解读物联网技术.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,*,解读物联网,-,感知中国机遇与挑战,解读物联网技术,第1页,深圳方正颐和科技,QQ：394480535,解读物联网技术,第2页,一.物联网概念,二.物联网背景与中国发展物联网战略意义,三.物联网技术特点及带来挑战,四.应用案例,五.观点分享,目 录,解读物联网技术,第3页,1.物联网概念,物联网,-the Internet Of Things,，简称,IOT,，顾名思义是把全部物品经过互联网连接起来，实现任何物体、任何人、任何时间、任何地点（,4A,）智能化识别、信息交换与管理。,解读物联网技术,第4页,物联网本质,物联网本质就是将,IT,基础设施,融入到,物理基础设施,中，也就是把感应器嵌入到电网、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，实现信息自动提取。,解读物联网技术,第5页,一.物联网概念,二.物联网背景与中国发展物联网战略意义,三.物联网技术特点及带来挑战,四.应用案例,五.观点分享,目 录,解读物联网技术,第6页,物联网时代将带来全球第三次信息化浪潮,解读物联网技术,第7页,公文包会提醒主人忘带来什么东西；,衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温要求；,不住在医院，只要经过一个小小仪器，医生就能二十四小时监控病人体温、血压、脉搏；,下班了，只要用手机发出一个指令，家里电饭煲就会自动加热做饭，空调开始降温；,物联网对人们日常生活影响,解读物联网技术,第8页,物联网被广泛认为是振兴经济、确立竞争优势关键战略,年世界经济陷入衰退泥潭，表象是金融行业过分创新引发国际金融秩序紊乱,本质是实体经济滞后于虚拟经济发展。,为摆脱金融危机，实现经济连续发展，主要国家均将培育新经济增加点作为“治病良方”。,与互联网类似，物联网在生产生活中含有极强渗透性，具备发展成为新经济增加点巨大潜能，可为全球经济复苏提供技术动力。,物联网对国家战略影响,解读物联网技术,第9页,麻省理工学院1999:Auto-ID Center提出物联网(IoT）。,年国际电信联盟（ITU）：“物联网”通信时代即未降临。,2011月IBM企业发表智慧地球：下一代领导人议程、智慧地球赢在中国。,20，欧洲物联网研究项目工作组(CERP-IoT)，在欧盟资助下制订了物联网战略研究路线图、RFID与物联网模型等意见书,20日本制订i-Japan计划,强调电子政务和社会信息服务等信息化应用。,20中国科学院公布2050技术发展路线图，提出传感网未来发展趋势预测。,代表性物联网事件,解读物联网技术,第10页,12月中央经济工作会议:,发展战略性新兴产业，推进产业结构调整。要抓紧研究提出培育我国战略性新兴产业总体思绪，强化政策支持，加大财政投入，培育新经济增加点。,中国发展物联网战略意义,解读物联网技术,第11页,6月，就“智慧地球”做出指示，要求认真研究。,7月，视察中科院长春光机所，强调抓住物联网发展机遇。,8月，视察无锡“中科院传感网工程中心”，指示建设“感知中国”中心。,11月3日，在首都科技界讲话指出加强物联网发展，使其成为推进产业升级、迈向信息社会“发动机”。,“,我们需要早点谋划未来，早点攻破关键技术。”,温家宝总理针对“物联网”发展连续,4,次明确指示,:,国 家：,科技部,：,973,、,863“,无线传感器网络”,：,国家中长久科学与技术发展规划纲要,解读物联网技术,第12页,一.物联网概念,二.物联网背景与中国发展物联网战略意义,三.物联网技术特点及带来挑战,四.应用案例,五.观点分享,目 录,解读物联网技术,第13页,1.物联网系统架构,环境监测,智能电力,.,智能交通,工业监控,公共中间件,信息开放平台,云计算平台,服务支撑平台,异构网融合,资源和存放管理,专用网络,远程控制,下一代承载网,M2M,无线接入,移动通信网,互联网,低速和中高速,短距离传输技术,自组织组网,技术,协同信息处,理技术,传感器中间,件技术,传感器,二维条码,RFID,多媒体信息,标识,解析,安全,技术,QoS,管理,网络,管理,应用层,网络层,感知层,物联网应用,物联网应用支持子层,移动通信网、互联网和其它专网,传感器网络组网和协同信息处理,数据采集,公共,技术,环境监测,智能电力,.,智能交通,工业监控,公共中间件,信息开放平台,云计算平台,服务支撑平台,异构网融合,资源和存放管理,专用网络,远程控制,下一代承载网,M2M,无线接入,移动通信网,互联网,低速和中高速,短距离传输技术,自组织组网,技术,协同信息处,理技术,传感器中间,件技术,传感器,二维条码,RFID,多媒体信息,标识,解析,安全,技术,QoS,管理,网络,管理,应用层,网络层,感知层,物联网应用,物联网应用支持子层,移动通信网、互联网和其它专网,传感器网络组网和协同信息处理,数据采集,公共,技术,标识层,解读物联网技术,第14页,特点之一：,学科综合性强,物联网是联接数字世界和物理世界桥梁，经过互联网、云计算和应用，使信息产生、获取、传输、存放、处理形成有机全过程。,物联网技术包括到计算机、半导体、网络、通信、光学、微机械、化学、生物、航天、医学、农业等众多学科领域，发展物联网将对相关学科发展起到极强带动作用。,2.,物联网技术特点,解读物联网技术,第15页,特点之二：,产业链条长 一方面，发展物联网将加快信息材料、器件、软件等创新速度，使信息产业迎来新一轮发展高潮，大大拓展信息产业发展空间。,其次，发展物联网将带动传感器、芯片、设备制造、软件、系统集成、网络运营以及内容提供和服务等诸多产业发展。,解读物联网技术,第16页,特点之三：,渗透范围广,物联网将物理基础设施和,IT,基础设施整合为一体，将使全球信息化进程发展主要转折，即从“数字化”阶段向“智能化”阶段前进。,物联网将大大加紧信息化进程，拓展信息化领域，其各种应用将快速渗透到经济、社会、安全等各个方面，并极大地提升社会生产效率。,解读物联网技术,第17页,网络安全问题,，从互联网虚拟空间拓展到物联网物理空间，经过网络就可能实现对现实世界攻击，信息安全和危机处置将面临更大挑战。,对计算机病毒控制,需要新技术和策略，当一个连接到物理世界物联网网络上暴发病毒，将可能对现实世界造成损害，这可能就是迈向“黑客帝国”开端。,个人权益保护和对应法律法规健全问题,，“物联网”目标驱动是更有效控制和管理，无所不在连接，可能使每个“物”、每个人成为一个节点。海量现实世界信息自动进入网络，一切都将越来越“透明”，信息管理权限设定将包括基本法律问题，甚至道德伦理问题。,3.,物联网时代将带来挑战,解读物联网技术,第18页,感知：ID公布机制与识别,物联网宏观架构,通讯（OSI物理与链路层）,组网（OSI网络层）,软件平台、中间件（OSI网络层以上）,硬件,情报提炼,搜索引擎,能源管理,安全,4.,物联网关键技术,解读物联网技术,第19页,经过数字对,“,物,”,（人、物体、设备、网络、事件）分类、检索、识别、到达身份认证目标，是物联网上各种信息资源共享和保护前提。,物联网ID,使用方案,局部方案：,“,物,”,ID只在局部范围唯一（如当前传感器ID）；,全球方案（UID）：,“,物,”,ID在全球唯一（如EPC）；,不对称方案：一物有多ID 或 多物共一ID。,ID公布机制,ID公布上有产品家族树、批次、类别、等级等各种索引方案；,当前已存在多个物联网ID,公布机构，需建立对应管理与映射机制。,研究前沿,ID加密、匿（化）名技术；,身份判定技术：ID查询、匿名破解；,与ID关联信息（如地址、属性）采集与保护：数据加密、关联分析、信息挖掘等；,全球/区域ID存放与管理。,1,）感知：,ID,公布机制与识别,解读物联网技术,第20页,物联网应该具备面向服务架构SOA,服务提供方（业务、价格、质量）与客户方（需求）必须相互了解；,智能化语义了解技术，使,“,物,”,之间可经过不一样通信协议或自然语言能够进行沟通,。,智能语义了解是物联网,SOA,架构支柱,丰富了解与表示力，实现,“,物,-物,”,联通下分布式资源使用；,模块化：可了解、结构复杂语句；,可扩展、兼容，被不一样,“,物,”,使用；,学习能力：,“,物,”,与其它,“,物,”,交互，从而取得对本身、周围环境、任务、所在群体或网络状态等更全方面、更新认知。,研究前沿,纵向：建立跨领域、业务物联网通用词库，如汉字物联网商业通用动词集、物联网商务协议标准模板集等；,横向：发展物联网通用词汇/模板编码方式，如,电子商务可扩充标识语言（,ebXML,）等。,2,）物联网宏观架构,解读物联网技术,第21页,影响物联网通讯主要原因：,节点移动性、价格、尺寸、能源、功率、布署方式、维护需求等；,网络与应用环境：应用需求、基础设施、干扰、自扰原因。,物理层：频率分配、载波、编码与调制解调,多频点射频前端和相关协议；,通讯频带与频点定位；,基于软件/协议频点约定技术；,认知雷达（CR），自适配频点/段技术；,信道编码、调制解调、纠/,容错、信噪识别等。,链路层：信道使用,现有信道技术普通为争用（含侦听,/回避，如WiFi）和配给（含TD/FD，如WiMAX）两个模式，各针对不一样应用；,发展趋势：智能化、远距、抗干扰、依据环境与网络适配信道使用模式，以及低功耗、高数据通量跨层协议。,3,）通讯（,OSI,物理与链路层）,解读物联网技术,第22页,组网要处理问题,在不一样网络拓扑下信息元（如数据包）发送路径，尤其是大范围,MESH,拓扑、本身或其它节点移动时，路由能力需要高度智能化；,数据流分布与管理：数据源节点、目标节点分布，接入点位置；,利用跨层信息优化路径和系统各个指标（移动性、稳定性、寿命等）。,通用组网技术,条件组网（基于各种预设索引信息）：支持较大网络容量，算法简单，但移动性差，鲁棒性差，安装维护严重依赖人工。如,IP-,v4,、,IP-v6,、,Zigbee,、,Hierarchical State Routing,、,Geographical Routing,、TORA等；,无条件组网（完全自组模式）：支持移动节点，鲁棒性较强，但算法复杂，通讯需求较高，对节点功耗和运算能力也较高。如,DSDV,、,AODV,、,DSR,等。,研究前沿,高效、大规模、完全自组网算法和相关智能化算法：如功耗,-流量均衡、链路优化、数据延时优化等；,各种接入方式兼容技术。当前网络多采取IP架构，需后IP时代兼容技术；,异构网络发觉、识别、网际语义了解技术。,4,）组网（,OSI,网络层）,解读物联网技术,第23页,微设备操作系统OS,全功效协议栈：覆盖物联网应用-传输-网络-链路-,物理各层；,智能化信息预处理能力。,软件整合技术,经过物联网面向服务架构，发觉并利用分布式开发软件模块，形成新功效、业务模式与服务网络。,研究前沿,开放式中间件平台，满足低成本、可互动、模块抽象化等功效；,低功耗微型,OS；,分布式自适配软件，具备自优化、自配置、自愈功效；,资源和网络：虚拟现实、动态资源分配、各类数学模型等；,仿生算法：如经过自组、博弈进行风险控制、反恶意节点侵入等；,经过自治、自适配软件管理系统日益增加复杂度；,密码管理系统，基于软件安全、信息加密技术。,5,）软件平台、中间件（,OSI,网络层以上）,解读物联网技术,第24页,物联网硬件关键指标：尺寸、价格、功耗、数据预处理能力、传输速率，需要以下研究配合：,射频应用环境分析：天线类型（定向、非定向）、尺寸、发射频率（,HF/UHF/SHF/EHF）、功耗、敏感度、覆盖面等；,芯片技术：运行电压、电容、混合信号接口、门密度、存放（EEPROM/FRAME/Polymer）、整流器效率、功耗；,传感器技术：敏感度、尺寸、功耗、价格；,标准制订：ID（128-256bits）分配、带宽、协议与复杂度、门密度、存放方式；,工作条件：普通/恶劣环境下工作效率，反监听/抗干扰与攻击能力。,6,）硬件,解读物联网技术,第25页,研究前沿,微电子机械,MEMS；,微电子到纳米电子桥梁技术；,通讯元件：低功耗射频前端、片上天线；,低功耗、分布式多处理器SoC；,智能化超大规模集成电路VLSI和自适配,“,片上网,”,；,纳米电子（Nano-e）、高聚电子（Polymer-e）、自旋电子（Spintronics）等；,高集成度嵌入式系统及OS。,6,）硬件,解读物联网技术,第26页,完成从信息元到情报过程。,通用技术：以扩展标识语言（XML）为基础通用信息元（词汇）定义、文件类型定义(DTD)等。,基本标准：国际超数据（Metadata）标准入口表（ISO/IEC 11179,）。工业标准如：,广义数据元框架（,UDEF）；,电子商务扩展标识语言（ebXML）：是一个高端协议栈（用户-用户、用户-厂商、厂商-厂商），在联合国商业与电子商务中心（UN/CEFACT）指导下为B2B商业合作制订；,其它来自W3C语义分析技术，如DAML(Darpa Agent Markup Language),RDF(Resource Description Framework)and OWL(Ontology Working Language),研究前沿：,语义分析、语义传感网、服务发觉；,异种设备识别等；,数据共享和传输：人机互动、前沿处理、过滤、融合、数据流处理。,7,）情报提炼,解读物联网技术,第27页,搜索功效将不但为人类使用，也将被传感器使用，发觉其临近,“,物,”,，并识别其功效与身份。,通用搜索技术,“,物,”,分布式检索、查询、存放；,“,物,”,在物理,/,虚拟世界中定位；,建立真实、数字、虚拟三个世界中同一,“,物,”,映射；,物联网中相关联,“,物,”,搜索分析、关系数据库建立。,研究前沿,分布式和全球性数据库；,语义标签、关联发觉和搜索引擎技术；,定位,-识别技术；,关系网络管理：异种网间数据流量管理、识别恶意攻击、网络声誉管理等。,8,）搜索引擎,解读物联网技术,第28页,能量储存是当前物联网中,“,物,”,尺寸、应用范围、寿命瓶颈。,研究前沿：,微电池与储能技术：微能源,IC、微型电池、高能电容等；,能量采集技术：利用电磁波、光照、声音、震动、温度改变等环境原因，产生支持物联网节点能源；,智能化管理：结合,“,物,”,硬件能耗特征，经过软件对微系统内能量使用进行调度，如依据事件优先级进行能量配给。,9,）能源管理,解读物联网技术,第29页,海量,“,物,”,与将挑战传统安全、隐私保护办法和相关法律。,研究前沿,智能化事件监控与反应能力；,设备间隐私保护；,加密技术、针对物联网开发智能隔离技术；,信息安全分级、评定与保护框架；,社会层面：怎样发挥市场、道德、法律方面作用？,10,）安全,解读物联网技术,第30页,信息获取与识别,安全与政策,网络与传输,整体架构与基础资源管理,信息处理,信息技术,材料,器件,网络,系统,应用,信息应用,存放,处理,传输,获取,信息化,感知中国,已布署：传感器、传感网节点芯片、,MEMS,、,RFID,很微弱：智能集成传感、信息预处理、微纳传感、新型传感、微能源,已经有基础：人机交互、数据挖掘、信息处理,很微弱：分级处理、情报提炼、态势判断、动态数据管理,亟待研究，还未布署。,已经有基于现有网络和传输布署,新问题：物理世界安全架构、认证、信用管理、电子取证等,5.我国物联网产业现实状况分析,基础很好,:,无线传感网、,3G,、,TD,、宽带接入,新问题：多网融合、网络智能管理、专网,解读物联网技术,第31页,一.物联网概念,二.物联网背景与中国发展物联网战略意义,三.物联网技术特点及带来挑战,四.应用案例,五.观点分享,目 录,解读物联网技术,第32页,1.物联网应用领域,解读物联网技术,第33页,搭建,512,汶川大地震应急,通信,系统，唐家山堰塞湖实时监测系统。,灾害监测,案例,1.,唐家山堰塞湖实时监测系统,解读物联网技术,第34页,案例,4,太湖水资源监测系统,采取水质传感器检测探头、在线监测仪、监测站管理中心，在线实时监测水质,pH,、溶解氧、温度、浊度、电导率、,TDS,、盐度、氯离子、硝酸根离子、钙离子、钾离子、氟离子和氮气,等指标。,解读物联网技术,第35页,.8.20,成都猪肉安全可追溯体系在和平市场开启,案例,5,生猪质量溯源与监管系统,解读物联网技术,第36页,应用模式,解读物联网技术,第37页,四川省省长蒋巨峰（右一）在武侯区龙湾市场考查成都九洲生猪质量可追溯体系建设情况,领导关心,四川省副省长黄小祥（右二）在高新区和平市场考查成都生猪质量可追溯体系试点建设情况,解读物联网技术,第38页,成城市市委常委、副市长赵小唯（右二）莅临成都九洲检验指导工作,领导关心,四川省省委常委、成城市市委书记李春城在农贸市场体验,猪肉质量安全可追溯体系,解读物联网技术,第39页,【,项目涵盖,】,项目一期完成中心六城区猪肉质量安全可追溯体系建设，包含：,72,家定点屠宰场；,1,家大型农产品批发市场；,196,个农贸市场；,4079,个猪肉摊位；,97,家超市、大卖场（含分店）；,10836,家餐饮企业和定点单位。,项目实施情况,解读物联网技术,第40页,收 购 流 程,对 应 设 备,案例,6,烟草当代物流管理系统,解读物联网技术,第41页,仓储管理流程,烟叶打包 设备,出库盘点设备,信息采集终端,解读物联网技术,第42页,当前已在四川凉山、贵州毕节完成了30个收购点、57条收购线试点工作。,烟草当代化物流管理系统将全方面实施，四川凉山烟草企业将完成113个收购点、162条收购线系统布署工作；,贵州毕节烟草企业将完成92个收购点、143条收购线系统布署工作。,解读物联网技术,第43页,案例,7,航材信息化管理系统,航空器材仓储管理，有内场和外场之分，同时内场又有航材部、航材处、航材股等等级之分。本项目重在建立统一编码体系与编码标准，建立从研发阶段开始到报废器材信息，并实现全寿命管理，实时动态地掌握器材保障信息，使库存量合理，质量可追溯，并能够有效地进行数据分析、数据挖掘和辅助决议。,解读物联网技术,第44页,大连机场人员识别通道示范系统，已成功实施。-年将首先在中国民航10个机场进行推广使用，当前深圳机场、上海虹桥机场、浦东机场也已实施。,案例,8,机场人员识别通道系统,解读物联网技术,第45页,车辆调度,游客疏导,餐厅管理,GPS,车辆定位,RFID,流量统计,RFID,流量统计,构建新,管理模式,基于时空分离导航技术,案例,9,数字景区,解读物联网技术,第46页,创新技术，使得手机可以广范使用于包括企业管理、电子商务、身份识别和信息传递等众多领域。,该技术可认为用户提供更广泛服务，尤其为实现管理信息化重要现实意义。,案例,10,手机支付,解读物联网技术,第47页,一.物联网概念,二.物联网背景与中国发展物联网战略意义,三.物联网特点及带来挑战,四.应用案例,五.观点分享,目 录,解读物联网技术,第48页,观点1.物联网之了解,准确了解物联网应该是,Intelligent Interconnection Of Things(IIOT),，表达出了,“,智慧,”,和,“,泛在网络,”,含义。,解读物联网技术,第49页,观点,2.,物联网不但仅是一个网络，更是一个平台，一个应用，或者说是一个带有节点和内容网络。,解读物联网技术,第50页,不一样观点一,物联网概念不清楚，尚处于发展早期阶段，应用少，商业模式缺乏，是炒作，是忽悠。,不一样观点二,物联网是,“,新瓶,”,装,“,旧酒,”,。,物联网被热炒同时，持有以上观点人不在少数，甚至认为温总理都是被忽悠了。实际上，任何一个新技术出现，都不会是凭空出现，物联网就是在互联网技术发展到一定阶段,“,抽象提升,”,，现有量变成份，也有质飞跃。,观点,3.,物联网之“虚实”,解读物联网技术,第51页,物联网强调是信息自动提取，而信息种类可概括为：,传统物理量传感器，如温度传感器、压力传感器、位移传感器、速度传感器、液位传感器等；,广义物理量传感器，如用电量、用气量信息提取传感器、光纤震动传感器、位置信息等；,化学量传感器，如监测空气质量、河流水质量以及饮用水质量组成传感器等；,“,图像,”,信息采集传感器，用于视频监控、智能家居、模式识别等；,确认身份信息传感器，如,RFID,、一维条码、二维条码等。,观点,4.,物联网之传感器,解读物联网技术,第52页,物体标识是信息自动感知前提，,RFID,被公认为物体标识未来唯一选择，尽管条码和二维码标识还会存在一段时间。,观点,5.,物联网之标识技术,解读物联网技术,第53页,网络技术成熟与发展，催熟了物联网之应用。互联网、,2G,、,3G,移动通信网、,WiFi,、,WiMAX,接入网、,Zigbee,、,Mesh,传感网以及广播网等，组成了无处不在、广泛应用、相互补充泛在网络。各种网络技术共融互通，是物联网应用发展必须面正确主要课题。,观点,6.,物联网之网络技术,解读物联网技术,第54页,中间件是物联网应用中关键软件部件，是衔接相关硬件设备和业务应用桥梁，重点处理系统平台,异构性屏蔽,、,互操作性,和,复用,问题。,当前，对物联网中间件比较普遍分类是两类：一类是,传感数据采集中间件,，完成传感数据从相关硬件设备采集，过滤和合并；一类是,传感数据管理中间,件，完成传感数据存放，维护，访问和聚合。,观点,7.,物联网之中间件技术,解读物联网技术,第55页,结束语 十五年周期定律,计算模式每隔发生一次变革，被称之为“十五年周期定律”。这一判断就像摩尔定律一样准确：,1965年前后是以系统性为特征大型计算机时代；,1980年前后是以独立性为特征个人计算机时代；,1995年前后是以共同性为特征互联网时代；,前后将以拟人性为特征物联网时代。,解读物联网技术,第56页,请批评指正谢谢！,解读物联网技术,第57页,