摘要：物聯(lián)網(wǎng)被視為互聯(lián)網(wǎng)的應用擴展，應用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展的核心，以用戶體驗為核心的創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。本文主要介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術在現(xiàn)在的應用以及在未來將發(fā)揮出更大的作用。

　　關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng),應用,趨勢

　　前 言

　　Internet of Things(IOT)，也稱為Web of Things。物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設備，如傳感器、射頻識別(RFID)技術、全球定位系統(tǒng)、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡。其目的是實現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡的連接，方便識別、管理和控制。

　　物聯(lián)網(wǎng)

　　物聯(lián)網(wǎng)自從其誕生以來，已經(jīng)引起世界各國的巨大關注，并被認為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)之后的第三次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。

　　國內(nèi)外普遍認為物聯(lián)網(wǎng)的概念最早是由美國麻省理工學院 Ashton 教授于 1999 年提出的，其理念是基于射頻識別( RFID) 技術、電子代碼( EPC) 等技術，在互聯(lián)網(wǎng)的基礎上構(gòu)造一個實現(xiàn)全球物品信息實時共享的實物互聯(lián)網(wǎng)，即物聯(lián)網(wǎng)。可見，物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)、RFID 技術、EPC 標準，在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎上，利用射頻識別技術、無線數(shù)據(jù)通信技術等，構(gòu)造了一個實現(xiàn)全球物品信息實時共享的實物互聯(lián)網(wǎng)“Internet of Things”( 簡稱物聯(lián)網(wǎng)) 。此理念有兩層含義: 首先，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展; 其次，其連接終端延伸和擴展到了任何物體與物體之間，并能進行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)的核心是物與物以及人與物之間的信息交互，其基本特征可簡要概括為全面感知、可靠傳送和智能處理。

　　一、物聯(lián)網(wǎng)的鮮明特征

　　1、首先，它是各種感知技術的廣泛應用。物聯(lián)網(wǎng)上部署了海量的多種類型傳感器，每個傳感器都是一個信息源，不同類別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實時性，按一定的頻率周期性的采集環(huán)境信息，不斷更新數(shù)據(jù)。

　　2、其次，它是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)技術的重要基礎和核心仍舊是互聯(lián)網(wǎng)，通過各種有線和無線網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去。在物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器定時采集的信息需要通過網(wǎng)絡傳輸，由于其數(shù)量極其龐大，形成了海量信息，在傳輸過程中，為了保障數(shù)據(jù)的正確性和及時性，必須適應各種異構(gòu)網(wǎng)絡和協(xié)議。

　　3、物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠?qū)ξ矬w實施智能控制。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結(jié)合，利用云計算、模式識別等各種智能技術，擴充其應用領域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù)，以適應不同用戶的不同需求，發(fā)現(xiàn)新的應用領域和應用模式。

　　4、目前，由于網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵和應用的不斷發(fā)展，加之不同研究機構(gòu)對于物聯(lián)網(wǎng)研究的角度和側(cè)重點不同，物聯(lián)網(wǎng)仍沒有一個權威和公認的標準定義。但從物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)特征分析可知，物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代信息技術發(fā)展到一定階段后的一種聚合性應用與技術提升，它是各種感知技術、網(wǎng)絡技術和人工智能與自動化技術的聚合、集成和應用。因而被稱之為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)信息產(chǎn)業(yè)后的第三次革命性創(chuàng)新。

　　二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

　　從 1999 年概念的提出到 2010 年的崛起，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)歷了 10 年的歷程，特別是最近兩年的發(fā)展極其迅速，已不再停留在單純的概念、設想階段，逐漸成為世界各國國家戰(zhàn)略、政策扶植的重點對象。表2所列是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程中的幾個關鍵時期及主要事件。

　　表2 國際物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要事件

　　1、國外物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展概況

　　(1) 美國在物聯(lián)網(wǎng)基礎架構(gòu)、關鍵技術領域具有領先優(yōu)勢

　　作為物聯(lián)網(wǎng)技術的全球主要推動國，美國在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)上的優(yōu)勢正在加強與擴大。美國國家情報委員會在《2025年對美國利益潛在影響的關鍵技術》中，把物聯(lián)網(wǎng)列入6種關鍵技術之一，并在“智慧地球”計劃中將物聯(lián)網(wǎng)上升為國家戰(zhàn)略層面。美國國防部的“智能微塵”(SMART DUST)、國家科學基金會的“全球網(wǎng)絡研究環(huán)境”(GENI) 等項目的開展提升了美國的創(chuàng)新能力。目前由美國主導的 EPCglobal 標準在 RFID 領域中呼聲最高，德州儀器(TI) 、英特爾、高通、IBM、微軟在通信芯片及通信模塊設計制造上全球領先。美國物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)開始在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、建筑、醫(yī)療、空間和海洋探索等領域投入應用。

　　(2) 歐盟出臺系列政策促進物聯(lián)網(wǎng)技術研發(fā)和應用

　　2009 年 6 月歐盟委員會發(fā)布了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃》，提出歐盟政府要加強對物聯(lián)網(wǎng)的管理，確保歐盟在基于物聯(lián)網(wǎng)的智能基礎設施發(fā)展商的領先地位。同年9月又發(fā)布了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略研究路線圖》，提出歐盟到2010年、2015年、2020年三個階段的物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)路線圖，并提出物聯(lián)網(wǎng)在航空航天、汽車、醫(yī)藥、能源等18個主要應用領域和識別、數(shù)據(jù)處理、物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)等12個方面需要突破的關鍵技術。目前，除了進行大規(guī)模的研發(fā)外，作為歐盟經(jīng)濟刺激計劃的一部分，歐盟物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在智能汽車、智能建筑等領域進行應用。

　　(3) 日本國家戰(zhàn)略推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

　　2004年，日本政府提出了以發(fā)展泛在網(wǎng)絡社會為目標的“U-Japan”計劃，其戰(zhàn)略目標是實現(xiàn)無論何時、何地、何物、何人都可受益于 ICT 的社會。2009年將該計劃上升為“I-Japan”戰(zhàn)略。通過這些戰(zhàn)略，日本開始推廣物聯(lián)網(wǎng)在電力、交通、醫(yī)療、教育、環(huán)境監(jiān)測和災難應對等方面的應用。

　　2、我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

　　(1) 各級政府部門相繼出臺物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展相關戰(zhàn)略規(guī)劃面對物聯(lián)網(wǎng)的巨大發(fā)展空間，我國制定了“十二五”發(fā)展規(guī)劃，將物聯(lián)網(wǎng)納入國家五大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，相關產(chǎn)業(yè)標準也正在緊鑼密鼓制訂之中。盡管對物聯(lián)網(wǎng)的理解還不統(tǒng)一，各地方政府面對萬億級市場以及中央出臺的一系列政策支持，長三角、珠三角、京津唐等各地政府緊急調(diào)研，紛紛把物聯(lián)網(wǎng)列入重點培育的新興產(chǎn)業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)還被列為《國家中長期科學與技術發(fā)展規(guī)劃( 2006-2020 年) 》和“新一代寬帶移動無線通信網(wǎng)”重大專項中的重點研究領域。[1]

　　(2) 江蘇無錫建立了國家傳感網(wǎng)中心

　　以江蘇省無錫市國家傳感網(wǎng)為中心，全國各地建成了一批物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)基地和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展奠定了扎實的產(chǎn)業(yè)基礎。2010 中國國際物聯(lián)網(wǎng)博覽會上發(fā)布的《2009-2010 中國物聯(lián)網(wǎng)年度發(fā)展報告》稱，2009年中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模達 1 716 億元，預計 2010年中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模將超過 2 000 億元。至2015 年，中國物聯(lián)網(wǎng)整體市場規(guī)模將達到 7 500 億元，年復合增長率超過 30%，市場前景將遠遠超過計算機、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信等市場。[2]

　　三、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問題

　　物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和市場潛力巨大。但是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)需要解決一系列問題，主要集中體現(xiàn)在核心技術、標準規(guī)范、信息安全、隱私保護、產(chǎn)品研發(fā)等方面。

　　1 核心技術有待突破

　　目前，物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術研發(fā)和規(guī)模化應用處于初始階段，其中，傳感器核心芯片和傳感器接入技術和中間件技術有待進一步發(fā)展。一是當前傳感器所能連接的通信距離受限，傳感器對外部工作環(huán)境指標要求較高，受外部環(huán)境影響較大。二是傳感器節(jié)點計算能力、存儲能力和通信能力不足，能量有限。

　　2 標準規(guī)范有待統(tǒng)一

　　標準是推動物聯(lián)網(wǎng)應用的保障，統(tǒng)一標準體系的缺乏將阻礙物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。目前，物聯(lián)網(wǎng)標準體系尚在建立，中國、美國、德國和韓國是世界物聯(lián)網(wǎng)領域標準的重要制定國。ISO/IEC 在傳感網(wǎng)絡、IUT-T 在泛在網(wǎng)絡、IEEE 在近距離無線、IETF 在 IPv6 的應用、3GPP 在 M2M 等方面紛紛啟動了相關標準研究工作。由于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展涉及國家間巨大利益，制定一種能被世界各國認可的統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)國際標準，難度很大，短期內(nèi)標準難以統(tǒng)一，規(guī)范協(xié)議難以形成。[3-4]

　　3 信息安全和保護隱私有待解決.

　　信息與網(wǎng)絡安全是要保證被保護信息的機密性、完整性和可用性。與互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)還存在一些特殊的安全問題。首先，物品的感知是物聯(lián)網(wǎng)應用的前提，射頻識別是物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術。物聯(lián)網(wǎng)中的物與物、物與人之間互聯(lián)是通過 RFID ( 射頻識別) 、傳感器、二維識別碼和 GPS 定位等技術來自由地自動感知和獲取物品信息的。在數(shù)據(jù)處理過程中同樣存在隱私保護問題，如基于數(shù)據(jù)挖掘的行為分析等。因此要建立訪問控制機制，控制物聯(lián)網(wǎng)中信息采集、傳遞和查詢等操作，保證不會由于個人隱私或機構(gòu)秘密的泄露而造成對個人或機構(gòu)的傷害。[

　　四、結(jié)論

　　物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是一個新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，目前在全球范圍內(nèi)尚處于起步階段，但機遇與挑戰(zhàn)并存，其未來的發(fā)展空間十分巨大。我國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與歐美等發(fā)達國家相比，仍存在一定的差距，但已經(jīng)具備一定的產(chǎn)業(yè)技術和應用基礎。[7-8]今后應重點在以下方面做出努力:

　　1、加大研發(fā)投入，突破核心和關鍵技術

　　在物聯(lián)網(wǎng)最核心部分的傳感網(wǎng)芯片的研發(fā)上，國內(nèi) RFID 仍以低端為主。高端產(chǎn)品多為國外廠商壟斷，80%以上的高靈敏度、高可靠性傳感器仍需要進口，高端技術缺乏無疑將對國際標準制定競爭產(chǎn)生影響。并嚴重削弱我國在該產(chǎn)業(yè)上的話語權。在傳感器及傳感器網(wǎng)絡、芯片等關鍵設備制造、海量數(shù)據(jù)處理等核心技術上，我國應集中多方資源，協(xié)同開展物聯(lián)網(wǎng)重大技術攻關。

　　2、加快物聯(lián)網(wǎng)標準的制定

　　標準、成本和技術一直是業(yè)界公認的阻礙物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的三大問題。統(tǒng)一標準是促進產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展的前提。標準化的缺失一直被認為是業(yè)內(nèi)制約物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素之一，因此，物聯(lián)網(wǎng)標準的制定和技術的研發(fā)同樣重要。目前，國內(nèi)提供物聯(lián)網(wǎng)最核心部分 RFID 服務的大部分都是國外廠商的代理集成商。這些公司都堅持著自己的標準。各系統(tǒng)間不能互聯(lián)互通。我國必須抓住時機，加強國際交流與合作，更多地積極參與國際標準的制定，掌握制定標準規(guī)范話語權。

　　3、加強政策引導，充分發(fā)揮典型物聯(lián)網(wǎng)應用的示范作用

　　目前，由于我國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展才剛剛起步，各企業(yè)的盈利狀況不佳，各地政府雖然出臺了各種物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃，但實質(zhì)資金支持力度不夠。因而迫切需要政府以高瞻遠矚的戰(zhàn)略眼光出臺的政策，并給予本國相關物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)更多地資金扶持，以期在核心技術上實現(xiàn)全面突破。