物聯網:發展、應用及關鍵技術

張 倩,張 盛,林孝康,胡澤明

(1.清華大學 深圳研究生院,廣州深圳 518055;上海無線通信研究中心,上海 200335)

1 引 言

物聯網(Internet of Things,IoT)[1-4]被預言為繼互聯網之后全球信息產業的又一次科技與經濟浪潮,受到各國政府、企業和學術界的重視,美國、歐盟、日本等甚至將其納入國家和區域信息化戰略。歸納起來,物聯網的興起有3個主要動力。首先是信息科學技術迅速發展。成熟的傳感器技術、發達的網絡、高速的信息處理能力為物聯網提供了技術基礎。其次是經濟危機催生科技信息革命。2008年爆發的全球性金融危機,直接或間接地推動了以物聯網為核心的第三次信息技術革命的興起。再次是政策和戰略的引導。2009年以來,一些發達國家紛紛出臺物聯網發展計劃,進行相關技術和產業的前瞻布局,我國也將物聯網作為戰略性的新興產業予以重點關注和推進。

物聯網,通俗來說就是物物相連的網絡,是指利用傳感器、射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)、二維碼等作為感知元件,通過基礎網絡來實現物與物、人與物的互聯。早在1995年,比爾·蓋茨在新書《未來之路》[5]中首次提出了物聯網的概念,此書推出后在IT界引起了極大的轟動。1999年,麻省理工大學的Kevin Ashton教授提出了以標識為特征的物聯網概念,把RFID技術與傳感器技術應用于日常物品中形成一個物聯網[6]。2005年11月17日,在威尼斯舉行的信息社會世界峰會(World Summit Of Information Society,WISS)上,ITU發布的《ITU互聯網報告2005:物聯網》[1]指出:物聯網是通過RFID和智能計算等技術實現全世界設備互連的網絡,形成了以互聯為特征的物聯網概念。無所不在的物聯網通信時代即將來臨,世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網主動進行交換。隨后,一些發達國家紛紛將物聯網作為新興產業,并出臺戰略措施予以落實。2009年1月,IBM提出“智慧地球”概念,此概念上升至美國的國家戰略;2004年日本總務省(MIC)提出U-Japan計劃;韓國于2006年確立了U-Korea計劃[3,7];2009年歐盟執委會發表了《歐盟物聯網行動計劃》[3,8]。我國也將物聯網作為戰略性新興產業予以重點關注和推進。2009年8月,溫總理“感知中國”的講話把我國物聯網領域的研究和應用開發推向了高潮。

總體而言,目前無論國內還是國外,物聯網的研究和開發都還處于起步階段,物聯網的系統模型和結構尚未形成標準,物聯網的研究和開發在國內還存在一定程度的盲目性,物聯網的概念、體系架構和關鍵技術等都還缺乏清晰化的界定。本文綜述了物聯網領域目前的研究狀況,從物聯網概念、發展歷程、體系架構、關鍵技術等角度,對物聯網研究的現實基礎以及關鍵問題進行論述,得出物聯網不同于互聯網的特征;并舉例說明物聯網在智能用電、智能交通、智能家居和農業生產等生產生活領域中的應用。最后基于我國物聯網發展中存在的問題,為今后我國的物聯網研究和發展提出了幾點建議。

2 物聯網概念解析

隨著信息領域及相關學科的發展,不同領域的科研工作者對物聯網進行了一些研究,但是至今仍沒有提出一個權威、完整和精確的物聯網定義,系統模型、體系架構和關鍵技術仍缺乏清晰化的界定。下面總結了幾個具有代表性的物聯網定義。

2.1 物聯網的幾種定義

一種定義是,把所有物品通過RFID和條碼等信息傳感設備與互聯網連接起來,實現智能化識別和管理。這個概念于1999年由麻省理工學院Auto-ID研究中心提出,實質上等于RFID技術和互聯網的結合應用。

歐盟對物聯網提出了一種定義:基于一定標準和交互通信協議的、具有自配置能力的動態全球網絡設施,在物聯網內物理和虛擬的“物品”具有身份、物理屬性、擬人化屬性等特征,它們能夠通過一個綜合的信息網絡來連接,是未來互聯網的一部分[9]。

2005年11月17日,國際電信聯盟(International Telecommunications Union,ITU)發布了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,對物聯網給出了一種定義:通過射頻識別技術設備、紅外感應器、全球定位系統GPS、激光掃描器等信息傳感設備,通過一定的網絡協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡[1]。這里的“物”要滿足以下條件才能夠被納入“物聯網”的范圍:有信息的感應器和接收器;有數據傳輸的網絡;有數據的存儲功能;要有中央處理器;要有操作系統;要有相關的應用程序;要有信息的發送器;有相關的網絡通信協議;有可以被識別的統一編碼[1]。

本文認為,ITU對物聯網的定義較為全面和準確。物聯網將物理空間和信息空間通過信息傳感設備聯系到一起,并依托各種通信網絡(比如互聯網),將一切事物數字化網絡化,在物品之間、物品與人之間、人與現實環境之間實現高效信息交互。

2.2 物聯網和互聯網概念解析

物聯網和互聯網的關系如圖1所示。互聯網是將多個計算機終端、客戶端、服務端通過信息技術手段互相聯系起來的網絡。物聯網的底層借助RFID和傳感器等實現對物件的信息采集與控制,通過傳感器網絡將傳感器的信息匯集并連接到基礎通信網絡。基礎通信網絡是物聯網的重要組成部分,用于承載物物互聯或物與人互聯的信息傳遞。物聯網可用的基礎通信網絡可以有很多種,根據應用的需要,可以采用公眾通信網絡,或者采用行業專網,甚至無線網絡(如Wi-Fi、藍牙等),通常互聯網最適合作為物聯網的基礎通信網絡。物聯網的上層實現信息的處理和決策支持。

圖1 物聯網和互聯網的關系Fig.1 Relationship between IoT and internet

通俗講,物聯網的范圍更廣泛,互聯網是物聯網最常用的基礎通信網絡,物聯網是在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡。物聯網通過傳感器、RFID等感知單元,按照一定的網絡協議(如IP協議、802.11協議等),把物品與互聯網(或其他通信網絡)連接起來,進行信息交換和通信。從終端角度來講,互聯網的終端是計算機,物聯網的終端可能是計算機、人及各種實在的物體。

表1從網絡協議、通信技術和通信對象3個方面對物聯網和互聯網概念進行了對比。

表1 物聯網和互聯網的對比(從通信角度)Table 1 Contrast of IoT and internet from the telecommunications′perspective

3 物聯網發展歷程

整體而言,目前無論國內還是國外,物聯網的研究和開發都還處于起步階段。2004年,日本信息通信產業的主管機關總務省(MIC)提出U-Japan戰略,希望在 2010年將日本建設成一個“Anytime,Anywhere,Anything,Anyone”都可以上網的環境;2005年11月17日,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯盟(ITU)發布了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,提出了“物聯網”的新概念;2006年,韓國提出了為期10年的U-Korea計劃。

之后,一些發達國家紛紛將物聯網作為新興產業,并出臺戰略措施予以落實。國際上,物聯網研究的代表主要有美國、歐洲、日本和韓國。美國在物聯網研究上處于國際領先的地位。2009年1月,IBM首席執行官在與美國總統奧巴馬的圓桌會議中提出“智慧地球”概念,目前“智慧地球”的概念已上升至美國的國家戰略。同時,美國主導的EPCglobal標準在國際上取得主動地位,美國計劃全面推行電子產品編碼(Electronic Product Code,EPC)標準體系,力圖主導全球物聯網的發展。在技術上,美國在物聯網的很多關鍵技術上處于領先地位,如射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術、無線傳感網絡、網格計算、傳感器開發等。

歐盟是第一個系統提出物聯網發展和管理計劃的機構。2009年6月,歐盟委員會向歐盟議會、理事會、歐洲經濟和社會委員會及地區委員會遞交了《歐盟物聯網行動計劃》(Internet of Things-An action plan for Europe),以確保歐洲在構建物聯網的過程中起主導作用。此外,自2007年至2013年,歐盟預計投入研發經費532億歐元,以推動歐洲最重要的第7期歐盟科研架構(EU-FP7)研究補助計劃。

在日本和韓國,物聯網的發展也得到了積極的支持和推廣。日本大力發展泛在網絡,建立泛在識別(UID)的物聯網標準體系。2009年7月,日本提出I-Japan戰略,計劃到2015年實現以國民為中心的數字安心、活力社會。I-Japan戰略強化了物聯網在交通、醫療、教育和環境監測等領域的應用。2009年10月,韓國通信委員會出臺《物聯網基礎設施構建基本規劃》,將物聯網市場確定為新增長動力。

在中國,國家政府將物聯網產業的發展上升到了國家戰略高度,全面推進物聯網建設。2009年2月,IBM大中華區首席執行官錢大群在2009 IBM論壇上發布了“智慧地球”發展策略;中國移動總裁王建宙多次表示物聯網將會是中國移動未來的發展重點。2010年3月5日,國務院總理溫家寶在十一屆人大三次會議上作政府工作報告時指出積極推進“三網”融合取得實質性進展,加快物聯網的研發應用。同時,國家“十二五”規劃中明確提出,物聯網將會在智能電網、智能交通、智能物流、金融與服務業、國防軍事等十大領域重點部署,預計到2015年物聯網的產業規模達2 000億元。物聯網已成為當前世界新一輪經濟和科技發展的戰略制高點之一,發展物聯網對于促進經濟發展和社會進步具有重要的現實意義[10]。

4 物聯網體系架構

體系架構是指導具體系統設計實現的首要前提。目前研究人員多采用ITU-T建議的USN(泛在傳感器網絡)分層架構[11],如圖2所示。USN自下而上分成5層:邊緣技術層、接入網絡層、中間件層、骨干網絡層和應用層。其中,最底層是邊緣技術層,利用傳感技術、近場通信(NFC)、RFID等技術隨時隨地采集物體信息;接入網絡層和骨干網絡層負責信息的傳輸;中間件層主要負責信息的處理;應用層完成信息的使用。

圖2 USN分層架構Fig.2 Hierarchical structure of USN

5 物聯網關鍵技術

參照物聯網的體系構架,可歸納出物聯網涉及的關鍵技術,包括信息采集技術、信息傳輸技術、信息處理技術和信息安全技術。

5.1 信息采集技術

對物理世界的識別是實現全面感知的基礎。識別技術包括物體識別、位置識別和地理識別。常用的識別技術有RFID、二維碼、條形碼等。物聯網的識別技術是以RFID為基礎的。RFID是通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關數據的無線通信技術。每個物體上都有一個電子標簽標識這個物體。電子標簽能夠自動或在外力的作用下,把存儲的信息發射出去,讀寫器負責讀取或寫入電子標簽的信息。

傳感技術是從自然信源獲取信息,并對之進行處理(變換)和識別的一種多學科交叉技術,與通信技術、計算機技術一起并稱信息技術的三大支柱。

5.2 信息傳輸技術

物聯網中的信息傳輸技術主要分為通信技術和網絡技術。

通信網絡是物聯網信息傳遞和服務支撐的基礎設施,通過泛在的互聯功能,實現感知信息可靠性、高安全性的傳送。物聯網需要綜合各種有線及無線通信技術,如常用的2G、3G蜂窩網絡等。其中近距離無線通信技術將成為物聯網的研究重點。目前使用較多的是近距離通信技術包括超寬帶(UWB)、ZigBee、藍牙等,此外還有近年來興起的近場通信(Near Field Communication,NFC)技術。

物聯網的網絡技術涵蓋泛在感知和骨干傳輸等多個層次。參照物體的具體運動特征,可以大致分為固定網絡、移動網絡、Ad-hoc網絡等。

5.3 信息處理技術

海量感知信息計算與處理技術是物聯網應用大規模發展后面臨的重大挑戰之一,具體包括對海量感知信息的數據融合、高效存儲、語義集成、并行處理、知識發現、數據挖掘等技術,其核心是采用云計算技術。我國物聯網“十二五”發展規劃中指出要重點發展物聯網信息處理技術,關鍵技術包括海量數據存儲、數據挖掘、圖像視頻智能分析等[10]。

(1)海量數據存儲:圍繞重點應用行業,開展海量數據新型存儲介質、網絡存儲、虛擬存儲等技術的研發,實現海量數據存儲的安全、穩定和可靠。

(2)數據挖掘:瞄準物聯網產業發展重點領域,集中開展各種數據挖掘理論、模型和方法的研究,實現國產數據挖掘技術在物聯網重點領域的全面推廣。

(3)圖像視頻智能分析:結合經濟和社會發展實際應用,有針對性的開展圖像視頻智能分析理論與方法的研究,實現圖像視頻智能分析軟件在物聯網市場的廣泛應用。

5.4 信息安全技術

物聯網“十二五”發展規劃中指出,要構建“可管、可控、可信”的物聯網安全體系架構,研究物聯網安全等級保護和安全測評等關鍵技術,提升物聯網信息安全保障水平[10],主要包括制定信息安全標準和加強物聯網安全技術研發兩個方面。

(1)制定信息安全標準。制定物聯網安全標準體系框架,重點推進物聯網感知節點、數據信息安全標準的制定和實施,建立國家重大基礎設施物聯網安全監測體系,明確物聯網安全標準的監督和執行機制。

(2)加強物聯網安全技術研發。研制物聯網信息安全基本架構,突破信息采集、傳輸、處理、應用各環節安全共性技術、基礎技術、關鍵技術與關鍵標準。重點開展隱私保護、節點的輕量級認證、訪問控制、密鑰管理、安全路由、入侵檢測與容侵容錯等安全技術研究,推動關鍵技術的國際標準化進程。

6 物聯網應用案例

物聯網的應用具有廣闊的市場前景,其中僅在智能電網和機場防入侵系統方面的市場就有上千億元。美國權威咨詢機構FORRESTER預測,10年內物聯網就可能大規模普及,物聯網技術將會發展成為一個上萬億元規模的高科技市場,其產業要比互聯網大30倍,因此物聯網常被稱為下一個萬億級的信息技術產業。

物聯網的應用領域包括智能電網、農業生產、個人家庭、交通服務應用、安全監督等,廣泛應用于社會生產、管理和人們的日常生活方面。

6.1 智能用電——無線智能抄表系統

我國“十二五”規劃提出,智能電網總投資預計達2萬億元,居物聯網十大領域之首。智能電網是世界電網未來的發展趨勢,國內外均寄予極大關注。

智能電網的體系包括發電、配電、變電、輸電、用電、網控等環節,其中與終端用戶聯系最為緊密的便是智能用電。為實現智能用電,用戶端需要向電力門戶提供實時用電數據,通過調節實時電價來避免出現用電高峰時的電量緊缺,從而節約能源[14]。傳統的抄表方式已經無法滿足這種實時的智能數據傳輸,也無法實現電力門戶和消費者之間的互動,因而智能抄表(Aptitude Meter Reading,AMR)將成為未來抄表的主流技術。智能用電由戶內網、本地通信網和遠程通信網3部分組成,如圖3所示。戶內網由電腦、電視、冰箱等家用電器連接家庭網關組成,用戶可以通過智能終端查看每個電器的用電信息,根據實時電價來調節用電量從而節約用電;本地通信網由水表、電表、燃氣表、和數據采集集中器組成,他們之間的通信方式可以采用有線或無線方式,電表可以將用電數據發給數據采集集中器,再由集中器統一發給電力主站系統;遠程通信網由數據采集集中器和電力主站系統之間的通信構成,集中器將打包后的用電數據通過3G網絡發送給電力主站系統,電力主站系統再對這些數據進行分析處理。

圖3 智能用電系統組成Fig.3 System composition of smart electricity

圖4是利用WirlessHART技術設計的無線智能抄表系統。WirelessHART技術是一種面向工業過程控制,從HART總線技術的基礎上結合無線通信技術發展而來的國際標準[13-14]。圖中采集器(現場設備)之間以mesh拓撲結構鏈接,對于脫離網絡的節點可以通過增加路由節點來連接。采集器采集到的用電數據發送至集中器(網關)。無線智能抄表系統的核心是解決用戶用電采集終端(即采集器)和集中器之間的通信問題。采集器負責將采集到的數據發送給集中器,接收集中器下達的命令,以及充當轉發數據的路由設備 。集中器充當網關和網絡管理器,主要用來接收來自采集器的數據,將打包的數據發送給遠程控制中心,接收來自遠程控制中心的命令,也可以向采集器下達命令。

圖4 基于WirelessHART的智能抄表系統Fig.4 AMR system based on WirelessHAR T

6.2 智能交通

智能交通系統(Intelligent Transport System,ITS)[15]是將傳感器技術、RFID技術、無線通信技術、數據處理技術、網絡技術、GPS、信息發布技術等應用于整個交通運輸管理體系中,從而建立起實時的、準確的、高效的交通運輸綜合管理和控制系統。顯然,智能交通行業中無處不在使用物聯網技術、網絡和設備來實現交通運輸的智能化。智能交通行業已被公認為是物聯網產業化發展落實到實際應用的最能夠取得成功的行業之一,必將創造出巨大的應用空間和市場價值。

智能交通系統可以保障人、車、路與環境之間的相互交流,從而提高交通系統的安全和效率,以達到保護環境、降低能耗的目的[16]。智能交通系統主要包括公交行業無線視頻監控平臺、智能公交站臺、電子票務、車管專家和公交手機一卡通5種業務。交通信息采集是其關鍵子系統,是發展智能交通的基礎和前提。在交通信息采集中,可采用非接觸式的磁傳感器來定時收集和感知區域內車輛的速度、車距等信息,這些信息傳送到處理中心,可對交通環境和車輛進行管理。終端節點上可安裝溫度、濕度、光照度、氣體檢測等多種傳感器,監測路面狀況、能見度和車輛尾氣污染等。車輛上也可以配備RFID系統,為車輛制定唯一的身份標志,實現一車一卡有條管理,切實保證車輛的嚴格監管和交通順暢。

2008年全球因交通事故死亡130萬人,2 000～5 000萬人受傷,直接經濟損失5 180億美元。傳統交通基礎設施效費比為1.68∶2.7,而智能交通的效費比為9∶1。智能交通在我國的應用能降低交通事故致死率,減少堵塞率,加強交通的監管并減少尾氣排放。北京全市各主要街道均埋設有感應線圈,通過無線傳感技術優化交通管理,城市道路效率提高了15%。上海延安高架路交通監控系統應用以來,在保持流量不變的情況下,全天的平均車速提高了15%。斯德哥爾摩在18個控制點用各種傳感技術,探測車輛并按時段以不同費率收費,將流量、等待時間和尾氣排放分別降低了20%、25%和12%。

6.3 智能家居

家庭是每個人活動的主要場所,因此智能家居將是物聯網技術應用實現最廣泛的領域之一。智能家居是利用信息傳感設備同家居生活有關的各種子系統有機地結合在一起,并與互聯網連接起來,進行監控、管理信息交換和通信,實現家居智能化。

當前家居只存在一些簡單的智能應用,例如電燈的自動開關、電暖氣的溫度自動調節等,未來各種家庭設備將通過智能家庭網絡聯網實現自動化。用戶可以通過電信寬帶、固話和3G無線網絡實現對家庭設備的遠程管理和控制,空調、照明燈等設備會自動感知學習主人生活習慣、自動調節室溫、光線的明暗、減少能源浪費。智能家居將為人們提供舒適宜人且高品位的家庭生活空間,實現更智能的家庭安防系統并提供全方位的信息交互功能。

6.4 農業生產

物聯網在農業上的應用非常廣泛,主要體現在遠程控制與實時采集兩方面。智能農業產品可以通過無線信號收發模塊傳輸數據,實現對大棚溫濕度的遠程控制,如自動開啟或者關閉指定設備、調節溫濕度等環境條件。還可實時采集溫室內溫度、濕度信號以及光照、土壤、溫度、CO2濃度等環境參數,隨時進行處理,為農業綜合生態信息自動監測、環境的自動控制和智能化管理提供科學依據。另外,在產品出售方面,可以運用成熟的物聯網傳感技術,在生態農業基地與消費者之間搭建一個網絡銷售平臺。這樣消費者便可以通過實時的網絡視頻了解農副產品的種植全過程,對產品更具有信心。

物聯網用于農業生產的一個成功案例是牲畜溯源。給放養的牲畜中的每一只羊都貼上一個二維碼,這個二維碼會一直保持到超市出售的肉品上,消費者可通過手機閱讀二維碼,知道牲畜的成長歷史,確保食品安全。我國已有10億存欄動物貼上了這種二維碼。

6.5 其他應用

此外,物聯網還可以在工業監控、公共安全、醫療服務、環境保護和物流管理等各個領域應用,發展前景十分廣闊。從智慧地球到感知中國,物聯網技術促進了人與物、物與物的交流,加快了物品與網絡的融合,使我們的工作生活時時連通,事事鏈接,將成為世界經濟復蘇的新亮點。

7 結束語

物聯網已成為當前世界新一輪經濟和科技發展的戰略制高點之一,發展物聯網對于促進經濟發展和社會進步具有重要的現實意義。物聯網將帶來信息產業新一輪的發展浪潮,必將對經濟發展和社會生活產生深遠影響。

目前,我國物聯網發展與全球一樣同處于起步階段,初步具備了一定的技術、產業和應用基礎。近年來有關RFID等識別技術以及信息網絡領域的研究成果不斷涌現,為物聯網的發展提供了推動作用。另一方面,我國物聯網發展還存在一系列瓶頸和制約因素,主要表現在:核心技術和高端產品與國外差距較大,地址資源匱乏,應用水平較低,且規模化應用少,信息安全方面存在隱患等。為了物聯網更好的發展,本文提出以下幾個對策和建議。

(1)加強對物聯網核心技術的研發

政府應加大對關鍵核心技術研發的扶持,有效提升自動識別技術水平。在我國已經擁有核心技術能力的條碼識別技術方面,重點支持條碼芯片等高端條碼技術的發展。在RFID技術方面,加強資金投入和技術研發,重點強化應用,在應用中促進技術提升,盡快趕上國際水平。積極探索新的研發組織模式,將研發與產業化結合起來,建立物聯網技術研發基地,聚集物聯網研發人才和項目,開展物聯網核心關鍵技術和相關產業關鍵技術的研發和產業化工作。

(2)加快物聯網標準體系的建設

我國物聯網還處于起步階段,只有少量專門的應用項目,零散地分布在獨立于核心網絡的領域,采用的多數是私有協議。統一協議標準的缺失嚴重制約了我國物聯網產業的發展壯大。針對國際上物聯網統一的標準體系還沒有形成的現狀,我國應盡快制定符合我國發展需求的物聯網技術標準,建立健全標準體系,并積極參與國際物聯網標準制定,力爭主導制定物聯網國際標準,以掌握產業發展的主動權。

(3)提升物聯網安全保障能力

物聯網的發展與應用涉及到安全和隱私問題,安全體系的建立與形成刻不容緩。應提升物聯網網絡和重要信息安全防護水平,重點領域和關鍵應用要安全可控,形成與物聯網發展相適應的安全保障能力。對可能出現的安全問題、出現問題的應對方法及屏蔽措施等的研究都需要進一步深入和發展,以保證其應用的安全性。加強物聯網安全研究,探討建立物聯網安全應用示范。同時,加強保護個人隱私。

(4)積極推進物聯網技術的示范和規模化應用

一是加快IPv6下一代互聯網的應用步伐。積極發展IPv6下一代互聯網是解決目前互聯網地址資源不足的有效途徑,應盡快建立IPv4向IPv6過渡的有效組織機制、制度與措施。同時,出臺相關激勵政策,鼓勵互聯網應用提供商進行IPv6改造,加快IPv6下一代互聯網的應用步伐。

二是結合物聯網技術研發和標準制定工作,以物聯網運營企業(如中國移動)為實施主體,發揮政府在推進物聯網應用中的能動作用,在工業、農業、公共服務(如環境監測、智能交通、智能電網)等領域開展形式多樣的應用示范工程建設,探索物聯網價值鏈合作模式和產業規模化發展模式[17]。

“十二五”時期是我國物聯網由起步發展進入規模發展的階段,我國應當抓住機遇,明確方向,突出重點,加快培育和壯大物聯網。

[1] International Telecommunication Union.InternetReports 2005:The Internet of things[R].Geneva:ITU,2005.

[2] Atzoril,Aeraa,Morabitog.The Internet of Things:A survey[J].Computer Networks,2010,54(15):2787-2805.

[3] 朱曉榮,齊麗娜,孫君,等.物聯網與泛在通信技術[M].北京:人民郵電出版社,2010.ZHU Xiao-rong,QI Li-na,SUN Jun,et al.Internet of things and ubiquitous communication technologies[M].Beijing:The People′sPosts and T elecommunications Press,2010.(in Chinese)

[4] Commission of the European Communities.Internet of Things in 2020:Roadmap for the Future[R].Brussels:EPoSS,2008.

[5] Bill Gates.THE ROAD AHEAD[M].New York:Viking Press,1995.

[6] CONTIP.The Internet of Things[J].Communications Engineer,2006,4(6):20-25.

[7] 黨梅梅,續合元.泛在網網絡架構與國際標準化現狀[J].通信技術與標準(泛在網專刊),2010(1):1-3.DANG Mei-mei,XU He-yuan.The survey of ubiquitous network architecture and international standard[J].Journal of Communication Technology and Standard(Special Issue on U-biquitous Network),2010(1):1-3.(in Chinese)

[8] Commission of the European Communities.COM(2009)278 final.Internet of things-an action plan for Europe,Brussels[EB/OL].(2009-06-18)[2010-05-12].http://ec.europa.eu/information-society/policy/rfid/documents/commiot 2009.pdf.

[9] European Research Projectson the Internet of Things(CERPIoT)Strategic Research Agenda(SRA).Internet of thingsstrategic research roadmap[EB/OL].(2009-09-15)[2010-05-12].http://ec.europa.eu/informmation-society/policy/rfid/document/in-cerp.pdf.

[10] 工業和信息化部.物聯網“十二五”發展規劃[EB/OL].(2011-11)[2012-02-14].http://www.china.com.cn/policy/txt/2012-02/14/content-24632205.htm.Ministry of Industry and Information Technology.The Twelfth Five-year Plan for Internet of Things[EB/OL].(2011-11)[2012-02-14].http://www.china.com.cn/policy/txt/2012-02/14/content-24632205.htm.(in Chinese)

[11] ITU-T Recommendation Y.2221,requirements for support of ubiquitous sensor network(USN)applications and services in NGN environment[S].

[12] Baliga B J.An overview of smart power technology[J].IEEE Transactions on Electron Devices,1991,38(7):1568-1575.

[13] HART 7.0 Specification[S].

[14] IEEE Computer Society Part 15.4,Wireless Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks(WPANs)[S].

[15] 李野,王晶波,董利波,等.物聯網在智能交通中的應用研究[J].移動通信,2010,34(15):30-34.LI Ye,W ANG Jing-bo,D ONG Li-bo,et al.Applicationresearch on smart transportation of Internet of Things[J].Mobile Communications,2010,34(15):30-34.(in Chinese)

[16] 李德仁,龔健雅,邵振峰.從數字地球到智慧地球[J].武漢大學學報·信息科學版,2010,35(2):127-132.LI De-ren,GONG Jian-ya,SHAO Zhen-feng.From Digital Earth to Smart Earth[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2010,35(2):127-132.(in Chinese)

[17] 王光輝.我國物聯網產業發展態勢分析及建議[J].科技創新與生產力,2010(12):32-34.WANG Guang-hui.Posture Analysis and Suggestions onChina′s“Internet of Things” Industry[J].Sci-Tech Innovation&Productivity,2010(12):32-34.(in Chinese)