物联网，物物相联的网络

什么是物联网呢？物联网的英文为“Internet　of　Things”，缩写为IOT，直译就是“物件们的联接网络”，通俗来说，就是“万物联网”。更正规的说法是，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。以前冷冰冰、毫不相干的物品，现在成了一个有机的体系，而且，它还能主动响应你的需要。

物联网的正规定义是，“通过传感设备按照约定的协议，把各种网络连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。”早在2010年，“物联网”首次被写入中国国务院的《政府工作报告》中，就是这样定义的。

又早在2005年，国际电信联盟将其定义为：“将各种信息传感设备，如射频识别(RFID)装置、红外感应器、传感器、全球定位系统、激光扫描器等等，与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现智能化识别和管理。”这个解释与上面大同小异。

物联网被认为启动了一个“5A”新时代，即实现anyone、anyhow、anytime、anywhere以及anything(任何人、任何方式、任何时间、任何地方、任何东西)的联结。在物联网时代，随时随地一切互联的现实正在到来。

理解物联网概念的一个关键就是，在物联网的世界里，在四处蔓延、无所不在的网络中，使用网络的不仅仅是人，还有无数的机器、设备、装置，它们之间通过有线或无线网络联接起来，互相之间“对话”、信息互换。也就是说，不仅是人和物的交流，也包括物和物的“交流”。例如，世界上的万事万物，小到手表、钥匙，大到汽车、楼房，只要嵌入一个微型感应芯片，把它变得智能化，这个物体就可以自动“开口说话”，再借助无线网络技术，人们就可以和物体“对话”，物体和物体之间也能“交流”。

随着传感器技术越来越先进，除了温度、湿度、气压这些环境数据，更多与人体相关的生理状态数据也可以通过传感器获得。又随着多核技术的发展，云计算、大数据以及海量数据分析技术等手段的应用，数据处理的能力大幅度提升，使人与物、物与物之间的信息交互进一步成为可能。

总的说起来，物联网使得智能由人及物、由物及人，实现了物理空间和数字空间高度的扩容。物体联网之后可以把机器运作所有的状态信息反馈到网络空间，靠人来对它进行实时的分析和判断、仿真以及运营，从而对高度复杂联网的机器进行统一控制。

你应该看得出来，构建物联网络有一个核心技术，就是所谓的传感装置，它会对你进行“察言观色”，判断并及时了解你的意图和需要，再自动下达指令给你身边的设备、器具来满足你的需要。

物联网中的惬意生活

当初一听到物联网这个词，我脑海中马上泛起的是像辛勤小蜜蜂一样在小区里到处飞来飞去的顺丰小哥和京东的送件小货车。这玩笑开大了，那个叫“物联”的东西和“物流”半点关系都没有。但是，如果换一些词如“传感网络”、“智能家居”来表达物联网的含义，当初我的迷茫就要小得多。

未来的某个时间，你要从北京开车到天津，上车后只要设置好目的地，就可以随便睡觉、看电影之类的，车载系统会通过路面接收到的传感信号进入智能行驶模式。如果你生病了，不用去医院体检，只要在自己家通过一个小小的仪器，就可以让医生24小时随时监控你的体温、血压、脉搏。当你开着车出去的时候，突然刮大风了，而你的阳台上挂着刚洗好的衣服。没关系，你用手机发个指令，晾衣服的升降杆就自动降下来了，所有的衣服一件没丢。

物联网给人们的生活带来极大的便捷，一个重要的原因是物联网是“通人性”的。下班了，你只要提前用手机发出一个指令，家里的电饭煲就会自动加热做饭，空调开始降温。就像你下班的时候，你家的小狗会四蹄撒欢地扑过来，冲你叫着，欢迎它的主人。物联网也可以使我们集群里面每一件冰冷的设备都产生动感，都具有亲情，能理解你的意愿而自动响应你的需求。比如当你家里全面实现了物联网智慧家居以后，出门回到家后只要在沙发上一坐，你的咖啡机就会自动启动，煮上一杯咖啡，完成以后，它会提醒你，先生，咖啡煮好了，请您品尝。这时候，尽管屋里没有人，但是这句话会让你感到非常温馨。

上面的这些例子，至少让你对物联网有了一个直观的印象。那些本来冷冰冰的仪器、家具、用品，现在好像都有生命了一样，知道你要干什么，需要哪些主动、贴心的呵护，这就是物联网的功用。这些案例都生动地说明，物联网和我们的生活息息相关，物联网技术的发展会使我们生活更幸福、惬意。

智慧地球——物联的世界

如果稍微扩展一下思维，聪明的你马上就能想到，物联网不仅可以应用到智能家居，还可以应用到智能交通、智能医疗、智能电网、智能物流、智能农业、智能电力、智能安防、智慧城市、智能汽车、智能建筑、智能水务、商业智能、智能工业、平安城市。总之你大脑慢慢也开始能接收“智慧地球”这样一个概念了。

2009年1月28日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”，作为仅有的两名代表之一，IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。美国已将新能源和物联网并列为振兴经济的两大重点。如今，“智慧地球”战略被不少美国人认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处，同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。该战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮，不仅为美国人所关注，更为世界所关注。

自2009年8月中国总理温家宝提出“感知中国”以来，物联网被正式列为中国的五大新兴战略性产业之一，写入《政府工作报告》，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度被认为是在美国、欧盟以及其他各国不可比拟的。

目前，移动互联网的发展更催生物联网产业的发展。分析人士指出，如今智能硬件层出不穷，从智能手环到智能手表，从智能盒子到智能家居，无不是在强化硬件的远程操控力。智能化硬件之间的连接，让数据、信息、控制实现互通，而硬件本身提供的各种服务又帮助人们实现方便简单的智能化生活。这实际上就是物联网。

全球最大的IT行业分析和咨询服务企业Gartner预测，到2020年全球将有260亿个联网对象(不包括PC、智能手机和平板)，大约是2015年48.8亿个的5倍之多，物联网将迎来前所未有的发展。

总的来说，物联网产业应用无限、价值无限、潜力无限，是未来世界的发展趋势。专家预测十年内，物联网就可能大规模普及，将广泛运用于智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域，一个上万亿元规模的高科技市场就此诞生。

但目前来说，物联网应用的规模还并不大，整体物联网产业仍然属于新兴市场，需要逐步培育，既需要推出更成熟的产品、进一步培育用户作用习惯，也有待建立创新化的商业模式。

物联网引发第四次产业革命

我们先来看制造业强大的德国，他们对于物联网的未来所提出的口号是，“让工厂不再有工人”。

德国人工智能研究中心在化工巨头巴斯夫(BASF)位于凯泽斯劳滕的工厂开展了试点活动，该工厂所生产的洗发水和洗手液已经完全实现自动化。测试中，人们通过网络下单，装配线上的空洗手液瓶贴着的射频识别标签会自动与生产机器进行连接，告知机器其所需要产品种类、香型、瓶盖颜色和商标。

在这样的装配线上，相邻的两瓶洗手液有可能是全然不同的产品。经过25年的数字化发展，目前该厂的自动化运作程度已经达到75%左右，其1150名员工主要是从事计算机操作和生产流程的监控。这一实验主要依靠的是机器与产品通过无线网络所进行的“对话”，而劳动力的付出则是提交样品订单

一篇《“工业4.0”，从微笑曲线到穹顶弧线》的文章指出，德国提出的工业4.0概念与美国的三次工业革命的概念不同，德国人将18世纪人类在生产领域引入机械制造设备定义为工业1.0，把20世纪初的电气化定义为2.0，始于20世纪70年代的信息化定义为3.0，而物联网和制造业服务化宣告着第四次工业革命到来。德国工业4.0战略的关键就是将软件、传感器和通信系统集成于所谓的物理网络系统，在这个虚拟世界与现实世界的交汇之处，人们越来越多地构思、优化、测试和设计产品。这种第四次工业革命的说法得到了普遍认可。

从这个意义上说，物联网或者说传感网被认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，也被认为是推动第四次工业革命的重要力量。

回顾工业革命历程：第一次工业革命实现了机器的生产，人类开始围绕机器工作，机器代替了人的手脚运动。第二次工业革命是由电力能源为大规模的生产，生产的组织方式发生了巨大的变化，开始有了流水线。第三次工业革命，信息技术开始渗透到工业中，开启了工业化和信息化的融合，把信息技术渗透到工业的各个环节中。

第四次工业革命，工业领域面临着新一代互联网和智慧处理新时代的变革，这个变革将是智慧的革命。第四次工业革命，使得物联网、互联网带来数据智慧的大汇聚和工业系统融合，引起工业界巨大的变化，引发全方位产业的变革，未来的工业将按照互联网的互联协同的组织方式进行生产。

物联网的“预见性维护”和“自适应分析”是推动产业革命的动力。

预见性维护的概念正在因为物联网而大放异彩，越来越多的机器、设备、生产线和工程通过更加智能化的网络来管理，从而大幅度降低整体成本。预见性维护可以带来双重利益。一方面是让设备正常运行的效能和时间大幅提升；另一方面是缩短维修工的工作时间、降低其劳动强度。这些功效在许多行业的工业系统中都已经显现出来。

我们来看物联网提高预见力，降低运营成本的三个案例：

(1)交通运输：对于拥有飞机、火车和大型运输车队的企业，设备的维护保养和零部件更换目前通常都是按照时间、里程等数据预估何时进行。预见性维护可以让这些关键性部件更精确地报告自己的状况，从而减少检测和计划性维护的时间。在这样的系统中，主要的部件都会自动预警何时需要工作人员的观察、检测或更换。

(2)能源：发电机运转不顺畅，变压器过热，风力发电机效率降低，以及各种关键性设备的故障，运营者都可以在检测中心及时掌握。

(3)楼宇建筑：楼宇的电器、机械系统中，例如照明、温度湿度管理、安全防护等，都可以植入各种传感器。任何部位发生问题，都可以随时通知工程师，解除了维护人员日夜值班的困扰，让他们专注于解决最重要的问题。

自适应分析就是让装置、设备、生产线和工厂有能力自己去分析和解读大量的数据，从而随时对自己的运行状态进行实时调整。而且，在这些长期的实时自动调整中自动提炼出更深层的智慧，帮助企业从整体上改善业务流程。自适应分析让装置设备可以自我识别、自我诊断，及时、精确地报告出现的故障、问题，而且通常都或多或少可以通过对整个系统的闭环调整而具备一定的“自我疗愈”功能。

随着多核技术的发展，数据处理的能力大幅度提升，与此相关的是云计算、大数据以及海量数据分析技术。所有这些，最终都会体现在新的商业模式，以及规模大小更加多样化的企业机构。智能电网、智慧城市所带动的交通运输革命，工厂车间里更加智能化的自动化生产线，这些都是物联网典型的应用。

在这样的工业4.0时代，企业管理方式、生产模式、商业模式也会产生革命性的变化。最浅近的例子是，淘宝现在不光开网店也开始收购工厂，而将来所有的生产要素都会在淘宝的阿里云中处理和调配；Google也开始组织生产无人机、汽车，将来的工业有可能是以网络为主导的组织工业生产、组织工业价值链的模式，而不是目前传统的制造、运行、维护和管理方式。

物联网将接棒移动互联网？

有一种观点认为，当前整个社会已经不是互联网化的阶段，而是进入移动互联网发展的末期，并开始正式进入物联网阶段。换句话说，物联网是互联网发展的下一个阶段，并将在未来的几年呈现出爆发式的增长。

准确地说，物联网不单单是一种技术，更多的将是建立一种人类新的生存体系，以及以智能传感、云计算和大数据为核心的商业生态模型。互联网时代的网络架构和商业模式是以计算机、智能手机为单一终端载体为特征的，而物联网将彻底打破这种架构和模式。

在本质上，物联网将是以海量智能终端为载体、同时伴生的海量数据、海量精细化的应用为特征的新的人类生存在体系。物联网相关的应用都是围绕人的衣、食、住、行而展开的强应用，从而导致你随时随地，每时每刻，无法脱离。由此也将生发出新的商业模式。更进一步，这些应用或者说硬需求所产生的商业价值，任何人都无法回避。未来也许你只剩唯一的选择：交钱购买服务。

物联网的本质是基于数据的感知和传输。所以物联网的核心基础就是感知技术的发展，包括RFID，包括各种传感器。此外，还需要强大并且极微小的芯片技术，以及相关的网络支持。具备了上述这些基本功能的微小的物联网采集端，也就是现在物联网行业在努力推进的智能终端。换句话说，这些智能终端就是各种智能手机的下一代化身。它将根据需要，化身到你能想到或者想不到的各个方面，实现各种需要或是不需要的功能。

事实上，这个叫智能终端的新玩意儿已经开始出现了：

Google眼镜。这可不是普通的眼镜，事实上Google眼镜就是智能终端的一种形式的尝试。由谷歌公司于2012年4月发布的这款“拓展现实”眼镜，具有和智能手机一样的功能，可以通过声音控制拍照、视频通话和辨明方向，以及上网冲浪、处理文字信息和电子邮件等。

Apple　Watch。这是苹果公司于2014年9月公布的一款智能手表。这也不是简单的手表，是基于人体健康平台的入口。这种手表内置UBER。并且手表可以直接解锁房间门，Passbook作为登机牌，可以远程看视频、图像等。在自定义的表盘上，可以增加天气、下一个活动等实用信息。可以显示用户的心跳信息。Apple　Watch与iPhone　配合使用，同全球标准时间的误差不超过　50　毫秒。

想想看，未来的你从头到脚，用智能终端武装到了牙齿，这种科幻影视题材中才会出现的场景正在一步步走进我们的生活。软件银行集团董事长、知名的国际投资人孙正义曾这样描述未来物联网的影像：“到2040年的时候，这样的现象会非常普遍，所有的人和事都会通过移动设备联系起来。所以所有的数据都会在云终端进行存储，是无穷无尽的速度和非常高的处理速度以及非常大的容量。今天每个人大概会有两个移动设备，但到2020年的时候，每个人被连接的设备的数量会达到1000个。”

再回到Google，在2014年不惜以32亿美元巨资收购了一家做温控器的厂家NEST。渐渐地，人们看明白了Google的做法，那个温控器又是平台入口，Google的目标是对着家庭入口，智能家居将是未来一个庞大的市场。互联网行业的巨头所推出的这些产品、采取的举措，无不透露着未来时代的发展趋向，对于中国的互联网企业、物联网行业无疑都有着昭示般的启迪。

物联网经济的回顾及展望

位于澳大利亚的研究机构IC　Insights的研究数据显示，在2014年，世界产业领域具备连网及感测系统功能的物联网整体产值约483亿美元，同比增长21%，到2018年规模可望达到1036亿美元，2013年至2018年复合成长率也将达21%。

物联网的大力推进和智能终端的广泛应用，使传感器产品的需求大幅增加，并且重心逐渐转向技术含量较高的MEMS传感器领域。IC　Insights数据显示，MEMS传感器市场规模在2014年可达到80亿美元，增速达13.8%，与2012年-1.13%、2013年0.14%的增速相比大幅提升。

美国著名管理咨询公司麦肯锡全球研究院(McKinsey　Global　Institute)预测，虽然目前还很难衡量物联网的经济效益，因为采用物联网技术的大多数人和组织仍然处于早期的投资阶段，但到2025年，物联网对全球经济带来的好处将在近4万亿~11万亿美元，其中包括设备厂商的利润、效率、新业务，以及更好地运行的产品给消费者带来的节约。

麦肯锡的报告指出，明白如何适应新技术的公司将获得最大收益。例如，在油气钻探平台上，物联网可能意味着通过油泵中温度或化学变化来了解远离油泵的地方的情况。在城市交通管理方面，这可能意味着学习如何恰当地平衡来自汽车、道路和信号灯的信息。报告的作者之一迈克尔·崔(Michael　Chui)表示，“在IT产业存在所谓的生产率悖论。但出现这种现象的原因是宏观层面上的延迟。早早搞清楚如何使用计算机的公司，例如沃尔玛，获得了很高的回报。”

目前，全球的物联网及传感器产业保持着活跃的态势，产业规模与市场空间不断扩大，产业化应用逐步深入，技术创新与结盟发展的趋势明显。尤其在国际巨头的引领下，培育了工业物联网、车联网、消费智能终端等一批应用市场。

中国的物联网及传感器产业的发展势头亦非常强劲，在自主MEMS传感器产品的研发及产业化方面不断取得突破。整体而言，中国物联网及传感器产业的集聚发展效应凸显，众多产业发展平台初步形成。随着应用的落地与可挖掘数据的逐渐积累，物联网产业的价值正在凸显出来。在信息技术企业的引领下，物联网与新兴技术协同发展，创新型企业、产品不断在市场上涌现出来，也引来了金融资本在这一行业里的竞逐。

据中国工信部的数据，2014年中国整个物联网领域的销售收入达到6000亿元以上。此外，近几年中国物联网产业每年的综合增长率超过30%，显现出强劲的发展势头。尤其是智能制造领域的工业物联网，以及智能交通领域的车联网，市场前景良好，增长速度不断攀升。

由于传感器产品国产化的需求不断增强，为国内相关企业带来巨大的发展空间。在中国，自主MEMS传感器产品的研发及产业化是2014年产业发展的主要方向。例如，在新型电声传感器、指纹传感器等方面，中国企业已经取得了产业化的技术突破，开拓了巨大的应用市场，为传感器产业的复苏注入了新的活力。

目前，中国物联网的发展模式呈现三大创新进展：

第一，物联网对各领域的改造本身表现为产业模式创新。

正如前文提到的，物联网将从根本上改变各产业领域现有的生产模式，创造新的服务、新的场景、新的体验以及新的商业价值。以工业物联网为例，一方面，物联网改变传统的大规模流水线的生产方式，逐渐代之以大量个性化生产以及分散式生产；另一方面，使产业形态从生产型制造向服务型制造转变，并带来了多种附加的经济价值，创造了更多的就业机会。在新产业模式的引导下，物联网改造后的制造业必将进入全新的发展阶段。

第二，价值链重心从硬件到云端、再到数据分析的转移初现。

物联网的价值链表现为：通过传感模块采集数据，通过网络传输到云端，再将数据加工处理，使其增值后出售给第三方。早期的物联网产品的价值主要是反映在硬件设备上，如元器件、RF协议、功耗、成本等。而随着应用落地、数据的积累以及市场环境的成熟，物联网的价值重心逐渐转向对数据的挖掘、利用，其市场潜力可谓巨大。

第三，“集成性创新”逐渐成为物联网发展新趋势。

随着业务拓展，物联网企业逐渐感觉到一个单独的企业难以独立完成整套解决方案。一个技术成熟、产品类型齐全、服务完善、应用交互友好的应用，将是由设备提供商、技术方案商、运营商、服务商协同合作的结果。由此，物联网的创新表现出应用集成性的创新。随着物联网产业的成熟，企业联手合作开发出支持不同设备接口、协议以及可集成多种服务的共有技术平台将是物联网产业发展的趋势。

未来的物联网及传感器产业无疑在中国仍将保持高速增长态势。预计在2015年，中国物联网整体市场规模将达到7500亿元，同时传感器市场规模有望达到1200亿元以上。

但是，中国的物联网行业发展仍面临以下六个方面的问题：一是产业环节分散，有效的发展推进机制尚未建立；二是标准繁杂，统一标准缺失制约应用水平的提升；三是软硬件相似，同领域服务的同质化竞争严重；四是传感器基础支撑能力较弱，成为物联网发展的瓶颈；五是定制化软硬件市场空间有限，限制产品推广与企业成长；六是信息安全制约大规模应用。