物聯(lián)網(wǎng)應用于智慧城市的方方面面。在醫(yī)療方面，物聯(lián)網(wǎng)通過實現(xiàn)醫(yī)療資源的互聯(lián)互通，打造惠民可及的健康服務，讓任何人在任何時間、任何地點都能獲得各種醫(yī)療健康服務，為分級診療和遠程醫(yī)療的實現(xiàn)提供強有力的支撐。在智慧社區(qū)建設(shè)方面，物聯(lián)網(wǎng)助力基層服務模式創(chuàng)新，各地出現(xiàn)的“智慧民安”養(yǎng)老社區(qū)、“服務零距離”社區(qū)、“一刻鐘社區(qū)服務圈”，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)實現(xiàn)實時動態(tài)監(jiān)測、監(jiān)控和預警，時刻保障民眾生活環(huán)境的安全，“電梯運行安全監(jiān)測信息平臺物聯(lián)網(wǎng)應用示范工程”利用感知技術(shù)將電梯監(jiān)察、維保管理、安全預警、應急處置有機整合，重塑了電梯安全管理理念；還有“電動自行車物聯(lián)網(wǎng)防盜項目”已在無錫全市47萬輛電動自行車上安裝，并推廣至我國16個省市。在城市管理方面，規(guī)模化部署的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備大幅提升了城市運行監(jiān)測能力；如北京市實現(xiàn)了對水、電、燃氣消耗等12個方面316項城市運營日常信息的監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，提升了城市管理精細化水平。在交通領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對運營車輛全程定位跟蹤，有力支撐路況實時播報、擁堵預測預警和交通指揮調(diào)度，北京市65%的公交車、近7萬輛出租車、客運車以及危化品運輸車全部安裝了衛(wèi)星定位設(shè)備，實現(xiàn)了各類交通運營車輛的智能管理。此外，濟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，并且作為全國首個國家防震減災示范城市項目試點通過了我國地震局組織的現(xiàn)場驗收。
“一帶一路”下構(gòu)建“空天地海”一體化網(wǎng)絡系統(tǒng)
實現(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)濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”（簡稱“一帶一路”）的重大倡議，得到國際社會高度關(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，建立和加強沿線各國互聯(lián)互通伙伴關(guān)系，構(gòu)建全方位、多層次、復合型的互聯(lián)互通網(wǎng)絡，實現(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)濟為基礎(chǔ)，交通、網(wǎng)絡為紐帶，提倡文化先行，科技是支撐、助推力量。推動實施“一帶一路”戰(zhàn)略構(gòu)想，必將為實現(xiàn)中國夢開拓新局面、創(chuàng)造新機遇，必將給世界夢注入更多新動能、新活力。
加快“一帶一路”建設(shè)，在促進沿線各國經(jīng)濟繁榮與區(qū)域經(jīng)濟合作，加強不同文明交流互鑒的同時，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，也應該加強信息高速公路建設(shè)，實現(xiàn)相關(guān)國家在數(shù)據(jù)信息服務、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務和國際通信業(yè)務領(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)絡系統(tǒng)。我國擁有300萬平方公里的海洋國土，海岸線長達1.8萬公里，居世界第四，是當之無愧的海洋大國。隨著我國參與經(jīng)濟全球化和區(qū)域經(jīng)濟一體化的程度不斷加深，面對的現(xiàn)實卻是領(lǐng)海爭端不斷出現(xiàn)，海洋越來越多地涉及到我國的戰(zhàn)略和核心利益，牽動著我國的經(jīng)濟命脈，影響著我國的安全和社會穩(wěn)定。近年來，世界各國對海洋資源的爭奪日益激烈，已經(jīng)從20世紀90年代的在空天戰(zhàn)場對信息優(yōu)勢的先機搶占逐步延伸到在海洋領(lǐng)域的信息優(yōu)勢先機搶占，尤其是在美國重返亞太平衡戰(zhàn)略的實施、南海爭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。
在新世紀新階段，我們必須在全社會積極倡導樹立符合我國國情的與時俱進的海洋強國意識、海洋可持續(xù)利用意識、海洋權(quán)益和安全意識，加強海洋信息科技建設(shè)，推動海洋網(wǎng)絡部署，才能為保證我國的國土安全、能源安全、經(jīng)濟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)絡的構(gòu)建也將會切實影響到人們的日常生活。技術(shù)上，它可以實現(xiàn)下一代移動通信網(wǎng)絡“用戶能在任何時間、任何地方與任何人進行通信”構(gòu)想的進一步拓展，還可以監(jiān)測和預警地震、海嘯、臺風等突發(fā)事件，有效降低自然災害造成的生命財產(chǎn)損失。科學上，通過深海的立體探測，可以深入認知海洋動態(tài)過程，提高對海洋環(huán)境變化的預測能力，有效做好預防準備工作。同時，信息網(wǎng)絡對于海洋環(huán)境的保護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)安全應急事件處置以及空間科學探索任務等的不斷深入，對“空天地海一體化網(wǎng)絡”跨地域、跨空域、跨海域網(wǎng)絡傳輸建設(shè)提出了更高的要求。海洋網(wǎng)絡空間基礎(chǔ)設(shè)施的研究和發(fā)展將會很好地為“一帶一路”的戰(zhàn)略構(gòu)想服務，加強信息交互，將世界格局以網(wǎng)絡的形式連接起來，推進繁榮和發(fā)展，促進國家發(fā)展并確立我國信息領(lǐng)域的全球戰(zhàn)略優(yōu)勢。這是一項有利于世界和平、造福世界各國人民的偉大事業(yè)。海洋網(wǎng)絡空間基礎(chǔ)設(shè)施是海洋信息網(wǎng)絡的重要支撐部分，其顯著特征就是強調(diào)對海洋的立體化監(jiān)測和實現(xiàn)海洋環(huán)境中數(shù)據(jù)的有效傳輸，這對我國的海洋戰(zhàn)略部署以及海洋權(quán)益的維護有著不可忽視的意義。其中，海洋觀測與預測是認知海洋的最重要的手段，是走向深遠海的必要條件。而我國海洋監(jiān)測技術(shù)與發(fā)達海洋國家相比尚有較大差距。例如海洋監(jiān)測站自動化水平較低，國內(nèi)自主研發(fā)的一些監(jiān)測設(shè)備也由于缺乏成果的標準化鑒定，一直未進入市場，國內(nèi)高檔海洋儀器市場大部分被國外產(chǎn)品所占據(jù)，因而沒有真正意義上的海洋觀測網(wǎng)。因此，亟須瞄準海洋環(huán)境監(jiān)測的科技前沿基礎(chǔ)和具有巨大應用需求潛力的關(guān)鍵工程技術(shù)，通過解決海洋多參量傳感網(wǎng)絡、海面水下無線通訊以及大數(shù)據(jù)智能處理等關(guān)鍵科學問題和關(guān)鍵技術(shù)，建設(shè)一個擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的、技術(shù)先進的、在多個領(lǐng)域具有推廣價值的廣域、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時海洋監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)。
此外，就我國當前的通信系統(tǒng)現(xiàn)狀而言，地面移動通信系統(tǒng)已經(jīng)躋身世界前列，對于天基、空基和海基也進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”也早已提上日程，并取得重大進展，這為進一步構(gòu)建海洋網(wǎng)絡空間基礎(chǔ)設(shè)施提供了充分的技術(shù)和理論研究基礎(chǔ)。為適應我國海洋事業(yè)發(fā)展的需要，實現(xiàn)我國“海洋強國”之夢，在大數(shù)據(jù)、云計算、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”具有重要戰(zhàn)略意義。我們應面向空天地海一體化海洋信息網(wǎng)絡，建設(shè)硬件基礎(chǔ)設(shè)施平臺，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)測與實時傳輸網(wǎng)絡平臺、基于云計算的多源異構(gòu)海洋數(shù)據(jù)共享平臺、基于大數(shù)據(jù)的復雜海洋數(shù)據(jù)分析與挖掘平臺、海洋數(shù)據(jù)可視化輸出平臺和基于空天地海一體化信息網(wǎng)絡的應用服務平臺，從而實現(xiàn)并應用空天地海一體化的海洋信息網(wǎng)絡。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、應用層構(gòu)成。
北斗助力“空天地海”一體化網(wǎng)絡系統(tǒng)建設(shè)。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)簡稱北斗系統(tǒng)，是我國自主建設(shè)、獨立運行，與世界其他衛(wèi)星兼容共用的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、測速、授時服務，并兼具短報文通信能力。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)于2000年底開始向我國及周邊地區(qū)提供服務，2012年底正式向亞太大部分地區(qū)提供運行服務。根據(jù)北斗系統(tǒng)全球組網(wǎng)建設(shè)計劃，2018年可為“一帶一路”沿線國家提供基本服務，2020年形成全球服務能力。
利用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，可以實現(xiàn)交通運輸、海洋漁業(yè)、氣象監(jiān)測、森林防火、救災減災等領(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車輛監(jiān)控、大眾位置服務、社區(qū)矯正監(jiān)管、智能公交應用、高精度位置服務、WiFi室內(nèi)定位等六大應用系統(tǒng)，以及重點實驗室、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基地、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心等三大公共平臺，部署完成78275臺套北斗終端，引領(lǐng)全國北斗導航產(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和航天應用的主要方向之一。要從國家安全與發(fā)展戰(zhàn)略全局出發(fā)，以北斗所提供的時間和空間信息為基礎(chǔ)，整合多種信息技術(shù)資源、網(wǎng)絡資源和數(shù)據(jù)資源，構(gòu)建空天地海一體化的自主時空信息服務體系，在推動萬物互聯(lián)的進程中，加速我國信息服務業(yè)規(guī)模化發(fā)展，提高我國對全球信息資源的掌控能力。
（天津市智慧物聯(lián)信息技術(shù)研究院王娟對此文亦有貢獻）
參考文獻
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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，中國科學院院士，天津大學精密儀器與光電子工程學院教授、博導、院學位委員會主任、名譽院長、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)會會長、天津市留學人員聯(lián)誼會會長。研究方向為激光與非線性光學頻率變換技術(shù)、太赫茲波輻射。主要著作有《非線性光學頻率變換及激光調(diào)諧技術(shù)》《全固態(tài)激光及非線性光學頻率變換技術(shù)》等。
