江蘇賽聯(lián)信息產(chǎn)業(yè)研究院 馬 寧

淺析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展

江蘇賽聯(lián)信息產(chǎn)業(yè)研究院 馬 寧

隨著新一代信息技術(shù)在全社會的廣泛應(yīng)用，信息化不斷的與工業(yè)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和城鎮(zhèn)化深度融合。物聯(lián)網(wǎng)從提出到發(fā)展，正在從概念向應(yīng)用推廣階段發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用逐步滲透，是新一代信息技術(shù)推進(jìn)和深化的體現(xiàn)，是新一代信息技術(shù)和社會深度融合，提供泛在服務(wù)，推動社會發(fā)展的過程。

物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)

對物聯(lián)網(wǎng)（IOT：Internet of Things）的通用理解是在“互聯(lián)網(wǎng)概念”的基礎(chǔ)上，延伸擴(kuò)展到物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡(luò)概念。

歐盟定義的物聯(lián)網(wǎng)是對互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展，從連接計算機到各種物品。ITU的定義重點強調(diào)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(lián)網(wǎng)的本質(zhì)，是新一代信息技術(shù)推動社會發(fā)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(biāo)識、感知、智能處理和通信連接的能力，從而滿足社會生產(chǎn)力發(fā)展的需求。物聯(lián)網(wǎng)的特征是能夠?qū)崿F(xiàn)更好的信息感知，提供更加智能的數(shù)據(jù)分析，構(gòu)建更加便捷的生產(chǎn)、生活環(huán)境，通過豐富的應(yīng)用提供泛在的服務(wù)。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢

從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)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(jié)點技術(shù)，包括無線電射頻識別（RFID）技術(shù)和其他近場通信的設(shè)備技術(shù)。第二個方面是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSNs），即由大量感知、處理、計算能力的微節(jié)點形成的組網(wǎng)和協(xié)同處理技術(shù)。第三個方面是M2M服務(wù)的平臺，即各類應(yīng)用通過M2M平臺實現(xiàn)雙向通信，包括各類M2M終端、M2M的應(yīng)用和業(yè)務(wù)管理平臺。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸呈現(xiàn)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(jīng)滲透到人們的生活當(dāng)中。第二個是泛在化提供了更加廣泛的互聯(lián)，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(shè)備產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)積累創(chuàng)造了更多的應(yīng)用價值，讓數(shù)據(jù)產(chǎn)生了智慧。第四就是智能化和智慧化的趨勢，產(chǎn)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(tǒng)集成的技術(shù)、應(yīng)用抽象標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)和共性業(yè)務(wù)支撐技術(shù)。這些技術(shù)終將帶來再一次巨大的產(chǎn)業(yè)革命。

普適計算（Pervasive Computing）。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向泛在化、多技術(shù)融合發(fā)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(lián)網(wǎng)剛剛興起的時候提出的。隨著無線技術(shù)和移動互聯(lián)網(wǎng)的演進(jìn)，計算的模式也隨之演進(jìn)，從桌面的分布式計算到移動計算，再發(fā)展到普適計算，普適計算的目的是為了適應(yīng)廣泛部署、微型化且具備一定計算能力的普適設(shè)備（智能傳感器），充分結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)泛在、無縫、透明的計算支持和服務(wù)。

普適計算技術(shù)的應(yīng)用本身就是一個多技術(shù)的融合，普適計算的應(yīng)用為物聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)提供了必要的技術(shù)支持。計算模式的演變，實現(xiàn)了空間融合和環(huán)境角色的轉(zhuǎn)變；服務(wù)模式的演變，向自主行為、技術(shù)隱藏轉(zhuǎn)變；網(wǎng)絡(luò)體系的演變，網(wǎng)絡(luò)的無限延伸和動態(tài)結(jié)構(gòu)充分體現(xiàn)異構(gòu)性；應(yīng)用環(huán)境的演變，形成了新的資源和信息管理、服務(wù)集成的機制。普適計算經(jīng)歷了將近20年的豐富和完善，關(guān)鍵技術(shù)也在不斷突破，它必將成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個關(guān)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(shù)據(jù)的搜集，并通過大數(shù)據(jù)挖掘，實現(xiàn)群體數(shù)據(jù)協(xié)同計算和社會化融合。

群智感知的技術(shù)更多的應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市當(dāng)中的情境感知和識別，通過感知、捕獲、數(shù)據(jù)挖掘和處理，迅速建立海量數(shù)據(jù)、異構(gòu)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實現(xiàn)虛擬和現(xiàn)實結(jié)合的混合式系統(tǒng)。群智感知需要自主群體協(xié)作機制和多數(shù)據(jù)協(xié)同，需要通過多維度分析保證數(shù)據(jù)提取的速度和效率。群智系統(tǒng)和技術(shù)將成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展的重要技術(shù)手段支撐物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

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

思科預(yù)測，到2020年370億的智能物體會通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)連接，將物理世界通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)連接，通過在泛在網(wǎng)絡(luò)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(rèn)為，網(wǎng)絡(luò)的價值與聯(lián)網(wǎng)的用戶數(shù)的平方呈正比。從本質(zhì)上講，萬物互聯(lián)，使得網(wǎng)絡(luò)的價值令人難以置信的強大。

物聯(lián)網(wǎng)與新一代信息技術(shù)的關(guān)系

物聯(lián)網(wǎng)與云計算

物聯(lián)網(wǎng)提供的各種服務(wù)離不開云計算的支持。云計算的本質(zhì)是IT和服務(wù)資源最大化的利用，并且能夠按需提供個性化的服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)通過將射頻識別技術(shù)、傳感技術(shù)的運用，將各種物體充分連接，通過泛在網(wǎng)絡(luò)將采集到的各種實時信息送達(dá)數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行匯總、分析和處理。云計算是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的核心，運用云計算模式使物聯(lián)網(wǎng)中以兆計算的各類物品的實時動態(tài)管理和智能分析變得可能。云計算促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的智能融合。物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)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(lián)互通，更深入的智能化”。這同樣也需要依靠高效的、動態(tài)的、可以大規(guī)模擴(kuò)展的技術(shù)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(chuàng)新型服務(wù)交付模式，簡化服務(wù)的交付，加強物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)之間及其內(nèi)部的互聯(lián)互通，可以實現(xiàn)新商業(yè)模式的快速創(chuàng)新，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的智能融合。

物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)

物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造了新的經(jīng)濟(jì)形態(tài)，實現(xiàn)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(nèi)涵就是大數(shù)據(jù)。每個人都是數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者、擁有者和消費者，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過海量分析和提取，將為下一次的工業(yè)革命提供“原材料”。Intel預(yù)計2015年每人每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將超過1TB，其中最主要的數(shù)據(jù)是感知數(shù)據(jù)和社交媒體數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，是云計算平臺重要的數(shù)據(jù)支撐手段。大數(shù)據(jù)促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)實體應(yīng)用的擴(kuò)大，滿足了以應(yīng)用為核心的數(shù)據(jù)增長的需求，對網(wǎng)絡(luò)的傳輸、承載能力以及對軟件和芯片技術(shù)適應(yīng)大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同融合提出了更高的要求。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的擴(kuò)大將帶動大數(shù)據(jù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)也將推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)。

物聯(lián)網(wǎng)與移動互聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，是以移動技術(shù)為代表的普適計算和泛在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的結(jié)果，帶動的不僅僅是技術(shù)進(jìn)步，而是通過應(yīng)用創(chuàng)新帶動經(jīng)濟(jì)社會形態(tài)的變革。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)便捷性的需求，對移動互聯(lián)網(wǎng)的泛在性提出了要求。移動互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)超越桌面互聯(lián)網(wǎng)，智能手機、平板電腦、電子閱讀器(電紙書)已經(jīng)成為重要終端，電視機、車載設(shè)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(lián)網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的推動下，傳統(tǒng)行業(yè)借助移動互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建企業(yè)APP和推廣平臺，同時重構(gòu)了移動端的業(yè)務(wù)模式。大量互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)遷移到移動終端上，更加重視用戶體驗。移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用商業(yè)模式的多樣化，移動互聯(lián)網(wǎng)已融入生活與商業(yè)社會，跨平臺的互聯(lián)互通為物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展打下基礎(chǔ)。隨著大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，對數(shù)據(jù)挖掘的不斷深入，針對用戶個性化定制的應(yīng)用服務(wù)和營銷方式將成為發(fā)展趨勢，它將是移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的有力支撐。

物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市

智慧城市的本質(zhì)是在城市的建設(shè)和管理中導(dǎo)入先進(jìn)的信息通信技術(shù)和解決方案，從而提高城市管理水平、改善市民生活質(zhì)量，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和降低對環(huán)境的壓力，實現(xiàn)生活、產(chǎn)業(yè)和公共領(lǐng)域的智慧化。智慧城市有五個本質(zhì)特征，首先有泛在的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。第二是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛深入應(yīng)用。第三是智慧城市的應(yīng)用建立在云計算平臺上，實現(xiàn)云服務(wù)。第四是有智慧產(chǎn)業(yè)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(shè)將推動物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，將廣泛應(yīng)用于民生、政務(wù)、城市管理和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中。

隨著社會的發(fā)展，第三次信息技術(shù)的革命將圍繞云物移大智（云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智慧城市）應(yīng)用落地、商業(yè)模式的不斷進(jìn)步，推動第三次工業(yè)革命的進(jìn)程。低碳綠色、新材料、3D打印、智慧化將對工業(yè)經(jīng)濟(jì)和社會形態(tài)產(chǎn)生巨大影響，第三次信息技術(shù)浪潮必將推動第三次工業(yè)革命的到來。

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的問題和應(yīng)對策略

目前，在全球范圍內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)正處于起步發(fā)展階段，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用具有廣闊的前景和難得的機遇。物聯(lián)網(wǎng)是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，對加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式具有重要推動作用。國家陸續(xù)出臺相關(guān)政策文件、制定“十二五”發(fā)展規(guī)劃，目的是推進(jìn)我國物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展。

1. 發(fā)展核心技術(shù)，突破技術(shù)瓶頸

物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)主要在以下幾個方面，一個是傳感器的技術(shù)水平，包括嵌入式軟件、解碼芯片位置技術(shù)等，傳感器實現(xiàn)微型化、低功耗、高可信。二是傳輸技術(shù)，近場通信和傳感器節(jié)點研發(fā)以及智能管理傳輸網(wǎng)絡(luò)。三是海量數(shù)據(jù)存儲和處理技術(shù)，包括數(shù)據(jù)挖掘、智能分析等軟件和數(shù)據(jù)庫的研發(fā)。四是共性技術(shù)的協(xié)同和集成，包括模組構(gòu)建、微型化制造、信息安全等技術(shù)研發(fā)。

2. 加強頂層設(shè)計，堅持應(yīng)用引領(lǐng)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有滲透性和廣泛性的特征，需要在應(yīng)用示范、技術(shù)集成、商業(yè)模式這三個方面加強頂層設(shè)計，實現(xiàn)應(yīng)用規(guī)劃模塊化，技術(shù)規(guī)劃集成化，模式規(guī)劃商業(yè)化。發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同作用，積極在基礎(chǔ)設(shè)施和安全保障領(lǐng)域、社會管理和民生服務(wù)領(lǐng)域、經(jīng)濟(jì)運行和重點行業(yè)實施示范應(yīng)用，形成通用、標(biāo)準(zhǔn)、自主可控的應(yīng)用平臺和市場化運作機制，促進(jìn)應(yīng)用、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

3.加強標(biāo)準(zhǔn)制定，協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

積極推動自主技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的國際化，逐步完善物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系。在感知技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信、應(yīng)用服務(wù)及安全保障等領(lǐng)域的國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，做好整體布局和頂層設(shè)計。推進(jìn)共性和關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研制，加強統(tǒng)籌和地區(qū)協(xié)調(diào)，制定重點行業(yè)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，并形成推廣價值。通過標(biāo)準(zhǔn)制定和建立推進(jìn)傳感制造產(chǎn)業(yè)、泛在通信產(chǎn)業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展。

4. 加強信息安全，提升服務(wù)能力

建立信息安全保障機制，研究物聯(lián)網(wǎng)信息安全頂層設(shè)計，保障物聯(lián)網(wǎng)信息采集、傳輸、處理、應(yīng)用等各環(huán)節(jié)的安全可控。一方面積極開展信息安全技術(shù)的研發(fā)工作，推動關(guān)鍵技術(shù)的國際標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。另一方面做好網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的安全規(guī)劃和設(shè)計，保障信息網(wǎng)絡(luò)的暢通、融合、穩(wěn)定、泛在的基本能力，同時加強安全保障體系建設(shè)，建立安全風(fēng)險與系統(tǒng)可靠性評估機制，保障物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的安全可靠。通過整合公共服務(wù)資源，搭建專業(yè)化服務(wù)平臺，在共性技術(shù)、測試認(rèn)證、知識產(chǎn)權(quán)、人才培訓(xùn)、推廣應(yīng)用、投融資等方面加強合作，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用推廣和產(chǎn)業(yè)化。