“物聯(lián)網(wǎng)越發(fā)達(dá)，城市智能化程度就越高，而各種智能化網(wǎng)絡(luò)包括智能交通、智能電力等網(wǎng)絡(luò)，若打通互聯(lián)，就能構(gòu)建成嶄新的智能城市，進(jìn)而形成化智能網(wǎng)。”中國科學(xué)院院士褚君浩日前在2017世界物聯(lián)網(wǎng)博覽會傳感器及智能化系統(tǒng)應(yīng)用高峰論壇上指出，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平將是衡量城市發(fā)達(dá)與否的主要標(biāo)志。
智慧城市的*步：靈敏傳感器的研制與應(yīng)用
清晨，當(dāng)你從睡夢中漸醒，你的智能手環(huán)已經(jīng)跟家庭機(jī)器人“聊”開了，根據(jù)你的睡眠質(zhì)量提醒著家庭機(jī)器人該為你做什么早餐；當(dāng)身體不舒服時，打開，眼前的傳感設(shè)備將會讀取你的血壓心電，實時傳送到屏幕里的醫(yī)生手上，進(jìn)行遠(yuǎn)程診脈；天上飛過的飛機(jī)，既不是民航航班，也不是軍事演練，而是通過搭載的先進(jìn)設(shè)備對城市地形地貌、建筑街道做的記錄，并制成數(shù)字模型，用于城市規(guī)劃、交通規(guī)劃、消防安保等方面。
未來，我們的城市和社會，說不定會像美劇“PersonofInterest”中描述的那樣，一個具有人工智能的“機(jī)器”，連接城市海量信息渠道，依靠超級計算力處理超大規(guī)模的大數(shù)據(jù)，并從中洞察規(guī)律、預(yù)測結(jié)果、模擬趨勢、提供建議，甚至自主思考、影響決策。
在中國，智慧城市的建設(shè)已走過八年多的發(fā)展歷程，是城市治理創(chuàng)新的重要方面。雖然概念新穎、前程無限，但所面臨的困局也漸漸明晰，比如三高兩低化：高投入、高技術(shù)、高風(fēng)險、低實效、低現(xiàn)實獲得感——花了大錢，卻沒有形成有效的盈利模式和可持續(xù)發(fā)展的機(jī)制，這說明智慧城市建設(shè)步入了誤區(qū)。并且部分智慧城市名不副實，部分試點(diǎn)“虛假繁榮”。
所以，智慧城市不可能一蹴而就，需從規(guī)劃開始一個個點(diǎn)、一個個面累積和整合。褚君浩舉例，例如智能交通網(wǎng)，就必須建立在良好的道路硬件設(shè)施和較充足的道路數(shù)量基礎(chǔ)上，光靠信息技術(shù)和智能導(dǎo)向，只能改善而無法*解決擁堵問題；再比如智能電網(wǎng)，城市電網(wǎng)的發(fā)電量需根據(jù)使用情況科學(xué)調(diào)節(jié)，而用電量又與天氣息息相關(guān)。如果天氣預(yù)報不準(zhǔn)確、信息傳遞不及時，即使有智能電網(wǎng)，也無法恰到好處地錯峰填谷。
而實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)夢想、打造“智慧城市”的*步，就是各類靈敏傳感器的研制和廣泛應(yīng)用。這將促進(jìn)包括光電通信和無線通信在內(nèi)的各種技術(shù)得到巨大發(fā)展。他表示，未來城市，將遍布各種芯片和傳感器，傳感器的運(yùn)用，體現(xiàn)著智能化水平的高低，某種意義上，定義著未來一座城市的發(fā)達(dá)與幸福。
傳感器的下一步：自主創(chuàng)新的“中國心”
這就是傳感器，在說物聯(lián)網(wǎng)時代的時候，它是物聯(lián)網(wǎng)的“電子五官”，是物聯(lián)網(wǎng)的基石。通過傳感器傳出的物體信息，實際上正延長著人類的感官，進(jìn)過分析設(shè)備的智能化管理，更的決策正以更便捷的方式呼之欲出。通過傳感器與智慧設(shè)備的分工與配合，撬動著“智慧地球”的成形和運(yùn)轉(zhuǎn)。目前有30~50億個傳感器，到2020年將達(dá)到1000億個之多。
我們用的蘋果手機(jī)里有多少傳感器？首先，在屏幕上，電容觸摸傳感器可以讓人動動手指就與手機(jī)互動；手機(jī)內(nèi)置的陀螺儀可以在6個方向上感知運(yùn)動，在導(dǎo)航功能中為你指引方向；以及拍照用的影像傳感器，開鎖的指紋傳感器……但是，這些傳感器都是“國外制造”，在國產(chǎn)手機(jī)里，大量的傳感器同樣依賴進(jìn)口，藏在手機(jī)中的國產(chǎn)傳感器鳳毛麟角。
把視角放在全國，“十二五”期間，我國敏感元器件及傳感器產(chǎn)業(yè)以20.9%的年均增長率實現(xiàn)了高速發(fā)展。目前，我國傳感器產(chǎn)業(yè)布局基本形成，產(chǎn)品門類基本齊全，中低檔產(chǎn)品基本滿足市場需求，設(shè)計、研發(fā)和應(yīng)用水平有了一定提高。
伸出手即出水的，推開便利店的門即彈出“歡迎光臨”的問候……這些是我們在國內(nèi)觸手可及的傳感器，國產(chǎn)的傳感器產(chǎn)品仍以中低端為主，技術(shù)水平相對落后。中國市場上的中傳感器進(jìn)口占比達(dá)80%，數(shù)字化、智能化、微型化產(chǎn)品依然欠缺。
去年9月，工信部正式發(fā)布了《智能硬件產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展專項行動(2016-2018年)》文件，隨著《中國制造2025》、“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃以及《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》的大力推進(jìn)，傳感器技術(shù)及傳感器產(chǎn)業(yè)的重要地位日益凸顯。
而應(yīng)用是驅(qū)動傳感器的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到現(xiàn)在，大的瓶頸依然在兩端，即信息的收集和處理。由此，傳感器和數(shù)據(jù)處理成為關(guān)鍵點(diǎn)，而現(xiàn)有的國產(chǎn)傳感器并不能滿足實際需求。未來，國產(chǎn)傳感器在質(zhì)量、敏感度上都需要精進(jìn)打磨，更注重核心技術(shù)，并逐漸建立起傳感器應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。更多國產(chǎn)傳感器走出海外，在世界農(nóng)業(yè)、工業(yè)的技術(shù)智能設(shè)備里安裝“中國心臟”。那時候，我們的中國才真正走在技術(shù)前沿，是具有創(chuàng)新性的科技強(qiáng)國。
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