本刊記者/宋慧欣

物聯(lián)網(wǎng)被稱為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，是實現(xiàn)物物相連，智能化的一種網(wǎng)絡，已經(jīng)被確定為中國七大新興產(chǎn)業(yè)之一。巨大的應用空間，加上國家政策層面的鼎力支持，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展正駛?cè)肟燔嚨?。業(yè)內(nèi)專家預測，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將是下一個萬億元級規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，甚至超過互聯(lián)網(wǎng)30倍。中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)潛力無窮。

隨著物聯(lián)網(wǎng)概念一飛沖天，炙手可熱。各地政府紛紛出臺支持政策，企業(yè)摩拳擦掌，而與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)緊密相關的自動化行業(yè)也不例外，很多自動化企業(yè)開始發(fā)力物聯(lián)網(wǎng)應用開拓，然而雖然物聯(lián)網(wǎng)各個層面的產(chǎn)業(yè)形態(tài)都具有一定基礎，對于這一新領域我們?nèi)孕枇⒆悻F(xiàn)實，梳理現(xiàn)狀，理清優(yōu)勢劣勢，確定正確的發(fā)展路線，本期專題特別邀請華東理工大學博士生導師凌志浩教授及其博士生袁宜峰、曹建福深度解讀中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與未來，物聯(lián)網(wǎng)給自動化行業(yè)帶來的機遇與挑戰(zhàn)。

Q&A

Q如何看待我國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)當前的發(fā)展現(xiàn)狀？我國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)正處于怎樣的發(fā)展階段？

A物聯(lián)網(wǎng)被認為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后的又一次信息技術浪潮和新經(jīng)濟引擎，并且給人以巨大的想象空間：未來人們的生活將是智能的。近年來，我國在物聯(lián)網(wǎng)領域發(fā)展迅猛，特別是從去年年底、今年年初開始，自工信部出臺《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》后，已經(jīng)漸漸步入正軌。《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》確立了未來五年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，感知制造業(yè)成為《規(guī)劃》重點扶持和推進的方向。工信部預測至2015年，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達5000億以上，年均增長率為11%左右。被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。

凌志浩

袁宜峰

曹建福

我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)尚處于初創(chuàng)階段，標準、技術、商業(yè)模式以及配套政策等尚未成熟，但鑒于其廣闊的應用前景，物聯(lián)網(wǎng)將是下一個萬億級的產(chǎn)業(yè)。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，在未來3年內(nèi)中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將在智能電網(wǎng)、智能家居、智慧城市、智能醫(yī)療、車用傳感器等領域率先普及，預計將實現(xiàn)約3萬億的總產(chǎn)值。并且如今發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)已提到國家的戰(zhàn)略高度，它不但是信息技術發(fā)展到一定階段的升級需要，同時也是實現(xiàn)國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的一次重要契機。目前正處于物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術研發(fā)和規(guī)?；瘧玫某跏茧A段，快速突破規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的瓶頸技術，搶占制高點是最緊要的。只有這樣，我國的物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)才能繼續(xù)保持領先地位，在國際競爭中占據(jù)制高點，掌握主動權。

Q近期出臺的一系列規(guī)劃政策讓很多人預言我國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)將迎來蓬勃發(fā)展期，如何看待這一問題？

A物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長、涉及多個產(chǎn)業(yè)群的特點，其應用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè)。

到2020年之前，全球接入物聯(lián)網(wǎng)的終端將達到500億個。我國作為全球互聯(lián)網(wǎng)大國，已經(jīng)圍繞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，在政策市場、技術標準、商業(yè)應用等方面重點突破，打造全球產(chǎn)業(yè)高地。我國的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展優(yōu)勢主要有以下幾個方面：

第一，我國早在1999年就啟動了物聯(lián)網(wǎng)核心傳感網(wǎng)技術研究，研發(fā)水平處于世界前列；第二，在世界傳感網(wǎng)領域，我國是標準主導國之一，專利擁有量高；第三，我國是目前能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)完整產(chǎn)業(yè)鏈的國家之一；第四，我國無線通信網(wǎng)絡和寬帶覆蓋率高，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了堅實的基礎設施支持；第五，我國已經(jīng)成為世界第二大經(jīng)濟體，有較為雄厚的經(jīng)濟實力支持物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

目前物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。有理由相信，國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)必將迎來一個蓬勃的發(fā)展機遇。

Q當前物聯(lián)網(wǎng)最具發(fā)展?jié)摿Φ男袠I(yè)有哪些？物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的亮點將會出現(xiàn)在哪些領域？

A當前，物聯(lián)網(wǎng)最具發(fā)展?jié)摿Φ男袠I(yè)包含：智能交通、環(huán)境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領域。并且，物聯(lián)網(wǎng)技術已在安防、智能電網(wǎng)、智能交通領域有了典型的工程應用，可以預測，物聯(lián)網(wǎng)技術在這些領域的應用前景將是一片光明。

物聯(lián)網(wǎng)技術典型的工程應用有：

（1）物聯(lián)網(wǎng)傳感器產(chǎn)品已率先在上海浦東國際機場防入侵系統(tǒng)中得到應用。系統(tǒng)鋪設了3萬多個傳感節(jié)點，覆蓋了地面、柵欄和低空探測，可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。

（2）ZigBee路燈控制系統(tǒng)點亮濟南園博園。ZigBee無線路燈照明節(jié)能環(huán)保技術的應用是此次園博園中的一大亮點。園區(qū)所有的功能性照明都采用了ZigBee無線技術達成的無線路燈控制。

（3）智能交通系統(tǒng)(ITS)是以現(xiàn)代信息技術為核心，利用先進的通訊、計算機、自動控制、傳感器技術，實現(xiàn)對交通的實時控制與指揮管理。交通信息采集被認為是ITS的關鍵子系統(tǒng)，是發(fā)展ITS的基礎，成為交通智能化的前提。無論是交通控制還是交通違章管理系統(tǒng)，都涉及交通動態(tài)信息的采集，交通動態(tài)信息采集也就成為交通智能化的首要任務。

（4）首家高鐵物聯(lián)網(wǎng)技術應用中心在蘇州投用。我國首家高鐵物聯(lián)網(wǎng)技術應用中心在蘇州科技城投用，該中心將為高鐵物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供科技支撐。高鐵物聯(lián)網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中投資規(guī)模最大、市場前景最好的產(chǎn)業(yè)之一，正在改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)和生活方式。據(jù)中心工作人員介紹，以往購票、檢票的單調(diào)方式，將在這里升級為人性化、多樣化的新體驗。刷卡購票、手機購票、電話購票等新技術的集成使用，讓旅客可以擺脫擁擠的車站購票；與地鐵類似的檢票方式，則可實現(xiàn)持有不同票據(jù)旅客的快速通行。為應對中國巨大的鐵路客運量，該中心研發(fā)了目前世界上最大的票務系統(tǒng)，每年可處理30億人次，而目前全球在用系統(tǒng)的最大極限是5億人次。

Q當前我國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)有哪些？應如何來應對？

A第一，應用較少：物聯(lián)網(wǎng)的一些相關應用已經(jīng)出現(xiàn)產(chǎn)品，但其還僅停留概念階段，進行實際應用的產(chǎn)品非常少，僅僅有手機控制空調(diào)、熱水器等家用電器及家庭安防聯(lián)網(wǎng)的概念性產(chǎn)品，智能家居也已經(jīng)提出多年了，但產(chǎn)品及應用就是這幾個，物聯(lián)網(wǎng)概念下的創(chuàng)新應用明顯不足；

應對方法：大力推進重點領域中的重大專項實施。通過在物聯(lián)網(wǎng)領域的一批重點應用項目，將物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術研發(fā)與應用實際相結(jié)合，通過“局部試點，重點示范”產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，以點帶面，推進物聯(lián)網(wǎng)技術應用領域的快速發(fā)展。

第二，整合困難：物聯(lián)網(wǎng)涉及多個行業(yè)，物流、交通、建筑、安防等等，產(chǎn)品多元、產(chǎn)業(yè)鏈復雜是該概念的明顯特征，物聯(lián)網(wǎng)作為一個新興產(chǎn)業(yè)，如何整合這些產(chǎn)業(yè)，提出整體解決方案，現(xiàn)階段看無從下手。

應對方法：各個行業(yè)主管部門與企業(yè)積極協(xié)調(diào)與互動，鼓勵跨行業(yè)之間、產(chǎn)業(yè)上下游之間的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品技術開發(fā)與合作。

第三，協(xié)議眾多：近距通信技術協(xié)議眾多：藍牙(B luetooth)、W i-Fi、紅外數(shù)據(jù)傳輸、ZigBee、超寬頻(U ltra W ideBand)、短距通信（NFC)、W iM edia、GPS、DECT、無線1394和專用無線系統(tǒng)等等，如何有效整合各種協(xié)議或進行有效兼容，也成為物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)及應用過程中的一個無法繞過的問題。

應對方法：建立物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的標準化體系。當前世界范圍內(nèi)，仍然沒有統(tǒng)一的標準體系出臺，標準的缺失大大制約了物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展速度和應用范圍。

第四，地址短缺：為了實現(xiàn)真正的物聯(lián)網(wǎng)，眾多設備需要分配IP地址，而目前的IPV4所提供的IP地址數(shù)量無法滿足需求，只有使用IPV6具有可行性，而IP地址過渡并不是短期內(nèi)能完成的。

應對方法：加快進行IPV 4協(xié)議的升級，推廣IPV 6協(xié)議的使用。

Q自動化技術在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中起著怎樣的作用？哪些自動化技術在物聯(lián)網(wǎng)具有應用前景？

A自動化技術是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎。物聯(lián)網(wǎng)的目的是實現(xiàn)全面感知、可靠傳送、智能處理，這構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)的三層體系架構(gòu)——感知層、傳輸層、應用層。感知層需要的自動化產(chǎn)品包括傳感器、RFID、條形碼閱讀器等，以實現(xiàn)視頻、音頻、溫度、氣體等眾多信息的采集和提取。傳輸層通過無線和有線方式，如Wi-Fi、ZigBee、2G、3G、有線IP網(wǎng)絡等，對上述信息進行傳輸。應用層對海量信息進行處理，得到符合業(yè)務需求的結(jié)果，例如云服務、云計算等?？梢?，自動化產(chǎn)品在物聯(lián)網(wǎng)的各個層面上都將有著廣泛的應用，傳感技術、通信技術、智能處理技術，都將成為構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的基礎。

Q 物聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展對于自動化技術提出了哪些新的需求?

A

（1）安全

在傳.統(tǒng)的自動化系統(tǒng)中，設備大多獨立或組成局部網(wǎng)絡運作，設備互聯(lián)僅限于控制器與控制設備之間。而在物聯(lián)網(wǎng)中，為了實現(xiàn)云服務、云計算等智能應用，設備將進行廣泛、深度地互聯(lián)。在這種背景下，信息安全問題日益凸顯，傳統(tǒng)的生產(chǎn)安全、機器安全需要結(jié)合新的需求加以改進。例如，黑客可以通過電腦或手機連入互聯(lián)網(wǎng)，在云端滲透到工廠的ERP系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、甚至是控制系統(tǒng)，因為這些系統(tǒng)在物理上都將是連在一起的了。事實上也正是如此。據(jù)公開資料顯示，伊朗涉核的加工廠曾遭到來自互聯(lián)網(wǎng)的震網(wǎng)病毒入侵。工廠的控制設備遭到病毒指令的惡意破壞，全廠設備癱瘓，工廠蒙受了巨大損失。另一個案例是英國謝菲爾德一家醫(yī)院里，震網(wǎng)病毒通過一醫(yī)生的筆記本電腦接入醫(yī)院網(wǎng)絡，整個醫(yī)院網(wǎng)絡，甚至多家聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院的網(wǎng)絡遭到入侵，5000多臺電腦被感染。在正在進行的外科手術操作臺上，視頻顯示突然消失，人命關天的手術無法正常進行，影響極其惡劣。

（2）海量信息處理

數(shù)量龐大的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點將會產(chǎn)生海量的業(yè)務信息，如何對這些信息進行處理，提取、綜合成真正需要的信息，成了傳統(tǒng)自動化系統(tǒng)所面臨的新需求。

以智能交通系統(tǒng)為例，7?21北京特大暴雨事故引發(fā)了人們對城市基礎設施薄弱、應急措施不到位等一系列問題的詬病，而基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通系統(tǒng)將使人們更加從容自如地應對這類問題。智能交通系統(tǒng)需要從海量的路況、車況信息中，提取出綜合、全方位的交通信息，并提供給交通指揮中心和用戶以做決策。

（3）智能業(yè)務提供

發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的最終目的是為社會和公眾提供更好的服務。傳統(tǒng)自動化行業(yè)由于缺乏物聯(lián)網(wǎng)中豐富的感知信息和無所不在的聯(lián)通能力，而在智能業(yè)務提供上存在局限性。物聯(lián)網(wǎng)應用將集中在交通、物流、智能家居和智能醫(yī)療上，這些領域應該能占到整個市場份額80%以上的比例。

Q 對于傳統(tǒng)的工業(yè)自動化系統(tǒng)來說，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將給其帶來哪些變革？

A傳統(tǒng)的工業(yè)自動化系統(tǒng)需要在各個環(huán)節(jié)與先進物聯(lián)網(wǎng)技術融合，并在物聯(lián)網(wǎng)專用芯片、終端應用系統(tǒng)開發(fā)、互聯(lián)互通、信息安全、測試技術、標準體系等方面進行全面升級。物聯(lián)網(wǎng)化的工業(yè)自動化產(chǎn)品，將趨于小型化、網(wǎng)絡化、低成本化，有利于加強對生產(chǎn)過程的控制，提高生產(chǎn)力。從當前技術發(fā)展和應用前景來看，物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領域帶來的變革將主要集中在以下幾個方面：

（1）制造業(yè)供應鏈管理

物聯(lián)網(wǎng)應用于企業(yè)原材料采購、庫存、銷售等領域，通過完善和優(yōu)化供應鏈管理體系，提高了供應鏈效率，降低了成本。例如，空中客車（Airbus）通過在供應鏈體系中應用傳感網(wǎng)絡技術，構(gòu)建了全球制造業(yè)中規(guī)模最大、效率最高的供應鏈體系。

（2）生產(chǎn)過程工藝優(yōu)化

物聯(lián)網(wǎng)技術有利于提高生產(chǎn)線過程檢測、實時參數(shù)采集、生產(chǎn)設備監(jiān)控、材料消耗監(jiān)測的能力和水平。生產(chǎn)過程的智能監(jiān)控、智能控制、智能診斷、智能決策、智能維護水平也將不斷提高。例如，鋼鐵企業(yè)應用各種傳感器和通信網(wǎng)絡，在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)對加工產(chǎn)品的寬度、厚度、溫度的實時監(jiān)控，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化生產(chǎn)流程。Oil&Gas集團在全球建立了13個面向不同產(chǎn)品的i-Center，通過傳感器和網(wǎng)絡對設備進行在線監(jiān)測和實時監(jiān)控，并提供設備維護和故障診斷的解決方案。

（3）環(huán)保監(jiān)測及能源管理

物聯(lián)網(wǎng)與環(huán)保設備的融合將實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種污染源及污染治理各環(huán)節(jié)關鍵指標的實時監(jiān)控。在重點排污企業(yè)排污口安裝無線傳感設備，不僅可以實時監(jiān)測企業(yè)排污數(shù)據(jù)，而且可以遠程關閉排污口，防止突發(fā)性環(huán)境污染事故的發(fā)生。其中，電信運營商已開始推廣基于物聯(lián)網(wǎng)的污染治理實時監(jiān)測解決方案。

（4）工業(yè)安全生產(chǎn)管理

物聯(lián)網(wǎng)通過將各種傳感設備部署到礦山設備、油氣管道、礦工設備中，可以感知危險環(huán)境中工作人員、設備機器、周邊環(huán)境等方面的安全狀態(tài)信息，將現(xiàn)有分散、獨立、單一的網(wǎng)絡監(jiān)管平臺提升為系統(tǒng)、開放、多元的綜合網(wǎng)絡監(jiān)管平臺，實現(xiàn)實時感知、準確辨識、快捷響應、有效控制。

Q物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的蓬勃發(fā)展將給自動化行業(yè)帶來哪些機遇和挑戰(zhàn)？

A物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展主要以業(yè)務驅(qū)動為主，其在自動化行業(yè)的切入點包括裝備制造業(yè)供應鏈管理、食品安全追溯體系、石化設備智能測控、煤礦安全生產(chǎn)管理、工業(yè)排污實時監(jiān)控等。目前，物聯(lián)網(wǎng)還處于起步階段，其大規(guī)模應用還面臨一些關鍵技術問題，概括起來主要有以下幾個方面。

（1）工業(yè)用傳感器

工業(yè)用傳感器是實現(xiàn)工業(yè)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)，使設備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達到最好的質(zhì)量。物聯(lián)網(wǎng)對工業(yè)用傳感器提出了網(wǎng)絡化、安全化、智能化等新的需求。

（2）工業(yè)無線網(wǎng)絡技術

工業(yè)無線網(wǎng)絡是一種由大量隨機分布的、具有實時感知和自組織能力的傳感器節(jié)點組成的網(wǎng)狀(Mesh)網(wǎng)絡，綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現(xiàn)代網(wǎng)絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等。物聯(lián)網(wǎng)中的工業(yè)無線網(wǎng)絡技術具有低耗、自組織、泛在協(xié)同、異構(gòu)互連等特點。

（3）工業(yè)過程建模

物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領域的大規(guī)模應用面臨著工業(yè)集成服務代理總線技術、工業(yè)語義中間件平臺等關鍵技術問題。

（4）工業(yè)應用拓展

物聯(lián)網(wǎng)將推動工業(yè)應用由垂直應用向聚合應用拓展。垂直應用是指企業(yè)結(jié)合自身的特點、行業(yè)的特點進行生產(chǎn)過程的控制。垂直應用與行業(yè)生產(chǎn)和業(yè)務流程緊密結(jié)合，通過提供集成化的行業(yè)解決方案，為行業(yè)內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)管理提供各種服務。如在汽車行業(yè)中，產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中的企業(yè)各自建立物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)，感知車輛實時狀態(tài)，車載控制模塊匯聚和發(fā)送車輛信息，完成對車輛的控制。

聚合應用是跨行業(yè)的應用，是基于公共服務平臺的信息化服務。聚合應用是運營商和解決方案提供商以行業(yè)用戶、家庭用戶和個人用戶為重點，規(guī)?；茝V和普及基于物聯(lián)網(wǎng)的相關業(yè)務和服務。如集成應用車載傳感網(wǎng)、GPS定位、通信等技術的汽車，可以提供全方位和全天候的檢測、導航、娛樂、呼救等信息服務，再通過公共服務平臺完成信息維護和綜合服務運營。消費者、整車廠、維修商、車輛管理機構(gòu)均可共享信息和服務，從而進一步完善整車和零部件的設計和工藝流程，實現(xiàn)車輛全生命周期管理。