物联网报告.pdf

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1、物联网技术漫谈物联网的起源及其发展院系： 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 物联网的起源及其发展 继计算机，互联网之后，当前世界再次因物联网进入世界信息产业的第三次 浪潮。据估计，物联网产业规模是互联网的30 倍，是一个万亿元级的产业。随 着全球化时代的到来和社会经济的不断发展，物联网将成为国民经济的下一个强 劲增长点。 为了扩大物联网产业在社会中的认知度和影响力、促进物联网产业在中国的 快速发展，中国物联网研究发展中心编制本中国物联网产业发展年度蓝皮书 （2011） 。本报告的编制目的主要是从中国物联网政策、科研、企业、客户发展 的各个层面分析总结中国物联网发展现状，论述中国物联网

2、发展战略思路， 展望 未来发展趋势与方向，指导与推动物联网产业在中国的高速发展。 1999 年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出的世界第一次关于物 联网报告中指出：“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”；2003 年， 美国 技术评论提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首；2005 年，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS ）上，国际电信联盟（ ITU）发布 了ITU 互联网报告 2005：物联网，正式提出了“物联网”的概念。2009 年 2 月 24 日消息，IBM大中华区首席执行官钱大群在2009IBM论坛上公布了名为 “智慧的地球”的最新策略。2009 年

3、8 月 9 日，温总理在无锡考察时视察了中科院 物联网技术研发中心， 对于物联网应用提出了一些看法和要求，他强调，要把传 感技术和 TD的发展结合起来，并提出“感知中国” ；中国移动总裁王建宙8 月 24 日在台湾公开演讲时提到“物联网”概念；沪深股市“物联网概念股”高调 上市。物联网引发的世界经济生活的各种巨大变化得到了充分的实践证明和解 释。 物联网的迅速发展必然导致 “物联网”一词开始为人们所熟知并日益成为人 们热论的话题。 那么，物联网是什么？物联网的英文名称叫“The Internet of things” ， 顾名思义，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

4、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，进行信息交换和通讯。 严格而言， 物 联网的定义是：通过射频识别（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。 物联网有什么用？我们先来举些简单的例子： （国际电信联盟 2005 年一份报 告就曾在描绘 “物联网” 时代的图景是这样描述） 当司机出现操作失误时汽车会 自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和 水

5、温的要求你有想过这样的生活吗？ 下面一个现实生活中的实际例子： 思科大举进军物联网领域有望刺激相关概 念股走强。10 月29日，在巴塞罗那举办的物联网全球论坛上，思科宣布了其物联网计划。 思科表示将进行多项新增投入，加速物联网生态系统的建设。思科同时还详细介绍了其新成立的物联网事业部，该部门将致力于开发垂直 业务解决方案，联接以前未联接的大量网络传感器、设备和事物，最终实现物 联网，将当前的业务流程转变为动态、智能、数据驱动的创新业务流程。相关公司股票走势 东信和平 16.34 新国都 恒宝股份 同方国芯 50.80-0.98-1.89% 天喻信息 34.60-1.08-3.03%IT 巨头思

6、科大举进军物联网领域有望使得该领域再度受到关注。民生证券 表示，基于物联网大规模建设的启动，推荐三类公司：1)服务于金融 IC 及移动 支付领域的硬件公司，重点关注天喻信息 、恒宝股份 ，建议关注 同方国芯 、东信 和平、新国都 等；2) 服务于智慧物流仓储及食品溯源领域的硬件公司，重点关注 远望谷 、中瑞思创 ，建议关注 新大陆 、达华智能 、新国都； 3)物联网软件平台服 务商，重点关注 万达信息 、华宇软件 、东华软件 。新大陆：发现涉税票证“新大陆”全面布局物联网物联网龙头厂商，全面布局“云管端”公司是国内具备物联网综合解决方案能力的龙头厂商，各项业务围绕 “云管 端”全面布局： 1)

7、 端末产品包括条码类 ( 一维码、二维码 ) 和 POS 类；2)管段业务 受益于与运营商超过 10年的业务合作；3)云端业务具备大型数据库系统集成设计 和服务经验，能够提供电信级解决方案和以BOSS 为基础的移动网络支撑业务。 公司致力于推动物联网新的商业模式，从而带动机具类产品的大规模销售和后续 运营服务。介入涉税票证二维码业务，成为金税三期标准制定者金税三期有望在全国范围内大规模推广涉税票证二维码防伪，涵盖国税、地 税的多种票证，首批在 6省市展开试点。二维码存储信息量更大，防伪功能更强，认证方便可替代人工输入和扫描。 按目前市场售价乐观估计，扫描枪定价在800元左右，那么整体潜在的市场

8、空间 将达到 160亿。公司是此次中标的唯一标准制定者，未来有望成为国税总局的推 荐厂商，将是最大受益者。 国外竞争对手参与的可能性很小。二维码参与票证监 管有望复制到海关、质检、药品监管等多领域。不断开拓条码业务新领域，成为商业模式推动者国内即将进入食品安全溯源体系的建设高峰期，标签业务最先启动， 二维码 成本优势显着将与RFID共存。公司在食品溯源领域拥有城市级的解决方案和硬 件提供能力： 中标商务部 7814万订单，先后已经在三批 12个城市进行了试点并得 到推广应用。 此外，公司依托自身和参股子公司上海翼码在O2O领域做了很多卓 有成效的实践。 上海翼码是国内最大的二维码服务商，是中国

9、“基于二维码电子凭证构建交易”的业务模型的创造者，占据了二维码电子凭证交易90% 以上的市 场份额，拥有 3000多家签约客户，为公司不断进入新领域创造有利条件。传统业务收入稳步增长，盈利能力不断提升1)软件工程即运营商业务收入保持稳定，净利润率能够保持在较高水平； 2) 信息工程业务即高速公路业务收入稳步增长，由于省内项目占比提升， 预计毛利 率会有较为显着的提升； 3) 支付业务即 POS 业务，受益于中小银行和第三方支付 的抢先布局，收入保持较快增长。4)地产业务锦上添花， “新大陆壹号”项目将 在今年贡献收入，并在未来2-3年内保持稳定增长。首次覆盖给予“强烈推荐”评级不考虑地产项目，

10、我们给予2013-2015年 EPS为0.27 、0.36、0.48元；如考 虑地产项目， 我们给予 2013-2015年 EPS为0.44 、0.60 、0.79元，对应 PE为36.7 、 26.9 、20.4 倍，估值合理，首次覆盖给予“强烈推荐”评级。 但是物联网依靠什么来实现这些命令的呢？ 其中，物联网中非常重要的技术是RFID电子标签技术。 以简单 RFID系统为 基础，结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构筑一个由大量联网 的阅读器和无数移动的标签组成的，比Internet更为庞大的物联网。物联网用 途广泛，遍及智能交通、 环境保护、 政府工作、 公共安全、平安家居、

11、智能消防、 工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。它把新一代IT 技术充分运用在各 行各业之中，具体地说，就是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、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现 有的互联网整合起来， 实现人类社会与物理系统的整合， 在这个整合的网络当中， 存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、 机器、设备和基 础设施实施实时的管理和控制， 在此基础上， 人类可以以更加精细和动态的方式 管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与 自然间的关系。在这个网络中，物品( 商品) 能够彼此进行“交流” ，而

12、无需人的 干预。其实质是利用射频自动识别(RFID) 技术，通过计算机互联网实现物品(商 品)的自动识别和信息的互联与共享。RFID标签中存储着规范而具有互用性的信 息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品 ) 的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的 “透 明”管理。 “物联网”概念的问世 , 打破了之前的传统思维。过去的思路一直是 将物理基础设施和IT 基础设施分开： 一方面是机场、 公路、建筑物, 而另一方面 是数据中心，个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代，钢筋混凝土、电缆将与 芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上， 基础设施

13、更像是一块新的地球 工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃 至个人生活。 你可以想象：进入物联网时代后我们就可以不再担心类似自行车被 盗的问题了。你可以随时随地遥控自己的自行车的开和锁。生活变得惬意和安全。 国外物联网技术如此发达，那么其在我国的现状是什么呢？ 首先需要看看物联网在中国的发展及其前景： （1）年中科院组成多人的团队启动了传感网研究，与其 它国家相比具有同发优势。（2） 2005 年，在中国诞生了“智慧的钥匙” （Witkey) 。 （3） 2007 年 12 月，刘锋、张玲玲、顾基发等人在中国发表了学术论文： “知识管理在互联网中的应用” ，提出

14、了“互联网虚拟大脑”的观点。 （4） 2009 年 8 月 9 日，温总理在无锡考察时视察了中科院物联网技术研 发中心，对于物联网应用提出了一些看法和要求，他强调，要把传感技术和TD 的发展结合起来，并提出“感知中国” 。 （5） 2009 年 10 月 24 日，在中国第四届中国民营科技企业博览会上，西 安优势微电子公司宣布： 中国的第一颗物联网的中国芯“唐芯一号” 芯片研 制成功，中国已经攻克了物联网的核心技术。 （6） 2009 年，无锡传感网中心的传感器产品在上海浦东国际机场和上海 世博会被成功应用，首批价值万元的传感安全防护设备销售成功。至 （7）2009年 8月， 仅浦东机场直接采

15、购传感网产品金额为多万元， 加上配件共万元。若全国近家民用机场如果都加装防入侵系统， 将产生了上百亿的市场规模。美国权威咨询机构FORRESTER预测，到 2020 年， 世界上物物互联的业务，跟人与人通信的业务相比，将达到30 比，因此， “物 联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。 面对世界物联网的新起，国内逐渐做出了许多决策：智慧城市是“ 十二五 “ 期间国家的重要发展方向。 从上面描述中不难看出， 近年来，以物联网、云计算、 下一代互联网、 新一代移动通信为代表的信息技术的不断革新与融合，为智慧城 市发展提供了有力支撑。 数据显示，“十二五 “ 期间，我国将有 600个至800个城市加

16、入到智慧城市队 伍中来。随着智慧城市从概念导入期进入实质推进期，北京、上海、广东、武汉、 宁波等几乎所有的一线城市、50% 的二线城市，都在朝着智慧城市的方向努力。 智慧城市高达 2万亿元的市场空间， 无疑将为一大批新兴产业提供广阔发展前景。 权威机构预测， 未来几年，与智慧城市密切相关的我国云计算市场规模年均复合 增长率将超过 80% ，到2015年，我国云计算产业链规模将达7500亿元至 1万亿元。 在政策的力挺下， 国内一些企业开始布局智慧城市以及物联网、地理信息 等战略性新兴产业。专家表示，智能交通、数字城市管理、城市安防、医疗信息 化、绿色建筑、地理信息、云计算、物联网等八大细分行业

17、有望分享这巨大的“ 智慧城市 “蛋糕。 物联网成为开路先锋 住房和城乡建设部 1月29日公布了 90个城市 (区、镇 ) 成为首批国家智慧城 市试点。国家测绘地理信息局也启动了智慧城市时空信息云平台建设试点。2013 年，以智慧城市为焦点的技术和产业发展迎来新机遇。 物联网是新一代信息技术的高度融合与综合应用，也是智慧城市建设的技 术基础。工信部有关人士此前透露， 作为七大战略性新兴产业之一的物联网有望 率先突围。 上个月，国务院发布的 关于推进物联网有序健康发展的指导意见明确 提出，目前，在全球范围内物联网正处于起步发展阶段，物联网技术发展和产业 应用具有广阔的前景和难得的机遇。应用物联网等

18、新一代信息技术构建智慧城 市，要围绕应用和产业急需，加快传感器网络、智能终端、大数据处理、智能分 析、服务集成等关键技术研发创新，推进物联网与新一代移动通信、云计算、下 一代互联网、卫星通信等技术的融合发展。 同时，积极探索物联网产业链上下游协作共赢的新型商业模式。推进应用服务的市场化， 带动服务外包产业发展， 培育新兴服务产业。 鼓励和支持电信运 营、信息服务、系统集成等企业参与物联网应用示范工程的运营和推广。 可见，物联网与智慧城市结合将是产业“ 落地“的关键。当前，物联网应用 领域已涉及通信、交通、食品、金融、智能家居等多个行业。数据显示，随着物 联网技术的研发和产业发展， 预计2013

19、年我国物联网市场规模将达4896亿元。未 来3年，我国物联网市场增长率将保持在30% 以上。 但是期间存在这样一个不可忽视的问题80% 以上的传感器芯片都是国外的据了解，目前中国 80% 以上的传感器芯片都是国外的，由于缺乏高端芯片技术的掌控， 国内企业制造的传感器普遍是“傻大黑粗”，而且成本也无法降下来。R FID、传感器等识别感知设备是物联网发展的基础，也是物联网技术突破的核心。 经济参考报 记者在多地调查发现， 我国感知设备企业普遍规模较小，尤其涉及高端芯片研发的企业更是寥寥无几。专业从事 R FID 超高频技术研发生产的一家深圳上市公司的技术总监武岳山说，目前，深圳从事R FID 相关

20、活动的企业估计有 200家以上，绝大多数企业主营国外代理、 生产加工等业务， 涉及芯片设计研发的企业只有10家左右，而真正能够拿出芯片设计产品的那就更少了。可以说，在核心技术方面， 我们与国外是有不少差距的，其中在 2004年发布的 ISO 10008-6标准中，涉及核心的几十项知识产权没有一项是中国的。上海复旦微电子股份有限公司总经理助理刘以非说，目前，一些国内颇具有规模的芯片企业也只是处于跟随的层面，甚至只是简单模仿， 因此我国的芯片大多因为知识产权问题不能出口到欧美，而只能销往亚非拉。经济参考报记者调查发现，在芯片的生产能力上，中国国内工艺也落后于国外。目前，国外12英寸芯片生产线已经非

21、常成熟，而国内知名的芯片厂商上海华虹、上海贝岭股份有限公司等尚未具备这些生产线。上海华虹集团有限公司高级工程师徐林说， 由于缺乏这些先进的工艺， 国内芯片设计企业更倾向于选择日韩、台湾地区等进行生产代工。正是由于芯片生产、 设计能力的缺失， 导致遍布国内的高端传感设备普遍长着一颗“外国芯”。据了解，目前中国 80% 以上的传感器芯片都是国外的，由于缺乏高端芯片技术的掌控，国内企业制造的传感器普遍是“傻大黑粗”，而且成本也无法降下来。对于缺失“中国芯”的危害，中国工程院副院长邬贺铨看得更远：如果我们在物联网发展初期在芯片领域不能有所作为，中国很有可能像在计算机、 互联网浪潮中一样再次落后。 中国

22、电子工业摆脱低档次产业结构、结束靠引进高档芯片组装加工赚取微薄利润的希望，将会变得更加渺茫。 而且感知系统的可靠性、 安全性都存在安全隐患。产业浪潮拉动“外需”而非内需中国已经成为全球传感器顶尖企业的兵家必争之地，未来如果中国公司不建立自己的产业核心技术体系， 中国失去的不仅仅是经济利益， 产业安全也将没有保障。经济参考报记者在深圳采访时发现，深圳有大量的传感器行业企业，但基本上属于代工、 代理的企业。 中国工程院副院长邬贺铨说，目前我国使用的各类传感器 80% 都是进口的，总体来看，我国企业在传感器领域的产业力量还相对薄弱，能够研发高灵敏度、 高可靠性传感器的国内企业还相对较少。按照这种趋势

23、发展，物联网产业浪潮在中国拉动的将不是内需，而是“外需”。国网信息通信有限公司是国家电网公司旗下专门负责物联网技术开发应用的单位。总经理刘建明告诉记者， 目前从实际应用来看， 国外生产企业在传感器领域拥有明显优势。首先，新一代传感器中的芯片80% 以上都是国外的，传感器网络节点的核心部分，如硬件平台、C PU 处理器、操作系统和通信模块大都由国外芯片设备商主导。 其次，能耗是传感器的一个关键技术，我们的电网监测对传感器电池寿命的设计标准是30年，目前日本的传感器电池能支持15年到20年，而国内的产品还不到 10年。第三，未来传感器的发展方向是小型化、智能化，对材料、芯片等相关领域技术依赖更强，

24、国外公司的技术协同优势将更加显现。接受采访的企业人士表示， 当前，物联网产业整体还处于一个培育和摸索阶段，出现大量的组装加工企业， 一方面是市场的自然选择， 同时也有助于降低国外进口产品的价格，激发行业竞争活力。 “但是同时也容易形成国内企业对国外的依赖， ”中国传感器学会理事、江苏昆山双桥测控有限公司董事长王文襄说。1999年在江苏无锡成立的海归企业美新半导体公司是全球首个在纳斯达克上市的微型传感器企业。 公司董事长赵阳说， 中国已经成为全球传感器顶尖企业的兵家必争之地， 未来如果中国公司不建立自己的产业核心技术体系，中国失去的不仅仅是经济利益，产业安全也将没有保障。“就像电脑里的C PU和

25、操作系统一样，一旦受制于人，就很被动。 ”目前，世界发达国家和许多新兴工业化国家都在争夺中国芯片市场。如果连国内市场都丧失，将使中国芯片面临灭顶之灾，物联网也将被卡住脖子。王文襄建议，政府需要从全产业链的角度进行政策支持和引导，芯片制造不能缺乏“市场”和“效益”发展的理念， 而且要把芯片产业定位于世界市场。同时，政府应该优先采购国内自主芯片产品，引导和鼓励国内芯片设计公司在中国本土企业加工。 面对前景如此美好的物联网技术， 人们也在想起弊端。那么其中存在的问题， 就像那句古话“人无完人”，物联网也不可能是完美无缺的。 当前物联网发展主要存在以下几个问题： （1） 、国家安全问题如何保证涉及中国

26、国家安全的信息不被泄漏？如 何保证企业商业机密、地方政府甚至国家机密不被泄漏？ （2）隐私问题在物联网中， 射频识别技术是一个很重要的技术。在射频识别 系统中，标签有可能预先被嵌入任何物品中，比如人们的日常生活物品中，但由 于该物品（比如衣物） 的拥有者， 不一定能够觉察该物品预先已嵌入有电子标签 以及自身可能不受控制地被扫描、定位和追踪，这势必会使个人的隐私问题受到 侵犯。因此，如何确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以 至物联网推广的关键问题。 而且，这不仅仅是一个技术问题， 还涉及到政治和法律问题。这个问题必须引起高度重视并从技术上和法律上予以解决。造成侵犯个 人隐私问题

27、的关键在于射频识别标签的基本功能：任意一个标签的标识 （ID）或 识别码都能在远程被任意的扫描，且标签自动地， 不加区别地回应阅读器的指令 并将其所存储的信息传输给阅读器。 这一特性可用来追踪和定位某个特定用户或 物品，从而获得相关的隐私信息。 这就带来了如何确保嵌入有标签的物品的持有 者个人隐私不受侵犯的问题。 （3）标准体系和商业模式当前物联网发展存在的主要问题是缺乏完整的标准 体系与成熟的商业模式。标准体系缺乏原因：“关键技术有待突破、研发力量比 较分散、体系架构尚未建立。物联网商用模式有待完善。 （4）普及和推广问题 同时面对这些问题，我们不断改进，提出如下解决方案： 关于国家安全问题：应该加大研究投入，建立以我国为主导的物联网络。就 如美国信息高速路计划促进互联网的普及和发展一样，利用“感知中国” 计划来 促进我国物联网的发展。 （1） 关于个人隐私问题： 在依靠技术的前提下， 要完善个人隐私保护的法律法 规，依法执政，做好个人隐私保护工作；同时，做为个人，要提高隐私意识，切 实依靠法律手段保护个人隐私。 （2） 关于标准体系和商业模式： 在全社会范围内进行讨论， 以政府为主导， 企 业，专家，学者和广大群众为参与者，制定一个合理的标准和模式。 （3） 关于普及和推广问题：依靠现代化的宣传手段进行宣传。 （4）