《物聯網：技術、套用、標準和商業模式第二版》是2011年出版的圖書，作者是周洪波。
基本介紹
- 書名：物聯網：技術、套用、標準和商業模式第二版
- 作者：周洪波
- ISBN：978-7-121-13604-7
- 頁數：404頁
- 定價：59.00 元
- 出版時間：2011年7月
- 開本：16開
內容簡介,推薦序一,推薦序二,前言,目 錄,
內容簡介
本書是《物聯網：技術、套用、標準和商業模式》的升級版，全面、客觀、公正、系統地描述了物聯網理念和產業興起的歷史淵源、相關技術及其共性、套用和業務模式等內容，是作者多年研發實戰經驗的總結。同時對雲計算、SaaS、SOA 等熱點技術和產業與物聯網的關係做了較詳細的描述，有助於理清物聯網理念、技術和產業覆蓋範圍，有助於促進物聯網知識的普及和產業健康有序發展。
本書可以作為高校物聯網相關專業的教學參考書，也適合其他對物聯網有興趣的讀者閱讀。
推薦序一
姚建銓
中國科學院院士
本書第1版出版後，去年下半年我獲贈一本，看了以後覺得本書較系統、全面地介紹了物聯網產業鏈的各個環節涉及的各種技術和業務模式， 雖不一定同意書中的所有觀點，但本書從套用角度對物聯網系統及相關垂 直行業套用的全面介紹等主要內容，還是和我一直強調的物聯網產業發展 需以“套用為先”的觀點不謀而合。 因此我去年在一個物聯網工程專業教 材研討會上說，這本書的出版對物聯網事業的發展具有“里程牌”式的意 義。高校作為物聯網搶灘的“主戰場”，應該回響國家戰略號召，有針對 性地設定“物聯網工程”等相關專業，有規模地培養“物聯網工程”專門 人才， 本書可以作為物聯網相關專業教學參考書。
雖然周博士是我們去年成立的“中國電子學會物聯網專家委員會”委 員，但我和他可以說還是素昧平生，只見其書，未見其人，本著對物聯網 事業的熱誠和對這本書的認同，當周博士請我為這本書的第2版寫序時， 我還是欣然應允。
在本書第2版中，作者提出了物聯網定義，增加了把物聯網的部署形 態分為公有物聯網（Public IoT）、私有物聯網（Private IoT）、社區物聯 網（Community IoT）和混合物聯網（Hybrid IoT）等內容，並結合雲計算 等理念對物聯網技術體系做了進一步澄清，屬於首次提出的概念，對物聯 網技術體系的豐富和完善具有積極的意義，奠定了較系統、全面的理論基礎。作者還增加了對綠色智慧型建築、智慧型電網和車聯網等典型“殺手級”
（Killer Application）物聯網套用的介紹，尤其在車聯網領域，商業模式可 能是物聯網套用中最清晰的之一，可以率先發展，國家對此也有較大支持 和投入。
儘管有本書的上述努力，目前仍有很多迷茫和不同的說法，在物聯網 的定義、認識和產業發展上意見還不完全統一。比如，有人說物聯網和雲 計算都是雷聲大雨點小，真正落地的很少，認為物聯網是一個“忽悠”。 歐巴馬總統講“智慧地球”，溫家寶總理講“感知中國”，我並不相信13 億大國的溫總理被人忽悠了。溫總理絕對不缺乏高智商的智囊團，我認為 物聯網的確是繼網際網路信息技術之後的又一個里程碑。我認為，一個新概 念出來後，社會上有各種聲音是正常的，我們應該在不斷調整中把新的概 念明確下來。我也一直建議和呼籲業內應該“擱置爭議、冷靜思考、抓住 實質、分類發展、攜手共進、力爭創新”，多做一些具體的套用。正好本 書最後一章增加了作者實際做過的一些典型案例的介紹， 更加突出實際應 用，更具實用價值。
國家已經把物聯網列為戰略新興產業的一個方面，在此之前物聯網是 單獨的一項。我參加了物聯網全國規劃的制定，後來物聯網被合入新一代 信息技術里，與新能源、新材料等一起，成為七大新興產業。這並不是一 般的新興產業，而是戰略性新興產業，它具有前瞻性。溫總理去年有一系 列講話，特別重要的是2011年3月5日政府工作報告裡提出要積極推進新能 源汽車、三網融合取得實質性的進展，加快物聯網研發套用，加大對戰略 性新興產業的投入和研究。這已經寫入“十二五”規劃了，物聯網、互聯 網的相輔相成和雲計算既有交叉又有不同的地方，是相互補充的。
我個人認為，物聯網和網際網路研究的範疇不一樣：網際網路主要研究人與人之間的關係，人與人之間信息溝通的方式；而物聯網研究的是人和物，物和物之間的關係，這是和網際網路研究範疇的不同。物聯網首先依據 的是物，沒有物就無法構成這樣的網路，所以物聯網研究的範疇主要是物 與物連線起來，根據一定的協定，根據人類對社會的各種需求展開工作。 人的社會需求主要是兩個方面：一是生產，如何取得生產的高度發展，提 高生存效率；另一個是使社會的發展更加和諧，人類的生活更加舒適。物 聯網是基於這樣的人的需求提出來的，所以物聯網在信息領域裡是一個非 常重要的方面。
相對來說，物聯網、雲計算可以算是ICT的“實體經濟”，關係“高 效、節能、安全、環保”等國計民生問題，創造“實際價值”；而網際網路（網遊、SNS等）是“眼球”經濟，創造“虛擬價值”，所以國家和政府 更鼓勵物聯網和雲計算，而“資本家”則更關注社交網、網遊等目前看來 投資回報更高的傳統網際網路業務，這也是正常的。應該承認，物聯網在世 界範圍內目前都還是初級階段，商業模式不明晰，還不能大規模商用，因 此投資物聯網需要謹慎。物聯網標準的制訂剛剛開始，核心技術也有待突 破，投資者應該謹防其中夾雜的炒作成分。儘管今天物聯網發展還有很多 問題，但是預計未來的產值還得很可觀的，還是很有潛力的，讓我們共同 努力，為我國的物聯網產業在新的起跑線上奔向世界前列而奮鬥！
推薦序二
陳 偉
工業和信息化部軟體服務業司司長
軟體服務業是推動國民經濟和社會發展的基礎性、戰略性、先導性產業。2009年我國的軟體產業規模達到9513億元，增長率為25.6% ，為我 國成功戰勝國際金融危機做出了貢獻。按照工業和信息化部賦予的職能職 責，軟體服務業司致力於通過 “管規劃、管政策、管標準”，加強對軟 件服務業的管理和指導；致力於通過 “抓潮頭、抓重點、抓套用、抓示 范”，不斷開創軟體服務業工作新局面。
物聯網、雲計算、SaaS、SOA是近年來軟體服務業發展帶有潮流性、 趨勢性的幾個熱點，是在網際網路環境下，各行業構建信息化基礎設施和促 進信息資源開發利用的有效方法和重要支撐技術。物聯網在2010年 “兩 V會”期間被寫入政府工作報告，確立為我國五大新興戰略性產業之一。 物聯網產業發展的重點和關鍵在於套用，而此套用和軟體、中間件以及包 括 SaaS模式在內的軟體服務業均密切相關。
作為國內物聯網產業最早的實踐者和倡導者之一，周洪波博士早年在 美國國家實驗室從事格線計算與雲計算研究，後在美國IBM ，BEA等公司 從事中間件、SOA等技術研發工作，2003年回國以來一直從事M2M、物聯 網和SaaS軟體方面的研發工作，具備豐富的把信息技術、產品及服務套用 於工業領域的實戰經驗以及對信息產業發展的全方位理解。
周洪波博士的這本專著，全面、客觀、公正、系統地描述了物聯網理念和產業興起的歷史淵源、相關技術及其共性，以及套用和業務模式等內 容。本書提出物聯網產業鏈可分為“RFID、感測網、M2M和兩化融合” 四大支柱產業群，這一觀點對物聯網產業的發展具有一定的指導意義。特 別是關於物聯網套用和產業發展，本書提出的數據交換標準是核心、中間 件是關鍵的論點，也值得我們重點關注和深入探討。
最後，讓我們共同努力，為我國物聯網產業的健康發展、力爭搶占世 界物聯網產業發展制高點而奮鬥！
陳 偉
前言
本書第1版出版後，得到了廣大讀者的好評，在噹噹網和卓越網上長期排名同類書銷量第一， 並獲得“51CTO”IT技術網站讀者評選的2010年 “最受讀者喜愛的原創IT技術圖書獎”。在電子工業出版社計算機圖書出版 分社社長郭立和編輯劉皎的建議和支持下，筆者於2011年元旦期間做了本 書第2版的補充和修訂工作。在第2版中，筆者增加了物聯網定義（正式提 出）、綠色智慧型建築、智慧型電網、業務模式和商業模式的區分，以及典型案 例（筆者和團隊實施的）等內容，並對整體內容做了進一步梳理、修訂和補 充，使本書質量有了一個“與時俱進”的全面提升。
另外，第2版中刪去了“從牛計算到雲計算”這部分內容（附錄）， 因 為篇幅所限，這部分內容不能夠充分闡述筆者在雲計算方面的觀點， 有些觀 點由於沒有更詳細的論據做支撐，顯得突兀。鑒於物聯網和雲計算的密切關 聯性，筆者利用2011年春節假期的時間寫了《雲計算：技術、套用、標準和 商業模式》一書，已由電子工業出版社出版，也算是給支持這本書的讀者一 個交代。此外，本書的英文翻譯版也與國外出版商簽約， 預計年底出版。
物聯網和雲計算在很多方面有對等的可比性， 例如，雲計算有SPI（即 SaaS、PaaS和IaaS）三層的劃分，物聯網也有DCM（即感知層、傳輸層和應 用層）的劃分。NIST把雲計算的部署模式分為公有雲、私有雲、社區雲和 混合雲，本書也把物聯網的存在方式分為區域網路、專網和外網，其實也可和雲 計算一樣，把物聯網的部署模式分為公有物聯網（Public IoT）、私有物聯網
（Private IoT）、社區物聯網（Community IoT）和混合物聯網（Hybrid IoT）。
說起物聯網（或雲計算）的話題，很多有些資歷的ICT人士往往會說：這個東西我早就做過，沒什麼新鮮的，皇帝的新衣，新瓶裝舊瓶。 VC們會 說：有模式嗎？ 賺到錢了嗎?這都是一幫沒商業頭腦的教授和官員們在那裡 瞎掰。的確，火藥我們早就發明了，但我們用來放鞭炮就到頭了，人家卻發 明了飛彈、核子彈⋯⋯
最近在接受CIO時代雜誌採訪時，談到國人對物聯網和雲計算的認識 問題，目前很多相關的出版物、論壇和會議產生了大量資訊，讓人目不暇 接。筆者覺得應該注意的一點，就是一些人愛把它們提升到哲學、社會學、 經濟學、美學、儒家道家學說等“高度”來發揮， 實現所謂多學科、中西 方文化的結合， 其實物聯網和雲計算也就是一些技術的融合， 沒那么“玄 乎”。當時提出這些理念的國外同行可能也沒想那么多，我們自己反倒去 “添油加醋”，搞得大家雲裡霧裡。 筆者認為還是應該學習西方人務實的 分析法，不要動不動就來一個東方中醫把脈式的“綜合、籠統、全盤”的考 慮，這樣的結果是吃不透，也抓不住要點和突破點。例如，有些人不做深入 研究，就“籠統”地把蘋果的App Store說成是雲計算或物聯網的成功案例， 其實App Store既不是雲計算也不是物聯網。
IT精英和VC們目前不看好物聯網，個人認為原因有三個：一是小的初 創企業很難做IoT，急功近利的資本家看不到短期利益不會撒鷹；二是傳統 IT精英們只了解SNS、Android等熱門領域，不熟悉智慧型系統和IT融合的潛 力；三是商業模式不夠清晰明確，往往會和其他模式融合，例如Foursquare 其實是IoT和SNS的融合。有人說，物聯網是“霧”，雲計算是“雲”，因 為站的角度不同，各種觀點都有道理。
本書第2版的目標和第1版一樣，仍然希望能夠覆蓋物聯網技術的所有方 面，以軟體和系統及其共性為主線，同時介紹M2M、RFID、WSN和兩化融合等相關的硬體設施和末端。書中強調了軟體的重要性，也指出了國內長期“重硬輕軟”的問題，不過，就商業模式來說，無論在企業層面和政府支持層面， 國內在很長一段時間內仍然會以硬體和端為主，軟體的產品化、產業化一直是 國內（其實包括除美國以外的所有地區的）企業的弱項，這在相當長的一段時 間內仍然是難以改變的， 這也正是本書要重點強調軟體重要性的原因。
最後，筆者在此向關心和支持本書、直接或間接為本書做出貢獻的朋 友們致以衷心的感謝！
目 錄
第 1 章
序 曲
1.1 機器的崛起......................................................................................................... 2
1.2 物聯網生活暢想................................................................................................. 3
1.3 物聯網概念股..................................................................................................... 8
1.4 小結................................................................................................................... 12
第 2 章
物聯網產業發展與機遇
2.1 物聯網萬億蛋糕的誘惑................................................................................... 14
2.2 IT革命第三次浪潮 ........................................................................................... 17
2.3 物聯網與相關術語........................................................................................... 18
2.3.1 “中國式”物聯網定義 ........................................................................ 23
2.3.2 CPS（信息物理融合系統） ................................................................ 30
2.4 網際網路、物聯網與物連網............................................................................... 35
2.5 物聯網給中國帶來的新機遇........................................................................... 36
2.5.1 蛙跳模式與慣性定律 ............................................................................ 37
2.5.2 基於四大技術的物聯網支柱產業群 .................................................... 38
2.6 小結................................................................................................................... 40
第 3 章
智慧城市與智慧型電網
3.1 物聯網與數字城市........................................................................................... 42
3.1.1 智慧城市——物聯網的“靶心” ........................................................ 43
3.1.2 綠色智慧型建築 ........................................................................................ 50
3.2 物聯網與節能減排........................................................................................... 57
3.2.1 契約能源管理 ........................................................................................ 57
3.2.2 智慧型電網 ................................................................................................ 67
3.2.3 智慧型能源網 ............................................................................................ 80
3.3 小結................................................................................................................... 86
第 4 章
兩大最古老的物聯網技術與套用
4.1 Telematics和Telemetry與物聯網 ..................................................................... 88
4.2 神行太保：Telematics ..................................................................................... 90
4.3 千里眼與順風耳：Telemetry .......................................................................... 95
4.4 小結................................................................................................................... 98
第 5 章
物聯網產業鏈DCM三駕馬車
5.1 DCM：物聯網產業鏈全景縮影 ................................................................... 100
5.2 物聯網之Devices（設備或資產） ................................................................ 103
5.3 物聯網之Connect（連線與通信） ............................................................... 106
5.3.1 有線通信 .............................................................................................. 107
5.3.2 無線通信 .............................................................................................. 107
5.3.3 All-IP融合與IPv6及IPv9 ..................................................................... 109
5.4 物聯網之Manage（管理和套用軟體） .........................................................111
5.5 小結................................................................................................................. 114
第 6 章
“千面”物聯網：“點”和“面”
6.1 物聯網套用全景圖......................................................................................... 116
6.2 物聯網套用技術的“水平”和“垂直”產業分工..................................... 124
6.3 小結................................................................................................................. 131
第 7 章
典型套用場景及技術架構
7.1 物聯網四大產業群的典型套用場景............................................................. 133
7.2 基於RFID的物聯網套用和架構 ................................................................... 134
7.2.1 RFID主要套用：貨物跟蹤與移動支付 ............................................ 142
7.2.2 RFID與智慧卡 .................................................................................... 147
7.3 基於感測網路的物聯網套用和架構............................................................. 149
7.3.1 RTLS實時定位 .................................................................................... 153
7.3.2 SensorMap和Pachube .......................................................................... 156
7.4 基於M2M的物聯網套用和架構 ................................................................... 159
7.4.1 MNVO與MMO ................................................................................... 162
7.5 “兩化融合”物聯網套用和架構.................................................................. 165
7.5.1 智慧型系統與ICT ................................................................................... 168
7.6 四大產業群與通信層的關係......................................................................... 170
7.7 LBS，GIS與車聯網 ....................................................................................... 171
7.8 小結................................................................................................................. 181
第 8 章
物聯網之感知層和傳輸層
8.1 物聯網DCM之感知層 ................................................................................... 183
8.1.1 感測器及其分類 .................................................................................. 184
8.1.2 能量收集和MEMS技術 ...................................................................... 189
8.1.3 感知層之M2M模組市場 .................................................................... 191
8.2 物聯網DCM之傳輸層 ................................................................................... 193
8.2.1 物聯網之有線通信傳輸層 .................................................................. 194
8.2.1.1 物聯網之三網融合........................................................ 194
8.2.1.2 物聯網之現場匯流排........................................................ 196
8.2.2 物聯網之無線通信傳輸層 .................................................................. 198
8.2.2.1 長距離無線通信............................................................ 199
8.2.2.2 GPS與北斗衛星............................................................ 201
8.2.2.3 短距離無線通信............................................................ 202
8.3 小結................................................................................................................. 205
第 9 章
物聯網軟體和中間件
9.1 軟體和中間件是物聯網的靈魂和關鍵......................................................... 207
9.2 中間件是物聯網軟體的關鍵......................................................................... 209
9.3 物聯網之伺服器端軟體................................................................................. 213
9.4 物聯網之嵌入式軟體..................................................................................... 217
9.5 物聯網門戶與數據挖掘................................................................................. 218
9.6 廣電系統與機頂盒中間件............................................................................. 221
9.7 “大安防”集成中間件 ............................................................................... 222
9.8 從SCADA到DRM軟體 .................................................................................. 225
9.9 “萬能”OSGi中間件 ................................................................................... 227
9.10 小結............................................................................................................... 231
第 10 章
數據標準是物聯網大集成套用的核心
10.1 網際網路革命的兩大推動力........................................................................... 233
10.1.1 HTML/HTTP數據交換標準 ............................................................. 233
10.1.2 套用伺服器中間件 ............................................................................ 234
10.2 物聯網標準化之路任重道遠....................................................................... 236
10.3 數據標準是物聯網大集成套用的核心....................................................... 240
10.3.1 數據交換和處理標準 ........................................................................ 241
10.3.2 統一標識（ID）問題 ....................................................................... 247
10.4 基於數據標準的物聯網套用框架是支撐................................................... 249
10.4.1 OPC標準的案例 ................................................................................ 251
10.5 小結............................................................................................................... 255
第11 章
物聯網與雲計算及信息安全
11.1 TaaS：物聯網產業發展的“最高境界” ................................................... 258
11.1.1 雲計算與效用計算 ............................................................................ 261
11.2 雲計算支撐物聯網XaaS服務 ...................................................................... 264
11.3 SODA：物聯網與SOA及EAI ..................................................................... 269
11.4 物聯網信息安全的五大挑戰 ....................................................................... 276
11.5 小結 ............................................................................................................... 282
第12 章
物聯網業務模式探討
12.1 業務模式與商業模式................................................................................... 284
12.2 物聯網將使世界變得更加“平坦”........................................................... 286
12.3 物聯網之紅海和藍海戰略........................................................................... 290
12.4 物聯網之長尾理論....................................................................................... 292
12.5 物聯網MAI 和 MaaS業務模式 ................................................................... 295
12.6 小結............................................................................................................... 300
第13 章
物聯網發展現狀和產業格局
13.1 各國對物聯網的關注................................................................................... 303
13.1.1 物聯網2010年十大進展 .................................................................... 305
13.2 中國物聯格線局和協同作戰....................................................................... 309
13.2.1 物聯網“鑑別標準” ........................................................................ 315
13.2.1.1 物聯網項目“評判標準”........................................... 315
13.2.1.2 物聯網企業“評判標準".............................................. 317
13.2.1.3 關於感測器和感測網................................................... 318
13.2.1.4 物聯網“誤區”與“瓶頸”........................................ 320
13.3 物聯網之風險投資....................................................................................... 321
13.3.1 M2M領域M&A列表 ......................................................................... 325
13.4 物聯網教育體系和後備力量培養............................................................... 326
13.5 打造中國物聯網國家“夢之隊”............................................................... 329
13.6 小結............................................................................................................... 331
第14 章
物聯網套用和案例介紹
14.1 ezM2M物聯網業務基礎中間件 ................................................................... 333
14.2 ezIBS智慧型建築集成系統 .............................................................................. 339
14.2.1 ezIBS總體架構 ................................................................................... 339
14.2.2 ezIBS功能介紹 ................................................................................... 342
14.2.3 案例展示 ............................................................................................ 345
14.3 ezRIMS工業實時信息監控系統 ................................................................... 347
14.4 ezStadium 票務及場館管理系統 .................................................................. 351
14.5 ezLMS物流車輛管理系統 ............................................................................ 357
14.6 結束語........................................................................................................... 364
附錄A 物聯網定義、功能和體系架構總結
A.1 基本思路 ........................................................................................................ 368
A.2 定義物聯網 .................................................................................................... 369
A.3 物聯網體系架構的歸納和劃分 .................................................................... 369
A.4 歸納和劃分的解讀 ........................................................................................ 370
A.4.1 四大運行和部署方式 ......................................................................... 370
A.4.2 十大基本功能特徵 ............................................................................. 371
A.4.3 四大技術形態 ..................................................................................... 372
A.4.4 三層統一架構 ..................................................................................... 372
A.4.5 十大支撐使能技術 ............................................................................. 373
附錄B 參 考 文 獻
附錄C 作者相關資料
C.1 作者論文列表 ................................................................................................ 381
C.2 作者演講列表 ................................................................................................ 383
C.3 作者受訪列表 ................................................................................................ 385
C.4 作者（雲計算相關）英文論文列表 ............................................................ 386
