物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與物聯(lián)網(wǎng)參考體系的建構(gòu)

【摘要】物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用將開啟一個(gè)新的時(shí)代，同時(shí)也給中國(guó)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。目前，中國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用仍在發(fā)展初期，但已取得了不俗的成績(jī)，特別是贏得了物聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定權(quán)，國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)工作也取得了很大的進(jìn)展，提出了一個(gè)新的物聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu)“六域模型”，有望在日后的頂層規(guī)劃應(yīng)用中發(fā)揮更大的作用。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)參考體系 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)遇

【中圖分類號(hào)】G202 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

在日新月異的信息時(shí)代，技術(shù)創(chuàng)新始終是第一生產(chǎn)力。物聯(lián)網(wǎng)通過人與物、物與物的廣泛互聯(lián)將開啟一個(gè)偉大的新時(shí)代，中國(guó)也將迎來一次重大的歷史性發(fā)展機(jī)遇。

只有放眼在時(shí)間的長(zhǎng)河中，我們才能了解什么是改變社會(huì)的技術(shù)力量。在古代，原始人通過簡(jiǎn)單農(nóng)耕工具的制造，從自然界獲得食物，逐步從自然界中走出，建立了農(nóng)業(yè)社會(huì)；工業(yè)社會(huì)時(shí)代通過各類機(jī)器的發(fā)明創(chuàng)造，人類有了改變自然環(huán)境的力量；到了現(xiàn)在的信息時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等使得人與人的溝通越來越順暢，從廣度和深度層面徹底改變了我們的社會(huì)生活。物聯(lián)網(wǎng)作為信息技術(shù)融合發(fā)展新階段的代表，其真正的變革意義在于不斷促進(jìn)人類和整個(gè)自然界的重新融合與協(xié)調(diào)發(fā)展，通過人與“物”的連接以及和諧共處，形成一個(gè)高效的智慧化社會(huì)體系。而且由于“物”的廣泛性，這場(chǎng)革命勢(shì)必將席卷社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。

一、中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的歷史機(jī)遇

20世紀(jì)80年代以電腦臺(tái)式機(jī)為代表的信息處理技術(shù)和20世紀(jì)末以互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息傳輸技術(shù)使得各個(gè)領(lǐng)域均發(fā)生了巨大的變化，但這兩次革命浪潮主要還是點(diǎn)、線、面層次的信息技術(shù)革命，很難實(shí)現(xiàn)后來者超越。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)全新的社會(huì)生態(tài)體系，它的成功將不再局限于點(diǎn)、線、面的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，而是全方位、宏觀體系化的競(jìng)爭(zhēng)，也是所有國(guó)家前所未有的挑戰(zhàn)。而且，又恰逢中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、民族和平崛起之時(shí)，確為恰逢其時(shí)。

經(jīng)過前兩次信息浪潮的學(xué)習(xí)和積累，中國(guó)的產(chǎn)業(yè)和科技力量已處于世界領(lǐng)先水平；如果我們更善于學(xué)習(xí)，強(qiáng)化宏觀系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)分析，在生態(tài)體系構(gòu)建的競(jìng)爭(zhēng)中可能還會(huì)略勝一籌。

從市場(chǎng)發(fā)展的角度來看，物聯(lián)網(wǎng)根源于不同應(yīng)用領(lǐng)域的既有問題，是應(yīng)用需求牽引下的社會(huì)生態(tài)體系變革，也就是說，誰(shuí)能對(duì)應(yīng)用需求把握的更準(zhǔn)確，誰(shuí)就更可能構(gòu)建出領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系，從而占領(lǐng)產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。中國(guó)經(jīng)過30多年的改革開放和快速發(fā)展，對(duì)環(huán)境污染、食品安全、人口老齡化、交通擁堵、有限的醫(yī)療健康資源、傳統(tǒng)落后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人口紅利消退、產(chǎn)能過剩等問題的求解欲望更加迫切，而這之中大量問題的核心就是如何提升人與“物”之間的效率模型。中國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)有更廣泛的社會(huì)資源和急迫的社會(huì)需求去更加清晰地了解問題、分析問題和解決問題，為在物聯(lián)網(wǎng)新興產(chǎn)業(yè)中引領(lǐng)全球的發(fā)展獲得了足夠的養(yǎng)分。

再?gòu)氖袌?chǎng)規(guī)模的角度來看，前些年由于對(duì)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)形態(tài)的曲解，僅定位在產(chǎn)品或項(xiàng)目的級(jí)別，所以部分人士會(huì)產(chǎn)生“物聯(lián)網(wǎng)缺乏殺手級(jí)應(yīng)用”的想法。事實(shí)上，如從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)的業(yè)態(tài)模式來看，僅國(guó)內(nèi)市場(chǎng)而言，單一成型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)市場(chǎng)都將是千億級(jí)以上規(guī)模容量，尤其是醫(yī)療、健康、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品、家居、紡織等行業(yè)均為萬(wàn)億級(jí)產(chǎn)業(yè)規(guī)模。中國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)將逐步迎來一個(gè)遍及各行業(yè)的饕餮盛宴般的黃金創(chuàng)業(yè)時(shí)代。需要明確的是，物聯(lián)網(wǎng)的市場(chǎng)容量評(píng)估應(yīng)脫離單一的網(wǎng)絡(luò)通信或產(chǎn)品項(xiàng)目視角，而從關(guān)聯(lián)的“物”的價(jià)值市場(chǎng)評(píng)估入手，如此更容易切中商機(jī)?！盁o(wú)可限量”四字可較為貼切地用來形容物聯(lián)網(wǎng)今后的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)模。

二、中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況

雖然機(jī)遇當(dāng)前，但發(fā)展中的中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)并非順風(fēng)順?biāo)?，物?lián)網(wǎng)巨大的市場(chǎng)蛋糕也并非一蹴而就，需要長(zhǎng)久地醞釀和積累。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)體系，其建設(shè)和運(yùn)營(yíng)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。一個(gè)應(yīng)用方向的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系建設(shè)，最簡(jiǎn)單而言，均要覆蓋差異化用戶需求、“物”及其環(huán)境特性、感知或控制的技術(shù)、設(shè)備、系統(tǒng)及其“物”的關(guān)聯(lián)方式，包括網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施、基礎(chǔ)運(yùn)營(yíng)級(jí)平臺(tái)、應(yīng)用服務(wù)分類、云平臺(tái)與大數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)運(yùn)維保障、行業(yè)政策及法律法規(guī)符合性、信息資源共享與協(xié)同、外部合作資源、市場(chǎng)營(yíng)銷及商業(yè)模式、以“物”為中心的服務(wù)體驗(yàn)、“物”的關(guān)聯(lián)性應(yīng)用業(yè)務(wù)等諸多要素，這已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出一個(gè)企業(yè)所能覆蓋的業(yè)務(wù)范圍。而在早期，缺乏標(biāo)準(zhǔn)和成功商業(yè)案例指導(dǎo)的情況下，大部分物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)都是單獨(dú)探索，整體的市場(chǎng)試錯(cuò)成本極為高昂，道路也極為曲折。

從時(shí)間緯度來看，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展大致可分為四個(gè)階段：2009～2013年為培育期、2013～2015年為導(dǎo)入期、2016～2020年為成長(zhǎng)期、2020年以后是成熟期。過去的6年多時(shí)間，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)總體經(jīng)歷了：射頻識(shí)別（RFID）、二維碼、傳感器網(wǎng)絡(luò)、智能視頻、數(shù)據(jù)算法模型（M2M）、基于位置的服務(wù)（LBS）、智能硬件、可穿戴設(shè)備、智能網(wǎng)關(guān)、低功耗Wi-Fi/藍(lán)牙、對(duì)象標(biāo)識(shí)符（OID）/云服務(wù)平臺(tái)（E-Code）、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”、基于蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）、區(qū)塊鏈等諸多關(guān)聯(lián)要素?zé)狳c(diǎn)的風(fēng)起云涌，以及智能家居、智能交通、智能制造、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、食品安全、醫(yī)療健康、安全生產(chǎn)、智能電網(wǎng)、智慧城市等應(yīng)用領(lǐng)域的局部示范應(yīng)用。這些物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用的探索，一方面充分體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系的多樣性和復(fù)雜性，市場(chǎng)自我探索和完善的諸多艱難；另一方面，也為物聯(lián)網(wǎng)成長(zhǎng)期的快速發(fā)展奠定了扎實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。2016年開始，物聯(lián)網(wǎng)在共性與應(yīng)用特性的產(chǎn)業(yè)分工，以及在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展將更為成熟和理性，全新的成功案例也將在各個(gè)領(lǐng)域如雨后春筍般出現(xiàn)，預(yù)計(jì)經(jīng)過5年左右的時(shí)間，中國(guó)大地上的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)將開始枝繁葉茂。

三、物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化

從物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化來看，中國(guó)真正獲得了一個(gè)彎道超車的歷史性機(jī)遇，可望實(shí)現(xiàn)突破和引領(lǐng)。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展之所以艱辛，源于其復(fù)雜的社會(huì)生態(tài)體系構(gòu)建和運(yùn)營(yíng)，而要實(shí)現(xiàn)生態(tài)體系高效、科學(xué)的構(gòu)建，必然需要標(biāo)準(zhǔn)的頂層構(gòu)架及體系規(guī)劃，這樣才能有效地引導(dǎo)和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的分工及生態(tài)體系的有序?qū)?。因此，物?lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展路線決定了對(duì)產(chǎn)業(yè)的助推力度和有效性?！耙涣髌髽I(yè)做標(biāo)準(zhǔn)”，物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)要想抓住新的機(jī)遇實(shí)現(xiàn)飛躍，必然要緊緊抓住“標(biāo)準(zhǔn)”這一利器。

物聯(lián)網(wǎng)的頂層架構(gòu)不僅決定了物聯(lián)網(wǎng)的具體實(shí)現(xiàn)形態(tài)，也為各行業(yè)應(yīng)用和各產(chǎn)業(yè)細(xì)分的技術(shù)環(huán)節(jié)奠定了框架基礎(chǔ)。在物聯(lián)網(wǎng)概念、標(biāo)準(zhǔn)以及各行業(yè)應(yīng)用混亂之初，制定科學(xué)、有效的物聯(lián)網(wǎng)頂層架構(gòu)尤為重要。傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)分層的架構(gòu)模型已不再可能滿足異構(gòu)生態(tài)體系化的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)要求，必須進(jìn)行創(chuàng)新與突破。因此，自2011年起，國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)工作組花費(fèi)大量的時(shí)間在多個(gè)行業(yè)進(jìn)行調(diào)研、分析、梳理和歸納、總結(jié)，并對(duì)當(dāng)時(shí)所存在的各類架構(gòu)做了深入的剖析和反思，經(jīng)過反復(fù)論證，提出了一個(gè)新的物聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu)即“六域模型”。“六域模型”對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)所有重點(diǎn)覆蓋的共性要素均做了全面的梳理和歸納，把一個(gè)復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系有序地劃分為六個(gè)部分，并建立起各自之間的基本邏輯關(guān)系。基于“六域模型”，人們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)開始具象化，并且能夠相對(duì)便捷、清晰和高效地構(gòu)架不同應(yīng)用領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系的頂層架構(gòu)，從而為系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)服務(wù)以及商業(yè)模式創(chuàng)新等奠定基礎(chǔ)。

簡(jiǎn)單來說，一個(gè)好的物聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)必須解決如何有效整合人與物的異構(gòu)體系，并且有足夠好的兼容性、可擴(kuò)展性和可裁減性。物聯(lián)網(wǎng)“六域模型”參考體系結(jié)構(gòu)，通過將紛繁復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)聯(lián)要素進(jìn)行了系統(tǒng)化和不同角度的梳理，以系統(tǒng)級(jí)業(yè)務(wù)功能劃分為主要原則，設(shè)定了物聯(lián)網(wǎng)用戶域（定義用戶和需求）、目標(biāo)對(duì)象域（明確“物”及關(guān)聯(lián)屬性）、感知控制域（設(shè)定所需感知和控制的方案，即“物”的關(guān)聯(lián)方式）、服務(wù)提供域（將原始或半成品數(shù)據(jù)加工成對(duì)應(yīng)的用戶服務(wù)）、運(yùn)維管控域（在技術(shù)和制度兩個(gè)層面保障系統(tǒng)的安全、可靠、穩(wěn)定和精確的運(yùn)行）、資源交換域（實(shí)現(xiàn)單個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)與外部系統(tǒng)之間的信息和市場(chǎng)等資源的共享與交換，建立物聯(lián)網(wǎng)平衡商業(yè)模式）等六大域。然后，參考體系架構(gòu)層次，就可以基于六域擴(kuò)展出系統(tǒng)業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)通信、信息流、商業(yè)模式等不同角度的參考架構(gòu)設(shè)計(jì)。以上即可成為不同行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)頂層設(shè)計(jì)的參考依據(jù)和架構(gòu)基礎(chǔ)。各個(gè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用的架構(gòu)師可以在六域模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)各自的特點(diǎn)與需求進(jìn)行裁減，并定制出特定應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)。目前，在環(huán)保、醫(yī)療、紡織、消防、農(nóng)業(yè)、能源、食品安全、家居等行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域，均已逐步開始采用六域模型的參考架構(gòu)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì)，并取得了較好的效果。當(dāng)然，這一架構(gòu)還會(huì)在應(yīng)用實(shí)踐中不斷地豐富和完善，各行業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈基于統(tǒng)一的頂層架構(gòu)，也有了融會(huì)貫通和協(xié)作分工的基礎(chǔ)。

基于上述研究成果，我國(guó)2013就發(fā)起了對(duì)牽頭物聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定權(quán)的爭(zhēng)奪，經(jīng)過與不同成員國(guó)代表的多輪溝通后，最終拿下了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO/IECJTC1）物聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目的牽頭制定權(quán)。這也是在新興熱門領(lǐng)域中國(guó)牽頭制定頂層架構(gòu)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的重大歷史性突破，為中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的騰飛提供了極強(qiáng)的信心和良好的支持。同時(shí)，經(jīng)過10余年的發(fā)展和醞釀，物聯(lián)網(wǎng)也將逐步從雜亂無(wú)章走向協(xié)作分工，進(jìn)入全新的物聯(lián)網(wǎng)2.0時(shí)代。在新的物聯(lián)網(wǎng)2.0時(shí)代，通過標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)，技術(shù)、應(yīng)用與商業(yè)等將開始系統(tǒng)性融合，一個(gè)個(gè)成功的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和商業(yè)案例將拔地而起，更為重要的是，中國(guó)不再是學(xué)習(xí)和跟跑，而是創(chuàng)新和引領(lǐng)。

產(chǎn)業(yè)鏈和企業(yè)如何有效地參與到物聯(lián)網(wǎng)的大浪中去？基于物聯(lián)網(wǎng)“六域模型”，我們能更加清晰地了解和判斷一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用生態(tài)體系的所有參與者及協(xié)作分工關(guān)系。簡(jiǎn)單地說，一個(gè)面向某類應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系的參與者，主要包括物聯(lián)網(wǎng)用戶域的政府、企業(yè)和公眾等不同類型用戶，目標(biāo)對(duì)象域中不同對(duì)象的實(shí)際所有者，感知控制域中不同系統(tǒng)的部署主體和所有者，服務(wù)提供域中提供網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)平臺(tái)等基礎(chǔ)服務(wù)的運(yùn)營(yíng)商和第三方大數(shù)據(jù)挖掘分析服務(wù)商及物聯(lián)網(wǎng)特定應(yīng)用服務(wù)運(yùn)營(yíng)商等，運(yùn)維管控域中提供系統(tǒng)運(yùn)維保障的第三方及法規(guī)政策監(jiān)管的第三方，資源交換域中第三方支付工具、第三方信息資源、第三方社交平臺(tái)、第三方金融資源、第三方物流資源等的主體。就目前市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)分工而言，上述生態(tài)體系在許多應(yīng)用領(lǐng)域還不多見，大量的物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者都在摸索中。這幾年的智能硬件就是個(gè)極好的例子，大量的創(chuàng)業(yè)企業(yè)不斷進(jìn)行試錯(cuò)試驗(yàn)，其原因根結(jié)就在于對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)缺乏理解，對(duì)周邊的合作方是誰(shuí)尚不清晰。當(dāng)然，這種現(xiàn)象的進(jìn)步意義在于為將來的運(yùn)營(yíng)服務(wù)和商業(yè)模式創(chuàng)新奠定了重要的產(chǎn)品性價(jià)比基礎(chǔ)，使得物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)運(yùn)營(yíng)成為可能，從而帶動(dòng)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系的建設(shè)和完善。

物聯(lián)網(wǎng)給我們描繪了無(wú)比美好的藍(lán)圖，中國(guó)也獲得了超越式發(fā)展的偉大歷史機(jī)遇，創(chuàng)新的成功案例將遍及各個(gè)行業(yè)，巨大的市場(chǎng)對(duì)于每一個(gè)人均無(wú)比誘惑。在物聯(lián)網(wǎng)2.0時(shí)代，我們需要審慎思考，圍繞物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系建設(shè)和物聯(lián)網(wǎng)準(zhǔn)體系的構(gòu)建進(jìn)行協(xié)作、分工，實(shí)現(xiàn)共贏。

（本文編輯：肖婧為）