物联网、云制造发展现状(PPT 33页).ppt

物联网 云制造发展现状 物联网技术 物联网概念的提出及发展物联网在世界范围内的发展状况物联网的应用范例 物联网概念的提出 1995年 比尔盖茨 未来之路 中提及到物联网概念 当时受限于无线网络 硬件及传感设备的发展 并未引起重视 1999年 ElectronicProductCode EPC global的前身麻省理工Auto ID中心提出 InternetofThings 的构想 物品上装置的电子标签存储唯一的EPC码 利用射频识别技术 RFID 完成标签数据的自动采集 通过与互联网相连的EPCIS服务器提供对应该EPC的物品信息 物品信息互联网络 2005年 国际电信联盟 ITU 发布名为 InternetofThings 的技术报告 物联网 是信息和通信技术 ICTs 中的新维度fromanytime anyplaceconnectivityforanyone wewillnowhaveconnectivityforanythingRFID技术 传感器技术和嵌入式智能技术是物联网的基础性技术 物联网概念 英文名称 TheInternetofthings 简称IOT 物联网 是指通过装置在物体上的各种信息传感设备 如RFID装置 红外感应器 全球定位系统 激光扫描器等等 赋予物体智能 并通过接口与互联网相连而形成一个物品与物品相连的巨大的分布式协同网络 物联网实质 物物相连的互联网 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 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 主要特征 全面感知 可靠传送 智能处理 美国 IBM 智慧的地球 战略 IBM智能地球战略的主要构成部分 传感器 RFID标签和实时信息处理软件如 WebSphereRFIDInformationCenter 典型案例作为一家主营制药和特殊包装的中型企业 GSMS通过与IBM及业务合作伙伴DSS合作 利用二维码和射频识别设备 RFID 标签设计了一个精密的跟踪系统 每个药品包装上都有独一无二的序列号 这样GSMS就能杜绝假冒药品混入供应链 SpolemPSSPolnoc一家波兰的中型连锁超市 引入了波兰首个IBM自助服务解决方案 在加快结账速度 节省支出的同时 该智能系统还可以帮助超市更深入地理解顾客的购买偏好 从而更好地满足所需 美国 作为振兴经济的 新武器 2009年初 美国总统奥巴马就职后 对 智慧地球 构想作出了积极回应 并将其提升为国家层级的发展战略 奥巴马将 新能源 和 物联网 作为振兴经济的两大武器 投入巨资深入研究物联网相关技术 美国7870亿美元 经济复苏和再投资法 中 鼓励物联网技术发展政策主要体现在推动能源 宽带与医疗三大领域开展物联网技术的应用 欧盟 引领世界物联网 加速跑 2009年6月 欧盟委员会向欧盟议会 理事会 欧洲经济和社会委员会及地区委员会递交了 欧盟物联网行动计划 InternetofThings AnactionplanforEurope 意在引领世界物联网发展 2009年10月 欧盟委员会以政策文件的形式对外发布了物联网战略 将于2011年 2013年间每年新增2亿欧元进一步加强研发力度 同时拿出3亿欧元专款 支持物联网相关公私合作短期项目建设 2009年12月 欧盟委员会以政策文件的形式 对外发布了欧盟 数字红利 利用和未来物联网发展战略 为了加强政府对物联网的管理 消除物联网发展的障碍 欧盟制定了12项行动保障物联网的发展 日本 u Japan目标 建设无所不在的网络社会 2010年实现 anytime anywhere anything anyone 都能上网的环境 i Japan目标 2011年实现日本产业社会 地区与InformationandCommunicationsTechnology ICT 融合 韩国 2009年韩国通信委员会出台了 物联网基础设施构建基本规划 将物联网市场确定为新增长动力 物联网基础设施构建基本规划 提出到2012年实现 通过构建世界最先进的物联网基础实施 打造未来广播通信融合领域超一流信息通信技术强国 的目标 并确定了构建物联网基础设施 发展物联网服务 研发物联网技术 营造物联网扩散环境等4大领域 12项详细课题 u Korea战略 IT839计划 韩国 IT839 计划 2004年 韩国信息通信部制定的IT839计划 是u Korea的核心 八项信息产业服务 三大基础网络设施建设 九项新增长技术 新加坡 打造物联网未来 智慧国2015 iN2015 2005年由资讯通信发展管理局 IDC 负责实施的10年计划改造政府 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 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 4项政策 7个行业 6大目标 中国 2009年 中国物联网的元年 2009年8月7日 温家宝考察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心 强调 在传感网发展中 要早一点谋划未来 早一点攻破核心技术 把传感系统和3G中的TD技术结合起来 2009年9月21日 工信部在相关会议上 首次明确提出要进一步研究建设物联网 传感网 加快传感中心建设 推进信息技术在工业领域的广泛应用 提高资源利用率 经济运行效益和投入产出效率等 2009年11月1日 中关村物联网产业联盟正式成立 成员包括了北京移动 清华同方股份有限公司 北京邮电大学 中科院软件所 北京交通委信息中心等十二家单位 囊括了政府 院校和企业 2009年底 中国电信物联网应用和推广中心 中国电信物联网技术重点实验室 在江苏无锡成立 标志着中国第一个 物联网城市 在无锡正式启程 中国 物联网的近期发展 2010年1月 传感 物联 网技术产业联盟在无锡成立 2010年4月30日 在中国物联网产业发展论坛暨第三届国际无线传感网产业发展峰会上 美国硅谷 杭州物联网产业创新中心 正式签约落户杭州东部软件园 2010年5月18日 我国首个针对物联网 传感产业融资的中国首个 物联网产业基金 签约设立 由无锡新区创投集团 大唐电信 中科院与无锡国联集团共同发起 计划总规模将达50亿元 中国 重点研究领域 物联网的建设在我国成为大家普遍关注的热点 得到国家科技部 质检总局 国家标准委员会等政府部门和自动识别技术等相关行业及企业的高度重视 物联网已被明确列入 国家中长期科学技术发展规划 2006 2020年 和2050年国家产业路线图 国内研究院所早在1999年就启动了传感网研究 并且已拥有从材料 技术 器件 系统到网络的较完整的产业链 目前我国传感网标准体系已形成初步框架 向国际标准化组织提交的多项标准提案被采纳 传感网标准化工作已经取得积极进展 中国 研究现状 无线传感器网络硬件节点 南京邮电大学无线传感器网络系列节点UbiCell南京邮电大学无线多媒体传感器网络节点UbiCell MUbiCell M中国科学院计算技术研究所GAINS系列节点香港科技大学无线传感器网络节点无线传感器网络软件产品 南京邮电大学的无线传感器网络中间件软件DisWare南京邮电大学的无线传感器网络集成开发平台MeshIDE中国科学院宁波计算所的无线传感器网络分析与管理平台 基于RFID的典型案例 一 案例新家坡国家图书馆 图书资产 管理深圳图书馆新馆2006年7月在全国率先全面应用无线射频技术 RFID 在馆内全面实行包括自助借还的多种形式的自助服务 很快得到了广大读者的认可 并且倍受欢迎 深圳图书馆自助供还量战占全馆问题的比例已超过90 自助图书馆系统门禁控制使用RFID标识每一本图书利用RFID对每本图书的 唯一 标识读者自助还书 RFID读写器就能立刻确认还书信息 图书分拣由计算机自动完成 基于RFID的典型案例 二 医疗卫生系统医疗器械管理和追踪病人病情监控与跟踪案例美国新泽西医疗公司 家医院安装了RFID系统 用以追踪上千名病人和工作人员 以及多达一万件资产 早在2006年 新泽西州哈肯萨克医学中心将植入式RFID微型标签 芯片 VeriChip植入病患的手臂上臂 用来存取慢性病病人的病况信息 医护人员将使用内置RFID读写器的手持终端扫描病患的VeriChip所在部位 VeriChip上面的16位ID信息及数据库中存储的病患治疗记录 会立刻显示在手持终端上 2008年10月 北京地坛医院开始了其应用RFID的项目 地坛医院追踪管理系统 主要应用在对人员 重要医疗设备以及医疗垃圾车三种对象的实时跟踪管理上 基于RFID的典型案例 三 可口可乐RFID自动装饮料机 FreestyleFreestyle可采用RFID技术来识别30多个调料桶 可提供100多种饮料 每种饮料都是由几种配料组成 当顾客下单时 机器将这些成分以适当的比例混合 并注入顾客的杯子里 Freestyle配备有移动和有线以太网功能 可与可口可乐位于亚特兰大的FreestyleSAP数据管理系统通讯 向公司提供商业分析 机器可以将消耗最多的饮料类型 时间和地点数据上传 还可以接收网络指令 举个例子 如果一个调料桶需要召回 网络指令机器立即停止出售含这种调料的饮料 基于传感网的典型案例 一 北京市朝阳区一氧化碳预警系统2009年取暖季期间 朝阳区在流动人口比较集中的崔各庄乡 十八里店乡发放并调试一氧化碳探测器3万只 开展出租房屋一氧化碳无线监测预警系统的试点部署 该系统通过在房屋内安装监控探测器和无线传输模块 对空气中的一氧化碳浓度进行24小时实时监控 一旦一氧化碳浓度超标 系统就自动报警 监控人员会在第一时间通知相关部门上门处理中毒事件 2010年春节期间 各监控中心共收到一氧化碳浓度超标报警信息194例 所有报警全部按照既定流程进行了及时处置 通过防手段减少人防工作量 提高对一氧化碳中毒事件的防控水平 有效确保了百生安居乐业 社会安全稳定 基于传感网的典型案例 二 Nike IPod套件2006年5月 耐克和苹果公司合作推出创新的NikeIPod系列产品 将运动与音乐完美结合起来 其中 包括一个内置于鞋中的传感器和一个与IPod连接的接收器 通过NikeIPod运动组件 就可以将Nike运动鞋与IPodnano连接 IPod就可以存储并显示运动的时间 距离 热量消耗值和步幅等数据 跑步后将IPOD与电脑相连开始同步 就可以完美地同步你的跑步和健身数据 该产品甚至还有自己的社交网络 它可以自动发布状态消息 基于传感网的典型案例 二 AdidasmiCoachPACER这是一套跑步装备 包括心律检测器和一个传感器 跟鞋配套 该装置可以用语音提示跑步者在跑步过程中保持目标心率 此外还有一个提供健身计划 设定目标 跟踪进度的支持网站 基于传感网的典型案例 三 农业监测管理温室环境信息采集和控制自动灌溉系统环境信息和动植物信息监测 土壤水分监测 物联网智能家电案例 三网融合及物联网技术应用后 冰箱 电视 微波炉 洗衣机等电器将进入智能时代3月26日 海尔卡萨帝物联网冰箱在上海亮相 外观上 卡萨帝物联网冰箱搭载了一块液晶触摸屏 不仅可以播放音乐 图片 视频短片 而且还可以上网获取互联网和嫁接在物联网上的各类信息 例如天气 超市货物储备等 海信推出了智能 蓝媒 冰箱 解决了不少家庭主妇的难题 她们可以通过冰箱上的液晶显示屏观看视频资料 还可以一边播放菜谱一边做菜 增加了都市女性下厨的乐趣 美的 海尔 松下等空调厂家推出的变频空调 能够自动感知人体温度 如果主人长时间不在 空调会自动关机 空调还具备多种舒适睡眠模式 开启后用户便可放心休息 空调自动进行智能室内控温 综合应用 IBM 智慧的地球我们的地球将变得可感应可度量 互联互通 以及更加智能 世界所想 我们所能智慧的食品 食品跟踪方案IBM同挪威最大食品供应商Nortura附属的IT公司Matiq从农场开始 贯穿供应链 直到超市货架 跟踪家禽和肉类产品 该食品跟踪方案将保证肉和禽类产品在供应链内保持最优状况 智慧的物流IBM和丹麦运输公司ContainerCentralen使用IBM传感器技术 让园艺植物的供应链参与者跟踪观察植物在欧洲40国内从种植者到批发商到零售商的运输过程 运输环节在配备传感器之后 可以让供应链参与者监视运送过程中的状况和天气 这使得运输过程变得十分透明 智慧的城市 交通 银行 零售 应用案例总结 目前的物联网应用通过RFID 传感器等技术实现了一定范围内的 物 物 互联 距离庞大的物联网还有很大差距 欧洲EpoSS组织预测物联网的发展是一个漫长的过程 将经历四个阶段 2010年之前 物联网主要表现为RFID技术在物流 零售和制药领域的广泛应用2010 2015年 电子标签和传感器网络集成 实现物品之间的信息互联2015 2020年 互联物品进入半智能化2020年之后 逐渐进入全面智能化的物联网 云制造技术 云制造概念云制造服务平台云制造成功案例 云制造概念 云制造是一种面向服务的 高效低耗和基于知识的网络化智能制造新模式 是对现有网络化制造与服务技术进行延伸和变革 它融合现有信息化制造技术及云计算 物联网 语义Web 高性能计算等信息技术 将各类制造资源和制造能力虚拟化 服务化 构成制造资源和制造能力池 并进行统一的 集中的智能化管理和经营 实现智能化 多方共赢 普适化和高效的共享和协同 通过网络和云制造系统为制造全生命周期过程提供可随时获取的 按需使用的 安全可靠的 优质廉价的智慧服务 云制造是一种通过实现制造资源和制造能力的流通从而达到大规模收益 分散资源共享与协同的制造新模式 其运行原理如下图所示 从上图可以看出 云制造系统中的用户角色主要有三种 即 资源提供者 制造云运营者 资源使用者 资源提供者通过对产品全生命周期过程中的制造资源和制造能力进行感知 虚拟化接入 以服务的形式提供给第三方运营平台 制造云运营者 制造云运营者主要实现对云服务的高效管理 运营等 可根据资源使用者的应用请求 动态 灵活的为资源使用者提供服务 资源使用者能够在制造云运营平台的支持下 动态按需地使用各类应用服务 接出 并能实现多主体的协同交互 在制造云运行过程中 知识起着核心支撑作用 知识不仅能够为制造资源和制造能力的虚拟化接入和服务化封装提供支持 还能为实现基于云服务的高效管理和智能查找等功能提供支持 云制造服务平台 在云制造平台中