物聯(lián)網(wǎng)：下一個(gè)“重要生產(chǎn)力”

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段。其英文名稱是：“Internet of Things（IoT）”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算等通信感知技術(shù)，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也因此被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。

物聯(lián)網(wǎng)這一概念由凱文·阿什頓（Kevin Ashton）于 1999 年提出。阿什頓認(rèn)為，計(jì)算機(jī)最終能夠自主產(chǎn)生及收集數(shù)據(jù)，而無(wú)需人工干預(yù)，因此將推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的誕生。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)的理念在于物體之間的通信，以及相互之間的在線互動(dòng)。這是一項(xiàng)很難想象的技術(shù)進(jìn)步，但正逐漸展現(xiàn)在我們眼前。2005年，在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)上，國(guó)際電信聯(lián)盟發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。盡管上述場(chǎng)景令人難以置信，但隨著“物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展，類(lèi)似場(chǎng)景終將成為現(xiàn)實(shí)。

物聯(lián)網(wǎng)的原理、特征與本質(zhì)

物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID、無(wú)線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬(wàn)事萬(wàn)物的“Internet of Things”。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，物品（商品）能夠彼此進(jìn)行“交流”，而無(wú)需人的干預(yù)。其實(shí)質(zhì)是利用射頻自動(dòng)識(shí)別（RFID）技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品（商品）的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享。

而RFID，正是能夠讓物品“開(kāi)口說(shuō)話”的一種技術(shù)。在“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想中，RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)著規(guī)范而具有互用性的信息，通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動(dòng)采集到中央信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物品（商品）的識(shí)別，進(jìn)而通過(guò)開(kāi)放性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換和共享，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的“透明”管理。

和傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)有其鮮明的特征。

首先，它是各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)上部署了海量的多種類(lèi)型傳感器，每個(gè)傳感器都是一個(gè)信息源，不同類(lèi)別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性，按一定的頻率周期性地采集環(huán)境信息，不斷更新數(shù)據(jù)。

其次，它是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要基礎(chǔ)和核心仍舊是互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)各種有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去。在物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器定時(shí)采集的信息需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，由于其數(shù)量極其龐大，形成了海量信息，在傳輸過(guò)程中，為了保障數(shù)據(jù)的正確性和及時(shí)性，必須適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。

還有，物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠?qū)ξ矬w實(shí)施智能控制。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結(jié)合，利用云計(jì)算、模式識(shí)別等各種智能技術(shù)，擴(kuò)充其應(yīng)用領(lǐng)域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù)，以適應(yīng)不同用戶的不同需求，發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式。

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展，應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心，以用戶體驗(yàn)為核心的創(chuàng)新則是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)概括起來(lái)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是互聯(lián)網(wǎng)特征，即對(duì)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)；二是識(shí)別與通信特征，即納入物聯(lián)網(wǎng)的“物”一定要具備自動(dòng)識(shí)別與物物通信的功能；三是智能化特征，即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有自動(dòng)化、自我反饋與智能控制的特點(diǎn)。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)

從技術(shù)架構(gòu)上來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成，包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標(biāo)簽、RFID 標(biāo)簽和讀寫(xiě)器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當(dāng)于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經(jīng)末梢，它是物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別物體、采集信息的來(lái)源，其主要功能是識(shí)別物體，采集信息。

網(wǎng)絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無(wú)線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計(jì)算平臺(tái)等組成，相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦，負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。

應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。

在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中有三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：

1.傳感器技術(shù)，這也是計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)。大家都知道，到目前為止絕大部分計(jì)算機(jī)處理的都是數(shù)字信號(hào)。自從有計(jì)算機(jī)以來(lái)就需要傳感器把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)計(jì)算機(jī)才能處理。

2.RFID標(biāo)簽，也是一種傳感器技術(shù)，RFID技術(shù)是融合了無(wú)線射頻技術(shù)和嵌入式技術(shù)為一體的綜合技術(shù)，RFID在自動(dòng)識(shí)別、物品物流管理方面有著廣闊的應(yīng)用前景。

3.嵌入式系統(tǒng)技術(shù)，是綜合了計(jì)算機(jī)軟硬件、傳感器技術(shù)、集成電路技術(shù)、電子應(yīng)用技術(shù)為一體的復(fù)雜技術(shù)。經(jīng)過(guò)幾十年的演變，以嵌入式系統(tǒng)為特征的智能終端產(chǎn)品隨處可見(jiàn)，小到人們身邊的MP3，大到航天航空的衛(wèi)星系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)正在改變著人們的生活，推動(dòng)著工業(yè)生產(chǎn)以及國(guó)防工業(yè)的發(fā)展。如果把物聯(lián)網(wǎng)用人體做一個(gè)簡(jiǎn)單比喻，傳感器相當(dāng)于人的眼睛、鼻子、皮膚等感官，網(wǎng)絡(luò)就是神經(jīng)系統(tǒng)用來(lái)傳遞信息，嵌入式系統(tǒng)則是人的大腦，在接收到信息后要進(jìn)行分類(lèi)處理。這個(gè)比喻形象地描述了傳感器、嵌入式系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)中的位置與作用。

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用案例

物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、老人護(hù)理、個(gè)人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測(cè)、食品溯源、敵情偵察和情報(bào)搜集等多個(gè)領(lǐng)域。

國(guó)際電信聯(lián)盟于2005年的報(bào)告曾描繪“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代的圖景：當(dāng)司機(jī)出現(xiàn)操作失誤時(shí)汽車(chē)會(huì)自動(dòng)報(bào)警；公文包會(huì)提醒主人忘帶了什么東西；衣服會(huì)“告訴”洗衣機(jī)對(duì)顏色和水溫的要求等等。物聯(lián)網(wǎng)在物流領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用則比如：一家物流公司應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的貨車(chē)，當(dāng)裝載超重時(shí)，汽車(chē)會(huì)自動(dòng)告訴你超載了，并且超載多少，但空間還有剩余，告訴你輕重貨怎樣搭配；當(dāng)搬運(yùn)人員卸貨時(shí)，一只貨物包裝可能會(huì)大叫“你扔疼我了”，或者說(shuō)“親愛(ài)的，請(qǐng)你不要太野蠻”；當(dāng)司機(jī)在和別人扯閑話，貨車(chē)會(huì)裝作老板的聲音怒吼“該發(fā)車(chē)了！”

物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中，具體地說(shuō)，就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合，在這個(gè)整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，存在能力超級(jí)強(qiáng)大的中心計(jì)算機(jī)群，能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施實(shí)時(shí)的管理和控制，在此基礎(chǔ)上，人類(lèi)可以以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，達(dá)到“智慧”狀態(tài)，提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，改善人與自然間的關(guān)系。

1.物聯(lián)網(wǎng)傳感器產(chǎn)品已率先在上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)防入侵系統(tǒng)中得到應(yīng)用。系統(tǒng)鋪設(shè)了3萬(wàn)多個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)，覆蓋了地面、柵欄和低空探測(cè)，可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。上海世博會(huì)也與中科院無(wú)錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心簽下訂單，購(gòu)買(mǎi)防入侵微納傳感網(wǎng)產(chǎn)品。

2.ZigBee路燈控制系統(tǒng)點(diǎn)亮濟(jì)南園博園。ZigBee無(wú)線路燈照明節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用是此次園博園中的一大亮點(diǎn)。園區(qū)所有的功能性照明都采用了ZigBee無(wú)線技術(shù)達(dá)成的無(wú)線路燈控制。

3.首家手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)落戶廣州。將移動(dòng)終端與電子商務(wù)相結(jié)合的模式，讓消費(fèi)者可以與商家進(jìn)行便捷的互動(dòng)交流，隨時(shí)隨地體驗(yàn)品牌品質(zhì)，傳播分享信息，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)向物聯(lián)網(wǎng)的從容過(guò)渡，締造出一種全新的零接觸、高透明、無(wú)風(fēng)險(xiǎn)的市場(chǎng)模式。手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)購(gòu)物其實(shí)就是閃購(gòu)。閃購(gòu)?fù)ㄟ^(guò)手機(jī)掃描條形碼、二維碼等方式，可以實(shí)現(xiàn)購(gòu)物、比價(jià)、鑒別產(chǎn)品等功能。這種智能手機(jī)和電子商務(wù)的結(jié)合，是“手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)”其中的一項(xiàng)重要功能，手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用正伴隨著電子商務(wù)大規(guī)模興起。

4.與門(mén)禁系統(tǒng)的結(jié)合。一個(gè)完整的門(mén)禁系統(tǒng)由讀卡器、控制器、電鎖、出門(mén)開(kāi)關(guān)、門(mén)磁、電源、處理中心這幾個(gè)模塊組成，無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁將門(mén)點(diǎn)的設(shè)備簡(jiǎn)化到了極致：一把電池供電的鎖具。除了門(mén)上面要開(kāi)孔裝鎖外，門(mén)的四周不需要設(shè)置任何輔佐設(shè)備。整個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)潔明了，可大幅縮短施工工期，也能降低后期維護(hù)的費(fèi)用。無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)門(mén)禁系統(tǒng)的安全與可靠體現(xiàn)在無(wú)線數(shù)據(jù)通信的安全性和傳輸數(shù)據(jù)的安穩(wěn)性。

5.與云計(jì)算的結(jié)合。物聯(lián)網(wǎng)的智能處理依靠先進(jìn)的信息處理技術(shù)，如云計(jì)算、模式識(shí)別等技術(shù)，云計(jì)算可以從兩個(gè)方面促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)和智慧地球的實(shí)現(xiàn)：云計(jì)算是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的核心；云計(jì)算促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的智能融合。

6.與移動(dòng)互聯(lián)結(jié)合。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用在與移動(dòng)互聯(lián)相結(jié)合后，發(fā)揮了巨大的作用。智能家居使得物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用更加生活化，具有網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制、遙控器控制、觸摸開(kāi)關(guān)控制、自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)定時(shí)等功能，普通電工即可安裝，變更擴(kuò)展和維護(hù)非常容易，開(kāi)關(guān)面板顏色多樣，圖案?jìng)€(gè)性化，給每一個(gè)家庭帶來(lái)不一樣的生活體驗(yàn)。

7.與指揮中心的結(jié)合。物聯(lián)網(wǎng)在指揮中心已得到很好的應(yīng)用，網(wǎng)連網(wǎng)智能控制系統(tǒng)可以指揮中心的大屏幕、窗簾、燈光、攝像頭、DVD、電視機(jī)、電視機(jī)頂盒、電視電話會(huì)議；也可以調(diào)用馬路上的攝像頭圖像到指揮中心，同時(shí)也可以控制攝像頭的轉(zhuǎn)動(dòng)。網(wǎng)連網(wǎng)智能控制系統(tǒng)還可以通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制，可以多個(gè)指揮中心分級(jí)控制，也可以連網(wǎng)控制。還可以顯示機(jī)房溫度濕度，可以遠(yuǎn)程控制需要控制的各種設(shè)備開(kāi)關(guān)電源。

8.助力食品溯源系統(tǒng)。從2003年開(kāi)始，中國(guó)已開(kāi)始將先進(jìn)的RFID射頻識(shí)別技術(shù)運(yùn)用于現(xiàn)代化的動(dòng)物養(yǎng)殖加工企業(yè)，開(kāi)發(fā)出了RFID實(shí)時(shí)生產(chǎn)監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控生產(chǎn)的全過(guò)程，自動(dòng)、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地采集主要生產(chǎn)工序與衛(wèi)生檢驗(yàn)、檢疫等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的有關(guān)數(shù)據(jù)，較好地滿足質(zhì)量監(jiān)管要求，使過(guò)去市場(chǎng)上常出現(xiàn)的肉 質(zhì)問(wèn)題得到了妥善的解決。此外，政府監(jiān)管部門(mén)可以通過(guò)該系統(tǒng)有效地監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量安全，及時(shí)追蹤、追溯問(wèn)題產(chǎn)品的源頭及流向，規(guī)范肉食品企業(yè)的生產(chǎn)操作過(guò)程，從而有效地提高肉食品的質(zhì)量安全水平。

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)

物聯(lián)網(wǎng)將是下一個(gè)推動(dòng)世界高速發(fā)展的“重要生產(chǎn)力”，是繼通信網(wǎng)之后的另一個(gè)萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)。我國(guó)正在高度關(guān)注、重視物聯(lián)網(wǎng)的研究，工業(yè)和信息化部會(huì)同有關(guān)部門(mén)，在新一代信息技術(shù)方面正在開(kāi)展研究，以形成支持新一代信息技術(shù)發(fā)展的政策措施。

此外，用于機(jī)器、物品的傳感器與電子標(biāo)簽及配套的接口裝置的數(shù)量將大大超過(guò)手機(jī)的數(shù)量。物聯(lián)網(wǎng)的推廣將會(huì)成為推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的又一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，為產(chǎn)業(yè)開(kāi)拓了又一個(gè)潛力無(wú)窮的發(fā)展機(jī)會(huì)。按照對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的需求，缺口達(dá)數(shù)以億計(jì)的傳感器和電子標(biāo)簽，這將大大推進(jìn)信息技術(shù)元件的生產(chǎn)，同時(shí)增加大量的就業(yè)機(jī)會(huì)。

2014年2月18日，全國(guó)物聯(lián)網(wǎng)工作電視電話會(huì)議在北京召開(kāi)。中共中央政治局委員、國(guó)務(wù)院副總理馬凱出席會(huì)議并講話。他強(qiáng)調(diào)，要搶抓機(jī)遇，應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，以更大決心、更有效措施，扎實(shí)推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展，努力打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系，為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。馬凱指出，物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高度集成和綜合運(yùn)用，是新一輪產(chǎn)業(yè)革命的重要方向和推動(dòng)力量，對(duì)于培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)、提升社會(huì)管理和公共服務(wù)的效率和水平具有重要意義。發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)必須遵循產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律，正確處理好市場(chǎng)與政府、全局與局部、創(chuàng)新與合作、發(fā)展與安全的關(guān)系。要按照“需求牽引、重點(diǎn)跨越、支撐發(fā)展、引領(lǐng)未來(lái)”的原則，著力突破核心芯片、智能傳感器等一批核心關(guān)鍵技術(shù)；著力在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、節(jié)能環(huán)保、商貿(mào)流通、能源交通、社會(huì)事業(yè)、城市管理、安全生產(chǎn)等領(lǐng)域，開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范和規(guī)?；瘧?yīng)用；著力統(tǒng)籌推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)調(diào)發(fā)展，形成上下游聯(lián)動(dòng)、共同促進(jìn)的良好格局；著力加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)安全保障技術(shù)、產(chǎn)品研發(fā)和法律法規(guī)制度建設(shè)，提升信息安全保障能力；著力建立健全多層次多類(lèi)型的人才培養(yǎng)體系，加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)人才隊(duì)伍建設(shè)。