物联网发展现状研究与分析讲解

1、1 物联网发展现状研究与分析物联网发展现状研究与分析 专题报告专题报告 2 Content 物联网概念 国内外物联网发展战略分析 国内外物联网应用状况 国内外物联网技术及标准化趋势 3 物联网概念物联网概念 4 物联网物联网物与物、人与物、人与人智能互联物与物、人与物、人与人智能互联 物联网 1999年年，美国麻省理工学院建立了“自动识别中心（Auto-ID）”，提出“万 物皆可通过网络互联”，阐明了物联网的基本含义。 2005年年，在信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布ITU 互联网报告2005：物联网，重新阐述了“物联网”概念及含义。 1991年年，麻省理工学院（MI

2、T）的Kevin Ashton教授首次提出物联网的概念。 ITU对物联网的定义： 通过二维码识读设备、射频识别（RFID）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传感设备，按约定的协议约定的协议，把任何物品与互联网相把任何物品与互联网相 连接连接，进行信息交换和通信，以实现智能化智能化识别、定位、跟踪、监控和管理 的一种网络一种网络。 主要解决物品到物品主要解决物品到物品 （Thing to Thing, T2T ） ，人到物品（，人到物品（Human to Thing, H2T），人到人），人到人 （Human to Human, H2H）之间的互连。）之间的互连。 5 物

3、联网定义：物联网定义： 物联网是通信网络、互联网的拓展应用和网络延伸，利用感知技术和智物联网是通信网络、互联网的拓展应用和网络延伸，利用感知技术和智 能装置对物理世界进行感知识别、能装置对物理世界进行感知识别、智能监控智能监控，通过网络传输互联，进行数据，通过网络传输互联，进行数据 计算、处理、知识挖掘和计算、处理、知识挖掘和分析决策分析决策，实现物与物、人与物、，实现物与物、人与物、人与人人与人信息交互信息交互 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。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。 物联网 感知 传输 处理挖掘 决策 物联网物联网物与物、

4、人与物、人与人智能互联物与物、人与物、人与人智能互联 6 国内外物联网发展战略分析国内外物联网发展战略分析 7 国内外物联网发展战略分析国内外物联网发展战略分析 RFID广 泛应用 2010 之前 物体互联 2010- 2015 进入半智 能化 2015- 2020 进入全智 能化 2020 之后 2008年3月，欧洲智能系统集成技术平台（EPOSS）在Internet of Things in 2020报告中分析预测未来物联网的发展阶段。 据美国权威咨询机构Forrester预测，到2020年，物物互联业务将是现有人人互 联业务的30倍，成为一个极具吸引力的万亿级信息产业。 8 国内外物联网

5、发展战略分析国内外物联网发展战略分析 （一）发达国家把握物联网发展机遇，积极进行战略布局（一）发达国家把握物联网发展机遇，积极进行战略布局 美国：美国： 2005年，美国国防部将“智能尘埃（Smart Dust）”项目正式列为重点发项目。 2008年，IBM公布了“智慧地球（Smart Planet）”战略，并得到美国政府的 大力扶持。 2009年，奥巴马签署生效的恢复和再投资法案，提出通过能源、科技、 医疗等多方面鼓励物联网技术的发展，其中在智慧电网、智慧医疗方面就有 300亿美元的投资。 2011年， 美国政府先后发布了先进制造伙伴计划、总统创新伙伴计划，将网 络物理系统（Cyber-Ph

6、ysical System, CPS）列为扶持重点。提出了 “工业互 联网（Industrial Internet）”的概念。 2012年，“美国制造业复兴计划”，提出制造业复兴战略，数字制造、大数 据等先进制造技术以及下一代宽带网络将成为美国制造业复兴的重点。 美国逐步将物联网的发展和重塑美国制造优势计划结合起来以期重新占领制美国逐步将物联网的发展和重塑美国制造优势计划结合起来以期重新占领制 造业制高点。造业制高点。 9 欧盟：欧盟： 2005年，欧盟委员会公布了Initiative “i2010: European Information Society 2010”。I2010-Initi

7、ative注重ICT的创新和研发投入及其对国民经济发展的影响。 2007年，启动了欧盟第七框架计划（FP7），重点推进ICT技术发展，并设立 了IoT-A、IoT6等一系列项目对物联网相关领域进行探索研究。 2009年，欧盟发布了世界第一个物联网发展战略欧盟物联网行动计划 （Internet of Things, An action plan for European）。同年年底，欧洲物联网项 目总体协调组发布了物联网战略研究路线图（Internet of Things Strategic Research Roadmap）。 2010年，欧盟委员会推出数字议程（Digital Agenda）

8、五年行动计划，并 作为欧盟2020战略七项核心举措之一。 2013年，欧盟通过了“地平线2020”科研计划，物联网的研发重点集中在传 感器、架构、标识、语义互操作等方面。 欧盟建立了相对完善的物联网政策体系，积极推动物联网技术研发。欧盟建立了相对完善的物联网政策体系，积极推动物联网技术研发。 国内外物联网发展战略分析国内外物联网发展战略分析 10 2008 2009 IBM公布了“智慧地球（Smart Planet）”战略， 并得到美国政府的大力扶持 奥巴马签署生效的经济复苏和再投资法案， 提出通过能源、科技、医疗等多方面鼓励物联网 技术的发展 2005 美国国防部将“智能尘埃（Smart D

9、ust）”项目 正式列为重点发项目 2011 美国政府先后发布了先进制造伙伴计划、总统创 新伙伴计划，将CPS列为扶持重点 2012 “美国制造业复兴计划”，提出制造业复兴战略， 数字制造、大数据等先进制造技术以及下一代宽 带网络将成为美国制造业复兴的重点 美国逐步将物联网的发展和重塑美国制造优势计划结合起来以期重新占领制美国逐步将物联网的发展和重塑美国制造优势计划结合起来以期重新占领制 造业制高点。造业制高点。 11 2004 2009 “u-Japan”战略，通过建立更高层次的无处不 在的网络连接，实现基于泛在网络之上的价值 日本政府提出i-Japan战略，描述了到2015年将 会实现日本

10、数字化社会的蓝图，阐述了实现数字 化社会的战略 2001 开始实施的e-Japan战略以互联网发展的宽带化为 核心大力推进信息基础设施建设 2010 日本总务省发布了“智能云研究报告书”，制定 了“智能云战略” 2015 日本政府成立产学官合作组织“物联网推进联 盟”，就物联网的研发测试及先进示范项目制定 计划 从从e-Japan到到u-Japan再到再到i-Japan的的ICT战略转变，依然体现着其战略转变，依然体现着其IT立国战略，立国战略， 以政策引导方式推动以政策引导方式推动IOT发展，通过市场需求调节物联网产业市场供需发展，通过市场需求调节物联网产业市场供需 12 2004 2009

11、 韩国信息通信产业部成立“u-Korea”战略规划 小组，其目标是“在全球最优的泛在基础设施 上，将韩国建设成全球第一个泛在社会” 韩国通信委员会出台物联网基础设施构建基本 规则，明确了把物联网产业作为经济新增长动 力的定位 2002 开始实施意在建立领先知识型社会的“e-Korea 2006”计划及“Broadband IT Korea”计划 2010 韩国政府发布韩国IT融合发展战略，持续推 动传统产业与ICT的融合创新 2013 韩国政府发布了ICT研究与开发计划“ICT WAVE”，其中物联网被列入10大关键技术 韩国预见到以物联网为代表的信息技术产业与传统产业融合发展的广阔前景，韩国

12、预见到以物联网为代表的信息技术产业与传统产业融合发展的广阔前景， 持续推动融合创新。持续推动融合创新。 12 13 2007 2009 启动了欧盟第七框架计划（FP7），重点推进 ICT技术发展，并设立了IoT-A、IoT6等一系列 项目对物联网相关领域进行探索研究 欧盟发布了世界第一个物联网发展战略欧 盟物联网行动计划,以及物联网战略研究路 线图 2005 欧盟委员会公布了I2010-Initiative,注重ICT的 创新和研发投入及其对国民经济发展的影响 2010 欧盟委员会推出数字议程（Digital Agenda） 五年行动计划，并作为欧盟2020战略七项核 心举措之一 2013 欧

13、盟通过了“地平线2020”科研计划，物联网的 研发重点集中在传感器、架构、标识、语义互操 作等方面 欧盟建立了相对完善的物联网政策体系，积极推动物联网技术研发。欧盟建立了相对完善的物联网政策体系，积极推动物联网技术研发。 13 14 2010 2011 国务院关于加快培育和发展战略新兴产业的 决定，将物联网提升到国家战略高度 工业和信息化部制定了物联网“十二五”发展 规划，到2015年我国要初步形成创新驱动、应 用牵引、协同发展、安全可控的物联网发展格局 2006 国务院发布国家中长期科学和技术发展规划纲 要（2006-2020年），将无线传感器网络列为我 国科技发展的“重大专项”和“前沿领域

14、” 2013 国务院发布关于推进物联网有序健康发展的指 导意见，同时成立物联网发展专家咨询委员会 2014 与欧盟共同签订中欧物联网架构共同申明以 及中欧物联网标识白皮书 15 韩国：韩国： 早在韩国出台“u-Korea”战略之前，就依次实施了推动互联网普及的 “Cyber-Korea 21”计划（1997年）、意在建立领先知识型社会的“e-Korea 2006”计划（2002年）以及“Broadband IT Korea”计划（2003年）。这些计 划的实施为“泛在网”战略的部署做好了充足的前期准备。 2004年，韩国信息通信产业部成立“u-Korea”战略规划小组，其目标是“在 全球最优的

15、泛在基础设施上，将韩国建设成全球第一个泛在社会”。 2006年，为更好实施“u-Korea”战略以及根据当时IT产业发展情况，将“IT- 839计划”修改为“u-IT839计划”，重点发展RFID/USN。 2010年，韩国政府发布韩国IT融合发展战略，持续推动传统产业与ICT的 融合创新。 2013年，韩国政府发布了ICT研究与开发计划“ICT WAVE”，其中物联网被 列入10大关键技术。 韩国预见到以物联网为代表的信息技术产业与传统产业融合发展的广阔前景，韩国预见到以物联网为代表的信息技术产业与传统产业融合发展的广阔前景， 持续推动融合创新。持续推动融合创新。 国内外物联网发展战略分析国

16、内外物联网发展战略分析 16 （二）我国物联网健康发展的政策环境日趋完善（二）我国物联网健康发展的政策环境日趋完善 2009年，将物联网纳入国家战略新兴产业规划。 2011年，工业和信息化部制定了物联网“十二五”发展规划。 2013年，国务院发布关于推进物联网有序健康发展的指导意见，同时成 立了物联网发展专家咨询委员会，为物联网发展战略、顶层设计提供支持。 同年，国家发改委、工业和信息化部联合10多个部门共同提出十个物联网发 展专项行动计划，为促进物联网健康发展明确了方向目标和具体措施。 国内外物联网发展战略分析国内外物联网发展战略分析 2014年年11月，与欧盟共同签订了月，与欧盟共同签订了

17、中欧物联网架构共同申明中欧物联网架构共同申明以及以及中欧物中欧物 联网标识白皮书联网标识白皮书。 17 国内外物联网应用状况国内外物联网应用状况 18 （一）国际物联网应用稳步发展，市场化机制逐步形成（一）国际物联网应用稳步发展，市场化机制逐步形成 智能电网 车联网 M2M 民生服务 全球M2M 市场非常活跃，发展迅猛，截至2013 年底，全球M2M链接数达到1.95亿，年复合增 长率为38% 2013 年与智能电网配套使用的智能电表安装数 量已超过 7.6 亿只，到 2020 年智能电网预计将覆 盖全世界 80%的人口 全球车载信息服务成规模的厂商多达数百家，最 具代表性的如通用的安吉星 、

18、丰田的 G-book。 截至 2013 年底，安吉星已经在全球拥有超过 660 万的用户 国内外物联网应用状况国内外物联网应用状况 19 2021-6-29 （二）国内物联网应用进入实质性推进阶段（二）国内物联网应用进入实质性推进阶段 物联网推动工业转型升级 在农业领域激发出更高效的农业生产力 在交通运输方面利用物联网优化资源、提升效率 M2M用户增长迅速，居全球首位 在智能电网领域建立了“两级部署、三级应用”，物联网应用相对成熟 在民生服务领域应用广泛，集中在食品安全、医疗卫生、智能家居等应用领域 国内外物联网应用状况国内外物联网应用状况 20 智能家居进化史智能家居进化史从从1.01.0到

19、到3.03.0 智能家居 1.0版本 智能家居 2.0版本 智能家居 3.0版本 l1.0版本版本：其核心是家庭自动化，主要特征是家居设备自动运 转和管理，用户可以通过智能手机等终端对电器远程操作， 倾向于操作方式的简易化。 l2.0版本版本：具备一定的感知、学习等智能化的能力，是该版本 智能家居系统的显著特征，家居设备通过内置传感器，识别 用户习惯并加以分析决策，初步体现“无感化”。 l3.0版本版本：更加注重系统平台，强调各种家居设备之间的互联、 互通、互懂以及互控。在交互性上，智能家居不仅是家居设 备间的交互，还要突出人与家的交互，真正实现“无感化”。 国内外物联网应用状况国内外物联网应

20、用状况 21 国际巨头扎堆智能家居应用领域国际巨头扎堆智能家居应用领域 2014年1月，谷歌32亿美元收购智能恒温器厂商Nest labs 2014年6月，由Nest labs出面以5.55亿美元收购视频监控和安全创业公司Dropcam 2014年10月，Nest labs宣布收购智能家居中控设备厂商Revolv 2014年6月，苹果推出智能家居平台Homekit 2014年8月，三星以2亿美元收购智能家居平台公司SmartThings 2014年9月，三星收购美国的空调经销商Quieteside LLC 2014年5月，与家居自动化公司Insteon达成战略合作 2014年6月，微软推出最新

21、的MicrosoftVenture孵化器，与美国家庭保险American Family Insurance达成合作 国内外物联网应用状况国内外物联网应用状况 据统计称，过去3年用于收购“物联网（IoT）”供应商的资金达到94亿美元，而其中超过一半即50 亿美元是在今年前9个月投入的 22 传统家电厂商传统家电厂商 海尔海尔 海尔在原有的U-home系 统之上，14年10月，发布 海尔U+开放平台，提供智 能家居整体解决方案 长虹长虹 14年1月提出家庭互联网 CHiQ计划，加速家电智 能化进程，力图将旗下黑 白家电融入家庭互联网 美的美的 14年3月发布智能家居发 展战略，推出M-Smart互

22、 动社区，着力打造智慧社 区 互联网企业互联网企业 阿里阿里 依托“阿里云”与众多家 电巨头组建战略联盟，旨 在云端建立自己的智能家 居生态系统 腾讯腾讯 14年10月，推出“QQ物 联”智能硬件开放平台， 通过海量用户覆盖，解决 合作伙伴硬件售卖 京东京东 14年6月全面进军智能硬 件领域，推出京东智能云 平台以及超级APP 高新科技公司高新科技公司 小米小米 14年4月，推出小米路由 器，作为切入智能家居的 入口 14年10月，发布智能硬 件新品，包括智能摄像头、 智能灯等 国内外物联网应用状况国内外物联网应用状况 23 国内外物联网技术及标准化趋势国内外物联网技术及标准化趋势 24 国内

23、外物联网技术及标准化趋势国内外物联网技术及标准化趋势 物联网技术体系示意图 （参考国家物联网白皮书2011） 25 物联网体系架构设计依然是研究重点物联网体系架构设计依然是研究重点 2014年年8月，我国物联网标准化工作组提出的月，我国物联网标准化工作组提出的“六域模型六域模型”物联网参考模型，物联网参考模型， 成为全球首个物联网顶层架构国际标准项目成为全球首个物联网顶层架构国际标准项目ISO/IEC 30141 国内外物联网技术及标准化趋势国内外物联网技术及标准化趋势 韩国电子与通信技术研究所（ETRI）提出了泛在传感器网络（Ubiquitous Sensor Network，USN）体系架

24、构并已形成国际电信联盟（ITU-T）标准。 目前正在进一步推动基于Web的物联网架构的国际标准化工作。 物联网标准化组织（oneM2M）自成立以来，在需求、架构、语义等方面积极 开展研究，目前正在积极开展基于表征状态转移风格（RESTful）的体系架构 的标准化工作。 欧盟在FP7中设立了两个关于物联网体系架构的项目，其中SENSEI项目目标 是通过互联网将分布在全球的传感器与执行器网络链接起来。IoT-A项目目标 是建立物联网体系结构参考模型。 26 标识解析及以标识为中心的寻址正在同步发展标识解析及以标识为中心的寻址正在同步发展 我国提出或发展的物联网标识包括：我国提出或发展的物联网标识包

25、括：CID 、Ecode 、Handle 、OID。另外，。另外， 2014年年11月，中国与欧盟共同出台了月，中国与欧盟共同出台了中欧物联网标识白皮书中欧物联网标识白皮书 国内外物联网技术及标准化趋势国内外物联网技术及标准化趋势 主流标识技术包括：IPv6 地址、 RFID 标识符、数字对象标识符（ OID） 等，如下表所示。这些标识技术通常和一定的命名、寻址技术相关联，目前 主流寻址解析体系有面向互联网进行寻址的 DNS 服务以及面向 RFID 应用的 ONS 服务。 未来，物联网服务和应用必将得到大规模的推广，实体对象和虚 拟对象需要实现更加灵活、透明的交互，这就要求物联网标识技术能 够

26、对上述联网对象进行更加便捷、有效的唯一区分。 物联网标识分类物联网标识分类举例举例 物联网应用标识URI、DOI 物联网通信标识IPv4、IPv6、E.164 物联网对象标识EPC、UPC、Handle、UUID、MAC 27 感知层短距离通信技术共存发展感知层短距离通信技术共存发展 无线传感网逐步向无线传感网逐步向IP化方向发展化方向发展 互联网工程任务组（IETF）制订了IPv6低功耗网络的相关标准，其中包括 6LoWPAN 、RoLL 、CoRE兴趣组。这些标准已经成为 IPSO（IP产业联盟）、 工业无线标准ISA-100组织的选择（ ISA-100.11a），以及ZigBee联盟的发

27、展方 向（ Smart Energy 2.0）。 围绕轻量级 IPv6 的互操作性测试成为产业界推进重点，IPSO联盟、欧盟 PROBE-IT项目分别在全球范围内组织开展了互操作性测试。 国内外物联网技术及标准化趋势国内外物联网技术及标准化趋势 IEEE 802.11 针对物联网应用场景，正在开发工作在1GHz以下频段面向物联 网应用的 802.11ah 协议标准，目标支持更灵活的速率如低速率等级、可支持 上千个节点、支持长时间电池供电。 蓝牙特别兴趣组（SIG）推出的蓝牙4.0版本标准中，最大特点是支持低功耗 模式。 IEEE 802.15.4工作组针对传感网应用正在开发超低功耗无线个域网标准，目 标功率降低到15mw 以下。 28 语义对资源共享和信息智能处理具有重要意义语义对资源共享和信息智能处理具有重要意义 国内外物联网技术及标准化趋势国内外物联网技术及标准化趋势 为了解决物联网中由于资源异构及跨系统分布引起的资源互操作性问题 ，语义技术