浅谈物联网的应用和发展研究

浅谈物联网的应用和发展研究

——第三次信息产业浪潮之我看摘要：物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，是未来一片浩瀚的蓝海。物联网的目标是通过各种信息传感设备与智能通讯系统把全球范围内的物理物体、信息技术系统和人有机的连接起来，从而能够通过数据采集、分析、预测、优化等技术，来更好的感知和管理物理世界。本文首先介绍了物联网的概念及其演进历程，然后分析了物联网的架构体系和关键技术，最后以智能电网、智能交通、物流管理等应用案例说明了物联网广泛的应用前景。

关键字：物联网智能应用前景

1.1物联网相关概念介绍

通过射频识别(RFID)、红外感应器、智能仪表等智能传感设备, 以及可扩展的、能普遍接受的通信、软硬件及平台技术，按约定的协议，把人、物品和信息系统相互连接成网，进行信息交换和通信，以实现无所不在的信息采集、分析、优化和对物理世界的有效监控和管理。这种网络，称之为“物联网”。

1.2物联网的发展历程

1995年，比尔•盖茨《未来之路》一书中已提及物联网的基本思路。

1999年,MITAuto一IDCenter提出物联网(TheInternetofthings)的概念。

2003年SUN公司发表文章Toward Global“Internet of

things”介绍了物联网的基本工作流程并提出解决方案。

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(ITU)发布《ITU互联网报告2005:物联网》，正式提出了物联网概念。

2009年1月23日，IBM首席执行官彭明盛提出“智慧地球”，其中物联网不可或缺，而奥巴马总统在就职演讲后对“智慧地球”构想积极回应，表示物联网技术是美国在21世纪保持和夺回竞争优势的方式。

2009年8月9日，温家宝总理在无锡视察的时候视察了中科院相应的技术研发中心，对于“物联网”应用提出了三点要求，提出“感知中国”概念。

2009年9月11日，“传感器网络标准工作组成立大会暨‘感知中国’高峰论坛”在北京举行，会上成立了传感器网络标准工作组，为我国将来开展传感网标准制订工作，参与国际标准化、把握信息化浪潮奠定了基础。

2009年9月14日，在中国通信业发展高层论坛上，中国移动总裁王建宙表示物联网商机无限，移动将以开放姿态，与各方竭诚合作。

2009年9月21日，工信部在相关会议上，首次明确提出要进一步研究建设物联网、传感网，加快传感中心建设，推进信息技术在工业领域的广泛应用，提高资源利用率、经济运行效益和投入产出效率等。

2009年10月11日，工业和信息化部部长李毅中部长在科技日

报上发表题为《我国工业和信息化发展的现状与展望》的署名文章，首次公开提及传感网络，并将其上升到战略性新兴产业的高度，指出信息技术的广泛渗透和高度应用将催生出一批新增长点。

2009年11月3日，温家宝总理在人民大会堂向首都科技界发表了题为“让科技引领中国可持续发展”的讲一话，首度提出发展包括新能源、新材料、生命科学、生命医药、信息网络、海洋工程、地质勘探等七大战略新兴产业的目标，并将“物联网”并入信息网络发展的重要内容，并强调信息网络产业是世界经济复苏的重要驱动力。

从技术发展角度看，传感器网络(SensorNetwork)的概念最早由美国军方提出，起源于1978年美国国防部高级研究计划局(DARPA)

开始资助卡耐基梅隆大学进行分布式传感器网络的研究项目，当时此概念局限于由若干具有无线通信能力的传感器节点自组织构成的网络。随着近年来互联网技术和多种接入网络以及智能计算技术的飞速发展，2008年2月，ITU一T发表了《泛在传感器网络(Ubiquitous Sensor Networks)》研究报告。在报告中，ITu一T指出传感器网络已经向泛在传感器网络的方向发展，它是由智能传感器节点组成的网络，可以以“任何地点、任何时间、任何人、任何物”的形式被部署。该技术可以在广泛的领域中推动新的应用和服务，从安全保卫和环境监控到推动个人生产力和增强国家竞争力。移动计算和网络国际会议在1999年就将传感网视为21世纪人类又一个发展机遇.

2005年，国际电信联盟(ITU)发布了((ITU互联网报告2005:物联网》，从此“物联网”的概念日渐深入人心。加拿大、英国、德国、

芬兰、意大利、日本和韩国等国纷纷加强对传感网研究的投入，“智慧地球”、“U一Japan”、“U一Korea”等项目陆续提出。

我国在此领域布局较早，中科院10年前就启动了传感网研究，传感网标准体系已形成初步框架，目前我国与德国、美国等国一起，成为国际标准制定的主要国家之一。中国电信的:M2M平台从07年就开始搭建，建立在其基础上的系统应用横跨物流、交通、节能、环保、消防、车辆跟踪等多个行业。

1.3提出物联网的意义

提出物联网的意义之一：形成规模效应巨大的聚合产业10年内“物联网”可能大规模普及，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30:1，物联网被称为是下一个万亿级的信息技术产业。

提出物联网的意义之二：在统一标准和架构体系下快速形成成熟的产业链随着“物联网”概念的提出和各种标准组织的成立，物联网的各种协议和体系架构正在迈向统一标准的方向。而在统一的标准和架构体系下，才可能尽快推进物联网产业链的成熟和大规模商用。

提出物联网的意义之三：基于统一网络和应用平台，形成感知泛在聚合效应当前已存在的各种物联网应用雏形最大的局限就是行业类型单一，网络范围局限物联网的概念提出了统一网络和应用平台，行业交叉的泛在聚合效应，才是物联网概念的精髓所在物联网概念提出的意义。

2.1物联网的架构体系和技术体系

2.1.1 物联网的架构体系

学界通常将物联网系统划分为三个层次———感知层、网络层、应用层。（2011年1月）第1期中国科技论坛感知层的主要功能是全面感知，即利用RFID传感器、二维码等随时随地获取物体的信息。RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通信技术是感知层涉及的主要技术,其中包括芯片研发、通信协议研究、RFID材料、智能节点供电等细分领域。网络层的主要功能是实现感知数据和控制信息的双向传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去。物联网通过各种接入设备与移动通讯网和互联网相连，如手机付费系统中由刷卡设备将内置于手机的RFID信息采集上传到互联网，网络层完成后台鉴权认证并从银行网络划账。网络层还具有信息存储查询、网络管理等功能。应用层主要是利用经过分析处理的感知数据，为用户提供丰富的特定服务。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台，既是物联网网络层的、污染监控）、查询型（智能检索、远程抄表）、控制型（智能交通、智能家居、路灯控制）、扫描型（手机钱包、高速公路不停车收费）等。应用层是物联网发展的目的，软件开发、智能控制技术将会为用户提供丰富多彩的物联网应用。感知层是物联网发展和应用的基础，网络层是物联网发展和应用的可靠保证没有感知层和传输层提供的基础，应用层也就成了无源之水、无本之木，但未来的物联网发展将更加关注应用层。只有当未来物联网接入互联网、普及应用、数据量越来越大、应用需求日趋广泛、强烈之后，物联网才会迎来大发展，人类才能真正迈入智慧地球时代。