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)�？梢灶A(yù)見，不久的將來(lái)，我們身邊將到處布滿傳感器。而日本啟動(dòng)多項(xiàng)“傳感器”大規(guī)模應(yīng)用計(jì)劃，利用傳感器、大數(shù)據(jù)等解決社會(huì)公共服務(wù)問(wèn)題。

　　日本積極推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

　　日本是較早啟動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的國(guó)家之一。從二十世紀(jì)90年代中期以來(lái)，日本政府相繼制定了多項(xiàng)國(guó)家信息技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略，進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，日本仍然積極推進(jìn)IT立國(guó)戰(zhàn)略。2013年6月14日,日本通過(guò)了內(nèi)閣會(huì)議日本未來(lái)IT戰(zhàn)略《打造全世界最先進(jìn)的IT國(guó)家宣言》,宣言提出“2020年度前利用傳感器對(duì)日本20%的重要基礎(chǔ)設(shè)施及老化基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行檢測(cè)和維修”、“對(duì)醫(yī)療護(hù)理及生活救助服務(wù)的相關(guān)傳感器技術(shù)及機(jī)器人技術(shù)等進(jìn)行開發(fā)驗(yàn)證與商用化”等目標(biāo)。今年1月23日日本又公布了《機(jī)器人新戰(zhàn)略》；在今年7月中旬又召開了“物聯(lián)網(wǎng)升級(jí)制造模式工作組”會(huì)議，該工作組的目標(biāo)主要是，跟蹤全球制造業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的科技情報(bào)，通過(guò)政府與民營(yíng)企業(yè)的同心通力合作，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)日本制造業(yè)的變革。2015年10月23日，日本政府又成立產(chǎn)學(xué)官合作組織“物聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)聯(lián)盟”，主要從事熱門技術(shù)的研發(fā)和測(cè)試。

　　日本：?jiǎn)��?dòng)“傳感器”規(guī)模應(yīng)用計(jì)劃

　　社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施老化、老齡人口增加等，日本未來(lái)需要應(yīng)對(duì)的社會(huì)公共服務(wù)問(wèn)題很多。2013年4月，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省啟動(dòng)了“傳感器技術(shù)在社會(huì)公共服務(wù)中的應(yīng)用開發(fā)項(xiàng)目”，項(xiàng)目?jī)?nèi)容涉及對(duì)建造使用10年以上的橋梁及道路等進(jìn)行維護(hù)管理、改善農(nóng)作物栽培環(huán)境、通過(guò)測(cè)量人類體征信息及時(shí)發(fā)現(xiàn)疾病等。

　　2013年7月，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)公布了該項(xiàng)目委托研究機(jī)構(gòu)。其中,社會(huì)以及工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域由日本納米光電工學(xué)推進(jìn)機(jī)構(gòu)、NEC、日本首都高速道路技術(shù)中心牽頭;農(nóng)業(yè)領(lǐng)域由日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所、松下等牽頭;醫(yī)療健康領(lǐng)域則由日本NMEMS技術(shù)研究機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)。

　　未來(lái)社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施的核心為傳感器與執(zhí)行器

　　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。
萬(wàn)億傳感器革命提升社會(huì)公共服務(wù)

　　圖：利用傳感器、大數(shù)據(jù)等解決社會(huì)公共服務(wù)問(wèn)題

　　圖中的藍(lán)色物體為振動(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(lái)梅大學(xué)(University of Bremen)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。

　　不管是哪個(gè)領(lǐng)域,未來(lái)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(lái)的無(wú)數(shù)個(gè)傳感器,用來(lái)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(lái)采集建筑的數(shù)據(jù),并運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法來(lái)解析是否存在異常,如果有問(wèn)題就發(fā)出警報(bào)。

　　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(lái)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。

　　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(guò)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。

　　可以說(shuō),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。

　　萬(wàn)億傳感器革命

　　萬(wàn)億傳感器革命提升社會(huì)公共服務(wù)

　　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(shuō)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)(TSensors Summit)”上。該會(huì)議由仙童半導(dǎo)體公司副總裁Janusz Bryzek、加州大學(xué)圣地亞哥分校工學(xué)院院長(zhǎng)Albert P. Pisano等共同主持。支持并參加該會(huì)議的有來(lái)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。
會(huì)議提出“萬(wàn)億個(gè)傳感器覆蓋地球(Trillion Sensors Universe)”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。可以預(yù)見,不久的將來(lái),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(wàn)億個(gè);再過(guò)10年,會(huì)達(dá)到數(shù)10萬(wàn)億個(gè)。

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