淺析物聯網技術與產業發展

江蘇賽聯信息產業研究院 馬 寧

淺析物聯網技術與產業發展

江蘇賽聯信息產業研究院 馬 寧

隨著新一代信息技術在全社會的廣泛應用，信息化不斷的與工業化、農業現代化和城鎮化深度融合。物聯網從提出到發展，正在從概念向應用推廣階段發展。物聯網應用逐步滲透，是新一代信息技術推進和深化的體現，是新一代信息技術和社會深度融合，提供泛在服務，推動社會發展的過程。

物聯網的本質

對物聯網（IOT：Internet of Things）的通用理解是在“互聯網概念”的基礎上，延伸擴展到物品與物品之間，進行信息交換和通信的一種網絡概念。

歐盟定義的物聯網是對互聯網的擴展，從連接計算機到各種物品。ITU的定義重點強調了4A的實時鏈接，即任何時候，任何地點，任何人可以連接任何物品。

物聯網的本質，是新一代信息技術推動社會發展的手段，是為社會的每個單元（這個單元可以是一個物品，也可以是個人、家庭或者是一個組織）提供標識、感知、智能處理和通信連接的能力，從而滿足社會生產力發展的需求。物聯網的特征是能夠實現更好的信息感知，提供更加智能的數據分析，構建更加便捷的生產、生活環境，通過豐富的應用提供泛在的服務。

物聯網技術發展趨勢

從物聯網技術發展來看，主要集中在以下三個方面，一是各類傳感器與傳感節點技術，包括無線電射頻識別（RFID）技術和其他近場通信的設備技術。第二個方面是無線傳感器網絡（WSNs），即由大量感知、處理、計算能力的微節點形成的組網和協同處理技術。第三個方面是M2M服務的平臺，即各類應用通過M2M平臺實現雙向通信，包括各類M2M終端、M2M的應用和業務管理平臺。

隨著物聯網的發展，物聯網技術逐漸呈現出一些特征需求，一個是嵌入化，更加貼近被感知的主體，這些微型的傳感器不知不覺已經滲透到人們的生活當中。第二個是泛在化提供了更加廣泛的互聯，這些鏈接為泛在感知和計算提出了需求。第三個就是大量的泛在感知設備產生了海量的數據，這些數據積累創造了更多的應用價值，讓數據產生了智慧。第四就是智能化和智慧化的趨勢，產生出的情景感知和桌面制造將會對控制提出更高的要求。這些需求同樣離不開系統集成的技術、應用抽象標準化技術和共性業務支撐技術。這些技術終將帶來再一次巨大的產業革命。

普適計算（Pervasive Computing）。隨著物聯網技術向泛在化、多技術融合發展，普適計算和群智感知起到了重要的支撐作用。普適計算是馬克·維賽爾（Mark Weiser）在互聯網剛剛興起的時候提出的。隨著無線技術和移動互聯網的演進，計算的模式也隨之演進，從桌面的分布式計算到移動計算，再發展到普適計算，普適計算的目的是為了適應廣泛部署、微型化且具備一定計算能力的普適設備（智能傳感器），充分結合互聯網技術，實現泛在、無縫、透明的計算支持和服務。

普適計算技術的應用本身就是一個多技術的融合，普適計算的應用為物聯網演進提供了必要的技術支持。計算模式的演變，實現了空間融合和環境角色的轉變；服務模式的演變，向自主行為、技術隱藏轉變；網絡體系的演變，網絡的無限延伸和動態結構充分體現異構性；應用環境的演變，形成了新的資源和信息管理、服務集成的機制。普適計算經歷了將近20年的豐富和完善，關鍵技術也在不斷突破，它必將成為物聯網發展的一個關鍵支撐。

群智感知（Crowd sensing）。群智感知是基于智能終端（各類傳感器）參與感知數據的搜集，并通過大數據挖掘，實現群體數據協同計算和社會化融合。

群智感知的技術更多的應用到物聯網、智慧城市當中的情境感知和識別，通過感知、捕獲、數據挖掘和處理，迅速建立海量數據、異構數據的關聯關系，實現虛擬和現實結合的混合式系統。群智感知需要自主群體協作機制和多數據協同，需要通過多維度分析保證數據提取的速度和效率。群智系統和技術將成為物聯網應用發展的重要技術手段支撐物聯網的發展。

萬物互聯(Internet of Everything)。IT研究與咨詢公司Gartner對未來行業中產生重大影響和具有戰略意義技術與趨勢做出了預測，我們正從今天的“物聯網”(IoT:internet of things)走入“萬物互聯”(IoE:internet of Everything)的時代。將人和信息加入到互聯網中，將會得到一個集合十億甚至萬億連接的網絡。Gartner公司指出企業不應該將思路局限在物聯網(Internet of Things)上，因為萬物互聯終將接替物聯網。

思科預測，到2020年370億的智能物體會通過網絡實現連接，將物理世界通過互聯網實現連接，通過在泛在網絡上傳感器的廣泛使用，日常的生活物品將能夠互相連接并且變得智能化。羅伯特?梅特卡夫認為，網絡的價值與聯網的用戶數的平方呈正比。從本質上講，萬物互聯，使得網絡的價值令人難以置信的強大。

物聯網與新一代信息技術的關系

物聯網與云計算

物聯網提供的各種服務離不開云計算的支持。云計算的本質是IT和服務資源最大化的利用，并且能夠按需提供個性化的服務。物聯網通過將射頻識別技術、傳感技術的運用，將各種物體充分連接，通過泛在網絡將采集到的各種實時信息送達數據處理中心進行匯總、分析和處理。云計算是實現物聯網的核心，運用云計算模式使物聯網中以兆計算的各類物品的實時動態管理和智能分析變得可能。云計算促進物聯網和互聯網的智能融合。物聯網和互聯網的融合，需要更高層次的整合，需要“更透徹的感知，更安全的互聯互通，更深入的智能化”。這同樣也需要依靠高效的、動態的、可以大規模擴展的技術資源處理能力，而這正是云計算模式所擅長的。同時，云計算的創新型服務交付模式，簡化服務的交付，加強物聯網和互聯網之間及其內部的互聯互通，可以實現新商業模式的快速創新，促進物聯網和互聯網的智能融合。

物聯網與大數據

物聯網創造了新的經濟形態，實現了人與機器的智慧融合、信息世界與物理世界的智慧融合，它的內涵就是大數據。每個人都是數據的生產者、擁有者和消費者，這些數據經過海量分析和提取，將為下一次的工業革命提供“原材料”。Intel預計2015年每人每天產生的數據量將超過1TB，其中最主要的數據是感知數據和社交媒體數據。大數據是物聯網應用的關鍵技術，是云計算平臺重要的數據支撐手段。大數據促進了物聯網實體應用的擴大，滿足了以應用為核心的數據增長的需求，對網絡的傳輸、承載能力以及對軟件和芯片技術適應大數據物聯網協同融合提出了更高的要求。物聯網應用的擴大將帶動大數據的發展，大數據也將推動物聯網發展的目標。

物聯網與移動互聯網

物聯網的發展，是以移動技術為代表的普適計算和泛在網絡發展的結果，帶動的不僅僅是技術進步，而是通過應用創新帶動經濟社會形態的變革。物聯網應用服務便捷性的需求，對移動互聯網的泛在性提出了要求。移動互聯網已經超越桌面互聯網，智能手機、平板電腦、電子閱讀器(電紙書)已經成為重要終端，電視機、車載設備正在成為終端，冰箱、微波爐、油煙機，甚至眼鏡、手表等穿戴物，都可能成為泛終端。在移動互聯網、云計算、物聯網等新技術的推動下，傳統行業借助移動互聯網構建企業APP和推廣平臺，同時重構了移動端的業務模式。大量互聯網業務遷移到移動終端上，更加重視用戶體驗。移動互聯網的發展促進了物聯網應用商業模式的多樣化，移動互聯網已融入生活與商業社會，跨平臺的互聯互通為物聯網的快速發展打下基礎。隨著大數據相關技術的發展，對數據挖掘的不斷深入，針對用戶個性化定制的應用服務和營銷方式將成為發展趨勢，它將是移動互聯網和物聯網發展的有力支撐。

物聯網與智慧城市

智慧城市的本質是在城市的建設和管理中導入先進的信息通信技術和解決方案，從而提高城市管理水平、改善市民生活質量，促進產業發展和降低對環境的壓力，實現生活、產業和公共領域的智慧化。智慧城市有五個本質特征，首先有泛在的網絡基礎設施。第二是物聯網技術的廣泛深入應用。第三是智慧城市的應用建立在云計算平臺上，實現云服務。第四是有智慧產業的支撐。第五是智慧城市將改變城市運營管理模式，有配套政策和保障機制。智慧城市的建設將推動物聯網的應用發展，物聯網技術的發展，將廣泛應用于民生、政務、城市管理和產業發展中。

隨著社會的發展，第三次信息技術的革命將圍繞云物移大智（云計算、物聯網、移動互聯網、大數據、智慧城市）應用落地、商業模式的不斷進步，推動第三次工業革命的進程。低碳綠色、新材料、3D打印、智慧化將對工業經濟和社會形態產生巨大影響，第三次信息技術浪潮必將推動第三次工業革命的到來。

物聯網產業發展面臨的問題和應對策略

目前，在全球范圍內物聯網產業正處于起步發展階段，物聯網技術發展和產業應用具有廣闊的前景和難得的機遇。物聯網是我國戰略性新興產業的重要組成部分，對加快轉變經濟發展方式具有重要推動作用。國家陸續出臺相關政策文件、制定“十二五”發展規劃，目的是推進我國物聯網有序健康發展。

1. 發展核心技術，突破技術瓶頸

物聯網核心技術主要在以下幾個方面，一個是傳感器的技術水平，包括嵌入式軟件、解碼芯片位置技術等，傳感器實現微型化、低功耗、高可信。二是傳輸技術，近場通信和傳感器節點研發以及智能管理傳輸網絡。三是海量數據存儲和處理技術，包括數據挖掘、智能分析等軟件和數據庫的研發。四是共性技術的協同和集成，包括模組構建、微型化制造、信息安全等技術研發。

2. 加強頂層設計，堅持應用引領

物聯網技術具有滲透性和廣泛性的特征，需要在應用示范、技術集成、商業模式這三個方面加強頂層設計，實現應用規劃模塊化，技術規劃集成化，模式規劃商業化。發揮產業鏈上下游的協同作用，積極在基礎設施和安全保障領域、社會管理和民生服務領域、經濟運行和重點行業實施示范應用，形成通用、標準、自主可控的應用平臺和市場化運作機制，促進應用、技術、產業的協調發展。

3.加強標準制定，協調產業發展

積極推動自主技術標準的國際化，逐步完善物聯網標準體系。在感知技術、網絡通信、應用服務及安全保障等領域的國內外相關標準，做好整體布局和頂層設計。推進共性和關鍵技術標準的研制，加強統籌和地區協調，制定重點行業的應用標準，并形成推廣價值。通過標準制定和建立推進傳感制造產業、泛在通信產業、物聯網應用服務產業的大力發展。

4. 加強信息安全，提升服務能力

建立信息安全保障機制，研究物聯網信息安全頂層設計，保障物聯網信息采集、傳輸、處理、應用等各環節的安全可控。一方面積極開展信息安全技術的研發工作，推動關鍵技術的國際標準化進程。另一方面做好網絡基礎設施的安全規劃和設計，保障信息網絡的暢通、融合、穩定、泛在的基本能力，同時加強安全保障體系建設，建立安全風險與系統可靠性評估機制，保障物聯網應用的安全可靠。通過整合公共服務資源，搭建專業化服務平臺，在共性技術、測試認證、知識產權、人才培訓、推廣應用、投融資等方面加強合作，促進物聯網技術創新、應用推廣和產業化。