新技術(shù)引用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用分析

1、物聯(lián)網(wǎng) -技術(shù)與發(fā)展,2012.11.2,一、概念,什么是物聯(lián)網(wǎng),互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代網(wǎng)絡(luò)兩頭需要通過(guò)人的作用才能交流 物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代網(wǎng)絡(luò)兩頭的機(jī)器可以自行交流,物聯(lián)網(wǎng)的基本概念,物聯(lián)網(wǎng)被視為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用擴(kuò)展，應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展的核心，以用戶體驗(yàn)為核心的創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。 英文名： Internet of Things（IOT），也稱(chēng)為Web of Things。 物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)各種信息傳感設(shè)備如傳感器、射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù)實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實(shí)現(xiàn)

2、物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識(shí)別、管理和控制。,物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的定義,物聯(lián)網(wǎng)的基本概念,物聯(lián)網(wǎng)還沒(méi)有統(tǒng)一的、權(quán)威的定義 物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，它具有基于標(biāo)準(zhǔn)和互操作通信協(xié)議的自組織能力，其中物理的和虛擬的“物”具有身份標(biāo)識(shí)、物理屬性、虛擬的特性和智能的接口，并與信息網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫整合。物聯(lián)網(wǎng)將與媒體互聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一道，構(gòu)成未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)。,廣義的物聯(lián)網(wǎng)涵義,利用條碼、射頻識(shí)別（RFID）、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物的在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的連接（anything、anytime、anywhere）

3、，從而進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的龐大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。,各國(guó)物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略或計(jì)劃,二、特征及架構(gòu),物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的特征,全面感知,可靠傳輸,智能處理,利用RFID、傳感器、二維碼等 能夠隨時(shí)隨地采集物體的動(dòng)態(tài) 信息。,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將感知的各種 信息進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送。,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，及時(shí)地對(duì)海量的 數(shù)據(jù)進(jìn)行信息控制，真正達(dá)到了 人與物的溝通、物與物的溝通。,物聯(lián)網(wǎng)（IOT）結(jié)構(gòu)示意圖,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),智慧星球,感知中國(guó),中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,面臨五個(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

4、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(zhuān)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(lèi)別五花八門(mén)，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。 （4）IP地址問(wèn)題 每個(gè)物品都需要在物聯(lián)網(wǎng)

5、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)。,三、應(yīng)用領(lǐng)域,物聯(lián)網(wǎng)能為我們做什么,物聯(lián)網(wǎng)能為我們做什么,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,煤炭,石化,物流、零

6、售、自動(dòng)服務(wù),設(shè)備、安全、節(jié)能,生產(chǎn)、安全、防災(zāi)、水電油氣,防火、勘察、報(bào)警,污染檢測(cè)、報(bào)警,水質(zhì)、水量、污染、安全,大棚、土壤、灌溉、環(huán)境、跟蹤,抄表、監(jiān)控、節(jié)能,設(shè)備、臨床、輔助診斷、病程,險(xiǎn)情、油井、運(yùn)輸、管線,聯(lián)動(dòng)、消防栓、定位、調(diào)度,照明、信號(hào)、應(yīng)急、災(zāi)害、識(shí)別,大地勘測(cè)、森林、地震、海洋,偵查、監(jiān)控、定位、評(píng)估,降水、防洪、遠(yuǎn)程設(shè)備,交易、訂單、跟蹤、識(shí)別,通風(fēng)、瓦斯、救災(zāi)定位,庫(kù)存、車(chē)隊(duì)、監(jiān)控、導(dǎo)航、識(shí)別、貨物,電子支付、實(shí)時(shí)信息,物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu),物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu),物聯(lián)網(wǎng)的”物”,這里的“物”要滿足以下條件才能夠被納入“物聯(lián)網(wǎng)”的范圍： 1、要有數(shù)據(jù)傳輸通路； 2、要有一定的存

7、儲(chǔ)功能； 3、要有CPU； 4、要有操作系統(tǒng)； 5、要有專(zhuān)門(mén)的應(yīng)用程序； 6、遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議； 7、在世界網(wǎng)絡(luò)中有可被識(shí)別的唯一編號(hào)。,公共網(wǎng)絡(luò)化信息平臺(tái),物聯(lián)網(wǎng)的軍事應(yīng)用 全球信息柵格GIG的構(gòu)成,追求多層的彈道導(dǎo)彈防御體系,物聯(lián)網(wǎng)的軍事應(yīng)用,是指基于個(gè)人和社會(huì)的需求，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間按需進(jìn)行的信息獲取、傳遞、存儲(chǔ)、認(rèn)知、決策、使用等服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)具有超強(qiáng)的環(huán)境感知、內(nèi)容感知及其智能性， 為個(gè)人和社會(huì)提供泛在的、無(wú)所不含的信息服務(wù)和應(yīng)用。 是指在物理世界的實(shí)體中部署具有一定感知能力、計(jì)算能力或執(zhí)行能力的各種信息傳感設(shè)備，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施實(shí)現(xiàn)信息傳輸、協(xié)同和處理，從而實(shí)現(xiàn)廣域或大范

8、圍的人與物、物與物之間信息交換需求的互聯(lián)。著重連接物理世界的應(yīng)用及相關(guān)產(chǎn)業(yè)，因此是走向泛在網(wǎng)的重要一步。 是利用各種傳感器加上近距離無(wú)線通信技術(shù)構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò), 是由多個(gè)具有有線/無(wú)線通信與計(jì)算能力的低功耗、小體積的微小傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它一般提供局域或小范圍物與物之間的信息交換。是物聯(lián)網(wǎng)末端采用的關(guān)鍵技術(shù)之一。,。,理清幾個(gè)概念,泛在網(wǎng) Ubiquitous Network 物聯(lián)網(wǎng) Internet of Things 傳感器網(wǎng)絡(luò) Sensor Network,感知/延伸層關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù),對(duì)象,傳感器網(wǎng)絡(luò),傳感器、近距離無(wú)線通信,-,傳感器 網(wǎng)絡(luò),物聯(lián)網(wǎng),泛在網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng),傳感器、

9、條形碼、RFID、二維碼、 NFC、攝像頭、近距離無(wú)線通信,物-物 物-人,泛在網(wǎng),PC、手機(jī)、傳感器、條形碼、 RFID、二維碼、NFC、攝像頭、 近距離無(wú)線通信,物-物 物-人 人與人,物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)作模式,推廣核心：為運(yùn)營(yíng)商及客戶帶來(lái)利益 運(yùn)營(yíng)商：帶來(lái)大企業(yè)流量 客戶(包括終端廠商/解決方案提供商、系統(tǒng)集成商和ASP及最終客戶)：方便簡(jiǎn)捷地獲得全球化服務(wù),客戶承擔(dān)： SIM卡一次費(fèi)用 流量費(fèi)用(差價(jià)) 平臺(tái)賬戶使用費(fèi)用（一次性或一次性+按月） 售后服務(wù)費(fèi)用 運(yùn)營(yíng)商承擔(dān)： 平臺(tái)費(fèi)用 傭金及提成,由于專(zhuān)業(yè)服務(wù)商自身能力及產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀，向下游收費(fèi)模式收益不大 主要服務(wù)商開(kāi)始轉(zhuǎn)向上游運(yùn)營(yíng)商提供服務(wù)

10、，成為運(yùn)營(yíng)商的平臺(tái)供應(yīng)商,運(yùn)營(yíng)商,服務(wù)商,終端廠商/解決方案提供商,系統(tǒng)集成商 和ASP,超大客戶,最終用戶,通道,流量、客戶 平臺(tái)解決方案,平臺(tái)及服務(wù) SIM卡,客戶及流量,產(chǎn)品及解決方案,產(chǎn)品及解決方案,服務(wù)商服務(wù)推廣模式,服務(wù)商收入,判斷,物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)作模式,Page 27,什么是“智慧城市” ？,“智慧城市”在廣義上指城市信息化。即通過(guò)建設(shè)寬帶多媒體信息網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，整合城市信息資源、建立電子政務(wù)、電子商務(wù)、勞動(dòng)社會(huì)保險(xiǎn)等信息化社區(qū)，逐步實(shí)現(xiàn)城市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的信息化，使城市在信息化時(shí)代的競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。 智慧城市將人與人之間的P2P通信擴(kuò)展到了機(jī)器與機(jī)器之間的M

11、2M通信；通信網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成了智慧城市的基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)；并在通訊網(wǎng)絡(luò)上迭加城市信息化應(yīng)用。,Page 28,為什么要發(fā)展“智慧城市”？,智慧城市的熱潮很大程度上緣于政府的推動(dòng)，智慧城市的營(yíng)造正成為全球城市之間競(jìng)爭(zhēng)的基礎(chǔ)要件之一，是證明一個(gè)城市信息化水平的“名片”、是保持城市競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。 電信運(yùn)營(yíng)商（尤其是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商）在市場(chǎng)趨于飽和、并伴隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，開(kāi)始需求“藍(lán)?！睓C(jī)會(huì)，電子政務(wù)、交通運(yùn)輸、城市安全等市政公共服務(wù)是一個(gè)規(guī)模龐大而具穩(wěn)定收益的市場(chǎng)，是一塊“肥肉”；,市委書(shū)記、市長(zhǎng) “政績(jī)工程”,招商引資、確保民生、城市安全和穩(wěn)定是政府官員的重點(diǎn)政績(jī),Page 29,全球智慧城市

12、建設(shè),IBM “ 智慧地球 ”,U-Japan,U-Korea,新加坡“下一代i-Hub”,1999年eEurope計(jì)劃 2005年i2010計(jì)劃。,東京,首爾&松島,北京,香港,舊金山,紐約,塔林,斯德哥爾摩,阿聯(lián)酋“零碳城”,馬來(lái)西來(lái)“多媒體超級(jí)走廊”,全球有600多個(gè)城市正在建設(shè)“無(wú)線城市”。 美國(guó)的亞特蘭大波士頓、拉斯韋加斯、洛杉磯、舊金山、西雅圖、費(fèi)城、奧斯汀、克利夫蘭、馬里恩、匹茲堡、密爾沃基等城市都在建設(shè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，Dusseldorf、Gyor、Jerusalem、Monaco、Westminster、新加坡、日本U-Japan、韓國(guó)的首爾、仁川、釜山等6個(gè)城市U-city以及馬來(lái)西亞的吉隆坡、澳大利亞的Sydney在積極建設(shè)無(wú)線數(shù)字城市,Page 30,中國(guó)智慧城市建設(shè),山東、四川、北京、天津、青島、武漢、上海、南京、杭州、廣州、深圳、揚(yáng)州、廈門(mén)等已經(jīng)明確了無(wú)線城市計(jì)劃，正在建設(shè)當(dāng)中。從地域分布來(lái)看，這些城市主要集中在長(zhǎng)三角、珠三角和環(huán)渤海地區(qū)。,Page 31,國(guó)內(nèi)智慧城市建設(shè)遇到的問(wèn)題,信息化全局工作缺乏有效的規(guī)劃，導(dǎo)致部分重復(fù)建設(shè),各部門(mén)、各行業(yè)都在信息化，但不能連接起來(lái)發(fā)揮綜合效應(yīng),信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重,缺乏統(tǒng)一的城市信息化標(biāo)準(zhǔn)體系 不同部門(mén)組織制訂的信息化標(biāo)準(zhǔn)之間不協(xié)調(diào),缺乏完整、科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)體