物聯網發展分析

摘要：隨著科技的進步，經濟全球化進程的加快，物聯網這一概念應運而生。物聯網概念剛被提出就得到了業內精英的廣泛關注，甚至上升為國家戰略。從技術架構上來看，物聯網可分為三層：感知層、網絡層和應用層，其中傳感網絡和云計算技術是物聯網實現的關鍵因素。

關鍵詞：物聯網傳感網云計算

物聯網的英文名是Internet of Things（IOT），也稱為Web of Things。它將互聯網基礎上的用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，是物與物之間進行信息交換和通信的互聯網。

一、物聯網的發展史

1.物聯網的定義

2009年9月，在北京舉辦的“物聯網與企業環境中歐研討會”上，歐盟委員會信息和社會媒體司RFID部門負責人Lorent Ferderix博士給出了歐盟對物聯網的定義：“物聯網是一個動態的全球網絡基礎設施，它具有基于標準和互操作通信協議的自組織能力，其中物理的和虛擬的‘物’具有身份標識、物理屬性、虛擬的特性和智能的接口，并與信息網絡無縫整合。物聯網將與媒體互聯網、服務互聯網和企業互聯網一道，構成未來互聯網。”

我國對物聯網的定義是：“物聯網是通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。”

這里的“物”要滿足以下條件才能夠被納入“物聯網”的范圍：①要有數據傳輸通路；②要有一定的存儲功能；③要有CPU；④要有操作系統；⑤要有專門的應用程序；⑥遵循物聯網的通信協議；⑦在世界網絡中有可被識別的唯一編號。

2.物聯網的發展史

（1）物聯網最早可以追溯到1990年施樂公司的網絡可樂販售。

（2）1999年美國召開移動計算和網絡國際會議，MIT Auto-ID中心的Ashton教授在研究RFID時提出物聯網概念。

（3）1999年中國提出了“傳感網”的概念，它與今天所說的物聯網是同一概念。

（4）2003年美國《技術評論》提出傳感網絡是將改變人們生活的十大技術之首。

（5）2005年在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯盟（ITU）發布《ITU互聯網報告2005：物聯網》，引用了“物聯網”的概念。

（6）美國國防部在2005年將“智能微塵”（SMARTDUST）列為重點研發項目。國家科學基金會的“全球網絡環境研究”（GENI）把在下一代互聯網上組建傳感器子網作為其中重要的內容。

（7）2005年4月，歐盟執委會正式公布了未來5年歐盟信息通信政策框架“i2010”，提出，為迎接數字融合時代的來臨，必須整合不同的通信網絡、內容服務、終端設備，以提供一致性的管理架構來適應全球化的數字經濟，發展更具市場導向、彈性及面向未來的技術。

（8）2006年韓國提出了為期十年的U-Korea戰略。在U-IT839計劃中，確定了八項需要重點推進的業務，物聯網是U-Home（泛在家庭網絡）、Telematics／Locationbased（汽車通信平臺\\基于位置的服務）等業務的實施重點。

（9）2008年各國政府將目光放在物聯網上；同年11月，中國舉辦第二屆中國政務研討會“知識社會與創新2.0”，以用戶體驗為核心的下一代創新形態形成。

（10）2009年奧巴馬與美國工商業領袖舉行了一次“圓桌會議”，IBM首席執行官彭明盛首次提出“智慧地球”，首次將新能源和物聯網列為振興經濟的兩大重點。

（11）2009年6月，歐盟委員會向歐盟議會、理事會、歐洲經濟和社會委員會及地區委員會遞交了《歐盟物聯網行動計劃》，以確保歐洲在構建物聯網的過程中起主導作用。

（12）2009年7月日本IT戰略本部提出I-Japan戰略2015，目標是實現以國民為中心的數字安心、活力社會。在I-Japan戰略中，強化了物聯網在交通、醫療、教育和環境監測等領域的應用。

（13）2009年10月，韓通信委員會通過了《物聯網基礎設施構建基本規劃》，將物聯網市場確定為新增長動力，確定了構建物聯網基礎設施、發展物聯網服務、研發物聯網技術、營造物聯網擴散環境等4大領域、12項詳細課題。

（14）2009年，自溫家寶提出“感知中國”，物聯網被正式列為國家五大新興戰略產業之一，寫入“政府工作報告”，已被貼上“中國式”標簽。

（15）2010年將物聯網形成支持新一代信息技術的一些新政策措施，推動經濟發展。

（16）日本政府2010提出了“e-Japan戰略”，計劃到建成一個“任何時間、任何地點、任何人、任何物”都可以上網的環境。

（17）2011年10月20日在江蘇無錫舉行的第二屆中國國際物聯網(傳感網)博覽會上發布了《2010-2011年中國物聯網發展年度報告》，該報告以美、歐、日、韓等經濟體的物聯網發展與中國物聯網的現狀發展做比較，并分析出中國物聯網在發展中有著政策投入強勁、產業鏈成熟等特點。

3.物聯網的實現

從技術架構上來看，物聯網可分為三層：感知層、網絡層和應用層。

感知層由各種傳感器以及傳感器網關構成，比如二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經末梢，它是物聯網識別物體，采集信息的來源。

網絡層由各種私有網絡、互聯網、有線或無線通信網、網絡管理系統和云計算平臺等組成，相當于人的神經中樞和大腦，負責傳遞和處理感知層獲取的信息。

應用層是物聯網和用戶（包括人、組織和其他系統）的接口，它與行業需求結合，實現物聯網的智能應用。

目前，我國的無線通信網絡已經覆蓋了城鄉。無線網絡是實現“物聯網”必不可少的基礎設施，。“云計算”技術的運用，使數以億計的各類物品的實時動態管理變得可能。

物聯網的行業特性主要體現在其應用領域內，目前綠色農業、工業監控、公共安全、城市管理、遠程醫療、智能家居、智能交通和環境監測等各個行業均有物聯網應用的嘗試，某些行業已經積累一些成功的案例。

二、當今遇到的難點

1.統一標準

物聯網中，傳感器的信息采集是一個關鍵，由于涉及不同的傳感網絡之間的信息解讀，所以必須有一套統一的技術協議與標準，而且主要是集中在互聯上，而不是傳感器本身的技術協議。現在很多所謂的物聯網標準，實際上還是將物聯網作為一種獨立的工業網絡來看待的具體技術標準，而應對互聯需要的技術協議，才是真正實現物聯網的關鍵。

2.數據處理能力

物聯網最大的特點是實現萬事萬物的通信，由此帶來海量的數據需要處理，相比于傳統的人與人之間的通信，物聯網產生的數據業務將會成幾何級數增加，而云計算所具有的動態可擴展性，資源按需分配的特點能更好的切合物聯網的業務。但云計算的應用才剛剛起步，普及云計算平臺，還需要走一段很長的路。

3.安全、隱私

在物聯網中所有“事物”都連接到全球網絡，彼此間相互通信，這也帶來了新的安全和隱私問題，例如可信度，認證，以及事物所感知或交換到的數據的融合。人和事物的隱私應該得到有效保障，以防止未授權的識別和攻擊。安全與隱私這個問題，是人類社會的問題，不論是物聯網還是其他技術，都是面臨這兩個問題。因此，不僅要從物聯網內部的技術上作出一定的控制，而且要從外部的法規環境上作出一定的司法解釋和制度完善。

（作者單位：秦皇島技師學院）