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1、 (物聯(lián)網(wǎng))物聯(lián)網(wǎng)的應用層 主要完成數(shù)據(jù)的管理和數(shù) 據(jù)的處理 20XX年XX月 峯年的企業(yè)咨詢咸問經(jīng)驗.經(jīng)過實戰(zhàn)驗證可以藩地執(zhí)行的卓越萱理方案.值得您下載擁有 物聯(lián)網(wǎng)的應用層主要完成數(shù)據(jù)的管理和數(shù)據(jù)的處理,且將這些數(shù)據(jù)和各行業(yè)應用相結(jié)合。 應用層包括以下三個部分: 1. 物聯(lián)網(wǎng)中間件 物聯(lián)網(wǎng)中間件是壹種獨立的系統(tǒng)軟件或服務程序,中間件將許多能夠公用的能力進行統(tǒng)壹封 裝,提供給物聯(lián)網(wǎng)應用使用。 2. 物聯(lián)網(wǎng)應用 物聯(lián)網(wǎng)應用就是用戶直接使用的各種應用,如智能操控、安防、電力抄表、遠程醫(yī)療、智能 農(nóng)業(yè)等等。 3. 云計算 云計算將助力物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)的存儲和分析。依據(jù)云計算的服務類型能夠?qū)⒃品譃?3

2、層: 基礎架構(gòu)即服務 (IaaS) 、平臺即服務( PaaS) 、服務和軟件即服務( SaaS). 2010 中國國際物聯(lián)網(wǎng)大會會刊 (2010-12-0910:30:28) 1 物聯(lián)網(wǎng)概述 1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義 物聯(lián)網(wǎng)( InternetOfThings )概念的提出已經(jīng)有十余年的歷史,且于世界范圍內(nèi)引起越來越 高的關(guān)注。于國內(nèi),隨著政府對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)關(guān)注和支持力度的顯著提高,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)逐漸從 產(chǎn)業(yè)愿景走向現(xiàn)實應用。但由于物聯(lián)網(wǎng)的概念壹直以來缺乏清晰可辨識的定義,以及壹些利 益關(guān)聯(lián)方爭相對這壹概念進行基于自身利益的解讀,使得市場各方對其內(nèi)涵和外延認識不 清,這既造成了產(chǎn)業(yè)應用界、技術(shù)投資界和證

3、券市場于投資方向上的混亂,也可能使政府的 支持方向產(chǎn)生偏差。 為改變這壹現(xiàn)象,驅(qū)散物聯(lián)網(wǎng)概念上的迷霧,幫助產(chǎn)業(yè)獲得更好的發(fā)展,易觀經(jīng)過對物聯(lián)網(wǎng) 所屬行業(yè)和競爭性行業(yè)的廣泛調(diào)研以及對多家權(quán)威機構(gòu)的深度訪談,推出了國內(nèi)第壹份從廣 度和深度剖析物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的方案。 于本方案中, 易觀對物聯(lián)網(wǎng)第壹次給出了明確清晰的定義: 物聯(lián)網(wǎng),是指通過各種手段,將現(xiàn)實世界的物理信息進行自動化、實時性、大范圍、全天候 的標記、采集、匯總和分析,且于必要時進行反饋控制的網(wǎng)絡系統(tǒng)。 物聯(lián)網(wǎng)具有典型的層級特性,壹個完整的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)壹般包含以下五個層面的功能: 壹信息感知層 該層的主要任務是將大范圍內(nèi)的現(xiàn)實世界的各種物理量通過

4、各種手段,實時且自動化的轉(zhuǎn)化 為虛擬世界可處理的數(shù)字化信息或者數(shù)據(jù)。 物聯(lián)網(wǎng)所采集的信息主要有如下種類: 傳感信息:如溫度、濕度、壓力、氣體濃度、生命體征等; 物品屬性信息:如物品名稱、型號、特性、價格等; 工作狀態(tài)信息:如儀器、設備的工作參數(shù)等; 地理位置信息:如物品所處的地理位置等; 信息采集層的主要任務是對各種信息進行標記,且通過傳感等手段,將這些標記的信息和現(xiàn) 實世界的物理信息進行采集,將其轉(zhuǎn)化為可供處理的數(shù)字化信息。 信息采集層涉及的典型技術(shù)如: RFID (射頻識別) 、各種傳感器等。 信息匯聚層 該層的主要任務是將信息采集層采集到的信息,通過各種網(wǎng)絡技術(shù)進行匯總, 將大范圍內(nèi)的

5、信息整合到壹起,以供處理。 信息匯總層涉及的典型技術(shù)如: Ad-hoc (多跳移動無線網(wǎng)絡) ,傳感器網(wǎng)絡, Wi-Fi 等。 三信息處理層 該層的主要任務是將信息匯總層匯總而來的信息,進行分析和處理,從而對現(xiàn)實世界的實時 情況形成數(shù)字化的認知。 信息處理層典型的技術(shù)如: GIS (地理信息系統(tǒng))k1、ERP (企業(yè)資源管理計劃) 物聯(lián)網(wǎng)主要有以下幾個特點: 實時性 由于信息采集層的工作能夠?qū)崟r進行,所以,物聯(lián)網(wǎng)能夠保障所獲得的信息是實時的真實信 息,從而于最大限度上保證了決策處理的實時性和有效性。 大范圍 由于信息采集層設備相對廉價,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)ΜF(xiàn)實世界中大范圍內(nèi)的信息進行采集分析 和處

6、理,從而提供足夠的數(shù)據(jù)和信息以保障決策處理的有效性,隨著 Ad-hoc 技術(shù)的引入, 獲得了無線自動組網(wǎng)能力的物聯(lián)網(wǎng)進壹步擴大了其傳感范圍。 自動化 物聯(lián)網(wǎng)的設計愿景是用自動化的設備代替人工,三個層次的全部設備均能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控 制,因此,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)壹經(jīng)部署,壹般不再需要人工干預,既提高了運作效率、減少出錯幾 率,又能夠于很大程度上降低維護成本。 全天候 由于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)部署之后自動化運轉(zhuǎn),無需人工干預,因此,其布設能夠基本不受環(huán)境條件 和氣象變化的限制,實現(xiàn)全天候的運轉(zhuǎn)和工作。從而使整套系統(tǒng)更為穩(wěn)定而有效。 1.2 物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)(不同層面需要不同的技術(shù)) 易觀認為,物聯(lián)網(wǎng)且不是壹項單壹的技

7、術(shù),而是多種技術(shù)的綜合應用,于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中應用 到的技術(shù)主要包括: 感知層:傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)、二維碼技術(shù)、微機電系統(tǒng) 傳感器技術(shù) 射頻識別( RFID )技術(shù) 品的身份甄別和屬性的存儲, 且于金屬和液體環(huán)境下應用受限, 息采集層技術(shù)。 微機電系統(tǒng)( MEMS ) 微機電系統(tǒng)( MicroElectroMechanicalSystems ,簡稱 MEMS )是指利用大規(guī)模集成電路 制造工藝,經(jīng)過微米級加工,得到的集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、接口 電路、通信和電源于壹體的微型機電系統(tǒng)。 MEMS 技術(shù)近幾年的飛速發(fā)展, 為傳感器節(jié)點的智能化、 小型化、 功率的不斷降低制造了

8、成 熟的條件,目前已經(jīng)于全球形成百億美元規(guī)模的龐大市場。近年更是出現(xiàn)了集成度更高的納 米機電系統(tǒng)( Nano-ElectromechanicalSystem ,簡稱 NEMS )。具有微型化、智能化、多 功能、高集成度和適合大批量生產(chǎn)等特點。 MEMS 技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息采集層技術(shù)。 信息匯聚層:傳感網(wǎng)自組網(wǎng)技術(shù)、局域網(wǎng)技術(shù)及廣域網(wǎng)技術(shù) 無線傳感器網(wǎng)絡( WSN )技術(shù) 無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)( WirelessSensorNetwork ,簡稱 WSN )的基本功能是將壹系列空間 上分散的傳感器單元通過自組織的無線網(wǎng)絡進行連接,從而將各自采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡 進行傳輸匯總,以實現(xiàn)對空間分散范

9、圍內(nèi)的物理或環(huán)境情況的協(xié)作監(jiān)控,且根據(jù)這些信息進 行相應的分析和處理。 射頻識別( RadioFrequencyIdentification 且讀寫關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的無線通訊技術(shù)。于國內(nèi), 理等領(lǐng)域有了廣泛的應用。 RFID 技術(shù)市場應用成熟,標簽成本低廉,但 ,簡稱 RFID )是通過無線電信號識別特定目標 RFID 已經(jīng)于身份證件、電子收費系統(tǒng)和物流管 RFID 壹般不具備數(shù)據(jù)采集功能,多用來進行物 RFID 技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信 WSN 技術(shù)貫穿物聯(lián)網(wǎng)的三個層面,是結(jié)合了計算、通信、傳感器三項技術(shù)相的壹門新興技 術(shù),具有較大范圍、低成本、高密度、靈活布設、實時采集、全天候工作的優(yōu)勢,且對物聯(lián) 網(wǎng)其

10、他產(chǎn)業(yè)具有顯著帶動作用。 W-iFi Wi-Fi ( WirelessFidelity ,無線保真技術(shù))是壹種基于接入點( AccessPoint )的無線網(wǎng)絡 結(jié)構(gòu),目前已有壹定規(guī)模的布設,于部分應用中和傳感器相結(jié)合。 Wi-Fi 技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息匯總層技術(shù)。 GPRS GPRS( GeneralPacketRadioService ,通用分組無線服務) 是壹種基于 GSM 移動通信網(wǎng)絡 的數(shù)據(jù)服務技術(shù)。 GPRS 技術(shù)能夠充分利用現(xiàn)有 GSM 網(wǎng)絡,目前于很多領(lǐng)域有廣泛應用, 于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中也有部分應用。 GPRS 技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息匯總層技術(shù)。 傳輸層:通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、 3G 網(wǎng)絡

11、、 GPRS 網(wǎng)絡、廣電網(wǎng)絡、 NGB 等廣域網(wǎng)絡 運營層:專家系統(tǒng)、云計算、 API 接口、客戶管理、 GIS、 ERP 企業(yè)資源計劃( ERP) 企業(yè)資源計劃(EnterpriseResourcePlanning ,簡稱ERP)是指建立于信息技術(shù)基礎上, 以 系統(tǒng)化的管理思想,為企業(yè)決策層及員工提供決策運行手段的管理平臺。 ERP 技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息處理層技術(shù)。 專家系統(tǒng)( ExpertSystem ) 專家系統(tǒng)( ExpertSystem )是壹個含有大量的某個領(lǐng)域?qū)<宜降闹R和經(jīng)驗能夠利用人 類專家的知識和經(jīng)驗來處理該領(lǐng)域問題的智能計算機程序系統(tǒng)。屬于信息處理層技術(shù)。 應用層:垂直

12、行業(yè)應用、系統(tǒng)集成、資源打包 圖 1-1 物聯(lián)網(wǎng)分層結(jié)構(gòu)和各層關(guān)聯(lián)技術(shù) 易觀分析認為,從物聯(lián)網(wǎng)的定義及各類技術(shù)所起的作用來見,物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)應該是無線 傳感器網(wǎng)絡( WSN )技術(shù),主要原因是: WSN 技術(shù)貫穿物聯(lián)網(wǎng)的全部三個層次, 是其它層面技術(shù)的整合應用, 對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展有提 綱挈領(lǐng)的作用。 WSN 技術(shù)的發(fā)展,能為其它層面的技術(shù)提供更明確的發(fā)展方向。 WSN 技術(shù)的應用將極大的帶動其它各層技術(shù)的發(fā)展。 于現(xiàn)實應用中, WSN 往往成為系統(tǒng)的 核心,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中其它層面的技術(shù),如 MEMS 、RFID 等,均于 WSN 技術(shù)中有所應用, WSN 技術(shù)和市場的不斷發(fā)展將給這些技術(shù)帶來不斷

13、擴大的市場。經(jīng)過普遍調(diào)查我們發(fā)現(xiàn), 于 WSN 的組網(wǎng)方面每進行壹元錢的投資,將拉動 RFID 、傳感器、集成電路、軟件、系統(tǒng)集 成等關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè) 1015 元的投資。 WSN 是物聯(lián)網(wǎng)中最新鮮,最具增長性的技術(shù),和 RFID 、MEMS 等發(fā)展周期較長的技術(shù)不 同, WSN 能產(chǎn)生更新的應用,使產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生更大的增量。 因此,易觀認為,推動 WSN 的發(fā)展對促進整個物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有顯著作用。 1.3 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景 隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,人類社會存儲、分析、處理信息的能力大幅度的提高。從而于 人類生活中出現(xiàn)了真實的物質(zhì)世界和虛擬的信息世界這樣“倆個世界”,這是對如此龐大的 信息處理能力的浪

14、費。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,正是將于這倆個世界之間建立起壹座橋梁。 易觀預測,物聯(lián)網(wǎng)將構(gòu)成壹個日益整合的,由無數(shù)應用系統(tǒng)構(gòu)成的全球性系統(tǒng)包含 億人、上億個應用、 1 萬億個設備及其之間每天的 100 萬億次交互。這樣壹個龐大的系統(tǒng)給 人們的生活帶來的變化是不言而喻的,我們將不僅和信息相連,更將通過信息和遠處的實物 相連。 物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),將極大的改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)和生活方式。它不僅將使我們的生活更舒適,更便 捷,更環(huán)保,更安全,仍將把現(xiàn)實世界和虛擬世界更和諧,更有效的聯(lián)系起來,利用現(xiàn)有的 且仍于不斷發(fā)展的信息處理工具,物聯(lián)網(wǎng)將影響和改變現(xiàn)實世界,將認識自然的工具應用到 改變自然的實踐之中。 1.3.1

15、物聯(lián)網(wǎng)催生產(chǎn)業(yè)革命 自從 1965 年首個集成電路計算機誕生以來,大約每隔 15 年,信息技術(shù)領(lǐng)域就會給世界帶 來壹次信息產(chǎn)業(yè)革命。 1980 年個人計算機的問世, 1995 年以“信息高速公路”為代表的互 聯(lián)網(wǎng)革命。而如今,以“智慧的地球”為代表的新壹代物聯(lián)網(wǎng)革命已經(jīng)擺到了我們的面前。 易觀判斷:從信息處理到信息傳播再到信息傳感,信息發(fā)展越來越進入物質(zhì)領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)應 用到生產(chǎn)環(huán)節(jié),將能夠?qū)崿F(xiàn)更加智能化、針對性的生產(chǎn)管理,使得整個人類社會的生產(chǎn)活動 更加環(huán)保、智能、安全。物聯(lián)網(wǎng)的影響正于逐漸滲透到人類社會的各個產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)中。為人類 的生產(chǎn)活動帶來巨大的變革: 生產(chǎn)活動實現(xiàn)環(huán)保和智能化 通過物聯(lián)網(wǎng)

16、,對產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進行全程監(jiān)控,且進行及時的反饋,將極大的提高成品率, 且更加有針對性的利用能源。 2008 年,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)為全球的各類企業(yè)節(jié)約能源開支數(shù) 十億美元,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展且更多的深入到生產(chǎn)活動,這壹數(shù)字將不斷擴大,壹 種依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新型節(jié)能、環(huán)保、智能化的生產(chǎn)方式將逐漸形成。這種新型的生產(chǎn)方式 將降低人類的生產(chǎn)活動對能源的依賴,為解決全球范圍內(nèi)的環(huán)境污染問題和能源危機開辟壹 條新路。 生產(chǎn)活動提升安全性 通過物聯(lián)網(wǎng)對生產(chǎn)環(huán)境進行實時監(jiān)測,將能夠提前預知和及時解決生產(chǎn)過程中的危險,極大 程度的保障工作人員的人身安全,真正做到“以人為本”。如目前國內(nèi)部分礦業(yè)企業(yè)已經(jīng)開

17、始使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行井下環(huán)境監(jiān)測,有效的避免了礦難事故的發(fā)生,大幅提高了井下作業(yè) 60 的安全系數(shù),有效規(guī)避了企業(yè)的安全風險。 生產(chǎn)活動實現(xiàn)針對性和計劃性 于物聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展完善且最終和互聯(lián)網(wǎng)緊密結(jié)合之后,每時每刻全球各類商品的生產(chǎn)和消費 情況將均能夠從互聯(lián)網(wǎng)上得到,各個企業(yè)將能夠更方便,更準確的了解到產(chǎn)品的供需和市場 情況,據(jù)此調(diào)整自己的生產(chǎn)計劃,從而避免過量生產(chǎn)造成產(chǎn)能浪費和各種經(jīng)濟問題。 1.3.2 物聯(lián)網(wǎng)改變?nèi)藗兊纳罘绞?物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)且不僅僅會對人類社會的生產(chǎn)活動帶來根本性的變化,同時也會從根本上改變 我們的生活: 人類生活將更加綠色、環(huán)保 通過物聯(lián)網(wǎng)和隨之而來的各種智能家居系統(tǒng),人們將能夠更好的了解身邊的自然環(huán)境,且更 大限度的利用自然環(huán)境來為自己營造舒適安全的生活環(huán)境,從而實現(xiàn)人和自然的和諧共處。 比如應用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧電網(wǎng),把靜態(tài)的、低效的電力輸送網(wǎng)絡轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)可調(diào)整的智 能網(wǎng)絡, 對能源系統(tǒng)進行實時監(jiān)測, 根據(jù)不同時段的用電需求, 將電力按最優(yōu)方案予以分配。 目前,應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的節(jié)能空調(diào)、照明系統(tǒng)等已經(jīng)開始展示出了物聯(lián)網(wǎng)于這方面的魅力, 隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,這壹趨勢將變的越來越明顯。 人類生活將更加信息化 隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷應用

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