浅谈物联网的应用与发展趋势

董世秋

[摘 要] 物联网是信息时代一次重要的革命，其目的在于实现全球化的物物相连。本文针对物联网的应用与发展进行介绍与分析。

[关键词] 物联网；信息时代；全球化；应用；发展

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 17. 039

[中图分类号] TP391 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2014）17- 0066- 02

1 概 述

1.1 物联网的定义

物联网是指“物物相连”的互联网，一个可以覆盖世界上所有事物的互联网。将需要联入物联网中的物体通过装入射频识别（RFID，Radio Frequency Identification）装置、红外感应器、全球定位系统（GPS）等传感设备按约定的协议连在一起形成智能网络，各个物品之间可进行信息通讯、交换，管理者通过终端，如：手机、电脑等，实现对这些物体的识别、定位、监控和管理。相对于互联网来说，物联网具有两个显著的特点：首先，互联网是物联网的核心与基础，物联网是在互联网基础上的扩展与延伸；其次，物联网突破了互联网的局限，将用户端延伸到任何物品。

1.2 物联网的技术架构

物联网的网络结构分为3个层次：传感网络层、信息传输网络层及信息应用网络层。其中，传感网络层是以RFID、传感器、二维码等为基础用以识别和采集信息，并利用射频识别技术实现一定范围内发射与识别。这些巨量信息通过信息传输网络层利用现有的三网或者下一代 NGN网络实现远距离无缝传输，并将对这些信息分析处理后的结果提供给信息应用层。此时信息应用网络层，也就是输入输出终端，如：智能手机、家电控制器等。信息应用层通过数据处理或提供解决方案为用户提供功能丰富的服务，如：查询、监控等。随着物联网的进一步发展，信息应用层将会应用于各个领域，为我们的生活与工作带更多的方便。

2 物联网的应用

2.1 物联网应用的领域

物联网的应用遍及各个领域，如：智能交通、公共安全、环境保护、智能检测等，涉及人类生产生活的方方面面。据有关预测，物联网全面应用的业务量规模将达到现有人与人之间通信量的30 倍。目前世界上已经出现了一些物联网的初步应用，下面将作简单介绍。

首先，中国移动和上海世博局在2009年发布了RFID-SIM 手机卡，用户通过手机购买门票，刷手机入会，并在园内可通过刷手机进行各项消费。其次是智能电表的应用，即电表上安装传感器，供电部门随时都可了解用户用电情况，以便进行实时监测、用电检查等。另外，物联网也用于物流管理，即在物流商品上加入传感节点，可以掌握物品下单、制造、包装、运输、配送以及服务等每一个环节的状态。在公共安全领域方面，物联网的出现解决了很多问题，如机场安全控制等。对于教育行业，物联网可以构建智能化教学环境，丰富、拓展教学活动，便于教学管理。在食品行业中，从食品的生产到售出都以特定的二维码作为识别标识，可追踪其每一个生产环节的信息，从而有效地实现对食品安全问题的监控，提升国内食品安全的质量。

2.2 物联网的应用成果

目前，我国物联网应用仍处于起步阶段，以RFID、传感器、M2M 等项目的应用为主。大部分物联网应用为小规模或实验性质，覆盖全国的或大规模区域性的应用比较少。我国物联网的应用推广采用的是以点带面的方式，在各行业领域逐渐扩大规模，加上国家和政府的大力支持，以及相关学术界的积极配合，现在已经形式了相对统一的标准协议，促进了物联网的发展。概括来讲，当下RFID 的应用已经相对成熟，而无线传感器等技术应用仍处于探索阶段；从实际情况来看，RFID应用已大量出现在交通、物流、医疗等领域，但智能化程度还有待提高，无线传感器技术的应用仍处于研发和试用阶段。虽然我国在物联网方面的应用水平并不落后于发达国家，但是相关重要技术与设备的制造技术与成本仍与发达国家有很大差距。

3 物联网的发展

3.1 物联网发展所存在的问题

我国物联网产业发展仍处于初级阶段，在技术、 标准、 产品和市场等方面还有很多不够完善的地方，目前仍有很多问题亟待解决，下面将对存在的这些问题加以分析：

第一，核心技术的知识产权问题。这是制约我国物联网发展的重要问题。物联网发展所必需的核心技术主要有：RFID高端芯片、传感器关键技术、云计算技术等。但我国的这些技术都不够前沿，且大部分高端产品已被国外厂商垄断。

其次，行业标准问题。物联网的发展需要先解决统一的体系架构、协议、业务管理平台以及标准化模块。只有解决这些问题才能真正实现物联网产业的规模化发展。

第三，安全问题。这不仅需要技术层面的提高，还需要法律层面的保障。

第四，IP 地址问题。根据物联网的定义，在物联网内的任何物品都有被寻址的可能，因此每一个物品都需要一个IP地址，而IPv4 将耗尽，需要 IPv6 来支撑，还需要解决兼容问题。

第五，产业链壁垒问题。物联网的发展需要整个产业链的共同努力，通过上下游产业、跨专业的联动，从而形成产业联盟，共同推动物联网发展。

3.2 物联网发展的趋势与预期

全球物联网产业在未来将朝着规模化、协同化和智能化方向发展，以物联网应用带动其整个产业将是全球各国的主要发展方向。规模化发展是指随着世界各国物联网技术与应用的不断推进，物联网在各行业领域中的规模将逐步扩大，特别是一些国家和政府项目将会吸引大量有实力的企业进入这一领域，推动物联网发展进程。协同化发展则指随着产业和标准的完善，物联网中不同物体、企业间、行业以及地区或国家之间的信息互联互通互操作将形成开环模式，最终形成全球化物联网体系。智能化发展指物联网将从目前简单的物体信息的识别与采集发展为可实时感知、网络交互和可控可用的真正意义上的物联网，实现信息在真实和虚拟世界之间的智能化交流。

4 结 语

总的来说，物联网是全球化发展的必然趋势，对我国未来的经济社会发展具有重要的价值。但需要正视的是，我国物联网的发展仍于起步阶段，我们要努力学习和引进发达国家的先进技术与理念，还需要总结反思物联网发展过程中存在的问题和所走的弯路，以便更好地确定我国物联网的概念、标准与发展方向。

主要参考文献

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