1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

1. 物聯(lián)網(wǎng)的起源

物聯(lián)網(wǎng)起源于兩種技術(shù)：射頻識別（RFID）和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks，WSN）。

1999年，美國麻省理工學(xué)院（Massachusetts Institute of Technology，MIT）的自動識別中心（Automatic Identification，Auto-ID Center）（2003年改為實(shí)驗(yàn)室）在研究RFID時(shí)提出了物聯(lián)網(wǎng)概念的雛形，最初是針對物流行業(yè)的自動監(jiān)控和管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，其設(shè)想是給每個(gè)物品都添加電子標(biāo)簽，通過自動掃描設(shè)備，在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，構(gòu)造一個(gè)物-物通信的全球網(wǎng)絡(luò)，目的是實(shí)現(xiàn)物品信息的實(shí)時(shí)共享。同年，中國科學(xué)院啟動傳感網(wǎng)項(xiàng)目，開始了中國物聯(lián)網(wǎng)的研究，以便利用傳感器組成的網(wǎng)絡(luò)采集真實(shí)環(huán)境中的物體信息。2003年，美國《技術(shù)評論》把傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)評為未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。

2005年，國際電信聯(lián)盟發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。報(bào)告指出，世界上所有的物體，從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過互聯(lián)網(wǎng)主動進(jìn)行信息交換。ITU擴(kuò)展了物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍，不再只是基于RFID和WSN，而是利用嵌入各種物品中的短距離移動收發(fā)器，把人與人的通信延伸到人與物、物與物的通信。

2009年，國際商業(yè)機(jī)器公司（International Business Machines Corporation，IBM公司）提出智慧地球的概念，認(rèn)為信息技術(shù)（IT）產(chǎn)業(yè)下一階段的任務(wù)是把新一代IT充分運(yùn)用到各行各業(yè)中，具體來說，就是把傳感器嵌入電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩和油氣管道等各種物體中，并進(jìn)行連接，形成新一代的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施——物聯(lián)網(wǎng)。

2009年，中國政府提出“感知中國”的戰(zhàn)略。2011年正式頒布的中國“十二五”規(guī)劃綱要指出，在新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)中，新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)是物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、三網(wǎng)融合和集成電路等。2016年中國“十三五”規(guī)劃綱要提出，實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計(jì)劃，大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用。

目前，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展如火如荼，驗(yàn)證了IBM前首席執(zhí)行官路易斯·郭士納（Louis V.Gerstner）提出的“15年周期定律”，即計(jì)算模式每隔15年發(fā)生一次變革。該定律認(rèn)為1965年前后發(fā)生的變革以大型機(jī)為標(biāo)志，1980年前后以個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及為標(biāo)志，而1995年前后則發(fā)生了互聯(lián)網(wǎng)革命，2010年前后物聯(lián)網(wǎng)的興起開始了一個(gè)新的周期。

2008年，歐洲智能系統(tǒng)集成技術(shù)平臺（the European Technology Platform on Smart Systems Integration，EPoSS）是一個(gè)國際性的合作平臺，旨在促進(jìn)智能系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用。2008年，在其《2020年的物聯(lián)網(wǎng)》報(bào)告中，對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展做了分析預(yù)測，認(rèn)為未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將經(jīng)歷4個(gè)階段：2010年之前RFID被廣泛應(yīng)用于物流、零售和制藥領(lǐng)域，2010～2014年物體互聯(lián)，2015～2020年物體進(jìn)入半智能化，2020年之后物體進(jìn)入全智能化。

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展最終將取決于智能技術(shù)的發(fā)展。要使物體具有一定的智能，起碼要在每個(gè)物體中植入一個(gè)識別芯片。物體的種類、數(shù)量及芯片的成本和處理能力等，都是限制物聯(lián)網(wǎng)全球普及的因素，因此真正步入理想的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代還需要一個(gè)漫長的過程。

2. 物聯(lián)網(wǎng)在國外的發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)在國外發(fā)展較早，美國最先提出物聯(lián)網(wǎng)的概念，2008年IBM公司提出“智慧地球”理念后，得到美國政府的支持。《2009年美國恢復(fù)和再投資法案》提出，要在電網(wǎng)、教育、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域加大政府投資力度，以帶動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)成為美國推動經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇和重塑國家競爭力的重點(diǎn)。

歐盟2009年在比利時(shí)首都布魯塞爾向歐洲議會、歐洲理事會、歐洲經(jīng)濟(jì)與社會委員會和地區(qū)委員會提交了《物聯(lián)網(wǎng)——?dú)W洲行動計(jì)劃》（Internet of Things——An action plan for Europe），希望構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)框架。

2001年至2009年，日本相繼制定了“e-Japan”戰(zhàn)略、“u-Japan”戰(zhàn)略、“i-Japan”戰(zhàn)略等多項(xiàng)信息技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略，從大規(guī)模信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)入手，拓展和深化信息技術(shù)應(yīng)用。

2006年，韓國也提出了“u-Korea”戰(zhàn)略，重點(diǎn)支持泛在網(wǎng)的建設(shè)。“u-Korea”戰(zhàn)略旨在布建智能型網(wǎng)絡(luò)，為民眾提供無所不在的便利生活，扶持IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展新興技術(shù)，強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和國家競爭力。

近年來物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)保持著蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，在國外的發(fā)展主要包括以下方面。

（1）傳統(tǒng)科技企業(yè)以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為抓手進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級

隨著傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)正不斷向各個(gè)領(lǐng)域滲透融合，為企業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)等帶來深刻變革。各類傳統(tǒng)科技企業(yè)紛紛謀篇布局，從產(chǎn)業(yè)鏈的不同節(jié)點(diǎn)搶占行業(yè)制高點(diǎn)。具體而言，科技巨頭通過外延并購或者內(nèi)生研發(fā)的模式進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)。例如，在芯片產(chǎn)品方面，思科并購物聯(lián)網(wǎng)平臺提供商Jasper Technologies公司，并成立物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部而發(fā)力物聯(lián)網(wǎng)平臺領(lǐng)域；在平臺方面，微軟公司收購意大利物聯(lián)網(wǎng)平臺Solair，將物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)整合進(jìn)微軟的Azure IoT平臺，用于增強(qiáng)微軟公司的物聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)云服務(wù)能力；在終端方面，三星等公司在智能家居方面投入巨大。

（2）重視核心研發(fā)，賦能產(chǎn)業(yè)升級

英特爾公司針對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)的不同需求，重點(diǎn)研發(fā)Quark、Intel Atom、酷睿、至強(qiáng)等系列物聯(lián)網(wǎng)專用芯片，探索并使用英特爾配套硬、軟件產(chǎn)品及技術(shù)，實(shí)現(xiàn)由各英特爾產(chǎn)品構(gòu)建“由物到云”的一致架構(gòu)，提供企業(yè)全方位物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用解決方案。英特爾試圖以芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的優(yōu)勢切入物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，著眼貫通產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)建設(shè)，占據(jù)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域制高點(diǎn)。目前，英特爾公司以智能汽車產(chǎn)業(yè)為核心戰(zhàn)略，快速完成外延并購，并重點(diǎn)研發(fā)車規(guī)級芯片Apollo Lake，試圖基于其強(qiáng)大的計(jì)算能力打破電子模塊分立的格局，實(shí)現(xiàn)芯片和汽車操作系統(tǒng)的完美融合，成為智能汽車產(chǎn)業(yè)的核心企業(yè)。

（3）引領(lǐng)先進(jìn)技術(shù)實(shí)踐，拓展行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新

全球行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)積極謀劃5G部署，5G作為下一代通信技術(shù)，能支撐數(shù)百億海量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接，讓一切設(shè)備激活互聯(lián)。目前，國外龍頭企業(yè)已率先涉足5G物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，拓展應(yīng)用場景。奧迪汽車和愛立信公司計(jì)劃將5G技術(shù)應(yīng)用于汽車生產(chǎn)，共同探索5G技術(shù)的潛力，以滿足汽車生產(chǎn)的高需求。雙方的專家將在德國蓋默斯海姆的“奧迪生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室”技術(shù)中心開展外場測試。AT&T公司與三星電子聯(lián)手打造了美國第一個(gè)專注于生產(chǎn)線的5G測試臺。

（4）歐美構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

歐美企業(yè)通過締結(jié)聯(lián)盟組織的方式將物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)帶入良性發(fā)展的軌道，并極大促進(jìn)了企業(yè)和組織的合作。國際性物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)聯(lián)盟和組織主要包括開放互聯(lián)基金會（Open Connectivity Foundation，OCF）、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（Industrial Internet Consortium，IIC）、物聯(lián)網(wǎng)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織“OneM2M”等，其中OCF由微軟、思科、通用電氣、高通、英特爾和三星等科技巨頭聯(lián)合成立。成立該聯(lián)盟的目的之一在于創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)規(guī)范和協(xié)議，確保各制造商的設(shè)備能兼容共處。IIC是一家新興的企業(yè)聯(lián)合會，以美國通用電氣公司為發(fā)起人，聯(lián)合AT&T、思科、IBM和英特爾4家行業(yè)巨頭，目標(biāo)是推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與推廣物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)踐知識。oneM2M于2012年推出，是由來自中國、歐洲、美國、日本、韓國的8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制定組織自愿發(fā)起的伙伴組織，目標(biāo)是為通用的M2M（Machine-to-Machine，機(jī)器到機(jī)器）服務(wù)層開發(fā)技術(shù)規(guī)范，該服務(wù)層可以很容易地嵌入到各種硬件和軟件中，并依靠該層將現(xiàn)場的無數(shù)設(shè)備與全球的M2M應(yīng)用服務(wù)器連接起來。

3. 物聯(lián)網(wǎng)在中國的發(fā)展

自2009年8月時(shí)任總理溫家寶提出“感知中國”以來，物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，寫入政府工作報(bào)告，物聯(lián)網(wǎng)在中國受到了全社會極大的關(guān)注，其受關(guān)注程度是歐盟以及其他各國不可比擬的。下面從應(yīng)用、政策等方面進(jìn)行介紹。

（1）金卡工程

早在2004年，我國就把射頻識別作為“金卡工程”的一個(gè)重點(diǎn)，啟動了RFID的試點(diǎn)。我國發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)，是以RFID的廣泛應(yīng)用作為形成全國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)的。中華人民共和國工業(yè)和信息化部（以下簡稱工信部）介紹：RFID是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，先抓RFID的標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用，把這些做好了，就自然而然地會從閉環(huán)應(yīng)用到開環(huán)應(yīng)用，形成我國的物聯(lián)網(wǎng)。

2004年以后，我國每年都推出新的RFID應(yīng)用試點(diǎn)，項(xiàng)目涉及身份識別、電子票證、動物和食品追蹤、藥品安全監(jiān)管、煤礦安全管理、電子通關(guān)與路橋收費(fèi)、智能交通與車輛管理、供應(yīng)鏈與現(xiàn)代物流管理、危險(xiǎn)品與軍用物資管理、貴重物品防偽、票務(wù)及城市重大活動管理、圖書及重要文檔管理、數(shù)字化景區(qū)及旅游等。

（2）RFID行業(yè)應(yīng)用

2008年底，我國鐵路RFID應(yīng)用已基本涵蓋鐵路運(yùn)輸?shù)娜繕I(yè)務(wù)，成為我國應(yīng)用RFID最成功的案例。鐵路車號自動識別系統(tǒng)（Automatic Train Identification System，ATIS）是我國最早應(yīng)用RFID的系統(tǒng)，也是應(yīng)用RFID范圍最廣的系統(tǒng)，并且擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。采用RFID技術(shù)以后，鐵路車輛管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)的自動化，降低了管理成本，可實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、無誤地采集機(jī)車的運(yùn)行數(shù)據(jù)，如機(jī)車車次、車號、狀態(tài)、位置、去向、到發(fā)時(shí)間等信息。

2010年，上海世博會召開，為提高世博會信息化水平，上海市在世博會上大量采用了RFID系統(tǒng)。世博會使用了嵌入RFID技術(shù)的門票，用于對主辦者、參展者、參觀者、志愿者等各類人群的信息服務(wù)，包括人流疏導(dǎo)、交通管理、信息查詢等。上海世博會期間，相關(guān)水域的船舶也安裝了船舶自動識別系統(tǒng)（Automatic Identification System，AIS），相當(dāng)于給來往船只設(shè)置了一個(gè)“電子身份證”，沒有安裝“電子身份證”的船舶將面臨停航或改航。世博會在食品管理方面啟用了“電子標(biāo)簽”，以確保食品的安全，只要掃描一下芯片，就能查到世博園區(qū)內(nèi)任何一種食物的來源。事實(shí)上，RFID技術(shù)在大型會展中的應(yīng)用早已得到驗(yàn)證，在2008年的北京奧運(yùn)會上，RFID技術(shù)就已得到廣泛應(yīng)用，有效提高了北京奧運(yùn)會的舉辦水平。

（3）我國掀起物聯(lián)網(wǎng)浪潮

2006年，《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》將物聯(lián)網(wǎng)列入重點(diǎn)研究領(lǐng)域。在2009年12月的國務(wù)院經(jīng)濟(jì)工作會議上，明確提出了要在電力、交通、安防和金融行業(yè)推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)應(yīng)用。2009年9月，“傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組成立大會暨‘感知中國’高峰論壇”在北京舉行。2010年3月，教育部辦公廳下發(fā)《關(guān)于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)申報(bào)和審批工作的通知》，我國高校開始創(chuàng)辦物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。2010年6月，由工信部等相關(guān)組織組成的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組成立。2010年9月，國務(wù)院通過《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，確定物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)為我國7個(gè)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。2015年7月，國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》，“互聯(lián)網(wǎng)+”將在創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新、協(xié)同制造、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、智慧能源、普惠金融、益民服務(wù)、高效物流、電子商務(wù)、便捷交通、綠色生態(tài)和人工智能（Artificial Intelligence，AI）方面開展重點(diǎn)行動，這進(jìn)一步加快了我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。2021年9月，工信部等8部門聯(lián)合印發(fā)《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動計(jì)劃（2021—2023年）》（下稱《行動計(jì)劃》），明確到2023年底，在國內(nèi)主要城市初步建成物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施，物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)突破20億。業(yè)內(nèi)人士表示，《行動計(jì)劃》為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入了“強(qiáng)心劑”。隨著相關(guān)政策和技術(shù)不斷完善，中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)有望實(shí)現(xiàn)持續(xù)、高效、有序發(fā)展。《行動計(jì)劃》直面行業(yè)發(fā)展中的“痛點(diǎn)”，提出四大行動、12項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)，包括創(chuàng)新能力有所突破，高端傳感器、物聯(lián)網(wǎng)芯片等關(guān)鍵技術(shù)水平和市場競爭力顯著提升；物聯(lián)網(wǎng)與5G、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)深度融合應(yīng)用取得產(chǎn)業(yè)化突破；物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)、新產(chǎn)品、新模式不斷涌現(xiàn)等。《行動計(jì)劃》明確，到2023年底，要突破一批制約物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵共性技術(shù)，培育一批示范帶動作用強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)主體和運(yùn)營主體，催生一批可復(fù)制、可推廣、可持續(xù)的運(yùn)營服務(wù)模式，導(dǎo)出一批賦能作用顯著、綜合效益優(yōu)良的行業(yè)應(yīng)用，構(gòu)建一套健全、完善的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和安全保障體系等。

（4）助力智慧城市建設(shè)

目前，智慧城市建設(shè)是全球城市化的新趨勢，而物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也將逐步推動城市“部件”之間實(shí)現(xiàn)“萬物互聯(lián)”。

在江蘇省宿遷市泗陽縣，依托5G物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造的基層防汛預(yù)報(bào)預(yù)警體系迎來“實(shí)戰(zhàn)”考驗(yàn)。2021年7月，臺風(fēng)“煙花”登陸江蘇，臺風(fēng)預(yù)警和洪水預(yù)警雙雙高掛。在防汛預(yù)報(bào)預(yù)警體系的幫助下，泗陽縣防汛工作人員通過屏幕實(shí)時(shí)監(jiān)控該縣主要河湖水位站、閘站的水位流量信息，第一時(shí)間做出防汛部署。

據(jù)介紹，該縣應(yīng)用的基層防汛預(yù)報(bào)預(yù)警體系在前端設(shè)置了5G物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集傳感器，可將雨量、水位、積水等信息實(shí)時(shí)傳回平臺，同時(shí)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)引入專網(wǎng)視頻會商平臺協(xié)助會商工作布置，提升防汛指揮人員預(yù)警預(yù)報(bào)、分析研判的準(zhǔn)確性，從而迅速做出相關(guān)安排。在防汛預(yù)報(bào)預(yù)警平臺的幫助下，防汛人員只要進(jìn)入系統(tǒng)便可實(shí)時(shí)掌握水情和水位信息，省去大量人力耗費(fèi)，一部手機(jī)或者一臺計(jì)算機(jī)便能實(shí)現(xiàn)“云上治水”。

作為新型技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方向，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)蘊(yùn)藏著巨大的創(chuàng)新發(fā)展空間。有專家表示，在諸多利好政策和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的驅(qū)使下，物聯(lián)網(wǎng)在各行業(yè)的應(yīng)用會不斷深化，更多新產(chǎn)品、新模式和新應(yīng)用場景將陸續(xù)推出，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將以高增長態(tài)勢持續(xù)發(fā)展。