物聯(lián)網(wǎng)(IOT).ppt

電子商務(wù)講座 中山大學(xué)管理學(xué)院方志遠(yuǎn)博士 碩導(dǎo) 電子商務(wù)的發(fā)展 物聯(lián)網(wǎng) IOT 3 1 物聯(lián)網(wǎng)定義 物聯(lián)網(wǎng)三個(gè)重要特征 1 全面感知 利用RFID 傳感器 二維碼等隨時(shí)隨地獲取物體的信息2 可靠傳遞 通過(guò)各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合 將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去3 智能處理 利用云計(jì)算 模糊識(shí)別等各種智能計(jì)算技術(shù) 對(duì)海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理 對(duì)物體實(shí)施智能化的控制 物聯(lián)網(wǎng)的定義 物聯(lián)網(wǎng) 是基于特定的終端 以有線或無(wú)線 IP CDMA 等為接入手段 為企業(yè)和家庭客戶提供機(jī)器到機(jī)器 機(jī)器到人的解決方案 滿足客戶對(duì)生產(chǎn)過(guò)程 家居生活監(jiān)控 指揮調(diào)度 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和測(cè)量 遠(yuǎn)程診斷等方面的信息化需求 國(guó)際電信聯(lián)盟ITU在2005年的 物聯(lián)網(wǎng) 報(bào)告中將 物聯(lián)網(wǎng) 定義為 一個(gè)無(wú)所不在的計(jì)算及通信網(wǎng)絡(luò) 在任何時(shí)間 任何地方 任何人 任何物體之間都可以相互聯(lián)結(jié) 4 2009年8月7日中國(guó)總理溫家寶在無(wú)錫表示 在傳感網(wǎng)發(fā)展中 要早一點(diǎn)謀劃未來(lái) 早一點(diǎn)攻破核心技術(shù) 并指出至少三件事情要盡快去做 一是把傳感系統(tǒng)和3G中的TD技術(shù)結(jié)合起來(lái) 二是在國(guó)家重大科技專項(xiàng)中 加快推進(jìn)傳感網(wǎng)發(fā)展 三是盡快建立中國(guó)的傳感信息中心 或者叫 感知中國(guó) 中心 8月下旬工信部總工程師朱宏任表示中國(guó)正在聯(lián)合開(kāi)展包括物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的新一代信息技術(shù)的研究 以明確發(fā)展方向 并形成支持這些技術(shù)的新政策 進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 9月11日 工信部副部長(zhǎng)奚國(guó)華宣布中國(guó)傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)工作組正式成立 該工作組將聚集國(guó)內(nèi)傳感網(wǎng)主要技術(shù)力量 制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)提案工作 促進(jìn)國(guó)內(nèi)外傳感網(wǎng)業(yè)界同行的交流和合作 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)為產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ) 提升中國(guó)在傳感網(wǎng)領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力 9月14日中國(guó)移動(dòng)總裁王建宙明確稱 物聯(lián)網(wǎng)商機(jī)無(wú)限 中國(guó)移動(dòng)將以開(kāi)放的姿態(tài) 與各方竭誠(chéng)合作 物聯(lián)網(wǎng)要跟3G結(jié)合起來(lái) 3G網(wǎng)絡(luò)是提供物聯(lián)網(wǎng)的信息傳送的有效平臺(tái) 11月3日溫家寶再次強(qiáng)調(diào) 要著力突破傳感網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) 及早部署后IP時(shí)代相關(guān)技術(shù)研發(fā) 使信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí) 邁向信息社會(huì)的發(fā)動(dòng)機(jī) 物聯(lián)網(wǎng) 的起源 從概念到現(xiàn)實(shí) 5 1 物聯(lián)網(wǎng)定義 傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 是由使用傳感器的器件組成的在空間上呈分布式的無(wú)線自治網(wǎng)絡(luò) 用來(lái)感知環(huán)境參數(shù) 如溫度 震動(dòng)等等 近程通訊技術(shù) 是新興的短距離連接技術(shù) 從很多無(wú)接觸式的認(rèn)證和互聯(lián)技術(shù)演化而來(lái) RFID和藍(lán)牙技術(shù)是其中的重要代表 物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)階段最主要的表現(xiàn)形式 M2M M2M是機(jī)器到機(jī)器的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸 有時(shí)也包括人對(duì)機(jī)器和機(jī)器對(duì)人的數(shù)據(jù)傳輸 有多種技術(shù)支持M2M網(wǎng)絡(luò)中的終端之間的傳輸協(xié)議 目前主要有CDMA GPRS IEEE802 11a b gWLAN等等 6 1 物聯(lián)網(wǎng)定義 7 物聯(lián)網(wǎng)的定義 圖2 物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)的應(yīng)用 8 圖3 物聯(lián)網(wǎng)將帶來(lái)一個(gè)新的 三維世界 物聯(lián)網(wǎng)的定義 9 2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 10 2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)的演進(jìn)路徑 1995年比爾 蓋茨在 未來(lái)之路 書中首次提出 物 物 相聯(lián)的雛形 1999年EPCglobal聯(lián)合100多家企業(yè)成立IOT聯(lián)盟并正式提出物聯(lián)網(wǎng)概念 10年間 世界各國(guó)都在加緊研究 從技術(shù)演進(jìn)視野來(lái)看 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展主要分為四個(gè)階段 1 第一階段 大型機(jī) 主機(jī)的聯(lián)網(wǎng)2 第二階段 臺(tái)式機(jī) 筆記本與互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)3 第三階段 一些移動(dòng)設(shè)備 如手機(jī) PDA等 的互聯(lián)4 第四階段嵌入式互聯(lián)網(wǎng)興起階段 更多與人們?nèi)粘Ｉ罹o密相關(guān)的應(yīng)用設(shè)備 包括洗衣機(jī) 冰箱 電視 微波爐等都將加入互聯(lián)互通的行列 最終形成全球統(tǒng)一的 物聯(lián)網(wǎng) 的互聯(lián) 11 從Internet到IOT 2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 12 2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的研究情況 1999年 中科院?jiǎn)?dòng)了傳感網(wǎng)研究 組成了2000多人的團(tuán)隊(duì) 先后投入數(shù)億元 在以下5個(gè)方面取得重大進(jìn)展 目前已擁有從材料 技術(shù) 器件 系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)的完整產(chǎn)業(yè)鏈 1 無(wú)線智能傳感器 2 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 3 微型傳感器 4 傳感器端機(jī) 5 移動(dòng)基站目前 我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)研發(fā)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比毫不遜色 是世界上少數(shù)能實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化的國(guó)家之一 13 IOT基本理論模型 近距離通信 因特網(wǎng) 跟蹤定位 高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) 2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 14 2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中面臨的五個(gè)主要技術(shù)問(wèn)題 1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題世界各國(guó)存在不同的標(biāo)準(zhǔn) 中國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)于2006年成立了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目組 2009年9月 傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組正式成立了PG1 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化 PG2 標(biāo)準(zhǔn)體系與系統(tǒng)架構(gòu) PG3 通信與信息交互 PG4 協(xié)同信息處理 PG5 標(biāo)識(shí) PG6 安全 PG7 接口 和PG8 電力行業(yè)應(yīng)用調(diào)研 等8個(gè)專項(xiàng)組 開(kāi)展具體的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定工作 2 安全問(wèn)題信息采集頻繁 其數(shù)據(jù)安全也必須重點(diǎn)考慮 3 協(xié)議問(wèn)題物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸 在物聯(lián)網(wǎng)核心層面是基于TCP IP 但在接入層面 協(xié)議類別五花八門 GPRS CDMA 短信 傳感器 有線等多種通道 物聯(lián)網(wǎng)需要一個(gè)統(tǒng)一的協(xié)議棧 15 2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中面臨的主要問(wèn)題 續(xù) 4 IP地址問(wèn)題每個(gè)物品都需要在物聯(lián)網(wǎng)中被尋址 就需要一個(gè)地址 物聯(lián)網(wǎng)需要更多的IP地址 IPv4資源即將耗盡 那就需要IPv6來(lái)支撐 IPv4向IPv6過(guò)渡是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程 因此物聯(lián)網(wǎng)一旦使用IPv6地址 就必然會(huì)存在與IPv4的兼容性問(wèn)題 5 終端問(wèn)題 物聯(lián)網(wǎng)終端除具有本身功能外還擁有傳感器和網(wǎng)絡(luò)接入等功能 且不同行業(yè)需求千差萬(wàn)別 如何滿足終端產(chǎn)品的多樣化需求 對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)是一大挑戰(zhàn) 16 3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 物聯(lián)網(wǎng)總體應(yīng)用前景 在國(guó)家大力推動(dòng)工業(yè)化與信息化兩化融合的大背景下 物聯(lián)網(wǎng)將是工業(yè)乃至更多行業(yè)信息化過(guò)程中一個(gè)比較現(xiàn)實(shí)的突破口 一旦物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模普及 無(wú)數(shù)的物品需要加裝更加小巧智能的傳感器 用于動(dòng)物 植物 機(jī)器等物品的傳感器與電子標(biāo)簽及配套的接口裝置數(shù)量將大大超過(guò)目前的手機(jī)數(shù)量 按照目前對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的需求 在近年內(nèi)就需要按億計(jì)的傳感器和電子標(biāo)簽 專家預(yù)計(jì) 2011年 內(nèi)嵌芯片 傳感器 無(wú)線射頻的 智能物件 將超過(guò)1萬(wàn)億個(gè) 物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)發(fā)展成為一個(gè)上萬(wàn)億元規(guī)模的高科技市場(chǎng) 這將大大推進(jìn)信息技術(shù)元件的生產(chǎn) 給市場(chǎng)帶來(lái)巨大商機(jī) 17 3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 應(yīng)用案例1 牲畜溯源給放養(yǎng)的牲畜中的每一只羊都貼上一個(gè)二維碼 這個(gè)二維碼會(huì)一直保持到超市出售的肉品上 消費(fèi)者可通過(guò)手機(jī)閱讀二維碼 知道牲畜的成長(zhǎng)歷史 確保食品安全 我國(guó)已有10億存欄動(dòng)物貼上了這種二維碼 18 3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 應(yīng)用案例2 機(jī)場(chǎng)防入侵上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)防入侵系統(tǒng)鋪設(shè)了3萬(wàn)多個(gè)傳感節(jié)點(diǎn) 覆蓋了地面 柵欄和低空探測(cè) 多種傳感手段組成一個(gè)協(xié)同系統(tǒng)后 可以防止人員的翻越 偷渡 恐怖襲擊等攻擊性入侵 上海移動(dòng)的車務(wù)通將在2010年世博會(huì)期間全面運(yùn)用于上海公共交通系統(tǒng) 以最先進(jìn)的技術(shù)保障世博園區(qū)周邊大流量交通的順暢 應(yīng)用案例3 電力管理江西省電網(wǎng)對(duì)分布在全省范圍內(nèi)的2萬(wàn)臺(tái)配電變壓器安裝傳感裝置 對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 實(shí)現(xiàn)用電檢查 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè) 負(fù)荷管理 線損管理 需求側(cè)管理等高效一體化管理 一年來(lái)降低電損1 2億千瓦時(shí) 19 3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 應(yīng)用案例4 個(gè)人保健人身上可以安裝不同的傳感器 對(duì)人的健康參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控 并且實(shí)時(shí)傳送到相關(guān)的醫(yī)療保健中心 如果有異常 保健中心通過(guò)手機(jī) 提醒您去醫(yī)院檢查身體 20 3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 應(yīng)用案例5 平安城市建設(shè)利用部署在大街小巷的全球眼監(jiān)控探頭 實(shí)現(xiàn)圖像敏感性智能分析并與110 119 112等交互 實(shí)現(xiàn)探頭與探頭之間 探頭與人 探頭與報(bào)警系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng) 從而構(gòu)建和諧安全的城市生活環(huán)境 21 3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 應(yīng)用案例6 未來(lái)數(shù)字家庭2009年11月23日中國(guó)電信 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 和 中國(guó)電信物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和推廣中心 正式掛牌 此前 中國(guó)電信一直致力于數(shù)字家庭的解決方案和實(shí)際運(yùn)營(yíng) 數(shù)字家庭是以計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ) 包括各類消費(fèi)電子產(chǎn)品 通信產(chǎn)品 信息家電及智能家居等 通過(guò)不同的互連方式進(jìn)行通信及數(shù)據(jù)交換 實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)中各類電子產(chǎn)品之間的 互聯(lián)互通 的一種服務(wù)數(shù)字家庭的四大功能 信息 通信 娛樂(lè)和生活 信息 通信 22 中國(guó)電信在2006年推出 我的e家 首個(gè)為家庭客戶量身打造的專署品牌 累計(jì)發(fā)展3500余萬(wàn)戶在全國(guó)部署了基于家庭網(wǎng)關(guān)的 我的e家 業(yè)務(wù)體系 IPTV 家庭全球眼 無(wú)線寬帶 家庭支付等娛樂(lè) 信息和通信產(chǎn)品在全國(guó)規(guī)模推廣上海等省市公司先后開(kāi)展了數(shù)字家庭應(yīng)用示范工程 探索數(shù)字家庭應(yīng)用模式 23 e8系列定制終端 e8 B e8 C 4個(gè)以太網(wǎng)接口 USB接口無(wú)線 802 11b g 路由功能IPTV承載 多PVC VLAN QOS保障防火墻無(wú)線上網(wǎng)一鍵通ITMS 綜合終端管理系統(tǒng) 終端功能 目標(biāo)用戶 有寬帶上網(wǎng)無(wú)線上網(wǎng)IPTV 我的e家 高端用戶 ADSL2 LAN VDSL2 ADSL2 LAN EPON 適用光進(jìn)銅退用戶 4個(gè)以太網(wǎng)接口 USB接口無(wú)線 802 11b g 路由功能IPTV承載 多PVC VLAN QOS保障防火墻無(wú)線上網(wǎng)一鍵通ITMS 綜合終端管理系統(tǒng) VOIP 新形態(tài)演進(jìn) DECT電話 EVDO 802 11n 機(jī)卡分離 中國(guó)電信推出定制家庭網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品 e家終端 24 物聯(lián)網(wǎng)鑄就數(shù)字家庭生活新空間 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān) IP網(wǎng)絡(luò) 天氣資訊視頻 短信彩信電話 繳費(fèi)支付購(gòu)物 物業(yè)社區(qū)底商 家庭醫(yī)療中心 家庭安防中心 家庭數(shù)據(jù)中心 家庭溝通中心 家庭娛樂(lè)中心 家庭教育中心 家庭商務(wù)中心 社區(qū)業(yè)務(wù)中心 家庭醫(yī)療中心 應(yīng)用系統(tǒng) 物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) BOSS 網(wǎng)管系統(tǒng) 融合通信 物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用推動(dòng)家庭生活數(shù)字化 1 信息家電控制子網(wǎng) 3 4 通信娛樂(lè)子網(wǎng) 家庭安防 健康子網(wǎng) 業(yè)務(wù)平臺(tái) WAP短信WEB 能力開(kāi)放 服務(wù)開(kāi)放 25 其他特性需求家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芾磉h(yuǎn)程網(wǎng)管界面 遠(yuǎn)程配置協(xié)議棧 TCP IP UDP IP ARP ICMP Telnet DHCP可編程 可加載特定應(yīng)用 支持固件升級(jí)數(shù)據(jù)收集 處理 轉(zhuǎn)發(fā) 基于e家終端中間件的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān) 中間件 26 數(shù)字家庭物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) 集中控制平臺(tái) ITMS 家庭物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供平臺(tái) Portal SDK 第三方服務(wù)集成商 醫(yī)院 能力開(kāi)放 服務(wù)開(kāi)放 物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái) 功能需求家庭物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái) 實(shí)現(xiàn)家庭應(yīng)用的集中管控和開(kāi)通 家庭智能終端應(yīng)用信息存儲(chǔ) 轉(zhuǎn)發(fā)ITMS 實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭應(yīng)用終端的集中管理家庭門戶 實(shí)現(xiàn)已WEB WAP 短信等方式對(duì)家庭網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程訪問(wèn)和控制業(yè)務(wù)開(kāi)放模塊 實(shí)現(xiàn)第三方服務(wù)通用開(kāi)發(fā)模塊及接口的開(kāi)放 27 系統(tǒng)集成商 從 孤島 到 整體解決方案 的升華 用戶 房產(chǎn)商 工作建議一 家庭互聯(lián) 信息匯聚運(yùn)營(yíng)商 終端制造商共同制定網(wǎng)關(guān)和家庭信息終端的互連標(biāo)準(zhǔn) 開(kāi)發(fā)適配模塊 將各個(gè)信息孤島連通 匯聚家庭信息 打通雙向網(wǎng)絡(luò)通路 工作建議二 服務(wù)體系運(yùn)營(yíng)商 內(nèi)容服務(wù)提供商 系統(tǒng)集成商共同制定平臺(tái)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn) 為第三方服務(wù)集成商開(kāi)放平臺(tái)能力接口 打造融合家庭控制 多媒體信息和通信于一體的家庭信息化服務(wù)平臺(tái) 應(yīng)用示范 商業(yè)模式共同開(kāi)發(fā)符合互通標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字家庭設(shè)備 構(gòu)建數(shù)字家庭服務(wù)平臺(tái) 組織應(yīng)用示范 在實(shí)施過(guò)程中探索商業(yè)模式 形成服務(wù)商 內(nèi)容商 運(yùn)營(yíng)商 終端商等的共贏 軟件開(kāi)發(fā)商 內(nèi)容提供商 終端制造商 28 物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái) 移動(dòng)POS 金融 供應(yīng)鏈 智能運(yùn)輸 工業(yè)自動(dòng)化 智能建筑 消防 公共安全 環(huán)境保護(hù) 氣象 數(shù)字化醫(yī)療 遙感勘測(cè) 軍事 農(nóng)業(yè) 林業(yè) 水務(wù) 電力