1 引言

　　在2005年11月17日的信息社會(huì)世界峰會(huì)上，國(guó)際電信聯(lián)盟(International Telecommunication Union， ITU )提出了有關(guān)“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，物聯(lián)網(wǎng)把互聯(lián)網(wǎng)和一切物品利用傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信、射頻技術(shù) (RFID)等傳感設(shè)備銜接，從而進(jìn)行相互通信和替換信息來(lái)達(dá)到識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理能力的目標(biāo)。2005年，ITU曾經(jīng)繪畫了“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代的場(chǎng)景：當(dāng)一位工作文員操作電腦出現(xiàn)了錯(cuò)誤時(shí)，電腦就會(huì)自動(dòng)提示：出差在外忘帶重要文件時(shí)，公文包會(huì)自動(dòng)提醒主人;新鮮食物放入冰箱時(shí)，冰箱會(huì)自動(dòng)“提醒”對(duì)溫度的要求等。

　　1.1 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

　　物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展被確定為各個(gè)國(guó)家戰(zhàn)略的核心。眾多國(guó)家中尤其是美國(guó)最為重視物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略地位，美國(guó)情報(bào)委員會(huì)(National Intelligence Committee)發(fā)表相關(guān)報(bào)告指出要求把物聯(lián)網(wǎng)作為6種關(guān)鍵技術(shù)之一。傳感器網(wǎng)絡(luò)不僅是“在國(guó)防和經(jīng)濟(jì)兩方面的至關(guān)重要的技術(shù)” 而且以“智慧地球” 為重點(diǎn)規(guī)劃，在國(guó)家層面得到改善。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)概念模型

　　1.2 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程

　　1.2.1 概念提出期

　　14年前美國(guó)高等學(xué)府第一次提出有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)定義：把一切物體和事物利用射頻技術(shù)、通信技術(shù)或者其它傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)銜接，達(dá)到對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的管理與識(shí)別，是計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)后的新科技產(chǎn)業(yè)潮流，甚至可能會(huì)超過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的作用。

　　1.2.2 正式提出期

　　在2005年，社會(huì)世界峰會(huì)年度報(bào)告中曾指出國(guó)際電信聯(lián)盟對(duì)物聯(lián)網(wǎng)定義的深層涵義做了深刻解釋，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的目標(biāo)原來(lái)是從時(shí)時(shí)處處連接到的人，現(xiàn)在可以進(jìn)展到與一切物體相連的狀況，它們之間的銜接就形成物聯(lián)網(wǎng)。

　　1.2.3 技術(shù)研究與試驗(yàn)期

　　現(xiàn)在世界許多國(guó)家都準(zhǔn)備投資巨額資金來(lái)進(jìn)行探索和研究物聯(lián)網(wǎng)，而且還開啟了以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的“智慧地球”、“感知中國(guó)”、“U-Japan”、“U-Korea”等各國(guó)和地區(qū)戰(zhàn)略計(jì)劃。完整而成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息管理和傳感等技術(shù)的產(chǎn)業(yè)正步入應(yīng)用試驗(yàn)結(jié)算。

　　2 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

　　2.1 射頻識(shí)別技術(shù)

　　射頻識(shí)別技術(shù)是由下面幾個(gè)方面結(jié)合而成，第一，是在某一個(gè)事物上有標(biāo)識(shí)的對(duì)象，是標(biāo)簽;第二，閱讀器，讀取或者寫入附著在標(biāo)簽上的信息，可以是靜態(tài)，也可以是動(dòng)態(tài)的;第三，天線，是用在讀取器和標(biāo)簽之間做信號(hào)的傳達(dá)。在生活應(yīng)用中要求相關(guān)的軟硬件的匹配。

　　射頻識(shí)別技術(shù)利用優(yōu)越的條件，促使人類對(duì)事物(設(shè)施等在靜止或者動(dòng)態(tài)等狀態(tài)下的管理和自動(dòng)識(shí)別。該技術(shù)發(fā)展涉及的難點(diǎn)問(wèn)題是：如何選擇最佳工作頻率和機(jī)密性的保護(hù)等。

　　2.2 傳感器技術(shù)

　　有價(jià)值的信息不僅需要射頻識(shí)別技術(shù)，還要有傳感技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)常處在自然環(huán)境中，傳感器會(huì)受到環(huán)境惡劣的考驗(yàn)。所以，對(duì)于傳感器技術(shù)的要求就會(huì)更加嚴(yán)格、更加苛刻。

　　傳感器可以采集大量信息，它是許多裝備和信息系統(tǒng)必備的信息攝取手段。若無(wú)傳感器對(duì)最初信息的檢測(cè)、交替和捕獲，所有控制與測(cè)試都不能實(shí)現(xiàn)。即使是最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)，若是沒有信息和可靠數(shù)據(jù)，都不能有效地發(fā)揮傳感器本身作用。傳感器技術(shù)的突破和發(fā)展有3個(gè)方面：網(wǎng)絡(luò)化、感知信息、智能化。

　　2.3 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

　　網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)包含很多重要技術(shù)，其中M2M技術(shù)最為關(guān)鍵，該技術(shù)范圍應(yīng)用廣泛，不僅能與遠(yuǎn)距離，而且還能與近距離技術(shù)相銜接。現(xiàn)在的M2M技術(shù)以機(jī)器對(duì)機(jī)器通信為核心，對(duì)于建筑學(xué)、航空航天、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等行業(yè)是專業(yè)人士未來(lái)要努力實(shí)現(xiàn)的。

　　2.4 云計(jì)算

　　云計(jì)算是把一些相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電腦融合在一起的產(chǎn)物。它是利用分布式計(jì)算機(jī)計(jì)算出的信息和運(yùn)行數(shù)據(jù)中心改成與互聯(lián)網(wǎng)相近，使資源能夠運(yùn)用到有用的技術(shù)上，對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)和電腦做必要的咨詢。目的是把各種消費(fèi)進(jìn)行低成本處理并融合為功能完整的實(shí)體，還可以運(yùn)用MSP、SAAS等模式分布并計(jì)算到終端用戶。云計(jì)算是以加強(qiáng)改善其處理能力為重點(diǎn)，用戶終端的負(fù)擔(dān)也相應(yīng)降低，I/O設(shè)備也能夠簡(jiǎn)化，還可以對(duì)它的計(jì)算功能進(jìn)行合理的享受并運(yùn)用。例如百度等搜索功能就是它的應(yīng)用之一。

　　3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域

　　3.1 智能家庭

　　在家庭日常生活中，物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展使人能夠在更加便捷、更加舒適的環(huán)境中生活。人們可以利用無(wú)線機(jī)制來(lái)操作大量電器的運(yùn)行狀態(tài)，還可實(shí)現(xiàn)迅速定位家庭成員位置等功能，因此，利用物聯(lián)網(wǎng)可以對(duì)家庭生活進(jìn)行控制和管理。

　　3.2 智能醫(yī)療

　　在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域中。物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)傳感器與移動(dòng)設(shè)備來(lái)對(duì)生物的生理狀態(tài)進(jìn)行捕捉。如心跳頻率、體力消耗、葡萄糖攝取、血壓高低等生命指數(shù)。把它們記錄到電子健康文件里面。方便個(gè)人或醫(yī)生進(jìn)行查閱。還能夠監(jiān)控人體的健康狀況，再把檢測(cè)到的數(shù)據(jù)送到通信終端上，在醫(yī)療開支上可以節(jié)省費(fèi)用，使得人們生活更加輕松。

　　3.3 智能電力

　　在電力安全檢測(cè)領(lǐng)域中，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在電力傳輸?shù)母鱾€(gè)環(huán)節(jié)，如隧道、核電站等，而在這些環(huán)節(jié)中，資金也許達(dá)到千億元的龐大規(guī)模，比如南方電網(wǎng)與中國(guó)移動(dòng)之間的密切合作，通過(guò)M2M技術(shù)來(lái)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行管理。在大客戶配變監(jiān)控等領(lǐng)域下，自動(dòng)化計(jì)量系統(tǒng)開始啟動(dòng)，它使南方電網(wǎng)與中國(guó)移動(dòng)通信在故障評(píng)價(jià)處理時(shí)間方面得到一倍的減縮。

　　3.4 智能交通

　　以圖像識(shí)別技術(shù)為核心。綜合利用射頻技術(shù)、標(biāo)簽等手段，對(duì)交通流量、駕駛違章、行駛路線、牌號(hào)信息、道路的占有率、駕駛速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集和實(shí)時(shí)傳送，相應(yīng)的系統(tǒng)會(huì)對(duì)采集到的信息進(jìn)行匯總分類，并利用識(shí)別能力與控制能力進(jìn)行分析處理，對(duì)機(jī)動(dòng)車牌號(hào)和其它高檔車進(jìn)行識(shí)別、快速處置，為交通事件的檢測(cè)提供詳細(xì)數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)的形成，會(huì)給智能交通領(lǐng)域帶來(lái)極大的方便。

　　3.5 智能農(nóng)業(yè)

　　在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用非常廣泛，如地表溫度檢測(cè)、家禽的生活情形、農(nóng)作物灌溉監(jiān)視情況、土壤酸堿度變化、降水量、空氣、風(fēng)力、氮濃縮量、土壤的酸堿性和土地的濕度等，進(jìn)行合理的科學(xué)估計(jì)，為農(nóng)民在減災(zāi)、抗災(zāi)、科學(xué)種植等方面提供很大的幫助，完善農(nóng)業(yè)綜合效益。

　　3.6 軍事應(yīng)用

　　當(dāng)今時(shí)代，各國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng)趨于信息化，對(duì)于作戰(zhàn)要求以“看得通透、反應(yīng)敏捷、打得精準(zhǔn)”為目標(biāo)，只有在信息攝取、傳遞和處理上占優(yōu)勢(shì)的一方才能獲得戰(zhàn)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)。物聯(lián)網(wǎng)憑借著自身的優(yōu)勢(shì)，可以在各種情形下獲得有效軍事信息，微傳感器節(jié)點(diǎn)在戰(zhàn)場(chǎng)中自動(dòng)組網(wǎng)，攝取、傳遞戰(zhàn)場(chǎng)信息，為取得勝利提供必不可少的情報(bào)支持。

　　4 國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中存在的問(wèn)題

　　4.1 缺乏統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

　　雖然中國(guó)早在2005年11月就成立了RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，但是出于各方面的利益考慮，國(guó)家仍然沒有出臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在電子支付、智能家居等行業(yè)只有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在跨網(wǎng)使用時(shí)就會(huì)產(chǎn)生不兼容的現(xiàn)象。要想把物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)營(yíng)成為中國(guó)的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，有關(guān)部門應(yīng)加緊研討，形成跨行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系。

　　4.2 商業(yè)發(fā)展模式尚未成熟

　　物聯(lián)網(wǎng)要想加速發(fā)展，必須選擇合適的發(fā)展模式。目前來(lái)看，各行業(yè)選擇的主要有3種模式：垂直應(yīng)用模式、行業(yè)共性平臺(tái)模式和公共服務(wù)模式。3種模式各有利弊，應(yīng)盡快確立合適的可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式。

　　4.3 亟待掌握核心技術(shù)

　　目前，中國(guó)在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域尚未取得話語(yǔ)權(quán)，核心技術(shù)研發(fā)沒有取得突破。導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品核心元器件受制于人，價(jià)格居高不下。國(guó)家應(yīng)盡快出臺(tái)相關(guān)政策，各大企業(yè)投入更大精力和資金進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)建立全國(guó)性的管理平臺(tái)，降低運(yùn)行成本。

　　5 建 議

　　物聯(lián)網(wǎng)的普及和迅速發(fā)展給社會(huì)帶來(lái)了難得的機(jī)會(huì)，但物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)并不僅僅是技術(shù)方面的問(wèn)題，建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)的過(guò)程將涉及許多規(guī)劃、管理、協(xié)調(diào)、合作等方面的問(wèn)題，還涉及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全等方面的問(wèn)題，這就需要有一系列相應(yīng)配套政策的制訂和完善。今后物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應(yīng)以行業(yè)應(yīng)用為先導(dǎo)，隨著應(yīng)用解決方案的不斷成熟、企業(yè)集聚、技術(shù)的不斷整合和提升，逐步形成比較完整的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈。隨著行

　　業(yè)應(yīng)用的逐漸成熟，逐步完善應(yīng)用流程，逐漸形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，逐步演進(jìn)形成物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系，進(jìn)而推動(dòng)建立通用性強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)。

　　文章來(lái)源: 《優(yōu)比科公司內(nèi)刊》 作者: 趙厚成，優(yōu)比科制造部三車間。歡迎轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處。