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武汉纺织大学2011届毕业设计﹙论文﹚ 1 1 引言 1.1 目的和意义 全球范围内的物联网产业正在崛起，而且是信息通信行业的又一个亿万元级别产业。由于物联网符合市场的需求，具有广阔的应用前景，它的出现引起了全世界的关注。近年来，物联网技术已经开始走出实验室，在许多行业开始投入使用。从互联网到物联网（Internet of Things），是信息领域的又一场革命，可以肯定，随着物联网的普及，我国的产业经济以及社会生活都将随之发生深刻变化，对未来世界的发展有重大意义。 物联网将推动产业全面升级。物联网融互联网和移动网于一体，是信息化的重要载体，没有物联网，国家的信息化、企业的信息化都将成为空中楼阁。反过来看，当物联网成熟之后，将会促进工业化和信息化的全面融合，以物联网的应用发展，推动第一、二、三产业实现信息化。物联网现已正式列为国家重点发展的五大战略性新兴产业之一，其中所蕴藏的巨大商机不可估量，未来必将创造出更多的新型企业和新型技术，从而孕育出更多的财富增长点。 物联网将帮助企业创造效率。物联网把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝及油气管道等各种物体中，并与现有的互联网和移动网整合起来，实现人类社会与物理系统的融合，对网内的人员、机器、设备、商品以及基础施设进行实时的管理和控制。物联网构建于互联网的基础之上，以普遍存在的网络连接为载体，可以覆盖世界上的万事万物。在这个密不容针、疏可走马的物联网世界里，RFID能让物品“开口说话”，各种各样的物品(商品)彼此“交流”（交换），无需人工干预，一切尽在不言中，而物品的“透明”管理更是一目了然。 物联网将改变社会生活。物联网将从根本上改变人类的生活方式和生存状态。物联网的心脏是“产品电子码（EPC）”，其核心技术就是RFID，即“无线射频识别技术”，俗称“电子标签”。人人拥有一个电子身份证，物物拥有一个电子标签，“人与物之间”、“物与物之间”实时互联。 当物联网普及之后，司机误操作，汽车会自动报警；主人出门不带公文包，也会得到提醒；洗衣机会告诉主妇衣服对颜色和水温有什么要求；乘公交或打的、缴纳水电煤气费、驱车过高速公路收费站„„一张IC卡通吃一切，物联网将会把人性化服务演绎得淋漓尽致[1]。 物联网的研究目前还存在不完善的地方，需要很多的政策支持，就我对目前的物联网产业发展现状的理解，个人认为研究物联网技术及产业都会对未来的经济及社会发展产生重要影响，我对该课题的研究目的主要是从自己个人角度进行问题分析及对该产业发展提出自己的建议。 武汉纺织大学2011届毕业设计﹙论文﹚ 2 1.2 相关文献综述 有关物联网研究的文献所涉及的研究内容主要包括物联网技术、物联网的商业模式等方面。 在技术方面，主要是对射频识别技术（RFID）系统的电子标签和阅读器两个方面研究。 Louis Sirico被业内称为“RFID先生”，他为Gen 2(第二代标准)工作组服务。他认为Gen 2获得的批准在心理上获得的鼓励与其技术上的优势一样大。在一个拥有大量标签的环境中，Gen 2标签是非常安静的，除非它被命令要做出反应。这样就很容易在一个“标签密集” 的环境中寻找某一个或某一类特定的标签。在一个分销中心里，可能会有成千上万个标签集中在单一的阅读区里。上面所说的这个特点不仅能减少中间设备的过滤负担，而且因为只有你所希望的标签才给出反应，所以精确性也大大提高了[2]。 有关商业模式研究的文献所涉及的研究内容主要包括商业模式的定义、分类、转变和评估等方面。大部分学者通常只围绕商业模式的某个或几个方面进行研究，至今还未形成完整、成熟的研究成果。在商业模式研究的许多方面，学者观点并不一致。 关于商业模式的定义，许多学者都对其进行过定义，但到目前为止，能够被学术界和企业间普遍接受的商业模式定义较少。Timmers(1998，1999)是最早研究商业模式的学者之一，他的创造性研究工作的重要意义在于指出“商业模式”是一个复杂的、包含多方面内容的复合概念[3]。与Timmers的定义类似，Weill&v -itale(2001)将商业模式定义为公司客户、同盟者和供应商之间角色和关系的一个完整描述，并且还涉及到主要的产品流、信息流和资金流及各类型参与者(stakeholder)主要的利益。 在商业模式的分类研究方面，当前大家较公认的商业模式分类主要有两种：一是基于存在于传统物理市场还是互联网市场，分为“鼠标+水泥”模式和“纯粹网络”模式；另一种是考虑交易双方类型进行分类，分为B2B(企业对企业)、B2C(企业对消费者)、C2C(消费者对消费者)等模式。除此之外，在其他方面缺乏一致的观点。Rappa(2002)承认，关于现存的互联网商业模式中，缺乏单一、全面和令人信服的分类。 在商业模式转变研究方面，Linder和Cantrell(2000)在辨识公司可以在哪些方面改变商业模式的基础上，提出了转变模式(change models)来协调和引导公司商业模式改变的思路[4]。Linder和Cantrell根据公司原有运作方式的改变程度，可将转变模式分为实现模式、更新模式、扩张模式和旅行模式四种。 Tapscott、Lowi和Ticoll(2000)强调了商业模式设计中要遵循一定的战略步骤，提出了如何将当前商业模式转变到B-web商业模式的具体步骤和方法，提供武汉纺织大学2011届毕业设计﹙论文﹚ 3 了相应的指导[5]。 在我看来，这个标准可能只适应于美国，而目前中国在此方面还没有提出一个完整的标准，也不会服从一个外来的标准，因此，对于我国具体的情况，我认为，我国需要从技术、标准、应用及其它方面做出努力，制定适用我国具体情况的标准。 而关于商业模式的分析，Timmers、Linder和Cantrell他们所提出的商业模式不是针对某一个行业，其模式也比较单一，要使物联网成为发展的支柱，必须创新适合物联网这个行业发展的稳定的和有利可图的商业模式。 我认为在目前物联网的发展中，运营商推动模式可能是个不错的选择，运营商包括电信运营商和软件服务运营商，它们可以根据定位的客户市场和客户群体共性需求特征，充分利用传感技术和运营商的运营服务能力形成智能终端和其它智能应用，广泛服务于大规模的用户群体，直接带动社会化的应用创新和生活方式的改变。

2 物联网相关概念 2.1 物联网的定义 物联网﹙Internet of Things,IOT﹚自被提出至今，还没有统一的文字定义，对它的定义都偏重在对功能和特点的描述上，主要有以下几种定义，目前比较常用的表述：通过RFID、红外感应器、全球定位系统、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[6]。 这种定义由两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网；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。 2005年ITU发布了《ITU互联网报告2005：物联网》给出的定义：“物联网包括人与物、物与物之间的连接，即在任何时间、任何地点、任何物品间都可以进行通信”。随时随地实现人与人﹙通过PC和非PC﹚、人与物、物与物之间的交互。 基于RFID技术应用的定义：物联网是基于互联网和RFID技术发展的网络，是在计算机互联网的基础上利用RFID技术、无线通信等技术构成一个覆盖世界万物的网络，实现自动识别，信息互联与实时共享[7]。 基于传感网的定义：传感器、数据处理单元和通信单元等节点通过自组织的方式构成的无线网络。 1999年美国麻省理工学院（MIT）提出物联网的概念，是指把所有的物品通过射频识别（RFID）等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理的网络。 武汉纺织大学2011届毕业设计﹙论文﹚ 4 2010年，由中国工程院牵头组织学术界和产业界众多专家学者召开了多次会议，对物联网概念、体系架构以及相关内涵和外延进行研究讨论，统一了对物联网的认识。现阶段，物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种信息传感设备，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联[8]。 从上述各种关于物联网的定义可以看出，物联网是互联网（包括移动互联网）的拓展与深化，物联网不是重新建设一套平行于互联网的系统，而是充分利用互联网所提供的信息高速公路，完成自身所具备的实时数据读取、信息交换、远程控制等特色功能。 随着时间的推移，物联网技术在进步和发展，其定义也在完善，我个人比较赞同中科院给出的物联网定义，它明确了物联网的基础、技术、功能和结果，是一个比较完善的定义。

2.2 物联网的网络构架 物联网的几个关键环节可以归纳为“感知、传输、处理”。按照物联网的网络架构，目前应包含“感知层”、“网络层”和“应用层”三个层次。

2.2.1 感知层 通过感知层，物联网可以实现对物体的感知。 首先，把传感器装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道以及家用电器等各种真实物体上通过互联网联接起来，进而运行特定的程序，达到远程控制或者实现物与物的直接通信。然后，通过装置在各类物体上的射频识别、传感器、二维码等，经过接口与无线网络相连，从而给物体赋予智能，实现人与物体的沟通和对话，也可以实现物体与物体互相间的沟通和对话，这种将物体联接起来的网络被称为物联网。因此，物联网是基于传感网之上，实现物对物的操作，常见的感知层有RFID、无线传感器、网络以及其他传感设备。 物联网的感知层主要是实现智能感知功能，包括信息采集、捕获、物体识别等，其关键技术包括RFID、传感器、自组织网络、短距离无线通信等。感知层一般包括数据采集和数据短距离传输两部分，通过蓝牙、红外、ZigBee、工业现场总线等短距离有线或无线传输技术进行协同工作或者传递数据到网关设备。也可以只有数据的短距离传输这一部分，特别是在仅传递物品的识别码的情况下。在实际上，感知层的这两个部分是很难区分开的[9]。物联网感知层结构如下图1所示：