物联网技术及应用

参数
低频(LF)
高频(HF)
•RFID工作频率
超高频(UHF)
微波(uW)
频率 技术 特点
作用 距离 主要 应用
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125～134 KHz
13.56 MHz 433MHz ， 860 ～ 2.45GHz ，
960 MHz
5.8 GHz
穿透及绕射能力强( 性 价 比 适 中 速度快、作用距离 一般为有源
•城市中心医院
•数据中心
•政府机构（卫生、 医保、新农合等）
•
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
•相关医疗卫生机构 （疾控、卫生监督、
•
专利2：基于事件驱动的导医信息
服务系统及其工作方法
•城乡社区卫生服务机构 血液、急救等）
•卫生部
•“医疗过程管理控制物联网应用项目”
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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物
联网与智能电网均是智慧地球的有机构成部分。
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物联网技术及应用
•2 •
•物联网 概念提出
国内外物联网发展状
•国内外物联网发展状
况
况
•U-Korea •战略
•U-Japan •战略
•IBM向美国 政府提出的 “智慧的地球” 战略
简单易用 私人健康保姆
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•医生工作 站
•社区医院
•终端号码注 册
医疗心电监测
仪
医疗血压
个人WEB自服
•远程医疗服计务子系统务
蓝牙
•WEB自助
个人
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
心电监测仪 血压计 体重计 血糖仪
•个人保健服务子系统
物联网技术及应用
•4 • 物联网应用介绍
•导医信息服务
• 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
仓储管理
道路收费
物流跟踪
航空包裹
自动控制
物联网技术及应用
•3 • 物联网六大关键技术 •RFID与其它系统的对比
类别
信息载体
信息 读写性 读取方 保密性 智能 抗干扰 寿命 成本
量
式
化
条码 纸、塑料薄 小 只读 CCD 差
无
差 较短 最低
膜、金属表
或
面
光束扫
描
二维码 纸、塑料薄 大 膜、金属表 面
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物联网技术及应用
•2 • 国内外物联网发展状 况
•物联网在中国
2009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）
2009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
2010年3月5日，物联网被首次写入政府工 •“物联网支持智能 作报告，物联网发展进入国家层面的视野， 服务发展，为个性
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•物联网应用领域
物联网技术及应用
•4 • 物联网应用介绍
•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 发生率，降低劳动强度。 ✓ 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。
•医疗过程安全控制 及溯源系统
•城乡居民
•县市级医 院
•智慧医疗环境
中国的“物联网元年”开始
化制造和服务创新 提供有利的工具和
2010年6月举行的中国国际物联网大会上， 环境。”
工信部通信发展司司长张峰透露，工信部已 •----两院院士大会 将物联网规划已纳入“十二五”专题规划 上讲话（2010.6.7）
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物联网技术及应用
•2 •
国内外物联网发展状 况
•移动通信网
实现“看病更方便”
实现“看病少花钱”
•医生工作站
•智慧医疗系统
专业的动态血压/心电实时检测 WEB自助服务 医生工作站
•动态实时监控
•中心医院
•WEB功能展 示
•病源管理 •医疗过程安全控 制
•3
•私人保健医 生
呼叫中
心 医院
•3 个人保健服务
实现“平时少得病” 个人健康档案管理 保健客服中心 个人心电、血压、体重等监测
能穿透水及绕射金 ， 适 用 于 绝 远；但穿透能力弱( 系统，作用
属物质)；但速度慢 大 多 数 环 境 不能穿透水，被金 距离远；但
、距离近
； 但 抗 冲 突 属物质全反射)，且 抗干扰力差
能力差
全球标准不统一
<10cm
1 ～ 20cm 3～8m
>10m
门禁、防盗系统 畜牧、宠物管理
智能卡 电子票务 图书管理 商品防伪
•“下一代IHub”计划
•09年6月 物 联网行动计划
•09年 8月 感 知中国
•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
•1999 2004 2005 2008
2009-6 2009-8
2009-9 未来
•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；
•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。
•感知
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•智能
•传输
物联网技术及应用
•2 • 物联网体系结构
•物联网基本理论模型
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物联网技术及应用
•2
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• 物联网体系结构
物联网五层结构
应用层主要完成服务发现和服务呈现的 工作。
物联网技术及应用
•2 • 物联网体系结构 •物联网综合业务支撑平台
•“融合业务支撑环境技术” •荣获2010年中国通信学会科学技术奖一等奖
丰富的传感接口， 接入多种数字标 签和传感器；
电信级的物联网 业务支撑平台， 提供高可靠、高 性能的服务；
构件化的业务开 发环境，缩短物 联网业务的开发 周期；
RFID、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
能化识别和管理（2005）。
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IT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
脑、宽带等。而在物联网时代,钢筋混凝土、电缆将与
•网络层
融合接入 信息存储
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•感知层
智能嵌入式 标识、感知 协同、互动
物联网五层结构
物联网技术及应用
•2 • 物联网体系结构
•物联网典型服务体系
•物联网应用 层
•物联网网络 层
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
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物联网技术及应用
•3 • 物联网六大关键技术
•RFID技术特点
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物联网技术及应用
•4 • 物联网应用介绍
•物联网“十二五” 规划十大应用领域：
•智能电网 •智能交通 •智能物流 •智能家居 •环境与安全检测 •工业与自动化控制 •医疗健康 •精细农业 •金融与服务业 •国防军事
广泛覆盖的移动通信网络是实现物联网的基础设施
•物联网感知 层
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
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物联网技术及应用
•2 • 物联网体系结构
•物联网扩展系统架构
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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
•传感网、物联网与泛在网络
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•泛在网不是互联 网的下一代，而是 互联网应用的拓展
物联网技术及应用
•2
• 物联网体系结构
•物联网基本特征
•全面感知 •可靠传输 •智能处理
•利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取 物体的信息。
•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。
支撑层又称中间件, 或者业务层 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; 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; 对上网提络供层统为一原的有接的口互与联虚网拟、化电支信撑网, 或虚者拟电化包括计算虚拟化 和存视储网虚, 主拟要化完等成内信容息, 较的为远典距型离的传技输术等是功云计算；
•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， 为患者及家属提供方便。
•导医信息服务系统
•传 输
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•智能 •信息处理和 •处理 •服务提供技术
物联网技术及应用
•3 • 物联网六大关键技 术
•RFID基本工作原理
•RFID(Radio Frequency Identification)，即射频识别，俗称电子标签
•阅读器通过发射天线发 送一定频率的射频信号， 当标签进入发射天线工 作区域时产生感应电流， 标签获得能量被激活， 并将自身编码等信息通 过卡内置发送天线发送 出去
q 日本UID根据泛在计算（Ubiquitous Computing
）想法提出“泛在网络”（Ubiquitous Networks
）概念，主要是建立在泛在编码uCode、RFID和嵌
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物联网技术及应用
•1
• 物联网概念
•物联网的概念
ITU综合Auto-ID和UID的物联网概念：物品通过
•Tag
无源RFID（被动式）
有源RFID（主动式）
半有源RFID（半被动 式）
q 低频：125kHz、134.2kHz q 高频：13.56MHz q 超高频： 860MHz~930MHz
、433MHz q 微波：2.45GHz、5.8GHz
•Reader
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物联网技术及应用
•3 • 物联网六大关键技术
物联网技术及应用
•4 • 物联网应用介绍 •智慧医疗综合服务系统
•1 医院过程安全控制
•1 •医疗过程安全控制子系统
“看病有保障、看病更方便”
医疗过程安全控制
随访安排、查询 病源筛查、统计 医生移动工作站
•健康教育
•随访管 理
短信广播站
•2 •2 远程医疗服务
中心医院与社区医院结对帮扶
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。
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物联网技术及应用
•3 • 物联网六大关键技术
•RFID基本工作原理
•RFID技术
•物 品
•标
识
•物品 •感知
•传感器技术
•嵌入式 •物
•智能技 品
术
•思 考
•物联网 •关键技术
•物品 •微缩
•纳米技术
•移动远程 •可 •通信技术 靠
物联网技术及应用
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2020/11/22
物联网技术及应用
•1
• •物联物网联概网念概念
物联网的概念
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。
只读 CCD 一般 无 或
光束扫 描
差 较短 低
磁卡 磁性物质 一般 读/写 电磁转 一般 无 较差 短
低
换
IC卡 EEPROM 大 读/写 电擦除 好
有
好
长 较高
、写入
RFID EEPROM 大 读/写 无线 好
卡
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通信
有 很好 最长 较低
物联网技术及应用
•3 • 物联网六大关键技术 •RFID标签及读写器图示
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2009年在无锡建立感知技术 与产业研究院 ，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 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。
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物联网技术及应用
•1
• 物联网概念
物联网的概念
q 美国Ashton教授在Auto-ID首先提出“The Internet of things”（物联网）概念，它建立在统 一物品编码、RFID技术和互联网的基础上（1999） 。
q 中国的物联网定义：（在1999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 联网基础上延伸和扩展的网络。（2010.3, 政府工作 报告）
接入层能主；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；
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；
物联网技术及应用
•2 • 物联网体系结构
•应用层
数据挖掘 决策