第一篇：關于物聯網時代橋梁健康監測發展的研究

關于物聯網時代橋梁健康監測發展的研究

一、立項的背景和意義

隨著國家建設的發展，公路交通網絡已成為關系國家經濟命脈的重要基礎設施，橋梁便是其中的重要組成部分。橋梁建成并通車后,經過長期負荷使用,橋梁結構難免會因各種原因發生損傷,從而降低橋梁的安全度。橋梁健康監測技術作為橋梁結構系統一部分，對于評定橋梁結構健康狀況，指導橋梁維護管理，延長橋梁壽命有重要意義。

物聯網技術通過互聯網將橋梁結構融為一個整體，基于云計算平臺，實現橋梁之間的資源共享與協同式計算，應用橋梁評估專家系統，以人工智能推理技術求解和模擬橋梁在運營過程中的復雜問題，及時地獲得結構異常的警報、安全評估結論和必要的運營維護建議，進一步提高系統智能化監測水平，必然是新技術時代橋梁安全和健康監測的必然趨勢。

國內外智能技術研究現狀：自人工智能概念問世以來，經過多年發展，現已取得了巨大發展，土木工程領域研究和應用最多的是人工神經網絡和遺傳算法。由西南交通大學研發的鐵路橋梁承載力評估及對策專家系統涉及了橋梁數據庫、數據庫管理系統的建立、并且建立了橋梁損傷等級評估和對策專家系統。北京市袁萬城、崔飛和張啟偉結合橋梁的工作環境與結構特性提出了一種橋梁健康監測與狀態評估的方法。史家鈞、陳兆能提出了一種大型拉索橋梁安全性與耐久性評估方法的設計方案，以模糊集合理論和多維決策模型為基礎，實現了對橋梁的現狀的評估。Kawamm Kei和Miyamoto Ayaho(2003)利用多層模糊神經網絡建立混凝土橋梁綜合評估專家系統，在神經網絡中進行模糊推理，利用BP算法建立了專家知識庫。

云計算是2007年提出的新概念，至今已成為當代信息技術發展的主要趨勢，目前已有基于云計算技術的橋梁檢測系統的初步探索，有研究人員提出了較為可行的基于云平臺的結構健康監測系統方案，但就目前移植的專家系統功能比較簡單，測量項目比較單一，數據庫補充以及對業務中心結構優化方面還存在許多需要解決的問題，需要不斷完善。2013年中鐵大橋局橋梁科學研究院實現了對包括長江二橋、白沙洲大橋、軍山大橋、陽邏大橋等的全國22座大橋的云計算橋梁健康監測，在數據中心，對不同橋梁的實時狀態進行在線監測。盡管監測體系的內容較為單一，但其對完善我國健康監測系統做出了有益探索，為進一步研究積累了經驗。

二、項目主要研究開發（產品開發）內容、技術關鍵以及科研創新的主要方式

研究內容：

云計算及云計算體系架構：

物聯網時代，可以實現通過傳感器等監測設備將互聯網與橋梁結構融合為一個整體，云計算平臺能夠整合分散的軟硬件資源，實現橋梁間的資源共享與分布式計算，建立完善的結構健康監測云，從而對橋梁進行實時在線的監測。

云計算是基于服務器集群提供的虛擬計算資源，將服務器、存儲設備等硬件視為一個資源池，可以利用數據分析軟件提供專業需求的解決方案。云計算吸收了傳統的效用計算、網格計算、服務計算優點，并有明顯區別于傳統分布式計算的特點。首先云計算可以提供彈性資源，根據工作負載大小，部署于云計算平臺上的應用需要適應資源的變化，并根據變化做出響應。再者，云計算更強調異構資源共享的網格計算，提高資源重復利用率，并利用規模經濟降低運行成本。

云計算體系架構分為核心服務、服務管理、用戶訪問接口3層。云計算核心服務是整個技術的關鍵，為提供可靠可用的計算，需要從核心服務子層：IaaS、PaaS、SaaS進行研究，保證數據中心管理、虛擬化、海量數據處理、資源管理與調度、QoS保證、安全與隱私保護等若干關鍵技術加以支持。橋梁評估專家系統：

橋梁評估專家系統是含有橋梁領域專家水平的知識和經驗的智能計算機程序系統，可以根據多個專家提供的知識和經驗進行推理判斷，模擬專家決策過程，實現對橋梁狀態的綜合評估。專家系統運用啟發式求解方法，能解決橋梁運營中專家才能解決的不確定性問題，并且能不斷進行知識的擴充，完成自我學習，從而提高系統的靈活性與可應用性。

專家系統的解題程序由數據庫、知識庫、和推理機三要素構成。橋梁評估專家系統數據庫是個橋梁數據信息庫，知識庫是橋梁方面事實性知識和專業領域經驗和啟發性知識集合體，推理機進行數據演繹，根據輸入數據信息進行協調決策，進而解釋最終結論。基于云計算的專家評估系統發揮分布式協同處理優勢，將一項推理工作分配到多個計算器上，極大地提高了處理效率；同時，協同多個領域專家共同解決橋梁領域的問題，使得問題的解決更加有效。創新主要方式：集成創新

三、項目預期目標（經濟指標及應用前景）

單純的一座橋梁很難形成云計算的需求，在多座橋梁結構健康監測數據分析需求形成規模時，專業數據分析中心的云計算系統提供的數據分析與共享服務將會質優而價廉。基于云計算的動態資源分布能力，通過對大規模集群的統一化標準化管理，可以使得使單位設備的管理成本大幅降低。

云計算將海量數據在數據中心進行集中存放，將大規模的橋梁群體納入云資源池，可以使橋梁評估專家系統學習能力不斷增強，同時，云計算分布式計算無限強大的計算能力為橋梁評估專家系統進行復雜問題計算提供了一定的基礎。

目前國內橋梁多配有傳感器監測系統，傳感器長時間連續采集與傳輸的數據量相當龐大，而監控中心很少配備有能夠完全應對海量監測數據的專業技術力量，經常會發生面對大量數據卻不能及時得到有效處理的現象。將云計算技術及橋梁評估專家系統納入橋梁結構健康監測體系，以服務的形式提供給用戶計算能力，允許用戶在不了解提供服務的技術、沒有相關知識以及設備操作能力的情況下，能通過互聯網及時獲取需要的服務和建議，可以更好地為管理者提供依據和完善橋梁監控體系。

四、項目實施方案及計劃進度安排

2014.1-2014.4：準備工作，查找資料對相關理論進行深入學習2014.4-2014.8：交流討論，對研究課題進行深入探究

對現行云計算平臺構建方法及專家評估系統發展進行總結分析，對其功能進行完善，以期提出更好的方法

2014.8-2014.10：整理、分析、總結，撰寫結題報告

五、經費預算

設備費200 資料費：100 材料費：100 其他：100 合計：500

第二篇：物聯網時代移動網絡發展思路探討

物聯網時代TD移動網絡發展思路探討

張希 潘洪濤 曹偉

中國移動通信集團設計院有限公司河北分公司交換數據所

zhangxi@cmdi.chinamobile.com 摘要：物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。TD與物聯網結合有良好的基礎和廣闊的前景，自主創新的TD成功商用，為我國物聯網發展奠定了堅實的基礎，市場潛力巨大的物聯網則是TD技術的重要應用空間。

關鍵詞：物聯網 TD-SCDMA M2M 融合 物聯網的定義及特征

物聯網Internet of Things（IOT），是指通過各種信息傳感設備，如傳感器、射頻識別（RFID）技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，與互聯網結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。

物聯網有如下幾點特征。首先，它是各種感知技術的廣泛應用。物聯網上部署了海量的多種類型傳感器，傳感器獲得的數據具有實時性，按一定的頻率周期性的采集環境信息，不斷更新數據。其次，物聯網技術的重要基礎和核心仍舊是互聯網，通過各種有線和無線網絡與互聯網融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去。再次，物聯網本身也具有智能處理的能力，能夠對物體實施智能控制。

從技術架構上來看，物聯網可分為三層：感知層、網絡層和應用層。感知層由各種傳感器以及傳感器網關構成，相當于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經末梢，它是物聯網獲識別物體，采集信息的來源，其主要功能是識別物體，采集信息。網絡層由各種私有網絡、互聯網、有線和無線通信網、網絡管理系統和云計算平臺等組成，相當于人的神經中樞和大腦，負責傳遞和處理感知層獲取的信息。應用層是物聯網和用戶（包括人、組織和其他系統）的接口，它與行業需求結合，實現物聯網的智能應用。

物聯網是一個動態的全球網絡基礎設施，將與媒體互聯網、服務互聯網和企業互聯網一道，構成未來互聯網。目前綠色農業、工業監控、公共安全、城市管理、遠程醫療、智能家居、智能交通和環境監測等各個行業均有物聯網應用的嘗試，中國移動也在物聯網應用方面進行了積極的探索與實踐，用TD-SCDMA發展推動物聯網產業化成為未來發展的方向。2 TD發展為物聯網應用構建通信網絡基礎

TD-SCDMA是英文Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access（時分同步碼分多址）的簡稱，是我國自主創新的成果，其作為第三代移動通信的國際標準，不但使人際通信更上一層樓，也為物體之間的對話即物聯網創造了條件。

TD-SCDMA作為中國提出的第三代移動通信標準，自1998年正式向ITU提交以來，已經歷十多年的時間，完成了標準的專家組評估、ITU認可并發布、與3GPP體系的融合、新技術特性的引入等一系列的國際標準化工作，從而使TD－SCDMA標準成為第一個由中國提出的，以我國知識產權為主的、被國際上廣泛接受和認可的無線通信國際標準，這是我國電信史上重要的里程碑。

TD-SCDMA在頻譜利用率、頻率靈活性、對業務支持具有多樣性及成本等方面有獨特優勢。TD-SCDMA由于采用時分雙工，上行和下行信道特性基本一致，基站根據接收信號估計上行和下行信道特性比較容易。TD-SCDMA使用智能天線技術有先天的優勢，可以減少用戶間干擾，從而提高頻譜利用率。TD-SCDMA可以靈活設置上行和下行時隙的比例而調整上行和下行的數據速率的比例，不需要成對的頻帶。因此，和另外兩種頻分雙工的3G標準相比，在頻率資源的劃分上更加靈活。

中國移動通過創造性實施“三不三新三融合”舉措，將TD-SCDMA從局部性實驗網發展為覆蓋全國70%地市的3G商用網絡。網絡建設方面，完成了二、三期工程建設，網絡覆蓋擴展至238個城市。加快產業鏈成熟方面，投入6.5億元專項激勵資金與制造商合作進行TD-SCDMA終端聯合研發，增強了產業鏈信心，TD-SCDMA終端數量已達266款。業務方面，手機閱讀、手機支付、手機電視、移動應用商場等手機3G應用不斷豐富，為物聯網應用提供了網絡基礎。物聯網的技術創新M2M TD的發展需要數據業務的拉動，物聯網應用是需求最迫切的增強型數據業務，具有廣闊的應用前景，能夠充分發揮TD網絡優勢，有助于促進TD產業鏈的成熟。

中國移動在物聯網領域的技術創新方向是把移動通信能力向下與感知層結合起來，通過在機器內部嵌入GSM/TD通信模塊，以無線通信等為接入手段，為客戶提供綜合的信息化解決方案，以滿足客戶對監控、指揮調度、數據采集和測量等方面的信息化需求，即M2M應用。

M2M是Machine-to-Machine的簡稱，是一種以機器終端智能交互為核心的、網絡化的應用與服務。機器到機器的通信（M2M）與物聯網的核心理念和發展思路是完全一致的，只不過物聯網的概念、所采用技術、應用場景更加寬泛一些，而M2M聚焦在無線通信網絡應用上面，是需求最迫切的部分，具有廣闊的可擴展的空間。

M2M的內涵有三點，機器的智能化、多種的接入方式和綜合的解決方案。一是終端的智能化，為把所有的機器的世界和人的世界結合起來，增強機器對信息的智能收集和智能處理，對終端的要 求得到提升。二是通過多種方式（光纖等）把多種機器連接起來。三是把所有的搜集到的終端信息，通過網絡傳到遠端的中心，要對這個中心進行處理、挖掘，最后達到信息化的解決方案。

當前中國在M2M終端及應用的開發能力上，基本與國際水平保持一致，在技術體系架構、通信協議的研究及M2M模組的研發上甚至領先國際水平。中國移動目前已經形成一整套擁有自主知識產權的M2M解決方案。通過定義M2M通信語言WMMP（Wireless Machine to Machine Protocol），使得信息的交互更加容易理解，也為產業鏈中的各方提供了統一的可遵循的標準；通過M2M模組的自主研發，初步解決了終端標準化的問題，為大規模定制M2M終端掃清了障礙，截至到2009年6月底，中國移動的M2M終端數已經達到3000萬，這兩年每年年增長率超過80%，在31個省都開通了M2M的業務。基于TD的M2M模組開發，更為M2M應用享受3G網絡的高帶寬提供強有力的支持。TD與物聯網規模化應用未來

中國移動應用我國自主3G通信技術TD-SCDMA建設無線城市，廈門作為試點已經初步取得成功。目前廈門“TD無線城市”門戶網站已有43家政府部門一級網站接入，并增設手機版，涵蓋了市政府、公安、旅游、人事、海洋漁業等部門。在服務民生方面，醫療衛生、交通、旅游、環保等民生領域也是TD技術服務民生，提升市民生活質量的重要應用領域。在無線產業方面，中國移動與合作伙伴建設的無線港區，使危險品申報、碼頭監控等變得更加快捷高效。廈門“TD無線城市”的成功運營，有效聚合了多種產業元素，極大地帶動當地相關設備、軟件和信息服務業的快速發展，更好地促進經濟增長，初步突顯了物聯網規劃應用的方便快捷。

2009年11月，中國移動在江蘇省無錫市建立了物聯網研究院，重點開展TD-SCDMA與物聯網融合的技術研究和應用開發。與此同時，中國移動在無錫建立了物聯網數據中心，以支撐物聯網的相關業務，并與當地政府合作，將在工業、農業、公共服務等各個領域開展形式多樣的應用示范工程建設，包括環境監測、要地防入侵、智能交通、智能電網、智能家居等。2010年2月，中國移動與蘇州市政府簽訂合作協議，雙方將在蘇州建立中國移動蘇州城市物聯網應用中心，重點開展TD-SCDMA與物聯網融合的應用開發和推廣。

隨著物聯網相關產業鏈的成熟和壯大，融合了TD-SCDMA基因的物聯網應用，將衍生出更多、更方便、更具創新性和轉變性的應用，智慧生活。小結

完善現有網絡，發揮TD優勢，積極推動無線傳感器網絡與TD網絡融合，構建適于物聯網應用的GPRS/TD/WSN（無線傳感器網絡）融合網絡，大力發展適于TD網絡承載的物聯網業務，提升TD的核心競爭力，給物聯網的發展以強有力的支撐，是中國移動的發展思路。

融合了創新和智慧的TD-SCDMA和物聯網，正悄悄轉變著中國社會的方方面面，這場轉變將 不僅僅是生活方式的轉變，更是一場中國經濟發展方式和民族產業的轉變和創新。

參考文獻

[1] 李世鶴．《TD-SCDMA第三代移動通信系統》．人民郵電出版社． [2] 楊豐瑞．《TD-SCDMA移動通信系統工程與應用》．人民郵電出版社． [3] 田景熙等．《物聯網技術概論》．東南大學出版社． [4] 雷雪梅．《現代網絡管理》．國防工業出版社．

[5] 周洪波．《物聯網：技術、應用、標準和商業模式》．電子工業出版社．

第三篇：橋梁健康監測-心得

橋梁健康監測意義-心得

橋梁健康監測講義中主要包括以下幾個內容：

1、橋梁健康監測的基本概念；

2、橋梁健康監測研究現狀

包括：橋梁監測傳感器研究現狀；土木工程測試技術研究現狀；傳感器的優化布設、系統集成與數據傳輸網絡技術研究現狀；橋梁結構健康監測數據管理與控制技術研究；橋梁損傷識別技術的研究現狀；有限元模型修正與模型確認現狀；橋梁健康監測海量數據挖掘；結構健康監測系統的設計指南和標準的研究現狀。

3、橋梁健康監測方法

包括：基于動力的健康監測方法；聯合靜動力的健康監測方法；橋梁健康監測的應用。

心得體會

雖然本人不是橋梁設計或者橋梁檢測專業出身，但是在飛尚公司也大致了解了橋梁監測的現狀，通過這次學習，再次深入的了解了橋梁健康監測的現狀，再次寫一下自己的幾點心得(不一定對，也不一定全面，只是個人的心得體會和看法，和大家共勉)：

第一：是否應該參照國外橋梁監測先進經驗和過往經驗(是否需要對國外橋梁監測現狀進行調研？)，結合國內情況及國內橋梁健康監測現狀，走出一條適合自己的監測之路(當然不是說國外的就是好，但是從近現代以來，確實是西方國家引領了包括橋梁設計和檢測監測 工業革命潮流)。

第二：橋梁健康監測包括施工期監測和運營期監測(我 的理解是運營期監測市場的主要方向)，要想知道監測的方向應該要了解更多的橋梁設計或者橋梁檢測監測行業規范書本(畢竟檢測是曾經的主流，未來也許是監測的天下)；而橋梁設計或者橋梁檢測監測行業規范的制定是國家橋梁結構等相關機構(例如住建部、中國建筑設計研究院等單位引領制定的，因此我科室為了達到一定的行業高度，應該多多參與參加類似的會議，當然前提是咱們這個級別能否參與的了，或者間接參與也可)，國外是否也是類似的方式？

第三：不論是檢測還是監測，前端用的都是傳感器，傳感器也分靜態傳感器(如表面應變計、裂縫、位移等)、動態傳感器(加速度、動應變等)；還可分接觸式和非接觸式，其中接觸式是現在的主流，哪些監測項未來會用非接觸式傳感器(或者已經用了，如視頻攝像等)。

第四：監測項(監測部件)，以索力來說，目前主要檢測監測方式是振動法，未來的監測趨勢是否是磁通量或者光纖光柵法，我估計從百度google等互聯網信息上很難得到準確的判斷，這個需要中國建筑設計院等這種等級的機構或者單位來制定或者叫引領，不知道是否可以這么理解；另外本人愿意就光纖光柵法測索力進行深入的了解，希望得到豐軍等橋梁專家等指導啊，當然目前公司磁通量穩定性公關工作，雖然不是成員啊，但是作為一個部門的，有需要協助工作的地方，請領導安排撒。第五：未來的想法完善。。

第四篇：中國物聯網研究發展中心簡介

中心簡介

中國物聯網研究發展中心（籌）

江蘇物聯網研究發展中心

中國科學院物聯網發展中心

為落實溫家寶總理關于建設“感知中國中心”的重要指示，2009年11月12日，江蘇省人民政府、中國科學院、無錫市人民政府簽署了在無錫共建中國物聯網研究發展中心協議，先期以江蘇物聯網研究發展中心和中國科學院物聯網發展中心為運作載體。

宗旨與使命：依托中國科學院學科綜合優勢和地方產業技術優勢，全方位開放合作，匯集國內外優勢科技資源，建立從技術研發、系統集成到典型應用示范的創新價值鏈。建設國家級“感知中國”創新基地，在中國物聯網技術創新和產業發展中發揮骨干、引領、示范、帶動作用，成為“國家傳感信息中心”和“感知中國”建設中的核心技術創新力量和強大支撐。

目標與任務：從國家戰略層面上針對我國物聯網戰略產業發展過程中的應用瓶頸和技術難點，開展重大技術研究；匯集科技成果進行集成創新，推進成果轉化和產品孵化；開展應用示范和標準推廣，推動產業發展；開展戰略研究，為“感知中國”建設提供決策咨詢服務；組織產學研用技術創新聯盟，推動技術創新和產業發展，成為中國物聯網產業培育中心、集成創新中心和行業應用示范中心。并使之成為推動我國物聯網創新價值鏈建設的核心力量。

研發載體：依托中科院的科研、人才優勢開展物聯網核心技術、物聯網標準研發；開展重大創新產品集成研發、典型應用示范等。一期建設的核心研發機構包括：

1、中科院無錫微納傳感網工程技術研發中心（共建單位：中科院上海微系統所）

2、中科微電子工業技術研究院（共建單位：中科院微電子所）

3、無錫中科傳感器研發中心（共建單位：中科院上海微系統所）

4、無錫中科環境光電感知技術研發中心（共建單位：中科院安徽光機所）

5、無錫中科泛在信息化制造研發中心（共建單位：中科院沈陽自動化所）

6、無錫中科傳感器網絡信息技術中心（共建單位：中科院電子所）

7、無錫中科智能信息處理研發中心（共建單位：中科院聲學所）公共技術平臺：整合中科院與無錫現有資源，建設先進的公共技術支撐、服務、綜合咨詢平臺。支撐物聯網核心技術研發，支持和輔導成果轉化，孵化創新型企業。初期重點建設的公共平臺包括：

1.EDA設計；

2.MEMS制造檢測；

3.系統級封裝（SIP）；

4.電子產品測試等。

物聯網產業投資基金：由中國物聯網研究發展中心下設的江蘇物聯網科技發展公司發起成立“物聯網產業投資基金”，初期募集資金為5-10億元。主要開展引進和培養國內外創業團隊，培育物聯網領域創新型企業。

中國物聯網中心建設地點為江蘇省無錫市新區太湖國際科技園。

中國科學院物聯網發展中心簡介

面向國家戰略需求，針對我國物聯網戰略產業發展過程中的應用瓶頸和技術難點，集合中國科學院優勢資源開展重大技術研究、創新產品研發、物聯網系統集成研究等工作。

中國科學院物聯網發展中心（以下簡稱：中心）隸屬于中國科學院的非法人研究機構，負責協調中國科學院內物聯網技術領域的研發工作。依托單位為中國物聯網研究發展中心（籌）。

中心實行理事會領導下的主任負責制，理事會負責中心重大事務和發展方向的決策，中心領導負責中心的日常管理和運作。中心設立戰略專家委員會，對中心的發展戰略及規劃提供咨詢和指導。

主要任務：

◆ 面向物聯網未來發展，及我國物聯網產業發展中的技術瓶頸，重點開展先進傳感器及模塊、通信系統及器件、光通信器件及模塊、無線信息系統及網絡等技術進行研發。

◆ 開展廣泛的國內外學術交流，建設開放的研發平臺，共同推進物物聯網相關核心技術、產業共性技術研究，推進科技成果轉化和規模產業化。

第五篇：中國物聯網發展現狀及趨勢研究

中國物聯網發展現狀及趨勢研究 摘 要 本文闡述了物聯網的概念與定義，介紹了物聯網的基本發展歷程。對我國物 聯網的發展現狀進行了研究，分析了我國物聯網發展中的優勢及劣勢，以及我國 物聯網產業的規模和對社會經濟的影響。通過比較分析，提出了適合我國物聯網 產業發展的策略，同時對我國發展物聯網產業的未來前景進行了展望。關鍵詞：物聯網 發展現狀 策略 趨勢 I 中國物聯網發展現狀及趨勢研究 Abstract This paper describes the concept and definition of The Internet of things, introduced the basic course of development of The Internet of things.The Internet of things to China's development status, analyzes the development of the advantages of The Internet of things and the development of the disadvantages of The Internet of things, and the scale of The Internet of things and the industry economic impact on society.By comparison, The Internet of things put forward for the industry development of the strategy, while the development of The Internet of things on our industry's future prospect.Key Words: The Internet of things Development Status Strategy Trends II 中國物聯網發展現狀及趨勢研究 1 引言 2009 年 8 月和 12 月溫家寶總理分別在無錫和北京發表重要講話，其中都重點強 調要大力發展傳感網技術，努力突破物聯網核心技術。2009 年 11 月 13 日，國務院 批復同意《關于支持無錫建設國家傳感網創新示范區（國家傳感信息中心）情況的報 告》，標志著“感知中國”已正式上升至國家層面并進入戰略實施階段，中國物聯網 產業發展面臨著巨大機遇。2 物聯網概述 2.1 物聯網定義物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，物聯網的英文名稱叫“The Internet of things”，顧名思義，物聯網就是“物物相連的互聯網”。這有兩層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物體與物體之間，進行信息交換和通信。因此，物聯網 的定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息 傳感設備，按約定的協議，把任何物體與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實 現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。2.2 物聯網發展簡介最早是在 1995 年,比爾蓋茨在《未來之路》一書中提及了物聯網的概念。此后在 2003 年，美國《技術評論》提出傳感網絡技術將是未來改變人們生活的十大技術之 首。2004 年，物聯網因其能實現人與物、物與物之間的即時交流，被美國《商業周 刊》評為全球十大熱門技術。2005 年 11 月 17 日，在突尼斯舉行的信息社會世界峰 會(WSIS)上，正式提出了物聯網概念。同時也拉開了物聯網在當今社會快速發展的序 幕。而 2008 年席卷全球的金融危機后，世界各國正在試圖通過發展與“物聯網”概 念相關的新技術作為應對國際金融危機，振興經濟的重點領域，讓其成為推動經濟走 出危機的重大力量，將本國的經濟發展從泥沼中拉回到正軌。當今的經濟形勢為物聯 網產業未來的大展宏圖奠定了重要基礎。3 我國物聯網發展現狀早在 1999 年，中科院就啟動了傳感網研究，分別在無線智能傳感器網絡通信技 I 中國物聯網發展現狀及趨勢研究 術、微型傳感器、傳感器終端機、移動基站等方面取得重大進展。我國的技術研發水平目前處于世界前列，并擁有多項專利。據工信部透露，到目前為止，我國傳感網標 準體系已形成初步框架，向國際標準化組織提交的多項標準提案已被采納。在這個全 新產業未來發展中，我國和國際上的其他國家相比具有同發優勢，在傳感領域目前走 在世界前列，與德國、美國、英國等一起，成為國際標準制定的主導國之一。盡管如 此，今后仍需加大對物聯網研發和應用的支持力度，要極力避免當初計算機和互聯網 產業大規模發展時，因為沒有掌握核心技術而不得不付出的巨大代價。3.1 我國發展物聯網產業的優勢 3.1.1 規模優勢 如果僅僅實現數字化而實現不了“物”之間的互聯互通，那么數字化的“物”就 會變成信息孤島。就物聯網自身的特性而言，是必須形成規模的，否則難以形成一個 智能運作系統。而當前制約物聯網產業上規模的一個重要因素就是成本價格。規模上 不去，成本就很難降下來，成本降不下來，規模也很難能擴大，如果規模達到巨額數 量以上，每只標簽的成本甚至能控制在 1 美分，規模成本優勢將能突破制

約物聯網發 展的價格瓶頸。作為一個具有十三億人口的大國，世界第二大經濟體，長期保持著令 世界矚目的較高的經濟增速，有較為雄厚的經濟實力支持巨額數量規模的消費。當物 聯網應用普及后，規模成本所帶來的優勢能更好地推動物聯網產業的發展，物聯網的 推廣又會驅動經濟發展，為其他產業開拓了又一個潛力無窮的發展機會。一旦物聯網 大規模應用，國內巨大的市場需求將為中國在世界面前帶來話語權。3.1.2 產業化優勢 改革開放以來，我國大多城市都是以高耗能高污染的粗放型發展模式以保證經濟 增長，但隨著環境的逐漸惡化，資源的逐漸匱乏，亟需新能源產業或者新的高科技產 業集群來支撐下一輪的發展，物聯網產業正好提供了這個契機，使整個市場的注意力 轉移到虛擬網絡對經濟增長的拉動作用上來。對物聯網投資的戰略不僅能夠保經濟增 長，而且能夠在新經濟增長模式上獲得先機。未來物聯網產業鏈主要包括：傳感器制 造、芯片制造、設備制造、網絡服務、網絡運營、軟件開發以及服務商等環節。盡管 當前物聯網產業的技術還不成熟，而且也很難在短期內實現大規模產業化，并將之在 生產及生活中全面應用，但是國內所具有的廣闊的市場規模，以及所擁有的從材料、技術、器件、系統到網絡的完整產業鏈，使得我國是當今世界上少數能實現物聯網完 整產業鏈為數不多的國家之一。在未來物聯網產業的發展過程中，一方面可以先選擇 物聯網產業的產業鏈環節中相對成熟的技術進行轉化應用，同時也可以將這些產業鏈 II 中國物聯網發展現狀及趨勢研究 中的環節嵌入到國內其他產業中進行整合應用，從而加快我國物聯網產業化發展速 度。3.2 我國物聯網產業規模及產生的社會經濟影響 3.2.1 我國物聯網產業規模 據相關部門統計分析，2010 年我國物聯網市場規模將達到 2000 億人民幣，2015 至 年將超過 1 萬億人民幣，2020 年將超過 5 萬億人民幣的規模。物聯網產業的快速發 展，必將對整個社會經濟產生巨大的影響。從本質上看，物聯網是生產社會化、智能 化發展的必然產物，是現代信息網絡技術與傳統商品市場有機結合的一種創造。這種 創造不僅可以極大地促進社會生產力發展，而且能夠改變社會生活方式。一方面，物 聯網對社會生產方式必將產生深刻影響，物聯網把信息網絡技術、傳感器技術等應用 于各個行業、各個產業，組成一個龐大網絡，使人們能夠通過互聯網監控處于龐大網 絡中的物品運行情況，從而實現對物的智能化、精確化管理與操作。物聯網的發展不 僅能使生產確保質量、流通實現有序高效、資源配置更加合理、消費安全指數大大提 高，而且將催生新興產業、新的就業崗位和職業門類。可以說，物聯網的發展將使生 產領域和流通領域發生革命性突進，使勞動產品更多地具有人的智慧，進而導致生產 力和生產方式的變革。另一方面，物聯網對社會生活方式也將產生深刻影響。物聯網 是在互聯網的基礎上建立起人與物的充分溝通，在現代綜合技術層面上達到人與物的 智能化交流，這對社會生活具有非常重大而深遠的意義。“國際電信聯盟”曾在一份 報告中這樣描繪物聯網對人們生活的影響：當司機出現操作失誤時汽車會自動報警； 公文包會提醒主人忘帶了什么東西；衣服會告訴洗衣機對顏色和水溫的要求。的確，這些現在看來似乎不可能的事情，隨著物聯網的發展也許在將來會成為平常事。而且，隨著社會生產方式和生活方式的轉變，人們的思想觀念、思維方式也將發生深刻變化。3.2.2 物聯網有效推動社會生產效能，改善經濟結構 物聯網是所有物品通過射頻識別等信息傳感設備實現任何時間、任何地點及任何 物體的連結，達到智能化識別和管理； 物聯網等同于物理世界與信息網絡的無縫連接，等同于傳感網、通信網和應用系統的有機組合；物聯網整合了傳感器技術、通信技術 和信息處理等技術，實現了物與物、人與物的互聯，從而能有效推動社會生產效能，改善經濟結構。3.2.3 物聯網將有效促進全社會信息化發展 3.2.3.1 政務信息化方面 在政務信息化方面，提供了便捷透明的政府服務。政府服務在網絡上無處不在，III 中國物聯網發展現狀及趨勢研究 信息化智能化提升政府效率，政府信息更加透明公正；提供高效的市政管理，物聯網 帶來智能化高效的水、電、燃、供熱等公共事業管理；提供了智能高效、無處不在的 安全、交通保障，提供信息支持的城市規劃和決策分析。3.2.3.2 產業信息化方面 產業

信息化方面，提升農業現代化水平。農業/漁業/林業/牧業智能應用和信息 專家服務改變傳統生產模式，提升農業/漁業/林業/牧業發展，促進新農村建設；促 進產業集群發展，各類行業物聯網應用促進新產業發展，企業應用和信息服務、人才 服務幫助新產業落地和集群。

3.2.3.3 社會信息化方面 社會信息化方面，提供智能化的便民服務。智能小區，隨處隨時的生活信息和多 種支付方式帶來安全便捷生活方式；文教衛生資源共享，遠程醫療，遠程教育和各類 智能應用提升百姓教育和醫療質量；消除城鄉數字鴻溝，讓廣大農民享受信息時代碩 果，幫助農民轉變思想觀念，尋找就業機會，加快從農民到市民轉變。3.2.4 物聯網是未來移動通信的巨大藍海 目前電信市場競爭日趨激烈，資費不斷下降，運營商利潤空間不斷減小，以人為 基礎的通信市場正在趨于飽和，物聯網對運營商來說是全新的發展機遇。隨著物聯網 市場的進一步發展和成熟，電信運營商在物聯網市場的優勢將完全體現，將有越來越 多的電信運營商以各種商業模式進入物聯網市場，未來幾年將在物聯網市場占據主導 地位。目前，我國已有超過 7.2 億移動電話用戶，使用互聯網的人數也超過了 3.38 億，互聯網和無線通信網絡已成為人們獲取信息和人際溝通的不可或缺的基礎設施。移動通信網由于具有無線覆蓋的廣域性、移動性、隨時隨地性等特點，已經成為推動 互聯網快速滲透、廣泛應用的重要推動力。移動互聯網的發展速度已經超越固定互聯 網，成為具有成熟商業模式，推動產業商業化發展的成功案例。可以說，移動通信網 絡和互聯網為物聯網發展提供了的重要基礎。我國物聯網發展面臨的問題 4 我國物聯網發展面臨的問題 4.1 高端技術缺乏，影響國際標準制定物聯網中非常重要的技術是射頻識別技術(RFID)，利用該技術，無需人的干預，通過計算機互聯網實現物品的自動識別和信息的互聯與共享。但用戶對 RFID 的熱情 似乎并沒有業界期待的那么高。標準、成本和技術一直是業界公認的阻礙 RFID 發展 的三大問題，目前在國內提供 RFID 服務的大部分都是國外廠商的代理集成商。這些 IV 中國物聯網發展現狀及趨勢研究 公司都堅持著自己的標準，各系統間不能互聯互通，讓 RFID 使用起來很不方便。盡 管代理集成商都在極力拉攏用戶，并承諾了一系列的配套服務，但由于一套 RFID 系 統售價一般都在上百萬元，而大型 RFID 系統售價則要幾百萬元，在標準尚未確立之 前，誰也不敢大規模部署某一標準的 RFID 產品體系，一旦與標準不符，投資就打了 水漂。在物聯網最核心部分——傳感網芯片的研發上，國內 RFID 仍以低端為主，高 端產品多為國外廠商壟斷，80％以上的高靈敏度、高可靠性傳感器仍需要進口，高端 技術缺乏無疑將對國際標準制定競爭產生影響，并嚴重削弱我國在該產業上的話語 權。此外，RFID 仍屬于新興科技的一種，在一些行業應用新技術時，除了考慮實用 性、穩定性及安全性外，也會特別重視同業經驗，在沒有其他成功經驗可作參考的情 況下，對引入 RFID 的態度也就趨于保守。目前這些問題讓大部分用戶感到無所適從。另外，由于物聯網產業發展剛剛起步，各企業盈利狀況并不見佳，各地政府雖有 支持的聲音，但沒有實質的資金支持。讓風險投資資金的進入也心存顧慮，這也影響 到推進物聯網產業發展的速度。因此迫切需要政府以高瞻遠矚的戰略眼光出臺相應的 政策，并對本國物聯網相關企業更多地進行資金扶持，實行產學研全面聯動，在核心 技術上進行全面突破，最終將該產業的主導權控制在國內企業手中。4.2 信息安全難以保障射頻識別是物聯網中很重要的關鍵技術，由此可能將引發一些信息安全方面的問 題： 第一，射頻識別標簽的基本功能要保證任意一個標簽的標識(ID)或識別碼都能在 遠程被任意的掃描，且標簽自動地，不加區別地回應閱讀器的指令并將其所存儲的信 息傳輸給閱讀器。這一特性可用來追蹤和定位某個特定用戶或物品，從而獲得相關的 信息。可一旦別有用心的人中途截獲這些個人信息，就難保隱私的泄露，以及利用這 些信息非法牟利。第二，物聯網通過實時的數據交換提高辦事效率和透明度，但同時也將個人偏好 數據，更甚者是反映內心深處需要的數據暴露無遺。但對個體而言，不知道掌握這些 數據的人會拿這些數據做什么，根本無法確保這些數據不被泄露，也無法確保這些數 據不被用于對自己不利的地方，從此將難逃來

自制造商、零售商、營銷者等的強制監 視之下。當然，政府和執法部門也能將該技術用于監視公民行動。第三，在物聯網時代，基本的日常管理都將由人工智能處理，為了牟取利益而從 事物聯網病毒的人將會更甚與互聯網，一旦受到病毒的侵擾，就將可能導致工廠停產，社會秩序混亂，甚至于直接威脅人類的生命安全。雖然現在物聯網所帶來的威脅還沒有成為現實，但不無道理。如果這些問題得不 V 中國物聯網發展現狀及趨勢研究 到真正有效的解決，物聯網就只能是一個概念，無論它的市場價值有多高，那也是可 望而不可及的海市蜃樓。因此，未雨綢繆對物聯網產業的未來發展還是非常必要的。在還未大規模推廣使用之前，就從技術、制度以及法律等方面進一步加以完善，并加 強對物聯網使用的監管。4.3 污染及能耗影響嚴重目前在互聯網世界中，大量無謂的信息處理，正在消耗看似取之不盡的計算能力，消耗大量的電能，排放大量的二氧化碳。美國咨詢研究機構 Forrester 預測，2020 到 年，全球物物互聯的業務與現有的人人互聯業務之比將達到 30:1。物聯網被看做是 下一個萬億級的通信業務。根據預測，到 2035 年前后，中國的傳感網終端將達到數 千億個；到 2050 年，傳感器將在生活中無處不在。一旦當物體能夠大量的“說話”，將比現有的互聯網“制造”更多的信息，需要進行巨量的數據計算和處理。因此，在 未來的物聯網中，需要及時規劃好、控制好信息的采集和流向，同時也要對這些數據 進行區分和篩選，弄清楚究竟哪些數據是有益的、哪些是沒用的、或者哪些是非常關 鍵的。4.4 企業規模偏小目前有眾多企業開始涉足物聯網領域，但企業規模普遍偏小，缺乏龍頭企業帶動 形成產業集群，產業聯動效應不足。特別是在應用領域缺乏大型企業，難以支撐以應 用為牽引帶動產業的發展路線。運營與服務環節中，運營商也是初步進入該領域，市 場仍處于探索階段，拉動效應不明顯。4.5 創新體系不完善我國有眾多高校科研院所、企業展開了物聯網技術研究，然而以企業為主體的創 新體系尚未建立，產學研合作不夠緊密，科技成果產業化進程較慢，應用數量層次偏 低。雖然全國范圍內已經出現了一些物聯網應用，但總的來說，現有應用數量仍不足 以帶動產業發展，部分領域應用技術水平與工程化程度較低，一些深層次的問題仍沒 有得到解決，市場風險仍然較大，難以實現規模化發展。我國物聯網的發展的對策 5 我國物聯網的發展的對策 5.1 突破物聯網關鍵核心技術，加強物聯網標準建立我國應該結合物聯網特點，在突破關鍵共性技術時，研發和推廣應用技術，加強 行業和領域物聯網技術解決方案的研發和公共服務平臺建設，以應用技術為支撐突破 VI 中國物聯網發展現狀及趨勢研究 應用創新，做好頂層設計，滿足產業需要，形成技術創新、標準和知識產權協調互動 機制。面向重點業務應用，加強關鍵技術的研究，建設標準驗證、測試和仿真等標準 服務平臺，加快關鍵標準的制定、實施和應用。積極參與國際標準制定，整合國內研 究力量形成合力，推動國內自主創新研究成果推向國際。科研機構和高等院校要加強 物聯網產業化方面的研究，培育相關的專業人才，為我國物聯網向產業化方面推進提 供人才和智力支持。從產業發展的生命周期來看，我國物聯網還處于培育期和成長期，在這個階段技術的積累和儲備是必要的，但是只有將物聯網推進到大規模商業化運作 和產業化發展的階段，我國的物聯網行業才能進入成熟期和收獲期。總之，在政府、企業和科研機構的協同努力之下，我國的物聯網發展必定能抓住機遇，突破瓶頸，實 現自身的跨越式發展。5.2 政府政策指導我國政府要進一步加大政策扶持力度，制定出我國物聯網發展的宏觀規劃，引導 企業和民間資本的有序參與。對這一對國家長遠發展具有重大意義的戰略性高新技術 產業，政府不僅應該在信貸，稅收方面予以扶持，更重要的是要完善相關的法律法規，規范相關準入制度，保障相關信息的安全性，搭建一體化的協調平臺，制定出統一的 行業技術標準，根據國內外形式的變化制定出物聯網產業發展的長期規劃，為國內相 關企業和民間資本的加入創造良好的投資環境。5.3 整合產業鏈，促進產業間融合，加快我國產業轉型升級速度改革開放以來，隨著我國對外開放程度地不斷提高，逐漸形成了以國際代工為主 的外向型經濟發展模式，把引進外資進行加工貿易或積極主動地接受發達

國家企業的 外包訂單作為推動經濟發展的主力，我國目前迫切需要向產業鏈的高端攀升。在應對 當前國際金融危機中，各國正在努力進行搶占經濟科技制高點的競賽，全球將進入空 前的創新密集和產業振興時代，借助我國當前在物聯網產業應用研發上所具有的同發 優勢，從應用的角度去思考，繼續從核心技術上尋求突破，有效利用國內市場自身的 力量去開啟龐大的物聯網應用市場，在這場競爭中實現跨越式發展，并通過自身的高 技術能力和強大的品牌優勢占據物聯網產業鏈中附加值較高的環節。物聯網產業未來發展的核心關鍵還是在一些領域的具體應用，哪怕是在最簡單的 產業鏈環節上的應用，只要能夠應用起來，技術、市場、人才都會因此而集中。通過 借助物聯網技術，將生產要素和供應鏈進行深度的高效率的重組和融合，實現成本更 低和效率更高的發展，加速帶動其他應用領域產業鏈的拓展、延伸和融合，逐漸將國 內的一些產業鏈帶入良性循環的發展道路，從而真正使信息網絡產業成為推動產業升 VII 中國物聯網發展現狀及趨勢研究 級、邁向信息社會的“發動機”。5.4 商業模式創新目前，物聯網產業處于早期發展階段，缺乏完整的技術標準體系和成熟清晰的商 業發展模式。盡管有業內專家基于產業長期發展角度預測認為產業鏈上游的基礎設施 提供商可能最先獲益，但究竟哪些公司可以從物聯網產業中獲益仍無法確定。物聯網 產業還需要較長的時間才能找到穩定和有利可圖的商業模式。在當今社會，一種商業模式既可以統攝未來的市場，也可以擠垮當前的市場。物 聯網產業未來發展的成功需要一個好的商業模式支攆。在全球最大的 100 家公司中，有 60 家的大部分收入都源于這樣一個商業模式：公司通過向某一類客戶收取少量費 用或提供免費服務，來吸引足夠數量的同類客戶，然后再依靠他們來大量吸引另一類 客戶，而后者貢獻的收入將大大超過公司獲取和服務前者的成本。“免費”就是這樣 的一種商業模式，它所代表的正是數字化網絡時代的商業未來。因此，當今的網絡商 業模式中的免費策略仍不失為一種好的選擇，谷歌和百度就是其中的佼佼者。一旦公 司突破傳統思維，接受價格并非完全取決于產品成本的觀念，新的機遇就會突如其來，那么，在物聯網的產業發展初期，可以先通過免費服務吸引大量用戶的關注和使用，并逐漸將其中的一部分升級為付費的 VlP，以更好的增值服務作為交換。不管怎樣，當今是一個商業模式創新的時代，一個產業能否繁榮興盛，不僅要看其在現實中的應 用前景，更要看其所采用的突破傳統思維的商業發展模式。5.5 構建通道物聯網所需要的自動控制、信息傳感、射頻識別等上游技術和產業都早已成熟或 基本成熟，下游的應用也早已以單體的形式存在。物聯網產業的發展一定要以應用為 先，它需要嵌人到其他產業里共同發展，需要構建一個好的通道。正如焦點企業在產 業集群中的角色和任務一樣，通道的作用不僅只是聯系物聯網產業的上下游，實現上 下游產業的聯動，促進物聯網產業鏈的溝通協調和發展； 更重要地是，加強橫向聯系，實現跨專業、跨行業的聯動，真正方便終端用戶的使用。物聯網產業未來的發展會隨 著通道作用的變化而不斷演化，因此，要推動物聯網產業鏈的發展，就需要構建一個 良好的通道，保證通道的持續成長，并讓其帶動產業鏈或者說推動產業鏈共同發展，實現產業間的互聯互通，從而加速產業間融合，這是物聯網成功的重要保證。6 我國物聯網產業未來發展展望當前，中國大力發展物聯網產業的環境已經初步形成。在政府層面，在江蘇無錫 以外，北京、上海、廣東、福建、山東、浙江等信息產業較為發達的區域已經著手制 VIII 中國物聯網發展現狀及趨勢研究 定規劃，部分大企業也開始進行市場進入研究。物聯網產業發展需要應用牽引與技術 創新雙輪驅動，即物聯網產業的突破不僅僅在技術上，更在應用上。未來可能的幾個 突破口主要有： 一是政府資金投入的方向。2010 年仍將保持積極的財政政策，考慮到物聯網應 用中有相當多政府公共管理與服務的領域，在交通、電力、環保、城市信息化等領域，物聯網應用將有較快發展，將引發市場快速啟動。二是公眾領域的相對成熟的應用方向。智能家居、感知醫護等概念已經獲得了長 期的市場教育，隨著產品與技術的進一步成熟，市場需求將得到進一步的激發。選擇 適當的細分領域切入將催生出新興業態。三是傳

統企業的應用方向。物聯網應用的一個重要方向是對傳統產業的升級改 造。部分傳統企業將物聯網應用集成至自身的產品中，以實現產品升級，提升附加值 與市場競爭力，企業自發的發展將產生更多物聯網產業相關的延伸產業。7 結語盡管物聯網產業的市場前景很好，但由于當前物聯網相關高端技術還有待突破，也還沒有特別成熟的產品，大量的應用還需時日，物聯網建設不僅僅是技術問題，還 將涉及規劃、管理、協調、合作等方面的問題，這需要國家層面相應配套政策。總之，在相關技術和政策的支撐指導下，相信我國發展物聯網產業的前景必將一片光明。IX 中國物聯網發展現狀及趨勢研究 參考文獻 [1]孔曉波.物聯網概念和演進路徑[J].電信工程技術和標準化,2009(12)[2]石軍.“感知中國”促進中國物聯網加速發展[J].通信管理與技術,2009(5)[3]陳銳.物聯網--后 IP 時代國家創新發展的重大戰略機遇[J].中國科學院院 刊,2010(1)[4]張應福.物聯網技術與應用[J].通信與信息技術,2010(1)[5]張群.對物聯網的深度訓析[J].通信企業管理,2010(1)[6]陳寶國.推進寬帶傳感網技術創新加速物聯網應用進程[J].世界電信,2009(12)[7]王保云.物聯網技術研究綜述[J].電子測量與儀器學報,2009(12)[8]張南.未來兩年:物聯網產業發展爆發期[J].通信世界,2009(46)X