物联网技术与应用57

物联网的发展历程（一）朦胧中的物联网（1995年）当外面黑暗时，电子饰针会发出一个移动光陪你走完这幢房子。空房子不用照明。当你沿大厅的路走时，你可能不会注意到你前面的光逐渐变得很强，你身后的光正在消失。音乐也会和你一起移动。尽管看上去音乐无所不在，但事实上，房子里的其他人会听完全不同的音乐，或者什么也听不到。电影或新闻将也跟着你在房子里移动。如果你接到一个电话，只有离你最近的话机才会响……比尔盖茨—《未来之路》物联网的发展历程（二）物联网溯源（1999年）“物联网”概念的出现最早是在1999年，是由美国Auto-ID首先提出，当时的物联网主要是建立在物品编码、RFID技术和互联网的基础上。它是以美国麻省理工学院Auto—ID中心研究的产品电子代码EPC（ElectronicProductCode）为核心，利用射频识别、无线数据通信等技术，基于计算机互联网构造的实物互联网。物联网的发展历程（三）物联网重现江湖（2005年）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》,提出了“物联网”的新概念。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信息交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。该报告曾描绘“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。IBM智慧地球更透彻的感知，更全面的互联互通，更深入的智能化IBM智慧地球更透彻的感知，更全面的互联互通，更深入的智能化智慧的电力了解智能电网如何降低能源损耗，避免停电，并将控制细化到电器这一层面智慧的交通铺设新道路不太现实，但将智能技术应用到道路及汽车中却比较可行智慧的基础设施当我们想方设法使地球更为智能化的同时也产生了一个问题：为什么IT系统本身还未达到它应有的智能化状态？智能的零售智能零售可以帮助企业在经济低迷时期提高消费者忠诚度。其中最关键的是零售企业应当兑现承诺。新锐洞察捕获、分析和操作信息的新方法将帮助我们把地球变得更加充满智慧智慧的食品了解技术如何改变作物生长方式，改变食物味道以及送达到您餐桌前的方法。奥巴马政府积极回应IBM的战略建议􀂆2009年1月7日，IBM与美国智库机构信息技术与创新基金会（ITIF）共同向奥巴马政府提交报告，美国政府只要新增300亿美元ICT投资（包括智能电网、智能医疗、宽带网络三个领域），便可以为民众创造出94.9万个就业机会。􀂆2009年1月28日，IBM首席执行官建议政府投资新一代的智能型基础设施。􀂆上述提议得到了奥巴马总统的积极回应，在随后出台的总额7870亿美元《经济复苏和再投资法》中对上述战略建议加以具体落实，其中鼓励物联网技术发展政策主要体现在推动能源、宽带与医疗三大领域开展物联网技术的应用。欧盟执委会发表物联网行动方案􀂆2009年，欧盟执委会发表了题为“InternetofThings-AnactionplanforEurope”的物联网行动方案，描绘了物联网技术应用的前景，并提出要加强欧盟政府对物联网的管理，消除物联网发展的障碍。􀂆为增强机构间协调，加深各相关方对物联网机遇、挑战的理解，共同推动物联网发展，欧盟执委会将定期向欧洲议会、欧盟理事会、欧洲经济与社会委员会、欧洲地区委员会、数据保护法案29工作组等相关机构通报物联网发展状况。“e-Japan”到“u-Japan”再到“i-Japan”三级跳韩国的物联网行动计划自1997年起，韩国政府出台了一系列推动国家信息化建设的产业政策，实现建设u化社会的愿景。韩国政府持续推动各项相关基础建设、核心产业技术发展，RFID/USN（传感器网）就是其中之一。韩国政府最早在“u-IT839”计划就将RFID/USN列入发展重点，目前，韩国的RFID发展已经从先导应用开始全面推广，而USN也进入实验性应用阶段。􀂆2009年韩国通信委员会出台了《物联网基础设施构建基本规划》，将物联网市场确定为新增长动力。提出到2012年实现“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信息通信技术强国”的目标，并确定了构建物联网基础设施、发展物联网服务、研发物联网技术、营造物联网扩散环境等4大领域、12项详细课题。物联网将是下一个万亿美元级的通信业务􀂆作为战略性新兴产业，物联网产业具有资源能耗低、带动系数大、就业机会多、综合效益好的特征，拥有巨大的市场需求前景。􀂆美国AlexanderResources调查公司预测，2010年物联网将带来2700亿美元的庞大市场，未来3年物联网行业应用复合增长率将保持在50%以上。􀂆美国咨询机构Forrester预测，到2020年，全球物物互联的业务（即物联网业务）与现有的人人互联业务（即互联网业务）之比将达到30:1。物联网上升为国家战略欧洲物联网研究项目组（CERP-IoT）制定了战略研究路线图发烫的“物联网”——国家的战略新兴产业物联网受到各部委和各级地方政府高度重视战略高度􀂆江苏《2009-2012年物联网产业发展规划纲要》提出发展物联网产业要“举全省之力”，物联网产业地位超越了经济发展方式转变抓手中其他5大战略性新兴产业。􀂆江苏用3-6年左右时间，建设物联网领域技术、产业、应用的先导省。与国家部委加强联系，将省物联网产业发展上升至国家战略层面，争取国家重大专项支持。􀂆产业规模􀂆至2012年，物联网产业销售收入要超过1500亿元。􀂆在2012年，江苏要完成物联网特色化产业基地建设，形成全省产业发展的空间布局和功能定位，集聚规模以上企业1000家以上，形成年销售额超10亿元的龙头企业10家以上，孵化一批具备较强竞争力的创新型中小企业，培育上市企业10家以上。􀂆至2015年，物联网产业销售收入要超过4000亿元。江苏物联网或升国家战略——产业规模􀂆2012年，初步形成无锡国家传感网创新示范区（国家传感信息中心）空间布局和功能定位，形成较强国际竞争力产业集群，产业规模达到1000亿元􀂆2015年，基本建成国家传感网创新示范区，产业规模达2500亿元。——技术水平􀂆2012年，建成引领我国物联网技术创新、标准制定和示范应用的中国物联网研究发展中心、中国传感网创新研发中心、无锡物联网产业研究院等科研机构，在国内物联网相关标准制定中发挥主导和关键作用，在国际物联网标准制定中具有重要话语权。􀂆到2015年，打造成为中国物联网领域的重要技术策源地和世界知名的物联网创新中心。——应用示范􀂆2012年，基本建成感知电力、感知交通、感知环保、感知医疗、感知水利、感知工业、感知农业、感知物流、感知家居、感知安保、感知园区等应用示范工程，加快推进行业和领域信息化进程。􀂆2015年，大规模推广成熟的物联网行业应用和公众应用，初步将我市打造成为全球有影响力的物联网应用先行区。无锡市物联网产业发展规划纲要（2010—2015年）国内物联网大会不断6月8日，第八届中国（北京）RFID与物联网国际峰会6月22日，2010中国国际物联网大会6月29日，2010中国物联网大会7月1日，2010深圳国际物联网技术与应用展6月16日，2011中国物联网大会.......教育部物联网技术架构与应用物联网的定义是：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，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网系统有三个层次一是感知层，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是网络层，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是应用层，把感知层的得到的信息进行处理，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等实际应用；物联网技术架构物联网技术架构感知层顾名思义就是感知系统的一个层面，这里的感知主要就是指系统信息的采集。感知层包括就是把所有物品通过一维/二维条码、射频识别（RFID）、传感器、红外感应器、全球定位系统等信息传感装置自动采集到与物品相关的信息，并传送到上位端，完成传输到互联网前的准备工作。物联网技术架构—感知层物联网的网络层可以理解为搭建物联网的网络平台，建立在现有的移动通讯网、互联网和其他专网的基础上，通过各种接入设备与上述网络相连，如手机付费系统中由刷卡设备将内置手机的RFID信息采集上传到互联网，网络层完成后台鉴权认证并从银行网络划帐。物联网技术架构—网络层物联网技术架构—网络层在物联网架构图中，我们可以清楚地看到位于第二层的网络层起到了连接上下两层的作用。网络层的作用就是当感知层中的感应设备将物品信息传输到网络节点后，在通过网络层中的移动通讯网络、互联网和其他专用网络连接各个服务器，以此来使客户可以根据自己的需要获取物品信息。物联网技术架构—应用层应用层主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层。其中应用支撑平台子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能，主要包括公共中间件、信息开放平台、云计算平台和服务支撑平台。应用服务子层包括智能交通、供应链管理、智能家居、工业控制等行业应用。物联网关键技术识别技术硬件物联网架构技术数据和信号处理技术通信技术发现和搜索引擎技术网络技术关系网络管理技术网络发现电力及能源存储技术软件和算法安全和隐私技术标准化技术物联网核心技术——RFID物联网核心技术——RFID电子标签的组成物联网核心技术——RFID固定式识读器手持式识读器物联网核心技术——RFID电子标签（RFID）EDI/XML数据载体数据交换GS1系统编码体系全球贸易项目代码（GTIN）系列货运包装箱代码（SSCC）全球参与方位置码（GLN）全球可回收资产标识（GRAI）全球单个资产标识（GIAI）全球服务关系代码（GSRN）……条码物联网核心技术——RFID物联网核心技术——RFID•物流过程中的货物追踪，信息自动采集，仓储应用，港口应用，邮政，快递。物流•商品的销售数据实时统计，补货，防盗零售•生产数据的实时监控，质量追踪，自动化生产制造业•自动化生产，仓储管理，品牌管理，单品管理，渠道管理服装业•医疗器械管理，病人身份识别，婴儿防盗医疗•电子护照，身份证，学生证等各种电子证件。身份识别•贵重物品（烟，酒，药品）的防伪，票证的防伪等防伪•各类资产（贵重的或数量大相似性高的或危险品等)资产管理•高速不停车，出租车管理，公交车枢纽管理，铁路机车识别等交通•水果，蔬菜，生鲜，食品等保鲜度管理食品•训养动物，畜牧牲口，宠物等识别管理动物识别•书店，图书馆，出版社等应用图书馆•制造，防盗，定位，车钥匙汽车•制造，旅客机票，行李包裹追踪航空•弹药，枪支，物资，人员，卡车等识别与追踪军事物联网核心技术——WSN物联网核心技术——Zigbee技术ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。早期也被称为“HomeRFLite”、“RF-EasyLink”或“fireFly”无线电技术，目前统称为ZigBee技术。ZigBee可工作在2.14GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行)和915MHz(美国流行)3个频段上,分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率,它的传输距离在10-75m的范围内,但可以继续增加。物联网核心技术——Zigbee技术物联网核心技术——Zigbee技术1.ZigBee协调器（Coordinator）2.ZigBee路由器（Router）3.ZigBee终端设备（End-device）一个Zigbee网络由一个协调器节点、多个路由器和多个终端设备节点组成。物联网核心技术——应用前景航天航空制造，产品生命周期管理汽车加工产业-石油和天然气通信安全，安全和隐私智能建筑医疗技术和医疗保障领域环境