物聯(lián)網(wǎng)與云計算

1、物聯(lián)網(wǎng)與云計算物聯(lián)網(wǎng)與云計算2011-10-29劉龍劉龍物聯(lián)網(wǎng)由來物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)與云計算物聯(lián)網(wǎng)概念的發(fā)展歷程物聯(lián)網(wǎng)概念的發(fā)展歷程物聯(lián)網(wǎng)概念的發(fā)展歷程物聯(lián)網(wǎng)概念的發(fā)展歷程IBM提出的“智慧地球”概念（建議政府投資新一代的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施）已上升至美國的國家戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略認為IT產(chǎn)業(yè)下一階段的任務(wù)是把新一代IT技術(shù)充分運用在各行各業(yè)之中，具體地說，就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，并且被普遍連接，形成“物聯(lián)網(wǎng)”。2009美國總統(tǒng)奧巴馬在其就職演說中著重提到了“智慧的地球”，并決定投資投資110億美元億美元進行智能電網(wǎng)的研究建設(shè)

2、；2008年-美國智慧地球物聯(lián)網(wǎng)行動計劃。具體而務(wù)實，強調(diào)RFID的廣泛應(yīng)用，注重信息安全。2009年6月，歐盟委員會向歐盟議會、理事會、歐洲經(jīng)濟和社會委員會及地區(qū)委員會遞交了歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃（Internet of Things-An action plan for Europe），以確保歐洲在建構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的過程中起主導(dǎo)作用。行動計劃共包括14項內(nèi)容，主要有管理、隱私及數(shù)據(jù)保護、“芯片沉默”的權(quán)利、潛在危險、關(guān)鍵資源、標(biāo)準(zhǔn)化、研究、公私合作、創(chuàng)新、管理機制、國際對話、環(huán)境問題、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和進展監(jiān)督等一系列工作。2009年-歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動i-Japan戰(zhàn)略。在u-Japan的基礎(chǔ)上，強調(diào)電子政務(wù)

3、和社會信息服務(wù)應(yīng)用。2004年，日本信息通信產(chǎn)業(yè)的主管機關(guān)總務(wù)?。∕IC）提出20062010年間IT發(fā)展任務(wù)u-Japan戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略的理念是以人為本，實現(xiàn)所有人與人、物與物、人與物之間的連接，即所謂4U=ForYou（Ubiquitous,Universal, User-oriented, Unique），希望在2010年將日本建設(shè)成一個“實現(xiàn)隨時、隨地、任何物體、任何人（anytime, anywhere, anything, anyone）均可連接的泛在網(wǎng)絡(luò)社會”。2009年-日本i-Japan戰(zhàn)略繼日本提出u-Japan戰(zhàn)略后，韓國也在2006年確立了u-Korea戰(zhàn)略。u-Kore

4、a旨在建立無所不在的社會（ubiquitous society），也就是在民眾的生活環(huán)境里，布建智能型網(wǎng)絡(luò)（如IPv6、BcN、USN）、最新的技術(shù)應(yīng)用（如DMB、Telematics、RFID）等先進的信息基礎(chǔ)建設(shè)，讓民眾可以隨時隨地享有科技智慧服務(wù)。其最終目的，除運用IT科技為民眾創(chuàng)造食衣住行育樂各方面無所不在的便利生活服務(wù)，亦希望扶植IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展新興應(yīng)用技術(shù)，強化產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢與國家競爭力。2009年-韓國u-Korea戰(zhàn)略感知中國。2009年8月7日溫家寶總理在無錫考察時提出要盡快建立中國的傳感信息中心或者叫“感知中國”中心。2009年-中國感知中國物聯(lián)網(wǎng)概念物聯(lián)網(wǎng)概念相關(guān)概念澄清相關(guān)概念澄

5、清M2M傳感網(wǎng)傳感網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)泛在網(wǎng)絡(luò)泛在網(wǎng)絡(luò)智慧地球智慧地球應(yīng)用層通信對象網(wǎng)絡(luò)層傳感器+近距離無線通信（低速、低功耗）傳感器網(wǎng)+近距離無線通信RFID、二維碼近距離中高速通信內(nèi)置移動通信模塊各種終端傳感器網(wǎng)+近距離無線通信RFID、二維碼近距離中高速通信內(nèi)置移動通信模塊各種終端通信終端：手機、上網(wǎng)卡等物-物物-物人-物物-物人-物人-人不包括一個或幾個網(wǎng)絡(luò)初期：傳輸后期：融合，協(xié)同多網(wǎng)絡(luò)、多技術(shù)異構(gòu)協(xié)同智能：跨技術(shù)、跨網(wǎng)絡(luò)、跨行業(yè)、跨應(yīng)用終端基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)由來物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)與云計算RFID RFID（Radio Frequency Identification ）即射頻識別技術(shù)

6、，俗稱電子標(biāo)簽，通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象，并對其信息進行標(biāo)志、登記、儲存和管理。RFID定義 電子標(biāo)簽：由芯片和標(biāo)簽天線或線圈組成，通過電感耦合或電磁反射原理與讀寫器進行通信； 讀寫器：讀取(在讀寫卡中還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備 ； 天線：可以內(nèi)置在讀寫器中，也可以通過同軸電纜與讀寫器天線接口相連。RFID系統(tǒng)組成 物聯(lián)網(wǎng)的特征物聯(lián)網(wǎng)的特征感知感知傳輸傳輸智能智能利用RFID、傳感器、二維碼等能夠隨時隨地采集物體的動態(tài)信息。通過網(wǎng)絡(luò)將感知的各種信息進行實時傳送。利用云計算技術(shù)，及時地對海量的數(shù)據(jù)進行信息控制，真正達到了人與物的溝通、物與物的溝通。物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu) 應(yīng)用層應(yīng)用層應(yīng)用層

7、是構(gòu)建在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)之上的應(yīng)用系統(tǒng)，包括商業(yè)貿(mào)易、物流、農(nóng)業(yè)、軍事等等不同的應(yīng)用系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層，即進行信息交換的通信網(wǎng)絡(luò)，包括有Internet、WIFI網(wǎng)以及無線通信網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)。信息采集層信息采集層數(shù)據(jù)采集指通過包括條碼、射頻識別、無線傳感器、藍牙等在內(nèi)的自動識別與近場通信技術(shù)獲取物品編碼信息的過程。物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu) 感知層是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面的感知的核心能力是物聯(lián)網(wǎng)中包括關(guān)鍵技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化方面、產(chǎn)業(yè)化方面亟待突破的部分關(guān)鍵在于具備更精確、更全面的感知能力，并解決低功耗、小型化和低成本的問題廣泛覆蓋的移動通信網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施是物聯(lián)網(wǎng)三層中標(biāo)準(zhǔn)化程度最高、產(chǎn)業(yè)化能力最強

8、、最成熟的部分關(guān)鍵在于為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用特征進行優(yōu)化和改進，形成協(xié)同感知的網(wǎng)絡(luò)提供豐富的基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的根本目標(biāo)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)信息化需求相結(jié)合，實現(xiàn)廣泛智能化應(yīng)用的解決方案集關(guān)鍵在于行業(yè)融合、信息資源的開發(fā)利用、低成本高質(zhì)量的解決方案、信息安全的保障以及有效的商業(yè)模式的開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層物聯(lián)網(wǎng)感知層物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu) 物聯(lián)網(wǎng)由來物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)與云計算智能交通醫(yī)療監(jiān)護智能家居環(huán)境監(jiān)測國防軍事防災(zāi)減災(zāi)工業(yè)監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域城市管理物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用頻譜物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用頻譜 物聯(lián)網(wǎng)管理平臺移動POS金融供應(yīng)鏈智能運輸工業(yè)自動化智能建筑消防公共安全

9、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(wù)電力煤炭石化物流、零售、自動服務(wù)設(shè)備、安全、節(jié)能生產(chǎn)、安全、防災(zāi)、水電油氣防火、勘察、報警污染檢測、報警水質(zhì)、水量、污染、安全大棚、土壤、灌溉、環(huán)境、跟蹤抄表、監(jiān)控、節(jié)能設(shè)備、臨床、輔助診斷、病程險情、油井、運輸、管線聯(lián)動、消防栓、定位、調(diào)度照明、信號、應(yīng)急、災(zāi)害、識別大地勘測、森林、地震、海洋偵查、監(jiān)控、定位、評估降水、防洪、遠程設(shè)備交易、訂單、跟蹤、識別通風(fēng)、瓦斯、救災(zāi)定位庫存、車隊、監(jiān)控、導(dǎo)航、識別、貨物電子支付、實時信息物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)感知城市感知城市智慧城市市政管理公共安全智能建筑智能交通智能園區(qū)節(jié)能減排智能交通智能交通 交通引導(dǎo) Bus通告

10、 停車場信息獲取 事件發(fā)現(xiàn)/處理/發(fā)布 車輛自身狀況的發(fā)布 乘客通信和娛樂 城市人員分布/流動 自動收費17智能交通物聯(lián)網(wǎng)智能交通物聯(lián)網(wǎng)人自身的通信過程：人自身的通信過程：智能交通物聯(lián)網(wǎng)智能交通物聯(lián)網(wǎng)人自身獲取、處理信息的局限性：人自身獲取、處理信息的局限性：智能交通物聯(lián)網(wǎng)智能交通物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)突破局限性：物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)突破局限性：發(fā)展智能交通物聯(lián)網(wǎng)時機成熟發(fā)展智能交通物聯(lián)網(wǎng)時機成熟硬件與通信成本顯著下降硬件與通信成本顯著下降ITS物聯(lián)網(wǎng)所需的移動網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)已經(jīng)成熟物聯(lián)網(wǎng)所需的移動網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)已經(jīng)成熟政府要求、綠色環(huán)保交通理念的推廣政府要求、綠色環(huán)保交通理念的推廣移動通信網(wǎng)

11、絡(luò)移動通信網(wǎng)絡(luò)IP化，運營商積極投身物聯(lián)網(wǎng)大潮化，運營商積極投身物聯(lián)網(wǎng)大潮經(jīng)濟發(fā)展刺激交通的發(fā)展經(jīng)濟發(fā)展刺激交通的發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中面臨的五個主要技術(shù)問題物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中面臨的五個主要技術(shù)問題（1）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題 世界各國存在不同的標(biāo)準(zhǔn)。中國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會于2006年成立了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)項目組。2009年9月，傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組正式成立了PG1(國際標(biāo)準(zhǔn)化)、PG2(標(biāo)準(zhǔn)體系與系統(tǒng)架構(gòu))、PG3(通信與信息交互)、PG4(協(xié)同信息處理)、PG5(標(biāo)識)、PG6(安全)、PG7(接口)和PG8(電力行業(yè)應(yīng)用調(diào)研)等8個專項組，開展具體的國家標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。 （2）安

12、全問題）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）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。 （4）IP地址問題地址問題 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。）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(luò)接入等功能，且

13、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)。 物聯(lián)網(wǎng)由來物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)與云計算云計算基礎(chǔ)架構(gòu)云計算基礎(chǔ)架構(gòu)Submit RequestsPaid ServicesHardwareSoftwareServiceStorageNetworkInternet CloudUser云計算與傳統(tǒng)云計算與傳統(tǒng)IT成本對比成本對比l Classical Computingn Buy & OwnuHardware, System Software, Applications often to meet peak needs.n Install, Configu

14、re, Test, Verify, Evaluaten Managen .n Finally, use itn $.$(High Cost)l Cloud ComputinguSubscribeuUseu$ - pay for what you use, based on QoSEvery 18 months?Pay as you GoSaving about 80-95 % of the total cost數(shù)據(jù)中心成本統(tǒng)計數(shù)據(jù)中心成本統(tǒng)計云計算與傳統(tǒng)云計算與傳統(tǒng)IT成本對比成本對比當(dāng)當(dāng)前前ITIT支支出出100%每年操作每年操作的成本的成本 (21%)折舊( - 91.6%)勞動力成本( - 80.7%)部署 (一次性)折舊 (和分攤)勞動力成本勞動力成本 ( (操作和維護操作和維護) )軟件和其它成軟件和其它成本本 (- 20%)(- 20%)軟件軟件和其它和其它成本成本傳統(tǒng)方式傳統(tǒng)方式云計算方式云計算方式服務(wù)性的云計算服務(wù)性的云計算云服務(wù)分類云服務(wù)分類NetworkCloud ServicesCo-LocationCloud ServicesCompute & StorageCloud ServicesPlatformCloud ServicesApplicationC