ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)

1、關(guān)于報告“物聯(lián)網(wǎng)是在國際電聯(lián)互聯(lián)網(wǎng)系列第七部分，原先在1997年推 出的標(biāo)題下的報告"網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)。此版本還特別準(zhǔn)備了世界第 二階段信息社會首腦會議（WSIS）的，16日至18日在突尼斯舉行 2005 年 11 月。從戰(zhàn)略和政策組（SPU）的分析師團隊的書面國際電聯(lián)的報告，需要在“始終”通信在看下一步，新技術(shù)，如射頻識別（RFID）和 智能訃算的承諾的網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)設(shè)備的世界。所有從輪胎到牙刷，可 能很快就會在通信范圉，預(yù)示著一個新時代的曙光;之一，今天的互 聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和人民賦予的方式明天的物聯(lián)網(wǎng)。報告共分六個章節(jié)如下：第一章，物聯(lián)網(wǎng)簡介，探索了物聯(lián)網(wǎng)下的關(guān)鍵技術(shù)遠景，如泛在網(wǎng)絡(luò)、下一代

2、 網(wǎng)絡(luò)和普適計算。第二章，可用技術(shù)，檢視了那些能夠引導(dǎo)未來物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的技術(shù)，包括無線射 頻識別（RFID）、傳感網(wǎng)技術(shù)、智能器件、納米技術(shù)和小型化技術(shù)。第三章，市場機會，探索了這些技術(shù)的市場潛力和抑制市場增長的因素。文章 選取了部分行業(yè)的新商業(yè)模型作為范例，描繪了物聯(lián)網(wǎng)如何做到改變產(chǎn)業(yè)基 石。第四章，潛在挑戰(zhàn)，思考了阻礙物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化和廣泛部署的障礙，如日益增長 的隱私關(guān)注。第五章，發(fā)展中國家的機遇，提出了一些物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠給發(fā)展中國家?guī)淼?益處，這些益處將能使這些國家成為先鋒用戶和市場催化劑。第六章，美好前景，將上述內(nèi)容融合到一起，總結(jié)了在未來十年我們的生活方 式將會被如何改變。第七章，新生

3、態(tài)系統(tǒng)，總結(jié)了物聯(lián)網(wǎng)帶來的影響社會發(fā)展、人類生活和電信行 業(yè)的全新生態(tài)系統(tǒng)。一、什么是物聯(lián)網(wǎng)？我們正處在一個新的全域計算和全域通訊的世紀(jì)，我們的組織、社區(qū)和我們自己都將在這樣 變革的世紀(jì)里受影響發(fā)生變化。早期的全域信息通訊網(wǎng)絡(luò)的形式就是移動電話：截至2005 年6月底全球有超過20億臺移動電話。這些小玩意已經(jīng)成為無數(shù)人日常生活中不可缺少的 一部分，甚至比因特網(wǎng)都貼近人們的生活。在今天，全域信息通訊的發(fā)展已經(jīng)開始使這種現(xiàn)象進行到更深刻的階段，從短距離的移動收 發(fā)器開始擴展到長距離的器件和日常用品。人和物之間、物和物之間的新通訊形式誕生了。 信息技術(shù)和通訊技術(shù)（ICT）的世界加入了新的維度：過去有

4、任何人之間在任何時間任何地 點的信息交換，現(xiàn)在加入了任何物體。各種連接會因此翻番增加，并創(chuàng)造出一個全新的動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)一一物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)既非 科幻小說，亦非商業(yè)騙局。它是建立在堅實的技術(shù)優(yōu)勢和廣受認可的全域網(wǎng)絡(luò)前景之上的。二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)是一次技術(shù)的革命，它揭示了計算和通訊的未來，它的發(fā)展也依賴于一些重要領(lǐng)域的 動態(tài)技術(shù)創(chuàng)新：從無線傳感技術(shù)到納米技術(shù)。首先，為了連接日常用品和設(shè)備并導(dǎo)入至大型數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)，尤英是網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)（即因特網(wǎng)）, 一套簡單易用并有效的物體識別系統(tǒng)是至關(guān)重要的。只有那樣，物體的數(shù)據(jù)才能夠被收集和 處理。無線射頻識別（RFID）提供了這樣的功能。其次，數(shù)據(jù)收集受益于探測

5、物體物理狀態(tài)改變的能力，使用傳感器技術(shù)就能滿足這一點。物 體中的嵌入式智能能夠通過在網(wǎng)絡(luò)邊界轉(zhuǎn)移信息處理能力而增強網(wǎng)絡(luò)的威力。最后，小型化技術(shù)和納米技術(shù)的優(yōu)勢意味著體積越來越小的物體能夠進行交互和連接。所有這些技術(shù)融合到一起，形成了物聯(lián)網(wǎng)，將世界上的物體從感官上和智能上連接到一起。 事實上，借助集成化信息處理的幫助，工業(yè)產(chǎn)品和日常物件將會獲得智能化的特征和性能。 它們還能滿足遠程查詢的電子識別需要，并能通過傳感器探測周國物理改變。就這樣，甚至 于像灰塵這樣的微粒都能被標(biāo)記并納入網(wǎng)絡(luò)。這樣的發(fā)展將使現(xiàn)今的靜態(tài)物體變成未來的動 態(tài)物件，在我們的環(huán)境中處處嵌入智能，刺激更多創(chuàng)新產(chǎn)品和服務(wù)的誕生。使用

6、無線電波來識別物體的無線射頻識別技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的中樞之一。盡管某些時候，人們把 它貼上“下一代二維碼”的標(biāo)簽，但是RFID能夠提供更多的功能，比如實時追蹤物體以便 獲得關(guān)于位置和狀態(tài)的重要信息。早期的RFID應(yīng)用包括自動化髙速公路收費，大型零售商 的供應(yīng)鏈管理，藥劑防偽和電子醫(yī)療中的病人看護。一些更新的應(yīng)用包括更多內(nèi)容，從運動 休閑（滑雪入場券）到個人安全（學(xué)童防走失）。RFID甚至被植入到人體皮膚之下來完成 醫(yī)療目的，或者作為黃金海岸俱樂部的VIP入場券。電子政務(wù)上將RFID植入駕駛執(zhí)照、護 照和現(xiàn)金之中RFID閱讀器也被植入到移動電話中，例如諾基亞就在2004年發(fā)布了支持RFID 的商務(wù)手機

7、，并計劃在2006年底發(fā)布消費級頭戴式耳麥。除了無線射頻識別，探測物體物理狀態(tài)改變的能力也對記錄周鬧環(huán)境變化必不可少。從這個 角度看，傳感器在連接物理世界和虛擬世界上起到了關(guān)鍵的橋梁作用，它使得物體能夠?qū)χ?I詞物理環(huán)境的改變做出反應(yīng)。傳感器從環(huán)境中收集數(shù)據(jù)，生成信息，并提髙對周圍環(huán)境的意 識。例如，電子夾克中的傳感器能夠收集外部氣溫的變化從而夾克的參數(shù)能隨之修正。物體中的嵌入式智能則能把處理能力分發(fā)到網(wǎng)絡(luò)邊界，提供更高的數(shù)據(jù)處理能力和網(wǎng)絡(luò)彈 性。這還能幫助物體和設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)邊界做出獨立決左。'智能物體”是很難左義的，但是這 個詞意味著對外部激勵一左的處理能力和反應(yīng)。智能家庭、智能車輛和

8、個人機器人是嵌入式 智能成功應(yīng)用的一些領(lǐng)域。對可穿戴計算機（包括可穿戴移動車輛）研究也正在逐步進行中。 科學(xué)家們正在展開自己的想象力來開發(fā)新的設(shè)備和應(yīng)用，如可通過手機和因特網(wǎng)控制的烤箱 和在線電冰箱。物聯(lián)網(wǎng)將會融合上而各種技術(shù)和功能，來實現(xiàn)一個完全可交互的、可反饋的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的搭建。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給消費者、制造商和各類企業(yè)都帶來了巨大的潛力。然而，對這些震撼的創(chuàng)新而 言，從想法到而向大眾市場的特左產(chǎn)品和應(yīng)用需要艱難的商業(yè)化運作，包括標(biāo)準(zhǔn)化組織、國 家研究中心、服務(wù)提供商、網(wǎng)絡(luò)運營商和種子用戶。需要注意的是，從一開始并貫穿研發(fā)始終的是，新想法和技術(shù)必須要找到支持者引領(lǐng)它們進 入生產(chǎn)過程。進入市場的時機

9、也很重要，需要那些能夠推進創(chuàng)新的“種子用戶”的幫助。到 目前為I上，物聯(lián)網(wǎng)的驅(qū)動技術(shù)并沒有在非公開場合造成很大影響，從產(chǎn)業(yè)論壇到行業(yè)協(xié)會看 都是這樣。但是公共領(lǐng)域的關(guān)注正在日益增長，從技術(shù)發(fā)展的國家戰(zhàn)略到醫(yī)療、國防和教育 領(lǐng)域的投資者都已經(jīng)逐步關(guān)注。RFID是這些相關(guān)技術(shù)中最成熟的一個了，已經(jīng)建立了標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和針對更廣闊市場的商業(yè)應(yīng) 用。全球的RFID產(chǎn)品和服務(wù)市場正在飛速發(fā)展，到2001年底已經(jīng)達到了可觀的15至18 億美元的收入。而在未來中長期發(fā)展之后，隨著各種消費產(chǎn)品（尤其是移動電話）中的智能 卡和RFID的擴散，這些收入將相形見細。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被廣泛使用在汽車、家庭安保、醫(yī)療、航天、遠

10、程監(jiān)控、地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測等行 業(yè)。這些行業(yè)的市場潛力估值是有差別的，但是分析師們預(yù)測隨著單價的下跌，部署量將會 顯著上升。這其中，機器人就正在向新市場滲透。當(dāng)前，工業(yè)用機器人的市場份額大于個人 用和服務(wù)機器人，但是情況正在發(fā)生變化，個人用機器人有望引領(lǐng)未來市場增長。改變商業(yè)戰(zhàn)略的游戲正在進行著，尤其在零售業(yè)、汽車業(yè)和電信業(yè)。各公司正在使用部署物 聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來優(yōu)化內(nèi)部處理，拓展傳統(tǒng)市場，進入新興商業(yè)領(lǐng)域。四、挑戰(zhàn)和關(guān)注伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的巨大潛力的是大量的挑戰(zhàn)。在很多地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化還處在初期，甚至還 在孕育之中。很顯然，管理和培育快速創(chuàng)新對很多國家和產(chǎn)業(yè)而言是一種挑戰(zhàn)。標(biāo)準(zhǔn)化對任 何技術(shù)的而向大眾的大規(guī)

11、模部署而言都是必要的。幾乎所有商業(yè)上成功的技術(shù)都經(jīng)歷過幾次 重要的標(biāo)準(zhǔn)化進程來滲透到大眾市場。如果沒有TCP/IP和IHT-2000,今天的因特網(wǎng)和移動 電話不可能取得如此成就。成功的RFID標(biāo)準(zhǔn)化逐步被以前的Auto-ID Center和現(xiàn)在的EPC Global推進。然而不同組 織（ETSI、ISO等）的貢獻也在施展作用。ITU針對日益增長的RFID創(chuàng)新也曾號召進行RFID 協(xié)議融合。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)則被ZigBee Alliance和英他一些組織推進。與此不同的是，納 米技術(shù)和機器人技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化則因為共識和廣泛協(xié)商的缺失而遙遙無期。妨礙用戶采用新興技術(shù)的一個重要挑戰(zhàn)是對數(shù)據(jù)和隱私的保護。對

12、隱私和數(shù)拯安全的關(guān)注是 廣泛的，在追蹤用戶位苣變化，收集用戶興.趣和喜好的傳感器和智能標(biāo)記這樣的方而更甚。 當(dāng)日常物件能夠擁有五種感覺（如視覺和嗅覺）中的幾種時，再加上計算和通訊能力，數(shù)據(jù) 請求和數(shù)據(jù)應(yīng)答的概念會為之煥然一新。物和人之間、物和物之間不可見而持續(xù)的數(shù)據(jù)交換, 很有可能給數(shù)據(jù)所有者和數(shù)據(jù)接觸者帶來未知隱患。技術(shù)的大范國鋪開更是能加劇這個問 題。誰將能夠最大權(quán)限地控制我們周圉嵌入的成千上萬的“眼睹”和“耳朵”呢？公共關(guān)注和激進消費者運動已經(jīng)阻礙了兩家知名零售商的RFID商業(yè)試用。要向更廣范囤推 廣物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的部署，必須要確保用戶的知悉應(yīng)允和數(shù)據(jù)機密和安全。而且隱私保護不 能僅局限

13、在技術(shù)解決方案上，市場和社會倫理上都要貫徹實行。如果和政府、市民團體和隱 私關(guān)注者的協(xié)商不能達成一致，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展會受到阻礙乃至終結(jié)。只有通過廣泛宣傳物聯(lián) 網(wǎng)的技術(shù)優(yōu)勢并保證解決這些敏感問題，我們所有人才能從未來公平的以用戶為中心的物聯(lián) 網(wǎng)中受益。五、發(fā)展中世界的機遇這篇報告中討論的技術(shù)不只是工業(yè)化國家的私人領(lǐng)地。這些技術(shù)將有益于發(fā)展中世界，給它 們帶來方方面面的應(yīng)用，醫(yī)療診斷、水源潔凈、能源產(chǎn)業(yè)、食品安全，不一而足。與千年發(fā)展目標(biāo)的全球共識相契合，信息社會全球峰會關(guān)注ICT技術(shù)在各個方而發(fā)揮的作 用：政府的國家電子戰(zhàn)略，通用的全范囤的公平的可承受的技術(shù)獲取保證，更廣范圍的信息 知識共享和傳播

14、。信息社會全球峰會不但關(guān)注技術(shù)傳播的問題，還在通過通訊技術(shù)和其他新 興技術(shù)以求緩解貧窮、促進人類潛力發(fā)展和整體進步等方而進行了努力。從這個意義上講, 物聯(lián)網(wǎng)下的各種技術(shù)帶來了很多潛在的好處。我們很容易就能在周幗找到范例。在日用品生產(chǎn)和出口領(lǐng)域，傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)用來檢測不同 產(chǎn)品的質(zhì)量和純度，從巴西的咖啡到納米比亞的牛肉。RFID已經(jīng)被用來追蹤運輸?shù)綒W盟的 牛肉來確認其來源。這些應(yīng)用能夠幫助發(fā)展中國家確保日用品的品質(zhì)，以便開拓帀場。物聯(lián)網(wǎng)用到的技術(shù)能夠給發(fā)展中國家提高生活質(zhì)量帶來很大幫助。孟加拉的納米過濾器被用 來除去水中的雜質(zhì)，保證飲水安全。納米傳感器能以更低的成本檢測水質(zhì)，納米薄膜能夠幫 助處

15、理廢水。與此同時，納米技術(shù)在病癥診斷和治療上的應(yīng)用正在有條不紊進行當(dāng)中：從 HIV和AIDS的診斷到納米藥物的開發(fā)。新興技術(shù)還能提髙發(fā)展中國家傳統(tǒng)藥物的質(zhì)量和可 靠性，例如RFID就能追蹤藥物的來源以防假藥。傳感器技術(shù)能夠檢測細微的環(huán)境變化，防止自然災(zāi)害。我們需要建立廣泛而高效的系統(tǒng)來保 證早期預(yù)報，進而減少自然災(zāi)害帶來的人身財產(chǎn)傷害。例如，一些特制的機器人被用來進行 礦產(chǎn)探測，以防出現(xiàn)戰(zhàn)爭區(qū)域的采礦人員人身傷害。這樣的一些商業(yè)化應(yīng)用已經(jīng)在印度、泰 國和土耳其等國家展開。下一代通訊技術(shù)在發(fā)展中國家（尤其是中國和印度）會引起更大的市場增長。在這些發(fā)展中 巨頭的相關(guān)研究表明，未來物聯(lián)網(wǎng)將會被廣泛應(yīng)

16、用在本地市場和國際貿(mào)易中。沃爾瑪現(xiàn)在已 經(jīng)要求它的供應(yīng)商能夠適配RFID技術(shù)。不必驚訝的是，中國正在迅速成為RFID部署上的領(lǐng) 導(dǎo)者。發(fā)展中國家在物聯(lián)網(wǎng)上不是消極的跟隨者，而已經(jīng)對這些新興技術(shù)的應(yīng)用和傳播產(chǎn)生 重要的影響。六、2020年一天的生活物聯(lián)網(wǎng)對未來的居民有什么特別的意義呢？讓我們想象一下2020年一位居住在西班牙的23 歲學(xué)生Rosa-天的生活吧。Rosa剛剛結(jié)束和男友的爭吵，需要一段時間自己一個人靜一靜。她打算開自己的智能Toyota 汽車到法國Alps,并在一個滑雪勝地度過周末。但是好像她得在汽修廠停留一會兒了。她 的愛車依法安裝的RFID傳感器在告警可能的輪胎故障。當(dāng)她經(jīng)過她喜

17、愛的汽修廠入口處的 時候，使用無線傳感技術(shù)和無線傳輸技術(shù)的診斷工具對她的汽車進行了檢査，并要求其駛向 指泄的維修臺。這個維修臺是由全自動的機器臂裝備的。Rosa禽開自己的愛車去喝點咖啡。 Orange Wall飲料機知道Rosa對加冰咖啡的喜好，當(dāng)她利用自己的Internet手表安全付款 之后立刻倒出飲料。等她喝完咖啡回來，一對新的輪胎已經(jīng)安裝完畢，并且集成了 RFID標(biāo) 記以便檢測壓力、溫度和形變。這時機器向?qū)б驲osa注意輪胎的隱私相關(guān)選項。汽車控制系統(tǒng)里存儲的信息本來是為汽 車維護準(zhǔn)備的，但是在有RFID閱讀器的地方，旅程的線路也能被閱讀。因為Rosa不希望任 何人（尤其是男友）知道自己的動向，這樣的信息太敏感了，不能不保護。所以她選擇隱私 保護來防止未授權(quán)的追蹤。然后Rosa去了最近的購物中心購物。她想買一款新的嵌入媒體播放器和具有氣溫校正功能 的新滑雪衫。那個滑雪勝地使用