物联网产生和发展

物联网基础及应用第一章

物联网产生和发展物联网产生和发展当前，物联网已成为最热门的科技词语之一，各行各业都在谈论物联网。2009年在江苏省仅一天之内就注册了50多家与物联网技术相关的公司；2010年教育部通知高校申请热门应用技术专业，有700余所申请物联网相关专业，各省审核后提交到教育部最后审核的也有200余所。视频1物联网产生和发展那么究竟什么是物联网?虽然各个行业都有自己的诠释、描述和示例，但是至今还未有明确的定义。简单说来，物联网概念的兴起，主要源于两个计划：一个是IBM的“智慧地球”；另一个就是我国政府的“感知中国”。实际1995年，最早由比尔盖茨提出并展示了“智能家居系统”。视频1-4物联网产生和发展

物联网应用技术的兴起，也主要源自两个方面的技术：一个是RFID射频识别技术；另一个是传感网技术。这两项技术和互联网以及智能计算技术的飞速发展、融合、应用，形成了今天的物联网。智慧地球与感知中国1.1智慧地球与感知中国

物联网是继个人计算机、互联网和移动通信网之后，世界信息产业第三次浪潮。智慧地球与感知中国世界上已有多个国家花巨资深入研究探索物联网，目前中国与德国、美国、英国等国家一起，成为国际标准制定的主导国。智慧地球与感知中国在我国，对于绝大多数人来说，物联网是和“智慧地球”、“感知中国”这两个名词联在一起，让人们熟悉了物联网。智慧地球1.1.1智慧地球2008年11月，在纽约召开的美国对外关系委员会上，IBM总裁兼首席执行官（CEO）的演讲报告中，正式提出“智慧地球”的概念。视频2-1智慧地球随后IBM正式提出“智慧地球”计划，阐明“智慧地球”的短期和长期战略意义。奥巴马积极回应，认为“智慧地球”与克林顿的“信息高速公路”战略同等重要，并把“智慧地球”上升为国家战略，作为美国全球战略的重要组成部分。智慧地球

2009年IBM提出了“智慧地球、赢在中国”给出了，智慧电力、智慧医疗、智慧城市、智慧交通、智慧物流、智慧银行等解决方案。初步确定了“智慧地球”中国战略的推广领域。“智慧地球”的应用领域环保工业安监金融市政交通电力水利视频2_2“智慧地球”的研究背景1．“智慧地球”的研究背景IBM提出智慧地球计划时，正值2008年全球金融危机之后，其目的是给全球IT产业寻找金融危机后新的经济增长点。奥巴马认为，“智慧地球”是刺激美国经济全面复苏、振兴美国经济、确立未来竞争优势的关键所在。“智慧地球”的研究背景

智慧地球将带动美国工业向智慧化飞跃，进一步强化美国的技术优势及对全球经济和政治的掌控。在提出智慧地球理念时，有几个关于智能系统成功应用的典型事例。“智慧地球”的研究背景（1）斯德哥尔摩的智能交通系统：将交通量降低了20%，废气排放降低了12%，每天新增四万人使用公共交通工具。

智能交通系统提高了城市的竞争力。视频2_3“智慧地球”的研究背景（2）智能油田技术：可以提高油泵性能和油井生产力，改变当前油田只有20%—30%储量被开发的现状。视频2-4“智慧地球”的研究背景（3）北欧推广的智能食品系统：利用RFID技术对肉类和家禽进行跟踪，从供应链的农场全程追踪直到超市货架。中国在北京奥运会期间，广泛应用RFID技术保障食品安全。主机机房无线中继无线网关3G无线路由器平板电脑手机风机(无线智能插座)物联网无线光照传感器物联网无线温度/湿度传感器物联网无线空气质量探测器“智慧地球”的研究背景（4）智能医疗与保健系统：将治疗成本降低90%，智能医疗与保健系统在38个国家开展服务，对两百多万病人注射疫苗接种进行监控以实现正确医护；对社区居民进行全方位的医疗、监护。视频3_1物联网智能医疗与保健系统医疗专家个人医疗服务专家建议数据采集血糖仪体温传感器碗式血压传感器心电图护理仪GPS老人碗带血氧传感器视频3_2“智慧地球”的研究背景智慧供应链、智慧电网、智慧医疗等，能够使信息技术渗透到社会的各个角落。

智慧地球计划为IT产业带来新的希望，使IT产业能促进企业之间的融合。信息技术的广泛应用，不仅能带动人们生活和生产方式的改变，还会带动整个社会就业率的提高，从而恢复金融危机后低迷的经济局面。“智慧地球”的研究背景IBM宣称智慧地球的中国战略，可以推动我国实现未来五大主题任务，包括经济可持续发展、和谐社会建设、环境保护、能源有效利用，以及推动更具竞争力的企业。智慧地球的含义2．智慧地球的含义通俗地说，智慧地球的核心是以一种更智慧的方法，通过新一代的信息技术来改变政府、公司和人们的交互方式，以提高交互的明确性、有效性、灵活性和实时性。视频4_1智慧地球的含义

物联网一个更形象、专业的描述是：无处不在的智能对象，被无处不达的网络,与人连接在一起，被无所不能的超级计算机调度和控制。无处不在的服务无处不在的网络视频4_2智慧地球的含义其主要特征是：（1）更透彻的感知。可以利用任何设备、系统或流程进行随时的感知、测量、捕获和传递信息。其感知的对象可以是人的血压、公司财务数据、城市交通状况等任何信息，感知的信息可以被快速获取并进行分析，便于立即采取应对措施和进行长期规划。视频4_3智慧地球的含义（2）更广泛的互联互通。通过各种形式的高速的、高带宽的通信网络工具，将个人电子设备与组织、政府信息系统中收集和存储的“分散的信息及数据”连接起来，进行交互和多方共享。通过先进的系统更好地对环境和业务状况进行实时监控，从全局的角度分析形势并实时解决问题。智慧地球的含义（3）更深入的智能化。利用先进技术实现实践中的数据分析，智能地获取事物发展规律，进而利用规律，创造新的价值。这些先进技术包括数据挖掘及其分析工具、科学模型和相应的功能强大的运算系统等，用以处理复杂的数据分析、汇总，

计算跨行业、跨地域和跨部门的海量信息；视频4_4智慧地球的含义将获取的知识应用到各种解决方案中，更好地支持决策和行动。智慧地球的含义3．智慧地球解决方案IBM提出了一系列针对行业的解决方案。在IBM官方网站上，目前已经推出了能源、交通、食品、基础设施、零售、情报、银行、电信、石油、医疗、城市、水利、公安、建筑、铁路、产品、教育、政府，以及“云计算”等多种解决方案。智慧地球的含义针对我国情况，IBM提出了“智慧的电力”、“智慧的医疗”、“智慧的城市”、“智慧的交通”、“智慧的供应链”、“智慧的银行业”等六大领域的解决方案，如下图所示。智慧地球应用领域智慧地球应用领域智慧水资源智慧电力智慧城市智慧食品智慧交通智慧零售智慧银行智慧电信智慧医疗智慧石油视频5_1智慧地球的含义（1）智慧的电力它赋予消费者管理自己的电力，使用和选择污染最小的能源，以此来提高能源使用效率，并保护环境。视频5_2智慧地球的含义（2）智慧的医疗用来解决医疗系统中的主要问题，如医疗费用过于昂贵、医疗机构职能低下以及缺少高质量的病患看护等。智慧地球的含义（3）智慧的城市智慧的城市可以带来更高的生活质量、更具竞争力的商务环境和更大的投资吸引力，可以用来解决城市基础设施不完善、城市治理和管理系统效率低下，以及紧急事件响应、处理能力等。视频5_3智慧地球的含义（4）智慧的交通智慧的交通主要是采取积极措施，缓解超负荷运转给交通运输基础设施带来的压力。减少拥堵，缩短产品运输时间，缩短人员交通的等待时间，从而有利于生产力提高，同时也能减少污染排放，更好地保护环境。视频5_4智慧地球的含义（5）智慧的供应链智慧的供应链致力于解决由于交通运输、存储和分销系统效率低，造成物流成本高和备货时间长等问题。（6）智慧的银行业提高商业银行在国内和国际市场的竞争力，减小风险，提高市场稳定性，进而更好地支持大企业、小公司及个体经营的发展。视频5_5感知中国1.1.2感知中国

中科院上海微系统所与无锡市于2008年11月，共建成立了“中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心”，也就是后来的“无锡物联网产业研究院”,是中国物联网的重要源头。视频6-1无锡物联网产业研究院无锡物联网产业研究院感知中国2009年8月7日，温家宝总理在考察“无锡物联网产业研究院”，指示“尽快建立中国的传感信息中心，或者叫‘感知中国’中心”。这是“感知中国”名词的最初来源。视频6-2感知中国同年11月3日，温家宝总理在人民大会堂向首都科技界做了《让科技引领中国可持续发展》的报告，提出“要着力突破传感网、物联网关键技术”。感知中国随后，物联网被正式列为国家五大新兴战略产业之一，写入《政府工作报告》，编人了“十二五”发展规划。视频6-3感知中国

2010年温家宝总理在十一届全国人大三次会议上作政府工作报告时指出：

转变经济发展方式刻不容缓；要大力推动经济进入创新驱动、内生增长的发展轨道。视频6-4感知中国

无锡物联网产业研究院院长刘海接受记者采访向记者透露，我国在物联网关键技术方面已经取得突破性进展，具备了破解物联网规模产业化瓶颈的能力。视频6-5感知中国1．“感知中国”计划的背景

物联网的发展离不开传感网技术，自1999年开始，我国相关研究机构就开始启动传感网的相关研究项目。感知中国并且从材料、器件、技术、系统到无线通信网络等方面，正在形成产业链。2008年国际金融危机促进新的科技革命和产业革命，发展战略性新兴产业，抢占经济科技制高点，是我国物联网发展计划的时代背景。感知中国在我国备受关注的物联网，涉及到“传感网”以及与因特网互联的无线传感器网络。在传感网之外，物联网一重要技术是RFID

射频识别技术。RFID射频识别感知中国当前国内RFID企业数量不断增加，在市场中已占据主导地位。我国RFID产业链逐步扩大，集电子信息产业、软件业、通信运营业、信息服务业和面向各相关行业的应用等产业链正在逐步形成，这为“感知中国”物联网建设奠定了技术、速度和产业规模等各个方面的基础。“感知中国”的建设策略2．“感知中国”的建设策略IBM的“智慧地球”计划落地中国，表明我国的物联网发展会有更多的机会和更大的空间。为了更加顺利地建设“感知中国”，使得我们的物联网业务更加蓬勃的发展，我国政府和运营商从不同角度，提出了相应的建设策略。视频6-6“感知中国”的建设策略

政府应着重注意宏观方面的战略部署，国际国内的标准制定，以及立法和监管体系的完善，提供利于物联网发展的产业培育大环境。这包括以下几个方面：视频7_1“感知中国”的建设策略（1）国家层面的战略部署。物联网的建设应当是一个国家工程，甚至世界工程，国家应该有一个整体和统一的战略规划，明确物联网产业的定位、发展目标、时间表和线路图。“感知中国”的建设策略（2）坚持国际标准和国内标准同步推进。物联网的发展必然涉及通信的技术标准，物联网作为一个战略性的新型产业，每个国家和地区都针对不同层次通信协议提出各自的标准，尚未形成统一的国际标准，这将成为制约物联网产业发展的重要因素。“感知中国”的建设策略因而我国政府将主导相关机构坚持国际标准和国内标准同步推进的原则，在标准制定上起点高、质量高，要进一步确立并扩大我国在物联网领域国际标准制定上的发言权。“感知中国”的建设策略（3）完善立法和监管组织体系。在物联网中，物与人，人与人以及物与物之间的联系都更为紧密，信息被频繁采集，数据交换设备也被大量使用，

数据泄密及用户隐私是物联网产业推广必须解决的重要问题。视频7_2“感知中国”的建设策略除了从技术角度防范，国家也应完善相关立法，对关键数据和用户隐私进行立法保护；同时从管理上加大对物联网信息涉及的相关国家安全、企业机密和个人隐私的保护力度，完善监管体系。“感知中国”的建设策略（4）完善体制实现资源共享。政府主导建设相应的信息共享平台，更为高效地协调、整合和利用各方资源，打破行业间信息流通的壁垒，改变当前大量资源只在各自网络或行业内部流通，为大规模物联网的应用和发展创造基础支撑条件。视频7_3“感知中国”的建设策略“感知中国”计划也要求运营商，从设备终端，业务平台和产业持续发展的大环境等方面，确立正确的物联网发展策略。相关策略主要有以下3个方面：视频8_1“感知中国”的建设策略（1）丰富终端设备的种类

物联网的终端功能非常复杂，且不同行业的功能需求也不尽相同。视频8_2“感知中国”的建设策略从运营商的业务发展，特别是移动通信业务发展的经验来看，

终端的完善直接影响到物联网大规模的推广。视频8_3“感知中国”的建设策略

运营商从产业发展的初期，就要对物联网终端的发展非常重视，从行业需求和用户体验的角度出发，致力于让终端产品的研发适度超前于网络建设，以丰富终端产品的种类，为物联网产业的大发展做好准备。“感知中国”的建设策略（2）建设数据中心和业务平台初期开展的物联网业务运营商主要针对数据通道类业务，在物联网中的角色只提供数据通道，

系统集成由用户和集成商完成。中国政府在互联网、无线通讯和卫星通讯网络的建设中，发挥了重要的作用。视频9_1“感知中国”的建设策略我国自主研制的“北斗卫星导航系统”，能为各行各业提供多功能的数据通讯服务。视频9_2“感知中国”的建设策略

北斗卫星导航系统是继美全球定位系统(GPS)和俄罗斯“格洛纳斯”之后第三个成熟的卫星导航系统。美国GPS定位系统俄GLONASS系统欧洲“伽利略”系统视频9_3“感知中国”的建设策略北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力。视频9_4“感知中国”的建设策略目前运营商在物联网业务中的角色地位“感知中国”的建设策略

运营商在建设协同通道之后，还要继续关注数据中心和业务平台的建设，融合计算、存储、网络、定位能力提供给集成商和用户。如下图所示信息需求方计算机处理/存储系统运营商通信网传感节点信息来源方运营商物联网业务基础平台“感知中国”的建设策略（3）建立物联网‘共性平台’

物联网产业不同于已有的基础通信服务和增值服务的产业链，

物联网形成的是一个非常复杂，有众多行业、类别和数量的参与者，彼此间利益相互关联的共性平台。“感知中国”的建设策略‘共性平台’就好像是电脑的windows操作系统，它是物联网产业中共同的部分；而电脑中的软件就如同物联网的‘应用子集’。“共性平台+应用子集”的物联网产业架构，已被国际标准化组织全面采纳，也成为国际物联网产业发展的体系架构。“感知中国”的建设策略物联网产业发展的体系架构“感知中国”的建设策略在当前，各方利益机制尚未成型、各环节的商业模式还没确立之时，具有庞大的客户群、良好的行业信息化经验和覆盖率极高的网络的运营商，要实现跨专业联动，整合物联网整体产业链。物联网的基本概念与主要特征1.2物联网的基本概念与主要特征1.2.1物联网定义和内涵的不断扩展关于物联网概念最早来自射频识别（RFID）技术的研究，主要用于物流网络化管理。这时物联网定义很简单，即：把所有物品通过射频识别和条码等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。视频10_1物联网定义和内涵的不断扩展在早期的概念中，物联网实质上等于RFID技术加互联网。物联网=RFID+互联网

RFID标签是早期物联网最为关键的技术与产品环节，当时认为物联网最大规模、最有前景的应用就是在零售和物流领域，利用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。物联网定义和内涵的不断扩展但是，随着技术的发展和应用的扩展，物联网的内涵已经发生了较大的变化。在2005年突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟发布的《互联网系列报告：物联网》中，强调了物联网是对互联网和移动网络的进一步拓展，强调采用无线传感器、RFID、智能技术和云计算技术等连接物理世界。物联网定义和内涵的不断扩展指出无所不在的物联网信息化时代将来临。这才正式提出了物联网的概念。如果说，原来我们所说的信息化主要指的是人类行为，那么物联网时代的信息化，则将人和物都包括进去了，地球上的人与人、人与物、物与物的沟通与管理，全部将纳入物联网的世界里。视频10_2物联网定义和内涵的不断扩展物联网进一步的定义：物联网是指通过信息传感设备（如射频识别RFID、传感器、全球定位系统、激光扫描器等），按约定的协议，通过有线、无线网络、互联网或卫星网络连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、数据采集、智能控制、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网定义和内涵的不断扩展最新的物联网应该具备三个特征：

一是全面感知。即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是可靠传递。通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是智能处理。利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对感知的海量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制和管理。物联网定义和内涵的不断扩展此时物联网，是将各种信息传感设备，如射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。

物联网将与云服务、互联网一道构成未来的互联网。物联网的体系框架由物联网定义、内涵和应用，可以给出物联网的体系框架：感知层、网络层和应用层。视频11物联网应用的主要特征1.2.2物联网应用的主要特征

物联网应用是以电子标签技术、传感技术、中间件技术及网络和移动通信技术为支撑，通过RFID对标的物进行全面感知，获取的各种数据和信息进行可靠传递，对获取的有效数据和信息进行有效识别，

并运用各种智能计算技术进行分析和处理，进而对标的物实施智能化控制及联动控制的一个完整的智能处理过程。视频12物联网应用的主要特征物联网应用的主要特征如下。1．应用广泛性特征物联网的应用范围十分广泛，智能家居、智能医疗、智能城市、智能交通、智能物流、智能民生、智能校园等领域都得到广泛应用。不仅如此，许多未知的应用领域，随着物联网技术的普及，以及中间件技术的发展，也会找到物联网技术和新领域的结合。物联网应用广泛性特征物联网应用的主要特征2．连续性控制特征物联网应用具有连续性工作过程和连续性控制能力。这种控制是以感知信息的获取为基础，是一种动态、连续、有效直到实现设定目标，一个完整的应用控制过程。下面以仓储物流的流转过程为例说明这一特征，如下图所示。物联网应用的主要特征图中是深圳“远望谷”推出的一个仓储物流RFID管理系统。仓库门口的地埋天线发出电波激励电子标签天线接受信息并发射给阅读器阅读器物联网应用的主要特征当仓储物流运输车进入仓库后，仓库门口的地埋天线发出信号，激活电子标签开始工作。物联网应用的主要特征天线接收响应信息，并将其发射给阅读器。阅读器获取信息后，按照设定的程序，智能地指挥下一步的货物进程。仓储货物开始了自动有序的流转，并能自动卸货入库。物联网应用的主要特征

物联网应用实现的是对感知获取的数据，进行分析和处理后，对受控对象进行连续控制、整体控制、动态控制。是一个完整的、流程化的全自动控制过程。正是物联网应用的这种连续性控制能力和程序化控制特征，使物联网与工业自动化能紧密结合。物联网应用的主要特征3．创新性特征物联网应用具有明显的创新特征，主要表现为以下两方面。（1）从技术上看物联网充分利用了云计算、模糊识别、并行技术等各种智能计算技术和中间件技术，不仅对海量的数据和信息进行集成、分析和处理，而且实现了对网络的感知节点信息进行智能开发和管理提升。物联网应用的主要特征这就把简单技术变成了整合技术，把单一功能变成了多维功能，即任何地点、任何对象、任何时间，无处不在。把对感知的简单反馈，提升为对感知信息有针对性地进行管理和控制，如下图所示。物联网应用的主要特征物联网应用的多维性任何时间上获取任何物体上获取任何地点上获取●

移动过程

●室外

●室内(离开个人电脑)●通过个人电脑●

移动过程中●室外与室内

●夜间●白天●个人电脑之间

●不通过个人电脑人与人之间

●人与物之间●物与物之间

物联网应用的主要特征（2）从资源的开发利用上看物联网具有资源整合能力，它能够把简单信息资源变成综合信息，把单点感知变成全面感知，把局部需求变成综合需求，进而能根据感知的基础数据进行有效管理和控制。物联网应用的主要特征下图为物联网烟草自控生产线。物联网应用的主要特征图中为烟叶生产线物流运行中的RFID识别物联网应用的主要特征4．增值性特征由于物联网能使网络中或系统中的普遍资源和存量资源进行综合应用，因此，物联网具有明显的增值性。这种增值性表现在：它不仅能将感知和传输的节点信息进行整合汇总，还可将网络或系统中的存量资源一起变成增量资源；物联网应用的主要特征而且可以把综合的节点信息，运用网络化、系统化的智能管理控制能力，根据需要进行智能化的处理。正是这种资源综合、功能集成、智能处理能力，使物联网能产生增值效益。物联网应用的主要特征5．形态关联特征物联网涉及的技术门类多，延伸和扩展的行业范围广，产业链长，相互之间联系紧密，

综合组成了一个完整的、可扩展的、应用领域十分广泛的、增值效益明显的产业形态链。物联网应用的主要特征从技术上看，相互之间既具有技术上的交互性和连接性，又具有技术上的衔接性、动态传输性和程序过程的依赖性。物联网在物流中的应用受到订单生产包装贴标入库盘点发出货单并打印出库运输物联网应用的主要特征从应用上看，既有节点信息的感知能力，又有集成信息和决策能力；既有微观获取信息的能力，又有云计算的综合检测、验证能力；既有近端应用的及时性，又有系统远程控制性。物联网应用的主要特征物联网使物与物之间、人与物之间、人与人之间联系紧密，正是这种极强的形态关联特征推动和促进了物联网的迅速发展，促进了物联网与电子商务的融合、与ERP的融合、与商务智能的融合、与云计算的融合。物联网与其它网络的关系1.2.3物联网与其它网络的关系1．物联网和互联网的关系

物联网并不是一个全新的独立网络，它只是过去我们在互联网解决了人与人之间的交互关系之后，要进一步解决物与物、人与物之间联系的一种扩展和延伸应用。视频13物联网和互联网的关系

互联网是物联网的基础网络，是物联网接收感知信息的承载载体，又是把获取的感知信息进行集成和整合，赋予应用智能的一种支撑技术。

物联网的产生和发展，提升了互联网的通信能力、信息获取能力、沟通交互能力、远程管理能力、末端控制能力，扩展了互联网的增值应用能力。物联网和互联网的关系除互联网外物联网可用的基础网络有多种。其中，有自组网、公众通信网络、行业专用网络和专用于物联网的自建通信网等。利用物联网的感知能力，可以实现对简单生产过程、物资流转过程、汽车胎压变化过程、危险气体运输过程等等进行动态监控。物联网和互联网的关系但是，由于单点感知其信息资源量不足，不具有动态、复杂的、多点的控制能力，也不足以支撑复杂的、连续的和智能化的控制过程。因此，单点感知或局部感知的应用，只是物联网的简单应用和低端应用。物联网和互联网的关系只有将各方面的全面节点信息进行集成、整合和最佳资源配置，才能获取更多的支撑能力和增值效益。进而将具有智能的决策信息转化为实际控制能力，才能使物联网具有动态控制优势和整合增值能力。物联网和互联网的关系在物联网的应用中，互联网不仅具有把分散感知信息，传输变成整合信息的能力，通过分布式计算还具有对感知信息进行智能分析，并相应进行决策、处理能力；还可以利用云计算之中的丰富资源进行云集成。因此，互联网成为物联网最佳资源配置的选择，成为最适合作为物联网承载载体的基础网络。物联网和互联网的关系

物联网尽管是以互联网作为基础网络平台，但是，物联网应用和互联网应用是有根本区别的。这表现在以下几方面：物联网和互联网的关系（1）从应用的需求分析

互联网是信息资源的集聚地和蓄水池，是汇集信息资源、提升信息资源、整合信息资源、开发信息资源的基地。但面对的是人，是信息的一般需求者和接收者。物联网和互联网的关系而物联网的基础信息来源于，连接感知节点(传感器、RFID)的传感网络。再通过互联网对若干特定感知节点信息的接收、上传、集成和整合。物联网和互联网的关系（2）从应用的特征

互联网是全球性的、普适的、开放的，而物联网往往是区域性的、局部的、特指的，是以完成特定任务为主的专用网络。物联网和互联网的关系（3）从对网络平台的功能要求

互联网要求平台资源的丰富、网络的稳定、安全、便捷和开放。

物联网要求对特定信息的收集、集成安全和稳定，以及特定任务的控制能力。更要求上传信息或返回信息的安全可靠，不被外人发现或截获。物联网和互联网的关系并需要对感知节点信息传输，具有无线接收能力，并具有进行智能处理和数据挖掘，给控制节点以决策支撑。物联网和传感网的关系2．物联网和传感网的关系

传感网是利用各种传感器(光、电、温度、湿度、压力等)，通过中低速的近距离无线通信技术，构成的独立网络。

传感网的各传感器节点，具有有线/无线通信与计算能力，而且具有低功耗、体积小的特点。物联网和传感网的关系

传感器就是能感知外界信息，并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置。简单说，传感器是将外界信号转换为电信号(也可以是光信号)的装置。

传感器由敏感器(敏感元器件)和转换器(转换器件)两部分组成。物联网和传感网的关系

敏感元器件品种繁多，就其感知外界信息的原理来讲，可进行以下分类：

物理类：基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。

化学类：基于化学反应的原理。

生物类：基于酶、抗体和激素等分子识别功能。物联网和传感网的关系根据基本感知功能通常可分为：热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件10大类。物联网和传感网的关系称重传感器电流传感器烟雾传感器角度位移传感器流量传感器温湿度传感器物联网和传感网的关系汽车仪表传感器转速传感器腕式医用传感器物联网和传感网的关系可以简单地理解，传感网重点解决局域或小范围的物与物的信息交换，是物联网末端采用的关键技术之一。物联网和传感网主要差异表现在：其一，当年的传感网所指的主要标的器件是传感器，而当今的物联网所指的主要标的器件是RFID电子标签。物联网和传感网的关系其二，当年的传感网所指的应用范围较窄，主要指的是在零售和物流行业的应用；而今物联网的应用范围已经扩展到众多的行业和十分广泛的领域。其三，最根本的差异在于信息的存储方式和系统的开放性不同。物联网和传感网的关系早期的和当前的大量传感器，大都是在特定领域的应用，基本上大都是在传感器自组网络中进行闭环应用。由于分属于不同领域的应用，有着不同的协议和标准，因此这种闭环应用、标准和协议很难兼容，信息也难以共享。物联网和传感网的关系而物联网其本质特征，是基于通用协议和标准的开放应用。其感知数据可以存放在RFID芯片中，也可以集成在云服务平台，从而在更大范围内，可以根据权限实现对物品对象和关键环节进行自动控制和远程管理，还可以实现云端的信息共享。物联网和移动互联网的关系3．物联网和移动互联网的关系当前有人说：“物联网发展以后，不出十年将替代互联网和移动互联网。”这种说法完全曲解了互联网和物联网的关系。我们知道，物联网大量的节点感知信息，需要有种载体进行传递和整合感知的能力。具有无线传输能力的移动互联网，是最为理想的承载载体。物联网和移动互联网的关系因此，物联网是要依靠移动互联网作为感知信息的动态传输渠道和载体，移动互联网的快速发展使物联网的发展成为可能。物联网和泛在网的关系4．物联网和泛在网的关系

泛在网即广泛存在的网络。它以无所不在、无所不包、无所不能为基本特征，以实现在任何时间、任何地点、任何人、任何物都能顺畅地通信为目标。泛在网是物联网得以实现应用的“概念网络”。物联网和泛在网的关系

泛在网是指基于个人和社会的需求，利用现有的和新的网络技术，实现人与人、人与物、物与物之间，按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务。

泛在网络应具备超强的环境感知、内容感知及智能性，为个人和社会提供泛在的、无所不含的信息服务和应用。物联网和泛在网的关系

泛在网、物联网、传感网的概念来源不同，应用角度不同，但内涵有所重叠，所强调的侧重点有所区别。三者的关系可如下图所示。传感网的最初定义物联网/泛在传感网泛在网物联网和泛在网的关系

泛在网打破了物联网应用的行业界限，倡导在不同的行业之间共享传感器感知信息和应用，并为公共需求提供服务。

泛在网与传感网和物联网的不同点之一，表现在应用包容的泛在性。不仅如此，泛在网还十分注重“人机的普遍交互和异构的网络融合”，更强调和注重智能化及对周边环境的适应性。物联网和泛在网的关系传感网、物联网和泛在技术与应用上的比较末梢及关键技术网络设施与应用连接对象传感网传感器、近距离无线通信不包括物到人物联网传感器、RFID、二维码、近距离无线通信、摄像头前期一个或多个网络；后期包括多网络协作物到物物到人泛在网传感器、RFD、二维码、近距离无线通信、摄像头、GPS等网络具有更强的协同、应用处理能力物到物人到人物到人物联网在世界各国的发展1.3物联网在世界各国的发展当前，物联网已成为世界各国构建创新发展新模式和国家长期竞争力的先导领域。发达国家纷纷通过国家战略确立、政府研发投入、企业应用推广、政策法律保障等多项措施加快物联网的发展。为此，欧盟为抢占物联网快速发展的战略制高点，召开了一次非常重要的会议—布莱德会议。视频14_1《布莱德宣言》和《欧盟物联网行动计划》1.3.1《布莱德宣言》和《欧盟物联网行动计划》

欧盟被认为是世界物联网发展的领头羊，围绕物联网技术和应用做了努力，最具代表性的有两件大事：一是发表了《布莱德宣言》；二是提出了《欧盟物联网行动计划》。《布莱德宣言》1．《布莱德宣言》2008年3月31日至4月2日，350多位欧洲网络研究领域内的顶尖专家，包括70个欧盟官方资助项目的负责人，在斯洛文尼亚的布莱德城召开会议，讨论国际互联网技术的发展趋势，如下图所示。欧盟《布莱德宣言》《布莱德宣言》在会议结束时，这些代表欧洲互联网最高研究水平的精英们共同发布了一份宣言，被称为《布莱德宣言》。《布莱德宣言》以敏锐的战略眼光，不仅看到了互联网和物联网资源的稀缺性，而且明确地指出了重新设计新一代互联网的重要性。这就给世界各国敲起了警钟——进行新一代互联网创新研究的重要启示。《布莱德宣言》该宣言的具体内容有以下四项。（1）投入91亿欧元进行创新研发欧盟决定投入91亿欧元以支持未来新一代互联网的研发。欧盟要求迅速提出和建设未来互联网的服务和网络框架。《布莱德宣言》（2）政府立法予以支持欧盟认为，只有强有力的政府财政和法规支持，才能启动和维持新一代互联网的研发。（3）欧洲要抢占新一代互联网的战略制高点宣言指出，这种创新研究，一定会带来许多革命性的变化，特别是新研究将会导致网络资源和网络管理控制权的重新分配。《布莱德宣言》（4）网络第三次革命序幕已经拉开欧盟认为，重新设计意味着要对整个互联网的框架结构体系提出“全新框架”和全新的技术路线。就意味着网络第三次革命的序幕已经拉开。《欧盟物联网行动计划》2.《欧盟物联网行动计划》《布莱德宣言》发表以后，欧盟不仅加快了新一代互联网的研发进程，而且理念上有了新的提升。欧盟不仅明确地提出“物联网及其技术是我们的未来”，而且确定了要使欧盟“成为世界上最具活力和竞争力的知识型经济体”的战略目标，《欧盟物联网行动计划》由此确定了，提升物联网的可信度、接受度和安全性的战略重点，以及物联网标准战略的发展方向。其后于2009年11月的全球物联网会议上，完整地提出了《欧盟物联网行动计划》。该计划在物联网管理规则和标准化建设等方面的提出了明确工作目标。《欧盟物联网行动计划》（1）在政府监管和标准建设上，为了加强政府对物联网的管理，欧盟制定了一系列物联网管理规则。在物联网的发展上，十分重视制定统一的标准。加强国家间的合作，以寻求一个能被普遍接受的标准。《欧盟物联网行动计划》（2）在战略地位上，欧盟明确提出“物联网及其技术是我们的未来”。要在“物联网”的发展中扮演领导角色。（3）在产业方面，欧盟支持大型IT企业积极开发廉价RFID芯片研发；开发支持多系统的RFID识别系统；开始进行RFID的应用实验；积极开发支持RFID的企业应用管理软件。在德国物联网应用全面开花1.3.2在德国物联网应用全面开花

物联网在德国得到了快速而广泛的应用。汉莎航空公司应用RFID追踪物品；德钢铁巨头在货运中应用RFID提高效率；德国螺丝钉制造商应用RFID管理集装箱运输；德国服装生产商采用RFID进行库存管理；德国的新版护照也应用了RFID技术。在德国物联网应用全面开花下面举例说明RFID技术的应用，在出租车上、机器上或自动售货机上，将自己的位置信息、机器的运行数据或自动售货机需要补货的信息，通过RFID移动网络自动传输到中央云服务器。云服务器通过对这些节点信息的集成和整合，就可以及时作出判断，发出指令。在德国物联网应用全面开花此外，还可以对大量远程节点信息进行挖掘和分析，可以远程监控处于亚状态设备的磨损情况，也可运用RFID定位监测来保护森林免遭盗伐。这些应用，结合实际，切入点明确，显现出鲜明的实用性和强大的应用前景。在法国物联网应用独具特色1.3.3在法国物联网应用独具特色1．独具创新特色的“RFID电子邮票”法国紫罗兰公司开发了一种，可用来邮寄信件、书报杂志和小件消费品的“RFID电子邮票”。该电子邮票在邮寄中可全程在线跟踪邮件。若信件途中丢失或包裹途中开启，就触发警报器报警，并能及时进行查询和追索。独具创新特色的“RFID电子邮票”法国寄信时应用“RFID电子邮票”邮寄书籍杂志时应用“RFID电子邮票”独具创新特色的“RFID电子邮票”联网查询和追踪应用“RFID电子邮票”在快速消费品上应用“RFID电子邮票”麦德龙的“未来商店”2．麦德龙的“未来商店”麦德龙是世界第三大超市集团，有350家购物商场和5.4万名员工，分店遍布31个国家。麦德龙2003年启动了“未来商店”计划，演绎了利用IT和RFID等创新科技，实施体验营销的商业神话。麦德龙的“未来商店”（1）新奇的试衣间在“未来商店”试衣服已成为一种新奇的享受。在该智能试衣间，可以自动扫描你的尺寸、身形。麦德龙的“未来商店”进入试衣间，想要试穿哪件衣服，可在操作器上输入这件衣服的标签号。然后在对面的显示墙上就会显示你穿上这件衣服的风采。（见下图）麦德龙的“未来商店”德国未来商店的电子试衣间电子导购机器人（2）电子导购机器人在麦德龙“未来商店”中，有一个电子导购机器人。顾客有什么需要查询和帮助的事项，可以直接在导购机器人背面的智能电脑系统上进行操作。电子导购机器人机器人有两只神奇的大眼睛，可以窥视商场的运行，而且可以简单回答你的问题。例如，你问牙刷在哪？他会告诉你：在哪区第几排。现在，这个智能机器人已经成为“未来商店”里的一道风景线。如下图所示。购物，给你派个电子助手麦德龙智能机器人在展示区的展示实样未来商店中神奇的机器人购物，给你派个电子助手未来商店中神奇的机器人的两只大眼睛在美国物联网的快速发展1.3.4在美国物联网的快速发展美国在2009年提出的《美国创新战略》，明确地将物联网作为振兴经济确立优势的国家战略。奥巴马上台以后，将物联网作为振兴经济的战略目标，投入巨资深入研究物联网相关技术。在美国物联网的快速发展无论基础设施、技术水平还是产业链发展程度，美国物联网都走在世界各国的前列。已经趋于完善的通信互联网络为物联网的发展创造了良好的先机。在美国物联网的快速发展例如，德克萨斯州的电网公司就建立了智能电网。这种数字电网可以在发生故障时，自动感知和报告故障位置，并通过自动路由10秒钟之内就能恢复供电。该电网还可以接入风能、太阳能等新能源。与之相配套的智能电表让用户能通过手机控制家电，给居民提供了便捷服务。物联网在日本的迅速发展1.3.5物联网在日本的迅速发展日本是世界上第一个提出“泛在”物联网战略的国家。它在电子标签研究领域起步较早，于2004年3月就发布了针对RFID的《关于在传感网络时代运用先进RFID技术的最终研究草案报告》。物联网在日本的迅速发展2004年7月，日本经济产业省选择了，包括消费电子、书籍、服装、音乐CD、建筑机械、制药和物流在内的七大产业，进行RFID应用试验。这为2005年以后RFID在日本应用的推广，特别是在物流等非制造领域的推广奠定了坚实的基础。物联网在日本的迅速发展被称为“物联网之父”的日本东京大学教授坂村健正在介绍物联网在民生中的应用。物联网在中国的快速发展1.4物联网在中国的快速发展1.4.1中国已将物联网作为战略性新兴产业重点推进中国早在2006年国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》中关于“重要领域及其优先主题”、“重大专项”和“前沿技术”部分均涉及物联网的内容。物联网在中国的快速发展2009年11月3日温家宝总理在向首都科技界发表题为“让科技引领中国可持续发展”的讲话。物联网在中国的快速发展明确指出“要着力突破传感网、物联网关键技术，及早部署后IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的‘发动机’”。物联网在中国的快速发展2010年10月10日，《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》出台，

物联网作为新一代信息技术里面的重要一项被列入，成为国家首批加快培育的七个战略性新兴产业，列入国家发展战略。物联网在中国的快速发展其后，推进物联网应用，已列入“十二五”规划。这对推进中国物联网的发展，将具有里程碑的意义。物联网在中国的快速发展当前，中国掀起了快速发展物联网的热潮。无锡、北京、上海、江苏、福建、成都等，相继制定了物联网发展规划和物联网产业园。

物联网理论研发、电子标签生产、系统集成、云服务等完整的产业链正在形成。一大批物联网产业园和物联网产业集聚基地已经逐步发展和完善起来。视频14_2物联网在中国的快速发展

RFID技术是一种无线自动识别技术，又称为电子标签技术。是条形码技术之后，自动识别技术的一种创新。已广泛应用于交通、物流、安全、防伪等领域。物联网在中国的快速发展目前，在广东、江苏、上海、重庆等地，

RFID技术已广泛应用于公共交通管控、高速公路收费、动植物电子标识、食品、药品、邮件实时状