一 概述

作为世界头号科技强国的美国，一直以来在信息技术领域引领世界。1946年，世界上第一台计算机ENIAC在美国诞生。1969年，互联网的前身ARPANET在美国诞生。计算机和互联网的出现引发了世界信息产业的两次浪潮。物联网正在成为继计算机和互联网之后世界信息产业的第三次浪潮^［1］。在这次新的浪潮中，美国仍然领先全球。美国在物联网技术领域的这一地位是多种因素促成的。

物联网起源于美国。1999年，美国麻省理工学院自动识别（Auto-ID）中心执行主任Kevin Ashton在世界上首先提出了物联网的概念^［2］：把所有物品通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统（GPS）、激光扫描器等信息传感设备与互联网连接起来，进行信息交换和通信，实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理。

美国拥有发展物联网的雄厚基础，在物联网核心技术领域拥有显著优势。物联网的核心技术是RFID技术、MEMS（微机电系统）技术和WSN（无线传感网络）技术。这三项技术均起源于美国。目前美国在这三项核心技术上持有的专利数量远超世界各国。截至2010年10月25日，WSN技术美国授权专利共2250件，其中1551项由美国持有，占69%；MEMS制造技术美国授权专利数量达4411件，其中3362项由美国持有，占76%；RFID技术美国授权专利共4746件，其中2600多项由美国持有，也超过50%^［3］。

美国拥有完整的物联网产业链。在半导体芯片方面，美国拥有许多世界著名的芯片企业，如Qualcomm、AMD、Broadcom、Nvidia、Marvell、Xilinx等。在全球25家最大的芯片设计公司中美国占17家，在10大芯片设计公司中美国占9家^［4］。这些公司可以提供物联网所需的芯片。在WSN方面，美国也拥有许多世界著名的公司，如Cisco、GE、Honeywell、IBM、Intel、Microsoft、Motorola等。在MEMS方面，美国拥有Hewlett-Packard、TI、Lexmark、Avago、Freescale等世界著名公司^［5］。在RFID方面，美国拥有Alien、Symbol、ODIN、Omni-ID等世界著名公司。

美国对物联网的研究与开发非常重视。2003年，美国《技术评论》（Technology Review）杂志把无线传感网络技术列为“将改变世界的十大技术”之首^［6］。2008年4月，美国国家情报委员会（U.S. National Intelligence Council）发表的题为《2025年对美国利益有潜在影响的关键技术》的报告把物联网列为六种关键技术之一^［7］。2009年1月，美国国防部大规模采购DASH7设备，总额高达4.29亿美元^［8］。同年，奥巴马就任美国总统后，将物联网和新能源列为振兴美国经济的两大重点。

美国在物联网技术的标准化方面占据主导地位。尽管目前众多组织均致力于制定物联网相关的标准，比如国际标准化组织（International Organization for Standardization，ISO）、国际电工委员会（International Electrotechnical Commission，IEC）、美国试验与材料学会国际组织（ASTM International），但这些组织无一不受到美国的深刻影响。总部位于美国的EPCglobal致力于在全球范围内在各个行业建立和维护电子产品代码网络，保证供应链各环节信息的自动、实时识别采用全球统一标准。目前美国正在全球各地大力推广EPCglobal的RFID标准^［9］。EPCglobal有望成为国际标准。致力于将IP协议加入无线传感网络的IPSO（Internet Protocol for Smart Objects）联盟现有成员数已超过50，虽遍及全球，但其中大多数为美国公司^［10］。

目前，在物联网技术领域，美国不但建立了大规模的物联网平台，而且已经有许多物联网产品问世并且投放市场。美国的RFID技术正在走向成熟，同时美国也正在大力发展智能电网。

本文从平台、产品和趋势三个方面分别介绍物联网技术在美国的开发与应用状况。

二 物联网平台

在物联网时代，当数以十亿计的物体通过传感器发送数据时，必将出现数据大爆炸。Web 2.0时代出现了社交网络平台，例如Facebook、Twitter和Google的OpenSocial。相应的，物联网时代呼唤传感器数据平台。目前美国已经开发出两个大规模的物联网平台，分别是惠普公司的地球中枢神经系统和IBM公司的智慧地球。它们和英国的Pachube平台一起，并称为当今世界最值得关注的三大传感器数据平台^［11］。

（一）惠普的地球中枢神经系统

2009年11月，惠普公司宣布建立地球中枢神经系统（Central Nervous System for the Earth，CeNSE），目标是建立一个遍布全球的传感器网络^［12］。CeNSE的框架如图1所示^［13］。这个网络将需要1万亿个廉价、可靠、灵敏的微型传感器。这些传感器将测量多种数据，比如振动