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初识物联网 第三节通告 初识物联网 一 物联网的定义二 产生的背景三 物联网的应用四 物联网的发展五 需要解决的问题 物联网应用与发展趋势 1 MarkWeiser 1991 2 比尔 盖茨 1995 3 Ashton 1999 4 ITU 2005 5 智慧地球 IBM 2009 6 感知中国 2009 物联网概念的起源 物联网概念的产生 物联网相关概念解析 基本定义 物联网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 进行信息交换和通信 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5日温家宝总理政府工作报告 物联网的概念有狭义和广义之分 狭义物联网即 联物 基于物与物间通信 实现 万物网络化 广义物联网即 融物 是物理世界与信息世界的完整融合 形成现实环境的完全信息化 实现 网络泛在化 并因此改变人类对物理环境的理解和交互方式 实现了物理空间与数字空间的无缝连接 有两层含义 第一 物联网的核心和基础仍然是互联网 是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络 第二 其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间 进行信息交换和通信 全面感知 可靠传输 智能处理 利用RFID 传感器 二维码等能够随时随地采集物体的动态信息 通过网络将感知的各种信息进行实时传送 利用计算机技术 及时地对海量的数据进行信息控制 真正达到了人与物的沟通 物与物的沟通 物联网相关概念解析 基本特征 物联网相关概念解析 相较于传感网 泛在网 无线传感器网络WirelessSensorNetworks包含传感器节点 按计算能力可分为普通节点和汇聚节点等 传感器节点包含了具有采集环境数据功能的感应器和具有联网功能的电子元件 节点间能够通过特有无线通信方式互联 如 ZigBee 泛在网络UbiquitousNetworking在现有电子通信范畴内通信网络的基础上 提出无处不在网络 即 任何人无论何时 何地都可以何种方式实现通信和服务的接入 泛在网络支持人与人 人与物 物与物之间的通信 物联网相关概念解析 相较于传感网 泛在网 区别与联系泛在网 物联网和传感网是依次包容的关系 传感器网络专注于物与物之间的末端联系 它专注于物理世界信息的感知和采集 专注于网络的分发和汇聚效率 专注于低速高效 低功低耗 物联网是面向物与物和人与物的网络 它包含多种感知单元 传感器 RFID等等 同时支持一种或几种网络通信方式 为现实世界提供服务和应用 泛在网涵盖并高于物联网 讲求多网络和多技术融合 探索通信和服务的无缝连接 探索人与人之间新的通信和服务方式 二 物联网产生的背景 物联网的概念是在1999年提出的 过去在中国 物联网被称之为传感网 中科院早在1999年就启动了传感网的研究 并已取得了一些科研成果 建立了一些适用的传感网 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 物联网走进 政府工作报告 物联网已经被提升到国家战略 被政府重视 今年将开启物联网元年 3月5日 温家宝总理在 政府工作报告 中 将 加快物联网的研发应用 明确纳入重点产业振兴 重点产业振兴是2010年 加快转变经济发展方式 调整优化经济结构 的首要任务 三 物联网的用途 物联网用途广泛 遍及智能交通 环境保护 政府工作 公共安全 平安家居 智能消防 工业监测 老人护理 个人健康 花卉栽培 水系监测 食品溯源 敌情侦查和情报搜集等多个领域 1 智能家居2 智能医疗3 智能城市4 智能环保5 智能交通6 智能农业 物联网应用 智能物流 智能医疗 环境监测 智能农业 智能交通 智能家居 Nike 智能运动鞋通过嵌入鞋内的感知设备采集跑步数据 通过IPod接收 存储并转发数据 通过Nike 网站备份 分析数据 设置目标 并能够与朋友分享成绩 物联网在普通家庭中的应用 健康与健身 XBox360Kinect利用3D体感摄像技术捕捉玩家动作 通过相应游戏软件达到健身目的 物联网在普通家庭中的应用 智能电器 惠而浦的智能家电计划全球家电巨头惠而浦在年初表示年内将推出可联网的电器 在未来18个月将陆续推出四种电器 包括冰箱 洗碗机 洗衣机和烘干机 真正意义上的智能电器可能要到2015年末 Ubuntu智能电视年初在2012CES大会上推出 运行Ubuntu12 04LTS版本 支持UbuntuOne云存储服务 智能家电系统 物联网在普通家庭中的应用 能源的智能使用 物联网在工业领域中的应用 仓储管理 目前RFID技术正在为供应链领域带来一场巨大的变革 以识别距离远 快速 不易损坏 容量大等条码无法比拟的优势 简化繁杂的工作流程 有效改善供应链的效率和透明度 托盘是供应链中最基础也是最主要的货物单元 它已经广泛应用于生产 仓储 物流 零售等各个供应链环节 近年来 被原油价格不断上涨所困扰的石油化工行业 重新把提高物流效率作为现实的研究课题 其中 散杂货物流的大型化和大量化的改进工作一直在探讨之中 日本著名物流公司山九股份有限公司拥有陆路和海上的物流业务 还包括设备管理及服务领域的业务 该公司携手三井股份有限公司 用RFID技术实现集装箱的智能化管理 物联网在工业领域中的应用 智能运输 集装箱RFID系统管理全过程 物联网在工业领域中的应用 智能运输 集装箱RFID系统管理实施前后效果 物联网在工业领域中的应用 智能运输 2011年12月29日 国家标准化管理委员会与交通运输部联合宣布 国际标准化组织 已投票通过并颁布由中国专家领衔制定的 货物集装箱 货运标签系统 国际标准 该标准是物流 物联网领域第一个由中国专家发起和主导的国际标准 是中国拥有自主知识产权的创新成果最终上升为国际标准的成功探索 也是我国交通运输系统首次登上领衔制定国际标准的舞台 物联网在工业领域中的应用 智能运输 随着识别技术的发展 人们对智能化系统的要求在不断的提高 采用先进的RFID射频识别技术 对进出单位大门 危险区域的人员和车辆实现自动读卡识别 只要身上带卡就可以实现免掏卡自动识别 自动开门 把卡放车上可以自动开启道闸 同时还可以支持自动进行人数 车辆数 统计 行动轨迹跟踪和定位 物联网在日常生活中的其它应用 安全管理 2010年5月份的上海世博会的门票系统全部采用RFID技术 每张门票内都含有一颗自主知识产权 世博芯 通过采用特定的密码算法技术 确保数据在传输过程中的安全性 外界无法对数据进行任何篡改或窃取 2010年交通运输部 发改委 财政部发布 关于促进高速公路应用联网电子不停车收费技术的若干意见 国家从政策层面上大力发展电子不停车收费 ETC 到 十二五 末 全国高速公路ETC平均覆盖率将达到60 ETC车道数达到6000条 ETC用户量达到500万个 非现金支付使用率达到40 物联网在日常生活中的其它应用 安全管理 不停车收费系统示意图 物联网在日常生活中的其它应用 安全管理 物联网与环保设备的融合能够实现对生活环境中各种污染源及污染治理各环节关键指标的实时监控 在重点排污企业排污区域安装无线传感设备 可以实时监测企业排污数据 及时发现污染源 防止突发性环境污染事故的产生 物联网在日常生活中的其它应用 环境保护 江苏省太湖流域水环境信息共享平台采用物联网传感技术理念 运用先进的虚拟实境 视频监控 通讯组网等信息化技术 覆盖流域内282家重点污染源 75个水质自动站 53个国家考核断面 21个湖体监测点位和太湖蓝藻遥感预警监测 实现流域水环境全方位 一体化监控 在太湖流域水环境管理与决策中发挥了重要的支撑作用 物联网在日常生活中的其它应用 环境保护 物联网的发展趋势 概括来说就是 1 2010年之前RFID被广泛应用于物流 零售和制药领域 2 2010 2015年物体互联 3 2015 2020年物体进入半智能化 4 2020年之后物体进入全智能化 物联网的发展趋势 知识产权技术标准产业链条行业协作盈利模式使用成本安全问题 物联网发展面临的问题 物联网应用案例