一個萬億級別的風口，物聯網時代的大幕即將拉開
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這是紅點指南第30篇原創文章
2017世界物聯網無錫峰會現場（新華社）
2017年9月10日，由中國工信部、科技部和江蘇省政府主辦的，主題為 「物聯世界，共創未來」 的世界物聯網博覽會在江蘇無錫開幕，吸引了來自中、美、英、法、德、日、意等21個國家和地區的500餘家企業前來參展。
IoT Units Installed Base on Category
(Millions of Units)
根據Gartner統計，2016年全球約有64億部物聯網設備聯網，而2017年將會增長到84億部，到2020年全球聯網設備將會達到204億部！目前世界物聯網產業的發展處在一個風起雲湧的「戰國時代」。正如與會嘉賓所言，縱觀人類社會信息化的歷程，每一次連接方式的改變，都會催生出一批巨無霸型的企業。在數十億連接量的語音網時代，產生了AT&T這樣的百億美元規模的公司；在數百億連接量的PC/移動互聯網時代，產生了像IBM、微軟、Google、阿里巴巴這樣的千億美元級的企業；而物聯網將實現千億量的連接，這可是一個極具想像力的市場，也一定會誕生出新一代的巨無霸企業。隨著核心技術的不斷突破、基礎支撐的加快完善、產業生態的日漸成熟，物聯網已經成為不少國家搶佔未來發展制高點的戰略選擇，世界科技巨頭也紛紛搶灘布局物聯網產業生態鏈。一個嶄新的物聯網時代即將破繭成蝶。
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什麼是物聯網？
物聯網的應用
比爾·蓋茨於1995年在《未來之路》一書中就提出了物聯網的理念。2005 年11月國際電信聯盟（ITU，International Telecommunication Union）發表的題為《ITU Internet reports 2005-the Internet of Things》的報告，正式提出了物聯網（Internet of Things）的概念。簡單來說，物聯網就是將各種信息感測設備與互聯網結合起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網路。物聯網從本質上可以看作是互聯網的延伸。我們平時所說的互聯網主要是通過網路來實現不同硬體如計算機和伺服器的數據連接和處理。物聯網的終端則更加多樣化，它使得「世界上所有的物體都可以通過網路主動進行信息交換，實現任何時刻、任何地點、任何物體之間的互聯、無所不在的網路和無所不在的計算」。借用中國聯通的一句廣告詞就是 「讓一切自由聯通」。
物聯網體系架構圖
感知層是物聯網的皮膚和五官——感知層利用RFID、感測器、二維碼等實現物體和環境的識別和數據的採集。
網路層是物聯網的神經系統和大腦——通過現有的各種網路，實現感知層和應用層之間的感知數據和控制信息的傳遞和處理。
應用層是物聯網的四肢和各個器官——利用經過分析處理的數據，為用戶提供豐富多彩的物聯網應用。應用層是物聯網發展的目的。
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物聯網應用場景
智能物聯
Where is IoT？ It is everywhere！物聯網在現實生活中有著非常廣泛的市場需求。基本上生活中跟「智能」或者「智慧」相關的概念都是物聯網的應用場景，比如智能家居、智能手環、共享單車的智能鎖、智能交通、智能物流、智慧城市、智慧農業等。筆者試舉幾例應用：
1）2017年雙11購物節馬上來臨，過去雙11物流倉庫爆倉和幹線壓力巨大，從去年雙11開始，菜鳥，京東等各大物流企業紛紛採用物聯網技術構建智能物流體系，利用條形碼、射頻識別技術、感測器、全球定位系統等物聯技術，來實現貨物運輸過程的自動化運行和高效率優化管理，提高物流行業的服務水平，降低成本。
2）2017年8月強颱風天鴿登陸廣東，由於澳門政府風災預警機制的滯後，澳門受災慘重。未來通過物聯網技術在災害預警上的應用，當颱風強度升級時，風災監測系統可以直接實時地向政府和市民發出預警，從而及時採取相關的防災措施，繼而降低受災程度。
物聯網可以引領智能生產新變革，創造智慧生活新空間，推動世界綠色、可持續發展，最終為人類創造所期許的「未來生活」。根據前瞻產業研究院《中國物聯網晶元行業市場前瞻與投資分析報告》預測，到2020年，物聯網將成為一個價值1.46萬億美元的國際市場。物聯網行業的巨大「錢景」，也吸引了各大科技巨頭紛紛角逐物聯網市場。谷歌雲計算平台發布Google Cloud IoT Core 服務；蘋果發布基於智能家居生態的HomeKit平台，且推出搭載Siri的智能音箱HomePod來爭奪家庭入口中樞；天貓菜鳥今年雙11將投入15億元，在智能倉配領域補貼商家和物流夥伴；高通、聯發科、英特爾、華為等紛紛發力物聯網晶元。
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物聯網涉及的技術
物聯網的發展涉及眾多技術，其中的關鍵技術有感測器技術、射頻識別技術和雲計算等。
感測器技術
感測器在物聯網中的應用
「物聯天下，感測先行」。感測器可以把自然界的各種物理量（溫度、壓力、長度等），化學量（pH值、水溶氧等），生物量（新鮮度、活性）變成可測量的電信號，是物聯網感知層採集信息和數據的關鍵器件，是實現物聯網的基礎與核心。以應用方式來講，感測器可分為：光敏感測器、壓力感測器、溫度感測器、濕度感測器、振動感測器、視覺感測器、紅外線感測器、磁敏感測器等等。
射頻識別技術（RFID）
RFID在倉儲物流中的應用
射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，主要應用在感知層，它通過射頻信號自動識別目標對象並獲取相關數據。這一技術由三個部分構成：(1) 標籤（Tag）: 附著在物體上以標識目標對象； (2) 閱讀器（Reader）: 用來讀取(或者寫入)標籤信息；(3) 天線（Antenna）：在標籤和閱讀器之間傳遞信號。當標籤進入磁場後，接收解讀器發出的射頻信號，憑藉感應電流所獲得的能量發送出存儲在晶元中的產品信息（無源標籤或被動標籤），或者主動發送某一頻率的信號（有源標籤或主動標籤）；解讀器讀取信息並解碼後，送至中央信息系統進行有關數據處理。
雲計算
雲計算
雲計算（Cloud Computing）是分散式計算（Distributed Computing）、並行計算（Parallel Computing）和網格計算（Grid Computing）等傳統計算機技術和網路技術發展融合的產物。雲計算的基本原理是，通過使計算分布在大量的分散式計算機上，而非本地計算機或遠程伺服器中，企業數據中心的運行將更與互聯網相似。這使得企業能夠將資源切換到需要的應用上，根據需求訪問計算機和存儲系統。它旨在通過網路，把多個成本相對較低的計算實體，整合成一個具有強大計算能力的完美系統，把這強大的計算能力分布到終端用戶手中，最終使用戶終端簡化成一個單純的輸入輸出設備，並能按需享受 「雲」 的強大計算處理能力。雲計算平台作為海量感知數據的存儲、分析平台，既是物聯網網路層的重要組成部分，也是應用層眾多應用的基礎 。
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機遇與挑戰
近年來物聯網的發展進入了快車道，世界各國也對物聯網的發展前景表現出極大的熱情，但是物聯網還處於產業發展初期，仍有許多瓶頸等待突破。筆者試著總結如下幾點：
一是缺乏統一的標準體系。物聯網從一種概念變為一種產業，進而形成真正的市場，需要大規模的物聯網應用引導物聯網產業的健康發展。在全世界範圍內，尚沒有統一的標準體系出台，標準的缺失影響了不同物聯網企業的產品間的相互識別與互通互聯，因而大大制約技術的發展和產品的規模化應用。儘快制定統一、規範的標準是物聯網產業化發展的前提。
二是商業模式的問題。物聯網分為感知、網路、應用三個層次，在每一個層面上，都將有多種選擇去開拓市場。但筆者與物聯網晶元行業人士交流發現，目前物聯網處於概念很好，但是不怎麼賺錢的尷尬境地。目前沒有一個成熟發展的商業盈利模式來推動行業的持續發展。
三是技術層面的制約。限制物聯網感知層的關鍵因素之一是能源！物聯網的設備的小型化制約了設備電池的供電能力和可利用的太陽能採光面積，所以低功耗的運行以及高效的能源收集（Energy Harvesting）對於維持感測器的使用壽命至關重要。同時由於物聯網網路層的數據傳輸和處理通常都是無線網路。受限於可利用的傳輸信號的頻寬，不同的數據傳輸很容易相互干擾，極易造成傳輸數據的丟失！如何實現高效完整的信息傳輸，同時保證物聯網體系的數據安全，都是值得關注的挑戰！
雖然物聯網的發展面臨諸多挑戰，但筆者堅信，機遇與挑戰並存。現在世界各國正在努力合作制定統一的物聯網標準體系，同時也在探尋成熟的商業模式。一旦這些瓶頸取得突破，物聯網產業必將迎來爆發。當前物聯網發展還在初期，企業應未雨綢繆，加大專利投入和人才引進，克服技術瓶頸，才能搭上物聯網產業的爆發的東風。
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【參考資料】
前瞻產業研究院《中國物聯網行業細分市場需求與投資分析》
中國科技論壇《物聯網的關鍵技術及其應用前景》
http://www.gartner.com/newsroom/id/3598917
http://electronicsofthings.com/expert-opinion/thousands-of-spots-in-an-airbus-all-inspected-by-a-single-device/
http://www.iaweg.com/kantu/g30lmmrlnr/6.html
http://www.szsuccess.com.cn/znwl/index_325.aspx
http://postscapes.com/what-exactly-is-the-internet-of-things-infographic/
https://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_computing
編輯：Libo/Guanqun/Yunfei
排版：Yunfei
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