社會基礎設施老化、老齡人口增加,未來各個國家需要應對的社會公共服務問題很多。在世界互聯(lián)網(wǎng)新形勢下,未來社會基礎設施的核心是傳感器與執(zhí)行器。目前,各國在各自的“萬億個傳感器”發(fā)展目標下,正在不斷擴擴大傳感器在社會多個應用層面的覆蓋率,特別是在一些社會基礎設施上,表現(xiàn)的尤為典型。
廣義上的社會基礎設施具體包括:
(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)能源相關基礎設施的維護等。
圖:利用傳感器、大數(shù)據(jù)等解決社會公共服務問題
圖中的藍色物體為日本富士電機的振動傳感器,左下是安裝這一傳感器的該公司大樓;中間的社會公共服務元件是日本豐橋技術科學大學的土壤養(yǎng)分傳感器,箭頭對應的是安裝這一傳感器的農(nóng)田;右邊的社會公共服務元件為德國不來梅大學(UniversityofBremen)可對人體神經(jīng)等產(chǎn)生作用的電極,箭頭對應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。
不管是哪個領域,未來的系統(tǒng)構成大體上相同(如圖)。首先,要在作為對象的基礎設施上安裝用網(wǎng)絡聯(lián)接起來的無數(shù)個傳感器,用來收集關于基礎設施狀態(tài)的數(shù)據(jù)。然后根據(jù)采集到的數(shù)據(jù),評估基礎設施的使用狀態(tài),并在必要的情況下發(fā)出警報,或是進行恰當?shù)恼{控。比如,監(jiān)控橋梁及建筑時,利用光纖傳感器及加速度傳感器來采集建筑的數(shù)據(jù),并運用數(shù)理統(tǒng)計方法來解析是否存在異常,如果有問題就發(fā)出警報。
技術環(huán)境的不斷完善,也將加速傳感器的使用。智能手機因配置了加速度傳感器及無線通信模塊,而變得非常易于使用。通信技術方面,除了WLAN、藍牙之外,還有一些國家規(guī)劃出920MHz波段等,無線通信方式的選擇越來越多。數(shù)據(jù)分析技術也因為大數(shù)據(jù)的用途增加而快速發(fā)展。
同時,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)想結合分析,將賦予解析結果更多附加值。開放數(shù)據(jù)是指氣象數(shù)據(jù)、城市基礎數(shù)據(jù)、人口動態(tài)等。云計算匯集傳感器采集的數(shù)據(jù),與開放數(shù)據(jù)進行結合比照,經(jīng)過大數(shù)據(jù)技術進行解析之后,可提升各項分析的精準度。
可以說,社會基礎設施、社會公共服務之中,傳感器系統(tǒng)將因廣泛的感應與強大的計算能力,被大規(guī)模采用。
萬億傳感器革命
圖“萬億傳感器”的普及進程
傳感器受到全社會新的關注,許多國家開始提出“萬億傳感器”的口號。
“萬億傳感器革命”這一說法,最初出現(xiàn)在美國的產(chǎn)學聯(lián)合會議“萬億傳感器峰會(TSensorsSummit)”上。該會議由仙童半導體公司副總裁JanuszBryzek、加州大學圣地亞哥分校工學院院長AlbertP.Pisano等共同主持。支持并參加該會議的有來自ICT(信息通信技術)、零部件(半導體、電子部件)行業(yè),以及大學和研究機構的眾多著名企業(yè)和組織。
會議提出“萬億個傳感器覆蓋地球(TrillionSensorsUniverse)”計劃,旨在推動社會基礎設施和公共服務中每年使用1萬億個傳感器(圖1)。1萬億,這個數(shù)字相當于目前全球傳感器市場需求的100倍。可以預見,不久的將來,我們身邊將到處布滿傳感器。
10年后,傳感器數(shù)量將突破1萬億個;再過10年,會達到數(shù)10萬億個。
(審核編輯: 智慧羽毛)
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