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摘 要 究竟什么是物联网，物联网带来怎样的机遇与挑战，本文尝试从运营商角度，阐述物联网体系架构、关键技术以及产业链现状，探讨在这样的技术和产业背景下，运营商的物联网业务开展策略，分析在农业、工业、服务业、公用事业等领域的应用场景。
关键词 物联网；M2M；RFID；二维码；行业信息化
中图分类号 TP 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)122-0022-01
1 物联网的起源及概念
物联网（Internet of Things）这个词最早是由麻省理工Auto-ID实验室（Auto-ID Labs）于1999年提出，是指把所有物品通过射频识别（RFID）等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和可管理的网络，专业技术人员更习惯把物联网称为M2M（Machine-to-Machine）。国内提及比较多的物联网定义为：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、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连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
2 物联网体系架构
对于一个完整的物联网系统的构成，目前业界比较统一的观点认为包括三个层面：感知层、网络层和应用层。
感知层，包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端和短距离传输技术组成的无线传感网。感知层是物联网发展和应用的基础，主要是识别物体，采集信息。
网络层，是在现有通信网和互联网的基础上建立起来的，综合使用2G/3G、有线宽带、PSTN、Wi-Fi通信技术，实现有线与无线的结合、宽带与窄带的结合、感知网与通信网的结合。
应用层，是物联网与行业专业技术的深度融合，与行业需求结合，实现行业智能化。应用层是物联网发展的目的，各种行业和家庭应用的开发将会推动物联网的普及，也将给整个物联网产业链带来利润。
3 物联网关键技术
1）RFID。RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别技术，俗称电子标签，是一项利用射频信号通过空间电磁耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到物体识别的技术。RFID系统主要由三部分组成：电子标签、读写器和天线。RFID按应用频率的不同分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）、微波（MW）。目前，实际RFID应用以低频和高频产品为主，但超高频标签因其具有可识别距离远和成本低的优势，未来将有望逐渐成为主流。
2）二维码。二维码（2-dimensional bar code）是用某种特定的几何形体按一定规律在平面上分布（黑白相间）的图形来记录信息的应用技术，从技术原理来看，二维码在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”和“1”比特流的概念，使用若干与二进制相对应的几何形体来表示数值信息，并通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息的自动处理。与一维码相比，二维码有信息容量大、容错能力强、保密性强的特点。
3）WSN技术。随着微机电系统（Micro-Electro-Mechanism System， MEMS）、片上系统（SOC，System on Chip）、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展，孕育出无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN），并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革。广义的WSN技术定义还包括Wi-Fi、蓝牙、IEEE 802.15.4（a/b）、Z-Wave、Insteon、ZigBee等。
4）智能数据处理技术。网络智能处理则是指利用“云计算”，模糊识别等各种智能计算技术，对随时接收到的海量数据和信息进行分析处理，从而实现对各类物体的智能化的控制。物联网智能化处理需要通过不同功能的M2M系统之间的信息链路共享，提供高速计算能力和容灾备份功能，保障整个物联网络的正常运转。海量的数据的存储与计算处理需要云计算技术的应用，换句话说，云计算是由信息化向智能化转变的关键。
4 物联网产业链结构
物联网市场产业链简单的来说包括上游的设备商，中游的软件商、系统集成商，下游的电信运营商和物联网运营服务商。其中设备商又可以分成芯片提供商、通信模块提供商、外部硬件提供商、和RIFD&传感器提供商等；软件商提供应用软件和应用平台以及嵌入式终端的软件；系统集成商将设备和软件集成在一起，提供面向客户的解决方案；电信运营商提供运行物联网业务的通信网络；物联网运营服务商租用电信运营商的网络来面向客户提供服务。与国外的产业发展状况相比，但产业还比较零散，市场尚处于摸索阶段，未来还有很长的路要走。
5 物联网商业运营模式
目前，运营商物联网市场相关服务的提供有以下5种商业模式：
模式1：运营商提供网络连接，收取流量费用，物联网服务商在其网络上运行业务。
模式2：运营商直接提供给已经使用了物联网业务的企业所需的数据流量，而不通过物联网服务商。
模式3：运营商在一些应用领域挑选系统集成商的合作伙伴，由系统集成商开发业务和售后服务，而运营商负责检验业务在网络上的运行情况，并且代表系统集成商进行业务推广，以及计费收费。
模式4：运营商自行开发业务平台，直接提供业务给客户。
模式5：运营商为客户量身制定业务。物联网业务范围非常广，运营商提供的业务往往不能满足客户需求，这就需要运营商根据客户的具体需求而特殊制定业务。
从电信运营商的物联网业务拓展角度来考虑，模式5是最好的，从服务商的角度考虑，模式1是必须的。从物联网市场的发展阶段来看，模式1、3、4、5会在很长的一段时间内并存，模式2会比较少。
6 物联网应用场景分析
1）物联网在农业中的应用。①农业标准化生产监测：是将农业生产中最关键的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤温度、土壤含水率等数据信息实时采集，实时撑握农业生产的各种数据。②动物标识溯源：实现各环节一体化全程监控、达到动物养殖、防疫、检疫、和监督的有效结合，对动物疫情和动物产品的安全事件进行快速、准确的溯源和处理。③水文监测：包括传统近岸污染监控、地面在线检测、卫星遥感和人工测量为一体，为水质监控提供统一的数据采集、数据传输、数据分析、数据发布平台，为湖泊观测和成灾机理的研究提供实验与验证途径。
2）物联网在工业中的应用。①电梯安防管理统：该系统通过安装在电梯外围的传感器采集电梯正常运行、冲顶、蹲底、停电、关人等数据，并经无线传输模块将数据传送到物联网的业务平台。②输配电设备监控、远程抄表：基于移动通信网络，实现所有供电点及受电点的电力电量信息、电流电压信息、供电质量信息及现场计量装置状态信息实时采集，以及用电负荷远程控制。③企业一卡通：基于RFID-SIM卡，大中小型企事业单位的门禁、考勤及消费管理系统；校园一卡通及学生信息管理系统等。
3）物联网在服务产业中的应用。①个人保健：人身上可以安装不同的传感器，对人的健康参数进行监控，并且实时传送到相关的医疗保健中心，如果有异常，保健中心通过手机提醒体检。②智能家居:以计算机技术和网络技术为基础，包括各类消费电子产品、通信产品、信息家电及智能家居等，完成家电控制和家庭安防功能。③智能物流：通过GPRS/3G网络提供的数据传输通路，实现物流车载终端与物流公司调度中心的通信，实现远程车辆调度，实现自动化货仓管理。④移动电子商务：实现手机支付、移动票务、自动售货等功能。⑤机场防入侵：铺设传感节，覆盖地面、栅栏和低空探测，防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。
4）物联网在公共事业中的应用。①智能交通：通过GPS定位系统，监控系统，可以查看车辆运行状态，关注车辆预计到达时间及车辆的拥挤状态。②平安城市:利用监控探头，实现图像敏感性智能分析并与110、119、112等交互，从而构建和谐安全的城市生活环境。③城市管理：运用地理编码技术，实现城市部件的分类、分项管理，可实现对城市管理问题的精确定位。④环保监测：将传统传感器所采集的各种环境监测信息，通过无线传输设备传输到监控中心，进行实时监控和快速反应。⑤医疗卫生：远程医疗、药品查询、卫生监督、急救及探视视频监控。
7 结束语
从推动经济发展角度来讲，作为计算机、互联网、移动通信后的又一次信息化产业浪潮，物联网有望成为后金融危机时代经济增长的引擎，被称为是下一个万亿级的通信业务。物联网的发展给运营商带来了巨大的机遇与挑战， 可以预见，随着物联网市场的进一步发展和成熟，电信运营商的优势将完全体现，而话音市场的饱和等因素也促使电信运营商向物联网方向转移。
参考文献
[1]吴功宜.智慧的物联网-感知中国和世界的技术.机械工业出版社,2010.
[2]张福生.物联网-开启全新生活的智能时代.山西人民出版社,2010.
[3]邹生.信息化十讲.电子工业出版社,2009.
关键词 物联网；M2M；RFID；二维码；行业信息化
中图分类号 TP 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)122-0022-01
1 物联网的起源及概念
物联网（Internet of Things）这个词最早是由麻省理工Auto-ID实验室（Auto-ID Labs）于1999年提出，是指把所有物品通过射频识别（RFID）等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和可管理的网络，专业技术人员更习惯把物联网称为M2M（Machine-to-Machine）。国内提及比较多的物联网定义为：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、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连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
2 物联网体系架构
对于一个完整的物联网系统的构成，目前业界比较统一的观点认为包括三个层面：感知层、网络层和应用层。
感知层，包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端和短距离传输技术组成的无线传感网。感知层是物联网发展和应用的基础，主要是识别物体，采集信息。
网络层，是在现有通信网和互联网的基础上建立起来的，综合使用2G/3G、有线宽带、PSTN、Wi-Fi通信技术，实现有线与无线的结合、宽带与窄带的结合、感知网与通信网的结合。
应用层，是物联网与行业专业技术的深度融合，与行业需求结合，实现行业智能化。应用层是物联网发展的目的，各种行业和家庭应用的开发将会推动物联网的普及，也将给整个物联网产业链带来利润。
3 物联网关键技术
1）RFID。RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别技术，俗称电子标签，是一项利用射频信号通过空间电磁耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到物体识别的技术。RFID系统主要由三部分组成：电子标签、读写器和天线。RFID按应用频率的不同分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）、微波（MW）。目前，实际RFID应用以低频和高频产品为主，但超高频标签因其具有可识别距离远和成本低的优势，未来将有望逐渐成为主流。
2）二维码。二维码（2-dimensional bar code）是用某种特定的几何形体按一定规律在平面上分布（黑白相间）的图形来记录信息的应用技术，从技术原理来看，二维码在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”和“1”比特流的概念，使用若干与二进制相对应的几何形体来表示数值信息，并通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息的自动处理。与一维码相比，二维码有信息容量大、容错能力强、保密性强的特点。
3）WSN技术。随着微机电系统（Micro-Electro-Mechanism System， MEMS）、片上系统（SOC，System on Chip）、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展，孕育出无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN），并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革。广义的WSN技术定义还包括Wi-Fi、蓝牙、IEEE 802.15.4（a/b）、Z-Wave、Insteon、ZigBee等。
4）智能数据处理技术。网络智能处理则是指利用“云计算”，模糊识别等各种智能计算技术，对随时接收到的海量数据和信息进行分析处理，从而实现对各类物体的智能化的控制。物联网智能化处理需要通过不同功能的M2M系统之间的信息链路共享，提供高速计算能力和容灾备份功能，保障整个物联网络的正常运转。海量的数据的存储与计算处理需要云计算技术的应用，换句话说，云计算是由信息化向智能化转变的关键。
4 物联网产业链结构
物联网市场产业链简单的来说包括上游的设备商，中游的软件商、系统集成商，下游的电信运营商和物联网运营服务商。其中设备商又可以分成芯片提供商、通信模块提供商、外部硬件提供商、和RIFD&传感器提供商等；软件商提供应用软件和应用平台以及嵌入式终端的软件；系统集成商将设备和软件集成在一起，提供面向客户的解决方案；电信运营商提供运行物联网业务的通信网络；物联网运营服务商租用电信运营商的网络来面向客户提供服务。与国外的产业发展状况相比，但产业还比较零散，市场尚处于摸索阶段，未来还有很长的路要走。
5 物联网商业运营模式
目前，运营商物联网市场相关服务的提供有以下5种商业模式：
模式1：运营商提供网络连接，收取流量费用，物联网服务商在其网络上运行业务。
模式2：运营商直接提供给已经使用了物联网业务的企业所需的数据流量，而不通过物联网服务商。
模式3：运营商在一些应用领域挑选系统集成商的合作伙伴，由系统集成商开发业务和售后服务，而运营商负责检验业务在网络上的运行情况，并且代表系统集成商进行业务推广，以及计费收费。
模式4：运营商自行开发业务平台，直接提供业务给客户。
模式5：运营商为客户量身制定业务。物联网业务范围非常广，运营商提供的业务往往不能满足客户需求，这就需要运营商根据客户的具体需求而特殊制定业务。
从电信运营商的物联网业务拓展角度来考虑，模式5是最好的，从服务商的角度考虑，模式1是必须的。从物联网市场的发展阶段来看，模式1、3、4、5会在很长的一段时间内并存，模式2会比较少。
6 物联网应用场景分析
1）物联网在农业中的应用。①农业标准化生产监测：是将农业生产中最关键的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤温度、土壤含水率等数据信息实时采集，实时撑握农业生产的各种数据。②动物标识溯源：实现各环节一体化全程监控、达到动物养殖、防疫、检疫、和监督的有效结合，对动物疫情和动物产品的安全事件进行快速、准确的溯源和处理。③水文监测：包括传统近岸污染监控、地面在线检测、卫星遥感和人工测量为一体，为水质监控提供统一的数据采集、数据传输、数据分析、数据发布平台，为湖泊观测和成灾机理的研究提供实验与验证途径。
2）物联网在工业中的应用。①电梯安防管理统：该系统通过安装在电梯外围的传感器采集电梯正常运行、冲顶、蹲底、停电、关人等数据，并经无线传输模块将数据传送到物联网的业务平台。②输配电设备监控、远程抄表：基于移动通信网络，实现所有供电点及受电点的电力电量信息、电流电压信息、供电质量信息及现场计量装置状态信息实时采集，以及用电负荷远程控制。③企业一卡通：基于RFID-SIM卡，大中小型企事业单位的门禁、考勤及消费管理系统；校园一卡通及学生信息管理系统等。
3）物联网在服务产业中的应用。①个人保健：人身上可以安装不同的传感器，对人的健康参数进行监控，并且实时传送到相关的医疗保健中心，如果有异常，保健中心通过手机提醒体检。②智能家居:以计算机技术和网络技术为基础，包括各类消费电子产品、通信产品、信息家电及智能家居等，完成家电控制和家庭安防功能。③智能物流：通过GPRS/3G网络提供的数据传输通路，实现物流车载终端与物流公司调度中心的通信，实现远程车辆调度，实现自动化货仓管理。④移动电子商务：实现手机支付、移动票务、自动售货等功能。⑤机场防入侵：铺设传感节，覆盖地面、栅栏和低空探测，防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。
4）物联网在公共事业中的应用。①智能交通：通过GPS定位系统，监控系统，可以查看车辆运行状态，关注车辆预计到达时间及车辆的拥挤状态。②平安城市:利用监控探头，实现图像敏感性智能分析并与110、119、112等交互，从而构建和谐安全的城市生活环境。③城市管理：运用地理编码技术，实现城市部件的分类、分项管理，可实现对城市管理问题的精确定位。④环保监测：将传统传感器所采集的各种环境监测信息，通过无线传输设备传输到监控中心，进行实时监控和快速反应。⑤医疗卫生：远程医疗、药品查询、卫生监督、急救及探视视频监控。
7 结束语
从推动经济发展角度来讲，作为计算机、互联网、移动通信后的又一次信息化产业浪潮，物联网有望成为后金融危机时代经济增长的引擎，被称为是下一个万亿级的通信业务。物联网的发展给运营商带来了巨大的机遇与挑战， 可以预见，随着物联网市场的进一步发展和成熟，电信运营商的优势将完全体现，而话音市场的饱和等因素也促使电信运营商向物联网方向转移。
参考文献
[1]吴功宜.智慧的物联网-感知中国和世界的技术.机械工业出版社,2010.
[2]张福生.物联网-开启全新生活的智能时代.山西人民出版社,2010.
[3]邹生.信息化十讲.电子工业出版社,2009.