物联网技术基础.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Lowercase Letter Name Quiz,Acceler,Ed,TM,Presented by,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,*,*,*,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,*,*,*,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,*,*,*,物联网,基础,知识普及,The Internet of Things,物联网技术基础,第1页,The Internet,of Things,物联网终究是什么,?,它出现又将给我们生活带来怎样改变,?,物联网作为未来信息科技发展方向,将融入我们每一个人日常生活,所以我们每个人都有必要去了解它,.,物联网技术基础,第2页,课程主要内容,物联网产生背景,物联网基本概念及研究、应用、发展情况,物联网支撑技术,协议与标准,物联网科学问题,物联网应用,未来与挑战,物联网技术基础,第3页,第,1,讲 物联网概述,物联网技术基础,第4页,本讲内容,物联网产生背景,物联网定义,物联网国内外发展情况,物联网应用领域,第一讲 物联网概述,物联网技术基础,第5页,、经济危机催生科技信息革命,、政策和战略引导,、信息科学发展必定趋势,一、物联网概念产生背景,物联网技术基础,第6页,、经济危机催生科技信息革命,20,世纪末一系列新兴市场遭受金融危机冲击后，诞生了互联网这一新兴行业。全世界正在经历一场更大规模、百年罕见新金融危机。每次经济大衰退之后复苏方式主要有两种：一为战争；二为新技术革命。,现在前景比较清楚有以下几类主要技术革新：,（,1,）新能源、节能循环技术革新,建立绿色动力系统，发展低碳动力经济。,（,2,）消费观念变革带来产品服务变革,发展物联网经济。,（,3,）循环、精准、节能种植与养殖,建立绿色自循环农业生产系统，发展生物农业经济。,一、物联网概念产生背景,物联网技术基础,第7页,、经济危机催生科技信息革命,历史经验表明，全球性经济危机往往催生重大科技创新突破和科技革命。依据经济长波理论，每一次经济低谷必定会崔生一些含有全新使用价值新技术，从而带动新一轮消费增加和高额产业投资，以推进新经济周期形成。,1857,年世界经济危机，引发了以电气革命为标志第二次技术革命；,1929,年世界经济危机，引发战后以电子、航空航天和核能等技术突破为标志第三次技术革命；,1998,年亚州金融危机，是因为互联网和新经济出现使当初危机能够快速地度过。,物联网技术基础,第8页,、政策战略引导：,物联网建设上升到国家战略层面,戈尔：数字地球,奥巴马：智慧地球,温家宝：感知中国,两会关注,工业和信息化部四办法推物联网产业发展,二、物联网概念产生背景,物联网技术基础,第9页,戈尔：数字地球,美国副总统戈尔，1998年1月31日在美国加利福尼亚科学中心发表一篇数字地球：二十一世纪理解人类星球方式演讲。,物联网技术基础,第10页,戈尔“数字地球”内容和关键思想,基本内容三方面：,“数字地球”是对三维地球多分辨率数字表示，在其上能够集成与地球相关海量空间数据及相关信息，组成人们认识、改造和保护地球主要信息源。,构建“数字地球”需要政府、企业和学术界共同努力，既要充分整合现有数字化地理空间数据，也要发展新一代高分辨率遥感数字地图、高速图形图像宽带网络、海量空间数据存放能力、基于因特网空间数据互操作和虚拟现实模拟技术等。,“数字地球”有着巨大应用价值及前景，应大力发展其在国民经济建设、社会发展、人民生活、国防、治安等方面应用，最大程度地利用这一主要信息资源，促进经济增加。,关键思想有两点：,一是用数字化伎俩统一地处理地球问题；,另一点是最大程度地利用信息资源。,数字地球原文,审阅数字地球,物联网技术基础,第11页,奥巴马：智慧地球,20世纪，克林顿政府提出“信息高速公路”国家振兴战略，大力发展互联网，推进全球信息产业革命，美国经济受惠于此，在90年代后期享受史上罕见长时间繁荣，世界霸主地位继续稳固。,二十一世纪，奥巴马总统面对危局，正在苦苦求索。种种迹象表明：“智慧地球”发展战略将成为主导。,物联网技术基础,第12页,智慧地球,智慧地球也称为,智能地球,，就是把,感应器,嵌入和装备到,电网,、,铁路,、,桥梁,、,隧道,、,公路,、,建筑,、供水系统、,大坝,、油气管道等各种物体中，而且被普遍连接，形成所谓“,物联网,”，然后将“物联网”与现有互联网整合起来，实现人类社会与物理系统整合。这一概念由,IBM,首席执行官彭明盛首次提出。,物联网技术基础,第13页,智慧地球,更透彻感知,利用任何能够随时随地感知、测量、捕捉和传递信息设备、系统或流程。,更全方面互联互通,先进系统可按新方式协同工作,更深入智能化,利用先进技术获取更智能洞察并付诸实践，进而创造新价值,物联网技术基础,第14页,智慧地球,11月，美国IBM企业发表了智慧地球：下一代领导人议程、智慧地球赢在中国。,年1月，IBM企业提出了“智慧地球”构想，物联网成为其中不可或缺一部分。,年1月28日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”。将智慧地球上升为美国国家级发展战略，引发轰动。,物联网技术基础,第15页,物联网技术基础,第16页,物联网技术基础,第17页,物联网技术基础,第18页,物联网技术基础,第19页,物联网技术基础,第20页,智慧地球关键思想,无处不在智能对象，被无处不达网络与人连接在一起，再被无所不能超级计算机调度和控制。,物联网技术基础,第21页,温家宝：感知中国,前，中科院开启传感网研究计划,8月7日，温家宝在无锡考查，提议建立传感器中心,9月11日，传感器网络标准工作组成立大会暨“感知中国高峰论坛”在北京举行，标志着传感器网络标准工作组正式成立,11月，国务院正式同意同意支持无锡建设国家传感网创新示范区,随即，无锡感知中国中心在政府和科研机构配合下建立,物联网技术基础,第22页,温家宝：感知中国,自年8月温家宝总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作汇报”，物联网在中国受到了全社会极大关注，其受关注程度是在美国、欧盟、以及其它各国不可比拟。物联网这个词在汉字习惯里比“感知中国”更朗朗上口，而且与互联网很对应，所以成了更被大众接收说法。物联网概念与其说是一个外来概念，不如说它已经是一个“中国制造”概念，他覆盖范围与时俱进，已经超越了1999年Ashton教授和ITU汇报所指范围，物联网已被贴上“中国式”标签。,物联网技术基础,第23页,物联网技术基础,第24页,物联网技术基础,第25页,物联网技术基础,第26页,物联网技术基础,第27页,物联网技术基础,第28页,物联网技术基础,第29页,物联网技术基础,第30页,两会关注“物联网”,月6日,全国人大委员长吴邦国在湖北代表团审议时强调，要找准国际产业发展新方向，扬长避短，把培育新兴产业作为国家发展战略，加大科技投入，加强科技创新，攻克技术难题，掌握关键技术，加紧产业化进程，切实增强经济整体素质、发展后劲和抵抗风险能力，确保我国在新一轮国际竞争中掌握主动权。,月日，工业和信息化部部长李毅中指出：我国物联网有一定基础，在国际水平线上，并不落后。,月8日，浙江电信有限总企业总经理张新建表示，中国应将物联网建设上升为国家战略，并掌握国际话语权。,3月5日，中国工程院院士、中星微电子有限企业董事长邓中翰接授采访时说，物联网是未来经济新增加点，中星微电子企业将在物联网领域加大投入，深入把网络技术、IP技术、IT技术，推进到一、二、三产业中，借助物联网商机，创造出更多新型企业，新型技术和财富。,国家中长久科学与技术发展规划（2006-年）和“新一代宽带移动无线网络”重大专题中均将传感网列入重点研究领域。,物联网技术基础,第31页,工业和信息化部四办法推物联网产业,一是突破物联网关键关键技术，实现科技创新。,同时结合物联网特点，在突破关键共性技术时，研发和推广应用技术，加强行业和领域物联网技术处理方案研发和公共服务平台建设，以应用技术为支撑突破应用创新。,二是制订我国物联网发展规划，全方面布局。,重点发展高端传感器、智能传感器和传感器网节点、传感器网关；超高频、有源和中间件产业等，重点发展物联网相关终端和设备以及软件和信息服务。,物联网技术基础,第32页,工业和信息化部四办法推物联网产业,三是推进经典物联网应用示范，带动发展。,经过应用引导和技术研发互动式发展，带动物联网产业发展。重点建设传感网在公众服务与重点行业经典应用示范工程，确立以应用带动产业发展模式，消除制约传感网规模发展瓶颈。深度开发物联网采集来信息资源，提升物联网应用过程产业链整体价值。,四是加强物联网国际国内标准，保障发展。,做好顶层设计，满足产业需要，形成技术创新、标准和知识产权协调互动机制。面向重点业务应用，加强关键技术研究，建设标准验证、测试和仿真等标准服务平台，加紧关键标准制订、实施和应用。主动参加国际标准制订，整合国内研究力量形成协力，推进国内自主创新研究结果推向国际。,物联网技术基础,第33页,、信息科技发展必定趋势,成熟传感器技术。如常见无线传达室感网络（,WSN,）、,RFID,、电子标签等。,发达网络。已进入信息高速公路时代，能够各种方式接入到网络，如宽带、,WiFi,、,ZigBee,等。,高速信息处理能力。计算机软件技术迅猛发展，计算机存放能力和计算能力还在深入增强，使得海量信息处理成为可能。,技术成熟为物联网提供了现实基础。包含以下几个方面：,物联网技术基础,第34页,物联网不是一项新技术。,数字地球、智慧地球、感知中国、普适计算、云计算等都是和物联网类似。物联网能综合利用已经有技术，并愈加广泛地应用到人们生活中，成为科技发展必定趋势。,物联网技术基础,第35页,3C,协同,指,Computer,、,Consumer Electronics&Communication devices,，即计算机、消费类电子产品、通信设备快速融合和发展，将人们带入一个全新数字生活时代。工业和信息化部将,信息设备资源共享协同服务,标准确,1.0,版颁布为国家推荐行业标准。经过一系列协议标准，使一定范围内家电、计算机、通信设备（,3C,）能建立连接和共享资历源。,物联网技术基础,第36页,5W,目标,即任何人,(Whoever),在任何时间,(Whenever),、任何地点,(Wherever),与任何人,(Whomever),进行任何方式,(Whatever),通信。,5W,是通信发展最终目标，是人们无拘束地获取和交互信息一个内在需求。当代通信技术发展实际上就是围绕,5W,这一目标逐步向前推进过程。,物联网技术基础,第37页,普适计算,1999,年，,IBM,提出普适计算,(,又叫普及计算,),概念。所谓普适计算（,Pervasive Computing/Ubiquitous Computing,）指是，无所不在、随时随地能够进行计算一个方式；不论何时何地，只要需要，就能够经过某种设备访问到所需信息。,主要应用方向有嵌入式技术（除笔记本电脑和台式电脑外含有,CPU,能进行一定数据计算电器如手机，,MP3,等都是嵌入式技术研究方向），网络连接技术（包含,3G,，,ADSL,等网络连接技术），基于,Web,软件服务构架（即经过传统,B/S,构架，提供各种服务）。,在信息时代，普适计算能够降低设备使用复杂程度，使人们生活更轻松、更有效率。,物联网技术基础,第38页,云计算,云计算是,网格计算,、,分布式计算,、,并行计算,、效用计算、,网络存放,、,虚拟化,、,负载均衡,等传统计算机技术和网络技术发展融合产物。,云计算关键思想，是将大量用网络连接计算资源统一管理和调度，组成一个计算资源池向用户按需服务。,狭义云计算，提供资源网络被称为“云”。“云”中资源在使用者看来是能够无限扩展，而且能够随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。这种特征经常被称为像水电一样使用,IT,基础设施。,广义云计算，这种服务能够是,IT,和软件、互联网相关，也能够是任意其它服务。,”,。“云”是一些能够自我维护和管理虚拟计算资源，通常为一些大型服务器集群，包含计算服务器、存放服务器、宽带资源等等。,物联网技术基础,第39页,管控一体化,管控一体化是以生产过程控制系统为基础，经过对企业生产管理、过程控制等信息处理、分析、优化、整合、存放、公布，利用当代化企业生产管理模式建立覆盖企业生产管理与基础自动化综合系统。,管控一体化系统采取计算机、网络、数据库、自动控制和接口通信等很多先进技术，以生产过程控制系统为基础，经过对企业生产管理、过程控制等信息处理、分析、整合、存放、公布，利用当代化企业生产管理模式，建立覆盖企业生产管理与基础自动化综合系统。将企业生产全过程实时数据和生产管理信息有机集成并优化，实现企业信息共享和生产经营过程整合。,物联网技术基础,第40页,会聚技术,会聚技术（,NBIC,）是指纳米科技、生物技术（包含生物制药及基因工程）、信息技术（包含先进计算机与通信）、认知科学（包含认知神经科学）四个科学技术领域协同和融合。这四大前沿技术融合将缔造全新研究思绪和全新技术模式。四大领域英文首字母缩写为。,年月，美国商务部、国家科学基金会和国家科技委员会纳米科学工程与技术分委会在华盛顿联合发起了一次由科学家、政府官员等各界顶级人物参加圆桌会议，会议就“提升人类技能会聚技术”议题进行研讨，首次提出了“会聚技术”概念。,“会聚技术”代表着研究与开发新前沿领域，其发展将显著改进人类生命质量，提升和扩展人技能，这四大前沿技术融合还将缔造全新研究思绪和全新经济模式,物联网技术基础,第41页,结论,在政治、政策推进下，以及企业、科技部门主动参加中，物联网起航号角已经响彻大地，物联网世纪已经大踏步向我们走来。回顾过去，数字地球、知慧地球、感知中国、,3C,协同、,5W,目标、普适计算、云计算、管控一体化、,NBIC,会聚技术等，这些政策、理论、技术构筑物联网内涵和基础，而且在物联网旗帜下，得到实现和应用。,现在物联网起步是艰难，不过未来物联网是光芒璀璨，不可阻档。,物联网技术基础,第42页,普通定义：,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，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体智能化识别、定位、跟踪、监控和管理一个网络。,二、物联网定义,物联网技术基础,第43页,“中国式”定义,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等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”（,Mote,），经过各种无线和,/,或有线长距离和,/,或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,SaaS,营运等模式，在内网（,Intranet,）、专网（,Extranet,）、和,/,或互联网（,Internet,）环境下，采取适当信息安全保障机制，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,。,二、物联网定义,物联网技术基础,第44页,温家宝总理对物联网定义：,，温家宝总理在十一届人大三次会议上所作政府工作汇报中对物联网作了这么定义：物联网是指经过信息传感设备，按照约定协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理一个网络。它是在互联网基础上延伸和扩展网络。,物联网技术基础,第45页,欧盟定义,9月，在北京举行物联网与企业环境中欧研讨会上，欧盟委员会信息和社会媒体司RFID部门责任人Lorent Ferderix博士给出了欧盟对物联网定义：物联网是一个动态全球网络基础设施，它含有基于标准和互操作通信协议自组织能力，其中物理和虚拟“物”含有身份标识、物理属性、虚拟特征和智能接口，并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道，组成未来互联网。,二、物联网定义,物联网技术基础,第46页,国际电信联盟（,ITU,）定义,物联网主要处理物品到物品（,Thing to Thing,T2T),、人到物品,(Human to Thing,H2T),、人到人,(Human to Human),之间互联。,物联网关键技术主要是普适网络、下一代网络和普适计算。,二、物联网定义,物联网技术基础,第47页,对物联网定义了解,关于物联网定义很多，不过从我们国情出发，温家宝总理定义物联网相对详细且含有明确指导作用。,从技术层面了解，物联网是指物体经过智能感应装置，经过,传输网络，抵达指定信息处理中心，最终实现人和物、物与物之间自动化信息交互与处理智能网络。,从应用层面了解，物联网是指把世界上全部物体都联接到一个网络中，形成“物联网”，然后“物联网”又与现有互联网结合,实现人类社会与物理系统整合，抵达愈加精细和动态方式管理生产和生活。,二、物联网定义,物联网技术基础,第48页,对物联网定义了解,(,中科院,),物联网是全球信息化发展新阶段，从信息化向智能化提升。,在已经发展起来传感、识别、接入网、无线通讯网、互联网、云计算、应用软件、智能控制等技术基础上集成、发展和提升。,物联网本身是针对特定管理对象“有限网络”，是以实现控制和管理为目标，经过传感,/,识别器和网络将管理对象连接起来，实现信息感知、识别、情报处理、态势判断和决议执行等智能化管理和控制。,物联网应用带来海量数据和业务模式，将使通讯网、互联网和信息处理技术带来数量级需求增加和模式改变。,二、物联网定义,物联网技术基础,第49页,物联网技术基础,第50页,物联网技术基础,第51页,物联网技术基础,第52页,物联网技术基础,第53页,物联网技术基础,第54页,物联网技术基础,第55页,物联网技术基础,第56页,物联网技术基础,第57页,三、国内外物联网发展情况,物联网技术基础,第58页,物联网技术基础,第59页,物联网技术基础,第60页,物联网技术基础,第61页,物联网技术基础,第62页,物联网技术基础,第63页,物联网技术基础,第64页,物联网技术基础,第65页,四、物联网应用,物联网技术基础,第66页,物联网技术基础,第67页,物联网技术基础,第68页,物联网技术基础,第69页,物联网技术基础,第70页,物联网技术基础,第71页,物联网技术基础,第72页,物联网技术基础,第73页,五、物联网基本框架,应用领域,物联网技术基础,第74页,物联网技术基础,第75页,