1.2　物联网的发展现状与趋势

1.2.1　政策环境

作为一场技术革命，物联网把我们带进一个泛在连接、计算和通信相融合的新时代。一方面，物联网的发展依赖于从无线传感器到纳米技术等众多领域的动态技术创新^[11]。另一方面，物联网技术的拓展和创新极大地推动了各行各业的飞速发展与社会经济的快速增长。

当前，国内外都将发展物联网视为新的技术创新点和经济增长点。国际方面，美国政府全面推进物联网发展，重点支持物联网在能源、宽带和医疗三大领域的应用^[12]，以建设智慧城市为契机，发展物联网应用服务平台，构建信息物理系统（Cyber Physical System，CPS），以推进物联网在各行业的应用^[13]。欧盟于2015年成立了横跨欧盟及产业界的物联网产业创新联盟，以构建“四横七纵”物联网创新体系架构，协同推进欧盟物联网整体跨越式创新发展^[11]。日本政府于2008年推出i-Japan战略，致力于构建一个智能的物联网服务体系，重点推进农业物联网发展^[12]。韩国未来科学创造部和产业通商资源部，从2015年起投资370亿韩元，用于物联网核心技术以及微机电系统（Micro Electromechanical System，MEMS）传感器芯片、宽带传感设备的研发。新加坡等其他亚洲国家也在加紧部署物联网科技与经济发展战略。

国内方面，国务院和各部委持续推进物联网相关工作，从顶层设计、组织机制、智库支撑等多个方面持续完善政策环境^[11]。继制定《物联网“十二五”发展规划》之后，国家建立了物联网发展部际联席会议制度和物联网发展专家咨询委员会，以加强统筹协调和决策支撑，国务院出台《关于推进物联网有序健康发展的指导意见》，进一步明确发展目标和发展思路，推出10个物联网发展专项行动计划，落实具体任务^[11]。在国家其他有关信息产业和信息化的政策文件中，也提出推动物联网产业发展。国内多所高校、科研院所、通信运营商、以华为为代表的各大通信企业等都积极开展物联网关键技术研发，推进物联网的产业化应用，在智慧家居、智能电网、智慧健康等领域的研发初具规模。物联网在我国正处于加速发展阶段。

1.2.2　技术研究现状

在过去的十多年里，通过学术界、服务人员、网络运营商和标准开发组织的共同努力，众多突破性的创新技术从理念转变成实际产品或者应用。从技术上看，物联网研究主要集中在体系架构、感知技术、通信技术、服务平台等领域。

1.2.2.1　体系架构

针对物联网的体系架构研究一直是国际关注的重点。欧盟在第七框架计划（Framework Program 7，FP7）中设立了两个关于物联网体系架构的项目，其中SENSEI^[13]项目目标是通过互联网将分布在全球的传感器与执行器网络连接起来，IoT-A^[14]项目目标是建立物联网体系结构参考模型。韩国电子与通信技术研究所（ETRI）提出了泛在传感器网络（Ubiquitous Sensor Network，USN）^[15]体系架构并已形成国际电信联盟（ITU-T）标准，目前正在进一步推动基于Web的物联网架构的国际标准化工作。物联网标准化组织（oneM2M）^[16]自成立以来，在需求、架构、语义等方面积极开展研究，目前正在积极开展基于表征状态转移风格（RESTful）的体系^[17]。

国内中国科学院上海微系统与信息技术研究所、南京邮电大学、无锡国家传感信息中心等科研院所及高校，对物联网体系架构及软硬件开发进行了相关的研究。文献《物联网的技术思想与应用策略研究》^[18]中阐述了一种物联网技术体系架构，它包括异构终端平台、泛在网络平台、融合信息系统、综合服务平台，分别对终端、网络、数据、服务进行统一管理与调度，以构成智慧服务系统（Smart Service System），实现对物联网环境的有效感知和服务提供。文献A Vision of IoT：Applications，Challenges，and Opportunities with China Perspective^[19]中提出了一种物联网体系架构的功能分层框架。鉴于物联网架构是一个十分复杂的体系，目前尚没有作为全球信息基础设施的物联网体系架构。

除了硬件体系架构，能够实现物联网服务的软件体系和服务体系也亟待研究。文献Cognitive Internet of Things：A New Paradigm Beyond Connections^[10]中将人类的认知过程引入物联网，提出了“认知物联网”的工作框架，阐述了认知服务理念及其关键技术。文献Cognitive Management for the Internet of Things：A Framework for Enabling Autonomous Applications^[20]从管理的角度提出了物联网的认知管理方案。文献A Software Architecture Enabling the Web of Things^[21]针对海量终端的寻址与混聚问题提出了一种物联网软件体系架构，它能够发现可用设备并在物理网络之外虚拟化它们，使物理设备能够以虚拟化形式与上层进行交互。文献A Survey of MAC Layer Issues and Protocols for Machine-to-Machine Communications^[22]研究了支持M2M通信的介质访问控制（MAC）协议，同时讨论了M2M通信信道接入公平性、效率、可扩展性等问题。

1.2.2.2　感知技术

感知技术是从物理世界获取信息进而实现控制的首要环节。物联网感知技术包括传感和识别两个方面：传感技术将物理世界中的物理量、化学量、生物量转化成可供处理的数字信号；识别技术实现对物联网中物体标识和位置信息的获取^[7]。

（1）传感技术

传感技术的核心是传感器设计。传感器是机器感知物质世界的“感觉器官”，可以感知热、力、光、电、声、位移等信号，为网络系统的处理、传输、分析和反馈提供最原始的信息。随着科技技术的不断发展，传感器正逐步实现微型化、智能化、信息化、网络化，正经历着一个从传统传感器（Dumb Sensor）智能传感器（Smart Sensor）嵌入式Web 传感器（Embedded Web Sensor）的内涵不断丰富的发展过程^[5]。微机电系统（Microelectro Mechanical Systems，MEMS）可实现对传感器、执行器、处理器、通信模块、电源系统等的高度集成，是支撑传感器节点微型化、智能化、多功能化的重要技术^[7]。MEMS传感器已经成为当前传感器领域发展的重点。

多个传感器按照一定的拓扑结构互连即形成了传感器网络，包括有线和无线两种类型。作为物联网的末梢，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是集分布式信息采集、信息传输和信息处理技术于一体的网络信息系统。从信息传输角度来看，末梢传感网应具备大规模自组织能力、低功耗特性、移动性、可靠性和稳健性；从信息处理角度来看，末梢传感网需要尽量可靠地、以较低的时延传输所采集的数据。ZigBee、WiFi、Bluetooth、UWB等^[23]是WSN常用的节点通信与组网技术，其中WiFi和ZigBee应用最广泛，它们的部署、配置和维护成本很低，并且能够提供与有线连接相同的数据速率。D2D（Device-to-Device）^[24]通信、M2M（Machine-to-Machine）^[25]通信和异构网络组网（HetNet）^[26]等技术是近年来新出现的末梢传感网通信技术。

总的来说，末梢传感器网络具有网络规模巨大、节点能量和资源受限、以数据为中心等不同于现有自组织网络的特点。

（2）识别技术

对事物进行标识与识别是实现“物联”的基础。目前，面向物联网的标识种类繁多，包括条形码、二维码、智能传感器标识（IEEE 1451.2，1451.4）、手机标识（IMEI、ESN、MEID等）、M2M设备标识、射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）等^[7]。其中，RFID是物联网的核心技术之一。RFID集成了无线通信、芯片设计与制造、天线设计与制造、标签封装、系统集成、信息安全等技术，已步入成熟发展期。

RFID设备包括阅读器和电子标签两部分，其电子标签是一种把天线和IC封装到塑料基片上的新型无源电子卡片，具有数据存储量大、无线无源、小巧轻便、使用寿命长、防水、防磁和安全防伪等特点^[5]。作为一种非接触式的自动识别技术，RFID阅读器通过接收电子标签发送的射频信号，自动识别目标对象并获取相关数据，识别过程无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便；与互联网、通信等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。目前RFID应用以低频和高频标签技术为主，超高频和微波技术具有可远距离识别和低成本的优势，有望成为未来主流。我国中高频RFID技术接近国际先进水平，在超高频（800/900MHz）和微波（2.45GHz）RFID空中接口物理层和MAC层均有重要技术突破，例如提出了高效的防碰撞机制，可快速清点标签，稳定性高等^[7]。

RFID的技术难点包括：

① RFID反碰撞、防冲突问题；

② RFID天线研究；

③ 工作频率的选择；

④ 安全与隐私问题^[5]。

1.2.2.3　通信技术

物联网通信技术根据传输距离可以分为两类：一类是短距离通信技术，典型的应用场景如智能家居、智能穿戴、智慧健康等；另一类是广域网通信技术，即低功耗广域网（Low-Power Wide-Area Network，LPWAN），典型的应用场景如智能抄表^[27，28]。此外，物联网多元化的服务能力要求多个信息终端能够按需组网，因此，面向服务需求的信息终端短距离组网技术也是物联网的关键通信技术之一。

（1）短距离通信技术

物联网常用的短距离通信技术有Bluetooth（蓝牙）、ZigBee、WiFi、Mesh、Z-wave、LiFi、NFC、UWB、华为Hilink等十多种^[27]。主要技术特征概述如下。

① Bluetooth　蓝牙由1.0版本发展到最新的4.2版本，功能越来越强大。在4.2版本中，蓝牙加强了物联网应用特性，可实现IP连接及网关设置等诸多新特性。与WiFi相比，蓝牙的优势主要体现在功耗及安全性上，相对WiFi最大50mW的功耗，蓝牙最大20mW的功耗要小得多，但在传输速率与距离上的劣势也比较明显，其最大传输速率与最远传输距离分别为1Mbps及100m。

优点：速率快，低功耗，安全性高。

缺点：传输距离近，网络节点少，不适合多点布控。

② WiFi　WiFi是一种高频无线电信号，它拥有最为广泛的用户，其最大传输距离可达300m，最大传输速率可达300Mbps。

优点：覆盖范围广，数据传输速率快。

缺点：传输安全性不好，稳定性差，功耗略高，最大功耗为50mW。

③ ZigBee　ZigBee主要应用在智能家居领域，其优势体现在低复杂度、自组织、高安全性、低功耗，具备组网和路由特性，可以方便地嵌入到各种设备中。

优点：安全性高，功耗低，组网能力强，容量大，电池寿命长。

缺点：成本高，通信距离短，抗干扰性差，协议没有开源。

④ LiFi　可见光无线通信，又称光保真技术（Light Fidelity，LiFi），是一种利用可见光波谱（如灯泡发出的光）进行数据传输的全新无线传输技术。通过在灯泡上植入一个微小的芯片，形成类似于AP的设备，使终端随时能接入网络。

优点：高带宽，高速率，覆盖广，安全性高，组网能力强。

缺点：通信距离短，穿透性差。

⑤ NFC　NFC由RFID及互联技术演变而来，通过卡-读卡器和点对点的业务模式进行数据存取与交换，其传输速率和传输距离没有蓝牙快和远，但功耗和成本较低、保密性好，已应用于Apple Pay、Samsung Pay等移动支付领域以及蓝牙音箱。

（2）广域网通信技术

LPWAN专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计。LPWAN技术又可分为两类：一类是工作在非授权频段的技术，如LoRa、Sigfox等，这类技术大多是非标、自定义实现；另一类是工作于授权频段由3GPP或3GPP2支持的2G/3G/4G蜂窝通信技术，如EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT等^[27，28]。其中NB-IoT是2015年9月由3GPP立项提出的一种新的窄带蜂窝通信LPWAN技术。2016年6月，3GPP推出首个NB-IoT版本。中国电信广州研究院联手华为和深圳水务局在2016年完成了NB-IoT的试点商用^[29]。NB-IoT可以在现有电信网络基础上进行平滑升级，从而大幅提升物联网覆盖的广度和深度。目前，NB-IoT和LoRa是两种主流的LPWAN方案，两者的技术性能比较如表1-1所示。

（3）短距离组网技术

末梢短距离组网涉及到多方面的技术，如网络架构、编址寻址机制、能量约束下的网络部署等。针对网络架构中的网络连接方式、拓扑结构、协议层次等问题的研究，包括WINS、Pico Radio、μAMPS、Smart Dust、SCADDS等^[30]。针对网络寻址和路由机制的研究文献，包括SAR、Directed Diffusion、GEM、LEACH、Tree Cast、PEGASIS、AODV等基于不同网络拓扑结构的算法^[31]；GLB-DMECR、GPSR、GRID、GEAR、GEDIR、DREAM、PALR、CR、LBM、LAR、Geo GRID等基于地理位置信息的算法^[30]；以及以数据为中心的寻址方式，如CAWSN、Directed Diffusion、CBP。在传感器部署方面的研究，包括针对普通传感节点的增量式节点部署算法^[32]、网格划分算法^[33]、人工势场算法^[34]和概率检测模型算法^[35]等；针对异构节点的GEP-MSN算法^[36]、启发式算法^[37]等。

LTEUnlicensed（LTE-U）^[38]作为一种短距离组网的解决方案，目前正受到研究人员、运营商、设备制造商的关注。LTE-U将4G LTE的无线通信技术用于5GHz频段（WiFi工作频段）进行小范围覆盖，它保留有控制信道，因此有别于自组织网络。由于控制信道的存在，LTE-U可能提供更加可靠的工业级别的传输服务，这为物联网环境中的短距离组网技术提供了新思路。

在物联网环境下，末梢传感网络采集和传输信息的最终目标，是提高群体用户的有效体验，即所谓的“效用容量”^[39]。因此在未来的末梢组网研究中，应该以优化效用容量为目标，针对网络中各类传感器在性能、能量等诸多不同方面的限制，充分利用传感器廉价、网络部署灵活等特性。要实现这些目标，需要将信息处理和信息传递深度融合，研究如何在网络中高效地传输函数流，从而实现超量信息的传输。

（4）异构网络协同技术

当今，不同制式的无线接入网络共存，如无线局域网、全球微波互联接入网络（Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX）、3G网络、4G网络、WSN等，这些网络在接入技术、覆盖范围、网络容量、传输速率等方面存在明显差异。任何单一的网络难以满足移动用户的泛在接入需求，如何将异构的无线网络协同起来，为用户提供无缝信息服务，是物联网面临的一个重要课题。

关于异构网络的研究，可以追溯到1995年美国加州大学伯克利分校发起的BARWAN（Bay Area Research Wireless Access Network）项目，该项目负责人R.H.Katz在文献[40]中首次将相互重叠的不同类型网络融合起来以构成异构网络，从而满足未来终端的业务多样性需求。此后，国际上各大标准化组织对异构网络的协同与融合展开了积极的研究，相继提出了不同的网络融合标准，其中IEEE的1900.4标准为异构网络制定了资源管理的框架，并定义了资源融合管理的接口和协议^[41]；3GPP则提出了异构蜂窝网的概念，其通过部署低功耗、小覆盖的异构小区，为用户提供高数据速率服务^[42]。

到目前为止，国内外学者针对异构网络的协同与融合开展了丰富的研究，如异构网络选择^[43～46]、网络切换^[47～50]、网络架构^[51～53]、干扰协调和管理^[54～57]、无线资源分配^[58～62]、负载均衡^[63～67]、网络自组织^[68～70]等。现有成果从不同角度研究了异构无线网络的融合机理，在一定程度上推动了泛在融合网络的实现，但仍然存在两个主要问题：

① 异构网络间的干扰协调问题难以解决，这限制了网络效用的提升；

② 现有的异构网络架构是静态的，这导致了网络资源不能灵活利用。

解决这两个问题的瓶颈在于协同的网络管控体系。基于计算通信融合的思想，可以建立异构融合网络控制平台，优化计算资源和通信资源，达到降低异构网络间干扰和优化网络资源利用的目的。

1.2.2.4　服务平台

物联网服务平台通常由科研机构、产业联盟或者骨干企业承建，面向产业提供标识管理、设备管理、共性技术研发等公共服务。从功能框架来看，物联网服务平台从底层到上层分别提供设备管理、连接管理、应用使能和业务分析等主要功能^[71]。平台服务商大多面向单层功能构建平台，例如，智能硬件厂商专注设备管理平台，网络运营商专注连接管理平台，IT服务商和各行业领域服务商等专注应用使能平台和业务分析平台。作为布局物联网业务的重要抓手，我国三大电信运营商均大力推进M2M平台建设，在交通、医疗等垂直领域推出了一系列物联网产品^[71]。oneM2M国际组织正积极推进M2M平台的标准化工作，已经于2016年年底发布R2版本。IBM等IT巨头将物联网大数据平台作为构建生态的重点，互联网企业则依托其平台优势和数据处理能力，将服务拓展到物联网。

除了硬件架构，软件也是构建物联网服务平台的要素。为支撑构建端到端的解决方案，Predix、AWS IoT、IBM Watson等大型平台不断丰富平台功能，呈现多功能一体化发展趋势。操作系统方面，谷歌推出基于Android内核的物联网底层操作系统Brillo，同时发布了一个跨平台、支持开发者API的通信协议Weave，能够让不同的智能家居设备、手机和云端设备实现数据交换；微软推出物联网版操作系统Win10 IoT Core和物联网套件，以协助企业简化IoT在云端的应用部署及管理。华为公司发布轻量级物联网操作系统LiteOS，百度推出物联网操作系统、车联网平台和可穿戴智能手表系统DuWear^[71]。

作为一种物联网创新载体，公共服务平台已经开始发挥支撑作用。由国内四家单位联合建设的物联网标识管理公共服务平台，已经为交通、家居、食品溯源、农业、林业等多个重点行业的上百家企业提供了服务。上海物联网中心初步建成一批物联网共性技术研发公共服务平台，包括MEMS集成制造、短距离无线通信关键技术测试、无线通信节点极低功耗共性技术开发等。中国移动自主开发了物联网设备云（OneNet）和业务管理平台，提供设备管理和客户卡管理等能力并开放接口。AT&T向合作伙伴提供M2X、Flow、Connection Kite等平台服务，提供包括网络、存储、测试、认证等能力^[71]。美国另一电信运营商Verizon推出ThingSpace平台，为开发人员创建、推出、管理物联网服务提供工具。

随着物联网在行业领域的应用不断深化，平台连接设备量巨大、环境复杂、用户多元等问题将更为突出，不断提升连接灵活、规模扩展、数据安全、应用开发简易、操作友好等平台能力，也成为未来平台的主要发展方向。

1.2.3　产业发展现状

经过近几年的培育和探索，全球物联网正从碎片化、孤立化应用为主的起步阶段迈入“重点聚焦、跨界融合、集成创新”的新阶段。受各国战略引领和市场推动，全球物联网应用呈现加速发展态势，物联网所带动的新型信息化与传统领域走向深度融合。就我国而言，已经形成北京—天津、上海—无锡、深圳—广州、重庆—成都四大核心产业集聚区，交通、安全、医疗健康、车联网、节能等领域涌现一批龙头企业，物联网第三方运营服务平台崛起，产业发展模式逐渐清晰^[11]。

M2M是率先形成完整产业链和内在驱动力的应用^[72]。代表物联网行业应用风向标的M2M连接数增长迅猛。2014年年底全球M2M连接数达到2.43亿，同比增长29%，而基于智能终端的移动连接数同比增长率只有4.7%，2015年底全球M2M连接数已达到3.2亿^[11]。电信运营商是M2M的主要推动者，全球已有400多家移动运营商提供M2M服务。AT&T通过与云服务和软件提供商Axeda公司合作，向企业提供M2M应用开发平台（ADPs），帮助企业解决开发中的共性问题^[72]。

① 物联网与移动互联网加速融合，智能可穿戴设备出现爆发式增长。物联网与移动互联网形成了从芯片到终端、操作系统的全方位融合，并基于开源软件和开源硬件，开启了全球性智能硬件创新浪潮。可穿戴设备成为其中发展和创新最快的领域。2015年第3季度可穿戴设备全球共交付了2100万只，预计到2019年设备年出货量将飙升到1.26亿只^[11]。以可穿戴设备为中心，集成医疗、健康、家居等APP应用，形成了“云＋APP”的移动互联网应用与商业服务模式^[11]。

② 工业物联网成为新一轮部署焦点。物联网成为实现制造业智能化变革和重塑国家竞争优势的关键技术基础，围绕物联网的产业布局正加速展开。政府层面，美、德将信息物理系统（CPS）建设提升到国家战略高度，通过完善基础设施、设立研发机构等方式，大力推进行业相关标准、共性技术与产品的研发以及应用。企业层面，工业和ICT领域的龙头企业正围绕工业物联网应用实施，加快工业数据云平台、工业数据连接和管理、工业网络、新型工业软件等方面的技术、标准、测试床和解决方案的研发部署，并扩展到能源、医疗、交通等多个领域^[11]。

③ 智慧城市成为物联网集成应用的综合平台。物联网成为各国智慧城市发展的核心基础要素，在城市管理、节能减排、能源管理、智能交通等领域进行广泛应用，“前端设备智能化＋后端服务平台化＋大数据分析”成为通用模式^[11]。通过物联网应用汇集海量感知数据，依托城市综合管理运营平台和大数据分析，实现对城市运行状态的精确把握和智能管理，通过移动APP提供城市管理和生活服务，促进城市绿色、低碳发展。

总体来看，目前全球的物联网应用大多是在特定行业或企业内部的闭环应用，信息的管理和互联局限在较为有限的行业或企业内，不同地域之间的互通也存在问题，没有形成真正的物-物互联^[7]。这些闭环应用有着自己的协议、标准和平台，彼此无法兼容，信息难以共享，物联网的优势也无法充分体现出来。只有闭环应用形成规模并进行互联互通，才能形成完整的物联网应用体系，实现不同领域、行业或企业之间的开环应用，充分发挥物联网的优势。

1.2.4　标准研究现状

全球开展物联网相关标准研究的标准化组织众多，其中以ITU-T、oneM2M、国际标准化组织/国际电工委员会（ISO/IEC）为三大主要推进机构。各标准化组织的研究侧重点虽不同，但有一些共同关注的领域，如业务需求、网络需求、网络架构、业务平台、标识与寻址、安全、终端管理等^[71]。其中，在感知层，短距离通信技术、IP化传感器网络、适配能力受限网络的应用协议受重视程度较高；在网络传送层，网关、移动通信网络增强和优化受到高度重视；在应用支撑层，各标准化组织普遍重视业务平台、接口协议、语义的标准化；另外，标识与寻址、服务质量、安全需求、物联网终端管理等也是各标准化组织的关注重点^[71]。在行业应用领域，面向行业应用领域的特定无线通信技术、应用需求、系统架构研究成为重点。

在oneM2M标准化组织的推动下，已经基本形成了总体性标准、基础共性标准和行业应用类标准等物联网标准。总体性标准侧重物联网总体性场景、需求、体系框架、标识以及安全（包括隐私）等标准制定。作为全球负责总体性标准制定的标准组织之一，ITU-T SG20研究组推动物联网和智慧城市相关标准的制定；ISO/IEC JTC1分技术委员会SC41重点对物联网架构展开相关研究。基础共性标准包括感知标准、通信标准、平台及共性技术标准。2016年平台及共性技术标准进展明显，oneM2M发布了R2版本标准并启动了R3版本标准的制定；W3C的WoT（Web of Things）兴趣组工作基本完成，2017年成立工作组。行业应用类标准包括面向消费类的公众物联网应用标准和行业物联网应用类标准。2016年，发展迅速的工业互联网联盟（IIC）主要定义工业领域对物联网的需求，并与其他标准化组织对接完成标准化。我国重点对物联网体系架构和共性技术开展了标准研究工作，相继发布了GB/T 33474—2016《物联网参考体系结构》、GB/T 33745—2017《物联网术语》等标准^[71，73]。

尽管物联网标准化工作一直在逐步推进，物联网国家标准、行业标准数量也在迅速增加，但统一的规划、推进、部署和协作仍然不足，造成物联网标准化组织重复立项，标准化职责不明确，标准化范围不清晰，物联网标准的重叠和缺失现象严重，难以充分发挥各个标准组织的优势形成发展合力。此外，物联网应用种类繁多，需求差异较大，现有信息、通信、信息通信融合、应用等标准还不能满足产业快速发展和规模化应用的需求。目前，物联网标准主要集中在垂直领域，面向未来的水平化跨领域、开放互联的基础共性标准基础较差，缺乏重点布局^[11]。

1.2.5　未来发展趋势

作为新一代信息通信技术的重点领域，物联网正在加速发展之中，具体发展趋势如下。

① 技术进步和产业扩展推动物联网进入新的发展阶段，终端、网络、服务分别走向智能化、泛在化与平台化。

物联网发展在经历概念驱动、示范应用引领之后，技术的显著进步和产业的逐步成熟推动物联网发展进入新的阶段。

a．终端智能化。一方面，传感器等底层设备自身向着智能化的方向发展；另一方面，引入物联网操作系统等软件，降低底层面向异构硬件开发的难度，支持不同设备之间的本地化协同，并实现面向多应用场景的灵活配置。

b．连接泛在化。广域网和短距离通信技术的不断应用，推动更多的传感器设备接入网络，为物联网提供大范围、大规模的连接能力，实现物联网数据实时传输与动态处理。

c．服务平台化。利用物联网平台打破垂直行业的“应用孤岛”，促进大规模开环应用的发展，形成新的业态，实现服务的增值。同时利用平台对数据的汇聚，在平台上挖掘物联网的数据价值，衍生新的应用类型和应用模式^[72]。

② 物联网与移动互联网等新一代信息通信技术深度融合，为传统产业和服务行业带来真正的“智慧”应用。

近年来，物联网与移动互联网在硬件、操作系统、管理平台等领域全面融合，技术水平显著提高，在工业、农业、交通运输、智能电网、民生服务等行业的应用规模日益扩展。物联网推动了传统工业的转型升级，加速了智能制造与智能工厂的建设步伐。物联网应用在农业生产领域，大大激发了农业生产力，降低了生产损耗。物联网应用于交通运输领域，实现了运力客流优化匹配，有效缓解了交通拥堵。物联网应用于智能电网领域，通过对各类输变电设备运行状态进行实时感知、监视预警、分析诊断和评估预测，实现了对电力资源的“按需配置”以及对能源环境的“节能减排”。物联网应用于智能家居领域，实现了集安防、电源控制、家庭娱乐、亲情关怀、远程信息服务等于一体的物联网综合应用，大大提升了家庭的舒适程度和安全节能水平。物联网应用于医疗卫生领域，优化了医疗资源的配置，提升了医疗服务体验^[72]。物联网应用于智慧城市建设，实现了社会生活的安全高效、和谐有序、绿色低碳、舒适便捷。

③ 传统产业的智能化升级和消费市场的规模化兴起，推动物联网的突破创新和加速推广。

当前全球物联网进入了由传统行业升级和规模化消费市场推动的新一轮发展浪潮。一是工业/制造业等传统产业的智能化升级，成为推动物联网突破创新的重要契机。物联网技术是工业/制造业转型升级的基础，工业/制造业转型升级将推动在产品、设备、流程、服务中物联网感知技术的应用、网络连接的部署和基于物联网平台的业务分析和数据处理，加速推动物联网突破创新。二是规模化消费市场的兴起，加速了物联网的推广。具有人口级市场规模的物联网应用，包括车联网、智慧城市、智能家居、智能硬件等，成为当前物联网发展的热点领域，其主要原因有三个方面：

a．规模效益显著，提供了广阔的市场空间；

b．业务分布范围广，利于释放物联网广域连接的潜力；

c．面向消费市场，具有清晰的商业模式并具有高附加值。

简言之，未来物联网将朝着规模化、协同化、智能化方向发展，以物联网应用带动物联网产业，将是全球各国的主要发展方向。物联网与其他ICT技术以及制造、新能源、新材料等技术加速融合，将成为产业变革的核心驱动和社会绿色、智能、可持续发展的关键基础与重要引擎。