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文檔簡介
物聯(lián)網(wǎng)與云計算
第一部分周洪波北京市政府特聘專家北京交通大學兼職教授中國電子學會物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)委員會委員物聯(lián)網(wǎng)與云計算
第一部分周洪波1物聯(lián)網(wǎng)與云計算講座分五部分:物聯(lián)網(wǎng)——詳細介紹云計算——簡要介紹物聯(lián)云——物聯(lián)網(wǎng)與云計算的融合物聯(lián)網(wǎng)——典型行業(yè)應用汽車物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)與云計算講座分五部分:2物聯(lián)網(wǎng)與云計算講座分五部分:物聯(lián)網(wǎng)——詳細介紹云計算——簡要介紹物聯(lián)云——物聯(lián)網(wǎng)與云計算的融合物聯(lián)網(wǎng)——典型行業(yè)應用汽車物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)與云計算講座分五部分:3感知中國,M2M,傳感網(wǎng)絡,智慧地球(Smart
Planet),兩化融合(DigitalConvergence),PervasiveComputing(普適計算),AmbientIntelligence,Haptic和Ubiquitous
Computing、X-internet(可執(zhí)行的互聯(lián)網(wǎng)),Building2.0,Smart
Grid(智能電網(wǎng))……“InternetofThings”在美國并未成為一個像中國一樣“家喻戶曉”的“buzzword”,美國更關注一些具體行業(yè)應用,如M2M,SmartGrid,Telematics,Telehealth。。。物聯(lián)網(wǎng)及相關技術(shù)與術(shù)語感知中國,M2M,傳感網(wǎng)絡,智慧地球(SmartPlan4Telematics和TelemetryTelematics和Telemetry是最“古老”的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應用,最早的應用可以追溯到1874年法國工程師實現(xiàn)了把MontBlanc地區(qū)的氣候和積雪深度遙感數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)桨屠鑄elematics和Telemetry早期本來是同義詞,主要指基于通信和信息(Telecommunication和Informatics)技術(shù)實現(xiàn)遠距離監(jiān)測和信息上報目前Telematics基本上就是特指結(jié)合GPS定位和GIS技術(shù)的車載電子通訊和信息服務系統(tǒng),局限于車輛的管理和信息服務Telematics和TelemetryTelematics5SCADA與工業(yè)控制SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng),是以計算機為基礎的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動化系統(tǒng),它可以對現(xiàn)場的運行設備進行監(jiān)視和控制,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設備控制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)、報警以及報表等各項功能國外:TACVista和系列控制器,Wonderware及其inTouchHMI等產(chǎn)品,DeltaORCA軟件及控制器,LoytecLweb,AdvantechWebAccess,PcVue,TridiumNiagara/Sedona等等國內(nèi):同方ezIBS/ezM2M系統(tǒng),上海旭緯SmartIBMS,西安協(xié)同SynchroBMS,太極智能建筑管理系統(tǒng),深圳敢為IBMS系統(tǒng),東方電子(InduViewSCADA/HMI),和利時MACS-SCADA(綜合監(jiān)控),國電南瑞(OPEN3000SCADA集成平臺)等等SCADA與工業(yè)控制SCADA(SupervisoryCo6CPS與智能系統(tǒng)CPS與智能系統(tǒng)7物聯(lián)網(wǎng)理念陳述
物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings)理念指的是將無處不在(Ubiquitous)的末端設備(Devices)和設施(Facilities),包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、家庭智能設施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等、和“外在使能”(Enabled)的,如貼上RFID的各種資產(chǎn)(Assets)、攜帶無線終端的個人與車輛等等“智能化物件或動物”或“智能塵?!保∕ote),通過各種無線和/或有線的長距離和/或短距離通訊網(wǎng)絡實現(xiàn)互聯(lián)互通(M2M)、應用大集成(GrandIntegration)、以及基于云計算的SaaS營運等模式,在內(nèi)網(wǎng)(Intranet)、專網(wǎng)(Extranet)、和/或互聯(lián)網(wǎng)(Internet)環(huán)境下,采用適當?shù)男畔踩U蠙C制,提供安全(可控乃至個性化的實時在線監(jiān)測、定位追溯、報警聯(lián)動、調(diào)度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統(tǒng)計報表、決策支持、領導桌面(集中展示的CockpitDashboard)等管理和服務功能,實現(xiàn)對“萬物”(Things)的“高效、節(jié)能、安全、環(huán)保”的“管、控、營”一體化。物聯(lián)網(wǎng)理念陳述物聯(lián)網(wǎng)(Intern8物聯(lián)網(wǎng)在2010年兩會期間被正式提升為國家戰(zhàn)略,寫入政府工作報告,國家物聯(lián)網(wǎng)標準聯(lián)合工作組成立,2011年物聯(lián)網(wǎng)被列入“十二五”規(guī)劃國家級重點項目。物聯(lián)網(wǎng)上升為國家戰(zhàn)略物聯(lián)網(wǎng)受到高度重視物聯(lián)網(wǎng)在2010年兩會期間被正式提升為國家戰(zhàn)略,寫入政府工作9物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景
各國政府均將基于物聯(lián)網(wǎng)的深度信息化提升為國家戰(zhàn)略234韓國、日本歐洲中國美國韓國通過《物聯(lián)網(wǎng)基礎設施構(gòu)建基本規(guī)劃》,并確立到2012年“通過構(gòu)建世界最先進的物聯(lián)網(wǎng)基礎實施,打造未來廣播通信融合領域超一流ICT強國”。日本提出U-JAPAN戰(zhàn)略,總務省編制了獨立預算。其中40%被用于部署泛在網(wǎng)絡,使日本成為全球創(chuàng)造新技術(shù)和商業(yè)模式的最先進的溫床美國奧巴馬在能源變革中明確提出發(fā)展智能電網(wǎng),并將信息技術(shù)視為21世紀基礎設施的關鍵組成部分歐盟:制定水、電、煤氣抄表規(guī)范并強制推動英國:09年試驗“新社區(qū)網(wǎng)絡”,互聯(lián)網(wǎng)和電表相聯(lián),互聯(lián)網(wǎng)控制電燈開關,并將其納入“數(shù)字英國”戰(zhàn)略。1國家驅(qū)動力溫家寶總理在無錫考察傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)時對促進物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展做重要指示,中國政府將物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)列入“十二五”規(guī)劃國家級重點通信項目。中國已成立了傳感器網(wǎng)絡標準工作組,推動物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)標準化進程物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景各國政府均將基于物聯(lián)網(wǎng)的深度信息化提升為國10物聯(lián)網(wǎng)理念的發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings)這個詞,國內(nèi)外普遍公認的是MITAuto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID時最早提出來的。在2005年國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布的同名報告中,物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化,覆蓋范圍有了較大的拓展,不再只是指基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)自2009年8月溫總理提出“感知中國”以來,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,寫入“政府工作報告”,物聯(lián)網(wǎng)在中國受到了全社會極大的關注,其受關注程度是在美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的物聯(lián)網(wǎng)的概念與其說是一個外來概念,不如說它已經(jīng)是一個“中國制造”的概念,他的覆蓋范圍與時俱進,已經(jīng)超越了1999年Ashton教授,2005年ITU報告(CASAGRAS,CERP-IoT)以及EPoSS物聯(lián)網(wǎng)2020報告所指的范圍,物聯(lián)網(wǎng)已被貼上“中國式”標簽,范圍更廣說起云計算或物聯(lián)網(wǎng)的話題,很多有些資歷的ICT人士往往會說:這個東西我早就做過,沒什么新鮮,皇帝的新衣,新瓶裝舊瓶。VC會說:有模式嗎?賺到錢了嗎?都是一幫沒商業(yè)經(jīng)濟頭腦的教授和官員在那里瞎掰意淫。
的確,火藥我們早就發(fā)明了,但我們用來放鞭炮就到頭了,人家卻發(fā)明了導彈原子彈。。。物聯(lián)網(wǎng)理念的發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings11典型的物聯(lián)網(wǎng)應用場景噪音地下水動態(tài)監(jiān)測
粉塵監(jiān)測器二氧化硫監(jiān)測器空氣負離子監(jiān)測天空地表地下常規(guī)氣象監(jiān)測3G網(wǎng)絡
各級環(huán)保部門國家財政數(shù)據(jù)上報氣象局
城市環(huán)境監(jiān)測中心應急聯(lián)動應急數(shù)據(jù)共享3維效果顯示影響效果模擬分析數(shù)據(jù)采集與分析在線實時監(jiān)控實時報警數(shù)據(jù)上報典型的物聯(lián)網(wǎng)應用場景噪音地下水動態(tài)監(jiān)測粉塵監(jiān)測器二氧化硫監(jiān)12物聯(lián)網(wǎng)應用遍及幾乎所有行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用遍及幾乎所有行業(yè)13物聯(lián)網(wǎng)應用遍及幾乎所有行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用遍及幾乎所有行業(yè)14到2020年,世界上“物與物互聯(lián)”的物的數(shù)量跟“人與人通信”的人的數(shù)量相比,將達到30:1的比例,將來可達到100:1甚至1000:1,總數(shù)達到萬億級(如下圖),其發(fā)展前景巨大,對經(jīng)濟和社會的影響是不言而喻的,因此物聯(lián)網(wǎng)被稱為下一個“萬億蛋糕”產(chǎn)業(yè),是世界各國必爭的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一
美國獨立市場研究機構(gòu)(Forrester)預測物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模到2020年,世界上“物與物互聯(lián)”的物的數(shù)量跟“人與人通信”15控制器、傳感器、測量儀、微處理器、微控制器建筑物、零售、自動販賣機、POS、ATM、工業(yè)機械、醫(yī)療器械、能源分配系統(tǒng)、基礎設施建設設備乘用車、商用車、非公路機械、飛行器/軌道運輸器/船只導航系統(tǒng)、移動醫(yī)療設備移動電話、智能電話、筆記本電腦、多媒體播放器移動終端固定信息設備嵌入式設備固定終端移動信息設備臺式電腦、服務器、存儲器、路由器、網(wǎng)關、打印機、游戲機、多媒體設備14億20億25億50億共計:500億2010年全球“物與物互聯(lián)”的物的數(shù)量已超過500億,預計到2020年將達到千億級,產(chǎn)值可達萬億(美元)級,是世界各國必爭的新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一。物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模(續(xù))400億16控制器、傳感器、測量儀、微處理器、微控制器建筑物、零售、自動16+50BofSmartMeters6BofMobilephones美國UnifiedSmartGrid將最終使1.3億電表實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),創(chuàng)造近$1000BUSD的市場;中國“InteractiveSmartGrid”將在2015前大規(guī)模推廣,涉及近5億家庭、4000萬家企業(yè)超10億塊電表智能化改造及聯(lián)網(wǎng),僅電表智能化升級就有10000億RMB的市場;智能電網(wǎng)、城市智能管理、電子醫(yī)療、智能交通、環(huán)境監(jiān)測……,將在2-3年內(nèi)形成近$3000億USD市場,并在未來10年內(nèi)最終形成超過$
800BUSD巨大的M2M通信市場。2009年全球已經(jīng)有超過1000B設備(儀表、傳感器等)---TheEconomist,20092010年,全球?qū)⒂谐^400B
機器具備數(shù)據(jù)傳輸功能,M2M成為驅(qū)動移動通訊發(fā)展的關鍵因素,尤其是3G;---NTTDoCoMo/Ericsson,20092015年,全球?qū)⒂谐^500億臺儀表設備連接到無線網(wǎng)絡,通過無線方式發(fā)送數(shù)據(jù),實現(xiàn)M2M通信;---M2MForum,2009全球汽車超11億,CAGR7%,未來10年ITS成建設熱點,市場規(guī)模將達$
500BUSD.量價據(jù)工信部電信研究院發(fā)布的白皮書顯示:預計“十二五”期末我國物聯(lián)網(wǎng)相關產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到5000多億元,形成萬億級規(guī)模的時間節(jié)點預計在“十三五”后期。而中國市場情報中心預測,2013年我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的整體規(guī)模將達8000億元,2020年將超過5萬億元.物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模(續(xù))+50BofSmartMeters6BofMobi17物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)共性物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和理念以及應用早已在各行業(yè)存在,但共性特征未被總結(jié)、提煉出來,目前時機已成熟物聯(lián)網(wǎng)之所以目前被認為是一個產(chǎn)業(yè),主要緣于各行業(yè)應用的技術(shù)共性物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)共性物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和理念以及應用早已在各行業(yè)存在,但18使生產(chǎn)資料能思考,能與外界溝通公共通信網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng),確保生產(chǎn)資料和行業(yè)應用的泛在連接行業(yè)智能應用和控制系統(tǒng)(計算、存儲、應用)2MM透徹的感知和度量泛在的接入及互聯(lián)深入的智能分析及控制物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務共性使生產(chǎn)資料能思考,能與外界溝通公共通信網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng),確193I和5A共性3I:Instrumented(工具植入化,40億手機用戶、300億RFID、龐大的傳感網(wǎng)絡和工業(yè)信息化系統(tǒng)等),Interconnected(互聯(lián)化)和Intelligent(智能化);5A:(Anywhere(任何地點),Anything(任何事物),Anytime(任何時間),Anyway(任何方式),Anyhow(任何原因))化的物聯(lián)網(wǎng)世界3I和5A共性3I:Instrumented(工具植入化20物聯(lián)網(wǎng)四大支柱產(chǎn)業(yè)群中國物聯(lián)網(wǎng)有四大“Pillar”支柱產(chǎn)業(yè)群,各有側(cè)重:RFID:物聯(lián)網(wǎng)概念是1999年MIT
Auto-ID中心主任Ashton教授提出來的,中國股票市場“橫空出世”的物聯(lián)網(wǎng)概念股5虎都是做RFID或智能卡的公司傳感網(wǎng):以研究人員為主體,也包括一些儀器儀表業(yè)界的公司,這也是溫總理“感知中國”提法的主要依據(jù)M2M:中國三大通訊營運商早已開展M2M業(yè)務,關注末端設備的互聯(lián)和集控管理兩化融合:自動控制,工業(yè)信息化行業(yè)相關產(chǎn)業(yè)群物聯(lián)網(wǎng)四大支柱產(chǎn)業(yè)群中國物聯(lián)網(wǎng)有四大“Pillar”支柱產(chǎn)業(yè)21RFID應用和架構(gòu)RFID應用和架構(gòu)22RFID市場規(guī)模RFID市場規(guī)模23傳感網(wǎng)和WSAN傳感網(wǎng)(SensorNetworks)有很多種,BSN,OSN,ISN,
VSN等,WSN(WirelessSN)是最重要的一類,溫總理的講話起始于傳感網(wǎng)WSN研究最成功的成果可能要數(shù)加州大學伯克利分校Culler教授研究小組提出的Mote/TinyOS的概念和他們研制成功的Mote節(jié)點產(chǎn)品,相關成員2003年在硅谷成立了一個名為MoteIV的公司銷售Mote產(chǎn)品和推廣WSN應用傳感網(wǎng)和WSAN傳感網(wǎng)(SensorNetworks)有24傳感網(wǎng)市場規(guī)模傳感網(wǎng)市場規(guī)模25M2M(MachinetoMachine)M2M的范圍很廣,和WSN的區(qū)別是M2M側(cè)重長距離通訊,末端一般是智能終端,主要還是從集成和運營的角度來提出來的概念M2M的主要推動者是通訊營運商(移動和固網(wǎng))和移動虛擬營運商(MVNO,國內(nèi)還未開放這個市場),主打營運概念,也就是M2M的SaaS服務M2M(MachinetoMachine)M2M的范圍很26M2M市場規(guī)模M2M市場規(guī)模27兩化融合HMI(HumanMachineInterface)、SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition),SmartSystemsERP、MES、CIMS、SIS、PDM、PLM、SCM、IDM(IntelligentDeviceManagement,智能設備運行管理)兩化融合HMI(HumanMachineInterfac28兩化融合市場規(guī)模兩化融合市場規(guī)模29物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈之DCM劃分業(yè)界四類人群對物聯(lián)網(wǎng)解讀不同,但對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成的劃分趨于一致,即DCM三層體系,或三層架構(gòu):感知層,網(wǎng)絡層,和應用層同方于2005年提出M2M/物聯(lián)網(wǎng)DCM發(fā)展戰(zhàn)略Devices—末端設備,資產(chǎn),或子系統(tǒng)Connect—有線或無線通訊連接系統(tǒng)Manage—總控管理和應用系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈之DCM劃分業(yè)界四類人群對物聯(lián)網(wǎng)解讀不同,但對物30物聯(lián)網(wǎng)之“Devices”和“Connect”Devices(末端設備,數(shù)量是“人”的數(shù)百倍):各種(移動或非移動)的資產(chǎn)(Assets):傳感器、控制器、執(zhí)行器、手持機、攝像頭……基于微處理器做成的各種應用子系統(tǒng):電梯,HVAC,儀器儀表,流水線……有些末端設備本身也具有通訊功能:RFID、智能卡、RTU、DTU、PLC、DCS……Connect(各種通訊方式和協(xié)議):有線通訊:短距離的現(xiàn)場總線(如ModBus、DeviceNet等)以及PLC電力線載波等和長距離支持IP協(xié)議的網(wǎng)絡(三網(wǎng)融合)無線通訊:(偽)長距離的GPRS/CDMA、GPS衛(wèi)星移動通信等和短距離的Zigbee、藍牙、RFID等……物聯(lián)網(wǎng)之“Devices”和“Connect”Devices31傳感器現(xiàn)狀
傳感器本身不屬于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),好比PC不是互聯(lián)網(wǎng)一樣2009年的一個中國傳感器市場研究報告指出,我國有1688家企事業(yè)單位從事傳感器的研制、生產(chǎn)和應用,其中從事MEMS(因為iPhone和Wii)研制生產(chǎn)的企業(yè)已經(jīng)有50多家我國的傳感器同國外水平相比,新品研制仍落后國際水平5~10年,而規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)則落后10~15年傳感器現(xiàn)狀傳感器本身不屬于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),好比PC不是互聯(lián)網(wǎng)一32三(四)網(wǎng)融合
三(四)網(wǎng)融合33物聯(lián)網(wǎng)之“Manage”—管理軟件軟件是M2M應用的核心和靈魂,各大軟件企業(yè)都投入巨資研發(fā)相關軟件和中間件(現(xiàn)有ESB,SOA,SaaS,云計算等技術(shù)將有新的發(fā)展),例如IBM宣布投資50億美元開發(fā)Smart
Planet技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)中間件可包含RFID中間件(Edgeware,ALE,EPC-IS等),物流生產(chǎn)行業(yè)中間件如RosettaNet,M2M通訊網(wǎng)關等物聯(lián)網(wǎng)之“Manage”—管理軟件軟件是M2M應用的核心34應用是硬道理,軟件是靈魂在英文中,Internet(硬件和基礎設施)和Web(軟件和應用)是硬幣的兩面,Internet是Cerf發(fā)明的,Web是Berners-Lee發(fā)明的。在中文中,只有一個詞:互聯(lián)網(wǎng),偏重于硬的“網(wǎng)”,大家都認為互聯(lián)網(wǎng)是Berners-Lee發(fā)明的;文化和文字的差異也可能是造成一部分國人“重硬輕軟”的原因之一,物聯(lián)網(wǎng)也是這樣,很多人更關注網(wǎng)路和傳感器?;镜幕A設施建好后,個人認為物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)一樣,在很長時間段內(nèi)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)Web應用是關鍵,也就是說軟件和中間件是關鍵;軟應用、軟實力價值持續(xù)增長,這是一場沒有硝煙的戰(zhàn)爭,不是戰(zhàn)場的硝煙,而是工廠的硝煙。應用是硬道理,軟件是靈魂在英文中,Internet(硬件和基35HTML和中間件是互聯(lián)網(wǎng)革命的核心和關鍵HTML/HTTP標準在Mosaic/Netscape的推動下一統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換格式的江山,制定基于XML的統(tǒng)一物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標準是占領物聯(lián)網(wǎng)制高點的關鍵C/S架構(gòu)不再適用于瀏覽器客戶端,基于三層(three-tier)架構(gòu)的應用服務器(applicationserver)中間件技術(shù)興起,并形成一個巨大的產(chǎn)業(yè),IBM,微軟,Oracle等美國公司獨占鰲頭HTML和中間件是互聯(lián)網(wǎng)革命的核心和關鍵HTML/HTTP標36數(shù)據(jù)交換標準是核心物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的動力是應用,應用的核心是業(yè)務邏輯和“物”的大集成(Grand
Integration),提前關注物聯(lián)網(wǎng)信息孤島問題大集成的主體是數(shù)據(jù)交換,數(shù)據(jù)交換的核心是數(shù)據(jù)的表達、交換、和處理標準,以及基于這個標準的業(yè)務基礎中間件平臺在物聯(lián)網(wǎng)DCM三層架構(gòu)中,其他標準都是解決“點”的問題,而統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換標準解決的是“面”的問題統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換標準貫穿DCM三層,影響面大,可行性強,見效快當年HTML的出現(xiàn)一統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)文本交換格局,目前已存在很多物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)標準,沒有“融合”的統(tǒng)一標準,RFID/PML值得借鑒和推廣數(shù)據(jù)交換標準是核心物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的動力是應用,應用的核心是業(yè)務邏37物聯(lián)網(wǎng)標準可行性分析物聯(lián)網(wǎng)標準可行性分析物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務基礎中間件是關鍵中國應有具體措施扭轉(zhuǎn)“重硬輕軟”狀況,學會做軟件標準和中間件歐洲已開始Hydra物聯(lián)網(wǎng)中間件計劃,美國有SODA,
SOA,WebServices等標準仍適用美國處于領先地位,IBM等都已推出產(chǎn)品,還有一批小企業(yè)專注DRM,MDM,IDM等Niche新業(yè)務無統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準,無物聯(lián)網(wǎng)中間件明確定義,“產(chǎn)業(yè)慣性”定律對我們有利,中國有機會領先物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務基礎中間件是關鍵中國應有具體措施扭轉(zhuǎn)“重硬輕軟”狀39物聯(lián)網(wǎng)之嵌入式軟件嵌入式系統(tǒng)也越來越多地以中間件的形式出現(xiàn),由專業(yè)的第三方軟件廠商提供,而不是直接由嵌入式設備提供商的一個內(nèi)部軟件部門開發(fā)提供,這種更明確的產(chǎn)業(yè)分工方式更有利于發(fā)揮軟硬件專業(yè)廠家的優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,做大做強物聯(lián)網(wǎng)之嵌入式軟件嵌入式系統(tǒng)也越來越多地以中間件的形式出現(xiàn),40BI與數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)大集成(GrandIntegration)以后的數(shù)據(jù)存儲管理和數(shù)據(jù)挖掘應用是物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的重點之一包括數(shù)據(jù)挖掘和DataWarehousing,決策支持(DecisionSupport),商業(yè)智能(BusinessIntelligence),報表(Reporting),ETL(數(shù)據(jù)抽取,轉(zhuǎn)換和清洗等),OLAP在線數(shù)據(jù)分析,Dashboard,平衡計分卡(BalancedScoreboard)等技術(shù)和應用BI與數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)大集成(GrandIntegration41廣電系統(tǒng)中間件廣電營運商因為其機頂盒已入戶千家萬戶,有天然的直接面向普通消費者開展基于家庭網(wǎng)關(HomeGateway)的增值物聯(lián)網(wǎng)智能化服務業(yè)務的優(yōu)勢GloballyExecutableMHP(GEM)是一個在MHP(MultimediaHomePlatform,基于Java技術(shù)的中間件標準)的基礎上發(fā)展起來的面向DVB廣播電視接受器,IPTV終端,和Blu-Ray播放器等等末端設備和頭端系統(tǒng)的數(shù)字電視中間件標準,GEM也是歐洲ETSI標準和ITU推薦標準廣電系統(tǒng)中間件廣電營運商因為其機頂盒已入戶千家萬戶,有天然的42ezM2M物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務基礎平臺案例ezM2M平臺提供基于oMIX數(shù)據(jù)交換標準的標準化、構(gòu)件化的運行環(huán)境和快速開發(fā)工具,可為新IOT業(yè)務系統(tǒng)的二次開發(fā)減少最高70%的工作量,在國家應急系統(tǒng)、虹橋交通樞紐綜合管理、中移動e物流車輛管理、中影集團放映機監(jiān)控、央視和新加坡UBS大樓智能樓宇管理、伊朗地鐵、遼河油田遠程監(jiān)控等眾多項目中得到應用。ezM2M物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務基礎平臺案例ezM2M平臺提供基于oMI物聯(lián)網(wǎng)目前所處階段(CurrentStageofIoT)Gartner熱度周期論物聯(lián)網(wǎng)目前所處階段Gartner熱度周期論44物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全問題物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全問題很重要,但不必被夸大,現(xiàn)有解決辦法可用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全和一般IT系統(tǒng)的安全基本一樣,主要有8個尺度:讀取控制,隱私保護,用戶認證,不可抵耐性,數(shù)據(jù)保密性,通訊層安全,數(shù)據(jù)完整性,隨時可用性物聯(lián)網(wǎng)應用因為“物”的“所有權(quán)”和“泛在”等特性,比一般IT系統(tǒng)更易受侵擾的安全問題有如下幾種:
1.Skimming:在末端設備或RFID持卡人不知情的情況下,信息被讀取
2.Eavesdropping:在一個通訊通道的中間,信息被中途截取
3.Spoofing:偽造復制設備數(shù)據(jù),冒名輸入到系統(tǒng)中
4.Cloning:克隆末端設備,冒名頂替
5.Killing:損壞或盜走末端設備
6.Jamming:偽造數(shù)據(jù)造成設備阻塞不可用
7.Shielding:用機械手段屏蔽電信號讓末端無法連接物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全問題物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全問題很重要,但不必被夸大,物聯(lián)網(wǎng)的“誤區(qū)”和“瓶頸”?物聯(lián)網(wǎng)是一個新“藍?!保何锫?lián)網(wǎng)技術(shù)和應用早已存在,(任何)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展永遠都只可能走“螺旋上升”的模式,絕對的“藍?!辈淮嬖谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)不是全新的顛覆性技術(shù),Internet也不是,Web/Web2.0技術(shù)可以算是顛覆性的,基于物聯(lián)網(wǎng)的Web3.0乃至4.0應用可能是顛覆性的物聯(lián)網(wǎng)安全問題被夸大,甚至提出“美國陰謀論”:這個說法沒有依據(jù),妄自菲薄,物聯(lián)網(wǎng)安全問題和一般IT系統(tǒng)安全問題基本類似物聯(lián)網(wǎng)的最大瓶頸是IP地址不足:這個說法不成立,尋址可以通過OID/UID等多種方式解決,有的物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))并不在IP網(wǎng)絡上運行物聯(lián)網(wǎng)必須攻破傳感器關鍵技術(shù),才能有大發(fā)展:傳感器和控制器等末端很可能是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)對GDP貢獻的大頭,但不是障礙,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大發(fā)展最關鍵的應該是HTML式的統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換標準和中間件物聯(lián)網(wǎng)的“誤區(qū)”和“瓶頸”?物聯(lián)網(wǎng)是一個新“藍?!保何锫?lián)網(wǎng)技IPV6與V9及OID業(yè)界常說的“三網(wǎng)合一”,乃至和電力網(wǎng)的“四網(wǎng)合一”,在物聯(lián)網(wǎng)時代,“合”變得愈發(fā)重要,而且不是要求簡單地“組合”,而是“融合”(Convergence),不但網(wǎng)絡層要融合,應用層也要融合(兩化融合)IPv6標準的提出,使世界上每一粒沙子理論上都可以分到一個IP地址,在很大程度上已經(jīng)“預計”到了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,并為其做好了準備。電信運營商們最關注IP融合和IPv6,認為IP地址不足是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展最大的瓶頸中國于2008年1月宣布基于十進制IPv9技術(shù)構(gòu)建的互聯(lián)網(wǎng)投入使用。IPv9沒有十進制-二進制互譯過程與網(wǎng)址-IP地址互譯過程,所有網(wǎng)址都以一串十進制的絕對數(shù)字存在,正如電話號碼一般。關于IPv9,業(yè)界一直還存在爭議,有人認為它是中國在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上取得的重大自主創(chuàng)新成果,可以擺脫美國對現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的控制和壟斷,為建設中國可自主掌控并向世界推廣的新一代互聯(lián)網(wǎng)提供了技術(shù)支持和發(fā)展機遇。但也有人認為IPv9是個笑話和騙局IPV6與V9及OID業(yè)界常說的“三網(wǎng)合一”,乃至和電力網(wǎng)47物聯(lián)網(wǎng)需統(tǒng)一產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計規(guī)范物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)其實目前還沒有大家一致認同的定義,有些人主要關注RFID,有的強調(diào)應用和系統(tǒng),有的關注末端和傳感層標準。。。本人認為,應首先關注系統(tǒng)和集成,這是“面”的問題,物(勿)聯(lián)網(wǎng)的關鍵是“聯(lián)”和HTML式的統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換標準,末端和傳感層標準是“點”的問題物聯(lián)網(wǎng)如果要被當成“一個產(chǎn)業(yè)”,需要有一個一致認同的定義和規(guī)范的統(tǒng)計標準,如果不統(tǒng)一,將無法準確統(tǒng)計產(chǎn)業(yè)規(guī)模有人說物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)“看不清楚”,正在中國“野蠻生長“,物聯(lián)網(wǎng)是一個“已經(jīng)探明儲量的巨大金礦”,但礦產(chǎn)資源很分散,遍布世界各個角落,眼下還難以集中開采,物聯(lián)網(wǎng)”萬億蛋糕”很大,但可能被切得很細互聯(lián)網(wǎng)造就一百個千億級企業(yè),物聯(lián)網(wǎng)可能造就一萬個十億或百億級企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)需統(tǒng)一產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計規(guī)范物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)其實目前還沒有大家一致認48物聯(lián)網(wǎng)之長尾理論初級階段:紅海戰(zhàn)略是基礎,MAI大集成應用中級階段:紅海和藍海并重,從MAI走向MaaS高級階段:走向大范圍的互聯(lián)互通,實現(xiàn)真正的Internet
ofThings和TaaS物聯(lián)網(wǎng)之長尾理論初級階段:紅海戰(zhàn)略是基礎,MAI大集成應用49物聯(lián)網(wǎng)與云計算講座分五部分:物聯(lián)網(wǎng)——詳細介紹云計算——簡要介紹物聯(lián)云——物聯(lián)網(wǎng)與云計算的融合物聯(lián)網(wǎng)——典型行業(yè)應用汽車物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)與云計算講座分五部分:50云計算云計算是單機和多機虛擬化加SOA(大S)和SaaS(小S)的組合。單機虛擬化(VMWare,Xen等Hypervisors)是把一個機器變成多個機器來使用,多機虛擬化(支持HPC/Grid的MPI/PVM/DRS/WLM等技術(shù),可選用Hypervisor實現(xiàn)同構(gòu))是把多個機器當成一個機器來使用(Hadoop的MapReduce是MPI中相關API,如Scatter/Reduce的拓展)。Hadoop只是一個小眾(Niche)應用,不具備通用性,云中間件才是通用基礎軟件云計算云計算是單機和多機虛擬化加SOA(大S)和SaaS(小51一虛多vs.多虛一<->一虛多vs.多虛一<->52云計算架構(gòu)與服務模式ASP,SaaS,IaaS,PaaS云計算架構(gòu)與服務模式ASP,SaaS,IaaS,Paa53SaaS技術(shù)SaaS(SoftwareasaService),SaaS模式和技術(shù)的需求主要是要實現(xiàn)多租戶(multi-tenants)模式,這是一個面向大集成應用的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務基礎中間件平臺必須實現(xiàn)的基本功能,只有實現(xiàn)了Multi-Tenants功能的系統(tǒng)才能高效地實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)/M2M大集成應用和運營PaaS(PlatformasaService)和IaaS(InfrastructureasaService)SaaS技術(shù)SaaS(SoftwareasaServi54NIST規(guī)范NIST規(guī)范55云中間件基于集群或機群的多機虛擬化是云計算的基礎,MMT(大規(guī)模多租戶)中間件是關鍵;基于Hypervisor的單機虛擬化可有可無,Checlpointing,vMotion云中間件基于集群或機群的多機虛擬化是云計算的基礎,MMT(大56云計算的“3-4-5-6”要素筆者歸納為下列3-4-5-6要素:三層SPI架構(gòu)(下圖):Iaas,PaaS和SaaS三種服務模式;四種部署方式:共有云、私有云、社區(qū)云和混合云四種部署方式;五大關鍵功能:按需自助服務,泛在的網(wǎng)絡訪問方式,動態(tài)的資源池,快速伸縮性,可計量的服務;六大基本特性:可修復能力、同質(zhì)性、廣泛的地理分布、面向服務特性、低費用和先進的安全措施。云計算的“3-4-5-6”要素筆者歸納為下列3-4-5-6要57云計算全景圖云計算全景圖58謝謝!兩書合并的英文翻譯改寫版即將由美國紐約Taylor&Francis集團出版。謝謝!兩書合并的英文翻譯改寫版即將由美國紐約Taylor&F物聯(lián)網(wǎng)與云計算
第一部分周洪波北京市政府特聘專家北京交通大學兼職教授中國電子學會物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)委員會委員物聯(lián)網(wǎng)與云計算
第一部分周洪波60物聯(lián)網(wǎng)與云計算講座分五部分:物聯(lián)網(wǎng)——詳細介紹云計算——簡要介紹物聯(lián)云——物聯(lián)網(wǎng)與云計算的融合物聯(lián)網(wǎng)——典型行業(yè)應用汽車物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)與云計算講座分五部分:61物聯(lián)網(wǎng)與云計算講座分五部分:物聯(lián)網(wǎng)——詳細介紹云計算——簡要介紹物聯(lián)云——物聯(lián)網(wǎng)與云計算的融合物聯(lián)網(wǎng)——典型行業(yè)應用汽車物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)與云計算講座分五部分:62感知中國,M2M,傳感網(wǎng)絡,智慧地球(Smart
Planet),兩化融合(DigitalConvergence),PervasiveComputing(普適計算),AmbientIntelligence,Haptic和Ubiquitous
Computing、X-internet(可執(zhí)行的互聯(lián)網(wǎng)),Building2.0,Smart
Grid(智能電網(wǎng))……“InternetofThings”在美國并未成為一個像中國一樣“家喻戶曉”的“buzzword”,美國更關注一些具體行業(yè)應用,如M2M,SmartGrid,Telematics,Telehealth。。。物聯(lián)網(wǎng)及相關技術(shù)與術(shù)語感知中國,M2M,傳感網(wǎng)絡,智慧地球(SmartPlan63Telematics和TelemetryTelematics和Telemetry是最“古老”的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應用,最早的應用可以追溯到1874年法國工程師實現(xiàn)了把MontBlanc地區(qū)的氣候和積雪深度遙感數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)桨屠鑄elematics和Telemetry早期本來是同義詞,主要指基于通信和信息(Telecommunication和Informatics)技術(shù)實現(xiàn)遠距離監(jiān)測和信息上報目前Telematics基本上就是特指結(jié)合GPS定位和GIS技術(shù)的車載電子通訊和信息服務系統(tǒng),局限于車輛的管理和信息服務Telematics和TelemetryTelematics64SCADA與工業(yè)控制SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng),是以計算機為基礎的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動化系統(tǒng),它可以對現(xiàn)場的運行設備進行監(jiān)視和控制,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設備控制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)、報警以及報表等各項功能國外:TACVista和系列控制器,Wonderware及其inTouchHMI等產(chǎn)品,DeltaORCA軟件及控制器,LoytecLweb,AdvantechWebAccess,PcVue,TridiumNiagara/Sedona等等國內(nèi):同方ezIBS/ezM2M系統(tǒng),上海旭緯SmartIBMS,西安協(xié)同SynchroBMS,太極智能建筑管理系統(tǒng),深圳敢為IBMS系統(tǒng),東方電子(InduViewSCADA/HMI),和利時MACS-SCADA(綜合監(jiān)控),國電南瑞(OPEN3000SCADA集成平臺)等等SCADA與工業(yè)控制SCADA(SupervisoryCo65CPS與智能系統(tǒng)CPS與智能系統(tǒng)66物聯(lián)網(wǎng)理念陳述
物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings)理念指的是將無處不在(Ubiquitous)的末端設備(Devices)和設施(Facilities),包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、家庭智能設施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等、和“外在使能”(Enabled)的,如貼上RFID的各種資產(chǎn)(Assets)、攜帶無線終端的個人與車輛等等“智能化物件或動物”或“智能塵?!保∕ote),通過各種無線和/或有線的長距離和/或短距離通訊網(wǎng)絡實現(xiàn)互聯(lián)互通(M2M)、應用大集成(GrandIntegration)、以及基于云計算的SaaS營運等模式,在內(nèi)網(wǎng)(Intranet)、專網(wǎng)(Extranet)、和/或互聯(lián)網(wǎng)(Internet)環(huán)境下,采用適當?shù)男畔踩U蠙C制,提供安全(可控乃至個性化的實時在線監(jiān)測、定位追溯、報警聯(lián)動、調(diào)度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統(tǒng)計報表、決策支持、領導桌面(集中展示的CockpitDashboard)等管理和服務功能,實現(xiàn)對“萬物”(Things)的“高效、節(jié)能、安全、環(huán)保”的“管、控、營”一體化。物聯(lián)網(wǎng)理念陳述物聯(lián)網(wǎng)(Intern67物聯(lián)網(wǎng)在2010年兩會期間被正式提升為國家戰(zhàn)略,寫入政府工作報告,國家物聯(lián)網(wǎng)標準聯(lián)合工作組成立,2011年物聯(lián)網(wǎng)被列入“十二五”規(guī)劃國家級重點項目。物聯(lián)網(wǎng)上升為國家戰(zhàn)略物聯(lián)網(wǎng)受到高度重視物聯(lián)網(wǎng)在2010年兩會期間被正式提升為國家戰(zhàn)略,寫入政府工作68物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景
各國政府均將基于物聯(lián)網(wǎng)的深度信息化提升為國家戰(zhàn)略234韓國、日本歐洲中國美國韓國通過《物聯(lián)網(wǎng)基礎設施構(gòu)建基本規(guī)劃》,并確立到2012年“通過構(gòu)建世界最先進的物聯(lián)網(wǎng)基礎實施,打造未來廣播通信融合領域超一流ICT強國”。日本提出U-JAPAN戰(zhàn)略,總務省編制了獨立預算。其中40%被用于部署泛在網(wǎng)絡,使日本成為全球創(chuàng)造新技術(shù)和商業(yè)模式的最先進的溫床美國奧巴馬在能源變革中明確提出發(fā)展智能電網(wǎng),并將信息技術(shù)視為21世紀基礎設施的關鍵組成部分歐盟:制定水、電、煤氣抄表規(guī)范并強制推動英國:09年試驗“新社區(qū)網(wǎng)絡”,互聯(lián)網(wǎng)和電表相聯(lián),互聯(lián)網(wǎng)控制電燈開關,并將其納入“數(shù)字英國”戰(zhàn)略。1國家驅(qū)動力溫家寶總理在無錫考察傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)時對促進物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展做重要指示,中國政府將物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)列入“十二五”規(guī)劃國家級重點通信項目。中國已成立了傳感器網(wǎng)絡標準工作組,推動物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)標準化進程物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景各國政府均將基于物聯(lián)網(wǎng)的深度信息化提升為國69物聯(lián)網(wǎng)理念的發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings)這個詞,國內(nèi)外普遍公認的是MITAuto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID時最早提出來的。在2005年國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布的同名報告中,物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化,覆蓋范圍有了較大的拓展,不再只是指基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)自2009年8月溫總理提出“感知中國”以來,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,寫入“政府工作報告”,物聯(lián)網(wǎng)在中國受到了全社會極大的關注,其受關注程度是在美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的物聯(lián)網(wǎng)的概念與其說是一個外來概念,不如說它已經(jīng)是一個“中國制造”的概念,他的覆蓋范圍與時俱進,已經(jīng)超越了1999年Ashton教授,2005年ITU報告(CASAGRAS,CERP-IoT)以及EPoSS物聯(lián)網(wǎng)2020報告所指的范圍,物聯(lián)網(wǎng)已被貼上“中國式”標簽,范圍更廣說起云計算或物聯(lián)網(wǎng)的話題,很多有些資歷的ICT人士往往會說:這個東西我早就做過,沒什么新鮮,皇帝的新衣,新瓶裝舊瓶。VC會說:有模式嗎?賺到錢了嗎?都是一幫沒商業(yè)經(jīng)濟頭腦的教授和官員在那里瞎掰意淫。
的確,火藥我們早就發(fā)明了,但我們用來放鞭炮就到頭了,人家卻發(fā)明了導彈原子彈。。。物聯(lián)網(wǎng)理念的發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings70典型的物聯(lián)網(wǎng)應用場景噪音地下水動態(tài)監(jiān)測
粉塵監(jiān)測器二氧化硫監(jiān)測器空氣負離子監(jiān)測天空地表地下常規(guī)氣象監(jiān)測3G網(wǎng)絡
各級環(huán)保部門國家財政數(shù)據(jù)上報氣象局
城市環(huán)境監(jiān)測中心應急聯(lián)動應急數(shù)據(jù)共享3維效果顯示影響效果模擬分析數(shù)據(jù)采集與分析在線實時監(jiān)控實時報警數(shù)據(jù)上報典型的物聯(lián)網(wǎng)應用場景噪音地下水動態(tài)監(jiān)測粉塵監(jiān)測器二氧化硫監(jiān)71物聯(lián)網(wǎng)應用遍及幾乎所有行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用遍及幾乎所有行業(yè)72物聯(lián)網(wǎng)應用遍及幾乎所有行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用遍及幾乎所有行業(yè)73到2020年,世界上“物與物互聯(lián)”的物的數(shù)量跟“人與人通信”的人的數(shù)量相比,將達到30:1的比例,將來可達到100:1甚至1000:1,總數(shù)達到萬億級(如下圖),其發(fā)展前景巨大,對經(jīng)濟和社會的影響是不言而喻的,因此物聯(lián)網(wǎng)被稱為下一個“萬億蛋糕”產(chǎn)業(yè),是世界各國必爭的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一
美國獨立市場研究機構(gòu)(Forrester)預測物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模到2020年,世界上“物與物互聯(lián)”的物的數(shù)量跟“人與人通信”74控制器、傳感器、測量儀、微處理器、微控制器建筑物、零售、自動販賣機、POS、ATM、工業(yè)機械、醫(yī)療器械、能源分配系統(tǒng)、基礎設施建設設備乘用車、商用車、非公路機械、飛行器/軌道運輸器/船只導航系統(tǒng)、移動醫(yī)療設備移動電話、智能電話、筆記本電腦、多媒體播放器移動終端固定信息設備嵌入式設備固定終端移動信息設備臺式電腦、服務器、存儲器、路由器、網(wǎng)關、打印機、游戲機、多媒體設備14億20億25億50億共計:500億2010年全球“物與物互聯(lián)”的物的數(shù)量已超過500億,預計到2020年將達到千億級,產(chǎn)值可達萬億(美元)級,是世界各國必爭的新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一。物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模(續(xù))400億75控制器、傳感器、測量儀、微處理器、微控制器建筑物、零售、自動75+50BofSmartMeters6BofMobilephones美國UnifiedSmartGrid將最終使1.3億電表實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),創(chuàng)造近$1000BUSD的市場;中國“InteractiveSmartGrid”將在2015前大規(guī)模推廣,涉及近5億家庭、4000萬家企業(yè)超10億塊電表智能化改造及聯(lián)網(wǎng),僅電表智能化升級就有10000億RMB的市場;智能電網(wǎng)、城市智能管理、電子醫(yī)療、智能交通、環(huán)境監(jiān)測……,將在2-3年內(nèi)形成近$3000億USD市場,并在未來10年內(nèi)最終形成超過$
800BUSD巨大的M2M通信市場。2009年全球已經(jīng)有超過1000B設備(儀表、傳感器等)---TheEconomist,20092010年,全球?qū)⒂谐^400B
機器具備數(shù)據(jù)傳輸功能,M2M成為驅(qū)動移動通訊發(fā)展的關鍵因素,尤其是3G;---NTTDoCoMo/Ericsson,20092015年,全球?qū)⒂谐^500億臺儀表設備連接到無線網(wǎng)絡,通過無線方式發(fā)送數(shù)據(jù),實現(xiàn)M2M通信;---M2MForum,2009全球汽車超11億,CAGR7%,未來10年ITS成建設熱點,市場規(guī)模將達$
500BUSD.量價據(jù)工信部電信研究院發(fā)布的白皮書顯示:預計“十二五”期末我國物聯(lián)網(wǎng)相關產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到5000多億元,形成萬億級規(guī)模的時間節(jié)點預計在“十三五”后期。而中國市場情報中心預測,2013年我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的整體規(guī)模將達8000億元,2020年將超過5萬億元.物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模(續(xù))+50BofSmartMeters6BofMobi76物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)共性物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和理念以及應用早已在各行業(yè)存在,但共性特征未被總結(jié)、提煉出來,目前時機已成熟物聯(lián)網(wǎng)之所以目前被認為是一個產(chǎn)業(yè),主要緣于各行業(yè)應用的技術(shù)共性物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)共性物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和理念以及應用早已在各行業(yè)存在,但77使生產(chǎn)資料能思考,能與外界溝通公共通信網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng),確保生產(chǎn)資料和行業(yè)應用的泛在連接行業(yè)智能應用和控制系統(tǒng)(計算、存儲、應用)2MM透徹的感知和度量泛在的接入及互聯(lián)深入的智能分析及控制物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務共性使生產(chǎn)資料能思考,能與外界溝通公共通信網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng),確783I和5A共性3I:Instrumented(工具植入化,40億手機用戶、300億RFID、龐大的傳感網(wǎng)絡和工業(yè)信息化系統(tǒng)等),Interconnected(互聯(lián)化)和Intelligent(智能化);5A:(Anywhere(任何地點),Anything(任何事物),Anytime(任何時間),Anyway(任何方式),Anyhow(任何原因))化的物聯(lián)網(wǎng)世界3I和5A共性3I:Instrumented(工具植入化79物聯(lián)網(wǎng)四大支柱產(chǎn)業(yè)群中國物聯(lián)網(wǎng)有四大“Pillar”支柱產(chǎn)業(yè)群,各有側(cè)重:RFID:物聯(lián)網(wǎng)概念是1999年MIT
Auto-ID中心主任Ashton教授提出來的,中國股票市場“橫空出世”的物聯(lián)網(wǎng)概念股5虎都是做RFID或智能卡的公司傳感網(wǎng):以研究人員為主體,也包括一些儀器儀表業(yè)界的公司,這也是溫總理“感知中國”提法的主要依據(jù)M2M:中國三大通訊營運商早已開展M2M業(yè)務,關注末端設備的互聯(lián)和集控管理兩化融合:自動控制,工業(yè)信息化行業(yè)相關產(chǎn)業(yè)群物聯(lián)網(wǎng)四大支柱產(chǎn)業(yè)群中國物聯(lián)網(wǎng)有四大“Pillar”支柱產(chǎn)業(yè)80RFID應用和架構(gòu)RFID應用和架構(gòu)81RFID市場規(guī)模RFID市場規(guī)模82傳感網(wǎng)和WSAN傳感網(wǎng)(SensorNetworks)有很多種,BSN,OSN,ISN,
VSN等,WSN(WirelessSN)是最重要的一類,溫總理的講話起始于傳感網(wǎng)WSN研究最成功的成果可能要數(shù)加州大學伯克利分校Culler教授研究小組提出的Mote/TinyOS的概念和他們研制成功的Mote節(jié)點產(chǎn)品,相關成員2003年在硅谷成立了一個名為MoteIV的公司銷售Mote產(chǎn)品和推廣WSN應用傳感網(wǎng)和WSAN傳感網(wǎng)(SensorNetworks)有83傳感網(wǎng)市場規(guī)模傳感網(wǎng)市場規(guī)模84M2M(MachinetoMachine)M2M的范圍很廣,和WSN的區(qū)別是M2M側(cè)重長距離通訊,末端一般是智能終端,主要還是從集成和運營的角度來提出來的概念M2M的主要推動者是通訊營運商(移動和固網(wǎng))和移動虛擬營運商(MVNO,國內(nèi)還未開放這個市場),主打營運概念,也就是M2M的SaaS服務M2M(MachinetoMachine)M2M的范圍很85M2M市場規(guī)模M2M市場規(guī)模86兩化融合HMI(HumanMachineInterface)、SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition),SmartSystemsERP、MES、CIMS、SIS、PDM、PLM、SCM、IDM(IntelligentDeviceManagement,智能設備運行管理)兩化融合HMI(HumanMachineInterfac87兩化融合市場規(guī)模兩化融合市場規(guī)模88物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈之DCM劃分業(yè)界四類人群對物聯(lián)網(wǎng)解讀不同,但對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成的劃分趨于一致,即DCM三層體系,或三層架構(gòu):感知層,網(wǎng)絡層,和應用層同方于2005年提出M2M/物聯(lián)網(wǎng)DCM發(fā)展戰(zhàn)略Devices—末端設備,資產(chǎn),或子系統(tǒng)Connect—有線或無線通訊連接系統(tǒng)Manage—總控管理和應用系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈之DCM劃分業(yè)界四類人群對物聯(lián)網(wǎng)解讀不同,但對物89物聯(lián)網(wǎng)之“Devices”和“Connect”Devices(末端設備,數(shù)量是“人”的數(shù)百倍):各種(移動或非移動)的資產(chǎn)(Assets):傳感器、控制器、執(zhí)行器、手持機、攝像頭……基于微處理器做成的各種應用子系統(tǒng):電梯,HVAC,儀器儀表,流水線……有些末端設備本身也具有通訊功能:RFID、智能卡、RTU、DTU、PLC、DCS……Connect(各種通訊方式和協(xié)議):有線通訊:短距離的現(xiàn)場總線(如ModBus、DeviceNet等)以及PLC電力線載波等和長距離支持IP協(xié)議的網(wǎng)絡(三網(wǎng)融合)無線通訊:(偽)長距離的GPRS/CDMA、GPS衛(wèi)星移動通信等和短距離的Zigbee、藍牙、RFID等……物聯(lián)網(wǎng)之“Devices”和“Connect”Devices90傳感器現(xiàn)狀
傳感器本身不屬于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),好比PC不是互聯(lián)網(wǎng)一樣2009年的一個中國傳感器市場研究報告指出,我國有1688家企事業(yè)單位從事傳感器的研制、生產(chǎn)和應用,其中從事MEMS(因為iPhone和Wii)研制生產(chǎn)的企業(yè)已經(jīng)有50多家我國的傳感器同國外水平相比,新品研制仍落后國際水平5~10年,而規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)則落后10~15年傳感器現(xiàn)狀傳感器本身不屬于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),好比PC不是互聯(lián)網(wǎng)一91三(四)網(wǎng)融合
三(四)網(wǎng)融合92物聯(lián)網(wǎng)之“Manage”—管理軟件軟件是M2M應用的核心和靈魂,各大軟件企業(yè)都投入巨資研發(fā)相關軟件和中間件(現(xiàn)有ESB,SOA,SaaS,云計算等技術(shù)將有新的發(fā)展),例如IBM宣布投資50億美元開發(fā)Smart
Planet技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)中間件可包含RFID中間件(Edgeware,ALE,EPC-IS等),物流生產(chǎn)行業(yè)中間件如RosettaNet,M2M通訊網(wǎng)關等物聯(lián)網(wǎng)之“Manage”—管理軟件軟件是M2M應用的核心93應用是硬道理,軟件是靈魂在英文中,Internet(硬件和基礎設施)和Web(軟件和應用)是硬幣的兩面,Internet是Cerf發(fā)明的,Web是Berners-Lee發(fā)明的。在中文中,只有一個詞:互聯(lián)網(wǎng),偏重于硬的“網(wǎng)”,大家都認為互聯(lián)網(wǎng)是Berners-Lee發(fā)明的;文化和文字的差異也可能是造成一部分國人“重硬輕軟”的原因之一,物聯(lián)網(wǎng)也是這樣,很多人更關注網(wǎng)路和傳感器。基本的基礎設施建好后,個人認為物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)一樣,在很長時間段內(nèi)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)Web應用是關鍵,也就是說軟件和中間件是關鍵;軟應用、軟實力價值持續(xù)增長,這是一場沒有硝煙的戰(zhàn)爭,不是戰(zhàn)場的硝煙,而是工廠的硝煙。應用是硬道理,軟件是靈魂在英文中,Internet(硬件和基94HTML和中間件是互聯(lián)網(wǎng)革命的核心和關鍵HTML/HTTP標準在Mosaic/Netscape的推動下一統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換格式的江山,制定基于XML的統(tǒng)一物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標準是占領物聯(lián)網(wǎng)制高點的關鍵C/S架構(gòu)不再適用于瀏覽器客戶端,基于三層(three-tier)架構(gòu)的應用服務器(applicationserver)中間件技術(shù)興起,并形成一個巨大的產(chǎn)業(yè),IBM,微軟,Oracle等美國公司獨占鰲頭HTML和中間件是互聯(lián)網(wǎng)革命的核心和關鍵HTML/HTTP標95數(shù)據(jù)交換標準是核心物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的動力是應用,應用的核心是業(yè)務邏輯和“物”的大集成(Grand
Integration),提前關注物聯(lián)網(wǎng)信息孤島問題大集成的主體是數(shù)據(jù)交換,數(shù)據(jù)交換的核心是數(shù)據(jù)的表達、交換、和處理標準,以及基于這個標準的業(yè)務基礎中間件平臺在物聯(lián)網(wǎng)DCM三層架構(gòu)中,其他標準都是解決“點”的問題,而統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換標準解決的是“面”的問題統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換標準貫穿DCM三層,影響面大,可行性強,見效快當年HTML的出現(xiàn)一統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)文本交換格局,目前已存在很多物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)標準,沒有“融合”的統(tǒng)一標準,RFID/PML值得借鑒和推廣數(shù)據(jù)交換標準是核心物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的動力是應用,應用的核心是業(yè)務邏96物聯(lián)網(wǎng)標準可行性分析物聯(lián)網(wǎng)標準可行性分析物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務基礎中間件是關鍵中國應有具體措施扭轉(zhuǎn)“重硬輕軟”狀況,學會做軟件標準和中間件歐洲已開始Hydra物聯(lián)網(wǎng)中間件計劃,美國有SODA,
SOA,WebServices等標準仍適用美國處于領先地位,IBM等都已推出產(chǎn)品,還有一批小企業(yè)專注DRM,MDM,IDM等Niche新業(yè)務無統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準,無物聯(lián)網(wǎng)中間件明確定義,“產(chǎn)業(yè)慣性”定律對我們有利,中國有機會領先物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務基礎中間件是關鍵中國應有具體措施扭轉(zhuǎn)“重硬輕軟”狀98物聯(lián)網(wǎng)之嵌入式軟件嵌入式系統(tǒng)也越來越多地以中間件的形式出現(xiàn),由專業(yè)的第三方軟件廠商提供,而不是直接由嵌入式設備提供商的一個內(nèi)部軟件部門開發(fā)提供,這種更明確的產(chǎn)業(yè)分工方式更有利于發(fā)揮軟硬件專業(yè)廠家的優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,做大做強物聯(lián)網(wǎng)之嵌入式軟件嵌入式系統(tǒng)也越來越多地以中間件的形式出現(xiàn),99BI與數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)大集成(GrandIntegration)以后的數(shù)據(jù)存儲管理和數(shù)據(jù)挖掘應用是物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的重點之一包括數(shù)據(jù)挖掘和DataWarehousing,決策支持(DecisionSupport),商業(yè)智能(BusinessIntelligence),報表(Reporting),ETL(數(shù)據(jù)抽取,轉(zhuǎn)換和清洗等),OLAP在線數(shù)據(jù)分析,Dashboard,平衡計分卡(BalancedScoreboard)等技術(shù)和應用BI與數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)大集成(GrandIntegration100廣電系統(tǒng)中間件廣電營運商因為其機頂盒已入戶千家萬戶,有天然的直接面向普通消費者開展基于家庭網(wǎng)關(HomeGateway)的增值物聯(lián)網(wǎng)智能化服務業(yè)務的優(yōu)勢GloballyExecutableMHP(GEM)是一個在MHP(MultimediaHomePlatform,基于Java技術(shù)的中間件標準)的基礎上發(fā)展起來的面向DVB廣播電視接受器,IPTV終端,和Blu-Ray播放器等等末端設備和頭端系統(tǒng)的數(shù)字電視中間件標準,GEM也是歐洲ETSI標準和ITU推薦標準廣電系統(tǒng)中間件廣電營運商因為其機頂盒已入戶千家萬戶,有天然的101ezM2M物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務基礎平臺案例ezM2M平臺提供基于oMIX數(shù)據(jù)交換標準的標準化、構(gòu)件化的運行環(huán)境和快速開發(fā)工具,可為新IOT業(yè)務系統(tǒng)的二次開發(fā)減少最高70%的工作量,在國家應急系統(tǒng)、虹橋交通樞紐綜合管理、中移動e物流車輛管理、中影集團放映機監(jiān)控、央視和新加坡UBS大樓智能樓宇管理、伊朗地鐵、遼河油田遠程監(jiān)控等眾多項目中得到應用。ezM2M物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務基礎平臺案例ezM2M平臺提供基于oMI物聯(lián)網(wǎng)目前所處階段(CurrentStageofIoT)Gartner熱度周期論物聯(lián)網(wǎng)目前所處階段Gartner熱度周期論103物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全問題物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全問題很重要,但不必被夸大,現(xiàn)有解決辦法可用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全和一般IT系統(tǒng)的安全基本一樣,主要有8個尺度:讀取控制,隱私保護,用戶認證,不可抵耐性,數(shù)據(jù)保密性,通訊層安全,數(shù)據(jù)完整性,隨時可用性物聯(lián)網(wǎng)應用因為“物”的“所有權(quán)”和“泛在”等特性,比一般IT系統(tǒng)更易受侵擾的安全問題有如下幾種:
1.Skimming:在末端設備或RFID持卡人不知情的情況下,信息被讀取
2.Eavesdropping:在一個通訊通道的中間,信息被中途截取
3.Spoofing:偽造復制設備數(shù)據(jù),冒名輸入到系統(tǒng)中
4.Cloning:克隆末端設備,冒名頂替
5.Killing:損壞或盜走末端設備
6.Jamming:偽造數(shù)據(jù)造成設備阻塞不可用
7.Shielding:用機械手段屏蔽電信號讓末端無法連接物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)安全問題物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全問題很重要,但不必被夸大,物聯(lián)網(wǎng)的“誤區(qū)”和“瓶頸”?物聯(lián)網(wǎng)是一個新“藍?!保何锫?lián)網(wǎng)技術(shù)和應用早已存在,(任何)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展永遠都只可能走“螺旋上升”的模式,絕對的“藍?!辈淮嬖谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)不是全新的顛覆性技術(shù),Internet也不是,Web
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