物联网概述物联网,也称传感网。国家工业与信息化部副部长奚国华在2009年的中国国际通信展上提到,“传感网和物联网其实是两个名字一个概念,为方便交流宣传,传感网是官方用名,物联网可作为‘小名’使用。”
物联网的英文名称为“The Internet of things”,即“物物相连的互联网”。这一概念于1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议上被首次提出,是指通过信息传感设备,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。
“传感网”这一名称则含有更多技术层面的意义:随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点,通过自组织的方式构成的无线网络。除传感节点组成的网络外,传感网还能与互联网、移动通信网等网络实现全面融合。
无论是物联网还是传感网,其实质都是将红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网结合起来而形成的网络,让所有的物品都与网络连接在一起,方便识别和管理。因此,物联网和传感网实际上是从不同角度出发对同一个事物的命名。
物联网技术应用前景
物联网能够通过信息传感设备把所有物品与互联网连接起来,实现智能化识别和管理,从而可以使物品(商品)具有“智慧”,在没有人的干预的情况下彼此进行“交流”。而 RFID正是能够让物品“开口说话”的一种技术。 RFID(Radio Frequency Identification)即射频识别技术,俗称电子标签。作为一种非接触式的自动识别技术,RFID可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。
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。
具体到现实生活当中,物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。就目前来看,行业应用将成为未来几年物联网产业发展的主要驱动力。研究发现,智能交通、城市安防、智能电网等行业市场成熟度较高,传感技术成熟,政府扶持力度大,在许多城市已经开始规模化应用,市场前景广阔,投资机会巨大,将成为未来几年物联网产业发展的重点领域。而医疗卫生、家庭、个人等领域的智能传感应用则需要较长的时间,技术、标准均有待于进一步完善,大多产品还处于试验阶段,短期内不会大规模应用。
物联网发展环境分析
物联网被誉为继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,已经引起了世界各国的高度重视。在我国,国务院总理温家宝指示要大力发展物联网技术。国家还将传感网以及传感技术的研发计划明确列入《国家中长期科学技术发展规划(2006-2020 年)》、《国家“十一五”科学技术发展规划》和《国家“十一五”科学技术发展规划》等相关政策文件中。此外,工信部已经开始统筹部署宽带普及、三网融合、物联网及下一代互联网发展,并将物联网发展列为我国信息产业三大发展目标之一。2010年,中国政府还将出台一系列物联网发展相关的产业政策,来自高层和政策的推动将加速物联网在中国的发展步伐。
目前,我国的物联网技术研发水平处于世界前列。中科院早在1999年就启动了传感网研究,在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器端机、移动基站等方面取得了重大进展,拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。
此外,我国已经与德国、美国、韩国一起,成为国际标准制定的主导国家之一。无锡市自2009年以来已经联合美国有关机构发起了物联网国际标准的制定工作,产品目前在公共安全、民航、交通、电网、环境监测等行业得到初步应用,相关物联网产品已远销美国、加拿大等国,并被欧洲列入政府航空采购目录。
整体来看,中国物联网产业发展仍处于初级阶段,技术、标准、产品以及市场尚不完善,但随着电信网络尤其是无线网络的扩展以及传感技术的发展,我国推广物联网的条件正逐步趋向成熟。
国家关于传感网发展的政策文件汇编
《国家“十一五”科学技术发展规划》
2006年,国家把传感网研究明确列入《国家中长期科学技术发展规划(2006-2020年)》。要求重点“研制近短距离无线互联系统与传感器网络,掌握关键技术,显著提高我国在国际主流技术标准所涉及的知识产权占有比例,加大科技成果的商业应用,形成超过1000亿元的产值。”并提出要“掌握部分可与发达国家‘相互交换或转让’的技术”,“重点研究智能感知与先进计算技术、自组织网络与通信技术、虚拟现实技术、信息安全技术。”
《国家“十一五”科学技术发展规划》指出,要“在信息领域,重点研究新一代网络与通信关键技术、传感器网络与智能信息处理技术”,并应着重研究和掌握传感网领域的先进技术,“组织实施射频标签(RFID)技术与应用重大项目。”
《信息产业科技发展"十一五"规划和2020年规划纲要》
国家将传感网技术以及传感网产业链的发展计划写入信息产业科技“十一五”发展目标要求“面向信息化建设和重大应用,进行业务和技术创新,带动核心技术与产品的研发,在智能终端、无线射频识别(RFID)和传感网络、信息技术应用与数字内容等重点领域实现突破,形成一批具有自主知识产权的核心技术和创新产品,基本满足国内应用对技术与产品需求,形成较为完整的产业链。”
《信息产业科技发展“十一五”规划和 2020年规划纲要》“根据信息产业技术发展趋势、战略需求和发展思路”,提出部分领域发展的重点技术。包括“重点围绕计算机、网络和通信、数字化家电、汽车电子、环保节能设备及改造传统产业等的需求”,发展包含传感器在内的一系列相关“新型元器件技术”。
《国家中长期科学技术发展规划 (2006-2020年)》
国家将信息产业及现代服务业定为2006 年-2020年科学技术发展的重点领域及优先主题。专门提出要“重点开发多种新型传感器及先进条码自动识别、射频标签、基于多种传感信息的智能化信息处理技术,发展低成本的传感器网络和实时信息处理系统,提供更方便、功能更强大的信息服务平台和环境。”
在国家着重扶持的信息产业发展前沿技术中,“智能感知技术”位列其中。要求“重点研究基于生物特征、以自然语言和动态图像的理解为基础的‘以人为中心’的智能信息处理和控制技术,中文信息处理;研究生物特征识别、智能交通等相关领域的系统技术。”
中国物联网
上海:上海市发改委、市经信委和市科委已就物联网技术和应用开展合作,开始制订2010—2012年“三年计划”。2010年,借助世博会的强大号召力,大量物联网相关产业纷纷拿出最先进的技术协助世博会场馆建设,上海的起跑优势明显。
重庆:早在2003年就成为中国城市智能交通的试点城市,未来,重庆将在市级层面搭建物联网产业链,重点支持、扩大其所涉及的系统集成、软件开发、芯片制造、终端制造等相关制造产业发展。
无锡: 2010年1月,江苏无锡高新技术产业开发区获批为国家电子信息(传感网)示范基地。该市正在系统打造传感网技术研发、项目孵化、产业化及商业应用的完整产业链,加快将无锡建成国内首个“感知城市”的步伐。
杭州: 杭州市信息办从2005年开始对相关企业、产业动态进行了跟踪、扶持、培育。2005年,该市信息办在编制《杭州市电子信息产业“十一五”发展规划》时,就已经把物联网产业列为产业重点发展方向,并编入产业发展导向目录中进行扶持。
福州:依靠独特的地理位置优势,备受台商关注。当地政府接连出台物联网相关报告,可见政府的重视程度,目前,福建省已制定了物联网发展三年行动方案,并已征集物联网相关项目40多个,未来将全面推广物联网技术。
深圳:深圳有雄厚的经济基础来发展物联网,而且具备信息化和产业的基础。在别的城市还在炒作概念的时候,深圳已经有了切实的技术支撑,并已经在物联网领域积累了十余年。
网友观点:
陶然: Google近日发布了一个应用程序——Google?Shopper,用户只需要用手机给商品拍摄一张照片或者语音输入,马上就可以获得这个商品的价格和购买地点等信息。很好,物联网开始走入生活了。
流浪星云:畅想物联网时代,企业的技术人员可以在异地关注和解决企业内部相关的技术问题,采购人员可以异地看货,监管安全的领导可以在异地随时监察企业的安全状况,领导可以随时在异地观察下属在岗情况,聘请的专家可以异地帮助被帮对象解决有关问题。物联网的高度发展将使企业用工形式和工作方式发生根本变化。
高留昌:出门前公文包提醒你忘带电脑了,睡觉前冰箱告诉你那瓶牛奶再不喝明天就要过期了。这是科幻片?不,这是物联网,把感应器嵌入和你生活相关的物品中,他就能实现智能生活。
李鸿鹄:将来的电子商务恐龙不是阿里巴巴、不是淘宝、不是亚马逊、更不是当当、京东,而是在互联网与物联网的融合中诞生!
老白龙马:物联网来了!老百姓的生活方式到底能发生什么样的巨大变化,我们要拭目以待。
百合花:海尔发布了世界上首台“物联网冰箱”,实现了储存事物的网络管理。未来的世界太值得期待了。
专家观点:
工业与信息化部部长李毅中:建设国家传感网创新示范区,要抓住四个方面的重点:一是要研发各种实际需要的传感器;二要解决芯片问题,把高端芯片的研制与实施国家重大专项结合起来;三要研究软件开发;四是要把技术集成起来,解决标准的问题。在理清思路和明确重点的基础上,要统一规划,分步实施。
北京邮电大学经济管理学院执行院长唐守谦:物联网在中国已经吹向和进军的号角,2010年是中国的物联网元年。
工业和信息化部电信研究院总工程师蒋林涛:在物联网的业务网层面,完全可以独立组织网络。物联网最大的好处是使通信网产生很多新的价值,这是未来发展非常好的方向。
中国电信副总工程师靳东滨:从物联网发展的视角看,物联网的产业链大致归结为4个部分:政府产业政策、设备制造、网络运营和产业化应用。
中国计算机学会传感器网络专业委员会副主任马建:物联网相关产业将高度细分,在成本的压力下,大型公司没有能力去研究每一个细化的应用环境,因此,物联网也将给众多的中小公司带来机会。
中国科学院上海微系统与信息技术研究所副所长、无锡物联网产业研究院院长刘海涛:目前最要紧的是需要在国家层面上集中各方骨干力量,强强联合,优势互补,共同推进,在“规范”上下大力气。规范的主要方面包括:健康的产业价值链、标准化体系、有关研发、应用项目的规范等等。目前正处于物联网关键技术研发和规模化应用的初始阶段,快速突破规模产业化的瓶颈技术,抢占制高点,是最紧要的。
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