物联网技术及应用-.ppt

物联网应用介绍物联网应用介绍4物联网概念物联网概念1物联网体系结构物联网体系结构2物联网关键技术物联网关键技术3内容提要q“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。其定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。物联网概念物联网概念物联网概念物联网概念1物联网的概念物联网的概念物联网的概念物联网的概念q美国美国AshtonAshton教授在教授在Auto-IDAuto-ID首先提出首先提出“The Internet The Internet of thingsof things”（物联网）概念，它建立在统一物品编（物联网）概念，它建立在统一物品编码、码、RFIDRFID技术和互联网的基础上（技术和互联网的基础上（19991999）。）。q中国的物联网定义：（在中国的物联网定义：（在19991999年提出传感网）通过信年提出传感网）通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。（基础上延伸和扩展的网络。（2010.3,2010.3,政府工作报告）政府工作报告）q日本日本UIDUID根据泛在计算（根据泛在计算（Ubiquitous ComputingUbiquitous Computing）想）想法提出法提出“泛在网络泛在网络”（Ubiquitous NetworksUbiquitous Networks）概念，）概念，主要是建立在泛在编码主要是建立在泛在编码uCodeuCode、RFIDRFID和嵌入式智能设和嵌入式智能设备、传感器、通信网络（含互联网）基础上（备、传感器、通信网络（含互联网）基础上（20022002）物联网概念物联网概念1物联网的概念物联网的概念物联网的概念物联网的概念qITUITU综合综合Auto-IDAuto-ID和和UIDUID的物联网概念：物品通过的物联网概念：物品通过RFIDRFID、传感器、智能组件、全球定位系统、激光扫描器等种传感器、智能组件、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网等通信网络连接起来，实现智能化识种装置与互联网等通信网络连接起来，实现智能化识别和管理（别和管理（20052005）。）。q物联网概念的问世，打破了之前的传统思维。过去的物联网概念的问世，打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理世界和思路一直是将物理世界和ITIT基础设施分开，一方面是基础设施分开，一方面是机场、公路、建筑物，另一方面是数据中心，个人电机场、公路、建筑物，另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。而在物联网时代脑、宽带等。而在物联网时代,钢筋混凝土、电缆将钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球。故也有业内人士认为基础设施更像是一块新的地球。故也有业内人士认为物联网与智能电网均是智慧地球的有机构成部分。物联网与智能电网均是智慧地球的有机构成部分。物联网概念物联网概念1物联网的概念物联网的概念物联网的概念物联网的概念温家宝总理视察物联网技术研发中心提出：一是把传感系统和3G中的TD技术结合起来；二是在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展；三是尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心北京邮电大学北京邮电大学20092009年在无锡建立感知技术与年在无锡建立感知技术与产业研究院产业研究院 ，专门从事物联网技术的研究，专门从事物联网技术的研究和应用，已在医疗、交通、物流、溯源管理和应用，已在医疗、交通、物流、溯源管理等领域取得重大进展，中央及省市各级政府等领域取得重大进展，中央及省市各级政府领导多次视察工作，并给予较高认可。领导多次视察工作，并给予较高认可。1999 2004 2005 2008 2009-6 2009-8 2009-9 未来IBM向美国政府提出的“智慧的地球”战略“下一代I-Hub”计划U-Korea战略U-Japan战略物联网概念提出通信展中近三分之一展品与物联网概念有关通信展中首家以物联网为宣传语09年6月 物联网行动计划 09年8月 感知中国国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况2国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况全面感知全面感知可靠传输可靠传输智能处理智能处理利用利用RFIDRFID、传感器、二维码等随时随地获取、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息。物体的信息。通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去。信息实时准确地传递出去。利用各种智能计算技术，对海量数据和信息进利用各种智能计算技术，对海量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。行分析和处理，对物体实施智能化的控制。感知感知传输传输智能智能物联网基本特征物联网基本特征物联网基本特征物联网基本特征物联网体系结构物联网体系结构2物联网基本理论模型物联网基本理论模型物联网基本理论模型物联网基本理论模型物联网体系结构物联网体系结构2物联网体系结构物联网体系结构2物联网五层结构物联网五层结构物联网五层结构物联网五层结构q感知层主要完成信息的收集与简单处理,部分学者将该层称为感知延伸层,该层由传统的WSN、RFID和执行器组成；q接入层主要完成各类设备的网络接入,该层重点强调各类接入方式,比如3G/4G、Mesh网络、WiFi、有线或者卫星等方式；q支撑层又称中间件,或者业务层q对下需要对网络资源进行认知,进而达到自适应传输的目的;q本层的完成信息的表达与处理,最终达到语义互操作和信息共享的目的;q对上提供统一的接口与虚拟化支撑,虚拟化包括计算虚拟化和存储虚拟化等内容,较为典型的技术是云计算；q应用层主要完成服务发现和服务呈现的工作。q网络层为原有的互联网、电信网或者电视网,主要完成信息的远距离传输等功能；物联网五层结构物联网五层结构物联网五层结构物联网五层结构物联网体系结构物联网体系结构2感知层n 智能嵌入式智能嵌入式n 标识、感知标识、感知n 协同、互动协同、互动网络层n 融合接入融合接入n 信息存储信息存储应用层n 数据挖掘数据挖掘n 决策决策感知层是实现物联网全面的感知的核心能力是物联网中包括关键技术、标准化方面、产业化方面亟待突破的部分广泛覆盖的移动通信网络是实现物联网的基础设施提供丰富的基于物联网的应用，是物联网发展的根本目标将物联网技术与行业信息化需求相结合，实现广泛智能化应用的解决方案集关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的解决方案、信息安全的保障以及有效的商业模式的开发物联网应用层物联网网络层物联网感知层物联网典型服务体系物联网典型服务体系物联网典型服务体系物联网典型服务体系物联网体系结构物联网体系结构2无线传感网是感知客观世界有效手段和物联网基础物联网综合业务支撑平台是业务运营和管理的关键设备应用的产品化、产业化是物联网产业成功的外在体现物联网扩展系统架构物联网扩展系统架构物联网扩展系统架构物联网扩展系统架构物联网体系结构物联网体系结构2物联网综合业务支撑平台物联网综合业务支撑平台物联网综合业务支撑平台物联网综合业务支撑平台n丰富的传感接口，接入多种数字标签和传感器；n电信级的物联网业务支撑平台，提供高可靠、高性能的服务；n构件化的业务开发环境，缩短物联网业务的开发周期；n完善的运营管理功能，支撑物联网业务的管理、计费和统计分析等。“融合业务支撑环境技术融合业务支撑环境技术”荣获荣获2010年中国通信学会科学技术奖一等奖年中国通信学会科学技术奖一等奖物联网体系结构物联网体系结构2传感器技术传感器技术RFID技术技术纳米技术纳米技术信息处理和信息处理和服务提供技术服务提供技术嵌入式嵌入式智能技术智能技术移动远程移动远程通信技术通信技术物品物品标识标识物品物品感知感知物品物品思考思考物品物品微缩微缩可靠可靠传输传输智能智能处理处理物联网物联网关键技术关键技术物联网六大关键技术物联网六大关键技术3RFIDRFIDRFIDRFID基本工作原理基本工作原理基本工作原理基本工作原理TagReader阅读器通过发射天线发阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，送一定频率的射频信号，当标签进入发射天线工当标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，作区域时产生感应电流，标签获得能量被激活，标签获得能量被激活，并将自身编码等信息通并将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送过卡内置发送天线发送出去出去q低频：低频：125kHz、134.2kHzq高频：高频：13.56MHzq超高频：超高频：860MHz930MHz、433MHzq微波：微波：2.45GHz、5.8GHzRFIDRFIDRFIDRFID基本工作原理基本工作原理基本工作原理基本工作原理q无源无源RFIDRFID（被动式）（被动式）q有源有源RFIDRFID（主动式）（主动式）q半有源半有源RFIDRFID（半被动（半被动式）式）RFID(Radio Frequency Identification)，即射频识别，俗称电子标签，即射频识别，俗称电子标签物联网六大关键技术物联网六大关键技术3参数参数低频低频(LF)(LF)高频高频(HF)(HF)超高频超高频(UHF)(UHF)微波微波(uW)(uW)频率频率125125134 KHz134 KHz13.513.56 MHz6 MHz433MHz433MHz，860860960 960 MHzMHz2.45GHz2.45GHz，5.85.8 GHz GHz技术技术特点特点穿穿透透及及绕绕射射能能力力强强(能能穿穿透透水水及及绕绕射射金金属属物物质质)；但但速速度度慢慢、距离近距离近性性价价比比适适中中，适适用用于于绝绝大大多多数数环环境境；但但抗抗冲突能力差冲突能力差速速度度快快、作作用用距距离离远远；但但穿穿透透能能力力弱弱(不不能能穿穿透透水水，被被金金属属物物质质全全反反射射)，且且全球标准不统一全球标准不统一一一般般为为有有源源系系统统，作作用用距距离离远远；但但抗干扰力差抗干扰力差作用作用距离距离10cm10m10m主要主要应用应用门禁、防盗系统门禁、防盗系统畜牧、宠物管理畜牧、宠物管理智能卡智能卡电子票务电子票务图书管理图书管理商品防伪商品防伪仓储管理仓储管理物流跟踪物流跟踪航空包裹航空包裹自动控制自动控制道路收费道路收费RFIDRFIDRFIDRFID工作频率工作频率工作频率工作频率物联网六大关键技术物联网六大关键技术3类别类别信息载体信息载体信息信息量量读写性读写性读取方读取方式式保密性保密性智能智能化化抗干扰抗干扰寿命寿命成本成本条码条码纸、塑料薄纸、塑料薄膜、金属表膜、金属表面面小小只读只读CCDCCD或或光束扫光束扫描描差差无无差差较短较短最低最低二维码二维码纸、塑料薄纸、塑料薄膜、金属表膜、金属表面面大大只读只读CCDCCD或或光束扫光束扫描描一般一般无无差差较短较短低低磁卡磁卡磁性物质磁性物质一般一般读读/写写电磁转电磁转换换一般一般无无较差较差短短低低ICIC卡卡EEPROMEEPROM大大读读/写写 电擦除、电擦除、写入写入好好有有好好长长较高较高RFIDRFID卡卡EEPROMEEPROM大大读读/写写无线无线通信通信好好有有很好很好最长最长较低较低RFIDRFIDRFIDRFID与其它系统的对比与其它系统的对比与其它系统的对比与其它系统的对比物联网六大关键技术物联网六大关键技术3RFIDRFIDRFIDRFID标签及读写器图示标签及读写器图示标签及读写器图示标签及读写器图示物联网六大关键技术物联网六大关键技术3RFIDRFIDRFIDRFID技术特点技术特点技术特点技术特点物联网六大关键技术物联网六大关键技术3物联网应用领域物联网应用领域物联网应用领域物联网应用领域物联网物联网“十二五十二五”规划十大应用领域：规划十大应用领域：智能电网智能电网智能交通智能交通智能物流智能物流智能家居智能家居环境与安全检测环境与安全检测工业与自动化控制工业与自动化控制医疗健康医疗健康精细农业精细农业金融与服务业金融与服务业国防军事国防军事物联网应用介绍物联网应用介绍4县市级医院县市级医院县市级医院县市级医院数据中心数据中心数据中心数据中心政府机构（卫生、政府机构（卫生、政府机构（卫生、政府机构（卫生、医保、新农合等）医保、新农合等）医保、新农合等）医保、新农合等）城乡社区卫生服务机构城乡社区卫生服务机构城乡社区卫生服务机构城乡社区卫生服务机构城市中心医院城市中心医院城市中心医院城市中心医院相关医疗卫生机构相关医疗卫生机构相关医疗卫生机构相关医疗卫生机构（疾控、卫生监督、（疾控、卫生监督、（疾控、卫生监督、（疾控、卫生监督、血液、急救等）血液、急救等）血液、急救等）血液、急救等）以物联网技术为特征的感知医疗以物联网技术为特征的感知医疗提供医疗过程安全控制，降低事故提供医疗过程安全控制，降低事故发生率，降低劳动强度。发生率，降低劳动强度。提供无所不在的医疗服务，形成高提供无所不在的医疗服务，形成高效和资源共享的医疗卫生服务体系。效和资源共享的医疗卫生服务体系。医疗过程安全控制医疗过程安全控制医疗过程安全控制医疗过程安全控制及溯源系统及溯源系统及溯源系统及溯源系统城乡居民城乡居民城乡居民城乡居民专利1：基于数字标签的药品摆药、配发及溯源的系统和方法 专利2：基于事件驱动的导医信息服务系统及其工作方法 卫生部卫生部“医疗过程管理控制物联网应用项目医疗过程管理控制物联网应用项目”智慧医疗环境智慧医疗环境智慧医疗环境智慧医疗环境物联网应用介绍物联网应用介绍4l实现“平时少得病平时少得病”l个人健康档案管理l保健客服中心l个人心电、血压、体重等监测简单易用l私人健康保姆1 医院过程安全控制医院过程安全控制2 远程医疗服务远程医疗服务3 个人保健服务个人保健服务l“看病有保障、看病更方便看病有保障、看病更方便”l医疗过程安全控制l随访安排、查询l病源筛查、统计l医生移动工作站l短信广播站l中心医院与社区医院结对帮扶l实现“看病更方便看病更方便”l实现“看病少花钱看病少花钱”l专业的动态血压/心电实时检测lWEB自助服务l医生工作站远程医疗服务子系统远程医疗服务子系统随访管理随访管理病源管理病源管理移动通信网移动通信网中心医院中心医院动态实时监控动态实时监控医生工作站医生工作站WEB功能展功能展示示社区医院社区医院血压计血压计蓝牙蓝牙心电监测仪心电监测仪WEB自助自助医疗心电监测仪医疗心电监测仪医疗血压计医疗血压计健康教育健康教育医疗过程安全控制子系统医疗过程安全控制子系统个人保健服务子系统个人保健服务子系统医疗过程安全控制医疗过程安全控制1个人个人WEBWEB自服务自服务私人保健医生私人保健医生智慧医疗系统智慧医疗系统2医生工作站医生工作站终端号码注册终端号码注册呼叫中心呼叫中心3个人个人医院医院体重计体重计血糖仪血糖仪智慧医疗综合服务系统智慧医疗综合服务系统智慧医疗综合服务系统智慧医疗综合服务系统物联网应用介绍物联网应用介绍4 导医信息服务系统采用计算机、移动通信与导医信息服务系统采用计算机、移动通信与智能分析技术，根据患者就诊流程的内在逻辑顺智能分析技术，根据患者就诊流程的内在逻辑顺序，为患者提供导医信息服务，引导患者在合适序，为患者提供导医信息服务，引导患者在合适时间、通过合适路径、到合适窗口缴费、化验，时间、通过合适路径、到合适窗口缴费、化验，为患者及家属提供方便。为患者及家属提供方便。导医信息服务导医信息服务导医信息服务导医信息服务导医信息服务系统导医信息服务系统最优流程最优流程化验顺序化验顺序科室信息科室信息排队情况排队情况位置服务位置服务物联网应用介绍物联网应用介绍4存储手术1.清洗2.检查3.包装4.消毒手术器械溯源管理手术器械溯源管理手术器械溯源管理手术器械溯源管理q手术器械包信息登记手术器械包信息登记q手术器械回收、清洗、包装、消毒、发放过程进行全手术器械回收、清洗、包装、消毒、发放过程进行全程可控程可控q手术器械包回收交接记录查询手术器械包回收交接记录查询q手术器械回溯管理手术器械回溯管理物联网应用介绍物联网应用介绍4新生儿安全防护新生儿安全防护新生儿安全防护新生儿安全防护电子标签电子标签电子标签电子标签辨别辨别身份身份视频采集视频采集视视频频探探视视医院管理婴婴儿儿房房门门禁禁防盗防盗婴儿识别系统：婴儿识别系统：辨别身份辨别身份婴儿视频探视系统：亲属探视婴儿视频探视系统：亲属探视婴儿住院管理系统：住院管理婴儿住院管理系统：住院管理婴儿探视管理系统：探视管理婴儿探视管理系统：探视管理只能安全门系统：只能安全门系统：婴儿防盗婴儿防盗物联网应用介绍物联网应用介绍4病理标本追溯管理病理标本追溯管理病理标本追溯管理病理标本追溯管理医院病理标本医院病理标本医院病理标本医院病理标本医院在手术过程中采集到病理标本，通过“病理标本追溯管理系统”被一步步放入库中保存，在病人需要时及时提取相关信息。l根据医院规章制度，将采集到的病理标本加上RFID标签，每个步骤都必须经过数据填充，标签信息必须完整。l当病人需要提取标本时，可是快速定位到标本位置及历史操作信息。手术医师与护士将病手术医师与护士将病手术医师与护士将病手术医师与护士将病理标本的相关信息填理标本的相关信息填理标本的相关信息填理标本的相关信息填入数据系统之中入数据系统之中入数据系统之中入数据系统之中病理科检验病理标病理科检验病理标病理科检验病理标病理科检验病理标本并将其结果填入本并将其结果填入本并将其结果填入本并将其结果填入数据系统中，同时数据系统中，同时数据系统中，同时数据系统中，同时提供给病人提供给病人提供给病人提供给病人RFIDRFID标签贴在病理标本上标签贴在病理标本上标签贴在病理标本上标签贴在病理标本上将病理标本存入库中将病理标本存入库中将病理标本存入库中将病理标本存入库中或根据病人要求从库或根据病人要求从库或根据病人要求从库或根据病人要求从库中取出病理标本中取出病理标本中取出病理标本中取出病理标本纪录每一个病理标本使纪录每一个病理标本使纪录每一个病理标本使纪录每一个病理标本使用纪录，确保安全。用纪录，确保安全。用纪录，确保安全。用纪录，确保安全。病理标本追溯管理系统病理标本追溯管理系统病理标本追溯管理系统病理标本追溯管理系统病人病人物联网应用介绍物联网应用介绍4病理标本追溯管理病理标本追溯管理病理标本追溯管理病理标本追溯管理标本博物馆标本博物馆标本博物馆标本博物馆医生诊断医生诊断有医院和一些社会人士会为病理博物馆捐赠珍贵的病理标本，博物馆要将这些标准展示给人民群众以普及健康知识，或者提供给医学专家进行研究。l博物馆利用“病理标本追溯管理系统”将收集到的病理标本统一存储。l当需要展示标本信息时，通过“追溯系统”定位至相应标本，以及它的所有信息，让大家对此标本的历史一目了然。l当然，对标本的每次操作记录也要进入系统。标本展览标本展览标本展览标本展览标本研究标本研究标本研究标本研究信息查询信息查询信息查询信息查询病理标本追溯病理标本追溯管理系统管理系统病理标本追溯病理标本追溯管理系统管理系统存储室存储室 读取确认标本刷出读取确认标本刷出标本刷入存储室标本刷入存储室物联网应用介绍物联网应用介绍4n对矿井SCADA系统（瓦斯、通风、排水、提升、综采、电力、人员定位、视频监控等）实施全面的数据采集和信息整理；n通过多协议转换、视频处理，及时将检测数据推送至各级管理人员的办公手机，实现移动安全监管；n根据被监测环境地点的参数进行有效的危险性判别、分析，提出分系统优化方案、专家应急辅助决策方案和各分系统联动控制方案。矿井安全监测矿井安全监测矿井安全监测矿井安全监测物联网应用介绍物联网应用介绍4原料酿造发酵储存物流分销零售酒类溯源管理应用全面追溯生产到销售所有环节短信彩信终端查询机WEBWAP防伪验证防伪验证质量追溯质量追溯流通追溯流通追溯直达用户和分销商直达用户和分销商的增值服务的增值服务商品防伪及溯源商品防伪及溯源商品防伪及溯源商品防伪及溯源物联网应用介绍物联网应用介绍4动物实验中心手机视频监控动物实验中心手机视频监控动物实验中心手机视频监控动物实验中心手机视频监控3G网络网络随时随地，即时有效随时随地，即时有效实现现场无人值守办公实现现场无人值守办公远程报警后迅速确认报警远程报警后迅速确认报警使用灵活方便，操作简单使用灵活方便，操作简单物联网应用介绍物联网应用介绍4门禁及物品管理门禁及物品管理门禁及物品管理门禁及物品管理 n n身分身分身分身分查验查验查验查验(门禁管制门禁管制门禁管制门禁管制)RFIDRFIDRFIDRFID编码编码编码编码资资资资料中心料中心料中心料中心资资资资料料料料显显显显示示示示Data enquiryData enquiryData enquiryData enquiryRFIDRFIDRFIDRFID标签标签标签标签RFID readerRFID readerRFID readerRFID readern n动物动物动物动物/物品物品物品物品管理管理管理管理RFIDRFIDRFIDRFID标签标签标签标签Handheld readerHandheld readerHandheld readerHandheld reader资资资资料料料料显显显显示示示示资料中心资料中心资料中心资料中心物联网应用介绍物联网应用介绍4位置服务展品动态介绍路线指导游客帮助智慧博物馆服务系统智慧博物馆服务系统智慧博物馆服务系统智慧博物馆服务系统以物联网技术为特征的技术应用，提供更加完善，更加安全的管理机制。展品动态介绍展品动态介绍系统平台系统平台环境监测环境监测帮助指导帮助指导位置服务位置服务视频监控视频监控 游客游客以物联网技术为特征的技术应用，为游客提供更舒适更高质量服务智慧博物馆智慧博物馆服务系统服务系统视频监控人员定位环境监测展品监管 管理员管理员物联网应用介绍物联网应用介绍4智慧博物馆手机视频监控智慧博物馆手机视频监控智慧博物馆手机视频监控智慧博物馆手机视频监控随时随地，即时有效随时随地，即时有效实现移动化、智能化管理实现移动化、智能化管理远程报警后迅速确认报警远程报警后迅速确认报警使用灵活方便，操作简单使用灵活方便，操作简单物联网应用介绍物联网应用介绍4RFID资产管理系统依托资产管理系统依托RFID远程识别、实时、远程识别、实时、动态数据采集的技术优势，实现对资产入库、移动态数据采集的技术优势，实现对资产入库、移动、使用、报废等整个生命周期的动态管理，有动、使用、报废等整个生命周期的动态管理，有效提高资产使用效率、降低管理和运营成本效提高资产使用效率、降低管理和运营成本。资产管理系统资产管理系统资产管理系统资产管理系统RFID资产管理系统资产管理系统资产入库资产入库资产管理资产管理资产移动资产移动资产清查资产清查资产报废资产报废物联网应用介绍物联网应用介绍4仓储物流管理物流环节仓储物流管理物流环节仓储物流管理物流环节仓储物流管理物流环节物联网应用介绍物联网应用介绍4仓储物流管理仓储环节仓储物流管理仓储环节仓储物流管理仓储环节仓储物流管理仓储环节物联网应用介绍物联网应用介绍4食品标识追追溯食品标识追追溯系统管理平台系统管理平台管理平台监控产品从产地到餐桌的全过程，并对食品追溯信息进行整理、分析、评估、预警出生出生运输（流通）运输（流通）屠宰、加工屠宰、加工饲养饲养零售零售动物产品追溯管理动物产品追溯管理动物产品追溯管理动物产品追溯管理物联网应用介绍物联网应用介绍4入场检疫产品分割待宰登记屠宰计划耳标注销标签打印检疫登记检疫出证超市销售农产品批发市场（1）耳标注销（2）检疫信息采集（4）产品分割（3）白条挂签动物产品追溯管理动物产品追溯管理动物产品追溯管理动物产品追溯管理物联网应用介绍物联网应用介绍4动物产品追溯管理动物产品追溯管理动物产品追溯管理动物产品追溯管理物联网应用介绍物联网应用介绍4谢谢！谢谢！物联网应用介绍物联网应用介绍4物联网概念物联网概念1物联网体系结构物联网体系结构2物联网关键技术物联网关键技术3内容提要q“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。其定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。物联网概念物联网概念物联网概念物联网概念1物联网的概念物联网的概念物联网的概念物联网的概念q美国美国AshtonAshton教授在教授在Auto-IDAuto-ID首先提出首先提出“The Internet The Internet of thingsof things”（物联网）概念，它建立在统一物品编（物联网）概念，它建立在统一物品编码、码、RFIDRFID技术和互联网的基础上（技术和互联网的基础上（19991999）。）。q中国的物联网定义：（在中国的物联网定义：（在19991999年提出传感网）通过信年提出传感网）通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。（基础上延伸和扩展的网络。（2010.3,2010.3,政府工作报告）政府工作报告）q日本日本UIDUID根据泛在计算（根据泛在计算（Ubiquitous ComputingUbiquitous Computing）想）想法提出法提出“泛在网络泛在网络”（Ubiquitous NetworksUbiquitous Networks）概念，）概念，主要是建立在泛在编码主要是建立在泛在编码uCodeuCode、RFIDRFID和嵌入式智能设和嵌入式智能设备、传感器、通信网络（含互联网）基础上（备、传感器、通信网络（含互联网）基础上（20022002）物联网概念物联网概念1物联网的概念物联网的概念物联网的概念物联网的概念qITUITU综合综合Auto-IDAuto-ID和和UIDUID的物联网概念：物品通过的物联网概念：物品通过RFIDRFID、传感器、智能组件、全球定位系统、激光扫描器等种传感器、智能组件、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网等通信网络连接起来，实现智能化识种装置与互联网等通信网络连接起来，实现智能化识别和管理（别和管理（20052005）。）。q物联网概念的问世，打破了之前的传统思维。过去的物联网概念的问世，打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理世界和思路一直是将物理世界和ITIT基础设施分开，一方面是基础设施分开，一方面是机场、公路、建筑物，另一方面是数据中心，个人电机场、公路、建筑物，另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。而在物联网时代脑、宽带等。而在物联网时代,钢筋混凝土、电缆将钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球。故也有业内人士认为基础设施更像是一块新的地球。故也有业内人士认为物联网与智能电网均是智慧地球的有机构成部分。物联网与智能电网均是智慧地球的有机构成部分。物联网概念物联网概念1物联网的概念物联网的概念物联网的概念物联网的概念温家宝总理视察物联网技术研发中心提出：一是把传感系统和3G中的TD技术结合起来；二是在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展；三是尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心北京邮电大学北京邮电大学20092009年在无锡建立感知技术与年在无锡建立感知技术与产业研究院产业研究院 ，专门从事物联网技术的研究，专门从事物联网技术的研究和应用，已在医疗、交通、物流、溯源管理和应用，已在医疗、交通、物流、溯源管理等领域取得重大进展，中央及省市各级政府等领域取得重大进展，中央及省市各级政府领导多次视察工作，并给予较高认可。领导多次视察工作，并给予较高认可。1999 2004 2005 2008 2009-6 2009-8 2009-9 未来IBM向美国政府提出的“智慧的地球”战略“下一代I-Hub”计划U-Korea战略U-Japan战略物联网概念提出通信展中近三分之一展品与物联网概念有关通信展中首家以物联网为宣传语09年6月 物联网行动计划 09年8月 感知中国国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况2国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况q2009年8月7日，温总理在无锡考察时提出加快中国传感网发展，建立中国的传感信息中心（“感知中国”中心）q2009年11月3日，温总理在首都科技界大会上的讲话中，物联网被列为国家五大战略性产业之一q2010年3月5日，物联网被首次写入政府工作报告，物联网发展进入国家层面的视野，中国的“物联网元年”开始q2010年6月举行的中国国际物联网大会上，工信部通信发展司司长张峰透露，工信部已将物联网规划已纳入“十二五”专题规划“物联网支持智能服物联网支持智能服务发展，为个性化制务发展，为个性化制造和服务创新提供有造和服务创新提供有利的工具和环境。利的工具和环境。”-两院院士大会上两院院士大会上讲话（讲话（2010.6.72010.6.7）物联网在中国物联网在中国物联网在中国物联网在中国国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况2泛在网不是互联网泛在网不是互联网的下一代，而是互的下一代，而是互联网应用的拓展联网应用的拓展传感网、物联网与泛在网络传感网、物联网与泛在网络传感网、物联网与泛在网络传感网、物联网与泛在网络国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况2全面感知全面感知可靠传输可靠传输智能处理智能处理利用利用RFIDRFID、传感器、二维码等随时随地获取、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息。物体的信息。通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去。信息实时准确地传递出去。利用各种智能计算技术，对海量数据和信息进利用各种智能计算技术，对海量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。行分析和处理，对物体实施智能化的控制。感知感知传输传输智能智能物联网基本特征物联网基本特征物联网基本特征物联网基本特征物联网体系结构物联网体系结构2物联网基本理论模型物联网基本理论模型物联网基本理论模型物联网基本理论模型物联网体系结构物联网体系结构2物联网体系结构物联网体系结构2物联网五层结构物联网五层结构物联网五层结构物联网五层结构q感知层主要完成信息的收集与简单处理,部分学者将该层称为感知延伸层,该层由传统的WSN、RFID和执行器组成；q接入层主要完成各类设备的网络接入,该层重点强调各类接入方式,比如3G/4G、Mesh网络、WiFi、有线或者卫星等方式；q支撑层又称中间件,或者业务层q对下需要对网络资源进行认知,进而达到自适应传输的目的;q本层的完成信息的表达与处理,最终达到语义互操作和信息共享的目的;q对上提供统一的接口与虚拟化支撑,虚拟化包括计算虚拟化和存储虚拟化等内容,较为典型的技术是云计算；q应用层主要完成服务发现和服务呈现的工作。q网络层为原有的互联网、电信网或者电视网,主要完成信息的远距离传输等功能；物联网五层结构物联网五层结构物联网五层结构物联网五层结构物联网体系结构物联网体系结构2感知层n 智能嵌入式智能嵌入式n 标识、感知标识、感知n 协同、互动协同、互动网络层n 融合接入融合接入n 信息存储信息存储应用层n 数据挖掘数据挖掘n 决策决策感知层是实现物联网全面的感知的核心能力是物联网中包括关键技术、标准化方面、产业化方面亟待突破的部分广泛覆盖的移动通信网络是实现物联网的基础设施提供丰富的基于物联网的应用，是物联网发展的根本目标将物联网技术与行业信息化需求相结合，实现广泛智能化应用的解决方案集关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的解决方案、信息安全的保障以及有效的商业模式的开发物联网应用层物联网网络层物联网感知层物联网典型服务体系物联网典型服务体系物联网典型服务体系物联网典型服务体系物联网体系结构物联网体系结构2无线传感网是感知客观世界有效手段和物联网基础物联网综合业务支撑平台是业务运营和管理的关键设备应用的产品化、产业化是物联网产业成功的外在体现物联网扩展系统架构物联网扩展系统架构物联网扩展系统架构物联网扩展系统架构物联网体系结构物联网体系结构2物联网综合业务支撑平台物联网综合业务支撑平台物联网综合业务支撑平台物联网综合业务支撑平台n丰富的传感接口，接入多种数字标签和传感器；n电信级的物联网业务支撑平台，提供高可靠、高性能的服务；n构件化的业务开发环境，缩短物联网业务的开发周期；n完善的运营管理功能，支撑物联网业务的管理、计费和统计分析等。“融合业务支撑环境技术融合业务支撑环境技术”荣获荣获2010年中国通信学会科学技术奖一等奖年中国通信学会科学技术奖一等奖物联网体系结构物联网体系结构2传感器技术传感器技术RFID技术技术纳米技术纳米技术信息处理和信息处理和服务提供技术服务提供技术嵌入式嵌入式智能技术智能技术移动远程移动远程通信技术通信技术物品物品标识标识物品物品感知感知物品物品思考思考物品物品微缩微缩可靠可靠传输传输智能智能处理处理物联网物联网关键技术关键技术物联网六大关键技术物联网六大关键技术3RFIDRFIDRFIDRFID基本工作原理基本工作原理基本工作原理基本工作原理TagReader阅读器通过发射天线发阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，送一定频率的射频信号，当标签进入发射天线工当标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，作区域时产生感应电流，标签获得能量被激活，标签获得能量被激活，并将自身编码等信息通并将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送过卡内置发送天线发送出去出去q低频：低频：125kHz、134.2kHzq高频：高频：13.56MHzq超高频：超高频：860MHz930MHz、433MHzq微波：微波：2.45GHz、5.8GHzRFIDRFIDRFIDRFID基本工作原理基本工作原理基本工作原理基本工作原理q无源无源RFIDRFID（被动式）（被动式）q有源有源RFIDRFID（主动式）（主动式）q半有源半有源RFIDRFID（半被动（半被动式）式）RFID(Radio Frequency Identification)，即射频识别，俗称电子标签，即射频识别，俗称电子标签物联网六大关键技术物联网六大关键技术3参数参数低频低频(LF)(LF)高频高频(HF)(HF)超高频超高频(UHF)(UHF)微波微波(uW)(uW)频率频率125125134 KHz134 KHz13.513.56 MHz6 MHz433MHz433MHz，860860960 960 MHzMHz2.45GHz2.45GHz，5.85.8 GHz GHz技术技术特点特点穿穿透透及及绕绕射射能能力力强强(能能穿穿透透水水及及绕绕射射金金属属物物质质)；但但速速度度慢慢、距离近距离近性性价价比比适适中中，适适用用于于绝绝大大多多数数环环境境；但但抗抗冲突能力差冲突能力差速速度度快快、作作用用距距离离远远；但但穿穿透透