物联网概论第1章物联网概述

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1、1,物联网概述 祝烈煌 北京理工大学计算机学院 2014年10月,教材,其他参考书,物联网概述 物联网感知识别技术 自动识别技术与RFID 传感器技术 定位系统 智能信息设备 物联网通信与网络技术 无线宽带网络技术 无线低速网络技术 移动通信网络技术 物联网接入技术 物联网其它网络技术,课程内容,物联网服务与管理技术 物联网信息存储与处理 物联网中间件技术 基于物联网的智能决策技术 物联网中的信息安全与隐私保护技术 物联网综合应用 智能电网 智能交通 智能物流 智慧农业及工业控制 智能绿色建筑 环境监测,课程内容,评分方法 平时作业 （50%） 期末考试（50%） 作业和程序提交方式 作业使用

2、WORD编辑 通过网络教室提交,考查方式,7,物联网概述,一、物联网概念产生背景及内涵 二、中国物联网发展战略及布局 三、物联网体系架构及关键技术 四、物联网的重点应用解析,起源与发展,1995年比尔盖茨首次提出物物相连概念 用户遗失或遭窃的照相机将自动发回信息，告诉用户它现在所处的具体位置，甚至当它已经身处不同的城市。 当您驾车驶过机场大门时，电脑钱包将会与机场购票系统连接，检验您是否购买了机票。,1999年Auto-ID实验室提出物联网概念 将所有物品通过RFID、智能嵌入技术等与互联网连接，实现物理世界与信息世界的整合； 实现在任何地点、任何时间、对任何物品进行标识和管理。,2005年，

3、国际电信联盟突尼斯峰会发布ITU互联网报告2005：物联网报告，描绘了物联网时代的远景： 司机出现操作失误时汽车会自动报警； 公文包会提醒主人忘带了什么物品； 衣服会告诉洗衣机对颜色和水温的要求等。,起源与发展,2009年1月IBM提出“智慧地球”概念 IBM首席执行官彭明盛与美国奥巴马总统参加美国工商界领袖“圆桌会议”，提出“智慧地球”的概念。 “智慧地球”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。,起源与发展,2009年，欧盟执委会发表了欧盟物联网行动计划，描绘了物联网应用前景。,起源与发展,日本政府在两期E-Japa

4、n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、汽车联网和灾难应对等方面的应用。,提出“数字日本创新计划”。,日本更进一步提出“i-Japan战略2015”将物联网提升为国家战略建设重点，旨在到2015年实现以人为本，“安心且充满活力的数字化社会”，让数字信息技术如同空气和水一般融入每一个角落。,日本i-Japan战略,起源与发展,2010年,韩国提出为期十年的U-Korea战略，目标是“在全球最优的泛在基础设施上，将韩国建设成全球第一个泛在社会”。,

5、2009年,2004年,韩国出台了物联网基础设施构建基本规划,韩国政府陆续出台了推动RFID发展相关政策。,韩国U-Korea战略,起源与发展,2009年8月温家宝提出“感知中国”概念 温家宝总理在视察中科院无锡物联网产业研究所时，指出“要在激烈的国际竞争中，迅速建立中国的传感信息中心或感知中国中心”。 2012年，重点确定了物联网在“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”等9个重点示范应用领域,起源与发展,共同点: 政府重视信息技术深入应用，将物联网作为振兴经济的战略性产业； 打造广泛覆盖的网络基础设施，重视信息技术的深入应用与服务，渗透到

6、经济和社会生活的方方面面； 增值应用是物联网未来发展的重点方向，软件开发、智能控制将会为用户提供丰富多彩的物联网应用。,日本： i-Japan战略,中国：“感知中国”传感网中心,欧盟：物联网行动方案,美国：”智慧的地球”战略,韩国：u-korea 计划,起源与发展,计算模式每隔15年发生一次变革，2010年以物联网为标志,业界专家普遍认为，物联网技术将会带来一场新的技术革命，它是继个人计算机、互联网及移动通信网络之后的全球信息产业的第三次浪潮。,物联网概念,1998 年,MIT的Kevin Ashton： 把RFID技术与传感器技术应用于日常物品中形成一个“物联网”,2005 年,ITU报告：

7、 物联网是通过RFID和智能计算等技术实现全世界设备互连的网络,2008 年,IBM： 把传感器设备安装到电网、铁路、桥梁、隧道、供水系统、油气管道等各种物体中，并且普遍连接形成网络，即“物联网”,以互联为特征,以智能服务为特征,以标识为特征,科学内涵：连接现实世界和虚拟世界，以安全优质、随时随地提供可运营、可管理的信息服务为目标的全球化网络。,物联网概念,物联网A元素 允许任何人与任何物，在任意时间和任意地点，通过任意网络和任意服务相连接； 物联网C元素 涉及到信息的捕获、通信、聚合、内容、计算和连接等处理方法； 物理世界和虚拟世界的共存交互 物理实体有数字对象、虚拟的表示；,物联网概念,通

8、过条码与二维码、射频标签（RFID）、全球定位系统（GPS）、红外感应器、激光扫描器、传感器网络等自动标识与信息传感设备及系统，按照约定的通信协议，通过各种局域网、接入网、互联网将物与物、人与物、人与人连接起来，进行信息交换与通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。,国内普遍采用的物联网定义,物联网特征,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传输,对海量数据信息控制，真正达到人与物、物与物的沟通,20,讲座提纲,一、物联网概念产生背景及内涵 二、中国物联网发展战略及布局 三、物联网体系架构及关键技术 四、物联网的重点应

9、用解析,物联网国家政策,国家中长期科学与技术发展纲要,2006.02,2008.11,2010.10,将“传感器网络及智能信息处理”列入信息产业及现代化服务业领域优先发展主题。,信息产业科技发展“十一五”计划和2020年中长期规划（纲要）,对物联网发展做出了整体布局；打造完整产业链，形成产业群体。,国务院关于加速培育和发展战略性新兴产业的决定,支持物联网企业大力发展有利于扩大市场需求的专业服务、增值服务等新业态。 促进物联网的研发与示范应用,中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年计划纲要,全面提高信息化水平，推进物联网研发应用。,2011.03,物联网国家政策,物联网“十二五”发展规划,

10、2011.04,2012.07,2012.07,到2015年实现产值1万亿元，建设5-8个国家级物联网产业园区，形成合理的产业体系和完整的产业链条。,“十二五”战略新兴产业发展规划 ,构建物联网基础和共性标准体系，突破关键技术研发和产业链建设。 在典型领域开展物联网示范应用，培育和壮大物联网新兴服务业，加强物联网安全保障能力建设。,关于推进物联网有序健康发展的指导意见,发展目标：广泛应用、掌握核心关键技术、形成物联网产业体系、成为推动经济社会智能化和可持续发展的重要力量。 提出发展物联网产业的九项主要任务和六项保障措施。,2013.02,物联网专项资金管理暂行办法,支持企业自主创新 支持物联网

11、技术研发与产业化、标准研究与制定、应用示范与推广、公共服务平台等方面的项目,中国物联网产业发展布局,目前，中国物联网产业集群已初步形成环渤海、长三角、珠三角以及中西部地区四大区域集据发展的总体产业空间格局。其中长三角地区产业规模位列四大区域的首位。中国已有十余个省市规划了物联网产业基地或园区，制定了中长期发展规划。,物联网发展重点城市-北京,北京市物联网技术发展及标准化优势明显，拥有著名科研院所、标准化组织、物联网高新技术企业。 北京物联网发展重在应用，主要聚焦在城市应急管理、社会安全、物流、市政市容管理应用、环境监测监管、水资源管理、安全生产、节能减排监测监管、医疗卫生及农产品和监管等领域。

12、,物联网发展重点城市-上海,上海市是国内物联网技术和应用的主要发源地之一，在技术研发和产业应用方面具有较好的基础。 上海重点发展先进传感器、核心控制芯片、短距离无线通信技术、组网与协同处理、系统集成于开放性平台技术、海量数据管理和挖掘地领域。 在推广应用方面，防入侵传感网防护系统已经在上海机场成功应用，基于物联网技术的电子围栏已经在世博园安装应用。,物联网发展重点城市-无锡,无锡市围绕国家传感创新示范区，全力打造国家物联网产业先行示范区。 2012年，销售额1000万元以上的物联网企业193家，合计销售额达到29.7亿元。 目前，示范区拥有125个物联网应用示范，其中国家部委立的应用示范有10

13、个。 物联网产业链已经基本建成，初步较为完善的产业。,物联网发展重点城市-广州,围绕“智慧广州”建设、广州市重点发展FRID芯片设计与设备制造、传感器节点芯片设计与设备制造、卫星导航芯片设计与设备制造，智能装备制造、软件和系统集成服务、信息运营服务六大物联网技术与产业重点。 广州市还实施了城市智能交通、智能物流、智能制造、智能安全监管、智能食品溯源、智能环保、智能电网、智能医护、智能支付等物联网示范工程。,物联网发展重点城市-杭州,目前杭州已经基本形成从关键控制芯片设计、研发，到传感器和终端设备制造，再到物联网系统集成及相关运营服务的产业链体系。 2012年，杭州市限额以上物联网企业实现主营业

14、务收入437.99亿元。,物联网产业人才培养,人才资源是发展物联网产业的第一资源，各地方政府在产业规划的基础均制定了物联网产业人才发展方向和目标。 无锡制定“物联网人才吸引三年行动计划” 北京通过加强高端人才培养和引进力度，支持物联网产业发展 上海利用专业人才培养工程，积极推进物联网产业发展,随着国家队物联网产业的扶持力度不断加大，物联网在我过战略新兴产业中的地位不断提高，物联网产业的迅速发展使产业人才呈现供不应求的态，尤其对优质产业人才的需求不断扩大。 以无锡市为例，到2015年需要引进和培养高级物联网人才5000名，集聚从业人员5万名。,物联网产业人才培养,物联网产业链,底层元器件人才,传

15、感器布点人才,大数据处理人才,软件基础设施人才,负载均衡人才,光纤网络研究人才,通信底层开发人才,硬件开发人才,软件开发人才,光纤网络研究人才,通信底层开发人才,硬件开发人才,软件开发人才,中国物联网产业链人才构成,物联网产业人才培养,据中国物联网校企联盟统计数据，在本科院校，全国2010年有37所开设物联网工程专业，2012年数量增至142所，2013年达到了231所，增长速度迅猛。,北京理工大学、武汉大学、哈尔滨工业大学、西北工业大学、北京邮电大学等重点高校首批开设物联网工程专业。,物联网产业人才培养,33,讲座提纲,一、物联网概念产生背景及内涵 二、中国物联网发展战略及布局 三、物联网体

16、系架构及关键技术 四、物联网的重点应用解析,物联网架构,物联网架构,物联网架构,感知层是实现物联网全面的感知的核心能力 是物联网中包括关键技术、标准化方面、产业化方面亟待突破的部分 关键在于具备更精确、更全面的感知能力，并解决低功耗、小型化和低成本的问题,广泛覆盖的移动通信网络是实现物联网的基础设施 是物联网三层中标准化程度最高、产业化能力最强、最成熟的部分 关键在于为物联网应用特征进行优化和改进，形成协同感知的网络,提供丰富的基于物联网的应用，是物联网发展的根本目标 将物联网技术与行业信息化需求相结合，实现广泛智能化应用的解决方案集 关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的解决方案、信息安全的保障以及有效的商业模式的开发,物联网应用层,物联网网络层,物联网感知层,管理服务层是物联网智慧的源泉，是物联网“智能”水平的基础 对感知层通过传输层传输的信息进行动态汇集、存储、分解、合并、数据分析、数据挖掘等智能处理。 为应用层提供物理世界所