第01章 物联网概述.pptx

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1、第第1章章 物联网物联网概述概述 当今世界当今世界ITIT领域的领域的三大热点技术三大热点技术? ?物联网物联网（Internet of ThingsInternet of Things）移动互联网移动互联网 （Mobile InternetMobile Internet）云计算云计算（Cloud ComputingCloud Computing） 主要内容一、物联网概述一、物联网概述二、二、国内外发展现状国内外发展现状三、三、物联网体系架构物联网体系架构四四、物联网的产业链物联网的产业链五、物联网应用案例五、物联网应用案例 1.1 物联网概述n物联网物联网(The Internet of t

2、hings(The Internet of things，IoT)IoT)的描述：的描述： 物物联联网网就就是是物物物物相相连连的的互互联联网网”。物物联联网网的的核核心心仍仍然然是是互互联联网网，是是在在互互联联网网基基础础上上的的延延伸伸和和扩扩展展的的网网络络，通通过过网网络络连连接接，搭搭建建物物与与物物、人人与与物物等等直直接接的的交交流流通通道道；通通过过配配置置在在感感知知对对象象的的感感知知设设备备（如如标标签签、传传感感器器、智智能能设设备备等等），将将用用户户端端延延伸伸和和扩扩展展到到了了任任何何物物品品与与物物品品之之间间，对对现现实实世世界界进进行行感感知知，通通过过

3、智智能能设设备备对对感感知知对对象象的的识识别别、反反馈馈其其状状态等，进行态等，进行信息交换信息交换、通信通信和和智能处理智能处理。 全全面面感感知知：利利用用RFIDRFID、传传感感器器、二二维维码码、卫卫星星、微微波波，及及其其它它各各种种感感知知设设备备随随时时随随地地采采集集各各种种动动态态对对象象，全全面面感感知知世界。世界。可可靠靠的的传传送送：利利用用以以太太网网、无无线线网网、移移动动网网将将感感知知的的信信息息进行实时传送。进行实时传送。智智能能控控制制：对对物物体体实实现现智智能能化化的的控控制制和和管管理理，真真正正达达到到人人与物的沟通。与物的沟通。1.2.物联网基

4、本特点1.3 1.3 物联网的定义物联网的定义物联网的定义 物联网是指通过各种信息传感设 备 ， 如 传 感 器 、 射 频 识 别（RFID）技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。l 物联网是具有全面感知、可靠传输、智能处理三大特征的连接物理世界的网络，实现了任何人（Anyone）、任何时间（Anytime）、任何地点（Anywhere）及 任何物

5、体（Anything）的4A联接。1.4 1.4 物联网的特征物联网的特征l 全面感知是指利用射频识别（RFID）、二维码、GPS、摄像头、传感器、网络等感知、捕获、测量的技术手段，随时随地对物体进行信息的采集和获取。l 可靠传送是指通过各种通信网、广电网与互联网的融 合，将物体信息接入网络，随时随地进行可靠的信息交互和共享。物联网是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。l 智能处理是指利用云计算、数据挖掘等各种智能计算技术，对海量的跨地域、跨行业、跨部门的同构、异构数据和信息进行分析处理，提升对物理世界

6、、经济社会各种活动和变化的洞察力、实现智能化的决策和控制。1.4 1.4 物联网的特征物联网的特征1.5 1.5 物联网应用范围物联网应用范围l 物联网被称为信息技术移动泛在化的一个具体应用。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，打破了之前的传统思维，人类可以实现无所不在的计算和网络连接。传统的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物，而另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、

7、社会管理乃至个人生活。“物联网”使得人们可以更加精细和动态的方式管理生产和生活，管理未来的城市，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。重点应用领域物联网应用领域典型应用智能工业生产过程控制、生产环境监测、制造供应链跟踪、产品全生命周期监测，促进安全生产和节能减排。智能农业农业资源利用、农业生产精细化管理、生产养殖环境监控、农产品质量安全管理与产品溯源。智能物流建设库存监控、配送管理、安全追溯等现代流通应用系统，建设跨区域、行业、部门的物流公共服务平台，实现电子商务与物流配送一体化管理。智能交通交通状态感知与交换、交通诱导与智能化管控、车辆定位与调度、车辆远程监测与

8、服务、车路协同控制，建设开放的综合智能交通平台。智能电网电力设施监测、智能变电站、配网自动化、智能用电、智能调度、远程抄表，建设安全、稳定、可靠的智能电力网络。智能环保污染源监控、水质监测、空气监测、生态监测，建立智能环保信息采集网络和信息平台。智能安防社会治安监控、危化品运输监控、食品安全监控，重要桥梁、建筑、轨道交通、水利设施、市政管网等基础设施安全监测、预警和应急联动智能医疗药品流通和医院管理，以人体生理和医学参数采集及分析为切入点面向家庭和社区开展远程医疗服务。智能家居家庭网络、家庭安防、家电智能控制、能源智能计量、节能低碳、远程教育等。1.6 1.6 物联网应用范围物联网应用范围1.

9、6 1.6 物联网应用范围物联网应用范围l第一阶段是电子标签和传感器被广泛应用在物流、销售和制药领域；l第二阶段则是实现物体互联；l第三阶段是物体进入半智能化；l第四阶段就是物体进入了全智能化。物联网的发展四个阶段物联网的发展四个阶段 一、物联网概述一、物联网概述二、二、国内外发展现状国内外发展现状三、三、物联网体系架构物联网体系架构四四、物联网的产业链物联网的产业链五、物联网的应用五、物联网的应用 19951995年年比尔比尔盖茨盖茨在在未来之路未来之路书中首次提及物联网概念。书中首次提及物联网概念。20052005年年1111月月1717日日，在在突突尼尼斯斯举举行行的的信信息息社社会会世

10、世界界峰峰会会（WSISWSIS）上上，国国际际电电信信联联盟盟（ITUITU）发发布布了了ITUITU互互联联网网报报告告20052005：物物联联网网，报报告告指指出出，无无所所不不在在的的“物物联联网网”通通信信时时代代即即将将来来临临，世世界界上上所所有有的的物物体体从从轮轮胎胎到到牙牙刷刷、从从房房屋屋到到纸纸巾巾都都可可以以通通过过因因特特网网主主动动进进行行交交换换。射射频频识识别别技技术术（RFIDRFID）、传传感感器器技技术术、纳纳米米技技术术、智智能能嵌入技术将到更加广泛的应用。嵌入技术将到更加广泛的应用。20092009年年1 1月月，IBMIBM首首席席执执行行官官彭

11、彭明明盛盛提提出出“智智慧慧地地球球”构构想想，其其中中物物联联网网为为“智智慧慧地地球球”不不可可或或缺缺的的一一部部分分，而而奥奥巴巴马马在在就就职职演演讲讲后后已已对对“智智慧慧地地球球”构构想想提提出出积积极极回回应应，并并提提升升到到国国家家级级发发展展战战略略。 2.12.1 国外物联网现状国外物联网现状14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：日本： 2009年年8月

12、月 i-Japan战略战略中国：中国：2009年年8月月 提出建立提出建立“感知中国感知中国”传感网中心传感网中心欧盟：欧盟：2009年年6月月 物联网行动方案物联网行动方案 美国：美国： 2008年底年底 IBM向美国政府提出向美国政府提出”智智慧的地球慧的地球”战略战略强调传感等感知技术的应用，提出建设智慧型基础设施强调传感等感知技术的应用，提出建设智慧型基础设施具体务实，强调具体务实，强调RFID广泛应用，注重广泛应用，注重协调管理和协调管理和信息安全信息安全在在u-Japan的基础上，的基础上，强调强调电子化政府治理、医疗健康信电子化政府治理、医疗健康信息服务、教育与人才培育等三大目标

13、息服务、教育与人才培育等三大目标物联网成为后金融危机时代世界各国振兴经济的共同选择物联网成为后金融危机时代世界各国振兴经济的共同选择152008年11月，美国IBM公司总裁彭明盛在纽约对外关系理事会上发表题为智慧地球：下一代领导人议程的讲话，正式提出“智慧地球”（Smarter Planet）设想。1月28日，奥巴马就任美国总统后与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”，彭明盛推销“智慧的地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施，阐明其短期和长期效益。奥巴马对此给予了积极的回应。认为“智慧地球”有助于美国的“巧实力”(Smart Power)战略，是继互联网之后国家发展的核心领域。美

14、国：政府积极回应美国：政府积极回应IBM的的“智慧地球智慧地球”16日本：从日本：从e-Japan到到i-Japan战略战略17中国：物联网成为国家战略新兴产业中国：物联网成为国家战略新兴产业国家中长期科学技术发展规划（2006-2020年）2009年8月7日，温家宝温家宝总理总理视察无锡提出：1.传感网的核心技术、关键设备应早一点谋划2.建立中国的“感知中国”传感网中心。20102010年年1010月月1818日，日，国务院发布国务院发布国务院关于国务院关于加快培育和发展战略性新兴加快培育和发展战略性新兴产业的决定产业的决定决定决定明确了信息为七大明确了信息为七大战略性新兴产业之一，战略性新

15、兴产业之一，突破突破方向为：新一代信息网络、方向为：新一代信息网络、“三网三网”融合、物联网、云融合、物联网、云计算计算。2010年6月7日，在中国科学院第十五次院士大会、中国工程院第十次院士大会上，胡锦涛总书记胡锦涛总书记发表重要讲话，指出“加快发展物联网研发和建设新一代互联网” 。18 江苏、上海、北京、广东等2828个个省省将物联网作为重点发展领域 感知中国，赢在未来感知中国，赢在未来抢占信息产业第三次浪潮的制高点。我国各地政府强力我国各地政府强力“抢滩抢滩”物联网物联网转变经济发展方式、实现经济结构调整的重要手段; 无锡、重庆、杭州、广州、深圳、武汉等8080以上大城市以上大城市将物联

16、网列为主导产业 n20092009年年8 8月月2424日日，中中国国移移动动总总裁裁王王建建宙宙访访台台期期间间解解释释了了物物联网概念联网概念n20092009年年9 9月月1111日日，“传传感感器器网网络络标标准准工工作作组组成成立立大大会会暨暨感感知知中中国国高高峰峰论论坛坛”在在北北京京举举行行，会会议议提提出出传传感感网网发展相关政策。发展相关政策。n20092009年年9 9月月1414日日。国国家家中中长长期期科科学学与与技技术术发发展展规规划划（2006-20202006-2020年年）和和“新新一一代代宽宽带带移移动动无无线线通通信信网网”重重大专项大专项中均将传感网列入

17、重点研究领域。中均将传感网列入重点研究领域。 2.2 2.2 国内物联网现状国内物联网现状 n对对于于物物联联网网在在国国内内市市场场空空间间，权权威威机机构构预预测测，仅仅“产产业业排排头头兵兵”RFIDRFID领领域域，今今年年国国内内市市场场规规模模就就将将达达5050亿亿元元，年年复复合合增增长长率率为为33%33%，其其中中电电子子标标签签超超过过 3838亿亿元元、读读写写器器接接近近7 7亿亿元元、软软件件和和服服务务达达到到5 5亿亿元元的的市市场场格格局局。而而业业内内人人士士估估计计，中中国国物物联联网网产产业业链链今今年年就就能能创创造造约约10001000亿亿元元产值产

18、值, ,并成为并成为下一个万亿级信息产业引擎下一个万亿级信息产业引擎。n美美国国权权威威咨咨询询机机构构FORRESTERFORRESTER预预测测，到到20202020年年，世世界界上上物物物物互互联联的的业业务务，跟跟人人与与人人通通信信的的业业务务相相比比，将将达达到到3030比比，因因此此，“物物联联网网”被被称称为为是是下下一一个个万万亿亿级级的的通通信信业业务。务。 2.2 2.2 物联网现状 物联网技术物联网技术一、物联网概述一、物联网概述二、二、国内外发展现状国内外发展现状三、三、物联网体系架构物联网体系架构四四、物联网的产业链物联网的产业链五、物联网的应用五、物联网的应用 3

19、.1 3.1 物联网体系架构物联网体系架构24物联网体系架构物联网体系架构:感知层感知层/网络层网络层/应用应用层层全面感知、可靠传送、智能处理是物联网的三大特征。l 物联网中感知层主要依靠各种类型的传感器实现对物品信息的获取，由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS 等感知终端。3.1.1 感知层感知层l 物联网的网络层在现有的互联网和移动通讯网基础上，由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统等组成，相当于人的神经中枢，负责传递和处理感知层获取的信息。网络层根据感知层的业务特征，优化网络特

20、性，实现感知层与应用层之间信息的传递、路由和控制，实现物与物、物与人、人与人等直接的通信，网络层包括接入网和核心网。接入网为物联网终端提供网络接入、移动性管理等功能。接入网包括移动互联网、有线网、Wi-Fi、WiMAX等各种无线接入技术。接入网的异构性使得如何为终端提供移动性管理以保证异构网络间节点漫游和服务的无缝移动成为研究的重点。核心网是基于接口的统一、高性能、可扩展的网络，支持异构接入以及终端的移动性。核心网将会在很大程度上基于已有的电信网和互联网。网络层将是物联网信息的数据传输支撑通道。l 网络层通过各种近距离通信技术、2G/3G/4G 通信技术、NGN技术、卫星通信技术、异构网融合技

21、术、自适应网络传输技术等多种通信技术实现感知数据上传。3.1.2 网络层网络层l ZigBee技术是一种基于IEEE802.15.4的低功耗、低传输速率、架构简单的短距离无线通信技术，ZigBee技术具有强大的组网能力。l Wi-Fi技术是基于美国电子和电气工程师协会IEEE 802.11网络规范，现阶段主要使用的标准有IEEE802.11a和IEEE802.11b。其主要特性为：速度快、可靠性高。l WiMAX技术，即“全球微波互联接入技术”，其属于城域网（MAN）技术，能够在比Wi-Fi技术更为广阔的地域范围内提供“最后一公里”宽带连接性，WiMAX可以为高速数据应用提供更出色的移动性。l

22、 WAPI 无线局域网鉴别与保密基础结构，是中国自主研发的，拥有自主知识产权的无线局域网安全接入技术标准。WAPI是针对IEEE802.11中WEP协议安全问题，它的主要特点是采用基于公钥密码体系的证书机制，真正实现了移动终端（MT）与无线接入点（AP）间双向鉴别。WAPI 同时也是中国无线局域网强制性标准中的安全机制。l WLAN像红外线、蓝牙、GPRS、CDMA1X等协议一样，是无线传输协议的一种。l GPRS技术，即：通用无线分组业务是一种基于全球手机系统GSM的无线分组交换技术，按照统计复用的方式提供端到端的、广域的无线IP连接。3.1.2 网络层网络层网络传输通信技术l 物联网应用层

23、利用经过分析处理的感知数据，采用海量数据处理、云计算等技术，为用户提供各种智能化服务。物联网的应用可分为监控型（智能视频、物流监控、环境感知、人脸识别、车辆识别等），查询型（智能检索、远程抄表），控制型（智能交通、智能家居、路灯控制），扫描型（门禁系统、手机钱包、高速公路不停车收费）等。应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。应用层是物联网发展的目的，软件开发、智能控制技术将会为用户提供丰富多彩的物联网应用。l 物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、个人护理、健康维护、花卉栽培、

24、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。3.1.3应用层应用层29 3.2 3.2 地区物联网架构地区物联网架构分层架构图分层架构图 3.3 3.3 地区物联网架构地区物联网架构功能模块图功能模块图32运营管理工具端到端服务质量传感器/执行器层传感网层传感网关层广域网络层应用网关层服务平台层分析与优化咨询和集成工具IBM 提出了八层物联网开放提出了八层物联网开放架构架构,应对挑战应对挑战,促进创新促进创新应用层分析与优化层八层物联网参考架构IBM中国研究院根据与政府、企业、科研单位的合作而提出多年物联网项目实践经验的积累和提炼开放架构，符合中国特色 一、感知层一、感知层传感器技术：感

25、知物资信息RFID技术：智能识别微机电系统（MEMS）：采集信息GPS/GIS技术：全球定位/地理信息系统二、网络层二、网络层无线传感器网络（WSN）技术 Wi-Fi（Wireless Fidelity,无线保真技术） 通信网、互联网、3G网络、IPV6（让世界的第一粒都拥有一个IP地址）GPRS网络（基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接 ）广电网络、NGB（下一代广播电视网 ） 3.4 关键技术 RFID 工作原理工作原理电子标签RFID的基本组成部分的基本组成部分标签（标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象

26、阅读器（阅读器（Reader）：读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可设计为手持式或固定式； 天线（天线（Antenna）：在标签和读取器间传递射频信号。RFID标签分为被动，（无源）半被动（有源），主动RFID标签工作频率分为低频，125KHz到135KHz高频，13.56MHz超高频。860MHz到960MHz物联网技术物联网技术 Internet of ThingsInternet of Things软件学院软件学院 胡伏湘胡伏湘物联网技术物联网技术 Internet of ThingsInternet of Things软件学院软件学院 胡伏湘胡伏湘物联网技术物联网技术 Intern

27、et of ThingsInternet of Things软件学院软件学院 胡伏湘胡伏湘物联网技术物联网技术 Internet of ThingsInternet of Things软件学院软件学院 胡伏湘胡伏湘物联网技术物联网技术 Internet of ThingsInternet of Things软件学院软件学院 胡伏湘胡伏湘物联网技术物联网技术 Internet of ThingsInternet of Things软件学院软件学院 胡伏湘胡伏湘物联网技术物联网技术 Internet of ThingsInternet of Things软件学院软件学院 胡伏湘胡伏湘物联网技术物联

28、网技术 Internet of ThingsInternet of Things软件学院软件学院 胡伏湘胡伏湘物联网技术物联网技术 Internet of ThingsInternet of Things软件学院软件学院 胡伏湘胡伏湘 三、应用层三、应用层企业资源计划（ERP：Enterprise Resource Planning）专家系统（Expert System) 云计算（Cloud Computing）系统集成（System Integrate）行业应用（Industry Application）资源打包（Resource Package） 3.4 关键技术3.5 3.5 物联网安全

29、物联网安全 物联网是通过部署大量智能终端和设备，来感知并采集海量的实时数据、非实时数据、结构化数据、非结构化数据，利用各种网络技术进行信息传输及交换，通过信息处理系统进行信息加工及决策。因此，物联网除了传统网络安全威胁之外，还存在着一些特殊安全问题。物联网的安全和隐私技术包括安全体系架构、网络安全技术、智能终端的广泛部署对社会生活带来的安全威胁、隐私保护技术、安全管理机制和保证措施等。物联网各层次主要防护措施如图3.5 3.5 物联网安全物联网安全 物联网安全防护是基于信息安全风险分析，依据以信息安全法令法规，以防止物联网系统服务中断、防止恶意渗透攻击、防止智能终端和设备被非法操控、防止业务数

30、据篡改或丢失为目标，提出边界防护、区域防护、节点防护和核心防护四个层面，及不同层次面向的重点安全防护技术，从物理安全、环境安全、区域边界安全、通信安全、管理中心安全及应急处理等几个方面进行全方面分析。3.5 3.5 物联网安全物联网安全边界防护边界防护区域防护区域防护节点防护节点防护核心防护核心防护物理物理安全安全访问控制技术访问控制技术EPCEPC设备安全技术设备安全技术EPCEPC设备安全技术设备安全技术抗电磁干扰技术抗电磁干扰技术安全安全计算计算环境环境授权管理技术授权管理技术授权管理技术授权管理技术授权管理技术授权管理技术授权管理技术授权管理技术身份认证技术身份认证技术身份认证技术身份

31、认证技术身份认证技术身份认证技术身份认证技术身份认证技术自主自主/ /强制强制/ /角色角色访问控制技术访问控制技术自自主主/ /强强制制/ /角角色色访访问控制技术问控制技术自自主主/ /强强制制/ /角角色色访访问问控制技术控制技术自自主主/ /强强制制/ /角角色色访访问问控控制技术制技术异常节点识别技术异常节点识别技术标签数据源认证技术标签数据源认证技术安全封装技术安全封装技术安全封装技术安全封装技术系统审计技术系统审计技术系统审计技术系统审计技术系统审计技术系统审计技术系统审计技术系统审计技术数据库安全防护技术数据库安全防护技术数据库安全防护技术数据库安全防护技术密钥管理技术密钥管理

32、技术密钥管理技术密钥管理技术密钥管理技术密钥管理技术可信接入可信接入可信接入可信接入可信接入可信接入可信路径可信路径可信路径可信路径3.5 3.5 物联网安全物联网安全边界防护边界防护区域防护区域防护节点防护节点防护核心防护核心防护安全安全区域区域边界边界网络访问控制技术网络访问控制技术节点设备认证技术节点设备认证技术数数据据机机密密性性与与完完整整性性技术技术数数据据机机密密性性与与完完整整性性技术技术数数据据机机密密性性与与完完整整性技术性技术指指令令数数据据与与内内容容数数据据分分离离指指令令数数据据与与内内容容数数据据分离分离数据单向传输技术数据单向传输技术数据单向传输技术数据单向传输

33、技术入侵检测技术入侵检测技术入侵检测技术入侵检测技术入侵检测技术入侵检测技术非法外联检测技术非法外联检测技术恶意代码防范技术恶意代码防范技术恶意代码防范技术恶意代码防范技术恶意代码防范技术恶意代码防范技术恶意代码防范技术恶意代码防范技术安全通安全通信网络信网络物理链路专用物理链路专用物理链路专用物理链路专用链路逻辑隔离技术链路逻辑隔离技术链路逻辑隔离技术链路逻辑隔离技术加密与数字签名技术加密与数字签名技术加密与数字签名技术加密与数字签名技术 加密与数字签名技术加密与数字签名技术消息认证技术消息认证技术消息认证技术消息认证技术消息认证技术消息认证技术3.5 3.5 物联网安全物联网安全边界防护边

34、界防护区域防护区域防护节点防护节点防护核心防护核心防护安全管安全管理中心理中心业务准入与接入控制业务准入与接入控制业务准入与接入控制业务准入与接入控制业务准入与接入控制业务准入与接入控制EPCISEPCIS管理技术管理技术EPCISEPCIS管理技术管理技术入侵检测入侵检测入侵检测入侵检测入侵检测入侵检测入侵检测入侵检测违规检查违规检查违规检查违规检查违规检查违规检查违规检查违规检查EPCEPC取证技术取证技术EPCEPC取证技术取证技术EPCEPC取证技术取证技术EPCEPC取证技术取证技术EPCEPC策略管理策略管理EPCEPC策略管理策略管理EPCEPC策略管理策略管理审计管理技术审计管

35、理技术审计管理技术审计管理技术审计管理技术审计管理技术审计管理技术审计管理技术授权管理技术授权管理技术授权管理技术授权管理技术授权管理技术授权管理技术异常与报警管理异常与报警管理异常与报警管理异常与报警管理异常与报警管理异常与报警管理异常与报警管理异常与报警管理应急响应急响应恢复应恢复与处置与处置容灾备份技术容灾备份技术容灾备份技术容灾备份技术故障恢复技术故障恢复技术故障恢复技术故障恢复技术故障恢复技术故障恢复技术故障恢复技术故障恢复技术数据恢复与销毁技术数据恢复与销毁技术数据恢复与销毁技术数据恢复与销毁技术数据恢复与销毁技术数据恢复与销毁技术数据恢复与销毁技术数据恢复与销毁技术安全事件处理与

36、分析技术安全事件处理与分析技术3.5 3.5 物联网安全物联网安全1.物理安全：即信息系统硬件方面，或者说是表现在信息系统电磁特性方面的安全问题；2.运行安全：即信息系统的软件方面，或者说是表现在信息系统代码执行过程中的安全问题；3.数据安全：即信息自身的安全问题；4.内容安全：即信息利用方面的安全问题。 物联网作为以控制为目的的数据体系与物理体系相结合的复杂系统，一般不会考虑内容安全方面的问题。但是，在物理安全、运行安全、数据安全方面则与互联网有着一定的异同性。这一点需要从物联网的构成来考虑。信息安全分为四个层次信息安全分为四个层次:3.5 3.5 物联网安全物联网安全 物联网的安全形态表现

37、在感知节点、传输系统以及处理系统三个方面。物联网的安全形态表现在感知节点、传输系统以及处理系统三个方面。 在感知节点的安全方面，包括对传感器的干扰、屏蔽、信号截获等，这一点应该说是物联网的特殊所在；就运行安全而言，则存在于各个要素中，即涉及到传感器、传输系统及信息处理系统的正常运行，这方面与传统的信息安全基本相同；数据安全也是存在于各个要素中，要求在传感器、传输系统、信息处理系统中的信息不会出现被窃取、被篡改、被伪造、被抵赖等性质。但这里面传感器与传感网所面临的问题比传统的信息安全更为复杂，因为传感器与传感网可能会因为能量受限的问题而不能运行过于复杂的保护体系。 从保护要素的角度来看，物联网的

38、保护要素仍然是可用性、机密性、可鉴别性与可控性。由此可以形成一个物联网安全体系。其中可用性是从体系上来保障物联网的健壮性、鲁棒性与可生存性；机密性是要构建整体的加密体系来保护物联网的数据隐私；可鉴别性是要构建完整的信任体系来保证所有的行为、来源、数据的完整性等都是真实可信的；可控性是物联网最为特殊的地方，是要采取措施来保证物联网不会因为错误而带来控制方面的灾难。包括控制判断的冗余性、控制命令传输渠道的可生存性、控制结果的风险评估能力等。 总总之之，物物联联网网安安全全既既包包括括传传统统信信息息、通通信信安安全全需需求求，又又包包括括物物联联网网自自身身特特色所面临新的特殊需求。色所面临新的特

39、殊需求。3.5 3.5 物联网安全物联网安全 一、物联网概述一、物联网概述二、二、国内外发展现状国内外发展现状三、三、物联网体系架构物联网体系架构四四、物联网的产业链物联网的产业链五、物联网的应用五、物联网的应用 物联网技术物联网技术54l物联网的本质：物联网的本质：是带有各类感知/识别设备的智能信息网络系统，这些设备包括RFID、GPS、各类传感器、智能终端等。是信息技术在各个行业的“智慧”应用；lICT的作用：的作用：通过感知网络检测和收集各类物体的信息，通过信息技术分析数据，并实现实时监控和智能管理。感知感知设备设备 电力 交通物流 医疗环境监控传感传感网络网络 通讯通讯网络网络 信息信

40、息应用应用 智能电网 智能交通 智能家庭 航运物流 环境监控 灾难监控 电子医疗 食品安全4.1 物联网的本质物联网的本质 信息技术在各行业的信息技术在各行业的“智慧智慧”应用应用55预测到预测到20102010年，此类市场可超年，此类市场可超过过70007000亿美元亿美元 Informa Group Informa Group从全球市场来看，无线机器互联从全球市场来看，无线机器互联通信市场将从通信市场将从20042004年的年的199199亿美亿美元增长到元增长到20102010年的年的27002700亿美元。亿美元。 - Alexander Resources. . 尽管手机市场以每年1

41、0%的速率增长，但无线机器互联应用是一个高速发展的市场，到2010年底将以每年40%的速率增长。-ABI Research: May 26, 2004ABI Research: May 26, 2004数据来源: ABI Research $55B增值应用软件和服务增值应用软件和服务实时监控 网络、集成和服务网络、集成和服务 硬件到到20102010年，全球将有超过年，全球将有超过40004000亿台机器装设行动传输功亿台机器装设行动传输功能，让机器与机器进行数据传输，取代人力控制、操作能，让机器与机器进行数据传输，取代人力控制、操作的成本，整体市场规模，将远远超过以个的成本，整体市场规模，将

42、远远超过以个人移动市场。人移动市场。 -NTT DoCoMo. . 4.24.2物联网产业链价值分析物联网产业链价值分析 服务主导型产业服务主导型产业56上游：上游： 芯片商、通信模块商、 外部硬件提供商、应用设备与软件提供商、管理咨询提供商、测试认证提供商中游：中游： M2M 服务提供商、 传统电信运营商等下游：下游： 系统集成商 各类应用服务提供商4.3 联网产业体系联网产业体系 n物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和运营商的无线传输网络。nEPoSS在Internet of Things in 2020报告中分析预

43、测，未来物联网的发展将经历四个阶段：2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域；2010-2015年物体互联(M2M)；2015-2020年物体进入半智能化；2020年之后物体进入全智能化。 4.4 物联网产业链 nM2M的产业包括：一是与感知物理设备相关的芯片、终端、软件开发、系统集成制造等相关产业; 二是新的智能服务产业,包括商务、政务、公务和个人服务等等.n物物联联网网的的信信息息传传感感设设备备: :包包括括射射频频识识别别装装置置、红红外外感感应应器器、全全球球定定位位系系统统、激激光光扫扫描描器器等等装装置置。与与互互联联网网相相结结合合，可可以以实实现现所所有有物物品

44、品的的远远程程感感知知和和控控制制，由由此此生生成成一一个个更更加加智智慧慧的的生生产产生生活活体体系系。广广泛泛用用于于智智能能交交通通、环环境境保保护护、政政府府工工作作、公公共共安安全全、智智能能家家居居、智智能能消消防防、工工业业监监测测、老老人人护护理、个人健康理、个人健康等多个领域。等多个领域。 4.5 物联网产业链4.6 基于RFID的物联网产业4.6 基于RFID的物联网产业 nMEMSMEMS传传感感器器的的主主要要优优势势在在于于体体积积小小、大大规规模模量量产产后后成成本本下下降降快快，目目前前主主要要应应用用在在汽汽车车和和消消费费电电子子两两大大领领域域。根根据据IC

45、InsightICInsight最最新新报报告告，预预计计在在20072007年年至至20122012年年间间，全全球球基基于于MEMSMEMS的的半半导导体体传传感感器器和和制制动动器器的的销销售售额额将将达达到到19%19%的的年年均均复复合合增增长长率率(CAGR)(CAGR)，与与20072007年年的的4141亿亿美美元元相相比比，五五年后将实现年后将实现9797亿美元的年销售额。亿美元的年销售额。 4.7 基于MEMS传感器的物联网产业 n物物联联网网将将成成为为继继计计算算机机、互互联联网网与与移移动动通通信信网网之之后后的的世世界界信信息息产产业业第第三三次次浪浪潮潮，但但目目

46、前前国国内内对对究究竟竟什什么么是是物物联联网？谁来主导产业链的发展？网？谁来主导产业链的发展？ 没有统一的答案没有统一的答案n目目前前运运营营商商涉涉足足物物联联网网主主要要可可分分为为：智智能能传传输输通通道道和和行行业集成解决方案业集成解决方案两种模式。两种模式。n智智能能通通道道是是指指运运营营商商在在终终端端M2MM2M以以及及应应用用平平台台上上提提供供可可靠靠的的协协议议或或者者是是模模组组和和二二次次开开发发的的环环境境，通通过过对对移移动动网网络络专专业业性性的的理理解解和和规规模模化化运运营营的的经经验验，来来跟跟产产业业链链各各方方合合作，以达到共赢的局面。作，以达到共赢

47、的局面。n智智能能通通道道模模式式下下的的共共赢赢，实实际际上上仍仍是是以以运运营营商商为为产产业业链链主主导导。但但在在技技术术发发展展、商商业业模模式式、利利益益博博弈弈等等诸诸多多问问题题的的限限制制下下，当当物物联联网网涉涉及及到到远远远远超超出出通通信信行行业业的的利利益益时时，运营商能否一呼百应，还有待市场的检验。运营商能否一呼百应，还有待市场的检验。 4.8 物联网产业主导 4.9 物联网产业主导 4.10 物联网产业甁颈 目前我国“物联网”的应用主要是RFIDRFID、GPSGPS等，广东在这方面的应用已经占到了5成，粤港合作和物流信息化是广东在“物联网”产业中的独特优势”。

48、国内物联网产业面临的三大瓶颈：一是国内RFID产业仍然以低端为主，在RFID高端芯片等核心领域无法产业化；二是国内传感器产业化水平较低，高端产品被国外厂商垄断；三是实现物物互联的数据计算量庞大，需要更大的计算平台支撑。 在物联网中：传感是前提，计算是核心，安全是保障，网络是基础，应用服务是牵引。另外，标准是支持物联网产业链的重要基础：如何统一终端和接入标准都是困扰运营商M2M业务发展的首要问题。 4.11 物联网产业政策 2009年11月20日，工业和信息化部部长李毅中在全国装备工业“两化”融合典型经验座谈会上首次明确了物联网应用示范方向。他表示，传感网、物联网的发展将优先选择重点工业领域、基

49、础设施、环保监测、公共安全、工业控制、医疗卫生等领域，开展应用示范。同时，要加强TD-SCDMA与传感网的密切结合，推进传感网与通信网融合发展。联想到当年“三金工程”对我国信息化发展的推动，示范工程的启动意味着尚处于产业初创阶段的物联网将进入发展快车道。 在工业和信息化部牵头组织的国家科技重大专项“新一代宽带无线移动通信网”中，传感网就已作为主要支持内容之一，加大了资金投入，启动了从总体战略到关键技术与设备等多项课题研究 物联网技术物联网技术一、物联网概述一、物联网概述二、二、国内外发展现状国内外发展现状三、三、物联网体系架构物联网体系架构四四、物联网的产业链物联网的产业链五、物联网的应用五、

50、物联网的应用物联网（传感网）应用领域 “物联网是指通过各种传感和传输手段，将现实世界的信息物联网是指通过各种传感和传输手段，将现实世界的信息进行自动化、实时性、大范围、全天候的标记、采集、传输进行自动化、实时性、大范围、全天候的标记、采集、传输和分析，并以此为基础搭建信息运营平台、构建应用体系，和分析，并以此为基础搭建信息运营平台、构建应用体系，从而增强社会生产生活中信息互通性和决策智能化的综合性从而增强社会生产生活中信息互通性和决策智能化的综合性网络系统。网络系统。”并将物联网划分为信息采集、信息传输、信息并将物联网划分为信息采集、信息传输、信息运营和整合应用四个层级。运营和整合应用四个层级

51、。 5.1 物联网应用推进框架物联网应用推进框架 69浙江、广东等地的物联网产业规划中都有现代浙江、广东等地的物联网产业规划中都有现代航运物流的典型应用航运物流的典型应用北京北京浙江浙江江苏江苏智慧广东智慧广东到2012年，将建成全国首个物联网应用资源共享服务、信息交换、传感信息网络、超级计算和云计算中心等共性基础支撑平台，完成政府、社会、企业三方面几十个示范应用园区。在物联网研发资源和产业集聚方面的基础比较雄厚。成立了中关村物联网产业联盟和北京物联网关键应用技术工程研究中心。规划思路是建成以杭州为核心，嘉兴、温州乐清为“两翼”的物联网产业集群；成立物联网“产学研用”联盟，设立物联网产业发展专

52、项资金。以标准为基础、以数据交换为核心、以广泛应用以标准为基础、以数据交换为核心、以广泛应用为目标、以综合信息为方向，在浙江现代交通大港为目标、以综合信息为方向，在浙江现代交通大港口、大路网、大物流三大建设中搭建了物流公共信口、大路网、大物流三大建设中搭建了物流公共信息平台。将在全省息平台。将在全省30003000家成规模物流企业和家成规模物流企业和2626万家万家道路货运企业全面推广使用、向全国辐射，已得到道路货运企业全面推广使用、向全国辐射，已得到1616个省（区、市）的积极响应。个省（区、市）的积极响应。2009年8月温家宝总理视察无锡并作重要指示。11月，组建“中国物联网研究发展中心”

53、。无锡设立了专业发展园区。江苏省特别是无锡在我国物联网发展方面抢得了政策先机。江苏省经信委已安排无锡机场周界防入侵系统无锡机场周界防入侵系统的实施，确定了南京，无锡，苏州三城市作为传感网的发展基地江苏江苏2009-20122009-2012年物联网产业发展规划纲要年物联网产业发展规划纲要提出发展物联网产业要提出发展物联网产业要“举全省之力举全省之力”愿景是打造“数字广东、智慧城市、知识经济、无处不在的网络社会”。物联网发展的主要设想包括物联网发展的主要设想包括: :第一，建设南方第一，建设南方物流公共信息平台；第二，在粤港合作中，推物流公共信息平台；第二，在粤港合作中，推进进RFIDRFID在

54、物流供应链管理、食品药品安全和通在物流供应链管理、食品药品安全和通关便利化等领域的应用；关便利化等领域的应用；第三，进行智慧城市试点，推进传感器在智能交通、桥梁建筑、水资源利用、电力设施、环境监测、公共安全等方面的应用等六项内容。70运营商等巨头积极部署物联网战略运营商等巨头积极部署物联网战略（引自中国移动（引自中国移动M2M业务实践的资料）业务实践的资料）70通过与各行业合作，中移动目前M2M终端数已达到300万万，年均增长超过80。截至2009年6月底，全国已有31个省个省开通M2M业务。从世界范围内看，我国在M2M应用的广度和深度方面都处于领先地位处于领先地位。交交 通通物流调度、定位导

55、航电电 力力远程抄表、负载监控农农 业业 动物溯源、大棚监控城市管理城市管理 电梯监控、路灯控制安安 全全平安城市、企业安防环环 保保污染监控、水土检测家家 居居老人看护、家庭安防企企 业业 生产监控、设备管理为南方电网、北京、重庆的电力公司等客户提供服务，实现了104万台电表的远程抄表。北京、上海、辽宁等地出租车及公交车上已安装了超过110万台终端设备，实现对车辆管理和调度。在重庆市为1200部电梯部署了带有传感器的M2M终端，将电梯连接到智能管理系统，当电梯发生故障时，无需乘客报警，电梯管理部门第一时间得到信息，能以最快的速度到达现场处理故障。中国电信、联通等大企业均积极发力物联网，抢占未

56、来中国电信、联通等大企业均积极发力物联网，抢占未来l明确将物流管理列为应用示范工程： “通过RFID技术在多式联运、大型物流园区、城市配送、冷链物流等方面的应用，探索利用物联网技术对物流环节的全流程管理；开发面向物流行业的公共信息服务平台，开发适用于各种物流环境的特种电子标签、物流装备、读写器、中间件、管理系统等产品。”l多式联运、大型物流园区、城市配送、冷链物流都是国际航运中多式联运、大型物流园区、城市配送、冷链物流都是国际航运中心建设、现代航运物流的重要环节。心建设、现代航运物流的重要环节。71上海：上海：2010年年4发布发布上海推进物联网产上海推进物联网产业发展行动方案业发展行动方案智

57、能交通智能电网智能农业 楼宇节能管理智能安防环境监控新型医疗卫生服务物流管理产业示范应用园区智能小区 十十大大示示范范工工程程72上海物联网技术与应用优势明显上海物联网技术与应用优势明显传感传感网领域网领域技术技术“十一五”期间，以中科院上海微系统所、上海交通大学为代表的传感网研发群体传感网方面的国家90的专项经费支持，正加速推动在上海成立“中国物联网应用工程研究中心应用应用在全国率先开展了传感网技术的推广及应用示范探索，实施了世博园区防入侵的传感器网络关键技术研究及应用示范、带状传感器网络关键技术攻关及世博防入侵应用、浦东机场电子围界防入侵工程等工程，取得了良好地示范效应。标准标准上海微系统

58、所技术牵头推进我国无线传感器网络标准；代表我国参加国际传感网标准化工作组。在应用标准方面，技术牵头制定了国内首个城轨反恐技防标准（上海市地方标准），其他多个国内大型城市也纷纷效仿制定。73RFID领域领域技术技术2006年，科技部建设“国家射频识别产业化（上海）基地”。“十一五”期间，承担了国家863 RFID重大项目1/4的课题，取得国家各级政府科研总经费达1亿元，是国内RFID研发投入最密集的区域。研究内容涵盖RFID芯片设计与制造、读写器、中间件、标准制定等整个产业链关键技术，已经取得了一批国内领先的研究成果，有些成果已经达到世界先进水平。应用应用在药品流通监管、钢铁和汽车等跨行业供应链

59、的管理、物流仓储管理，以及集装箱RFID管理等领域开展RFID应用示范，RFID应用水平处于国内领先地位。具有标志性的应用是上海世博会RFID门票，上海华虹是上海世博会门票系统的整体解决方案供应商，将为上海世博会提供7000万张RFID门票、读写机具和软件系统，这也是目前国内最大的RFID应用系统之一。标准标准起草了RFID方面的标准总计20多项，包括集装箱/城市大型会展、供应链监控等的标准。标志性的工作是2009年5月国际标准化组织一致通过上海港提出的国际标准提案货运集装箱RFID货运标签，并任命包起帆负责起草工作。2010年8月，国家标准化管理委员会、交通运输部联合宣布ISO正式发布了IS

60、O/PAS18186。这是第一项由我国提出并积极推动制定，由ISO正式发布的可公开提供的规范，标志着中国在获准制定航运国际标准方面实现了零的突破。 物联网应用实例物联网应用实例农业园林农业园林2医疗保健医疗保健3智能楼宇智能楼宇4交通运输交通运输5城市市政管理城市市政管理1 城市市政管理城市市政管理 城市物联网公共服务平台城市物联网公共服务平台 n特点特点: :（1 1）开放式的、共享的物联网架构体系）开放式的、共享的物联网架构体系（2 2）物联网物品编码、数据共享交换机制、共享数据管）物联网物品编码、数据共享交换机制、共享数据管理标准理标准（3 3）物联网海量数据挖掘）物联网海量数据挖掘（4

61、 4）物联网数据安全与认证）物联网数据安全与认证 城市物联网公共服务平台城市物联网公共服务平台 实现城市公共设施供应链的实现城市公共设施供应链的全程追踪溯源全程追踪溯源及对及对已建设已建设部署设施的追踪监控部署设施的追踪监控，保证城市公共安全，最终实现，保证城市公共安全，最终实现政府的数字化的政务管理与城市运行职能。政府的数字化的政务管理与城市运行职能。城市公共设施城市公共设施重要物资的准确标识重要物资的准确标识，实现管理透明化，实现管理透明化，为公共安全、公共设施建设质量监管提供法律依据为公共安全、公共设施建设质量监管提供法律依据实现公共设施、及相关供应链的追踪，提高实现公共设施、及相关供应

62、链的追踪，提高突发事件突发事件防控能力和水平，促进城市规划、建设持续健康发展防控能力和水平，促进城市规划、建设持续健康发展 基于物联网的公共设施监管基于物联网的公共设施监管 物联网应用案例物联网应用案例农业园林农业园林2医疗保健医疗保健3智能楼宇智能楼宇4交通运输交通运输5城市市政管理城市市政管理1 精细农业精细农业 将将无无线线传传感感器器网网络络布布设设于于农农田田、园园林林、温温室室等等目目标标区区域域，网网络络节节点点大大量量实实时时地地收收集集温温度度、湿湿度度、光光照照、气气体体浓浓度度等等物物理理量量，精精准准地地获获取取土土壤壤水水分分、养养分分程程度度、电导率、电导率、pHp

63、H值、氮素等土壤信息。值、氮素等土壤信息。无无线线传传感感器器网网络络有有助助于于实实现现农农业业生生产产的的标标准准化化、数数字字化、网络化。化、网络化。将将从从三三个个方方面面有有效效促促进进农农业业的的发发展展：增增产产增增收收、节节约约能源能源，相当于露地栽培产量，相当于露地栽培产量1010倍以上倍以上 精细农业精细农业 由于边远山区网络难以覆盖，现有的监控手段成本过由于边远山区网络难以覆盖，现有的监控手段成本过高，严重影响了园林绿化的动态监测活动。高，严重影响了园林绿化的动态监测活动。采用低成本、低功耗无线传感器网络动态监测采用低成本、低功耗无线传感器网络动态监测造林营造林营林、林木

64、采伐、林地征占、城市绿地林、林木采伐、林地征占、城市绿地等多方面园林资等多方面园林资源变化，建立园林绿化的评价模型和园林绿化信息管源变化，建立园林绿化的评价模型和园林绿化信息管理服务平台理服务平台, ,促进园林绿化的信息化和现代化促进园林绿化的信息化和现代化, ,提高园提高园林绿化的经济效益、社会效益和生态效益。林绿化的经济效益、社会效益和生态效益。 基于物联网的园林绿化信息管理服务基于物联网的园林绿化信息管理服务 n特点：特点：（1 1）面向）面向园林绿化园林绿化的物联网的组网与的物联网的组网与最优覆盖最优覆盖；（2 2）面向）面向园林监控园林监控的无线传感器网络；的无线传感器网络；（3 3

65、）面向）面向园林监控园林监控的无线传感器网络数据融合；的无线传感器网络数据融合；（4 4）基于）基于GISGIS的园林的园林灾害预测灾害预测预报模型；预报模型；（5 5）面向园林绿化的统一监测）面向园林绿化的统一监测技术标准技术标准和规范。和规范。 基于物联网的园林绿化信息管理服务基于物联网的园林绿化信息管理服务 物联网应用实例物联网应用实例农业园林农业园林2医疗保健医疗保健3智能楼宇智能楼宇4交通运输交通运输56城市市政管理应用城市市政管理应用1 医院病房医院病房电子巡子巡检 n通通过过建建立立医医疗疗保保健健信信息息交交换换平平台台，实实现现医医疗疗保保健健信信息息资源共享，降低药品库存和

66、成本并提高效率；资源共享，降低药品库存和成本并提高效率；n增增加加医医生生对对患患者者以以往往病病史史和和治治疗疗记记录录的的了了解解，提提高高诊诊断质量和服务质量；断质量和服务质量；n推推动动各各医医院院之之间间的的服服务务共共享享和和灵灵活活转转账账，形形成成一一种种新新的管理系统，使开支和流程更加透明化。的管理系统，使开支和流程更加透明化。 基于物联网的医疗保健信息交换平台基于物联网的医疗保健信息交换平台 n特点：特点：（1 1）基于射频识别的）基于射频识别的药品溯源药品溯源；（2 2）基于传感器网络的）基于传感器网络的药品库存监控药品库存监控；（3 3）海量）海量数据索引数据索引与存储

67、；与存储；（4 4）物联网）物联网数据安全与隐私保密数据安全与隐私保密；（5 5）面向医疗保障的物联网）面向医疗保障的物联网数据共享数据共享机制机制 基于物联网的医疗保健信息交换平台基于物联网的医疗保健信息交换平台 物联网应用实例展示物联网应用实例展示农业园林农业园林2医疗保健医疗保健3智能楼宇智能楼宇4交通运输交通运输56城市市政管理应用城市市政管理应用1 1 智能家居智能家居 n目目前前，国国内内剧剧院院场场馆馆、体体育育场场馆馆、会会展展中中心心、地地铁铁站站等等大大型型公公共共建建筑筑越越来来越越多多，这这些些公公共共建建筑筑规规模模大大、结结构构复复杂杂、人人员员密密集集、内内部部设

68、设备备庞庞杂杂，紧紧急急情情况况的的预预警警以及疏散依靠传统的人工管理难以应对。以及疏散依靠传统的人工管理难以应对。n面面向向大大型型公公共共建建筑筑监监控控与与应应急急管管理理的的重重大大需需求求，研研究究大大型型公公共共建建筑筑复复杂杂环环境境监监控控与与应应急急管管理理系系统统关关键键技技术术，建建立立产产业业化化应应用用示示范范，为为大大型型建建筑筑监监控控与与应应急急管管理理的的产业化提供技术支撑与应用示范。产业化提供技术支撑与应用示范。 基于无线感知的大型公共建筑监控应急基于无线感知的大型公共建筑监控应急 物联网应用实例物联网应用实例农业园林农业园林2医疗保健医疗保健3智能楼宇智能

69、楼宇4交通运输交通运输5城市市政管理应用城市市政管理应用1 实实现现公公共共交交通通工工具具全全程程追追踪踪和和溯溯源源，保保证证运运输输的的安安全全，最最终终实实现现政政府府的的数数字字化化的的调调度度管管理理与与城城市市交交通通资资源源优优化配置运行职能。化配置运行职能。实实现现城城市市公公共共交交通通、轨轨道道交交通通等等重重要要设设备备的的准准确确标标识识，实实现现管管理理的的透透明明化化，为为运运输输安安全全、保保障障交交通通设设施施设设备备安全提供法律依据。安全提供法律依据。实实现现车车辆辆、列列车车等等运运营营全全程程的的追追踪踪，提提高高事事故故防防控控能能力力和和水水平平，增

70、增强强实实时时调调度度监监控控和和应应急急事事件件处处理理能能力力，促进交通运输持续健康发展。促进交通运输持续健康发展。 基于基于物联网的公共交通监管物联网的公共交通监管106物联网在航运物流领域的应用实例物联网在航运物流领域的应用实例1 中海物流解决方案中海物流解决方案中海物流全国服务网点200多个，已建立了TS系统、GPS、仓储管理系统。已斥巨资开发电子化物流营运管理信息平台。在大连，中海物流北方公司已经能做到对集装对集装箱运输货物的全程跟踪箱运输货物的全程跟踪，而这项技术即使是UPS也是在2006年在国内开始使用。 107物联网在航运物流领域的应用实例物联网在航运物流领域的应用实例2临港

71、物流智能仓储管理应用临港物流智能仓储管理应用在叶水福公司的2000平方米仓库内部署无线网络，安装了1600个货架及地面RFID标签，在叉车上安装了RFID设备，通过无线通信，实现了基于RFID技术的收货、上架、出货、托盘和叉车实时定位等功能。对仓库内的货物、货架、托盘和出入库运输等进行有效控制和监管。提升收货效率提升85%，放货效率提升31%，出库效率提升48%，综合业务效率提升54%。最大限度地降低货物仓储管理的差错率，提高对货物的管理效率，降低仓储管理的综合成本，提高仓储管理的智能化水平，帮助企业提高核心竞争力。108物联网在航运物流领域的应用实例物联网在航运物流领域的应用实例3第三方供应

72、链一体化物流服务平台第三方供应链一体化物流服务平台通过标准化接口（如ERP、SAP接口、DBC/ODBC、XML等）与外部企业信息系统实现无纸化、无缝化链接，从而实现供应链专业化、精准化的管理需求。通过标签控制，实现仓库操作管理精准化；依靠信息系统实现精准化、透明的管理。通过信息系统实现人、物、机的无缝链接。是以“物”（单证、货物）为核心，实现“物”的跟踪，将管理的精准过程呈现给客户。属于典属于典型的企业级物联网应用。型的企业级物联网应用。 建筑物室内定位系统建筑物室内定位系统建筑物室内定位系统建筑物室内定位系统 采用无线传感器网络和无线局域网技术，实现对灯、空调设备的远程监采用无线传感器网络

73、和无线局域网技术，实现对灯、空调设备的远程监控，同时为工作人员配备手持终端，方便工作人员现场处理设备故障。控，同时为工作人员配备手持终端，方便工作人员现场处理设备故障。 银行门禁金库管理系统银行门禁金库管理系统n 金库与安防门禁的结合，利用门禁的互锁、防尾随、指纹认证、指纹双指认证等功能，加强银行系统的安全性，有效减少抢盗金库现象，并通过实时记录的显示，包括与监控系统的联动抓拍，最后能有证可依，即使发生了被盗事件，也能在最短的时间知道现场情况。 联网的水电煤表联网的水电煤表 n通过内置的RFID芯片，这些表中的数字信息可以集中在数据采集器中，然后通过3G网络传送至电信后台系统。n在现场展示的后

74、台系统中，显示不同编号的表对应着的不同用电量（煤气量）。“只要记住每家表的编号，水电煤公司以后就不用上门抄表，在电脑上看得很清楚。” 以以RFIDRFID为基础的物联网应用为基础的物联网应用 中国物联网悄然开掘千亿产值中国物联网悄然开掘千亿产值 基于物联网技术的研究热点标准化制定标准化制定（设备、接入、通信、管理、输出）（设备、接入、通信、管理、输出）传感器应用传感器应用（制造、感应、编码写入、数据传输）（制造、感应、编码写入、数据传输）供应链管理供应链管理（接收、统计、调度、报警、出警）（接收、统计、调度、报警、出警）GIS/GPSGIS/GPS（定位、编码、输出、识别）（定位、编码、输出、

75、识别）安全技术安全技术（设备自身安全、网络安全、传输安全，隐私（设备自身安全、网络安全、传输安全，隐私保护）保护）数据存贮数据存贮（海量数据保存、快速查询、保密）（海量数据保存、快速查询、保密）6. 我国物联网的现状与展望我国物联网的现状与展望2009年8月7日，温家宝视察无锡微纳传感网工程技术研发中心并发表重要讲话之后，“物联网”概念在国内迅速升温。与国外相比，我国物联网发展在最近几年取得了重大进展。国家中长期科学与技术发展规划（20062020年）和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入重点研究领域。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

76、采纳，传感网标准化工作已经取得积极进展。6.1 发展状况发展状况 目前，我国物联网发展与全球同处于起步阶段，初步具备了一定的技术、产业和应用基础，呈现出良好的发展态势。 产业发展初具基础。无线射频识别（RFID）产业市场规模超过100亿元，其中低频和高频RFID相对成熟。全国有1600多家企事业单位从事传感器的研制、生产和应用，年产量达24亿只，市场规模超过900亿元，其中, 微机电系统（MEMS）传感器市场规模超过150亿元；通信设备制造业具有较强的国际竞争力。建成全球最大、技术先进的公共通信网和互联网。机器到机器（M2M）终端数量接近1000万，形成全球最大的M2M市场之一。 据不完全统计

77、，我国2010年物联网市场规模接近2000亿元。 技术研发和标准研制取得突破。我国在芯片、通信协议、网络管理、协同处理、智能计算等领域开展了多年技术攻关，已取得许多成果。在传感器网络接口、标识、安全、传感器网络与通信网融合、物联网体系架构等方面相关技术标准的研究取得进展，成为国际标准化组织（ISO）传感器网络标准工作组（WG7）的主导国之一。2010年，我国主导提出的传感器网络协同信息处理国际标准获正式立项，同年，我国企业研制出全球首颗二维码解码芯片，研发了具有国际先进水平的光纤传感器，TD-LTE技术正在开展规模技术试验。我国的物联网战略我国的物联网战略 在2009年12月的国务院经济工作会

78、议上，明确提出了要在电力、交通、安防和金融行业推进物联网的相关应用。我国已在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机和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。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已被采纳，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。 我国开始把物联网作为我国未来重要的发展战略。2009年，温总理在无锡考察时对物联网的发展提出了三点要求：l一是把传感系统和3G中的TD-SCDMA技术结合起来；l二是在国家重大科技专项中，加快推进传感网的发展；l三是尽快建立中国的传感信息中心，

79、或者叫“感知中国”中心。6.1 发展状况发展状况我国物联网战略实施的阶段划分我国物联网战略实施的阶段划分l关键应用阶段：以相关行业的领先企业为龙头，探索工业信息化、农业信息化和社会信息化中的关键应用，以应用创新拉动技术创新，初步形成合理的产业格局和产业价值链。领先企业引领关键应用的产业化突破是这个阶段的关键，这个阶段的成功与否对产业发展的前途至关重要。l规模应用阶段：随着技术的演进，进一步扩大物联网信息化应用的深度、范围和规模，显著提升物联网应用的信息化份额，形成物联网产业与传统产业融合互动的发展格局。l普遍应用阶段：在全国城乡建立与经济和社会发展需求相适应的普遍信息服务体系，建成完善的物联网

80、产业链和产业布局，确立中国在全球物联网产业发展中的核心地位。6.1 发展状况发展状况我国物联网战略规划的指导原则我国物联网战略规划的指导原则l(1)自主创新原则。自主创新原则是指力争在若干核心技术领域达到国际先进水平或者领先水平。l(2)产业化原则。产业化原则是指确定企业在物联网发展过程中的主体地位，企业之间加强沟通合作形成完整的具有国际竞争力的产业链。l(3)开放原则。开放原则是指密切跟踪技术发展前沿，注重借鉴国外先进技术，推进共赢合作。l(4)协作原则。协作原则是指加强政府各部门之间的沟通协调，重视企业、高等院校及科研院所之间的协作，共同推进技术进步。6.1 发展状况发展状况国家物联网的建

81、设实施国家物联网的建设实施 目前，我国物联网在安防、电力、交通、物流、医疗、环保等领域已经得到应用，且应用模式正日趋成熟。在安防领域，视频监控、周界防入侵等应用已取得良好效果；在电力行业，远程抄表、输变电监测等应用正在逐步拓展；在交通领域，路网监测、车辆管理和调度等应用正在发挥积极作用；在物流领域，物品仓储、运输、监测应用广泛推广；在医疗领域，个人健康监护、远程医疗等应用日趋成熟。除此之外，物联网在环境监测、市政设施监控、楼宇节能、食品药品溯源等方面也开展了广泛的应用。6.1 发展状况发展状况l加快物联网标准的制定和推广，形成有中国自主知识产权的物联网。l产业化推进：产业化推进：建立产业孵化基

82、地，通过试点示范项目推广应用。l宽松的政策环境引导：宽松的政策环境引导：健全物联网产业政策环境，促进产业链健康发展。通过开放的产业投资政策、优惠的税收政策，引导国有、民营、国际的各种资本向物联网产业倾斜，打破行业壁垒，允许跨行业投资，建设基础设施和公共设施，积极推广关键应用。国家物联网的建设实施措施国家物联网的建设实施措施6.1 发展状况发展状况6.2 存在的问题存在的问题 我国的物联网发展除在技术和应用方面存在差距，还有以下四个方面：l1）行业融合的难度大l2）缺乏统一的技术标准l3）缺乏可持续的商业模式l4）政策环境有待健全6.3 实践与展望实践与展望l 近一两年，我国各省市对物联网逐渐了

83、解，也看到了物联网给当地经济、民生等方面带来的积极促进作用，由此各种“物联网规划”文件纷纷出台，而“物联网示范工程（项目）”是规划内容必不可少的一项，规划明确指出物联网在许多领域要有所应用与突破。因此，要充分发挥企业主体作用，积极利用高校和研究所实验室的现有研究成果，在信息感知和信息处理技术领域追赶国际先进水平，在信息传输技术领域达到国际领先水平，增强信息安全保障能力，力争尽快突破关键核心技术，形成较为完备的物联网技术体系并实现产业化信息感知技术超高颇和微波RFID积极利用RFID行业组织，开展芯片、天线、读写器、中间件和系统集成等技术协同攻关，实现超高频和微波RFID技术的整体提升。微型和智

84、能传感器面向物联网产业发展的需求，开展传感器敏感元件、微纳制造和智能系统集成等技术联合研发，实现传感器的新型化、小型化和智能化。位置感知基于物联网重点应用领域，开展基带芯片、射频芯片、天线、导航电子地图软件等技术合作开发，实现导航模块的多模兼容、高性能、小型化和低成本。信息传输技术无线传感器网络开展传感器节点及操作系统、近距离无线通信协议、传感器网络组网等技术研究，开发出低功耗、高性能、适用范围广的无线传感网系统和产品。异构网络融合加强无线传感器网络、移动通信网、互联网、专网等各种网络间相互融合技术的研发，实现异构网络的稳定、快捷、低成本融合。信息处理技术海量数据存储围绕重点应用行业，开展海量

85、数据新型存储介质、网络存储、虚拟存储等技术的研发，实现海量数据存储的安全、稳定和可靠。数据挖掘瞄准物联网产业发展重点领域，集中开展各种数据挖掘理论、模型和方法的研究，实现国产数据挖掘技术在物联网重点应用领域的全面推广。图像视频智能分析结合经济和社会发展实际应用，有针对性的开展图像视频智能分析理论与方法的研究，实现图像视颇智能分析软件在物联网市场的广泛应用。信息安全技术安全可信构建“可管、可控、可信”的物联网安全体系架构，研究物联网安全等级保护和安全测评等关键技术，提升物联网信息安全保障水平。6.3 实践与展望实践与展望近几年全国一些重大物联网规划方案：l无锡重点建设十二大物联网示范工程：根据无

86、锡市物联网产业发展规划纲要（20102015年），无锡投资60亿重点建设的12大物联网示范工程包括：工业、农业、交通、环保、园区、电力、物流、水利、安保、家居、教育和医疗领域。l青岛实施七大领域物联网应用示范工程：根据青岛市物联网应用和产业发展行动方案（2011-2015），未来5年将重点实施7大领域物联网应用示范工程，拉动产业快速发展。具体包括智能交通、数字家庭、食品安全、城市公共管理、现代物流、精准农业、生产制造七大领域。l上海开建十大物联网应用示范工程：2010年4月26日，上海市对外发布了上海推进物联网产业发展行动方案（20102012年），将在上海建设10个物联网应用示范工程。具体包

87、括：环境检测、智能安防、智能交通、物流管理、楼宇节能管理、智能电网、医疗、农业、世博园区、应用示范区和产业基地。l杭州重点推进四类试点示范项目：根据杭州市物联网产业发展规划（2010-2015年），杭州将重点推进四类试点示范项目：智能城市、智能生活、智能“两化”、智能环境监控。6.3 实践与展望实践与展望 2011年12月，工信部发布物联网“十二五”发展规划（以下简称 规划）。规划中提出，到2015年初步完成产业体系构建的目标：形成较为完善的物联网产业链，培育和发展10个产业聚集区，100家以上骨干企业，一批专、精、特、新的中小企业，建设一批覆盖面广、支撑力强的公共服务平台。规划指出要积极推进

88、产业发展工程，重点培育10个产业聚集区和100个骨干企业，形成以产业聚集区为载体，以骨干企业为引领，专业特色鲜明、品牌形象突出、服务平台完备的现代产业集群。培育以研发中心、研发型企业、测试认证中心为主体的综合物联网产业聚集区，结合行业特点，在感知制造、通信运营、应用服务等领域进行深入开发，实现物联网产业链的资源整合及产品完备。同时，培养100家掌握核心关键技术、经营状况好、业绩突出、初具规模的骨干企业。同时，在智能工业、智能电网、智能农业、智能物流等九个重点领域开展应用示范工程，探索应用模式，积累应用部署和推广的经验和方法，形成一系列成熟的可复制推广的应用模板，为物联网应用在全社会、全行业的规

89、模化推广做准备。2011年12月，国家传感器网络标准组工作组近日正式发布了首批传感器网6项标准征求意见稿。相关专家认为此项标准的制定在中国物联网发展上具有里程碑的意义，是中国第一个物联网行业应用标准。6.3 实践与展望实践与展望 物联网的出现打破了人们的传统思维，被业界称为继互联网和移动通信之后的万亿级通信产业。物联网的发展不是一个单纯的技术问题，涉及世界范围内的政策、法律、标准、文化等方方面面，因此，物联网的发展之路还很漫长。物联网的网络规模在不断扩大，接入系统也在增加，异构网络结构复杂度不断提升，同时作为一项新兴的技术，物联网还需要在非常有限的资源条件下满足低成本、绿色节能、用户和环境友好、用户为中心、高效等极端要求。6.3 实践与展望实践与展望