物联网技术与职业教育发展80

余云峰中国电子科技集团公司第五十五研究所联系方式：[e-mail]目录物联网技术一物联网技术在职业教育管理上的应用二物联网技术与职业教育发展三物联网技术物联网背景物联网应用领域物联网核心技术物联网在中国物联网面临的问题物联网定义物联网定义基本定义：“物联网”（InternetofThings）指的是将各种信息传感设备，如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的是让所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。欧盟定义：物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口，并与信息网络无缝整合。物联网定义物联网背景物联网背景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”。中科院启动传感网的研究，建立一些实用传感网。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。发展历史物联网背景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》报告，正式提出了“物联网”的概念2008年11月，在第二届中国移动政务研讨会“知识社会与创新2.0”上，专家们提出移动技术、物联网技术的发展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形态的形成。发展历史物联网背景2009年1月28日，在“圆桌会议”上，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。奥巴马将此提到国家战略高度。2009年2月24日，IBM大中华区首席执行官钱大群在2009IBM论坛上公布了名为“智慧的地球”的最新策略。2009年8月7日，温家宝总理在无锡调研时指出，在传感网发展中早一点谋划未来——早一点攻破核心技术，在国家重大科技项目中，加快推进传感网发展，尽快建立中国传感网中心——“感知中国”中心，“感知中国”、“感知无锡”战略部署全面展开。发展历史物联网背景按照目前对物联网的需求，在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签，这将大大推进信息技术元件的生产，同时增加大量的就业机会。后3G时代，人才缺口每年100万就业岗位，1700亿年产值。美国权威咨询机构FORRESTER预测，到2020年，世界上物物互联的业务，跟人与人通信的业务相比，将达到30比1，因此，“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。经济增长点物联网背景误区之一把传感网或RFID网等同于物联网。还有GPS、视频识别、激光、扫描等获取信息的手段。不是物联网的全部。误区之二把物联网当成互联网的无边无际的无限延伸，把物联网当成所有物的完全开放、全部互连、全部共享的互联网平台。物联网可以是我们平常意义上的互联网向物的延伸，可以根据现实需要及产业应用组成局域网、专业网。现实中没必要也不可能使全部物品联网，也没必要专业网、局域网都必须连接到全球互联网共享平台上。认识误区物联网背景误区之三认为物联网就是物物互联的无所不在的网络，因此认为物联网是空中楼阁，是目前很难实现的技术。其实初级应用早就为我们服务着，物联网是在很多现实应用基础上推出的聚会型集成的创新，是对原有智能化系统的概括与提升，并从更高的角度升级了我们的认识。误区之四把物联网当成个筐，什么都往里装；基于自身认识，把仅仅能够互动、通信的产品都当成物联网应用。如嵌了个传感器就是所谓物联网家电，把产品贴了个RFID标签就成了物联网应用等等。物联网应用领域物联网应用领域物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。系统铺设了3万多个传感节点，覆盖了地面、栅栏和低空探测，可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。上海世博会也与无锡传感网中心签下订单，购买防入侵微纳传感网1500万元产品。物联网应用领域ZigBee路灯控制系统点亮济南世博园。ZigBee无线路灯照明节能环保技术的应用是此次世博园中的一大亮点。园区所有的功能性照明都采用了ZigBee无线技术达成的无线路灯控制。物联网应用领域智能交通系统(ITS)是利用现代信息技术为核心，利用先进的通讯、计算机、自动控制、传感器技术，实现对交通的实时控制与指挥管理。物联网核心技术物联网核心技术物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID技术、传感网络(WSN)技术、GPS卫星定位技术、M2M物物数据通信技术等现代信息技术手段，构造一个覆盖世界上万事万物的“InternetofThings”。物联网核心技术物联网中非常重要的技术，是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，是目前比较先进的一种非接触识别技术，它利用射频信号通过电感耦合或电磁耦合自动识别目标对象，并获取相关数据。射频识别（RFID）技术（RadioFrequencyIdentification）物联网核心技术借助随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点，通过自组织的方式构成的无线网络。拓宽了物品信息的自动提取方式及范围，可以全面提取物品的各类特征信息，从而形成一个可以感知现实世界的智能网络。传感网络技术(WirelesssensorNetworks,WSNs)图：目前全球开发中的部分无线传感器网络技术物联网核心技术是感知物品，尤其是感知动态物流，实现物品移动可视化管理的一项技术，他与传感技术及图像识别技术结合，可以动态感知现实世界。（北斗计划与美国GPS）GPS卫星定位技术物联网核心技术Zigbee技术Zigbee是一种高可靠的无线数传输网络，类似于CDMA和GSM网络。Zigbee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展Zigbee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立，因而，它必须具有简单，使用方便，工作可靠，价格低的特点。移动通信每个基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个Zigbee“基站”却不到1000元人民币。物联网核心技术Zigbee网络节点不仅本身可以作为监控对象，例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据信息。物联网核心技术Zigbee自身的技术优势低功耗低成本时延短网络容量大可靠安全物联网核心技术M2M（MachinetoMachine）技术表达的是多种不同类型的通信技术有机结合在一起，让各类机器之间以及与操作人员之间互联通信。M2M技术综合了数据采集、GPS、远程监控、电信、工业控制等技术，可以在安全监测，自动抄表，机械服务，维修自动售货机，公共交通系统，车队管理，工业流程自动化，电动机械，城市信息化等环境中运行并提供广泛的应用和解决方案。物联网核心技术香蕉运输美国从中国购买香蕉，香蕉价格较便宜，考虑用成本低的海运方式。传统的运输船只只能够手工设置船上保存香蕉的仓库温度。如果手工设置温度过低，香蕉到目的地还要保存仓库中一段时间才能成熟，否则过熟卖不出好价。应用M2M技术，香蕉船上的温控设备具有了和船舶的调度室互联互通的能力，可以实时的根据船舶的剩余航行时间动态的设置仓库温度，保证香蕉到岸时处于金黄色状态。物联网核心技术对物体属性进行标识，属性包括静态和动态的属性，静态属性可以直接存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时探测。需要识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式。将物体的信息通过网络传输到信息处理中心（处理中心可能是分布式的，如家里的电脑或者手机，也可能是集中式的，如中国移动的IDC），由处理中心完成物体通信的相关计算。开展步骤物联网核心技术应用案例物联网在中国物联网在中国2009年10月24日，中国的第一颗物联网的中国芯——“唐芯一号”芯片研制成功，中国已经攻克了物联网的核心技术。在“物联网”这个全新产业中，我国的技术研发水平处于世界前列，具有重大的影响力。目前已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。在世界传感网领域，中国与德国、美国、韩国一起，成为国际标准制定的主导国之一。物联网在中国中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心（以下简称‘无锡传感网中心’），是国内目前研究物联网的核心单位。2009年8月7日，温家宝总理在江苏无锡调研时，对微纳传感器研发中心予以高度关注，提出了把传感网络中心设在无锡、辐射全国的想法。温家宝总理指出“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”，“在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展”，“尽快建立中国的传感信息中心，或者叫‘感知中国’中心”。物联网在中国突破物联网关键核心技术，实现科技创新。同时结合物联网特点，在突破关键共性技术时，研发和推广应用技术，加强行业和领域物联网技术解决方案的研发和公共服务平台建设，以应用技术为支撑突破应用创新。制订中国物联网发展规划，全面布局。重点发展高端传感器、MEMS、智能传感器和传感器网节点、传感器网关；超高频RFID、有源RFID和RFID中间件产业等，重点发展物联网相关终端和设备以及软件和信息服务。政府的措施物联网在中国推动典型物联网应用示范，带动发展。通过应用引导和技术研发的互动式发展，带动物联网的产业发展。重点建设传感网在公众服务与重点行业的典型应用示范工程，确立以应用带动产业的发展模式，消除制约传感网规模发展的瓶颈。深度开发物联网采集来的信息资源，提升物联网的应用过程产业链的整体价值。政府的措施物联网在中国加强物联网国际国内标准，保障发展。做好顶层设计，满足产业需要，形成技术创新、标准和知识产权协调互动机制。面向重点业务应用，加强关键技术的研究，建设标准验证、测试和仿真等标准服务平台，加快关键标准的制定、实施和应用。积极参与国际标准制定，整合国内研究力量形成合力，推动国内自主创新研究成果推向国际。政府的措施目录物联网面临的问题物联网面临的问题国家安全问题中国大型企业、政府机构，如果与国外机构，进行项目合作，如何确保企业商业机密、国家机密不被泄漏？涉及到国家安全问题，必须引起高度重视。物联网面临的问题隐私问题造成侵犯个人隐私问题的关键在于射频识别标签的基本功能：任意一个标签的标识（ID）或识别码都能在远程被任意的扫描，且标签自动地，不加区别地回应阅读器的指令并将其所存储的信息传输给阅读器。这一特性可用来追踪和定位某个特定用户或物品，从而获得相关的隐私信息。物联网面临的问题商业模式物联网商用模式有待完善物联网的政策和法规物联网不是一个小产品，也不是只是一个小企业可以做出来，做起来，它不仅需要技术，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。物联网面临的问题技术标准的统一与协调尽快统一技术标准，形成一个管理机制，这是物联网马上就要面对问题，这个问题和上一问题又是相关联，如果政府没有专门的部门来管理和协调，没有相应的政策和法规，何来标准的统一与协调？管理平台的形成建立一个全国性的，庞大的，综合的业务管理平台，把各种传感信息进行收集，进行分门别类的管理，进行有指向性的传输，这就是一个大问题。物联网面临的问题安全体系的建立与形成其他人也能进行感知，比如产品的竞争对手，那么如何做到在感知、传输、应用过程中，这些有价值的信息可以为我所用，却不被别人所用，尤其不被竞争对手所用。应用的开发物联网的价值在于各个行业参与进来进行应用，不同行业，会有不同的应用，也会有各自不同的要求，这些必须根据行业的特点，进行深入的研究和有价值的开发。这些应用开发不能依靠运营商，也不能仅仅依靠所谓物联网企业，很大程度上，这是非常难的一步，也是需要时间来等待。物联网技术在职业教育管理上的应用和网络技术一样，物联网技术的发展，必将