物联网发展动力及架构培训

第二章

物联网发展动力及架构张光河Email:guanghezhang@163.comWebsite:1物联网发展动力及架构培训第1页纲领物联网发展推进力物联网架构2物联网发展动力及架构培训第2页物联网发展三大推进力政府企业教育界科技界3物联网发展动力及架构培训第3页政府：美国美国总统奥巴马年1月20日就职美国第44任总统，1月28日为了摆脱经济危机阴影笼罩，提出了两项国家新战略计划——新能源和“物联网”奥巴马期望利用“智慧地球”来刺激经济复苏，把美国经济带出低谷。4物联网发展动力及架构培训第4页政府：欧盟欧盟年6月制订物联网行动方案，推出物联网标准战略，确保物联网可信度、接收度和安全性。5物联网发展动力及架构培训第5页欧盟：物联网行动方案20之前广泛应用于物流、零售和制药等领域2010－20实现物与物之间互联2015－年进入半智能化年之后实现全智能化6物联网发展动力及架构培训第6页日本：u-Japan战略年提出，希望实现从有线到无线、从网络到终端、包含认证、数据交换在内无缝链接泛在网络环境，100％国民能够利用高速或超高速网络。7物联网发展动力及架构培训第7页韩国：u-Korea提出，u-Korea意在建立无所不在社会（ubiquitoussociety），即经过布建智能网络（如IPv6、BcN、USN）、推广最新信息技术应用（如DMB、Telematics、RFID）等信息基础环境建设，让韩国民众能够随时随地享受科技智能服务。目标：除利用IT科技为民众创造食、衣、住、行、体育、娱乐等各方面无所不在便利生活服务之外，也希望经过扶植韩国IT产业发展新兴应用技术，强化产业优势与国家竞争力。8物联网发展动力及架构培训第8页其它国家澳大利亚、新加坡、法国、德国等其它发达国家也加紧布署了下一代网络基础设施步伐，全球信息化正在引发当今世界深刻变革。9物联网发展动力及架构培训第9页中国：年.8.7中国国务院总理温家宝调研无锡时，对无锡传感中心高度关注，提出把传感网络中心设在无锡、辐射全国想法并指出：在传感网发展中早一点谋划未来早一点攻破关键技术10物联网发展动力及架构培训第10页中国：年温家宝年11月3日早晨在人民大会堂首都科技大会上强调要着力突破传感网、物联网关键技术，及早布署后IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推进产业升级、迈向信息社会“发动机”。11物联网发展动力及架构培训第11页中国：年3月5日在十一届全国人大三次会议上作政府工作汇报时指出，大力培育战略性新兴产业。主动推进“三网”融合取得实质性进展，加紧物联网研发应用。12物联网发展动力及架构培训第12页中国：年3月5日在十一届全国人大四次会议上作政府工作汇报时指出：加紧发展节能环境保护、电子信息、物联网、新能源等战略性新兴产业，提升改造生物医药等四大高新技术优势行业，组织企业实施科技攻关13物联网发展动力及架构培训第13页其它政策年9月，物联网技术作为新一代信息技术主要组成部分而被列为国家重点培育中国战略性新兴产业……国家“十二五”规划明确提出，物联网将会在十大领域重点布署14物联网发展动力及架构培训第14页战略性新兴产业以科技创新为基础、技术密集、能够形成新经济增加点并对国民经济发展含有带动作用产业，其基本特征是附加值高、能源原材料消耗少、产业关联度高、技术渗透性强、有广泛和潜在市场需求。15物联网发展动力及架构培训第15页中国七大战略性新兴产业节能环境保护产业新一代信息技术产业生物产业高端装备制造产业新能源产业新材料产业新能源汽车产业16物联网发展动力及架构培训第16页节能环境保护产业重点开发推广高效节能技术装备及产品，实现重点领域关键技术突破，带动能效整体水平提升。加紧资源循环利用关键共性技术研发和产业化示范，提升资源综合利用水平和再制造产业化水平。示范推广先进环境保护技术装备及产品，提升污染防治水平。推进市场化节能环境保护服务体系建设。加紧建立以先进技术为支撑废旧商品回收利用体系，主动推进煤炭清洁利用、海水综合利用。17物联网发展动力及架构培训第17页新一代信息技术产业加紧建设宽带、泛在、融合、安全信息网络基础设施，推进新一代移动通信、下一代互联网关键设备和智能终端研发及产业化，加紧推进三网融合，促进物联网、云计算研发和示范应用。着力发展集成电路、新型显示、高端软件、高端服务器等关键基础产业。提升软件服务、网络增值服务等信息服务能力，加紧主要基础设施智能化改造。大力发展数字虚拟等技术，促进文化创意产业发展。18物联网发展动力及架构培训第18页生物产业大力发展用于重大疾病防治生物技术药品、新型疫苗和诊疗试剂、化学药品、当代中药等创新药品大品种，提升生物医药产业水平。加紧先进医疗设备、医用材料等生物医学工程产品研发和产业化，促进规模化发展。着力培育生物育种产业，主动推广绿色农用生物产品，促进生物农业加紧发展。推进生物制造关键技术开发、示范与应用。加紧海洋生物技术及产品研发和产业化。19物联网发展动力及架构培训第19页高端装备制造产业重点发展以干支线飞机和通用飞机为主航空装备，做大做强航空产业。主动推进空间基础设施建设，促进卫星及其应用产业发展。依靠客运专线和城市轨道交通等重点工程建设，大力发展轨道交通装备。面向海洋资源开发，大力发展海洋工程装备。强化基础配套能力，主动发展以数字化、柔性化及系统集成技术为关键智能制造装备。20物联网发展动力及架构培训第20页新能源产业主动研发新一代核能技术和先进反应堆，发展核能产业。加紧太阳能热利用技术推广应用，开拓多元化太阳能光伏光热发电市场。提升风电技术装备水平，有序推进风电规模化发展，加紧适应新能源发展智能电网及运行体系建设。因地制宜开发利用生物质能。21物联网发展动力及架构培训第21页新材料产业大力发展稀土功效材料、高性能膜材料、特种玻璃、功效陶瓷、半导体照明材料等新型功效材料。主动发展高品质特殊钢、新型合金材料、工程塑料等先进结构材料。提升碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等高性能纤维及其复合材料发展水平。开展纳米、超导、智能等共性基础材料研究。22物联网发展动力及架构培训第22页新能源汽车产业着力突破动力电池、驱动电机和电子控制领域关键关键技术，推进插电式混合动力汽车、纯电动汽车推广应用和产业化。同时，开展燃料电池汽车相关前沿技术研发，大力推进高能效、低排放节能汽车发展。23物联网发展动力及架构培训第23页十大领域智能电网 智能交通智能物流智能家居环境与安全检测医疗健康 国防军事 精细农牧业金融与服务业工业与自动化控制24物联网发展动力及架构培训第24页江苏省物联网产业发展规划物联网产业发展规划纲要（-）RFID与传感器节点技术物联网组网与协同处理技术物联网系统集成技术物联网应用抽象及标准化技术物联网共性支撑技术25物联网发展动力及架构培训第25页江苏省物联网应用示范工程智能工业智能环境保护城市智能交通智能灾害防控智能农业智能公共安全智能医护智能物流智能电网智能家居26物联网发展动力及架构培训第26页上海物联网规划抓住历史机遇，坚持高端发展、差异发展、创新发展、协同发展标准；发挥和提升现有通信网、互联网和广播网等网络基础设施作用；突破传感器、控制芯片、短距离无线通信、组网和协同处理、数学建模、系统集成、数据管理和挖掘、协同控制等物联网关键技术；27物联网发展动力及架构培训第27页上海物联网规划推进环境监测、物流管理等10个应用示范工程，创新商业模式；推进物联网传感设备、通信设备产业化与信息服务业协同发展，促进物联网应用市场和产业链形成；推进嘉定、浦东等物联网产业化基地建设；提升上海在国内物联网产业引领地位，抢占物联网产业链高端。28物联网发展动力及架构培训第28页上海重点发展物联网技术先进传感器关键控制芯片短距离无线通信技术组网和协同处理系统集成和开放性平台技术海量数据管理和挖掘29物联网发展动力及架构培训第29页上海应用示范工程环境监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精准控制农业世博园区应用示范区和产业基地30物联网发展动力及架构培训第30页山东省物联网产业发展规划射频识别技术和传感节点技术组网与协同处理技术物联网软件、应用集成及智能计算处理技术共性支撑技术物联网网络与信息安全技术31物联网发展动力及架构培训第31页山东省示范工程智能工业数字农业智能物流智能电网智慧矿山智能交通数字节能环境保护智能城市管理数字公共安全智慧医疗智能家居智能建筑32物联网发展动力及架构培训第32页企业IBM企业智慧地球概念中国移动33物联网发展动力及架构培训第33页IBM企业智慧地球概念将感应器嵌入和装备到电网、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，并经过超级计算机和云计算组成物联网，实现人类社会与物理系统整合。经过在基础设施和制造业上大量嵌入传感器，捕捉运行过程中各种信息，经过无线传感器网接入互联网，经过计算机分析处剪发出指令，反馈给传感器，远程执行指令，以到达提升效率、更大效益目标。控制对象小到控制一个开关、可编程控制器、发电机，大到控制一个行业运行过程。34物联网发展动力及架构培训第34页中国移动规模优势中国移动通信业引领者全球规模最大移动通信运行商，客户数超出2亿年进入财富500强，排名336位，20排名242位中国移动网络优势国内唯一专业移动通信运行商世界移动通信主流技术代表建立了覆盖全国精品网络服务优势遍布全国服务营销网络专业服务团体方便快捷电子化服务资源优势良好合作机制强大合作团体：300家服务提供商众多业务应用：超出1万项35物联网发展动力及架构培训第35页中国电信物联网方案系统集成商从“孤岛”到“整体处理方案”升华；用户房产商工作提议一：家庭互联、信息汇聚运行商、终端制造商共同制订网关和家庭信息终端互连标准、开发适配模块，将各个信息孤岛连通，汇聚家庭信息，打通双向网络通路工作提议二：服务体系运行商、内容服务提供商、系统集成商共同制订平台服务标准，为第三方服务集成商开放平台能力接口，打造融合家庭控制、多媒体信息和通信于一体家庭信息化服务平台应用示范、商业模式共同开发符合互通标准数字家庭设备，构建数字家庭服务平台，组织应用示范；在实施过程中探索商业模式，形成服务商、内容商、运行商、终端商等共赢软件开发商内容提供商终端制造商36物联网发展动力及架构培训第36页物联网管理平台物联网管理平台移动POS金融供给链智能运输工业自动化智能建筑消防公共安全环境保护气象数字化医疗遥感勘测军事农业林业水务电力煤炭石化物流、零售、自动服务设备、安全、节能生产、安全、防灾、水电油气防火、勘察、报警污染检测、报警水质、水量、污染、安全大棚、土壤、浇灌、环境、跟踪抄表、监控、节能设备、临床、辅助诊疗、病程险情、油井、运输、管线联动、消防栓、定位、调度照明、信号、应急、灾害、识别大地勘测、森林、地震、海洋侦查、监控、定位、评定降水、防洪、远程设备交易、订单、跟踪、识别通风、瓦斯、救灾定位库存、车队、监控、导航、识别、货物电子支付、实时信息37物联网发展动力及架构培训第37页教育界年3月9日教育部网站发出通知：我国拟针对互联网、绿色经济、低碳经济、环境保护技术、生物医药等国家决定大力发展主要战略性新兴产业，在高校本科教育阶段设置相关专业。这其中就包含增设物联网专业，以期为主要战略性新兴产业——物联网相关产业培养高素质人才。38物联网发展动力及架构培训第38页科技界：国家物联网发展专题资金国家物联网发展专题资金50亿，将重点支持物联网技术研发类、产业化类、应用示范与推广类、标准研制与公共服务类等四类物联网项目，其中，技术研发类项目重点支持智能传感器、超高频和微波RFID、传感器网络和节点等感知技术，物联网应用中间件、嵌入式系统、海量数据存放与处理等应用技术，物联网信息安全、标识编码、频谱等共性技术研发；产业化类项目重点支持传感器、二维条码识读设备、M2M设备、应用软件、信息安全等关键产品中试和规模化生产。39物联网发展动力及架构培训第39页科技界：重大专题《国家中长久科学与技术发展规划（2006-年）》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专题中均将传感网列入重点研究领域。973、863等都有支持40物联网发展动力及架构培训第40页经典物联网体系架构41物联网发展动力及架构培训第41页物联网感知层感知层是实现物联网全方面感知关键能力是物联网中包含关键技术、标准化方面、产业化方面亟待突破部分关键在于具备更准确、更全方面感知能力，并处理低功耗、小型化和低成本问题42物联网发展动力及架构培训第42页物联网网络层广泛覆盖移动通信网络是实现物联网基础设施是物联网三层中标准化程度最高、产业化能力最强、最成熟部分关键在于为物联网应用特征进行优化和改进，形成协同感知网络43物联网发展动力及架构培训第43页物联网应用层提供丰富基于物联网应用，是物联网发展根本目标将物联网技术与行业信息化需求相结合，实现广泛智能化应用处理方案集关键在于行业融合、信息资源开发利用、低成本高质量处理方案、信息安全保障以及有效商业模式开发44物联网发展动力及架构培训第44页物联网扩展系统架构45物联网发展动力及架构培训第45页物联网五层体系结构一个物联网应用场景

46物联网发展动力及架构培训第46页

物联网节点、网关、服务器协议层次结构47物联网发展动力及架构培训第47页

数据封装过程

48物联网发展动力及架构培训第48页

融合物联网互联网体系结构需要处理主要问题

49物联网发展动力及架构培训第49页

融合物联网互联网总体路由体系50物联网发展动力及架构培训第50页

IPv6协议栈轻量化51物联网发展动力及架构培训第51页

物联网节点与互联网互连互通52物联网发展动力及架构培训第52页物联网安全体系结构概述针对物联网安全问题，通常采取分层网络安全体系结构，从每一个逻辑层次入手，为同一个安全问题设置多重安全机制，从而实现系统深度防御。53物联网发展