物联网与云计算-Part159

物联网与云计算第一部分周洪波北京市政府特聘专家北京交通大学兼职教授中国电子学会物联网专业委员会委员物联网与云计算讲座分五部分：物联网——详细介绍云计算——简要介绍物联云——物联网与云计算的融合物联网——典型行业应用汽车物联网物联网与云计算讲座分五部分：物联网——详细介绍云计算——简要介绍物联云——物联网与云计算的融合物联网——典型行业应用汽车物联网感知中国，M2M,传感网络，智慧地球（SmartPlanet)，两化融合(DigitalConvergence)，PervasiveComputing(普适计算）,AmbientIntelligence，Haptic和UbiquitousComputing、X-internet（可执行的互联网），Building2.0，SmartGrid（智能电网）……“InternetofThings”在美国并未成为一个像中国一样“家喻户晓”的“buzzword”，美国更关注一些具体行业应用，如M2M，SmartGrid，Telematics,Telehealth。。。物联网及相关技术与术语Telematics和TelemetryTelematics和Telemetry是最“古老”的物联网技术与应用，最早的应用可以追溯到1874年法国工程师实现了把MontBlanc地区的气候和积雪深度遥感数据实时传输到巴黎Telematics和Telemetry早期本来是同义词，主要指基于通信和信息（Telecommunication和Informatics）技术实现远距离监测和信息上报目前Telematics基本上就是特指结合GPS定位和GIS技术的车载电子通讯和信息服务系统，局限于车辆的管理和信息服务SCADA与工业控制SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）即数据采集与监视控制系统，是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统，它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节、报警以及报表等各项功能国外：TACVista和系列控制器，Wonderware及其inTouchHMI等产品，DeltaORCA软件及控制器，LoytecLweb，AdvantechWebAccess，PcVue，TridiumNiagara/Sedona等等国内：同方ezIBS/ezM2M系统,上海旭纬SmartIBMS，西安协同SynchroBMS，太极智能建筑管理系统，深圳敢为IBMS系统,东方电子（InduViewSCADA/HMI)，和利时MACS-SCADA(综合监控)，国电南瑞（OPEN3000SCADA集成平台）等等CPS与智能系统物联网理念陈述物联网(InternetofThings)理念指的是将无处不在（Ubiquitous）的末端设备（Devices）和设施（Facilities），包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”(Enabled)的，如贴上RFID的各种资产（Assets）、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”（Mote），通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成（GrandIntegration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet）、和/或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全(可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的CockpitDashboard)等管理和服务功能，实现对“万物”(Things)的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。物联网在2010年两会期间被正式提升为国家战略，写入政府工作报告，国家物联网标准联合工作组成立，2011年物联网被列入“十二五”规划国家级重点项目。物联网上升为国家战略物联网受到高度重视物联网发展背景各国政府均将基于物联网的深度信息化提升为国家战略234韩国、日本欧洲中国美国韩国通过《物联网基础设施构建基本规划》，并确立到2012年“通过构建世界最先进的物联网基础实施，打造未来广播通信融合领域超一流ICT强国”。日本提出U-JAPAN战略，总务省编制了独立预算。其中40％被用于部署泛在网络，使日本成为全球创造新技术和商业模式的最先进的温床美国奥巴马在能源变革中明确提出发展智能电网，并将信息技术视为21世纪基础设施的关键组成部分欧盟：制定水、电、煤气抄表规范并强制推动英国：09年试验“新社区网络”，互联网和电表相联，互联网控制电灯开关，并将其纳入“数字英国”战略。1国家驱动力温家宝总理在无锡考察传感网产业时对促进物联网发展做重要指示，中国政府将物联网通信技术列入“十二五”规划国家级重点通信项目。中国已成立了传感器网络标准工作组，推动物联网行业标准化进程物联网理念的发展物联网(InternetofThings)这个词，国内外普遍公认的是MITAuto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的。在2005年国际电信联盟（ITU）发布的同名报告中，物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网自2009年8月温总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的物联网的概念与其说是一个外来概念，不如说它已经是一个“中国制造”的概念，他的覆盖范围与时俱进，已经超越了1999年Ashton教授，2005年ITU报告（CASAGRAS，CERP-IoT)以及EPoSS物联网2020报告所指的范围，物联网已被贴上“中国式”标签，范围更广说起云计算或物联网的话题，很多有些资历的ICT人士往往会说：这个东西我早就做过，没什么新鲜，皇帝的新衣，新瓶装旧瓶。VC会说：有模式吗？赚到钱了吗?都是一帮没商业经济头脑的教授和官员在那里瞎掰意淫。的确，火药我们早就发明了，但我们用来放鞭炮就到头了，人家却发明了导弹原子弹。。。典型的物联网应用场景噪音地下水动态监测粉尘监测器二氧化硫监测器空气负离子监测天空地表地下常规气象监测3G网络各级环保部门国家财政气象局城市环境监测中心应急联动应急数据共享3维效果显示影响效果模拟分析数据采集与分析在线实时监控实时报警数据上报物联网应用遍及几乎所有行业物联网应用遍及几乎所有行业到2020年，世界上“物与物互联”的物的数量跟“人与人通信”的人的数量相比，将达到30:1的比例，将来可达到100:1甚至1000:1，总数达到万亿级（如下图），其发展前景巨大，对经济和社会的影响是不言而喻的，因此物联网被称为下一个“万亿蛋糕”产业，是世界各国必争的战略性新兴产业之一美国独立市场研究机构（Forrester）预测物联网产业规模控制器、传感器、测量仪、微处理器、微控制器建筑物、零售、自动贩卖机、POS、ATM、工业机械、医疗器械、能源分配系统、基础设施建设设备乘用车、商用车、非公路机械、飞行器/轨道运输器/船只导航系统、移动医疗设备移动电话、智能电话、笔记本电脑、多媒体播放器移动终端固定信息设备嵌入式设备固定终端移动信息设备台式电脑、服务器、存储器、路由器、网关、打印机、游戏机、多媒体设备14亿20亿25亿50亿共计：500亿2010年全球“物与物互联”的物的数量已超过500亿，预计到2020年将达到千亿级，产值可达万亿（美元）级，是世界各国必争的新兴战略产业之一。物联网规模(续）400亿16+50BofSmartMeters6BofMobilephones美国UnifiedSmartGrid将最终使1.3亿电表实现联网，创造近$1000BUSD的市场；中国“InteractiveSmartGrid”将在2015前大规模推广，涉及近5亿家庭、4000万家企业超10亿块电表智能化改造及联网，仅电表智能化升级就有10000亿RMB的市场；智能电网、城市智能管理、电子医疗、智能交通、环境监测……，将在2-3年内形成近$3000亿USD市场，并在未来10年内最终形成超过$800BUSD巨大的M2M通信市场。2009年全球已经有超过1000B设备（仪表、传感器等）---TheEconomist，20092010年，全球将有超过400B机器具备数据传输功能，M2M成为驱动移动通讯发展的关键因素，尤其是3G；---NTTDoCoMo/Ericsson，20092015年，全球将有超过500亿台仪表设备连接到无线网络，通过无线方式发送数据，实现M2M通信；---M2MForum，2009全球汽车超11亿，CAGR7%，未来10年ITS成建设热点，市场规模将达$500BUSD.据工信部电信研究院发布的白皮书显示：预计“十二五”期末我国物联网相关产业规模将达到5000多亿元，形成万亿级规模的时间节点预计在“十三五”后期。而中国市场情报中心预测，2013年我国物联网产业的整体规模将达8000亿元，2020年将超过5万亿元.物联网规模（续）物联网技术共性物联网的技术和理念以及应用早已在各行业存在，但共性特征未被总结、提炼出来，目前时机已成熟物联网之所以目前被认为是一个产业，主要缘于各行业应用的技术共性使生产资料能思考，能与外界沟通公共通信网、物联网、互联网，确保生产资料和行业应用的泛在连接行业智能应用和控制系统（计算、存储、应用）透彻的感知和度量泛在的接入及互联深入的智能分析及控制物联网业务共性3I和5A共性3I:Instrumented（工具植入化，40亿手机用户、300亿RFID、庞大的传感网络和工业信息化系统等），Interconnected（互联化）和Intelligent（智能化）；5A:（Anywhere（任何地点），Anything（任何事物），Anytime（任何时间），Anyway（任何方式），Anyhow（任何原因））化的物联网世界物联网四大支柱产业群中国物联网有四大“Pillar”支柱产业群，各有侧重：RFID:物联网概念是1999年MITAuto-ID中心主任Ashton教授提出来的，中国股票市场“横空出世”的物联网概念股5虎都是做RFID或智能卡的公司传感网：以研究人员为主体，也包括一些仪器仪表业界的公司，这也是温总理“感知中国”提法的主要依据M2M：中国三大通讯营运商早已开展M2M业务，关注末端设备的互联和集控管理两化融合：自动控制，工业信息化行业相关产业群RFID应用和架构RFID市场规模传感网和WSAN传感网（SensorNetworks)有很多种，BSN，OSN，ISN,VSN等，WSN（WirelessSN)是最重要的一类，温总理的讲话起始于传感网WSN研究最成功的成果可能要数加州大学伯克利分校Culler教授研究小组提出的Mote/TinyOS的概念和他们研制成功的Mote节点产品，相关成员2003年在硅谷成立了一个名为MoteIV的公司销售Mote产品和推广WSN应用传感网市场规模M2M（MachinetoMachine)M2M的范围很广，和WSN的区别是M2M侧重长距离通讯，末端一般是智能终端，主要还是从集成和运营的角度来提出来的概念M2M的主要推动者是通讯营运商（移动和固网）和移动虚拟营运商（MVNO，国内还未开放这个市场），主打营运概念，也就是M2M的SaaS服务M2M市场规模两化融合HMI（HumanMachineInterface）、SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition），SmartSystemsERP、MES、CIMS、SIS、PDM、PLM、SCM、IDM（IntelligentDeviceManagement，智能设备运行管理）两化融合市场规模物联