情报学视角下的物联网发展趋势研究
唐晓波 熊 杰
(武汉大学信息管理学院)
【摘 要】 物联网因其巨大的应用前景而受到学术界及企业界的广泛重视。本文从情报学视角出发，对物联网中的信息系统，信息服务、网络平台、管理组织、信息标准、信息安全与信息隐私、信息政策与法律等问题进行了研究，对我国物联网的现状进行了分析，预测了物联网发展趋势，并提出了我国物联网技术发展、管理、政策等方面的建议。
【关键词】 物联网 信息管理 信息技术 信息政策
Research on the Developing Trend of IOT from the Perspective of Information Science
Tang Xiaobo Xiong Jie
(School of Information Management，Wuhan University)
【Abstract】 More and more academic researchers and people from enterprise are engaged in IOT(Internet of Things)due to the great potential applications of IOT.From the perspective of information science，this paper studies IOT at the aspect of information system、information service、network platform、management organization、information standards、information security、information privacy、information policy and law.This paper also analyzes the status quo of IOT in China and predicts the development trend of IOT.This paper puts forward some advices in the technology development、management and policy of IOT in China.
【Keywords】 internet of things information management information technology information policy
1 引言
物联网(Internet of Things，IOT)是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网是建立在互联网基础上的能覆盖世界上万事万物的网络，利用用户端延伸和扩展到地球上的任何物品。物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮[1]。在物联网时代，各种物体、社会基础设施等将与信息系统、宽带整合为统一的网络，世界上的一切工作和生活都可以在物联网上进行。
从1999年麻省理工学院第一次提出物联网概念以来，物联网就在全世界范围内得到了工业界、商业界、学术界和政府机构的广泛关注，并已经取得了一些学术和应用成果。1999年麻省理工学院Auto-ID中心，在美国统一代码委员会(United Code Commission，UCC)的支持下，将RFID技术与因特网结合，提出了EPC(产品电子代码)的概念。EPC的提出确立了物联网的最初概念，即将物品通过传感器与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。
2003年10月28日麻省理工学院Auto-ID中心在东京召开最后一次董事会会议，决定在麻省理工学院、英国、日本、中国、澳大利亚和瑞士成立六个Auto-ID实验室，并致力于自动识别技术的开发和研究工作，倡导为能够跨越整个供应链的操作方案制定公共的标准[2]。
2005年国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》，报告指出，无所不在的“物联网”时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷，从房屋到纸巾都可以通过物联网主动进行信息交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用[3]。
2007年美国总统的科学技术咨询委员会(PCAST)发布题为《挑战下的领导地位:在世界竞争中的信息技术研发》的咨询报告。报告中把CPS(网络化物理系统)作为美国联邦政府研究投入最高优先级的课题。国际上把利用计算技术检测和控制物理设备行为的嵌入式系统称为网络化物理系统[4][5](CPS，Cyber-Physical Systems)，可以认为CPS是物联网的专业称呼，侧重于物联网的技术内涵[6]。
2009年1月28日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次圆桌会议，IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。奥巴马对此作出积极回应，认为“在经济刺激计划中，我们还将投资于宽带和新兴技术，这些是美国在新世纪保留和重建竞争优势的关键。”
2009年6月，欧盟委员会宣布了“物联网行动计划”，实现将各种物品连接到网络中，确保欧洲在构建新型互联网过程中起到主导作用;2009年8月日本继“e-Japan”，“u-Japan”之后提出了更新版本的国家信息化战略:“i-Japan战略2015”，其要点是大力发展电子政务和电子地方自治体，推动医疗、健康和教育的电子化，大力发展绿色信息技术和智能交通系统等重大项目。
2008年上半年无锡市和中科院上海微系统研究所合作成立中科院无锡维纳传感网工程技术研发中心，大力推进传感网产业化进程[7]。2009年8月，温家宝总理在无锡考察时，对微纳传感器研发中心给予高度关注，提出了把传感网络中心设在无锡、辐射全国的想法。温家宝总理指出“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术;在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展;要尽快建立中国的传感信息中心，或者叫‘感知中国’中心”。目前，江苏省和无锡市正在抓紧实施平台建设和应用示范工作，争取把无锡市建成传感网信息技术的创新高地。
从以上各个国家和组织对物联网作出的规划和行动来看，物联网的发展还处于初始阶段，还没有一个全球广泛认同的体系架构。目前较具代表性的物联网组织有欧美支持的EPC Global和日本的泛在ID中心(Ubiquitous ID Center)。EPC Global和泛在ID中心都是为推进RFID标准化而建立的国际标准化团体，制定了一些适合各自国家的物联网技术体系架构。我国目前将物联网技术发展列入国家中长期科技发展规划，《国家中长期科学与技术发展规划(2006－2020年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入重点研究领域。
为了对我国物联网的发展趋势进行预测及对物联网发展提出建议，本文从情报学的视角对物联网进行研究。马费城教授认为“信息管理的实质是综合采用技术的、经济的、政策的、法律的、人文的方法和手段对信息流进行控制[8]”，本文认为情报学视角就是从技术、经济、政策与法律、人文的角度来分析和解决问题，本文从情报学视角对物联网的六个方面进行研究。
从技术角度，本文研究RFID与物联网信息服务系统，物联网的网络平台，物联网的信息标准;从经济角度，本文研究物联网的管理组织，物联网的应用与信息服务;从人文角度，本文研究物联网的信息安全与隐私保护问题;最后，本文对物联网中的信息政策与法律问题进行了分析。物联网作为新兴信息产业，从情报学的视角能更深刻地揭示其内涵，挖掘其潜力，解决其发展中存在的瓶颈，从而促使物联网产业更好更快地发展。
2 RFID与物联网信息服务系统
2.1 RFID标签与读写器
(1)RFID标签及读写器的组成
RFID(射频识别)是一种无线自动识别技术，又称为电子标签技术，它通过射频信号自动识别目标并获取相关数据。RFID具有众多优点，如:适用范围广、可识别多个高速运动的物体、可应用于恶劣环境、操作简便等。RFID技术的作用是记录物体、基础设施、人的信息，并通过信息系统和互联网进行信息交换和处理，实现全球范围内信息共享的物联网。
典型的RFID系统由RFID标签、RFID读写器、RFID信息处理系统三部分组成[9]。RFID系统通过标签，读写器，信息处理系统的协同工作实现读取物体的信息并进行处理。RFID标签由IC芯片和微型天线构成。标签的芯片中保存有约定格式的电子数据，用来存储所标示物体的有关信息。标签的天线将芯片中的数据通过电磁波的方式传送给RFID读写器。
RFID读写器中有射频通道模块、控制处理模块和天线，读写器通过天线读取标签发送的数据，并通过TCP/IP协议通过网络与计算机信息处理系统通信，或直接通过USB与计算机信息处理系统通信。RFID信息处理系统接受读写器发送的数据后，对其进行有关处理，即对数据进行格式转换、存储并传送到上层信息系统中。
RFID读写器中的射频通道模块主要完成射频信号的处理，包括产生射频能量、激活电子标签;将读写器欲发往标签的命令调制到载波信号上，形成已调制的发射信号，经读写器天线发送出去。读写器中的控制处理模块实现将读写器的命令转换为便于调制到射频信号的编码调制信号，同时对标签回送信号进行处理。
(2)RFID标签及读写器的种类
RFID电子标签按照供电方式分为被动标签和主动标签两种。被动标签内不含电源，工作时从读写器的磁场中获取能量，成本较低，寿命较长但读写距离较近;主动标签内部有电源，读写距离较远，但成本较高，寿命有限。一般来说，被动式标签是取代商品条形码的主要发展方向;而主动式标签则应用于对大型高速物体的识别，如对机动车的跟踪和识别[10]。
被动式标签是利用天线和线圈产生电能，即标签进入RFID系统时，天线进入电磁波区域，根据电磁感应效应，线圈中会产生感应电流，以给标签供电。被动式标签的主要缺点在于其传输距离较短，信号强度受到限制，需要读写器的功率较大;主动式标签利用自带电源供电，工作可靠性强，读写距离远，但标签受电源的寿命影响较大。RFID系统的读写距离会随着RFID主动式标签中电源电力的消耗而缩短，这会最终影响系统的效率。
RFID读写器按照天线与读写器模块分离与否，可以分为分离式读写器和集成式读写器。分离式读写器的最常见形式是固定式，读写器除天线外，其余部分都封装在一个固定的外壳内，完成射频识别的功能;而集成式读写器又称为便携式读写器，是适合用户手持的一类RFID读写装置，常用于付款扫描、仓库盘点等场合。
2.2 物联网信息服务系统
目前，全球并没有形成物联网信息系统架构的统一标准，较具影响力的是欧美国家采用的基于EPC的物联网信息服务系统。2005年，EPC Global正式颁布了EPC Network蓝本[11]，提出了基于EPC的网络架构及相关技术问题。基于EPC的物联网信息服务系统是综合利用RFID标签与读写器、物联网信息服务器、物联网Savant中间件、对象名称解析(ONS)服务器，通过互联网实现对各种物体信息的收集和处理，满足各种类型信息服务需要的信息系统。
RFID标签和读写器完成了对物体信息的读取，通过中间件实现与计算机信息系统交互。物体的信息主要存放于Internet及物联网信息服务器上，通过ONS服务与物体的EPC对应起来。物联网信息服务系统通过各部件的协同工作实现对物体信息的收集、处理、存储、传输和应用的各个过程，其系统结构如图1所示。
图1 物联网信息服务系统结构
存放物体信息的计算机称为“物联网信息服务器”，这种服务器提供的服务称为“物联网信息服务(IOT-Information Service，IOT-IS)”[2]。物联网信息服务器中使用一种新型的标准计算机语言—物理标记语言(PML)所书写，PML是基于可扩展标记语言XML发展而来[12]，将成为描述所有物体的统一标准。当Internet上的一台计算机A获取了某物体的EPC后，需要利用ONS服务器提供的名称解析服务将EPC代码转换为对应的物体信息资源的地址URI。计算机A获取了物体信息的资源地址后，找到对应的物联网信息服务器，以获取物体的有关信息。
对象名称解析(ONS)服务器中存储有各种产品的EPC及其对应的资源地址。ONS类似于域名解析服务(DNS)，DNS是将一台计算机定位到万维网上的某一具体地点的服务，而ONS服务器将物体的数字标识EPC定位到对应的信息资源地址。ONS服务是连接前台应用软件和后台物联网信息服务器的中介，ONS服务器通过将RFID编码转换为物联网信息服务器的IP地址，并返还给本地计算机，从而保证计算机从物联网信息服务器中获取正确的物体信息资源。
物联网中间件是在RFID读写器和计算机Internet之间的软件系统。物联网上的应用多种多样，它们所采用的RFID硬件设备也可能是多样的，要实现将各种RFID设备接入，实现开放和互联的物联网，就必须利用一种能屏蔽RFID硬件的差异的和复杂性的系统，而这种系统就是物联网中间件。物联网中间件能捕获不同RFID硬件上的标签数据，并对其进行过滤、汇集、计算、存储和传送，并完成与上层信息系统的信息交换。
Savant系统是Auto-ID中心开发的一种物联网中间件，它是一种树状结构，被安放在各地的数据中心。Savant系统在物联网上对RFID标签中的EPC码进行传送和管理，这种结构可以简化过程，提高系统运行的效率，它的主要任务是对网络上的数据进行校对、协调、传送以及任务管理[12]。
2.3 物联网信息系统的关键技术
物联网信息系统的关键技术有:RFID系统中的关键技术、物联网信息服务系统中的关键技术、无线传感器网络技术等。其中RFID系统的关键技术有物联网编码技术、多标签识别与防碰撞技术等;物联网信息服务系统中的关键技术有物联网中间件技术、物联网信息发布服务技术、物联网系统的网络管理技术等;无线传感器网络中的关键技术有无线传感器节点的设计及其网络结构设计等。
(1)RFID系统中的关键技术
物联网编码是在全球范围内设置的统一的物体编码体系，目前各国和各种组织都纷纷推广自己的RFID编码。欧美支持的EPC标准和日本支持的UID(Universal Identification，泛在识别)标准是当今物联网编码的两大标准。EPC由EPC Global负责标准化和应用[11]，其研究总部设在麻省理工学院。EPC编码由自动识别(Auto-ID)中心开发，采用96位的编码体系。日本支持的UID代码容量为128位，这种编码兼容多种编码，包括UPC、ISBN、IPV6等。
RFID系统是由标签、读写器和信息处理器组成。随着RFID系统的大规模应用，在同一场所中，往往存在着多个RFID读写器及物体的电子标签，这时就会出现多标签碰撞问题和多读写器碰撞问题。所谓多标签碰撞问题是指多个标签向读写器发送信号时，信号会相互干扰或产生信道众多的情况;多读写器碰撞问题是指多个读写器在监视某个区域的物体时，会引起互相干扰，或存在读取的范围有重叠现象。解决RFID标签和读写器的防碰撞问题主要借助于防碰撞算法。例如在二进制防碰撞算法中，RFID读写器收到标签的信号后判断是否发生碰撞以及发生碰撞的具体位置，然后确定下一次发送的请求命令中的参数，再次发送，直至确定其中的一张标签为止。
(2)物联网信息服务系统中的的关键技术
物联网信息服务系统中的关键技术有:中间件技术、物联网信息发布服务技术、物联网系统的网络管理技术等。物联网中间件是在RFID系统与上层信息系统交换信息的中介层，物联网中间件具备多种设备的管理、采集及过滤等处理功能，减低了RFID硬件与应用程序的耦合性，屏蔽了各种RFID硬件的差异性。物联网中间件一般包括读写器接口、事件管理器、应用程序接口组成。中间件的读写器接口为各种类型的读写器提供集成功能，能够通过各种网络协议连接到RFID读写器;事件管理器用来对RFID数据进行过滤、聚合和排序操作;应用程序接口能与应用程序进行通信，完成RFID数据的传送功能[13]。
物联网信息服务系统的主要功能就是发布EPC产品信息，并对其进行存储和处理。物联网信息发布服务提供了模块化、可扩展的数据和服务接口，使得相关数据在企业内部或企业间共享和应用。物联网信息发布服务采用PML语言作为系统的数据描述语言，主要包括客户端模块、数据存储模块和数据存储模块三个部分。客户端模块完成RFID的标签信息向物联网信息服务系统的传递;数据存储模块将通用数据保存在数据库中，并将物体的有关信息转换格式，保存在PML文档中;数据查询模块根据用户的要求，访问PML文档，并将有关信息传递给用户，以满足用户的信息需求。
(3)无线传感器网络技术
一般认为，物联网则是从用户和产业的角度提出的概念，而传感网是从技术角度考虑物联网。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，其具有低成本、微型化和灵活组网等特点，能被物联网所广泛采用。在无线传感网中，由无线传感器节点实现信息的获取，通过通信技术实现信息的传输，而利用计算机技术实现对信息的处理。
无线传感网由许多个功能相同或不同的无线传感器节点组成，每一个传感器节点由数据采集模块(传感器、A/D转换器)、数据处理和控制模块(微处理器、存储器)、通信模块(无线收发器)和供电模块(电池、DC/DC能量转换器)等组成[14]。传感器的数据采集模块可以测量所在周边环境中的热、红外、声呐、雷达和地震波信号。
无线传感网具有自组织、微型化和对外部世界的感知能力，这些能力决定了传感网在商业上的应用较多。相对于传统无线网络，无线传感器网络具有一些特征:如网络节点密度大，传感器节点数量多，传感器节点甚至可以由飞行器播撒在被检测区域;无线传感器网络往往被分布于人们难以直接操作的地方，能量供应有限，寿命有限;传感网的节点之间以自组织方式通信，如节点间以Ad Hoc方式通信，不同于传统网络中利用无线路由器转发信息。
(4)物联网信息系统的技术发展趋势
未来，物联网信息系统的技术发展将主要将集中于核心技术的突破、协议标准的制定、IP地址的扩展、RFID工作频率的制定等方面。在核心技术上，物联网信息系统需要解决自动控制、信息传感、射频识别、无线通信及计算机技术等方面的关键技术问题;在协议标准上，可以考虑借鉴现有的欧美的EPC标准和日本的UID标准，研发拥有自主知识产权的标准;在IP地址的扩展上，物联网信息系统的发展对IP地址的需求会迅速增加，利用下一代IP协议IPv6的128位编码的IP地址能实现将众多硬件设备连入物联网;在RFID工作频率方面，对低频、中高频、超高频和微波的RFID系统的研发和推广也将是今后物联网信息系统发展的重点。
我国目前在物联网技术方面已经取得了很多实质性的突破，并在局部取得了应用，做到了与国际同步，与发达国家处于同等水平，并有局部领先;在标准化方面，我国也有举足轻重的话语权，这是我国在新一轮信息技术发展中取得的成果。展望未来，我国物联网发展的重点仍将是核心技术及标准的研发，同时加快物联网的产业化步伐，在大规模的产业化运作中推动技术及标准的应用，促进物联网的发展。
3 物联网的网络平台、管理组织及网络演进趋势
物联网作为能覆盖全球物体的网络，需要建立一个国家性的网络平台来支撑其正常运转，同时还需要有能对物联网进行有效管理的管理组织架构。在硬件网络平台建设方面，物联网建立在现有的Internet基础之上，而Internet以电信网作为其基础支撑网络。因此初期物联网在宏观上要借用电信网络的平台和管理模式。而在对物联网的管理上，建立从国家层面到应用层面的多级物联网管理组织，能够保证对物联网进行从战略层到执行层的管理。
物联网作为新型的信息网络，是信息社会的一部分，它既是一种先进的信息网络也是一种促进交流的社会网络。物联网网络平台的建设演进有自身的规律，用户信息需求、社会因素、技术变革都在不同方面促进了物联网网络的建设。未来的物联网发展的趋势将是宽带化、移动化、智能化，并能更好满足人们个性化信息需求，更好地促进社会信息化发展，给人们的工作生活带来广泛影响。
3.1 面向物联网的网络平台
目前物联网尚没有大规模地推广，但一般认为物联网的网络技术分为广域网络通信技术和近距离通信。在广域网络通信方面，利用现有的IP互联网、2G/3G移动通信、卫星通信技术可以满足信息的远程传输，特别是IPv6、TD-SCDMA等技术标准的推广为物联网的网络平台建设建立了强大的技术基础;在近距离通信方面，IEEE 802.15.4标准提供了低速近距离通信的物理层和媒体接入控制层规范，IETF 6LowPAN工作组正在研究IPv6 over 802.15.4协议，使物联网可以利用基于IPv6技术的互联网更好地发展。
物联网不只是实现物与物之间的信息传递，也将会与电信网络，无线通信网络融合，实现无所不在的物与物、物与人、人与人沟通的泛在网络。在物联网与电信网络融合过程中，其目地是利用电信宽带网络将各种分散异构的物联网应用系统通过汇聚层接入互联网。例如IETF 6LowPAN工作组正致力于将传感器标签IP化，利用IPv6技术将互联网功能扩展到物联网节点中。在物联网建设前期，对于基于IP的物联网系统将其作为子网直接扩展到互联网中，而对于基于非IP的物联网系统，利用网关对其进行整合和管理[15]。随着IPv6及基于IP的物联网系统技术的成熟，再逐步建立兼容IPv6的物联网全球体系架构。
在基于移动通信技术的物联网网络平台建设方面，我国应充分利用现有的拥有完全自主知识产权的TD-SCDMA标准实现物联网与3G网络的融合。目前，国内的移动运营商在TD-SCDMA与物联网融合的技术研究与应用开发方面已经取得了较大的进展，如中国移动在2010年物联网高峰研讨会上发布了物联网TD-SCDMA模块产品及基于物联网应用的行业解决方案。该模块产品实现了物联网终端的标准化，基于统一开放的物联网系统架构，并创新性地设计了针对无线机器通信的通信协议族(WMMP)，实现了机器的互联互通。随着标准化工作的推进，物联网和移动通信技术的融合会更为成熟，基于无线通信的物联网将得到广泛普及。
3.2 面向物联网的管理组织架构
为了管理好物联网这个庞大的、智能化的网络，应该在国家层面建立管理物联网的分层式的管理组织架构，这个管理组织架构应该是开放、高效的管理架构。在国家层面建立国家物联网管理中心，它是国内的一级管理中心，主要负责制定物联网发展的总体规划，以及负责对下级分物联网管理中心进行管理和协调;二级物联网管理中心按照地域在各省、自治区、直辖市分别建立，负责各地的物联网管理，并将物联网运行情况反馈给国家物联网管理中心。同时各行业系统要建立各自的物联网管理组织，如国防、金融、海关、交通、教育等行业都要建立各自的物联网管理组织;三级物联网管理中心分布在各区域内的行业系统内，如企业内部的物联网管理中心，它执行上级物联网管理中心的政策，监控物联网应用系统的运行情况，并向上级物联网管理中心反馈有关情况。
国家物联网管理中心是物联网一级管理中心，制定和发布物联网发展的总体规划，负责与国际物联网互联，并对二级物联网管理中心进行管理[2]。国家物联网中心既能对各地域的物联网整体运行情况进行收集、统计、分析并作出管理决策，也能对各行业系统物联网进行总体规划和管理，是物联网的最高管理机构。建立国家物联网管理中心的目地在于实时监控国家范围内物联网运转情况，对物联网进行高效、实时的管理，并负责对外与国际物联网接轨。
二级物联网管理中心可以按照地域以及行业系统来进行组织。按照地域组织二级物联网管理中心可以将整个国家物联网划分为各省、自治区、直辖市的物联网管理中心，或者按照大区分为华北地区管理中心、东北地区管理中心、华东地区管理中心、东南地区管理中心、中部地区管理中心、西部地区管理中心、港澳台地区管理中心。各大区管理中心统计各自区域的物联网有关信息，对其进行分析并传递给国家物联网管理中心用于管理决策;同时大区物联网管理中心也具备一定的管理能力，可以根据各自管辖的地区的不同特点，进行个性化的管理。
按照行业系统来组织二级物联网管理中心，主要是在宏观上对行业内的物联网运行进行监控和管理，如建立金融物联网管理中心、交通物联网管理中心、食品药品检测物联网管理中心等。不同行业有其不同的信息需求，如国防行业对信息保密要求很高，金融行业对信息安全及信息处理效率的要求很高等。因此不同的行业物联网管理中心都应根据具体情况制定管理办法，对其行业物联网系统进行宏观管理，保证行业物联网系统的正常运转。按行业组织的二级物联网管理组织结构图如图2所示。
图2 按行业组织的物联网管理组织
三级物联网管理中心分布于各行业系统内部的具体组织，如某个企业内部的物联网管理中心，某银行的物联网管理中心、某海关出入境物联网管理中心等。这一级管理中心是最低级别的物联网管理中心，但也是具体管理物联网的执行层。利用三级物联网管理中心能对具体各组织内部的RFID应用系统、各节点的信息处理机数据安全、硬件工作及故障情况、软件使用情况等进行实时的监控和管理。三级物联网管理中心能掌握物联网系统的具体运行情况，将物联网系统运行情况进行数据收集和分析，并将有关数据传送给上级物联网管理中心。
物联网的管理架构与国家科技信息组织架构是类似的，事实表明这种分层式按地域及行业同时组织的管理架构是科学的。我国科技信息组织架构是按照地域和行业来安排的，各省市都有自己的科技信息研究所，而各行业系统，如工业行业、国防行业、金融行业都有自己的情报所或信息中心。对于物联网的管理组织架构的建设，国内外没有可供参考的方法，消极等待或规划太久都是不可行的。按照已有的成功经验，尽快建立其管理组织架构，同步进行规划和调整，这样能更好更快地建立起物联网的管理组织，更有利于我国物联网的发展领先于世界。
3.3 物联网网络发展的演进趋势
从古代的烽火台到当今的移动互联网，人类的信息传输方式始终处于不断地演进过程中。回顾人类的信息传输方式的演进过程，从较近时期内的电报、电话、到电信网、移动互联网的发展，都是人类的需求、社会因素及信息技术三者共同驱动的结果。物联网作为最新出现的信息网络，是互联网的扩展和补充，是一种有着广泛市场的重要信息传输方式，必然也有其内在的演进趋势。
从不同角度来考虑，有很多影响物联网网络发展的因素，但归纳起来，其决定因素可以概括为三个方面:①用户因素，是使用物联网的组织或个体的因素，如组织的战略目标、行业特点、员工的信息素养、员工的工作责任心等;②技术因素，是指能影响人们信息需求的现代信息技术，如RFID技术、第三代移动通信技术等物联网发展中使用到的关键技术;③社会因素，是物联网网络发展所处的外部环境，包括国家政治、经济、法律制度、社会人口等方面。
物联网未来的演进趋势由用户自身的信息需求的变化、信息技术的演进特点以及社会因素决定。在信息需求方面，当前的信息机构、信息系统等为人类提供了海量信息，解决了人类的大部分信息需求，但也给人类的信息需求带来了不可忽视的影响。人们的信息需求基点是实现对外信息沟通与交流，达到社会职业活动和社会生活中的某种目标。信息用户对信息的需求是由用户主题需求决定的，且受社会环境及机制等方面的制约[16]。随着越来越发达的信息网络的出现，用户的信息需求变得更加“苛刻”了，物联网的演进趋势必然较大程度地受到用户的信息需求的影响。
在社会信息化程度越来越高、信息技术越来越发达的情况下，用户的信息需求已经远不是获取初级信息，出现了更高要求的用户信息需求。这些更高要求的信息需求包括:信息要更能支持组织的战略目标或个人的目标，信息要更加适应个性化需求，信息获取要更加精确、全面和及时，信息搜集的成本要更低等。用户新的信息需求给情报学带来了新的研究课题，同时也给物联网等新型的信息网络技术提供了广阔的发展空间。
信息技术的发展对物联网演进的影响是多方面的，这些影响主要有:一、在摩尔定律的推动下，芯片的体积不断缩小，功能更加强大，物联网与互联网相连通已经成为大势所趋[17];二、在人工智能、语义网、云计算等技术的推动下，物联网将变得更为智能化、人性化;三、随着TD-SCDMA标准与传感技术的结合、第三代及第四代移动通信技术的发展等，物联网将更加宽带化、移动化;四、最后一个趋势是物联网的IP化，即利用能提供充足的IP地址的IPv6体系给世界上所有物体进行标识，实现IP到物，继而在全球范围内实现物联网与互联网的融合汇聚，实现无所不在的泛在网。
社会因素对物联网的网络演进也有较大的影响。一方面，国家政策已经明确支持物联网的发展，有关部门及电信运营商正在加快推进网络平台建设，各种关键技术也会随着研发的推进而取得突破;另一方面，市场经济及相关法律的健全化给物联网网络平台的构建提供更有利的外部环境，未来的社会将是人人需要和支持物联网的社会;最后，社会信息化带来的用户信息需求的综合化、开放化等特点也决定了物联网这个信息与知识的交流平台有广阔的市场，进一步促进了物联网的网络演进。
影响物联网演进的因素及其关系如图3所示。通过分析人们信息需求的变化、信息技术发展对物联网演进的影响以及社会因素的影响，可以说明:社会及技术因素影响了人们的信息需求，信息需求的变化给信息技术提供了发展空间，信息技术的发展又促进了泛在网络的演进。因此，用户因素、社会因素、技术因素是相互联系、相互影响的，这三个因素将在未来共同推动物联网的发展。在物联网这个大的网络背景下，各种情报学理论及信息技术都能被充分利用，泛在信息环境下满足所有个人及组织的个性化信息需求的目标将有望实现。
图3 影响物联网发展的因素
4 物联网的应用开发与信息服务
4.1 物联网的应用开发现状及前景
从推动经济发展的角度，物联网作为全球范围内的信息化产业浪潮，将会成为全球经济增长的重要推动力量。在现实生活中，传感技术的应用已经较常见，如高速公路智能交通管理、智能图书馆、生产线自动化系统、电子票证管理、邮政包裹管理系统、金融信息卡管理等应用中都使用到了物联网技术。现阶段，物联网的应用仍存在局部较成熟，整体发展滞后的特点，较少在整体供应链或全社会形成协同服务的物联网系统，但这并不能阻碍物联网的迅猛发展。随着技术的突破及社会因素的影响，物联网的应用将打破传统的局部应用模式，首先在产业链上实现大规模的应用，然后在不同产业链间实现跨行业的信息服务，最终实现全社会的信息服务大系统。
(1)物联网的应用开发现状
当前物联网已在诸多行业展开应用，以交通行业为例，可以想象当物联网在交通行业大规模应用后的场景。在城市里，每天人们只需要一张智能RFID交通卡，就可以轻松快捷地乘坐地铁;通过高速公路时，电子收费系统自动从通过智能交通卡完成收费，节省了时间;乘用车上将安装有安全监控和GPS导航系统，能根据路面情况建议驾驶员安排最近行车路线;航空公司利用电子标签进行行李识别与跟踪，提高了航班的安全性与便捷性。在广泛地应用物联网技术后，未来的交通系统将是安全性更高、高效化、人性化、智能化的新型交通系统。
物联网应用开发的最重要的方面是在供应链方面。物联网能较好地解决物流信息的可得性、共享性、实时性及精确性。物联网利用EPC标签的读写能力实时采集物流信息并传达控制信息，能广泛用于供应链中的库存管理、运输管理、生产管理、货物识别、商品防盗等场合[18]。例如，在库存管理中，EPC读写器能自动读取货箱上的标签内容并存入数据库，然后将货物信息与物料清单进行核对，检测出错误，提示缺货信息，减少了人工误操作;同时货物可以根据库存情况自由放置，提高了存库的利用率。射频识别等技术在供应链中的应用能减少库存，提高物流及配送速度，缩短供应链时间周期，能大大减低由于需求波动带来的供应链中的牛鞭效应[18]。
在国家推动节能减排，走新型工业化道路的时期，物联网在环保领域也取得了广泛应用。例如，环保监控部门利用传感技术对企业的水、电、天然气使用数据进行采集并传送到控制中心[19]。环保部门在主要排放口和污染较重的企业周边地区设置传感器监测网络，实事采集相关数据，实现24小时的监控，及时制止各种污染行为。物联网在节能减排领域的应用可以减少人力和物力的投入，可以应用在各种恶劣环境条件下，提高了环境保护监测的实时性和安全性，在环境保护、转变经济发展方式等方面发挥了重要作用。
(2)物联网的应用发展前景
物联网的应用发展前景广阔，主要以市场驱动，其涉及的产业链长，涉及通信网络、信息系统集成、自动控制等多个领域，需要系统配合[20]。物联网产业的发展会带动微电子、软件、通信等多领域的发展，其带动的直接经济效益将达到千万亿元，而且其在社会各行业供应链及全社会的应用更会对经济社会的发展起到巨大的间接经济作用。
目前，我国物联网的应用及信息服务存在商业模式不清晰，网络平台技术有待突破，应用标准未统一，相关政策有待完善等问题。这些物联网应用中的存在问题会随着信息服务转型及技术、政策、社会因素的推动而逐步得到解决，同时这些方面也构成了未来物联网应用发展的主要着力点。
①在商业模式上，物联网的商业价值目前一方面表现为RFID及物联网信息系统的开发中的经济价值，主要表现为传统网络及信息系统的升级换代带来的直接经济效益;另一方面表现为信息服务商在供应链上创造的间接经济价值，包括电信移动运营商为物联网提供的增值服务、终端EPC系统的应用等。无论是系统开发还是商业应用，物联网的商业模式都有待完善，商业价值有待挖掘，这也给物联网提供了广阔的商业发展空间。
②在网络平台技术及信息标准方面，物联网的广泛应用仍有较多的问题。例如，高效廉价的RFID标签的生产、物联网网络平台建设、应用层标准的制定等技术问题有待突破;而无线传感器网络标准正在研讨中，移动运营商提供增值服务的技术标准有待确立。技术及标准的问题会随着研发及应用推广而逐步得到解决，技术的推广受市场需求的影响较大，未来物联网中普遍使用的技术及标准必将是最能满足应用需求的。
③在物联网应用政策方面，目前国家宏观层面的政策已经出台，但行业内部的政策还有待完善。社会各行业应按照国家物联网政策要求，结合自身行业的特点及物联网在行业的应用，及时出台有关政策促进其推广物联网的应用。物联网的推广不仅应只是在行业局部范围内，只要在行业某示范工程中取得了较好的应用，就应由行业主管部门、行业协会等在全行业对其进行推广，制定有利于物联网应用的行业政策。
4.2 物联网建设中的信息服务转型及其对策
物联网建设给信息服务带来了新的机遇与挑战，在基于信息化的国家创新发展中，信息服务业已成为支持自主创新和科技、经济、文化发展与社会进步的先导行业[21]。建设以增强自主创新能力为核心的创新性国家是我国政府提出的重大战略目标，该目标的实现必定是建立在信息化环境下，也必然以完善的信息服务与保障作为基础。在这一时期，物联网的发展将对传统信息服务行业带来新的冲击，导致面向全社会的信息服务转型。在物联网的创新性信息服务中，既有信息服务技术、网络手段与方法的更新，也有在信息服务体制、管理模式等方面的创新，物联网将在国家创新发展信息化中扮演重要角色。
物联网的发展时期处于我国建设创新性国家的重要战略机遇期。因此我国在物联网的建设中要牢牢把握以创新需求为导向的信息服务模式战略，在信息服务及管理体制上进行科学规划，在核心技术上组织主要科研机构尽早取得实质性突破，要集中资源和力量，争取在全球新一轮信息化发展中取得领先地位。
(1)物联网中的创新性信息服务模式战略
物联网的创新性信息服务模式的实现要以应用为导向，以技术研发为基础，以商业推广为目的。因此物联网的创新性信息服务模式需要多种机构的合作来推动，这就要求建立面向物联网的创新产业链。在物联网的创新产业链上，要打破传统技术应用模式中的基础研究、应用研究、技术研发及商业开发的线性关系结构，将物联网科研机构、企业研发部门、物联网信息服务提供商等机构更加紧密地组织起来，形成能进行信息服务模式创新的高效的扁平化关系结构。这种结构体现了组织合作的优势，整合了联盟单位的各种资源，将更能促进物联网的最新技术和产品的推广，更有利于在市场上取得经济效益和社会效益。
物联网的创新性的信息服务模式不仅需要建立面向物联网的创新产业链，在信息服务与管理的体制上也要进行科学规划与创新，只有在健全的体制下物联网的创新产业链才能正常高效地运作。为了保持政策的稳定性及连续性同时充分利用现有体制的有利因素，未来的物联网产业政策应该基本延续现有的国家信息产业政策，并在必要时作出局部调整。在制定高质量的物联网信息产业政策的同时，还要完善物联网相关法律的制定，加强执法力度，保障物联网信息产业发展的优越环境。
我国物联网的信息产业体制将保持现有的信息产业政策基本不变，即政府引导、市场驱动、法律保障、多机构协同运作，充分利用市场机制及宏观调控的作用。在当前建设创新性国家的重要时期，国家重点发展信息产业的政策不会出现大的变化，市场的需求、法律的保障及相关科研机构的配合都有利于物联网创新产业链的构建。随着物联网创新产业链建设的推进，新的问题会不断出现，政策也将会在局部有所改变，但物联网的产业总是处于发展过程中，国家政策的适当调整将服务于物联网产业的发展。
(2)信息服务及管理体制的科学规划
在物联网信息服务体制的规划上，要采用政府主导下的，以公共平台为基础的面向社会的多元化结构模式。这种模式中，政府起到的作用将是宏观调控及建立物联网信息服务的基础设施，如物联网电信网络平台的建设。在国家财政的支持下，政府应建设一系列支持物联网发展的大平台、大项目，为物联网的发展提供基础性的技术支撑，并带动物联网信息服务产业的发展。在国家信息基础设施的基础上，要充分利用社会主义市场经济的作用，利用市场推广各种物联网技术及信息服务，实现社会效益和经济效益的统一，并逐步实现物联网信息服务产业自我发展和完善的运行机制。
物联网信息服务产业涉及技术、应用等相关组织，需要协调配合来实现对物联网信息服务产业的管理。信息服务行业是一个庞大的系统工程，它包括物联网硬件及软件开发服务、信息通信等技术服务，也包括基于物联网的行业应用，如智能图书馆中的信息服务、电信运营商提供的增值服务等。无论是信息服务技术还是信息服务应用，都需要物联网相关组织的协调配合。例如，移动智能图书馆可能需要移动运营商、图书馆电子资源部门和物联网技术企业的协调配合。在面向创新信息需求的物联网信息服务产业链中，相关管理部门应以用户的信息需求为导向，注重协调各种物联网技术及应用组织，保障物联网创新性信息服务的顺利开展。
在物联网信息服务管理主体上，以政府主管部门监管为主，行业协会及其他机构管理为辅，同时培养物联网产业在市场机制中发展的自我管理与调整能力。在这种管理制度中，政府主管部门发挥主要作用，如工业与信息化部、各级物联网管理中心、各省市的情报研究所等都可以发挥相应的管理职能。行业协会及其他机构，如科技情报学会、高等院校、科研机构等对物联网的管理也能起到信息咨询、技术支撑等作用。物联网在市场环境中发展，要充分发挥供求关系、优胜劣汰等市场机制的作用，在产业发展初期给予一定的扶持后，物联网信息服务商将在市场中公平竞争，发挥其自我管理与调整的能力，全面促进物联网信息服务产业的管理能力。
5 物联网信息标准问题研究
当前，世界各国都认识到物联网将是引领信息产业发展的新一代技术，都纷纷制定符合自己国家的物联网信息技术标准。美国总统奥巴马上台伊始便认真研究IBM公司提出的“智慧地球”计划，并将以“智慧地球”为代表的物联网计划上升至国家战略;韩国、日本也分别提出“U-Korea”、“U-Japan”战略。中国物联网的技术和产业界面对众多的强大竞争对手也一定会全力以赴，将以标准的制定和关键技术的突破为重点，尽快建立拥有自主知识产权的物联网技术标准体系。
物联网信息标准的制定问题直接关系其产业的推广，以及相关科研机构的影响力及厂商的经济利益，甚至对于各个国家的信息化水平也有重要影响，因此各国都在抓紧制定自主的物联网信息标准。但另一方面，物联网全球标准的不统一不利于物联网发展，对于全球范围内的物品流通及物联网普及应用更是不利。物联网相关技术标准的制定及协调是物联网发展急需解决的问题之一。
5.1 国外物联网标准研究现状
当前，国外的物联网技术标准阵营主要是欧美国家提出的EPC标准和日本提出的UID标准。美国EPC标准的领导组织是EPC环球协会(EPC GLOBAL)，其技术标准被沃尔玛集团、英国Tesco等100多家欧美的零售流通企业所应用，同时微软、Philips、IBM等公司提供相关技术支持。日本UID Center于2003年在东京成立，UID Center提出的物联网标准的建立得到日本政府经济产业省和总务省以及大企业的支持，包括索尼、三菱、富士通、夏普等著名企业，其技术应用范围也相当广泛。
Auto-ID中心构想的EPC物联网中技术部分包括标签、识读器、Savant、对象名称解析服务器(ONS)和物理标识语言服务器(PML)。美国Auto-ID中心在2003年9月15日至17日于美国芝加哥举行了电子产品编码(EPC)会议[22]，并公布了基于RFID标签的“EPC NETWORK”规范，包括:EPC标签数据规范(EPC Tag Specification)、各频段射频标签规范、识读器协议、Savant规范、PML、XML和实体文件规范、ONS规范。
UID标准中的技术体系主要由Ubiquitous Code(泛在识别码，简称Ucode)、Ubiquitous Communication(泛在通信器)、泛在识别码解析服务器和信息系统服务器四个部分组成。UID标签泛指所有包含Ucode码的设备，如条码、RFID标签、智能芯片等。泛在通信器支持用户与泛在信息系统的通信，提供多种制式的通信接口以处理不同种类的标签或读写器的信息[2]。
欧美的EPC标准和日本的UID标准在无线频段、信息位数等方面存在差异。例如欧美的EPC标准采用860-930MHz，日本的UID标准采用的频率为2.45GHz和13.56GHz;欧美的EPC标准的信息位数为96位，日本的Ucode的信息位数是128位。由于两大技术阵营采用的技术体系差异较大，且受到不同政府及厂商的支持，未来的物联网国际化标准的制定将会有所取舍，而各厂商和研发组织也会为争夺市场份额而继续推广其各自标准，物联网标准制定的竞争将更为激烈。我国标准制定组织应密切关注主要发达国家在物联网技术标准制定上的最新进展，为我国物联网标准的制定工作提供可供参考的信息。
在物联网技术标准的制定及协调上，目前的国际组织是ISO技术标准委员会。该委员会目前已有一些为业界所通用的标准，如:ISO14443(密耦合智能卡标准)，界定7～15cm的智能识读的标准，如二代身份证标准;ISO15693(近耦合智能卡标准)，规定1公尺的无接触智能卡的标准，如门禁卡采用的标准;ISO18000(物品管理标准)，规定单品管理的RFID空气接口标准。ISO技术标准委员会在信息技术标准的制定工作中发挥着积极的作用，对于全球物联网技术标准的制定有着很强的影响力，应该引起我国标准制定部门的高度重视。
5.2 国内物联网技术标准研究现状
我国当前正在加快物联网标准制定的步伐，工业与信息化部同有关部门在新一代信息技术方面正在开展研究，有关标准化的组织相继成立，以形成支持新一代信息技术发展的措施。2009年9月11日经国家标准化管理委员会批准，全国信息技术标准化管理委员会组建了传感器网络标准化工作组。标准工作组聚集了中国科学院、中国移动等国内传感网主要的技术研究和应用单位，工作组的目标旨在整合国内科研院所和产业界的优势力量，共同进行国家传感器网络标准的制定，代表我国参与国际标准制定，通过标准化为产业化发展奠定坚实技术基础。
物联网产业要得到大规模的发展，其技术的标准化是前提，在信息产业里往往是标准引领技术和产业的发展，因此传感网标准的制定工作至关重要。目前，我国传感网标准体系已形成初步框架，向国际标准化组织提交的多项标准提案被采纳，传感网标准化工作已取得积极进展。目前负责我国物联网标准制定的传感器网络标准化工作组正在加快制定符合我国发展需求的传感网技术标准，建立健全标准体系，力争主导制定传感网国际标准。
我国传感网标准制定工作取得了一系列实质性的进展。如传感网国家标准工作组已启动六项传感网标准制定工作，分别是标准体系与系统架构、协同信息处理、通信与信息交互、标识、安全和接口;2010年3月上旬，工业与信息化部组织的工作小组前往英国伦敦参加了传感器网络国际标准工作组(WGSN)成立后的第一次会议，角逐相应国际标准。此次会议上，我国代表团提出的传感网络中间件的报告，反响良好，我国有望成为此领域国际标准制定者;WGSN向国际标准化组织(ISO)第一联合技术委员会提交报告时，采用了大量我国研究机构为主体提交的研究成果，如传感网标准化网络的参考模型、系统架构、顶层设计等。这些事实说明我国在传感网络国际标准的制定中已经具有一定话语权，有望成为部分标准的主导者。
我国通过自主创新已经在物联网部分标准的制定中取得了实质性进展，但在国际化合作、标准的整合与统一、标准的行业应用等方面还有待提高。当前物联网标准方面的国际竞争激烈，我国在加快制定自主标准的同时，还应该要密切关注其他国家相关组织的标准制定进展，积极参与国际合作;差异性的标准不利于跨行业的应用，应该在物联网管理部门的协调下，兼顾各方利益，整合相关资源，建立国家物联网标准的协调机制;在物联网制定过程中，需要格外关注涉及产业发展、企业利益的关键技术标准，因为这些标准的制定直接影响到物联网在行业中的推广运用。
5.3 我国物联网技术标准制定对策
我国物联网技术标准的制定在国际化合作、标准的整合与统一、标准的行业应用等方面还有较大的发展空间。应结合我国实际情况，对存在的问题进行科学分析，制定相应的对策，更好更快地推进我国物联网标准制定进程。本节从物联网标准制定的国际化合作、物联网标准及技术的梳理与整合、面向国家及行业需求的物联网标准制定三个方面对此进行阐述。
(1)物联网标准制定的国际化合作
面对巨大的市场需求以及标准方面的激烈的国际竞争，中国应实施积极的物联网技术标准制定策略，通过自主创新及国际合作，制定具有自主知识产权的国际物联网技术标准。因此我国物联网标准的制定应该是以自主创新为主，兼顾开放性和国际合作。自主创新是物联网技术标准制定的核心，只有掌握拥有自主知识产权的核心技术，才能在巨大的市场需求中取得物联网产业发展的主动权;开放性及国际合作是物联网全球化发展所带来的必然结果，只有通过开放性的合作，才能制定出得到国际认可的物联网标准。参考互联网的全球化，物联网标准的国际化推广需要政府部门、私有部门、社会公众以及国际组织的共同配合，并且不受任何一方控制[23]。
当前，很多事实表明国际上能够引导物联网信息技术标准制定的组织主要有:①信息技术的国际标准化组织，如传感器网络国际标准工作组(WGSN)，它前身为传感网国际标准研究组(SGSN)，是国际标准化组织(ISO)及国际电工委员会(IEC)联合成立的工作组;②具有重要影响力的跨国IT企业，如IBM公司，微软公司等，IBM公司在提出“智慧地球”战略之前，已经制定了完整的产业蓝图、路线图和商业角色图，这些“图”很好地支撑了其全球物联网战略。这些有雄厚技术实力的IT企业在新一代信息技术标准的制定中将有较强的话语权。因此我国在制定物联网标准时，要密切关注有关组织的技术及标准研发进展，积极参与国际合作，在合作中寻找突破，为制定具有自主知识产权的国际物联网标准奠定坚实基础。
(2)物联网标准及技术的梳理与整合
我国物联网标准的制定过程中应对现有的技术和标准予以梳理，即清晰地分析出我国目前在物联网标准上存在的优势和不足。我国在物联网标准制定上已取得了相当大的进展，既包括国家层面的技术标准体系，也包括地方、行业及企业所研发的有关技术及标准。但也存在部分关键技术尚未突破，部分标准不统一，重复建设严重等问题。对于一些核心技术，要集中资源和力量尽早取得突破。另外，标准制定部门应对现有的技术和标准进行必要的梳理，整合相关技术，尽快确定国家层面的标准，为行业和企业发展提供通用技术支持，减少重复建设和资源浪费。
在我国物联网标准的技术整合过程中，要特别重视与移动通信网络的结合。从技术角度，目前国内移动运营商的三种3G网络与传感网的互联是没有问题的;但由于国内主要移动运营商采用了不同的技术体系，对标准的要求也会不一样，这样会造成几大技术标准体系同时存在的局面。为了使物联网与移动通信网络结合，在全社会都能推广运用，应该制定有关移动网络与物联网结合的标准协调机制。在此机制下，物联网的有关标准将屏蔽掉移动网络技术的不同所带来的障碍，实现无论使用哪种移动网络，都能随时随地接入物联网。
(3)面向国家及行业需求的物联网标准制定
制定国家物联网标准最重要的一点是从国家及行业的需求出发，即要从国家的信息化战略出发，同时兼顾各行业的需求来制定科学的标准。目前我国在传感网技术层面可以与国外齐头并进，但在产业化能力和产业发展环境上与国外存在着差距。因此，我国的物联网标准的制定应当结合我国产业化发展现状，在制定拥有自主知识产权的国际标准的同时，对产业起到引导的作用。信息技术标准通常分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准，在国家标准的制定过程中要充分考虑行业和企业的需求，在充分调研、科学规划的基础上制定出有利于物联网产业发展的技术标准。同时有关行业和企业也应该在国家标准之下，根据特殊需求制定特定的局部应用的标准。
物联网标准制定是面向国家及行业的，但无论是国家标准还是行业标准，都应该统一规划、协调一致。物联网标准体系很复杂，在技术层面上涉及RFID标准、传感器网络标准、云计算标准、移动通信网络接入标准、信息安全标准等。对于现阶段不同组织采用的不同技术体系，应制定出兼容的顶层标准，在国家或行业层面上予以推广;而在组织合作方面，需要政府标准制定部门、物联网管理部门、企业、科研院所的协调和配合，通过协同工作，推进物联网标准制定及应用的进程。因此，物联网标准的制定是跨部门、跨地区，涉及技术、管理、组织等方面的庞大的系统工程，标准制定需要广泛调研，更需要多方面的协调和配合。
6 物联网中的信息安全与隐私问题研究
6.1 物联网中的国家信息安全问题研究
(1)物联网时代国家信息安全面临的挑战
物联网利用感应器感知机器、设备和基础设施，然后与现有的互联网整合，能对网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，提高了资源利用率和生产力水平。但是，物联网实现更加精细化和动态地管理生产和生活的同时，也对国家和企业、公民的信息安全和隐私保护问题带来了严峻的挑战。
国家信息安全是指维持国家政治、经济、科技、军事、文化、社会生活等系统不受内外环境威胁、干扰、破坏而正常运行的各种信息系统及信息机构的状态[24]。在互联网阶段，我国信息化建设中采购了大量国外公司的设备和软件，如果不能尽快取得核心技术的突破，这种状况将很难改变。在物联网时代，网络系统不仅包括互联网，还有传感器网络，涉及的技术更复杂，信息安全问题更为突出。如果不充分考虑我国的信息安全及信息主权的问题，长期依靠国外公司的信息装备和技术，必然无法保证我国的信息安全。
在以物联网为代表的新一轮信息化建设浪潮中，一些跨国IT企业正在中国宣传其物联网技术，如IBM公司把自己定位为智能城市的主要整合者，思科和联合技术公司积极参与物联网的网络建设。这些跨国IT企业在中国推广他们的信息技术的直接目的是取得物联网领域的巨大经济利益;其次，这些IT企业有可能成为外国政府试图利用信息技术监视甚至控制我国政治、军事、经济等领域的手段，例如IBM公司与美国国家战略有结合。如果我国的物联网建设大量依靠这些技术领先的跨国IT企业，极有可能造成对国家信息安全的巨大威胁。
(2)面向物联网的国家信息安全问题的应对策略
在面向物联网的国家信息安全问题中，涉及众多因素，归纳起来主要有:技术、经济、政策等方面。物联网建设的目的是开发信息资源，提高生产力，而由此带来的信息安全问题需要特别考虑。所以要综合考虑信息安全和其他方面的因素，才能实现在安全可靠的环境中利用物联网。
从技术角度，信息资源的深度开发和利用会带来很多信息安全问题。在物联网建设的初期便要对信息安全问题进行充分规划，全面考虑物联网的感知层、网络层、应用层中可能存在的各种问题，制定有关技术标准时也要充分考虑信息安全问题。在物联网信息安全技术的研发中，要继承互联网时期的一些网络安全技术和标准，如通信的加密算法、认证技术等，并根据物联网的特点做出调整;在感知层，要重点考虑RFID系统的安全问题，例如电子标签的防非法读写、防跟踪与窃听等技术;在网络层，要重点考虑传感网中可能出现的信号干扰、恶意入侵等问题;在应用层，要重点考虑信息资源的保密技术，例如要考虑军队的先进武器接入物联网时的信息保密问题，考虑金融系统的财务信息安全问题等。
从经济的角度，物联网作为新一代网络技术，其发展必然是依靠政府引导，市场驱动，法律保障。信息安全问题作为物联网发展中必须解决的问题，其解决途径也应该以市场的需求为主体，依靠信息安全产业及有雄厚技术实力的信息安全公司。在市场环境中，信息安全产业与其他信息技术产业共同发展，为物联网发展提供良好的安全保障。利用市场来解决物联网的信息安全问题，一方面可以产生经济效益，另一方面也更能适应各行业的独特的需求。政府对于信息安全产业的主要作用则是制定扶持政策，制定顶层技术标准，引导信息安全产业良性发展，以及保障国家信息安全。
从政策角度，物联网信息安全需要政府建立一个国家信息安全保障的框架[25]，主要包括:①加快物联网信息安全立法，建立物联网信息安全法制体系，做到有法可依，有法必依;②建立物联网信息安全组织管理体系，建立物联网信息安全标准和评估体系;③制定国家信息安全战略，保障国家主要基础设施，如金融、能源、国防、邮电通信等行业中的信息安全。
6.2 物联网中的个人信息隐私保护问题研究
物联网的社会接受程度与个人信息隐私保护密切相关，只有当个人的隐私信息得到充分的尊重时，社会的大多数个体才会支持物联网。隐私是一种与公共利益、群体利益无关的、当事人不愿他人知道或他人不便知道的个人信息[26]。在互联网时代，侵犯个人隐私权，在互联网上传播他人隐私的事情时常发生。而在物联网中，人们的工作、生活状态更容易被无处不在的传感设备所感知，如果个人的信息隐私问题没有解决好，必然会引起受害者的强烈反对，这对物联网的应用无疑有消极作用。因此，有必要研究物联网中个人信息隐私保护问题，提出物联网中的个人信息隐私保护的对策。
(1)物联网中个人信息隐私保护的特点
在物联网中，无处不在的RFID等传感设备将能较容易地获取人们的个人信息。通过RFID标签搜集个人信息后，这些信息用作何处都成了未知数[27]。通过RFID标签获取的数据不一定构成了对个人隐私权的侵犯，可以分为三种情况:①未侵犯个人隐私，如通过封装有电子标签的图书证记录图书馆借阅信息;②侵犯了个人隐私，如未经同意利用RFID标签记录个人的地理位置、正在做的事情，从而对个人进行监控;③对于是否侵犯了个人隐私方面存在争议，例如利用智能购物卡记录个人购买的物品、数量，归纳其购买习惯。
物联网中的个人隐私保护问题更难解决，这是因为随着技术的发展，RFID标签，读写器等传感设备变得更加廉价化、微型化和智能化。如果通过微型化的RFID芯片实时记录人们的各种状态信息，并将其传递到传感网进行处理，那么人们的隐私将荡然无存。例如，美国国土安全局曾计划实施带RFID芯片的驾照，结果引起轩然大波。美国民众的疑虑并非多余，因为驾照中的RFID标签可以采集到驾车人的姓名、身高、年龄等信息，甚至驾车人的地理位置等实时信息，这无疑极大地暴露了公民的隐私。
物联网在给个人的信息隐私保护带来新的问题的同时，可能也会影响人们对信息隐私的态度。例如，车辆监测及缴费系统、智能图书馆借阅证的使用都需要采集个人的必要信息。这些服务广泛存在且较少带来对公民信息隐私的侵犯，人们会逐渐适应这种方式，并淡化其信息隐私保护意识。同时，由于某些非法的RFID标签可能探测公民的隐私信息，公民对其信息知情权的要求更为强烈，例如公民会强烈要求被告知个人信息被收集的情况。
(2)物联网中个人信息隐私保护的解决方法
在各个国家，公民的个人信息隐私都是得到法律保护的，但物联网的大规模应用给个人的信息隐私保护问题带来了新的问题。为了使物联网在人们的充分信任和支持的环境下发展，同时兼顾公民的隐私权，应该运用技术、法律以及其他方法解决。
物联网技术标准的制定者应该在设计阶段就融入个人的信息隐私保护方案，这样可以在物联网的整个技术体系中都充分满足个人的信息隐私，比如使RFID电子标签获取的只能是必要的数据，或经个人许可的私有数据。这样比在物联网实施阶段再重新进行个人隐私保护要高效且廉价。特别是对于敏感的RFID标签问题，为了获取公众的信任，可以制定统一的标准，例如规定某些商品的标签只能用于付款，在个人完成付款后，这些标签将无法探测任何信息;或者在安全范围内，给予用户控制RFID标签的能力，给予用户充足的控制余地无疑将提高他们的信任度。
虽然通过制定技术标准可以在一定程度上保护个人隐私，缓解公众的疑虑，但是在少数商家和个人之间，信息的掌握是一种不对称的状态，侵犯隐私的事情仍然有可能发生。因此，对物联网技术带来的侵犯个人信息隐私的问题采用立法的形式进行规范界定，确定其违法性，是一种非常有效的手段。例如，美国加州在2004年出台了全球第一步关于RFID的立法，意在商业中维护消费者的隐私权。我国也应该在已有的公民隐私保护法律基础上，制定有关法律，保护物联网应用中公民的信息隐私权。
除了技术和法律手段外，还应当加强公民的自我隐私权保护意识，以及号召企业加强隐私保护的自律。通过加强公民的自我隐私权利保护意识，比发生隐私暴露之后再诉诸法律更为有效，例如，个人应该在购买商品后询问有关其标签的情况，并在适当时候去掉标签[28]。有义务保护隐私的企业应该对私有数据的保护有清醒的认识[29]，企业加强隐私保护的自律具有双赢效应。例如，微软公司展望成为行业中最尊重隐私权的企业，承诺允许用户控制对其个人信息的收集、使用和传播。这无疑在全面保护用户的隐私信息的同时，有效地使微软与其合作的组织和个人建立了信任关系。
7 物联网中的信息政策与法律问题研究
7.1 物联网信息政策问题研究
目前，物联网发展处于起步阶段，虽然国家制定了一些促进物联网发展的政策，但对于物联网信息政策的概念并没有统一的认识。参考有关学者提出的网络信息政策的概念[30][31]，笔者认为:物联网信息政策是国家信息政策的有机组成部分，是针对物联网而制定的为鼓励、限制或规范物联网信息活动而采取的政治行为或规定的行为准则，是一系列谋略、法令、规划、办法、条令的总称。
由于物联网是建立在现有的互联网基础之上的，因此物联网的信息政策具有互联网信息政策的一些特点，同时又具有其新的特点和不确定性。因此，在研究物联网信息政策时，需要首先考虑物联网信息政策制定所处的外部环境及应该采取的对策，然后再考虑信息政策体系构建问题。
(1)物联网信息政策的环境及其对策
物联网的信息政策是为物联网的发展而制定的，但信息政策的制定受到外部诸多因素的影响。在现阶段，要特别考虑经济因素、技术因素、国际因素等方面对物联网信息政策的影响。外部环境是物联网信息政策生存的基础条件，并且物联网信息政策在受到这些因素的影响的同时，也在利用和改变外部环境[32]。
从经济因素考虑，一方面，我国实行社会主义市场经济制度，国有经济占据较大的比重，这决定着国家能很好地进行宏观调控，有利于国家物联网政策的执行;另一方面，信息产业在我国存在各种经济成分，包括由电信及移动信息运营商提供的垄断性的信息网络服务，以及完全市场化的一般性的信息服务，如电子商务、物联网硬件及软件服务等。这些经济因素就决定了国家制定物联网政策时要充分考虑各种主体的利益及协调，保护所有合法的物联网信息服务商的合法权益，调动物联网产业链上各方的积极性。
从技术因素考虑，我国目前的物联网技术水平与发达国家几乎相同，在局部有领先，但也存在着部分关键技术未取得突破、知识产权保护力度不够等问题。国家物联网信息政策应以鼓励技术创新为主，包括扶持物联网高新技术企业的发展、培养物联网信息技术人才等，这些政策有利于我国尽快突破物联网核心技术，保持物联网技术发展的速度优势。同时，我国在对物联网技术的知识产权保护方面也应给予足够的关注，这有利于保护技术开发者的积极性，以及市场竞争的公平性，促进物联网产业的良性发展。
从国际因素考虑，物联网的国际化是其发展的必然趋势，物联网技术及标准的研发、物联网产业的推广等都离不开国际化合作，但物联网的国际化给国家信息安全带来了一些新的问题。因此，我国物联网信息政策一方面要注重鼓励物联网国际化合作，包括鼓励标准制定组织积极参与国际标准的制定、鼓励我国相关企业开拓国际市场等。另一方面，对于牵涉国家信息安全及主权，关系国家重大利益的外国物联网项目或企业要采取谨慎、严格的审查制度，确保国家信息安全。
(2)我国物联网信息政策的重点
根据物联网与互联网的关联性，物联网信息产业的政策与现有的信息产业政策应该是基本相同的。鉴于已有较多关于有关网络信息政策体系构建的论述，本文仅提出物联网信息政策中应考虑的重点问题。根据对物联网产业特点的分析以及我国的现状，本文认为我国物联网信息政策的重点在于:保障国家信息安全及主权，促进我国物联网技术的发展，构建良好的物联网产业发展环境。
物联网促进了全球信息的融合汇聚，但也带来了对国家信息安全的威胁。特别是我国在互联网阶段与发达国家的差距可能被带到物联网阶段，与发达国家之间的信息鸿沟的加剧更强化了这种威胁。有效地利用信息政策可以一定程度地保护我国信息主权和国家信息安全，例如可以制定以下政策:加强对国外先进技术企业进入中国市场的审查力度，在国家关键领域尽快开发自主的信息技术与软件，对跨国数据流进行必要的监控，打击跨国网络犯罪。
物联网的发展很多方面都牵涉技术问题，为了全方位的促进物联网发展，应从政策上鼓励技术创新，可以从以下方面制定相关政策:继续支持国家物联网重大科技专项，加快建设物联网信息基础设施，鼓励物联网技术及标准研发的国际化合作，培养物联网信息技术创新人才，培养全民的信息意识与技术能力。
物联网的发展最终还是依靠市场环境来运行，因此构建良好的物联网产业发展环境就成为物联网信息政策的最重要的方面。根据我国信息产业市场现状，应根据以下方面制定政策:鼓励市场竞争，逐步打破部分信息产业的垄断现状，加强风险投资及融资在信息产业中的作用，鼓励我国信息产业参与国际竞争，提高我国物联网企业的国际竞争力。
7.2 我国物联网中的信息法律研究
(1)物联网信息法律体系建设的基本原则
鉴于我国物联网相关立法还未开始，应根据物联网与互联网的相关性以及互联网阶段的信息法律的特征来考虑我国物联网信息法律体系建设的基本原则。我国物联网信息法律体系应在“保护国家和社会公共利益，维护物联网各主体的合法权益，促进物联网产业发展”这一原则指导下，开展相关法律的制定工作。我国物联网信息立法的基本原则包括:保护国家及社会的利益与保护公民的合法权益相结合，促进物联网信息产业发展，促进信息资源合理开发利用，保护信息产权，打击物联网网络犯罪。
我国物联网信息法律首先应该保护国家和社会以及公民的合法权益，即采用立法的手段将我国物联网信息产业发展过程中出现的涉及国家，社会和公民利益的事宜考虑进去，特别是针对物联网中关系国家及社会重大利益的事项要采取强有力的法律手段，比如要制定国防等涉密行业中的物联网使用的法律规定。
目前我国虽然有一些促进信息产业的政策出台，但还没有制定出明确的振兴信息产业的法规。这导致我国某些信息技术领域的优势很难转化为相应的产业优势，这在物联网时代应该有所改变。因此要制定针对物联网的信息产业促进法，这对于我国物联网发展初期促进信息产业发展显得尤为重要。
在对信息资源的开发利用、限制传播信息、保护隐私信息等方面，也应该采用一定的法律手段，比如可以制定《信息资源法》，规定政府信息及其他公用信息开发利用的具体规则，组建和保护合法信息的开发利用，约束非法信息的传播[33]。对于某些需要限制传播的信息，比如反动信息，淫秽信息等则要明确以法律形式加以限制;而对于公民的信息隐私问题则也要在已有的隐私保护法律的基础之上做好物联网时期的相关立法工作。
在信息产权方面，由于物联网比互联网采用了更多的技术，牵涉更多的需要保护的信息产权，比互联网时期的知识产权的概念更广，比如可能需要对于某类物品的编码或IP予以保护，对RFID系统的知识产权进行保护等。因此，物联网信息法律中应考虑物联网开发及应用中的特有的信息产权问题，在已有的知识产权有关法律基础上，将其纳入信息法律体系。
在打击物联网网络犯罪方面，信息法律也将发挥较大的作用。物联网作为在互联网基础之上实现物物相连的网络，更有可能发生一些新形式的网络犯罪问题。而针对这些问题，相关信息应该提前规划，提前预防，起到威慑和惩治犯罪的作用。
(2)我国物联网信息法律的立法与执法
信息立法要求立法机关依照法定权限和程序创建、修改、补充、使用、废止信息法[34];信息法律与信息政策的不同点是信息法律更具稳定性，不能像信息政策那样可以连续出台或变更，因此在信息立法过程中要关注信息法律的规律性、计划性和超前性。在当前物联网还未大规模推广运用的情况下，提前规划和制定一部高质量的物联网信息法律，对物联网发展具有重要意义。
物联网信息法律的规律性是指立法要根据实践发展的需要，即根据物联网发展实际来制定，特别要考虑物联网发展中出现的新情况和新问题;计划性是指应该由相关的信息立法组织来对物联网信息立法工作进行安排，认识相关法律的空白，分清轻重缓急，按照计划和步骤来逐步推动物联网信息立法;超前性是指为了确保信息法律的相对稳定性，在深刻认识物联网信息产业发展趋势的基础上，有根据的提前进行物联网信息立法工作。
我国物联网信息立法除了要注意规律性、计划性和超前性外，还应注意与国际接轨。特别是对欧美国家信息立法中普遍采用的做法要予以考虑，在某些方面吸收国外法律的科学成分[26]。物联网信息立法部门要充分考虑到物联网信息技术发展与国际化发展的需要，保障我国物联网产业能向国际化的方向发展。当然，对于国际化过程中出现的违背本国利益的事情应坚决制止，即要在保护国家信息安全的前提下，实行与国际惯例接轨的物联网信息立法。
我国物联网信息法律除了要关注立法问题外，还要特别关注执法问题，因为法律只有被有效的执行才能发挥作用。在互联网阶段，有的法规如有关商标、专利、著作权计算机软件等方面的法规条例已公布，但在社会上未取得高度认识，执行时缺乏监督机构，执法力度不强，使信息法规缺乏权威性和约束性[35]。在物联网阶段，这种现象应该有所改变，信息法律不只是法律条文，更需要相关措施来予以保障和执行。物联网管理及执法部门要联合全社会，加强物联网信息法律的执行力度，打击物联网犯罪，促进物联网产业良性发展，保障物联网信息法律的权威性。
物联网信息执法过程中，要建立合理、高效的信息执法机构体系，要明确各执法机构的权利与责任，对权责进行合理分解，使执法机构的运作程序化、科学化、法律化。对物联网信息执法人员要增强其法律意识和物联网信息技术知识，物联网信息法律是随着物联网信息产业的发展而改进的，执法人员应持续学习法律、物联网信息技术、管理等方面的知识以及接受业务培训，以提高执法水平。
8 结束语
本文从情报学视角出发，对物联网发展中的几个关键问题进行了研究，对物联网在我国的发展现状进行了分析，并提出了一些我国物联网发展的建议。从技术、管理、政策三方面来看，其发展趋势可以概括为:
(1)技术方面，我国将以国家重大科技专项及主要科研机构为依托，同时借助产业化推动，加快核心技术研发及突破，加快制定具有自主知识产权的国际标准，争取在信息技术新一轮全球竞争中取得领先地位;
(2)管理方面，国家物联网管理中心为最高物联网管理机构，负责物联网发展的总体规划、宏观管理及协调配合等工作。其他行业信息部门、科研机构等发挥决策支持、政策执行等作用，并在市场环境中培养物联网产业自我调节与管理的能力。
(3)政策方面，国家信息产业政策将保持基本稳定，并制定新的政策扶持物联网产业的发展。企业、科研机构等根据国家政策积极参与物联网建设及应用，制定有利于物联网发展的行业政策。同时有关部门应加强物联网信息产业的立法，加强执法力度，为物联网产业发展创造良好的产业环境。
从对物联网产业发展现状及其未来发展趋势的分析中可以看出，物联网在走向产业化的进程中还有很多理论及实践的问题需要解决，在各个方面我国物联网都还有较大的研究和发展空间。相信随着很多相关问题的解决，物联网将在我们的工作生活中得到更广泛的运用，将在促进国家发展和社会进步方面发挥更大的作用。
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【作者简介】
唐晓波，男，1962年12月出生，博士，教授，博士生导师。现任武汉大学信息管理学院信息管理科学系主任，国际信息系统协会中国分会理事，湖北省信息学会常务理事，武汉市系统工程学会理事。
1983年在武汉水利电力大学电子技术专业获工学学士学位，1990年在武汉水利电力大学计算机科学与技术专业获工学硕士学位，2007年在武汉大学管理科学与工程专业获管理学博士学位。主要研究方向为管理信息系统、信息管理与知识管理、信息资源集成与利用、IT项目管理。近年来，发表学术论文40余篇，其中部分论文被SCI、EI、ISTP和ISSHP收录。在科学出版社、武汉大学出版社、中国电力出版社分别出版《管理信息系统》、《IT项目管理》、《企业资源计划(ERP)》和《电力企业管理信息系统》四部著作。
主持教育部人文社会科学重点基地重大项目、教育部人文社会科学规划项目和横向项目近20项，参加国家自然科学基金重点项目、教育部重大攻关项目。其中湖南大龙洞水电厂计算机监控系统研究项目获水利部科技进步三等奖、电力部新技术新成果金奖。
熊杰，男，2009级信息资源管理硕士研究生
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