傳感器受到全社會新的關(guān)注，許多國家開始提出“萬億傳感器”的口號�？梢灶A(yù)見，不久的將來，我們身邊將到處布滿傳感器。而日本啟動多項“傳感器”大規(guī)模應(yīng)用計劃，利用傳感器、大數(shù)據(jù)等解決社會公共服務(wù)問題。

　　日本積極推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

　　日本是較早啟動物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的國家之一。從二十世紀(jì)90年代中期以來，日本政府相繼制定了多項國家信息技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略，進(jìn)入21世紀(jì)以來，日本仍然積極推進(jìn)IT立國戰(zhàn)略。2013年6月14日,日本通過了內(nèi)閣會議日本未來IT戰(zhàn)略《打造全世界最先進(jìn)的IT國家宣言》,宣言提出“2020年度前利用傳感器對日本20%的重要基礎(chǔ)設(shè)施及老化基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行檢測和維修”、“對醫(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)升級制造模式工作組”會議，該工作組的目標(biāo)主要是，跟蹤全球制造業(yè)發(fā)展趨勢的科技情報，通過政府與民營企業(yè)的同心通力合作，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對日本制造業(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)和測試。

　　日本：啟動“傳感器”規(guī)模應(yīng)用計劃

　　社會基礎(chǔ)設(shè)施老化、老齡人口增加等，日本未來需要應(yīng)對的社會公共服務(wù)問題很多。2013年4月，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省啟動了“傳感器技術(shù)在社會公共服務(wù)中的應(yīng)用開發(fā)項目”，項目內(nèi)容涉及對建造使用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、通過測量人類體征信息及時發(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)公布了該項目委托研究機(jī)構(gòu)。其中,社會以及工業(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)。

　　未來社會基礎(chǔ)設(shè)施的核心為傳感器與執(zhí)行器

　　廣義上的社會基礎(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。
萬億傳感器革命提升社會公共服務(wù)

　　圖：利用傳感器、大數(shù)據(jù)等解決社會公共服務(wù)問題

　　圖中的藍(lán)色物體為振動傳感器,左下是安裝這一傳感器的該公司大樓;中間的社會公共服務(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,箭頭對應(yīng)的是安裝這一傳感器的農(nóng)田;右邊的社會公共服務(wù)元件為德國不來梅大學(xué)(University of Bremen)可對人體神經(jīng)等產(chǎn)生作用的電極,箭頭對應(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。

　　不管是哪個領(lǐng)域,未來的系統(tǒng)構(gòu)成大體上相同(如圖)。首先,要在作為對象的基礎(chǔ)設(shè)施上安裝用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來的無數(shù)個傳感器,用來收集關(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,或是進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)控。比如,監(jiān)控橋梁及建筑時,利用光纖傳感器及加速度傳感器來采集建筑的數(shù)據(jù),并運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計方法來解析是否存在異常,如果有問題就發(fā)出警報。

　　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,還有一些國家規(guī)劃出920MHz波段等,無線通信方式的選擇越來越多。數(shù)據(jù)分析技術(shù)也因為大數(shù)據(jù)的用途增加而快速發(fā)展。

　　同時,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)、人口動態(tài)等。云計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)過大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行解析之后,可提升各項分析的精準(zhǔn)度。

　　可以說,社會基礎(chǔ)設(shè)施、社會公共服務(wù)之中,傳感器系統(tǒng)將因廣泛的感應(yīng)與強(qiáng)大的計算能力,被大規(guī)模采用。

　　萬億傳感器革命

　　萬億傳感器革命提升社會公共服務(wù)

　　圖 “萬億傳感器”的普及進(jìn)程

 

　　傳感器受到全社會新的關(guān)注，許多國家開始提出“萬億傳感器”的口號。

　　“萬億傳感器革命”這一說法，最初出現(xiàn)在美國的產(chǎn)學(xué)聯(lián)合會議“萬億傳感器峰會(TSensors Summit)”上。該會議由仙童半導(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Albert P. Pisano等共同主持。支持并參加該會議的有來自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。
會議提出“萬億個傳感器覆蓋地球(Trillion Sensors Universe)”計劃,旨在推動社會基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)中每年使用1萬億個傳感器(圖1)。1萬億,這個數(shù)字相當(dāng)于目前全球傳感器市場需求的100倍�？梢灶A(yù)見,不久的將來,我們身邊將到處布滿傳感器。

　　10年后,傳感器數(shù)量將突破1萬億個;再過10年,會達(dá)到數(shù)10萬億個。

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