1 物聯網時代的機遇
物聯網/云計算時代是一個無人化的普適服務時代。超高水平、超高速發展的社會生產力與無人化的普適服務,給全人類帶來極大機遇。
(1)知識生產力的機遇
知識平臺基礎上高度發展的社會生產力,可以在大幅度減少勞動崗位的基礎上,提高社會生產、服務能力。社會生產力的增長不再依靠勞動人口的增長,從根本上緩解了人口老齡化的社會經濟發展問題。在勞動人口數量絕對下降的老齡化社會,平均財富的增加速度足以滿足社會全體的需求。
(2)無人化體系的安全性機遇
物聯網/云計算時代,無論是生產體系,還是服務體系都逐漸進入到無人化狀態。高可靠的集成電路、軟件技術基礎上的無人化體系,大大降低了原先有人體系中的人為失誤概率。十多年前,一些先進的醫療機構就已經實行醫生處方的計算機復核,消除了醫生處方的人為錯誤。臺大醫院錯將艾滋病人器官移植給五名健康病人,系人為信息傳遞出錯,如果采用無人化信息服務系統便可杜絕此類事故發生。物聯網/云計算時代無人化體系的普及,提高了社會總體安全性。
(3)無人化服務的結構性清廉機遇
一個完整的物聯網系統,是一個無人化服務系統,系統中具有完善的全流程監管體系。這些電子化流程與監管體系都實現了無縫連接的一站式服務,另外,物聯網系統還實現了無歧視的平等與公正的普適服務,徹底根除了有人化系統中的結構性腐敗土壤。
(4)全民平等的普適服務機遇
互聯網技術的普適性,使物聯網/云計算的計算服務也帶有普適服務的特點,使全民的物聯網/云計算服務資源平等與公正地服務于全體人民。物聯網/云計算應用系統中軟件的巨大扇出能力(即無成本限制的復制能力),使系統中單個服務費用降至最低,人人都用得起。
2 物聯網時代的挑戰
物聯網/云計算極大地改變了社會的生產方式與生活方式,在充滿機遇的同時,也帶來巨大的挑戰。例如,無人化系統的廣泛普及使大量工作崗位喪失,虛實交互的運營方式成為法律的空白區,智慧地球的廣泛智力替代會產生人類個體知識與智力的邊緣化。所有這些都構成了物聯網/云計算對人類社會的巨大挑戰。
(1)無人化系統普及的勞動崗位喪失
服務業興起,是現代化社會的重要特征,衍生出大量的工作崗位。傳統產業由于生產效率的不斷提高導致就業崗位數量絕對下降,服務業興起,在一定程度上緩和了這種下降趨勢。物聯網/云計算的無人化服務體系,無情地吞噬了大量的服務工作崗位。由于全球化扇出效應,物聯網/云計算產業所能產生的新興工作崗位極為有限,并集中在知識產業國家,普通勞動者的崗位會急劇減少。
(2)虛實世界交互的法律建設
虛擬世界不透明的運營環境與快速變化的特點,使真實世界原有的法律體系很難移植到虛擬世界,虛擬世界成為法律與道德的薄弱地區。物聯網/云計算是虛實交互的社會經濟體系與社會生活體系,惡意軟件的入侵成為新興的罪惡土壤,急需開展新形勢下的法律、法規建設,例如物聯網/云計算中的時空定位標準體系建設、有效證券電子化的公證體系制度、物聯網系統中的公平性評估等,以及物聯網/云計算運營中的安全、隱私、公平、可靠性的法律保障。
(3)智能化社會生活方式的挑戰
集成電路誕生以前,人類的個體的知識力量,體現在知識的占有與知識到能力的轉化中。集成電路誕生以后,情況發生了變化。物聯網/云計算時代,人類實現了智慧地球的智慧生活方式。在這種生活方式中,人人依靠物聯網與云計算中存儲的知識,以及知識到能力的轉化,展現出自己巨大的知識力量。這是一種外部條件下的知識力量,這種知識力量不再依靠人類個體對知識的占有,以及從知識到行為的轉化,必然會沖擊現行的知識教育體系與人類智力的正常進化。
3 物聯網時代的前沿技術
物聯網是多個強勢學科交叉融合的產物,物聯網時代是IT產業、科技的總動員時代,許多前沿技術都體現了這種發展趨勢。
(1)RFID的智能化與普適化
物聯網中,RFID是物理信息感知的重要途徑。RFID的智能化,使RFID從單向信息識別擴展到雙向信息交互。例如,物聯網超市中,顧客可以用智能手機與貨架中安放的智能卡實現雙向交互,了解商品源頭、品質、技術特點、價格、有無價格優惠等信息,隨后顧客告知購買量、可接受價位,繼而確定是否成交。隨著智能電子標簽成本不斷下降、智能手機的普及和RFID技術水平的不斷提高,這種雙向信息交互與信息管理技術會逐漸成為重要的普適服務內容。
(2)智能手機的歸一化交互
在物聯網/云計算的無人化服務體系中,唯一的服務對象是人。人與服務環境的交互必須有一個法定的交互手段。服務體系、服務環境的多樣性、復雜性、實時性,要求有與之匹配的歸一化、便攜式的人機交互平臺。從2G時代到3G時代,手機已從通信領域走向商務(交易、支付、信息查詢等)領域,4G時代的智能手機將成為物聯網/云計算的無人化服務體系中唯一的人機交互平臺。這種人機交互平臺不僅是物聯網/云計算時代服務對象本人的需求,也將成為國家對社會成員個體特殊服務的重要渠道。屆時,智能手機可能成為國家認定的、唯一具有公證效能的服務平臺。
(3)專家系統的軟件集成
1997年IBM的深藍電腦戰勝世界棋王卡斯帕羅夫,2011年沃森電腦挑戰智力競答成功,表明人工智能領域專家系統的軟件集成技術已進入成熟時期。隨著計算機智力平臺硬件技術的進步,各種專家系統軟件會成為物聯網/云計算中的人工大腦。依靠醫療專家海量的醫療信息,集成出頂級醫療專家系統,可以承擔物聯網醫院頂級全科醫生的疾病問診、咨詢、診斷、處方等工作。專家系統軟件(含專家知識庫)低成本的無限復制,使人人都能享受頂級的專家服務。
(4)智能電網的物聯技術
電力網有悠久的歷史,電力載波通信在攻克諸多技術難關后,已成為智能電網的重要通信手段。由于所有電器設備在電網中形成天然的用電網絡,構成了智能電網得天獨厚的物聯條件。例如,通過智能電網,可以控制家居中的所有家用電器。家用電表可從通過電源線釆集用電數據,上傳到變電站信息中心,直接完成電表的抄表任務;變電站信息中心可以給家用電器設定應用模式,提供最佳運行、控制算法,供用戶選用。嵌入式系統的物聯技術在智能電網中將開辟出一個新的天地。
4 物聯網時代的國家工程建設
物聯網時代是社會生活方式發生巨大變化的時代,必須有一些重大的國家工程項目與之配套。其中,有一些是物聯網應用中必須解決的重大技術項目,如GPS時空參數的國家公證工程建設、有效證券電子化的國家認證工程建設;有些是關于國計民生的法律體系建設與重大公共工程建設,如物聯網醫院、物聯網圖書館、物聯網教育體系建設等項目。
(1)標準時空參數的國家工程建設
物聯網事件中有兩個重要的事件參數,即時間、空間參數。在物聯網無人化的服務體系中,必須有一個對物聯網事件發生的時間、地點進行客觀、公正的認定。有了準確、可靠、具有法律公證身份的時空參數,才能確定物聯網事件的真實、可靠。目前,GPS時空定位技術已經成熟,足以滿足物聯網事件對時空參數標定的精度要求。在物聯網時代,政府應及時做好時間、空間定位標準的國家工程建設。
在時間標準建設上,應統一時間標準,普及標準計時工具,使標準時間具有法律公證效能。目前,廣播電臺整點授時、天文臺天文授時、GPS時空定位都能滿足標準時間的精度要求;半導體產業部門也能提供相應低價位的計時模塊。政府應及時制定標準時空工具以及法律認證的相應法規。
智能手機中,GPS功能是一項重要的技術內容。在以智能手機為唯一交互手段的物聯網應用系統中,智能手機能提供準確的標準時空數據。屆時,智能手機還須提供與持有者的耦合狀態信息。
(2)有效證券電子化的國家工程建設
電子化是物聯網/云計算應用的重要手段,電子化云存儲是云計算應用的重要內容。有效證券電子化已無技術障礙,身份證的遠程認定技術已在銀行系統中使用,人們可在網上查找相關學歷證書,網上交易可使用電子化貨幣等,都是有效證券電子化的應用,但目前在實際生活中仍以介質性證券為主要使用方式。
有效證券電子化,是有效證券的未來發展方向。有效證券電子化,以及安全的云存儲環境,有望消除滋生罪惡的土壤。有效證券電子化國家認證工程建設包括:有效證券電子化手段,有效證券的國家數據庫(云存儲、云私密、云安全),有效證券云存儲的輸入、認證、安全系統,以及有效證券持有者的身份驗證體系、電子化有效證券的法律認證體系建設等。
(3)物聯網應用中的法律體系建設
物聯網是虛實交互的經濟體系、社會體系、產業體系,虛擬世界的黑箱性造就了滋生罪惡的土壤。許多的物聯網事件都是具體的經濟行為、社會行為、產業行為,必須有法律制度加以約束,物聯網法律體系的建設刻不容緩。物聯網法律體系的建設有虛擬世界的行為規范、物聯網事件時空公證、有效證券認證的法律制度建設,實名制誠信體制與監管體系的建設等。
(4)物聯網的重大公共工程建設
在物聯網基礎上,可興建起眾多大型的國家工程公共工程建設項目。由于物聯網系統的普適服務的特點、公共工程資源的巨大扇出效應,這些公共資源可供全民平等享用,如物聯網教育體系、醫療體系、云存儲工程、無商業利益的公共數據庫建設等。政府出資建設的公共服務體系可以免受市場經濟干擾,提供真實、客觀、公正的普適服務。
5 物聯網醫院的示范工程建設
目前,由于醫療資源缺乏,導致看病難、醫患關系緊張、事故頻發等現象。醫療資源的不平等占有、醫療腐敗層出不窮,會使醫療改革陷入困境。借助于物聯網/云計算技術、人工智能的專家系統、嵌入式系統的智能化設備,可以構建起完美的物聯網醫療體系,使全民平等地享受頂級的醫療服務。
以下的智能化系統是構建物聯網醫院的基本子系統。物聯網醫院及云計算的普適服務,就是由這些系統整合成的一個完整的物聯網系統。
(1)病人就診醫導系統
病人就診醫導系統,是指導病人如何進入物聯網醫院就診的咨詢系統,提供病人就診前必須了解的知識與信息。這些信息可以作為云資源,存放在互聯網中,或下載到智能手機中。
(2)醫療診斷專家系統
醫療診斷專家系統的構建,可以借鑒IBM公司沃森計算機智力競答的人工智能工程技術,將頂級醫療專家集團有關醫療診斷的知識與知識行為能力集成到通用計算機智力平臺上。醫療診斷專家系統是門診部唯一的全科“醫生”,具有頂級醫療專家的醫療智慧,以及與病人進行語言交互的能力、疾病診斷能力與處方能力。
(3)生化醫學檢測系統
生物醫學檢測系統是將現有醫院中物理、生化醫學檢測設備智能化,并連接成一個智能化的局域網絡系統,與醫療診斷專家系統實現無縫連接。經醫療診斷專家系統確診需要病理化驗的病人信息,會自動傳送到生化醫學檢測系統中,完成醫學檢測后的數據會立即回傳到醫療診斷專家系統中,進行疑似疾病的確診。
(4)機器人治療系統
機器人治療系統是實現外科疾病的自動治療系統,是現有手術機器人的廣泛延伸。目前,手術機器人治療的知識行為是在外科醫生控制下完成的。隨著機器人智能化水平的不斷提高,各種外科治療的知識行為能力將逐漸轉移到機器人治療系統中。
(5)物聯網管理系統
物聯網管理系統是物聯網醫院的中樞系統。除了要使各子系統互聯,實現數據庫、數據正常運行外,還要完成互聯網的遠程交互、物聯網醫院正常運行的監控、安全身份認證等。物聯網管理系統中要留有可介入的備用通道,在緊急情況下可實現人工干預。
鑒于醫療體系的復雜性與求診病人的個體特殊性,物聯網醫院可分以下步驟實現:
第1步,實現物聯網的門診問診系統。不必生化檢驗的病人,在門診看病系統中,由醫療診斷專家系統進行問診,在與病人交互或現場簡易自動診斷設備(如體溫計、血壓計、口腔鏡、脈象儀等)的輔助診斷下,完成疾病診斷并開出處方。
第2步,實現物聯網的疾病診斷系統。在門診問診系統中確定為疑似疾病后,開出化驗項目;隨后病人轉入生化醫學檢測系統中,完成生化;檢驗結果直接返回門診問診系統中,進行疾病確診,開出處方或治療方案。
第3步,實現全方位物聯網醫院。在物聯網的疾病診斷系統中,將疾病治療納入其中,廣泛采用機器人醫療服務手段。
醫療過程中充滿了人際交互的人性化服務內容,雖然從技術上可以解決眾多的無人化醫療難題,然而具體實施中,仍有眾多的人性化難題有待解決。