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1、,物联网技术应用与发展趋势,电信074 李前 07104020408,物联网技术应用与发展趋势,一、物联网概述,物联网(The Internet of things)的概念是在1999年提出的,又名传感网,它的定义很简单:把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。,1. 物联网概述,国际电信联盟曾描绘“物联网”时代的图景:当司机出现操作失误时汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘带了什么东西;衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。,全面感知:利用RFID、传感器、二维码,及其它各种的感知设备随时随地的采集各种动态对象,全面感知世界。 可靠的传送:利用以太网、
2、无线网、移动网将感知的信息进行实时的传送。 智能控制:对物体实现智能化的控制和管理,真正达到了人与物的沟通。,1.1 物联网基本特点,物联网的应用与发展趋势,一、物联网概述,1995年,比尔盖茨在其未来之路一书中已提及物联网概念。 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,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。 2009年1月,IBM首席执行官彭
3、明盛提出“智慧地球”构想,其中物联网为“智慧地球”不可或缺的一部分,而奥巴马在就职演讲后已对“智慧地球”构想提出积极回应,并提升到国家级发展战略。,2.1 国外物联网现状,日本现状 日本u-Japan战略,希望实现从有线到无线、从网络到终端、包括认证、数据交换在内的无缝链接泛在网络环境,100的国民可以利用高速或超高速网络。 韩国现状 韩国也实现了类似的发展。配合 u-Korea 推出的 u-Home 是韩国的 u-IT839 八大创新服务之一。智能家庭最终让韩国民众能通过有线或无线的方式远程控制家电设备,并能在家享受高质量的双向与互动多媒体服务。,2.1 国外物联网现状,2004年初,全球产
4、品电子代码管理中心授权中国物品编码中心为国内代表机构,负责在中国推广EPC与物联网技术。4月,北京建立了第一个EPC与物联网概念演示中心。 2005年,国家烟草专卖局的卷烟生产经营决策管理系统实现用RFID出库扫描,商业企业到货扫描。许多制造业也开始在自动化物流系统中尝试应用RFID技术。,2.2 国内物联网现状,今年月日,温总理在无锡调研时,对微纳传感器研发中心予以高度关注,提出了把“感知中国”中心设在无锡、辐射全国的想法。 江苏省委省政府接到指示后认真落实总理的要求,热情拥抱“物联网”,突出抓好平台建设和应用示范工作。 无锡市则作出部署:举全市之力,抢占新一轮科技革命制高点,把无锡建成传感
5、网信息技术的创新高地、人才高地和产业高地。,2.2 国内物联网现状,2009年8月24日,中国移动总裁王建宙访台期间解释了物联网概念 2009年9月11日,“传感器网络标准工作组成立大会暨感知中国高峰论坛”在北京举行,会议提出传感网发展相关政策。 2009年9月14日。国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020年)和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入重点研究领域。,2.2 国内物联网现状,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之一。 作为“感知中国”的中心,无锡市2009年9月与北京邮电大学就传感网技术研究和产业发
6、展签署合作协议,涉及光通信、无线通信、计算机控制、多媒体、网络、软件、电子、自动化等技术领域,包括应用技术研究、科研成果转化和产业化推广等。,2.2 国内物联网现状,对于物联网在国内市场空间,权威机构预测,仅“产业排头兵”RFID领域,今年国内市场规模就将达50亿元,年复合增长率为33%,其中电子标签超过 38亿元、读写器接近7亿元、软件和服务达到5亿元的市场格局。而业内人士估计,中国物联网产业链今年就能创造约1000亿元产值,并成为下一个万亿级信息产业引擎。 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,因此,“物联网”被称
7、为是下一个万亿级的通信业务。,2.3 物联网现状,物联网的应用与发展趋势,一、物联网概述,3.1 物联网体系架构,3.2 地区物联网架构分层架构图,接入终端、接入系统:包含信息源终端。RFID事件、传感器事件、二维码事件等,通过因特网、无线网、移动网实现通信。 开放平台: 体系架构中有个重要的开放平台,提供这样的功能: 第一,终端管理,可以实时监控网络和终端的运营状况,精确表述故障原因;接入系统的管理,对接入系统的开放问题、接入问题、资源共享问题进行管理。 第二,数据中心,进行数据采集、数据处理、数据存储、数据共享、信息智能交互。 第三,跟开发中间件结合,提供一个面向应用的开放的环境,开发人员
8、只需要调API就可以进行开发,最终降低开发的难度,提高开发的效率。这个平台还可以起到网关的作用,来简化终端和应用的接入。,3.3 功能架构图说明,因特网:系统联系的桥梁。 智能、自学习中心:控制系统的上、下层及中间环节的智能联系,使得物物联接具有人人联接的特性,保证物联网的智能特性。 上层应用:物联网本着服务政府、社会、行业和公众的目的,把整个社会以物联网的形式组织起来。,3.3 功能架构图说明,3.4 地区物联网架构功能模块图,3.4 关键技术,物联网的应用与发展趋势,一、物联网概述,未来几年是中国物联网相关产业以及应用迅猛发展的时期。以物联网为代表的信息网络产业成为七大新兴战略性产业之一,
9、成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。 到2020年,全球物物互联的业务与现有的人人互联业务之比将达到30:1,物联网大规模普及,成为一个万亿美元级产业。 构建网络无所不在的信息社会已成为全球趋势,当前世界各国正经历由“e”社会过渡到“u”社会,即无所不在的网络社会(UNS)的阶段,构建“u”社会已上升为国家的信息化战略,例如美国的“智慧地球”以及中国的“感知中国”。“u”战略是在已有的信息基础设施之上重点发展多样的服务与应用,是完成“e”战略后新一轮国家信息化战略。,4.1网络从虚拟走向现实,从局域走向泛在,4.1网络从虚拟走向现实,从局域走向泛在,与互联网相比,物联网在anytime
10、、anyone、anywhere的基础上,又拓展到了anything。人们不再被局限于网络的虚拟交流,有人与人(P2P),也包括机器与人(M2P)、人与人(P2P)、人与机器(P2M)、机器对机器即M2M之间广泛的通信和信息的交流。,1)物联网发展将以行业用户的需求为主要推动力,以需求创造应用,通过应用推动需求,从而促进标准的制定、行业的发展; 2)物联网是国家通过科技创新并转化为实际生产力的现实载体,也是实现信息化与工业化相融合的一个突破口; 3)以行业应用为核心,创建示范性的大型项目、利用大项目来带动产业链某个环节或某方面,将会加速物联网产业在中国的发展。,4.2 物联网产业发展最关键的是
11、应用牵引,物联网将给人们的生活带来重大改变: 生活中的物品变得“聪明”、“善解人意”,通过芯片自动读取信息,并通过互联网进行传递,物品会自动获取信息并进行传递,使得信息的处理获取传递整个过程有机地联系在了一起,对人类生产力又一次重大的解放。 条形码的普及花了30年时间,RFID要完全达到条形码的应用程度,还需要20年左右。物联网的普及需要大约20年的时间。但应用的发展是伴随着技术的成熟而逐渐应用到各个方面的,并不是应用在等待技术完全成熟以后才会开始,在某些领域,物联网将率先展开应用,同时,伴随着技术的进步,会逐渐拓展到我们生活的方方面面。,4.3 物联网带来信息技术的第三次革命,除了电网,还可
12、以把感应器等嵌入到电网、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,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,以实现实时管理和控制。 “物联网技术可以实现智能交通管理、智能物流、智能医疗等等,各行各业都可以和这个新一代的IT技术充分地结合,而这些大量的新应用会带来信息技术新一轮的增长。” 物联网是“互联网的下一站”,并将继计算机、互联网之后,成为世界信息产业的第三次浪潮。我国在2006年发布的国家中长期科学与技术发展规划(20062020年)中,就已经将传感网列入“新一代宽带移动无线通信网”的重点研究领域。,4.4 物联网运营商与RFID 发展空间很大,四个关键应用技术:
13、RFID、传感器、智能技术与纳米技术。 物联网产业链长:缺乏完整的技术标准体系和成熟的业务模式。 行业融合不够:缺少有利于产业化推进的应用组织方案, 研究力量分散:产业的集中度也比较低。 互联网构建好自身的网络质量和服务,推动一批重大示范工程,促进物联网集成应用解决方案的成熟和产业化发展。 高端传感器和芯片设计制造、网络传输、云计算与应用等方面,结合产学研合作。 涉及到规划、管理、协调、合作、配套政策。,4.5 核心技术就是核心竞争力,RFID是物联网发展的排头兵,物联网中所有的个体“身份”均需要RFID、感应器等基础产业支持。 对于企业而言,构建平台培养人才、加强技术研发,加大产学研合作力度
14、,从而掌握核心技术; 工业和信息化部部长李毅中日前表示,年我国信息产业确定三大发展目标,其中之一即规划引导下一代网络发展,要加快培育物联网产业,制定技术产业发展规划和应用推进计划,发展关键传感器件、装备、系统及服务。 专家认为,伴随政策扶持,物联网有望迎来快速发展,但目前国内在技术标准与商业模式方面仍需实现更多突破,这样才能切实推进物联网的实际应用并从中赢得商机。 物联网的核心是大力发展并整合三大已有技术:传感、网络和信息系统,其实质是“信息化新阶段”。,4.5核心技术就是核心竞争力,传感网的安全性、稳定性、大容量等需求特点,对支撑网络、尤其是无线网络环境也提出了极高的要求。 作为中国自主知识
15、产权的第三代移动通信系统,我国掌握着核心技术,系统时钟已不再依赖GPS系统,在我国的三种3G系统中安全性能最高,将最大限度保障传感网的战略安全。 中国移动TD-SCDMA与无线传感网融合,必将撬动起一个更大的民族产业,推动我国经济和自主创新产业更好更快发展。 中国移动全面、优质的网络覆盖将为传感网终端节点部署提供最大的便捷性和可靠性。TD-SCDMA特有的高频谱利用率、大容量性,更将充分满足数十倍、数百倍于个人通信的物与物互联。,4.6 物联网与移动网趋向融合,事实上,中移动已经认识到了物联网下面蕴藏的巨大商机。在2009年9月19日的中国国际信息通信展上,电子商务、手机购物、物流信息化、企业
16、一卡通、公交视频、移动安防、校讯通等一批物联网概念的业务已经展示在业界眼前,积极与各方合作,达到整个产业链的构建,成为了中移动的目标之一。 “基于中移动技术的物联网与嵌入式系统融合,将给中小型企业带来新的机会。” 中小制造企业可以使得产品智能化,提高市场竞争力与利润空间;中小服务型企业可以升级自己的服务,使得服务更加智能化;融合网络与嵌入式系统的结合,可以远程维护与服务,智能化的设备管理和调度。 同样,中国电信推出自己的物联网业务“平安e家”与“商务领航”,分别面对用家庭与企业用户。此外, 中国联通(行情 股吧)也推出了3G污水监测业务,该业务可以通过3G网络,实时对水表、灌溉等动态数据进行监
17、测,并且能对空气质量、碳排放量、噪音进行监测。,4.7 运营商正在引导物联网,通讯运营商究竟是不是物联网的主角? 目前,物联网产业链企业主要包括芯片厂商、传感器厂商、识读设备厂商、传输网络、应用提供商等,而射频识别技术只是传感网诸多感应技术中的一环,而且在产业没有形成规模应用的时候,没有任何的厂商能够代表这个巨大的产业,但无疑,运营商正在引导着物联网。 无主机时代,谁是赢者? 物联网将催生商业模式的革命,催生无主机时代,催生数据托管时代。谁是未来的赢者? 3G时代,信号本身的强与弱,好与坏是赚不了钱的,不是赢利的核心。核心是内容和服务。 移动终端设备供应商,电信运营商,数据管理商,软件开发商,终端应用者,都将是赢者和受益者。适应新的商业模式者,发现新的机遇者,将是赢者。如果云计算不去做这个,还做什么呢?专门的数据托管公司会形成,它的形成的公司的规模也许是超越Google,超越电信运营商。,4.7 运营商引导物联网,
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