8月13日消息,中國科學(xué)院院士褚君浩在由內(nèi)蒙古自治區(qū)黨委政府、中國通信學(xué)會光通信委員會、中國光學(xué)學(xué)會纖維光學(xué)與集成光學(xué)專業(yè)委員會等共同主辦的“2012國際光纖通信論壇”上以物聯(lián)網(wǎng)與傳感器為題做了主題演講。
褚君浩:
大家上午好!我跟大家交流一下物聯(lián)網(wǎng)與傳感器的發(fā)展,F(xiàn)在最熱的概念是智慧地球,這是IBM在2008年提出的概念。智慧地球是什么呢?就是互聯(lián)網(wǎng)加上物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是把物品的系統(tǒng)性通過傳感器得到的信息互相聯(lián)系起來。比如我們現(xiàn)在每個人的身上要放一個心臟的傳感器,如果說某一位先生他的心臟現(xiàn)在發(fā)生有不好的波出來,無線通訊把你的信號送到醫(yī)療中心,醫(yī)療中心進(jìn)行分析,這個分析是機(jī)器的分析,然后做得出去判斷。然后再有監(jiān)測,馬上派一個醫(yī)生把藥送到這個人這兒,告訴他把這個藥吃下去,不吃下去可能會出問題。比如這樣的設(shè)備放到某一個橋墩那兒,哪一個橋墩有問題,也可以通過物聯(lián)網(wǎng)的傳感分析。物體的信息是通過傳感器傳出來的,然后再進(jìn)行智能化的設(shè)備管理,傳感器所以非常重要,它實(shí)際上是代替了眼睛、皮膚,是把我們的感官延長了,而且非常靈敏及所以是虛擬的聽覺系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)和虛擬的感覺系統(tǒng),然后到信息中心進(jìn)行分析判斷,判斷以后再做出決策。
所以這就產(chǎn)生了生產(chǎn)數(shù)據(jù),生產(chǎn)數(shù)據(jù)從哪兒來?就是從傳感器這兒得到。這樣的概念也可以進(jìn)一步的進(jìn)行擴(kuò)展,比如剛才這個例子是智慧醫(yī)療,我們也可以擴(kuò)展到智慧能源,比如風(fēng)能、太陽能和現(xiàn)在的火電能,是不是能夠很協(xié)調(diào)的往里面進(jìn)行分布?安排?智能電網(wǎng)。也可以擴(kuò)展到設(shè)備,包括智慧的金融和保險。看看金融的泡沫吹大是不是要破了?可以提出警號。
智慧交通現(xiàn)在很多城市已經(jīng)在搞。所有這些就是敏感人,得到數(shù)據(jù)、傳感是非常重要的一個方面。
(圖)這是西班牙的一次炸藥爆炸事件,還有一次是東京的毒氣爆炸,類似這種事件有傳感器是可以報警的,如果有人帶著一顆炸彈進(jìn)來,傳感器知道會報警,所以這樣的事情會預(yù)防。這樣的例子就是我們沒有建立起物聯(lián)網(wǎng)造成的不好的影響。
(圖)這是一個成功的例子,海灣戰(zhàn)爭的時候“空天地”一體化物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,就是物聯(lián)網(wǎng)的概念。比如下面伊拉克行動部隊,他們得到的信息就是通過無線傳感,由指揮中心進(jìn)行判斷,所以信息的獲取、傳輸、決策和判斷是非常靈敏的,都可以非常清晰的得到。這是空、天、地物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用成功的案例。
物聯(lián)網(wǎng)是和光電科學(xué)技術(shù)信息的獲取十分相關(guān)。物聯(lián)網(wǎng)通過各類信息獲取進(jìn)行處理、判斷最后構(gòu)成智慧地球、感知中國。下面對傳感器的發(fā)展舉一些例子:
這是各類傳感器,橫坐標(biāo)是波長,縱坐標(biāo)是靈敏度。比如光子型紅外探測器,我們國家在1987年湯定遠(yuǎn)院士開創(chuàng)并研究。
紅外光電傳感器技術(shù)發(fā)展的若干方向:包括大規(guī)模高增益、多色、提高工作的溫度、擴(kuò)充波段、智能化。我們可以做成軸波和短波也可以做成1K×1K的,也可以做1024×1024的可以更好的成像。我們也可以做成長波紅外的。天工一號上也用了我們的1500元長波紅外。
這個圖像是汶川地震,我是不能照下來的,是美國的一顆衛(wèi)星照下來的,當(dāng)時我們的衛(wèi)星沒有在汶川上面,當(dāng)時跟美國他們協(xié)調(diào),是不是能夠看看我們這個地震的情況,我們這邊因?yàn)樾盘柈?dāng)時是沒有的,請他們的鎖眼衛(wèi)星進(jìn)行了探測,這個衛(wèi)星是光學(xué)成像軍事衛(wèi)星,從這相上可以看到是200公里高照的,非常清晰。( 圖)它這個圖像是5月19號照的,我們在5月22號在飛機(jī)上照了這個相,兩張相完全一致,但是我們飛機(jī)是高度2分米,他們衛(wèi)星的高度是200多米,可見他們的技術(shù)是很先進(jìn)的,我們還有很長的距離。
所以第一次是大規(guī)模。第二個是多色。多所就是不同的波段,兩個波段、三個波段,就有利于判斷,得到了好分析,光通訊要傳過去,傳過去的信號要進(jìn)行判斷,所以需要多色。比如說一個期限是一個PMG波段圖,另一個期限是另一個PMG波段圖,第二個期限是第三個PMG波段的圖,所以第一個、第二個,第三個波段就是有不同的圖。當(dāng)然也可以做成一個雙波段的探測器。這樣成的像可以比如長波圖、中波圖、就可以判斷是什么,到底是天上沒有動力的飛行體,還是一個有動力的飛飛機(jī)或者是火箭?都可以進(jìn)行分析。
大規(guī)模的LW/LW雙色紅外焦平面:比如說可見光的圖、中波用的圖、中波2用的圖,比如飛機(jī)上面有發(fā)動機(jī)的話,它的圖和沒有發(fā)動機(jī)的分析結(jié)果是不一樣的。