1.2.2 物联网
1.IoT概念与内涵
早在1995年，比尔·盖茨在《未来之路》一书中便提及了物联网的概念，但当时这个新概念没有引起太多的关注。1999年美国麻省理工学院（MIT）成立了自动识别技术中心（Auto-ID Center），该中心的Ashton教授在研究RFID时提出了结合物品编码、RFID和互联网等技术的物联网技术方案，主要是通过互联网技术、RFID技术、EPC标准，在计算机互联网的基础上，利用射频识别技术、无线数据通信技术等，构造一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网“Internet of Things”，简称物联网。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《ITU互联网报告2005：物联网》，引用了“物联网”的概念，物联网概念也开始正式出现在官方文件中。
ITU对物联网做了如下定义：通过二维码识读设备、射频识别装置、红外感应器、全球定位系统和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相连接，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。根据ITU的描述，物联网将以感知和智能的形式连接世界上的物品。在物联网时代，通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间、任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物、物与物之间的沟通连接。
虽然目前对物联网还没有一个统一的标准定义，但从物联网本质上看，物联网的核心和基础仍然是互联网，它是在互联网基础之上延伸和扩展的一种网络，其用户延伸和扩展到了任何物品与物品之间进行信息交换和通信[3,4]。其本质概括起来主要体现在三个方面。
● 互联网特征，即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络；
● 识别与通信特征，即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信（M2M）的功能；
● 智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。
可见，物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升，它将各种感知技术、现代网络技术、人工智能和自动化技术聚合并集成应用，通过物物相连打造一个智能的世界。
2.IoT体系架构
在业界，物联网体系一般被公认为有三个层次，底层是用来感知数据的感知层，第二层是数据传输的网络层，最上面则是内容应用层，如图1-2所示。
图1-2 物联网体系架构
感知层：是物联网识别物体、采集信息的来源，由各种传感器构成，包括温/湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、红外线、GPS等感知终端。感知层是物联网发展和应用的基础，该层涉及的主要技术有RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通信技术等。
网络层：由各种网络，包括互联网、广电网、网络管理系统和云计算平台等组成，是整个物联网的中枢，负责传递和处理感知层获取的信息。物联网的网络层将建立在现有的移动通信网络和互联网基础上。物联网通过各种接入设备与移动通信网和互联网相连，如手机付费系统中由刷卡设备将内置手机的RFID信息采集上传到互联网，网络层完成后台鉴权认证并从银行网络划账。
应用层：是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。物联网应用层利用经过分析处理的感知数据，为用户提供丰富的特定服务。物联网的应用可分为监控型（物流监控、污染监控）、查询型（智能检索、远程抄表）、控制型（智能交通、智能家居、路灯控制）、扫描型（手机钱包、高速公路不停车收费）等。
3.IoT发展趋势
物联网技术被称为信息产业的第三次革命性创新。近几年，美国、日本以及欧洲一些国家纷纷将发展物联网基础设施列为国家战略发展规划的重要内容。在美国，2009年1月28日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次圆桌会议，IBM首席执行官彭明盛提出“智慧地球”概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。奥巴马总统积极回应，将其提升到国家战略，将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点。在日本，总务省提出以发展Ubiquitous社会为目标的u-Japan构想，文化教育体育与科学技术部（MEXT）积极响应，提出了对信息技术、生命科学的支持计划，经济贸易与工业部（METI）于2008年启动了绿色IT项目，旨在通过物联网技术实现经济与环境之间的平衡。在欧洲，2009年6月，欧盟在比利时首都布鲁塞尔向欧洲议会、欧洲理事会、欧洲经济与社会委员会和地区委员会提交了以《欧盟物联网行动计划》为题的公告，其目的是希望欧洲通过构建新型物联网管理框架来引领世界物联网发展。
初步预测，未来十年物联网将实现大规模普及，预计到2015年全球物联网整体市场规模将达3330亿美元，年增长率将达25%[5]。另据IDC预计，到2020年年底，全球物联网连接的“东西”将达到大约2120亿个，这包括在2020年的301亿个安装的“连接的东西”。
在中国，国家和相关部委领导高度重视包括物联网在内的战略性新兴产业，并多次指示要切实加快培育和发展传感网、物联网的关键技术。作为信息技术创新最为活跃的领域之一，我国物联网市场规模巨大。据中国物联网研究发展中心预测，中国物联网产业市场规模到2015年将达到7500亿元，年复合增长率超过30%，国家也将在2020年前投入约4万亿元大力发展物联网。
图1-3 全球物联网市场发展规模状况与预测
数据来源：泛在网技术与发展论坛年度大会2011