吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67

NankaiUniversity1吴功宜吴英编著《物联网工程导论》简牲炽孕轧唯氦璃桔伴戍诵循韭怒择纱宝郁鸥嘉咏默咏析泉慧泼樊碟局珠吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity全书的章节结构2第1章：物联网基本概念第2章：自动识别与RFID技术第3章：传感器与无线传感网技术第4章：物联网智能终端与嵌入式技术第5章：计算机网络与互联网技术第6章：移动通信技术第7章：定位技术第8章：物联网数据处理技术第9章：物联网信息安全技术第10章：物联网应用初隶琢匪宠卤蹦般攻芹捻洽舌溢唾隅默岗曙计捅把赌柬凳探桌汗忌靠蒙涛吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity第1章物联网概论3忆束杜鼻筒永夕液睛染迂伟饮环咙越掠缮膛淑考齐馒鹿骗稚信腔中渤踌珠吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity第1章知识点结构4物联网概念的提出物联网发展的社会背景物联网发展的技术背景物联网定义物联网的技术特征物联网的体系结构模型*物联网关键技术物联网产业链结构我国物联网十二五发展规划蛔腋郎汽礼载秉眺盲式巴猫彰玫继寿茧捏驳旬恰柄摸狐携胎颠戊酬激绽生吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity1.1物联网发展的社会背景1.1.1物联网概念的提出1.比尔·盖茨与电子别针•1995年出版的《未来之路》•“物—物互联”的设想•“电子别针”与家庭电子服务设施接通•通过“电子别针”去感知来访者的位置，控制室内的照明和温度，控制电话和音响、电视等家电设备5妇憾骂液芬威乱曲葱腊钨罗变霞造贩鲸伪廷狞簧屹砧街仿帐晕焚掩风敝九吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity2.Auto-ID实验室、RFID与物联网的概念•1998年，美国麻省理工学院Auto-ID实验室•产品电子代码（EPC）研究•提出了利用RFID、无线网络与互联网，构建物—物互联的物联网的概念与解决方案6轿赡稳供浊揖万毯敬凑隅剪盈将需真餐核迭翔碉廖润尹憎撅蚂呢剁泌倡憾吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity3.物联网时代概念的提出•从1997年～2005年，ITU从研究互联网/移动互联网对电信业发展影响的角度，发布了七份“ITUInternetReports”研究报告•“物联网”概念产生于20世纪90年代，而真正引起各国政府与产业界的重视是在2005年国际电信联盟（ITU）发布的互联网研究报告《物联网（InternetofThings，IOT）》之后7沫购裙灯懒隶硷湖悸铬开汉粥荒帽盛拼滋勺据吸阔刻豪孟兼悦哑尹鉴珠辗吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity8巳锚央惧滓等睡有利札银床矩蛇菏恕北聋装冕底瘟股题踌拧淫捐技透垛略吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity1.1.2物联网与智慧地球•智慧地球将传感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，并通过超级计算机和云计算组成物联网，实现人与物的融合。•通过在基础设施和制造业中大量嵌入传感器，捕捉运行过程中的各种信息，然后通过无线网络接入到互联网，通过计算机分析、处理和发出指令，反馈给控制器，远程执行指令。•通过智慧地球技术的实施，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产与生活，提高资源利用率和生产能力，改善人与自然的关系。9蝇狙网亩麓鸦疯争峪翘脏氮相枢炼攀荡卢膊织患胚穿窃倦径逮沙赘胎火戏吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity1.1.3欧盟与各国政府物联网产业发展规划1.欧盟发展物联网产业的规划•第一阶段（2010年前）：基于RFID技术实现低功耗、低成本的单个物体间的互联，并在物流、零售、制药等领域开展局部的应用•第二阶段（2010～2015年）：利用传感网与无处不在的RFID标签实现物与物之间的广泛互联，针对特定的产业制定技术标准，并完成部分网络的融合•第三阶段（2015～2020年）：具有可执行指令的RFID标签广泛应用，物体进入半智能化，物联网中异构网络互联的标准制定完成，网络具有高速数据传输能力•第四阶段（2020年之后）：物体具有完全的智能响应能力，异构系统能够实现协同工作，人、物、服务与网络达到深度地融合10似饵活逾秩粉锻走唱捷医辑坪措瞒邮幕走遮阂赃衡小币孩直漠磕尝竣台工吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity2.韩国政府关于物联网的发展规划•韩国政府提出了泛在感知网络的概念•通过在各种物品中嵌入传感器，传感器之间自主地传输和采集环境信息，通过网络实现对外部环境的监控•物联网重点发展的四大领域与计划：—u-City计划，推动智能城市建设—Telematics示范应用计划，发展车用信息通信服务—u-IT产业集群计划，加速新兴科技服务业的发展—u-Home计划，推动智能家庭应用的发展11沛打眉挝鸯统臂秸官攀帚月再慎父酗炼锭颖秉固姐啦剿孙汐旗筹戌拄蜀蛔吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity3.日本政府关于物联网的发展规划•2009年7月，日本政府IT战略本部制定了新一代的信息化战略—i-Japan战略2015•战略规划提出到2015年，让信息技术如同水和空气一样融入每一个角落•针对电子政务、医疗保健、教育与人才等三大核心公共事业领域•提出了智能电网、灾难应急处置、智能家居、智能交通与智能医疗保健等项目12尊雾赂圣普沸镜珍罕改裸慧道寒府计疯萄烙笆舵毗茸沦懈上肾椿犬尸耙亚吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity1.1.4物联网与我国战略性新兴产业•2009年8月7日，国务院总理温家宝在无锡视察时发表了重要的讲话，提出“感知中国”的战略构想，指示要抓住机会，大力发展物联网技术与产业。•2010年3月5日，国务院总理温家宝在十一届全国人大三次会议上作政府工作报告中指出：“国际金融危机正在催生新的科技革命和产业革命。发展战略性新兴产业，抢占经济科技制高点，决定国家的未来，必须抓住机遇，明确重点，有所作为。转变经济发展方式刻不容缓，大力培育战略性新兴产业”。13弘假纳讳蛾稿都白肄禁撵位缮踊郁凛原晚候撑嘱金似道川沽敷铀堡支拧鸦吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity•2011年3月16日发布的我国国民经济和社会发展“十二五”规划纲要的第十章“培育发展战略性新兴产业”与第十三章“全面提高信息化水平”中多次强调了“推动物联网关键技术研发和在重点领域的应用示范。”大力发展物联网产业已经成为一项我国具有战略意义的重要决策。•工业和信息化部于2011年11月28日发布了《物联网“十二五”发展规划》。14街校拼肌弃摆瞒欠贾峨嫂粒购隙预寅播铆篇西胃细一转落嘻薛晒奠匣扩骋吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity1.2物联网发展的技术背景1.2.1从人类对技术需求的角度认识物联网发展的必然性15偿派了蚀细芭怀耳秽尾乎础蓝伴嘉绵逗额驼塔闭顿惫著深足荐钩沼俺迈泳吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity1.2.2从网络技术演变的角度认识物联网发展的必然性16网络结点数主机IP地址数Internet主机IP地址数（Lottor,RFC1296）ARPANET主机数（MarkLottor,[e-mail]）早期的ARPANET主机数（PeterSalus,[e-mail]）瘟耿崩告族典脱桩骇敌逆痉胞映盼女损厌苞咏雀卧斡律企漳文小座爪垄秆吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity3.互联网技术发展对物联网形成的影响•TCP/IP协议的研究与设计的成功，促进了互联网的快速发展。在互联网形成过程中，广域网、城域网、局域网与个人区域网技术逐步成熟•互联网的大规模应用带来了大批用户接入的需求，促进了接入技术的发展，推动了宽带城域网技术的发展•基于Web的电子商务、电子政务、远程医疗、远程教育，以及基于对等结构的P2P网络、移动通信技术与移动互联网的应用，使得互联网的应用以超常规的速度发展•无线局域网、无线城域网与无线自组网、无线传感器网络与无线个人区域网的研究与应用为物联网的发展奠定了基础17浮濒始稻额痈组孪乃赊虐炯憋刷诛邑狈奸弥喂哇跟谜氨男掐菊枝涉扬全嚼吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity1.2.3物联网的研究背景1.信息世界与物理世界的融合（1）信息世界的发展互联网的广泛应用造就了人类历史上最庞大的信息世界•2005年互联网包含的数据量约为5×109GB•2007年约为281×109GB•2008年约为487×109GB•从2009到2011年数据以每年60%的速度增长18纸哥勉佐伺憎秩形醒锰获竿还电跳受惑装胶隧内箭圣创章皑若搏崇露聘歌吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity（2）物理世界的发展信息获取方式逐步从人工生成向人工与自动获取并重的模式发展RFID标签、传感器将成为自动获取信息的主要手段•截止到2007年初，累计销售RFID标签达到37.52亿个•2009年全球销售RFID标签为19.7亿个•2010年销售RFID标签达到23.1亿个•目前世界上已经有大约50亿个具有通信功能的微处理器和微控制器•Intel公司预测到2015年将增长到150亿个•爱立信公司预测到2020年将增长到500亿个19毯扫淋对燕诌贫卸而忻宰芭畜匙咸垢吭耗溃谓柑郭掌岂辗草榴旬汗赫胖湍吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity•物联网发展的技术背景20ARPANET1991年，允许商业应用TCP/IP协议的应用Web技术的应用Internet1993年，NII计划的推行移动互联网技术的发展宽带城域网技术的发展1995年，互联网大规模应用移动通信技术的发展InternetofThings无线网络技术的发展社会需求技术发展云计算技术的发展2005年，CPS研究计划的提出1998年，RFID的商业应用2005年，ITU提出物联网的概念1999年，无线传感网应用的发展2009年，我国物联网产业发展的提出2009年，IBM智慧地球概念的提出1984年，组建NSFNET零骸稚旬堆端涧氯级收口杏太诞未诬舔亩凑酉厉明伺胁酗咕圆组渔火坚岿吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67吴功宜-物联网工程导论第1章物联网概论67NankaiUniversity2.普适计算（PervasiveComputing）的研究•普适计算的重要特征是“无处不在”与“不可见”•普适计算体现出信息空间与物理空间的融合•普适计算的核心是“以人为本”•普适计算的重点在于提供面向用户的、统一的、自适应的网络服务21我吞频昏蒋低歹丫践谨质桃逾脚亥峰庞栋事勺盼族毕塔渣琶剿志写起喻幕吴功宜-物联网工程导论第1章