| 词条 | 物联网：技术、应用、标准和商业模式 |
| 释义 | 图书信息书名：物联网：技术、应用、标准和商业模式（第2版） 作者：周洪波著 ISBN：978-7-121-13604-7 2011 年7 月出版 定价：59.00 元 16开 404页 宣传语畅销书全面升级，IOT产业链全景解密 内容简介本书是《物联网：技术、应用、标准和商业模式》的升级版，全面、客观、公正、系统地描述了物联网理念和产业兴起的历史渊源、相关技术及其共性、应用和业务模式等内容，是作者多年研发实战经验的总结。同时对云计算、SaaS、SOA等热点技术和产业与物联网的关系做了较详细的描述，有助于理清物联网理念、技术和产业覆盖范围，有助于促进物联网知识的普及和产业健康有序发展。 本书可以作为高校物联网相关专业的教学参考书，也适合其他对物联网有兴趣的读者阅读。 狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。云计算的核心思想，是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。云计算的产业三级分层：云软件、云平台、云设备。 推荐序一姚建铨 中国科学院院士 本书第1版出版后，去年下半年我获赠一本，看了以后觉得本书较系统、全面地介绍了物联网产业链的各个环节涉及的各种技术和业务模式， 虽不一定同意书中的所有观点，但本书从应用角度对物联网系统及相关垂 直行业应用的全面介绍等主要内容，还是和我一直强调的物联网产业发展 需以“应用为先”的观点不谋而合。 因此我去年在一个物联网工程专业教 材研讨会上说，这本书的出版对物联网事业的发展具有“里程牌”式的意 义。高校作为物联网抢滩的“主战场”，应该响应国家战略号召，有针对 性地设置“物联网工程”等相关专业，有规模地培养“物联网工程”专门 人才， 本书可以作为物联网相关专业教学参考书。 虽然周博士是我们去年成立的“中国电子学会物联网专家委员会”委 员，但我和他可以说还是素昧平生，只见其书，未见其人，本着对物联网 事业的热诚和对这本书的认同，当周博士请我为这本书的第2版写序时， 我还是欣然应允。 在本书第2版中，作者提出了物联网定义，增加了把物联网的部署形 态分为公有物联网（Public IoT）、私有物联网（Private IoT）、社区物联网（Community IoT）和混合物联网（Hybrid IoT）等内容，并结合云计算 等理念对物联网技术体系做了进一步澄清，属于首次提出的概念，对物联 网技术体系的丰富和完善具有积极的意义，奠定了较系统、全面的理论基础。作者还增加了对绿色智能建筑、智能电网和车联网等典型“杀手级” （Killer Application）物联网应用的介绍，尤其在车联网领域，商业模式可 能是物联网应用中最清晰的之一，可以率先发展，国家对此也有较大支持 和投入。 尽管有本书的上述努力，目前仍有很多迷茫和不同的说法，在物联网 的定义、认识和产业发展上意见还不完全统一。比如，有人说物联网和云 计算都是雷声大雨点小，真正落地的很少，认为物联网是一个“忽悠”。 奥巴马总统讲“智慧地球”，温家宝总理讲“感知中国”，我并不相信13 亿大国的温总理被人忽悠了。温总理绝对不缺乏高智商的智囊团，我认为 物联网的确是继互联网信息技术之后的又一个里程碑。我认为，一个新概 念出来后，社会上有各种声音是正常的，我们应该在不断调整中把新的概 念明确下来。我也一直建议和呼吁业内应该“搁置争议、冷静思考、抓住 实质、分类发展、携手共进、力争创新”，多做一些具体的应用。正好本 书最后一章增加了作者实际做过的一些典型案例的介绍， 更加突出实际应 用，更具实用价值。 国家已经把物联网列为战略新兴产业的一个方面，在此之前物联网是 单独的一项。我参加了物联网全国规划的制定，后来物联网被合入新一代 信息技术里，与新能源、新材料等一起，成为七大新兴产业。这并不是一 般的新兴产业，而是战略性新兴产业，它具有前瞻性。温总理去年有一系 列讲话，特别重要的是2011年3月5日政府工作报告里提出要积极推进新能 源汽车、三网融合取得实质性的进展，加快物联网研发应用，加大对战略 性新兴产业的投入和研究。这已经写入“十二五”规划了，物联网、互联 网的相辅相成和云计算既有交叉又有不同的地方，是相互补充的。 我个人认为，物联网和互联网研究的范畴不一样：互联网主要研究人与人之间的关系，人与人之间信息沟通的方式；而物联网研究的是人和物，物和物之间的关系，这是和互联网研究范畴的不同。物联网首先依据 的是物，没有物就无法构成这样的网络，所以物联网研究的范畴主要是物 与物连接起来，根据一定的协议，根据人类对社会的各种需求展开工作。 人的社会需求主要是两个方面：一是生产，如何取得生产的高度发展，提 高生存效率；另一个是使社会的发展更加和谐，人类的生活更加舒适。物 联网是基于这样的人的需求提出来的，所以物联网在信息领域里是一个非 常重要的方面。 相对来说，物联网、云计算可以算是ICT的“实体经济”，关系“高 效、节能、安全、环保”等国计民生问题，创造“实际价值”；而互联网（网游、SNS等）是“眼球”经济，创造“虚拟价值”，所以国家和政府 更鼓励物联网和云计算，而“资本家”则更关注社交网、网游等目前看来 投资回报更高的传统互联网业务，这也是正常的。应该承认，物联网在世 界范围内目前都还是初级阶段，商业模式不明晰，还不能大规模商用，因 此投资物联网需要谨慎。物联网标准的制订刚刚开始，核心技术也有待突 破，投资者应该谨防其中夹杂的炒作成分。尽管今天物联网发展还有很多 问题，但是预计未来的产值还得很可观的，还是很有潜力的，让我们共同 努力，为我国的物联网产业在新的起跑线上奔向世界前列而奋斗！ 推荐序二陈 伟 工业和信息化部软件服务业司司长 软件服务业是推动国民经济和社会发展的基础性、战略性、先导性产业。2009年我国的软件产业规模达到9513亿元，增长率为25.6% ，为我 国成功战胜国际金融危机做出了贡献。按照工业和信息化部赋予的职能职 责，软件服务业司致力于通过 “管规划、管政策、管标准”，加强对软 件服务业的管理和指导；致力于通过 “抓潮头、抓重点、抓应用、抓示 范”，不断开创软件服务业工作新局面。 物联网、云计算、SaaS、SOA是近年来软件服务业发展带有潮流性、 趋势性的几个热点，是在互联网环境下，各行业构建信息化基础设施和促 进信息资源开发利用的有效方法和重要支撑技术。物联网在2010年 “两 V会”期间被写入政府工作报告，确立为我国五大新兴战略性产业之一。 物联网产业发展的重点和关键在于应用，而此应用和软件、中间件以及包 括 SaaS模式在内的软件服务业均密切相关。 作为国内物联网产业最早的实践者和倡导者之一，周洪波博士早年在 美国国家实验室从事网格计算与云计算研究，后在美国IBM ，BEA等公司 从事中间件、SOA等技术研发工作，2003年回国以来一直从事M2M、物联 网和SaaS软件方面的研发工作，具备丰富的把信息技术、产品及服务应用 于工业领域的实战经验以及对信息产业发展的全方位理解。 周洪波博士的这本专著，全面、客观、公正、系统地描述了物联网理念和产业兴起的历史渊源、相关技术及其共性，以及应用和业务模式等内 容。本书提出物联网产业链可分为“RFID、传感网、M2M和两化融合” 四大支柱产业群，这一观点对物联网产业的发展具有一定的指导意义。特 别是关于物联网应用和产业发展，本书提出的数据交换标准是核心、中间 件是关键的论点，也值得我们重点关注和深入探讨。 最后，让我们共同努力，为我国物联网产业的健康发展、力争抢占世 界物联网产业发展制高点而奋斗！ 陈 伟 前言本书第1版出版后，得到了广大读者的好评，在当当网和卓越网上长期排名同类书销量第一， 并获得“51CTO”IT技术网站读者评选的2010年 “最受读者喜爱的原创IT技术图书奖”。在电子工业出版社计算机图书出版 分社社长郭立和编辑刘皎的建议和支持下，笔者于2011年元旦期间做了本 书第2版的补充和修订工作。在第2版中，笔者增加了物联网定义（正式提 出）、绿色智能建筑、智能电网、业务模式和商业模式的区分，以及典型案 例（笔者和团队实施的）等内容，并对整体内容做了进一步梳理、修订和补 充，使本书质量有了一个“与时俱进”的全面提升。 另外，第2版中删去了“从牛计算到云计算”这部分内容（附录）， 因 为篇幅所限，这部分内容不能够充分阐述笔者在云计算方面的观点， 有些观 点由于没有更详细的论据做支撑，显得突兀。鉴于物联网和云计算的密切关 联性，笔者利用2011年春节假期的时间写了《云计算：技术、应用、标准和 商业模式》一书，已由电子工业出版社出版，也算是给支持这本书的读者一 个交代。此外，本书的英文翻译版也与国外出版商签约， 预计年底出版。 物联网和云计算在很多方面有对等的可比性， 例如，云计算有SPI（即 SaaS、PaaS和IaaS）三层的划分，物联网也有DCM（即感知层、传输层和应 用层）的划分。NIST把云计算的部署模式分为公有云、私有云、社区云和 混合云，本书也把物联网的存在方式分为内网、专网和外网，其实也可和云 计算一样，把物联网的部署模式分为公有物联网（Public IoT）、私有物联网 （Private IoT）、社区物联网（Community IoT）和混合物联网（Hybrid IoT）。 说起物联网（或云计算）的话题，很多有些资历的ICT人士往往会说：这个东西我早就做过，没什么新鲜的，皇帝的新衣，新瓶装旧瓶。 VC们会 说：有模式吗？ 赚到钱了吗?这都是一帮没商业头脑的教授和官员们在那里 瞎掰。的确，火药我们早就发明了，但我们用来放鞭炮就到头了，人家却发 明了导弹、原子弹⋯⋯ 最近在接受CIO时代杂志采访时，谈到国人对物联网和云计算的认识 问题，目前很多相关的出版物、论坛和会议产生了大量资讯，让人目不暇 接。笔者觉得应该注意的一点，就是一些人爱把它们提升到哲学、社会学、 经济学、美学、儒家道家学说等“高度”来发挥， 实现所谓多学科、中西 方文化的结合， 其实物联网和云计算也就是一些技术的融合， 没那么“玄 乎”。当时提出这些理念的国外同行可能也没想那么多，我们自己反倒去 “添油加醋”，搞得大家云里雾里。 笔者认为还是应该学习西方人务实的 分析法，不要动不动就来一个东方中医把脉式的“综合、笼统、全盘”的考 虑，这样的结果是吃不透，也抓不住要点和突破点。例如，有些人不做深入 研究，就“笼统”地把苹果的App Store说成是云计算或物联网的成功案例， 其实App Store既不是云计算也不是物联网。 IT精英和VC们目前不看好物联网，个人认为原因有三个：一是小的初 创企业很难做IoT，急功近利的资本家看不到短期利益不会撒鹰；二是传统 IT精英们只了解SNS、Android等热门领域，不熟悉智能系统和IT融合的潜 力；三是商业模式不够清晰明确，往往会和其他模式融合，例如Foursquare 其实是IoT和SNS的融合。有人说，物联网是“雾”，云计算是“云”，因 为站的角度不同，各种观点都有道理。 本书第2版的目标和第1版一样，仍然希望能够覆盖物联网技术的所有方 面，以软件和系统及其共性为主线，同时介绍M2M、RFID、WSN和两化融合等相关的硬件设施和末端。书中强调了软件的重要性，也指出了国内长期“重硬轻软”的问题，不过，就商业模式来说，无论在企业层面和政府支持层面， 国内在很长一段时间内仍然会以硬件和端为主，软件的产品化、产业化一直是 国内（其实包括除美国以外的所有地区的）企业的弱项，这在相当长的一段时 间内仍然是难以改变的， 这也正是本书要重点强调软件重要性的原因。 最后，笔者在此向关心和支持本书、直接或间接为本书做出贡献的朋 友们致以衷心的感谢！ 目 录第 1 章 序 曲 1.1 机器的崛起......................................................................................................... 2 1.2 物联网生活畅想................................................................................................. 3 1.3 物联网概念股..................................................................................................... 8 1.4 小结................................................................................................................... 12 第 2 章 物联网产业发展与机遇 2.1 物联网万亿蛋糕的诱惑................................................................................... 14 2.2 IT革命第三次浪潮 ........................................................................................... 17 2.3 物联网与相关术语........................................................................................... 18 2.3.1 “中国式”物联网定义 ........................................................................ 23 2.3.2 CPS（信息物理融合系统） ................................................................ 30 2.4 互联网、物联网与物连网............................................................................... 35 2.5 物联网给中国带来的新机遇........................................................................... 36 2.5.1 蛙跳模式与惯性定律 ............................................................................ 37 2.5.2 基于四大技术的物联网支柱产业群 .................................................... 38 2.6 小结................................................................................................................... 40 第 3 章 智慧城市与智能电网 3.1 物联网与数字城市........................................................................................... 42 3.1.1 智慧城市——物联网的“靶心” ........................................................ 43 3.1.2 绿色智能建筑 ........................................................................................ 50 3.2 物联网与节能减排........................................................................................... 57 3.2.1 合同能源管理 ........................................................................................ 57 3.2.2 智能电网 ................................................................................................ 67 3.2.3 智能能源网 ............................................................................................ 80 3.3 小结................................................................................................................... 86 第 4 章 两大最古老的物联网技术与应用 4.1 Telematics和Telemetry与物联网 ..................................................................... 88 4.2 神行太保：Telematics ..................................................................................... 90 4.3 千里眼与顺风耳：Telemetry .......................................................................... 95 4.4 小结................................................................................................................... 98 第 5 章 物联网产业链DCM三驾马车 5.1 DCM：物联网产业链全景缩影 ................................................................... 100 5.2 物联网之Devices（设备或资产） ................................................................ 103 5.3 物联网之Connect（连接与通信） ............................................................... 106 5.3.1 有线通信 .............................................................................................. 107 5.3.2 无线通信 .............................................................................................. 107 5.3.3 All-IP融合与IPv6及IPv9 ..................................................................... 109 5.4 物联网之Manage（管理和应用软件） .........................................................111 5.5 小结................................................................................................................. 114 第 6 章 “千面”物联网：“点”和“面” 6.1 物联网应用全景图......................................................................................... 116 6.2 物联网应用技术的“水平”和“垂直”产业分工..................................... 124 6.3 小结................................................................................................................. 131 第 7 章 典型应用场景及技术架构 7.1 物联网四大产业群的典型应用场景............................................................. 133 7.2 基于RFID的物联网应用和架构 ................................................................... 134 7.2.1 RFID主要应用：货物跟踪与移动支付 ............................................ 142 7.2.2 RFID与智能卡 .................................................................................... 147 7.3 基于传感网络的物联网应用和架构............................................................. 149 7.3.1 RTLS实时定位 .................................................................................... 153 7.3.2 SensorMap和Pachube .......................................................................... 156 7.4 基于M2M的物联网应用和架构 ................................................................... 159 7.4.1 MNVO与MMO ................................................................................... 162 7.5 “两化融合”物联网应用和架构.................................................................. 165 7.5.1 智能系统与ICT ................................................................................... 168 7.6 四大产业群与通信层的关系......................................................................... 170 7.7 LBS，GIS与车联网 ....................................................................................... 171 7.8 小结................................................................................................................. 181 第 8 章 物联网之感知层和传输层 8.1 物联网DCM之感知层 ................................................................................... 183 8.1.1 传感器及其分类 .................................................................................. 184 8.1.2 能量收集和MEMS技术 ...................................................................... 189 8.1.3 感知层之M2M模组市场 .................................................................... 191 8.2 物联网DCM之传输层 ................................................................................... 193 8.2.1 物联网之有线通信传输层 .................................................................. 194 8.2.1.1 物联网之三网融合........................................................ 194 8.2.1.2 物联网之现场总线........................................................ 196 8.2.2 物联网之无线通信传输层 .................................................................. 198 8.2.2.1 长距离无线通信............................................................ 199 8.2.2.2 GPS与北斗卫星............................................................ 201 8.2.2.3 短距离无线通信............................................................ 202 8.3 小结................................................................................................................. 205 第 9 章 物联网软件和中间件 9.1 软件和中间件是物联网的灵魂和关键......................................................... 207 9.2 中间件是物联网软件的关键......................................................................... 209 9.3 物联网之服务器端软件................................................................................. 213 9.4 物联网之嵌入式软件..................................................................................... 217 9.5 物联网门户与数据挖掘................................................................................. 218 9.6 广电系统与机顶盒中间件............................................................................. 221 9.7 “大安防”集成中间件 ............................................................................... 222 9.8 从SCADA到DRM软件 .................................................................................. 225 9.9 “万能”OSGi中间件 ................................................................................... 227 9.10 小结............................................................................................................... 231 第 10 章 数据标准是物联网大集成应用的核心 10.1 互联网革命的两大推动力........................................................................... 233 10.1.1 HTML/HTTP数据交换标准 ............................................................. 233 10.1.2 应用服务器中间件 ............................................................................ 234 10.2 物联网标准化之路任重道远....................................................................... 236 10.3 数据标准是物联网大集成应用的核心....................................................... 240 10.3.1 数据交换和处理标准 ........................................................................ 241 10.3.2 统一标识（ID）问题 ....................................................................... 247 10.4 基于数据标准的物联网应用框架是支撑................................................... 249 10.4.1 OPC标准的案例 ................................................................................ 251 10.5 小结............................................................................................................... 255 第11 章 物联网与云计算及信息安全 11.1 TaaS：物联网产业发展的“最高境界” ................................................... 258 11.1.1 云计算与效用计算 ............................................................................ 261 11.2 云计算支撑物联网XaaS服务 ...................................................................... 264 11.3 SODA：物联网与SOA及EAI ..................................................................... 269 11.4 物联网信息安全的五大挑战 ....................................................................... 276 11.5 小结 ............................................................................................................... 282 第12 章 物联网业务模式探讨 12.1 业务模式与商业模式................................................................................... 284 12.2 物联网将使世界变得更加“平坦”........................................................... 286 12.3 物联网之红海和蓝海战略........................................................................... 290 12.4 物联网之长尾理论....................................................................................... 292 12.5 物联网MAI 和 MaaS业务模式 ................................................................... 295 12.6 小结............................................................................................................... 300 第13 章 物联网发展现状和产业格局 13.1 各国对物联网的关注................................................................................... 303 13.1.1 物联网2010年十大进展 .................................................................... 305 13.2 中国物联网格局和协同作战....................................................................... 309 13.2.1 物联网“鉴别标准” ........................................................................ 315 13.2.1.1 物联网项目“评判标准”........................................... 315 13.2.1.2 物联网企业“评判标准".............................................. 317 13.2.1.3 关于传感器和传感网................................................... 318 13.2.1.4 物联网“误区”与“瓶颈”........................................ 320 13.3 物联网之风险投资....................................................................................... 321 13.3.1 M2M领域M&A列表 ......................................................................... 325 13.4 物联网教育体系和后备力量培养............................................................... 326 13.5 打造中国物联网国家“梦之队”............................................................... 329 13.6 小结............................................................................................................... 331 第14 章 物联网应用和案例介绍 14.1 ezM2M物联网业务基础中间件 ................................................................... 333 14.2 ezIBS智能建筑集成系统 .............................................................................. 339 14.2.1 ezIBS总体架构 ................................................................................... 339 14.2.2 ezIBS功能介绍 ................................................................................... 342 14.2.3 案例展示 ............................................................................................ 345 14.3 ezRIMS工业实时信息监控系统 ................................................................... 347 14.4 ezStadium 票务及场馆管理系统 .................................................................. 351 14.5 ezLMS物流车辆管理系统 ............................................................................ 357 14.6 结束语........................................................................................................... 364 附录A 物联网定义、功能和体系架构总结 A.1 基本思路 ........................................................................................................ 368 A.2 定义物联网 .................................................................................................... 369 A.3 物联网体系架构的归纳和划分 .................................................................... 369 A.4 归纳和划分的解读 ........................................................................................ 370 A.4.1 四大运行和部署方式 ......................................................................... 370 A.4.2 十大基本功能特征 ............................................................................. 371 A.4.3 四大技术形态 ..................................................................................... 372 A.4.4 三层统一架构 ..................................................................................... 372 A.4.5 十大支撑使能技术 ............................................................................. 373 附录B 参 考 文 献 附录C 作者相关资料 C.1 作者论文列表 ................................................................................................ 381 C.2 作者演讲列表 ................................................................................................ 383 C.3 作者受访列表 ................................................................................................ 385 C.4 作者（云计算相关）英文论文列表 ............................................................ 386 |
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