物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式系統(tǒng)

1何濤光電技術(shù)與智能控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式系統(tǒng)2物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式系統(tǒng)一.物聯(lián)網(wǎng)的概念二.物聯(lián)網(wǎng)的背景與發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略意義三.物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)四.應(yīng)用案例五.總結(jié)3一、物聯(lián)網(wǎng)的概念4

物聯(lián)網(wǎng)--theInternetOfThings，簡(jiǎn)稱IOT，顧名思義是把所有物品通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)任何物體、任何人、任何時(shí)間、任何地點(diǎn)（4A）的智能化識(shí)別、信息交換與管理。

5物聯(lián)網(wǎng)是泛在計(jì)算時(shí)代的業(yè)態(tài)PC10年產(chǎn)生了互聯(lián)網(wǎng);互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過(guò)10年運(yùn)行產(chǎn)生阿里巴巴、百度、盛大等成功企業(yè)由無(wú)處不在、無(wú)所不有的嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成的泛在計(jì)算時(shí)代RFID、無(wú)線傳感器網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)都是泛在計(jì)算時(shí)代的業(yè)態(tài)6

物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)

物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)就是將IT基礎(chǔ)設(shè)施融入到物理基礎(chǔ)設(shè)施中，也就是把感應(yīng)器嵌入到電網(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，實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)提取。7二.物聯(lián)網(wǎng)的背景與發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略意義8物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代將帶來(lái)全球第三次信息化浪潮9

公文包會(huì)提醒主人忘帶來(lái)什么東西；衣服會(huì)“告訴”洗衣機(jī)對(duì)顏色和水溫的要求；不住在醫(yī)院，只要通過(guò)一個(gè)小小的儀器，醫(yī)生就能24小時(shí)監(jiān)控病人的體溫、血壓、脈搏；下班了，只要用手機(jī)發(fā)出一個(gè)指令，家里的電飯煲就會(huì)自動(dòng)加熱做飯，空調(diào)開(kāi)始降溫.物聯(lián)網(wǎng)對(duì)人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊?0

物聯(lián)網(wǎng)被廣泛認(rèn)為是振興經(jīng)濟(jì)、確立競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵戰(zhàn)略2009年世界經(jīng)濟(jì)陷入衰退的泥潭，表象是金融行業(yè)過(guò)度創(chuàng)新引起國(guó)際金融秩序紊亂本質(zhì)是實(shí)體經(jīng)濟(jì)滯后于虛擬經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為擺脫金融危機(jī)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，主要國(guó)家均將培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)作為“治病良方”。與互聯(lián)網(wǎng)類似，物聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)生活中具有極強(qiáng)的滲透性，具備發(fā)展成為新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)的巨大潛能，可為全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇提供技術(shù)動(dòng)力。物聯(lián)網(wǎng)對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略的影響11麻省理工學(xué)學(xué)院1999:Auto-IDCenter提出物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)(IoT）。2005年國(guó)際電信信聯(lián)盟（ITU）：“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即即將來(lái)臨。。2008年11月IBM公司發(fā)表《智慧地球：：下一代領(lǐng)領(lǐng)導(dǎo)人議程程》、《智慧地球贏贏在中國(guó)》。2009年，歐洲物物聯(lián)網(wǎng)研究究項(xiàng)目工作作組(CERP-IoT)，在歐盟資資助下制訂訂了《物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略略研究路線線圖》、《RFID與物聯(lián)網(wǎng)模模型》等意見(jiàn)書(shū)。。2009年日本制定定i-Japan計(jì)劃,強(qiáng)調(diào)電子政政務(wù)和社會(huì)會(huì)信息服務(wù)務(wù)等信息化化應(yīng)用。2009年中國(guó)科學(xué)學(xué)院發(fā)布2050技術(shù)發(fā)展路路線圖，提提出傳感網(wǎng)網(wǎng)未來(lái)發(fā)展展趨勢(shì)預(yù)測(cè)測(cè)。代表性的物物聯(lián)網(wǎng)事件件122009年12月中央經(jīng)濟(jì)濟(jì)工作會(huì)議議:發(fā)展戰(zhàn)略性性新興產(chǎn)業(yè)業(yè)，推進(jìn)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)調(diào)整。要抓抓緊研究提提出培育我我國(guó)戰(zhàn)略性性新興產(chǎn)業(yè)業(yè)的總體思思路，強(qiáng)化化政策支持持，加大財(cái)財(cái)政投入，，培育新的的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)長(zhǎng)點(diǎn)。發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的戰(zhàn)略意意義132009年6月，就“智智慧地球””做出批示示，要求認(rèn)認(rèn)真研究。。2009年7月，視察中中科院長(zhǎng)春春光機(jī)所，，強(qiáng)調(diào)抓住住物聯(lián)網(wǎng)發(fā)發(fā)展機(jī)遇。。2009年8月，視察無(wú)無(wú)錫“中科科院傳感網(wǎng)網(wǎng)工程中心心”，指示示建設(shè)“感感知中國(guó)””中心。2009年11月3日，在首都都科技界講講話指出加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)發(fā)展，使使其成為推推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升升級(jí)、邁向向信息社會(huì)會(huì)的“發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)”。“我們需要早早點(diǎn)謀劃未未來(lái)，早點(diǎn)點(diǎn)攻破核心心技術(shù)?！薄睖丶覍毧偫砝磲槍?duì)“物物聯(lián)網(wǎng)”發(fā)發(fā)展連續(xù)4次明確指示示:國(guó)家：：科技部2006：973、863“無(wú)線傳感器器網(wǎng)絡(luò)”2006：《國(guó)家中長(zhǎng)期期科學(xué)與技技術(shù)發(fā)展規(guī)規(guī)劃綱要》1414可聯(lián)Internet設(shè)備：巨大大市場(chǎng)前景景1515說(shuō)明：目前的因特特網(wǎng)技術(shù)只只聯(lián)結(jié)了2-5%的計(jì)算裝置置；“深度”聯(lián)聯(lián)網(wǎng)需要““深度”嵌嵌入技術(shù)：：嵌入式軟軟件將利用用網(wǎng)絡(luò)公用用資源/服務(wù)來(lái)深度度設(shè)計(jì)嵌入入式系統(tǒng)；16三.物聯(lián)網(wǎng)的技技術(shù)特點(diǎn)171.物聯(lián)網(wǎng)的系系統(tǒng)架構(gòu)環(huán)境監(jiān)測(cè)智能電力…….智能交通工業(yè)監(jiān)控公共中間件信息開(kāi)放平臺(tái)云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)支撐平臺(tái)異構(gòu)網(wǎng)融合資源和存儲(chǔ)管理專用網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制下一代承載網(wǎng)M2M無(wú)線接入移動(dòng)通信網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)低速和中高速短距離傳輸技術(shù)自組織組網(wǎng)技術(shù)協(xié)同信息處理技術(shù)傳感器中間件技術(shù)傳感器二維條碼RFID多媒體信息標(biāo)識(shí)解析安全技術(shù)QoS管理網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)層感知層物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用支持子層移動(dòng)通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和其它專網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)和協(xié)同信息處理數(shù)據(jù)采集公共技術(shù)環(huán)境監(jiān)測(cè)智能電力…….智能交通工業(yè)監(jiān)控公共中間件信息開(kāi)放平臺(tái)云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)支撐平臺(tái)異構(gòu)網(wǎng)融合資源和存儲(chǔ)管理專用網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制下一代承載網(wǎng)M2M無(wú)線接入移動(dòng)通信網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)低速和中高速短距離傳輸技術(shù)自組織組網(wǎng)技術(shù)協(xié)同信息處理技術(shù)傳感器中間件技術(shù)傳感器二維條碼RFID多媒體信息標(biāo)識(shí)解析安全技術(shù)QoS管理網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)層感知層物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用支持子層移動(dòng)通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和其它專網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)和協(xié)同信息處理數(shù)據(jù)采集公共技術(shù)標(biāo)識(shí)層18物聯(lián)網(wǎng)的三三大要素信息采集信息傳遞信息處理將傳感器或或RFID等采集設(shè)備備嵌入需要要關(guān)注和采采集的地點(diǎn)點(diǎn)、物體以以及系統(tǒng)中中，實(shí)時(shí)獲獲取其狀態(tài)態(tài)及狀態(tài)的的變化建設(shè)無(wú)處不不在的無(wú)線線網(wǎng)絡(luò)，對(duì)對(duì)采集到的的數(shù)據(jù)進(jìn)行行安全、有有效的傳遞遞。借助云計(jì)算算等新的運(yùn)運(yùn)算處理系系統(tǒng)來(lái)處理理信息和輔輔助決策19特點(diǎn)之一：：學(xué)科綜合性性強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)是聯(lián)聯(lián)接數(shù)字世世界和物理理世界的橋橋梁，通過(guò)過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、、云計(jì)算和和應(yīng)用，使使信息的產(chǎn)產(chǎn)生、獲取取、傳輸、、存儲(chǔ)、處處理形成有有機(jī)的全過(guò)過(guò)程。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)術(shù)涉及到計(jì)計(jì)算機(jī)、半半導(dǎo)體、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、通信信、光學(xué)、、微機(jī)械、、化學(xué)、生生物、航天天、醫(yī)學(xué)、、農(nóng)業(yè)等眾眾多學(xué)科領(lǐng)領(lǐng)域，發(fā)展展物聯(lián)網(wǎng)將將對(duì)相關(guān)學(xué)學(xué)科發(fā)展起起到極強(qiáng)的的帶動(dòng)作用用。2.物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)20特點(diǎn)之二：：產(chǎn)業(yè)鏈條長(zhǎng)長(zhǎng)一方面，發(fā)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)將加快信信息材料、、器件、軟軟件等的創(chuàng)創(chuàng)新速度，，使信息產(chǎn)產(chǎn)業(yè)迎來(lái)新新一輪的發(fā)發(fā)展高潮，，大大拓展展信息產(chǎn)業(yè)業(yè)發(fā)展空間間。另一方面，，發(fā)展物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)將帶動(dòng)動(dòng)傳感器、、芯片、設(shè)設(shè)備制造、、軟件、系系統(tǒng)集成、、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)營(yíng)以及內(nèi)容容提供和服服務(wù)等諸多多產(chǎn)業(yè)發(fā)展展。21特點(diǎn)之三：：滲透范圍廣廣物聯(lián)網(wǎng)將物物理基礎(chǔ)設(shè)設(shè)施和IT基礎(chǔ)設(shè)施整整合為一體體，將使全全球信息化化進(jìn)程發(fā)展展重要轉(zhuǎn)折折，即從““數(shù)字化””階段向““智能化””階段邁進(jìn)進(jìn)。物聯(lián)網(wǎng)將大大大加快信信息化進(jìn)程程，拓展信信息化領(lǐng)域域，其各種種應(yīng)用將快快速滲透到到經(jīng)濟(jì)、社社會(huì)、安全全等各個(gè)方方面，并極極大地提高高社會(huì)生產(chǎn)產(chǎn)效率。22網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)問(wèn)題，從互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的虛擬空空間拓展到到物聯(lián)網(wǎng)的的物理空間間，通過(guò)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)就可能能實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界的的攻擊，信信息安全和和危機(jī)處置置將面臨的的更大的挑挑戰(zhàn)。對(duì)計(jì)算機(jī)病病毒的控制制需要新的技技術(shù)和策略略，當(dāng)一個(gè)個(gè)連接到物物理世界的的物聯(lián)網(wǎng)的的網(wǎng)絡(luò)上爆爆發(fā)病毒，，將可能對(duì)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界界造成損害害，這也許許就是邁向向“黑客帝帝國(guó)”的開(kāi)開(kāi)端。個(gè)人權(quán)益保保護(hù)和相應(yīng)應(yīng)法律法規(guī)規(guī)健全問(wèn)題題，“物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)”的目標(biāo)標(biāo)驅(qū)動(dòng)是更更有效的控控制和管理理，無(wú)所不不在的連接接，可能使使每個(gè)“物物”、每個(gè)個(gè)人成為一一個(gè)節(jié)點(diǎn)。。海量的現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界信信息自動(dòng)進(jìn)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，，一切都將將越來(lái)越““透明”，，信息管理理的權(quán)限設(shè)設(shè)定將涉及及基本的法法律問(wèn)題，，甚至道德德倫理問(wèn)題題。3.物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代代將帶來(lái)的的挑戰(zhàn)23感知：ID發(fā)布機(jī)制與與識(shí)別物聯(lián)網(wǎng)宏觀觀架構(gòu)通訊（OSI物理與鏈路路層）組網(wǎng)（OSI網(wǎng)絡(luò)層）軟件平臺(tái)、、中間件（（OSI網(wǎng)絡(luò)層以上上）硬件情報(bào)提煉搜索引擎能源管理安全4.物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)術(shù)24通過(guò)數(shù)字對(duì)對(duì)“物”（人、物體體、設(shè)備、、網(wǎng)絡(luò)、事事件）分類類、檢索、、識(shí)別、達(dá)達(dá)到身份認(rèn)認(rèn)證的目的的，是物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)上各種種信息資源源共享和保保護(hù)的前提提。物聯(lián)網(wǎng)ID使用的方案案局部方案：：“物”的ID只在局部范范圍唯一（（如目前的的傳感器ID）；全球方案（（UID）：“物”的ID在全球唯一一（如產(chǎn)品品電子代碼碼EPC：96位，每粒大大米有唯一一的編碼））；不對(duì)稱方案案：一物有有多ID或多物共共一ID。ID發(fā)布機(jī)制ID發(fā)布上有產(chǎn)產(chǎn)品家族樹(shù)樹(shù)、批次、、類別、等等級(jí)等多種種索引方案案；目前已存在在多個(gè)物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)ID發(fā)布機(jī)構(gòu)，，需建立相相應(yīng)的管理理與映射機(jī)機(jī)制。研究前沿ID加密、匿（（化）名技技術(shù)；身份鑒定技技術(shù)：ID查詢、匿名名破解；與ID關(guān)聯(lián)的信息息（如地址址）采集與與保護(hù)：數(shù)數(shù)據(jù)加密、、關(guān)聯(lián)分析析、信息挖挖掘等；全球/區(qū)域ID存儲(chǔ)與管理理。1）感知：ID發(fā)布機(jī)制與與識(shí)別25物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該該具備面向向服務(wù)的架架構(gòu)SOA服務(wù)提供方方（業(yè)務(wù)、、價(jià)格、質(zhì)質(zhì)量）與客客戶方（需需求）必須須互相理解解；智能化的語(yǔ)語(yǔ)義理解技技術(shù)，使““物”之間間可通過(guò)不不同的通信信協(xié)議或自自然語(yǔ)言可可以進(jìn)行溝溝通。智能語(yǔ)義理理解是物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)SOA架構(gòu)的支柱柱豐富的理解解與表達(dá)力力，實(shí)現(xiàn)““物-物”聯(lián)通下下分布式資資源的使用用；模塊化：可可理解、構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜語(yǔ)語(yǔ)句；可擴(kuò)展、兼兼容，被不不同“物””使用；學(xué)習(xí)能力：：“物”與與其他“物物”交互，，從而獲得得對(duì)自身、、周圍環(huán)境境、任務(wù)、、所在群體體或網(wǎng)絡(luò)狀狀態(tài)等更全全面、更新新的認(rèn)知。。研究前沿縱向：建立立跨領(lǐng)域、、業(yè)務(wù)的物物聯(lián)網(wǎng)通用用詞庫(kù)，如如中文物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)商業(yè)通通用動(dòng)詞集集、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)商務(wù)協(xié)議議標(biāo)準(zhǔn)模板板集等；橫向：發(fā)展展物聯(lián)網(wǎng)通通用詞匯/模板的編碼碼方式，如如電子商務(wù)務(wù)可擴(kuò)充標(biāo)標(biāo)識(shí)語(yǔ)言（（ebXML）等。2）物聯(lián)網(wǎng)宏宏觀架構(gòu)26影響物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)通訊的主主要因素：：節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)動(dòng)性、價(jià)格格、尺寸、、能源、功功率、部署署方式、維維護(hù)需求等等；網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用用環(huán)境：應(yīng)應(yīng)用需求、、基礎(chǔ)設(shè)施施、干擾、、自擾因素素。物理層：頻頻率分配、、載波、編編碼與調(diào)制制解調(diào)多頻點(diǎn)射頻頻前端和相相關(guān)協(xié)議；；通訊頻帶與與頻點(diǎn)定位位；基于軟件/協(xié)議的頻點(diǎn)點(diǎn)商定技術(shù)術(shù)；認(rèn)知雷達(dá)（（CR），自適配配頻點(diǎn)/段技術(shù)；信道編碼、、調(diào)制解調(diào)調(diào)、糾/容錯(cuò)、信噪噪識(shí)別等。。鏈路層：信信道使用現(xiàn)有信道技技術(shù)一般為為爭(zhēng)用（含含偵聽(tīng)/回避，如WiFi）和配給（（含TD/FD，如WiMAX）兩個(gè)模式式，各針對(duì)對(duì)不同應(yīng)用用；發(fā)展趨勢(shì)：：智能化、、遠(yuǎn)距、抗抗干擾、根根據(jù)環(huán)境與與網(wǎng)絡(luò)適配配的信道使使用模式，，以及低功功耗、高數(shù)數(shù)據(jù)通量的的跨層協(xié)議議。3）通訊（（OSI物理與鏈鏈路層））27組網(wǎng)要解解決的問(wèn)問(wèn)題在不同網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋼湎滦畔⑾⒃ㄈ缛鐢?shù)據(jù)包包）的發(fā)發(fā)送路徑徑，尤其其是大范范圍MESH拓?fù)洹⒆宰陨砘蚱淦渌?jié)點(diǎn)點(diǎn)移動(dòng)時(shí)時(shí)，路由由能力需需要高度度智能化化；數(shù)據(jù)流的的分布與與管理：：數(shù)據(jù)源源節(jié)點(diǎn)、、目標(biāo)節(jié)節(jié)點(diǎn)的分分布，接接入點(diǎn)位位置；利用跨層層信息優(yōu)優(yōu)化路徑徑和系統(tǒng)統(tǒng)各個(gè)指指標(biāo)（移移動(dòng)性、、穩(wěn)定性性、壽命命等）。。通用組網(wǎng)網(wǎng)技術(shù)條件組網(wǎng)網(wǎng)（基于于各種預(yù)預(yù)設(shè)的索索引信息息）：支支持較大大網(wǎng)絡(luò)容容量，算算法簡(jiǎn)單單，但移移動(dòng)性差差，魯棒棒性差，，安裝維維護(hù)嚴(yán)重重依賴人人工。如如IP-v4、IP-v6、Zigbee、HierarchicalStateRouting、GeographicalRouting、TORA等；無(wú)條件組組網(wǎng)（完完全自組組模式））：支持持移動(dòng)節(jié)節(jié)點(diǎn)，魯魯棒性較較強(qiáng)，但但算法復(fù)復(fù)雜，通通訊需求求較高，，對(duì)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)功耗和和運(yùn)算能能力也較較高。如如DSDV、AODV、DSR等。研究前沿沿高效、大大規(guī)模、、完全自自組網(wǎng)算算法和相相關(guān)智能能化算法法：如功功耗-流量均衡衡、鏈路路優(yōu)化、、數(shù)據(jù)延延時(shí)優(yōu)化化等；多種接入入方式兼兼容技術(shù)術(shù)。目前前網(wǎng)絡(luò)多多采用IP架構(gòu)，需需后IP時(shí)代的兼兼容技術(shù)術(shù)；異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)發(fā)現(xiàn)、、識(shí)別、、網(wǎng)際語(yǔ)語(yǔ)義理解解技術(shù)。。4）組網(wǎng)（（OSI網(wǎng)絡(luò)層））28微設(shè)備的的操作系系統(tǒng)OS全功能協(xié)協(xié)議棧：：覆蓋物物聯(lián)網(wǎng)的的應(yīng)用-傳輸-網(wǎng)絡(luò)-鏈路-物理各層層；智能化信信息預(yù)處處理能力力。軟件整合合技術(shù)通過(guò)物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)面向向服務(wù)的的架構(gòu)，，發(fā)現(xiàn)并并利用分分布式開(kāi)開(kāi)發(fā)的軟軟件模塊塊，形成成新的功功能、業(yè)業(yè)務(wù)模式式與服務(wù)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。。研究前沿沿開(kāi)放式中中間件平平臺(tái)，滿滿足低成成本、可可互動(dòng)、、模塊抽抽象化等等功能；；低功耗微微型OS；分布式自自適配軟軟件，具具備自優(yōu)優(yōu)化、自自配置、、自愈功功能；資源和網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)：虛虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)、動(dòng)態(tài)態(tài)資源分分配、各各類數(shù)學(xué)學(xué)模型等等；仿生算法法：如通通過(guò)自組組、博弈弈進(jìn)行風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)控制制、反惡惡意節(jié)點(diǎn)點(diǎn)侵入等等；通過(guò)自治治、自適適配軟件件管理系系統(tǒng)日益益增加的的復(fù)雜度度；密碼管理理系統(tǒng)，，基于軟軟件的安安全、信信息加密密技術(shù)。。5）軟件平平臺(tái)、中中間件（（OSI網(wǎng)絡(luò)層以以上）29物聯(lián)網(wǎng)硬硬件的關(guān)關(guān)鍵指標(biāo)標(biāo)：尺寸寸、價(jià)格格、功耗耗、數(shù)據(jù)據(jù)預(yù)處理理能力、、傳輸速速率，需需要如下下研究配配合：射頻應(yīng)用用環(huán)境分分析：天天線的類類型（定定向、非非定向））、尺寸寸、發(fā)射射頻率（（HF/UHF/SHF/EHF）、功耗耗、敏感感度、覆覆蓋面等等；芯片技術(shù)術(shù)：運(yùn)行行電壓、、電容、、混合信信號(hào)接口口、門密密度、存存儲(chǔ)（EEPROM/FRAME/Polymer）、整流流器效率率、功耗耗；傳感器技技術(shù)：敏敏感度、、尺寸、、功耗、、價(jià)格；；標(biāo)準(zhǔn)制定定：ID（128-256bits）分配、、帶寬、、協(xié)議與與復(fù)雜度度、門密密度、存存儲(chǔ)方式式；工作條件件：普通通/惡劣環(huán)境境下工作作效率，，反監(jiān)聽(tīng)聽(tīng)/抗干擾與與攻擊的的能力。。6）硬件30研究前沿沿微電子機(jī)機(jī)械MEMS；微電子到到納米電電子的橋橋梁技術(shù)術(shù)；通訊元件件：低功功耗射頻頻前端、、片上天天線；低功耗、、分布式式多處理理器SoC；智能化的的超大規(guī)規(guī)模集成成電路VLSI和自適配配“片上網(wǎng)”；納米電子子（Nano-e）、高聚聚電子（（Polymer-e）、自旋旋電子（（Spintronics）等；高集成度度的嵌入入式系統(tǒng)統(tǒng)及OS。6）硬件31完成從信信息元到到情報(bào)的的過(guò)程。。通用技術(shù)術(shù)：以擴(kuò)擴(kuò)展標(biāo)識(shí)識(shí)語(yǔ)言（（XML）為基礎(chǔ)礎(chǔ)的通用用信息元元（詞匯匯）定義義、文件件類型定定義(DTD)等?；緲?biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)：國(guó)際際超數(shù)據(jù)據(jù)（Metadata）標(biāo)準(zhǔn)入入口表（（ISO/IEC11179）。工業(yè)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如如：廣義數(shù)據(jù)元框框架（UDEF）；電子商務(wù)擴(kuò)展展標(biāo)識(shí)語(yǔ)言（（ebXML）：是一種高高端協(xié)議棧（（用戶-用戶、用戶-廠商、廠商-廠商），在聯(lián)聯(lián)合國(guó)商業(yè)與與電子商務(wù)中中心（UN/CEFACT）指導(dǎo)下為B2B商業(yè)合作制定定；其他來(lái)自W3C的語(yǔ)義分析技技術(shù)，如DAML(DarpaAgentMarkupLanguage),RDF(ResourceDescriptionFramework)andOWL(OntologyWorkingLanguage)研究前沿：語(yǔ)義分析、語(yǔ)語(yǔ)義傳感網(wǎng)、、服務(wù)發(fā)現(xiàn)；；異種設(shè)備識(shí)別別等；數(shù)據(jù)共享和傳傳播：人機(jī)互互動(dòng)、前沿處處理、過(guò)濾、、融合、數(shù)據(jù)據(jù)流處理。7）情報(bào)提煉32搜索功能將不不僅為人類使使用，也將被被傳感器使用用，發(fā)現(xiàn)其臨臨近的“物””，并識(shí)別其其功能與身份份。通用搜索技術(shù)術(shù)“物”分布布式檢索、查查詢、存儲(chǔ)；；“物”在物理理/虛擬世界中的的定位；建立真實(shí)、數(shù)數(shù)字、虛擬三三個(gè)世界中同同一“物”的的映射；物聯(lián)網(wǎng)中相關(guān)關(guān)聯(lián)的“物””的搜索分析析、關(guān)系數(shù)據(jù)據(jù)庫(kù)的建立。。研究前沿分布式和全球球性的數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)；語(yǔ)義標(biāo)簽、關(guān)關(guān)聯(lián)發(fā)現(xiàn)和搜搜索引擎技術(shù)術(shù)；定位-識(shí)別技術(shù)；關(guān)系網(wǎng)絡(luò)管理理：異種網(wǎng)間間的數(shù)據(jù)流量量管理、識(shí)別別惡意攻擊、、網(wǎng)絡(luò)聲譽(yù)管管理等。8）搜索引擎33能量?jī)?chǔ)存是目目前物聯(lián)網(wǎng)中中“物”的尺尺寸、應(yīng)用范范圍、壽命的的瓶頸。研究前沿：微電池與儲(chǔ)能能技術(shù)：微能能源IC、微型電池、、高能電容等等；能量采集技術(shù)術(shù)：利用電磁磁波、光照、、聲音、震動(dòng)動(dòng)、溫度變化化等環(huán)境因素素，產(chǎn)生支持持物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的能源；智能化管理：：結(jié)合“物””的硬件能耗耗特征，通過(guò)過(guò)軟件對(duì)微系系統(tǒng)內(nèi)能量使使用進(jìn)行調(diào)度度，如根據(jù)事事件優(yōu)先級(jí)進(jìn)進(jìn)行能量配給給。9）能源管理34海量的“物”與將挑戰(zhàn)傳統(tǒng)統(tǒng)的安全、隱隱私保護(hù)措施施和相關(guān)法律律。研究前沿智能化事件監(jiān)監(jiān)控與反應(yīng)能能力；設(shè)備間隱私保保護(hù)；加密技術(shù)、針針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)開(kāi)發(fā)的智能隔隔離技術(shù)；信息安全分級(jí)級(jí)、評(píng)估與保保護(hù)框架；社會(huì)層面：如如何發(fā)揮市場(chǎng)場(chǎng)、道德、法法律方面的作作用？10）安全35信息獲取與識(shí)識(shí)別安全與政策網(wǎng)絡(luò)與傳輸整體架構(gòu)與基基礎(chǔ)資源管理理信息處理信息技術(shù)材料器件網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用信息的應(yīng)用存儲(chǔ)處理傳輸獲取信息化感知中國(guó)已部署：傳感器、傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)芯片、MEMS、RFID很薄弱：智能集成傳感、信息預(yù)處理、微納傳感、新型傳感、微能源已有基礎(chǔ)：人機(jī)交互、數(shù)據(jù)挖掘、信息處理很薄弱：分級(jí)處理、情報(bào)提煉、態(tài)勢(shì)判斷、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理亟待研究，尚未部署。已有基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和傳輸?shù)牟渴鹦聠?wèn)題：物理世界的安全架構(gòu)、認(rèn)證、信用管理、電子取證等5.我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分分析基礎(chǔ)較好:無(wú)線傳感網(wǎng)、3G、TD、寬帶接入新問(wèn)題：多網(wǎng)融合、網(wǎng)絡(luò)智能管理、專網(wǎng)36四、應(yīng)用案例例371、汽車移動(dòng)物物聯(lián)網(wǎng)根治交通事故故保障人們生生命安全控制交通堵塞塞保障交通命命脈暢通培養(yǎng)汽車移動(dòng)動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)新興興支柱產(chǎn)業(yè)開(kāi)拓國(guó)民經(jīng)濟(jì)濟(jì)新型智能經(jīng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)38基于Telematics的汽車遠(yuǎn)程信信息服務(wù)系統(tǒng)統(tǒng)39據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)和和相關(guān)采樣監(jiān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明明，中國(guó)健康康服務(wù)市場(chǎng)目目前規(guī)模在100億以上2、數(shù)字醫(yī)療用配電環(huán)節(jié)，，電能信息采采集市場(chǎng)規(guī)模模分析為各種類型醫(yī)醫(yī)療機(jī)構(gòu)、社社區(qū)醫(yī)療服務(wù)務(wù)的醫(yī)護(hù)人員員快速、客觀觀地判斷病人人的健康狀況況提供依據(jù)為一些需要長(zhǎng)長(zhǎng)期監(jiān)護(hù)的病病人提供可攜攜帶的監(jiān)護(hù)裝裝置實(shí)現(xiàn)健康信息息的“個(gè)人化化”和“家庭庭化”，有利利于疾病的早早發(fā)現(xiàn)和早治治療40通過(guò)各種傳感感器檢測(cè)身體體健康狀況---軀體網(wǎng)絡(luò)BAN（BodyAreaNetwork）通過(guò)定期的檢檢查，減小發(fā)發(fā)作的可能性性隨時(shí)隨地可以以診斷和治療療通過(guò)網(wǎng)絡(luò)有效效地健康管理理減小醫(yī)療費(fèi)用用應(yīng)付緊急情況況健康的生活?ECG?HeartbeatBloodpHPercentBodyFatTemperatureDissolveO2GlucoseBodymovementCholesterol?ECG?HeartbeatBloodpHPercentBodyFatTemperatureDissolveO2GlucoseBodymovementBodymovementCholesterol

血壓ECG

溶解氧

葡萄糖

體溫

肥肪的%

患者的動(dòng)向

膽股村l41424344453、數(shù)字字出版版與發(fā)發(fā)行（（電子子書(shū)））系統(tǒng)統(tǒng)46五、總總結(jié)47觀點(diǎn)1.物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)之理理解準(zhǔn)確的的理解解物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)應(yīng)該是是IntelligentInterconnectionOfThings(IIOT)，體現(xiàn)現(xiàn)出了了“智智慧””和““泛在在網(wǎng)絡(luò)絡(luò)”的的含義義。48觀點(diǎn)2.物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)不僅僅僅是是一個(gè)個(gè)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，更更是一一個(gè)平平臺(tái)，，一個(gè)個(gè)應(yīng)用用，或或者說(shuō)說(shuō)是一一個(gè)帶帶有節(jié)節(jié)點(diǎn)和和內(nèi)容容的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。。49不同觀觀點(diǎn)一一物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)概念念不清清晰，，尚處處于發(fā)發(fā)展的的初期期階段段，應(yīng)應(yīng)用少少，商商業(yè)模模式缺缺乏，，是炒炒作，，是忽忽悠。。不同觀觀點(diǎn)二二物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)是““新瓶瓶”裝裝“舊舊酒””。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)被熱熱炒的的同時(shí)時(shí)，持持有以以上觀觀點(diǎn)的的人不不在少少數(shù)，，甚至至認(rèn)為為溫總總理都都是被被忽悠悠了。。實(shí)際際上，，任何何一種種新技技術(shù)的的出現(xiàn)現(xiàn)，都都不會(huì)會(huì)是憑憑空出出現(xiàn)的的，物物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)就是是在互互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)技術(shù)術(shù)發(fā)展展到一一定階階段的的“抽抽象提提高””，既既有量量變的的成份份，也也有質(zhì)質(zhì)的飛飛躍。。觀點(diǎn)3.物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)之““虛實(shí)實(shí)”50物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)強(qiáng)調(diào)調(diào)的是是信息息的自自動(dòng)提提取，，而信信息的的種類類可概概括為為：①傳統(tǒng)的的物理理量傳傳感器器，如如溫度度傳感感器、、壓力力傳感感器、、位移移傳感感器、、速度度傳感感器、、液位位傳感感器等等；②廣義義的物物理量量傳感感器，，如用用電量量、用用氣量量信息息提取取傳感感器、、光纖纖震動(dòng)動(dòng)傳感感器、、位置置信息息等；；③化學(xué)量量傳感感器，，如監(jiān)監(jiān)測(cè)空空氣質(zhì)質(zhì)量、、河流流水質(zhì)質(zhì)量以以及飲飲用水水質(zhì)量量構(gòu)成成的傳傳感器器等；；④“圖像像”信信息采采集傳傳感器器，用用于視視頻監(jiān)監(jiān)控、、智能能家居居、模模式識(shí)識(shí)別等等；⑤確認(rèn)身身份信信息的的傳感感器，，如RFID、一維維條碼碼、二二維條條碼等等。觀點(diǎn)4.物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)之傳傳感器器51物體標(biāo)標(biāo)識(shí)是是信息息自動(dòng)動(dòng)感知知的前前提，，RFID被公認(rèn)認(rèn)為物物體標(biāo)標(biāo)識(shí)未未來(lái)的的唯一一選擇擇，盡盡管條條碼和和二維維碼標(biāo)標(biāo)識(shí)還還會(huì)存存在一一段時(shí)時(shí)間。。觀點(diǎn)5.物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)之標(biāo)標(biāo)識(shí)技技術(shù)52網(wǎng)絡(luò)技技術(shù)的的成熟熟與發(fā)發(fā)展，，催熟熟了物物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)之應(yīng)應(yīng)用。?；ヂ?lián)聯(lián)網(wǎng)、、2G/3G移動(dòng)通通信網(wǎng)網(wǎng)、WiFi、WiMAX接入網(wǎng)網(wǎng)、Zigbee、Mesh傳感網(wǎng)網(wǎng)以及及廣播播網(wǎng)等等，構(gòu)構(gòu)成了了無(wú)處處不在在、廣廣泛應(yīng)應(yīng)用、、相互互補(bǔ)充充的泛泛在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。。多種種網(wǎng)絡(luò)絡(luò)技術(shù)術(shù)的共共融互互通，，是物物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)應(yīng)用用發(fā)展展必須須面對(duì)對(duì)的重重要課課題。。觀點(diǎn)6.物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)之網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技技術(shù)53中間件件是物物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)應(yīng)用用中的的關(guān)鍵鍵軟件件部件件，是是銜接接相關(guān)關(guān)硬件件設(shè)備備和業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)應(yīng)用的的橋梁梁，重重點(diǎn)解解決系系統(tǒng)平平臺(tái)的的異構(gòu)構(gòu)性屏屏蔽、、互操操作性性和復(fù)復(fù)用問(wèn)問(wèn)題。。目前，，對(duì)物物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)中間間件比比較普普遍的的分類類是兩兩類：：一類類是傳感數(shù)數(shù)據(jù)采采集中中間件件，完成成傳感感數(shù)據(jù)據(jù)從相相關(guān)硬硬件設(shè)設(shè)備的的采集集，過(guò)過(guò)濾和和合并并；一一類是是傳感數(shù)數(shù)據(jù)管管理中中間件，完完成傳傳感數(shù)數(shù)據(jù)的的存儲(chǔ)儲(chǔ)，維維護(hù)，，訪問(wèn)問(wèn)和聚聚合。。觀點(diǎn)點(diǎn)7.物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)之之中中間間件件技技術(shù)術(shù)544、物物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)與與云云計(jì)計(jì)算算成功功的的物物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)上上必必定定有有一一朵朵“云計(jì)計(jì)算算”；否否則則將將會(huì)會(huì)是是一一堆堆廢廢銅銅爛爛鐵鐵“云計(jì)計(jì)算算”要有有地地上上具具體體應(yīng)應(yīng)用用的的對(duì)對(duì)象象；；否否則則將將是是一一朵朵“浮云云”物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)與與云云計(jì)計(jì)算算是是基基礎(chǔ)礎(chǔ)與與上上層層建建筑筑的的關(guān)關(guān)系系物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)是是智智慧慧地地球球，，云云計(jì)計(jì)算算是是智智慧慧服服務(wù)務(wù)物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)是是硬硬