1.    引言
    物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of things）是指把射頻識別（RFID）裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理。
    通過在物品上嵌入電子標簽、條形碼等能夠存儲物體信息的標識，通過無線網(wǎng)絡的方式將其即時信息發(fā)送到后臺信息處理系統(tǒng)，而各大信息系統(tǒng)可互聯(lián)形成一個龐大的網(wǎng)絡。從而可達到對物品進行實施跟蹤、監(jiān)控等智能化管理的目的。通俗來講，物聯(lián)網(wǎng)可實現(xiàn)人與物之間的信息溝通。
    2.    物聯(lián)網(wǎng)起源和背景
    1995年，比爾蓋茨在其《未來之路》一書中已提及物聯(lián)網(wǎng)概念。
    2005年11月，國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了《ITU 互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》報告，正式提出了物聯(lián)網(wǎng)概念。
    2009年1月，IBM 首席執(zhí)行官彭明盛提出“智慧地球”構(gòu)想，其中物聯(lián)網(wǎng)為“智慧地球”不可或缺的一部分，而奧巴馬在就職演講后已對“智慧地球”構(gòu)想提出積極回應，并提升到國家級發(fā)展戰(zhàn)略。
    2009年8月7日，溫家寶在無錫視察中科院物聯(lián)網(wǎng)技術研發(fā)中心時指出，要盡快突破核心技術，把傳感技術和TD的發(fā)展結(jié)合起來。
    2009年8月24日，王建宙訪臺期間解釋了物聯(lián)網(wǎng)概念。
    2009年9月11日，“傳感器網(wǎng)絡標準工作組成立大會暨”感知中國’高峰論壇”在北京舉行，會議提出傳感網(wǎng)發(fā)展相關政策。
    2009年9月14日，在中國通信業(yè)發(fā)展高層論壇上，中國移動總裁王建宙高調(diào)表示：物聯(lián)網(wǎng)商機無限，中國移動將以開放的姿態(tài)，與各方竭誠合作。
    《國家中長期科學與技術發(fā)展規(guī)劃(2006－2020 年)》和“新一代寬帶移動無線通信網(wǎng)”重大專項中均將傳感網(wǎng)列入重點研究領域。
    3.    物聯(lián)網(wǎng)工作步驟及關鍵技術
    物聯(lián)網(wǎng)應用可以分為三層：
    感知層，主要實現(xiàn)標識、識別功能；其中，采用射頻識別（RFID）技術、NFC技術實現(xiàn)物體的標識功能，采用傳感器技術實現(xiàn)物體的識別、感知功能。
    傳輸層，主要實現(xiàn)信息的傳輸，采用無線網(wǎng)絡技術、互聯(lián)網(wǎng)技術。
    其中，感知識別是一個基礎，網(wǎng)絡傳輸是一個平臺，是一個支撐，智能應用是一個標志和體現(xiàn)。
    在物聯(lián)網(wǎng)中，系統(tǒng)應用流程如下：
    (1)    對物體屬性進行標識，屬性包括靜態(tài)和動態(tài)的屬性，靜態(tài)屬性可以直接存儲在標簽中，動態(tài)屬性需要先由傳感器實時探測；
    (2)    識別設備完成對物體屬性的讀取，并將信息轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式；
    (3)    將物體的信息通過網(wǎng)絡傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行模ㄌ幚碇行目赡苁欠植际降?，如家里的電腦或者手機，也可能是集中式的，如中國移動的IDC），由處理中心完成物體通信的相關計算。  
    4.    物聯(lián)網(wǎng)感知層－RFID技術
    物聯(lián)網(wǎng)主要涉及電子標簽、傳感器、芯片及智能卡等三大領域，而在對傳感網(wǎng)技術的開發(fā)和市場的拓展中，其中非常關鍵的技術之一是RFID技術。
    實質(zhì)是利用RFID技術結(jié)合已有的網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫技術、中間件技術等，構(gòu)筑一個由大量聯(lián)網(wǎng)的閱讀器Reader和無數(shù)移動的標簽Tag組成比互聯(lián)網(wǎng)更為龐大的物聯(lián)網(wǎng)，因此RFID技術成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的排頭兵。
    4.1 RFID技術簡介
    RFID技術是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別技術，是一項利用射頻信號通過空間電磁耦合實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到物體識別的技術。
    RFID系統(tǒng)主要由三部分組成：電子標簽（Tag）、讀寫器（Reader）和天線（Antenna）。其中，電子標簽芯片具有數(shù)據(jù)存儲區(qū)，用于存儲待識別物品的標識信息；讀寫器是將約定格式的待識別物品的標識信息寫入電子標簽的存儲區(qū)中（寫入功能），或在讀寫器的閱讀范圍內(nèi)以無接觸的方式將電子標簽內(nèi)保存的信息讀取出來（讀出功能）；天線用于發(fā)射和接收射頻信號，往往內(nèi)置在電子標簽或讀寫器中。
  
    RFID技術的工作原理是：電子標簽進入讀寫器產(chǎn)生的磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（有源標簽或主動標簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)處理。
    RFID按應用頻率的不同分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）、微波（MW），相對應的代表性頻率分別為：低頻135KHz以下、高頻13.56MHz、超高頻860M-960MHz、微波2.4G-5.8G。目前，實際RFID應用以低頻和高頻產(chǎn)品為主，但超高頻標簽因其具有可識別距離遠和成本低的優(yōu)勢，未來將有望逐漸成為主流。
    4.2 全球RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
    美國政府是RFID應用的積極推動者，在其推動下美國在RFID標準的建立、相關軟硬件技術的開發(fā)與應用領域均走在世界前列。目前，美國、英國、德國、瑞典、瑞士、日本、南非等國家均有較為成熟且先進的RFID產(chǎn)品，RFID被廣泛應用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理等眾多領域，如汽車及火車交通監(jiān)控、高速公路自動收費系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、物品管理、流水線生產(chǎn)自動化、安全出入檢查、倉儲管理、動物管理、車輛防盜等場合。隨著RFID技術的發(fā)展演進以及成本的迅速降低，RFID技術應用領域不斷拓展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模正處于高速增長期。
    從全球產(chǎn)業(yè)格局來看，目前RFID產(chǎn)業(yè)主要集中在RFID技術應用比較成熟的歐美市場。
    (1)    飛利浦、西門子、ST、TI等半導體廠商基本壟斷了RFID芯片市場；
    (2)    IBM、HP、微軟、SAP、Sybase、Sun等國際巨頭搶占了RFID中間件、系統(tǒng)集成研究的有利位置；
    (3)    Alien、Intermec、Symbol、Transcore、Matrics、Impinj等公司則提供RFID標簽、天線、讀寫器等產(chǎn)品及設備。
    4.3 我國RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
    目前，我國RFID企業(yè)總數(shù)雖然超過100家，但是缺乏關鍵核心技術，特別是在超高頻RFID方面。從包括芯片、天線、標簽和讀寫器等硬件產(chǎn)品來看，低高頻RFID技術門檻較低，國內(nèi)發(fā)展較早，技術較為成熟，產(chǎn)品應用廣泛，目前處于完全競爭狀況；
    超高頻RFID技術門檻較高，國內(nèi)發(fā)展較晚，技術相對欠缺，從事超高頻RFID產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè)很少，更缺少具有自主知識產(chǎn)權的創(chuàng)新型企業(yè)。
    僅以RFID芯片為例，RFID芯片在RFID的產(chǎn)品鏈中占據(jù)著舉足輕重的位置，其成本占到整個標簽的三分之一左右。但在UHF頻段，RFID芯片設計面臨巨大困難：
    （1）苛刻的功耗限制；（2）片上天線技術；（3）后續(xù)封裝問題；（4）與天線的適配技術。目前，國內(nèi)UHF頻段RFID芯片市場幾乎被國外企業(yè)壟斷。
    相關政策和發(fā)展階段：
    2006年，由科技部、發(fā)改委、商務部、信產(chǎn)部等15個部委聯(lián)合發(fā)布了《中國RFID技術政策白皮書》，為我國在RFID技術與產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展指明了道路。我國RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展將分三個階段實施：
    第一階段：培育期（2006年至2008年） 在產(chǎn)業(yè)化核心技術研發(fā)、標準制定等方面取得突破，通過典型行業(yè)示范應用，初步形成RFID產(chǎn)業(yè)鏈及良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。
    第二階段：成長期（2008年至2012年）擴展RFID應用領域，形成規(guī)模生產(chǎn)能力，建立公共服務體系，推動規(guī)?；袌鲂纬?，促進RFID產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。
    第三階段：成熟期（2012年以后） 整合產(chǎn)業(yè)鏈，適應新一代技術的發(fā)展，輻射多個應用領域，提高RFID應用的效率和效益。
    4.4 RFID技術的經(jīng)濟規(guī)模
   
    2008年全球 RFID市場規(guī)模將從去年的 49.3億美元上升到 52.9億美元，這個數(shù)字覆蓋了 RFID市場的方方面面，包括標簽、閱讀器、其他基礎設施、軟件和服務等。 RFID卡和卡相關基礎設備將占今年市場的 57.3%，達30.3億美元。來自金融、安防行業(yè)的應用，如非接觸支付、門禁控制將推動 RFID卡類市場的增長。
  
    全球標簽使用數(shù)將達到21.6億個，2007年為17.4億個，而2006年僅為10.2億個。在所有 21.6億個標簽使用量中，強制性的貨盤和貨箱貼標應用的標簽將為 3.25億個，即占總量的 15%。除零售商強制要求應用外，零售業(yè)標簽的總體應用量都呈上升趨勢。  
    動物貼標應用快速增長，特別是中國和澳大利亞、新西蘭等國家。2009年動物貼標應用將消費 900萬個標簽。 智能紙質(zhì)標簽是最主要的標簽應用形式，據(jù)預測，到2018年，RFID紙質(zhì)標簽將占標簽總數(shù)的 99.1%。  
    2009 年中國RFID 市場規(guī)模將達到50 億元，年復合增長率為33%，其中電子標簽超過38 億元、讀寫器接近7 億元、軟件和服務達到5 億元的市場格局。
    5.    典型應用－物聯(lián)網(wǎng)RFID技術在ITS中的運用
    交通是國民經(jīng)濟的基礎和命脈，交通發(fā)展的水平是一個國家整體實力和科技水平的重要標志。RFID技術具有車輛通信、自動識別、定位、遠距離監(jiān)控等功能，在移動車輛的識別和管理系統(tǒng)方面有著非常廣泛的應用。
    在國際上，美國的IVHS、日本的VICS等系統(tǒng)通過車輛和道路之間建立有效的信息通信，實現(xiàn)智能交通的管理和信息服務。RFID技術近年來在物流與供應鏈管理領域以及交通運輸領域智能化管理中得到了應用，如智能公交定位管理和信號優(yōu)先、智能停車場管理、車輛類型及流量信息采集、路橋電子不停車收費、高速公路多義性路徑識別及車輛速度計算分析等方面取得了一定的應用成效。
    6.    物聯(lián)網(wǎng)感知層－傳感器技術
    在物聯(lián)網(wǎng)的概念中，所有物體可以通過Intenet主動進行交互，除了互聯(lián)網(wǎng)外，主要涉及RFID技術、傳感器技術、智能嵌入技術、微波/納米技術等。
    6.1 傳感器技術介紹
    傳感器是能感受規(guī)定的被測量，并能按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。傳感器作為現(xiàn)代科技的前沿技術，被認為是現(xiàn)代信息技術的三大支柱之一。有市場報告顯示，預計2010年全球傳感器市場可達600億美元以上。我國傳感器市場的增長率超過15%，預計2009年為430億元。
    MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)是微機電系統(tǒng)的縮寫，MEMS技術建立在微米/納米基礎上，是對微米/納米材料進行設計、加工、制造、測量和控制的技術，完整的MEMS是由微傳感器、微執(zhí)行器、信號處理和控制電路、通訊接口和電源等部件組成的一體化的微型器件系統(tǒng)。MEMS傳感器能夠?qū)⑿畔⒌墨@取、處理和執(zhí)行集成在一起，組成具有多功能的微型系統(tǒng)，從而大幅度地提高系統(tǒng)的自動化、智能化和可靠性水平。它還能夠使得制造商能將一件產(chǎn)品的所有功能集成到單個芯片上，從而降低成本，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。  
    6.2 物聯(lián)網(wǎng)應用案例及經(jīng)濟效益
    MEMS傳感器目前主要應用在汽車和消費電子兩大領域。
    在蘋果公司的iPhone中，通過對旋轉(zhuǎn)時運動的感知，iPhone可以自動地改變其顯示格式，以便消費者能夠以合適的水平和垂直視角看到完整的頁面或者數(shù)字圖片。
    預計在2007年至2012年間，全球基于MEMS的半導體傳感器和制動器的銷售額將達到19%的年均復合增長率(CAGR)，與2007年的41億美元相比，五年后將實現(xiàn)97億美元的年銷售額。若計入各類技術實現(xiàn)的傳感器/制動器，則其市場總規(guī)模預計將達到119億美元。根據(jù)該報告，基于MEMS的制動器在2007年將占據(jù)整體傳感器/制動器市場份額的54%。
    7.    結(jié)束語
    預計物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。有專家預測１０年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及，這一技術將會發(fā)展成為一個上萬億元規(guī)模的高科技市場。
    RFID技術是物聯(lián)網(wǎng)中關鍵技術之一。以簡單RFID系統(tǒng)為基礎，結(jié)合已有的網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫技術、中間件技術等，構(gòu)筑一個由大量聯(lián)網(wǎng)的閱讀器和無數(shù)移動的標簽組成的，比Internet更為龐大的物聯(lián)網(wǎng)成為RFID技術發(fā)展的趨勢。
    在物聯(lián)網(wǎng)時代，傳感器憑借著其體積小、成本低以及可與其他智能芯片集成在一起的巨大優(yōu)勢，必將成為傳感器的主要生產(chǎn)技術。