
影响世界的未来10大创新技术
1打造人造人脑
打造人造人脑
人类大脑是一个异常复杂的组织,内有数十亿个神经细胞。虽然相关研究一直没有停止脚步,但有关大脑的很多东西仍旧是未解之迷。参与“蓝脑计划”的研究人员宣布,计划在10年时间内研制出一个功能性人造人脑。借助于IBM公司的超级计算机“蓝色基因”,他们已经能够对一个人造老鼠大脑的部分区域进行模拟。这些模拟脑细胞已能够在没有人干涉情况下自我组织。
毫无疑问,在大脑逆向工程方面取得的成果将促使科学家创建一个用于生物医学测试的模型,进而进一步了解人类的意识。研究人员表示,人造大脑并不具备人工智能,至少目前尚无法做到这一点。
2利用核聚变
利用核聚变
剧烈的核聚变已经让太阳闪闪发光了数十年之久。科学家希望在地球上创造这种可怕的能量,并最终利用核聚变无与伦比的能源效率。位于美国国家点火设施(NIF)的巨型激光器可以通过将能量聚焦在一个微型氢燃料小球上这种方式实现这种突破。小球能够释放出超过激光器所需的能量。其它能够产生巨大能量的可选性方式包括:利用核聚变中高温等离子体的磁约束或者所谓的冷核聚变。目前,《生活科学》杂志读者开始对可选性能量创造方式进行投票。
3全球气候控制
全球气候控制
阻止老天爷在奥运会期间下雨不过是气候控制所能实现的一个最微不足道的目标罢了。目前,适合007影片中恶棍实施的地球工程学计划已成为美国国家科学院、美国气象学会以及白宫科学顾问的热门话题。实现气候控制的想法包括:向大气层发射反射粒子,通过让阳光发生偏向达到为地球降温的目的;在海洋内部署大量铁,刺激狂吞碳的海藻生长。
目前,亿万富翁比尔·盖茨加入申请一项专利的行列。这项专利指的是一个用于延缓或阻止飓风的想法。具体方式是通过部署舰队搅动海洋,同时冷却为飓风提供能量的温暖海表水。气候控制技术几乎已经成为现实,并引发了人们对科学家和决策者是否愿意冒着产生副作用的风险实施气候控制计划的疑问。
4废物再利用
废物再利用
借助于一系列新技术,我们产生的所有废物都可转换成可重复使用的材料。鸡毛以及其它农业生产废物能够成为塑料的未来。可生物降解塑料在海中溶解后并不会对海洋造成危害,这种优势可能促使人们将垃圾扔进大海。残羹剩饭、污水以及其它废物已开始成为美国军队以及民间一些发电厂及发动机的燃料。
虽然100%地实现可持续性可能仍旧是一项令人萎缩的挑战,但随着研究深入以及不断加大努力,我们正朝着这一目标迈进。目前,麻省理工学院的研究人员已启动“Trash Track”计划,评估纽约、西雅图和伦敦废物处理方式及成本,希望依此促使更多的人关注“绿色”事业。
5解决人类吃饭问题
解决人类吃饭问题
基于每个地区的政治形势和经济状况造成的复杂性,解决全球饥饿问题成为一项异常艰巨的任务,难度之高超乎我们相信。面对这种局面,科学家已采取行动保护世界上绝大多数人赖以生存的重要农作物。与此同时,研究人员继续培育不同种类的小麦、玉米以及水稻,希望在提高产量的同时,让它们对温度变化、干旱以及病虫害具有更强的抵抗力。
新信息技术可以帮助农民改进农作物生长环境和农业生产方式,保护富含营养物质的农田。实验室培育的食用肉能够帮助满足全世界日益增长的需求,但前提是人们愿意选择这种新食品。即使所有这些努力均以失败告终,我们也不必陷入绝望,因为科学家已经将数千种种子保存在“末日穹顶”以应对未来可能发生的灾难。
6器官再生
器官再生
人类并不具有肢体再生能力,但借助于越发先进的治疗手段,患者也可以修复或者完全替换受损的器官。2006年,一支英国研究小组利用脐带干细胞,成功培育出世界上第一个人造肝脏。其他研究人员则发现,心脏也拥有具备让这一器官实现再生的干细胞。澳大利亚研究发现,患者自身健康眼部干细胞可帮助他们恢复视力。利用改编基因的皮肤细胞,中国科学家成功培育出活老鼠,这一成就揭示了成熟干细胞的巨大潜力。也许在不久的将来,我们便可量身定做器官并按照自己的具体情况选择治疗手段。
7无所不知
物联网,无所不知
在将来的某一天,我们便能够对眼中所看到的一切了如指掌。在超市购物时,随便拿起一盒果汁,它的营养成分便一下子出现在我们面前。在书店浏览最新畅销书时,书页上会立即出现读者发表的评论。2009年,麻省理工学院揭开了一项类似技术的原型神秘面纱。这项技术利用网络摄像头、放映机和智能电话,将互联网上的丰富信息与真实世界连接在一起。
类似这样的便携式设备可以与植入的智能系统和标签结合在一起,创造一种“被放大的真实”。借助于这些技术,我们只需简单地站在街上凝视,便可浏览全球定位系统给出的坐标以及当地地图。进入21世纪,信息技术已经成为人类社会一个至高无上的支配者。
8完美假肢
完美假肢
不久之后,美国退伍军人以及其他假肢佩戴者便可像控制天然肢体一样,轻轻松松 *** 控他们的假手、假臂和假腿。绝大多数先进假肢往往采用智能微处理器,它们是假肢的微型大脑,负责预测佩戴者如何行走或者移动手臂。
目前,猴子和人类均已可以只依靠大脑信号控制机械臂,相关数字应用软件则为研发新型人造肢体大脑界面铺平了道路。这种技术可以改进最新式的假肢,让使用者最终可以灵活 *** 控“卢克天行者”机械臂。
990分钟环游世界
90分钟环游世界
菲利亚斯·福格用了80天时间环球世界。随着相关技术的不断进步,在将来的某一天,游客可以在不到一小时之内就实现环球世界的梦想。目前,美国空军和巴西正在研制一种光动力飞机。这种飞机利用激光产生的推动力飞向天空,能够在极短时间内将乘客或者货物运至世界各地。英国和美国已开始研制能够像普通飞机一样起飞和降落的空天飞机,几年内有望上演处女航。
10读心术
读心术
真正的读心设备仍停留在科幻小说和科幻影片的范畴。令人产生好奇的测谎仪不过是依靠间接线索让说谎者无处藏身,而并非一种读心术。借助于大脑扫描,神经学家能够预测参与者在特定任务实验中的表现和行为,甚至可以在参与者犯错前半分钟就预言这一结果。另一项利用近红外线的技术能够发现基于大脑活动的个人喜好。所有这些技术均通过分析特定行为中的大脑活动类型,而不是破解大脑的神经系统密码。即便如此,这些技术还是让科学家与法学专家展开有关心智隐私权的论战。
物联网让以前无法使用的数据变得可以利用,因此非常重要。IoT 应用程序可以利用设备数据,让您能够可视化、探索和构建复杂的分析,例如云中的机器学习。IoT 应用程序也可以在设备上运行,从而在事件发生时进行实时响应。例如,可以在安全摄像头上运行一种用于场景检测分析的预测模型,当摄像头发现可疑活动时,它可以发送提醒。
IoT 应用程序现在部署在各种应用场景中,例如互联家庭、联网汽车、医疗保健、工业和零售业等。互联家庭更加安全、清洁、节能。例如,Amway 已经成功推出了其首款联网产品 Atmosphere Sky Air Treatment System,同时使用 AWS IoT 在整个架构中构建策略和安全性。
IoT 应用程序现在用于工业应用场景,可以分析设备数据、创建预测性维护模型以及借助无线更新将设备保持最新状态,从而改进流程、创造新的收入来源、降低成本并提高安全性。例如,EMS 使用 AWS IoT 尽早检测燃油泄漏,以将对环境的影响降至最低。EMS 使用 AWS IoT 实现了 500% 的投资回报率。
简单的来说,是使世间万物之间有一定的联系。
像现在的物流,人们通过各种相关技术,给各种物流上的快件,进行分类,做标记,这样就可以远程知道自己的快件到达哪里了。
起初这一慨念是由美国提出来的。把任何物品通过物联网域名相连接,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概念。物联网从表面看来就是物物相连,其实背后却蕴藏着很多新兴技术和概念。物联网的理念最早起源于咖啡壶事件。在1991年,剑桥大学特洛伊计算机实验室的科学家们在工作时,需要下楼看咖啡是否煮好,常常都是空手而归。因此他们编写了一套程序,并且在咖啡壶旁边安装了一个便携式摄像机,利用计算机图像捕捉技术,传递到实验室的计算机上,工作人员可以很方便的看到咖啡是否煮好,这就是著名的“特洛伊咖啡壶”。
那么物联网是怎样让不可以交流的物体与物体之间通信呢?
这里就涉及到通讯设备了,就像我们人与人之间的通话是通过手机,而物与物之间就要通过下面这个设备进行通信。它的名字叫做“无线数传终端”,简称DTU 英文全名 (Data Transfer unit),
DTU就是通过串口,然后把原本不可以通讯的设备进行通讯,比如我们平时都知道的电表、水表等,它们本身是无法通讯的,通过DTU的串口电表链接起来,就可以把电表的数据上传的到监控中心,这样电力局就可以通过监控中心来查看每家每户的电表每个月的使用情况。
再比如我们都知道的共享单车,就是通过物联网技术--nb-iot模块(nb-iot为物联网专用网络),又叫nb-iot通信模块。原理是当用户手机扫描共享单车二维码时,该模块会发送信号到共享单车的平台,然后平台收到请求后再将数据下发到共享单车通信模块,告诉模块开锁,最终完成我们平时所看到的共享单车解锁。
将来万物互联是什么景象呢?大到 汽车 ,小到纽扣,都可能会被植入智能芯片。在互联网时代,我们会传照片、写评论、打分,到了物联网时代,这个过程的很大一部分都能自动完成。
政策推动我国物联网高速发展
自2013年《物联网发展专项行动计划》印发以来,国家鼓励应用物联网技术来促进生产生活和社会管理方式向智能化、精细化、网络化方向转变,对于提高国民经济和社会生活信息化水平,提升社会管理和公共服务水平,带动相关学科发展和技术创新能力增强,推动产业结构调整和发展方式转变具有重要意义。
以数字化、网络化、智能化为本质特征的第四次工业革命正在兴起。物联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,通过对人、机、物的全面互联,构建起全要素、全产业链、全价值链全面连接的新型生产制造和服务体系,是数字化转型的实现途径,是实现新旧动能转换的关键力量。
我国物联网行业呈高速增长状态 未来将有更广阔的空间
自2013年以来我国物联网行业规模保持高速增长,增速一直维持在15%以上,江苏、浙江、广东省行业规模均超千亿元。中国通信工业协会的数据表明,随着物联网信息处理和应用服务等产业的发展,中国物联网行业规模已经从2013年的4896亿元增长至2019年的15万亿元。
虽然我国物联网发展显著,但我国物联网行业仍处于成长期的早中期阶段。目前中国物联网及相关企业超过3万家,其中中小企业占比超过85%,创新活力突出,对产业发展推动作用巨大。
物联网作为中国新一代信息技术自主创新突破的重点方向,蕴含着巨大的创新空间,在芯片、传感器、近距离传输、海量数据处理以及综合集成、应用等领域,创新活动日趋活跃,创新要素不断积聚。
物联网在各行各业的应用不断深化,将催生大量的新技术、新产品、新应用、新模式。未来巨大的市场需求将为物联网带来难得的发展机遇和广阔的发展空间。
在政策、经济、社会、技术等因素的驱动下,2020年GSMA移动经济发展报告预测,2019-2025年复合增长率为9%左右,2020年中国物联网行业规模目标16亿元,按照目前物联网行业的发展态势,十三五规划的目标有望超预期完成;预计到2025年,中国物联网行业规模将超过27万亿元。
未来物联网行业将向着多元方向发展
标准化是物联网发展面临的最大挑战之一,它是希望在早期主导市场的行业领导者之间的一场斗争。目前我国物联网行业百家争鸣,还未有一个统一的标准出现。因此在未来可能通过不断竞争将会出现限数量的供应商主导市场,类似于现在使用的Windows、Mac和Linux *** 作系统。
合规化同样是当下物联网面临的问题之一,特别是数据隐私问题。目前数据隐私已成为网络社会的一个关键词,各种用户数据泄露或被滥用的事件频发,特别是Facebook的丑闻引发了全球担忧。
因此在未来,我国各种立法和监管机构将提出更加严格的用户数据保护规定,,用户的敏感数据可能会随着时间的推移而受到更严格的监管。
安全化是指预防物联网软件遭受网络黑客攻击,在未来,以安全为重点的物联网设施将受到更多的关注,特别是某些特定的基础行业,如医疗健康、安全安防、金融等领域。
多重技术推动物联网技术创新
从技术创新趋势来看,物联网行业发展的内生动力正在不断增强。连接技术不断突破,NB-Iot、eMTC、Lora等低功耗广域网全球商用化进程不断加速;物联网平台迅速增长,服务支撑能力迅速提升;
区块链、边缘计算、人工智能等新技术题材不断注入物联网,为物联网带来新的创新活力。受技术和产业成熟度的综合驱动,物联网呈现“边缘的智能化、连接的泛在化、服务的平台化、数据的延伸化”等特点。
上数据来源于前瞻产业研究院《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》。
数字化转型已成为众多企业十四五战略布局的新规划,随着云计算、大数据、人工智能和5G 等技术的共同作用下,企业数字化转型的速度得到前所未有的跨越式发展,在边际成本上也获得了压倒性的先发竞争优势,将对每个行业产生巨大的影响,数字化将成为数字经济进程中企业追逐的新目标。数字化转型是企业追逐的新目标也是必经之路,甚至可以说“无数字化就会面临淘汰”。传统的信息化方式已经很难帮助企业应对极端条件下的企业发展,如这两年的疫情,给国家和企业造成的损失无可计量,对传统企业更是致命打击,也正是诸如此类的突发事件,类似加速一样,带来了数字化的指数发展,加快了行业的数字化普及。
物联网是“新基建”的核心要素,也是数字化转型的关键节点。传统制造企业已不再是埋头造东西了,而是通过收集产品的各项使用指标、用户习惯等数据,优化产品,提升用户满意度。每个产品都可以通过不同的网络介质与云端通信,实现数据的高效、稳定传输。
所以说要实现数字化转型,物联网是必经之路。
物联网 归根结底还是一种以网络为介质将万物进行互联网的网络。只不过,这网络不再局限于以前的局域网,而是通过各种新的通信技术,如5G 。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递到云端 。
物联网初步分为三个层次,有物理层(也被称为感知层),网络层和应用层。
也称为感知层,主要是由各种的传感器元器件构成,如温、湿度传感器、高度传感器、方向传感器、R FID 标签和读写器等等。它本身是对外界各种信号的感知,类似人的五感,采集各种信息的来源,主要功能就是识别物体,采集信息。
负责传递和处理感知层获取的信息,由各种网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成。
负责物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的人机接口,与各行各业的业务需要进行对接,实现物联网的智能应用。
物联网技术已经不再局限于某个企业或者行业,随着快速的发展,物联网已涉及到智慧安防、智慧能源、智慧家居、智慧城市等的建设。所以必须快速的形成自主的知识产权,掌握物联网的核心技术。
从企业层面而言,通过应用物联网可以最直观、最优先的获得终端用户使用产品的第一手数据, 有助于 企业高层在企业战略、营销、研发、运营等多板块的决策。
随着技术的不断更新发展 ,企业 最终 将会成为物联网解决方案的执行者, 深知物联网可以为企业带来的无限红利,如为企业在行业内的创新创造更多的机会,提高用户满意度、利用与用户的互动,可以提升用户粘性,提高资源利用率的同时节约总体成本。
从个人层面而言, 科技 改变生活,各种新技术的诞生都是为了满足人类的某种需求,物联网也不例外。通过物联网可以改变人们的学习习惯。如教育机构可以通过物联网获得学生的学习习惯数据,对学生薄弱的学习环节进行定向辅导。可以提前告知车主,某个商场最近的车位在哪、哪条路堵车等。可以告知妈妈们冰箱里是否还有菜还有什么菜等等的场景。
由于这些多方面的好处,使物联网 被 广泛 的 应用。不但有效地满足了企业的成本削减效率提高 的要求 , 还帮助企业 获得新的发展机会, 使人们的生活更加的便利,人更“懒”了。
物联网是各种感知技术、通信技术、云计算、大数据、人工智能等技术的集合体。在各行各业都得到了广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息也不尽相同。企业通过大数据的不同算法和模型分析信息,提取价值数据,可以有效的帮助企业高管进行关键决策。
物联网的核心是物与物,以及人与物之间的信息交互,物联网的发展将为国家、行业及企业带来前所未有的挑战。物联网的技术特征有以下几点:
RFID 本身是一种简单的无线系统,由询问器和应答器组成,具有唯一的编码,附在实体上。这样我们可以随时掌握物体的位置及周遭环境,对目标物体进行跟踪。
是一种以机器对机器进行智能交互为核心的、网络化的应用与服务,使对象实现智能化控制。基于云计算、大数据、人工智能等平台和互联网络,可以依据获取到的数据进行决策,改变对象的行为,从而进行控制和反馈。
主要是由微型的、不同功能的传感器、微执行器、信号处理器和控制电路等组成。负责信息收集、简单处理和执行。利用传感网可以可以提高系统的自动化能力、智能化能力。
物联网的属性特征可概括为感知、传送和处理。
位于物联网的物中,集成各种不同功能的传感装置,利用RFID、二维码、传感器等感知、获取,随时随地对物体进行信息采集。
位于物联网的联中,通过各种通信网络与互联网技术的融合,将目标物体(对象)接入信息网络,随时随地进行可靠的信息交互和共享。
利用云计算、大数据等新兴技术,对海量的跨区域、跨行业、跨组织的数据和信息进行分析处理,提升对物理世界各种活动和变化的洞察力,实现自动化且智能化的决策。
通过上文的介绍,想必大家已经对物联网有了一个轮廓的理解。物联网作为新一代的信息技术的高度集成的产物,被国家列为五大新兴战略性产业之一,对于以后发展有很大的影响,同时物联网已经在各行各业得到了不同程度的实际应用,为促进企业的数字化转型,发挥了重要的作用。
随着工业40的发展,越来越多的智能化工厂、数字化工厂在国内落地开花,遍布全国。借助物联网的热度和技术,实现从研发、制造、销售、物流到后市场等关键环节的全流程标准化、智能化。比如:
随着智能化 社会 的到来,智能建筑、智能家电、智能家居正在逐步走进我们的生活。智能家居是以家为平台,兼备建筑、自动化,智能化于一体的高效、舒适、安全、便利的家居环境,是物联网生活化的应用场景之一。物联网不仅仅提供了传感器的连接,其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。通过网络等信息通信技术手段实现对家居电器等的智能控制,使其能够按照人们的设定工作运行,而不论距离的远近。智能化与远程控制是智能家居的两大特点,这也是物联网的属性。
随着物联网的发展,智能家居可提供的场景不胜枚举,如通过手机可以远程控制家中的摄像头,查看家里情况,甚至可以通过摄像头和家人聊天;通过红外开关对家电进行远程控制,如提前打开电饭煲,实现下班到家马上有饭吃;通过智能门锁远程对门锁进行控制,掌控何人何时回家。利用物联网实现家居智能化,使生活更加舒适、便利和安全。
经历了计算机、互联网与移动通信网两次浪潮,物联网被称为信息产业第三次浪潮,代表了下一代信息发展技术。物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种 综合 性应用与技术,将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成,使人与物智慧对话, 实现智慧的地球 。
物联网正在积极塑造工业生产和消费世界,从零售到医疗保健,从金融到物流,智能技术已遍及每个业务和消费者领域。随着国家的支持力度不断加码,物联网将得到前所未有的发展。毋庸置疑,物联网已经成为智慧的代名词,数字化转型的基础。
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