1  物聯(lián)網(wǎng)的概念

　　物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上， 利用射頻識(shí)別、無(wú)線數(shù)據(jù)通信、計(jì)算機(jī)等技術(shù)， 構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬(wàn)事萬(wàn)物的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)每個(gè)產(chǎn)品都有一個(gè)唯一的產(chǎn)品電子碼， 叫做EPC, 通常EPC 碼被存入硅芯片做成的電子標(biāo)簽內(nèi)， 附在被標(biāo)識(shí)產(chǎn)品上， 被高層的信息處理軟件識(shí)別、傳遞、查詢， 進(jìn)而在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上形成專為供應(yīng)鏈企業(yè)服務(wù)的各種信息服務(wù)， 就是物聯(lián)網(wǎng)。RFID 即射頻識(shí)別， 是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)， 它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)， 識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)， 作為條形碼的無(wú)線版本， RFID 技術(shù)具有條形碼所不具備很多優(yōu)點(diǎn)。特別是電子標(biāo)簽與產(chǎn)品電子編碼EPC、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合， 孕育出被稱為下一代互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)。

　　2  物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

　　物聯(lián)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)物與物之間的感知、識(shí)別、通信等功能需要有大量先進(jìn)技術(shù)的支持。目前物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵性的技術(shù)包括： 感知事物的傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)， 聯(lián)系事物的組網(wǎng)和互聯(lián)技術(shù)， 判別事物位置的全球定位系統(tǒng)， 思考事物的智能技術(shù)， 認(rèn)識(shí)事物的射頻識(shí)別技術(shù)RFID 以及提高事物性能的新材料技術(shù)。

　　2. 1  傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

　　傳感器是機(jī)器感知物質(zhì)世界的“感覺(jué)器官”, 能夠探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件或化學(xué)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(jié)點(diǎn)技術(shù)的研究主要包括傳感器技術(shù)、RFID 射頻技術(shù)、微型嵌入式系統(tǒng)。

　　其中傳感器技術(shù)是研究的重點(diǎn)， 因?yàn)閭鞲衅鞴?jié)點(diǎn)技術(shù)是傳感網(wǎng)信息采集和數(shù)據(jù)預(yù)處理的基礎(chǔ)和核心， 而傳感器技術(shù)則是傳感器節(jié)點(diǎn)技術(shù)的前提。隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的傳感器正逐步實(shí)現(xiàn)微型化、智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化， 朝著智能傳感器、web 傳感器的方向發(fā)展。

　　2. 2  組網(wǎng)和互聯(lián)技術(shù)

　　傳感器組網(wǎng)和互聯(lián)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)功能的紐帶， 主要研究方向包括： 構(gòu)建新型分布式無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)； 基于分布式感知的動(dòng)態(tài)分組技術(shù)； 實(shí)現(xiàn)高可靠性的物聯(lián)網(wǎng)單元冗余技術(shù)； 無(wú)縫接入、斷開和網(wǎng)絡(luò)自平衡技術(shù)。

　　2. 3  全球定位系統(tǒng)

　　全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS） 是一種結(jié)合衛(wèi)星及通訊發(fā)展的技術(shù)， 利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè)距， 從而實(shí)現(xiàn)物體的精確定位。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)由三部分組成： 空間部分——GPS 星座； 地面控制部分——地面監(jiān)控系統(tǒng)； 用戶設(shè)備部分——GPS 信號(hào)接收機(jī)。

　　2. 4  智能技術(shù)

　　智能技術(shù)是為了有效地達(dá)到某種預(yù)期的目的， 利用知識(shí)所采用的各種方法和手段。通過(guò)在物體中植入智能系統(tǒng)， 可以使得物體具備一定的智能性， 能夠主動(dòng)或被動(dòng)地實(shí)現(xiàn)與用戶的溝通， 也是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。主要的研究?jī)?nèi)容和方向包括： 人工智能理論研究、先進(jìn)的人- 機(jī)交互技術(shù)與系統(tǒng)、智能控制技術(shù)與系統(tǒng)、智能信號(hào)處理。

　　2. 5  射頻識(shí)別技術(shù)RFID

　　射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)， 它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)， 識(shí)別過(guò)程無(wú)須人工干預(yù)， 可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID 技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽， 操作快捷方便。RFID技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、通訊等技術(shù)相結(jié)合， 可實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品跟蹤與信息共享。

　　2. 6  新材料技術(shù)

　　新材料是指那些新近發(fā)展或正在發(fā)展之中的具有比傳統(tǒng)材料的性能更為優(yōu)異的一類材料。為了進(jìn)一步提高傳感器的性能， 新材料技術(shù)是不可或缺的。物聯(lián)網(wǎng)新材料技術(shù)的研究主要包括： 使傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步小型化的納米技術(shù)； 提高傳感器可靠性的抗氧化技術(shù)； 減小傳感器功耗的集成電路技術(shù)。

　　3  物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

　　物聯(lián)網(wǎng)與其說(shuō)是網(wǎng)絡(luò)， 不如說(shuō)是應(yīng)用。對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義、內(nèi)涵及特征的梳理讓我們認(rèn)識(shí)到， 物聯(lián)網(wǎng)是一整套立體的、豐富的、適應(yīng)性很強(qiáng)的概念體系。在推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的時(shí)候， 需要依據(jù)不同時(shí)期不同的出發(fā)點(diǎn)， 規(guī)劃一條既符合科技創(chuàng)新規(guī)律， 又適應(yīng)我國(guó)工業(yè)、信息通信業(yè)當(dāng)前發(fā)展水平和一個(gè)時(shí)期的發(fā)展?jié)摿Γ?nbsp;并有利于在激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中快速建立起競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的發(fā)展道路， 以更好地滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的總體需求。

　　3. 1  物聯(lián)網(wǎng)在智能城市中的應(yīng)用

　　國(guó)內(nèi)的一些地方已經(jīng)開始對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了應(yīng)用性開發(fā)， 運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)， 上海移動(dòng)已為多個(gè)行業(yè)客戶度身打造了集數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和業(yè)務(wù)管理于一體的整套無(wú)線綜合應(yīng)用解決方案。最新數(shù)據(jù)顯示， 上海移動(dòng)目前已將超過(guò)10 萬(wàn)個(gè)芯片裝載在出租車、公交車上， 形式多樣的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在各行各業(yè)大顯神通， 確保城市的有序運(yùn)作。在上海世博會(huì)期間，  車務(wù)通 全面運(yùn)用于上海公共交通系統(tǒng)， 以最先進(jìn)的技術(shù)保障世博園區(qū)周邊大流量交通的順暢； 面向物流企業(yè)運(yùn)輸管理的“ e 物流” , 將為用戶提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的貨況信息、車輛跟蹤定位、運(yùn)輸路徑選擇、物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化等服務(wù)， 大大提升物流企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。

　　3. 2  物聯(lián)網(wǎng)在能源管理與公共事業(yè)中的應(yīng)用

　　預(yù)計(jì)到2020 年， 中國(guó)將成為世界上最大的能源消費(fèi)國(guó)。由于電網(wǎng)系統(tǒng)效率低下， 發(fā)電和輸電過(guò)程中浪費(fèi)非常嚴(yán)重。現(xiàn)在， 我們可以利用高科技對(duì)事物有更透徹的感知和度量， 不管是安裝在室內(nèi)的計(jì)量器還是發(fā)電廠里的渦輪。所有這些感知和度量支持我們更好的收集信息和數(shù)據(jù)， 透過(guò)先進(jìn)的分析工具產(chǎn)生智能洞察， 再以此實(shí)時(shí)地做出更好的決策。儀表管理技術(shù)的進(jìn)步使個(gè)人和企業(yè)可以選擇使用能源的方式和時(shí)間， 這就為使用風(fēng)能和太陽(yáng)能等利于環(huán)保的能源奠定了基礎(chǔ)。對(duì)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(zhì)量， 更短的停電恢復(fù)時(shí)間， 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更高生產(chǎn)率和對(duì)電力潛在障礙的防護(hù)， 從而更精確地預(yù)測(cè)需替換的資產(chǎn)設(shè)備及支出。智能電表與停電智能管理已經(jīng)應(yīng)用。

　　3. 3  物聯(lián)網(wǎng)在交通管理中的應(yīng)用

　　交通規(guī)劃者已開始努力促成多個(gè)系統(tǒng)的集成， 并在各種交通類型、多個(gè)城市甚至國(guó)家或地區(qū)之間整合費(fèi)用和服務(wù)。智慧的交通系統(tǒng)可以縮短人們的空間距離， （ 提高生產(chǎn)效率、降低旅程時(shí)間和加速突發(fā)事件交通工具的響應(yīng)速度） , 也可保護(hù)環(huán)境（ 如改善空氣質(zhì)量、降低噪音污染、延長(zhǎng)資產(chǎn)生命周期、保護(hù)古跡、景點(diǎn)、住宅） 。

　　3. 4  物聯(lián)網(wǎng)在物流業(yè)中的應(yīng)用

　　物流供應(yīng)鏈， 中國(guó)物流成本所占GDP 百分比一直都高于發(fā)達(dá)國(guó)家， 這反映出供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)效率低下的體制性問(wèn)題。僅以2006 年為例， 中國(guó)物流成本占整個(gè)GDP 的18%, 而日本為11% , 美國(guó)為8%, 歐盟僅為7% 。在這18%中， 運(yùn)輸成本總計(jì)超過(guò)55% , 而存儲(chǔ)成本達(dá)30% 。法規(guī)、基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)營(yíng)等三大瓶頸是中國(guó)供應(yīng)鏈低效的深層原因， 這不僅削弱了中國(guó)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力， 也會(huì)妨礙內(nèi)部貨物流以及國(guó)內(nèi)需求的擴(kuò)大。智慧的供應(yīng)鏈將促使物理網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字網(wǎng)絡(luò)融合， 將先進(jìn)的傳感器、軟件及相關(guān)知識(shí)整合到系統(tǒng)中。智慧的供應(yīng)鏈的價(jià)值在于我們可以從各種數(shù)據(jù)中抽取有價(jià)值的信息。包括基于地理空間或位置的信息、關(guān)于產(chǎn)品屬性的信息、產(chǎn)品流程、條件、供應(yīng)鏈關(guān)鍵業(yè)績(jī)指標(biāo)等， 以及數(shù)據(jù)流的速度。智慧的供應(yīng)鏈可以滿足21 世紀(jì)的需求， 它可以提高效率（ 如動(dòng)態(tài)供求均衡、預(yù)測(cè)事件檢測(cè)和解決、旨在降低庫(kù)存的庫(kù)存水平和產(chǎn)品位置高度可視性） 、降低風(fēng)險(xiǎn)（ 例如降低污染和召回事件的發(fā)生頻率及其影響、減少產(chǎn)品責(zé)任保金、減少偽劣消費(fèi)產(chǎn)品） , 也能減少供應(yīng)鏈的環(huán)境保護(hù)壓力（ 如降低能源和資源消耗、減少污染物排放） 。

　　3. 5  物聯(lián)網(wǎng)在通信行業(yè)的應(yīng)用

　　通信行業(yè)， 在“ 2009 年中國(guó)國(guó)際信息通信展覽會(huì)”上，中國(guó)移動(dòng)展出了手機(jī)支付， 這就是典型的物聯(lián)網(wǎng)概念應(yīng)用。手機(jī)支付實(shí)際上主要是手機(jī)SIM 卡的更換， 由普通SIM 卡更換為RFID- SIM 卡， 而不需要對(duì)手機(jī)進(jìn)行更換。

　　用戶在消費(fèi)時(shí)， 只需要將手機(jī)從接收器上輕輕一掃， 就可以方便進(jìn)行各種購(gòu)物， 以及獲得詳細(xì)的費(fèi)用清單。中國(guó)電信一直在推介自己的全球眼技術(shù)， 其實(shí)就是遠(yuǎn)程監(jiān)控的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。比如上海海關(guān)都采用中國(guó)電信的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)， 通過(guò)畫面可以對(duì)貨物進(jìn)行通關(guān)檢查， 也減少人力。中國(guó)聯(lián)通日前在上海推出了公交卡手機(jī)， 通過(guò)刷手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)公交車票支付， 這些都是典型的應(yīng)用。

　　在“物聯(lián)網(wǎng) ”普及以后， 用于動(dòng)物、植物和機(jī)器、物品的傳感器與電子標(biāo)簽及配套的接口裝置的數(shù)量將大大超過(guò)手機(jī)的數(shù)量。物聯(lián)網(wǎng)的推廣將會(huì)成為推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的又一個(gè)驅(qū)動(dòng)器， 為產(chǎn)業(yè)開拓了又一個(gè)潛力無(wú)窮的發(fā)展機(jī)會(huì)。

　　按照目前對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的需求， 在近年內(nèi)就需要按億計(jì)的傳感器和電子標(biāo)簽， 這將大大推進(jìn)信息技術(shù)元件的生產(chǎn)， 同時(shí)增加大量的就業(yè)機(jī)會(huì)。

　　其它如醫(yī)療、城市建設(shè)、精細(xì)農(nóng)業(yè)等也已展開應(yīng)用。

　　要建立一個(gè)有效的物聯(lián)網(wǎng)， 有兩個(gè)重要因素。一是規(guī)模性， 只有具備了規(guī)模， 才能使物品的智能發(fā)揮作用。一個(gè)城市有100 萬(wàn)輛汽車， 如果我們只在1 萬(wàn)輛汽車上裝上智能系統(tǒng)， 就不可能形成一個(gè)智能交通系統(tǒng)； 二是流動(dòng)性， 物品通常都不是靜止的， 而是處于運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)， 必須保持物品在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)， 甚至高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下都能隨時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)話。

　　物聯(lián)網(wǎng)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來(lái)的發(fā)展?fàn)顩r表明， 各個(gè)行業(yè)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的需求程度不一， 側(cè)重點(diǎn)更是千差萬(wàn)別?；谀壳拔锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r， 可以預(yù)見(jiàn)， 物聯(lián)網(wǎng)正在快速地走進(jìn)人們的生活， 它的實(shí)際應(yīng)用將分以下三個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)： 實(shí)現(xiàn)物體的自我感知功能； 物與物之間相互聯(lián)系， 交換信息； 系統(tǒng)通過(guò)分析物聯(lián)節(jié)點(diǎn)的信息， 做出最優(yōu)化的調(diào)整策略， 控制整個(gè)系統(tǒng)超優(yōu)化方向做出改變。

　　目前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正處起步階段， 仍然面臨技術(shù)完備性不足、產(chǎn)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(huán)境， 將有利于這些問(wèn)題的解決。相信在不久的將來(lái)我們一定會(huì)看到一個(gè)充滿生機(jī)與活力的物聯(lián)網(wǎng)。