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关于物联网的论文 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革命的浪潮是一个全新的技术领域传感网于1999年最先被提出在“互联网概念”的基础上随后引申为物联网这一概念将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间进行信息交换和通信的一种网络概念 RFID技术、云计算技术、国内3G发展、二维码技术、传感器技术等领域在物联网的出现基础之上将有空前的发展前景为全世界信息产业带来又一次跨越式的产业变格前景广阔趋势诱人中国当前发展物联网的时机已成熟在一些发达的东部沿海地区率先得到了发展这将为以后全国范围内的发展打下坚实的基础 关键字：物联网、射频识别(RFID)、红外感应器、协议、信息交换、智能识别 这是一篇介绍说明性的文章主要是向大家介绍物联网这一个新的概念让更多的人去理解什么是物联网物联网发展如此迅速很快在国内一些大中型城市得到快速的发展那么更多的人去了理解物联网也就显得必要这篇文章将引领您走进物联网的世界将会介绍物联网是一种运行模式以及物联网存在的必要性物联网面临的机遇、挑战以及存在的一些问题会让您明白物联网有些作用及其物联网的发展前景您将看到物联网和互联网的区别二者的联系物联网的前发展过程等 一、历史溯源 1.1物联网的前身 物联网这个概念在中国早在1999年就提出来了不过当时不叫“物联网”而叫传感网罢了中科院早在1999年就启动了传感网的研究和开发与其它国家相比我国的技术研发水平处于世界前列具有同发优势和重大影响力 1.2物联网发展史上的重大事件 年11月27日在突尼斯举行的信息社会峰会上国际电信联盟(ITU)发布了ITU互联网报告：物联网正式提出了物联网的概念 8月24日中国移动总裁王建宙在台湾公开演讲中也提到了物联网这个概念工信部总工程师朱宏任在中国工业运行年夏季报告会上表示物联网是个新概念到现在为止还没有一个约定俗成的大家公认的概念他说总的来说“物联网”是指各类传感器和现有的“互联网”相互衔接的一种新技术 1.3物联网在发展过程中给人们带来的转变 物联网概念的问世打破了之前的传统思维过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开一方面是机场、公路、建筑物另一方面是数据中心个人电脑、宽带等而在物联网时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施在此意义上基础设施更像是一块新的地球故也有业内人士认为物联网与智能电网均是智慧地球的有机构成部分 1.4物联网在发展的过程中存在的一些分歧 不过也有观点认为物联网迅速普及的可能性有多大尚难以轻言判定毕竟RFID早已为市场所熟知但新大陆等拥有RFID业务的相关上市公司定期报告显示出业绩的高成长性尚未显现出来所以对物联网的普及速度存在着较大的分歧但可以肯定的是在国家大力推动工业化与信息化两化融合的大背景下物联网会是工业乃至更多行业信息化过程中一个比较现实的突破口而且RFID技术在多个领域多个行业所进行的一些闭环应用在这些先行的成功案例中物品的信息已经被自动采集并上网管理效率大幅提升有些物联网的梦想已经部分的实现了所以物联网的雏形就象互联网早期的形态局域网一样虽然发挥的作用有限但昭示着的远大前景已经不容质疑 二、物联网的定义 2.1对物联网的字面理解 根据物联网这三个字我们可以想到物体物品商品网网状网络互联网联联系关联由这些联想可以大致理解为物联网就是能过一种类似网络的形式奖一些物品联系起来的体系结构这种类似的网络应该和互联网差不多此联系起来的主要目的是进行信息交换与通信 2.2“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间进行信息交换和通信的一种网络概念其定义是：通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备按约定的协议把任何物品与互联网相连接进行信息交换和通信以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念 2.3中国式的物联网定义 物联网(InternetofThings)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等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”(Mote)通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通(M2M)、应用大集成(GrandIntegration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式在内网(Intranet)、专网(Extranet)、和/或互联网(Internet)环境下采用适当的信息安全保障机制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CockpitDashboard)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 2.4物联网、物联网概念和互联网的关系 任何事物和该事物在人们头脑中形成的概念的关系都是相互依存的关系该事物的概念是该事物在人们头脑中的本质属性的反映物联网也是一种事物因此物联网和物联网概念的关系也是相互依存的关系物联网概念离开了物联网物联网概念就是无本之木无源之水;有物联网必然在人们头脑中形成与之相对应的物联网概念不会有：只有物联网而没有物联网概念的情况出现这就是物联网和物联网概念的辨证关系当然在科学实践活动中在人们头脑中形成的科学概念与前科学思维时期人们认识周围事物最初所形成的日常生活概念有所不同科学概念也可以作为表现某一认识阶段上科学知识和科学研究的结果、总结而存在物联网概念也是一种科学概念因此它也可以作为某一认识阶段上科学知识和科学研究的结果、总结而存在正如前面定义所述物联网概念是在互联网概念的基础上将其用户端延伸和扩展到任何物品与任何物品之间进行信息交换和通信的一种网络概念它也是互联网知识和研究的结果和总结 三、我国物联网产业现存问题分析 3.1缺乏核心技术自主知识产权 在物联网技术发展产品化的过程中我国一直缺乏一些关键技术的掌握所以产品档次上不去价格下不来缺乏RFID等关键技术的独立自主产权这是限制中国物联网发展的关键因素之一 3.2行业技术标准缺失 目前行业技术主要缺乏以下两个方面标准：接口的标准化;数据模型的标准化虽然我国早在年11月就成立了RFID产业联盟同时次年又发布了中国射频识别(RFID)技术政策白皮书指出应当集中开展RFID核心技术的研究开发制定符合中国国情的技术标准但是现在我们可以发现中国的RFID产业仍是一片混乱技术强度固然在增强但是技术标准却还如镜中之月正如同中国的3G标准一样出于各方面的利益考虑最后中国的3G有了三个不同的标准物联网的标准最终怎样只能等时间来告诉我们答案了 3.3产业链发展不均衡 和美国相比国内物联网产业链完善度上还存在着较大差距虽然目前国内三大运营商和中兴华为这一类的系统设备商都已是世界级水平但是其他环节相对欠缺物联网的产业化必然需芯片商、传感设备商、系统解决方案厂商、移动运营商等上下游厂商的通力配合所以要在我国发展物联网在体制方面还有很多工作要做如加强广电、电信、交通等行业主管部门的合作共同推动信息化、智能化交通系统的建立加快电信网广电网互联网的三网融合进程产业链的合作需要兼顾各方的利益而在各方利益机制及商业模式尚未成型的背景下物联网普及仍相当漫长 3.4各行业间协作困难多 物联网应用领域十分广泛许多行业应用具有很大的交叉性但这些行业分属于不同的政府职能部门要发展物联网这种以传感技术为基础的信息化应用在产业化过程中必须加强各行业主管部门的协调与互动以开放的心态展开通力合作打破行业、地区、部门之间的壁垒促进资源共享加强体制优化改革才能有效的保障物联网产业的顺利发展 3.5盈利模式无经验供借鉴 物联网分为感知网络应用三个层次在每一个层面上都将有多种选择去开拓市场这样在未来生态环境的建设过程中商业模式变得异常关键对于任何一次信息产业的革命来说出现一种新型而能成熟发展的商业盈利模式是必然的结果可是这一点至今还没有在物联网的发展中体现出来也没有任何产业可以在这一点上统一引领物联网的发展浪潮 目前物联网发展直接带来的一些经济效益主要集中在与物联网有关的电子元器件领域如射频识别装置、感应器等等而庞大的数据传输给网络运营商带来的机会以及对最下游的如物流及零售等行业所产生的影响还需要相当长时间的观察 3.6用户使用成本壁垒存在 物联网产业是需要将物与物连接起来并且进行更好的控制管理这一特点决定了其发展必将会随着经济发展和社会需求而催生出更多的应用所以在物联网传感技术推广的初期功能单一价位高是很难避免的问题因为电子标签贵读写设备贵所以很难形成大规模的应用而由于没有大规模的应用电子标签和读写器的成本问题便始终没有达到人们的预期成本高就没有大规模的应用而没有大规模的应用成本高的问题就更难以解决如何突破初期的用户在成本方面的壁垒成了打开这一片市场的首要问题所以在成本尚未降至能普及的前提下物联网的发展将受到限制 四、物联网面临的机遇和挑战 4.1物联网面临的机遇 4.1.1首先可以率先借助世博会国家电网馆“魔盒”经验技术发展风能、太阳能的并网运行;其次建立智能电网系统提高电力的利用率缓解目前的用电压力;第三研发利用超高压输电网络降低电能的损耗 4.1.2中国工业和信息化部通信发展司司长张峰指出物联网是当前最具发展潜力的产业之一将有力带动传统产业转型升级引领战略性新兴产业的发展实现经济结构和战略性调整引发社会生产和经济发展方式的深度变革具有巨大的战略增长潜能是后危机时代经济发展和科技创新的战略制高点已经成为各个国家构建社会新模式和重塑国家长期竞争力的先导力我国必须牢牢把握产业创新方向和机遇加快物联网产业的发展 4.2物联网面临的挑战 物联网的建立将使城市生活变得更加智能、便捷当然这也意味着对电力的依赖和要求更高面临的挑战：不断完善智能化建设提高电网的稳定性增加清洁能源并网运行 五、物联网未来的发展前景 5.1物联网关键技术及未来发展前景展望 5.1.1物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络 5.1.2EPoSS在InternetofThingsin2020报告分析预测未来物联网的发展将经历四个阶段年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域年物体互联2020年物体进入半智能化2020年之后物体终端进入全智能化 5.1.3RFID是物联网发展的排头兵RFID技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术最简单的RFID系统由电子标签(Tag)、读写器(Reader)和天线(Antenna)三部分组成在实际应用中还需要其他硬件和软件的支持年中国RFID市场规模将达到50亿元年复合增长率为33%其中电子标签超过38亿元、读写器接近7亿元、软件和服务达到5亿元的市场格局 5.2MEMS传感器市场前景广阔 5.2.1MEMS(MicroElectroMechanicalSystems)是微机电系统的缩写MEMS技术建立在微米/纳米基础上是对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术完整的MEMS是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等部件组成的一体化的微型器件系统 5.2.2MEMS传感器目前主要应用在汽车和消费电子两大领域任天堂公司的Wii无线游戏机允许使用者通过运动和点击互相沟通和在屏幕上处理一些需求其原理是将运动(例如挥舞胳膊模仿网球球拍的运动)转化为屏幕上的游戏行为在苹果公司的iPhone中通过对旋转时运动的感知iPhone可以自动地改变其显示格式以便消费者能够以合适的水平和垂直视角看到完整的页面或者数字图片 5.2.3根据ICInsight最新报告预计在年至年间全球基于MEMS的半导体传感器和制动器的销售额将达到19%的年均复合增长率(CAGR)与年的41亿美元相比五年后将实现97亿美元的年销售额目前上市公司中歌尔声学已经掌握MEMS芯片设计、MEMS半导体封装等多项核心技术年申请相关专利高达44项主要应用在MEMS麦克风的生产制造我们认为公司将在物联网时代MEMS传感器领域占据竞争优势 5.3智能终端备受期待 法国Violet公司推出了Nabaztag小兔子通过wifi路由连接网络可为主人提供所需的各类新闻等能够讲5国语言在主人接收到邮件或信息时会发出语音提醒此外它还能识读Ztamps标签上的信息并实时连网随时呈现动态信息我们认为随着物联网推进家用电器的智能化将是未来发展趋势上市公司中的拓邦电子是家电智能控制应用领域的行业先行者未来发展值得关注 5.4集成电路产业有望迎来发展新机遇 年我国集成电路市场规模达到3800亿元占全球比重达25%成为全球仅次于美国的第二大集成电路市场32位CPU芯片、网络路由交换芯片、GSM/GPRS手机基带芯片、TDSCDMA基带芯片、数字音视频和多媒体处理芯片、第二代居民身份证芯片等一批中高端产品相继研发成功并投入市场产品设计能力达到0.18微米集成度超过千万门;集成电路芯片生产线工艺水平达到12英寸0.13微米90纳米工艺技术研发取得进展与国外先进水平之间的差距明显缩小 5.5电信设备商最受益于物联网 六、总结 当局域网出现的时候和现在一样有一种成为新兴产业浪潮的趋势当时