随着物联网技术跃迁，我们这代人会拥有一个什么样的万物互联世界？

早在上世纪八十年代，美国卡内基梅隆大学计算机系的学生就在一台可乐自动贩售机上试水了第一次物联监控技术。这个当时还未正式面世的概念，随后在比尔·盖茨 1995 年书写的《未来之路》中衍生出了包含智能家居、语音控制在内的未来预言。
千禧之后，「万物互联」思潮迭起。在国家战略、政策及资金的大力扶持下，互联网和无线通信技术快速发展，曾经在《未来之路》中的「异次元」世界变成了触手可及的现实。在城市公共安全、工业安全生产、环境监控、车联网、数字政府、智能家居、智能抄表等数个领域，物联业务广泛蓄势赋能。
在家庭场景下，一部手机就能成为调度全屋家电的智慧头脑；特殊时期毫无抄表担忧，每月水电煤暖的数据通过远程即可采集；在城市场景里，5G+ 北斗高精度定位系统能高效监管车辆，提升运输效率并减少事故发生；就连照亮城市一整夜的路灯，借助物联网技术跟踪能源消耗，成为响应节能减排号召的前哨。
万物互联的下一个未来预言会是怎样？随着 5G、云计算、大数据、传感、人工智能等技术迭代以及创新融合方式发展，我们这一代会拥抱一个怎样的物联世界？ 知乎「吾辈问答」联合 @ 中国移动，邀你共探物联网技术下的智能生活新提案。

序言

未来世界里，万物互联的社会是个什么模样？
从长远来看，我的预测是：万物互联的物联网（Internet of Things），未来某日会把所有人、设备和事物链接起来。你可以随时随地通过意识对各种设备下达指令，甚至与不同物种之间进行情感交流，并且可以实时收到数据流反馈。万物互联后，你能够轻松的把个人意志转化为具体行动，不用自己动手就能完成从前难以完成的任务，整个人生的体验从此焕然一新。
当然，那一天到底何时会到来，谁都难以预料。
那么，到底我们这代人会拥有一个什么样的万物互联世界呢？想要回答这个问题，首先让我们来看一组数据。
一、物联网的飞速发展

众所周知，2021年9月，工信部等八部门联合印发《物联网新型基础设施建设三年行动计划（2021-2023年）》为未来物联网发展指明了方向，物联网应用时下已经在工业、农业、娱乐、交通、安保等各项领域广泛铺开，高效推动了各行各业的智能化发展进程，让原本有限的各种资源得到更加合理的分配及利用[1]。


根据世界物联网大会的数据，全球目前共有物联网机构和组织3000多家，企业更是超过了10万余家，为物联网工作的人员近亿人，产值达10万亿美元，年增长率20%左右。并且在全球经济负增长的情况下，物联网产业发展势头仍然未减。根据数据统计机构Statista的数据测算，到2025年全球物联网设备的数量将达到386亿台；市场分析机构Fortune Business Insights更是在报告中直言，当前全球物联网总收入已经超过3000亿美元，预计2028年将超过18547.6亿美元。
二、物联网的未来增长极

物联网发展十分迅速，目前已经在很多应用领域落地开花。最近有很多人私信在问：你觉得近5年内物联网将在哪些领域获得飞速发展？我的答案是智能安全监控。为什么呢？不才最近参加了很多行业内部会议，研读很多行业发展资料，也接触了不少物联网公司业内人士，这里且听我慢慢与你道来。  
众所周知，物联网智能安全监控的重点应用场景大致可以分为公共事务、商用领域和民用领域三个部分。其中公共事务场景主要包括交通路况引导、人员轨迹追踪和危险事件预警等，商用领域应用场景主要包括生产行为分析、客流数据营销和商铺安保等，民用领域应用场景主要是智能安全监控。
比如今年以来，长江流域遭遇了严重的气象干旱。水利部数据显示，近期四川、重庆、湖北、湖南、安徽、江西等9个省（市）耕地受旱面积已经超过3300万亩。气象专家预测，未来相当长一段时间，中国极端干旱、大范围干旱，以及骤发性干旱的频率可能会继续增加。久旱未必能逢甘霖，但大概率会发生火情。
我们常说，星星之火可以燎原。对于森林来说，这零零星星的火苗就是最大的灾难，轻则使百年的森林树木毁之一旦，重则将严重危害人民群众的生命财产安全。山火非常难以控制，主要有两个原因：一是因为山上的易燃物非常的多，枯枝落叶非常厚实，火借风势加上季节性气候干燥很容易大范围蔓延；二是因为山林中人口密度稀疏，巡林员难以在第一时间发现着火点并发出警报，往往只有等火情扩大后才能察觉，而此时已经无法控制。因此，对于森林火灾的防护来说，如何能够及早的发现火情，提前做好预防工作是关键。这个时候，物联网智能安全监控的强大作用就体现出来了。
根据IDC的最新数据，智能安全监控的最大市场第一是在北美，其次就是在中国，全球智能安全监控市场未来五年的复合年增长率（Compound Annual Growth Rate）将超过12%。预计到2025年，全球560亿台网络设备中有75%将连接到物联网平台，物联网设备生成的数据量预计将突破73 ZB，并且其中的大部分数据都将是由智能监控设备生成的。
三、真实的应用案例

作为最早涉及物联网领域的移动通信运营商之一，中国移动积极发挥自己作为移动运营商积累的设备与技术优势，早在2012年就正式成立了中移物联网有限公司，并且推出了智能监控系统「千里眼」，轻松实现全天候无休息的城市、乡村安全和自然资源管理。
比如，我在某地区调研时发现中移物联正在实施「蓝天卫士」工程——秸秆禁烧智能化监控项目。「蓝天卫士」工程就依托中移物联的「千里眼」智能监控系统，融合了智能图像识别技术、GIS地理信息技术、5G高速通信技术、红外热成像等最新研究成果，建立起一整套秸秆禁烧检测预警和应急指挥的智能化监控系统。它的架构主要是根据管理“1”批智能终端、打造“1”张高速视频专网、组建“1”朵视频云、构建“1”个视频中台 、支撑“N”个应用场景等来规划的，这样能对森林火灾和重大地质灾害进行提前「预判」。
「蓝天卫士」工程包含了省、市、县三级在内总共130多个视频监控中心，目前已经累计建设视频监控点1.97万路，覆盖该地区1.23亿亩耕地，主要功能包括火情报警查看、火点定位、火情研判、处理反馈、火情事件归档等。项目建成之后，全省各地市火情预判能力、响应能力大幅提升，根据系统内专家测算，每年大约可以为当地节约超过7亿元的秸秆焚烧监控管理费用，该工程目前已入选农业农村部「2021年数字农业农村新技术新模式新产品」奖项。
不只是在环境保护领域，安全领域也有它的身影。如某地为确保施工工地生产建设纳入实时监管，保障重大建设项目顺利推进和工人生命安全，决定引入中国移动「千里眼」视频监管服务平台。通过在施工工地架设高清摄像头，将实时施工画面回传到云端监管平台，监管人员只需要一台电脑甚至一个手机app，就能实现对建筑工地的一站式监管、全天候管控，提高了监管工作效率，为工程安全生产管理注入数智动能。
此外，经过调查发现，智能监控系统「千里眼」还有许多应用，如当下在某地正在铺开的「数字乡村」项目。该项目是中移物联网有限公司利用信息化、智能化产品体系，助力国家乡村振兴建设的一项惠民工程。通过部署「千里眼」，中移物联网有限公司打造了全天候、全方位、多用途的智能监控体系，构建了云平台系统，用信息化手段助力各级部门进一步提高治安管理水平，加快推进乡村振兴建设。根据最新的数据统计，目前该项应用已覆盖22个省份、305个地市、1541个区县、11000多个乡镇、近92457个行政村，累计接入设备132.98万台，全面助力国家乡村振兴大战略落地工作。
结语

物联网的概念从出现，到现在已经逐渐演变成继互联网、移动互联网之后信息产业的第三次科技浪潮。在这股浪潮的助力下，中国会进一步迈向数字化信息化社会，届时物联网技术将释放更多潜力。
今天，我们有幸可以使用这些强大物联网工具，让工作更加高效、环境更加安全、生活更加幸福。或许物联网技术现在并算不完美，但我相信随着科技和社会的发展，物联网将彻底改善你我生活方式和工作方式，重新塑造整个生态。不论你身在偏远的山村还是拥挤的都市，只要网络信号能够覆盖到，物联网就能够将你我紧密的连接在一起，连接到更美好的未来。

Part 1. 从IOT到IOE，从万物互联到能源互联

“我们本以为硅谷能给我们创造出飞行汽车，结果它给了我140个字符（推特）”
近数十年来，数字化转型引领着科技与生活方式的迭代发展，伴随着互联网+硬件组成的物联网系统的迅速推广，气候变化与碳中和这十年间最热门的话题之一也迈向了转型前夜。清洁能源系统、能源管理和能源消耗推动着我们对于现代能源系统的新需求。物联网到能源互联网，在逻辑上应有三层发展路径：

• 物联网 - The Internet of Things (IoT)： 智能手机和智能电表等物理对象通过互联网连接并共享数据。这些智能对象无需人工干预即可实时通信并自动执行任务。例如，智能电表会感知到寒冷天气，并在您离家时打开暖气以防止管道结冰。这些对象也称为智能设备。
  
• 万物互联 - The Internet of Everything：万物互联包含了可以像物联网一样进行通信的物理对象，也包括人们如何与智能对象以及彼此之间的交互；人对人，人对机器，反之亦然，机器对机器。万物互联有四大支柱：人、事物、数据和流程，而物联网只有一个支柱——物理对象。
  
• 能源互联 - The Internet of Energy (IoE)：虽然 Internet of Energy 与 Internet of Everything 共享 IoE 的首字母缩写词，但它描述了一些非常不同的东西。万物互联关注能源生产、能源分配和能源使用。而能源互联基于万物互联的框架基础上，针对能源行业从硬件到用户，从电网到储能链接的总概述。
  

最终，能源互联网 (IoE) 描述了智能能源基础设施系统中的所有内容。这个智能能源系统中的任何东西都必须与互联网连接并共享数据。 能源基础设施包括从存储系统到风电场、电能表、输电线路和发电机（例如发电厂）的一切。万物互联旨在提高能源效率，包括发电、传输、功能和能源使用，从而减少浪费并提供更可靠和灵活的能源供应。但同时，也对相应的能源管理与分配方式提出了新的挑战。
针对这一挑战，基于云计算的智能平台可能是解决这一问题的方案。云平台可以满足电力物联网相关应用的计算需求以及数据存储的需求，同时可以基于云去开发电网相关应用程序。智能平台的前身，最早可以追溯到CPS概念。也为能源互联网平台奠定了架构基础。
CPS（Cyber-Physical Systems），中文名称为信息物理系统，网宇实体系统。“Cyber“是”Cybernetics” (控制论或模控学) 的缩写，源于希腊语，原意为舵手或驾驶员。CPS的概念于2006年由美国国家科学基金会（NSF）提出。对于CPS的具体定义，各家观点与表述不同，根据德国国家科学与工程院（acatech）的定义，CPS系统将软件嵌入至系统中，这些软件：

• 通过传感器直接记录物理信息，并通过执行机构影响物理过程
  
• 分析和存储数据，并主动或被动与物理世界和信息世界交互
  
• 互相连接并产生通信
  
• 使用来自全局的数据和服务
  
• 有专门的，多模式的人机交互
  

通过前沿的云计算技术，以及设备之间的安全通信网络可以解决数据量变大所带来的问题。数据将在云端共享，将被基于云端的应用所使用。云平台将成为不同应用程序的数据湖。这可以消除应用程序之间集成各项服务的需要。智能能源管理系统将通过平衡所有来源生产的电力以及所有电力消耗来保持电网稳定。
而与之对应，基于云计算的数据底层将是实现整个能源物联网生态系统的关键。在能源互联网（IoE）中，发电机组，负荷，储能设备，电表以及自动配电设备等能源领域的基础设施相互联结。IoE将这些设备中的信息收集起来进行处理，但是收集大数据量的信息以及分析非常的消耗时间，随着配电网络的设备数量和信息量的增加，传统的SCADA通信和应用程序管理限制了跨程序之间的信息共享，也就限制了基于数据去创造更多价值的可能性。
此外，IoE也允许电力的消费者和产销一体者去自主协调供需的平衡。当然，很多智能设备以及追溯系统，是实现这一功能的前提。
Part 2. 云平台的数据底层 - 物联网的数据管理与智能抄表

作为能源领域内的物联网案例之一，从根本而言，智能电网是一种通过数字化控制、监控和通信能力增强的发电、输电和配电网络。除了提供实时、双向的电力流之外，智能电网还支持自动化的双向信息流。为了给现有基础架构增加智能特性，需要战略性部署新的数字设备和装置。并从设备中提取有价值、切实可用的数据进行分析。物联网的真正价值在于它能够使无关联的现有基础架构中的数据发挥价值，收集关于电力供应链每个环节的数据后，系统运营商可以使用强大的分析、仿真模型和假设场景更准确地预测从电网状态到地域条件的各种因素对其产生的影响，其架构如图所示：



图 1 物联网能源云平台系统架构图【来源：CPS】

作为世界上覆盖范围最广泛的电网与能源系统之一，我国在能源系统硬件，云平台的投入与数据底层管理与解决方案的创新实践上也踏出了先行的一步。对于这些概念的实施，目前，中移物联已经在逐步构建出万物互联，能源互联的蓝图：智能用电信息采集管理解决方案结合智慧云表。产品包含智慧云表终端（DMP）、智慧云表管理平台（AEP）、用户端APP（BAP）构成，分别对应了实现对智慧云表终端的统一管理和远程抄读，支持用户分级管理授权、电量采集策略统一配置、终端状态统一管理、各类数据分析报表查询、呈现和导出等功能。



图 2 通用用电信息采集管理解决方案 【来源：中移物联】

通用框架可广泛适用于基站机房、智能电网、生产企业、楼宇园区等场景，提供用电信息精细化管理的整体解决方案。例如：
助力企业实现智能化能耗监管

作为中国最大的肉鸡生产加工出口企业之一，新凤祥是农业产业化国家重点龙头企业。其养殖场、生产车间及冷藏车间原有表计为传统表计，采用人工抄表方式，数据滞后、误差大，抄表工作量大、成本高。中移物联网本着以客户为中心的原则，从成本最优的角度出发，通过利旧模式，使用4G智能DTU实现千余台老设备的改造，避免“一刀切”对客户造成不必要的资源浪费。另外，根据客户实际需求，新增智能三相电表、水表、蒸汽表。此次改造中的全量设备采用4G无线回传的方式，实现自动化远程抄表，实时获取关键时间的水量、电量、用气量，避免了有线传输的布线繁琐问题，为新凤祥节省了大量的维护成本和工作量。



图 3企业能耗监管【来源：新华网】

结合网端侧设备的数据采集，新凤祥同步上线能源分析管控平台，实现能耗数据的实时和累积分析。全厂区的能耗数据可实现智能记录并自动上传，实现了能耗监测的自动化管理，既减少了人力的投入，并且有助于对生产过程的能耗进行快速分析，同时及时管控生产中可能会出现的安全问题。项目落地后，新凤祥实现了自动采集数据并上传至山东省能耗在线监测平台，切实落实了发改委对重点用能单位的监管，政企联动，将节能落到实处。
山东省新旧动能转换正在不断向前迈进，能源管控对传统企业的重要性不言而喻，中移物联网致力通过“云-管-端”的物联网解决方案，为企业提供数据可采集、可上传、可分析的一站式服务，助力企业实现智能化管理，降低生产成本，提高生产效率。
“智慧云表”为电量监控装上智能“大脑”

在江苏苏州，在之前已完成近2000个基站改造的基础上，2022年新增超2000台4G智能电表用于基站电量监测。中移物联积极提高电量数据采集效率，助力产业升级改造，并将数据精细化、准确化，减少工作量。OneNET开放平台具备开放的通用PaaS接入能力、行业及多形态硬件应用服务等能力，通过适配各种网络环境和协议类型，支持各类传感器和智能硬件的快速接入和大数据服务，使用无线网络实现智能抄表，通过智慧云表管理平台可实时监测电量变化，达到可管理、可追溯，为智能化运营提供助力。
中移物联智慧云表解决方案，实现海量电表实时可监控、数据准确上报、电费稽核精细化管理、嵌入式廉洁风险防控。同时通过灵活的定制化开发服务和商业模式，解决绝大多数场景电量电费争议问题，助力实现抄表行业的数智化转型升级。
智能云表为高铁打破信息孤岛问题，解决高铁网络上线问题

鲁南高铁开通后，因室分站点的上线问题，网络信号较差，给广大民众出行造成诸多不便。中移物联为鲁南高铁菏泽段打造“OneNET平台+智能电表”定制化解决方案，管理人员可以通过智能电表进行数据监测和管理，随时掌握管理区域的用电规律，解决高铁站通信基站电表抄表管理问题，助力室分站点的顺利上线，为鲁南高铁成功解决网络信号拥堵问题。



图 4 智慧云表平台【来源：中移物联】

为解决智能电表数据安全性问题和多平台数据接收问题，中移物联联合中国移动山东公司充分发挥物联网OneNET平台的数据处理和平台对接能力，统一汇集感知端抄表数据，下发多个在线运营平台，成功完成平台之间的数据连通，有效缓解多运营平台数据不通畅的问题，推动菏泽三个高铁站的100多室分通电通网。
Part 3. 在双碳目标背景下，能源互联的未来是？

为实现碳达峰与碳中和的双碳目标，城市，区域，乃至建筑单体的能源数据化与数据底层重构必不可少，智能化，精细化管理将会承担日益重要的角色。近年来，全球智能电网的数量显着增加。各地政府正越来越多地在开发其智能城市基础设施上投入资金。在输配电基础设施的扩展和现代化方面不断增长的支出增加了智能电网应用基于物联网的技术的采用，这推动了全球能源市场的万物互联。此外，能源和公用事业公司倾向于选择智能电网和智能电表来提高运营效率。通过基于物联网的系统可以将智能电表与传感器相结合，以提高能源管理效率。此外，物联网技术中认知计算、人工智能和数据分析的兴起将为全球物联网能源市场创造新的机遇，其中几大趋势核心分别是：

• 数字化：从宏观而言，行业创新取决于对有关需求、供应、效率、趋势和事件的信息的相互促进。这些数据必须准确、完整、及时和可共享。因此，基于能源互联IoE、开放能源以及智能电网与云平台的迭代与更新便至关重要，因为它们确保创新者拥有所需的洞察力，以不断改进能源输送的物理属性、利用效率和经济性。
  
• 去中心化：数字化通过将资产整合到开放的能源供应链中来支持去中心化。但去中心化不仅仅是现有资产的整合——它是新资产在需要的区域内再次扩散与再分配的过程，其不仅保证了能源最大化程度的当地消纳，同时也为基于去中心化而诞生的技术、产业与商业模式提供了新兴的动力。
  
• 脱碳化：作为碳中和路径与实现双碳目标的最终目的，脱碳将会是目前中国、欧洲，乃至世界能源系统构建与发展的重点。我们必须转向建立在分散式基础设施上的更环保的供应链，利用各地的能源供应来满足任何地方的能源需求。因此，能源互联网不仅仅是一个投资机会——它是生存的必要条件。
  
• 自治与多样性：与互联网相关的许多创新都源于这样一个事实，即除了在物理上分散技术之外，它还在决策上实现更大程度的自治化，从而大幅增加应对能源行业挑战的市场参与者的自由度，加速创新并增强我们应对市场动态的能力。于此同时，随着自由度的提升，相应的模式投入与策略也将趋于多元化——不仅为了降低风险和优化回报，而是作为一种赋能策略。毕竟，如果我们相信未来能源互联网的前景，我们就必须保证能源供应链的所有元素能够协同工作，从而在这些元素上实现我们的创新计划多样化，以促进互操作性和集成。
  

对此，我国也踏出了迭代改造的第一步：基于NB-IoT技术的生态构建。其中，NB模组(NB-IoT)窄带物联网是3GPP第13版中引入的一种新的蜂窝无线电接入技术。它可以在低至200 kHz的系统带宽上以独立模式、在LTE载波内或在LTE载波的保护频带内运行，它还支持仅3.75 kHz的最小通道带宽。这提供了无与伦比的频谱灵活性和系统容量，再加上节能运行、超低设备复杂性和无处不在的覆盖等品质，使NB-IoT成为物联网市场中极具竞争力的技术。
窄带物联网(NB-IoT)是一种在难以到达的地方长时间与需要少量数据的“事物”进行通信的新方式，它具备以下优势：

• 深度覆盖：在建筑物和地下具有出色的覆盖能力；
  
• 广连接：它可以高效地连接大量设备（每个NB-IoT网络单元最多50,000个），同时最大限度地降低功耗并扩大传统蜂窝技术无法服务的位置的覆盖范围；
  
• 成本效益：NB-IoT应用专注于低速、稳健的数据传输和适当的可靠性水平，较低的设备价格降低了安装成本，并降低了被盗风险；优化的网络架构，可以轻松部署到现有的蜂窝网络架构中；
  
• 超低功耗，电池寿命长达十年：利用eDRX和PSM的设备设计可以最大限度地减少功耗。物联网设备可以使用四分之一大小的电池运行10年，无需充电或更换。
  

在北京燃气集团智慧表计改造项目中，计划在“十四五”期间，完成600万台燃气表终端设备智能化改造的任务目标。中移物联结合NB模组（M5310-A, MN316, M5310-E）物联卡、与OneLink平台，推动北京移动重点项目，截止2022年7月底，累计交付“卡+OneMO模组”超50万套，项目总体规划改造数量超600万台设备，网络保障能力已获得燃气集团及其分公司、表厂的普遍认可。项目启动以来，一方面带动北京区域全网物联网收入和NB连接数增长，另一方面通过项目带动NB信号优化和网络覆盖补点，保障客户改造区域居民的用气质量和安全性，也提升了中国移动在北京区域的NB网络服务能力和口碑，进一步支撑北京移动在公共基础行业的市场拓展。2021年，北京移动在北京水燃热智能化改造项目中，总体获得超90万套产品份额，市场占比超 70%。以此奠定了以政府的基础设施数字化改造，为未来能源互联的新机遇发展提供了基础数据保障与土壤。
尽管许多人可能会争辩说，在需求管理存在问题的地区，简单地建造更多的发电站会更有利，但很明显，电力的管理和消耗方式需要现代化。这种混搭方式创造了一个开放的数字供应链，推动了在线创新的划时代热潮。企业家和发明家可以专注于供应链中任何地方的特定价值主张，而不必不断地改造供应链本身。能源行业必须朝着相同的方向发展。我们需要能够像服务器平台一样对待我们的各种生成方式。我们需要我们的传输网络像我们的数据网络一样易于访问，我们需要能够灵活地将能源输送到任何消费端点。未来是关于整个能源供应链的开放式创新和要素整合。只有拥有这样一个开放的能源生态系统，我们才能适应能源行业面临的高度波动，我相信它代表了当今能源领域最重要的机遇。在能源互联的未来，更多的新模式与技术的涌现，而现在的我们，也许已经站在了破晓的前夜。

2021年9月20日，北方某城市某小区一住户使用飞线给电动车充电时电池发生爆炸，引发火灾，导致五位居民死亡，该住户获刑6年。
2022年8月，南方某城市某小区，因电动车在楼道充电，失火后引燃楼道内裸露电线等杂物，造成三人死亡，遇难三人中有一对母女。
以上这些案件每个月都会发生，而很多时候大家都在从很宏观的角度来谈物联网，比如自动驾驶、城市电网或智慧工厂。今天我想从一个更“接地气”的话题：电瓶车，来聊聊技术跃迁对于每个普通大众的影响和改变——特别是涉及到生命与财产安全。
那么，这个我们每天在路上、以及偶尔在新闻里都能看见的东西——电动自行车，或者说，小电驴，跟物联网又有什么关系呢？
让我们先从一个关于通勤的问题聊起。

城市现状与问题
对于大多数城市上班族来说，日常通勤的选择有两种：公共交通，以及电动自行车。
前者是远距离通勤的主要方式，而中短距离下电动自行车则是首选，原因也很简单：

• 成本低、停放方便、无需考虑车位
  
• 方便快捷，堵车情况下比机动车走的还快
  
• 电费比油费便宜，后期省钱
  

由于以上这些原因，小电驴成了普通消费者以及外卖小哥的必备交通工具。2022年，我国城市的电动自行车保有量已经超过3亿台，平均每10个家庭里6个家庭拥有电动自行车，且每年以15%的速度在不断增长。
但问题也随之而来，比如：

• 电动车无需考证，很多骑手并不熟悉交通法规
  
• 我国大多数城市的非机动车道建设不完善，经常需要并道，引起安全隐患
  
• 电池规格参次不齐，普通消费者只能在家充电，造成充电不便，而三元锂一旦爆燃，很可能危及生命安全
  

前两个问题，需要法律法规和城市基础设施的不断完善来解，而第三个问题，其实是个典型的“物联网”问题。

电动车安全痛点
除了开头所列出的惨剧，还有更触目惊心的数据：据国家应急管理部消防救援局统计，仅今年上半年，全国发生的电动车火灾事故共约7000余起，而每10起火灾就有1起是因电动车引发。据央视财经此前报道，在电动自行车引发的火灾中75%都是因充电操作不当而发生的。


而如何在充电场景下保护消费者的安全，答案似乎又很简单：只要不把电瓶放在密闭空间，比如电梯、楼道或家里就行了。
换句话说，必须实现车辆集中充电、集中管理，才能最大程度减少损失。
但要实现这个目标，却并没有那么简单。
最主要的困难，是充电桩设备所面临的一系列问题：

• 安装：施工许可、占地面积、施工时间等都需要物业和居民的协调，同时也离不开基层社区的支持。而对于城市级的充电桩（覆盖多个片区）甚至需要大企业牵头，区委区政府和城规部门的支持才能推进。
  
• 维护：施工队只是安装，后续的设备维护、电路检修等等需要长期的成本和人力投入，如果只是一锤子买卖，其实对生活的帮助非常有限。这就需要充电桩在维护上有一套完整的支撑体系和团队。
  
• 管理：如果只安装设备，缺乏可持续的网络化运营管理，会导致难以为继，尤其是对于商业化的充电改造，不像基层组织或者公益投入，需要互惠互利才能长久。
  

那么，有没有一套通用可行的解决方法呢？
基于物联网的充电设备，应该是目前最可行的一套方案。
出乎我意料的是，这件事其实一直有人在做，而且也形成了一个较完整的市场。

第一种是政府牵头，就拿我附近的小区为例——上海漕泾镇绿地居委，从9月份发起智能充电民生项目后开工到现在，共安装了40多组充电桩可供10辆电动自行车同时充电。除了传统的投币充电方式，还新增了手机扫码支付。这种方案一般是各村镇社区拨款或筹款，委托第三方完成的改造项目。
第二种则更加常见——物业牵头，居民组织。和第一种不同之处在于，由于居民在其中投入了资金，所以在维护上一般是由居民委托物业来完成的，这其中的花费一部分来源于小区的公共收益（比如物业费），另外则由物业出资。这类的充电桩充电价格也很便宜，少则几毛多则一块就可以完成一次充电。
当然，仅靠每个社区或居民的自行建设，很难形成由点到面的覆盖，是一种粗放的物联网解决方案，同时也增加了城市惯例的总成本——因为缺乏统一的调度和设备标准，涉及到的资金流动也无法逐一监管。
所以还需要一种更可行、也更便于推广的充电桩方案——城市级智慧充电桩。
先看2个地级市下老旧城区的改造案例：
湖北襄阳市是个电动车较为普及的城市，小电驴随处可见，而由于城改程度有限，一些老旧小区无法满足住户日常充电需要，所以很多居民会私拉电线、抬车上楼（特别是坐电梯，已经发生过很多惨剧），不仅加大了社区管理难度，也造成了安全隐患。
在今年的襄阳谷城老旧小区的电动车车棚就统一安装了中国移动的和易充智能充电桩，通过这套安全充电解决方案解决了小区住户“充电难、安防难、管理难”的问题。


这套方案的特殊之处在于，中移物联依托中国移动的平台优势和前文提到的物联网技术，所自主研发的一整套城市级安全充电解决方案，也就是说，这是一个可以自上而下、无缝推广的区域级物联网设备。
一来让充电集中管理，通过防浪涌，过温保护这类安全功能来减少自燃发生的概率。（在家充电是没有这些的，一烧全烧）
二来即使发生自燃，充电桩也有防火设施进行干预、告警，且由于物理上和居民楼有间隔，不会让火势蔓延到楼内——把损失控制在车本身，就算整个车棚的车全烧了，也至少不会造成人员伤亡。
今年莆田凤凰山街道在南园社区试点推广安装智慧充电桩也是类似情况，引入了“5G+智慧社区云平台”。和普通的独立、非联网充电桩不同，一来通过物联网，让所有设备更好管理、维护，二来也能够利用大数据技术分析用户充电时长、频次，实时检测充电桩终端的电压电流状况——当然，也提供终端故障数据监控、防浪涌保护、过温保护等多种安全措施，将整个充电过程控制在安全范围。


在解决电动自行车充电的问题上，相较于传统的一刀切，这套物联网方案有很多优点：

• 覆盖范围广，有市区一级的政府牵头，可以与“智慧城市”一并纳入综合基础设施，让充电桩自上而下的覆盖，同时也便于社区管理；
  
• 因为方案的成熟化运作，可以实现市场化盈利模式->运营维护->新增充电桩的良性循环，达到逐步改造老旧城区充电设施的便民目标；
  
• 加上有官方背书，加上移动互联网的科技优势，可以为辖区居民提供更安全、更智能、更便捷的充电服务；
  

这种数字化社区的建设，可以全面提升社区居民安全体验，其实正好完美回答了这个问题。不难预见的一点是，未来随着新能源的普及，未来我国的家用小型充电设备，甚至包括部分新能源汽车，都会面临充电难、管理难的问题。
其实现阶段不论是国家电网、各地基层政府，还是中移物联网这样服务商，都仍然处在探索阶段。但随着充电桩市场的不断发展，和智慧城市的持续建设，我个人倒是比较看好物联网在电瓶车充电这种犄角旮旯的实际落地场景中的前景，而基于物联网的城市级安全充电解决方案，是一个可行且已经得到验证的版本早期答案。
最后，也希望有更多的优质服务商出现，为电动车主和城市居民提供更安全、更智能、更便捷的充电服务，也减少我们每年在新闻里看到这类悲剧的次数。

所谓万物互联（IoE，Internet of Everything），是将人、流程、数据和事物结合一起使得网络连接变得更加相关，更有价值的一种方式。万物互联将信息转化为行动，给企业，个人和国家创造新的功能，并带来更加丰富的体验和前所未有的经济发展机遇。
近年来，物联网技术取得了巨大的发展，得到了广泛的应用。而伴随着物联网技术的逐渐跃迁，人们理想中的万物互联的世界也即将形成。
作为在德国无人驾驶行业从事多年的资深研发工程师，我对于万物互联急速发展的感知同样特别清晰。尤其是各国近年来纷纷开展的“智慧城市（Smart City）”“智慧交通（Smart Traffic）”项目，更是令我的工作与万物互联直接相关（有关智慧交通的内容可以查看我之前的圆桌回答）。
什么是智慧交通？因此，接下来我将从交通领域出发，来向大家介绍互联网技术的发展为智慧交通带来的好处，相关研究，以及近期的智慧交通治理的项目。
智慧交通的重要性

在现代交通体系建立的伊始，其实并没有所谓智慧交通的需求。当时的车辆数量不多，人们并不需要对零星的车辆进行实时的监控，也不需要针对公共车辆构建实时的调度系统，更不需要将路况数据共享给其他的车辆来辅助它们行驶。
然而，随着车辆的大幅度增加，越来越多的车辆穿梭于城市，在全国各地之间相互往来。在驾驶路上、物流运输的过程中，交通安全、堵塞等问题陆续出现，并逐渐严重。而人们对此提出的解决方案，就是所谓的智慧交通（Smart Traffic），而智慧交通落实到个体上，就是智慧出行（Smart Travel）。
从智慧交通到智慧出行

物联网助力交通领域并不是近几年才出现的事情。早在上个世纪70年代，汽车行业经过成长期后，美国汽车千人保有量突破600，其主要城市交通拥堵、停车困难等问题也随之出现。与此同时，研究人员发现，利用物联网技术，构建智慧交通系统或智能交通系统，能够有效地减缓车辆大幅增加所带来的各种问题。因此也就展开了至今持续40多年的物联网+交通的研究。
80代年初，来自荷兰的在一篇名为《智慧交通信号（SMART TRAFFIC SIGNALS: AN INVENTORY OF RESULTS）》的出版物中首次提出了智慧交通的概念。顾名思义，此时对于智慧交通的讨论，主要是围绕交通信号灯系统所展开，讨论了不同类型的交通信号对交通安全和车辆行为的影响，并提出了一种能够自我协调的、有利于保障交通安全的智慧交通信号系统。该系统通过对交通信号灯进行有机调节，来解决车辆拥堵，尤其是峰段拥堵的问题。


而在90年代，对于物联网技术如何改变传统交通领域，以实现智慧交通的讨论也有很多。例如在《1991年新加坡国际网络会议论文集（Proceedings of the 1991 Singapore International Conference on Networks）》中的Congestion Control in ATM Networks with Smart Traffic Warden一文，就是讨论智慧交通系统何如通过对众多交通环境信息进行统筹规划，已解决车辆拥堵问题的。


近年来，关于利用物联网技术打造交通生态的万物互联系统的研究已经越来越成熟，其涉及的对象也不仅仅是交通信号灯、车流监控摄像头以及传统的汽车货车，而是将视角转向了人们多种多样的出行方式——包括电动汽车，甚至电动自行车、电动摩托车等等——从而实现从系统的视域向人本（human-centered）视域的转换。顺便说下，这种转换也是当前人工智能技术研究的重要范式（尤其是在欧洲，相信许多人都深有感触）。
因此，当前我们对于智慧城市、智能城市的研究，以及相关政策的制定，往往都会涉及到“智慧出行”。相对于更大图景的智慧城市，“智慧出行”集中关注使用车联网（loV）等高新技术，来保障人们出行的安全和高效。
例如，2022年发表在“可持续运输与交通安全的挑战和策略”特刊中的Smart Traffic Data for the Analysis of Sustainable Travel Modes一文，就讨论了针对于与传统搭载驾驶数据记录系统的传统车辆所不同的电动单车，如何实现智能出行的问题。




2021年，北京大学的研究人员在An observational study on the risk behaviors of electric bicycle riders performing meal delivery at urban intersections in China一文通过对骑行电动摩托车的骑手进行数据分析，发现外卖员的交通危险远高于其他的行驶人员。最后他们提出，通过开发新型的、结合物联网技术的电动摩托车，对外卖驾驶员的驾驶活动进行监控，能够有效降低这类事故的发生。


类似的案例还有发表在IRJET上的Building a smart electric bicycle to solve problems faced in transport一文。这篇文章介绍了印度的智能出行系统的成就，以及在当前智能出行体系中加入智能自行车作为代步工具的问题。


综上所述，出于对人们出行安全、出行便利和出行效率的考虑，对于智慧城市的研究逐渐集中在了智慧出行这个方向（当然智慧城市的研究还包括很多其他的方向）。并且对于智慧出行的关注并不仅仅停留在理论阶段，而是有着许多实际的应用和项目。
智慧出行的实践案例

作为是介绍交通路况最复杂，车辆保有量最多的国家，我国对于智慧出行的研究和实践都走在了前列。
我国各大主要城市早已计划和部署了一系列的智慧城市、智能出行项目，对交通状况管理和预测、出行的安全和效率保障做出了体系化的设计。
关于智慧出行的实践案例有很多，自然是无法一一介绍。不过最近发现了一个特别有意思的电动摩托车智慧出行项目，这还是比较有创新型的，因此在这里就来简单介绍一下此案例。
这个项目是江西的一个项目，全称是《城市电摩车综合治理项目》，由中国移动提供技术方案，江西政企来具体落实。该项目定位是城市电摩车综合治理，其目标是对城市中电摩车的行、停、管进行多方面的监管。为电摩车车主、公安政法、科技与住建厅、社区和企业多角色赋能。提供新综合数字平台进行数据、业务、监管多方面融合。
整个项目大体上可以分为三个部分：（1）行车卫士智能终端；（2）电摩车主APP和装维小程序；（3）综合智慧大屏、电摩综合治理管理平台。
首先是“行车卫士智能终端”，这个东西也是几乎所有智慧出行项目中的重点，也就是出行交通工具相关数据的获取装置。那么在“城市电摩车综合治理项目”这个项目中，自然就是安装在电动摩托车上，用于获取电摩车数据的装置。大概是这个样子：


这个设备的名字又叫做XCWS-D07，是一款4G的车载安防定位终端。顾名思义，这个设备可以通过GPS/BDS/LBS等定位技术，来对电摩车实现实时定位、驾驶行为监测、远程控车、多重异常报警、电子围栏、电池监控等等功能。
尽管类似的功能我们能够在国内一些新型的联网电动车（例如哈罗单车），但毕竟点摩托数量颇多、品牌各异、版本差距大，要想实现统一的、全方位的数据获取，还是要寄托于这种通用性更强的“行车卫士智能终端”才行。
在车辆装备上了“行车卫士智能终端”过程中（电摩车厂准前装或后装），项目面向电摩车车主，也就是广大的电摩车出行民众，推出了电摩车主APP和装维小程序。
首先“装维小程序”可以帮助电摩车车主查看和管理自己的电摩托设备，查看设备安装信息、网点信息以及入网信息等等，并绑定车牌号和智能终端设备号，以实现电摩车辆登记备案和安装管理。


而另一方面，电摩车主APP则是车主全方位管理和查看自己电摩托车设备的平台。通过这一平台，电摩托车主可以查看自己的车辆地址、距离自己的距离、电摩托运行状态、点亮信息和电门锁信息。还可以通过该平台来查询自己的行驶轨迹，以及车生活服务等等。除此之外还包括远程锁车、入梯识别、安全充电等等新技术。


当然，该项目不仅仅局限于单纯行车卫士后装和用户智能管理，而是想要对城市中电摩车的行-停-管进行多方面的、集中式的统一管理和调控，通过提供新综合数字平台进行数据，实现业务、监管多方面融合，从而为电摩车车主、公安政法、科技与住建厅、社区和企业多角色赋能。
这也就是进行统一调控的综合智慧大屏，以及电摩综合治理管理平台。
通过电摩综合治理管理平台，政府可以实时监控电摩车的累计规模、业务新增数据、分区业务排行，并且查看不同分区的详细业务数据，这是面向车辆端的数据监控；另一方面，则是面向基础设施端的数据监控，包括查看充电站规模数据、充电订单和保护监控、充电防火告警监控等等，以此对车辆分布、使用频率、资源消耗等数据进行综合把控；再者就是对于电摩车时空数据的统计，包括监控出行业务覆盖范围、出行设备状态监控、出行防盗告警、梯阻设备覆盖、梯阻违停告警等等。这是对于电摩车行驶数据以及停放数据的监控，以实现政府对于电摩车行-停-管的多方面的管理和调控。


而智慧大屏，在大数据项目中也是非常常见的了。主要是以可视化的方式，直观地呈现数据样态。在智慧出行场景中，智慧大屏的呈现方式是非常必要和关键的。


总的来说，《城市电摩车综合治理项目》是目前智慧出行项目中非常有代表性的案例了。展示了新兴技术与传统出行工具之间的结合方案和调控方法。通过这种新的融合监管模式，赋能公安与政法、科技与住建、交通与城管、社区与企业吗，实现高效协同城市治理，最终服务民生。

最后，回到我们问题本身，来聊聊物联网技术跃迁对于我们生活的影响。其实也就是“万物互联世界”对于我们来说究竟意味着什么？
个人认为前文中提到的human-centered就是关键。技术的目的是以人为本的，技术让我们的生活更加便捷和安全。这一点在无数的大数据研究中都是被再三强调的。例如著名的算法治理研究Big Data and Discrimination中就提出数据治理方案不同维度是律法、技术和人本主义（Favaretto, Clercq, and Elger, 2019）。
大数据服务便利于民，服务于民，也正是构建智慧城市、智慧出行方案的基本方针。相信这才是物联网技术跃迁，给我们这代人带来的美好的万物互联世界。

物联网 (Internet of Things) 是指各类设备到互联网的连接。从灯泡、家电等常见家用物品，到医疗设备等医疗资产，再到可穿戴设备、智能设备甚至智能城市，都可以连接到互联网。[1]
在日常生活中，物联网应用其实并不稀罕。共享单车的解锁、装修时候的全屋智能、乃至超市中的自动结算系统，都属于物联网应用的范畴。
当然，随着物联网的技术跃迁，除了生活中的物联，「万物互联」其实是个比我们想象中要更宏大的命题。
▎城市级「全屋智能」

我们会拥有怎样的万物互联世界？还是从大家最熟悉的全屋智能说起吧~
如果家里有智能台灯之类的设备，那对全屋智能的概念肯定不陌生。像华为、小米等企业，都布局了物联网家居设备：通过布置各类传感器，实现家居照明启用、空调温度调节、音箱播放、窗帘关合等自动化操作。
如果，我们能把自己小屋这套成熟的物联系统，拓展到整个城市呢？
让整个城市就像自己家一样，包括路灯在内等市政设施，都像家用电器一样具备互联能力，是不是很酷！
这个朴素的愿景，就是我们这代人能够拥有的一个万物互联世界。
有人敢想，就有人能实现。
实际上，在我大学所在城市：南京，已经成功上线运行了智慧路灯的项目 —— 在建邺区的部分街道，对总计 5000 个路灯实施了智能化改造。基于 OneNET NB-IoT 套件的能力[2]，实现了辖区内路灯的远程用电数据采集、实时控制、故障报警、能耗分析等。


城市级「全屋智能」说起来简单，但实际情况有「亿点点」复杂。
比方说路灯有各种型号，又是由不同厂家生产的。要统一部署 IoT 就会遇到信息资源低层次重复开发的问题。
江苏省宿迁市依托于 OneNET 城市物联网平台能力，打造了城管统一物联网平台。从无序到有序，实现对底层多厂家路灯照明终端数据的统一接入、设备及数据统一管理、感知数据共享，真正打破信息孤岛，实现跨行业、跨部门、跨区域的全局物联网设备的数据分析与联动。


路灯智能化改造后，带来的效益也是显而易见的。这里是一份甘肃陇南市政路灯智能化改造的数据对比：
当地路灯开启时间是 20:00 至次日 6:00 共计 10h 照明时间。经过改造后，0 点后采用间隔关闭一半路灯策略，可节约 30% 的电能。按照 400W/每盏，工业用电 1 元/度 来算，这个项目的 207 盏路灯一年下来可以节约 9 万元左右的电费。
同时，合理的开关灯管理也延长了灯具寿命。
除此之外，人工巡检成本也大大降低。该系统上线后，预计一年节约巡检费用 50% 为 20 万元。


前段时间，四川缺电的事情大家也都知道。更进一步说，我们国家的人均能源资源都是非常紧张的。智慧路灯改造其实就是聚沙成塔，在保证我们生活质量的前提下，既节约了能源，也减少对环境的伤害。
▎互联的万物

市政照明只是 SMART CITY 的一个缩影，城市级的「全屋智能」还包括了环境监测、智慧停车、能源表计、消防烟感以及城市运营中心等。
这么多分散的设备如何高效率地整合在一起？对技术了解的朋友肯定会想到：抽象公共组件、打包底层技术，统一设备接入。
中国移动的 OneNET 城市物联网平台承担的就是这么一个角色。它采用了微服务架构与云原生技术自主研发打造，定位于物联网新型信息基础设施底座。为解决物联网标准缺失和物联网碎片化的痛点问题、助力城市新型基础设施建设而生。



Architecture-Diagram

我们就 OneNET 城市物联网平台的架构图来看，它提供了国产适配、全域感知、数字集成、数据治理、数字孪生、应用融合与运营管理七大能力。不仅给城市、政府提供服务，同样服务于企业、教育、金融等多个领域。
IoT 行业里不仅有中国移动，还有阿里、腾讯、商汤等互联网企业，都在积极打造城市物联网平台。
「智慧城市」就是目前正在落地、我们实实在在能感受到的 IoT 世界。智慧城市指数 (SCI) 调查报告中对智慧城市的定义是「一种能利用技术来增强城市化带来的益处并消除其弊端的城市环境」。[3]
OneNET 城市物联网平台提供从建筑单体、社区到城市级别的仿真能力和综合承载能力，支撑智慧城市的应用。城市规划人员可以利用传感器、仪表等物联网设备监控和收集数据，从而解决交通拥堵、基础设施老化等诸多问题。
其实我们看近几年的技术发展，物联网一直与 AI、5G 通信等技术紧密相连，并且技术从实验室里走出来，与人类体验融合得更紧密。
而后者变化的影响是很深远的，它有可能改变我们一些最基本的生活方式，以及我们与一些常规机构的互动方式，例如工作场所、手术和医疗、房地产、购物、旅行、人际关系等。
智慧城市尽管是个宏大命题，但万物互联让人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，其带来的便利与愉悦，是我们每个人都能享受到的科技幸福感。