物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例3

1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)概念和內(nèi)涵之爭(zhēng)

物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)涵蓋傳感器技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為一體的綜合性技術(shù)，是一個(gè)面向工程應(yīng)用的技術(shù)。究竟是傳感器技術(shù)還是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中啟動(dòng)主導(dǎo)地位，現(xiàn)在有不同的看法，比如物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，這個(gè)觀點(diǎn)代表了網(wǎng)絡(luò)一派的觀點(diǎn)，感是物聯(lián)網(wǎng)的基石，這代表了傳感器一派的觀點(diǎn)；我看這個(gè)不是很重要，反正雙方缺一不可，究竟結(jié)論如何呢，我看隨著發(fā)展以后就有結(jié)論了，總的看，物聯(lián)網(wǎng)包含三大核心技術(shù)這個(gè)觀點(diǎn)得到廣泛認(rèn)同。

嵌入式與物聯(lián)網(wǎng)（專家看法）

中國(guó)電子學(xué)會(huì)舉辦的2010年中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)，可謂盛況空前。物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)發(fā)展如火如荼，許多電子設(shè)計(jì)和嵌入式系統(tǒng)人士都投身其中，了解物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展動(dòng)向，掌握物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)，正確把握物聯(lián)網(wǎng)給電子設(shè)計(jì)和嵌入式系統(tǒng)帶來的機(jī)遇是我們應(yīng)該思考的問題。物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式系統(tǒng)密不可分

無論是智能傳感器，無線網(wǎng)絡(luò)還是計(jì)算機(jī)技術(shù)中信息顯示和處理都包含了大量嵌入式系統(tǒng)技術(shù)和應(yīng)用。有學(xué)者在會(huì)議講，物聯(lián)網(wǎng)是交叉科學(xué)，在近期發(fā)展中的智能傳感器芯片技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)嵌入式軟件技術(shù)是兩個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向，這與嵌入式系統(tǒng)發(fā)展更是息息相關(guān)了，面向應(yīng)用的SoC芯片和嵌入式軟件是未來嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的重點(diǎn)。實(shí)際上，我的理解是，物聯(lián)網(wǎng)是嵌入式系統(tǒng)一種新的應(yīng)用，比較傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的層次更加豐富和復(fù)雜，即有表現(xiàn)在傳感層上的實(shí)時(shí)應(yīng)用，還有在計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層上的海量的數(shù)據(jù)處理和分析工作。

物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科建設(shè)才剛剛開始

與嵌入式系統(tǒng)至今沒有獨(dú)立的學(xué)科和專業(yè)不同，物聯(lián)網(wǎng)的情況就大不相同了，有近700所大學(xué)申請(qǐng)了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，已經(jīng)批準(zhǔn)了20家，我的觀點(diǎn)是，與其說進(jìn)行本科生的培養(yǎng)，倒不如是在研究生中開始物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)更加適合些了，可以在自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、通信和電子信息等專業(yè)開始嘗試，因?yàn)檫@些專業(yè)都已經(jīng)有了部分物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)了。

總起來看，得益于政策導(dǎo)向，物聯(lián)網(wǎng)的熱潮一定會(huì)帶動(dòng)一批電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，比如物流管理、醫(yī)療電子、電力控制和智能家居等方面，無論怎樣，嵌入式系統(tǒng)行業(yè)應(yīng)該重視和把握這個(gè)機(jī)會(huì)，

作者：何小慶

副秘書長(zhǎng)

中國(guó)軟件行業(yè)協(xié)會(huì)嵌入式系統(tǒng)分會(huì)廣義的物聯(lián)網(wǎng)涵義利用條碼、射頻識(shí)別（RFID）、傳感器、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，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物的在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的連接（anything、anytime、anywhere），從而進(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)控和管理的龐大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。普適計(jì)算泛在網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)RFID傳感器網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的特征全面感知可靠傳輸智能處理感知層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層利用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)（IOT）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)的架構(gòu)--基礎(chǔ)層RFID標(biāo)簽與讀寫器RFID表親芯片技術(shù)、天線設(shè)計(jì)技術(shù)、封裝技術(shù)。超高頻RFID讀寫器技術(shù)、多標(biāo)簽防沖突和多讀寫器防沖撞技術(shù)、支持多現(xiàn)場(chǎng)總線的工業(yè)級(jí)讀寫器技術(shù)。傳感器與傳感網(wǎng)絡(luò)新型傳感器：納米傳感器、光線傳感器以及3D視覺傳感器等。MAC協(xié)議：決定無線通信的使用方式，在節(jié)點(diǎn)之間分配無限通信資源。路由協(xié)議：實(shí)現(xiàn)sink和傳感器節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸。感知技術(shù)是其核心?；A(chǔ)層技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)--傳輸層傳輸層通過3G通信網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星、工業(yè)以太網(wǎng)、總線等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和計(jì)算3G通信網(wǎng)絡(luò)TD終端OMS（OpenMobileSystem）系統(tǒng)工業(yè)以太網(wǎng)基于IEEE802.3（Ethernet）的局域網(wǎng)。面向生產(chǎn)過程，強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)性、可靠性、安全性和數(shù)據(jù)完整性?？偩€它廣泛用于離散控制領(lǐng)域。主要被設(shè)計(jì)作為汽車環(huán)境中的微控制器通信，在車載各電子控制裝置傳感器之間交換信息。通訊技術(shù)是其核心傳輸層技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)--中間件層數(shù)據(jù)采集大部分應(yīng)用中都包含了冗余信息，為縮小通信開銷和能量消耗，需要研究高效、簡(jiǎn)潔的數(shù)據(jù)聚合/融合方法。設(shè)備管理由于物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)目龐大，加上所處環(huán)境的限制，人工部署、維護(hù)也相對(duì)困難，所以應(yīng)該提供透明、容錯(cuò)、自適應(yīng)和自維護(hù)機(jī)制。能量管理由于傳感器的能量主要消耗在通信上，因而在數(shù)據(jù)采集階段需要高效的傳感器工作輪換調(diào)度機(jī)制，在傳感器間通信階段需要研究高效冗余的路由。QoS支持由于物聯(lián)網(wǎng)獨(dú)特特點(diǎn)（數(shù)量巨大、拓?fù)涓邉?dòng)態(tài)變化），所以要提供合適的QoS機(jī)制，在性能、延時(shí)和能量使用之間達(dá)到一個(gè)平衡。中間件層技術(shù)物理網(wǎng)的架構(gòu)--中間件層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是開發(fā)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、CIMS系統(tǒng)等的支撐軟件。在流程行業(yè)中，大量使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行控制系統(tǒng)監(jiān)控，系統(tǒng)先進(jìn)控制和優(yōu)化控制，并為企業(yè)的生產(chǎn)管理和調(diào)度、數(shù)據(jù)分析、決策支持及遠(yuǎn)程在線瀏覽提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)和多種數(shù)據(jù)管理功能。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)處理物理網(wǎng)的的架構(gòu)--公共服務(wù)務(wù)層節(jié)點(diǎn)定位位確定傳感感器節(jié)點(diǎn)點(diǎn)在物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中中的位置置。名稱解析析將物品、、傳感器器的標(biāo)識(shí)識(shí)解析為為提供相相關(guān)信息息的信息息服務(wù)地地址。移動(dòng)目標(biāo)標(biāo)跟蹤追追溯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)目標(biāo)的的移動(dòng)軌軌跡，并并追溯物物品的生生命周期期信息。。信息服務(wù)務(wù)捕獲采集集的各種種信息，，并提供供對(duì)這些些信息的的查詢服服務(wù)。搜索通過關(guān)鍵鍵詞搜索索與之相相關(guān)的傳傳感器、、物品信信息。公共服務(wù)務(wù)層技術(shù)術(shù)12物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)臺(tái)移動(dòng)POS金融供應(yīng)鏈智能運(yùn)輸輸工業(yè)自動(dòng)動(dòng)化智能建筑筑消防公共安全全環(huán)境保護(hù)護(hù)氣象數(shù)字化醫(yī)醫(yī)療遙感勘測(cè)測(cè)軍事農(nóng)業(yè)林業(yè)水務(wù)電力煤炭石化物流、零零售、自自動(dòng)服務(wù)務(wù)設(shè)備、安安全、節(jié)節(jié)能生產(chǎn)、安安全、防防災(zāi)、水水電油氣氣防火、勘勘察、報(bào)報(bào)警污染檢測(cè)測(cè)、報(bào)警警水質(zhì)、水水量、污污染、安安全大棚、土土壤、灌灌溉、環(huán)環(huán)境、跟跟蹤抄表、監(jiān)監(jiān)控、節(jié)節(jié)能設(shè)備、臨床床、輔助診診斷、病程程險(xiǎn)情、油井井、運(yùn)輸、、管線聯(lián)動(dòng)、消防防栓、定位位、調(diào)度照明、信號(hào)號(hào)、應(yīng)急、、災(zāi)害、識(shí)識(shí)別大地勘測(cè)、、森林、地地震、海洋洋偵查、監(jiān)控控、定位、、評(píng)估降水、防洪洪、遠(yuǎn)程設(shè)設(shè)備交易、訂單單、跟蹤、、識(shí)別通風(fēng)、瓦斯斯、救災(zāi)定定位庫(kù)存、車隊(duì)隊(duì)、監(jiān)控、、導(dǎo)航、識(shí)識(shí)別、貨物物電子支付、、實(shí)時(shí)信息息物聯(lián)網(wǎng)的全全方位應(yīng)用用13物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用用給放養(yǎng)的牲牲畜中的每每一只羊都都貼上一個(gè)個(gè)二維碼，，這個(gè)二維維碼會(huì)一直直保持到超超市出售的的肉品上，，消費(fèi)者可可通過手機(jī)機(jī)閱讀二維維碼，知道道牲畜的成成長(zhǎng)歷史，，確保食品品安全。我我國(guó)已有10億存欄動(dòng)物物貼上了這這種二維碼碼。應(yīng)用案例1：牲畜溯源源14物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用用上海浦東國(guó)國(guó)際機(jī)場(chǎng)防防入侵系統(tǒng)統(tǒng)鋪設(shè)了3萬多個(gè)傳感感節(jié)點(diǎn)，覆覆蓋了地面面、柵欄和和低空探測(cè)測(cè)，多種傳傳感手段組組成一個(gè)協(xié)協(xié)同系統(tǒng)后后，可以防防止人員的的翻越、偷偷渡、恐怖怖襲擊等攻攻擊性入侵侵。當(dāng)年產(chǎn)產(chǎn)值5千萬（2008），預(yù)計(jì)上上海移動(dòng)的的車務(wù)通將將在2010年世博會(huì)期期間全面運(yùn)運(yùn)用于上海海公共交通通系統(tǒng)，以以最先進(jìn)的的技術(shù)保障障世博園區(qū)區(qū)周邊大流流量交通的的順暢。應(yīng)用案例3：電力管理理江西省電網(wǎng)網(wǎng)對(duì)分布在在全省范圍圍內(nèi)的2萬臺(tái)配電變變壓器安裝裝傳感裝置置，對(duì)運(yùn)行行狀態(tài)進(jìn)行行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)，實(shí)現(xiàn)用用電檢查、、電能質(zhì)量量監(jiān)測(cè)、負(fù)負(fù)荷管理、、線損管理理、需求側(cè)側(cè)管理等高高效一體化化管理，一一年來降低低電損1.2億千瓦時(shí)。。應(yīng)用案例2：機(jī)場(chǎng)防入入侵15物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用用應(yīng)用案例4：個(gè)人保健健人身上可以以安裝不同同的傳感器器，對(duì)人的的健康參數(shù)數(shù)進(jìn)行監(jiān)控控，并且實(shí)實(shí)時(shí)傳送到到相關(guān)的醫(yī)醫(yī)療保健中中心，如果果有異常，，保健中心心通過手機(jī)機(jī)，提醒您您去醫(yī)院檢檢查身體。。應(yīng)用案例4：個(gè)人保健健16物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用用利用部署在在大街小巷巷的全球眼眼監(jiān)控探頭頭，實(shí)現(xiàn)圖圖像敏感性性智能分析析并與110、119、112等交互，實(shí)實(shí)現(xiàn)探頭與與探頭之間間、探頭與與人、探頭頭與報(bào)警系系統(tǒng)之間的的聯(lián)動(dòng)，從從而構(gòu)建和和諧安全的的城市生活活環(huán)境。應(yīng)用案例5：平安城市市建設(shè)17物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用用應(yīng)用案例6：未來數(shù)字字家庭2009年11月23日中國(guó)電信信“物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)技術(shù)重點(diǎn)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室””和“中國(guó)國(guó)電信物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和和推廣中心心”正式掛掛牌。此前前，中國(guó)電電信一直致致力于數(shù)字字家庭的解解決方案和和實(shí)際運(yùn)營(yíng)營(yíng)。數(shù)字家庭是以計(jì)算機(jī)機(jī)技術(shù)和網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為為基礎(chǔ)，包包括各類消消費(fèi)電子產(chǎn)產(chǎn)品、通信信產(chǎn)品、信信息家電及及智能家居居等，通過過不同的互互連方式進(jìn)進(jìn)行通信及及數(shù)據(jù)交換換,實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中各類類電子產(chǎn)品品之間的““互聯(lián)互通通”的一種服務(wù)數(shù)字家庭的的四大功能能：信息、、通信、娛娛樂和生活活數(shù)字家庭信息通信娛樂生活應(yīng)用案例6：未來數(shù)字字家庭18物聯(lián)網(wǎng)鑄就就數(shù)字家庭庭生活新空空間物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)關(guān)IP網(wǎng)絡(luò)無限容量磁盤電影游戲音樂…….天氣資訊視頻短信彩信電話繳費(fèi)支付購(gòu)物物業(yè)社區(qū)底商家庭醫(yī)療中中心家庭安防中中心家庭數(shù)據(jù)中中心家庭溝通中中心家庭娛樂中中心家庭教育中中心家庭商務(wù)中中心社區(qū)業(yè)務(wù)中中心家庭醫(yī)療中中心應(yīng)用系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)BOSS網(wǎng)管系統(tǒng)融合通信&物聯(lián)網(wǎng)家庭庭應(yīng)用推動(dòng)動(dòng)家庭生活活數(shù)字化1信息家電控控制子網(wǎng)2家庭安防/健康子網(wǎng)34通信娛樂子子網(wǎng)家庭安防/健康子網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)WAP短信WEB能力開放服務(wù)開放19IPNetwork軟交換平臺(tái)

寬帶電話

家庭監(jiān)控FMC無線上網(wǎng)IPTV業(yè)務(wù)提供業(yè)務(wù)家庭網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)平臺(tái)家庭網(wǎng)關(guān)FMC業(yè)務(wù)平臺(tái)CDMA無線寬帶家庭通信視頻監(jiān)控電話看家家庭安放C+DC+W家庭娛樂信息機(jī)IPTV家庭支付RFID固網(wǎng)支付天翼live家庭支付綜合終端管理系統(tǒng)IPTV平臺(tái)互聯(lián)星空平臺(tái)全球眼平臺(tái)支付平臺(tái)中國(guó)電信在在2006年推出“我的e家”首個(gè)為家庭庭客戶量身身打造的專專署品牌，，累計(jì)發(fā)展展3500余萬戶在全國(guó)部署署了基于家家庭網(wǎng)關(guān)的的“我的e家”業(yè)務(wù)體系，，IPTV、家庭全球球眼、無線線寬帶、家家庭支付等等娛樂、信信息和通信信產(chǎn)品在全全國(guó)規(guī)模推推廣上海等省市市公司先后后開展了數(shù)數(shù)字家庭應(yīng)應(yīng)用示范工工程，探索索數(shù)字家庭庭應(yīng)用模式式數(shù)字家庭物物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)臺(tái)20e8系列定制終端e8-Be8-C4個(gè)以太網(wǎng)接接口、USB接口無線（802.11b\g）路由功能IPTV承載（多PVC/VLAN）QOS保障防火墻無線上網(wǎng)一一鍵通ITMS（綜合終端端管理系統(tǒng)統(tǒng)）終端功能目標(biāo)用戶有寬帶上網(wǎng)網(wǎng)無線上網(wǎng)IPTV“我的e家”高端用用戶ADSL2+LANVDSL2ADSL2+LANEPON適用光進(jìn)銅銅退用戶4個(gè)以太網(wǎng)接接口、USB接口無線（802.11b\g）路由功能IPTV承載（多PVC/VLAN）QOS保障防火墻無線上網(wǎng)一一鍵通ITMS（綜合終端端管理系統(tǒng)統(tǒng)）VOIP新形態(tài)演進(jìn)進(jìn)DECT電話EVDO802.11n機(jī)卡分離中國(guó)電信推推出定制家家庭網(wǎng)關(guān)產(chǎn)產(chǎn)品——e家終端e家終端21接入鑒權(quán)接入策略終端監(jiān)控失效告警路由管理消息轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議適配格式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)流控制流WiFiZigBeeRFI藍(lán)牙等EthernetxDSLPON其他特性需需求家庭內(nèi)部網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芄芾磉h(yuǎn)程網(wǎng)管界界面，遠(yuǎn)程程配置協(xié)議棧：TCP/IP,UDP/IP,ARP,ICMP,Telnet,DHCP可編程，可可加載特定定應(yīng)用，支支持固件升升級(jí)數(shù)據(jù)收集、、處理、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)發(fā)基于e家終端中間間件的物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中間件e家終端22數(shù)字家庭物物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)臺(tái)集中控制平平臺(tái)（ITMS）家庭物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供平平臺(tái)PortalSDK第三方服務(wù)務(wù)集成商醫(yī)院能力開放服務(wù)開放家庭網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問平臺(tái)WAP短信WEB物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)功能需求家庭物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)臺(tái)：實(shí)現(xiàn)家庭庭應(yīng)用的集集中管控