创新体系建设 中国科技信息 2009 年第 24 期 CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Dec.2009 感知中国 ——我国物联网发展路径研究 邵威 1 李莉 2 1、中国社会科学院研究生院；2、中国中材集团地勘研究院 Analysis of the development route of IOT in China 摘 要 物联网是在互联网的基础上，利用信息技术 实现物体自动识别和信息共享的网络系统， 被认为后金融危机时代重振世界经济的利器。 本文通过比较世界各国物联网发展的现状， 分析了我国物联网发展存在的问题，着重探 讨了物联网发展的战略路径和技术路径，并 给 出 了 当 前 促 进 物 联 网 产 业 发 展 的 相 关 建 议。 关键词 物联网;战略路径;技术路径 Abstract Internet of Things is based on solid technological advances and visions of network ubiquity that are zealously being realized. The Internet of Things is a technological revolution that represents the future of computing and communications, and its development depends on dynamic technical innovation in a number of important fields, from wireless sensors to nanotechnology. This paper summarized the status quo of main countries, and analysed the problems of China in the development of IOT. Then it emphases the route of strategy and technology, and gave some advice in the chain of industry of IOT. Key words Internet of Things (IOT)；route of technology ； route of strategy 2009 年 8 月 7 日，温家宝总理在无锡 传感网工程技术研发中心视察中指出：在 国家重大科技专项中，加快推进传感网发 展，尽快建立中国的传感信息中心，或者叫 “感知中国”中心。传感网即物联网，被预 言为继计算机、互联网与移动通信网之后 的世界信息产业第三次浪潮。自 2008 年初 爆发金融经济危机以来，全球经济持续下 滑，主要发达资本主义国家均出现了负增 长，而物联网被看作是重振经济增长的利 器。在这样的背景下，深入探讨物联网发展 路径，研究如何促进物联网大规模产业化， 以推动信息产业实现新的经济发展浪潮， 具有极强的现实和指导意义。 一、物联网诞生及发展概述 （一）物联网概念及功能 自1999年美国麻省理工学院（MIT）首 次提出物联网的概念之后，国际电信联盟 （ITU）在 2005 年的年度报告中对概念的涵 义进行了扩展，描绘了物联网时代的图景： 比如司机操作失误时汽车会自动报警，公 文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会 告诉洗衣机对颜色和水温的要求等等。 从功能上来看，物联网是对物体具有 全面感知能力，对信息具有可靠传送和智 能处理能力的连接物体与物体的信息网 络。全面感知、可靠传送、智能处理是 物联网的特征。“全面感知”是指利用射 频识别（R F I D ）、二维码、G P S 、摄 像头、传感器、传感器网络等感知、捕 获、测量的技术手段随时随地对物体进行 信息采集和获取；“可靠传送”是指通过 各种通信网络与互联网的融合，将物体接 入信息网络，随时随地进行可靠的信息交 互和共享；“智能处理”是指利用云计 算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量 的跨地域、跨行业、跨部门的数据和信息进 行分析处理，实现智能化的决策和控制。 （二）世界各国物联网战略概述 近年来，全球主要发达国家和地区纷 纷制定与物联网相关的信息化战略，冀望 借助物联网来突破互联网的物理限制，实 现无所不在的五莲网络，以寻求金融危机 解决之道，刺激经济增长。 1.美国“智慧的地球” 2 0 0 8 年年底，I B M 公司提出“智慧 的地球”概念，建议将新一代 I T 技术充 分运用在各行各业之中，把感应器嵌入和 装备到全球每个角落的电网、铁路、桥 梁、隧道、公路等各种物体中，并且被 普遍连接，形成“物联网”， 而后通过 超级计算机将“物联网”整合起来，使 人类能以更加精细和动态的方式管理生产 -330- 和生活，最终形成“互联网＋物联网＝智 慧的地球”。奥巴马政府对此给予了积极 的回应，表示“在经济刺激计划中，我 们还将投资于宽带和新兴技术，这些是美 国 在 新 世 纪 保 留 和 重 建 竞 争 优 势 的 关 键。” 2. 欧盟“物联网行动计划” 2009年6月，欧盟委员会宣布了“物联 网行动计划”，实现将各种物品如书籍、汽 车、家用电器甚至食品连接到网络中，确保 欧洲在构建新型互联网的过程中起到主导 作用。欧盟认为，此项行动计划将会帮助欧 洲在互联网的变革中获益，同时也提出了 将会面临的挑战，如隐私问题、安全问题以 及个人的数据保护问题。 3. 日本“ｉ -Japan 计划” 2 0 0 9 年 8 月日本继“e - J a p a n ”、 “u-Japan” 之后提出了更新版本的国家 信息化战略：“i-Japan 战略 2015”，其 要点是大力发展电子政府和电子地方自治 体，推动医疗、健康和教育的电子化。政 府希望通过执行“i - J a p a n ”战略，开 拓支持日本中长期经济发展的新产业，大 力发展以绿色信息技术为代表的环境技术 和智能交通系统等重大项目。 以上国家和地区信息化战略的共同点 是：融合各种信息技术，突破互联网的限 制，将物体接入信息网络，实现“物联 网”；在网络泛在的基础上，将信息技术 应用到各个领域，从而影响到国民经济和 社会生活的方方面面。 二、我国物联网发展现状与存在 问题分析 目前，物联网关键技术在我国得到了 广泛的应用：R F I D 目前主要应用在电子 票证 / 门禁管理、仓库 / 运输 / 物流、车 辆管理、工业生产线管理、动物识别等领 域，中央政府也将 R F I D 产业列入“十 一五”计划，相关部门投入大量资金实施 了目前世界上最大的 RFID 项目（更换第 二代居民身份证），各地也积极的实施交 通一卡通、校园一卡通、电子身份证、动 物管理、液化气钢瓶的安全检测、大学生 电子购票防伪系统等项目。二维码技术方 面，已广泛应用于动物溯源、汽车行业自 动化生产线、公安、外交、军事等部门 领域，比如中国移动与农业部合作推广的 “动物标识溯源系统”，已经有 1 0 亿存栏 动物贴上了二维码。 但目前我国物联网还处在零散应用的 产业启动期，距离大规模产业化推广还存 在很大差距，还存在以下几个方面的问 题 ： 行业融合的难度大。物联网的发展目 标是促进信息技术与其他行业的深度融 合，这种融合会触及到企业的业务流程改 变、机械设备改造、人员岗位调整等，必 

然会遇到较大阻力。 缺乏统一的技术标准。物联网主要是 跨行业、跨领域的应用，各行各业应用特 点和用户需求不同，没有统一的标准和规 范，造成物联网开发、集成、部署和维 护的高成本，制约了物联网业务的规模应 用 。 缺乏可持续的商业模式。物联网的产 业链构成复杂，涉及终端制造商、应用开 发商、网络运营商、最终用户等诸多环 节，各环节利益分配困难，难以实现共 赢，进而导致商业模式的不可持续，需要 进行商业模式的创新和多元化。 政策环境有待健全。随着物联网应用 的推广，会涉及越来越多的国家安全、企 业机密和个人隐私的信息，亟待出台保障 信息安全、保护个人隐私的法令、法规， 加强信息应用的监管。 三、我国物联网发展路径分析 目前物联网的应用是零散的，远未形 成规模，对我国来讲是一个与西方发达国 家站在同一起跑线上发展的机会。感知中 国，就是要通过拥有物联网关键领域的自 主知识产权，形成优秀企业为代表的物联 网产业群，实现社会的普遍信息服务，占据 全球物联网产业的主导地位。 具体来说，“感”是指感官和感觉，利 用信息技术延伸人体的感觉器官，对物理 世界进行全面的洞察，这是“感知中国”的 重要手段。“知”是指知晓和智慧，掌握物 理世界的状态和变化，进行智能的分析和 处理及有效的反馈和控制，这是“感知中 国”的最终目的。物联网技术就是“感知中 国计划”所需要的信息技术。 （ 一 ） 战 略 路 径 分 析 信息化应用是驱动产业发展的引擎， 是技术发展与产业发展结合的纽带。物联 网产业发展要经历三个阶段，分别为关键 应用阶段、规模应用阶段和普遍应用阶段， 如图 1 所示。 图1 我国物联网产业发展的战略路径 关键应用阶段：以相关行业的领先企 业为龙头，探索工业信息化、农业信息化 和社会信息化中的关键应用，以应用创新 拉动技术创新，初步形成合理的产业格局 和产业价值链。领先企业引领关键应用的 产业化突破是这个阶段的关键，这个阶段 的成功与否对产业发展的前途至关重要。 规模应用阶段：随着技术的演进，进 一步扩大物联网信息化应用的深度、范围 和规模，显著提升物联网应用的信息化份 额，形成物联网产业与传统产业融合互动 的发展格局。 普遍应用阶段：在全国城乡建立与经 济和社会发展需求相适应的普遍信息服务 体系，建成完善的物联网产业链和产业布 局，确立中国在全球物联网产业发展中的 核 心 地 位 。 （ 二 ） 技 术 路 径 分 析 根据物联网技术水平、用户需求和系 统成熟度等方面的特点，可以将我国物联 网技术演进路线可分为信息汇聚、协同感 知和泛在聚合三个阶段。三个阶段将会渐 进式的融合，通过技术的发展来满足不同 层次的应用需求，如图 2 所示。 图2 我国物联网产业发展的技术路径 信息汇聚阶段的主要特征是：将分布 于多区域的、利用多种感知技术手段所采 集的信息进行汇聚，通过移动通信网络将 感知信息汇聚到业务应用系统，集中进行 信息的处理与共享，并提供信息应用服 务。有待突破的关键技术包括：传感器设 计与实现、短距离无线传输技术、低功耗 技术、电磁兼容技术等，以实现相关信息 采集、汇聚设备的小型化、低功耗、低 成本、国产化和绿色环保。 协同感知阶段的主要特征是：以事 件、任务和目标为驱动进行感知、网络和 应用各个层面的协同工作，系统具备分布 式、跨层次、自学习的协同处理能力，提 供智能、精确的多元化信息服务。有待突 破的关键技术包括：任务驱动的大规模自 治组网技术、上下文感知技术、移动通信 网络与无线传感器网络无缝融合技术、海 量信息处理技术等。 泛在聚合阶段的主要特征是：泛在的 感知服务将海量信息进行聚合，产生出新 的有应用价值的信息，即物联网广泛应用 于各个领域，实现任何人、任何物体、任 何时间、任何地点的互联互通，引发新的 应用和服务模式。有待突破的基础理论和 关键技术包括：信息聚合理论、模糊控制 技术、泛在异构网络、人工智能、仿生 学传感器、纳米材料、生物芯片等。 四、相关政策建议 通过对物联网发展路径的分析，对我 国物联网产业发展提出以下建议： 第一，加快物联网标准的制定和推 广，形成有中国自主知识产权的物联网。 -331- 全球金融危机背景下，对我国来讲是一个 赶超发达国家的机会。缺乏统一的标准阻 碍产业发展已是业界的共识，物联网标准 体系既包括底层技术的标准，如频率、调 制方式、接口标准等，也包括运营管理的 标准，如用户认证、业务流程、业务标 识等语法和语义。要坚持技术和运营标准 并重，尽快建立一套完整的标准体系。 第二，建立产业孵化基地，通过试 点示范项目推广应用。物联网发展的瓶颈 不仅有技术问题，更重要的是市场应用， 因此国内市场需求是产业竞争力提升的关 键因素。通过物联网产业孵化基地，为中 小企业的创新提供资金、技术、人才、信 息、管理、市场等方面的一站式服务，培 育自主创新能力，加快科技成果的转化。 目前，物联网关键应用的主要客户以大 型、超大型央企为主，推广难度大，需 要政府平台的支持。在相关政府部门的指 导下，通过应用试点示范项目，面向重点 行业企业推广物联网关键应用，形成产业 化突破和规模化增长。 第三，健全物联网产业政策环境，促 进产业链健康发展。通过开放的产业投资 政策、优惠的税收政策，引导国有、民 营、国际的各种资本向物联网产业倾斜， 打破行业壁垒，允许跨行业投资，建设基 础设施和公共设施，积极推广关键应用。尤 其在产业启动阶段，要鼓励产业链的开放， 在保障信息安全的前提下，通过适度宽松 的准入政策、价格政策等政策手段营造开 放的产业环境，为我国物联网的发展打下 坚实的基础。 参考文献 [1] 蒋亚军.基于 EPC 的物联网研究综述广 东通信技术.广东通信技术.2005 [2] 陈峥.物联网之Savant体系结构的分析 研究.物流科技.2006 [3] 宁焕生,王炳辉. RFID重大工程与国家 物联网.机械工业出版社.2008 [4] 王建宙.从互联网到物联网.人民日报. 2009 [5] 田苗,陈洪全.基于RFID的电子商务物 流技术创新分析.电子商务.2005 [6] Rob van Kranenburg. The IOT: A critique of ambient technology and the all-seeing network of RFID. Institute of Network Cultures, 2009 [7]ITU Internet Reports: The Internet of Things, 2005 [8] RFID & Internet of Things, IDATE, 2009 [9] Sean Clark. Auto-ID Savant Specification. Auto-ID Center Massachusetts Institute of Technology, 2003