关键词：物联网(IOT)；射频识别(RFID)；网络应用；关键技术
中图分类号：TP3934 文献标识码：A 文章编号：2095-1302(2012)08-0078-03
Features and application of Internet of Things
MA Yin
(Jiangsu College of Information Technology, Wuxi 214153, China)
Abstract: A comprehensive analysis of Internet of Things (IOT) is made The origin and basic concepts of IOT is presented firstly The current research on IOT at homeland and abroad and application of IOT are introduced secondly The key techniques of IOT such as the architecture, perception and terminal technology, security of IOT and intelligence are discussed in detail Combined with the development and current industry situation, the suggestions about IOT application and technical improvement are made finally
Keywords: Internet of Things (IOT); Radio Frequency Identification (RFID); Internet application; key technique
0 引 言
随着信息技术的发展，智能化管理与服务也得到快速发展，物联网正是在这样的条件下发展起来的新兴产业。物联网是以感知为核心的物物互联的综合信息系统，其发展将促进传统生产、生活方式向着现代智能化的方式转变，可大大提高生产力和社会运行效率，提升人们的生活质量。物联网是继计算机、互联网之后，世界信息产业的第3次革命。
早在1995年，比尔·盖茨在《未来之路》中就已经提及物物互联的概念，但受限于当时无线网络、硬件及传感设备的发展情况而未引起重视。1998年，美国麻省理工学院(MIT)创造性地提出了当时被称为EPC系统的物联网构想。1999年，在建立物品编码、RFID技术和物联网的基础上，美国Auto-ID中心首先提出“万物皆可通过网络互联”，从此阐明了物联网的基本含义[1]。
物联网的基本思想产生于上世纪末，但近年来，随着信息技术的发展，物联网才真正引起人们的关注。2005年，在信息社会世界峰会(WSIS)上，国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005：物联网》[2]。《报告》指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临：通过一些关键技术，用互联网将世界上的物体都连接在一起，使世界万物都可以上网，世界上所有物体都可以通过互联网主动进行信息交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术和机器人技术等将得到更加广泛的应用。欧洲智能系统集成技术平台(EPOSS)于2008年在《物联网2020》[3]报告中分析预测了未来物联网的发展主要经历四个阶段：2010年之前广泛应用于物流、零售和制药等领域；2010—2015年实现物与物之间的互联；2015—2020年进入半智能化阶段；2020年之后实现全智能化。目前，物联网的产业发展和应用正在由第一阶段向第二阶段过渡期，物物互联的应用范围不断扩大。RFID 在欧美国家已具有成熟的产业链，这些国家主要将RFID 技术应用于交通、车辆管理、身份识别、生产线自动化控制、仓储管理及物资跟踪等领域。我国目前的物联网虽然只有小规模应用，但物联网的战略性新兴产业地位已经明确。
1 物联网关键技术及特点
物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化的重要特征。物联网是一种复杂多样的综合网络系统，根据信息生成、传输、处理和应用过程，可以把物联网分为感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层。
11 感知识别层
感知识别层由大量具有感知和识别功能的设备组成，可以部署于世界任何地方、任何环境之中，被感知和识别的对象也不受限制。感知识别技术是物联网的核心技术，是联系物理世界和信息世界的纽带，主要作用是感知和识别物体，采集并捕获信息。关键技术不仅包括射频识别技术、无线传感器等信息自动生成设备，也包括各种智能电子产品用来人工信息生成，主要是感知和识别设备的功耗、物体标签信息的浓缩和写入、物体信息代码的分类匹配等。近年来，各类可联网的电子产品层出不穷，智能手机、个人数字助理(PDA)、多媒体播放器、上网本、笔记本、平板电脑等迅速普及，人们可以随时随地接入互联网，分享信息。信息生成方式的多样化是物联网区别于其他网络的重要特征。
12 网络构建层
网络构建层主要是将感知识别层数据接入互联网。互联网及下一代互联网(包含IPv6技术)是物联网的核心网络。
各种无线网络可提供随时随地的网络接入服务。各种不同类型的无线网络合力提供便捷的网络接入，是实现物物互联的重要基础设施。无线个域网包括蓝牙技术(802151标准)、ZigBee技术(802154标准)，无线局域网包括现在广为流行的Wi-Fi技术(80211标准)，无线城域网包括现有的WiMAX技术(80216标准)，无线广域网包括现有移动通信网络及其演进技术(3G、4G通信技术)。河北省委网信办总工程师张平介绍，区块链是本届博览会聚焦的热点之一，去年河北省发布的《河北省区块链专项行动计划（2020-2022年）》，明确了河北省区块链技术及产业应用发展目标——到2022年末河北省区块链相关领域领军企业和龙头企业达到20家，培育一批区块链应用产品，力争打造出1-3个全国知名区块链品牌，形成3个具有区域影响力的区块链产业集聚园区，区块链产业竞争力位居国内前列。为此，河北省正致力于引进国内外知名企业，聚集最先进的技术、最前沿的创新理念、最高端的人才资源，培育出河北区块链产业发展的创新力量。
“河北省特色农产品区块链溯源平台”由河北省科学院应用数学研究所和华烨冀科有限公司合作开发。河北省科学院应用数学研究所副所长王志强介绍，该平台将区块链与大数据、物联网、人工智能等技术充分融合，实现特色农产品的生产、物流和销售信息全链条可追溯，使生产经营者、 社会 公众和监管部门能够共同参与，进而建立品牌、提升产品价值，促进农业经济的高质量发展。
据悉，“河北省特色农产品区块链溯源平台”最为突出的是三个特色：
首先是一票一码，物码锁定。把经营主体信息与销售单据进行智能识别与匹配，有效解决了数据来源多、质量差、上下游不一致等问题。
再就是全链存证，精准追溯。以追溯码为载体，以责任和流向管理为核心需求，将农产品流通数据、电子凭证等信息上链，实现数据不可篡改、交易可追溯等功能，并通过数据储存与交换的标准化来提升数据吞吐量、系统响应速度等关键性能指标。
第三个是多源融合，靶向监管。在区块链系统的基础上，面向特色农产品产业链，建立了生产、流通和检验大数据的融合模型，实现了基于大数据分析的靶向监管和智能决策，全方位提升上链产品品牌的可信度。
“经过三个月的试用，该平台已接入农产品交易市场212家，入网商户9807家，上链品种3484个，展现出了强劲的应用需求与发展潜力。”王志强介绍，河北省科学院还在 探索 另一种精品路线，与巨鹿县政府合作推进“一花托百业”工程，以“区块链赋能农业”为切入点，开创农业数字庄园建设，继而带动县域一二三产业融合发展，最终实现“一花开，百业兴”。
本次区块链标准化与应用创新峰会由中国国际数字经济博览会组委会主办，中国电子技术标准化研究院、中国科学院软件研究所、河北省科学院承办。
6月29日，由南京市人民政府与未来论坛共同主办，中国国际贸易促进委员会南京市分会、南京经济技术开发区管理委员会、南京市国际商会承办的 “2019未来论坛·南京峰会”正式 开幕，本次峰会的主题为 “同行･共创” 。
在开幕式上，南京市人民政府副市长胡洪，红杉资本中国基金合伙人、未来论坛理事周逵作为主办方代表分别对所有参会嘉宾表达了欢迎与感谢。南京经济技术开发区管委会副主任沈吟龙对人工智能产业新地标“中国(南京)智谷”的打造作出重点介绍。
在随后的大会主旨演讲环节上，浙江大学求是特聘教授、浙江大学医学院附属第一医院双聘教授、浙江大学应用数学研究所所长、浙江大学理学部图像处理研发中心主任、大数据算法与分析技术国家工程实验室杭州创新中心主任 孔德兴 ，元禾华创投委会主席、未来论坛理事 陈大同 ，英国帝国理工学院教授、中国人工智能产业创新联盟专业委员会主任委员及鲲云 科技 联合创始人及首席科学家、英国计算机学会（BCS）会士、英国皇家工程院院士、美国电子电气工程师协会（IEEE）会士 陆永青 ，地平线创始人兼CEO、未来论坛青年理事 余凯 ，为与会者带来了海内外最前沿的科研信息及成果转化经验。
在上午的论坛上，行业优秀的企业家、科学家与投资人围绕 工业物联网 、 中国芯片 两大热点 科技 领域主题进行了演讲和创新对话。
智能制造是振兴实体经济、加快工业转型升级的重要突破口。我国近年来相继推出一系列智能制造的战略规划，通过工业物联网实现数字化、网络化，能够提升企业的生产效率和产品附加值，缓解生产成本。
上海全应 科技 有限公司董事长兼CEO夏建涛 在“工业互联网技术及其在热电生产智能化中的应用”的主题演讲里带来了在工业互联网时代，关于热电产业化的观点。他认为我国工业主要有两大问题：
上海全应 科技 有限公司董事长兼CEO夏建涛
工业互联网平台出现能够解决上述问题，它对离散制造业来讲重点在于智能化的管理，对流程制造业重点在于工艺的控制。其在工业企业运用中主要有三个场景， 第一是在生产中运用，第二是对企业的数据进行管理和决策优化，第三是实现全产业链的资源优化配置与协同 。夏建涛以热能生产行业为例，分享了工业互联网在产业里如何使用及使用的效果。同时他还提到“海量数据+智能算法+超级算力”会产生超越人智力的智能化系统，将深刻改变人类 社会 。
会后，亿欧新制造频道与夏建涛进行了交流，他表示目前的工业互联网最终是要落实到具体的应用场景，企业采购任何一个设备或是系统，他需要计算投入产出比，需要能够切实地解决现有的问题，“一个工业互联网平台，或者一种技术能否说服客户，取决于你是否能为客户提供切实可计算的价值。”
玄羽 科技 董事长李鸿峰 在主题演讲“AI赋能3C制造”分享了在3C行业的智能制造。玄羽 科技 选择3C制造作为智能制造的一个切入点，是因为看到了3C制造在今天已经面临着 三大困境 ：
玄羽 科技 董事长李鸿峰
当一个产业面临这些困境的时候，就必须考虑通过技术创新和成本优化进行转型升级，这就催生了他们对智能化制造的需求。3C制造行业的特点一是 高度 离散 ，二是 迭代非常快 ，这样的行业优势在于：通过 科技 手段能带来效率提升的价值空间很大。劣势在于：由于其太离散，改造的过程十分困难。在这一背景下，玄羽 科技 最开始选择的路径是以头部企业为主，它的特点是产线基础比较好，理念比较强，可以带动整个行业。
他表示 智能制造 并非是自动化，而是智能化 。在今天的技术上，智能制造一定是算法和算力的结合，通过数据和算法的方式，切入到智能制造，并且带来巨大的价值。
慧联无限首席科学家胡昱 在主题演讲“让产业动能更强劲——数字化产业园区20”中主要分享了工业物联网的工作场景之一“数字化产业园区”的具体应用。
慧联无限首席科学家胡昱
“数字化产业园区”的价值在于利用LPWAN技术帮助园区内管理者提高管理水平和对园区入驻企业提升服务质量，他详细介绍了智慧园区解决方案的架构、平台的概述以及在实际案例中利用数字化运营的方法，并分别概述了解决了来自园区不同角色的痛点问题，希望最终打造一个构建结合园区的开发商、运营商，地方政府还有行业协会综合的融合平台。
工业物联网的核心是信息智能与工业智能的融合。通过采用信息技术，例如物联网、大数据、人工智能、区块链、5G等实现以数据驱动的工业应用的信息化与智能化，进而提高产业效率，创造价值。协合新能源集团执行董事兼CTO、未来论坛青创联盟成员尚笠尚笠作为对话环节的主持人与各位企业领袖、科学家针对发展工业物联网，难度究竟在哪里？即将到来的5G网络时代将怎样推进工业和制造业的数字化变革？从工业自动化向工业智能化升级，产业和企业如何把握新机遇等问题展开了讨论。
科技 创新对话——工业物联网:“智造”升级
慧联无限首席科学家胡昱 认为工业物联网在中国会不断往前走，但是在这个过程中，有一些定数会被打破，包括我们的工业。他认为工业物联网的IT和OT的融合还需从组织架构和战略两方面来进行。另外，从工业物联网技术创新角度看，他认为传感器创新非常重要。
清华大学计算机系长聘副教授、博士生导师李丹 认为，现在工业物联网从概念到落地，已经在是在缓慢增长的阶段，后面会越来越好。这是因为技术上是成熟的，产业的需求也在。另外，他认为IT和OT的结合，本身就会催生出新的技术创新的机会。
玄羽 科技 董事长李鸿峰 认为工业物联网要有一个循序渐进的客观规律。工业物联网IT和OT的融合，就是两化的融合。这种融合依托的是“彼此理解”的融合，信息化的人一定要了解工业上的东西，工业人一定了解信息化的东西，在实际的项目上进行打磨、成长，这样才能在将来真正意义上增加两化人才。他认为工业物联网创新，数据是基础，没有数据就没有依托了，数据从量变到质变，就会衍生出应用的创新。
毕马威中国管理咨询服务主管合伙人刘建刚 认为工业物联网的应用现在不仅仅是一个概念的问题。怎么把概念落为实处？一是要从需求导向；二是战略驱动；三是企业本身的能力建设；四是必须要场景切入；五是生态系统协同的能力。从工业互联网行业发展来讲，要有标准：一是工业互联网接口开放的标准；二是融合后的IT架构的标准。
上海全应 科技 有限公司董事长兼CEO夏建涛 认为工业物联网只有正向、增强性的循环，这个产业才能真正落地。工业物联网要IT、OT深度在一起，认为云+端的创新，对工业物联网技术创新非常重要。
启明创投合伙人叶冠泰 认为，促进工业互联网的发展，非常必要的一点是IT和OT的紧密结合，但更为重要的关键点是缩短打通整个行业的利益链条。
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经历了互联网、移动互联网，人类正在迈入万物互联、万物智能的世界。5G、IoT、云计算、人工智能成为 社会 关注的对象，数字经济成为政策宣传的重点，各种概念和解释产生，使得当下有很多话题可以讨论。
数字经济背景下，企业竞争最核心的能力是什么。
不同行业发展数据智能的潜力有何不同？
企业如何高效进行物联网应用开发？
企业对云平台的使用体验如何
对于类似问题，阿里云IoT、ICA联盟一直希望与行业人士进行对话。上周，ICA联盟物联网万亿生态伙伴聚合沙龙在杭州举办，活动以“粘合行业碎片，共创IoT基石”为主题，以阿里云IoT云产品为话题，吸引近200名行业人士到场交流。
4位嘉宾依次上台分享
物联网需要化繁为简
物联网产业链很长，覆盖了感知层、网络层、应用层三大层次。它改变了传统的商业运作方式，让商业 社会 变得更加复杂。
首先，物联网让产品变得复杂。增加了传感器、模块等部件，需要进行更多的开发管理。
其次，物联网让需求变得复杂。企业从生产产品变成了提供个性化的服务。
就是这两个变化，让产业体会到很多新的发展痛点。
1 物联网开发过程链路极长，从获客到交付典型过程常常要经历十几个环节。
2 将软件研发、硬件研发、嵌入式研发，云产品的购买，施工/安装/维修费用计算在内，物联网开发成本极高。
3 调查表示目前78%的用户需求为定制化需求，65%的物联网软件需要定制化开发，这导致软件复用性较低。
4 设备联网、用户交互产生海量数据，众多场景亟需数据实时分析、可视化的能力，提升使用效率及用户体验。
新的形势促进了变化的发生，计算力的进步预示着满足更大的信息处理能力，更强的灵活性。
物联网平台在整个产业链中地位，也从当年行业所关注的“要不要上云”，随着企业自身数据资源日渐丰富，应用数据意愿的显著增强，过渡到了“如何高效地上云”。
物联网云平台，由此更直接地承担起IoT产业“基础设施”的角色，为物联网项目的规模化落地减负降压。
阿里云IoT 产品结构
阿里云 IoT 资深产品专家JASON CHEN从各个原子化产品角度，描绘了阿里云IoT的全局样貌。包含物联网 *** 作系统AliOS Things、边缘计算Link Edge、网络管理平台Link WAN、开发平台IoT Studio、物联网设备接入与管理、物联网数据分析、物联网市场Link Market、物联网安全Link Security等功能在内，展现阿里云为各类IoT场景和行业开发者赋能的能力。
将各个基础产品分别阐述，体现出阿里云IoT强化基础设施角色，希望阿里云的产品技术变成合作伙伴解决方案一部分的心态。再次印证阿里云智能总裁张建锋在3月阿里云峰会上所提出的“被集成”口号，阿里云的重要转变已经发生。
以下，我们就将重新认识阿里云IoT云产品。
物模型
阿里云 IoT 技术运营专家薛圆在交流中表示，ICA联盟推出物模型，定义物联网设备模型与属性。通过对任意物联网设备建模，合作伙伴共创设备数据标准模型，确保数据标准的准确性、合理性，实现设备间的互联互通互懂。
类似将拼图碎片整理成更完整的拼图模块，物模型将实现碎片数据结构化、差异模型统一化、烟囱场景联动化、软硬一体标准化的目标，帮助用户缩短开发时间、标准化开发工具。
物联网数据分析
在任何商业活动中，数据都是一种资本，数据分析是可以产生创新收益的手段。
阿里云 IoT 高级产品经理腾春艳在对物联网数据分析产品介绍时表示，阿里云为物联网开发者提供数据分析服务，覆盖了数据存储、清洗、分析及可视化等环节，有效降低数据分析门槛，助力物联网开发。
在空间数据可视化方面，阿里云IoT提供二维、三维空间数据的可视化功能，致力用数据连接真实世界。比如对智能停车场的车场现状、排队数据、收入进行分析；比如定义电子围栏，当物品超出围栏范围时，配置报警；比如在物流追踪、设备管理等物联网低频定位场景下，展示设备轨迹；比如在三维空间可视化需求下，基于阿里云物联网平台构建监控、展示、控制为重点的BIM可视化系统，实现园区、建筑、楼层、房间、设备的逐级可视化。
图：阿里云IoT数据分析产品架构
IoT Studio 物联网应用开发
如前文所述，物联网产业的痛点很多都落在了开发上。阿里云 IoT 产品专家曲文政在演讲中再次阐明IoT Studio作为物联网开发者生产力工具的产品定位与功能。
1 一站式完成云端SaaS 搭建 ：用户可以通过IoT Studio轻松搭建出简单IoT SaaS系统，或构建出部分功能集成在原有的SaaS系统中
2 可视化搭建，降低定制化成本 ：通过可视化搭建、服务编排的方式让一般嵌入式开发者经过简单培训也可以快速搭建出各种物联网应用；
3 提供AI 等高阶能力： 将高阶能力输出给开发者，增加营收，扩展业务边界；
4 后续提供更多解决方案模版： 通过模版的方式给用户提供即刻可用的IoT SaaS解决方案（包含硬件、嵌入式代码、页面/APP、服务）。
整体而言，IoT Studio作为开发工具，向上承接业务需求帮助用户快速搭建SaaS，向下汇聚能力将阿里体系的能力更快更好地输出给用户，是阿里云IoT产品中承上启下的关键一环。
图：IoT Studio 产品架构
结语
在 汽车 行业，定制化需求增多，产品的敏捷规划、全生命周期运维是厂商的关注焦点；在零售行业，企业追求着精准化营销的目标；在农业，看天吃饭需要向精准化种植转变……
未来的各行各业，在面对各种不确定的因素之时，都希望用数据说话，用数据管理、用数据决策。
在这样的产业愿景之中，阿里云IoT将继续践行技术和商业基础设施的角色，覆盖物联网云管边端开发环节，提供满足各类开发者需要的基础产品，助力合作伙伴创新模式，发展商机。
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