物联网感知技术与产业
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第2章 物联网产业概述

2.1 全球物联网发展概述

2.1.1 物联网与互联网

1. 物联网与互联网的关系

根据物联网的英文“Internet of things”,物联网是指物品的互联网,可进一步将其定义为“物物相连的互联网”,可见物联网的含义比互联网更广。互联网的发展是物联网发展的前提和基础,物联网是在互联网基础上的延伸和扩展。

2. 网络及互联网的发展

20世纪50年代苏联发射了第一颗人造地球卫星Sputnik之后,美国国防部便成立了高级研究计划局(Advanced Research Projects Agency,ARPA)并开发了阿帕网(ARPAnet),1969年在ARPA制定的协议下,美国西南部的加利福尼亚大学洛杉矶分校和圣塔巴巴拉分校、斯坦福大学研究学院、犹他州大学的四台主要计算机被连接起来,标志着现代计算机网络的诞生。阿帕网是互联网早期的主干网。

到了20世纪70年代,越来越多的大学、研究机构、企业等加入计算机联网的行列。20世纪80年代,美国国防部将阿帕网分为军网和民网,20世纪90年代,美国建立了计算机广域网(World Wide Web,WWW)并按地区进行划分,这些局部网络和超级计算机中心互相联系起来成为一个主干网,该网络由美国国家科学基金会(National Science Foundation,NSF)资助组建,故称为NSFnet,它取代阿帕网成为互联网的主干网,NSFnet改变了之前互联网仅供计算机研究人员和政府机构使用的状况,使互联网向全社会开放。世界各地无数企业纷纷涌入互联网,并很快发现了互联网在资料检索、通信、客户服务等方面的巨大潜力,这些潜力强有力地推动了互联网的商业化,使其以空前的速度迅速发展,服务器大量增加,连入网络的计算机数目飞速增加,主干网速大幅提升,从而带来了互联网发展史上新的飞跃。

3. 互联网的发展趋势

进入 21 世纪,网络技术越发成熟,高速局域网发展极快,网络已经渗入商业、金融、政府、医疗、科研、教育等几乎所有的社会部门和领域,网络成为人们生活中不可缺失的一个重要组成部分。

纵观互联网的发展过程可以看出,互联网的发展趋势主要表现在以下几个方面。

1)运营产业化

以互联网运营为产业的企业改变了以前由科研基金和机构负责研究、开发的状态,互联网相关事务的经营权由专业的公司负责。

2)应用商业化

商业应用的发展使互联网不仅成为市场销售、客户支持的重要手段,而且成为传真、电话、快递等通信手段的高效、廉价的替代品。互联网已经成为十分出色的电子化商业媒介。

3)网络全球化

互联网的使用范围已经从最初的美国政府、科研机构及盟国中脱颖而出,进入国际互联网时代。世界各国热火朝天地建设与本国实际情况相符的世界性互联网信息高速通路。

4)互联宽带化

最初,网络接入速度慢这一点限制了用户多方面的网络需求,但这也推动了互联网基础设施和技术的不断改进和提高。随着新用户的网络使用频率越来越高,网络运营商的服务能力和水平也不断提高,互联宽带化是必然的。

5)多业务综合平台化、智能化

如今,科学技术不断向前发展,商务、教学、公务、政务、医疗等方面进入电子化时代,融“影、音、数”为一体的互联网多媒体业务综合平台,渗透到人们生活的方方面面。随着电视、电信、计算机的不断发展和相互融合,互联网将朝着真正的“多网融合、高度智能化、多业务的综合平台”方向高速发展,世界信息技术产业也将迎来更深层次的改革。

4. 互联网技术对物联网感知技术的影响及革新

随着“互联网+”战略上升至国家战略,传统产业也在不断探索互联网环境下的新发展和新突破,其中最具有特色的要数工业互联网。其实工业互联网并不是一个新概念,它是 2013 年由 GE 研发部门命名并提出的,基于传感技术、大数据、物联网等多项技术,通过智能化的生产方式提高工业发展的效率和安全性,优化工业生产模式,推动制造业创新发展并提高经济效益。

随着互联网的快速发展,物联网也逐渐扩张其发展版图,不断融入人类的生活中,包括交通、工业、能源、家庭、课堂等国计民生领域,不断改变人们与世界相处的方式与体验。

当前,互联网技术已经很成熟,我们正在经历从消费互联网向产业互联网发展的重要阶段,产业互联网面向的群体是广大传统行业,将传统行业升级成人工智能系统引领的行业是产业互联网的最终目的。

物联网的本质是互联网的应用拓展,通过互联网实现人与物品、人与人的关联,达到物品智能化的效果。如今,物联网的应用已覆盖人类日常生活、工业生产制造等各领域,目前正加速扩展到更深远的领域。5G 拥有更高的容量和更快的数据处理速度,可以通过各种联网设备推出更好的服务。我们相信,未来5G能够为这个世界带来更好的改变。

自从中国提出了“互联网+”的概念和战略构想,互联网为各行各业带来的创新不断显现,在交通、楼宇、航天、能源、零售业、教育、医疗等很多行业,物联网、云计算及大数据的概念已经被更多的人认知和接受,大量的IT应用越来越多,5G 时代的到来不仅使人们感受到信息科技的惊艳、智能产品的炫酷,还能让人们未来的生活更加丰富多彩。

2.1.2 物联网的发展趋势

物联网产生、发展的基础是互联网。国际互联网的意义就在于它提供了一种全新的、全球性的信息基础设施,而物联网作为互联网的延伸和扩展,已经成为世界信息技术革命的新一波浪潮。在计算机、互联网发展之后,物联网的兴起无疑给世界信息产业带来了第三次发展浪潮。根据预测,物联网给世界信息产业带来的产业价值将远超互联网。

美国、欧盟、日本、韩国等世界主要经济体纷纷提出基于自身的物联网发展规划,如欧盟的“欧洲行动计划”,日本的“U-Japan”等,都将物联网视为推动产业升级、经济复苏和确立全球竞争优势的“发动机”。

与互联网类似,物联网在生产生活中具有极强的渗透性,环顾四周,你会发现不知不觉中已经有很多物联网产品出现在你的身边,小到各种可穿戴产品、共享单车,大到汽车、工厂和楼宇,物联网能使一切设备互联并具备智慧。如果说未来什么技术将彻底改变人类的生活、工作和娱乐方式,那必定少不了物联网。物联网的发展,可为全球经济复苏提供技术动力。因此,物联网被广泛认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。

物联网的相关产业、标准、技术、服务和应用在全球范围内不断建立健全。按照物联网的应用发展,可将其划分为孤岛、封闭、有限物联、无限物联四个阶段。在孤岛阶段,物联网在某一行业或领域内部小范围应用,尚未形成行业统一标准和技术规范;在封闭阶段,物联网在某一行业或领域内应用,已形成行业统一标准和技术规范;在有限物联阶段,物联网跨有限几个行业或领域应用,采用跨行业的统一标准和技术规范;在无限物联阶段,物联网在大部分行业或领域应用,采用统一的标准和技术规范。

全球物联网产业除了具备互联网发展的一些基本趋势特征,未来还将朝着规模化、协同化和智能化方向发展。随着物联网技术在全世界范围内的蓬勃发展,尤其是一些国家政府层面的物联网相关项目将对有实力的企业产生强烈的吸引力,进而推动各行业领域中物联网规模的扩大和发展。

全球化物联网体系的建成离不开各物体间、企业间、行业间甚至各国家/地区间的相互关联。随着信息化产业和标准在协同化发展中的不断完善,真实与虚拟世界中的信息智能化交流方式已从识别和采集物体信息上升到可实时感知、可控交互,实现了真正意义上的物联网。据前瞻产业研究院《2021—2026年中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告》的综合分析,未来十年,全球物联网将实现大规模普及,年均复合增长率将保持在 20%左右,到2022年全球物联网市场规模有望达到2.3万亿美元左右。