物联网产业的发展状况.ppt

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1、物联网行业研究报告 2009年10月,青岛拥湾资产管理有限责任公司,物联网行业研究报告,第一章 物联网概况 1.1 物联网的相关定义 物联网(The Internet of things)的概念是在1999年提出的。其定义是：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。,物联网行业研究报告,1.2 物联网的起源及发展,物联网行业研究报告,1.3 物联网的原理,物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万

2、物的“Internet of Things”。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。 而 RFID，正是能够让物品“开口,说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。,物联网行业研究报告,1.4 物联网的结构 更多的网络参与者和更大的数据流量是物联网区别于互联网的重要特征。下图描述了

3、物联网的组成结构，比如ID 代表了物体的静态属性，Sensory data 表示了由传感器获得的动态信息，Gateway device 基本等同于识读设备，Host Information Management System 相当于家庭PC 或者手机等具有局部信息处理功能的系统，Widerarea communications and Networks 代表了通信网络。,物联网行业研究报告,物联网行业研究报告,1.5 物联网功能的实现步骤 （1）对物体属性进行标识，属性包括静态和动态的属性，静态属性可以直接存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时探测； （2）需要识别设备完成对物体属性的读取，

4、并将信息转换为适合网络传输的数据格式； （3）将物体的信息通过网络传输到信息处理中心（处理中心可能是分布式的，如家里的电脑或者手机，也可能是集中式的，如中移动的IDC），由处理中心完成物体通信的相关计算。 这个过程是可逆的，信息使用者可以通过通信网络指挥物体做出相应的的动作。下图描述了物联网相关公司和物联网应用之间的关系。,物联网行业研究报告,物联网行业研究报告,1.6 物联网概念的经济效应 美国咨询研究机构Forrester预测，到2020年，全球物物互联的业务与现有的人人互联业务之比将达到30:1，因此，“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。根据预测，到2035年前后，我国的传感网终端

5、将达到数千亿个；到2050年，传感器将在生活中无处不在。目前，无锡传感网中心的传感器产品已在上海浦东国际机场和上海世博会被成功应用，首批价值1500万元的传感安全防护设备销售成功。,物联网行业研究报告,物联网行业研究报告,1.7 物联网发展需要应对的问题 从目前全球状况来，物联网的发展仍有众多问题需得到解决： 第一，资金和成本问题，实现物联网，首先必须在所有物品种嵌入电子标签等存储体，并需安装众多读取设备和庞大的信息处理系统，而这必然导致大量的资金投入。而物品附属存储体也将导致物品成本的上升，在成本尚未降至能普及的前提下，物联网的发展将受到限制。,物联网行业研究报告,第二，技术标准问题，物联网

6、的发展必然涉及通信的技术标准，而各类层次通信协议标准如何统一则是一个十分漫长的过程，中国RFID 标准已提及多年，但至今仍未有统一说法，这正是限制中国RFID 发展的关键因素之一。我们认为物联网的各类技术标准有待中国、日本、美国及欧洲发达国家共同协商，其发展之路仍很漫长。 第三，产业化问题，物联网的产业化必然需芯片商、传感设备商、系统解决方案厂商、移动运营商等上下游厂商的通力配合，而在各方利益机制及商业模式尚未成型的背景下，物联网普及仍相当漫长。,物联网行业研究报告,第二章 物联网主要产业发展状况 从“物联网”的应用来看，我们认为有三个层次：一是传感网络，即以二维码、RFID、传感器为主，实现

7、“物”的识别。二是传输网络，即通过现有的互联网、广电网络、通信网络或未来的NGN网络，实现数据的传输与计算。三是应用网络，即输入输出控制终端，可基于现有的手机、PC等终端进行。由此可以看到，“物联网”的关键在于射频标签（RFID）、传感器、嵌入式软件及传输数据计算等领域。,物联网行业研究报告,2.1 RFID标签简介及分类 射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）即指应用射频识别信号对目标物进行识别。射频识别技术是一种内建无线电芯片的技术，芯片中可储存一系列信息。射频识别产品的体积可做到极小，并可附着于需要辨别的实体上，以非接触的方式快速读取其储存信息

8、。RFID应用领域非常广泛，其最大好处在于整体提高了物品管理效率，比条码系统具有更广的应用空间和更高的效率。,物联网行业研究报告,无线射频识别系统(RFID) 被列为本世纪十大重要技术项目之一，是人类在科技发展上重大进展，可以改变人类消费方式的新兴科技。RFID系统主要由RFID电子标签、RFID读写器、计算机应用系统组成。 当带有RFID电子标签的,物品经过读写器时，电子标签被读写器激活，并通过无线电波将标签中携带的信息传送到读写器以及计算机系统，完成信息的自动采集工作，计算机应用系统则根据需要进行相应的信息控制和处理工作。 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

9、术等，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更为庞大的物联网成为RFID技术发展的趋势。,物联网行业研究报告,RFID技术的分类，方式常见的有下面四种： 根据应用范围的不同，可以分为闭环和开环，闭环主要指在企业内部的应用，类似企业的内部网，不和外界产生联系；开环是指符合国际标准的大规模应用。 根据电子标签工作频率的不同可分为: 低频(LF)，高频(HF)，超高频(UHF)和微波(Microwave) 根据电子标签的不同可分为: 唯读卡( RO) 、一次写入多次读出卡(WORM) 、可读写卡(RW) ; 根据电源方式的不同还可分为：主动式(Active tag) 和

10、被动式( Passive tag 不需要电源可工作) 。 电子标签的工作频率是一项重要的指标，它不仅决定着射频识别系统的工作原理（电感耦合还是电磁耦合）、识别距离，还决定着电子标签及读写器实现的难易程度和设备的成本。,物联网行业研究报告,低高频的应用首先启动，这个频段在绝大多数国家属于开放，不涉及法规和执照申请问题，但是距离短；超高频的应用正逐渐被开发，但存在频率太相近会产生同频干扰。短距离的HF（ 13.56MHz）频段射频识别技术被飞利浦（Phillips）、美国德州仪器（TI）等跨国公司垄断，包括标签芯片与读写器芯片等，其参考解决方案也被普遍公开化了。UHF（915MHz）射频识别系统最

11、早由美国Amtech公司推出，其技术比较成熟。目前Atmel，Matrics 等公司以及国内的几家公司也在积极投入对UHF 射频识别技术的研究。微波（2.45GHz）频段的射频识别技术刚刚起步，其主要开发商仍是Amtech 公司。,物联网行业研究报告,2.2 我国RIFD产业发展现状 相较于欧美等发达国家或地区，我国在RFID产业上的发展还较为落后。目前，我国RFID企业总数虽然超过100家，但是缺乏关键核心技术，特别是在超高频RFID方面。从包括芯片、天线、标签和读写器等硬件产品来看，低高频RFID技术门槛较低，国内发展较早，技术较为成熟，产品应用广泛，目前处于完全竞争状况；超高频RFID技

12、术门槛较高，国内发展较晚，技术相对欠缺，从事超高频RFID产品生产的企业很少，更缺少具有自主知识产权的创新型企业。,物联网行业研究报告,2006年，由科技部、发改委、商务部、信产部等15个部委联合发布了中国RFID技术政策白皮书，为我国在RFID技术与产业未来发展指明了道路。我国RFID产业发展将分三个阶段实施：,物联网行业研究报告,RIFD应用分类,物联网行业研究报告,RIFD产业链 一条完整的RFID产业链包括八大主要环节： 1. 标准的制定，现在RFID的标准在国家标准委的主持下正在紧锣密鼓地推进中； 2. 芯片设计和制造； 3. 天线设计和制造； 4. 标签封装，把天线和芯片封装到一块

13、；能够读写； 5. 读写设备开发与生产； 6. 中间件； 7. 应用软件； 8. 系统集成等,物联网行业研究报告,物联网行业研究报告,物联网行业研究报告,标签只是成本中的一部分,完整的RFID系统还需要硬件和软件的支持,例如服务器、终端数据库等等,根据ACCENTURE公司的分析,RFID的基础构架占到整个系统成本的39%,未来的维护费用是另一个重要部分,占到17%的比例，可见一个闭环系统中，RFID相关的成本也比较高。,物联网行业研究报告,行业趋势 RFID未来的行业趋势是 标签成本降低 读写距离提高 标签储存容量提高 处理时间缩短 IDC预测：到2009年中国RFID的市场年复合增长率大约

14、是65.6%。超高频RFID的应用比率会越来越高，会占到整个市场容量的3/4左右，而低高频的应用会降低到总容量的1/4。 AMR预测：RFID爆发时代的到来，需要大约4年的时间。根据该市场调研机构的预测，包括标签、解读器、软件和服务在内的RFID全球收入，2007年度约29亿美元，到2011年将突破135亿美元。,物联网行业研究报告,随着时间的推移，标签价格的下降，标签的使用量上升，将会有越来越多的场合使用RFID标签，行业的发展呈现加速度的趋势。,物联网行业研究报告,2.3 RFID 的投入产出比分析 RFID 和条码的比较,物联网行业研究报告,物联网行业研究报告,2.4 RFID 标准的进

15、展 三大标准简介 RFID标准化是RFID大范围应用推广中急需解决的问题。RFID技术领先的国家和地区为争夺技术标准主导权，都在积极制定自己的标准。RFID技术及标准的制订机构包括美国EPC Global、ISO/IEC18000、日本的Ubiquitous ID。这三个标准相互之间并不兼容，主要差别在通讯方式、防冲突协议和数据格式等三个方 面，在技术上差距并不明显。其中，EPC global制订了EPC(Electronic Product Code)标准，使用UHF频段。ISO制定了ISO14443A/B、ISO15693与ISO18000标准，前两者采用13.56MHz，后者采用860.

16、930MHz。处于860960MHz 内的UHF 频段的产品因为工作距离远且最可能成为全球通用的频段而最受重视，发展最快。,物联网行业研究报告,物联网行业研究报告,2.5 RFID 行业的商业模式 就一个成熟的RFID应用系统来说，以下几个方面是必须的： 遵循开放标准既要遵循国内标准，又要兼容国际标准； 业务价值定义过滤特定行业应用的价值点，进行应用模式的创新，明确业务目标； 硬件有效实施针对不同物理环境和业务目标选择特定技术，辅以强大的硬件集成能力，提供适应不同环境复杂度的硬件部署和实施； 成熟软件架构兼容现有应用环境，面向未来业务拓展； 灵活业务流程适应不同应用场景下的业务流程定制能力，支持供应链环境下的信息交换； 完整业务展现简化业务操作的同时，为企业决策层提供全面业务透视能力。按照以上标准，由于中国标准并没有全部完成，并且劳动力成本比较低，对于制造和流通环节，标签成本的压力比国外更重，国内的RFID行业的商业模式正在处于探究之中。,物联网行业研究报告,物联网行业研究报告,2.6 RFI