浅谈国内物联网应用与发展

IT专题课程报告

题目：浅谈国内物联网应用与发展姓名:

Xx大学xx学院

二零一三年四月

浅谈国内物联网应用与发展

摘要：物联网是近年来研究的热点问题，得到了国内外研究结构和产业

界的高度重视。本文重点讨论了国内物联网产业的发展现状与取得的成

果；然后，详细探讨了物联网发展的趋势；最后，针对国内的实际情况，提出我国物联网发展所面临的挑战。

关键词：物联网；传感器；RFID

0.引言

2009年8月7日，温家宝总理视察无锡传感网工程中心时指示：“在激烈的竞争中，要尽快建立中国的传感信息中心，或者叫‘感知中国’中心”1；2010年中国物联网大会的召开以后，“物联网”被理解为它是信息领域里面一个重大推动力，是继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次新的革命，是人类文明向信息化时代阔步迈进的重要创新和发展方向；2011年9月6-7日在南京召开的中国物联网应用与标准大会，通过全国物联网领域的管理者、经营者、学者和其他相关人士的政策研讨、形式分析、成就展示、学术争鸣、成果交流以及相互合作；全方位的展示了我国物联网应用的成果，也更加清晰了物联网的标准2。

政府的高度重视、学术技术界大力支持、产业界的积极生产，可以看出我国物联网如此大张旗鼓并非虚张声势，业内专家认为，“物联网”涉及到下一代信息网络和信息资源的掌控利用，有望成为管理全球的工具之一；具有极为广阔的发展前景，如今已成为很多国家核心竞争力发展的重点。

1．近年来物联网产业应用成果

1．1．应用现状

物联网的应用还处于起步阶段，目前物联网应用主要以RFID、传感器、M2M等应用项目体现，大部分还都是实验性或者小规模部署的，处于探索和尝试阶段，覆盖国家或区域性大规模应用较少3。

我国物联网在各行业领域的应用规模逐渐扩大，鉴于覆盖面较大，影响范围1宁焕生，徐群玉；全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[J]_电子学报，2010年第11期

2周文豪；物联网的三要素及其三要因[J]．射频世界，2010年第1期

3物联网蓝皮书：中国物联网产业链雏形已成[J]．移动通信，2011年15期

较广的物联网应用案例从全球来看仍然很少；我们采用以点带面的方式，通过国家和政府的大力支持与学术界的积极配合，统一标准协议、共享信息，以行业应用带动物联网产业的发展。例如：

智能家居

物联网在家电行业的应用有着较好的用户基础，用户认识度比较高，可能成为与老百姓生活相关的最早物联网行业应用。

海尔日前宣布，在世博会期间展示其全球首款“物联网冰箱”，该款冰箱具有网络可视电话功能、浏览资讯、播放视频等多项生活与娱乐功能，让原本属于生活电器的冰箱成为一个娱乐中心。

此前，海尔U-home与杭州电信联合推出“我的e家。智慧屋”产品，通过物联网网桥（WSN Bridge），实现了用户通过手机、互联网、固话与家中灯光、窗帘、报警器、电视、空调、热水器等电器设备的沟通，将物联概念与用户的生活实际紧密联系起来，使之成为了一种像水、电、气一样的用户居家生活的基础应用服务。

电力安全监控

按电力系统安全监控的要求，物联网可以全面应用于电力传输的整个系统，从电厂、大坝、变电站、高压输电线路直至用户终端。按照10％左右的安全技术改造资金计算，可望达到1000亿左右的规模。

中国移动已经与南方电网合作，利用机器到机器通信（M2M）技术建设智能电网，其中，电能计量自动化系统已经应用在大客户负荷管理、配变监控等领域。电力行业终端通信保证平台的推广应用，将使南方电网电信通信故障评价处理时间缩短一倍以上。

根据中移动发展物联网的业务布局，除了应用于电力行业的远程抄表、配输电设备监控外，还开展了重点污染源监控、气象检测、车辆管理、水文检测、物流运输、移动POS等业务。

安防保卫

重要区域和场所的围界防入侵技术应用，涉及到社会的方方面面，应用范围广阔。仅以机场为例，目前全国机场数477个，其中大型中型机场约100个，按照每个机场建设10-20公里围界计算，市场容量将在50亿元以上。保守估计，重要

区域防入侵围界未来推广空间巨大，市场前景广阔，市场规模在数千亿元以上。

医护领域

医护领域的物联网应用主要在人体的监护和生理参数的测量等方面，可以对人体的各种状况进行监控，将数据传送到各种通信终端上。据测算，每在疾病预防上投资一元，可以在将来节省数十元乃至上百元的医疗开支。开展基于物联网的医护应用建设，具备很好的社会效益和经济效益。

按《我国城市居家养老服务研究》测算，中国城市居家养老、护理服务的潜在市场规模超过700亿元，2010年将增加到1300亿元，如果其中10％的市场使用传感网进行监测，市场规模在130亿元。

通信领域

中国电信已经在无锡建立了物联网技术重点实验室。中国电信集团公司总经理王晓初表示，实验室将重点促进传感技术与中国电信3G网络的融合，在智能交通、智能校园等行业应用及下一代互联网、电子支付等技术领域进行市场化运作试验。而中国移动在以机器到机器通信（M2M）为核心的技术应用方面已经开始了探索。

RFID的应用已经相对成熟，无线传感器等新技术的应用仍在探索阶段；从实际成果来看RFID已经大规模的使用在了交通、物流、医疗等行业，但智能化程度仍然很低；无线传感器在物联网的应用方面还在研发和试用阶段4。

1．2产业现状

通过近年来的摸索与实践，我国在物联网方面的应用并不落后与其他发达国家的水平；但是在RFID、传感器、无线传感器(红外线传感器、超声波传感器、遥感传感器等)的生产制造技术与成本发面与国外仍有很大差距5。

物联网应用产业：整体的物联网虽然尚未成型，但是也在渐渐的深入到各行各业使用中；近两年在我国物联网已经突破性的使用在：智能电网、智能家居、智能交通、智能物流、智能建筑、智能养老、智能医疗、节能、环保等。

传感器产业：我国近几年传感器的技术和产品，经过发展，有了很大提高。

4陆静；物联网力促二五中国经济转型，第二届中国物联网技术标准制定高层坛在京举行[J]．运输经理世界，2011年第09期

5董爽，胡智斌。物联网射频识别技术的安全问题及防范策略[J]．中国新技术新产品，2011年第12期

全国已经有1600多家企事业单位从事传感器和仪表元器件的研制、开发、生产。但与国外相比，无论在产品的质量水平与生产技术上都远远落后于发达国家。1．3我国物联网技术与标准现状

1．3．1技术现状

RFID技术：主要由存有识别代码的大规模集成线路芯片和收发天线构成，目前主要为无源式，使用时的电能取白天线接收到的无线电波能量。目前我国射频识别技术的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的射频识别技术与产品正在成为现实并走向应用。

传感器技术：我国传感器核心制造技术严重滞后于国外，产品品质勉强过关，传感器数字化、智能化、微型化已成趋势，大多数产品已变成现实，且在不断完善和更新换代，而我国的传感器虽然所涉足的研究开发领域基本与国外相差无几，但由于在某些核心制造工艺技术上还严重滞后于国外，所以差异较大；主要表现为：产品的种类和规格不全，新品匮乏；制造工艺及设备落后，产品品质不好；技术含量和技术创新落后。

通信和网络技术：目前近距离无线通信技术基本采用IEEE802．15．4、WLAN 等国外提出的技术，芯片以国外产品为主，国内在面向应用的无线传感器组网技术方面寻求突破。在2G／3G无线接入增强、IP承载和网络传送技术上，我国技术研发水平与国外基本相当，我国主导了3GPP RAN(无线接入)优化项目立项，并争取关键技术突破。

1．3．2标准现状

我国物联网的标准化工作刚刚起步，2011年9月份在南京召开的“中国物联网应用与标准大会”初步的指出了我国物联网的应用标准，但仍未完全成型。我国相关研究机构和企业积极参与物联网国际标准化工作，在IS0／IEC、ITU—T、3GPP等标准组织取得了重要地位。我国有多个标准化组织开展物联网标准化工作。同时在行业应用领域，在物联网概念发展之前，已经有不同的标准化组织开展相关研究6。

6物联网研究院专题研讨“物联网”与“云计算”研发工作[J]_重庆邮电大学学报，2011年第02期

总体看来，我国物联网标准化工作得到了业界的普遍重视，但整体标准化工作需要重视顶层设计，客观分析物联网整体标准需求；其次还需统筹协调国际标准、国家标准、行业标准、地区标准的推进策略，进一步优化资源配珞。2．物联网发展趋势

未来，全球物联网将朝着规模化、协同化和智能化方向发展，同时以物联网应用带动物联网产业将是全球各国的主要发展方向789。

规模化发展：随着世界各国对物联网技术、标准和应用的不断推进，物联网在各行业领域中的规模将逐步扩大，尤其是一些政府推动的国家性项目，如智能电网、智能交通、环保、节能，将吸引大批有实力的企业进入物联网领域，大大推进物联网应用进程，为扩大物联网产业规模产生巨大作用。

协同化发展：随着产业和标准的不断完善，物联网将朝协同化方向发展，形成不同物体间、不同企业间、不同行业乃至不同地区或国家间的物联网信息的互联互通互操作，应用模式从闭环走向开环，最终形成可服务于不同行业和领域的全球化物联网应用体系。

智能化发展：物联网将从目前简单的物体识别和信息采集，走向真正意义上的物联网，实时感知、网络交互和应用平台可控可用，实现信息在真实世界和虚拟空间之间的智能化流动。

结合本国优势、优先发展重点行业应用以带动物联网产业：物联网仍处于起步阶段，物联网产业支撑力度不足，行业需求需要引导，距离成熟应用还需要多年的培育和扶持，发展还需要各国政府通过政策加以引导和扶持，因此未来几年各国将结合本国的优势产业，确定重点发展物联网应用的行业领域，尤其是电力、交通、物流等战略性基础设施以及能够大幅度促进经济发展的重点领域，将成为物联网规模发展的主要应用领域。

3.我国物联网发展面临的挑战

7物联网与终端媒体——物联网时代终端媒体学术研讨会纪实[J]．中国广告，2010年O4期

8中国物联网周年解读令人瞩目的物联网科技发展动态[J]．射频世界，2010年04期

9陈琛；苏州、上海成立物联网中心我国物联网进入“应用启动”阶段[J]．通信世界，2010年O7期

3．1高端技术缺乏，影响国际标准制定

物联网中非常重要的技术是射频识别技术(RFID)，利用该技术，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RFID 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RFID发展的三大问题，目前在国内提供RFID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，各系统间不能互联互通，让RFID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RFID系统售价一般都在上百万元，而大型RFID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RFID产品体系，一旦与标准不符，投资就打了水漂。在物联网最核心部分——传感网芯片的研发上，国内RFID仍以低端为主，高端产品多为国外厂商垄断，80％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，RFID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RFID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。

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。

3．2技术突破

目前我国乃至全球的物联网研究还处于初期探索与试验阶段，没有完善的核心技术体系；如无线通信技术，传感器生产制造技术，RFID制造技术，嵌入式技术，网络技术等都面临着很多的问题亟待解决。由于标准的不统一，应用范围的分散，导致大多数物联网开发商都是在进行做小范围的试验系统，没有合力去发展真正的物联网核心技术；因此加强产业界、学术界的交流与合作；共同发展国内物联网技术，让物流网产业技术在我国发展更强。

3．3思想普及

近年来物联网虽然在国内成为热点话题，但是由于业内人士的认识尚不清晰，导致公众的认识更加模糊不清甚至概念扭曲、误解、盲从；要对物联网有正确的认识需要有一定的技术门槛，所以要想是公众更加清晰的认识物联网这个新概念，必须加强多层次的物联网知识普及。

3．4加强国际合作

互联网的发展离不开世界，物联网也将是共享开放的平台，这将国际间的交流与合作，各国的物联网发展都很难独立于世界物联网之外。我国物联网建设也是如此，只有与其他国家进行合作互联，才能更好的发挥物联网的作用；因此，在物联网的起步阶段，加强国际间合作不仅为各国物联网的发展提供机遇，也带来巨大的挑战和竞争。

4.小结

正确对待我国物联网的发展，同时也要认清我国物联网发展现状，总结以前发展物联网过程中所走过的弯路以及以后物联网发展的方向，逐渐统一我国物联网的概念和标准。物联网的发展将对我国下一代信息技术发展具有重要的经济和社会价值；虽然我国物联网发展在关键技术和承载网络上仍然落后于其他发达国家，但是物联网的核心在于服务和应用；也就是说物联网的成败决定于服务和应用，我国应该大力开展物联网应用示范工程，培育完整的应用服务体系。

参考文献：

[1]宁焕生，徐群玉；全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[J]_电子学报，2010年第11期

[2]周文豪；物联网的三要素及其三要因[J]．射频世界，2010年第1期

[3]物联网蓝皮书：中国物联网产业链雏形已成[J]．移动通信，2011年15期

[4]陆静；物联网力促二五中国经济转型，第二届中国物联网技术标准制定高层坛在京举行[J]．运输经理世界，2011年第09期

[5]董爽，胡智斌。物联网射频识别技术的安全问题及防范策略[J]．中国新技术新产品，2011年第12期

[6]物联网研究院专题研讨“物联网”与“云计算”研发工作[J]_重庆邮电大学

学报，2011年第02期

[7]物联网与终端媒体——物联网时代终端媒体学术研讨会纪实[J]．中国广告，2010年O4期

[8]中国物联网周年解读令人瞩目的物联网科技发展动态[J]．射频世界，2010年04期

[9]陈琛；苏州、上海成立物联网中心我国物联网进入“应用启动”阶段[J]．通信世界，2010年O7期