物联网技术的发展范文

导语：如何才能写好一篇物联网技术的发展，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】物联网;智慧物流;发展现状;发展模式

【中图分类号】F251【文献标识码】A【文章编号】1674－4993(2015)11－0111－04

物联网已经被列入国家“十二五”重点专项规划，而智慧物流则是物联网发展的十大流域之一，是物联网应用在物流领域的表现形式。智慧物流以物联网技术为基础形成物流行业的专业网，直接或间接地对物联网相关产业产生需求。目前，虽然物联网技术及智慧物流还处于技术层研发推广期，还没有发展至大规模的应用，但是在国家政策支持、关键技术攻关、产业化推进等多方面的共同作用下，物联网及智慧物流产业必将迎来爆发式的发展。为此，有关智慧物流发展的议题也引起了很多学者的关注。张军杰(2006)对智能物流的发展状况、发展动力、发展因素进行了研究，并提出了相应的发展对策。汪鸣(2011)认为智慧物流是使物流业具有整体智能特征和与服务对象之间具有紧密智能联系的一种发展状态，可通过物流业整体智慧化来推动智慧物流的发展。李霞对利用物联网发展智能物流的作用、困难和重点领域进行了研究。以上学者虽提出了很多有建设性的意见，但都未提出系统化的发展模式。本文借鉴了以上研究成果，分析了物联网和智慧物流的关系，总结了国内外智慧物流发展经验及几种典型的发展模式，提出了“政府推动、产业化推进、企业主导、技术和标准引领、市场化推广应用”的创新发展模式，希望能对智慧物流的持续、健康、快速发展起到抛砖引玉的作用。

1物联网与智慧物流

1．1物联网是智慧物流发展的技术基础

物联网就是在计算机互联网的基础上，利用射频识别、传感器、数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“InternetofThings”。物联网包括感知层、传输层和应用层。在感知层，应用RFID、传感器、条形码等感知技术实时采集物的属性信息;在传输层，应用EDI、Internet、GPS、移动通信等现代通讯技术，对信息进行实时、准确、可靠的传输;在应用层，利用云计算等智能计算技术对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化管理和控制。智慧物流是以物联网为基础，融合新一代声、光、电、机、信息等技术，高度集成社会各种相关资源，通过中枢式数据处理方式，及时提供最优的运作决策方案，以协同整个物流运作流程，从而实时高效、灵活地响应人性化的物流需求，并能动态、快速地适应物流环境复杂变化的新的物流业态。物联网通过智慧感知、智慧传输、智慧处理及智慧管控等技术，对智慧物流的运作和服务产生深刻的影响。基于感知技术对物流运作过程中的物流流体、载体、流向、流程、流量、流速等六大基础要素的感知，使得智慧物流在运作过程中更加透明，实现全程可视、可控、可追溯;基于先进的信息传输技术、标准化技术及协同平台的建立，实现物流主体之间的信息互联和业务互通，实现流程无缝对接、运作互补及市场互补;通过集中式数据处理和服务中心等对信息的深入分析、挖掘和计算，使得每个物流主体能够即时获取系统最优决策方案，及时与物流运作“前台”形成协同，围绕顾客提出的要求，通过协同预测、协同补货、协同运输、协同配送等方式，实时为客户提供人性化的物流服务。

1．2智慧物流为物联网发展提供市场需求

智慧物流为满足组织在物流领域进行多方案选择的决策需求，需要不断拓展物流信息采集感知的深度和广度，从而对仿真系统和决策技术产生需求。在构建和实施物流信息平台时，相应地要运用数据收集、传输、存储、处理及信息的展示和运用等相关的物联网技术。同时，在物流领域运用了物联网相关技术，催生了物流管理、物流信息服务、应急管理、软件开发、装备设计开发、物流电子产品研发、节能环保等相关的服务产业，衍生出对物联网相关产品或服务的需求，相应地拉动物联网产业的增长。总之，一方面，物联网作为实现智慧物流的手段为其提供技术支持并使物流真正具有了智慧化的特征，具有了感知、自适应及与外界平滑交互的能力;另一方面，智慧物流领域是物联网技术的主要应用领域，物流企业是物联网的重要应用用户，智慧物流也为物联网提供了需求支持和发展方向。

2国内外智慧物流实践发展概况

2．1国外智慧物流发展现状

在国外，美国、欧洲和日本等国家已经成为智慧物流产业发展的领头羊，国内市场规模巨大，相关技术处于国际一流水平，形成了较为完整的产业链条，智慧物流已经成为其发展现代物流产业，降低物流成本，推动产业升级的重要推动引擎。在物联网技术应用方面，美国的沃尔玛、德国的麦德龙、英国的Tesco等大型零售企业都宣布了自己的RFID计划准备进行巨额投资，相应带动它们的供应商在RFID市场的投入;联邦快递、联邦包裹等这些大的物流公司对物流跟踪和监控技术的应用，拉动SUN、Alien科技、惠普、微软在内的硬件及软件提供商的投入，进而形成RFID的巨大市场和完整产业链。M2M技术在欧美地区已经实现了在多个领域的应用，已形成较为完整的产业链，亚洲地区日韩发展也较快。TNT运用云计算技术来提升供应链可见性、运营效率及客户服务质量，产生了较好效益。三维规划和仿真技术在日本企业得到很好的应用。在物流设施和信息标准化方面，欧洲企业做了很多工作。发达国家政府也为智慧物流的发展创造了良好的外部环境。一是采用了政府和企业共同投资社会化运营的机制来建设和运营网络、公共信息平台等物流基础设施;二是开放市场，创造公平竞争的市场环境;三是通过政策支持、战略规划及采取了一系列促进国家之间及国内政府、区域、企业等各方面有机地协调与合作的体制与机制，促进物流体系的国际化、标准化。

2．2国内智慧物流发展现状分析

2．2．1发展智慧物流的现有基础在国内，随着我国促进智慧物流发展相关政策、规划及方案的相继出台及实施，智慧物流基础设施的投资不断加大，各种与智慧物流有关的示范项目不断推出，物联网技术在物流领域的应用不断深入，社会各界对发展智慧物流的经验不断丰富，认识不断提高，这些都为发展智慧物流提供了良好的基础条件。比如在物联网技术的应用方面，在医药、农产品、食品、烟草等行业领域，产品可追溯系统在货物追踪、识别、查询、信息采集与管理等方面已具有成功的应用，技术与政策等条件都已经成熟，正在全面推进;物流过程的可视化智能管理网络系统已有初步应用，初步实现了物流作业的透明化、可视化管理;在智慧物流信息平台建设及智能终端的网络化应用上，已有很多创新应用;部分企业所建立的智慧化物流配送中心，已建立物流作业的智能控制、自动化操作的网络，可实现物流与生产联动，实现商流、物流、信息流、资金流的全面协同;智慧供应链的建设也有初步的尝试。2．2．2国内几种典型智慧物流发展模式分析2．2．2．1智慧物流产业联盟发展模式这种发展模式主要是在具备发展智慧物流的政策支持、技术、产业等一定基础的地区，在政府及社会各界的推动下，按照“技术共享、风险共担、协作、互利和有效利用资源”的原则自发组织非盈利性的企业联盟，联盟通过建立明确的工作目标和有效的合作机制，组织开展重大项目、关键共性技术的协作攻关，促进研究成果、知识产权的共享，推动联盟标准向行业、国家标准转化，最终实现技术研发、市场开拓、技术标准、产业建设四个方面的全面进步。这种发展模式的路径见图1。目前实施这种发展模式的有宁波智慧物流产业发展联盟和南京(江宁)智慧物流产业联盟。前者主要是为了实现互联互通而通过统一标准、建立平台及深化和优化应用而建立的联盟。后者是由社会各界共同推动的标准联盟，通过标准支持、提升和引领产业发展，通过联盟支持标准化工作。2．2．2．2“平台”载体型智慧物流的发展模式这种发展模式主要是基于智慧物流理念和先进的物联网技术，依据不同层面对智慧物流的需求，通过采用由政府主导、企业主导或政企协议共建等方式建设智慧物流园区、智慧物流信息平台及智慧物流网络等智慧物流基础设施，为聚集在“平台”上的各类企业提供智慧化的发展环境并提供优质的服务，充分发挥信息和物流资源集聚、交易、管理、监控、协调及供应链一体化等多功能优势，以吸引社会各界用户积极应用“平台”，并按照平台要求的标准改造和提升自己，以实现智慧化。待物联网应用逐步成熟及智慧型的物流企业逐步增多，可以把成熟的技术、流程及管理总结上升到产业标准，进而在产业推广，实现物流产业的智慧化。这种发展模式的路径是见图2。目前国内实施这种发展模式的地区和企业较多，比较典型的有马云的菜鸟网络平台，成都智慧物流信息平台，浙江省宁波市的“1+7”的智慧物流协同平台，江苏省亚邦医药物流中心打造的智慧物流园区等。2．2．2．3示范工程带动型智慧物流发展模式这种发展模式主要是由国家或地方的有关部门智慧物流示范项目，由相关政府部门或其委托的物流协会等中介组织负责项目实体前期的审查、评估，中期的跟踪及管理及后期的验收和考核，项目可获得一定的政策支持、财政补贴及其它服务的支持。这种发展模式通过智慧物流工程立项、实施及验收来选择、培育智慧物流主体，促进主体的成长、成熟及发展，这种发展模式的路径见图3。目前实施这种发展模式比较典型的是广东省的南方物联网示范工程，此工程是由九大领域的应用项目组成。其显著的特点是物流协会不仅代替政府承担了项目管理工作，还承担了为项目示范企业沟通、协调和服务的工作，为其提供了改造物流装备、培育企业品牌、提升管理水平、强化行业自律、应用物联网技术“五位一体”的服务方案。当然，以上几种发展模式并不是孤立的，各种模式之间也有交叉，比如示范工程带动型模式也包括物流信息平台和园区建设的内容。2．2．3发展智慧物流的制约因素当然，作为一种处于起步阶段的新型物流业态，智慧物流在发展中也存在着一些制约因素。一是社会各界对智慧物流的性质、发展机制、对本区域产业发展的带动等方面的认识还不足，缺乏统筹规划及可操作的标准，至今还没有一个国家层面上的智慧物流发展规划及实施方案;二是社会各界在智慧物流发展上存在本位主义，这与智慧物流的“跨界”(跨行业、跨区域、跨企业)特性是不兼容的，进而制约了“互联互通”;三是物联网技术在物流领域的应用上，存在着应用的比例低、应用范围小、应用层次低、应用成本高，共性和关键技术还未获得突破，物流公共信息平台发展缓慢，信息化、标准化、网络化和协同化还未实现;四是智慧物流发展的基础薄弱，发展智慧物流所需要的资金、技术、设施及设备、人才等资源缺乏，缺乏成熟的发展模式，产业发展难度较大。

3我国智慧物流发展模式

借鉴中外智慧物流发展的经验，结合智慧物流发展现状，本文提出了“政府推动、产业化推进、企业主导、标准引领、市场化推广应用”的智慧物流发展模式。

3．1政府推动

3．1．1政府要为智慧物流的发展创造良好的环境在智慧物流的发展过程中，政府的主要职责在于营造环境、全方位引导、培育整个产业的发展。一是政府应该把政策支持和资金扶持同步规划、同步实施，把智慧物流中的公共服务内容与通讯等设施作为城市基础设施进行规划、设计、开发、建设、运营，营造物流信息化互联互通的环境，整合智慧物流资源，形成智慧物流发展的载体;二是培育、扶持一批在国内外具有较强竞争力智慧物流企业主体;三是加快物流企业智慧化层次的分工，形成以智慧物流企业发展为导向，其他物流企业及相关智慧产业协调发展的智慧物流产业体系，努力构造社会化、专业化、智慧化、规模化的智慧物流服务体系。3．1．2政府是智慧物流技术的研发、推广及标准化的推动者一是政府采用招标等方式直接组织或战略引导的方式推动智慧物流技术的研发、推广工作，研发单位及其专业技术人员进行研发和跟进，通过市场化运作将成果运用于物流产业;二是政府与研发部门、生产企业明确分工、相互配合、相互协调共同促进智慧物流技术的研发、推广工作;三是政府重点抓好标准建设，针对不同行业、不同领域的物流作业，总结挖掘其中的共性特征，借鉴国外先进经验，结合我国国情，制订出适合我国使用的物流标准和信息化标准。3．1．3政府是智慧物流投入的主导者和引导者智慧物流系统建设投资大、回收期长、风险大、社会效益显著，没有哪个单位有能力或意愿单独完成这样具有公益性质的复杂的系统。需要在政府的宏观指导和统一协调下，创新体制、机制和运营模式，充分调动各方面的积极性，集中社会有效资源来共同完成。

3．2产业推进

要根据产业基础和资源禀赋，针对不同领域的发展阶段与特点，按照产业发展规律，通过差异化策略推进智慧物流的发展。对电子商务物流、冷链物流、医药食品物流、危险品物流、烟草物流及港口和集装箱物流等重要领域和运输、仓储等重要基础设施，围绕物流管理流程推动物联网技术的集成应用，抓好一批效果突出、带动性强、关联度高的典型应用示范工程。要建设智慧物流产业集聚区和信息平台，制定产业标准，创造智慧物流发展的良好的生态环境，加快推进智慧物流产业高端化、规模化、集群化、协同化发展。要利用智慧物流的技术手段加强与其它区域的物流信息互通，推进跨区域的产业联动发展和经济合作;由政府、行业、科研机构及物流、金融、制造及商贸等不同的领域企业的组建智慧物流产业联盟或实体，合力推进智慧物流跨产业融合发展。

3．3企业主导

企业主导就是以企业为主体，实现数据智慧性、网络协同化、决策智慧化。数据智慧化就是企业使用智慧化的设备，比如通过传感器、RFID标签、GPS和其它设备构筑一个先进的、能够及时收集信息并及时把信息回馈给组织的系统。网络协同化，就是企业要与合作伙伴进行信息的共享，这些合作伙伴包括企业内部、部门和部门之间、外部的供应商之间以及与客户之间的信息共享。决策智慧化是指物流链上相关企业借助智能系统，根据收集的数据来衡量各种约束和选择条件，提供选择方案，以便决策者对各种行动过程进行选择，或由系统通过学习自动做出决定。

3．4标准引领

标准化工作可以保障物流科技发展的协调统一、实现物流管理现代化、降低物流成本、提升物流发展水平，消除组织及信息壁垒，引领物流业向智慧物流的方向发展。一是强化统筹协作，依托跨区域、跨部门、跨行业的标准化协作机制，协调推进智慧物流标准体系建设和各项专业标准的制订，推动相关法规、配套规章、制度的制定和完善，逐步构建一个科学、系统、先进和开放的物流标准体系框架;二是加快编码标识、接口、数据、信息安全等基础共性标准、RFID等关键技术标准和感知技术等重点应用标准的研究制定;三是以信息平台标准化为重点，在智慧物流协同平台及数据中心建设的基础上，加强智慧物流技术标准、信息标准、数据标准及业务协同标准的制订和推广;四是以企业标准化需求为导向，鼓励企业购买或自主开发与自身业务相适应的计算机信息管理系统，系统能够与客户企业、合作伙伴、物流园区、口岸、公路、铁路、民航信息及公共信息平台有效对接，实现数据交换及信息共享。

3．5市场化推广应用

智慧物流的发展最终要引入市场机制，在政府“推力”和市场信号“引力”的双重作用下，增强智慧物流发展的内生性动力，吸引更多的社会资金投入到智慧物流的建设中;更充分地利用信息市场和技术市场的媒介作用，完善与其配套的服务机构，使市场真正成为连接供需双方的信息和技术交易和扩散的场所;构建开放的市场化智慧物流推广服务体系，发展多元化的智慧物流服务主体，构建智慧物流企业应用性平台，引导企业根据智慧物流专业市场需求改善产品结构和技术应用结构。

4结束语

总之，通过政府推动、引领及带动，实业界及理论界的不断探索实践，产业层面的促进及市场层面的推广应用，基于物联网技术的智慧物流会出现更多的创新发展模式，直至最终形成可复制的成熟的发展模式。

［参考文献］

［1］王继祥．物联网发展推动中国智慧物流变革［J］．物流技术与应用(货运车辆)，2010，(3):80－83．

［2］刘志硕．智能物流系统理论与方法研究［D］．北京交通大学博士学位论文，2004，10．

［3］张军杰．智能物流发展状况、影响因素及对策研究［J］．物流技术:装备版，2010，(34):62－64．

［4］章合杰．智慧物流的基本内涵和实施框架研究［J］．商场现代化，2011，(21):30－32．

［5］汪鸣．智慧物流重在智慧［J］．物流时代，2011，(11):13－13．

［6］李霞．浅谈物联网时代的智能物流［J］．江苏商论，2011，(26):9－9．

［7］蔡增玉．基于RFID的智能物流管理系统研究［J］．计算机技术与发展，2008，(10):62－64．

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关键词：物联网 RFID 传感网 M2M

1、物联网概念与原理

物联网的概念有许多，2010年总理的政府工作报告附录中给出的物联网解释比较具有权威性。中国物联网专家委员会主任委员邬贺铨院士对这个物联网的概念又进一步做了修正：“物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把需要联网的物品与网络连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪监控和管理的一种网络，它是在网络基础上的延伸和扩展应用”。物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中，物品（商品）能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实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与共享。而RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品（商品）的识别，进而通过开放新的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。

2、应用与技术

物联网可以以电子标签和EPC（Electronic Product Code，产品电子代码）码为基础，建立在计算机互联网基础上形成实物互联网络，其宗旨是实现全球物品信息的实时共享和互通。物联网的系统结构由信息采集系统、PML信息服务器、产品命名服务器（ONS）和应用管理系统四部分组成。物联网通过Internet信息世界 的互联实现物理世界任何产品的互联，实现在任何地方、任何时间可识别任何产品，使产品成为附有动态信息的“智能产品”，并使产品信息流和物流完全同步，从而为产品信息共享提供了一个高效、快捷的网络平台。

3、物联网的发展与市场培育

从国际上看，欧盟、美国、日本等国都十分重视物联网的工作，并且已作了大量研究开发和应用工作。我国中长期规划《新一代宽带移动无线通信网》中有重点专项研究开发“传感器及其网络”，国内不少城市和省份已大量采用传感网解决电力、交通、公安、农渔业中的“M2M”等信息通信技术的服务。作为国家层面成立了《传感器的网络标准工作组》。而中国通信标准化协会也启动了基于互联网的物联网和基于电信网的物联网的相关标准和研究课题的申报工作。在温总理关于“感知中国”的讲话后我国“物联网”的研究、开发和应用工作进入了。

3.1 遥知矿山

3.1.1 遥知矿山的物联网的概念及目标

作为物联网应用的一个重要领域，”遥知矿山”是通过各种感知、信息传输与处理技术，实现对真实矿山整体及相关现象的可视化、数字化及智慧化。其总体目标是：将矿山地理、地质、矿山建设、矿山生产、安全管理、产品加工与运销、矿山生态等综合信息全面数字化，将遥知技术、传输技术、信息处理、智能计算、现代控制技术、现代信息管理等与现代采矿及矿物加工技术紧密相结合，构成矿山中人与人、人与物、物与物相联的网络，动态详尽地描述并控制矿山安全生产与运营的全过程。以高效、安全、绿色开采为目标，保证矿山经济的可持续增长，保证矿山自然环境的生态稳定。

3.1.2 遥知矿山的物联网的特征

近些年在矿山提出过许多概念，如数字矿山、矿山综合自动化、信息化矿山、智能矿山等，而”遥知矿山”是在综合了这些概念的基础上，更加具体、全面、动态、详尽地描述真实矿山。

而在物联网矿山的概念下，这些都不需要去作任何解释。这是由于物联网本身就是基于统一网络的应用；物联网本身就是要在GIS（地理信息系统）和GPS（全球定位系统）下实现定位的应用；物联网本身就是控制与网络一体化的应用；物联网本身就是分布式应用等等。此外，物联网还明确提出了物与物相联的概念，而在以前的数字矿山等诸多概念中，基本是人与人、人与物相联的概念为主。

3.2 遥知交通

3.2.1 打的找车不再困难

如果大部分城市90%以上的出租车装上了智能定位管理系统，每辆车的位置都清晰地现实在中央平台上。市民只需一个电话就能叫来车。系统还有同事防盗报警、定位查车、轨迹回放、广告信息等多项功能。不仅保障了司机的安全，更大大方便了乘客。

3.2.2 智能公交助力市民优先

无锡移动助力打造的“智能公交”平台将能“遥知”车辆位置、运行状况，并实现智能调度。它让车辆调度员足不出户就可以知道车辆行驶到什么位置了，车内是否出现过度拥挤，哪条线路需要增派车辆了。

4、结语

总之，由于物联网是基于现代高新技术，将感知技术、传输技术、信息处理、智能计算、现代控制技术、现代信息管理等与现代高效生产及加工技术紧密相结合，构成现实中人与人、人与物、物与物信息、属性相联的网络，动态详尽地描述并控制安全生产与运营的全过程。以高效、安全、绿色环保为目标，保证经济的可持续增长，保证自然环境的生态稳定与和谐统一。

参考文献

[1]田美花.基于RFID技术的生产执行系统关键技术研究.青岛：中国海洋大学，2007.

[2]肖慧彬.物联网中企业信息交互中间件技术开发研究.北京：北方工业大学，2009.

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关键词：物联网技术；国民经济核算；应用

一、引言

在进入二十一世纪以后，计算机技术得到了更为广泛的应用，社会经济在发展的过程中信息化水平在不断的提升。而随着科学技术的进一步发展，物联网技术的出现与应用，将人类社会带入到了大数据时代，社会经济在发展的过程中所获得信息更为的全面。通过物联网技术，人们能够将互联网与信息传感设备有效的结合起来，进而开展相应的通讯以及信息交换工作，通过智能化的方式来进行识别与跟踪。但是在我国目前的经济发展当中，物联网技术的应用还不是十分的成熟，其对于经济发展的促进作用无法得到有效的发挥。所以说，必须要加强国民经济核算发展当中物联网技术的应用研究，从而将物联网技术更好的应用到国民经济的发展当中，为实现社会主义现代化建设做出更大的贡献。

二、物联网的起源及其背景

物联网这一概念最早是出现在比尔盖茨的《未来之路》一书当中，尽管盖茨在1995年就提出了这一概念，但是受到诸多技术方面因素的制约，物联网这一理念并没有受到社会各界的广泛重视。在进入二十一世纪以后，随着云计算技术、RFID技术、二维码技术以及传感器技术等领域的迅速发展，物联网技术有了赖以存在的技术基础，通过将这些技术整合利用，物联网得以在社会经济当中发挥作用。特别是在各国普遍寻找经济增长新契机的背景下，对于物联网技术的重视程度在不断的提升，社会各界在促进物联网技术发展当中所做出的努力也在不断的增加。通过不断的技术创新，物联网在社会经济发展当中的作用已经越来越大，人类社会逐渐的进入到了大数据时代，社会发展速度也有了显著的提升。在这种情况下，各行各业在发展的过程中，物联网技术的应用已经成为了至关重要的部分，只有保证有效的发挥出物联网技术的作用，才能更好的在激烈的市场竞争当中取得优势，从而获得更好的发展。

三、物联网技术发展分析

物联网技术由于其自身所具备的独特优势，在未来的发展当中有着十分广阔的前景，就如同当初局域网出现一样，没有人会意识到互联网能够在未来的社会当中发挥如此重要的作用。物联网在人类社会发展当中所起到的作用在不断提升，通过带动诸多新兴产业的发展，物联网技术在不断的改变我们的生活。就物联网技术的发展来看，主要是从四个环节来进行分析，即标识、感知、处理以及信息传送，通过这四个环节的相互组合利用，物联网技术得以在经济发展当中发挥独特的优势。因此，在未来的发展当中，物联网技术必须要从传感器、智能芯片、RFID以及电信运营商的无线传输网络开展工作，通过不断创新这四项关键技术，保证自身能够适应时展的要求，更好的保证物联网技术的作用能够得到充分的发挥，为社会经济的快速增长打下坚实的基础。

四、物联网技术应用对国民经济核算规则及实践影响

（一）突破生产范围限制。在联合国制定的SNA生产范围当中，住户部门的大部分自给生产并没有纳入到相应的生产范围当中。在制定这一范围的时候，主要考虑到住户内部的生产与消费并没有与市场相融合，其相应的生产活动是相对独立的，很难准确的对其产生的经济意义进行评估。此外，在开展国民经济核算的过程中，如果将这一部分纳入进去，就不会存在失业问题了。在物联网技术应用之下，家庭活动当中所产生的诸多信息可以被记录下来，借助物联网将这些信息与市场相结合，这样就能够对其产生的经济意义有一个准确的评估，从而最大程度上的促进国民经济核算水平的提升。在这种情况下，以往的生产单位范围限制将被改变，许多自给性的家庭劳动行为也将纳入到国民经济核算当中，对于保证国民经济健康稳定发展起到了十分重要的作用。

（二）构建基层物联网单位。在SNA的相应核算思路当中，对于国民经济的核算主要确定了两种基本核算单位的方式，即机构单位以及基层单位。在机构单位当中主要指的是通过自己的名义，拥有相应的资产负债，通过从事经济活动来与其他经济实体之间产生交易的主体；基层单位则是指具备单独的场所，整个生产经营活动主要从事于一种行业，它可以由整个企业来表示，也可以指企业当中的一部分。而通过物联网技术的应用，能够构建起基层物联网单位，通过对基层单位当中的元素进行相应的编吗，能够在开展国民经济核算的过程中，准确迅速的进行识别，从而最大程度上提升国民经济核算的效率。在进行物联网技术应用之后，相应的经济活动就能够在更为全面的数据支撑下，对投入产出以及资金流量等进行科学的分析，从本质上来对核算技术以及核算主体进行改变。

（三）客观常住性标准。在进行经济总体核算的过程中，往往是由常住单位组成的，而常住性单位的确定主要依赖于相应的常住性标准。对于一个机构单位来说，其所指的常住性是它与相应经济领土之间联系的紧密程度，但是在进行紧密程度判断的过程中，往往会出现一定的问题。因此为了更为准确的对这种关系进行判断，在进行国民经济核算的过程中，采用的是较为主观的“一年原则”，在这一原则的影响下，尽管能够在一定程度上进行判断，但是依旧存在着许多的问题。而通过物联网技术的应用，能够对经济主体的位置以及对外联系信息等进行更为准确的记录，这就使得其能够准确的判断经济主体与单位之间的联系紧密度，通过将常住性标准客观化，能够在最大程度上提升这一标准的准确度，进而为国民经济核算准确度的提升提供可靠的保障。在经济发展过程中发挥着十分重要的作用。

（四）分化价格与物量核算。在开展国民经济核算的过程中，往往是通过将经济流量货币化来进行记录。在这种情况下，许多记录工作所反映的是价格与物量混合起来的变化，并没有将其各自的变化进行准确的反应。但是在物联网技术应用下，作为最根本的信息，物量记录能够得到充分的反映，而价格信息的变化也能够利用交易系统来进行分析。因此，在物联网技术的应用中，物量与价格之间形成了分立的格局，这就能够在很大程度上降低物量核算以及价格核算的难度。特别是在这种情况下，商品自身的价格以及物量增长数据能够通过物联网技术来分别提供，这就能够在很大程度上促进政策分析以及市场分析的准确度，进而最大程度上的保证我国经济的健康稳步发展。

五、结语

随着物联网技术的逐渐成熟与应用，其在国民经济核算发展当中所发挥的作用已经得到了很大程度上的发挥，特别是在市场经济条件下，通过物联网技术的应用，能够在很大程度上促进国民经济核算水平的提升。物联网技术的盛行，使得国民经济核算当中的许多方面产生了变化，在进行流量以及存量的核算记录方式方面发生了很大的变化。但是在我国目前的经济发展当中，物联网技术的应用还不是十分的成熟，其对于经济发展的促进作用无法得到有效的发挥。所以说，必须要加强国民经济核算发展当中物联网技术的应用研究，从而将物联网技术更好的应用到国民经济的发展当中，为实现社会主义现代化建设做出更大的贡献。

（作者单位：海南禧瑞科技有限公司）

参考文献：

[1] 刘永谋；吴林海；；极权与民主：物联网的偏好与风险――以圆形监狱为视角[J]；自然辩证法研究；2012年05期

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关键词：物联网；传感网；智能技术；发展趋势

Abstract: The Internet of things is a hot issue in recent years; great importance has been attached to the domestic and foreign research structure and industry. This paper discusses the key technologies of Internet of things, including sensor network technology, radio frequency identification technology, electronic product code, geographic information system, intelligent technology and network development trend.

Key words: network; sensor network; intelligent technology; development trend

中图分类号：F626.5

物联网是一种带有传感标识器的智能感知信息网络系统，促进了世界上物与物、人与物、人与自然之间的对话与交流。它是继计算机、因特网和移动通信网之后发展的一门新技术，是全球信息化发展的新阶段，实现了数字化向智能化的过渡与提升。该技术将促进IT业突破性进展，引发世界第三次产业化浪潮，有着重大的科学意义和应用价值。

1 物联网的主要技术

1.1传感网技术

物联网实质上是传感网、因特网及移动通信网“三网”高效融合的产物，其核心是智能传感网技术。传感网是连接物理世界、数字虚拟世界和人类社会的桥梁，它能够通过大量各类集成化的微型传感器，以协作方式实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，利用嵌入式系统对信息进行处理，并通过自组织无线通信网络将所感知的信息传送到用户终端，真正实现无处不在的计算。该技术以低成本、微型化、低功耗以及灵活的组网方式、铺设方式等特点受到广泛重视，是关系国民经济发展和国家安全的重要技术。

1.2 射频识别（radio frequencyidentification，RFID）

射频识别技术是 20 世纪 90年代开始兴起的一种非接触式自动识别技术，该技术的商用促进了物联网的发展。它通过射频信号等一些先进手段自动识别目标对象并获取相关数据，有利于人们在不同状态下对各类物体进行识别与管理。射频识别系统通常由电子标签和阅读器组成。电子标签内存有一定格式的标识物体信息的电子数据，是未来几年代替条形码走进“物联网”时代的关键技术之一。该技术具有一定的优势：能够轻易嵌入或附着，并对所附着的物体进行追踪定位；读取距离更远，存取数据时间更短；标签的数据存取有密码保护，安全性更高。RFID 目前有很多频段，集中在13.56MHz频段和 900MHz 频段的无源射频识别标签应用最为常见。短距离应用方面通常采用13.56MHz HF 频段；而 900MHz 频段多用于远距离识别，如车辆管理、产品防伪等领域。阅读器与电子标签可按通信协议互传信息，即阅读器向电子标签发送命令，电子标签根据命令将内存的标识性数据回传给阅读器。RFID 技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。

1.3 产品电子代码（EPC）系统

1999 年美国的 Auto- ID Center将 RFID 技术与 Internet 结合，提出了产品电子代码（EPC）的概念。产品电子代码是物联网的主要支撑，它的载体是 RFID 电子标签，信息传递的介质是互联网。电子标签、产品电子码、互联网 3 个元素的有效结合孕育出物联网的构想：RFID 标签中存储的 EPC代码，通过传感器网络识别并自动采集到中央信息系统，利用开放的计算机网络进行信息交换、处理与共享，实现物品的透明化管理。EPC 系统充分利用了射频识别和网络技术的优点，很好地解决了对全球每一件产品的唯一标识、同时识别多个商品和“非可视”识别问题，其最终目标是为每一个物品建立全球的、开放的标识标准。

该系统是由全球产品电子代码体系、射频识别系统及信息网络系统3 部分组成，主要包括 EPC 编码标准、EPC 电子标签、射频识读器、神经网络软件、对象名解析服务以及实体标记语言6个方面。目前全球正积极开发低成本的EPC 标签，制定 EPC 数据标准和标签标准，完善 EPC 系统的整体环境，努力推进 EPC 系统的顺利发展与应用。

1.4 地理信息系统

物联网是“智慧地球”、“感知中国”的物理基础，其作用的发挥，必须将每个传感器和动态信息进行空间定位，摆脱单点应用的格局。地理信息系统则为物联网的发展提供了所需的空间基础，还可进行相关的信息处理、空间分析、建模等功能，有利于跨行业、跨行政区的数据共享及系统相互操作，是物联网应用的强大动力和支撑。在物联网全面发展的大背景下，地理信息系统的实践与应用也在不断创新。随着智慧地球的建立，地图服务从 2 维扩展到 3 维，服务对象由人转向为人和物；在 WebService的空间信息共享和智能服务的基础上，第二代地理信息系统提出并得到了发展；通过物联网的广泛连接，空间与非空间信息可以随时交换，服务全民；依托物联网产业，地理信息可以纳入其基础公共平台，地理信息系统在各行各业的作用将越来越大，产生更大的社会和经济效益。

1.5 智能技术

物联网使世界中的物体以传感和智能化方式关联起来，因此智能技术也是物联网的关键技术之一。它是指将智能系统植入物体，使物体能够主动或被动地与用户进行沟通与交流，从而具备一定的智能性。智能技术的发展很大程度地促进了人们所处物质世界的数字化、网络化和智能化，其主要研究方向包括：人工智能理论研究、先进的人———机交互技术与系统，智能控制技术与系统以及智能信号处理。

2 物联网发展趋势

未来，全球物联网将朝着规模化、协同化和智能化方向发展，同时以物联网应用带动物联网产业将是全球各国的主要发展方向

规模化发展：随着世界各国对物联网技术、标准和应用的不断推进，物联网在各行业领域中的规模将逐步扩大，尤其是一些政府推动的国家性项目，如智能电网、智能交通、环保、节能，将吸引大批有实力的企业进入物联网领域，大大推进物联网应用进程，为扩大物联网产业规模产生巨大作用。

协同化发展：随着产业和标准的不断完善，物联网将朝协同化方向发展，形成不同物体间、不同企业间、不同行业乃至不同地区或国家间的物联网信息的互联互通互操作，应用模式从闭环走向开环，最终形成可服务于不同行业和领域的全球化物联网应用体系。

智能化发展：物联网将从目前简单的物体识别和信息采集，走向真正意义上的物联网，实时感知、网络交互和应用平台可控可用，实现信息在真实世界和虚拟空间之间的智能化流动。结合本国优势、优先发展重点行业应用以带动物联网产业，物联网仍处于起步阶段，物联网产业支撑力度不足，行业需求需要引导，距离成熟应用还需要多年的培育和扶持，发展还需要各国政府通过政策加以引导和扶持，因此未来几年各国将结合本国的优势产业，确定重点发展物联网应用的行业领域，尤其是电力、交通、物流等战略性基础设施以及能够大幅度促进经济发展的重点领域，将成为物联网规模发展的主要应用领域。

3 结束语

物联网是一个涉及众多行业应用的实践性技术领域，在其技术研究过程中，应适合各行各业应用，与传感网、射频识别、地理信息系统等相关技术协同发展。在行业应用中，要充分利用物联网的特性，通过重点领域的示范效应发展绿色低碳经济，促进创造更大的经济和社会效益。随着物联网技术和商业模式的成熟和完善，嵌入了物联网新应用和服务的中国产品将不断涌现。信息化产业与中国生产的紧密结合，将对国内外的经济和社会发展产生重大的影响。

参考文献：

[1] 朱仲英. 传感网与物联网的进展与趋势[J]. 微型电脑应用，2010，26(1).

[2]宁家俊. 物联天下感知中国——物联网的技术与应用[J]. 信息化建设，2009 (11) .

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关键词：物联网 RFI EPC系统 海事监管

物联网技术在海事监管应用情况

中国海事多年来坚持以科技和信息化为手段和保障，依托已全面覆盖直属海事系统、长三角及水网地区地方海事局的海事信息网，不断提高海事监管、应急反应和航海保障等各项海事监管水平。依托物联网技术，主要在通航环境、航标管理、船舶管理等领域形成了水上交通监管要素的身份识别、精确感知、信息传输及综合利用等物联网技术应用环节。

1、通航环境

目前关于通航环境方面的物联网应用还处于初期阶段，在一些主要港口的通航水域的水上和水下，通过建设水文、气象观测站点，实时对潮汐、潮流、风速、风向、能见度、温度、湿度等环境数据采集，并建立信息处理和系统，为船舶交通管理、应急反应、防潮、防汛及防台预警等奠定基础，实现了与船舶安全航行密切相关的助航要素的智能采集、处理和综合应用。广东海事局在珠江口建立了主航道两侧的八个水文站和一个数据处理中心，以5分钟为周期实时采集水文信息数据，经CDMA通信网络传送回数据处理中心，经汇总处理在水文信息服务网站上更新显示。

除了水文、气象数据之外，为全面感知通航水域海底地形地貌，真实展示航行环境，天津、上海和广东海事局的海测大队通过应用多波束扫侧、侧扫声纳、磁力仪、声跟踪系统、水下机器人等具有高新技术含量的海洋环境探测和识别设备，有效提高了测绘工作水平和应急反应能力，在航海保障和应急搜救中发挥了重要作用，为通航环境的恢复、减少财产损失等提供了有利条件。

2、航标管理

中国海事针对航标管理分散、条件恶劣的特点，积极运用相关物联网技术，逐步摆脱依赖由航标管理人员巡检或过往船舶报告航标异常而实施维护的模式。通过在航标上安装数据采集系统，集成了GPS定位、灯器能源、灯器运行控制、碰撞检测、倾斜检测等传感设备，并根据航标各自特点，因地制宜的运用VHF无线局域网、GSM/GPRS通讯网、北斗卫星通讯网及互联网等数据传输技术，在航海保障中心建立基于GIS的航标助航服务管理系统，实时获取航标地理位置、工作状态、电源系统等各部分工作参数，并有效确定航标故障，从而实现了航标管理人员对航标状态的远程感知和处置。目前已经广泛应用于灯浮标、灯塔、灯桩和导标等助航设施中，从而大大提高了航标可利用率、应急恢复能力及管理效率。目前，全国四大海区航标遥测遥控终端占比达到60%以上。

3、船舶管理

船舶管理作为海事监管基础和重点，中国海事一直不遗余力的围绕船舶管理积极引进和开发相关科技信息化系统，通过运用AIS、VTS、RBN/DGPS、LRIT、VHF、CCTV等技术手段，不断扩大系统部署的覆盖范围，并以行政强制力保障船舶对上述系统数据采集终端的安装和应用，通过上述各类技术手段的综合运用实现数据采集的互补和融合，提升船舶采集数据的精度；同时在数据传输环节综合运用微波、卫星、MSTP、SDH等无线或有线通信传输手段；最后在通过数据中心建设，以GIS平台为载体，实现各类采集数据的综合运用，利用数据挖掘技术从而实现船舶管理的可视化和综合化。从而基本上构建了船舶身份识别、船舶精确感知、信息传输及船舶采集数据综合利用等依托物联网技术实现了船舶综合管理。主要应用系统情况简要说明如下：

船舶自动识别系统（AIS）。AIS是基于自主时分多址（SOTDMA）和GPS等现代通信及网络技术，通过船载与岸上基站的AIS收发器在船舶之间、船舶与基站站之间建立信息交互平台。目前中国海事局建设的中国AIS岸基网络系统，由264座基站组成，通过VHF频段和有线通信传输手段实现与AIS国家数据中心互联互通，实现覆盖我国99.97%的沿海水域和4大水系的内河高等级航道，是全球规模最大的AIS岸基网络系统。目前AIS是沿海船舶管理主要应用的技术手段之一。

船舶远程识别和跟踪系统（LRIT）。LRIT是利用卫星定位和通信技术获取船舶身份、船舶位置与对应时间等识别跟踪信息，并发送给船旗国所指定的数据中心进行储存和处理。LRIT由于具有全球覆盖的特点，在反恐、环保、搜救和航行安全、海上保安等领域具有非常重要的作用。

船舶交通管理系统（VTS）。VTS是利用雷达、CCTV和微波传输等通信设施监控航行在港湾和进出港口的船舶，并给这些船舶提供航行中所需的安全信息的系统。“十一五”期间，中国海事局建成了覆盖我国主要航道、港口的VTS中心28个，雷达站91个，实现了沿海主要港口和水道都能利用VTS进行船舶动态监控和服务，当前，VTS仍在补点和覆盖完善中。但从严格意义上，VTS并不完全具备物联网技术的全部特性，但其经过人工标识和与AIS识别船舶融合，在信息服务、助航服务、交通组织和联合行动等海事监管职责中发挥举足轻重的作用。

无线电指向标-差分全球定位系统（RBN/DGPS）。RBN/DGPS是一种新型、高精度、全天候的海上导航定位系统，它利用航海无线电指向标来播发差分修正信息，向用户提供高精度服务的助航系统。主要由基准台、播发台、完善性监控台和监控中心组成。该系统定位为船与船这一物物通信。自1995年起，逐步建成覆盖我国沿海的RBN/DGPS台站21座，信息作用距离300公里，定位精度优于10米，就其覆盖范围而言，延伸VTS和AIS的作用距离，为船舶航行、航道疏浚、航标布设、海道测量等提供了高精度的GPS定位，使船舶能更好的感知自身位置，促进航行安全。

上述技术除RBN/DGPS应用于船与船的物联外，其他技术实现所采集的数据再结合CCTV、数据中心动态、静态等信息，通过整合到GIS平台，为海事管理、应急辅助指挥和航海保障提供了智能管理和可视平台，从而使得数据综合应用和决策分析得以初步实现。

4、其他管理

在应用物联网技术方面除了上述海事对外服务和监管外，在海事系统内部的综合管理和拓展信息采集等方面，各直属局也在不断拓展。比如天津海事局研究开发“测绘设备进出库自动感知管理系统”，通过采用RFID、条形码自动识别技术与通信技术等物联网技术，结合移动式PDA电子标签感应器和设备管理系统形成了RFID监管网络，对每台加装电子标签的设备实行出入库智能识别，提高了设备管理效率。比如江苏海事局的移动执法终端项目“海事通”和浙江海事局的船载无线综合指挥系统，分别应用移动终端和在海巡艇上部署微波无线通信机，延伸了信息采集的触角，在各自海事监管领域发挥举足轻重的作用。上述各项物联网方面的应用都具有较高的推广应用价值。

海事监管应用物联网技术的发展需求和存在问题分析

尽管物联网技术已经在海事监管中得到了局部的应用，但由于物联网技术和海事监管均处在发展变化中，距离“全面精准感知，实现智能海事”还有相当漫长的道路要走。当前全球物联网尚处在概念、论证和试验阶段，仍处于攻克关键技术、制定标准规范和研发应用的初级阶段，实现物联网需要解决一系列的问题。包括在传感器核心芯片等方面存在核心技术的瓶颈、还未形成标准规范、信息安全问题有待解决、接入层统一协议有待制定、IPv6转型迫在眉睫等若干问题。物联网发展过程中的迂回曲折及现阶段的技术局限一定程度上影响了其在海事监管的应用。

除了物联网技术发展本身面临的挑战外，结合海事监管本身的发展需求和综合分析现阶段应用物联网技术情况，在海事监管领域存在以下问题善待解决：

1、统一的海事标准体系有待建立

发展智能海事，其基础是实现海事监管对象的精确“感知”，建立海事监管的“电子镜像”，实现信息共享及综合处理。虽然海事监管信息化及物联网领域已经建立了一系列的技术标准，但仍难以满足海事监管的发展需求。现有的物联网应用物件标识各自独立，导致形成信息孤岛，这与物联网要求的物件唯一标识的目标想违背。

2、进一步提升和完善精准感知体系

海事监管的精准感知体系，在现有的包括AIS、LRIT、VTS等技术手段中，由于各有各自的技术局限性，主要在采集感知和数据传输方面存在问题。数据采集是物联网实现“物物相联，人物互动”的基础，物联网的数据采集包括传感器技术、嵌入式系统技术、采集设备和核心芯片，通过对采集设备获得的各种原始数据进行必要的处理，以获得与目标事物相关的信息。在海事监管现有数据采集技术手段，一方面存在标准不一、采集内容单一的问题，另一方面在交通要素涉及面和地理覆盖面各有优劣，进而引发采集数据精度的问题，采集数据的精度是建立精准感知体系的关键要求之一。精确感知，顾名思义，必须具备在普适条件下的数据采集，具备高度的稳定性和可靠性，避免出现在互联网网络不通、邮件丢失等现象，海事监管涉及安全方面的职责对这方面要求尤其突出。

3、进一步完善感知传输体系

感知传输体系完善当前主要体现在数据传输效率和数据传输安全问题，除了现有的采集系统应用的传输手段外，随着物联网的发展，各种不同无线通信技术与网络结构不断融合，包括无线传感器网络、RFID网络、手机网络、3G通信网络、微波及卫星传输网络及有线宽带等，通信网络环境愈发复杂，其承载各类业务的基础网络安全性问题比现有网络系统更加复杂，多种复杂异构的通信系统会由于自身特点对整体安全问题带来影响。这与海事监管具备严密安全性和可控性要求相去甚远，还有漫长的道路要走。因此水上交通监管要素间的信任关系、前端无线接入的认证和安全通信及安全体系的扩展等方面的研究进展是解决采集数据安全传输问题的关键。

4、进一步提升各类海事信息资源综合应用

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[关键词]物联网；国际电子商务；RDIF；影响

[中图分类号]F724[文献标识码]A[文章编号]1005-6432（2014）31-0018-02

1引言

物联网是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网被认为是下一个推动世界高速发展的重要生产力，在我国物联网被列为国家“十二五”期间重点发展的战略性新兴产业。2012年2月14日，中国的第一个物联网五年规划――《物联网“十二五”发展规划》由工信部颁布。我国正大力推动物联网关键技术研发和在重点领域的应用示范，力求“十二五”期间实现物联网核心技术的重大突破。本文将围绕物联网在电子商务方面的应用问题展开分析，总结学者的不同观点，追溯物联网的本质和主要技术，分析其在电子商务中产生的巨大影响及作用机制，并做出简要评论。

2国外相关研究综述

2.1物联网内涵方面的研究

目前，国外业界比较有代表性的物联网的定义有以下几种：

（1）美国麻省理工学院Auto-ID研究中心1999年最早提出的物联网（Internet of Things）定义为：把所有物品通过射频识别（RFID）和条码等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理功能的网络。RFID 标签可谓是早期物联网最为关键的技术与产品环节，利用RFID技术，通过计算机互联网实现物品或商品的自动识别和信息的互联与共享。

（2）欧盟第七框架下 RFID 和物联网研究项目簇（Cluster of European Research Projects on The Internet Of Things：CERP-IoT）于2009年9月的《物联网战略研究路线图》研究报告认为，物联网是未来互联网的一个组成部分，可以被定义为动态的基于标准的和可互操作的通信协议且具有自配置能力的全球化网络基础架构。

（3）按照国际电信联盟（ITU）的定义，物联网主要解决物品与物品，人与物品，人与人之间的互联。但是与传统互联网不同的是，H2T是指人利用通用装置与物品之间的连接，从而使得物品连接更加的简化，而H2H是指人之间不依赖于PC而进行的互联。

2.2物联网技术方面的研究

美国很多大学在无线传感器网络方面开展了大量工作。如加州大学洛杉矶分校的CENS实验室、WINS实验室、NESL实验室等。麻省理工学院获得了DARPA的支持，从事着极低功耗的无线传感器网络方面的研究。奥本大学也获得DARPA支持，从事了大量关于自组织传感器网络方面的研究，并完成了一些试验系统的研制。宾汉顿大学计算机系统研究实验室在移动自组织网络协议、传感器网络系统的应用层设计等方面做了很多研究工作。

除了高校和科研研究所之外，国外的各大知名企业也都先后参与开展了无线传感器网络的研究。克尔斯博公司是国际上率先进行无线传感器网络研究的先驱之一，旗下的无线传感器网络硬件产品众多（包括IRIS，MicaZ，Imote2等），为全球超过2000所高校以及上千家大型公司提供无线传感器解决方案。目前Crossbow公司与软件巨头微软、传感器设备巨头霍尼韦尔、硬件设备制造商英特尔等都建立了合作关系。这些都为无线传感器网络进一步的发展以及最终的商业化奠定了坚实的基础。

3国内相关研究综述

3.1物联网含义方面的研究

我国在2010年3月的政府工作报告中对物联网有如下的说明：（物联网）是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。

石亚萍（2011）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、红外线感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。

我比较倾向于张立志（2012）对物联网的定义：通过射频识别装置、无线传感器、全球定位系统、地理信息系统等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

3.2物联网对电子商务发展的影响研究

孙玮（2011）从企业库存管理、支付环节、物流方面等方面阐述了物联网对电子商务的推动作用。在电子商务企业仓库管理中，物联网技术可以通过对库存物品信息的实时感知，形成自动化库存，实现整个网上零售营销体系信息共享的目的；在支付环节中，网上零售商可以加强与电信运营商之间的合作，探索比较合理的新商业模式，发展多样化的手机支付业务；在物流方面，通过物联网和GPS技术相结合的方式，将配送包裹模块化，让消费者、网上零售客户和物流公司三方实时获悉货物的路线。孙玮认为电子商务在发展中遇到了瓶颈，而物联网的兴起会使问题得到妥善解决，促使电子商务更好更快发展。

4结论

从现有研究来看，有关物联网对电子商务发展的影响研究成果较多，研究方法相对比较成熟。目前关于物联网对我国电子商务发展的影响比较一致的结论有：物联网能够提升库存管理效率、优化网络营销环境、改善物流质量、提高售后服务、提升客户满意度等。进一步考察不难发现，已有的研究也存在一些不足：如在研究框架上，国内学者对物联网影响电子商务发展的作用机制的分析极为少见。而要应用物联网相关技术作用于电子商务，使电子商务更好更快发展又必须清楚其影响机理，因而这方面的研究亟待加强。

在今后一段时间内，国内的研究应从以下几个方面进行深入：首先，强化物联网影响电子商务发展的理论机制分析；其次，创新物联网影响电子商务发展的相关分析方法；再次，拓宽分析范围，即分析物联网对电子商务不同模式发展的影响，以期为指导实践提供有价值的参考。

参考文献：

[1]国务院中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要[R].2011（3）

[2]工业和信息化部物联网“十二五”发展规划[R].2012（11）

[3]石亚萍物联网现状分析与发展探讨[J].商场现代化，2011（7）

[4]张立志物联网环境下的供应链库存管理研究[N].武汉理工大学，2012（6）

[5]王大文电子商务下的物流配送问题分析[J].中国市场，2007（15）

[6]许忠我国中小企业电子商务发展存在问题分析[J].中国市场，2009（41）

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【关键词】万物互联 物联网 NB-IoT eMTC LPWA

[Abstract] In order to promote the development of IoT industry， look for the IoT business opportunities for the telecom operators， the technical scope， key theoretical and technical issues of the IoT were discussed in view of analysis of the IoT architecture study domestic and abroad. The paper focused on the technology application of IoT from the perspective of the communications industry， addressing serious challenges in embracing the IoT development， and giving suggestions of concerned problems to catch the opportunity IOE development.

[Key words]IoE IoT NB-IoT eMTC LPWA

1 引言

信息领域正发生着由互联网到物联网的新一轮技术革命，电信业也开始步入物联网阶段，新阶段有望给传统客户群增长放缓的移动运营商带来新的收入来源。然而物联网产业相对复杂，具有领域广泛、主体众多、专业性强等特征，呈现出一个令人困惑的格局，许多一度被认为是不同行业的公司开始争夺相同的客户和资源。本文从电信行业角度出发，分析运营商关注的物联网技术的发展和应用，探讨运营商在物联网发展中的布局。

文章主要关注3个方面的内容：

（1）物联网的定义和技术范畴界定。根据国内外近年大量对于物联网深入系统研究的相关工作分析，较为准确地把握物联网定义和技术范畴，以及其未来发展方向。

（2）物联网技术应用研究。物联网市场和技术研究领域有许多值得深入探讨的问题，万物互联市场应用业务种类繁多，产业界各方协力推动物联网相关技术的商业进程。但同时本文对最新的理论和技术研究进行梳理，着重从电信行业的角度讨论基于移动通信网络的物联网技术应用研究。

（3）电信运营商在物联网发展中创造服务新价值。探讨运营商如何应对物联网发展所带来的挑战，抓住万物互联发展新机遇的一些问题。

2 基于移动通信网络的物联网技术应用

物联网理论和技术研究领域有许多值得深入探讨的问题，这里主要从电信行业的角度，讨论基于移动通信网络的物联网技术应用研究[1-5]。

2.1 技术比较与选择

物联网业务种类繁多，难以以单一技术满足[6-8]，按网络性能和覆盖要求，物联网的无线通信技术大致可划分为高/低速率、短/长距离四个象限分布：一类象限是Zigbee、Wi-Fi、Bluetooth、Z-wave等短距离通信技术；二类象限是LPWAN（Low-power Wide-Area Network，低功耗广域网），即广域网通信技术，LPWA又可分为两类：一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术，另一类是工作于授权频谱下，3GPP支持的2G/3G/4G蜂窝通信技术，比如EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT等；三类象限是传统的2G/3G/4G蜂窝技术；而4G拓展演进和5G技术发展涉及了四个象限。事实上，四个象限的技术涉及范围相互交织，如图1所示：

面对各种兴起的物联网技术，其中长距离类业务最适合运营商网络承载。LPWA连接规模巨大，同时也存在多个通讯阵营标准的竞争，是运营商掌控入口、争夺市场的主战场，从运营商的角度上更关注3GPP主要的3种标准：LTE-M、EC-GSM和NB-IoT，分别基于LTE演进、GSM演进和Clean Slate技术。

（1）LTE-M（LTE-Machine-to-Machine）

LTE-M是基于LTE演进的物联网技术，初期在R12中被称为“Low-Cost MTC”，在R13中被称为“LTE enhanced MTC（eMTC）”，旨在基于现有的LTE载波满足物联网设备需求。LTE-M覆盖增强15 dB增益，可支持语音、高速移动（

（2）EC-GSM（Extended Coverage-GSM）

EC-GSM，即扩展覆盖GSM技术。随着各种LPWA技术的兴起，传统GPRS应用于物联网的劣势凸显。2014年3月，3GPP GERAN #62会议“Cellular System Support for Ultra Low Complexity and Low Throughput Internet of Things”研究项目提出，将窄带（200 kHz）物联网技术迁移到GSM上，寻求比传统GPRS高20 dB的更广的覆盖范围，并提出了五大目标：提升室内覆盖性能、支持大规模设备连接、减小设备复杂性、减小功耗和时延。2015年，TSG GERAN #67会议报告表示，EC-GSM已满足五大目标。GERAN将继续研究EC-GSM，直到R13 NB-IoT标准冻结。

（3）NB-IoT（Narrow Band-Internet of Things）

2015年8月，3GPP RAN开始立项研究窄带无线接入全新的空口技术，称之为“Clean Slate CIoT”。NB-IoT技术并不基于GSM，而是一种Clean-Slate方案。

NB-IoT是3GPP R13阶段LTE的一项重要增强技术，射频带宽可以低至0.18 MHz。目前基于LTE FDD系统对NB-IoT的支持，标准已完成大部分，预计将于2016年6月冻结；标准上TD-LTE系统暂不支持NB-IoT技术。NB-IoT的物理层设计也大部分沿用LTE系统技术，如上行采用SC-FDMA，下行采用OFDM。高层协议设计沿用LTE协议，针对其小数据包、低功耗和大连接特性进行功能增强。核心网部分基于S1接口连接，支持独立部署升级两种方式。

NB-IoT是NB-CIoT和NB-LTE两种标准的融合。NB-CIoT是由华为、高通和沃达丰联合提出，NB-LTE是由爱立信、诺基亚、中兴、三星、英特尔、MTK等厂家提出。NB-CIoT提出了全新的空口技术，相对来说在现有LTE网络上改动较大，是六大Clean Slate技术中唯一满足TSG GERAN 67#会议中提出的五大目标的蜂窝物联网技术，特别是NB-CIoT的通信模块成本低于GSM模块和NB-LTE模块。而NB-LTE更倾向于与现有LTE兼容，其主要优势在于容易部署。最终，在2015年9月的RAN 69#会议上协商统一形成NB-IoT，平衡了各方利益，并适用于更广泛的部署场景。

传统的蜂窝移动通信技术在物联网应用场景下面临着几大挑战，主要包括：1）网络覆盖范围小；2）终端电池寿命短；3）达不到深度覆盖而影响业务质量；4）模组成本居高不下。而NB-IoT技术具有广覆盖（20 dB增益）、低功耗（10年电池寿命）、大连接（50k连接数每小区）和低成本（模组成本降至5美元以下）的优点，成为运营商低速低功耗物联网建设的技术首选。第三方分析公司Machina预测，NB-IoT未来将覆盖25%的M2M连接。

另外，基于标准的3GPP蜂窝技术并不是物联网的唯一解决方案。低功耗广域（LPWA）领域还有Sigfox和LoRa等专有系统在与蜂窝技术展开竞争。基于标准的解决方案相比专有解决方案的优点在于标准规模和许可的频谱使用：基于标准的解决方案出自3GPP标准，3GPP为GSM、 UMTS和LTE等移动技术设立全球标准；基于标准的解决方案使用获得许可的频谱，而专有系统与Wi-Fi、Bluetooth和ZigBee一样，使用未经授权的频谱。

2.2 应用场景及进展

物联网业务种类繁多，存在多种解决方案[9-12]，各种物联网应用要求和技术的选择影响服务质量（QoS）、成本效率和其他指标。而从物联网通信要求看，大概可归纳为如下几点：1）上行链路和下行链路的数据传输速率的要求；2）物联网应用覆盖范围要求；3）物联网应用所需的时延范围要求；4）物联网应用中连接物联网设备的数量要求；5）物联网设备的电池要求；6）内容安全维护的要求。

从物联网连接分类看，大致可分为3类主要应用场景，如表1所示。

万物互联已成为全球运营商积极布局的重要战略方向，主流运营商将IoT产业作为营收增长的新引擎。Vodafone自建并运营了全球第三大M2M平台（GDSP）；AT&T推出了一个基于云的数据存储服务M2X，以及一个用来为物联网世界构建应用的开发门户网站“Data Flow”，重点布局车联网、物流跟踪管理等业务；SK Telecom2016年计划在全国范围部署基于LoRa协议的LPWA网络。我国三大运营商也开始发力物联网业务。

3 移动运营商策略建议

物联网的发展给运营商带来了不小的挑战。由于运营商对实体行业的了解不够，缺少相应行业专家，故对需要聚焦的垂直领域、需要发展的物联网核心业务把握不准确。二是技术方面，很多物联网业务有其自身的特性需求，包括对时延、高可靠性的要求或高并发、广覆盖的要求等，运营商作为管道和网络设施提供者，要考虑怎样才能经济有效地支撑各种各样的物联网业务。三是物联网终端方面，物联网终端的集采、渠道铺设都有很大困难，而且工业级物联网要求高，如何衡量数量与成本的关系是个大问题。四是安全方面，需要一个端到端的安全信息设计，能对系统的安全做主动的监测、修复和系统的升级[13-14]。

运营商需借助自身优势，迎接物联网发展的挑战，抓住万物互联发展新机遇，寻求新型商业模式，创造新服务价值。

（1）切入点：电信运营商需要有针对性地选择拥有现有优势的垂直行业或有高收入价值的垂直行业。

物联网的应用市场有无限可能，有针对性地选择和发展垂直行业是最紧迫的问题之一。由于许多企业希望其供应商有特定行业的知识，则电信运营商的初始焦点应该集中在拥有现有优势的垂直行业或有高收入价值的垂直行业。并且对于未有现有优势或类似购买模式经验的垂直行业来说，移动运营商应该与第三方服务和应用提供商合作，构建特定行业的解决方案。

运营商切入物联网的独特优势在于无线网络基于授权频谱，传输更具可靠性和安全性，而且运营商具有丰富的网络运维经验，可以帮助物联网业务提供商解决网络部署和维护问题。

一方面，移动运营商及其服务合作伙伴可先锁定带宽需求较高、电池寿命和模块成本不形成障碍的物联网应用，比如车联网高清视频监控等应用。首先，支持这些应用的网络和模块已经到位。其次，在物联网重点行业领域中，消费电子及汽车行业ARPU最高，占总市场份额56%，以全球生产制造、全球销售、全球部署的产业形态为主，是最有价值的市场。再次，鉴于蜂窝网络带来了低速率网络无法提供的新机会，能满足车联服务等高速安全的价值创造要求，因此运营商在车联服务这些新物联网应用的垂直行业处于有利的发展位置。

另一方面，现有LTE技术不适应带宽需求较低、且在电池寿命和模块成本方面有瓶颈的物联网应用。首先，模块还没有准备好支持相应的应用需求。其次，许多垂直行业可能已经在使用GSM模块，而GSM模块也以较长的更换周期著称，故基本没有时间窗口来取代这些模块。对于这类垂直行业，移动运营商及其服务合作伙伴需要采取更大投入推出NB-IoT等新网络建设，来规划定位于运营商级、基于授权频谱的低速率物联网市场，例如智能停车、智能抄表、智能井盖等，虽然ARPU很低，但规模很大，拥有广阔的应用前景。

特别是针对一些行业壁垒比较高的业务应用，例如在水电气热等公共事业服务和车联网领域等，建议运营商尽早参与，即使早期轻量参与收益较薄，但抢占了行业市场先机后，后期有望规模响应。

目前来看，车联网、智能家居、安防监控和智慧投资等几个垂直领域是较好的切入点。

（2）建网：物联网的发展、窄带物联网的出现促进了运营商的网络重构，运营商需积极发展窄带物联网部署，推动多网络协同。

物联网从一个碎片化市场驱动边缘的应用技术逐渐发展成为了一个互联网+的核心技术。上文介绍的物联网3类主要应用场景中市场占比最大的传感类、控制类连接的连接速率要求很低，但对功耗和成本非常敏感，且分布很广、连接数海量，现有的4G技术速率高、成本高，而2G能力弱且无法长期存在，故都无法满足LPWA业务需求。从技术能力角度看，NB-IoT最匹配LPWA业务需求，是运营商抢占窄带物联网市场的重要手段。

1）面向不同细分市场考虑网络改建或新建。NB-IoT在覆盖、功耗、成本、连接数等方面性能最优，最符合低速物联网领域的业务需求；NB-IoT无法满足对移动性及速率要求较高、数据量大、需要语音业务的应用需求，则可考虑eMTC等候选技术。内容涉及到芯片模组、无线网络、核心网络、平台的新建改造，如核心网即考虑现网升级或叠加组网；如无线网则考虑频点选择、独立新建或基于站点升级组网方案，或采用BBU集中化低成本部署等。

2）大数据分析提升物联网应用的价值。电信运营商既有平台主要还是面对通信和各个分离业务，物联网平台建设策略要考虑构建大数据运营服务基础，建设数据业务云平台，利用云计算技术，把通讯、资费、补贴、定位、上网的信息行为整合后分析，汇聚所有物联网数据，避免在NB-IoT时代被互联网公司通道化。

3）打造开放合作的平台。把物联网定义为一种在全球范围内的信息基础设施或网络，从而可以在物联网这类基础设施之上运行无数的智能应用和服务，因此不管是运营商还是设备商，一定是相互合作的关系，运营商打造物联网生产平台一定是开放的，绝对不是封闭的系统，各方合作研发，实现能力聚合、业务快速开发和部署。

4）做好系统成本评估和效益评估。NB-IoT涉及频点选择，腾频有难度，故需要新建或改造网络，会产生一定的建设风险和投入成本，则需要做好系统成本评估和效益评估。

（3）终端：引导产业研发具有低成本、低功耗、高可靠性技术优势的芯片和终端产品方案。

运营商在终端领域的工作重点主要是产业引导方面，引导研发具备低成本、低功耗、高可靠性技术优势的芯片和终端产品方案，降低应用开发的难度，关注点包括：

1）模组标准化。通过模组的标准化实现规模化，包括芯片集成化、射频前端集成化、硬件接口标准化等，降低物联网应用部署成本。

2）电池寿命长。低功耗类物联网应用要求终端续航时间长，且其应用环境复杂，则需要推动长续航电池产业发展。延长电池寿命可以通过几种不同的方法，比如简化终端（与LTE宽带调制解调器/模块相比）以及改变它们与网络通信的方式，包括只使用一条天线，从而限制终端连接到网络的间隔时间，或以较低（1 Mbps）或更低的速率来运作等。

3）功能集成化。低成本和低复杂性要求是联系在一起的，提高集成度可以降低芯片/模组的功耗和成本，也有助于降低终端和应用的研发门槛。

（4）安全：物联网连接端点无需人工干预是一个本质的变革，故需要有一个端到端的安全信息设计。

预计在未来会有大量的终端连接到互联网，物联网随时连线，并由终端驱动，不需要人工参与。物联网连接端点无需人工干预是一个本质的变革，长期无人值守的运作需要有一个端到端的安全信息设计，能对系统的安全做出主动的监测、修复和系统升级。运营商发展物联网，首先需要考虑这一基础设施可能带来的各种安全威胁，以及安全防护手段。

物联网带来的安全挑战来自多方面，可大致分为：1）规模，即管理的终端数量；2）数据量，即由大量终端传输的数据量，3）隐秘，即一个被攻击的传感器可能不会被人发现，并逐渐开始破坏活动。

因此对于运营商发展物联网在安全防护方面有以下几个关注点：

1）端到端安全传输。运营商可考虑采用网络分段（vLAN）和虚拟专用网络（VPN）等安全传输保护方式实现端到端安全传输。例如向传感器网络分配专用vLAN或多个vLAN，有助于保留住流量，然后将这些流量分配到企业网络其它区域的终端，通过VPN也可实现物联网终端“第一英里”的保护等；或可采用由SP自行完成端到端安全传输保护。

2）边界安全。使用诸如防火墙、入侵检测/预防系统（IDS/IPS）和数据丢失防护（DLP）等边缘安全产品调解物联网和其他网络之间的通信安全。可引入大数据安全管控平台解决网关及开放平台与开放网络中的业务系统间的数据访问传输安全，对数据访问进行认证和授权，检测异常行为，实现敏感数据脱敏、生成数据关联视图等。

3）终端安全加固。窄带物联网终端需考虑无人值守、能力受限等带来的安全新挑战与新需求，如机卡绑定与软件防篡改、数据的安全存储、固件系统的安全更新和特定场景下的隐私保护。

另外，运营商正努力参与标准的制定，帮助定义和推动标准采用，将这些标准融入到公司产品中，增强运营商对物联网的安全防护能力。

4 结束语

本文根据国内外近年大量的对于物联网深入系统研究的相关工作分析，对最新的理论和技术研究进行梳理，着重从电信行业的角度出发，讨论基于移动通信网络的物联网技术应用研究，探讨运营商在物联网发展中遇到的挑战，抓住万物互联发展新机遇的关注问题，提出运营商在物联网发展中的布局建议。未来物联网能否为电信业带来语音或流量级别的收入规模有待关注。

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篇8

【关键词】移动物联网 车联网 低数据速率 GPRS CDMA 1X

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.12.017 中图分类号：TN929.5 文献标志码：A 文章编号：1006-1010（2016）12-0078-04

引用格式：赵小江，祝海云，徐福新. 低速移动物联网的移动通信技术发展和产业化方向[J]. 移动通信， 2016，40（12）： 78-81.

1 引言

从手机和移动宽带衍生发展而来的M2M模块在行业应用信息化中得到大力应用，移动物联网成为一个新兴市场。战略无线业务咨询公司Northstream曾公布了它对2016年全球移动电信行业走势的预测：预计“物联网黄金时代”将拉开序幕。目前承载移动物联网的主要无线传输网络包括2G（2.5G）/3G/4G移动网络、Wi-Fi网络、ZigBee、蓝牙等，并且大约70%的移动物联网都是以低数据速率的低端通信模块为主。本文将主要探索低数据速率移动物联网的通信技术发展方向和产业化方向，并以车联网为例进行探讨。

2 车联网结构

截至2015年6月底，全国机动车保有量达2.71亿辆，电动自行车保有量也已突破2亿辆。汽车、摩托车、电动自行车已经成为各个阶层工作、生活中必备的交通工具，但被盗现象却时有发生，因此用户对车辆防盗、定位管理需求日益强烈。此外，一些快递物流、外勤服务、车队管理、汽车租赁管理等不仅需要车辆定位，而且使用轨迹辅助生产调度管理、里程数量统计、围栏管理等应用。车辆的运行状况也是车主非常期望掌握的，这通常需在汽车4S店或者车辆维修点才可以查看。而目前机动车车载自动诊断系统“OBD Ⅱ”已经可以提供外部接口车况检测或者汽车厂家直接通过其ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）接口完成车况检测，甚至电动自行车也已经结合控制器可以提供车况检测和电池电量管理等功能。

车辆防盗定位、生产调度管理、车况检测等都驱动了车联网平台的诞生。车联网组成不仅包括车辆本身，而且还包括车联网终端、用户智能手机/电脑、GPS卫星定位系统、车联网云平台，并依赖移动通信数据网、互联网完成，具体如图1所示：

车联网终端先通过GPS卫星实时获取地面行驶车辆的位置信息，再通过移动通信数据网络与车联网云平台之间建立通信。车联网终端除了包括由单片机组成的控制模块外，还包括定位模块、通信模块以及智能传感模块。

定位模块以GPS芯片为基础获得车辆所在的地理位置信息，实时不断地接收GPS卫星信号，提供车辆运动状态数据，包括车辆经纬度信息、运行速度、运行方向、时间信息等。

通信模块在图1中可与车联网云平台和用户手机/电脑终端进行数据交换，目前通信网络和终端模式可以基于2G、3G、4G甚至Wi-Fi网络。但考虑定位和车辆控制的交互数据量小（主要包括控制信令、GPS经纬度、车况检测等数据），而且室外移动范围广，同时结合移动物联网成本的考虑（终端2G通信模块与终端4G通信模块的价格约相差3至8倍），因此图1中车联网终端连接车联网平台所需的移动通信数据网络主要基于2.5G移动网络为主，这包括GPRS（GSM）网络和CDMA 1X（CDMA）网络。

智能传感模块包括防盗模块和车体性能感知模块。其中，防盗模块在用户设置防盗功能后，通常利用GPS位置信息形成电子围栏和G-Sensor（重力传感器）感知车辆被触碰或剧烈震动通过系列算法触发整车被盗报警，或者通过断电感知电池被盗，即可向用户手机发送报警信息，这种模式基本可以避免误报警；车体性能感知模块包括电池电量和车况检测功能等，让车况信息黑匣子可以向用户直观展现。

车联网云平台除了包括存储车辆的各种数据档案信息外，还包括轨迹、绑定智能手机和智能终端关系、车辆报警记录等。用户智能手机和电脑终端可以利用图1中无线数据网络（这可以是各类制式的2.5G、3G、4G移动数据网络或者Wi-Fi网络）或者有线数据网络连接车联网云平台，实时查看车辆信息、接收报警信息或控制车辆，以确保报警的有效性和远程可控性。

3 低数据速率移动通信相关技术和特性

在车联网中的应用

在移动物联网中，大量的应用如车联网、抄表业务、智慧农业、工业自动化、可穿戴设备、安防等，由于没有稳定的Wi-Fi覆盖，只能基于移动通信网络。2G网络（GSM和CDMA）经过较长时间的建设运行维护，网络覆盖面广、覆盖质量佳，特别是2G终端芯片相比3G/4G价格低廉优势明显，因此结合低速需求和成本控制的要求，GPRS和CDMA 1X低速数据网络还是大有用武之地。如果后期手机用户大量迁移到4G VoLTE网络，空余的2G频率和网络或许可以迎合快速发展的低速移动物联网无线承载容量需求。由于3G网络（CDMA EV-DO和WCDMA）通信模块的价格始终无法靠近2G通信模块，因此在低数据速率移动物联网中很难找到应用的切入。在当前4G时代，LTE与移动物联网之间总是存在一条难以跨越的鸿沟，其中成本是主因。

3GPP组织在LTE Release 13版本中所研拟的LTE-M标准目前暂时被各方看好，具备低功耗、低传输速率和高覆盖率三项特点，该规格的目标是达到100～200 kbps的最高传输速率，但标准尚在制定中，最为关键的成本看是否能突破。下面将主要探讨当前广泛应用的GPRS和CDMA 1X相关技术及产业在车联网中的应用发展态势。

3.1 终端通信模块开发

在车联网中，车联网终端在不同的通信制式中，主要是通信模块上的差异，但其也是影响车联网终端的重要成本。构成通信模块主要是GSM芯片和CDMA芯片的差异。

GSM芯片厂家众多，在MTK、展讯、互芯、Mstar等，GSM已经没有专利费；而在CDMA芯片，目前主要有高通、英特尔（2015年收购了威睿电通），且专利主要集中在高通手中。由于高通专利费、入门费居高不下；CDMA支持厂家明显弱于GSM，而且CDMA模块套片价格也高，CDMA成本约高于GSM模块2至3倍，因此基于CDMA 1X模块的车联网移动终端生产成本相对较高，CDMA 1X模块在工业领域有较大幅度落后于GSM/GPRS模块的应用。

目前在移动物联网终端包括车联网终端也出现一些新的开发模式，有些开发者摒弃采用模块化开发的模式，改为采用芯片开发共享ARM和FLASH的方式，以大幅降低成本，但这种开发模式难度大、周期长、产品稳定性对开发者要求更高。

3.2 移动物联网号码开卡

我国手机终端普遍采用机卡分离的模式。中国移动和中国联通的GSM手机终端通常采用SIM（Subscriber Identification Module，用户身份识别卡）卡，是手机的一张个人资料卡；而中国电信CDMA手机终端通常采用UIM（User Identify Module，用户识别模块）卡，是接入网络系统的标识和身份验证。在移动物联网终端应用中，通常也是采用SIM卡（UIM卡）+卡槽的模式。

但是在车联网应用中，运行环境较差，耐高温、低温，抗剧烈震动等对移动物联网终端要求较高。据统计，5%～10%的机械障碍与SIM卡（UIM卡）和卡槽的耦合有关，这也是部分用户在使用车联网终端中反馈质量问题的一个重要方面。目前，基于CDMA的车联网移动物联网终端已经重新启用在北美较为广泛使用的烧号开通号码模式，这不仅节约了UIM卡和卡槽成本，而且较好地提升了产品质量的稳定性。另外，在一些统一运营的行业应用业务模式中，行业应用业务管理者或者经营者期望通过烧号，形成号码与物联网终端一体化，避免SIM卡被非法挪用产生额外费用和网络违法行为。

目前CDMA烧号通常有两种模式：OTA（Over-the-Air Technology，空中下载技术）烧号模式和电脑数据线手编烧号模式。具体如下：

（1）OTA模式：电信运营商提供的身份识别鉴权数据无线远程传输到移动终端内。这通常需要终端拨打*228或*22800，通过系统支撑完成。*228或*22800等同于紧急特服，在协议中规定即使运营商中没有开户注册，手机终端也可以有权限默认拨打。

（2）手编模式：完成移动物联网终端号码开户后，从相关渠道获取手机卡五码数据，并且改ESN（Electronic Serial Number，电子序列号），然后通过电脑软件写入移动物联网终端，使其具备注册入网资格。在车联网应用中，基于CDMA 1X终端只要三码IMSI（International Mobile Subscriber Identification Number，国际移动用户识别码）、AKEY（Authentication Key，鉴权码）、ESN即可。

由于GSM没有烧号协议支撑，因此SIM卡槽的质量要求显得特别重要。为了提升产品的稳定性，有些开发者采用SIM卡与卡槽焊接的方法变通来解决SIM卡与卡槽之间松动造成的机械障碍和仿一体化问题。

3.3 移动网络性能要求

（1）抗干扰性。车联网或者其他移动物联网所处的环境通常较为复杂，有人为无线干扰器或者其他应用的干扰。在通常的网络设计和规划中，对于基本相同的误帧率要求，GSM系统要求到达基站的手机信号的载干比通常为9 dB左右，由于CDMA系统采用扩频技术，扩频增益对全速率编码的增益为21 dB，所以对解扩前信号的等效载干比的要求小于-14 dB，GSM对底噪的要求更为严格。

（2）安全保密性。当前GSM网络伪基站不仅对手机造成脱网影响，而且对所处的基于GSM模块的移动物联网终端造成脱网影响。此外，GSM手机短信、通话可被黑客监听也一直困扰着GSM的安全。而CDMA网络中手机与基站是双向验证，同时要在CDMA的42位PN码中去猜测某一编码有如大海捞针，可以有效保护空口安全，无线解密器无法攻破。

（3）2.5 G网络吞吐率。在支持低速率物联网应用上，GPRS（GSM）支持最大42.8 kbps、85.6 kbps上/下行数据传输速率，CDMA 1X（CDMA）支持最大153.6 kbps上/下行对等数据传输速率。在低数据速率应用中，CDMA模块比GSM模块可以支持相对更高的峰值速率。

4 结束语

车联网应用已经在某些汽车、智能电动自行车、摩托车出厂中开始预安装，也有部分行业应用用户或者个人用户后安装车联网终端，预测其今后将有广阔的市场空间，而且用户忠诚度相对较高。本文通过从车联网应用分析来看低数据速率移动物联网涉及移动通信技术应用发展态势，虽然近年来高数据速率移动通信技术更新迭代非常快，但是低数据速率通信技术或许有更稳定且独到的应用场合和应用空间。“技术为市场服务”，市场的需求将促使基于2.5 G的低速移动通信数据网络可能伴随着不断更新的高速移动通信网长期并存。

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作者简介

赵小江：高级工程师，硕士毕业于浙江工业大学，现任中国电信股份有限公司杭州分公司无线维护中心经理助理，从事CDMA、LTE移动网络维护工作。

篇9

【关键词】电信运营商 物联网 应用层 网络层 感知层

1 引言

IBM认为“计算模式存在十五年周期定律”（如图1）。自1995年比尔·盖茨在《未来之路》一书中提及“物联网”概念以来，以美国为代表的发达国家意识到“以信息感知为特征的物联网是信息产业发展的必然趋势，是信息技术革命的第三次浪潮”，纷纷将物联网发展提升至前所未有的高度，目前欧美及日韩等信息技术能力和信息化程度较高的国家与地区在物联网应用深度、广度等方面处于领先地位。如美国成为物联网应用最广泛的国家，其RFID应用案例占全球59%。（数据来源：工信部电信研究院）

从国内物联网发展看，2009年8月国务院总理在无锡视察时提出要大力发展物联网技术，从此拉开了我国物联网发展序幕。当前学术界和企业界纷纷响应，已在物联网的概念、内涵、发展瓶颈及商业模式、示范基地建设、行业应用项目推广、高校学科建设等领域取得一定成果，但从电信运营商的视角深入认知物联网定义及其技术发展趋势的研究成果较少，本文将就此命题展开研究。

2 物联网定义及认识

关于“物联网”的定义，传感、通讯、网络、处理、云计算等领域都从自身角度去阐述和放大，麻省理工学院（MIT）、国际电信联盟（ITU）、欧盟（EU）、维基百科（Wikipedia）、工信部电信研究院（CATR）等机构和相关学者亦各有观点。本文将从“说文解字”及电信运营商实践的角度来探讨物联网定义及认识：

从“说文解字”的角度看物联网（Internet of Things），“Internet”指计算机通过标准协议连接形成的全球性网络，“Things”指客观世界的物理实体；因此，“Internet of Things”指由可唯一标识的物理实体通过标准协议形成的全球性网络。

从电信运营商实践角度看，利用感知技术，通过物体上装载的电子标签（RFID）、传感器、二维码等，经过接口与网络传输互联，从而赋予物体智能，进行感知、传递、计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物随时随地的信息交互和无缝链接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的，这种将物体联接起来的网络被称为“物联网”。它具备规模性（只有具备规模，物体的智能化才能显现）、流动性（必须保证物体在运动甚至高速运动状态下都能随时随地沟通）以及安全性（涉及国家安全、商业机密和个人隐私保护，需要自主知识产权的核心技术）等三个特点。

3 相关研究评述

近年来，我国物联网研究成果主要涵盖学术理论与电信运营商实践两个层面，主要集中在物联网概念、本质、产业链、技术体系、商业模式、演进路径、发展现状及瓶颈、对策等方面，基于运营商视角的物联网技术发展趋势研究成果较少，具体如表2所示。

4 基于运营商视角的物联网技术发展趋势

分析

当前社会各界对于物联网技术体系架构的认识基本一致，一般分为感知层、网络层和应用层等，本文基于运营商实践对各层再细分，得到基于电信运营商视角的物联网技术体系架构，其中终端接入层、平台层及应用层为运营商关注重点，具体架构见图2。

4.1 应用层技术发展趋势分析

行业应用先行。从国内外物联网应用发展情况预判，国内物联网将率先在规模大、信息化程度高的重点行业领域实现突破并形成规模，同时物联网应用还将不断发展和纵向延伸，成为新的经济增长点。潜力型应用领域见表3。

要使物联网作用得到充分发挥，需要功能强大的信息系统来实现智能处理，而云计算的三种服务模型提供了与物联网无缝融合的切入点，即软件即服务（SAAS，Software-as-a-service）、平台即服务（PAAS，Platform-as-a-Service）和基础设施即服务（IAAS，Infrastructure as a Service）。基于电信运营商视角的云计算与物联网技术架构融合如图3所示。

智能识别技术将极大拓展视频监控系统的应用领域和能力。计算机智能识别技术可精确帮助视频监控系统从纷繁的视频图像中分辨出目标信息，一旦目标在场景中出现并违反预定规则，系统就会自动报警。具体优势如下：

（1）主动式服务：在事件发生过程中及时分析事件发展趋势，避免恶性事件发生；

（2）7*24小时服务：可进行不间断的视频分析，提供全天候防范；

（3）加快响应速度：对于安防应用，能自动发现监控画面异常情况，使安防人员可以更迅速地处理紧急事件；

（4）挖掘商业价值：从视频画面中分析得出有价值的商业信息。

4.2 网络层技术发展趋势分析

接入自由权是固定通信网（重点指光纤网）与物联网融合的焦点。光纤网可让物联网在任何时间、任何地点，以任何方式实现更便捷、更智能、更足量带宽、更安全的接入。

篇10

【关键词】物联网 技术理念 应用策略

1 前言

随着社会经济活动的愈加频繁，商品的交换在现代贸易行为中更加注重信息的传递，因此在为了满足人们对人与物、物与物之间的信息传递，物联网概念逐渐浮现在人们眼前。现代物联网技术是传统的互联网技术在用户端的延伸与拓展，物联网技术不仅极大地丰富了互联网技术的内涵，更是对人类商业活动产生了巨大的影响。但是我国的物联网还处于起步阶段，相关技术理念还没能得到深入地开发应用。

2 物联网技术的特点

2.1 主动感知性

区别于传统的互联网技术仅作为信息传递和处理的技术手段，物联网技术要求实现对人与人、人与物、物与物之间的主动感知，即通过射频识别装置、传感器、二维码等信息识别设备及载体设备完成对物体存在信息的即时感知。该过程的工作原理是通过在物体内的微型感应芯片向区域内的传感器传递信息再与局域无线网络、互联网等通信网络进行信息交互实现对物理世界信息的感知。

2.2 可靠的信息链

物联网技术主要是通过区域内的有线、无线等信息传输方式进行实时的信息传递，在这个过程之中，物联网技术还涉及将所传递的信息进行整理及初步的处理。因此，物联网技术相对于其他信息传递技术而言在使用过程对信息链的可靠性要求更高，信息的完整度必须要得到最大限度地保证。

2.3 庞大的数据信息

一方面物联网技术是从传统互联网技术中发展而来，另一方面物联网技术的对象不仅仅包含了人与人还包含了人与物、物与物，因此物联网技术的数据来源较传统互联网而言更加庞大。庞大的信息源意味着物联网必须具备处理海量数据信息的能力，这也是物联网技术在实际应用中最需要克服的关键所在。

2.4 智能化处理

物联网区别于传统互联网的关键一点在于信息处理的智能化。传统的互联网技术要求对信息进行逻辑分析处理或对信息数据进行建议的智能化处理，但是在物联网领域，超常规的智能化处理是对数据处理分析的基本手段。这也是未来物联网技术能够应用于商业网络运行的关键。

3 物联网技术的关键理念

3.1 信息的采集

物联网技术的数据依赖于射频识别设备、传感器、电子标签等设备共同作用完成的信息采集过程。这其中电子标签一般被用作于物品的条形码、二维码等包含有物品相关信息的可被设备识别的标签。而电子标签的规范化也决定了在物联网技术中各类物品之间信息传递的准确性。射频识别设备主要被用于识别物品的电子标签，通过对存储在物品电子标签上的信息的读取，射频识别设备完成了对物品信息采集的第一步。而传感器在物联网技术中的应用则是将客观物理世界中的各种物理信号转变成为相关的信息，并将这些信息传递至物联网中作为对物理信息记录的关键数据。

3.2 网络通信技术

物联网技术是从传统互联网技术发展而来的新型的信息传输技术。因此，物联网技术的核心关键在于信息的传递。尽管在实际的应用中，不论有线与无线均可实现物联网信息的传递，但是无线技术以其更加便捷的性能成为物联网技术发展的主流信息传输技术。另一方面，各类网络通信技术的迅猛发展在一定程度上也为物联网技术提供了发展的原动力。

3.3 智能云处理技术

本文在前文已经对物联网庞大的信息容量的特点作了一定的分析。由于物联网连接了海量的传感器节点，庞大的信息需要被统一进行整合处理，而在传统的互联网技术中，该情况容易造成网络中沉淀大量冗余信息。因此，在物联网技术中智能云处理技术显得尤为关键。通过对海量数据进行融合处理，再通过相关智能技术的处理加工，物联网技术为人类提供极大的便利。

4 物联网技术应用策略分析

4.1 商品生产环节的应用

随着对生活品质要求的逐步提高，人们对所使用的商品的品质来源也更加关注。将物联网技术应用于商品生产环节，不仅可以帮助企业实现生产线的自动化水平，更可以帮助消费者了解相关商品的生产信息，保证商品质量。

4.2 商品流通环节的应用

现代物流业对物品流动信息的处理可以通过物联网技术得到更进一步地提升。通过物联网技术，人们可以及时地获取商品的物流位置等相关信息，也可以了解到商品在仓储、周转、运输过程中的实时情况，保证了商品信息在流通环节的准确顺畅。

4.3 商品使用环节的应用

将物联网技术应用于商品使用环节，可以帮助企业及时了解商品的流向以及商品在使用过程中暴露出的相关问题，便于企业及时调节生产策略与改进工艺。

5 结语

对比发达国家，我国的物联网技术还有相当大的提升空间。这其中包括向技术标准、建设规范等还没能得到充分地完善。因此，着眼于未来长期的发展，我们还需要持续加强物联网建设。相信未来在物联网技术的发展下，我们的生活会更加精彩。

参考文献

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作者简介

张鹰（1971-），男，湖北省武汉市人。大学本科学历。现为河南省科学院应用物理研究所有限公司助理研究员。主要研究方向为计算机科学与电子技术应用。