“物联网是两化融合的切入点、社会管理的支撑点、民生服务的新亮点。”7月11日,中国工程院院士、国家标准化专家委员会主任、国家物联网专家组组长邬贺铨在“2016国际开放物联技术与标准峰会暨W3C万维物联网兴趣组会议”上如是表示。本次会议由物联网产业技术创新战略联盟、W3C(万维网联盟)、中国电子科技集团公司联合主办,中国电子科技集团公司信息科学研究院承办。
邬贺铨在会上针对窄带物联网、车联网和产业互联网进行了深入探讨。
邬贺铨表示,对于车联网,有公司提出,到2020年全世界车联网的规模达到1152亿欧元,中国占到361亿欧元。MIT麻省理工学院列举了2015年十大科技突破,其中车联网位列第三位。
邬贺铨认为,汽车就是个大型的物联网节点,一个汽车有十多个CPU,高档车有上千万行到上亿行软件程序,有200个传感器,有上百个电控单元,汽车电子系统已经占到汽车成本的30%到60%,未来汽车创新80%来自于汽车电子系统。有人预计,车联网未来的发展很快,有可能用眼神来操作汽车,这样比用手和脚刹车都要快16倍。
据邬贺铨介绍,特斯拉是电动汽车领域做的比较好的,其特点就是利用物联网技术实时监控电池组状态,通过软件灵活调节每个电池组的充放电电流,做到每个电池组瞬时的电压是一样的,这样并联的电池不会发热。在国外还有一种观点认为未来电动汽车不必换电池也不必安充电桩,实际上可以让整条马路都可以为汽车充电,者就需要利用物联网技术对汽车识别与认证及对充电电量计费。
他认为物联网支撑工业4.0/产业互联网与“互联网+”。其应用到人们生活的方方面面,比如到俄罗斯去旅游,但不会俄语,用手机上的APP扫一下指示牌,就可以通过软件对指示牌内容进行翻译。
对于产业互联网,邬贺铨认为中国提出的“互联网+”行动计划比工业4.0和产业互联网还要更进一步,它不仅包括产业互联网,还包括消费互联网和政务互联网,物联网是“互联网+”的基础。
同时,物联网是两化融合的切入点、社会管理的支撑点、民生服务的新亮点。物联网产生大数据,大数据支撑物联网,从物联网到大数据再到智能化构成了从感知到认知的全过程;物联网与移动互联网、云计算、大数据相伴发展,物联网成为“大智移云”时代的重要支柱,而“大智移云”时代也为物联网发展开拓了广阔市场。
物联网是产业互联网的核心技术,推动实现信息—物理系统融合;窄带物联网、车联网和产业互联网等新技术将扩展物联网的应用;物联网将渗透到生活生产的方方面面,届时人们将感觉不到物联网的存在,但它时刻影响着人们的体验。我们需要抓住物联网发展的机遇,加大创新力度,建设感知中国和智慧中国。
他认为,物联网的应用分成三个方面:第一是低速率,即100Kbps以下,主要用于传感器、电表、水表等等,这类应用要占到整个物联网的60%;第二是中速率的即1Mbps以内,主要应用于智能家居、POS机等等,基本上占到30%的应用;第三是高速率的即10Mbps以上,如视频监控,这类应用大概能占到10%以上。
现在大量的应用是要求广域的,光纤适用于连接例如视频监控等容量比较大的传感器,但对于低容量和低功耗的传感器,用光纤就不是很合算了,主要为人的通信而设计的2G/3G/4G虽然也可以用于广域低功耗物联网,但也是不经济的,因此现在真正接到运营商网络上的物联网终端只有6%。实际上我们需要有一种专为广域物联网而设计的技术,毕竟像智慧城市需要有能连续覆盖全城的物联网,不可能是碎片化的,因此低功耗的广域物联网是有实际需求的,窄带物联网(NB-IOT)技术应运而生。
对于窄带物联网NB-IOT,邬贺铨认为有四大特点:第一是广覆盖,频带窄可获得高的功率谱密度,因此增益比GSM高20个dB,覆盖能力比GSM高100倍。
第二是大连接,因为它用了窄带的技术,而且在信令上做了一些简化,在基站上也简化,所以做到了一个扇区可以支持5万个连接,而2G只有14个连接,4G只有1200个连接,也就意味着窄带物联网连接数比现在移动通信高50倍。
第三是低功耗,这种节能模式跟手机的节能不一样,虽然注册在网上,但是终端处于深度睡眠,在深度睡眠的时候,功耗只有15个微瓦,如果NB-IOT终端只每天发送一次200Byte报文的话,一个AA电池可以让终端待机时间10年,即10年不用换电池。
第四是低成本,通信协议只有500KB,片内存储系可以大大减少,用了单天线,半双工,射频成本低。目前单个接连模块成本不超过5美元,应用上规模后模块成本将下降到1美元。有市场研究公司认为,窄带物联网未来会覆盖25%的物联网连接,到2020年,可以达到70亿个的连接数。