物联网技术发展趋势概述

物联网技术发展趋势Xuedong2014-3-6物联网通俗来讲就是物物相连的网络，根本上还是以互联网为基础，只是在它的基础上做了一些延伸和扩展，延伸到了任何物体和物体之间，进行信息交换和通信。手机—座机手机—手机座机—座机PC—PCPC—笔记本狭义的物，广义的物PC—iPAD网络上购物物流产业数字化行业，智慧地球感知传感引子物联网通俗来讲就是物物相连的网络，根本上还是以互联网为基础，只是在它的基础上做了一些延伸和扩展，延伸到了任何物体和物体之间，进行信息交换和通信。手机—座机手机—手机座机—座机PC—PCPC—笔记本狭义的物，广义的物PC—iPAD网络上购物物流产业数字化行业，智慧地球感知传感什么是物联网？物联网互联网神经网络进一步发展

云计算物联网云端升天与落地早先的名词基于互联网举例BT、电驴计算在本地，也不在本地，不在服务器云盘、网盘：秒传、海量存储、海量检索技术发展不会单一存在，相互推进智能手机电话IT、调制解调短信邮件照相感应语音识别GPS、GIS航天工程造型人体工程学云计算物联网服务产业运营产业现有产业使用端：租赁。例如：气象数据、交通数据、地理数据、生产数据、制造原始数据、产业物身份唯一性广域网，局域网内，IP地址唯一性标准、规范物联网第一章物联网概述物联网的起源与发展

物联网的定义

物联网技术体系

Clicktoaddtitleinhere123本章主要涉及：物联网作为一种模糊的意识或想法而出现，可以追溯到上世纪末。1995年比尔·盖茨在《未来之路》一书中就已经提及类似于物品互联的想法，只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展，并未引起重视。1.1物联网的起源与发展1999年，美国麻省理工大学Auto-ID研究中心的创建者之一的KevinAshton教授在他的一个报告中首次使用了“InternetofThings”这个短语，事实上，Auto-ID中心的目标就是在Internet的基础上建造一个网络，实现计算机与物品（objects）之间的互联，这里的物品包括各种各样的硬件设备、软件、协议等等。1.1物联网的起源与发展1999年至2003年，物物联网网方面面的工工作局局限于于实验验室中中，这这一时时期的的主要要工作作集中中在物物品身身份的的自动动识别别，如如何减减少识识别错错误和和提高高识别别效率率是关关注的的重点点。2003年，““EPC决策研研讨会会”在在芝加加哥召召开。。作为为物联联网方方面第第一个个国际际会议议，该该研讨讨会得得到了了全球球90多个公公司的的大力力支持持。从从此，，物联联网相相关工工作开开始走走出实实验室室。1.1物联网网的起起源与与发展展经过工工业界界与学学术界界的共共同努努力，，2005年物联联网终终于大大放异异彩。。这一一年，，国际际电信信联盟盟（ITU）发布布了题题为《ITU互联网网报告告2005：物联联网》的报告告，物物联网网概念念开始始正式式出现现在官官方文文件中中。1.1物联网网的起起源与与发展展从此以以后，，物联联网获获得跨跨越式式的发发展，，美国国、中中国、、日本本以及及欧洲洲一些些国家家纷纷纷将发发展物物联网网基础础设施施列为为国家家战略略发展展计划划的重重要内内容。。在美国国，IBM提出了了“智智慧地地球””的构构想，，其中中物联联网是是不可可缺少少的一一部分分，2009年1月，美美国将将其提提升到到国家家战略略。1.1物联网网的起起源与与发展展在欧洲洲，2009年6月，欧欧盟在在比利利时首首都布布鲁塞塞尔向向欧洲洲议会会、欧欧洲理理事会会、欧欧洲经经济与与社会会委员员会和和地区区委员员会提提交了了以《物联网网——欧洲行行动计计划》为题的的公告告，其其目的的是希希望欧欧洲通通过构构建新新型物物联网网管理理框架架来引引领世世界物物联网网发展展。1.1物联网网的起起源与与发展展欧盟委委员会会提出出物联联网的的三方方面特特性：：第一，，不能能简单单的将将物联联网看看做互互联网网的延延伸，，物联联网建建立在在特有有基础础设施施上，，将是是一系系列新新的独独立系系统，，当然然，部部分基基础设设施仍仍要依依存于于现有有的互互联网网。第二，，物联联网将将伴随随新的的业务务共同同发展展；第三，，物联联网包包括了了多种种不同同的通通信模模式，，物与与人通通信，，物与与物通通信，，其中中特别别强调调了包包括机机对机机通信信（M2M）。1.1物联网网的起起源与与发展展在我国国，2009年8月温家家宝总总理视视察无无锡中中科院院物联联网技技术研研发中中心时时指出出并强强调，，要尽尽快突突破物物联网网核心心技术术，把把传感感技术术和TD的发展展结合合起来来，此后，，我国国官方方对物物联网网的多多次提提议和和众多多规划划表示示我国国物联联网的的发展展已正正式提提上议议事日日程。。1.1物联网网的起起源与与发展展物联网网的英英文名名称为为“TheInternetofThings””，由该该名称称可见见，物物联网网就是是“物物物相相连的的互联联网””。从网络络结构构上看看，物物联网网就是是通过过Internet将众多多信息息传感感设备备与应应用系系统连连接起起来并并在广广域网网范围围内对对物品品身份份进行行识别别的分分布式式系统统。1.2.1物联网网概念念物联网网的概概念是是在1999年提出出的。。当时时基于于互联联网、、RFID技术、、EPC标准，，在计计算机机互联联网的的基础础上，，利用用射频频识别别技术术、无无线数数据通通信技技术等等，构构造了了一个个实现现全球球物品品信息息实时时共享享的实实物互互联网网“Internetofthings””（IOT，简称称物联联网））。1.2.1物联网网的概概念1.物联网网定义义目前较较为公公认的的物联联网的的定义义是：：通过射射频识识别（（RFID）装置置、红红外感感应器器、全全球球定位位系统统、激激光扫扫描器器等信信息传传感设设备，，按约约定的的协议议，把把任何何物品品与互互联网网相连连接，，进行行信息息交换换和通通信，，以实实现智智能化化识别别、定定位、、跟踪踪、监监控和和管理理的一一种网网络。。当每个个而不不是每每种物物品能能够被被唯一一标识识后，，利用用识别别、通通信和和计算算等技技术，，在互互联网网基础础上，，构建建的连连接各各种物物品的的网络络，就就是人人们常常说的的物联联网。。1.2.2物联网网定义义及组组成物联网网中的的“物””的涵涵义要要满足足以下下条件件才能能够被被纳入入“物物联网网”的的范围围：①要要有相相应信信息的的接收收器；；②要要有数数据传传输通通路；；③要要有一一定的的存储储功能能；④要要有CPU；1.2.2物联网网定义义及组组成⑤要要有操操作系系统；；⑥要要有专专门的的应用用程序序；⑦要要有数数据发发送器器；⑧遵遵循物物联网网的通通信协协议；；⑨在在世界界网络络中有有可被被识别别的唯唯一编编号。。1.2.2物联网网定义义及组组成⑤要有操操作系统；；⑥要有专专门的应用用程序；⑦要有数数据发送器器；⑧遵循物物联网的通通信协议；；⑨在世界界网络中有有可被识别别的唯一编编号。1.2.2物联网定义义及组成2.物联网的发发展与形成成物联网的发发展跟互联联网是分不不开的，主主要两个层层面的意思思：物联网的核核心和基础础仍然是互互联网，它它是在互联联网基础上上的延伸和和扩展;第二，物联联网是比互互联网更为为庞大的网网络，其网网络连接延延伸到了任任何的物品品和物品之之间，这些些物品可以以通过各种种信息传感感设备与互互联网络连连接在一起起，进行更更为复杂的的信息交换换和通信。。1.2.2物联网定义义及组成3物联网的三三大特征一般认为,物联网具有有以下的三三大特征:①全面感知利用RFID、传感器、、二维码等等随时随地地获取物体体的信息。。②可靠传递递通过无线网网络与互联联网的融合合，将物体体的信息实实时准确地地传递给用用户。1.2.2物联网定义义及组成1.2.2物联网定义义及组成③智能处理理利用云计算算、数据挖挖掘以及模模糊识别等等人工智能能技术，对对海量的数数据和信息息进行分析析和处理，，对物体实实施智能化化的控制。。物联网概念念模型4.物联网认识识方面的误误区误区之一，，把传感器器网络或RFID网等同于物物联网。误区之二，，把物联网网当成互联联网的无边边无际的无无限延伸，，把物联网网当成所有有物的完全全开放、全全部互连、、全部共享享的互联网网平台。误区之三，，认为物联联网就是物物-物互联的无无所不在的的网络，因因此认为物物联网是空空中楼阁，，是目前很很难实现的的技术。误区之四，，把物联网网当成个筐筐，什么都都往里装；；基于自身身认识，把把仅仅能够够互动、通通信的产品品都当成物物联网应用用。1.2.2物联网定义义及组成物联网是典典型的交叉叉学科，它它所涉及的的核心技术术包括IPv6技术、云计计算技术、、传感技术术、RFID智能识别技技术、无线线通信技术术等。因此，从技技术角度讲讲，物联网网专业主要要涉及的专专业有：计计算机科学学与工程、、电子与电电气工程、、电子信息息与通讯、、自动控制制、遥感与与遥测、精精密仪器、、电子商务务等等。1.3.1物联网技术术概论欧盟于2009年9月发布的《欧盟物联网网战略研究究路线图》白皮书中列列出13类关键技术术，包括：：标识技术、、物联网体体系结构技技术、通信信与网络技技术、数据据和信号处处理技术、、软件和算算法、发现现与搜索引引擎技术、、电源和能能量储存技技术等。1.3.1物联网技术术概论物联网的技技术体系框框架1.3.1物联网技术术概论1.3.2物联网技术术体系1.感知、网络络通信和应应用关键技技术①传感和和识别技术术是物联网感感知物理世世界获取信信息和实现现物体控制制的首要环环节。传感器将物物理世界中中的物理量量、化学量量、生物量量转化成可可供处理的的数字信号号。识别技术实实现对物联联网中物体体标识和位位臵信息的的获取。1.3.2物联网技术术体系②网络通通信技术主要实现物物联网数据据信息和控控制信息的的双向传递递、路由和和控制.重点包括低低速近距离离无线通信信技术、低低功耗路由由、自组织织通信、无无线接入M2M通信增强、、IP承载技术、、网络传送送技术、异异构网络融融合接入技技术以及认认知无线电电技术。1.3.2物联网技术术体系③海量信信息智能处处理综合运用高高性能计算算、人工智智能、数据据库和模糊糊计算等技技术，对收收集的感知知数据进行行通用处理理，重点涉涉及数据存存储、并行行计算、数数据挖掘、、平台服务务、信息呈呈现等。1.3.2物联网技术术体系④面向服服务的体系系架构（Service-orientedArchitecture，SOA）是一种松耦耦合的软件件组件技术术，它将应应用程序的的不同功能能模块化，，并通过标标准化的接接口和调用用方式联系系起来，实实现快速可可重用的系系统开发和和部署。SOA可提高物联联网架构的的扩展性，，提升应用用开发效率率，充分整整合和复用用信息资源源。1.3.2物联网技术术体系2.支撑技术物联网支撑撑技术包括括嵌入式系系统、微机机电系统（（MicroElectroMechanicalSystems，MEMS）、软件和和算法、电电源和储能能、新材料料技术等。。①微机电电系统可实现对传传感器、执执行器、处处理器、通通信模块、、电源系统统等的高度度集成，是是支撑传感感器节点微微型化、智智能化的重重要技术。。1.3.2物联网技术术体系②嵌入式式系统是满足物联联网对设备备功能、可可靠性、成成本、体积积、功耗等等的综合要要求，可以以按照不同同应用定制制裁剪的嵌嵌入式计算算机技术，，是实现物物体智能的的重要基础础。③软件和算算法是实现物联联网功能、、决定物联联网行为的的主要技术术，重点包包括各种物物联网计算算系统的感感知信息处处理、交互互与优化软软件与算法法、物联网网计算系统统体系结构构与软件平平台研发等等。1.3.2物联网技术术体系④电源和和储能是物联网关关键支撑技技术之一，，包括电池池技术、能能量储存、、能量捕获获、恶劣情情况下的发发电、能量量循环、新新能源等技技术。⑤新材料料技术主要是指应应用于传感感器的敏感感元件实现现的技术。。传感器敏敏感材料包包括湿敏材材料、气敏敏材料、热热敏材料、、压敏材料料、光敏材材料等。新新敏感材料料的应用可可以使传感感器的灵敏敏度、尺寸寸、精度、、稳定性等等特性获得得改善。1.3.2物联网技术术体系3.共性技术物联网共性性技术涉及及网络的不不同层面，，主要包括括架构技术术、标识和和解析、安安全和隐私私、网络管管理技术等等。物联网架构构技术目前前处于概念念发展阶段段。物联网网需具有统统一的架构构，清晰的的分层，支支持不同系系统的互操操作性，适适应不同类类型的物理理网络，适适应物联网网的业务特特性。1.3.2物联网技术术体系①标识和和解析技术术是对物理实实体、通信信实体和应应用实体赋赋予的或其其本身固有有的一个或或一组属性性，并能实实现正确解解析的技术术。物联网标识识和解析技技术涉及不不同的标识识体系、不不同体系的的互操作、、全球解析析或区域解解析、标识识管理等。。1.3.2物联网技术术体系②安全和和隐私技术术包括安全体体系架构、、网络安全全技术、“智能物体”的广泛部署署对社会生生活带来的的安全威胁胁、隐私保保护技术、、安全管理理机制和保保证措施等等。网络管理技技术重点包包括管理需需求、管理理模型、管管理功能、、管理协议议等。为实现对物物联网广泛泛部署的"智能物体"的管理，需需要进行网网络功能和和适用性分分析，开发发适合的管管理协议。。1.3.3物联网面临临的主要技技术问题物联网的发发展主要面面临五个主主要技术问问题：（1）技术标准准问题（2）安全问题题（3）协议问题题（4）IP地址问题（5）终端问题题。1.4物联网的应应用领域我国的物联联网应用领领域主要有有智能交通通、环境保保护、政府府工作、公公共安全、、平安家居居、智能消消防、工业业监测、机机械制造等等。1.4物联网的应应用领域1.物联联网网应应用用示示例例———食品品安安全全1.4物联联网网的的应应用用领领域域2.物联联网网应应用用示示例例———平安安城城市市1.4物联联网网的的应应用用领领域域3.物联联网网应应用用示示例例———人体体健健康康1.4物联联网网的的应应用用领领域域4.物联联网网应应用用示示例例———智能能家家庭庭1.4物联联网网的的应应用用领领域域5.物联联网网应应用用示示例例———智慧慧农农业业(农业业标标准准化化生生产产监监测测系系统统)1.5应用用案案例例：：光光纤纤传传感感温温度度监监测测系系统统分布布式式光光纤纤光光学学传传感感能能提提供供完完整整事事件件发发生生的的探探测测和和定定位位。。用光光入入射射到到光光纤纤光光栅栅时时产产生生的的反反射射光光谱谱和和透透射射光光谱谱原原理理来来获获取取环环境境温温度度及及应应变变的的变变化化情情况况，，从从而而实实现现对对环环境境的的连连续续安安全全检检测测。。1.5应用用案案例例：：光光纤纤传传感感温温度度监监测测系系统统光纤纤传传感感温温度度监监测测系系统统1.5应用用案案例例：：光光纤纤传传感感温温度度监监测测系系统统1.产品品概概述述新一一代代分分布布式式光光纤纤测测温温与与火火灾灾探探测测系系统统利利用用激激光光在在光光纤纤中中传传输输时时产产生生的的背背向向拉拉曼曼散散射射信信号号和和光光时时域域反反射射原原理理来来获获取取空空间间温温度度分分布布信信息息。。分布布式式光光纤纤测测温温与与火火灾灾探探测测系系统统采采用用独独特特的的光光路路设设计计和和高高性性能能光光电电器器件件，，稳稳定定性性和和可可靠靠性性高高，，在在空空间间分分辨辨率率、、温温度度分分辨辨率率和和测测量量距距离离等等方方面面均均达达到到国国际际领领先先水水平平。。1.5应用用案案例例：：光光纤纤传传感感温温度度监监测测系系统统2.产品品特特点点连续续分分布布式式测测量量，，误误报报率率和和漏漏报报率率极极低低;光纤纤传传感感抗抗电电磁磁干干扰扰，，本本征征安安全全，，防防雷雷防防爆爆;灵敏度高，响响应速度快，，测量距离远远;系统简单可靠靠，维护成本本低，使用寿寿命长。1.5应用案例：光光纤传感温度度监测系统3.典型应用（1）电力电缆火火情监测1.5应用案例：光光纤传感温度度监测系统（2）高速隧道与与地铁火情监监测1.5应用案例：光光纤传感温度度监测系统（3）水利大坝在在线安全监测测（4）油气管道泄泄露监测Thanks9、静静夜夜四四无无邻邻，，荒荒居居旧旧业业贫贫。。。。12月月-2212月月-22Sunday,December25,202210、雨雨中中黄黄叶叶树树，，灯灯下下白白头头人人。。。。06:45:5306:45:5306:4512/25/20226:45:53AM11、以我独独沈久，，愧君相相见频。。。12月-2206:45:5306:45Dec-2225-Dec-2212、故人江江海别，，几度隔隔山川。。。06:45:5306:45:5306:45Sunday,December25,202213、乍见翻疑梦梦，相悲各问问年。。12月-2212月-2206:45:5306:45:53December25,202214、他乡生白白发，旧国国见青山。。。25十二二月20226:45:53上上午06:45:5312月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。十二二月月226:45上上午午12月月-2206:45December25,202216、行行动动出出成成果果，，工工作作出出财财富富。。。。2022/12/256:45:5306:45:5325December202217、做做前前，，能能够够环环视视四四周周；；做做时时，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿着着以以脚脚为为起起点点的的射射线线向向前前。。。。6:45:53上上午午6:45上上午午06:45:5312月月-229、没有失败，，只有暂时停停止成功！。。12月-2212月-22Sunday,December25,202210、很多事情努努力了未必有有结果，但是是不努力却什什么改变也没没有。。06:45:5306:45:5306:4512/25/20226:45:53AM11、成功功就是是日复复一日日那一一点点点小小小努力力的积积累。。。12月月-2206:45:5306:45Dec-2225-Dec-2212、世间间成事事，不不求其其绝对对圆满满，留留一份份不足足，可可得无无限完完美。。。06:45:5306:45:5306:45Sunday,December25,202213、不知香积积寺，数里里入云峰。。。12月-2212月-2206:45:5306:45:53December25,202214、意志坚强强的人能把把世界放在在手中像泥泥块一样任任意揉捏。。25十二二月20226:45:53上上午06:45:5312月-2215、楚塞三湘接接，荆门九派派通。。。十二月226:45上上午12月-2206:45Dece