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1、物联网,物联网发展趋势及 移动支付,马劲松,提纲,,,物联网概念与原理,物联网的概念是在1999年提出的。物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，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；第二，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。物联网原理是通过射频识别（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。,物联网的概念,物联网也被称作M 2 M ， 即Machine to Machine（广义的还可理解为
2、Machine to Man，Man to Machine，Machine to Mobile），旨在实现人、设备与系统间的智能互连，在业界被认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。,I TU对物联网的阐释是：信息与通信技术的目标已经从任何时间、任何地点连接任何人，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。通俗地说，世界上的万事万物，小到手表、钥匙，大到各式家电、汽车、楼房，嵌入智能微型感应芯片后，都可以“开口说话”。再借助各种通信网络技术，人们就可以和物体“对话”，而物体和物体之间也能“交流”，这就是物联网。,,物联网在世界和中国的发展,奥巴马2009年初
3、就任美国总统后，对IBM提出的“智慧地球”概念给予了积极回应，将“新能源”和“物联网”列为振兴经济的两大武器，使“物联网”概念开始走入大众视线。,2009年8月，国务院总理温家宝视察中科院无线传感网工程中心，提出“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”，要求尽快建立“感知中国”中心 。,北京、深圳等城市都已经将物联网纳入城市发展规划，作为重点扶持发展的产业。,中国移动、中国联通、中国电信等运营商都加快了物联网服务的开发和推出，如“移动支付服务”。,华为公司、IBM公司等企业界翘楚纷纷开发物联网方案和产品，组织物联网高峰论坛，为地方政府信息化建设摇旗呐喊、出谋划策。,,物联网的理
4、解,从技术视角看物联网,全面感知（利用传感器、二维码、射频标识（RFID）等近程通信技术随时随地获取物体的信息），如R F ID标签和读写器、摄像头、GPS、各类传感器与执行器、2.5G/3G/4G终端等，以及这些设备互连构成的现场网络组成。现场网络经常采用ZigBee、蓝牙、Wi-Fi、RFID等近年来日趋成熟的无线传感器网络技术。,通信层为物联网的信息主干道，主要由运营商提供的各种广域IP通信网络组成。基于移动通信技术的物联网应用在部署上具备更大的灵活性，而3G网络带来的无线宽带突破，更为物联网业务的发展提供了承载基础，成为目前许多物联网应用的首选。,1）要有一个统一的管理平台，包括网络及
5、设备管理、AAA（认证、授权、计费）管理、数据管理、服务管理等公共基础能力。 2）物联网应用软件。,感知层,通信层,计算层,为什么现在是发展物联网的最佳时期？,1）刺激经济，国家需要扶持能够带动上万亿元产值的新产业，以带动经济的持续发展，而物联网正是这样的产业。目前国家已经把物联网技术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。,2）3G时代，电信运营商需要拓展电信业务以增加营收和提高个性化竞争力，3G的重点在数据业务上，以数据业务为主的物联网应用符合运营商的3G发展策略。,经济层面,为什么现在是发展物联网的最佳时期？,1）内嵌智能芯片、具备感知和计算
6、能力的设备持续流入工业和消费品市场，这些设备具备“思考能力”，能够“开口说话”。同时，连接这些现场设备的短距离通信网络日益成熟，尤其是近年来迅速成长起来的短距离无线通信技术，如ZigBee、蓝牙、Wi-Fi、RFID等，能够低成本连接现场设备，自组织、构建健壮的现场网络，轻松便捷地赋予现场设备“相互交流”的能力。,2）互联网与移动通信网已经拥有前所未有的覆盖率和可靠性，成本也能够被绝大多数人所接受，3G的部署大大改善了物联网的网络基础条件，为开展形式多样的物联网业务提供了承载基础。,3）云计算技术的成熟，为万亿设备大规模接入并行计算提供了技术条件。,技术层面,物联网的物,这里的“物”要满足以下
7、条件才能够被纳入“物联网”的范围： 1、要有相应信息的接收器； 2、要有数据传输通路； 3、要有一定的存储功能； 4、要有CPU； 5、要有操作系统； 6、要有专门的应用程序； 7、要有数据发送器； 8、遵循物联网的通信协议； 9、在世界网络中有可被识别的唯一编号。就是通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，使人与物、物与物之间能够在任何时间、任何地点沟通连接，从而形成物联网。,,物联网核心技术,射频识别（RFID）技术物联网中非常重要的技术是射频识别（RFID）技术。RFID是射频识别（Radio Frequency Identification）技术英文缩写，是20世纪90年
8、代开始兴起的一种自动识别技术，是目前比较先进的一种非接触识别技术，目前的工作频率主要有两种：13.56MHz和2.4GHz。以简单RFID系统为基础，结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，就可以构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的，比Internet更为庞大的物联网。,传感器技术 物联网另一个核心技术传感器技术。,,物联网发展现状,美国在RFID技术领域处于领先地位物联网中，RFID是最为关键的技术与产品。全球RFID专利布局战已延续多年，但中国在RFID底层专利上，却并无主导权。据不完全统计，中国这一领域专利申请量仅228个，仅为美国的6.5%、日本的45.7%。截至目前
9、，美国在该领域的申请总量超过了欧盟、世界知识产权组织、日本以及中国大陆等多个区域专利申请总量的总和。,日本、欧洲在传感器技术方面拥有巨大优势,,物联网发展现状,中国在传感技术研究方面有一定成就，但在核心领域较发达国家处于落后中科院早在1999年就启动了传感网研究，与其它国家相比具有同发优势。在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机、移动基站等方面取得重大进展，目前已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。在世界传感网领域，中国与德国、美国、韩国一起，成为国际标准制定的主导国之一。并于2009年8月7日 ，成立研究物联网的核心单位 中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心。 从
10、目前国内的发展水平来看，物联网的发展仍存在瓶颈：一是RFID高端芯片等核心领域无法产业化，国内RFID以低频为主；二是国内传感器产业化水平较低，高端产品国外厂商垄断；三是实现物物互联的数据计算量庞大，更需要算法的革命。,提纲,,移动支付概念,移动支付，也称为手机支付，就是允许用户使用其移动终端（通常是手机）对所消费的商品或服务进行账务支付的一种服务方式。整个移动支付价值链包括移动运营商、支付服务商（比如银行，银联等）、应用提供商（公交、校园、公共事业等）、设备提供商（终端厂商，卡供应商，芯片提供商等）、系统集成商、商家和终端用户。,,移动支付分类,非现场的非实时支付非现场的非实时支付是目前常用
11、的支付方式，这种方式一般通过短信方式发起交易请求，从支付的速度来看，具有明显的时间延迟，快时需几秒钟，慢时甚至几分钟。目前在国内开展的手机购物、手机银行等均属此类非现场的非实时支付。,现场实时支付 非现场的非实时支付，由于其明显的时间延迟，已无法满足公共汽车票、轨道交通、出租车费等城市一卡通应用领域。在此情况下，需要现场的实时支付交易，通过手机，在相应的消费终端（各类读卡器）前挥一下，即可轻松、安全、快速完成支付交易。目前此类应用以智能卡技术为基础，智能卡与手机结合在一起，具有交易安全、迅速的特点，是目前手机支付技术的发展方向。,移动支付方案,,NFC概念,NFC是Near Field Com
12、munication缩写，即近距离无线通讯技术。由飞利浦公司和索尼、诺基亚公司共同开发的 NFC 是一种非接触式识别和互联技术，可以在移动设备、消费类电子产品、PC 和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC 提供了一种简单、触控式的解决方案，可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。,NFC技术特点,NFC是一种提供轻松、安全、迅速的通信的无线连接技术，它将非接触读卡器、非接触卡和点对点（如短信交流）功能整合进一块单芯片，由于其采取了独特的信号衰减技术，相对于RFID来说NFC具有距离近、带宽高、能耗低等特点。其次，NFC与现有非接触智能卡技术兼容，目前已经成为得到越来越多主要厂商支持
13、的正式标准。再次，NFC还是一种近距离连接协议，提供各种设备间轻松、安全、迅速而自动的通信。与无线世界中的其他连接方式（蓝牙、红外线）相比，NFC是一种近距离的私密通信方式，速度更快。,NFC手机,NFC手机内置NFC芯片，组成RFID模块的一部分，可以当作RFID无源标签使用用来支付费用；也可以当作RFID读写器用作数据交换与采集。其工作频率为13.56MHz,因此可以与市场上普遍应用的读卡设备兼容。目前市场上的NFC手机以诺基亚的据多。,基于NFC手机的移动支付特点与应用,使用这种方案，用户必须把手机更换成NFC手机，这样一来，用户所承担的成本较高；另一方面，由于支付业务都在手机生产商这边
14、，运营商难于掌控，不利于大规模推广。但由于其推广较早，技术相对成熟，目前已经在日韩被运营商广泛应用，在国内也得到了中国银联的支持。,NFC手机移动支付在国外应用,NFC手机移动支付在国内应用,移动支付方案,,SIMPASS概念,SIMPASS是北京握奇公司推出的基于RFID技术的移动支付方案，SIMPASS卡融合了DI卡技术和SIM卡技术，把RF射频模块集成到SIM卡中，成为一种多功能的双界面SIM卡，也就是RF-SIM卡。支持接触与非接触两个工作接口，接触界面实现SIM功能，非接触界面实现支付功能，兼容多个智能卡应用规范。,SIMPASS移动支付方案特点,由于SIMPASS在设计的时候，考虑
15、到要兼容现有的各种一卡通应用环境，能充分利用现有手机支付系统的设施，降低推广成本。将卡的工作频率设置在13.56MHz的相对低频，这样往外发射的无线电波波长较长，天线较长，难于集成到SIMPASS卡中，针对天线的布置问题，握奇设计了如下两种方案：,,SIMPASS手机支付方案分类,定制手机方案通过改造手机电池或主板，将天线布置在电池或主板上，并在主板上设计天线与卡片上的天线触点的连接通路。这种方案使非接触应用与手机融为一体，工作稳定可靠。其缺点是需要设计专用的手机，用户若想使用手机支付就需要更换手机，使得应用推广的成本增高并可能阻碍手机支付系统的应用。,低成本的天线组件方案无需改造手机，将天线
16、与SIMPASS直接联接，为SIMPASS提供射频信号。这种方案具有天线组件成本低廉，用户不需要更换手机的优势，有利于SIMPASS的应用推广。其不足之处在于，需要考虑天线的可靠连接；需要考虑天线的电气特性满足SIMPASS的工作要求，此外还需要考虑增加天线之后对手机便携性的影响。,SIMPASS手机支付方案应用,由于仅需升级SIM卡，成本低，部署灵活，对终端的依赖性低。关键的是，它将支付功能完全整合在SIM中，便于电信运营商对业务的掌控，因此受到运营商的追捧。加上工作频率13.56MHz，很好的兼容了现有各领域的读卡设备。非常有利于大规模推广。目前，在中国移动的主导下，SIMPASS方案已经在广州地铁实现手机支付地铁票，在厦门、泰国等地实现了全城多功能移动支付应用。,
