基于物联网的前景分析

向军　张聆匀

摘 要：随着网络的不断发展，网络与生活息息相关，物联网应运而生。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，它通过各种信息传感设备将现实世界的各种物件连通，形成互连的网络。本文对物联网的现状与发展作了一定的研究。

关键词：物联网；智能技术

1 物联网的相关概念

物联网是在計算机互联网的基础上，利用射频识别、无线数据通信、计算机等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的实物互联网。物联网内每个产品都有一个唯一的产品电子码，叫做EPC，通常EPC码被存入硅芯片做成的电子标签内，附在被标识产品上，被高层的信息处理软件识别、传递、查询，进而在互联网的基础上形成专为供应链企业服务的各种信息服务，就是物联网。RFID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。

2 物联网的关键技术

物联网要实现物与物之间的感知、识别、通信等功能需要有大量先进技术的支持。目前物联网关键性的技术包括：感知事物的传感器网络技术，联系事物的组网和互联技术，判别事物位置的全球定位系统，思考事物的智能技术，认识事物的射频识别技术RFID。

2.1 传感器网络技术

传感器是机器感知物质世界的“感觉器官”，能够探测、感受外界的信号、物理条件或化学组成，并将探知的信息传递给其他装置或器官。目前传感器节点技术的研究主要包括传感器技术、RFID射频技术、微型嵌入式系统。其中传感器技术是研究的重点，因为传感器节点技术是传感网信息采集和数据预处理的基础和核心，而传感器技术则是传感器节点技术的前提。

2.2 组网和互联技术

传感器组网和互联技术是实现物联网功能的纽带，主要研究方向包括：构建新型分布式无线传感网络组网结构；基于分布式感知的动态分组技术；实现高可靠性的物联网单元冗余技术；无缝接入、断开和网络自平衡技术。

2.3 全球定位系统

全球卫星定位系统（GPS）是一种结合卫星及通讯发展的技术，利用导航卫星进行测时和测距从而实现物体的精确定位

2.4 智能技术

智能技术是为了有效地达到某种预期的目的，利用知识所采用的各种方法和手段。通过在物体中植入智能系统，可以使得物体具备一定的智能性，能够主动或被动地实现与用户的沟通，也是物联网的关键技术之一。主要的研究内容和方向包括：人工智能理论研究、先进的人-机交互技术与系统、智能控制技术与系统、智能信号处理。

3 物联网的应用

物联网与其说是网络，不如说是应用。对物联网的定义、内涵及特征的梳理让我们认识到，物联网是一整套立体的、丰富的、适应性很强的概念体系。

3.1 物联网在智能城市中的应用

国内的一些地方已经开始对物联网进行了应用性开发，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，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。

3.2 物联网在能源管理与公共事业中的应用

预计到2020年，中国将成为世界上最大的能源消费国。由于电网系统效率低下，发电和输电过程中浪费非常严重。现在，我们可以利用高科技对事物有更透彻的感知和度量，不管是安装在室内的计量器还是发电厂里的涡轮。对于电力提供商而言，智慧的电力意味着更高的电力的可靠性和电力质量，更短的停电恢复时间，进而实现更高生产率和对电力潜在障碍的防护，从而更精确地预测需替换的资产设备及支出。智能电表与停电智能管理已经应用。

3.3 物联网在交通管理中的应用

交通规划者已开始努力促成多个系统的集成，并在各种交通类型、多个城市甚至国家或地区之间整合费用和服务。智慧的交通系统可以缩短人们的空间距离，也可保护环境（如改善空气质量、降低噪音污染、延长资产生命周期、保护古迹、景点、住宅）。

3.4 物联网在物流业中的应用

物流供应链，中国物流成本所占GDP百分比一直都高于发达国家，这反映出供应链运营效率低下的体制性问题。仅以2006年为例，中国物流成本占整个GDP的18%，而日本为11%，美国为8%，欧盟仅为7%。在这18%中，运输成本总计超过55%，而存储成本达30%。法规、基础设施和运营等三大瓶颈是中国供应链低效的深层原因，这不仅削弱了中国企业的竞争力，也会妨碍内部货物流以及国内需求的扩大。智慧的供应链将促使物理网络和数字网络融合，将先进的传感器、软件及相关知识整合到系统中。智慧的供应链的价值在于我们可以从各种数据中抽取有价值的信息。包括基于地理空间或位置的信息、关于产品属性的信息、产品流程、条件、供应链关键业绩指标等，以及数据流的速度。智慧的供应链可以满足21世纪的需求，它可以提高效率（如动态供求均衡、预测事件检测和解决、旨在降低库存的库存水平和产品位置高度可视性）、降低风险（例如降低污染和召回事件的发生频率及其影响、减少产品责任保金、减少伪劣消费产品），也能减少供应链的环境保护压力（如降低能源和资源消耗、减少污染物排放）。

3.5 物联网在通信行业的应用

通信行业，在“2009年中国国际信息通信展览会”上，中国移动展出了手机支付，这就是典型的物联网概念应用。手机支付实际上主要是手机SIM卡的更换，由普通SIM卡更换为RFID-SIM卡，而不需要对手机进行更换。用户在消费时，只需要将手机从接收器上轻轻一扫，就可以方便进行各种购物，以及获得详细的费用清单。中国电信一直在推介自己的全球眼技术，其实就是远程监控的物联网应用。比如上海海关都采用中国电信的远程监控系统，通过画面可以对货物进行通关检查，也减少人力。中国联通日前在上海推出了公交卡手机，通过刷手机可以实现公交车票支付，这些都是典型的应用。

其它如医疗、城市建设、精细农业等也已展开应用。

物联网在各个领域的应用现状和未来的发展状况表明，各个行业对于物联网的需求程度不一，側重点更是千差万别。基于目前物联网技术的发展状况，可以预见，物联网正在快速地走进人们的生活，它的实际应用将分以下三个步骤实现：实现物体的自我感知功能；物与物之间相互联系，交换信息；系统通过分析物联节点的信息，做出最优化的调整策略，控制整个系统超优化方向做出改变。

4 物联网在发展中面临的问题

已经被普遍认为将引爆第三次信息技术革命的物联网，正在全球范围内掀起一股热潮。随着我国政府对物联网的重视，物联网热潮开始在国内受到普遍的关注。做为通信运营商，我们应该清醒的了解我国当前物联网产业还处在零星应用启蒙期，距离关键应用的形式以及大规模产业化推广还存在差距。目前物联网更多的是一种概念上的推广阶段，物联网的发展需要全社会的共同努力。我们要清晰梳理出物联网发展面临的问题。

4.1 短时间内产业链缺少推力

从物联网的产业来讲，物联网是一个超大规模的产业，它的市场价值将是互联网的30倍，是下一个万亿级通信产业……无论是国内还是国外的市场分析材料都在宣扬物联网巨大的市场价值。无论是新兴的技术还是完美的应用，它们的推广不是在于多么先进，而是取决于市场需求带动产业链的成长。物联网的应用遍及公共事业、交通物流、政府办公、市政管理、公共安全、安全生产、金融保险、医疗卫生、教育文化、旅游产业、能源环保、气象水文、农业服务、工业监测、智能家居、老人护理、个人健康等等各个领域、各行各业，亿万物品皆有应用！做为物联网发展的引导者，我们需要做的不仅是物联网概念的宣传者，我们更需要做的是物联网需求的发掘。只有用户需求不断满足，才能带动物联网产业链的成长，为物联网发展营造一个良好的发展环境。

4.2 标准统一及技术瓶颈

我国目前物联网的主要应用仍然是单纯的RFID应用，虽然电力、环保行业正在逐渐普及智能电能、数据环保等物联网应用，但大部分的行业需求仍是市场空白或试点期间。我国物联网部分关键技术亟待突破，如传感芯片、物联网的统一标准等技术较其他发达国家差距较大，仍有大量未预见问题将陆续浮出水面。

5 结束语

目前物联网的发展正处起步阶段，仍然面临技术完备性不足、产品成熟度低、成本偏高等诸多制约因素，但目前良好的外部环境，将有利于这些问题的解决。相信在不久的将来我们一定会看到一个充满生机与活力的物联网。