http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-15 13:02:20
近(jin)年(nian)來(lai),許(xu)多(duo)國(guo)家(jia)都(dou)提(ti)出(chu)了(le)與(yu)物(wu)聯(lian)網(wang)相(xiang)關(guan)的(de)信(xin)息(xi)化(hua)戰(zhan)略(lve),欲(yu)借(jie)助(zhu)物(wu)聯(lian)網(wang)推(tui)動(dong)經(jing)濟(ji)增(zeng)長(chang)。在(zai)國(guo)內(nei),蘊(yun)含(han)高(gao)科(ke)技(ji)含(han)量(liang)的(de)新(xin)型(xing)感(gan)知(zhi)技(ji)術(shu)也(ye)借(jie)此(ci)東(dong)風(feng)迅(xun)速(su)發(fa)展(zhan)。在(zai)江(jiang)蘇(su)昆(kun)山(shan)周(zhou)莊(zhuang)鎮(zhen),以(yi)感(gan)知(zhi)器(qi)件(jian)為(wei)基(ji)礎(chu)的(de)物(wu)聯(lian)網(wang)產(chan)業(ye)正(zheng)因(yin)此(ci)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan)壯(zhuang)大(da)。圖為在昆山傳感產業基地內,一技術人員正在生產傳感器上所使用的芯片。蘇 民 攝
這個春天,物聯網火得有點出人意料,在3月5日召開的第十一屆全國人大三次會議上,它已經進入了溫家寶總理的政府工作報告。這個被溫家寶總理稱為“感知中國”的新生事物,幾乎是一夜之間成為各大媒體炙手可熱的話題。
在這場以物聯網建設為主的信息技術革命浪潮中,計量科技將扮演怎樣的重要角色?而物聯網又將給計量科技帶來怎樣的深刻影響?
計量為物聯網提供基礎保障
“在物聯網的建設過程中,計量科技大有可為!”中國計量科學研究院信息電子所副研究員何昭對此滿懷信心。
物聯網被稱為繼計算機、互聯網之後,世界信息產業的第三次革命浪潮。物聯網把所有物品通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位係統、激光掃描器等信息傳感設備與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。
何昭介紹說,物聯網可分為三層,即感知層、網絡層和應用層。感知層的關鍵技術就是RFID、各類傳感器等終端設備,網絡層的關鍵技術是無線通信鏈路及通信網絡。這兩部分的關鍵技術正是物聯網能夠實現“物物相聯”的基礎。
首先,RFID電子標簽技術是重中之重,可以說,物聯網就是基於RFID技術建立起來的,這是目前最有發展前途的信息技術之一。何昭介紹,RFID技術已經在某些領域有所運用,例如我國的第二代居民身份證、公交“一卡通”等,但要建立龐大的物聯網係統,RFID技術還麵臨很多難題,而標準的不統一就直接限製了RFID技術的發展和應用。“因此,急需由國家建立一套完整的測評標準體係,對不同標準RFID產品的性能、可靠性與一致性進行研究,並形成完整的測試技術規範,為我國物聯網建設和相關標準製定提供技術保障。”
qici,gezhongchuanganqijishuyeshijuedingwulianwangnengfoudafanweishiyonghuadeguanjian。youyushejizhongduoxuekelingyu,chuanganqijishuyizhiyilaishifensanzaigexuekelingyugezifazhande,suiranzaishujucaijiheshujuchulishangyouyixiegongxing,danduiyubutongcanliangdechuanganqijishuhaishicunzaifeichangdadechayi,duichuanganqideceliang、測試以及性能評價一直以來都是計量中的一個難點。“為了保障物聯網的順利推廣,在一些關鍵傳感器上的計量技術必須首先得以突破,例如關係到國防安全、人ren身shen安an全quan以yi及ji貿mao易yi結jie算suan的de傳chuan感gan器qi。這zhe類lei傳chuan感gan器qi得de以yi應ying用yong的de前qian提ti是shi傳chuan感gan參can量liang的de量liang值zhi準zhun確que性xing要yao得de到dao精jing確que計ji量liang,傳chuan感gan器qi的de可ke靠kao性xing要yao得de到dao準zhun確que評ping價jia。這zhe都dou是shi需xu要yao計ji量liang發fa揮hui作zuo用yong的de領ling域yu。”何昭說。
zaici,wulianwanggezhongzhongduanshebeidediancijianrongxingnengceshiyeshijiliangkejibixuwanchengderenwu。yaobaozhangzhexieshebeizaigezhonghuanjingxiazhengchanggongzuobingbuduizhoubiandianzishebeichanshengganrao,jingzhundediancijianrongxingnengceshishiguanjian。
最(zui)後(hou),由(you)於(yu)大(da)部(bu)分(fen)物(wu)品(pin)的(de)流(liu)動(dong)性(xing),物(wu)聯(lian)網(wang)終(zhong)端(duan)設(she)備(bei)的(de)信(xin)息(xi)通(tong)常(chang)是(shi)通(tong)過(guo)無(wu)線(xian)鏈(lian)路(lu)鏈(lian)接(jie)到(dao)核(he)心(xin)網(wang)上(shang)。目(mu)前(qian),無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)的(de)製(zhi)式(shi)和(he)協(xie)議(yi)非(fei)常(chang)多(duo),例(li)如(ru),藍(lan)牙(ya)、WLAN、3G、無線自組織網絡等。何昭說:“哪(na)種(zhong)製(zhi)式(shi)和(he)協(xie)議(yi)更(geng)適(shi)合(he)物(wu)聯(lian)網(wang),需(xu)要(yao)視(shi)具(ju)體(ti)的(de)應(ying)用(yong)環(huan)境(jing)而(er)定(ding)。對(dui)這(zhe)些(xie)通(tong)信(xin)製(zhi)式(shi)和(he)協(xie)議(yi)進(jin)行(xing)一(yi)係(xi)列(lie)的(de)測(ce)量(liang)和(he)測(ce)試(shi),並(bing)結(jie)合(he)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)給(gei)出(chu)定(ding)量(liang)的(de)性(xing)能(neng)評(ping)價(jia),特(te)別(bie)是(shi)可(ke)靠(kao)性(xing)評(ping)價(jia),這(zhe)也(ye)是(shi)計(ji)量(liang)的(de)根(gen)本(ben)任(ren)務(wu)。”
“總(zong)結(jie)一(yi)下(xia),在(zai)物(wu)聯(lian)網(wang)建(jian)設(she)中(zhong),計(ji)量(liang)的(de)作(zuo)用(yong)就(jiu)是(shi)建(jian)立(li)一(yi)套(tao)完(wan)善(shan)的(de)測(ce)量(liang)測(ce)試(shi)平(ping)台(tai),對(dui)係(xi)統(tong)的(de)各(ge)方(fang)麵(mian)參(can)量(liang)做(zuo)全(quan)麵(mian)測(ce)量(liang),對(dui)所(suo)使(shi)用(yong)的(de)協(xie)議(yi)進(jin)行(xing)全(quan)麵(mian)測(ce)試(shi),並(bing)以(yi)此(ci)為(wei)基(ji)礎(chu),對(dui)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)可(ke)行(xing)性(xing)的(de)評(ping)估(gu),為(wei)物(wu)聯(lian)網(wang)的(de)全(quan)麵(mian)部(bu)署(shu)提(ti)供(gong)計(ji)量(liang)保(bao)障(zhang)。這(zhe)也(ye)正(zheng)是(shi)新(xin)時(shi)代(dai)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)計(ji)量(liang)研(yan)究(jiu)體(ti)係(xi)中(zhong)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)一(yi)個(ge)分(fen)支(zhi)。”何昭說。
建立我國獨立自主的RFID參數計量標準
雖(sui)然(ran)很(hen)多(duo)人(ren)對(dui)物(wu)聯(lian)網(wang)的(de)認(ren)識(shi)僅(jin)僅(jin)還(hai)停(ting)留(liu)在(zai)這(zhe)一(yi)新(xin)興(xing)概(gai)念(nian)之(zhi)上(shang),雖(sui)然(ran)目(mu)前(qian)還(hai)沒(mei)有(you)真(zhen)正(zheng)的(de)物(wu)聯(lian)網(wang)誕(dan)生(sheng),但(dan)是(shi),圍(wei)繞(rao)物(wu)聯(lian)網(wang)建(jian)設(she)的(de)各(ge)種(zhong)前(qian)沿(yan)探(tan)索(suo)已(yi)經(jing)進(jin)行(xing)得(de)如(ru)火(huo)如(ru)荼(tu),一(yi)些(xie)研(yan)究(jiu)領(ling)域(yu)甚(shen)至(zhi)已(yi)經(jing)取(qu)得(de)了(le)重(zhong)要(yao)成(cheng)果(guo)。作(zuo)為(wei)國(guo)家(jia)級(ji)的(de)計(ji)量(liang)科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)院(yuan),中(zhong)國(guo)計(ji)量(liang)科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)院(yuan)也(ye)於(yu)2009年(nian)正(zheng)式(shi)提(ti)出(chu)了(le)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)計(ji)量(liang)的(de)研(yan)究(jiu)構(gou)想(xiang),其(qi)中(zhong)與(yu)物(wu)聯(lian)網(wang)相(xiang)關(guan)的(de)計(ji)量(liang)研(yan)究(jiu)課(ke)題(ti)就(jiu)是(shi)其(qi)中(zhong)一(yi)個(ge)重(zhong)點(dian),並(bing)早(zao)在(zai)幾(ji)年(nian)前(qian)就(jiu)陸(lu)續(xu)開(kai)始(shi)部(bu)分(fen)領(ling)域(yu)的(de)預(yu)研(yan)。
“我們希望能夠抓住這次發展物聯網的機會,在信息技術計量領域取得大的進步。”何昭首先介紹了他們正在開展的RFID參數計量標準及溯源體係研究的情況。
利用無所不在的網絡技術所建立起來的物聯網,其中非常重要的技術是射頻識別(RFID)電子標簽技術,用於快速讀寫和長期跟蹤管理。“RFID技術還麵臨很多難題,而標準的不統一直接限製了RFID技術的發展和應用。市場上急需由國家建立一套完整的測評標準體係,對不同標準RFID產品的性能、可靠性與一致性進行研究,並形成完整的測試技術規範,以滿足目前市場發展趨勢的需求。”何昭介紹,中國計量科學研究院已經圍繞建立RFID參數計量標準及溯源體係開展了一些研究,目前正在準備申請項目以便進行更深入的探索。
要建立RFID參數計量標準及溯源體係,需要攻克多個技術難點,其中,最重要的就是多標準的協議測試。“由於目前RFID市場產品標準不統一,互操作性差,我們需要建立一個RFID參數計量裝置,以滿足采用不同標準的RFID產品測試要求。”何昭認為,建立一套完善的RFID參數計量測試平台對整個RFID技術都將會是一個極大的促進和推動。“作為國家級計量科研機構,如果我們能夠建立RFID測試平台,就可以提出RFID產品的係列測試方法,製定RFID產品測試標準與規範,從而滿足物聯網應用的需要。”
第二個技術難點是對實際應用環境的模擬。“RFID產品在實際應用中通常處於極為複雜的環境中,例如物品雜亂地擠在一堆、倉庫中有其他電磁幹擾源、高溫或超低溫環境,所有這些因素都有可能影響RFIDxitongdezhengchanggongzuo,zaochengshujudediushihuoshujudecunchucuowu,yinciqiceshiheyanzhengdefuzaxingyejiangdafudutisheng。tebieshi,duiyuwulianwangeryan,wangluodekekaoxingheanquanxingshifeichangzhongyaodeyigezhibiao。yinciwomenbixutongguodaliangjuyoushijiyiyidefangzhenshiyanyuxianchangshiyanxiangjiehe,duiwulianwangxitongjinxingjiliangpinggu。”何昭說。
如果能夠攻克技術難點,建立起我國獨立自主的完善的RFID參數計量標準,那將具有重要的經濟和社會效益。何昭認為,通過計量技術可以實現對RFID產品的質量監督,提高相關產品質量和應用水平,推動我國RFID產品的市場化進程,增強國內產品的市場競爭力。RFID產品質量的提高無疑又可以為我國物聯網建設提供更為可靠的基礎保障。
創建“自組織網絡”測試平台
在物聯網的建設中,“自組織網絡”是一個值得重視的概念。
在《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》的“前沿技術”部(bu)分(fen),自(zi)組(zu)織(zhi)網(wang)絡(luo)被(bei)列(lie)為(wei)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)重(zhong)點(dian)發(fa)展(zhan)的(de)三(san)個(ge)技(ji)術(shu)方(fang)向(xiang)之(zhi)一(yi)。據(ju)介(jie)紹(shao),自(zi)組(zu)織(zhi)網(wang)絡(luo)與(yu)傳(chuan)統(tong)通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo)最(zui)大(da)的(de)區(qu)別(bie)在(zai)於(yu),自(zi)組(zu)織(zhi)網(wang)絡(luo)中(zhong)每(mei)個(ge)通(tong)信(xin)終(zhong)端(duan)不(bu)但(dan)可(ke)以(yi)完(wan)成(cheng)傳(chuan)統(tong)通(tong)信(xin)終(zhong)端(duan)發(fa)出(chu)信(xin)息(xi)和(he)接(jie)收(shou)信(xin)息(xi)的(de)功(gong)能(neng),還(hai)能(neng)作(zuo)為(wei)一(yi)個(ge)簡(jian)易(yi)的(de)路(lu)由(you)器(qi),完(wan)成(cheng)轉(zhuan)發(fa)信(xin)息(xi)的(de)功(gong)能(neng),這(zhe)樣(yang)整(zheng)個(ge)通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo)就(jiu)不(bu)再(zai)需(xu)要(yao)依(yi)賴(lai)固(gu)定(ding)的(de)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi),如(ru)固(gu)定(ding)的(de)通(tong)信(xin)基(ji)站(zhan),而(er)僅(jin)通(tong)過(guo)所(suo)有(you)用(yong)戶(hu)持(chi)有(you)的(de)通(tong)信(xin)終(zhong)端(duan)就(jiu)能(neng)以(yi)自(zi)組(zu)織(zhi)的(de)形(xing)式(shi)形(xing)成(cheng)網(wang)狀(zhuang)網(wang)。這(zhe)種(zhong)網(wang)絡(luo)具(ju)有(you)組(zu)網(wang)靈(ling)活(huo),網(wang)絡(luo)不(bu)易(yi)受(shou)到(dao)破(po)壞(huai),用(yong)戶(hu)數(shu)量(liang)不(bu)受(shou)限(xian)等(deng)優(you)勢(shi)。“很明顯,自組織網絡的通信模式非常適合於物聯網的要求。”何昭認為。
一個通信係統,需要測量和評價的主要部分是終端設備、鏈路質量以及通信網絡協議。對於物聯網而言,終端設備主要就是RFID和各種傳感器技術,而鏈路質量的測量和通信網絡協議的測試也是決定物聯網成敗與否的關鍵。
何(he)昭(zhao)介(jie)紹(shao)說(shuo),通(tong)信(xin)係(xi)統(tong)硬(ying)件(jian)設(she)備(bei)的(de)測(ce)試(shi)和(he)計(ji)量(liang)大(da)多(duo)可(ke)以(yi)歸(gui)結(jie)到(dao)傳(chuan)統(tong)物(wu)理(li)參(can)量(liang)的(de)測(ce)量(liang)中(zhong),而(er)對(dui)通(tong)信(xin)協(xie)議(yi)的(de)測(ce)試(shi)和(he)計(ji)量(liang)則(ze)完(wan)全(quan)不(bu)同(tong)於(yu)傳(chuan)統(tong)計(ji)量(liang),屬(shu)於(yu)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)計(ji)量(liang)中(zhong)一(yi)個(ge)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)新(xin)的(de)研(yan)究(jiu)內(nei)容(rong)。隨(sui)著(zhe)通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)的(de)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan),包(bao)括(kuo)我(wo)國(guo)在(zai)內(nei)的(de)很(hen)多(duo)國(guo)家(jia)的(de)計(ji)量(liang)研(yan)究(jiu)機(ji)構(gou),近(jin)年(nian)來(lai)已(yi)逐(zhu)漸(jian)開(kai)展(zhan)對(dui)通(tong)信(xin)係(xi)統(tong)中(zhong)物(wu)理(li)層(ceng)協(xie)議(yi)的(de)計(ji)量(liang),如(ru)對(dui)物(wu)理(li)層(ceng)中(zhong)調(tiao)製(zhi)參(can)數(shu)、編碼格式等部分協議內容進行測試和計量。然而,對於更高層的通信協議,在除美國國家標準與技術研究院(NIST)之外的計量研究機構中卻很少涉及。中國計量科學研究院從2008年開始多次邀請NIST相關領域專家進行技術交流,也派遣了幾名科研人員到NIST進行訪問學習。在充分調研之後,該院於2009年(nian)開(kai)始(shi)立(li)項(xiang)開(kai)展(zhan)了(le)無(wu)線(xian)鏈(lian)路(lu)質(zhi)量(liang)測(ce)量(liang)和(he)通(tong)信(xin)協(xie)議(yi)測(ce)試(shi)這(zhe)方(fang)麵(mian)的(de)研(yan)究(jiu)。目(mu)前(qian),已(yi)對(dui)自(zi)組(zu)織(zhi)網(wang)絡(luo)路(lu)由(you)協(xie)議(yi)測(ce)試(shi)搭(da)建(jian)了(le)計(ji)算(suan)機(ji)仿(fang)真(zhen)平(ping)台(tai)和(he)實(shi)驗(yan)驗(yan)證(zheng)係(xi)統(tong),進(jin)一(yi)步(bu)研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)正(zheng)在(zai)開(kai)展(zhan)。
何昭說:“我國政府及時給予了物聯網這項新興信息技術充分重視,說明我國希望能在這次信息技術革命大潮中站在最前列。與之相關的核心技術、配(pei)套(tao)保(bao)障(zhang)技(ji)術(shu),也(ye)必(bi)須(xu)得(de)到(dao)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan),其(qi)中(zhong)計(ji)量(liang)保(bao)障(zhang)就(jiu)是(shi)其(qi)中(zhong)的(de)一(yi)個(ge)關(guan)鍵(jian)環(huan)節(jie)。我(wo)們(men)不(bu)但(dan)希(xi)望(wang)能(neng)為(wei)物(wu)聯(lian)網(wang)的(de)盡(jin)快(kuai)實(shi)現(xian)提(ti)供(gong)必(bi)要(yao)的(de)計(ji)量(liang)保(bao)障(zhang)技(ji)術(shu),也(ye)希(xi)望(wang)能(neng)借(jie)此(ci)機(ji)會(hui),以(yi)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)計(ji)量(liang)的(de)發(fa)展(zhan)為(wei)突(tu)破(po)口(kou),為(wei)計(ji)量(liang)科(ke)技(ji)帶(dai)來(lai)一(yi)次(ci)新(xin)的(de)革(ge)命(ming)。”
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