物联网培训教材

北京邮电大学内部材料物联网培训教材第1页物联网应用与发展趋势

3月北京邮电大学教授论坛物联网培训教材第2页

物联网应用与发展趋势一、物联网概述二、国内外发展现实状况三、物联网体系架构四、物联网产业链五、物联网应用六、物联网发展趋势物联网培训教材第3页

物联网(TheInternetofthings)概念是在1999年提出，又名传感网，它定义很简单：把全部物品经过射频识别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。

1.物联网概述国际电信联盟曾描绘“物联网”时代图景：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温要求等等。物联网培训教材第4页

全方面感知：利用RFID、传感器、二维码，及其它各种感知设备随时随地采集各种动态对象，全方面感知世界。可靠传送：利用以太网、无线网、移动网将感知信息进行实时传送。智能控制：对物体实现智能化控制和管理，真正到达了人与物沟通。

1.1物联网基本特点物联网培训教材第5页

物联网应用与发展趋势一、物联网概述二、国内外发展现实状况三、物联网体系架构四、物联网产业链五、物联网应用六、物联网发展趋势物联网培训教材第6页

1995年，比尔・盖茨在其《未来之路》一书中已提及物联网概念。11月17日，在突尼斯举行信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）公布了《ITU互联网汇报2005：物联网》，汇报指出，无所不在“物联网”通信时代即未降临，世界上全部物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都能够经过因特网主动进行交换。射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到愈加广泛应用。年1月，IBM首席执行官彭明盛提出“智慧地球”构想，其中物联网为“智慧地球”不可或缺一部分，而奥巴马在就职演讲后已对“智慧地球”构想提出主动回应，并提升到国家级发展战略。

2.1

国外物联网现实状况物联网培训教材第7页

日本现实状况日本u-Japan战略，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。韩国现实状况韩国也实现了类似发展。配合u-Korea推出u-Home是韩国u-IT839八大创新服务之一。智能家庭最终让韩国民众能经过有线或无线方式远程控制家电设备，并能在家享受高质量双向与互动多媒体服务。

2.1国外物联网现实状况物联网培训教材第8页

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，负责在中国推广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。年，国家烟草专卖局卷烟生产经营决议管理系统实现用RFID出库扫描，商业企业到货扫描。许多制造业也开始在自动化物流系统中尝试应用RFID技术。

2.2国内物联网现实状况物联网培训教材第9页

今年８月７日，温总理在无锡调研时，对微纳传感器研发中心给予高度关注，提出了把“感知中国”中心设在无锡、辐射全国想法。江苏省委省政府接到指示后认真落实总理要求，热情拥抱“物联网”，突出抓好平台建设和应用示范工作。无锡市则作出布署：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创新高地、人才高地和产业高地。

2.2国内物联网现实状况物联网培训教材第10页

8月24日，中国移动总裁王建宙访台期间解释了物联网概念9月11日，“传感器网络标准工作组成立大会暨‘感知中国’高峰论坛”在北京举行，会议提出传感网发展相关政策。9月14日。《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。

1.3国内物联网现实状况物联网培训教材第11页

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’），是国内当前研究物联网关键单位之一。作为“感知中国”中心，无锡市9月与北京邮电大学就传感网技术研究和产业发展签署合作协议，包括光通信、无线通信、计算机控制、多媒体、网络、软件、电子、自动化等技术领域，包含应用技术研究、科研结果转化和产业化推广等。

2.2国内物联网现实状况物联网培训教材第12页

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，年复合增加率为33%，其中电子标签超出38亿元、读写器靠近7亿元、软件和服务到达5亿元市场格局。而业内人士预计，中国物联网产业链今年就能创造约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，世界上物物互联业务，跟人与人通信业务相比，将到达30比１，所以，“物联网”被称为是下一个万亿级通信业务。

2.2物联网现实状况物联网培训教材第13页物联网培训教材第14页

物联网应用与发展趋势一、物联网概述二、国内外发展现实状况三、物联网体系架构四、物联网产业链五、物联网应用六、物联网发展趋势物联网培训教材第15页

3.1物联网体系架构物联网培训教材第16页

3.2地域物联网架构——分层架构图物联网培训教材第17页物联网培训教材第18页

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、移动网实现通信。开放平台：

体系架构中有个主要开放平台，提供这么功效：

第一，终端管理，能够实时监控网络和终端运行情况，准确表述故障原因；接入系统管理，对接入系统开放问题、接入问题、资源共享问题进行管理。

第二，数据中心，进行数据采集、数据处理、数据存放、数据共享、信息智能交互。

第三，跟开发中间件结合，提供一个面向应用开放环境，开发人员只需要调API就能够进行开发，最终降低开发难度，提升开发效率。这个平台还能够起到网关作用，来简化终端和应用接入。

3.3功效架构图说明物联网培训教材第19页

因特网：系统联络桥梁。智能、自学习中心：控制系统上、下层及中间步骤智能联络，使得物物联接含有些人人联接特征，确保物联网智能特征。上层应用：物联网本着服务政府、社会、行业和公众目标，把整个社会以物联网形式组织起来。

3.3功效架构图说明物联网培训教材第20页

3.4地域物联网架构——功效模块图物联网培训教材第21页

3.4关键技术物联网培训教材第22页

物联网应用与发展趋势一、物联网概述二、国内外发展现实状况三、物联网体系架构四、物联网产业链五、物联网应用六、物联网发展趋势物联网培训教材第23页

物联网产业链能够细分为标识、感知、处理和信息传送四个步骤，每个步骤关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和运行商无线传输网络。EPoSS在《InternetofThingsin2020》汇报中分析预测，未来物联网发展将经历四个阶段：之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域；2010~20物体互联；2015~20物体进入半智能化；20之后物体进入全智能化。

4.1物联网产业链物联网培训教材第24页

M2M产业包含：一是与感知物理设备相关芯片、终端、软件开发、系统集成制造等相关产业;二是新智能服务产业,包含商务、政务、公务和个人服务等等.物联网信息传感设备:包含射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置。与互联网相结合，能够实现全部物品远程感知和控制，由此生成一个愈加智慧生产生活体系。广泛用于智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、智能家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。

4.1物联网产业链物联网培训教材第25页物联网培训教材第26页物联网培训教材第27页

MEMS传感器主要优势在于体积小、大规模量产后成本下降快，当前主要应用在汽车和消费电子两大领域。依据ICInsight最新汇报，预计在至年间，全球基于MEMS半导体传感器和制动器销售额将到达19%年均复合增加率(CAGR)，与41亿美元相比，五年后将实现97亿美元年销售额。

4.3基于MEMS传感器物联网产业物联网培训教材第28页

物联网将成为继计算机、互联网与移动通信网之后世界信息产业第三次浪潮，但当前国内对终究什么是物联网？谁来主导产业链发展？

没有统一答案当前运行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模式。智能通道是指运行商在终端M2M以及应用平台上提供可靠协议或者是模组和二次开发环境，经过对移动网络专业性了解和规模化运行经验，来跟产业链各方合作，以到达共赢局面。

智能通道模式下共赢，实际上仍是以运行商为产业链主导。但在技术发展、商业模式、利益博弈等很多问题限制下，当物联网包括到远远超出通信行业利益时，运行商能否一呼百应，还有待市场检验。

4.4物联网产业主导物联网培训教材第29页

4.4物联网产业主导物联网培训教材第30页

4.5物联网产业甁颈当前我国‘物联网’应用主要是RFID、GPS等，广东在这方面应用已经占到了5成，粤港合作和物流信息化是广东在‘物联网’产业中独特优势”。

国内物联网产业面临三大瓶颈：

一是国内RFID产业依然以低频为主，在RFID高端芯片等关键领域无法产业化；

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；

三是实现物物互联数据计算量庞大，需要更大计算平台支撑。在物联网中：传感是前提，计算是关键，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主要基础：怎样统一终端和接入标准都是困扰运行商M2M业务发展首要问题。物联网培训教材第31页

4.5物联网产业政策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”融合经典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、物联网发展将优先选择重点工业领域、基础设施、环境保护监测、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与传感网亲密结合，推进传感网与通信网融合发展。联想到当年“三金工程”对我国信息化发展推进，示范工程开启意味着尚处于产业初创阶段物联网将进入发展快车道。在工业和信息化部牵头组织国家科技重大专题“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，开启了从总体战略到关键技术与设备等多项课题研究物联网培训教材第32页

物联网应用与发展趋势一、物联网概述二、国内外发展现实状况三、物联网体系架构四、物联网产业链五、物联网应用六、物联网发展趋势物联网培训教材第33页物联网培训教材第34页

“物联网是指经过各种传感和传输伎俩，将现实世界信息进行自动化、实时性、大范围、全天候标识、采集、传输和分析，并以此为基础搭建信息运行平台、构建应用体系，从而增强社会生产生活中信息互通性和决议智能化综合性网络系统。”并将物联网划分为信息采集、信息传输、信息运行和整合应用四个层级。

5.1物联网应用推进框架

物联网培训教材第35页无线传感网应用实例展示

物联网应用实例农业园林2医疗保健3智能楼宇4交通运输5其它6城市市政管理应用1物联网培训教材第36页

城市市政管理物联网培训教材第37页物联网培训教材第38页物联网培训教材第39页物联网培训教材第40页物联网培训教材第41页物联网培训教材第42页

城市市政管理物联网培训教材第43页物联网培训教材第44页物联网培训教材第45页物联网培训教材第46页物联网培训教材第47页物联网培训教材第48页

城市物联网公共服务平台物联网培训教材第49页

特点:（1）开放式、共享物联网架构体系（2）物联网物品编码、数据共享交换机制、共享数据管理标准（3）物联网海量数据挖掘（4）物联网数据安全与认证

城市物联网公共服务平台物联网培训教材第50页

实现城市公共设施供给链全程追踪溯源及对已建设布署设施追踪监控，确保城市公共安全，最终实现政府数字化政务管理与城市运行职能。城市公共设施主要物资准确标识，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。实现公共设施、及相关供给链追踪，提升突发事件防控能力和水平，促进城市规划、建设连续健康发展。

基于物联网公共设施监管物联网培训教材第51页无线传感网应用实例展示

物联网应用实例农业园林2医疗保健3智能楼宇4交通运输5其它项目提议6城市市政管理应用1物联网培训教材第52页精细农业物联网培训教材第53页

将无线传感器网络布设于农田、园林、温室等目标区域，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。无线传感器网络有利于实现农业生产标准化、数字化、网络化。将从三个方面有效促进农业发展：增产增收、节约能源，相当于露地栽培产量10倍以上精细农业物联网培训教材第54页物联网培训教材第55页

研究基于农田、园林、温室等目标区域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。

基于物联网精细农业物联网培训教材第56页

因为边远山区网络难以覆盖，现有监控伎俩成本过高，严重影响了园林绿化动态监测活动，本项目拟采取低成本、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改变，建立园林绿化评价模型和园林绿化信息管理服务平台,促进园林绿化信息化和当代化,提升园林绿化经济效益、社会效益和生态效益。

基于物联网园林绿化信息管理服务

物联网培训教材第57页

特点：（1）面向园林绿化物联网组网与最优覆盖；（2）面向园林监控无线传感器网络；（3）面向园林监控无线传感器网络数据融合；（4）基于GIS园林灾害预测预报模型；（5）面向园林绿化统一监测技术标准和规范。

基于物联网园林绿化信息管理服务物联网培训教材第58页物联网培训教材第59页无线传感网应用实例展示

物联网应用实例农业园林2医疗保健3智能楼宇4交通运输5其它项目提议6城市市政管理应用1物联网培训教材第60页

医院病房电子巡检物联网培训教材第61页物联网培训教材第62页物联网培训教材第63页物联网培训教材第64页

因为缺乏资金和管理不妥，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，降低药品库存和成本并提升效率；增加医生对患者以往病史和治疗统计了解，提升诊疗质量和服务质量；同时，推进各医院之间服务共享和灵活转账，形成一个新管理系统，使开支和流程愈加透明化。

基于物联网医疗保健信息交换平台物联网培训教材第65页

特点：（1）基于射频识别药品溯源；（2）基于传感器网络药品库存监控；（3）海量数据索引与存放；（4）物联网数据安全与隐私保密；（5）面向医疗保障物联网数据共享机制

基于物联网医疗保健信息交换平台物联网培训教材第66页物联网培训教材第67页无线传感网应用实例展示

物联网应用实例展示农业园林2医疗保健3智能楼宇4交通运输5其它项目提议6城市市政管理应用1物联网培训教材第68页1

智能家居物联网培训教材第69页

今年８月７日，温总理在无锡调研时，对微纳传感器研发中心给予高度关注，提出了把传感网络中心设在无锡、辐射全国想法。江苏省委省政府接到指示后认真落实总理要求，热情拥抱“物联网”，突出抓好平台建设和应用示范工作。无锡市则作出布署：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创新高地、人才高地和产业高地。智能家居物联网培训教材第70页

当前，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、结构复杂、人员密集、内部设备庞杂，紧急情况预警以及疏散依靠传统人工管理难以应对。本项目面向大型公共建筑监控与应急管理重大需求，研究大型公共建筑复杂环境监控与应急管理系统关键技术，建立产业化应用示范，为大型建筑监控与应急管理产业化提供技术支撑与应用示范。

基于无线感知大型公共建筑监控应急

物联网培训教材第71页无线传感网应用实例展示

物联网应用实例农业园林2医疗保健3智能楼宇4交通运输5其它项目提议6城市市政管理应用1物联网培训教材第72页

实现公共交通工具全程追踪和溯源，确保运输安全，最终实现政府数字化调度管理与城市交通资源优化配置运行职能。实现城市公共交通、轨道交通等主要设备准确标识，实现管理透明化，为运输安全、保障交通设施设备安全提供法律依据。实现车辆、列车等运行全程追踪，提升事故防控能力和水平，增强实时调度监控和应急事件处理能力，促进交通运输连续健康发展。基于物联网公共交通监管物联网培训教材第73页建筑物室内定位系统

采取无线传感器网络和无线局域网技术，实现对灯、空调设备远程监控，同时为工作人员配置手持终端，方便工作人员现场处理设备故障。物联网培训教材第74页物联网培训教材第75页物联网培训教材第76页物联网培训教材第77页

Smartkey银行门禁金库管理系统系统网络图金库与安防门禁结合，利用门禁互锁、防尾随、指纹认证、指纹双指认证等功效，加强银行系统安全性，有效降低抢盗金库现象，并经过实时统计显示，包含与监控系统联动抓拍，最终能有证可依，即使发生了被盗事件，也能在最短时间知道现场情况。

物联网培训教材第78页

联网水电煤表

在工博会中国电信物联网展区，网易科技看到在家中常见煤气表和电表。据工作人员介绍，经过内置RFID芯片，这些表中数字信息能够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。

在现场展示后台系统中，显示不一样编号表对应着不一样用电量（煤气量）。“只要记住每家表编号，水电煤企业以后就不用上门抄表，在电脑上看得很清楚。”物联网培训教材第79页物联网培训教材第80页物联网培训教材第81页物联网培训教材第82页

以RFID为基础物联网应用物联网培训教材第83页物联网培训教材第84页

中国物联网悄然开掘千亿产值

物联网培训教材第85页

物联网应用与发展趋势一、物联网概述二、国内外发展现实状况三、物联网体系架构四、物联网产业链五、物联网应用六、物联网发展趋势物联网培训教材第86页

未来几年是中国物联网相关产业以及应用迅猛发展时期。以物联网为代表信息网络产业成为七大新兴战略性产业之一，成为推进产业升级、迈向信息社会“发动机”。到，全球物物互联业务与现有人人互联业务之比将到达30:1，物联网大规模普及，成为一个万亿美元级产业。构建网络无所不在信息社会已成为全球趋势，当前世界各国正经历由“e”社会过渡到“u”社会，即无所不在网络社会（UNS）阶段，构建“u”社会已上升为国家信息化战略，比如美国“智慧地球”以及中国“感知中国”。“u”战略是在已经有信息基础设施之上重点发展多样服务与应用，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，从局域走向泛在物联网培训教材第87页物联网培训教材第88页物联网培训教材第89页

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基础上，又拓展到了anything。人们不再被局限于网络虚拟交流，有些人与人（P2P），也包含机器与人（M2P）、人与人（P2P）、人与机器（P2M）、机器对机器即M2M之间广泛通信和信息交流。物联网培训教材第90页

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基础上，又拓展到了anything。人们不再被局限于网络虚拟交流，有些人与人（P2P），也包含机器与人（M2P）、人与人（P2P）、人与机器（P2M）、机器对机器即M2M之间广泛通信和信息交流。物联网培训教材第91页物联网培训教材第92页物联网培训教材第93页物联网培训教材第94页

1）物联网发展将以行业用户需求为主要推进力，以需求创造应用，经过应用推进需求，从而促进标准制订、行业发展；2）物联网是国家经过科技创新并转化为实际生产力现实载体，也是实现信息化与工业化相融合一个突破口；3）以行业应用为关键，创建示范性大型项目、利用大项目来带动产业链某个步骤或某方面，将会加速物联网产业在中国发展。

6.3

物联网产业发展最关键是应用牵引物联网培训教材第95页

物联网将给人们生活带来重大改变：

生活中物品变得“聪明”、“善解人意”，经过芯片自动读取信息，并经过互联网进行传递，物品会自动获取信息并进行传递，使得信息处理——获取——传递整个过程有机地联络在了一起，对人类生产力又一次重大解放。

条形码普及花了30年时间，RFID要完全到达条形码应用程度，还需要左右。物联网普及需要大约时间。但应用发展是伴伴随技术成熟而逐步应用到各个方面，并不是应用在等候技术完全成熟以后才会开始，在一些领域，物联网将率先展开应用，同时，伴伴随技术进步，会逐步拓展到我们生活方方面面。

6.4物联网带来信息技术第三次革命

物联网培训教材第96页

6.5物联网运行商与RFID

发展空间很大

物联网培训教材第97页

除了电网，还能够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”与现有互联网整合起来，以实现实时管理和控制。“物联网技术能够实现智能交通管理、智能物流、智能医疗等等，各行各业都能够和这个新一代IT技术充分地结合，而这些大量新应用会带来信息技术新一轮增加。”物联网是“互联网下一站”，并将继计算机、互联网之后，成为世界信息产业第三次浪潮。我国在公布《国家中长久科学与技术发展规划（2006～年）》中，就已经将传感网列入“新一代宽带移动无线通信网”重点研究领域。

6.5物联网运行商与RFID

发展空间很大

物联网培训教材第98页

四个关键应用技术：RFID、传感器、智能技术与纳米技术。

物联网产业链长:缺乏完整技术标准体系和成熟业务模式。

行业融合不够:缺乏有利于产业化推进应用组织方案，

研究力量分散:产业集中度也比较低。互联网构建好本身网络质量和服务,推进一批重大示范工程，促进物联网集成应用处理方案成熟和产业化发展。高端传感器和芯片设计制造、网络传输、云计算与应用等方面，结合产学研合作。包括到规划、管理、协调、合作、配套政策。

6.6关键技术就是关键竞争力

物联网培训教材第99页

RFID是物联网发展排头兵，物联网中全部个体“身份”均需要RFID、感应器等基础产业支持。对于企业而言，构建平台培养人才、加强技术研发，加大产学研合作力度，从而掌握关键技术；工业和信息化部部长李毅中日前表示，２０１０年我国信息产业确定三大发展目标，其中之一即规划引导下一代网络发展，要加紧培育物联网产业，制订技术产业发展规划和应用推进计划，发展关键传感器件、装备、系统及服务。教授认为，伴随政策扶持，物联网有望迎来快速发展，但当前国内在技术标准与商业模式方面仍需实现更多突破，这么才能切实推进物联网实际应用并从中赢得商机。

物联网关键是大力发展并整合三大已经有技术：传感、网络和信息系统，其实质是“信息化新阶段”。

6.7关键技术就是关键竞争力

物联网培训教材