物联网应用与发展趋势 (2)ppt课件

1、物联网运用与开展趋势 2021年3月北京邮电大学专家论坛 物联网的运用与开展趋势一、物联网概述二、国内外开展现状三、物联网体系架构四、物联网的产业链五、物联网的运用六、物联网的开展趋势 物联网(The Internet of things)的概念是在1999年提出的，又名传感网，它的定义很简单：把一切物品经过射频识别等信息传感设备与互联网衔接起来，实现智能化识别和管理。 1. 物联网概述国际电信联盟曾描画“物联网时代的图景：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提示主人忘带了什么东西；衣服会“通知洗衣机对颜色和水温的要求等等。 全面感知：利用RFID、传感器、二维码，及其它各种的感知设备

2、随时随地的采集各种动态对象，全面感知世界。可靠的传送：利用以太网、无线网、挪动网将感知的信息进展实时的传送。智能控制：对物体实现智能化的控制和管理，真正到达了人与物的沟通。 1.1 物联网根本特点 物联网的运用与开展趋势一、物联网概述二、国内外开展现状三、物联网体系架构四、物联网的产业链五、物联网的运用六、物联网的开展趋势 1995年，比尔盖茨在其一书中已提及物联网概念。2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会WSIS上，国际电信联盟ITU发布了，报告指出，无所不在的“物联网通讯时代即将降临，世界上一切的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以经过因特网自动进展交换。射频识别技术RF

3、ID、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的运用。2021年1月，IBM首席执行官彭明盛提出“智慧地球想象，其中物联网为“智慧地球不可或缺的一部分，而奥巴马在就职演讲后已对“智慧地球想象提出积极回应，并提升到国家级开展战略。 2.1 国外物联网现状 日本现状日本u-Japan战略，希望实现从有线到无线、从网络到终端、包括认证、数据交换在内的无缝链接泛在网络环境，100的国民可以利用高速或超高速网络。韩国现状韩国也实现了类似的开展。配合 u-Korea 推出的 u-Home 是韩国的 u-IT839 八大创新效力之一。智能家庭最终让韩国民众能经过有线或无线的方式远程控制家电设备，并能在

4、家享用高质量的双向与互动多媒体效力。 2.1 国外物联网现状 2004年初，全球产品电子代码管理中心授权中国物品编码中心为国内代表机构，担任在中国推行EPC与物联网技术。4月，北京建立了第一个EPC与物联网概念演示中心。2005年，国家烟草专卖局的卷烟消费运营决策管理系统实现用RFID出库扫描，商业企业到货扫描。许多制造业也开场在自动化物流系统中尝试运用RFID技术。 2.2 国内物联网现状 今年月日，温总理在无锡调研时，对微纳传感器研发中心予以高度关注，提出了把“感知中国中心设在无锡、辐射全国的想法。江苏省委省政府接到指示后仔细落实总理的要求，热情拥抱“物联网，突出抓好平台建立和运用示范任务

5、。无锡市那么作出部署：举全市之力，抢占新一轮科技革命制高点，把无锡建成传感网信息技术的创新高地、人才高地和产业高地。 2.2 国内物联网现状 2021年8月24日，中国挪动总裁王建宙访台期间解释了物联网概念2021年9月11日，“传感器网络规范任务组成立大会暨感知中国顶峰论坛在北京举行，会议提出传感网开展相关政策。2021年9月14日。和“新一代宽带挪动无线通讯网艰苦专项中均将传感网列入重点研讨领域。 1.3 国内物联网现状 中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心以下简称无锡传感网中心，是国内目前研讨物联网的中心单位之一。作为“感知中国的中心，无锡市2021年9月与北京邮电大学就传感网技术研讨和

6、产业开展签署协作协议，涉及光通讯、无线通讯、计算机控制、多媒体、网络、软件、电子、自动化等技术领域，包括运用技术研讨、科研成果转化和产业化推行等。 2.2 国内物联网现状 对于物联网在国内市场空间，权威机构预测，仅“产业排头兵RFID领域，今年国内市场规模就将达50亿元，年复合增长率为33%，其中电子标签超越 38亿元、读写器接近7亿元、软件和效力到达5亿元的市场格局。而业内人士估计，中国物联网产业链今年就能发明约1000亿元产值,并成为下一个万亿级信息产业引擎。美国权威咨询机构FORRESTER预测，到2020年，世界上物物互联的业务，跟人与人通讯的业务相比，将到达30比，因此，“物联网被称

7、为是下一个万亿级的通讯业务。 2.2 物联网现状 物联网的运用与开展趋势一、物联网概述二、国内外开展现状三、物联网体系架构四、物联网的产业链五、物联网的运用六、物联网的开展趋势 3.1 物联网体系架构 3.2 地域物联网架构分层架构图 接入终端、接入系统：包含信息源终端。RFID事件、传感器事件、二维码事件等，经过因特网、无线网、挪动网实现通讯。开放平台：体系架构中有个重要的开放平台，提供这样的功能：第一，终端管理，可以实时监控网络和终端的运营情况，准确表述缺点缘由；接入系统的管理，对接入系统的开放问题、接入问题、资源共享问题进展管理。第二，数据中心，进展数据采集、数据处置、数据存储、数据共享

8、、信息智能交互。第三，跟开发中间件结合，提供一个面向运用的开放的环境，开发人员只需求调API就可以进展开发，最终降低开发的难度，提高开发的效率。这个平台还可以起到网关的作用，来简化终端和运用的接入。 3.3 功能架构图阐明 因特网：系统联络的桥梁。智能、自学习中心：控制系统的上、下层及中间环节的智能联络，使得物物联接具有人人联接的特性，保证物联网的智能特性。上层运用：物联网本着效力政府、社会、行业和公众的目的，把整个社会以物联网的方式组织起来。 3.3 功能架构图阐明 3.4 地域物联网架构功能模块图 3.4 关键技术 物联网的运用与开展趋势一、物联网概述二、国内外开展现状三、物联网体系架构四

9、、物联网的产业链五、物联网的运用六、物联网的开展趋势 物联网产业链可以细分为标识、感知、处置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。 EPoSS在报告中分析预测，未来物联网的开展将阅历四个阶段： 2021年之前RFID被广泛运用于物流、零售和制药领域； 20212021年物体互联； 20212020年物体进入半智能化； 2020年之后物体进入全智能化。 4.1 物联网产业链 M2M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; 二是新的智能效力产业,包括商务、政务、公务和个人效力等等.物联网的信息传感设备

10、:包括射频识别安装、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等安装。与互联网相结合，可以实现一切物品的远程感知和控制，由此生成一个更加智慧的消费生活体系。广泛用于智能交通、环境维护、政府任务、公共平安、智能家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人安康等多个领域。 4.1 物联网产业链 MEMS传感器的主要优势在于体积小、大规模量产后本钱下降快，目前主要运用在汽车和消费电子两大领域。根据ICInsight最新报告，估计在2007年至2021年间，全球基于MEMS的半导体传感器和制动器的销售额将到达19%的年均复合增长率(CAGR)，与2007年的41亿美圆相比，五年后将实现97亿美圆的年销售额。 4

11、.3 基于MEMS传感器的物联网产业 物联网将成为继计算机、互联网与挪动通讯网之后的世界信息产业第三次浪潮，但目前国内对终究什么是物联网？谁来主导产业链的开展？ 没有一致的答案 目前运营商涉足物联网主要可分为：智能传输通道和行业集成处理方案两种方式。 智能通道是指运营商在终端M2M以及运用平台上提供可靠的协议或者是模组和二次开发的环境，经过对挪动网络专业性的了解和规模化运营的阅历，来跟产业链各方协作，以到达共赢的局面。 智能通道方式下的共赢，实践上仍是以运营商为产业链主导。但在技术开展、商业方式、利益博弈等诸多问题的限制下，当物联网涉及到远远超出通讯行业的利益时，运营商能否一呼百应，还有待市场

12、的检验。 4.4 物联网产业主导 4.4 物联网产业主导 4.5 物联网产业甁颈 目前我国物联网的运用主要是R FID、G PS等，广东在这方面的运用曾经占到了5成，粤港协作和物流信息化是广东在物联网产业中的独特优势。 国内物联网产业面临的三大瓶颈： 一是国内R F ID产业依然以低频为主，在R F ID高端芯片等中心领域无法产业化； 二是国内传感器产业化程度较低，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，需求更大的计算平台支撑。 在物联网中：传感是前提，计算是中心，平安是保证，网络是根底，运用效力是牵引。 另外，规范是支持物联网产业链的重要根底：如何一致终端和接入规范都是困

13、扰运营商M2M业务开展的首要问题。 4.5 物联网产业政策 2021年11月20日，工业和信息化部部长李毅中在全国配备工业“两化交融典型阅历座谈会上初次明确了物联网运用示范方向。他表示，传感网、物联网的开展将优先选择重点工业领域、根底设备、环保监测、公共平安、工业控制、医疗卫生等领域，开展运用示范。同时，要加强TD-SCDMA与传感网的亲密结合，推进传感网与通讯网交融开展。联想到当年“三金工程对我国信息化开展的推进，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开展快车道。 在工业和信息化部牵头组织的国家科技艰苦专项“新一代宽带无线挪动通讯网中，传感网就已作为主要支持内容之一，加大了资金

14、投入，启动了从总体战略到关键技术与设备等多项课题研讨 物联网的运用与开展趋势一、物联网概述二、国内外开展现状三、物联网体系架构四、物联网的产业链五、物联网的运用六、物联网的开展趋势 “物联网是指经过各种传感和传输手段，将现实世界的信息进展自动化、实时性、大范围、全天候的标志、采集、传输和分析，并以此为根底搭建信息运营平台、构建运用体系，从而加强社会消费生活中信息互通性和决策智能化的综合性网络系统。并将物联网划分为信息采集、信息传输、信息运营和整合运用四个层级。 5.1 物联网运用推进框架 无线传感网运用实例展现 物联网运用实例农业园林2医疗保健3智能楼宇4交通运输5其它6城市市政管理运用1 城

15、市市政管理 城市市政管理 城市物联网公共效力平台 特点:1开放式的、共享的物联网架构体系2物联网物品编码、数据共享交换机制、共享数据管理规范3物联网海量数据发掘4物联网数据平安与认证 城市物联网公共效力平台 实现城市公共设备供应链的全程追踪溯源及对已建立部署设备的追踪监控，保证城市公共平安，最终实现政府的数字化的政务管理与城市运转职能。城市公共设备重要物资的准确标识，实现管理的透明化，为公共平安、公共设备建立质量监管提供法律根据。实现公共设备、及相关供应链的追踪，提高突发事件防控才干和程度，促进城市规划、建立继续安康开展。 基于物联网的公共设备监管无线传感网运用实例展现 物联网运用实例农业园林

16、2医疗保健3智能楼宇4交通运输5其它工程建议6城市市政管理运用1 精细农业 将无线传感器网络布设于农田、园林、温室等目的区域，网络节点大量实时地搜集温度、湿度、光照、气体浓度等物理量，精准地获取土壤水分、压实程度、电导率、pH值、氮素等土壤信息。无线传感器网络有助于实现农业消费的规范化、数字化、网络化。将从三个方面有效促进农业的开展：增产增收、节约能源，相当于露地栽培产量10倍以上 精细农业 研讨基于农田、园林、温室等目的区域的射频技术与无线传感器网络架构，实现大量实时地搜集温度、湿度、光照、气体浓度等物理量，精准地获取土壤水分、压实程度、电导率、pH值、氮素等土壤信息。 基于物联网的精细农业

17、 由于遥远山区网络难以覆盖，现有的监控手段本钱过高，严重影响了园林绿化的动态监测活动，本工程拟采用低本钱、低功耗无线传感器网络动态监测造林营林、林木采伐、林地征占、城市绿地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理效力平台,促进园林绿化的信息化和现代化,提高园林绿化的经济效益、社会效益和生态效益。 基于物联网的园林绿化信息管理效力 特点：1面向园林绿化的物联网的组网与最优覆盖；2面向园林监控的无线传感器网络；3面向园林监控的无线传感器网络数据交融；4基于GIS的园林灾祸预测预告模型；5面向园林绿化的一致监测技术规范和规范。 基于物联网的园林绿化信息管理效力无线传感网运用实例

18、展现 物联网运用实例农业园林2医疗保健3智能楼宇4交通运输5其它工程建议6城市市政管理运用1 医院病房电子巡检 由于缺乏资金和管理不当，中国医疗保健体系矛盾突出。经过建立医疗保健信息交换平台，实现医疗保健信息资源共享，降低药品库存和本钱并提高效率；添加医生对患者以往病史和治疗记录的了解，提高诊断质量和效力质量；同时，推进各医院之间的效力共享和灵敏转账，构成一种新的管理系统，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 特点：1基于射频识别的药品溯源；2基于传感器网络的药品库存监控；3海量数据索引与存储；4物联网数据平安与隐私严密；5面向医疗保证的物联网数据共享机制 基于物联网的医

19、疗保健信息交换平台无线传感网运用实例展现 物联网运用实例展现农业园林2医疗保健3智能楼宇4交通运输5其它工程建议6城市市政管理运用1 1 智能家居 今年月日，温总理在无锡调研时，对微纳传感器研发中心予以高度关注，提出了把传感网络中心设在无锡、辐射全国的想法。江苏省委省政府接到指示后仔细落实总理的要求，热情拥抱“物联网，突出抓好平台建立和运用示范任务。无锡市那么作出部署：举全市之力，抢占新一轮科技革命制高点，把无锡建成传感网信息技术的创新高地、人才高地和产业高地。 智能家居 目前，国内剧院场馆、体育场馆、会展中心、地铁站等大型公共建筑越来越多，这些公共建筑规模大、构造复杂、人员密集、内部设备庞杂

20、，紧急情况的预警以及疏散依托传统的人工管理难以应对。本工程面向大型公共建筑监控与应急管理的艰苦需求，研讨大型公共建筑复杂环境监控与应急管理系统关键技术，建立产业化运用示范，为大型建筑监控与应急管理的产业化提供技术支撑与运用示范。 基于无线感知的大型公共建筑监控应急 无线传感网运用实例展现 物联网运用实例农业园林2医疗保健3智能楼宇4交通运输5其它工程建议6城市市政管理运用1 实现公共交通工具全程追踪和溯源，保证运输的平安，最终实现政府的数字化的调度管理与城市交通资源优化配置运转职能。实现城市公共交通、轨道交通等重要设备的准确标识，实现管理的透明化，为运输平安、保证交通设备设备平安提供法律根据。

21、实现车辆、列车等运营全程的追踪，提高事故防控才干和程度，加强实时调度监控和应急事件处置才干，促进交通运输继续安康开展。 基于物联网的公共交通监管 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、空调设备的远程监控，同时为任务人员配备手持终端，方便任务人员现场处置设备缺点。 Smartkey银行门禁金库管理系统系统网络图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，加强银行系统的平安性，有效减少抢盗金库景象，并经过实时记录的显示，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 在工博会中

22、国电信物联网展区，网易科技看到在家中常见的煤气表和电表。据任务人员引见，经过内置的RFID芯片，这些表中的数字信息可以集中在数据采集器中，然后经过3G网络传送至电信后台系统。 在现场展现的后台系统中，显示不同编号的表对应着的不同用电量煤气量。“只需记住每家表的编号，水电煤公司以后就不用上门抄表，在电脑上看得很清楚。 以RFID为根底的物联网运用 中国物联网悄然开掘千亿产值 物联网的运用与开展趋势一、物联网概述二、国内外开展现状三、物联网体系架构四、物联网的产业链五、物联网的运用六、物联网的开展趋势 未来几年是中国物联网相关产业以及运用迅猛开展的时期。以物联网为代表的信息网络产业成为七大新兴战略

23、性产业之一，成为推进产业晋级、迈向信息社会的“发动机。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到达30:1，物联网大规模普及，成为一个万亿美圆级产业。构建网络无所不在的信息社会已成为全球趋势，当前世界各国正阅历由“e社会过渡到“u社会，即无所不在的网络社会UNS的阶段，构建“u社会已上升为国家的信息化战略，例如美国的“智慧地球以及中国的“感知中国。“u战略是在已有的信息根底设备之上重点开展多样的效力与运用，是完成“e战略后新一轮国家信息化战略。 6.1网络从虚拟走向现实，从局域走向泛在 6.1网络从虚拟走向现实，从局域走向泛在 与互联网相比，物联网在anytime、anyon

24、e、anywhere的根底上，又拓展到了anything。人们不再被局限于网络的虚拟交流，有人与人P2P，也包括机器与人M2P、人与人P2P、人与机器P2M、机器对机器即M2M之间广泛的通讯和信息的交流。 6.1网络从虚拟走向现实，从局域走向泛在 与互联网相比，物联网在anytime、anyone、anywhere的根底上，又拓展到了anything。人们不再被局限于网络的虚拟交流，有人与人P2P，也包括机器与人M2P、人与人P2P、人与机器P2M、机器对机器即M2M之间广泛的通讯和信息的交流。 1物联网开展将以行业用户的需求为主要推进力，以需求发明运用，经过运用推进需求，从而促进规范的制定、

25、行业的开展；2物联网是国家经过科技创新并转化为实践消费力的现实载体，也是实现信息化与工业化相交融的一个突破口；3以行业运用为中心，创建示范性的大型工程、利用大工程来带动产业链某个环节或某方面，将会加速物联网产业在中国的开展。 6.3 物联网产业开展最关键的是运用牵引 物联网将给人们的生活带来艰苦改动：生活中的物品变得“聪明、“善解人意，经过芯片自动读取信息，并经过互联网进展传送，物品会自动获取信息并进展传送，使得信息的处置获取传送整个过程有机地联络在了一同，对人类消费力又一次艰苦的解放。 条形码的普及花了30年时间，RFID要完全到达条形码的运用程度，还需求20年左右。物联网的普及需求大约20

26、年的时间。但运用的开展是伴随着技术的成熟而逐渐运用到各个方面的，并不是运用在等待技术完全成熟以后才会开场，在某些领域，物联网将率先展开运用，同时，伴随着技术的提高，会逐渐拓展到我们生活的方方面面。 6.4 物联网带来信息技术的第三次革命 6.5 物联网运营商与RFID开展空间很大 除了电网，还可以把感应器等嵌入到电网、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，然后将“物联网与现有的互联网整合起来，以实现实时管理和控制。“物联网技术可以实现智能交通管理、智能物流、智能医疗等等，各行各业都可以和这个新一代的IT技术充分地结合，而这些大量的新运用会带来信息技术新一轮的增长。

27、物联网是“互联网的下一站，并将继计算机、互联网之后，成为世界信息产业的第三次浪潮。我国在2006年发布的中，就曾经将传感网列入“新一代宽带挪动无线通讯网的重点研讨领域。 6.5 物联网运营商与RFID开展空间很大 四个关键运用技术：RFID、传感器、智能技术与纳米技术。 物联网产业链长:缺乏完好的技术规范体系和成熟的业务方式。 行业交融不够:短少有利于产业化推进的运用组织方案， 研讨力量分散:产业的集中度也比较低。 互联网构建好本身的网络质量和效力,推进一批艰苦示范工程，促进物联网集成运用途理方案的成熟和产业化开展。 高端传感器和芯片设计制造、网络传输、云计算与运用等方面，结合产学研协作。 涉

28、及到规划、管理、协调、协作、配套政策。 6.6 中心技术就是中心竞争力 RFID是物联网开展的排头兵，物联网中一切的个体“身份均需求RFID、感应器等根底产业支持。 对于企业而言，构建平台培育人才、加强技术研发，加大产学研协作力度，从而掌握中心技术；工业和信息化部部长李毅中日前表示，年我国信息产业确定三大开展目的，其中之一即规划引导下一代网络开展，要加快培育物联网产业，制定技术产业开展规划和运用推进方案，开展关键传感器件、配备、系统及效力。 专家以为，伴随政策扶持，物联网有望迎来快速开展，但目前国内在技术规范与商业方式方面仍需实现更多突破，这样才干真实推进物联网的实践运用并从中博得商机。物联网的中心是大力开展并整合三大已有技术：传感、网络和信息系统，其本质是“信息化新阶段。 6.7 中心技术就是中心竞争力 传感网的平安性、稳定性、大容量等需求特点，对支撑网络、尤其是无线网络环境也提出了极高的要求。作为中国自主知识产权的第三代挪动通讯系统，我国掌握着中心技术，系统时钟已不再依赖GPS系统，在我国的三种3G系统中平安性能最高，将最大限制保证传感网的战略平