2005年11月，在突尼斯舉辦的信息社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了一份名為《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》，正式向世人展示了什么是“物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）”。雖然業(yè)界一致認為，1999年，麻省理工學院的Kevin Ashton首次提出”物聯(lián)網(wǎng)”這一術(shù)語，但僅僅只是一個理念，沒有成體系的解釋，也無法形成共識。而ITU作為最具影響力的國際組織之一，在這份長達130頁的報告中，從物聯(lián)網(wǎng)的形態(tài)、技術(shù)體系、產(chǎn)業(yè)架構(gòu)、應(yīng)用場景、未來前景等進行系統(tǒng)性的闡述，是首次在全球發(fā)布物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化的宣言和行動綱領(lǐng)，可以說ITU的這份報告是全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的起點。

如今，距離《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》發(fā)布已有20年，物聯(lián)網(wǎng)早已不再是一個專業(yè)術(shù)語，產(chǎn)業(yè)發(fā)展也經(jīng)歷了多輪起伏，人們的生產(chǎn)、生活大量場景也離不開物聯(lián)網(wǎng)的支持。20年的產(chǎn)業(yè)激蕩變遷，當年提出的很多理念可能發(fā)生了很大變化，很多此前沒有預(yù)期到的技術(shù)和場景不斷涌現(xiàn)。今天，我們一起回顧一下物聯(lián)網(wǎng)在這20年里的變與不變。

20年前的物聯(lián)網(wǎng)行動綱領(lǐng)

01

ITU眼里的物聯(lián)網(wǎng)是什么？

在《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》中，對于“什么是物聯(lián)網(wǎng)”的描述，ITU認為目前通過將短程移動收發(fā)器嵌入到各種工具和日常用品中，使人與物、物與物之間能夠?qū)崿F(xiàn)新的通信形式。此前，信息通信技術(shù)（ICT）提供2個維度的愿景，即隨時、隨地為任何人提供連接，如今又增加了一個新的維度，即為所有物提供連接。ICT技術(shù)的3維特征，將使連接數(shù)成倍增加，創(chuàng)建一個全新的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)，即物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)既不是科幻小說，也不是行業(yè)炒作，而是基于堅實的技術(shù)進步和正在積極實現(xiàn)的泛在網(wǎng)絡(luò)愿景。

ITU提出從三維度看物聯(lián)網(wǎng)

02

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系包括哪些內(nèi)容？

ITU認為物聯(lián)網(wǎng)是一場代表計算和通信未來的技術(shù)革命，其發(fā)展取決于從無線傳感器到納米技術(shù)等多個重要領(lǐng)域的動態(tài)技術(shù)創(chuàng)新。

首先，為了將日常物品和設(shè)備連接到大型數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)乃至互聯(lián)網(wǎng)中，需要一個簡單、不引人注目且經(jīng)濟高效的物品識別系統(tǒng)來收集和處理有關(guān)設(shè)備的數(shù)據(jù)，射頻識別（RFID）正是提供此功能的一項技術(shù)。
其次，傳感器相關(guān)技術(shù)的進步，有利于各類物理設(shè)備狀態(tài)變化的數(shù)據(jù)收集。ITU同時強調(diào)將信息處理能力下放到網(wǎng)絡(luò)邊緣，物體本身的嵌入式智能可以進一步增強網(wǎng)絡(luò)的能力。
再次，小型化和納米技術(shù)的進步意味著越來越小的物體將具有交互和連接的能力。所有這些發(fā)展的結(jié)合將創(chuàng)造一個物聯(lián)網(wǎng)，以感官和智能的方式連接世界上的物體。即使是像灰塵一樣小的顆粒也可能被標記并聯(lián)網(wǎng)。

ITU專門強調(diào)RFID是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵推動因素之一，RFID的無線通信能力，以及提供下一代條碼技術(shù)之外的更多功能，可以實時跟蹤物品生命周期中重要信息。彼時，RFID已廣泛應(yīng)用于高速收費、零售、藥品、醫(yī)療等領(lǐng)域，且當時如日中天的手機廠商諾基亞發(fā)布了支持RFID閱讀器的手機，且計劃在2006年之前推出支持RFID的消費手機。

從ITU的描述來看，傳感技術(shù)、通信技術(shù)、計算技術(shù)、設(shè)備小型化技術(shù)等一系列技術(shù)是驅(qū)動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的因素，在接下來的20年里，這些技術(shù)發(fā)生了深刻變化，把之前靜態(tài)的物體變成新的動態(tài)物體，并將智能嵌入到日常環(huán)境中，推動全新的產(chǎn)品和服務(wù)誕生。

03

塑造物聯(lián)網(wǎng)市場

ITU認為，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為消費者、制造商和公司提供了巨大的潛力。然而，為了使這些突破性的創(chuàng)新從想法發(fā)展到面向大眾市場的特定產(chǎn)品或應(yīng)用，需要一個艱難的商業(yè)化過程，涉及廣泛的參與者，包括標準開發(fā)組織、研究中心、服務(wù)提供商、網(wǎng)絡(luò)運營商和主要用戶等主體的努力。

ITU在報告中列出了幾個典型的應(yīng)用案例，包括麥當勞的Paypass、臺灣長庚醫(yī)院患者RFID腕帶、英國供應(yīng)鏈管理中的物品跟蹤、日本通過特定芯片進行移動支付、美國公鴨島的環(huán)境監(jiān)測等。

04

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的挑戰(zhàn)

在ITU看來，物聯(lián)網(wǎng)大多數(shù)領(lǐng)域的技術(shù)標準化仍處于起步階段，或者處于支離破碎的狀態(tài)。標準化對于任何技術(shù)的大規(guī)模部署和傳播都是至關(guān)重要的，幾乎所有商業(yè)上成功的技術(shù)都經(jīng)過了一些標準化過程，以實現(xiàn)大眾市場的滲透。例如，截止2005年的互聯(lián)網(wǎng)和移動通信的發(fā)展，在很大程度上受益于TCP/IP和IMT-2000（3G）等標準。所以說，在物聯(lián)網(wǎng)起步的2005年，標準化是首要的挑戰(zhàn)。

另外，說服用戶采用新興技術(shù)的最重要挑戰(zhàn)之一是保護數(shù)據(jù)和隱私，特別是傳感器和智能標簽可以跟蹤用戶的動作、習慣和持續(xù)偏好，日常用品配備了部分或全部類似五官的功能以及計算和通信能力，人和人、人和物、物和物之間會形成不可見和持續(xù)的數(shù)據(jù)交換，而且很有可能是在這些數(shù)據(jù)的所有者和發(fā)起者未知的情況下發(fā)生。2004年左右，兩家知名零售商計劃對RFID進行商業(yè)試驗，但因為公眾的擔憂和消費者的抵制而作罷。因此，ITU倡議，為了促進物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)更廣泛采用，必須堅持知情同意、數(shù)據(jù)保密和安全原則。同時，保護安全隱私不應(yīng)僅限于技術(shù)解決方案，還應(yīng)包括監(jiān)管、市場和社會倫理方面的考慮。

05

發(fā)展中國家受益于物聯(lián)網(wǎng)的影響

為實現(xiàn)聯(lián)合國千年發(fā)展目標的全球承諾，WSIS在保證普遍、無處不在、公平和負擔得起的原則下，關(guān)注ICT技術(shù)的發(fā)展，通過ICT和相關(guān)新興技術(shù)采取共同行動，減輕貧困，增強人類潛力和全面發(fā)展。ITU認為，在這方面物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)提供了許多潛在的好處，例如采用傳感器技術(shù)跟蹤巴西咖啡和納米比亞牛肉原產(chǎn)地、監(jiān)測孟加拉國飲用水安全以及多個國家防治疾病等。

ITU預(yù)計，下一代通信技術(shù)很可能起源于發(fā)展中國家更大的增長市場，尤其是中國和印度，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將適應(yīng)當?shù)氐臈l件和情況。以RFID為例，中國正在迅速準備成為RFID部署的領(lǐng)導(dǎo)者。因此，發(fā)展中國家遠非物聯(lián)網(wǎng)的被動追隨者，而是將極大地影響這些新興技術(shù)的實施和廣泛采用。

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)20年的變遷

《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》的發(fā)布，物聯(lián)網(wǎng)的愿景快速被全球接受，多個國家出臺各項政策大力推進該產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)逐步形成。20年的激蕩變遷，很多ITU描繪的愿景已經(jīng)實現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)雖然不是全社會追逐的熱點，但它已經(jīng)成為數(shù)字經(jīng)濟核心產(chǎn)業(yè)，在當前數(shù)字化發(fā)展洪流中，作為底層技術(shù)，正在默默地為千行百業(yè)數(shù)字化發(fā)展提供有力支撐。20年變遷有太多故事，筆者從幾個方面梳理一下物聯(lián)網(wǎng)的20年。

01

政策支持持續(xù)深化，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)架構(gòu)沿主線演進

1、從感知到數(shù)字經(jīng)濟核心產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)政策延續(xù)性

我們以中國為例來對物聯(lián)網(wǎng)的政策體系進行回顧。從2006年起，國家相繼出臺一系列政策，不斷加大對傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持。

2009年是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵一年，時任國務(wù)院總理溫家寶在考察無錫時提出建立“感知中國”中心，11月溫家寶總理在首都科技界大會上的講話中再次提出“全球互聯(lián)網(wǎng)正在向下一代升級，傳感網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)方興未艾。智慧地球簡單說來就是物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，就是傳感網(wǎng)在基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。我們要著力突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)”。中國的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展大幕開始揭開。歐盟也在同一年制定的物聯(lián)網(wǎng)行動方案，推出物聯(lián)網(wǎng)標準戰(zhàn)略。

2010年3月，政府工作報告中首次明確提出“加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用”。2010年10月，《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》發(fā)布，文件中明確提出了“促進物聯(lián)網(wǎng)示范應(yīng)用”。2012年7月，國務(wù)院印發(fā)《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，物聯(lián)網(wǎng)作為“新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)”的重要組成部分被提出。戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是以重大技術(shù)突破和重大發(fā)展需求為基礎(chǔ)，對經(jīng)濟社會全局和長遠發(fā)展具有引領(lǐng)帶動作用的先進產(chǎn)業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)納入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，體現(xiàn)了國家對該領(lǐng)域的高度重視。

為落實黨中央、國務(wù)院有關(guān)精神，進一步加快我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，財政部決定自2011年起中央財政設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專項資金，全面支持我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，并會同工信部聯(lián)合印發(fā)了《物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專項資金管理暫行辦法》。

2013年2月，《國務(wù)院關(guān)于推進物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》發(fā)布，作為中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的綱領(lǐng)性文件，提出了“實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)濟社會各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，掌握物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵核心技術(shù)，基本形成安全可控、具有國際競爭力的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系，成為推動經(jīng)濟社會智能化和可持續(xù)發(fā)展的重要力量”等目標。

此后，物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展不斷加速，對于物聯(lián)網(wǎng)的政策支持也一直延續(xù)，物聯(lián)網(wǎng)在支持經(jīng)濟社會數(shù)字化、智能化發(fā)展過程中的作用更加明顯。2018年中央經(jīng)濟工作會議將物聯(lián)網(wǎng)列為新型基礎(chǔ)設(shè)施，2021年《十四五規(guī)劃》發(fā)布，物聯(lián)網(wǎng)被列為數(shù)字經(jīng)濟重點產(chǎn)業(yè)，2023年《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》提出推進移動物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等信息通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)加快融合，“萬物智聯(lián)”已成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大趨勢，智能物聯(lián)網(wǎng)（AIoT）相關(guān)政策也不斷出臺，順應(yīng)智能化經(jīng)濟社會建設(shè)。

針對物聯(lián)網(wǎng)出臺的政策數(shù)量很多，無法一一列舉。在筆者看來，物聯(lián)網(wǎng)支持政策的延續(xù)性非常明顯，過去20年涉及到信息通信技術(shù)、數(shù)字化發(fā)展等相關(guān)政策大多會提及深化物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)雖然不是全社會炙手可熱的領(lǐng)域，相對于一些在短時間內(nèi)曇花一現(xiàn)的技術(shù)詞匯，20年的歷程證明了物聯(lián)網(wǎng)具有持久的生命力。

2、三層產(chǎn)業(yè)架構(gòu)成為演進的主線

《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》并未給出物聯(lián)網(wǎng)的概念和詳細架構(gòu)，早期很多應(yīng)用是依托RFID技術(shù)和設(shè)備形成物品智能識別和管理而形成的網(wǎng)絡(luò)。隨著業(yè)界對物聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)探索，物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵不多擴大，多個機構(gòu)給出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。中國信通院（彼時為工業(yè)和信息化部電信研究院）于2011年給出的概念后來被廣泛沿用：物聯(lián)網(wǎng)是通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的拓展應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)延伸，它利用感知技術(shù)與智能裝置對物理世界進行感知識別，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸互聯(lián)，進行計算、處理和知識挖掘，實現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的信息交互和無縫鏈接，達到對物理世界實時控制、精確管理和科學決策的目的。當然，隨著技術(shù)發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的概念內(nèi)涵也在不斷演進。

中國信通院發(fā)布的《物聯(lián)網(wǎng)白皮書（2011年）》首次給出了物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)性架構(gòu)，在當時的環(huán)境下，這一架構(gòu)對于產(chǎn)業(yè)發(fā)展形成重要指引，在后來十余年的發(fā)展過程中，物聯(lián)網(wǎng)整體架構(gòu)雖然有所調(diào)整，但基本上都是在這一架構(gòu)上的演進完善。

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的核心，《物聯(lián)網(wǎng)白皮書（2011年）》提出物聯(lián)網(wǎng)通常由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層組成，感知層實現(xiàn)對物理世界的智能感知識別、信息采集處理和自動控制，并通過通信模塊將物理實體連接到網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。網(wǎng)絡(luò)層主要實現(xiàn)信息的傳遞、路由和控制。應(yīng)用層包括應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施/中間件和各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

時至今日，物聯(lián)網(wǎng)這三層架構(gòu)依然是研究物聯(lián)網(wǎng)的起點。隨著技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)場景的擴展，邊緣層、平臺層等也逐漸加入，尤其是人工智能和物聯(lián)網(wǎng)的深度融合，AIoT成為主導(dǎo)后，物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)細分環(huán)節(jié)不斷完善。在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的指引下，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標準、產(chǎn)業(yè)體系也基于這一框架逐漸形成，如今我們對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的分析研究，依然習慣性將不同的企業(yè)和場景分配到這一架構(gòu)相應(yīng)層級中。

02

RFID表現(xiàn)出強大的生命力，

感知技術(shù)如ITU預(yù)期發(fā)展

ITU的物聯(lián)網(wǎng)報告似乎非常青睞RFID，這和當時的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)環(huán)境密切相關(guān)。RFID通過存儲物品信息，既有一定的感知能力，又通過射頻技術(shù)將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸出去，具有通信的能力。在本世紀初，對于物理設(shè)備的連接技術(shù)非常有限，彼時WiFi、藍牙以及蜂窩網(wǎng)絡(luò)還不具備在非電子設(shè)備上大規(guī)模部署的條件，因此RFID就成為少有的一項合適技術(shù)。

RFID確實不負眾望，這一誕生于上世紀50年代的古老技術(shù)，在本世界20年中實現(xiàn)了持續(xù)發(fā)展。ITU報告中提出，2004年RFID市場規(guī)模約為15-18億美元。市場研究機構(gòu)Global Market Insights數(shù)據(jù)顯示，2024年全球RFID市場規(guī)模為168億美元，預(yù)計2025–2034年期間年復(fù)合增速為12.7%。RFID標簽年出貨量已超過500億片，標簽成本大幅下降，已深度滲透到了物流、交通、零售、制造、醫(yī)療、資產(chǎn)管理等領(lǐng)域，雖然還存在一些挑戰(zhàn)，但已經(jīng)兌現(xiàn)了ITU在2005年對其的期望。

而ITU所設(shè)想的給所有物品裝上“五官”的傳感器，雖然不是物聯(lián)網(wǎng)專用，但物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展對傳感器提出規(guī)?；枨?，過去20年中也迎來快速發(fā)展契機。

傳感器也并非一個新的產(chǎn)業(yè)，上世紀60-70年代就已經(jīng)產(chǎn)生，最初是結(jié)構(gòu)型傳感器，利用結(jié)構(gòu)參量變化來感受和轉(zhuǎn)化信號，后來發(fā)展為固體型傳感器，由半導(dǎo)體、電介質(zhì)、磁性材料等固體元件構(gòu)成，是利用材料某些特性制成，到2000年后，智能型傳感器成為主流。智能傳感器帶有微處理器，具有采集、處理、交換信息的能力，由于微處理器充分發(fā)揮各種軟件的功能，可以完成硬件難以完成的任務(wù)，從而大大降低了傳感器制造的難度，提高傳感器的性能，降低成本。

ITU報告中將納米技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系的重要組成部分，不過，過去20年中納米技術(shù)并未成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重點。當然，納米技術(shù)還是做出了不少貢獻，其中一個重要的領(lǐng)域就是傳感器，納米化傳感器使特定場景物聯(lián)網(wǎng)成為可能。一些科學家嘗試把幾毫米或幾微米大小的傳感器壓縮到納米量級，這種尺寸的傳感器可以在活體內(nèi)循環(huán)，或直接和建筑材料結(jié)合，構(gòu)成納米物聯(lián)網(wǎng)（IoNT），納米物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)藥、節(jié)能等領(lǐng)域有廣泛場景。納米物聯(lián)網(wǎng)被評為2016年世界經(jīng)濟論壇提出的10大創(chuàng)新技術(shù)。

03

通信技術(shù)的跨越式發(fā)展，

實現(xiàn)了“萬物互聯(lián)”的愿景

在筆者看來，通信技術(shù)是過去20年中物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展最直接的支持技術(shù)?！禝TU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》并未特別提及具體的通信技術(shù)，也是受限于那個時代通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的態(tài)勢尚不明確?；仡?005年，彼時3G作為最先進的蜂窩通信技術(shù)，主要用于手機用戶，能夠規(guī)模化應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)并不確定；WiFi、藍牙的市場知名度還非常小，還沒成為手機的標配，更不用說用于物聯(lián)網(wǎng)了；其他專用于物聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)還未誕生。不過，在數(shù)年后這些新的通信技術(shù)實現(xiàn)跨越式發(fā)展，快速降低了物理設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的門檻，推動“萬物互聯(lián)網(wǎng)”愿景的實現(xiàn)。

1、3GPP陣營崛起推動蜂窩技術(shù)成為物聯(lián)網(wǎng)連接的主力

說起物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，3GPP無疑是過去20年崛起的實力最強的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)陣營。作為一個國際化組織，3GPP最初是為了制定3G國際標準而生，后來承擔了移動通信后續(xù)演進的國際標準的制定工作，早已成為全球移動通信發(fā)展的風向標。物聯(lián)網(wǎng)通信的全球標準制定，離不開3GPP這一組織的工作。3GPP過去20年物聯(lián)網(wǎng)標準工作，在一定程度成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一條主線。

源于2005年初次擁抱物聯(lián)網(wǎng)

與ITU發(fā)布物聯(lián)網(wǎng)報告同一年，3GPP在那個時候已啟動了MTC（Machine Type Communication）的研究工作，即開始了《Study on Facilitating Machine to Machine Communication in 3GPP Systems》的研究項目。彼時，一些采用蜂窩網(wǎng)絡(luò)開展物聯(lián)網(wǎng)工作的將其稱為M2M（機器對機器通信）。首個研究項目于2007年在3GPP R8版本中以技術(shù)報告形式發(fā)布，并在后續(xù)開展標準化工作，于2011年完成了首個完整的技術(shù)規(guī)范，在3GPP R10版本中發(fā)布。

該版本針對M2M通信在物流、健康醫(yī)療、遠程管理、無線支付、無線抄表等方面的需求進行研究，支持通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)接入大量物聯(lián)網(wǎng)終端。

針對物聯(lián)網(wǎng)終端開展分類標準化工作

對于物聯(lián)網(wǎng)的支持，除了接入網(wǎng)的架構(gòu)、核心網(wǎng)支持等網(wǎng)絡(luò)側(cè)的規(guī)范外，終端也需要有專門的標準規(guī)范，才能實現(xiàn)有效通信。伴隨著4G LTE標準的制定，3GPP對于終端的規(guī)范也在持續(xù)推進，最為典型的是通過上下行速率對終端進行分類，適應(yīng)了各種類別物聯(lián)網(wǎng)終端的接入特點，這一分類在后續(xù)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中產(chǎn)生了重大影響。

3GPP在R8版本中就包含了對用戶終端接入能力的標準化工作，定義了Cat 1-Cat 5的等級，體現(xiàn)在TS 36.306規(guī)范中。3GPP在后續(xù)版本中持續(xù)研究和更新，如在R10中定義了Cat 6-Cat8，在R11中定義了Cat.9-10。

從Cat 4開始以及以上級別的終端主要針對手機終端，這些級別需要更高速率，而Cat 4以下級別更適合物聯(lián)網(wǎng)，尤其是Cat 1的定義，對后續(xù)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響，目前國內(nèi)移動物聯(lián)網(wǎng)中速率主要是Cat 1的終端。3GPP在R12版進一步降低終端等級，首次定義的Cat 0的終端等級，工作帶寬為20 MHz，上下行速率僅為1Mbps。

LPWAN標準橫空出世

從2013年開始，低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)（LPWAN）進入人們視線中，低速率、低功耗的物聯(lián)網(wǎng)場景需求越來越多。3GPP陣營現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不能滿足LPWAN場景需求，3GPP陣營專家們快速響應(yīng)，開始制定新的標準，并于2016年R13版本中凍結(jié)了基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的LPWAN標準，包括eMTC、EC-GSM和NB-IoT三個標準，其中eMTC是基于4G LTE網(wǎng)絡(luò)的演進，EC-GSM是基于2G GSM網(wǎng)絡(luò)演進，而NB-IoT則是相對獨立的物聯(lián)網(wǎng)標準。

3GPP這三大LPWAN標準的問世，在業(yè)界產(chǎn)生了巨大反響，成為移動通信產(chǎn)業(yè)的一大亮點，似乎承載了蜂窩通信運營商在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的未來。當然，這三類技術(shù)后來的命運差別很大，尤其是EC-GSM問世后不久就慘遭拋棄，NB-IoT和eMTC則分別受到了全球不同國家地區(qū)和運營商的青睞，直至今天形成了明顯的市場格局。

5G和后5G時代的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

隨著5G的商用，業(yè)界將目光聚焦于5G支持的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上，其中uRLLC和mMTC則更多是為物與物通信提供技術(shù)支持。在5G技術(shù)演進方面，為達到千億級連接的目標，物聯(lián)網(wǎng)也是重點方向，最為典型的是三個方面：

第一是RedCap的標準化工作。作為輕量級的5G，專用于物聯(lián)網(wǎng)場景，如今R17已完成凍結(jié)，首個RedCap標準問世，業(yè)界開始依據(jù)標準推動其商用化進程。第二是無源物聯(lián)網(wǎng)的標準化工作。3GPP R18版本已將無源物聯(lián)網(wǎng)納入研究項目中，R19進一步開展標準化工作。第三是衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)標準化，即IoT-NTN。隨著首個IoT-NTN標準問世，過去幾年，3GPP陣營的衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)實力不斷壯大，空天地一體化物聯(lián)網(wǎng)形成。

2、非授權(quán)頻譜陣營多元化發(fā)展路徑，促進物聯(lián)網(wǎng)多樣化場景繁榮

3GPP陣營依托授權(quán)頻譜，由運營商統(tǒng)一部署蜂窩網(wǎng)絡(luò)為物聯(lián)網(wǎng)提供服務(wù)。在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中，WiFi、藍牙這些短距離通信技術(shù)和LoRa等廣域網(wǎng)技術(shù)依托非授權(quán)頻譜，也為大量場景提供支持。數(shù)據(jù)顯示，非授權(quán)頻譜通信技術(shù)支撐的物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)占比超過70%，授權(quán)頻譜的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接僅占不足30%的比例，因此非授權(quán)頻譜技術(shù)的大范圍應(yīng)用，也是推動物聯(lián)網(wǎng)“萬物互聯(lián)”愿景實現(xiàn)的重要條件。

站在“巨人的肩膀上”，WiFi、藍牙實現(xiàn)從手機到物聯(lián)網(wǎng)的滲透

在筆者看來，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也是站在“巨人的肩膀上”實現(xiàn)的，這一“巨人”就是智能手機。目前，消費級物聯(lián)網(wǎng)尤其是智能家居、穿戴設(shè)備等均采用WiFi、藍牙等通信技術(shù)，初期通過手機APP實現(xiàn)與這些消費物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的交互，后來隨著人工智能的發(fā)展，逐漸衍生出語音、手勢等多樣化交互手段。

WiFi、藍牙能夠大規(guī)模應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，受益于其在手機中快速普及或成為標配。當這些技術(shù)在手機應(yīng)用成熟后，對其進行輕量化剪裁，能夠快速應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中。

以WiFi為例，1997年，WiFi的第一個標準IEEE 802.11正式發(fā)布，1999年WiFi聯(lián)盟成立，匯聚了蘋果、微軟、英特爾等科技巨頭，致力于推動無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及。同年，蘋果推出了全球首款WiFi筆記本iBook。不過，彼時WiFi普及率還非常低，一些筆記本電腦開始逐漸采用WiFi，能夠用于物聯(lián)網(wǎng)的場景還未出現(xiàn)。

隨著智能手機的普及，由于3G網(wǎng)絡(luò)的不完善和資費高昂，WiFi開始搭載在智能手機上，讓人們能夠在熱點地區(qū)能夠連接WiFi低成本上網(wǎng)。ABI Research數(shù)據(jù)顯示，2009年WiFi手機出貨量為1.41億部。到2014年，支持WiFi的智能手機占比一達90%左右，基本成為智能手機的標配。

也就是在WiFi快速成為手機標配的同時，很多企業(yè)嗅到了物聯(lián)網(wǎng)的機會，開始推出基于WiFi的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。一個典型的案例就是美國初創(chuàng)公司Nest，該公司于2010年創(chuàng)辦，主要產(chǎn)品是智能溫控器，該溫控器通過WiFi連接，可以通過手機進行設(shè)置和操作，該公司2014年1月被谷歌以32億美元收購。

此后，基于WiFi的智能家居產(chǎn)品層出不窮，除了一些創(chuàng)業(yè)公司外，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、家電廠商、電信運營商等大型企業(yè)也紛紛入局，推動消費物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)級數(shù)級增長，鼓勵小米、涂鴉智能、海爾、美的等廠商在國內(nèi)外廣泛開展服務(wù)。市場調(diào)研機構(gòu)Statista數(shù)據(jù)顯示，2022年中國智能家居市場規(guī)模已達到233億美元，到2028年最終將達到520億美元的市場規(guī)模。在家庭應(yīng)用方面，2022年智能家居在中國家庭的滲透率為16.6%，即有8000多萬戶家庭采用了智能家居產(chǎn)品。

非授權(quán)頻譜LPWAN依然占據(jù)一席之地

以LoRa為代表的非授權(quán)頻譜LPWAN技術(shù)，從一個法國圖盧茲小鎮(zhèn)誕生，經(jīng)歷過被Semtech收購、LoRa聯(lián)盟建立、LoRaWan規(guī)范迭代等操作，成為全球物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一個事實標準。ITU在2005年的物聯(lián)網(wǎng)報告中，并沒有預(yù)期到類似的創(chuàng)業(yè)公司能夠創(chuàng)造全球物聯(lián)網(wǎng)事實標準。

根據(jù)IoT Analytics的跟蹤數(shù)據(jù)，2023年全球采用各類LPWAN技術(shù)的連接數(shù)中，NB-IoT的份額為54%，但LoRa占據(jù)了29%的份額，位居第二。如果不考慮中國市場，全球其他國家和地區(qū)的LPWAN市場格局呈現(xiàn)另一種景象，LoRa的連接數(shù)占LPWAN連接總數(shù)的比例是41%。

2018年初，隨著工信部無線電管理局一份文件的出臺，LoRa在中國市場無法進行城域級組網(wǎng)，轉(zhuǎn)而專注于園區(qū)、家居以及一些垂直行業(yè)，在中國市場出貨量有所放緩。不過，憑借靈活的業(yè)務(wù)和商業(yè)合作模式，LoRa在物聯(lián)網(wǎng)市場上依然保持穩(wěn)定的市場份額和影響力。各類垂直行業(yè)企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、OEM廠商等加大對LoRa的應(yīng)用，例如亞馬遜AWS發(fā)布多個基于LoRaWAN的產(chǎn)品，AWS自研的通訊技術(shù)Sidewalk也將LoRa調(diào)制技術(shù)融入其中，成為LoRa生態(tài)中一個重要玩家。

（四）人工智能深度融合，AIoT成為物聯(lián)網(wǎng)價值實現(xiàn)的手段

在通信技術(shù)發(fā)展驅(qū)動下，物聯(lián)網(wǎng)大連接成果顯著，但連接后如何實現(xiàn)價值成為業(yè)界關(guān)注重點。隨著人工智能的發(fā)展，AI+快速滲透，人工智能和物聯(lián)網(wǎng)深度融合的AIoT是物聯(lián)網(wǎng)新階段的核心業(yè)態(tài)，促進物聯(lián)網(wǎng)價值實現(xiàn)，這也是2005年ITU物聯(lián)網(wǎng)報告中重點關(guān)注的方向。

尋求超越連接的價值

基于大連接匯聚的海量設(shè)備數(shù)據(jù)進行應(yīng)用創(chuàng)新，充分利用人工智能最新成果，賦能各類行業(yè)和企業(yè)用戶數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型升級，進一步放大超越連接的價值，已成為各界共識。

目前，AIoT技術(shù)方案已成為產(chǎn)業(yè)數(shù)字化方案的核心組成部分。此前，各行業(yè)更多積累的是基于人活動的數(shù)據(jù)以及互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上推進的數(shù)字化轉(zhuǎn)型并不能穿透到核心生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)節(jié)，推進核心生產(chǎn)經(jīng)營的數(shù)字化變革也存在一定困難。如今，在各類物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動下，各行業(yè)核心資產(chǎn)、設(shè)備都可以低成本實現(xiàn)互聯(lián)，實現(xiàn)全場景、全流程從物理世界到數(shù)字世界的映射，為實質(zhì)性數(shù)字化轉(zhuǎn)型打下基礎(chǔ)。例如，在工業(yè)場景，各類機器、資產(chǎn)連接后，不僅僅是幫助管理者進行狀態(tài)監(jiān)測、替代人工盤點這些簡單的應(yīng)用，而進一步通過人工智能的加持，對這些聯(lián)網(wǎng)設(shè)備長期運行數(shù)據(jù)進行建模分析，提前預(yù)警設(shè)備故障，形成預(yù)測性維護的應(yīng)用；在智能家居中，各類家電、照明、安防等設(shè)備連接后，通過人工智能技術(shù)的應(yīng)用，為家庭用戶提供一個智能化生活場景。

生成式人工智能的最新成果，物聯(lián)網(wǎng)成為重要場景

生成式人工智能爆發(fā)，大模型成為各行各業(yè)探索的重點，物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者也在持續(xù)探索這一最新技術(shù)如何融合應(yīng)用。

從物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢來看，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)規(guī)模足夠大，有超越互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)之勢。市場研究機構(gòu)IDC預(yù)測，到2025年，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備生成的數(shù)據(jù)量將達到全球數(shù)據(jù)總量44%。其中智能攝像頭、智能汽車等強算力、大帶寬終端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)尤為驚人。海量的物聯(lián)網(wǎng)連接，未來產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量可能超過互聯(lián)網(wǎng)，可以給人工智能模型持續(xù)輸入“養(yǎng)料”去訓(xùn)練。

同時，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的鮮明特點，為大模型帶來新鮮養(yǎng)料。相對于互聯(lián)網(wǎng)，由于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)是物理實體產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，具有鮮明的客觀性，且大部分場景主要目的是用于生產(chǎn)經(jīng)營，因此實用性也更高。物聯(lián)網(wǎng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)既有標簽、傳感器感知的設(shè)備靜態(tài)數(shù)據(jù)，也有設(shè)備運行中產(chǎn)生的時間序列動態(tài)數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)類型方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對物理世界的狀態(tài)數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)、行為數(shù)據(jù)等采集，獲得各行業(yè)能源、資產(chǎn)屬性、診斷類數(shù)據(jù)和信號類數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對于各行業(yè)核心的生產(chǎn)經(jīng)營和智能化升級意義重大。

在這些特殊數(shù)據(jù)的“投喂”下，大模型或許能夠更深入地學習各行業(yè)具體場景知識，輸出更精準的信息，并進一步驅(qū)動應(yīng)用創(chuàng)新。去年7月，一家來自日本的物聯(lián)網(wǎng)虛擬運營商Soracom宣布推出將生成式人工智能的功能更深入地嵌入物聯(lián)網(wǎng)連接和服務(wù)平臺的產(chǎn)品，包括一個低代碼應(yīng)用構(gòu)建器，通過定義傳感器、攝像頭、執(zhí)行器、GenAI引擎和云之間的數(shù)據(jù)流，讓即使是非技術(shù)用戶也可以實時構(gòu)建集成人工智能的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，另一個通過自然語言網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析簡化大型物聯(lián)網(wǎng)部署的管理。

在筆者看來，如果說蜂窩網(wǎng)絡(luò)、WiFi等通信技術(shù)的發(fā)展，讓連接無處不在，那么人工智能以遠超預(yù)期的速度發(fā)展，與物聯(lián)網(wǎng)的深度融合，則讓物聯(lián)網(wǎng)的價值無處不在。當然，人工智能的快速發(fā)展，在一定程度上受益于物聯(lián)網(wǎng)的進步，如目前熱門的具身智能、端側(cè)AI，可以實現(xiàn)智能無處不在的愿景，需要物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，在家庭、汽車、工作、日常消費所有場景中下沉。

（五）其他領(lǐng)域也在持續(xù)演進

還有很多物聯(lián)網(wǎng)重點領(lǐng)域，在20年中發(fā)生顯著變化，也值得關(guān)注。

物聯(lián)網(wǎng)平臺十余年前成為各類廠商布局的重點，承載著這些大型企業(yè)針對物聯(lián)網(wǎng)乃至數(shù)字化全球戰(zhàn)略布局的任務(wù)，但過去幾年經(jīng)歷波折，很多都已退出這一領(lǐng)域，典型的如谷歌、愛立信、SAP、IBM、博世等多個領(lǐng)域全球領(lǐng)先的企業(yè)退出物聯(lián)網(wǎng)平臺。

物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)也經(jīng)歷了一波過山車似的過程，此前大量廠商布局物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，希望抓住物聯(lián)網(wǎng)時代的入口，Ali OS Things、Lite OS、ARM Mbed OS?等那些耳熟能詳?shù)牟僮飨到y(tǒng)，現(xiàn)在似乎很少被提及。

筆者認為，物聯(lián)網(wǎng)平臺、操作系統(tǒng)雖然曝光率越來越低，但并不意味著它們沒有價值。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展，平臺、操作系統(tǒng)依然是必備元素，只是它們的商業(yè)模式、服務(wù)方式發(fā)生了變化，在背后支持物聯(lián)網(wǎng)各類場景的部署。

還有一個值得關(guān)注的是物聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域，這也是ITU物聯(lián)網(wǎng)報告中專門提及的。過去20年，物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)歷了數(shù)輪重大安全隱患的重大威脅，用戶的安全意識也越來越高，安全防護技術(shù)和商業(yè)模式不斷進步。正如ITU所述，物聯(lián)網(wǎng)安全不應(yīng)僅限于技術(shù)解決方案，還應(yīng)包括監(jiān)管、市場和社會倫理方面的考慮，近年來，全球主要經(jīng)濟體大力推進物聯(lián)網(wǎng)安全標簽計劃，正是從這一角度來給物聯(lián)網(wǎng)安全提供解決方案。

中國物聯(lián)網(wǎng)：20年由什么因素驅(qū)動？

《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》的附錄中，披露了多個國家移動市場和寬帶市場數(shù)據(jù)，截止2004年底，中國的手機用戶為3.34億，普及率僅為25.5%，寬帶普及率僅為6.5%。在這樣的數(shù)據(jù)背景下，ITU認為中國將成為物聯(lián)網(wǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者，這一預(yù)測在隨后發(fā)展中也成為現(xiàn)實。

如今，中國的手機用戶早已超過14億，普及率早超過100%，寬帶用戶規(guī)模6.7億戶，其中30%以上實現(xiàn)了千兆寬帶入戶。在此背景下，中國物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)領(lǐng)先全球，僅僅蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)已在2023年實現(xiàn)了“物超人”，非蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)規(guī)模更大。不論從連接數(shù)、供應(yīng)商生態(tài)，還是從應(yīng)用規(guī)模來看，中國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢都非常明顯。

20年來，中國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展既有中國經(jīng)濟整體快速發(fā)展，全社會信息化、數(shù)字化趨勢明顯，帶來生產(chǎn)、生活和社會治理的數(shù)字化需求不斷上升，需求驅(qū)動非常明顯；又有中國大量的企業(yè)，尤其是民營企業(yè)不斷發(fā)揮創(chuàng)新精神，抓住市場各類機遇，以十足的干勁迎接挑戰(zhàn)，并從國內(nèi)走向海外，增加物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和方案的供給。

ITU在報告中提到，不論物聯(lián)網(wǎng)如何發(fā)展，人應(yīng)該是整體愿景的核心，因為人的需求是該領(lǐng)域未來創(chuàng)新的關(guān)鍵，而且，技術(shù)和市場不能獨立于社會和道德體系的總體原則而存在。在通往物聯(lián)網(wǎng)的道路上，只能通過以人為本的戰(zhàn)略來實現(xiàn)，并在創(chuàng)造技術(shù)的人和使用技術(shù)的人之間建立更緊密的聯(lián)系。這樣，我們才能更好地應(yīng)對現(xiàn)代生活給我們帶來的挑戰(zhàn)。筆者認為， “以人為本”的核心理念，也是驅(qū)動中國物聯(lián)網(wǎng)20年變革的一個核心因素。

《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》開篇引用了“普適計算”之父Mark Weiser提出的觀點：“發(fā)展最好的技術(shù)是那些似乎“消失”的技術(shù)，它們將自己融入到日常生活的結(jié)構(gòu)中，直到與日常生活無法區(qū)分?！?/p>

在筆者看來，物聯(lián)網(wǎng)正在向著這一狀態(tài)發(fā)展，從20年前首次提出物聯(lián)網(wǎng)，到十年前物聯(lián)網(wǎng)成為備受關(guān)注的熱詞，再到如今不再追捧，物聯(lián)網(wǎng)已逐漸融入到生產(chǎn)生活的方方面面，家里的智能門鎖和遠程控制的家電、街頭的共享單車、消失的水表燃氣表抄表員、輔助駕駛汽車、關(guān)鍵物品實時追蹤、智能工廠等等場景，雖然很多人不知道背后的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，但每天都在使用它。這或許就是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)激蕩二十年最主要的成就。

本文作者：趙小飛

本文來源：物聯(lián)網(wǎng)智庫