隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的炒熱，物聯(lián)網(wǎng)開始由概念走向?qū)嶋H，在2014年，4G等熱門技術(shù)催生了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)普遍被認(rèn)為只是一個(gè)想象中的烏托邦，但物聯(lián)網(wǎng)開始真正走進(jìn)人們生活，這首難以臨摹的藍(lán)圖開始栩栩如生展現(xiàn)在人們面前，其中智能家居、車聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備等子行業(yè)更是掀起一陣陣?yán)顺??？萍荚谶M(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)也有攔路虎，但在多行業(yè)應(yīng)用中亟需物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持，所以物聯(lián)網(wǎng)一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

1、影響未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的3大技術(shù)

在這個(gè)消費(fèi)者或多或少都有些“外貌協(xié)會(huì)”的時(shí)代，越是優(yōu)秀的科技產(chǎn)品想要獲得成功就必須具備與其相符的制造工藝，像物聯(lián)網(wǎng)這種略帶未來(lái)感的產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)制造時(shí)勢(shì)必將會(huì)用到一些新型的技術(shù)。

一.傳感器技術(shù)

不管是蘋果、谷歌、微軟等設(shè)備巨頭企業(yè)，還是其他最近興起的一些小的硬件創(chuàng)業(yè)公司，幾乎所有的設(shè)備制造商都在為提高用戶體驗(yàn)而絞盡腦汁，未來(lái)的用戶體驗(yàn)趨勢(shì)在于人機(jī)交互，而人機(jī)交互的橋梁就是傳感器。

傳感器的普遍應(yīng)用，使得環(huán)境和人通過設(shè)備得以連接和互動(dòng)，自動(dòng)控溫的空調(diào)和自動(dòng)控光的燈泡都是應(yīng)用傳感器之后才得到的實(shí)現(xiàn)，而傳感器更重要的意義，在于讓穿戴式設(shè)備成為我們身體的延伸，并且是我們成為移動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。

二.人工智能技術(shù)

人工智能已經(jīng)開始成為智能設(shè)備必不可少的一項(xiàng)技術(shù)，雖然目前還在發(fā)展當(dāng)中，它的成熟應(yīng)用可以大大提高用戶的操作體驗(yàn)，作為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的控制中心，可以整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)真正的智能化和自動(dòng)化。

在大數(shù)據(jù)分析中，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)沒有學(xué)習(xí)和容錯(cuò)的能力，很不擅長(zhǎng)靈活地處理問題，而人工智能技術(shù)的應(yīng)用可以大幅度地提高大數(shù)據(jù)技術(shù)的數(shù)據(jù)處理能力。

三.3D打印技術(shù)

3D打印被稱為制造業(yè)的革命性技術(shù)，在材料充足的條件下，可以更高效地實(shí)現(xiàn)物品的制造，它的重要意義在于使生產(chǎn)工具變得更容易得到，生產(chǎn)制造變得分布式和民主化，或許大家還沒明白這意味著什么，其實(shí)只需設(shè)想一下：我們有數(shù)以十億計(jì)的人口，如果大部分人(哪怕一小部分)能擁有3D打印機(jī)這樣的設(shè)備，那么將被創(chuàng)造出的產(chǎn)品種類會(huì)是一個(gè)驚人的量，其神奇程度，是我們現(xiàn)在所想象不到的。

2、健康物聯(lián)網(wǎng)“有看頭”還需邁過標(biāo)準(zhǔn)、商業(yè)模式和芯片三道坎在蘋果的App應(yīng)用市場(chǎng)中，現(xiàn)在增量最多的是健康應(yīng)用，包括測(cè)心率的、測(cè)體溫的、測(cè)血脂的等等，這是一個(gè)重要的趨勢(shì)——把診療室裝進(jìn)口袋，基于傳感形成個(gè)人、家庭和社會(huì)的健康網(wǎng)絡(luò)。但是手機(jī)上這些應(yīng)用測(cè)出來(lái)的結(jié)果基本上都不太準(zhǔn)，這在很大程度上是因?yàn)橄嚓P(guān)的傳感技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范還沒有全面完善，包括計(jì)步、心率、血氧、體溫等，健康物聯(lián)網(wǎng)要真正引發(fā)全球診療模式的革命，還需要邁過標(biāo)準(zhǔn)、商業(yè)模式和芯片三道坎。

正如中國(guó)工程院院士鄔賀銓所說，物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在還是嬰兒階段，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展還有不少問題亟待解決，包括標(biāo)識(shí)問題、體系模型、語(yǔ)音交互、數(shù)據(jù)挖掘、安全隱私、商業(yè)模式等，還有行業(yè)的進(jìn)入門檻對(duì)成本的影響等。目前還沒有大規(guī)模的測(cè)試和驗(yàn)證環(huán)境，可靠性、可用性不盡如人意，法律法規(guī)還有不完備的地方，產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)邊界不清晰，我們還有很多問題需要解決，還面臨一些行業(yè)和安全的壁壘。物聯(lián)網(wǎng)還有很多有待攻克的技術(shù)，例如硬件怎么做到低成本，數(shù)據(jù)信號(hào)處理、發(fā)現(xiàn)與搜索引擎、關(guān)系網(wǎng)絡(luò)、電源與能量存儲(chǔ)等問題有待解決。

目前，健康物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)啟動(dòng)，ITU-T已經(jīng)就移動(dòng)健康方面提出了相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，世界衛(wèi)生組織等也已經(jīng)作出了很多標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。同時(shí)陳奕泉還認(rèn)為，健康物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必然帶來(lái)健康管理模式的變化，包括居家健康管理、社區(qū)健康管理以及社區(qū)養(yǎng)老管理。健康物聯(lián)網(wǎng)的下一步發(fā)展不能僅僅看傳感技術(shù)，而是要看到商業(yè)模式的變化。他提出，健康物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)模式，其后端必須整合健康專家，形成從用戶到健康管理師、到健康專家的一體化的有序服務(wù)，而實(shí)現(xiàn)這個(gè)有序服務(wù)要依靠健康數(shù)據(jù)的搜集和遠(yuǎn)程視頻技術(shù)。這樣的嘗試已經(jīng)在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)，康康血壓就與中國(guó)高血壓聯(lián)盟合作，利用其建立的高血壓病例數(shù)據(jù)采集模型，進(jìn)行更大范圍的數(shù)據(jù)采集分析，從而提供更專業(yè)的健康管理建議。據(jù)曾明發(fā)透露，康康下一步將打造以智能設(shè)備為依托，將部分專業(yè)醫(yī)療設(shè)備民用化的一站式管理平臺(tái)，以服務(wù)于大眾。由于有康康血壓的基礎(chǔ)，他們會(huì)以心腦血管疾病防治為核心展開，逐步深入擴(kuò)大輻射，除了硬件端對(duì)數(shù)據(jù)的收集外，也將更注重大數(shù)據(jù)平臺(tái)的分析及優(yōu)化軟件端所能提供的服務(wù)，而這一體系的核心也在于服務(wù)。

最大的挑戰(zhàn)還是在于芯片方面。作為產(chǎn)業(yè)上游的芯片制造或?qū)⒊蔀槲锫?lián)網(wǎng)快速發(fā)展的“短板”，芯片產(chǎn)業(yè)可能難以消化物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來(lái)的利好。工信部數(shù)據(jù)顯示，2013年我國(guó)芯片的進(jìn)口額高達(dá)2313億美元，同比增長(zhǎng)20.5%，高于我國(guó)同期2196億美元的原油進(jìn)口額。據(jù)多家芯片制造商反映，目前國(guó)內(nèi)芯片研發(fā)設(shè)計(jì)能力相對(duì)有限，國(guó)內(nèi)芯片至今仍大量依賴進(jìn)口，國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)制造將難以跟上物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展勢(shì)頭。如果芯片瓶頸無(wú)法得到突破，未來(lái)健康物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展或還將繼續(xù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用得到突破，但上游基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)嚴(yán)重依賴國(guó)外技術(shù)的“老局面”。

3、未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展6個(gè)重要領(lǐng)域

物聯(lián)網(wǎng)并不是單一的產(chǎn)業(yè)，其最終體現(xiàn)在每個(gè)具體的應(yīng)用行業(yè)中。在第五屆中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，中國(guó)電子學(xué)會(huì)物聯(lián)網(wǎng)專委會(huì)王桓說，未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展有6個(gè)重要領(lǐng)域。

一是智能交通。車聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)發(fā)展重點(diǎn)，它的市場(chǎng)前景很好，但發(fā)展過程肯定很曲折。因?yàn)槟壳败嚶?lián)網(wǎng)的行業(yè)應(yīng)用主要是以政府意志推動(dòng)，比如裝在危險(xiǎn)運(yùn)營(yíng)車輛或者長(zhǎng)途客車的北斗系統(tǒng)，政府為主導(dǎo)肯定發(fā)展順利。但真正的民用市場(chǎng)，如合資企業(yè)的汽車，甚至大品牌的汽車，真正裝人車交互系統(tǒng)的也不多，再加上每年上千元的服務(wù)費(fèi)，沒有多少人接受繼續(xù)付費(fèi)的服務(wù)，因此按中國(guó)國(guó)情來(lái)分析，車聯(lián)網(wǎng)真正在民用市場(chǎng)上發(fā)展起來(lái)，還有很長(zhǎng)的路要走。

二是智能工業(yè)。尤其是指工業(yè)和智能管理，智能管理主要是指智能生產(chǎn)流程的管理和智能物流的管理。

三是智能環(huán)保?？諝?、自來(lái)水的質(zhì)量需要通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)了解污染情況。

四是智能家居。包括家居安防或者家用機(jī)器人，深圳一些企業(yè)每年可以向歐美國(guó)家出口家用機(jī)器人?，F(xiàn)在掃地家用機(jī)器人每年出口達(dá)到了幾十萬(wàn)臺(tái)的規(guī)模。面向民用的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用一定是未來(lái)最有希望、最有前途的領(lǐng)域。

五是智能醫(yī)療保健。主要領(lǐng)域是兩個(gè)，一個(gè)是可穿戴設(shè)備，另一個(gè)是社區(qū)的便攜醫(yī)療服務(wù)。

六是城市治理體系的現(xiàn)代化。城市治理體系現(xiàn)代化是在最近剛剛結(jié)束的全國(guó)“兩會(huì)”上提出的概念。

發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)還面臨著許多挑戰(zhàn)，其中既有技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)的原因，也有市場(chǎng)和商業(yè)模式的原因。

4、物聯(lián)網(wǎng)為3G+WLAN組網(wǎng)模式提供了巨大機(jī)遇

3G+WLAN是隨著3G的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)而興起的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式。無(wú)獨(dú)有偶，在物聯(lián)網(wǎng)日益火爆的今天，再審視3G+WLAN的模式與內(nèi)涵，其特有的潛質(zhì)非常適合物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的承載。

3G+WLAN是承載物聯(lián)網(wǎng)較佳模式

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需經(jīng)歷機(jī)器互連(M2M)階段、局域感知階段和廣域感知階段。目前處于機(jī)器互連(M2M)階段，在通信過程中以離散的終端節(jié)點(diǎn)為主，運(yùn)營(yíng)商也將連網(wǎng)的機(jī)器視為同等的3G用戶。此時(shí)，WLAN僅起到提升運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)覆蓋與數(shù)據(jù)處理能力的作用。

當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入局域感知階段，“物”的范圍不斷擴(kuò)大，但傳感網(wǎng)仍主要用作局域組網(wǎng)。此時(shí)，運(yùn)營(yíng)商認(rèn)為傳感網(wǎng)是通信網(wǎng)終端節(jié)點(diǎn)向下延伸的毛細(xì)網(wǎng)絡(luò)，而傳感網(wǎng)所采用的低功率短距離無(wú)線技術(shù)種類繁多(如RFID、藍(lán)牙、ZigBee、NFC等)，協(xié)議不一，使無(wú)線傳感網(wǎng)的異構(gòu)性十分突出，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)協(xié)同是必然的選擇，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的概念應(yīng)運(yùn)而生。但是，以3G廣域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)局域物聯(lián)網(wǎng)的承載與傳輸，將對(duì)3G傳輸網(wǎng)的帶寬和控制形成較大壓力;而以WLAN在局域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)異構(gòu)傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)的匯聚、處理與傳輸，將發(fā)揮WLAN傳輸速率高、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、建設(shè)方便快捷等特點(diǎn)，會(huì)使物聯(lián)網(wǎng)用戶獲得高速、方便與豐富的使用體驗(yàn)。

未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入廣域感知階段，傳感網(wǎng)開始用于廣域組網(wǎng)，遍布各處的無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)將構(gòu)成全新的廣域網(wǎng)絡(luò)。此時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一些基于無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)的公共節(jié)點(diǎn)，這些公共節(jié)點(diǎn)作為物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的基本組成部分，必然要實(shí)現(xiàn)廣域管理，這時(shí)3G/4G將發(fā)揮其廣域網(wǎng)的統(tǒng)一協(xié)議、尋址、鑒權(quán)、認(rèn)證等優(yōu)勢(shì)。但是，要實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感網(wǎng)公共節(jié)點(diǎn)，WLAN是不可或缺的環(huán)節(jié)。

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代面臨的挑戰(zhàn)

當(dāng)然，3G+WLAN是為人與人的通信而設(shè)計(jì)的，其中WLAN的功能主要是解決筆記本或智能手機(jī)的高速上網(wǎng)。所以，WLAN要承擔(dān)起物聯(lián)網(wǎng)傳輸與承載的重任必然面臨許多新的挑戰(zhàn)。首先，WLAN要實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。一方面，WLAN要向更高速率演進(jìn)，802.11n的320Mbps速率是必需的要求，業(yè)界甚至提出在60GHz頻段實(shí)現(xiàn)7Gbps的傳輸速率的設(shè)想。另一方面，實(shí)現(xiàn)WLAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的升級(jí)，在天線技術(shù)、服務(wù)質(zhì)量(QoS)保障技術(shù)、多點(diǎn)傳播軟件技術(shù)以及無(wú)線信號(hào)收發(fā)技術(shù)方面不斷改進(jìn)，進(jìn)一步提高可靠性和傳輸質(zhì)量。

對(duì)WLAN的第二個(gè)挑戰(zhàn)是頻譜資源的緊缺。按照預(yù)測(cè)，我國(guó)到2020年，在設(shè)定的小區(qū)內(nèi)150人同時(shí)使用WLAN，其速率為200kbit/s，每用戶忙時(shí)呼叫次數(shù)為0.15，每戶平均呼叫時(shí)長(zhǎng)為3000s的情況下，上下行共需2516MHz頻率。而WLAN用于物聯(lián)網(wǎng)，在一個(gè)小區(qū)內(nèi)的物品或設(shè)備數(shù)量可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于150個(gè)，而且在承載某些視頻業(yè)務(wù)時(shí)其實(shí)時(shí)在線的比例更高，頻譜需求也將超過2516MHz，成為名符其實(shí)的用頻“大戶”。而我國(guó)至今在非授權(quán)的2.4GHz和5.8GHz頻段為WLAN分配了208.5MHz頻率，與到2020年WLAN人與人通信所需頻率尚存巨大缺口，如果加上物聯(lián)網(wǎng)的頻譜需求，其頻率缺口更大。

第三個(gè)挑戰(zhàn)是安全隱患。由于WLAN使用非授權(quán)頻譜，特別是目前的2.4GHz頻段，集中了大量無(wú)線電業(yè)務(wù)，WLAN要與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)擴(kuò)頻微波系統(tǒng)、藍(lán)牙、RFID、無(wú)繩電話，甚至微波爐共享頻譜，而沒有頻率保護(hù)的規(guī)定。試驗(yàn)證明，無(wú)繩電話、藍(lán)牙設(shè)備，特別是微波爐對(duì)WLAN的干擾最大，常使WLAN數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)丟碼、錯(cuò)碼，不但速率下降，嚴(yán)重時(shí)甚至中斷幾秒及數(shù)分鐘，當(dāng)然QoS保證也無(wú)從談起。

3G+WLAN的出現(xiàn)是為3G人與人的通信而設(shè)計(jì)和存在的，但其特有的組網(wǎng)模式卻可在物聯(lián)網(wǎng)的承載與傳輸中大顯優(yōu)勢(shì)。在WLAN技術(shù)演進(jìn)和逐步解決頻譜需求的過程中，物聯(lián)網(wǎng)無(wú)疑為3G+WLAN的發(fā)展增添了新動(dòng)力。

“發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)大有前途。”在第五屆中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，中國(guó)電子學(xué)會(huì)咨詢與技術(shù)評(píng)測(cè)服務(wù)中心副主任王桓一語(yǔ)道破了這些會(huì)議“扎堆”舉辦的幕后深意。

5、行業(yè)長(zhǎng)期向好

當(dāng)前，快速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)為企業(yè)開發(fā)新設(shè)備、系統(tǒng)和服務(wù)，提高運(yùn)營(yíng)和生產(chǎn)效率，改善實(shí)時(shí)決策，解決關(guān)鍵問題或提供全新消費(fèi)體驗(yàn)帶來(lái)了新機(jī)遇。麥肯錫全球研究中心的一項(xiàng)研究顯示，在過去5年里互聯(lián)設(shè)備的數(shù)量增長(zhǎng)了300%，預(yù)計(jì)到2025年，各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模將會(huì)超過10萬(wàn)億美元。

與此同時(shí)，隨著越來(lái)越多的設(shè)備彼此相連，企業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)與日俱增，如碎片化、互操作性。此外，現(xiàn)有部署的系統(tǒng)85%并不相連，彼此之間或與云之間并不分享數(shù)據(jù)。這是亟待改變的現(xiàn)實(shí)。

“盡管我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展面臨很多困難和障礙，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)長(zhǎng)期向好的產(chǎn)業(yè)。”王桓表示。

據(jù)悉，2013年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模已突破6000億元。物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)正在由概念轉(zhuǎn)變?yōu)榇碳ば畔⑾M(fèi)的重要組成部分。業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，到2015年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望接近萬(wàn)億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到35%。物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)在未來(lái)3年內(nèi)將在智能電網(wǎng)、智能家居、數(shù)字城市、智能醫(yī)療、車用傳感器等領(lǐng)域率先普及，預(yù)計(jì)將實(shí)現(xiàn)3萬(wàn)億元的總產(chǎn)值。

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