物联网相关知识培训70

物联网技术提纲物联网的起源、背景、定义及现状物联网的技术构成物联网在各大行业的应用飞瑞敖物联网信息平台及应用案例讨论环节物联网的起源1995199920052009.12009.8比尔盖茨在《未来之路》提及物物互联美国麻省理工学院Auto-ID中心，提出EPC及RFID组成“Internetofthings”国际电信联盟发布《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念IBM提出“智慧地球”的概念,随即美国奥巴马总统把物联网上升到国家战略温家宝总理考察无锡的讲话中指出“感知中国”注：EPC——ElectronicProductCode,电子产品码，每个物体赋予一个唯一编号RFID——射频识别物联网的背景十五年周期定律：计算模式每隔15年发生一次变革，这一判断像摩尔定律一样准确。——IBM前首席执行官郭士纳20101995198019651950计算机产生与应用以大型计算机为标志的革命以互联网为标志的革命以个人计算机普及为标志物联网革命历史的经验，每一次重大的经济危机都要伴随着一场技术的革命!物联网信息平台解决方案走入物联网互联网物联网智慧地球?电脑终端+客户电脑·人机器终端+管理软件平台·机器和人通信网络通信网络电脑终端–个人电脑和各类服务器机器终端–个人电脑和各类服务器–射频识别器件,传感器件,嵌入式机器物联网应用–物资人员跟踪与定位–工作环境监测与管理–故障预先诊断与识别–重大灾难预防与报警–机器设备监督与控制互联网应用–电子邮件–电子商务–电子政务–网络影视和网络通信++物联网的定义定义1：由具有标识、虚拟个性的物体/对象所组成的网络，这些标识和个性运行在智能空间，使用智慧的接口与用户、社会和环境的上下文进行连接和通信。2008年5月，欧洲智能系统集成技术平台（EPoSS）《InternetofThingsin2020》定义2：物联网是未来互联网的整合部分，它是以标准、互通的通讯协议为基础，具有自我配置能力的全球性动态网络设施。在这个网络中，所有实质和虚拟的物品都有特定的编码和物理特性，通过智能界面无缝链接，实现信息共享。2009年9月，欧盟第七框架RFID和互联网项目组报告定义3：指通过信息传感设备，按照约定的协议，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。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。2010年3月，我国政府工作报告所附的注释中物联网定义物联网的定义物联网到现在为止还没有约定俗成的公认的概念，目前在国内比较流行的观点是：物联网（TheInternetofthings）——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。物联网的定义对定义的理解物联网是在互联网基础上延伸和扩展的网络通过信息传感设备，按照约定的协议把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络物联网连网必须具有的特征：物品可以寻址物品可以通信物品可以控制物联网在全球——美国•2005年1月以后，美国国防部规定所有军需物资都要使用RFID标签。•2006年，美国食品及药物管理局建议利用RFID跟踪最常造假的药品。•2009年，IBM推广“智慧地球”概念，建议政府投资新一代的智慧型基础建设，阐明其短期和长期效益。这个概念被认为是美国振兴经济，确立竞争优势的关键战略，是继互联网之后国家发展的核心领域。•奥巴马政府对“智慧地球”作出积极回应，确定为国家战略，主要从电力、医疗、城市、交通、供应链、银行六大领域切入。目前重点在智能电网和电子病历两方面开展工作。物联网在全球——日本e–Japan•2000年启动，促进信息化基础建设。u-Japan•004年启动，着力发展泛在网络相关产业，希望于2010年时将日本建设成为一个“随时、随地、任何人、任何物品”都可以上网的无所不在的网络社会。实物间网络的基础建设：RFID、传感器网络、泛在终端。i–Japan2015•2009年推出的中长期信息技术发展战略，在u-Japan基础之上利用信息技术使全民生活变得更加便利。电子政府和电子地方自治体：一站式行政服务。医疗健康：远程医疗、电子病历电子化及追踪和反馈。教育电子化：推广数字化技术和信息化教育的应用。物联网在全球——欧盟•目前欧盟已将物联网及其核心技术纳入到预算高达500亿欧元并开始实施的欧盟“第七个科技框架计划（2007—2013年）”中。•提出“物联网是我们的未来”，重视欧洲各国技术标准的统一，计划建30座智能电网试点城市。•国际电信联盟（ITU），欧洲物联网研究项目工作组(CERP-IoT)，针对物联网进行标准、技术趋势等研究。•欧洲医药界药品防伪和追踪、纺织业供应链管理、制造过程管理、资产管理等方面取得了成功应用，并获得了广泛的认可物联网在全球——韩国、新加坡•韩国信息和通信部具体推动“U-Korea”项目的建设，重点支持“无所不在的网络”相关的技术研发及科技应用，希望通过“U-Korea”计划的实施带动国家信息产业的整体发展。•“利用无所不在的信息通信技术将新加坡打造成一个智慧的国家、全球化的城市”•改造政府、金融、教育、医疗保健、媒体娱乐、制造与物流、旅游、零售7大行业物联网在中国2009年8月，温家宝总理视察中科院无线传感网工程无锡研发中心，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”2010年6月，胡锦涛总书记在中国科学与第十五次院士大会、中国工程院第十次院士大会再次提出加快发展物联网技术并明确要求尽快建立中国传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。提升到国家战略高度物联网在中国推进物联网的研发应用已经写入“十二五规划”；《国家中长期科技发展规划纲要(2006—2020年)》和“新一代宽带无线移动通信网”重大专项均将物联网列为重点研究领域；物联网得到国家自然科学基金、863计划、973计划等的大力支持。国家关于物联网的各项政策：江西于物联网的各项政策：江西十二五规划正式发布明确物联网发展=2011032990119纲要明确指出，“鄱阳湖生态经济区智慧工程”列入信息化建设重大工程，打造“智慧城市群”建设。物联网现存问题资金和成本技术标准安全问题物联网需要用到大量的标签、读取设备和信息处理系统，而需要大量资金、成本投入形成规模化，而形成规模化就必须普及物联网涉及各种技术和行业众多，各种技术标准不一，行业特点也不尽相同，物联网要得到发展，技术必须统一，行业也要有标准物联网应用越广泛，感知的节点就越多，从而涉及的信息安全问题和隐私保密问题是在物联网发展过程必须要面临和解决的物联网前景展望全球物物互联：人人互联业务之比将达到30:1202020352050中国的物联网终端将达到数千亿个物联网将在生活中无处不在“物联网”被称为是下一个万亿级的行业。传感器RFIDGPS二维码数据采集短距无线传输技术自组织组网技术协同信息处理传感器中间件技术传感器网络组网和协同信息处理感知层下一代承载网M2M无线接入移动通信网互联网互联网、移动通信网及其他专网网络层异构网融合资源和存储管理专用网络远程控制应用通信中间件信息开放平台云计算平台服务支撑平台物联网应用支撑子层环境监测工业控制智能物流……物联网应用应用层数字城市智能交通智能水利智能楼宇公共技术系统及网络管理安全技术QoS管理标识管理数据采集数据传输数据处理嵌入式设备物联网体系架构物联网体系图示全面感知、可靠传送、智能处理是物联网的三大特征。物联网技术要点信号分布网络网络终端设备应用服务软件•信号分布网络(公网)–GPRS网络(2G)–CDMA网络(3G)–LTE网络(4G)–各种超3G网络•信号分布技术(专网)–有线以太局域网–WiFi无线局域网一代：传统网关二代：WiFi交换机三代：光载无线交换机•网络终端设备–RFID射频识别器件射频标签、读卡器–传感器件温度传感器湿度传感器等–嵌入式设备各种嵌入式机器设备–WiFi设备WiFi设备服务器摄像机、投影机电视机及各种WiFi手机等.•网络管理软件–管理软件–测控软件•网络服务软件–Web服务器–Web浏览器DCM物联网感知层相关技术——RFID（无线射频识别）标签、阅读器、天线RFID技术是非接触式的识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。它由标签、阅读器、天线、中间件、应用软件五部分组成。RFID按应用频率的不同分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）、微波（MW），相对应的代表性频率分别为：低频135KHz以下、高频13.56MHz、超高频860M~960MHz、微波2.4G，5.8G。RFID按照能源的供给方式分为无源RFID，有源RFID，以及半有源RFID。有源RFID传输距离远，但价格高，无源RFID传输距离近，价格相对低。读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号；当电子标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，它获得能量被激活，并将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从电子标签发送来的载波信号，经天线调节器传送到读写器，读写器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。物联网感知层相关技术——RFID（无线射频识别）仓储物流制造业医疗身份识别防伪食品溯源RFID公路收费档案管理物联网感知层相关技术——RFID（无线射频识别）物联网感知层相关技术——RFID（无线射频识别）基于WiFi传输技术的RFIF系统结构物联网感知层相关技术——EPC（电子产品码）EPC物联网系统的思想是为每一个商品提供惟一的号码—EPC（电子产品码）。EPC采用一组编号来代表制造商及产品，不同的是EPC还用另外一组数字来惟一标识单品。EPC是惟一存储在RFID标签微型芯片中的信息，这样可使得RFID标签能够维持低廉的成本并保持灵活性，使在数据库中无数的动态数据能够与EPC标签相连接。目前，EPC代码有64位、96位和256位3种。为了保证所有物品都有一个EPC代码并使其载体—标签成本尽可能降低，建议采用96位，这样其数目可以为2.68亿个公司提供惟一标识，每个生产厂商可以有1600万个对象种类并且每个对象种类可以有680亿个序列号，这对未来世界所有产品已经非常够用了。物联网感知层相关技术——二维（条形）码二维条形码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。二维条形码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此能在很小的面积内表达大量的信息。手机二维码是二维码技术在手机上的应用。手机二维码的应用有两种：一种为被读，称为条码凭证或者电子回执；一种为主读，称为条码识别。物联网感知层相关技术——GPS（全球定位系统）全球定位系统是一种结合卫星及通讯发展的技术,利用导航卫星进行测时和测距全球卫星定位系统以全天候、高精度、自动化、高效益等特点,成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影、运载工具导航和管制、地壳运动测量、工程变形测量、资源勘察、地球动力学等多种学科，具有好的经济效益和社会效益。物联网感知层相关技术——传感器传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。传感器是机器感知物质世界的“感觉器官”，可以感知热、力、光、电、声、位移等信号，为网络系统