李光亞

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things(IoT)）概念，最早于1999年由麻省理工學(xué)院Auto-ID研究中心提出，它是將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識別（RFID）裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。通過裝置在各類物體上的電子標(biāo)簽(RFID)、傳感器、二維碼等按約定的協(xié)議，經(jīng)過接口與無線網(wǎng)絡(luò)相連，從而給物體賦予智能，可以實(shí)現(xiàn)人與物體的溝通和對話，也可以實(shí)現(xiàn)物體與物體互相間的溝通和對話。這種將物體聯(lián)接起來的網(wǎng)絡(luò)被稱為“物聯(lián)網(wǎng)”[2]。

2005年，國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式誕生了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。與物聯(lián)網(wǎng)概念緊密關(guān)聯(lián)的還有泛在網(wǎng)、傳感網(wǎng)、智慧地球、CPS等，這些不同概念的差異，在于出發(fā)點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn)不同而核心是一樣的。

RFID是物聯(lián)網(wǎng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，它是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標(biāo)并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)是對于世界上的萬事萬無的事物進(jìn)行感知、識別，進(jìn)行智能的分析。

傳感網(wǎng)[9]是通過采用大量的多種類的傳感器的節(jié)點(diǎn)（傳感、采集、處理、收發(fā)、網(wǎng)絡(luò)于一體），所形成的自制的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。傳感網(wǎng)所關(guān)注的是物理世界的動態(tài)協(xié)同感知，傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)中最主要的形式和承載方式。泛在網(wǎng)所強(qiáng)調(diào)的是無處不在的服務(wù)，在泛在網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，涵蓋了各種的感知設(shè)備、通信網(wǎng)等等，它們都是傳感網(wǎng)的承載。

智慧的地球則是 IBM 所提出的物聯(lián)網(wǎng)概念[3]，是指充分利用信息化和通訊技術(shù)，提供更加良好的服務(wù)、綠色的環(huán)境、和諧的社會、安定的社區(qū)、持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)等以城市為單元的功能，為公民建立一個優(yōu)良的工作、生活和休閑的居住環(huán)境。

信息-物理融合系統(tǒng) CPS[6]是一個綜合計算、網(wǎng)絡(luò)和物理環(huán)境的多維復(fù)雜系統(tǒng)，其通過 3C（Computation、Communication、Control）技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作，實(shí)現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實(shí)時感知、動態(tài)控制和信息服務(wù)。CPS實(shí)現(xiàn)計算、通信與物理系統(tǒng)的一體化設(shè)計，可使系統(tǒng)更加可靠、高效、實(shí)時協(xié)同，具有重要而廣泛的應(yīng)用前景。

從總體上來看，CPS、物聯(lián)網(wǎng)、RFID、智慧地球和傳感網(wǎng)，是遠(yuǎn)景和現(xiàn)實(shí)路線圖關(guān)注的不同點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)中強(qiáng)調(diào)的是聯(lián)網(wǎng)，傳感網(wǎng)也是物聯(lián)網(wǎng)的承載方式，RFID是其中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，智慧地球強(qiáng)調(diào)的是從用戶和產(chǎn)業(yè)的角度達(dá)成的最終愿景，而 CPS強(qiáng)調(diào)物理世界和信息世界的集成，是物聯(lián)網(wǎng)一個更高級的階段。

1 RFID

RFID（Radio Frequency Identification）即無線射頻識別，也稱電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。將電子標(biāo)簽附在相關(guān)產(chǎn)品上，電子標(biāo)簽會向讀寫器自動發(fā)出產(chǎn)品序列號等信息，而這個過程不需要像傳統(tǒng)條形碼技術(shù)那樣進(jìn)行人工掃描，具有無線即時讀取方式、大容量和高速數(shù)據(jù)處理等能力以及高度自動化的特點(diǎn)。RFID可以降低生產(chǎn)成本、提高零售效率。在需要對物品進(jìn)行跟蹤或分類管理的任何場合，RFID都有應(yīng)用價值。

典型的RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽（Tag）、閱讀器（Reader）和天線（Antenna）3部分組成（在實(shí)際應(yīng)用中還需要其他硬件和軟件的支持），如圖1所示。其工作原理：標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收閱讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量，發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag，有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽），閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

圖1 典型RFID系統(tǒng)組成

RFID的分類主要有以下幾種方式：

（1）按供電方式分為有源標(biāo)簽和無源標(biāo)簽。

有源是指標(biāo)簽內(nèi)有電池提供電源，其作用距離較遠(yuǎn)，但壽命有限、體積較大、成本高，且不適合在惡劣環(huán)境下工作；無源標(biāo)簽內(nèi)無電池，它利用波束供電技術(shù)將接收到的射頻能量轉(zhuǎn)化為直流電源為卡內(nèi)電路供電，其作用距離相對有源標(biāo)簽短，但壽命長且對工作環(huán)境要求不高。

（2）按載波頻率分為低頻、中頻和高頻。

低頻主要有125kHz和134.2kHz兩種，中頻頻率主要為13.56MHz，高頻主要為 433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。低頻系統(tǒng)主要用于短距離、低成本的應(yīng)用中，如多數(shù)的門禁控制、校園卡、動物監(jiān)管、貨物跟蹤等。中頻系統(tǒng)用于門禁控制和需傳送大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng)；高頻系統(tǒng)應(yīng)用于需要較長的讀寫距離和高讀寫速度的場合，其天線波束方向較窄且價格較高，在火車監(jiān)控、高速公路收費(fèi)等系統(tǒng)中應(yīng)用。

（3）按調(diào)制方式的不同可分為主動式和被動式。

主動式標(biāo)簽用自身的射頻能量主動地發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器；被動式標(biāo)簽使用調(diào)制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)，它必須利用讀寫器的載波來調(diào)制自己的信號，該類技術(shù)適合用在門禁或交通應(yīng)用中，因?yàn)樽x寫器可以確保只激活一定范圍之內(nèi)的電子標(biāo)簽。在有障礙物的情況下，用調(diào)制散射方式，讀寫器的能量必須來去穿過障礙物兩次。而主動方式的標(biāo)簽發(fā)射的信號僅穿過障礙物一次，因此主動方式工作的標(biāo)簽主要用于有障礙物的應(yīng)用中，距離更遠(yuǎn)(可達(dá)30米)。

（4）按標(biāo)簽芯片分為只讀標(biāo)簽和讀寫標(biāo)簽。

RFID技術(shù)的發(fā)展，一方面受到應(yīng)用需求的驅(qū)動，另一方面RFID技術(shù)的成功應(yīng)用反過來又將極大地促進(jìn)應(yīng)用需求的擴(kuò)展。目前RFID技術(shù)發(fā)展非常迅速，有望在高速公路自動收費(fèi)及交通管理、門禁保安、RFID卡收費(fèi)、生產(chǎn)線自動化、倉儲管理、汽車防盜、防偽、電子物品監(jiān)視系統(tǒng)、火車和貨運(yùn)集裝箱的識別、物流管理、生產(chǎn)線追蹤等領(lǐng)域大展身手。

RFID 將構(gòu)建虛擬世界與物理世界的橋梁?？梢灶A(yù)見，在不久的將來，RFID 技術(shù)不僅會在各行各業(yè)被廣泛采用，最終RFID 技術(shù)將會與普適計算技術(shù)相融合，對人類社會產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。作為全球的制造業(yè)基地，中國將是未來全球最大的RFID 應(yīng)用市場。這對于國內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)將是一次難得的發(fā)展機(jī)遇。目前，我國在RFID 應(yīng)用方面也還處于起步階段。上海對于RFID的應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛，其中，RFID在危險化學(xué)品氣瓶管理中應(yīng)用、在動物識別管理中應(yīng)用、在集裝箱管理中應(yīng)用、在特奧會人員管理中應(yīng)用以及在黨代會會議簽到與管理中應(yīng)用等，處于全國領(lǐng)先水平。從發(fā)展趨勢來看，物流、醫(yī)藥與物品防偽等領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展?jié)摿薮蟆?010年上海世博會，RFID在電子票務(wù)、物流管理等方面的應(yīng)用，給上海RFID的發(fā)展帶來難得的發(fā)展機(jī)遇。

2 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是利用無所不在的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立起來的。其中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)非常廣泛，涉及到典型物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)（如圖2所示）所組成的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，包括標(biāo)準(zhǔn)化、材料技術(shù)、安全和隱私、功率和能量存儲技術(shù)、發(fā)現(xiàn)和搜索引擎、組網(wǎng)技術(shù)、通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、標(biāo)識技術(shù)、硬件技術(shù)和軟件和算法技術(shù)等。

圖2 典型物聯(lián)網(wǎng)組成

物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)景目標(biāo)是把所有物品連接到互聯(lián)網(wǎng)上，組成一個超大的智能網(wǎng)絡(luò)。從網(wǎng)絡(luò)層次看，物聯(lián)網(wǎng)主要分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。Auto-ID定義的物聯(lián)網(wǎng)模型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):在由EPC標(biāo)簽、解讀器、Savant服務(wù)器、Internet、ONS服務(wù)器、PML服務(wù)器以及眾多數(shù)據(jù)庫組成的物聯(lián)網(wǎng)中，解讀器讀出的EPC只是一個信息參考(指針)，該信息經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)，傳到ONS服務(wù)器，找到該EPC對應(yīng)的IP地址并獲取該地址中存放的相關(guān)的物品信息。而采用分布式 Savant軟件系統(tǒng)，處理和管理由解讀器讀取的一連串 EPC信息，Savant將EPC傳給ONS，ONS指示Savant到一個保存著產(chǎn)品文件的PML服務(wù)器查找，該文件可由Savant復(fù)制，因而文件中的產(chǎn)品信息就能傳到供應(yīng)鏈上。

我國十分關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。2009年8月溫家寶總理在無錫視察中科院相應(yīng)技術(shù)研發(fā)中心時提出，一是把傳感系統(tǒng)和3G中的TD技術(shù)結(jié)合起來；二是在國家重大科技專項(xiàng)中，加快推進(jìn)傳感網(wǎng)發(fā)展；三是盡快建立中國的傳感信息中心，或者叫“感知中國”中心。其后，江蘇省提出把傳感網(wǎng)列為全省重點(diǎn)培育和發(fā)展的六大新興產(chǎn)業(yè)之一。9月，無錫市政府與北京郵電大學(xué)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，共建傳感網(wǎng)技術(shù)研究院，這將推進(jìn)傳感網(wǎng)技術(shù)的研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，中國“物聯(lián)網(wǎng)”正進(jìn)入實(shí)際建設(shè)階段。11月，溫家寶總理在人民大會堂向首都科技界發(fā)表了題為《讓科技引領(lǐng)中國可持續(xù)發(fā)展》的講話指出，一要高度重視新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，二要著力突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。目前，國家發(fā)改委、工業(yè)和信息化部正在新一代信息技術(shù)方面開展調(diào)研，以形成支持物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)發(fā)展的一些新政策措施，從而推動我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段的角度[10]：未來10年，中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將經(jīng)歷應(yīng)用創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、服務(wù)創(chuàng)新3個主要發(fā)展階段，形成公共管理和服務(wù)、企業(yè)應(yīng)用、個人和家庭應(yīng)用三大市場：

應(yīng)用創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)形成期——未來1至3年，公共管理和服務(wù)市場應(yīng)用帶動產(chǎn)業(yè)鏈形成。

未來1至3年，中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)處于產(chǎn)業(yè)的形成期。物聯(lián)網(wǎng)將以政府引導(dǎo)促進(jìn)、重點(diǎn)應(yīng)用示范為主導(dǎo)，帶動產(chǎn)業(yè)鏈的形成和發(fā)展。產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期將在公共管理和服務(wù)市場的政府管理、城市管理、公共服務(wù)等重點(diǎn)領(lǐng)域，結(jié)合應(yīng)急安防、智能管控、節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、公眾服務(wù)等具有迫切需求的應(yīng)用場景，形成一系列的解決方案。隨著應(yīng)用方案的創(chuàng)新、成熟和推廣，帶動產(chǎn)業(yè)鏈的傳感感知、傳輸通信和運(yùn)算處理環(huán)節(jié)的發(fā)展。

技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)形成期——未來3至5年，行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的形成。

經(jīng)過在公共管理和服務(wù)市場應(yīng)用示范形成一定效應(yīng)之后，隨著下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及移動互聯(lián)網(wǎng)的初步成熟，企業(yè)應(yīng)用、行業(yè)應(yīng)用將成為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。各類應(yīng)用解決方案逐漸穩(wěn)定成熟，產(chǎn)業(yè)鏈分工協(xié)作更明確，產(chǎn)業(yè)聚集、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)初步形成。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的逐漸放大，傳感感知等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)一步活躍，物聯(lián)網(wǎng)各環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化體系逐步形成。

服務(wù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)成長期——未來5至10年，面向服務(wù)的商業(yè)模式創(chuàng)新活躍，個人和家庭市場應(yīng)用逐步發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速成長期。未來的5到10年，基于面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的材料、元器件、軟件系統(tǒng)、應(yīng)用平臺、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營、應(yīng)用服務(wù)等各方面的創(chuàng)新活躍，產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)迅速推廣并獲得廣泛認(rèn)同。各類提供物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的新興公司將成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的亮點(diǎn)，面向個人家庭市場的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用得到快速發(fā)展，新型的商業(yè)模式將在此期間形成。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)逐步成熟、網(wǎng)絡(luò)逐漸完善、商業(yè)模式創(chuàng)新空前活躍的前提下，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)成長期。

從產(chǎn)業(yè)規(guī)模上來看，根據(jù)對物聯(lián)網(wǎng)的3個關(guān)鍵細(xì)分領(lǐng)域——傳感器、RFID、M2M的市場發(fā)展數(shù)據(jù)預(yù)測，以傳感感知層對整體物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的帶動系數(shù)5倍計算，預(yù)計5年后中國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的整體產(chǎn)值將超過1萬億元規(guī)模，到2020年，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的整體產(chǎn)值將超過5萬億元規(guī)模[10]。

民族傳統(tǒng)體育項(xiàng)目推廣與普及，不僅要突出民族特色，部分少數(shù)民族傳統(tǒng)體育項(xiàng)目之所以能夠經(jīng)久不衰，就是因?yàn)樗軌虮憩F(xiàn)出該民族的文化內(nèi)涵，反映出現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)、生活；而且要去其糟粕，留其精華，也就是在其過程中要“批評地繼承”，遵循“古為今用”等原則，使少數(shù)民族傳統(tǒng)體育能夠健康發(fā)展。

從整體上來講，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)加快物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的前瞻布局，我國也已經(jīng)將物聯(lián)網(wǎng)作為新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)予以重點(diǎn)關(guān)注和推進(jìn)。而從上海自身的角度，目前已經(jīng)在以下方面居國內(nèi)一定的領(lǐng)先地位：

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)——在RFID、無線傳感網(wǎng)、芯片制造、無線通信、海量數(shù)據(jù)處理等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)方面，上海具備一定的優(yōu)勢及領(lǐng)先地位。

標(biāo)準(zhǔn)制定——例如在無線傳感網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化方面。近日國家成立了物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組，中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所，擔(dān)任聯(lián)合工作組常務(wù)副組長單位。

產(chǎn)業(yè)推進(jìn)——前期已經(jīng)在安防、電子圍欄、應(yīng)急指揮、交通流量監(jiān)控、世博食品安全、液化氣瓶防護(hù)等方面，取得了一定的成果。上海市委市政府高度重視，由經(jīng)信委、科委和發(fā)改委共同牽頭來推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化工作。

已有城市信息化基礎(chǔ)——上海的城市信息化水平在全國處于領(lǐng)先地位，包括社會保障、醫(yī)療、交通、環(huán)保、物流、社區(qū)、農(nóng)業(yè)等方面，這為實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)工程提供了應(yīng)用基礎(chǔ)以及數(shù)據(jù)保障。

3 智慧地球

2009年1月，美國新任總統(tǒng)奧巴馬與美國工商業(yè)領(lǐng)袖舉行了一次“圓桌會議”，IBM首席執(zhí)行官彭明盛在會上首次提出“智慧的地球”概念，立即得到美國各界的高度關(guān)注,有可能上升至美國的國家戰(zhàn)略。IBM“智慧的地球”戰(zhàn)略認(rèn)為，IT產(chǎn)業(yè)下一階段的任務(wù)是把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中。也就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,并且被普遍連接，形成所謂“物聯(lián)網(wǎng)”。并通過超級計算機(jī)和云計算將“物聯(lián)網(wǎng)“整合起來，實(shí)現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。在此基礎(chǔ)上，人類可以以更加精細(xì)和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，從而達(dá)到“智慧”狀態(tài)。

IBM 公司對于智慧城市的定義（如圖3所示）是“充分利用信息化和通訊技術(shù)，通過區(qū)域監(jiān)測、決策分析、業(yè)務(wù)整合以及智能的響應(yīng)方式，依據(jù)區(qū)域管轄權(quán)所授予的行政職責(zé)，綜合各種職能部門和政務(wù)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，提供更加良好的服務(wù)、綠色的環(huán)境、和諧的社會、安定的社區(qū)、持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)等以城市為單元的功能，為公民建立一個優(yōu)良的工作、生活和休閑的居住環(huán)境?！?/p>

在城市的發(fā)展過程中，利用信息通信技術(shù)來感知，分析，整合，并智能地響應(yīng)在其管轄范圍內(nèi)市民關(guān)于環(huán)境、安全、城市服務(wù)、民生、及當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)的活動及需求。從而創(chuàng)造一個更好的城市來生活，工作，休息及娛樂。智慧城市所具有的要素主要包括：

整合的—對于所有的城市系統(tǒng)有完整的規(guī)劃，整體的、綜合的管理，城市間可以輕松地共享信息以及成功經(jīng)驗(yàn)；

創(chuàng)新的—應(yīng)用新的科技及技術(shù)提高效率；

協(xié)作的—市機(jī)關(guān)、企業(yè)、教育機(jī)構(gòu)和個人共同創(chuàng)造城市的構(gòu)想藍(lán)圖及實(shí)施方案，提高生活質(zhì)量。

鑒于智慧信息科技的巨大潛力，美國、英國、澳大利亞等國家都制定了相應(yīng)的計劃，投入巨資，鼓勵智慧型信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。就短期而言，可以將基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與智慧化結(jié)合起來，利用先進(jìn)的信息技術(shù)來新建或改造現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)“智慧型基礎(chǔ)設(shè)施”。比如建設(shè)智能電網(wǎng)、智慧的鐵路、智慧的城市交通系統(tǒng)等。智慧型的基礎(chǔ)設(shè)施還將成為推動創(chuàng)新的平臺，能夠帶動新的投資，持續(xù)不斷地向經(jīng)濟(jì)輸送動力，智慧信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將有力地推動中國經(jīng)濟(jì)增長方式的轉(zhuǎn)型。

從國家層面來看：通過傳感網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，“智慧地球”可以極大提高效率，產(chǎn)生更大的效益。在2010年經(jīng)貿(mào)形勢報告會上，李毅中則強(qiáng)調(diào)說，“智慧地球”就是通過在基礎(chǔ)設(shè)施和制造業(yè)上大量設(shè)立傳感器，捕捉運(yùn)行過程中的各種信息，然后通過傳感網(wǎng)，進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)，通過計算機(jī)分析處理發(fā)出智慧指令，再反饋回去，到傳感器，到基礎(chǔ)設(shè)施和制造業(yè)上，極大提高效率，產(chǎn)生更大的效益。

4 云計算

云計算概念是由Google提出的，這是一種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式。狹義云計算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源；廣義云計算是指服務(wù)的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)。這種服務(wù)可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的，也可以是其他的任意服務(wù)，它具有超大規(guī)模、虛擬化、可靠安全等獨(dú)特功效；“云計算”圖書版本也很多，都從理論和實(shí)踐上介紹了云計算的特性與功用[5]。

圖4 云計算概念演進(jìn)

如圖4云計算是并行計算(Parallel Computing)、分布式計算(Distributed Computing)和網(wǎng)格計算(Grid Computing)的發(fā)展，或者說是這些計算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)。云計算是虛擬化(Virtualization)、效用計算(Utility Computing)、IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))、PaaS(平臺即服務(wù))、SaaS(軟件即服務(wù))等概念混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果。

圖5 云計算的種類

企業(yè)云服務(wù)市場逐漸成型。根據(jù)IDC與MIC等單位釋出的調(diào)查報告，如圖5所示可將企業(yè)云服務(wù)簡單區(qū)分成架構(gòu)即服務(wù)（IaaS）、平臺即服務(wù)（PaaS）與軟件即服務(wù)（SaaS）等3種，而且，有愈來愈多的廠商開始提供上述3種云服務(wù)了。

IaaS是以Amazon提供的服務(wù)為代表。云服務(wù)之所以能受到企業(yè)市場關(guān)注，與Amazon開始提供EC2/S3等服務(wù)有著密切的關(guān)系。PaaS又以 Amazon、谷歌、Salesforce.com與微軟等國外廠商提供的方案較受企業(yè)市場關(guān)注；如Amazon web services與Google App Engine等。而Saas是軟件和應(yīng)用層面。這方面的代表是 Google和SalesForce。Google推出了一系列在線工具和軟件、Chrome操作系統(tǒng),SalesForce推出的是在線CRM系統(tǒng)。隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟，2010年，Saas模式的云計算將在某些細(xì)分領(lǐng)域(如殺毒、即時通訊、CRM等)獲得更多用戶的認(rèn)可。

當(dāng)然，并不是所有的應(yīng)用都適合于用云計算技術(shù)來解決（如表1）：

表1 不適用于云計算技術(shù)的應(yīng)用

云計算的發(fā)展，還存在著許多障礙，例如服務(wù)可用性、數(shù)據(jù)鎖、數(shù)據(jù)私密性和可審計性[8]、數(shù)據(jù)傳輸瓶頸、性能的不可預(yù)測性、可伸縮的存儲、大規(guī)模分布式系統(tǒng)的調(diào)試、快速剪裁、QoS保證、軟件版權(quán)等方面[4]，這些也是云計算領(lǐng)域潛在的研究方向。

5 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)、云計算、無線傳感網(wǎng)、RFID、CPS等概念都不是孤立的，可以說都是為了實(shí)現(xiàn)智慧城市和智慧地球這一美好愿景過程中，所需要進(jìn)行突破的關(guān)鍵技術(shù)以及需要重點(diǎn)考慮的模式，是需要融合考慮和發(fā)展的。在這方面，上海城市信息化方面的良好基礎(chǔ)，已經(jīng)為上海在信息化方面的提升，提供了難得的發(fā)展機(jī)遇。我們考慮在十二五期間上海應(yīng)該在以下方面取得突破和進(jìn)展：

第一、十二五期間需要在一批關(guān)鍵技術(shù)上[1]布局取得突破，以新技術(shù)研發(fā)催生新的應(yīng)用場景。政府要加大知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，避免知識產(chǎn)權(quán)成為瓶頸。

第二、物聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)領(lǐng)域，應(yīng)該在一批牽涉到國際民生的關(guān)鍵領(lǐng)域，進(jìn)行應(yīng)用示范來驅(qū)動相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的形成，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型。

第三、應(yīng)該充分利用上海已有的全國城市信息化領(lǐng)先優(yōu)勢，培育出一批具備核心競爭力的上海本地物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，占領(lǐng)上海乃至全國市場。

第四、應(yīng)該通過新型服務(wù)模式和業(yè)務(wù)模式的孵化和培養(yǎng)，大力培養(yǎng)增值服務(wù)運(yùn)營商，加速現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的發(fā)展。

第五、應(yīng)該著重制訂出一系列的面向行業(yè)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范或指南，逐步推向全國，提升上海地位。

第六、應(yīng)該著力解決上海物聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)發(fā)展帶來新的管理方面的問題，包括法律和體制、機(jī)制的保障等。

鑒于筆者認(rèn)識和判斷本身的局限性，本文還存在不足之處，歡迎專家、學(xué)者不吝賜教。

[1]何積豐.IT前沿技術(shù)[J].微型電腦應(yīng)用,2009,(1).

[2]何積豐.物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件[C].2010中國(無錫)國際物聯(lián)網(wǎng)峰會暨嵌入式技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用大會,2010-4-20.

[3]彭明盛.智慧的地球[N].人民日報,2009-7-24第009版.

[4]Samuel Greengard,The Silver Lining:To Build an EffectiveCloud Computing Infrastructure,StartWith the Right Core Technology,IDG WhitePapers,2009.

[5]The five defining characteristics of cloudcomputing,By Dave Malcolm Surgient,Special to ZDNet,Posted on ZDNet News: Apr 09,2009.

[6]國家863計劃信息技術(shù)領(lǐng)域辦公室和國家863計劃信息技術(shù)領(lǐng)域?qū)＜医M.信息-物理融合系統(tǒng) C P S（Cyber-Physical System）發(fā)展戰(zhàn)略論壇紀(jì)要[C].2010-1-15.

[7]周洪波.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模式[M].電子工業(yè)出版社,2010-7.

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[10]中關(guān)村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、長城戰(zhàn)略咨詢[J].《物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究(2010)》,2010年4月.