物联网技术交流

抓住机遇，迎接挑战，

下一个万亿级信息产业：物联网介绍李英祥博士

2010年10月15日1内容提纲1.物联网与新经济时代2.物联网含义与技术体系架构3.物联网产业链介绍4.中国RFID技术相关情况5.通信运营商抢滩物联网6.多城市布局物联网21.物联网与新经济时代3新经济的发展与演变低碳经济信息化全球化199619992005提出新经济的概念互联网热潮京都议定书正式生效每年二氧化碳排量80亿吨20062009中国承诺：到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40％—45％奥巴马的新能源战略：新能源产业作为经济复兴的核心，集成IT、能源、新材料的新技术革命。新经济时代主要特征新能源新经济模式交换分配生产消费“新经济”的起源于20世纪90年代，美国经济出现了二次大战后罕见的持续性的高速度增长。“新经济”的实质是在全球一体化的大背景下，以信息技术为基础、以创新为核心、以新科技驱动、可持续发展的、高效的、科技进步快的、全球配置资源的经济状态。4新经济时代的中国集约化工业两化融合产业结构升级产业链融合交易成本降低组织扁平化中国的新经济工业化信息化工业化全球化低碳化信息化能源高效利用清洁能源开发循环经济商品结构复杂区域集团化趋势加强跨国公司迅速发展低碳化全球化世界产业结构发生了重大变化，全球化、知识化、信息化、网络化的新时代逐步到来，有别于以往工业革命的新型人类文明形态正在形成过程中。面对当前这场国际金融危机，各国正在进行抢占科技制高点的竞赛，全球将进入空前的创新密集和产业振兴时代。

温家宝《让科技引领中国可持续发展》5展望新经济的未来物联网时代即将到来创新是新经济时代的生存法则绿色IT是推动新经济发展的源动力低碳经济是新经济时代的主旋律62.物联网含义与技术体系架构7概念辨析传感器网，sensor

netorks，通常强调是无线传感器网络。传感信息通常具有低速率、短距离的特征，传感器节点以低功耗、自组织或其他方式组网。物联网，Internetofthings，1999年由美国麻省理工大学的KevinAshton教授提出。早期的物联网是依托射频识别（RFID）技术的物流网络。但是随着技术和应用的发展，物联网的内涵已发生了较大变化。2005年，国际电信联盟（ITU-T）发布的物联网报告中提到，通过一些关键技术，将现有互联网渗透到物理世界，构成了物联网。这些关键技术包括RFID、传感器、机器人技术、嵌入式技术和纳米技术。8泛在网，Ubiquitous

Network，泛在网络，指基于个人和社会的需求，利用现有和新的网络技术，实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务。泛在网网络具备超强的环境感知、内容感知及智能性，为个人和社会提供泛在的、无所不含的信息服务和应用。泛在网络的概念反映了信息社会发展的远景和蓝图，具有比“物联网”更广泛的内涵。概念辨析9从网络技术上，泛在网是通信网、互联网、物联网高度融合的目标，它将实现多网络、多行业、多应用、异构多技术的融合与协同。概念辨析10物联网技术体系框架113.国内外相关标准化组织12总体概况物联网涉及的技术众多，属于多学科交叉领域，因此，标准化工作分散在不同的标准化组织中。不同标准化组织的工作侧重点不同，有部分交叉和重叠。侧重于传感器组网的标准有:ZigBee，IETF6LoWPAN，UWB等；侧重于RFID与二维条码编码的标准有:EPC，UID，QR等；侧重于网络标准的有:IETF，ETSI，3GPP，ITU-T等；国内的“传感器网络标准工作组”、“CCSA泛在网技术工作委员会”，“中国物联网标准联合工作组”等；13传感器网络标准工作组2009年9月11日，“传感器网络标准工作组成立大会暨‘感知中国’高峰论坛”在北京举行。2009年9月11日,经国家标准化管理委员会批准,全国信息技术标准化技术委员会组建了传感器网络标准工作组。标准工作组聚集了中国科学院、中国移动等国内传感网主要的技术研究和应用单位,将积极开展传感网标准制订工作,深度参与国际标准化活动,旨在通过标准化为产业发展奠定坚实技术基础。14CCSA泛在网技术工作委员会2010年2月，中国通信标准化协会成立了“泛在网技术工作委员会（TC10）”。TC10已经开展了泛在网体系架构、应用和安全等方面的标准化研究与制定，以推动泛在网的规模化应用。支撑电信运营商在泛在网络领域的探索和实践，优化设备制造商的技术研发方案，建立健全泛在网络标准化体系，保障泛在网络可用性和互通性。随着技术发展和应用扩大，泛在网连接的物理对象将不断扩大，CCSATC10工作组将充分发挥标准化平台的整体优势，引领产业发展。15中国物联网标准联合工作组2010年3月24日，“中国物联网标准联合工作组”成立。“中国物联网标准联合工作组”由工信部电子标签标准工作组、信息设备资源共享协同服务(闪联)标准工作组，以及全国信息技术标准化技术委员会传感器网络标准工作组、全国工业过程测量和控制标准化技术委员会共同倡导、发起。闪联自2002年针对互联网发展趋式提出了三个理念：智能互联、资源共享、协同服务。近日国际标准化组织／国际电工委员会(ISO/IEC)在其官方网站发布了闪联基础协议标准和文件交互框架标准两项文本文件。16173.物联网产业链介绍18物联网产业链构成物联网的产业链结构主要包括：芯片与技术提供商、应用设备提供商、系统集成商、网络提供商、系统集成商、运营及服务商、用户七个环节

19产业链特征物联网产业链发展不均衡我国物联网产业基本形成了完整的产业链。其中，应用设备制造和系统集成环节企业数量较多，而芯片设计制造、软件应用及开发环节相对薄弱，相关技术研发水平和标准制定工作比较落后，集成商多选择的是国外软件、芯片等产品。说明：我国传感器还处于一个初期发展阶段，传感器基础比较薄弱，RFID低频和高频比较成熟，超高频与国外还存在一定差距，嵌入式系统基础软件有一定差距，芯片方面差距比较大，通信服务与通信制造产业基础较强。20产业链特征产业链主导者虚位以待，需跨越多行业合作物联网的发展离不开产业链各方的合作以及不同行业间的合作。产业主导者协调产业链各方的紧密合作，引导产业健康、有序发展。我国物联网产业链主导权之争可以说已经拉开了帷幕，主导权之争带来了一些互联互通和相互之间市场进入障碍等问题，虽然在短期内不利于市场的发展壮大，但从长远来看，是产业健康发展的必经阶段。在各行业合作方面，物联网所涉及范围很广，其发展重任远不是一个企业或是一个行业能够担当的，跨行业之间的产业链合作成为物联网发展的必然。21产业链特征产业链各方收益先后和成长空间不同物联网产业的发展首先受益的将是芯片技术和应用设备制造商，在我国物联网产业发展的现阶段，主要是RFID和传感器厂商和应用设备制造商。其中RFID和传感器需求量最为广泛。系统集成商是其次受益的环节，成长空间较大。因为涉及众多技术和行业，系统集成需求较大，且系统集成商有可能掌控部分上游供应商。网络运营和服务提供商具有最大成长空间。物联网的应用将从行业垂直应用向横向扩展，对海量数据处理和信息管理需求将催生网络运营商巨头。22

4.中国RFID技术相关情况23概述RadioFrequencyIdentification——RFID，无线射频身份识别，简称射频识别。RFID是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

24基本RFID系统的组成标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；阅读器（Reader）：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；天线（Antenna）：在标签和读取器间传递射频信号。25RFID工作原理26RFID标准应用层定义应用程序开发的接口数据层定义数据格式和数据的交换协议链路层定义物理设备间通信的调制机制、编码、传输速率、帧结构等空中接口和初始化过程、冲突检测、传输协议等规则27RFID标准国际标准ISO美国的EPC（ElectronicProductCode）日本的UID（UbiquitousID）中国标准（制定中……）282005年10月信息产业部批准成立了RFID电子标签标准工作组，坚持自主创新与开放兼容相结合，以企业为主体，联合社会各方面力量，开展RFID标准的预研和制修订工作。目前有注册企事业91家，设立了七个专题工作组。2006年国家金卡办增设並成立了RFID应用工作组，目前有23个部委（行业）参加该工作组，共同推动金卡工程RFID应用工作。2007年4月信息产业部发布了《800/900MHz频段射频识别（RFID）技术应用试行规定的通知》（信部无［2007］205号）。明确使用频率为840-845MHZ和920-925MHZ。2006年RFID标准工作组上报国标计划9项，部标计划10项。目前正在研制的国标项目共24项。2008年国标委新批17项国家标准制定计划，加上2006年前已下达的RFID标准计划7项，共有24项列入国标研制计划。LF\HF低高频产品日益成熟，形成较完整产业链。UHF超高频芯片已研发成功，国产UHF读写机具已量产，WF机具也已生产。各类标签产品国内已能生产。国内RFID自主创新、集成创新技术与产品不断涌现。中国RFID标准进展29用于标签芯片的超低功耗电路研究；用于标签芯片的安全算法及其实现技术研究；超高频（UHF）读写器核心模块的研发；基于不同应用对象的超高频和微波频段RFID标签天线研究；标签封装设备关键技术研究；RFID系统检测、认证相关技术研究；基于下一代网络技术的RFID信息服务体系由功能测试向功能与性能测试相结合发展RFID技术

关键技术

测试技术共性基础及前瞻性技术产业化关键技术应用关键技术手机应用技术芯片设计与制造；天线设计与制造；RFID标签封装技术与装备；RFID标签集成；读写器设计应用体系架构；系统集成与数据管理；公共服务体系；检测技术与规范基于非接触技术的MPS解决方案RFID技术研究重点30标签芯片设计与制造读写模块设计与制造天线设计与制造标签封装技术与设备读写器天线设计与制造读写器设计与制造终端用户软件中间件系统集成标签打印和贴标RFID测试目前国内标签和读写机具的市场份额超过了60%，系统集成和软件增长迅速培训与服务应用示范RFID产业链主要环节31低频和高频超高频微波中国RFID的产业链初步形成中国的低频和高频RFID的产业链已经比较成熟。对于低频和高频领域，国内产业链已发展得较为成熟。在高频领域，国内厂商在产品精度和性能稳定性上均已达到国际水平，但芯片工艺技术基本达到国外水平。对于微波领域，目前企业还多处于研发的阶段，成熟的产品和批量化的产品都比较少，整个产业链还处于不太成熟的阶段，与国外的差距比较大。在超高频领域，国内产业链还处于一个逐渐成熟的阶段。现在国内做超高频的企业还为数不多，应用的案例也不多，虽然现在已经开始有了一些成熟的产品，制造工艺也在不断提升与改进，但依然还存在着许多技术的空白点，需要进行攻关，有关标准也需要进一步完善，外商目前在核心技术领域依旧占据着主导地位。RFID产业链初步形成32国内RFID企业数量不断增加，在RFID市场中已占据主导地位上海华虹复旦微电子上海贝岭同方微电子上海坤锐大唐微电子中兴集电中芯国际凯路威北京华大上海展讯华阳微电子亚仕同方上海韩硕合隆杭州上海英内国合海达利广州兴特金华罗奇泰克航天金卡亚仕同方上海韩硕上海集速厦门信达慧聪上海中卡集团石家庄中钞远望谷中成卫星中山达华东信和平东港印刷永洪印务深圳先施远望谷航天金卡深圳当代四川九洲深圳成为中兴（天津）上海秀派江苏瑞福深圳新力量深圳国宇德卡科技烽火联拓华虹中创东方通中软中兴天津九城软件托普同方智能卡东方励格

上海交大上海领科武汉709所香港LSCM远望谷航天金卡同方智能卡中航芯控中创英泰上海申智南京三宝烽火联拓深圳海恒艾伯资讯大唐高鸿上海秀派太极集团CEC集团普天集团同方智能卡上海阿法迪成都九洲重庆易联远望谷九城软件中软万维香港LSCM中兴天津南京三宝艾伯资讯上海港务局中国邮政集团中软电子15所工信部电子4所国家无线电检测中心中国移动中国联通中国电信中国银联RFID产品检测中心RFID互操作中心IC卡安全检测中心培训公司芯片设计制造天线设计制造加工标签成品读写器中间件系统集成应用软件测试与服务335.通信运营商抢滩物联网342006年，中国移动就开始了物联网的研究和推广，当年就建成了全国M2M网络，并完成多项应用

2009年11月，中国移动将在无锡市建立中国移动物联网研究院，重点开展TD-SCDMA与物联网融合的技术研究与应用开发中国移动王建宙总裁充满信心地表示,物联网商机无限,中国移动将以开放的姿态,与各方竭诚合作

中国移动35

11月23日，无锡市人民政府与中国电信集团，签署中国电信物联网推广应用中心和重点实验室的战略合作协议中国电信董事长王晓初表示，将继续加大对无锡的资源倾斜力度，加快相关项目的建设进度，为物联网提供全程全网、又快又好的通信通道。中国电信3611月24日，无锡与中国联通集团签署物联网产业发展战略合作协议中国联通董事长常小兵：物联网实现了人与物、物与物的传播，这将成为未来移动通信的巨大蓝图中国联通37（2009年9月)中国国际信息通信展中国移动：一卡通，公交视频、校讯通中国电信：家庭安防-平安e家，车辆定位、农村信息化、渔业监控、全球眼。中国联通：空气质量、碳排放和噪音进行监测。38

中国移动一卡通业务是以SIM卡为核心，以RFID非接触技术为基础，为客户提供的包含门禁、考勤、内部消费、增值服务（如考勤帐单、消费帐单通知）等功能在内的企业信息化解决方案移动一卡通业务39RF-SIM卡结构40RF-SIM卡一卡通系统产品模块……………………咖啡机门禁读卡器商家机门禁系统模块为客户提供高安全性的门禁管理系统考勤系统模块为企业提供便捷的考勤报表体系。消费管理模块企业内部消费及福利体现方便、安全。超市POS系统外部应用即需即得考勤机食堂POS机道闸机停车管理模块为客户提供高效、简捷的停车管理41P42运营商的优势

系统硬件第三方软件数据网络IDC机房安全服务无线通道投诉受理收费结算电力、石油等客户交通、安防等行业集成商家庭、个人等业务M2M综合应用支撑平台电力终端交通终端安防终端。。。能力终端能力打包终端标准化提高粘性实现快速开发实现快速推广具有完整的跨地域通信的能力，完整多样的通信网络资源，完善的计费营销系统，庞大的现有用户群，强大的技术整合、标准制定能力，产业价值链顶端的企业。42对运营商的意义截至2008年底，全球移动通信用户已经达到46亿，我国移动电话普及率也在2009年超过了50%。人际间简单的通信需求已经基本得到满足；充分利用现有网络资源、用户资源、计费营帐系统，进一步发展物联网通信业务、物联网增值业务非常急迫；是运营商提供差异化服务的需要，避免传统的语音、数据业务竞争的同质化；43运营商面临诸多挑战物联网市场目前还未形成规模化和产业化在物联网领域和对各种行业应用经验不足现存价值链中利益平衡的问题企业信息化水平提升带来生产力变革会遇到阻力客户对竞争敏感信息泄露的担心缺乏政策法规的必要支持，政策环境有待健全对物联网的认知和接受偏差，需求零散、不成规模物联网产业目前缺乏统一的技术标准缺乏有经验的技术支撑团队行业应用中具体的技术瓶颈难以突破产业方面产品方面技术方面社会方面由于行业壁垒，造成运营商无法开发所有产品缺乏标杆性产品和可复制的产品模板缺乏开放性的可持续性商务模式，造成产品线不够丰富446.多城市布局物联网4546无锡2009年8月，温总理在视察无锡时提出，要将无锡建成“感知中国”中心，使无锡成为全国物联网产业最大的热点。此后，中国移动、中国电信、中国联通先后和无锡政府签订了合作框架协议。北京邮电大学等高校也与无锡政府签署了政产学研用合作协议，更加固化了无锡在物联网产业上的先发优势。无锡还于2009年底获批为“国家传感网创新示范区（中国传感信息中心）”，即外界所称的“物联网示范基地”。47上海2010年3月2日，在嘉定建设上海物联网中心，将依托中国科学院上海微系统与信息技术研究所，实施物联网中心研发基地的建设，开展物联网产业化的“卡位”技术和相关产业关键技术的研发，引领国家标准的制定。上海已把物联网产业发展列为下一步信息产业发展的重点之一。在嘉定项目正式启动后，上海希望“打造国内最具竞争力、具有国际影响力的物联网研发中心、工程中心、应用中心和核心技术产业化集聚地，并与国内其他地区的物联网研发计划形成错位发展的格局。”此外，该项目还将推进物联网产业研发及应用示范平台建设，基本建成物联网产业化公共研发服务平台、物联网运营服务平台、物联网数据管控中心、物联网信息获取网络平台等共性技术支撑平台，并利用嘉定区“无线城区”的基础设施优势，在上海率先完成3至4项示范工程。

48上海嘉定项目和无锡项目一定会有一些重合和竞争。目前在中科院微系统与信息技术研究所的几个区域合作项目中，分别各有侧重。其中上海更多地是作为基础研发中心，而嘉兴项目更加偏重制造环节；无锡则被定位为实验室技术转向实际应用的基地。

不过，上海嘉定项目的上马，多少与无锡有些