物联网：物联网发展现状与应用案例简述资料

解读物联网物联网发展现状与应用案例简述•物联网的研究背景（概念|本质|特征|分析启发）•物联网的应用案例（应用模式|应用方向|应用案例）•物联网的发展瓶颈（理解误区|发展瓶颈|面临挑战）•物联网的现状思考（发展趋势|现状思考）目录·Contents·•物联网的研究背景（概念|本质|特征|发展现状）物联网的概念•物联网——TheInternetOfThings，简称IOT，顾名思义是把所有物品通过网络连接起来，实现任何物体、任何人、任何时间、任何地点（4A）的智能化识别、信息交换与管理。•也有将物联网理解为IntelligentInterconnectionOfThings(IIOT)，体现出了“智慧”和“泛在网络”的含义。这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：1、要有相应信息的接收器；2、要有数据传输通路；3、要有一定的存储功能；4、要有CPU；5、要有操作系统；6、要有专门的应用程序；7、要有数据发送器；8、遵循物联网的通信协议；9、在世界网络中有可被识别的唯一编号。物的涵义首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。物联网的特征物联网的本质物联网的本质就是将IT基础设施融入到物理基础设施中，也就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成所谓“物联网”，实现实时的、智慧的、动态的管理和控制。物联网的本质我们应该如何理解物联网？物联网不仅仅是一个网络，更是一个平台，一个应用，或者说是一个带有节点和内容的网络。中国物联网的发展水平温家宝总理09年4次提到物联网，物联网目前已成为国家五大战略性新产业第二，由此可见中国对物联网的重视程度。然而，虽然我国在物联网的研究方面与美国、欧盟、日本和韩国等具有同发优势，享有国际话语权，但也要清醒地认识到，中国在基础网络设施、核心技术掌握上，同发达国家相比，尚有不小的差距。第一，我国早在1999年就启动了物联网核心传感网技术研究，研发水平处于世界前列；第二，在世界传感网领域，我国是标准主导国之一，专利拥有量高；第三，我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一；第四，我国无线通信网络和宽带覆盖率高，为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持；第五，我国已经成为世界第二大经济体，有较为雄厚的经济实力支持物联网发展。中国物联网的发展优势物联网在中国迅速崛起得益于我国在物联网方面的几大优势：•物联网的应用案例（应用模式|应用方向|应用案例）对象的智能标签。通过二维码，RFID等技术标识特定的对象，用于区分对象个体，例如在生活中我们使用的各种智能卡，条码标签的基本用途就是用来获得对象的识别信息；此外通过智能标签还可以用于获得对象物品所包含的扩展信息，例如智能卡上的金额余额，二维码中所包含的网址和名称等。环境监控和对象跟踪。利用多种类型的传感器和分布广泛的传感器网络，可以实现对某个对象的实时状态的获取和特定对象行为的监控，如使用分布在市区的各个噪音探头监测噪声污染，通过二氧化碳传感器监控大气中二氧化碳的浓度，通过GPS标签跟踪车辆位置，通过交通路口的摄像头捕捉实时交通流程等。对象的智能控制。物联网基于云计算平台和智能网络，可以依据传感器网络用获取的数据进行决策，改变对象的行为进行控制和反馈。例如根据光线的强弱调整路灯的亮度，根据车辆的流量自动调整红绿灯间隔等。物联网的应用模式物联网的应用方向(1)智能城市，用于城市的数字化管理和安全监控；(2)智能交通，包括公交视频监控、智能公交站台、电子票务、车管专家和公交手机一卡通、红绿灯自动控制和交通违章监管等业务；(3)智能物流，打造集信息展现、电子商务、物流配载、仓储管理、金融质押、园区安保、海关保税等功能为一体的物流园区综合信息服务平台；(4)智能环保，实施对水质的实时自动监控，预防重大或流域性水质污染；(5)智能家居，用于各种家庭设备之控制；(6)M2M应用；(7)精准农业，通过实时采集温度、湿度、光照、CO₂浓度以及土壤温度、叶面湿度等参数，实现对指定设备自动关启的远程控制；(8)智能医疗，用于病人监测护理等服务。物联网的典型应用15台站数据管理系统野外观测系统模型模拟系统数据传输与数据分析中国陆地生态系统碳循环集成研究案例1生态环境监测系统大连机场的人员识别通道示范系统，已成功实施。2009年-2010年将首先在中国民航的10个机场进行推广使用，目前深圳机场、上海虹桥机场、浦东机场也已实施。案例2机场人员识别通道系统案例3太湖水资源监测系统采用水质传感器检测探头、在线监测仪、监测站管理中心，在线实时监测水质的pH、溶解氧、温度、浊度、电导率、TDS、盐度、氯离子、硝酸根离子、钙离子、钾离子、氟离子和氮气等指标。创新的技术，使得手机可以广范使用于涉及企业管理、电子商务、身份识别和信息传递等的众多领域。该技术可以为用户提供更广泛的服务，尤其为实现管理信息化重要的现实意义。案例4手机支付物联网技术的感知网络，实现了家电与人互动过程智能人机识别等一系列的“触觉”，而语音合成技术将实现家电开口说话的能力，让家电能及时的将信息反馈给客户。如，热水器中部件损坏了，通过传感器件的感知，并与后台数据交流，在家电通知中心驱动语音合成芯片来实现开口说话：“热水器内胆故障，请联系售后解决此问题，离您最近的售后的电话为…”。同时家电的售后部门，已经得知了消息并从计算中心找到了解决方案，并可通过云计算处理新突发的事件。实现家电开口说话的能力，只需要语音合成芯片（SYN6288）或已经内置的语音合成软件（EMTTS）。案例5智能家居对于父母，如何控制家中小孩每天看电视和上网的时间，已成为了一个令人头疼的难题。特别是在假期悠长的寒暑假，物联网的电视会智能的识别当小孩观看电视的距离太近，自动的黑屏并停止播放，直到小孩处在适宜的距离之外再次播放。同时，当家中孩子观看电视节目的时间过长，则家居物联网将通过3G或家庭宽带等与家长的手机进行数据交互。家长通过一条短信，或在网上编辑一条提示文本等内容，即可回传给家庭物联网网关，相对应的物联网则会在电视机上通过字符叠加模块进行文字滚动播报，并通过语音合成（TTS）技术进行个性化语音警示：“到了学习时间了，请马上关电视！”。案例6智能家居•物联网的发展瓶颈•（理解误区|发展瓶颈|面临挑战）物联网的理解误区•物联网概念不清晰。尚处于发展的初期阶段，应用少，商业模式缺乏，是炒作，是忽悠。•物联网“新瓶”装“旧酒”物联网被热炒的同时，持有以上观点的人不在少数，甚至认为温总理都是被忽悠了。实际上，任何一种新技术的出现，都不会是凭空出现的，物联网就是在互联网技术发展到一定阶段的“抽象提高”，既有量变的成份，也有质的飞跃。物联网与互联网相比，其本质差异是物联网强调了信息的自动提取。•把传感网或RFID网等同于物联网。事实上传感技术也好、RFID技术也好，都仅仅是信息采集技术之一。除传感技术和RFID技术外，GPS、视频识别、红外、激光、扫描等所有能够实现自动识别与物物通信的技术都可以成为物联网的信息采集技术。传感网或者RFID网只是物联网的一种应用，但绝不是物联网的全部。•把物联网当成互联网的无边无际的无限延伸，把物联网当成所有物的完全开放、全部互连、全部共享的互联网平台。实际上物联网绝不是简单的全球共享互联网的无限延伸。即使互联网也不仅仅指我们通常认为的国际共享的计算机网络，互联网也有广域网和局域网之分。•认为物联网就是物物互联的无所不在的网络，因此认为物联网是空中楼阁，是目前很难实现的技术。事实上物联网是实实在在的，很多初级的物联网应用早就在为我们服务着。物联网理念就是在很多现实应用基础上推出的聚合型集成的创新，是对早就存在的具有物物互联的网络化、智能化、自动化系统的概括与提升，它从更高的角度升级了我们的认识。•把物联网当成个筐，什么都往里装；基于自身认识，把仅仅能够互动、通信的产品都当成物联网应用。如，仅仅嵌入了一些传感器，就成为了所谓的物联网家电；把产品贴上了RFID标签，就成了物联网应用等等。物联网的理解误区物联网的发展瓶颈①统筹规划和顶层设计缺乏；②标准规范缺失；③核心技术缺位；④规模化应用不足；⑤成熟商业模式缺乏；⑥产业链不完善。物联网面对的挑战①存在“四多”问题——传感器数量多、读写设备多、识读点多、硬件设备品种多；②缺乏对物联网系统的有效管理，设备维护困难；③系统可扩展性、可复制性差。物联网中间件就是帮助解决以上问题的最佳途径，是物联网应用中的关键软件部件，是衔接相关硬件设备和业务应用的桥梁。目前，对物联网中间件比较普遍的分类是两类：一类是传感数据采集中间件，完成传感数据从相关硬件设备的采集、过滤和合并；另一类是传感数据管理中间件，完成传感数据的存储、维护、访问和聚合。中国将采取四大措施支持电信运营企业开展物联网技术创新与应用。这些措施包括：①突破物联网关键核心技术，实现科技创新。同时结合物联网特点，在突破关键共性技术时，研发和推广应用技术，加强行业和领域物联网技术解决方案的研发和公共服务平台建设，以应用技术为支撑突破应用创新。②制订中国物联网发展规划，全面布局。重点发展高端传感器、MEMS、智能传感器和传感器网节点、传感器网关；超高频RFID、有源RFID和RFID中间件产业等，重点发展物联网相关终端和设备以及软件和信息服务。③推动典型物联网应用示范，带动发展。通过应用引导和技术研发的互动式发展，带动物联网的产业发展。重点建设传感网在公众服务与重点行业的典型应用示范工程，确立以应用带动产业的发展模式，消除制约传感网规模发展的瓶颈。深度开发物联网采集来的信息资源，提升物联网的应用过程产业链的整体价值。④加强物联网国际国内标准，保障发展。做好顶层设计，满足产业需要，形成技术创新、标准和知识产权协调互动机制。面向重点业务应用，加强关键技术的研究，建设标准验证、测试和仿真等标准服务平台，加快关键标准的制定、实施和应用。积极参与国际标准制定，整合国内研究力量形成合力，推动国内自主创新研究成果推向国际。政府的措施•物联网的现状思考业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前，美国、欧盟等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究，工业和信息化部会同有关部门，在新一代信息技术方面正在开展研究，以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。此外，在“物联网”普及以后，用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。物联网的推广将会成为推进经济发展的又一个驱动器，为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。按照目前对物联网的需求，在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签，这将大大推进信息技术元件的生产，同时增加大量的就业机会。要真正建立一个有效的物联网，有两个重要因素。一是规模性，只有具备了规模，才能使物品的智能发挥作用。例如，一个城市有１００万辆汽车，如果我们只在１万辆汽车上装上智能系统，就不可能形成一个智能交通系统；二是流动性，物品通常都不是静止的，而是处于运动的状态，必须保持物品