物联网机遇挑战与应用46

物联网机遇、挑战与应用曹顺良博士一、物联网机遇与挑战二、物联网典型应用三、鹰眼火灾智能实时防范系统纲要互动一下：当今世界IT领域的三大热点技术?物联网（InternetofThings）移动互联网（MobileInternet）云计算（CloudComputing）开场白连上互联网，我就是世界的中心，给我一个IP地址，我能漫游世界！接入物联网，我就是世界的眼睛，给我一个RFID，我能掌握世界！国际电信联盟（ITU）曾描绘“物联网”时代的情形：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;……对“物联网”的解读众说纷纭•传感、通讯、网络、处理等各领域都从自己的角度去阐述和放大。•初始定义：•MIT：把所有物品通过射频识别（RFID）等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理的网络。•ITU：信息与通信技术的目标已经从任何时间、任何地点连接任何人，发展到连接任何物品的阶段，而万物的连接就形成了物联网。•除RFID技术外，传感器、纳米、嵌入式芯片等技术被广泛应用。•欧盟：将现有的互联的计算机网络扩展到互联的物品网物联网定义现在“物联网”概念内涵已远远超出以往的定义，涵盖了当初的物联网、传感网、电子标签、M2M等概念。•中国科学院的解读－－关键词：信息化1.物联网是全球信息化发展的新阶段，从信息化向智能化提升。2.目前公众所说的物联网就是带有传感/标识器的智能感知信息网络系统，涵盖了当初的物联网、传感网等概念。•通过传感/识别器和网络将管理对象连接起来，实现信息感知、识别、情报处理、态势判断和决策执行等智能化的管理和控制。3.是在传感、识别、接入网、无线通讯网、互联网、计算技术、信息处理和应用软件、智能控制等信息技术集成基础上的新发展。对物联网的理解物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，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，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。物联网本质材料器件系统网络处理存储传输获取产生信息技术在材料、器件、系统领域软、硬件方面的创新发展，使得信息的产生、获取、传输、存储、处理形成了一个有机的全过程，这一全过程渗透到经济、社会、安全的各个方面—信息化在信息技术产业发展的基础上，催生了以信息化为主要特征的新产业当这样的新产业成为社会生产力的主要方面，或信息化过程成为提高劳动生产率的主要方式，我们则进入了信息社会应用与服务科研与制造摘自中国科学院江绵恒副院长2004年院工作会报告物联网的核心内涵：信息化新阶段物联网特征全面感知可靠传输智能处理感知传输智能利用RFID、传感器、二维码等能够随时随地采集物体的动态信息。通过网络将感知的各种信息进行实时传送。利用计算机技术，及时地对海量的数据进行信息控制，真正达到了人与物的沟通、物与物的沟通。1.4物联网的特征网络层应用层物联网概念体系架构1.5物联网的体系架构2008年：智慧地球2009年：智能电网2005年：GENI/FIND2009年：NETSE2004年：U-Japan2009年：i-Japan2006年：AKARI欧盟提出了类似计划ITU2005年度技术报告，指出“物联网”时代即将来临2007年：欧盟FIRE2009年：ITU成立FG-FN以美国、欧盟、日本为代表的发达国家把物联网和未来网络提高到国家战略的高度，部署了相应的国家级研究计划，并将之作为发展战略新型产业的重要方向和应对国际金融危机的利器我国应抓住机遇，做出近、中、远期系统部署欧盟、新加坡、中国台湾都提出了类似计划物联网已成为世界热点物联网产业规划现状国内物联网产业发展规划北京：形成城市政务感知体系上海：形成较为完善的物联网产业体系和空间布局江苏：建设成为物联网领域技术、产业、应用的先导省福建：侧重提升示范区域智能管理和民生智能化水平杭州：物联网技术融入城市运营管理的各个领域成都：实现“三中心、两基地、六体系和一高地”的“3261”战略目标佛山：物联网产业形成规模，实现了M2M之间的互联，促进四化融合（信息化、工业化、城市化、国际化）嘉兴：“百家企业，千亿产值”智慧地球物联网时代将带来全球第三次信息化浪潮2010年国务院出台加快培育战略性新兴产业决定节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等产业。促进物联网、云计算的研发和示范应用。着力发展集成电路、新型显示、高端软件、高端服务器等核心基础产业。提升软件服务、网络增值服务等信息服务能力，加快重要基础设施智能化改造。2011年国家传感网创新示范区发展中心规划物联网具有成长潜力大、带动性强、综合经济效益好，成为我国战略性新兴产业的重要组成部分。发展态势判断产业推动：我国物联网应用和产业培育，以政府+市场的表现形式，政府驱动为主，产业尚处于初级培育阶段;历史机遇：1.物联网概念带动了半导体技术、高端制造技术、软件与系统集成技术的快速发展，对我国和区域培育战略性新兴产业、优化产业结构带来了历史性的机遇；2.基于物联网技术（概念）的服务业正在起步，将会产生新的业态和商机。特别是基于我国特有的应用和市场优势，对我国占领产业链的高端带来了历史机遇；3.对具有创新、创业意愿者将带来历史性的机遇！2019/8/2一、物联网机遇与挑战二、物联网典型应用三、鹰眼火灾智能实时防范系统纲要重庆邮电大学\物联网的应用举例•物联网作为一种应用概念，把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，从而产生了惊人的应用可能，这些新的应用深入到人们生活的方方面面。个人健康工业检测智能交通智能消防政府工作公共安全老人护理现代物流环境保护物联网应用领域环境保护政府工作公共安全智能家居智能消防工业监测精准农业智能交通老人护理个人健康人员安全物流管理医疗管理交通管理食品安全动物识别图书管理煤矿安全资产管理票证管理汽车管理金融支付RFID防伪航空管理军事管理物联网包容了未来人、社会和企业各种信息化领域工业生产工业是物联网应用的重要领域。具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节，可大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，将传统工业提升到智能工业的新阶段。制造业供应链管理物联网应用于企业原材料采购、库存、销售等领域，通过完善和优化供应链管理体系，提高了供应链效率，降低了成本。生产过程工艺优化物联网技术的应用提高了生产线过程检测、实时参数采集、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平。生产过程的智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护水平不断提高。产品设备监控管理各种传感技术与制造技术融合，实现了对产品设备操作使用记录、设备故障诊断的远程监控环保监测及能源管理物联网与环保设备的融合实现了对工业生产过程中产生的各种污染源及污染治理各环节关键指标的实时监控。在重点排污企业排污口安装无线传感设备，不仅可以实时监测企业排污数据，而且可以远程关闭排污口，防止突发性环境污染事故的发生。电信运营商已开始推广基于物联网的污染治理实时监测解决方案。工业安全生产管理把感应器嵌入和装备到矿山设备、油气管道、矿工设备中，可以感知危险环境中工作人员、设备机器、周边环境等方面的安全状态信息，将现有分散、独立、单一的网络监管平台提升为系统、开放、多元的综合网络监管平台，实现实时感知、准确辨识、快捷响应、有效控制。感知太湖智慧水利（环境保护）基于物联网技术对蓝藻湖泛发生进行感知，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，并实现相关业务数据的集中管理，建设一个具有智能感知、智能调度和智能管理能力的一体化综合管理及服务系统。背景事件：2007年太湖蓝藻污染事件发生于2007年5、6月间，中国江苏的太湖爆发的严重蓝藻污染，造成无锡全城自来水污染。生活用水和饮用水严重短缺，超市、商店里的桶装水被抢购一空。公共安全防范…视频监控网互联网/VPN访问客户端10M/100M专线/VPN报警输出采集点1摄像机及云台采集点n全球眼视频服务器（本地录像）...报警输入POWERFAULTDATAALARM监控点网络存储单元视频分发单元中心管理服务器客户监控中心数字矩阵控制台数字显示墙（电视墙）网络存储单元报警输出采集点1摄像机及云台含可移动摄像机采集点n全球眼视频服务器（本地录像）...报警输入POWERFAULTDATAALARM监控点互联网/专线/VPN......互联网/专线/VPN监控管理平台城市公共安全是城市可持续发展的重要保障，维护城市公共安全是城市政府的重要职责。随着社会的进步和城市化进程的加快，大量人口涌入城市，在为城市发展注入活力的同时，也给城市公共安全带来巨大压力。我国公共安全面临严峻挑战，对科技提出重大战略需求。智能生活如果室内有异常进入的行为，由物联网衍生出的智能家居会立即报警，以短信或鸣叫形式通知到主人手机；此外，对现有空调的遥控器进行小改装，即可用手机短信指挥遥控器，远程遥控家中空调，调节温度。智能家居进一步发展后，还可通过屋内的物联网终端，抓拍到屋内“入侵者”的图像，以彩信方式传送到主人手机，更有甚者，终端还会发出响铃和释放烟雾，对“入侵者”进行警告……牲畜溯源给放养的牲畜中的每一只羊都贴上一个二维码，这个二维码会一直保持到超市出售的肉品上，消费者可通过手机阅读二维码，知道牲畜的成长历史，确保食品安全。我国已有10亿存栏动物贴上了这种二维码。因特网羊肉的种类、产地、出栏时间？种类：山羊产地：宁夏香山出栏时间：09年9月无线葡萄园传感器节点被分布在葡萄园的每个角落，每隔一分钟检测一次土壤温度、湿度或该区域有害物的数量，以确保葡萄可以健康生长。研究人员发现，葡萄园气候的细微变化可极大地影响葡萄酒的质量。通过长年的数据记录以及相关分析，便能精确的掌握葡萄酒的质地与葡萄生长过程中的日照、温度、湿度的确切关系。这是一个典型的精准农业、智能耕种的实例。个人保健人身上可以安装不同的传感器，对人的健康参数进行监控，并且实时传送到相关的医疗保健中心，如果有异常，保健中心通过手机，提醒您去医院检查身体。一、物联网机遇与挑战二、物联网典型应用三、鹰眼火灾智能实时防范系统纲要萧山友成机工有限公司火灾1月1日凌晨，杭州市萧山区瓜沥镇临港工业园区内的杭州友成机工有限公司发生特大火灾，三名消防官兵在扑救过程中不幸牺牲。起火建筑为二层钢结构厂房、仓库，局部三层。建筑总面积为16230平方米，存放着塑料制品、酒精、纸箱、泡沫材料等大量可燃易燃物品。过火面积约为12104平方米。1月4日下午，从萧山警方了解到，经公安、消防部门全力调查，已确认这是一起人为纵火案件，犯罪嫌疑人李某某现已被警方依法刑事拘留。经记者核实，嫌疑人李某某为48岁的女性，系杭州友成机工有限公司员工。我们的解决方案鹰眼火灾智能实时防范系统具有虚拟围栏，徘徊侦测，安全区域监控功能有效的防止人为纵火，配合火焰感应器，红外温度热像仪，和火焰监控摄像机能够在火灾初期就发现火情，通报火情和进一步通过自动灭火系统来有效的控制火情。红色阶段触动徘徊警讯与录影每个物体会有一细线连接，当回转或转向徘徊辨识视频绿色线条侦测判断单向人翻墙侵入红色阶段发出警讯利用电子围墙当翻墙辨识视频绿色线条禁区侦红色阶段触动禁区发出警讯白色框测判断有人进入禁区辨识视频火焰智能快速辨识视频黄色阶段侦测判断小火苗红色阶段发出警讯，可启动消防系统萧山电焊工过失引发火灾2013年4月17日上午9点10分左右，位于萧山经济技术开发区的浙江圣奥家具制造有限公司突发火灾。据