物联网和云计算.ppt

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,*,物联网和云计算,1,、物联网是未来互联网的一部分,未来互联网,FI,3,社会,Future Internet,IoT,IoM,IoS,IoE,IoT,物联网,IoM,媒体网,IoS,服务网,IoE,企业网,未来互联网,物联网概念发展演进,1999,年，,EPC global,（原,MITAuto,-ID,）提出“,Internet of Things”,构想：,物品上装置的电子标签存储唯一的,EPC,码，利用,RFID,技术连接互联网上服务器提供该物品信息,物品信息互联网络,2005,年，,ITUInternet,of Things,的技术报告：,“,物联网”是信息和通信技术（,ICTs,）中的新维度,2008,年，,IBM,提出“智慧的地球：,Smart Planet”,，得到了美国政府的首肯，被奥巴马总统列为振兴经济、确立优势的关键战略,2009,年,8,月，温家宝总理在考察无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时指出，要积极创造条件，在无锡，建立中国的传感网中心（“感知中国”中心）发展物联网。,11,月在首都科技界大会再次提出发展物联网。发展物联网写入,2010,年人民代表大会政府工作报告,互联网向物联网的演进,连接万亿个设备，,M2M,，对象互联网,融合物理和虚拟世界,;,网络成为数据库,从信息到知识，推理和解决问题,(,服务互联网,),地理位置成为嵌入能力,多重服务网络，多重网络服务，云计算,物联网,物理对象被无缝连接到互联网，成为业务过程的积极参与者。物联网是未来互联网的组成部分,物联网是一个动态的全球网络框架，具备基于标准和公有通信协议的自组织能力。其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟特性和智能接口、并和信息网络无缝整合。,2,、应用推动物联网发展,我国物联网产业发展现况,RFID,发展已经有一定规模，,2009,年,110,亿元,传感器网络尚处于发展初期,零散地应用于独立于核心网络的领域,依托科研项目，科研成果示范应用,采用私有协议、部分基于,IEEE 802.15,、,ISA,等标准,尚无完善的标准体系，标准缺乏，制约了产业发展,运营商开始提供,M2M,业务,-,物联网初期,运营商在物联网产业链中定位,最终实现无处不在的传感器网络尚需解决大量问题：,依赖于传统行业、社会的信息化、核心网络的发展,传感器网络多项关键技术尚需突破,现有产业存在升级换代的问题,我国运营商开展物联网业务情况,中国移动从,2004,年开始发展,M2M,业务，,07,年底，,M2M,终端数达到,110,万。,08,年,M2M,终端数量发展了,229,万。目前已超过,300,万部，预计未来年增长率超过,60%,。,31,省开展,M2M,业务,应用：,南方电网、北京等地,104,万块电表抄表；江西,2,万配电变压器远程监控（年节电,1.2,亿度）；,北京、上海、辽宁出租公交车监控,110,万辆；重庆,1200,部电梯,;,车务通,30,万辆；,动物溯源保证食品安全（农业部合作、在线耳标,10,亿、终端,10,万台）,射频标签,RFID,应用,2009,年中国,RFID,产业市场规模达,110,亿元相比,2008,年增长,36.8%,高速公路,ETC,系统,美国防部规定所有军需物资都要使用,RFID,标签,美国,FDA,建议制药商利用,RFID,跟踪最常造假的药品,美国社会福利局使用,RFID,技术追踪各种表格和手册,RFID SIM,卡是将,RF,（,无线射频）模块嵌入到手机智能卡（,SIM,）,中，从而使,SIM,卡同时具有射频识别卡的功能，使手机可以与读卡器（,POS,）,之间进行非接触式数据交换，,RFSIM,技术广泛应用于门禁、考勤、公交支付、,VIP,卡、消费积分、电子优惠券、门票销售等日常生活领域。,一张,RFID SIM,卡内可同时存放,128,张虚拟卡，如停车卡、驾驶证、公交卡、,VIP,卡、电子优惠券以及各类门票等,员工卡,里程卡,电子钱包,储值券,优惠券,门禁卡,会员卡,信用卡,票证,公交,+,票务,在线购物,标准,SIM,卡,RF,模块,正面,背面,RFID-SIM,近场手机移动支付,贴片卡,13.56M,NFC-SWP 13.56M,2.4G RFID-SIM,用户成本,低，约,20,元左右,高，用户需要更换专用终端，集团客户难以推广,较低，只需更换,SIM,卡,业务体验,较差，和手机相关性差，无操作界面和空中管理,较好，具备可视化界面和空中管理能力,较好，具备可视化界面和空中管理能力,技术安全,技术成熟，已在多个行业应用,较成熟技术，,09,年初已基本确定国际规范,非标准技术，距离、功耗控制等安全、稳定问题已逐步解决,规模产能,产业链成熟，产能充足,目前可提供终端很少,三家提供芯片模块，其他卡商供卡,核心竞争力,无核心控制力，可简单被竞争对手复制,核心竞争优势较少,与三家芯片商排他合作，拥有专利，短期内竞争对手难以复制,非接触业务的终端方案有,13.56M,贴片卡、,SWP,、,2.4G RFID-SIM,卡,基于,RFID,的药品防伪监督管理系统是中国移动广东公司联合广东省食品药品监督管理局，采用国际先进水平的信息技术（包括,RFID,技术，数据安全技术，网络技术，移动通信技术等），构建一个涵盖药品制造、批发、零售等各个环节的药品防伪监督管理系统。,RFID,与移动信息化的结合：药品防伪监督管理,移动支付产业链分析,庞大从业群体,：物流企业,270,万家，,2000,万司机，卡车,800,万台，其中重载卡车,300,万；,管车宝,已汇聚,30%,的长途卡车用户，,100,万,+,、物流企业,25000+,管车宝,卡车物联网,2.1,万亿元产值源于,2000,万司机,2009,年社会物流总费用,60826,亿元，占,GDP18.1%,司机在货运途中不必奔走不熟悉的货运停车场即可找到大量货源,货运企业在办公室足不出户即可广纳车源信息,“感知中国”（“智慧地球”）应用,Smart traffic systems,Smart water management,Smart energy grids,Smart healthcare,Smart food systems,Intelligent oil field technologies,Smart regions,Smart weather,Smart countries,Smart supply chains,Smart cities,Smart retail,交通,油田,农作物,保健,电网,零售,水资源,供应链,乡村,天气,区域,城市,天气信息服务,医疗保健服务,机场入侵检测系统,智能楼宇,江西山洪灾害预警系统,山洪灾害预警系统：满足山洪灾害防御及中小流域防洪需求，重点建立全省山洪灾害易发区域暴雨洪水监测、预报和山洪灾害预警、应急响应以及人员应急转移指挥调度系统,一期工程系统自,2007,年,6,月基本建成并投入试运行后，各监测站点数据能实时准确进入数据中心并及时发布预警响应信息，为防御山洪灾害提供了科学的决策依据，发挥了良好的避灾减灾效益。,据政府相关部门初步统计，,2007,、,2008,两年内，仅一期工程,13,个建设县：,发生山洪灾害,1705,处，倒塌房屋,14299,间,系统共预警,1128,次，发出预警信息,3.6,万余条,提前转移群众,137191,人，避免人员伤亡,2.66,万人,避免直接经济损失达,4.92,亿元。,物联网节能减排,提高能源效率和减少温室气体排放量,到,2020,年有可能推动全球能源节省一万亿美元,$1000B,智能物流,智能建筑,$341B,工业自动化,$107B,智能电网,$125B,$442B,绿色输电网络为可持续发展的未来提供能源,煤,水电,核电,传统电网,智能电网,煤,水电,太阳能,存储,核电,风电,用户,功率流,间断信息流,连续信息流,3,、物联网的体系结构,使用开放协议的体系结构，支持各种基于互联网的应用,-,虚拟和物理世界的结合,-,标记，传感器，执行器的事件处理,-,发展可扩展，安全和语义丰富的中间件推动现实世界数据进入各种互联网应用,分布智能的优化技术,-,网络边缘和中央信息系统的角色,-,业务平台和对象生命周期数据的互用性和集成,体系结构模型,-,体系结构模型推进物联网及其实现的开放治理,-,建立开放治理方法不需要网守去锁定重要业务,/,处理功能,对象为中心或位置中心应用,物联网,体系结构,互联网,中间件,数据采集,大部分应用中都包含了冗余信息，为缩小通信开销和能量消耗，,需要研究高效、简洁的数据聚合,/,融合方法,设备管理,由于物联网节点数目庞大，加上所处环境的限制，人工部署、维,护也相对困难，所以应该提供透明、容错、自适应和自维护机制,能量管理,由于传感器的能量主要消耗在通信上，因而在数据采集阶段需要,高效的传感器工作的轮转调度机制，在传感器间通信阶段需要研,究高效无冗余的路由,QoS,支持由于物联网独特特点（数量巨大、拓扑高动态变化），所以要提供合适的,QoS,机制，在性能、延时和能量使用之间达到一个平衡,处理,感知数据采集、按规则和策略过滤，数据聚合、数据的比较和分析,数据挖掘,上下文知识建模,上下文知识处理,上下文知识决策和估计、服务一体化等。,互联互通和路由协议,互联互通,两种情况：,非,IP,传感器网和,IP,传感器网之间,传感器网和,IP,接入网（,v4/v6),之间,应用协议，消息格式的互操作,选路,传感器网要求有专门的路由协议,能量效率路由协议,在多数时间处于休眠状态的节点的路由协议,数据知识路由协议等,实时信息处理,-,实时数据库,实时数据库系统是开发实时,控制系统、数据采集系统、,CIMS,系统等的支撑软件,在流程行业中，大量使用实,时数据库系统进行控制系统,监控，系统先进控制和优化,控制，并为企业的生产管理,和调度、数据分析、决策支,持及远程在线浏览提供实时,数据服务和多种数据管理功,能,我国运营商的,M2M,业务平台,5,、物联网的标准,物联网体系结构,两种核心网,ISO/IEC JTC 1/SC 6,SC 6,及其工作组负责考虑传感器未来标准倡议相关事宜,SC 6,涵盖所有传感器网络问题,SC 31,只负责传感器辅助的,RFID,和 由,IEEE 1451,制定的传感器接口,.,SC 6,与,ITU-T SG 13,SG 16,SG 17,以及,JCA-NID,交换联络报表以便就,USN,协同工作,2009,年,10,月成立传感器网络标准化工作组（,WP7),ITU-T,传感器网标准化工作,SG 11,成立,Q.12/11 NID and USN Test Specification,SG 13,通过,Q.5/13“Principles and,functionnal,architecture for NGN(including ubiquitous networking)”,继续开展,USN,工作,Y.2221(currently in AAP):Requirements for support of Ubiquitous Sensor Network(USN)applications and services in NGN environment,SG 16,成立,Q.25/16 USN applications and services,draft Rec.F.USN-MW Service description and requirements for USN middleware,SG 17,成立,Q.6/17 Security aspects of ubiquitous telecommunication services,draft Rec.X.unsec-1 Security framework for USN,draft Rec.X.unsec-2 Guidelines for USN middleware security,draft Rec.X.unsec-3 Secure routing mechanisms for wireless sensor networks,IEEE 1888,UGGCnet,体系结构,标准化工作的各个环节,体系结构框架要求能反应异构联网下总体结构和接口关系,:,传感器网络,:non-IP,或,IP,各种,IP,方案,:6LoWPAN,普通的,IPv4,修改的,IPv4,等,.,各种非,-IP,方案,:,ZigBee,TinyOS,等,.,接入网络,:IPv4,或,IPv6,不同的,v4/v6,转换,选路协议,移动性,要做的工作,:,系统好网络的参考模型,配置好接口关系,体系结构框架,IEEE 1451,标准,ZigBee,协议栈,现有非,IP,传感器网络标准,现有,IP,传感器网络标准,IEEE802.15.4c,（中国国家标准）,基于中国,780MHz,频段，制定低速率物理层通信标准，,2009,年报批。,IEEE802.15.4e,：上海微系统所、无锡物联网产业研究院、华为等作为主要的联合提案单位，制定面向传感网在工业无线监控等应用中的低功耗、实时,MAC,层标准，提案已接受，进入文档编辑阶段。无锡物联网产业研究院正在设计、开发,15.MAC,测试、运行平台，争取在全球第一个发布,IEEE802.15.4g,：针对智能电网等应用，,200Kbps1Mbps,数据速率的物理层标准提案，可变增益的,DSSS,方案，,ISO/IEC JTC1 SGSN,ISO/IEC JTC1 SGSN,2007,年,国标委正式批准在全国信标委下成立无线传感器网络工作组,首届,ISO/IEC JTC1,传感器网络研究组（,SGSN,）会议在中国召开,(2008,年,6,月,),2009,年在,JTC1,下成立传感器网络标准化工作组（,WP7),。,“,传感器网络信息处理,服务和接口规范”提案与,2010,年,3,月通过新工作立项,(NP),投票。,IEEE 1451,智能换能器,IEEE802.15.4,LR WPAN,ZigBee,IETF,6LoWPAN,ITU-T USN,标准化,从研究组到工作组,6,、物联网行业特色和产业链,经济发展、社会进步催生应用需求,物联网带来新的产业机遇,用户需求牵引，初期用户壁垒（管理）为明显特征,产业链长，涉及通信网络、信息系统集成、自动控制多个领域,渗透性强，渗透到经济的各个领域，生活的方方面面,带动性强,带动微电子、软件、信息技术的诸多领域发展,七、云计算,-,物联网支撑平台,提高业务敏捷性,高效满足业务发展需要,应用,1,虚拟存储池,虚拟化服务器池,应用,2,应用,3,虚拟化网络和网络服务,虚拟化,增强资源利用率，提高伸缩性,弹性管理应用和数据需求,绿色数据中心向云计算演化,47,大集中和标准化,提高资源利用率,降低能耗和成本,应用,1,共享存储,标准化的服务器群,应用,3,可扩展的数据中心网络,(LAN+SAN),降低基础设施复杂性,降低运营费用,应用,2,自动配置,随需应变,公用化,规模化降低成本,随需应变业务需求,应用服务,1,应用服务,2,应用服务,3,公用化基础设施,云计算,48,防火墙,虚拟化存储,负载均衡,平台,API,虚拟化网络,虚拟化服务器,云计算中心,下一代,IDC,支撑网络,基础设施即服务,弹性计算,弹性软件租用,弹性数据中心,云存储,免灾备份,IaaS,API,平台即服务,PaaS,营运支撑平台,数据库即服务,Cache,即服务,SaaS,云计算模式数据中心,云计算的应用领域,SAAS,。,2008,年中国,SaaS,市场规模,198.4,亿元。其中工具型软件,190.5,亿元。管理型软件,7.9,亿元。,Zoho,与数字星空战略合作联手推出,(,百会,),在线应用平台,中小企业信息化。（,4200,万，其中,3800,万个体户）八百客,800APP,、阿里软件、用友伟库网、金蝶友商网。,金蝶友商网有,15,万注册用户。定位于在线管理服务专家，提供的“在线会计”，免费记账工具“储钱罐”。争取两年盈亏平衡。目前企业用户对,SAAS,认知度只有,4.8%,。,大企业 企业云,/,公共云？,政府,/,地方信息化：电信运营商与地方政府的合作，三大运营商与各省政府签署战略合作协议，承诺在五年内投资总额将超过一万亿！云计算？,IBM“,智慧地球”云计算提供动态基础设施,新媒体的支撑环境,“智慧地球”应用,Smart traffic systems,Smart water management,Smart energy grids,Smart healthcare,Smart food systems,Intelligent oil field technologies,Smart regions,Smart weather,Smart countries,Smart supply chains,Smart cities,Smart retail,云计算支撑平台,云计算为物联网提供支撑平台,我国运营商的,M2M,业务平台,互联网,重叠网动态基础设施,/,虚拟化（云计算支撑）,面向服务的互联网,物联网,感知中国,TMS,物流,能源电网,交通铁路,农业食品,资源水油,医疗保健,现代服务业,BPS,办公,电子商务,交互视频,网络新媒体,HBS,高清视频,网络电视台,三屏联动,55,结束语,物联网有着广阔的发展前景，但目前还仅仅是开始，可以说是方兴未艾。,发展物联网一方面要高屋建瓴积极促进，另一方面要保持平和的心态，稳健地发展，且不可急功近利一哄而上。,关键是要应用驱动，重在效益。只要有应用效益就有需求，才能带动物联网的发展。,云计算为物联网提供支撑平台,谢谢！,