盒马的机器人送餐,京东的AI超级眼镜,这些黑科技如何赋能新零售?

盒马的机器人送餐,京东的AI超级眼镜,这些黑科技如何赋能新零售?,第1张

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引言

云计算、大数据、人工智能、AR/VR、区块链等新一代信息技术正在改写着零售商业的时代进程,越来越多的零售商意识到 科技 对商业的重要性,并积极参与到数字化转型中来。

来源 | 商业与地产 (ID:commercialproperty)

作者 | 猫头鹰研究所

曾经,网上购物的兴起给实体经济带来了巨大冲击,因为它充分利用了消费者对便利的渴望:足不出户即可完成购物。

如今,电子商务与实体经济相互融合已成必然与必要,因为消费者在便利的基础上,同样渴望真实与新奇的体验。

对于零售商而言,目前已到了必须更精进其触达消费者方式的时候了。

而 科技 ,正是加快这一切改变的背后推手。

为购物者提供更多便利,加强体验感受,促进零售商线上业务规模……零售 科技 成为各类零售品牌争相抢滩试水、积极 探索 、布局未来赛道的重中之重,希望借此进一步为自己的零售业态赋能。

毕竟,更新换代了的消费者就是喜欢尝试这些新颖、灵活、有创意的产品和体验。

为此,我们不妨一起来看看,过去几年内零售商店都在 科技 创新方面取得了什么样的进展。

01

盒马的送餐机器人

2016年,电子商务巨头阿里巴巴在中国开设了第一家盒马鲜生。盒马的愿景是希望整合线上和线下购物的无缝体验。

与传统零售最大区别是,盒马运用大数据、移动互联、智能物联网、自动化等技术及先进设备,实现人、货、场三者之间的最优化匹配,从供应链、仓储到配送,盒马都有自己的完整物流体系。

在6月10日举办的2019年成都全球创新创业交易会展览上,盒马首次展示了自主研发的送餐机器人系统

目前,该系统已在上海南翔门店投入运行,可以在面积有限的运行轨道上实行高效配送。

消费者通过app下单结算后,到达就餐区只需要扫一扫传送区的二维码,一个半圆形机器人就会根据指令,通过传送带将餐食送至消费者面前,消费者取下菜品后,机器人又会按照原轨道回到取餐区,传菜最快可达40秒,基本实现30分钟内上菜,极大地降低了人工成本,缩短了就餐时间。

02

京东的AI超级眼镜

同样作为国内电商巨头的京东,也在持续加大技术方面的投入。2018年,其技术研发投入达到了121亿元人民币,同比增幅826%。

近日,京东生态伙伴悉见 科技 基于京东人工智能开放平台 NeuHub 提供的图像识别等 AI 能力,推出了一款“超级眼镜”,以智能可穿戴设备的形式应用于门店智能导购、智能盘点、智能巡店,助力线下零售降低成本、提高效率。

钛合金框架十分轻便(重量仅39g),功耗超低(仅16W),适应侧脸、遮挡、模糊等各种实际环境,并能以40寸的虚拟屏幕(FOV 21°),支持1080P高清视频流,实现毫秒级识别。

在未来零售场景中,门店店员通过“超级眼镜”可以瞬时了解眼前顾客的会员信息、用户画像、购物倾向等重要信息,实现智能导购的信息可视化,全面实现“知其所想,投其所好”。

此外,超级眼镜也可以针对码货场景,帮助店员了解SKU的售卖、库存信息;或者在分拣场景中,实现货品的空间定位,实现供应链效率的提升。

03

Kroger的数字价格标签

2018年,美国食品连锁店Kroger在数百家商店推出了数字价格标签技术。这项技术被称为“Kroger Edge”,它能够显示商品的价格和营养成分表,商店能够即时和远程地更新物品价格和营养信息。Kroger还宣布了将这项技术应用于智能手机的计划。

04

Ted Baker的互动橱窗

商店的橱窗经常被用来吸引顾客的注意,但Ted Beker早在2017年就领先一步,为橱窗设计增添了互动性。

Ted Baker与Nexus工作室合作,将互动橱窗安在了位于Regent Street上的专卖店,来推动其“跟上Baker的步伐”营销活动。Ted Baker鼓励购物者将手放在窗户上,触发照相机来拍摄他们的脸(伴有提示音);然后将图像放到“跟上Bakers”,并共享到社交媒体上。店铺还设置了高达1000英镑的商店购物券作为奖品,参加者都可以参加抽奖活动。

除了鼓励路过的人进入商店,这项技术还巧妙地提高了人们对Ted Baker营销创意的兴趣,使其成为真正的全渠道营销活动。

05

Topshop的虚拟水滑梯

Topshop在2017年将其牛津街旗舰店的橱窗变成了一个互动泳池。消费者可以戴上Oculus Rift耳机,在虚拟水上滑梯上感受360度的骑乘体验,在人群上空扭动和转弯。

虽然听起来很无聊,但有报道称,以技术为主导的活动确实对销售额产生了影响。其背后的数字机构Elmwood称,泳装销量与去年同期相比增长了100%。

06

Specsavers的框架样式工具

选择眼镜是一个漫长而疲惫的体验,顾客在找到适合自己的眼镜之前可能会要试几十副眼镜。2018年,英国最大的眼镜连锁品牌Specsavers推出了一项新的店内服务——框架样式器,使购物流程更简单化。

框架样式器,是一种成像软件,可以通过店内平板电脑生成顾客面部的3D模型,从而匹配出最适合顾客脸型、性别和年龄的眼镜。顾客可以在3D模型中试戴多种样式,在几秒钟内轻松快速地完成比较。这项技术大大简化了购物流程并加快了购物体验。

07

耐克的速度商店

2018年,耐克在纽约市开设了一家名为“耐克创新之家000”的旗舰店。诚如其名,它所包含的数字元素为消费者创造了一种身临其境且方便快捷的购物体验。

这间旗舰店共六层,除了设有定制工作室和即时结账点外,“速度商店”更是它的一个突出特点。顾客可以网上预订鞋子,店内会提供一个带有顾客姓名的储物柜,里面放着预定的鞋,使用智能手机解锁储物柜便可在店内试穿。如果顾客需要购买,可直接手机付款,不需要与任何人交谈,更不用排队结账。耐克旗舰店的设计使便利购物达到了极致。

08

亚马逊Go的自动结账

亚马逊已经彻底改变了人们网上购物的体验,但现在该品牌也打算从实体零售中分得一杯羹。

亚马逊Go则是利用计算机视觉、深度学习和传感器融合技术的组合将付款和结帐过程自动化。这意味着顾客进入商店、取东西和离开的整个过程都完全自动化,无需排队,通过亚马逊Go App即可自动付款。目前,美国有九家亚马逊Go商店在营业,据报道,到2020年,全球将加至数千家。

09

Zara的自助结账

虽然自助结账已经是超市的标准配置,但在 时尚 零售业,这项技术的应用仍是非常落后的。这在很大程度上是由于服装上的防盗磁扣会使自助结账的过程变得更加复杂。

然而,当Zara在2018年引进自助结账时,就证明这是服装零售业非常值得一加的技术。现在,顾客可以跳过Zara著名的结账长队,使用它简便的自助结账系统。

10

Target的手机钱包

2017年,Target推出了一款移动钱包,旨在使支付和结账的过程变的更快、更方便。有趣的是,零售商表示,通过Target App中的手机钱包结账,比普通付款方式快四倍。用户可以使用Target REDcard或xyk支付,还可以在付款时使用折扣。

随着使用App购物的用户不断增多,这种技术可以成为一种很好的方式来满足消费者的期望并提高用户忠诚度。

11

奥迪VR展厅

现在的消费者购买 汽车 不再是从4S店开始,而是通常会先通过网站、社交媒体和 汽车 论坛进行调研。

2017年,奥迪在全球展厅推出VR体验,提供更个性化的购物体验。消费者可以通过VR体验来选择他们的 汽车 配置,也可以在展厅内感受车内部和外部配饰的细节。该体验还包括特殊的“奥迪时刻”,如勒芒24小时比赛,用户可以在那里目睹停站气氛。

通过VR技术,奥迪能够为消费者提供动态的和互动的购买体验,将这一过程从数字平板电脑转移到更具沉浸感的产品上。

12

丝芙兰的美容中心

Sephora以其网络战略而闻名,但它也致力于将数字技术集成到所有客户接触点中。2017年,丝芙兰在法国推出了多家“互联商店”,并配备了创新技术。

其中一个主要部分是“美容中心”,包括虚拟产品图册以及品牌的虚拟造型师服务。虚拟造型师可以将试妆“虚拟化”以测试不同的化妆品的使用效果(而不实际应用产品)。由此,丝芙兰的员工能够为消费者者提供更专业、更有针对性的体验,这得益于技术和个人专业知识。

结语

为了迎合数字时代消费需求的不断升级,越来越多的零售商已经意识到云计算、大数据、人工智能、AR/VR、区块链等新一代信息技术的重要性。

在这些新兴技术中,云计算、大数据等已经相对成熟并广泛应用于零售商业中;相比之下,如AR/VR、RFID/NFC等技术由于网络需求过高而普及受限,但随着5G时代的到来,相信这些技术也将能够在零售场景中实现应用。

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平安租赁多年聚焦于智慧城市、水务燃气等行业,为城市基础建设、公共服务改善提供资源助力,为各地经济发展、 社会 效益提升提供一站式金融服务解决方案。此次合作平安租赁将为宁水集团的下游水司客户提供融资租赁服务,有助于宁水集团加快在智慧水务领域的 探索 和实践,进一步实现跨越式发展。

宁水集团表示,此次产融合作是公司2021年开年第一件战略级层面的重大事项,是开启公司智慧水务新篇章的重要举措,也为行业的第十四个五年规划蓄积了新动能、激发了新活力。

深耕行业逾六十年,从传统计量到智慧营运

宁水集团成立六十多年来始终专注于水计量领域,从单一机械水表产品起步,逐步涉足水流量计量、管网测控系统等多个领域。作为国内最早生产水表的制造企业之一,公司具备充分的行业发展前瞻性,率先提出智能水表10、20及30产品的概念,引航业内产品、技术升级迭代,解决客户难点、痛点。2015年最早开始与华为合作研制NB-IoT物联网水表等系列智能产品;2017年3月与深圳水务集团合作推动全球首个NB-IoT商用项目落地。

目前,宁水集团继续发挥行业领军优势,响应国家号召,加速工业互联网、物联网等在智慧供水领域的落地呈现,全面推进关键核心技术创新升级。公司以智慧计量与营运为切入点,在智能水表的基础上,致力于智慧水务大数据服务平台的研发,逐步朝着智慧水务服务一体化解决方案的供应商的方向转型发展。

政策驱动产业发展,智慧水务加速推进

近年来,国家频频出台针对智慧水务建设、农村饮用水建设、管网漏损建设等方面的政策,成为智慧水务行业发展的重要驱动力。

《中共中央关于制定国民经济和 社会 发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》多次指出,要系统布局新型基础设施,推进新型城镇化、交通水利等重大工程建设;要加强水利基础设施建设,提升水资源优化配置;要加大农业水利设施建设力度。

2021年初,住建部印发《关于加强城市地下市政基础设施建设的指导意见》;3月,水利部发布《关于开展智慧水利先行先试工作的通知》。二者指出,要运用5G、物联网、人工智能、大数据、云计算等相关技术,提升城市地下市政基础设施数字化、智能化水平,搭建供排水设施感知网络,建设监测感知系统,实时掌握管网运行状况,力求推进智慧水利率先突破,驱动和支撑水利治理体系与治理能力现代化。

一系列相关政策的出台促使水务行业精细化、智慧化发展更加迫切。

踏“十四五”新征程,绘智慧水务蓝图

“目前,我国智慧水务行业尚处于 探索 阶段。大多智慧水务建设停留在平台层、应用层,缺乏从底层数据收集到形成完整决策支持的系统解决方案。但随着人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施的加快建设,智慧城市项下的智慧水务及智能水表技术迈向成熟的步伐将加速。今年是十四五征程的起始年,也是智慧水务走向整体化、系统化、统筹化建设的又一新起点”,宁水集团董秘马溯嵘表示,“公司未来在智慧水务方面的战略已经比较清晰,一方面,公司将继续聚焦于供水计量产品及技术,结合大数据管理平台,为客户提供专业的、全面的供水情况管理支持;另一方面,公司将建立起城市供水管网的全生命周期管理业务。”

公司始终认为硬件设备作为数据收集传感器,是大数据智慧平台的基础,宁水将在原有硬件优势上软硬件结合,逐步向“制造+服务型”企业战略转型。公司通过组建高层次研发团队,与高校和科研机构积极开展产学研合作,目前已在业内取得不少突破性成就:“基于NB-IoT的智慧水务系统”项目成功入选浙江省第一批现代服务业与先进制造业深度融合试点名单;“基于物联网的云润智慧水务综合服务平台建设”项目被国家工信部列为产业链级“双创”资源汇聚平台方向的示范项目;水务公共服务平台关键核心技术研究与应用”项目入选 2020 年浙江省软件产业高质量发展重点项目。

近日,宁水集团在研项目“水务公共服务平台”与观海卫水务公司正式签约,标志着宁水集团水务公共平台正式迈上实践应用阶段的新台阶,竭力为提升水司信息化建设至国内同行业领先水平保驾护航。

推促产融结合,展现智慧水务先行担当

随着政策考核的日趋严格,水司信息化建设需求不断升级,服务内容逐渐从传统的水计量向智慧水务领域拓展,涉及供水科学调度与管理、渗漏水监测与定位、水质检测与预警等多方面内容,给供水领域带来新的发展空间和增长点。

在此机遇下,宁水集团与平安租赁的战略合作,符合国家构建金融有效支持实体经济的体制机制、提升金融 科技 水平、增强金融普惠性的政策大方向。

中短期内,宁水将专注于供水领域智能终端产品的研发与应用,并结合新一代水务综合云平台提供整体解决方案;长期向智慧水务全领域迈进。公司作为推促智慧水务先行企业,拥有坚实的客户基础,对水厂的日常运营流程有着深入理解,对形成综合解决方案帮助水司客户进行全流程运营管控有着极大的信心。

在平安租赁强有力的加盟与支持下,公司将进一步深化资源利用、加强业务整合、提升创新能力,促进自身可持续与高质量发展的同时积极推动智慧水务项目落地、提高水务事业管理服务水平,肩负起加快转变城市建设与经济发展方式、促进经济 社会 发展转型升级的担当与责任。

现状:我国已形成基本齐全的物联网产业体系,部分领域已形成一定市场规模,网络通信相关技术和产业支持能力与国外差距相对较小,传感器、RFID等感知端制造产业、高端软件和集成服务与国外差距相对较大。仪器仪表、嵌入式系统、软件与集成服务等产业虽已有较大规模,但真正与物联网相关的设备和服务尚在起步。

我国已形成了较完整的敏感元件与传感器产业,产业规模稳步增长。我国形成了RFID低频和高频的完整产业链以及以京、沪、粤为主的空间布局,2009年市场规模达到85亿元并成为全球第3大市场。我国仪器仪表产业连续多年实现20%以上的增长,2009年产值超过5000亿元,企业数量为5000多个,小型企业数量占比达到90%。

在物联网网络通信服务业领域,我国物联网M2M网络服务保持高速增长势头,目前M2M终端数已超过1000万,年均增长率超过80%,应用领域覆盖公共安全、城市管理、能源环保、交通运输、公共事业、农业服务、医疗卫生、教育文化、旅游等多个领域,未来几年仍将保持快速发展,预计“十二五”期间将突破亿级。三大电信企业在资源配置方面积极筹备,加紧建设M2M管理平台并推出终端通信协议标准,以推进M2M业务发展。国内通信模块厂商发展较为成熟,正依托现有优势向物联网领域扩展。国内M2M终端传感器及芯片厂商规模相对较小,处于起步阶段。尽管我国在物联网相关通信服务领域取得了不错的进展,但应在M2M通信网络技术、认知无线电和环境感知技术、传感器与通信集成终端、RFID与通信集成终端、物联网网关等方面提升服务能力和服务水平。

在物联网应用基础设施服务业领域,虽然不是所有云计算产业都可纳入物联网产业范畴,但云计算是物联网应用基础设施服务业中的重要组成部分,物联网的大规模应用也将大大推动云计算服务发展。国内云计算商业服务尚在起步,SaaS已形成一定规模,而真正具有云计算意义的IaaS和PaaS商业服务还未开展。目前,我国在云计算服务的基础设施(IDC中心)建设、云计算软硬件产业支持和超大规模云计算服务的核心技术方面与发达国家存在差距。云安全方面,我国企业具有一定的特点和优势。随着物联网应用的规模推进、互联网快速发展和国家信息化进程的不断深入,我国云计算服务将形成巨大的市场需求空间,“十二五”期间将呈现快速发展态势。

在物联网相关信息处理与数据服务业领域,信息处理与数据分析的关键技术主要是数据库与商业智能。我国数据库产业非常薄弱,知名企业只有三四家,只占国内市场10%左右的份额。商业智能(BI)领域我国虽然技术相对落后,但已形成了一定规模,国内现有BI厂商有近500家,但高端市场仍由国际厂商垄断。整体而言,我国拥有自主知识产权的数据库产品、BI产品和掌握关键技术的软件企业少,产业链不完整,缺乏产品线完整、软硬结合、竞争力强的国际企业。

物联网的英文名称为"The Internet of Things” 。由该名称可见,物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络;第二,扩展到了任其用户端延伸和何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、 全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网的整个结构可分为射频识别系统和信息网络系统两部分。射频识别系统主要由标签和读写器组成,两者通过RFID空中接口通信。读写器获取产品标识后,通过internet或其他通讯方式将产品标识上传至信息网络系统的中间件,然后通过ONS解析获取产品的对象名称,继而通过EPC信息服务的各种接口获得产品信息的各种相关服务。整个信息系统的运行都会借助internet的网络系统,利用在internet基础上的发展出的通信协议和描述语言。因此我们可以说物联网是架构在internet基础上的关于各种物理产品信息服务的总和。从应用角度来看,物联网中三个层次值得关注,也即是说,物联网由三部分组成:一是传感网络,即以二维码、RFID、传感器为主,实现对“物”的识别。二是传输网络,即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输与计算。三是应用网络,即输入输出控制终端。
EPC系统是一个非常先进的、综合性的和复杂的系统。其最终目标是为每一单品建立全球的、开放的标识标准。如图2.4所示,它主要由全球产品电子代码(EPC)体系、射频识别系统及信息网络系统三大部分组成[17]。

图24 EPC系统的构成图
(1)EPC编码标准
EPC编码是EPC系统的重要组成部分,它是对实体及实体的相关信息进行代码化,通过统一并规范化的编码建立全球通用的信息交换语言。
(2)EPC标签
EPC标签是装载了产品电子代码的射频标签,通常EPC标签是安装在被识别对象上,存储被识别对象相关信息。标签存储器中的信息可由读写器进行非接触读/写。
32 EPC系统特点
(1)开放的体系结构
EPC系统采用全球最大的公用的刀又TERNET网络系统。这就避免了系统的复杂性,同时也大大降低了系统的成本,并且还有利于系统的增值。梅特卡夫(Metcalfe)定律表明,一个网络大的价值是用户本系统是应该开放的结构体系远比复杂的多重结构更有价值。
(2)独立的平台和高度的互动性
EPC系统识别的对象是一个十分广泛的实体对象,因此,不可能有那一种技术适用所有的识别对象。同时,不同地区,不同国家的射频识别技术标准也不相同。所以开放的结构体系必须具有独立的平台和高度的交互 *** 作性。EPC系统网络建立在INTERNET网络系统上可以与INTERNET网络所有可能的组成部分协同工作
(3)灵活的可持续发展的体系
EPC系统是一个灵活的开放的可持续发展的体系,可在不替换原有体系的情况下就可以做到系统升级。整体的EPC网络 *** 作依赖于RFID系统和网络应用系统的介入,使产品信息有效的传播。安装在不同需求链环境的解读器可以读取标签中储存的产品数据。因此供应链数据可以通过网络及时地检查、更新或者交换信息。
33 EPC编码编码标准
EPC码是新一代与EAN/UPC码兼容的编码标准,在EPC系统中EPC编码与现行GTIN相结合,因而EPC并不是取代现行的条码标准,而是由现行的条码标准逐渐过渡到EPC标准或者是在未来的供应链中EPC和EAN.UCC系统共存。EPC中码段的分配是由EAN.UCC来管理的。在我国,EAN.UCC系统中GTIN编码是由中国物品编码中心负责分配和管理。同样,ANCC也即将启动EPC服务来满足国内企业使用EPC的需求。
EPC码是由一个版本号加上另外三段数据(依次为域名管理者、对象分类、序列号)组成的一组数字。其中版本号标识EPC的版本号,它使得EPC随后的码段可以有不同的长度;域名管理是描述与此EPC相关的生产厂商的信息。
第四章 物联网在家庭中应用
随着时代的发展,中国已经逐步进入了老龄化社会,以后我们社会面临的现状将是一对年轻的夫妻,在照看自己小孩的同时,还要照看2~6对老人,这就为全社会出了一个难题。每家都雇保姆,显然不现实;那么,只能通过科技的手段来解决这个问题了,靠提高家庭的生活品质、方便家庭与外界的信息交互、用传感节点感知家里发生的情况等,这就为家庭物联网的实现奠定了社会基础。
物联网的概念正大行其道,也使人们看到了社会未来的发展趋势,然而物联网大部分却停留在概念阶段,真正规模应用还有待时日。家庭区域相对狭小、需求比较明确,最有可能优先实现物联网的应用。它不只是现代家庭现实的需要(照看老人、孩童),更是人们日益增强的家庭安全
41家庭物联网应用领域
寒冷的冬季,供暖系统使北方城市家庭充满温暖,而当白天大部分人离家上班的时候,空空的房间仍温暖如春。我们需要一个智能化的供暖控制系统。在生产安全领域,在食品卫生领域,在工程控制领域,在城市管理领域,在人们日常生活的各个方面,甚至在人们的娱乐活动中,都需要建立随时能与物体沟通的智能系统。通过装置在各类物体上的电子标签(RFID),传感器、二维码等经过接口与无线网络相连,从而给物体赋予智能,可以实现人与物体的沟通和对话也可以实现物体与物体相互间的沟通和对话。在电度表上装上传感器,供电部门随时都可知道用户的用电情况,实现用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求侧管理等高效一体化管理,一年来降低电损。在电梯装上传感器,当电梯发生故障时,无需乘客报警、电梯管理部门会借助网络在第一时间得信息,以最快的速度去现场处理故障。
42发展历程
1999年,物联网的概念就已被提出,10年间,世界各国都在加紧研究。物联网的发展共分为四个阶段:第一个阶段是大型机、主机的联网,第二个阶段是台式机、笔记本与互联网相联,第三个阶段是手机等一些移动设备的互联,第四阶段是嵌入式互联网兴起阶段,更多与人们日常生活紧密相关的应用设备,包括洗衣机、冰箱、电视、微波炉等都将加入互联互通的行列,最终形成全球统一的“物联网”。
对于互联网来说,20世纪80年代是黄金时代,这段时间出了一个知名的人物——鲍勃•卡恩(BobKahn),他被人们称为互联网之父(被赋予同样称呼的人还有好几个)。在为互联网做出卓越贡献的同时,他也非常有远见的为另一个始于上世纪80年代的项目——分布式传感网(DistributedSensorNet,简称DSN)——做了奠基。在那个年代,传感器远比我手上的这个大得多,要用一辆卡车来拉。这么大的传感器作为一个个节点组织在一起,通过微波彼此相连,就组成了传感网。
庞大的传感器在体积方面跟不上人们对其功用上的期望,于是研究者们就开始思考能不能把它做得小一点、再小一点。于是,在上世纪90年代,“智能微尘”(SmartDust)这个很有意思的概念出现了,提出者是KrisPister,他是加州大学伯克利分校的教授。这一概念认为可以将计算和通讯集成在约1~2平方毫米的超微型传感器中,用以对周围环境的参数进行探测。其核心的成分是微电机系统(Micro-Electro-MechanicalSystem,简称MEMS;这个概念在当时引起非常大的轰动),该系统中可以集成很多和机械有关的传感器。
当时KrisPister这批人有一个幻想——在蒲公英上面悬挂一个传感芯片,蒲公英飞到哪里就探测哪里的信号,再把信号传递回来。虽然只是一个假想,但当时真有科学家信心百倍地投入其中,并且还把所需的数据算出来了。比如有空气动力学专家计算出了芯片应有的重量等等。在2001年,加州大学伯克利分校的实验室真做出了这种理想中的芯片雏形,比米粒还小,可谓“细如发丝,薄如蝉翼”。他们送给了我一个,当时我还精心包装了一下。可惜最近找不到了,特别遗憾。倘若芯片里面还有电留存的话,说不定我就能通过网络定位到它的“安身之所”了。
在这一时期,有三所高校和研究机构在传感器领域处于领军地位,一是加州大学伯克利分校(以KrisPister为代表,他们提出了“智能微尘”理论),另外两个是加州大学洛杉矶分校(他们提出了“微无线技术”)和施乐帕克研究中心(XeroxPARC)。施乐帕克研究中心的团队主要由我带领,我们做的是传感信息处理和“智能物质”(SmartMatter),希望能把计算、微电机系统放到物理世界中,与“智能微尘”也有非常紧密的联系。
自本世纪初以来,对于传感的研究越来越受到人们的重视,有很多学校和大公司的研发机构开始进行了类似的研究,并有许多新兴公司借此东风异军突起。将传感器连接成“网”或“系统”,就成了传感网。除了传感网以外,类似的概念也相继提出,比如“CyberPhysicalSystem”和“InternetofThings”(简称IOT)。相较而言,IOT的概念在提出的初期更接近于日常生活,比如常见的RFID(RadioFrequencyIdentification,射频识别)技术就是它的一部分。
关于传感网和物联网的历史,若从大的传感器开始算起,传感网诞生至今应有30年了;而若从微传感网(MicroWirelessSensorNetwork)来说,应该仅有15至20年:微传感网始于上世纪90年代,那个时期的人们刚刚提出“微电机系统”的概念,试图把传感器和计算机处理和通讯全部都集成在一个芯片上,即“智慧微尘”。
其实传感器的历史,归结起来就八个字——从大到小,以点到面。这八个字看似简单,但做起来却是困难重重——要想让传感器真正“飞入寻常世界中”,它必需在体积、造价、能耗等方面进行“瘦身”,这样它才真正能够进入到物理世界。
然而,造型的缩小并不是传感进入生活的唯一条件,还需要互联网技术的配合以实现从点到面的网际联系。就IP地址而言,物联网应采用IPv6(IPv4必然不够),它有128位两进制的IP网址数,这相当于给世界上的每个沙粒都赋予了一个 IP地址。唯有当所有的物体都有一个属于自己的IP的时候,物联网才能真正实现。总而言之,物联网的实现需要这两方面的相辅相成:一是利用微处理技术(micro-fabrication),提高集成度;其二是运用IP技术,以提供足够丰富的网址。
43面临的问题
国内智能家居市场存在很多问题。1、进入门槛较高,一般一次性投入要1、2万元,这就大大限制了中等收入以下人群的购买需求。2、功能华而不实,很多都是遥控个灯光、音响,需求跟投入不成比例。3、生搬硬套,将原来很多工业上使用的东西直接照搬到家庭里,缺少人性化,不能完全适合家居生活需要。4、很多智能家居企业缺少核心技术,东拼西凑,组成个系统就推广,导致成本增高、企业竞争力下降。
RFID超高频技术在我国的应用尚处于起步阶段,一些项目的应用只是试点,还没有得到广泛应用,也没有在供链上应用。比如,只在某一个仓库里应用,或只在生产线上应用。应该说,这些试点项目全
都属于闭环状态的应用,在供应链上串起来应用的案例国内还没有出现。
物联网发展潜力无限,但物联网的实现并不仅仅是技术方面的问题,建设物联网过程将涉及到许多规划、管理、协调、合作等方面的问题,还涉及标准和安全保护等方面的问题,这就需要有一系列相应的配套政策和规范的制订和完善。
首先是技术标准问题。标准是一种交流规则,关系着物联网物品间的沟通。各国存在不同的标准,因此需要加强国家之间的合作,以寻求一个能被普遍接受的标准。
其次是安全的问题。物联网中的物品间联系更紧密,物品和人也连接起来,使得信息采集和交换设备大量使用,数据泄密也成为了越来越严重的问题。如何实现大量的数据及用户隐私的保护,成为待解决的问题。
第三,协议问题。物联网是互联网的延伸,在物联网核心层面是基于TCP/IP,但在接入层面,协议类别五花八门,CPRS、短信、传感器、TD-SCDMA、有线等多种通道,物联网需要一个统一的协议基础。
第四,终端问题。物联网终端除具有本身功能外还拥有传感器和网络接入等功能,且不同行业需求各异议,如何满足终端产品的多样化需求,对运营商来说的一大挑战。
第五,地址问题。每个物品都需要在物联网中被寻址,就需要一个地址。物联网需要更多的IP地址,IPv4资源即将耗尽,那就需要IPv6来支撑。IPv4 向IPv6过渡是一个漫长的过程,因此物联网一旦使用IPv6地址,就必然会存在与IPv4兼容性问题。
第六,费用问题。目前物联网所需的芯片等组件的费用较高,若把所有物品都植入识别芯片花费自然不少,如何有效解决这一问题仍需考虑。
第七,规模化问题。规模化是运营商业绩的重要指标,终端的价格、产品多样性、行业应用的深度和广度都会地用户规模产生影响,如何实现规模化是具有待商讨的问题。
第八,商业模式问题。物联网在商业应用方面的业务模式还不是很明朗,商业模式问题值得更进一步探讨。
第九,产业链问题。物联网所需要的自动控制、信息传感、射频识别等上游技术和产业已成熟或基本成熟,而下游的应用也单体形式存在。物联网的发展需要产业链的共同努力,实现上下游产业的联动,跨专业的联动,从而带动整个产业链,共同推动物联网发展。
要建立一个有效的物联网,有两大难点必须解决:一是规模性,只有具备了规模,才能使物品的智能发挥作用;二是流动性,物品通常都不是静止的,而是处于运动的状态,必须保持物品在运动状态,甚至高速运动状态下都能随时实现对物品的监控和追踪。
实现物联网,首先必须在所有物品中嵌入电子标签等存储体,并需安装众多读取设备和庞大的信息处理系统,这必然导致大量的资金投入。因此,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。已有的事实均证明,在现阶段,物联网的技术效率并没有转化为规模的经济效率,目前的所谓物联网应用也没有一个在商业上获得了较大成功。例如,智能抄表系统能将电表的读数通过商用无线系统(如GSM短消息)传递到电力系统的数据中心,但电力系统仍没有规模使用这类技术,原因在于这类技术没有经济效率。
物联网的关键在于RFID、传感器、嵌入式软件及传输数据计算等领域,包括“云计算”、无线网络的扩容和优化等均是物联网普及需解决的问题。只有通过“云计算”技术的运用,才能使数以亿计的种类物品的实时动态管理变得可能。从目前国内产业发展水平而言,传感器产业人水平较低,高端产品为国外厂商垄断。


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