社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施老化、老齡人口增加,未來各個(gè)國(guó)家需要應(yīng)對(duì)的社會(huì)公共服務(wù)問題很多。在世界互聯(lián)網(wǎng)新形勢(shì)下,未來社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施的核心是傳感器與執(zhí)行器。目前,各國(guó)在各自的“萬(wàn)億個(gè)傳感器”發(fā)展目標(biāo)下,正在不斷擴(kuò)擴(kuò)大傳感器在社會(huì)多個(gè)應(yīng)用層面的覆蓋率,特別是在一些社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施上,表現(xiàn)的尤為典型?! ?/span>
廣義上的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施具體包括:
(1)大樓、住宅、橋梁、水壩等建筑的管理及安全保障;
(2)鐵路、船舶、飛機(jī)及汽車等交通工具的安全保障;
(3)人類健康管理及老齡人口護(hù)理;
(4)提高農(nóng)業(yè)及畜牧等第一產(chǎn)業(yè)的效率;
(5)能源相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)等?! ?/span>
圖:利用傳感器、大數(shù)據(jù)等解決社會(huì)公共服務(wù)問題
圖中的藍(lán)色物體為日本富士電機(jī)的振動(dòng)傳感器,左下是安裝這一傳感器的該公司大樓;中間的社會(huì)公共服務(wù)元件是日本豐橋技術(shù)科學(xué)大學(xué)的土壤養(yǎng)分傳感器,箭頭對(duì)應(yīng)的是安裝這一傳感器的農(nóng)田;右邊的社會(huì)公共服務(wù)元件為德國(guó)不來梅大學(xué)(UniversityofBremen)可對(duì)人體神經(jīng)等產(chǎn)生作用的電極,箭頭對(duì)應(yīng)的為日本羅姆公司用近紅外線圖像傳感器拍攝的人的手指?! ?/span>
不管是哪個(gè)領(lǐng)域,未來的系統(tǒng)構(gòu)成大體上相同(如圖)。首先,要在作為對(duì)象的基礎(chǔ)設(shè)施上安裝用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來的無(wú)數(shù)個(gè)傳感器,用來收集關(guān)于基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)的數(shù)據(jù)。然后根據(jù)采集到的數(shù)據(jù),評(píng)估基礎(chǔ)設(shè)施的使用狀態(tài),并在必要的情況下發(fā)出警報(bào),或是進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)控。比如,監(jiān)控橋梁及建筑時(shí),利用光纖傳感器及加速度傳感器來采集建筑的數(shù)據(jù),并運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法來解析是否存在異常,如果有問題就發(fā)出警報(bào)?!?/span>
技術(shù)環(huán)境的不斷完善,也將加速傳感器的使用。智能手機(jī)因配置了加速度傳感器及無(wú)線通信模塊,而變得非常易于使用。通信技術(shù)方面,除了WLAN、藍(lán)牙之外,還有一些國(guó)家規(guī)劃出920MHz波段等,無(wú)線通信方式的選擇越來越多。數(shù)據(jù)分析技術(shù)也因?yàn)榇髷?shù)據(jù)的用途增加而快速發(fā)展?! ?/span>
同時(shí),隨著“開放數(shù)據(jù)”管理辦法上的成熟,開放數(shù)據(jù)與傳感器數(shù)據(jù)想結(jié)合分析,將賦予解析結(jié)果更多附加值。開放數(shù)據(jù)是指氣象數(shù)據(jù)、城市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、人口動(dòng)態(tài)等。云計(jì)算匯集傳感器采集的數(shù)據(jù),與開放數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合比照,經(jīng)過大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行解析之后,可提升各項(xiàng)分析的精準(zhǔn)度?! ?/span>
可以說,社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施、社會(huì)公共服務(wù)之中,傳感器系統(tǒng)將因廣泛的感應(yīng)與強(qiáng)大的計(jì)算能力,被大規(guī)模采用?! ?/span>
萬(wàn)億傳感器革命
圖“萬(wàn)億傳感器”的普及進(jìn)程
傳感器受到全社會(huì)新的關(guān)注,許多國(guó)家開始提出“萬(wàn)億傳感器”的口號(hào)。
“萬(wàn)億傳感器革命”這一說法,最初出現(xiàn)在美國(guó)的產(chǎn)學(xué)聯(lián)合會(huì)議“萬(wàn)億傳感器峰會(huì)(TSensorsSummit)”上。該會(huì)議由仙童半導(dǎo)體公司副總裁JanuszBryzek、加州大學(xué)圣地亞哥分校工學(xué)院院長(zhǎng)AlbertP.Pisano等共同主持。支持并參加該會(huì)議的有來自ICT(信息通信技術(shù))、零部件(半導(dǎo)體、電子部件)行業(yè),以及大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的眾多著名企業(yè)和組織?! ?/span>
會(huì)議提出“萬(wàn)億個(gè)傳感器覆蓋地球(TrillionSensorsUniverse)”計(jì)劃,旨在推動(dòng)社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)中每年使用1萬(wàn)億個(gè)傳感器(圖1)。1萬(wàn)億,這個(gè)數(shù)字相當(dāng)于目前全球傳感器市場(chǎng)需求的100倍??梢灶A(yù)見,不久的將來,我們身邊將到處布滿傳感器?! ?/span>
10年后,傳感器數(shù)量將突破1萬(wàn)億個(gè);再過10年,會(huì)達(dá)到數(shù)10萬(wàn)億個(gè)。
(審核編輯: 智慧羽毛)
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