物联网基本概念与发展历程

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物联网基本概念与发展历程

　　物联网是指一种在约定的通信协议下，以传感网、射频识别（RFID）系统等信息传感设备及系统、条码与二维码、全球定位系统为技术基础，实现“人与物”全面互联，达到信息全面共享、智能化管理的信息网络。信息产业在以个人计算机为代表的第一次产业浪潮与以互联网、移动通讯网为代表的第二次产业浪潮中汲取力量，以崭新姿态迎接第三次产业浪潮——物联网的到来。

　　

　　经过多年界定，业内在对于物联网结构的定义上有了较为统一的认知，将其按照性质划分为三个层次。一是感知层，利用RFID射频技术、传感器等感知设备随时随地获取物体的信息，并通过短距离通信系统发送至第二层；二是网络层，通过各种电信网络与互联网的融合，实现信息采集与信息处理终端的互联，完成信息的实时传递；三是应用平台层，处理感知层获取的信息，并应用至对应模块。

　　

　　物联网的起源可以追溯至上世纪80年代。从1982年第一台联网设备网络可乐贩售机开始，设备与互联网连接的理念出现雏形；1999年，经过学者与研发人员多年探索， 物联网概念正式被阐明；2005年，国际电信联盟发布有关物联网的报告扩展物联网概念的范围；近十年来，物联网受关注度大幅提升，多领域、跨平台的联网格局在逐步显现。

　　

　　如今，物联网自诞生之日起已发展了三十多载，曾经模糊的概念早已幻化为扎实的应用。对应于三大层次，每个层次都有层出不穷的后起之秀与大显身手的老牌企业在探索；整个行业也在趋于开放式、大范围的发展，2016年注定将是物联网领域的关键时期。

　　四大产业刺激因素，发展助力器

　　随着信息技术的发展与社会生活的进步，物联网在消费需求、技术革新、企业布局、政策与资金引导四大因素的共同促进下，得到空前的关注并实现长足的发展。

　　智能概念引导消费需求升级

　　自智能手机、平板电脑等智能终端产品进入大众视野，“智能化”一词逐渐成为信息化时代最为重要的理念。“智能”可以从“智慧”与“能力”两方面理解，“智慧”指从感知到记忆和思维的过程，“能力”则是基于思维结果形成学习认知、行为决策的过程。一般意义上，“智能化”具有以下四大能力：感知能力、记忆思维能力、学习与自适应能力和行为决策能力。

　　

　　物联网以全面感知为起点，通过通讯模块、网络系统传送，再经由数据库、智能设备平台完成智能分析、处理、管理，提供能与外界信息关联的个性化服务，完美贴合“智能化”要求。不难发现，在高度信息化时代下，信息共享、处理、管理在物联网应用中具有重要地位，这些“信息”像人与物体的个性标签，是物联网服务智能化的关键。目前，“智能家居”、“智能交通”、“智能医疗”、“智能农业”等应用领域都在物联网技术的带领下以全速发展，便利生活各个方面。

　　

　　随着居民收入水平进一步的提升，特别是年轻一代的消费理念和消费潜力都成为中国消费发展新方向，大众对“智能化”与“信息化”的需求被激发，物联网市场随之扩大。

　　技术突破加速物联网体系构建

　　自20世纪90年代起，芯片工艺制程的进步速度达到前所未有的高度；2002年，制程打开纳米技术大门，以近十多年的时间达到1X纳米时代。技术革新速度之快是物联网芯片处理能力提升的推动力，大量的传感器、通信芯片在物联网感知层、网络层与终端设备中使用。各大芯片厂商在角逐市场的同时，深耕技术，促进整个半导体行业突飞猛进。老牌芯片企业英特尔自成立以来一直秉承着摩尔定律的信条，特别是在2006年，更是提出“Tick-Tock”（每两年时间更新处理器微架构与制程）来督促公司走在行业技术的前列。晶圆代工领袖台积电和后起之秀三星晶圆代工都在制程技术上不断发力，合力促进芯片技术进步。

　　

　　在通讯方面，移动网络从之前的模拟信号到现在的5G网络，连接技术从蓝牙到新兴起的WLAN， ZigBee，成长速度惊人。目前，物联网正处于连接大规模建立阶段，设备在通讯模块的协助下通过3G、4G、LTE和5G等移动网络、WiFi、蓝牙、RFID、ZigBee等连接技术连接入网。随着网络连接基础设施系统逐步落地，设备入网数量会急速提升，为下阶段发展打下牢固根基。近日，根据爱立信公司的最新研究显示，到2018年， 连接设备数量将超过手机，成为最大类别的连接设备；2021年，全球连接设备达280亿台，其中有近160亿台将是物联网设备，超过总数一半以上。除此之外，联网设备的主要应用范围将囊括一切设备，从智能消费设备到制造、物流农业、医疗等各个领域。

　　

　　IC技术不断的跟进，一方面在技术上达到了物联网发展的要求，另一方面也迎合了消费者潜在需求。根据华强北电子元器件价格指数的走势，相较于2010年前的大幅波动，近五年来电子元器件的价格稳中有降，是电子信息技术向多领域的渗透的有利条件。

　　

　　除此之外，物联网架构标准化也是全球统一发展物联网建设关键一环，没有标准化的HTML式的数据交换标准会制约物联网的发展。物联网标准包含体系架构、网络、应用等各个方面，目前国外已ISO/IEC、oneM2M、3GPP、IEEE 等行业标准化制定组织。欧盟在发布 IoT ARM1.0架构模型后，努力推进 IoT ARM2.0 研究；ISO/IEC JTC1 也涉足物联网参考架构研制，提出六域模型；2015年，ITU-T 开设SG20，以物联网架构和协议为研究课题谋划相应标准。2016年7月，在经历2年研究后，NB- IOT（窄带物联网）标准落定，进入商用阶段，将进一步助力物联网的快速普及。

　　在IC制程不断推进，通讯技术与标准不断规范的背景下，信息获取、处理技术快速更迭，为物联网的发展提供了技术支撑。