大規(guī)模鋪設傳感器計劃受質(zhì)疑

責任編輯:qzhao

2012-08-13 10:39:15

摘自:日經(jīng)BP

網(wǎng)絡行業(yè)當令流行的一個關鍵詞是大數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)指的是以全球發(fā)展勢頭強勁的Web網(wǎng)站、微博為代表,包括用戶位置信息、交易歷史、設備工作情...

網(wǎng)絡行業(yè)當令流行的一個關鍵詞是“大數(shù)據(jù)”。大數(shù)據(jù)指的是以全球發(fā)展勢頭強勁的Web網(wǎng)站、微博為代表,包括用戶位置信息、交易歷史、設備工作情況等數(shù)據(jù)的集合體,是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)無法涵蓋的巨大而又復雜的數(shù)據(jù)群。通過靈活使用大數(shù)據(jù),有望實現(xiàn)前所未有的高附加值服務。

這種大數(shù)據(jù)還會給智能城市和智能電網(wǎng)的發(fā)展帶來影響。例如,根據(jù)全國各地的氣溫和濕度數(shù)據(jù)、由智能電表得到的電力使用情況數(shù)據(jù)和掌握消費者外出情況來調(diào)整電力供求的做法,就是可行的應用方式之一。大膽地講,智能城市本身就是大數(shù)據(jù)的集合體。

但眼下數(shù)據(jù)的收集手段——傳感器方面存在的問題卻變成了絆腳石。要利用大數(shù)據(jù)首先需要配置智能電表之類的傳感器。但是,在IT尚未得到充分利用的領域,傳感器的配置未能普及。從現(xiàn)在開始大量配置傳感器需要耗費高昂的成本,有可能會因大數(shù)據(jù)得不到充分利用,效率提不上去,導致產(chǎn)業(yè)走向惡性循環(huán)。對于這樣的領域,應該如何對應?

農(nóng)業(yè)云服務層出不窮

正在積極利用傳感器的領域之一是農(nóng)業(yè)。2012年7月以后,以農(nóng)業(yè)為對象的云計算服務接連發(fā)布(表1)。其中重要的有“環(huán)境和農(nóng)業(yè)信息通信技術解決方案”和富士通的“Akisai”。NEC也宣布了將就開展云服務與日本全國農(nóng)業(yè)協(xié)同組合聯(lián)合會(JA全農(nóng))和NEPON進行三方合作。

 

此前,在農(nóng)業(yè)領域IT應用一直未能取得大的進展。近來接連登場的服務,其賣點都在農(nóng)業(yè)領域,根據(jù)數(shù)據(jù)導出改善措施和新農(nóng)業(yè)方法、提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品品質(zhì)和事業(yè)的盈利能力等(圖1)。數(shù)據(jù)收集和利用,都是以處理傳感器數(shù)據(jù)的“M2M(物聯(lián)網(wǎng))云為基礎”。

這里的M2M是指經(jīng)網(wǎng)絡連接各種終端,不經(jīng)人手而在各設備間交換數(shù)據(jù),從而掌握終端的狀態(tài),并進行反向控制的機制(以及思維方式的統(tǒng)稱)。因手機網(wǎng)、無線LAN等無線網(wǎng)絡的普及和低廉化,M2M已經(jīng)比過去擴大且使用也日益方便。

在農(nóng)業(yè)領域,需要用傳感器取得的數(shù)據(jù)多種多樣,除了溫度、濕度之外,還包括日照量、雨量、土壤溫度、水溫和為了解肥料多寡的土壤導電性等。溫室栽培還需要檢測室內(nèi)的二氧化碳(CO2)濃度、用于調(diào)整溫室內(nèi)環(huán)境設備的工作情況等。

在檢測、獲取這些數(shù)據(jù)的同時,還要結合何時施了多少肥料、實施了哪些操作等數(shù)據(jù)進行分析。由此,就能夠得知栽培作物需要把土壤的溫度和水溫保持在何種程度、什么條件適合播種、如何減少使用的能源等最佳條件。

由此,原本農(nóng)戶依據(jù)各自的經(jīng)驗和感覺的部分操作就可以實現(xiàn)所謂“可視化”。據(jù)稱可提高生產(chǎn)效率,提高水果的含糖量,促進品牌商品化。如果能夠制定出操作規(guī)程,新手務農(nóng)也將變得簡單。實際上,采用了IT的農(nóng)業(yè)法人聘用的年輕人已經(jīng)有所增加。

“到處布設傳感器”并不現(xiàn)實……

廣泛利用傳感器的另一個領域是保健行業(yè)。通過使體重計、血壓計、計步器等儀器支持網(wǎng)絡,可以實現(xiàn)在云上管理并確認每天的數(shù)值變化,根據(jù)與他人數(shù)據(jù)的比較考慮生活改善措施等。最近,檢測睡眠時睡眠深度和脈搏數(shù)的“睡眠儀”也已經(jīng)開始支持網(wǎng)絡。

隨著大數(shù)據(jù)和M2M的普及,在今后,“想要這種數(shù)據(jù)”、“想看那種數(shù)據(jù)”之類的需求也會更加明確,相應地,支持各種數(shù)據(jù)的專用傳感器的開發(fā)應該也會更上一層樓。

但用途單一的傳感器雖然容易提高精度、能夠按照設置環(huán)境優(yōu)化設計,但傳感器本身的成本容易增加。如果為每種數(shù)據(jù)分別設置,初期設置的成本負擔難免過高。即便是前面提到的農(nóng)業(yè)云,雖然服務的月使用費只要數(shù)萬日元,但安裝傳感器會令成本直線上升。

另一方面,傳感器的設置雖然不是必不可少,但是如果不使用傳感器,就必須通過個人電腦、平板終端,或智能手機手動輸入數(shù)據(jù)。很難大量取得多種多樣的數(shù)據(jù)。

以數(shù)據(jù)的多重運用和“估算數(shù)據(jù)”減少成本

希望設置傳感器但拿不出那么高的成本——解決這個矛盾的方法之一是利用“推算數(shù)據(jù)”。推算數(shù)據(jù)是指不是測得的實際數(shù)據(jù),而是由其他數(shù)據(jù)換算得到的近似值數(shù)據(jù)。

例如,空調(diào)的控制需要知道房間中的大致人數(shù)。如果直接檢測房間中人的進出情況,可以采用在門上安裝傳感器計入進出人數(shù),或是在座椅上安裝傳感器掌握落座人數(shù)等方式,但這樣做不僅原理復雜,而且需要多個傳感器。

 

對此,研究可兼顧節(jié)能與舒適的控制方法的慶應義塾大學理工學部副教授西宏章表示,“只需檢測CO2濃度,即可大致掌握室內(nèi)的人數(shù)”。采用這種方法只需在房間里設置一個CO2檢測傳感器即可。設置成本和設置后的維護成本都可控。在農(nóng)業(yè)云中介紹過的土壤的導電性,也可以說是一個間接檢測肥料量是否合適的推算數(shù)據(jù)例子。

除此之外,減少傳感器成本還有其他措施。那就是多重運用取得的數(shù)據(jù)。如果能夠把1個傳感器取得的數(shù)據(jù)運用于多個應用,則可認為,傳感器的成本會因應用的數(shù)量而降低。

研究利用IT技術改善護理業(yè)務的法政大學設計工學部教授小林尚登,使用各種傳感器對護理對象的健康狀態(tài)和在護理設施內(nèi)的步行狀態(tài)等作持續(xù)把握。而且還使用睡眠儀檢測護理對象睡眠時的數(shù)據(jù)等。小林教授指出,“從護理師的角度來看,這些數(shù)據(jù)會提示事先掌握需要夜間護理對象”。

倘若沒有睡眠時的數(shù)據(jù),護理師就需要整晚熬夜陪伴。如果能夠隨時得到數(shù)據(jù),就可以在數(shù)值出現(xiàn)異常后立即發(fā)出警報并通知護理師。“雖然還需要值班,但護理師也可以小睡一會。在社會不斷老齡化的情況下,從事護理的不一定全是有體力的年輕人。減少護理師的勞動量也是一項重大課題。不單是健康相關數(shù)據(jù)的運用,就是為實現(xiàn)護理業(yè)務的部分自動化而運用數(shù)據(jù)也是十分必要的”(小林教授)。

在大數(shù)據(jù)領域,由于能對收集到的大量數(shù)據(jù)進行分析,并發(fā)現(xiàn)新模式(價值)的人才嚴重短缺,因此各方如今都在強調(diào)培養(yǎng)此類能力的重要性。但同時,能夠策劃并設計使用怎樣的傳感器、通過怎樣的方式收集數(shù)據(jù)的人才也不可或缺。

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