未来互联网发展趋势及关键技术

未来互联网发展趋势及关键技术北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室2009年12月北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室2贝拉克·奥巴马的2009年绿色科技•节能减排•清洁能源•网络虚拟化网络军备竞赛•网络安全•网络管理•网络体系结构智慧地球•智能感知•信息通信•软件与应用北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室3未来互联网关键技术研究未来互联网体系结构研究互联网发展趋势主要内容北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室4互联网发展趋势北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室5互联网发展趋势中国互联网络信息中心（CNNIC）统计数据显示，截至2009年6月30日，中国网民规模达到3.38亿人，普及率达到25.5%，低于发达国家70％的普及率。中国网民规模依然保持快速增长之势，宽带网民规模达到3.2亿人，占网民总体的94.3%，但是宽带接入速度远远落后于互联网发达国家。北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室6移动互联网2008年12月31日，温家宝总理主持召开国务院常务会议，同意启动第三代移动通信牌照发放工作，2009年是中国3G正式商用元年。中国互联网络信息中心（CNNIC）调查数据显示，截至2009年8月底，中国移动互联网用户规模超过1.55亿，手机上网用户为1.81亿。手机上网用户整体呈现稳定增长的趋势。北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室7移动互联网根据Admob公司的报告，智能手机产生的Web流量，已经占全球移动Web流量的33%，其中使用iPhone手机产生的流量，已经占全球智能手机移动Web流量的33％。截至2009年3月，全球使用AppleiPhone手机访问互联网的流量上涨到了38％，超过了Symbian手机37%的比例，跃升到全球首位。北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室8移动互联网北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室9网络、终端和业务的发展网络、终端和业务三者之间关系的发展变化经历了独立、融合和协同三个阶段。阶段一：各种网络之间是独立的，特定网络只能部署特定的业务，用户只能使用特定终端访问特定的业务。阶段二：网络、终端和业务之间广泛的融合，采用以软交换/IMS为核心的下一代网络（NGN），实现了PSTN、移动通信网络、IP网络等各种网络之间的融合与互通，提供独立于底层网络的标准业务。阶段三：基于泛在网络的协同思想，利用无处不在的各种有线和无线网络的差异性和互补性，将异构网络中分离的、局部的资源与能力进行联合的、有序的整合，为用户提供个性化的泛在网络服务。北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室10网络、终端和业务的发展北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室11IBM–智慧地球三大信息技术1、感应技术2、互联网3、计算和软件SmartPlanet北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室12IBM–SmartPlanet智慧地球的应用场景智慧地球的应用场景智慧的水资源管理智慧的水资源管理智慧的电力智慧的电力智慧的交通智慧的交通智慧的食品系统智慧的食品系统智慧的零售智慧的零售智慧的银行智慧的银行智慧的电信智慧的电信智慧的石油智慧的石油智慧的医疗智慧的医疗智慧的城市智慧的城市北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室13智慧的交通现有的城市交通管理基本是自发进行的，每个驾驶者根据自己的判断选择行车路线，交通信号标志仅仅起到静态的、有限的指导作用。这导致城市道路资源未能得到最高效率的运用，由此产生不必要的交通拥堵甚至瘫痪。智慧的城市交通基础设施可以将整个城市内的车辆和道路信息实时收集起来，并通过超级计算中心动态地计算出最优的交通指挥方案和车行路线。北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室14智慧的电网现有的电力输送网络缺少动态调度，从而导致电力输送效率低下。据美国能源部的统计，使用传统电网，大量上网电力被消耗在输送途中。智慧的电网通过先进信息系统与电网的整合，把过去静态的、低效的电力输送网络转变为动态可调整的智能网络，对能源系统进行实时监测，根据不同时段的用电需求，将电力按最优方案予以分配。北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室15““十五年周期定律十五年周期定律””IBMIBM前首席执行官郭士纳提出一个重要的观点：前首席执行官郭士纳提出一个重要的观点：计算模式每计算模式每隔隔1515年发生一次变革年发生一次变革。。19651965年前后发生的变革以大型机为标志；年前后发生的变革以大型机为标志；19801980年前后以个人计算机的普及为标志；年前后以个人计算机的普及为标志；19951995年前后发生了互联网革命（互联网革命一定程度上是由年前后发生了互联网革命（互联网革命一定程度上是由美国美国““信息高速公路信息高速公路””战略所催熟。）。战略所催熟。）。每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡和变化。争格局的重大动荡和变化。20102010年前后？物联网？年前后？物联网？（智慧地球、网络军备竞赛）（智慧地球、网络军备竞赛）15北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室16物联网物联网是利用无所不在的网络技术建立起来的，是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，是一个全新的技术领域。现在的互联网主要实现的是人和人（PersontoPerson）之间的通讯，物联网包括人和机器的通讯，机器和机器（M2M，MachinetoMachine）的通讯，包括传感器、控制器等。北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室17物联网“物联网”（IoT，TheInternetofThings）的概念是在1999年提出的，简言之，物联网就是“物物相连的互联网”。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，进行信息交换和通讯。物联网是指通过射频识别（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连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室18物联网发展历程1995年，微软创始人比尔·盖茨在其《未来之路》一书中已提及物联网概念。1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议就提出，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。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。2005年，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》，正式提出了“物联网”的概念。2009年1月28日，IBM首席执行官彭明盛向美国总统奥巴马提出“智慧地球”的构想，得到积极回应，并提升到国家级发展战略，物联网是“智慧地球”不可或缺的一部分。……北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室19比尔·盖茨——“未来之屋”位于西雅图麦迪那区，“前临水、后倚山，招财纳库”——风水之地，耗资约1亿美元，花费7年时间建造。设有气象感知器，电脑可根据各项气象指标，控制室内的温度和通风情况。室内所有照明、温湿度、音响、防盗等系统都可以根据需要通过电脑进行调节。地板中的传感器能在15厘米内跟踪到人的足迹，在感应到人来时会自动打开照明系统，在离去时自动关闭。传感器根据树木需水情况，实现及时、全自动浇灌。……北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室20感知中国2009年8月7日，国务院总理温家宝视察中科院嘉兴无线传感网工程中心无锡研发分中心，提出“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”，并且明确要求尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。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。北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室21物联网与TD-SCDMA网络融合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的概念。2009年11月12日，为促进物联网与TD-SCDMA网络融合、加快建设国家“感知中国”中心示范区，中国移动与无锡市政府签署战略合作协议。根据协议，中国移动将在无锡成立中国移动物联网研究院，重点开展TD-SCDMA与物联网融合的技术研究与应用开发；同时还将在无锡建设物联网数据中心，以支撑物联网相关业务的落地运营。广泛开展示范项目合作，在工业、农业、公共服务等各个领域开展形式多样的应用示范工程建设，包括环境监测、要地防入侵、智能交通、智能电网、智能家居等，由点到面，推动物联网产业链的健康成长，促进物联网产业的商业化和规模化发展。北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室22Microsoft：EasyLiving应用举例－残疾人护理视力残疾通过PDA或麦克风通信获知周围信息：谁，哪儿，什么行动残疾虚拟现实，减少你的必须活动量监视紧急事件发生ActuatorsActuators北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室23现代化高尔夫球场监测草皮土壤的温度、湿度和盐度；自动控制地下曝气处理系统调节草根的水分、通风情况以及养料供给；节点埋在草皮土壤下4英寸至8英寸深；每个节点之间的距离大约是100至400米；每30分钟采集并传输一次数据。北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室24现代化物流系统ManufacturerIntn’lTruckIntn’lSeaPortTransoceanicshipUSSeaPortRailLineUSTruckRetailerGlobalVisibilityServerSatelliteCommunicationsandGPSInternet北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室25泛在信息社会（UbiquitousSociety）IncreasingdatavolumeGrowthofbusinessinteraction(interrelationship)Dept.ADept.BSystemizationGlobalnetworkUbiquitousSocietye-CollaborationTangibleFutureNetworkrobotsWebservicesRealWorldCyberWorld(IT)PersonPersonMobileNWMeanstoconnect‘realworld’and‘cyberworld’CellphonesSmartcardsBroadbandAgentContentSensorsID(individualidentifier)ImageTextVoiceLogdataDBPersonaletcPhysicalexistenceWirelessSecurityContentContentServiceServiceServiceObjectObjectPersonObjectIDassignedtoanindividualconnectstherealandcyber(IT)worldsUnionof‘Real’and‘Cyber’(IT)Inter-divisioninteractionInteractioninwholeValueChain(SCM,CRM)Interactioninwholesociety(webservice)In-houseinformationstorageGrowthofintercorporateandwebinformation(XML、RDF)Dataavailablefromanykindsofobject(RFID,sensors)北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室26未来互联网关键技术研究未来互联网体系结构研究互联网发展趋势主要内容北京邮电大学网络与交换技术国