世界各国物联网发展简述
来源:中国电子政务网 更新时间:2014-02-09

什么是物联网

    您是否想拥有一双“千里眼”,隔过千山万水看到家里是否一切安好;您是否想拥有一对“顺风耳”,倾听一下祖国山河另一端的天籁之音;您是否想拥有一双“火眼金睛”,看看你的宝物是否物有所值;您是否想生活在一个理想王国,和您的每件爱物能够亲切交淡。这些令我们神往的世界,不是梦想,不是童话,在物联网世界里,这一切将伴随我们左右。
    物联网——“The Internet of Things(I0T)”,顾名思义就是“实现物物相连的互联网络”。其内涵包含两个方面意思: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的延伸和扩展的一种网络;二是其用户端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。物联网核心技术是通过射频识别装置(RFID)、传感器、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相连接,进行信息交换和通信,以实现智慧化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
    物联网将把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,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、大坝、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,实现人类社会与物理系统的整合,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、设备和基础设施实施实时的管理和控制,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,改善人与自然间的关系。
物联网概念的产生与发展

    物联网概念的发展可追溯到1995年,比尔·盖茨在《未来之路》首次提出物联网,但由于受限于无线网络、硬件及传感器的发展,当时并没引起太多关注。1999年,美国召开的移动计算和网络国际会议提出,传感网是21世纪人类面临的又一个发展机遇,传感网的重要性得到学术界充分的肯定。2003年,美国《技术评论》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。在2005年,国际电信联盟(ITU)在信息社会世界峰会上发布了《互联网报告2005:物联网》,正式提出“物联网”概念。根据ITU的描述,无所不在的物联网通信时代即将来临,在物联网时代,通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器,人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度,从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。2009年奥巴马就任美国总统后,在与美国工商业领袖举行的圆桌会议上,IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”的概念,建议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,有分析认为,IBM公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略,并在世界范围内产生影响。
    IBM预测“智慧的地球”策略将掀起“互联网”浪潮之后的又一次科技革命。IBM前首席执行官曾提出一个重要的观点,认为计算模式每隔15年发生一次变革,人们把它称为“十五年周期定律”。而每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡和变化。互联网革命一定程度上是由美国“信息高速公路”战略引发的。上世纪90年代,美国克林顿政府计划用20年时间,耗费巨资建设美国国家信息基础结构,创造了巨大的经济效益和社会效益。今天,“智慧地球”战略被不少美国人认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处,同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。
    回顾物联网的过去,展望未来,物联网从诞生到成熟将经历以下四个阶段:概念形成阶段(2000年前后)、技术形成阶段(2010年前后)、实验验证阶段(2020年前后)、应用拓展阶段(2020年之后)。加快发展物联网意义重大,物联网产业市场前景广阔,既能推动信息技术改造传统产业,又是提高区域竞争力的重要抓手。
物联网产业兴起的背景

    每一次大危机都会催生一些新技术,而新技术是使经济特别是工业走出危机的巨大推动力。2008年,全球金融危机爆发后,各国经济发展速度迅速下降,尤其是美国经济遭受严重打击。美国奥巴马总统就职后,为寻找新的经济增长点,对IBM针对下一代的信息浪潮提出的“智慧地球”战略高度关注,由此引发了世界各国对物联网的追捧。日本在2004年提出了“U-Japan”战略,韩国在2006年提出了“U-Korea”战略,这些都是从国家工业角度提出的重大信息发展战略。2009年,物联网更是引起全球广泛关注。
    为应对全球金融危机的影响,中国政府在2009年进行4万亿元的经济刺激计划。4万亿元中,43%用于基础设施建设和节能减排,25%用于地震灾区重建。在这样的背景下,如果科技行业和相关企业能将物联网引入这些项目,就可以将金融危机的影响转化成自身发展的契机,也可为建设一个更加智能的社会做出贡献。
    在即将掀起新一代信息浪潮的大趋势下,为使我国物联网发展与国外保持一致,大力发展新型战略性产业,2009年,温家宝总理提出了“感知中国”的发展战略。2009年8月,国务院总理温家宝视察中科院嘉兴无线传感网工程中心无锡研发分中心,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。2009年11月,温家宝总理在北京人民大会堂向北京科技界发表了题为《让科技引领中国可持续发励的讲话,强调可持续发展的五大方面,其中包括着力突破传感网、物联网关键技术,及早部署后IP时代相关技术研发,使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。
    中科院、中国电信、中国移动、南京邮电大学、北京邮电大学等多家研究机构在上世纪90年代就开始了传感网的研究工作,2009年,成立了“无锡物联网”中心,将无锡定位为“感知中国”试点,在《国家中长期科学与技术发展规划(2006—2020年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中,均将传感网列入重点研究领域。
    除国内外形势的发展需求外,技术的逐步成熟,也催生物联网快速发展。随着互联网技术应用的进一步广泛应用,国际和中国多家研究机构,在物联网技术方面有了一定的技术储备,在物流、零售、工业自动化控制等方面已经有了一些成功的应用案例。在这样的背景下,2009年物联网得到了快速发展,中国业内人士称之为“感知中国”的“发展源年”。
物联网的关键技术

    国际电信联盟(ITU)将射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术列为物联网关键技术。其中,RFID也被公认为是物联网的构建基础和核心。中科院软件研究所专家认为,物联网的关键技术包括物体标识、体系架构、通信和网络、安全和隐私、服务发现和搜索、软硬件、能量获取和存储、设备微型小型化、标准。
    物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的网络。在这个网络中,物品能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用RFID技术,通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。而RFID,正是能够让物品相互沟通的一种技术。在物联世界中,RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品的识别,进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的“透明”管理。
    物联网概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心、个人电脑、宽带等。而在物联网时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。
物联网的实现步骤
    物联网技术是一项综合性的技术,它的开展具有规模性、广泛性、管理性、技术性、物的属性等特征,其实现步骤可分为感知层、传输层、应用层三个层次。
    感知层主要包括二维码、标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器以及M2M终端、传感器网络和传感器网关等,实现物体的感知、识别,采集、捕获信息。感知层要突破的方向是具备更敏感、更全面的感知能力,解决低功耗、小型化和低成本的问题。
    网络层包括各种通信网络与互联网形成的融合网络,是相对成熟的部分,现有可用的网络包括互联网、广电网络、通信网络等。但在M2M(Machine to Machine)应用大规模普及后,仍然需要解决新的业务模型对系统容量、QOS(服务质量)的特别要求。另外,物联网管理中心、信息中心、云计算平台、专家系统等对海量信息进行智能处理亟待突破。网络层是物联网成为普遍服务的基础设施,有待突破的方向是向下与感知层的结合,向上与应用层的结合。
    应用层是将物联网技术与行业专业领域技术相结合,实现广泛智能化应用的解决方案,利用现有的手机、PC、PDA等终端实现应用。物联网通过应用层最终实现信息技术与行业专业技术的深度融合,对国民经济和社会发展具有广泛影响。应用层的关键问题在于信息的社会化共享,以及信息安全的保障。
    一般来讲,物联网的系统应用流程如下:
    (1)对物体静态和动态的属性进行标识,静态属性可以直接存储在标签中,动态属性需要先由传感器实时探测;
    (2)识别设备完成对物体属性的读取,并将信息转换为适合网络传输的数据格式;
    (3)将物体的信息通过网络传输到信息处理中心(处理中心可能是分布式的,如家里的电脑或者手机,也可能是集中式的,如中国移动的IDC——Internet Data Center),由处理中心完成物体通信的相关计算。
物联网的应用
   物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,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,然后将物联网与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,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、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以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,改善人与自然间的关系。
    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、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。在生产生活中的应用举不胜举,下面只简述几个比较典型的范例来展望物联网的应用。
    ●将传感器嵌入到家人的手表里,即使您在千里之外,也可以随时掌握他们的体征。用这种方法,医生也可以随时随地了解病人的体征,为病人诊断看病。
    ●超市里销售的禽肉蛋奶,在包装上嵌入微型感应器,顾客只需用手机扫描,就能了解食品的产地和转运、加工的时间地点,甚至还能显示加工环境的照片,是否绿色安全,一目了然。
    ●如果在汽车和汽车钥匙上都植入微型感应器,酒后驾车现象就可能被杜绝。当喝了酒的司机掏出汽车钥匙时,钥匙能通过气味感应器察觉到酒气,并通过无线信号通知汽车“不要发动”,汽车会自动罢工,并能够“命令”司机的手机给其亲友发短信,通知他们司机所在的位置,请亲友们来处理。
    下面我们通过设想物联网时代某个人的活动,来体验物联网带来的便利。
    在物联网时代,某天,罗娜心情不好,需要一段时间自己一个人静一静。她打算开自己的智能汽车到郊外,并在一个滑雪胜地度过周末。但是好像她得在汽修厂停留一会儿了。她的爱车依法安装的RFID传感器在告警可能的轮胎故障。当她经过她常去的汽修厂入口处的时候,使用无线传感技术和无线传输技术的诊断工具对她的汽车进行了检查,并要求其驶向指定的维修台。这个维修台是由全自动的机器臂装备的。罗娜离开自己的爱车去喝点咖啡。饮料机知道罗娜对加冰咖啡的喜好,当她利用自己的互联网手表安全付款之后立刻倒出饮料。等她喝完咖啡回来,一对新的轮胎已经安装完毕,并且集成了RFID标记,以便检测压力、温度和形变。这时机器向导要求罗娜注意轮胎的隐私相关选项。汽车控制系统里存储的信息本来是为汽车维护准备的,但是在有RFID阅读器的地方,旅程的线路也能被阅读。因为罗娜不希望任何人知道自己的动向,所以她选择隐私保护来防止未授权的追踪。
    然后,罗娜去了最近的购物中心购物。她想买一款新的嵌入媒体播放器和具有气温校正功能的新滑雪衫。那个滑雪胜地使用了无线传感器网络来监控雪崩的可能性,这样罗娜就能保证舒适安全。在某处需要安全检查的地方,罗娜没有停车,因为她的汽车里包含了她的驾照信息和护照信息,已经自动传送到相关系统了。忽然罗娜在自己的太阳镜上接到了一个视频电话请求。她选择了接听,看到她的家人有急事询问她的行踪,她马上发布指令要求导航系统禁用隐私保护,这样家人就能找到她的位置直接联系了。
物联网的应用
   物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,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,然后将物联网与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,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、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以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,改善人与自然间的关系。
    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、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。在生产生活中的应用举不胜举,下面只简述几个比较典型的范例来展望物联网的应用。
    ●将传感器嵌入到家人的手表里,即使您在千里之外,也可以随时掌握他们的体征。用这种方法,医生也可以随时随地了解病人的体征,为病人诊断看病。
    ●超市里销售的禽肉蛋奶,在包装上嵌入微型感应器,顾客只需用手机扫描,就能了解食品的产地和转运、加工的时间地点,甚至还能显示加工环境的照片,是否绿色安全,一目了然。
    ●如果在汽车和汽车钥匙上都植入微型感应器,酒后驾车现象就可能被杜绝。当喝了酒的司机掏出汽车钥匙时,钥匙能通过气味感应器察觉到酒气,并通过无线信号通知汽车“不要发动”,汽车会自动罢工,并能够“命令”司机的手机给其亲友发短信,通知他们司机所在的位置,请亲友们来处理。
    下面我们通过设想物联网时代某个人的活动,来体验物联网带来的便利。
    在物联网时代,某天,罗娜心情不好,需要一段时间自己一个人静一静。她打算开自己的智能汽车到郊外,并在一个滑雪胜地度过周末。但是好像她得在汽修厂停留一会儿了。她的爱车依法安装的RFID传感器在告警可能的轮胎故障。当她经过她常去的汽修厂入口处的时候,使用无线传感技术和无线传输技术的诊断工具对她的汽车进行了检查,并要求其驶向指定的维修台。这个维修台是由全自动的机器臂装备的。罗娜离开自己的爱车去喝点咖啡。饮料机知道罗娜对加冰咖啡的喜好,当她利用自己的互联网手表安全付款之后立刻倒出饮料。等她喝完咖啡回来,一对新的轮胎已经安装完毕,并且集成了RFID标记,以便检测压力、温度和形变。这时机器向导要求罗娜注意轮胎的隐私相关选项。汽车控制系统里存储的信息本来是为汽车维护准备的,但是在有RFID阅读器的地方,旅程的线路也能被阅读。因为罗娜不希望任何人知道自己的动向,所以她选择隐私保护来防止未授权的追踪。
    然后,罗娜去了最近的购物中心购物。她想买一款新的嵌入媒体播放器和具有气温校正功能的新滑雪衫。那个滑雪胜地使用了无线传感器网络来监控雪崩的可能性,这样罗娜就能保证舒适安全。在某处需要安全检查的地方,罗娜没有停车,因为她的汽车里包含了她的驾照信息和护照信息,已经自动传送到相关系统了。忽然罗娜在自己的太阳镜上接到了一个视频电话请求。她选择了接听,看到她的家人有急事询问她的行踪,她马上发布指令要求导航系统禁用隐私保护,这样家人就能找到她的位置直接联系了。
国外物联网发展现状
    物联网在国外被视为“危机时代的救世主”,在当前的经济危机尚未完全消退的时期,许多发达国家将发展物联网视为新的经济增长点。物联网的概念虽然仅是最近几年才趋向成熟,但物联网相关产业在当前的技术、经济环境的助推下,在短短的几年内已成星火燎原之势。

美国物联网发展现状
    美国很多大学在无线传感器网络方面已开展了大量工作,如加州大学洛杉矶分校的嵌入式网络感知中心实验室、无线集成网络传感器实验室、网络嵌入系统实验室等。另外,麻省理工学院从事着极低功耗的无线传感器网络方面的研究;奥本大学也从事了大量关于自组织传感器网络方面的研究,并完成了一些实验系统的研制;宾汉顿大学计算机系统研究实验室在移动自组织网络协议、传感器网络系统的应用层设计等方面做了很多研究工作;州立克利夫兰大学(俄亥俄州)的移动计算实验室在基于IP的移动网络和自组织网络方面结合无线传感器网络技术进行了研究。
    除了高校和科研院所之外,国外的各大知名企业也都先后参与开展了无线传感器网络的研究。克尔斯博公司是国际上率先进行无线传感器网络研究的先驱之一,为全球超过2000所高校以及上千家大型公司提供无线传感器解决方案;Crossbow公司与软件巨头微软、传感器设备巨头霍尼韦尔、硬件设备制造商英特尔、网络设备制造巨头、著名高校加州大学伯克利分校等都建立了合作关系。
    IBM提出的“智慧地球”概念已上升至美国的国家战略。
    2009年,IBM与美国智库机构向奥巴马政府提出通过信息通信技术(ICT)投资可在短期内创造就业机会,美国政府只要新增300亿美元的ICT投资(包括智能电网、智能医疗、宽带网络三个领域),鼓励物联网技术发展政策主要体现在推动能源、宽带与医疗三大领域开展物联网技术的应用。

欧盟物联网发展现状
  2009年,欧盟委员会向欧盟议会、理事会、欧洲经济和社会委员会及地区委员会递交了《欧盟物联网行动计划》,以确保欧洲在建构物联网的过程中起主导作用。行动计划共包括14项内容:管理、隐私及数据保护、“芯片沉默”的权利、潜在危险、关键资源、标准化、研究、公私合作、创新、管理机制、国际对话、环境问题、统计数据和进展监督等。该行动方案,描绘了物联网技术应用的前景,并提出要加强欧盟政府对物联网的管理,其行动方案提出的政策建议主要包括:
  (1)加强物联网管理。
  (2)完善隐私和个人数据保护。
  (3)提高物联网的可信度、接受度、安全性。
  2009年10月,欧盟委员会以政策文件的形式对外发布了物联网战略,提出要让欧洲在基于互联网的智能基础设施发展上领先全球,除了通过ICT研发计划投资4亿欧元,启动90多个研发项目提高网络智能化水平外,欧盟委员会还将于2011年~2013年间每年新增2亿欧元进一步加强研发力度,同时拿出3亿欧元专款,支持物联网相关公私合作短期项目建设。
日本物联网发展现状
    自上世纪90年代中期以来,日本政府相继制定了e-Japan、u-Japan、i-Japan等多项国家信息技术发展战略,从大规模开展信息基础设施建设入手,稳步推进,不断拓展和深化信息技术的应用,以此带动本国社会、经济发展。其中,日本的u-Japan、i-Japan战略与当前提出的物联网概念有许多共同之处。
  2004年,日本信息通信产业的主管机关总务省提出2006至2010年间IT发展任务——u-Japan战略。该战略的理念是以人为本,实现所有人与人、物与物、人与物之间的连接(即4U,Ubiquitous、Universal、User-oriented、Unique),希望在2010年将日本建设成一个“实现随时、随地、任何物体、任何人均可连接的泛在网络社会”。
    2008年,日本总务省提出将u-Japan政策的重心从之前的单纯关注居民生活品质提升拓展到带动产业及地区发展,即通过各行业、地区与ICT的深化融合,进而实现经济增长的目的。具体说就是通过ICT的有效应用,实现产业变革,推动新应用的发展;通过ICT以电子方式联系人与地区社会,促进地方经济发展;有效应用ICT达到生活方式变革,实现无所不在的网络社会环境。
    2009年7月,日本IT战略本部颁布了日本新一代的信息化战略——“i-Japan”战略,为了让数字信息技术融入每一个角落。首先,将政策目标聚焦在三大公共事业:电子化政府治理、医疗健康信息服务、教育与人才培育。提出到2015年,透过数位技术达到“新的行政改革”,使行政流程简化、效率化、标准化、透明化,同时推动电子病历、远程医疗、远程教育等应用的发展。日本政府对企业的重视也毫不逊色。另外,日本企业为了能够在技术上取得突破,对研发同样倾注极大的心血。在日本爱知世博会的日本展厅,呈现的是一个凝聚了机器人、纳米技术、下一代家庭网络和高速列车等众多高科技和新产品的未来景象,支撑这些的是大笔的研发投入。
韩国物联网发展现状
    韩国也经历了类似日本的发展过程。韩国是目前全球宽带普及率最高的国家,同时它的移动通信、信息家电、数字内容等也居世界前列。面对全球信息产业新一轮“u”化战略的政策动向,韩国制定了u-Korea战略。在具体实施过程中,韩国信通部推出IT839战略以具体呼应u-Korea。
    韩国信通部发布的《数字时代的人本主义:IT839战略》报告指出,无所不在网络社会将是由智能网络、最先进的计算技术,以及其它领先的数字技术基础设施武装而成的技术社会形态。在无所不在的网络社会中,所有人可以在任何地点、任何时刻享受现代信息技术带来的便利。u-Korea意味着信息技术与信息服务的发展
不仅要满足于产业和经济的增长,而且在国民生活中将为生活文化带来革命性的进步。由此可见,日、韩两国各自制定并实施的“u”计划都是建立在两国已夯实的信息产业硬件基础上的,是完成“e”计划后启动的新一轮国家信息化战略。从“e”到“u”是信息化战略的转移,能够帮助人类实现许多“e”时代无法企及的梦想。
    继日本提出u-Japan战略后,韩国在2006年确立了u-Korea战略。u-Korea旨在建立无所不在的社会,也就是在民众的生活环境里,布建智能型网络、最新的技术应用等先进的信息基础建设,让民众可以随时随地享有科技智慧服务。其最终目的,除运用IT科技为民众创造食衣住行育乐各方面无所不在的便利生活服务,亦希望扶植IT产业发展新兴应用技术,强化产业优势与国家竞争力。
    为实现上述目标,u-Korea包括了四项关键基础环境建设以及五大应用领域的研究开发。四项关键基础环境建设是平衡全球领导地位、生态工业建设、现代化社会建设、透明化技术建设,五大应用领域是亲民政府、智慧科技园区、再生经济、安全社会环境、u生活定制化服务。
    u-Korea主要分为发展期与成熟期两个执行阶段。发展期(2006至2010年)的重点任务是基础环境的建设、技术的应用以及u社会制度的建立;成熟期(2011至2015年)的重点任务为推广u化服务。
    自1997年起,韩国政府出台了一系列推动国家信息化建设的产业政策。目前,韩国的RFID发展已经从先导应用开始全面推广;而USN也进入实验性应用阶段。
    2009年,韩通信委员会通过了《物联网基础设施构建基本规划》,将物联网市场确定为新增长动力。该规划树立了到2012年“通过构建世界最先进的物联网基础实施,打造未来广播通信融合领域超一流ICT强国”的目标,为实现这一目标,确定了构建物联网基础设施、发展物联网服务、研发物联网技术、营造物联网扩散环境等4大领域、12项详细课题。

中国物联网发展概况
    中科学院早在1999年就启动了传感网研究,组建了2000多人的团队,已投入数亿元,目前已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。总体而言,在物联网这个全新产业中,我国的技术研发和产业化水平已经处于世界前列,掌握物联网世界话语权。当前,政府主导、产学研相结合共同推动发展的良好态势正在中国形成。
    2009年8月,温家宝总理在无锡视察中科院物联网技术研发中心时指出,“在传感网发展中,要早一点谋划未来,早一点攻破核心技术”,江苏省委省政府立即制定了“感知”中心建设的总体方案和产业规划,力争建成引领传感网技术发展和标准制订的物联网产业研究院。2009年8月移动总裁王建宙访台期间解释了物联网概念。
    2009年,工业和信息化部李毅中部长在科技日报上发表题为《我国工业和信息化发展的现状与展望》的署名文章,首次公开提及传感网络,并将其上升到战略性新兴产业的高度,指出信息技术的广泛渗透和高度应用将催生出一批新增长点。
    2009年,“传感器网络标准工作组成立大会暨‘感知’高峰论坛”在北京举行,标志着传感器网络标准工作组正式成立,工作组未来将积极开展传感网标准制订工作,深度参与国际标准化活动,旨在通过标准化为产业发展奠定坚实技术基础。2009年11月,国务院总理温家宝在北京人民大会堂向北京科技界发表了题为《让科技引领可持续发展》的讲话,指出要将物联网并入信息网络发展的重要内容,并强调信息网络产业是世界经济复苏的重要驱动力。在《国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入重点研究领域,已列入国家高技术研究发展计划(863计划)。
    2009年11月,无锡市国家传感网创新示范区(传感信息中心)正式获得国家批准。该示范区规划面积20平方公里。根据规划,三年后这一数字将增长近6倍。到2012年完成传感网示范基地建设,形成全市产业发展空间布局和功能定位,产业规模达到1000亿元,具有较大规模各类传感网企业500家以上,形成销售额10亿元以上的龙头企业5家以上,培育上市企业5家以上,到2015年,产业规模将达2500亿。按照国家传感网标准化工作组的规划,我国将在2011年正式向国标委提交传感网络标准制定方案。
    目前我国物联网产业、技术还处于概念和科研阶段,物联网整个产业模式还没有彻底形成,处于起步阶段,但物联网的发展趋势是令人振奋的,未来的产业空间是巨大的。
中国物联网技术研究现状
    2009年10月,在第四届民营科技企业博览会上,西安优势微电子公司宣布:中国的第一颗物联网的芯——“唐芯一号”芯片研制成功,已经攻克了物联网的核心技术。“唐芯一号”芯片是一颗2.4G超低功耗射频可编程片上系统PSOC,可以满足各种条件下无线传感网、无线个域网、有源RFID等物联网应用的特殊需要,为我国的物联网产业的发展奠定了基础。
    目前,我国的无线通信网络已经覆盖了城乡,从繁华的城市到偏僻的农村,从海岛到珠穆朗玛峰,到处都有无线网络的覆盖。无线网络是实现物联网必不可少的基础设施,安置在动物、植物、机器和物品上的电子介质产生的数字信号可随时随地通过无处不在的无线网络传送出去。“云计算”技术的运用,使数以亿计的各类物品的实时动态管理变为可能。
    物联网在高校的研究,当前的聚焦点在北京邮电大学和南京邮电大学。作为“感知”的中心,无锡市2009年9月与京邮电大学就传感网技术研究和产业发展签署合作协议,标志物联网进入实际建设阶段。协议声明,无锡市将与北京邮电大学合作建设研究院,内容主要围绕传感网,涉及光通信、无线通信、计算机控制、多媒体、网络、软件、电子、自动化等技术领域,此外,相关的应用技术研究、科研成果转化和产业化推广工作也同时纳入议程。
  为积极参与“感知”中心及物联网建设的科技创新和成果转化工作,9月10日,全国高校首家物联网研究院在南京邮电大学正式成立。南邮“无线传感器网络研究中心”研究者与物联网打交道已有五六年。一些物联网产品已经初见雏形。此外,南邮还有系列举措推进物联网建设的研究:设立物联网专项科研项目,鼓励教师积极参与物联网建设的研究;启动“智慧南邮”平台建设,在校园内建设物联网示范区等。
    江苏省把传感网列为全省重点培育和发展的6大新兴产业之一。浙江省尤其杭州物联网研发与应用近年来发展很快。2005年,杭州市电子信息产业发展“十一五”规划已经将传感网技术列为重点发展方向。2008、2009年杭州市还连续两年承办了无线传感网国际高峰论坛。目前,杭州从事物联网技术研发和应用的企业已经达到100多家。
    福建省也在加快这一新兴产业的发展。2009年底省政府一连出台三份物联网相关报告,提出3年内建立物联网产业集群和重点示范区,力争在全国率先实现突破。福建省目前拥有传感器、网络传输、数据处理等基本完善的产业链,2009年全省物联网产值达20亿元以上。
    山东省RFID技术研发的突飞猛进已经为其发展物联网产业打下了深厚铺垫,2008年1月和6月,山东和济南RFID产业联盟相继成立。目前,全省RFID产业从芯片设计、制造、封装,到读写机具、软件开发、系统集成等各方面已经具备了相当的基础,济南市是全省RFID产业发展的重点城市。
    2009年11月,中关村物联网产业联盟正式成立,成员包括了北京移动、清华同方股份有限公司、北京邮电大学、中科院软件所、北京交通委信息中心等十二家单位,囊括了政府、院校和企业。
中国物联网技术研究现状
    2009年10月,在第四届民营科技企业博览会上,西安优势微电子公司宣布:中国的第一颗物联网的芯——“唐芯一号”芯片研制成功,已经攻克了物联网的核心技术。“唐芯一号”芯片是一颗2.4G超低功耗射频可编程片上系统PSOC,可以满足各种条件下无线传感网、无线个域网、有源RFID等物联网应用的特殊需要,为我国的物联网产业的发展奠定了基础。
    目前,我国的无线通信网络已经覆盖了城乡,从繁华的城市到偏僻的农村,从海岛到珠穆朗玛峰,到处都有无线网络的覆盖。无线网络是实现物联网必不可少的基础设施,安置在动物、植物、机器和物品上的电子介质产生的数字信号可随时随地通过无处不在的无线网络传送出去。“云计算”技术的运用,使数以亿计的各类物品的实时动态管理变为可能。
    物联网在高校的研究,当前的聚焦点在北京邮电大学和南京邮电大学。作为“感知”的中心,无锡市2009年9月与京邮电大学就传感网技术研究和产业发展签署合作协议,标志物联网进入实际建设阶段。协议声明,无锡市将与北京邮电大学合作建设研究院,内容主要围绕传感网,涉及光通信、无线通信、计算机控制、多媒体、网络、软件、电子、自动化等技术领域,此外,相关的应用技术研究、科研成果转化和产业化推广工作也同时纳入议程。
  为积极参与“感知”中心及物联网建设的科技创新和成果转化工作,9月10日,全国高校首家物联网研究院在南京邮电大学正式成立。南邮“无线传感器网络研究中心”研究者与物联网打交道已有五六年。一些物联网产品已经初见雏形。此外,南邮还有系列举措推进物联网建设的研究:设立物联网专项科研项目,鼓励教师积极参与物联网建设的研究;启动“智慧南邮”平台建设,在校园内建设物联网示范区等。
    江苏省把传感网列为全省重点培育和发展的6大新兴产业之一。浙江省尤其杭州物联网研发与应用近年来发展很快。2005年,杭州市电子信息产业发展“十一五”规划已经将传感网技术列为重点发展方向。2008、2009年杭州市还连续两年承办了无线传感网国际高峰论坛。目前,杭州从事物联网技术研发和应用的企业已经达到100多家。
    福建省也在加快这一新兴产业的发展。2009年底省政府一连出台三份物联网相关报告,提出3年内建立物联网产业集群和重点示范区,力争在全国率先实现突破。福建省目前拥有传感器、网络传输、数据处理等基本完善的产业链,2009年全省物联网产值达20亿元以上。
    山东省RFID技术研发的突飞猛进已经为其发展物联网产业打下了深厚铺垫,2008年1月和6月,山东和济南RFID产业联盟相继成立。目前,全省RFID产业从芯片设计、制造、封装,到读写机具、软件开发、系统集成等各方面已经具备了相当的基础,济南市是全省RFID产业发展的重点城市。
    2009年11月,中关村物联网产业联盟正式成立,成员包括了北京移动、清华同方股份有限公司、北京邮电大学、中科院软件所、北京交通委信息中心等十二家单位,囊括了政府、院校和企业。
中国物联网标准状况

    在世界物联网领域,中国与德国、美国、韩国一起成为国际标准制定的主导国之一。2009年9月,经国家标准化管理委员会批准,全国信息技术标准化技术委员会组建了传感器网络标准工作组。标准工作组聚集了科学院、中国移动等中国传感网主要的技术研究和应用单位,将积极开展传感网标准制订工作,深度参与国际标准化活动,旨在通过标准化为产业发展奠定坚实技术基础。目前,我国传感网标准体系已形成初步框架,向国际标准化组织提交的多项标准提案被采纳,物联网标准化工作已经取得积极进展。
物联网发展面临的问题
中国物联网建设的技术障碍

   目前物联网产业在我国处于刚刚起步的阶段。而作为物联网中枢之一的RFID技术与应用却早已开始。2004年,国家金卡工程办公室把RFID产业发展与行业应用列入国家金卡工程的重点工作,启动RFID的试点,并强调RFID应用的一个终极结果就是要形成一个物与物、人与物之间互通互联的物联网。在《国家中长期科学和技术规划发展纲要(2006-2020)》中明确指出,重点开发多种新型传感器及先进条码自动识别、射频标签、基于多种传感信息的智能化信息处理技术,发展低成本的传感器网络和实时信息处理系统,提供更方便、功能更强大的信息服务平台和环境。这是国家从战略高度对物联网核心基础传感网、RFID技术的发展作出的战略部署。
    纵观全球RFID产业,我国已经在高频应用领域占据了世界第一的位置,形成了从芯片设计、制造、封装和读写机具设计、制造到应用的成熟的产业链。而在国际上重点发展的超高频领域,我国的研究与应用也加紧了追赶的步伐。目前,我国RFID产业在超高频领域与国际先进水平相比,还存在着五大瓶颈。
    1.企业技术研发水平薄弱
    目前,我国进入RFID领域的企业基本都是中小型的企业,企业资金实力相对薄弱,用于技术研发的资金很受限制,大大影响到企业的技术创新。
    2.RFID标签成本过高,限制了其应用范围的扩大
    目前,中国制作一个标签的成本大约在1.5元左右,高额成本决定了这项技术
目前只能应用在附加值相对较高的商品上,比如汽车、高档酒、门票等方面,而在低价值商品上则无法推广,这大大限制了RFID应用范围的推广。
  3.推广中困难重重
  企业使用RFID标签无形中就要增加成本,一般的企业不会主动去用RFID标签。另外,目前中国企业真正了解RFID作用的人还比较少,也造成在实际推广中存在着很大困难。
  4.缺乏国家标准
  目前在高频领域我国主要沿用国际标准,但在关键的超高频领域,标准仍由国外组织控制着,我国如果照搬这个标准,未来将要支付大量的专利费用,这将大大增加中国企业的成本。因此,尽快制定出自己的超高频RFID标准迫在眉睫。
  5.行业人才匮乏
  国外凭借其几十年的发展,在RFID领域积累了大量人才。而我国RFID的发展仅有短短几年时间,技术创新人才相当匮乏,需要国家和企业加大人才的培养力度,为我国RFID产业的发展提供坚实的人才基础。
中国物联网建设的其它问题

    作为一个新兴产业,物联网的发展受到很多因素的制约,有观念、体制、机制、技术、安全等等方面的因素。目前制约物联网亟待解决的主要问题包括以下八个方面:
    1.国家安全问题成为首要的技术重点
    大型企业、政府机构与国外机构进行项目合作,如何确保企业商业机密、国家机密不被泄漏?这不仅是一个技术问题,且涉及国家安全问题,必须引起足够重视。如果IBM“智慧地球”实施,如何保证涉及国家安全的信息不被泄漏,如何保证企业商业机密、地方政府甚至国家机密不被泄漏,都是摆在面前的首要问题。
    2.保证个人隐私不被侵犯
    在物联网中,射频识别技术是一个很重要的技术。在射频识别系统中,标签有可能预先被嵌入任何物品,比如人们的日常生活物品中,但由于该物品(比如衣物)的拥有者,不一定能够觉察该物品预先已嵌入有电子标签以及自身可能不受控制地被扫描、定位和追踪,这势必会使个人的隐私受到侵犯。因此,如何确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以至物联网推广的关键问题。而且,这不仅仅是一个技术问题,还涉及政治和法律问题。这个问题必须引起高度重视并从技术上和法律上予以解决。
    造成侵犯个人隐私问题的关键在于射频识别标签的基本功能:任意一个标签的标识(ID)或识别码都能在远程被任意扫描,且标签自动地、不加区别地回应阅读器的指令并将其所存储的信息传输给阅读器。这一特性可用来追踪和定位某个特定用户或物品,从而获得相关的隐私信息。这就带来了如何确保嵌入有标签的物品的持有者个人隐私不受侵犯的问题。
    3.物联网商用模式有待完善
    移动通信研究所专家表示,“要发展成熟的商业模式,必须打破行业壁垒、充分完善政策环境,并进行共赢模式的探索。”华为资深人士指出,“应用物联网技术让企业面临改造成本问题,新的商业模式将改变成本高的现状。”
    4.物联网的相关政策和法规
    物联网不是一个小产品,也不只是一个小企业可以做出来做起来的,物联网的普及不仅需要相关技术的提高,它更是牵涉到各个行业,各个产业,需要多种力量的整合。这就需要国家的产业政策和立法上要走在前面,要制定出适合这个行业发展的政策和法规,保证行业的正常发展。
    5.技术标准的统一与协调
    互联网的蓬勃发展,归功于标准化问题解决得非常好,全球进行传输的协议TCP/IP协议,路由器协议,终端的构架与操作系统。物联网发展历程中,传感、传输、应用各个层面会有大量的技术出现,急需尽快统一技术标准,形成一个管理机制。目前,IP4协议已不能满足互联网的发展需求,IP6的开发已成为行业内发展的必然,此外,未来大量无线设备的使用,势必带来频谱拥挤的问题,要求行业尽快出台频谱管理办法。
    6.管理平台的开发
    在物联网时代大量信息需要传输和处理。假如没有一个与之匹配的网络体系,就不能进行管理与整合,物联网也将是空中楼阁。因此,建立一个全国性的、庞大的、综合的业务管理平台,把各种传感信息进行收集,进行分门别类的管理,进行有指向性的传输,这是物联网能否被推广的一个关键问题。而建立一个如此庞大的网络体系是各个企业望尘莫及的,由此,必须要专门的机构组织开发管理平台。
    7.行业内需建立相关安全体系
    物联网目前的传感技术主要是RFID,植入这个芯片的产品,是有可能被任何人进行感知的,它对于产品的主人而言,有这样的一个体系,可以方便地进行管理。但是,它也存在着一个巨大的问题,其他人也能进行感知,比如产品的竞争对手,那么如何做到在感知、传输、应用过程中,这些有价值的信息可以为我所用,却不被别人所用,尤其不被竞争对手所用。这就需要形成一套强大的安全体系。
    8.应用的开发   
    物联网应用普及到生活及各行各业中,必须根据行业的特点,进行深入的研究和有价值的开发。这些应用开发不能依靠运营商,也不能仅仅依靠所谓物联网企业,需要一个物联网的体系基本形成,需要一些应用形成示范,更多的传统行业感受到物联网的价值,这样才能有更多企业看清楚物联网的意义,看清楚物联网有可能带来经济和社会效益。
物联网发展带来的社会效益
    回顾人类近百年的发展历史,经历了三次科技革命。每次科技革命都是人类发展的一个里程碑,让人类生活方式发生了翻天覆地的变化,对整个社会的发展起到了巨大的推动作用。第一次科技革命以蒸汽机、内燃机的出现为标志,人类实现了由手工业向机器大生产的转变;第二次科技革命是以电灯、电动机的出现为标志的电力科技革命,为人类社会输入了新能源;第三次科技革命就是以电子信息技术为代表的科技革命,现在电子信息技术已经渗透到人们生活的各个方面,人类进入信息社会,知识经济时代到来,极大地提高了劳动生产率,促进了生产的迅速发展,产生了一大批新型工业,第三产业迅速发展起来。推动了社会生活现代化。出现了经济全球化趋势。
    当前,物联网的产生是社会发展的强烈需求,物联网的全球发展形势将可能提前推动人类进入“智能时代” (也称“物连时代”),物连时代的到来将给人类社会带来翻天覆地的变化,任何事物可以在任何时间、任何地点互联,实现智能互动,对人类的健康、安全有着不可估量的现实意义和社会意义。

物联网成为重要的经济增长点
    产业和经济发展的需求是物联网发展更大的一种拉动力。一种技术难度有限、社会需求强烈的产物,快速发展是必然的。有专家预测,10年内物联网就可能大规模普及。如果预测成真,建设物联网必然需要大量的信息传感设备,互联网也需要加速升级。因此,相关设备生产产业将大大发展,与之相配套的服务产业也将应运而生。到那时,物联网将是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,将迎来一个上万亿元规模的高科技市场。
    物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前,美国、欧盟等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面正在开展研究,以形成支持新—代信息技术发展的政策措施。
    物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节,每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。
    作为物联网发展的排头兵,RFID成为市场最为关注的技术,覆盖RFID市场的方方面面,包括标签、阅读器、其他基础设施、软件和服务等。RFID卡和卡相关基础设施将占市场的57.3%,达30.3亿美元。2009年RFID市场规模达到50亿元,年复合增长率为33%,其中电子标签超过38亿元、读写器接近7亿元、软件和服务达到5亿元的市场格局。按照目前对物联网的需求,近年就需要按亿计的传感器和电子标签,这将大大推进信息技术元件的生产,同时增加大量的就业机会。美国权威咨询机构forrester预测,到2020年,世界上物物互联的业务,跟人与人通信的业务相比,将达到30比1,因此,物联网被称为是下一个万亿级的信息产业。