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解析美国“智慧的地球”科技战略

09-03-01 11:30 1605次浏览
wennis
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解析美国“智慧的地球”科技战略

奥巴马就任美国总统后,1月28日与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”,作为仅有的两名代表之一,IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧的地球”这一概念,建议新政府投资新一代的智慧型基础设施,阐明其短期和长期效益。奥巴马对此给予了积极的回应:“经济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去,毫无疑问,这就是美国在21世纪保持和夺回竞争优势的方式。”
此概念一经提出,即得到美国各界的高度关注,甚至有分析认为,IBM公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略,并在世界范围内引起轰动。
该战略认为,IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,并且被普遍连接,形成所谓“物联网”,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。
“物联网”概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心,个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。
该战略预言,“智慧的地球”战略能够带来长短兼顾的良好效益,尤其是在当前的局势下,对于美国经济甚至世界经济走出困境具有重大意义。在短期经济刺激方面,该战略要求政府投资于诸如智能铁路、智能高速公路、智能电网等基础设施,能够刺激短期经济增长,创造大量的就业岗位;其次,新一代的智能基础设施将为未来的科技创新开拓巨大的空间,有利于增强国家的长期竞争力;第三,能够提高对于有限的资源与环境的利用率,有助于资源和环境保护;第四,计划的实施将能建立必要的信息基础设施。
研究人员还列举了新技术在实际中的运用。例如,现有的城市交通管理基本是自发进行的,每个驾驶者根据自己的判断选择行车路线,交通信号标志仅仅起到静态的、有限的指导作用。这导致城市道路资源未能得到最高效率的运用,由此产生不必要的交通拥堵甚至瘫痪。而智能的城市交通基础设施可以将整个城市内的车辆和道路信息实时收集起来,并通过超级计算中心动态地计算出最优的交通指挥方案和车行路线;再比如,现有的电力输送网络缺少动态调度,从而导致电力输送效率低下。据美国能源部的统计,使用传统电网,大量上网电力被消耗在输送途中。而智慧电网通过先进信息系统与电网的整合,把过去静态的、低效的电力输送网络转变为动态可调整的智能网络,对能源系统进行实时监测,根据不同时段的用电需求,将电力按最优方案予以分配。
IBM前首席执行官郭士纳曾提出一个重要的观点,认为计算模式每隔15年发生一次变革。这一判断像摩尔定律一样准确,人们把它称为“十五年周期定律”。1965年前后发生的变革以大型机为标志,1980年前后以个人计算机的普及为标志,而1995年前后则发生了互联网革命。每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡和变化。而互联网革命一定程度上是由美国“信息高速公路”战略所催熟。20世纪90年代,美国克林顿政府计划用20年时间,耗资2000亿-4000亿美元,建设美国国家信息基础结构,创造了巨大的经济和社会效益。而今天,“智慧的地球”战略被不少美国人认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处,同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。该战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮,不仅为美国关注,更为世界所关注。(杨科杰)
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不会卖

09-03-01 23:20

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受益最大的赢家是美国---INTEL、微软、思科。。。。。。。
奥巴马傻啊?听他忽悠
didibaba

09-03-01 21:45

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正会做广告,这个行业IBM,GOOGLE都是后来者,别人做了很多年了。
wennis

09-03-01 14:36

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电网的智能革命
  在奥巴马的推动下,电网的智能化改造已经开始成为潮流。这方面的新技术正层出不穷,IBM和Google等大公司也在其间寻找商机
  通常意义的一栋办公大楼里总有各种各样的耗电设备,有什么办法可以减少整体耗电量?
  在记者所在的办公室里,电灯和空调开关边旁贴着一张绿色小纸条——“请随手关灯,建议冬季空调温度20℃”。
  一位名叫马克·坎贝尔(Mark Kerbel)的加拿大人想出了另外的办法:让大楼里的电器互相协调,减少大楼在用电高峰期的用电量。因为通常,在用电高峰期,电的价格会格外地高。
  2005年,坎贝尔发明了一种技术,并借此成立了一家小公司。
  坎贝尔的技术利用的是群体行为(Swarm)原理。这一原理最早的灵感来自蚂蚁、蜜蜂等群居的小动物。比如,一群蚂蚁,可能有几十万只,他们并没有一个指挥官,却可以非常有序高效地合作共事。海里的一群鱼,有成千上万条,在没有一条领头的鱼的情况下,却可以在瞬间就改变航向。
  每只蚂蚁都是独立个体,他们协同作战的秘密在于,他们之间会不断沟通,每只蚂蚁可以随时根据周围的信息调整自己的行为。
  坎贝尔发明了一种无线控制器,与大楼的各个电器相连,并实现有效控制。每一个无线控制器相当于一只“蚂蚁”,他们之间以特殊的语言相互交流,然后调整自己的行为,发挥集体作战的力量。
  比如,一台空调运转15分钟,以把室内温度维持在24℃;而另外两台空调可能会在保证室内温度的前提下,停运15分钟。
  这样,在不牺牲每个个体的前提下,整个大楼的节能目标便可以实现。因为每个电器的调整都是自动完成的,不需要一个集中发布命令的司令部,所以坎贝尔的设备非常简单,不需要人管,也无需培训,花几个小时装好后就可以投入使用。
  坎贝尔在加拿大已经有了客户,即多伦多水电厂(Toronto Hydro)。现在,他正试图挺进美国加利福尼亚州。这家小公司已越来越多地见诸于媒体。实践证明,在使用了坎贝尔的无线控制器后,医院、酒店、大卖场、工厂和其他大型场所可以节省多达30%的峰值电能。
  
奥巴马效应
  坎贝尔的技术实际是目前热门的“智能电网”的一种。围绕这一概念的技术正在不断出现。
  2月17日,美国总统奥巴马签署了高达7870亿美元的经济刺激计划。其中,1200亿美元用于基础设施,而智能电网的大规模建设位列其间。奥巴马还将其作为国家能源战略的重要组成部分。
  奥巴马的计划令智能电网瞬间成为热门话题。这也是坎贝尔的技术受到媒体关注的一个原因。
  智能电网与传统电网的不同之处在于:智能电网强调电网与用户的互动,电网可以及时知道用户的需求,用户也可以及时了解电网的动态,结果是降低成本和提高效率。
  我们不妨用中国电网现在面临的问题,来说明智能电网的必要性。
  以深圳为例,夏季高温时,每天有三个高峰用电时段:上午8时到11时,下午14时到17时,晚上19时到21时。2007年,深圳夏季的最高负荷超过770万千瓦。而从晚上23时到次日凌晨7时,为用电的低谷期,负荷不到600万千瓦,两者相差200多万千瓦。
  电厂在设计时,是以峰值为参考依据的,即便峰值在一天内只有几分钟,且远远超过平均值。因此,深圳在配备电力时必须以770万千瓦为依据。这也意味着,在低谷期,有200万千瓦的容量被闲置了。
  如果能减少高峰期的负荷,电厂节约的成本是相当可观的。比如,减少40万千瓦高峰期负荷,可少建一个40万千瓦装机容量的电厂,少建一个500千伏安的变电站。仅此一项,即可省五六亿元人民币。
  实际上,深圳的现象在全国很普遍,目前通行的应对方法是实行峰谷电价差异化。比如,深圳用电低谷期电价仅0.25元/度,而高峰期为0.96元/度,相差了近三倍。有关部门试图以价格杠杆来引导人们尽量避开用电高峰。
  
智能电网城市
  智能电网提供了更彻底的解决方案。
  2008年3月,美国科罗拉多州一座小城波尔得(Boulder)投资1亿美元,建成了美国第一座智能电网城市。这是一个拥有9.4万人的小城,每户家庭都安排了智能电表。人们可以很直观地了解当时的电价,从而把一些事情,比如洗衣服、烫衣服等安排在电价低的时间段。电表还可以帮助人们优先使用风电和太阳能等清洁能源。同时,变电站可以收集到每家每户的用电情况。一旦有问题出现,可以重新配备电力。
  据悉,目前,加利福尼亚、得克萨斯、佛罗里达、宾夕法尼亚和夏威夷等州都对这个技术表示出浓厚的兴趣。
  大公司也瞄上了此间的商机。2006年,IBM开发了“智能电网”解决方案,试图把电网数字化。电力公司可以通过传感器等设备,把电网的数据实时传回来,细化用电管理。
  2009年2月初,IBM与地中海岛国马耳他签署协议——双方将建立一个“智能公用系统”,以实现该国电网和供水系统数字化,这也将是全球第一个全国性的智能电网。马耳他是一个仅40万人口的小国,此项目预计耗资约9100万美元。
  据介绍,马耳他全国两万个普通电表将换成互动式电表,通过在电网中建一个传感器网络,马耳他的电厂能对用电情况实时监控,并制定不同的电价来奖励节约用电的用户。对于电厂来说,这有助于降低成本并减少碳排放量。
  2009年2月初,Google透露,正在公司内部测试智能电表(PowerMeter)软件。该软件可以对用户家中电器和照明设备的用电情况进行智能分析,然后把结果传到用户的电脑中,用户可以随时看到自家的用电数据构成。
  Google的研究显示,如果家庭用户能够及时了解家用电器的耗电详细信息,就会使自己每月的电费开支下降5%-15%。如果全美国有一半家庭每个月节省这么多开支,减少的碳排放量相当于减少800万辆汽车的行驶。■
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