南方科技大学叶涛教授
叶涛:非常感谢主持人的介绍!今天非常荣幸能与会这样一个高阶的研讨会。我的题目是“物联网与未来生活”,刚才听到了很多关于粤港澳大湾区未来发展前瞻性预言和分析。我给大家介绍通过什么样的技术实现未来千亿级、万亿级的产业。现在大家看好人工智能和物联网。
今天利用很短的时间给大家介绍什么是物联网技术,物联网技术现在发展什么样的程度,未来将会发展成什么样的愿景?今天演讲的题目跟刚才的几位专家非常有关系的,尤其是何进老师讲的硅谷发展历史,碰巧我本人也在硅谷上学读书工作,跟何老师很多的观点非常感同身受。
刚才讲了粤港澳大湾区的医疗、制造业、信息产业,前面几位演讲基础上重点探讨一个关键的技术,物联网技术。
物联网技术现在被誉为基于互联网之后的一个非常关键的技术,跟人工智能并称引领ICT产业非常关键的提升社会品质的技术。什么是物联网技术?最近大家有各种各样不同的人、不同的专家有自己的定义。实际上物联网技术在我看来是大的框子,把个人技术往里装。
物联网技术很早以前就被提出来了,1991年MarkWeiser的定义,他把物联网技术定义为未来看不见的技术,什么是最好的技术?最好的技术是看不见的,虽然随时随刻体会不到它的存在,但是又离不开,这就是物联网技术,现在各个阶层、各个地方都引来自己的技术,无论是手机、芯片,甚至于监控、传感、医疗、大数据什么的,大家其实都可以或多或少、或有或进的变化成一个物联网技术。
当然,由于今天的讲座、今天的报告并不是一个科技的报告,而是一个面向社会的论坛报告,所以跟大学讲堂不一样,不准备特别的具体来讲各种各样的具体技术,相反用几个各种各样的案例来介绍物联网技术现在究竟发展到什么程度,未来技术发展成什么样的程度。
物联网技术顾名思义,任何跟物相连的都是互联网,具体实现每个物品上都放芯片和节点,人与物、物与物之间都连接成具体的网络,这样的话可以信息互联、信息共享,实时信息更新、实时追踪,这是物联网的本质,物联网的本质在每时每秒都对周围的物进行追踪信息的交换数据,这是核心的技术。
现在物联网很多人把定义放的非常广泛,甚至包括大数据、监控,这都是物联网技术。
在我看来,最重要的物联网技术,尤其是用的最普遍的技术是RFID的技术,RFID的技术是物联网最主要的核心。RFID是无线的识别技术,把物品识别了才能进行感知,物品感知了才能进行信息交换。RFID是物联网最核心技术的出发点。自从15年前RFID技术被提出来以后,现在大家感受不到全世界每年大概有50亿的RFID芯片被嵌入在周围的各种各样商品当中。下面几个PPT将会以RFID技术过去几年中流行、使用看物联网技术未来将发展成什么样的阶段。
说起来RFID技术,RFID是现在最具体应用的物联网技术,其他的物联网技术包括传感、无线监控,其实都是用在很小的范围内或者范围有限的场景当中,但是RFID技术实际上现在已经被铺开在全世界应用上。实际上现在每年新增的芯片大概50亿芯片RFID的技术,50亿的芯片嵌入在周围。2008年IBM提出智慧地球的概念,日常用品像服装商店、迪卡侬等,吊牌里面很多都有相片。包括五粮液、茅台酒瓶盖上都有芯片,芯片都是RFID的芯片,RFID在提出来是2006年,提出来更早,但是国家RFID技术跟踪很早。
早在2006年时,国家科技部会同15个部委发布了RFID识别技术的白皮书,针对新兴的技术,科技部迅速跟进。从2006年开始,在科技部的带领下,包括各种大学工业界迅速跟进,通过过去十年、十几年的发展,RFID已经变成了一个非常重要的产业。RFID作为龙头发展出来的智慧城市、智慧物联网的概念。
说起RFID技术,因为这里不是大学的讲堂,不是课堂,没必要深入了解这个技术。这个技术说白了很简单,实际上就是通过无线的传播方式在物体表面上放一个芯片,通过读写器远距离对芯片进行读写,读写过程中可以把物品的身份信息,包括物品的位置信息,甚至于物品的传感信息都读取进来,本身是RFID的技术。
这个技术有两种不同的工作原理,一种是远距离的工作原理,靠Reader和Backscatter技术,读取十几米到二十米的范围内。还有一个是近场的RFID技术,距离是几厘米和十几厘米的范围内,这两种都叫RFID的技术。
这个技术会给人人带来非常深刻的变革,一旦周围的物品上被镶嵌芯片以后,不仅对芯片识别、对物品识别,还要对芯片追踪定位加上传感,未来的物联网技术所有的追踪定位传感信息交互都可以建立在以芯片作为基础的平台上。
接下来介绍一个典型案例,典型案例都是在最近几年基本成熟广泛应用了。大家有时候有的看见了,有的没有看见,但是这些案例确确实实在周围发生了。
第一,智慧图书馆管理方案,每个图书上都带有芯片的标签。大家知道,图书馆的运营最大的成本不是来自于书本身,最大的成本来自于图书的定位检索,随时知道有一本书在哪或者哪本书的出借情况,是图书馆最大的负担。RFID的技术非常完美的解决了这个问题,因为每个书上放一个RFID的芯片,我随时通过进出图书馆,甚至把图书放到书架上,随时可以知道哪本书在不在,是不是在图书馆里面,在图书馆哪个位置上,最近几年大力发展起来各种智慧书架的技术,通过书架上装上各种各样的RFID的天线,随时知道书架有什么书,书架上书放多长时间?图书馆的业务可以实现非常完美的自动化的检索。
现在看到的机器人可以量产,大家去的图书馆比较少,在很多图书馆中已经看到了,机器人两边是天线,机器人在图书馆来回走的过程中随时把图书馆整个店面所有的书都进行清点一遍,随时都知道店面里面都是什么样的书。在一个接头的社区服务平台上,这种社区服务平台可以实现无人的售书、借书的过程,只要把书从书架里面取出来随时可以更新图书的情况,借进借出的过程。这些实际上都发生在我们身边图书馆的过程。
另外,跟此非常类似的是智慧图书馆的一个案例。
智慧档案馆和这个很类似,档案馆里面花费大量的人力、物力和时间也是知道每个档案具体位置在哪里,借出借入的信息是什么。在物联网已经实现了类似于机器人的智能货架、智能检索的状态,随时可以知道每个档案馆、每个货架上每个档案的存在情况,这种技术实现也是靠着RFID技术在每个档案带上放着芯片,有了这样的芯片以后,整个档案馆非常自动化和实时的全信息化管理就可以变成一个可能。
有三维导航系统,通过档案管理检索的机器人巡视一遍就知道每个档案管理的实时情况和更新,这样可以实现无人档案库自动抓取档案、放回档案,把档案放到一个正确的位置上,这些是物联网在当今生活中已经发生在身边的案例。
建筑管理平台,现在在香港前几年开始,每个建筑里面都要实时进行跟踪的系统,现在建房子不是一砖一瓦起来的,大量的建筑商一个墙一个门窗一个厕所里面都是预先建好,装到一个建筑工地。
建筑进行追踪的话是一个非常关键的步骤也是一个建筑信息非常关键的一套信息。前几年香港建筑署要求所有建筑预制件都要有信息身份标识的功能,在里面放入RFID的芯片。
通过RFID的系统,不仅建筑身份认证,而且可以随时更新建筑过程中建筑的流程、建筑的进展和工地的施工情况,甚至于工地是否按照计划来进展,整个建筑的互动情况都可以物联网和RFID实时系统更新,这样的话包括建筑过程中远程监控、重点区域监控、材料验收管理,所有的信息都是实时的跟踪。
现在看到的是典型的BIM信息管理的动态监视系统,这些都是物联网应用非常典型的案例。
最近两年开始在上海、深圳未来商店的概念已经开始渐渐深入到各个写字楼间了。在深圳不是特别多,上海的写字楼中无人商店、无人售货亭的新型经济模式已经开始越来越深入到整个城市的生活中了。这种售货好处是无人看守、无人自动感应非常节省成本,这种商店最核心的技术也是物联网、RFID技术。每个商品上都贴上无线射频的标签,里面都有芯片,有了芯片以后整个货物无论从货架上拿出来被人到结算拿出店面,甚至于随时的店面更新,不仅是这样收费结帐的更新,而且是对商店物流的更新,所有的信息都可以实现非常自动化,这种新零售的概念是现在尤其是像阿里巴巴、马云、京东非常看好的概念。
物联网完全不是遥远的概念,而是过去几年中切实深入到大家生活中,大家可能没有特别感受到,等你感受到已经是铺天盖地在生活中了。包括我刚才提到的智慧商店,智慧仓库也是同样的物联网,包括仓储物流,无论是店面物流还是运输过程的管理方案,无论在仓库过程中在店面过程中而且物流的环节中,整个售货中的所有商品、物品都可以实现随时的信息更新和信息跟踪。
后面还有各种各样的不同例子,物联网技术例子才多了。在日常生活中还会有各种各样其他的例子,包括智能制造、中国制造2025,这些物联网或者RFID的技术起到最核心的一个支撑技术作用。
其他例子由于时间关系没有办法展开了。
还是以开始的PPT作为结束,物联网技术要点在于是看不见的技术,刚才我提到的数据每年大概有50亿的芯片镶嵌在周围上,但是我们感受不到这么多的芯片在周围,这是物联网的最关键所在。是看不见的技术逐渐融入到生活之中,给我们生活带来便利,进入全信息的新的时代。
物联网作为看不见的技术从现在开始已经发生,给我们生活带来非常本质的变化、革命性的影响。