智慧城市兩步走,傳感器中國芯啥時(shí)才能來?
“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)而形成全球化智能網(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)用國際高峰論壇上指出,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。
智慧城市的第一步: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(shí),打開視頻電話,眼前的傳感設(shè)備將會讀取你的血壓心電,實(shí)時(shí)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 全方位的記錄,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“Person of Interest”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(jì)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(xiǎn)、低實(shí)效、低現(xiàn)實(shí)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(shí),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,只能改善而無法徹底解決擁堵問題;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(bào)不準(zhǔn)確、信息傳遞不及時(shí),即使有智能電網(wǎng),也無法恰到好處地錯峰填谷。
而實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)夢想、 打造“智慧城市”的第一步,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(shí)代的時(shí)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(shí)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,更精確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)。目前全球有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(shí)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(jì)、研發(fā)和應(yīng)用水平有了一定提高。
伸出手即出水的龍頭,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。中國市場上的中高端傳感器進(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(xiàng)行動(2016-2018年)》文件,隨著《中國制造2025》、“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計(jì)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,最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(shí)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(shí)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。