2.1 智能物联的概念

智能物联是物联网发展的高级阶段，是以开放物联为基础、物联大数据为支撑、智慧服务为目标的物联生态体系。通过海量的物体互联、协同的网元交互、高效的智能服务，显著提升开放物联网的智慧能力，实现信息世界和物理世界的高度融合，成为人们对资源有效利用、科学管理、优化配置和对生产生活科学决策的关键基础和重要支撑。

首先，智能物联是一个涵盖多要素不同视角的生态体系。从过程角度，涉及感知、数据、信息、认知、智慧等元素；从手段角度，涉及传感、传输、处理、分析等元素；从载体角度，涉及设备、网络、平台等元素。

其次，智能物联是对原有技术的演进提升，是对新增技术的融合应用，包括对原有技术（如开放体系架构、传统感知设备、网络、平台能力）的提升演进，与新增技术（如云计算、大数据、前端认知、信息安全、人工智能等）的充分融合等。

最后，智能物联要分步滚动迭代实施。智能物联是一个涉及生态体系的复杂工程，不可一蹴而就，需要从规划、实施的角度，考虑技术、产品、应用、商业模式的综合效应，分步滚动迭代，逐步实现以用户为中心的智能物联应用目标。

总体而言，智能物联围绕“透彻感知、互联互通、认知协同”的核心需求，从“设备、网络、平台、应用”多个方面，扩充“物联网开放体系架构”，实现智慧提升。智能物联的概念视图如图2-1所示。

从图2-1中可以看出，智能物联体系由多个核心元素构成，自下而上主要包括设备、网络、平台和应用，海量设备构成智能物联的“触手触角”，异构网络成为智能物联的“神经网络”，平台和应用构建智能物联的“大脑中枢”。具体包括如下内容。

1.设备

设备主要包括智能设备和非智能设备，两者主要在资源高度、核心能力上存在差异。

智能设备本身具备较丰富的资源和能力，主要指智能手机、智能终端等设备，其核心能力如下。

（1）具备一定的计算、存储能力。

（2）具有通信和联网能力。

（3）能够对外暴露互操作接口（如感知、控制、协作等），可以访问其他设备，并被其他设备、平台、应用操控。

（4）具有一定的知识表示、获取、学习、使用等能力。

非智能设备本身资源高度受限，能力较为单一，主要包括各类传感器、执行器等简单设备，需要通过智能网关连入网络空间，其核心能力如下。

（1）具有一定的环境感知或设备控制能力。

（2）通常不具备直接入网能力。

（3）能够对外暴露互操作接口（如感知、控制、协作等），可以被其他设备操控。

2.网络

通信网络是指设备从物理世界连入网络空间所依托的信息传输载体，包括有线与无线、局域与广域、宽带与窄带等不同形式，具体如下。

（1）WLAN（无线局域网）：主要包括Wi-Fi、ZigBee、蓝牙、IrDA等，其主要通过短距离无线通信方式进行数据通信，数据传输速率不一，应用场景主要以智能家居、数字办公为主。

（2）WMAN（无线城域网）：主要包括以运营商为主的2G、3G、4G等网络，其通信距离较长，数据传输速率也随着技术演进越来越快，随着5G网络的正式到来，更多的高速率、低延迟物联网应用将得到快速发展。

（3）LPWAN（低功耗无线网）：主要以 NB-IoT、LoRa、Sigfox、eMTC等为主，其以极低的功耗为特点，相应传输速率也较低，近年来广泛应用于各类低功耗物联网应用中，如智能水表、智慧井盖等。

（4）LAN（局域网络）：主要包括传统的宽带通信、广电通信、电力线载波通信、工业有线通信等。其中，宽带通信和广电通信较为普遍，电力线载波通信和工业有线通信则主要用于特定领域。

（5）其他通信技术：以卫星通信、微波通信、LiFi 技术为代表，主要用于海事、军用等特定领域。

3.平台

平台是物联网中对下连接设备，对上支撑应用的载体，其涉及接入管理平台、数据处理平台及安全交互平台等，功能涵盖物联网设备的接入和管理、数据的智能分析和处理、服务的封装和发布等。按照部署位置的不同，物联网平台主要存在云平台和边缘平台两大类。

（1）云平台：集成分布式计算、并行计算、网络存储、虚拟化等关键技术，主要以集中的形式部署在云端，是目前物联网平台的主要部署方式，能够提供强大的计算、存储和网络传输能力，能够实现较大规模的物联网设备接入、数据处理和服务应用。

（2）边缘平台：为解决云平台面临的负载过高、带宽受限、安全隐私等问题，集成函数计算、规则计算、消息路由等关键技术，主要以分布式的形式部署在近用户端，是目前物联网平台部署的另一重要方式，能够提供一定的本地计算和存储能力，可以提供低延迟、高联动的本地化服务应用。

4.应用

应用是基于智能设备或平台构建的面向行业/领域的物联网应用系统，面向用户提供多粒度物联网智能服务。

（1）智能家居：通过在家居环境内部署各类传感器（温/湿度、烟雾、红外、有害气体、光照等）和各类执行器（窗帘电机、红外设备、报警器等），实现诸如有害气体报警、人员侵入报警和窗帘自动控制等典型智能应用。

（2）智慧农业：通过在大棚、温室等农作物生长场所部署各类传感器（温/湿度、光照、二氧化碳等）和各类执行器（电动卷帘机、风机等），实现诸如自动调节二氧化碳浓度、自动调节光照强度等典型智能应用。

（3）智慧医疗：通过可穿戴设备，实时远程监测患者的生理信息，提供健康数据分析和意外情况报警等功能；建立家庭医疗远程诊断系统，足不出户，实现视讯医疗、远程救助等医疗服务。

（4）智能交通：通过在交通路口、道路周边等地点部署的摄像头设备，实时采集和分析人流/车流信息，为交通疏导提供数据支撑；通过在桥梁、隧道、路轨等位置部署的传感器设备，实时采集相关基础设施状态，并据此实施相关维护操作。

（5）智慧城市：通过在居民小区、写字楼宇、工厂厂房等场所部署的气象、水文、环境等传感设备，为区域环境治理、消防提供基础数据支撑和处理分析平台。