【摘 "要】物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡，被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第3次浪潮。目前，美國、日本、韓國、歐盟等都在投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)，我國政府也高度重視物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應用。物聯(lián)網(wǎng)在氣象行業(yè)也已得到了廣泛的應用。本研究的重點是從物聯(lián)網(wǎng)的定義及發(fā)展歷程為出發(fā)點，對氣象物聯(lián)網(wǎng)的基本內(nèi)涵、發(fā)展過程、物聯(lián)網(wǎng)技術在氣象中的應用現(xiàn)狀和發(fā)展前景等方面進行全面、深入的歸納、總結和淺析。

【關鍵字】物聯(lián)網(wǎng);物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展;氣象

1.物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)[1]被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第3次浪潮。業(yè)內(nèi)專家認為，物聯(lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟效益，另一方面可以大大節(jié)約成本。目前，美國、日本、韓國、歐盟等都在投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)，我國政府也高度重視物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應用。

1.1物聯(lián)網(wǎng)定義

物聯(lián)網(wǎng)就是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。它的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，其本質特征就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通訊。應用物聯(lián)網(wǎng)，人類可以更加精細和動態(tài)的管理生產(chǎn)和生活，達到“智慧”狀態(tài)，提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，改善人與自然的關系。

1.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程

物聯(lián)網(wǎng)的理念最早出現(xiàn)于比爾蓋茨1995年《未來之路》一書。1999年，美國Auto-ID首先提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，即把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理。此后在2003年，美國《技術評論》提出傳感網(wǎng)絡技術將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g之首。2004年，物聯(lián)網(wǎng)因其能實現(xiàn)人與物、物與物之間的即時交流，被美國《商業(yè)周刊》評為全球十大熱門技術。2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（WSIS）上，正式提出了物聯(lián)網(wǎng)概念。同時也拉開了物聯(lián)網(wǎng)在當今社會快速發(fā)展的序幕。而2008年席卷全球的金融危機后，世界各國正在試圖通過發(fā)展與“物聯(lián)網(wǎng)”概念相關的新技術作為應對國際金融危機，振興經(jīng)濟的重點領域，讓其成為推動經(jīng)濟走出危機的重大力量，將本國的經(jīng)濟發(fā)展從泥沼中拉回到正軌。2009年6月，歐盟委員會提出針對物聯(lián)網(wǎng)行動方案，方案明確表示在技術層面將給予大量資金支持，在政府管理層面將提出與現(xiàn)有法規(guī)相適應的網(wǎng)絡監(jiān)管方案。目前，國際上對物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)、應用主要集中在美、歐、日、韓等少數(shù)國家，相應啟動了以物聯(lián)網(wǎng)為基礎的“智慧地球”、“物聯(lián)網(wǎng)行動計劃”、“U-Japan”、“U-Korea”等國家性區(qū)域戰(zhàn)略規(guī)劃[2]。

我國早在上世紀90年代就已經(jīng)開始了無線傳感領域的研究。1999年，中國科學院就啟動了傳感網(wǎng)研究，組成了2000多人的團隊，投入數(shù)億元，已擁有從材料、技術、器件、系統(tǒng)到網(wǎng)絡的完整產(chǎn)業(yè)鏈。2004年開始在軍民兩個領域展開標準化研究工作，2009年以來開始積極推進產(chǎn)業(yè)化。

據(jù)新華社發(fā)布的《2009-2010中國物聯(lián)網(wǎng)年度發(fā)展報告》[3]顯示，2009年我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模1700多億元，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)遍布公眾業(yè)務、平安家居、電力安全、公共安全、健康監(jiān)測、智能交通、重要區(qū)域防入侵、環(huán)保等諸多行業(yè)和領域，市場規(guī)模均超百億元。據(jù)中國物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心、中國科學院物聯(lián)網(wǎng)研究中心、江蘇中科物聯(lián)網(wǎng)科技發(fā)展有限公司聯(lián)合出版的《中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展年度藍皮書（2010）》顯示，2010年我國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應用中，安防、電力、交通3大行業(yè)位居前列。安防行業(yè)的應用更是遙遙領先，占據(jù)了43%的市場份額，規(guī)模接近900億元，電力行業(yè)和交通行業(yè)分別占據(jù)15%和9%的市場份額，市場規(guī)模分別約為300億元和190億元。物流、醫(yī)療、手機支付等行業(yè)發(fā)展也較為迅速，并正日漸滲透到其他各行業(yè)和經(jīng)濟領域。

2.氣象物聯(lián)網(wǎng)研究

2.1氣象物聯(lián)網(wǎng)基本內(nèi)涵

什么是氣象物聯(lián)網(wǎng)？簡而言之，就是物聯(lián)網(wǎng)技術在氣象中的應用，是專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的一種。具體地說，就是基于物聯(lián)網(wǎng)技術架構，應用物聯(lián)網(wǎng)傳感技術、網(wǎng)絡技術、計算機技術、控制技術、智能技術，把氣象觀測、氣象預報、氣象預警信息傳播、氣象服務產(chǎn)品發(fā)布等多個系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，對各種氣象信息和相關非氣象信息進行智能收集、識別、處理、存儲、交互與分發(fā)，以實現(xiàn)大范圍、大容量數(shù)據(jù)集中統(tǒng)一管理，提供數(shù)據(jù)質量控制和信息服務的一種網(wǎng)絡。其核心和基礎是氣象信息通信網(wǎng)，涵蓋氣象信息感知采集系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)、高性能計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與管理系統(tǒng)、信息存儲與信息共享服務系統(tǒng)。

2.2氣象物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程

早在20世紀70年代中期，隨著國家氣象局開發(fā)的計算機自動通信、自動填圖軟件和氣象公報庫、報告庫、要素庫和數(shù)值預報場庫的建立，氣象信息感知、傳輸、存儲、應用實現(xiàn)了自動化，這也標志著物聯(lián)網(wǎng)技術在氣象中已經(jīng)開始進行了初步的應用。隨后歷時8年，發(fā)展的“氣象衛(wèi)星綜合應用業(yè)務系統(tǒng)”（代號“9210”工程），建成了衛(wèi)星廣域網(wǎng)、話音網(wǎng)、數(shù)據(jù)廣播網(wǎng)、接收網(wǎng)、計算機局域網(wǎng)、CHINAPAC地面迂回備份網(wǎng)和氣象信息綜合分析處理系統(tǒng)，創(chuàng)建了由一個國家級主站、6個區(qū)域級站、25個省級站、300多個地市級站、2000多個縣級站組成，以空中與地面相結合，專網(wǎng)與公網(wǎng)相結合，以衛(wèi)星通信為主，地面通信為輔，以專網(wǎng)為主，公網(wǎng)為輔，覆蓋全國，集中控制，分級管理的五級氣象信息網(wǎng)絡系統(tǒng)。實現(xiàn)了氣象信息領域和部分氣象服務領域的自動傳感、網(wǎng)絡傳輸、智能處理，氣象物聯(lián)網(wǎng)的應用也得到了明顯的發(fā)展。

進入21世紀以來，隨著我國地面氣象通信寬帶網(wǎng)絡系統(tǒng)、地市級以上氣象部門新一代衛(wèi)星氣象數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)（DVB-S）、全國天氣預報電視會商與電話會議系統(tǒng)的先后建成，我國氣象通信步入了氣象衛(wèi)星、雷達網(wǎng)和光纖、通訊衛(wèi)星互相配合的時代，特別是區(qū)域自動站的研發(fā)并廣泛投入使用，使氣象信息感知、傳輸和應用實現(xiàn)了的全面的自動化和部分的智能化，將氣象物聯(lián)網(wǎng)的應用推向了快速發(fā)展的通道，并取得了部分領域的應用成果。

截止目前，全國每個氣象單位都實現(xiàn)了任意點到點的直接通信和數(shù)據(jù)共享，并實現(xiàn)了在中國氣象頻道音、視頻天氣預報節(jié)目的實時廣播，基本實現(xiàn)了天氣預報無時不有、無處不有，全天候跟隨式貼心服務。由此可見，物聯(lián)網(wǎng)技術在氣象行業(yè)中的應用早于其它行業(yè)，并伴隨著氣象通信技術的發(fā)展，得到了較快的發(fā)展，發(fā)展速度和水平明顯超前于其它行業(yè)。

3.國內(nèi)氣象物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析

3.1國內(nèi)氣象物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國氣象物聯(lián)網(wǎng)已廣泛覆蓋到氣象信息監(jiān)測、信息發(fā)布、氣象災害防御、氣象科學管理等方方面面。截止目前，我國擁有的2419個地面氣象觀測站、34427個區(qū)域自動氣象站、172部新一代天氣雷達、6顆極軌氣象衛(wèi)星、5顆靜止氣象衛(wèi)星組成的集天基、空基、地基相結合的綜合氣象觀測系統(tǒng)構成的立體監(jiān)測網(wǎng)，廣泛應用氣象物聯(lián)網(wǎng)智能感知、網(wǎng)絡傳輸和智能處理技術，實現(xiàn)氣象信息的監(jiān)測、傳輸和處理整個流程的自動化、智能化。

發(fā)展氣象物聯(lián)網(wǎng)，與通信運營商合作，通過 GPRS、GSM、3G 等形式把氣象信息發(fā)送到用戶手機、小區(qū)電子顯示屏等信息接收終端，擴大氣象信息發(fā)布人群覆蓋面、增強災害預警能力，在我國氣象防災減災中得到了初步的應用。隨之物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術、移動通信技術和其他M2M相關技術快速發(fā)展，也加速了我國氣象物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進程，顯著提升了信息監(jiān)測、智能控制能力。

3.2氣象物聯(lián)網(wǎng)前景分析

隨著氣象物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，實現(xiàn)基本氣象要素的全面感知、觀測點實景信息的全面感知、農(nóng)業(yè)氣象要素的全面感知、交通氣象要素的全面感知、旅游氣象要素的全面感知、氣象裝備信息的全面感知，將形成成熟的氣象物聯(lián)網(wǎng)感知體系。

根據(jù)中國氣象局《氣象信息網(wǎng)絡發(fā)展規(guī)劃（2011-2015）》，到2015年我國將建成結構合理、集約高效、技術先進、功能完備、穩(wěn)定可靠的氣象信息網(wǎng)絡系統(tǒng)，總體達到同期國際先進水平。這無疑將是氣象物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個關鍵性突破，依托先進的氣象信息網(wǎng)絡系統(tǒng)，將顯著提高氣象信息數(shù)據(jù)收集、傳輸、分析及各種氣象產(chǎn)品分發(fā)效率，氣象物聯(lián)網(wǎng)整體性能將更加優(yōu)化，實現(xiàn)氣象信息收發(fā)的及時高效、氣象服務的及時高效。

隨著氣象物聯(lián)網(wǎng)感知層全面覆蓋，網(wǎng)絡層效率不斷提升，遠程控制技術不斷進步，必將帶動氣象物聯(lián)網(wǎng)應用層的飛速發(fā)展，使氣象服務在智慧城市、智能城市建設中的不斷深入，實現(xiàn)氣象裝備管理智能化、氣象觀測設備管理維護智能化、氣象觀測內(nèi)容管理智能化、專業(yè)觀測設備管理智能化、預警設備發(fā)布終端管理智能化、公共氣象服務智能化、人工影響天氣作業(yè)智能化、專業(yè)氣象服務智能化、農(nóng)業(yè)氣象服務智能化、城市氣象服務智能化、交通氣象服務智能化。

參考文獻：

[1] 物聯(lián)網(wǎng)：概念、架構與關鍵技術研究綜述 北京郵電大學學報Journal of Beijing University of Posts and Telecommunications "Jun. 2010 "Vol. 33 No. 3.

[2] 物聯(lián)網(wǎng)——開啟全新生活的智能時代.張福生.山西人民出版社.

[3]《2009-2010中國物聯(lián)網(wǎng)年度發(fā)展報告》.新華社.

[4] 物聯(lián)網(wǎng)應用周刊.2010年1月.第八期.北京溪谷信息咨詢有限公司.