物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)

陳俊玲

（三峽大學(xué)科技學(xué)院，湖北 宜昌 443002）

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)

陳俊玲

（三峽大學(xué)科技學(xué)院，湖北 宜昌 443002）

物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things），通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。它代表了下一代信息技術(shù)發(fā)展的方向，被認(rèn)為是振興經(jīng)濟(jì)、確立國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵戰(zhàn)略。

物聯(lián)網(wǎng)；發(fā)展趨勢(shì)；射頻識(shí)別；紅外感應(yīng)；全球定位；激光掃描

（一）背景

物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of things）的概念是1999年由麻省理工學(xué)院Auto-ID研究中心（Auto-ID labs）提出來(lái)的。自2005年11月國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》報(bào)告，正式引用了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，至2009年1月IBM首席執(zhí)行官彭明盛提出“智慧地球”構(gòu)想，物聯(lián)網(wǎng)為“智慧地球”不可或缺的一部分。IBM認(rèn)為，IT產(chǎn)業(yè)下一階段的任務(wù)是把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中，即把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，通過(guò)連接形成物聯(lián)網(wǎng)，使人與物智慧對(duì)話，創(chuàng)造一個(gè)智慧的世界?！爸腔鄣厍颉睒?gòu)想一提出，就被業(yè)界認(rèn)為與當(dāng)年的“信息高速公路”有許多相似之處，同樣被認(rèn)為是振興經(jīng)濟(jì)、確立競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵戰(zhàn)略，因而為世界所關(guān)注。

智慧地球

（二）物聯(lián)網(wǎng)

1.物聯(lián)網(wǎng)的定義

物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things），簡(jiǎn)稱IOT。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，物品（商品）能夠彼此進(jìn)行“交流”，而無(wú)需人的干預(yù)。物聯(lián)網(wǎng)，從字面上理解為“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，有兩層意思，即物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)；其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、 全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

2.物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)

物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)概括起來(lái)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是互聯(lián)網(wǎng)特征，即對(duì)需要聯(lián)網(wǎng)的“物”一定要能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；二是識(shí)別與通信特征，即納入物聯(lián)網(wǎng)的“物”一定要具備自動(dòng)識(shí)別與物物通信（M2M）的功能；三是智能化特征，即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有自動(dòng)化、自我反饋與智能控制的特點(diǎn)。

這里的“物”要滿足以下條件才能夠被納入“物聯(lián)網(wǎng)”的范圍： 要有相應(yīng)信息的接收器；要有數(shù)據(jù)傳輸通路；要有一定的存儲(chǔ)功能；要有CPU；要有操作系統(tǒng)；要有專門的應(yīng)用程序；要有數(shù)據(jù)發(fā)送器；遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議；在世界網(wǎng)絡(luò)中有可被識(shí)別的唯一編號(hào)。

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈可以細(xì)分為標(biāo)識(shí)、感知、處理和信息傳送四個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)分別為射頻識(shí)別（RFID）、傳感器、智能芯片和電信運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)。我國(guó)早在1999年就啟動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)核心傳感網(wǎng)技術(shù)研究，研發(fā)水平處于世界前列，在世界傳感網(wǎng)領(lǐng)域，我國(guó)與美國(guó)、韓國(guó)、日本同為標(biāo)準(zhǔn)制定國(guó)，專利擁有量高，并且我國(guó)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)和寬帶覆蓋率高，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)設(shè)施支持，因此物聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)的發(fā)展具有良好環(huán)境和優(yōu)越條件。國(guó)家工業(yè)和信息化部會(huì)同有關(guān)部門，正在積極推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)方面的研究，爭(zhēng)取獲得在國(guó)際上該領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)，以形成支持新一代信息技術(shù)發(fā)展的政策措施。

（三）物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀

2005年11月17日，國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，報(bào)告指出， “物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來(lái)臨，世界上所有的物體，從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過(guò)因特網(wǎng)進(jìn)行交換。射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用。

2009年IBM公司提出“智慧地球”的概念，美國(guó)總統(tǒng)給予高度重視，提出要關(guān)注全球物聯(lián)網(wǎng)的管理和安全問(wèn)題，目的是利用這些新技術(shù)來(lái)幫助經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇。

我國(guó)提出發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)，提出“感知中國(guó)，感知城市”，也是為了推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，搶占人類未來(lái)發(fā)展方向的制高點(diǎn)。

物聯(lián)網(wǎng)具有廣闊的行業(yè)應(yīng)用需求，但各行業(yè)發(fā)展并不均衡，整體來(lái)看，中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍處于初級(jí)階段，技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品以及市場(chǎng)并不成熟。細(xì)分市場(chǎng)方面，交通、安防、物流、零售、電力、金融、環(huán)保、醫(yī)療等將成為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域，但由于不同行業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)政策傾向、技術(shù)與市場(chǎng)成熟度、市場(chǎng)需求等方面差別較大，物聯(lián)網(wǎng)的細(xì)分市場(chǎng)發(fā)展差距很大。

研究顯示，“政策先行，技術(shù)主導(dǎo)，需求驅(qū)動(dòng)”將成為中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要模式。行業(yè)應(yīng)用將成為未來(lái)幾年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。研究發(fā)現(xiàn)，智能交通、城市安防、智能電網(wǎng)等行業(yè)市場(chǎng)成熟度較高，這些行業(yè)傳感技術(shù)成熟，政府扶持力度大，在許多城市已經(jīng)開(kāi)始規(guī)?；瘧?yīng)用，市場(chǎng)前景廣闊，投資機(jī)會(huì)巨大，將成為未來(lái)幾年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。醫(yī)療衛(wèi)生、家庭、個(gè)人等領(lǐng)域的智能傳感需要應(yīng)用則需要較長(zhǎng)的時(shí)間，技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)均有待于進(jìn)一步完善，大多產(chǎn)品還處于試驗(yàn)階段，短時(shí)間內(nèi)不會(huì)大規(guī)模應(yīng)用。

（四）中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

1.縱向市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)

由于中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是政策主導(dǎo)，所以應(yīng)用趨勢(shì)將遵循從公共管理和服務(wù)市場(chǎng)到企業(yè)、行業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)再到個(gè)人家庭市場(chǎng)逐步發(fā)展成熟的細(xì)分市場(chǎng)遞進(jìn)趨勢(shì)。目前，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在中國(guó)還是處于產(chǎn)業(yè)鏈逐步形成階段，沒(méi)有成熟的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和完善的技術(shù)體系，整體產(chǎn)業(yè)處于醞釀階段。此前，RFID市場(chǎng)一直期望在物流、零售等領(lǐng)域取得突破，但是由于涉及的產(chǎn)業(yè)鏈過(guò)長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)組織過(guò)于復(fù)雜，交易成本過(guò)高，產(chǎn)業(yè)規(guī)模有限，成本難于降低等問(wèn)題，使得整體市場(chǎng)成長(zhǎng)較為緩慢。物聯(lián)網(wǎng)概念提出以后，面向具有迫切需求的公共管理和服務(wù)領(lǐng)域，以政府應(yīng)用示范項(xiàng)目帶動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的啟動(dòng)將是必要之舉。進(jìn)而隨著公共管理和服務(wù)市場(chǎng)應(yīng)用解決方案的不斷成熟，企業(yè)集聚、技術(shù)的不斷整合和提升，逐步形成比較完整的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，從而帶動(dòng)各行業(yè)、大型企業(yè)的應(yīng)用市場(chǎng)。各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用逐漸成熟后，帶動(dòng)各項(xiàng)服務(wù)的完善、流程的改進(jìn)，個(gè)人應(yīng)用市場(chǎng)才會(huì)隨之發(fā)展起來(lái)。

2.橫向市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)

（1）建立物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系

建立物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系是一個(gè)漸進(jìn)發(fā)展成熟的過(guò)程，將呈現(xiàn)從成熟應(yīng)用方案提煉形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)帶動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，逐步演進(jìn)形成標(biāo)準(zhǔn)體系的趨勢(shì)。物聯(lián)網(wǎng)概念涵蓋眾多技術(shù)、眾多行業(yè)、眾多領(lǐng)域，試圖制定一套普適性的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)幾乎是不可能的。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)將是一個(gè)涵蓋面很廣的標(biāo)準(zhǔn)體系，將隨著市場(chǎng)的逐漸發(fā)展而發(fā)展成熟。在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，單一技術(shù)的先進(jìn)性并不能保證其標(biāo)準(zhǔn)具有活力和生命力，標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放性和所面對(duì)的市場(chǎng)的大小是其持續(xù)下去的關(guān)鍵和核心問(wèn)題。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的逐步擴(kuò)展和市場(chǎng)的成熟，占有更大的市場(chǎng)份額，的應(yīng)用所衍生出來(lái)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)將更有可能成為被廣泛接受的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）形成通用性強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)

隨著行業(yè)應(yīng)用的逐漸成熟，新的通用性強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)將出現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新是應(yīng)用集成性的創(chuàng)新，一個(gè)單獨(dú)的企業(yè)無(wú)法完全獨(dú)立完成一個(gè)完整的解決方案。一個(gè)技術(shù)成熟、服務(wù)完善、產(chǎn)品類型眾多、應(yīng)用界面友好的應(yīng)用，將是由設(shè)備提供商、技術(shù)方案商、運(yùn)營(yíng)商、服務(wù)商協(xié)同合作的結(jié)果。隨著產(chǎn)業(yè)的成熟，支持不同設(shè)備接口、不同互聯(lián)協(xié)議，可集成多種服務(wù)的共性技術(shù)平臺(tái)將是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展成熟的結(jié)果。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，移動(dòng)設(shè)備、嵌入式設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)將成為主流。隨著行業(yè)應(yīng)用的逐漸成熟，將會(huì)有大的公共平臺(tái)、共性技術(shù)平臺(tái)出現(xiàn)。終端生產(chǎn)商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商、軟件制造商、系統(tǒng)集成商、應(yīng)用服務(wù)商，都需要在新的一輪競(jìng)爭(zhēng)中尋找各自的重新定位。

（五）結(jié)束語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，物聯(lián)網(wǎng)不是科技狂想，而是又一場(chǎng)科技革命。據(jù)預(yù)測(cè)，關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、產(chǎn)品和應(yīng)用的全球市場(chǎng)價(jià)值，將會(huì)從2008年的20億美元增長(zhǎng)到2012年的115億美元，到2020年，物物互聯(lián)業(yè)務(wù)與現(xiàn)有的人人互聯(lián)業(yè)務(wù)之比將達(dá)到30∶1，物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)發(fā)展成一個(gè)上萬(wàn)億元規(guī)模的高科技市場(chǎng)。由此可見(jiàn)，代表了下一代信息技術(shù)發(fā)展方向的物聯(lián)網(wǎng)，不僅具有樂(lè)觀的發(fā)展前景，而且蘊(yùn)藏著巨大的市場(chǎng)潛力。后3G時(shí)代，中國(guó)能否在新一輪的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)競(jìng)賽中拔得頭籌，關(guān)乎未來(lái)中國(guó)信息技術(shù)經(jīng)濟(jì)的命脈。

[1]寧煥生,王炳輝.RFID重大工程與國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009,01.

[2]石軍.“感知中國(guó)”促進(jìn)中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)加速發(fā)展[J].通信管理與技術(shù),2009,(5):1-3.

[3]ITU Internet Reports 2005:The Internet of Things[R]. 2005.

TP391

A

1008-1151(2011)04-0030-02

2011-01-26

陳俊玲（1981-），女，湖北武漢人，三峽大學(xué)科技學(xué)院電氣工程系助教，從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用與技術(shù)方向的教學(xué)和科研。