解自國，顏禮松，嚴(yán)仕新

(1.南京電子技術(shù)研究所，江蘇 南京 210039；2.蘇州物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)委員會（籌），江蘇 蘇州 215124)

物聯(lián)網(wǎng)是一個新興的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)群。物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)已是當(dāng)今最熱門的科技用詞。然而，真正理解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的人不是很多，也可以說非常少。

何也，其一，全世界目前對其還沒有一個科學(xué)的定義，只有一個廣義的概念；

其二，壟斷行業(yè)（如三網(wǎng)，指互聯(lián)網(wǎng)、有線網(wǎng)和無線網(wǎng)）的爭執(zhí)不休，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的平臺難以建立；

其三，核心的視覺技術(shù)、圖像處理技術(shù)和軟件整合技術(shù)還有待進一步地攻破。但是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用必將改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)、生活方式，使社會向一個更加文明、更加公正、更加安全、更加透明的方向發(fā)展成為不可阻擋的歷史潮流！

那么何為物聯(lián)網(wǎng)呢！它對人們的生活究竟能帶來多大的變化呢！下面我們就這一問題從技術(shù)的層面上進行簡要的分析。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是將各種傳感器通過系統(tǒng)集成技術(shù)、圖像處理技術(shù)和衛(wèi)星通信技術(shù)連接起來組成的人、物對話網(wǎng)。它由傳感器、系統(tǒng)集成、圖像處理和衛(wèi)星通信等四大技術(shù)組成。其中傳感器執(zhí)行感知任務(wù)，圖像處理執(zhí)行視覺功能，系統(tǒng)集成執(zhí)行數(shù)據(jù)交換，衛(wèi)星通信為交換平臺。其核心為圖像處理。目前傳感技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)和衛(wèi)星通信技術(shù)相對成熟，圖像處理技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)瓶頸。只有圖像處理技術(shù)的相對成熟，才能達到人、物對話的目的。

綜合來說，物聯(lián)網(wǎng)是一個由各種感知系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)和通信平臺構(gòu)成。在這里目前這一技術(shù)的最大難題是圖像的分析和處理。

在圖像處理領(lǐng)域，現(xiàn)主要有傅里葉氏分析法、灰度相關(guān)法、矢量分析法、拓樸法、固態(tài)建模法、模式識別法等等。在每一種主題算法中，又有很多輔助算法，如近鄰法、聚類法、監(jiān)督法、特征等等。每一種算法就是一個處方，針對不同的病情，采用不同的藥進行醫(yī)治（算法見圖1、2）。

圖1 貝葉斯錯誤分析法

在這些算法中，自學(xué)功能的建立是物聯(lián)網(wǎng)的主要課題和難題。如果這一技術(shù)被徹底攻破，一個大同的智能社會就會撲面而來?，F(xiàn)蘇州德天光學(xué)技術(shù)有限公司經(jīng)過大量的實驗，已在業(yè)界較好地解決了圖像識別自學(xué)功能的部分技術(shù)難題，已在平果和索尼無人生產(chǎn)車間進行應(yīng)用。

正因為如此，各西方發(fā)達國家都投入了大量的資金來研究物聯(lián)網(wǎng)這一偉大的工程。

圖2 矢量分析法

目前，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在我國還是處于前期的概念導(dǎo)入期和產(chǎn)業(yè)鏈逐步形成階段，沒有成熟的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和完善的技術(shù)體系，整體產(chǎn)業(yè)處于醞釀階段。此前，RFID市場一直期望在物流、零售等領(lǐng)域取得突破，但是由于涉及的產(chǎn)業(yè)鏈過長，產(chǎn)業(yè)組織過于復(fù)雜，交易成本過高，產(chǎn)業(yè)規(guī)模有限、成本難于降低等問題，使得整體市場成長較為緩慢。物聯(lián)網(wǎng)概念提出以后，面向具有迫切需求的公共管理和服務(wù)領(lǐng)域，以政府應(yīng)用示范項目帶動物聯(lián)網(wǎng)市場的啟動將是必要之舉。進而隨著公共管理和服務(wù)市場應(yīng)用解決方案的不斷成熟、企業(yè)集聚、技術(shù)的不斷整合和提升，逐步形成比較完整的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，從而將可以帶動各行各業(yè)以及大型企業(yè)的應(yīng)用市場。只有各個行業(yè)的應(yīng)用逐漸成熟后，帶動各項服務(wù)的完善、流程的改進，個人應(yīng)用市場才會隨之發(fā)展起來。

物聯(lián)網(wǎng)概念涵蓋眾多技術(shù)、眾多行業(yè)、眾多領(lǐng)域，試圖制定一套普適性的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)幾乎是不可能的。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)將是一個涵蓋面很廣的標(biāo)準(zhǔn)體系，將隨著市場的逐漸發(fā)展而發(fā)展和成熟。在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，單一技術(shù)的先進性并不一定保證其標(biāo)準(zhǔn)一定具有活力和生命力，標(biāo)準(zhǔn)的開放性和所面對的市場的大小是其持續(xù)下去的關(guān)鍵和核心問題。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的逐步擴展和市場的成熟，哪一個應(yīng)用占有的市場份額更大，該應(yīng)用所衍生出來的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)將更有可能成為被廣泛接受的事實標(biāo)準(zhǔn)。

物聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新是應(yīng)用集成性的創(chuàng)新，一個單獨的企業(yè)是無法完全獨立完成一個完整的解決方案的。一個技術(shù)成熟、服務(wù)完善、產(chǎn)品類型眾多、應(yīng)用界面友好的應(yīng)用，將是由設(shè)備提供商、技術(shù)方案商、運營商、服務(wù)商協(xié)同合作的結(jié)果。隨著產(chǎn)業(yè)的成熟，支持不同設(shè)備接口、不同互聯(lián)協(xié)議，可集成多種服務(wù)的共性技術(shù)平臺將是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展成熟的結(jié)果。物聯(lián)網(wǎng)時代，移動設(shè)備、嵌入式設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺將成為主流。隨著行業(yè)應(yīng)用的逐漸成熟，將會有大的公共平臺、共性技術(shù)平臺出現(xiàn)。無論終端生產(chǎn)商、網(wǎng)絡(luò)運營商、軟件制造商、系統(tǒng)集成商、應(yīng)用服務(wù)商，都需要在新的一輪競爭中尋找各自的重新定位。

物聯(lián)網(wǎng)將機器、人、社會的行動都互聯(lián)在一起。新的商業(yè)模式出現(xiàn)將是把物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)與人的行為模式充分結(jié)合的結(jié)果。中國具有領(lǐng)先世界的制造能力和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，具有五千年的悠久文化，中國人具有邏輯理性和藝術(shù)靈活性兼具的個性行為特質(zhì)，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域在中國一定可以產(chǎn)生領(lǐng)先于世界的新的商業(yè)模式。

中國的技術(shù)研發(fā)水平處于世界前列，具有重大的影響力，中科院1999年就啟動了傳感網(wǎng)研究，與其它國家相比具有同發(fā)優(yōu)勢，該院組成了2000多人的團隊，先后投入數(shù)億元在無線智能傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、微型傳感器、傳感器終端機、移動基站等取得重大進展，目前已擁有從材料、技術(shù)、器件、系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。

在世界傳感網(wǎng)領(lǐng)域，中國與德國、美國、韓國一起，成為國際標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國之一。

中科院無錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心 (無錫傳感網(wǎng)中心)是國內(nèi)研究物聯(lián)網(wǎng)的核心單位。

2009年9月8日溫總理調(diào)研無錫時，對該中心高度關(guān)注，提出把傳感網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)在無錫、輻射全國的想法。

國務(wù)總理溫家寶指出：在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中早一點謀劃未來——早一點攻破核心技術(shù)。

在國家重大科技專項中，加快推進傳感網(wǎng)發(fā)展，盡快建立中國的傳感信息中心——感知中國中心。

我國政府在“十二五”期間將投資4萬億元重點支持戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)居于其中的首要和重要地位。

“十二五”物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃的一大重點：推進物聯(lián)網(wǎng)新興產(chǎn)業(yè)群的科技創(chuàng)新。隨著物聯(lián)技術(shù)的日趨成熟，已入世多年的中國自然也表現(xiàn)出了一個發(fā)展中大國應(yīng)有的姿態(tài)，自上而下掀起了一股強大的物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)潮，而挺立潮頭的，自然是中央和各級政府、以及眾多的充滿社會責(zé)任感的企業(yè)、團體、組織，甚至個人。可以預(yù)見的未來，國內(nèi)物聯(lián)技術(shù)的熱潮還會持續(xù)高速、甚至爆發(fā)性地增長。

2 物聯(lián)網(wǎng)目前存在的問題以及解決的方法

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展就全世界而言，是在同一起跑線上，但就如何應(yīng)用，卻偏離軌道。因為人們習(xí)慣思維的作用加上三網(wǎng)財團的綁架，因而總是想利用現(xiàn)有的三網(wǎng)來充當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)的平臺。有這樣的想法的人主要是從自身的利益出發(fā)來考量的。殊不知三網(wǎng)的核心技術(shù)都掌握在洋人手里，再者，三網(wǎng)的本身從技術(shù)層而來講，如果成為物聯(lián)網(wǎng)的載體，那就意味著現(xiàn)有的設(shè)備面臨大量淘汰，與其淘汰大量的設(shè)備，向洋人交納巨額的標(biāo)準(zhǔn)費，不如借助我國現(xiàn)有的成熟通信衛(wèi)星這一平臺作為物聯(lián)網(wǎng)平臺更為有利。因為通信衛(wèi)星和雷達技術(shù)我國是完全擁有知識產(chǎn)權(quán)和成熟的技術(shù)。另外三網(wǎng)還有一個致命的傷，那就是要受到地域和空間的限制，不利物聯(lián)網(wǎng)的開放式的發(fā)展。倘若國家如果將北斗計劃和物聯(lián)網(wǎng)作通盤考慮，那么我國的物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展速度將是不言而喻的。

目前我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是處在兩頭熱、中間冷的狀態(tài)，即國家政策層面熱，市場概念炒作熱，職能部門冷的這種怪現(xiàn)象；其主要原因是，利益分配的問題。政策引導(dǎo)上也缺少主線。名詞定義缺失，導(dǎo)致概念模糊，意識混亂。這里也是利益集團把握政策話語權(quán)所致。

針對以上情況。我國應(yīng)該著手如下事項的制訂：

第一，應(yīng)迅速成立專家小組，明確物聯(lián)網(wǎng)的定義，確定戰(zhàn)略方向，讓人們對此有清醒的認識。

第二，要迅速將物聯(lián)網(wǎng)與三網(wǎng)分離，讓衛(wèi)星通信系統(tǒng)成為物聯(lián)網(wǎng)的平臺。停止不必要的爭論，腳踏實地地做實事。

這樣其一可以有效地扼制國外對高科技的壟斷，其二，讓我國的物聯(lián)網(wǎng)能夠形成一個獨立的，完全由自已的知識產(chǎn)權(quán)的所建立的網(wǎng)絡(luò)，從而減少國際間的知識產(chǎn)權(quán)間摩擦。增強我國在國際上的話語權(quán)。從國家安全上來考慮也應(yīng)如此。

3 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的方向和應(yīng)用前景

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展在我國目前是一些散兵游勇式的不著邊際的企業(yè)炒作，這些企業(yè)本身什么是物聯(lián)網(wǎng)就搞不清楚，只是為在股市圈錢而已。即便是無錫的物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)中心也只是在各種傳感器的基礎(chǔ)做一些系統(tǒng)集成而已，核心的圖像處理技術(shù)還是一片空白。要想達到人、物對話的目的還是路漫漫。

真正如果把感知器材和視覺器材通過系統(tǒng)有效地集成后，采用衛(wèi)星為載體，雷達為中繼，而組成的物聯(lián)網(wǎng)，那必將改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)、生活方式，將事物的不同的空間和距離拉近到一個可視、可控的空間和環(huán)境進行活動成為可能，這樣一個前所未有的文明的、公正的、高效的、透明的、廉潔的、安全的社會就會到來。

因為物聯(lián)網(wǎng)可以將三網(wǎng)的虛擬空間變成一個可見的、可查的、可追訴的空間，讓“受賄者”無處可逃，讓“犯罪者”無處可鉆。只要一進入物聯(lián)網(wǎng)，你的所有資料將會進入網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，包括時間、地點、歷史和行為方式等。

現(xiàn)簡要舉例說明如下：

例1.智能小區(qū)物聯(lián)網(wǎng)。一個標(biāo)準(zhǔn)的智能小區(qū)物聯(lián)網(wǎng)，可以不用保安就可以監(jiān)視小區(qū)內(nèi)的車輛運行和人員流動的真實情況，如果犯罪行為的出現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)就可以將犯罪的行為特征進行提?。òㄟM行何種犯罪、人物特征和去向），直接報送快速反應(yīng)機關(guān)，進行實時抓捕。還有小區(qū)的空氣質(zhì)量，環(huán)境的溫度和濕度，草坪自動撒水等。在這一方面蘇州德天光學(xué)技術(shù)有限公司已取得初步的成效。

例2.智能工廠。一個標(biāo)準(zhǔn)的智能工廠可以利用物聯(lián)網(wǎng)在辦公室里就能監(jiān)控到生產(chǎn)設(shè)備運行的情況，如果出現(xiàn)不良的產(chǎn)出，物聯(lián)網(wǎng)可以迅速追訴到產(chǎn)線出錯的位置，及時通知工程師進行處理。在這一方而蘇州德天光學(xué)技術(shù)有限公司的機器人視覺檢測儀，已成功地應(yīng)用在索尼、蘋果和東風(fēng)的產(chǎn)線上。

例3.高速行駛的列車，在夜間行駛時，車廂內(nèi)如果出現(xiàn)與人的正常行為的差異性，特別是上肢運動的差異，就可以判斷是有犯罪行為的表現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)就可以及時通知相關(guān)人員進行處理。

例4.2011年7月4日江蘇省重大科技成果展在南京會展中心開幕。蘇州德天光學(xué)技術(shù)有限公司的視覺機器人一亮相就立即成為老記們的目標(biāo)物，《第二天江蘇科技報》和《南京日報》就在頭版進行了大篇幅的報導(dǎo)，央視也預(yù)約對該司進行專題采訪。這臺視覺機器人有完整的全方位的視覺功能和較完整的自學(xué)習(xí)功能，她能準(zhǔn)確地區(qū)別多維物體的對與錯，最小分辨物可至12微米，她是世界上第一臺視覺機器人，現(xiàn)已應(yīng)用在蘋果、索尼、東風(fēng)的自動化生產(chǎn)車間。她的成功應(yīng)用，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要里程碑，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重大突破，其國家戰(zhàn)略意義和社會意義不言而喻。這一圖像處理技術(shù)與語音識別技術(shù)合二為一，必將開創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新紀(jì)元。

在江蘇省重大科技成果展上江蘇省省領(lǐng)導(dǎo)在蘇州德天光學(xué)技術(shù)有限公司的展臺上觀看世界上第一臺視覺機器人

還有智能家居，智能辦公、智能物流、智能商場，智能機場、車站、碼頭……?？傊锫?lián)網(wǎng)的出現(xiàn)將會有效地改變社會秩序，一個真實的和諧社會也會隨之而來。

那么就產(chǎn)業(yè)而言，物聯(lián)網(wǎng)可以帶動哪些產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展呢！傳感產(chǎn)業(yè)、視覺產(chǎn)業(yè)，衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)、民用雷達產(chǎn)業(yè)、衛(wèi)星接受終端產(chǎn)業(yè)（衛(wèi)星手機/電話）、以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈必將飛速發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)的實施，將會大大降低社會管理成本，使警察和公務(wù)員等公共管理人員大批失業(yè)，快速反應(yīng)部隊或特警的從業(yè)人員將會加強。三網(wǎng)將會逐慚消失，衛(wèi)星通信將飛速發(fā)展。因為三網(wǎng)已給社會帶來犯罪率的大幅攀升，虛擬空間將不符合社會前進的要求！今年百度在央視的密集暴光就充分地說明了這一問題。

綜上所述：（1）物聯(lián)網(wǎng)必需完全與三網(wǎng)分離，用成熟的衛(wèi)星通信作為網(wǎng)絡(luò)平臺，才能有完整的和迅速的發(fā)展空間。（2）物聯(lián)網(wǎng)是一個無所不在、無所不為的人、物對話網(wǎng)，它不受地域、空間、環(huán)境以及人的行為所制約，從而必將推動整個人類向高度文明方向邁進！

[1] 西奧多里德斯著，李晶皎譯.國外計算機科學(xué)教材（希臘）[M]：北京：電子工業(yè)出版社出版，2006.

[2] 嚴(yán)士健.典型群隨機過程數(shù)學(xué)教育[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2005.

[3] 嚴(yán)士健.環(huán)上的線性群[J].數(shù)學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），1969，15（4）：445-468.