物联网定义与发展：从需求驱动到应用创新的全面解析

物联网定义

物联网是一种以互联网、传统电信网络等信息载体为基础，让所有可独立寻址的普通物理对象相互连接起来的网络。它具有三个重要特征：普通对象设备、自主终端互联和泛在服务智能。

物联网智库研究了物联网的几种定义，发现这些定义大多是为了定义而定义，缺乏生命力。无论是商业还是科学研究，最可行的概念都是需求驱动的。对于物联网的概念，从物联网能够解决的需求出发，可能会更好地促进物联网产业的发展。

基本内涵

物联网的概念于1999年提出，物联网英文名称：Internet of Things（IOT），又称Web of Things。作为互联网的应用延伸，应用创新是物联网发展的核心，而以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。 2005年，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟发布了《国际电联互联网报告2005：物联网》，正式提出“物联网”的概念。

物联网

博信将物联网定义为通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外传感器、激光扫描仪、气体传感器等设备和技术，实时采集任何信息。需要监控、连接、交互的物体或过程，收集它们的声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等所需信息，并与互联网结合，形成一个巨大的网络。其目的是实现物与物、物与人、万物与网络的连接，以便于识别、管理和控制。

倪光南院士认为，物联网利用各种传感技术（RFID、传感器、GPS、摄像头、激光扫描仪……）和各种通信手段（有线、无线、长距离、短距离……）来连接任何有网络的对象与互联网相连，实现远程监控、自动报警、控制、诊断和维护，从而实现“管理、控制、操作”一体化。

显着特征

与传统互联网相比，物联网有其自身鲜明的特点。

首先是各种传感技术的广泛应用。物联网上部署了大量各种类型的传感器。每个传感器都是一个信息源。不同类型的传感器捕获不同的信息内容和格式。传感器获取的数据是实时的，以一定的频率周期性地采集环境信息，并且数据不断更新。

其次，它是一个建立在互联网之上的无所不在的网络。物联网技术的重要基础和核心仍然是互联网，将各种有线、无线网络与互联网融合，实时准确地传输物体信息。物联网传感器定期采集的信息需要通过网络进行传输。由于其数量极其庞大，形成了海量的信息。在传输过程中，为了保证数据的准确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。 。

此外，物联网不仅提供传感器连接，还具有智能处理能力，可以实现对物体的智能控制。物联网将传感器和智能处理结合起来，利用云计算、模式识别等各种智能技术拓展其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、处理和处理有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。

“东西”的含义

这里的“物”必须满足以下条件，才可以纳入“物联网”的范围：

1、必须有数据传输通道；

2、必须具有一定的存储功能；

3、需要CPU；

4、需要操作系统；

5、需要专门申请；

6、遵循物联网的通信协议；

7、有一个在世界网络中可以识别的唯一号码。

物联网原理

物联网是以计算机互联网为基础，利用RFID、无线数据通信等技术，构建覆盖世界万物的“物联网”。在这个网络中，物品（商品）可以在无需人工干预的情况下相互“通信”。其本质是利用射频自动识别（RFID）技术，通过计算机互联网实现物品（商品）的自动识别和信息的互联共享。

RFID是一项让物品“说话”的技术。在“物联网”概念中，RFID标签存储标准化、可互操作的信息，通过无线数据通信网络自动采集到中央信息系统，实现物品（商品）的识别，然后通过开放的计算机网络实现信息交换共享，实现物品的“透明”管理。

物联网的意义

从信息化与信息化融合的角度分析物联网的含义：

一：工业化的基础是自动化。自动化领域已经发展了近一百年，无论是理论还是实践都已经非常完善。特别是DCS控制系统，是随着现代大规模工业生产自动化的不断兴起和过程控制日益复杂的操作要求而诞生的，是计算机技术、系统控制技术、网络通信技术相结合的产物和多媒体技术。 DCS的理念是分散控制、集中管理。虽然自动化设备全部联网，可以在控制中心监控信息，并通过操作人员集中管理。但操作者的水平决定了整个系统的优化程度。经验丰富的操作员可以优化生产，而经验不足的操作员只是确保安全。有没有办法实现分散控制和集中优化管理？需要利用物联网根据所有监测信息，通过分析和优化技术找到最优的控制方法。这就是物联网可以给DCS控制系统带来的好处。

第二：IT信息化发展初期，其信息服务对象主要是人，其主要问题是解决信息孤岛问题。服务人民的信息孤岛问题解决之后，还必须在更大范围内解决信息孤岛问题。就是把物与人之间的信息连接起来。人们获得信息后，可以根据信息进行判断和决策，从而触发下一步。然而，由于人与人之间存在个体差异，不同的人对于相同的信息会做出不同的决定。如何充分利用信息？很棒的决定？另外，对象在获得信息后无法做出决策。如何让物体在获取信息后具有决策能力？智能分析和优化技术是解决这一问题的手段。获得信息后，我们可以根据历史经验和理论模型快速做出最优决策。工业化和信息化融合对数据分析和优化技术有旺盛的需求。

物联网智库认为，物联网的定义来自IBM的智慧地球计划，十二五规划的九个试点行业全部是智能产业。无论智能解决方案还是智能产业，智能化最终都离不开数据分析和优化技术。数据分析和优化是物联网的关键技术之一，也是物联网未来价值的关键点。

物联网的本质

物联网的本质可以概括为主要体现在三个方面：一是互联网的特性，即需要接入互联网的事物必须能够实现互联互通；二是识别和通信特性，即物联网所包含的“物”必须具有自动识别和物体通信的功能；三是智能化特征，即网络系统应具有自动化、自反馈和智能控制的特征。

物联网分类

1、私有物联网：一般在单一组织内提供服务；

2、公共物联网：基于互联网向公众或大用户群体提供服务；

3、社区物联网：为相关的“社区”或机构群体（如城市政府下属的各委局：如公安局、交通局、环保局、城管局等）提供服务。 ）；

4、混合物联网：是上述两种或两种以上物联网的组合，但后台有统一的运维实体。

生成背景

1、1990年物联网的实践可以追溯到1990年施乐公司的联网可乐机。

2、1999年在美国召开的国际移动计算与网络会议首次提出物联网的概念；它是由麻省理工学院自动识别中心的阿什顿教授于1999年在研究RFID时首次提出的。提出了物品编码、RFID和互联网技术相结合的解决方案。彼时，以互联网、RFID技术、EPC标准为基础，在计算机互联网的基础上，并采用射频识别技术、无线数据通信技术等，形成一个物理互联网“物联网”（简称物联网）。构建物联网，实现全球物品信息实时共享。这也是2003年掀起中国第一轮物联网热潮的基础。1999年，在美国召开的国际移动计算与网络会议提出“传感器网络是未来人类面临的又一个发展机遇”。世纪。”

物联网示意图

3、2003年，美国《技术评论》提出，传感器网络技术将成为未来改变人们生活的十大技术之首。

4、2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，引用了“Internet of Things”的概念。事物”。物联网的定义和范围发生了变化，覆盖范围大大扩大。它不再仅仅指基于RFID技术的物联网。

5、2008年以后，为了推动科技发展、寻找新的经济增长点，世界各国政府开始关注下一代技术规划，并将目光投向物联网。在国内，同年11月在北京大学举办的第二届中国移动政务研讨会“知识社会与创新2.0”提出，移动技术和物联网技术的发展代表着新一代信息技术和信息技术的形成。带动了经济和社会的形成。 ，创新形态的转变推动了知识社会以用户体验为核心的下一代创新（创新2.0）形态的形成。创新发展更加关注用户，注重以人为本。创新2.0形态的形成进一步推动新一代信息技术健康发展。

6、2009年1月28日，奥巴马就任美国总统后，与美国商界领袖举行“圆桌会议”。作为仅有的两位代表之一，IBM首席执行官彭明盛首次提出了“智慧地球”的概念。这一概念建议新政府投资新一代智能基础设施。当时，美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点。

7、2009年2月24日，在2009IBM论坛上，IBM大中华区首席执行官钱大群宣布了名为“智慧地球”的最新战略。这一概念一提出，就引起了美国各界的高度关注。甚至有分析人士认为，IBM的想法极有可能上升为美国的国家战略，并引起全球轰动。 IBM认为，IT行业下一阶段的任务是把新一代IT技术全面应用到各行各业。具体来说，就是将传感器嵌入到电网、铁路、桥梁、隧道、高速公路、建筑、供水等领域。系统、水坝、油气管道等物体，广泛连接形成物联网。在战略发布会上，IBM还提出，如果将“智慧”理念嵌入到基础设施的实施中，不仅能在短期内有效拉动经济、促进就业，还能为中国开创一个新的世界。很短的一段时间。成熟的智能基础设施平台。 IBM希望“智慧地球”战略能够掀起继“互联网”浪潮之后科技行业的又一次革命。 IBM前CEO格斯特纳曾提出一个重要观点，认为计算模型每15年就会改变一次。这个判断和摩尔定律一样准确，人们称之为“十五年周期定律”。 1965年左右发生的变化以大型机为标志，1980年左右发生的变化以个人电脑的普及为标志，1995年左右发生了互联网革命。每一次技术变革都会引起企业、行业乃至国家竞争格局的重大动荡和变化。美国的“信息高速公路”战略在一定程度上催生了互联网革命。 20世纪90年代，克林顿政府计划花费20年时间、4000亿美元建设美国国家信息基础设施，创造了巨大的经济和社会效益。

如今，“智慧地球”战略被很多美国人认为与当年的“信息高速公路”有关。

物联网示意图

许多相似之处也被他们视为振兴经济和建立竞争优势的关键战略。这一战略能否掀起类似于互联网革命的科技经济浪潮，不仅是美国关心的问题，也是世界关心的问题。

8、2009年8月，温家宝总理视察中科院无锡物联网产业研究院时，也对物联网应用提出了一些意见和要求。自温家宝总理提出“感知中国”以来，物联网被正式列为国家五个战略性新兴产业之一，并写入《政府工作报告》。物联网在我国受到了全社会的高度关注，其关注程度是美国、欧盟等国家无法比拟的。

物联网的概念已经是“中国制造”的概念。其覆盖范围与时俱进，超出了Ashton教授1999年和2005年国际电联报告指出的范围。物联网被贴上了“中国式”的标签。

截至2010年，国家发展改革委、工业和信息化部等部委正在会同有关部门对新一代信息技术进行研究，形成一些支持新一代信息技术的新政策措施信息技术的发展，从而促进我国经济的发展。

物联网的未来发展

物联网将是推动世界快速发展的下一个“重要生产力”！

物联网环境

IoT拥有业界最齐全的专业物联网产品，涵盖从传感器、控制器到云计算的各种应用。产品服务于智能家居、交通物流、环保、公共安全、智能消防、工业监控、个人健康等各个领域。我们打造了“品质好、技术精、专业强、成本低、满足客户需求”的综合优势，持续为客户提供有竞争力的产品和服务。物联网产业是世界经济技术发展的战略制高点之一。据了解，2011年全国物联网产业规模突破2500亿元，预计2015年将突破5000亿元。

物联网是继通信网络之后的又一个万亿级市场。

技术架构

技术架构图

从技术架构来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。传感层由各种传感器和传感器网关组成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签以及读写器、摄像头、GPS等传感终端。感知层的作用相当于人的眼、耳、鼻、喉和皮肤的神经末梢。它是物联网识别物体和收集信息的源泉。其主要功能是识别物体和收集信息。

网络层由各种专用网络、互联网、有线和无线通信网络、网络管理系统和云计算平台组成。它相当于人体的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获得的信息。

应用层是物联网与用户（包括人、组织和其他系统）之间的接口。结合行业需求，实现物联网智能化应用。

物联网的行业特征主要体现在其应用领域。目前，绿色农业、工业监控、公安、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通、环境监测等各个行业都尝试了物联网应用。一些行业积累了一些成功案例。

实现物联网

关键技术

物联网应用的关键技术有以下三项：

1、传感器技术，这也是计算机应用中的关键技术。众所周知，迄今为止大多数计算机都处理数字信号。自从计算机出现以来，传感器就需要将模拟信号转换为计算机可以处理的数字信号。

2、RFID标签也是传感器技术的一种。 RFID技术是集无线射频技术和嵌入式技术于一体的综合技术。 RFID在自动识别和物品物流管理方面具有广阔的应用前景。

3、嵌入式系统技术是集计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术于一体的复杂技术。经过数十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品已随处可见；从人们身边的 MP3 播放器到航空航天中的卫星系统。嵌入式系统正在改变人们的生活，推动工业生产和国防工业的发展。如果用人体来简单比喻物联网，传感器就相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官。网络是用来传输信息的神经系统，而嵌入式系统是人的大脑，接收到信息后必须对信息进行分类。处理。这个例子形象地描述了传感器和嵌入式系统在物联网中的地位和作用。

重点领域

重点领域

1. 射频识别；

物联网的4个关键领域

2、传感器网络；

3.机对机；

4、信息化与信息化融合。

应用方式

根据其实际使用情况，可归纳为三种基本应用模式：

对象的智能标签。利用二维码、RFID等技术来识别特定物体，以区分单个物体。例如，在我们生活中使用的各种智能卡中，条码标签的基本目的是获取物体的识别信息；此外，智能标签还可以用于获取对象项中包含的扩展信息，例如智能卡上的余额、二维码中包含的URL和名称等。

环境监控和对象跟踪。利用多种类型的传感器和广泛分布的传感器网络，可以获取物体的实时状态并监测特定物体的行为，例如利用分布在城市地区的各种噪声探头监测噪声污染，监测通过二氧化碳传感器检测大气。车内二氧化碳浓度、通过GPS标签追踪车辆位置、通过交通路口摄像头捕捉实时交通流量等。

物体的智能控制。物联网以云计算平台和智能网络为基础。它可以根据从传感器网络获得的数据做出决策，并改变对象的行为以进行控制和反馈。例如，路灯的亮度根据光线的强弱来调节，红绿灯的间隔根据车流量自动调节。

建设状况

物联网实际应用的发展需要社会各界的参与，需要国家政府的领导和相关法律政策的支持。物联网的发展具有规模化、参与广泛性、管理性、技术性、物的属性性等特点，其中技术问题是物联网最关键的问题；

物联网技术是一项综合技术、一个系统。目前国内还没有一家公司能够完全负责物联网的整个系统规划和建设。各行各业已经开展了理论研究，但实际应用还有待开展。仅限于行业内。物联网规划、设计和研发的关键在于RFID、传感器、嵌入式软件和传输数据计算等领域的研究。

一般来说，物联网发展的主要步骤如下：

(1)识别对象属性，包括静态属性和动态属性。静态属性可以直接存储在标签中，而动态属性则需要传感器实时检测；

(2)需要识别设备读取物体属性，并将信息转换成适合网络传输的数据格式；

(3)通过网络将物体信息传输至信息处理中心，处理中心完成与物体通信相关的计算。

发展趋势

业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节省成本；另一方面，可以提高经济效益。另一方面可以为全球经济复苏提供技术动力。目前，美国、欧盟等都在大力投入物联网的研究和探索。我国也正在密切关注并高度重视物联网的研究。工业和信息化部会同有关部门正在开展新一代信息技术研究，制定支持新一代信息技术发展的政策措施。

中国移动总裁王建宙提到，物联网将成为中国移动未来发展的重点。他表示将邀请台湾RFID、传感器和条码制造商与中国移动合作。上海移动利用物联网技术，为多个行业客户量身定制了一整套集数据采集、传输、处理和业务管理为一体的综合无线应用解决方案。最新数据显示，出租车和公交车上安装的芯片已超过10万个。各种形式的物联网应用正在各行各业大显神通，保障城市有序运行。世博会期间，“车务通”全面应用于上海公共交通系统，利用最先进的技术保障世博园区周边大流量交通的畅通； “电子物流”对于物流企业的运输管理将为用户提供实时、准确的信息。货物状态信息、车辆跟踪定位、运输路线选择、物流网络设计与优化等服务极大提升了物流企业的综合竞争力。

另外，普及后，用于动物、植物、机器、物品的传感器和电子标签及配套接口设备的数量将大大超过手机的数量。物联网的推广将成为经济发展的又一动力，为行业开辟又一个潜力无限的发展机遇。根据目前物联网的需求，近年来将需要数亿个传感器和电子标签，这将极大促进信息技术零部件的生产，增加大量就业机会。

多才多艺的

使用范围

物联网用途广泛，涵盖智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监控、环境监测、养老、个人健康、花卉栽培、水系统监控、食品溯源、敌情侦察情报收集等诸多领域。

国际电信联盟2005年的一份报告描绘了“物联网”时代的图景：当驾驶员出现操作错误时，汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘记的事情；衣服会“告诉”洗衣机颜色和水温。物联网在物流领域的应用例如：某物流公司将物联网系统应用到一辆卡车上。当卡车超载时，卡车会自动告诉你超载了，有多少，但还有剩余空间，并告诉你货物轻重如何。匹配；搬家时，运输人员卸货时，一个货物包裹可能会大喊“你扔坏了我”，或者“亲爱的，请不要太残忍，可以吗？”；当司机和别人闲聊时，卡车就会假装老板的声音咆哮：“白痴，该出发了！”

物联网将新一代IT技术充分应用于各行各业。具体来说，它将传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、高速公路、建筑、供水系统、水坝、油气管道等物体中，然后将“物联网”与现有的互联网相结合，实现人类社会与物理系统的融合。在这个一体化网络中，有一个具有超强能力的中央计算机群，可以对一体化网络内的人、机器、设备和基础设施实施实时管理和控制。在此基础上，人类可以更加精细化、动态化地管理生产。和生活，实现“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然的关系。

应用案例

1：物联网传感器产品首次应用于上海浦东国际机场的防入侵系统。

该系统铺设了3万多个传感器节点，覆盖地面、围栏和低空探测，可防范人员攀爬、偷渡、恐怖袭击等进攻性入侵。上海世博会还与中科院无锡高新微纳传感器网络工程技术研发中心签署订单，采购1500万元的防入侵微纳传感器网络产品。

2：ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。 ZigBee无线路灯节能环保技术的应用是本届园博会的一大亮点。园区内所有功能照明均采用ZigBee无线技术实现的无线灯具控制。

3、首家移动物联网公司落户广州

移动终端与电子商务相结合的模式，让消费者与商家便捷互动，随时随地体验品牌品质，传播共享信息，实现从互联网到物联网的轻松过渡，打造零接触新格局，高度透明、无风险的市场模式。移动物联网购物实际上是限时抢购。广州Flash销售允许您使用手机扫描条形码，QR码等通过扫描条形码，识别产品和其他功能进行购物，比较价格和其他功能。

智能手机和电子商务的这种结合是“移动物联网”的重要功能之一。预计移动互联网将在2013年占物联网的一半以上。到2015年，移动互联网的市场规模将达到6847亿元人民币。移动互联网应用程序伴随着电子商务的大规模上升。

发展问题

尽管我的国家拥有批量生产的射频标签，但仍然存在限制发展的四个主要问题。首先，芯片和读者的核心模块在很大程度上取决于进口。其次，缺乏针对射频标签的独立技术标准。第三，市场因素限制了射频标签的大规模促进。第四，私营企业处于竞争不利的位置，对风险投资持谨慎态度。

理解误区

误解之一

传感器网络或RFID网络等于物联网。实际上，传感技术和RFID技术都是信息收集技术之一。除了传感技术和RFID技术外，所有可以自动识别和交流的技术，例如GP，视频识别，红外，激光和扫描，都可以成为物联网的信息收集技术。传感器网络或RFID网络只是物联网的应用，但绝不是整个物联网。

误会2

将物联网视为Internet的无限和无限扩展，以及物联网是所有事物的完全开放，完全互连和完全共享的Internet平台。实际上，物联网绝不是简单的全局共享互联网的无限扩展。甚至互联网也不仅是指我们通常想到的国际共享计算机网络。互联网还具有广泛的网络和局部网络。

物联网可以是我们普通互联网的范围。它还可以根据实际需求和工业应用形成本地网络和专业网络。实际上，将所有事物连接到互联网并不是不必要的。专业网络和局域网也不需要连接到全球Internet共享平台。物联网将来将与互联网大不相同，类似于智能物流，智能运输和智能电网等专业网络。诸如智能社区之类的本地网络将拥有最大的应用程序空间。

误会3

人们认为，物联网是连接事物的无处不在网络。因此，据认为，物联网是空中的城堡，而目前难以实现的技术。实际上，物联网是真实的，许多主要的物品应用程序已经为我们服务了很长时间。物联网的概念是基于许多现实生活应用的汇总和集成的创新。这是与物联网的长期存在的网络，智能和自动化系统的摘要和改进。它从更高的角度升级。我们的理解。

神话第四

将物联网视为篮子，并把所有东西都放在其中；基于您自己的理解，将只能作为物联网应用程序进行交互和交流的产品。例如，仅嵌入某些传感器就成为所谓的房屋设备的物联网；将RFID标签放在产品上成为物联网应用程序等。

专家意见

中国国际物联网大会于2010年6月22日在上海开幕，指出，物联网将成为全球信息和通信行业的新兴行业。到2020年，与全球物联网相连的航站楼数量将达到500亿。作为全球的互联网力量，我的国家将在未来专注于物联网产业链，并在政策市场，技术标准和商业应用中取得关键的突破，以创建全球工业高地。

物联网是继计算机、互联网、移动通信之后信息产业的又一次革命性发展。目前，物联网正式被列为该国关注的战略新兴行业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群体的特点，其应用范围几乎涵盖各行各业。

中国互联网学会主席胡昂（Hu Qiheng）近年来中国的互联网行业发展迅速，网民的数量在世界上排名第一，它为物联网行业的未来发展奠定了基础。物联网连接对象网络以实现遥控器的目的，或实现人与对象之间或对象和对象之间的信息交换。物联网行业的当前应用需求和领域非常广泛，潜在的市场规模也很大。随着事物互联网行业的发展，它还将推动传感器，微电子和视频识别系统等一系列行业的同时发展，从而带来巨大的工业集群生产优势。

中国工业和信息技术部通信发展部总监张冯：物联网是具有最大发展潜力的行业之一。它将有效地推动传统行业的转型和升级，领导战略新兴行业的发展，并实现经济结构和战略调整。 ，触发社会生产和经济发展方法的深刻变化，具有巨大的战略增长潜力，是危机后时代经济发展和技术创新的战略指挥，并已成为各个国家的主要力量建立新的社会模型并重塑该国的长期竞争力。我国必须牢固地掌握工业创新的方向和机遇，并加速物联网行业的发展。

中国Unicom Group副总经理Li Gang：在信息技术的支持下，物联网正在触发新的生活方式变化，并已成为一个迅速发展且巨大的市场。以中国的国内RFAD为例，它在2009年达到85亿元人民币，在世界上排名第三，仅次于英国和美国。将来，一个更安全，更稳定的有线和无线数据传输网络将成为我国物联网快速发展的关键。

北京Yiyun情报首席执行官Yang Shuhua认为，物联网的发展需要“四个联系点”：物联网的发展需要国家政策支持，更重要的是，相关的标准和规格；企业应积累核心技术，垂直发展并水平结合；整个社会必须积极应用和晋升；积极保留和培养该领域的才能。