关于物联网时代桥梁健康监测发展的研究（共5篇）

第一篇：关于物联网时代桥梁健康监测发展的研究

关于物联网时代桥梁健康监测发展的研究

一、立项的背景和意义

随着国家建设的发展，公路交通网络已成为关系国家经济命脉的重要基础设施，桥梁便是其中的重要组成部分。桥梁建成并通车后,经过长期负荷使用,桥梁结构难免会因各种原因发生损伤,从而降低桥梁的安全度。桥梁健康监测技术作为桥梁结构系统一部分，对于评定桥梁结构健康状况，指导桥梁维护管理，延长桥梁寿命有重要意义。

物联网技术通过互联网将桥梁结构融为一个整体，基于云计算平台，实现桥梁之间的资源共享与协同式计算，应用桥梁评估专家系统，以人工智能推理技术求解和模拟桥梁在运营过程中的复杂问题，及时地获得结构异常的警报、安全评估结论和必要的运营维护建议，进一步提高系统智能化监测水平，必然是新技术时代桥梁安全和健康监测的必然趋势。

国内外智能技术研究现状：自人工智能概念问世以来，经过多年发展，现已取得了巨大发展，土木工程领域研究和应用最多的是人工神经网络和遗传算法。由西南交通大学研发的铁路桥梁承载力评估及对策专家系统涉及了桥梁数据库、数据库管理系统的建立、并且建立了桥梁损伤等级评估和对策专家系统。北京市袁万城、崔飞和张启伟结合桥梁的工作环境与结构特性提出了一种桥梁健康监测与状态评估的方法。史家钧、陈兆能提出了一种大型拉索桥梁安全性与耐久性评估方法的设计方案，以模糊集合理论和多维决策模型为基础，实现了对桥梁的现状的评估。Kawamm Kei和Miyamoto Ayaho(2003)利用多层模糊神经网络建立混凝土桥梁综合评估专家系统，在神经网络中进行模糊推理，利用BP算法建立了专家知识库。

云计算是2007年提出的新概念，至今已成为当代信息技术发展的主要趋势，目前已有基于云计算技术的桥梁检测系统的初步探索，有研究人员提出了较为可行的基于云平台的结构健康监测系统方案，但就目前移植的专家系统功能比较简单，测量项目比较单一，数据库补充以及对业务中心结构优化方面还存在许多需要解决的问题，需要不断完善。2013年中铁大桥局桥梁科学研究院实现了对包括长江二桥、白沙洲大桥、军山大桥、阳逻大桥等的全国22座大桥的云计算桥梁健康监测，在数据中心，对不同桥梁的实时状态进行在线监测。尽管监测体系的内容较为单一，但其对完善我国健康监测系统做出了有益探索，为进一步研究积累了经验。

二、项目主要研究开发（产品开发）内容、技术关键以及科研创新的主要方式

研究内容：

云计算及云计算体系架构：

物联网时代，可以实现通过传感器等监测设备将互联网与桥梁结构融合为一个整体，云计算平台能够整合分散的软硬件资源，实现桥梁间的资源共享与分布式计算，建立完善的结构健康监测云，从而对桥梁进行实时在线的监测。

云计算是基于服务器集群提供的虚拟计算资源，将服务器、存储设备等硬件视为一个资源池，可以利用数据分析软件提供专业需求的解决方案。云计算吸收了传统的效用计算、网格计算、服务计算优点，并有明显区别于传统分布式计算的特点。首先云计算可以提供弹性资源，根据工作负载大小，部署于云计算平台上的应用需要适应资源的变化，并根据变化做出响应。再者，云计算更强调异构资源共享的网格计算，提高资源重复利用率，并利用规模经济降低运行成本。

云计算体系架构分为核心服务、服务管理、用户访问接口3层。云计算核心服务是整个技术的关键，为提供可靠可用的计算，需要从核心服务子层：IaaS、PaaS、SaaS进行研究，保证数据中心管理、虚拟化、海量数据处理、资源管理与调度、QoS保证、安全与隐私保护等若干关键技术加以支持。桥梁评估专家系统：

桥梁评估专家系统是含有桥梁领域专家水平的知识和经验的智能计算机程序系统，可以根据多个专家提供的知识和经验进行推理判断，模拟专家决策过程，实现对桥梁状态的综合评估。专家系统运用启发式求解方法，能解决桥梁运营中专家才能解决的不确定性问题，并且能不断进行知识的扩充，完成自我学习，从而提高系统的灵活性与可应用性。

专家系统的解题程序由数据库、知识库、和推理机三要素构成。桥梁评估专家系统数据库是个桥梁数据信息库，知识库是桥梁方面事实性知识和专业领域经验和启发性知识集合体，推理机进行数据演绎，根据输入数据信息进行协调决策，进而解释最终结论。基于云计算的专家评估系统发挥分布式协同处理优势，将一项推理工作分配到多个计算器上，极大地提高了处理效率；同时，协同多个领域专家共同解决桥梁领域的问题，使得问题的解决更加有效。创新主要方式：集成创新

三、项目预期目标（经济指标及应用前景）

单纯的一座桥梁很难形成云计算的需求，在多座桥梁结构健康监测数据分析需求形成规模时，专业数据分析中心的云计算系统提供的数据分析与共享服务将会质优而价廉。基于云计算的动态资源分布能力，通过对大规模集群的统一化标准化管理，可以使得使单位设备的管理成本大幅降低。

云计算将海量数据在数据中心进行集中存放，将大规模的桥梁群体纳入云资源池，可以使桥梁评估专家系统学习能力不断增强，同时，云计算分布式计算无限强大的计算能力为桥梁评估专家系统进行复杂问题计算提供了一定的基础。

目前国内桥梁多配有传感器监测系统，传感器长时间连续采集与传输的数据量相当庞大，而监控中心很少配备有能够完全应对海量监测数据的专业技术力量，经常会发生面对大量数据却不能及时得到有效处理的现象。将云计算技术及桥梁评估专家系统纳入桥梁结构健康监测体系，以服务的形式提供给用户计算能力，允许用户在不了解提供服务的技术、没有相关知识以及设备操作能力的情况下，能通过互联网及时获取需要的服务和建议，可以更好地为管理者提供依据和完善桥梁监控体系。

四、项目实施方案及计划进度安排

2014.1-2014.4：准备工作，查找资料对相关理论进行深入学习2014.4-2014.8：交流讨论，对研究课题进行深入探究

对现行云计算平台构建方法及专家评估系统发展进行总结分析，对其功能进行完善，以期提出更好的方法

2014.8-2014.10：整理、分析、总结，撰写结题报告

五、经费预算

设备费200 资料费：100 材料费：100 其他：100 合计：500

第二篇：物联网时代移动网络发展思路探讨

物联网时代TD移动网络发展思路探讨

张希 潘洪涛 曹伟

中国移动通信集团设计院有限公司河北分公司交换数据所

zhangxi@cmdi.chinamobile.com 摘要：物联网是新一代信息技术的重要组成部分。TD与物联网结合有良好的基础和广阔的前景，自主创新的TD成功商用，为我国物联网发展奠定了坚实的基础，市场潜力巨大的物联网则是TD技术的重要应用空间。

关键词：物联网 TD-SCDMA M2M 融合 物联网的定义及特征

物联网Internet of Things（IOT），是指通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

物联网有如下几点特征。首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。其次，物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。再次，物联网本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。

从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成，相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网获识别物体，采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。

物联网是一个动态的全球网络基础设施，将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道，构成未来互联网。目前绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试，中国移动也在物联网应用方面进行了积极的探索与实践，用TD-SCDMA发展推动物联网产业化成为未来发展的方向。2 TD发展为物联网应用构建通信网络基础

TD-SCDMA是英文Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access（时分同步码分多址）的简称，是我国自主创新的成果，其作为第三代移动通信的国际标准，不但使人际通信更上一层楼，也为物体之间的对话即物联网创造了条件。

TD-SCDMA作为中国提出的第三代移动通信标准，自1998年正式向ITU提交以来，已经历十多年的时间，完成了标准的专家组评估、ITU认可并发布、与3GPP体系的融合、新技术特性的引入等一系列的国际标准化工作，从而使TD－SCDMA标准成为第一个由中国提出的，以我国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准，这是我国电信史上重要的里程碑。

TD-SCDMA在频谱利用率、频率灵活性、对业务支持具有多样性及成本等方面有独特优势。TD-SCDMA由于采用时分双工，上行和下行信道特性基本一致，基站根据接收信号估计上行和下行信道特性比较容易。TD-SCDMA使用智能天线技术有先天的优势，可以减少用户间干扰，从而提高频谱利用率。TD-SCDMA可以灵活设置上行和下行时隙的比例而调整上行和下行的数据速率的比例，不需要成对的频带。因此，和另外两种频分双工的3G标准相比，在频率资源的划分上更加灵活。

中国移动通过创造性实施“三不三新三融合”举措，将TD-SCDMA从局部性实验网发展为覆盖全国70%地市的3G商用网络。网络建设方面，完成了二、三期工程建设，网络覆盖扩展至238个城市。加快产业链成熟方面，投入6.5亿元专项激励资金与制造商合作进行TD-SCDMA终端联合研发，增强了产业链信心，TD-SCDMA终端数量已达266款。业务方面，手机阅读、手机支付、手机电视、移动应用商场等手机3G应用不断丰富，为物联网应用提供了网络基础。物联网的技术创新M2M TD的发展需要数据业务的拉动，物联网应用是需求最迫切的增强型数据业务，具有广阔的应用前景，能够充分发挥TD网络优势，有助于促进TD产业链的成熟。

中国移动在物联网领域的技术创新方向是把移动通信能力向下与感知层结合起来，通过在机器内部嵌入GSM/TD通信模块，以无线通信等为接入手段，为客户提供综合的信息化解决方案，以满足客户对监控、指挥调度、数据采集和测量等方面的信息化需求，即M2M应用。

M2M是Machine-to-Machine的简称，是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。机器到机器的通信（M2M）与物联网的核心理念和发展思路是完全一致的，只不过物联网的概念、所采用技术、应用场景更加宽泛一些，而M2M聚焦在无线通信网络应用上面，是需求最迫切的部分，具有广阔的可扩展的空间。

M2M的内涵有三点，机器的智能化、多种的接入方式和综合的解决方案。一是终端的智能化，为把所有的机器的世界和人的世界结合起来，增强机器对信息的智能收集和智能处理，对终端的要 求得到提升。二是通过多种方式（光纤等）把多种机器连接起来。三是把所有的搜集到的终端信息，通过网络传到远端的中心，要对这个中心进行处理、挖掘，最后达到信息化的解决方案。

当前中国在M2M终端及应用的开发能力上，基本与国际水平保持一致，在技术体系架构、通信协议的研究及M2M模组的研发上甚至领先国际水平。中国移动目前已经形成一整套拥有自主知识产权的M2M解决方案。通过定义M2M通信语言WMMP（Wireless Machine to Machine Protocol），使得信息的交互更加容易理解，也为产业链中的各方提供了统一的可遵循的标准；通过M2M模组的自主研发，初步解决了终端标准化的问题，为大规模定制M2M终端扫清了障碍，截至到2009年6月底，中国移动的M2M终端数已经达到3000万，这两年每年年增长率超过80%，在31个省都开通了M2M的业务。基于TD的M2M模组开发，更为M2M应用享受3G网络的高带宽提供强有力的支持。TD与物联网规模化应用未来

中国移动应用我国自主3G通信技术TD-SCDMA建设无线城市，厦门作为试点已经初步取得成功。目前厦门“TD无线城市”门户网站已有43家政府部门一级网站接入，并增设手机版，涵盖了市政府、公安、旅游、人事、海洋渔业等部门。在服务民生方面，医疗卫生、交通、旅游、环保等民生领域也是TD技术服务民生，提升市民生活质量的重要应用领域。在无线产业方面，中国移动与合作伙伴建设的无线港区，使危险品申报、码头监控等变得更加快捷高效。厦门“TD无线城市”的成功运营，有效聚合了多种产业元素，极大地带动当地相关设备、软件和信息服务业的快速发展，更好地促进经济增长，初步突显了物联网规划应用的方便快捷。

2009年11月，中国移动在江苏省无锡市建立了物联网研究院，重点开展TD-SCDMA与物联网融合的技术研究和应用开发。与此同时，中国移动在无锡建立了物联网数据中心，以支撑物联网的相关业务，并与当地政府合作，将在工业、农业、公共服务等各个领域开展形式多样的应用示范工程建设，包括环境监测、要地防入侵、智能交通、智能电网、智能家居等。2010年2月，中国移动与苏州市政府签订合作协议，双方将在苏州建立中国移动苏州城市物联网应用中心，重点开展TD-SCDMA与物联网融合的应用开发和推广。

随着物联网相关产业链的成熟和壮大，融合了TD-SCDMA基因的物联网应用，将衍生出更多、更方便、更具创新性和转变性的应用，智慧生活。小结

完善现有网络，发挥TD优势，积极推动无线传感器网络与TD网络融合，构建适于物联网应用的GPRS/TD/WSN（无线传感器网络）融合网络，大力发展适于TD网络承载的物联网业务，提升TD的核心竞争力，给物联网的发展以强有力的支撑，是中国移动的发展思路。

融合了创新和智慧的TD-SCDMA和物联网，正悄悄转变着中国社会的方方面面，这场转变将 不仅仅是生活方式的转变，更是一场中国经济发展方式和民族产业的转变和创新。

参考文献

[1] 李世鹤．《TD-SCDMA第三代移动通信系统》．人民邮电出版社． [2] 杨丰瑞．《TD-SCDMA移动通信系统工程与应用》．人民邮电出版社． [3] 田景熙等．《物联网技术概论》．东南大学出版社． [4] 雷雪梅．《现代网络管理》．国防工业出版社．

[5] 周洪波．《物联网：技术、应用、标准和商业模式》．电子工业出版社．

第三篇：桥梁健康监测-心得

桥梁健康监测意义-心得

桥梁健康监测讲义中主要包括以下几个内容：

1、桥梁健康监测的基本概念；

2、桥梁健康监测研究现状

包括：桥梁监测传感器研究现状；土木工程测试技术研究现状；传感器的优化布设、系统集成与数据传输网络技术研究现状；桥梁结构健康监测数据管理与控制技术研究；桥梁损伤识别技术的研究现状；有限元模型修正与模型确认现状；桥梁健康监测海量数据挖掘；结构健康监测系统的设计指南和标准的研究现状。

3、桥梁健康监测方法

包括：基于动力的健康监测方法；联合静动力的健康监测方法；桥梁健康监测的应用。

心得体会

虽然本人不是桥梁设计或者桥梁检测专业出身，但是在飞尚公司也大致了解了桥梁监测的现状，通过这次学习，再次深入的了解了桥梁健康监测的现状，再次写一下自己的几点心得(不一定对，也不一定全面，只是个人的心得体会和看法，和大家共勉)：

第一：是否应该参照国外桥梁监测先进经验和过往经验(是否需要对国外桥梁监测现状进行调研？)，结合国内情况及国内桥梁健康监测现状，走出一条适合自己的监测之路(当然不是说国外的就是好，但是从近现代以来，确实是西方国家引领了包括桥梁设计和检测监测 工业革命潮流)。

第二：桥梁健康监测包括施工期监测和运营期监测(我 的理解是运营期监测市场的主要方向)，要想知道监测的方向应该要了解更多的桥梁设计或者桥梁检测监测行业规范书本(毕竟检测是曾经的主流，未来也许是监测的天下)；而桥梁设计或者桥梁检测监测行业规范的制定是国家桥梁结构等相关机构(例如住建部、中国建筑设计研究院等单位引领制定的，因此我科室为了达到一定的行业高度，应该多多参与参加类似的会议，当然前提是咱们这个级别能否参与的了，或者间接参与也可)，国外是否也是类似的方式？

第三：不论是检测还是监测，前端用的都是传感器，传感器也分静态传感器(如表面应变计、裂缝、位移等)、动态传感器(加速度、动应变等)；还可分接触式和非接触式，其中接触式是现在的主流，哪些监测项未来会用非接触式传感器(或者已经用了，如视频摄像等)。

第四：监测项(监测部件)，以索力来说，目前主要检测监测方式是振动法，未来的监测趋势是否是磁通量或者光纤光栅法，我估计从百度google等互联网信息上很难得到准确的判断，这个需要中国建筑设计院等这种等级的机构或者单位来制定或者叫引领，不知道是否可以这么理解；另外本人愿意就光纤光栅法测索力进行深入的了解，希望得到丰军等桥梁专家等指导啊，当然目前公司磁通量稳定性公关工作，虽然不是成员啊，但是作为一个部门的，有需要协助工作的地方，请领导安排撒。第五：未来的想法完善。。

第四篇：中国物联网研究发展中心简介

中心简介

中国物联网研究发展中心（筹）

江苏物联网研究发展中心

中国科学院物联网发展中心

为落实温家宝总理关于建设“感知中国中心”的重要指示，2009年11月12日，江苏省人民政府、中国科学院、无锡市人民政府签署了在无锡共建中国物联网研究发展中心协议，先期以江苏物联网研究发展中心和中国科学院物联网发展中心为运作载体。

宗旨与使命：依托中国科学院学科综合优势和地方产业技术优势，全方位开放合作，汇集国内外优势科技资源，建立从技术研发、系统集成到典型应用示范的创新价值链。建设国家级“感知中国”创新基地，在中国物联网技术创新和产业发展中发挥骨干、引领、示范、带动作用，成为“国家传感信息中心”和“感知中国”建设中的核心技术创新力量和强大支撑。

目标与任务：从国家战略层面上针对我国物联网战略产业发展过程中的应用瓶颈和技术难点，开展重大技术研究；汇集科技成果进行集成创新，推进成果转化和产品孵化；开展应用示范和标准推广，推动产业发展；开展战略研究，为“感知中国”建设提供决策咨询服务；组织产学研用技术创新联盟，推动技术创新和产业发展，成为中国物联网产业培育中心、集成创新中心和行业应用示范中心。并使之成为推动我国物联网创新价值链建设的核心力量。

研发载体：依托中科院的科研、人才优势开展物联网核心技术、物联网标准研发；开展重大创新产品集成研发、典型应用示范等。一期建设的核心研发机构包括：

1、中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心（共建单位：中科院上海微系统所）

2、中科微电子工业技术研究院（共建单位：中科院微电子所）

3、无锡中科传感器研发中心（共建单位：中科院上海微系统所）

4、无锡中科环境光电感知技术研发中心（共建单位：中科院安徽光机所）

5、无锡中科泛在信息化制造研发中心（共建单位：中科院沈阳自动化所）

6、无锡中科传感器网络信息技术中心（共建单位：中科院电子所）

7、无锡中科智能信息处理研发中心（共建单位：中科院声学所）公共技术平台：整合中科院与无锡现有资源，建设先进的公共技术支撑、服务、综合咨询平台。支撑物联网核心技术研发，支持和辅导成果转化，孵化创新型企业。初期重点建设的公共平台包括：

1.EDA设计；

2.MEMS制造检测；

3.系统级封装（SIP）；

4.电子产品测试等。

物联网产业投资基金：由中国物联网研究发展中心下设的江苏物联网科技发展公司发起成立“物联网产业投资基金”，初期募集资金为5-10亿元。主要开展引进和培养国内外创业团队，培育物联网领域创新型企业。

中国物联网中心建设地点为江苏省无锡市新区太湖国际科技园。

中国科学院物联网发展中心简介

面向国家战略需求，针对我国物联网战略产业发展过程中的应用瓶颈和技术难点，集合中国科学院优势资源开展重大技术研究、创新产品研发、物联网系统集成研究等工作。

中国科学院物联网发展中心（以下简称：中心）隶属于中国科学院的非法人研究机构，负责协调中国科学院内物联网技术领域的研发工作。依托单位为中国物联网研究发展中心（筹）。

中心实行理事会领导下的主任负责制，理事会负责中心重大事务和发展方向的决策，中心领导负责中心的日常管理和运作。中心设立战略专家委员会，对中心的发展战略及规划提供咨询和指导。

主要任务：

◆ 面向物联网未来发展，及我国物联网产业发展中的技术瓶颈，重点开展先进传感器及模块、通信系统及器件、光通信器件及模块、无线信息系统及网络等技术进行研发。

◆ 开展广泛的国内外学术交流，建设开放的研发平台，共同推进物物联网相关核心技术、产业共性技术研究，推进科技成果转化和规模产业化。

第五篇：中国物联网发展现状及趋势研究

中国物联网发展现状及趋势研究 摘 要 本文阐述了物联网的概念与定义，介绍了物联网的基本发展历程。对我国物 联网的发展现状进行了研究，分析了我国物联网发展中的优势及劣势，以及我国 物联网产业的规模和对社会经济的影响。通过比较分析，提出了适合我国物联网 产业发展的策略，同时对我国发展物联网产业的未来前景进行了展望。关键词：物联网 发展现状 策略 趋势 I 中国物联网发展现状及趋势研究 Abstract This paper describes the concept and definition of The Internet of things, introduced the basic course of development of The Internet of things.The Internet of things to China's development status, analyzes the development of the advantages of The Internet of things and the development of the disadvantages of The Internet of things, and the scale of The Internet of things and the industry economic impact on society.By comparison, The Internet of things put forward for the industry development of the strategy, while the development of The Internet of things on our industry's future prospect.Key Words: The Internet of things Development Status Strategy Trends II 中国物联网发展现状及趋势研究 1 引言 2009 年 8 月和 12 月温家宝总理分别在无锡和北京发表重要讲话，其中都重点强 调要大力发展传感网技术，努力突破物联网核心技术。2009 年 11 月 13 日，国务院 批复同意《关于支持无锡建设国家传感网创新示范区（国家传感信息中心）情况的报 告》，标志着“感知中国”已正式上升至国家层面并进入战略实施阶段，中国物联网 产业发展面临着巨大机遇。2 物联网概述 2.1 物联网定义物联网是新一代信息技术的重要组成部分，物联网的英文名称叫“The Internet of things”，顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换和通信。因此，物联网 的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息 传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实 现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。2.2 物联网发展简介最早是在 1995 年,比尔盖茨在《未来之路》一书中提及了物联网的概念。此后在 2003 年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之 首。2004 年，物联网因其能实现人与物、物与物之间的即时交流，被美国《商业周 刊》评为全球十大热门技术。2005 年 11 月 17 日，在突尼斯举行的信息社会世界峰 会(WSIS)上，正式提出了物联网概念。同时也拉开了物联网在当今社会快速发展的序 幕。而 2008 年席卷全球的金融危机后，世界各国正在试图通过发展与“物联网”概 念相关的新技术作为应对国际金融危机，振兴经济的重点领域，让其成为推动经济走 出危机的重大力量，将本国的经济发展从泥沼中拉回到正轨。当今的经济形势为物联 网产业未来的大展宏图奠定了重要基础。3 我国物联网发展现状早在 1999 年，中科院就启动了传感网研究，分别在无线智能传感器网络通信技 I 中国物联网发展现状及趋势研究 术、微型传感器、传感器终端机、移动基站等方面取得重大进展。我国的技术研发水平目前处于世界前列，并拥有多项专利。据工信部透露，到目前为止，我国传感网标 准体系已形成初步框架，向国际标准化组织提交的多项标准提案已被采纳。在这个全 新产业未来发展中，我国和国际上的其他国家相比具有同发优势，在传感领域目前走 在世界前列，与德国、美国、英国等一起，成为国际标准制定的主导国之一。尽管如 此，今后仍需加大对物联网研发和应用的支持力度，要极力避免当初计算机和互联网 产业大规模发展时，因为没有掌握核心技术而不得不付出的巨大代价。3.1 我国发展物联网产业的优势 3.1.1 规模优势 如果仅仅实现数字化而实现不了“物”之间的互联互通，那么数字化的“物”就 会变成信息孤岛。就物联网自身的特性而言，是必须形成规模的，否则难以形成一个 智能运作系统。而当前制约物联网产业上规模的一个重要因素就是成本价格。规模上 不去，成本就很难降下来，成本降不下来，规模也很难能扩大，如果规模达到巨额数 量以上，每只标签的成本甚至能控制在 1 美分，规模成本优势将能突破制

约物联网发 展的价格瓶颈。作为一个具有十三亿人口的大国，世界第二大经济体，长期保持着令 世界瞩目的较高的经济增速，有较为雄厚的经济实力支持巨额数量规模的消费。当物 联网应用普及后，规模成本所带来的优势能更好地推动物联网产业的发展，物联网的 推广又会驱动经济发展，为其他产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。一旦物联网 大规模应用，国内巨大的市场需求将为中国在世界面前带来话语权。3.1.2 产业化优势 改革开放以来，我国大多城市都是以高耗能高污染的粗放型发展模式以保证经济 增长，但随着环境的逐渐恶化，资源的逐渐匮乏，亟需新能源产业或者新的高科技产 业集群来支撑下一轮的发展，物联网产业正好提供了这个契机，使整个市场的注意力 转移到虚拟网络对经济增长的拉动作用上来。对物联网投资的战略不仅能够保经济增 长，而且能够在新经济增长模式上获得先机。未来物联网产业链主要包括：传感器制 造、芯片制造、设备制造、网络服务、网络运营、软件开发以及服务商等环节。尽管 当前物联网产业的技术还不成熟，而且也很难在短期内实现大规模产业化，并将之在 生产及生活中全面应用，但是国内所具有的广阔的市场规模，以及所拥有的从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链，使得我国是当今世界上少数能实现物联网完 整产业链为数不多的国家之一。在未来物联网产业的发展过程中，一方面可以先选择 物联网产业的产业链环节中相对成熟的技术进行转化应用，同时也可以将这些产业链 II 中国物联网发展现状及趋势研究 中的环节嵌入到国内其他产业中进行整合应用，从而加快我国物联网产业化发展速 度。3.2 我国物联网产业规模及产生的社会经济影响 3.2.1 我国物联网产业规模 据相关部门统计分析，2010 年我国物联网市场规模将达到 2000 亿人民币，2015 至 年将超过 1 万亿人民币，2020 年将超过 5 万亿人民币的规模。物联网产业的快速发 展，必将对整个社会经济产生巨大的影响。从本质上看，物联网是生产社会化、智能 化发展的必然产物，是现代信息网络技术与传统商品市场有机结合的一种创造。这种 创造不仅可以极大地促进社会生产力发展，而且能够改变社会生活方式。一方面，物 联网对社会生产方式必将产生深刻影响，物联网把信息网络技术、传感器技术等应用 于各个行业、各个产业，组成一个庞大网络，使人们能够通过互联网监控处于庞大网 络中的物品运行情况，从而实现对物的智能化、精确化管理与操作。物联网的发展不 仅能使生产确保质量、流通实现有序高效、资源配置更加合理、消费安全指数大大提 高，而且将催生新兴产业、新的就业岗位和职业门类。可以说，物联网的发展将使生 产领域和流通领域发生革命性突进，使劳动产品更多地具有人的智慧，进而导致生产 力和生产方式的变革。另一方面，物联网对社会生活方式也将产生深刻影响。物联网 是在互联网的基础上建立起人与物的充分沟通，在现代综合技术层面上达到人与物的 智能化交流，这对社会生活具有非常重大而深远的意义。“国际电信联盟”曾在一份 报告中这样描绘物联网对人们生活的影响：当司机出现操作失误时汽车会自动报警； 公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会告诉洗衣机对颜色和水温的要求。的确，这些现在看来似乎不可能的事情，随着物联网的发展也许在将来会成为平常事。而且，随着社会生产方式和生活方式的转变，人们的思想观念、思维方式也将发生深刻变化。3.2.2 物联网有效推动社会生产效能，改善经济结构 物联网是所有物品通过射频识别等信息传感设备实现任何时间、任何地点及任何 物体的连结，达到智能化识别和管理； 物联网等同于物理世界与信息网络的无缝连接，等同于传感网、通信网和应用系统的有机组合；物联网整合了传感器技术、通信技术 和信息处理等技术，实现了物与物、人与物的互联，从而能有效推动社会生产效能，改善经济结构。3.2.3 物联网将有效促进全社会信息化发展 3.2.3.1 政务信息化方面 在政务信息化方面，提供了便捷透明的政府服务。政府服务在网络上无处不在，III 中国物联网发展现状及趋势研究 信息化智能化提升政府效率，政府信息更加透明公正；提供高效的市政管理，物联网 带来智能化高效的水、电、燃、供热等公共事业管理；提供了智能高效、无处不在的 安全、交通保障，提供信息支持的城市规划和决策分析。3.2.3.2 产业信息化方面 产业

信息化方面，提升农业现代化水平。农业/渔业/林业/牧业智能应用和信息 专家服务改变传统生产模式，提升农业/渔业/林业/牧业发展，促进新农村建设；促 进产业集群发展，各类行业物联网应用促进新产业发展，企业应用和信息服务、人才 服务帮助新产业落地和集群。

3.2.3.3 社会信息化方面 社会信息化方面，提供智能化的便民服务。智能小区，随处随时的生活信息和多 种支付方式带来安全便捷生活方式；文教卫生资源共享，远程医疗，远程教育和各类 智能应用提升百姓教育和医疗质量；消除城乡数字鸿沟，让广大农民享受信息时代硕 果，帮助农民转变思想观念，寻找就业机会，加快从农民到市民转变。3.2.4 物联网是未来移动通信的巨大蓝海 目前电信市场竞争日趋激烈，资费不断下降，运营商利润空间不断减小，以人为 基础的通信市场正在趋于饱和，物联网对运营商来说是全新的发展机遇。随着物联网 市场的进一步发展和成熟，电信运营商在物联网市场的优势将完全体现，将有越来越 多的电信运营商以各种商业模式进入物联网市场，未来几年将在物联网市场占据主导 地位。目前，我国已有超过 7.2 亿移动电话用户，使用互联网的人数也超过了 3.38 亿，互联网和无线通信网络已成为人们获取信息和人际沟通的不可或缺的基础设施。移动通信网由于具有无线覆盖的广域性、移动性、随时随地性等特点，已经成为推动 互联网快速渗透、广泛应用的重要推动力。移动互联网的发展速度已经超越固定互联 网，成为具有成熟商业模式，推动产业商业化发展的成功案例。可以说，移动通信网 络和互联网为物联网发展提供了的重要基础。我国物联网发展面临的问题 4 我国物联网发展面临的问题 4.1 高端技术缺乏，影响国际标准制定物联网中非常重要的技术是射频识别技术(RFID)，利用该技术，无需人的干预，通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。但用户对 RFID 的热情 似乎并没有业界期待的那么高。标准、成本和技术一直是业界公认的阻碍 RFID 发展 的三大问题，目前在国内提供 RFID 服务的大部分都是国外厂商的代理集成商。这些 IV 中国物联网发展现状及趋势研究 公司都坚持着自己的标准，各系统间不能互联互通，让 RFID 使用起来很不方便。尽 管代理集成商都在极力拉拢用户，并承诺了一系列的配套服务，但由于一套 RFID 系 统售价一般都在上百万元，而大型 RFID 系统售价则要几百万元，在标准尚未确立之 前，谁也不敢大规模部署某一标准的 RFID 产品体系，一旦与标准不符，投资就打了 水漂。在物联网最核心部分——传感网芯片的研发上，国内 RFID 仍以低端为主，高 端产品多为国外厂商垄断，80％以上的高灵敏度、高可靠性传感器仍需要进口，高端 技术缺乏无疑将对国际标准制定竞争产生影响，并严重削弱我国在该产业上的话语 权。此外，RFID 仍属于新兴科技的一种，在一些行业应用新技术时，除了考虑实用 性、稳定性及安全性外，也会特别重视同业经验，在没有其他成功经验可作参考的情 况下，对引入 RFID 的态度也就趋于保守。目前这些问题让大部分用户感到无所适从。另外，由于物联网产业发展刚刚起步，各企业盈利状况并不见佳，各地政府虽有 支持的声音，但没有实质的资金支持。让风险投资资金的进入也心存顾虑，这也影响 到推进物联网产业发展的速度。因此迫切需要政府以高瞻远瞩的战略眼光出台相应的 政策，并对本国物联网相关企业更多地进行资金扶持，实行产学研全面联动，在核心 技术上进行全面突破，最终将该产业的主导权控制在国内企业手中。4.2 信息安全难以保障射频识别是物联网中很重要的关键技术，由此可能将引发一些信息安全方面的问 题： 第一，射频识别标签的基本功能要保证任意一个标签的标识(ID)或识别码都能在 远程被任意的扫描，且标签自动地，不加区别地回应阅读器的指令并将其所存储的信 息传输给阅读器。这一特性可用来追踪和定位某个特定用户或物品，从而获得相关的 信息。可一旦别有用心的人中途截获这些个人信息，就难保隐私的泄露，以及利用这 些信息非法牟利。第二，物联网通过实时的数据交换提高办事效率和透明度，但同时也将个人偏好 数据，更甚者是反映内心深处需要的数据暴露无遗。但对个体而言，不知道掌握这些 数据的人会拿这些数据做什么，根本无法确保这些数据不被泄露，也无法确保这些数 据不被用于对自己不利的地方，从此将难逃来

自制造商、零售商、营销者等的强制监 视之下。当然，政府和执法部门也能将该技术用于监视公民行动。第三，在物联网时代，基本的日常管理都将由人工智能处理，为了牟取利益而从 事物联网病毒的人将会更甚与互联网，一旦受到病毒的侵扰，就将可能导致工厂停产，社会秩序混乱，甚至于直接威胁人类的生命安全。虽然现在物联网所带来的威胁还没有成为现实，但不无道理。如果这些问题得不 V 中国物联网发展现状及趋势研究 到真正有效的解决，物联网就只能是一个概念，无论它的市场价值有多高，那也是可 望而不可及的海市蜃楼。因此，未雨绸缪对物联网产业的未来发展还是非常必要的。在还未大规模推广使用之前，就从技术、制度以及法律等方面进一步加以完善，并加 强对物联网使用的监管。4.3 污染及能耗影响严重目前在互联网世界中，大量无谓的信息处理，正在消耗看似取之不尽的计算能力，消耗大量的电能，排放大量的二氧化碳。美国咨询研究机构 Forrester 预测，2020 到 年，全球物物互联的业务与现有的人人互联业务之比将达到 30:1。物联网被看做是 下一个万亿级的通信业务。根据预测，到 2035 年前后，中国的传感网终端将达到数 千亿个；到 2050 年，传感器将在生活中无处不在。一旦当物体能够大量的“说话”，将比现有的互联网“制造”更多的信息，需要进行巨量的数据计算和处理。因此，在 未来的物联网中，需要及时规划好、控制好信息的采集和流向，同时也要对这些数据 进行区分和筛选，弄清楚究竟哪些数据是有益的、哪些是没用的、或者哪些是非常关 键的。4.4 企业规模偏小目前有众多企业开始涉足物联网领域，但企业规模普遍偏小，缺乏龙头企业带动 形成产业集群，产业联动效应不足。特别是在应用领域缺乏大型企业，难以支撑以应 用为牵引带动产业的发展路线。运营与服务环节中，运营商也是初步进入该领域，市 场仍处于探索阶段，拉动效应不明显。4.5 创新体系不完善我国有众多高校科研院所、企业展开了物联网技术研究，然而以企业为主体的创 新体系尚未建立，产学研合作不够紧密，科技成果产业化进程较慢，应用数量层次偏 低。虽然全国范围内已经出现了一些物联网应用，但总的来说，现有应用数量仍不足 以带动产业发展，部分领域应用技术水平与工程化程度较低，一些深层次的问题仍没 有得到解决，市场风险仍然较大，难以实现规模化发展。我国物联网的发展的对策 5 我国物联网的发展的对策 5.1 突破物联网关键核心技术，加强物联网标准建立我国应该结合物联网特点，在突破关键共性技术时，研发和推广应用技术，加强 行业和领域物联网技术解决方案的研发和公共服务平台建设，以应用技术为支撑突破 VI 中国物联网发展现状及趋势研究 应用创新，做好顶层设计，满足产业需要，形成技术创新、标准和知识产权协调互动 机制。面向重点业务应用，加强关键技术的研究，建设标准验证、测试和仿真等标准 服务平台，加快关键标准的制定、实施和应用。积极参与国际标准制定，整合国内研 究力量形成合力，推动国内自主创新研究成果推向国际。科研机构和高等院校要加强 物联网产业化方面的研究，培育相关的专业人才，为我国物联网向产业化方面推进提 供人才和智力支持。从产业发展的生命周期来看，我国物联网还处于培育期和成长期，在这个阶段技术的积累和储备是必要的，但是只有将物联网推进到大规模商业化运作 和产业化发展的阶段，我国的物联网行业才能进入成熟期和收获期。总之，在政府、企业和科研机构的协同努力之下，我国的物联网发展必定能抓住机遇，突破瓶颈，实 现自身的跨越式发展。5.2 政府政策指导我国政府要进一步加大政策扶持力度，制定出我国物联网发展的宏观规划，引导 企业和民间资本的有序参与。对这一对国家长远发展具有重大意义的战略性高新技术 产业，政府不仅应该在信贷，税收方面予以扶持，更重要的是要完善相关的法律法规，规范相关准入制度，保障相关信息的安全性，搭建一体化的协调平台，制定出统一的 行业技术标准，根据国内外形式的变化制定出物联网产业发展的长期规划，为国内相 关企业和民间资本的加入创造良好的投资环境。5.3 整合产业链，促进产业间融合，加快我国产业转型升级速度改革开放以来，随着我国对外开放程度地不断提高，逐渐形成了以国际代工为主 的外向型经济发展模式，把引进外资进行加工贸易或积极主动地接受发达

国家企业的 外包订单作为推动经济发展的主力，我国目前迫切需要向产业链的高端攀升。在应对 当前国际金融危机中，各国正在努力进行抢占经济科技制高点的竞赛，全球将进入空 前的创新密集和产业振兴时代，借助我国当前在物联网产业应用研发上所具有的同发 优势，从应用的角度去思考，继续从核心技术上寻求突破，有效利用国内市场自身的 力量去开启庞大的物联网应用市场，在这场竞争中实现跨越式发展，并通过自身的高 技术能力和强大的品牌优势占据物联网产业链中附加值较高的环节。物联网产业未来发展的核心关键还是在一些领域的具体应用，哪怕是在最简单的 产业链环节上的应用，只要能够应用起来，技术、市场、人才都会因此而集中。通过 借助物联网技术，将生产要素和供应链进行深度的高效率的重组和融合，实现成本更 低和效率更高的发展，加速带动其他应用领域产业链的拓展、延伸和融合，逐渐将国 内的一些产业链带入良性循环的发展道路，从而真正使信息网络产业成为推动产业升 VII 中国物联网发展现状及趋势研究 级、迈向信息社会的“发动机”。5.4 商业模式创新目前，物联网产业处于早期发展阶段，缺乏完整的技术标准体系和成熟清晰的商 业发展模式。尽管有业内专家基于产业长期发展角度预测认为产业链上游的基础设施 提供商可能最先获益，但究竟哪些公司可以从物联网产业中获益仍无法确定。物联网 产业还需要较长的时间才能找到稳定和有利可图的商业模式。在当今社会，一种商业模式既可以统摄未来的市场，也可以挤垮当前的市场。物 联网产业未来发展的成功需要一个好的商业模式支撵。在全球最大的 100 家公司中，有 60 家的大部分收入都源于这样一个商业模式：公司通过向某一类客户收取少量费 用或提供免费服务，来吸引足够数量的同类客户，然后再依靠他们来大量吸引另一类 客户，而后者贡献的收入将大大超过公司获取和服务前者的成本。“免费”就是这样 的一种商业模式，它所代表的正是数字化网络时代的商业未来。因此，当今的网络商 业模式中的免费策略仍不失为一种好的选择，谷歌和百度就是其中的佼佼者。一旦公 司突破传统思维，接受价格并非完全取决于产品成本的观念，新的机遇就会突如其来，那么，在物联网的产业发展初期，可以先通过免费服务吸引大量用户的关注和使用，并逐渐将其中的一部分升级为付费的 VlP，以更好的增值服务作为交换。不管怎样，当今是一个商业模式创新的时代，一个产业能否繁荣兴盛，不仅要看其在现实中的应 用前景，更要看其所采用的突破传统思维的商业发展模式。5.5 构建通道物联网所需要的自动控制、信息传感、射频识别等上游技术和产业都早已成熟或 基本成熟，下游的应用也早已以单体的形式存在。物联网产业的发展一定要以应用为 先，它需要嵌人到其他产业里共同发展，需要构建一个好的通道。正如焦点企业在产 业集群中的角色和任务一样，通道的作用不仅只是联系物联网产业的上下游，实现上 下游产业的联动，促进物联网产业链的沟通协调和发展； 更重要地是，加强横向联系，实现跨专业、跨行业的联动，真正方便终端用户的使用。物联网产业未来的发展会随 着通道作用的变化而不断演化，因此，要推动物联网产业链的发展，就需要构建一个 良好的通道，保证通道的持续成长，并让其带动产业链或者说推动产业链共同发展，实现产业间的互联互通，从而加速产业间融合，这是物联网成功的重要保证。6 我国物联网产业未来发展展望当前，中国大力发展物联网产业的环境已经初步形成。在政府层面，在江苏无锡 以外，北京、上海、广东、福建、山东、浙江等信息产业较为发达的区域已经着手制 VIII 中国物联网发展现状及趋势研究 定规划，部分大企业也开始进行市场进入研究。物联网产业发展需要应用牵引与技术 创新双轮驱动，即物联网产业的突破不仅仅在技术上，更在应用上。未来可能的几个 突破口主要有： 一是政府资金投入的方向。2010 年仍将保持积极的财政政策，考虑到物联网应 用中有相当多政府公共管理与服务的领域，在交通、电力、环保、城市信息化等领域，物联网应用将有较快发展，将引发市场快速启动。二是公众领域的相对成熟的应用方向。智能家居、感知医护等概念已经获得了长 期的市场教育，随着产品与技术的进一步成熟，市场需求将得到进一步的激发。选择 适当的细分领域切入将催生出新兴业态。三是传

统企业的应用方向。物联网应用的一个重要方向是对传统产业的升级改 造。部分传统企业将物联网应用集成至自身的产品中，以实现产品升级，提升附加值 与市场竞争力，企业自发的发展将产生更多物联网产业相关的延伸产业。7 结语尽管物联网产业的市场前景很好，但由于当前物联网相关高端技术还有待突破，也还没有特别成熟的产品，大量的应用还需时日，物联网建设不仅仅是技术问题，还 将涉及规划、管理、协调、合作等方面的问题，这需要国家层面相应配套政策。总之，在相关技术和政策的支撑指导下，相信我国发展物联网产业的前景必将一片光明。IX 中国物联网发展现状及趋势研究 参考文献 [1]孔晓波.物联网概念和演进路径[J].电信工程技术和标准化,2009(12)[2]石军.“感知中国”促进中国物联网加速发展[J].通信管理与技术,2009(5)[3]陈锐.物联网--后 IP 时代国家创新发展的重大战略机遇[J].中国科学院院 刊,2010(1)[4]张应福.物联网技术与应用[J].通信与信息技术,2010(1)[5]张群.对物联网的深度训析[J].通信企业管理,2010(1)[6]陈宝国.推进宽带传感网技术创新加速物联网应用进程[J].世界电信,2009(12)[7]王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报,2009(12)[8]张南.未来两年:物联网产业发展爆发期[J].通信世界,2009(46)X