邬贺铨:物联网技术与应用的新进展

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邬贺铨:物联网技术与应用的新进展

玄学酱 2017-07-10 14:07:00 浏览1021
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“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”7月11日-14日在北京唯实国际文化交流中心举办。飞象网作为直播媒体将对会议做全程报道。直播内容:

  中国工程院院士邬贺铨

邬贺铨:尊敬的各位领导、各位来宾,下午好!很高兴到这个会上来,我的发言题目是物联网技术与应用的新进展,会讲到三个方面问题,一个是窄带物联网技术,第二个是车联网与网联车…

我们先说一下窄带物联网,为什么会出现窄带物联网?我们可以看到这个三角形,物联网的应用分成三个方面,第一方面是低速率100K以下,主要用于传感器、电表、水表等等,这种传感器要占到整个物联网的60%;其次是中速率的1兆以内,基本上是智能家具、POSS机等等,基本上占到30%的应用;最后是高速率的10兆以上,像视频监控大概能占到10%以上。现在大量的应用是要求广域的,也可以有光纤,如果说传感器容量比较高,10兆以上当然问题不大,但是如果低容量的光纤就不是很合算了,现在真正接到运营商网络上的物联网运营终端是6%,实际上我们也需要有一个广域物联网的应用,为什么?因为像智慧城市,不可能是碎片化的,必须整个城市连到同一个物联网上,因此低功耗的广域物联网是有实际需求的,这个时候就有一种新的技术窄带物联网应运而生了。我们可以看到,低功耗广域物联网的标准化过程,最早是华为在2014年提出来W3C的M2M,后来称为窄带基于蜂窝的物联网,后来又把爱立信和中兴提出来,W3C LT(音)联合起来,去年9月份提出了窄带物联网。去年年底提出了技术方案,在今年6月16号,在韩国釜山通过了窄带物联网核心协议标准,准备在今年9月份通过性能标准,在今年12月份通过一次性测试标准。在这之前,广域的低功耗物联网有两个标准,一个叫Sigfox,它是法国提出来的,带宽比较窄100赫兹,速率只有2个比特每秒。另外一种用的比较多叫LoRa,用的CBMA技术是独立主网的。中国通信标准化协会计划在今年年底,也发布窄带物联网的整套标准,包括核心网、接入网和终端,可以在运营商频段上挤出一个频段来,也可以在运营商频段里头的保护带,而且在带内,目前的标准定义FDD的方式。基本上在运营商的频段里头挤出200K来,前后保留10K作为保护带,剩下的用OFDM的方式,有3.75K和75K(音)两种,直载波是15K(14:00)3.75K的时候,大概20KB每秒速率。15K的时候是250KB每秒速率。上行用的是单载波的…

有四个大特点,第一是广覆盖,功率普及度高出17个DB,比GSM高20个DB,覆盖能力比GSM高100倍。第二个是大连接,因为它用了窄带的技术,而且在性能上面做了一些简化,在机站上面也简化,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(14:02)。

第三个特点是低功耗,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,一个AA电池可以让终端待机时间10年,10年不用换电池。

第四个它通信协议只有500K,片内存储系可以大大减少,用了单片线,半双工,射频成本低。…

可以共站立电话、共天线、共射频、共CP五RI、共传输、共OM。中国联通现在的移动通讯网络,只要增加1%的投资,就可以做到全网支持窄带IOT。

今年6月份,上个月在釜山已经通过NB-IoT核心协议,上次在上海的一个会议上,中兴跟中国移动合作,也做了标准演示。华为已经开发了窄带物联网的操作系统,华为准备在今年3季度推出包括芯片和网络。工信部今年4月份已经召开过窄带物联网的推进会,要求今年年底建设基于标准的窄带物联网的规模外场试验。

中国连同今年将在超过5个城市启动基于…

有市场研究公司认为,窄带未来会覆盖25%的物联网连接,到2020年,可以达到70亿的连接数。

第二个方面的内容是车联网。对汽车来讲,未来发展方向有三个,一个是电动车、一个分享车、一个网联车。在网络来讲就是车联网,我们可以看一下,上边是P2P公司提出的,2020年全世界车联网的规模达到1152亿欧元,中国占到30亿。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。汽车就是个大型的物联网节点,一个汽车有十多个CPU,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。有人估计,车联网未来的发展很快,用眼神来操作汽车比用手和脚刹车都要快16倍,这样相对来讲是很好的。当然中国的汽车电子市场基本上都是国外的,这个里边如果说不解决汽车电子,物联网也只能是在外面做点工作。

美国麻省理工学院认为大概一到两年,车联网的V2V(音)技术就能成熟。

特斯拉是电动车做的比较好,实际上特斯拉本身汽车设计水平一般,特斯拉电池是跟日本松下公司买的,把松下笔记本电脑提供的电池7000个装在一起,装在特斯拉汽车上,电压不一样,并联电池就发热,特斯拉用物联网技术很好解决了这个问题,每个电池组用传感器监控,通过软件灵活调节每个电池组的电流,做到每个电池组瞬时的电压是一样的,因此能够并联起来。

大家都知道,电动车换电池是比较麻烦,充电比较麻烦,特斯拉把它做成一个抽屉,到充电站换电池就行了,在国外还有一种认为何必换电池呢?实际上可以让整个马路都是充电的,没必须自己再单独弄充电桩,整个马路都充电,也就要求我们整个物联网要跟上。

谷歌获得了美国内华达州001号无人驾驶的牌照,汽车里头装了传感器、导航系统、数字地图街景等等,它的街景不是百度地图的街景,谷歌在无人车上装的地图准确度是厘米级的,我们可以看一下谷歌的无人驾驶车。

(视频)

邬贺铨:如果说马路上大部分车都是无人驾驶,但是有一些车是有人驾驶的话,整个马路还是不安全。我们知道移动通信一级是FDMA,二级是TDMA,三级是CDMA,四级是DFDMA(14:12),5G的标准化要做到瞄准三大应用,一个是增强的移动宽带,这是移动互联网通常的应用,另外就是超可靠低试验,瞄准高铁,高铁要求是500公里时速。马路上高速公路的汽车要防止碰撞,另外要支持大规模物联网,要做到1平方公里100万的连接,如果说4G是红线,5G就是外围的绿线。(14:12)连接密度提高10倍,流量密度提高100倍。现在5G不一样了,日本提出来5G要在2020年东京奥运会上用,韩国提出来2018年,韩国的全球冬奥会要用上,中国现在正式提出来,在十三五规划里头已经写到了,中国5G要到2020年上用。

我们再看,美国有个手机APP,2099美元下载一个APP装在手机上,把手机往肚皮上一扫,身上什么地方发炎就会亮出一个红灯,这也是一种物联网的应用。我们知道,苹果公司开创了触摸翻屏,我们出去,假如到俄罗斯去,你只要拿手机对着这个一拍照,想翻译成中文就翻译成中文,想翻译成英文就翻译成英文。谷歌希望把互联网用到眼镜上,眨眨眼睛就照相。意大利有个公司,把笔跟手机通过无线连起来,在本子上画画写字全部都自动的反映到手机上,这实际上也是一种移动互联网与物联网的结合。

百度曾经想推出一个眼镜,它是反过来戴的,我们可以看看它的眼镜的使用情况。(视频)当你在街上看见前面一个女孩子的挎包很好看,你的摄像头对着这个包,上云端搜索,马上会通过手机到蓝牙,这个包是什么牌子,什么面料,在哪你可以卖,什么时候可以打折,也就是所见之所得,这是物联网跟移动互联网的应用。

信息化的发展要惠及13亿人民,13亿人民里头有一些残疾人,盲人阅读是比较难的,要靠摸凹凸不平的书本,这里手上戴一个指环,它上面有一个摄像头,当你读到某个字的时候,摄像头就会把这个字拍下来,上到云端,可以告诉你是什么词,还可以翻译。有人说盲人他怎么能够准确的点到位呢?没关系,每当你翻页的通过振动,会把你的手指挪到第一个词,读完第一个词,自动帮你移到第二个词,这也是一个很好的应用。(视频)

随着增强现实的应用,实际上也是跟物联网结合很好的应用。比如说医学教育,可以让医学的学生更好的观察问题。现在到商店穿个红裙子,假如想换一个蓝裙子,并不需要真正换,你可以在镜子上看到你穿蓝裙子、绿裙子的样子。比如说这是个修汽车(视频),你的眼镜上头就看到你要工作的下一步,你就按照眼镜上的指示来工作,然后告诉你下一步做什么。我们物联网的虚拟现实,可以把手机挂在胸前,投影到空间上,就像一个屏幕一样,可以玩游戏。当然很重要的一个应用,阿里准备把它用在道路上。(视频)现在无人机,包括机器人全都是一种物联网的应用。(视频)

大数据可视化会提升价值,这是街上的摄像头,在所有马路上,往往都会连到交通管理中心。以色列把所有的摄像头的东西,通过可视化综合在一个地方。(视频)不同时间,不同颜色表示不同的情况,交通事故、临时交通管制等等,所以互联网会跟大数据云的结合。

现在谈产业互联网、互联网+,因为互联网才会有工业4.0,最早工业1.0机械化,2.0电动化,3.0自动化,4.0智能化。(14:21)

中国的互联网+,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,互联网是很重要的一个环节,在支撑互联网+。

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,大智移云时代为物联网发展开拓广阔市场;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,人们感觉不到物联网的存在,但它时刻影响着人们的体验!

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!

谢谢大家!

主持人:好,谢谢,感谢邬院士的演讲。

提问:邬院士,(英文)会怎么样?

邬贺铨:(英文)的比特率很低,基本上应用起来也很难,而且要单独组网。LoRa带宽还是比较宽的,能力并不亚于NB-ITO,只是有一点,它是独立主网的,某些应用上可能就要斟酌一下。如果一个小企业,可能直接接到NB-ITO,比独立主网要便宜的多。NB-ITO自然肯定会大量分流LoRa的应用,但是LoRa并不会退出。LoRa还有空间,而且目前NB-ITO在FDD的网络,像中国移动,还有TDD的网络,目前还很难,不能马上应用NB-ITO,NB-ITO未来可能才会再补充TDD的标准。NB-ITO的出来自然会分流LoRa的应用,但是LoRa并不会死掉,还有一些特殊的场合,很多大企业会自己选择LoRa。

提问1:您PPT中有一组数字关于车联网的介绍,嫩在上面的表格中,移动管理中提到中国和全球的这组数字,我不是很理解,您能解释一下吗?

邬贺铨:车联网里头是按功能来分,移动管理、汽车管理、娱乐、自动驾驶、安全家庭集成,后边那些都会跟移动网络连起来,这个移动管理是要把后边的这些都综合起来,认为汽车的管理、驾驶等等都跟你的运行有关,跟通信有关,他认为这个市场能占到这个规模。也许车联网一开始并不见得把所有的东西都用,它是分开。最简单的娱乐是最早的,家庭集成可能会有,汽车管理涉及到动力管理、安全管理、燃料管理,这个可能要过一段时间,移动管理可能是比较早的,所以这里面是不同的市场应用。车联网也不是说一下子把所有的能力都有了。

提问2:今天是W3C他们在谈论(英文),他们希望未来的物体能够连到互联网,特别是用STT(音)请求,就像现在访问网页一样。您怎么看?

邬贺铨:按照ITO关于物联网的定义,也是中国公司在ITO提出来的,物联网包括联实体的物体和虚拟的物体,把虚拟的东西看成是一个物体,所以广义的物联网,从IOT,现在叫(英文),未来还有(英文),讲的都是一个广义的物联网,不是狭义的物联网。

提问3:今天上午刘院士做讲座的时候,他曾经提过这样一个数字,他说是在金融危机以后,整个工业的生产效率在下降,他似乎提到,我们国家的产业生产效率基本上应该是一个平均水平,相当于是10%到15%的状态,在我印象中是这样的,可能是说那个数字会稍微有一点出入。但是就您来讲,物联网对我们中国来讲,对产业发展是非常非常重要的,您觉得在这个产业领域,我们在实体经济、国家政策,以及我们的金融储备这方面,它相对于国际上的一般的物联网产业的效率相比,您觉得我们是处于什么样的阶段?会在哪些契机下面,我们有可能会腾飞?

邬贺铨:中国的蓝领工人一小时工资是3美元,美国的是一小时35美元,中国的劳动效率是美国的十分之一,所以就抵消掉了。这里边有多少因素,主要是我们生产装备效率的问题,在全球500强里头,有五分之一的公司是中国公司,但是在中国的企业里头,大小水平差别非常非常大,有很先进的,像我们汽车工业生产线不比发达国家差,但是也有很落后的,全国来算,我们的生产效率确实比较低。其中物联网有可能提高生产效率,实际上现在国家提互联网+,还有产业互联网工业4.0,都是把信息化怎么更深入的用到生产环节里头,很重要的就是有物联网,不仅仅是物联网,包括移动互联网、大数据、云计算,我通常都把它们变化大智移云,都是结合起来的东西。利用信息化手段,有可能把现在比较落后的生产力,可以提升,当然是不是说能达到,因为中国这么大,企业差别这么大,不是一下子能够改进的,只能是逐步的过程。当然现在物联网已经叫了很多年了,中国应该说是最早叫的,也是最积极的,前几年发展的并不好,基本上都是政府买单的项目能够做起来,可持续发展的商业模式还是非常缺乏的。现在随着窄带物联网标准的出现,过去我们看到中国的物联网一个难题是什么?没有大企业介入,现在我很高兴看到,华为、中兴、BAT都纷纷介入到物联网上,只有大企业的介入,中国物联网才会有希望。





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本文转自d1net(转载)


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