物联网导论106

单元一物联网认知课程先从误导你开始……•Yeelink的姜兆宁一心想发展具有中国特色的智能家居产品却销售无路，来自小米科技的雷军拥有国内数一数二的线上闪购却不愿冒研发之风险。然而某一天，当姜兆宁遇上雷军，二者各取所需，互利共生，一条独有的合作之路在小米面前展开。小米的未来似乎更宽广了。•和大多数的创业者一样，在无数个空闲时间里，姜兆宁和刘达平俩人一直在寻找创业的机会和点子。数年来，他们设计了各种创业计划和模型，但都徒劳无功，直到2012年10月的某一天，一条有关飞利浦生产的智能调色灯Hue点亮了俩人沉睡的大脑。他们当机立断离开了朗讯科技公司，决定自立门户在中国也设计出这样的产品。创新智能灯销售一空抱大腿的感觉真好•“飞利浦的Hue主要在零售商店出售，因此零售商的分销网络无形中增加了产品的最终定价。但是我们通过小米的网络销售我们的产品，替我们剩下了不少的分销费用。”姜说道。•反过来，正如小米在消费者心中的广泛知名度从侧面帮助Yeelink降低了营销成本，从制造商那里批量购买产品也有助于降低零部件的成本。一旦Yeelink抱上了小米电商网站的大腿，给智能灯讨价还价的底气就来了。小米将挑起物联网渠道之大任•消费类科技行业近年来逐渐对物联网表现出极大的兴趣。但是随着消费者越来越多地开始购买这类产品时，如何分销却也成了硬件制造商的一大难题。•小米科技，通过与Yeelink成功合作的实例，向人们展示了其解决此困境的能力。小米作为中国最大的智能手机供应商以获得多数人的认可，它的主要线上销售服务还可以用来销售其他的产品。通过帮助传播宣传这些智能硬件产品而非真正地制造它们，小米可以作为连接这些产品与需求人群的纽带并且还可以降低承担不必要的风险。当美国的硬件创业公司发现从实验室到实际推广之间仍有一条漫长的路要走时，在中国，这条路已经铺好，快速、便宜、专为小米“制造”。小米智能家庭套装以小米多功能网关为中心，搭配小米人体感应器、小米门窗感测器、小米无线开关等设备。强调安装简单，通过Zigbee连接，同时连上小米云和其他智能设备，即可在手机上进行控制。P8项目1物联网入门P9123本项目核心要点揭开物联网的神秘面纱追溯物联网的起源与发展认识物联网技术标准一、物联网概述二、国内外发展现状三、物联网体系架构四、物联网的产业链五、物联网的应用六、物联网的发展趋势•物联网(TheInternetofthings)的概念是在1999年提出的，又名传感网。1.物联网概述国际电信联盟曾描绘“物联网”时代的图景：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。“物物相连的互联网”定义：把所有物品通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。1.1物联网概念1.1物联网概念•物联网与互联网互联网是物联网的基础物联网是互联网发展的延伸•突破传统思维，在“物联”时代，“现实的世间万物”将与“虚拟的互联网”整合为统一的“整合网络”，全球全世界的运转以此为基础1.2物联网原理•物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“InternetofThings”。在这个网络中，物品能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。•实质：利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享1.2物联网原理•步骤对物体属性进行标识；需要识别设备完成对物体属性的读取,并将信息转换为适合网络传输的数据格式；将物体的信息通过网络传输到信息处理中心，由处理中心完成物体通信的相关计算。•全面感知：利用RFID、传感器、二维码，及其它各种的感知设备随时随地的采集各种动态对象，全面感知世界。•可靠的传送：利用以太网、无线网、移动网将感知的信息进行实时的传送。•智能控制：对物体实现智能化的控制和管理，真正达到了人与物的沟通。1.3物联网基本特点物联网的应用与发展趋势一、物联网概述二、国内外发展现状三、物联网体系架构四、物联网的产业链五、物联网的应用六、物联网的发展趋势1995年，比尔・盖茨在其《未来之路》一书中已提及物联网概念。2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。2009年1月，IBM首席执行官彭明盛提出“智慧地球”构想，其中物联网为“智慧地球”不可或缺的一部分，而奥巴马在就职演讲后已对“智慧地球”构想提出积极回应，并提升到国家级发展战略。2.1国外物联网现状•日本现状•日本u-Japan战略，希望实现从有线到无线、从网络到终端、包括认证、数据交换在内的无缝链接泛在网络环境，100％的国民可以利用高速或超高速网络。•韩国现状•韩国也实现了类似的发展。配合u-Korea推出的u-Home是韩国的u-IT839八大创新服务之一。智能家庭最终让韩国民众能通过有线或无线的方式远程控制家电设备，并能在家享受高质量的双向与互动多媒体服务。2.1国外物联网现状•2004年初，全球产品电子代码管理中心授权中国物品编码中心为国内代表机构，负责在中国推广EPC与物联网技术。4月，北京建立了第一个EPC与物联网概念演示中心。•2005年，国家烟草专卖局的卷烟生产经营决策管理系统实现用RFID出库扫描，商业企业到货扫描。许多制造业也开始在自动化物流系统中尝试应用RFID技术。2.2国内物联网现状•同年８月７日，温总理在无锡调研时，对微纳传感器研发中心予以高度关注，提出了把“感知中国”中心设在无锡、辐射全国的想法。•江苏省委省政府接到指示后认真落实总理的要求，热情拥抱“物联网”，突出抓好平台建设和应用示范工作。•无锡市则作出部署：举全市之力，抢占新一轮科技革命制高点，把无锡建成传感网信息技术的创新高地、人才高地和产业高地。2.2国内物联网现状2009年8月24日，中国移动总裁王建宙访台期间解释了物联网概念2009年9月11日，“传感器网络标准工作组成立大会暨‘感知中国’高峰论坛”在北京举行，会议提出传感网发展相关政策。2009年9月14日。《国家中长期科学与技术发展规划（2006-2020年）》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入重点研究领域。1.3国内物联网现状中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心（以下简称‘无锡传感网中心’），是国内目前研究物联网的核心单位之一。作为“感知中国”的中心，无锡市2009年9月与北京邮电大学就传感网技术研究和产业发展签署合作协议，涉及光通信、无线通信、计算机控制、多媒体、网络、软件、电子、自动化等技术领域，包括应用技术研究、科研成果转化和产业化推广等。2.2国内物联网现状对于物联网在国内市场空间，权威机构预测，仅“产业排头兵”RFID领域，今年国内市场规模就将达50亿元，年复合增长率为33%，其中电子标签超过38亿元、读写器接近7亿元、软件和服务达到5亿元的市场格局。而业内人士估计，中国物联网产业链今年就能创造约1000亿元产值,并成为下一个万亿级信息产业引擎。美国权威咨询机构FORRESTER预测，到2020年，世界上物物互联的业务，跟人与人通信的业务相比，将达到30比１，因此，“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。2.2物联网现状物联网的应用与发展趋势一、物联网概述二、国内外发展现状三、物联网体系架构四、物联网的产业链五、物联网的应用六、物联网的发展趋势3.1物联网体系架构3.2地区物联网架构——分层架构图接入终端、接入系统：包含信息源终端。RFID事件、传感器事件、二维码事件等，通过因特网、无线网、移动网实现通信。开放平台：体系架构中有个重要的开放平台，提供这样的功能：第一，终端管理，可以实时监控网络和终端的运营状况，精确表述故障原因；接入系统的管理，对接入系统的开放问题、接入问题、资源共享问题进行管理。第二，数据中心，进行数据采集、数据处理、数据存储、数据共享、信息智能交互。第三，跟开发中间件结合，提供一个面向应用的开放的环境，开发人员只需要调API就可以进行开发，最终降低开发的难度，提高开发的效率。这个平台还可以起到网关的作用，来简化终端和应用的接入。3.3功能架构图说明因特网：系统联系的桥梁。智能、自学习中心：控制系统的上、下层及中间环节的智能联系，使得物物联接具有人人联接的特性，保证物联网的智能特性。上层应用：物联网本着服务政府、社会、行业和公众的目的，把整个社会以物联网的形式组织起来。3.3功能架构图说明3.4地区物联网架构——功能模块图3.4关键技术物联网的应用与发展趋势一、物联网概述二、国内外发展现状三、物联网体系架构四、物联网的产业链五、物联网的应用六、物联网的发展趋势物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和运营商的无线传输网络。EPoSS在《InternetofThingsin2020》报告中分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段：2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域；2010~2015年物体互联；2015~2020年物体进入半智能化；2020年之后物体进入全智能化。4.1物联网产业链M2M的产业包括：一是与感知物理设备相关的芯片、终端、软件开发、系统集成制造等相关产业;二是新的智能服务产业,包括商务、政务、公务和个人服务等等.物联网的信息传感设备:包括射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置。与互联网相结合，可以实现所有物品的远程感知和控制，由此生成一个更加智慧的生产生活体系。广泛用于智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、智能家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。4.1物联网产业链MEMS传感器的主要优势在于体积小、大规模量产后成本下降快，目前主要应用在汽车和消费电子两大领域。根据ICInsight最新报告，预计在2007年至2012年间，全球基于MEMS的半导体传感器和制动器的销售额将达到19%的年均复合增长率(CAGR)，与2007年的41亿美元相比，五年后将实现97亿美元的年销售额。4.3基于MEMS传感器的物联网产业物联网将成为继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮，但目前国内对究竟什么是物联网？谁来主导产业链的发展？没有统一的答案目前运营商涉足物联网主要可分为：智能传输通道和行业集成解决方案两种模式。智能通道是指运营商在终端M2M以及应用平台上提供可靠的协议或者是模组和二次开发的环境，通过对移动网络专业性的理解和规模化运营的经验，来跟产业链各方合作，以达到共赢的局面。智能通道模式下的共赢，实际上仍是以运营商为产业链主导。但在技术发展、商业模式、利益博弈等诸多问题的限制下，当物联网涉及到远远超出通信行业的利益时，运营商能否一呼百应，还有待市场的检验。4.4物联网产业主导4.4物联网产业主导4.5物联网产业甁颈目前我国‘物联网’的应用主要是RFID、GPS等，广东在这方面的应用已经占到了5成，粤港合作和物流信息化是广东在‘物联网’产业中的独特优势”。国内物联网产业面临的三大瓶颈：一是国内RFID产业仍然以低频为主，在RFID高端芯片等核心领域无法产业化；二是国内传感器产业化水平较低，高端产品被国外厂商垄断；三是实现物物互联的数据计算量庞大，需要更大的计算平台支撑。在物联网中：传感是前提，计算是核心，安全是保障，网络是基础，应用服务是牵引。另外，标准是支持物联网产业链的重要基础：如何统一终端和接入标准都是困扰运营商M2M业务发展的首要问题。4.5物联网产业政策2009年11月20日，工业和信息化部