物联网发展状况与展望-工信部电信研究院副院长余晓辉38

物联网发展与展望物联网发展与展望物联网发展与展望物联网发展与展望工业和信息化部电信研究院余晓晖工业和信息化部电信研究院余晓晖2010年11月主要内容对物联网的基本认识一、对物联网的基本认识二、物联网发展状况与趋势物联网发展与城市信息化三、物联网与智慧城市三、物联网与智慧城市四、对物联网发展的思考2物联网（InternetofThings）„物联网的概念于1999年由美国麻省理工大学提出，早期物联网是依托射频识别（RFID）技术的物流网络但是随着技术和应用的发展物射频识别（RFID）技术的物流网络，但是随着技术和应用的发展，物联网的内涵已经发生了较大变化。„2005年，国际电信联盟发布《互联网报告2005：物联网（TheInternetofThings）》报告„与物联网相关的概念：传感网/传感器网、泛物联相关概传传、泛在网3对物联网的理解物联网：互联网和通信网的网络延伸和应用拓展物联网：互联网和通信网的网络延伸和应用拓展，它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别，通过互联网、移动通信网等网络的传输算互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物信息交互和无缝链接，提升人对物理世界实时控制精确管理和资源优化配置能力从界实时控制、精确管理和资源优化配置能力，从而实现生产生活的科学智能决策。4物联网架构与内涵三层架构：感知层、网络层和应用层两类模式：后台网络智能决策、现场终端智能决策本质：人对物理世界的实时感知、精确管理、智能控制目标：智能科学决策物联网应用应用基础设施/中间件应用集成云计算解析服务网络管理Web服务应用基础设施/中间件信息处理专网电信网/互联网物联网网关53传感器执行器RFID二维码智能装置通信模块延伸网络什么是现代意义的物联网物联网一些基本元素已有较长历史？何为真正意义物联网的开端？网的开端？—传感器已应用数十年(超过50年），传感器节点始于1998年美国智能微尘项目和NASA的传感器Web项目；—现代意义的RFID始于1973年，其原理甚至可追溯至1915年，彼时英国发明了种敌我无线识别技术并用于二战中的飞机上彼时英国发明了一种敌我无线识别技术，并用于二战中的飞机上6物联网的关键环节-3类基础设施末端感知与横向扩展、网络双向延伸、后端智能化云计算/集成/智能处理网络化的深层智能云计算/集成/智能处理网络化的深层智能其它应用基础设施其它应用基础设施网络化的深层智能网络化的深层智能基础设施基础设施电信网/互联网电信网/互联网7传感器/执行器GPS/RTLSRFID/二维码智能手机/智能终端物联网：应用、网络、云计算物联网是互联网和通信网的拓展应用:物联网必须依托通信网和互联网构建的基础架构，并不存在独立的物联通信网和互联网构建的基础架构，并不存在独立的物联网网络物联网大大扩展了互联网和通信网的连接对象、通信范围和智能深度，延伸形成了新的网络特征和能力：前端能能增加感知设施，形成了感知物理世界的能力；后端增加智能分析设施，形成了科学决策能力；网络自身优化改造，形成支持物体对象通信互联的能力。物联网与云计算：物联网不必然依赖云计算，但大多数场合下，云计算是物联网最高效的工具；云计算不必然8依赖物联网，但物联网提供了其最大的应用需求物联网、传感器网络、泛在网络传感器网络物联网泛在网（人-人）。传感器网络（末端感知）物联网（人-物）（物-物）（人人）（人-物）（物物）（物物）（物-物）9物联网发展的关键要素应用应用技术隐私标服务业网络识/资感知标准安全源制造业法律、政策、国际治理10物联网关键技术物联网关键技术：涵盖感知等各层面以及总体架构、标识资源、安全隐私、网络管理海量信息智能处理数据存储云计算数据挖掘平台服务信息呈现SOA应用共性技术共性技术隐私、网络管理等技术，也包含嵌入式系统、微机电软件和算低速近距离无线通信低功耗路由IP承载认知无线电网络通IOT架构技术标识与安全和隐私机电、软件和算法、电源和储能、新材料等关键支撑技术传感识别图像控制和网络传送无线接入增强自组织通信异构网络感通信标识与解析网络管理撑技术。敏感机理敏感材料工艺设备计测物体识别位置识别图像获取控制和执行感知标准化体系：几乎涵嵌入式系统微机电软件和算法电源和储能新材料支撑技术盖信息通信技术和信息化应用的各领域和各个国际标准化组织，11各个国际标准化组织，很多种标准体系共存。物联网产业体系物联网产业：包括物联网制造业和服务业，物联网产业中很大一部分依托于现有信息产业，其独特需求又使这些产业获得新的发展空间。物联行业服务公共服务支撑性服务物联网应用服务业物联网应用基础设施服务业物联网软件开发与应用集成服务业联网服务云计算服务软件服务应用基础设施组件服务数据中心系统集成中间件存储服务智能信息处理基础软件务业M2M信息通信服务行业专网信息通信服务中间件基础软件其它信息通信服务物联网网络服务业物联传感器产业RFID产业智能仪器仪表产业物联网感知制造产业物联网设备与终端制造业联网制造传感器产业RFID产业微纳器件智能仪器仪表产业嵌入式系统集成电路物联网基础支撑产业网络通信设备12造业微纳器件新材料微能源嵌入式系统集成电路计算机相关设备其它支撑产业物联网资源体系-标识资源体系物联网标识资源体系③应用标识—URLContent-ID等②通信标识—IPv4、IPv6、E.164、IMSI、MAC、6LoWPAN和ROLL等③应用标识—URL、Content-ID等条码标识一维码:GS1占全球总量的三分之一。二维码：AIMGlobal，包括PDF417码、QR码、DM码①物体标识RFID标识影响力最大的是EPCglobalUII、TID、UII、OID、tagOID以及UID(日本)。智能传感器标识包括IEEE的基于UUID的1451.2以及1451.4智能物体标识统一物体标识智能传感器标识包括的基于UU的5以及5（URN）。手机标识包括GSM和WCDMA手机的IMEI号、CDMA手机的ESN和MEID号。利用RFID编码进行兼容ITUTOIDIETF的URN13统物体标识利用RFID编码进行兼容；ITU-TOID，IETF的URN汇报提纲对物联网的基本认识一、对物联网的基本认识二、物联网发展状况与趋势物联网发展与三、物联网与智慧城市城市信息化三、物联网与智慧城市四、对物联网发展的思考14（一）物联网应用-整体起步阶段，发达国家领先真正意义的物联网应用处于起步阶段-（发轫点：2005）闭环应用居多—闭环应用居多—以点带面、以行业应用带动产业—RFID物联网应用相对成熟，无线传感器应用仍处于试验阶段—成本、标准化与核心技术是主要瓶颈发达国家应用领先领—美国：物联网已在军事、电力、工业、农业、环境监测、建筑、医疗、企业管理、空间和海洋探索等领域投入应用，RFID第一大应用国，应用案例占全球59%；传感器、M2M、智能电网加速推进占全球59%；传感器、M2M、智能电网加速推进—欧盟：应用大多围绕RFID和M2M展开，如医疗、智能电网、智能交通、物流、生产、零售等领域—日本：移动支付电网远程监测智能家居和汽车联网等应用已初具规—日本：移动支付、电网、远程监测、智能家居和汽车联网等应用已初具规模，形成了全球规模最大金融领域物联网应用Felica（RFID手机支付）。15趋势：物联网应用将朝着规模化、智能化和协同化方向发展物联网/M2M实践M2M业务说明业务使用者车队管理与物流提供实时信息，降低成本增加安全FleetBoard，德国车队管理公司汽车信息通信提供事故预警以及eCall求助终端和网络Volvo，瑞典汽车公司，与Telenor合作开发了OnCall系统定位和跟踪重要设备的跟踪HaldexBrakeProducts，瑞典汽车解决方案公司使用了拖车的定位业务方案公司，使用了拖车的定位业务自动化与监测自动抄表，工业自动化及安全监测FortumSweden，瑞典能源公司移动POS基于无线网络的POS机BabsPaylink，瑞典信用卡公司移动POS基于无线网络的POS机BabsPaylink，瑞典信用卡公司安全监测企业安防Securitas，瑞士安保系统公司16日韩RFID手机支付应用日本韩国具有RFID移动钱包功能7800万1200万具有RFID移动钱包功能（Felica类）的手机7800万1200万移动钱包活跃用户1700万360万6800万移动智能卡1800万T-money智能卡采用RF功能POS商家60.8万50万市场规模（2008）84亿美元市场规模（2008）84亿美元来源：ITIF2009年11月17我国互联网总体应用情况经济运行工业：生产过程控制，原材料、仓储和物流管理，能耗和污染物排放监测农业：资源利用、生态环境监测、生产精细管理、农产品质量安全管理经济运行农业：资源利用、生态环境监测、生产精细管理、农产品质量安全管理服务业：基于RF技术非接触式智能卡广泛应用，智能卡发卡70亿，移动支付；物流业RFID应用战略性基智能电网：智能变电站、配网自动化、智能用电、智能调度、风光储等智能电网示范工程战略性基础设施能电网示范工程智能交通：智能化管理应用探索，ETC系统广泛推广环境保护与公共安全：小规模的生态环境监测、机场防入侵等民生服务智能家居：三表抄送、门禁系统、可视对讲等。民生服务智能医疗：医药产品、医药器械、血液和医疗废物管理、智慧医疗18我国互联网总体应用情况传感器应用RFID应用M2M应用传感器应用基于传感器的物联网应用开RFID应用成为美、英后全球第三大M2M应用已规模开展，M2M终端超物联网应用开始出现在各个领域全球第三大应用市场M2M终端超过500万—上海浦东机场2009年RFID应用份额：M2M应用示例：海浦东机场防入侵应用—上海世博会应用（拟建）2009年RFID应用份额：证照防伪45.2%；电子支付占24.9%；出入控制15.9%；M2M应用示例：智能电网：南方电网、北京、重庆等104万台电表的远程抄表。智能交通：北京、上海、辽宁等—太湖水文及排污监测应用出入控制15.9%；仓储物流6.4%；物品追踪等其它7.6%智能交通：北京、上海、辽宁等地超过110万台车载。社区管理：重庆市1200部电梯部署带有传感器的M2M终端。19署带有传感器的终端物联网产业-全球初创待发已看到的部分相关产业远比想象的小—传感器市场：600亿美元/20000品种/6000家研发机构/5000家企业—RFID：近60亿美元—M2M服务：43亿美元（2008年）M2M服务：43亿美元（2008年）—云计算服务：75亿美元—比较：美国互联网中间服务：近2600亿美元（2008年）—嵌入式系统市场规模超过万亿美元部分产业很大，但并非来自于当前意义的物联网发展嵌入式系统市场规模超过万亿美元—嵌入式软件市场规模超过1000亿美元物联网核心技术远未成熟—传感器与传感器网络—RFID物联网核心技术：远未成熟20—M2M—云计算……我国物联网相关产业发展现状传感器RFID仪器仪表—预计2010年达到630亿元。年产量24—2009年达85.1亿元，规模位列第二应用以局—包含20个门类，产值接近5000亿，企业超过5000亿只，约3000多个品种；产业链涉及企业1000多家，95%规模位列第二,应用以局部闭环和政府主导项目应用为主。低频和高频技术相对企业超过5000，90%为小型企业—满足物联网需求的数字化智能化多家以上属小型企业。—中高端赖进口。—低频和高频技术相对成熟的数字化、智能化、网络化仪器仪表尚未真正发展起来。21我国物联网相关产业发展现状物联网服务业—M2M终端超过500万并高速增长。—云计算技术和应用滞后国外，未形成规模化服务。—软件业收入接近万亿但处于产业链低端高端系统集成能力差距较大—高端系统集成能力差距较大—信息处理与分析服务主要集中于中低端市场——物联网应用集中在行业内部，社会化服务尚在起步。22我国物联网技术与产业总体状况当前相关市场不到1000亿很多还只是物联网的雏形产业门类基本具备但都是产业雏形当前相关市场不到1000亿，很多还只是物联网