物联网概念与原理44

物联网概念与技术进展第2页物联网（IOT,InternetofThings）Letallthingsbeconnected物联网是新一代信息技术的重要组成部分。顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。第3页这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，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，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。第4页物联网也是一种“泛在网络”，其原意是用互联网将世界上的物体都连接在一起，使世界万物都可以主动上网。把信息处理能力和智能技术通过互联网注入到世界的每一个物体里面，令物质世界被极大程度的数据化并赋予生命;使物体会“说话”、会“思考”、会“行动”；它是将射频识别设备（RFID）、传感设备、全球定位系统或其他信息获取方式等各种创新的传感科技嵌入到世界的各种物体、设施和环境中;第5页物联网的本质就是借助于网络智能化的实现，把各种事物以信息化的方式通过网络表现出来，物品能够利用RFID等传感技术彼此进行智能“交流”，而无需人的干预；通过互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。第6页产生背景1、1990年物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机——NetworkedCokeMachine。2、1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议首先提出物联网(InternetofThings)这个概念；是1999年MITAuto-ID中心的Ashton教授在研究RFID时最早提出来的。提出了结合物品编码、RFID和互联网技术的解决方案。当时基于互联网、RFID技术、EPC标准，在计算机互联网的基础上，利用射频识别技术、无线数据通信技术等，构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网“Internetofthings”（简称物联网），这也是在2003年掀起第一轮华夏物联网热潮的基础。1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。3、2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。4、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《ITU互联网报告2005：物联网》，引用了“物联网”的概念。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。第7页5、2008年后，为了促进科技发展，寻找经济新的增长点，各国政府开始重视下一代的技术规划，将目光放在了物联网上。在中国，同年11月在北京大学举行的第二届中国移动政务研讨会“知识社会与创新2.0”提出移动技术、物联网技术的发展代表着新一代信息技术的形成，并带动了经济社会形态、创新形态的变革，推动了面向知识社会的以用户体验为核心的下一代创新（创新2.0）形态的形成，创新与发展更加关注用户、注重以人为本。而创新2.0形态的形成又进一步推动新一代信息技术的健康发展。6、2009年1月28日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”，作为仅有的两名代表之一，IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。当年，美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点。第8页“物联网”彻底改变了过去对世界的传统认识:传统思路认为，机场、公路、建筑物等物理基础设施和数据中心，个人电脑、宽带网络等IT基础设施是两个完全不同的世界。而在“物联网”时代，钢筋混凝土、电缆等物理基础设施将与芯片、电脑、宽带网络等IT基础设施整合为统一融合的基础设施；在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。第9页物联网的主要特征物联网最为明显的特征是物物相连，无需人为干预，从而极大程度地提升了效率，同时降低了人工带来的不稳定性。因此，物联网在行业应用中将发挥无穷的潜力。比如，将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。第10页物联网作为新的经济增长点，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。各行各业都很容易参与进来。在一个新事物发展过程中，只有各行各业都能参与进来，才能聚沙成塔，发展迅速。大航海时代、互联网、计算机第11页面向泛在综合服务的融合信息平台特征：1.异构网络融合；2.频谱资源共享；3.网络环境感知；4.综合数据管理；5.海量信息处理；6.综合服务管理。传感器/RFID网接入网办公会议网家庭网络专用网移动网（GSM网、CDMA网）广电网电信网其它新型网络802.11系列/802.16物流管理智能电视电话会议无线连接电脑与打印机所有电器一个开关移动网覆盖静止、低速、高度移动环境股市监控与实时查询数字电视与掌上电视计算机资源共享家庭智能管理固定电话网花儿要浇水了智能视频点播面向泛在综合服务的融合信息平台体系架构第12页RFID办公会议网教师学生部门行政人员校领导内部用户远程访问校友融合的网络IDC公共数据平台统一信息门户统一身份认证数据共享与交换融合的数据师生服务教学科研服务行政办公服务设备监控服务……融合的服务物联网解决方案—融合共享的基本理念第13页校园统一门户服务安全维护体系信息标准体系校园网Interner通信网/Zigbee移动网…….网络融合感知信息身份标识应用数据数据融合教学服务思政文化服务信息服务资助服务宿管服务财务服务图书馆服务就业指导服务信息填报服务岗位调配服务网上招聘服务职称评审服务网络服务教务支持服务工资服务部门协同服务服务融合教务支持服务工资服务部门协同服务校务办公服务……….主机、存储、防火墙数据库、中间件、软件。。。。。。APDSLModemMicrowaveBTS/NodeBFTTX…….…….RFID行政管理人士教师医生商务人士公共服务人士物联网产业的发展方向第15页十五年周期定律一个普遍接受的重要观点：计算模式每隔15年发生一次变革。人们把它称为“十五年周期定律”，这一判断就像摩尔定律一样准确。1965年前后是以系统性为特征的大型计算机时代。1980年前后是以独立性为特征的个人计算机时代。1995年前后是以共同性为特征的互联网革命时代。2010年前后将以拟人性为特征的物联网革命时代。第16页早在1995年，比尔盖茨在《未来之路》中就已经提及到物联网的基本概念，只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展，并未引起重视。在1999年，MassachusettsInstituteofTechnology（MIT）提出了InternetofThings的概念：“一种用于创建全球环境的自动ID中心，在这个环境中计算机可以在没有人类的帮助下理解世界。”2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟（ITU）发布了《InternetReports2005:TheInternetofThings》，正式提出物联网的概念。第17页联合国国际电信联盟（ITU）2005年在有关互联网的报告中指出：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。第18页温家宝总理指出：每一次国际金融危机都会带来一场科技的革命或者说大的变革，而决定应对经济危机取得胜利的关键还是在人的智慧和科技的力量。他把互联网+物联网称为“感知中国”，将关于物联网的研究与应用推向一个新的高潮；奥巴马总统称它为“智慧地球”，并且作为美国国家经济的振兴战略；这将是继90年代克林顿政府提出“信息高速公路”的全球性浪潮之后的第三次信息产业浪潮。从长远来看，物联网有望成为后金融危机时代经济增长的引擎。物联网已经成为全世界关注的焦点。第19页问题：如何把社会和公众的兴趣与需求激发出来？如何确定公众对物联网价值链的主要需求？思考：物联网能够做什么？物联网需要做什么?面对物联网的问题与思考第20页物联网（InternetofThings)未来是什么？InternetofServices!物联网将给我国电信业的未来15年：带来一份新的更大的蛋糕！物联网的未来：第21页不远的将来：物联网推广后，连到物联网上的thing将会是现在的1000倍以上，甚至更高。第22页使物联网具备有效性的两个重要因素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5万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，必须保持物品在运动状态，甚至高速运动状态下都能随时实现对话。第23页到2020年，全球物和物互联业务与现有的人和人互联业务之比将达到30:1，因此，“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务；到2035年前后，中国的物联网终端将达到数千亿个；到2050年，物联网将在生活中无处不在。根据预测:第24页物联网时代的到来确实给我们带来了千载难逢的机遇，各行各业如何在全球信息产业新一轮竞争中占领制高点，抢占先机，掌握主动权，引领世界信息化的发展与建设，全面推动社会的经济振兴和社会进步。这就是物联网的核心价值。物联网的未来第25页互联网的未来价值在于网络末梢及其边缘价值，而物联网的核心就在于互联网与世界万物的联结性。第26页运营商将扮演至关重要的角色运营商在未来物联网的行业应用中将扮演至关重要的角色。海南建设中的经营模式：网络运营商和服务运营商最近两年，随着中国劳动力成本的逐步增加以及整个社会市场竞争的加剧，整个行业开始将生产诉求点朝更高层级延伸，因此，物联网带来的商业价值提升受到更多关注。第27页我国电信业的发展思路分析在努力找寻增值服务机会的电信领域，这样的商机同样吸引了包括运营商和设备商在内的从产业链高端到中间环节的进入者。在物联网的生态圈内，需要更多的开放和合作，来建立新的商业模式。尽管运营商和设备厂商都可以通过集成服务为用户提供从硬件到运维的一揽子解决方案，相比较而言，拥有传输通道运营主导权的运营商能够提供更为低廉和稳定的服务。第28页我国电信业的发展思路分析物联网行业应用服务，可极大降低人力成本，特别是在一些不适宜人体进入的高危环境，通过机器与机器对接的物联网可发挥不可替代的作用。这样的服务所产生的费用却十分低廉。根据统计分析，物联网用户每个月产生的成本仅仅是数据传输产生的流量费而已。第29页我国电信业的发展思路分析相比较而言，通过无线实现的物联网成本更低，因此，拥有泛在无线技术的物联网是更加智慧的。3G带来了巨大的机会，尤其是在物联网时代，3G将促进物联网有效发挥无缝通信的巨大威力。与之相辅相成的是，物联网实现了人与物、物与物的传播，这也将成为未来移动通信的巨大蓝海。第30页物联网发展必须解决的5大问题应该说物联网还是一个初始期，它需要社会各个方面共同努力，形成合力才能产生商业价值。在物联网的发展过程中需要重点解决以下5个问题：第31页1．物联网的政策和法规物联网不仅需要技术，它更是牵涉到各个行业，各个产业，需要多种力量的整合。这就需要国家的产业政策和立法上要走在前面，要制定出适合这个行业发展的政策和法规，保证行业的正常发展。对于复杂的物联网，必须要有政府的政策支持，政府必须要有专门人和专门的机构来研究和协调，物联网才能有真正意义的发展，否则，它只能小有成就，而不会大有作为。第32页2．技术标准的统一与协调物联网发展过程中，传感