1.3 物联网的国内外发展趋势
1.3.1 物联网应用的整体发展情况
近年来，物联网的概念及其应用得到了许多通信技术研发强国的高度重视。日本、韩国在2004年提出了“泛在网络”战略，分别提出了“u-Japan”计划和“u-Korea”战略；中国在2007年党的“十七大”报告中提出了工业化与信息化“两化融合”的概念，其中物联网是实现两化融合的重要基础；2009年1月，美国总统奥巴马在与工商领袖的圆桌会议上提出了相应的“智慧地球”的概念，其中包括了智慧型的基础设施；2009年8月，国务院总理温家宝在视察中科院无线传感网工程中心时提出了“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”，要求尽快建立“感知中国”中心；2009年9月，经国家标准化管理委员会批准，全国信息技术标准化技术委员会组建了传感器网络标准工作组；2009年11月，中科院、江苏省政府、无锡市政府签署协议，在无锡共建中国物联网研究发展中心；2009年11月，中国移动与无锡市市政府签订了推进“TD-SCDMA与物联网融合”合作框架协议，在无锡建立中国移动物联网研究院和物联网数据中心；2009年11月，由数十家组织发起在北京成立了“中关村物联网产业联盟”，其成员包括了清华同方股份有限公司、北京移动、北京邮电大学、中科院软件所、北京交通委信息中心等12家单位，其工作内容包括支撑北京市正在制订的“感知北京”的示范工程建设方案。一时间，对物联网的研究蔚然成风。
无线通信技术的发展是M2M市场发展的重要因素，它突破了传统通信方式的时空限制和地域障碍，使企业和公众摆脱了线缆束缚，让客户更有效地控制成本、降低安装费用，并且使用简单方便。另外，日益增长的需求推动着M2M不断向前发展，与信息处理能力及网络带宽不断增长相矛盾的是，信息获取的手段远远落后。而M2M很好地满足了人们的这一需求，通过它人们可以实时监测外部环境，实现大范围、自动化的信息采集。随着企业越来越依赖于用获取的信息来管理日常活动和制定长期的业务战略，将带动对M2M更大容量和更高可靠性的需求。
IPv6与第三代移动通信网络为打造一个M2M时代提供了强有力的支持，而M2M的数据通信及其所带来的网络服务，则会成为移动通信网络新的业务增长点，成为移动通信系统争夺的下一个巨大市场。由于M2M是无线通信和信息技术的整合，可用于双向通信，如远距离收集信息、设置参数和发送指令，因此M2M的潜在市场并不仅限于通信业，它在行业应用中有着广泛的应用领域，它可为交通管理、环境保护、水文、气象、GPS定位、物流管理、银行POS机联网、城市供热、移动通信基站监控、电力配电网自动化系统等提供灵活、可靠的数据传输通道。对行业用户来说，怎样通过M2M来获得最大利益，行业用户希望最小化它的投资将主要精力集中在自己的核心业务上，可以从以下几方面考虑。
（1）行业用户需要寻找一种新的方法来提高效率、降低成本和改善公司在核心业务上对客户的服务；
（2）行业用户需要将本公司在本地和世界各地的设施置于一个完整的系统中，以降低运营成本（包括维护成本、更新成本和人力成本）；
（3）通过远程在线连接就能完成相关的服务，公司通过数据的收集、分析可以给客户带来新的服务。
这一切在M2M的应用普及后将非常容易做到。
1.3.2 全球的物联网应用处于起步阶段
目前，全球物联网应用还处于起步阶段，主要包括RFID、传感器、M2M等应用项目，大部分是试验性或小规模部署，整体上处于探索和尝试阶段。
1.物联网应用以闭环应用居多
目前全球物联网应用大多是在特定行业或企业的闭环应用，信息管理和互联局限在较小的范围，且同行业的不同地区之间无法互通，没有形成真正的物物互联。这些闭环应用有着自己的协议、标准和平台，自成体系，相互间难以兼容，信息也难以共享。单纯的闭环应用无法充分体现物联网的优势，但它是开环应用的基础，只有闭环应用形成规模并进行互联互通，才能最终实现不同领域、行业或企业之间的开环应用。闭环应用走向开环应用，各行业内必须对标准、盈利模式达成共识，并打破地域、行业及企业间的界限。
2.物联网应用规模逐步扩大，以点带面的局面已经形成
物联网在各行业领域的应用目前仍以点状出现，覆盖面较大、影响范围较广的物联网应用案例从全球来看依然非常有限。随着部分国家和地区政府的大力推动，以点带面、以行业应用带动物联网产业的局面正在逐步呈现，但成本仍然是制约物联网应用规模化发展的主要因素。
3.基于RFID的物联网应用相对成熟，无线传感器应用仍处于试验阶段
从技术应用规模而言，RFID作为物联网的主要驱动技术，其应用相对成熟，在金融（手机支付）、交通（不停车付费等）、物流（物品跟踪管理）等行业已经形成了一定的规模性应用，但自动化、智能化、协同化程度仍然较低，其他领域应用仍处于试验和示范阶段，全球范围内基于无线传感器的物联网应用部署规模并不大。
1.3.3 发达国家处于领先地位
美国、欧洲及日韩等信息技术能力强和信息化程度高的国家在物联网应用深度、广度及智能化水平等方面都处于领先地位。
（1）美国借助技术优势成为物联网应用最广泛的国家。
（2）欧盟通过统一行动计划推动物联网应用。
（3）日本物联网应用创新独树一帜。
（4）韩国结合本国强势产业，以先导应用带动物联网产业。
1.美国：物联网时代实力强大的先行者
作为物联网概念最早的发源地，美国可谓是全球信息化社会建设的倡导者与先行者。早在1991年，美国便提出了普适计算的概念，其感知、传送、交互的三层网结构可以被看做是物联网的雏形，但研究方向以军方国防应用为主。随后在1993年，美国政府颁布了“国家信息基础设施”计划（NII，National Information Infrastructure），即我们通常所说的信息高速公路战略。这一战略提出的时间正好契合了互联网由国防、科研用途转为商业化应用进程的启动，从某种意义上可以说它引导了1995年前后发生的全球互联网革命。
在其后的十年间，美国政府先后出台了包括《全球电子商务框架》、《电子政务战略》及《网络空间国家安全战略》在内的多部信息化战略规划，但自2005—2008年便再无进一步战略规划出台。直到2008年经历了经济危机爆发与总统换届之后，在2009年初奥巴马就任总统后的首次美国工商业领袖圆桌会上，IBM首席执行官建议政府投资新一代的智能型基础设施，全面提出“智慧地球”战略，得到了包括奥巴马总统在内的各界的赞许，并在随后出台的总额为7870亿美元的《2009年美国经济复苏和再投资法案》中对上述战略建议加以具体落实。该法案中鼓励物联网技术的发展政策主要体现在推动能源、宽带及医疗三大领域开展物联网技术的应用。
总体而言，当前美国物联网发展主要有以下特点：
（1）主要依赖企业层面推动产业发展，政府仅起到支持倡导作用；
（2）选择以智能电网、医疗信息化为物联网行业应用的主要切入点。
美国凭借其在芯片、软件、互联网、高端应用集成等领域的技术优势，大力推动RFID、传感器、M2M等应用，物联网已在美国军事、电力、工业、农业、环境监测、建筑、医疗、企业管理、空间和海洋探索等领域投入应用，并成为RFID第一大应用国，应用案例占全球总案例的59%。美国通过龙头企业和基础性行业的物联网应用已逐渐打造出一个实力强、链条较完整的物联网产业，并通过政府和企业的一系列战略布局不断扩展和提升产业的国际竞争力。
1）智能电网
美国是全球智能电网领域投入最多、举措最有力的国家。2009年1月，美国在《经济复兴计划进度报告》中宣布，未来3年内将为美国家庭安装4000万个智能电表，同时投资40多亿美元推动电网现代化，并将基于分散的智能电网结合成全国性的网络体系。该体系主要包括以下几点。
（1）通过统一智能电网实现美国电力网络的智能化，解决分布式能源体系需要，以长短途、高低压的智能网络连接客户电源；
（2）在保护环境和生态系统的前提下，营建新的输电电网，实现可再生能源的优化输配，提高电网的可靠性和清洁性；
（3）平衡整合工业用电等跨州用电需求，实现全国范围内的电力优化调度、监测和控制，从而实现美国整体的电力需求管理，实现美国跨区的可再生能源提供的平衡化部署。
美国IT巨头也纷纷结合自身优势加快布局智能电网产业，培育物联网研发和产品能力，争夺美国和全球智能电网市场。
（1）2009年6月，Intel公司制定《2030年能源技术、信息技术及电力系统与终端用户负荷互动的智能电网信息互操作导则》（IEEE P2030），以此推动电力工程、通信和信息技术的融合，并冀望这个标准成为全球标准；
（2）思科提出了基于IP的端到端组网方案，涵盖从后端能源生成到企业和数字家庭的能耗管理全过程；
（3）IBM已领先开发出了智能电表，可实时进行用电量和电费计算，并开始对企业用户提供节约电费的服务；
（4）通用电气公司正在开发利用无线通信技术将各地电力消耗的信息传输给供电公司的先进技术；
（5）谷歌公司已开发成功利用电表节约电费的应用软件，并开始在公司员工家庭试用；
（6）美国五大电信运营商都在加速开拓智能电网新市场，例如，AT&T与 Cooper Industries在智能电网传感器部署上进行合作。
2）M2M应用方面
美国M2M应用主要由运营商提供，2008年以来，美国运营商以网络和服务为基础，结合新兴科技公司和系统集成企业共同开发针对垂直行业的应用，开发和推广M2M业务。
2009年，AT&T与Jasper Wireless合作推出可通过AT&T无线网络连接新兴消费电子和商业设备的整合平台AT&T Control Center，同时新建实验室，专门用来测试和验证植入其网络的新型消费电子产品和无线M2M设备。
2009年，Verizon与高通宣布组建合资公司nPhase，旨在通过整合高通运营已久的M2M业务和Verizon的开放设备，共享网络和技术资源，为包括医疗健康、制造业、公共事业、物流和消费类产品在内的多个市场领域提供先进的M2M无线通信和智能服务。
Sprint与DataSmart签署M2M合作计划，后者将为Sprint网络提供一系列M2M设备和解决方案，以及其他一系列开发工具。此前Sprint已吸纳了超过300款M2M设备入网，同时在为亚马逊的Kindle电子阅读器、福特汽车与DriveCam等公司或产品提供无线数据服务。
3）物流应用领域
物联网在美国物流领域的应用效果非常显著。沃尔玛是最早开始应用RFID技术来管理商品库存的企业之一，据美国托运人研究中心2005年底的一份研究报告指出，沃尔玛在其美国和世界各地的零售商场和配送中心普遍采用RFID标签技术后，货物短缺和货架上产品脱销的发生率降低16%，从而大幅度提高了客户服务满意度。美国零售龙头企业采用RFID用于物流管理，对物联网应用起到了积极的推动作用，进而带动了美国RFID产业的快速发展，使其成为全球RFID技术研发和产品实力最强的国家。
2.欧洲
欧盟各国的物联网应用大多围绕RFID和M2M展开，在电力、交通及物流领域已经形成了一定规模的应用。欧洲物联网在各个领域中的应用和发展，主要得益于欧盟在RFID和物联网领域的长期、统一的规划和重点研究项目。
1）M2M应用方面
欧洲M2M市场比较成熟，发展均衡，通过移动定位系统、移动网络、网关服务、数据安全保障技术和短信平台等技术的支持，欧洲主流运营商已经实现在安全监测、自动抄表、自动售货机、公共交通系统、车队管理、工业流程自动化、城市信息化等领域的物联网应用，为各个行业提供解决方案。
2）智能电网
欧洲已开展在电力领域的物联网应用，欧洲智能电表市场过去几年取得了重大进展，许多国家迈向电网全面自动化，其中意大利已有一大半传统电表改换为智能电表。2008年9月，欧洲智能电网论坛发布《欧洲未来电网发展策略》，提出欧洲智能电网的发展重点和路线图。其优先关注的重点领域包括以下几个方面：
（1）优化电网的运行和使用；
（2）优化电网的基础设施；
（3）大规模间歇性电源集成；
（4）信息和通信技术；
（5）主动的配电网；
（6）新电力市场的地区、用户和能效。
国际能源署预计，到2030年，欧洲需要为电网升级改造投入约5000亿欧元，其中智能电网的比重最大。
3）智能交通
欧盟委员会很早就开始致力于汽车行业的开发，在全欧洲范围内建立专门的道路交通无线数据通信网。经过十几年的发展，欧洲各国普遍建立了交通管理与信息服务系统，建设了速度告警系统和基础设施使用付费系统，如ETC和城市拥堵收费系统，开发了旨在降低车辆事故发生数目和加快事故反应时间的路侧紧急呼叫系统eCall。以奔驰汽车公司为主的欧洲14家汽车公司进行了民间主导的PROMETHCUS PROMOTE研究计划，重点研究车辆交通管理系统和安全系统，包括道路及车间通信、防止碰撞、自动收费系统等。
3.日本
日本是较早启动物联网应用的国家之一，重视政策引导和与企业的结合，对于近期可实现、有较大市场需求的应用给予政策上的支持，对于远期规划应用则以国家示范项目的形式通过资金和政策上的支持来吸引企业参与技术研发和应用推广。通过政府的示范性项目在灾难应对、安全管理、公众服务等领域引入物联网应用，已在金融领域实现了移动支付的规模商用。日本政府通过“i-Japan战略2015”，将具有“不撞车”功能的下一代ITS、智能城镇，以及绿色ICT作为物联网示范工程。
1）政府性示范项目
日本政府在公共服务领域引入了多种物联网应用项目，如建立国家级的传感器网络DICE Grid用以实现保护关键基础设施；通过RFID管理和跟踪防火/烟传感器；在博物馆、动物园等公共场所提供可以提供导游服务的电子导览器；在灾难应对上提出了救灾泛在环境感知与信息通信系统，综合了RFID、下一代传感器、短距离ZigBee、蓝牙、蜂窝移动及卫星通信等各种无线通信技术。
2）金融领域
日本已经形成了全球规模最大的金融领域物联网应用Felica（手机支付应用），将手机与支付、信用卡功能结合，实现跨行业的业务融合。2004年8月，NTT DoCoMo推出Osaifu-Keitai手机钱包业务，采用索尼公司的Felica IC芯片技术，芯片中存储了个人或企业的确认信息、银行账号、信用卡账号等数据。截止2009年3月，在日本使用该业务的用户已经达到约3400万，有约9万家零售店安装了这种阅读器。
3）“i-Japan战略2015”物联网相关先导应用项目
2009年7月公布的“i-Japan战略2015”将多项物联网应用列为ICT发展重点扶持的先导应用，主要包括以下几点：
（1）具有“不撞车”功能的下一代ITS项目。该项目通过对汽车远程控制、车间通信、车与路边的通信，实现安全性的下一代安全运输和交通的相关应用；
（2）智能城镇项目将重点实施老年儿童监视、环境监测传感器组网、远程医疗、远程教学、远程办公等应用；
（3）绿色ICT项目则通过各种物联网技术手段来实现对环境的监测和管理，控制碳排放。
4.韩国
韩国物联网应用主要集中在韩国本土产业能力较强的汽车、家电及建筑领域，韩国在“U-IT839计划”中，确定了8项需要重点推进的业务，其中U-City（数字城市示范工程）、U-Home（泛在家庭网络）和Telematics/LocationBased（汽车通信平台/基于位置的服务）等业务成为与物联网相关的先导应用。经过几年的努力，韩国在物联网及相关的信息家电、汽车电子等领域已居全球先进行列。
1）数字城市（U-City）示范工程
2004年，韩国政府公布了“数字城市建设综合计划”。数字城市将设置公共信息控制中心，可以实时准确地掌握数字城市里所发生的各种环境污染事态，利用电子标签的远程控制和双向交互控制实现对城市设施的管理，通过智能交通信息系统疏导交通。从目前的进展情况看，韩国数字城市建设尚处在初级阶段，大部分地区完成了计划方案，开始进行基础建设，并通过样板房、展示馆和体验活动向公众推广数字居室和数字城市的概念。
2）汽车行业（Telematics）示范应用
Telematics以无线语音、数字通信和GPS为基础，向驾驶员和乘客提供交通信息、应付紧急情况对策、远距离车辆诊断和互联网服务。在政府的推动下，SK电信、KTF和LG电信都分别推出了Telematics服务，主要集中在交通信息及导航服务上。除运营商之外，汽车企业也推出自己的Telematics服务，如现代起亚汽车成立了大型的Telematics服务中心，推进示范服务；大宇汽车与KTF一起筹备Dreamnet服务。
3）智能家居（U-Home）
韩国U-Home工程的最终目标是让韩国民众最终可以通过有线或无线的方式控制家电，享受家庭安全系统、远程教育、健康医疗、居家购物和家庭银行等服务。韩国政府对智能小区和智能家居采取多项政策扶持，规定在汉城等大城市的新建小区必须具有智能家居系统，目前，韩国80%以上的新建项目采用智能家居系统，因此产生了像三星、LG等知名的智能家居品牌。
1.3.4 我国物联网应用初创待发
我国物联网应用总体上处于发展初期，许多领域积极开展了物联网的应用探索与试点，但在应用水平上与发达国家仍有一定差距。目前已开展了一系列试点和示范项目，在电网、交通、物流、智能家居、节能环保、工业自动控制、医疗卫生、精细农牧业、金融服务业、公共安全等领域取得了初步进展。
1.工业领域
物联网可以应用于供应链管理、生产过程工艺优化、设备监控管理及能耗控制等各个环节，目前在钢铁、石化、汽车制造业有一定的应用，此外在矿井安全领域的应用也在试点中。
2.农业领域
物联网尚未形成规模应用，但在农作物灌溉、生产环境监测（收集温度、湿度、风力、大气、降雨量，以及有关土地的湿度、氮浓缩量和土壤pH值）及农产品流通和追溯方面已有试点应用。
3.金融服务领域
在“金卡工程”、二代身份证等政府项目的推动下，我国已成为继美国、英国之后的全球第三大RFID应用市场，但应用水平相对较低，正在起步的不停车收费（ETC）、电子ID，以及移动支付等新型应用将带动金融服务领域的物联网应用朝着纵深方向发展。
4.电网领域
2009年，国家电网公布了智能电网发展计划，智能变电站、配网自动化、智能用电、智能调度、风光储等示范工程先后启动。
5.交通领域
物联网在铁路系统应用较早并取得一定成效，在城市交通、公路交通、水运领域的示范应用则刚刚起步，其中视频监控应用最为广泛，智能车路控制、信息采集和融合等应用尚在发展中。
6.物流领域
RFID、全球定位、无线传感等物联网关键技术在物流各个环节都有所应用，但受制于物流企业信息化和管理水平，与国外差距较大。
7.医疗卫生领域
我国已经启动了血液管理、医疗废物电子监控、远程医疗等应用的试点工作，但尚处于起步阶段。
8.节能环保领域
在生态环境监测方面进行了小规模试验示范，距规模应用仍有待时日。
9.公共安全领域
在平安城市、安全生产和重要设施防入侵方面进行了探索。
10.民生领域
智能家居已经在一线重点城市有小范围应用，主要集中在家电控制、节能等方面。
1.3.5 物联网应用的发展趋势
全球物联网应用将朝着规模化、协同化和智能化方向发展，各国将结合本国优势产业，在电力、交通、物流等基础设施领域加快物联网的应用发展。
1.规模化
物联网应用在各领域中的规模将逐步扩大，尤其是一些政府推动的国家性项目，如美国的智能电网、日本的i-Japan战略、韩国物联网先导应用工程等，将吸引大批有实力的企业进入物联网领域，大大推进物联网应用的产业化进程。
2.协同化
随着技术、标准和产业的不断完善，物联网应用将朝协同化方向发展，形成不同物体间、不同企业间、不同行业间，乃至不同地区或国家间的物联网信息的互联互通互操作，应用模式从闭环走向开环，最终形成可服务于不同领域的全球化物联网应用体系。
3.智能化
物联网应用将从目前简单的物体识别和信息采集，走向真正意义上的物联网，感知、网络交互和应用平台可控可用，实现信息在真实世界和虚拟世界之间的智能化流动。