【转】欧盟物联网研究战略路线图（3）

 

第二章 物联网的应用领域

从上一章中我们了解到，未来的物联网可以看作是现有的人与应用之间交互的扩展。只不过这种新的交互是通过“物”这个层面上的交流和融合来实现的。正因为如此，未来的物联网（IoT）必将给现在传统技术的应用（如：自动识别和数据采集技术（AIDC）以及其他一些现有边缘技术的应用）带来更大的附加价值，将扩展这些技术的使用范围，打破现有本地化的限制，从而大大扩展这些技术的应用领域和适应能力。本章就将用接下来的篇幅介绍现在我们已经可以想见的一些基于未来物联网（IoT）的应用事例。通过这些应用事例的介绍将可以为我们勾勒出未来物联网的发展蓝图和宏大远景。

“物品”这个词可以有很多种不同的解释方式。而这些解释方式完全取决于物品所处的应用领域。在实业领域中，“物品”既可以被理解为传统意义上的产品、设备、交通工具等；也可以被理解为参与产品生命周期中的任何事物。在环境领域中，“物品”又可以指代树木、建筑、环境测量设备等。进一步来说，如果在整个社会领域中，“物品”又既可以表示那些公共空间中的设备和实体，也可以表示那些专有领域和私属空间与环境（如居家协助（Ambient Assisted Living）[1]环境）中的设备和实体，等等。因此，为了更好的思考未来物联网的应用范围，我们需要正确识别物联网所涉及的主要应用领域，找到物联网和这些领域的结合点与交集，正如图3所示的一样。

图3 物联网的应用领域

通过分析，表2将为我们列举出了每个领域中物联网的应用特征和一些典型事例：

表2 物联网的应用领域 —— 特征描述和应用事例

领域

特征描述

典型事例

实业领域

物联网将可以涉及公司、机构和其他实体之间的金融与商业活动

制造业、物流业、服务业、银行业、政府金融部门、流通业等

环境领域

物联网将可以涉及环境保护、环境监测和自然资源开发等活动

农业与畜牧业、环保、环境管理、能源管理等

社会领域

物联网将可以涉及涵盖人口、城市和社会中各种群体以及他们发展的相关活动与计划

包含公民和社会结构（如：e-participation[2]）以及其他社会群体（如老年人和残障人士）等的政府服务

无疑，未来的物联网将贯穿于上述领域的各个层面。所以在发展过程中，我们需要随时随地的思考如何将基于物联网的应用和服务部署成既可以适用于各领域的内部也可以适用于各领域之间相交互的情况。举例来说，就像食品供应链和危险物品的监控就不单单只是涉及实业领域本身的事情，还需要考虑社会领域中的活动以及相关影响等问题。

总的来说，在未来物联网的环境和模式之下，我们所提到的应用（这里指的是起码支持上面一个或多个领域的整个的系统、框架或者工具）和独立的服务都不但要顾及他们的特殊功能和需要，而且要考虑到在领域内部以及领域之间进行交互的问题。所以，尽管这些应用领域都有着各自不同的目标与预期，但是这些领域的应用本质上并不存在显著不同的特别要求。因此，未来的物联网以及其上的应用都应该从公用性角度出发进行开发和部署。

2.1 航天和航空业（状态监控、低碳运转）

未来的物联网将可以大大提高航天和航空领域中产品和服务的安全性、隐私性以及可靠性。从一个单独的方面来讲，物联网将帮助航天和航空业减少和屏蔽假冒伪劣现象的产生。举例来说，现今世界上，飞机制造业的一大问题就是所谓的非核准零件（SUP[3]）问题。非核准零件就是那些没有经过认证、无法保证是否符合航空和航天标准以及质量控制要求的飞行器零件与部件（如：不符合飞机制造严格的质量控制要求的仿冒品或伪造品）。这些零件和部件的产生与使用都极大干扰了飞机制造业安全标准的推进进程，而且大幅加大了航天和航空活动中事故与意外情况产生的机率，从而干扰了航天和航空业的正常秩序。就仅仅拿美国来说，据官方统计数据显示，就至少有28起飞机事故和空难是由于使用了这些非核准零件而直接引起的。所以，除了耗费时间和金钱进行材料分析之外，核实和验证飞机零部件的真实性也是一个必须要认真面对的问题。现在核实和验证这些零部件的真实性主要是通过验证它们随附的相关文件来进行的。然而众所周知文件的伪造本身就是一件轻而易举的事情。因此，我们必须找到更加有效的手段来完成这一工作。通过物联网的研究我们发现，这一问题可以通过建立这些零件和部件的电子族谱以及跟踪记录来实现。零件和部件的电子族谱和跟踪记录将可以记录它们自身生命周期之中完整的从属关系和各自来源以及需要特别登记的关乎整体安全性的相关事件（如：相关的修改行为等）。当这些电子族谱和跟踪记录与无线射频标签（RFID）相绑定，并且附着在相关的飞机零件或部件之上时，就可以建立起一系列离线的、分散的数据库和数据记录。通过这样做，当我们需要对飞机部件和零件进行检验和验证时，就可以首先使用这些电子族谱和跟踪记录（例如，查证它们的数字签名，将这些电子族谱和跟踪记录与数据库中的相关记录相比对等），来验证哪些零件和部件是安全的、可靠的，或者是从记录来看比较安全的，而哪些是不安全的。从而，帮助我们提高航空和航天领域的安全性与可靠性。

上面主要谈到了飞行器制造业的安全问题。从另一个角度来讲，未来的物联网，特别是通过使用附着在机舱内部和外部的具有感知能力的智能设备，将可以为我们建立起一个可以根据需要和情况来实时、无线的监控航空器的网络环境。而这样的网络环境也将可以通过物联网这一平台融入到全球未来的普适传感器网络之中。[19][4]

在这样的监控网络之中，所有节点都将被用来探测各种各样的数据，如：压力数据、振动幅度，温度信息等。而这些数据都将被收集，也都将被详细的分析。通过分析这些数据，我们将可以找出其中在使用和运行上的习惯规律和趋势，将可以帮助改进像维修计划制定这样的工作。就拿改进维修计划来说，我们完全可以通过上面的数据分析来了解飞机的实际情况，从而判断它是否需要进行维修，也就是使理想意义上的“基于实际情况的维修计划”成为可能。这样做必将可以帮助航空和航天业有效减少维修成本的投入和浪费，改善飞机的实际安全和可靠程度。另一方面，通过收集上面所提到的相关数据，也将可以为我们评估和减少航天和航空业的能源消耗提供条件。从而，帮助我们减少航天和航空业的总体碳排放水平，保护我们赖以生存的自然环境。

安全——是航天和航空业能否获得客户和社会支持所要面对的第一要务。随着商业飞行业务的发展，通过飞机进行运输的交通流量得到了显著的提高。我们不但要致力于提高运输的效率，更加重要的是要减少事故和空难出现的数量。所以，在未来物联网中无线标识网络应该向着以下两个方面发展：

要努力发展与行李和旅行携带物相连接的RFID标签，以及从追踪旅客、机组人员、行李、货物概念出发而设计的RFID标签，等。

要努力发展传送设备上的传感器、探测设备和RFID标签，可以与安全认证系统和数据库相连接的低价读取设备，闭路电视以及图像处理软件和系统等。

2.2 汽车工业（系统状态监控、车对车(V2V[5])以及车对系统(V2I[6])通信）

在汽车工业中，未来物联网中的“智能物品”将可以帮助我们监控像轮胎气压、周围车辆状况等数据，以便我们可以实时获取车辆全方位的各种信息。同时，通过采用像RFID这样的自动识别技术，未来的物联网还将可以帮助我们提高汽车工业的整体生产效率、改善物流的整体水平、加强车辆的质量控制以及帮助我们改善客户的服务体验等。在这样的整体环境中，汽车上的部件将可以携带诸如制造商名称、生产时间、生产地点、生产批号、部件编号、部件类型以及产品编码等信息。甚至在某些应用中，我们将可以对汽车实施精准的实时定位操作，从而帮助我们改善整个交通系统并处理突发情况。而且像RFID这样的自动识别与数据采集技术也将能够帮助我们获得在汽车生产过程以及维护过程中的各种实时数据，并且方便我们更加有效地执行相关召回事件的管理工作。

在未来物联网的背景下，通过在汽车制造业中使用无线识别设备，将可以使我们在尽可能短的时间内定位汽车以及它的各种部件的确切位置，帮助我们加快汽车的组装和生产速度，提高整体生产效率。而且各种无线技术也将特别适合于未来的实时定位系统（RTLS），可以很方便地实现汽车与其他的物联网子网络相连接，提高车辆的跟踪和管理水平。同时，这样做也将可以在很大程度上帮助汽车制造商。他们将可以更加有效的随时随地（不论是在汽车的质量监测部门，还是在仓储或者运输环节中）管理和监控他们生产的汽车，特别是在这些车辆离开生产线后的各种检修和改造过程中。

在未来的物联网中，将大范围使用专用短距离通信技术(DSRC)。通过这种技术的广泛应用，未来的网络世界中的通信将获得更高的传输速率，并且将可以避免或者减少与其他设备的相互干扰。在这样的环境中，车对车(V2V)以及车对系统(V2I)通信技术的使用将大大推进智能交通系统（ITS）的发展进程，真正意义上实现车辆安全和交通管理体系与物联网完全整合在一起。

从另一角度来看，车辆本身也可以看作是未来物联网中的“物品”。因此，它也将可以适时地自动、自主地在发生紧急情况或者故障的情况下发起呼叫；也将可以尽其所能地收集周围 “物品”的数据与信息，比如：来自车辆部件、交通设施（如：道路、铁路，等）、周边车辆的状况、以及所承载物品（如：人、货物，等）的各种各样的探测到的数据以及信息。

这里需要明确的是，未来的物联网中并不是某种技术可以通行天下。比如：我们就需要通过使用众多的、可以互补的自动识别与数据采集（AIDC）技术（如：微点照片识别技术[7]、二维条码技术等）来更好的满足相关应用的各种需求，特别是在某些特定的应用环境之中。

而且站在今天的角度，我们也可以发现一些其他技术，如：Motes技术[8]，也可以被列入重点考虑和应用的范畴。这些技术通过使用具有一定通信能力的微处理器或微处理系统，将为我们构建未来物联网中的应用提供各种特殊的便利条件。所以，对于新技术的采用和研究将是我们必须致力于的关键任务领域之一[16]。在未来物联网的发展过程中，我们不但要继续发掘现有技术的应用潜力，而且也要考虑新技术替代旧技术（如：微点照片识别技术）的可能性。

2.3 电信业

未来的物联网将整合我们现在已经存在的各种不同的通信技术，并且将发展出以及创造出更多崭新的应用类型和服务模式。比如，我们完全可以预期，未来的SIM卡将可以集成GSM（全球移动通信系统）、NFC[9]（近距离通信）、低功耗蓝牙、无线局域网（WLAN）、multi hop networks、GPS和传感网络等多种通信功能。在一些自动识别技术的应用中，同一台手机将既可以作为标签，也可以充当读取设备。这样的话，手机的许许多多应用全部被整合和共享在同一块SIM卡中。用户将可以方便的使用各种功能；应用提供商将可以顺利地开展他们的业务；管理机构将可以有效的管理和协调整个网络中应用以及通信的流量与安全。就拿NFC——近距离通信——来说（它是一种可以让距离比较近的物品之间实现简单、安全的通信的技术），一方面在手机充当NFC读取器时，它将可以帮助我们在特定的区域收集信息，并将这些信息传送到可以处理它们的中心服务器上；另一方面在手机使用支持NFC技术的SIM卡时，它又将可以充当NFC数据的存储设备以及个人身份验证凭证（如：票的号码、信用卡帐号、身份信息等）等角色。

在未来的物联网（IoT）中，物品将不但可以加入特定的网络，而且将可以自主地根据自身的需要发起特定目的的点对点（P2P）通信。这将使得未来的物联网中的通信网络和通信信道具备强大的稳定性和鲁棒性。在这样的网络中，一旦某些通信设施发生了故障，物品将可以自适应的组建各种点对点（P2P）网络，保障各种信息和数据可以顺利、准确的传递到指定的位置，而不受特定通信故障与通信线路的影响。

放眼未来，物联网与传统的通信网络之间的界限将逐步消融。在未来的网络中将广泛地，跨越多种不同的应用领域，建立起一套基于情境感知的服务环境。这种基于情境感知的服务环境将可以帮助我们在未来的网络中创建服务，理解数据和信息，防范欺诈和黑客攻击行为（可以预见，随着未来互联网应用的进一步扩展，其隐患将变得越来越大），以及保护我们各自的隐私。在这样的背景下，服务将不仅仅来自各种不同的服务提供商；利益相关方，甚至是最终用户的终端设备都将可以被整合进来，作为服务的不可或缺的组成部分.

在未来的网络中，服务将穿越多种不同的管理级别。即使是最终用户也将被允许（在权限范围内）自由的分拆以及组合各种服务与功能。同时，未来的服务将具有自主判断和适应所处计算与通信环境的能力，以便根据不同环境提供给用户最适合的功能以及接口。

2.4 智能建筑领域（自动能源监测、家居自动化、家居无线监控）

一直以来，建筑的智能化和家居的自动化等技术被认为是高级办公室、高档公寓以及豪华会所的专有概念之一。但是大量关于“智慧的家庭”中成本收益以及可行性这一领域的分析和研究[15]正告诉我们这样一个事实：随着技术的逐步发展和成熟，随着无线通信等相关技术可以更加廉价与便捷的实现，“智慧的家庭”将最终为大众所接受，这一领域的各项相关应用也将得到更加广泛的发展与普及。举例来说，站在今天这个时间点上，我们可以发现近些年来智能能源测量技术正变得越来越受大家的推崇。这是因为这项技术可以帮助我们动态的监测能源的消耗，并将相关的数据和信息反馈到我们的能源提供商，帮助他们减少碳排放水平，保护我们所处的环境。同时在未来，这些用于测量能源消耗的设备也将可以与基于通用计算平台的现代家庭娱乐系统相整合，甚至可以与所处建筑物的其他传感探测装置以及其它设备相连接，构建一个闭环的、可以相互连接、相互通信的智能生活环境。在这样一个环境之中，通过传感器探测到的各种温度、湿度数据，系统将可以自动地调节居住环境的舒适程度，改善这个建筑物供暖与制冷的能源利用效率；而且系统将可以通过监测住户的行为，做出适当的反应，提供必要的以及额外的服务与功能（比如，监控各种异常的情况；协助住户完成各项日常的活动；在未来的老龄化社会中，帮助和照顾老年人打理居家生活等）。

在未来，通过将可自组网络的无线可标识设备与传感器相绑定，我们将可以真正做到将传感探测设备小型化技术、无线通信技术、微型系统技术等多种技术整合在一起。这样发展起来的普适传感器网络将不但可以帮助我们更加精确的测量建筑物和住宅内的各项环境参数（如温度、湿度、光照等）；而且在使用了建筑能源控制系统的情况下，可以帮助我们精确的控制建筑物内每所住宅的室内环境；从而建立起一种集网络化智能能源测量、本地化能源控制、全局化能源消耗关联于一身的物联网应用模式。

在这样一种景象下，未来的自动化技术和建筑技术将为我们描绘出这样一幅可能的画卷：未来的自动化家庭网络环境将是具有智能的。它将具有多种自主能力，如：自主配置能力、自主修复能力、自主优化能力和自我保护能力等。它将能够感知和适应环境的各种变化，更加适宜人类居住。通过自动化技术，家庭网络的结构将呈现高度的动态化和离散化。这将使得各种设备之间、各种系统之间、设备与系统之间的交互工作更加简单与便捷。通过使用虚拟专有网络（VPN）[10]，家庭网络中的设备和系统将可以同企业内部网络（intranet）中设备和系统一起协同交互工作起来。而且随着网络接入成本的持续降低、网络连接性能的逐步提升，我们可以预见，在家庭网络中越来越多地使用虚拟专有网络（VPN）这一趋势将不可避免。同时，由于虚拟专有网络（VPN）安全可靠、成本低廉，在未来，会有一大批用来在家庭、办公室以及户外旅行中的人与设备之间交换、共享、传递信息和文件的应用，随着虚拟专有网络（VPN）技术的发展而蓬勃兴旺起来。

在未来的智能建筑中，物联网将使得任何具备人类输入和控制接口的设备和物品可以安全、便捷的与整个建筑物的各种服务相连接，从而方便人们对系统的状态和设置情况进行实时的监视和控制。通过使用支持无线通信技术（如ZigBee、6LoWPAN[12]，等）的家庭自动化设备，建筑物内的所有的“物品”都将具备可以相互间双向通信的能力。举例来说，在这种环境下，我们可以通过电冰箱上的触摸屏控制和调整自动温控装置的设置。或者当人们携带自己的手机进入时，住宅可以根据手机主人的偏好设置，来自动调节到适合于他/她的居住环境。甚至更有甚者未来的洗衣机将在主人授权的情况下，根据监控数据，自主地判断是否需要自动定购它即将损坏的各种配件。所以，总的来说，在未来的家庭网络的范围内，个人移动设备和移动终端将真正可以做到自主感知、自动整合。

2.5医疗技术、医疗卫生和医疗保健领域（人体网络、人体参数监测、人体定位、人体实时定位系统）

首先，随着带有RFID传感器功能的手机得到普遍使用，特别是基于它们的各种可以采集病人状态、医疗参数和药品配送信息的监控平台被搭建起来以后，未来的物联网必将在医疗卫生和保健领域得到越来越广泛的应用。随着这些应用的普及，从一般老百姓到整个社会都将从中获得越来越多的切实利益：第一，在这样的环境下，我们将可以建立起更加完善、更加便捷的疾病监控和预测系统，可以帮助我们提前预防各种传染性疾病的威胁（这必将对我们社会的安定团结、和谐发展提供保障）。第二，当遇到意外情况或者突发公共卫生事件的时候，这样的环境也将可以帮助我们做出及时地反映，适时地联系和协调各种医疗机构以及医疗资源。

其次，随着传感器技术的进步，随着廉价的、内置有网络通信能力和远程监控能力的设备得到大范围的应用，未来的物联网将可以整合使用各种相关技术（如：传感器、RFID、NFC（近距离通信）、蓝牙、ZigBee、6LoWPAN、WirelessHART[13]、ISA100[14]和WiFi[15]等技术），这将允许我们在更高水平上测量和监视各种重要的人体生命指征（比如：体温，血压，心率，胆固醇含量，血糖含量等）。

再者，随着可以植入人体的无线可标识设备被越来越广泛的用来记录人们的健康状况，未来的物联网将帮助我们在各种紧急情况发生的时候尽可能挽救每一位病人的生命。特别是对那些患有慢性病或者特殊疾病（如：糖尿病、癌症、冠心病、中风、慢性障碍性肺病、认知障碍、疾病急性发作、老年痴呆症）的病人、那些以前进行过特定手术（如：植入过复杂医疗器械（如：心脏起搏器和支架）、进行过关节置换或者器官移植）的病人、以及失去自主知觉而不能在手术室中与医护人员交流自己情况的病人，这些健康记录将帮助医护人员更好的完成他们的工作。

最后，随着可以食用和可以生物降解的芯片被越来越多的应用到人体内部，未来的物联网将通过它们帮助和引导病人完成各种治疗行为和治疗活动。例如，通过将这些“具有智慧的物品”植入到半身瘫痪的患者体内，它们将可以自主地建立起一套电子仿真系统，并且通过这个系统释放各种肌肉刺激信号，帮助患者自主修复业已丧失的各种行为能力。

通过上面的介绍，我们可以发现，在未来的物联网环境中，通过将各种物品不断的整合进人类的身体，我们将可以在人体内部和周围建立起一定区域的网络环境。同时这种人体网络环境将可以与各种其他网络进行通信与连接，帮助人们同自己的主治医生、急诊服务以及那些负责照料自己生活的人员（特别是照顾老年人的人员）进行及时的联系；协助整个医疗系统的各种参与者（如：医生、护理人员和医疗资源）随时随地的了解他们的病人的情况，及时果断地采取各种处理措施。举个例子，就拿现在来说，有一些被植入的心脏起搏器和心脏除颤器，就已经具有根据情况自主判断什么时候帮助心脏搏动以及什么时候减少心脏搏动（除纤颤）的能力。而且这些植入设备也可以进行基本的联网操作，从而帮助医生了解关于患者的各种情况。

2.6人口管理和个人生活领域（人口健康、人口流动性、老龄化社会中的人口监控）

在未来的世界中，植根于物联网之上的各种应用和服务必将为我们原有的社会生活和个人生活方式带来巨大的影响和改变。其中最为显著的将是物联网可以对一个日益老龄化的社会提供前所未有的支持与保障。想象一下，在未来物联网的世界中，我们将穿着具有环境感知和探测能力的服装，它们将帮助我们规划日常生活；我们将佩戴具有环境感知和探测能力的物品，它们将帮助我们管理社交活动；我们的服饰将具有如生命体征检测等各种传感探测能力，它们将帮助我们治疗和监控慢性疾病；更不用提那些存在于我们身体内部的各种传感探测设备了。可以预见未来的物联网将不但可以为我们的个人生活带来便利，而且将帮助社会为我们提供更加优质与贴心的服务。

值得一提的是，这个领域的应用将和其他应用领域有着很多交汇之处。举个例子，随着模式识别和机器学习等算法和技术的发展，病人周围环境中的各种“物品”必将具有照顾和看护病人生活的能力。这些物品将可以自主学习和发现各种常态模式，并且将可以在异常情况时主动发出警报或者寄送通知给与这个病人相关的各种人员。这些都会要求将个人生活领域的应用和服务与上面提到的各种医疗领域的应用和服务整合到一起。

最后需要强调一点，这个领域的应用在其开展过程中都应该时刻探寻和关注需要解决的问题的根本点在什么地方，而不应该总考虑用各种各样的技术去解决问题。毕竟并不是所有人都愿意单独跟技术打交道。例如，在老龄化社会中照顾老年人就是一个社会问题，而不是一个技术问题。为了解决它，技术应该尽可能做到促进整个社会的各种响应能力，比如加强人与人之间的沟通和交流等。而不应该仅从技术的角度出发，让老年人面对一堆冷冰冰的机器设备，变得更加的孤独与无助。

2.7制药业

对于制药业来说，药品生产和运输环节的保密性和安全性将是保障服用它们的患者的健康的关键性问题。通过在药品上附加智能标签，通过在供应链中监控药品的运输环节以及通过在各个环节中的各种传感探测设备随时获取药品的状态参数，将为我们解决上述问题提供必要的条件。比如：我们可以有效监控那些需要特殊储存和运输条件（如，需要冷链运输和储存）的药品，对它们进行持续的、全流程跟踪和监控；在这些药品所需的运输环境遭到破坏时进行及时的处理。另一方面，通过对药品的追踪以及药品的电子族谱[16]（e-pedigrees），将可以有效的帮助甄别假冒产品，防止药品供应链条中的各种欺诈行为。正如参考文献[20]中说的那样，药品的假冒现象将是这一领域所必需面对的一个全球性挑战，特别是在广大发展中国家这一挑战将更加严峻。

同时，药品上的智能标签还将可以使病人直接受益。例如：通过标签中存储的数据，药品可以告诉消费者所需服用的必要剂量、保质期以及真实可靠的药物治疗使用说明书等。这时，如果再同时使用一个具有智能的药物箱，它将可以随时读取来自药品标签上的信息，在恰当的时间间隔提醒患者服药，并且监督病人是否认真遵守医生的建议。

2.8零售、物流与供应链管理领域

在零售与供应链管理领域中开展基于物联网的应用将给这两个行业带来切实的好处：对于零售商来说，将物流单元（零售、物流、供应链管理领域中的物品）与RFID标签进行绑定，并且使用可以实时跟踪这些物流单元的智能货架，可以帮助他们优化很多环节和流程[2]。比如，可以自动化地检查商品单据、实时地监控库存情况、及时地发现缺货情况或者是防止店内盗窃行为的发生等。

这样做必将极大地优化零售行业的成本投入和利润收益。零售商店可以节省的潜在开支是很大的。有研究表明，全球范围内的零售商店因为货架空置而给销售带来的损失大约是3.9个百分点[3]。所以上面的应用将首先可以解决这个问题。同时，零售商店自身的数据也是可以帮助和改善整个供应链中的物流环节的：如果制造商可以准确地知道零售商那里的库存和销售情况，就可以根据这些数据安排自身的生产，尽可能有效的避免产量过剩或是产量过低现象的发生。

另一方面，进行RFID数据交换也不仅仅是让零售业获利的事情，很多其他行业供应链的物流环节也将从中获益匪浅。此外，这样的做法还会更好的帮助我们解决环境问题。就拿物流来举例好了，可能这里说供应链更加合适，通过直接的或者间接的从各种“物品”（可能是卡车、托盘、单品货物单元等，视具体实际情况而定）获得物质世界中的各种动态的、细粒度化的数据与信息，我们将可以跟踪事物的碳足迹，优化碳消耗和碳排放水平，尽量减少对环境的污染。

最后，在传统的商店内，基于物联网的各种应用也将会帮助我们更好的照顾我们的顾客，改善他们的购物体验。比如，可以根据顾客预先选定的购物清单指导其店内购物行为（对家庭主妇和没时间购物的上班族尤为适合），可以通过识别像生物特征等的各种可识别特征提供快速便捷的支付解决方案，还可以提供针对各种商品的潜在过敏性检查，更不用说像个性化的营销和冷链检查等这些已经在实践的应用了。值得一提的是，通过引入像上面智能建筑领域的各种应用，商业建筑也将变得更加的智能、功能更加的强大。

2.9制造业和产品生命周期管理领域

未来的物联网将可以使得物品和应用技术相互连接起来（这里既可以采用智能的嵌入式设备，也可以采用唯一标识以及数据载体技术，等）。通过这些连接了应用技术的物品与未来的智能基础网络和应用信息系统的交互行为，将可以让我们更好的管理商品的生产过程乃至商品的整个生命周期（从商品被生产出来到它们最终被处理）。比如，通过向物品和承载它们的容器添加标签，可以使商品的生产过程更加的透明。我们将可以随时了解像车间状况、各种物品的位置、它们正在经历的处理步骤以及生产设施的各种情况等信息和数据。并且通过将比现在更加细粒度化的数据作用到系统之中，我们将可以改进生产计划、优化物流流程。甚至我们可以围绕着这些可以被标识的物品设计和建造出全新的、智能的、具有自组织功能的制造解决方案。

在未来的物联网中，对象（物品）以及它们附属的信息处理组件可能是不分家的。从物品被生产出来直至它的生命周期结束为止，一个物品的历史记录和当前状态都将可以被持续的存储在标签或者是应用系统之内，并可以被实时的获取和监控。这些数据将可以反映这个物品全部的信息。这里既可能是产品的设计信息，市场营销情况又或是附带的服务功能，也可以是在它生命周期末端我们如何对它进行安全的、环境友好的回收再利用以及其他的各种处置措施等。

2.10石油和天然气领域

考虑到未来的物联网将可能添加多种新的识别和标识方法，我们应该在石油和天然气领域建立起一套可扩展的工业应用体系架构。通过这样的架构，我们应该可以做到既整合物联网基础设施，又让它具有迅速的感知和反应能力，可以在危急情形发生的情况下对人员进行无线追踪，对集装箱和储运设备进行定位、对钻杆部件和各种管道进行跟踪，对固定的石油和天然气设施进行管理和监控。

回顾那些在英国发生的化工和石油工业事故，无不花费了大量的处理成本。但是，我们可以发现这些灾难性的事故往往具有一些共同的特征，比如人员缺乏专业训练，仓储、加工和化学物质隔离措施的管理方式落后等。而物联网技术将从这些方面帮助整个领域减少和避免事故的发生。例如，装载有危险货物的集装箱就可以通过装配无线传感节点来进行智能化的追踪和监控，以改善整体的管理流程。

所以，在未来我们将可能看到这样一种景象：存储有化学品的集装箱将会定期的向外发送它里面各种化学品的信息，存储有化学品的地点和仓库也将会把自己能存储的各种化学品的最大储量等数据反应出来。这样一旦有哪个传感节点发现不能进行存储或者存在风险，就会立刻发出警告，并且将通知各种后台系统以及向管理人员报告可能发生的危险状况，便于我们及时进行处理和处置。

2.11安全、机密和隐私领域

现在，很多领域都在采用无线的可标识的设备来提高其安全性和保密性。比如：

环境监控领域：如地震、海啸、森林火灾、洪水、污染（水污染和空气污染）等灾害的监控

建筑监控领域：如水和煤气泄露、建筑减震、火灾、非法入侵和破坏行为等的监控

行政管理领域：如报警系统、资产和器材监管、工资系统、身份识别等

但是我们需要注意的是当使用这些可以无线标识的智能设备时，由于数据是分散的并且是可以被共享的，那么像无线电窃听等一系列入侵手段就是我们必须要面对的问题。也就是说“机遇同挑战共存”。在未来物联网的建设过程中，如何确立起一整套普遍的策略和政策来应对这一现象，就将是欧盟需要重点考虑和优先解决的关键问题。我们需要意识到，单个的数据未必会对安全性带来多大的威胁，但是当它们通过数据库被联合起来以后，某些敏感的信息和关键关系就会被暴露出来或是被轻易的发现，这将导致机密泄露，从而对整个物联网的安全性造成危害或者造成潜在的威胁.

另外，公民的隐私和通过标识对他们进行追踪就总是一对鲜明的矛盾。尽管如此，我们仍然看到现在越来越多的人愿意被植入RFID标签，从而来表现他们的与众不同。比如，我们可以通过这样做来表明自己是巴塞罗那著名的餐厅——Baja Beach Club——的VIP顾客。同时，社会大众也逐渐了解到植入这种芯片的必要性。比如，那些可以为糖尿病病人监控血糖含量的芯片、那些为心脏病患者植入的心脏起搏器和心脏除颤器中的芯片，以及那些为了防止被监禁的罪犯逃跑而为他们植入的芯片等。

这里还需要指出的是，还有一类可无线标识的“物品”是政府用来赋予其公民某种权力的设备。比如：无线医疗卡将表示你享有医疗保险的权力，内置芯片的护照将代表你具有旅行（特别是跨国旅行）的权力，身份证件和可标识身份的植入物将使你具有可以确认自身身份的权力。当然我们也需要考虑上面每一项技术会对安全性和隐私性所带来的影响。到今天为止，到底有多少信息是用户愿意公开的，到底有多少信息是应该被传感和探测设备获知的，以及这种行为到底可以被法律规范到什么程度，都还处于调查与研究阶段。但是，不论最终情况如何，我们都可以预言未来的物联网将为我们的公民提供前所未有的关于他们自身财产和周围环境的全新体验。

2.12环境监测领域

未来，无线可识别设备和其他一些基于物联网的技术将为绿色环保领域的应用提供巨大的发展空间。特别是随着全世界范围内的各种环境保护计划的兴起与实施，无线可识别设备等一系列物联网相关技术将得到越来越多的普及和应用。

今天，在标准化方面，我们正在开展RFID和无线传感网络（WSNs）[17]等方面的相关标准化工作，特别是针对其中诸如传输速率（怎样实现不低于1Mb/s）、不同传感器和探测设备如何进行整合以及频段分布等问题的研究正在进展当中。随着这些研究的深入，随着标准化工作的进展，必然会给这一领域开辟和引入很多新的应用类型，比如灾难现场的远程监控、人的健康检测、野外无线宽带覆盖等。这些新的应用将对我们社会的发展起到积极的作用。同时，在开展这一领域的应用时，我们还要一方面帮助最终用户考虑他们关心的通信安全问题，另一方面帮助经营者设法把他们基于RFID网络等相关物联网技术的应用成本减少到尽可能低的程度（特别是需要考虑到电力和能源消耗以及现场成本（包含安装成本、集成成本和维护成本）等方面的问题）。

2.13人口与货物流通领域

未来的物联网（IoT）将为像收费系统、旅客监控、行李搬运、国际货运系统中的货物运输等人口与货物流通领域的应用提供完善的解决方案。而且这些解决方案将帮助我们，从很大程度上，满足全世界范围内的各国政府以及运输行业日益增长的关于安全和隐私领域的需求。

每天，在世界范围内，都有数以百万计以上的人带着无数的行李和随身物品通过海陆空等各种运输系统进行旅行；同时全球贸易也使得大量的货物通过各种储运途径进行运输。

如果这时我们可以通过像手机和智能交通系统这样的应用对交通和运输状况进行监控，必将大大提高客运和货运的效率。就拿集装箱运输来说，在集装箱装载货物时，就可以自动进行检测和称重，从而大幅度提高运输公司的效率。

在航空运输方面，通过基于物联网技术的应用管理旅客的行李，对它们进行自动的跟踪和分类，不但能够提高读取和通关速率，而且还能大幅提高安保的水平与质量。

2.14食品安全追溯领域

随着物联网的发展和应用，我们将对跟踪食品和其中成份的供应链体系进行部分或是整体地调整以及重新的构建，以解决在食品出现质量问题和其他安全隐患时如何及时发出警告并进行召回等相关的问题。早在2002年，欧盟就已经通过第178/2002号法案[18]来对食品进行强制的安全追溯。美国食品与药品管理局（FDA）[19]也已经开始执行这一强制措施。这些措施，特别是高效的食品安全追溯将可以帮助我们拯救我们公民的生命：有研究表明，仅在美国，像食源性致病菌这样的食品安全问题每年就会造成大约76万人生病并且夺走5000左右的生命[5]，更不用说相关的社会成本高达29到67亿美元了[6]。

物联网技术和应用将帮助我们从真正的意义上实现高效的食品安全追溯，这是不用置疑的。比如，我们可以把RFID标签附加到食品上（特别是在单品级别），这样食品的相关跟踪信息就可以在自身内进行自动的存储和更新，从而帮助我们进行跟踪和安全追溯。但是，需要注意生产者可能会对使用这些物联网技术和应用心存顾虑。因为RFID标签中存储的可能是他们的商业秘密，一旦泄露将使他们的竞争对手可以通过这些标签上的信息获取生产商供应链的机密信息，对他们构成威胁。所以我们有必要对这些技术和应用采取必要的、适当的安全防范措施（参考文献[7]给出了一种可行的方案）。

2.15农业与畜牧业

在畜牧业中，物联网技术将能够帮助我们对家畜的活动进行跟踪和管理，可以实时地对牲畜进行监控，比如在爆发瘟病等的时候。我们的政府更可以进一步根据现有的牛羊群体规模来确定供给，使市场的供求达到合理的平衡水平。利用物联网技术中的智能识别系统将能够帮助畜牧业降低其规模确定过程中的误差。这些识别系统的应用还将有利于我们对牲畜疾病进行监控、调查，方便我们采取必要的保护措施。通过采用物联网技术，国家、地区、共同体乃至世界范围内商务领域中的牲畜官方鉴定技术将变得更加的成熟。同时，从疾病控制方面来讲，物联网技术将帮助我们根据官方的疾病控制数据和保护措施，对牲畜进行必要的预防接种和检测识别。并且通过物联网技术，我们将可以根据牲畜的血液和组织样本精确的识别与鉴定出其产地以及健康状况等相关信息。

利用物联网技术，无论是小范围的集贸市场，还是大范围的地区或是国际市场，农民都将可以直接把农产品送到消费者手中。这将改变目前农产品供应链基本由几家国际大企业掌控的现状，缩短生产者与消费者之间的距离，使商品的供应更加的直接与便利。

2.16媒体、娱乐和票务领域

基于物联网技术，特别是位置服务技术，我们将建立起一整套具有自组织和自配置功能的特设新闻收集和发布系统。在不远的将来，我们将通过访问物联网来实现新闻的收集和派发。在物联网的环境中，我们将可以定位——在某个确定的位置——当前有哪些多媒体设备是可用的，并且针对其发送一条关于特定事件的多媒体片段收集请求（当然这里不一定是免费的）。而且通过将NFC（近距离通信）标签附着到海报等宣传品上，通过里面存储的详细信息和互联网地址（URI地址）可以为读者提供全方位的阅读与服务体验。

2.17保险领域

物联网一直被很多人普遍认为是对个人隐私的一种严重威胁。但事实上，人们有时候也希望利用自己的隐私来换取更好的服务或者实际的利益。比如，在做汽车保险时，为了获得保险费的优惠，顾客往往会很乐意答应在他们的汽车里安装电子记录器来测量和记录马达转速、车辆速度以及其它相关数据，并将这些数据提供给他们的保险公司[8]。这样在发生事故时，保险公司就能够及早介入并采取较为经济的措施来降低相关的费用。而保险公司节省下来的费用正好可以通过保险费打折的方式返还给客户。

类似的，物联网技术还可以被应用到建筑物以及机械设备等资产的管理中。在这些应用中，物联网技术将帮助业主制定既有效又尽量便宜的维护和维修方案，最大限度的避免事故的发生。

2.18环保和回收领域

物联网技术和无线技术将在许多大城市、国家和国际的环境保护项目中大显身手。这些项目包括车辆尾气检测、可回收材料的收集、包装材料和电子元件的重复利用、电子废弃物的处置等。就拿电子废弃物的处置来说好了，安装在个人计算机部件、手机及其他电子产品上的RFID标签就可以一方面提高这些部件的重复利用效率，另一方面降低电子产品被废弃的比率。在供应链中，RFID技术还能够帮助提高货物的跟踪和管理水平，使供应链变得更加的透明，从而减少不必要的运输行为，节省燃料的使用，降低碳排放水平，保护我们的环境。