物联网：全新的机遇和挑战
论文关键词：物联网,机遇,挑战

　　一、物联网发展掠影

　　物联网的概念产生至今不过10余年，引起了全球广泛的关注，欧美等发达国家和亚洲日、韩等国纷纷投入巨资研发和制定发展规划。1999年美国麻省理工学院Auto-ID研究中心提出物联网的设想，含义是把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来。2005年国际电信联盟（ITU）正式使用物联网的概念并且提出了任何时刻、任何地点、任意物体之间互联，无所不在的网络和无所不在的计算的发展构想。2009年1月，IBM提出“智慧地球”构想，物联网为其中不可或缺的一部分，得到奥巴马政府的积极回应，并将其提升为国家层面的发展战略。国际电联曾预测,未来世界是无所不在的物联网世界，到2017年，将有7万亿传感器为地球上的70亿人口提供服务。

　　眼下，不少美国学者认为物联网战略与当年的“信息高速公路”有许多相似之处，认为它是美国振兴经济、确立竞争优势的关键战略。这个物联网战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮，不仅被美国所关注，更被世界所关注。当年，美国在克林顿总统的倡导下大力发展以数字技术为主的新经济，互联网就是它的代表作之一，物联网战略又能否再现昔日的辉煌呢？2008年4月，美国科罗拉多州波尔得市已经营建成为全美第一个智能电网城市。与此同时，美国还有十多个州正在开始推进智能电网发展计划。2009年1月，美国新总统奥巴马发布了《经济复兴计划进度报告》，宣布将铺设或更新3000英里输电线路，并在未来三年内为美国家庭安装4000万个智能电表。2009年4月，奥巴马政府又宣布了一项约40亿美元的用于开发新的电力传输技术的计划。此后，美国能源部长朱棣文表示，奥巴马总统宣布向美国企业提供24亿美元用于制造混合动力车和车用电池，美国能源部也在加强车用电池的研究作为新型电网最重要的客户工具，这样一来，通过电池在智能电网的应用，就可以创造出更大的智能电网的运转空间。美国物联网的发展以IBM的“智慧地球”作为前导，正式拉开了现代“物联时代”的大幕。

　　物联网在国外还被视为“危机时代的救世主”。历史上，每一次大的经济危机，都会催生出一些新技术，而新技术也是使经济特别是工业走出危机的巨大推动力。席卷全球的金融危机也不例外，相关国家正在试图通过“物联网”走出经济的泥沼。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。

　　2009年以来，以中国在无锡设立国家传感网创新示范区为标志，物联网发展逐步上升为中国的国家战略。2009年中国物联网产业市场规模达1716亿元，物联网产业在公众业务领域、平安家居、电力安全、公共安全、健康监测、智能交通、重要区域防入侵、环保等诸多行业的市场规模均超过百亿。预计2010年中国物联网产业市场规模将超过2000亿元。至2015年，中国物联网整体市场规模将达到7500亿元，年复合增长率超过30%，市场前景将远远超过计算机、互联网、移动通信等市场。我国经济发达省、市都已制订了物联网发展规划；在不久的将来，中国的物联网产业将形成以沿海省市为主体，以内陆区域性为主导的发展中心。无锡作为物联网发展的地标性城市和发展先导区，已成为物联网科研机构最为创新，产业推动最为密集，市场最为关注，环境最优化的地区之一。

　　二、国外物联网发展现状

　　总起来说，目前物联网还处在研究试验阶段。国外对物联网的研发、应用主要集中在美、欧、日、韩等少数国家，其最初的研发方向主要是条形码、RFID等技术在商业零售、物流领域应用，而随着RFID、传感器技术、近程通信以及计算技术等的发展，近年来其研发、应用开始拓展到环境监测、生物医疗、智能基础设施等领域。如：总部位于比利时的欧洲合作研发机构校际微电子中心（IMEC）利用GPS、RFID技术已经开发出远程环境监测、先进工业监测等系统，近来该机构还利用在微电子及生物医药电子领域的领先技术，积极研发具有可遥控、体积小、成本低等功能的微电子人体传感器，自动驾驶系统等技术；思科已经开发出“智能互联建筑”解决方案，为位于硅谷的美国网域存储技术有限公司节约了15%的能耗；IBM提出了“智慧地球”的概念，并已经开发出了涵盖智能电力、智能医疗、智能交通、智能银行、智能城市等多项物联网应用方案；美国政府目前正在推动与墨西哥边境的“虚拟边境”建设，该项目依靠传感器网路技术，据报道仅其设备采购额就高达数百亿美元。

　　欧洲智能系统集成技术平台（EPoSS）在《Internet of Things in 2020》报告中分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段，2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域，2010-2015年物体互联，2015-2020年物体进入半智能化，2020年之后物体进入全智能化。就目前而言，许多物联网相关技术仍在开发测试阶段，离不同系统之间融合、物与物之间的普遍链接的远期目标还存在一定差距。EpoSS还提出的各阶段物联网技术研发、产业化、标准化等工作的重点。

　　三、国外推动物联网发展的政策措施

　　1、欧盟

　　欧盟认为，物联网的发展应用将为解决现代社会问题作出极大贡献，因此非常重视物联网战略，1999年欧盟在里斯本推出了“e-Europe”全民信息社会计划。“i2010”作为里斯本会议后的首项重大举措，旨在提高经济竞争力，并使欧盟民众的生活质量得到提高，减少社会问题，帮助民众建立对未来泛在社会的信任感。

　　2009年6月18日，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》，希望欧洲在构建新型物联网管制框架的过程中，在世界范围内起主导作用。欧盟提出物联网的三方面特性：第一，不能简单地将物联网看做互联网的延伸，物联网是建立在特有的基础设施基础上的一系列新的独立系统，当然部分基础设施要依靠已有的互联网；第二，物联网将与新的业务共生；第三，物联网包括物与人通信、物与物通信的不同通信模式。物联网可以提高人们的生活质量，产生新的更好的就业机会、商业机会，促进产业发展，提升经济的竞争力。

　　《欧盟物联网行动计划》对加强欧盟物联网发展提出政策建议，包括：（1）加强物联网管理。包括制定一系列物联网的管理规则；建立一个有效的分布式管理架构，使全球管理机构可以公开、公平、尽责的履行管理职能。（2）完善隐私和个人数据保护。包括持续监测隐私和个人数据保护问题，修订相关立法，加强相关方对话等。（3）提高物联网的可信度、接受度、安全性。（4）推广标准化。包括评估现有物联网相关标准并推动制定新的标准，持续监测欧洲标准组织、国际标准组织以及其它标准组织物联网标准的制定进度。（5）加强研发。包括通过欧盟第7期科研框架计划项目支持物联网相关技术研发，以及其它创新应用。（6）建立开放式的创新环境。（7）增强机构间协调，为加深各相关方对物联网机遇、挑战的理解，共同推动物联网发展。（8）加强国际对话。（9）推广物联网标签、传感器在废物循环利用方面的应用。（10）加强对物联网发展的监测和统计。

　　欧盟还通过重大项目支撑物联网发展。在物联网应用方面，欧洲M2M市场比较成熟，发展均衡，通过移动定位系统、移动网络、网关服务、数据安全保障技术和短信平台等技术支持，欧洲主流运营商已经实现了安全监测、自动抄表、自动售货机、公共交通系统、车辆管理、工业流程自动化、城市信息化等领域的物联网应用。

　　欧盟各国的物联网在电力、交通以及物流领域已经形成了一定规模的应用。欧洲物联网的发展主要得益于欧盟在RFID和物联网领域的长期、统一的规划和重点研究项目。

　　2、日本和韩国

　　日本是较早启动物联网应用的国家之一，重视政策引导和与企业的结合，对有近期可实现、有较大市场需求的应用给予政策上的支持，对于远期规划应用则以国家示范项目的形式通过资金和政策上的支持吸引企业参与技术研发和应用推广。1997年开始，韩国政府出台了一系列促进信息化建设的产业政策。1999年日本制定了E-Japan战略，大力发展信息化业务。2004年日本政府在E-Japan战略基础上，提出了U-Japan战略，成为最早采用“无所不在”一词描述信息化战略并构建泛在信息社会的国家。U-Japan的战略目标是实现无论何时、何地、何事、何人都可受益于ICT的社会。

　　2009年金融危机后，日本政府也希望通过一系列ICT创新计划，实现短期内的经济复苏以及中长期经济可持续增长的目标。

　　作为U-Japan战略的后续战略，2009年7月，日本IT战略本部发表了“I-Japan战略2015”，目标是“实现以国民为主角的数字安心、活力社会”。I-Japan战略中提出重点发展的物联网业务包括：通过对汽车远程控制、车与车之间的通信、车与路边的通信，增强交通安全性的下一代ITS应用；老年与儿童监视、环境监测传感器组网、远程医疗、远程教学、远程办公等智能城镇项目；环境的监测和管理，控制碳排放量。通过一系列的物联网战略部署，日本针对国内特点，有重点地发展了灾害防护、移动支付等物联网业务。

　　日本的电信运营企业也在进行物联网方面的业务创新。NTT DoCoMo通过GSM/GPRS/3G网络平台，推出了智能家居、医疗监测、移动POS等业务。KDDI与丰田和五十铃等汽车厂商合作推出了车辆应急响应系统。

　　2004年，韩国提出为期十年的U-Korea战略，目标是“在全球领先的泛在基础设施上，将韩国建设成全球第一个泛在社会”。另外韩国在2005年的U-IT839计划中，确定了八项需要重点推进的业务，其中RFID等物联网业务是实施重点。2008年韩国又宣布了“新IT战略”，重点是传统产业与信息技术的融合、用信息技术解决经济社会问题和信息技术产业先进化，并提出到2010年韩国至少占领全球汽车电子市场10％的计划。韩国目前在物联网相关的信息家电、汽车电子等领域已居全球先进行列。

　　3、美国

　　1991年由美国提出普适计算的概念，它具有两个关键特性：一是随时随地访问信息的能力，二是不可见性，通过在物理环境中提供多个传感器、嵌入式设备，在用户不察觉的情况下进行计算和通信。美国国防部的研究机构资助了多个相关科研项目，美国国家标准与技术研究院也专门针对普适计算制定了详细的研究计划。普适计算总体来说是概念性和理论性的研究，但首次提出了感知、传送、交互的三层结构，是物联网的雏形。

　　美国IBM公司2008年提出了“智慧地球”，其本质是以一种更智慧的方法，利用新一代信息通信技术来改变政府、公司和人们相互交互的方式，以便提高交互的明确性、效率、灵活性。

　　2008年12月，奥巴马向IBM咨询了智慧地球的有关细节，并共同就投资智能基础设施对于经济的促进效果进行了研究，结果显示，如果在新一代宽带网络、智能电网和医疗IT系统的建设方面投入300亿美元，就可以产生100万个就业岗位，并衍生出众多新型现代服务业态，从而帮助美国建立长期竞争优势。因此2009年2月17日奥巴马签署生效的《2009年美国恢复和再投资法案》（即美国的经济刺激计划）提出要在智能电网领域投资110亿美元，卫生医疗信息技术应用领域投资190亿美元。

　　2008年以来，美国运营商以网络和服务为基础，结合新兴科技公司和系统集成企业，共同开发针对垂直行业的应用，推广M2M业务。

　　综合美国的物联网发展历程来看，美国并没有一个国家层面的物联网战略规划，但凭借其在芯片、软件、互联网、高端应用集成等领域的技术优势，通过龙头企业和基础性行业的物联网应用，已逐渐打造出一个实力较强的物联网产业，并通过政府和企业一系列战略布局，不断扩展和提升产业国际竞争力。