物联网战略研究路线图

物联网战略研究路线图目 录 1.1物联网通用定义1.2物联网愿景2.1航天和航空（系统状态监测，绿色行动）2.2汽车（系统状态监测，V2V和用于V2I沟通)2.3电信2.4智能建筑（自动能量计量/家庭自动化/无线监控)2.5医疗技术，医疗保健，（个人区域网络，监测参数，定位，实时定位系统）2.6独立生活（健康，人口流动，人口老龄化的监测）2.7制药2.8零售，物流，供应链管理2.9制造，产品生命周期管理（从摇篮到坟墓） 2.10加工工业 - 石油和天然气2.11安全，安全和隐私2.12环境监控2.13人和货物的运输2.14食品可追溯性2.15农业育种2.16媒体，娱乐及票务2.17保险2.18回收3.1识别技术3.2物联网建筑技术3.2通信技术3.4网络技术3.5网络发现3.6软件和算法3.7硬件3.8数据和信号处理技术3.9发现和搜索引擎技术3.10关系网络管理技术3.11电源和储能技术3.12安全和隐私技术3.13标准化4.1识别技术4.2物联网建筑技术4.3通信技术4.4网络技术4.5软件、服务和算法4.6硬件4.7数据和信号处理技术4.8发现与搜索引擎技术4.10电源和储能系统4.11安全和隐私技术4.12标准化4.13未来技术发展4.14物联网研究需求致谢摘 要 物联网作为未来发展的趋势，将改变世界和社会尚不健全的研究工作和应用建议，我们有必要以欧洲的方式引导物联网在欧洲的发展，并使其惠及所有公民。为了应对这一挑战，2009年欧盟将物联网的研究项目（物联网欧洲研究项目）集中于战略研究，这项议程是结合欧盟的经验并与国际专家进行交流之后得出的结果。本文提出了2010-2020年物联网的研究领域和研究路线图。这一物联网欧洲战略研究项目初始议程的愿景是物联网联盟持续对话的组成部分，物联网联盟对话始于欧洲委员会（EC）DG INFSO - D4，是由欧洲和国际互联网利益相关者组成的，对话结果是动态的，并且会随着专家的反馈不断更新。从目前和未来的反馈要求来看，建议在欧盟第七框架计划内进行研究和发展。物联网的战略研究议程是该研究项目组成员经过四步完成的：1、对物联网中物的含义给出一般性的解释，并预测物联网前景，即介绍物联网的概念和提出基本设想；2、物联网应用系统的识别，探索未来物联网的应用领域；3、识别技术将推动物联网的发展以及支持物联网发展前景的预测；4、制定一个物联网研究议程，这项议程指出了研究过程中的挑战、优先要研究的事项、标准化和安全问题以及必须在未来十年解决的隐私担忧问题。最后，主要的成果可以概括如下： 物联网是未来互联网的组成部分，它可以被定义为有着自我配置能力的动态全球性网络基础设施。这种自我配置能力基于标准和可互操作的通信协议，在通信协议中，物质的和虚拟的物有了身份、物质特征、虚拟性格和可使用的智能接口，并无缝集成进入信息网络。预计未来互联网是建立在标准通信协议基础上的，标准通信协议涉及计算机网络一体化、媒体网络（IOM）、服务网络（IOS）以及进入到一个共同的无缝网络和网络化的物的全球IT平台的物联网（IOT）。这个网络中的未来网络将布局成公共/私人基础设施并且随着物之间创建的终端动态地扩展和改进。 我们预测物联网将允许人和物在任何时间、任何地点相连接，任何事情和任何人之间都可以使用任何路径/网络和任何服务来进行联系。 物联网的概念可以看作是通过物的新维度-沟通和一体化扩展现有的人和应用之间的互动 现在已经确定的物联网的应用领域包括： 航空航天和航空 汽车 电信 智能大厦 医疗技术、医疗保健 独立生活制药 零售、物流、供应链管理 制造、产品生命周期管理 石油和天然气 安全、安全和隐私 环境监测 人员和货物的运输 食品的可追溯性 农业育种 媒体、娱乐和票务 保险 垃圾回收对物联网核心技术的分析表明可以进行物联网研究和开发，本文概述了未来研究活动的路线图，为物联网研究提供实用、可靠的技术解决方案。 路线图指出了需要重点研究的技术，这些技术包括： 识别技术 物联网架构技术 通信技术 网络技术 网络发现 软件和算法 硬件 数据和信号处理技术 发现与搜索引擎技术 关系网络管理技术 电源和储能技术 安全和隐私技术 标准化战略研究议程合作者：Patrick Guillemin，物联网欧洲研究项目合作者，欧洲电信标准协会Peter Friess, 物联网欧洲研究项目欧洲委员会合作，欧洲委员会战略研究议程主要作者和编辑团队：Ovidiu Vermesan, NO, SINTEF, EPoSSMark Harrison, 英国，剑桥大，Auto-ID 实验室, BRIDGE, EPCglobal 数据发现 JRGHarald Vogt, DE, 战略研究议程, SToPKostas Kalaboukas, GR, SingularLogic,EURIDICEMaurizio Tomasella, 英国,剑桥大学, Auto-ID 实验室 ,SMART, BRIDGE, Auto-ID 实验室Karel Wouters, BE, K.U.Leuven, PrimeLifeSergio Gusmeroli, IT, TXT e-Solutions SpA,iSURF, COINStephan Haller, CH, SA P公司, 科比公司第一章：物联网的愿景1.1物联网的一般性解释物的含义：在下一代互联网的背景下，界定物和认识物的特殊性需要我们认真分析。亚里士多德在其著作The Categories（范畴篇）中，对物作出普遍和详细的定义，即onta（万有(onta)始于斯，终又归于斯）。根据这一定义，onta可以分为十种不同的范畴，包括物质、质量、数量以及关系等等，在这些范畴中，亚里斯多德赋予了物质是第一位的殊荣。可想而知，亚里斯多德和约翰菲洛波努斯这样的哲学家以及他们的哲学思想是如何超越未来的。亚里士多德将物按其形成的原因进行性质分类。约翰菲洛波努斯认为这种分类首次把物的性质划分为有灵魂和无灵魂。被灵魂化的物（如植物和动物）的本质就是它们的形式，也就是约翰菲洛波努斯所说对灵魂和内在的动力的正确识别。从哲学意义上讲，物这个词不仅局限于实实在在的物质的东西，还可以表示与物相关的、虚拟的东西和事件。在物联网背景下，物可以被理解为一个真正的（物质的）或者数字化的(虚拟的)存在，它在时空中移动，且能够被识别。物一般通过特定的身份证号码、姓名以及（或者）地址来进行识别。物联网：物联网是未来互联网的组成部分，它可以被定义为有着自我配置能力的动态全球网络基础设施，这种自我配置能力是建立在标准和互操作性的通信协议基础上的，在这种动态全球网络基础设施中，物质的和虚拟的物都有自己的身份、物质属性、虚拟特性和可使用的智能接口，并无缝集成到信息网络。在物联网中，我们预计物将成为商业、信息、社会过程的积极参与者，在社会过程中，物之间、物与交换数据之间、物与其对环境的信息感觉之间能够相互作用和沟通，同时，对现实（物质）世界事件进行自动反映，在不管是否有人为干预的情况下都能激发行动和提供服务。在服务便利性方面，在考虑安全和隐私的情况下，接口与互联网上这些智能物相互作用，查询并改变物的状态和与物相关的任何信息。1.2物联网愿景 物联网的愿景是建立在标准通信协议基础上的，计算机网络、媒体网络（IOM）、服务网络（IOS）整合成一个共同的全球IT平台和无缝网络的物联网（IOT）。IOS是代表一个基于构件的软件，它通过不同的网络向互联网传送信息。研究SOA、网络/企业3.0/X.O、企业互操作性、服务网络、网格服务和语义Web主要是为了解决IOS的相关难题，同时增强服务供应商和消费者之间的合作。IOM将解决可扩展的视频编码和3D视频处理问题，这些问题的解决有助于动态地适应各种网络条件，这将产生诸如大型多人手机游戏、数字影院以及在虚拟世界中设置移动网络体系的新型需求。下一代互联网将布局成公共（私人）的基础设施，并能动态地随着由物之间相互连接所创造的边缘点而扩展和改进。实际上，在物联网中，通信不仅仅发生在人与人之间，还发生在人和他们所处的环境之间。通信将被更多的终端和数据中心所识别（如家庭数据中心、云计算等等），而不仅仅局限于现有的网络节点。再加上需要强大的通信处理能力和始终保持连通性，使得终端在通信中占有一个重要的地位。终端能够创建一个本地通信网络，也可以充当通信网络的桥梁，来扩展整个基础设施的能力，特别是在城市环境中。这可能产生对网络体系的不同的看法。未来的互联网将展现异质高水平 （物-物质/实际、网络实体、网络功能、数字化和虚拟化、设备和器件模型、通信协议、认知能力等），功能方面完全不同的物，在技术和应用方面归属于相同的通信环境。物联网将创造一个动态的网络，这个动态的网络中有着数十亿或者万亿无线识别的物相互连接，并整合如普适计算、智能环境这类概念的发展。物联网决定着普适计算和环境智能的前景，这是通过加强物之间的全面沟通和计算能力以及整合通信、识别和互动这些要素来实现的。通过不同的概念和技术组件：无处不在的网络、设备小型化、移动通信和业务流程的新模式，物联网使数字世界和物质世界连接在一起。应用、服务、中间件、网络和终端将以全新的结构方式连接。我们要认识到:建立无处不在的全球网络的初期将存在商业和物质方面的挑战，相连的物和设备以交互方式进行双向网络连接的能力有限，物联网的建筑设计支持双向高速缓存和数据同步技术，同样也支持相连的物和设备的网络连接终端。这些可以用来监测物的位置、状况和状态，也能向它们发送请求和指示。物联网将带来切实的商业利益，如资产和产品的高清晰度管理、提高产品生命周期管理和促进企业之间更好的合作，这些大多是通过物的独特识别系统以及搜索和发现功能的使用而实现的，这些功能使得物能够互动，并随着时间的推移建立一个关于活动和相互作用的个体生命史。改进的传感器和设备能力也允许在网络边缘执行商业逻辑-使得一些现有的业务流程因性能、可扩展性和本地决策的提高而被分散。例如，算法可以用于通过对传感器（被用于监测病人的健康或车辆的状况）的实时数据监测来进行智能决策，以便发现问题或者发现状况恶化的早期征兆。物联网让人和物在任何时候、任何地方相联，并且任何物和任何人可以通过任何路径/网络和任何服务相连。这意味着寻址要素，如汇合点、容量、集合（贮藏室）、计算机、通信和连接在人与物和/或物与物之间的环境中无缝对接，因此A和C元素都存在和被处理。图1 物联网物联网意味着真实/物质、数字/虚拟世界之间的共生互动：物质实体有数字对应性和虚拟代表性；物能进行环境感知，它们能够感知、沟通、互动、交换数据、信息和知识。无论是相同的实体还是类似的实体，通过智能决策算法应用软件的使用，物质都能够进行适当的快速反应，这是建立在对物质实体最新信息收集和历史数据模式考虑基础上的。这些创造了新的机遇来满足业务需求，创造建立在实时物质世界数据基础上的新服务，洞察复杂的过程和关系，深入了解事件的处理情况，解决环境退化（污染、灾害、全球变暖等），监测人类活动（健康、运动等），改善基础设施的完整性（能源、运输等），解决能源效率问题（建筑德智能能源计算、车辆的有效消费等）。来自个人、群体、社区、对象、产品、数据、服务、过程的任何物都可以通过物联网连接起来。在物联网里连接成为了一种商品，它以非常低的成本提供给所有人，而不是仅仅是为私人实体所拥有。在这种情况下，有必要创造刺激服务和智能中间件创造性的感知发展环境来理解和解释信息，确保免受欺诈和恶意攻击（作为互联网将不可避免地成长并越来越多地应用）并保护隐私。根据这个愿景和网络基础设施中智能的使用，物能自主管理自己的运行情况，实施全自动化流程从而优化物流；它们能自动获取它们所需要的能量；当置身于一个新的环境中时它们能够进行自我配置，并且当面对其他物和无缝处理意外情况时能显示出智能/认知的行为。最后，它们可能会在自己生命周期结束的时候对拆卸和回收利利用进行智能管理，这样有助于环境保护。物联网基础设施使智能对象（如无线干感应器、移动机器人等）、传感器网络技术和人类结合起来，但是使用不同的互操作性的通信协议，并实现了动态的多式联运/异构网络，也可以部署在交通不便或者远程空间（石油平台、矿山、森林、隧道、管道等）或部署在紧急情况、灾害情况中（地震、火灾、水灾、辐射区域等）。在此基础设施下，这些不同的实体或者物通过汇集资源和极大提高服务范围和可靠性来相互发现和探究并学习利用对方的数据。物联网愿景中的物依靠其功能的能力（如计算处理能力、网络连接、可用电源等）以及背景和情况（时间、空间等）相互影响，并将积极参与不同的进程。它们的一些属性、行动和相关情况主要集中于以下五个领域中，见表1。表1 特性和功能区域下的群体属性域1-基本特征 “物”可以是“现实世界的实体”，也可以是“虚拟实体” “物”有身份；这意味着可以进行自动识别 “物”在环境中是安全的 “物”（以及它们的虚拟展代表）尊重隐私、安全和与它们进行交换的其他“物”和人的安全性。 “物”通过协议来相互沟通以及与基础设施之间沟通 “物”涉及真实/物质，数字和虚拟世界之间的信息交换 域2- 所有物的共同特征，甚至是最基本的（同时也适用于所有高层等级） “物”可以使用作为“物”的接口的服务 “物”在资源、服务和压力选择上会与其他的“物”竞争， “物”有传感连接，因此它们能与它们所处的环境互动 域3-社会事物的特点（适用于所有高级阶段） “物”可以与其他“物”、计算设备以及人进行沟通 “物”能够联合创建组或网络 “物”可以主动沟通 域4-物的自主特性（适用于高级阶段） “物”可以自主地做很多事情 “物”可以与环境进行交涉并适应它们所处的环境 “物”可以从环境中提取模式或者向其它的“物”学习 “物”可以运用它们的推理能力作决定 “物”可以有选择地发展和传播信息 域5-可以自我复制或控制物的特征 “物”可以创造、管理和摧毁其它的“物” 在物联网的架构中，智能中间件允许在数字/虚拟的空间，利用高分辨率和无所不在的传感器网络，以及结合其它可识别的物的特点，来创建一个真实的/物质的动态地图。在物质世界中，物以一致的方式对环境的刺激做出反应。当白光照射在红色物体上时，染料将吸收除红光以外的所有光，这就是反射光。理论上来说，彩色表面是对象的接口，一旦光到达对象就会有信息传送给物，并获得来自物的反应。信息接口（界面）反应的一致性，使得物能和它们所处的环境相互作用。因此，为了使得虚拟世界更容易理解，必须保证信息和对信息做出的反应间的一致性。这可以通过标准接口来实现，反过来，标准接口又可以为互操作性提供便利。图2 物联网-物质、数字、虚拟世界和社会的共生互动在物联网的前景方面，可以预见，任何物至少有一个唯一的识别方式（直接地说就是唯一标识符，间接地说就是一些 虚拟识别技术），这种唯一的标识符使物进行连续寻址。如计算机、传感器、人、执行器、冰箱、电视机、汽车、移动电话、服装、食品、药品、书籍、护照、行李等。拥有了寻址、相互沟通和验证身份的能力后，所有的物都能够相互交换信息，如果有需要，还可以自己做出决定。有些物在不同的环境和不同个性特征情形下使用多个虚拟的地址和身份，这是可以实现的。可以在物中嵌入通信功能，并在周围环境中与其他物创建一个本地通信网络，这些特设的通信网络与其他通信网络相连接，通信功能和所处的环境会影响本地及全球的物的功能。物可以检索信息，并使用它们所处环境中的新的通信方式。第二章 物联网应用领域物联网这一概念可以看做是人与应用程序之间的互动，这种互动是建立在物与物之间相互连接和相互渗透基础上的。物联网拓展了自动识别系统的传统本地开发和数据采集（AIDC）以及其他接口边缘技术的应用范围，并提升了它们的价值。在以下各节里给出了物联网应用设想的例子。对物这一术语的理解根据它应用的领域不同而有所不同。在工业上，物主要是指产品、设备、运输手段等，以及在产品生命周期各个阶段投入的各种物质，这里的环境主要是指树木、建筑物、状态测量装置等。在整个社会中，物是指公共场所的设施或者生活辅助设备等。因此，为了了解物联网所有可能的应用领域，我们首先要认识其主要的应用领域，图3中给出了物联网的主要应用领域。图3：物联网应用领域每个领域的特征和举例见表2。表2 物联网应用领域-说明和举例领域说明举例工业主要包括公司、组织和其它实体之间的金融或者商业交易制造、物流、服务业、银行、金融政府部门、中介机构等环境主要包括自然资源的保护、监管、开发农业和养殖业、回收、环境管理服务、能源管理等社会主要包括社会、城市和人的发展和关爱与公民和其它社会组织（电子参与）相关的政府服务，电子关爱（如老年人、残疾人等）因为我们不能孤立考虑以上的任何领域，所以我们需要考虑在区域内和跨区域开发新的应用和服务。例如，监控食物链或者危险物品不仅与工业本身有关，还需要考虑其社会影响。因此，在物联网模式上，我们只涉及应用（在某种意义上是说支持一个或多个上述领域的一套完整的系统、框架或者工具），而不涉及那些迎合特殊功能/需求的服务，比如说需要达到域内-域间这样水平的服务。虽然这些应用领域有不同的目标，但是它们对物联网和部署在该平台上的应用的需求还是大致相同的。 2.1 航空航天和航空（系统状态监控，绿色行动）物联网可以帮助产品和服务提高安全性，这是通过使他们远离假冒产品来实现的。例如，航空业是因为使用那些可疑的未经批准的零部件（SUP）而发生危险的。SUP构成飞机的组成部分，但并不是所有的SUP都符合飞机部件标准（比如伪造产品就与航空业严格的质量标准不符）。因此，很有可能SUP严重违反了飞机的安全标准。航空当局报告说，在美国至少有28起事故是由于使用了假冒伪劣产品而造成的。1除了需要耗费时间去分析材料外，那些证明飞机零部件质量的说明书也很容易伪造。以上所有的问题都可以通过引进某些飞机零部件的电子谱系来解决。电子谱系是用来记录零部件的产地以及在其生命周期中的安全情况的（如维修情况）。例如，通过将这些电子谱系存储在分散的数据库中以及射频识别标签中（射频识别（RFID）标签可以安全地粘贴到飞机零部件上），并在飞机出售之前将它们安装到飞机上，这些部分便可以得到鉴定（将数字签名与射频识别设备标签上和数据库中的谱系进行对比），这样，飞机的安全性能会大大提高。传感网的另一个新兴的应用领域是通过使用智能设备对飞机进行无线监控。19这种智能设备在机舱内或者外部有传感能力，并能与飞机的监控系统相连。网络中的节点用于检测飞机的各种状况，如压力、振动、温度等。其收集到的数据可以用来判定飞机的运行情况，便于制定维修计划，从而进行基本的维修，减少维修中的浪费，它还会对飞机运行过程中的消耗情况进行评测，减少能源消耗。安全-要维持乘客和社会信心，让他们相信商业飞机是非常安全的，即便是在流量增加的情况下，飞机的事故率也会减少，从而提高运行效率。在这种情下，无线识别系统会被开发利用。射频识别（RFID）标签粘贴到集装箱中的行李上，就可以通过RFID标签追踪乘客/船员/行李/货物的具体位置。传送带上的射频识别标签（RFID）和传感器；与安全数据库相连的成本效益阅读系统；闭路电视和数据成像软件。2.2 汽车（系统状态检测、V2V和V2通信）在汽车工业领域的应用包括使用智能物来监测汽车轮胎压力和周围其它车辆的情况。射频识别（RFID）技术可以合理化汽车产量、改善物流、提高质量控制水平和改善客户服务。射频识别（RFID）装置中包含有制造商的名称、产品于何时何地生产、序列号是多少、型号、产品代码等信息，以及各种零部件在汽车中的具体位置。RFID技术可以在生产和维修过程中提供实时数据，从而提供一个更为有效的管理方式。无线识别设备的使用可以帮助有关人员更确切地了解组件所处的位置，从而在短时间内找到汽车组件，加快组装过程。无线技术使实时定位系统（RTLS）成为可能，促进物联网子网络间的互联互通，改善车辆跟踪和管理技术，通过对经过质量控制区、集装箱和航运管理区的下线车辆进行质量监控来帮助汽车制造商更好地对车辆进行管理。专用短程通讯（DSRC）使得更高的比特率成为可能，从而减少其他设备的干扰。车对车（V2V）及车对基础设施（V2I）的通信将大大推动智能交通系统（ITS）的应用（如车辆安全服务和交通管理），并实现物联网基础设施完全一体化。车辆本身也被看作是物，它能够在适当的时候自动进行紧急呼叫或挂掉电话，它还能够从周围环境中收集尽可能多的数据，如自身的零部件情况，交通基础设施情况（道路/铁路等），附近的其他车辆情况，所承受负载（人、货物等）情况。对于AIDS技术（微点、矩阵编码等）需要补充的一点是：它通常可以满足某些特殊应用的需要。微点是四十年代为军用而开发的技术，现在已经成汽车工业防盗的首选技术。如今，其他的技术如微尘的使用（它由一些具有沟通能力的极小的微处理器组成）也被关注，因为它们有其他方面的优势。微尘是一门新兴的技术，它很有可能会取代传统的微点技术。2.3 通信物联网为不同通信技术的融合创造了可能性,并创造了一些新的服务,如全球移动通讯系统（GSM）、近距离通信 （NFC）、低功耗蓝牙、无线局域网、多跳网络、全球定位系统以及与SIM卡技术相结合的传感网的使用。在这些应用程序中，读写器/标签是移动电话的一部分，不同的应用程序共享SIM卡。NFC使对象之间的距离更近，这样对象之间的通信就变得更加简单和安全。因此，移动电话也可以看作是一个NFC读写器，它能将读取到的数据传输到中央服务器。当SIM卡用于移动电话时，它在存储NFC数据和认证（如票号、信用卡帐户、身份证信息等）中起到了重要的作用。物能够入网，为特别用途的点对点通信提供便利或者增强通信渠道和网络的强度。物在灾难中能形成特定的点对点网络，当电信设施出现故障时仍能保持重要信息流的畅通。从长远来看，物联网和传统电信网络的边界会变得模糊：情形感知的服务环境被用于（跨越不同的领域）增强服务的创造性和理解信息，同时避免欺诈行为（当互联网越来越普及时，这种需求不可避免地会增加），保护隐私。在这种情况下，服务就由不同的供应商、股东甚至用户终端来组成。服务会跨越不同的管理区域，用户能够任意地组合和混搭。此外，服务还会根据计算和通信环境随时地进行调整，以提供更好的服务。2.4 智能建筑（能源自动计量家庭自动化无线控制）建筑和住宅自动化技术一般只有在高级办公室和豪华公寓里才使用，相关研究对智能住宅的可能性和优点进行了分析。15随着技术更加成熟和廉价的无线通信更加普及，智能住宅的应用范围会变得更广阔。例如，在能源消耗计量中，智能计量越来越受欢迎，能源使用情况的信息会自动传输给能源供应商。带有现代家庭娱乐系统（家庭娱乐系统是建立在通用计算平台上的）的智能住宅能够很容易地与建筑物中其他的传感器相连，从而形成一个完全互联的智能环境。温度、湿度传感器能提供必要的数据使温度、湿度自动地调节到舒适的水平，优化采暖或制冷的能源使用。通过对人类活动的监测和反应还有一些其他的价值，如可以监测到一些特殊的情况，从而使人们在日常生活中获得帮助，这对老龄化社会中的老人来说是一种帮助。带有物理传感器（融合了传感器微型化、无线通信和微系统技术的优点）的自动化无线网络识别装置形成了无处不在的传感网，这种传感网可以对建筑物和私人住宅中的环境数据（温度、湿度、光照等）进行精确的测量。建筑物能量控制系统仅仅是无线识别技术的进一步应用，它通过精确的温度控制将所有建筑物的温度降到个人住宅的水平。基于互联网的智能能量计量以及能源消费定位和测量是物联网应用的一个例子。在这种情况下，自动技术和体系结构是有利的解决方案：自动家庭网络将智能化并通过感应环境的变化来执行自己的功能（如配制、修复、优化、保护）。自动化会使家庭网络体系结构高度动态化，使一些设备和系统能够互通。家庭网络系统、其它系统设备以及从内到外的网络连接将通过个人虚拟专用网络（VPN）实现。由于价格低廉、高容量的网络连接、安全、便宜、个人虚拟专用网将被用于家庭共享文档、办公室电脑、人员变动等，VPN在家庭网络中的使用越来越受欢迎。使用家庭无线自动装置通信技术（如ZigBee、LoWPAN等），建筑中的所有物都能够进行双向沟通。例如，冰箱中的触屏显示器可以更改自动调温器的设置情况。建筑物中的移动电话可以进行激活，这种激活是为家庭设计的并且可以根据个人的喜好来设定。洗衣机可以在保修期内自主订购替换零件。个人移动装置在家庭网路范围内能够自行进行各项检查和汇总。2.5 医疗技术、保健（个人区域网、参数监控、定位、实时定位系统）物联网在医疗机构中有很多应用，带有射频识别（RFID）-传感功能的手机可以作为监控医疗参数和给药的平台。物联网的优点首先表现在可以预防和易于监控上（对我们的社会系统具有重要影响），其次表现在发生意外事故时进行专案诊断。传感器、射频识别技术（RFID）、近场通信（NFC）、蓝牙、全新无线网络数据通信技术（ZigBee）、6LoWPAN、无线阀位监控器（WirelessHART）、ISA100 、WiFi的结合使一些重要指标（温度、血压、心率、胆固醇、血糖等）的测量和监控方法得到了显著改善。此外，预计传感技术会变得更具有可用性，成本会更低，并且内置支持网络连接和远程监控的技术。植入式无线识别装置可用于存储健康记录，这样可以在紧急情况下挽救人的生命，特别是对那些糖尿病人、癌症患者、冠心病人、中风者、慢性阻塞性肺病患者、有认知障碍者、癫痫症患者、老年痴呆症患者、有复杂医疗设备(如心脏起搏器、支架、关节置换、器官移植)植入的人以及在手术中失去意识和无法沟通的人来说尤为如此。可食用和可生物降解的芯片可以植入人的身体来指导行动。截瘫者可以通过植入由电子仿真系统操控的智能物 来刺激肌肉，从而恢复行动功能。物越来越多地被整合到人体中。预计将会形成身体区域网路，身体区域网络可以和主治医生进行沟通，以提供紧急服务和对老人的关怀。完全自动化的心脏除颤器就是一个例子。心脏除颤器植入人的心脏后就可以自主地决定何时进行除颤管理，并通过联网使医生可以更多地了解病人的情况。2.6 独自生活（监测老年人的健康、活动情况）物联网应用和服务对独自生活的人很有帮助，并通过可穿戴式传感器的使用来观察老年人的日常生活，通过可穿戴式传感器监测老年人的社会交际情况，通过可穿戴式生命体征传感器和植入身体中的传感器监测慢性疾病的情况。随着模式检测和机学算法的出现，在病人身边的物能够观察和照顾病人。物可以学习作息规律、在异常情况下提高警惕或发出警报。随着以上的这些医疗技术的出现，相应的服务也会产生。那些需要解决的问题的性质要引起注意。并不是所有的人类需求都可以用技术来解决。关怀老年人是一个社会问题，因此这项技术还需要社会的支持，例如要增进人与人之间的沟通，而不仅仅只是关注技术问题。2.7 药品对于药品生产来说，安全是最重要的，安全有助于防止病人的健康遭受损害。粘贴在药品上的智能标签使我们可以通过供应链追踪药品和通过传感器监控药品的情况，这样做的好处在于：可以对那些需要特别存储的药品（如需要低温保存的药品）进行不间断的监测，一旦在运输过程中发生变质，我们就可以立刻对其进行处理。药品追踪和电子谱系也支持假冒伪劣产品的监测，确保供应链的安全性（即不存在假冒伪劣产品）。医药领域中的假冒伪劣现象很多，而且大多发生在发展中国家，这在20中已予以阐述。在药品上粘贴智能标签的直接受益者是病人，如通过在智能标签中存储药品说明书来提醒病人每次服用的剂量、药品过期日期，以及鉴别假冒伪劣产品。在使用智能药箱时，通过智能读取药品标签的信息，可提醒病服药时间，病人的服药情况也可以得到监测。2.8 零售、物流、供应链管理物联网在零售/供应链管理上有很多优势：通过使用RFID技术装备和对货物情况进行实时追踪的智能货架，可以优化零售商的管理。2如货物收据的自动检查、票据实时监控、统计缺货情况或者退货情况等。全球因货架上货物卖空而发生的损失大约是销售额的3.9%，可见零售店中的节约潜力是非常大的。3此外，零售店的相关资料可以用来优化整个供应链的物流：如果制造商知道零售商的库存和销售数据，那么他们就可以生产适量的产品，避免过量生产和生产不足。不仅仅只有零售部门，很多工业部门供应链的物流过程也可以通过RFID数据交换来获得。此外，环境问题也可以得到很好的解决，如物流供应链中的碳排放问题。基于直接（或在检索的帮助下）从现实世界的物 （如车、托盘、个别产品等，视情况而定）上收集的动态、详细、有效的数据，我们可以优化整个供应链的流程。物联网在购物中有很多应用，比如根据消费者的购物清单指引购物路线，通过识别技术自动汇总帐单以提高付款速度，对特定产品进行过敏检测，提供个性化的营销，低温运输系统的检验等，商业大厦当然也得益于前面所描述的智能建筑功能。2.9 生产、产品生命周期管理（从摇篮到坟墓）通过嵌入式智能设备或者独特的标识符和数据载体的使用（可以与智能网络基础设施和信息系统交互作用）将相关项目和信息技术相联系，可以优化产品生产过程和产品的整个生命周期，从生产过程一直到产品退出市场都可以得到监测。通过对产品和集装箱进行标识，车间、场地位置和生产机器状况的相关数据会更加透明。微量信息可以看作是完善生产计划和改善物流的输入数据。自我组织和智能生产方法可以围绕识别项目进行设计。由于从生产到产品生命周期结束，产品和附加信息处理组件是不可分割的，因而产品的历史和它目前所处的状态可以得到连续的监控并储存在标签或者信息系统中。这些数据反映了产品的使用历史，其中包括关于产品设计、市场营销、产品相关服务设计以及产品生命周期结束时的安全环保决策、循环利用或最终处理等方面的有价值信息。2.10 加工工业石油和天然气物联网在石油和天然气工业的应用正在不断扩展，新的ID和传感器与物联网基础设施相结合，在紧急情况下（到岸/离岸）对石油人员进行无线监控，并进行集装箱监控、钻井管道追踪，固定设备的监测和管理。通过对英国发生的化工/石化事故的回顾，发现这些灾害具有共同特点，如对库存、运输和隔离化学品的管理不到位等。而物联网可以帮助减少石油和天然气事故。例如，装有危险货物的集装箱可以通过装备无线传感器节点使它们智能化。这些节点会定期发送集装箱中化学物质的相关信息以及当前情况下的集装箱最大存储量情况。由于节点能访问不相容的化学清单，一旦它们收到来自与装有不相容化学物质的集装箱的节点信息时，节点能够发出警报信息。这些警报信息可以转发给后端系统，例如，通知工厂经理有关安全隐患。2.11 安全和隐私无线识别设备在很多领域被广泛用于增强安全性，以下是部分应用领域： 环境监测：地震、森林火灾、洪水、污染（水和空气） 建设监测：漏水、漏气、振动、着火、非法进入、人为破坏 个人：抢劫报警、设备监控、支付系统、身份安全使用无限识别智能设备时，数据泄漏、数据共享和无线监听的可能性和风险会上升。欧盟委员会首先制定了共同战略和未来物联网的政策。欧盟委员会认为，数据本身没有风险，但是通过访问数据库，就可能会产生风险：敏感的关系可能被揭露或发现，从而造成损害或潜在的损害。公民的隐私与使用智能标签追踪公民的行踪之间形成了对立。尽管如此，我们仍看到了一些趋势，人们为了将自己与他人区别开来而允许自己的体内植入标签，例如巴塞罗那的巴哈海滩俱乐部的会员都植入了智能标签。另一方面，我们也承认植入智能芯片有充分的理由。例如芯片可以测量血糖水平（糖尿病），某些病人业需要心脏除颤器芯片、芯片还可以用于搜寻罪犯等。另一个问题是，政府提供给公民允许其使用某些基础设施的物，如医疗保险（无线医疗卡）、旅行护照（带有内置芯片的护照）或身份证（eID卡或植入Eid/RFID），应该对这些技术的隐私和安全进行评估。我们需要调查到底在某个消费水平上我们可以从带有传感器的消费类电子产品上提取多少信息，这些信息有多少是合法的，不管怎样，提高用户经验（对于物本身和它所处的环境而言）的潜力都很大。2.12 环境监控无限识别装置和物联网技术在环境保护中的应用是未来最有前途的应用领域之一，无线识别装置在全球环保计划中的应用会不断增加。RFID和无限传感器网的标准化需要高达1Mb/s的数据传输速率、异构传感器集成和不同的频率。这将开拓新的应用领域，并给社会带来积极影响。如在灾害情况下的远程数据监控，无处不在的身体健康状况监测以及农村无线宽带。安全通信也是终端用户关心的一个问题。同时，运营商也期望减少RFID网络的运行成本，从而减少运营成本，如电力消耗和站点费用（安装、集成、维护）。2.13 人和货物的运输物联网为收费和收费系统提供了解决方案，无论是商业运营中的乘客和包裹还是通过国际货运运输的货物都能进行自动检查，从而对政府和交通运输部门的运输目标提供支持，并满足社会不断增加的安全需求。据统计，每天都有数百万的人和他们所携带的数百万的包裹乘坐空中、水路和陆路运输工具，国际贸易通过港口、铁路、机场和铁路系统运送大量的货物。通过用户手机监控交通拥堵情况以及使用智能运输系统（ITS）会提高运输货物和人的效率。如果集装箱能够进行自我扫描和自我称重，那么运输公司在包装容器方面就会更有效率。通过在机场使用物联网技术进行旅客包裹的管理，航空公司可以对包裹进行自动跟踪和排序，增加包裹的读取率，提高安全性。2.14 食品追踪如果想要随时召回出现质量问题的产品，就需要对部分或者整个重建的供应链中的食物或食物成分进行追踪。在欧洲，食品可追踪性是通过执行欧盟法规178/2002来实现的，在美国它是由食品和药物管理局（FDA）来执行的。高效的食物可追踪性可以挽救生命：以美国为例，食源性病菌每年致使大约7600万人生病和5000人死亡5，社会成本每年大约在290至670亿美元之间。物联网可以帮助实施食品的可追踪性，例如，如果RFID附着在产品（产品标签）上，那么所追踪的产品情况就可以进行自动存储和更新。然而，生产商担心使用RFID会泄漏他们的隐私，因为竞争对手可以利用RFID标签上的资料来获得供应链的相关信息。因此，有必要采取适当的安全措施。7中给出了一种方法。2.15 农业育种追踪家禽和它们的行为以便对它们进行实时监控（如在暴发传染病时）需要物联网技术的使用。并且在很多情况下国家的补贴也以畜群数量和其他条件（如饲养牛、羊、山羊等）为依据，由于具体的数字很难确定，所以就存在欺骗的可能。良好的识别系统可以帮助减少这种欺骗。因此，识别系统的应用可以控制、调查和预防动物疾病。动物的官方鉴定已经在国家、社会团体和国际贸易中执行，同时，牲畜接种疫苗和官方对疾病控制或根除也是可以实现的。通过使用物联网，动物的血、组织标本和牲畜的健康状况也可以进行精确的识别。随着物联网的发展，农民可以直接将农产品送达消费者手中，这不仅可以在小范围内如农贸市场和商店里实现，而且还可以在一个更广的区域内实现。这将改变整个供应链，目前供应链主要是被大公司掌握，但是随着物联网的使用，生产者和消费者之间的供应链变得更直接、更短。2.16 媒体、娱乐和票务可以使用物联网进程专程采访。在未来，我们可以通过物联网来收集新闻，我们可以查询到哪个多功能媒体设备放在哪个特定的位置，并可以向特定位置的多媒体设备传递信息，让它们进行特定事件的素材的收集。近场通信标签可以贴在海报上，这样通过将读者与URI地址相连来给读者提供跟多的海报信息。2.17 保险物联网技术通常被看作是对隐私的严重侵犯。然而，有时人们愿意用隐私来换取更好的服务和金钱。汽车保险就是一个例子。如果保险的客户愿意在他们的汽车中装置电子记录器（电子记录器能够记录加速度、速度和其他参数并且这些信息能够传送给保险人），那么他们的保费可能会降低。保险人可以在事故发生的第一时间介入事故调查，从而节省各种成本，这是一种经济行为：成本节省的一部分可以通过保险费打折来返还给投保者。物联网技术也可以应用在其他资产上，如建筑、机械等。在这种情况下，物联网技术有助于进行预防保养或者在危险发生前就进行维修，这相对于事故发生后的维修来说更便宜。2.18回收物联网和无线技术可以用来提高重要城市和国家环境方案的执行效率。包括通过监控车辆排放情况来帮助维护空气质量、收集可回收材料、包装物和电子零部件的回收利用以及电子废弃物的处理（RFID通过识别个人电脑、手机和其他电子产品的电子部件来促进这些部分的回收利用、减少电子垃圾）。RFID通过帮助企业更有效地追踪和管理库存使得供应链更加透明，从而减少不必要的运输需求和原料使用。