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声音 | 张晖：物联网新基建架起通往数字世界的桥梁

链向科技

2021-11-30

权威声音

新基建为数字经济发展提供了新动力。新基建的新，在于将5G、物联网、人工智能、大数据、云计算等新兴技术深度融合，形成支撑新一代信息基础设施的核心技术，充分发挥信息技术对经济发展的叠加、赋能和倍增等作用，产生网络效应和平台效应，推动形成新的产业体系和产业生态。其中，物联网是新基建的支撑手段和核心要素。推动物联网发展，将加速各类智慧应用场景的落地，促进产业转型升级，赋能经济高质量发展，助推万物互联向万物智联演进。

物联网是新基建的核心要素
作为现代新型信息基础设施的重要组成部分，物联网是新一轮产业变革的重要方向和推动力量，支撑社会经济数字化转型发展，最终构建出全面感知和泛在连接的数字孪生社会。
在新基建涉及的几大领域中，5G、大数据中心、人工智能、工业互联网等信息基础设施的重点领域都与物联网有着很强的相关性。与此同时，能源基础设施、交通基础设施等融合基础设施和科教基础设施也都需要物联网的技术赋能。因此，物联网在新基建时代有着不可替代的作用。
新基建必将为物联网及其相关产业带来新的发展机遇。无论是数字化转型还是智能化升级，都离不开感知和连接，这正是物联网实现万物互联的根本价值。物联网是新基建底层的基础支撑设施，既能够带动新设施的发展，也能够实现对传统设施的改造。从这个角度来看，物联网不仅是新基建的主要科技支撑手段，更是新基建的核心要素。

数据采集基础设施优先建设
功能完整的物联网系统涉及数据采集、数据传输和数据处理等多个环节，而数据采集是物联网系统应用的重要一环。前端数据质量的好坏，直接影响后端数据处理的精度和相应的控制功能。感知终端的数据采集是物联网系统中海量数据的重要来源。随着物联网在各行各业的推广和应用，实时性要求极高的数据采样频率导致每秒钟都会产生海量数据，同时还会随着物联网系统复杂性的提升而增加。依靠单个或少量的传感器对物理量进行监测，难以形成对被检测物体或物理量全面准确的认识，需要充分利用多种多样的传感器资源，通过信息融合将多个传感器监测数据与人工观测事实进行科学合理的综合处理，提高状态监测和故障诊断智能化程度，对信息进行优化组合以得到更精准的有效信息。
数据采集终端是物联网的关键核心器件，直接影响被监测对象的监测精度、响应速度、可靠性等指标，对整个控制系统有着举足轻重的作用。我国传感器产业长期存在着许多亟待解决的问题。其中，存在短板的数据采集终端核心技术，在很大程度上成为制约物联网发展的“瓶颈”，主要体现在技术创新能力弱、工艺水平不高、产业结构不合理、产品附加值不高、国际分工地位较低、高端技术人才匮乏等方面。
推动物联网发展，必须优先建设物联网数据采集基础设施，发展高精度、高可靠性的传感器等数据采集终端产业，不断优化窄带物联网（NB- IoT）等低功耗广域网（LPWAN）技术，支持多传感器节点的数据感知、数据传输、信息融合处理等能力的全面提升，从而满足数据对物联网系统数据感知和数据融合的要求。

物联网与新兴技术融合筑基
物联网将引领5G通信基础设施的发展。
物联网业务类型非常丰富，业务特征差异巨大。海量的设备连接和多样化的物联网业务将给移动通信带来新的技术挑战。5G移动通信网络并不是对4G网络的简单升级，从设计之初就考虑了万物互联时代的各种物联网应用场景。5G技术体系中的窄带蜂窝物联网（NB-IoT和eMTC等）技术，有效解决了物联网技术和产业发展由于长期对低速短距离连接依赖而产生的问题。例如，补齐高复杂性和低可靠性的数据传输短板，使得物联网感知终端可以长距离、低功耗、低成本地将采集到的数据提交到后台或云端。5G时代的到来，不仅标志着用户网络体验的进一步提升，也将满足未来万物互联的多样化应用需求。可以预见，在新基建利好政策的支持下，5G和物联网融合进程将加快。
物联网还将为数据中心的运维带来革命性变化。
数据中心作为信息化的基础设施和数字经济的底座，有利于促进数据要素参与价值创造与分配。数据中心的重要作用在国家新基建战略中已经得到体现。随着海量数据对人们生产和生活的影响越来越大，数据中心机房的数量与规模也在不断扩大，存放的服务器和其他各类机房设备也越来越多。作为基础性设施，这些设备的价值在于共同为数据中心营造安全性较高的运营环境。
目前，大部分数据中心机房已经安装烟雾报警器、温感器、摄像头等安防基础设施，可在一定程度上监控数据中心机房的基本状态。但是，这些监控设备往往需要消耗大量人力进行手动和不间断的运维，导致相关人员工作压力过大，极易疏忽部分潜在的设施故障。使用先进的物联网手段可以强化数据中心机房监测的综合能力。对配电、空调、温湿度、漏水、烟雾、视频、门禁、防雷、消防系统等物理环境要素进行监控，已成为数据中心运营管理的共识。基于物联网技术的智能化机房环境监控系统，将是数据中心机房的重要组成部分和未来发展的必然趋势。

人工智能的快速发展将驱动物联网系统向智能化演进。
企业内部生产和管理流程中的联网设备采集的海量数据，一方面可以为企业提供惊人的洞察力，另一方面也对数据分析提出了新的挑战，这恰恰是人工智能的强项。人工智能是物联网系统的大脑，能够根据物联网收集的数据进行分析和决策。物联网使用数以亿计的传感器和摄像头采集大量的环境和操作数据，就像人类使用五官和皮肤感知物理世界。人工智能将这些数据转化为可指导操作的知识见解并赋予其价值。
某种意义上说，人工智能已成为物联网应用的催化剂。只有人工智能，才能跟得上物联网生成海量数据的速度，获取并利用数据隐藏的价值。物联网与人工智能的融合将成为未来智能制造和智慧产业发展的主导模式，有利于建立更加智慧的经济发展模式和社会生态系统。

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得益于物联网，物理世界与数字世界之间能够进行时间和空间上细粒度的虚实交互。未来，将有多种多样的物联网智能产品实时接收来自物理世界的数据，将这些数据提供给人工智能平台进行运算，从而得到分析决策的结果。物联网新基建正是连接物理世界与数字世界的桥梁，也是实现两者之间数字化映射的必由之路。（作者：张晖，单位为中国电子技术标准化研究院）