为全面探讨和分享全球物联网产业链成熟度和{zx1}发展情况，特别是物联网作为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮在全球的部署和运营情况。由天地互连公司主办的“2009无线技术世界暨物联网国际高峰会议”于2009年11月19日-20日在北京国宾酒店顺利举办。

　　中科院软件所研究员孙利民在大会上发表了题为《物联网关键技术和应用》题演讲。

　　以下为演讲实录：

　　孙利民：大家好，我来自中科院软件所。我给大家报告的题目是《物联网的关键技术》，前面中科院的侯老师和几个运营商都谈论了物联网，特别是侯老师谈了物联网上层的概念和发展趋势，运营商从产业界去谈物联网，包括我们Intel谈到了云计算，这是支撑物联网很好的技术。

　　我以前是从无线传感器网络的，我从这个角度谈一下对于物联网的认识。

　　首先，谈一下我们对于物联网的理解和关键技术，以及一些典型的应用。现在物联网非常热闹，包括了我们的股市，前一段时间听起来与这个相关的都在发生波动。其实有两个事情是相关的，{dy}个是IBM的云计算提出了这个概念之后，受到了美国政府的重视，特别是奥巴马政府是作为将来的一个救市重要的发展方向。在中国，温总理在8月7日到无锡中科院的高新微纳传感网工程技术研发中心时，对该中心对感知中国传感网络的发展做了很好的规划。

　　其实这个概念在很早就提出来了，最早从我们的资料上看到，是98年MIT的Kevin，他提出了物联网这个概念。他当时的概念是希望把RFID和其他的传感器，与我们平常用到的物品放在一起，嵌入到这些设备里面，使日常的物品联在一起，形成一个比较简单的物联网。然后是由世界上的四个大学，他们成立了RFID的分布式的中心，这个中心研究的方向，就是以RFID为基础，构建一个全球性的RFID的架构，对我们的物品能够进行实时的跟踪。在05年的ITU研究报告，就是比较正式的RFID，比较全面正确的认识了物联网相关的内容和知识。美国对于物理上的物联网认识比较多一点，IBM加上了网络，是在物体上，包括了桥梁、火车、隧道等都加上传感器，通过传感器获取物体的自身状态、周围的环境状态，是把计算的能力、联网的能力都融入进来。它是物体或者是上网，它能够更有智能化。

　　这是09年欧洲报告上的东西，他们在这个定义里面叫做Internet　of　Things。他们认为是物理和虚拟的实体，这个实体是可标识的，在时间和空间上是可移动的。他认为是这样的概念，它具有一些属性，包括了可标识、可通信、可信息交换的，这是任何一个物体都具有的。到上层可以创建、可以管理、可以毁灭其他的物体。

　　当然，我们可以看到中间包括一些基本的特性，就是现在的传感器，可以跟我们的环境进行交互，能够使用服务，能够进行资源的竞争。能够参与通信、形成一个网络。物联网这是亿万的物体形成的一个网络，这是非常复杂的网络。在这里面，这个物体怎样进行管理，这个网络怎样管理，它一定要具有自身的特征，能够自适应的学习、自适应的管理等，这是高度的智能化。

　　这是物联网标准的协议，它是一个无缝的接口，这样一个通信的网络成为IoT。在这个物联网里面物体有什么行为特征呢？首先，要是能够积极参与信息的交换、商业过程和商业活动，就是主动性非常强。他对于一些事件能够及时地反应，他能够影响事件的运行、提供一些服务，比如说任何的无题之间通过服务的方式进行。

　　其实，物联网对于我们是比较新的概念，我们在想物联网到底有什么网络特质？首先，从网络的信息量上来讲，它是非常大的，我们任何一个物体，有很多物体都在上网，物体立体的信息，周围有很多的传感器对于它进行信息数据的获取。这样的流量是非常大的，比前面的网络流量大得非常多。

　　第二，很多的设备都接入，这是一个泛在化的接入，这是一个异构的接入。从网络架构上讲，它应该是网络是变化和中心和的，这个方面都具有这样的特点，它是向两端发展。它有网络的高度自治化和协同、智能化。在设备的制造上要小型化，物理安全隐私的易泄露，面临更多安全。我们可以看到，在未来的物联网，它一定是一个立体的感知，这是全面的感知。

　　现在我们人类社会有一个网络，将来的物联网的网络，人和人的通信、物和物的通信，物体也赋予了智能化，物体和物体之间也有关联。它是局部的物体的关联，还有厂家的关联，它把这个带进来，形成了新的网络形态，跟现在的互联网有非常大的差别。类似于我们人类社会的形态和意识，都会在物联网上体现出来。

　　谈到物联网的A元素和C元素，我们希望在物联网里面允许任何人、任何物，在任何时间和任何地点，通过任何的网络获取任何的服务。在这里面，它会涉及到很多的技术和方法，包括了聚合、收集、计算、通信、连接等等。物联网将是一个物理世界和虚拟世界的交互，就是任何一个物体，它相当于一个数字的东西在这个地方，它需要一个表示。

　　现在大家都在讲物联网，其实深物联网的关键技术？刚才侯老师从IT发展这样一个历史的阶段来看，这是很好的解释。下面，从我自己的学术观点看这个东西。

　　从传感器的网络来看，前一阶段走的是感知信息的获取，就是通过把信息抓出来，我能够在办公室里面，看到这个厂房等等，把这个信息收取过来。收取之后我看清了，我敌人摸清了怎么样打他？所以，现在更多的研究是如何通过这个东西应用，下一步的发展可能是物和物的互动。物体和物体之间是相关联的，像数据链一样。数据链是一个服务推动另一个服务，这种关系的挖掘可能不同于现在的网络技术，这也是物联网最核心的技术之一。

　　传感器网络是通过人来看环境，来去获取信息，将来物联网来了之后，更好地降低了人的干预，因为人可能有失误，人的经验不一样。把人的经验提取出来，给无题智能化，所以下一步是往这个方向走。

　　这是物联网的构架，下层是感知层，物体技术标识和感知，它在这里面是一个嵌入的设备。物体不仅自己有感知，同时在局部空间里面，他们有互动。人进来之后灯要打开，人离开之后灯要关闭。再往上走是一个接入，包括了我们的Wi-Fi、WiMAX、蜂窝网络等等，接入到互联网上去。其实，在接入的过程中，也要信息的处理、信息的融合，包括我们的信息是存在哪个地方，是放在局部空间，还是放在互联网上去。还有一个是应用和服务，在物联网上我们有信息的存储、数据的挖掘、应用的决策。

　　在物联网的关键技术，有物体标识、体系架构、通信和网络、安全和隐私、服务发现和搜索、软硬件、能量获取和存储、设备微型小型化、标准。

　　在标识方面单个无题可能会有多个标识，不同的用处标识不一样，包括一个负荷的物体，比如说一个汽车部件有轮胎、方向盘，不同的厂家有不同的标识。在这个标识里面一个是这一类的标识，可能我现在要查询一个东西，这个东西不见得是具体的东西，比如说你想要一个饮料或者是哪一个厂家的饮料，而不是拿一个瓶子的饮料。现在的标识有层次结构，将来我们要把隐私的东西是别人看不到的标识，不要让别人看到这个东西就知道是哪个地方的。一个物体有很多的标识，标识之间怎样影射，标识和服务之间怎样影射？标识之间怎样兼容？同时要有利于标识的容易性，不能弄一个标识让人理解非常困难。

　　在未来物联网的体系结构方面，未来的物联网它的感知信息是有局部的互动性，这样它的存储能力和计算能力要往边缘推。同时，我们要挖掘物体和物体的关联性，我们的计算中心都有，在物联网上也有一个大的计算中心，通过计算中心挖掘我们的数据。还有，我们的物体是可移动的，它的统一条件是随时随地都可以上网。我们在局部形成一个自主的网络，现在还有大的网络，这是建设一个网中网的概念。未来的互联网到底是什么框架，对它提出什么要求，研究它的重点在哪个地方。现在大家研究的侧重点，要支持语义的操作，要支持SOA的架构，怎么样支持实践的体系架构，怎样支持分布式的体系结构。

　　作通信技术方面，现在已经有非常多的通信技术，未来物联网的通信技术也是多样的，从人和物之间的通信，到物理世界到现实世界的通信，到我们分布式数据之间的通信。通信的要求是不一样的，在这种情况下我们应该怎样考虑问题，包括我们无线电，包括频率的复用，特别是能够在低功耗的频率系统。

　　在组网方面它是网中网，它要借助有线和无线的技术，要实现无缝透明的接入。在这里面，可能我们更多地现在的以后要研究，包括了传感器网络和移动网络。在网络的管理方面是自干预、自配置，是一个层次性的组网结构。

　　在隐私和安全方面，对于物联网也提出了很高的要求，主要涉及到了一个人的隐私，一个是商业的信任和国家的安全。你都上网了，你出去玩，或者是身体不舒服了，其实你很多个人的隐私想获得服务，很多的东西要交互。另外，像美国的智慧地球，是希望把IT技术和国家的技术建设融合在一起。我在建大楼、桥梁的时候，其实把很多的传感器、信息部件放进去。在这种情况下，安全怎样考虑？我们怎么保证我们国家的安全？其实提出这个问题，很多人又提出了反对的意见。如果中国的基础设施都可以拿得到，还有什么安全可言？

　　做这一块的难点在什么地方？{dy}个是资源受限，在这样的情况下我怎么进行加密和认证？人和物体是移动的，在断裂的情况下，我怎么样做安全和认证？这会带来一系列的问题，而这些问题对于现在的安全技术提出了更高的要求。

　　其实现在的能量问题是我们的研究热点，包括了能量获取、能量存储和能量的利用。将来我们的物体都上网了，我们不可以插个电源在那个地方。无题非常小，又是一个主动的设备，可能是要需要电源和计算的，在这种情况下，如何获取能量？还有一个是如何存储，我获取了能量怎样存储？另外一个是我们的高效利用，在不工作的时候我怎样关闭，就是效率要提高。

　　标准化是我们走向产业界的一个重要的部分，其实物联网的称呼更多是社会经济上的称呼。物和物的相连说起来非常好说、记起来也非常容易。但是，往下走下去，标准化是非常重要的。在这里面，标准化我们想物和物的相连，主要是两点，{dy}个是接口的标准，第二个是数据模型的标准化，在语义上这样解释。不同的网络差距非常大，我怎样在语义说做模型的标准化。同时，从信息的产生和信息的使用上，应该注意信息的完整性、可靠性。因为对于一个物体会有多个感知他，或者是物体在移动的过程中，是断裂的通信，我怎么保证数据的可信性、完整性？

　　现在研究的热点非常多，主要是操作性方面的语义数据模型怎样做标准化。在无线方面频谱分配、发射功率计通信协议的标准化，数据方面就是收集的生成，还有在安全方面就是可靠性方面。

　　这个是欧洲的物联网产业规划图，我们国家层面在推动，可能再一个地方有很多的规划图，我们可以看到标准化里面M2M的标准，现在各个厂商都有自己的M2M的标准和M2M的规划。我们与中国电信交流的时候，他说本来是2年后的计划，现在提前到现在，提前了2年。可以讲，我们现在很多的示范应用一个人做一个评价，都是过去东西的翻版，并不是真正的互联网。因为很多人问我，你讲讲什么是物联网，深物联网应用。实际上，我也不见得讲得很清楚。

　　比如说我们开一个汽车，汽车是高度智能化、电子化的东西，子开车的过程中，如果前面有碰撞了，xx车马上会停下来。可是在我们开车过程中，可能是道路拥塞，后面可能会告诉你哪里拥塞，帮助你改路线。或者是车辆哪里坏了，已经有问题了，说可以为你上互联网订部件。或者是需要加油的时候，你靠手机或者是其他的东西付费。这样的东西，可能会体现出来物联网的特性。就是在人少干预的情况下，可以实现物与物之间的互联互动。

　　这里有一些例子，是从会议上抓的图。比如说零售业，你需要买的东西有哪些，是不是到货了，哪里打折，你出门的时候已经可以付费了。我们希望在一个商场选红酒的时候，我们可以知道这个产地是哪里，放在哪个酒窖里面等等，我们希望这些信息更加安全，包括了生产地和5种基因的信息，都可以获取到。

　　这是药品上的东西，不仅在药瓶上告诉你相关的信息，可能在药片上也告诉你这个药片和其他的药片不能同时吃，如果吃会引起反映。还包括一些健康方面的世亲，比如说我们的衣服上有传感器，对于你的生命参数可以获取，可以发到后方，医生可以知道你的动态。其实这些应用应该讲都是理想化的，还需要一段时间才可以实现。

　　在北京我们做到一件事情，可以做智能的管理，还有智能化的小区。应该说，这是物联网非常初步的应用。

　　在{zh1}，我也想讲些自己个人的认识。物联网这个事情现在非常火热，包括我们各级政府和各级企业都在参与这个事情。我个人认为，其实物联网很多的关键技术，其实我们需要进一步的探讨。到底哪个是核心技术，我们做一个项目或者是做一个产品，它的难点在哪个地方，可以体现物联网的特性出来，就是我们做得不一样，或者是比别人更高一点，这个东西我们需要静下心来考虑一下。这样，可以使我们国家物联网的产业和技术，可以走得更加平稳一点、更快一点。谢谢大家！