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我国物联网发展现状及存在的问题

摘要：目前物联网概念的风行引起大众的广泛关注。物联网是信息产业发展的第三次浪潮，是信息化与工业化融合的重要途径和载体。我国正处在经济飞速发展的新的历史阶段，物联网被列为新兴战略性产业重点发展。物联网及相关产业发展的时机日趋成熟，推动物联网发展的良好态势正在形成。介绍了物联网的概念及特点，分析了我国物联网的发展现状，指出了影响我国物联网发展及应用的主要因素。

关键词：物联网；物联网产业；发展现状；

Abstract: Now internet of things is popular to public.Internet of things is the third wave of the development of information industry and the important means and vectors of the integration of information and industrialization．The Internet of things can form a new strategic industry in China which is in a historical stage with a rapid developing economy.There are great chances and good situations for the development of the industry.The concept and characteristics of Internet of Things(IoT)are introduced, the development status of IoT in China is analyzed, the main factors impacting the development and application of IoT in China are pointed out。

Keywords: Internet of Things;The industry of the Internet of Things；development status；

目前物联网概念的风行引起大众的广泛关注，物联网不仅仅是技术领域的概念，而且有实际应用，其应用领域很广泛，遍及物流、智能交通、智能电网、环境监测、城市管理、智能家居、工业监测、农业畜牧、森林防火监控、手机支付、远程医疗、护理和保健等等，可谓无所不在。物联网是继计算机、互联网、移动通信之后全球重大的科技革命，已成为国际新一轮信息技术竞争的关键技术和制高点。互联网的迅猛发展对人类社会影响深远，而物联网则是将世间万物相互连接，并与互联网相连的非常庞大系统，其影响将比互联网更大。

1.物联网概述

1.1 物联网定义

物联网(Internet of Things)一词最早于1999 年由英国工程师 Kevin Ashton在宝洁公司的一次演讲中首次提出。物联网顾名思义，就是物物相连的互联网，其中包含两层涵义:第一，物联网的核心和基础仍是互联网，是在互联网基础上延 1

伸和扩展的网络;第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，可以实现物与物、物与人之间的信息交换和通讯。从技术和产业的角度，“物联网”可以定义为通过射频识别(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，进行信息交换和共享，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的产业链主要包括芯片与技术提供商、应用设备提供商、系统集成商、软件与应用开发商、网络提供商、运营及服务提供商、用户七个环节。其中，芯片与技术提供商包括 RFID 芯片设计、二维码码制、光纤传感等厂商;应用设备提供商包括电子标签、读写器模块、读写设备、读写器天线、智能卡、二维条码、光纤传感设备等厂商;运营及服务提供商指行业的、领域的物联网应用系统的专业运营服务商，为客户提供统一的终端设备鉴权、计费等服务，实现终端接入控制、终端管理、行业应用管理、业务运营管理、平台管理等服务。

1.2 物联网三层技术架构

物联网总体上由三层典型技术架构组成，即可以分成感知层、网络传输层和应用层。从产业链的角度，物联网以传感感知、传输通信、运算处理为基础，形成面向最终用户的具体应用解决方案。传感感知是基础，传输通信是保障，运算处理是能力，并以行业应用解决方案为核心的。

感知层包括二维码标签和识读器、RFID 标签和读写器、智能卡、摄像头、GPS、传感器、终端、传感器网络等，主要是识别物体，采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用相似。网络传输层，即通过现有的互联网、广电网络、通信网络、网络管理中心、智能处理中心、三网融合或未来的 NGN 网络，网络层将感知层获取的信息进行传递、计算和处理，类似于人体结构中的神经中枢和大脑。应用层面把感知和网络传输来的信息进行分析，作出决策和控制，实现智能化的管理、应用和服务。应用层是物联网技术与行业需求深度融合，实现行业智能化。

1.3 物联网的工作机制

首先通过 RFID 标签对物体属性进行标识，接着通过传感器或识别设备对物体属性获取，最后将获取信息通过网络传输到信息处理中心，进行相关计算和处理。该过程可逆，控制者可通过网络系统来控制物体做出相应的动作，甚至以更

加精细和动态方式管理生产和生活，达到“智慧”状态。也就是说，物联网可以做到全面感知、可靠传递和智能化处理。

2.我国物联网产业发展现状

我国早在十多年前就开始了物联网相关领域的研究，技术和标准与国际基本同步。标准方面，2007 年，我国领先于国际启动传感网标准化制定工作，在 ISO/IEC 国际传感网标准化大会第 2 次会议上我国提出了传感网体系架构、标准体系、演进路线、协同架构等代表传感网发展方向的顶层设计。我国已成为国际传感网标准化的四大主导国(中国、美国、韩国、德国)之一，在制定国际标准中享有重要话语权。专利方面，根据国家知识产权专利数据库和德温特世界专利数据库资料的统计，截至2008 年底，国内申请的关于传感网的专利数是 378件，基础和核心专利分别是 10 件和 211 件，分别占整个比重的 2.6%和 55.8%，而外围专利为 157 件，占整个比重的 41.5%。【1】技术方面，自 1999 年起，中科院就启动了传感网研究，组成了2000多人的研究团队，先后投入数亿元，在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机、移动基站等方面已取得重大进展，建立了传感技术国家重点实验室、微米/纳米国家重点实验室、国家传感技术工程中心等研发开发基地，并初步建立从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链.。应用发展方面，我国已经2007 年传感器业总产量达到 20.93 亿只，品种规格已有近 6000 种，物联网已在我国公共安全、民航、交通、环境监测、智能电网、农业等行业得到初步规模性应用，部分产品已打入国际市场。中国信息产业商会发布的 《中国 RFID 与物联网 2009 年度发展报告》显示，2009 年我国射频识别技术市场规模已达 85.1 亿元，同比增长 29.3%，在全球居第三位［2］，仅次于英国、美国。2010 年 8 月 9 日国家标准化管理委员会通报称，国际标准化组织(ISO)发布了集装箱货运标签系统，这是在物流和物联网领域首个由我国提出并推动制定，由 ISO 正式发布的可公开提供的规范。

2009 年 8 月 7 日温家宝总理在无锡表示: 在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术，并尽快建立 “感知中国”中心［3］。我国已将物联网明确列入 《国家中长期科学技术发展规划(2006 － 2020 年)》 和 2050 年国家产业路线图，2010 年已把物联网写进 《政府工作报告》，并纳入我国发展物联

网的对策和建议到国家五大战略新兴产业发展规划，意味着物联网作为战略新兴产业已正式列入国家战略层次。

3.我国物联网发展存在的问题

尽管我国拥有发展物联网行业的基础及行业优势，中央和地方也很重视，但是我们也要清楚地认识到中国物联网产业发展仍处于初级阶段，技术、标准、产品以及市场尚不完善，物联网处于技术研发与应用试验的交接阶段，仍有很多问题亟待解决。

3.1战略规划滞后，顶层设计和统筹规划缺乏

我国物联网产业发展战略尚不明晰，虽然我国各地政府机构积极开展推动物联网相关产业发展工作，成立了相关园区、产业联盟，但是在全国范围内缺乏统筹规划，部门之间、地区之间、行业之间的分割情况较为普遍，产业顶层设计缺乏，资源共享不足。规划意识与协调机制薄弱，更加凸显出研究成本过高、资源利用率过低、重复无序建设现象严重的态势［4］。而国家物联网发展战略和路线图都没有出台，不利于我国当前及未来物联网产业的发展。

3.2 标准规范缺失问题

物联网与计算机、通信、电子、材料等多学科有关，其涉及的技术多种多样，导致相关的标准也非常多，而我国 RFID 标准至今仍未有统一说法，这是制约我国 RFID 发展的关键因素之一。如果物联网没有统一标准，就不能实现互联互通，就不能形成规模经济，也不能形成整合的商业模式，更不能降低研发成本，这是非常不利于物联网的发展的。随着物联网相关领域研究的不断深入、研究范围的不断扩大，标准规范的缺失将导致整个物联网产业的混乱。

3.3 核心关键技术有待突破

物联网的技术涉及到传感、射频识别(RFID)、统一编码、通信网络等技术，其中，RFID 和传感器技术及其产品最为关键。我国在低频 RFID(125 或134.2 kHz)、高频 RFID(13.56 MHz)比较成熟，但 90%以上超高频(868 ～ 956 MHz)RFID 芯片仍然依靠进口;而物联网的另一核心产品——传感器及信息处理

芯片也一直是短板。本土企业生产的传感器产品以及搭载具有信息处理功能的传感器模块的技术参数(如精确性、稳定性、使用期限等指标)与国际企业(如英飞凌、飞思卡尔 TI)差距明显［5］，尤其是重金属传感器和光感应传感器，国内都没有相关的研发和生产单位。在 RFID 底层专利上，目前我国并无主导权。我国物联网核心技术研发力量薄弱而分散，体系架构尚未建立，关键技术有待攻关和突破。总之，拥有自主知识产权的核心技术是物联网产业可持续发展的根本驱动力，也是抢占物联网产业制高点的关键，否则，就会导致产业大量采用国外技术，核心技术专利受制于人，信息安全方面失去保障;更会导致物联网数据采集环节的传感器、电子标签等设备的成本过高，从而拖累整个物联网行业的发展。

3.4 安全保障有待提高

物联网的安全性就是物联网可控性问题。物联网目前的传感技术主要是RFID，植入这个芯片的产品，有可能被任何人进行感知，所以在感知、传输、应用过程中，这些有价值的信息存在被别人所用，尤其是被竞争对手所利用的安全隐患。而且物联网越发展，其牵涉到的安全问题越突出，不仅涉及到网络系统自身的安全，如专有数据和信息安全传输问题，还涉及到公民个人隐私、企业商业秘密和国家军事安全等方面问题。总之，物联网的安全性也是急需解决的问题。

3.5大规模产业化应用不足

物联网的价值不是体现在一个独立的可传感的网络中，而是各个行业的共同参与应用，因为不同行业有不同的应用和不同的需求，因此必须根据行业的特点，进行深入地研究和有价值地开发。目前我国物联网虽然有一些基础应用，但 “以物为互联”的应用需求还是低层次的，难以激起产业链各环节的参与和投入热情。大规模行业应用的不足，制约物联网产业在核心关键技术和标准化方面的重大突破。应用开发不能仅依靠运营商和应用物联网的企业，因为运营商和技术企业都无法理解行业的要求和具体的特点。如果要真正建立一个有效的物联网，只有具备了规模，才能使物品的智能发挥作用。例如，一个城市有100万辆汽车，若只在1万辆汽车上装上智能系统，就不可能形成一个智能交通系统。产业化规模过低也制约着物联网的进一步发展。

3.6 产业链构成不完善

物联网的市场潜力巨大，产业链的任何一个环节都举足轻重。目前我国物联网产业链中的网络提供商(三大电信运营商)和系统设备制造商都已跻身国际先进行列，但是产业链其他环节特别是上游环节相对欠缺和不足。产业链的不完善一定程度上制约了物联网产业健康有序发展。

3.7物联网产业的政策和法规欠缺

物联网不是一个小产品，也不只是一个小企业可以做起来的。它不仅需要技术，更牵涉到各行各业，需要多种力量的整合。国家的产业政策和立法需要走在前面，需制定出适合行业发展的政策和法规，以保证其正常发展。而我国可行性产业扶持政策欠缺，成为我国物联网产业谋求突破一大障碍。

3.8成熟商业模式缺乏

物联网的前提是广泛设置传感器，这需要一定的初期投入成本，而快速形成物联网的服务模式和商业模式是解决成本问题的重要出路。目前国内还没有一个特别突出的物联网商业模式，成熟商业模式的缺乏，变相地阻碍了我国物联网产业的快速推广。

结束语：作为一个新兴行业，物联网在快速发展的过程中必然会存在一些问题，但只要我们能发现其存在的问题，并针对这些问题去解决它，就能让其健康快速发展，为社会经济的发展提供助力，为人民的生活带来便利。

参考文献：

[1] 王殊，阎毓杰，胡富平等.无线传感器网络的理论及应用[M].北京航空航天大学出版社,2007

[2] 于莘明． 我电子标签市场规模居世界第三 ［N］． 科技日报，2010.06.09．

[3] 国务院办公厅． 温家宝江苏考察: 让经济发展更具可持续性竞争力 ［EB/OL］,2010.06.08．

[4] 姚东铌． 物联网在中国的发展 ［J］． 企业导报，2010(3):134－135

[5] 方圆． 物联网: 助力中国经济新一轮增长 ［EB/OL］,20104.20．