物联网概念与运营模式的思考

主讲人：陈宝国国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究员简介：近年来，主持完成了：《信息产业部信息化推进“十一五”规划》、《北京市高新技术“十一五”发展规划研究》、《企业信息化评价方法与体系研究》、《天津滨海新区物流科技发展规划》、《数字扬州与信息产业发展战略研究》、《海南省信息智能岛建设规划》、《深圳市信息内容产业发展战略研究》、《中国射频识别（RFID）技术发展与应用报告》（蓝皮书）等重大课题40余项。参与了：南京软件园区规划项目、天津滨海新区科技发展战略项目、葛洲坝企业信息化技术方案、海南信息智能岛建设方案等重大项目论证工作。物联网概念与运营模式的思考国务院发展研究中心国际技术经济研究所陈宝国一、大家说的物联网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10月27日，全国的传感技术科学家以及移动、联动、电信、华为、中兴、大唐、联想等其它行业的大企业代表齐聚无锡，宣布成立了中国传感网产业联盟。北京、上海、广州、重庆。。。。一、大家说的物联网1.国际电信联盟的定义：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）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念。报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。根据ITU的描述，在物联网时代，通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。一、大家说的物联网2.美国IBM“智慧地球”为代表的定义：2009年１月２８日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”，作为仅有的两名代表之一，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。2009年2月24日消息，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。此概念一经提出，即得到美国各界的高度关注，甚至有分析认为ＩＢＭ公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略，并在世界范围内引起轰动。ＩＢＭ认为，ＩＴ产业下一阶段的任务是把新一代ＩＴ技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应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，并且被普遍连接，形成物联网。一、大家说的物联网3.EPC基于“RFID”的物联网定义物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“InternetofThings”。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。一、大家说的物联网4.我国中科院基于传感网的物联网定义：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，通过一定的组织和通信方式构成的网络，是传感网，又叫物联网。一、大家说的物联网5.电信运营商的物联网中国物联网的整体架构就是要基于RFID、GPRS和高速宽带的无处不在的网络。现在运营商的责任在于找到每一个物，匹配相应的终端和网络，同时引入产业链上下游，形成完善的物联网体系。”一、大家说的物联网按照上述定义，目前比较流行，能够被各方所接受的物联网定义为：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。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。其核心是将互联网扩展应用于我们所生活的各个领域。一、大家说的物联网2010年，我国的政府工作报告所附的注释中对物联网有如下说明：物联网是通过传感设备按照约定的协议，把各种网络连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。我们认为，这里的传感设备包括RFID读写设备和传感器节点设备。一、大家说的物联网这有两层意思：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。一、大家说的物联网第一层，物品的各类信息被不同的传感器感知、采集，形成数字信号。第二层，形成的数字信号，通过各类的网络快速传输到第三层。第三层，信息的处理、加工层。加工处理的信息，形成对指令，又可以通过传输层到达感知层的传感器，实现对物品的操作。从物联网的层级和价值链来看，随着层级的提高，物联网产业链各部分的价值空间也在提高。一、大家说的物联网国际电联认为：物联网就是互联网。IBM认为智慧地球是物联网。EPC认为RFID是物联网。中科院认为传感网就是物联网。电信运营商认为无处不在就是物联网。本来感觉清楚的问题越来越乱了!一、大家说的物联网无锡：传感中心推动物联网产业上海：RFID基地，物联网核心北京：“感知北京”，物联网重大示范应用广州：智慧城市，物联网产业与应用洛阳：工业传感技术，提升传统产业沈阳：自动化物联网，工业化升级改造………….有点乱…………二、传感器网络（SensorNetwork）定义1－由若干具有无线通信能力的传感器节点自组织构成的网络。此概念最早由美国军方提出，起源于1978年美国国防部高级研究计划局（DARPA）开始资助卡耐基－梅隆大学进行分布式传感器网络的研究项目。在当时缺乏如今的互联网技术和多种接入网络以及智能计算技术的条件下，此概念局限于由节点组成的自组织网络。定义2－由智能传感器节点组成的网络，可以以“任何地点、任何时间、任何人、任何物”的形式被部署。该技术具有巨大的潜力，因为它可以在广泛的领域中推动新的应用和服务，从安全保卫和环境监控到推动个人生产力和增强国家竞争力。此概念出自2008年2月ITU-T的《UbiquitousSensorNetworks》研究报告。二、传感器网络（SensorNetwork）定义3－以对物理世界的数据采集和信息处理为主要任务，以网络为信息传递载体，实现物与物、物与人、人与物之间信息交互，提供信息服务的智能网络信息系统。该定义出自传感器网络标准工作组的工作文件，该文件认为传感器网络具体表现在，它综合了微型传感器、分布式信号处理、无线通信网络和嵌入式计算等多种先进信息技术，能对物理世界进行信息采集、传输和处理，并将处理结果以服务的形式发布给用户。二、传感器网络（SensorNetwork）泛在传感器网络上图是ITU-T在《UbiquitousSensorNetwork》报告中提出的泛在传感器网络体系架构。二、传感器网络（SensorNetwork）是以感知为目的，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。其突出特征是通过传感器等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提升对物质世界的感知能力，实现智能化的决策和控制。该概念出自工信部和江苏省联合向国务院上报的《关于支持无锡建设国家传感网创新示范区（国家传感信息中心）情况的报告》，并已获得国务院的正式批复。二、传感器网络（SensorNetwork）三、辨析物联网（一）物联网的特征1)物联网是以物的信息生命为研究对象网络。2)物联网是一个人类在信息维度上全面感知“物”的网络。在这个意义上讲，物联网是一个物的感知网。3)物联网是动态地链接物的信息生命形态的网络。或者说，物联网是一个将物的信息生命形态动态连接起来的网络。4)物联网是一个以物为中心的、超级的镜像动态虚拟世界。5)物联网是一个沟通、联结“物”的镜像型虚拟世界和物理实体世界的技术平台。6)物联网的创建和建设，会使人类第一次获得依托“物”的虚拟世界而全面感知并科学理性地掌握、支配其物理实体世界的能力。三、辨析物联网（二）什么是物联网广义的物联网：只要是连接到物体、能够识别和反应物体运动状态、或能够感知实体物理世界的网络都是物联网。三、辨析物联网（二）什么是物联网1.物联网空间：能够将实体物理世界的运动信息，镜像的映射到网络虚拟空间，通过虚拟空间的智能处理，能够实现网络虚拟空间和实体物理世界动态互反馈的网络空间叫物联网空间，简称为物联网。2.相应的技术和产业称之为物联网技术和物联网产业。三、辨析物联网（二）什么是物联网1.构成物联网空间的7要素构成完整的物联网空间所需要的技术非常复杂，但如下7中要素必不可少：1)必须有特定的实体物理世界，这个物理世界可以是一个物体，也可以是一个物理环境，在这里我们称之为“物体”，或者简称为“物”。2)必须能够对“物”进行区分，即必须能够对“物”的唯一性进行区别，并且这个唯一性标示的信息是可以获取成电子信息形态的。3)“物”的全生命运动信息必须是能被感知，并且是能够被获取的。4)必须有通信网络的支撑。这种通信网络是广义的，是指能够传递“物”的全生命运动信息的任何承载网络。5)必须有足够的计算机空间，用以镜像映射“物”的全生命运动信息。6)必须具备能够完执行虚拟空间对现实实体“物”负反馈的能力。7)足够是软件和数据空间的支撑。三、辨析物联网（二）什么是物联网2.封闭的物联网空间示意物标示感知技术形成物的信息生命形态承载网络虚拟镜像智能处理执行机构反馈网络足够的软件和数据空间三、辨析物联网（二）什么是物联网3.对物联网空间运行特性的要求一是全面感知，即利用RFID、传感器、条码等随时随地获取物体的信息；二是可靠传递，通过各种局域网与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是智能处理，利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。”四是低成本低功耗，要研究开发出低成本、低功耗的物联网产品，特别是RFID设备和传感器网络设备，只有这样才能实现大规模应用，才能使物联网服务于百姓的日常工作和生活。三、辨析物联网（二）什么是物联网4.物联网内在关键技术按照物联网空间的信息传递顺序，物联网关键技术分为：1)标示与识别技术：标示技术、传感技术、嵌入式技术、环境感知技术….2)传输技术：无线网络技术、ZigBee技术、大容量传输技术、电信网络物物通信增强技术、认知无线电技术、下一代互联网技术….3)信息处理技术：镜像构造技术、云计算技术、面向服务的体系架构技术、数据挖掘与处理技术、信息资源运营技术…..4)反馈执行技术：微电机技术（MEMS）、伺服技术…..三、辨析物联网（二）什么是物联网5.物联网空间的外部环境物联网安全技术物联网法律法规物联网人才培养物联网产业的发展相关技术的发展水平物联网技术应用三、辨析物联网（三）物联网与互联网的关系现在有很多说法，其中一种是：互联网只能连接人，物联网可以连接物，互联网连接的是虚拟世界，物联网连接的是物理世界，物联网是互联网的下一代，物联网要取代互联网，物联网就是泛在网。这个观点是不正确的。很多物体不一定非要连到网上，而且物联网不是网络而是应用和业务。物联网的主要特征是每一个物件都具有标识，可以被寻址，每一个物件都可以控制，每一个物件都可以通信。三、辨析物联网（三）物联网与互联网的关系物联网和互联网的业务是不同的。互联网是全球化的，只要计算机接入互联网就与全球相连。物联网建设在互联网之上，但是并不是任何人都能接入。例如，电力系统的物联网只有电力系统的相关人员才能进入，交通系统的物联网只有交通系统的相关人员才能接入，所以物联网实际上是专网。互联网是全球性的，物联网是区域