生态经济区物联网示范工程总体方案.ppt

1,鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,中兴南昌产业园物联网项目组,2,汇报主题,3,一、项目背景,1.鄱阳湖生态经济区背景信息2.物联网技术简介3.国内外物联网发展现状4.鄱阳湖生态经济区物联网发展现状,4,一、项目背景,鄱阳湖生态经济区建设的主要内容：构建安全可靠的生态环境保护体系建设“四大基础设施”强化水利设施完善交通体系保障能源供应健全信息网络（建设物联网）发展环境友好型产业,1.鄱阳湖生态经济区背景信息,5,一、项目背景,1.鄱阳湖生态经济区背景信息2.物联网技术简介3.国内外物联网发展现状4.鄱阳湖生态经济区物联网发展现状,6,一、项目背景,物联网的英文名称为“theInternetofThings”,简称：IOT。物联网是信息化应用的新模式，通过无线传感器、射频识别、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议进行信息交换和通讯，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网用途广泛，遍及国民经济各个领域，是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。,2.物联网技术简介,7,一、项目背景,对物体属性进行标识，属性包括静态和动态的属性，静态属性可以直接存储在电子标签中，动态属性需要先由传感器实时探测；识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式；将物体的信息通过网络传输到信息处理中心（处理中心可能是分布式的，如家里的电脑或者手机，也可能是集中式的，如企业数据中心），由处理中心完成物体信息的相关计算。,2.物联网技术简介物联网工作原理,8,一、项目背景,2.物联网技术简介物联网应用领域,物联网应用平台,移动POS,金融,供应链,智能运输,工业自动化,智能建筑,消防,公共安全,环境保护,气象,数字化医疗,遥感勘测,军事,农业,林业,水务,电力,煤炭,石化,物流、零售、自动服务,设备、安全、节能,生产、安全、防灾、水电油气,防火、勘察、报警,污染检测、报警,水质、水量、污染、安全,大棚、土壤、灌溉、环境、跟踪,抄表、监控、节能,设备、临床、辅助诊断、病程,险情、油井、运输、管线,联动、消防栓、定位、调度,照明、信号、应急、灾害、识别,大地勘测、森林、地震、海洋,侦查、监控、定位、评估,降水、防洪、远程设备,交易、订单、跟踪、识别,通风、瓦斯、救灾定位,库存、车队、监控、导航、识别、货物,电子支付、实时信息,9,一、项目背景,BillGates：在未来之路一书中首次提出“物物”相联的雏形。（1995）MIT的KevinAshton：把RFID技术与传感器技术应用于日常物品中形成一个“物联网”。（1998）Auto-ID中心：物联网是成千上万的物品采用无线方式接入到Internet的网络。（1999）日本：总务省提出u-Japan构想中，希望在2010年将日本建设成一个“Anytime，Anywhere，Anything，Anyone”都可以上网的环境。（2004）韩国：政府制定了u-Korea战略，韩国信通部发布的数字时代的人本主义：IT839战略以具体呼应u-Korea。（2004）ITU报告：物联网是通过RFID和智能计算等技术实现全世界设备互联的网络。（2005）IBM：把传感器设备安装到电网、铁路、桥梁、隧道、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且普遍连接形成的网络。（2008）,2.物联网技术简介物联网发展历程,10,一、项目背景,美国：政府提出了“智慧地球”计划，明确以物联网为基础。（2009）欧盟：欧盟执行委员会提出针对物联网的行动方案，方案明确表示在技术层面将给予大量资金支持，在政府管理层面将提出与现有法规相适应的网络监管方案。（2009）日本：继物联网的“U-Japan”战略后颁布了新一代信息化战略“I-Japan”。（2009）韩国：出台了物联网基础设施构建基本规划。（2009）新加坡：启动了“下一代I-Hub”计划。（2009）中国：国务院总理温家宝发表了题为让科技引领中国可持续发展的讲话,他指出,未来要着力突破传感网、物联网关键技术,及早部署后IP时代相关技术研发,使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。（2009）,2.物联网技术简介物联网发展历程（续）,11,一、项目背景,2.物联网技术简介物联网典型体系架构,12,一、项目背景,2.物联网技术简介物联网与其他网络技术的关系示意图,物联网,下一代互联网(NGI),泛在网(UbiquitousNetwork),RFID,M2M,传感网(SensorNetwork),13,一、项目背景,2.物联网技术简介物联网的作用,14,一、项目背景,1.鄱阳湖生态经济区背景信息2.物联网技术简介3.国内外物联网发展现状4.鄱阳湖生态经济区物联网发展现状,15,一、项目背景,欧美日韩均把物联网建设列入国家信息化战略：日本：打造“无所不在”的便利社会；美国：作为振兴经济的“新武器”；欧盟：引领世界物联网“加速跑”；韩国：通过构建世界最先进的物联网基础设施，打造超一流信息化强国。,3.国内外物联网发展现状国际物联网发展现状,16,一、项目背景,环境监测：英特尔研究实验室利用无线传感器网络读出缅因州“大鸭岛”上的气候，从而用来评价一种海燕巢的条件。医疗监控：应对老龄化社会的技术项目中，英特尔公司通过在鞋、家具以家用电器等家中道具和设备中嵌入半导体传感器，帮助老龄人士、阿尔茨海默氏病患者以及残障人士的家庭生活。企业管理：惠普公司也为其在美国的一座办公大楼的会议室配置了无线传感器网络，其传感器节点能够自动采集会议室的使用状况，并将其发送至会议管理系统统一监测、协调公司各个会议室的使用状况。工业控制：世界500强企业泰科国际使用无线传感器网络来发展新型工业温控系统，并取得了非常好的效果。,3.国内外物联网发展现状国际物联网技术典型案例,17,一、项目背景,设备升级：全球最大的健身器材生产商LifeFit-ness利用无线传感器网络为每一台健身器械都安装了无线节点，这样就能轻易的将任何一台健身器械放置在利用率最佳的位置，方便管理的同时也为客户提供了新的体验，这一措施得到了非常好的收效，使得健身器材的售出量大大增加。车位管理：美国旧金山港联合旧金山市政交通代理机构，开发了一个主动式无线传感器网络系统，用以监控停车位置和时间，节省了大量的成本，并得到司机们的一致好评。感知城市建设：美国马萨诸塞州的剑桥城将在4年内成为全球第一个CitySense，建成后的CitySense可以报告整个城市的实时监测数据，将用于监测环境变量，如温度、风速、降雨量、大气压和空气质量等，而且未来的用途将会呈现多种可能性，从计算大气污染物的传感器到用于测量噪音污染的麦克风，甚至可以通过轿车和公交车上的移动传感器收集信息。,3.国内外物联网发展现状国际物联网技术典型案例（续）,18,一、项目背景,3.国内外物联网发展现状国际物联网技术标准相关组织,19,一、项目背景,ETSI：2008年成立TCM2M工作组，该工作组由FT-Orange发起，包括运营商、设备商、集成商等几百个研究单位和组织加入。研究内容：研究和制定物联网业务需求报告,聚焦传感网和移动网融合、商业模式和最佳业务应用等研究并规范端到端的物联网网络架构与相关接口对其他标准组织中已有物联网相关规范进行修订,3.国内外物联网发展现状国际物联网标准研究进展,19,模组规范化,传感网技术选择和组网,物联网网关规范化,网络架构和统一协议,统一应用平台,面向医卫和监控的应用研究,20,一、项目背景,3GPP：3GPP已完成了业务需求的研究，目前就网络结构（SA2)及无线接口(RAN2)开展了技术方案的研究。研究内容：基于移动终端的WSN网络结构及协议研究设计更灵活的自适应编码，优化传输方式，支持更灵活的资源粒度分配增强L2/L3协议，支持大量M2M终端简化调度、功控、HARQ、链路自适应、同步、接入和切换过程,3.国内外物联网发展现状国际物联网标准研究进展,21,一、项目背景,预计2011年，内嵌芯片、传感器、无线射频的“智能物件”将超过1亿个。到2013年，全世界物联网市场规模有望增长至3000亿美元，联接到网络的仪器以及终端设备估计将增加到1.26亿个。物联网在10年内将会发展成为一个上万亿美元规模的高科技市场，这将大大推进信息技术元件的生产，给市场带来巨大商机。,3.国内外物联网发展现状国际物联网市场前景,22,一、项目背景,国内物联网产业链完善度上与美国有差距，但下游的通信运营商（三大运营商）和中游的系统设备商（中兴、华为）都已是世界级水平，其他环节相对欠缺，但突破机会很大。,3.国内外物联网发展现状国内物联网发展现状,23,一、项目背景,国家传感器网络标准组（WGSN）标准组由信标委支持，无锡物联网研究院和电子技术标准化研究所主导成立，主要面向ISO/IECJTC1进行中国的国际标准提案输出该标准组下设立2个研究组和6个标准组，分别为国际标准化项目组、行业应用调研组、标准体系与系统架构组、通信与信息交互组、协同信息处理组、标识组、接口组、安全组参加单位众多，主要以高校、科研机构和IT企业为主，包括中国电子技术标准化研究所、中国科学院、中兴、华为、西电捷通、深圳天智、杭州家和、清华、北大、展讯、大唐、北邮、工信部研究院、中国移动、中国电信、中国联通等上百家单位该标准组提出的物联网信息汇聚、协同感知、泛在聚合三阶段演进路线，已经被ISO/IECJTC1传感网总体技术文档采纳。目前已明确在JTC1下成立工作组（WGSN）,系统推进传感网国际标准的制定,3.国内外物联网发展现状国内物联网标准研究进展,24,一、项目背景,国家通信标准工作组（CCSA）CCSATC5WG7：正在进行物联网业务相关研究，即将完成移动M2M业务研究报告CCSATC5WG3：该组将从移动网与传感网结合为主要研究方向，物联网网络架构研究、TD-SCDMA无线传感器网络网关设备技术要求和CDMA2000无线传感器网络网关设备技术要求近期将立项,3.国内外物联网发展现状国内物联网标准研究进展,25,一、项目背景,国家安全问题：中国大型企业、政府机构，如果与国外机构，进行项目合作，如何确保企业商业机密、国家机密不被泄漏？这不仅是一个技术问题，而且还涉及到国家安全问题，必须引起高度重视。隐私问题：标签物的拥有者可能不受控制地被扫描、定位和追踪，这势必会使个人的隐私问题受到侵犯。技术标准问题：世界各国存在不同的标准。数据安全问题：数据以无线方式传递，存在泄密可能。IP地址及协议问题：IPv4向IPv6过渡是一个长期过程。,3.国内外物联网发展现状物联网技术当前存在的主要问题,26,一、项目背景,1.鄱阳湖生态经济区背景信息2.物联网技术简介3.国内外物联网发展现状4.鄱阳湖生态经济区物联网发展现状,27,一、项目背景,2005年4月，在省委、省政府的支持下，中兴通讯、中兴发展及南昌大学联合启动南昌中兴产业园的建设。2005年5月，南昌大学成立物联网技术研发团队，从事物联网技术的研究；2005年6月，中兴软件技术（南昌）有限公司成立，负责物联网相关技术与产品研发与销售。2005年9月，中兴南昌发展有限公司成立，负责产业园基础设施建设。2008年7月，南昌兴飞科技有限公司成立，负责物联网产品生产线建设。2008年8月，中兴长天信息技术（南昌）有限公司成立，负责物联网前端标识、感知及后台管理平台研发与销售。2009年起，中兴南昌派出4位专家参加国家传感器网络标准组(WGSN)的标准讨论与制定；2009年中兴南昌产业基地调整产业方向，确定物联网作为中兴南昌产业园的主要业务；2010年，南昌市政府主导成立了南昌物联网技术研发中心，推动物联网技术在南昌的发展，核心成员单位有：中兴南昌、捷德、凌佳、江西移动、江西电信、江西联通等。,4.鄱阳湖生态经济区物联网发展现状,28,汇报主题,29,二.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的必要性,1.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的目的2.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的内容3.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的作用,30,二.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的必要性,利用物联网技术感知人类经济活动对生态环境造成的影响，提前预测生态环境的可能变化，降低经济发展对生态环境造成破坏的可能性，并将生态环境的变化控制在可承受的范围内；利用物联网技术感知自然资源的状态，合理调配自然资源，促进经济的快速发展；利用物联网技术提高劳动生产效率，实现经济的快速发展；利用物联网大规模产业化和应用对先进制造业、现代服务业和传统产业带来的根本变革，重点推进带动效应大的现代装备制造业、现代农业、现代服务业、消费电子、交通运输及其它传统产业改造升级和发展，带动全省乃至中部地区经济的快速发展；,1.鄱阳湖生态经济区物联网建设的目的,31,二.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的必要性,以市场为导向，充分利用物联网产业爆发力强、关联度大、应用范围广的特点，以示范应用工程为突破，带动物联网技术在各行业的全面应用；面向重点领域，根据鄱阳湖生态经济区建设的要求，先期在生态环保、水利、能源、交通物流、农业、医疗、安保、家居、园区等领域建设物联网应用示范工程，为物联网的应用创新和产业发展提供市场环境，培育完整的市场应用服务体系。,1.鄱阳湖生态经济区物联网建设的目的（续）,32,二.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的必要性,1.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的目的2.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的内容3.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的作用,33,二.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的必要性,建立生态感知网：综合利用无线传感器网络（WSN）、无线射频识别（RFID）、互联网络、无线通讯网络、地理信息系统、全球定位、遥感、信息管理系统、虚拟现实等技术，全面感知生态圈的状态，重点感知自然资源（水、土、气等）和生物资源（动植物等）的状态，对生态环境变化进行监测、预警和应急指挥。建立水利保障物联网：综合利用无线传感器网络、无线射频识别、互联网络、无线通讯网络、地理信息系统、全球定位、遥感、信息管理系统、虚拟现实等技术，全面感知水情、雨情、墒情、工情信息和水利设施运行状态，针对水环境变化进行监测、预警和应急指挥。,2.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的内容,34,二.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的必要性,建立能源保障物联网：综合利用无线传感器网络、无线射频识别、互联网络、无线通讯网络、地理信息系统、全球定位、信息管理系统、虚拟现实等技术，全面感知能源基础设施的运行状态，满足能源安全和高效使用的要求。建立智能交通物联网：综合利用无线传感器网络、无线射频识别、互联网络、无线通讯网络、地理信息系统、全球定位、信息管理系统、虚拟现实等技术，全面感知交通工具、交通设施的运行状态，实现交通和物流的智能化。,2.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的内容（续）,35,二.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的必要性,建立智能产业园区物联网：综合利用无线传感器网络、无线射频识别、互联网络、无线通讯网络、地理信息系统、全球定位、信息管理系统、虚拟现实等技术，全面感知各产业园区的运行状态，实现产业园区的智能化。,2.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的内容（续）,36,二.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的必要性,1.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的目的2.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的内容3.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的作用,37,二.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的必要性,为生态环境保护提供数据支持；提高水利保障能力；提高自然资源利用率；提高能源利用水平；提高交通运输效率；促进经济快速发展；加快生产生活现代化进程。,3.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的作用,38,汇报主题,39,三.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的需求分析,1.生态感知物联网示范工程建设的需求2.智能水利物联网示范工程建设的需求3.能源感知物联网示范工程建设的需求4.智能交通物联网示范工程建设的需求5.产业园区物联网示范工程建设的需求,40,三.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的需求分析,经济活动可能使鄱阳湖水环境发生变化，物联网技术则可以很好地感知水环境变化，为政府调整经济结构、保护生态环境提供决策依据。城市化进程中，大气污染是一个现实问题。采用物联网技术监测大气质量是一种经济有效的手段，对于城市规划布局和管理有重要的参考价值。江西有丰富的林业资源，利用物联网技术感知林区二氧化碳吸收量，可以为森林碳汇交易提供数据支持，充分发挥江西的资源优势创造经济效益。危险品安全是国家公共安全保障体系的重要组成部分，也是生态保护的重要任务。另外，江西有色金属矿藏丰富，冶炼业发达，但同时也存在严重的环境污染隐患。采用物联网技术对有害矿渣废料、放射源、危险品等进行严密监控，有利于保护好生态环境。,1.生态感知物联网示范工程建设的需求,41,三.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的需求分析,江西水资源丰富，但防汛抗旱任务也很严峻。采用物联网技术在当前网络通信技术难以覆盖的地区建立水文感知网，可以优化水文测站站网分布，更好地为防汛抗旱工作提供决策依据。江西年均降水量较大，属于山洪灾害易发地区。采用物联网技术建立山洪灾害感知网，可以提高灾害预测的准确性、第一时间获知灾害发生的位置，为防灾减灾提供有力支持。江西水库堤坝众多，由于大量水库修建于上世纪50-70年代，存在较大安全隐患。采用物联网技术建立堤坝安全感知网，可以科学分析堤坝的安全程度，提早预知堤坝损毁的可能性。江西城市绝大多数坐落在江河湖之滨，不同程度遭受江河洪水和内涝积水的威胁，防洪排涝工作艰巨而复杂。利用物联网技术建立城市防洪感知网，可自动获得泵站，水位、地下管网、设备等相关数据，提高城市整体防洪能力。,2.智能水利物联网示范工程建设的需求,42,三.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的需求分析,采用物联网技术建立能耗感知网，可以监测城市水电气资源的使用情况，及时发现水气管道破裂、阻塞问题和偷电漏电问题。通过对能源使用者的能耗水平进行分析，调整经济结构，抑制高能耗企业发展，达到降低单位GDP能耗的目的。采用物联网技术建立路灯感知网，通过感知环境光线亮度，自动调节路灯功率，可实现节能目的。通过感知路灯线路断线、遇盗、撞击、灯杆倾斜等意外故障，实时定位报警，降低财产损失程度。,3.能源感知物联网示范工程建设的需求,43,三.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的需求分析,针对车辆套牌的管理难题，可以采用物联网技术来建立车辆识别感知网，快速远距离识别套牌车辆，可以大大提高交警部门查扣套牌车辆的速度和准确性。另外，车辆识别感知网还可为小区停车场实现车辆的自动通过，提高居住舒适度。车辆识别感知网的推广建设，则可以使城市车辆和路况一目了然，提高人们的出行效率，节约能源消耗。江西湖泊河流众多，营运船舶数量近3000艘，由于地域分布广泛，管理难度很大。采用物联网技术建立船舶识别感知网，可以大大提高管理效率。尤其是对于江河上的采砂船，能够实现精确管理，杜绝私挖滥采现象，科学控制河道砂石利用。江西经济现代化离不开物流现代化，利用物联网技术为物流中心、企业仓储中心建立智能仓储系统，可以大大提高物流效率，加快经济建设速度。,4.智能交通物联网示范工程建设的需求,44,三.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的需求分析,江西粮库很多，保证粮食储备质量是关系到国家安全的大事。采用物联网技术建立粮情感知网，可以及时感知粮库环境变化，自动控制环境指标，使粮食始终处于安全的储藏环境中，在异常情况发生时，可还可及时提醒工作人员进行干预。目前我省牲畜屠宰行业技术管理水平落后，覆盖牲畜养殖、屠宰、加工、流通和消费等环节的全过程监管体系尚未形成，对肉品质量安全构成了较大隐患。采用物联网技术建立肉品溯源感知网，可以将养殖、屠宰和肉品加工、运输、批发、零售等纳入肉品供应链全程在线监管，便于进行远程管理和监督，解决政府部门监管人力不足的问题。对于消费者，在购买肉制品时也能对其进行查证和比对，买到放心肉。对于肉品加工企业，则能通过应用这一新技术，确保肉品质量，提高消费者的满意度，进而提升销量，创造经济效益。,5.产业园区物联网示范工程建设的需求,45,三.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的需求分析,江西是农业大省，化肥需求量大。传统种植技术下，容易发生过度施肥或肥力不足的情况。采用物联网技术建立土壤肥力感知网，可以监测土壤养分情况，掌握土壤肥力因子的动态变化，及时预测和调控，可使土壤肥力的发展与作物的需求经常处于协调状态，以取得作物高产稳产的效果。病患安全一直是医院关心的问题，采用物联网技术，能够加强用药安全、手术安全、环境安全、血液安全、医疗设备安全、护理安全和隐私安全，大大提高诊疗准确性和工作效率，从而大幅降低病患死亡率、提高病患的治愈率，减少医患纠纷，维护社会稳定。,5.产业园区物联网示范工程建设的需求（续）,46,汇报主题,47,四.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的目标和原则,建设的目标：力争通过2到3年左右的时间，在鄱阳湖生态经济区完成物联网技术的试点示范应用，在示范工程建设的同时，基本建成集技术创新、产业化和市场应用于一体，结构合理、重点突出的物联网产业体系，努力使鄱阳湖生态经济区成为掌握物联网核心和关键技术、产业规模化发展和广泛应用的先导和示范区，积极引领中部地区物联网产业快速发展与应用。建设的原则：统一规划、统一标准；示范引导、分步实施。,48,汇报主题,49,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,1.物联网关键技术2.鄱阳湖生态经济区物联网组成结构3.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体设计,50,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,无线传感器网络简介无线传感器网络（WirelessSensorNetwork，简称WSN）是一种由大量廉价的无线传感器所组成的网络。这种网络并没有一定的体系结构，也不需要基站或交换机作为中转，因此称为adhoc网络，即一种特殊的多跳移动无线网络。无线传感器网络技术主要包括三个方面：感应、通讯和计算（包括硬件、软件、算法）。,1.物联网关键技术无线传感器网络(WSN),51,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,无线传感器网络技术组成传感器网络的每个节点除配备了一个或多个传感器之外，还装备了一个无线电收发器、一个很小的微控制器和一个能源（通常为电池）。单个传感器节点的尺寸大到一个鞋盒，小到一粒尘埃。传感器节点的成本也是不定的，从几百美元到几美分，这取决于传感器网络的规模以及单个传感器节点所需的复杂度。传感器节点尺寸与复杂度的限制决定了能量、存储、计算速度与带宽的受限。,1.物联网关键技术无线传感器网络(WSN),52,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,无线传感器网络结构：,1.物联网关键技术无线传感器网络(WSN),53,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,无线传感器网络应用领域工业领域：利用传感器和ZigBee网络，使得数据的自动采集、分析和处理变得更加容易，可以作为决策辅助系统的重要组成部分。例如危险化学成分的检测、火警的早期检测和预报、高速旋转机器的检测和维护。汽车：主要是传递信息的通用传感器。消费和家用自动化市场：可以联网的家用设备有电视、录像机、无线耳机、PC外设（键盘和鼠标等）、运动与休闲器械、儿童玩具、游戏机、窗户和窗帘、照明设备、空调系统和其它家用电器等。,1.物联网关键技术无线传感器网络(WSN),54,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,无线传感器网络应用领域（续）农业：传统农业主要使用孤立的、没有通信能力的机械设备，主要依靠人力监测作物的生长状况。采用了传感器和ZigBee网络后，农业将可以逐渐地转向以信息和软件为中心的生产模式，使用更多的自动化、网络化、智能化和远程控制的设备来耕种。传感器可能收集包括土壤湿度、氮浓度、pH值、降水量、温度、空气湿度和气压等信息。这些信息和采集信息的地理位置经由ZigBee网络传递到中央控制设备供农民决策和参考，这样农民能够及早而准确地发现问题，从而有助于保持并提高农作物的产量。,1.物联网关键技术无线传感器网络(WSN),55,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,无线传感器网络应用领域（续）家庭和楼宇自动化领域：家庭自动化系统作为电子技术的集成被得到迅速扩展。易于进入、简单明了和廉价的安装成本等成了驱动自动化居家和建筑开发和应用无线技术的主要动因。未来的家庭将会有50100个支持ZigBee的芯片被安装在电灯开关、烟火检测器、抄表系统、无线报警、安保系统、HVAC、厨房器械中，为实现远程控制服务。医学领域：将借助于各种传感器和ZigBee网络，准确而且实时地监测病人的血压、体温和心跳速度等信息，从而减少医生查房的工作负担，有助于医生作出快速的反应，特别是对重病和病危患者的监护和治疗。,1.物联网关键技术无线传感器网络(WSN),56,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,无线传感器网络应用领域（续）智能交通领域：如果沿着街道、高速公路及其它地方分布式地装有大量路标或其它简单装置，你就不再担心会迷路。安装在你汽车里的装置会告诉你，你现在所处的位置、正向何处去。虽然从全球定位系统（GPS）也能获得类似服务，但是这种新的分布式系统会向你提供更精确、更具体的信息。即使在GPS覆盖不到的楼内或隧道内，你仍能继续使用此系统。事实上，你从这个新系统能够得到比GPS多得多的信息，如限速、前面那条街是单行线还是双行线、前面每条街的交通情况或事故信息等。使用这种系统，还可以跟踪公共交通情况，你可以适时地赶上下一班车，而不至于在寒风中或烈日下在车站等上数十分钟。基于这样的新系统还可以开发出许多其它功能，例如在不同街道根据不同交通流量动态调节红绿灯，追踪超速的汽车或被盗的汽车等。,1.物联网关键技术无线传感器网络(WSN),57,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,无线射频识别技术(RadioFrequencyIdentification，RFID)又称电子标签技术，是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的。射频识别系统通常由电子标签(射频标签)和阅读器组成。电子标签内存有一定格式的电子数据，常以此作为待识别物品的标识性信息。应用中将电子标签附着在待识别物品上，作为待识别物品的电子标记。阅读器与电子标签可按约定的通信协议互传信息，通常的情况是由阅读器向电子标签发送命令，电子标签根据收到的阅读器的命令，将内存的标识性数据回传给阅读器。这种通信是在无接触方式下，利用交变磁场或电磁场的空间耦合及射频信号调制与解调技术实现的。,1.物联网关键技术无线射频识别技术简介,58,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,视频传感器网络简介视频传感器网络(VideoSensorNetwork)是由一组具有计算、存储和通信能力的视频传感器节点组成的分布式感知网络。它借助于节点上视频传感器感知所在周边环境的图像、视频信息，通过多跳中继或者借助其他无线方式将数据传到信息汇聚节点，汇聚节点对监测数据进行分析，实现全面而有效的环境监测。一个典型的视频传感器网络通常由视频传感器节点(videosensor)、汇聚节点(sink)和控制中心(controlcenter)等构成。视频传感器节点散布在指定的感知区域内，其采集的数据沿着其它视频传感器节点逐跳传送到汇聚节点或借助其他无线方式传送到汇聚节点，最后通过网络到达控制中心。用户通过控制中心对视频传感器网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据。,1.物联网关键技术视频传感器网络(VSN),59,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,视频传感器网络系统组成一个视频传感器网络系统通常由以下三部分组成：视频传感器节点集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微型嵌入式节点，借助内置视频传感器监测所在周边环境中的图像、视频信息，并进行简单处理(如压缩编码、特征提取、对象识别、数据融合等)，并负责对其它节点转发的数据进行融合、转发等。汇聚节点既可以是一个具有较强功能的视频传感器节点，有足够的能量供给更多的内存与计算资源；也可以是没有监测能力，仅具有通信能力的特殊网关设备。通常，汇聚节点的处理能力、存储能力及通信能力较强，负责连接视频传感器网络与Internet等外部网络，发布管理视频传感器节点的监测任务，并转发数据至外部网络。控制中心负责查询或收集视频传感器网络的监测信息，也可向视频传感器网络发布信息，并提供友好的交互界面供用户对监测信息进行观察、分析、挖掘及决策。,1.物联网关键技术视频传感器网络(VSN),60,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,基于3G4G无线通讯技术的视频传感器网络系统拓扑结构图,1.物联网关键技术视频传感器网络(VSN),61,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,视频传感器网络系统功能简介掌上视频采集终端可移动拍摄。终端拍摄到的视频数据通过各种无线网络实时加密传输到视频汇聚服务器。视频汇聚服务器和终端之间可进行双向语音通话。终端采集的数据存储在控制中心的多媒体数据库中。视频发布服务器负责将视频汇聚服务器传送的数据，以Web、流媒体等形式进行发布，供各类客户端（PC、IPTV、移动终端等）访问视频发布服务器的Web接口集成GIS功能，便于指挥决策。,1.物联网关键技术视频传感器网络(VSN),62,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,视频传感器网络系统数据处理流程,1.物联网关键技术视频传感器网络(VSN),63,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,3G（3rd-generation）是第三代移动通讯技术，指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术,包括美国的WCDMA、欧洲的CDMA2000和中国的TD-SCDMA。第三代与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升，它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。4G（4th-generation）指第四代移动通讯技术。就3G和4G的本质而言，两者都是以实现无线高速上网为目的，主要区别在于带宽。目前4G标准正在成型中，有WiMAX和LTE两个竞争对手。,1.物联网关键技术3G4G无线通讯技术,64,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,遥感技术是20世纪60年代兴起的一种不直接与目标物接触而感知其性质和状态的探测技术，是根据电磁波的理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，进行收集、处理，并最后成像，从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术。遥感的最大优点是能于短时间内取得大范围的数据，信息可以图像与非图像方式表现出来，以及代替人类前往难以抵达或危险的地方观测。遥感技术主要用于航海、农业、气象、资源、环境、行星科学等等各领域。,1.物联网关键技术遥感技术,65,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,1.物联网关键技术2.鄱阳湖生态经济区物联网组成结构3.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体设计,66,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,2.鄱阳湖生态经济区物联网组成结构,鄱阳湖生态经济区物联网,互联网(Internet),移动通讯网(MobileNetwork),生态感知网,能源感知物联网,智能水利物联网,智能交通物联网,产业园区物联网,67,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,2.鄱阳湖生态经济区物联网组成结构,68,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,2.鄱阳湖生态经济区物联网组成结构层次模型,生态感知网,69,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,2.鄱阳湖生态经济区物联网组成结构层次模型,智能水利物联网,70,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,2.鄱阳湖生态经济区物联网组成结构层次模型,能源感知物联网,71,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,2.鄱阳湖生态经济区物联网组成结构层次模型,智能交通物联网,72,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,2.鄱阳湖生态经济区物联网组成结构层次模型,产业园区物联网,73,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,1.物联网关键技术2.鄱阳湖生态经济区物联网组成结构3.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体设计,74,五.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体方案,生态感知网示范工程设计（4个子项目）智能水利物联网示范工程设计（4个子项目）能源感知物联网示范工程设计（2个子项目）智能交通物联网示范工程设计（3个子项目）产业园区物联网示范工程设计（4个子项目）合计共17个子项目（篇幅很大，内容略）,3.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程总体设计,75,汇报主题,76,六.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程进度安排,总体上分2期进行建设，为期3年。第1期为试点阶段，建设期2年，主要完成应用示范工程的试点工作，积累经验，解决物联网产业发展的技术障碍。第2期为完善或推广阶段，建设期1年，完善物联网应用，在示范工程相关领域进行深入推广。,77,78,79,80,81,82,汇报主题,83,七.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的保障措施,1.落实资金来源2.建立工程建设管理机构3.制定健全的项目管理制度4.明确项目建设责任5.争取政府补贴6.扶持物联网产业发展,84,七.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的保障措施,鄱阳湖生态经济区物联网应用示范工程的资金主要来自国家扶持、当地政府配套及建设单位自筹三个途径：由于物联网产业尚处于起步发展阶段，示范工程的建设规模巨大，需要国家根据物联网国家战略及鄱阳湖生态经济区国家战略的部署，对示范工程在资金上给予大力扶持。江西省政府和南昌市政府对物联网产业发展非常重视，愿意对示范工程给予配套资金支持。各子项目的建设单位对示范工程积极性很高，自愿筹集部分资金投入项目建设。,1.落实资金来源,85,七.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的保障措施,成立鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设领导小组，贯彻国家、省委、省人民政府的战略部署；统一领导示范工程建设；协调解决示范工程建设中的重大问题；调动各方面积极因素，推动示范工程建设。领导小组下设办公室，其职责是：落实领导小组的决策；检查、推动、督促各项目建设单位按计划完成项目建设；完成领导小组交办的其他任务。领导小组各成员单位包括：省发改委、省科技厅、省工信委、省财政厅、省交通厅、省水利厅、省环保厅、省林业厅、省农业厅、省公安厅、省监察厅、省国土资源厅、省建设厅、省物价局等。,2.建立工程建设管理机构,86,七.鄱阳湖生态经济区物联网示范工程建设的保障措施,本示范工程按项目的建设规模、投资总额、建设工期、工程质量，实行项目建设的全过程管理，接受示范工程建设领导小组的监督。对项目前期准备、项目建设单位管理、项目施工单位管理、项目质量管理和项目验收等制定相应的项目管理制度。,3.制定健全的项目管理制度,87,七.鄱阳湖生态经济区物联网示