物聯網通過嶄新的、不可思議的、有時甚至是令人恐懼的方式將人類與機器智能連接起來，這種聯合可以幫助人們理解事物（包括人類、動物、車輛、氣流、病毒等）之間運動的意義、識別各種關聯并預(yu)測(ce)人類心(xin)智無法掌握(wo)的復雜模式，例如一座橋(qiao)梁(liang)或(huo)道路的狀態或(huo)者不同(tong)街(jie)區的大氣物理狀況。
物聯網還可(ke)以支持無須人(ren)類監督就(jiu)可(ke)以自動(dong)運行，并(bing)且可(ke)以通(tong)過(guo)改編基礎算法提(ti)升智能水平(ping)的系統。
一、物聯網的起源與發展
最(zui)廣為(wei)人知的(de)(de)物聯網起源，要(yao)追(zhui)溯到1991年，劍橋大學特洛伊計(ji)算機實驗(yan)室的(de)(de)科學家們常常要(yao)下(xia)樓去(qu)看咖啡(fei)煮好(hao)了(le)沒有，但(dan)又怕影(ying)響工作，為(wei)了(le)解決麻煩(fan)，他們編寫了(le)一套程序，咖啡(fei)壺旁邊安裝了(le)一個(ge)便攜式攝像(xiang)頭，利用(yong)終(zhong)端計(ji)算機的(de)(de)圖(tu)像(xiang)捕捉技術(shu)，以(yi)3幀/秒的(de)(de)速率傳遞到實驗(yan)室的(de)(de)計(ji)算機上(shang)，以(yi)方便工作人員隨(sui)時查看咖啡(fei)是否煮好(hao)，這就是物聯網最(zui)早的(de)(de)雛形。
1993年，作為(wei)首個X-Windows系統案(an)例，“特(te)洛伊咖(ka)啡壺服務(wu)器”事件還被上傳到了網上，獲得了近240萬點(dian)擊量。
但(dan)真正(zheng)意(yi)義上(shang)的物聯網術語出現在(zai)1994年。
1994年麻(ma)省理工學院的Auto-ID中(zhong)心的創(chuang)始人之(zhi)一凱文·阿什頓是第一個使用“Internet of Things”的人。
阿什頓對于物聯網(wang)的想法(fa)集中在使(shi)用射(she)頻識別（Radio Frequence Identifier，RFID）技術將設(she)(she)備連(lian)接在一起的事實，這(zhe)類似于今天(tian)的物聯網(wang)，但與主要依賴于IP網(wang)絡(luo)讓設(she)(she)備交換的廣(guang)泛信息顯著不同，RFID標簽提供的功(gong)能比(bi)較(jiao)有限。
2005年，此時的(de)物聯(lian)網已(yi)經不再局限于RFID，已(yi)經擴展到(dao)任何物與物之(zhi)間的(de)信息互聯(lian)，物聯(lian)網的(de)覆(fu)蓋范(fan)圍有了更大的(de)拓展。
如今(jin)，連接(jie)到(dao)物聯(lian)網的(de)各種類(lei)型的(de)設備(bei)都很常(chang)見，從(cong)電視(shi)機到(dao)溫控器，以及連接(jie)到(dao)互聯(lian)網的(de)汽車。
其中，云計算的發展發揮了至(zhi)關(guan)重(zhong)要的作用，使(shi)現代物聯網成為(wei)(wei)可能。因為(wei)(wei)云計算用于存儲信息，為(wei)(wei)處理(li)分析數(shu)據提供了一個低(di)成本、永遠在線的方式(shi)。
價格(ge)便宜和高度可(ke)用(yong)的(de)云(yun)計(ji)算基礎設施(shi)可(ke)以很容易(yi)地運行物聯(lian)網(wang)設備的(de)存儲(chu)和云(yun)計(ji)算任務(wu)。反過來，物聯(lian)網(wang)設備可(ke)以更(geng)(geng)便宜、更(geng)(geng)精(jing)簡、更(geng)(geng)靈活(huo)。
總體來說(shuo)，物聯網是一次(ci)技術(shu)的革命，它的發展依(yi)賴于(yu)一些重要領域的動態(tai)技術(shu)革新，包(bao)括(kuo)射頻識別（RFID）技術(shu)、無線傳感(gan)器技術(shu)、智能嵌(qian)入(ru)技術(shu)、網絡通信技術(shu)、云計算技術(shu)和納米技術(shu)等(deng)。
同時，物聯網設備為消費者帶來了一個在線(xian)隱(yin)私的問題。
這些設備不僅(jin)可以(yi)收集用(yong)戶的(de)(de)姓名和電話號碼(ma)的(de)(de)個人信息，而且(qie)也可以(yi)監控(kong)你在家中(zhong)的(de)(de)一切或你午餐(can)吃什么。
在(zai)發現有(you)(you)媒體(ti)對重(zhong)大(da)數(shu)據泄露事件進行披露之后，消費者對在(zai)公共或私(si)有(you)(you)云上放置過多的(de)(de)個人數(shu)據是(shi)謹慎的(de)(de)，需要有(you)(you)更(geng)充分的(de)(de)安(an)全(quan)隱(yin)私(si)保護措(cuo)施。物聯網供(gong)應商在(zai)解決(jue)這些安(an)全(quan)問題之后，才能(neng)使物聯網設備(bei)充分發揮它們的(de)(de)全(quan)部潛力(li)。
另(ling)外(wai)一個問題是，物聯網技術(shu)的發展缺(que)乏一個統一開放的標準，出現了(le)很多私有、孤立的物聯網技術(shu)，比如(ru) SigFox、LoRaWAN等，這會阻(zu)礙物聯網進一步發展與應(ying)用。標準(zhun)化是(shi)任何(he)一項技(ji)術廣泛(fan)應(ying)用和拓展的必要條(tiao)件，幾(ji)乎所有在(zai)商業上成功(gong)的技(ji)術都要經歷(li)標準(zhun)化階段(duan)，才能實現更大的市場占有率。
我們在理(li)解(jie)物聯網(wang)基本概(gai)念時需要注意以下幾個問題(ti)。
（1）物聯網是(shi)互聯網的延伸與(yu)擴(kuo)展
物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)是在互聯(lian)(lian)網(wang)的基礎上，利用射頻標(biao)簽與(yu)無線傳感器網(wang)絡技術，構建一個覆蓋世界上所有(you)人與(yu)物(wu)的網(wang)絡信息系統。
人(ren)與(yu)人(ren)之(zhi)間的信息(xi)(xi)交互和共享是互聯(lian)網最(zui)基本的功能，而在物聯(lian)網中，我(wo)們(men)更強調的是人(ren)與(yu)物、物與(yu)物之(zhi)間信息(xi)(xi)的自動交互和共享。
因此，我們可以認為：物聯(lian)網是互(hu)聯(lian)網接入方式與端(duan)系統(tong)的延伸，也是互(hu)聯(lian)網服務功能的擴展(zhan)。
（2）物聯網實現物理世(shi)界與信息世(shi)界的無縫連接
圖(tu)1給出(chu)了物理世(shi)界與信息世(shi)界無(wu)縫連接的(de)示(shi)意圖(tu)。從物聯網概念出(chu)發，我們可以看到三(san)個世(shi)界：真實的物理(li)世界、數字世(shi)界與連接兩者的(de)虛擬(ni)控制(zhi)的(de)世界。
真實的(de)(de)物理(li)世(shi)(shi)界(jie)(jie)與(yu)數字(zi)(zi)世(shi)(shi)界(jie)(jie)之(zhi)間(jian)存(cun)(cun)在著(zhu)物的(de)(de)集(ji)(ji)成關系；物理(li)世(shi)(shi)界(jie)(jie)與(yu)虛擬控制的(de)(de)世(shi)(shi)界(jie)(jie)之(zhi)間(jian)存(cun)(cun)在著(zhu)描述物與(yu)活動(dong)之(zhi)間(jian)的(de)(de)語義集(ji)(ji)成關系；數字(zi)(zi)世(shi)(shi)界(jie)(jie)與(yu)虛擬控制的(de)(de)世(shi)(shi)界(jie)(jie)之(zhi)間(jian)存(cun)(cun)在著(zhu)數據(ju)集(ji)(ji)成的(de)(de)關系。
三者之間的(de)集(ji)成關系(xi)共同形成了物(wu)聯網社會(hui)的(de)知識集(ji)成關系(xi)。
圖1 物(wu)理世(shi)界與信息世(shi)界的無縫連接(jie)
我們可以將物聯(lian)網(wang)理解：“物-物相連的互聯網(wang)”、一個(ge)動態(tai)的(de)全球信息(xi)基(ji)礎設(she)施，也有的(de)學者將(jiang)它稱作無處(chu)不在的(de)“泛在網”和“傳感網”。
無論是叫它是“物聯網”，還是“泛在網”或“傳感網”，這項技術的(de)(de)實(shi)質是使(shi)世界(jie)上的(de)(de)物、人(ren)、網與社會融合為一個有機(ji)的(de)(de)整(zheng)體。物聯網概念的(de)(de)本質就(jiu)是將地球上人類的(de)(de)經濟活(huo)動、社會生活(huo)、生產運行與(yu)個人生活(huo)都(dou)放(fang)在(zai)一個智慧的(de)(de)物聯網基礎設施之(zhi)上運行。
（3）連接到物(wu)聯網上的“物(wu)”應該具有四(si)個基本(ben)的特征
連接(jie)到物聯網上的每(mei)個“物”應該具有四個基本的特征：地(di)址標識、感知能(neng)力、通信能(neng)力和可以控(kong)制。
我們(men)可以將這四(si)個基本的特征(zheng)理(li)解(jie)為：
? 地址標識(shi)——你(ni)是誰？你(ni)在哪里？
? 感知能力(li)——你有(you)感知周圍情況的能力(li)嗎？
? 通(tong)信能力——你能夠將(jiang)你了解的情(qing)況(kuang)告訴(su)我嗎？
? 可(ke)以控(kong)制——你能(neng)聽從我的指示嗎(ma)？
在組建物聯網應用系統時，我們首先需要給具有感知能力的傳感器或射頻標簽（RFID）芯片編號，將編號后的傳感器安裝在指定的位置；將編號和物品的基本信息寫入到RFID芯片中，再將RFID芯片貼到指定的物品上。
在物聯(lian)網系(xi)統運行過(guo)程(cheng)中，當傳感(gan)(gan)器(qi)或(huo)RFID芯片(pian)移(yi)動時，我(wo)們(men)(men)能夠通過(guo)無線網絡(luo)與互(hu)聯(lian)網隨時掌(zhang)握不同編號的(de)傳感(gan)(gan)器(qi)或(huo)RFID芯片(pian)目前(qian)所(suo)處的(de)位置，能夠指示傳感(gan)(gan)器(qi)或(huo)RFID芯片(pian)，將它(ta)們(men)(men)感(gan)(gan)知的(de)周邊(bian)情況通過(guo)網絡(luo)傳送給我(wo)們(men)(men)，我(wo)們(men)(men)再(zai)利用計算機的(de)智能，決定(ding)應該(gai)做什么(me)。
因此，具(ju)有(you)(you)移動(dong)感知(zhi)(zhi)功能(neng)的物聯網(wang)需要有(you)(you)三大(da)關鍵技術來(lai)支撐，這三個關鍵技術是：感知(zhi)(zhi)、傳輸與(yu)計算。
終端感(gan)知和(he)地址(zhi)標識是物聯網(wang)三大關鍵(jian)技(ji)術(shu)的基礎，它們主要是通過RFID與傳感(gan)器技(ji)術(shu)來實(shi)現的。
因此，支撐物(wu)聯網中人(ren)與物(wu)、物(wu)與物(wu)之間自動(dong)信息交互的關鍵技(ji)術是(shi)RFID與WSN技(ji)術，它們將物理世(shi)(shi)界(jie)與信息(xi)世(shi)(shi)界(jie)整合為一(yi)個整體，對(dui)物聯網中的人(ren)、設備、網絡(luo)與信息(xi)進行處理、管理與控制時(shi)需要有功能(neng)強大的高性能(neng)計算(suan)機與安全的數(shu)據存儲(chu)設備。
（4）物聯網可(ke)以(yi)用(yong)于公共(gong)管理和(he)服(fu)務(wu)、企業應(ying)用(yong)、個人(ren)和(he)家庭應(ying)用(yong)等(deng)三大領(ling)域
我們知(zhi)道，互(hu)聯(lian)網有(you)很(hen)多種(zhong)網絡服務(wu)(wu)功(gong)能，如E-mail、FTP、Web以(yi)及(ji)IPTV等，很(hen)多的(de)互(hu)聯(lian)網網站購置了大量的(de)服務(wu)(wu)器(qi)、存儲設備和(he)路由器(qi)、通信(xin)線路，提供(gong)各種(zhong)網絡服務(wu)(wu)功(gong)能，同時學校的(de)校園信(xin)息(xi)服務(wu)(wu)系統、企業(ye)的(de)電子商務(wu)(wu)系統、政府(fu)部門的(de)電子政務(wu)(wu)系統都在(zai)互(hu)聯(lian)網中運(yun)行，提供(gong)各種(zhong)信(xin)息(xi)服務(wu)(wu)和(he)信(xin)息(xi)共享功(gong)能。
同樣(yang)，隨著物聯網(wang)的廣泛應(ying)用，必(bi)然(ran)也會(hui)出現大(da)量(liang)的物聯網(wang)應(ying)用系統(tong)，如服務于制造業(ye)、物流業(ye)以(yi)及軍(jun)隊后勤(qin)補給的物聯網(wang)應(ying)用系統(tong)，能(neng)夠在(zai)提高產(chan)業(ye)核心(xin)競爭力方面產(chan)生重要的作用。
從感知層到網絡層，再到應用層，物聯網業務將在工業生產、精準農業、公共安全監控、城市管理、智能交通、安全生產、環境監測、遠程醫療、智能家居等領域得到廣泛應用。
因此，物(wu)(wu)(wu)聯(lian)網(wang)可以用(yong)(yong)于三大領域(yu)，即公共(gong)管理和服務、企業應(ying)(ying)用(yong)(yong)、個人和家庭應(ying)(ying)用(yong)(yong)；物(wu)(wu)(wu)聯(lian)網(wang)是由大量不同(tong)用(yong)(yong)途(tu)、符合不同(tong)協議標準的(de)物(wu)(wu)(wu)聯(lian)網(wang)應(ying)(ying)用(yong)(yong)系統所(suo)組(zu)成；物(wu)(wu)(wu)聯(lian)網(wang)的(de)功能(neng)體(ti)現(xian)在(zai)各種物(wu)(wu)(wu)聯(lian)網(wang)應(ying)(ying)用(yong)(yong)系統所(suo)提供的(de)服務上。
（5）物聯網提供(gong)服務的特點(dian)
在(zai)物聯網環境中，一個(ge)合法的(de)用(yong)戶可(ke)以在(zai)任何時間、任何地點(dian)對任何資源和服務(wu)進行低成本的(de)訪(fang)問。有的(de)學者將物聯網能夠提供服務(wu)的(de)特點(dian)總結為7A服務(wu)，即"Anytime Anywhere Af-fordable Access to Anything by Anyone Authorized"。
我們也可以將物聯網提供服務的特點總結(jie)為：任何人（Anyone,Anybody）可以(yi)在任何時候（Anytime,Any context）、任何(he)地方(fang)（Any place,Anywhere），通過任何網絡或(huo)途徑（Any path,Any Network）訪(fang)問任何事（Anything,Any device）和任(ren)何服務（Any service,Any business）。
圖2給(gei)出了物聯網能夠提供服務的(de)特點(dian)示意圖。
圖2 物(wu)聯網提供(gong)服務(wu)的特點
（6）物聯網孕育(yu)著巨大的產業發(fa)展(zhan)空間
物(wu)聯網是繼(ji)計算機、互(hu)聯網與移動(dong)通信之后(hou)的下一(yi)個產值可以達到萬億元級(ji)別的新(xin)經濟增(zeng)長點(dian)。
物聯網的(de)(de)發(fa)展必然要形成一個完整的(de)(de)產業鏈，并能夠(gou)提(ti)供(gong)更多的(de)(de)就(jiu)業機會(hui)。
物(wu)聯(lian)網的產(chan)(chan)業(ye)鏈(lian)應該包(bao)括三個部分：以(yi)集成電(dian)路設計制(zhi)造、嵌入(ru)式(shi)系(xi)統(tong)為代(dai)表(biao)的核(he)心(xin)產(chan)(chan)業(ye)體(ti)系(xi)，以(yi)網絡、軟件、通(tong)信(xin)、信(xin)息安全(quan)產(chan)(chan)業(ye)和信(xin)息服務業(ye)為代(dai)表(biao)的支撐產(chan)(chan)業(ye)體(ti)系(xi)，以(yi)及以(yi)數字地球、現代(dai)物(wu)流、智能交通(tong)、智能環保、綠色制(zhi)造等(deng)為代(dai)表(biao)的直接(jie)面向(xiang)應用(yong)的關聯(lian)產(chan)(chan)業(ye)體(ti)系(xi)。
從長遠技術(shu)發(fa)展的觀(guan)(guan)點看，互聯網實(shi)現(xian)了(le)人與(yu)人、人與(yu)信息、人與(yu)系統(tong)的融合，物聯網進一步實(shi)現(xian)了(le)人與(yu)物、物與(yu)物的融合，使人類對客觀(guan)(guan)世界具有更(geng)透徹的感知能力(li)、更(geng)全面的認識(shi)能力(li)、更(geng)智(zhi)慧的處理能力(li)。
二、物聯網發展的社會背景
（一） 互(hu)聯(lian)網(wang)與無線通信網(wang)絡為物(wu)聯(lian)網(wang)的發展奠定了基礎
隨著我國(guo)經濟的(de)高(gao)速發展(zhan)，社會對互聯網應用的(de)需求日(ri)趨增長，互聯網的(de)廣泛應用對我國(guo)信息產(chan)業發展(zhan)產(chan)生了重大的(de)影(ying)響。
截至2020年3月，我(wo)國網(wang)民規模達到9.04億，互聯網(wang)普及率達64.5%。
（二） 解決物理(li)世(shi)界(jie)與信息世(shi)界(jie)分離所造成(cheng)的(de)問題，成(cheng)為物聯網發(fa)展的(de)推(tui)動力
如果將我(wo)(wo)們(men)生活的社會稱為(wei)物(wu)理世(shi)界(jie)(jie)，將互(hu)聯網稱為(wei)信(xin)息世(shi)界(jie)(jie)的話(hua)，那么(me)我(wo)(wo)們(men)會發現(xian)：物(wu)理世(shi)界(jie)(jie)發展(zhan)的歷(li)史(shi)遠遠早于(yu)信(xin)息世(shi)界(jie)(jie)，物(wu)理世(shi)界(jie)(jie)中早已形成(cheng)了自己的生活規則與(yu)思(si)維(wei)方式，盡管(guan)我(wo)(wo)們(men)這些從事信(xin)息世(shi)界(jie)(jie)建設(she)的人們(men)希望將兩者盡可能地(di)融合在一起，但是(shi)物(wu)理世(shi)界(jie)(jie)與(yu)信(xin)息世(shi)界(jie)(jie)分開(kai)發展(zhan)、互(hu)相割裂的現(xian)象明(ming)顯(xian)存在，造成(cheng)了物(wu)質(zhi)資源的浪(lang)費與(yu)信(xin)息資源不能被很(hen)好地(di)利用。
例如，由(you)于我國(guo)(guo)(guo)電網管(guan)理(li)與(yu)調度(du)的(de)智能化(hua)程度(du)仍然不(bu)(bu)(bu)高，電能在(zai)傳(chuan)輸過程中(zhong)損失達到6%～8%；由(you)于我國(guo)(guo)(guo)醫療(liao)信(xin)息(xi)化(hua)程度(du)不(bu)(bu)(bu)夠，患者的(de)醫療(liao)信(xin)息(xi)不(bu)(bu)(bu)能夠共(gong)享，每個(ge)患者輾(zhan)轉(zhuan)在(zai)不(bu)(bu)(bu)同醫療(liao)機構之間(jian)多花費的(de)各種(zhong)檢查與(yu)手續費用平(ping)均多出1000元；由(you)于物流自動化(hua)程度(du)不(bu)(bu)(bu)高，每年的(de)物流成本占我國(guo)(guo)(guo)GDP的(de)比重高達20%，高出美國(guo)(guo)(guo)一倍；由(you)于缺(que)乏(fa)相應的(de)監管(guan)手段，我國(guo)(guo)(guo)仍有(you)大量(liang)工(gong)業廢水(shui)與(yu)社(she)會污水(shui)未經(jing)處理(li)就排入到河流或湖泊中(zhong)，加劇了全國(guo)(guo)(guo)城(cheng)市的(de)水(shui)環(huan)境惡(e)化(hua)與(yu)可利(li)用水(shui)資(zi)源的(de)不(bu)(bu)(bu)足。
我(wo)國地(di)震、水(shui)災、冰凍災害的(de)發生，使得我(wo)們不(bu)能不(bu)集中精力，組織力量研究(jiu)數字(zi)地(di)質、數字(zi)煤炭技術，通過接入物聯網，達到預防和減(jian)少地(di)質災害、天氣災害與生產事故所(suo)造成的(de)人員傷(shang)害與經濟(ji)的(de)損失，提高(gao)抗災救災的(de)能力。
以上數據和(he)分析告訴我們(men)一(yi)個現(xian)實，過去人類的(de)思維(wei)方式一(yi)直是將物(wu)理(li)世界(jie)的(de)社會(hui)基礎設施（高速公路、機場、電站、建(jian)筑物、煤(mei)炭生(sheng)產建(jian)設）與信息(xi)基礎設施（互聯網、計算機、數據中心）分開(kai)規劃、設(she)計與建設(she)，而物(wu)聯網(wang)的(de)概念是將(jiang)(jiang)人、鋼筋(jin)混凝土、網(wang)絡、芯(xin)片(pian)、信息(xi)整(zheng)合在一個統一的(de)基礎設(she)施(shi)之(zhi)上(shang)，通過將(jiang)(jiang)現實的(de)物(wu)理(li)世(shi)界(jie)與信息(xi)世(shi)界(jie)融合，通過信息(xi)技術去提高物(wu)理(li)世(shi)界(jie)的(de)資源利用率、節能(neng)減排(pai)，達到改善物(wu)理(li)世(shi)界(jie)環(huan)境與人類社會(hui)質(zhi)量的(de)目的(de)。
（三） 社會經(jing)濟發(fa)展與產業轉型成為物聯網發(fa)展的推動力
社(she)會需求是新技(ji)術與新概(gai)念產生的真(zhen)正推動力。
在(zai)經濟全球化(hua)的(de)形勢(shi)下，商(shang)品貨物在(zai)世界范圍內(nei)的(de)快(kuai)速流(liu)通已經成為一種普(pu)遍現象。傳統的(de)技(ji)術(shu)手段對貨物的(de)跟蹤(zong)識別效率低(di)、成本(ben)高，容易出現差錯，已經無法滿足現代物流(liu)業的(de)發展要求。
同時，經濟(ji)全球(qiu)化(hua)使(shi)得所有的(de)企(qi)業都面臨激烈競爭的(de)局面，企(qi)業需(xu)要及(ji)時獲取(qu)世界各地對商品的(de)銷售情(qing)況(kuang)與需(xu)求信息(xi)，為全球(qiu)采購與生產(chan)制(zhi)定(ding)合理(li)(li)的(de)計劃(hua)，以提高企(qi)業的(de)競爭力，這就需(xu)要采用(yong)先進的(de)信息(xi)技術(shu)手段和現代管理(li)(li)理(li)(li)念。
另外，在(zai)節能(neng)減排方面物聯網也有十(shi)分成功(gong)的案例。
以日本建筑物空調節能的(de)(de)(de)設(she)計為例(li)，在日本的(de)(de)(de)一(yi)(yi)幢大樓里安裝(zhuang)了兩萬個聯網的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)傳(chuan)感器(qi)，大樓里面不同的(de)(de)(de)房(fang)間在不同的(de)(de)(de)時間要(yao)求的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)不一(yi)(yi)樣，傳(chuan)感器(qi)測量房(fang)間的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)，控(kong)制系統按照需要(yao)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)對(dui)空調進行智能控(kong)制。
通(tong)(tong)過(guo)實驗，這項技術節約的(de)(de)電能(neng)(neng)可(ke)達29.4%。有的(de)(de)IT公司(si)辦(ban)公室所有的(de)(de)燈光都(dou)是智(zhi)能(neng)(neng)控(kong)制的(de)(de)，員工進入辦(ban)公室之后，頭頂上(shang)的(de)(de)燈自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)打開；離開這個位置后，頭頂上(shang)的(de)(de)光源則自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)關閉。如果外面的(de)(de)陽光太過(guo)強(qiang)烈(lie)，窗簾(lian)則自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)拉下。各個光源都(dou)是通(tong)(tong)過(guo)自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)感應設備連接到網(wang)絡(luo)中的(de)(de)控(kong)制計(ji)算機，由計(ji)算機進行智(zhi)能(neng)(neng)控(kong)制，這樣(yang)可(ke)以做到最(zui)大限度地節約電能(neng)(neng)。
智能電網、電力(li)安全監控(kong)也是物聯網的(de)一個重要的(de)應(ying)用。
電(dian)力行業是關系到國(guo)計民(min)生的(de)基礎性行業。電(dian)力線傳(chuan)輸(shu)系統包括(kuo)變電(dian)站（高(gao)、低壓(ya)變壓(ya)器，控制箱）、高(gao)壓(ya)傳(chuan)輸(shu)線、中繼器、塔架等，其(qi)中高(gao)壓(ya)傳(chuan)輸(shu)線及(ji)塔架位于野外，承擔電(dian)能的(de)輸(shu)運(yun)，電(dian)壓(ya)至少為35kV以(yi)上，是電(dian)力網的(de)骨干部分。
電(dian)力系(xi)統(tong)(tong)(tong)是(shi)一個復雜的(de)(de)網(wang)絡系(xi)統(tong)(tong)(tong)，其(qi)安(an)全(quan)可靠運行不僅可以保障電(dian)力系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)正常運營與(yu)供應，避(bi)免安(an)全(quan)隱(yin)患所造成的(de)(de)重大損失，更是(shi)全(quan)社會穩定健康發展的(de)(de)基(ji)礎。
在推(tui)進信息化與(yu)工業(ye)化融合的過程中，人們(men)認識到：物(wu)聯網可以將傳統的工業(ye)化產品(pin)從設(she)計、供應鏈(lian)、生產、銷售、物(wu)流與(yu)售后(hou)服務融為一體，可以最(zui)大(da)限度(du)地提高企(qi)業(ye)的產品(pin)設(she)計、生產、銷售能力，提高產品(pin)質(zhi)量與(yu)經(jing)濟效益，極大(da)地提高企(qi)業(ye)的核(he)心競爭(zheng)力。
三、物聯(lian)網發(fa)展的(de)技(ji)術背(bei)景
計算機(ji)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)、通信與(yu)(yu)(yu)微電子技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)高速(su)發(fa)展(zhan)，促進了(le)(le)(le)互聯網(wang)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)、射頻標簽（RFID）技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)、全(quan)(quan)球定位系統（GPS）與(yu)(yu)(yu)數字(zi)地球技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)廣泛應用(yong)，以(yi)及無線網(wang)絡與(yu)(yu)(yu)無線傳感(gan)器網(wang)絡（WSN）研究的(de)(de)快速(su)發(fa)展(zhan)，互聯網(wang)應用(yong)所產生的(de)(de)巨大經(jing)濟與(yu)(yu)(yu)社會(hui)效益，加深了(le)(le)(le)人們對(dui)信息化作(zuo)用(yong)的(de)(de)認識(shi)，而(er)互聯網(wang)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)、RFID技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)、GPS技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)與(yu)(yu)(yu)WSN技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)為實(shi)現全(quan)(quan)球商品貨(huo)物(wu)快速(su)流通的(de)(de)跟蹤(zong)識(shi)別與(yu)(yu)(yu)信息利用(yong)，進而(er)實(shi)現現代管理打下(xia)了(le)(le)(le)堅實(shi)的(de)(de)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)基(ji)礎。
互(hu)聯網已經(jing)(jing)覆蓋了世界的(de)(de)各(ge)(ge)個角落，已經(jing)(jing)深入到世界各(ge)(ge)國的(de)(de)經(jing)(jing)濟、政治與社會生(sheng)活，已經(jing)(jing)改(gai)變了幾(ji)十億網民的(de)(de)生(sheng)活方(fang)式和工作方(fang)式。
但是現在互聯網上關于人類社會、文(wen)化、科技與經濟信息的(de)采集還(huan)必須由(you)人來輸入和(he)管(guan)理。
為了(le)適應經濟全球(qiu)化的需求，人(ren)們設想如果(guo)從物(wu)流角度(du)將(jiang)RFID技(ji)術、GPS技(ji)術與(yu)(yu)(yu)WSN技(ji)術與(yu)(yu)(yu)“物(wu)品”信息(xi)(xi)的采集(ji)、處理結合(he)起(qi)來(lai)，如果(guo)從信息(xi)(xi)流通(tong)的角度(du)將(jiang)RFID技(ji)術、WSN技(ji)術、GPS技(ji)術、數字地球(qiu)技(ji)術與(yu)(yu)(yu)互(hu)(hu)聯(lian)網結合(he)起(qi)來(lai)，就能(neng)夠將(jiang)互(hu)(hu)聯(lian)網的覆(fu)蓋范圍從“人(ren)”擴(kuo)大到“物(wu)”，就能(neng)夠通(tong)過RFID技(ji)術、WSN技(ji)術與(yu)(yu)(yu)GPS技(ji)術采集(ji)和獲取有關物(wu)流的信息(xi)(xi)，通(tong)過互(hu)(hu)聯(lian)網實(shi)現(xian)對世界范圍內的物(wu)流信息(xi)(xi)的快速、準確識別與(yu)(yu)(yu)全程跟蹤，這種(zhong)技(ji)術就是(shi)物(wu)聯(lian)網技(ji)術。
四、物(wu)聯網在中國
2009年8月7日，溫(wen)家寶總(zong)理到中(zhong)科(ke)院無錫(xi)高新微納傳感網(wang)工程技術(shu)(shu)研發中(zhong)心(xin)考察(cha)，在(zai)得知(zhi)國內傳感網(wang)核(he)心(xin)技術(shu)(shu)還未(wei)達到全球最領(ling)先水平后，溫(wen)總(zong)理表示：“當計(ji)算機和互聯(lian)網(wang)產(chan)業大規(gui)模發展(zhan)時，我們因為沒有(you)掌握(wo)核(he)心(xin)技術(shu)(shu)而(er)走過一(yi)(yi)些彎(wan)路(lu)。在(zai)傳感網(wang)發展(zhan)中(zhong)，要早一(yi)(yi)點謀劃未(wei)來(lai)，早一(yi)(yi)點攻破核(he)心(xin)技術(shu)(shu)。”
溫總理(li)指出，至(zhi)少三(san)件事(shi)情(qing)可以盡快去(qu)做：
一是把傳感系(xi)統(tong)和3G中(zhong)的TD技術結合起來(lai)；
二是在國家(jia)重大科(ke)技專項中(zhong)，加(jia)快(kuai)推進傳感網(wang)發展；
三是(shi)盡快(kuai)建立(li)中(zhong)國(guo)的傳感(gan)信息中(zhong)心，或者叫作“感(gan)知中(zhong)國(guo)”中(zhong)心。
2009年11月3日(ri)，溫總理發(fa)(fa)表了題(ti)為“讓(rang)科技引領中(zhong)國可持續發(fa)(fa)展”的重(zhong)要講話，在這次講話中(zhong)，物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)被列為國家五大(da)新興戰略性產業（新能源、新材料、生物(wu)(wu)科學、信息網(wang)絡(luo)和空間海洋開發(fa)(fa)）之(zhi)一。要求“著力突破傳感網(wang)、物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)關鍵技術，早部(bu)署后IP時代相關技術研(yan)發(fa)(fa)，使信息網(wang)絡(luo)產業成為推動(dong)產業升級(ji)、邁向信息社會的發(fa)(fa)動(dong)機。”
2010年3月5日，溫(wen)總理在十(shi)一屆人大(da)三次會(hui)議上做政(zheng)府工作(zuo)報告時(shi)指(zhi)出：“要大(da)力發(fa)展新(xin)能(neng)源、新(xin)材料、節能(neng)環保、生物醫藥、信息網(wang)(wang)絡和(he)高端制造產業(ye)。積極(ji)推(tui)進新(xin)能(neng)源汽車、‘三網(wang)(wang)’融合(he)取得實質性(xing)進展，加快物聯網(wang)(wang)的研發(fa)應用。加大(da)對(dui)戰略(lve)性(xing)新(xin)興產業(ye)的投入和(he)政(zheng)策支持。”
這(zhe)是“物聯網”首次被(bei)(bei)寫進政府工作(zuo)報告，也意味著物聯網的(de)發展進入了國家(jia)層面的(de)視野(ye)，已經被(bei)(bei)提升到國家(jia)戰略。人們通常將2010年定位為物聯網元年。
2016年(nian)，物聯網再次受到國務院重視。
2016年3月5日，國務院(yuan)總理(li)李克強在(zai)做政府(fu)工作報告時強調(diao)“促(cu)進大數據、云(yun)計算、物聯網廣泛(fan)應(ying)用”。
2017年(nian)4月，工業(ye)和信息化部(bu)召開NB-IoT工作推(tui)進會，共同培(pei)育(yu)NB-IoT產業(ye)鏈，并要求年(nian)底建設基于標準NB-IoT的規(gui)模外場。
展(zhan)望2021年(nian)，NB-IoT技術將孵化(hua)成(cheng)熟為無處不在的蜂窩物聯網覆蓋，NB-IoT的良好(hao)前景(jing)無限拓展(zhan)了信息通信的商(shang)用領域。
五、物(wu)聯網特性與應用(yong)
（一）物(wu)聯網特性
通常(chang)現(xian)代物聯網分(fen)為三(san)層(ceng)，如圖(tu)3所示。
感知(zhi)層：感知層通過傳感器和終端(duan)物聯(lian)網芯片負責采集大量信息。
網絡(luo)層：網絡(luo)層(ceng)提供安(an)全可靠的連接(jie)、交互與共享，負責將感知層(ceng)采集到(dao)的大量信息數據(ju)傳(chuan)輸到(dao)應(ying)用(yong)層(ceng)或第三方云端進(jin)行分析處理，并(bing)向終端回傳(chuan)指令等(deng)相關信息。
管理與應用層：應用(yong)層(ceng)對大數據進行分析，提供開放的云服(fu)務(wu)平(ping)臺，供第三方進行商業決策(ce)與服(fu)務(wu)。
圖(tu)3 物(wu)聯(lian)網技(ji)術架構
通常(chang)，物聯網(wang)具(ju)備以下幾(ji)大特點與要(yao)求，如圖4所示。
超強覆蓋(gai)：覆蓋(gai)增強20dB，達(da)到(dao)MCL=164dB。
超大容量：支持大規模連接，100k終端/200kHz小區。
超(chao)低功耗：10年電池壽命。
超低成本：5～10美元/終端。
較(jiao)低速率：10～100kbps。
時延容忍：1～10s。
圖4 物聯網(wang)特性要求(qiu)
低功耗(hao)廣(guang)域網（Low-Power Wide-Area Network，LPWAN）物聯(lian)網有兩個關(guan)鍵點(dian)：
低功耗(hao)；
廣域覆蓋。
簡(jian)單來說(shuo)，LPWAN物聯網(wang)技術就是在省電的情(qing)況(kuang)下，實現長距離和深度覆蓋的無(wu)線通信網(wang)絡(luo)技術。
（二）物(wu)聯網應(ying)用
物聯網應(ying)用可根據速率、時延及可靠性等要(yao)求，主要(yao)可分為(wei)三大類(lei)。
場景一：低時(shi)延、高可靠(kao)性業(ye)務。該類(lei)業務對吞吐(tu)率、時(shi)延或(huo)可靠(kao)性要求較(jiao)高，其典(dian)型應用包含車聯網、遠程醫療等。
場(chang)景二：中等(deng)需求類業(ye)務。該類業(ye)務對(dui)吞吐率要求中(zhong)等(deng)或偏低，部分應用有(you)移動性及語音方面的要求，對(dui)覆(fu)蓋與成本也(ye)有(you)一定的限制，其典型(xing)業(ye)務主要有(you)智能家防(fang)、可穿戴(dai)設備等(deng)。
場景三：低功耗廣(guang)域覆(fu)蓋業務（Low Power Wide Area，LPWA）。LPWA業務的主要特征包括低(di)(di)功耗、低(di)(di)成本、低(di)(di)吞吐率(lv)、要求廣（深）覆蓋及大(da)容量，其典型應用(yong)包含(han)抄表、環境監控、物(wu)流、資產追蹤等。
下表列出了(le)詳細的物聯網應用(yong)場(chang)景。
物聯網應用場景
物聯網應用場景
六、工業互聯網
物聯網的核心是工業互聯網，它(ta)提供(gong)了支(zhi)撐聯網(wang)機器(qi)和數據(ju)的(de)(de)基礎(chu)設施(shi)。這個詞語通常被認為是由制造業(ye)巨頭美國通用電氣公司提出的(de)(de)，指機器(qi)與實現物聯網(wang)的(de)(de)傳感器(qi)、軟件和通信系統的(de)(de)整合。
工(gong)業互聯網統籌了諸如大數據、機器學習和機器對機器等領域中的(de)技術(shu)和工(gong)序(xu)。
一些人將這種(zhong)聯網的商業世界稱為工業4.0，將其視作(zuo)第四波(bo)顛覆(fu)性的工業創新(xin)（之前的三波包括機(ji)械化(hua)、大規(gui)模生產及(ji)計算機(ji)和電子學發(fa)明），或(huo)者直接稱之為智能工(gong)業(ye)或(huo)智能制造。
毫不奇怪，不同的(de)企業為這種新現象起了不同的(de)名稱(cheng)。例如，IBM將其描述成智(zhi)慧的(de)地球，而思科系統(tong)簡單地稱(cheng)之為物聯網。
不管(guan)具體的(de)名稱是什么，科技(ji)(ji)和(he)(he)商業的(de)下一階段(duan)所具有的(de)結構框(kuang)架(jia)基本(ben)相同。工業互聯網和(he)(he)物(wu)聯網擁有相同的(de)科技(ji)(ji)根(gen)基和(he)(he)相同的(de)虛擬空間，盡(jin)管(guan)前(qian)者被視為一種獨特的(de)實(shi)體或(huo)物(wu)聯網組成部分。
但是這(zhe)兩者有一個共同目標——混合與模糊物(wu)理世(shi)界(jie)、虛擬世(shi)界(jie)以及(ji)人類與機器(qi)的分野，從而(er)創造出比任何單獨的機器(qi)或設(she)備都要強大很(hen)多的智(zhi)能。
如今工(gong)業互聯(lian)網的(de)(de)重點還是智能效(xiao)用度(du)量工(gong)具、車輛及資產追蹤以及優化工(gong)廠、設施和機器(qi)的(de)(de)性能。不(bu)過，未來幾年(nian)，現(xian)有的(de)(de)數字化設備將以更深更廣的(de)(de)方式(shi)與機器(qi)互聯(lian)。
正如麥肯(ken)錫公司發表的《物聯(lian)網》（The Internet of Thing ）報(bao)告所述：
隨著創造價(jia)值(zhi)的(de)(de)(de)新方(fang)式的(de)(de)(de)出現，基于目前基本上為靜態信息架構(gou)的(de)(de)(de)商業模式將面臨挑戰。如果顧客的(de)(de)(de)購物偏好在特(te)定(ding)地點能被實時感(gan)知到(dao)，動態定(ding)價(jia)就有可(ke)能提(ti)高顧客做出購買(mai)決定(ding)的(de)(de)(de)可(ke)能性。
理(li)解一種(zhong)產(chan)品使(shi)用的(de)頻率或強度可以提(ti)供更(geng)(geng)多種(zhong)選擇(ze)——例如(ru)有些(xie)產(chan)品可能更(geng)(geng)適合按使(shi)用次數收費(fei)而(er)不是(shi)進(jin)行直接售賣。在制造工序中(zhong)設置一批傳感(gan)器就能實現(xian)更(geng)(geng)精確的(de)控(kong)制，提(ti)高效率。
而且，當運(yun)行(xing)環境時刻處于監控之下以(yi)防范風險或(huo)以(yi)便人們能夠(gou)(gou)采取糾正措(cuo)施避免損害時，風險和成本都能降低(di)，能夠(gou)(gou)利用這(zhe)些(xie)功能的企業就比那些(xie)沒有利用這(zhe)些(xie)功能的競(jing)爭對手(shou)更能獲(huo)益。
七、AIOT是(shi)未來的方(fang)向
人工智能經過60多年的技術演進，呈現出深度學習、跨界融合、人機協同、群智開放、自主操控等新特征，成為新一輪產業變革核心驅動力，其溢出效應明顯，促使著全球企業不斷深入挖掘人工智能技術的落地場景應用。
全球人工智能市(shi)場(chang)將在未來幾(ji)年經歷現(xian)象級的增(zeng)長，2017-2025年CAGA達30%。從萬物互(hu)聯(lian)到萬物智聯(lian)，AI+IoT助力催(cui)生(sheng)新藍海。
從產(chan)業生態的角度看，AI已(yi)在物聯網多個層面融合，具備終端側(ce)AI、邊緣側(ce)AI、云端AI能力架構。
AIoT的(de)發展路徑(jing)依(yi)次為單(dan)機(ji)智(zhi)(zhi)能、互聯(lian)智(zhi)(zhi)能和主動(dong)智(zhi)(zhi)能，包括智(zhi)(zhi)能家居在內(nei)的(de)大部分物聯(lian)網(wang)應用場景目前(qian)尚處于(yu)第一階段，未(wei)來(lai)成長空間(jian)巨(ju)大。
預計2024年全球AIoT市(shi)場規模將增長至162億美元，CAGR約為26.0％。
物(wu)聯網(wang)是波瀾(lan)壯闊(kuo)的數字化革命的第二波浪潮(chao)，此次革命發端于20世紀七八十(shi)年代人們對于電腦的廣泛應(ying)用(yong)。
而且，跟所有的(de)(de)革(ge)命一(yi)樣，此次革(ge)命也會產生大(da)量的(de)(de)勝(sheng)者(zhe)和(he)敗(bai)者(zhe)。物(wu)聯網(wang)將(jiang)帶(dai)來新(xin)的(de)(de)產品(pin)和(he)服(fu)務，將(jiang)完全廢棄掉許多現存的(de)(de)供應品(pin)。這項技(ji)術將(jiang)使一(yi)些崗(gang)位(wei)消失，但也會帶(dai)來新(xin)的(de)(de)行業(ye)。
物聯網可以(yi)深入到(dao)遠遠超越(yue)人類視覺、聽覺、嗅覺和(he)意識能力(li)的(de)(de)，難(nan)以(yi)被察覺且常常是無形世界中(zhong)所存在(zai)的(de)(de)縫隙角落之(zhi)中(zhong)。
同(tong)時，物(wu)聯網會帶來關(guan)于(yu)安(an)全、隱(yin)私以及我們如(ru)何(he)適應數字化生活等新的挑戰和問題。
它(ta)將必然會在社會成員間(jian)引發(fa)新(xin)的(de)爭(zheng)辯和爭(zheng)論觀點，同(tong)時也提(ti)出(chu)關于數字化富人與數字化窮人的(de)更深層次(ci)問(wen)題。
技術歷史中不乏粗劣的用(yong)戶界面、難(nan)懂的操控裝置(zhi)和性能失(shi)靈(ling)的例子(zi)，任何技術的成熟都需要時間來調整、校(xiao)正和修理(li)。
參考(kao)資料(liao)：
[1] 《5G物聯網及NB-IoT技術詳解》江林華 著(zhu)
[2] 《智慧的(de)物聯網:感知中國和世界的(de)技術》吳功宜 著(zhu)
[3] 《物聯網》塞繆爾·格林加德 著(zhu)；劉林德 譯
[4] 《2020-2026年中(zhong)國物聯網行業(ye)市場現狀調(diao)研及市場發展(zhan)前景報告(gao)》智研咨詢(xun)
