基于物聯網的前景分析

向軍　張聆勻

摘 要：隨著網絡的不斷發展，網絡與生活息息相關，物聯網應運而生。物聯網是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的又一次信息產業浪潮，它通過各種信息傳感設備將現實世界的各種物件連通，形成互連的網絡。本文對物聯網的現狀與發展作了一定的研究。

關鍵詞：物聯網；智能技術

1 物聯網的相關概念

物聯網是在計算機互聯網的基礎上，利用射頻識別、無線數據通信、計算機等技術，構造一個覆蓋世界上萬事萬物的實物互聯網。物聯網內每個產品都有一個唯一的產品電子碼，叫做EPC，通常EPC碼被存入硅芯片做成的電子標簽內，附在被標識產品上，被高層的信息處理軟件識別、傳遞、查詢，進而在互聯網的基礎上形成專為供應鏈企業服務的各種信息服務，就是物聯網。RFID是能夠讓物品“開口說話”的一種技術。在“物聯網”的構想中，RFID標簽中存儲著規范而具有互用性的信息，通過無線數據通信網絡把它們自動采集到中央信息系統，實現物品（商品）的識別，進而通過開放性的計算機網絡實現信息交換和共享，實現對物品的“透明”管理。

2 物聯網的關鍵技術

物聯網要實現物與物之間的感知、識別、通信等功能需要有大量先進技術的支持。目前物聯網關鍵性的技術包括：感知事物的傳感器網絡技術，聯系事物的組網和互聯技術，判別事物位置的全球定位系統，思考事物的智能技術，認識事物的射頻識別技術RFID。

2.1 傳感器網絡技術

傳感器是機器感知物質世界的“感覺器官”，能夠探測、感受外界的信號、物理條件或化學組成，并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。目前傳感器節點技術的研究主要包括傳感器技術、RFID射頻技術、微型嵌入式系統。其中傳感器技術是研究的重點，因為傳感器節點技術是傳感網信息采集和數據預處理的基礎和核心，而傳感器技術則是傳感器節點技術的前提。

2.2 組網和互聯技術

傳感器組網和互聯技術是實現物聯網功能的紐帶，主要研究方向包括：構建新型分布式無線傳感網絡組網結構；基于分布式感知的動態分組技術；實現高可靠性的物聯網單元冗余技術；無縫接入、斷開和網絡自平衡技術。

2.3 全球定位系統

全球衛星定位系統（GPS）是一種結合衛星及通訊發展的技術，利用導航衛星進行測時和測距從而實現物體的精確定位

2.4 智能技術

智能技術是為了有效地達到某種預期的目的，利用知識所采用的各種方法和手段。通過在物體中植入智能系統，可以使得物體具備一定的智能性，能夠主動或被動地實現與用戶的溝通，也是物聯網的關鍵技術之一。主要的研究內容和方向包括：人工智能理論研究、先進的人-機交互技術與系統、智能控制技術與系統、智能信號處理。

3 物聯網的應用

物聯網與其說是網絡，不如說是應用。對物聯網的定義、內涵及特征的梳理讓我們認識到，物聯網是一整套立體的、豐富的、適應性很強的概念體系。

3.1 物聯網在智能城市中的應用

國內的一些地方已經開始對物聯網進行了應用性開發，運用物聯網技術，上海移動已為多個行業客戶度身打造了集數據采集、傳輸、處理和業務管理于一體的整套無線綜合應用解決方案。最新數據顯示，面向物流企業運輸管理的“e物流”，將為用戶提供實時準確的貨況信息、車輛跟蹤定位、運輸路徑選擇、物流網絡設計與優化等服務，大大提升物流企業綜合競爭能力。

3.2 物聯網在能源管理與公共事業中的應用

預計到2020年，中國將成為世界上最大的能源消費國。由于電網系統效率低下，發電和輸電過程中浪費非常嚴重。現在，我們可以利用高科技對事物有更透徹的感知和度量，不管是安裝在室內的計量器還是發電廠里的渦輪。對于電力提供商而言，智慧的電力意味著更高的電力的可靠性和電力質量，更短的停電恢復時間，進而實現更高生產率和對電力潛在障礙的防護，從而更精確地預測需替換的資產設備及支出。智能電表與停電智能管理已經應用。

3.3 物聯網在交通管理中的應用

交通規劃者已開始努力促成多個系統的集成，并在各種交通類型、多個城市甚至國家或地區之間整合費用和服務。智慧的交通系統可以縮短人們的空間距離，也可保護環境（如改善空氣質量、降低噪音污染、延長資產生命周期、保護古跡、景點、住宅）。

3.4 物聯網在物流業中的應用

物流供應鏈，中國物流成本所占GDP百分比一直都高于發達國家，這反映出供應鏈運營效率低下的體制性問題。僅以2006年為例，中國物流成本占整個GDP的18%，而日本為11%，美國為8%，歐盟僅為7%。在這18%中，運輸成本總計超過55%，而存儲成本達30%。法規、基礎設施和運營等三大瓶頸是中國供應鏈低效的深層原因，這不僅削弱了中國企業的競爭力，也會妨礙內部貨物流以及國內需求的擴大。智慧的供應鏈將促使物理網絡和數字網絡融合，將先進的傳感器、軟件及相關知識整合到系統中。智慧的供應鏈的價值在于我們可以從各種數據中抽取有價值的信息。包括基于地理空間或位置的信息、關于產品屬性的信息、產品流程、條件、供應鏈關鍵業績指標等，以及數據流的速度。智慧的供應鏈可以滿足21世紀的需求，它可以提高效率（如動態供求均衡、預測事件檢測和解決、旨在降低庫存的庫存水平和產品位置高度可視性）、降低風險（例如降低污染和召回事件的發生頻率及其影響、減少產品責任保金、減少偽劣消費產品），也能減少供應鏈的環境保護壓力（如降低能源和資源消耗、減少污染物排放）。

3.5 物聯網在通信行業的應用

通信行業，在“2009年中國國際信息通信展覽會”上，中國移動展出了手機支付，這就是典型的物聯網概念應用。手機支付實際上主要是手機SIM卡的更換，由普通SIM卡更換為RFID-SIM卡，而不需要對手機進行更換。用戶在消費時，只需要將手機從接收器上輕輕一掃，就可以方便進行各種購物，以及獲得詳細的費用清單。中國電信一直在推介自己的全球眼技術，其實就是遠程監控的物聯網應用。比如上海海關都采用中國電信的遠程監控系統，通過畫面可以對貨物進行通關檢查，也減少人力。中國聯通日前在上海推出了公交卡手機，通過刷手機可以實現公交車票支付，這些都是典型的應用。

其它如醫療、城市建設、精細農業等也已展開應用。

物聯網在各個領域的應用現狀和未來的發展狀況表明，各個行業對于物聯網的需求程度不一，側重點更是千差萬別。基于目前物聯網技術的發展狀況，可以預見，物聯網正在快速地走進人們的生活，它的實際應用將分以下三個步驟實現：實現物體的自我感知功能；物與物之間相互聯系，交換信息；系統通過分析物聯節點的信息，做出最優化的調整策略，控制整個系統超優化方向做出改變。

4 物聯網在發展中面臨的問題

已經被普遍認為將引爆第三次信息技術革命的物聯網，正在全球范圍內掀起一股熱潮。隨著我國政府對物聯網的重視，物聯網熱潮開始在國內受到普遍的關注。做為通信運營商，我們應該清醒的了解我國當前物聯網產業還處在零星應用啟蒙期，距離關鍵應用的形式以及大規模產業化推廣還存在差距。目前物聯網更多的是一種概念上的推廣階段，物聯網的發展需要全社會的共同努力。我們要清晰梳理出物聯網發展面臨的問題。

4.1 短時間內產業鏈缺少推力

從物聯網的產業來講，物聯網是一個超大規模的產業，它的市場價值將是互聯網的30倍，是下一個萬億級通信產業……無論是國內還是國外的市場分析材料都在宣揚物聯網巨大的市場價值。無論是新興的技術還是完美的應用，它們的推廣不是在于多么先進，而是取決于市場需求帶動產業鏈的成長。物聯網的應用遍及公共事業、交通物流、政府辦公、市政管理、公共安全、安全生產、金融保險、醫療衛生、教育文化、旅游產業、能源環保、氣象水文、農業服務、工業監測、智能家居、老人護理、個人健康等等各個領域、各行各業，億萬物品皆有應用！做為物聯網發展的引導者，我們需要做的不僅是物聯網概念的宣傳者，我們更需要做的是物聯網需求的發掘。只有用戶需求不斷滿足，才能帶動物聯網產業鏈的成長，為物聯網發展營造一個良好的發展環境。

4.2 標準統一及技術瓶頸

我國目前物聯網的主要應用仍然是單純的RFID應用，雖然電力、環保行業正在逐漸普及智能電能、數據環保等物聯網應用，但大部分的行業需求仍是市場空白或試點期間。我國物聯網部分關鍵技術亟待突破，如傳感芯片、物聯網的統一標準等技術較其他發達國家差距較大，仍有大量未預見問題將陸續浮出水面。

5 結束語

目前物聯網的發展正處起步階段，仍然面臨技術完備性不足、產品成熟度低、成本偏高等諸多制約因素，但目前良好的外部環境，將有利于這些問題的解決。相信在不久的將來我們一定會看到一個充滿生機與活力的物聯網。