物联网科技课程内容

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1、 走进进物联联网 -科技让让生活更美好 2013年11月 Page:2 目录录 02 01 物联网的前世今生 物联网架构和关键技术 Page:3 第一章 物联联网的前世今生 1.1 物联网起源和发展 1.2 国外物联网现状 1.3 国内物联网现状 Page:4 1.1物联联网起源和发发展 Page:5 物联联网起源（1） 二战时期，英国布置雷达网对德军战机进行探测。雷达观测 到敌机群后,确定其航向和高度,发出警报并将目标“转交”给 其他雷达。 早期 雏形 Page:6 物联联网起源（2） 越战时期，美军为了切断胡志明小道，在胡志明小道投下2万 多枚，被称为“热带树”的战场传感器，“热带树”探测

2、到 周围物体产生的震动和声音信息，并通过无线电通信传送到 指挥中心，为轰炸机提供准确的信息。 物联 应用 Page:7 物联联网起源（3） 20世纪80年代，美国进行分布式传感网项目， 并基本确定传感网的架构。军方意识到传感网 的优势，传感网也成为网络中心战的核心。 进一步 发展 1995年，比尔盖茨在未来之路中提及物联 网思想。 物联网思 想出现 2005年，国际电信联盟在ITU互联网报告 2005：物联网中正式推出物联网概念。 物联网 概念正 式提出 Page:8 物联联网ITU定义义 国际电信联盟（ITU） ： 对物联网的涵义进行了扩展，即信息与通 信技术的目标已经从任何时间、任何地点

3、连接任何人，发展到连接任何物品的阶段 ，而万物的连接就形成了物联网。 Page:9 物联联网国内定义义 2010年温家宝在11届人大三次会议的政 府工作报告中定义： 通过射频识别、红外感应器、全球定位系 统、图像感知器等信息传感设备，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。互联网基础上延伸和扩展的网络。 Page:10 物联联网认识误认识误 区 通常误区：把传感网或RFID网或RFID直接等同于物联网。 物联网还有GPS、视频识别、激光、扫描等信息手段去感知设备 ，不仅仅是通过RFID，RFID不是物联网的全部。

4、通过信息感知 设备还需要与互联网进行互联，并实现智能化的定位、监控、管 理等功能。 Page:11 物联联网发发展趋势趋势 各国加大对物联网的支持力度，并陆续推出自 己的物联网计划，如欧盟的E-Europe全民信 息社会计划，日本的U-Japan信息社会计划。 快速 发展 2008年，IBM推出”智慧地球”构想，赋予物 以智能，而物联网是其中重要的技术基础。 智能化 新发展 Page:12 物联联网全球发发展规规模 目前，全球物联网产业市场将呈现快速增长态势，2012年全球物联网市场规模 已超过1700亿美元，2015年将接近3500亿美元，年均增长率接近25%。目前全球 物联网应用点大致如下

5、： 到2011年末有近2200万 家用电表连入物联网中， 而这个数目将在接下来的 10年内以每年50%的速 度迅速增长。 目前有2060万联网设备 用于住宅以及工业设施的 安保目的，预计年均增长 率37%。 世界范围内应该有3080万 联网设备已经投入这个领域 应用，大多数都用于对车辆 尤其是货车的位置追踪，而 且这个数据可能将会以每年 27%的速度增长。 能源产 业 交通 安防监 控 医疗卫 生 将拥有150万联网设备， 年均增长率处于20%到 25%之间。 Page:13 1.2国外物联联网现现状 口号现状趋势 美国智慧地球 2008年底，IBM向美国政府提出“智慧地球” 战略，获得奥巴马

6、的认可。美国在物联网产业 上的优势正在加强与扩大。国防部的“智能微 尘”（SMART DUST）、国家科学基金会的 “全球网络研究环境”（GENI）等项目提升了 美国的创新能力；物联网已经开始在军事、工 业、农业、环境监测、建筑、医疗、空间和海 洋探索等领域投入应用。 美国物联网在工业、国防等领 域成为重点投入和发展方向， 其在争取继续完全控制IPv6的 同时在全球推行EPC标准体系 ，力图主导全球物联网发展。 欧盟E-Europe 2009年6月18日，欧盟委员会向欧盟议会、理 事会等递交欧盟物联网行动计划，2009年 9月15日，欧盟发布欧盟物联网战略研究路 线图，提出欧盟到2010、20

7、15、2020三个 阶段物联网研发路线图，并提出物联网在航空 航天、汽车、医药、能源等18个主要应用领域 和识别、数据处理、物联网架构等12个方面需 要突破的关键技术。 目前，除了进行大规模的研发 外，作为欧盟经济刺激计划的 一部分，欧盟物联网已经在智 能汽车、智能建筑等领域进行 应用，在民生领域的物联网应 用成为大势所趋。 日本U-Japan I-Japan 2004年日本政府在两期E-Japan战略目标均提 前完成的基础上，提出了“U-Japan”战略， 物联网包含在泛在网的概念之中，并服务于U- Japan及后续的信息化战略。通过这些战略， 日本开始推广物联网在电网、远程监测、智能 家居

8、、汽车联网和灾难应对等方面的应用。 日本针对本国具体特点，在物 联网战略方面在未来将侧重对 灾害防护及移动支付等的发 展。 Page:14 美国物联联网应应用概况 智慧物流 沃尔玛的送货车队车辆全部安装了综合了GPS卫 星定位、移动通讯网络等功能的车载终端 根据车载终端设备采集的信息，调度中心可实时 掌握车辆及货物的情况，合理安排运量和路程， 最大限度地发挥运输潜力，高效利用物流资源设 施，沃尔玛可以精确到小时 智慧物流系统，使沃尔玛的配送成本仅占销售 额的%，远低于同行高达10%甚至20%的物 流成本 通常销售商的商品配货周期较长，一般平均约 两周补货一次，另外配货运输效率不够高，根 据统计

9、，国外货车的空载率较高 Page:15 欧盟物联联网应应用概况 在 IBM 及其合作伙伴的协助下，斯德哥尔摩市 政府使用RFID、激光扫描、自动拍照等技术，自 动检测标识车辆，并向进出市中心的车辆收取相 关费用 采用智能交通技术提高道路管理水平后，交通量 降低20%，尾气排放量减少12% 瑞典智能交通 平均每天有45万辆汽车驶过城市中央商务区，严 重交通拥堵时有发生 Page:16 日本物联联网应应用概况 智能服装管理 Flandre服装公司与Liti信息科技有限公 司合作，每件货品及包装箱都贴附RFID 电子标签，从工厂到仓库到零售店全过 程记录货品信息 顾客可以选购要求，通过电脑搜索得到

10、所有符合条件的服装样式，以及该服装 所处的货架位置。 店员在盘点服装时，只需使用读取器扫 过衣服即可，原先需要1.5小时的盘点 工作，现在只需15分钟就可以完成 顾客在大型服装商场中挑选合适的衣物 需要耗费较多精力，销售人员对服装的 盘点记录工作量也较大 Page:17 1.3国内物联联网现现状 2004200520092010现现在 北京建立了第一个物联网概念 演示中心 国家烟草专卖局实现用RFID出 库扫描，商业企业到货扫描 温家宝在无锡考察时指出，要加 快推进物联网发展，提出了“感 知中国” 物联网首次进入政府工作报告， 并被列为国家“十二五”信息化 规划重大专项 各地纷纷推出自己的物联

11、网发展 计划 Page:18 国内各地物联联网发发展规规划 陕西省“十二五”物联网产业发展专项规划 成都市物联网产业发展规划（20102012） 双流县物联网产业发展规划（2010-2012年） 山东省物联网产业发展规划纲要(20112015) 青岛市物联网应用和产业发展行动方案 江苏省物联网产业发展规划纲要（20092012年） 无锡市物联网产业发展规划纲要（20102015年） 徐州市物联网产业发展规划纲要（2010-2012） 上海推进物联网产业发展行动方案(20102012年) 浙江省物联网产业发展规划（20102015年） 杭州市物联网产业发展规划（2010-2015年） 嘉兴市无线

12、传感网络产业发展规划（20102020年） 福建省加快物联网发展行动方案（20102012年） Page:19 国内物联联网发发展战战略 工信部披露的公开信息显示，中国物联网在十二五期间将重点发展十大应用领 域、四大核心技术，并希望在2015年形成核心技术2000亿的产业规模。 十 大 应 用 领 域 智能 电网 智能 交通 智能 物流 智能 家居 安全 环境 工业 自动化 医疗 监控 精细 农牧业 金融 服务业 国防 军事 四 大 核 心 技 术 传感器 系统与试 验检测 芯片、中间 件集成模块 与设备 工程实施、服 务开发与系统 运维 2015 目标 1、建成50个应用示范工程 2、形成5

13、-10个物联网示范城市 3、核心技术产业规模达2000亿 Page:20 江苏节苏节 能环环保智慧服务务平台 核安全与核辐射监测预 警 河流 断面 自动 监测 城市空气自动监测 环境质量监测环境质量监测 环保服务 中心平台 固废 循环 再利 用 噪声 污染 监测 污染源在线监测 汽车尾气监测 环境信息感知载体 化学 品污 染监 测 Page:21 系统铺设了3万多个传感节点，覆盖了地 面、栅栏和低空探测 上海浦东东机场场防侵入系统统 系统采用目标识别、多点融合、协同感知与 定位等核心技术，实现机场的入侵目标的有 效分类和高精度区域定位 可以防止人员的翻 越、偷渡、恐怖袭击 等攻击性入侵 Pag

14、e:22 目录录 01 02 物联网的前世今生 物联网架构和关键技术 Page:23 第二章 物联联网架构和关键键技术术 2.1 物联网架构 2.2物联网关键技术大数据 Page:24 处 理 层 数据汇聚与存储数据融合与处理数据挖掘分析 开发服务服务管理协同处理 应 用 层 建设工程领域 化工安全领域农业领域汽车领域 2.1物联联网架构 技术与业务标准体系 系统安全可靠保障体系 感 知 层 手机 摄像头RFID 传感器网络 视频电话 报警器 全球定位系统 传 输 层 移动通信网（ 2G/3G/4G/GPRS) 卫星 本地宽 带网 云计算大数据 Page:25 物联联网架构-感知层层 二维码标

15、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 更敏感、更全面的感知 感知设备低功耗 感知设备小型化 感知设备低成本 感知和识别物体 采集和捕获信息 传感器种类关键问题发展方向 Page:26 物联联网架构-传输传输 层层 网络类型 各种通信网络 3G/4G网络 WIFI GPRS/GSM网络 广电网络 发展方向 更高的传输能力 传输网络低功耗 向下与感知层的结合 传输网络是真正体现万物相联的关键 Page:27 物联联网架构-平台及应应用层层 应用类型关键问题发展方向 智慧绿色农业 智能工业监控 公共安全 智慧医疗 智能交通 环境监测 云计算和

16、大数据技术 感知信息处理 物联网软件平台 信息和隐私安全技术 应用层标准体系 更强的智能化分析 更快速的系统反应 深入的数据挖掘 应用层 Page:28 2.2物联联网关键键技术术-大数据 facebook社交网络 淘宝、 ebuy 电子商务 微博、 Apps 移动互联 21世纪是数据信息大发展 的时代，移动互联、社交网络、 电子商务等极大拓展了互联网的 边界和应用范围，各种数据正在 迅速膨胀并变大。 互联网（社交、搜索、电商）、 移动互联网（微博）、物联网（ 传感器，智慧地球）、车联网、 GPS、医学影像、安全监控、金 融（银行、股市、保险）、电信 （通话、短信）都在疯狂产生着 数据。 “大数据”的诞生： 半个世纪以来，随着计算机技术全面融入社会生活，信息爆炸已经积累到了一个开始 引发变革的程度。它不仅使世界充斥着比以往更多的信息，而且其增长速度也在加快，” 大数据”的概念诞生。如今，这个概念几乎应用到了所有人类智