物联网新技术专题讲座课件

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1、物联网及其相关技术,华北电力大学 电气与电子工程学院 通信技术研究所 唐良瑞 教授,物联网新技术专题讲座,内容安排,物联网概念产生的历史 物联网的基本概念 物联网的发展 物联网的相关技术 物联网的应用 物联网的发展趋势,盖茨出生在一个典型的美国中产阶级家庭。父亲，律师，母亲是银行家的女儿，也是美国联合慈善总会的领导者之一 。 盖茨小时候并不是一个乖巧的孩子，做事磨磨蹭蹭，经常迟到，总是咬铅笔头，吃饭时读书，很少叠被子。他的爱好就只是读书，思考那些成年人认为理所应当或者无暇顾及的问题，以至于父母亲担心儿子因此患上自闭症，刻意找机会让他与外界接触。,比尔盖茨物联网理念,微软创始人比尔盖茨,转学：

2、儿子的行为与母亲格格不入，他们总是为琐事争吵。一天，类似的冲突又一次在餐桌上爆发，11岁的小盖茨对着母亲大喊大叫，总是做调停人的父亲将一杯水泼到儿子的脸上。随后，他们将儿子带进了心理诊所。这次心理咨询让夫妇俩下定决心小盖茨送到西雅图收费最高的私立学校之一湖滨中学。 学校里的各种协会和兴趣班让孩子们得以发挥自己的特长和爱好。盖茨很喜欢湖滨中学的气氛，与父母的关系竟慢慢缓和起来。盖茨的计算机兴趣得以发挥，上高中时，电脑水平已可以胜任黑客的工作。,微软创始人比尔盖茨,比尔盖茨物联网理念,高分被哈佛录取： 1973 年，盖茨在SAT(学术能力评估考试，当时满分为1600 分)中取得了1590分的成绩而

3、被哈佛大学法学院录取。然而，除了计算机，比尔-盖茨对什么课程都提不起兴趣。 退学： 大二的时候，终于禁不住计算机潮流的诱惑，“下海”。 创业： 1975 年，跑到新墨西哥州的阿尔伯克基创办微软公司。,微软创始人比尔盖茨,比尔盖茨物联网理念,盖茨的豪宅位于美国西雅图的华盛顿湖畔，从市区开车只需25分钟。这座占地面积约6600平方米、经过7年时间精心打造的湖滨别墅前临水、后倚山，可称得上招财纳库的绝妙风水，建筑物地上四层，外观呈现“西北太平洋岸别墅”风格。据说，总计花费九千七百万美金，折合台币大约三十四亿元，足以买下一家国内中小型上市公司。,比尔盖茨的豪宅,比尔盖茨物联网理念,比尔盖茨物联网理念,

4、盖茨的豪宅令人叹为观止,比尔盖茨物联网理念,盖茨的豪宅令人叹为观止,高度智能化：家中所有人物的一举一动，尽在电脑的掌控之中，对于主人与客人而言，电脑提供的是无微不致的服务，对于豺狼来说，迎接他的，是*。 在豪宅的大门处，设有气象感知器，电脑可根据传感气所测到的各项气象指标，对室内的温度和通风情况进行控制。 室内所有的照明、温湿度、音响、防盗等系统都可根据需要，通过电脑进行调节。,比尔盖茨物联网理念,盖茨的豪宅：设计上充满了创意，是数字技术前沿科技的结晶,房内的所有电器设备连接成一个家庭网络。在感应到有人到来时自动打开照明系统，在离去时自动关闭。 45个房间内，挂在墙上的名画会根据不同的需要自动

5、进行更换。 智能化程度最高的是会议室，比尔在这里可以随时召开网络视频会议，与幕僚们共商微软的发展大计。 比尔的私人图书馆位于豪宅的那座圆顶建筑，屋顶中间有一个接收自然光的天窗，室内光线随着外界阴晴调整。 连厨房内所有的设备都是由位于中央系统的电脑所控制的。,比尔盖茨物联网理念,盖茨的豪宅：设计上充满了创意，是数字技术前沿科技的结晶,卫生间里，安装了一套检查身体的传感系统，可对体温、血压、脉博等健康指标进行实时检测，当处理中心发现身体状况异常，就会立即警报。 如果发生火灾等意外，整个房间的自动消防系统将自动进入工作状态，系统将根据火势的分布情况分配供水，浇水灭火。还能够一面自动对外报警、显示出最

6、佳的营救方案，同时关闭有危险的电力系统等。 就连在智能豪宅院子里的一棵百年老树，也采用了智能化的养护方式，先进的浇灌系统能够通过传感器了解这棵老树对水的需求情况，从而实现及时、全自动浇灌。 RFID传感器能识别指定的身份标识，家里的数据处理中心随时可以知道室内每一位合法进入者的位置和动态，无论他走到哪里，RFID跟踪器就会将他的行踪传送至中央电脑。,比尔盖茨物联网理念,盖茨的豪宅：设计上充满了创意，是数字技术前沿科技的结晶,1999年由美国麻省理工学院的AUTO-ID实验室提出，即把所有物体通过射频识 别(RFID)等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。,物联网概念产生的历史,

7、物联网概念的提出,日韩2004年提出“泛在网络”战略；希望到2010年建立一个有线无线全覆盖、所 有终端都接入、各类信息化应用满足需求的信息化社会。,日韩泛在网概念,物联网概念的确定,国际电信联盟(ITU)在2005年的年度报告中指出，信息与通信技术的目标已经从 任何时间、地点连接任何人，发展到连接任何物体的阶段，而万物的连接就形 成了物联网。在该报告所提到的物联网，除RFID技术外，更多新技术(如传感 器网络、纳米、智能芯片等)将被广泛应用。,在2008年11月IBM提出“智慧的地球 ( Smart Planet) ”概念，以此做为经济振 兴战略；2009年1月，美国总统奥巴马在和工商领袖举

8、行的圆桌会议上对此给 予了积极的回应。,智慧地球概念的提出,2009年8月7日，国务院总理温家宝视察中科院无线传感网工程中心无锡研发 分中心；明确要求尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。,感知中国,内容安排,物联网概念产生的历史 物联网的基本概念 物联网的发展 物联网的相关技术 物联网的应用 物联网的发展趋势,基本概念物联网,物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网“The Internet of things”，顾名思义，“物物相连的互联网”： 物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络； 其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换和通

9、信。 物联网的定义：通过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，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。,物联网的实质,“物物相连的互联网”： 物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络； 其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯 主要特征： 全面感知； 可靠传送； 智能处理。,与物联网相关的几个概念,传感网、 M2M、物联网、泛在网概念的出发点和侧重点不完全一致，但其目标都是突破人与人通信的模式，建立物与物、物与人之间的通信。,物联网必须以 互联网

10、和移动 网（2G/3G） 为基础,内容安排,物联网概念产生的历史 物联网的基本概念 物联网的发展 物联网的相关技术 物联网的应用 物联网的发展趋势,美国：IBM“智慧的地球” 战略,IBM智能地球战略的主要构成部分：传感器、RFID标签和实时信息处理软件(如WebSphere RFID Information Center)。 典型案例 作为一家主营制药和特殊包装的中型企业，GSMS通过与 IBM 及业务合作伙伴 DSS 合作， 利用二维码和 RFID设备标签设计了一个精密的跟踪系统。每个药品包装上都有独一无二的序列号，这样 GSMS 就能杜绝假冒药品混入供应链。 Spolem PSS Pol

11、noc一家波兰的中型连锁超市，引入了波兰首个 IBM 自助服务解决方案。在加快结账速度、节省支出的同时，该智能系统还可帮助超市更深入地理解顾客的购买偏好，从而更好地满足所需。,美国：作为振兴经济的“新武器”,2009 年初，美国总统奥巴马就职后，对“智慧地球”构想作出了积极回应，并将其提升为国家层级的发展战略； 奥巴马将“新能源”和“物联网”作为振兴经济的两大武器，投入巨资深入研究物联网相关技术。 美国7870亿美元经济复苏和再投资法中，鼓励物联网技术发展政策主要体现在推动能源、宽带与医疗三大领域开展物联网技术的应用。,欧盟：引领世界物联网“加速跑”,09年6月，欧盟委员会向欧盟议会、理事会、

12、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)，意在引领世界物联网发展。 09年10月，欧盟委员会以政策文件的形式对外发布了物联网战略，将于2011年2013年间每年新增2亿欧元进一步加强研发力度，同时拿出3亿欧元专款，支持物联网相关公私合作短期项目建设。 09年12月，欧盟委员会以政策文件的形式，对外发布了欧盟“数字红利”利用和未来物联网发展战略。 为了加强政府对物联网的管理，消除物联网发展的障碍，欧盟制定了12项行动保障物联网的发展。,日本,u-Japan目标：建设无所不在的网络社会，20

13、10年实现“anytime,anywhere,anything, anyone”都能上网的环境。 i-Japan目标：2011年实现日本产业社会、地区与Information and Communications Technology (ICT)融合。,韩国,2009年韩国通信委员会出台了物联网基础设施构建基本规划，将物联网市场确定为新增长动力。 物联网基础设施构建基本规划提出到2012年实现通过构建世界最先进的物联网基础实施，打造未来广播通信融 合领域超一流信息通信技术强国的目标，并确定了构建物联网基础设施、发展物联网服务、研发物联网技术、营造物联网扩散环境等4大领域、12项详细课题。 u-

14、Korea战略&IT839计划,韩国：“IT 839”计划,2004年，韩国信息通信部制定的IT839计划，是u-Korea的核心： 八项信息产业服务、三大基础网络设施建设、九项新增长技术。,中国:2009年中国物联网的元年,09年8月7日，温家宝考察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心。强调“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术，把传感系统和3G中的TD技术结合起来”。 09年9月21日，工信部在相关会议上，首次明确提出要进一步研究建设物联网、传感网，加快传感中心建设，推进信息技术在工业领域的广泛应用，提高资源利用率、经济运行效益和投入产出效率等。 09年11月1日，中关

15、村物联网产业联盟正式成立，成员包括了北京移动、清华同方股份有限公司、北京邮电大学、中科院软件所、北京交通委信息中心等十二家单位。 09年底，“中国电信物联网应用和推广中心”、“中国电信物联网技术重点实验室”在江苏无锡成立，标志着中国第一个“物联网城市”在无锡正式启程。,中国：物联网的近期发展,2010年1月，传感(物联)网技术产业联盟在无锡成立； 2010年4月30日，在中国物联网产业发展论坛暨第三届国际无 线传感网产业发展峰会上，“美国硅谷杭州物联网产业创新中心”正式签约落户杭州东部软件园； 2010年5月18日，我国首个针对物联网、传感产业融资的中国首个“物联网产业基金” 签约设立，由无锡

16、新区创投集团、大唐电信、中科院与无锡国联集团共同发起，计划总规模将达50亿元,中国：重点研究领域,物联网的建设在我国成为大家普遍关注的热点，得到国家科技部、质检总局、国家标准委员会等政府部门和自动识别技术等相关行业及企业的高度重视； 物联网已被明确列入国家中长期科学技术发展规划(2006-2020年)和2050年国家产业路线图； 国内研究院所早在1999年就启动了传感网研究，并且已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的较完整的产业链。 目前我国传感网标准体系已形成初步框架，向国际标准化组织提交的多项标准提案被采纳，传感网标准化工作已经取得积极进展。,中国：研究现状,无线传感器网络硬件节点： 南京邮电大学无线传感器网络系列节点UbiCell 南京邮电大学无线多媒体传感器网络节点UbiCell-MUbiCell-M 中国科学院计算技术研究所GAINS 系列节点 香港科技大学无线传感器网络节点 无线传感器网络软件产品： 南京邮电大学的无线传感器网络中间件软件DisWare 南京邮电大学的无线传感器网络集成开发平台MeshIDE 中国科学院宁波计算所的无线传感器网络分析与管