物聯(lián)網(wǎng)(IOT).ppt

電子商務講座 中山大學管理學院方志遠博士 碩導 電子商務的發(fā)展 物聯(lián)網(wǎng) IOT 3 1 物聯(lián)網(wǎng)定義 物聯(lián)網(wǎng)三個重要特征 1 全面感知 利用RFID 傳感器 二維碼等隨時隨地獲取物體的信息2 可靠傳遞 通過各種電信網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)的融合 將物體的信息實時準確地傳遞出去3 智能處理 利用云計算 模糊識別等各種智能計算技術 對海量的數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理 對物體實施智能化的控制 物聯(lián)網(wǎng)的定義 物聯(lián)網(wǎng) 是基于特定的終端 以有線或無線 IP CDMA 等為接入手段 為企業(yè)和家庭客戶提供機器到機器 機器到人的解決方案 滿足客戶對生產(chǎn)過程 家居生活監(jiān)控 指揮調(diào)度 遠程數(shù)據(jù)采集和測量 遠程診斷等方面的信息化需求 國際電信聯(lián)盟ITU在2005年的 物聯(lián)網(wǎng) 報告中將 物聯(lián)網(wǎng) 定義為 一個無所不在的計算及通信網(wǎng)絡 在任何時間 任何地方 任何人 任何物體之間都可以相互聯(lián)結 4 2009年8月7日中國總理溫家寶在無錫表示 在傳感網(wǎng)發(fā)展中 要早一點謀劃未來 早一點攻破核心技術 并指出至少三件事情要盡快去做 一是把傳感系統(tǒng)和3G中的TD技術結合起來 二是在國家重大科技專項中 加快推進傳感網(wǎng)發(fā)展 三是盡快建立中國的傳感信息中心 或者叫 感知中國 中心 8月下旬工信部總工程師朱宏任表示中國正在聯(lián)合開展包括物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的新一代信息技術的研究 以明確發(fā)展方向 并形成支持這些技術的新政策 進而推動整個經(jīng)濟的發(fā)展 9月11日 工信部副部長奚國華宣布中國傳感網(wǎng)標準工作組正式成立 該工作組將聚集國內(nèi)傳感網(wǎng)主要技術力量 制定國家標準 積極參與國際標準提案工作 促進國內(nèi)外傳感網(wǎng)業(yè)界同行的交流和合作 通過標準為產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎 提升中國在傳感網(wǎng)領域的國際競爭力 9月14日中國移動總裁王建宙明確稱 物聯(lián)網(wǎng)商機無限 中國移動將以開放的姿態(tài) 與各方竭誠合作 物聯(lián)網(wǎng)要跟3G結合起來 3G網(wǎng)絡是提供物聯(lián)網(wǎng)的信息傳送的有效平臺 11月3日溫家寶再次強調(diào) 要著力突破傳感網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術 及早部署后IP時代相關技術研發(fā) 使信息網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)成為推動產(chǎn)業(yè)升級 邁向信息社會的發(fā)動機 物聯(lián)網(wǎng) 的起源 從概念到現(xiàn)實 5 1 物聯(lián)網(wǎng)定義 傳感網(wǎng)絡技術 是由使用傳感器的器件組成的在空間上呈分布式的無線自治網(wǎng)絡 用來感知環(huán)境參數(shù) 如溫度 震動等等 近程通訊技術 是新興的短距離連接技術 從很多無接觸式的認證和互聯(lián)技術演化而來 RFID和藍牙技術是其中的重要代表 物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)階段最主要的表現(xiàn)形式 M2M M2M是機器到機器的無線數(shù)據(jù)傳輸 有時也包括人對機器和機器對人的數(shù)據(jù)傳輸 有多種技術支持M2M網(wǎng)絡中的終端之間的傳輸協(xié)議 目前主要有CDMA GPRS IEEE802 11a b gWLAN等等 6 1 物聯(lián)網(wǎng)定義 7 物聯(lián)網(wǎng)的定義 圖2 物聯(lián)網(wǎng)未來的應用 8 圖3 物聯(lián)網(wǎng)將帶來一個新的 三維世界 物聯(lián)網(wǎng)的定義 9 2 物聯(lián)網(wǎng)技術 10 2 物聯(lián)網(wǎng)技術 物聯(lián)網(wǎng)的演進路徑 1995年比爾 蓋茨在 未來之路 書中首次提出 物 物 相聯(lián)的雛形 1999年EPCglobal聯(lián)合100多家企業(yè)成立IOT聯(lián)盟并正式提出物聯(lián)網(wǎng)概念 10年間 世界各國都在加緊研究 從技術演進視野來看 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展主要分為四個階段 1 第一階段 大型機 主機的聯(lián)網(wǎng)2 第二階段 臺式機 筆記本與互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)3 第三階段 一些移動設備 如手機 PDA等 的互聯(lián)4 第四階段嵌入式互聯(lián)網(wǎng)興起階段 更多與人們?nèi)粘Ｉ罹o密相關的應用設備 包括洗衣機 冰箱 電視 微波爐等都將加入互聯(lián)互通的行列 最終形成全球統(tǒng)一的 物聯(lián)網(wǎng) 的互聯(lián) 11 從Internet到IOT 2 物聯(lián)網(wǎng)技術 12 2 物聯(lián)網(wǎng)技術 中國物聯(lián)網(wǎng)的研究情況 1999年 中科院啟動了傳感網(wǎng)研究 組成了2000多人的團隊 先后投入數(shù)億元 在以下5個方面取得重大進展 目前已擁有從材料 技術 器件 系統(tǒng)到網(wǎng)絡的完整產(chǎn)業(yè)鏈 1 無線智能傳感器 2 網(wǎng)絡通信技術 3 微型傳感器 4 傳感器端機 5 移動基站目前 我國的物聯(lián)網(wǎng)相關研發(fā)水平與發(fā)達國家相比毫不遜色 是世界上少數(shù)能實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化的國家之一 13 IOT基本理論模型 近距離通信 因特網(wǎng) 跟蹤定位 高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡 2 物聯(lián)網(wǎng)技術 14 2 物聯(lián)網(wǎng)技術 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中面臨的五個主要技術問題 1 技術標準問題世界各國存在不同的標準 中國信息技術標準化技術委員會于2006年成立了無線傳感器網(wǎng)絡標準項目組 2009年9月 傳感器網(wǎng)絡標準工作組正式成立了PG1 國際標準化 PG2 標準體系與系統(tǒng)架構 PG3 通信與信息交互 PG4 協(xié)同信息處理 PG5 標識 PG6 安全 PG7 接口 和PG8 電力行業(yè)應用調(diào)研 等8個專項組 開展具體的國家標準的制定工作 2 安全問題信息采集頻繁 其數(shù)據(jù)安全也必須重點考慮 3 協(xié)議問題物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸 在物聯(lián)網(wǎng)核心層面是基于TCP IP 但在接入層面 協(xié)議類別五花八門 GPRS CDMA 短信 傳感器 有線等多種通道 物聯(lián)網(wǎng)需要一個統(tǒng)一的協(xié)議棧 15 2 物聯(lián)網(wǎng)技術 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中面臨的主要問題 續(xù) 4 IP地址問題每個物品都需要在物聯(lián)網(wǎng)中被尋址 就需要一個地址 物聯(lián)網(wǎng)需要更多的IP地址 IPv4資源即將耗盡 那就需要IPv6來支撐 IPv4向IPv6過渡是一個漫長的過程 因此物聯(lián)網(wǎng)一旦使用IPv6地址 就必然會存在與IPv4的兼容性問題 5 終端問題 物聯(lián)網(wǎng)終端除具有本身功能外還擁有傳感器和網(wǎng)絡接入等功能 且不同行業(yè)需求千差萬別 如何滿足終端產(chǎn)品的多樣化需求 對運營商來說是一大挑戰(zhàn) 16 3 物聯(lián)網(wǎng)應用 物聯(lián)網(wǎng)總體應用前景 在國家大力推動工業(yè)化與信息化兩化融合的大背景下 物聯(lián)網(wǎng)將是工業(yè)乃至更多行業(yè)信息化過程中一個比較現(xiàn)實的突破口 一旦物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模普及 無數(shù)的物品需要加裝更加小巧智能的傳感器 用于動物 植物 機器等物品的傳感器與電子標簽及配套的接口裝置數(shù)量將大大超過目前的手機數(shù)量 按照目前對物聯(lián)網(wǎng)的需求 在近年內(nèi)就需要按億計的傳感器和電子標簽 專家預計 2011年 內(nèi)嵌芯片 傳感器 無線射頻的 智能物件 將超過1萬億個 物聯(lián)網(wǎng)將會發(fā)展成為一個上萬億元規(guī)模的高科技市場 這將大大推進信息技術元件的生產(chǎn) 給市場帶來巨大商機 17 3 物聯(lián)網(wǎng)應用 應用案例1 牲畜溯源給放養(yǎng)的牲畜中的每一只羊都貼上一個二維碼 這個二維碼會一直保持到超市出售的肉品上 消費者可通過手機閱讀二維碼 知道牲畜的成長歷史 確保食品安全 我國已有10億存欄動物貼上了這種二維碼 18 3 物聯(lián)網(wǎng)應用 應用案例2 機場防入侵上海浦東國際機場防入侵系統(tǒng)鋪設了3萬多個傳感節(jié)點 覆蓋了地面 柵欄和低空探測 多種傳感手段組成一個協(xié)同系統(tǒng)后 可以防止人員的翻越 偷渡 恐怖襲擊等攻擊性入侵 上海移動的車務通將在2010年世博會期間全面運用于上海公共交通系統(tǒng) 以最先進的技術保障世博園區(qū)周邊大流量交通的順暢 應用案例3 電力管理江西省電網(wǎng)對分布在全省范圍內(nèi)的2萬臺配電變壓器安裝傳感裝置 對運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測 實現(xiàn)用電檢查 電能質(zhì)量監(jiān)測 負荷管理 線損管理 需求側管理等高效一體化管理 一年來降低電損1 2億千瓦時 19 3 物聯(lián)網(wǎng)應用 應用案例4 個人保健人身上可以安裝不同的傳感器 對人的健康參數(shù)進行監(jiān)控 并且實時傳送到相關的醫(yī)療保健中心 如果有異常 保健中心通過手機 提醒您去醫(yī)院檢查身體 20 3 物聯(lián)網(wǎng)應用 應用案例5 平安城市建設利用部署在大街小巷的全球眼監(jiān)控探頭 實現(xiàn)圖像敏感性智能分析并與110 119 112等交互 實現(xiàn)探頭與探頭之間 探頭與人 探頭與報警系統(tǒng)之間的聯(lián)動 從而構建和諧安全的城市生活環(huán)境 21 3 物聯(lián)網(wǎng)應用 應用案例6 未來數(shù)字家庭2009年11月23日中國電信 物聯(lián)網(wǎng)技術重點實驗室 和 中國電信物聯(lián)網(wǎng)應用和推廣中心 正式掛牌 此前 中國電信一直致力于數(shù)字家庭的解決方案和實際運營 數(shù)字家庭是以計算機技術和網(wǎng)絡技術為基礎 包括各類消費電子產(chǎn)品 通信產(chǎn)品 信息家電及智能家居等 通過不同的互連方式進行通信及數(shù)據(jù)交換 實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡中各類電子產(chǎn)品之間的 互聯(lián)互通 的一種服務數(shù)字家庭的四大功能 信息 通信 娛樂和生活 信息 通信 22 中國電信在2006年推出 我的e家 首個為家庭客戶量身打造的專署品牌 累計發(fā)展3500余萬戶在全國部署了基于家庭網(wǎng)關的 我的e家 業(yè)務體系 IPTV 家庭全球眼 無線寬帶 家庭支付等娛樂 信息和通信產(chǎn)品在全國規(guī)模推廣上海等省市公司先后開展了數(shù)字家庭應用示范工程 探索數(shù)字家庭應用模式 23 e8系列定制終端 e8 B e8 C 4個以太網(wǎng)接口 USB接口無線 802 11b g 路由功能IPTV承載 多PVC VLAN QOS保障防火墻無線上網(wǎng)一鍵通ITMS 綜合終端管理系統(tǒng) 終端功能 目標用戶 有寬帶上網(wǎng)無線上網(wǎng)IPTV 我的e家 高端用戶 ADSL2 LAN VDSL2 ADSL2 LAN EPON 適用光進銅退用戶 4個以太網(wǎng)接口 USB接口無線 802 11b g 路由功能IPTV承載 多PVC VLAN QOS保障防火墻無線上網(wǎng)一鍵通ITMS 綜合終端管理系統(tǒng) VOIP 新形態(tài)演進 DECT電話 EVDO 802 11n 機卡分離 中國電信推出定制家庭網(wǎng)關產(chǎn)品 e家終端 24 物聯(lián)網(wǎng)鑄就數(shù)字家庭生活新空間 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關 IP網(wǎng)絡 天氣資訊視頻 短信彩信電話 繳費支付購物 物業(yè)社區(qū)底商 家庭醫(yī)療中心 家庭安防中心 家庭數(shù)據(jù)中心 家庭溝通中心 家庭娛樂中心 家庭教育中心 家庭商務中心 社區(qū)業(yè)務中心 家庭醫(yī)療中心 應用系統(tǒng) 物聯(lián)網(wǎng)平臺 BOSS 網(wǎng)管系統(tǒng) 融合通信 物聯(lián)網(wǎng)家庭應用推動家庭生活數(shù)字化 1 信息家電控制子網(wǎng) 3 4 通信娛樂子網(wǎng) 家庭安防 健康子網(wǎng) 業(yè)務平臺 WAP短信WEB 能力開放 服務開放 25 其他特性需求家庭內(nèi)部網(wǎng)絡拓撲管理遠程網(wǎng)管界面 遠程配置協(xié)議棧 TCP IP UDP IP ARP ICMP Telnet DHCP可編程 可加載特定應用 支持固件升級數(shù)據(jù)收集 處理 轉(zhuǎn)發(fā) 基于e家終端中間件的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關 中間件 26 數(shù)字家庭物聯(lián)網(wǎng)平臺 集中控制平臺 ITMS 家庭物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務提供平臺 Portal SDK 第三方服務集成商 醫(yī)院 能力開放 服務開放 物聯(lián)網(wǎng)平臺 功能需求家庭物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務平臺 實現(xiàn)家庭應用的集中管控和開通 家庭智能終端應用信息存儲 轉(zhuǎn)發(fā)ITMS 實現(xiàn)對家庭應用終端的集中管理家庭門戶 實現(xiàn)已WEB WAP 短信等方式對家庭網(wǎng)絡的遠程訪問和控制業(yè)務開放模塊 實現(xiàn)第三方服務通用開發(fā)模塊及接口的開放 27 系統(tǒng)集成商 從 孤島 到 整體解決方案 的升華 用戶 房產(chǎn)商 工作建議一 家庭互聯(lián) 信息匯聚運營商 終端制造商共同制定網(wǎng)關和家庭信息終端的互連標準 開發(fā)適配模塊 將各個信息孤島連通 匯聚家庭信息 打通雙向網(wǎng)絡通路 工作建議二 服務體系運營商 內(nèi)容服務提供商 系統(tǒng)集成商共同制定平臺服務標準 為第三方服務集成商開放平臺能力接口 打造融合家庭控制 多媒體信息和通信于一體的家庭信息化服務平臺 應用示范 商業(yè)模式共同開發(fā)符合互通標準的數(shù)字家庭設備 構建數(shù)字家庭服務平臺 組織應用示范 在實施過程中探索商業(yè)模式 形成服務商 內(nèi)容商 運營商 終端商等的共贏 軟件開發(fā)商 內(nèi)容提供商 終端制造商 28 物聯(lián)網(wǎng)管理平臺 移動POS 金融 供應鏈 智能運輸 工業(yè)自動化 智能建筑 消防 公共安全 環(huán)境保護 氣象 數(shù)字化醫(yī)療 遙感勘測 軍事 農(nóng)業(yè) 林業(yè) 水務 電力