物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述 課件

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)1目錄物聯(lián)網(wǎng)概述1物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)2物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例3我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)、策略及發(fā)展趨勢(shì)4目錄物聯(lián)網(wǎng)概述1物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)2物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例3我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的2物聯(lián)網(wǎng)概述什么是物聯(lián)網(wǎng)？“通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。”

上述定義看起來(lái)比較復(fù)雜，實(shí)際上其本質(zhì)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這句話有兩層含義:第一，互聯(lián)網(wǎng)依然是物聯(lián)網(wǎng)的核心與基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行擴(kuò)展和延伸;第二，物聯(lián)網(wǎng)終端可以延伸和擴(kuò)展到任何物品之間，這些物品利用相關(guān)技術(shù)借助互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行智能化信息交換與通訊。物聯(lián)網(wǎng)概述什么是物聯(lián)網(wǎng)？3物聯(lián)網(wǎng)的起源物聯(lián)網(wǎng)的起源4物聯(lián)網(wǎng)（IOT）提出的背景物聯(lián)網(wǎng)（IOT）提出的背景5各國(guó)物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略或計(jì)劃各國(guó)物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略或計(jì)劃6感知中國(guó)感知中國(guó)7智慧星球智慧星球8物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合將會(huì)帶來(lái)許多意想不到的效果。其最顯著的特點(diǎn)，是使各種物品在生產(chǎn)、流通、消費(fèi)的各個(gè)過程都具備智能，直至使智能遍及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，這不僅可以提高管理的效率，更提高了物品和自然資源使用的效率。一些重要商品上的條形碼、電子標(biāo)簽和互聯(lián)網(wǎng)連接后，就可以使我們能夠控制這些商品的流向。比如現(xiàn)在查詢郵遞快件轉(zhuǎn)到了何地，不是像過去那樣根據(jù)人工搜索跟蹤，而是通過射頻技術(shù)，并在傳遞物體上植入芯片等技術(shù)手段，取得物品的相關(guān)具體信息。物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合將會(huì)帶來(lái)許多意想不到的效果。其最顯著的特9物聯(lián)網(wǎng)將引發(fā)新的“聚合服務(wù)”泛在化一體化個(gè)性化智能化個(gè)人家庭集團(tuán)全面感知可靠傳輸智能處理信息聚合聚合服務(wù)10物聯(lián)網(wǎng)將引發(fā)新的“聚合服務(wù)”泛在化個(gè)人家庭集團(tuán)全面感知信息聚10物聯(lián)網(wǎng)的特征

全面感知可靠傳輸智能處理感知傳輸智能利用RFID、傳感器、二維碼等能夠隨時(shí)隨地采集物體的動(dòng)態(tài)信息。通過網(wǎng)絡(luò)將感知的各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，及時(shí)地對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息控制，真正達(dá)到了人與物的溝通、物與物的溝通。物聯(lián)網(wǎng)的特征全面感知可靠傳輸智能處理感知傳輸智能利用RFI11物聯(lián)網(wǎng)通過相關(guān)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)物品間的全面感知、可靠傳

輸和智能處理，其實(shí)質(zhì)是利用事先在物品或設(shè)施中嵌入的

傳感器與現(xiàn)代化數(shù)據(jù)采集設(shè)備將客觀世界中的物品信息最

大程度的數(shù)據(jù)化，再利用物品識(shí)別技術(shù)與通訊技術(shù)將數(shù)據(jù)

化的物品信息聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)，然后再把這些信息傳遞到后臺(tái)

服務(wù)器上進(jìn)行整理、加工、分析和處理，最后利用分析與

處理的結(jié)果對(duì)客觀世界中的物品進(jìn)行管理和相應(yīng)控制。物聯(lián)網(wǎng)通過相關(guān)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)物品間的全面感知、可靠傳12感知技術(shù)應(yīng)用狀況

根據(jù)對(duì)各種案例統(tǒng)計(jì)分析，中國(guó)物流信息化領(lǐng)域，應(yīng)用最普遍的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)首先就是RFID技術(shù)，占38%；其次是GPS/GIS技術(shù)，占32%；視頻與圖像感知技術(shù)居第三位，占9%的案例中采用了視頻或圖像的感知技術(shù)，這一技術(shù)目前還停留在監(jiān)控階段；傳感器的感知技術(shù)居于第四位，大約不到4%的案例采用了傳感器感知技術(shù)；其他感知技術(shù)在物流領(lǐng)域也有應(yīng)用，不足4%。感知技術(shù)應(yīng)用狀況根據(jù)對(duì)各種案例統(tǒng)計(jì)分析，中國(guó)13網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用狀況

企業(yè)物流系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以局域網(wǎng)為主體；社會(huì)物流往往是互聯(lián)網(wǎng)與企業(yè)局域網(wǎng)相結(jié)合。數(shù)據(jù)通信方面一般無(wú)線通信與有線通信相結(jié)合。根據(jù)不完全的對(duì)物流信息化案例的統(tǒng)計(jì)分析，采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的占68%，采用局域網(wǎng)技術(shù)的占63%，采用無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)的占24%，有的系統(tǒng)采用多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。如下圖所示：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用狀況企業(yè)物流系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以局14智能管控技術(shù)應(yīng)用狀況

根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)分析，目前物流信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物流過程智能控制與管理的還不多，物聯(lián)網(wǎng)及物流信息化還僅僅停留在對(duì)物品自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)感知、自動(dòng)定位、過程追溯、在線追蹤、在線調(diào)度等一般的應(yīng)用。專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)絡(luò)融合與信息共享優(yōu)化、智能調(diào)度與線路自動(dòng)化調(diào)整管理等智能管理技術(shù)應(yīng)用還有很大差距。目前只是在企業(yè)物流系統(tǒng)中，部分物流系統(tǒng)還可以做到與企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)無(wú)縫結(jié)合，智能運(yùn)作；在部分全智能化和自動(dòng)化的物流中心的物流信息系統(tǒng)，可以做到全自動(dòng)化與智能化物流作業(yè)。智能管控技術(shù)應(yīng)用狀況根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)分析，目前物15物聯(lián)網(wǎng)三層技術(shù)模型物聯(lián)網(wǎng)三層技術(shù)模型16物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵在“網(wǎng)”而不在“物”，因?yàn)椤拔铩敝挥杏辛恕熬W(wǎng)”才會(huì)在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間變得有“智慧”，只有有了支撐層中的“智能信息處理平臺(tái)”，“物”才會(huì)變得“智能”。在三層模型中，沒有突出“物聯(lián)接入”中的“網(wǎng)”，也沒有突出“智能處理”中的“智能”。因此，在物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)中必須突出物聯(lián)接入層和智能處理層。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵在“網(wǎng)”而不在“物”，因?yàn)椤拔铩敝挥杏辛恕熬W(wǎng)”才17物聯(lián)網(wǎng)五層體系構(gòu)架物聯(lián)網(wǎng)五層體系構(gòu)架18信息感知層關(guān)鍵技術(shù)：在信息感知層，通過各類傳感器對(duì)物質(zhì)屬性、環(huán)境狀態(tài)、行為態(tài)勢(shì)等信息進(jìn)行大規(guī)模、分布式的信息獲取與狀態(tài)辨識(shí)，采用協(xié)同處理的方式，針對(duì)具

體的感知任務(wù)，對(duì)多種感知信息進(jìn)行在線計(jì)算與控制。物聯(lián)接入層關(guān)鍵技術(shù)：物聯(lián)接入層的主要任務(wù)是將信息感

知層采集到的信息，通過各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行匯總，將大范

圍內(nèi)的信息整合到一起，以供處理。網(wǎng)絡(luò)傳輸層關(guān)鍵技術(shù)：該層的主要功能是將海量的信息整合成一個(gè)大型的智能網(wǎng)絡(luò)，為上層建立起一個(gè)高效、可靠、可信的基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)。信息感知層關(guān)鍵技術(shù)：在信息感知層，通過各類傳感器對(duì)19智能處理層關(guān)鍵技術(shù)：智能處理層是“智慧”的來(lái)源，智能處理層對(duì)下層網(wǎng)絡(luò)傳輸層的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行認(rèn)知，進(jìn)而達(dá)到自適應(yīng)傳輸?shù)哪康?。?duì)上層的應(yīng)用接口層提供統(tǒng)一的接口

與虛擬化支撐，虛擬化包括計(jì)算虛擬化和存儲(chǔ)虛擬化等內(nèi)

容。而智能處理層本層則要完成信息的表達(dá)與處理，最終

達(dá)到語(yǔ)義互操作和信息共享的目的。應(yīng)用接口層關(guān)鍵技術(shù)：應(yīng)用層主要是根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)，開發(fā)各類的行業(yè)應(yīng)用接口和解決方案，將物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)與行業(yè)的信息化管理、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、組織調(diào)度結(jié)合起來(lái)，形成各行

各業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。智能處理層關(guān)鍵技術(shù)：智能處理層是“智慧”的來(lái)源，智能20IOT基本理論模型智能卡條形碼二維碼

GPS傳感器技術(shù)網(wǎng)關(guān)設(shè)備近距離通信因特網(wǎng)跟蹤定位高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)IOT基本理論模型智能卡條形碼二維碼GPS傳感器技術(shù)近21物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFID物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFID22RFID系統(tǒng)工作原理RFID系統(tǒng)工作原理23RFID主要頻段標(biāo)準(zhǔn)及特性RFID主要頻段標(biāo)準(zhǔn)及特性24RFID應(yīng)用領(lǐng)域RFID應(yīng)用領(lǐng)域25中國(guó)RFID發(fā)展思路

中國(guó)RFID發(fā)展思路26WSNWSN27WSN體系結(jié)構(gòu)WSN體系結(jié)構(gòu)：平面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)WSN體系結(jié)構(gòu)：邏輯分層結(jié)構(gòu)WSN體系結(jié)構(gòu)WSN體系結(jié)構(gòu)：平面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)WSN體系結(jié)構(gòu)：邏28WSN體系結(jié)構(gòu)傳感器節(jié)點(diǎn)體系結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧WSN體系結(jié)構(gòu)傳感器節(jié)點(diǎn)體系結(jié)構(gòu)29WSN的特征WSN的特征30WSN通信WSN在無(wú)線通信框架中的位置WSN通信WSN在無(wú)線通信框架中的位置31應(yīng)用前景應(yīng)用前景32

RFID和WSN融合

RFID側(cè)重于識(shí)別，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)的標(biāo)識(shí)和管理，同時(shí)RFID系統(tǒng)具有讀寫距離有限、抗干擾性差、實(shí)現(xiàn)成本較高的不足；WSN側(cè)重于組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞，具有部署簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但一般WSN并不具有節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)功能。RFID與WSN的結(jié)合存在很大的契機(jī)。RFID與WSN可以在兩個(gè)不同的層面進(jìn)行融合：物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下RFID與WSN的融合，傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合。

RFID和WSN融合

RFID側(cè)重于識(shí)別，能33RFID和WSN融合傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合：智能基站RFID和WSN融合傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合：34傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合：智能節(jié)點(diǎn)傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合：智能節(jié)點(diǎn)35傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合：智能傳感標(biāo)簽傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合：智能傳感標(biāo)簽36M2M概念M2M概念37M2M是Machine-to-Machine/Man的簡(jiǎn)稱，是一種以機(jī)器終端智能交互為核心的、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用與服務(wù)。它通過在機(jī)器內(nèi)部嵌入無(wú)線通信模塊，以無(wú)線通信等為接入手段，為客戶提供綜合的信息化解決方案，以滿足客戶對(duì)監(jiān)控、指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)采集和測(cè)量等方面的信息化需求。定義感知能力通信能力應(yīng)用場(chǎng)景M2M-機(jī)器與機(jī)器通信物聯(lián)網(wǎng)M2M-機(jī)器與機(jī)器通信物聯(lián)網(wǎng)M2M是Machine-to-Machine/Man的簡(jiǎn)稱，38M2MM2M不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)在機(jī)器和機(jī)器之間的傳輸，更重要的是，它是機(jī)器和機(jī)器之間的一種智能化、交互式的通信。也就是說，即使人們沒有實(shí)時(shí)發(fā)出信號(hào)，機(jī)器也會(huì)根據(jù)既定程序主動(dòng)進(jìn)行通信，并根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)智能化地做出選擇，對(duì)相關(guān)設(shè)備發(fā)出正確的指令?？梢哉f，智能化、交互式成為了M2M有別于其它應(yīng)用的典型特征，這一特征下的機(jī)器也被賦予了更多的“思想”和“智慧”。M2MM2M不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)在機(jī)器和機(jī)器之間的傳輸，更重要的是39M2MM2M產(chǎn)品主要由三部分構(gòu)成：第一，無(wú)線終端，即特殊的行業(yè)應(yīng)用終端，而不是通常的手機(jī)或筆記本電腦；第二，傳輸通道，從無(wú)線終端到用戶端的行業(yè)應(yīng)用中心之間的通道；第三，行業(yè)應(yīng)用中心，也就是終端上傳數(shù)據(jù)的會(huì)聚點(diǎn)，對(duì)分散的行業(yè)終端進(jìn)行監(jiān)控。其特點(diǎn)是行業(yè)特征強(qiáng)，用戶自行管理，而且可位于企業(yè)端或者托管。M2MM2M產(chǎn)品主要由三部分構(gòu)成：第一，無(wú)線終端，即特殊的行40M2M產(chǎn)業(yè)鏈M2M產(chǎn)業(yè)鏈41物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例

案例1

唐家山堰塞湖實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)災(zāi)害監(jiān)測(cè)搭建512汶川大地震應(yīng)急通信系統(tǒng)，唐家山堰塞湖實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例

案例42案例2煙草現(xiàn)代物流管理系統(tǒng)對(duì)應(yīng)設(shè)備收購(gòu)流程案例2煙草現(xiàn)代物流管理系統(tǒng)對(duì)應(yīng)設(shè)備收購(gòu)流程43倉(cāng)儲(chǔ)管理流程煙葉打包設(shè)備出庫(kù)盤點(diǎn)設(shè)備信息采集終端倉(cāng)儲(chǔ)管理流程煙葉打包設(shè)備出庫(kù)盤點(diǎn)設(shè)備信息采集終端44案例3機(jī)場(chǎng)人員識(shí)別通道系統(tǒng)

大連機(jī)場(chǎng)的人員識(shí)別通道示范系統(tǒng)，已成功實(shí)施。2009年-2010年將首先在中國(guó)民航的10個(gè)機(jī)場(chǎng)進(jìn)行推廣使用，目前深圳機(jī)場(chǎng)、上海虹橋機(jī)場(chǎng)、浦東機(jī)場(chǎng)也已實(shí)施。案例3機(jī)場(chǎng)人員識(shí)別通道系統(tǒng)大連機(jī)場(chǎng)的人員識(shí)別45案例4城市生活地圖1.通過采集GPS軌跡，產(chǎn)生城市整體的交通流量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)2.用戶上報(bào)事件，在用戶間和上級(jí)機(jī)構(gòu)共享案例4城市生活地圖1.通過采集GPS軌跡，產(chǎn)生城市整體的463.用戶實(shí)時(shí)參與進(jìn)行城市地理信息采集，實(shí)時(shí)完善商業(yè)地圖的不足4.利用用戶愛好進(jìn)行興趣點(diǎn)POI采集5.用戶上報(bào)實(shí)時(shí)交通信息和生活信息，系統(tǒng)實(shí)時(shí)共享3.用戶實(shí)時(shí)參與進(jìn)行城市地理信息采集，實(shí)時(shí)完善商業(yè)地圖的不476.加載各類人文業(yè)務(wù)，形成城市互聯(lián)互動(dòng)平臺(tái)6.加載各類人文業(yè)務(wù)，形成城市互聯(lián)互動(dòng)平臺(tái)48案例5停車場(chǎng)管理系統(tǒng)

在停車場(chǎng)入口處，每輛車被分配一個(gè)RFID標(biāo)簽，里面寫入汽車車牌號(hào)、汽車型號(hào)、起始?？繒r(shí)間等信息，這些信息在車輛進(jìn)入停車場(chǎng)時(shí)由RFID讀寫器讀出并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的后端數(shù)據(jù)庫(kù)中，以供進(jìn)行安全認(rèn)證。停車場(chǎng)的每個(gè)停車位配有一個(gè)傳感器和一個(gè)RFID讀卡器，傳感器和讀卡器連接到一個(gè)ZigBee設(shè)備。一輛車停在某個(gè)停車位上，傳感器感應(yīng)得知這個(gè)停車位已被使用，同時(shí)RFID讀卡器讀取這輛車的RFID標(biāo)簽上的內(nèi)容，這兩部分信息由ZigBee網(wǎng)絡(luò)以單跳或多跳方式發(fā)送到停車場(chǎng)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，這樣后端數(shù)據(jù)庫(kù)除了包含停車場(chǎng)?？寇囕v的個(gè)體信息，還能夠包括空余停車位的數(shù)量與分布情況。后端數(shù)據(jù)庫(kù)的信息通過WLAN接入到骨干傳輸網(wǎng)，發(fā)送到世博會(huì)的信息中心。觀眾參觀完畢，在停車場(chǎng)的入口處可以通過終端查詢系統(tǒng)很方便地查詢到自己車輛在停車場(chǎng)的具體位置；在出口處，根據(jù)RFID標(biāo)簽中記錄的起始?？繒r(shí)間，還可以很方便地得出車輛?？繒r(shí)間及應(yīng)付費(fèi)用。

停車場(chǎng)管理系統(tǒng)采用RFID技術(shù)，用戶持特定的感應(yīng)卡進(jìn)出停車場(chǎng)，使用感應(yīng)卡讀卡器來(lái)分辨停車場(chǎng)的用戶，停車場(chǎng)收費(fèi)，月租卡的發(fā)售及臨時(shí)卡的授權(quán)均由收費(fèi)電腦完成，可自動(dòng)調(diào)用每一車輛的進(jìn)場(chǎng)時(shí)存入的數(shù)據(jù)及出場(chǎng)時(shí)存入的數(shù)據(jù)，并自動(dòng)計(jì)算出收費(fèi)金額。實(shí)現(xiàn)真正的智能化管理。而且系統(tǒng)用視窗操作，中文菜單顯示，使用者能輕易掌握可用此系統(tǒng)的操作。駕駛員無(wú)需停車，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別車輛，完成放行（禁止）、紀(jì)錄等管理功能。節(jié)約進(jìn)出場(chǎng)的時(shí)間、提高工作效率，杜絕管理費(fèi)的流失。停車場(chǎng)信息中心服務(wù)器停車場(chǎng)信息中心停車場(chǎng)入口停車場(chǎng)RFID讀寫器Zigbee設(shè)備Zigbee設(shè)備Zigbee設(shè)備傳感器RFID讀寫器RFID讀寫器停車場(chǎng)車位信息車輛信息：車號(hào)車型車主國(guó)籍入場(chǎng)時(shí)間出場(chǎng)時(shí)間所需費(fèi)用WiMAX/3G基站車輛位置查詢車位信息發(fā)布停車場(chǎng)后端數(shù)據(jù)庫(kù)RFID讀寫器終端WiMAX3G用戶站案例5停車場(chǎng)管理系統(tǒng)在停車場(chǎng)入口處，每輛車被分配一個(gè)R49案例63G城市交流綜合信息平臺(tái)整合服務(wù)虛擬現(xiàn)實(shí)交互用戶創(chuàng)造內(nèi)容（UGC）社交網(wǎng)絡(luò)（SNS）數(shù)據(jù)聚合案例63G城市交流綜合信息平臺(tái)整合服務(wù)虛擬現(xiàn)實(shí)交互用戶創(chuàng)造503G城市交流綜合信息平臺(tái)3G城市交流綜合信息平臺(tái)51案例7遠(yuǎn)程醫(yī)療保健病人在醫(yī)院以外的地方可以使用測(cè)量?jī)x自行測(cè)量心跳、血壓、脈搏等方面的情況，將自身的健康狀況的數(shù)據(jù)隨時(shí)收集下來(lái)，通過M2M平臺(tái)傳輸給專家系統(tǒng)，獲得專家的意見。物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)采集數(shù)據(jù)個(gè)人醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)醫(yī)療專家系統(tǒng)專家建議能力封裝接口能力調(diào)用接口API心跳、血壓、體溫等心跳、血壓、體溫等返回專家建議信息下發(fā)專家建議信息、告警提示信息患者案例7遠(yuǎn)程醫(yī)療保健病人在醫(yī)院以外的地方可以使用測(cè)量?jī)x自行測(cè)52案例8智能家居，家庭安防攝像頭探測(cè)器探測(cè)器WSN水電煤氣表案例8智能家居，家庭安防攝像頭探測(cè)器探測(cè)器WSN水電煤氣表53案例9智能農(nóng)業(yè)將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)布設(shè)于農(nóng)田、園林、溫室等目標(biāo)區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)大量實(shí)時(shí)地收集溫度、濕度、光照、氣體濃度等物理量，精準(zhǔn)地獲取土壤水分、pH值、氮素等土壤信息。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)有助于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化。將從三個(gè)方面有效促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展：增產(chǎn)增收、節(jié)約能源，相當(dāng)于露地栽培產(chǎn)量10倍以上。

案例9智能農(nóng)業(yè)將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)布設(shè)于農(nóng)田、園林、溫室等目標(biāo)54

案例10空間、海洋探索

探索外部星球一直是人類夢(mèng)寐以求的理想，借助于航天器布撒的傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)星球表面大范圍、長(zhǎng)時(shí)期、近距離的監(jiān)測(cè)和探索，是一種經(jīng)濟(jì)可行的方案。NASA的JPL實(shí)驗(yàn)室研制的SensorWebs就是為將來(lái)的火星探測(cè)、選定著陸場(chǎng)地等需求進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備的?，F(xiàn)在該項(xiàng)目已在佛羅里達(dá)宇航中心的環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中進(jìn)行測(cè)試和完善。美國(guó)宇航局的空間探索計(jì)劃中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用模式示意圖

案例10空間、海洋探索

探索外部星球一直是55我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中存在的主要問題缺乏完整的標(biāo)準(zhǔn)體系關(guān)鍵技術(shù)有待突破研發(fā)力量比較分散缺乏成熟的商業(yè)模式難成規(guī)模體系架構(gòu)尚未建立行業(yè)壁壘有待突破共贏模式有待探索政策環(huán)境有待完善

現(xiàn)階段運(yùn)營(yíng)商應(yīng)用僅僅體現(xiàn)在RFID/二維碼以及數(shù)據(jù)采集的行業(yè)拓展應(yīng)用方面，單純提供數(shù)據(jù)傳輸通道和行業(yè)集成解決方案兩種模式，投入產(chǎn)出比較非常低我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中存在的主要問題缺乏完整的標(biāo)準(zhǔn)體系關(guān)鍵技術(shù)有待56

行業(yè)融合是要面對(duì)的深層次問題

行業(yè)融合的難度大

需求挖掘不足企業(yè)技術(shù)人員不了解信息技術(shù)的最新進(jìn)展，從事信息化的人員不掌握各行各業(yè)的業(yè)務(wù)流程

行業(yè)開放不夠行業(yè)內(nèi)部利益相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)于信息化服務(wù)提供商進(jìn)入行業(yè)具有天然的抵觸示范效應(yīng)不強(qiáng)當(dāng)前的應(yīng)用以監(jiān)控為主，不能給企業(yè)帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益，且需要考慮機(jī)器替換人員的問題

實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)較大應(yīng)用影響到企業(yè)生產(chǎn)過程的改變，對(duì)企業(yè)來(lái)講是重大決策，應(yīng)用新技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較大資源開發(fā)不足政府和企業(yè)擁有大部分信息資源，卻由于政府管理、信息安全、企業(yè)壟斷利潤(rùn)等因素，未能充分得到開發(fā)利用安全手段不夠應(yīng)用涉及到政府的管理、企業(yè)的生產(chǎn)、人們的生活，當(dāng)前缺乏技術(shù)上統(tǒng)一的手段以及法律上的保護(hù)條款涉及企業(yè)流程改變、系統(tǒng)對(duì)接、設(shè)備改造、崗位調(diào)整

行業(yè)融合是要面對(duì)的深層次問題

行業(yè)融合需57存在的問題分析物聯(lián)網(wǎng)缺少統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：目前，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用以閉環(huán)應(yīng)用為主，相關(guān)企業(yè)在各自較為熟悉的應(yīng)用領(lǐng)域中獨(dú)

自為戰(zhàn)，產(chǎn)業(yè)較為分散。導(dǎo)致這一現(xiàn)象發(fā)生的根本原因在

于我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在新興領(lǐng)域缺乏成熟

的商業(yè)模式。物聯(lián)網(wǎng)的編碼與尋址問題：在物聯(lián)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)物物互聯(lián)，與在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)互聯(lián)一樣，首先需要解

決海量待聯(lián)物品唯一編碼的問題，這首先涉及到全球各國(guó)

物品的統(tǒng)一編碼;其次是物物通信尋址的問題，這涉及到

所有參與物聯(lián)網(wǎng)活動(dòng)的設(shè)備的統(tǒng)一編址問題。存在的問題分析物聯(lián)網(wǎng)缺少統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：目前，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)58物聯(lián)網(wǎng)的安全性與同步性問題：與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的信息安全、網(wǎng)絡(luò)安全乃至國(guó)家安全問題更加突出，

這將導(dǎo)致現(xiàn)有的安全防護(hù)體系、人們對(duì)現(xiàn)有安全體系的認(rèn)

知都面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)基于無(wú)處不在的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，

但由于其應(yīng)用的特殊性使得物聯(lián)網(wǎng)中各物品的時(shí)鐘同步要

求要明顯高于傳統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)與實(shí)際的物理環(huán)境

聯(lián)系密切，所以必須采用物理時(shí)鐘同步來(lái)實(shí)現(xiàn)物物間的實(shí)

時(shí)通信。物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議算法的局限性問題：在物品密集性極高的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，相鄰節(jié)點(diǎn)之間的距離往往非常

短，通常采用低功耗的多跳通信模式，該模式在降低功耗

的同時(shí)可以增加通信的隱蔽性，并避免直接遠(yuǎn)距離無(wú)線通

信時(shí)外界噪聲的干擾。物聯(lián)網(wǎng)的安全性與同步性問題：與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，物聯(lián)網(wǎng)59商業(yè)可行性問題：建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)往往需要大量的資金投入，這使人們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的可接受程度和企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)投資回

報(bào)率都成為未知數(shù)。這首先體現(xiàn)在智能傳感器的成本問題

上，目前信息采集和傳感設(shè)備成本相對(duì)還比較昂貴，大規(guī)

模使用將大幅增加企業(yè)前期投入;其次是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)

體系的功耗問題，特別是那些應(yīng)用周期較長(zhǎng)、傳感器數(shù)量

較多的系統(tǒng)，如果需要經(jīng)常性的更換電池就將是一項(xiàng)耗時(shí)

與耗資巨大的工作。商業(yè)可行性問題：建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)往往需要大量的資金投入，60我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展策略從國(guó)家層面規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略，對(duì)國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)和指導(dǎo)：有必要從國(guó)家戰(zhàn)略規(guī)劃層面對(duì)物

聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向、重點(diǎn)研究領(lǐng)域、關(guān)鍵性技術(shù)等做出明確

的界定和規(guī)范。應(yīng)結(jié)合我國(guó)的“十二五規(guī)劃”制定并明確

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與應(yīng)用所涉

及的相關(guān)領(lǐng)域資源進(jìn)行統(tǒng)一安排。我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展策略61高度重視完善物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的重要性：在涉及物物互聯(lián)互通的共性問題方面盡早、盡快地制定出相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，如國(guó)內(nèi)物

品的統(tǒng)一編碼規(guī)則、基礎(chǔ)應(yīng)用平臺(tái)中間件接口的標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)

絡(luò)尋址IPV6標(biāo)準(zhǔn)、物聯(lián)網(wǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)等。我們應(yīng)采取開放

的態(tài)度，要與在國(guó)際處于領(lǐng)先地位的研究機(jī)構(gòu)和相關(guān)企業(yè)

充分交流與合作，完善出開放式的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)，

從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與世界物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速對(duì)接。高度重視完善物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的重要性：在涉及物物互聯(lián)互通62應(yīng)高度重視物聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)制造業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)、綠色低碳

經(jīng)濟(jì)中的戰(zhàn)略地位：在物聯(lián)網(wǎng)的推進(jìn)策略上，應(yīng)充分考慮我國(guó)制造業(yè)的基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為提升“中國(guó)

制造”技術(shù)含量和服務(wù)品質(zhì)的重要手段?，F(xiàn)代服務(wù)業(yè)是從

產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度提出的，它利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和現(xiàn)代

管理理論改造并提升傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)的服務(wù)水平?！熬G色、環(huán)

保、節(jié)能、低碳經(jīng)濟(jì)”是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大趨勢(shì)，應(yīng)充分利用物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)、更簡(jiǎn)單、更高效的管理。應(yīng)高度重視物聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)制造業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)、綠色低碳63我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)未來(lái)，全球物聯(lián)網(wǎng)將朝著規(guī)?；?、協(xié)同化和智能化方向發(fā)

展，同時(shí)以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將是全球各國(guó)的主

要發(fā)展方向。規(guī)模化發(fā)展：隨著世界各國(guó)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用的

不斷推進(jìn)，物聯(lián)網(wǎng)在各行業(yè)領(lǐng)域中的規(guī)模將逐步擴(kuò)大，尤

其是一些政府推動(dòng)的國(guó)家性項(xiàng)目，如智能電網(wǎng)、智能交通、

環(huán)保、節(jié)能，將吸引大批有實(shí)力的企業(yè)進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，

大大推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用進(jìn)程，為擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模產(chǎn)生巨

大作用。我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)未來(lái)，全球物聯(lián)網(wǎng)將朝著規(guī)?；f(xié)同化和智能64協(xié)同化發(fā)展：隨著產(chǎn)業(yè)和標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，物聯(lián)網(wǎng)將朝協(xié)

同化方向發(fā)展，形成不同物體間、不同企業(yè)間、不同行

業(yè)乃至不同地區(qū)或國(guó)家間的物聯(lián)網(wǎng)信息的互聯(lián)互通互操作，

應(yīng)用模式從閉環(huán)走向開環(huán)，最終形成可服務(wù)于不同行業(yè)和

領(lǐng)域的全球化物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體系。智能化發(fā)展：物聯(lián)網(wǎng)將從目前簡(jiǎn)單的物體識(shí)別和信息采集，

走向真正意義上的物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)時(shí)感知、網(wǎng)絡(luò)交互和應(yīng)用平

臺(tái)可控可用，實(shí)現(xiàn)信息在真實(shí)世界和虛擬空間之間的智能

化流動(dòng)。協(xié)同化發(fā)展：隨著產(chǎn)業(yè)和標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，物聯(lián)網(wǎng)將朝協(xié)65Theend,thankyou!Theend,thankyou!66

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)67目錄物聯(lián)網(wǎng)概述1物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)2物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例3我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)、策略及發(fā)展趨勢(shì)4目錄物聯(lián)網(wǎng)概述1物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)2物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例3我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的68物聯(lián)網(wǎng)概述什么是物聯(lián)網(wǎng)？“通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)?！?/p>

上述定義看起來(lái)比較復(fù)雜，實(shí)際上其本質(zhì)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這句話有兩層含義:第一，互聯(lián)網(wǎng)依然是物聯(lián)網(wǎng)的核心與基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行擴(kuò)展和延伸;第二，物聯(lián)網(wǎng)終端可以延伸和擴(kuò)展到任何物品之間，這些物品利用相關(guān)技術(shù)借助互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行智能化信息交換與通訊。物聯(lián)網(wǎng)概述什么是物聯(lián)網(wǎng)？69物聯(lián)網(wǎng)的起源物聯(lián)網(wǎng)的起源70物聯(lián)網(wǎng)（IOT）提出的背景物聯(lián)網(wǎng)（IOT）提出的背景71各國(guó)物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略或計(jì)劃各國(guó)物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略或計(jì)劃72感知中國(guó)感知中國(guó)73智慧星球智慧星球74物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合將會(huì)帶來(lái)許多意想不到的效果。其最顯著的特點(diǎn)，是使各種物品在生產(chǎn)、流通、消費(fèi)的各個(gè)過程都具備智能，直至使智能遍及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，這不僅可以提高管理的效率，更提高了物品和自然資源使用的效率。一些重要商品上的條形碼、電子標(biāo)簽和互聯(lián)網(wǎng)連接后，就可以使我們能夠控制這些商品的流向。比如現(xiàn)在查詢郵遞快件轉(zhuǎn)到了何地，不是像過去那樣根據(jù)人工搜索跟蹤，而是通過射頻技術(shù)，并在傳遞物體上植入芯片等技術(shù)手段，取得物品的相關(guān)具體信息。物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合將會(huì)帶來(lái)許多意想不到的效果。其最顯著的特75物聯(lián)網(wǎng)將引發(fā)新的“聚合服務(wù)”泛在化一體化個(gè)性化智能化個(gè)人家庭集團(tuán)全面感知可靠傳輸智能處理信息聚合聚合服務(wù)76物聯(lián)網(wǎng)將引發(fā)新的“聚合服務(wù)”泛在化個(gè)人家庭集團(tuán)全面感知信息聚76物聯(lián)網(wǎng)的特征

全面感知可靠傳輸智能處理感知傳輸智能利用RFID、傳感器、二維碼等能夠隨時(shí)隨地采集物體的動(dòng)態(tài)信息。通過網(wǎng)絡(luò)將感知的各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，及時(shí)地對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息控制，真正達(dá)到了人與物的溝通、物與物的溝通。物聯(lián)網(wǎng)的特征全面感知可靠傳輸智能處理感知傳輸智能利用RFI77物聯(lián)網(wǎng)通過相關(guān)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)物品間的全面感知、可靠傳

輸和智能處理，其實(shí)質(zhì)是利用事先在物品或設(shè)施中嵌入的

傳感器與現(xiàn)代化數(shù)據(jù)采集設(shè)備將客觀世界中的物品信息最

大程度的數(shù)據(jù)化，再利用物品識(shí)別技術(shù)與通訊技術(shù)將數(shù)據(jù)

化的物品信息聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)，然后再把這些信息傳遞到后臺(tái)

服務(wù)器上進(jìn)行整理、加工、分析和處理，最后利用分析與

處理的結(jié)果對(duì)客觀世界中的物品進(jìn)行管理和相應(yīng)控制。物聯(lián)網(wǎng)通過相關(guān)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)物品間的全面感知、可靠傳78感知技術(shù)應(yīng)用狀況

根據(jù)對(duì)各種案例統(tǒng)計(jì)分析，中國(guó)物流信息化領(lǐng)域，應(yīng)用最普遍的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)首先就是RFID技術(shù)，占38%；其次是GPS/GIS技術(shù)，占32%；視頻與圖像感知技術(shù)居第三位，占9%的案例中采用了視頻或圖像的感知技術(shù)，這一技術(shù)目前還停留在監(jiān)控階段；傳感器的感知技術(shù)居于第四位，大約不到4%的案例采用了傳感器感知技術(shù)；其他感知技術(shù)在物流領(lǐng)域也有應(yīng)用，不足4%。感知技術(shù)應(yīng)用狀況根據(jù)對(duì)各種案例統(tǒng)計(jì)分析，中國(guó)79網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用狀況

企業(yè)物流系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以局域網(wǎng)為主體；社會(huì)物流往往是互聯(lián)網(wǎng)與企業(yè)局域網(wǎng)相結(jié)合。數(shù)據(jù)通信方面一般無(wú)線通信與有線通信相結(jié)合。根據(jù)不完全的對(duì)物流信息化案例的統(tǒng)計(jì)分析，采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的占68%，采用局域網(wǎng)技術(shù)的占63%，采用無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)的占24%，有的系統(tǒng)采用多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。如下圖所示：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用狀況企業(yè)物流系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，以局80智能管控技術(shù)應(yīng)用狀況

根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)分析，目前物流信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物流過程智能控制與管理的還不多，物聯(lián)網(wǎng)及物流信息化還僅僅停留在對(duì)物品自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)感知、自動(dòng)定位、過程追溯、在線追蹤、在線調(diào)度等一般的應(yīng)用。專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)絡(luò)融合與信息共享優(yōu)化、智能調(diào)度與線路自動(dòng)化調(diào)整管理等智能管理技術(shù)應(yīng)用還有很大差距。目前只是在企業(yè)物流系統(tǒng)中，部分物流系統(tǒng)還可以做到與企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)無(wú)縫結(jié)合，智能運(yùn)作；在部分全智能化和自動(dòng)化的物流中心的物流信息系統(tǒng)，可以做到全自動(dòng)化與智能化物流作業(yè)。智能管控技術(shù)應(yīng)用狀況根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)分析，目前物81物聯(lián)網(wǎng)三層技術(shù)模型物聯(lián)網(wǎng)三層技術(shù)模型82物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵在“網(wǎng)”而不在“物”，因?yàn)椤拔铩敝挥杏辛恕熬W(wǎng)”才會(huì)在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間變得有“智慧”，只有有了支撐層中的“智能信息處理平臺(tái)”，“物”才會(huì)變得“智能”。在三層模型中，沒有突出“物聯(lián)接入”中的“網(wǎng)”，也沒有突出“智能處理”中的“智能”。因此，在物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)中必須突出物聯(lián)接入層和智能處理層。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵在“網(wǎng)”而不在“物”，因?yàn)椤拔铩敝挥杏辛恕熬W(wǎng)”才83物聯(lián)網(wǎng)五層體系構(gòu)架物聯(lián)網(wǎng)五層體系構(gòu)架84信息感知層關(guān)鍵技術(shù)：在信息感知層，通過各類傳感器對(duì)物質(zhì)屬性、環(huán)境狀態(tài)、行為態(tài)勢(shì)等信息進(jìn)行大規(guī)模、分布式的信息獲取與狀態(tài)辨識(shí)，采用協(xié)同處理的方式，針對(duì)具

體的感知任務(wù)，對(duì)多種感知信息進(jìn)行在線計(jì)算與控制。物聯(lián)接入層關(guān)鍵技術(shù)：物聯(lián)接入層的主要任務(wù)是將信息感

知層采集到的信息，通過各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行匯總，將大范

圍內(nèi)的信息整合到一起，以供處理。網(wǎng)絡(luò)傳輸層關(guān)鍵技術(shù)：該層的主要功能是將海量的信息整合成一個(gè)大型的智能網(wǎng)絡(luò)，為上層建立起一個(gè)高效、可靠、可信的基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)。信息感知層關(guān)鍵技術(shù)：在信息感知層，通過各類傳感器對(duì)85智能處理層關(guān)鍵技術(shù)：智能處理層是“智慧”的來(lái)源，智能處理層對(duì)下層網(wǎng)絡(luò)傳輸層的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行認(rèn)知，進(jìn)而達(dá)到自適應(yīng)傳輸?shù)哪康?。?duì)上層的應(yīng)用接口層提供統(tǒng)一的接口

與虛擬化支撐，虛擬化包括計(jì)算虛擬化和存儲(chǔ)虛擬化等內(nèi)

容。而智能處理層本層則要完成信息的表達(dá)與處理，最終

達(dá)到語(yǔ)義互操作和信息共享的目的。應(yīng)用接口層關(guān)鍵技術(shù)：應(yīng)用層主要是根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)，開發(fā)各類的行業(yè)應(yīng)用接口和解決方案，將物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)與行業(yè)的信息化管理、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、組織調(diào)度結(jié)合起來(lái)，形成各行

各業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。智能處理層關(guān)鍵技術(shù)：智能處理層是“智慧”的來(lái)源，智能86IOT基本理論模型智能卡條形碼二維碼

GPS傳感器技術(shù)網(wǎng)關(guān)設(shè)備近距離通信因特網(wǎng)跟蹤定位高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)IOT基本理論模型智能卡條形碼二維碼GPS傳感器技術(shù)近87物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFID物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFID88RFID系統(tǒng)工作原理RFID系統(tǒng)工作原理89RFID主要頻段標(biāo)準(zhǔn)及特性RFID主要頻段標(biāo)準(zhǔn)及特性90RFID應(yīng)用領(lǐng)域RFID應(yīng)用領(lǐng)域91中國(guó)RFID發(fā)展思路

中國(guó)RFID發(fā)展思路92WSNWSN93WSN體系結(jié)構(gòu)WSN體系結(jié)構(gòu)：平面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)WSN體系結(jié)構(gòu)：邏輯分層結(jié)構(gòu)WSN體系結(jié)構(gòu)WSN體系結(jié)構(gòu)：平面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)WSN體系結(jié)構(gòu)：邏94WSN體系結(jié)構(gòu)傳感器節(jié)點(diǎn)體系結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧WSN體系結(jié)構(gòu)傳感器節(jié)點(diǎn)體系結(jié)構(gòu)95WSN的特征WSN的特征96WSN通信WSN在無(wú)線通信框架中的位置WSN通信WSN在無(wú)線通信框架中的位置97應(yīng)用前景應(yīng)用前景98

RFID和WSN融合

RFID側(cè)重于識(shí)別，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)的標(biāo)識(shí)和管理，同時(shí)RFID系統(tǒng)具有讀寫距離有限、抗干擾性差、實(shí)現(xiàn)成本較高的不足；WSN側(cè)重于組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞，具有部署簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但一般WSN并不具有節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)功能。RFID與WSN的結(jié)合存在很大的契機(jī)。RFID與WSN可以在兩個(gè)不同的層面進(jìn)行融合：物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下RFID與WSN的融合，傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合。

RFID和WSN融合

RFID側(cè)重于識(shí)別，能99RFID和WSN融合傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合：智能基站RFID和WSN融合傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合：100傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合：智能節(jié)點(diǎn)傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合：智能節(jié)點(diǎn)101傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合：智能傳感標(biāo)簽傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合：智能傳感標(biāo)簽102M2M概念M2M概念103M2M是Machine-to-Machine/Man的簡(jiǎn)稱，是一種以機(jī)器終端智能交互為核心的、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用與服務(wù)。它通過在機(jī)器內(nèi)部嵌入無(wú)線通信模塊，以無(wú)線通信等為接入手段，為客戶提供綜合的信息化解決方案，以滿足客戶對(duì)監(jiān)控、指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)采集和測(cè)量等方面的信息化需求。定義感知能力通信能力應(yīng)用場(chǎng)景M2M-機(jī)器與機(jī)器通信物聯(lián)網(wǎng)M2M-機(jī)器與機(jī)器通信物聯(lián)網(wǎng)M2M是Machine-to-Machine/Man的簡(jiǎn)稱，104M2MM2M不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)在機(jī)器和機(jī)器之間的傳輸，更重要的是，它是機(jī)器和機(jī)器之間的一種智能化、交互式的通信。也就是說，即使人們沒有實(shí)時(shí)發(fā)出信號(hào)，機(jī)器也會(huì)根據(jù)既定程序主動(dòng)進(jìn)行通信，并根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)智能化地做出選擇，對(duì)相關(guān)設(shè)備發(fā)出正確的指令?？梢哉f，智能化、交互式成為了M2M有別于其它應(yīng)用的典型特征，這一特征下的機(jī)器也被賦予了更多的“思想”和“智慧”。M2MM2M不是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)在機(jī)器和機(jī)器之間的傳輸，更重要的是105M2MM2M產(chǎn)品主要由三部分構(gòu)成：第一，無(wú)線終端，即特殊的行業(yè)應(yīng)用終端，而不是通常的手機(jī)或筆記本電腦；第二，傳輸通道，從無(wú)線終端到用戶端的行業(yè)應(yīng)用中心之間的通道；第三，行業(yè)應(yīng)用中心，也就是終端上傳數(shù)據(jù)的會(huì)聚點(diǎn)，對(duì)分散的行業(yè)終端進(jìn)行監(jiān)控。其特點(diǎn)是行業(yè)特征強(qiáng)，用戶自行管理，而且可位于企業(yè)端或者托管。M2MM2M產(chǎn)品主要由三部分構(gòu)成：第一，無(wú)線終端，即特殊的行106M2M產(chǎn)業(yè)鏈M2M產(chǎn)業(yè)鏈107物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例

案例1

唐家山堰塞湖實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)災(zāi)害監(jiān)測(cè)搭建512汶川大地震應(yīng)急通信系統(tǒng)，唐家山堰塞湖實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例

案例108案例2煙草現(xiàn)代物流管理系統(tǒng)對(duì)應(yīng)設(shè)備收購(gòu)流程案例2煙草現(xiàn)代物流管理系統(tǒng)對(duì)應(yīng)設(shè)備收購(gòu)流程109倉(cāng)儲(chǔ)管理流程煙葉打包設(shè)備出庫(kù)盤點(diǎn)設(shè)備信息采集終端倉(cāng)儲(chǔ)管理流程煙葉打包設(shè)備出庫(kù)盤點(diǎn)設(shè)備信息采集終端110案例3機(jī)場(chǎng)人員識(shí)別通道系統(tǒng)

大連機(jī)場(chǎng)的人員識(shí)別通道示范系統(tǒng)，已成功實(shí)施。2009年-2010年將首先在中國(guó)民航的10個(gè)機(jī)場(chǎng)進(jìn)行推廣使用，目前深圳機(jī)場(chǎng)、上海虹橋機(jī)場(chǎng)、浦東機(jī)場(chǎng)也已實(shí)施。案例3機(jī)場(chǎng)人員識(shí)別通道系統(tǒng)大連機(jī)場(chǎng)的人員識(shí)別111案例4城市生活地圖1.通過采集GPS軌跡，產(chǎn)生城市整體的交通流量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)2.用戶上報(bào)事件，在用戶間和上級(jí)機(jī)構(gòu)共享案例4城市生活地圖1.通過采集GPS軌跡，產(chǎn)生城市整體的1123.用戶實(shí)時(shí)參與進(jìn)行城市地理信息采集，實(shí)時(shí)完善商業(yè)地圖的不足4.利用用戶愛好進(jìn)行興趣點(diǎn)POI采集5.用戶上報(bào)實(shí)時(shí)交通信息和生活信息，系統(tǒng)實(shí)時(shí)共享3.用戶實(shí)時(shí)參與進(jìn)行城市地理信息采集，實(shí)時(shí)完善商業(yè)地圖的不1136.加載各類人文業(yè)務(wù)，形成城市互聯(lián)互動(dòng)平臺(tái)6.加載各類人文業(yè)務(wù)，形成城市互聯(lián)互動(dòng)平臺(tái)114案例5停車場(chǎng)管理系統(tǒng)

在停車場(chǎng)入口處，每輛車被分配一個(gè)RFID標(biāo)簽，里面寫入汽車車牌號(hào)、汽車型號(hào)、起始停靠時(shí)間等信息，這些信息在車輛進(jìn)入停車場(chǎng)時(shí)由RFID讀寫器讀出并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的后端數(shù)據(jù)庫(kù)中，以供進(jìn)行安全認(rèn)證。停車場(chǎng)的每個(gè)停車位配有一個(gè)傳感器和一個(gè)RFID讀卡器，傳感器和讀卡器連接到一個(gè)ZigBee設(shè)備。一輛車停在某個(gè)停車位上，傳感器感應(yīng)得知這個(gè)停車位已被使用，同時(shí)RFID讀卡器讀取這輛車的RFID標(biāo)簽上的內(nèi)容，這兩部分信息由ZigBee網(wǎng)絡(luò)以單跳或多跳方式發(fā)送到停車場(chǎng)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，這樣后端數(shù)據(jù)庫(kù)除了包含停車場(chǎng)?？寇囕v的個(gè)體信息，還能夠包括空余停車位的數(shù)量與分布情況。后端數(shù)據(jù)庫(kù)的信息通過WLAN接入到骨干傳輸網(wǎng)，發(fā)送到世博會(huì)的信息中心。觀眾參觀完畢，在停車場(chǎng)的入口處可以通過終端查詢系統(tǒng)很方便地查詢到自己車輛在停車場(chǎng)的具體位置；在出口處，根據(jù)RFID標(biāo)簽中記錄的起始?？繒r(shí)間，還可以很方便地得出車輛?？繒r(shí)間及應(yīng)付費(fèi)用。

停車場(chǎng)管理系統(tǒng)采用RFID技術(shù)，用戶持特定的感應(yīng)卡進(jìn)出停車場(chǎng)，使用感應(yīng)卡讀卡器來(lái)分辨停車場(chǎng)的用戶，停車場(chǎng)收費(fèi)，月租卡的發(fā)售及臨時(shí)卡的授權(quán)均由收費(fèi)電腦完成，可自動(dòng)調(diào)用每一車輛的進(jìn)場(chǎng)時(shí)存入的數(shù)據(jù)及出場(chǎng)時(shí)存入的數(shù)據(jù)，并自動(dòng)計(jì)算出收費(fèi)金額。實(shí)現(xiàn)真正的智能化管理。而且系統(tǒng)用視窗操作，中文菜單顯示，使用者能輕易掌握可用此系統(tǒng)的操作。駕駛員無(wú)需停車，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別車輛，完成放行（禁止）、紀(jì)錄等管理功能。節(jié)約進(jìn)出場(chǎng)的時(shí)間、提高工作效率，杜絕管理費(fèi)的流失。停車場(chǎng)信息中心服務(wù)器停車場(chǎng)信息中心停車場(chǎng)入口停車場(chǎng)RFID讀寫器Zigbee設(shè)備Zigbee設(shè)備Zigbee設(shè)備傳感器RFID讀寫器RFID讀寫器停車場(chǎng)車位信息車輛信息：車號(hào)車型車主國(guó)籍入場(chǎng)時(shí)間出場(chǎng)時(shí)間所需費(fèi)用WiMAX/3G基站車輛位置查詢車位信息發(fā)布停車場(chǎng)后端數(shù)據(jù)庫(kù)RFID讀寫器終端WiMAX3G用戶站案例5停車場(chǎng)管理系統(tǒng)在停車場(chǎng)入口處，每輛車被分配一個(gè)R115案例63G城市交流綜合信息平臺(tái)整合服務(wù)虛擬現(xiàn)實(shí)交互用戶創(chuàng)造內(nèi)容（UGC）社交網(wǎng)絡(luò)（SNS）數(shù)據(jù)聚合案例63G城市交流綜合信息平臺(tái)整合服務(wù)虛擬現(xiàn)實(shí)交互用戶創(chuàng)造1163G城市交流綜合信息平臺(tái)3G城市交流綜合信息平臺(tái)117案例7遠(yuǎn)程醫(yī)療保健病人在醫(yī)院以外的地方可以使用測(cè)量?jī)x自行測(cè)量心跳、血壓、脈搏等方面的情況，將自身的健康狀況的數(shù)據(jù)隨時(shí)收集下來(lái)，通過M2M平臺(tái)傳輸給專家系統(tǒng)，獲得專家的意見。物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)采集數(shù)據(jù)個(gè)人醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)醫(yī)療專家系統(tǒng)專家建議能力封裝接口能力調(diào)用接口API心跳、血壓、體溫等心跳、血壓、體溫等返回專家建議信息下發(fā)專家建議信息、告警提示信息患者案例7遠(yuǎn)程醫(yī)療保健病人在醫(yī)院以外的地方可以使用測(cè)量?jī)x自行測(cè)118案例8智能家居，家庭安防攝像頭探測(cè)器探測(cè)器WSN水電煤氣表案例8智能家居，家庭安防攝像頭探測(cè)器探測(cè)器WSN水電煤氣表119案例9智能農(nóng)業(yè)將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)布設(shè)于農(nóng)田、園林、溫室等目標(biāo)區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)大量實(shí)時(shí)地收集溫度、濕度、光照、氣體濃度等物理量，精準(zhǔn)地獲取土壤水分、pH值、氮素等土壤信息。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)有助于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化。將從三個(gè)方面有效促進(jìn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展：增產(chǎn)增收、節(jié)約能源，相當(dāng)于露地栽培產(chǎn)量10倍以上。

案例9智能農(nóng)業(yè)將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)布設(shè)于農(nóng)田、園林、溫室等目標(biāo)120

案例10空間、海洋探索

探索外部星球一直是人類夢(mèng)寐以求的理想，借助于航天器布撒的傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)星球表面大范圍、長(zhǎng)時(shí)期、近距離的監(jiān)測(cè)和探索，是一種經(jīng)濟(jì)可行的方案。NASA的JPL實(shí)驗(yàn)室研制的SensorWebs就是為將來(lái)的火星探測(cè)、選定著陸場(chǎng)地等需求進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備的。現(xiàn)在該項(xiàng)目已在佛羅里達(dá)宇航中心的環(huán)境監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中進(jìn)行測(cè)試和完善。美國(guó)宇航局的空間探索計(jì)劃中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用模式示意圖

案例10空間、海洋探索

探索外部星球一直是121我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中存在的主要問題缺乏完整的標(biāo)準(zhǔn)體系關(guān)鍵技術(shù)有待突破研發(fā)力量比較分散缺乏成熟的商業(yè)模式難成規(guī)模體系架構(gòu)尚未建立行業(yè)壁壘有待突破共贏模式有待探索政策環(huán)境有待完善

現(xiàn)階段運(yùn)營(yíng)商應(yīng)用僅僅體現(xiàn)在RFID/二維碼以及數(shù)據(jù)采集的行業(yè)拓展應(yīng)用方面，單純提供數(shù)據(jù)傳輸通道和行業(yè)集成解決方案兩種模式，投入產(chǎn)出比較非常低我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中存在的主要問題缺乏完整的標(biāo)準(zhǔn)體系關(guān)鍵技術(shù)有待122

行業(yè)融合是要面對(duì)的深層次問題

行業(yè)融合的難度大

需求挖掘不足企業(yè)技術(shù)人員不了解信息技術(shù)的最新進(jìn)展，從事信息化的人員不掌握各行各業(yè)的業(yè)務(wù)流程

行業(yè)開放不夠行業(yè)內(nèi)部利益相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)于信息化服務(wù)提供商進(jìn)入行業(yè)具有天然的抵觸示范效應(yīng)不強(qiáng)當(dāng)前的應(yīng)用以監(jiān)控為主，不能給企業(yè)帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益，且需要考慮機(jī)器替換人員的問題

實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)較大應(yīng)用影響到企業(yè)生產(chǎn)過程的改變，對(duì)企業(yè)來(lái)講是重大決策，應(yīng)用新技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較大資源開發(fā)不足政府和企業(yè)擁有大部分信息資源，卻由于政府管理、信息安全、企業(yè)壟斷利潤(rùn)等因素，未能充分得到開發(fā)利用安全手段不夠應(yīng)用涉及到政府的管理、企業(yè)的生產(chǎn)、人們的生活，當(dāng)前缺乏技術(shù)上統(tǒng)一的手段以及法律上的保護(hù)條款涉及企業(yè)流程改變、系統(tǒng)對(duì)接、設(shè)備改造、崗位調(diào)整

行業(yè)融合是要面對(duì)的深層次問題

行業(yè)融合需123存在的問題分析物聯(lián)網(wǎng)缺少統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：目前，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用以閉環(huán)應(yīng)用為主，相關(guān)企業(yè)在各自較為熟悉的應(yīng)用領(lǐng)域中獨(dú)

自為戰(zhàn)，產(chǎn)業(yè)較為分散。導(dǎo)致這一現(xiàn)象發(fā)生的根本原因在

于我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在新興領(lǐng)域缺乏成熟

的商業(yè)模式。物聯(lián)網(wǎng)的編碼與尋址問題：在物聯(lián)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)物物互聯(lián)，與在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)互聯(lián)一樣，首先需要解

決海量待聯(lián)物品唯一編碼的問題，這首先涉及到全球各國(guó)

物品的統(tǒng)一編碼;其次是物物通信尋址的問題，這涉及到

所有參與物聯(lián)網(wǎng)活動(dòng)的設(shè)備的