物联网原理和应用.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,物联网,感知城市,物联网原理和应用,第1页,主要内容,1.,物联网定义,2.,物联网原理,3.,物联网鲜明特征,4.,物联网,关键领域,5.,物联网应用,6.,物联网需要处理问题,7.,结束语,物联网原理和应用,第2页,1.,物联网定义,物联网是新一代信息技术主要组成部分。其英文名称是,“The Internet of things”,。由此，顾名思义，,“,物联网就是物物相连互联网,”,。这有两层意思：第一，物联网关键和基础依然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。所以，物联网定义是经过,射频识别,（,RFID,）、红外感应器、,全球定位系统,、,激光扫描器,等信息传感设备，按约定协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品智能化识别、定位、跟踪、监控和管理一个网络。物联网是一个基于互联网、传统,电信网,等信息承载体，让全部能够被独立寻址普通物理对象实现互联互通网络。它含有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化,3,个主要特征。,物联网原理和应用,第3页,物联网,(Internet of Things),指是将无处不在（,Ubiquitous,）末端设备（,Devices,）和设施（,Facilities,），包含具备,“,内在智能,”,传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和,“,外在使能,”(Enabled),，如贴上,RFID,各种资产（,Assets,）、携带无线终端个人与车辆等,“,智能化物件或动物,”,或,“,智能尘埃,”,（,Mote,），经过各种无线,/,有线长距离,/,短距离通讯网络实现互联互通（,M2M),、应用大集成（,Grand Integration),、以及基于云计算,Sass,营运等模式，提供安全可控乃至个性化实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决议支持、领导桌面（集中展示,Cockpit Dashboard),等管理和服务功效，实现对,“,万物,”,“,高效、节能、安全、环境保护,”,“,管、控、营,”,一体化。,如图所表示,物联网原理和应用,第4页,2.,物联网原理,物联网是指经过各种信息传感设备，如,传感器,、射频识别（,RFID,）技术、,全球定位系统,、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要信息，与互联网结合形成一个巨大网络。在这个网络中，物品,(,商品,),能够彼此进行,“,交流,”,，而无需人干预。其实质是利用射频自动识别,(RFID),技术，经过计算机互联网实现物品,(,商品,),自动识别和信息互联与共享。其目标是实现物与物、物与人，全部物品与网络连接，方便识别、管理和控制。,物联网中非常主要技术是射频识别（,RFID,）技术。,RFID,是射频识别（,Radio Frequency Identification,）技术英文缩写，是,20,世纪,90,年代开始兴起一个自动识别技术，是当前比较先进一个非接触识别技术。以简单,RFID,系统为基础，结合已经有网络技术、数据库技术、中间件技术等，构筑一个由大量联网阅读器和无数移动标签组成，比,Internet,更为庞大物联网成为,RFID,技术发展趋势。,物联网原理和应用,第5页,而RFID，正是能够让物品“开口说话”一种技术。在“物联网”构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性信息，经过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)识别，进而经过开放性计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品“透明”管理。,“物联网”概念问世,打破了之前传统思维。过去思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物,而其次是数据中心，个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新地球工地，世界运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。,物联网原理和应用,第6页,物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层,感知层是物联网皮肤和五官识别物体，采集信息。感知层包含二维码标签和识读器、,RFID,标签和读写器、摄像头、,GPS,、传感器、终端、传感器网络等，主要是识别物体，采集信息，与人体结构中皮肤和五官作用相同。网络层是物联网神经中枢和大脑信息传递和处理。网络层包含通信与互联网融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取信息进行传递和处理，类似于人体结构中神经中枢和大脑。,应用层是物联网“社会分工”与行业需求结合，实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术深度融合，与行业需求结合，实现行业智能化，这类似于人社会分工，最终组成人类社会。,物联网注定要催化中国乃至世界生产力变革。,物联网原理和应用,第7页,技术构架图示,物联网原理和应用,第8页,3.,物联网,鲜明特征,和传统互联网相比，物联网有其鲜明特征。,首先，它是各种感知技术广泛应用。物联网上布署了海量各种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不一样类别传感器所捕捉信息内容和信息格式不一样。传感器取得数据含有实时性，按一定频率周期性采集环境信息，不停更新数据。,其次，它是一个建立在互联网上泛在网络。物联网技术主要基础和关键依旧是互联网，经过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体信息实时准确地传递出去。在物联网上传感器定时采集信息需要经过网络传输，因为其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。,物联网原理和应用,第9页,还有，物联网不但仅提供了传感器连接，其本身也含有智能处理能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器取得海量信息中分析、加工和处理出有意义数据，以适应不一样用户不一样需求，发觉新应用领域和应用模式。,物联网原理和应用,第10页,4.,物联网,-,关键领域,关键领域,1.RFID,；,2.,传感网；,3.M2M,；,4.,两化融合。,物联网,4,大关键领域,物联网原理和应用,第11页,1.RFID:,电子标签属于智能卡一类，物联网概念是,1998,年,MIT Auto-ID,中心主任,Ashton,教授提出来 物联网,4,大业务群，,RFID,技术在物联网中主要起“使能”（,Enable),作用；,2.,传感网：借助于各种传感器，探测和集成包含温度、湿度、压力、速度等物质现象网络，也是温总理“感知中国”提法主要依据之一；,3.M2M,：这个词国外用得较多，侧重于末端设备互联和集控管理，,X-Internet,，中国三大通讯营运商在推,M2M,这个理念；,4.,两化融合：工业信息化也是物联网产业主要推进力之一，自动化和控制行业是主力，但当前来自这个行业声音相对较少。,物联网原理和应用,第12页,5.,物联网应用,物联网应用广泛，遍布智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、智能电网、智能家居、智能消防、工业监测、环境监测、物流监测、定位跟踪、老人护理、个人健康、花卉栽培、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。其实是一个为我们服务，让我们去感知物理世界、控制物理世界网络，它为我们提供了服务以及对物理世界控制。物联网应用主要可分为监控型如物流监控和环境监控、查询型如智能检索和远程抄表、控制型如智能交通和智能家居、扫描型如手机钱包和动态收费等管理和服务功效，实现对万物“高效、节能、安全、环境保护”“管、控、营”一体化。,当前智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业自动化、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事等各个行业都有物联网应用尝试。,物联网原理和应用,第13页,物联网应用领域,智能家居,环境监测,国防军事,智能交通,防灾减灾,医疗监护,工业监控,城市管理,物联网,物联网原理和应用,第14页,物联网应用案例之东莞实现空余车位预约服务,在交通领域，除了人们熟知视频监控、,gps,定位外，物联网与手机技术结合还将带来更多方便。,在,车位上装了无线传感器，车辆只要停在这里，系统就能感知，并把信息经过专门客服电话或手机客户端，传递给用户,。,在东莞等地已经实现了这种应用，人们出门前可提前了解哪里有空余车位，甚至取得预约服务。实现这种功效小小一个传感器因为是无线，安装起来并不麻烦，而且除了车位信息，也能告诉用户终究停了多长时间车，以准确收费。,物联网原理和应用,第15页,物联网即使在国内得到应用，但处于一个新生事务，而且国内发展还处于一个起步比较晚，受各类条件原因影响，物联网刚开始并不成熟，而且还存在很多如技术、商业化等方面原因，造成了物联网真正大规模在国内普及还需要很长时间。在物联网落地时还需要很多条件成熟。其中标准化非常关键。对于一个新生事务来讲，假如没有标准化，就如一堆散沙分散在各个区域，无法形成真正力量。,要真正建立一个有效物联网，有两个主要原因。一是规模性，只有具备了规模，才能使物品智能发挥作用。二是流动性，物品通常都不是静止，而是处于运动状态，必须保持物品在运动状态，甚至高速运动状态下都能随时实现对话。,美国权威咨询机构FORRESTER预测，到，世界上物物互联业务，跟人与人通信业务相比，将到达30比1，所以，“物联网”被称为是下一个万亿级通信业务。,物联网原理和应用,第16页,6.,物联网需要处理问题,（,1,）个人隐私,在物联网中，射频识别技术是一个很主要技术。在射频识别系统中，标签有可能预先被嵌入任何物品中，比如人们日常生活物品中，但因为该物品（比如衣物）拥有者，不一定能够觉察该物品预先已嵌入有电子标签以及本身可能不受控制地被扫描、定位和追踪，这势必会使个人隐私问题受到侵犯。所以，怎样确保标签物拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以至物联网推广关键问题。而且，这不但仅是一个技术问题，还包括到政治和法律问题。这个问题必须引发高度重视并从技术上和法律上给予处理。造成侵犯个人隐私问题关键在于射频识别标签基本功效：任意一个标签标识（,ID,）或识别码都能在远程被任意扫描，且标签自动地，不加区分地回应阅读器指令并将其所存放信息传输给阅读器。这一特征可用来追踪和定位某个特定用户或物品，从而取得相关隐私信息。这就带来了怎样确保嵌入有标签物品持有者个人隐私不受侵犯问题。,物联网原理和应用,第17页,（,2,）技术标准,互联网发展到今天，标准化问题处理非常好，全球进行传输协议,TCP/IP,协议，路由器协议，终端构架与操作系统，都处理非常好，所以，我们能够在世界任何角落使用电脑，连接到互联网中去，很方便上网。物联网发展过程中，传感、传输、应用各个层面会有大量技术出现，可能会采取不一样技术方案。假如各行其是，结果将是灾难，大量小而破专用网，相互无法联网，不能形成规模经济，不能形成整合商业模式，也不能降低研发成本。所以，尽快统一技术标准，形成一个管理机制，这是物联网马上就要面对问题；这和第一问题相关联，政府应该有专门部门来管理和协调，出台对应政策和法规，统一、协调标准。,物联网原理和应用,第18页,（3）安全体系,物联网目前传感技术主要是RFID，植入这个芯片产品，是有可能被任何人进行感知，它对于产品主人而言，有这么一个体系，可以方便进行管理。不过，它也存在着一个巨大问题，其他人也能进行感知，比如产品竞争对手，那么怎样做到在感知、传输、应用过程中，这些有价值信息可认为我所用，却不被他人所用，尤其不被竞争对手所用。这就需要在安全上下功夫，形成一套强大安全体系。现在应该说，会有哪些安全问题出现，怎样应对这些安全问题，怎么进行屏蔽都是一些非常复杂问题，甚至是不清晰。不过这些问题一定值得注意，尤其是这个管理平台提供者。安全问题解决不好，有一天可能有价值物联网会成为给竞争对手提供信息方便平台，那么它价值就会大大打折扣，也不会有企业愿意和勇于去使用。,物联网原理和应用,第19页,7.,结束语,毫无疑问，物联网有着十分辽阔发展前景。就像欧洲智能系统集成技术平台组织（EPOSS）在Internet of Things in 2020中预测那样，在未来5里，物联网在已广泛应用于生活生产各领域基础之上，将深入实现物与物之间互联，智能化程度也会逐步提升，进而实现整个物联网系统全智能化。尤其是国内，伴随国家资金大量投入与对物联网领域企业大力扶植，我国物联网建设必将取得长足发展，成为推进国民经济主要力量。,物联网原理和应用,第20页,