2018信息物联世界,应用改变全球

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　　物联网的英文名称是“The Internet of things”。这说明：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品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮，也将是信息产业新一轮竞争中的制高点。
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　　物联时代崛起背后的历史
　　物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机――Networked Coke Machine。在1995年，比尔盖茨在其《未来之路》一书中也提及物联网概念。但限于当时技术条件，这个新概念没有引起太多关注。
　　1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议首先提出物联网(Internet of Things)这个概念，是1999年MIT Auto-ID中心的Ashton教授在研究RFID时最早提出来的，提出了结合物品编码、RFID和互联网技术的解决方案。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“Internet of things”（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。
　　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。
　　2004年，日本总务省提出u-Japan构想中，希望在2010年将日本建设成一个“Anytime，Anywhere，Anything，Anyone”都可以上网的环境。同年，韩国政府制定了u-Korea战略，韩国信通部发布的《数字时代的人本主义：IT839战略》以具体呼应u-Korea。
　　2005年11月，在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上，国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，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、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。
　　2008年11月，IBM提出“智慧的地球”概念，即“互联网+物联网=智慧地球”，以此作为经济振兴战略。如果在基础建设的执行中，植入“智慧”的理念，不仅能在短期内有力地刺激经济、促进就业，而且能够在短时间内打造一个成熟的智慧基础设施平台。
　　2009年1月，IBM首席执行官彭明盛提出“智慧地球”构想，其中物联网为“智慧地球”不可或缺的一部分，而奥巴马在就职演讲后已对“智慧地球”构想提出积极回应，并提升到国家级发展战略。
　　2009年6月，欧盟委员会提出针对物联网行动方案，方案明确表示在技术层面将给予大量资金支持，在政府管理层面将提出与现有法规相适应的网络监管方案。
　　2009年8月，温家宝总理在无锡考察传感网产业发展时明确指示，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术，并且明确要求尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。7日，温家宝在无锡视察中科院物联网技术研发中心时指出，要尽快突破核心技术，把传感技术和TD的发展结合起来。
　　2009年8月24日，中国移动总裁王建宙访台期间解释了物联网概念。
　　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，会议提出传感网发展相关政策。
　　2009年9月14日，在中国通信业发展高层论坛上，王建宙高调表示：物联网商机无限，中国移动将以开放的姿态，与各方竭诚合作。《国家中长期科学与技术发展规划（2006－2020年）》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入重点研究领域。
　　
　　揭开物联网闪现的科技面纱
　　通过上面的介绍，我们把物联网的定义展开来做一介绍。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“智能化物件或动物”或“智能尘埃”（Mote），通过各种无线/有线的长距离/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，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。
　　这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：1、要有数据传输通路；2、要有一定的存储功能；3、要有CPU；4、要有操作系统；5、要有专门的应用程序；6、遵循物联网的通信协议；7、在世界网络中有可被识别的唯一编号。
　　和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。
　　首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性采集环境信息，不断更新数据。
　　其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。
　　第三，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。
　　物联网的技术构架可分为三层：感知层、网络层和应用层。
　　感知层 感知层是物联网的皮肤和五官识别物体，采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端、传感器网络等，主要是识别物体，采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用相似。
　　网络层 网络层是物联网的神经中枢和大脑信息传递和处理。网络层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理，类似于人体结构中的神经中枢和大脑。
　　应用层 应用层是物联网的“社会分工”与行业需求结合，实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术的深度融合，与行业需求结合，实现行业智能化，这类似于人的社会分工，最终构成人类社会。
　　
　　网罗核心技术，辐射各行各业
　　物联网是利用无所不在的网络技术建立起来的，让我们了解一下物联网的核心技术。
　　射频识别（RFID） 物联网非常重要的技术是RFID电子标签技术。RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，俗称电子标签。其实这个技术我们经常见到，到超市买东西的时候，收银员扫那个条形码用的就是这个技术，它是20世纪90年代开始兴起的一种无接触自动识别技术，是物联网核心技术之一，“电子标签”执行的是物联网“眼”和“嘴”的功能，它的存在使物品“开口说话”成为可能。
   　　RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签）；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
　　无线移动数据通信 它是通过无线电波传送数据信息的一种通信方式，能实现移动状态下人与计算机以及计算机与计算机之间的数据通信。它在物联网中承担的主要任务就是“信息交换和通讯”，是物联网的“中枢神经”。
　　云计算 它是利用互联网的分布性等特点来进行计算和存储，把整个网络认同为一台电脑。它处理的是分散的整个互联网络空间中“海量”信息，而不是在某一台机器或某一个芯片上的“微量”信息，是物联网的超级“大脑”。
　　物联网的应用领域非常广泛，编者就物联网的基本辐射领域做简单介绍。
　　（1）智能家居 智能家居产品融合自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体，将各种家庭设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电等)通过智能家庭网络联网实现自动化，通过中国电信的宽带、固话和3G无线网络，可以实现对家庭设备的远程操控。
　　（2）智能医疗 智能医疗系统借助简易实用的家庭医疗传感设备，对家中病人或老人的生理指标进行自测，并将生成的生理指标数据通过中国电信的固定网络或3G无线网络传送到护理人或有关医疗单位。
　　（3）智能城市 智能城市产品包括对城市的数字化管理和城市安全的统一监控。
　　（4）智能环保 智能环保产品通过对实施地表水水质的自动监测，可以实现水质的实时连续监测和远程监控，及时掌握主要流域重点断面水体的水质状况，预警预报重大或流域性水质污染事故，解决跨行政区域的水污染事故纠纷，监督总量控制制度落实情况。
　　（5）智能交通 智能交通系统包括公交行业无线视频监控平台、智能公交站台、电子票务、车管专家和公交手机一卡通五种业务。
　　（6）智能司法 智能司法是一个集监控、管理、定位、矫正于一身的管理系统。能够帮助各地各级司法机构降低刑罚成本、提高刑罚效率。
　　（7）智能农业 智能农业产品通过实时采集温室内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。
　　（8）智能物流 智能物流打造了集信息展现、电子商务、物流配载、仓储管理、金融质押、园区安保、海关保税等功能为一体的物流园区综合信息服务平台。
　　（9）智能校园 中国电信的校园手机一卡通和金色校园业务，促进了校园信息化和智能化。
　　（10）智能文博 智能文博系统是基于RFID和中国电信的无线网络，运行在移动终端的导览系统。
　　（11）M2M平台 中国电信M2M平台是物联网应用的基础支撑设施平台。
　　
　　发展物联网，各国打出战略牌
　　经过2000年前后的朦胧阶段，现在是物联网成长的最佳时期。由于世界各国都在投入巨资深入研究探索物联网技术，所以，时下的物联网被普遍认为与当年的“信息高速公路”一样，成为振兴经济、确立竞争优势的关键。
　　物联网已成为许多国家的发展战略，2005年4月8日，在日内瓦举办的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟专门成立了“泛在网络社会（UbiquitousNetworkSociety）国际专家工作组”，提供了一个在国际上讨论物联网的常设咨询机构。
　　欧盟信息通信政策框架“i2010” 2005年4月，欧盟执委会正式公布了未来5年欧盟信息通信政策框架“i2010”，提出为迎接数字融合时代的来临，必须整合不同的通信网络、内容服务、终端设备，以提供一致性的管理架构来适应全球化的数字经济，发展更具市场导向、弹性及面向未来的技术。
　　2006年9月，当值欧盟理事会主席国芬兰和欧盟委员会共同发起举办了欧洲信息社会大会，主题为“i2010-创建一个无处不在的欧洲信息社会”。
　　自2007年至2013年，欧盟预计投入研发经费共计532亿欧元，推动欧洲最重要的第7期欧盟科研架构（EU-FP7）研究补助计划。在此计划中，信息通信技术研发是最大的一个领域，其中包括：（1）普遍深入和可信赖的网络，以及基础网络服务；（2）有感知的系统，交互作用和机器人技术；（3）元件、系统和工程；（4）数字图书馆和目录；（5）可持续性的和个人的卫生保健。；（6）灵活性，环境的可持续性和节能；（7）独立的生活和包含物；（8）将来和即将形成的技术（FET）；为了推动物联网的发展，欧盟电信标准化协会下的欧洲RFID研究项目组的名称也变更为欧洲物联网研究项目组，致力于物联网标准化相关的研究。
　　欧盟是世界范围内第一个系统提出物联网发展和管理计划的机构。2009年6月，欧盟委员会向欧盟议会、理事会、欧洲经济和社会委员会及地区委员会递交了《欧盟物联网行动计划》（InternetofThings-AnactionplanforEurope），以确保欧洲在构建物联网的过程中起主导作用。2009年10月，欧盟委员会以政策文件的形式对外发布了物联网战略，提出要让欧洲在基于互联网的智能基础设施发展上领先全球，除了通过ICT研发计划投资4亿欧元，启动90多个研发项目提高网络智能化水平外，欧盟委员会还将于2011-2013年间每年新增2亿欧元进一步加强研发力度，同时拿出3亿欧元专款，支持物联网相关公司合作短期项目建设。
　　美国把物联网看成是核心武器 美国非常重视物联网的战略地位，在国家情报委员会（NIC）发表的《2025对美国利益潜在影响的关键技术》报告中，将物联网列为六种关键技术之一。美国国防部在2005年将“智能微尘”（SMARTDUST）列为重点研发项目。国家科学基金会的“全球网络环境研究”（GENI）把在下一代互联网上组建传感器子网作为其中重要一项内容。2009年2月17日，奥巴马总统签署生效的《2009年美国恢复与再投资法案》中提出，在智能电网、卫生医疗信息技术应用和教育信息技术进行大量投资，这些投资建设与物联网技术直接相关。物联网与新能源一道，成为美国摆脱金融危机振兴经济的两大核心武器。
　　美国在物联网的发展方面再次取得优势地位，EPCglobal标准已经在国际上取得主动地位，许多国家采纳了这一标准架构。RFID技术最早在美国军方使用，无线传感网络也首先用在作战时的单兵联络。新一代物联网，网格计算技术等也首先在美国开展研究，新近开发的各种无线传感技术标准主要由美国企业所掌控。在智能微机电系统（MEMS）传感器开发方面，美国也领先一步。
　　日本第一个提出“泛在”战略 日本的物联网发展有与欧美国家一争高下的决心，在T-Engine下建立UID体系已经在其国内得到较好的应用，并大力向其他国家，尤其是亚洲国家推广。
　　日本政府于2000年首先提出了“IT基本法”，其后又提出了“e-Japan战略”，计划在2010年建成一个“任何时间、任何地点、任何人、任何物”都可以上网的环境。
　　日本泛在网络发展的优势在于其有较好的嵌入式智能设备和无线传感器网络技术基础，泛在识别（UID）的物联网标准体系就是建立在日本开发的TRON（TheReal-timeOperatingsystemNucleus，即实时操作系统内核）的广泛应用基础上。
　　日本是第一个提出“泛在”战略的国家。2004年，日本信息通信产业的主管机关总务省（MIC）提出U-Japan战略。2009年7月日本IT战略本部提出I-Japan战略2015，目标是实现以国民为中心的数字安心、活力社会。在I-Japan战略中，强化了物联网在交通、医疗、教育和环境监测等领域的应用。
　　韩国提出U-Korea战略 2006年韩国提出了为期十年的U-Korea战略。在U-IT839计划中，确定了八项需要重点推进的业务，物联网是U-Home（泛在家庭网络）、Telematics/Locationbased（汽车通信平台\基于位置的服务）等业务的实施重点。2009年10月，韩通信委员会通过了《物联网基础设施构建基本规划》，将物联网市场确定为新增长动力，确定了构建物联网基础设施、发展物联网服务、研发物联网技术、营造物联网扩散环境等4大领域、12项详细课题。