2009年11月3日，溫家寶總理在人民大會(huì)堂向首都科技界發(fā)表了題為《讓科技引領(lǐng)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展》的講話(huà)。他提出：“要著力突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，及早部署后IP時(shí)代相關(guān)技術(shù)研發(fā)，使信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、邁向信息社會(huì)的‘發(fā)動(dòng)機(jī)’”。
　　這篇講話(huà)對(duì)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)提出明確要求，把對(duì)物聯(lián)網(wǎng)概念的研究推向了新的高潮。“物聯(lián)網(wǎng)”被稱(chēng)為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，專(zhuān)家認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟(jì)效益，大大節(jié)約成本；另一方面可以為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供技術(shù)推動(dòng)力。但也有專(zhuān)家認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)離我們?nèi)杂幸欢ň嚯x，不可盲目樂(lè)觀。為此，有必要對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展由來(lái)和演進(jìn)路徑做一番探討，找到應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展浪潮的對(duì)策。
　　1 物聯(lián)網(wǎng)概念的形成
　　目前，人們普遍關(guān)注的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中比較重要的RFID的應(yīng)用實(shí)際上并非一項(xiàng)新技術(shù)，其最典型的應(yīng)用可以追溯到1991年第一次美伊戰(zhàn)爭(zhēng)。當(dāng)時(shí)，美國(guó)軍方發(fā)現(xiàn)，戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后在一些港口、機(jī)場(chǎng)堆積著大量的軍需物資集裝箱，而這些物品應(yīng)該運(yùn)到何處，到底屬于誰(shuí)全然不知。如果想搞清楚這些信息，則要花費(fèi)大量的人力和財(cái)力，因此，美國(guó)五角大樓啟動(dòng)了一個(gè)“軍需物資可視化管理”的重要項(xiàng)目，并成功地將RFID技術(shù)用于其中。此后，UPS、FEDEX等大型速遞公司也運(yùn)用這些技術(shù)打造了一個(gè)可以跟蹤查詢(xún)快件位置的服務(wù)體系。在這類(lèi)物聯(lián)網(wǎng)早期應(yīng)用模式中，由于物是沒(méi)有計(jì)算力的，所以應(yīng)用模式表現(xiàn)為人主動(dòng)與物通信，了解物的時(shí)空以及其他屬性信息，而物并不會(huì)主動(dòng)服務(wù)于人類(lèi)。這與現(xiàn)在提出的物聯(lián)網(wǎng)高級(jí)階段的所謂“智慧地球”有較大區(qū)別。
　　物聯(lián)網(wǎng)的概念最早出現(xiàn)于比爾蓋茨1995年《未來(lái)之路》一書(shū)，在《未來(lái)之路》中，比爾蓋茨已經(jīng)提及Internet of Things的概念，只是當(dāng)時(shí)受限于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、硬件及傳感設(shè)備的發(fā)展，并未引起世人的重視。1998年，美國(guó)麻省理工大學(xué)(MIT)創(chuàng)造性地提出了當(dāng)時(shí)被稱(chēng)作EPC系統(tǒng)的“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想；1999年，美國(guó)Auto-ID首先提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，稱(chēng)物聯(lián)網(wǎng)主要是建立在物品編碼、RFID技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上；2005年，ITU發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，綜合二者內(nèi)容，正式提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，包括了所有物品的聯(lián)網(wǎng)和應(yīng)用。目前較為公認(rèn)的物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱(chēng)是Internet Of  Things，那么它和互聯(lián)網(wǎng)之間又是什么關(guān)系呢？實(shí)際上，物聯(lián)網(wǎng)的概念來(lái)自于對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的類(lèi)比，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系分類(lèi)，不同專(zhuān)家學(xué)者對(duì)物聯(lián)網(wǎng)給出了各自的定義，可歸納為如下四種類(lèi)型：

　1.1 物聯(lián)網(wǎng)是傳感網(wǎng)，不接入互聯(lián)網(wǎng)
　　有專(zhuān)家認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)就是傳感網(wǎng)，只是給人們生活環(huán)境中的物體安裝傳感器，這些傳感器可以更好地幫助我們認(rèn)識(shí)環(huán)境，這個(gè)傳感器網(wǎng)不接入互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，例如上海浦東機(jī)場(chǎng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)，其本身并不接入互聯(lián)網(wǎng)，卻號(hào)稱(chēng)是中國(guó)第一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系是相對(duì)獨(dú)立的兩張網(wǎng)。
　　1.2 物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的一部分
　　物聯(lián)網(wǎng)并不是一張全新的網(wǎng)，實(shí)際上早就存在了，它是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的自然延伸和擴(kuò)張，是互聯(lián)網(wǎng)的一部分?；ヂ?lián)網(wǎng)是可包容一切的網(wǎng)絡(luò)，將會(huì)有更多的物品加入到這張網(wǎng)中。也就是說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)包含于互聯(lián)網(wǎng)之內(nèi)。
　　1.3 物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的補(bǔ)充網(wǎng)絡(luò)
　　我們通常所說(shuō)的互聯(lián)網(wǎng)是指人與人之間通過(guò)計(jì)算機(jī)結(jié)成的全球性的網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)于人與人之間的信息交換。而物聯(lián)網(wǎng)的主體則是各種各樣的物品，通過(guò)物品間傳遞信息從而達(dá)到最終服務(wù)于人的目的，兩張網(wǎng)的主體不同。所以物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展和補(bǔ)充，物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)是相對(duì)平等的兩張網(wǎng)。如果把互聯(lián)網(wǎng)比作是人類(lèi)信息交換的動(dòng)脈，那么物聯(lián)網(wǎng)就是毛細(xì)血管，兩者相互連通，是互聯(lián)網(wǎng)的有益補(bǔ)充。
　　1.4 物聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)
　　從宏觀概念上講，未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)將使人置身于無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)之中，在不知不覺(jué)中，人可以隨時(shí)隨地與周?chē)娜嘶蛭镞M(jìn)行信息的交換，這時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)也就等同于泛在網(wǎng)絡(luò)，或者說(shuō)未來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)、泛在網(wǎng)絡(luò)、未來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)，他們的名字雖然不同，但表達(dá)的都是同一個(gè)愿景，那就是人類(lèi)可以隨時(shí)、隨地、使用任何網(wǎng)絡(luò)、聯(lián)系任何人或物，以達(dá)到信息交換的自由。
　　四種概念的界定都有其可取之處，也有不足之處。筆者認(rèn)為，從狹義的角度看，只要是物品之間通過(guò)傳感網(wǎng)絡(luò)連接而成的網(wǎng)絡(luò)，不論是否接入互聯(lián)網(wǎng)，都應(yīng)算是物聯(lián)網(wǎng)的范疇。從廣義角度看，物聯(lián)網(wǎng)不僅局限于物與物之間的信息傳遞，還將和現(xiàn)有的電信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫融合，最終形成人與物無(wú)所不在的信息交換，形成泛在網(wǎng)絡(luò)。
　　事實(shí)上，物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系是相對(duì)獨(dú)立的兩張網(wǎng)，只不過(guò)兩者在數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)上有一定的共性而已。在電話(huà)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，我們希望所有的人、計(jì)算機(jī)等是互聯(lián)互通的。然而物聯(lián)網(wǎng)則不同，一個(gè)太湖水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和中石油的物流系統(tǒng)可以毫無(wú)關(guān)系。這就是IBM公司提出智慧地球概念時(shí)，強(qiáng)調(diào)其垂直行業(yè)應(yīng)用的原因。所以，物聯(lián)網(wǎng)是基于對(duì)物可控、可管理技術(shù)的一個(gè)個(gè)互不相連的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)稱(chēng)，因此，我們比較贊同第一種觀點(diǎn)。目前，國(guó)際上習(xí)慣將其稱(chēng)為“泛在網(wǎng)絡(luò)”，實(shí)際上就是要與互聯(lián)網(wǎng)有所區(qū)別。

　　2 物聯(lián)網(wǎng)的組成
　　物聯(lián)網(wǎng)很早就被用于生產(chǎn)與生活之中，但是應(yīng)用范圍十分有限，再有就是單一應(yīng)用較多，綜合應(yīng)用較少，直接使用較多計(jì)算優(yōu)化較少。IBM此次提出智慧地球的概念就是要更大范圍更深層次地建設(shè)和利用物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上是一個(gè)信號(hào)采集和處理的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)利用各種傳感器或人為設(shè)置的各種身份識(shí)別碼，把物質(zhì)世界中的各種信息變?yōu)殡娦盘?hào)，電信號(hào)通過(guò)電信網(wǎng)絡(luò)傳送到計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備查，在必要時(shí)計(jì)算機(jī)將發(fā)出報(bào)警信號(hào)或者控制信號(hào)，報(bào)警信號(hào)或者控制信號(hào)由通信網(wǎng)絡(luò)送到指定的地方報(bào)警，或由指定預(yù)設(shè)裝置執(zhí)行控制。物聯(lián)網(wǎng)包含下列子系統(tǒng)，有些物聯(lián)網(wǎng)可能只包含下面這些子系統(tǒng)中的一部分。
　　2.1 傳感器
　　傳感器在日常生活生產(chǎn)中很常見(jiàn)，它可以把一些物理量的變化變?yōu)殡娦盘?hào)的變化。例如話(huà)筒和喇叭就是一對(duì)語(yǔ)音傳感器。除日常會(huì)用到的傳感器之外，傳感器還有很多種類(lèi)。這些傳感器很少被用到，因而它們的價(jià)格很高，正是這個(gè)原因阻礙了物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。傳感器可以是聲、光、壓力、震動(dòng)、速度、重量、密度、硬度、濕度、溫度、圖像、語(yǔ)音、電波、化學(xué)；或者是氣體的流速、流量、氣壓、成分；或是液體的流速、流量、成分；或是固體的數(shù)量、重量、硬度等。
　　2.2 電子標(biāo)簽(ID)
　　電子標(biāo)簽是上個(gè)世紀(jì)新發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，已經(jīng)獲得了很多應(yīng)用，例如超市用于標(biāo)識(shí)商品的條形碼?，F(xiàn)有的電子標(biāo)簽有條形碼、二維碼、磁卡、接觸式IC卡、非接觸卡、射頻識(shí)別(RFID)。
　　2.3 電信網(wǎng)絡(luò)
　　電信網(wǎng)絡(luò)早已為人類(lèi)所使用，現(xiàn)在使用最多的有語(yǔ)音、文字、音樂(lè)、圖片、圖像等各種信息傳輸。物聯(lián)網(wǎng)的信息傳送有其獨(dú)特的地方，與日常使用的語(yǔ)音、文字、音樂(lè)、圖片、圖像傳輸相比，物聯(lián)網(wǎng)的信息傳輸更多的是小數(shù)據(jù)量的傳輸和特大數(shù)據(jù)量的傳輸。小到每月只發(fā)送幾個(gè)bit，如煤氣抄表；大到連續(xù)不間斷的發(fā)送大幅圖像，如交通監(jiān)視，而中等數(shù)據(jù)量的信息傳送卻比較少見(jiàn)。這對(duì)通信提出了新的要求，為實(shí)現(xiàn)高效率物聯(lián)網(wǎng)通信，需要通信行業(yè)做出新的標(biāo)準(zhǔn)和新型接入設(shè)備，以適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)各種通信的需要?，F(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)有電纜、光纜、微波、藍(lán)牙、紅外、WiFi、WINMX、移動(dòng)通信(2G、3G、4G)、衛(wèi)星.
　　2.4 數(shù)據(jù)處理
　　物聯(lián)網(wǎng)采集到的數(shù)據(jù)是為了各種不同的目的，為滿(mǎn)足不同需求這些數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理。這些處理常常包括匯總求和、統(tǒng)計(jì)分析、閥值判斷、專(zhuān)業(yè)計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘。
　　2.5 顯示系統(tǒng)
　　物聯(lián)網(wǎng)采集到的圖像和信息常常需要直接顯示或是經(jīng)過(guò)計(jì)算后顯示到計(jì)算機(jī)或者大屏幕上，常見(jiàn)的顯示狀況有圖像、圖表、曲線(xiàn)。
　　2.6 報(bào)警系統(tǒng)
　　物聯(lián)網(wǎng)采集到的信息常常需要直接報(bào)警或是經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后報(bào)警，常見(jiàn)的報(bào)警形式有聲、光、電(電話(huà)、短信)。

　　2.7 控制執(zhí)行系統(tǒng)
　　有一些物聯(lián)網(wǎng)不僅被要求采集信號(hào)、處理信號(hào)、存儲(chǔ)信號(hào)，還被要求發(fā)出控制指令，經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)指揮指定的預(yù)設(shè)執(zhí)行裝置，通過(guò)指定預(yù)設(shè)執(zhí)行裝置的指令執(zhí)行行動(dòng)以達(dá)到控制目的。

　　電信網(wǎng)的發(fā)展主要有兩大方向：一是移動(dòng)化，人們?yōu)榱俗非笮畔⑼ㄐ诺淖杂?，逐步用移?dòng)電話(huà)替代固定電話(huà)，實(shí)現(xiàn)位置上的自由通信；二是寬帶化，通信從電路交換轉(zhuǎn)變?yōu)榉纸M交換為主，從電報(bào)電話(huà)到互聯(lián)網(wǎng)，逐步實(shí)現(xiàn)寬帶化的通信，實(shí)現(xiàn)傳輸容量上的自由通信。
　　傳感網(wǎng)的發(fā)展也有兩大趨勢(shì)：一是智能化，物品要更加的智能，能夠自主的實(shí)現(xiàn)信息交換才能實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的真正意義，而這將需要對(duì)海量數(shù)據(jù)的處理能力，隨著“云計(jì)算”技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，這一難題將得到解決；二是IP化，未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)將給所有的物品都設(shè)定一個(gè)標(biāo)識(shí)，實(shí)現(xiàn)“IP到末梢”，這樣我們才能隨時(shí)隨地地了解物品的信息，在這方面“可以給每一粒沙子都設(shè)定一個(gè)IP地址”的IPV6將擔(dān)負(fù)起這項(xiàng)重?fù)?dān)，并在全球進(jìn)行推廣。