物联网时代为自动化行业带来新的机遇

1、综述 璺! ! 塑y 自动化技术与应用2 0 11 年第3 0 卷第1 期 物联网时代为自动化行业带来新的机遇 吴冈 ( 黑龙江省科学院自动化研究所，黑龙江哈尔滨15 0 0 9 0 ) 摘要：本文阐述了物联网的概念与定义，介绍了物联网的基本发展历程。对我国物联网的发展现状进行了研究，分析了我国物联网 发展中的优势及劣势，以及我国物联网产业的规模和对社会经济的影响。中国迈入了物联网时代，给自动化行业带来了积极的 影响。提出了适合我国物联网产业发展的策略，同时对我国发展物联网产业的未来前景进行了展望。 关键词：物联网；自动化；发展现状；策略；趋势 中图分类号：t p 3 9 9 ；f 7 1 6

2、文献标识码：a 文章编号：1 0 0 3 7 2 4 1 ( 2 0 11 ) 0 l 一0 0 0 1 0 9 t h ee p o c ho ft h ein t e r n e to ft h i n g sb r i n g sn e w c h a n c ef o ra u t o m a t i o np r o f e s s i o n w u g a n g ( i n s t i t u t eo fa u t o m a t i o no fh e i l o n g j i a n ga c a d e m yo fs c i e n c e s ，h a r b i

3、 n1 5 0 0 0 1c h i n a ) a b s t r a c t ：t h i sp a p e rd e s c r i b e st h ec o n c e p t i o na n dd e f i n i t i o no ft h ei n t e r n e to ft h i n g sa n di n t r o d u c e st h eb a s i cc o u r s eo f d e v e l o p m e n to ft h ei n t e r n e to ft h i n g s i tr e s e a r c h e st h ed

4、 e v e l o p m e n t a ls t a t u s ，a d a v a n t a g ea n dd i s a d v a n t a g eo ft h e i n t e r n e to ft h i n g st oc h i n a i ta n a l y z e st h ei n d u s t r i a ls c a l ea n di t si n f l u e n c eo fs o c i a le c o n o m yo ft h ei n t e r n e to f t h i n g st oo u rc o u n t r y

5、t h ee p o c ho ft h ei n t e r n e to ft h i n g sb r i n g sa c t i v ei n f u e n c ef o ra u t o m a t i o np r o f e s s i o n t h i s p a p e rp u t sf o r w a r dt h ei n t e r n e to ft h i n g si n d u s t r i a ld e v e l o p m e n t a ls t r a t e g yw h i c hi s s u i tf o ro u rc o u n

6、t r y ，a n di t s f u t u r ep r o s p e c t k e vw o r d s ：t h ei n t e r n e to ft h i n g s ；a u t o m a t i o n ；c u r r e n ts i t u a t i o n ；s t r a t e g y ；t r e n d s 一_ _ - - _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ 一 1引言 世界信息产业迎来了的第三次浪潮，在继计算机、 互联网浪潮之后，物联网时代已经来临。2 0 0 8 年，i b m 向美国政府提出了“智慧的地球”战略，2 0

7、 0 9 年6 月， 欧盟提出了“物联网行动计划”，2 0 0 9 年8 月日本提出 了“i j a p a n 计划”。在中国，温家宝总理也提出了建立 “感知中国”中心的工作，北京成立了传感网国家标准 工作组，无锡建立了“感知中国”中心园区，着重突破 传感网、物联网的关键技术，及早部署后i t 时代的相关 技术研究，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信 息社会的发动机。未来10 几年内，物联网将会像现在互 联网一样高度普及，美国权威咨询机构f o r r e s t e r 预测到 2 0 2 0 年，世界上物物互联的业务，跟人与人通信的业务 收稿日期：20 10 一l2 29 相比，将达

8、到3 0 ：1 。中国赛迪顾问的研究也显示：2 0 1 0 年，我国物联网产业市场规模将达到2 0 0 0 亿元；2 0 1 5 年 我国物联网产业整体市场规模将达到7 5 0 0 亿元，年复合 增长率超过3 0 ，因此，物联网被称为下一个万亿元级的 通信业务，物联网孕育着巨大的商机和市场空间。 2物联网概述 2 1 物联网的定义 物联网( i n t e r n e to ft h i n g s ) 技术也称为传感网技术 ( s e n s o rn e t w o r k s ) ，是典型的具有交叉学科性质的高新 技术，它综合了现代传感器技术、分布式信息处理技 术、嵌入式计算机技术、现代

9、网络及无线通信技术等， 通过各类集成化的微型传感器协作实时监测和采集各 种被测对象的信息，这些信息通过无线方式被发送，并 万方数据 自动化技术与应用2 0 1 1 年第3 0 卷第1 期综述 璺! 型呈y 以自组多跳的网络方式传送到用户终端，从而实现物理 世界、计算机世界以及人类社会的三元世界连通。 物联网主要通过无线传感、射频识别( r f i d ) 、红外 感应器、全球定位、传感器等技术，按约定的协议，把 任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以 实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网 络，从而给物体赋予智能，实现入与物体的沟通和对话， 也可以实现物体与物体互相问的沟通和

10、对话。 自动化是指：机器或装置在无人干预的情况下按规 定的程序或指令自动进行操作或控制的过程，其目标是 “稳，准，快”。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、 科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。 m 2 m 是将数据从一台终端传送到另一台终端，也 就是就是机器与机器( m a c h i n et om a c h i n e ) 的对话。但 从广义上m 2 m 可代表机器对机器( m a c h i n et om a c h i n e ) 人对机器( m a nt om a c h i n e ) 、机器对人( m a c h i n et o m a n ) 、移动网络对

11、机器( m o b i l et om a c h i n e ) 之间的连 接与通信，它涵盖了所有实现在人、机器、系统之间建 立通信连接的技术和手段。 自动化技术、m 2 m 是实现泛在网络、物联网的 第一步，是信息化的手段之一，而信息化是m 2 m 实现 的结果。 2 2 物联网的结构特征 图1 物联网技术的构成 物联网的体系架构上对应三个层次： 一是全面感知，即利用各种传感器、r f i d 、二维码 等随时随地获取物体的信息； 二是可靠传递，通过各种无线网络与互联网的融 合，将物体的信息实时准确地传递出去； ? 三是智能处理，利用云计算、模糊识别等各种智能 计算技术，对海量的数据和信息

12、进行分析和处理，对物 体实施智能化的控制。 与此对应的，物联网在结构上可以分为三个层次： 一是传感网络，即以传感器、r f i d 以及各种机器终 端为主； 二是传输网络，即通过现有的互联网、广电网络、 通信网络等，实现数据的传输与计算； 三是应用和业务，即通过手机、p c 等终端设备实现 所感知信息的应用服务。 物联网的技术体系包括感知层技术、网络层技术、 应用层技术和公共技术。 1 感知层，数据采集与感知主要用于采集物理世 界中发生的物理事件和数据，包括各类物理量、标识、 音频、视频数据。物联网的数据采集涉及传感器、 r f i d 、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。 传感器网络组

13、网和协同信息处理技术实现传感器、 r f i d 等数据采集技术所获取数据的短距离传输、自组 织组网以及多个传感器对数据的协同信息处理过程。 2 网络层，实现更加广泛的互联功能，能够把感知 到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送，需 要传感器网络与移动通信技术、互联网技术相融合。经 过十余年的快速发展，移动通信、互联网等技术已比较 成熟，基本能够满足物联网数据传输的需要。 3 。应用层，应用层主要包含应用支撑平台子层和 应用服务子层。其中应用支撑平台子层用于支撑跨行 业、跨应用、跨系统之问的信息协同、共享、互通的功 能。应用服务子层包括智能交通、智能医疗、智能家 居、智能物流、智能电力等

14、行业应用。 4 公共技术，公共技术不属于物联网技术的某个 特定层面，而是与物联网技术架构的三层都有关系，它 包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量 ( q o s ) 管理。 2 3 物联网发展简介 历史经验表明，全球性经济危机往往催生重大科技 创新突破和科技革命，18 5 7 年的世界经济危机引发了以 电气革命为标志的第二次技术革命，19 2 9 年的世界经济 万方数据 综述 璺! 型! y 危机引发了战后以电子、航空航天和核能等技术突破 为标志的第三次技术革命。依靠科技创新创造新的经 济增长点、新的就业岗位和新的经济社会发展模式，是 摆脱危机，创新经济增长的根本出路。 最早是在1 9

15、 9 5 年，比尔盖茨在( ( 未来之路一书中 提及了物联网的概念。此后在2 0 0 3 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。2 0 0 4 年，物联网因其能实现人与物、物与物之间 的即时交流，被美国商业周刊评为全球十大热门技 术。2 0 0 5 年1 1 月1 7 日，在突尼斯举行的信息社会世界 峰会( w s i s ) 上，正式提出了物联网概念。同时也拉开了 物联网在当今社会快速发展的序幕。而2 0 0 8 年席卷全 球的金融危机后，世界各国正在试图通过发展与“物联 网”概念相关的新技术作为应对国际金融危机，振兴经 济的重点领域，让其成为推动经济走出危

16、机的重大力 量，将本国的经济发展从泥沼中拉回到正轨。目前的经 济危机现状让人们不得不面临紧迫的选择，物联网技术 成为了推动下一轮经济增长的特别重要的推动手段。 当今的经济形势为物联网产业未来的大展宏图奠定了 重要基础【9 j 。 2 3 1 物联网产业国际发展现状 近年来，全球主要发达国家和地区纷纷制定与物联 网相关的信息化战略，冀望借助物联网来突破互联网的 物理限制，实现无所不在的物联网络，以寻求金融危机 解决之道，刺激经济增长。1 9 9 9 年欧盟在里斯本推出了 “e - e u r o p e ”全民信息计划，它高调宣布信息社会将会 给古老的欧洲带来无限利好。 2 0 0 2 年4 月

17、韩国提出了“u - k o r e a , 战略； 2 0 0 6 年6 月新加坡公布了“智慧国2 0 15 ”大蓝图 等，都是利用各种信息技术来突破互联网的物理限制， 以实现无处不在的物联网络。 2 0 0 9 年6 月，欧盟正式提出了“物联网”的行动计 划。实现将各种物品如书籍、汽车、家用电器甚至食品 连接到网络中，确保欧洲在构建新型互联网的过程中起 到主导作用。 2 0 0 9 年8 月日本继“e - j a p a n ”、“u - j a p a n ”之后提 出了更新版本的国家信息化战略：“i j a p a n 战略2 0 1 5 ”， 其要点是大力发展电子政府和电子地方自治体，

18、推动医 疗、健康和教育的电子化。政府希望通过执行“1 一 自动化技术与应用2 0 l1 年第3 0 卷第1 期 j a p a n ”战略，开拓支持日本中长期经济发展的新产业， 大力发展以绿色信息技术为代表的环境技术和智能交 通系统等重大项目。 2 0 0 8 年底，i b m 公司提出“智慧的地球”概念，建 议将新一代i t 技术充分运用在各行各业之中，把感应器 嵌入和装备到全球每个角落的电网、铁路、桥梁、隧 道、公路等各种物体中，并且被普遍连接，形成“物联 网”，而后通过超级计算机将“物联网”整合起来，使人 类能以更加精细和动态的方式管理生产和生活。“智慧 地球”的核心是：无处不在的智能对

19、象，被无处不在的 网络与人连接在一起，再被无所不能的超级计算机调度 和控制。“智慧地球”的核心是：无处不在的智能对象， 被无处不在的网络与人连接在一起，再被无所不能的超 级计算机调度和控制。美国总统奥巴马就职后，对此给 予了积极的回应，指出物联网就是这些所谓智慧型基础 设施中间的一个概念，这一新技术也被赋予带领世界经 济走出危机的使命【9 l 。 2 3 2 物联网产业国内发展现状 国内在物联网相关领域的研究工作已经在很多高 校和研究所开展，并得到了政府各部门和院校的重视。 2 0 0 6 年初，国务院发布“国家中长期科学和技术发展规 划纲要( 2 0 0 6 2 0 2 0 ) ”，将传感器

20、网络及其智能信息处理 技术作为信息产业及现代服务业领域中的优先发展课 题之一；国家自然科学基金委员会已经审批了传感网( 即 物联网) 相关的一个重点课题和多个面上课题；国家发展 改革委员会在下一代互联网示范工程中部署了相关课 题；国防科工委也资助了相关项目的开展。工业和信息 化部部长李毅中在公开场合提及“传感网络”，并将其 上升到“战略性新兴产业”的高度。 2 0 0 9 年8 月7 日，国务院温总理在视察并发表重要 讲话，“每一次大的危机，无论是经济危机、金融危机， 都会催生新的技术，而新的技术的诞生也是使经济、特 别是工业走出危机的一个巨大的推动力。计算机和互 联网产业大规模发展时，我们因

21、为没有掌握核心技术而 走过一些弯路。在传感网( 即物联网) 发展中，要早一点 谋划未来”。 2009 年物联网的技术在江苏省掀起了研究的热 潮。江苏省政府为了吸引国内各知名高校在物联网研 究上的技术优势，制定了一系列的优惠政策，与上海微 万方数据 自动化技术与应用2 0 1 1 年第3 0 卷第1 期综述 系统所，南京大学、东南大学、南京邮电大学、北京邮 电大学、上海交通大学和浙江大学等高校成立了研究 院或研究中心。根据规划，三年后，江苏省将完成物联 网示范基地建设，形成产业发展空间布局和功能定位， 产业规模达到10 0 0 亿元，具有较大规模各类物联网企 业5 0 0 家以上，形成销售额1

22、0 亿元以上的龙头企业5 家 以上，培育上市企业5 家以上，到2 0 15 年，产业规模将 达2 5 0 0 亿。 江苏物联网产业掀起研发高潮后，北京市、浙江 省、福建省、陕西省、山东省也积极响应温总理建立 “感知中国”的号召，开展物联网产业的建设，计划通过 政策和资金扶持，支持引导物联网产业发展，形成完整 的物联网技术中心和产业链。 工业信息化部已经将物联网规划纳入到国家十二 五的专题规划，现在正在在积极研究和推进 2 i 。 3 中国物联网产业规模及产生的社会 经济影响 3 1 我国物联网产业规模 据相关部门统计分析，2 010 年我国物联网市场规模 将达到2 0 0 0 亿人民币，至2

23、0 1 5 年将超过1 万亿人民币， 2 0 2 0 年将超过5 万亿人民币的规模。物联网产业的快 速发展，必将对整个社会经济产生巨大的影响。从本质 上看，物联网是生产社会化、智能化发展的必然产物， 是现代信息网络技术、自动化技术与传统商品市场有 机结合的一种创造。这种创造不仅可以极大地促进社 会生产力发展，而且能够改变社会生活方式。一方面， 物联网对社会生产方式必将产生深刻影响，物联网把信 息网络技术、传感器技术等应用于各个行业、各个产 业，组成一个庞大网络，使人们能够通过互联网监控处 于庞大网络中的物品运行情况，从而实现对物的智能 化、精确化管理与操作。物联网的发展不仅能使生产确 保质量、

24、流通实现有序高效、资源配置更加合理、消费 安全指数大大提高，而且将催生新兴产业、新的就业岗 位和职业门类。可以说，物联网的发展将使生产领域和 流通领域发生革命性突进，使劳动产品更多地具有人的 智慧，进而导致生产力和生产方式的变革。另一方面， 物联网对社会生活方式也将产生深刻影响。物联网是 在互联网的基础上建立起人与物的充分沟通，在现代综 合技术层面上达到人与物的智能化交流，这对社会生活 具有非常重大而深远的意义。 l “国际电信联盟”曾在一份报告中这样描绘物联网 对人们生活的影响：当司机出现操作失误时汽车会自动 报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会告诉洗 衣机对颜色和水温的要求。的确，

25、这些现在看来似乎不 可能的事情，随着物联网的发展也许在将来会成为平常 事。而且，随着社会生产方式和生活方式的转变，人们 的思想观念、思维方式也将发生深刻变化【3 | 。 3 2 物联网有效推动社会生产效能，改善经济 结构 物联网是新一代信息技术的高度集成和综合应用。 物联网作为战略性新兴产业，正在有力地推动各行各业 信息化水平提升。物联网发展是衡量一个国家和地区 的综合实力、国际竞争力和现代化程度的重要标志，同 时也蕴含着巨大的创新空间和市场潜力。 物联网是所有物品通过射频识别等信息传感设备 实现任何时间、任何地点及任何物体的连结，达到智能 化识别和管理；物联网等同于物理世界与信息网络的无 缝

26、连接，等同于传感网、通信网和应用系统的有机组合； 物联网整合了传感器技术、通信技术和信息处理等技 术，实现了物与物、人与物的互联，从而能有效推动社 会生产效能，改善经济结构【1 1 】。 3 3 物联网将有效促进全社会信息化发展 3 3 1 政务信息化方面 在政务信息化方面，提供了便捷透明的政府服务。 政府服务在网络上无处不在，信息化智能化提升政府效 率，政府信息更加透明公正；提供高效的市政管理，物联 网带来智能化高效的水、电、燃、供热等公共事业管理； 提供了智能高效、无处不在的安全、交通保障，提供信 息支持的城市规划和决策分析。 3 3 2 产业信息化方面 产业信息化方面，提升农业现代化水平

27、。农业渔 业林业牧业智能应用和信息专家服务改变传统生 产模式，提升农业渔业林业牧业发展，促进新农 村建设；促进产业集群发展，各类行业物联网应用促进新 产业发展，企业应用和信息服务、人才服务帮助新产业 落地和集群。 万方数据 综述 墨型! ! 曼y 3 。3 3 社会信息化方面 物联网的快速发展，将引发人们生产、生活方式的 深刻变化，促进传统生产、生活方式向现代生产、生活 方式转变，将大大提高生产的效率和水平，大大提升人 们的生活质量。加快物联网发展，对于我国调整产业结 构、加快转变发展方式、发展战略性新兴产业、带动经 济增长、提升整体创新能力、建设创新型国家等，都具 有重大意义。 社会信息化方

28、面，提供智能化的便民服务。智能小 区，随处随时的生活信息和多种支付方式带来安全便捷 生活方式；文教卫生资源共享，远程医疗，远程教育和各 类智能应用提升百姓教育和医疗质量；消除城乡数字鸿 沟，让广大农民享受信息时代硕果，帮助农民转变思想 观念，寻找就业机会，加快从农民到市民转变。 3 3 4 物联网是未来移动通信的巨大蓝海 目前电信市场竞争日趋激烈，资费不断下降，运营 商利润空间不断减小，以人为基础的通信市场正在趋于 饱和，物联网对运营商来说是全新的发展机遇。随着物 联网市场的进一步发展和成熟，电信运营商在物联网市 场的优势将完全体现，将有越来越多的电信运营商以各 种商业模式进入物联网市场，未来

29、几年将在物联网市场 占据主导地位。目前，我国已有超过7 2 亿移动电话用 户，使用互联网的人数也超过了3 3 8 亿，互联网和无线 通信网络已成为人们获取信息和人际沟通的不可或缺 的基础设施。移动通信网由于具有无线覆盖的广域性、 移动性、随时随地性等特点，已经成为推动互联网快速 渗透、广泛应用的重要推动力。移动互联网的发展速度 已经超越固定互联网，成为具有成熟商业模式，推动产 业商业化发展的成功案例。可以说，移动通信网络和互 联网为物联网发展提供了的重要基础 4 | 。 4 物联网技术发展趋势 技术的成熟为物联网体统了现实的基础，主要包括 几个方面： 1 、传感技术的成熟；随着微电子技术的发展

30、，涉及 人类生活、生产、管理等方方面面的各种传感器已经比 较成熟。例如常见的无线传感器( w s n ) 、r f i d 、电子 标签等。 2 、发达的网络；网络发展到今天，已经真正进入到 自动化技术与应用2 0 11 年第3 0 卷第1 期 “信息高速公路”时代，使得我们可以以各种方式接人 到网络，如光纤，宽带、w i f i 、z i g b e e 等。 3 、高速的信息处理能力；计算机软件技术迅猛发 展，计算机的存储能力、计算能力还在进一步增强，基 于海量信息收集合分类处理的能力大大提高。 从技术的角度物联网共分为四个阶段：第一个阶段 是2 0 1 0 年之前单体互联，主要是r f

31、i d 广泛应用于物流、 零售和制药领域。第二阶段是物体互联，无线传感网络 技术将会大规模应用，主要是恶劣环境、环保和农业的 大规模应用。第三个阶段是半智能化，物体和物体之间 实现初步互联，物体信息可以通过无线网络发送到手机 或互联网等终端设备上，实现信息共享。第四个阶段 是，2 0 2 0 年之后，物件进入全智能化，最终形成全球统一 的“物联网 【5 l 。 表1物联网发展阶段和趋势 2 0 1 0 年之前2 0 1 0 - 2 0 1 5 熊2 0 1 聊0 2 0 年2 0 2 0 年后 发展趋势革个物体阎互联：物与物之同联网和半智能化无线传全智能化传感 低功耗、低成本传感器联网感网 网

32、 标准化r f i d 安全及隐私针对待定产业的标网络通信协议标智能响应行为 标准无拽绷带，准，交互式协议和准，智能化集成传标准 分布式控制处理交互频率，容错协感器和系统 协议议 产业化应用r f i d 在物流、零增强互撬作性。分分布式代码执行：人和物服务网 售、医药产业的应布式控制及分布式全球化应用，自适络的融合，产 用：建立不同系坑数据库，待定融合应系坑：分布式系业整合：异质 间交互的框架网络：在恶劣环境坑分布式存储、系坑问的应用 和环保、表业中的分布式处理物体 应用与移动手机、互联 网等网络连接。 器件 更小，更廉价的传提高信惠容、感超蒿遽传输自主更廉价材料： 感器、标签、主动知能力j

33、 提高无线智能标签、低功耗新物理效应。 系坑，智能多波段侍感器网络的传输集成无线侍感器可生钫降解器 射翔天线高频标速率和数据吞吐网l 吝芯片。件：嫡米处理 签、嵌入式读取终量，片上集成射朔 组件。 端。与其他材料整合。 功耗低功耗芯片组改善能量管理，提可再生能源多种能量捕获，生 降低能源消耗鬲电池性能娩量来源。杨降解电池， 5我国物联网发展需要应对的问题 目前物联网产业发展仍有众多问题需得到解决： 1 、资金和成本问题。实现物联网，首先必须在所 有物品种嵌入电子标签等存储体，并需安装众多读取 设备和庞大的信息处理系统，而这必然导致大量的资 金投入。而物品附属存储体也将导致物品成本的上 升，在成

34、本尚未降至能普及的前提下，物联网的发展将 受到限制。 、 另外，由于物联网产业发展刚刚起步，各企业盈利 状况并不见佳，各地政府虽有支持的声音，但没有实质 的资金支持。让风险投资资金的进入也心存顾虑，这也 万方数据 自动化技术与应用2 0 11 年第3 0 卷第1 期综述 墨! 曼! y 影响到推进物联网产业发展的速度。因此迫切需要政 府以高瞻远瞩的战略眼光出台相应的政策，并对本国物 联网相关企业更多地进行资金扶持，实行产学研全面联 动，在核心技术上进行全面突破，最终将该产业的主导 权控制在国内企业手中。 2 、技术标准问题。物联网中非常重要的技术是射 频识别技术( r f i d ) ，利用该

35、技术，无需人的干预，通过计 算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。 但用户对r f i d 的热情似乎并没有业界期待的那么高。 标准、成本和技术一直是业界公认的阻碍r f i d 发展的 三大问题，目前在国内提供r f i d 服务的大部分都是国 外厂商的代理集成商。这些公司都坚持着自己的标准， 各系统问不能互联互通，让r f i d 使用起来很不方便。 尽管代理集成商都在极力拉拢用户，并承诺了一系列的 配套服务，但由于一套r f i d 系统售价一般都在上百万 元，而大型r f i d 系统售价则要几百万元，在标准尚未确 立之前，谁也不敢大规模部署某一标准的r f i d 产品体

36、系，一旦与标准不符，投资就打了水漂。在物联网最核 心部分一一传感网芯片的研发上，国内r f i d 仍以低端 为主，高端产品多为国外厂商垄断，8 0 以上的高灵敏 度、高可靠性传感器仍需要进口，高端技术缺乏无疑将 对国际标准制定竞争产生影响，并严重削弱我国在该产 业上的话语权。此外，r f i d 仍属于新兴科技的一种，在 一些行业应用新技术时，除了考虑实用性、稳定性及安 全性外，也会特别重视同业经验，在没有其他成功经验 可作参考的情况下，对引入r f i d 的态度也就趋于保守。 目前这些问题让大部分用户感到无所适从。物联网的 发展必然涉及通信的技术标准，而各类层次通信协议标 准如何统一则是

37、一个十分漫长的过程，我国r f i d 标准 已提及多年，但至今仍未有统一说法，这正是限制r f i d 发展的关键因素之一。我们认为物联网的各类技术标 准有待中国、日本、美国及欧洲发达国家共同协商，其 发展之路仍很漫长。 3 、产业化问题，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，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。目前有众多企业开 始涉足物联网领域，但企业规模普遍偏小，缺乏龙头企 业带动形成产业集群，产业联动效应不足。特别是在应 用领域缺乏大型企业，难以支撑以应用为牵引带动产业 的发展路线。运营与服务环节

38、中，运营商也是初步进入 该领域，市场仍处于探索阶段，拉动效应不明显。 4 、信息储存及安全难以保障，由网络世界延伸到 物质世界物联网可以将洗衣机，电视，碎纸机，电灯，微 波炉的等等家用电器连接成网，并能通过网络对这些东 西进行远程操作。这是一种便捷。但是，随之而来的是： 安全威胁也由网络世界延伸到到物质世界。这就是说： 未来的信息安全威胁，已经不只停在网络安全的范围， 而是已经走进了我们的生活，形成了对物理空间的安全 威胁。这种对物理世界安全的威胁，主要体现在物联网 延伸出的各个节点上。可以想见，黑客可以通过网络对 电冰箱发动攻击，使其超频的工作，导致毁机、灯泡爆。 这就极大地加大了我们应对物

39、联网安全防范的范围和 治理的难度。 由网络扩展到众多节点物联网应用中遍布的传感 节点，本质上就是监测和控制局部信息的触角。它们感 知和监测不同的环境状态，来表征网络整合环境系统当 前的整体状态。 特别是，许多大型项目的传感节点众多，而且复杂。 很多节点具有暴露性或被定位性。这就为外来入侵者 的提供了场所和机会。从这个角度而言，物联网感知层 的安全承载压力很大。 由于物联网感知层嵌入了r f i d 芯片，不仅能方便 地被物品主人所感知，同时其他人也能进行或截获这些 感知数据。特别是当成千上万条被感知信息，同时通过 无线网络进行传输时，节点信息的安全性相当脆弱。确 保这些来自不同节点的感知数据在

40、传输过程中，得到强 大而有效的安全保护，将是很困难的。 随着大规模传感器和电子标签的应用，势必面临传 感器节点测量或感知到的海量数据如何处理的问题，云 计算技术也当仁不让地成为物联网发展的技术支撑和 服务支撑。 但是，云计算将核心的计算部分置放到了一个中 央服务器的集群中，这些集群受控于一个组织或某个 网络巨头之门下。当这个集群出了故障之后，对所有 联接的客户终端提供的的服务将不能再被使用。不仅 如此，云端恶意拦截更具蒙蔽性。他可以一会儿封杀 你，一会儿不封杀，掌握服务器集群的人可以很随意地 万方数据 综述 璺! 型! y 启用或者停用之。 虽然现在物联网所带来的威胁还没有成为现实，但 不无道

41、理。如果这些问题得不到真正有效的解决，物联 网就只能是一个概念，无论它的市场价值有多高，那也 是可望而不可及的海市蜃楼。因此，未雨绸缪对物联网 产业的未来发展还是非常必要的。在还未大规模推广 使用之前，就从技术、制度以及法律等方面进一步加以 完善，并加强对物联网使用的监管。 5 、创新体系不完善，我国有众多高校科研院所、企 业展开了物联网技术研究，然而以企业为主体的创新体 系尚未建立，产学研合作不够紧密，科技成果产业化进 程较慢，应用数量层次偏低。虽然全国范围内已经出现 了一些物联网应用，但总的来说，现有应用数量仍不足 以带动产业发展，部分领域应用技术水平与工程化程度 较低，一些深层次的问题仍

42、没有得到解决，市场风险仍 然较大，难以实现规模化发展 1 0 】。 6 我国物联网的发展的对策 6 1 突破物联网关键核心技术，加强物联网标 准建立 我国应该结合物联网特点，在突破关键共性技术 时，研发和推广应用技术，加强行业和领域物联网技术 解决方案的研发和公共服务平台建设，以应用技术为支 撑突破应用创新，做好顶层设计，满足产业需要，形成技 术创新、标准和知识产权协调互动机制。面向重点业务 应用，加强关键技术的研究，建设标准验证、测试和仿 真等标准服务平台，加快关键标准的制定、实施和应 用。积极参与国际标准制定，整合国内研究力量形成合 力，推动国内自主创新研究成果推向国际。科研机构和 高等院

43、校要加强物联网产业化方面的研究，培育相关的 专业人才，为我国物联网向产业化方面推进提供人才和 智力支持。从产业发展的生命周期来看，我国物联网还 处于培育期和成长期，在这个阶段技术的积累和储备是 必要的，但是只有将物联网推进到大规模商业化运作和 产业化发展的阶段，我国的物联网行业才能进入成熟期 和收获期。总之，在政府、企业和科研机构的协同努力 之下，我国的物联网发展必定能抓住机遇，突破瓶颈，实 现自身的跨越式发展。 6 2 政府政策指导 自动化技术与应用k2 0 1 1 年第3 0 卷第l 期 我国政府要进一步加大政策扶持力度，制定出我国 物联网发展的宏观规划，引导企业和民间资本的有序参 与。、

44、对这一对国家长远发展具有重大意义的战略性高 新技术产业，政府不仅应该在信贷，税收方面予以扶持， 更重要的是要完善相关的法律法规，规范相关准入制 度，保障相关信息的安全性，搭建一体化的协调平台，制 定出统一的行业技术标准，根据国内外形式的变化制定 出物联网产业发展的长期规划，为国内相关企业和民间 资本的加入创造良好的投资环境。 6 。3 整合产业链，促进产业间融合，加快我国产 业转型升级速度 改革开放以来，随着我国对外开放程度地不断提 高，逐渐形成了以国际代工为主的外向型经济发展模 式，把引进外资进行加工贸易或积极主动地接受发达国 家企业的外包订单作为推动经济发展的主力，我国目前 迫切需要向产业

45、链的高端攀升。在应对当前国际金融 危机中，各国正在努力进行抢占经济科技制高点的竞 赛，全球将进入空前的创新密集和产业振兴时代，借助 我国当前在物联网产业应用研发上所具有的同发优势， 从应用的角度去思考，继续从核心技术上寻求突破，有 效利用国内市场自身的力量去开启庞大的物联网应用 市场，在这场竞争中实现跨越式发展，并通过自身的高 技术能力和强大的品牌优势占据物联网产业链中附加 值较高的环节。 物联网产业未来发展的核心关键还是在一些领域 的具体应用，哪怕是在最简单的产业链环节上的应用， 只要能够应用起来，技术、市场、人才都会因此而集中。 通过借助物联网技术，将生产要素和供应链进行深度的 高效率的重

46、组和融合，实现成本更低和效率更高的发 展，加速带动其他应用领域产业链的拓展、延伸和融 合，逐渐将国内的一些产业链带入良性循环的发展道 路，从而真正使信息网络产业成为推动产业升级、迈向 信息社会的“发动机”。 6 4 商业模式创新 目前，物联网产业处于早期发展阶段，缺乏完整的 技术标准体系和成熟清晰的商业发展模式。尽管有业 内专家基于产业长期发展角度预测认为产业链上游的 基础设施提供商可能最先获益，但究竟哪些公司可以从 物联网产业中获益仍无法确定。物联网产业还需要较 万方数据 “自动化技术与应用2 0 1 1 年第3 0 卷第1 期综述 墨垡! y 垦y 长的时间才能找到稳定和有利可图的商业模式

47、。 在当今社会，一种商业模式既可以统摄未来的市 场，也可以挤垮当前的市场。物联网产业未来发展的成 功需要一个好的商业模式支撵。在全球最大的10 0 家 公司中，有60 家的大部分收入都源于这样一个商业模 式：公司通过向某一类客户收取少量费用或提供免费服 务，来吸引足够数量的同类客户，然后再依靠他们来大 量吸引另一类客户，而后者贡献的收入将大大超过公司 获取和服务前者的成本。“免费”就是这样的一种商业 模式，它所代表的正是数字化网络时代的商业未来。因 此，当今的网络商业模式中的免费策略仍不失为一种好 的选择，谷歌和百度就是其中的佼佼者。一旦公司突破 传统思维，接受价格并非完全取决于产品成本的观念

48、， 新的机遇就会突如其来，那么，在物联网的产业发展初 期，可以先通过免费服务吸引大量用户的关注和使用， 并逐渐将其中的一部分升级为付费的v 1 p ，以更好的增 值服务作为交换。不管怎样，当今是一个商业模式创新 的时代，一个产业能否繁荣兴盛，不仅要看其在现实中 的应用前景，更要看其所采用的突破传统思维的商业发 展模式。 6 。5 构建通道 物联网所需要的自动控制、信息传感、射频识别等 上游技术和产业都早已成熟或基本成熟，下游的应用也 早已以单体的形式存在。物联网产业的发展一定要以 应用为先，它需要嵌人到其他产业里共同发展，需要构 建一个好的通道。正如焦点企业在产业集群中的角色 和任务一样，通道

49、的作用不仅只是联系物联网产业的上 下游，实现上下游产业的联动，促进物联网产业链的沟 通协调和发展；更重要地是，加强横向联系，实现跨专业、 跨行业的联动，真正方便终端用户的使用。物联网产业 未来的发展会随着通道作用的变化而不断演化，因此， 要推动物联网产业链的发展，就需要构建一个良好的通 道，保证通道的持续成长，并让其带动产业链或者说推 动产业链共同发展，实现产业间的互联互通，从而加速 产业间融合，这是物联网成功的重要保证【6 | 。 7物联网产业的发展给自动化行业带 来的影响 物联网和自动化行业是息息相关、无法分离的， 工业自动化包含采集、传输、计算等环节，而物联网是 全面感知、可靠传递、智慧

50、处理，二者是相通的。物联 网只是更加强调无线、海量采访、智能计算。一脉相 承的天性，让工业自动化厂商寻机物联网顺其自然。 在物联网的3 个关键领域：传感器、r f i d 和m 2 m ( 机 器对机器) 中，工业自动化厂商至少在传感器和m 2 m 领域有很强的优势。10 年前，主要集中在设备领域的 针对m 2 m 之间的通信已经出现。1 0 年间，m 2 m 的概 念不仅扩展到机器与人、机器与服务等更宽泛的概 念，而且还成为“物联网的主要现实形态”，这也带动 了在m 2 m 中大量应用的自动化需求。现在，更多的自 动化和智能技术已经从m 2 m 应用的工业应用扩展到 社会生活的方方面面。 在

51、感知层面，自动化行业也积累了上千种的产品和 解决方案，包括工业计算机、工业交换机、数据采集器、 触摸屏和软件等。并且，在物联网时代，最末端的传感 器数量众多，收集到的数据也相当庞杂，如果不加分析 处理就将这些信息传递到后台，必将对网络层和后台处 理系统造成负担。而如果把部分数据分析工作放在前 端，就能提高效率。相应地，自动化行业在前端数据处 理上积累了不少经验，代表型产品一内嵌在工业计算机 中的数据采集软件就能够胜任这个“工作”。 物联网是信息通信技术发展的新一轮制高点，正在 工业领域广泛渗透和应用，并与未来先进制造技术相结 合，形成新的智能化的制造体系。这一制造体系仍在不 断发展和完善之中。

52、物联网应用的领域极其宽广，包容 了未来人、社会和企业各种信息化、自动化领域，在物 联网应用的领域中深耕细作，将更多的工业自动化向社 会生活方面扩展，为自动化行业开辟更多的蓝海市场。 物联网产业在国家战略性新兴产业发展规划中的 地位日益凸显。在日前公布的中共中央关于“十二五” 规划建议中明确提出，要发展宽带融合安全的下一代国 家基础设施，推进物联网的应用。据权威专家透露，“十 二五”期间，我国物联网建设将重点投资智能电网、智 能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业 与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务 业、国防军事等十大领域。 物联网产业的火爆发展，给工业自动化控制领域 带来不可阻挡的发展良机，把握物联网为自动化发展 万方数据 综述 璺! ! ! 业 的新机遇，将为自动化行业在十二五期间带来新的飞 跃和发展 7 1 1 8 1 。 图2物联网技术应用领域 8我国物联网产业未来发展展望 当前，中国大力发展物联网产业的环境已经初步形 成。在政府层面，在江苏无锡以外，北京、上海、广东、 福建、山东、浙江等信息产业较为发达的区域已经着手 制定规划，部分大企业也开始进行市场进入研究。物联 网产业发展需要应用牵引与技术创新双轮驱动，即物联 网产业的突破不仅仅在技术上，更在应用上。未来可能 的几个突破口主要有： 一是