當下,一場新的產業變革正悄然興起,那就是物聯網。溫家寶總理在今年兩會上所作《政府工作報告》提出加快物聯網的研發應用。這是物聯網被寫進政府工作報告,意味著我國物聯網的發展上升到國家戰略。據悉,國家將在2020年之前投入3.86萬億元資金用于物聯網的研發。對于大多數讀者而言,知曉物聯網一詞的時間并不太長。很多人對物聯網與質量管理、物聯網與標準計量的關系更是聞所未聞。物聯網將給質量監管帶來什么?標準、計量怎樣影響著物聯網,又怎么樣被物聯網所影響?物聯網能否撐起質量控制的一片藍天?
當水杯A經工業流水線生產出來以后,通過標準化程序,獲得了一個只針對它的身份證號:物品編碼。隨后,通過RFID(射頻識別)技術,這個水杯的所有質量信息,包括原材料、功能、價值等,都被讀取和存貯。同時,通過把傳感器嵌入到RFID芯片中,利用傳感技術,隨時記錄著溫度、濕度、日照等可能影響水杯A質量的環境信息,再通過傳感網與互聯網的對接,時間在現場把模擬信號轉化成數字信號,水杯A的質量信息和軌跡全部實現智能化,然后通過后臺的云計算,實現水杯A與全的網絡鏈接。
在這個網絡里,水杯A從“出生”——被制造出來,到隨后的“成長”——物流的行程、進入市場后的銷售軌跡,再到后的“死亡”——被消費或被損壞,整個過程的質量路線圖都清晰可見。
不僅如此,水杯A的“前世”——生產之前的質量路線圖,也就是從原材料的采購到生產制造過程,同樣在這個網里一目了然。
這個在質量追溯方面具有如此神奇功能的網絡,正是今年在全球聲譽鵲起的物聯網。
這種連接一旦在全社會形成,用途廣泛,遍及智能交通、環境保護、公共安全、工業監測等多個領域。其中,對于質量追溯、質量控制以及質量監管,也將獲得無窮的“智慧”,帶來革命性的變化。
質量監管大有可為
有專家預測,物聯網將成為繼計算機、通信網絡之后的信息產業第三次浪潮,有望在10年內大規模普及,發展成為一條上萬億元規模的完整產業鏈。
“物聯網產業本身是由RFID(射頻識別)、無線傳感器、IPv6(下一代互聯網)、移動互聯網等多個基礎產業構成。在物聯網的構想中,RFID標簽中存儲著物品的規范而具有互用性的信息,傳感器則負責采集環境的溫度、濕度、壓力等模擬量信息,通過無線數據通信網絡(或有線網絡)把它們自動采集到中央信息系統,實現物品(商品)的識別,進而通過開放性的計算機網絡實現信息交換和共享,實現對物品的透明管理。在這樣的網絡里,所有產品的質量追溯都將是水到渠成的事。”山東省標準化研究院副院長、研究員錢恒說。
中國物品編碼中心技術部主任、工程師黃燕濱指出,物聯網相關技術的發展與應用,能夠促進產品追溯的實施及追溯系統的建立,產品追溯的實施及追溯系統的建立,也成為物聯網相關技術的局部應用。各個產品質量安全追溯系統如同物聯網中的各個子系統,通過統一的編碼互聯即可相互傳遞信息,實現物與物的通訊。
目前,有關物聯網在質量追溯方面的應用似乎呈現出燎原之勢。如在山東省,目前已建立了初具規模的RFID物聯網項目——基于RFID的特種設備動態管理平臺。在中國物品編碼中心,則已經建立了數十個產品安全追溯示范系統,涉及蔬菜、瓜果、畜牧、海產品、特種設備、醫療器械、服裝、建材等多個領域。
錢恒指出,所有類似這樣的應用,只能看作初具物聯網的雛形,但并不都是真正的物聯網。限于物聯網建設單位認識、技術和資源所限,目前大部分物聯網雛形應用都限于企業級小規模閉環使用,應用效果有限。未來物聯網的行業級大規模互聯應用,才能充分發揮物聯網的網絡倍加效應。
“物聯網的發展作為一個長期的過程,需要分階段逐步實現,這已在國內外達成共識。縱觀全球物聯網的發展,可以說目前的物聯網以EPC(電子產品編碼)和全球統一標識系統為基礎,以RFID為主要技術手段,主要應用在發展比較成熟、需求較為緊迫的國際貿易與物流供應鏈領域。”黃燕濱說。
在物聯網真正到來之前,錢恒認為,作為質量監管部門,一方面應當充分利用這一新技術在質量追溯、質量控制和質量監管方面帶來的新“智慧”,用物聯網的手段提升質量管控能力,無論是食品安全、特種設備安全還是其他的產品質量監管,都有很大的提升空間。另一方面,則需要發揮自身職能,為物聯網的建設質量保駕護航,無論是物聯網建設所需的編碼、電子標簽、RFID工具還是傳感設備等,必須保證質量才有高品質的物聯網誕生。
多個瓶頸需要突破
隨著去年美國總統奧巴馬提出“智慧地球”戰略,很多人都將2009年看成是物聯網元年。這一年,日本、歐盟等多個國家或地區發布了自己的物聯網戰略。
這種國家關切的背后,是物聯網背后蘊藏的巨大市場。“國家一再提倡的創新、經濟增長方式轉變需要尋找一個發動機、突破口。我認為,物聯網可能成為未來發展的一個重要的發動機,物聯網發展也將成為一次重大的技術革命。”中國工程院院士、中星微電子董事局主席鄧中翰說:“當前發展物聯網也面臨著一些亟待解決的問題。在技術上,智能、視頻兩項技術是關鍵,需要不斷進行科技創新,突破障礙;在運營方式和發展方式上,需要向下兼容和向上升級。”
確實,盡管物聯網的出現給質量追溯、質量監管和質量控制描繪出了一幅美好的藍圖,但要想在不久的將來真正讓夢想成為現實,還需要突破多個制約物聯網誕生的瓶頸。
首先是標準體系的建設。這被業界看作是當務之急同時也是具有重要戰略意義的基礎性工作,它直接決定了物聯網的質量水準和物聯網在質量應用方面的能力。
在今年的兩會上,加快制定我國物聯網標準體系成為很多代表、委員們的提案、議案或建議。全國人大代表、中國聯通浙江省分公司總經理沈明才和全國政協委員、中國電子信息產業發展研究院副院長徐曉蘭都認為,我國應加快物聯網標準化體系建立步伐,盡快制定并逐步完善物聯網相關標準體系。物聯網是一個多設備、多網絡、多應用、互聯互通、互相融合的大網,這里面既有傳感器、計算機,又有通信網絡,需要把所有這些系統都聯在一起,因此,所有的接口設計、通信協議都需要國家標準來規范。政府首先要堅持國際標準和國內標準同步推進的原則,著手研究和制定我國物聯網標準,統一技術和接口標準,進一步確立并擴大我國在物聯網領域國際標準制定上的發言權。
黃燕濱表示,物聯網概念已經出了純技術領域,受到了越來越寬泛的關注,不同標準研究機構都開始規劃與起草相關標準,這樣標準之間難免會有沖突和碰撞,可能會影響整個產業的發展。物聯網標準制定機構急需整合,整合各工作組的相關資源,成立相關標準工作組,建立協調推進機制;重視自主知識產權的開發,使得技術標準得到國際上的認可;規范各種網絡標準,統一物聯網感知層、傳輸層、信息處理層各層標準,并規范各層信息傳輸協議,實現信息的無縫鏈接。
終實現互聯互通
說到底,物聯網的實效終需要的是對信息的管理,這在質量方面尤其明顯。但信息如何實現互聯互通,如何實現科學化的采集和管理,這些都是需要解決的基礎性工作,如在質量追溯過程中,到底應當采集產品的哪些質量信息,如何采集,這不僅關系物聯網的建設成本,也關系到物聯網在質量方面“思考”的能力。錢恒認為,物聯網的信息體系建設,重要的是解決好主體和客體之間的矛盾。客體——可聯的物,取決于兩點:物本身的價值和其信息資源價值、適合標識物或感知物價值的聯接載體,可以是傳感器、有源RFID標簽,也可以是更便宜的無源RFID標簽、條碼標簽等。主體——對聯網信息資源的需求,取決于4個方面:是否有實時動態需求、感知物是否流轉多個環節、信息資源所有者是否愿意共享、是否有助于業務流程再造提升效率。
以普通蔬菜或低價值快銷品為例,其特點是供應鏈短且生命周期短、價值低,物聯網的應用需求在現階段比較低,多采用條碼標識。如特種設備(工業氣瓶、車載氣瓶、電梯、鍋爐等)屬于公共安全領域,且為循環多次流轉使用周期較長設備,RFID標識成本在反復使用價值所占的比例較低,在流轉的各個環節有效安全驗證并信息共享,有安全、精準、和能耗監測多種應用效益,這種行業應用就體現了物聯網的威力。
“物聯網的建設與基礎設施建設項目一樣不可能一蹴而就,成本、標準、應用模式都是項目風險因素,更需要有的放矢選準重點做好規劃。”錢恒說。