物联网技术及应用74
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•
制智 能
控 •WiFi/WiMAX
•服务•综合决策
•计算处理
•NGN/IPv6
•接入传输 •协作感知
•LAN/TSPN/CABLE
•军事国防 •防灾减灾 •智能农业
2020/11/22
物联网技术及应用74 •医疗健康
从Internet到IOT
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2020/11/22
物联网技术及应用74
物联网（IOT）的特征
•感知
•传输
•智能
•全面感知
••利能用够R随F时ID随、•信地传息采感。集器物、体二的维动码态等
•可靠传输
• 通过网络将感知的各种 • 信息进行实时传送。
•智能处理
• 利用计算机技术，及时地对海量的 • 数据进行信息控制，真正达到了 • 人与物的沟通、物与物的沟通。
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物联网包括多种通信形式；
管立政芯关强研研创定加 R 统进
理法策片键制究究新期强 F 计行
体保框沉资标资项项汇国 I 数监
制证架默源准助目目报际 D 据督
制
制权发化
整试
对循
定
定利展制
合点
话环
定
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2020/11/22
物联网技术及应用74
•都是交互信息网
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2020/11/22
•实现任何人、任何物体、任 何时间、任何地点互联互通；
标 息的处理与共享，并提供信
息应用服务。
习的协同处理能力，提供智能、
精确的多元化信息服务。
•引发应用和服务模式创新。
关 •传感器设计与实现 键 •短距离无线传输技术 技 •低功耗技术 术 •电磁兼容技术等
•上下文感知技术 •海量信息处理技术 •任务驱动的大规模自治组网 技术 •多种通信网络融合技术等
架构)、PG3(通信与信息交互)、PG4(协同信息处理)、PG5(标识)、PG6(安全)、PG7(接口)和PG8(电
力行业应用调研)等8个专项组，开展具体的国家标准的制定工作。
（2）安全问题
信息采集频繁，其数据安全也必须重点考虑。
（3）协议问题
物联网是互联网的延伸，在物联网核心层面是基于TCP/IP，但在接入层面，协议类别五花八门，
和变化。而互联网革命一定程度上是由美国“信息高速公路”战略所催熟。
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2020/11/22
物联网技术及应用74
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•物联网前景预测
IBM前CEO郭士纳预测：
计算模式每隔15年发生一次变革； 2010年以物联网为标志；
欧盟网络企业和RFID司物联网总监Peter. Friess预测：
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2020/11/22
物联网技术及应用74
• 继计算机、互联网和移动通信之后，目前 普遍认为物联网引领信息产业革命的又一 次新的浪潮，成为未来社会经济发展和进 步、科技创新的新动力，也关系到未来国 家基础设施的安全利用。 它融合了半导体、
传感器、计算机和通信网络等多种技术， 成为电子信息产业发展的新的制高点。
2020/11/22
物联网技术及应用74
•计算与处理、关键技术分布图
•服务平台
•处理平台 •软件平台 •硬件平台
•标示和地址等基础资源管理与服务平台 •物理实体的实时定位跟踪服务平台 •基于物理位置的服务发现和推介平台 •可运营可管理的物联网云计算服务平台
•基于形式化语义的信息分类、关联与识别共性平台 •后台海量数据并行计算与并行挖掘技术 •基于Web的海量数据的检索和知识挖掘共性平台 •上下文感知的普适环境
物联网技术及应用74
物联网（IOT）的起源
•产品电子代码（EPC编码）是 国际条码组织推出的新一代产品 编码体系，原来的产品条码仅是 对产品分类的编码，EPC码是对 每个单品都赋予一个全球唯一编 码，EPC编码96位（二进制）方
PPT文式档演的模编板 码体系。
2020/11/22
•数据平滑，数据校验
物联网技术及应用74
智慧星球
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2020/11/22
物联网技术及应用74
感知中国
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2020/11/22
物联网技术及应用74
面临五个主要技术问题
•（1）技术标准问题
世界各国存在不同的标准。中国信息技术标准化技术委员会于2006年成立了无线传感器网络标
准项目组。2009年9月，传感器网络标准工作组正式成立了PG1(国际标准化)、PG2(标准体系与系统
•ubiquitous
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2020/11/22
物联网技术及应用74
物联网（IOT）提出的背景
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2020/11/22
物联网技术及应用74
十五年周期定律
•IBM前CEO郭士纳提出一个重要的观点：计算模式每隔15年发生一次变革。
•每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡
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国际电信联盟突尼斯峰会发布报告，描绘了物 联网时代的远景：正式提出了物联网，世界上 的物体，能通过互联网主动进行数据交换。
司机出现操作失误时汽车会自动报警；
公文包会提醒主人忘带了什么物品；
•《ITU互联网报告2005：物联
衣服会告诉洗衣机对颜色和水温的要求等。 网》
2020/11/22
0426物联网技术及应用 74
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2020/11/22
物联网技术及应用74
物联网技术与应用
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2020/11/22
物联网技术及应用74
物联网概述
• 从有语言开始，人类一直没有停止对自由 交流的追求。从书信到电话，再到互联网。 现如今，人们又把目光投向身边的各种物 体，开始设想如何与它们交流，这就是广 受关注的物联网。
• 物联网在日本已渗透到人们衣食住中：松下公司推出的家电网络系统可供主人 通过手机下载菜谱，通过冰箱的内设镜头查看存储的食品，以确定需要买什么菜， 甚至可以通过网络让电饭煲自动下米做饭；日本还提倡数字化住宅，通过有线通信 网、卫星电视台的数字电视网和移动通信网，人们不管在屋里、屋外或是在车里， 都可以自由自在地接受信息服务。
•——《未来之 路》·1995
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2020/11/22
物联网技术及应用74
物联网概念提出：
将所有物品通过RFID、传感器、智能嵌 入技术等与互联网连接，实现物理世界 与信息世界的整合；
通过功能强大的计算机集群，对人、机、 物实时动态管理；
•机器联网
•人与人联网
•物品联网
•Kevin Ashton·1998
•可再生经济
•S
•Secure&Safe •Social Enviroment
•安全的社会环境
•T
•Tailored u-life •Service
•定制化生活服务
•B
•Balanced Global Leadership •均衡的全球领导地位
•四项关键建设
•E
•Ecological Industrial Infrastructure
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2020/11/22
物联网技术及应用74
物联网（IOT）结构示意图
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2020/11/22
物联网技术及应用74
IOT基本理论模型
No Image
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•智能卡 •二维码
•跟踪定位
•条形码
•近距离通
信
•传感器技术
•网关设
备
•高速 数•据网
络
•因特网
• GPS
2020/11/22
•生态型产业基础设施
•S
•Streamlining Social Infrastrcture
•现代化的社会基础设施
•T
•Transparent Technolo-gical Infrastructure
•透明化的技术基础设施
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2020/11/22
物联网技术及应用74
•欧盟：物联网行动计划
以及数据暂存 ,然后
传输给互联网
物联网技术及应用74
物联网（IOT）的定义
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2020/11/22
物联网技术及应用74
广义的物联网涵义
• 利用条码、射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器
等信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、人与物、物与物的在任何时 间、任何地点的连接（anything、anytime、anywhere），从而进行信息交换 和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。
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2020/11/22
物联网技术及应用74
•物联网（IOT）的起源
电子交易：电子商务 电视传媒：VOD、Tivo（数字录像） 电子钱包：手机支付、不停车收费 物品定位：自动查找遗失物品 智能建筑：钢筋混凝土+硅片+软件 三维地图：…… 他认为互联网只是实现了计算机的联 网，未实现与万事万物的联网。限于 当时条件的限制，当时无法真正实现。
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2020/11/22
•信息聚合理论 •模糊控制技术 •泛在异构网络 •人工智能 •仿生学传感器 •纳米材料、生物芯片等
物联网技术及应用74
计算与处理、关键技术分布图
•Million Instructions executed Per Second, CPU性能指 标
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2020/11/22
物联网技术及应用74
物联网（IOT）的特征
•感知
•传输
•智能
•全面感知
••利能用够R随F时ID随、•信地传息采感。集器物、体二的维动码态等
•可靠传输
• 通过网络将感知的各种 • 信息进行实时传送。
•智能处理
• 利用计算机技术，及时地对海量的 • 数据进行信息控制，真正达到了 • 人与物的沟通、物与物的沟通。
• u-Japan战略的理念是以人为本，实现所有人与人、物与物、人与物之间的连 接。为了实现u-Japan战略，日本进一步加强官、产、学、研的有机联合，在具体政 策实施上，将以民、产、学为主，政府的主要职责就是统筹和整合。
通过实施u-Japan战略，日本希望开创前所未有的网络社会，并成为未来全世界 信息社会发展的楷模和标准，确保在国际竞争中的领先地位。
❖ 通过构建新型物联欧网盟管物理联网框行架动来计引划领世界 物联网发展；
❖物联
网 管 理
提出作 物物为联新网联安全性保证的将网独伴的立随三系 新方统 的， 业面标 准 化建 务特立 共征在 同研 究 开 发：特 发有 展基 ；开 放 和 创 新础设达 成 共 识施上；国际对话
污 染 管 理
未 来 发 展
2020/11/22
物联网技术及应用74
各国政府行动战略
•未来信息产业发展：信源自文库网络-->全面感知和智能应用
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2020/11/22
物联网技术及应用74
美国：智慧的地球
通过超级计算机、云计算整合物联网与互联网构建智慧的地 球
•智慧的城市
智慧的地 球
•智慧的供应 链
•智慧的交通
•智慧的银行
2015年到2020年间显现对经济发展刺激作用；
易观国际分析：
物联网最主要的推动力只有两个：政府与电信运营商； 未来物联网产业的最关键环节是应用层面的行业用户；
美国权威咨询机构forrester预测到2020年：
(物物互联业务：人与人通信业务)比将达到30:1； 物联网将拥有30万亿元通信大市场；
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2020/11/22
物联网技术及应用74
韩国：“U-Korea”计划
•先进的韩国
•在全球最优的泛在基础设施上建成第一个泛在社会
•F
•Friendly Government •友好的政府
•五大重点应用领域
•I
•Intelligent Land •智能的建筑
•R
•Regenerative Economy
•具有传感信息实时交互能力的分布式数据仓库 •并行化处理的操作系统平台 •面向物联网的共性服务中间件平台 •面向物联网的一体化开发平台
•超级计算物理平台 •海量感知数据存储物理平台 •超大规模网络分布式管理平台
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2020/11/22
物联网技术及应用74
•安全监控
•物流仓储 •交通运输 •智能家居
物联网技术及应用74
•物联网技术发展路线
•发展趋势：智能化、协同化、泛在化、服务个性化
信息汇集
协同感知
泛在聚合
主
•将多种感知技术所采集的分 布式、异构信息进行汇聚；
•以事件、任务和目标为驱动， •将海量信息进行聚合，产生 实现感知、网络和应用各个层 出新的有应用价值的信息；
要 •通过网络将感知信息汇聚到 面的协同工作； 目 业务应用系统，集中进行信 •具备分布式、跨层次、自学
•智慧的电力 •智慧的医疗 •2008,IBM:建议新政府投资新一代的智慧型基础设施
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2020/11/22
物联网技术及应用74
日本：“U-Japan” 战略
• u-Japan由日本信息通信产业的主管机关总务省提出，即物联网（泛在网）战 略。目标是把日本建成一个充满朝气的国家，使所有的日本人，包括儿童和残疾人， 都能积极地参与日本社会的活动。通过无所不在的物联网，创建一个新的信息社会。
•
制智 能
控 •WiFi/WiMAX
•服务•综合决策
•计算处理
•NGN/IPv6
•接入传输 •协作感知
•LAN/TSPN/CABLE
•军事国防 •防灾减灾 •智能农业
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物联网技术及应用74 •医疗健康
从Internet到IOT
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物联网技术及应用74
物联网（IOT）的特征
•感知
•传输
•智能
•全面感知
••利能用够R随F时ID随、•信地传息采感。集器物、体二的维动码态等
•可靠传输
• 通过网络将感知的各种 • 信息进行实时传送。
•智能处理
• 利用计算机技术，及时地对海量的 • 数据进行信息控制，真正达到了 • 人与物的沟通、物与物的沟通。
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物联网包括多种通信形式；
管立政芯关强研研创定加 R 统进
理法策片键制究究新期强 F 计行
体保框沉资标资项项汇国 I 数监
制证架默源准助目目报际 D 据督
制
制权发化
整试
对循
定
定利展制
合点
话环
定
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物联网技术及应用74
•都是交互信息网
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•实现任何人、任何物体、任 何时间、任何地点互联互通；
标 息的处理与共享，并提供信
息应用服务。
习的协同处理能力，提供智能、
精确的多元化信息服务。
•引发应用和服务模式创新。
关 •传感器设计与实现 键 •短距离无线传输技术 技 •低功耗技术 术 •电磁兼容技术等
•上下文感知技术 •海量信息处理技术 •任务驱动的大规模自治组网 技术 •多种通信网络融合技术等
架构)、PG3(通信与信息交互)、PG4(协同信息处理)、PG5(标识)、PG6(安全)、PG7(接口)和PG8(电
力行业应用调研)等8个专项组，开展具体的国家标准的制定工作。
（2）安全问题
信息采集频繁，其数据安全也必须重点考虑。
（3）协议问题
物联网是互联网的延伸，在物联网核心层面是基于TCP/IP，但在接入层面，协议类别五花八门，
和变化。而互联网革命一定程度上是由美国“信息高速公路”战略所催熟。
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物联网技术及应用74
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•物联网前景预测
IBM前CEO郭士纳预测：
计算模式每隔15年发生一次变革； 2010年以物联网为标志；
欧盟网络企业和RFID司物联网总监Peter. Friess预测：
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物联网技术及应用74
• 继计算机、互联网和移动通信之后，目前 普遍认为物联网引领信息产业革命的又一 次新的浪潮，成为未来社会经济发展和进 步、科技创新的新动力，也关系到未来国 家基础设施的安全利用。 它融合了半导体、
传感器、计算机和通信网络等多种技术， 成为电子信息产业发展的新的制高点。
2020/11/22
物联网技术及应用74
•计算与处理、关键技术分布图
•服务平台
•处理平台 •软件平台 •硬件平台
•标示和地址等基础资源管理与服务平台 •物理实体的实时定位跟踪服务平台 •基于物理位置的服务发现和推介平台 •可运营可管理的物联网云计算服务平台
•基于形式化语义的信息分类、关联与识别共性平台 •后台海量数据并行计算与并行挖掘技术 •基于Web的海量数据的检索和知识挖掘共性平台 •上下文感知的普适环境
物联网技术及应用74
物联网（IOT）的起源
•产品电子代码（EPC编码）是 国际条码组织推出的新一代产品 编码体系，原来的产品条码仅是 对产品分类的编码，EPC码是对 每个单品都赋予一个全球唯一编 码，EPC编码96位（二进制）方
PPT文式档演的模编板 码体系。
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•数据平滑，数据校验
物联网技术及应用74
智慧星球
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感知中国
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物联网技术及应用74
面临五个主要技术问题
•（1）技术标准问题
世界各国存在不同的标准。中国信息技术标准化技术委员会于2006年成立了无线传感器网络标
准项目组。2009年9月，传感器网络标准工作组正式成立了PG1(国际标准化)、PG2(标准体系与系统
•ubiquitous
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2020/11/22
物联网技术及应用74
物联网（IOT）提出的背景
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2020/11/22
物联网技术及应用74
十五年周期定律
•IBM前CEO郭士纳提出一个重要的观点：计算模式每隔15年发生一次变革。
•每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡
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国际电信联盟突尼斯峰会发布报告，描绘了物 联网时代的远景：正式提出了物联网，世界上 的物体，能通过互联网主动进行数据交换。
司机出现操作失误时汽车会自动报警；
公文包会提醒主人忘带了什么物品；
•《ITU互联网报告2005：物联
衣服会告诉洗衣机对颜色和水温的要求等。 网》
2020/11/22
0426物联网技术及应用 74
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2020/11/22
物联网技术及应用74
物联网技术与应用
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2020/11/22
物联网技术及应用74
物联网概述
• 从有语言开始，人类一直没有停止对自由 交流的追求。从书信到电话，再到互联网。 现如今，人们又把目光投向身边的各种物 体，开始设想如何与它们交流，这就是广 受关注的物联网。
• 物联网在日本已渗透到人们衣食住中：松下公司推出的家电网络系统可供主人 通过手机下载菜谱，通过冰箱的内设镜头查看存储的食品，以确定需要买什么菜， 甚至可以通过网络让电饭煲自动下米做饭；日本还提倡数字化住宅，通过有线通信 网、卫星电视台的数字电视网和移动通信网，人们不管在屋里、屋外或是在车里， 都可以自由自在地接受信息服务。
•——《未来之 路》·1995
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2020/11/22
物联网技术及应用74
物联网概念提出：
将所有物品通过RFID、传感器、智能嵌 入技术等与互联网连接，实现物理世界 与信息世界的整合；
通过功能强大的计算机集群，对人、机、 物实时动态管理；
•机器联网
•人与人联网
•物品联网
•Kevin Ashton·1998
•可再生经济
•S
•Secure&Safe •Social Enviroment
•安全的社会环境
•T
•Tailored u-life •Service
•定制化生活服务
•B
•Balanced Global Leadership •均衡的全球领导地位
•四项关键建设
•E
•Ecological Industrial Infrastructure
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物联网技术及应用74
物联网（IOT）结构示意图
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物联网技术及应用74
IOT基本理论模型
No Image
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•智能卡 •二维码
•跟踪定位
•条形码
•近距离通
信
•传感器技术
•网关设
备
•高速 数•据网
络
•因特网
• GPS
2020/11/22
•生态型产业基础设施
•S
•Streamlining Social Infrastrcture
•现代化的社会基础设施
•T
•Transparent Technolo-gical Infrastructure
•透明化的技术基础设施
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物联网技术及应用74
•欧盟：物联网行动计划
以及数据暂存 ,然后
传输给互联网
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物联网（IOT）的定义
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物联网技术及应用74
广义的物联网涵义
• 利用条码、射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器
等信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、人与物、物与物的在任何时 间、任何地点的连接（anything、anytime、anywhere），从而进行信息交换 和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。
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物联网技术及应用74
•物联网（IOT）的起源
电子交易：电子商务 电视传媒：VOD、Tivo（数字录像） 电子钱包：手机支付、不停车收费 物品定位：自动查找遗失物品 智能建筑：钢筋混凝土+硅片+软件 三维地图：…… 他认为互联网只是实现了计算机的联 网，未实现与万事万物的联网。限于 当时条件的限制，当时无法真正实现。
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2020/11/22
•信息聚合理论 •模糊控制技术 •泛在异构网络 •人工智能 •仿生学传感器 •纳米材料、生物芯片等
物联网技术及应用74
计算与处理、关键技术分布图
•Million Instructions executed Per Second, CPU性能指 标
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2020/11/22
物联网技术及应用74
物联网（IOT）的特征
•感知
•传输
•智能
•全面感知
••利能用够R随F时ID随、•信地传息采感。集器物、体二的维动码态等
•可靠传输
• 通过网络将感知的各种 • 信息进行实时传送。
•智能处理
• 利用计算机技术，及时地对海量的 • 数据进行信息控制，真正达到了 • 人与物的沟通、物与物的沟通。
• u-Japan战略的理念是以人为本，实现所有人与人、物与物、人与物之间的连 接。为了实现u-Japan战略，日本进一步加强官、产、学、研的有机联合，在具体政 策实施上，将以民、产、学为主，政府的主要职责就是统筹和整合。
通过实施u-Japan战略，日本希望开创前所未有的网络社会，并成为未来全世界 信息社会发展的楷模和标准，确保在国际竞争中的领先地位。
❖ 通过构建新型物联欧网盟管物理联网框行架动来计引划领世界 物联网发展；
❖物联
网 管 理
提出作 物物为联新网联安全性保证的将网独伴的立随三系 新方统 的， 业面标 准 化建 务特立 共征在 同研 究 开 发：特 发有 展基 ；开 放 和 创 新础设达 成 共 识施上；国际对话
污 染 管 理
未 来 发 展
2020/11/22
物联网技术及应用74
各国政府行动战略
•未来信息产业发展：信源自文库网络-->全面感知和智能应用
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物联网技术及应用74
美国：智慧的地球
通过超级计算机、云计算整合物联网与互联网构建智慧的地 球
•智慧的城市
智慧的地 球
•智慧的供应 链
•智慧的交通
•智慧的银行
2015年到2020年间显现对经济发展刺激作用；
易观国际分析：
物联网最主要的推动力只有两个：政府与电信运营商； 未来物联网产业的最关键环节是应用层面的行业用户；
美国权威咨询机构forrester预测到2020年：
(物物互联业务：人与人通信业务)比将达到30:1； 物联网将拥有30万亿元通信大市场；
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物联网技术及应用74
韩国：“U-Korea”计划
•先进的韩国
•在全球最优的泛在基础设施上建成第一个泛在社会
•F
•Friendly Government •友好的政府
•五大重点应用领域
•I
•Intelligent Land •智能的建筑
•R
•Regenerative Economy
•具有传感信息实时交互能力的分布式数据仓库 •并行化处理的操作系统平台 •面向物联网的共性服务中间件平台 •面向物联网的一体化开发平台
•超级计算物理平台 •海量感知数据存储物理平台 •超大规模网络分布式管理平台
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物联网技术及应用74
•安全监控
•物流仓储 •交通运输 •智能家居
物联网技术及应用74
•物联网技术发展路线
•发展趋势：智能化、协同化、泛在化、服务个性化
信息汇集
协同感知
泛在聚合
主
•将多种感知技术所采集的分 布式、异构信息进行汇聚；
•以事件、任务和目标为驱动， •将海量信息进行聚合，产生 实现感知、网络和应用各个层 出新的有应用价值的信息；
要 •通过网络将感知信息汇聚到 面的协同工作； 目 业务应用系统，集中进行信 •具备分布式、跨层次、自学
•智慧的电力 •智慧的医疗 •2008,IBM:建议新政府投资新一代的智慧型基础设施
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物联网技术及应用74
日本：“U-Japan” 战略
• u-Japan由日本信息通信产业的主管机关总务省提出，即物联网（泛在网）战 略。目标是把日本建成一个充满朝气的国家，使所有的日本人，包括儿童和残疾人， 都能积极地参与日本社会的活动。通过无所不在的物联网，创建一个新的信息社会。