城市物聯網項目建設問題簡析

物聯網是指通過射頻識別技術、傳感器技術、智能嵌入式技術、全球定位系統、激光掃描器等前端設備按約定協議將相關物品與互聯網連接以進行物品的標識、感知、信息處理、通訊，實現人對物品或物物之間智能識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

物聯網被認為是吻合第五次“十五年周期律”的概念，將對社會發展產生巨大的影響，因而受到了各國的高度關注，各國紛紛出臺政策和計劃來搶占新一輪技術的制高點。溫家寶總理強調要著力突破傳感網、物聯網關鍵技術，及早部署后IP時代相關技術研發，使信息網絡產業成為推動產業升級、邁向信息社會的“發動機”。

一、城市物聯網項目建設規劃

當下國內很多城市都在根據自身的實際情況制定相應的城市發展規劃，多數城市已提出了建設智慧城市的口號。智慧城市建設是一項復雜的工程，需要通過對不同行業系統的探索、改進，通過重點建設一批社會應用示范項目、以點帶面、逐步深入的方式形成長效高效運作機制，逐步整合，直至形成完善的物聯網產業體系和空間布局。

城市物聯網項目的建設規劃可以考慮從以下方面展開：

一是環境監控。環境質量監控，包括對水源質量、林業環境、空氣質量和輻射強度等質量的監控；移動源監控，主要是對醫療廢棄物、探傷機等污染源的實時監視，以及對機動車交通污染排放的監控；結合環保治理措施，建立環境預警和應急處理系統。

二是智能安防。利用RFID、視頻傳感器、智能圖像分析、網絡傳輸等信息技術，利用現有的電信網等，建設具有人口動態實時管理功能的社區智能安防應用系統，實現門禁管理系統與公安報警信息平臺的對接。

三是智能交通。通過埋地線圈、攝像探頭等傳感設備獲得交通流量信息，建設交通信息互動發布平臺，通過互聯網、道路顯示通知系統向社會提供實時交通流量信息和出行建議；實現根據交通流量信息對交通信號機實行實時智能控制，優化交通調度、改善用戶出行體驗。

四是物流管理。通過RFID技術的應用，實現采購、入庫、出庫、調撥、裝配、運輸等環節的精確管理，降低庫存、運輸和制造的成本，同時智能采集實時信息，為用戶提供優質的信息和咨詢服務，為物流企業提供最佳策略支持。

五是樓宇節能管理。利用傳感器技術，整合建筑物中的各種電器設備，對建筑內的各種電器設備進行協調統一和智能管理，合理化降低電能的消耗。

六是智能電網。形成以物聯網技術為核心的雙向信息通信、遠程監控、信息存儲和負荷分配，減少電網能源浪費，提高能源利用效率；實現智能電網中的遠程讀取、雙向交互功能。

七是醫療。利用無線射頻技術，對醫務人員、患者和醫療物品進行實時管理。利用無線遙感技術和現有網絡系統，實現遠程醫療服務和專家系統等功能。建設患者的電子病歷檔案系統。

八是精準控制農業。利用傳感器技術，實現作物生長敏感條件如溫度、濕度、光照、二氧化碳、土壤微量元素等的實時監控，以短距離無線通信技術進行數據傳輸并通過與專家系統的比對，完成反饋調節（如通風、滴灌、控溫、補光等），實現農業生產的精準化和智能化。

二、物聯網項目架構

物聯網系統的基本應用結構如圖 1所示。首先通過智能感知前端收集所需要的各類信息，包括環境信息、視頻信息、身份信息、地理標志等，感知前端將這些信息通過各種形式的網絡傳送至上層的智能應用決策層，智能應用決策層對采得的信息進行存儲、判斷和自動決策，將決策操作信息通過網絡層反饋至前端控制設備和感知前端，通過對這些設備的控制調節，實現對外界環境的智能反應，這些過程綜合成為每一個應用系統。

現階段的智能感知前端和控制設備主要依靠智能傳感器，射頻技術前端，嵌入式設備的開發；網絡層則應用了包括電信網，移動網，無線局域網等各種網絡技術；管理服務層要實現基于實際應用環境的對數據的智能處理、數據挖掘和決策等。

三、項目建設關鍵問題

物聯網作為前沿綜合交叉技術，項目建設過程中可能遇到各種技術類或非技術類的問題。

（一）信息安全問題

物聯網所希冀達到的便利數據獲取和控制技術將為生活的各方面帶來極大的便利，而在實施中要保證系統的信息安全則會是一項相當復雜的工程。如，感知層應用的標示和感知前端采用的射頻技術目前存在受成本制約、易被物理竊聽、物理攻擊和信道攻擊甚至信息篡改等安全隱患。物聯網中傳送的個人信息和安全信息（如位置信息、病歷信息、安防信息等）在架構的任何一層發生泄漏都會帶來個人或國家的重大損失。物聯網中信息的合法有序使用必須依賴相關政策和法律法規的規范，也必須依賴相關安全技術體系的建立與形成，但在當前還存在著諸多的欠缺與不完善。因此行業項目建設過程中，系統的自我信息安全保障建設格外重要，對于物理設備的認證和訪問機制以及對邏輯數據的加密處理都是要特別關注的技術問題。

（二）智能前端選擇

各類感知前端作為物聯網的基礎，實現對物理世界的全面感知。正是這種無所不在的感知和已經足夠成熟的互聯網絡，構成了物聯網的核心依據。同時物聯網的結構對傳感器前端制造提出了新的挑戰：

1. 需要向智能化、網絡化發展。物聯網需要的物理前端不僅僅是傳統意義上的傳感器，需要兼備數據處理甚至是控制功能，而且從物聯網結構可以看到數據的傳輸都需要應用網絡來實現，網絡功能的集成是不可缺少的，無論是應用現場總線網絡還是各種形式的無線局域網。

2. 作為前端數據采集設備，要求實現長期穩定的工作和大量應用，這就要求前端設備設計更低的功耗和更加穩定的性能，不需要太多的后期維護和更換工作。

3. 通信接口的標準性和可擴展性。不同的應用系統可能采用不同的中間層數據通信接口，為方便實現與不同應用系統的數據交互和功能擴展，通信接口的選擇和論證也是必須考慮的問題。

4. 作為大量應用的設備，成本會成為其推廣的阻礙。

（三）應用標準問題

物聯網的概念涉及到社會和個人生活的方方面面，作為溝通物理世界和虛擬世界的革命性設想，統一標準體系的建立難度相當大，需要各行業的溝通與共同努力，要經歷漫長的過程和分階段探索與論證。物聯網的設想是開放和共享的， 只有全球的物聯網進行合作互聯，才能更好地發揮物聯網設想的作用。但由于物聯網涉及到下一代信息網絡和資源的掌控和利用，各國都希望能占領該領域的制高點，掌握一定的話語權。因此物聯網既為國際間合作創造了良好機遇，也帶來了巨大挑戰和競爭。例如在RFID標準方面，現有的ISO（國際標準化組織），EPC Global（由國際物品編碼協會EAN和美國統一代碼委員會UCC聯合成立，負責EPC網絡的全球化標準），日本的Ubiquitous ID Center（泛在中心，一直致力于本國標準的RFID產品開發和推廣，拒絕采用美國的EPC編碼標準）三大組織制定的編碼體系互不兼容，給物流等方面的全球化應用帶來了極大的阻礙。為了減少項目建設過程中相關的的標準技術改造風險和損失，對相關技術標準的調研和國家相關動態關注是非常必要的。

物聯網的發展是社會前進的必然，擁有著美好的前景，但在發展的道路上，也必將面臨各種困難，克服這些困難，需要在實踐中共同探索與努力。而如何科學統籌規劃，使項目建設少走彎路，從而在物聯網建設競爭中搶得先機，是應當加以重視的問題。

（責任編輯：趙靜）