物联网“寒武纪大爆发”正在来临

■本期观点

物联网被视为继计算机、互联网之后的第三次信息产业浪潮。在 科技 发展和 社会 需求的推动下，物联网的“寒武纪大爆发”正在来临。

当前，物联网在各行业数字化变革中的赋能作用已非常明显，气象行业也是受益者之一。物联网的发展最终将彻底改变气象行业，在物联网设备急剧增加并相互连接的条件下，获取气象数据的渠道将被前所未有地拓宽，气象观测数据的质量和精度也将得到前所未有的提升。

物联网与人工智能、云计算的发展密不可分，三者就像打开宝藏的三把钥匙一样，只有同时拧动才能开启宝藏之门。区块链为物联网穿上了一道“铠甲”，可防止气象数据被黑客篡改或窃取。

■本期嘉宾：中国气象局气象探测中心高级工程师 张明

华风气象传媒集团副总经理 陈钻

安徽省气象局人工影响天气办公室高级工程师 李建邦

在距今542亿年前，有一段时期出现了大量的较高等生物，物种多样性呈爆发式增长——这就是寒武纪生命大爆发。至于爆发的原因，一些科学家认为是因为某些生物（比如著名的三叶虫）进化出了眼睛。有了眼睛之后，这些生物开始追逐捕食其他生物。更为重要的是，眼睛作为一种传感器，能够收集大量数据，而随着数据量的增加，大脑的学习周期就会加快，从而进一步推动之后的生物进化。

物联网被视为继计算机、互联网之后的第三次信息产业浪潮，从进化的视角来看，物联网实际上就是人类 社会 进化出的“眼睛”。《商业内参》（BI Intelligence）今年发布的《2019年全球物联网发展研究报告》指出，预计到2025年全球物联网设备将超过640亿个，远高于2018年的100亿和2017年的90亿。据预测，到2035年将有超过1万亿个物联网器件能在云端保存传感器数据。

物联网的“寒武纪大爆发”正在来临。

物联网的前世今生

物联网，顾名思义，就是物物相连的互联网。说来有些不可思议，物联网这个概念的提出最初来源于一款脱销的口红。

上世纪90年代，麻省理工学院教授凯文·艾什顿在宝洁公司做品牌经理时，发现一款棕色的口红总是缺货，但实际上库存里却还有不少。于是他开始思考：如果在口红的包装中内置一种应用了无线射频识别技术（RFID）的无线通信芯片，并且有一个无线网络能随时接收芯片传来的数据，那么零售商们就可以随时知道货架上有哪些商品，并且及时补货。“物联网”这个概念由此提出，凯文·艾什顿也因此被称为“物联网之父”。

RFID是物联网的核心技术之一，并且在第二次世界大战期间就出现了最早的雏形。当时，英国军队利用无线电发射器加上雷达来识别敌军和友军的飞机。2000年后，RFID技术得到大规模应用，基于物流和供应链管理的物联网开始构建起来。“当我们需要把所有‘物’连接在一起的时候，一个重要的问题就是如何判断出谁是谁，而射频识别技术就是为了解决‘唯一性’问题，为每一个‘物’贴上一个独一无二的身份标签。”张明说。

物与物之间除了要相互识别外，还要能进行数据收集和数据交换，这就不得不提到传感器了。这个词乍听之下你可能觉得有点陌生，但事实上我们周围无处不是传感器，比如气象卫星、监控摄像头、无人机等，都可以看作是采集数据的传感器。此外，手机上也有大量的传感器，比如GPS、重力感应器、红外感应器、摄像头、环境光感受器等。从这个意义上来说，手机其实就是一个物联网集成设备。未来，内置丰富传感器的智能手机可以发挥测量仪器的作用，收集气温、大气压和大气潮汐等数据。

除了射频识别和传感器技术外，物联网还包括智能处理和嵌入式技术。根据张明对未来趋势的分析判断，正在迅猛发展的5G技术将成为物联网发展 历史 上的重大里程碑事件，让“万物互联”从根本上摆脱网络环境的制约，极大地降低物联网的建设成本，并使物联网的服务水平突飞猛进。

总之，真正的物联网是由网络连接的感应器自动捕获、分析数据，自行作出决定，需要机器具备自主学习、自主决策的能力，整个过程不再需要人的干预。

气象+物联网

中国信息通信研究院发布的《2018物联网白皮书》指出，全球物联网产业规模由2008年的500亿美元增长至2018年的1510亿美元。在连接数快速增长和梅特卡夫定律的作用下，物联网在各行业的新一轮应用已经开启，落地增速加快，物联网在各行业数字化变革中的赋能作用已非常明显。

气象行业作为大数据的应用者，较早地接受了物联网的赋能。在一些发达国家，物联网技术已被广泛应用于气象监测预警、气象预报、气象信息传输和气象服务等各个层面。例如，美国应用物联网技术，已实现全自动地面观测。2012年6月，美国国家天气局成功应用物联网技术研发了无线紧急预警系统。该系统可根据恶劣天气经过的路径确定受影响区域，以此搜寻该区域内所有手机发出的信号，自动匹配发送人群，既提高了预警准确性，又避免了信息扰民。日本气象厅于2007年就建成了基于物联网的地震感知预警系统。

韩国气象厅采用RFID技术来监测天气变化，通过布设无线感应器，建立自动天气系统，实现对温度、气压、湿度、风、沉淀物、降雪、可视性、云层、地表地下温度等要素的实时监测和天气系统的追踪，有效提高了气象服务能力和保障水平。

“在国内，物联网技术已应用到气象信息监测、气象信息发布服务和专业气象服务等领域，并初步开发了部分应用系统和产品。”李建邦说。

物联网将手机、车辆甚至雨伞等物件的潜力完全释放了出来，使其一一成为获取天气数据的手段。各种各样的传感器很快就将遍布各个角落，这意味着天气数据将无处不在。“物联网的发展最终将彻底改变气象行业。”张明说，在物联网设备急剧增加并相互连接的条件下，获取气象数据的渠道将被前所未有地拓宽，气象观测数据的质量和精度也将得到前所未有的提升。

物联网与人工智能、云计算、区块链

不管一个人的能力有多强，他都只能观察到事物的某些切面，并且其观察范围主要限于人体感官所能达到的区域。要想获得宏观视角甚至“上帝视角”，我们就需要不断拓展自身的感知能力，让“触角”不断延伸。物联网最大的作用之一就是让人类 社会 拥有了“上帝视角”，极大地拓展了人类的感知能力，开辟了信息采集的新维度。

如果说物联网是人类 社会 进化出的“眼睛”，那么人工智能就是“大脑”。气象数据当前总量大约为23PB，仅每天产生的数据量就达几十个TB。事实上，这样体量的数据已经让气象工作者疲于应对，很多数据的价值根本没时间去挖掘。试想一下，当物联网设备的数量达到千万级甚至亿级时，其产生的数据量将庞大得让人难以想象，之前的数据量根本无法与之同日而语。这时，运用人工智能来处理传感器数据几乎就成为唯一选择。此外，如此海量的数据如果全部部署到业务端或本地，那么所花代价将随搬迁数据体量的倍增而呈几何倍数增长，原本已因系统过多而不堪重负的业务单位将雪上加霜。云计算可以将业务系统所需要的一切资源部署在云端，而人工智能就可以直接在“云”上处理海量气象数据。

更为重要的是，在海量气象数据的“喂养”下，人工智能成长的速度也将惊人的快。届时，“超级人工智能”或许就将出现，这种技术就会变成超级智力。最终，机器的智力会超过人类的集体智力。

“物联网与人工智能、云计算的发展是密不可分的，三者就像打开气象宝藏的三把钥匙一样，只有同时拧动才能开启宝藏之门。单纯把物物相连的意义非常有限，只有让这种连接变得智能才能将物联网的潜能完全释放出来。”张明说。

然而，物联网当前面临的最大问题之一就是信息安全问题，一旦被黑客或病毒侵入，后果将不堪设想。好在，具有高透明、可追溯和防篡改特性的区块链为这个问题提供了很好的解决方案。气象数据一旦上链，上链的时间和内容均是公开透明的，且一旦上链便难以篡改，上链的内容也将逐步具有法律效力，因此可溯源追责，这就为不同机构进行数据交换和共享提供了信任基础，用技术解决了信任和安全问题。

“物联网和区块链技术结合会产生区块链物联网，而区块链物联网可以大幅降低安全风险。”陈钻说，更为重要的是，区块链作为一种交易处理工具对物联网而言是革命性的创新，许多人机交互会被机器间基于规则的交互取代。此外，成功的物联网解决方案必然有强大的价值主张，物联网中的每一个设备都可以充当独立的商业主体，以极低的交易成本与其他设备共享能力和资源。可以想象通过基于区块链的智能合约和智能账本等技术，我们可以使得每部气象物联网中的观测设备都转变为拥有者和用户之间的交易点和经济价值创造点。物联网和区块链技术结合所促成的一系列变革将使得物理世界像数字世界一样流动、个性化和高效。

1、知识产权
在物联网技术发展产品化的过程中，我国一直缺乏一些关键技术的掌握，所以产品档次上不去，价格下不来。缺乏RFID等关键技术的独立自主产权这是限制中国物联网发展的关键因素之一。
2、技术标准
目前行业技术主要缺乏以下两个方面标准：接口的标准化；数据模型的标准化。虽然我国早在2005年11月就成立了RFID产业联盟，同时次年又发布了《中国射频识别(RFID)技术政策白皮书》，指出应当集中开展RFID核心技术的研究开发，制定符合中国国情的技术标准。但是，现在我们可以发现，中国的RFID产业仍是一片混乱。技术强度固然在增强，但是技术标准却还如镜中之月。正如同中国的3G标准一样，出于各方面的利益考虑，最后中国的3G有了三个不同的标准。物联网的标准最终怎样，只能等时间来告诉我们答案了。
3、产业链条
和美国相比，国内物联网产业链完善度上还存在着较大差距。虽然目前国内三大运营商和中兴华为这一类的系统设备商都已是世界级水平，但是其他环节相对欠缺。物联网的产业化必然需芯片商、传感设备商、系统解决方案厂商、移动运营商等上下游厂商的通力配合，所以要在我国发展物联网，在体制方面还有很多工作要做，如加强广电、电信、交通等行业主管部门的合作，共同推动信息化、智能化交通系统的建立。加快电信网，广电网，互联网的三网融合进程。产业链的合作需要兼顾各方的利益，而在各方利益机制及商业模式尚未成型的背景下，物联网普及仍相当漫长。
4、行业协作
物联网应用领域十分广泛，许多行业应用具有很大的交叉性，但这些行业分属于不同的政府职能部门，要发展物联网这种以传感技术为基础的信息化应用，在产业化过程中必须加强各行业主管部门的协调与互动，以开放的心态展开通力合作，打破行业、地区、部门之间的壁垒，促进资源共享，加强体制优化改革，才能有效的保障物联网产业的顺利发展。
5、盈利模式
物联网分为感知，网络，应用三个层次，在每一个层面上，都将有多种选择去开拓市场。这样，在未来生态环境的建设过程中，商业模式变得异常关键。对于任何一次信息产业的革命来说，出现一种新型而能成熟发展的商业盈利模式是必然的结果，可是这一点至今还没有在物联网的发展中体现出来，也没有任何产业可以在这一点上统一引领物联网的发展浪潮。目前物联网发展直接带来的一些经济效益主要集中在与物联网有关的电子元器件领域，如射频识别装置、感应器等等。而庞大的数据传输给网络运营商带来的机会以及对最下游的如物流及零售等行业所产生的影响还需要相当长时间的观察。
6、使用成本
物联网产业是需要将物与物连接起来并且进行更好的控制管理。这一特点决定了其发展必将会随着经济发展和社会需求而催生出更多的应用。所以，在物联网传感技术推广的初期，功能单一，价位高是很难避免的问题。因为，电子标签贵，读写设备贵，所以，很难形成大规模的应用。
而由于没有大规模的应用，电子标签和读写器的成本问题便始终没有达到人们的预期。成本高，就没有大规模的应用，而没有大规模的应用，成本高的问题就更难以解决。如何突破初期的用户在成本方面的壁垒成了打开这一片市场的首要问题。所以在成本尚未降至能普及的前提下，物联网的发展将受到限制。
7、安全问题
在物联网中，传感网的建设要求RFID标签预先被嵌入任何与人息息相关的物品中。可视人们在观念上似乎还不是很能接受自己周围的生活物品甚至包括自己时刻都处于一种被监控的状态，这直接导致嵌入标签势必会使个人的隐私权问题受到侵犯。因此，如何确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以至物联网推广的关键问题。而且如果一旦政府在这方面和国外的大型企业合作，如何确保企业商业信息，国家机密等不会泄露也至关重要。所以说在这一点上，物联网的发展不仅仅是一个技术问题，更有可能涉及到政治法律和国家安全问题。
信息来源：中国移动m2m门户网站

《中国云计算产业发展白皮书》正式发布

10月12日，由国务院发展研究中心国际技术经济研究所主办的“中国智能化转型与技术创新高层研讨会暨《中国云计算产业发展白皮书》发布会”在北京召开。

《中国云计算产业发展白皮书》提出，持续强化政府推动，以“5G+云+AI”技术融合推动数字经济发展，按不同层级区别划分应用云计算技术，构建开放的云生态等建议，以期进一步推动城市智能升级和企业智能转型，并实现高质量、可持续发展。

中国云计算产业规模只有美国8%

数字经济浪潮正以势不可挡之势席卷全球，以第五代移动通信技术（5G）、云计算、人工智能（AI）、物联网（IoT）为代表的新技术开启新一轮产业革命，成为推动 社会 发展的关键动能。

《中国云计算产业发展白皮书》指出，世界主要国家已经充分认识到云计算的基础作用，纷纷加大对云计算产业的扶持力度，出台一系列相关政策措施和规划推动本国云产业的发展，进而驱动数字经济持续发展。欧美主要国家进行产业调整，云计算在其中发挥着重要的支撑作用，其中美国制造业回流，得到了云计算的助力，同样，德国制造变革云计算也起到了至关重要的作用。

《中国云计算产业发展白皮书》认为，中国云计算的新兴产业作为智能化的产业设施非常有效。同时，调研发现，目前中国云计算产业规模与欧美国家相比还存在差距，中国企业上云在主要国家中也处于较低水平，自主可控能力亟待加强。

相关数据显示，2018年，中国云计算产业规模达到9628亿元人民币，相当于美国云计算产业的8%左右，与中国经济发展水平还不匹配。

从区域来看，华北、华东和华南是中国云计算产业发展的主导区域，主要是这些区域集中了中国主要的互联网企业和金融、消费品、制造等行业用户。

国务院发展研究中心国际技术经济研究所顾问委员会主任宫晨光发表致辞

中国经济迎来智能化转型升级的关键时期

国务院发展研究中心国际技术经济研究所顾问委员会主任宫晨光在本次发布会上致辞称，今年我国政府工作报告所提出的要利用人工智能等新兴技术，拓展智能＋，为传统产业赋能，推动传统产业升级改造已经成为进入新时代的主要任务之一。随着国家积极推进数字产业化、产业数字化、引导数字经济和实体经济深度融合、推动经济高质量发展，中国经济正在迎来智能化转型升级的关键时期。

“传统产业智能化升级不可能一帆风顺，挑战也伴随其中。例如市场上有能力为智能化升级提供顶层设计、咨询服务、全栈解决方案的供应商偏少，云计算、人工智能的普及不可避免的带来了技术、管理和法律的变革等等，都给传统企业的智能化升级带来了前所未有的挑战。传统企业如何把握技术机遇，化解挑战的难题，已成为业界必须要解决的难题，尤其在当前复杂的形势下，如何坚持对外开放，交流合作，同时又立足自主创新，更成为亟待 探索 的问题。”宫晨光表示。

中国工程院院士刘韵洁随后发表主旨演讲

云计算如何助推传统产业转型？

中国工程院院士刘韵洁在主题演讲中表示，“工业互联网、全息通信等业务的发展，对网络提出了一系列新的要求和挑战，通过云计算能够实现计算和存储能力下沉、就近服务用户、降低访问时延、提升用户体验。”

刘韵洁强调，要构建大规模多云交换平台，具备灵活业务控制能力，支持私有云、工业云、公有云资源统一编排。同时，应支持异构厂商多云交换、多云互联，具备小时级业务开通能力，使系统稳定性趋于完美。

华为云中国区CTO肖苡在圆桌讨论环节发言指出，在云20时代，华为云致力于通过“5G+云+AI”的技术融合，为用户提供技术领先、稳定可靠、安全可控、开放创新的全栈智能云服务，助力政企实现智能化转型升级。

IDC中国区助理副总裁武连峰在演讲中称，云计算已经成为关键数字基础设施的重要部分，未来要把高技术的云计算回归成传统的产业，未来不上云就是落后的，上云是传统企业的标配。

《中国云计算产业发展白皮书》对中国云计算产业发展提出了具体的建议。

首先，建立云计算产业宏观目标，云计算产业是数字经济的基础，前期无一例外都是政府引领，政府推动。通过加强宣传，强化购买服务投入，扩大产业竞争力的措施，推动中国云计算产业快速发展。

其次，要打造良好的云计算产业发展环境，夯实云计算应用基础为前提。当前全球面临的共性问题是安全服务质量，要创造中国云计算产业发展良好环境，优选和规范基础设施架构，采取措施支持数据开放，构造开元的环境，建设优质的服务体系。

第三，不断完善创新，强化云计算平台安全措施。现阶段云计算技术日趋完善，各行业也在加速落地，建议在软硬件和管理三个方面加强安全建议建设。

第四，面向自主可控发展需求，推进产学研用协同攻关，带动产业链核心芯片，应用软件，关键设备，大数据平台等，持续支持国外企业联合高校，强强联合共同推动，培育云计算，人工智能具有国际竞争力的龙头骨干企业。

第五，按不同层级区别云计算系统，未来中国云计算产业必须重点突破，加速应用深度才有望实现数字经济高质量和持续发展。

白皮书预测，2023年中国云计算产业规模将超过3000亿人民币，其中，中国政府和企业上云率将超过60%，全站自主可控计算平台将成为政府和大型企业的主流IT 基础设施。

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