1.3 物联网与下一代网络
按照ITU物联网研究组的研究结论，物联网的核心技术主要是普适网络、下一代网络和普适计算。这3项核心技术的简单定义如下：普适网络是无处不在的、普遍存在的网络；下一代网络，可以在任何时间、任何地点，互联任何物品，提供多种形式信息访问和信息管理的网络；普适计算是无处不在的、普遍存在的计算。其中下一代网络中\互联任何物品\的定义是ITU物联网研究组对下一代网络定义的扩展，这是对下一代网络发展趋势的高度概括。从现在已经成为现实的多种装置的互联网络，如手机互联、移动装置互联、汽车互联、传感器互联等，都揭示了下一代网络在\互联任何物品\方面的发展趋势。从以上的定义可以看出，下一代网络从某种角度看，就是可以连接任何物品的物联网。按照传统的定义，下一代网络是在任何时间、任何地点，以任何方式提供信息访问和管理的服务，侧重于为人提供服务，可以称为信息网络；而从互联角度看，这种传统的下一代网定义还是局限在传统互联网的范畴，仅仅强调人与人之间的信息交互。
1.3.1 物联网与CPS
1.3.1 物联网与CPS
按照ITU的定义，把物联网研究和开发纳入下一代网络的范畴，而不是把下一代网络仅仅作为引入IP核心网、移动性和个性化服务的网络。人与人之间的信息交互是具有百年发展历史的电信网主要业务范畴，引入了物联网理念的下一代网，从根本上扩展了电信网的业务范畴，可以真正推动电信业务和电信网络的全面变革，可以为电信网（包括固定电信网和移动电信网）创造新的发展机遇。随着处理器、存储器、网络带宽等成本的下降，嵌入式系统广泛应用于许多领域，特别是广泛应用于各类物理设备中，如飞机、汽车、家电、工业装置、医疗器械、监控装置和日用物品。国际上把利用计算技术监测和控制物理设备行为的嵌入式系统称为网络化物理系统（Cyber Physical Systems，CPS）或者深度嵌入式系统（Deeply Embedded Systems，DES），CPS也可以翻译为\物理设备联网系统\。美国总统的科学技术咨询委员会（PCAST）在2007年8月发布的题为\挑战下的领导地位：在世界竞争中的信息技术研发\的咨询报告中，明确建议把CPS作为美国联邦政府研究投入最高优先级的课题，由此启动了美国高校和研究机构的CPS研发热潮。
PCAST咨询报告认为，CPS的设计、构造、测试和维护难度较大、成本较高，通常涉及到无数联网软件和硬件部件，在多个子系统环境下的精细化集成。在监测和控制复杂的、快速动作的物理系统（如医疗设备、武器系统、制造过程、配电设施）运行时，CPS在严格的计算能力、内存、功耗、速度、重量和成本的约束下，必须可靠和实时地操作。绝大部分CPS系统都是安全关键的系统，必须在外部攻击和打击下能够继续正常工作。
CPS这种融合信息世界和物理世界的技术具备以下特征。
1）CPS是未来经济和社会发展的革命性技术
CPS是信息领域的网络化技术、信息化技术，与物理系统中控制技术、自动化技术的融合。CPS可以连接原来完全分割的虚拟世界和现实世界的关联，使得现实的物理世界与虚拟的网络世界连接，通过虚拟世界的信息交互，优化物理世界的物体传递、操作和控制，构成一个高效、智能、环保的物理世界。从这个角度看，CPS技术是可以改变未来经济和社会发展的革命性技术。
2）信息材料本身就是一种CPS技术
材料技术与信息技术融合构成的信息材料技术本身就是一种CPS技术，它是最为基础的网络化世界与物理世界连接的技术。例如，小型化、低成本、环保节能的新型材料传感器、显示器等技术，都是CPS发展中的关键技术。
3）CPS要求计算技术与控制技术的融合
为了把网络世界与物理世界连接，CPS必须把已有的、处理离散事件的、不关心时间和空间参数的计算技术，与现有的、处理连续过程的、注重时间和空间参数的控制技术融合起来，使得网络世界可以采集物理世界与时间和空间相关的信息，进行物理装置的操作和控制。
4）CPS要求开放的嵌入式系统
CPS系统中的计算技术主要是嵌入式系统，CPS中的嵌入式计算系统不是传统的封闭性系统，而是需要通过网络，与其他信息系统进行互联和互操作的系统。CPS要求的嵌入式系统是一种开放的嵌入式系统，需要提供标准的网络访问接口和交互协议、标准的计算平台和服务调用接口、标准的计算环境和管理界面。
5）CPS要求可靠和确定的嵌入式系统
CPS把计算技术带入了与国家基础设施、人们日常生活密切相关的领域，CPS大部分应用领域是与食品卫生一样的安全敏感的领域，CPS的技术和产品需要经过政府严格的安全监督和认证。原来信息技术领域习以为常的\免责\条款将不再适用，CPS技术和产品必须成为高可靠的、行为确定的产品，由此需要可靠和确定的嵌入式系统。
对照ITU有关物联网的定义以及PCAST咨询报告有关CPS定义，可以认为CPS是物联网的专业称呼，侧重于物联网内部的技术内涵；而物联网是CPS的通俗称呼，侧重于CPS在日常生活中的应用。从专业角度看，CPS提供了物联网研究和开发所需的理论和技术内涵；从应用角度看，物联网提供了CPS未来应用的一个直观画面，更加适合于普及CPS方面的科学知识。物联网的研究和开发应该从CPS入手和深入，而CPS技术和产品的普及和应用可以从物联网角度介绍和举例。
1.3.2 物联网与WSN
1.3.2 物联网与WSN
由于目前对物联网研究尚未深入，对联物网的技术内涵也缺乏专业的研究，有些专业的或非专业的报道通常会把无线传感器网络作为物联网。微机电系统
（Micro-Electro-Mechanism System，MEMS）、片上系统（System on Chip，SoC）、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展，孕育出无线传感器网络（WSN），并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革。WSN就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络，是一种全新的信息获取平台，能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，以实现复杂的指定范围内目标检测与跟踪，具有快速展开、抗毁性强等特点，有着广阔的应用前景。
按照国内权威学术期刊的定义，WSN是一种\随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微小节点通过自组织的方式构成网络\，它可以\借助于节点中内置的形式多样的传感器测量所在周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号\，并且\传感器网络有着与传统网络明显不同的技术要求，前者以数据为中心，后者以传输数据为目的\。因此，无线传感器网络并没有赋予T2T的连接能力，更不具备与物理系统连接并且控制物理系统的能力。WSN仅仅是采集和传递数据，并没有涉及到物联网中的核心控制技术，也不具备CPS要求的高可靠性。因此从CPS角度来看，WSN并不是物联网，更不是网络化物理系统。但是，WSN的相关技术在一定程度上可能支撑物联网的开发与应用。
1.4.1 物联网国外发展概况
1.4 物联网发展综述 1.4.1 物联网国外发展概况
目前，国外对物联网的研发、应用主要集中在美、欧、日、韩等少数国家。美国是物联网技术的主导和先行国之一，较早开展了物联网及相关技术的研究与应用。据美国《科学时报》报道，在美国国家自然科学基金会（NSF）资助下，马萨诸塞州剑桥城于2007年就着手打造全球第一个全城无线传感网。但是，掀起物联网关注热潮应当是在2009年1月IBM提出\智慧地球\之后。2009年1月，在奥巴马总统与美国工商界领袖举行的一次会议上，IBM首席执行官彭明盛提出了\智慧地球\概念，并建议美国政府投资新一代智慧型基础设施。奥巴马对此给予积极回应：\经济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去，毫无疑问，这就是美国在21世纪保持和夺回竞争优势的方式。\这将\智慧地球\提升为国家层级的发展战略，将\新能源\和\物联网\列为振兴经济的两大武器，从而引起全球的广泛关注。同时，物联网产业引发全美工商界的高度关注，并认为\智慧地球\有望成为又一个\信息高速公路\计划，从而在世界范围内引起轰动。
欧盟制定了\欧洲行动计划\，科学规划未来发展路线。欧盟早在2006年就成立工作组，专门进行RFID技术研究，并于2008年发布《2020年的物联网--未来路线》。2009年6月，欧盟委员会向欧盟议会、理事会、欧洲经济和社会委员会及地区委员会递交了《欧盟物联网行动计划》（Internet of Things-An action plan for Europe），提出了包括监管、隐私保护、芯片、基础设施保护、标准修改、技术研发等在内的14项框架内容，主要有管理、隐私及数据保护、\芯片沉默\的权利、潜在危险、关键资源、标准化、研究、公私合作、创新、管理机制、国际对话、环境问题、统计数据和进展监督等一系列工作。这项框架内容对物联网未来发展以及重点研究领域给出了明确的路线图，确保欧洲在建构物联网过程中起主导作用。
2009年10月，欧盟委员会以政策文件的形式对外发布了物联网战略，提出要让欧洲在基于互联网的智能基础设施发展上领先全球，除了通过ICT研发计划投资4亿欧元，启动90多个研发项目以提高网络智能化水平外，欧盟委员会还将于2011年～2013年间每年新增2亿欧元进一步加强研发力度，同时拿出3亿欧元专款，专门支持物联网相关公私合作短期项目建设。
欧洲智能系统集成技术平台（EPoSS）在其报告Internet of Things in 2020中分析预测，未来物联网的发展将经历4个阶段，2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域，2011年～2015年物体互联，2015年～2020年物体进入半智能化，2020年之后物体进入全智能化。就目前而言，许多物联网相关技术仍在开发测试阶段，离不同系统之间融合、物与物之间的普遍链接的远期目标还存在一定差距。
日本政府自20世纪90年代中期以来相继制定了\、\、\等多项国家信息技术发展战略，从大规模开展信息基础设施建设入手，稳步推进，不断拓展和深化信息技术应用，以此带动本国社会、经济发展。日本政府早在2004 年就推出了\计划，着力于发展泛在网及相关产业，并希望由此催生新一代信息科技革命。2008年，日本总务省提出\政策。\代表不同领域乘以ICT的含义，一共涉及三个领域：\产业xICT\、\地区xICT\、\生活（人）xICT\。将u-Japan政策的重心从之前的单纯关注居民生活品质提升拓展到带动产业及地区发展，即通过各行业、地区与ICT的深化融合，进而实现经济增长的目的。为了确保在信息时代的国际竞争地位，2009年7月日本IT战略本部颁布了日本新一代的信息化战略--\战略，并于2009年8月日本又将\升级为\战略，提出\智慧泛在\构想，将传感网列为其国家重点战略之一，致力于构建一个个性化的物联网智能服务体系，充分调动日本电子信息企业积极性，确保日本在信息时代的国家竞争力始终位于全球第一阵营。为了让数字信息技术融入每一个角落，首先将政策目标聚焦在三大公共事业：电子化政府治理、医疗健康信息服务、教育与人才培育，提出到2015年，透过数位技术达到\新的行政改革\，使行政流程简化、效率化、标准化、透明化，同时推动电子病历、远程医疗、远程教育等应用的发展。同时，日本政府希望通过物联网技术的产业化应用，减轻由于人口老龄化所带来的医疗、养老等社会负担。
韩国政府自1997年起出台了一系列推动国家信息化建设的产业政策，包括RFID先导计划、RFID全面推动计划、USN领域测试计划等。实现建设U化社会的愿景，韩国政府持续推动各项相关基础建设、核心产业技术发展，RFID/USN（传感器网）就是其中之一。继日本提出u-Japan战略后，韩国也在2006年确立了u-Korea战略，并制定了详尽的\战略\，重点支持泛在网建设。u-Korea旨在建立无所不在的社会（Ubiquitous Society），也就是在民众的生活环境里布建智能型网络（如IPv6、BcN、USN）、最新的技术应用，如DMB（Digital Audio Broadcasting，数字音频广播）、Telematics（车载信息服务）、RFID等先进的信息基础建设，让民众可以随时随地享有科技智慧服务。其最终目的，除了运用IT科技为民众创造食衣住行育乐各方面无所不在的便利生活服务之外，也希望扶植IT产业发展新兴应用技术，强化产业优势与国家竞争力。2009年10月，韩国通信委员会出台了《物联网基础设施构建基本规划》，将物联网市场确定为新增长动力。该规划提出，到2012年实现\通过构建世界最先进的物联网基础实施，打造未来广播通信融合领域超一流信息通信技术强国\的目标，并确定了构建物联网基础设施、发展物联网服务、研发物联网技术、营造物联网扩散环境等4大领域、12项详细课题。
此外，法国、德国、澳大利亚、新加坡等国也在加紧部署物联网经济发展战略，加快推进下一代网络基础设施的建设步伐。
1.4.2 物联网国内发展情况
1.4.2 物联网国内发展情况
我国发展建设物联网体系，国家部委以RFID广泛应用作为形成全国物联网的发展基础。自2004年起，国家金卡工程每年都推出新的RFID应用试点工程，该项目涉及电子票证与身份识别、动物与食品追踪、药品安全监管、煤矿安全管理、电子通关与路桥收费、智能交通与车辆管理、供应链管理与现代物流、危险品与军用物资管理、贵重物品防伪、票务及城市重大活动管理、图书及重要文档管理、数字化景区与旅游等。2009年8月7日，温家宝总理视察无锡微纳传感网工程技术研发中心并发表重要讲话之后，\物联网\概念在国内迅速升温。与国外相比，我国物联网发展在最近几年取得了重大进展。《国家中长期科学与技术发展规划（2006－2020年）》和\新一代宽带移动无线通信网\重大专项中均将传感网列入重点研究领域。目前，我国传感网标准体系已形成初步框架，向国际标准化组织提交的多项标准提案被采纳，传感网标准化工作已经取得积极进展。2009年9月11日，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。
科技部\计划第二批专项课题中就包括了超高频RFID空中接口安全机制及其应用，超高频读写器芯片的研发与产业化，超高频读写功能的移动通信终端开发与产业化，适用于实时定位系统的RFID产品研发及其产业化，RFID标签动态信息实时管理软件的研究与开