全球化大潮下的中国物联网

杨 洋

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、智能消防。工业监测、老人护理、个人健康等众多领域。我国已将物联网正式列为国家新兴战略性产业，相关的研发应用将进入快车道。

近期有关物联网的报道成为媒体的热门话题，众说纷纭物联网、“雾里看花物联网”。物联网的内涵、产业发展前景如何，带着这些问题，记者采访了高新民(国家信息中心主任)、徐东英(中国RFID产业联盟副秘书长)、张涛(赛迪顾问副总裁)，朱东平(第一届海外学者物联网大会主席)等有关专家。

问：请问物联网是怎么来的?

张涛(赛迪顾问副总裁)：这还得从IBM提出的“智慧地球”说起。2009年1月28日，美国总统奥巴马与全美工商业领袖举行了一次“圆桌会议”，作为仅有的2名代表之一，IBM的CEO彭明盛，首次提出了“智慧地球”这一概念，建议美国政府投资新一代的智慧型基础设施。2月24日，IBM大中华区首席执行官钱大群在2009年IBM论坛上公布了名为“智慧地球”的最新策略。此概念一经提出，立即得到美国及世界各国的广泛关注，甚至有分析认为IBM公司的这一构想，极有可能上升为美国的国家战略，并在世界范围内引起轰动。IBM认为IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用到各行各业中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并普遍连接，形成物联网。

问：物联网的定义是什么?有哪些特征?

高新民(国家信息中心主任)：物联网目前并没有统一的定义。在我看来，物联网就是把传感器、传感器网络等感知技术，通信网、互联网等传输技术，以及智能运算、智能处理技术融为一体的连接物理世界的网络。

物联网有三大特性，即：全面感知、可靠传输、智能处理。从架构上来，说，物联网由感知层、网络层、应用层三部分组成。最底层是感知层，由传感器和传感器网络组成；中间层是传输层，主要由移动通信网和互联网组成；最上层是应用层，是指智能运算与智能处理。

问：如何看待“感知中国”?

徐东英(中国RFID产业联盟副秘书长)：历史经验表明，每一次重大的经济危机都要伴随着一场技术的革命。这次国际金融危机促使人们反思：对如此严重的危机，现有的信息技术为什么没能及时监测、提前预警?也就是说，目前人类对物理世界的认知、把握还远远不够，要想真正应对各种危机，必须把信息技术的触角延伸到物理世界，以实现及时的感知，并迅速采取相应的措施。通过物联网技术，可以把人类社会与物理世界更好地连接起来，提升人们认知世界和处理复杂问题的能力，提高整个社会的信息化、智能化水平。

2009年8月7日，温家宝总理视察中科院嘉兴无线传感网工程中心无锡分中心，提出“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”，并且明确要求尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。同年11月3日，温家宝总理发表了题为《让科技引领中国可持续发展》的重要讲话，首次明确了新兴产业的范围，涉及新能源产业、微电子等新型材料、物联网、传感网、生物医药、海洋工程等六大领域。2010年，温家宝总理在政府工作报告中明确提出，“要大力培育战略性新兴产业。积极推进新能源汽车、‘三网融合，加快物联网的研发应用。”年初，国内正式成立了传感(物联)网技术产业联盟。工信部也宣布将牵头成立一个全国推进物联网的部际领导协调小组，以加快物联网产业化进程。2010年3月2日，上海物联网中心正式揭牌。

问：物联网的应用前景有哪些?

朱东平(第一届海外学者物联网大会主席)：“从现在起到2020年的10年里，中国物联网产业将经历应用创新、技术创新、服务创新三个关键的发展阶段，成长为一个超过5万亿规模的巨大产业。”——中关村物联网产业联盟和长城战略咨询联合发布的《物联网产业发展研究(2010)》报告，为我们描绘了这样一幅中国物联网产业发展路线图。

物联网的产业化应用这一环节，是发展和合作空间最广的领域。我们透过RFID、智能三表、个人健康应用、数字家庭互联四个领域，可以感受物联网给我们生活所带来的变化。

RFID

物联网概念中谈到最多的还是RFID的应用。RFID目前有很多频段和标准，最为常见的是集中在13.56MHz频段和900MHz频段的无源射频识别标签应用。13.56MHz频段用于短距离识别方面，未来几年该短距离识别技术有望在政府身份识别、小额支付、银行信用卡等领域迎来更多的发展机会。900MHzU HF频段的RFID遵循ISO18006标准，多用于3m～10m的远距离识别，比如车辆管理、铁路运输、仓储物流、门禁、产品防伪等应用领域。

根据ABI研究公司最新的数据显示，RFID市场在2009年和2010年之间应该有11％的增长率。如果去除衰退严重的汽车产业的数字，增长率会跃升至16％。如果能利用“云”计算的力量，更好地利用各种RFID终端的信息并整合多种业务模式，将会发掘出更多的杀手级应用。

智能三表

智能三表，即智能水表、智能暖气表和智能电表，是物联网概念的另一个热门应用领域。以智能电表为例，就实现方案来说，计量部分需要考量的因素包括精度、可靠性、防窃电、有功／无功功率测量等因素，可通过最新的半导体技术得以改善。

目前国家电网已经采用双向传输的电力线标准，第一批智能电表的招标工作也在近期结束。而就智能水表和智能暖气表来说，可通过GPRS、CDMA等无线通信标准进行无线抄表，甚至也可以采用zigbee、蓝牙、Wifi等标准进行人工无线抄表。

按照国家电网的规划，2009年2010年是智能电网规划试点阶段，而智能水表和智能暖气表项目也在相关部门的规划中，未来几年将具备很大的发展空间。

个人健康应用

随着物质生活水平的提高，人们越来越关注健康问题，个人健康设备市场将迎来快速发展期。目前常用的个人健康状况电子监测设备主要包括电子秤、人体脂肪分析仪、电子体温计、血压计和心率监测仪等。这些设备都起到了对身体健康状况监测的作用，可以看做是一个个的传感点，但并没有形成网络，如果能在医院建立一个局端，然后通过各种传输方式将个人健康信息传输到局端，并通过“云”进行智能管理和监测，这对个人健康监测无疑是划时代的变革。

这听起来像是天方夜谭，实际上已经在美国军队中得以使用。美国大兵使用的单兵生命体征监测(WPSM)系统

是一套基于采集、传输、存储、分析士兵生理数据的无线传感网络，它可以收集和监测包括人体的体温、脉搏、血压、呼吸、承受压力的情况、睡眠情况、身体的姿势、所能承受的工作强度等生命体征信号。同时，当士兵受伤或者极度疲劳时，它还能将士兵的状况报告给指挥官和医务兵。

数字家庭互联

数字家庭互联是个热炒多年的概念，现在也与物联网概念结合起来。由于处于成本敏感的消费电子领域，受价格的影响较大，此外被标准问题困扰多年，国内市场表现一直不温不火。不过随着闪联标准逐渐被业内所认可，该领域有望出现更多的机会。

除了以上谈到的一些应用，还有GPS定位、移动互联网等技术也可以与物联网概念结合起来。用美国一位教授的话来说，到第三代互联网，地球上每一粒灰尘都可以拥有一个IP

问：中国发展物联网有何优势与不足?

朱东平(第一届海外学者物联网大会主席)：我国在传感器、通信、网络等方面拥有众多自主知识产权产品和专利，与国外基本处于同一起跑线。中科院上海微系统所在10年多的时间里，获得了“无线传感网”、“微型传感器”、“芯片设计”等许多重大创新科技成果。在传感网的盲源分离、多目标协同识别、跟踪定位等领域的部分关键技术居世界先进水平，在机场防入侵系统、智能交通等领域已有若干成功案例。中，科院上海微系统所还牵头组建了传感网产学研上海联盟，另外，我国哈尔滨工业大学、清华大学、北京邮电大学、西北工业大学、天津大学和国防科技大学等高校在国内也较早开展了传感网及物联网的研究，华为技术、中兴通讯、普天通信、中电集团、中电科技等大型企业也加入了研究行列。

总体看来，我国物联网研究没有盲目跟从国外，而是面向国家重大战略和应用需求，开展物联网基础标准体系、关键技术、应用开发、系统集成和测试评估技术等方面的研究，形成了以应用为牵引的特色发展路线，在技术、标准、产业及应用与服务等方面，接近国际水平，使我国在该领域占领价值链高端成为可能。

不足具体表现在三个方面：一是关键技术落后。物联网的关键技术包括传感器技术、识别技术、计算技术、软件技术、纳米技术、嵌入式智能技术等。就拿传感器来说，我国传感器还处于一个初期发展阶段，技术还比较薄弱；在RFID方面，低频和高频的比较成熟，超高频的与国外还存在一定差距。此外，嵌入式系统、基础软件、芯片技术也相对落后。基础较强的，是通信服务与通信制造。

二是标准体系不完善。相关标准比较分散，各个标准组织缺乏统一的协调，而且物联网尤其需要各种标准的协调发展。好在我国已经先后成立了国家传感器网络工作组、网络技术工作组和中国物联网标准联合工作组。当务之急是把这些标准组织协调统一起来。

三是物联网领域整体规划滞后。中国这么大，如果没有发展物联网的整体规划，没有政府的推动、政策的支持和行业的带动，很难形成大的规模。

问：我们如何抓住物联网发展的机遇?

张涛(赛迪顾问副总裁)：物联网确实有巨大的发展潜力，但是它的应用、推广还面临很多的困难和挑战，不要觉得这个重大机遇明年就会变成很大的产业，就能产生多么大的财富。

我觉得有几项工作必须抓紧——

国家应该在政策领域对物联网的发展作整体规划和顶层设计，并在产业发展上做到“有所为有所不为”，力争在重点领域取得突破。

在科研领域，首先要突破感知端产业的瓶颈，重点发展高端传感器、MEMS(微电子机械系统)、RFID产业等。其次要发展物联网相关终端和设备，重点包括近距离通信终端与芯片、传感器与通信集成终端、RFID与移动通信集成终端、物联网网关等。第三，物联网相关软件和信息服务。重点包括嵌入式操作系统和中间件、数据库、高端应用软件与中间件、M2M(物物相连)信息通信服务、行业应用集成服务等。第四，要发展物联网基础支撑产业。重点包括集成电路、智能控制系统、微纳器件、微能源、新材料等。