物联网的发展与展望 

物联网具有很好的发展前景和巨大的产业空间，但目前总体处于物联网发展的初级阶段。本章主要介绍物联网发展面临的问题，以及物联网的发展展望。

     一、物联网发展面临的问题     

尽管世界各国对物联网的发展前景和对社会经济的整体提升拥有一致的憧憬和极大的热情，应该看到物联网的发展还处于起步阶段。物联网从一种概念变为一种产业，从而形成真正的市场，需要大规模的物联网应用引导物联网产业的健康发展。物联网的应用发展依赖于物联网技术的成熟，尽管目前实施物联网应用的基础条件已经基本具备，但由于缺乏大规模的物联网应用，物联网本身也在发展变化中，物联网面临很多问题亟待突破和解决。从总体应用和长远发展讲，比较突出的问题主要包括物联网的标准化问题、商业模式问题、技术性问题（包括可靠性问题、成本问题、安全问题、智能信息处理技术等）、社会性问题等。下面分别加以叙述。

1．标准化问题

物联网的发展离不开一个统一的标准体系，但目前物联网缺乏统一完整的标准体系。其中一个原因在于从事物联网研究的企业和相关产品五花八门、多种多样，各企业按照自己的标准生产制造各自的产品，按不同的标准制造出的产品之间很难兼容，这会影响产品间的相互识别与互通互联。

统一完善的标准体系的缺乏会影响到物联网的发展。其实在互联网发展之初，也有类似的问题。起初各大厂商基于各自的结构模型构造网络，导致不同厂商的网络与网络之间不能互连。为解决这个问题，国际标准化组织ISO提出了OSI开放式系统互联参考模式，提供了很好的理论依据。但由于该模型的设计过于理性化，实现起来比较困难。因此将其作为一个理论模型，而基于这个理论依据开发的TCP/IP模型在行业中得以实现，并且被广泛使用，成为实用的行业标准，从而实现了网络与网络之间的互连，令整个地球变成了一个地球村。由此看来，在物联网领域可以以此作为参照，即先制定出一个理论下的统一完整的标准体系，然后结合实际，再开发行业的实用标准，以使得所有物品之间能够相互识别、互通互联。

制约物联网标准的制订和出台的另外一个问题是被各方面的利益所牵制。物联网标准化问题既有技术问题，更多的还涉及到利益分配问题。涉及到分配格局和体制的问题，不是那么容易解决，甚至比解决技术问题更难，需要政府进行统筹规划和协调。

    2. 商业模式问题

当前的物联网缺乏成熟的商业模式，这与物联网发展的阶段有关系，也与物联网广泛的专业结合渗透性有关系。物联网目前的发展处在以政府示范引导为主的初级阶段，但为了物联网的长久发展，市场的引入与健康的发展是不可或缺的。市场发展有其规律性，市场发展的主体企业要长期生存需要赢利，需要拥有稳定的商业盈利模式。而物联网中运用的许多新兴技术发展不久，使用成本较高，而整个物联网尚未进入全面普及阶段，并未形成产业化优势。因此，如何找到其中较好的盈利模式是业界关注的问题之一。

此外，由于物联网具有广泛的结合行业、渗透到社会各个方面的特征，物联网发展的商业模式，不会有一个固定而统一的发展模式，物联网的运营商需要结合自己实际的服务领域，因地制宜发展适合自己的商业运营模式。

3. 安全性问题

物联网健康发展的一个重要问题是安全问题。物联网应用为实现智慧化的控制将我们生活周围的物体连接到网上去，其潜在的安全问题比互联网更大，因为一旦物联网的安全受到威胁，就不仅仅是像原来在互联网上的信息不再安全，而是我们的生活、生产环境不再安全。

比如，在物联网时代的“云”是一把双刃剑，一方面，由于“云”的存在，各类信息传递极为方便迅速，另外一方面，如果不加防备，病毒也将更为方便地在“云”中传递，从而入侵大片计算机系统，最终扰乱所有依赖于云计算的各类物联网应用。据统计，2009年攻击者还是主要针对Web应用攻击，而在物联网时代，人类的衣食住行将完全与网络联系在一起，人类越来越离不开Web应用，由此，物联网的安全问题越来越重要。

因此，可以说如果物联网要健康地发展，安全和应用是物联网健康发展的两条腿，并且随着物联网应用的大规模普及，安全问题日益摆正一个越来越重要的位置。

4. 集成性发展的制约问题

物联网的发展属于新一代技术的高度密集集成和综合应用，具有知识密集度高、成长潜力大、带动力强和综合效益好等特点。在发展中需要结合具体产业进行集成性发展，其中既有软件，又有硬件，还结合行业、各个产业的发展。因此，物联网的发展不是单独的一个结合面的发展，而是依赖各个结合面的共同发展。

    目前限制物联网发展问题，有硬件技术方面、软件技术方面和技术人员的缺乏等方面。

在硬件技术方面，以传感器方面存在的问题作为例子说明。感知层的传感器主要存在可靠性和成本问题。可靠性越高，也意味着成本越高。多传感器的协同感知可能会在成本和可靠性之间找到折中途径。当然，从技术发展的规律和未来的市场看，成本的下降和性能的提高是一个时间问题。而目前国内物联网的产业体系还没有完全形成，前端传感器种类少，芯片没有大规模生产，高端传感器依赖进口，目前我国传感器大约80%依赖进口，进口的传感器高成本限制了推广应用。成本高的另一个原因则是标准的缺乏，在没有标准的情况下，厂商不能够大规模地投资与生产。物联网成本的居高不下阻碍了物联网的应用发展。

物联网最有吸引力的地方是它的智能性，但目前多数应用停留在数据感知和数据收集以及数据汇总这个层面，利用物联网应用形成智能化处理的水平还不高。物联网的智能化需要将人工智能、数据融合、数据挖掘、专家系统、智能分析决策、云计算等与实际应用相结合。而在物联网的智能分析数据软件方面和高端软件集成方面我国与发达国家差距还很大。

物联网的基础性研究也需要大力跟进，而物联网的基础研究也绝不是简单部署几个传感器就能完成。目前我国的物联网的产、学、研、用结合不够，很多研究跟产业脱节，不能在实际的应用上表现出来。另外，物联网本身跨多门学科，如物理、化学、电子、计算机等，这对发展物联网带来了困难。

此外，物联网应用工程的开发离不开大量工程开发人员，由于物联网应用具有跨产业、跨行业、集成性高等特点，物联网需要IT和行业的结合。而对于技术人员来讲，这增加了技术人员的教育和培训难度，同时也会增加物联网系统开发人员的时间和教育成本。毫无疑问，培养大批社会急需的工程应用开发和研究人员能够极大推动物联网的长久健康快速发展。

5. 社会性问题

物联网应用与发展在社会层面存在的主要问题有：政府角色问题、行业融合与社会观念的改变等。

物联网的发展不仅仅是一种技术的应用与推广，更是一项复杂的社会系统工程，其发展需要社会各个方面的参与与支持。物联网能够推动产业结构调整和升级、实现经济发展方式转变，实质上也是对原有相关企业市场进行重新整合和划分的过程，这必然牵涉到多方利益，遇到各种阻力和产生主导权的竞争等等。因此物联网的发展需要通过诸如网络运营商、生产商、企业、科研机构和政府部门面向市场应用共同努力，促使其健康发展。政府在这个过程中应该起主导作用，比如长期规划、市场和应用推动、平衡整合资源等等。

行业融合是物联网发展要面对的另外一个深层次问题，物联网是社会信息化进程的进一步发展。信息的流动带来了行业的融合，进而提供更优质的服务。行业融合涉及到企业流程改变、系统对接、设备改造和岗位调整等诸多问题，需要一一克服，甚至需要打破行业壁垒。

此外，物联网不仅仅会促进经济发展方式改变，还会影响到人们的生活方式，改变人们的思想观念、思维方式。不论社会机构、单位和个人，观念的改变都有一个逐步渐进的过程。

二、物联网的发展前景展望    

物联网作为新一代技术的高度密集集成和综合应用，具有知识密集度高、应用范围广、成长潜力大、带动力强和综合效益好等特点。物联网的应用范畴极广，我国十二五规划中积聚了九大领域工程：智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安保、智能医疗、智能家居，这些集中发展的领域几乎涵盖了我们社会生产和生活的方方面面。

但应该看到物联网市场的培育和发展不可能一蹴而就，而是需要一个相当长期的过程。目前我国物联网的发展处于初级阶段，物联网产业链的建设、商业模式创新和市场培育是亟待解决的核心问题。此外我国传感器和芯片、智能信息处理技术及软件等也是物联网产业链建设的薄弱环节。这些都制约着物联网的发展。物联网作为一种技术应用和产业发展，有着其自身的发展规律，欧盟对于物联网发展的成熟阶段就设定在2020年之后。

物联网未来的发展会经过一个从点到面，从低级到高级的应用过程。由于物联网不是单一的应用，目前我国物联网的发展还属于政策引导、示范应用，以应用带动产业发展，逐步过渡到由市场主导物联网的发展。而产业的发展也是不均衡的，比如目前最大的应用是安防、电力和交通等行业，这些行业的市场和规模大，迫切需要应用物联网提升生产和服务水平。随着物联网应用的发展和推进，物联网应用会逐渐从公共管理和服务市场过渡到企业行业应用，最后会逐步推广到诸如智能家居、个人家庭等领域，提高我们生活的水平和质量。

物联网的发展从点到面发展的过程中具有分散性经营特征，无法形成规模化和智慧化的特征，比如智能家居应用，目前多数智能家居的应用属于分散和分割状态，单纯的诸如智能空调、智能冰箱等应用，还仅仅属于智能家居的一部分零碎的、点上的应用，只有当整个家庭居住区基本上被智能覆盖，形成一个智能环境，甚至智能家居还可以成为智能小区的一部分的时候，智能家居逐步演化为智能居住环境，开始体现面上的应用特征。

物联网的发展必须经过从低级到高级的应用过程。比如农业物联网的物联网大棚，最简单的应用在寿光蔬菜基地做过报道，一般大棚都是在村外无人值守，但冬天大棚的温度对蔬菜生产至关重要，使用物联网技术，种菜农民在家中就可以掌握大棚的温度信息，比如，当大棚温度超过XX度，就通过电信商业无线网络将大棚监测的温度信息通过手机传送到菜棚业主的手中。这个就属于物联网的简单应用，监测物体（大棚温度）信息，如果异常，通过网络进行异常报告。但同样是这个大棚，如果在发生温度异常时，不仅仅给业主汇报，还可以在业主的许可或自动地开启温度调节装置，进行温度自动控制，就属于稍微复杂的物联网应用。如果再进一步，如果农业大棚还能够控制浇水、施肥、虫害防治、通风、温湿度、光照等等，那么结合专家系统，可以使农业大棚更加智能化，不仅可以影响蔬菜的质量、口感，还可以提高产量，甚至可以结合食品追溯等，这样使用物联网技术，就可以大大降低劳动强度，适合规模化经营。

物联网发展的高级阶段必然以呈现智慧化服务为特征。物联网发的初级发展是智能物体上网，感知信息传输和简单应用，物联网应用仅仅关注前端的数据收集。随着物联网应用的深入，通过对海量感知信息的智能分析处理，比如数据挖掘、专家系统等的应用，使得物联网呈现智慧化服务的特征。

另外物联网本身属于多种技术集成发展，涉及到物联网的各种技术的发展会促进物联网本身的发展。比如传感器技术、无线传输技术、嵌入式节点技术、软件技术、信息处理技术等的发展都会影响到物联网本身的发展。此外，与其它产业技术而言，物联网的发展也不是分割孤立的，本质上物联网属于社会信息化的自然推动，物联网本身也只是一种手段而不是目的。一个智慧化城市的建设，需要依赖包括物联网在内的其它信息技术，比如云计算技术、无线网络技术、三化融合、移动互联网技术等等。这些技术的发展也会相互依赖、相互融合和相互促进，最终向实现一个智慧化的世界逐步迈进。

物联网具有很好的发展前景和势头，据思科预测到2020年将有500亿物体连接到互联网上，被认为是继通信网之后另一个万亿级的市场，到2012年全球市场规模预计超过1700亿美元，2015年将接近3500亿美元，到2020年将接近万亿级的市场规模，年增长率接近25%。未来十年物联网将实现大规模的普及和大的发展，我国已经把物联网的发展放到重要的战略位置，物联网的健康发展必将给我们的社会和生活带来根本性的影响。

     三、本章小结

       本章对物联网的发展所面临的问题作了简单陈述，同时对物联网发展的前景作了展望。尽管物联网的发展目前处于初级阶段，但物联网具有很好的发展前景，随着物联网发展的不断推进，对未来的社会和生活会产生积极的推动和影响。

    四、思考题

1.       物联网发展面临的问题主要有哪些？

2.       简述物联网的发展前景。

3. 结合你的理解，谈谈创新性物联网应用对物联网发展的影响。

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