物聯(lián)網(wǎng)概述及發(fā)展歷程

關于物聯(lián)網(wǎng)概述及發(fā)展歷程第1頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五物聯(lián)網(wǎng)（IoT）概念的發(fā)展歷史2009年2008年2005年1999年MIT的KevinAshton第一次提出：把RFID技術與傳感器技術應用于日常物品中形成一個“物聯(lián)網(wǎng)”ITU報告：物聯(lián)網(wǎng)是通過RFID和智能計算等技術實現(xiàn)全世界設備互連的網(wǎng)絡IBM提出：把傳感器設備安裝到各種物體中，并且普遍連接形成網(wǎng)絡，即“物聯(lián)網(wǎng)”，進而在此基礎上形成“智慧地球歐洲物聯(lián)網(wǎng)研究項目工作組制訂《物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略研究路線圖》，介紹傳感網(wǎng)/RFID等前端技術和20年發(fā)展趨勢1.1物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史及定義第2頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五

09年8月7日，溫家寶總理考察中科院無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術研發(fā)中心后，指示“盡快建立中國的傳感信息中心，或者叫‘感知中國’中心”。其后，在全省領導干部學習會上，省委書記梁保華把物聯(lián)網(wǎng)列為全省重點培育和發(fā)展的六大新興產(chǎn)業(yè)之一，并提出“要努力突破核心技術，加快建立產(chǎn)業(yè)基地”。工信部總工朱宏任在中國工業(yè)經(jīng)濟運行夏季報告發(fā)布會上，對物聯(lián)網(wǎng)做了概括闡釋。江蘇省委書記梁保華隨即要求把傳感網(wǎng)列為全省重點培育和發(fā)展的六大新興產(chǎn)業(yè)之一，利用無線傳感技術推進社會信息化進程。

8月以來，無錫市政府多次赴京向國家三部委申報“中國傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園”，國務院正在批復之中。市政府還在制定《中國傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園空間規(guī)劃》、《中國傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園發(fā)展規(guī)劃》、《江蘇暨無錫市物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃》。傳感網(wǎng)概念傳感網(wǎng)是指以對物理世界的數(shù)據(jù)采集和信息處理為主要任務，以網(wǎng)絡為信息載體、實現(xiàn)物物（物人、人物）之間信息交互，面向政府、行業(yè)和個人用戶提供信息服務的分布式信息系統(tǒng)。俗稱“物聯(lián)網(wǎng)”(InternetofThings)。

物聯(lián)網(wǎng)在中國1.1物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史及定義第3頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五1.1物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史及定義第4頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五物聯(lián)網(wǎng)是指通過信息傳感設備（例如無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點、射頻識別裝置、紅外感應器、移動手機、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等），按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡。1.1物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史及定義統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)概念第5頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五物聯(lián)網(wǎng)的應用形式已經(jīng)存在用網(wǎng)絡連接和傳送物的信息的形式由來已久軍事上的衛(wèi)星、雷達偵測、遙控武器等

各個行業(yè)的自動控制等應用提出物聯(lián)網(wǎng)的意義之一：形成規(guī)模效應巨大的聚合產(chǎn)業(yè)

10年內(nèi)“物聯(lián)網(wǎng)”可能大規(guī)模普及，到2020年世界上物物互聯(lián)的業(yè)務跟人與人通信的業(yè)務相比將達到30:1，物聯(lián)網(wǎng)被稱為是下一個萬億級的信息技術產(chǎn)業(yè)提出物聯(lián)網(wǎng)的意義之二：在統(tǒng)一標準和架構體系下快速形成成熟的產(chǎn)業(yè)鏈隨著“物聯(lián)網(wǎng)”概念的提出和各種標準組織的成立，物聯(lián)網(wǎng)的各種協(xié)議和體系架構正在邁向統(tǒng)一標準的方向。而在統(tǒng)一的標準和架構體系下，才可能盡快推進物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的成熟和大規(guī)模商用提出物聯(lián)網(wǎng)的意義之三：基于統(tǒng)一網(wǎng)絡和應用平臺，形成感知泛在聚合效應當前已存在的各種物聯(lián)網(wǎng)應用雛形最大的局限就是行業(yè)類型單一，網(wǎng)絡范圍局限

物聯(lián)網(wǎng)的概念提出了統(tǒng)一網(wǎng)絡和應用平臺，行業(yè)交叉的泛在聚合效應，才是物聯(lián)網(wǎng)概念的精髓所在1.1物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史及定義統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)概念提出的意義第6頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五18世紀中期，以蒸汽機為代表的第一次工業(yè)革命開創(chuàng)了人類的大機器工業(yè)時代從科學發(fā)展史看物聯(lián)網(wǎng)19世紀后期到20世紀中葉，以電機為代表的第二次工業(yè)革命使人類進入了電氣化時代1.1物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史及定義第7頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五20世紀下半葉，以互聯(lián)網(wǎng)計算機為代表的第三次工業(yè)革命迅速席卷全球，世界進入信息化時代21世紀初提出的物聯(lián)網(wǎng)，能夠引發(fā)第四次工業(yè)革命嗎？物聯(lián)網(wǎng)在科學發(fā)展史的地位1.1物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史及定義第8頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五物聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)中國五大主題任務的關鍵推動要素之一物聯(lián)網(wǎng)對中國的意義經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展有競爭力的企業(yè)和諧社會能源有效利用環(huán)境保護IBM大中華區(qū)CEO《智慧地球贏在中國》第9頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五課程目錄1.11.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史及定義物聯(lián)網(wǎng)的特征與體系架構物聯(lián)網(wǎng)的研究現(xiàn)狀1.31.41.5物聯(lián)網(wǎng)應用

物聯(lián)網(wǎng)的主要關鍵技術第10頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)隨著網(wǎng)絡覆蓋的普及，人們提出了一個問題，既然無處不在的網(wǎng)絡能夠成為人際間溝通的無所不能的工具，為什么我們不能將網(wǎng)絡作為物體與物體溝通的工具，人與物體溝通的工具，乃至人與自然溝通的工具？——中國移動通信集團公司總經(jīng)理王建宙《從互聯(lián)網(wǎng)到“物聯(lián)網(wǎng)”》計算機:自動計算以獨立計算機進行信息處理互聯(lián)網(wǎng)：人與人交互基于計算機網(wǎng)絡進行信息交互物聯(lián)網(wǎng)：物物&人物交互萬物的信息感知、交互、處理的網(wǎng)絡物聯(lián)網(wǎng)（IoT：TheInternetofThings)是“萬物溝通”的、具有全面感知、可靠傳送、智能處理特征的連接物理世界的網(wǎng)絡，實現(xiàn)了任何時間、任何地點及任何物體的連結?？梢詭椭鷮崿F(xiàn)人類社會與物理世界的有機結合，使人類可以以更加精細和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，從而提高整個社會的信息化能力。物聯(lián)網(wǎng)時代示意圖：萬物相聯(lián)。例如：當司機出現(xiàn)操作失誤時汽車會自動報警；公文包會提醒主人忘帶了什么東西等等

第11頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的關系互聯(lián)網(wǎng)是人與人之間的聯(lián)系；而物聯(lián)網(wǎng)是人與物、物與物之間的聯(lián)系。與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)絡相比于物聯(lián)網(wǎng)更注重信息的傳遞，互聯(lián)網(wǎng)絡的終端必須是計算機（個人電腦、PDA、智能手機）等，并沒有感知信息的概念。物聯(lián)網(wǎng)是Internet網(wǎng)絡的延伸和擴展，使信息的交互不再局限于人與人或者人與機的范疇，而是開創(chuàng)了物與物、人與物這些新興領域的溝通。1.2物聯(lián)網(wǎng)的特征與體系架構第12頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五物聯(lián)網(wǎng)對所連接的物件主要有3點要求：連網(wǎng)的每一物件均可尋址連網(wǎng)的每一物件均可通信連網(wǎng)的每一物件均可控制1.2物聯(lián)網(wǎng)的特征與體系架構第13頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五三大特征①接入對象更為廣泛，獲取信息更加豐富。②網(wǎng)絡可獲得性更高，互聯(lián)互通更為廣泛。③信息處理能力更強大，人類與周圍世界的相處更為智慧。全面感知、可靠傳送、智能處理與其他網(wǎng)絡的區(qū)別：1.2物聯(lián)網(wǎng)的特征與體系架構第14頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五第三層是智能處理，就是對海量的感知數(shù)據(jù)和信息進行分析并處理，實現(xiàn)智能化的決策和控制。第二層是可靠傳遞，就是通過將物體接入信息網(wǎng)絡，依托各種通信網(wǎng)絡，隨時隨地進行可靠的信息交互和共享。第一層是全面感知，就是利用射頻識別、二維碼、傳感器等感知、捕獲、測量技術隨時隨地對物體進行信息采集和獲取。物聯(lián)網(wǎng)應用層（M）網(wǎng)絡層（C)感知層（D)物聯(lián)網(wǎng)三層構架DCM：1.2物聯(lián)網(wǎng)的特征與體系架構第15頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五物聯(lián)網(wǎng)感知層網(wǎng)絡連接統(tǒng)一IP協(xié)議關注IPv6IT和應用統(tǒng)一架構關注云計算RFID讀寫M2M終端傳感器網(wǎng)攝像監(jiān)控定位授時物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層接入網(wǎng)絡核心網(wǎng)絡業(yè)務支撐平臺物聯(lián)網(wǎng)應用層行業(yè)應用平臺行業(yè)應用系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)是一個以應用為導向，分工日漸清晰的產(chǎn)業(yè)，IPv6和云計算是核心基礎架構發(fā)展方向智能家居智能城管智能交通智能電力智能醫(yī)療行業(yè)應用導向，完整解決方案交付產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)定位，通用產(chǎn)品提供1.2物聯(lián)網(wǎng)的特征與體系架構物聯(lián)網(wǎng)整體體系架構第16頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五1.2物聯(lián)網(wǎng)的特征與體系架構物聯(lián)網(wǎng)體系結構圖第17頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五物聯(lián)網(wǎng)感知層RFID標簽和讀寫器M2M終端和傳感器傳感器網(wǎng)絡和網(wǎng)關感知層實現(xiàn)方式攝像頭和監(jiān)控GPS/北斗定位授時

智能家居網(wǎng)關感知層作用感知層突破方向感知和識別物體

采集和捕獲信息

更敏感和更全面的感知能力解決低功耗的問題解決小型化和低成本問題RFID讀寫智能家居網(wǎng)關M2M終端傳感器網(wǎng)絡攝像頭GPS/北斗傳感器網(wǎng)關感知層是實現(xiàn)物的世界連接和感知的基礎，必須考慮感知層的全面布局和發(fā)展重點產(chǎn)品策略無線上連&有線上連1.2物聯(lián)網(wǎng)的特征與體系架構感知層是物聯(lián)網(wǎng)全面感知的基礎第18頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層

接入網(wǎng)：無線/光纖各種類型的接入形式

核心網(wǎng)：統(tǒng)一IP協(xié)議上的大帶寬的可靠網(wǎng)絡業(yè)務支撐平臺：業(yè)務統(tǒng)一管理部署和運營支撐網(wǎng)絡層主要層次網(wǎng)絡層作用網(wǎng)絡層突破方向連接感知層和應用層

隨時隨地的連接實現(xiàn)當前最成熟的部分

擴展規(guī)模，以實現(xiàn)無處不在業(yè)務可擴展的管理運營能力簡化結構，上下層面融合IP統(tǒng)一協(xié)議有效降低實現(xiàn)成本規(guī)模擴展帶來IPv6的發(fā)展動力ONU接入網(wǎng)絡

無線接入：2G/3G/LTE/WLAN/WiMax有線接入：光纖（PON）和銅線（xDSL）

匯集承載：IP化傳輸網(wǎng)絡（PTN/CE）核心網(wǎng)絡&業(yè)務網(wǎng)關

統(tǒng)一IP協(xié)議的高效率的核心網(wǎng)絡/設備/接口

針對海量流量和高可靠性要求的拓撲和機制邊緣業(yè)務控制實現(xiàn)業(yè)務感知、控制和策略轉(zhuǎn)發(fā)CPE業(yè)務平臺鑒權平臺計費平臺經(jīng)營分析平臺業(yè)務支撐平臺提供終端和業(yè)務的通道和聯(lián)動控制邏輯

實現(xiàn)不同終端和業(yè)務統(tǒng)一管理、部署和擴展針對客戶提供用戶自定義業(yè)務環(huán)境和接口網(wǎng)絡層是物聯(lián)網(wǎng)成為普遍服務前提，必須關注規(guī)模擴展機遇，重點是接入網(wǎng)絡和業(yè)務支撐平臺1.2物聯(lián)網(wǎng)的特征與體系架構網(wǎng)絡層是物聯(lián)網(wǎng)無處不在的前提第19頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五物聯(lián)網(wǎng)應用層

智能家居

智能交通智能城管應用層主要應用方向應用層作用應用層突破方向信息技術與行業(yè)專業(yè)技術結合實現(xiàn)廣泛智能化應用的解決方案集合信息技術與行業(yè)的深度融合信息的社會化共享和安全保障基于云計算的應用整體架構

智能電力

智能醫(yī)療智能通信服務云計算是應用大規(guī)模部署關鍵云計算資源云計算業(yè)務計算能力存儲能力全局控調(diào)SaaSPaaSIaaS云計算的意義適應業(yè)務量增長不確定性的彈性架構體系

適應海量數(shù)據(jù)計算和存儲的低成本曲線的架構適應開放式的應用提供和部署環(huán)境

IT架構和商業(yè)模式轉(zhuǎn)變的關鍵物聯(lián)網(wǎng)應用發(fā)展六熱點大領域智能家居智能電力智能交通智能醫(yī)療智能城管智能通信服務六大熱點涵蓋了主要應用集和投資方向應用層是物聯(lián)網(wǎng)的智能中樞，必須關注云計算新架構應用和聚焦方向的應用方案集合的提供1.2物聯(lián)網(wǎng)的特征與體系架構應用層是物聯(lián)網(wǎng)智能處理的中樞第20頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五課程目錄1.11.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史及定義物聯(lián)網(wǎng)的特征與體系架構物聯(lián)網(wǎng)的研究現(xiàn)狀1.31.41.5物聯(lián)網(wǎng)應用

物聯(lián)網(wǎng)的主要關鍵技術第21頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)”國家科技重大專項主要課題“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)”國家科技重大專項中的傳感網(wǎng)課題項目2008ZX03001：TD-SCDMA增強型研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項目2008ZX03002：LTE研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項目2008ZX03003:IMT-Advanced研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項目2008ZX03004：移動網(wǎng)絡、業(yè)務應用和終端研發(fā)項目2008ZX03005：寬帶無線接入研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項目2008ZX03006：短距離無線互聯(lián)與無線傳感器網(wǎng)絡研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項目2008ZX03007：無線移動通信共性關鍵技術研發(fā)及項目管理支撐項目2008ZX03006：短距離無線互聯(lián)與無線傳感器網(wǎng)絡研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化課題2010ZX03006-001支持多傳感網(wǎng)應用的中間件平臺研發(fā)課題2010ZX03006-002傳感器網(wǎng)絡電磁頻譜監(jiān)測關鍵技術研究課題2010ZX03006-003中高速傳感器網(wǎng)絡核心芯片研發(fā)課題2010ZX03006-004面向民用機場周界防入侵監(jiān)視的新一代傳感器網(wǎng)絡研發(fā)與應用驗證課題2010ZX03006-005面向智能電網(wǎng)的安全監(jiān)控、輸電效率、計量及用戶交互的傳感器網(wǎng)絡研發(fā)與應用驗證課題2010ZX03006-006面向太湖藍藻爆發(fā)監(jiān)測的傳感器網(wǎng)絡研發(fā)與應用驗證課題2010ZX03006-007面向地質(zhì)災害監(jiān)測預警的傳感器網(wǎng)絡研發(fā)與應用驗證物聯(lián)網(wǎng)的研究現(xiàn)狀1.3第22頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五物聯(lián)網(wǎng)的研究現(xiàn)狀1.3智慧地球第23頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五課程目錄1.11.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史及定義物聯(lián)網(wǎng)的特征與體系架構物聯(lián)網(wǎng)的研究現(xiàn)狀1.31.41.5物聯(lián)網(wǎng)應用

物聯(lián)網(wǎng)的主要關鍵技術第24頁，共30頁，2022年，5月20日，10點37分，星期五物聯(lián)網(wǎng)應用1.4物聯(lián)網(wǎng)的應用前景非常廣闊，遍及智能交通、環(huán)境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能