物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用簡介

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用簡介物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用介紹4物聯(lián)網(wǎng)概念1物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)2物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)3內(nèi)容提要“物聯(lián)網(wǎng)概念”是在“互聯(lián)網(wǎng)概念”的基礎(chǔ)上，將其用戶端延伸和擴(kuò)展到任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡(luò)概念。其定義是：通過射頻識別（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)相連接，進(jìn)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(luò)概念。物聯(lián)網(wǎng)概念物聯(lián)網(wǎng)概念1物聯(lián)網(wǎng)的概念美國Ashton教授在Auto-ID首先提出“TheInternetofthings”（物聯(lián)網(wǎng)）概念，它建立在統(tǒng)一物品編碼、RFID技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上（1999）。中國的物聯(lián)網(wǎng)定義：（在1999年提出傳感網(wǎng)）通過信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，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(luò)。它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。（2010.3,政府工作報告）日本UID根據(jù)泛在計算（UbiquitousComputing）想法提出“泛在網(wǎng)絡(luò)”（UbiquitousNetworks）概念，主要是建立在泛在編碼uCode、RFID和嵌入式智能設(shè)備、傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)（含互聯(lián)網(wǎng)）基礎(chǔ)上（2002）物聯(lián)網(wǎng)概念1物聯(lián)網(wǎng)的概念I(lǐng)TU綜合Auto-ID和UID的物聯(lián)網(wǎng)概念：物品通過RFID、傳感器、智能組件、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理（2005）。物聯(lián)網(wǎng)概念的問世，打破了之前的傳統(tǒng)思維。過去的思路一直是將物理世界和IT基礎(chǔ)設(shè)施分開，一方面是機(jī)場、公路、建筑物，另一方面是數(shù)據(jù)中心，個人電腦、寬帶等。而在物聯(lián)網(wǎng)時代,鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施，在此意義上，基礎(chǔ)設(shè)施更像是一塊新的地球。故也有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)均是智慧地球的有機(jī)構(gòu)成部分。物聯(lián)網(wǎng)概念1物聯(lián)網(wǎng)的概念溫家寶總理視察物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)中心提出：一是把傳感系統(tǒng)和3G中的TD技術(shù)結(jié)合起來；二是在國家重大科技專項中，加快推進(jìn)傳感網(wǎng)發(fā)展；三是盡快建立中國的傳感信息中心，或者叫“感知中國”中心北京郵電大學(xué)2009年在無錫建立感知技術(shù)與產(chǎn)業(yè)研究院，專門從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和應(yīng)用，已在醫(yī)療、交通、物流、溯源管理等領(lǐng)域取得重大進(jìn)展，中央及省市各級政府領(lǐng)導(dǎo)多次視察工作，并給予較高認(rèn)可。19992004200520082009-62009-82009-9未來IBM向美國政府提出的“智慧的地球”戰(zhàn)略“下一代I-Hub”計劃U-Korea戰(zhàn)略U-Japan戰(zhàn)略物聯(lián)網(wǎng)概念提出通信展中近三分之一展品與物聯(lián)網(wǎng)概念有關(guān)通信展中首家以物聯(lián)網(wǎng)為宣傳語09年6月物聯(lián)網(wǎng)行動計劃09年8月感知中國國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r2國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r泛在網(wǎng)不是互聯(lián)網(wǎng)的下一代，而是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的拓展傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)與泛在網(wǎng)絡(luò)國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r2全面感知可靠傳輸智能處理利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息。通過各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實時準(zhǔn)確地傳遞出去。利用各種智能計算技術(shù)，對海量數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對物體實施智能化的控制。感知傳輸智能物聯(lián)網(wǎng)基本特征物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)2物聯(lián)網(wǎng)基本理論模型物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)2物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)2物聯(lián)網(wǎng)五層結(jié)構(gòu)感知層主要完成信息的收集與簡單處理,部分學(xué)者將該層稱為感知延伸層,該層由傳統(tǒng)的WSN、RFID和執(zhí)行器組成；接入層主要完成各類設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接入,該層重點強(qiáng)調(diào)各類接入方式,比如3G/4G、Mesh網(wǎng)絡(luò)、WiFi、有線或者衛(wèi)星等方式；支撐層又稱中間件,或者業(yè)務(wù)層對下需要對網(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?本層的完成信息的表達(dá)與處理,最終達(dá)到語義互操作和信息共享的目的;對上提供統(tǒng)一的接口與虛擬化支撐,虛擬化包括計算虛擬化和存儲虛擬化等內(nèi)容,較為典型的技術(shù)是云計算；應(yīng)用層主要完成服務(wù)發(fā)現(xiàn)和服務(wù)呈現(xiàn)的工作。網(wǎng)絡(luò)層為原有的互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)或者電視網(wǎng),主要完成信息的遠(yuǎn)距離傳輸?shù)裙δ?；物?lián)網(wǎng)五層結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)2感知層智能嵌入式標(biāo)識、感知協(xié)同、互動網(wǎng)絡(luò)層融合接入信息存儲應(yīng)用層數(shù)據(jù)挖掘決策感知層是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面的感知的核心能力是物聯(lián)網(wǎng)中包括關(guān)鍵技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化方面、產(chǎn)業(yè)化方面亟待突破的部分廣泛覆蓋的移動通信網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施提供豐富的基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的根本目標(biāo)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)信息化需求相結(jié)合，實現(xiàn)廣泛智能化應(yīng)用的解決方案集關(guān)鍵在于行業(yè)融合、信息資源的開發(fā)利用、低成本高質(zhì)量的解決方案、信息安全的保障以及有效的商業(yè)模式的開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層物聯(lián)網(wǎng)感知層物聯(lián)網(wǎng)典型服務(wù)體系物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)2無線傳感網(wǎng)是感知客觀世界有效手段和物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)支撐平臺是業(yè)務(wù)運營和管理的關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)用的產(chǎn)品化、產(chǎn)業(yè)化是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)成功的外在體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展系統(tǒng)架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)2物聯(lián)網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)支撐平臺豐富的傳感接口，接入多種數(shù)字標(biāo)簽和傳感器；電信級的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)支撐平臺，提供高可靠、高性能的服務(wù)；構(gòu)件化的業(yè)務(wù)開發(fā)環(huán)境，縮短物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的開發(fā)周期；完善的運營管理功能，支撐物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的管理、計費和統(tǒng)計分析等。“融合業(yè)務(wù)支撐環(huán)境技術(shù)”榮獲2010年中國通信學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎一等獎物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)2傳感器技術(shù)RFID技術(shù)納米技術(shù)信息處理和服務(wù)提供技術(shù)嵌入式智能技術(shù)移動遠(yuǎn)程通信技術(shù)物品標(biāo)識物品感知物品思考物品微縮可靠傳輸智能處理物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)六大關(guān)鍵技術(shù)3RFID基本工作原理TagReader閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時產(chǎn)生感應(yīng)電流，標(biāo)簽獲得能量被激活，并將自身編碼等信息通過卡內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去低頻：125kHz、134.2kHz高頻：13.56MHz超高頻：

860MHz~930MHz、433MHz微波：2.45GHz、5.8GHzRFID基本工作原理無源RFID（被動式）有源RFID（主動式）半有源RFID（半被動式）RFID(RadioFrequencyIdentification)，即射頻識別，俗稱電子標(biāo)簽物聯(lián)網(wǎng)六大關(guān)鍵技術(shù)3參數(shù)低頻(LF)高頻(HF)超高頻(UHF)微波(uW)頻率125～134KHz13.56MHz433MHz，860～960MHz2.45GHz，5.8GHz技術(shù)特點穿透及繞射能力強(qiáng)(能穿透水及繞射金屬物質(zhì))；但速度慢、距離近性價比適中，適用于絕大多數(shù)環(huán)境；但抗沖突能力差速度快、作用距離遠(yuǎn)；但穿透能力弱(不能穿透水，被金屬物質(zhì)全反射)，且全球標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一一般為有源系統(tǒng)，作用距離遠(yuǎn)；但抗干擾力差作用距離<10cm1～20cm3～8m>10m主要應(yīng)用門禁、防盜系統(tǒng)畜牧、寵物管理智能卡電子票務(wù)圖書管理商品防偽倉儲管理物流跟蹤航空包裹自動控制道路收費RFID工作頻率物聯(lián)網(wǎng)六大關(guān)鍵技術(shù)3類別信息載體信息量讀寫性讀取方式保密性智能化抗干擾壽命成本條碼紙、塑料薄膜、金屬表面小只讀CCD或光束掃描差無差較短最低二維碼紙、塑料薄膜、金屬表面大只讀CCD或光束掃描一般無差較短低磁卡磁性物質(zhì)一般讀/寫電磁轉(zhuǎn)換一般無較差短低IC卡EEPROM大讀/寫電擦除、寫入好有好長較高RFID卡EEPROM大讀/寫無線通信好有很好最長較低RFID與其它系統(tǒng)的對比物聯(lián)網(wǎng)六大關(guān)鍵技術(shù)3RFID標(biāo)簽及讀寫器圖示物聯(lián)網(wǎng)六大關(guān)鍵技術(shù)3RFID技術(shù)特點物聯(lián)網(wǎng)六大關(guān)鍵技術(shù)3物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)“十二五”規(guī)劃十大應(yīng)用領(lǐng)域：智能電網(wǎng)智能交通智能物流智能家居環(huán)境與安全檢測工業(yè)與自動化控制醫(yī)療健康精細(xì)農(nóng)業(yè)金融與服務(wù)業(yè)國防軍事物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用介紹4縣市級醫(yī)院數(shù)據(jù)中心政府機(jī)構(gòu)（衛(wèi)生、醫(yī)保、新農(nóng)合等）城鄉(xiāng)社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)城市中心醫(yī)院相關(guān)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)（疾控、衛(wèi)生監(jiān)督、血液、急救等）以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為特征的感知醫(yī)療提供醫(yī)療過程安全控制，降低事故發(fā)生率，降低勞動強(qiáng)度。提供無所不在的醫(yī)療服務(wù)，形成高效和資源共享的醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)體系。醫(yī)療過程安全控制及溯源系統(tǒng)城鄉(xiāng)居民專利1：基于數(shù)字標(biāo)簽的藥品擺藥、配發(fā)及溯源的系統(tǒng)和方法專利2：基于事件驅(qū)動的導(dǎo)醫(yī)信息服務(wù)系統(tǒng)及其工作方法衛(wèi)生部“醫(yī)療過程管理控制物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用項目”智慧醫(yī)療環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用介紹4實現(xiàn)“平時少得病”個人健康檔案管理保健客服中心個人心電、血壓、體重等監(jiān)測簡單易用私人健康保姆1醫(yī)院過程安全控制2遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)3個人保健服務(wù)“看病有保障、看病更方便”醫(yī)療過程安全控制隨訪安排、查詢病源篩查、統(tǒng)計醫(yī)生移動工作站短信廣播站中心醫(yī)院與社區(qū)醫(yī)院結(jié)對幫扶實現(xiàn)“看病更方便”實現(xiàn)“看病少花錢”專業(yè)的動態(tài)血壓/心電實時檢測WEB自助服務(wù)醫(yī)生工作站遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)子系統(tǒng)隨訪管理病源管理移動通信網(wǎng)中心醫(yī)院動態(tài)實時監(jiān)控醫(yī)生工作站W(wǎng)EB功能展示社區(qū)醫(yī)院血壓計藍(lán)牙心電監(jiān)測儀WEB自助醫(yī)療心電監(jiān)測儀醫(yī)療血壓計健康教育醫(yī)療過程安全控制子系統(tǒng)個人保健服務(wù)子系統(tǒng)醫(yī)療過程安全控制1個人WEB自服務(wù)私人保健醫(yī)生智慧醫(yī)療系統(tǒng)2醫(yī)生工作站終端號碼注冊呼叫中心3個人醫(yī)院體重計血糖儀智慧醫(yī)療綜合服務(wù)系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用介紹4

導(dǎo)醫(yī)信息服務(wù)系統(tǒng)采用計算機(jī)、移動通信與智能分析技術(shù)，根據(jù)患者就診流程的內(nèi)在邏輯順序，為患者提供導(dǎo)醫(yī)信息服務(wù)，引導(dǎo)患者在合適時間、通過合適路徑、到合適窗口繳費、化驗，為患者及家屬提供方便。導(dǎo)醫(yī)信息服務(wù)導(dǎo)醫(yī)信息服務(wù)系統(tǒng)最優(yōu)流程化驗順序科室信息排隊情況位置服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用介紹4存儲手術(shù)1.清洗2.檢查3.包裝4.消毒手術(shù)器械溯源管理手術(shù)器械包信息登記手術(shù)器械回收、清洗、包裝、消毒、發(fā)放過程進(jìn)行全程可控手術(shù)器械包回收交接記錄查詢手術(shù)器械回溯管理物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用介紹4新生兒安全防護(hù)電子標(biāo)簽電子標(biāo)簽辨別身份視頻采集視頻探視醫(yī)院管理嬰兒房門禁防盜嬰兒識別系統(tǒng)：辨別身份嬰兒視頻探視系統(tǒng)：親屬探視嬰兒住院管理系統(tǒng)：住院管理嬰兒探視管理系統(tǒng)：探視管理只能安全門系統(tǒng)：嬰兒防盜物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用介紹4病理標(biāo)本追溯管理醫(yī)院病理標(biāo)本醫(yī)院在手術(shù)過程中采集到病理標(biāo)本，通過“病理標(biāo)本追溯管理系統(tǒng)”被一步步放入庫中保存，在病人需要時及時提取相關(guān)信息。根據(jù)醫(yī)院規(guī)章制度，將采集到的病理標(biāo)本加上RFID標(biāo)簽，每個步驟都必須經(jīng)過數(shù)據(jù)填充，標(biāo)簽信息必須完整。當(dāng)病人需要提取標(biāo)本時，可是快速定位到標(biāo)本位置及歷史操作信息。手術(shù)醫(yī)師與護(hù)士將病理標(biāo)本的相關(guān)信息填入數(shù)據(jù)系統(tǒng)之中病理科檢驗病理標(biāo)本并將其結(jié)果填入數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，同時提供給病人RFID標(biāo)簽貼在病理標(biāo)本上將病理標(biāo)本存入庫中或根據(jù)病人要求從庫中取出病理標(biāo)本紀(jì)錄每一個病理標(biāo)本使用紀(jì)錄，確保安全。病理標(biāo)本追溯管理系統(tǒng)病人物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用介紹4病理標(biāo)本追溯管理標(biāo)本博物館醫(yī)生診斷有醫(yī)院和一些社會人士會為病理博物館捐贈珍貴的病理標(biāo)本，博物館要將這些標(biāo)準(zhǔn)展示給人民群眾以普及健康知識，或者提供給醫(yī)學(xué)專家進(jìn)行研究。博物館利用“病理標(biāo)本追溯管理系統(tǒng)”將收集到的病理標(biāo)本統(tǒng)一存儲。當(dāng)需要展示標(biāo)本信息時，通過“追溯系統(tǒng)”定位至相應(yīng)標(biāo)本，以及它的所有信息，讓大家對此標(biāo)本的歷史一目了然。當(dāng)然，對標(biāo)本的每次操作記錄也要進(jìn)入系統(tǒng)。標(biāo)本展覽標(biāo)本研究信息查詢病理標(biāo)本追溯管理系統(tǒng)病理標(biāo)本追溯管理系統(tǒng)存儲室讀取確認(rèn)標(biāo)本刷出標(biāo)本刷入存儲室物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用介紹4對礦井SCADA系統(tǒng)（瓦斯、通風(fēng)、排水、提升、綜采、電力、人員定位、視頻監(jiān)控等）實施全面的數(shù)據(jù)采集和信息整理；通過多協(xié)議轉(zhuǎn)換、視頻處理，及時將檢測數(shù)據(jù)推送至各級管理人員的辦公手機(jī)，實現(xiàn)移動安全監(jiān)管；根據(jù)被監(jiān)測環(huán)境地點的參數(shù)進(jìn)行有效的危險性判別、分析，提出分系統(tǒng)優(yōu)化方案、專家應(yīng)急輔助決策方案和各分系統(tǒng)聯(lián)動控制方案。礦井安全監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用介紹4原料釀造發(fā)酵儲存物流分銷零售酒類溯源管理應(yīng)用全面追溯生產(chǎn)到銷售所有環(huán)節(jié)短信彩信終端查詢機(jī)WEBWAP防偽驗證質(zhì)量追溯流通追溯直達(dá)用戶和分銷商的增值服務(wù)商品防偽及溯源物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用介紹4動物實驗中心手機(jī)視頻監(jiān)控3G網(wǎng)絡(luò)隨時隨地，即時有效實現(xiàn)現(xiàn)場無人值守辦公遠(yuǎn)程報警后迅速確認(rèn)報警使用靈活方便，操作簡單物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用介紹4門禁及物品管理

身分查驗(門禁管制)RFID編碼資料中心資料顯示DataenquiryRFID標(biāo)簽RFIDreader動物/物品管理RFID標(biāo)簽Handheldreader資料顯示資料中心物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用介紹4位置服務(wù)展品動態(tài)介紹路線指導(dǎo)游客幫助智