1、物联网技术“摘 要 物 联 网 概 念 ”是 在 “互 联 网 概 念 ”的 基 础 上 ， 将 其 用 户 端 延 伸 和 扩 展 到 任 何物 品 与 物 品 之 间 ， 进 行 信 息 交 换 和 通 信 的 一 种 网络概念。 其 定 义 是 ： 通 过 射 频 识 别（ RFID） 、 红 外 感 应 器 、 全球定位系统、 激 光 扫 描 器 等 信 息 传 感 设 备 ， 按 约 定 的 协 议 ，把 任 何 物 品 与 互 联 网 相 连 接 ， 进 行 信 息 交 换 和 通 信 ， 以 实 现 智 能 化 识 别 、 定 位 、 跟 踪 、监 控 和 管 理 的 一 种 网
2、 络 概 念 。现 阶 段 ， 物 联 网 是 指 在 物 理 世 界 的 实 体 中 部 署 具 有 一 定 感 知 能 力 、 计 算 能 力 和 执 行能 力 的 各 种 信 息 传 感 设 备 ， 通 过 网 络 设 施 实 现 信 息 传 输 、 协 同 和 处 理 ， 从 而 实 现 广 域 或大 范 围 的 人 与 物 、 物 与 物 之 间 信 息 交 换 需 求 的 互 联 。一、 物联网历史1999 年 MIT Auto-ID Center 提 出 物 联 网 概 念 ， 即 把 所 有 物 品通 过 射 频 识 别 等 信 息 传 感 设 备 与 互 联 网 连 接 起
3、来 ， 实 现 智 能 化 识别 和 管 理 。 2004 年 日 本 总 务 省 提 出 u-Japan 构 想 中 ， 希 望 在2010 年 将 日 本 建 设 成 一 个“Anytime， Anywhere， Anything， Anyone”都 可 以 上 网 的 环 境 。同 年 ， 韩 国 政 府 制 定 了 u-Korea 战 略 ， 韩 国 信 通 部 发 布 的 数 字时 代 的 人 本 主 义 ： IT839 战 略 以 具 体 呼 应 u-Korea。2005 年 11 月 在 突 尼 斯 举 行 的 信 息 社 会 世 界 峰 会 (WSIS)上 ，国 际 电 信 联
4、 盟 (ITU)发 布 了 ITU 互 联 网 报 告 2005： 物 联 网 ， 报告 指 出 ， 无 所 不 在 的 “物 联 网 ”通 信 时 代 即 将 来 临 ， 世 界 上 所 有 的物 体 从 轮 胎 到 牙 刷 、 从 房 屋 到 纸 巾 都 可 以 通 过 因 特 网 主 动 进 行 交换 。 射 频 识 别 技 术 (RFID)、 传 感 器 技 术 、 纳 米 技 术 、 智 能 嵌 入 技术 将 到 更 加 广 泛 的 应 用 。2008 年 11 月 IBM 提 出 “智 慧 的 地 球 ”概 念 ， 即 “互 联 网 +物联 网 =智 慧 地 球 ”， 以 此 做
5、为 经 济 振 兴 战 略 。 如 果 在 基 础 建 设 的 执行 中 ， 植 入 “智 慧 ”的 理 念 ， 不 仅 仅 能 够 在 短 期 内 有 力 的 刺 激 经 济 、促 进 就 业 ， 而 且 能 够 在 短 时 间 内 为 中 国 打 造 一 个 成 熟 的 智 慧 基 础设 施 平 台 。2009 年 6 月 欧 盟 委 员 会 提 出 针 对 物 联 网 行 动 方 案 ， 方 案 明确 表 示 在 技 术 层 面 将 给 予 大 量 资 金 支 持 ， 在 政 府 管 理 层 面 将 提 出与 现 有 法 规 相 适 应 的 网 络 监 管 方 案 2009 年 8 月
6、温 家 宝 总 理 在 无锡 考 察 传 感 网 产 业 发 展 时 明 确 指 示 要 早 一 点 谋 划 未 来 ， 早 一 点 攻破 核 心 技 术 ， 并 且 明 确 要 求 尽 快 建 立 中 国 的 传 感 信 息 中 心 ， 或 者叫 “感 知 中 国 ”中 心 。二、 物联网现状主要发达国家物联网发展现状目前，物联网开发和应用仍处于起步阶段，发达国家和地区抓住机遇，出台政策进行战略布局，希望在新一轮信息产业重新洗牌中占领先机。日韩基于物联网的“U 社会” 战略、欧洲“物联网行动计划”及美国“智能电网” 、 “智慧地球”等计划相继实施；澳大利亚、新加坡等国也在加紧部署物联网发展战
7、略，加快推进下一代网络基础设施的建设步伐。物联网成为“后危机”时代各国提升综合竞争力的重要手段。美国在物联网基础架构、关键技术领域已有领先优势美国在物联网产业上的优势正在加强与扩大。国防部的“智能微尘” （SMART DUST） 、国家科学基金会的 “全球网络研究环境”（GENI）等项目提升了美国的创新能力；由美国主导的 EPCglobal标准在 RFID 领域中呼声最高；德州仪器（TI ） 、英特尔、高通、IBM、微软在通信芯片及通信模块设计制造上全球领先；物联网已经开始在军事、工业、农业、环境监测、建筑、医疗、空间和海洋探索等领域投入应用。欧盟出台系列政策促进物联网技术研发和应用欧盟将信息
8、通信技术（ICT）作为促进欧盟从工业社会向知识型社会转型的主要工具，致力于推动 ICT 在欧盟经济、社会、生活各领域的应用，提升欧盟在全球的数字竞争力。欧盟在 RFID 和物联网方面进行了大量研究应用，通过 FP6、FP7 框架下的 RFID 和物联网专项研究进行技术研发，通过竞争和创新框架项目下的 ICT 政策支持项目推动并开展应用试点。2009 年 9 月 15 日，欧盟发布欧盟物联网战略研究路线图 ，提出欧盟到 2010、2015、2020 三阶段物联网研发路线图，并提出物联网在航空航天、汽车、医药、能源等 18 个主要应用领域和识别、数据处理、物联网架构等 12 个方面需要突破的关键技
9、术。目前，除了进行大规模的研发外，作为欧盟经济刺激计划的一部分，欧盟物联网已经在智能汽车、智能建筑等领域进行应用。日本国家战略推动物联网发展日本是世界上第一个提出“泛在” （源于拉丁语的 Ubiquitous，简称 U 网络，指无所不在的网络）战略的国家，2004 年日本政府在两期 E-Japan 战略目标均提前完成的基础上，提出了“U-Japan”战略，其战略目标是实现无论何时、何地、何物、何人都可受益于ICT 的社会。物联网包含在泛在网的概念之中，并服务于 U-Japan及后续的信息化战略。通过这些战略，日本开始推广物联网在电网、远程监测、智能家居、汽车联网和灾难应对等方面的应用。韩国通过
10、国家战略在物联网应用方面抢占先机2004 年，韩国提出为期十年的 U-Korea 战略，目标是 “在全球最优的泛在基础设施上，将韩国建设成全球第一个泛在社会” 。2009年 10 月 13 日，韩国通信委员会（KCC）通过了基于 IP 的泛在传感器网基础设施构建基本规划 ，将传感器网确定为新增长动力，据估算至 2013 年产业规模将达 50 万亿韩元。KCC 确立了到 2012 年“通过构建世界最先进的传感器网基础实施，打造未来广播通信融合领域超一流 ICT 强国”的目标。为实现这一目标，确定了构建基础设施、应用、技术研发、营造可扩散环境等四大领域、12 项课题。我国物联网发展现状支持政策：国
11、家战略性新兴产业在无线传感领域的研究，中国早在上世纪 90 年代就已经开始，2004 年开始在军民两个领域展开标准化研究工作，2009 年以来开始积极推进产业化。2009 年 8 月 7 日，国务院总理温家宝视察中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心，指示要迅速在无锡建立中国的“感知中国”中心。3 个月之后，在“让科技引领中国持续发展”讲话中，温家宝再次明确，物联网为五大重点扶持的新型科技领域之一。目前，物联网已被列入国家战略性新兴产业规划，无锡则被列为国家重点扶持的物联网产业研究与示范中心。同时，上海、北京、浙江、广东、福建、山东、四川、重庆、黑龙江等地区纷纷出台物联网发展规划，三大运营商、广
12、电、国家电网乃至产业链多家企业也已制定了物联网发展规划。三、 物联网发展前景发展阶段：分四个阶段发展根据欧洲 EPOSS 研究机构在Internet of Things in 2020报告中分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段：2010 年之前的RFID 被广泛应用于物流、零售和制药领域，主要处于闭环的行业应用阶段；2015-2015 年物体互联，2015-2020 年物体进入半智能化阶段，物联网与互联网走向融合；2020 年之后，物体进入全智能化阶段，无线传感网络得到规模应用，将进入泛在网的发展阶段规模预测：2020 年市场超万亿元物联网为二十一世纪的全球工业化、城市化进程提供了革命性的
13、信息技术和智能技术，将通过与传统产业的全面融合，成为全球新一轮社会经济发展的主导力量之一。据美国权威咨询机构 Forrester 预测，到 2020 年世界上物联网业务将达到互联网业务的 30 倍，物联网将会形成下一个万亿元级别的通信业务。其中，仅是在智能电网和机场防入侵系统方面的市场就有上千亿元。中关村物联网产业联盟、长城战略咨询联合发布的物联网产业发展研究(2010) 报告预测，未来 10 年，中国物联网产业将经历应用创新、技术创新、服务创新 3 个阶段，形成公共管理和服务、企业应用、个人和家庭应用三大细分市场；到 2015 年将超过 1 万亿、2020 年将超过 5 万亿。由中国物联网研
14、究发展中心、中国科学院物联网研究中心、江苏中科物联网科技发展有限公司联合出版的中国物联网产业发展年度蓝皮书（2010） 显示，2007 年全球物联网市场规模达到 700亿美元，2008 年达到 780 亿美元，增长 10%以上。报告预测，未来5 年全球物联网产业市场将呈现快速增长的态势，预计 2012 年全球市场规模将超过 1700 亿美元，2015 年更接近 3500 亿美元，年均增长率接近 25%。四、 物联网应用1、 零 售 行 业沃 尔 玛 首 先 在 零 售 领 域 运 用 物 联 网 ， 通 过 使 用 RFID 标 签 技术 ， 零 售 商 可 实 现 对 商 品 从 生 产 、
15、 存 储 、 货 架 、 结 帐 到 离 开 商 场的 全 程 监 管 ， 货 物 短 缺 或 货 架 上 产 品 脱 销 的 概 率 得 到 了 很 大 降 低 ，商 品 失 窃 也 得 到 遏 制 。 RFID 标 签 未 来 也 将 允 许 消 费 者 自 已 进 行结 算 ， 而 不 再 需 要 等 待 流 水 结 帐 。2、 食 品 行 业欧 洲 非 常 重 视 RFID 技 术 在 食 品 领 域 的 应 用 。 RFID 标 签 的 应用 ， 将 使 消 费 者 能 够 跟 踪 食 品 的 生 产 源 头 ， 并 且 也 能 帮 助 欧 洲 保护 农 村 的 多 样 性 与 乡
16、村 生 活 。3、 智 能 家 居智 能 家 居 可 以 定 义 为 一 个 过 程 或 者 一 个 系 统 。 利 用 先 进 的 计算 机 技 术 、 网 络 通 讯 技 术 、 综 合 布 线 技 术 、 将 与 家 居 生 活 有 关 的各 种 子 系 统 ， 有 机 地 结 合 在 一 起 ， 通 过 统 筹 管 理 ， 让 家 居 生 活 更加 舒 适 、 安 全 、 有 效 。4、 智 能 交 通据 介 绍 ， 通 过 将 天 翼 无 线 通 信 芯 片 嵌 入 汽 车 装 置 ， 就 能 实 现车 辆 运 行 状 态 和 轨 迹 监 控 、 智 能 导 航 、 移 动 数 据
17、传 输 和 车 载 通 信 、应 急 自 动 告 警 等 ， 让 汽 车 成 为 一 台 随 时 随 地 与 外 部 交 换 信 息 的“移 动 电 脑 ”。 目 前 ， 已 经 有 1.5 万 辆 装 备 onstar 的 汽 车 畅 行 全 国 ，年 内 更 将 有 超 过 10 万 辆 加 入 智 能 汽 车 阵 营 。5、 远 程 会 诊当 身 体 不 适 时 ， 只 需 取 出 手 机 ， 点 击 进 入 其 中 的 智 慧 医 疗 程序 ， 并 将 便 携 式 心 电 监 测 仪 贴 在 胸 前 ， 采 集 的 心 电 检 测 数 据 ， 会自 动 通 过 蓝 牙 传 输 到 手
18、机 上 ， 再 由 手 机 自 动 传 输 到 医 疗 的 后 台 专家 服 务 系 统 。 医 院 的 专 家 在 对 数 据 进 行 分 析 后 ， 给 出 的 诊 疗 建 议立 马 就 会 以 短 信 的 方 式 到 达 用 户 手 机 。6、 智 能 电 网按 照 美 国 能 源 部 的 定 义 ， 智 能 电 网 是 指 一 个 完 全 自 动 化 的 电力 传 输 网 络 ， 能 够 监 视 和 控 制 每 个 用 户 和 电 网 节 点 ， 保 证 从 电 厂到 终 端 用 户 整 个 输 配 电 过 程 中 所 有 节 点 之 间 的 信 息 和 电 能 的 双 向流 动 ，
19、其 构 成 包 括 数 据 采 集 、 数 据 传 输 、 信 息 集 成 、 分 析 优 化 和信 息 展 现 五 个 方 面 。五、 物联网目前存在的问题1、知识产权 在物联网技术发展产品化的过程中，我国一直缺乏一些关键技术的掌握，所以产品档次上不去，价格下不来。缺乏 RFID 等关键技术的独立自主产权这是限制中国物联网发展的关键因素之一。 2、技术标准 目前行业技术主要缺乏以下两个方面标准：接口的标准化；数据模型的标准化。虽然我国早在 2005 年 11 月就成立了 RFID 产业联盟，同时次年又发布了中国射频识别(RFID)技术政策白皮书 ，指出应当集中开展 RFID 核心技术的研究开
20、发，制定符合中国国情的技术标准。但是，现在我们可以发现，中国的 RFID 产业仍是一片混乱。技术强度固然在增强，但是技术标准却还如镜中之月。正如同中国的 3G 标准一样，出于各方面的利益考虑，最后中国的 3G有了三个不同的标准。物联网的标准最终怎样，只能等时间来告诉我们答案了。 3、产业链条 和美国相比，国内物联网产业链完善度上还存在着较大差距。虽然目前国内三大运营商和中兴华为这一类的系统设备商都已是世界级水平，但是其他环节相对欠缺。物联网的产业化必然需芯片商、传感设备商、系统解决方案厂商、移动运营商等上下游厂商的通力配合，所以要在我国发展物联网，在体制方面还有很多工作要做，如加强广电、电信、
21、交通等行业主管部门的合作，共同推动信息化、智能化交通系统的建立。加快电信网，广电网，互联网的三网融合进程。产业链的合作需要兼顾各方的利益，而在各方利益机制及商业模式尚未成型的背景下，物联网普及仍相当漫长。 4、行业协作 物联网应用领域十分广泛，许多行业应用具有很大的交叉性，但这些行业分属于不同的政府职能部门，要发展物联网这种以传感技术为基础的信息化应用，在产业化过程中必须加强各行业主管部门的协调与互动，以开放的心态展开通力合作，打破行业、地区、部门之间的壁垒，促进资源共享，加强体制优化改革，才能有效的保障物联网产业的顺利发展。 5、盈利模式 物联网分为感知，网络，应用三个层次，在每一个层面上，
22、都将有多种选择去开拓市场。这样，在未来生态环境的建设过程中，商业模式变得异常关键。对于任何一次信息产业的革命来说，出现一种新型而能成熟发展的商业盈利模式是必然的结果，可是这一点至今还没有在物联网的发展中体现出来，也没有任何产业可以在这一点上统一引领物联网的发展浪潮。目前物联网发展直接带来的一些经济效益主要集中在与物联网有关的电子元器件领域，如射频识别装置、感应器等等。而庞大的数据传输给网络运营商带来的机会以及对最下游的如物流及零售等行业所产生的影响还需要相当长时间的观察。 6、使用成本 物联网产业是需要将物与物连接起来并且进行更好的控制管理。这一特点决定了其发展必将会随着经济发展和社会需求而催
23、生出更多的应用。所以，在物联网传感技术推广的初期，功能单一，价位高是很难避免的问题。因为，电子标签贵，读写设备贵，所以，很难形成大规模的应用。而由于没有大规模的应用，电子标签和读写器的成本问题便始终没有达到人们的预期。成本高，就没有大规模的应用，而没有大规模的应用，成本高的问题就更难以解决。如何突破初期的用户在成本方面的壁垒成了打开这一片市场的首要问题。所以在成本尚未降至能普及的前提下，物联网的发展将受到限制。 7、安全问题 在物联网中，传感网的建设要求 RFID 标签预先被嵌入任何与人息息相关的物品中。可视人们在观念上似乎还不是很能接受自己周围的生活物品甚至包括自己时刻都处于一种被监控的状态，这直接导致嵌入标签势必会使个人的隐私权问题受到侵犯。因此，如何确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以至物联网推广的关键问题。而且如果一旦政府在这方面和国外的大型企业合作，如何确保企业商业信息，国家机密等不会泄露也至关重要。所以说在这一点上，物联网的发展不仅仅是一个技术问题，更有可能涉及到政治法律和国家安全问题。
