智慧的物联网——感知中国和世界的技术(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-08-21 23:59:10

点击下载

作者:吴功宜

出版社:机械工业出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

智慧的物联网——感知中国和世界的技术

智慧的物联网——感知中国和世界的技术试读:

前言

21世纪人类社会正步入信息时代。我们正处在一场新的技术革命之中。这场技术革命的中心是物联网。物联网概念的本质就是将人类的经济生活与社会生活、生产活动与个人活动都放在一个智慧的物联网环境中运行。物联网为我们提供了感知中国与世界的能力,也为技术创新与产业发展提供了一个前所未有的机遇。

我国的经济经过30年的改革开放,已经站在了一个新的十字路口,中国的工业化之路也面临新的选择。从世界经济发展趋势与我国经济发展现状来看,我国完全可以不必走发达国家先工业化后信息化的传统发展模式,而是把工业化与信息化发展阶段结合起来,加快信息技术与信息产业的发展,利用信息技术与装备,提高资源利用率,改造传统产业,优化经济结构,提高技术创新能力与现代管理水平,促进国民经济的可持续发展。

2010年3月5日,温家宝总理在十一届全国人大三次会议的政府工作报告中指出:大力培育战略性新兴产业。国际金融危机正在催生新的科技革命和产业革命。发展战略性新兴产业,抢占经济科技制高点,决定国家的未来,必须抓住机遇,明确重点,有所作为。要大力发展新能源、新材料、节能环保、生物医药、信息网络和高端制造产业。积极推进新能源汽车、“三网”融合取得实质性进展,加快物联网的研发应用。加大对战略性新兴产业的投入和政策支持。

基于多年从事互联网技术、无线传感器网络技术、信息安全技术、CPS技术的教学和科研实践经验,我们可以清晰地认识到发展物联网技术所涉及的几个基本问题:

1)物联网是互联网功能的扩展与延伸,是社会信息化的深化与发展。物联网的发展具有深厚的信息技术及相关专业的技术基础,有着强烈的社会需求。

2)物联网将广泛应用于工业、农业、医疗卫生、环境保护、防灾救灾、安全保卫、航空航天、军事等领域。物联网将在推动生产力发展,提高人类的生活质量,保卫国家安全,支持可持续发展战略决策方面发挥重要的作用。

3)发展物联网的最终目标不是简单地将物与物互联,而是要催生很多具有“计算、通信、控制、协同和自治”特征的智能设备与系统,实现实时感知、动态控制和信息服务。物联网的发展将促进社会经济发展模式的转变,推动产业的快速发展。

物联网像一股潮流扑面而来。作为一名多年从事信息技术科研、教学与学科建设管理工作的教师,作者首先“感知”的是一股暖暖的“春意”,然后“感知”的是作为科技工作者沉甸甸的责任。很多在政府管理信息化与科研部门工作的同志、企业的决策者、高校的同行不断地来找作者探讨物联网的问题,征求对发展物联网项目开发、技术研究与教育的建议,研究在“十二五”规划中如何发展物联网产业。每一次谈话都对作者有很大的启发,也坚定了作者完成这本著作的信心。

作者为完成这本著作已做了3年多的准备工作。作者最初的动因不是直指物联网,而是希望解开作者心中的一个困惑。作者从1984年以来一直给本科生、硕士与博士研究生讲授计算机网络与互联网技术课程,并认真地完成了本科生与研究生两套教程,指导了多篇学位论文。但是,作者越是深入地研究互联网技术与应用,就越对互联网的发展感到困惑。难道互联网技术发展的终极目标就是“高性能”、“高带宽”吗?新一代互联网技术到底是什么?同时,作者对信息技术专业的教学越教越专、越教越窄,不同学科之间、同一学科不同课程之间缺乏应有的交叉,社会需求强烈而学生就业越来越困难等问题感到困惑。多年教学和科研的实践经验与直觉告诉作者,信息技术教育必须突破传统的思维定式,寻找适合中国国情和21世纪发展需要的教育模式。作者希望全面地总结信息技术、信息产业与信息化发展问题,给大学信息技术专业的学生写一本能够反映信息技术发展现状与发展趋势的信息技术导论的教材,同时也是回答作者自己和同行的困惑,该教材现在正处于准备阶段,但是所搜集的大量资料、文献以及个人对技术的认知与总结,能够帮助作者完善对物联网的认识。

本书写作的主要特点是:作者是站在技术人员、教育工作者与政府管理人员三者共同的立场上,去探讨物联网技术研究与产业发展问题。

作者之所以这样思考问题,与近年来所承担的教学科研、学科管理及社会工作经历有关。作为大学教师,作者与南开大学网络实验室的科研教学团队一起,开展了无线自组网、无线传感器网络、P2P网络、网络安全技术的研究工作。在20多年的工作经历中,对互联网技术研究与发展比较了解。同时,在与国内外很多大学、研究所、软件公司、电子信息产品制造商的合作与交流的过程中,对国内外信息产业发展情况有较好的了解。特别是自1995年以来,作者参与研究与起草“天津信息港工程规划纲要”、“天津信息产业发展策略研究”、“天津市软件产业发展规划”;主持“天津市信息化建设十一五发展规划(总体)研究”工作。这些经历给了作者从信息技术对社会发展作用的角度去思考问题的机会,使得作者能够跳出作为一名“单纯”的教学和研究人员的局限,逐渐学会了将技术、教育、产业与社会发展结合起来思考的方法。近年来作者作为评审专家参与了很多研究计划的制定、立项评审、结题评审、科技奖评审工作,其中就有多项涉及物联网技术与应用的内容。作者从同行那里学到很多知识,开阔了思路,明白了很多自己以前不懂的东西。同时,作者多年担任南开大学信息技术科学学院院长,需要和学院的计算机、自动化、电子科学、光学工程、信息安全等七个一级学科、学科群的老师们打交道,听国内外相关领域专家的报告,参加各个学科科研开题与结题会议,这些工作确实让作者学到了很多相关学科的知识,也使作者对交叉学科发展问题产生了很大的兴趣。

作者认为,我国是信息技术应用的大国,但不是信息技术强国。创新是一个民族的灵魂。中华民族要屹立于21世纪的信息技术强国之林,必须要培养出一大批学术和技术精英,大学在创新思想的产生方面应该走在前面。要完成一本有关物联网方面的著作是十分困难的,但是出于一位教师的良知,作者还是希望将自己一些不成熟的看法提出来,与同行共同进行交流,一起为推动我国物联网事业的发展做出贡献。

作者试图在这本书中讨论以下六个方面的问题:(1)探讨物联网发展的社会背景与技术背景

任何一项技术的出现都会有其深厚的社会发展与技术发展背景。如果我们对一项技术的出现感到很“突然”,那么就说明我们对它的认识还不够,需要坐下来认真思考一下这方面的问题,否则我们就有可能是“随大流”,比较盲目地进入这个领域。本书希望为读者诠释物联网发展“自然”的形成与发展过程,加深读者对物联网发展必然性的理解。(2)阐明物联网发展与社会信息化发展的关系

很多同志和作者之前一样,对信息化与工业化融合理解不深入,很多之前从事省市信息化领导和组织工作的同志认为信息化被“淡化”了,不再重要了,对物联网与社会信息化发展的关系感到茫然。本书希望站在三个五年计划(15年)信息化发展的角度,诠释物联网与社会信息化发展的关系,看到物联网是我们多年工作的延续和深化,将会极大地推动信息产业空前的发展和繁荣,加深读者对物联网发展重要性的理解。(3)分析物联网与互联网的区别与联系

相关的技术之间必然是相通的,是有自然的内在联系的,物联网与互联网也不例外。互联网发展到一定的阶段,其产业发展必然要出现新的形态。本书希望站到互联网发展的历史过程之中,去分析物联网的技术特征,阐述物联网是互联网功能的扩展与延伸,加深读者对物联网技术特征的理解。(4)说明物联网建设的预期目标

全世界那么多的智者都在讨论物联网,物联网建设的预期目标就不会如我们初次接触的新手考虑的那么简单。本书希望站在物联网与社会发展关系的角度,阐述我国物联网建设的最终目的是进一步提高劳动生产力,改善人民的生活质量,保卫国家安全,支持我国可持续发展大政方针的实施,加深读者对物联网在推动社会发展方面所起作用的认识。(5)描述物联网在感知中国和世界中的作用

物联网可以用于数字制造、数字城市、数字农业、公共安全、城市管理、智能交通、安全生产、环境监测、远程医疗、智能家居、智慧边疆等领域,进一步实现了人与物、物与物的融合,使人类对客观世界具有更透彻的感知能力,更全面的认知能力,更为智慧的处理能力。本书希望站在物联网应用的角度,加深读者对物联网在感知中国和世界中的作用的认识。(6)指出物联网发展中的利与弊

任何事都是有利有弊,物联网也必然要遵从这个规则。我们在兴致勃勃地讨论物联网发展前景时,必须充分地认识到它可能给我们带来的问题。互联网的安全问题是物联网的前车之鉴。机遇与挑战同在。我们的正确态度是:正视、慎重、应对,别无选择。

作者需要说明的是:本书所涉及的内容跨了多个学科,而作者的研究工作也只限于几个比较窄的方面,不可能在如此广泛的领域都能够涉猎,并都有很深的理解,因此本书的成果实际上是凝聚了很多智者的心血,作者是将个人能够理解的部分内容,按照自己的思路整理出来。同时,由于有一个多年阅读的积累过程,作者在参考文献中列出了一些主要的参考书籍,不可避免会出现个别的遗漏。为了能以图文并茂的方式帮助读者理解知识,书中从互联网的几个主要的搜索引擎或专业网站上择选和编辑了一些具有新闻性、正面宣传意义与不涉及个人肖像权的图片,在此对这些图片的作者表示衷心的感谢。

在完成初稿写作之时,作者想感谢的人很多。首先要感谢母国光院士。在1995年接受研究与起草“天津信息港工程规划纲要”任务时,大家都很茫然。在请教母国光院士时,他从对于美国信息高速公路NII计划的看法,到中国科学院信息技术学部院士们的想法给我们做出了准确和详尽的分析,使我们茅塞顿开。在母国光院士的指导之下,顺利地完成了“天津信息港工程规划纲要”的写作任务,也使作者受到了很好的锻炼。感谢卢桂章教授,在与卢桂章教授一起参加“九五发展规划”、“十五发展规划”研究的过程中,作者对于卢桂章教授敏锐的洞察力、渊博的学识与高尚的人品十分钦佩。感谢刘瑞挺教授,他带领着大家开创了网络研究方向,他对计算机与网络的渊博的学识和独到的研究方法一直指导着网络实验室的工作。感谢颜松远教授,他对于密码学的很多独到的理解对作者有很大的启发。感谢徐敬东教授、张建忠教授、苏明副教授、吴英副教授,以及国家计算机病毒应急处理中心常务副主任张健博士,他们在新技术的研究方面的成果与方法给了作者很多的启发和帮助。感谢作者的夫人牛秀卿教授,正是有她的理解和支持,才使作者这些年来能够安心研究和写作。

感谢武汉大学计算机学院牛晓光老师。作者在全书基调最终确定之前与他进行了深入的讨论。牛晓光老师一直从事无线传感器网络与物联网的研究工作,对物联网技术的发展有深入和独到的理解。他对本书整体结构与基调的把握给出了重要的意见和建议。他在南开读书期间师从于作者,看到他取得如此大的进步,作为他的导师感到非常欣慰。

本书可以供从事物联网研究与产品研发的人员、技术管理人员以及政府机关负责制定物联网技术研究、应用与产业发展规划的工作人员阅读,同时也可以供计算机与信息技术相关专业的教师、学生阅读。

书中对某一方面的技术理解有误或不准确,以及总结中出现挂一漏万的问题在所难免,恳请读者不吝赐教。

吴功宜

于南开大学信息技术科学学院计算机系

wgy@nankai.edu.cn

2010年5月16日第1章信息技术、信息产业与物联网

21世纪人类社会正步入信息时代。我们正处在一场新的技术革命之中。这场技术革命的中心是物联网。物联网概念的本质就是将人类的经济与社会、生产与生活都放在一个智慧的物联网环境中。物联网为我们提供了感知中国与世界的能力,也为技术创新与产业发展提供了一个前所未有的机遇。

本章在系统介绍信息技术、信息产业以及信息化与工业化融合的基础上,将深入地讨论物联网的基本概念,物联网发展的社会背景和技术背景,我国发展物联网产业需要注意的问题,以及未来物联网的发展与CPS研究计划的关系。1.1 创新是21世纪信息技术发展的必由之路

1.1.1 信息技术的辉煌

1.信息技术的发展水平影响着国家的核心竞争力

信息技术是当今世界经济社会发展的重要驱动力。信息技术由计算机技术、通信技术、微电子技术、光电子技术、信息安全技术、智能技术与软件技术等组成。计算机技术与通信技术作为信息技术的基础和关键技术,在微电子技术的推动下,引领着信息技术的高速发展与广泛应用,成为推动当今世界经济与社会发展的重要动力。

随着国家信息化和全球信息化的推进,世界各国对信息技术的需求增长迅猛。各国在推进信息化的过程中需要大量的计算机设备、网络设备、通信设备与各种软件,需要有信息服务业的技术支持,这促使信息产业高速发展。

到了21世纪,互联网已经和电力、电话、高速公路一样,成为一个国家或地区重要的基础设施。今天人类所享受的一切现代文明,无一不直接或间接地与信息技术相关。当代科学技术的创新性研究在很大程度上依赖于信息技术。当代的经济与社会发展在很大程度上都取决于信息产业的发展。信息技术与信息产业正在一步一步地改变着人们的生产方式、工作方式、学习方式与思维方式。历史上还没有哪种技术和产业对人类社会产生如此之广泛、深刻的影响。

2004年,美国总统科学技术政策办公室指示总统信息技术顾问委员会在网络和信息技术研究与发展(NITRD)计划的基础上,对如何大力发展计算科学从而确保美国在各个领域的竞争力的问题进行了深入研究,并专门成立了计算科学分委员会来开展调研工作。2005年,美国总统信息技术顾问委员会提交了一份题为《计算科学确保美国的竞争力》的报告。这份报告将计算科学提升到影响国家核心竞争力的高度。报告指出:利用计算科学先进的计算能力和方法来理解和解决复杂问题,是提高科学研究水平、增强产业竞争力和确保国家安全的关键。

2.21世纪学科发展的一个重要特征是大批以信息技术为基础的交叉学科的快速发展

信息技术是渗透性、带动性最强的技术。随着信息技术的不断发展,信息技术之间、信息技术和其他技术之间的相互渗透日趋增加,单一的技术突破已难以适应产业发展的需要。信息科学有一个很大的基础科学库,它被不同的学科所使用,与其他学科交叉、融合,在21世纪有很多机会形成基础和技术上的创新。例如,信息技术学科与生命科学交叉形成了生物信息学,信息技术学科与环境资源学科交叉形成了资源环境信息学,同时也出现了计算化学、计算物理学等新的交叉学科。多学科交叉融合是学科自身高度发展的必然结果,是学术创新思想的体现,同时也给信息技术的研究提出了很多课题,产生了大量新的研究方向、新的技术、新的产业与创新性成果。新兴交叉学科代表着先进生产力的发展方向,充满着活力和机遇。

今天,世界各国的分子生物学家正在忙于进行有史以来最为艰巨的数据采集和处理工作。在政府、大学、研究所与公司的实验室里,研究人员正在进行从最低等的细菌到最高等的人类基因组图谱和DNA序列测定,为的是发现有经济价值的利用和开发遗传信息的新途径。计算机广泛地用于破译、管理和组织这种新的经济资源——遗传信息。如果走入基因组测序的研究所,你会看到大量的以超级计算机为基础的测序仪,说不定你会误以为到了一家信息技术公司。到21世纪结束的时候,分子生物学家希望获得几万种生物的基因组序列,它将包含分布在地球不同地方的微生物、植物、动物进化“蓝图”的巨大数据库。生物信息学的研究成果将帮助人类了解产生疾病的原因与改变治疗疾病的方法。生物产业因信息产业的加盟而提速,信息产业也因生物信息学的研究需求而获得发展的动力。生物信息学的发展所带来的经济和社会效益是不可估量的。

为了促进新兴、交叉学科的发展,第一届国际应用计算与计算科学会议(ACCS 2008)列选的交叉学科的科目有计算数学、计算物理、计算生物、计算化学、计算经济学、计算金融等十几个之多。2009年底召开的IEEE国际应用计算与计算科学大会指出:复杂系统的建模、先进的科学与工程计算、复杂的算法以及多学科解决问题的环境,对于传统学科的发展带来了越来越多的挑战。新兴的交叉学科涉及科学、工程、艺术与人文学科。利用计算科学先进的计算能力和方法,是提高科学研究水平、产业竞争力的关键,这一点已经在科技界与产业界形成共识,更多的交叉学科正在形成与发展之中。新兴交叉学科必将导致创新性成果和新兴产业的出现。

1.1.2 信息技术的困惑

在我们兴致勃勃地讨论信息技术和产业对于人类社会发展的巨大作用的同时,我们必须正视学术界普遍认同的一个观点,那就是:信息技术的基础理论大部分是20世纪60年代以前完成的,近40年来信息科学没有取得重大突破。这个观点可以用以下10个例子作为佐证。

1)1945年,“计算机之父”冯·诺伊曼提出的计算机体系结构,仍然是今天我们设计计算机必须遵从的基本设计原则。

2)1950年,“人工智能之父”图灵提出了人工智能的基本概念,以及判断计算机是否具有智能的“图灵测试”方法。人工智能技术诞生的时间可追溯到20世纪50年代中期。

3)1969年,光计算机的研究出现。量子计算的概念是20世纪70年代提出的。1983年开始了生物计算机的研制。

4)20世纪60年代末出现的Pascal语言是计算机语言发展史上的一个重要里程碑。面向对象程序设计语言是20世纪70年代初出现的。

5)可穿戴计算的概念是20世纪60年代提出的。嵌入式系统的研究开始于20世纪70年代。

6)计算机网络的核心概念“分组交换”是1964年提出的。互联网的雏形ARPANET于1969年开始组建和运行。TCP/IP协议在1980年开始正式成为网络协议标准。无线分组网的研究开始于1972年。

7)移动通信技术的研究开始于20世纪20年代。1978年蜂窝移动通信网问世。

8)1945年,科学家提出了利用卫星进行通信的设想。1962年,第一颗可以用于电话和电视传输的通信卫星发射成功。

9)1833年,科学家发现了半导体性质,1931年提出了能带理论,1939年发明了纯净晶体的生长技术和掺杂技术。1947年第一个点接触型晶体管诞生。1950年单晶锗结型晶体管诞生。1958年世界上第一块集成电路问世。

10)1966年光导纤维通信理论提出。1981年第一个光纤通信系统问世。

1.1.3 21世纪信息技术发展趋势

胡锦涛总书记在2006年全国科学技术大会上的讲话中指出:抓住信息科技更新换代和新材料科技迅猛发展的难得机遇,把掌握装备制造业和信息产业核心技术的自主知识产权作为提高我国产业竞争力的突破口。胡锦涛总书记的讲话为我们研究信息技术与信息产业的发展指出了明确的方向,也使我们深刻地认识到:创新是21世纪信息技术发展的必由之路。

在天津举行的2009中国计算机大会上,作为参与研究中科院面向2050年科技发展路线图的专家之一,中国工程院院士、中科院计算技术研究所所长李国杰对21世纪上半叶信息科学技术发展战略取向的研究成果做出了精辟的解读。李国杰院士报告的基本观点可以归纳为以下几点:

1)在21世纪上半叶信息技术不是让位于生物技术和纳米技术,而是面临一次新的信息科学革命。在整个21世纪,信息科学与技术将与生物、纳米、认知等科学技术交织在一起,继续焕发出蓬勃的生机,引领和支撑国民经济的发展,改变人们的生活方式。

2)集成电路、高性能计算机、存储器在2020年前后都会遇到只靠延续现有技术难以逾越的障碍,同时它也孕育着新的重大科学问题的发现和原理性的突破。

3)今后的10年是中国信息技术企业打翻身仗的好时机。从芯片、计算机、网络到信息服务系统,未来10年中国有能力走出一条新路,建立自己的信息技术体系。目前我们面对的最大问题是信息化与工业化的融合,实现经济结构的转型和提升。

4)信息技术发展的路线图为:2020年以后,信息技术新的主流技术就会逐步明朗;2020年到2035年将是信息技术重大改革的大变革时期;2035年到2050年,符合科学发展观的新的信息网络体系会逐步形成。

认真研究21世纪信息技术发展的特点时,我们可以清晰地看到:人们已经从重视信息技术的内涵转到更加重视外延。人们更加重视信息技术与纳米、生命、认知等科学的交叉研究,更加重视信息技术对环境和生态的影响,更加重视信息技术伦理道德与法制环境建设方面的研究。现在人们谈论信息技术时,更多的是将它和社会、健康、能源、材料以及数字地球、物联网等领域联系起来。1.2 信息产业的发展

从世界范围看,各国的工业正经历了从以纺织、钢铁、汽车、机械制造为主导的传统产业阶段,向以计算机、通信、微电子为主导的信息产业阶段发展。信息产业是指社会经济活动中从事信息技术、装备制造、产品生产与信息服务的产业部门的统称,是一个包括信息采集、生产、检测、传输、存储、处理、分配、应用和服务的门类众多的产业群。信息产业的基本特征可以从产业结构、与信息社会关系、发展战略三个角度去认识。

1.2.1 从产业结构的角度认识信息产业

从产业结构的角度认识信息产业,可以看出信息产业有以下三个重要特点:

1)信息产业高度依赖于科技与信息,减少了对资源的依赖。信息产业是由电信业、通信产品制造业、计算机制造业、软件产业、集成电路产业、信息家电产品制造业、基础电子元器件产业、军事电子工业与信息服务业组成的。

2)发展信息产业的基础是计算机软件产业与集成电路产业。软件是信息产业发展的灵魂,人才与知识是软件产品的价值核心。

3)集成电路产品是信息产业的“粮食”,集成电路芯片已经成为电子信息产品整机性能与附加值的核心因素。

国家经贸委政策司与原信息产业部组成联合小组于2000年6月发布了《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》的文件,以支持我国软件产业与集成电路产业的发展,增强我国信息产业的核心竞争力。

1.2.2 从与信息社会关系的角度认识信息产业

从与信息社会关系的角度认识信息产业,可以看出信息产业有以下三个重要特点:

1)信息社会的主要物质基础是信息技术与信息产业,信息产业是全球竞争的制高点。当今社会人类享受的一切现代文明,无不直接或间接地与信息技术和信息产业相关。

2)目前信息产业的发展已经呈现出信息技术、产品、网络和服务之间,以及信息技术与传统技术之间的相互融合渗透的大趋势。当代科学技术的发展,无论是生命科学、航空航天科学、资源与环境科学,都在很大程度上依赖于信息产业的发展。历史上没有哪个产业对人类的社会生活产生过如此深刻的影响。

3)从世界经济发展的趋势来看,以计算机、通信、微电子为核心的信息技术与产业正在迅速改变着传统产业和整个经济的面貌,使得传统产业技术含量、信息含量与知识含量大幅度提升,同时也加快了世界经济结构的调整与重组,加快了工业社会向信息社会转变的进程。

信息产业不仅是推动知识经济发展的主要动力,也是21世纪世界经济增长的主要动力。

1.2.3 从发展战略的角度认识信息产业

从发展战略的角度认识信息产业,可以看出信息产业有以下三个重要特点:

1)信息产业是我国优先发展的新兴产业之一。我国政府高度重视信息产业的发展,党的十六大报告中就已经提出:优先发展信息产业,在经济和社会领域广泛应用信息技术。党的十六届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》中更进一步指出要“坚持以信息化带动工业化”,“大力发展信息、生物、新材料、新能源、航空航天等产业”。2009年11月3日在首都科技界大会上,温家宝总理发表了题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话,其中再次将信息产业列为七大战略性新兴产业之一。物联网、云计算、三网融合成为当前研究与应用的热点问题。

2)我国必须走工业化与信息化融合的发展道路。我国的经济经过30年的改革开放,已经站在了新的十字路口。在“产业立国”的新历史阶段,我国的工业化之路也面临新的选择。当今世界一些主要国家都把争夺经济、科技制高点作为战略重点,把科技创新投资作为最重要的战略投资。这预示着全球科技将进入一个前所未有的创新密集时代,重大发现和发明将改变人类社会生产方式和生活方式,新兴产业将成为推动世界经济发展的主导力量。从世界经济发展趋势与我国经济发展现状来看,我国完全可以不必走发达国家先工业化后信息化的传统发展模式,而把工业化与信息化发展阶段结合起来,加快信息技术与信息产业的发展,利用信息技术与装备,提高资源利用率,改造传统产业,优化经济结构,提高技术创新能力与现代管理水平,促进国民经济的可持续发展。

3)信息产业是发展战略性产业的基础。根据近来信息产业发展的热点和动向,我国信息技术与信息产业发展的趋势将表现在物联网、下一代互联网、无线传感器网络、云计算、无线网络技术的应用、低碳环保中信息技术的应用、新能源与新材料等几个方面。战略性新兴产业是新兴科技和新兴产业的深度融合,代表着科技创新的方向,也代表着产业发展的方向。加快转变经济发展方式的一个重要方面就是加快发展战略性新兴产业。我国政府决定选择若干重点领域作为突破口,力争在较短时间内见到成效,使战略性新兴产业尽早成为国民经济的先导产业和支柱产业,而信息产业是发展新兴产业的基础。1.3 信息化的发展

1.3.1 信息化与社会经济发展转型

我国政府在《2006—2020年国家信息化发展战略》中指出:“信息化是充分利用信息技术,开发利用信息资源,促进信息交流和知识共享,提高经济增长质量,推动经济社会发展转型的历史过程。”

对于信息化国际上目前还没有统一的定义。信息化(informatization)这个术语是一位日本学者在他的著作《信息产业论》中首次提出的,书中阐述了他对信息化的理解。他认为:信息化是由工业社会向信息社会演变的动态发展过程,信息社会是信息产业高度发达,并在产业结构中占据优势的社会。

信息化是社会经济发展从以物质、能源为经济结构的重心,向以信息与知识为经济结构的重心转化的过程。在这个过程中,不断地采用现代信息技术装备国民经济各个部门和社会的各个领域,从而极大地提高社会的劳动生产力。如果说工业化是从农业主导型经济向工业主导型经济的演变,它推动了社会经济结构从农业社会向工业社会升级,那么信息化则是从传统产业主导型经济向信息产业主导型经济的演变,它推动社会经济结构从工业社会向信息社会的升级。因此,信息化描述的是社会经济发展转型的一个演变过程,正如1998年在联合国发布的“知识社会”文件中对信息化的表述:信息化既是一个技术的进程,又是一个社会的进程。

应用是推动技术发展的原动力。社会对信息技术应用的需求促进了信息技术的发展,而信息技术的发展又反过来促进了信息技术的广泛应用。社会信息化就是在需求与技术相互影响、相互促进的过程中一步一步地发展起来的。

由于信息化体现在社会经济的发展转化为以信息与知识为经济结构重心的过程,因此对于任何国家或地区来说,信息化绝不是一蹴而就的事,它是一个渐进的过程。推进信息化就是在工业、农业、国防、科技和社会生活各个方面应用信息技术,通过高速、宽带网络,深入开发、广泛利用信息资源,加速实现国家信息化的过程。

1.3.2 信息化的内涵

理解信息化的深刻内涵需要注意以下四个问题:信息化包括的三个层面的内容,不同阶段信息化建设重心的转移,国家信息化与国家空间信息化,以及信息化对提升国家核心竞争力的影响。

1.信息化包括的三个层面的内容

信息化的内涵包括三个层面的内容,一是信息技术广泛应用,二是信息产业与信息服务业高度发展,三是信息基础设施日趋完善。

信息技术的基础是计算机技术、通信技术同微电子技术,互联网是计算机技术与通信技术高度发展、紧密结合的产物,而这些技术的发展基础是微电子技术。同时,计算机技术、通信技术与微电子技术之间的相互融合,以及计算机技术、通信技术同微电子技术与生命科学、环境科学、人文科学的交叉融合又产生了一批新兴学科与产业,相应地,信息产业与信息服务业高度发展。信息基础设施建设是信息化建设的重要内容。农业社会的基础设施是农田、水利建设;工业社会的基础设施是电力、交通和矿产;信息社会的基础设施是覆盖全世界的互联网。

信息化的外延表现在一个国家或地区的信息环境之中,它标志着一个国家或地区的社会整体及各个领域的信息获取、处理、利用的能力与水平。目前互联网已经成为信息社会的重要基础设施,其应用已经影响到人类的工作方式、生活方式与思维方式,它的普及率已经成为衡量一个国家或地区信息化程度的标志之一。

因此,在2008年的八国集团冲绳会议宣言中指出:信息技术是影响21世纪发展最强劲的推动力量。我们的任务不仅是促进和帮助人类社会向信息社会过渡,而且还要获取其全部的经济、社会与文化效益。

2.国家信息化与国家空间信息化

随着信息技术与信息产业的发展,人们开始认识到:从国家的层面看,信息化建设应该包括国家信息化与国家空间信息化两个部分。

这样的认识是有一个逐步发展过程的。我们所有参与我国“九五”、“十五”与“十一五”3个五年计划信息化建设内容规划的专家、学者与政府官员,在初期的技术背景之下更多地考虑的是如何建设“国家信息基础设施(NII)”,将更多的注意力放在计算机网络、光纤传输网与无线传输网的建设、应用与信息安全技术上。同时,着力推进基于国家信息基础设施的政府信息化、行业信息化、领域信息化与社会信息化建设。

在完成3个五年计划的建设任务过程中,随着数字地球技术的发展与应用,人们逐渐认识到:空间数据要占数据总量的75%~80%;地球空间数据的开发、利用与安全已经成为当今世界各国新的竞争热点,成为新的信息产业增长点,成为用信息化带动相关产业发展的一个重要方向。因此,从国家的层面看,信息化应该包括国家信息化与国家空间信息化两个部分。国家空间信息化建设任务包括数字地球、数字中国、数字城市、数字校园与数字社区的建设。支持数字地球、数字中国的信息基础设施就构成了“国家空间信息基础设施(NSII)”。

同时,我们也应该认识到:国家信息化与国家空间信息化的建设必须要在国家发展战略的指导下,统一规划,分步建设,相互依存,协调发展。

3.信息化对提升国家核心竞争力的影响

2000年6月联合国亚太地区城市信息化国际论坛《上海宣言》指出:当今世界经济全球化和信息化已经成为人类社会发展的总趋势。

随着计算机技术、通信技术与互联网技术的广泛应用,无论是发达国家、新兴工业化国家,还是一些发展中国家,都不可避免地卷入到信息化的世界风暴之中,这也进一步促进了世界经济一体化的进程,促进了国际贸易、国际金融、跨国生产经营与信息交流的发展。信息化使人类进入了所谓“数字化生存”的状态,从而也进一步推动了人类社会的巨大进步。信息化的发展目前呈现出全球化、网络化、数字化、空间化的趋势。

信息化正在成为全球贸易、投资、能源、资本流动和技术转移以及社会、经济、文化等一切领域发展的主要动力。21世纪人类面临健康、能源、环境等一系列迫切需要解决的问题。发达国家已经完成了或正在完成由资源或劳动密集型产业向技术密集型、生产附加值高的产业转型。他们已经或正在将劳动密集型和高污染、高资源消耗型的产业向经济不发达国家转移。而发展中国家正处于由信息化带动工业化的过程。信息化程度与水平已经成为衡量一个城市经济社会发展综合实力和文明程度的重要标志。

我国政府在《2006—2020年国家信息化发展战略》中指出:“信息化是当今世界发展的大趋势,是推动经济社会变革的重要力量。大力推进信息化,是覆盖我国现代化建设全局的战略举措,是贯彻落实科学发展观、全面建设小康社会、构建社会主义和谐社会和建设创新型国家的迫切需要和必然选择。”信息化对提高国家核心竞争力是至关重要的。

同时,我们也必须清醒地认识到以下两点:一是信息化必将促进一场包括政治、经济、文化、教育与社会生活在内的全方位的社会变革。二是信息化发展越快,应用越深入,发挥的作用越大,信息安全就越重要。信息安全应该放到关乎国家安全与社会稳定的高度去认识。

1.3.3 信息化与工业化的融合

1.信息化与工业化融合的基本概念

信息化已经渗透到国民经济和社会生活的各个方面,目前我国政府在重点推进信息化与工业化的融合,通过两化融合来改造提升传统产业,鼓励企业采用新材料、新技术、新设备、新工艺,推广集成制造、敏捷制造、柔性制造、精密制造等先进制造生产方式。

在理解信息化与工业化融合的基本概念时需要注意以下几个问题:

1)信息化与工业化融合包括工业与农业、服务业的信息化。中共十七大提出的信息化与工业化融合的战略为我国在新的历史时期信息化与工业化的发展指明了方向。信息化与工业化融合就是将信息技术、信息资源与工业化的生产方式相结合,加快工业化发展升级,促进工业经济向信息经济转变的过程。信息化与工业化融合包括工业生产的信息化,以及支撑工业生产的农业与服务业的信息化融合问题。

2)信息化与工业化融合将推动社会经济结构从工业社会向信息社会的进步。当今人类社会发展总的趋势是:发达国家正在从工业社会向信息社会或知识经济社会转化,并且以城市信息化为龙头,带动区域信息化和国家信息化。而发展中国家则正处于从农业社会向工业社会过渡,以信息化带动工业化和传统工业的改造,实现可持续发展。如果说工业化是农业社会向工业社会的升级,那么信息化则是传统产业主导型经济向信息产业主导型经济的演变,它将推动社会经济结构从工业社会向信息社会的进步。

3)我国必须在完成工业化的过程中推进信息化,走工业化与信息化融合的道路。我国是一个发展中国家,人口基数很大,人均资源贫乏,耕地面积不断减少,森林覆盖率偏低,能源和水资源后备不足,同时我国尚未完成工业化。在国际经济全球化与信息全球化的大潮中,只能够用现代信息技术装备国民经济的各个部门和社会的各个领域,在完成工业化的过程中要推进信息化,走工业化与信息化融合的道路。工业化与信息化融合不是简单的工业企业信息化问题,而是需要充分地利用信息技术与信息资源,与工业化的生产方式结合起来,加快工业化的发展升级,发挥信息技术在工业设计、制作、流通与管理过程的作用,提高企业的技术水平与竞争力。

2.信息化与工业化融合的基本内容

在信息化过程中,信息技术越来越多地融入到传统的工业产品设计、生产、销售与售后服务之中,提高了企业的产品质量、生产水平与销售能力,极大地提高了企业的核心竞争力。学术界将信息化与工业化的融合总结为五个层面的内容:产业构成层的融合,工业设计层的融合,生产过程控制层的融合,物流与供应链层的融合,经营管理与决策层的融合。(1)产业构成层的融合

产业构成层的融合主要是将信息技术嵌入工业产品中,体现在产品中信息技术的含量上,反映在产品的自动化、智能化、节能降耗的程度上,也显示出信息技术在提升工业产品质量、性能与附加值方面的作用,以达到提高产品的市场竞争力的目的。我们可以用汽车、数控机床与信息家电的例子来说明这个问题。

传统的汽车是一种典型的机械工业产品,早期生产的汽车内部没有一块集成电路。而新型汽车的自动控制系统、自动检测系统、仪器仪表显示系统、汽车音像系统、汽车导航系统、汽车雷达防碰撞系统都使用了大量的集成电路。汽车中使用的集成电路数量越多,则汽车的自动化、智能化、安全性与节能降耗水平就越高,性能就越好,价值也就越高。现在一般的汽车中电子部分的价值只占到整车价值的20%左右,中档汽车占到40%左右,而高级豪华汽车已经达到70%。汽车控制芯片也已成为芯片设计中的一个重要的类别。

目前我国生产的数控机床中,数控部分占整个设备价值的20%~30%;而国外进口的数控机床中,数控部分占整个设备价值的60%~80%。

在消费类电子产品,大到彩电、冰箱、洗衣机、空调、照相机,小到儿童玩具,无不通过大量使用控制芯片来提高产品的智能化程度,提高产品的性能、价格与竞争力。这些我们在日常生活中都有亲身体会。(2)工业设计层的融合

工业设计层的融合主要表现在采用计算机辅助设计工具、软件与网络,提高产品设计能力方面。经过“九五”、“十五”与“十一五”3个五年计划的建设,很多工业设计部门已经甩掉了传统的设计图板,使用计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)软件开展设计。目前,我国的机电行业中,已经有90%的企业应用了二维的CAD设计软件;60%的企业应用了三维CAD设计软件。模具行业80%的企业实行了CAD软件与计算机辅助制造(Computer Aided Manu-facturing,CAM)软件的一体化应用。

目前我国与发达国家在工业设计层的融合的差距不仅仅表现在CAD/CAM应用的普及率上,更重要的是表现在设计水平上。以航空工业为例,在激烈的竞争中航空器制造业的管理者已经清醒地认识到,新一代航空器必须采用数字化、一体化和智能化的设计技术,通过网络化实行协同设计,以缩短设计周期、降低设计成本、提高设计水平。这里我们可以举出两个例子来说明这个问题,一个是民用波音777飞机的设计过程,另一个是军用攻击战斗机JSF的设计过程。

美国波音777飞机是民用飞机研制首次使用并行工程和全数字化技术的典范。波音777飞机的设计全部采用计算机CAD技术,并且通过计算机网络建立起协同设计环境,使得一个非常大的设计任务,可以由分布在不同地点的多个设计团队并行设计,然后再通过网络送到总体组完成整机的设计。由于采用了CAM技术,使得飞机制造厂不需要制造样机,而通过高性能计算机仿真出样机,来验证设计的正确性,检查设计效果。数字样机技术可以缩短60%的设计周期,同时保证了设计质量,为大规模生产提供了坚实的基础。采用全数字化与并行工程的方法可以大大缩短飞机的研制周期,大幅度降低生产成本,其产品质量也是传统设计方式所难以达到的。波音757飞机、波音767飞机从设计到生产用了10年的时间,而波音777飞机仅用了4年的时间。波音777被认为是“最先进、最舒适和维护使用性能最好”的飞机。

21世纪世界著名的大型飞机设计与制作商都通过飞机设计到样机制造的全数字化来提升自身的核心竞争力。美国联合攻击战斗机JSF是20世纪最后一个重大的军用飞机研制和采购项目。在波音公司和洛克希德·马丁公司的竞争中,洛克希德·马丁公司最终胜出,并取得了这笔价值1890亿美元的巨额合同。为了按时完成JSF战斗机合同,洛克希德·马丁公司需要和全球50家企业协同设计、制造、测试,构建了全球性的虚拟企业。由于JSF战斗机产品十分复杂,其设计与制造只有采用数字化生产方式才能够完成。整个JSF战斗机项目涉及的软件数量也是前所未有的。完成JSF战斗机的设计需要35个应用软件和大约400个软件工具。设计软件本身的长度大约有1500万行代码。因此从这个角度上看,JSF战斗机是一个“会飞的计算机”,设计、制造JSF战斗机必须依靠高性能计算机与大规模并行计算技术。

同时,德国、美国和日本的汽车设计也是一个很好的范例。以前设计新款汽车,都要画出图纸,然后制造出样车,再通过各种实验来证明新车的性能。目前可以采用计算机仿真的方法完成。过去要测试汽车安全时,必须用汽车去真实地碰撞,而现在可以通过计算机模拟,得到的数据更加精确和全面。

经过几十年的不懈努力,我国计算机技术已获得很大发展,“银河”和“曙光”、“天河”高性能计算机的研发相继取得突破,我国继美国、日本、欧盟之后,成为具备研制百万亿次以上能力的计算机的国家。借助于数百万亿次乃至千万亿次量级以上的高性能计算机和应用软件,我国将有可能对复杂的经济与金融系统在各种实际条件下的运行形态进行比较精确的模拟和预测,使得这些在宏观经济管理中达到发达国家的先进水平,大幅度提高我国的自主创新和核心竞争力,缩短国际差距。计算科学一直是国家经济建设、国家重大工程、前沿基础科学研究中不可或缺的研究手段。(3)生产过程控制层的融合

生产过程控制层的融合表现在生产管理自动化与生产过程自动化两个方面,而计算机集成制造系统将生产管理自动化与生产过程自动化集成为一体。

1)生产管理自动化。产品数据管理(Product Data Management,PDM)软件、企业资源计划(Enterprise Resource Planning,ERP)软件与制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)软件都是应用于生产管理自动化的应用软件。PDM软件专门用来管理所有与产品相关的信息,如零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等,以及所有与产品制造过程相关的文件和资料。ERP软件的核心是供应链管理,它包括各种业务应用系统,如财务、物流、人力资源管理。MES软件的设计思想是在ERP的基础上,进一步将企业的高层管理与车间作业现场控制单元,如可编程控制器、数据采集器、条形码、各种计量及检测仪器、机械手等集成在一个系统之中,进一步提高企业的生产自动化程度与生产效率。

2)生产过程自动化。生产过程自动化可以用汽车生产过程中大量使用的自动控制与加工技术为例来说明。目前的汽车生产线上,工人越来越少,工业机器人越来越多。这些自动化设备通过计算机网络互联起来,构成了一个由原材料供应运输车、搬运机器人、数控机床、焊接机器人、安装机器人、喷漆机器人、检测机器人等智能设备组成的汽车生产流水线。汽车生产线上只需要少量的技术工人和工程师参与管理生产过程。

3)计算机集成制造系统。将生产管理自动化与生产过程自动化集成为一体的计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing Systems,CIMS)技术是信息技术在生产过程控制层的融合最好的范例。CIMS是综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术,将企业生产全部过程中涉及的人、技术、经营管理三要素及其信息流与物流,有机集成并优化运行的系统。CIMS作为制造自动化技术的最新发展、工业自动化的革命性成果,代表了当今工业自动化的最高水平。

生产过程控制层的融合是多方位与多层次的。目前,即使是在最传统的制造业中,数控机床也是比比皆是,单纯靠人工来操作的机床越来越少了。因为数控机床无论是加工精度、加工效率还是产品质量控制方面都显示出巨大的优势,可以极大地提高产品的质量与企业竞争力。生产过程自动化用于提高生产效率的同时,也能够在节能减排方面发挥巨大的作用。以我国广东的一家火力发电厂为例,由于该电厂采用了“煤场数字化配煤与输煤程控系统”,提高了锅炉效率,降低了发电煤耗,仅2006年一年就节约用煤28792吨,减少二氧化碳排放19900吨,创造经济效益9628万元。(4)物流与供应链层的融合

供应链是由供应商、制造商、仓库、配送中心和销售商构成的物流网络。现代工业生产需要现代物流来支撑,供应链管理的水平直接影响着工业生产水平。统计数据表明,如果能够运用信息技术实现供应链整体管理的25%,那么整个供应链运营的成本将减少50%;整个供应链运营的库存可以降低25%~60%;产品订货交付周期可以缩短30%~50%。(5)经营管理与决策层的融合

经济的全球化导致企业必须面对全球性的市场竞争,企业管理和决策就必须要充分利用计算机网络与通信技术。如果当今的企业决策者在不能够全面地掌握信息的情况下去制定企业发展战略,那么就会产生对市场变化、客户需求、竞争对手能力及企业自身的适应能力估计不足的问题,必然会出现决策失误。

在推进信息化与工业化融合的过程中,人们认识到:物联网可以将传统的工业化产品从设计、供应链、生产、销售、物流与售后服务融为一体,可以最大限度地提高企业的产品设计、生产、销售能力,提高产品质量与经济效益,能够极大地提高企业的核心竞争力。

3.推进信息化与工业化融合的主要任务

推进信息化与工业化融合的主要任务表现在:应用信息技术改造传统产业,促进信息化与工业化融合所产生的新兴技术和产业的发展,推进信息技术在工业节能减排中的应用,以及促进基于信息技术的现代服务业发展等四个方面。(1)应用信息技术改造传统产业

现阶段传统产业仍然是我国国民经济的主体,它在产值、产量与提供就业岗位等方面仍然处于主导地位。推动信息化与工业化融合就是要通过在传统产业中更大范围地应用信息技术,来提高传统产业的设计、生产能力与产品竞争能力,促进传统工业生产从粗放型向资源集约型的方向发展。因此,应用信息技术改造传统产业主要将表现在以下方面:产品设计、研发的信息化;生产装备与生产过程的自动化、智能化;物流与供应链管理的信息化;RFID技术在工业生产过程中的应用;用物联网技术支撑工业生产的全过程等。(2)促进信息化与工业化融合所产生的新兴技术和产业的发展

信息化与工业化融合所产生的新兴产业主要表现在以下四个方面:

1)推进与信息技术相关的新技术与新兴产业,如物联网关键技术与设备制造产业、软件技术与产业、集成电路设计与制造产业、信息安全技术与产业、光机电一体化的现代装备制造业的发展。

2)推进家庭数字化应用及相关产业的发展,重点发展数字音视频核心技术与产业、家庭网络关键技术与设备、网络内容制作与运营平台。

3)推进三网融合与3G应用及相关产业的发展,重点发展新一代移动通信关键技术与设备制造产业、无线网络关键技术与设备制造产业、网络电视IPTV产业、平板显示产业、网络游戏产业。

4)推进信息化与传统产业结合产生的汽车电子产业、医疗健康产业、机床电子产业、电子玩具产业、新型元器件产业,提升传统产业的技术含量与市场竞争力。(3)推进信息技术在工业节能减排中的应用

推进信息化与工业化融合的一个重要任务就是发挥信息技术在工业节能减排中的作用。根据2006年的有关统计数据,我国GDP占世界的5.5%,而能源消耗却占世界的15%,燃煤23.8亿吨,排放二氧化碳60亿吨以上。随着我国经济的快速发展,必须转换经济发展模式,改变传统工业粗放式经营模式。发挥信息技术在工业节能减排中的作用主要可以表现在以下几个方面:

1)对高耗能行业,如冶金、电力、建材等行业的生产设备进行数字化、自动化与智能化改造,以提高效率、降低能耗。

2)对高污染行业,如染织、化工、石化、造纸等行业生产工艺流程用信息技术进行改造,通过对生产设备的数字化、自动化与智能化改造,提高效率、降低污染。

3)用信息技术改进对资源、能源与环境的实时监控和分析手段,提高经济运行效率,促进资源节约型和环境友好型社会的建设。

4)重视以太阳能光伏发电、半导体照明为代表的绿色能源产业的发展。(4)促进基于信息技术的现代服务业的发展

信息技术的发展促进了一批新兴现代服务业的产生。软件企业提出的“软件即服务”(Soft-ware-as-a-Service,SaaS)口号就充分地体现出这种思想。现代服务业主要包括以下三种类型。

1)生产型服务业:生产型服务业主要包括:软件服务业、数据存储服务业、信息安全服务业、空间地理信息服务业、现代物流业、工业设计行业、集成电路设计行业、计算机系统集成行业、管理与咨询服务业等。

2)基于互联网的信息内容服务业:基于互联网的信息内容服务业主要包括:各种类型的网站(公共服务网站、博客网站、播客网站、IP电话网站、IP音乐网站)、搜索引擎网站、游戏网站,以及网络新闻、互联网服务提供商(Internet Service Provider,ISP)、互联网内容提供商(In-ternet Content Provider,ICP)、互联网应用服务提供商(Application Service Provider,ASP)与物联网服务提供商等。

3)空间信息服务业:空间信息服务业主要包括:提供应用卫星遥感、全球定位系统与地理信息系统的空间信息服务等。

通过以上分析可以看出:推进信息化与工业化融合的根本任务是要解决工业技术与信息技术两个方面技术与标准的融合、创新问题;信息化与工业化融合的核心是解决装备制造业的数字化问题;物联网对信息化与工业化融合起到全面的支撑作用。1.4 战略性新兴产业与物联网

1.4.1 21世纪我国发展战略性新兴产业的重大决策

1.中国的工业化发展道路面临着新的选择

我国正处在经济飞速发展的新的历史阶段,中国的工业化之路面临着新的选择。要成为经济强国,我国必须要给出新的产业方向定位,并做出切实有效的推进和实施。

2009年11月3日,温家宝总理在首都科技界大会上的讲话中强调:“要以国际视野和战略思维来选择和发展新兴战略性产业,着眼于提高国家科技实力和综合国力,着眼于引发技术和产业变革”,为此必须做好“战略决策储备、科技创新储备、领军人才储备、产业化储备”。“这四项储备决定未来”。

温家宝总理在报告中还指出,全球互联网正在向下一代升级,无线传感器网络和物联网方兴未艾。要着力突破传感网、物联网关键技术,及早部署后IP时代相关技术研发,使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。

2.我国发展物联网等新兴战略性产业的重大决策

关于物联网等新兴战略性产业的发展,在十一届全国人大三次会议上的政府工作报告中指出:国际金融危机正在催生新的科技革命和产业革命。发展战略性新兴产业,抢占经济科技制高点,决定国家的未来,必须抓住机遇,明确重点,有所作为。转变经济发展方式刻不容缓,大力培育战略性新兴产业。要大力发展新能源、新材料、节能环保、生物医药、信息网络和高端制造产业。积极推进新能源汽车、“三网”融合取得实质性进展,加快物联网的研发应用。加大对战略性新兴产业的投入和政策支持。大力培育战略性新兴产业,积极推进“三网”融合取得实质性进展,加快物联网的研发应用。

1.4.2 物联网的基本概念

物联网的概念首先由麻省理工学院(MIT)的自动识别实验室在1999年提出。国际电信联盟(ITU)从1997年开始每一年出版一本世界互联网发展年度报告,其中2005年度报告的题目是《物联网(Internet Of Things,IOT)》。在2005年突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,ITU发布的报告系统地介绍了意大利、日本、韩国与新加坡等国家的案例,并提出了“物联网时代”的构想。世界上的万事万物,小到钥匙、手表、手机,大到汽车、楼房,只要嵌入一个微型的射频标签芯片或传感器芯片,通过互联网就能够实现物与物之间的信息交互,从而形成一个无所不在的“物联网”。世界上所有的人和物在任何时间、任何地点,都可以方便地实现人与人、人与物、物与物之间的信息交互。物联网概念的兴起,很大程度上得益于ITU的互联网发展年度报告,但是ITU的报告对物联网并没有给出一个清晰的定义。

我们在理解物联网基本概念时需要注意以下几个问题。(1)物联网是互联网的延伸与扩展

物联网是在互联网的基础上,利用射频标签与无线传感器网络技术,构建一个覆盖世界上所有人与物的网络信息系统。人与人之间的信息交互和共享是互联网最基本的功能。而在物联网中,我们更强调的是人与物、物与物之间信息的自动交互和共享。

因此,我们可以认为:物联网是互联网接入方式与端系统的延伸,

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

下载完整电子书


相关推荐

最新文章


© 2020 txtepub下载