龚让声 林敏

泉州信息职业技术学院 福建 362000

0 前言

物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三浪潮。物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本，另一方面可以为全球经济复苏提供动力。它用途广泛，其产业规模要比互联网大30倍，达上万亿级。

温家宝总理在2010年《政府工作报告》中指出将“加快物联网的研发应用”明确纳入重点产业振兴计划，已成为国家的信息产业发展战略。加快物联网的研发应用，发展物联网也列入福建省重点工作，2010年4月30日，福建省人民政府办公厅还转发了省信息化局关于福建省加快物联网行动方案(2010-2012)的通知。要求到2012年，争取全省物联网相关产业产值达到300亿以上；物联网示范应用和技术研发及产业发展部分领域走在全国前列，重点行业示范应用效益明显，重点示范区域智能管理和民生智能化水平显著提升。重点建设129工程，即：1个物联网产业群、2个物联网重点示范区和9类物联网行业应用示范工程。泉州市在“十二五”规划中提到“抓好全省首批物联网应用示范区建设工作，重点推进智能城市、智能生活、智能环境监控等示范工程”。泉州市作为福建省经济改革试验区，部分物联网的研究与产品已处于国内领先水平，如有“通达、永信”等多家拥有自主知识产权的电子、信息技术企业，发展“物联网”产业有一定的基础。本文从物联网的概念、特点、关键技术入手，阐述泉州市当前发展物联网产业的优势、制约因素，为泉州市物联网产业的发展提供策略。

1 物联网概述

1.1 物联网的概念

所谓“物联网”，是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

通俗地解释，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思： 第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络。 第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。

1.2 物联网的基本特征和关键技术

物联网的特征概括起来是全面感知、可靠传送、智能处理。具体表现在以下三个方面：一是互联网特征，即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络；二是识别与通信特征，即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信的功能；三是智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。

1.3 物联网的关键技术

物联网可划分为一个由感知层、网络层和应用层组成的三层体系，每一层体系需要解决的问题由其特征决定，在每一层体系都会用到相关关键技术。具体来说三层体系中每层体系的关键技术分别为传感技术、智能信息处理技术和网络传输技术。

感知层传感技术通过多种传感器、RFID、二维码、GPS定位、地理信息识别系统和多媒体信息等多媒体采集技术，实现对外部世界的感知和识别；终端传感器网络和传感器网关等。

在感知层，要解决的主要问题及关键技术包括：(1)远程管理：物联网的服务质量保证首先来自有效的信息采集，因此对传感器、 RFID读写器、GPS摄像头等感知设备的管理、对通信终端设备的管理以及对感知层子网、感知接入网关设备的有效远程管理是基本的关键技术。(2)低成本：低成本是实现物联网大规模应用的一个重要技术，包括低成本的传感器技术、RFID标签技术、M2M模组技术等。(3)低功耗：低功耗是降低物联网感知层设备对供电依赖，满足更多应用场景需要的一项关键技术，可以通过优化网络通信协议来降低通信的功耗需求，或研究其他方式来进行能源补充，例如太阳能供电、生物环境供电等技术。(4)传感器感知能力：智能传感器、生物传感器、 MEMS是传感器领域的发展方向。(5)传感器网络产业化：传感器网络是移动通信网络的重要补充，其核心技术与工程技术的不断完善是实现产业化的重要前提。(6)外设即插即用：外设包括传感器、控制器、GPS 摄像头、RFID识读器等感知设备，外设的即插即用是实现业务灵活部署以及对感知能力有效管理的重要技术。

在网络层，要解决的主要问题及关键技术包括：(1)业务运营能力：业务运营能力包括通信能力运营与信息能力运营，不断加强通信服务能力和信息运营能力及其相关技术，是实现物联网可持续发展的重要方向。(2)大规模接入：物联网的发展预期是大规模接入，因此为应对更大规模的机器通信需求，移动通信网络优化关键技术必不可少。(3)码号体系：码号作为运营商的核心资源之一，为满足业务持续发展，需要提供充足的码号资源和有效的机器寻址体系。(4)端到端 QoS：物联网承载的信息差异化非常大，对于不同价值的信息应该进行区分并提供不同的服务质量，实现端到端的 QoS 差分服务，满足不同业务的需求。(5)端到端安全：物联网承载的信息对安全的要求差异化也比较大，对于涉及到企业生产、政府管理、人们生活等相关关键信息，有极强的端到端安全需求。

在应用层，要解决的主要问题及关键技术包括：(1)行业融合技术：通信网络技术与行业 IT 技术的有效融合是物联网价值的重要体现。(2)应用集成技术：包括系统集成技术和应用设计、部署、维护等工程关键技术。

2 泉州市发展物联网产业的优势和制约因素

2.1 优势

(1) 技术研发部分领先

① 超微细微带电路制造技术全国领先。泉州波园射频新技术研究中心建立在泉州三十多年发展微波通信产业的基础上，针对我国无线信息产业发展的薄弱环节——射频技术，创建微波射频技术产业化平台，致力于射频领域核心技术的研究与应用，以微型化、智能化为目标，充分发挥创新精神，开发自主知识产权的新技术与产品设计标准，推动射频技术产品的发展和国际化进程。中心配备了40多台国际先进的多频段频谱分析仪、噪声分析仪、网络分析仪，引进德国高精密激光直写制版机和高频探针测试台，日本扫描电子显微镜，意大利磁控溅射台，美国平行缝焊机和引线键合台，英国共晶粘片机和环氧粘片机等先进仪器设备，同时引进日本先进的研磨抛光工艺生产线，建立了超微细微带薄膜工艺生产线。是泉州唯一一家能够生产超微细微带产品的企业。而且中心在几年前就把射频标识产业定为射频新技术的三大应用领域之一，并进行了基础研究。而且中心在几年前就把物联网感知层的射频识别产业定为射频新技术的三大应用领域之一，并进行了基础研究。

② 重点企业已对物联网传输层的重要新技术进行技术储备。被科技部批准为“国家火炬计划”(泉州)微波通信产业基地，已成为国内民用微波通信射频组件的最大生产基地，2G、3G移动通信设备的主要制造基地。在射频部件、移动通信设备的研发和制造上已达到国内领先水平。2010年1月泉州市致力于数字微波通信及相关产业的企业、省内外高等院校及科研机构共28个单位成立《泉州数字微波通信产业技术创新战略联盟》、以微波数字化、信息化、智能化关键技术为创新点，着力于移动通信网，多媒体广播网、信息互联网、传感物联网前沿产业各种社会产品的开发与应用。联盟的许多骨干企业泰克通信公司、雷克通信有限公司、泽士通科技公司都针对物联网时代信息将是海量、物联网传输层信息传输必须是大容量、高速率、高频谱效率的要求，对物联网传输层的重要新技术进行预研和技术储备。已在分布式基站宽频RRU技术、零中频技术、软件无线电技术、充分挖掘空间潜力的多进多出MIMO技术等有所突破。光微电子科技有限公司的微型化多层天线在物联网也将会有不俗的表现。

③ 安全防范已由应用个例向一体化综合管理系统体系发展。安全防范产品历史悠久、基础雄厚，正在由现有的视频监控产品、周界出入口监控产品、防盗报警产品和家居安防产品等，向多功能、大容量、智能化、小型化、数字化、网络化、集成化发展，集成为一体化综合管理系统体系。这一集成系统正在融合到物联网的应用中。

(2) 产业发展某些领域初具规模

① 物联网制造业为物联网业务提供基本的设备和系统。泉州市目前主要以物联网传输层面的通信设备和短距离通信设备为主。雷克通信，泰克通信、泽士通科技等企业都具有物联网传输层大容量、高速率、高频谱效率通信设备的规模化制造能力，具有信号密集地区短距离通信设备制造能力。光微科技的多层微型天线、多进多出MIMO系统将会有不俗的表现。

② 平安家居、智能交通、智能小区都是物联网的重要应用。泉州安防产业经过多年的努力，已蓬勃发展。视达电子、隆泰电子、安达电子等骨干企业已具有视频监控、楼宇对讲、防盗报警系列产品的规模化制造能力，并正对安防产品在汽车电子的应用创新与开发。泉州安防产品正在优化产业结构、发展产业联盟、完善产业链和专业市场建设，促使泉州市安防产业整体发展、力争形成全国除长三角、珠三角和环渤海地区之外的第四大安防产业基地。

(3) 应用市场正在扩展

智能电网是信息通信技术的重要应用领域。现在很多地方开展的“无线抄表”示范区建设，正是物联网的一种应用。泉州市雷克通信公司与中国普天移动通信研究院合作开发的无线抄表通信模块正是“无线抄表”应用的重要设备。雷克-光微通讯还根据电力行业的特殊要求，积极参与信息通信网络的不断完善。

同时泉州市生产的视频监控、楼宇对讲、防盗报警设备和智能安防报警系统在国内应用较为广泛，交通安全设备的市场前景也非常看好。平安家居、平安交通也有了解决方案，正在寻找试点、推入市场。文创科技的太阳能无线音箱，把无线传输、智能控制与新能源结合起来，也是一种性能良好、可进入物联网系统的绿色终端产品。

(4) 通信网络设施先进

物联网的精髓在于应用。应用就需要设施先进的通信网络。泉州市具备这种条件。泉州已经建成一个国内领先、初步达到世界先进水平的信息网络体系。高速有线和无线宽带网络覆盖全区，97%和100%建制村实现有线和无线上网，移动电话普及率、有线宽带、网站、网民、域名总数等等相关指标位于全国前列。福建是中国移动在全国进行TD-SCDMA试验网建设的首批省份之一，加上电信CDMA2000和联通WCDMA的3G网络改造建设，第三代移动通信设备基本完善，并可平滑向4G过渡。因而具备了在更高水平、更深层次和更大范围上推进物联网应用，泛在网应用和无线信息技术应用的基础和条件。

(5) 泉州软件园、泉州光伏电子产业园等相继落成，提供了人才智力支持。

2.2 制约因素

泉州市物联网产业发展和前景良好，但还存在不少制约因素。主要表现在六个方面：一是泉州市物联网产业在物联网信息传输第二层面，信息传输设备制造方面最为强大，在信息采集的物联网第一层面次之，在信息处理的物联网第三层面基本空白，难于形成完整的产业链；二是物联网技术适用人才缺乏，特别是物联网技术公共服务平台和综合管理平台、软件无线电、熟悉各种算法的人才；三是信息资源共享不够；四是物联网标准制定工作滞后，不同的企业同一产品不能互联互通，影响到先进技术推广应用的规模效益；五是物联网的信息安全技术和管理能力有待提升；六是一些部门对物联网这一新兴产业发展认识不足，重视不够，财政性产业研发和技术应用资金投入不足。这些制约因素有的是个性，有的是全国共性，需要在今后的推进发展过程中逐步加以解决。

3 泉州市物联网产业的发展策略

(1) 发展“云计算”产业，构建物联网完整产业链。

物联网的第三个层面是信息处理层，把物联网第二层面——信息传输层传送过来的各种信息进行相关计算，并作出处理。云计算正好可以负此重任。云计算是网络计算、分布式计算、并列计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算技术和网络技术发展融合的产物，具有海量数据超级计算处理能力。云计算的一个核心理念就是不断提高“云”的能力，进而减少用户终端的处理负担，最终使用户简化成一个单纯的输入输出设备，并能通过网络按需享受“云”的强大计算处理能力，从而更好地提高资源利用效率并节约成本。有了云计算，物联网的每一个应用个例就不要自己建设信息计算处理平台，全部通过网络连到云计算平台就可以了。这样物联网产业才能做大、做强、物联网的应用才能日新月异，又成本下降。云计算已在全世界风起云涌。在未来两年内，中国云计算将迎来快速的增长。2010年中国云计算市场将保持超过60%的增长率，随着中国各地方政府不断加大对本地的云计算平台的投入和建设，以及各运营商和互联网公司在云计算上的研发和业务试点，一个全产业的上下协作创新模式即将形成。在这样的背景下，泉州市若能及早的对云计算平台、云计算产业进行部署和建设，将会事半功倍。

(2) 加快泉州软件园、泉州光伏电子产业园等建设力度，引进软件无线电、熟悉各种算法的中、高端人才。

信息产业的每一次革命都带动了相关领域内新技术的迅猛发展。无线通信网络必须能满足大容量、高速率、高频谱效率的要求。数字信息处理平台也必须具有海量数据超级计算处理能力。这就催生、带动了相关领域很多新技术的发展。其中软件无线电技术、多入多出MIMO技术成了物联网信息传输层设备制造企业做大做强的关键，而目前泉州数字微波通信产业技术创新战略联盟中所有的移动通信设备制造企业都缺少熟悉各种算法的软件无线电中、高端人才，与其各个企业各自引进软件无线电人才建立软件部，倒不如统一规划，由泉州软件园向各个企业提供共同的软件无线电技术的支持。这样做，投入更少，见效更快，整体水平也会更高，是一种较优的选择。

(3) 发挥海峡西岸优势，引进台湾生产RFID的先进技术。

近年来，RFID技术已经在社会众多领域开始应用，对改善人们的生活质量、提高企业经济效益、加强公共安全以及提高社会信息化水平产生了重要影响。根据预测，RFID标签技术将在未来2-5年逐渐开始大规模应用，2008年RFID标签仅在全球供应链领域的市场需求达到40亿美元。我国RFID市场也呈现高速发展态势，2009年2月市场规模已达85.1亿元，人民币仅次于美国和英国，居全球第三位，同比增长25.9%，预计2010年这一数字可达到120亿元。RFID无线系统由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成。台湾生产RFID(射频识别装置)、传感器和条形码的厂商较多，技术先进，引进与合作将会加快泉州物联网技术和产业链的发展。

(4) 建立物联网“产、学、研、用”促进小组，负责物联网“产、学、研、用”四个环节的结合和工作协调。

泉州市有很多物联网信息传输的设备制造企业、安全防范报警设备制造和工程实施企业，清华大学、东南大学、厦门大学、华侨大学、电信四所、中国普天移动通信研究院等国内著名的高等院校和科研院所与泉州企业产学研结合有较长的历史，有很多产学研合作的优秀范例。市场智能电网、智能农业、智能工业、智能交通、智能环保、移动医疗、智能物流、平安家居、智能政务的要求凸现。若能把物联网“产、学、研、用”四个环节结合、协调好，将能使物联网产业快速发展。促进小组的工作内容可围绕物联网的核心技术的基础研究和应用研究、科技成果转化及产业推广，物联网重点示范区和物联网行业性应用示范工程的确定，立项及实施。

(5) 物联网行业应用示范工程建议由智能家居示范区首先突破。

智能家居系统集自动化控制系统、计算机网络系统和网络通信技术于一体，将各种家庭设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电等)通过智能家庭网络联网实现自动化，通过中国电信的宽带、固话和3G无线网络，实现对家庭设备的远程操控。与普通家居相比，智能家居不仅提供舒适宜人且高品位的家庭生活空间，实现更智能的家庭安防系统，还将家居环境由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交互功能。届时，隆泰电子研发成功的系列化网络摄像头将得到采用并发挥作用。

(6) 关注车联网发展动态、发展车联网、汽车电子产业。

作为物联网的一项主流应用，车联网已经横空出世。车联网项目将被列为我国重大专项第三专项得到中央资金的重点扶持。预计2020年我国汽车保有量将超过两亿辆，将实现100%车辆的网络接入，完成“全覆盖”。关注车联网的发展动态，适时作出部署，发展车联网、汽车电子产业，有望成为鲤城区的另一个经济增长点。

(7) 大、中专院校增设与物联网有关的前瞻性专业。为“智慧泉州”平台建设和物联网产业链培养技术人员和技术工人。

[1] 种美香.我国物流信息化发展现状与对策[J].天津职业院校联合学报.2010.

[2] 黄翔星,伟.国内外物联网产业现状分析与厦门市的发展思路,厦门科技.2011.

[3] 中国射频识别 RFID技术发展与应用报告编写组.中国射频识别RFID技术发展与应用报告(RFID蓝皮书)[R/OL].http://wenku.baidu.com.2009.

[4] 福建省信息化局.福建省加快物联网行动方案(2010-2012)的通知.http://www.fjit.gov.cn/.

[5] 杜天旭,林柏,徐颖秦.物联网的关键技术及需解决的主要问题.微计算机信息.2011.