第1章 緒論

1.1 物聯(lián)網(wǎng)概述

目前在通信、互聯(lián)網(wǎng)、射頻識別等新技術(shù)的推動下，一種能夠?qū)崿F(xiàn)人與人、人與機(jī)器、人與物乃至物與物之間直接溝通的全新網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架——“物聯(lián)網(wǎng)”（Internet of Things，IOT）正日漸清晰。互聯(lián)網(wǎng)時代，人與人之間的距離變小了；而繼互聯(lián)網(wǎng)之后的物聯(lián)網(wǎng)時代，則是物與物之間的距離變小了。互聯(lián)網(wǎng)改變了人們的世界觀，而物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)將再次強(qiáng)烈變革人們對世界的認(rèn)識。

1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念與內(nèi)涵

物聯(lián)網(wǎng)作為新興的物品信息網(wǎng)絡(luò)，其應(yīng)用領(lǐng)域很多，其中之一是為實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈中物品自動化的跟蹤和追溯提供了基礎(chǔ)平臺。物聯(lián)網(wǎng)可以在全球范圍內(nèi)對每個物品實(shí)施跟蹤監(jiān)控，從根本上提高對物品產(chǎn)生、配送、倉儲、銷售等環(huán)節(jié)的監(jiān)控水平，成為繼條碼技術(shù)之后，再次變革商品零售、物流配送及物品跟蹤管理模式的一項(xiàng)新技術(shù)。從根本上改變供應(yīng)鏈流程和管理手段，對于實(shí)現(xiàn)高效的物流管理和商業(yè)運(yùn)作具有重要的意義；對物品相關(guān)歷史信息的分析，有助于對庫存管理、銷售計(jì)劃以及生產(chǎn)控制的有效決策。通過分布于世界各地的銷售商可以實(shí)時獲取其商品的銷售和使用情況，生產(chǎn)商則可及時調(diào)整其生產(chǎn)量和供應(yīng)量。由此，所有商品的生產(chǎn)、倉儲、采購、運(yùn)輸、銷售和消費(fèi)的全過程將發(fā)生根本性的變化，全球供應(yīng)鏈的性能將獲得極大的提高。

1.物聯(lián)網(wǎng)的概念

物聯(lián)網(wǎng)的概念可從廣義和狹義兩個方面來理解。廣義來講，物聯(lián)網(wǎng)是一個未來發(fā)展的愿景，等同于“未來的互聯(lián)網(wǎng)”或者“泛在網(wǎng)絡(luò)”，能夠?qū)崿F(xiàn)人在任何時間、地點(diǎn)，使用任何網(wǎng)絡(luò)與任何人和物的信息交換，以及物與物之間的信息交換；狹義來講，物聯(lián)網(wǎng)是物品之間通過傳感器連接起來的局域網(wǎng)，不論接入互聯(lián)網(wǎng)與否，都屬于物聯(lián)網(wǎng)的范疇。

雖然目前對物聯(lián)網(wǎng)還沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)定義，但從物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上看，它是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展到一定階段以后出現(xiàn)的一種聚合性應(yīng)用與技術(shù)提升。國內(nèi)通常認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是通過無線射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)通過各種感知技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)和自動化技術(shù)的聚合與集成應(yīng)用，使人與物智慧對話，以創(chuàng)造一個智慧的世界。

2.物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵

物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵主要體現(xiàn)在以下三個方面：

（1）互聯(lián)特征：對需要聯(lián)網(wǎng)的物一定要能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；

（2）識別與通信特征：納入物聯(lián)網(wǎng)的“物”一定要具備自動識別與物物通信的功能；

（3）智能化特征：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有自動化、自我反饋與智能控制的特點(diǎn)。

物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵不在“物”，而在“網(wǎng)”。實(shí)際上，早在物聯(lián)網(wǎng)這個概念被正式提出之前，網(wǎng)絡(luò)就已經(jīng)將觸角伸到了“物”的層面，如交通警察通過攝像頭對車輛進(jìn)行監(jiān)控，通過雷達(dá)對行駛中的車輛進(jìn)行車速的測量等。然而，這些都是互聯(lián)網(wǎng)范疇之內(nèi)的一些具體應(yīng)用。此外，人們在多年前就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對物的局域性聯(lián)網(wǎng)處理，如自動化生產(chǎn)線等。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際上指的是在網(wǎng)絡(luò)的范圍之內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)人對人、人對物以及物對物的互聯(lián)互通，在方式上可以是點(diǎn)對點(diǎn)，也可以是點(diǎn)對面或面對點(diǎn)，它們經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)，通過適當(dāng)?shù)钠脚_，可以獲取相應(yīng)的資訊或指令，或者是傳遞出相應(yīng)的資訊或指令。例如通過搜索引擎來獲取資訊或指令。當(dāng)某一數(shù)字化的物體需要補(bǔ)充電能時，它可以通過網(wǎng)絡(luò)搜索到自己的供應(yīng)商，并發(fā)出需求信號；當(dāng)收到供應(yīng)商的回應(yīng)時，能夠從中尋找一個優(yōu)選方案來滿足自我需求。而這個供應(yīng)商，既可以由人控制，也可以由物控制。這樣的情形類似于人們現(xiàn)在利用搜索引擎進(jìn)行查詢，得到結(jié)果后再進(jìn)行處理一樣。具備了數(shù)據(jù)處理能力的傳感器，可以根據(jù)當(dāng)前的狀況做出判斷，從而發(fā)出供給或需求信號。而在網(wǎng)絡(luò)上對這些信號的處理，成為物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵所在。僅僅將物連接到網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能發(fā)揮它的威力。網(wǎng)的意義不僅是連接，更重要的是交互，以及通過互動衍生出來的種種可利用的特性。

1.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)特征

物聯(lián)網(wǎng)是通過各種感知設(shè)備、傳感器網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)以及M2M（Man to Man；Man to Mashine；Mashine to Mashine）網(wǎng)絡(luò)連接物體與物體的，全自動、智能化采集、傳輸與處理信息的，實(shí)現(xiàn)隨時隨地和科學(xué)管理的一種新型網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)主要解決物品到物品（Thing to Thing，T2T）、人到物品（Human to Thing，H2T）以及人到人（Human to Human，H2H）之間的互連。其中，H2T是指人利用通用裝置與物品之間的連接，H2H是指人之間不依賴于個人電腦而進(jìn)行的互連。物聯(lián)網(wǎng)具有與互聯(lián)網(wǎng)類同的資源尋址需求，以確保其中聯(lián)網(wǎng)物品的相關(guān)信息能夠被高效、準(zhǔn)確和安全地尋址、定位以及查詢，其用戶端是對互聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴(kuò)展，即任何物品和物品之間可以通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息交換和通信。

1.物聯(lián)網(wǎng)的基本特征

物聯(lián)網(wǎng)的基本特征就是網(wǎng)絡(luò)化、物聯(lián)化、互聯(lián)化、自動化、感知化、智能化等。

（1）網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)化是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。無論是T2T、H2T和H2H專網(wǎng)，還是無線、有線傳輸信息，要感知物體，都必須形成網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)；不管是什么形態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，最終都必須與互聯(lián)網(wǎng)相連接，這樣才能形成真正意義上的物聯(lián)網(wǎng)（泛在性的）。目前的所謂物聯(lián)網(wǎng)，從網(wǎng)絡(luò)形態(tài)來看，多數(shù)是專網(wǎng)、局域網(wǎng)，只能算是物聯(lián)網(wǎng)的雛形。

（2）物聯(lián)化。人物相聯(lián)、物物相聯(lián)是物聯(lián)網(wǎng)的基本要求之一。電腦和電腦連接成互聯(lián)網(wǎng)，可以幫助人與人之間交流；而“物聯(lián)網(wǎng)”，就是在物體上安裝傳感器、植入微型感應(yīng)芯片，然后借助無線或有線網(wǎng)絡(luò)，讓人們和物體“對話”，讓物體和物體之間進(jìn)行“交流”。可以說，互聯(lián)網(wǎng)完成了人與人之間的遠(yuǎn)程交流，而物聯(lián)網(wǎng)則完成人與物、物與物之間的即時交流，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)由虛擬網(wǎng)絡(luò)世界向現(xiàn)實(shí)世界的連接映射。

（3）互聯(lián)化。物聯(lián)網(wǎng)是一個多種網(wǎng)絡(luò)以及多種接入和應(yīng)用技術(shù)的集成，也是一個讓人與自然界、人與物、物與物進(jìn)行交流的平臺，因此，在一定的協(xié)議關(guān)系下，實(shí)行多種網(wǎng)絡(luò)融合，分布式與協(xié)同式并存，是物聯(lián)網(wǎng)的顯著特征。與互聯(lián)網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)具有很強(qiáng)的開放性，具備隨時接納新器件、提供新服務(wù)的能力，即自組織、自適應(yīng)能力。

（4）自動化。物聯(lián)網(wǎng)具有典型的自動化特征，通過數(shù)字傳感設(shè)備自動采集數(shù)據(jù)；根據(jù)事先設(shè)定的運(yùn)算邏輯，利用軟件自動處理采集到的信息，一般不需要人為干預(yù)；按照設(shè)定的邏輯條件，如時間、地點(diǎn)、壓力、溫度、濕度和光照等，可以在系統(tǒng)的各個設(shè)備之間，自動地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換或通信；對物體的監(jiān)控和管理實(shí)現(xiàn)自動的指令執(zhí)行。

（5）感知化。物聯(lián)網(wǎng)離不開傳感設(shè)備。射頻識別裝置（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，就像視覺、聽覺和嗅覺器官對于人的重要性一樣，是物聯(lián)網(wǎng)不可或缺的關(guān)鍵元器件。

（6）智能化。所謂“智能”是指個體對客觀事物進(jìn)行合理分析、判斷及有目的地行動和有效地處理周圍環(huán)境事宜的綜合能力。物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生是微處理技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線通信技術(shù)不斷發(fā)展融合的結(jié)果，從其“自動化”、“感知化”的要求來看，它已能代表人、代替人“對客觀事物進(jìn)行合理分析、判斷及有目的地行動和有效地處理周圍環(huán)境事宜”，智能化是其綜合能力的表現(xiàn)。

與此同時，物聯(lián)網(wǎng)的精髓不僅是對物實(shí)現(xiàn)連接和操控，它還通過技術(shù)手段的擴(kuò)張，賦予網(wǎng)絡(luò)新的含義，實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間的相融與互動，甚至是交流與溝通。作為互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展，物聯(lián)網(wǎng)具有互聯(lián)網(wǎng)的特性，但也具有互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)前所不具有的特征。物聯(lián)網(wǎng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)由人找物，而且能夠?qū)崿F(xiàn)以物找人，并且能對人的規(guī)范性回復(fù)進(jìn)行識別。

2.物聯(lián)網(wǎng)的重要特征

合作性與開放性、長尾理論的適用性，是互聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用中的重要特征，引發(fā)了互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展。對物聯(lián)網(wǎng)來說，通過人物一體化，就能夠在性能上對人和物的能力都進(jìn)行進(jìn)一步的擴(kuò)展，猶如一把寶劍能夠極大地增加人類的攻擊能力與防御能力一樣；在網(wǎng)絡(luò)上可以增加人與人之間的接觸，以從中獲得更多的商機(jī)，如同通信工具的出現(xiàn)可以增加人類之間的交流與互動，而伴隨著這些交流與互動的增加，產(chǎn)生出了更多的商業(yè)機(jī)會；在人物交匯處可建立新的結(jié)點(diǎn)平臺，使得長尾在結(jié)點(diǎn)處顯示最高的效用，如在互聯(lián)網(wǎng)時代，各式各樣的大型網(wǎng)站匯集了大量的人氣，從而形成了一個個的結(jié)點(diǎn)，通過對這些結(jié)點(diǎn)的利用，使得長尾理論的效應(yīng)得到大幅提高，如亞馬遜作為一個結(jié)點(diǎn)在圖書銷售中所起到的作用一樣。

合作性與開放性不僅僅是指物與物之間，而且也可發(fā)生在人與物之間。互聯(lián)網(wǎng)之所以能有現(xiàn)在的繁榮，是與它的合作性與開放性這兩大特征分不開的。開放性使得眾多人通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了自己的夢想，可以說沒有開放性所帶來的創(chuàng)新激勵機(jī)制，就不可能有互聯(lián)網(wǎng)今天的多姿多彩；合作性使得互聯(lián)網(wǎng)的效用得到了倍增，使得其運(yùn)作更加符合經(jīng)濟(jì)原則，從而帶給它競爭上的先天優(yōu)勢，沒有合作性，互聯(lián)網(wǎng)就不可能大面積地取代傳統(tǒng)行業(yè)成為主流。物聯(lián)實(shí)現(xiàn)之后，不僅能夠產(chǎn)生新的需求，而且還能夠產(chǎn)生新的供給，更可以讓整個網(wǎng)絡(luò)在理論上獲得進(jìn)一步的擴(kuò)展和提高，從而創(chuàng)造更多的機(jī)會。正是由于這些特性，將使物聯(lián)網(wǎng)在功能上得到更大的擴(kuò)展，而并不僅僅局限于傳感功能。

3.M2M的概念

物聯(lián)網(wǎng)是連接物品的網(wǎng)絡(luò)，有些學(xué)者在討論物聯(lián)網(wǎng)時常常提到的M2M概念，可以解釋為人到人（Man to Man）、人到機(jī)器（Man to Machine）和機(jī)器到機(jī)器（Machine to Machine）。實(shí)際上M2M所有的解釋在現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)中都可以實(shí)現(xiàn)。人到人之間的交互可以通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行，有時也可通過其他裝置間接實(shí)現(xiàn)。例如，第三代移動電話，可以實(shí)現(xiàn)十分完美的人到人的交互。人到機(jī)器的交互一直是人體工程學(xué)和人機(jī)界面領(lǐng)域研究的主要課題，而機(jī)器與機(jī)器之間的交互已經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)提供了最為成功的方案。從本質(zhì)上說，在人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器的交互中，大部分是為了實(shí)現(xiàn)人與人之間的信息交互。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成功的動因在于：通過搜索和鏈接，提供了人與人之間異步進(jìn)行信息交互的快捷方式。本書強(qiáng)調(diào)的物聯(lián)網(wǎng)是指基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)，而傳感網(wǎng)是指基于傳感器的物聯(lián)網(wǎng)。而對于物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、廣電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)相互融合形成的網(wǎng)絡(luò)，則稱為泛在網(wǎng)，即“無處不在，無所不包，無所不能”的網(wǎng)絡(luò)。另外，在物聯(lián)網(wǎng)研究中，也有人采用M2M概念，然而M2M僅僅是物聯(lián)網(wǎng)的具體應(yīng)用方式之一。因此，本書建議物聯(lián)網(wǎng)采用國際電信聯(lián)盟（International Telecommunications Union，ITU）定義的T2T、H2T和H2H的概念，以避免造成概念上的混亂。

1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)國外發(fā)展概況

目前，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展還處于初期階段，發(fā)達(dá)國家希望利用傳統(tǒng)優(yōu)勢鞏固在物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)和應(yīng)用方面的領(lǐng)先地位。第一，通過出臺整體的國家戰(zhàn)略，指引本國或地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的總體方向，占領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的全球戰(zhàn)略制高點(diǎn)。第二，通過國家投入引導(dǎo)性資金，吸引利益相關(guān)方參與，加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的基礎(chǔ)技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)。第三，設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)試點(diǎn)和區(qū)域試點(diǎn)，推動物聯(lián)網(wǎng)在關(guān)鍵領(lǐng)域和社會民生領(lǐng)域的應(yīng)用，提升社會總體福利，促進(jìn)國家整體競爭力。第四，為保障物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，創(chuàng)造安全可信的政策環(huán)境，優(yōu)先解決安全隱私、物聯(lián)網(wǎng)頻率資源等問題。目前，美國、歐盟等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)等都在深入研究和探索物聯(lián)網(wǎng)，都經(jīng)歷了不同的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程，具有不同的特征。

1.美國：靠技術(shù)實(shí)力說話

1991年，美國提出了普適計(jì)算的概念，它具有兩個關(guān)鍵特性：一是隨時隨地訪問信息的能力；二是不可見性。通過在物理環(huán)境中提供多個傳感器、嵌入式設(shè)備，在用戶不察覺的情況下進(jìn)行計(jì)算和通信。美國國防部的研究機(jī)構(gòu)資助了多個相關(guān)科研項(xiàng)目，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院也專門針對普適計(jì)算制定了詳細(xì)的研究計(jì)劃。雖然普適計(jì)算總體來說是一種概念性和理論性的研究，但首次提出的感知、傳送、交互的三層結(jié)構(gòu)是物聯(lián)網(wǎng)的雛形。美國IBM公司2008年提出了“智慧地球”，其本質(zhì)是以一種更智慧的方法，利用新一代信息通信技術(shù)來改變政府、公司和人們相互交互的方式，以便提高交互的準(zhǔn)確性、高效性和靈活性。2008年12月，奧巴馬向IBM咨詢了智慧地球的有關(guān)細(xì)節(jié)，并共同就投資智能基礎(chǔ)設(shè)施對于經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)效果進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示，若在新一代寬帶網(wǎng)絡(luò)、智能電網(wǎng)和醫(yī)療IT系統(tǒng)的建設(shè)方面投入300億美元，就可以產(chǎn)生100萬個就業(yè)崗位，并衍生出眾多新型現(xiàn)代服務(wù)業(yè)態(tài)，從而幫助美國建立長期競爭優(yōu)勢。因此，在2009年2月17日奧巴馬簽署生效的《2009年美國恢復(fù)和再投資法案》（即美國的經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃）中提出，要在智能電網(wǎng)領(lǐng)域投資110億美元，在衛(wèi)生醫(yī)療信息技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域投資190億美元。

2008年以來，美國運(yùn)營商以網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)為基礎(chǔ)，結(jié)合新興科技公司和系統(tǒng)集成企業(yè)，共同開發(fā)針對垂直行業(yè)的應(yīng)用，推廣M2M業(yè)務(wù)。綜合美國的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程來看，并沒有一個國家層面的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略規(guī)劃，但憑借其在芯片、軟件、互聯(lián)網(wǎng)、高端應(yīng)用集成等領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，通過龍頭企業(yè)和基礎(chǔ)性行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，已逐漸打造出一個實(shí)力較強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，并通過政府和企業(yè)的一系列戰(zhàn)略布局，不斷擴(kuò)展和提升產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。

2.歐盟：完善的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略規(guī)劃

歐盟認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展應(yīng)用將為解決現(xiàn)代社會問題做出極大貢獻(xiàn)，因此非常重視物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略規(guī)劃。1999年，歐盟在里斯本推出了“e-Europe”全民信息社會計(jì)劃。“i-Europe 2010”作為里斯本會議后的首項(xiàng)重大舉措，旨在提高經(jīng)濟(jì)競爭力，并使歐盟民眾的生活質(zhì)量得到提高，減少社會問題，幫助民眾建立對未來泛在社會的信任感。2009年6月18日，歐盟委員會向歐盟議會、理事會、歐洲經(jīng)濟(jì)和社會委員會及地區(qū)委員會遞交了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計(jì)劃》（Internet of Things-An action plan for Europe），提出了包括監(jiān)管、隱私保護(hù)、芯片、基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)、標(biāo)準(zhǔn)修改和技術(shù)研發(fā)等在內(nèi)的14項(xiàng)框架內(nèi)容，主要有管理、隱私及數(shù)據(jù)保護(hù)、“芯片沉默”的權(quán)利、潛在危險、關(guān)鍵資源、標(biāo)準(zhǔn)化、研究、公私合作、創(chuàng)新、管理機(jī)制、國際對話、環(huán)境問題、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和進(jìn)展監(jiān)督等一系列工作。這項(xiàng)框架內(nèi)容對物聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展以及重點(diǎn)研究領(lǐng)域給出了明確的路線圖，確保歐洲在建構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)過程中起主導(dǎo)作用。2009年10月，歐盟委員會以政策文件的形式對外發(fā)布了物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略，提出要讓歐洲在基于互聯(lián)網(wǎng)的智能基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展上領(lǐng)先全球，除通過ICT研發(fā)計(jì)劃投資4億歐元，啟動90多個研發(fā)項(xiàng)目以提高網(wǎng)絡(luò)智能化水平外，歐盟委員會還將于2011年至2013年間每年新增2億歐元，進(jìn)一步加強(qiáng)研發(fā)力度，同時拿出3億歐元專款，專門支持與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的公私合作短期項(xiàng)目建設(shè)。

歐盟認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)具有三個特性：① 物聯(lián)網(wǎng)不是互聯(lián)網(wǎng)的簡單延伸，物聯(lián)網(wǎng)是建立在特有的基礎(chǔ)設(shè)施之上的一系列新的獨(dú)立系統(tǒng)，其中包括已有的互聯(lián)網(wǎng)；② 物聯(lián)網(wǎng)將與新的業(yè)務(wù)共生；③ 物聯(lián)網(wǎng)包括物與人通信、物與物通信的不同通信模式。總之，物聯(lián)網(wǎng)可以提高人們的生活質(zhì)量，產(chǎn)生新的更好的就業(yè)機(jī)會、商業(yè)機(jī)會，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升經(jīng)濟(jì)的競爭力。

歐盟還通過重大項(xiàng)目支撐物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面，歐洲M2M市場已經(jīng)比較成熟，發(fā)展均衡。通過移動定位系統(tǒng)、移動網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)關(guān)服務(wù)、數(shù)據(jù)安全保障技術(shù)和短信平臺技術(shù)等的支持，歐洲主流運(yùn)營商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了安全監(jiān)測、自動抄表、自動售貨機(jī)、公共交通系統(tǒng)、車輛管理、工業(yè)流程自動化和城市信息化等領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。歐盟各國的物聯(lián)網(wǎng)，在電力、交通以及物流領(lǐng)域已經(jīng)具有了一定規(guī)模的應(yīng)用。

歐洲智能系統(tǒng)集成技術(shù)平臺（EPoSS）在《Internet of Things in 2020》報告中分析預(yù)測，未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將經(jīng)歷四個階段：2010年之前RFID被廣泛應(yīng)用于物流、零售和制藥領(lǐng)域；2011年至2015年進(jìn)入物體互聯(lián)；2015年至2020年物體進(jìn)入半智能化；2020年之后物體進(jìn)入全智能化。就目前而言，許多物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)仍處于開發(fā)測試階段，距離不同系統(tǒng)之間的融合以及物與物之間的普遍鏈接的遠(yuǎn)期目標(biāo)還存在一定差距。

3.日韓：泛在網(wǎng)戰(zhàn)略和應(yīng)用結(jié)合

日本是較早啟動物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的國家之一。日本重視政策引導(dǎo)以及與企業(yè)的結(jié)合，對近期可實(shí)現(xiàn)和有較大市場需求的應(yīng)用給予政策上的支持，對于遠(yuǎn)期規(guī)劃應(yīng)用則以國家示范項(xiàng)目的形式通過資金和政策上的支持吸引企業(yè)參與技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用推廣。從1997年開始，日本政府出臺了一系列促進(jìn)信息化建設(shè)的產(chǎn)業(yè)政策。1999年日本制定了E-Japan戰(zhàn)略，大力發(fā)展信息化業(yè)務(wù)。2004年日本政府在E-Japan戰(zhàn)略的基礎(chǔ)上，提出了U-Japan戰(zhàn)略，成為最早采用“無所不在”一詞描述信息化戰(zhàn)略并構(gòu)建泛在信息社會的國家。U-Japan的戰(zhàn)略目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)無論何時、何地、何事、何人都可受益于信息通信技術(shù)（ICT）的社會。

2009年金融危機(jī)后，日本政府希望通過一系列ICT創(chuàng)新計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)短期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇以及中長期經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長的目標(biāo)。作為U-Japan戰(zhàn)略的后續(xù)戰(zhàn)略，2009年7月，日本IT戰(zhàn)略本部發(fā)表了“I-Japan戰(zhàn)略2015”，其目標(biāo)是“實(shí)現(xiàn)以國民為主角的數(shù)字安全、活力社會”。I-Japan戰(zhàn)略中提出的重點(diǎn)發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)包括：通過對汽車遠(yuǎn)程控制、車與車的通信以及車與路邊的通信來增強(qiáng)交通安全性的下一代ITS（智能交通系統(tǒng)）應(yīng)用；老年與兒童監(jiān)視、環(huán)境監(jiān)測傳感器組網(wǎng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程辦公等智能城鎮(zhèn)項(xiàng)目；環(huán)境的監(jiān)測和管理，控制碳排放量。通過一系列的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略部署，日本針對國內(nèi)特點(diǎn)，有重點(diǎn)地發(fā)展了災(zāi)害防護(hù)、移動支付等物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。日本的電信運(yùn)營企業(yè)也在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)方面的業(yè)務(wù)創(chuàng)新。NTTDoCoMo通過GSM/GPRS/3G網(wǎng)絡(luò)平臺，推出了智能家居、醫(yī)療監(jiān)測、移動POS等業(yè)務(wù)。KDDI與豐田和五十鈴等汽車廠商合作，推出了車輛應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)。

2004年，韓國提出了為期10年的U-Korea戰(zhàn)略，目標(biāo)是“在全球領(lǐng)先的泛在基礎(chǔ)設(shè)施上，將韓國建設(shè)成全球第一個泛在社會”，即在民眾的生活環(huán)境里布建智能型網(wǎng)絡(luò)（如IPv6、BcN、USN）。通過最新技術(shù)的應(yīng)用，如DMB（Digital Audio Broadcasting，數(shù)字音頻廣播）、Telematics（車載信息服務(wù)）和RFID等先進(jìn)的信息基礎(chǔ)建設(shè)，讓民眾可以隨時隨地享有科技智慧服務(wù)。其最終目的，除了運(yùn)用IT科技為民眾創(chuàng)造食衣住行育樂各方面無所不在的便利生活服務(wù)，也希望扶植IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展新興應(yīng)用技術(shù)，強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢與國家競爭力。另外，韓國在2005年的U-IT839計(jì)劃中，確定了8項(xiàng)需要重點(diǎn)推進(jìn)的業(yè)務(wù)，其中RFID等物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)是實(shí)施的重點(diǎn)。2008年韓國又宣布了“新IT戰(zhàn)略”，重點(diǎn)是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與信息技術(shù)的融合、用信息技術(shù)解決經(jīng)濟(jì)社會問題和信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的先進(jìn)化，并提出到2010年韓國至少應(yīng)占領(lǐng)全球汽車電子市場10%的計(jì)劃。韓國目前在與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的信息家電、汽車電子等領(lǐng)域已居全球先進(jìn)行列。2009年10月，韓國通信委員會出臺了《物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建基本規(guī)劃》，將物聯(lián)網(wǎng)市場確定為新增長動力。該規(guī)劃提出，到2012年實(shí)現(xiàn)“通過構(gòu)建世界最先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實(shí)施，打造未來廣播通信融合領(lǐng)域超一流信息通信技術(shù)強(qiáng)國”的目標(biāo)，并確定了構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、營造物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)散環(huán)境等4大領(lǐng)域的12項(xiàng)課題。

1.1.4 物聯(lián)網(wǎng)國內(nèi)發(fā)展概況

1.物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

我國對傳感網(wǎng)的發(fā)展也高度重視，在《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》和“新一代寬帶移動無線通信網(wǎng)”重大專項(xiàng)中，均將傳感網(wǎng)列為重點(diǎn)研究領(lǐng)域。我國傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系目前已形成初步框架，向國際標(biāo)準(zhǔn)化組織提交的多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)提案已被采納，并在無錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心等研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究。中科院早在1999年就啟動了傳感網(wǎng)研究，組成了2000多人的研究團(tuán)隊(duì)，先后投入數(shù)億元，在無線智能傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、微型傳感器、傳感器終端機(jī)和移動基站等方面已取得重大進(jìn)展，目前已擁有從材料、技術(shù)、器件、系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。總而言之，我國的物聯(lián)網(wǎng)研究沒有盲目跟從國外，而是面向國家重大戰(zhàn)略和應(yīng)用需求，開展物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)體系、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用開發(fā)、系統(tǒng)集成和測試評估技術(shù)等方面的研究，形成了以應(yīng)用為牽引的特色發(fā)展路線，在技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、專利、應(yīng)用與服務(wù)等方面已接近國際水平，使我國在該領(lǐng)域占領(lǐng)價值鏈高端成為可能。

在世界物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，中國與德國、美國、韓國一起成為國際標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國。在標(biāo)準(zhǔn)方面，2007年我國率先啟動了傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化制定工作。2008年首屆ISO/IEC國際傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化大會在我國舉辦，會上我國代表ISO/IEC傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作組作了總體報告，提出了傳感網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)體系、演進(jìn)路線和協(xié)同架構(gòu)等代表傳感網(wǎng)發(fā)展方向的頂層設(shè)計(jì)，獲得了標(biāo)準(zhǔn)組成員國的認(rèn)可。2009年9月，經(jīng)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批準(zhǔn)，全國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會組建了傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組，聚集了科學(xué)院、大學(xué)等中國主要的傳感網(wǎng)技術(shù)研究和應(yīng)用單位，積極開展傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定工作，深度參與國際標(biāo)準(zhǔn)化活動，旨在通過標(biāo)準(zhǔn)化為產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

在專利方面，根據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)專利數(shù)據(jù)庫和世界專利數(shù)據(jù)庫資料的統(tǒng)計(jì)，截至2008年年底，國內(nèi)申請的關(guān)于傳感網(wǎng)的專利為378件。其中，基礎(chǔ)和核心專利分別為10項(xiàng)和211項(xiàng)，分別占傳感器專利總數(shù)的2.6%和55.8%；外圍專利為157項(xiàng)，占傳感器專利總數(shù)的41.5%：與國外情況大致相當(dāng)。

在應(yīng)用發(fā)展方面，物聯(lián)網(wǎng)已在我國公共安全、民航、交通、環(huán)境監(jiān)測、智能電網(wǎng)和農(nóng)業(yè)等行業(yè)得到初步的規(guī)模性應(yīng)用，部分產(chǎn)品已打入國際市場。例如：智能交通中的磁敏傳感結(jié)點(diǎn)已布設(shè)在美國舊金山的公路上；周界防入侵系統(tǒng)水平已處于國際領(lǐng)先地位；智能家居、智能醫(yī)療等面向個人用戶的應(yīng)用已初步展開。如今中科院與中國移動通信集團(tuán)已率先開展緊密合作，圍繞物聯(lián)網(wǎng)與3G的TD蜂窩系統(tǒng)兩網(wǎng)融合的路線，積極推動物物互聯(lián)新業(yè)務(wù)，尋求3G業(yè)務(wù)的全新突破。

此外，雖然目前物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在我國處于剛剛起步的階段，但作為物聯(lián)網(wǎng)中樞之一的RFID技術(shù)與應(yīng)用在我國卻早已開始。2004年，國家金卡工程辦公室把RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展與行業(yè)應(yīng)用列入國家金卡工程的重點(diǎn)工作，啟動了RFID的試點(diǎn)，并強(qiáng)調(diào)RFID應(yīng)用的一個終極結(jié)果就是要形成一個物與物、人與物之間互通互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)。《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020）》明確指出，要重點(diǎn)開發(fā)多種新型傳感器及先進(jìn)條碼自動識別、射頻標(biāo)簽、基于多種傳感信息的智能化信息處理技術(shù)，發(fā)展低成本的傳感器網(wǎng)絡(luò)和實(shí)時信息處理系統(tǒng)，提供更方便、功能更強(qiáng)大的信息服務(wù)平臺和環(huán)境。這是國家從戰(zhàn)略高度對物聯(lián)網(wǎng)的核心基礎(chǔ)傳感網(wǎng)、RFID技術(shù)的發(fā)展做出的戰(zhàn)略部署。縱觀全球RFID產(chǎn)業(yè)，我國已經(jīng)在高頻應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)了世界第一的位置，形成了從芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝和讀寫機(jī)具設(shè)計(jì)、制造到應(yīng)用的成熟產(chǎn)業(yè)鏈。而在國際上重點(diǎn)發(fā)展的超高頻領(lǐng)域，我國的研究與應(yīng)用也正在加緊追趕的步伐。

2.物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展瓶頸

目前，在我國的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨如下五大瓶頸：

（1）企業(yè)技術(shù)研發(fā)力量薄弱。目前，我國進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的企業(yè)基本都是中小型企業(yè)，資金實(shí)力相對薄弱，用于技術(shù)研發(fā)的資金受到限制，大大影響了企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新水平。

（2）RFID標(biāo)簽成本過高，限制了其應(yīng)用范圍的擴(kuò)大。我國制作一個標(biāo)簽的成本目前為幾元左右，高額成本決定了這項(xiàng)技術(shù)目前只能應(yīng)用在附加值相對較高的商品上，如汽車、高檔酒、門票等，而在低價值商品上則無法推廣，這大大限制了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大。

（3）推廣中困難重重。企業(yè)使用RFID標(biāo)簽無形中就要增加成本，所以一般的企業(yè)不會主動采用RFID標(biāo)簽。另外，目前中國企業(yè)真正了解RFID作用的人還比較少，這也造成在實(shí)際推廣中存在著很大困難。

（4）缺乏國家標(biāo)準(zhǔn)。在超高頻領(lǐng)域，目前標(biāo)準(zhǔn)仍由國外組織控制。若照搬這這些標(biāo)準(zhǔn)，未來可能要支付大量的專利費(fèi)用，這將大大增加中國企業(yè)的成本。因此，盡快制定自己的超高頻RFID標(biāo)準(zhǔn)迫在眉睫。

（5）行業(yè)人才匱乏。國外憑借其幾十年的發(fā)展，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域積累了大量人才。而我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展僅有短短幾年時間，技術(shù)創(chuàng)新人才相當(dāng)匱乏，需要國家和企業(yè)加大人才的培養(yǎng)力度，為我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的人才基礎(chǔ)。

3.物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展重點(diǎn)

根據(jù)國外物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程，我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展還應(yīng)該注重以下幾個方面：

（1）目前我國在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)方面與國外差距較大，應(yīng)學(xué)習(xí)日本、韓國和歐盟的經(jīng)驗(yàn)，制訂完善的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃和發(fā)展戰(zhàn)略，將物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展上升到國家戰(zhàn)略的高度。這將有助于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，引導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行更合理的投資，使“感知中國”有更具體的目標(biāo)和措施，在技術(shù)和市場方面加快追趕物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)先國家的步伐。

（2）應(yīng)該依據(jù)各地經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的實(shí)際需求，因地制宜地開展物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試點(diǎn)應(yīng)用，積累技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用、經(jīng)營管理和政策實(shí)施等方面的經(jīng)驗(yàn)。

（3）應(yīng)該圍繞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加強(qiáng)自主創(chuàng)新，突破核心技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生是社會發(fā)展的強(qiáng)烈需求，物聯(lián)網(wǎng)的全球發(fā)展形勢將可能提前推動人類進(jìn)入“智能時代”（也稱“物聯(lián)時代”）。物聯(lián)時代的到來將給人類社會帶來翻天覆地的變化，任何事物可以在任何時間、任何地點(diǎn)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)智能互動，對人類的健康、安全有著不可估量的社會意義。