我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀和展望

徐林

摘要：2010年，我國(guó)將物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展問(wèn)題寫(xiě)入《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》和《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃的建議》，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)得到較快發(fā)展。之后，2011年，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)得到政策的扶持力度繼續(xù)加大，多項(xiàng)支持方案落到實(shí)處。2011年4月，工信部和財(cái)政部設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)項(xiàng)資金，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；現(xiàn)狀；前景；展望

一、引言

物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過(guò)射頻識(shí)別系統(tǒng)、紅外感應(yīng)系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描儀等信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，賦予物體智能，并通過(guò)接口把需要連接的物品與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，形成一個(gè)物品與物品相互連接的巨大的分布式網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)智能化物品識(shí)別、物品定位、物品跟蹤、物品監(jiān)控和管理。

二、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)后的又一次技術(shù)革新，它代表著未來(lái)計(jì)算機(jī)與通信的發(fā)展方向。物聯(lián)網(wǎng)具有信息海量化、接入設(shè)備種類(lèi)多樣化、物物互通的協(xié)同與智能化等特點(diǎn)，它的成功依賴于許多技術(shù)，如：物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)技術(shù)、統(tǒng)一標(biāo)識(shí)與識(shí)別技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、安全和隱私保護(hù)技術(shù)等。

（1）物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)技術(shù)主要考慮物聯(lián)網(wǎng)中信息存儲(chǔ)和計(jì)算能力邊緣化、物體間斷性通信連接、物體移動(dòng)和環(huán)境變化支持及網(wǎng)中網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題。它要求網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器有一定的健壯性、可擴(kuò)展性和用戶公平性。目前在物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)選擇上通?？梢圆捎孟鄬?duì)分布的集中式管理結(jié)構(gòu)和相對(duì)集中的分布式支撐結(jié)構(gòu)。

（2）統(tǒng)一標(biāo)識(shí)與識(shí)別技術(shù)

統(tǒng)一標(biāo)識(shí)與識(shí)別技術(shù)用于對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中海量物品進(jìn)行區(qū)分或查找，它要求能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)單個(gè)物體的唯一標(biāo)識(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)某類(lèi)物品的標(biāo)識(shí)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)復(fù)合物體的標(biāo)識(shí)。

（3）網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)通信具有通信標(biāo)準(zhǔn)和高層通信協(xié)議的多樣性與通信需求量大、范圍廣的特點(diǎn)。利用本體翻譯技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多協(xié)議相互操作，利用傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式、RFID組網(wǎng)方式、DTN組網(wǎng)方式或移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信等方式，結(jié)合新的射頻技術(shù)、無(wú)線電通信技術(shù)、軟件無(wú)線電技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來(lái)提供一個(gè)完整的端到端的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接范圍的擴(kuò)大，滿足海量通信的需求。

（4）安全和隱私保護(hù)技術(shù)

安全和隱私保護(hù)技術(shù)包括：防范非授權(quán)實(shí)體的識(shí)別，阻止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)，保證物體位置及其他數(shù)據(jù)的保密性、可用性，保護(hù)個(gè)人隱私、商業(yè)機(jī)密和信息安全等內(nèi)容。

三、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

在國(guó)際上，美國(guó)、歐盟、日本和韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家都十分重視物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，并且已經(jīng)投入了大量的資金與技術(shù)力量對(duì)其進(jìn)行研究，且取得了大量的成果。目前，我國(guó)的相關(guān)IT 企業(yè)和中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信等電信運(yùn)營(yíng)商都正在積極開(kāi)展與“物聯(lián)網(wǎng)”相關(guān)的研究工作，并取得了一系列的成果。國(guó)內(nèi)不少省份已經(jīng)大量采用傳感網(wǎng)來(lái)對(duì)物流、電力、交通、公安、農(nóng)業(yè)和漁業(yè)等領(lǐng)域進(jìn)行控制并提供相關(guān)服務(wù)，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在我國(guó)的物流信息化、公交視頻化、校訊通、農(nóng)村信息化、漁牧業(yè)監(jiān)控、水文水質(zhì)等方面進(jìn)行了應(yīng)用。

四、我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中存在的問(wèn)題

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展在給我們的工作、學(xué)習(xí)和生活帶來(lái)極大便利的同時(shí)，也存在著諸多的問(wèn)題。雖然，現(xiàn)在我國(guó)各行各業(yè)都在提“物聯(lián)網(wǎng)”，都或多或少地參與到物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)與應(yīng)用中來(lái)，但是這些工作在很大程度上都是重復(fù)性的，存在著浪費(fèi)人力、物力，卻沒(méi)有取得實(shí)質(zhì)性成果的情況。目前，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中主要存在以下問(wèn)題：

（1）物聯(lián)網(wǎng)缺少統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

目前，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用以閉環(huán)應(yīng)用為主，相關(guān)企業(yè)在各自較為熟悉的應(yīng)用領(lǐng)域中獨(dú)自為戰(zhàn)，產(chǎn)業(yè)較為分散。導(dǎo)致這一現(xiàn)象發(fā)生的根本原因在于我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在新興領(lǐng)域缺乏成熟的商業(yè)模式。相關(guān)公司開(kāi)發(fā)的與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的業(yè)務(wù)以定制項(xiàng)目為主，這種定制項(xiàng)目缺乏可復(fù)制性；相關(guān)企業(yè)間沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)通信接口，使得企業(yè)間的資源無(wú)法共享。

（2）物聯(lián)網(wǎng)的編碼與尋址問(wèn)題。

在物聯(lián)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)物物互聯(lián)，與在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)互聯(lián)一樣，首先需要解決海量待聯(lián)物品唯一編碼的問(wèn)題，這首先涉及到全球各國(guó)物品的統(tǒng)一編碼；其次是物物通信尋址的問(wèn)題，這涉及到所有參與物聯(lián)網(wǎng)活動(dòng)的設(shè)備的統(tǒng)一編址問(wèn)題。

（3）物聯(lián)網(wǎng)的安全性與同步性問(wèn)題。

與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的信息安全、網(wǎng)絡(luò)安全乃至國(guó)家安全問(wèn)題更加突出，這將導(dǎo)致現(xiàn)有的安全防護(hù)體系、人們對(duì)現(xiàn)有安全體系的認(rèn)知都面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)基于無(wú)處不在的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，但由于其應(yīng)用的特殊性使得物聯(lián)網(wǎng)中各物品的時(shí)鐘同步要求要明顯高于傳統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)與實(shí)際的物理環(huán)境聯(lián)系密切，所以必須采用物理時(shí)鐘同步來(lái)實(shí)現(xiàn)物物間的實(shí)時(shí)通信。然而，目前物理時(shí)鐘的同步技術(shù)還存在著很多問(wèn)題，無(wú)法完全滿足物聯(lián)網(wǎng)的需要。

（4）物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議算法的局限性問(wèn)題。

在物品密集性極高的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，相鄰節(jié)點(diǎn)之間的距離往往非常短，通常采用低功耗的多跳通信模式，該模式在降低功耗的同時(shí)可以增加通信的隱蔽性，并避免直接遠(yuǎn)距離無(wú)線通信時(shí)外界噪聲的干擾。這與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議算法有很大的不同，有必要對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)，或設(shè)計(jì)一個(gè)全新的協(xié)議算法來(lái)描述和解決相關(guān)問(wèn)題。

（5）商業(yè)可行性問(wèn)題。

建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)往往需要大量的資金投入，這使人們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的可接受程度和企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)投資回報(bào)率都成為未知數(shù)。

五、結(jié)束語(yǔ)

目前我們與其他國(guó)家相比存在一些優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也存在一些劣勢(shì)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入快車(chē)道。我們只有充分認(rèn)清形勢(shì)，密切追蹤物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)、新發(fā)展，把握物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的各種機(jī)會(huì)，才能使我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)逐步從成熟領(lǐng)域的閉環(huán)應(yīng)用向外擴(kuò)張，最終通過(guò)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)共享的跨行業(yè)應(yīng)用，并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式的創(chuàng)新，使物聯(lián)網(wǎng)從公用、商用市場(chǎng)進(jìn)入產(chǎn)值和規(guī)模都更大的民用市場(chǎng)，最終實(shí)現(xiàn)“萬(wàn)物互連”！

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