本文優(yōu)先出版自中國工程院院刊《中國工程科學(xué)》2022年第4期
作者:李伯虎,柴旭東, 劉陽(yáng), 陳磊, 韋達茵
來(lái)源:智慧物聯(lián)網(wǎng)系統發(fā)展戰略研究[J].中國工程科學(xué),2022,24(4):1-11.
編者按
物聯(lián)網(wǎng)作為新型數字基礎設施的重要組成部分,與第五代移動(dòng)通信、大數據、云計算、人工智能、區塊鏈、數字孿生等技術(shù)深度融合,正在深刻改變技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系、推動(dòng)數字經(jīng)濟快速發(fā)展,開(kāi)啟了萬(wàn)物智聯(lián)的智慧物聯(lián)網(wǎng)系統新階段。
中國工程院李伯虎院士研究團隊在中國工程院院刊《中國工程科學(xué)》2022年第4期發(fā)表《智慧物聯(lián)網(wǎng)系統發(fā)展戰略研究》一文。文章梳理了我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現狀,提出了智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(物聯(lián)網(wǎng)2.0)概念并闡述了其內涵、體系架構、技術(shù)譜系、使能關(guān)鍵技術(shù);針對智能制造、智能農業(yè)、智能電網(wǎng)、智能醫療、智能交通、智能環(huán)保等領(lǐng)域的應用場(chǎng)景,提煉了智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的實(shí)踐案例,展示了智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的應用價(jià)值。文章建議,實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)+人工智能+新一代信息通信技術(shù)+新應用領(lǐng)域專(zhuān)業(yè)技術(shù)技術(shù)融合創(chuàng )新專(zhuān)項,關(guān)注智慧物聯(lián)網(wǎng)系統 / 云原生平臺 / 低代碼(無(wú)代碼)應用開(kāi)發(fā)環(huán)境及工具集、面向智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的高端傳感器、物聯(lián)網(wǎng)芯片 / 專(zhuān)用器件等智能產(chǎn)品的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,開(kāi)展云邊端協(xié)同、自主可控、安全可信的智慧物聯(lián)網(wǎng)系統應用示范。
一、前言
數字經(jīng)濟成為重要的新經(jīng)濟形態(tài)。隨著(zhù)經(jīng)濟社會(huì )數字化轉型、智能化升級步伐加快,物聯(lián)網(wǎng)已是數字經(jīng)濟中新型基礎設施的重要組成部分,成為新一輪產(chǎn)業(yè)革命的重要方向和推動(dòng)力量,對于培育數字經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)、支撐產(chǎn)業(yè)轉型升級具有重要意義。
物聯(lián)網(wǎng)概念在2005年國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布的《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》中被正式提出;本研究將其解讀為物聯(lián)網(wǎng)1.0,認為它通過(guò)泛在網(wǎng)絡(luò ),借助物體識別技術(shù)(如射頻識別)、傳感技術(shù)、嵌入式智能技術(shù)、小型化技術(shù)(如納米結構),將世界萬(wàn)物連接在一起,通過(guò)感知世界、認識世界、改造世界,進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)世界發(fā)展。近年來(lái),發(fā)達國家在物聯(lián)網(wǎng)使能技術(shù)、數字技術(shù)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面積極布局。我國也高度重視物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展并提升至國家戰略高度,如《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展第十四個(gè)五年規劃和2035年遠景目標綱要》(2021年)要求,重點(diǎn)發(fā)展云計算、大數據、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、區塊鏈、人工智能(AI)、虛擬現實(shí)(VR) / 增強現實(shí)(AR)等七大產(chǎn)業(yè);《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎設施建設三年行動(dòng)計劃(2021—2023)》(2021年)提出,到2023年國內主要城市初步建成物聯(lián)網(wǎng)新型基礎設施。
當前正處于智能信息技術(shù)快速發(fā)展與突發(fā)公共衛生事件應急防控相交織的新時(shí)代,面臨著(zhù)國際激烈競爭與多邊合作的新態(tài)勢;我國進(jìn)入了全面建設社會(huì )主義現代化國家的新發(fā)展階段,構建以國內大循環(huán)為主體、國內國際雙循環(huán)相互促進(jìn)新發(fā)展格局的新征程。為適應上述新時(shí)代、新態(tài)勢、新征程,新時(shí)代、新態(tài)勢下新型‘互聯(lián)網(wǎng)+’行動(dòng)計劃發(fā)展戰略研究項目組認為,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展也要邁進(jìn)新征程:開(kāi)啟萬(wàn)物智聯(lián)的智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(物聯(lián)網(wǎng)2.0)新發(fā)展階段;貫徹創(chuàng )新、協(xié)調、綠色、開(kāi)放、共享新發(fā)展理念;構建技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、應用、人才、政策、保障體系一體化創(chuàng )新的新發(fā)展格局。
本文內容源自中國工程院咨詢(xún)項目新時(shí)代、新態(tài)勢下新型‘互聯(lián)網(wǎng)+’行動(dòng)計劃發(fā)展戰略研究。著(zhù)眼于深刻理解我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,提出適應新時(shí)代、新態(tài)勢的智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(物聯(lián)網(wǎng)2.0)概念內涵、體系架構、技術(shù)體系框架;凝練智慧物聯(lián)網(wǎng)系統應用中的共性賦能技術(shù)和應用關(guān)鍵技術(shù),總結智慧物聯(lián)網(wǎng)系統在代表性領(lǐng)域的應用場(chǎng)景和案例,進(jìn)一步形成智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的發(fā)展建議。
二、我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現狀分析
(一)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展態(tài)勢
物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵核心技術(shù)形成階段性突破,尤其是在感知、網(wǎng)絡(luò )、平臺、融合應用等技術(shù)方向取得顯著(zhù)進(jìn)展。例如,在新型感知網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)工程創(chuàng )新方面達到世界先進(jìn)水平,以低代碼 / 無(wú)代碼為目標的物聯(lián)網(wǎng)+應用開(kāi)發(fā)環(huán)境迅速發(fā)展,小微智能傳感器、智能設備等透明電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與裝備獲得廣泛應用,新型物聯(lián)網(wǎng)與基因編輯、分子設計育種等現代生物技術(shù)融合構成農業(yè)現代化的關(guān)鍵驅動(dòng)技術(shù),自主可控的北斗高精度導航定位、第五代移動(dòng)通信(5G)等成為推動(dòng)智能網(wǎng)聯(lián)與智能交通融合發(fā)展的新型基礎設施。
物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)取得顯著(zhù)進(jìn)展。物聯(lián)網(wǎng)作為信息化和工業(yè)化融合的切入點(diǎn),促進(jìn)了諸多行業(yè)信息化、數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化的加速應用。隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的持續滲透,智能制造、現代農業(yè)、智慧電網(wǎng)、智能醫療、智能交通、智慧環(huán)保等領(lǐng)域的應用場(chǎng)景不斷擴展,初步實(shí)現從生產(chǎn)到產(chǎn)品再到服務(wù)的轉型升級,成為以技術(shù)改變生產(chǎn)關(guān)系的范例。在應用領(lǐng)域的需求牽引下,不斷形成具有專(zhuān)屬領(lǐng)域特色的平臺應用系統及產(chǎn)業(yè)集群。例如,制造領(lǐng)域形成了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺,農業(yè)領(lǐng)域以種質(zhì)資源、育種等需求為核心構建了國家農作物種質(zhì)資源平臺,醫療領(lǐng)域形成了以智能器械、遠程 / 移動(dòng)醫療等為核心的產(chǎn)業(yè)集群,環(huán)保領(lǐng)域構建了針對環(huán)境管理需求的環(huán)境質(zhì)量管理系統、衛星環(huán)境遙感應用系統,能源領(lǐng)域實(shí)現了透明電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與裝備的應用突破。
物聯(lián)網(wǎng)應用實(shí)踐初見(jiàn)成效。例如,制造領(lǐng)域的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺推廣應用成效明顯,涌現出了離散型智能制造、流程型智能制造等新模式和新業(yè)態(tài);農業(yè)領(lǐng)域形成了面向政府、科研院所、種業(yè)市場(chǎng)等主體的農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用場(chǎng)景;醫療領(lǐng)域建成了11個(gè)物聯(lián)網(wǎng)+醫療健康省級示范區,醫療數據共享水平持續改善,遠程醫療縣(區)覆蓋率達到90%;交通領(lǐng)域建成了國家智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)(武漢)測試示范區;能源領(lǐng)域完成了粵港澳大灣區電力發(fā)展規劃及其應用示范;環(huán)保領(lǐng)域建立了多層次、多角度、全天候(時(shí))的天空地一體化環(huán)境監測應用示范。
也需清醒認識到,物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)受制于人的基本局面尚未得到根本性改變,供應鏈、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同基礎薄弱,應用領(lǐng)域互聯(lián)互通困難,數據開(kāi)放共享及隱私保護力度不足等問(wèn)題仍有顯現。除了網(wǎng)絡(luò )發(fā)展范式有待創(chuàng )新、平臺體系架構及系統異構集成 / 優(yōu)化 / 智聯(lián)亟待突破、新型應用軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境的友好性不佳之外,諸多行業(yè)融合應用方面的矛盾突出。例如,制造領(lǐng)域供給與市場(chǎng)需求適配性不佳,產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈穩定性面臨挑戰,資源環(huán)境要素約束趨緊;農業(yè)領(lǐng)域中的現代種業(yè)底層驅動(dòng)技術(shù)發(fā)展不成熟,商業(yè)化育種平臺尚未普及;能源領(lǐng)域支撐碳達峰、碳中和戰略目標的新型能源產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展滯后,各類(lèi)主體之間存在信息、技術(shù)、行業(yè)管理等方面的壁壘;醫療領(lǐng)域底層軟硬件技術(shù)的自主性、醫療數據處理的技術(shù)成熟度、AI應用技術(shù)的臨床適用性等需要進(jìn)一步改善;與器械知識產(chǎn)權、地區協(xié)同、服務(wù)可持續能源運營(yíng)等相關(guān)的能源領(lǐng)域多源數據共享及服務(wù)整合問(wèn)題較為突出;環(huán)保領(lǐng)域新技術(shù)在智慧環(huán)保中的創(chuàng )新應用與環(huán)境保護業(yè)務(wù)的發(fā)展需求不相匹配,環(huán)境監測與智能化治理設施的技術(shù)研發(fā)有待加強。
(二)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢
隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、新一代AI技術(shù)、新一代信息通信技術(shù)的發(fā)展及其與應用領(lǐng)域專(zhuān)業(yè)新技術(shù)的不斷融合,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)快速,呈現以下趨勢。
① 海量連接產(chǎn)生的交互及數據分析需求,促使物聯(lián)網(wǎng)與AI更深層次融合并形成人工智能物聯(lián)網(wǎng);
② 以智能傳感器為核心的傳感技術(shù)將深化發(fā)展;
③ 物聯(lián)網(wǎng)芯片向高性能、高可靠、低功耗、低成本方向發(fā)展;
④ 模組朝著(zhù)定制化、多功能方向發(fā)展,窄帶物聯(lián)網(wǎng)模組、5G模組成為未來(lái)新方向;
⑤ 未來(lái)網(wǎng)絡(luò )發(fā)展將在蜂窩通信、局域網(wǎng)技術(shù)方面不斷迭代,第六代無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)(即WiFi 6,作為局域網(wǎng)滿(mǎn)足小區域、高寬帶要求)和5G(大連接、高速度,面向大區域)/ 第六代移動(dòng)通信(6G)是技術(shù)發(fā)展重點(diǎn);
⑥ 發(fā)展中的新技術(shù),如元宇宙技術(shù)開(kāi)始影響物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新發(fā)展,將用戶(hù)與互聯(lián)網(wǎng)交互的界面從二維上升到三維,物聯(lián)網(wǎng)的升維將催生新的生產(chǎn)力。
三、智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的內涵與架構
(一)智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的概念內涵
智慧物聯(lián)網(wǎng)系統(物聯(lián)網(wǎng)2.0)指,在新發(fā)展理念(創(chuàng )新、協(xié)調、綠色、開(kāi)放、共享)與新一代AI技術(shù)等的引領(lǐng)下,人、信息(賽博)空間與物理空間融合,新智慧資源 / 能力 / 產(chǎn)品智慧互聯(lián)并協(xié)同服務(wù)的復雜系統;涉及新產(chǎn)品 / 能力 / 資源體系、新網(wǎng)絡(luò ) / 感知體系、新平臺體系、新標準安全體系、新應用體系、新用戶(hù)體系等六大新體系。其中,新一代AI技術(shù)包括數據驅動(dòng)下深度強化學(xué)習智能、基于網(wǎng)絡(luò )的群體智能、人機與腦機交互技術(shù)為導向的混合智能、跨媒體推理智能、自主智能系統等;智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的智慧,指在新發(fā)展理念、新一代AI技術(shù)等的引領(lǐng)下,以人為中心的人、信息(賽博)空間與物理空間相互聯(lián)系、層層遞進(jìn)系統的數字化、物聯(lián)化、服務(wù)化(云化)、協(xié)同化、定制化、柔性化、綠色化、智能化。
智慧物聯(lián)網(wǎng)系統將具備新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài),新特征、新內容、新目標,服務(wù)于應用領(lǐng)域數字化、網(wǎng)絡(luò )化、云化、智能化轉型升級。
① 新技術(shù),基于新型互聯(lián)網(wǎng),在新發(fā)展理念、新一代AI技術(shù)等的引領(lǐng)下,借助新網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、新信息通信技術(shù)、新智能科學(xué)技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、新生物技術(shù)、新綠色技術(shù)、新應用領(lǐng)域專(zhuān)業(yè)技術(shù)等8類(lèi)新技術(shù)深度融合的數字化、網(wǎng)絡(luò )化、云化、智能化技術(shù)工具,將人、信息(賽博)空間與物理空間中的人 / 機 / 物 / 環(huán)境 / 信息進(jìn)行智能連接,提供智慧資源、智慧產(chǎn)品、智慧能力的隨時(shí)隨地按需服務(wù)。
② 新模式,以用戶(hù)為中心、人 / 機 / 物 / 環(huán)境 / 信息優(yōu)化融合,進(jìn)行數字化、物聯(lián)化、服務(wù)化(云化)、協(xié)同化、定制化、柔性化、綠色化、智能化的智慧協(xié)同互聯(lián)。
③ 新業(yè)態(tài),具有萬(wàn)物智聯(lián)、智能引領(lǐng)、數 / 模驅動(dòng)、共享服務(wù)、跨界融合、萬(wàn)眾創(chuàng )新等特點(diǎn)。
④ 新特征,在全系統及全生命周期活動(dòng)中,人 / 機 / 物 / 環(huán)境 / 信息自主智能地感知、互聯(lián)、協(xié)同、學(xué)習、分析、認知、決策、控制、執行。
⑤ 新內容,促使全系統及全生命周期活動(dòng)中的人、技術(shù) / 設備、管理、數 / 模、材料、資金(六要素)以及人才流、技術(shù)流、管理流、數 / 模流、物流、資金流(六流)的集成優(yōu)化,形成數字化、網(wǎng)絡(luò )化、云化、智能化的產(chǎn)品、設備 / 系統和全生命周期活動(dòng)。
⑥ 新目標,支持系統數字化轉型與智慧化升級,追求創(chuàng )新、綠色、開(kāi)放、共享、個(gè)性。
(二)智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的體系架構
智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的體系架構(見(jiàn)圖1)包括:新智慧資源 / 能力/產(chǎn)品層,新智慧感知 / 接入 / 通信層,新智慧邊緣處理平臺層,新智慧系統云端服務(wù)平臺層,新智慧云服務(wù)應用層,新的人 / 組織。各層具有相應的新標準及新安全管理支撐。
圖1智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的體系架構
注:IaaS表示基礎設施及服務(wù);PaaS表示平臺即服務(wù);SaaS表示軟件即服務(wù);DaaS表示數據即服務(wù);PROaaS表示產(chǎn)品即服務(wù);CaaS表示能力即服務(wù);RFID表示無(wú)線(xiàn)射頻識別;GPS表示全球定位系統。
智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的體系架構,特色主要體現在七方面。
① 邊緣 / 云端協(xié)同的新架構;
② 云計算 /AI/ 大數據 / 新互聯(lián)網(wǎng) / 建模仿真 / 數字孿生等為代表的新信息通信技術(shù),與新應用領(lǐng)域技術(shù)相融合;
③ 感知 / 接入 / 通信層的虛擬化及服務(wù)化,采用云網(wǎng)超融合、網(wǎng)絡(luò )操作系統、新型網(wǎng)絡(luò )承載架構,實(shí)現網(wǎng)絡(luò )虛擬化、網(wǎng)絡(luò )控制編排、軟件定義網(wǎng)絡(luò )、云網(wǎng)融合、網(wǎng)絡(luò )安全組件等功能,提高物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下異構網(wǎng)絡(luò )資源的利用率、安全性、可靠性;
④ 模型驅動(dòng)、云原生的新型應用程序(APP)開(kāi)發(fā)環(huán)境,突破傳統意義上的開(kāi)發(fā)環(huán)境概念,轉向物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持的開(kāi)發(fā)環(huán)境,更適合智慧物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下的應用開(kāi)發(fā);
⑤ 各層具有新時(shí)代的內涵與內容,如以用戶(hù)為中心的新智能資源 / 新智能產(chǎn)品 / 新智能能力 / 智慧共享服務(wù);
⑥ 物聯(lián)網(wǎng)體系架構在各應用領(lǐng)域進(jìn)行智慧化拓展;
⑦ 人、信息空間、物理空間的深度融合,通過(guò)新一代賦能技術(shù)與各領(lǐng)域專(zhuān)業(yè)技術(shù)的交叉應用,構建由人、信息(賽博)空間與物理空間所形成的智能應用系統,以系統持續優(yōu)化達到人機共生的和諧生態(tài)。
四、智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的技術(shù)譜系與使能關(guān)鍵技術(shù)
(一)智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的技術(shù)譜系框架
智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的技術(shù)譜系分為整體架構子體系、支撐技術(shù)子體系、軟件技術(shù)子體系、安全技術(shù)子體系、標準技術(shù)子體系、應用技術(shù)子體系。
① 整體架構子體系包括總體技術(shù)體系、智慧產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)技術(shù)體系、感知 / 接入 / 通信層技術(shù)體系、邊緣處理平臺技術(shù)體系、云端平臺技術(shù)體系、智慧物聯(lián)網(wǎng)+融合應用技術(shù)體系等;
② 支撐技術(shù)子體系涵蓋新信息通信技術(shù)、新智能科學(xué)技術(shù)、新網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、新應用領(lǐng)域專(zhuān)業(yè)技術(shù)等;
③ 軟件技術(shù)子體系包括系統軟件技術(shù)、平臺軟件技術(shù)、新型應用軟件技術(shù)等;
④ 安全技術(shù)子體系涵蓋物理安全防護、技術(shù)安全防護、管理安全防護、商業(yè)安全防護等安全防護技術(shù);
⑤ 標準技術(shù)子體系包括基礎共性標準、平臺 / 支撐標準、關(guān)鍵技術(shù)標準、產(chǎn)品及服務(wù)標準、應用標準等;
⑥ 應用技術(shù)子體系涵蓋智慧工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智慧農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智慧能源物聯(lián)網(wǎng)、智慧醫療物聯(lián)網(wǎng)、智慧交通物聯(lián)網(wǎng)、智慧環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)等方面的應用技術(shù)。
(二)智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的使能關(guān)鍵技術(shù)
梳理形成的智慧物聯(lián)網(wǎng)系統使能關(guān)鍵技術(shù)分為共性使能關(guān)鍵技術(shù)、應用關(guān)鍵技術(shù)兩類(lèi),涵蓋物聯(lián)網(wǎng)與制造、農業(yè)、能源、醫療、交通、環(huán)保等領(lǐng)域專(zhuān)業(yè)技術(shù)深度融合6類(lèi)應用關(guān)鍵技術(shù)。使能技術(shù)是智慧物聯(lián)網(wǎng)系統技術(shù)譜系的重要支撐,實(shí)現傳統產(chǎn)業(yè)數字化轉型與智能化升級的核心要素。在新發(fā)展理念指引下,借助新網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、新信息通信技術(shù)、新一代AI技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、新生物技術(shù)、新綠色技術(shù)、新應用領(lǐng)域專(zhuān)業(yè)技術(shù)等多學(xué)科融合新技術(shù)的交叉應用,推動(dòng)智慧物聯(lián)網(wǎng)系統在各領(lǐng)域技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、應用方面的深入發(fā)展。
1. 共性使能關(guān)鍵技術(shù)
智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的共性使能關(guān)鍵技術(shù)包括12類(lèi)技術(shù)。
① 傳感技術(shù)為智慧物聯(lián)網(wǎng)系統提供各種形式信息的采集、處理、識別相關(guān)使能技術(shù);
② 泛在網(wǎng)絡(luò )技術(shù)為智慧物聯(lián)網(wǎng)系統提供隨時(shí)隨地按需獲取信息的傳輸使能技術(shù);
③ 平臺技術(shù)為智慧物聯(lián)網(wǎng)系統提供數據、模型、資源等要素的解耦、整合、重構相關(guān)使能技術(shù);
④ 大數據技術(shù)為智慧物聯(lián)網(wǎng)系統提供全生命周期活動(dòng)的精準化、高效化、智能化使能技術(shù);
⑤ 云服務(wù)技術(shù)為智慧物聯(lián)網(wǎng)系統提供信息、資源、能力的存取 / 共享 / 協(xié)同及智能計算相關(guān)使能技術(shù);
⑥ AI技術(shù)為智慧物聯(lián)網(wǎng)系統提供人 / 機 / 物 / 環(huán)境 / 信息的智能感知、認知、學(xué)習、分析、融合、運算、監控、處理相關(guān)使能技術(shù);
⑦ 邊緣計算技術(shù)為智慧物聯(lián)網(wǎng)系統提供快速端計算使能技術(shù);
⑧ 高性能計算技術(shù)為智慧物聯(lián)網(wǎng)系統提供求解復雜問(wèn)題、開(kāi)展大規模智能協(xié)同相關(guān)使能技術(shù);
⑨ 系統集成 / 優(yōu)化技術(shù)為智慧物聯(lián)網(wǎng)系統提供優(yōu)化的綜合統籌設計使能技術(shù);
⑩ 嵌入式建模仿真 / 數字孿生技術(shù)為智慧物聯(lián)網(wǎng)系統提供基于模型的高效智能研制與運行使能技術(shù);
?標準技術(shù)為智慧物聯(lián)網(wǎng)系統提供技術(shù)、產(chǎn)品的相互協(xié)調與配合標準化相關(guān)使能技術(shù);
?安全技術(shù)為智慧物聯(lián)網(wǎng)系統提供安全使能技術(shù)。
2. 應用關(guān)鍵技術(shù)
一是智慧工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用關(guān)鍵技術(shù),分為工業(yè)智能、工業(yè)AR、工業(yè)大數據等。其中,工業(yè)智能實(shí)現設計模式創(chuàng )新、生產(chǎn)智能決策、資源優(yōu)化配置等創(chuàng )新應用使能,工業(yè)AR將信息轉化為圖文、三維動(dòng)畫(huà)、視頻等可視內容,工業(yè)大數據使工業(yè)系統具備描述、診斷、預測、決策、控制等智能化功能的模式與結果。
二是智慧農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用關(guān)鍵技術(shù),包括生命信息傳感器技術(shù)、表型信息獲取技術(shù)、表型組數據解析技術(shù)、表型組大數據管理及建庫技術(shù)等。其中,生命信息傳感器技術(shù)將種子及其繁種 / 制種環(huán)境的信息集合起來(lái),通過(guò)信號轉化和AI數據處理得到相應的生理及生態(tài)信息;表型信息獲取技術(shù)從海量信息中自動(dòng)抽取重要表型特征和邏輯關(guān)系,實(shí)現表型性狀自動(dòng)精準識別;表型組數據解析技術(shù)覆蓋從初始數據采集到最終細化分析的完整過(guò)程;表型組大數據管理及建庫技術(shù)用于對表型數據進(jìn)行管理、存儲和共享。
三是智慧能源物聯(lián)網(wǎng)應用關(guān)鍵技術(shù),包括電力知識圖譜技術(shù)、終端智能管控平臺及透明電網(wǎng)數據平臺技術(shù)等。其中,電力知識圖譜技術(shù)根據圖數據結構,將各電力業(yè)務(wù)的對象信息組成巨大關(guān)系網(wǎng)絡(luò );終端智能管控平臺及透明電網(wǎng)數據平臺技術(shù)指通過(guò)智能終端為透明電網(wǎng)提供感知功能以及海量的多源異構大數據資產(chǎn),對智能終端工作狀態(tài)進(jìn)行管控。
四是智慧醫療物聯(lián)網(wǎng)應用關(guān)鍵技術(shù),包括人體生理與體征傳感技術(shù),面向醫療的5G技術(shù)、醫療個(gè)性化服務(wù)技術(shù)等。其中,人體生理與體征傳感技術(shù)通過(guò)傳感方式全面采集人體生理與體征信號,作為臨床診斷與治療的基礎;面向醫療的5G技術(shù)通過(guò)5G技術(shù)實(shí)現人與人、人與物、物與物的海量連接,解決傳統低效率通信方式對智慧醫療建設的限制,從而提高醫療服務(wù)效率;醫療個(gè)性化服務(wù)技術(shù)指感知計算、個(gè)性化健康管理、行為識別等與人體健康相關(guān)的健康物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
五是智慧交通物聯(lián)網(wǎng)應用關(guān)鍵技術(shù),包括多源協(xié)同高精度定位與感知技術(shù)、北斗+5G車(chē)聯(lián)網(wǎng)精準控制技術(shù)、智能高精度地圖等。其中,多源協(xié)同高精度定位與感知技術(shù)指發(fā)揮多種信息源優(yōu)勢以實(shí)現精度高、可用性及連續性好的室內外無(wú)縫定位導航處理技術(shù);北斗+5G車(chē)聯(lián)網(wǎng)精準控制技術(shù)提供高階道路感知、精確導航、遠程控制等服務(wù);智能高精地圖技術(shù)是實(shí)現汽車(chē)自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵基礎設施,構成交通資源全時(shí)空實(shí)時(shí)感知的載體、交通工具全過(guò)程運行管控的基礎。
六是智慧環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)應用關(guān)鍵技術(shù),包括環(huán)境大數據技術(shù)、智能預警環(huán)境大數據挖掘分析技術(shù)、環(huán)境系統多模超級集合模擬技術(shù)等。其中,環(huán)保大數據技術(shù)面向環(huán)境保護與管理決策的應用服務(wù)需要,對生態(tài)環(huán)境數據資源進(jìn)行高效、有序的組織管理和應用;智能預警環(huán)境大數據挖掘分析技術(shù)通過(guò)數據挖掘方式建立科學(xué)的事件模型,在環(huán)境監管中發(fā)揮空氣質(zhì)量預測預報、環(huán)境承載能力監測評估預警等作用;環(huán)境系統多模超級集合模擬技術(shù)指單項模型技術(shù)與復合模型技術(shù)、分析技術(shù)相結合,在環(huán)境模擬中進(jìn)行綜合應用,強化環(huán)境模型與地理信息系統(GIS)的一體化集成應用。
五、典型應用場(chǎng)景與實(shí)踐案例
(一)智慧工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統的代表性應用場(chǎng)景與實(shí)踐
1. 應用場(chǎng)景
智慧工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的代表性應用場(chǎng)景有:
① 在研發(fā)設計階段,利用5G、物聯(lián)網(wǎng)、AR / VR技術(shù),實(shí)時(shí)采集實(shí)驗現場(chǎng)的畫(huà)面與數據,生成工業(yè)部件、設備、系統、環(huán)境等數字模型,實(shí)現跨地域在線(xiàn)聯(lián)合攻關(guān)以解決包括異地協(xié)同設計在內的各類(lèi)問(wèn)題;
② 在生產(chǎn)制造階段,基于數字孿生系統和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現多維度的實(shí)時(shí)監控,利用虛實(shí)映射方式開(kāi)展針對柔性生產(chǎn)制造系統的主動(dòng)感知、動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制、智能決策;
③ 在銷(xiāo)售服務(wù)階段,基于A(yíng)I技術(shù)建立高精準度的預測模型,實(shí)現各類(lèi)預測功能并制定相關(guān)銷(xiāo)售策略。
2. 實(shí)踐案例
5G賦能某工廠(chǎng)智能制造實(shí)現生產(chǎn)設備遠程監控案例如圖2所示。原有工廠(chǎng)中的生產(chǎn)任務(wù)配合產(chǎn)線(xiàn)頻繁調整,網(wǎng)絡(luò )存在移動(dòng)設備多、布線(xiàn)復雜、工期長(cháng)、點(diǎn)檢難等劣勢以及時(shí)延大、不穩定、閃斷等問(wèn)題。在應用5G技術(shù)改造后的工廠(chǎng)內,實(shí)現了工業(yè)生產(chǎn)運行狀態(tài)等數據快速、穩定的收集、回傳與分析,通過(guò)仿真生產(chǎn)系統實(shí)現全過(guò)程數字化;車(chē)間設備聯(lián)網(wǎng)率超過(guò)85%,設備運維效率提升超過(guò)25%。
圖25G賦能某工廠(chǎng)智能制造實(shí)現生產(chǎn)設備遠程監控示意圖
注:IP表示網(wǎng)際互連協(xié)議;UPF表示移動(dòng)機房。
基于區塊鏈的智能供應鏈管控案例。新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫情暴發(fā)以來(lái),政府、企業(yè)對防疫物資的各環(huán)節存在信息透明、安全、可追溯的迫切需求。某公司運用區塊鏈技術(shù),開(kāi)發(fā)了區塊鏈防疫物資可信追溯系統,提供了防疫物資上鏈可視化展示、供需信息審核標注等功能,為企業(yè)、管理部門(mén)提供了及時(shí)可靠的抗疫物資數據,獲得社會(huì )好評。
(二)智慧農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統的代表性應用場(chǎng)景與實(shí)踐
1. 應用場(chǎng)景
智慧農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的代表性應用場(chǎng)景有:
① 面向管理部門(mén)的種業(yè)監管場(chǎng)景,覆蓋種業(yè)行業(yè)的各項數據,實(shí)現品種可追溯、種子質(zhì)量可追溯、市場(chǎng)主體可追溯、一站式信息查詢(xún)與業(yè)務(wù)辦理;
② 面向科研單位的種質(zhì)資源管理場(chǎng)景,用于作物種質(zhì)資源、遺傳材料的數字化管理及利用,支持育種資源保管與優(yōu)良品種選育;
③ 面向育種單位的商業(yè)化育種場(chǎng)景,搭建各類(lèi)功能模塊,實(shí)現育種過(guò)程的標準化、程序化、數字化,提供育種選擇效率效果、育種數據科學(xué)分析等功能;
④ 面向育 / 繁種基地的種業(yè)物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景,采用傳感器網(wǎng)絡(luò )、視頻監控、移動(dòng)通信等信息技術(shù)以及作物表型觀(guān)測技術(shù),以全過(guò)程的自動(dòng)化、數字化、智能化來(lái)實(shí)現制種、繁種的提質(zhì)增效;
⑤ 面向市場(chǎng)的種業(yè)社會(huì )化服務(wù)場(chǎng)景,打通種子等農資行業(yè)信息流,提供基于電子交易信息系統的融資與交易服務(wù),最終實(shí)現種業(yè)社會(huì )化服務(wù)。
2. 實(shí)踐案例
農作物種質(zhì)資源數據庫是國家農作物種質(zhì)資源平臺的應用案例。相關(guān)平臺的服務(wù)類(lèi)型有作物種質(zhì)信息發(fā)布、數據共享服務(wù)、科普宣傳等。在農作物種質(zhì)資源數據庫建立之后,實(shí)現了200種作物、4.1×105份種質(zhì)的信息共享,為國家作物種質(zhì)資源、育種、栽培、植保等方向的科研提供了查詢(xún)參考服務(wù),向50多個(gè)國家級科技項目提供了技術(shù)與數據支撐服務(wù)。
金種子育種云平臺案例。作為一體化的商業(yè)育種云平臺,支持農業(yè)結構戰略調整,提升農業(yè)產(chǎn)業(yè)的精準化與信息化水平;集成了計算機、GIS、AI等技術(shù),支持大數據、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)與傳統育種技術(shù)的融合創(chuàng )新,提供了性狀數據采集系統、二維條碼種質(zhì)資源管理系統等商業(yè)化育種的信息化解決方案。
(三)智慧能源物聯(lián)網(wǎng)系統的代表性應用場(chǎng)景與實(shí)踐
1. 應用場(chǎng)景
智慧能源物聯(lián)網(wǎng)的代表性應用場(chǎng)景主要是透明電網(wǎng)系統。透明電網(wǎng)以數據為核心,實(shí)現電力系統的可見(jiàn)、可知、可控以及狀態(tài)任意透明;應用云計算、大數據、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、AI、區塊鏈等數字技術(shù)對傳統電網(wǎng)進(jìn)行數字化改造,發(fā)揮數據的生產(chǎn)要素作用,以數據流引領(lǐng)來(lái)優(yōu)化能量流及業(yè)務(wù)流。
2. 實(shí)踐案例
在粵港澳大灣區,透明電網(wǎng)智能運維廣泛采用小微智能傳感器、無(wú)線(xiàn)傳感器來(lái)采集電網(wǎng)數據,發(fā)揮小微智能傳感器具有的小微化、智能化、低功耗、自取能、自組網(wǎng)、高精度、高可靠性等特點(diǎn),實(shí)現電網(wǎng)信息的全面、及時(shí)、可靠感知;構建大規模傳感網(wǎng)絡(luò ),實(shí)時(shí)地監測電網(wǎng)設備并測量大電網(wǎng)的廣域大數據;利用小微智能傳感控制器、5G等通信技術(shù),實(shí)現邊緣計算、自適應控制算法的工程應用;結合機器學(xué)習等AI算法,快速匯總、分析、處理海量數據,實(shí)現設備健康、環(huán)境狀態(tài)等的在線(xiàn)實(shí)時(shí)智能感知,支持故障診斷和運維決策的高效開(kāi)展,提高電力系統運行的可靠性。
(四)智慧醫療物聯(lián)網(wǎng)系統的代表性應用場(chǎng)景與實(shí)踐
1. 應用場(chǎng)景
智慧醫療物聯(lián)網(wǎng)的代表性應用場(chǎng)景有:
① 智慧臨床場(chǎng)景,通過(guò)5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),實(shí)現普通智慧病房的床旁智能交互、專(zhuān)家遠程實(shí)時(shí)診療等功能;
② 智慧就醫服務(wù)場(chǎng)景,以5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)構建醫院院內系統,支持患者自助醫療,提高醫院服務(wù)水平和管理效率;
③ 健康管理場(chǎng)景,通過(guò)AI、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),對社區進(jìn)行全方位慢病管理和疾病篩查,達到預防疾病發(fā)生的效果;
④ 智慧醫院管理場(chǎng)景,提升智慧醫院后勤、醫院物資物流管理、醫療廢物管理能力。
2. 實(shí)踐案例
5G遠程治療案例。在COVID-19疫情防控過(guò)程中,借助5G技術(shù)的高可靠、低時(shí)延特性,異地專(zhuān)家或醫療團隊遠程控制醫學(xué)診療設備,接收治療現場(chǎng)影像,進(jìn)行遠程會(huì )診,指導現場(chǎng)醫護人員進(jìn)行診療或進(jìn)行手術(shù)。某醫院遠程超聲波醫學(xué)中心的專(zhuān)家利用5G 網(wǎng)絡(luò ),通過(guò)手柄遠程控制異地醫院的超聲機器人,為患者進(jìn)行超聲檢查治療。
智慧養老平臺案例。發(fā)展數字化的智慧養老服務(wù)平臺,匯集民政、衛健、公安、財政等領(lǐng)域的涉老數據,健全老年人基礎數據庫、養老設施數據庫、養老服務(wù)組織數據庫,實(shí)現老年人服務(wù)需求評估、服務(wù)提供與反饋跟蹤、養老機構管理、特殊老年人巡訪(fǎng)探視等基本業(yè)務(wù)的數字化管理。
(五)智慧交通物聯(lián)網(wǎng)系統的代表性應用場(chǎng)景與實(shí)踐
1. 應用場(chǎng)景
智慧交通物聯(lián)網(wǎng)的代表性應用場(chǎng)景有:
① 智能道路場(chǎng)景,運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據、AI等信息技術(shù),構建以數據為核心的城市交通信息采集與發(fā)布的智慧載體,實(shí)現道路交通運行態(tài)勢自動(dòng)感知與辨別,為智能汽車(chē)實(shí)現車(chē)路協(xié)同提供技術(shù)支撐,創(chuàng )造安全、高效、舒適的出行環(huán)境及服務(wù);
② 智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)場(chǎng)景,搭載先進(jìn)傳感器,運用信息通信、互聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù),逐步實(shí)現自動(dòng)駕駛功能,催生單車(chē)自動(dòng)駕駛與網(wǎng)聯(lián)式汽車(chē)融為一體的新產(chǎn)品、新模式、新生態(tài)。
2. 實(shí)踐案例
智能道路案例。在車(chē)路協(xié)同體系中,智能路側系統通過(guò)智能傳感器設備并結合智能車(chē)載信息,提供危險駕駛提醒、車(chē)輛違章預警、道路異常提醒、道路擁堵分析、交叉路口、協(xié)調調度等功能。北斗+5G賦能自動(dòng)駕駛基礎設施具有自主核心技術(shù)和算法,為測試道路提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導航、授時(shí)服務(wù),提升自動(dòng)駕駛與智慧城市融合發(fā)展水平。
智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)案例。未來(lái)智能高精地圖的應用場(chǎng)景必然是協(xié)同感知與協(xié)同精密定位技術(shù)支撐下的車(chē)路協(xié)同一體化(見(jiàn)圖3)。在北斗+5G地基增強或星基增強的支持下,疊加高精地圖、慣性導航等技術(shù),滿(mǎn)足信號遮擋等復雜場(chǎng)景下智能網(wǎng)聯(lián)車(chē)對厘米級位置、納秒級精準感知、位置與時(shí)間多級精準協(xié)同控制的需求。
圖3智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)示意圖
注:4G表示第四代移動(dòng)通信;RSU表示路側單元;V2I表示車(chē)輛 ? 基礎設施互聯(lián);V2V表示車(chē)輛 ? 車(chē)輛互聯(lián);V2P表示車(chē)輛 ? 行人互聯(lián);OBU表示車(chē)載單元。
(六)智慧環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)系統的代表性應用場(chǎng)景與實(shí)踐
1. 應用場(chǎng)景
智慧環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)的代表性應用場(chǎng)景有:
① 天空地一體化立體監測系統,獲取大氣環(huán)境監測的各類(lèi)數據資源;
② 在水環(huán)境監測方面,以流域控制單元為基礎,獲取衛星遙感、無(wú)人船、監測子站等監測手段的數據,建立立體且精細化的流域單元監測功能;
③ 精準治霾立體監測系統,集成衛星遙感、高空視頻、無(wú)人機等技術(shù),全面采集空氣質(zhì)量和污染源數據,通過(guò)環(huán)境大數據、多元模型分析,快速診斷污染排放趨勢,支持空氣質(zhì)量動(dòng)態(tài)調控。
2. 實(shí)踐案例
城市大氣污染網(wǎng)格智能監測監管平臺案例。建立了大氣污染網(wǎng)格智能監測監管平臺,集成氣象數據、污染源、各站(微站、市控站、省控站、國控站)、雷達、走航車(chē)、無(wú)人機、手持設備、視頻設備等的多樣化監測數據,實(shí)現多渠道數據融合及聯(lián)動(dòng)分析;構建天地空一體化大氣熱點(diǎn)監測體系,準確反應區域內大氣污染的變化情況,結合預警、預報、上報機制,形成對污染區域的網(wǎng)格化管控。
城市立體監測與大數據平臺案例。構建精確預報 ? 精確分析 ? 精準施策 ? 精細評估的二次污染協(xié)同防治技術(shù)體系,通過(guò)在線(xiàn)監測預警網(wǎng)來(lái)精準預報污染過(guò)程;采用快速識別技術(shù)與快速量化解析技術(shù),識別污染類(lèi)型、熱點(diǎn)區域以及污染成因;依據總量控制量化技術(shù)及相關(guān)識別技術(shù)進(jìn)行精準施策,動(dòng)態(tài)總量核算及監管技術(shù)進(jìn)行精細評估。
六、我國智慧物聯(lián)網(wǎng)系統發(fā)展建議
為適應新時(shí)代、新態(tài)勢、新征程,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正從物聯(lián)網(wǎng)1.0邁上了物聯(lián)網(wǎng)2.0階段——智慧物聯(lián)網(wǎng)系統。智慧物聯(lián)網(wǎng)作為新型數字基礎設施的重要組成部分,與5G、大數據、云計算、AI、區塊鏈、數字孿生等技術(shù)深度融合與群體突破,保持能力快速演進(jìn),將推動(dòng)數字經(jīng)濟快速發(fā)展,發(fā)揮對數字經(jīng)濟放大、疊加、倍增等作用。一方面,利用融合的新技術(shù)來(lái)賦能并驅動(dòng)企業(yè)的生產(chǎn)方式、運營(yíng)模式、管理體系等的數字化轉型與智能化升級,支持產(chǎn)品創(chuàng )新、用戶(hù)服務(wù)等核心業(yè)務(wù)的數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化,從而顯著(zhù)提升企業(yè)的市場(chǎng)競爭力;另一方面,提供智慧物聯(lián)網(wǎng)新的技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)、基礎設施,形成適應新時(shí)代的一類(lèi)戰略性新興產(chǎn)業(yè),進(jìn)而對經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展起到放大、疊加、倍增效應。
在需求牽引、技術(shù)推動(dòng)下,智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的模式、技術(shù)、業(yè)態(tài)還將持續發(fā)展。
① 注重政產(chǎn)學(xué)研金用結合的技術(shù)創(chuàng )新體系建設,加強跨學(xué)科、跨領(lǐng)域協(xié)作機制以形成統籌協(xié)調生態(tài);
② 注重培養各領(lǐng)域復合型人才,特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與信息通信技術(shù)、應用領(lǐng)域專(zhuān)業(yè)技術(shù)融合的人才;
③ 注重全球 / 國家 / 地方多層級的物聯(lián)網(wǎng)新型基礎設施等數字基礎設施建設;
④ 注重全球 / 國家 / 地方的政策及資源支持;
⑤ 注重實(shí)現技術(shù)、應用、產(chǎn)業(yè)的協(xié)調發(fā)展(具體闡述如下)。
在技術(shù)研究方面,建議7個(gè)重視。
① 重視新一代AI技術(shù)的引領(lǐng)作用,以5G、新一代AI、云計算、大數據、區塊鏈、數字孿生、現代建模仿真等為代表的信息通信技術(shù)與新應用領(lǐng)域專(zhuān)業(yè)技術(shù)的深度融合,驅動(dòng)智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的技術(shù)體系及平臺進(jìn)行持續創(chuàng )新;
② 重視發(fā)展如智能感知技術(shù)、未來(lái)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、新型通信技術(shù)等核心關(guān)鍵技術(shù);
③ 重視開(kāi)展智慧物聯(lián)網(wǎng)系統應用領(lǐng)域的新模式、新流程、新技術(shù)手段、新業(yè)態(tài)研究,覆蓋相關(guān)應用領(lǐng)域全生命周期活動(dòng)的各個(gè)階段;
④ 重視物聯(lián)網(wǎng)應用數據庫、算法庫、模型庫、平臺、計算能力等基礎能力的研究與建設;
⑤ 重視智慧物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式研究;
⑥ 重視物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)、評估體系研究;
⑦ 重視未來(lái)技術(shù)與生態(tài)發(fā)展,特別是融入正在快速發(fā)展中的元宇宙理念及技術(shù),驅動(dòng)諸多領(lǐng)域在全生命周期活動(dòng)中降低成本、提高效率、保持綠色 / 柔性,強化智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的數字孿生能力,實(shí)現智智慧物聯(lián)網(wǎng)系統的轉型升級。
在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面,建議5個(gè)加強。
① 加強云原生平臺、低代碼 / 無(wú)代碼應用開(kāi)發(fā)環(huán)境及工具集等產(chǎn)品,重點(diǎn)提升嵌入式工業(yè)軟件及集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、面向細分行業(yè)的集成化工業(yè)軟件平臺,吸引更多企業(yè)共建服務(wù)型生態(tài);
② 加強面向智慧物聯(lián)網(wǎng)的高端傳感器、物聯(lián)網(wǎng)芯片、嵌入式物聯(lián)網(wǎng)操作系統等智能產(chǎn)品,推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)向高端演進(jìn),構建國產(chǎn)化網(wǎng)絡(luò )控制器和操作系統并推進(jìn)網(wǎng)絡(luò )設備的國產(chǎn)化和白盒化;
③ 加強基于隱私計算、分布式泛在計算,構建以健康醫療數據與技術(shù)共享平臺為代表的一系列國家級數據平臺,形成數據資產(chǎn)、數據要素等的安全可信、隱私保護能力;
④ 加強知識軟件化、架構開(kāi)源化、軟件云化,形成自主可控的新型物聯(lián)網(wǎng)+開(kāi)發(fā)環(huán)境與應用生態(tài);⑤ 加強與元宇宙有關(guān)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
在應用實(shí)踐方面,建議5個(gè)突出。
① 突出行業(yè)、企業(yè)特點(diǎn);
② 突出問(wèn)題導向、價(jià)值導向的模式技術(shù)與業(yè)態(tài)變革;
③ 突出智慧物聯(lián)網(wǎng)系統六要素六流的綜合集成優(yōu)化與智慧化;
④ 突出以系統工程理念為實(shí)施原則;
⑤ 突出各類(lèi)應用示范,如構建云邊協(xié)同應用平臺,面向應用領(lǐng)域且通用性良好的自主可控開(kāi)源嵌入式操作系統,網(wǎng)絡(luò )與AR/VR、4K/8K業(yè)務(wù)的聯(lián)合應用,基于自主可控開(kāi)發(fā)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同研發(fā)應用,元宇宙有關(guān)的應用等。
注:本文內容呈現略有調整,若需可查看原文。
作者介紹
李伯虎,系統仿真及制造業(yè)信息化專(zhuān)家,中國工程院院士。
在系統仿真領(lǐng)域,提出大型模擬機整機精度與穩定性設計新方法。領(lǐng)導研制成混合計算機上參數、曲線(xiàn)、統計尋優(yōu)器。主持研制成國內首例大型連續系統仿真語(yǔ)言及首例復雜系統仿真語(yǔ)言。合作提出間斷非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)系統仿真及基于連分式仿真等新算法。提出并發(fā)仿真工程、仿真網(wǎng)格、云仿真、虛擬樣機工程、高性能仿真計算機等理念、技術(shù)體系、總體方案并領(lǐng)導實(shí)施。在制造業(yè)信息化領(lǐng)域,合作提出現代集成制造系統理念、技術(shù)體系。提出復雜產(chǎn)品集成制造系統、制造網(wǎng)格、云制造等理念、技術(shù)體系、總體方案并領(lǐng)導實(shí)施。
>End
本文轉載自中國工程院院刊,原標題《智慧物聯(lián)網(wǎng)系統發(fā)展戰略研究丨中國工程科學(xué)》。
為分享前沿資訊及有價(jià)值的觀(guān)點(diǎn),太空與網(wǎng)絡(luò )微信公眾號轉載此文,并經(jīng)過(guò)編輯。
支持保護知識產(chǎn)權,轉載請注明原出處及作者。
部分圖片難以找到原始出處,故文中未加以標注,如若侵犯了您的權益,請第一時(shí)間聯(lián)系我們。
HISTORY/往期推薦
充滿(mǎn)激情的新時(shí)代,
充滿(mǎn)挑戰的新疆域,
與踔厲奮發(fā)的引領(lǐng)者,
卓爾不群的企業(yè)家,
一起開(kāi)拓,
一起體驗,
一起感悟,
共同打造更真品質(zhì),
共同實(shí)現更高價(jià)值,
共同見(jiàn)證商業(yè)航天更大的跨越!