物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智慧城市的方方面面。在醫(yī)療方面，物聯(lián)網(wǎng)通過實(shí)現(xiàn)醫(yī)療資源的互聯(lián)互通，打造惠民可及的健康服務(wù)，讓任何人在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都能獲得各種醫(yī)療健康服務(wù)，為分級(jí)診療和遠(yuǎn)程醫(yī)療的實(shí)現(xiàn)提供強(qiáng)有力的支撐。在智慧社區(qū)建設(shè)方面，物聯(lián)網(wǎng)助力基層服務(wù)模式創(chuàng)新，各地出現(xiàn)的“智慧民安”養(yǎng)老社區(qū)、“服務(wù)零距離”社區(qū)、“一刻鐘社區(qū)服務(wù)圈”，有效提高了社區(qū)居民生活的便利性。在公共安全方面，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控和預(yù)警，時(shí)刻保障民眾生活環(huán)境的安全，“電梯運(yùn)行安全監(jiān)測(cè)信息平臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程”利用感知技術(shù)將電梯監(jiān)察、維保管理、安全預(yù)警、應(yīng)急處置有機(jī)整合，重塑了電梯安全管理理念；還有“電動(dòng)自行車物聯(lián)網(wǎng)防盜項(xiàng)目”已在無錫全市47萬輛電動(dòng)自行車上安裝，并推廣至我國16個(gè)省市。在城市管理方面，規(guī)?；渴鸬奈锫?lián)網(wǎng)設(shè)備大幅提升了城市運(yùn)行監(jiān)測(cè)能力；如北京市實(shí)現(xiàn)了對(duì)水、電、燃?xì)庀牡?2個(gè)方面316項(xiàng)城市運(yùn)營日常信息的監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析，提升了城市管理精細(xì)化水平。在交通領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)營車輛全程定位跟蹤，有力支撐路況實(shí)時(shí)播報(bào)、擁堵預(yù)測(cè)預(yù)警和交通指揮調(diào)度，北京市65%的公交車、近7萬輛出租車、客運(yùn)車以及?；愤\(yùn)輸車全部安裝了衛(wèi)星定位設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了各類交通運(yùn)營車輛的智能管理。此外，濟(jì)南市通過深化城市網(wǎng)格化管理，初步建成發(fā)現(xiàn)、分析、協(xié)調(diào)、處置、監(jiān)察“五位一體”的城市物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)，并且作為全國首個(gè)國家防震減災(zāi)示范城市項(xiàng)目試點(diǎn)通過了我國地震局組織的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。

“一帶一路”下構(gòu)建“空天地海”一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通是“一帶一路”建設(shè)的必然要求。2013年9月和10月，習(xí)近平主席在出訪中亞和東南亞國家期間，先后提出共建“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”和“21世紀(jì)海上絲綢之路”（簡稱“一帶一路”）的重大倡議，得到國際社會(huì)高度關(guān)注。共建“一帶一路”致力于亞歐非大陸及附近海洋的互聯(lián)互通，建立和加強(qiáng)沿線各國互聯(lián)互通伙伴關(guān)系，構(gòu)建全方位、多層次、復(fù)合型的互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)沿線各國多元、自主、平衡、可持續(xù)的發(fā)展。

“一帶一路”是我國的重要戰(zhàn)略部署，以經(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ)，交通、網(wǎng)絡(luò)為紐帶，提倡文化先行，科技是支撐、助推力量。推動(dòng)實(shí)施“一帶一路”戰(zhàn)略構(gòu)想，必將為實(shí)現(xiàn)中國夢(mèng)開拓新局面、創(chuàng)造新機(jī)遇，必將給世界夢(mèng)注入更多新動(dòng)能、新活力。

加快“一帶一路”建設(shè)，在促進(jìn)沿線各國經(jīng)濟(jì)繁榮與區(qū)域經(jīng)濟(jì)合作，加強(qiáng)不同文明交流互鑒的同時(shí)，必然要求互聯(lián)互通，需要信息技術(shù)的支持。因此，在推廣物理高速公路、高速鐵路的同時(shí)，也應(yīng)該加強(qiáng)信息高速公路建設(shè)，實(shí)現(xiàn)相關(guān)國家在數(shù)據(jù)信息服務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和國際通信業(yè)務(wù)領(lǐng)域的互+聯(lián)互通，這是“一帶一路”建設(shè)的必然要求。

“一帶一路”戰(zhàn)略下構(gòu)建“空天地海”一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。我國擁有300萬平方公里的海洋國土，海岸線長達(dá)1.8萬公里，居世界第四，是當(dāng)之無愧的海洋大國。隨著我國參與經(jīng)濟(jì)全球化和區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化的程度不斷加深，面對(duì)的現(xiàn)實(shí)卻是領(lǐng)海爭(zhēng)端不斷出現(xiàn)，海洋越來越多地涉及到我國的戰(zhàn)略和核心利益，牽動(dòng)著我國的經(jīng)濟(jì)命脈，影響著我國的安全和社會(huì)穩(wěn)定。近年來，世界各國對(duì)海洋資源的爭(zhēng)奪日益激烈，已經(jīng)從20世紀(jì)90年代的在空天戰(zhàn)場(chǎng)對(duì)信息優(yōu)勢(shì)的先機(jī)搶占逐步延伸到在海洋領(lǐng)域的信息優(yōu)勢(shì)先機(jī)搶占，尤其是在美國重返亞太平衡戰(zhàn)略的實(shí)施、南海爭(zhēng)端日趨顯著及釣魚島問題亟待解決的各種海洋問題凸顯的大背景下，海洋安全越來越引起國家的重視。

在新世紀(jì)新階段，我們必須在全社會(huì)積極倡導(dǎo)樹立符合我國國情的與時(shí)俱進(jìn)的海洋強(qiáng)國意識(shí)、海洋可持續(xù)利用意識(shí)、海洋權(quán)益和安全意識(shí)，加強(qiáng)海洋信息科技建設(shè)，推動(dòng)海洋網(wǎng)絡(luò)部署，才能為保證我國的國土安全、能源安全、經(jīng)濟(jì)安全及航道安全提供有效技術(shù)支撐。另外，從民生的角度來說，海洋網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建也將會(huì)切實(shí)影響到人們的日常生活。技術(shù)上，它可以實(shí)現(xiàn)下一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)“用戶能在任何時(shí)間、任何地方與任何人進(jìn)行通信”構(gòu)想的進(jìn)一步拓展，還可以監(jiān)測(cè)和預(yù)警地震、海嘯、臺(tái)風(fēng)等突發(fā)事件，有效降低自然災(zāi)害造成的生命財(cái)產(chǎn)損失?？茖W(xué)上，通過深海的立體探測(cè)，可以深入認(rèn)知海洋動(dòng)態(tài)過程，提高對(duì)海洋環(huán)境變化的預(yù)測(cè)能力，有效做好預(yù)防準(zhǔn)備工作。同時(shí)，信息網(wǎng)絡(luò)對(duì)于海洋環(huán)境的保護(hù)也能起到積極的作用。

隨著我國海洋、太空等國家利益不斷拓展，國內(nèi)安全應(yīng)急事件處置以及空間科學(xué)探索任務(wù)等的不斷深入，對(duì)“空天地海一體化網(wǎng)絡(luò)”跨地域、跨空域、跨海域網(wǎng)絡(luò)傳輸建設(shè)提出了更高的要求。海洋網(wǎng)絡(luò)空間基礎(chǔ)設(shè)施的研究和發(fā)展將會(huì)很好地為“一帶一路”的戰(zhàn)略構(gòu)想服務(wù)，加強(qiáng)信息交互，將世界格局以網(wǎng)絡(luò)的形式連接起來，推進(jìn)繁榮和發(fā)展，促進(jìn)國家發(fā)展并確立我國信息領(lǐng)域的全球戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)。這是一項(xiàng)有利于世界和平、造福世界各國人民的偉大事業(yè)。海洋網(wǎng)絡(luò)空間基礎(chǔ)設(shè)施是海洋信息網(wǎng)絡(luò)的重要支撐部分，其顯著特征就是強(qiáng)調(diào)對(duì)海洋的立體化監(jiān)測(cè)和實(shí)現(xiàn)海洋環(huán)境中數(shù)據(jù)的有效傳輸，這對(duì)我國的海洋戰(zhàn)略部署以及海洋權(quán)益的維護(hù)有著不可忽視的意義。其中，海洋觀測(cè)與預(yù)測(cè)是認(rèn)知海洋的最重要的手段，是走向深遠(yuǎn)海的必要條件。而我國海洋監(jiān)測(cè)技術(shù)與發(fā)達(dá)海洋國家相比尚有較大差距。例如海洋監(jiān)測(cè)站自動(dòng)化水平較低，國內(nèi)自主研發(fā)的一些監(jiān)測(cè)設(shè)備也由于缺乏成果的標(biāo)準(zhǔn)化鑒定，一直未進(jìn)入市場(chǎng)，國內(nèi)高檔海洋儀器市場(chǎng)大部分被國外產(chǎn)品所占據(jù)，因而沒有真正意義上的海洋觀測(cè)網(wǎng)。因此，亟須瞄準(zhǔn)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)的科技前沿基礎(chǔ)和具有巨大應(yīng)用需求潛力的關(guān)鍵工程技術(shù)，通過解決海洋多參量傳感網(wǎng)絡(luò)、海面水下無線通訊以及大數(shù)據(jù)智能處理等關(guān)鍵科學(xué)問題和關(guān)鍵技術(shù)，建設(shè)一個(gè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、技術(shù)先進(jìn)的、在多個(gè)領(lǐng)域具有推廣價(jià)值的廣域、全方位、多參量交叉融合的覆蓋大洋海底、海平面及海洋空中的立體式實(shí)時(shí)海洋監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)。

此外，就我國當(dāng)前的通信系統(tǒng)現(xiàn)狀而言，地面移動(dòng)通信系統(tǒng)已經(jīng)躋身世界前列，對(duì)于天基、空基和海基也進(jìn)行了大量的研究工作，并取得了一定的成就。“空天地一體化網(wǎng)絡(luò)”也早已提上日程，并取得重大進(jìn)展，這為進(jìn)一步構(gòu)建海洋網(wǎng)絡(luò)空間基礎(chǔ)設(shè)施提供了充分的技術(shù)和理論研究基礎(chǔ)。為適應(yīng)我國海洋事業(yè)發(fā)展的需要，實(shí)現(xiàn)我國“海洋強(qiáng)國”之夢(mèng)，在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)背景下，構(gòu)建基于“空天地海一體的海洋信息網(wǎng)絡(luò)”具有重要戰(zhàn)略意義。我們應(yīng)面向空天地海一體化海洋信息網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)硬件基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，建立海洋數(shù)據(jù)收集體系、海洋數(shù)據(jù)處理體系、海洋數(shù)據(jù)傳輸體系、海洋數(shù)據(jù)分析與挖掘體系和海洋數(shù)據(jù)可視化體系等，打造基于新型傳感器的海洋立體數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、基于云計(jì)算的多源異構(gòu)海洋數(shù)據(jù)共享平臺(tái)、基于大數(shù)據(jù)的復(fù)雜海洋數(shù)據(jù)分析與挖掘平臺(tái)、海洋數(shù)據(jù)可視化輸出平臺(tái)和基于空天地海一體化信息網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)并應(yīng)用空天地海一體化的海洋信息網(wǎng)絡(luò)。整體研究框架如圖1所示，從下往上依次由傳感層、信息傳輸層、數(shù)據(jù)處理層、應(yīng)用層構(gòu)成。

北斗助力“空天地海”一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簡稱北斗系統(tǒng)，是我國自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行，與世界其他衛(wèi)星兼容共用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、測(cè)速、授時(shí)服務(wù)，并兼具短報(bào)文通信能力。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)于2000年底開始向我國及周邊地區(qū)提供服務(wù)，2012年底正式向亞太大部分地區(qū)提供運(yùn)行服務(wù)。根據(jù)北斗系統(tǒng)全球組網(wǎng)建設(shè)計(jì)劃，2018年可為“一帶一路”沿線國家提供基本服務(wù)，2020年形成全球服務(wù)能力。

利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸、海洋漁業(yè)、氣象監(jiān)測(cè)、森林防火、救災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決方案。例如，2016年1月，上海已初步建成重點(diǎn)車輛監(jiān)控、大眾位置服務(wù)、社區(qū)矯正監(jiān)管、智能公交應(yīng)用、高精度位置服務(wù)、WiFi室內(nèi)定位等六大應(yīng)用系統(tǒng)，以及重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基地、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心等三大公共平臺(tái)，部署完成78275臺(tái)套北斗終端，引領(lǐng)全國北斗導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

海洋是潛力巨大的資源寶庫，也是支撐未來發(fā)展的戰(zhàn)略空間。衛(wèi)星、網(wǎng)絡(luò)和海洋是密不可分的，要高度重視海洋，把海洋作為信息科學(xué)和航天應(yīng)用的主要方向之一。要從國家安全與發(fā)展戰(zhàn)略全局出發(fā)，以北斗所提供的時(shí)間和空間信息為基礎(chǔ)，整合多種信息技術(shù)資源、網(wǎng)絡(luò)資源和數(shù)據(jù)資源，構(gòu)建空天地海一體化的自主時(shí)空信息服務(wù)體系，在推動(dòng)萬物互聯(lián)的進(jìn)程中，加速我國信息服務(wù)業(yè)規(guī)模化發(fā)展，提高我國對(duì)全球信息資源的掌控能力。

（天津市智慧物聯(lián)信息技術(shù)研究院王娟對(duì)此文亦有貢獻(xiàn)）

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The StrategicSignificance of the Development of the Internet of Things in China

Yao Jianquan

Abstract: The Internet of Things (IOT) isbecoming an important factor in comprehensive national strength competitionaround the world. China has determined IOT as one of the strategic emergingindustries in the Twelfth Five-Year Plan and thus attached special importanceto its development, and promoted it to be a national development strategy. Byanalyzing the Chinese policies on the development of IOT in recent years, thispaper believes that “smart city” has become the main platform IOT can beapplied to, and the application of IOT tends to be industry-based andsystematic. In the new wave of technological and industrial revolution, it ispossible for China to catch up with the developed countries in the high-techfields including IOT. Under the background of the "Belt and RoadInitiative", China regards marine development highly. Taking the nationalsecurity and development strategy into consideration, China should build anintegrated and independent "space-air-earth-ocean" temporal-spatialinformation service system using the information and network infrastructure ofBeidou, so as to be better able to control the global information resources.

Keywords:IOT, Smart City,"Space-air-earth-ocean" Integration

【作者簡介】

姚建銓，中國科學(xué)院院士，天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院教授、博導(dǎo)、院學(xué)位委員會(huì)主任、名譽(yù)院長、激光與光電子研究所所長，天津市科協(xié)副主席、天津市專家協(xié)會(huì)會(huì)長、天津市留學(xué)人員聯(lián)誼會(huì)會(huì)長。研究方向?yàn)榧す馀c非線性光學(xué)頻率變換技術(shù)、太赫茲波輻射。主要著作有《非線性光學(xué)頻率變換及激光調(diào)諧技術(shù)》《全固態(tài)激光及非線性光學(xué)頻率變換技術(shù)》等。