智慧城市与智慧交通
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清华大学交通研究所 史其信
“物联网”与泛在社会
“物联网”与智慧城市
“物联网”与智能交通
“物联网”与“车联网”
“物联网”时代的智能交通系统
2009年8月，温家宝总理在无锡考察中科院无锡高新微纳 传感网工程技术研发中心时表示， 至少三件事情可以尽 快去做，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” 。 温总理提及“感知中国”的概念，是中国政府对大力发 展物联网技术的正式表态。
信息社会 数字城市
信息终端 网络基础设施 软件技术 数据组织 信息处理 决策支持 计算机 互联网 中间件与代理 数字化 信息融合与共享 面向事件
泛在社会 智慧城市
智能设备 物联网、泛在网 数字神经网络 时空一体化 自动知识生产 面向主题
关键区别
传感能力 接入能力 协作能力 重构能力 分析能力 反馈能力
物联网发展到高级阶段就是智慧城市。一个智慧城市一定是物物 相联的城市，使得城市物理基础设施与IT基础设施之间进行完美
结合。
物联网把下一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体的说是将 传感装置嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、公路、建筑、供水系 统、油气管道等各种物体中，然后将物联网与现有的互联网整合 起来，通过超级计算机，对整合网络的人员、计算机、设备、基
人类社会的交流主要依赖于机械工具 人与人的直接信息传递
人与机的信息交互传递
金融危机 2000－2008
60－80年代 1945－1960
• 战后重建的需求 • 钢铁工业的延 伸与应用
• 以美国为代表 的金融泡沫推 • 世界开始进入个人 • 大批知名企业兴 生的房地产债 起，如戴尔、思 务市场 电子消费品时代 80年代后
• 互联网时代 科、微软等 • 过去的8年，是 • 催生了世界几大品 牌，东芝、索尼、 • 中国的新浪、网 金融产业构成 易等在海外上市 泡沫的8年 IBM等 • 带动整个东亚经济 • 发展速度抵不过 • 中国房地产过 的发展，如香港、 泡沫催生速度， 去8年也经历资 互联网泡沫在 新加坡、台湾 2000年的时候开 本与地产结 • 中国步入改革开放 始破灭 合，催生房地 时代，开始培养制 产快速发展， 造和装备的核心竞 • 但是互联网的技 同时也酝酿了 术一直在发展 争力 一定的房地产
“物联网”就是展示“物体信息生命形态”的环
境和平台，并且将这一生命形态与“物理实体生命形
态”动态的关联起来，进行对话和互交。由此给物体 注入了新的生命和智慧。 “物联网”将是一个以人为根本，以物为中心的
包围地球表面的巨大的、革命性的神经体系，是人类
对“物”的信息生命形态的“社会整体记忆”。是物
的信息生命世界的神经系统和活动平台。
信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的发动机。”
美国强化基础架构以及关键技 术的领先优势
—美国主导RFID EPCglobal
—国防部“智能微尘” —国家科学基金会GENI计划 —经济刺激计划：宽带72亿，智能电网110亿、 卫生医疗信息技术应用190亿美元、教育信息技 术应用6.5亿美元 —美国高端计算和高端应用集成能力全球领先
包括泛在传感器网（USN）
2009年6月韩国通信委员会 (KCC)决定促进 “未来物体通信网络”建设， 实现随时随 地人与物、物与物智能通信 2009年10月KCC在《基于IP的泛在传感器网 基础设施构建基本规划》中将传感器网确定 为新增长动力。
Safe Korea Smart Korea Strong Korea Sustainable Korea
索新的发展模式，寻找可持续发展的途径，促进工业社会
础设施实施实时的管理和控制，人类可以以更加精细和动态的方
式管理生产和生活，达到“智慧”状态。
智慧城市是城市信息化和工业化深度融合的载体，又是以 信息化打造城市未来竞争力和可持续发展的平台，通过智 慧城市和智慧化基础设施的建设，拉动高科技产业的发展， 促进城市服务转型和服务经济增长。
智慧城市一经提出，便得到广泛的响应，她为中国城市探
联网》（ITU
Internet Report
2005: The Internet
Of
Things）中说“物联网”是人和物之间、物和物之间的新通讯 形式；是信息技术和通信技术的新的维度。
美国总统奥巴马极力主张通过“物联网”构建“智慧地球”。 我国总理温家宝提出通过“物联网”来“感知中国”。
在后金融危机时代，世界各国正在进行抢占科技制高点 的竞赛，全球进入空前的创新密集和产业振兴时代。
物联网应用 中间件 应用集成 云计算 解析服务 网络管理 Web服务
互联网/通信网
物联网网关 物联网网关
手机 智能卡 传感器 PC 电子证件 执行器 家电 汽车 RFID 二维码 智能电表 医疗设备
专用 网络
13
信息化社会的网络世界里，RFID技术及其各类信息检 测技术将直接监管具有身份特征的空间物理信息并应用 在信息化网络平台上发挥更大的作用，将成为信息社会 今后的发展前景。
欧盟加快统一行动部署
—2007年《RFID在欧洲-迈向政策框架的步 骤》 —2009年5月《关于RFID条件下隐私和数据
保护原则的建议书》
—2009年6月《欧盟物联网行动计划通告》 —2009年9月《欧盟物联网战略研究路线图》 欧盟在FP7项目下斥资91亿欧元进 行物联网相关研发
—“智慧地球”：企业战略贯彻国家理念
年，日本、韩国等国将此概念进一步拓展转化为“U社会”，“泛在社会”( Ubiquitous Society )的理念。韩国首 尔、釜山，阿联酋迪拜，日本东京等城市都在计划进行WSN和RFID支撑下的U-CITY建设。中国香港、桃园、 延吉、东莞、佛山等多座城市也在U-CITY建设规划中。
电子社会E (Electronic)-Society
19
日本
日本是最先提出“泛在”战略的国家。
韩国
2004年U-Korea战略， “在全球最优的泛 在基础设施上，将韩国建设成全球第一个泛 在社会” 2006年U-IT839计划提出建设三个基础设施，
2004年提出“U-Japan”战略。
2009年3月总务省通过面向未来三年的 “数字日本创新计划”：“泛在城镇”、 “泛在绿色ICT”、“不撞车的下一代智 能交通系统”物联网项目 2009年7月发表“i-Japan战略2015” ， “实现以国民为中心的数字安心、活力社
美国MIT（麻省理工学院）1999 年设立了非营利的国际
研究机构Auto ID中心，2003年11月策划制定ID标签体
系，以便在全球范围内都能进行每件物品的识别。
日本也于2002年12月在东京大学成立了Ubiquitous ID中 心，并于2003年3月开始正式运作。Ubiquitous 的意思 为“泛在”、或“无处不在”，Ubiquitous ID主张世界上几 乎所有的地方都可以使用RFID。
80年代末－2000
• 后金融时代
•？
1929年 • 钢铁产业时代 • 汽车产业时代 的 经 • 催生大量钢铁公 • 日本加入全球 济萧条 司，如卡耐基 工业体系，日
导致 二战
• 中国60年代前后 的大炼钢铁
本的崛起（如 TOYOTA） • 中国也有自己 的汽车产业， 如解放汽车
泡沫
* 注：1998年美国马克魏瑟博士(Mark Weiser) 首先提出 “泛在运算”( Ubiquitous Computing )的概念。2004
wenku.baidu.com
会”，强化了物联网在交通、医疗、教育、
环境监测等领域的应用
欧盟
20
智慧城市是一个全新的理念，其核心思想是充分
运用信息技术手段，全面感测、分析、整合城市 运行核心系统的各项关键信息，并对城市管理和 服务、工商业活动、居民生活等各层次需求作出 智能响应，为城市管理部门提供高效的城市管理 手段，为企业提供优质服务和广阔的创新空间， 为市民提供更好的生活品质。
2009年11月28日至29日，温家宝 总理到上海、江苏考察工作时，曾 两次提到“物联网”概念。温总理 指示，流通行业要大力运用网络技 术，特别是物联网技术，实现流通 现代化；一定要下大力气攻克 RFID超高频芯片技术这个难关。
物联网(IOT，The Internet of Things)
物联网助推经济发展方式转变
流通领域的跟踪管理：沃尔玛等生产商和供应商在产品生产 和运输过程中应用RFID技术，在商品包装上贴上电子标签并 写入商品的生产、运输、检验等信息。商品进入超市后，超 市的读卡器读取产品包装上电子标签里写入的信息，从而实 现商品准确快捷上架。 欧姆龙等业务也从主要面向零售商品、药品、防卫、海运等 传统领域转向物流、航空、机场、汽车零部件、印刷品等领 域。 工业自动化领域的生产管理：如汽车组装生产线、电视组装 生产线 、家电产品的组装/检查流水线 等。 自动结算领域的票务管理：各类电子货币及金融卡等。 身份验证、防伪与资产管理领域：如电子身份证、珠宝商品 真伪、车辆防盗、图书管理等。 军事装备可视化领域等
无线传感器网络为我国科技发展的“重大专项”、“优
先发展”和“前沿领域” ---《国家中长期科学和技术发
展规划纲要(2006-2020年)》
比尔· 盖茨在1995年出版的《未来之路》中首次提到“物联网”， 称它是联结“物”的网络。
国际电信联盟在2005年的年度报告《ITU互联网报告2005：物
蒸汽机 发电机 内燃机
M (Machine)Society 机械社会
半导体 E (Electronic)计算机 Society 互联网 电子社会 3G
人类社会的交流主要依赖于计算机网络
U (Ubiquitous )WSN Society RFID 泛在社会*
人类社会的交流无处不在 人与机、物与机、物与物信息交互 2008－ 泛在智能时代
人机交互 人人有计算机 主要技术支撑：计算 机、互联网、3G网
泛在社会U (Ubiquitous )-Society
人机交互+物机交互+物物 交互 处处有计算机，信息交流 无处不在 主要技术支撑：WSN\ RFID
Internet
Network
RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号 自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预， 可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可 同时识别多个标签， 操作快捷方便。 RFID 系统由三部分组成： 1. 标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯 一的电子编码，附着在物体上标识目标对象； 2. 读写器（Reader）：读取（有时还可以写入）标签信息 的设备，可设计为手持式或固定式； 3. 天线（Antenna）：在标签和读取器间传递射频信号。 RFID是智能交通重要应用技术之一，具有：车－路通信、 自动识别、点定位、远距离检测及可视化等功能，因此在移 动车辆的自动识别与管理系统方面有广阔应用市场。
由于RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别 多个标签， 具有数字化、可视化等功能，被认为 是二十一世纪发展最快的高新技术之一，已被列 为本世纪十大技术趋势之一。 RFID系统具有：车－路通信、自动识别、点定位、 远距离检测及可视化等功能，因此在移动车辆的 自动识别与管理系统方面有广阔应用市场，成为 智能交通重要应用技术之一 。
作为新兴产业和科技创新的代表，物联网已经成为经济 危机后期国际竞争的制高点，从“智慧地球”到“感知 中国”都体现出决策者对物联网的高度关注。
全球物联网应用处于起步阶段，我国物联网应用初创待
发。
2009年11月13日，温家宝总理在人民大会堂发表了题为《让 科技引领中国可持续发展》的讲话,指出“要着力突破传感 网、物联网关键技术，及早部署后IP时代相关技术研发，使
人类社会随着科学技术的发展，将由现在的电子社
会（E－社会）发展到泛在社会（U－社会），由 依赖计算机/互联网/3G网络实现人－机交互，发展 到依赖RFID/无线传感网络（WSN）,除人－机交互 外还可以实现物－机交互、物－物交互，实现无处
不在的信息交流。无线传感网络（WSN）被称为IT
技术的第四次革命。
“物联网”与泛在社会
“物联网”与智慧城市
“物联网”与智能交通
“物联网”与“车联网”
“物联网”时代的智能交通系统
2009年8月，温家宝总理在无锡考察中科院无锡高新微纳 传感网工程技术研发中心时表示， 至少三件事情可以尽 快去做，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” 。 温总理提及“感知中国”的概念，是中国政府对大力发 展物联网技术的正式表态。
信息社会 数字城市
信息终端 网络基础设施 软件技术 数据组织 信息处理 决策支持 计算机 互联网 中间件与代理 数字化 信息融合与共享 面向事件
泛在社会 智慧城市
智能设备 物联网、泛在网 数字神经网络 时空一体化 自动知识生产 面向主题
关键区别
传感能力 接入能力 协作能力 重构能力 分析能力 反馈能力
物联网发展到高级阶段就是智慧城市。一个智慧城市一定是物物 相联的城市，使得城市物理基础设施与IT基础设施之间进行完美
结合。
物联网把下一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体的说是将 传感装置嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、公路、建筑、供水系 统、油气管道等各种物体中，然后将物联网与现有的互联网整合 起来，通过超级计算机，对整合网络的人员、计算机、设备、基
人类社会的交流主要依赖于机械工具 人与人的直接信息传递
人与机的信息交互传递
金融危机 2000－2008
60－80年代 1945－1960
• 战后重建的需求 • 钢铁工业的延 伸与应用
• 以美国为代表 的金融泡沫推 • 世界开始进入个人 • 大批知名企业兴 生的房地产债 起，如戴尔、思 务市场 电子消费品时代 80年代后
• 互联网时代 科、微软等 • 过去的8年，是 • 催生了世界几大品 牌，东芝、索尼、 • 中国的新浪、网 金融产业构成 易等在海外上市 泡沫的8年 IBM等 • 带动整个东亚经济 • 发展速度抵不过 • 中国房地产过 的发展，如香港、 泡沫催生速度， 去8年也经历资 互联网泡沫在 新加坡、台湾 2000年的时候开 本与地产结 • 中国步入改革开放 始破灭 合，催生房地 时代，开始培养制 产快速发展， 造和装备的核心竞 • 但是互联网的技 同时也酝酿了 术一直在发展 争力 一定的房地产
“物联网”就是展示“物体信息生命形态”的环
境和平台，并且将这一生命形态与“物理实体生命形
态”动态的关联起来，进行对话和互交。由此给物体 注入了新的生命和智慧。 “物联网”将是一个以人为根本，以物为中心的
包围地球表面的巨大的、革命性的神经体系，是人类
对“物”的信息生命形态的“社会整体记忆”。是物
的信息生命世界的神经系统和活动平台。
信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的发动机。”
美国强化基础架构以及关键技 术的领先优势
—美国主导RFID EPCglobal
—国防部“智能微尘” —国家科学基金会GENI计划 —经济刺激计划：宽带72亿，智能电网110亿、 卫生医疗信息技术应用190亿美元、教育信息技 术应用6.5亿美元 —美国高端计算和高端应用集成能力全球领先
包括泛在传感器网（USN）
2009年6月韩国通信委员会 (KCC)决定促进 “未来物体通信网络”建设， 实现随时随 地人与物、物与物智能通信 2009年10月KCC在《基于IP的泛在传感器网 基础设施构建基本规划》中将传感器网确定 为新增长动力。
Safe Korea Smart Korea Strong Korea Sustainable Korea
索新的发展模式，寻找可持续发展的途径，促进工业社会
础设施实施实时的管理和控制，人类可以以更加精细和动态的方
式管理生产和生活，达到“智慧”状态。
智慧城市是城市信息化和工业化深度融合的载体，又是以 信息化打造城市未来竞争力和可持续发展的平台，通过智 慧城市和智慧化基础设施的建设，拉动高科技产业的发展， 促进城市服务转型和服务经济增长。
智慧城市一经提出，便得到广泛的响应，她为中国城市探
联网》（ITU
Internet Report
2005: The Internet
Of
Things）中说“物联网”是人和物之间、物和物之间的新通讯 形式；是信息技术和通信技术的新的维度。
美国总统奥巴马极力主张通过“物联网”构建“智慧地球”。 我国总理温家宝提出通过“物联网”来“感知中国”。
在后金融危机时代，世界各国正在进行抢占科技制高点 的竞赛，全球进入空前的创新密集和产业振兴时代。
物联网应用 中间件 应用集成 云计算 解析服务 网络管理 Web服务
互联网/通信网
物联网网关 物联网网关
手机 智能卡 传感器 PC 电子证件 执行器 家电 汽车 RFID 二维码 智能电表 医疗设备
专用 网络
13
信息化社会的网络世界里，RFID技术及其各类信息检 测技术将直接监管具有身份特征的空间物理信息并应用 在信息化网络平台上发挥更大的作用，将成为信息社会 今后的发展前景。
欧盟加快统一行动部署
—2007年《RFID在欧洲-迈向政策框架的步 骤》 —2009年5月《关于RFID条件下隐私和数据
保护原则的建议书》
—2009年6月《欧盟物联网行动计划通告》 —2009年9月《欧盟物联网战略研究路线图》 欧盟在FP7项目下斥资91亿欧元进 行物联网相关研发
—“智慧地球”：企业战略贯彻国家理念
年，日本、韩国等国将此概念进一步拓展转化为“U社会”，“泛在社会”( Ubiquitous Society )的理念。韩国首 尔、釜山，阿联酋迪拜，日本东京等城市都在计划进行WSN和RFID支撑下的U-CITY建设。中国香港、桃园、 延吉、东莞、佛山等多座城市也在U-CITY建设规划中。
电子社会E (Electronic)-Society
19
日本
日本是最先提出“泛在”战略的国家。
韩国
2004年U-Korea战略， “在全球最优的泛 在基础设施上，将韩国建设成全球第一个泛 在社会” 2006年U-IT839计划提出建设三个基础设施，
2004年提出“U-Japan”战略。
2009年3月总务省通过面向未来三年的 “数字日本创新计划”：“泛在城镇”、 “泛在绿色ICT”、“不撞车的下一代智 能交通系统”物联网项目 2009年7月发表“i-Japan战略2015” ， “实现以国民为中心的数字安心、活力社
美国MIT（麻省理工学院）1999 年设立了非营利的国际
研究机构Auto ID中心，2003年11月策划制定ID标签体
系，以便在全球范围内都能进行每件物品的识别。
日本也于2002年12月在东京大学成立了Ubiquitous ID中 心，并于2003年3月开始正式运作。Ubiquitous 的意思 为“泛在”、或“无处不在”，Ubiquitous ID主张世界上几 乎所有的地方都可以使用RFID。
80年代末－2000
• 后金融时代
•？
1929年 • 钢铁产业时代 • 汽车产业时代 的 经 • 催生大量钢铁公 • 日本加入全球 济萧条 司，如卡耐基 工业体系，日
导致 二战
• 中国60年代前后 的大炼钢铁
本的崛起（如 TOYOTA） • 中国也有自己 的汽车产业， 如解放汽车
泡沫
* 注：1998年美国马克魏瑟博士(Mark Weiser) 首先提出 “泛在运算”( Ubiquitous Computing )的概念。2004
wenku.baidu.com
会”，强化了物联网在交通、医疗、教育、
环境监测等领域的应用
欧盟
20
智慧城市是一个全新的理念，其核心思想是充分
运用信息技术手段，全面感测、分析、整合城市 运行核心系统的各项关键信息，并对城市管理和 服务、工商业活动、居民生活等各层次需求作出 智能响应，为城市管理部门提供高效的城市管理 手段，为企业提供优质服务和广阔的创新空间， 为市民提供更好的生活品质。
2009年11月28日至29日，温家宝 总理到上海、江苏考察工作时，曾 两次提到“物联网”概念。温总理 指示，流通行业要大力运用网络技 术，特别是物联网技术，实现流通 现代化；一定要下大力气攻克 RFID超高频芯片技术这个难关。
物联网(IOT，The Internet of Things)
物联网助推经济发展方式转变
流通领域的跟踪管理：沃尔玛等生产商和供应商在产品生产 和运输过程中应用RFID技术，在商品包装上贴上电子标签并 写入商品的生产、运输、检验等信息。商品进入超市后，超 市的读卡器读取产品包装上电子标签里写入的信息，从而实 现商品准确快捷上架。 欧姆龙等业务也从主要面向零售商品、药品、防卫、海运等 传统领域转向物流、航空、机场、汽车零部件、印刷品等领 域。 工业自动化领域的生产管理：如汽车组装生产线、电视组装 生产线 、家电产品的组装/检查流水线 等。 自动结算领域的票务管理：各类电子货币及金融卡等。 身份验证、防伪与资产管理领域：如电子身份证、珠宝商品 真伪、车辆防盗、图书管理等。 军事装备可视化领域等
无线传感器网络为我国科技发展的“重大专项”、“优
先发展”和“前沿领域” ---《国家中长期科学和技术发
展规划纲要(2006-2020年)》
比尔· 盖茨在1995年出版的《未来之路》中首次提到“物联网”， 称它是联结“物”的网络。
国际电信联盟在2005年的年度报告《ITU互联网报告2005：物
蒸汽机 发电机 内燃机
M (Machine)Society 机械社会
半导体 E (Electronic)计算机 Society 互联网 电子社会 3G
人类社会的交流主要依赖于计算机网络
U (Ubiquitous )WSN Society RFID 泛在社会*
人类社会的交流无处不在 人与机、物与机、物与物信息交互 2008－ 泛在智能时代
人机交互 人人有计算机 主要技术支撑：计算 机、互联网、3G网
泛在社会U (Ubiquitous )-Society
人机交互+物机交互+物物 交互 处处有计算机，信息交流 无处不在 主要技术支撑：WSN\ RFID
Internet
Network
RFID是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号 自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预， 可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可 同时识别多个标签， 操作快捷方便。 RFID 系统由三部分组成： 1. 标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯 一的电子编码，附着在物体上标识目标对象； 2. 读写器（Reader）：读取（有时还可以写入）标签信息 的设备，可设计为手持式或固定式； 3. 天线（Antenna）：在标签和读取器间传递射频信号。 RFID是智能交通重要应用技术之一，具有：车－路通信、 自动识别、点定位、远距离检测及可视化等功能，因此在移 动车辆的自动识别与管理系统方面有广阔应用市场。
由于RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别 多个标签， 具有数字化、可视化等功能，被认为 是二十一世纪发展最快的高新技术之一，已被列 为本世纪十大技术趋势之一。 RFID系统具有：车－路通信、自动识别、点定位、 远距离检测及可视化等功能，因此在移动车辆的 自动识别与管理系统方面有广阔应用市场，成为 智能交通重要应用技术之一 。
作为新兴产业和科技创新的代表，物联网已经成为经济 危机后期国际竞争的制高点，从“智慧地球”到“感知 中国”都体现出决策者对物联网的高度关注。
全球物联网应用处于起步阶段，我国物联网应用初创待
发。
2009年11月13日，温家宝总理在人民大会堂发表了题为《让 科技引领中国可持续发展》的讲话,指出“要着力突破传感 网、物联网关键技术，及早部署后IP时代相关技术研发，使
人类社会随着科学技术的发展，将由现在的电子社
会（E－社会）发展到泛在社会（U－社会），由 依赖计算机/互联网/3G网络实现人－机交互，发展 到依赖RFID/无线传感网络（WSN）,除人－机交互 外还可以实现物－机交互、物－物交互，实现无处
不在的信息交流。无线传感网络（WSN）被称为IT
技术的第四次革命。