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正文1
1引言
1.1目的和意义
全球范围内的物联网产业正在崛起，而且是信息通信行业的又一个亿万元级别产业。
由于物联网符合市场的需求，具有广阔的应用前景，它的出现引起了全世界的关注。
近年来，物联网技术已经开始走出实验室，在许多行业开始投入使用。
从互联网到物联网（InternetofThings），是信息领域的又一场革命，可以肯定，随着物联网的普及，我国的产业经济以及社会生活都将随之发生深刻变化，对未来世界的发展有重大意义。
物联网将推动产业全面升级。
物联网融互联网和移动网于一体，是信息化的重要载体，没有物联网，国家的信息化、企业的信息化都将成为空中楼阁。
反过来看，当物联网成熟之后，将会促进工业化和信息化的全面融合，以物联网的应用发展，推动第一、二、三产业实现信息化。
物联网现已正式列为国家重点发展的五大战略性新兴产业之一，其中所蕴藏的巨大商机不可估量，未来必将创造出更多的新型企业和新型技术，从而孕育出更多的财富增长点。
物联网将帮助企业创造效率。
物联网把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝及油气管道等各种物体中，并与现有的互联网和移动网整合起来，实现人类社会与物理系统的融合，对网内的人员、机器、设备、商品以及基础施设进行实时的管理和控制。
物联网构建于互联网的基础之上，以普遍存在的网络连接为载体，可以覆盖世界上的万事万物。
在这个密不容针、疏可走马的物联网世界里，RFID能让物品“开口说话”，各种各样的物品（商品）彼此“交流”（交换），无需人工干预，一切尽在不言中，而物品的“透明”管理更是一目了然。
物联网将改变社会生活。
物联网将从根本上改变人类的生活方式和生存状态。
物联网的心脏是“产品电子码（EPC）”，其核心技术就是RFID，即“无线射频识别技术”，俗称“电子标签”。
人人拥有一个电子身份证，物物拥有一个电子标签，“人与物之间”、“物与物之间”实时互联。
当物联网普及之后，司机误操作，汽车会自动报警；主人出门不带公文包，也会得到提醒；洗衣机会告诉主妇衣服对颜色和水温有什么要求；乘公交或打的、缴纳水电煤气费、驱车过高速公路收费站……一张IC卡通吃一切，物联网将会把人性化服务演绎得淋漓尽致[1]。
物联网的研究目前还存在不完善的地方，需要很多的政策支持，就我对目前的物联网产业发展现状的理解，个人认为研究物联网技术及产业都会对未来的经济及社会发展产生重要影响，我对该课题的研究目的主要是从自己个人角度进行问题分析及对该产业发展提出自己的建议。
1.2相关文献综述
有关物联网研究的文献所涉及的研究内容主要包括物联网技术、物联网的商业模式等方面。
在技术方面，主要是对射频识别技术（RFID）系统的电子标签和阅读器两个方面研究。
LouisSirico被业内称为“RFID先生”，他为Gen2（第二代标准）工作组服务。
他认为Gen2获得的批准在心理上获得的鼓励与其技术上的优势一样大。
在一个拥有大量标签的环境中，Gen2标签是非常安静的，除非它被命令要做出反应。
这样就很容易在一个“标签密集”的环境中寻找某一个或某一类特定的标签。
在一个分销中心里，可能会有成千上万个标签集中在单一的阅读区里。
上面所说的这个特点不仅能减少中间设备的过滤负担，而且因为只有你所希望的标签才给出反应，所以精确性也大大提高了[2]。
有关商业模式研究的文献所涉及的研究内容主要包括商业模式的定义、分类、转变和评估等方面。
大部分学者通常只围绕商业模式的某个或几个方面进行研究，至今还未形成完整、成熟的研究成果。
在商业模式研究的许多方面，学者观点并不一致。
关于商业模式的定义，许多学者都对其进行过定义，但到目前为止，能够被学术界和企业间普遍接受的商业模式定义较少。
Timmers（1998，1999）是最早研究商业模式的学者之一，他的创造性研究工作的重要意义在于指出“商业模式”是一个复杂的、包含多方面内容的复合概念[3]。
与Timmers的定义类似，Weill&v-itale（2001）将商业模式定义为公司客户、同盟者和供应商之间角色和关系的一个完整描述，并且还涉及到主要的产品流、信息流和资金流及各类型参与者（stakeholder）主要的利益。
在商业模式的分类研究方面，当前大家较公认的商业模式分类主要有两种：
一是基于存在于传统物理市场还是互联网市场，分为“鼠标+水泥”模式和“纯粹网络”模式；另一种是考虑交易双方类型进行分类，分为B2B（企业对企业）、B2C（企业对消费者）、C2C（消费者对消费者）等模式。
除此之外，在其他方面缺乏一致的观点。
Rappa（2002）承认，关于现存的互联网商业模式中，缺乏单一、全面和令人信服的分类。
在商业模式转变研究方面，Linder和Cantrell（2000）在辨识公司可以在哪些方面改变商业模式的基础上，提出了转变模式（changemodels）来协调和引导公司商业模式改变的思路[4]。
Linder和Cantrell根据公司原有运作方式的改变程度，可将转变模式分为实现模式、更新模式、扩张模式和旅行模式四种。
Tapscott、Lowi和Ticoll（2000）强调了商业模式设计中要遵循一定的战略步骤，提出了如何将当前商业模式转变到B-web商业模式的具体步骤和方法，提供了相应的指导[5]。
在我看来，这个标准可能只适应于美国，而目前中国在此方面还没有提出一个完整的标准，也不会服从一个外来的标准，因此，对于我国具体的情况，我认为，我国需要从技术、标准、应用及其它方面做出努力，制定适用我国具体情况的标准。
而关于商业模式的分析，Timmers、Linder和Cantrell他们所提出的商业模式不是针对某一个行业，其模式也比较单一，要使物联网成为发展的支柱，必须创新适合物联网这个行业发展的稳定的和有利可图的商业模式。
我认为在目前物联网的发展中，运营商推动模式可能是个不错的选择，运营商包括电信运营商和软件服务运营商，它们可以根据定位的客户市场和客户群体共性需求特征，充分利用传感技术和运营商的运营服务能力形成智能终端和其它智能应用，广泛服务于大规模的用户群体，直接带动社会化的应用创新和生活方式的改变。
2物联网相关概念
2.1物联网的定义
物联网﹙InternetofThings,IOT﹚自被提出至今，还没有统一的文字定义，对它的定义都偏重在对功能和特点的描述上，主要有以下几种定义，目前比较常用的表述：
通过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[6]。
这种定义由两层意思：
第一，物联网的核心和基础仍然是互联网；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。
2005年ITU发布了《ITU互联网报告2005：
物联网》给出的定义：
“物联网包括人与物、物与物之间的连接，即在任何时间、任何地点、任何物品间都可以进行通信”。
随时随地实现人与人﹙通过PC和非PC﹚、人与物、物与物之间的交互。
基于RFID技术应用的定义：
物联网是基于互联网和RFID技术发展的网络，是在计算机互联网的基础上利用RFID技术、无线通信等技术构成一个覆盖世界万物的网络，实现自动识别，信息互联与实时共享[7]。
基于传感网的定义：
传感器、数据处理单元和通信单元等节点通过自组织的方式构成的无线网络。
1999年美国麻省理工学院（MIT）提出物联网的概念，是指把所有的物品通过射频识别（RFID）等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理的网络。
2010年，由中国工程院牵头组织学术界和产业界众多专家学者召开了多次会议，对物联网概念、体系架构以及相关内涵和外延进行研究讨论，统一了对物联网的认识。
现阶段，物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种信息传感设备，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联[8]。
从上述各种关于物联网的定义可以看出，物联网是互联网（包括移动互联网）的拓展与深化，物联网不是重新建设一套平行于互联网的系统，而是充分利用互联网所提供的信息高速公路，完成自身所具备的实时数据读取、信息交换、远程控制等特色功能。
随着时间的推移，物联网技术在进步和发展，其定义也在完善，我个人比较赞同中科院给出的物联网定义，它明确了物联网的基础、技术、功能和结果，是一个比较完善的定义。
2.2物联网的网络构架
物联网的几个关键环节可以归纳为“感知、传输、处理”。
按照物联网的网络架构，目前应包含“感知层”、“网络层”和“应用层”三个层次。
2.2.1感知层
通过感知层，物联网可以实现对物体的感知。
首先，把传感器装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道以及家用电器等各种真实物体上通过互联网联接起来，进而运行特定的程序，达到远程控制或者实现物与物的直接通信。
然后，通过装置在各类物体上的射频识别、传感器、二维码等，经过接口与无线网络相连，从而给物体赋予智能，实现人与物体的沟通和对话，也可以实现物体与物体互相间的沟通和对话，这种将物体联接起来的网络被称为物联网。
因此，物联网是基于传感网之上，实现物对物的操作，常见的感知层有RFID、无线传感器、网络以及其他传感设备。
物联网的感知层主要是实现智能感知功能，包括信息采集、捕获、物体识别等，其关键技术包括RFID、传感器、自组织网络、短距离无线通信等。
感知层一般包括数据采集和数据短距离传输两部分，通过蓝牙、红外、ZigBee、工业现场总线等短距离有线或无线传输技术进行协同工作或者传递数据到网关设备。
也可以只有数据的短距离传输这一部分，特别是在仅传递物品的识别码的情况下。
在实际上，感知层的这两个部分是很难区分开的[9]。
物联网感知层结构如下图1所示：
资料来源：
《感知中国计划—关于我国物联网发展的建议》
图1物联网感知层简介
资料来源：
《感知中国计划—关于我国物联网发展的建议》
图1物联网感知层简介
2.2.2网络层
物联网的网络层是在现有的网络基础上建立起来的，它与目前主流的移动通信网、国际互联网、企业内部网、各类专网等网络一样，主要承担着数据传输功能，特别是当三网融合后，有线电视也能承担数据传输的功能。
在物联网中，要求网络层能够把感知层感知到的数据无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送，它解决的是感知层所获得的数据在一定范围内，尤其是远距离传输的问题。
同时物联网网络层将承担比现有网络更大的数据量和面临更高的服务质量要求，所以现有网络尚不能满足物联网的需求，这意味着物联网需要对现有网络进行融合和拓展，利用新技术以实现更加广泛和高效的互联功能[10]。
网络层的关键技术有internet、移动通信网、无线传感器网络。
网络层的结构图如下图2所示：
资料来源：
《感知中国计划—关于我国物联网发展的建议》
图2物联网网络层简介
2.2.3应用层
应用是物联网发展的驱动力和目的，应用层的主要功能是把感知和传输来的信息进行分析和处理，做出正确的控制和决策，实现智能化管理、应用和服务。
这一层解决的是信息处理和人机界面的问题。
具体地讲，应用层将网络层传输来的数据通过各类信息系统进行处理，并通过各种设备与人进行交互。
这一层也可以按照形态直观的分成两个子层：
一个是应用程序层，另一个是终端设备层。
应用设备层进行数据处理，完成跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能，包括电力、医疗、银行、交通、环保、物流、工业、农业、城市管理、家居生活等，可用于政府、企业、社会组织、家庭、个人等，这正是物联网作为深度信息化网络的重要体现。
而终端设备层主要是提供人机界面，物联网虽然是“物物相连的网”，但最终还是要以人为本的，最终还是需要人的操作与控制，不过这里的人机界面已远远超过现在的人与计算机交互的概念，而是泛指与应用程序相连的各种设备与人的反馈[11]。
物联网的应用层的关键技术包括M2M、云计算、人工智能、数据挖掘、中间件等。
物联网应用层的结构图如下：
资料来源：
《感知中国计划—关于我国物联网发展的建议》
图3物联网应用层简介
3我国物联网的发展现状
我国在物联网领域的研究和世界先进国家差不多，中科院于10年前就启动了对传感网的研究，中科院上海微系统与信息技术研究所、南京航空航天大学、西北工业大学等科研单位，目前正在加紧研发“物联网”技术。
分别在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机、移动基站等方面取得了重大进展。
我国的技术研发水平目前处于世界前列，并拥有多项专利。
据工信部透露，到目前为止我国传感网标准体系已形成初步框架，向国际标准化组织提交的多项标准提案已被采纳。
在这个全新产业未来的发展中，我国和国际上的其他国家相比具有同发优势。
在传感领域目前走在世界前列，与德国、美国、英国等一起，成为国际标准制定的主导国之一。
2009年10月，中国研发出首颗物联网核心芯片——“唐芯一号”，这表明，中国已经攻克了物联网的核心技术。
“唐芯一号”芯片是一颗2.4G超低功耗射频可编程片上系统PSoC，可以满足各种条件下无线传感网、无限个域网、有源RFID等物联网应用的特殊需要[12]，为我国的物联网产业的发展奠定了技术基础。
2009年11月7日，总投资超过2.76亿元的11个物联网项目在无锡成功签约，项目研发领域覆盖传感网智能技术研发、传感网络应用研究、传感网络系统集成等物联网产业多个前沿领域[13]。
2010年工信部和发改委出台了系列政策支持物联网产业化发展，到2020年之前我国已经规划了3.86万亿元的资金用于物联网产业化的发展。
在国家重大科技专项、国家自然科学基金和“863”计划的支持下，国内新一代宽带无线通信、高性能计算与大规模并行处理技术、光子和微电子器件与集成系统技术、传感网技术、物联网体系架构及其演进技术等研究与开发取得重大进展，先后建立了传感技术国家重点实验室、传感器网络实验室和传感器产业基地等一批专业研究机构和产业化基地，开展了一批具有示范意义的重大应用项目。
总而言之，我国物联网研究没有盲目跟从国外，而是面向国家重大战略和应用需求，开展物联网基础标准体系、关键技术、应用开发、系统集成和测试评估技术等方面的研究，形成了以应用为牵引的特色发展路线，在技术、标准、专利、应用与服务等方面已接近国际水平，使我国在该领域占领价值链高端成为可能。
在标准方面，2007年我国率先启动了传感网标准化制定工作。
2008年，首届ISO/IEC国际传感网标准化大会在我国举办，会议上我国代表ISO/IEC传感网标准化工作组作了总体报告，提出传感网体系架构、标准体系、演进路线、协同架构等代表传感网发展方向的顶层设计，并获得了标准组成员国的认可[14]。
我国已成为国际传感网标准化的四大主导国（中国、美国、韩国、德国）之一，在制定国际标准中享有重要话语权。
在专利方面，根据国家知识产权专利数据库和德温特世界专利数据库资料的统计，截至2008年底，国内申请的关于传感网的专利数是378件。
其中基础和核心专利分别是10项和211项，分别占整个比重的2.6%和55.8%；外围专利为157项，占整个比重的41.5%。
我国物联网领域的专利分布状况与国外情况类似[15]。
在技术方面，自1999年起，中国科学院相关研究所、高校和部分企业在传感网和物联网的许多技术领域所开展的科学研究与产业化攻关，支持了从传感器、信号传输、信息处理、系统集成到示范应用等多方面的研发和产业化发展，在一些关键技术上实现了突破。
在应用发展方面，物联网已在我国公共安全、民航、交通、环境监测、智能电网、农业等行业得到初步的规模性应用，部分产品已打入国际市场。
如智能交通中的磁敏传感节点已布设在美国旧金山的公路上；周界防入侵系统水平已处于国际领先地位；智能家居、智能医疗等面向个人用户的应用已初步展开。
如今中科院与中国移动集团已率先开展紧密合作，围绕物联网与3G的TD蜂窝系统两网融合的路线，积极推动物物互联的新业务，寻求3G业务的全新突破。
目前，北京、上海、江苏、浙江、无锡和深圳等地都在开展物联网发展战略研究，制定物联网产业发展规划，出台扶持产业发展的相关优惠政策。
从全国来看，物联网产业正在逐步成为各地战略性新兴产业发展的重要领域。
4我国物联网行业的主要问题及原因分析
4.1物联网产业存在的主要问题
随着IBM“智慧地球、物联网和云计算”的提出，它打动了美国政府，因此，美国的奥巴马政府不仅对此给予高度重视，更提出要关注全球互联网的管理和安全问题。
我国政府也不失时机的提出了发展物联网，提出“感知中国”，“感知城市”。
一时间，物联网、感知中国等概念在国内迅速升温，在2010年两会期间，物联网更被代表们提高到国家战略的层面之上，从国家到地方，全社会都掀起了“物联网热”。
物联网虽热，但它在全球都处在起步探索阶段，我国物联网产业发展的现状与前景，可谓喜忧参半。
物联网行业应用需求广泛，潜在市场规模巨大，政府各部门对发展物联网产业态度积极，是产业发展的“喜”；但“忧”的一面则主要表现在物联网产业发展初期阶段，还存在诸多影响产业发展的问题。
4.1.1传感器核心制造技术滞后
目前，国内传感器发展水平与国外研发水平还存在一定差距，活跃在国际市场上的是德国、日本、美国、俄国等老牌工业国家，其几乎垄断“高、精、尖”传感器和新型传感器的市场。
总体来说，我国传感器核心制造技术滞后，具体体现在以下几方面：
首先，产品品种不全。
我国传感器品种目前虽然达到6000个，但是国外品种数量则超过20000，高新技术类产品所占比例少，数字化、智能化、微型化产品欠缺。
品种不齐全，低档产品多、高档产品好，缺乏市场竞争力。
其次，自主研发能力不强，拥有核心自主知识产权的产品少。
目前虽然有2000多家企业从事传感器的研发和生产，拥有自主研发的企业所占比例较少。
虽然近年来政策大力扶持自主创新的影响，但是国产传感器企业由于长期依赖国外技术的惯性，“外强中干”的局面还将未得到扭转，国内多家企业仍然以手工方式生产技术含量低或者国外已经停产的产品，大量的新成立的公司以代理和推销国外产品为主。
另外，科研院所对于传感器技术的研究能力较强，比如以中科院为例，但是其成果以样品居多，距产业化较远。
自主研发和拥有自主知识产权的科技成果在国际上还不多。
最后，工艺装备落后，产品质量较差。
我国批量生产的可靠性和稳定性问题还待进一步解决。
国内传感器生产工艺与工艺设备相对落后，微机械加工技术和封装技术相对落后，加之手工操作多。
检测手段不规范等，导致性能指标和使用寿命都差于国外产品。
据悉，在化工、机械、石油等领域重大工程中，许多高性能传感器仍然依赖于进口。
这也就不难理解，为何国内高档产品市场被国外传感器企业占据，国内传感器企业则集中在低档产品市场，同质化竞争十分严重[16]。
4.1.2技术转化不足
近几年，物联网技术已经开始走出实验室并投入到现实的使用中，但目前这种使用还只是应用在政府投资的相关项目上，一些研究成果还还不具备有效转化到产品中的条件。
另外，由于成本的问题，大部分的中小企业还不具备将现有的技术转化为大规模的生产力的能力。
相对于供给的不足，对物联网产品市场的需求是相当大的，而只有将现实技术转化为规模化的生产力，才能解决这一问题。
因此，物联网的技术转化是我国物联网发展中急需解决的一个问题。
4.1.3规模化不足及产业链不完善
我国物联网发展虽然有了一些基础应用，但目前国内“以物为互联”的应用需求还是低层次的。
目前我国物联网产业下游的通信运营商（三大运营商）和中游的系统设备商都已是世界级水平，但是其他环节相对欠缺，初期成本居高不下，产业链的不完善一定程度上制约了物联网产业健康有序发展[17]。
因此，规模化行业应用的不足，将成为制约物联网产业形成、核心关键技术突破和标准化的重大瓶颈，从而难以激发产业链各环节的参与和投入热情；另外，只有规模化供给才能降低成本，形成产业发展的良性机制，形成市场发展的动力。
4.1.4信息安全及隐私问题
与互联网一样，在物联网中最为重要的一点，还是信息安全问题。
在物联网时代，由于“云”的存在，各类信息传递极为方便迅速，一方面有利于提高社会效率，另一方面也会引起大众对信息安全和隐私保护问题的关注。
在信息安全方面，物联网的安全和互联网的安全问题一样，永远都会是一个被广泛关注的话题，由于物联网连接和处理的对象主要是机器或物的相关数据，其“所有权”特性导致物联网信息安全要求比以处理“文本”为主的互联网更高，对“隐私权”保护的要求也更高。
另外，物联网实施的主要是远程监控，对于他的安全性能，其用户中可能不是很放心，可能会造成用户个人隐私数据的泄露。
4.2制约物联网行业发展的原因分析
物联网的发展存在诸多的问题，这些问题是由很多原因造成的，有技术、成本、模式、标准等多方面原因。
4.2.1核心技术的关键环节薄弱
以TD．SCDMA产业链为对比的例子，制约TD．SCDMA产业链发展的最大障碍之一是终端性能差，导致中国移动在推广TD．SCDMA过程中出现政府牵头但应用不如预期的情况。
而终端问题的根源则是核心的芯片、软件的问题太多。
我国在TD．SCDMA芯片上起步较晚，整体实习远远落后于国际其他3G制式CDMA和WCDMA的芯片成熟度。
RFID芯片整体实力落后。
RFID芯片在RFID的产品链中占据着举足轻重的位置，其成本占到整个标签的三分之一左右。
从企业角度，标签芯片设计、天线设计与制造企业总共不到10％，是中国RFID产业最薄弱环节。
相比较之下，我国RFID市场上主要的国外芯厂商有实力较强的Philips、TI、ST、EM等。
其中Philips产品覆盖全频段,支持不同的标准，在我国RFID市场上拥有重要地位[18]。
EM以其低廉的价格抢占了低频卡的市场。
国内的芯片厂商主要有大唐微电子、复旦微电子、上海华虹等，我国的芯片制造商也已具备一定的实力，第二代身份证的芯片就是国内企业自主研发的。
但是我国企业的芯片设计技术、生产能力、性能等各方面和国外的大型芯片企业相比还有很大差距。
目前我国RFID芯片设计面临巨大困难：
苛刻的功耗限制、片上天线技术、后续封装问题、与天线的适配技术。
4.2.2缺乏成熟可持续的商业模式
物联网发展的挑战不仅仅在于技术问题，能否将物联网技术规模化应用到各个行业中去也是物联网现在发展面临的一个挑战。
一方面，规模化行业应用的不足成为制约物联网产业形成、核心关键技术突破和标准化的重大瓶颈，难以激发产业链各环节的参与和投入热情；另一方面，只有规模化供给才能降低成本，才能形成产业发展的良性机制，才会有市场发展的动力。
解决这一矛盾需要探索新的商业模式，将零散化应用整合为规模化效应是突破行业瓶颈的关键所在。
物联网的网络复杂，应用的内容也包罗万象，这就决定了单一的商业模式不能满足多样化的需求，而现在并没有放之四海而皆准的固定模式，探索方向是关注物联网商业模式创新。
4.2.3安全防护系统不健全
从技术上讲物联网存在很多网络安全隐患，最初的RFID应用设计和开发过程中未考虑安全问题，以致出现日益严峻的安全问题，制约了自身的发展。
RFID系统的安全隐患主要来自两个方面：
一是无源电子标签受功耗限制，计算和存储能力存在局限性，这使得RFID系统密码机制的选择受到很多限制，给设计安全、高效、低成本的安全通信协议带
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