信息分析与预测综述

信息分析与预测综述信息分析与预测综述信息分析与预测综述xxx公司信息分析与预测综述文件编号：文件日期：修订次数：第1.0次更改批准审核制定方案设计，管理制度中国物联网发展现状综述班级：信息管理与信息系统一班姓名：hrvy学号：30000摘要：如今国际社会广泛达成共识，物联网被认为是继计算机、互联网与移动通信网之后世界信息产业的第三次浪潮，代表了下一代信息发展技术，被世界各国当作应对国际金融危机，振兴经济的重点技术领域。物联网的关键技术，体系结构，系统模型以及网络体系和服务体系都成为当前的研究热点。关键词：物联网科技创新通信射频识别RFID信息产业传感器网络代码研究所今天，物联网的概念风起云涌，倍受关注。对物联网的定义和内涵众说纷纭。那么该如何认识物联网，中国的物联网离我们究竟有多远思考这个问题时，我们不妨回顾一下历史：在过去的一个世纪中，人与人之间的通信发生过三次重大的科技创新，即：（一）人与人之间固定电话的出现和广泛普及，改变了人们的家庭生活与固定办公；（二）人与人之间移动电话的出现和广泛应用，改变了人们的户外生活及移动办公；（三）人与人之间互联网的出先及广泛应用，改变了人们的时间观与空间观。人类可以在虚拟的时空中进行文字、图像、视频的互动交流。而物联网的到来，标志着人类又正在酝酿着一场更大的科技创新。这场科技创新的本质是：将会使得全世界每一个物品存在一个唯一的编码。通过细小却功能强大的无线射频技术（RFID）、二维条码等识别技术，将物品的信息采集上来，转换成信息流，并与互联网相结合，以此为基础形成人与物之间，物与物之间全新的通信交流方式。这种全新的通信交流方式，将彻底改变人们对物品的管理模式、查询模式、控制模式、追溯模式，以此，终将彻底改变企业的工作效率、管理机制以及人们的生活方式及行为模式。在这样一种人与物之间。物与物之间可以进行通信交流的环境下，便可勾画出许多今天令人难以现象的场景。人们不会在被假冒伪劣产品所困扰，因为，只要用你的手机识别一下物品上的编码，就会立刻知道这是不是伪劣品。人们的交通出行也变得轻松和愉快，可以随时了解城市的交通状况、及时调整出行路线；不会在为停车收费等而感到烦恼。人们可以远程控制家中的电器，可以随时随地知道自己所要照顾的老人或孩子处在什么方位等等。那么，这样一个美好的未来离我们究竟有多远如果说中国互联网从兴起到广泛应用花了十年时间，那么物联网呢物联网和互联网发展有一个最本质的不同点是两者发展的驱动力不同。互联网发展的驱动力是个人，因为，互联网改变的是人与人之间的交流方式，因而极大地激发了以个人为核心的创造力。而物联网的驱动力必须是来自企业，因为，物联网的实现首先需要改变的是企业的生产管理模式、物流管理模式、产品追溯机制和整体工作效率。实现物联网的过程，其实是一个企业真正利用现代科技技术进行自我突破与创新的过程，这个过程刚开始肯定会遇到阻力和困难，但只要坚定不移地去实践，一定会进入一个全新的世界。实现物联网，需要涉及到一个大的产业链的协同配合。需要解决几个层次的问题：首先是企业信息化基础体系的建设，如果企业没有一个良好的信息化基础体系做支撑，实现物联网几乎是一件不可能的事情。其二，需要解决整个物联网实现环节上的关键技术问题。实现物联网有从前端标签识别到后端软件开发等多个技术环节，而在这多个环节中，核心技术的关键在于数据采集环节。因为，如果没有前端有效地数据采集，每个物体的识别将会成为一句空话，目前在所有的识别技术中，RFID（射频识别，俗称电子标签）被认为是今后物联网前端采集的主流应用形式。因为，相比其他识别技术，电子标签拥有一些非常明显的优势，这主要体现在电子标签可以进行远距离、不接触读写。可以实现多标签读写，电子标签可以反复修改、新增、删除标签内的数据信息。另外，电子标签还具有穿透性，即使被包裹后，也可以进行信息读写。同时，电子标签对水、油污等影响有很强的抗污和耐磨性。其三：物联网的实现需要一个标准体系的支撑，这样才能够做到物品检索的互通性。那么，物联网离我们有多远呢在中国RFID产业联盟和计世资讯联合发布的“2008中国RFID发展报告”中（），将目前我国RFID的发展分为四个阶段：培育期，初创期，成长期和成熟期。报告认为：我国目前RFID的应用环境，正处于初创期阶段。现阶段的主要特点是：我国RFID发展已从技术研发阶段进入到应用驱动阶段，在食品药品安全监管、商品防伪、电子票证、工农业生产管理、智能交通及现代物流等诸多领域开始出现了一批取得良好成效的应用试点工程。但从总体而言，目前，我国RFID的应用主要还集中在一些行业、企业的小规模闭环应用阶段，面向大众的开环应用尚未启动。而要快速推进中国物联网的建设，还需要突破一系列产业核心关键技术，形成中国RFID自主标准体系，拓展应用领域，建立一个真正多方共赢的商业发展模式。所以，综上所述，尽管现在物联网的概念被炒的火热，但真正的形成和应用还需要经过一个过程。但是，有了政府的大力推动，结合现在产业与应用的基础，这个过程一定会比预想的要快，估计两年之后，中国有可能会迎来物联网大发展的春天。目前中科院信息口相关研究所几乎都在开展无线传感网的研究工作。中科院上海微系统与信息技术研究所、中科院声学所、中科院微电子所、中科院半导体所、中科院自动化所、中科院沈阳自动化所、中科院电子锁、中科院上海硅酸盐研究所、中科院软件所、中科院计算所等中科院单位均在从事物联网的研究。国内许多高校也掀起了无线传感网的研究热潮，清华大学、东南大学、中国科技大学、浙江大学、华中科技大学、天津大学、南开大学等高校纷纷开展了有关无线传感器网络方面的研究工作。国内物联网先头单位——中科院工作基础，中国科学院在传感器与微系统、传感网与宽带接入等领域已有长期的工作基础，并在知识创新工程中进行了更大的前瞻性战略布局：1999年，将“无线传感网及其应用”列入知识创新工程重点方向。2001年，成立“中国科学院上海微系统与信息技术研究所”。2001年，成立“中国科学院微系统中心”（非法人事业机构），作为顶层协调机构负责组织全院相应研究所开展微系统和传感网相关的创新工作。全院开展相关工作的研究所有：上海微系统所、声学所、电子所、微电子所、半导体所、计算所、长光所、沈阳自动化所、自动化所、物理所、上海技物所、中国科技大学等十几个单位。 中国科学院、江苏省、无锡市共建“中国物联网研究发展中心”总体目标：形成从研发、系统集成到典型应用示范的创新价值链，成为国家级“感知中国”创新基地。成为中国物联网产业培育中心、集成创新中心和行业应用示范中心，成为中国物联网产业大发展的核心技术引擎。针对“感知中国”战略产业发展过程中的应用瓶颈和技术难点，开展重大技术研究；汇集各方力量和现有成果进行集成创新，推进成果转化和产品孵化；开展应用示范，推动产业发展。物联网简介：“物联网”的概念于1999年首次提出，当时的定义是：把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。物联网最初被定位为一种将各类传感器和现有的互联网相互衔接的技术。2005年国际电信联盟（ITU）发布的《ITUInternetReports2005TheInternetofThings》中指出：无所不在的“物联网”时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行信息交换，射频识别技术（(RadioFrequencydentification,RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到广泛的应用。2009年1月28日，IBM首席执行官彭明盛在奥巴马上任后与美国工商业领袖的“圆桌会议”中首次提出“智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。此概念的提出得到美国各界的高度关注，极有可能上升至美国的国家战略，并在世界范围内引起轰动。2009年8月7日，温家宝总理视察中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心时指出要尽快建立中国的传感信息中心，并形象地称之为“感知中国”中心。此后，2009年8月24日，中国移动总裁王建宙赴台首次发表公开演讲，提出了物联网理念。2010年“两会”期间，国务院的政府工作报告所附的注释中对物联网有如下说明：物联网是通过传感设备按照约定的协议，把各种网络连接起来，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。如今国际社会广泛达成共识，物联网被认为是继计算机、互联网与移动通信网之后世界信息产业的第三次浪潮，代表了下一代信息发展技术，被世界各国当作应对国际金融危机，振兴经济的重点技术领域。物联网的关键技术，体系结构，系统模型以及网络体系和服务体系都成为当前的研究热点。物联网的应用研究：物联网要实现“物物互连”用于标签物体的电子标签和感知物体的传感器网络相当关键。在电子标签方面，如今业界都倾向于RFID技术，这主要由于RFID具有远距离非接触读写多标签读写、数据可更新、穿透性及适应环境能力强等许多优势，RFID技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。在传感器网络方面，国际上把利用计算技术监测和控制物理设备行为的嵌入式系统称为网络化物理(CPS,Cyber－Physi-calSystems)或者深度嵌入式系统(DeeplyEmbeddedSys-tems)。对照国际电信联盟有关物联网的定义以及PCAST咨询报告有关CPS定义，沈苏彬等认为CPS是物联网的专业称呼，侧重于物联网内部的技术内涵；而物联网是CPS的通俗称呼侧，重于CPS在日常生活中的应用。在支撑物联网开发的过程当中，集分布式信息采集、信息传输和信息处理技术于一体的无线传感网络(WSN，,WirelessSensorNetwork)发挥着重要的作用。在巨大的无线传感网络中，一方面，传感器是机器感知物质世界的“感觉器官”可以感知热、力、光、电、声、位移等信号，为网络系统的处理、传输、分析和反馈提供最原始的信息；另一方面，随着传统的传感器逐步实现微型化、智能化、信息化以及网络化，无线传感网络正以其低成本、微型化、低功耗和灵活的组网方式、铺设方式以及适合移动目标等优势受到广泛重视。物联网正是通过遍布在各个角落和物体上的形形色色的传感器以及由它们组成的无线传感器网络，来最终实现对整个物质世界的“感知”。物联网的研究不仅限于识别和感知，对其体系结构的研究也引起了国内外学者和研究机构的大讨论，提出了多种不同的物联网体系结构。麻省理工学院Auto-ID实验室提出的EPCglobal“物联网”体系架构和日本UIDCenter提出的UbiquitousID(UID)物联网系统是两种主流的体系结构。EPCglobal物联网体系架构的主要组成部件包括：产品电子代码(EPC，一种全球范围内标准定义的产品数字标识)电子标签和阅读器，EPC中间件，EPC信息服务(EPC－IS)，对象名字服务(ONS）。其中由EPC、RFID标签、RFID阅读器、EPC中间件组成实体和内部层次，EPC－IS称为商业伙伴之间的数据传输层，ONS等组成其他应用服务层。对于基于EPC的物联网，蒋亚军等认为EPC系统作为一个非常先进的、综合性的和复杂的系统，由电子代码(EPC)体系、射频识别系统以及信息网络系统三大部分组成，其关键技术主要包括神经网络软件(Savant)技术/对象名解析服务(ONS)、技术实体标记语言(PML)技术。UIDCenter提出的UID技术体系架构由泛在识别(uCode)、泛在通信器(UC)、信息系统服务器和uCode解析服务器等4部分构成。UID使用Code作为现实世界物品和场所的标识，UC从uCode电子标签中读取uCode获取这些设施的状态，并控制它们，UC类似于PDA终端。UID是将现实世界用uCode标签的物品、场所等各种实体和虚拟世界中存储在信息服务器中各种相关信息联系起来，实现“物物互联”。除了这两种主流体系结构，Duquennoy提出的物品万维网(WebofThings,WoT)是一种面向应用的以用户为中心的体系结构，把万维网服务嵌入到系统中，采用简单的万维网服务形式使用物联网，从而试图把互联网中成功的、面向信息获取的万维网应用结构移植到物联网上，以简化物联网中信息的发布和获取。Pujolle提出的物联网自主体系结构是为了适应异构的物联网无线通信环境而设计的，采用了自主通信技术，以自主件(Selfware)为核心实现自主通信。自主件在端到端层次以及中间结点，执行网络控制面已知的或者新出现的任务，可以确保通信系统的可进化特性，但是这种自主体系结构涉及的协议栈较为复杂，只能适用于计算资源较为富裕的物联网结点。WoT和物联网自主体系结构都是从某个具体应用的角度给出的物联网系统结构，这类结构还无法构成通用的物联网系统结构，因此，苏彬，范曲立等建设性地提出了一个通用的物联网体系结构，该结构体系遵循多样性原则、时空性原则、互联性原则、安全性原则以及坚固性原则，并从服务类型，结点分类和互连结构3个方面进行详细的体系结构分析。同时，在此基础上他们给出通用的物联网系统模型，通过从标识物品、建立物联网系统、建立物联网应用系统3个方面来分析和梳理在实现物联网系统过程中涉及到的关键技术和方法。物联网的发展现状：物联网的研究和开发目前还处于起步阶段，国内外对物联网的定位和特征的理解还没有统一，物联网的系统模型和结构尚没有形成标准。在研究和开发存在一定程度的试探性，在物联网基础研究和技术开发等方面仍然面临着许多挑战。比如物联网环境下的事件检测和动作决策操作必须准确和实时，以保证物联网操作中时间和空间的正确性。这类技术包括提供安全、实时的数据服务技术，物联网系统的正确性验证技术，嵌入式万维网服务开发技术，隐私保护技术以及安全控制技术等，能否在这些技术上取得突破是决定物联网技术能否得到广泛应用的关键。此外物联网示范系统建设和部署在社会层面和技术层面也面临较大的挑战。尽管如此，与基础性研究同步，物联网应用研究也取得了一定的进展，在仓储物流、假冒产品的防范、智能楼宇、路灯管理、智能电表、城市自来水网等基础设施，医疗护理、精准农业传感技术的精确应用、智能化专家管理系统、远程监测和遥感系统、生物信息和诊断系统、食物安全追溯系统等领域体现了极大的应用价值，并将发挥巨大的潜在作用。参考文献：1InternetReportsTheInternetofThings[R].2005.2王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报,2009(12).3刘兆元.物联网业务关键技术与模式探讨[J].广东通信技术,2009(10).4甘勇,郑富娥.物联网中RFID中间件技术研究及实现[C].2006国际RFID技术高峰论坛会,2006.5DUQUENNOYSGRIMAUDJJsmartandmobileembeddedWebServer[C].InternationalConferenceonComplexIntelligentandSoftwareIntensive.6PUJOLLEautonomic-orientedarchitecturefortheInternetofThings[C].IEEEJohnVincentAtanasoff2006InternationalSym-posiumonModern.7苏彬,范曲立,宗平,等.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报.自然科学版,2009(29).8GUSTAVORG,MARIOMO,CARLOSDK,Earlyinfrastructureofaninternetofshingsinspacesforlearning[C].EighthIEEEInter-nationalConferenceonAdvancedLearningTechnologies,2008.9AMARDEOC,SARMA,Jinthefutureinternetofthings[C].WirelessPersonalCommunications,2009.10AKYILDIZLF,etsensornetworksAsurvey[J].Com-puterNetworks,2002(1).11STANKOVICJ-timecommunicationandcoordinationinembeddedsensornetworks[R].ProceedingsoftheIEEE,2003(7).12陈积明,林瑞仲,孙优贤.无线传感器网络的信息处理研究[J].仪器仪表学报,2006(9).13李凤保,李凌.无线传感器网络技术综述[J].仪器仪表学报,2005(2).14YANBHUANGGofRFIDandinternetofthingsinmonitoringanda