物联网培训教材(北京邮电大学).ppt

、物联网的应用和发展趋势，2010年3月，北京邮电大学、专家论坛、物联网的应用和发展趋势，一、物联网概况，五、物联网应用，物联网概念提出于1999年，别名传感器网，其定义简单：所有物联网1、物联网概述、国际电信联盟曾经描绘过“物联网”时代的形象：司机操作失误时汽车自动报警的公文包会“告诉”主人提醒忘东西的衣服，如洗衣机的颜色和水温要求等。全面感知：利用RFID、传感器、二维码等各种感知设备，随时随地收集各种动态对象，全面感知世界。 可靠的传递：利用以太网、无线和移动网络实时传递感知到的信息。 智能控制：实现了对物体的智能控制和管理，真正实现了人与物的交流。 1.1物联网的基本特征、物联网的应用和发展趋势、一、物联网的概况、五、物联网的应用、一九九五年，比尔盖茨在其未来之路本书中提到了物联网的概念。 2005年11月17日，在突尼斯召开的信息社会世界首脑会议(WSIS )上，国际电信联盟(ITU )发布了ITU互联网报告2005：物联网，随着“物联网”无处不在的通信时代的到来，世界上所有的物体都能通过网络从轮胎到牙刷，从家到纸巾射频识别(RFID )、传感器技术、纳米技术、智能嵌入式技术得到了更广泛的应用。 2009年1月，IBMCEO首席执行官彭明盛提出“智力地球”构想，其中物联网是“智力地球”不可或缺的一部分，奥巴马在就职演讲后积极应对“智力地球”构想，发展为国家一级的发展战略。 2.1国外物联网的现状、日本现状日本u-Japan战略，希望实现无线、无线、网络到终端、认证、数据交换等无缝网络环境，百分之百的国民可以利用高速或超高速网络。 韩国的现状韩国也实现了同样的发展。 与u-Korea合作推出的u-Home是韩国的u-IT839大创新服务之一。 智能家庭最终使韩国人能够通过有线或无线远程控制家用电器，在家中享受高质量的双向和交互式多媒体服务。 2.1国外物联网现状、2004年初，全球产品电子代码管理中心有责任向国内代表机构批准中国物联网，在中国推进EPC和物联网技术。 4月，北京成立了首个EPC和物联网概念演示中心。 2005年，国家烟草专卖局烟草生产经营决策管理系统实现了RFID出库扫描、商业企业进货扫描。 很多制造业也开始尝试在自动物流系统中应用RFID技术。 2.2国内物联网的现状、今年8月7日，温总理在无锡调查时，关注微纳传感器的研发中心，提出在无锡设立“感知中国”中心，辐射全国的想法。 江苏省委员会省政府接到指示后，认真落实首相的要求，热情拥抱“物联网”，强调了平台建设和应用的典范。 无锡市大力夺取了新的科技革命顶点，将无锡建设成传感器网络信息技术的最高点、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问期间说明物联网概念的2009年9月11日，“传感器网络标准工作组成立大会和“感知中国”高峰论坛”在北京召开，会议对传感器网络的发展2009年9月14日。 国家中长期科学与技术发展规划（2006-2020年）和“下一代宽带移动无线通信网”的重要专业将传感器网络纳入重点研究领域。 1.3国内物联网的现状、中国科学院无锡微纳米传感器网络技术研发中心(以下简称“无锡传感器网络中心”)是国内当前研究物联网的核心单位之一。以“感知中国”为中心，无锡市于2009年9月与北京邮电大学签署了关于传感器网络技术研究和产业发展合作协定，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、科研成果转换和产业化推进等。 关于2.2国内物联网的现状，权威机构仅在“产业领导兵”RFID领域，预计今年国内市场规模将达到50亿元，年复合增长率将达到33%，其中电子标签超过38亿元，读写器接近7亿元，软件和服务将达到5亿元的市场结构业内人士预计，中国物联网产业链今年将创造约1000亿元的产值，成为下一个兆级信息产业引擎。 美国权威咨询机构FORRESTER预测，截止到2020年，世界物联网业务与人与人进行通信的业务相比，为30比1，“物联网”被称为下一兆级通信业务。 2.2物理网络的现状、物理网络的应用和发展趋势、一、物理网络概况、五、物理网络应用、3.1物理网络架构、3.2区域物理网络架构层次结构图、接入终端、接入系统：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。 开放式平台：体系结构具有重要的开放式平台，首先，对接入系统进行管理，为接入系统提供实时监控终端管理、网络和终端运行状况、准确表示故障原因的功能，管理接入系统的开放式问题、接入问题和资源共享问题第二，数据中心进行数据收集、数据处理、数据存储、数据共享和信息智能之间的交互。 第三，结合开发中间件，提供面向应用的开放环境，开发人员只需调整API即可进行开发，最终降低开发难度，提高开发效率。 该平台还作为一个网关，可以简化对终端和应用程序的访问。 3.3功能结构图说明：网络：与系统的桥梁。 智能，自学中心：控制系统上下层和中间层的智能联系，物联系具有所有人的联系特性，保证物联网的智能特性。 上层应用：物联网基于服务政府、社会、行业和公众的目的，以物联网的形式组织整个社会。 3.3功能结构图说明：3.4地区物联网结构功能模块图，3.4关键技术，物联网的应用和发展趋势，物联网产业链可以分为标识、感知、处理和信息传递四个环节。 各环节的关键技术分别是RFID、传感器、智能芯片和载波的无线传输网络。 EPoSS在InternetofThingsin2020报告中预测，未来物联网的发展将经历四个阶段：到2010年RFID在物流、零售和制药领域广泛应用的20102015年物体互连20152020年物体半智能化2020年以后，物体完全智能化4.1物联产业链、M2M产业是第二个新的智能服务产业，包括与感知物理设备有关的芯片、终端、软件开发、系统集成制造等相关产业，包括商务、政务、公务、个人服务等。 单网络的信息传感设备：包括：射频识别装置、红外传感器、全球定位系统、激光扫描仪等装置。 结合互联网，可以实现所有物品的远程感知和控制，建立更加智能的生产生活系统。 广泛应用于智能交通、环保、政府工作、公共安全、智能家居、智能消防、工业监测、老年护理、个人健康等多个领域。 4.1物联网产业链由于、和MEMS传感器的主要优点是体积小，大批量生产后成本低，目前主要应用于汽车和消费电子两个领域。根据ICInsight的最新报告，从2007年到2012年，全球基于MEMS的半导体传感器和制动器的销售额将达到19%的年平均复合增长率(CAGR )，与2007年的41亿美元相比，预计5年后将实现97亿美元的年销售额。 基于4.3MEMS传感器的物联网产业，是继、物联网或计算机、因特网和移动通信网之后的世界信息产业的第三波，目前国内物联网是什么？ 谁将主导产业链的发展？ 在没有统一答案的今天，运营商参与物联网主要分为智能传输通道和行业集成解决方案两种模式。 智能渠道是指运营商与终端M2M在应用平台上提供可靠协议，或在模块化和二次开发环境下，通过对移动网络专业性的理解和规模化运营经验，与产业链各方面合作，达成共赢局面。 智能渠道模式下的共赢，实际上是以职业生涯为产业链的主导。 但是，在技术发展、商业模式、利益博弈等诸多问题下，物联网远远超过通信行业的利益时，运营商能否呼应，等待市场验证。 4.4物联网产业主导、4.4物联网产业主导、4.5物联网产业启颈，目前我国“物联网”应用主要包括RFID、GPS等，在广东这方面的应用已占5成，广东港合作与物流信息化在广东“物联网”产业的独特优势国内物联网产业面临的三大瓶颈之一是国内RFID产业仍以低频为主，无法在RFID高端芯片等核心领域产业化；二是国内传感器产业化水平低，高端产品被国外厂商垄断；三是， 实现物体相互连接的数据计算量庞大，需要更大的计算平台的支持。 在物联网中，传感是前提，计算是核心，安全是保障，网络是基础，应用服务是牵引。 标准是支持物联网产业链的重要基础：如何统一终端与接入标准是困扰运营商M2M业务发展的首要问题。 2009年11月20日、4.5物联网产业政策、工业和信息化部部长李毅中先生在全国装备工业“二化”融合典型经验座谈会上首次揭示了物联网应用模范方向。 “传感器网络、物联网的发展优先选择重点工业领域、基础设施、环境监测、公共安全、工业控制、医疗卫生等领域，开展应用模式。 同时，加强TD-SCDMA与传感器网络的紧密耦合，推动传感器网络与通信网络的融合发展。 联想当时的“三金工程”推进我国信息化发展，示范工程的开端意味着仍处于产业初级阶段的物联网进入发展的快速道路。 在由工业和信息化部主导组织的国家科学技术重要专家“下一代宽带无线移动通信网”中，传感器网络已经成为主要支持内容之一，增加了资金投入，从整体战略出发开始了关键技术和设备等多项课题研究，使现实世界信息自动化、实时性、广泛、 通过全天候标记、收集、传输和分析，建立信息运营平台，建立应用系统，加强信息互操作性和决策智能化在社会生产中的综合网络体系。 将物联网分为信息采集、信息传输、信息运营、综合应用4个层次。5.1物联网应用推广框架，无线传感器网络的应用包括农业园林、二、医疗、三、智能建筑、四、交通运输、五和其他六、城市市政管理应用、一、以及其他的组合。 特征：(1)开放、共享物联网架构体系(2)物联网物代码、数据共享交换机制、共享数据管理标准(3)物联网大量数据挖掘(4)物联网数据安全与认证、城市物联网公共服务平台、 实现城市公共设施供应链跟踪和建设配置设施跟踪监控，保证城市公共安全，最终实现政府数字政务管理和城市运营职能。 城市公共设施重要物资的准确标志，实现管理透明度，为公共安全、公共设施建设质量监督提供法律依据。 实现公共设施和相关供应链跟踪，提高突发事件防控能力和水平，促进城市规划和建设持续健康发展。基于物联网的公共设施监管、无线传感器网络应用包括、物联网应用、农业园林、2、医疗、3、智能大楼、4、交通运输、5、其他项目建议、6、城市市政管理应用、1、微农业、 在农田、园林、温室等目标区域布局无线传感器网络，网络节点大量实时采集温度、湿度、光、气体浓度等物理量，准确获取土壤水分、压强、电导率、pH值、氮气等土壤信息。 无线传感器网络有助于农业生产的标准化、数字化和网络化。 从三个方面有效促进农业发展：增产、节能相当于露天栽培产量的十倍以上，微农研究了基于田地、园林、温室等目标地区的射频技术和无线传感器网络框架，大量实时采集温度、湿度、光、气体浓度等物理量基于物联网的微农业，由于边缘山区网络难以垄断，目前监测手段成本过高，严重影响园林绿化动态监测活动，本项目采用低成本、低功耗无线传感器网络进行造林营林、林木砍伐、林地征集、 动态监测城市绿地等多方面园林资源变化，建立园林绿化评价模式和园林绿化信息管理服务平台，促进园林绿化信息化和现代化，提高园林绿化的经济效益、社会效益和生态效益。 基于物联网的园林绿化信息管理服务包括：特征： (1)面向园林绿化的物联网和最佳垄断；(2)面向园林监控的无线传感器网络；(3)面向园林监控的无线传感器网络的数据融合；(4)基于GIS的园林灾害预测预报模型；(5)面向园林绿化的统一监控基于物联网的园林绿化信息管理服务包括：、物联网应用、农业园林、2、医疗、3、智能大楼、4、交通运输、5、其他项目建议、6、城市管理应用、1、医院病房电子巡检、 建立医疗信息交换平台，实现医疗信息资源共享，降低药品库存和成本，增加医生对提高效率患者过去病史和治疗记录的了解，在提高诊断质量和服务质量的同时，推进各医院间服务共享和灵活转移，形成新的管理体系，形成支出和专业化、基于物联网的医疗信息交换平台特征： (1)基于射频识别的药品跟踪； (2)通过传感器网络监视药品库存(3)大量数据索引和存储(4)物质网络数据的安全和隐私(5)面向医疗保障的物质网络数据共享机构、基于物质网络的医疗信息交换平台、无线传感器网络的应用实例展示； 农业园林、2、医疗保健、3、智能大楼、4、交通运输、5、其他项目提案、6、城市市政管理应用、1、1、智能家庭、今年8月7日，温总理在无锡调查时，关注微纳米传感器研发中心，将传感器网络中心设置在