淺談物聯網的應用與發展趨勢

董世秋

[摘 要] 物聯網是信息時代一次重要的革命，其目的在于實現全球化的物物相連。本文針對物聯網的應用與發展進行介紹與分析。

[關鍵詞] 物聯網；信息時代；全球化；應用；發展

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 17. 039

[中圖分類號] TP391 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）17- 0066- 02

1 概 述

1.1 物聯網的定義

物聯網是指“物物相連”的互聯網，一個可以覆蓋世界上所有事物的互聯網。將需要聯入物聯網中的物體通過裝入射頻識別（RFID，Radio Frequency Identification）裝置、紅外感應器、全球定位系統（GPS）等傳感設備按約定的協議連在一起形成智能網絡，各個物品之間可進行信息通訊、交換，管理者通過終端，如：手機、電腦等，實現對這些物體的識別、定位、監控和管理。相對于互聯網來說，物聯網具有兩個顯著的特點：首先，互聯網是物聯網的核心與基礎，物聯網是在互聯網基礎上的擴展與延伸；其次，物聯網突破了互聯網的局限，將用戶端延伸到任何物品。

1.2 物聯網的技術架構

物聯網的網絡結構分為3個層次：傳感網絡層、信息傳輸網絡層及信息應用網絡層。其中，傳感網絡層是以RFID、傳感器、二維碼等為基礎用以識別和采集信息，并利用射頻識別技術實現一定范圍內發射與識別。這些巨量信息通過信息傳輸網絡層利用現有的三網或者下一代 NGN網絡實現遠距離無縫傳輸，并將對這些信息分析處理后的結果提供給信息應用層。此時信息應用網絡層，也就是輸入輸出終端，如：智能手機、家電控制器等。信息應用層通過數據處理或提供解決方案為用戶提供功能豐富的服務，如：查詢、監控等。隨著物聯網的進一步發展，信息應用層將會應用于各個領域，為我們的生活與工作帶更多的方便。

2 物聯網的應用

2.1 物聯網應用的領域

物聯網的應用遍及各個領域，如：智能交通、公共安全、環境保護、智能檢測等，涉及人類生產生活的方方面面。據有關預測，物聯網全面應用的業務量規模將達到現有人與人之間通信量的30 倍。目前世界上已經出現了一些物聯網的初步應用，下面將作簡單介紹。

首先，中國移動和上海世博局在2009年發布了RFID-SIM 手機卡，用戶通過手機購買門票，刷手機入會，并在園內可通過刷手機進行各項消費。其次是智能電表的應用，即電表上安裝傳感器，供電部門隨時都可了解用戶用電情況，以便進行實時監測、用電檢查等。另外，物聯網也用于物流管理，即在物流商品上加入傳感節點，可以掌握物品下單、制造、包裝、運輸、配送以及服務等每一個環節的狀態。在公共安全領域方面，物聯網的出現解決了很多問題，如機場安全控制等。對于教育行業，物聯網可以構建智能化教學環境，豐富、拓展教學活動，便于教學管理。在食品行業中，從食品的生產到售出都以特定的二維碼作為識別標識，可追蹤其每一個生產環節的信息，從而有效地實現對食品安全問題的監控，提升國內食品安全的質量。

2.2 物聯網的應用成果

目前，我國物聯網應用仍處于起步階段，以RFID、傳感器、M2M 等項目的應用為主。大部分物聯網應用為小規模或實驗性質，覆蓋全國的或大規模區域性的應用比較少。我國物聯網的應用推廣采用的是以點帶面的方式，在各行業領域逐漸擴大規模，加上國家和政府的大力支持，以及相關學術界的積極配合，現在已經形式了相對統一的標準協議，促進了物聯網的發展。概括來講，當下RFID 的應用已經相對成熟，而無線傳感器等技術應用仍處于探索階段；從實際情況來看，RFID應用已大量出現在交通、物流、醫療等領域，但智能化程度還有待提高，無線傳感器技術的應用仍處于研發和試用階段。雖然我國在物聯網方面的應用水平并不落后于發達國家，但是相關重要技術與設備的制造技術與成本仍與發達國家有很大差距。

3 物聯網的發展

3.1 物聯網發展所存在的問題

我國物聯網產業發展仍處于初級階段，在技術、 標準、 產品和市場等方面還有很多不夠完善的地方，目前仍有很多問題亟待解決，下面將對存在的這些問題加以分析：

第一，核心技術的知識產權問題。這是制約我國物聯網發展的重要問題。物聯網發展所必需的核心技術主要有：RFID高端芯片、傳感器關鍵技術、云計算技術等。但我國的這些技術都不夠前沿，且大部分高端產品已被國外廠商壟斷。

其次，行業標準問題。物聯網的發展需要先解決統一的體系架構、協議、業務管理平臺以及標準化模塊。只有解決這些問題才能真正實現物聯網產業的規模化發展。

第三，安全問題。這不僅需要技術層面的提高，還需要法律層面的保障。

第四，IP 地址問題。根據物聯網的定義，在物聯網內的任何物品都有被尋址的可能，因此每一個物品都需要一個IP地址，而IPv4 將耗盡，需要 IPv6 來支撐，還需要解決兼容問題。

第五，產業鏈壁壘問題。物聯網的發展需要整個產業鏈的共同努力，通過上下游產業、跨專業的聯動，從而形成產業聯盟，共同推動物聯網發展。

3.2 物聯網發展的趨勢與預期

全球物聯網產業在未來將朝著規模化、協同化和智能化方向發展，以物聯網應用帶動其整個產業將是全球各國的主要發展方向。規模化發展是指隨著世界各國物聯網技術與應用的不斷推進，物聯網在各行業領域中的規模將逐步擴大，特別是一些國家和政府項目將會吸引大量有實力的企業進入這一領域，推動物聯網發展進程。協同化發展則指隨著產業和標準的完善，物聯網中不同物體、企業間、行業以及地區或國家之間的信息互聯互通互操作將形成開環模式，最終形成全球化物聯網體系。智能化發展指物聯網將從目前簡單的物體信息的識別與采集發展為可實時感知、網絡交互和可控可用的真正意義上的物聯網，實現信息在真實和虛擬世界之間的智能化交流。

4 結 語

總的來說，物聯網是全球化發展的必然趨勢，對我國未來的經濟社會發展具有重要的價值。但需要正視的是，我國物聯網的發展仍于起步階段，我們要努力學習和引進發達國家的先進技術與理念，還需要總結反思物聯網發展過程中存在的問題和所走的彎路，以便更好地確定我國物聯網的概念、標準與發展方向。

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