鄧愛民，毛 浪，田 豐，蔡 佳，鮑欽何

(1.湖南大學工商管理學院，長沙 410082;2.湖南大學中德交通運輸與物流研究中心，長沙 410082)

1 前言

“物物相聯(lián)”的物聯(lián)網(wǎng)(the internet of things，IoT)作為繼互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次世界信息產(chǎn)業(yè)化浪潮，將在未來10～20年得到廣泛應用，它被描述為未來社會經(jīng)濟革命性的產(chǎn)業(yè)，是下一個萬億級的信息產(chǎn)業(yè)，成為世界各國的重點發(fā)展戰(zhàn)略［1～4］。我國高層高度重視發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)并推出各種舉措。2010年6月8日，中國物聯(lián)網(wǎng)標準聯(lián)合工作組宣布成立，聯(lián)合工作組包含全國11個部委及下屬的19個標準工作組;2011年4月8日，中華人民共和國財政部、中華人民共和國工業(yè)和信息化部聯(lián)合印發(fā)《物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專項資金管理暫行辦法》。

世界各地高度重視智能交通以解決越發(fā)凸顯的交通安全、交通擁堵、交通污染、交通土地限制等一系列問題。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化與規(guī)模的關(guān)鍵是面向行業(yè)應用與服務，包括信息資源開發(fā)利用服務。智能交通運輸是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)最可能率先取得成功應用的行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和國家扶持政策賦予了智能交通運輸領域快速發(fā)展的歷史機遇［5～7］，這必將創(chuàng)造出巨大的應用空間和市場價值。智能交通運輸?shù)陌l(fā)展將不僅帶動其龐大軟硬件設備行業(yè)發(fā)展，還將催生交通信息服務等新興產(chǎn)業(yè)。單從美國過去實施的智能交通系統(tǒng)來看，其收益成本比低則為2∶1，高則達到62∶1，大多達到10∶1，而物聯(lián)網(wǎng)下智能交通運輸產(chǎn)業(yè)鏈潛在應用規(guī)模更大、市場價值更高，將有力促進我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。物聯(lián)網(wǎng)下發(fā)展的智能交通運輸能實時動態(tài)、準確有效地反饋交通信息，將有利于實現(xiàn)更環(huán)保、更安全的交通運輸方式。此外，物聯(lián)網(wǎng)強調(diào)物體的互通互聯(lián)，物聯(lián)網(wǎng)下發(fā)展的智能交通運輸，不是指實現(xiàn)某種運輸模式的智能化，而是實現(xiàn)多種運輸方式的智能化，將有利于形成更加協(xié)調(diào)、不同運輸方式相互配合的綜合智能交通運輸系統(tǒng)。隨著社會交通需求的不斷增加和交通基礎設施規(guī)模的不斷擴張，我國交通運輸開始從數(shù)量增加向質(zhì)量提升的方向轉(zhuǎn)變，運用新型的交通理念和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段，構(gòu)筑我國現(xiàn)代化智能交通運輸體系已十分必要。

2 ITS物聯(lián)網(wǎng)的界定

2.1 ITS 概述

智能交通運輸系統(tǒng)(intelligent transport/transportation system，ITS)是將先進的信息技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)以及計算機技術(shù)等有效地集成運用于整個交通運輸管理體系，而建立起的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實時、準確、高效的綜合的運輸和管理系統(tǒng)。

早在20世紀60年代，美國就率先開始了ITS的先驅(qū)性研究。隨后，歐洲、日本等國家和地區(qū)也相繼開展了ITS的相關(guān)研究。自20世紀80年代末以來，隨著全世界環(huán)境的不斷惡化以及人們相關(guān)認識的轉(zhuǎn)變，各國紛紛進行ITS開發(fā)計劃。幾十年的大量資金投入，美、歐盟、日等各國的ITS已進入實用階段，但根據(jù)各自不同的國情，所選擇發(fā)展ITS的重點不同。美國根據(jù)本國交通基礎設施的特點和實際需要，比較注重ITS安全設施建設，已建立起相對完善的車隊管理、公交出行信息、電子收費和交通需求管理4大系統(tǒng)及多個子系統(tǒng)與技術(shù)規(guī)范標準;日本則注重ITS誘導設施建設，主要集中建設交通信息提供、電子收費、公共交通、商業(yè)車輛管理及緊急車輛優(yōu)先等方面;而在歐盟，交通管理、導航和電子收費等ITS主要功能都是基于Telematics和歐洲無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)來實現(xiàn)的。歐洲非常注重ITS基礎平臺的構(gòu)建，并計劃構(gòu)建全歐洲專門的交通無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。我國由于起步較晚，相對資金不足，ITS則處在不同功能開發(fā)與運用示范階段［8］。

研究運用表明，ITS可使城市道路的通行能力提高2～3倍，可使交通擁擠程度降低20% ～80%，停車次數(shù)減少30%，行車時間減少13% ～45%，油料消耗減少30%，廢氣排放減少26%，交通事故數(shù)量可以成倍地減少，有效提高交通運輸效率，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益［9］。

2.2 ITS物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵

如圖1所示，ITS物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)由智能交通感知層、智能交通網(wǎng)絡層與智能交通應用層構(gòu)成。

物聯(lián)網(wǎng)下智能交通運輸系統(tǒng)內(nèi)涵是指先進的識別與傳感技術(shù)、通信網(wǎng)絡技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能運輸技術(shù)等融為一體，以公路及城市道路、鐵路、航空、航運、郵政等各種運輸方式為對象，對各種運輸工具、運輸對象、運輸基礎設施、運輸流程、運輸用戶、運營者與管理者等實施智能化標示、識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和一體化管理，在智能運輸電子政務、智能運輸業(yè)務和智能運輸公眾服務等領域?qū)崿F(xiàn)運輸管理物聯(lián)網(wǎng)和“物物相聯(lián)”，實現(xiàn)綜合運輸經(jīng)濟、便捷、高效、安全、可靠、舒適和環(huán)保［10～13］。

圖1 ITS物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)Fig.1 The system architecture of IoT of ITS

標示是指對ITS的相關(guān)對象屬性進行標示，包括靜態(tài)和動態(tài)屬性，靜態(tài)屬性可以直接存儲在標簽中，動態(tài)屬性需要由傳感器實時探測。

識別是指對ITS相關(guān)對象的屬性、狀態(tài)數(shù)據(jù)進行采集，進行處理后辨別對象的各種屬性及狀態(tài)。

定位是指對所要識別的ITS相關(guān)對象進行即時鎖定，確定其地理位置。

跟蹤是指準確確定所要跟蹤的ITS相關(guān)對象并對其在一定時間內(nèi)的運行路線進行實時掌握。

監(jiān)控是指對ITS相關(guān)對象的狀態(tài)進行實時掌控和管理，發(fā)現(xiàn)異常及時采取措施，保證ITS過程的安全。

一體化管理是指從出發(fā)點一直到接收地，通過識別、定位和跟蹤對ITS相關(guān)對象的現(xiàn)狀進行實時的監(jiān)控和管理，使其一直處于可控狀態(tài)下，最大程度保證運載工具、貨物及運輸人員的安全及運輸業(yè)務的高效運作。

ITS電子政務是指通過ITS物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對交通運輸?shù)膶崟r管理，包括運輸價格管理、電子收費管理、運力運量調(diào)控、運載工具數(shù)量統(tǒng)計、貨運/客運量統(tǒng)計、政策法規(guī)決策支持、運政執(zhí)法管理、應急管理、安全管理、救援等。

ITS業(yè)務服務是指根據(jù)運輸作業(yè)流程對運輸相關(guān)對象的識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等。

ITS公眾服務是指綜合交通信息、天氣、環(huán)境信息、行業(yè)數(shù)據(jù)中心、電子辦證系統(tǒng)、企業(yè)資質(zhì)審查等公眾服務。

ITS物聯(lián)網(wǎng)只是物聯(lián)網(wǎng)的子網(wǎng)，通過物聯(lián)網(wǎng)的通信網(wǎng)絡與其他物聯(lián)網(wǎng)子網(wǎng)互聯(lián)互通，如圖2所示。

圖2 ITS物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)Fig.2 IoT of ITS and IoT

2.3 物聯(lián)網(wǎng)下的ITS對傳統(tǒng)ITS的變革

從理論分析來看，物聯(lián)網(wǎng)的最大價值在于未來對信息資源的掌控利用。物聯(lián)網(wǎng)體現(xiàn)了戰(zhàn)略信息管理與戰(zhàn)略信息系統(tǒng)構(gòu)建的思想與手段，演變?yōu)榉褐附y(tǒng)領性的、全局性的、長期性的，突破部門、組織、地域、時間以及計算機本身的束縛，通過物物感知的多元化“蜘蛛式神經(jīng)網(wǎng)絡”，將信息資源作為一種經(jīng)濟資源、管理資源、競爭資源開發(fā)利用。

物聯(lián)網(wǎng)下的ITS體現(xiàn)了對傳統(tǒng)ITS的變革，包括以下幾個方面。

2.3.1 信息管理與信息系統(tǒng)構(gòu)建模式變革

傳統(tǒng)ITS:“業(yè)務功能→信息系統(tǒng)”模式。由于各種交通運輸業(yè)務功能相互獨立的，構(gòu)建的各種交通信息系統(tǒng)往往也是相互獨立，信息孤島多，重復建設多，信息共享與集成管理運用困難。

物聯(lián)網(wǎng)下的ITS:“戰(zhàn)略信息管理與戰(zhàn)略信息系統(tǒng)→目標與功能→信息資源服務”模式。這種模式更強調(diào)的是從戰(zhàn)略信息管理與戰(zhàn)略信息系統(tǒng)的角度，從總體交通系統(tǒng)目標定位，對不同交通功能子系統(tǒng)實行標準一致的信息系統(tǒng)與管理的構(gòu)建，實現(xiàn)不同交通信息子系統(tǒng)的共享與集成，從而有效采集與發(fā)布交通信息并開發(fā)利用交通信息資源，實現(xiàn)多模式綜合交通運輸服務水平的不斷提高，使交通更便捷、更節(jié)能、更環(huán)保。

2.3.2 技術(shù)手段的變革

傳統(tǒng)ITS:通過傳感器、車輛GPS、視頻監(jiān)控及檢測等技術(shù)、通信信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，以及交通運輸優(yōu)化建模技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)一定功能與一定區(qū)域范圍內(nèi)的交通智能化。

物聯(lián)網(wǎng)下的ITS:通過為交通工具、交通對象、交通基礎設施建立身份特征，尤其是RFID的使用，為交通動態(tài)信息的標示與識別提供了信息采集的途徑，通過泛在網(wǎng)絡通信技術(shù)、無線通信技術(shù)、云計算技術(shù)可以實現(xiàn)跨業(yè)務功能、跨區(qū)域的交通系統(tǒng)定位、跟蹤、監(jiān)控等一體透明化管理，如圖1所示，使交通技術(shù)更準、更快、更透明、更智能。

2.3.3 開發(fā)運營模式的變革

傳統(tǒng)ITS:開發(fā)運營模式為政府投資→政府運營，作為市場主體的企業(yè)參與度有限，系統(tǒng)投資于運營規(guī)模效益并沒有有效發(fā)揮。

物聯(lián)網(wǎng)下的ITS:開發(fā)運營模式為以政府為主導、以企業(yè)(包括應用行業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、銀行、保險等)為聯(lián)合投資主體，建立以市場為導向的供應鏈管理運營模式，運營組織更強、更大、更穩(wěn)。

2.3.4 功能價值的變革

傳統(tǒng)ITS:功能價值主要體現(xiàn)為對不同時空的交通功能子系統(tǒng)智能化的實現(xiàn)，是局部交通的改善。

物聯(lián)網(wǎng)下的ITS:如圖2所示，處在物聯(lián)網(wǎng)下的ITS的功能價值體現(xiàn)為對不同時空的交通功能子系統(tǒng)及其之間智能化的實現(xiàn)，是局部與整體交通的改善，其智能化水平和交通信息資源的利用有質(zhì)的飛躍，是一種依靠資源、形成資源、憑借資源、進行應用服務而獲得經(jīng)濟效益的可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟模式。它不僅有效帶動交通運輸上下游行業(yè)的快速發(fā)展，而且能帶動與交通運輸相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)有效發(fā)展，同時極大提高交通運輸業(yè)信息化水平，加速向信息服務行業(yè)的轉(zhuǎn)變，在ITS物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中實現(xiàn)智能運輸電子政務、智能運輸業(yè)務和智能運輸公眾服務等領域一體化管理。

3 我國ITS物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展基礎

在物聯(lián)網(wǎng)下發(fā)展智能交通，具有廣闊的市場空間和廣泛的輻射范圍，被國際公認為信息時代交通運輸業(yè)的一場變革，是信息化與工業(yè)化的深度融合，是21世紀經(jīng)濟技術(shù)的制高點之一，是最大規(guī)模的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一，在我國有著無可比擬的基礎條件。

3.1 我國無線和寬帶網(wǎng)絡覆蓋面廣

無線和寬帶網(wǎng)絡是實現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)”必不可少的基礎設施，安置在交通工具及其司乘人員、物品上的標簽產(chǎn)生的數(shù)字信號可隨時隨地通過無處不在的無線和寬帶網(wǎng)絡傳送出去。目前，我國的無線通信網(wǎng)絡已經(jīng)覆蓋了城鄉(xiāng)。

據(jù)統(tǒng)計，2010年全國電話用戶總數(shù)達到115 339萬戶。其中，移動電話用戶85 900萬戶，在電話用戶總數(shù)中所占的比重達到74.5%，是固定電話用戶的3倍左右。

2010年，移動電話普及率達到64.4%，全國網(wǎng)民數(shù)達到4.57億人。其中，寬帶網(wǎng)民數(shù)達到4.5億人，占網(wǎng)民總數(shù)的98.3%;手機網(wǎng)民數(shù)達到3.03億人，占網(wǎng)民總數(shù)的66.2%;農(nóng)村網(wǎng)民數(shù)達到1.25億人，占網(wǎng)民總數(shù)的27.3%?；ヂ?lián)網(wǎng)普及率達到34.3%。

2010年，基礎電信企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)撥號用戶減少164萬戶，達到590萬戶，而互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶凈增2 236 萬戶，達到12 634 萬戶［14］。

云計算技術(shù)的運用，使數(shù)以億計的各類物品的實時動態(tài)管理變成可能。我國無線網(wǎng)絡和寬帶覆蓋率較高，為ITS物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模發(fā)展提供了良好的基礎設施條件。

3.2 我國政府高度重視推動交通信息化

ITS物聯(lián)網(wǎng)其本質(zhì)上是智能交通理念的提升和行業(yè)信息化的深度應用，我國人多、車多，交通運輸量大引發(fā)的交通安全事故、交通擁堵、空氣污染、土地限制等一系列問題。通過交通信息化促進交通節(jié)能減排、疏導交通、提高運輸效率被我國政府高度重視，制訂公路、鐵路、水路、航空及其郵政信息化規(guī)劃，并將北京奧運智能交通管理與服務綜合系統(tǒng)、上海世博智能交通技術(shù)綜合集成系統(tǒng)、廣州亞運智能交通綜合信息平臺系統(tǒng)、國家高速公路聯(lián)網(wǎng)不停車收費和服務系統(tǒng)、遠洋船舶及貨物運輸在線監(jiān)控系統(tǒng)、國家綜合智能交通發(fā)展模式及評估評價體系研究等項目納入“十一五”ITS重大研發(fā)與示范項目。

3.3 我國交通物聯(lián)網(wǎng)市場潛在規(guī)模大

我國是人口交通大國。2010年，旅客周轉(zhuǎn)量達2 779.2億人公里，貨物周轉(zhuǎn)量達137 329.0億噸公里，近3年平均增速分別達9.35%、11.1%;國內(nèi)汽車保有量迅速增長，2010年末，全國民用汽車保有量9 086萬輛，比上年末增長19.3%，2002—2009年平均增速達16.94%。經(jīng)濟的快速增長促使社會交通需求和汽車保有量激增。由此我國對車票系統(tǒng)、高速公路自動收費系統(tǒng)、智能車輛管理、集裝箱管理、郵政包裹、航空包裹、智能船舶管理、智能鐵路管理、運輸業(yè)從業(yè)人員管理、智能機場管理、智能港口管理等交通物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的需求旺盛且巨量，這也是智能交通物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化規(guī)模市場的形成基礎。

3.4 我國交通物聯(lián)網(wǎng)基礎良好且部分技術(shù)領先

3.4.1 物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)與示范基礎良好

射頻識別(RFID)是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵元素，政府企業(yè)及行業(yè)十分重視RFID研發(fā)與應用示范。2004—2009年，先后成立了中國電子標簽國家標準工作組、中國RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國RFID技術(shù)政策白皮書與藍皮書、800/900 MHz頻段射頻識別(RFID)技術(shù)應用試行等文件。以中國科學院自動化研究所RFID研究中心、上海華虹集成電路有限責任公司、數(shù)字制造裝備與技術(shù)國家重點實驗室等為首的研究機構(gòu)形成了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的RFID研究成果，如多項RFID國家發(fā)明專利、我國第一款國家自主安全算法RFID芯片、我國第一臺RFID電子標簽封裝裝備等，并在交通運輸業(yè)有著廣泛的應用，見表1。

表1 RFID在我國運輸系統(tǒng)中的應用領域Table 1 The application fields of RFID in our country’s transport system

3.4.2 部分物聯(lián)網(wǎng)領域處于世界前沿

早在1999年，中科院便啟動傳感網(wǎng)研究，組成了2 000多人的團隊，先后投入數(shù)億元，在傳感器網(wǎng)絡接口、標識、安全、傳感器網(wǎng)絡與通信網(wǎng)融合發(fā)展、泛在網(wǎng)體系架構(gòu)等相關(guān)技術(shù)標準的研究進展世界領先。2010年3月，由中科院代表國家提交的“傳感網(wǎng)絡信息處理服務和接口規(guī)范”國際標準提案通過ISO/IEC JTCl WG7的投票，意味著我國在傳感網(wǎng)領域有了第一個自己的國際標準，我國在物聯(lián)網(wǎng)的國際話語權(quán)正在加大。

我國有數(shù)千家企事業(yè)單位從事傳感器的研制、生產(chǎn)和應用，在生物傳感器、化學傳感器、紅外傳感器、圖像傳感器、工業(yè)傳感器等領域有較強的專利實力和較大的競爭優(yōu)勢。我國擁有全球最大、技術(shù)先進的公共通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，通信設備制造業(yè)具有較強的國際競爭力，移動機器對機器(M2M)終端數(shù)量接近1 000萬，已成為全球最大的移動M2M市場之一。

因此，我國在無線傳感網(wǎng)技術(shù)、微型傳感器、傳感器端機、移動基站等方面取得了重大進展，處于世界領先地位。

3.5 一批有實力的企業(yè)進入物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈大體上包括上游RFID和傳感器廠商，中游系統(tǒng)集成商，下游物聯(lián)網(wǎng)運營商。

我國一批有實力的企業(yè)正進入物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，并逐漸形成新的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈。芯片設計制造商，如海華虹(集團)有限公司、上海復旦微電子股份有限公司、上海貝嶺股份有限公司、北京同方微電子有限公司等;天線設計制造商，如深圳華陽微電子有限公司、北京亞仕同方科技有限公司、上海韓碩信息科技有限公司、合隆科技(杭州)有限公司等;標簽成品開發(fā)商，如深圳華陽微電子有限公司、北京亞仕同方科技有限公司、上海韓碩信息科技有限公司、合隆科技(杭州)有限公司等;讀寫器開發(fā)商，如深圳市先施科技有限公司、深圳遠望谷信息技術(shù)股份有限公司、航天信息股份有限公司、深圳市當代通信技術(shù)有限公司等;傳感器研發(fā)制造商，如中國科學院、南京華東電子信息科技股份有限公司、歌爾聲學股份有限公司、浙江大立科技股份有限公司、中國航天機電集團公司;中間件開發(fā)商，如中創(chuàng)軟件商用中間件股份有限公司、北京東方通科技股份有限公司、中國軟件與技術(shù)服務股份有限公司等;系統(tǒng)集成開發(fā)商，如深圳遠望谷信息技術(shù)股份有限公司、航天信息股份有限公司、清華同方智能卡產(chǎn)品公司、中航芯控科技發(fā)展有限公司等;應用軟件開發(fā)商，如清華同方智能卡產(chǎn)品公司、上海阿法迪智能標簽系統(tǒng)技術(shù)有限公司、成都九洲電子信息系統(tǒng)股份有限公司、重慶易聯(lián)數(shù)碼科技公司、深圳遠望谷信息技術(shù)股份有限公司等;測試與運營商，如中國電子科技集團公司第15研究所、中國電子技術(shù)標準化研究所、國家無線電檢測中心、中國移動通信集團公司、中國聯(lián)合網(wǎng)絡通信集團有限公司、中國電信集團公司、中國銀聯(lián)股份有限公司、國家金卡工程射頻識別與電子標簽產(chǎn)品檢驗中心、國家金卡工程RFID互操作檢測中心、國家金卡工程IC卡產(chǎn)品信息安全測評中心等。

4 我國ITS物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展重點

4.1 ITS物聯(lián)網(wǎng)標準體系

技術(shù)推動標準產(chǎn)生，標準推動規(guī)?；a(chǎn)與市場實現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)與ITS標準體系是現(xiàn)代智能交通有效實現(xiàn)的基礎。我國智能交通行業(yè)標準存在兩方面問題:一方面是缺乏完整的物聯(lián)網(wǎng)與智能交通行業(yè)標準;另一方面是現(xiàn)有的部分標準體系也僅僅是國內(nèi)標準，不能與國際標準接軌。相關(guān)國家標準制訂部門在盡快制訂標準時，應加強與國際標準制訂組織的溝通與合作，使國內(nèi)標準與國際標準接軌;同時，也應鼓勵行業(yè)龍頭企業(yè)積極參與國家物聯(lián)網(wǎng)智能交通行業(yè)標準制訂，并在國內(nèi)重點示范工程運用，以期帶動標準全面推廣，為推進智能交通運輸產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展奠定堅實的基礎。

4.2 ITS基礎設施網(wǎng)絡

一方面，發(fā)展智能運輸?shù)幕A設施不完善。與美國、日本、歐洲國家相比，我國人口密度大、路網(wǎng)不完善、車輛出行量大，道路建設區(qū)域性差異大，交通基礎設施建設還將持續(xù)相當長的一段時間。目前，除部分高速公路和重點航道外，其他交通基礎設施還不具備實施ITS的條件。另一方面，我國智能交通領域的基礎技術(shù)應用還不普及，先進的交通管理系統(tǒng)和交通服務系統(tǒng)在各地區(qū)或區(qū)域正在逐步建立。

另一方面，我國的交通信息網(wǎng)路設施落后，信息化還處在靜態(tài)層面，動態(tài)信息的采集與發(fā)布功能嚴重缺乏;涉及ITS物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)政府企業(yè)職能部門信息孤島較多，信息共享與集成決策運用得少［10］。

4.3 ITS物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

缺乏關(guān)鍵技術(shù)的自主知識產(chǎn)權(quán)是限制中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。智能運輸物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)還有待進一步的突破，其中包括傳感設備的體積、功耗、價格、性能、可擴展性、便于使用等;以及現(xiàn)有傳感設備的有效互通并滿足將來傳感設備的發(fā)展需求。目前，我國智能交通中高端產(chǎn)品主要被國外品牌占領，智能交通系統(tǒng)涉及的關(guān)鍵核心技術(shù)主要依賴進口，如智能導航產(chǎn)接收機國外產(chǎn)品占絕對比重;國產(chǎn)OEM(orignal equipment manufactuce)板幾乎全部采用外國芯片。理論上，可遠距離識別、抗干擾、穩(wěn)定、低功耗、低成本的超高頻與微波RFID技術(shù)是智能交通識別定位跟蹤的首選，但具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)還有待突破。交通運輸建設涉及到國家機密和戰(zhàn)略規(guī)劃，關(guān)鍵核心技術(shù)主要依賴國外進口，這嚴重影響我國智能交通運輸大規(guī)模應用。另一方面，由于我國智能交通關(guān)鍵核心技術(shù)未解決，國產(chǎn)的智能交通產(chǎn)品主要是利用OEM模塊或進口芯片進行二次開發(fā)的低端產(chǎn)品。因此，在智能交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中不得不向國外不斷付出昂貴的技術(shù)使用成本，同時產(chǎn)業(yè)的命脈也會被國外企業(yè)所扼制。

4.4 ITS物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群

目前，我國智能交通產(chǎn)業(yè)化程度較低，完整的產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)集群規(guī)模尚未形成，與歐、美、日等國家的智能交通產(chǎn)業(yè)相比，競爭力不足。國內(nèi)從事智能交通運輸行業(yè)的企業(yè)有數(shù)千家，主要集中在交通監(jiān)控、高速公路收費、3S(GPS，GIS，RS)等方面，信息體現(xiàn)為多功能服務為主，信息組織與開發(fā)運用?？傮w而言，從事智能交通運輸領域的企業(yè)數(shù)量多，但其發(fā)展參差不齊，缺乏行業(yè)龍頭類企業(yè)。而且很多企業(yè)專注于特定領域，不能形成系統(tǒng)化生產(chǎn)和研發(fā)的產(chǎn)業(yè)鏈。

目前，雖然我國智能交通系統(tǒng)已在技術(shù)攻關(guān)、示范工程建設、企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化以及社會環(huán)境體系建設等方面取得了一批階段性科技成果，鐵路及水運、沿海部分經(jīng)濟發(fā)達大中城市已在城市道路實施智能交通運輸并取得了很好的效益，但是中西部省份限于經(jīng)濟實力，加之并未真正意識到智能交通系統(tǒng)的重要性，實際投資建設智能交通系統(tǒng)的力度有限，其需求規(guī)模不足以帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。

4.5 ITS物聯(lián)網(wǎng)信息互聯(lián)

一方面，我國交通行業(yè)的各個系統(tǒng)間存在著不同的信息系統(tǒng)架構(gòu)和不同的數(shù)據(jù)存儲方式，在系統(tǒng)的互操作上、信息的共享上存在眾多的信息孤島，信息互聯(lián)不足，導致應用現(xiàn)代計算機處理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫倉庫、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)的知識發(fā)現(xiàn)、交通信息資源利用解決交通安全、便捷、舒適等方面的研究運用不足。

另一方面，網(wǎng)絡基礎建設不僅涉及電信、互聯(lián)網(wǎng)、電視網(wǎng)等公眾網(wǎng)絡之間的互通，還有公眾網(wǎng)和行業(yè)專網(wǎng)之間，行業(yè)專網(wǎng)和行業(yè)專網(wǎng)之間的互通共享問題?？绮块T、跨行業(yè)的信息共享差，使交通信息的服務能力相對缺乏，公眾出行的誘導、旅行時間，以及道路的通暢和安全問題，得不到良好的服務。

5 我國ITS物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展策略

5.1 編制發(fā)展規(guī)劃，構(gòu)建行業(yè)藍圖

我國“十二五”規(guī)劃綱要明確指出，要“推動物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和在重點領域的應用示范”，并鎖定十大物聯(lián)網(wǎng)應用重點領域，分別是智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流等十項領域。新一輪的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略與浪潮為我國交通運輸業(yè)帶來無限的發(fā)展機遇，同時也將有效促進我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。開發(fā)建設，規(guī)劃至上。規(guī)劃是區(qū)域與行業(yè)的發(fā)展指南，高起點編制我國ITS物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃十分必要與重要。

我國ITS物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃編制需要考慮的是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與我國ITS技術(shù)的有機結(jié)合。在考慮成本、技術(shù)、環(huán)保、行業(yè)運用匹配等因素的基礎上分階段、分步驟、分區(qū)域、分功能等分析規(guī)劃我國ITS的總體目標、戰(zhàn)略、智能化標示、識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和一體化管理的手段、方法、標準、指標設置、投資與運營模式等，如交通運輸工具與交通運輸對象的標示識別是采用RFID還是GPS;運用比重及分別比重規(guī)劃值如何設定;由此交通對象的定位、跟蹤、監(jiān)控指標規(guī)劃值如何設定;交通動態(tài)信息的采集率、信息發(fā)布率規(guī)劃值如何設定;如何建立充分利用交通信息資源價值的投資與運營模式;如何規(guī)劃評價智能運輸電子政務、智能運輸業(yè)務和智能運輸公眾服務等領域的規(guī)劃運用效果等。

5.2 建立政府協(xié)調(diào)機制，加強合作與交流

行使中國ITS物聯(lián)網(wǎng)的政府職能部門包括中華人民共和國交通運輸部、中華人民共和國鐵道部、中華人民共和國科學技術(shù)部、中華人民共和國工信部、中華人民共和國公安部、中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部等，建立政府協(xié)調(diào)機構(gòu)，以及一個代表政府有關(guān)公共機構(gòu)、私營企業(yè)和學術(shù)團體的協(xié)調(diào)委員會，組織、引導和協(xié)調(diào)各有關(guān)方面進行開發(fā)和投入智能交通物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)十分必要，亦十分重要。

在推進智能交通物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，應加強交流與合作，一方面，加強區(qū)域之間、部門之間的合作和交流，包括政府、軍隊、科研院校和企業(yè)界通力合作，資金募集、技術(shù)研發(fā)、應用推廣、市場運作各環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣;另一方面，加強與國外政府和大型企業(yè)的合作和交流，吸收國外成功的經(jīng)驗。

另外，中國的鐵路、公路、民航等各自構(gòu)建ITS，不利于我國整體ITS物聯(lián)網(wǎng)的有效形成，組建與美國類似的ITS美國對中國來說十分重要。通過ITS中國來統(tǒng)一制訂中國ITS物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略、目標、原則和標準，特別是制訂有關(guān)ITS物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)規(guī)范和整體發(fā)展規(guī)劃，實現(xiàn)ITS技術(shù)和產(chǎn)品的通用性，兼容性和互換性，ITS信息的互聯(lián)互通及信息資源的有效開發(fā)和利用。

5.3 突破關(guān)鍵技術(shù)，推進標準化建設

自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根本驅(qū)動力。標準化體系的建立將成為發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的首要先決條件。基于這一考慮，充分考慮我國國情，采取自主創(chuàng)新，并兼顧開放兼容的策略，針對智能交通物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展遇到的關(guān)鍵技術(shù)問題設立重大專項，通過政府引導，建立以企業(yè)為主體、市場為導向、政企產(chǎn)學研相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系，使各方面的創(chuàng)新要素向企業(yè)聚集，突破ITS物聯(lián)網(wǎng)身份標識關(guān)鍵技術(shù)、ITS物聯(lián)網(wǎng)息采集關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、ITS物聯(lián)網(wǎng)通信關(guān)鍵技術(shù)、ITS物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)分析與處理關(guān)鍵技術(shù)、交通信息服務發(fā)布及平臺關(guān)鍵技術(shù)。通過技術(shù)的提升熔煉ITS物聯(lián)網(wǎng)標準體系，包括與智能交通管理、智能運輸管理、智能物流管理和智能車輛相關(guān)的應用標準體系。

5.4 制訂產(chǎn)業(yè)扶持政策，培育市場主體

產(chǎn)業(yè)政策制訂是謀求在物聯(lián)網(wǎng)下發(fā)展智能交通運輸取得突破的重要保障。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)作為新生的新型產(chǎn)業(yè)，雖然市場廣闊、潛力巨大，但是市場還不成熟、研究開發(fā)投入不夠，需要相應的產(chǎn)業(yè)政策規(guī)范市場、刺激需求和引導企業(yè)資金投入。

具體而言，國家層面應從以下幾方面入手制訂產(chǎn)業(yè)政策:出臺具體融資、投資方案，稅收優(yōu)惠、補貼政策，積極引導社會資金流向物聯(lián)網(wǎng)新型產(chǎn)業(yè)，特別是最可能率先取得突破的智能交通運輸領域;加強對相關(guān)行業(yè)龍頭企業(yè)的扶持力度和產(chǎn)學研聯(lián)盟，并通過制訂優(yōu)惠政策刺激社會需求;加大市場監(jiān)管力度，建立市場準入制度，并制訂相關(guān)制度以保護知識產(chǎn)權(quán)、維護市場秩序，為智能交通企業(yè)創(chuàng)造公平競爭的市場環(huán)境;加大政府在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究開發(fā)投入，為企業(yè)、研究機構(gòu)、高等院校之間資源優(yōu)勢互補搭建平臺，并加強與國際交流與合作;高度重視物聯(lián)網(wǎng)標準制訂與推廣工作，鼓勵行業(yè)龍頭企業(yè)積極參與產(chǎn)業(yè)技術(shù)標準制定，并在產(chǎn)品和實施項目中推廣，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)、標準和應用的三位一體。

5.5 建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集群

以雙贏、多贏的供應鏈成員合作的非核心業(yè)務外包、信息共享、利潤與風險共擔是當今社會經(jīng)濟發(fā)展的主流模式，是產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟與產(chǎn)業(yè)集群的理論與實踐基礎。產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟與產(chǎn)業(yè)集群相輔相成，產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟是產(chǎn)業(yè)集群的基礎，產(chǎn)業(yè)集群是產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的必然結(jié)果。

ITS物聯(lián)網(wǎng)是涉及交通運輸系統(tǒng)感知層、網(wǎng)路層與應用服務層的一個供應鏈體系，有條件構(gòu)建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟與產(chǎn)業(yè)集群。

如圖1、圖2、表2所示，通過將物聯(lián)網(wǎng)中的ITS物聯(lián)網(wǎng)成員在一定區(qū)域、一定業(yè)務功能、一定應用領域中形成各種產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟關(guān)系，自發(fā)會形成各種產(chǎn)業(yè)集群現(xiàn)象，如ITS物聯(lián)網(wǎng)RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟與產(chǎn)業(yè)集群，可以是以儲運商，如中國遠洋運輸(集團)總公司、中鐵快運股份有限公司、中儲發(fā)展股份有限公司等，也可以是信息系統(tǒng)平臺商，如全國貨運公共信息平臺，也可以是系統(tǒng)運營商，如中國移動通信集團公司、中國聯(lián)合網(wǎng)絡通信集團有限公司、中國電信集團公司等牽頭，將RFID芯片設計制造商、天線設計制造商、標簽成品開發(fā)商、讀寫器開發(fā)商、中間件開發(fā)商、系統(tǒng)集成開發(fā)商、應用軟件開發(fā)商、測試與運營商、儲運商等聯(lián)盟形成產(chǎn)業(yè)集群。在政府的引導和扶持下，規(guī)模較大、競爭力較強的產(chǎn)業(yè)集群會逐漸形成龍頭企業(yè)和骨干品牌，通過市場競爭，壯大市場經(jīng)營主體，提高組織規(guī)模和經(jīng)營效益，進而跨部門重組、兼并，實現(xiàn)市場對現(xiàn)有資源的優(yōu)化配置。龍頭企業(yè)會演變成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的盟主與產(chǎn)業(yè)集群的核心企業(yè)，隨著盟主與核心企業(yè)的市場效應不同，其集群集聚與輻射效果也不同，大大小小的聯(lián)盟企業(yè)也不同。

5.6 推動重點示范，實現(xiàn)以點帶面

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重點是應用。目前，物聯(lián)網(wǎng)正處于初級發(fā)展階段，智能交通作為物聯(lián)網(wǎng)重要示范應用領域，應大力扶植和推廣ITS物聯(lián)網(wǎng)應用示范項目。通過示范性應用，一方面可提高智能交通運輸社會的認可程度，真正意識到它的重要性和可行性，積極促進行業(yè)企業(yè)探索可操作性的商業(yè)運營模式參與交通運輸建設;另一方面，通過交通運輸行業(yè)的應用示范，促進我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)由點及面逐步發(fā)展，實現(xiàn)以應用為導向、推動物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的突破和標準制訂。以“基于RFID物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的城鄉(xiāng)二元公共交通信息采集與發(fā)布系統(tǒng)研發(fā)及應用示范項目”為例，該項目以廣東省東莞市為地域環(huán)境背景，面向城市與鄉(xiāng)鎮(zhèn)二元化的公共客運交通，采用超高頻(UHF)無源射頻識別與物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)作為支撐，針對客運交通工具、客流及其駕駛員的身份信息、時空信息、事件信息等進行動態(tài)實時采集，通過網(wǎng)絡傳輸、數(shù)據(jù)分析、可視化等信息處理技術(shù)，研發(fā)出能夠向社會公眾發(fā)布多種類、系列化客運交通信息的專用信息服務系統(tǒng)，并在東莞市城區(qū)內(nèi)巴士、市區(qū)鎮(zhèn)內(nèi)公交、市內(nèi)出租車、跨區(qū)鎮(zhèn)(跨市、跨省)道路客運、輪渡、軌道等公共交通方式中選取典型線路、港站進行應用示范與驗證，以期達到改善城鄉(xiāng)二元交通運行態(tài)勢、規(guī)范公共交通行為、優(yōu)化公共客運環(huán)境、提高客運運行效率、促進客運城鄉(xiāng)一體化管理的目標。同時，通過這一創(chuàng)新性信息服務產(chǎn)業(yè)化應用項目的研發(fā)，進一步拓展物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的支撐領域，帶動RFID產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，開拓出一個全新的信息技術(shù)業(yè)務方向，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)和核心競爭力的信息服務市場，促進我國電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

6 結(jié)語

我國是人口與交通大國，而ITS是以交通對象與信息動態(tài)變化為特征，對交通對象與信息的實時標示、識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和一體化管理，實現(xiàn)交通運輸?shù)慕?jīng)濟、便捷、高效、安全、可靠、舒適和環(huán)保為目的，是最易形成有效物聯(lián)網(wǎng)應用市場的應用領域。無論是ITS領域、還是物聯(lián)網(wǎng)領域，以及新催生的ITS物聯(lián)網(wǎng)領域，都是不斷發(fā)展和變化的，有許多值得大家探討的問題。

致謝:感謝湖南大學中德交通運輸與物流研究中心的聶志坤、潘再陽、劉利國、王敏、楊蔥蔥、熊劍、吳鵬飛、付志明、張凡(排名不分先后)。

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