物联网系统中的软件.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,*,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,*,物联网系统中软件,何积丰,物联网系统中的软件,第1页,什么是物联网,?,物联网定义,我们认为，物联网，从广义上来了解，就是一个在环境感知基础上，深度融合了计算、通信和控制能力可控可信可扩展网络化物理设备系统，它经过计算进程和物理进程相互影响反馈循环实现深度融合和实时交互来增加或扩展新功效，以安全、可靠、高效和实时方式监测或者控制一个物理实体。,物联网本质内涵,3C,（,Computation,Communication,Control,）融合,基于计算进程与物理进程深度融合新计算模式,计算，物理和控制等多学科交叉与融合,物联网系统中的软件,第2页,什么是物联网,?,物联网目标,总体目标：,实现信息世界和物理世界完全融合,功效目标：使得物理设备系统含有计算、网络通信、准确控制、远程协作和自治五大功效,物联网系统组成,环境感知部分,计算部分,通信网络部分,控制器,/,执行器部分,物联网系统中的软件,第3页,物联网应用,农业生产,食品安全,农牧林渔,工业生产,供给链管理,节能减排,工业生产,服务业,智能交通,智能电网,智能水利,环境监测,基础设施,/,社会管理,医疗健康,智能家居,安全监控,数字生活,国防军事,零售,物流,金融,来自工业和信息化部科技司,物联网系统中的软件,第4页,世界范围内M2M市场容量预计达2200亿欧元,年增加率为49%.,美国：RFID第一大应用国，应用案例占全球59%。五大电信运行商都加速开拓“智能电网”、M2M等智能,欧盟：应用大多围绕RFID和M2M展开，如医疗、能源、物流、生产、零售等领域,日本：移动支付、电网、远程监测、智能家居和汽车联网等已初具规模,中国：我国M2M用户超出400万，成为全球第3大RF ID市场，传感器网络及应用在局部行业开始应用,整体发展规划列入年为止国家中长久发展规划,物联网应用处于起步阶段，我国基本与国外同时,来自工业和信息化部科技司,物联网系统中的软件,第5页,我国物联网应用情况,6,传感器应用,基于传感器物联网应用开始出现在各个领域,浦东机场防入侵应用,世博会应用,太湖水文及排污监测应用,浙江天目山森林管理,来自工业和信息化部电信研究院,物联网系统中的软件,第6页,我国物联网应用情况,7,RFID,应用,成为美、英后全球第三大应用市场,RFID应用份额：,证照防伪45.2%；,电子支付占24.9%；,出入控制15.9%；,仓储物流6.4%；,物品追踪等其它7.6%,来自工业和信息化部电信研究院,物联网系统中的软件,第7页,我国物联网应用情况,8,M2M,应用,已规模开展，运行商,M2M,终端超出,500,万,智能电网：南方电网、北京、重庆 等,104,万台电表 远程抄表。,智能交通：北京、上海、辽宁等地超出,110,万台车载。,小区管理：重庆市,1200,部电梯布署带有传感器,M2M,终端。,来自工业和信息化部电信研究院,物联网系统中的软件,第8页,An ad hoc network of vehicles with sensors,Applications:,-Road Traffic Monitoring,-On-board Automotive Diagnostics&Notification,-Road Surface Diagnostics,-Opportunistic Data Transport,Http:/cartel.csail.mit.edu/overview.html,智能交通,物联网系统中的软件,第9页,智能交通,环境感知,车外温度、气压、路况、车距、人流等环境信息,车内座椅压力、烟雾、空调温度等环境信息,多级通信网络,车内基于,CAN,总线局部网（比如车况实时监测、运行状态控制、汽车黑匣子等）,车与车之间点对点或者点对多点通信（比如紧急刹车时通知,50,米车距内车紧急避让、高速公路上车距警示等）,车外客户,/,服务器模式前端对后台系统通信（比如,C/S,信息服务、故障在线诊疗、远程维护与控制）,物联网系统中的软件,第10页,智能交通,时空特征,程序运行时间和并发概念，以支持实时操作（比如刹车信号同时抵达四个轮子，即刹车信号同时）,程序运行空间概念（比如,GPS,导航、空间位置、无人驾驶（军事）或者智能巡航时方向控制）,系统行为是可预测、可靠合可验证,网络化开环控制,发动机喷油嘴和气门实时控制（依据环境动态改变情况）,无人驾驶（军事）、智能巡航等,基于组件验证系统验证,物联网系统中的软件,第11页,由,CAN Bus,把汽车电子个,ECU,信息搜集至车载,TCU,经过无线通信后台,TSP,组成汽车远程信息服务系统,智能交通,物联网系统中的软件,第12页,智能电网,接入,VZW,虚拟数据网,光纤到电网关键步骤,驻地,家庭能源管理系统,智能建筑与智能设备,数据中心,/NOC,VZ,智能中心,骨干,EVDO to MPLS,虚拟,IP(MPLS),网,S,S,S,S,S,M,S,端到端安全设计与管理,来自工业和信息化部电信研究院,物联网系统中的软件,第13页,智能水利,哈德森河生态保护恢复计划,从保护环境和资源管理出发，以建立区域经济生态模式、制订区域久远发展政策为中心,意在帮助管理水产资源，维护山地资源（休憩用地，自然景观和生物多样性），提升流域休闲旅游业，经过提升水质和修复污染重振流域经济。,来自,IBM,钱大群,物联网系统中的软件,第14页,智能水利,IBM新一代水资源管了解决方案由移动和固定无线传感器组成一个分布式传感器网络,经过IBM新“流计算”技术进行传感器数据收集和处理,融合采集到数据信息“创建“可视化虚拟河流,带来好处,科学家、教育工作者经过由电脑综合数据形成“虚拟”河，以深入了解生态系统，观察沉积物和化学污染物，深入了解人类对水质和鱼类迁移影响。,帮助政府决策者修定区域发展政策和模式。,来自,IBM,钱大群,物联网系统中的软件,第15页,健康检测,新健康体系,康复指导,健康干预,医疗支持,标准化和信息安全,新通信技术,感知健康,后台数据处理,3G,增值服务,需求,支持,医疗活动,健康管理,行动融合,行动融合,应用技术,信息技术,智能医疗,来自中国电信,物联网系统中的软件,第16页,3G,手机健康管理系统,女性健康管理,产后,/,育儿管理,体重管理,食疗管理,健康管理,压力管理,慢性病管理,企业健康管理,老年健康管理,心理危机管理,美容养生管理,来自中国电信,物联网系统中的软件,第17页,A,地,B,地,C,地,D,地,提供即时、及时医疗咨询,给予恰当健康指导,全时空医院（医疗咨询机构）,视频健康管理,互动类健康产品,全覆盖健康咨询管理体系,来自中国电信,物联网系统中的软件,第18页,感知健康系列产品,医院健康管理,个人健康管理,健康监控无处不在,来自中国电信,物联网系统中的软件,第19页,网络化数字医疗服务系统,物联网系统中的软件,第20页,移动支付,日本,韩国,含有RFID移动钱包功效（Felica类）手机,7800,万,1200,万,移动钱包活跃用户,1700,万,6800,万移动智能卡,360,万,1800,万,T-money,智能卡,采取RF功效POS商家,60.8,万,50,万,市场规模（）,84,亿美元,起源：ITIF 11月,来自工业和信息化部电信研究院,物联网系统中的软件,第21页,智能物流,For internal use only,业务挑战,挪威电信期望经过高增值业务来扩展他客户和收入。它将目标瞄准快速成长物联网市场，这种业务使用,RFID,和传感器来追踪和监视分散设备。为了提供新业务，挪威电信需要将传统处理方案转型为高度灵活、共享业务平台。,基于,RFID,M2M,处理方案开创新收入渠道,来自,IBM,钱大群,For Internal Use Only,物联网系统中的软件,第22页,智能物流,处理方案,挪威电信与,IBM,GBS,和,GTS,合作向中小企业提供基于,RFID,资产管理。经过基于,IBM,WebSphere,软件和其它,IBM,处理方案,SOA,体系架构，,IBM,和,Telenor,建立了低成本、服务共享,M2M,平台。这个新,M2M,平台帮助,Telenor,为其客户提升了供给链透明度，优化了决议和业务流程。,带来好处,提升了,ARPU,值,开拓了中小企业市场空间,提升了挪威电信网络无线数据流量,来自,IBM,钱大群,For Internal Use Only,物联网系统中的软件,第23页,3G,数字互动教室,物联网系统中的软件,第24页,For internal use only,交互式电子白板,数字讲台,电子书包终端设备,（电子书阅读器、数字课桌、,3G,手机）：含有电子书阅读功效；手写支持；支持,3G,（,WiFi,）等无线联网设备）,3G,数字互动教室,物联网系统中的软件,第25页,26,教师,电子阅读器,手写屏教师上课机,交互式电子白板,手写液晶屏,学生,教师能够直接在屏幕上手写批注,师生交互设备，可对课件进行批注，播放并保留多媒体文件等功效,完成全部电脑操作，还能直接在屏幕上对教案进行圈改、批注、注释,含有电子书阅读功效；手写支持；支持,3G,（,WiFi,）等无线联网，可与其它设备交互实时通信；多媒体支持等功效。,经过阅读器能够从学校主服务器获取数字版权教材书籍。,3G,数字互动教室,物联网系统中的软件,第26页,数字出版与发行（电子书）系统,物联网系统中的软件,第27页,无线转感器网与互联网服务融合系统,-,via sensors network,World Wide Sensor Web,物联网系统中的软件,第28页,制约物联网软件发展主要原因,计算科学和物理科学差异性,计算需求和物理需求描述不一样,语义框架不一样,离散和连续处理方式不一样,系统确认方式不一样（形式化验证和仿真技术）,程序缺乏时空特征,时间和并发语义,空间概念,程序运行没有可预测性，行为没有可验证性,物联网系统中的软件,第29页,制约物联网软件发展主要原因,系统不确定性问题,影响系统运行可靠性,影响开环网络控制,最主要障碍：,缺乏一个在统一框架内能把物理资源和网络信息资源实现有机融合理论基础。这主要源自于计算机科学和控制理论领域不论从技术角度还是文化角度都保持着很大程度上分离。,物联网系统中的软件,第30页,当前物联网软件重点研究内容,开放式物联网系统结构与运行平台,基于模型驱动物联网系统设计与验证,物联网领域语言和高可信软件及其验证,从数据到知识,隐私、信任和安全,物联网系统中的软件,第31页,谢谢！,物联网系统中的软件,第32页,