2014年中国物联网和互联网的发展关键技术[5篇材料]

第一篇：2014年中国物联网和互联网的发展关键技术

智研数据研究中心

2014年中国物联网和互联网的发展关键技术

智研数据研究中心网讯：

内容提要：在未来几年，我们可以看到所有东西包括从衣服、锁和门垫等，都将有自己的方式进入互联网上，随着制造商升级他们产品的计算能力，所有产品之间相互连接将形成物联网。

近年来，有两种技术结合实现协同——云计算和移动。没有云，我们今天的许多移动app就不会存在。他们依靠现有的强大的云同步和存储技术，提供一个令人叹为观止的跨平台用户体验。基于云计算的通告是移动生态系统的一个重要组成部分。没有云计算，设备上先进的语音识别和图像处理等操作将变得无法想象。

移动设备正变得越来越强大，但是在处理能力和存储方面，他们仍然落后于桌面和服务器硬件，所以为了给用户提供他们期望的体验服务，移动设备和云之间的共生关系已经得到长足的发展。

但移动仅仅是个开始。随着处理器变得更小、更便宜、处理能力更强，他们正在寻找非传统意义上的“智能”方法进入现实世界。聪明的烤面包机已经OUT了，但是通过给家用电器和日常用品增加计算能力，并把它们连接到互联网将是一个巨大的提升。

移动计算革命和物联网相比将会变得暗淡无光，移动、云计算和智能对象的融合将给云供应商提供一个巨大的的市场。就像移动领域一样，物联网将严重依赖云计算的处理能力、存储和互联性。

今天，一个明显的例子就是PhillipsHuesystem，照明技术的进步与计算相结合赋予灯泡和一个移动app控制接口，这完全改变了我们印象中的家庭照明。

但是，智能对象的功能变化仅仅是物联网革命潜能的一小部分。智能对象将被赋予传感器，然后它将数据回传到云平台进行分析。在数以百万计的不同节点上有大量的数据流，我们拥有的关于世界多样性和精确性知识也将会爆炸式增长。云技术是唯一能适合过滤、分析、存储和访问信息的有效途径。

虽然云计算似乎是一项成熟的技术，但是现在我们正处在开发移动、云计算与传感器智能对象接口真正潜力的初始阶段。那些有着良好基础设施以及专业知识的商家将会从物联网革命中获得巨大的回报。内容选自智研数据研究中心发布的《2014-2020年中国云计算第三方软件行业研究及投资潜力研究报告》

第二篇：物联网的关键技术

物联网的关键技术

通院10班

文馨贤

学号B13011002

目录

无线射频技术 云计算 二维码

感知无线电

无线射频技术 RFID基础知识 1．什么是RFID RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别。常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码，等等。

一套完整 RFID系统由 Reader 与 Transponder 两部份组成 ,其动作原理为由 Reader 发射一特定频率之无限电波能量给Transponder,用以驱动Transponder电路将內部之ID Code送出，此时Reader便接收此ID Code。Transponder的特殊在于免用电池、免接触、免刷卡故不怕脏污，且晶片密码为世界唯一无法复制，安全性高、长寿命。

RFID的应用非常广泛，目前典型应用有动物晶片、汽车晶片防盜器、门禁管制、停车场管制、生产线自动化、物料管理。RFID标签有两种：有源标签和无源标签。以下是电子标签内部结构:芯片+天线与RFID系统组成示意图 2．什么是电子标签

电子标签即为 RFID 有的称射频标签、射频识别。它是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号识别目标

对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点。2． 什么是RFID技术？

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可在这样的环境中替代条码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体。长距射频产品多用于交通上，识别距离可达几十米，如自动收费或识别车辆身份等。

8.RFID无线识别电子标签基础介绍：

无线射频识别技术（Radio Frequency Idenfication，RFID）是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。

RFID系统至少包含电子标签和阅读器两部分。电子标签是射频识别系统的数据载体，电子标签由标签天线和标签专用芯片组成。依据电子标签供电方式的不同，电子标签可以分为有源电子标签(Active tag)、无源电子标签(Passive tag)和半无源电子标签(Semi—passive tag)。有源电子标签内装有电池，无源射频标签没有内装电池，半无源电子标签(Semi—passive tag)部分依靠电池工作。

电子标签依据频率的不同可分为低频电子标签、高频电子标签、超高频电子标签和微波电子标签。依据封装形式的不同可分为信用卡标签、线形标签、纸状标签、玻璃管标签、圆形标签及特殊用途的异形标签等。

RFID阅读器（读写器）通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线

2．RFID的工作原理

射频识别系统的基本模型如图8—1所示。其中，电子标签又称为射频标签、应答器、数据载体；阅读器又称为读出装置，扫描器、通讯器、读写器(取决于电子标签是否可以无线改写数据)。电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种。

(1)电感耦合。变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定 律，如右图所示。(2)电磁反向散射耦合：雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律

电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有：125kHz、225kHz和13．56MHz。识别作用距离小于1m，典型作用距离为10～20cra。

电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统。典型的工作频率有：433MHz，915MHz，2．45GHz，5．8GHz。识别作用距离大于1m，典型作用距离为3—l0m。

RFID知识进阶 1.工作方式

射频识别系统的基本工作方式分为全双工（Full Duplex）和半双工（Half Duplex）系统以及时序（SEQ）系统。全双工表示射频标签与读写器之间可在同一时刻互相传送信息。半双工表示射频标签与读写器之间可以双向传送信息，但在同一时刻只能向一个方向传送信息。在全双工和半双工系统中，射频标签的响应是在读写器发出的电磁场或电磁波的情况下发送出去的。因为与阅读器本身的信号相比，射频标签的信号在接收天线上是很弱的，所以必须使用合适的传输方法，以便把射频标签的信号与阅读器的信号区别开来。在实践中，人们对从射频标签到阅读器的数据传输一般采用负载反射调制技术将射频标签数据加载到反射回波上（尤其是针对无源射频标签系统）。时序方法则与之相反，阅读器的辐射出的电磁场短时间周期性地断开。这些间隔被射频标签识别出来，并被用于从射频标签到阅读器的数据传输。其实，这是一种典型的雷达工作方式。时序方法的缺点是：在阅读器发送间歇时，射频标签的能量供应中断，这就必须通过装入足够大的辅助电容器或辅助电池进行补偿。2． 数据量

射频识别射频标签的数据量通常在几个字节到几千个字节之间。但是，有一个例外，这就是1比特射频标签。它有1比特的数据量就足够了，使阅读器能够作出以下两种状态的判断：“在电磁场中有射频标签”或“在电磁场中无射频标签”。这种要求对于实现简单的监控或信号发送功能是完全足够的。因为1比特的射频标签不需要电子芯片，所以射频标签的成本可以做得很低。由于这个原因，大量的1比特射频标签在百货商场和商店中用于商品防盗系统（EAS）。当带着没有付款的商品离开百货商场时，安装在出口的读写器就能识别出“在电磁场中有射频标签”的状况，并引起相应的反应。对按规定已付款的商品来说，1比特射频标签在付款处被除掉或者去活化。3． 可编程

能否给射频标签写入数据是区分射频识别系统的另外一个因素。对简单的射频识别系统来说，射频标签的数据大多是简单的（序列）号码，可在加工芯片时集成进去，以后不能再变。与此相反，可写入的射频标签通过读写器或专用的编程设备写入数据。射频标签的数据写入一般分为无线写入与有线写入两种形式。目前铁路应用的机车、货车射频标签均采用有线写入的工作方式。4． 数据载体

为了存贮数据，主要使用三种方法：EEPROM、FRAM、SRAM。对一般的射频识别系统来说，使用电可擦可编程只读存贮器（EEPROM）是主要方法。然而，使用这种方法的缺点是：写入过程中的功率消耗很大，使用寿命一般为写入100,000次。最近，也有个别厂家使用所谓的铁电随机存取存贮器（FRAM）。与电可擦可编程只读存贮器相比，铁电随机存取存贮器的写入功率消耗减少100倍，写入时间甚至减少1000倍。然而，铁电随机存取存贮器由于生产中的问题至今未获得广泛应用。FRAM属于非易失类存贮器。对微波系统来说，还使用静态随机存取存贮器（SRAM），存贮器能很快写入数据。为了永久保存数据，需要用辅助电池作不中断的供电。

5． 状态模式

对可编程射频标签来说，必须由数据载体的“内部逻辑”控制对标签存贮器的写/读操作以及对写/读授权的请求。在最简单的情况下，可由一台状态机来完成。使用状态机，可以完成很复杂的过程。然而，状态机的缺点是：对修改编程的功能缺乏灵活性，这意味着要设计新的芯片，由于这些变化需要修改硅芯片上的电路，设计更改实现所要的花费很大。

微处理器的使用明显地改善了这种情况。在芯片生产时，将用于管理应用数据的操作系统，通过掩膜方式集成到微处理器中，这种修改花费不多。此外，软件还能调整以适合各种专门应用。此外，还有利用各种物理效应存贮数据的射频标签，其中包括只读的表面波（SAW）射频标签和通常能去活化（写入“0”）以及极少的可以重新活化（写入“1”）的1比特射频标签。

6． 能量供应

射频识别系统的一个重要的特征是射频标签的供电。无源的射频标签自已没有电源。因此，无源的射频标签工作用的所有能量必须从阅读器发出的电磁场中取得。与此相反，有源的射频标签包含一个电池，为微型芯片的工作提供全部或部分（“辅助电池”）能量。7． 频率范围

射频识别系统的另一个重要特征是系统的工作频率和阅读距离。可以说工作频率与阅读距离是密切相关的，这是由电磁波的传播特性所决定的。通常把射频识别系统的工作频率定义为阅读器读射频标签时发送射频信号所使用的频率。在大多数情况下，把它叫做阅读器发送频率（负载调制、反向散射）。不管在何种情况下，射频标签的“发射功率”要比阅读器发射功率低很多。射频识别系统阅读器发送的频率基本上划归三个范围：（1）低频（30kHz ~ 300kHz）；（2）中高频（3MHz ~ 30MHz）；（3）超高频（300MHz ~ 3GHz）或微波（>3GHz）。根据作用距离，射频识别系统的附加分类是： 密耦合（0 ~ 1cm）、遥耦合（0 ~ 1m）和 远距离系统（>1m）。8． 射频标签→读写器数据传输

射频标签回送到阅读器的数据传输方式多种多样，可归结为三类：

（1）利用负载调制的反射或反向散射方式（反射波的频率与阅读器的发送频率一致）；（2）利用阅读器发送频率的次谐波传送标签信息（标签反射波与阅读器的发送频率不同，为其高次谐波（n倍）或分谐波（1/n倍））；（3）其他形式。RFID工作频率的分类 1.概要

从应用概念来说，射频标签的工作频率也就是射频识别系统的工作频率，是其最重要的特点之一。毫无疑问，射频标签的工作频率是其最重要的特点之一。射频标签的工作频率不仅决定着射频识别系统工作原理（电感耦合还是电磁耦合）、识别距离，还决定着射频标签及读写器实现的难易程度和设备的成本。

工作在不同频段或频点上的射频标签具有不同的特点。射频识别应用占据的频段或频点在国际上有公认的划分，即位于ISM波段之中。典型的工作频率有：125kHz，133kHz，13.56MHz，27.12MHz，433MHz，902~928MHz，2.45GHz，5.8GHz等。

从应用概念来说，射频标签的工作频率也就是射频识别系统的工作频率。2． 低频段射频标签

低频段射频标签，简称为低频标签，其工作频率范围为30kHz ~ 300kHz。典型工作频率有：125KHz，133KHz。低频标签一般为无源标签，其工作能量通过电感耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。低频标签与阅读器之间传送数据时，低频标签需位于阅读器天线辐射的近场区内。低频标签的阅读距离一般情况下小于1米。

低频标签的典型应用有：动物识别、容器识别、工具识别、电子闭锁防盗（带有内置应答器的汽车钥匙）等。与低频标签相关的国际标准有：ISO11784/11785（用于动物识别）、ISO18000-2（125-135 kHz）。低频标签有多种外观形式，应用于动物识别的低频标签外观有：项圈式、耳牌式、注射式、药丸式等。典型应用的动物有牛、云计算

云计算定义

云是由一系列相互联系并且虚拟化的计算机组成的并行和分布式系统模式。这些虚拟化的计算机动态地提供一种或多种统一化的计算和存储资源。这些资源通过服务提供者和服务消费者之间的协商来流通。基于这样云的计算称为云计算。简单地说，云计算就是指基于互联网络的超级计算模式。即把存储于个人电脑、服务器和其他设备上的大量存储器容量和处理器资源集中在一起，统一管理并且协同工作。云计算服务体系

我们将云计算看成是一个组合的服务。我们通过云层次栈将云的三种模型：PaaS，IaaS和SaaS三种服务归属于云系统不同软件架构层。

用户通过应用层提供的Web门户访问服务。一般来说，该服务是收费项目。但是这种商业模式得到大多数用户的青睐，因为它减少对软件维护的压力 和操作 支持的费用。另外，用户从用户终端导入到数据中心，大大降低用户对硬件需求。云软件环境层也就是软件平台(PaaS)。该层用户是云平台开发者，他们将应 用部署在云平台上。

云软件基础设施层(IaaS)该层为高层提供基础性资源，可以组成新的云软件环境或者应用。提供云服务分为三类：计算资源、数据存储和通信设施。计算资源：给云用户提供虚拟机。数据存储：允许用户在远程硬盘上存储数据并在任何时候访问数据，它有效的扩大云用户群。数据存储系统一般要满足维护用户数据的诸多要求包括可用性、安全性、备份与数据一致等等

通信设施：云服务对于网络的质量有着较高的要求，是的网络通信成为云系统中一个至关重要的基础设施组件。云系统提供的通信能力：面向服务、结构化、可预测和可靠性。软件内核：该层次负责管理云的物理服务器基础软件管理。软件内核可以看做是操作系统内核。网格计算部署和运行在该层集群上，但是有网格缺乏虚拟化抽象，任务与真实的硬件基础设施有着密切的联系。固件和硬件：形成云的硬件骨架和交换机。

云计算与IDC相比，对于资源利用率也有很大的不同。IDC一般采用服务器托管和虚拟主机方式对网站提供服务。每个IDC组所获得的网络带宽、处理 能力和存储空间都是固定的。然而，大部分网站之间的资源其实是不均衡的。因此，IDC无法面对突发流量所带来的影响，会造成资源的瘫痪与浪费。

云计算的特点 2.1超大规模

“云”具有相当的规模，Google云计算已经拥有100多万台服务器，Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。2.2 虚拟化

云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。2.3 高可靠性

“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机可靠。2.4 通用性

云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。2.5 高可扩展性

“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。2.6 按需服务

“云”是一个庞大的资源池，你按需购买；云可以象自来水，电，煤气那样计费。2.7 极其廉价

由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本，“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升，因此用户可以充分享受“云”的低成本优势，经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。3.云计算的由来 云计算(Cloud Computing)是一种新兴的商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。这种资源池称为“云”。“云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常为一些大型服务器集群，包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等等。云计算将所有的计算资源集中起来，并由软件实现自动管理，无需人为参与。这使得应用提供者无需为繁琐的细节而烦恼，能够更加专注于自己的业务，有利于创新和降低成本。之所以称为“云”，是因为它在某些方面具有现实中云的特征：云一般都较大；云的规模可以动态伸缩，它的边界是模糊的；云在空中飘忽不定，你无法也无需确定它的具体位置，但它确实存在于某处。之所以称为“云”，还因为云计算的鼻祖之一亚玛逊公司将曾经大家称作为网格计算的东西，取了一个新名称“弹性计算云”(EC2)，并取得了商业上的成功。云计算被它的吹捧者视为“革命性的计算模型”，因为它使得超级计算能力通过互联网自由流通成为了可能。企业与个人用户无需再投入昂贵的硬件购置成本，只需要通过互联网来购买租赁计算力，“把你的计算机当做接入口，一切都交给互联网吧”。用户只需要640K的内存就足够了。”比尔·盖茨1989年在谈论“计算机科学的过去现在与未来时”时如是说。那时，所有的程序都很省很小，100MB的硬盘简直用不完。互联网还在实验室被开发着，超文本协议刚刚被提出。它们的广泛应用，将在6年之后开始。目前（2008年），在提供装机服务的网站上可以检索到这样的信息，一个普通白领上班所需的电脑标配是：低端酷睿双核/1GB内存/100GB硬盘，很快，兆级的硬盘就将进入家庭机使用范围。硬件配置飞速飚高的背后，是互联网上数据飞速的的增长——这简直在挑战人类想象力的极限，海量数据作为一个概念被提出时，单位以GB计。而现在这只是一个小网站的数据量单位。4．云计算基本原理 云计算的基本原理是，通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。这可是一种革命性的举措，打个比方，这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。云计算的蓝图已经呼之欲出：在未来，只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。从这个角度而言，最终用户才是云计算的真正拥有者。云计算的应用包含这样的一种思想，把力量联合起来，给其中的每一个成员使用。从最根本的意义来说，云计算就是利用互联网上的软件和数据的能力。对于云计算，李开复（Google全球副总裁、中国区总裁）打了一个形象的比喻：钱庄。最早人们只是把钱放在枕头底下，后来有了钱庄，很安全，不过兑现起来比较麻烦。现在发展到银行可以到任何一个网点取钱，甚至通过ATM，或者国外的渠道。就像用电不需要家家装备发电机，直接从电力公司购买一样。“云计算”带来的就是这样一种变革——由谷歌、IBM这样的专业网络公司来搭建计算机存储、运算中心，用户通过一根网线借助浏览器就可以很方便的访问，把“云”做为资料存储以及应用服务的中心。云计算目前已经发展出了云安全和云存储两大领域。如国内的瑞星和趋势科技就已开始提供云安全的产品；而微软、谷歌等国际头更多的是涉足云存储领域

二维码

二维条码/二维码（dimensional barcode）是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础 二维码：QR码的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理：它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化等特点。在许多种类的二维条码中，常用的码制有：Data Matrix, Maxi Code, Aztec, QR Code, Vericode, PDF417, Ultracode, Code 49, Code 16K 等，QR码是1994年由日本Denso-Wave公司发明。QR来自英文「Quick Response」的缩写，即快速反应的意思，源自发明者希望QR码可让其内容快速被解码。QR码最常见于日本、韩国；并为目前日本最流行的二维空间条码。二维码的编码技术原理

二维码可以分为堆叠式/行排式二维码和矩阵式二维码。堆叠式/行排式二维码形态上是由多行短截的一维码堆叠而成；矩阵式二维码以矩阵的形式组成，在矩阵相应元素位置上用“点”表示二进制“1”，用“空”表示二进制“0”，由“点”和“空”的排列组成代码。

（一）堆叠式/行排式二维码

行排式二维码(又称：堆积式二维码或层排式二维码)，其编码原理是建立在一维码基础之上，按需要堆积成二行或多行。它在编码设计、校验原理、识读方式等方面继承了一维码的一些特点，识读设备与条码印刷与一维码技术兼容。但由于行数的增加，需要对行进行判定、其译码算法与软件也不完全相同于一维码。有代表性的行排式二维码有CODE49、CODE 16K、PDF417等。其中的CODE49,是1987年由 David Allair 博士研制，Intermec 公司推出的第一个二维码。

Code 49条码 Code 49是一种多层、连续型、可变长度的条码符号，它可以表示全部的128个ASCII字符。每个Code 49条码符号由2到8层组成，每层有18个条和17个空。层与层之间由一个层分隔条分开。每层包含一个层标识符，最后一层包含表示符号层数的信息。

Code 16K码 Code 16K条码是一种多层、连续型可变长度的条码符号，可以表示全ASCII字符集的128个字符及扩展ASCII字符。它采用UPC及Code128字符。一个16层的Code 16K符号，可以表示77个ASCII字符或154个数字字符。Code 16K通过唯一的起始符/终止符标识层号，通过字符自校验及两个模107的校验字符进行错误校验。二）矩阵式二维码

短阵式二维码（又称棋盘式二维码）它是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。在矩阵相应元素位置上，用点（方点、圆点或其他形状）的出现表示二进制“1”，点的不出现表示二进制的“0”，点的排列组合确定了矩阵式二维码所代表的意义。矩阵式二维码是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的一种新型图形符号自动识读处理码制。具有代表性的矩阵式二维码有：Code One、Maxi Code、QR Code、Data Matrix等。在目前几十种二维要码中，常用的码制有：PDF417二维码，Datamatrix二维码，Maxicode二维码，QR Code，Code 49，Code 16K，Code one等，除了这些常见的二维码之外，还有Vericode条码、CP条码、Codablock F条码、田字码、Ultracode条码，Aztec条码。

感知无线电关键技术

感知无线电的整个过程可以通过“侦听—感知—自适应”的循环来表示。其中关键技术有以下几项：

1、频谱侦测 感知无线电技术要能够实时侦听较宽的频谱，以发现“频谱空洞”(即该频段内主用户未占用的频谱)。同时为了不对主用户造成有害干扰，感知用户在通信过程中，需能够快速检测到主用户的再次出现，以便及时腾出带宽给主用户使用。这就需要物理层具有一种新的功能——频谱侦测功能。

2、动态频谱分配

目前对感知无线电的频谱共享技术的研究主要是基于频谱池(SpectrumPooling)的策略。频谱池策略的思想是将一部分分配给不同业务的频谱合并成一个公共的频谱池，频谱池中的频谱可以是不连续的，整个频谱池又可划分为若干个子信道。感知用户可临时占用频谱池里的空闲信道。动态频谱分配要能协调和管理主用户和感知用户之间的信道接入。主要有两种策略：一种是只要频谱池有空闲的子信道，主用户就可以选择空闲信道而不中断感知用户的通信；另一种是主用户并不考虑感知用户是否占用信道，只要需要就占用信道，而感知用户必须切换到其他信道。

3、抗干扰技术

采用感知无线电技术实现频谱共享的前提是必须保证对主用户不造成干扰。感知无线电里的抗干扰技术主要有干扰估测和功率控制技术。在感知无线电系统中，引入了干扰温度这一度量标准来估测干扰的大小。在CR系统中，发射功率受到给定干扰温度和可用频谱空洞数这两种无线网络资源的限制。到目前为止，一般采用信息论和对策论来解决功率控制的难题。

新的MAC层协议感知用户间需要交换一些控制和感知信息。为了满足感知用户之间的通信，需要一种新的公共控制信道来完成信令信息的传输，CR系统中的MAC协议设计就要考虑特定的控制信道的需求。

无线局域网实现了许多认知无线电技术，并且能够利用感知无线电来增强其安全和网络性能；基于MIMO-OFDM的CR系统也在研究当中。感知无线网络将成为具备极高频谱使用效率的未来新发展

四、感知无线电在WLAN中的应用

感知无线电已成为一个广泛用来描述许多不同功能与应用的名词。这其中包括可提供灵活的功能性以模仿各种无线电算法与雷达隐身技术的软件无线电，它在无线电中嵌入智能来避开已被占用的频谱，并由此让另外的频谱开放给没有获得授权的应用。最近，感知无线电还被应用到WLAN中，以提供对WLAN所工作的RF环境的全面可视性和了解。

1、干扰探测与识别

基于IEEE 802.11的WLAN工作在2.4GHz(802.11b与802.11g)开放频段和5GHz(802.11a)频段。诸如蓝牙和HomeRF等其它无线连接标准也工作在同样的开放频段上，这将产生潜在的干扰。而像微波炉或某些工业设备等随时启用的设备，也可在这些频段上产生噪声。在WLAN所工作的特定频率上有过多RF噪声，将降低WLAN的有效数据吞吐量与性能。可利用感知无线电对两个WLAN频带内的RF环境进行连续扫描，以确定哪些频率信道上的噪声最小。有了这种信息，网络管理者就能改变AP的信道设置并改善网络性能。RF环境具有动态变化的特性，会随着更多新802.11设备和非 802.11设备的加入而不断改变，因此需对RF环境进行连续扫描。

通过采用集成于AP芯片组内的频谱分析器(通常为FFT)进行频域分析，AP可利用感知无线电探测并识别干扰。然后将结果与预定义模板进行比较，如果两者相匹配，则识别信息将被发送给IT管理者作为通知，并用于位置识别等其它功能。

2、自动配置

自动配置属于一个很广的功能范畴，它描述了AP自动确定最佳设置以使WLAN网络性能最大化的能力。尽管一般情况下发射功率和信道选择这两个网络参数最为常见，但自动配置可优化任何一组网络参数。常见的优化目的是提高网络到客户机之间的吞吐量、增加可靠性、减小干扰和延时，或者是它们的组合以及其它网络性能指标。感知无线电提供RF环境的最新详细情况，这样便能根据初始WLAN部署实现最优自动配置以及动态和自动重配置，以适应未来WLAN的扩展与RF环境改变。

3、对非法AP和入侵者的探测

利用感知无线电连续扫描两个频带还具有另外一个关键优势，即：可对非法AP与入侵者进行探测。非法AP是连接到企业LAN的非受控AP，将产生不安全的网络接入点。对非法AP与入侵者进行探测并定位对网络安全来说非常必要，因此可以采取措施堵住安全漏洞。

4、位置识别

位置识别用来确定非法设备与干扰的位置、跟踪资产，并在未来用于某些紧急服务。传统网络利用接收信号强度指示(RSSI)和三角测量来估计位置，这种信息通常由支持网络流量的AP来收集。但不幸的是，只有为感兴趣的设备所在信道服务的AP，才能在不中断数据与语音业务的情况下被使用。这限制了可用来进行三角测量的抽样数量，从而降低测量精度。将专用感知无线电集成到每一个AP中，可显著提高定位精度，因为网络中的每一个AP现在都可被用来对位置进行三角测量而无需中断网络业务。此外，这种集成还可消除对安装及管理覆盖网络的需求，从而大大减少资金投入与运营成本。

第三篇：中国物联网发展报告

物联网产业的热潮正在席卷全球，在我国，政府高层的一系列重要讲话、报告和相关政策措施无不表明：大力发展物联网产业将是中国今后一项具有国家战略意义的重要决策。政府勾画蓝图，各地积极布局，我国推广物联网的条件正逐步趋向成熟。

物联网：物物相连 传感未来

——AMT咨询中国物联网（暨传感网）发展报告

潘多拉星球上所有的动植物构成了一个巨大的网络，每个物体之间都能通过心灵的沟通来指挥其行为，而沟通的方式正是纳威人的辫梢和树木的根须。天人合一的巨大网络让所有的一切变得有生命和灵性，人与自然之间的互相依存也变得清晰可触。

——电影《阿凡达》片段。

电影《阿凡达》为人们展示了一个神奇的外太空世界，这些细节具体到现实科技的发展，就是物联网在未来的典型应用。的确，物联网技术的应用将“让一切自由连通”，甚至做到“沟通从心开始”。

物联网概述

物联网也被称为传感网，2009年由国家工业与信息化部副部长奚国华在当年的中国国际通信展上，对这两个名称进行了界定：“传感网和物联网其实是两个名字一个概念，为方便交流宣传，传感网是官方用名，物联网可作为‘小名’使用。”

根据1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议上提出的物联网的概念。物联网的英文名称为“The Internet of things”，即“物物相连的互联网”。是指通过信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

传感网概念则是从技术的角度对物联网的这一实质进行了阐述：随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点，通过自组织的方式构成的无线网络。除传感节点组成的网络外，传感网还能与互联网、移动通信网等网络实现全面融合。

无论是物联网还是传感网，其实质都是将红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网结合起来而形成的网络，让所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。因此，物联网和传感网实际上是从不同角度出发对同一个事物的命名。物联网技术应用前景

物联网能够通过信息传感设备把所有物品与互联网连接起来，实现智能化识别和管理，从而可以使物品(商品)具有“智慧”，在没有人的干预的情况下彼此进行“交流”。而RFID正是能够让物品“开口说话”的一种技术。RFID（Radio Frequency Identification）即射频识别技术，俗称电子标签。作为一种非接触式的自动识别技术，RFID可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。

具体到现实生活当中，物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。就目前来看，行业应用将成为未来几年物联网产业发展的主要驱动力。研究发现，智能交通、城市安防、智能

电网等行业市场成熟度较高，传感技术成熟，政府扶持力度大，在许多城市已经开始规模化应用，市场前景广阔，投资机会巨大，将成为未来几年物联网产业发展的重点领域。而医疗卫生、家庭、个人等领域的智能传感应用则需要较长的时间，技术、标准均有待于进一步完善，大多产品还处于试验阶段，短期内不会大规模应用。

中国物联网发展环境分析

物联网被誉为继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，已经引起了世界各国的高度重视。在我国，国务院总理温家宝以及工信部部长李毅中相继指示要大力发展物联网技术。国家还将传感网以及传感技术的研发计划明确列入《国家中长期科学技术发展规划(2006-2020年)》、《国家“十一五”科学技术发展规划》和《国家“十一五”科学技术发展规划》等相关政策文件中。此外，工信部已经开始统筹部署宽带普及、三网融合、物联网及下一代互联网发展，并将物联网发展列为我国信息产业三大发展目标之一。2010年，中国政府还将出台一系列物联网发展相关的产业政策，来自高层和政策的推动将加速物联网在中国的发展步伐。

目前，我国的物联网技术研发水平处于世界前列。中科院早在1999年就启动了传感网研究，在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器端机、移动基站等方面取得了重大进展，拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。国内众多知名企业也开始在物联网领域摩拳擦掌，中国移动、中国电信、中国联通等电信行业企业已经展开攻势，另有一些其他领域的公司也开始进入物联网领域，国内知名的管理咨询公司AMT咨询日前收购深圳某物联网产业相关公司，开始在该领域持续发力。

此外，我国已经与德国、美国、韩国一起，成为国际标准制定的主导国家之一。无锡市自2009年以来已经联合美国有关机构发起了制定物联网国际标准的工作，产品目前在公共

安全、民航、交通、电网、环境监测等行业得到初步应用，相关物联网产品已远销美国、加拿大等国，并被欧洲列入政府航空采购目录。

整体来看，中国物联网产业发展仍处于初级阶段，技术、标准、产品以及市场尚不完善，业内专家也明确指出，物联网商业模式短期内不能大规模商用。但是，随着传感技术的发展以及电信网络尤其是无线网络的不断扩展，我国推广物联网的条件正在逐步趋向成熟。

第四篇：2011年中国物联网发展报告

新华社发布《2011年中国物联网发展报告》 2011-10-20 21:34:33 来源: 网易科技报道

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新华社副社长兼常务副总编辑周锡生

网易科技讯 10月20日消息，2011中国国际物联网（传感网）博览会在无锡开幕。博览会的高端论坛——第二届中国国际物联网大会同期开幕，网易科技作为门户支持媒体在现场直播报道。

以下为新华社副社长兼常务副总编辑周锡生发布《2010-2011年中国物联网发展报告》现场实录：

周锡生：尊敬的各位来宾，大家好！

2011年是“十二五”的开局之年，也是中国物联网发展从概念走向现实、加快推进“产业发展与应用引领”之年。

自2009年8月7日，中国国务院总理温家宝在视察无锡物联网产业时发表重要讲话，开启中国物联网发展新纪元以来，中国物联网产业与国际物联网共同发展，在政策环境、技术进步、市场培育、标准制定、产业投资等各个方面，实现了从“2009物联网元年”向“2010物联网开局之年”的跨越，并逐渐呈现出新的阶段特征。

两年来，作为中国国家通讯社，新华社不断加强对物联网的新闻报道力度，紧密围绕物联网发展的深层次矛盾和问题，展开了多专题、多批次的专项调研和课题研究，并于2011年5月启动了本《中国物联网发展报告》的研究、编撰工作。今天，我代表大会组委会，代表新华社，正式发布新华社《2010-2011年中国物联网发展报告》。

《报告》深入研究了2010年以来美、欧、日、韩等经济体的物联网发展战略、政策体系、重点实验室和科研机构的最新动态，以及标杆企业的产业化进展。

当前，美、欧、日、韩等信息技术能力和信息化程度较高的国家，在物联网应用深度、广度以及智能化水平等方面处于领先地位。

美国作为物联网应用最广泛的国家，物联网已在其军事、电力、工业、农业、建筑、医疗、环境监测、空间和海洋探索等领域投入应用，其RFID 应用案例占全球59%。其中，智能电网和云计算已成为美国物联网发展的重点领域。据美国电科院预测，该国智能电网的总投资将达到4000亿美元左右，而收益将达13000亿美元到20000亿美元。

美国联邦政府的政策文件显示，在其每年800亿美元的财政预算IT项目支出中，有25％的份额(约200亿美元)将用于云计算。美国联邦政府各部门将在18个月内做出本部门完成云计算迁移的具体部署。

在欧盟国家，RFID 广泛应用于物流、零售和制药领域，物联网已在这些领域形成规模应用。2010年5月，《欧洲数字化议程》正式发布，为欧盟物联网发展提供了更为良好的政策环境。欧盟正在实施第七研究框架计划，重点支持互联网、云计算、物联网等领域发展，攻克技术难关。

在日本，物联网技术已在灾难应对、安全管理、公众服务、智能电网等领域开展了应用，并实现了移动支付领域的大规模商用。对于近期可实现、有较大市场需求的应用技术和项目，日本制定了一系列旨在推动商用的便利政策；对于远期规划应用，则以国家示范项目的形式，通过资金和政策支持，吸引企业参与技术研发和应用推广。

在韩国，物联网技术已在汽车、家电及建筑领域得到应用。2011年5月，韩国发布“云计算推广及竞争力强化战略”，明确提出，为加快向云计算强国迈进，韩国将打造适合云计算的法律环境，升级公共事业领域的IT 基础设施，首先在公共事业领域引入云计算，同时强化云计算产业及服务的国际竞争力，建立全球 IT 中心，培育云计算数据中心。

《年报》分析认为，随着我国物联网技术应用与产业发展的逐步深入，我国的物联网发展既具备了一些国际物联网发展的共性特征，也呈现出一些鲜明的中国特色和阶段特点。

一、多层面的政策投入已成为推动现阶段我国物联网产业发展的最强动力。

如果说国外物联网产业发展偏重于“市场驱动型”，国内则更贴近“政策驱动型”。2010年，物联网等新兴战略产业首次写入国务院政府工作报告。《中共中央关于制定国民经济和

社会发展第十二个五年规划的建议》再次强调，要“推进物联网研发应用”。今年4月，财政部出台《物联网专项基金管理办法》，6月又修订了《基本建设贷款中央财政贴息资金管理办法》，增加了为物联网企业提供场所服务的贴息。可以预见，未来中长期内，物联网将持续成为国家推进信息化工作的重点，政策支持力度可望继续加大。

二、物联网应用领域逐渐明朗。

《年报》研究认为，从时间维度看，RFID 和传感器厂商将在物联网产业运用的过程中率先受益，接着是系统集成商、物联网运营商。从空间维度看，增长空间最大的是物联网运营商，其次是系统集成商，再后是RFID和传感器供应商。

随着平安城市建设、城市智能交通体系建设和“新医改”医疗信息化建设的加快，安防、交通和医疗三大领域有望在物联网发展中率先受益，成为物联网产业市场容量最大、增长最为显著的领域。

三、我国物联网各层面技术成熟度不同，传感器技术应是攻关重点。

物联网技术包括感知层技术、网络层技术和应用层技术等三个层面。其中，以感知层技术最为重要，传感器是物联网的基础，传感器技术和短距离无线通信技术是当前物联网技术攻关的热点和难点。

目前，国内低频和高频段RFID技术已趋成熟，但超高频和微波频段则与国外还有差距；传感器技术与美欧日韩等国差距较大。而网络层技术经过十余年的快速发展，已较为成熟，能基本满足当前物联网应用的需求。

总体来看，物联网的技术门槛似乎不高，但核心环节关键技术的成熟度参差不齐，导致物联网产业标准制定和应用发展的迟缓。虽然从全球物联网发展来看，我国与美欧日韩等国并驾齐驱，但在物联网核心器件和软件方面尚做不到自主可控。

四、物联网产业链逐步形成。

《年报》认为，经过业界的共同努力，国内物联网产业链和产业体系逐渐形成，产业规模快速增长。预计2011年我国物联网产业市场规模将达到2300亿元，比上年增长24%。

目前，我国发展物联网所需的自动控制、信息传感、射频识别等技术和产业都已成熟或基本成熟，通信运营商和系统设备商达到世界级水平，下游应用不断拓展。

然而即便如此，我们仍需谨记，物联网产业从整体看仍处于概念导入和产业链培育形成的初期阶段。

五、标准化建设取得积极进展。

我国与美欧日韩等同为物联网技术领先国家，是物联网国际标准的主要制定国之一，在建立自主标准方面具有一定优势，并有主导标准的机会。

在政府的重视下，我国在传感器网络接口、标识、安全、传感器网络与通信网融合发展、泛在网体系架构等相关技术标准的研究已取得了一些进展，具备攻坚物联网国际标准的能力。今年7月，国家传感器网络标准工作组正式发布了我国已完成的传感网首批6项标准征求意见稿，预计到今年底将正式颁布实施。

不过，在物联网总体标准体系建设方面，目前国内外并没有形成统一标准。政府主导的物联网标准体系，如总体架构、标识体系、信息安全、数据接口等，要形成标准至少需要2年时间。

六、“智慧城市”建设成为物联网产业发展重要契机。

《年报》认为，“智慧城市”建设是我国城市化推进到一定水平的必然产物，对目前刚刚起步的物联网产业发展意义重大。

截至2011年5月，我国18个一级城市已全部提出了自己的“智慧城市”详细规划，80%以上的二级城市也明确提出了建设“智慧城市”的发展目标。通过打造一批智慧城市，物联网产业必将加快崛起一批具有高技术水平和综合服务能力的领军企业，带动我国物联网产业的整体发展。

七、地方政府积极参与，成为物联网发展的重要推动力量。

国家倡导发展物联网产业，借以实现经济转型和两化融合，各地政府纷纷响应，高度重视物联网产业，加大资金、人力、物力投入。据不完全统计，全国已有28个省市将物联网作为产业发展重点，众多城市将物联网列为主导产业，几乎所有一二线城市都在建设或筹建物联网产业园，其中以江苏、浙江、广东、上海等地实绩最为突出。

当前，江苏省在产业集聚、技术标准、市场应用和研发资源等方面已具备明显优势。2010年江苏省物联网产业实现主营业务收入达到810亿元，同比增长63.3%。目前已经初步形成了以无锡为创新示范核心区、苏州和南京为产业发展支撑区的总体格局。

广东省注重政府与业界协力推进，全省集聚RFID相关企业已超过2000家，2010年广东省物联网产业产值超过800亿元。广州开发区作为广东重要的物联网产业集群，吸引了全球60 多个国家和地区的客商投资设厂，外商投资项目2500多个，世界500强企业投资项目105个。

在浙江，杭州、嘉兴、宁波、温州等地已率先形成物联网产业集聚。嘉兴已成为国内第一个步入无线传感网项目产业化的城市，拥有物联网领域发明专利181项。

上海规划建设了嘉定与浦东、一北一南两大物联网基地。其中浦东张江作为目前国内唯一的国家级RFID产业化基地，已经形成较完整的RFID产业链，聚集了一批芯片设计、标签和读写器研发生产以及系统集成等产业链关键环节上的重点企业。而嘉定上海物联网中心已正式投入使用，到2013年底，嘉定计划培育200家以上物联网骨干企业，形成500亿以上的产业规模。

八、无锡物联网技术与产业高地加快崛起，国家设立传感网创新示范区的战略意图初步实现。

自2009年8月国家提出在无锡建设国家传感网创新示范区（“感知中国”中心）以来，无锡以引领全国物联网发展为目标，以创新为驱动，以应用为牵引，以企业为主体，抢抓机遇，汇聚各类优势资源，把握产业发展制高点，优化创新创业环境，按照“一核多元”的产业布局，打造辐射全国的国家传感网创新示范区。

无锡先后吸引中国电信、中国移动、国家电网、中国电子科技集团以及中国航天科技集团等十余家大型企业集团投资设立研发中心和生产基地。目前，无锡已引进各类物联网企业190家，其中规模化企业20余家，形成了物联网创新资源集聚效应和产业集群效应。据统计，2010年无锡物联网产业总收入达200亿元，预计2011年物联网产业总收入将达600亿元以上。国家在无锡设立传感网创新示范区---集聚要素资源、汇集研发合力、推进标准制定、构筑产业高地、抢占竞争高点、强化示范引领的战略意图初步实现。

《年报》预计，未来五年，全球物联网产业市场将呈现快速增长态势，2012年全球物联网市场规模或超过1700亿美元，2015年将接近3500亿美元，年均增长率接近25%。而中国的物联网产业是全球物联网产业的重要组成部分，发展空间尤为广阔。保守预计，到2015年，中国物联网产业将实现5000亿元的规模，年均增长率达11%左右。

《年报》分析认为，当前，我国物联网发展中依然面临诸多深层次矛盾与问题。物联网产业从整体来看仍处于概念导入和产业链形成的初级阶段，物联网产业的核心技术仍未突破，制造工艺水平不高，产业链衔接不畅，应用需求层次偏低，商业模式不够清晰，资源共享不足。特别需要指出的是，各地在物联网建设上存在重复投入，无序发展等问题。现阶段我国物联网发展应尽快转入以产品、产业、示范、商用、市场为核心内容的发展阶段。

当前，我国“十二五”建设大业已全面展开。我们相信，随着科学发展观的深化落实，随着我国“十二五”物联网产业发展规划的制定出台，中国的物联网产业必将迎来新一轮科学、理性、有序的快速发展期。

各位来宾，各位朋友，对于中国战略性新兴产业而言，及时、准确、全面的资讯，是行业发展、产业崛起、企业决策的重要前提和支撑力量。新华社作为国家通讯社，立足于国家战略层面，在深入调查研究基础上，继2010年发布中国首个物联网报告之后，再次研究、发布物联网年报，旨在为业界提供物联网发展全面、准确、深入的动态资讯，帮助业

界把握和捕捉物联网产业发展前沿动向与潜在商机，为业界创新发展理念，明确战略定位，培育和确立企业核心竞争力提供信息支撑。

为编撰《物联网发展报告》，新华社研究人员实地走访了国内外的众多物联网专家学者和各类物联网代表性企业、科研机构。初稿完成后，中国物联网领域的多位权威专家应邀审定文稿并提出修订意见。在此，我谨代表新华社，向为《年报》提供帮助的企业、机构和个人，表示衷心感谢！

为积极融入和深度介入中国物联网产业发展，新华社与无锡市政府合作设立了新华（无锡）物联网资讯中心，构建中国首个以物联网数据资讯采集、加工、发布和战略研究为核心职能的专业机构，在物联网发展战略研究、资讯整合、信息交互、环境营造、宣传推广等各个领域，提供服务，创造价值。

我们期待着与在座的各位来宾、业界朋友，围绕物联网发展展开深入探讨，也真诚希望你们能为《年报》的编撰工作提出宝贵建议。让我们携起手来，共同推动中国物联网的发展与繁荣！

谢谢大家！

(本文来源：网易科技报道)

第五篇：中国物联网发展报告

中国物联网发展报告

物联网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 ofthings”。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。

物联网通过传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术，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，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在链接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用，物联网也被视为互联网的应用拓展。因此应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。

一、物联网的涵义

这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：

1、要有相应信息的接收器；

2、要有数据传输通路；

3、要有一定的存储功能；

4、要有 CPU；

5、要有操作系统；

6、要有专门的应用程序；

7、要有数据发送器；

8、遵循物联网的通信协议；

9、在世界网络中有可被识别的唯一编号。

物联网

(Internet of Things)指的是将无处不在（Ubiquitous）的末端设备（Devices）和设施（Facilities），包括具备 “内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和 “外在使能”(Enabled)的，如贴上RFID的各种资产（Assets）、携带无线终端的个人与车辆等等 “智能化物件或动物”或“智能尘埃”（Mote），通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成（Grand Integration)、以及基于云计算的 SaaS营运等模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet）、和 /或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的 Cockpit Dashboard)等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。欧盟的定义

2009年9月，在北京举办的物联网与企业环境中欧研讨会上，欧盟委员会信息和社会媒体司 RFID部门负责人 Lorent Ferderix博士给出了欧盟对物联网的定义：物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，其中物理的和虚拟的 “物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口，并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道，构成未来互联网。物联网

(Internet ofThings)这个词，国内外普遍公认的是 MITAuto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的。在2005年国际电信联盟（ITU）发布的同名报告中，物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。自2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。物联网的概念与其说是一个外来概念，不如说它已经是一个 “中国制造”的概念，他的覆盖范围与时俱进，已经超越了1999年Ashton教授和2005年ITU报告所指的范围，物联网已被贴上“中国式”标签。

物联网的概念是在 1999年提出的。当时基于互联网、RFID技术、EPC标准，在计算机互联网的基础上，利用射频识别技术、无线数据通信技术等，构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网 “Internetofthings”（简称物联网），这也是在2003年掀起第一轮华夏物联网热潮的基础。传感网是基于感知技术建立起来的网络。中科院早在1999年就启动了传感网的研究，并已取得了一些科研成果，建立了一些适用的传感网。

1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。

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。

2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，引用了 “物联网”的概念。报告指出，无所不在的 “物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。

根据ITU的描述，在物联网时代，通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。物联网概念的兴起，很大程度上得益于国际电信联盟(ITU)2005年以物联网为标题的互联网报告。然而，ITU的报告对物联网缺乏一个清晰的定义。虽然目前国内对物联网也还没有一个统一的标准定义，但从物联网本质上看，物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升，将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用，使人与物智慧对话，创造一个智慧的世界。因为物联网技术的发展几乎涉及到了信息技术的方方面面，是一种聚合性、系统性的创新应用与发展，也因此才被称为是信息产业的第三次革命性创新。物联网的本质概括起来主要体现在三个方面：一是互联网特征，即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络；二是识别与通信特征，即纳入物联网的 “物”一定要具备自动识别与物物通信（M2M）的功能；三是智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点2009年１月２８日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次 “圆桌会议”，作为仅有的两名代表之一，ＩＢＭ首席执行官彭明盛首次提出 “智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。

2009年2月24日消息，IBM大中华区首席执行官钱大群在2009IBM论坛上公布了名为“智慧的地球”的最新策略。此概念一经提出，即得到美国各界的高度关注，甚至有分析认为ＩＢＭ公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略，并在世界范围内引起轰动。ＩＢＭ认为，ＩＴ产业下一阶段的任务是把新一代ＩＴ技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成物联网。在策略发布会上，IBM还提出，如果在基础建设的执行中，植入 “智慧”的理念，不仅仅能够在短期内有力的刺激经济、促进就业，而且能够在短时间内为中国打造一个成熟的智慧基础设施平台。

BM希望“智慧的地球”策略能掀起“互联网”浪潮之后的又一次科技产业革命。IBM前首席执行官郭士纳曾提出一个重要的观点，认为计算模式每隔15年发生一次变革。这一判断像摩尔定律一样准确，人们把它称为 “十五年周期定律”。1965年前后发生的变革以大型机为标志，1980年前后以个人计算机的普及为标志，而1995年前后则发生了互联网革命。每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡和变化。而互联网革命一定程度上是由美国 “信息高速公路”战略所催熟。

20世纪90年代，美国克林顿政府计划用20年时间,耗资2000亿-4000亿美元,建设美国国家信息基础结构，创造了巨大的经济和社会效益。而今天，“智慧的地球”战略被不少美国人认为与当年的 “信息高速公路”有许多相似之处，同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。该战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮，不仅为美国关注，更为世界所关注。

“物联网前景非常广阔，它将极大地改变我们目前的生活方式。”南京航空航天大学国家电工电子示范中心主任赵国安说。业内专家表示，物联网把我们的生活拟人化了，万物成了人的同类。在这个物物相联的世界中，物品（商品）能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。物联网利用射频自动识别（ＲＦＩＤ）技术，通过计算机互联网实现物品（商品）的自动识别和信息的互联与共享。可以说，物联网描绘的是充满智能化的世界。在物联网的世界里，物物相连、天罗地网。

2008年11月在北京大学举行的第二届中国移动政务研讨会“知识社会与创新2.0”上，专家们提出移动技术、物联网技术的发展带动了经济社会形态、创新形态的变革，推动了面向知识社会的以用户体验为核心的下一代创新（创新2.0）形态的形成，创新与发展更加关注用户、注重以人为本。

有研究机构预计10年内物联网就可能大规模普及，这一技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场，其产业要比互联网大30倍。据悉，物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，每个环节的关键技术分别为 RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。EPOSS在《Internet ofThings in 2020》报告中分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段，2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域，2010~2015年物体互联，2015~2020年物体进入半智能化，2020年之后物体进入全智能化。作为物联网发展的排头兵，RFID成为了市场最为关注的技术。数据显示，2008年全球RFID市场规模已从2007年的49.3亿美元上升到52.9亿美元，这个数字覆盖了RFID市场的方方面面，包括标签、阅读器、其他基础设施、软件和服务等。RFID卡和卡相关基础设施将占市场的57.3%，达30.3亿美元。来自金融、安防行业的应用将推动RFID卡类市场的增长。易观国际预测，2009年中国RFID市场规模将达到50亿元，年复合增长率为33%，其中电子标签超过38亿元、读写器接近7亿元、软件和服务达到5亿元的市场格局。

MEMS是微机电系统的缩写，MEMS技术是建立在微米/纳米基础之上的，市场前景广阔。MEMS传感器的主要优势在于体积小、大规模量产后成本下降快，目前主要应用在汽车和消费电子两大领域。根据ICInsight最新报告，预计在2007年至2012年间，全球基于MEMS的半导体传感器和制动器的销售额将达到19%的年均复合增长率(CAGR)，与2007年的41亿美元相比，五年后将实现97亿美元的年销售额。真正实现了物联网 原理

物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet ofThings”。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。物联网中非常重要的技术是射频识别（RFID）技术。

RFID是射频识别（RadioFrequencyIdentification）技术英文缩写，是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，是目前比较先进的一种非接触识别技术。以简单RFID系统为基础，结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的，比Internet更为庞大的物联网成为RFID技术发展的趋势。

而RFID，正是能够让物品 “开口说话”的一种技术。在 “物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。信息化革命的浪潮，物联网被称为信息技术移动泛在化的一个具体应用。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，打破了之前的传统思维，人类可以实现无所不在的计算和网络连接 [3]。传统的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物，而另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。

“物联网”使得人们可以更加精细和动态的方式管理生产和生活，管理未来的城市，达到 “智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。

二、物联网在中国的发展现状

2.1机构建设

作为首个全国性物联网产业社团组织——中国电子商会物联网技术产品应用专业委员会（简称：“物专委”），于2010年6月经过国家民政部初审、8月通过工信部核准，正在报民政部进行最终审批。

2.2 主要任务

在企业和政府之间发挥桥梁作用，协助政府对行业进行指导、协调、咨询和服务，帮助会员向政府反映企业要求；协调企业与企业之间的关系，加强技术合作、产品流通，消除恶性竞争；监督会员正确执行国家的法规制度，规范行业发展；通过会员单位间的信息沟通交流、技术产品合作、资源共享、资本运作等，推进物联网技术和产品的应用，推动中国物联网产业规模化、协同化发展。建设

物联网在实际应用上的开展需要各行各业的参与，并且需要国家政府的主导以及相关法规政策上的扶助，物联网的开展具有规模性、广泛参与性、管理性、技术性、物的属性等等特征，其中，技术上的问题是物联网最为关键的问题，亿博物流咨询介绍，物联网技术是一项综合性的技术，是一项系统，目前国内还没有哪家公司可以全面负责物联网的整个系统规划和建设，理论上的研究已经在各行各业展开，而实际应用还仅局限于行业内部。关于物联网的规划和设计以及研发关键在于RFID、传感器、嵌入式软件以及传输数据计算等领域的研究。一般来讲，物联网的开展步骤主要如下：（1）对物体属性进行标识，属性包括静态和动态的属性，静态属性可以直接存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时探测；（2）需要识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式；（3）将物体的信息通过网络传输到信息处理中心（处理中心可能是分布式的，如家里的电脑或者手机，也可能是集中式的，如中国移动的 IDC），由处理中心完成物体通信的相关计算。

三、物联网的发展趋势

业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前，美国、欧盟等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究，工业和信息化部会同有关部门，在新一代信息技术方面正在开展研究，以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。

中国移动总裁王建宙反复提及，物联网将会成为中国移动未来的发展重点。

他表示将会邀请台湾生产RFID、传感器和条形码的厂商和中国移动合作。据他介绍，运用物联网技术，上海移动已为多个行业客户度身打造了集数据采集、传输、处理和业务管理于一体的整套无线综合应用解决方案。最新数据显示，上海移动目前已将超过１０万个芯片装载在出租车、公交车上，形式多样的物联网应用在各行各业大显神通，确保城市的有序运作。在上海世博会期间，“车务通”将全面运用于上海公共交通系统，以最先进的技术保障世博园区周边大流量交通的顺畅；面向物流企业运输管理的“ｅ物流”，将为用户提供实时准确的货况信息、车辆跟踪定位、运输路径选择、物流网络设计与优化等服务，大大提升物流企业综合竞争能力。

此外，在“物联网”普及以后，用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。物联网的推广将会成为推进经济发展的又一个驱动器，为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。按照目前对物联网的需求，在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签，这将大大推进信息技术元件的生产，同时增加大量的就业机会。据介绍，要真正建立一个有效的物联网，有两个重要因素。一是规模性，只有具备了规模，才能使物品的智能发挥作用。例如，一个城市有１００万辆汽车，如果我们只在１万辆汽车上装上智能系统，就不可能形成一个智能交通系统；二是流动性，物品通常都不是静止的，而是处于运动的状态，必须保持物品在运动状态，甚至高速运动状态下都能随时实现对话。美国权威咨询机构

FORRESTER预测，到2020年，世界上物物互联的业务，跟人与人通信的业务相比，将达到30比１，因此，“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。

物联网热浪为什么在中国会迅速壮大呢？物联网在中国迅速崛起得益于我国在物联网方面的几大优势。第一，我国早在1999年就启动了物联网核心传感网技术研究，研发水平处于世界前列；第二，在世界传感网领域，我国是标准主导国之一，专利拥有量高；第三，我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一；第四，我国无线通信网络和宽带覆盖率高，为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持；第五，我国已经成为世界第三大经济体，有较为雄厚的经济实力支持物联网发展。误区

目前关于物联网的认识还有很多误区，这也直接影响我们理解物联网对物流业发展的影响，因此有必要首先辨误，理清我们的思路。之一

把传感网或RFID网等同于物联网。事实上传感技术也好、RFID技术也好，都仅仅是信息采集技术之一。除传感技术和RFID技术外，GPS、视频识别、红外、激光、扫描等所有能够实现自动识别与物物通信的技术都可以成为物联网的信息采集技术。传感网或者RFID网只是物联网的一种应用，但绝不是物联网的全部。

之二

把物联网当成互联网的无边无际的无限延伸，把物联网当成所有物的完全开放、全部互连、全部共享的互联网平台。实际上物联网绝不是简单的全球共享互联网的无限延伸。即使互联网也不仅仅指我们通常认为的国际共享的计算机网络，互联网也有广域网和局域网之分。物联网既可以是我们平常意义上的互联网向物的延伸；也可以根据现实需要及产业应用组成局域网、专业网。现实中没必要也不可能使全部物品联网；也没必要使专业网、局域网都必须连接到全球互联网共享平台。今后的物联网与互联网会有很大不同，类似智慧物流、智能交通、智能电网等专业网；智能小区等局域网才是最大的应用空间。

之三

认为物联网就是物物互联的无所不在的网络，因此认为物联网是空中楼阁，是目前很难实现的技术。事实上物联网是实实在在的，很多初级的物联网应用早就在为我们服务着。物联网理念就是在很多现实应用基础上推出的聚合型集成的创新，是对早就存在的具有物物互联的网络化、智能化、自动化系统的概括与提升，它从更高的角度升级了我们的认识。之四

把物联网当成个筐，什么都往里装；基于自身认识，把仅仅能够互动、通信的产品都当成物联网应用。如，仅仅嵌入了一些传感器，就成为了所谓的物联网家电；把产品贴上了RFID标签，就成了物联网应用等等。用途

物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

国际电信联盟于2005年的一份报告曾描绘“物联网”时代的图景：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等等。亿博物流咨询生动的介绍物联网在物流领域内的应用，例如一家物流公司应用了物联网系统的货车，当装载超重时，汽车会自动告诉你超载了，并且超载多少，但空间还有剩余，告诉你轻重货怎样搭配；当搬运人员卸货时，一只货物包装可能会大叫 “你扔疼我了”，或者说 “亲爱的，请你不要太野蛮，可以吗？”；当司机在和别人扯闲话，货车会装作老板的声音怒吼“笨蛋，该发车了！” 物联网把新一代 IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将 “物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到 “智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。毫无疑问，如果 “物联网”时代来临，人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。然而，不谈什么隐私权和辐射问题，单把所有物品都植入识别芯片这一点现在看来还不太现实。人们正走向“物联网”时代，但这个过程可能需要很长的时间。

四、我国发展物联网的优势

2009年10月24日，在中国第四届中国民营科技企业博览会上，西安优势微电子公司宣布：中国的第一颗物联网的中国芯——“唐芯一号”芯片研制成功，中国已经攻克了物联网的核心技术。唐芯一号芯片是一颗2.4G超低功耗射频可编程片上系统PSoC，可以满足各种条件下无线传感网、无线局域网、有源 RFID等物联网应用的特殊需要，为我国的物联网产业的发展奠定了基础。

“与计算机、互联网产业不同，中国在‘物联网’领域享有国际话语权！”中科院上海微系统与信息技术研究所副所长、中科院无锡高新微纳传感网工程中心主任刘海涛自豪的说。目前，我国的无线通信网络已经覆盖了城乡，从繁华的城市到偏僻的农村，从海岛到珠穆朗玛峰，到处都有无线网络的覆盖。无线网络是实现“物联网”必不可少的基础设施，安置在动物、植物、机器和物品上的电子介质产生的数字信号可随时随地通过无处不在的无线网络传送出去。“云计算”技术的运用，使数以亿计的各类物品的实时动态管理变得可能。中科院早在１９９９年就启动了传感网研究，与其它国家相比具有同发优势。该院组成了２０００多人的团队，先后投入数亿元，在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机、移动基站等方面取得重大进展，目前已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。在世界传感网领域，中国与德国、美国、韩国一起，成为国际标准制定的主导国之一。

业内专家表示，掌握“物联网”的世界话语权，不仅仅体现在技术领先，更在于我国是世界上少数能实现产业化的国家之一。这使我国在信息技术领域迎头赶上甚至占领产业价值链的高端成为可能。

中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心（以下简称 ‘无锡传感网中心’），是国内目前研究物联网的核心单位。2009年８月７日，温家宝总理在江苏无锡调研时，对微纳传感器研发中心予以高度关注，提出了把传感网络中心设在无锡、辐射全国的想法。温家宝总理指出“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”，“在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展”，“尽快建立中国的传感信息中心，或者叫‘感知中国’中心”。江苏省委省政府接到指示后认真落实总理的要求，热情拥抱 “物联网”，突出抓好平台建设和应用示范工作，并迅速形成了研发安全感与产业突破的先发优势。无锡市则作出部署：举全市之力，抢占新一轮科技革命制高点，把无锡建成传感网信息技术的创新高地、人才高地和产业高地。

2009年，无锡传感网中心的传感器产品在上海浦东国际机场和上海世博会被成功应用，首批价值１５００万元的传感安全防护设备销售成功，这套设备由１０万个微小的传感器组成，散布在墙头墙角墙面和周围道路上。传感器能根据声音、图像、震动频率等信息分析判断，爬上墙的究竟是人还是猫狗等动物。多种传感手段组成一个协同系统后，可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。由于效率高于美国和以色列的防入侵产品，国家民航总局正式发文要求，全国民用机场都要采用国产传感网防入侵系统。至2009年8月，仅浦东机场直接采购传感网产品金额为４０００多万元，加上配件共５０００万元。刘海涛称，若全国近２００家民用机场如果都加装防入侵系统，将产生了上百亿的市场规模。

五、我国物联网的教研现状 物联网在中国高校的研究，当前的聚焦点在北京邮电大学和南京邮电大学。作为“感知中国”的中心，无锡市 2009年9月与北京邮电大学就传感网技术研究和产业发展签署合作协议，标志中国“物联网”进入实际建设阶段。协议声明，无锡市将与北京邮电大学合作建设研究院，内容主要围绕传感网，涉及光通信、无线通信、计算机控制、多媒体、网络、软件、电子、自动化等技术领域，此外，相关的应用技术研究、科研成果转化和产业化推广工作也同时纳入议程。为积极参与“感知中国”中心及物联网建设的科技创新和成果转化工作，保持、扩大学校在物联网研究领域的优势，近日，南京邮电大学召开物联网建设专题研讨会，及时调整科研机构和专业设置，新成立了物联网与传感网研究院、物联网学院。2009年9月10日，全国高校首家物联网研究院在南京邮电大学正式成立。新华日报记者探访了南邮的“无线传感器网络研究中心”，这里的研究者与“物联网”打交道已有五六年。在实验室，一些“物联网”产品已经初见雏形。此外，南邮还有系列举措推进物联网建设的研究：设立物联网专项科研项目，鼓励教师积极参与物联网建设的研究；启动“智慧南邮”平台建设，在校园内建设物联网示范区等。物联网专业与课程设置 开源项目

开源软件无线电技术对无线电的行行业业影响颇深，对网联网的研究也不例外。GNURadio是免费的软件开发工具套件。它提供信号运行和处理模块，用它可以在易制作的低成本的射频（RF）硬件和通用微处理器上实现软件定义无线电。这套套件广泛用于业余爱好者，学术机构和商业机构用来研究和构建无线通信系统。GNURadio的应用主要是用Python编程语言来编写的。但是其核心信号处理模块是C++在带浮点运算的微处理器上构建的。因此，开发者能够简单快速的构建一个实时、高容量的无线通信系统。尽管其主要功用不是仿真器，GNURadio在没有射频RF硬件部件的境况下支持对预先存储和（信号发生器）生成的数据进行信号处理的算法的研究。

六、中国政府的政策支持

中国将采取四大措施支持电信运营企业开展物联网技术创新与应用。这些措施包括：

1.突破物联网关键核心技术，实现科技创新。同时结合物联网特点，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应用创新。

2.制订中国物联网发展规划，全面布局。重点发展高端传感器、MEMS、智能传感器和传感器网节点、传感器网关；超高频RFID、有源RFID和 RFID中间件产业等，重点发展物联网相关终端和设备以及软件和信息服务。

3.推动典型物联网应用示范，带动发展。通过应用引导和技术研发的互动式发展，带动物联网的产业发展。重点建设传感网在公众服务与重点行业的典型应用示范工程，确立以应用带动产业的发展模式，消除制约传感网规模发展的瓶颈。

深开发物联网采集来的信息资源，提升物联网的应用过程产业链的整体价值。

4.加强物联网国际国内标准，保障发展。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，推动国内自创新研究成果推向国际。

七、物联网发展过程中面临的问题

7.1国家安全

中国大型企业、政府机构，如果与国外机构，进行项目合作，如何确保企业商业机密、国家机密不被泄漏？这不仅是一个技术问题，而且还涉及到国家安全问题，必须引起高度重视。

7.2个人隐私

在物联网中，射频识别技术是一个很重要的技术。在射频识别系统中，标签有可能预先被嵌入任何物品中，比如人们的日常生活物品中，但由于该物品（比如衣物）的拥有者，不一定能够觉察该物品预先已嵌入有电子标签以及自身可能不受控制地被扫描、定位和追踪，这势必会使个人的隐私问题受到侵犯。因此，如何确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以至物联网推广的关键问题。而且，这不仅仅是一个技术问题，还涉及到政治和法律问题。这个问题必须引起高度重视并从技术上和法律上予以解决。造成侵犯个人隐私问题的关键在于射频识别标签的基本功能：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，从而获得相关的隐私信息。这就带来了如何确保嵌入有标签的物品的持有者个人隐私不受侵犯的问题。

7.3商业模式

在物联网的推广中，商业模式的创新显得尤为重要，没有创新的物联网商业模式很难调动各方的积极性。从前期推广的物联网相关应用来看，目前物联网的主要模式还是客户通过自建平台、识读器、识读终端，然后租用运营商的网络进行通信传输，客户建设物联网应用的主要目的还是从自身管理的角度进行信息的收集，在这其中典型的应用就是电力远程监控，特别是电力变压器远程监控和远程抄表的应用。这个是随着电力行业的重视和管理的要求带来，也带动了电力行业的物联网业务应用，但是整个投资及运维的成本压力就都在电力公司身上。因此电力公司就是属于这么一种目前典型的商务模式。

1、客户全部自建模式：客户建设包括业务平台、终端识读器、识读终端标识，同时租赁运营商的通信网络方式。在这种模式下，客户承担了物联网平台的全部费用，客户的投资压力大，需要有充足的资金链保证。这种模式下的物联网应用一般来说都有其私密性要求，行业性特点足，其识读器和识读编码都有极强的个性化，跨行业的拓展性难。典型的代表有电力行业的电力远程监控、水利行业的水文监控、环保行业的污染源监控。

2、平台租赁运营模式：平台运营商搭建公共平台，客户无需建设平台，只需要承担物联网识读器和物联网识读标识的费用，并支付相关通信费用。

GPS车辆定位、视频监控在这个模式下使用得最多，当然也不排除由通信运营商搭建相关公共平台，但是对于客户来说平台搭建成本得到了均摊，建设成本能够降低较多。

3、广告模式：由平台运营商搭建公共平台、物联网识读器和物联网识读标识，然后租赁给广告商进行运营，广告商通过广告收入来支付物联网平台运营费用。由于物联网的物品管理可以做到精细化，因此也越来越成为广告商看好的一个渠道，象出租车、公交车的移动LED(电视)，楼宇、营业厅的移动广告机等。

4、政府

BOT模式：由运营商搭建公共平台，项目运营商自行建设物联网识读器和物联网识读标识，同时支付给运营商相关通信费用，通过项目的运营收入来支付相关费用。比较典型的例子就象公共停车位的收费管理，通信运营商搭建停车场管理的平台，并制定相关规范，项目运营商通过BOT模式建设相关公共停车场的收费系统，通过公共停车位的收费来补贴相关设备及通信费用。

5、移动支付模式：由客户进行相关平台的建设，并自行搭建相关设备，租赁通信运营商的网络，通过现金的佣金进行相关费用的贴补。目前这个应用主要集中在银行的移动POS应用，目前通信运营商也开始通过移动支付和一卡通的应用开始介入该市场。7.4政策法规

物联网不是一个小产品，也不是只是一个小企业可以做出来，做起来，它不仅需要技术，它更是牵涉到各个行业，各个产业，需要多种力量的整合。这就需要国家的产业政策和立法上要走在前面，要制定出适合这个行业发展的政策和法规，保证行业的正常发展。

我们都知道，汽车业是经济发展中的一个重大行业，很长一段时间，中国汽车行业的政策制订，把持在一些利益集团手中，象一汽、上汽这些汽车制造厂，很大程度借着国有企业，重要产业的名义，影响了国家的政策制订，把持了这个行业，导致新的力量无法进入中国汽车业，这些获得利益的集团却不思进取，根本不努力进行研发，把合资作为发展的唯一一条路，结果是为外国企业赚了钱，自己的汽车业没有发展起来，而中国消费者十多年一直买远远高于国际市场的汽车。而产业政策一变，奇瑞、吉利、比亚迪这些企业进入汽车业，中国汽车业马上高速度发展起来，新车型不断推出，价格也大大降低。

二战后，美国在经济上一度并不特别强大，但是到了上世纪90年代，美国的信息高速公路计划，不但是政府进行投资，而且在产业政策上给予了很多支持，导致美国的信息产业高速度发展，现在全世界基于 PC和互联网的信息产业完全控制在美国人手中，不但获得了巨大利益，甚至政治利益、文化的传播、价值观的传播都起了巨大作用。因此对于复杂的物联网，必须要有政府的政策支持，政府必须要有专门人和专门的机构来研究和协调，物联网才能有真正意义的发展，否则，它只能小有成就，而不会大有作为。

7.5技术标准

我们都知道互联网发展到今天，有一件事是解决的非常好，就是标准化问题解决的非常好，全球进行传输的协议TCP/IP协议，路由器协议，终端的构架与操作系统，这些都解决的非常好，因此，我们可以在全世界任何一个角落，使用每一台电脑连接到互联网中去，可以很方便的上网。物联网发展过程中，传感、传输、应用各个层面会有大量的技术出现，可能会采用不同的技术方案。如果各行其是，那结果是灾难的，大量的小而破的专用网，相互无法连通，不能进行联网，不能形成规模经济，不能形成整合的商业模式，也不能降低研发成本。因此，尽快统一技术标准，形成一个管理机制，这是物联网马上就要面对问题，开始时，这个问题解决得好，以后就很容易，开始解决不好，积重难返，那么以后问题就很难解决。这个问题和第一问题又是相关联，如果政府没有专门的部门来管理和协调，没有相应的政策和法规，何来标准的统一与协调？

7.6管理平台

物联网是什么？我们经常会说RFID，这只是感知，其实感知的技术已经有，虽然未必说成熟，但是开发起来并不难。但是物联网的价值在什么地方？在于网，而不在于物。传感是容易的，但是感知的信息，如果没有一个庞大的网络体系，不能进行管理和整合，那这个网络就没有意义。因此，建立一个全国性的，庞大的，综合的业务管理平台，把各种传感信息进行收集，进行分门别类的管理，进行有指向性的传输，这就是一个大问题。一个小企业甚至都可以开发出传感技术，开发出传感应用。但是一个小企业没有办法建立起一个全国性高效率的网络。没有这个平台，各自为政的结果一定是效率低，成本高，很难发展起来，也很难起到效果。

这个平台，电信运营商最有力量与可能来建设，也可能这个过程中，会有新的管理平台建设与提供者出现。我也相信，这个平台的建设者会在未来的物联网发展中，取得较好的市场地位，甚至是最大的受益者。

7.7安全体系

物联网目前的传感技术主要是RFID，植入这个芯片的产品，是有可能被任何人进行感知的，它对于产品的主人而言，有这样的一个体系，可以方便的进行管理。但是，它也存在着一个巨大的问题，其他人也能进行感知，比如产品的竞争对手，那么如何做到在感知、传输、应用过程中，这些有价值的信息可以为我所用，却不被别人所用，尤其不被竞争对手所用。这就需要在安全上下功夫，形成一套强大的安全体系。现在应该说，会有哪些安全问题出现，如何应对这些安全问题，怎么进行屏蔽都是一些非常复杂的问题，甚至是不清晰的。但是这些问题一定值得注意，尤其是这个管理平台的提供者。安全问题解决不好，有一天可能有价值的物联网会成为给竞争对手提供信息方便的平台，那么它的价值就会大大的打折扣，也不会有企业愿意和敢于去使用。

7.8实际应用

物联网的价值不是一个可传感的网络，而是必须各个行业参与进来进行应用，不同行业，会有不同的应用，也会有各自不同的要求，这些必须根据行业的特点，进行深入的研究和有价值的开发。这些应用开发不能依靠运营商，也不能仅仅依靠所谓物联网企业，因为运营商和技术企业都无法理解行业的要求和这个行业具体的特点。很大程度上，这是非常难的一步，也是需要时间来等待。需要一个物联网的体系基本形成，需要一些应用形成示范，更多的传统行业感受到物联网的价值，这样才能有更多企业看清楚物联网的意义，看清楚物联网有可能带来的商业价值，也会把自己的应用和业务与物联网结合起来。

未来

物联网不是科技狂想，而是又一场科技革命。物联网时代来临物联网使物品和服务功能都发生了质的飞跃，这些新的功能将给使用者带来进一步的效率、便利和安全，由此形成基于这些功能的新兴产业。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网被视为互联网的应用拓展，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新 2.0是物联网发展的灵魂。

物联网需要信息高速公路的建立，移动互联网的高速发展以及固话宽带的普及是物联网海量信息传输交互的基础。依靠网络技术，物联网将生产要素和供应链进行深度重组，成为信息化带动工业化的现实载体。据业内人士估计，中国物联网产业链今年就能创造1000亿元左右的产值，它已经成为后3G时代最大的市场兴奋点。

有业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前，加拿大、英国、德国、芬兰、意大利、日本、韩国等都在投入巨资深入研究探索物联网。同时，有专家认为，物联网架构建立需要明确产业链的利益关系，建立新的商业模式，而在新的产业链推动矩阵中，核心则是明确电信运营商的龙头地位。物联网的发展，也是以移动技术为代表的普适计算和泛在网络发展的结果，带动的不仅仅是技术进步，而是通过应用创新进一步带动经济社会形态、创新形态的变革，塑造了知识社会的流体特性，推动面向知识社会的下一代创新（创新2.0）形态的形成。移动及无线技术、物联网的发展，使得创新更加关注用户体验，用户体验成为下一代创新的核心。开放创新、共同创新、大众创新、用户创新成为知识社会环境下的创新新特征，技术更加展现其以人为本的一面，以人为本的创新随着物联网技术的发展成为现实。

作为物联网的积极推动者的欧盟则梦想建立“未来物联网”。欧盟信息社会和媒体司2009年5月20日公布的《未来互联网2020：一个业界专家组的愿景》报告指出，欧洲正面临经济衰退、全球竞争、气候变化、人口老龄化等诸多方面的挑战，未来互联网不会是万能灵药，但我们坚信，未来互联网将会是这些方面以及其他方面解决方案的一部分甚至是主要部分。报告谈及的未来物联网的四个特征：未来互联网基础设施将需要不同的架构，依靠物联网的新Web服务经济将会融合数字和物理世界从而带来产生价值的新途径，未来互联网将会包括物品，技术空间和监管空间将会分离。涉及物联网的就有两项。作者认为，当务之急是：摆脱现有技术的束缚，价值化频谱，信任和安全至关重要，用户驱动创新带来社会变化，鼓励新的商业模式。产业

从6月22日在上海开幕的２０１０中国国际物联网大会上了解到，物联网将成为全球信息通信行业的万亿元级新兴产业。到２０２０年之前，全球接入物联网的终端将达到５００亿个。我国作为全球互联网大国，未来将围绕物联网产业链，在政策市场、技术标准、商业应用等方面重点突破，打造全球产业高地。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。目前物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业。中国互联网协会理事长胡启恒说，在举世瞩目的世博会举办期间召开中国物联网的大会，具有重要意义。中国近年来互联网产业迅速发展，网民数量全球第一，在未来物联网产业发展中已具备基础。物联网连接物品网，达到远程控制的目的，或实现人和物或物和物之间的信息交换。当前物联网行业的应用需求和领域非常广泛，潜在市场规模巨大。物联网产业在发展的同时还将带动传感器、微电子、视频识别系统一系列产业的同步发展，带来巨大的产业集群生产效益。

中国工业和信息化部通信发展司司长张峰指出，物联网是当前最具发展潜力的产业之一，将有力带动传统产业转型升级，引领战略性新兴产业的发展，实现经济结构和战略性调整，引发社会生产和经济发展方式的深度变革，具有巨大的战略增长潜能，是后危机时代经济发展和科技创新的战略制高点，已经成为各个国家构建社会新模式和重塑国家长期竞争力的先导力。我国必须牢牢把握产业创新方向和机遇，加快物联网产业的发展。中国联通集团副总经理李刚在会上表示，在信息技术的支撑下，物联网正在引发新一轮的生活方式变革，已成为一个发展迅速规模巨大的市场。以中国国内ＲＦＡＤ为例，在２００９年就达到了８５亿人民币，在全球居第三位，仅次于英国和美国。未来更加安全稳定的有线无线数据的传输网络，将成为我国物联网快速发展的关键。会上专家认为，物联网作为一个新兴产业，目前还处在起步阶段。发展物联网突出的障碍，包括技术标准还在制定之中、商业模式不够成熟、产业链尚未形成、配套的法律法规及政策亟待出台。

八、中国物联网发展案例

一）物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。系统铺设了3万多个传感节点，覆盖了地面、栅栏和低空探测，可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。而就在不久之前，上海世博会也与无锡传感网中心签下订单，购买防入侵微纳传感网1500万元产品。

二）ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。ZigBee无线路灯照明节能环保技术的应用是此次园博园中的一大亮点。园区所有的功能性照明都采用了ZigBee无线技术达成的无线路灯控制。

三）智能交通系统(ITS)是利用现代信息技术为核心，利用先进的通讯、计算机、自动控制、传感器技术，实现对交通的实时控制与指挥管理。交通信息采集被认为是ITS的关键子系统，是发展ITS的基础，成为交通智能化的前提。无论是交通控制还是交通违章管理系统，都涉及交通动态信息的采集，交通动态信息采集也就成为交通智能化的首要任务。

四）首家高铁物联网技术应用中心在苏州投用。我国首家高铁物联网技术应用中心2010年6月１８日在苏州科技城投用，该中心将为高铁物联网产业发展提供科技支撑。高铁物联网作为物联网产业中投资规模最大、市场前景最好的产业之一，正在改变人类的生产和生活方式。据中心工作人员介绍，以往购票、检票的单调方式，将在这里升级为人性化、多样化的新体验。刷卡购票、手机购票、电话购票等新技术的集成使用，让旅客可以摆脱拥挤的车站购票；与地铁类似的检票方式，则可实现持有不同票据旅客的快速通行。清华易程公司工作人员表示，为应对中国巨大的铁路客运量，该中心研发了目前世界上最大的票务系统，每年可处理３０亿人次，而目前全球在用系统的最大极限是５亿人次。

九、物联网运营过程中存在的问题

9.1知识产权

在物联网技术发展产品化的过程中，我国一直缺乏一些关键技术的掌握，所以产品档次上不去，价格下不来。缺乏RFID等关键技术的独立自主产权这是限制中国物联网发展的关键因素之一。

9.2技术标准

目前行业技术主要缺乏以下两个方面标准：接口的标准化；数据模型的标准化。虽然我国早在 2005年11月就成立了RFID产业联盟，同时次年又发布了《中国射频识别(RFID)技术政策白皮书》，指出应当集中开展RFID核心技术的研究开发，制定符合中国国情的技术标准。但是，现在我们可以发现，中国的RFID产业仍是一片混乱。技术强度固然在增强，但是技术标准却还如镜中之月。正如同中国的3G标准一样，出于各方面的利益考虑，最后中国的 3G有了三个不同的标准。物联网的标准最终怎样，只能等时间来告诉我们答案了。

9.3产业链条 和美国相比，国内物联网产业链完善度上还存在着较大差距。虽然目前国内三大运营商和中兴华为这一类的系统设备商都已是世界级水平，但是其他环节相对欠缺。物联网的产业化必然需芯片商、传感设备商、系统解决方案厂商、移动运营商等上下游厂商的通力配合，所以要在我国发展物联网，在体制方面还有很多工作要做，如加强广电、电信、交通等行业主管部门的合作，共同推动信息化、智能化交通系统的建立。加快电信网，广电网，互联网的三网融合进程。产业链的合作需要兼顾各方的利益，而在各方利益机制及商业模式尚未成型的背景下，物联网普及仍相当漫长。9.4行业协作

物联网应用领域十分广泛，许多行业应用具有很大的交叉性，但这些行业分属于不同的政府职能部门，要发展物联网这种以传感技术为基础的信息化应用，在产业化过程中必须加强各行业主管部门的协调与互动，以开放的心态展开通力合作，打破行业、地区、部门之间的壁垒，促进资源共享，加强体制优化改革，才能有效的保障物联网产业的顺利发展。

9.5盈利模式

物联网分为感知，网络，应用三个层次，在每一个层面上，都将有多种选择去开拓市场。这样，在未来生态环境的建设过程中，商业模式变得异常关键。对于任何一次信息产业的革命来说，出现一种新型而能成熟发展的商业盈利模式是必然的结果，可是这一点至今还没有在物联网的发展中体现出来，也没有任何产业可以在这一点上统一引领物联网的发展浪潮。目前物联网发展直接带来的一些经济效益主要集中在与物联网有关的电子元器件领域，如射频识别装置、感应器等等。而庞大的数据传输给网络运营商带来的机会以及对最下游的如物流及零售等行业所产生的影响还需要相当长时间的观察。

9.6使用成本

物联网产业是需要将物与物连接起来并且进行更好的控制管理。这一特点决定了其发展必将会随着经济发展和社会需求而催生出更多的应用。所以，在物联网传感技术推广的初期，功能单一，价位高是很难避免的问题。因为，电子标签贵，读写设备贵，所以，很难形成大规模的应用。而由于没有大规模的应用，电子标签和读写器的成本问题便始终没有达到人们的预期。成本高，就没有大规模的应用，而没有大规模的应用，成本高的问题就更难以解决。如何突破初期的用户在成本方面的壁垒成了打开这一片市场的首要问题。所以在成本尚未降至能普及的前提下，物联网的发展将受到限制。9.7安全问题

在物联网中，传感网的建设要求RFID标签预先被嵌入任何与人息息相关的物品中。可视人们在观念上似乎还不是很能接受自己周围的生活物品甚至包括自己时刻都处于一种被监控的状态，这直接导致嵌入标签势必会使个人的隐私权问题受到侵犯。因此，如何确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以至物联网推广的关键问题。而且如果一旦政府在这方面和国外的大型企业合作，如何确保企业商业信息，国家机密等不会泄露也至关重要。所以说在这一点上，物联网的发展不仅仅是一个技术问题，更有可能涉及到政治法律和国家安全问题。