物联网在智慧城市中的应用.ppt

物联网及其在智慧城市中的应用 中国移动物联网研究院2010年11月 城市化和信息化是影响人类进程的两大因素 当城市化和信息化在中国发生交汇 中国的城市化和新技术革命是影响21世纪人类进程的两大关键性因素 诺贝尔经济学奖得主斯蒂格利茨 城市化进程 信息化技术 物联网 云计算 WIFI 2 加速城市化进程 促进城市产业结构的升级和知识型人才的聚集打造高效城市管理 提高城市的运转效率 促进城市的可持续发展创造绿色城市生活 助力城市以低碳和环保方式发展 提供和谐宜居的生活环境提供完善的基础设施 实现人与人 人与物 物与物之间的全面连接 无碍通信 两者的交汇为城市的发展注入智慧 3 当今的城市面临诸多挑战 交通拥挤 能源短缺 气候变化 自然灾害 实现城市信息化 智能化是应对挑战的重要方式 4 但 这是一个 移动 的星球 未来所有的人至少有一个手机 全球手机用户已经超过46亿无线覆盖将无处不在 包括高铁和飞机之内 在中国 移动的网络覆盖达到了99 7 手机将会产生大量的衍生功能 移动 的星球上充满机遇 5 物联网为城市打上电子标签 信息技术的快速发展 使信息化应用范围得以不断延伸 一种连接物体与物体并可实现物体间 沟通对话 的信息网络 物联网 InternetofThings 也应运而生 假如全球每人一个手机 将会有60多亿个连接端 Connections 假如把所有的机器 装置都连接到物联网上来 将会有数千亿个连接端对SIM卡 传感器 RFID等各种芯片都带来了新的应用 6 物联网让城市更加智能 截至2010年5月 中国移动应用物联网技术的终端已经超过了500万台 在城市的各个领域都得到应用 7 中国移动对物联网的认识 物联网 Internetofthings 通过装置在各类物体上的电子标签 RFID 传感器 二维码采集信息 并通过通信网络将物 物 物 人相连 协同工作 从而给物体赋予智能 8 物联网的体系架构 物联网是一个集多种技术 多种网络 通信网络 传感器网络 互联网等 的复杂的信息系统网络 信息的采集 管理 协同处理是物联网的核心 网络的泛在化和信息的智能化是物联网的两大特征 9 物联网所具备的三个典型特征 全面感知 可靠传送 智能处理 利用射频识别 RFID 二维码 GPS 摄像头 传感器 传感器网络等感知 捕获 测量的技术手段 随时随地对物体进行信息采集和获取 利用云计算 模式识别等各种智能计算技术 对海量的跨地域 跨行业 跨部门的数据和信息进行分析处理 提升对物理世界 经济社会各种活动和变化的洞察力 实现智能化的决策和控制 通过各种通信网络与互联网的融合 将物体 Things 接入信息网络 随时随地进行可靠的信息交互和共享 10 全球无线城市发展概况 全球主要无线城市分布图 截至2009年 全球有超过600个无线城市 11 无线城市是指利用多种无线接入技术 为整个城市提供随时随地随需的网络接入 并建设与政府工作 企业运行 群众生活密切相关的丰富的无线信息化应用 为市民 企业 外来访客和旅游者 政府机构提供安全 方便 快捷 高效的移动应用服务 运营商实现智慧城市的基础设施和应用集合 无线城市 无所不在的无线网络 无所不有的内容应用 无所不能的智慧城市 无线城市的发展 无线城市 无线接入 宽带与窄带 移动信息化应用 12 物联网在智慧城市中的主要应用 远程监控三表远抄家庭远程医疗 移动支付 酒吧 购物 超市等 移动票务 电影 火车 汽车等 移动一卡通 城市车辆出入控制ITS 交通控制停车付费管理互动式汽车导航车辆追踪与定位小偷追踪与报警汽车联网信息与娱乐汽车对汽车的通信 智能家庭 数字城管 智能交通 移动商务 环境监控市政管理远程路灯控制桥梁 河流监控 13 RC RA 户外 ParkingMgt Security LivingWiseCenter HomeNavi Portal 室内 家居自动化 资讯娱乐 安全 内容共享 集中式的远程控制 远程控制设备 感知设备 安全设备 煤气 水 灯 温度传感器 烟 火传感器 业务开发与零售中心 家域互联 虚拟存储 备份 自由访问等遥信遥控 三表远抄 家庭安防 远程控制 医疗监护 费用预算等 智能家庭是智慧城市的基本智能网格 物联网 家庭服务器 家庭网关 在物联网的应用引入家庭的同时 网络的价值也将延展到用户的家庭中在家庭应用场景中 人与机器之间的数据交互将为无线城市带来难以估计的巨大价值 14 智能家庭的典型应用 水 电 气三表远抄 瑞典立法要求在2009年之后完成440万家庭电表改造 实现联网抄表计费 每月一次 沃达丰 瑞典 公司与电表仪器制造企业Actaris合作开发一种新式智能电表 内置SIM卡 通过Vodafone网络将电 水 气表的读数每月自动传送给水电气公司 美国UnifiedSmartGrid战略将最终使1 3亿电表实现联网 实现远程抄表 节能控制 以提升能效 降低对传统能源的依赖 这将创造近 1000BUSD的市场 中国 InteractiveSmartGrid 智能电网战略 并在2015前大规模推广 这将涉及5亿家庭 4000万家企业超10亿块电表智能化改造及联网 仅电表智能化升级就会有10000亿RMB的市场 电表度数远抄阶梯分档计费家庭用电预算用电设备节能控制计费策略数据下载欠费断电控制系统远程升级 15 智能家庭的典型应用 e Health 定期健康体检及健康档案糖尿病 高血压病人监测及提醒病人监护 Telemedicine 专家远程会诊紧急救护及告警 在美国 每4名成年人就有1人患高血压 而其中约1 3不知道自己患此病 高血压引发的中风 心脏病死亡率居高不下 在中国 现有1 6亿高血压患者 其中10 为重度患者 60岁以上的国人 超过60 患有高血压 高血压已经成为人类健康的 第一杀手 采用传统医疗方式 以中国为例 每名患者每月花费约为 500元左右 采用远程医疗监护方式 病人每月开支将节省 200元左右 患者可以随时知道自己血压情况 由于中风往往发生在人醒后3小时内 而在这一期间 能实时监测血压更为重要 并针对性用药 随时随地得到医生的远程跟踪及建议 还可以对历史数据记录的分析 预测发病时间 同时医院资源紧张情况也将得到大幅缓解 新加坡医生 获2006年最佳科技创新奖 美国MIT科研人员已经研发出手表式联网血压仪 可以象手表一样全天24小时携带 电池如手表纽扣电池大小 预计2010年 这种更简单 更准确 造假低廉的血压仪将上市 16 移动电子商务是现代信息技术和商务活动的融合 它的三个核心环节是信息流 资金流和物流 使物流配送更加高效 便捷移动定位手机身份识别 手机票 手机多媒体 手机报 手机书刊 使支付手段更加随时随地和多样化 手机银行手机钱包 使信息更方便获取和送达 手机上网短信彩信 信息流 物流 资金流 移动电子商务是智慧城市的商务基础 17 手机现场支付应用场景举例 易用性一刷就行 明白消费 不用找零 通用性手机票 优惠券 门禁卡等多卡合一 畅通无阻 便利店购物 快餐消费 自动售货机消费或兑换 停车场交费 中国移动手机支付 随身性与手机融为一体 携带方便 18 智能交通 ITS 是智慧城市的强劲动脉 主要功能 交通流量管理 交通信号灯控制 实时道路信息采集不停车收费系统电子路牌显示紧急交通事故处理 呼叫 定位 实现方案 DSRC ZIGBEE WirelessPublicNetwork GreenEnergy solar 构成分层叠加无线控制及通信网络 以信息化手段高效解决城市建设发展面临的挑战 优势 无须挖路布设控制线路 各设备之间实现无线自动组网连接 既降低了系统安装成本 避免传统安装方式对交通干扰所带来的经济损失 而且也避免了由于城市快速发展 道路拓展等变化对原有预埋管线的干扰 19 车外 停车计费管理 车管中心 导航与资讯 车内 服务中心 智能交通典型应用 车载网络 车载娱乐 NetworkedRadio车载导航 交互式导航 远程地图下载 更新 最佳路线规划 车辆管理 远程诊断 道路救援 被盗通知 远程维护 远程开 关锁 远程启动 车载控制器 车载资讯中心 车载网关将车内娱乐及遥信设备与外部公共网络链接起来 实现遥信 遥控 遥测 车载网络娱乐互动服务 车载网关同时具备的MiniNodeB功能 可以与半径100米范围内 同向运动的车辆之间组成自组织运动网络 进行点到点 P2P 内容共享 无线路由中继 车辆主动碰撞保护 in12years OnStarhelpsinover100 000AutomaticCrashResponseincidents 车载显示 资讯显示 物联网 车载网关 20 智能交通典型应用 城市交通诱导 根据出行者的起讫点向道路使用者提供最优路径引导指令或是通过获得实时交通信息帮助道路使用者找到一条从出发点到目的地的最优路径 这种系统的特点是把人 车 路综合起来考虑 通过诱导道路使用者的出行行为来改善路面交通系统 防止交通阻塞的发生 减少车辆在道路上的逗留时间 并且最终实现交通流在路网中各个路段上的合理分配 交通诱导系统组成原理 21 远程仪表监测水电气 通信管线定位远程诊断 如 桥梁 状态监视实时信息采集日志存储及管理统计稽查 数字城管是智慧城市的智能管理手段 需求 以信息化手段 通过对城市 水 电 气 通信 管线 大气 水文环境 对桥梁 路面交通 路灯 景观灯 公园公共场所等公共设施进行实时监控 实现城市的高效管理 以信息化手段解决能源危机 环境危机 好处 改善城市环境 提升城市的人居质量 提升城市的商业竞争力及招商引资吸引力 降低城市政府的行政管理成本 CityControlCenter 22 无线警务执法工地噪声监测电子公交站牌视频违章监测交通流量监视区间视频测速 数字城管典型应用 视频监控 城管取证 公安执法 区间测速 交通流量 场地监控 手机远程监视 手机上有一个按键 一按下去 就能看到以上几个摄像头拍下来 传过来的影像 城管执法者的头盔上的 摄像头 实时将摄像资料通过无线网络发送到市行政执法局的监控中心 警灯上有两个 黑东西 它们把看到的一切 通过无线网络 发送