十五章 物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)

第十五章物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)主要內(nèi)容容：15.1物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)概述述15.2物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)應(yīng)用與發(fā)發(fā)展15.1物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)概述述■15.1.1什什么是是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)（（TheInternetofThings）的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)定義義是：通通過射頻頻識別RFID（RadioFrequencyIdentification，俗稱稱電子標(biāo)標(biāo)簽）、、紅外感感應(yīng)器、、全球定定位系統(tǒng)統(tǒng)、激光光掃描器器等信息息傳感設(shè)設(shè)備，按按約定的的協(xié)議，，把任何何物體與與互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)連接起起來，進(jìn)進(jìn)行信息息交換和和通訊，，以實現(xiàn)現(xiàn)智能化化識別、、定位、、跟蹤、、監(jiān)控和和管理的的一種網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。由物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)名稱可可見，物物聯(lián)網(wǎng)就就是“物物物相連連的互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)”。。這里有兩兩層意思思，第一一，物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的核核心和基基礎(chǔ)仍然然是互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)，是是在互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)礎(chǔ)上延伸伸和擴(kuò)展展的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)；第二二，其用用戶端延延伸和擴(kuò)擴(kuò)展到了了任何物物品與物物品之間間，進(jìn)行行信息交交換和通通訊?！拔铩币獫M足以以下條件件才能夠夠被納入入“物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)”的的范圍：：1、要要有相應(yīng)應(yīng)信息的的接收器器；2、、要有數(shù)數(shù)據(jù)傳輸輸通路；；3、要要有一定定的存儲儲功能；；4、要要有CPU；5、要有有操作系系統(tǒng)；6、要有有專門的的應(yīng)用程程序；7、要有有數(shù)據(jù)發(fā)發(fā)送器；；8、遵遵循物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的通通信協(xié)議議；9、、在世界界網(wǎng)絡(luò)中中有可被被識別的的唯一編編號。2009年9月月，在北北京舉辦辦的物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)與企企業(yè)環(huán)境境中歐研研討會上上，歐盟盟委員會會信息和和社會媒媒體司RFID部門負(fù)負(fù)責(zé)人LorentFerderix博博士給出出了歐盟盟對物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的定定義：物物聯(lián)網(wǎng)是是一個動動態(tài)的全全球網(wǎng)絡(luò)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)設(shè)施，它它具有基基于標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)和互操操作通信信協(xié)議的的自組織織能力，，其中物物理的和和虛擬的的“物””具有身身份標(biāo)識識、物理理屬性、、虛擬的的特性和和智能的的接口，，并與信信息網(wǎng)絡(luò)絡(luò)無縫整整合。物物聯(lián)網(wǎng)將將與媒體體互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)、服務(wù)務(wù)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)和企業(yè)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)一道，，構(gòu)成未未來互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)。在中國，，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的概念念是在1999年提出出的，物物聯(lián)網(wǎng)被被稱之為為傳感網(wǎng)網(wǎng)。中科院早在1999年年就啟動動了傳感感網(wǎng)的研研究，并并已取得得了一些些科研成成果，建建立了一一些適用用的傳感感網(wǎng)。1999年，在在美國召召開的移移動計算算和網(wǎng)絡(luò)絡(luò)國際會會議提出出了，傳感網(wǎng)是下一個個世紀(jì)人人類面臨臨的又一一個發(fā)展展機(jī)遇。。2003年，美美國《技技術(shù)評論論》提出出傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)術(shù)將是未未來改變變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)術(shù)之首。。2005年11月17日，，在突尼尼斯舉行行的信息息社會世世界峰會會WSIS（WorldSummitontheInformationSociety））上，國際電信信聯(lián)盟ITU（（InternationalTelecommunicationUnion）發(fā)發(fā)布了《《ITU互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)》，，正式提提出了““物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)”的概概念。物聯(lián)網(wǎng)概概念的興興起，很很大程度度上得益益于國際際電信聯(lián)聯(lián)盟(ITU))2005年年以物物聯(lián)網(wǎng)為為標(biāo)題的的年度互互聯(lián)網(wǎng)報報告。2009年１月月２８日日，奧巴巴馬就任任美國總總統(tǒng)后，，與美國國工商業(yè)業(yè)領(lǐng)袖舉舉行了一一次“圓圓桌會議議，”作作為僅有有的兩名名代表之之一，IBM首首席執(zhí)行行官彭明明盛首次次提出““智慧地地球”這這一概念念，建議議新政府府投資新新一代的的智慧型型基礎(chǔ)設(shè)設(shè)施建設(shè)設(shè)?！?5.1.2物物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)業(yè)鏈物聯(lián)網(wǎng)的的產(chǎn)業(yè)鏈鏈大致可可以分三三個層面面：首先先是傳感感網(wǎng)絡(luò)，，以二維維碼、RFID（射頻頻識別技技術(shù)）、、傳感器器、芯片片及智能能卡為主主，實現(xiàn)現(xiàn)“物””的識別別，這將將為傳感感器、二二維碼、、紅外設(shè)設(shè)備、射射頻生產(chǎn)產(chǎn)商帶來來機(jī)會。。其次是傳傳輸網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，通過過現(xiàn)有的的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡(luò)絡(luò)、通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)等實實現(xiàn)數(shù)據(jù)據(jù)的傳輸輸與計算算，這將將促使各各種電信信網(wǎng)絡(luò)與與互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)進(jìn)一步步融合，，通過綜綜合信息息平臺接接收、處處理、反反饋并應(yīng)應(yīng)用信息息，大量量軟件企企業(yè)將從從中受益益。三是應(yīng)用用網(wǎng)絡(luò)，，即輸入入輸出控控制終端端，可基基于現(xiàn)有有的手機(jī)機(jī)、PC等終端端進(jìn)行，，將給相相關(guān)設(shè)備備制造商商帶來機(jī)機(jī)會。■15.1.3物物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的研究究現(xiàn)況2009年2月月24日日，IBM大中中華區(qū)首首席執(zhí)行行官錢大大群在2009IBM論壇壇上公布布了名為為“智慧慧的地球球”的最最新策略略。此概念一一經(jīng)提出出，即得得到美國國各界的的高度關(guān)關(guān)注，甚甚至有分分析認(rèn)為為IBM公司的的這一構(gòu)構(gòu)想極有有可能上上升至美美國的國國家戰(zhàn)略略，并在在世界范范圍內(nèi)引引起轟動動。IBM認(rèn)為為，IT產(chǎn)業(yè)下下一階段段的任務(wù)務(wù)是把新新一代IT技術(shù)術(shù)充分運(yùn)運(yùn)用在各各行各業(yè)業(yè)之中，，具體地地說，就就是把感感應(yīng)器嵌嵌入和裝裝備到電電網(wǎng)、鐵鐵路、橋橋梁、隧隧道、公公路、建建筑、供供水系統(tǒng)統(tǒng)、大壩壩、油氣氣管道等等各種物物體中，，并且被被普遍連連接，形形成物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)。針對中國國經(jīng)濟(jì)的的狀況，，錢大群群表示，，中國的的基礎(chǔ)設(shè)設(shè)施建設(shè)設(shè)空間廣廣闊，而而且中國國政府正正在以巨巨大的控控制能力力、實施施決心、、和配套套資金對對必要的的基礎(chǔ)設(shè)設(shè)施進(jìn)行行大規(guī)模模建設(shè)，，“智慧慧的地球球”這一一戰(zhàn)略將將會產(chǎn)生生更大的的價值。。在策略發(fā)發(fā)布會上上，IBM還提提出，如如果在基基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)的執(zhí)行行中，植植入“智智慧”的的理念，，不僅僅僅能夠在在短期內(nèi)內(nèi)有力的的刺激經(jīng)經(jīng)濟(jì)、促促進(jìn)就業(yè)業(yè)，而且且能夠在在短時間間內(nèi)為中中國打造造一個成成熟的智智慧基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)施平平臺。錢大群表表示，當(dāng)當(dāng)今世界界許多重重大的問問題如金金融危機(jī)機(jī)、能源源危機(jī)和和環(huán)境惡惡化等，，實際上上都能夠夠以更加加“智慧慧”的方方式解決決。在全全球經(jīng)濟(jì)濟(jì)形勢低低迷的同同時，也也孕育著著未來的的發(fā)展機(jī)機(jī)遇，中中國不僅僅能夠籍籍此機(jī)遇遇開創(chuàng)新新產(chǎn)業(yè)和和新的市市場，加加速發(fā)展展，擺脫脫經(jīng)濟(jì)危危機(jī)的影影響。IBM希希望“智智慧的地地球”策策略能掀掀起“互互聯(lián)網(wǎng)””浪潮之之后的又又一次科科技革命命。IBM前首首席執(zhí)行行官郭士士納曾提提出一個個重要的的觀點(diǎn)，，認(rèn)為計計算模式式每隔15年發(fā)發(fā)生一次次變革。。這一判判斷像摩爾定律律一樣準(zhǔn)確確，人們們把它稱稱為“十十五年周周期定律律?！?965年前后后發(fā)生的的變革以以大型機(jī)機(jī)為標(biāo)志志，1980年年前后以以個人計計算機(jī)的的普及為為標(biāo)志，，而1995年年前后則則發(fā)生了了互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)革命。。每一次次這樣的的技術(shù)變變革都引引起企業(yè)業(yè)間、產(chǎn)產(chǎn)業(yè)間甚甚至國家家間競爭爭格局的的重大動動蕩和變變化。而而互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)革命一一定程度度上是由由美國““信息高高速公路路”戰(zhàn)略略所催熟熟。20世紀(jì)90年代代，美國國克林頓頓政府計計劃用20年時時間，耗耗資2000億億～4000億億美元,,建設(shè)美美國國家家信息基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)，創(chuàng)造造了巨大大的經(jīng)濟(jì)濟(jì)和社會會效益。。有研究機(jī)機(jī)構(gòu)預(yù)計計，10年內(nèi)物物聯(lián)網(wǎng)就就可能大大規(guī)模普普及，這這一技術(shù)術(shù)將會發(fā)發(fā)展成為為一個上上萬億元元規(guī)模的的高科技技市場，，其產(chǎn)業(yè)業(yè)要比互互聯(lián)網(wǎng)大大30倍倍?！?5.1.4物物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的研究究內(nèi)容物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈可可以細(xì)分分為標(biāo)識識、感知知、處理理和信息息傳送四四個環(huán)節(jié)節(jié)，每個個環(huán)節(jié)的的關(guān)鍵技技術(shù)分別別為RFID、、傳感器器、智能能芯片和和電信運(yùn)運(yùn)營商的的無線傳傳輸網(wǎng)絡(luò)絡(luò)。EPOSS在《InternetofThingsin2020》報報告中分分析預(yù)測測，未來來物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的發(fā)展展將經(jīng)歷歷四個階階段，2010年之前前RFID被廣廣泛應(yīng)用用于物流流、零售售和制藥藥領(lǐng)域，，2010～2015年物體體互聯(lián)，，2015～2020年物體體進(jìn)入半半智能化化，2020年年之后物物體進(jìn)入入全智能能化。作為物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展展的排頭頭兵，RFID成為了了市場最最為關(guān)注注的技術(shù)術(shù)。要真正建建立一個個有效的的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)，有兩兩個重要要因素。。一是規(guī)規(guī)模性，，只有具具備了規(guī)規(guī)模，才才能使物物品的智智能發(fā)揮揮作用。。例如，，一個城城市有100萬萬輛汽車車，如果果我們只只在１萬萬輛汽車車上裝上上智能系系統(tǒng)，就就不可能能形成一一個智能能交通系系統(tǒng)；二二是流動動性，物物品通常常都不是是靜止的的，而是是處于運(yùn)運(yùn)動的狀狀態(tài)，必必須保持持物品在在運(yùn)動狀狀態(tài)，甚甚至高速速運(yùn)動狀狀態(tài)下都都能隨時時實現(xiàn)對對話。美國權(quán)威威咨詢機(jī)機(jī)構(gòu)弗雷雷斯特（（Forrester）研究究公司預(yù)預(yù)測，到到2020年，，世界上上物物互互聯(lián)的業(yè)業(yè)務(wù)，跟跟人與人人通信的的業(yè)務(wù)相相比，將將達(dá)到30比１１，因此此，“物物聯(lián)網(wǎng)””被稱為為是下一一個萬億億級的通通信業(yè)務(wù)務(wù)。15.2物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)應(yīng)用與發(fā)發(fā)展■15.2.1物物聯(lián)網(wǎng)的的應(yīng)用條條件■15.2.2物物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)在我國國的發(fā)展展物聯(lián)網(wǎng)為為什么在在中國會會迅速壯壯大呢？？物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)在中國國迅速崛崛起得益益于我國國在物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)方面面的幾大大優(yōu)勢。。1．我國國早在1999年就啟啟動了物物聯(lián)網(wǎng)核核心傳感感網(wǎng)技術(shù)術(shù)研究，，研發(fā)水水平處于于世界前前列；第第2．在在世界傳傳感網(wǎng)領(lǐng)領(lǐng)域，我我國是標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)導(dǎo)國之一一，專利利擁有量量高；3．我國國是目前前能夠?qū)崒崿F(xiàn)物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)完整整產(chǎn)業(yè)鏈鏈的國家家之一；；4．我國國無線通通信網(wǎng)絡(luò)絡(luò)和寬帶帶覆蓋率率高，為為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的發(fā)展展提供了了堅實的的基礎(chǔ)設(shè)設(shè)施支持持；5．我國國已經(jīng)成成為世界界第三大大經(jīng)濟(jì)體體，有較較為雄厚厚的經(jīng)濟(jì)濟(jì)實力支支持物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展展。物聯(lián)網(wǎng)用用途廣泛泛，遍及及智能交交通、環(huán)環(huán)境保護(hù)護(hù)、政府府工作、、公共安安全、平平安家居居、智能能消防、、工業(yè)監(jiān)監(jiān)測、老老人護(hù)理理、個人人健康、、花卉栽栽培、水水系監(jiān)測測、食品品溯源、、敵情偵偵查和情情報搜集集等多個個領(lǐng)域。。國際電信信聯(lián)盟于于2005年的的一份報報告曾描描繪“物物聯(lián)網(wǎng)””時代的的圖景：：當(dāng)司機(jī)機(jī)出現(xiàn)操操作失誤誤時汽車車會自動動報警；；公文包包會提醒醒主人忘忘帶了什什么東西西；衣服服會“告告訴”洗洗衣機(jī)對對顏色和和水溫的的要求等等等。例如一家家物流公公司應(yīng)用用了物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)統(tǒng)的貨車車，當(dāng)裝裝載超重重時，汽汽車會自自動告訴訴你超載載了，并并且超載載多少，，告訴你你輕重貨貨怎樣搭搭配?！?5.2.3物物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的應(yīng)用用物聯(lián)網(wǎng)把把新一代代IT技技術(shù)充分分運(yùn)用在在各行各各業(yè)之中中，具體體地說，，就是把把感應(yīng)器器嵌入和和裝備到到電網(wǎng)、、鐵路、、橋梁、、隧道、、公路、、建筑、、供水系系統(tǒng)、大大壩、油油氣管道道等各種