物联网的发展前景

挑战和机遇：物联网应用前景和发展展望 物联网的发展代表了整个社会信息化的发展方向。就通信产业来说，长期的发展目标是 实现人与人之间无缝的联系和沟通。这个目标发展到现在，已经基本实现了。那么今后向什么方向发展？2009 年开始，以“物联网”、“智慧地球”为代表的信息化概念在全球范围内出 现，为通信产业未来的发展指明了方向。 在全球金融危机后期的大背景下，物联网的本质是行业信息化，各国政府大力推动物联网发展的动力在于寻找新的经济增长点和创造就业。 在这样的大背景下，在全球范围内，运营商 成为了物联网的重要推动者。 运营商将在物联网的发展中获得巨大的利益， 同时带领整个通 信产业，朝一个更深入的方向发展。 物联网规模化发展面临 3 大挑战 从整个物联网的发展情况来看，我们认为物联网仍然处在一个规模成长前夜的阶段。要实现规模化的发展，仍面临着一系列的瓶颈，需要解决一系列的问题。这些问题概括总结起来就是横向欠缺整合，纵向亟待深入。与之相对应的还有第三个问题，就是伴随物联网进一步的发展和规模化，将会对通信网络产生压力，并且产生一系列的新问题，需要对整个基础 网络针对物联网进行优化。 总结来说，物联网的规模化发展，面临的三大挑战是： 第一，需要实现物联网横向的整合，打造社会公共的物联网基础架构。并在标准化、规 范化的基础上，形成真正的物联网产业联盟。 第二，需要促进物联网在各个行业的纵深发展。应抓住新的关键技术、政府示范项目以 及新的商业模式等契机，实现重点行业的突破，并由点带面，促进整个物联网向各个行业的 纵深发展。 第三，基础网络优化。通信产业界形成共识，就是物联网的规模化发展，将对基础网络产生一系列优化的需求。比如为了满足庞大的物的数量，要对号码优化；为了满足物的低功 耗、低移动的影响，要对无线资源进行优化等。 挑战一：横向整合 从横向整合的角度来说，基于物联网这样一个从感知层到网络层，再到应用层的端到端 的架构， 应该建立公共的分层的物联网体系架构。 这样一种社会公共的物联网基础架构的优 化，有两个节点非常重要：一个是物联网业务支撑平台，或者说物联网中间件平台； 另外一 个是标准化、规范化的物联网网关产品。 物联网应以平台和模组为基础形成一个更加规范化、标准化的物联网基础架构，并以此架构为基础形成整个社会物联网的分工。 在这个过程中，标准化工作是非常重要的任务。 从国际范围来看，整个物联网的规范制订都处于相对滞后的局面。 物联网行业规范的制订是推动物联网的关键， 必须予以充分的重视。物联网规范的制订应以物联网业务支撑平台为核心，重点是在平台与终端的接口、平台与应用的接口的标准化。 在形成一个社会公共的物联网基础架构，以及相应规范制订的基础之上，形成真正价值链分工基础之上的产业联盟。 目前国内物联网的产业联盟存在的一个突出问题，就是布局分散，缺乏基于价值链的分工。虽然大多数厂商宣称提供端到端方案，但大部 分规模较小。 挑战二：纵向深入 纵向深入方面，应该抓住一系列的机会推动物联网在各个行业的深化。 首先应该抓住新技术带来的变革契机，物联网技术的发展，正在带来这样的发展契机。 物联网通过对传统产业的变革，在某种程度上，颠覆了传统服务产业链条。新技术变革为运 营商和设备制造商， 占领行业市场提供了良好的契机。这是一个利用新技术所带来的机遇，突破重点行业的范例。 第二，应该抓住政府示范项目的机会。在政府示范项目中，政府关注重点在于整个物联 网产业链的发展， 以及社会公共资源在物联网领域最优化的投入。 设备制造商和电信运营商 可以通过在政府示范项目充分的合作，形成合力，实现重点行业的突破。中兴通讯和上海电 信合作，在上海提供了车辆监控系统服务世博会，取得了良好的社会效应。此项目最近刚刚 获得了 CDG 颁发的物联网的业务创新大奖。 第三，需要在经营模式和商业模式方面实现创新。现在物联网的发展体现出严重的行业 不平衡。 国内发展比较快的几个行业， 都是有巨额投资的行业。 大多数没有钱的行业怎么办？ 未来物联网向更多行业纵深化发展， 需要由创新模式来带动。 挑战三：基础网络优化 基础网络的优化，是整个通信业界尚未解决的问题，也是大家非常关心的问题。 基础网络优化，前期普遍认为距离实际市场需求较远， 但是从今年下半年起， 在网络已经达到几百万甚至上千万物联网终端在线的情况下，这种需求已经出现了。比如加强网络终端感知能力的需求， 为了规避数据安全风险而进行数据分流的需求等。 这些都是现实的需求， 并且正在不断地细化。 从长远来看，我们认为物联网必须在横向整合、纵向深入以及基础网络优化三个重要问题上取得突破，才能取得规模化的发展。 物联网解决方案，经过前期的巨大努力，我国在物联网领域已经形成了金字塔形的层次结构：处在金字塔顶端的是物联网业务支撑平台产品； 处在第二层的是标准化、 规范化的物联网通信模块产品；第三层是关键行业应用方案；第四层是物联网的基础网络优化；第五层是技术人才的组织和支持。

挑战和机遇：物联网应用前景和发展展望 物联网的发展代表了整个社会信息化的发展方向。就通信产业来说，长期的发展目标是 实现人与人之间无缝的联系和沟通。这个目标发展到现在，已经基本实现了。那么今后向什么方向发展？2009 年开始，以“物联网”、“智慧地球”为代表的信息化概念在全球范围内出 现，为通信产业未来的发展指明了方向。 在全球金融危机后期的大背景下，物联网的本质是行业信息化，各国政府大力推动物联网发展的动力在于寻找新的经济增长点和创造就业。 在这样的大背景下，在全球范围内，运营商 成为了物联网的重要推动者。 运营商将在物联网的发展中获得巨大的利益， 同时带领整个通 信产业，朝一个更深入的方向发展。 物联网规模化发展面临 3 大挑战 从整个物联网的发展情况来看，我们认为物联网仍然处在一个规模成长前夜的阶段。要实现规模化的发展，仍面临着一系列的瓶颈，需要解决一系列的问题。这些问题概括总结起来就是横向欠缺整合，纵向亟待深入。与之相对应的还有第三个问题，就是伴随物联网进一步的发展和规模化，将会对通信网络产生压力，并且产生一系列的新问题，需要对整个基础 网络针对物联网进行优化。 总结来说，物联网的规模化发展，面临的三大挑战是： 第一，需要实现物联网横向的整合，打造社会公共的物联网基础架构。并在标准化、规 范化的基础上，形成真正的物联网产业联盟。 第二，需要促进物联网在各个行业的纵深发展。应抓住新的关键技术、政府示范项目以 及新的商业模式等契机，实现重点行业的突破，并由点带面，促进整个物联网向各个行业的 纵深发展。 第三，基础网络优化。通信产业界形成共识，就是物联网的规模化发展，将对基础网络产生一系列优化的需求。比如为了满足庞大的物的数量，要对号码优化；为了满足物的低功 耗、低移动的影响，要对无线资源进行优化等。 挑战一：横向整合 从横向整合的角度来说，基于物联网这样一个从感知层到网络层，再到应用层的端到端 的架构， 应该建立公共的分层的物联网体系架构。 这样一种社会公共的物联网基础架构的优 化，有两个节点非常重要：一个是物联网业务支撑平台，或者说物联网中间件平台； 另外一 个是标准化、规范化的物联网网关产品。 物联网应以平台和模组为基础形成一个更加规范化、标准化的物联网基础架构，并以此架构为基础形成整个社会物联网的分工。 在这个过程中，标准化工作是非常重要的任务。 从国际范围来看，整个物联网的规范制订都处于相对滞后的局面。 物联网行业规范的制订是推动物联网的关键， 必须予以充分的重视。物联网规范的制订应以物联网业务支撑平台为核心，重点是在平台与终端的接口、平台与应用的接口的标准化。 在形成一个社会公共的物联网基础架构，以及相应规范制订的基础之上，形成真正价值链分工基础之上的产业联盟。 目前国内物联网的产业联盟存在的一个突出问题，就是布局分散，缺乏基于价值链的分工。虽然大多数厂商宣称提供端到端方案，但大部 分规模较小。 挑战二：纵向深入 纵向深入方面，应该抓住一系列的机会推动物联网在各个行业的深化。 首先应该抓住新技术带来的变革契机，物联网技术的发展，正在带来这样的发展契机。 物联网通过对传统产业的变革，在某种程度上，颠覆了传统服务产业链条。新技术变革为运 营商和设备制造商， 占领行业市场提供了良好的契机。这是一个利用新技术所带来的机遇，突破重点行业的范例。 第二，应该抓住政府示范项目的机会。在政府示范项目中，政府关注重点在于整个物联 网产业链的发展， 以及社会公共资源在物联网领域最优化的投入。 设备制造商和电信运营商 可以通过在政府示范项目充分的合作，形成合力，实现重点行业的突破。中兴通讯和上海电 信合作，在上海提供了车辆监控系统服务世博会，取得了良好的社会效应。此项目最近刚刚 获得了 CDG 颁发的物联网的业务创新大奖。 第三，需要在经营模式和商业模式方面实现创新。现在物联网的发展体现出严重的行业 不平衡。 国内发展比较快的几个行业， 都是有巨额投资的行业。 大多数没有钱的行业怎么办？ 未来物联网向更多行业纵深化发展， 需要由创新模式来带动。 挑战三：基础网络优化 基础网络的优化，是整个通信业界尚未解决的问题，也是大家非常关心的问题。 基础网络优化，前期普遍认为距离实际市场需求较远， 但是从今年下半年起， 在网络已经达到几百万甚至上千万物联网终端在线的情况下，这种需求已经出现了。比如加强网络终端感知能力的需求， 为了规避数据安全风险而进行数据分流的需求等。 这些都是现实的需求， 并且正在不断地细化。 从长远来看，我们认为物联网必须在横向整合、纵向深入以及基础网络优化三个重要问题上取得突破，才能取得规模化的发展。 物联网解决方案，经过前期的巨大努力，我国在物联网领域已经形成了金字塔形的层次结构：处在金字塔顶端的是物联网业务支撑平台产品； 处在第二层的是标准化、 规范化的物联网通信模块产品；第三层是关键行业应用方案；第四层是物联网的基础网络优化；第五层是技术人才的组织和支持。

首先是技术上的制约，物联网技术属于新兴行业，对物联网的应用技术还需要一定的努力；其次，我国的主要行业结构是劳动密集型，对物联网的发展有一定的阻碍作用；最后，它的一个新兴行业，未来的发展是不可阻挠的，但是需要多久难以确定，如果投资的话一定要选择正确。以上信息仅供参考，具体情况请根据实际决定，谢谢合作。

1．物联网的政策和法规。
物联网不是一个小产品，也不是只是一个小企业可以做出来，做起来，它不仅需要技术，它更是牵涉到各个行业，各个产业，需要多种力量的整合。这就需要国家的产业政策和立法上要走在前面，要制定出适合这个行业发展的政策和法规，保证行业的正常发展。
2．技术标准的统一与协调。
物联网发展过程中，传感、传输、应用各个层面会有大量的技术出现，可能会采用不同的技术方案。如果各行其是，那结果是灾难的，大量的小而破的专用网，相互无法连通，不能进行联网，不能形成规模经济，不能形成整合的商业模式，也不能降低研发成本。因此，尽快统一技术标准，形成一个管理机制，这是物联网马上就要面对问题，开始时，这个问题解决得好，以后就很容易，开始解决不好，积重难返，那么以后问题就很难解决。
3．管理平台的形成。
物联网的价值在什么地方？在于网，而不在于物。传感是容易的，但是感知的信息，如果没有一个庞大的网络体系，不能进行管理和整合，那这个网络就没有意义。因此，建立一个全国性的，庞大的，综合的业务管理平台，把各种传感信息进行收集，进行分门别类的管理，进行有指向性的传输，这就是一个大问题。一个小企业甚至都可以开发出传感技术，开发出传感应用。但是一个小企业没有办法建立起一个全国性高效率的网络。没有这个平台，各自为政的结果一定是效率低，成本高，很难发展起来，也很难起到效果。
4．安全体系的建立与形成。
物联网目前的传感技术主要是RFID，植入这个芯片的产品，是有可能被任何人进行感知的，它对于产品的主人而言，有这样的一个体系，可以方便的进行管理。但是，它也存在着一个巨大的问题，其他人也能进行感知，比如产品的竞争对手，那么如何做到在感知、传输、应用过程中，这些有价值的信息可以为我所用，却不被别人所用，尤其不被竞争对手所用。这就需要在安全上下功夫，形成一套强大的安全体系。现在应该说，会有哪些安全问题出现，如何应对这些安全问题，怎么进行屏蔽都是一些非常复杂的问题，甚至是不清晰的。但是这些问题一定值得注意，尤其是这个管理平台的提供者。安全问题解决不好，有一天可能有价值的物联网会成为给竞争对手提供信息方便的平台，那么它的价值就会大大的打折扣，也不会有企业愿意和敢于去使用。
5．应用的开发。
物联网的价值不是一个可传感的网络，而是必须各个行业参与进来进行应用，不同行业，会有不同的应用，也会有各自不同的要求，这些必须根据行业的特点，进行深入的研究和有价值的开发。这些应用开发不能依靠运营商，也不能仅仅依靠所谓物联网企业，因为运营商和技术企业都无法理解行业的要求和这个行业具体的特点。很大程度上，这是非常难的一步，也是需要时间来等待。需要一个物联网的体系基本形成，需要一些应用形成示范，更多的传统行业感受到物联网的价值，这样才能有更多企业看清楚物联网的意义，看清楚物联网有可能带来的商业价值，也会把自己的应用与业务与物联网结合起来。
6 商业模式。
物联网商用模式有待完善，要发展成熟的商业模式，必须打破行业壁垒、充分完善政策环境，并进行共赢模式的探索，要改变改造成本高的现状。

如今在我们身边已经可以看到许多物联网的设备了，大到智慧城市、无人商店，小到智能手环、智能温度控制仪等，我们已经享受到了物联网所带来的便利，但与此同时，科幻中万物互联的场景依然还比较遥远，我们总是习惯性的把未来预估的足够近，但是技术的发现显然拉远了我们与未来的距离。简单来说，物联网如今的发展依然非常缓慢。

当然若说缓慢也只是相对的，物联网的概念是在1999年被正式提出，如今经过将近20年的发展，若只从物联网本身出发，其技术已经进步相当大了，可谓从无到有的突破。但是如今物联网的发展已经满足不了人们日益提高的消费观念，加上其他诸多原因，导致了目前物联网依旧处在一个低速发展的状态。

缓慢发展的物联网

若是要探寻物联网发展为何依旧缓慢，目前可以归纳出以下几个原因，其一便是基础研究无法跟上，众所周知，物联网依赖于众多传感器通过网络连接，进行数据交互，最后形成整个物联网体系，因此准确的来说物联网本质上是一种传感器网络、自组织及多跳网络(wireless sensor network, ad-hoc network,wireless multi-hop network)。

但是想要实现一个分布式传感器采集网络，并不是想象中那么容易的事情。传统的无线网络如蜂窝、WLAN等，在高速移动的情况下通过优化路由和带宽分配策略可以达到较好的通信智联。但是这种方案在传感器网络上是有缺陷的，首先受限于能源的供给，目前只能采取电池或者太阳能进行供电，无法直接提供能量，所以当前传感器设计的重点在于保证功能完整情况下最大化地节能和增加网络的生存周期。

其次无线模块的发射距离和发射功率正相关，但是当通信节点之间距离大于最大发射距离时该如何解决最后当无线节点没电时又要怎么解决

可以说上述三个问题，便是目前无线传感网络研究中最核心的三个基本问题，几乎所有的研究都是在攻克这三项难关。如果这三个问题不解决，那么无线传感网络就无从谈起，更别提物联网的商业化了。

如何解决拖慢物联网发展的关键问题

目前对于这三个基本问题市面上也有一些相应的解决方案。第一个路由策略问题学术界已经有很多研究了，平面路由策略比如泛洪(Flooding)、SPIN、定向扩散等等。那么如何解决通信距离问题，由此产生了多跳网络以及组织网络。

多跳网络很好理解，为了降低节点的无线发射距离所带来的能量损耗，节点会将数据发送到最近的另一个节点，通过接力棒的方式把数据以减损最少的方式传递下去，这就是多跳网络(multi-hop);而组织网络(ad-hoc)则复杂一些，在组织网络中的每一个节点即使网络节点又是路由器，而每一个节点都可以当做网关和外网通信，同时也可以转发数据包，这使得在传输数据上可以有多种方式，而如何选择最优的方式进行数据传递则是下一个挑战。

至于最后一个问题，该如何对节点进行供能，由于目前太阳能转化的效率依然不高，因此采用太阳能进行供电则会力有不逮。目前最简单直接的办法是更换电池，但是这样会浪费大量的时间。因此现在正在研究通过反射散射链路调制空间中的电磁信号进行供能和通信，也就是无线充电技术，这样可以彻底解决供电问题，但从实验到商用依然还有一段路要走。

以上便是从传感器技术制约的角度来看物联网发展的瓶颈，物联网的发展除了技术因素之外，还有许多其他方面的缘故。

需求疲软 标准混乱

首当其冲的自然是需求上的疲软，目前物联网的应用端除了在商用或工业用途之外，在个人消费商的应用还未显现，这也导致了物联网的发展进程得不到爆发式的推进。

其次，由于现在物联网依然还处在一个混乱的状态，但就一个物联网无线连接技术标准就有NB-IoT、LoRa、ECGSM、eMTC等，无法统一的标准，使得物联网硬件成本始终高居不下。

除了硬件之外，软件生态更是建设艰难，现在的物联网企业甚至要把软件与硬件通过打包进行一条龙服务。

而随着技术的发展，也带动物联网数据的产生，而这些数据的安全性该如何保障，以及随之而来的关于采集用户隐私数据的法律问题，都限制了物联网的发展。

当然随着5G以及人工智能的发展，物联网也将在这些技术的带动之下进行大步跨越，这将会帮助解决物联网技术以及标准上的问题，而这些问题的解决也将带动物联网生态的建立，届时物联网也将慢慢完善建设。

物联网发展还须技术推动

目前来说，最重要的问题依然在物联网的需求方面，而需求是一个技术进步的动力，如何激活市场对于物联网的需求，也是目前最需要解决的关键所在，因此可以看到许多对于物联网的宣传，正是为了引导市场接纳物联网，为今后的物联网发展打下地基。

物联网的未来是拥有无限可能的，不过就目前而言，物联网发展的风口依然迟迟未现，但不用就此感到焦虑，只不过是我们对于物联网的期望太高所导致的，而物联网本身也一直在稳步的推进当中。

比尔盖茨的《未来之路》中有这么一句话，我们总是高估了未来两年里将发生的变化，过于低估了未来十年将发生的变化。物联网的未来无疑是光明的，而我们只需静待它到来的那一天。

以上由物联传媒转载，如有侵权联系删除

为什么会发展缓慢？主要是因为基础研究现在还无法跟上。
这个方向一直是我在跟踪和关注的，传感器开发和数据处理应该算是我的老本行。要想知道物联网究竟是什么，以及为什么发展会如此缓慢，就要了解它的技术沿革和发展历程。
物联网并不是一个很新的技术，它的本质便是上个世纪学术界开始兴起传感器网络、自组织及多跳网络（wireless sensor network, ad-hoc network, wireless multi-hop network）。RFID在智能物流上的应用只是最为基本的应用场景，当前的研究远比这个更为复杂。
随着微电子技术尤其是MEMS器件的高速发展，无线射频模块已经高度集成化、微型化且更加稳定，同时，使用传感器组网实现分布式数据采集有了现实的需求，尤其是在一些环境恶劣人工采集成本较高的场景当中（如森林、火灾场景、高压输电线、战场、太空，以及人工较难采集的情况，例如跟踪野生动物、空气检测等）。在人工检测成本较高的场景中的应用，是物联网技术发展的主要方向。
但是，回到最开始，要想实现一个分布式传感器采集网络即sensor network，看起来简单，但实际上却不是那么容易的事情。传统的无线网络如蜂窝、WLAN等等，在高速移动的情况下优化路由和带宽分配策略可以达到较好的通信质量。但是相应的方案放在传感器网络上就存在问题：
1、无线传感器网络的传感器节点往往处于不能直接供给能量的场景，也就是经常性只能使用电池或者太阳能供电，因此，传感器网络设计的重点在于保证功能完整情况下最大化地节能和增加网络的生存周期；、
2、无线模块发射距离和发射功率正相关，当通信的两节点之间的距离大于最大发射距离该怎么办？
3、当无线节点没有电怎么解决？
应该说能源供给问题是无线传感网络的研究中最核心的问题，这个领域最经典的理论都是在解决这三个基本问题。虽然现在学术界开始玩大数据，弄几个sensor，组个网采点数据，来个大数据分析看起来很高大上，但是如果这三个核心问题不解决，那么物联网这个东西就离商业化还很遥远。
回到这三个问题，第一个路由策略问题学术界已经有很多研究了，平面路由策略比如泛洪（Flooding）、SPIN、定向扩散等等。
第二个，当两个无线节点之间的通信距离太远，或者这个通信距离会消耗大量能量怎么办？为了解决这个问题，出现了多跳网络（multi-hop），以及自组织网络（ad-hoc），即，为了最大程度降低节点的无线发射距离从而减少能量消耗，节点会将数据包先发送给最近的一个节点，然后再发送给另外一个，以这种多节点中继和接力棒的方式进行通信，从而最大程度减少通信的能量消耗，这是多跳；自组织就更加复杂了，在ad-hoc里面，每一个节点既是网络节点又是路由器，每一个节点都可以当成是网关和外网通信，同时也可以转发数据包，从而使得无线传感网络在数据传输上更具有d性、能源消耗最大程度优化。但是组网和多跳策略是个挑战，如何选择最优化的路由和hop的方式是个问题。
第三个问题，节点如何供能？最先想到的应该是太阳能，但是太阳能电池板在面积有限的情况下供电能力有限。因此后来又出现了温差供能等等奇葩方式。最简单的方式其实应该是换电池。前年，U Washington的Gollakota组实现了backscatter应该是未来的大方向，这个组实现了一种无源传感器网络，即不需要供电，通过反向散射链路调制空间中的电磁信号进行供能和通信，从而彻底解决了供电问题。这应该算是一个突破，但是离商用还有些工作需要做。
无论当前物联网的概念炒作得多么火、如何花哨，它的实质就是实验室的这些东西，RFID这种东西在智能物流上的应用只是最基础的场景，而学术界的研究主要经历了三个阶段，第一个阶段是基于MEMS技术的小型化节点，最典型的代表是伯克利David Culler组的Smart Dust智能灰尘，节点之间采用散射光进行通信，传感器节点仅1mm³大小；第二个阶段是解决组网问题，即ad-hoc和multi-hop方式的自组织和多跳网络；到了第三个阶段，学术界开始于寻找应用场景，开始跟大数据结合，玩一些看起来“好玩的东西”。实际上，大数据概念最早的提出，也是因为物联网的兴起，传感器接入网络之后，大大增加了可以挖掘的数据量，网络上的数据不但包括社交网络这种来自用户的数据，还有了来自物理世界的数据。
这个方向的很多大牛都转向mobile computing或者进入工业界了。随着传感器网络方向开始式微，国内的物联网产业也开始降温了，其根本原因在于：
1、供能瓶颈太大，用过智能手机的应该体会很深，当前锂电池供电能力有限；
2、传感器微型化遇到瓶颈，虽然MEMS给传感器微型化提供了一个有效的技术思路，但是这个也依赖于工艺的提升，数字器件可以用很小的制程，但是模拟器件，尤其是CMOS，微型化还是有困难；
3、无线传感网络，以及这中间出现的自组织和多跳网络的典型系统，如Smart Dust，M³实际上还是比较适合于特种应用，如军事和火灾营救、太空中等等，商业应用需要挖掘更多的应用场景，前几天百度投资的Indoor Atlas采用监测地磁的方式做室内定位，这是一个好的场景，但是当前主流的室内定位技术实际上并没有很大的发展，一直存在技术瓶颈。
总之，物联网也好，CPS也好，这个方向在未来毋庸置疑有着广阔的发展前景，但是当前基础研究和相关技术还有待发展，因此看起来发展缓慢，其实就是停滞，都在等待一个颠覆性应用可以让sensor network诈尸。

---