物联网PPT-2

物联网:技术、应用、标准和商业模式周洪波北京市政府特聘专家北京交通大学兼职教授中国电子学会物联网专业委员会委员5.“千面”物联网：“点”与“面”物联网应用全景图物联网应用技术的“水平”和“垂直”产业分工物联网/M2M的用途应用场景物联网“全景图”“版图”还在不断扩大图物联网部分应用列表智能建筑设备监控与管理节能控制建筑群系统集成智能小区……智能家居灯光照明控制家庭安防家庭环境监控可视对讲家电控制……消防应急联动自动喷淋火灾现场实时监控消防救援定位火情数据实时分析远程调度……公共安全城市照明监控电视信号控制城市应急服务市民身份识别灾害恢复……环境保护污染排放点实时监测污染报警大气监控噪声监控废水、废气监控……节能能耗数据采集能源使用大户监控能源使用超标报警……水务水质、水量监测大坝安全监测水资源调度突发性污染报警……电力远程抄电表用电实时监控重要电力节点监控……煤矿通风设备管理瓦斯浓度监测险情预警……石油石化油井监测异常情况报警生产监控储运监控……物联网应用遍及几乎所有行业物联网应用遍及几乎所有行业到2020年，世界上“物与物互联”的物的数量跟“人与人通信”的人的数量相比，将达到30:1的比例，将来可达到100:1甚至1000:1，总数达到万亿级（如下图），其发展前景巨大，对经济和社会的影响是不言而喻的，因此物联网被称为下一个“万亿蛋糕”产业，是世界各国必争的战略性新兴产业之一美国独立市场研究机构（Forrester）预测物联网产业规模控制器、传感器、测量仪、微处理器、微控制器建筑物、零售、自动贩卖机、POS、ATM、工业机械、医疗器械、能源分配系统、基础设施建设设备乘用车、商用车、非公路机械、飞行器/轨道运输器/船只导航系统、移动医疗设备移动电话、智能电话、笔记本电脑、多媒体播放器移动终端固定信息设备嵌入式设备固定终端移动信息设备台式电脑、服务器、存储器、路由器、网关、打印机、游戏机、多媒体设备14亿20亿25亿50亿共计：500亿2010年全球“物与物互联”的物的数量已超过500亿，预计到2020年将达到千亿级，产值可达万亿（美元）级，是世界各国必争的新兴战略产业之一。物联网规模(续）400亿11+50BofSmartMeters6BofMobilephones美国UnifiedSmartGrid将最终使1.3亿电表实现联网，创造近$1000BUSD的市场；中国“InteractiveSmartGrid”将在2015前大规模推广，涉及近5亿家庭、4000万家企业超10亿块电表智能化改造及联网，仅电表智能化升级就有10000亿RMB的市场；智能电网、城市智能管理、电子医疗、智能交通、环境监测……，将在2-3年内形成近$3000亿USD市场，并在未来10年内最终形成超过$800BUSD巨大的M2M通信市场。2009年全球已经有超过1000B设备（仪表、传感器等）---TheEconomist，20092010年，全球将有超过400B机器具备数据传输功能，M2M成为驱动移动通讯发展的关键因素，尤其是3G；---NTTDoCoMo/Ericsson，20092015年，全球将有超过500亿台仪表设备连接到无线网络，通过无线方式发送数据，实现M2M通信；---M2MForum，2009全球汽车超11亿，CAGR7%，未来10年ITS成建设热点，市场规模将达$500BUSD.据工信部电信研究院发布的白皮书显示：预计“十二五”期末我国物联网相关产业规模将达到5000多亿元，形成万亿级规模的时间节点预计在“十三五”后期。而中国市场情报中心预测，2013年我国物联网产业的整体规模将达8000亿元，2020年将超过5万亿元.物联网规模（续）M2M移动终端市场“水平”和“垂直”产业分工美国《M2M》杂志在2004年创刊时，就曾预言物联网“产业”的发展将在技术上形成（或整合）一批通用的水平（Horizontal）共性技术，来支撑一批垂直（Vertical）的“行业”应用这也是DCM分层理念的基础，尤其在软件层面上，物联网（水平通用的）中间件技术和产品的发展和成熟将推动其在各（垂直）行业的广泛应用DCM三层划分，“水平”和“垂直”的严格分工，将有助于产业链各个环节的做大做强。一个企业“包打天下”，从软件到硬件都做的业务模式是制约中国物联网产业发展的瓶颈之一物联网产业发展的核心是建立行业规范和资源整合，这可能比一些关键技术的突破更为重要，关键技术是“点”的问题，而规范和整合是“面”的问题，不能以点盖面。“点”属于“垂直”技术，而“面”属于“水平”技术，也就是我们常说的“平台”技术6.四大产业群的典型应用场景基于RFID的物联网应用和架构RFID主要应用：货物跟踪与移动支付RFID与智能卡基于传感网络的物联网应用和架构RTLS实时定位基于M2M的物联网应用和架构“两化融合”物联网应用和架构智能系统与ICT四大产业群与通信层的关系物联网四大支柱产业群中国物联网有四大“Pillar”支柱产业群，各有侧重：RFID:物联网概念是1999年MITAuto-ID中心主任Ashton教授提出来的，中国股票市场“横空出世”的物联网概念股5虎都是做RFID或智能卡的公司传感网：以研究人员为主体，也包括一些仪器仪表业界的公司，这也是温总理“感知中国”提法的主要依据M2M：中国三大通讯营运商早已开展M2M业务，关注末端设备的互联和集控管理两化融合：自动控制，工业信息化行业相关产业群RFID概述2003年11月5日，年营业额占全球零售业两成、占美国零售业六成的Wal-Mart百货公司宣布，到2005年底，所有供应Wal-Mart百货公司的商品包装箱上，均要求安装有RFID2003年10月16日，美国国防部宣布，在2005年1月前，其所有下属供应商必须在商品包装上安装RFID。美国国防部所属后勤局在2003年共从23642家供应商处采购了240亿美元的商品RFID市场规模RFID应用和架构RFID和物联网ONS(ObjectNameService)和PML(PhysicalMarkupLanguage)有了ONS和PML，以RFID为主的EPC系统才真正从NetworkofThings走向了InternetofThingsRFIDTAGTAGReaderLOCALcachingnameserver3URIConversionrHTMLPageLocalSystemEPC-ISSERVER4ONSReselverTagEncodedEPCDNSCloudRFID手机支付2009年11月，中国移动正式宣布采用RFID技术的SIM卡，通过手机终端近端刷卡消费，形成了今天采用2.4G赫兹技术的SIM卡方案，目前主要针对小额支付。而银联则采取的是13.56M赫兹的SD卡模式，主要针对大额支付中国移动宣布斥巨资入股浦发银行，直指手机支付业务；中国银联声称已在六省市展开手机支付业务的大规模试点主推业务业务推出时间具体内容解决方案中国移动手机银行卡、电子钱包2006年湖南公司在普通SIM卡上添加刷卡功能手机钱包卡2007年重庆公司小额现场的脱机支付，可以实现超市购物和轻执应用中国联通“渝城通付宝”2008年12月中国联通联合重庆渝城交通一卡通公司推出机内置公交卡账户，在乘公交车、地铁、出租车和轮渡时，可直接查询公交卡的余额手机内置NFC芯片NFC手机2009年4月17日，联通在上海推出移动支付业务2009年5月17日在上海推出联通用户通过购买内置NFC芯片的联通3G手机以及购买NFC手机贴卡（挂坠）等方式体验手机支付智能卡和应用智能卡(SmartCard)，区别于早期的磁卡，是一张上面封装了集成电路芯片的塑料卡片，用于存储和处理数据。智能卡可以分为一般存储卡、加密存储卡、CPU卡和整合了多种功能的超级智能卡RFID是一种简化的非接触式智能卡，它一般没有写入存储功能，也没有控制器和数据处理能力RTLS室内定位Real-timelocatingsystems（RTLS，实时定位系统）是基于无线（短距离）通信手段跟踪和确定物体位置信息的各种技术和应用的总称，不包含基于长距离无线通信的GPS（长距离、微波等）和LBS（伪长距离）。RTLS主要用于室内定位，是GPS和基于移动基站的LBS（LocationBasedServices）的补充传感网和WSN传感网（SensorNetworks)有很多种，BSN，OSN，ISN,VSN等，WSN（WirelessSN)是最重要的一类，温总理的讲话起始于传感网WSN研究最成功的成果可能要数加州大学伯克利分校Culler教授研究小组提出的Mote/TinyOS的概念和他们研制成功的Mote节点产品，相关成员2003年在硅谷成立了一个名为MoteIV的公司销售Mote产品和推广WSN应用传感网市场规模M2M（MachinetoMachine)M2M的范围很广，和WSN的区别是M2M侧重长距离通讯，末端一般是智能终端，主要还是从集成和运营的角度来提出来的概念M2M的主要推动者是通讯营运商（移动和固网）和移动虚拟营运商（MVNO，国内还未开放这个市场），主打营运概念，也就是M2M的SaaS服务M2M和移动资源管理28物联网分4大领域，M2M是其中一部分，移动资源管理(MobileResourceManagement)是M2M的一部分，汽车物联网是MRM的一个子集，汽车物联网分Telematics和车队管理（FleetManagement)。•ABI预计2014年全球M2M设备装配量将超过2亿，产值达570亿美元，Infonetics和Juniper都预测装配量将超过4亿；•ABI预计2013年全球车队管理系统装配量将超过3500万台。M2M市场规模MVNO和MMO在中国，三大运营商直接做M2M业务，没有MVNO生存的机会，同方专业做M2M软件已有很多年，凭借多年M2M业务积累的优势成为了中国移动公司M2M运营平台的MVNEM2M的发展缺乏ONS和PML那样的物联网标准规范和统一体系架构，虽然有一些像oBIX,BITXML，oMIX，TransducerML那样的尝试两化融合HMI（HumanMachineInterface）、SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）ERP、MES、CIMS、SIS、PDM、PLM、SCM、IDM（IntelligentDeviceManagement，智能设备运行管理）集成化SCADASCADA中间件物联制造两化融合市场规模智能系统在欧盟2008年发布的（EPoSS）IoT2020报告中，已经具体的把物联网的是“落地”到智能系统（SmartSystems）同时提出了传统的ICT产业从业人员是否能真正理解SmartSystems的精髓，做好物联网产业的问题四大产业群和通讯层关系四大产业群与通讯协议相关度无线短距离通信无线长距离通信有线短距离通信有线长距离通信RFID高低低低传感网高中低低M2M中高中高两化融合低中高中7.物联网之感知层和传输层物联网DCM之感知层传感器及其分类感知层之M2M模组市场物联网DCM之传输层物联网之有线通信传输层物联网之无线通信传输层传感器及其分类传感器就是把各种非电量转换成电量的装置，非电量可以是物理量、化学量、生物量等等分有源和无源两大类：有源传感器将非电量转换为电量，无源程序传感器不起能量转换作用，只是将被测非电量转换为电参数的量传感器现状传感器本身不属于物联网产业，最多属于“点”的问题2009年的一个中国传感器市场研究报告指出，我国有1688家企事业单位从事传感器的研制、生产和应用，其中从事MEMS（因为iPhone和Wii）研制生产的企业已经有50多家我国的传感器同国外水平相比，新品研制仍落后国际水平5～10年，而规模生产技术则落后10～15年能量收集技术能量收集（EnergyHarvesting，也称为PowerHarves