物联网定义[策划]

物联网定义[策划] 物联网定义 物联网(Internet of Things)指的是将无处不在(Ubiquitous)的末端设备(Devices)和设施(Facilities)，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”(Enabled)的，如贴上RFID的各种资产(Assets)、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”(Mote)，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网 Web4.0:物联网 络实现互联互通(M2M)、应用大集成(Grand Integration/MAI)、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网(Intranet)、专网(Extranet)、和/或互联网(Internet)环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面(集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服务功能，实现对“万物”(everyThing)的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化TaaS服务。 笔者预计，物联网及其相关的TaaS业务，在基于Semantic Web技术 [1]的Web 3.0基础上，将构成Web 4.0的主体。 物联网发展三个阶段 1.初级阶段:已存在的一些各行业基于各种行业数据交换和传输标准 [2]的连网监测监控，两化融合引等MAI应用系统; 2.中级阶段:在物联网理念推动下，基于局部统一的数据交换标准实现的跨行业、跨业务综合管理大集成系统，包括一些基于SaaS模式和“私有云”的M2M营运系统; 3.高级阶段:基于物联网统一数据标准，SOA,Web Service,云计算虚拟服务的on Demand系统， 最终实现基于“公有云”TaaS: “Thing as a Service”。 DCM三层架构 物联网DCM三层架构 Devices—末端设备，资产，或子系统 Connect—有线或无线通讯连接系统 Manage —总控管理和应用系统 物联网四大支柱业务群 1. RFID: 电子标签属于智能卡的一类，物联网概念是1998年MIT Auto-ID中心主任Ashton教授提出来 物联网4大业务群 的，RFID技术在物联网中重要起“使能”(Enable)作用; 2.传感网:借助于各种传感器，探测和集成包括温度、湿度、压力、速度等物质现象的网络，也是温总理“感知中国”提法的主要依据之一; 3. M2M:这个词国外用得较多，侧重于末端设备的互联和集控管理，X-Internet，中国三大通讯营运商在推M2M这个理念; 4. 两化融合:工业信息化也是物联网产业主要推动力之一，自动化和控制行业是主力，但目前来自这个行业的声音相对较少。 物联网四大支撑网络 因“物”的所有权特性，物联网应用在相当一段时间内都将主要在内网(Intranet)和专网(Extranet)中运行，形成分散的众多“物连网”，但最终会走向互联网(Internet)，形成真正的“物联网”，如Google PowerMeter。 物联网4大网络群 1.短距离无线通讯网:包括10多种已存在的短距离无线通讯(如Zigbee、蓝牙、RFID等) 标准网络以及组合形成的无线网状网(Mesh Networks); 2. 长距离无线通讯网:包括GPRS/CDMA、3G, 4G,5G等蜂窝(伪长距离通讯)网以及真正的长距离GPS卫星移动通信网; 3. 短距离有线通讯网:主要依赖10多种现场总线(如ModBus、DeviceNet等)标准，以及PLC电力线载波等网络; 4.长距离有线通讯网:支持IP 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 的网络，包括计算机网，广电网，和电信网(三网融合)以及国家电网的通讯网。 物联网数据交换标准 没有统一的HTML式的数据交换标准是物联网发展的一大瓶颈，物联网的最大瓶颈既不是IP地址不够问题，也不是一定要攻克下什么关键技术才能发展。 寻址问题可以通过多种方式解决，包括三网合一通过发放统一UID等方式解决，IPv6或IPv9固然重要，但传感网的很多底层通讯介质可能很难运行IP Stack。一些传感器和传感器网络关键技术的攻关也很重要，但那是“点”的问题，不是“面”的问题。 大面的问题还是数据表达、交换，与处理的标准以及应用支撑的中间件架构问题。 同方从2004年起就推出了ezM2M物联网业务基础中间件产品和oMIX数据交换标准(产品中还实现了中国移动的WMMP标准)，中国电信也推出了MDMP标准，但是一个或几个企业的力量是有限的，既然物联网产业已经被提到国家战略的高度，如果以国家层面的高度来推物联网数据交换标准和中间件标准，一定能够发挥整体效果，而且要比制定其他通讯层和传感器的技术攻关见效快。 数据交换标准主要落地在物联网DCM三层体系的应用层和感知层，配合传输层通道，目前国外已提出很多标准，如EPCGlobal的ONS/PML标准体系，还有Telematics行业推出的NGTP标准协议及其软件体系架构，以及EDDL, M2MXML, BITXML, oBIX等，传感层的数据格式和模型也有TransducerML, SensorML, IRIG, CBRN, EXDL, TEDS等等，目前的挑战是把这些现有标准融合，实现一个统一的HTML式物联网数据交换大集成应用标准，如果国家能够整合资源， 这个标准的建立具备一定的可行性。不过由于其涉及面广，整体协调难度大，只有受到监管层和高层领导的高度重视，委托国家级的综合性物联网标准委员会 (目前的一些标准组织多半还是更多的关注于传输层标准，或行业应用标准， 如RFID和WSN无线通讯 [3]标准等，统筹能力不够，视野不够宽)具体实施才有可能实现这个目标。 千面物联网—智慧城市是靶心 物联网应用版图——智慧城市是靶心 目前全国各地正在进行的"物联XX"、"感知XX"、"智慧XX"等物联网建设、规划、及示范工程，往往都是前期各地规划的"数字城市二期工程"建设的延续和提升。 传统的数字城市建设一般包括智能建筑、楼宇自控、安防消防、市政热网、轨道交通(TCC)、节能管理(EPC/EMC)、智能交通、城市一卡通、市政网格管理、环境监测、应急指挥、质监安检、各类园区综合管理等等。 这些都属于核心的物联网应用领域，因此我们认为数字(智慧)城市是物联网应用的靶心。 物联网与云计算及SaaS 物联网的两种存在形式: 物联网与云计算及SaaS 1. Networks of Things (内网和专网) 2. Internet of Things (外网或公网) 对应两种业务模式: 1. MAI(M2M Application Integration), 内部MaaS 2. MaaS(M2M As A Service), MMO, Multi-Tenants(多租户模型) 随着业务量的增加，对数据存储和计算量的需求将带来对“云计算”能力的要求: 1. 云计算:从计算中心到数据中心在物联网的初级阶段，COWs(牛计[4]算)即可满足需求 2. 在物联网高级阶段，可能出现MVNO/MMO营运商(国外已存在多年)，需要虚拟化云计算技术，SOA等技术的结合实现物联网泛在服务: TaaS [5](everyTHING As A Service)。 物联网安全问题 物联网的安全和互联网的安全问题一样，永远都会是一个被广泛关注的话题。由于物联网连接和处理的对象主要是机器或物以及相关的数据，其“所有权”特性导致物联网信息安全要求比以处理“文本”为主的互联网要高，对“隐私权”(Privacy)保护的要求也更高(如ITU物联网报告中指出的)，此外还有可信度(Trust)问题，包括“防伪”和DoS(Denial of Services)(即用伪造的末端冒充替换(eavesdropping等手段)侵入系统，造成真正的末端无法使用等)，由此有很多人呼吁要特别关注物联网的安全问题。 物联网系统的安全和一般IT系统的安全基本一样，主要有8个尺度: 读取控制，隐私保护，用户认证，不可抵耐性，数据保密性，通讯层安全，数据完整性，随时可用性。 前4项主要处在物联网DCM三层架构的应用层，后4项主要位于传输层和感知层。其中“隐私权”和“可信度”(数据完整性和保密性)问题在物联网体系中尤其受关注。如果我们从物联网系统体系架构的各个层面仔细分析，我们会发现现有的安全体系基本上可以满足物联网应用的需求，尤其在其初级和中级发展阶段。 物联网应用的特有(比一般IT系统更易受侵扰)的安全问题有如下几种: 1. Skimming:在末端设备或RFID持卡人不知情的情况下，信息被读取 2. Eavesdropping: 在一个通讯通道的中间，信息被中途截取 3. Spoofing:伪造复制设备数据，冒名输入到系统中 4. Cloning: 克隆末端设备，冒名顶替 5. Killing:损坏或盗走末端设备 6. Jamming: 伪造数据造成设备阻塞不可用 7. Shielding: 用机械手段屏蔽电信号让末端无法连接 主要针对上述问题，物联网发展的中、高级阶段面临如下五大特有(在一般IT安全问题之上)的信息安全挑战: 1. 4大类(有线长、短距离和无线长、短距离)网路相互连接组成的异构(heterogeneous)、多级(multi-hop)、分布式网络导致统一的安全体系难以实现“桥接”和过度 2. 设备大小不一，存储和处理能力的不一致导致安全信息(如PKI Credentials等)的传递和处理难以统一 3. 设备可能无人值守，丢失，处于运动状态，连接可能时断时续，可信度差，种种这些因素增加了信息安全系统设计和实施的复杂度 4. 在保证一个智能物件要被数量庞大，甚至未知的其他设备识别和接受的同时，又要同时保证其信息传递的安全性和隐私权 5. 多租户单一Instance服务器SaaS模式对安全框架的设计提出了更高的要求 对于上述问题的研究和产品开发，目前国内外都还处于起步阶段，在WSN和RFID领域有一些针对性的研发工作，统一标准的物联网安全体系的问题目前还没提上议事日程，比物联网统一数据标准的问题更滞后。这两个标准密切相关，甚至合并到一起统筹考虑，其重要性不言而喻。 每一次危机，都会催生一些新技术，而新技术也是使经济，特别是工业走出危机的巨大推动力。2008年度，席卷全球的金融危机也在催生新的经济驱动力诞生，物联网就是众人最为推崇的动力。 根据字面意思解释，物联网又名传感网,是指将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,可使所有的物品与网络连接,方便识别和管理。因其具有全面感知、可靠传递、智能处理的特点,它被众人认为是继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。 那么，面对即将到来的浪潮，我们有什么商机可挖掘, 本期嘉宾: 方正平 杭州家和智能控制有限公司董事长 田宁 浙江盘石信息技术有限公司董事长兼首席执行官 莫凌飞 杭州物网科技公司总经理 物联网 会如何影响我们的生活, 轻触一下电脑或者手机的按钮，即使千里之外，你也能了解到某件物品的状况、某个人的活动情况。发一个短信，你就能打开风扇;如果有人非法入侵你的住宅，你还会收到自动电话报警。如此智能的场景，已不是好莱坞科幻大片中才有的情形了，物联网正在步步逼近我们的生活。 实现这一切是因为“物联网”里有一个存储物体信息的关键技术叫射频识别(RFID)。比如在手机里嵌入RFID-SIM卡，手机内的“信息传感设备”就能与移动网络相连，这种手机，不仅可以确认使用者的身份，还能进行费用支付、预约参观、实现查询及缴纳手机话费、水电燃气费缴纳、彩票投注、航空订票等多种支付服务。 可见，“物联网”在个人健康、智能电网、公共交通等方面的应用范围极其广泛。只要将特定物体嵌入射频标签、传感器等设备，与互联网相连后，就能形成一个庞大的联网系统，在这个网上，即使远在千里之外，人们也能轻松获知和掌控物体的信息。 有专家预测10年内物联网就可能大规模普及，发展成为上万亿规模的高科技市场。届时，在个人健康、交通控制、环境保护、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理等几乎所有领域，物联网都将发挥作用。有专家表示，只需三到五年时间，物联网就会全面进入人们的生活，改变人们的生活方式。 方正平:物联网的本质是无线传感网，无线传感网是技术，物联网是经济。这一点就像英特网是技术，互联网是经济一样。也可以说，物联网是动脉与静脉，无线传感网是信息化的毛细血管。互联网对于生活的影响是架起人与人的沟通，从而改变了人们的生活方式。而物联网是架起物与物之间的沟通，这项技术对于生活的影响是多方面的，甚至可以说是无处不在的。想像一下，如果把物联网与互联网共融起来，那是怎么样一种结果，所以说，将来，物联网对于生活的影响是无处不在的。 田宁:网络的发展一日千里，互联网、移动通信网、电视网甚至是电网的“多网融合时代”已经来临，成为新世纪又一个发展机遇。物联网是多网融合时代的必然产物，它将人与人之间的沟通连接扩展到了人与物、物与物之间的沟通连接，智能化、网络化的生活将让人们工作、生活更加便捷和人性化。 莫凌飞:物联网技术将极大地改变我们生活的方式和效率，我们能随时随地的把握我们感兴趣的“物体”的信息，做出更合理的决定与控制。 物联网产业 杭州企业正在做什么, 杭州这座城市正在向智能城市、低碳城市转变，离不开传感技术、物联网的应用。杭州物联网技术研究和应用研究总体走在全国的前列，在无线传感网、射频识别、物联网技术应用等方面形成了一批核心技术，在工业控制、电子安全监控、区域入侵防范、建筑能耗监测、智能交通、环境监测等方面的产业化工作取得了较好的进展，为物联网产业化应用打下良好基础。 据杭州市信息办相关工作人员介绍，信息办从2005年开始就对相关企业、产业动态进行了跟踪、扶持、培育。杭州市物联网的发展概括起来就是三句话“起步早、起点高、起动快”。2005年，市信息办在编制《杭州市电子信息产业“十一五”发展规划》时，就已经把传感网产业列为产业重点发展方向，并编入产业发展导向目录中进行扶持。 比如，杭州图书馆新馆是目前全球一次性建成的最大的RFID图书馆。去过图书馆的市民惊喜地发现，除了老的读者证，第二代身份证、市民卡都可以充当读者证，通过市民卡的信用体系保障，读者能够真正全免费办证(免年费、免押金)。据统计，新馆开馆30天内，图书馆就为读者办证3万张，其中在开馆最初的五天半，就办证1.3万张，借还图书8万册。在这之前，杭州图书馆在50年内才为读者办证5万张。并且通过RFID系统，杭州图书馆在不闭馆的情况下，顺利实施新馆搬迁。 方正平:1998年，杭州家和智能控制有限公司创立，借着北京奥运会申办成功和国家西气东输工程建设的东风，家和智能迅速发展，从5万元起步的“小作坊”，发展成为拥有100多名员工、部门齐全的正规公司。家和智能的产品成为国内煤改气工程招标项目优先推荐产品。2004年公司转型发展物联网产业，成为我国最早从事无线传感网技术研究的企业。 目前，我们公司是国内物联网做得最好的公司之一。我们与中国科学院等机构都有合作。我们公司物联网的发展有三个方面。一是与中国三大通信运营商的合作，我们将与几大通信运营网共建平台。二是我们是国内第一家利用无线传感网技术，与国家电网、南方电网合作，率先开发智能电网产品的公司;三是我们公司在杭州东部软件园进行技术研发工作，我们已用无线传感网技术，完成了多个为节能和低碳经济服务的数据平台。 田宁:杭州作为国内惟一的电子商务之都，宽带和无线通信网络覆盖率高，为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持。如今，在杭州，物联网已不再只是个概念，而是实实在在的得到了应用，但仅仅应用是远远不够的，还要从材料、技术、器件、系统到网络的物联网产业高度出发，抢占新一轮科技革命制高点，把杭州建成物联网信息技术的创新高地、人才高地和产业高地。 莫凌飞:对于物联网产业，杭州的企业正在做的是确定各自在物联网行业中的地位，明确各自的商业模式及核心竞争优势，把握时机快速发展，争取从同行中脱颖而出。 物联网的未来 会有哪些掘金之道, 物联网不是科技狂想，而是又一场科技革命。 物联网使物品和服务功能都发生了质的飞跃，这些新的功能将给使用者带来进一步的效率、便利和安全， 由此形成基于这些功能的新兴产业。 物联网需要信息高速公路的建立，移动互联网的高速发展以及固话宽带的普及是物联网海量信息传输交互的基础。依靠网络技术，物联网将生产要素和供应链进行深度重组，成为信息化带动工业化的现实载体。据业内人士估计，中国物联网产业链今年就能创造1000亿元左右的产值，它已经成为后3G时代最大的市场兴奋点。 有业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前，加拿大、英国、德国、芬兰、意大利、日本、韩国等都在投入巨资深入研究探索物联网。同时，有专家认为，物联网架构建立需要明确产业链的利益关系，建立新的商业模式，而在新的产业链推动矩阵中，核心则是明确电信运营商的龙头地位。 那么，对于即将到来的物联网商机，杭州的企业界人士又是如何看待的呢, 方正平:我们可以利用先进技术带动先进制造业，解决传统制造行业的转型和升级问题。利用先进产品带动先进服务业，将来这种新的技术，对未来信息服务业的内容、商业模式，都会生产深刻的变革与影响。如果将来把互联网、物联网联合起来，进行信息化服务，那这个变革就太大了。 田宁:有研究机构预计10年甚至更短的时间，物联网就会大规模普及，这将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场，其产业要比互联网大30倍。物联网的推广将会成为推进经济发展的又一个驱动器，为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。 莫凌飞:物联网行业是一个巨大的行业，如同互联网一样，其中存在着各种各样的值得开发与创新的商业模式，不管是现代物流、智能交通，还是智能楼宇、医疗卫生、资产管理，只要是存在“物联网”需求的地方，都存在着巨大的商机。 相关链接: 物联网:不是树上的桃子 物联网离我们还有多远,它会给我们的生活带来怎样的改变,我们连续走访发现，其实，物联网技术已经在不知不觉中进入我们的生活。智能鱼缸、智能电表、智能楼宇所应用的都是物联网技术。 目前，杭州物联网技术已经走在了全国前列。国内物联网技术与产业化的领先企业就在杭州，物联网在杭州已不再只是个概念，而是实实在在的应用技术。 物联网:超级泡沫还是新技术革命, 如果说你还没有听说过“物联网”，那么你就OUT了。10月10日，杭州市多位领导一起考察了杭州家和智能控制有限公司等4家企业;而真正吸引大家的，其实就是这些企业的“物联网”概念。 在谷歌搜索引擎上输入“物联网”三个字，马上可以跳出730多万条查询结果。对于这个热词，有人说，它是继互联网之后的又一次技术革命;也有人又说，物联网“有毒”。 物联网到底是什么,它是超级泡沫还是技术革命,物联网离普通市民还有多远,它会给我们的生活带来怎样的改变,我们带着这些疑问进行采访，试图拨开物联网的重重疑云。 高校物联网专业课程设置 年初教育部下达了高校设置物联网专业申报通知，众多高校争相申报。由于物联网涉及的领域非常广泛，从技术角度，主要涉及的现有高校院系与专业有:计算机科学与工程，电子与电气工程，电子信息与通讯，自动控制，遥感与遥测，精密仪器，电 年初教育部下达了高校设置物联网专业申报通知，众多高校争相申报。由于物联网涉及的领域非常广泛，从技术角度，主要涉及的现有高校院系与专业有:计算机科学与工程，电子与电气工程，电子信息与通讯，自动控制，遥感与遥测，精密仪器，电子商务等等。笔者认为，物联网专业可能会在上述这些院系中开设。 与物联网应用相关的专业， 如建筑与智能化，土木工程，交通运输与物流，节能与环保等等，可能会考虑开设选修课或在研究生、博士生阶段设置相关交叉学科的学位。 物联网可以是一个“专业”，但不一定是一个“学科”。国内有些专家反对设置“物联网专业”，因为定位不清，一个学校往往有好几个院系争夺“物联网专业“的申报，又不是一个明确的学科，难以培养出真正的专业人才，培养出来的人可能是“万精油”，懂得多但是不精，尤其是本科阶段，建议只作为研究生专业，像MBA一样的模式。和目前许多高校设置的“电子商务”专业一样，“电子商务”也有同样的定位不清问题，笔者认为，只要高校设置的物联网专业能够培养出社会需要的专业人才，尤其是跨专业复合型人才，就应该可以设置，不必拘泥于它究竟属于哪个现有的“学科”。 下表列出了一个高校物联网专业课程设置的初步建议，算是抛砖引玉。 课程1、 物联网产业与技术导论 使用电子工业出版社《物联网:技术、应用、标准、安全与商业模式》等等教材。 在学完高等数学，物理，化学，通信原理，数字电路，计算机原理，程序设计原理等课程后开设本课程，全面了解物联网之RFID、M2M、传感网、两化融合等技术与应用。 课程2、C语言程序设计 使用清华大学出版社《C语言程序设计》等教材。 物联网涉及底层编程，C语言为必修课，同时需要了解OSGi，OPC，Silverlight等技术标准 课程3、Java程序设计 ，使用 机械工业出版社《Java语言程序设计教程》等教材。 物联网应用层，服务器端集成技术，开放Java技术也是必修课，同时需要了解Eclipse,SWT, Flash, HTML5,SaaS等技术 课程4、无线传感网络概论，使用 无线龙通讯科技出版社《现代无线传感器网络概论》、北京航空航天大学出版社《短距离无线通讯入门与实战》等教材。 学习各种无线RF通讯技术与标准，Zigbee, 蓝牙，WiFi，GPRS,CDMA，3G, 4G, 5G等等 课程5、 TCP/IP网络与协议 ，《TCP/IP网络与协议》，清华大学出版社，等教材。 TCP/IP以及OSI网络分层协议标准是所有有线和无线网络协议的基础，Socket编程技术也是基础技能，为必修课 课程6、嵌入式系统技， 《嵌入式系统技术教程》，人民邮电出版社等教材。 嵌入式系统是物联网感知层和通讯层重要技术，为必修课 课程7、传感器技术概论 ， 《传感器技术》，中国计量出版社，等教材。 物联网专业学生需要对传感器技术与发展，尤其是在应用中如何选用有所了解，但不一定需要了解传感器的设计与生产，对相关的材料科学，生物技术等有深入了解 课程8、RFID技术概论 ，《射频识别(RFID)技术原理与应用》，机械工业出版社，等教材。 RFID作为物联网主要技术之一，需要了解，它本身(与智能卡技术融合)可以是一个细分专业或行业，也可以是研究生专业选题方向。 课程9、工业信息化及现场总线技术 ，《现场总线技术及应用教程》，机械工业出版社，等教材。 工业信息化也是物联网主要应用领域，需要了解，它本身也可以是一个细分专业或行业，也可作为研究生专业选题方向。 课程10、M2M技术概论 ， 《M2M: The Wireless Revolution》，TSTC Publishing，等教材。 本书是美国“Texas State Techinical College”推出的M2M专业教材，在美国首次提出了M2M专业教学大纲，M2M也是物联网主要领域，需要了解，建议直接用英文授课。 课程11、物联网软件、标准、与中间件技术 ，《中间件技术原理与应用》，清华大学出版社，《物联网:技术、应用、标准、安全与商业模式》，电子工业出版社，等教材。 物联网产业发展的关键在于应用，软件是灵魂，中间件是产业化的基石，需要学习和了解，尤其是对毕业后有志于物联网技术发展的学生 物联网系列报道之Web 4.0: “中国式”物联网定义 作者:同方泰德国际科技有限公司 CTO 周洪波 “物联网”(Internet of Things)这个词， 国内外普遍公认的是MIT Auto-ID中心主任Kevin Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的。 在2005年国际电信联盟(ITU)以及欧盟2008年发布的《the European Technology Platform on Smart Systems Integration，EPoSS IoT 2020》报告中，物联网的定义和范 围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。 定义物联网 目前在国内被最普遍引用的物联网定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 在ITU报告提交5年后的2010年，这个定义显然没有与时俱进，既不全面，也不严谨，还存在错误。例如，物联网可以存在于内网和专网之中， 而且目前还占大部分，“把任何 ，这个说法显然是不准确的。这个定义的不全面和不严谨也是显而物品与互联网连接起来” 易见的。 这个定义被普遍引用的主要原因是因为它最早出现在“百度百科”和“互动百科”的相关词条中，在网上大量传播，而这两个百科的内容基本上都是没有经过任何官方或权威机构审批认证的，但是它的传播能力很强，影响力很大。 同样也是“以讹传讹”，国内很多人都相信和引用“物联网”这个词最早是1995年微软的比尔?盖茨在其《未来之路》(The Road Ahead)一书中首先提出来的，以及美国总统 智慧地球”(The smarter planet initiative)已成为美国的国家战略。奥巴马提出的“ 据笔者考证，在比尔?盖茨的书中并未提到“Internet of Things”这个词，智慧地球也没 有被正式列为美国的国家战略。 自2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入《政府工作报告》，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是美国、欧盟以及其他各国不可比拟的。 图1 无论是美国总统奥巴马提出的“Smart Planet”，还是欧盟几个报告中都反复提 到“Internet of Things”这个概念 图2 归纳了物联网技术、业务范围和存在形式，以及与其他技术的关系 如图,所示，在Google Trends图中，无论是美国总统奥巴马提出的“Smart Planet” (或Smarter Planet，或Smarter Earth)，还是欧盟几个报告中都反复提到的“Internet of Things”这个概念，在全世界(英文)的网站上受关注的程度和使用频率都不高，远不 如M2M和Smart Grid等词的受关注程度。 “M2M”和“传感网”(Sensor Networks)这两个词出现较早，在国外一直受关注， Smart Planet，Internet of Things，和Smart Grid(智能电网)这三个词在2007年才开 始受到较大关注，但只有“智能电网”这个词的受关注度提升较快，在2008年就超过了“智 慧地球”和“Internet of Things”(这个词不等于中国的“物联网”)。 在国外，Internet of Things 其实也还没有大家一致认同的准确和权威的定义，最常 见的是Wikipedia上的定义: The Internet of Things refers to a network of objects, such as household appliances. It is often a self-configuring wireless network. 这 个定义很简单和抽象，同样很不全面，和百度百科的定义一样。 欧盟在2009年布拉格会议的一个报告中对IoT的定义如下: IoT is a global network infrastructure, linking physical and virtual objects through the exploitation of data capture and communication capabilities. This infrastructure includes existing and evolving Internet and network developments. It will offer specific object-identification, sensor and connection capability as the basis for the development of independent federated services and applications. These will be characterized by a high degree of autonomous data capture, event transfer, network connectivity and interoperability. 这个定义比较宏观和抽象。 走在世界前面的物联网 物联网的概念与其说是一个外来概念，还不如说它已经是一个“中国制造”或“中国智造”的概念，“Internet of Things”这个词在中国被意译为“物联网”，它的意义和覆 盖范围在中国“与时俱进”，已经超越了1999年Ashton教授，2005年ITU报告，以及2008年《EPoSS IoT 2020》报告所指的范围，物联网已被贴上中国式标签，中国在物联网理念和应用方面可以说已经走在了世界的前面。 Internet这个词，来源于英文InternetWorking的缩写，在英文中也是一个新词，如果直译，本应该被翻译成“互连网”。 “互连网”这个词早期在中国也被大量使用，但后来不知不觉之中就慢慢演变成了“互联网”。一个字的差别，蕴含着深厚的文化底蕴和意义变迁，在《辞海》中查这两个字的含义: “连”主要只表达简单的“相接”含义，而“联”则更强调“结合”和融合，其含义更加丰富，覆盖范围更大。 物连网”， 而非“物联网”。 同理，如果直译，Internet of Things应该被翻译成“ 由此可见，在不知不觉之中，IoT在中国又被赋予了更深的含义，被贴上了中国式标签， 覆盖范围更大。 在搜索引擎中，M2M这个词一直备受关注，而“传感网”和“物联网”这两个词从2009年下半年(也就是温总理“感知中国”讲话以后)才开始受到较大关注，其中“物联网”这个词在2009年下半年出现了“爆发式”的受关注度，超过M2M数倍，然后一直保持最高的受关注度。 下面是作者综合目前“物联网”在中国的实践、发展和演变提出的中国式物联网定义，算是抛砖引玉: 物联网理念指的是将无处不在(Ubiquitous)的末端设备(Devices)和设施(Facilities)，包括具备“内在智能”的传感器、移劢终端、工业系统、楼控系统、家庭 智能设施、视频监控系统等，和“外在使能”(Enabled)的，如贴上RFID标签的各种资产(Assets)、携带无线终端的个人或车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”(Mote)，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通信网络实现互联互通(M2M)、应用大集成(Grand Integration，也就是MAI，M2M Application Integration, vs. EAI)，以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网(Intranet)、专网(Extranet)和/或互联网(Internet)环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联劢、调度指挥、预案管理、进程控制、安全防范、进程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面(集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服务功能，实现对“万物”(Things)的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化TaaS(everyThing as a Service)服务。 根据上述定义，我们把物联网技术、业务范围和存在形式，以及与其他技术的关系归纳为图2所示的结构。我们预计，物联网及其相关的TaaS业务，在基于Semantic Web技术的Web 3.0基础上，将构成Web 4.0的主体。 物联网系列专栏文章7 物联网标准的关键点和大有作为之处是物物相连的数据表达、交换和处理标准以及相应的软件体系架构，这次物联网产业我国有机会和世界同步，像TD-SCDMA那样做出一批标准，不说引领潮流，至少也能有机会与发达国家坐到同一个桌子上参与博弈。 用标准筑起物联网门槛 ? 特约撰稿 周洪波 标准化之路任重道远 “一流企业做标准”，这是“地球人都知道”的业界共识，也是很多企业乃至一个国家战略层面想达到的制高点，但标准往往是在产业竞争和利益的博弈中产生的，没有足够的实力，包括财力物力和在业界领导潮流的影响力做支撑，很难做成。 标准有时和专利的作用一样，对于入围的企业来说，它的作用是给后来者设置了一个门槛以保持其在业界的领先地位。对于一个国家来说，他往往靠标准给外来者设置一个“壁垒”， 以合法的方式来保护本国企业利益或抢占先机。 标准有开放标准和事实标准，做标准的组织有官方的和非官方的、盈利的和非盈利的。开放标准往往由地方、国家、区域乃至国际的产业联盟来制定，图1(来自笔者曾任职的ORNL)展示了与IT产业相关的一些标准组织。 事实标准往往由盈利性质的企业来主导，通常是私有的，然而事实标准的拥有者往往无一例外都声称他们的标准是开放的。 有些企业靠做标准和配套的产品来生存，例如美国的Echelon和Qualcomm公司，Echelon是LonWorks标准的拥有者，他们成功地把LonWorks推广成为中国的国标(GB/T 20299.4,2006)，Qualcomm 是CDMA等一系列无线通信标准和专利的拥有者，据说他们雇用的律师团队比工程师还多。这两个公司的标准都和物联网产业密切相关。 有些事实标准体现在产品中，看不见、摸不着，没有规范的文字描述，例如微软的Windows系统，靠既有的垄断地位独霸一个产业。Apple目前以移动应用为主的“开放”(对开发者的确是开放的，但技术和平台是不开放的)软件平台有可能是下一个赶超微软的有力竞争者。Salesforce基于云计算的SaaS平台也试图达到类似目标。由此可见，软件的力量是无穷的，笔者认为，物联网产业也有可能催生这样规模的平台，Apple和Salesforce的技术和业务模式值得物联网产业借鉴，前期文章中提到过的国内外的几家MMO(包括中国移动基于WMMP标准的M2M营运平台)其实已经采用了SaaS和云计算技术。 物联网产业在2010年的两会上成为热点话题，国务院总理温家宝在十一届全国人大三次会议上作政府工作报告时指出，今年要大力培育战略性新兴产业，加快物联网的研发应用，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一。许多代表都在呼吁物联网国家标准的建立，中国物联网标准联合工作组已在筹备成立中。 面对国家对物联网产业寄予的厚望以及目前轰轰烈烈、如火如荼的景象，物联网从业者们任重而道远，但这也许是应该冷静下来深入反思的时候了，切不可急于求成大跃进，需要扎扎实实做好各项工作。不过，面对厚望和机遇，我们也应该“趁热打铁”。 标准化的确是占领物联网制高点的关键，然而目前业界对物联网本身的认识还不统一，众说纷纭，还只是停留在战略性的粗线条层面，甚至是一些不切合实际的空头口号，实质性内容还远远不够。 哪些是物联网关键技术， 哪些是关键应用，哪些关键技术应该先突破，哪些关键应用应该先发展，目前业界还没有一致的观点，这些东西不统一，标准的制定必然会操之过急，即使定出来了可能也无实际意义。 数据交换标准是 大集成的关键 物联网的本质是M2M,即机器和机器之间的通信，这里所讲的“机器”是广义的，它可以小到是一个“智能尘埃”，如RFID芯片或嵌入人体的生物传感器;大到是一列高速列车或航天飞机。M2M可以是P2P(一对一)的，也可以是多对一的——把所有末端连接到一个云计算中心的超级计算机上，实现大集成(Grand Integration)。 物联网的核心是实现大集成的软件和中间件，物联网在各行业的应用早已开始并普遍存在，如环保监测、安防消防联网、工业信息化等，目前的挑战在于按标准化的M2M软件技术实现这些已存在的和新建系统之间的互联互通，通过“管控营一体化” 和泛在的物物相连，实现高效、安全、节能、环保的和谐社会。 物联网标准的关键是基于软件和中间件的数据交换和处理标准。在物联网DCM三层体系中，感知层基于物理、化学、生物等技术和发明的传感器，标准多成为专利。而传输层的有线和无线网络属于通用网络，有线长距离通信基于成熟的IP协议体系，有线短距离主要以10多种现场总线标准为主，无线长距离通信基于GSM和CDMA等技术的2G/3G/4G网络标准也基本成熟，无线短距离通信针对频段的不同也有10多种标准，如RFID、Bluetooth等，建立新的物联网通信标准难度较大，可行性较小。 因此物联网标准的关键点和可以大有作为之处是物物相连的数据表达、交换和处理标准(如图2)以及相应的软件体系架构，很多人都看到了这次物联网产业我国有机会和世界潮流同步，我们有机会像 TD-SCDMA那样做出一批标准，不说引领潮流，至少也能有机会和发达国家坐到同一个桌子上参与博弈。笔者认为，物联网的最大瓶颈既不是一些人说的IP地址不够问题，也不是一定要攻克下什么关键技术才能发展。三网合一、IPv6固然重要，但物联网的很多底层通信介质根本不能运行IP Stack，可以通过UID等软件标准解决。一些传感器和传感器网络关键技术的攻关也很重要，但那是“点”的问题，不是“面”的问题。大面上的问题还是数据表达、交换与处理的标准以及应用支撑的中间件架构问题。 数据交换标准主要落地在物联网DCM三层体系的应用层和感知层，配合传输层通道，目前国外已提出很多标准， 如EPCGlobal的ONS/PML标准体系，还有Telematics行业推出的NGTP标准协议及其软件体系架构，以及EDDL、FDT/DTM、 M2MXML、BITXML、oBIX等，传感层的数据格式和模型也有TransducerML、SensorML、IRIG、CBRN、EXDL、TEDS等等，目前的挑战是把这些现有标准融合，实现一个统一的物联网数据交换大集成应用标准。同方从2004年就开始研发这方面的产品和标准，推出了M2M物联网业务基础中间件产品和oMIX数据交换标准(产品中还实现了中国移动的WMMP标准)。但是一个企业的力量是有限的，既然物联网产业已经被提到国家战略的高度，笔者认为，如果国家能够整合资源，这个标准的建立就具备较大的可行性。在温总理号召下，如果以国家战略高度来推动物联网数据交换标准和中间件标准，一定能够很快(比制定其他通信层和传感器的技术攻关见效快)发挥整体效果，引领世界潮流，占领物联网产业制高点。不过由于其涉及面广、整体协调难度大，只有受到监管层和高层领导的高度重视，委托国家级的综合性物联网标准委员会具体实施才有可能实现这个目标。遗憾的是，目前的一些标准组织多半还是更多地关注于传输层标准，或行业应用标准，如RFID等，统筹能力不够，视野也不够宽。 基于数据交换标准的物联网应用框架 在新闻联播或一些企业网站上，我们经常会看到某领导人在视察某研究所或企业时手里拿着一个新产品或指着一个新设备，鼓励大家要坚持自主创新，攻克关键技术。这种场景和影响导致的结果是，如果被参观的企业拿不出几件“硬”设备放在那儿就脸上无光，更谈不上取得了什么成果，大部分做软件的企业因为拿不出“硬”设备而备受冷落，因为没有领导会耐心去听你的PPT介绍。这是一个巨大的误区，目前国际国内都在提“软实力”，对高新企业来说，软实力就是软件和其领导潮流的标准和理念，这是一场没有硝烟的战争，这里的“硝烟”不是指战场上的，而是指工厂冒出的“硝烟”。 在操作系统和数据库等基础软件领域，我们早已经失去了参与竞争的机会，在我国国土上运行的机器的“大脑”基本上都不是自己的。我们同样失去了参与中间件标准制定和市场竞争的最佳时间，从最早的Corba开放标准和系统，到微软的.Net DNA, 再到Java EE技术标准，这些都成了造就微软、IBM、Oracle、SAP等国外软件巨头统治地位的有力武器。 就算是大家眼里的“硬件”企业，Cisco等公司最值钱的东西不是我们看得见的路由器“硬盒子”，而是盒子里面的软件，华为是中国最大的软件公司，最值钱的也是它的软件和看不见、摸不着的网络协议“stack”。 智慧地球、泛在计算、物联网、云计算、SaaS、SOA等理念也是由IBM等一批软件公司首先提出和倡导的，同样充分说明了“软实力”的重要性。物联网产业发展的支撑力量是应用，而应用的核心是软件，应用软件要做大做强的关键是中间件和数据交换标准及其支撑架构。软件和中间件在中国一直不受重视，也许并不是领导层不知道它的重要性，而是业界和监管层没有让领导层知道如何重视、如何抓。 我们不知道如何做软件标准，主要还是因为没有做大做强的软件企业，在中间件标准、SOA/ESB、SaaS、云计算、OpenDoc等重要标准中，我们都没有能够像TD-SCDMA、 WAPI那样影响到巨大市场优势，失去了做出实质性贡献的机会，多半都是跟在别人后面“替人吆喝”。 前文谈到的物联网统一数据表达、交换、预处理标准的建立，首先需要定义一批XML数据表达与接口标准，然而更重要的是要开发出支撑这个标准的配套运行环境和中间件业务框架，使用户能够快速开发出垂直应用业务系统，让标准落到实处，推动产业高速发展。 如果不能制定出上述的统一数据交换标准，一个完整的物联网业务基础中间件平台将被迫支持所有的数据交换标准，或只支持相关行业的标准，专注特定的行业业务。如RFID中间件只支持ONS/PML等相关标 准，这将重蹈以往“信息孤岛”的覆辙，是实现真正的物物相连物联网的巨大障碍。