趙偉:利用現有的網絡資源構建物聯網平臺
6月17日,由中國國際貿易促進委員會上海市分會主辦,上海市國際展覽有限公司承辦的“2011中國國際物聯網大會暨展覽會”在上海環球金融中心隆重召開。賽迪網作為特約戰略合作媒體將對此次會議進行全方位現場直播。
相關專題:直播:2011中國國際物聯網大會
以下是澳門大學校長,國家973物聯網項目首席科學家,教授——趙偉在展覽會上的演講實錄:
【澳門大學校長,國家973物聯網項目首席科學家,教授——趙偉,演講題目:物聯網核心技術——利用現有的網絡資源構建物聯網平臺】:我講的內容跟會議主調有點不一樣,所以我看問題可能跟大家講的不一樣。
這里面大家已經用互聯網很多了,互聯網是網與網之間的無縫連接。這是聯網最重要的特征,所謂的聯網和其他一些所謂的連接也罷,應用也罷,有一個重要的區別。這是互聯網對人類生活、生產、社會帶來的革命性變化。大家之所以從互聯網得到啟發,想到物聯網,我想這也是所想要達到的目的。
物聯網和互聯網有一個區別,就是它所連接的東西多了。前面可以看到初步的統計,互聯網聯到的數量級是每個人都可以在網里占一份,這樣在地球上就差不多了。但物聯網不一樣,你這個人身上可能有很多的傳感器,數量級可能增加3個,可能到10的12次方,甚至更高。二,你要達到像互聯網方面一樣使用,那你需要物物相連,所有的物都可以連進去。所以規模和要求更大。這是我們實際上搞物聯網的人需要面對的方面,前面兩位講演者講得很好,他們都觸及到這方面的問題。
搞物聯網的人很少有人搞聯網,大部分人在搞應用。比如剛才閔教授談的五糧液系統問題,來自劍橋大學這位先生談的,主要搞的都是應用,很少有人在搞網絡。現在寫的東西也就是所謂的應用,大家都是看到物聯網的廣泛應用,感到說:哇!如果所有的物都可以相連,就可以實現這樣的聯網。像計算機的互聯網出來之前,實際上大家也想說如果計算機可以聯起來,我可以做多少多少事情。我們經過差不多20年的摸索才找到互聯網的關鍵技術,導致大規模的應用。互聯網基本上70年代末就有人提出來,但經過差不多20年折騰才導致關鍵技術的成熟、認可。無論是互聯網,還是物聯網,[FS:PAGE]都有另外一個共同特征,你這個技術一定要讓大家都承認,你搞五糧液識別如果用某一種技術,搞健康系統又用另外一種技術,這兩種系統不通的話那物聯網就不能聯起來。互聯網發明之所以偉大,是因為是全世界都認的,都認為好,這樣對接就可以無縫連接。這是物聯網發展的特征,就是連接技術必須要是公認的,如果你再好,而別人不認你,那就是死的。經濟效益不言而喻了,我想大家都知道,也看到了,包括閔教授給大家看的一些實例。
物聯網不是憑空來的,一個是搞計算機的人,火箭啊,軍事啊,等等,我們叫時時的嵌入系統,后來搞網絡時候開始先有數字網絡系統,再后來搞了傳感網,把時時嵌入系統和傳感網結合起來就差不多是物聯網了。每一個圓圈里都有所謂它的固有學術基礎。比如數字計算機是基于數字基礎和計算理論。隨著不斷地嚴禁,比如傳感網他在數字網上發展起來,又加入傳感式技術。
我們搞物聯網,我知道國內很多地方開了物聯網學院,物聯網專業,你教學生什么,是不是教數字技術、傳感技術+控制倫,是不是就是你的物聯網專業,如果這些不夠的話,還應該再教什么,這是很嚴肅的問題,換句話說物聯網是不是這些技術的大雜燴,還是物聯網有它本身的核心問題?你要把控制理論、傳感技術、控制技術學會,但仍然不解決物聯網的問題。正因為如此才引起學術界和商界的如此重視。之所以這么搞,也就是說物聯網到今天還沒有,大家都認為物聯網的前景很好,但都不知道物聯網究竟是怎么回事。
物聯網說來很復雜,其實也很簡單。剛才聽閔教授也罷,剛才來的教授也罷,實際上物聯網說白了就是一個簡單的事情。我的左邊,你們的右邊開始首先是一個物理實體,一個瓶也罷,什么也罷,通過一個傳感器,對物理實體進行感應,也許想知道它的溫度,想知道它的一些狀態,那傳感器就產生一些原始數據,對原始數據進行初步的解釋,我們叫物理實體的虛像,產生這種虛像以后可以送給應用去用。物體實體可能是10的12次方、13次方之多,可能是很多物理實體結合起來。比如說希望知道這個人身體怎么樣,量血壓也罷,量什么也罷,這些數據可能需要綜合起來才知道。
比如想知道這個房間溫度多少,這是極簡單的問題,請問在這么大一個房間里所謂問溫度多少,這個問題問得好,你們怎么回答?放一個傳感器夠不夠?你說不[FS:PAGE]太夠,這個傳感器放得太高太低溫度都不太度,當你問房間溫度多少時候,已經意味著你可能問這個房間的平均溫度是多少。講平均溫度的話那可能需要幾個溫度測量點,然后求一個平均值,統計上搞復雜一點,可能還把最高溫度、最低溫度濾掉,因為他們可能是因為溫度計出問題,或者是傳感的問題,只求一個平均值,等等。再比如說這個房間所有的溫度計都壞了,還想知道溫度多少怎么辦?你說沒關系,有一個預測模型,如果隔壁房間是5度的話,這個房間就是2度,有一個模型可以預測出來,那就預隔壁的房間,等等。基本上可能有很多物理實體,很多溫度計,在模型的指揮下對這些原始數據進行綜合分析,得到一個虛像,得到所謂的房間平均溫度是多少。
今天前兩位演講者都講到Auto—ID,它的關鍵是ID,兩位講演者實際上沒有講到核心問題。物理實體編制為什么這么難,關鍵是物理體可能大家有不同的認識,我說可能是這間房間,你可能說的是那面墻,同樣的東西可能大家想象的是不同的東西,這樣就可能導致多個地址對一個物理體在起效應,或者是一個地址對多個物體體起作用,這樣可能就是物聯網的最核心問題。
閔教授提到手機現在不能去識別五糧液這個標簽,為什么?其實就是說五糧液這個標簽地址很難融入這個大網,必須要有一個專網,包括讀標簽的東西都是專一的。五糧液的系統非常非常好,但它只是一個子網,而且是和其他網不聯的子網,這樣就導致手機為啥讀不了。這是第一個問題。
第二個問題,我這里所講的所謂物聯網物聯網,你把兩瓶酒連起來沒有什么意義,你需要連的是標簽所讀出來的信息。我們對讀出來的信息叫物理尸體之之虛向,需要虛向進行編制,這樣這個問題就更難了。給大家與一個例子,大家現在樓照相,實際上照的相就是人的物理實體虛像。有人想過這個問題嗎,你現在要找這個照片的話可能自己有很多分目錄,去看半天。將來別人想去用你的照片,它怎么用法?所謂物聯網物聯網,你要連到物,人照這么多照片,你對照片怎么編制,這是第二個很難的問題。
第三個問題,實際上剛才觸及到了,就是從物理實體到建立這個虛像要有一個轉換模型,這個轉換模型完全取決于用的人究竟想用虛像看什么東西。這個房間里放了很多溫度計,我想知道一下病人溫度,就把溫度計的溫度加起來做模型。比如說認為這個[FS:PAGE]溫度計可能不太可靠,那就需要把最高、最低的去掉,把中間的病人一下,這是另外一種轉換模型。這個轉換模型本身對某一個具體問題都不難,難在哪里?難在轉換模型是否世界公認,大家都知道這個轉換模型是什么意思,否則就無法用。你說現在有一個物聯網,任何時候想知道房間的平均溫度就讀這個。平均溫度怎么樣被使用者承認,換句話說使用者怎么可以放到這個系統里來,這是關鍵問題。
第四個,這個叫虛像的“動力學”最難的問題是什么?最難的問題是五糧液的酒沒秒鐘一瓶過來的時候需要讀和寫,實際上對虛像的訪問必須要滿足一個時時要求,當然除了時時要求以外,大家可以想象出來在平常過程當中還有很多其他的各種要求,因為這個虛像它不再是一個靜止的像,如果真的是人照一個照片擺在那兒不動,這個事情還容易。但是是五糧液的酒都過來了,我需要對每一瓶酒進行讀和寫,不停地像子彈一樣打過來,你怎么樣處理,怎么樣保證這些虛像都準確地反映出來,最后都反映到物理實體上,這是虛像動力學。有沒有一個完整、廣泛的動力學處理方法來使得將來閔教授再編系統時候就不會再遇到這個問題。我認為這是物聯網的核心問題之四。
今天時間有限,我認為如果不解決這四個問題的話,實際上物聯網沒辦法實現像互聯網一樣變成全球、統一、所有子網都可以無縫接入的網,也不能形成所有器件都可以接入的網。可能還需要十幾年、二十幾年的奮斗時間。
謝謝大家!
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