泛在网、物联网、传感器网的关系泛在网的概念首先是由美国Mark Weiser先生在1991年提出。
泛在网(Ubiquitous Network )是指基于个人和社会的需求,实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务,网络具有超强的环境感知、内容感知及其智能性, 为个人和社会提供泛在的、无所不含的信息服务和应用。
物联网(Internet of Things)是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力或执行能力的各种信息传感设备(如传感器、RFID、二维码、短距离无线通信技术、移动通信模块等),通过网络设施实现信息传输、协同和处理,从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联。
传感器网(Sensor Network)是利用各种传感器(收集光、电、温度、湿度、压力等信息)加上中低速的近距离无线通信技术构成一个独立的网络, 是由多个具有有线/无线通信与计算能力的低功耗、小体积的微小传感器节点构成的网络系统,它一般提供局域或小范围物与物之间的信息交换。
泛在网、物联网、传感器网的关系:泛在网是ICT社会发展的最高目标,物联网是泛在网的初级和必然发展阶段,传感器网是物联网的延伸和应用的基础。
在泛在网概念基础上,日本提出了U-JAPAN、韩国提出U-KOREA,欧盟提出I-Europe,美国提出‘智慧地球“等社会信息化的发展目标。
日本U-Japan计划
2000年日本政府首先提出了“IT基本法”,其后由隶属于日本首相官邸的IT战略本部提出了“e-Japan战略”,希望能推进日本整体ICT的基础建设。2004年5月,日本总务省向日本经济财政咨询会议正式提出了以发展ubiquitous社会为目标的U-Japan构想。在总务省的U-Japan构想中,希望在2010年将日本建设成一个“任何时间、任何地点、任何人、任何物”都可以联网的环境。此构想于2004年6月4日被日本内阁通过。
韩国U-Korea战略
韩国也经历了类似的发展过程。韩国最先于2002年4月提出了e-Korea(电子韩国)战略,其关注的重点是如何加紧建设IT基础设施,使得韩国社会的各方面在尖端科技的带动下跨上一个新的发展台阶。为了配合e-Korea战略,该国于2004年2月推出了IT839战略。韩国情报通信部又于2004年3月公布了U-Korea战略,这个战略旨在使所有人可以在任何地点、任何时间享受现代信息技术带来的便利。U-Korea意味着信息技术与信息服务的发展不仅要满足产业和经济的增长,而且将对人们日常生活带来革命性的进步。
新加坡“下一代I-Hub”计划
1992年,新加坡提出IT2000计划,即“智能岛”计划。此后,该国先后确定了“21世纪资讯通信技术蓝图”、“ConnectedCity(连城)”等国家信息化发展项目,希望进一步加大信息通信技术的普及力度。综合看来,之前的数次信息化战略都可以说是处在“e”阶段,即通过提高信息通信技术的利用率促进社会方方面面的发展。2005年2月,新加坡资讯通信发展局发布名为“下一代I-Hub”的新计划,标志着该国正式将“U”型网络构建纳入国家战略。该计划旨在通过一个安全、高速、无所不在的网络实现下一代的联接。
泛在网概念的提出对信息社会的产生革命性的变革。从观念、技术、应用到设施、网络、软件等的各个方面都将产生巨大的变化。规范的目标从人到物,从服务行业到整个社会,网络从分布、融合到协同。涉及产业、行业、技术和应用的变革。主要包括(不仅限于):
技术:传感技术、发现技术、镶嵌技术、计算技术、纳米技术、生物技术、内容技术、网络技术、软件技术、以智能技术及其它技术等。
产业:基础工业、半导体、芯片、电信运营业、工业制造业、软件业等;
应用:电力、环境、安全、减灾、石油、气象、煤炭、金融、食品、旅游、农牧林渔等各行各业;
监管:编码寻址和解析、频谱资源、安全与隐私保护、服务质量等。
国际上各相关标准化组织都在开展泛在网的标准研究。ITU从2005年开始,对泛在网定义、需求、体系架构、应用、安全、编号\命名和寻址、智能交通、智能家居等就开展了研究。ETSI制定了欧洲智能计量标准、健康医疗等标准;IEEE对低速近距离无线通信技术标准、RFID等进行了规范。其他一些工业标准组织也开展了一些具体的技术标准研究工作。
工信部应在泛在网整体规划和标准体系规范中发挥引领作用
目前中国电信已经在网络视频监控(全球眼)、智能交通、绿色社区成功应用;中国移动M2M模块已经有300万,年增长率超过80%,已经成功应用在电梯监控、远程抄表等。华为、中兴、普天等企业研究开发了相应的芯片和模块,清华大学、北京邮电大学、重庆邮电大学、南京邮电大学等也都开展相关研究。
泛在网的研究和应用,在国际和国内处于起步阶段,标准的研究更是支离破碎,没有系统化、规范化。国际各标准组织之间对泛在网的研究同样缺乏统一的协调和协作。欧盟在2008年做的研究表明RFID有30个组织制定了250多个标准,每个国际标准组织的研究都是针对泛在网的某一方面或某一块传统的擅长的内容在研究;各标准组织研究的侧重点和打出的标志也不同。
国内对泛在网的研究也是根据不同的需求而进行零散的研究,没有从整体上(端到端,应用层到感知延伸层)的研究,由于缺乏统一的标准,应用和产业的规模都受到很大影响。专业应用、终端设备的不同,决定了在感知延伸层、应用层存在很大的差异;应用层面的标准化工作需要行业、社会和通信各方的密切合作。只有提前进行规划,制定标准体系,才能不各自为政,形成产业规模化,降低成本,健康发展,最大化地创造社会经济效益。
工信部作为工业和信息化的牵头部门,“两化融合”的承担部委,应该作为泛在网的牵头部委,在泛在网(含物联网、传感器网)领域作好产业、标准的规划,作到早计划、早研究、早启动,从高层上、整体上、综合上,制定泛在网发展规划、政策、标准,引导各相关行业健康有序发展。
CCSA愿开放、协同作好标准研究工作
CCSA作为信息通信标准化组织,先后启动了《无线泛在网络体系架构》、《移动M2M》、《无线传感器网络与电信网络相结合的网关设备技术要求》等标准的研究与制定;并多次召开相关的技术研讨会,组织专家对泛在网络的关键技术、研究热点、发展趋势等进行交流与探讨。如今成立泛在网技术工作委员会专门开展技术和标准研究。
泛在网的核心是协同、泛在。CCSA愿与国内其他标准组织分工合作、优势互补,开放地开展泛在网的指南、标准体系架构以及技术标准等研究,支撑工信部监管,指导行业应用健康发展,支持产业发展,以实际行动为早日实现“感知中国”的目标而努力。[1]