物联网概述及发展历程

n 工信部总工朱宏任在中国工业经济运行夏季 报告发布会上，对物联网做了概括阐释。
n 江苏省委书记梁保华随即要求把传感网列为 全省重点培育和发展的六大新兴产业之一，利 用无线传感技术推进社会信息化进程。
n 8月以来，无锡市政府多次赴京向国家三部 委申报“中国传感网产业园”，国务院正在批 复之中。市政府还在制定《中国传感网产业园 空间规划》、《中国传感网产业园发展规划》 、《江苏暨无锡市物联网发展规划》。
物联网网络层
网络层作用
l 连接感知层和应用层 l 随时随地的连接实现 l 当前最成熟的部分
网络层主要层次
l 接入网：无线/光纤各种类型的接入形式 l 核心网：统一IP协议上的大带宽的可靠网络 l 业务支撑平台：业务统一管理部署和运营支撑
网络层突破方向
l 扩展规模，以实现无处不在 l 业务可扩展的管理运营能力 l 简化结构，上下层面融合
物联网（IoT：The Internet of Things) 是“万物
沟通”的、具有全面感知、可靠传送、智能处理
特征的连接物理世界的网络，实现了任何时间、
任何地点及任何物体的连结。可以帮助实现人类
社会与物理世界的有机结合，使人类可以以更加
精细和动态的方式管理生产和生活，从而提高整 物联网时代示意图：万物相联。例如：当司机出现操作失误
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1.2 物联网的特征与体系架构
物联网体系结构图
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1.2 物联网的特征与体系架构 感知层是物联网全面感知的基础
物联网感知层
感知层作用
l 感知和识别物体 l 采集和捕获信息
感知层实现方式
l RFID标签和读写器 l M2M终端和传感器 l 传感器网络和网关
l 摄像头和监控 l GPS/北斗定位授时 l 智能家居网关
第一章 物联网概述
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课程目录
1.1 物联网的发展历史及定义
1.2 物联网的特征与体系架构
1.3
物联网的研究现状
1.4
物联网应用
1.5 物联网的主要关键技术
编Baidu Nhomakorabeappt
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1.1 物联网的发展历史及定义
物联网（IoT）概念的发展历史
1999年
l MIT的 Kevin Ashton第一次提出：把RFID技术与传感器技术应用 于日常物品中形成一个“物联网”
与现有的互联网络相比于物联网更注重信息的传递，互 联网络的终端必须是计算机（个人电脑、PDA、智能手 机）等，并没有感知信息的概念。
物联网是Internet网络的延伸和扩展，使信息的交互不 再局限于人与人或者人与机的范畴，而是开创了物与物、 人与物这些新兴领域的沟通。
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1.2 物联网的特征与体系架构 物联网对所连接的物件主要有3点要求：
云计算资源
云计算业务
云计算的意义
l 适应业务量增长
物 联
算
是 计算能力
应
SaaS
不确定性的弹性架 构体系
网 应 用
用
l 适应海量数据计
发
大 规
存储能力
PaaS
算和存储的低成本
展
曲线的架构
六
智能 家居
智能 交通
智能 电力
智能 医疗
模
部
署 关
全局控调
键
IaaS
l 适应开放式的应
热
用提供和部署环境
点 大
l IT架构和商业模
19世纪后期到20世纪中叶， 以电机为代表的第二次工 业革命使人类进入了电气 化时代
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1.1 物联网的发展历史及定义
物联网在科学发展史的地位
20世纪下半叶，以互联网计算机为 代表的第三次工业革命迅速席卷全 球，世界进入信息化时代
21世纪初提出的物联网，能够引发 第四次工业革命吗？
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l 当前已存在的各种物联网应用雏形最大的局限就是行业类型单一，网络范围局限 l 物联网的概念提出了统一网络和应用平台，行业交叉的泛在聚合效应，才是物联网概念的精髓所在
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1.1 物联网的发展历史及定义
从科学发展史看物联网
18世纪中期，以蒸汽机为代表 的第一次工业革命开创了人类 的大机器工业时代
提出物联网的意义之二：在统一标准和架构体系下快速形成成熟的产业链
l 随着“物联网”概念的提出和各种标准组织的成立，物联网的各种协议和体系架构正在迈向统一标准的 方向。而在统一的标准和架构体系下，才可能尽快推进物联网产业链的成熟和大规模商用
提出物联网的意义之三：基于统一网络和应用平台，形成感知泛在聚合效应
物联网应用层
应用层作用
l 信息技术与行业专业技术结合 l 实现广泛智能化应用的解决方 案集合
应用层主要应用方向
l 智能家居 l 智能交通 l 智能城管
l 智能电力 l 智能医疗 l 智能通信服务
应用层突破方向
l 信息技术与行业的深度融合 l 信息的社会化共享和安全保障 l 基于云计算的应用整体架构
云 计
统一的物联网概念
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1.1 物联网的发展历史及定义
统一的物联网概念提出的意义
物联网的应用形式已经存在 l 用网络连接和传送物的信息的形式由来已久
ü 军事上的卫星、雷达侦测、遥控武器等 ü 各个行业的自动控制等应用
提出物联网的意义之一：形成规模效应巨大的聚合产业
l 10年内“物联网”可能大规模普及，到2020年世界上物物互联的业务跟人与人通信的业务相比将达到 30:1，物联网被称为是下一个万亿级的信息技术产业
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1.3 物联网的研究现状
“新一代宽带无线移动通信网” 国家科技重大专项主要课题
l 项目2008ZX03001：TD-SCDMA增强型研 发和产业化 l 项目2008ZX03002：LTE研发和产业化 l 项目2008ZX03003: IMT-Advanced研发和 产业化 l 项目2008ZX03004：移动网络、业务应用 和终端研发 l 项目2008ZX03005：宽带无线接入研发和 产业化 l 项目2008ZX03006：短距离无线互联与无 线传感器网络研发和产业化 l 项目2008ZX03007：无线移动通信共性关 键技术研发及项目管理支撑
应
平台
用
统
一
IP
物联网 网络层
协
议
关 物联网
注
感知层
业务支撑 平台
核心网络 接入网络
定位授时 摄像监控 传感器网 M2M终端
统 产业链 一 各环节 架 定位， 构 通用产 品提供 关
注 云
IP
RFID读写
计
v6
算
物联网是一个以应用为导向，分工日渐清晰的产业，IPv6和云计算是核心基础架构发
展编方辑p向pt
感知层突破方向
l 更敏感和更全面的感知能力 l 解决低功耗的问题 l 解决小型化和低成本问题
无线上连 & 有线上连
传感器 网关
RFID读写 M2M终端
传感器网络
摄像头 GPS/北斗
智能家居网关
感知层是实现物的世界连接和感知的基础，必须考虑感知层的全面布局和发展重点产品策略
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1.2 物联网的特征与体系架构 网络层是物联网无处不在的前提
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1.1 物联网的发展历史及定义
物联网在中国
n 09年8月7日，温家宝总理考察中科院无锡
高新微纳传感网工程技术研发中心后，指示“ 尽快建立中国的传感信息中心，或者叫‘感知 中国’中心”。其后，在全省领导干部学习会 上，省委书记梁保华把物联网列为全省重点培 育和发展的六大新兴产业之一，并提出“要努 力突破核心技术，加快建立产业基地”。
2005年
l ITU报告：物联网是通过RFID和智能计算等技术实现全世界设 备互连的网络
2008年
l IBM提出：把传感器设备安装到各种物体中，并且普遍连接形成 网络，即“物联网”，进而在此基础上形成“智慧地球
2009年
l 欧洲物联网研究项目工作组制订《物联网战略研究路 线图》，介绍传感网/RFID等前端技术和20年发展趋势
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1.2 物联网的特征与体系架构
物联网三层构架DCM： 应用层 （M）
第三层是智能处理，就是对海量的感知数 据和信息进行分析并处理，实现智能化的 决策和控制。
物联网
网络层 （C)
第二层是可靠传递，就是通过将物体接入 信息网络，依托各种通信网络，随时随地 进行可靠的信息交互和共享。
感知层 （D)
连网的每一物件均可寻址 连网的每一物件均可通信 连网的每一物件均可控制
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1.2 物联网的特征与体系架构
与其他网络的区别： ①接入对象更为广泛，获取信息更加丰富。 ②网络可获得性更高，互联互通更为广泛。 ③信息处理能力更强大，人类与周围世界的 相处更为智慧。
三大特征
全面感知、可靠传送、智能处理
“新一代宽带无线移动通信网” 国家科技重大专项中的传感网课题
l 项目2008ZX03006：短距离无线互联与无 线传感器网络研发和产业化
ü 课题2010ZX03006-001 支持多传感网应用的中间 件平台研发 ü 课题2010ZX03006-002传感器网络电磁频谱监测 关键技术研究 ü 课题2010ZX03006-003中高速传感器网络核心芯 片研发 ü 课题2010ZX03006-004面向民用机场周界防入侵 监视的新一代传感器网络研发与应用验证 ü 课题2010ZX03006-005 面向智能电网的安全监控、 输电效率、计量及用户交互的传感器网络研发与应用验 证 ü 课题2010ZX03006-006面向太湖蓝藻爆发监测的 传感器网络研发与应用验证 ü 课题2010ZX03006-007 面向地质灾害监测预警的 传感器网络研发与应用验证
IP
规
统
模
一
扩
协
展
议
带
有
来
效
IP
降
v6
低
的
实
发
现
展
成
动
本
力
业务 平台
鉴权 平台
计费 平台
CPE
经营分 析平台
业务支撑平台 l 提供终端和业务的通道和联动控制逻辑 l 实现不同终端和业务统一管理、部署和扩展 l 针对客户提供用户自定义业务环境和接口
核心网络&业务网关 l 统一IP协议的高效率的核心网络/设备/接口 l 针对海量流量和高可靠性要求的拓扑和机制 l 边缘业务控制实现业务感知、控制和策略转发
领
式转变的关键
域
智能 城管
智能通 信服务
六大热点涵盖了主要应用集和投资方向
应用层是物联网的智能中枢，必须关注云计算新架构应用和聚焦方向的应用方案集合
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课程目录
1.1 物联网的发展历史及定义
1.2 物联网的特征与体系架构
1.3
物联网的研究现状
1.4
物联网应用
1.5
物联网的主要关键技术
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1.3 物联网的研究现状
智慧能源
智慧交通
智慧零售
智慧货运
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传感网概念
传感网是指以对物理世界的数据采集 和信息处理为主要任务，以网络为信息载 体、实现物物（物人、人物）之间信息交 互，面向政府、行业和个人用户提供信息 服务的分布式信息系统。俗称“物联网” (Internet of Things)。
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1.1 物联网的发展历史及定义
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1.1 物联网的发展历史及定义
个社会的信息化能力。
时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西等等
计算机:自动计算
以独立计算机 进行信息处理
互联网：人与人交互
基于计算机网络 进行信息交互
物联网：物物&人物交 万物的互信息感知、
交互、处理的网络
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1.2 物联网的特征与体系架构
物联网与互联网的关系
互联网是人与人之间的联系；而物联网是人与物、物 与物之间的联系。
第一层是全面感知，就是利用射频识别、 二维码、传感器等感知、捕获、测量技术 随时随地对物体进行信息采集和获取 。
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1.2 物联网的特征与体系架构 物联网整体体系架构
行业应用导向，完整解决方案交付
智能家居 智能交通 智能城管 智能电力
智能医疗
网
IT
络
连
物联网 应用层
接
行业应用
和
系统 行业应用
接入网络 l 无线接入：2G/3G/LTE/WLAN/WiMax l 有线接入：光纤（PON）和铜线（xDSL） l 汇集承载：IP化传输网络（PTN/CE）
网络层是物联网成为普遍服务前提，必须关注规模扩展机遇，重点是接入网络和业务
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1.2 物联网的特征与体系架构 应用层是物联网智能处理的中枢
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物联网对中国的意义
物联网是实现中国五大主题任务的关键推动要素之一
经济可持续发 展
有竞争力的企 业
和谐社会
能源有效利用 环境保护
IBM大中华区CEO 《智慧地球赢在中国》
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课程目录
1.1 物联网的发展历史及定义
1.2 物联网的特征与体系架构
1.3
物联网的研究现状
1.4
物联网应用
1.5
物联网的主要关键技术
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从互联网到物联网
随着网络覆盖的普及，人们提出了一个问题，既然无处不在的网络能够成为人 际间沟通的无所不能的工具，为什么我们不能将网络作为物体与物体沟通的工具， 人与物体沟通的工具，乃至人与自然沟通的工具？
——中国移动通信集团公司总经理 王建宙《从互联网到“物联网”》