1.2 追溯物联网的起源与发展
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美国、欧洲、日本、韩国都把物联网提升为国家战略，物联网的发展已经不仅仅是IT行业 的发展，而是上升为国家综合竞争力的体现。
二 发展
世界各国物联网发展简介
二 发展
美国：“智慧地球”战略
• 2009年，IBM公司CEO彭明盛首次提出智慧地球的概念，得到美国政府批准，计划 投资新一代的智慧型基础设施。之后，奥巴马政府将新能源和物联网列为振兴美 国经济的两大武器。并预测今后10年，世界上物联网的业务将达到互联网的30倍。
二 发展
国内 物联网的发展
ห้องสมุดไป่ตู้
1999
2007 2009
2013
中国科学院
中国科学院 开始研究传 感网
中共十七大
中共十七大 提出工业化 和信息化融 合发展的构 想
整体规划布局
《物联网发 展专项行动 计划（2013 -2015年）》
2006
■将传感网列入重点 研究领域 ■将“射频识别技术 与应用”列入863计划
二 发展
◆ 2011年以来，美国—先进制造伙伴计划、总统创新伙伴计划以及物联网开放 产业联盟 ◆ 2013年，欧盟—“地平线2020”，德国—“工业4.0”，韩国—“ICT WAVE”
◆ 2014年， AT&T、思科、通用电气、IBM和Intel成立了工业互联网联盟（II C），将促进物理世界和数字世界的融合，并推动大数据应用。
传感网发展方向
智能化 IP化
智能化 自主实现信息交换
IP化
实现“IP到末梢”
三 演进
电信网和传感网之间是相互制约，相互影响的。
电信网 和传感网的联系
电信网主导模式就是由传统的电信运营商主导，推动物联网 的发展；传感网主导模式是以传感网产业为主导，逐步实现与 电信网络的融合。在当前状况下，由于传感器的研发瓶颈制约 了物联网的发展，应当大力加强传感网络的发展，但是从战略 角度看，针对未来会出现的信息安全和信息隐私的保护问题， 应当选择电信网主导的模式，而且通信产业具有强大的技术基 础、产业基础和人力资源基础，能实现海量信息的计算分析， 保证网络信息的可控可管，最终保证在信息安全和人们的隐私 权不被侵犯的前提下实现泛在网络的通信。
➢◆1999年 ,射频 识别 RFID（ Radio Frequency Identification ） 国际标准化组 织 EPC global联合100多家世界知名企业成立IoT产业联盟，并正式提出了物联网概念。 EPC global前身麻省理工学院的自动识别中心（Auto-ID）对IoT的构想:
• 2010年1月，江苏无锡高新技术产业开发区正式获批为国家电子信息（物联网）示范 基地。
• 2010年上海世博会上实现了“物联网”的梦想----通过使用RFID技术，世博会门票 从生产、发行、销售到检票环节都实现了数字化管理。
• 2011年1月3日，无锡市惠山区西泾220 kV智能变电站投入运行。西泾变电站利用物 联网技术，建立传感测控网络，实现了“无人值守和巡检”。
IBM前CEO(首席执行官)郭士纳总结了一个重要的观点：计 算模式每隔15年发生一次变革。 1965年前后发生的变革以大型机为标志， 1980年前后以PC个人计算机的普及为标志， 1995年前后则发生了互联网革命。
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。 2010年前后——物联网？
◆ 2004年韩国政府几乎与日本同步提出了U-Korea战略，并制定了详细的“IT839战略”， 重点支持泛在网建设
◆ 2004年，圆桌会议——IBM首席执行官彭明盛首次提 “智慧地球”这一概念，同时奥巴马给出积极回应
一 起源
◆ 2005年11月 17日,在突尼斯(Tunis)举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,ITU 发布了 《ITU互联网报告2005:物联网》(ITU Internet Reports 2005:The Internetof Thing s),正式提出了“物联网”的概念。 《The Internet of Things 》的技术报告（见图），正式提出了“物联网”的基本概念， 指出物联网将囊括所有物品的联网及应用。包括： “ 物 联 网 ” 是 信 息 和 通 信 技 术 中 的 新 维 度 ——4A 。 即 ： From anytime, anyplace connectivity for anyone, we will now have connectivity for anything 射频识别技术（RFID）技术、传感器技术和嵌入式智能技术是物联网的基础使能性技 术 世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换； RFID、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到广泛的应用。
信息化发展战 略
“感知中国”迅 速进入国家政策 的发展议程
“感知中国”
2015
“互联网+” 计划再次将 物联网提高 到一个更高 的关注层面
“互联网+”
二 发展
中国：“感知中国”计划
➢2009年温家宝总理适时提出，要“尽快建立‘感知中国’中心”, “要着力突破传 感网、物联网关键技术”，“尽快占领物联网技术的制高点”。 温总理的号召开启 了中国全面关注和研究物联网的序幕。
• 第三阶段（2015～2020年）：具有可执行指令的RFID标签广泛应用，物体进 入半智能化，物联网中异构网络互联的标准制定完成，网络具有高速数据传 输能力。
• 第四阶段（2020年之后）：物体具有完全的智能响应能力，异构系统能够实 现协同工作，人、物、服务与网络达到深度地融合。
二 发展
物联网的产生背景：十五年周期定律
• 工业和信息化部于2011年11月发布了《物联网“十二五”发展规划》。规划明确 “12-5”期间我国将重点发展9大领域的物联网应用示范工程，即智能工业、智能农 业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗、智能家居。
二 发展
二 发展
二 发展
• 物联网进入2.0时代
• 物联网2.0时代的一个明显特征就是“物联网即服务”走向落地。物 联网由概念，走向了应用，涌现了大量物联网平台。物联网的链条也 与其它引领性技术相连。
二 发展
欧盟：物联网产业发展规划
• 第一阶段（2010年前）：基于RFID技术实现低功耗、低成本的单个物体间的 互联，并在物流、零售、制药等领域开展局部的应用。
• 第二阶段（2010～2015年）：利用传感网与无处不在的RFID标签实现物与物 之间的广泛互联，针对特定的产业制定技术标准，并完成部分网络的融合。
… 云计算 …
泛在网 …络=广义物联网 …
… …
IP化
… …
智能化
RFID ZEGBEE
蓝牙
条码
…
物联网
物与物的通信
NEAR FIELD
TELECOMMUNICATION
三 演进
电信网和传感网的区别主要体现在发展方向上：
电信网 和传感网的区别
电信网发展方向
移动化 宽带化
移动化 实现位置上的自由通信 宽带化 实现传输容量上的自由通信
• 通过在各种物品中嵌入传感器，传感器之间自主地传输和采集环境信息，通 过网络实现对外部环境的监控
• 物联网重点发展的四大领域与计划：
•
— u-City计划，推动智能城市建设
•
— Telematics示范应用计划，发展车用信息通信服务
•
— u-IT产业集群计划，加速新兴科技服务业的发展
•
— u-Home计划，推动智能家庭应用的发展
三 演进
专网
公网
泛在网发展阶段——尚处于物联网阶段
• 目前主要应用于垂直型的行业应用和公众 服务；
• 网络层的管道既有用公众的网络，也有行 业自建的专用网络。
• 感知延伸层不同的行业采用不同的感知、 传感、延伸技术把物接入到网络。尚是简 单终端，终端之间没有通信，部署范围尚 小。
三 演进
未来趋势——网络融合
一 起源
什么是物联网？
物联网概念是如何产生的？
物联网的基本思想出现于20世纪90年代，1990年施乐公司发 明的网络可乐贩售机——Networked Coke Machine拉开了人类追 梦物联网的序幕。在利用传感技术，通过网络操控设备的过程中， 人们渐渐发现了物联网的价值。伴随互联网的兴起和感知技术的 发展，人们对物联网的想象也开始插上翅膀。
1.2 追溯物联网的起源与发展
1.2 追溯物联网的起源与发展
在电影《阿凡达》中，生活在潘多拉星球的“纳美人”只要用自己的辫子与大鸟相连，就可以乘大鸟 展翅高飞，物物相通的科幻场景给观众留下了深刻的印象。电影《阿凡达》为人们展示了一个神奇的 外太空世界，这些细节具体到现实科技的发展，就是物联网在未来的典型应用。
物品上装置带有智能芯片的电子标签，存储代表系统特征的EPC（产品电子 码）→通过读卡器完成标签数据的自动采集→通过与互联网联合→提供对应该 EPC的物品信息。
一 起源
◆ 2004年日本提出U-Japan构想，希望在2010年将日本建设成一个“Anytime+Anywhere+ A nything+Anyone”都可以上网的环境
• 未来，网络融合将成为趋势，这不仅对业务的整合、降低成本、提高 行业的整体竞争力等方面有很大的益处，而且为未来信息产业的发展 做了准备。
四 市场
M2M是现阶段物联网最普遍的应用形式
M2M-机器与机器通信
Machine to Machine/Man, 将通信能力植入 机器，以机器终端智能交互为核心的、网络化 的应用与服务
一 起源
◆ 1999年，美国麻省理工学院的自动识别（Auto-ID）中心主任Kev in Ashton教授在研究射频识别（Radio Frequency Identificatio n，RFID）时提出了物联网的概念雏形，最初是针对物流行业的自 动监控和管理系统设计的，其设想是给每个物品都添上电子标签， 通过自动扫描设备，在互联网的基础上，构造一个物-物通信的全 球网络，目的是实现物品信息的实时共享。
智慧地球是 个什么球？
二 发展
日本：u-Japan
• 在日本，总务省提出以发展Ubiquitous社会为目标的u-Japan构想，文化教育 与科学技术部(MEXT)积极响应，提出了对信息技术、生命科学的支持计划，经 济与工业部(MEII)于2008年启动了绿色IT项目，旨在通过物联网技术实现经济 与环境之间的平衡。
三 演进
物联网的演进路径 分为电信网主导和传感 网主导两种模式，发展 的初期由传感网络主导， 但是当传感网技术成熟 后，将以电信网为主导， 实现信息的可控可管、 安全高效。
人与人的通信 TELECOMMUNICATION
宽带化
电信网
电报
电话 互联网
… …
IPV6
移
动
化
移动电话
…
移动互联网
…
… …
物联感知与技术应用
单元1探寻物联网世界
探寻物联网世界
任务1 初识物联网
任务1 初识物联网
[任务目标]
1
【知识目标】 ·了解物联网的基本概念 ·掌握物联网的主要特点 掌握物联网与互联网的区别 ·了解物联网的起源、发展、机遇与挑战 了解物联网技术和标准化现状 【技能目标】 能够描述物联网的基本特征 能够描述物联网的现状和发展 【素质目标】 ·培养主动观察的习惯 ·培养独立思考的习惯 ·培养积极沟通的习惯 ·培养团队合作的习惯
• 2009年4月，日本总务省公布了“新政”的实施性文件——“数字日本创新计 划”纲要，将其作为未来3年中优先实施的政策。“数字日本创新计划”的目 的是在数万亿日元的信息通信技术技术行业创造新的市场，并在未来3年内增 加30万至40万个就业机会。
二 发展
韩国:关于物联网的发展规划
• 韩国政府提出了泛在感知网络的概念
物联网的基本思想出现于20世纪90年代
一 起源
◆ 1990年施乐公司发明的网络可乐贩售机——NetWorked Coke M achine当物联网最初在美国被提出时，只是停留在给全球每个 物品一个代码，实现物品跟踪与信息传递的设想。
一 起源
◆1995年，微软之父比尔.盖茨在《未来之路》 一书中首次提出IoT: Internet of Things(物联网）， 设计出了“物－物”相联的IoT雏形。 比尔·盖茨在1995年花了5000万美元做了一个 智能家居系统，除了造这个房子之外，比 尔·盖茨还把自己家里所有电气化的设备进 行了联网。“电子别针”与家庭电子服务设 施接通，通过“电子别针”去感知来访者的 位置，控制室内的照明和温度，控制电话和 音响、电视等家电设备。
二 发展
世界各国物联网发展简介
二 发展
美国：“智慧地球”战略
• 2009年，IBM公司CEO彭明盛首次提出智慧地球的概念，得到美国政府批准，计划 投资新一代的智慧型基础设施。之后，奥巴马政府将新能源和物联网列为振兴美 国经济的两大武器。并预测今后10年，世界上物联网的业务将达到互联网的30倍。
二 发展
国内 物联网的发展
ห้องสมุดไป่ตู้
1999
2007 2009
2013
中国科学院
中国科学院 开始研究传 感网
中共十七大
中共十七大 提出工业化 和信息化融 合发展的构 想
整体规划布局
《物联网发 展专项行动 计划（2013 -2015年）》
2006
■将传感网列入重点 研究领域 ■将“射频识别技术 与应用”列入863计划
二 发展
◆ 2011年以来，美国—先进制造伙伴计划、总统创新伙伴计划以及物联网开放 产业联盟 ◆ 2013年，欧盟—“地平线2020”，德国—“工业4.0”，韩国—“ICT WAVE”
◆ 2014年， AT&T、思科、通用电气、IBM和Intel成立了工业互联网联盟（II C），将促进物理世界和数字世界的融合，并推动大数据应用。
传感网发展方向
智能化 IP化
智能化 自主实现信息交换
IP化
实现“IP到末梢”
三 演进
电信网和传感网之间是相互制约，相互影响的。
电信网 和传感网的联系
电信网主导模式就是由传统的电信运营商主导，推动物联网 的发展；传感网主导模式是以传感网产业为主导，逐步实现与 电信网络的融合。在当前状况下，由于传感器的研发瓶颈制约 了物联网的发展，应当大力加强传感网络的发展，但是从战略 角度看，针对未来会出现的信息安全和信息隐私的保护问题， 应当选择电信网主导的模式，而且通信产业具有强大的技术基 础、产业基础和人力资源基础，能实现海量信息的计算分析， 保证网络信息的可控可管，最终保证在信息安全和人们的隐私 权不被侵犯的前提下实现泛在网络的通信。
➢◆1999年 ,射频 识别 RFID（ Radio Frequency Identification ） 国际标准化组 织 EPC global联合100多家世界知名企业成立IoT产业联盟，并正式提出了物联网概念。 EPC global前身麻省理工学院的自动识别中心（Auto-ID）对IoT的构想:
• 2010年1月，江苏无锡高新技术产业开发区正式获批为国家电子信息（物联网）示范 基地。
• 2010年上海世博会上实现了“物联网”的梦想----通过使用RFID技术，世博会门票 从生产、发行、销售到检票环节都实现了数字化管理。
• 2011年1月3日，无锡市惠山区西泾220 kV智能变电站投入运行。西泾变电站利用物 联网技术，建立传感测控网络，实现了“无人值守和巡检”。
IBM前CEO(首席执行官)郭士纳总结了一个重要的观点：计 算模式每隔15年发生一次变革。 1965年前后发生的变革以大型机为标志， 1980年前后以PC个人计算机的普及为标志， 1995年前后则发生了互联网革命。
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。 2010年前后——物联网？
◆ 2004年韩国政府几乎与日本同步提出了U-Korea战略，并制定了详细的“IT839战略”， 重点支持泛在网建设
◆ 2004年，圆桌会议——IBM首席执行官彭明盛首次提 “智慧地球”这一概念，同时奥巴马给出积极回应
一 起源
◆ 2005年11月 17日,在突尼斯(Tunis)举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,ITU 发布了 《ITU互联网报告2005:物联网》(ITU Internet Reports 2005:The Internetof Thing s),正式提出了“物联网”的概念。 《The Internet of Things 》的技术报告（见图），正式提出了“物联网”的基本概念， 指出物联网将囊括所有物品的联网及应用。包括： “ 物 联 网 ” 是 信 息 和 通 信 技 术 中 的 新 维 度 ——4A 。 即 ： From anytime, anyplace connectivity for anyone, we will now have connectivity for anything 射频识别技术（RFID）技术、传感器技术和嵌入式智能技术是物联网的基础使能性技 术 世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换； RFID、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到广泛的应用。
信息化发展战 略
“感知中国”迅 速进入国家政策 的发展议程
“感知中国”
2015
“互联网+” 计划再次将 物联网提高 到一个更高 的关注层面
“互联网+”
二 发展
中国：“感知中国”计划
➢2009年温家宝总理适时提出，要“尽快建立‘感知中国’中心”, “要着力突破传 感网、物联网关键技术”，“尽快占领物联网技术的制高点”。 温总理的号召开启 了中国全面关注和研究物联网的序幕。
• 第三阶段（2015～2020年）：具有可执行指令的RFID标签广泛应用，物体进 入半智能化，物联网中异构网络互联的标准制定完成，网络具有高速数据传 输能力。
• 第四阶段（2020年之后）：物体具有完全的智能响应能力，异构系统能够实 现协同工作，人、物、服务与网络达到深度地融合。
二 发展
物联网的产生背景：十五年周期定律
• 工业和信息化部于2011年11月发布了《物联网“十二五”发展规划》。规划明确 “12-5”期间我国将重点发展9大领域的物联网应用示范工程，即智能工业、智能农 业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗、智能家居。
二 发展
二 发展
二 发展
• 物联网进入2.0时代
• 物联网2.0时代的一个明显特征就是“物联网即服务”走向落地。物 联网由概念，走向了应用，涌现了大量物联网平台。物联网的链条也 与其它引领性技术相连。
二 发展
欧盟：物联网产业发展规划
• 第一阶段（2010年前）：基于RFID技术实现低功耗、低成本的单个物体间的 互联，并在物流、零售、制药等领域开展局部的应用。
• 第二阶段（2010～2015年）：利用传感网与无处不在的RFID标签实现物与物 之间的广泛互联，针对特定的产业制定技术标准，并完成部分网络的融合。
… 云计算 …
泛在网 …络=广义物联网 …
… …
IP化
… …
智能化
RFID ZEGBEE
蓝牙
条码
…
物联网
物与物的通信
NEAR FIELD
TELECOMMUNICATION
三 演进
电信网和传感网的区别主要体现在发展方向上：
电信网 和传感网的区别
电信网发展方向
移动化 宽带化
移动化 实现位置上的自由通信 宽带化 实现传输容量上的自由通信
• 通过在各种物品中嵌入传感器，传感器之间自主地传输和采集环境信息，通 过网络实现对外部环境的监控
• 物联网重点发展的四大领域与计划：
•
— u-City计划，推动智能城市建设
•
— Telematics示范应用计划，发展车用信息通信服务
•
— u-IT产业集群计划，加速新兴科技服务业的发展
•
— u-Home计划，推动智能家庭应用的发展
三 演进
专网
公网
泛在网发展阶段——尚处于物联网阶段
• 目前主要应用于垂直型的行业应用和公众 服务；
• 网络层的管道既有用公众的网络，也有行 业自建的专用网络。
• 感知延伸层不同的行业采用不同的感知、 传感、延伸技术把物接入到网络。尚是简 单终端，终端之间没有通信，部署范围尚 小。
三 演进
未来趋势——网络融合
一 起源
什么是物联网？
物联网概念是如何产生的？
物联网的基本思想出现于20世纪90年代，1990年施乐公司发 明的网络可乐贩售机——Networked Coke Machine拉开了人类追 梦物联网的序幕。在利用传感技术，通过网络操控设备的过程中， 人们渐渐发现了物联网的价值。伴随互联网的兴起和感知技术的 发展，人们对物联网的想象也开始插上翅膀。
1.2 追溯物联网的起源与发展
1.2 追溯物联网的起源与发展
在电影《阿凡达》中，生活在潘多拉星球的“纳美人”只要用自己的辫子与大鸟相连，就可以乘大鸟 展翅高飞，物物相通的科幻场景给观众留下了深刻的印象。电影《阿凡达》为人们展示了一个神奇的 外太空世界，这些细节具体到现实科技的发展，就是物联网在未来的典型应用。
物品上装置带有智能芯片的电子标签，存储代表系统特征的EPC（产品电子 码）→通过读卡器完成标签数据的自动采集→通过与互联网联合→提供对应该 EPC的物品信息。
一 起源
◆ 2004年日本提出U-Japan构想，希望在2010年将日本建设成一个“Anytime+Anywhere+ A nything+Anyone”都可以上网的环境
• 未来，网络融合将成为趋势，这不仅对业务的整合、降低成本、提高 行业的整体竞争力等方面有很大的益处，而且为未来信息产业的发展 做了准备。
四 市场
M2M是现阶段物联网最普遍的应用形式
M2M-机器与机器通信
Machine to Machine/Man, 将通信能力植入 机器，以机器终端智能交互为核心的、网络化 的应用与服务
一 起源
◆ 1999年，美国麻省理工学院的自动识别（Auto-ID）中心主任Kev in Ashton教授在研究射频识别（Radio Frequency Identificatio n，RFID）时提出了物联网的概念雏形，最初是针对物流行业的自 动监控和管理系统设计的，其设想是给每个物品都添上电子标签， 通过自动扫描设备，在互联网的基础上，构造一个物-物通信的全 球网络，目的是实现物品信息的实时共享。
智慧地球是 个什么球？
二 发展
日本：u-Japan
• 在日本，总务省提出以发展Ubiquitous社会为目标的u-Japan构想，文化教育 与科学技术部(MEXT)积极响应，提出了对信息技术、生命科学的支持计划，经 济与工业部(MEII)于2008年启动了绿色IT项目，旨在通过物联网技术实现经济 与环境之间的平衡。
三 演进
物联网的演进路径 分为电信网主导和传感 网主导两种模式，发展 的初期由传感网络主导， 但是当传感网技术成熟 后，将以电信网为主导， 实现信息的可控可管、 安全高效。
人与人的通信 TELECOMMUNICATION
宽带化
电信网
电报
电话 互联网
… …
IPV6
移
动
化
移动电话
…
移动互联网
…
… …
物联感知与技术应用
单元1探寻物联网世界
探寻物联网世界
任务1 初识物联网
任务1 初识物联网
[任务目标]
1
【知识目标】 ·了解物联网的基本概念 ·掌握物联网的主要特点 掌握物联网与互联网的区别 ·了解物联网的起源、发展、机遇与挑战 了解物联网技术和标准化现状 【技能目标】 能够描述物联网的基本特征 能够描述物联网的现状和发展 【素质目标】 ·培养主动观察的习惯 ·培养独立思考的习惯 ·培养积极沟通的习惯 ·培养团队合作的习惯
• 2009年4月，日本总务省公布了“新政”的实施性文件——“数字日本创新计 划”纲要，将其作为未来3年中优先实施的政策。“数字日本创新计划”的目 的是在数万亿日元的信息通信技术技术行业创造新的市场，并在未来3年内增 加30万至40万个就业机会。
二 发展
韩国:关于物联网的发展规划
• 韩国政府提出了泛在感知网络的概念
物联网的基本思想出现于20世纪90年代
一 起源
◆ 1990年施乐公司发明的网络可乐贩售机——NetWorked Coke M achine当物联网最初在美国被提出时，只是停留在给全球每个 物品一个代码，实现物品跟踪与信息传递的设想。
一 起源
◆1995年，微软之父比尔.盖茨在《未来之路》 一书中首次提出IoT: Internet of Things(物联网）， 设计出了“物－物”相联的IoT雏形。 比尔·盖茨在1995年花了5000万美元做了一个 智能家居系统，除了造这个房子之外，比 尔·盖茨还把自己家里所有电气化的设备进 行了联网。“电子别针”与家庭电子服务设 施接通，通过“电子别针”去感知来访者的 位置，控制室内的照明和温度，控制电话和 音响、电视等家电设备。