物联网的发展及应用前景

王成初

（中共太原市委党校，山西太原 030012）

物联网的发展及应用前景

王成初

（中共太原市委党校，山西太原 030012）

信息产业经过多年的高速发展，经历了计算机、互联网两次浪潮。2008年的全球经济危机让世界不得不面临选择，需要新兴技术来推动经济增长。物联网、智慧地球概念的提出立即得到全球的响应，其最大的动因就在于政府、企业各方都从中远望到新一轮经济的快速增长的美好前景。物联网被称为信息产业的第三次浪潮，代表了下一代信息发展技术。可以预见，在未来五至十年内，物联网将快速发展，并深刻影响我们的工作生活。

物联网；信息；智能

一、物联网概念

物联网（The Internet of things），顾名思义，就是“实现物物相连的互联网络”。其内涵包括两个方面：一是物联网的核心和基础仍是互联网，是在互联网基础之上延伸和扩展的一种网络；二是其用户延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，达到“让物品开口说话”的目的。

物联网的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网有三个特征，一是全面感知，即利用RFID、二维码、传感器等对物体属性进行标识，物体的静态属性可以直接存储在标签（RFID、二维码）中，动态属性需要先由传感器实时探测，再用识别设备完成对物体属性的读取，随时随地获取物体的信息；二是可靠传递，通过传感网与互联网的融合，将物体当前的信息转换为适合网络传输的数据格式，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，对海量数据和信息进行分析和处理，从而对物体实施智能化的控制。

物联网把新一代IT技术充分应用到各行各业的基础设施中。具体地说，就是将传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、大坝、供水系统、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，让所有的物品都能够远程感知和控制，从而形成一个更加智慧的生产和生活体系，实现人类社会与物理世界的整合。在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施进行实时的管理和控制，以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然的关系。毫无疑问，如果“物联网”时代来临，我们的日常生活将发生翻天覆地的变化。

物联网的本质就是让地球上的物品能“说话”。让人们通过网络听见物品说话，看见物品的行为。同时又能让物品智能地听话，智能地动作，达到让物质世界与人智能对话的目的。

二、物联网的起源与背景

物联网的发展可追溯到1995年，微软总裁比尔·盖茨先生在《未来之路》一书中首次提出物联网，但受限于无线网络、硬件及传感器的发展，当时并没有引起太多关注。1998年，美国麻省理工学院（MIT）创造性地提出了当时被称作EPC（电子产品代码）系统的“物联网”构想。1999年，美国Auto-ID中心首先提出“物联网”概念，主要是建立在物品编码、RFID技术和互联网基础上。同年在美国召开的移动计算和网络国际会议上提出“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。中科院早在1999年就启动了传感网的研究，并取得一些科研成果。2003年，美国《技术评论》杂志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。2005年11月27日，在突尼斯举行的信息社会峰会上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了物联网的概念。报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。报告曾描绘“物联网”时代的图景：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等等。2009年1月，奥巴马曾与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”，IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施，随后得到美国各界的高度关注。同时，美国奥巴马政府将物联网发展上升为美国国家发展战略。同年，欧盟推出“物联网战略研究路线图”，并力推物联网在航空航天、汽车、医疗、能源等18个主要领域的应用。

2009年，我国领导人提出了“感知中国”的理念。2010年，我国政府把包含物联网在内的新一代信息技术列入到国务院重点培育和发展的七大战略性新兴产业中，同时延伸到国家的“十二五”发展规划。

全球主要发达国家都在积极发展物联网，日本早在2004年就提出了“u-Japan”战略，后来又制订了“i-Japan战略2015”，韩国在2006年提出了“u-Korea”战略，新加坡正在推进“智慧国2015”计划。澳大利亚、英国、法国等国政府都提出了信息化发展目标，将科技引领国家经济社会的发展作为应对经济危机的重要战略决策。

三、物联网的应用前景

物联网的应用从技术上可分为监控型（物流监控、污染监控）、查询型（智能检索、远程抄表）、控制型（智能交通、智能家居、路灯控制）和扫描型（手机钱包、高速公路不停车收费）等。

物联网的应用涵盖了国民经济和社会的各个领域，包括工业、农业、电力、城市管理、交通、银行、环保、物流、医疗、家居生活等，其功能可包括定位、监控、支付、安保、盘点、预测等，可用于政府、企业、社会组织、家庭、个人等，物联网的普及和推广，将给整个物联网产业链带来丰厚的利润。

“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。

智能电网的总投资位居十大领域之首，到2016年我国将建成一个统一、强大的智能电网。物联网在整个电网的发、出、变、配、调、用都可以得到极大的应用。比如用电环节，智能电网的电价是实时变动的，电厂、电力公司根据用电的高峰期和低谷期来定制电价。智能变电站通过物联网技术建立传感测控网络，实现真正意义上的“无人值守和巡检”。不久的将来，人们熟悉的水、电、气抄表员这一职业将成为历史，各种计量表上跳动的数字，都可以自动传送到一个数据采集器中，通过3G无线网络，将数据传送到水、电、气公司。只要登录网络，各家各户的用量便一目了然。

智能家居方面，物联网可以将洗衣机、电视、碎纸机、电灯、微波炉等家用电器连接成网，并能通过网络对这些电器进行远程操作。比如，在炎热的夏天，到家之前，只要发一条简单的短信，家中的空调收到短信指令，就能提前开启，让你进门就能享受到凉爽的感觉；走出家门，只要拿着手机拨弄一下，就将屋内所有的照明和电器全部关闭；人在上班过程中，可通过手机或者电脑实时查看家里的安防状况，只要有人非法闯入，就会传来照片和提示短信；下班驾车回家时，在小区门口，地下车库就会徐徐开启，腾出停车位……

智能医疗方面，人体佩戴的小型传感器可收集心电图、脑电波、心率、体温、血压、呼吸以及脉搏等各种健康相关数据，通过无线通信将数据传给数据中心，从而达到实时监测的目的。医生还能据此分析一个人的健康状况，并建议其采取有针对性的预防措施。传感网还可将乡村医院的CT、MRI等电子诊断结果无线传输至千里之外的大型医疗中心，以便专家进行会诊。将腕式RFID标签佩戴于工作人员和病人手腕上，可实现对手术病人、精神病人和智障患者等的24小时实时状态监护。

智能交通方面，可以为交通参与者提供多样性的服务。在该系统中，车辆靠自己的智能在道路上自由行驶，公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态，借助于这个系统，管理人员对道路、车辆的行踪将掌握得一清二楚。

智能物流方面，借助电子识别系统，使配送中的物资可被跟踪、监控，为用户提供货物的全程实时跟踪查询，货运车辆全部安装GPS卫星定位系统，调度中心可实时掌握车辆及货物的情况，车辆在什么地方，离商店还有多远，还有多长时间能运达商店等。

畜禽水产养殖方面，大量使用RFID标签和动物身体微型传感器，对养牛场、养猪场等进行养殖精细化管理。RFID标签用于动物身份识别，对它们每天的饮水量、进食量、运动量、健康特征、发情期等重要信息进行记录与远程传输，同时还可用于动物疫情预警、疾病防治等精细化养殖管理。

农业精细管理方面，传感器节点被布设在农田内，每隔一定时间检测一次信息，以开展有效的灌溉和喷洒农药工作，降低成本和提高收益。

肉禽类食品溯源方面，以各类动物耳标为追溯标志，利用信息网络技术把动物养殖、防疫、检疫、物流和监督各个环节贯穿起来，全程记录并跟踪，消费者可以在超市通过扫描标志码，查询动物食品的来源。目前全国已有超过10亿存栏动物贴上了二维码，并纳入统一管理。

此外，通过关键技术研究，在手机SIM卡中集成RFID、天线及安全芯片，从而达到无需更换手机即可使用移动电子商务相关业务，如手机现场支付、远程支付、手机票、手机一卡通等功能。

理论上讲，我们身边的任何物品（包括人、动物、植物、非生物物品等）只要嵌入传感器、贴上RFID标签，这件物品的任何信息都能被探测到，我们可以根据这些信息做出各种各样的处理；这些物品也能接收各种命令，做出各种动作。目前，由于技术、标准、成本、安全等因素，还没达到这样高级的程度，这个时间表有多个机构和专家认为到2020年能达到。那时，我们的社会和生活将会发生翻天覆地的变化，很多在科幻片中出现的场景，将成为人们现实生活的一部分。

F72

A

1008-8431（2011）04-0054-03

2011-06-15

王成初（1956-），女，中共太原市委党校现代科技教研室副主任、高级工程师。

（责编：李莉）