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)普遍被認為只是一個想象中的烏托邦，但物聯(lián)網(wǎng)開始真正走進人們生活，這首難以臨摹的藍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)更是掀起一陣陣浪潮。科技在進步，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。

1、影響未來物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品設(shè)計的3大技術(shù)

在這個消費者或多或少都有些“外貌協(xié)會”的時代，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)這種略帶未來感的產(chǎn)品，在設(shè)計制造時勢必將會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而絞盡腦汁，未來的用戶體驗趨勢在于人機交互，而人機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，自動控溫的空調(diào)和自動控光的燈泡都是應(yīng)用傳感器之后才得到的實現(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的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點。

二.人工智能技術(shù)

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

在大數(shù)據(jù)分析中，傳統(tǒng)的計算機沒有學(xué)習(xí)和容錯的能力，很不擅長靈活地處理問題，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，其實只需設(shè)想一下：我們有數(shù)以十億計的人口，如果大部分人(哪怕一小部分)能擁有3D打印機這樣的設(shè)備，那么將被創(chuàng)造出的產(chǎn)品種類會是一個驚人的量，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”還需邁過標準、商業(yè)模式和芯片三道坎在蘋果的App應(yīng)用市場中，現(xiàn)在增量最多的是健康應(yīng)用，包括測心率的、測體溫的、測血脂的等等，這是一個重要的趨勢——把診療室裝進口袋，基于傳感形成個人、家庭和社會的健康網(wǎng)絡(luò)。但是手機上這些應(yīng)用測出來的結(jié)果基本上都不太準，這在很大程度上是因為相關(guān)的傳感技術(shù)和標準規(guī)范還沒有全面完善，包括計步、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，還需要邁過標準、商業(yè)模式和芯片三道坎。

正如中國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，包括標識問題、體系模型、語音交互、數(shù)據(jù)挖掘、安全隱私、商業(yè)模式等，還有行業(yè)的進入門檻對成本的影響等。目前還沒有大規(guī)模的測試和驗證環(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)、電源與能量存儲等問題有待解決。

目前，健康物聯(lián)網(wǎng)的標準化工作已經(jīng)啟動，ITU-T已經(jīng)就移動健康方面提出了相應(yīng)的規(guī)范和標準，世界衛(wèi)生組織等也已經(jīng)作出了很多標準和規(guī)范。同時陳奕泉還認為，健康物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必然帶來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)，而實現(xiàn)這個有序服務(wù)要依靠健康數(shù)據(jù)的搜集和遠程視頻技術(shù)。這樣的嘗試已經(jīng)在國內(nèi)出現(xiàn)，康康血壓就與中國高血壓聯(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，以服務(wù)于大眾。由于有康康血壓的基礎(chǔ)，他們會以心腦血管疾病防治為核心展開，逐步深入擴大輻射，除了硬件端對數(shù)據(jù)的收集外，也將更注重大數(shù)據(jù)平臺的分析及優(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)展帶來的利好。工信部數(shù)據(jù)顯示，2013年我國芯片的進口額高達2313億美元，同比增長20.5%，高于我國同期2196億美元的原油進口額。據(jù)多家芯片制造商反映，目前國內(nèi)芯片研發(fā)設(shè)計能力相對有限，國內(nèi)芯片至今仍大量依賴進口，國內(nèi)芯片設(shè)計制造將難以跟上物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展勢頭。如果芯片瓶頸無法得到突破，未來健康物聯(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)嚴重依賴國外技術(shù)的“老局面”。

3、未來物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展6個重要領(lǐng)域

物聯(lián)網(wǎng)并不是單一的產(chǎn)業(yè)，其最終體現(xiàn)在每個具體的應(yīng)用行業(yè)中。在第五屆中國物聯(lián)網(wǎng)大會上，中國電子學(xué)會物聯(lián)網(wǎng)專委會王桓說，未來物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展有6個重要領(lǐng)域。

一是智能交通。車聯(lián)網(wǎng)是一個發(fā)展重點，它的市場前景很好，但發(fā)展過程肯定很曲折。因為目前車聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應(yīng)用主要是以政府意志推動，比如裝在危險運營車輛或者長途客車的北斗系統(tǒng)，政府為主導(dǎo)肯定發(fā)展順利。但真正的民用市場，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，沒有多少人接受繼續(xù)付費的服務(wù)，因此按中國國情來分析，車聯(lián)網(wǎng)真正在民用市場上發(fā)展起來，還有很長的路要走。

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器人，深圳一些企業(yè)每年可以向歐美國家出口家用機器人。現(xiàn)在掃地家用機器人每年出口達到了幾十萬臺的規(guī)模。面向民用的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用一定是未來最有希望、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，一個是可穿戴設(shè)備，另一個是社區(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“兩會”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)、標準的原因，也有市場和商業(yè)模式的原因。

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

3G+WLAN是隨著3G的建設(shè)與運營而興起的網(wǎng)絡(luò)運行模式。無獨有偶，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)歷機器互連(M2M)階段、局域感知階段和廣域感知階段。目前處于機器互連(M2M)階段，在通信過程中以離散的終端節(jié)點為主，運營商也將連網(wǎng)的機器視為同等的3G用戶。此時，WLAN僅起到提升運營商網(wǎng)絡(luò)覆蓋與數(shù)據(jù)處理能力的作用。

當物聯(lián)網(wǎng)進入局域感知階段，“物”的范圍不斷擴大，但傳感網(wǎng)仍主要用作局域組網(wǎng)。此時，運營商認為傳感網(wǎng)是通信網(wǎng)終端節(jié)點向下延伸的毛細網(wǎng)絡(luò)，而傳感網(wǎng)所采用的低功率短距離無線技術(shù)種類繁多(如RFID、藍牙、ZigBee、NFC等)，協(xié)議不一，使無線傳感網(wǎng)的異構(gòu)性十分突出，實現(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)運而生。但是，以3G廣域網(wǎng)實現(xiàn)局域物聯(lián)網(wǎng)的承載與傳輸，將對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)實現(xiàn)對異構(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)簡單、建設(shè)方便快捷等特點，會使物聯(lián)網(wǎng)用戶獲得高速、方便與豐富的使用體驗。

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

物聯(lián)網(wǎng)時代面臨的挑戰(zhàn)

當然，3G+WLAN是為人與人的通信而設(shè)計的，其中WLAN的功能主要是解決筆記本或智能手機的高速上網(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要實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。一方面，WLAN要向更高速率演進，802.11n的320Mbps速率是必需的要求，業(yè)界甚至提出在60GHz頻段實現(xiàn)7Gbps的傳輸速率的設(shè)想。另一方面，實現(xiàn)WLAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的升級，在天線技術(shù)、服務(wù)質(zhì)量(QoS)保障技術(shù)、多點傳播軟件技術(shù)以及無線信號收發(fā)技術(shù)方面不斷改進，進一步提高可靠性和傳輸質(zhì)量。

對WLAN的第二個挑戰(zhàn)是頻譜資源的緊缺。按照預(yù)測，我國到2020年，在設(shè)定的小區(qū)內(nèi)150人同時使用WLAN，其速率為200kbit/s，每用戶忙時呼叫次數(shù)為0.15，每戶平均呼叫時長為3000s的情況下，上下行共需2516MHz頻率。而WLAN用于物聯(lián)網(wǎng)，在一個小區(qū)內(nèi)的物品或設(shè)備數(shù)量可能遠遠多于150個，而且在承載某些視頻業(yè)務(wù)時其實時在線的比例更高，頻譜需求也將超過2516MHz，成為名符其實的用頻“大戶”。而我國至今在非授權(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，集中了大量無線電業(yè)務(wù)，WLAN要與點對點或點對多點擴頻微波系統(tǒng)、藍牙、RFID、無繩電話，甚至微波爐共享頻譜，而沒有頻率保護的規(guī)定。試驗證明，無繩電話、藍牙設(shè)備，特別是微波爐對WLAN的干擾最大，常使WLAN數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)丟碼、錯碼，不但速率下降，嚴重時甚至中斷幾秒及數(shù)分鐘，當然QoS保證也無從談起。

3G+WLAN的出現(xiàn)是為3G人與人的通信而設(shè)計和存在的，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。在WLAN技術(shù)演進和逐步解決頻譜需求的過程中，物聯(lián)網(wǎng)無疑為3G+WLAN的發(fā)展增添了新動力。

“發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)大有前途。”在第五屆中國物聯(lián)網(wǎng)大會上，中國電子學(xué)會咨詢與技術(shù)評測服務(wù)中心副主任王桓一語道破了這些會議“扎堆”舉辦的幕后深意。

5、行業(yè)長期向好

當前，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)，提高運營和生產(chǎn)效率，改善實時決策，解決關(guān)鍵問題或提供全新消費體驗帶來了新機遇。麥肯錫全球研究中心的一項研究顯示，在過去5年里互聯(lián)設(shè)備的數(shù)量增長了300%，預(yù)計到2025年，各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶來的經(jīng)濟規(guī)模將會超過10萬億美元。

與此同時，隨著越來越多的設(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。

“盡管我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展面臨很多困難和障礙，但從長遠來看物聯(lián)網(wǎng)是一個長期向好的產(chǎn)業(yè)。”王桓表示。

據(jù)悉，2013年我國物聯(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的重要組成部分。業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，到2015年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望接近萬億元，年均復(fù)合增長率達到35%。物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)在未來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)計將實現(xiàn)3萬億元的總產(chǎn)值。

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