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1、物联网简要介绍,威讯紫晶,目 录,威讯紫晶,物联网概念,什么是物联网？“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。”“物理世界与信息世界的无缝连接”欧盟委员会,物联网的特征,全面感知,可靠传输,智能处理,利用RFID、传感器、二维码等能够随时随地采集物体的动态信息。,通过网络将感知的各种信息进行实时传送。,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。,物联网将引发新的“聚合服务”,泛在化一体化个性化智能
2、化,个人,家庭,集团,物联网,全面感知可靠传输智能处理,信息聚合,聚合服务,5,各国发展概况,日本：2009年8月 i-Japan战略,中国：2009年8月 感知中国,欧盟：2009年6月 物联网行动计划,美国：2008年底 IBM向美国政府提出的”智慧的地球”战略,强调传感等感知技术的应用，提出建设智慧型基础设施,具体而务实，强调RFID的广泛应用，注重信息安全,在u-Japan的基础上，强调电子政务和社会信息服务应用,共同点:融合各种信息技术，突破互联网的限制，将物体接入信息网络，实现“物联网”在网络泛在的基础上，将信息技术应用到各个领域，从而影响到国民经济和社会生活的方方面面未来信息产业
3、的发展在由信息网络向全面感知和智能应用两个方向拓展、延伸和突破。,物联网发展的背景,1、经济危机下的推手 经济长波理论：每一次的经济低谷必定会催生出某些新的技术，而这种技术一定是可以为绝大多数工业产业提供一种全新的使用价值，从而带动新一轮的消费增长和高额的产业投资，以触动新经济周期的形成。目前的经济危机让人们又不得不面临紧迫的选择，物联网技术成为推动下一个经济增长的特别重要推手。2、传感技术的成熟 随着微电子技术的发展，涉及人类生活、生产、管理等方方面面的各种传感器已经比较成熟。例如常见的无线传感器（WSN）、RFID、电子标签等。3、网络接入和信息处理能力大幅提高 目前，随着网络接入多样化、
4、IP宽带化和计算机软件技术的飞跃发展，基于海量信息收集合分类处理的能力大大提高。,物联网的发展中国,物联网的发展美国,智能尘微 美国国防部在2005年将智能微尘（SMARTDUST）列为重点研发项目。智慧地球 2008年，IBM提出的“智慧地球”概念（建议政府投资新一代的智慧型基础设施）已上升至美国的国家战略。该战略认为IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成“物联网”智能电网 2007年，美国总统奥巴马将智能电网为刺激美国经济振兴的核心主力，
5、2009年11月，奥巴马政府宣布出资34亿建立“智能电网”。,物联网的发展欧盟,2006年9月，当值欧盟理事会主席国芬兰和欧盟委员会共同发起举办了欧洲信息社会大会，主题为i2010-创建一个无处不在的欧洲信息社会。2009年6月，欧盟委员会向欧盟议会、理事会、欧洲经济和社会委员会及地区委员会递交了欧盟物联网行动计划（Internet of Things-An action plan for Europe），以确保欧洲在建构物联网的过程中起主导作用。行动计划共包括14项内容，主要有管理、隐私及数据保护、“芯片沉默”的权利、潜在危险、关键资源、标准化、研究、公私合作、创新、管理机制、国际对话、环境
6、问题、统计数据和进展监督等一系列工作。自2007年至2013年，欧盟预计投入研发经费共计532亿欧元，推动欧洲最重要的第7期欧盟科研架构（EU-FP7）研究补助计划。,物联网的发展日韩,物联网发展现状,我国物联网应用现状,物联网发展现状,威讯紫晶,目 录,物联网发展的战略意义,物联网时代将带来全球第三次信息化浪潮,物联网发展的战略意义,保障国家 信息安全 国土安全,促进工业化与信息化融合,抢占信息产业第三次浪潮的制高点,物联网,提高国家工业竞争力,物联网市场预测,对于物联网在国内市场空间，权威机构预测，仅“产业排头兵”RFID领域，今年国内市场规模就将达50亿元，年复合增长率为33%，其中电子
7、标签超过 38亿元、读写器接近7亿元、软件和服务达到5亿元的市场格局。而业内人士估计，中国物联网产业链今年就能创造约1000亿元产值,并成为下一个万亿级信息产业引擎。美国权威咨询机构FORRESTER预测，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比，因此，“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。,威讯紫晶,目 录,物联网体系架构,物联网技术分类,物联网感知层,感知层是实现物联网全面的感知的基础包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器和M2M终端、传感器网络和传感器网关等要解决的重点问题是感知和识别物体，采集和捕获信息要突破的方向是具备
8、更敏感、更全面的感知能力，解决低功耗、小型化和低成本的问题,21,物联网技术,物联网三个重要特征：1、全面感知，利用RFID，传感器，二维码等随时随地获取物体的信息2、可靠传递，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3、智能处理，利用云计算，模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制,传感网络技术,传感器的器件组成的在空间上呈分布式的无线自组织/自维护网络，用来感知环境参数，如温度、震动等等。,短程通讯技术,新兴的短距离连接技术，WPAN、RFID和蓝牙技术是其中的重要代表。,物联网现阶段最主要的表现形式,M2M是机器到机器、人
9、对机器和机器对人的数据传输。有多种技术支持M2M网络中的终端之间的传输协议，目前主要有CDMA、GPRS、IEEE802.11a/b/g WLAN等等。,22,物联网技术,感知层核心技术无线传感网的感知能力,23,大量多种类传感节点组成的自治网络，实现对物理世界的动态智能协同感知。,感知层技术WSN,无线传感器网络（WSN）是由大量传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，它能够实现数据的采集量化、处理融合和传输应用。,传感器节点体系结构传感器网络协议栈,感知层技术WSN,无线传感器网络特点：,与现有无线网络的差别,W
10、SN是集成了监测、控制以及无线通信的网络系统，节点数目更为庞大（上千甚至上万），节点分布更为密集；由于环境影响和能量耗尽，节点更容易出现故障；环境干扰和节点故障容易造成网络拓扑结构的变化；通常情况下，大多数传感器节点是固定不动的；传感器节点具有的能量、处理能力、存储能力和通信能力等十分有限；传统无线网络的首要设计目标是提高服务质量和高效率带宽利用，其次才考虑节约能源；而WSN的首要设计目 标是能源的高效使用，这也是WSN和传统网络最重要的区别之一。,WSN网络特点,大规模网络、自组织网络、动态性网络、可靠的网络、应用相关的网络、以数据为中心的网络,无线传感网：关键技术及标准现状,26,感知层技
11、术传感器,传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。,感知层技术GPS,GPS：即 Global Positioning System，全球定位系统。由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的卫星导航与定位系统。其定位精度最高可达厘米级和毫米级,GPS应用：为船舶，汽车，飞机等运动物体进行定位导航。各种等级的大地测量，控制测量电力，邮电，通讯等网络的时间同步,全球四大GP
12、S系统：美国欧盟“伽利略”俄罗斯“格洛纳斯”中国“北斗”,感知层技术RFID技术,RFID的实现分为三个部分:标签（内含芯片与天线）读卡器数据库和软件,标签内包含唯一标识数据:序列号或其他关于物件的独有信息,特点：RFID可快速、准确而可靠地采集数据，感知和识别物体。与传统条形码识别技术相比，RFID具有快速自动扫描、体积小、信息容量大、耐久性强、可重复使用、安全保密性高等优势。,RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别技术,感知层技术RFID技术,感知层技术蓝牙,蓝牙是一种短距离微功耗的无线通信技术（一般10m内）该技术能在建筑环境空间中提供高效能
13、的数据传输和无线控制。工作频率在国际开放的ISM2.4GHz上采用调频扩展技术使用IEEE802.15协议易于安装、设置低成本一对多,技术特点,蓝牙（Bluetooth）,感知层技术WIFI,Wi-Fi 的英文全称为wireless fidelity，在无线局域网的范畴是指“无线相容性认证”，目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性。工作频率在国际开放的ISM2.4GHz上无线电波的覆盖半径则可达100米，目前，通信距离最大可达到4英里(约6.5公里)。传输速度非常快，最快可以达到308mbps，并向下可扩展至54mbps、32mbps、11mbps、6mbps，以快
14、速适应无线环境的变化。厂商进入该领域的门槛比较低，布设简单，造价便宜。,技术特点,无线局域网（WLAN/WIFI）,感知层技术无线技术对比,网络层技术,物联网网络层,各种通信网络与互联网形成的融合网络，被普遍认为是最成熟的部分除网络传输之外，还包括网络的管理中心和信息中心，以提升对信息的传输和运营能力是物联网成为普遍服务的基础设施，有待突破的方向是向下与感知层的结合，向上与应用层的结合,以太网,3G,WLAN,下一代承载网,GPRS,M2M无线接入,蓝牙,网络层技术3G,3G是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。目前3G存在三种
15、标准：CDMA2000，WCDMA,TD-SCDMA。,WCDMA,网络层技术WLAN,无线局域网,（Wireless LAN,简称WLAN），是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它不受电缆束缚，可移动，能解决因有线网布线困难等带来的问题。既可满足各类便携机的入网要求，也可实现计算机局域网远端接入，图文传真、电子邮件等多种功能。,无线局域网结构,网络层技术M2M,M2M是Machine-to-Machine/Man的简称，是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。它通过在机器内部嵌入无线通信模块，以无线通信等为接入手段，为客户提供综合的信息化解决方案，以满足客户对监控、指挥调度
16、、数据采集和测量等方面的信息化需求。,定 义,感知能力,通信能力,应用场景,M2M-机器与机器通信,物联网,应用层技术,物联网应用层,将物联网技术与行业专业技术相结合，实现广泛智能化应用的解决方案集，提供物物互联的丰富应用物联网通过应用层最终实现信息技术与行业的深度融合，对国民经济和社会发展具有广泛影响关键问题在于信息的社会化共享和开发利用、以及信息安全的保障,应用集成,云计算,网络管理,决策支持,应用层技术云计算,云计算是一种基于互联网的计算模式，它将计算、数据、应用等资源作为服务通过互联网提供给用户,应用层技术决策支持系统,决策支持系统（Decision Support System,DS
17、S）是一种以计算机为工具，应用决策科学及有关学科的理论与方法，以人机交互方式辅助决策者解决半结构化和非结构化决策问题的信息系统。它为决策者提供分析问题、建立模型、模拟决策过程和方案的环境，调用各种信息资源和分析工具，帮助决策者提高决策水平和质量。,决策支持系统的工作过程,应用层技术数据挖掘技术,数据挖掘（data mining）是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中提取隐含在其中、人们事先不知道、但又是潜在有用的信息和知识过程。,威讯紫晶,目 录,物联网的应用,行业应用智能电网,减少停电现象,行业应用智能电网,智能电网（smart power grids），就是电网的智能化，也被
18、称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标 通过在智慧的电力中安装先进分析和优化引擎，电力提供商可以突破“传统”网络的瓶颈，而直接转向能够主动管理电力故障的“智能”电网。对电力故障的管理计划不仅考虑到了电网中复杂的拓扑结构和资源限制，还能够识别同类型发电设备，这样，电力提供商就可以有效地安排停电检测维修任务的优先顺序。如此一来，停电时间和频率可减少约 30%，停电导致的收入损失也相应减少，而电网的可靠性以及客户的满意度都得到了
19、提升。,智能电网,行业应用智能电网,智能电表,行业应用智能电网,智能电表功能,行业应用-建筑节能,实时监测空调用水用电量,楼宇用电量,室内温湿度,智能灯光控制,行业应用智能家居,利用先进的计算机技术、通讯技术、综合布线技术、依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。,行业应用智能家居,开关控制-智能插座可直接控制电器电源开关调光控制场景控制-如影院模式、起夜模式、全关模式等红外控制-对空调、电动窗帘、电视机等家电设备进行红外遥控定时控制-定时开关家里的灯光、电器感应控制-可感应人体移动，自动打开灯光,行业应用智能农业,将无线传感器网络布设于农田、园林、温室等目标区域，网络节点大量实时地收集温度、湿度、光照、气体浓度等物理量，精准地获取土壤水分、pH值、氮素等土壤信息。无线传感器网络有助于实现农业生产的标准化、数字化、网络化。将从三个方面有效促进农业的发展：增产增收、节约能源，相当于露地栽培产量10倍以上。,Thank You!,
