系统集成项目经理继续教育9学习笔记

物联网的发展现状物联网起源的探究1、海湾战争后勤问题2、解决方案：国防部和国防后勤局提出了后勤管理办法，目的是“一切资产能见化”物流体系要求：信息统筹（使军中物资可以了若指掌）、加快流转（尽量贾少在机场、货栈积累和存放的物资）、减小损耗（确保正确的货柜和正确的物资送到客户手中）3、建立了联合后勤管理信息系统：可以辨识和跟踪物流的后勤保障系统，建立了“一切国防资产能见化办公室”支持开发，目标是对军中一期资产进行识别和跟踪，包含从向供应商订货开始，直至运输、仓储及送达到用户手中的全过程，利用系统后勤官员及战地指挥官可以对后勤物资的流动清晰可见。4、特点：RFID（射频辨识标签）取代条码，安置在集装箱或货柜，或特定的装备上；在美军运送货物的各条路线上的关卡或检查站，装有“射频询问器”，自动识别交通工具所载物资的标号信息；标号信息与射频询问器的地理位置信息均通过卫星发送到美国马萨诸塞州剑桥是的军用物资运输中心，同时存入数据库，海陆空三军六个指挥和后勤中心均可进入和访问这个数据库，输入集装箱编号或物资申请号码即可跟踪货物的运送情况。5、国际运输信息跟踪系统：rfid，gps，资产可见系统。射频询问器和卫星接收器都可以安装在运送军用物资的载体上，将运送载体的位置和信息一起通过卫星接收送到军用物资运输中心数据库。美军物流技术在民用方向的发展WalMart的民用RFID系统：“一切社会商品、物资的能见化”沃尔玛与宝洁公司的RFID试验：商品配置电子标签并在供应链任何地方被实时跟踪，在工厂、配送中心、仓库、商场货架的读写器能自动记录商品在供应链上的流动信息沃尔玛物流与供应链中的应用推广及取得的效益：物流成本下降。物联网概念的发展与解析1、初期还是物流体系的概念。1999年，MIT（麻省理工）“网络化RFID”2、2005年，ITU（国际电信同盟）发布物联网报告，（RFID、传感器、智能植入技术、纳米技术）3、2008年，IBM提出了“智慧地球”，之后各国密集提出了物联网计划。“智慧地球”：1、更透彻的感知：任何物品都能够随时随地的感知、测量、扑捉和传递信息，末梢感知网络。2、更全面的互联互通：以各种形式的同喜网络将各种食物以不同方式连入网络。3、更深入的智能化：更进一步的分析、智能化的应用与服务（ibm的商业应用）4、2012年，IOT系列建议，规范化发展，将物品纳入了通讯网络。发展历程：以“标示”为特征（1999）-----以“互联”为特征（2005）-----以“智能服务”为特征（2008)物联网定义1、由具有标识、虚拟个性的物体/对象所组成的网络，这IE标识和个性运行在智能空间，使用智慧的接口与用户、社会和环境的上下文进行连接和通讯。---欧洲智能系统集成技术平台（EPoSS）--20082、物联网是未来互联网的整合部分，他是以标准、互通的通讯协议为基础，具有自我配置能力的全球性动态网络设施，在这个网络中，所有实质和虚拟的物品都有特定的编码和物理特性，通过智能界面无缝链接，实现信息共享。----欧盟第七框架RFID和互联网项目组报告3、指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息的交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，他是在互联网基础上的延伸和扩展的网络。----2010-3月，政府工作报告定义。概念解析狭义：连接物品与物品的网络，实现物品的智能化识别和管理广义：物与物，人与物之间信息互联的网络，从而孕育出各种新颖的应用与服务外延：实现物理世界和信息世界的融合，将一切事务数字化、网络化，在物品之间、物品与人之间与现实环境之间实现高效的信息交互，是信息化在人类社会综合应用达到更高的境界。物联网的功能特征物理世界----信息的获取---信息传递---信息的处理和加工--信息的传递---信息的施效数据---信息--知识--策略---行为物联网的功能：普适性的数据分析与服务、异构性的网络基础设施、泛在化的数据传感单元。物联网的概念特点物联网是互联网和通信网络的应用和网络延伸，他通过感知识别、网络传输互联、计算机处理等三层架构，实现人与物、物与物信息的交互和无缝衔接，提升人对物理世界实时控制和精确管理能力，从而实现资源优化配置和科学智能决策。物联网概念的解析三层框架：感知、网络、应用层两类模式：后天网络智能决策（深度智能）、现场终端智能决策（浅度智能）本质：人对物理世界实时感知，精确管理、智能控制目标：智能科学决策物联网通信术语IOT：一种通过现有和演进的ICT支持所开发的数据或获取与通信能力并基于标准和互操作通信协议互联物理与逻辑物件，用于充实人们的生活并有利于信息集合和知识生产的全球信息通讯设施。M2M：机器到机器的通信是在机器之间无需（或仅是有限）人为交互或干预的通信，是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。ETSI，3GPPMTC：机器类通信是一种无需人工交互的一个或多个实体的数据通信形式。3GPPMOC：面向机器的通信是两个或多个物品之间的通信，其中至少在通信过程中不需要人为交互或者干涉。ITU-TY2061M2M机器对机器的通讯M2M：表达的是多种不同类型的机器通讯技术，机器设备之间的通讯、机器控制通讯、人机接口通讯等，目前M2M更多的是指非IT机器设备通过移动通讯网络与其他设备或IT系统的通讯。CPS信息物理融合系统CPS（CyberPhysicalSystem）是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统，通过3C(即计算-computation、通讯-communication、控制-control）技术的有机融合与深度协作、实现大型系统的实时感知和动态控制。cps基本特征是构成一个能与物理世界交互的感知反馈环，通过计算进程和物理进程相互影响的反馈循环实现与实物过程的密切互动，从而给实物系统增加或扩展新能力。物联网与M2M和CPSM2M：重点是机器之间通讯过程，侧重于应用，得到了工业界的重点关注，是现阶段物联网的最普遍应用形式。CPS：偏重于反馈和控制，突出对物的实时、动态信息控制与信息服务，侧重于研究，是将来物联网应用的重要技术形态。物联网与互联网的关系共同点：物联网的底层借助RFID和传感器等实现对物件的信息采集，通过传感器网络将一组传感器的信息汇集，并连接到核心网络；基础网络是物联网的重要组成部分，用于承载物物互联或者物与人互联的信息传递。物联网可以用的基础网络可以有很多种，根据应用的需求，可以采用公众通讯网络、或者采用行业专网，甚至新建专门用于物联网的通讯网。互联网既可以连接人也可以连接物，既可以连接虚拟世界也可以连接实际世界，通常互联网最适合作为物联网的基础网络，特别是当物物互联范围超出局域网，以及当需要利用公众网传送需处理和利用的信息时。区别：物联网以互联网作为基础网络平台情况下，物联网相当于互联网上面向特定任务来组织的虚拟专网（VPN）；互联网是全球性的，但物联网往往是行业性的或区域性的；与其说物联网是网络，不如说物联网是业务或应用形态；一些物联网应用例如智能电网对网络承载平台的可靠性要求很高；物联网应用的多样性与承载平台的通用性之间需要有中间件来适配；物联网的上层即智能信息处理、数据挖掘与决策支撑等是传统互联网业务不一定需要的功能。国外物联网应用与发展趋势欧洲发展现状欧盟：14项发展规划：法律法规、规划和管理，路线图2020英国智能电网、瑞典智能汽车（交通）、德国智能电网汽车交通、荷兰智能电表、法国智能电表智能电网、西班牙智能城市（智能发电、交易、计量等等）美国：ibm“智慧地球”（奥巴马积极响应），2009奥巴马批准智慧电网（110亿）智慧医疗（190亿）等。国内对物联网发展的重视2009-8-7，温家宝、无锡、“感知中国”理念2009-11-3：温家宝发表《让科技引领中国可持续发展》讲话，将物联网列入五大必争产业制高点，2010年政府工作报告中“加快物联网的研发应用”明确纳入重点产业振兴。要抓住新一代信息网络技术发展的机遇，创新信息产业技术，以信息化带动工业化，发展和普及互联网技术，加快发展物联网技术，重视网络计算机和信息存储技术开发，加快相关基础设施建设，积极研发和建设新一代互联网，改变我国信息资源行业分隔、核心技术受制于人的局面，促进信息共享保障信息安全。胡锦涛主席：互联网、云计算、物联网、知识服务、智能服务的快速发展为个性化制造和服务创新提供了有力工具和环境，人依靠机器生产产品变成机器围绕人生产产品成为可能，个性化制造和规模化协同创新相结合成为重要的生产方式。部委和工程院2010年1月发改委委托工程院启动了中国物联网和相关产业“十二五”发展战略研究：核心技术、路线图2011年物联网发展专项资金支持范围技术研究类项目：智能传感器、超高频和微波RFID、传感器网络和节点感知技术、物联网应用中间件、嵌入式系统、海量数据存储与处理等应用技术，物联网信息安全、标识编码、频谱等共性技术研究。产业化类项目：传感器、二维条码识读设备、M2M设备、传感器网络通信模块（节点、网关）、应用软件、信息安全等关键产品的中试和规模化生产。应用示范与推广类项目：支持有利于提高生产效率、改造传统工业流程促进安全生产和节能减排的工业行业应用示范，以及在公共安全、公共服务、社会信息化等社会管理领域中的应用示范。标准研究与制定：支持物联网总体架构、接口、协同信息处理等基础和共性技术服务平台及综合管理平台建设。中国物联网产业发展战略规划工信部在十二五期间重点发展十大应用领域（智能电网、交通、物流、家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军工）、四大核心技术（传感器、系统实验检测、芯片中间件集成模块及设备、工程实施、服务开发及系统运维）、并希望2015年形成50个示范工程、5-10个示范城市、核心技术2000亿的产业规模。研发层面2010年起，科技部出台系列支撑物联网研究国家科技计划项目：新一代宽带无线移动通信网重大专项(2010年短距离无线互联与无线传感器网络研发和产业化，2011年物联网及泛在网）、973计划（物联网体系、理论建模与软件设计方法）在学这个层面2010年7月，教育部公布建立物联网工程专业，培养物联网专业人才培养。各地政府江苏、上海、北京、广东等28个省都将物联网列入重点发展领域，80%的大城市都列入主导产业江苏省十大应用示范工程：十大领域对应。无锡市：建立了国家传感器创新示范区（国家传感信息中心）“感知北京”2010年10月（十大领域应用示范）中关村物联网产业联盟：2009-11月，产学研用多方协同、合作的创新联合体2010年左右，国内发展，东西发展不均，缺乏长远规划、地方特色不够明显。物联网面临的标准化问题物联网发展的八大关键要素：行业应用、标准规范、应用、网络、感知、标识（资源）、安全（隐私）、法律政策国际治理。全球研究进展组织之间竞争大于合作，目前还缺乏整体的协调、组织和配合ITU-T国际电信联盟物联网标准化研究ITU-T:联合国负责信息化和通信标准化的专设机构。标准研究：物联网方面标准集中在总体框架、标识、应用、安全等四个方面SG13（主要从ngn角度对物联网展开研究，集中在物联网需求和架构研究，物联网的参考模、商业模式）、SG16（侧重于业务应用、物联网标识和解析体系进行研究）、SG17（侧重于物联网安全）、SG11（侧重于具体实现和测试方法研究）ITU-T正式通过物联网相关标准2012年7月，ITU-TSG13通过了Y.2060“物联网概述标准”：由中国立项，涵盖了物联网概念、术语、技术视图、特征、需求、参考模型、商业模式等基本内容。是全球第一个物联网总体性标准。我国对于标准化的支持和推进中国物联网相关标准组织：2009年9月，传感器网络标准工作组成立；2010年6月，成立物联网标准联合工作组我国物联网标准体系建议：是从技术层面出发的，主要是由于国内技术落后。我国对于国际物联网标准化工作的支持：2010年2月，工信部电信研究院专家在ITU-T标准化工作组中占据了重要的位置，不遗余力的推动标准制定，主导了标准的制定，有利于物联网的应用和推广。2012年1月，ITU-T成立M2M焦点组，电信部专家成为主席，利用ITU-T形成平台，国内相关单位牵头研究相关的国际规范。物联网标准化体系的构建应该由物联网总体标准（基本类、需求类、架构类、评估和测试类）、物联网共性技术标准（信息感知、信息传输、信息开放、信息处理）以及行业物联网标准（十大领域）构成EPCglobal给出的体系架构（针对物流体系的框架）EPCglobal简介1999年auto-IDCenter提出了EPC（产品电子码），旨在通过互联网平台利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个实现全球物品信息实时共享的网络2003年，国际物品编码协会正式接管EPC全球推广，成立了EPCglobal，为了推动EPC机制，并订立标准规范，使这个机制在全球广泛的应用EPCglobal与物联网EPC系统结构：全球电子产品编码体系、EPC识别系统、信息网络系统EPCglobal网络构成元素：产品电子码（EPC）、标签和读取器、EPC中间件（middleware）、对象名称解析服务（ObjectNameService，ONS），EPC信息服务器（EPCinformationservices，EPCIS）EPC编码EPC编码：全球唯一编码命名格式：版本号（标识EPC版本，给出EPC编码的长度）、EPC域名管理（标识相关生产厂商信息）、对象分类（物品精确类型）和序列号（唯一物品）编码类型：64位、96位、256位EPC编码举例（EPC-96）：版本号8位、域名管理28位、对象分类24位、序列号36位EPC标签RFID标签中封装了RFID芯片和收发讯号的天线，芯片记录了EPC编码，透过无线载波和Reader之间进行数据交换EPCreader获取标签信息EPCMiddleware负责RFIDReader和后台计算机之间信息交换，处理实时的信息和事件，或上传后端系统或下载给Reader。EPCIS（电子产品信息服务）为EPC数据提供一整套标准接口，用于交换、寻找及记录EPC资料，以Webservices建构，在互联网执行并提供信息交换服务。EPCONS(对象命名服务）主要是处理电子产品码对应的EPCIS信息服务器地址的查询和映像管理，类似与互联网络中已经很成熟的域名解析服务，ONS提供EPC信息服务的地址信息，以EPC编码作为搜寻的主键。PML服务器PML是一种相互交换数据和通讯的格式，是标准词汇集，是xml语言发展而来。EPCglobal网络流转1、编码，加标签2、读写器读出后由中间件传送到网络3、解析企业内部的流程完毕4、配送中心获取信息并作相应处理5、配送到车辆6、销售中心接收，运送到货架7、货架销售EPCglobal网络的有点EPC网络对于供应链管理来看有如下优点：较低的存货准备、减少存货产生、降低盘损、提高资产使用率、杜绝仿冒、改变产品回收作业机器对机器采用的体系架构机器对机器（M2M)是物联网的一种应用形态满足机器对机器通讯要求什么M2M业务呢简单说，M2M业务是基于特定行业终端，以固定移动通讯网络为接入手段，为集团客户提供机器（远程监控终端）到机器（信息处理指挥中心）的解决方案，满足客户对生产监控、指挥调度、远程数据采集和测量、远程诊断等方面的信息化需求。包括M-M，M-人，人-M之间的连接与通讯，涵盖了所有实现在人、机器、系统之间建立通信连接的技术和手段，他是时下物联网技术发展的关键。包括智能家居、企业安防、生产调度M2M的意义主要承载网络是移动通讯网络。M2M标准发展状况2005年标准化组织开始介入，运行商：终端间的通讯，行业来说需求复杂。区域性标准化组织：空中接口及网络架构国家标准化组织：关心的是行业垂直应用单一性组织：关心某一关键技术领域。M2M的国际标准ETSI的M2M简化的体系架构M2M设备域、网络域、应用域：M2M区域网络--M2M网关--M2M核心网--服务能力---M2M应用--客户端应用3GPP定义的M2M业务需求MTC(ManageThinComputer)瘦电脑M2M业务需求：地址和编号、计费、安全、远端MTC设备管理。3GPP网络增强的架构3GPP定义的MTC通讯场景R11阶段MTC方案最新架构3GPP在不同层面的优化工作IEEE802.16在M2M方面的工作中国移动对M2M的体系架构通过sim卡的方式接入，对于运营商来说其计费系统是其中的一个关键M2M终端（监测、控制、数据采集、家电、安防）--无线网络（GSM，GPRS，EDGE，3G）-M2M平台--运营系统（服务、管理、计费）---用户（用户自服务、业务平台接入）运营商的M2M应用系统的构成要素标准行业终端、传输通道、行业应用中心、M2M业务支撑平台（负责下发行业应用中心发送给标准行业终端控制信息，将终端上传控制信息有平台发送给企业用户）M2M现有业务与物联网应用的差距国际电信联盟的物联网体系架构国际电信联盟对物联网的关注他比前面的权威性更强一些，泛在网络ITUY.2060ITUY.2061ITUY.2063ITUY.2069国际电信联盟对物联网的定义物联网是信息社会的全球基础设施，物与物（包括物理的和虚拟的）之间通过现有的和演进的信息通信技术进行互联从而提供先进的服务。物联网通过识别、数据获取、处理和通信等能力，在保证安全和隐私的条件下利用物向所有的应用提供服务。Y.2060建议书描述的物联网的基础属性Y.2060建议书描述的物联网的高层需求基于标识的连接、自动组网、业务的自动提供、基于位置的通讯、基于位置的服务、数据源的鉴权、隐私保护、与人体相关的高质量和高安全性服务。Y.2060建议书描述的物联网的技术视点设备与设备通讯类型：Y.2060建议书给出的物联网参考模型四个层次：设备层、网络层、业务和应用支撑层、应用层两个能力集：管理能力和安全能力泛在网的概念和通信模式---ITU-TY.2002人与物，物与物之间的通讯被认为是泛在网的突出特点。典型应用是：行业/企业应用、公共服务、大众服务泛在传感网络体系架构移动rfid芯片，传感器-------NGN网络——中间件（提供服务的）-----面向不同领域的应用。泛在化的末端感知网络、融合化的网络基础设施、普适化的信息计算与服务物联网感知层感知层是实现物联网全面感知的基础，提供对周围环境的准确实时感知、信息的归纳和数据传输等核心功能。首先要解决如何获取可靠、准确的信息。重点问题：感知和识别物体、采集和捕获信息，要突破的方向是具备更敏感、更全面的感知能力，解决低功耗、小型化和低成本问题。感知层技术自动识别技术：包括二维条码技术和射频设别技术传感器技术、卫星定位技术、视频识别技术等。物联网的网络层基本上比较成熟，建立在下一代网络以及各种通讯网络与互联网形成的融合网路基础上。主要功能是对信息和数据的有效传递。有待突破的方向是向下与感知层的结合，向上与应用结合物联网的网络基础设施末端感知网络、宽带接入网络（移动通讯网、固定通讯网、互联网、企业网）--骨干传输网络物联网应用层物联网技术与行业应用技术相结合，实现广泛智能化应用的解决方案集，提供物物互联的丰富应用，物联网通过应用层最终实现信息技术与行业的深度融合，对国民经济和社会发展具有广泛的影响。中间件层也可以包含在应用层中，担负着海量数据和信息收集、存储、查询和响应以及节点定位、名称解析、移动目标追溯等关键功能。关键问题：信息的社会化共享与开发利用以及信息的安全的保障。物联网的安全与管理问题要满足：可运行--可管理--可控制--可信任的目标物联网大范围应用的关键：安全与隐私保障问题物联网感知技术自动识别技术介绍自动识别技术自动识别技术是信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段，它是以计算机技术和通讯技术的发展为基础的综合性科学技术。条码识别、射频识别、智能卡识别、光学符号识别、生物识别一维条码技术一维和二维条码：条码（条空及对应字符组成表示一定的信息）和条码系统（有条码符号设计、制作及条码扫描阅读的自动识别系统。）条码技术的核心就是光电扫描技术条码技术的研究重点：符号技术、识别技术和条码应用系统设计EAN码是国际通用符号体系，应用最广泛的。一维条码译码原理：激光二极管、旋转棱镜、反射管线、阅读窗EAN-UCC系统：100多个国家采用这一标识系统，物流、零售行业。二维条码的起源与发展一维条码信息量限制能够在横向和纵向同时表达信息行排式（堆积式）和矩阵式常见矩阵式：QR码:信息容量大，支持中文汉字和日文汉字DataMatrix、pdf417码，识别速度低扫描阅读器线性CCD和线性图像式阅读器（二维码需要扫动式阅读）带光栅的激光阅读器（超市，光栅元件完成垂直扫描，不需要手工扫动二维码）图像式阅读器（面阵CCD摄像方式，手机）一维二维的条码比较RFID技术RFID技术是一种非接触式自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，无须人工干预，可工作于恶劣环境，可识别高速运动物体，并可同时识别多个标签，操作快捷方便。其核心是RFID标签。非接触式的自动识别技术，易于操控、简单实用特别适合用于自动化控制的灵活性应用技术，具备极高的安全防护能力。源于雷达，1948年奠定了射频技术的理论基础、1950-60探索阶段、60-70理论得到了发展，有了一些应用尝试。70-80年大发展时期，出现了最早的射频识别应用。80-90年进入商业应用阶段。90-2000年，标准化问题日趋重视，广泛被采用。2000年以后标准化问题为人们所重视，射频识别产品种类更加丰富，有源、无源、半有源RFID标签均得到了发展，成本下降，规模应用行业扩大。RFID工作原理低频系统-电感（磁）耦合利用电感（磁）耦合构成射频通道典型的作用距离：近耦合系统15cm，疏耦合系统1M工作频率：125K，6.75M，13.56Mhz负载调制方式传输数据低成本RFID系统的主流高频系统--反向散射耦合（空间耦合）利用反向散射耦合RFID系统组成是由标签Tag、阅读器Reader及天线Antenna组成，实际应用时需要与计算机及应用系统组合。RFID阅读器RFID天线天线同阅读器相连，用于标签和阅读器之间传递射频信号。RFID系统工作频率从低频到高频到微波，这使得天线与标签芯片之间匹配问题变得非常重要。RFID标签标签天线（线圈，标签设计的难点）和标签芯片（无线收发加存储功能的单片系统SoC，包含40微米的微处理器，存储电子代码（EPC）。）组成射频技术的核心是RFID标签，阅读器是根据RFID标签的设计而设计的。标签造价比阅读器低，但数量巨大。标签的分类标签组成：天线、调变电路、微处理器、存储器、电源（可以没有）分类：零级：被动识别，只可读；一级：被动识别，可读取，可写入一次；二级：较一级增加功能，可以重复读写，具加密；三级：内有电池，二级功能，较长通讯距离；四级：主动标签，三级功能，主动沟通；五级：可读取其他标签，四级功能，可当读取器。被动式标签具有ACtoDC电路，将读取器发射之射频信号转成DC电源，经大电容存储能量，再经稳压电源电路提供稳定的电源。RFID技术特性：系统的分类RFID技术操作频段RFID频率是一个重要的参数指标，频段分为低频（30-300KHZ，典型125KHZ，133KHz，一般都是无源标签，电感耦合方式，通讯范围小于1米）、高频（3-30MHZ，典型工作频率13.56MHz，通讯距离也小于1米，电感耦合）、超高频（300M-3GHZ，典型433MHz，860-960MHz，2.45G）、极高频（3GHZ以上属于微波范围）。高频最成熟、超高频高速发展、极高频处于探索阶段。RFID的典型工作系统及流程RFID应用传感器技术传感器作用：获取可靠、准确信息，因此传感器精度高低是关键。传感器定义：是感知物理条件或化学成分并且传递与被观察的特性（物理量、化学量、生物量--转换为电信号）成比例的电信号的设备。传感器的组成：敏感元件、转换元件、转换电路传感器的分类分别按照被测物理量（位移、速度、温度、加速度）工作原理（机械式、电气式、辐射式、流体式）传感原理（信号变换特征）来分（物性型、结构型）能量转换（能力转换型、能量控制型）情况来划分传感器的基本特性：输入-输出特性传感器技术的发展计算机技术的摩尔定律：集成电路上可容纳晶体管数量，月18个月增加一倍，性能提升一倍。传感器的技术发展是缓慢提升，应用几乎渗透到所有领域，阿波罗10号飞船用了数千个。兵器领域。传感器的发展途径采用新原理、开发新材料、采用新工艺（制造、加工工艺等，走向小型化和微型化方向，微细加工技术）传感器发展现状和趋势智能化传感器传感器发展方向1：智能化传感器（具有检测、判断和信息处理功能），具有判断力、学习力、创造力的敏感装置传感器+嵌入式计算机----智能化传感器特点：精度高、稳定可靠性好、检测与处理方便、功能广、性能价格比高微型化传感器传感器发胀方向2：微型化传感器：短、小、轻、薄智能微尘传感器：超微型传感器，可以“永久”使用（微型薄膜电池太阳能充电）网络传感器发展方向3：感知能力、计算能力、通信能力传感器的网络技术传感器网路定义传感器、感知对象、观察者构成了传感器网络的三个要素维纳技术、自治组网、协同处理是传感网的突出特点无线传感器网络无线传感器网络特点无线传感器网络的工作原理无线传感器网络是一种综合传感器技术、计算机技术、信息处理技术和通信技术为一体的网络，具有以数据为中心、资源受限、自主自治、自维护、较强容错能力和多跳路由等明显的特征。无线传感器网络的特点与挑战：节点硬件资源有限、能量效率要求高、无中心、自组织、多跳路由、动态拓扑、节点数量众多、分布密集。传感器网络应用项目管理相关知识项目管理体系与过程项目的定义项目是为了创造独特的产品、服务或成果而进行的临时性工作。项目的特点临时性：明确的开始结束时间，临时性并不意味着时间短。独特性：项目创造产品或者服务是独特性的，正是由于项目的独特性，其创造的产品、服务或成果可能存在不确定性，就会有风险。项目管理的定义项目管理就是将知识、技能、工具和技术应用于项目活动，以满足项目的要求的管理活动。项目管理是综合管理，项目管理是最有效整合资源实现目标的理念和技术。项目生命周期项目生命周期：项目启动、组织与准备、执行项目工作、结束项目资源与人力投入在实施阶段最高干系人影响力和风险随时间减小、变更代价随时间增大环境因素对项目的影响任何内外部环境因素，包括任何或所有项目参与单位，包括组织文化、结构和流程、政策法规、基础设施、制度、市场、政治氛围、干系人风险承担能力等等组织过程资产流程与程序（模板、政策、程序、要求），共享知识库（过程数据库、项目档案、历史信息经验教训）项目管理如何来做项目管理目标项目成员使用PM的方法和工具达到或超过客户和干系人的要求，让客户满意（客户满意：多快好省）干系人积极参加项目或者其利益可能受项目实施或完成的积极或消极影响的个人或组织（客户、发起人、执行组织或公众），干系人也可能对项目机器可交付成果和项目团队成员施加影响。项目管理十大领域五大过程组领域：干系人、整合、范围、时间、质量、成本、沟通、资源（人力）、采购、风险过程组：启动、规划、执行、监控、收尾项目管理的要点需求的识别（干系人的需求）、管理期望、权衡关系（平衡互相竞争的制约因素：范围、质量、进度、预算、资源、风险）干系人管理角色分工包括：项目发起人、项目领导、项目经理、项目管理团队、项目团队项目决策角色：项目发起人（资金保障）、项目领导（对项目管理团队有任命、绩效考核和问题仲裁权利）项目经理：被委派实现项目目标的个人，对项目成功负责1、要对项目结果负责2、项目组的领导人3、项目和用户之间的联系人4、项目与公司之间的联系人5、是项目成员和所在部门之间的联系人6、项目资源的计划、组织和使用者项目经理所需知识技能：通用管理技能、人际管理技能、专业领域知识和技能、管理工具、商务知识，个人素质包括人格特征和领导力，指导团队实现项目目标平衡项目制约因素的能力。项目管理团队：4-7人组成，向项目经理负责，制定项目计划，支持团队决定，向下执行向上传达，帮助团队成员。项目团队：分别掌握具体的专业知识或技能，并执行项目工作项目经理的委派：原则是尽可能早，永远要先于科室项目计划被指定，更适合于当项目立项书被制订的时候。项目组织结构职能型：沟通成本高（和职能经理沟通）矩阵型-弱矩阵：有项目组，没有真正意义上的项目经理，项目管理者重要的职责是统一大家的需求。矩阵型-平衡矩阵：有项目经理，有考核权和管理权限，但是对项目成员影响是有限的。矩阵型-强矩阵：有项目经理，项目管理部（PMO），有更大的考核权和管理权限项目型：有项目经理，最大管理权限复合型：项目组织机构对比图如何启动一个项目项目产生要素：客户（用户）、需求（问题--客户要花相应的时间和费用解决问题才能转化为需求）需求的确认1、问题是什么？（应当是怎么样，现在是怎么样）2、这个问题是真的问题吗？（有没有被放大，变形，是客户人为的问题，还是自己想当然）3、谁的问题？（是不是用户或客户的问题？客户定位是不是准确）4、问题是哪里来的？5、确认客户是不是会花资源来解决这个问题？需求的管理1、越早了解干系人的需求，项目越节约成本（需求的识别）2、准备应对变化，强于幻想需求一成不变3、在处理需求变化上与客户达成一致4、全过程进行变更管理项目立项考虑因素1、项目目标服从于组织的发展方向及目标2、任何项目都要有确定的、单一的工作目标3、项目要有明确的开始和终止时间4、是否具备了需要消耗的资源（人、财、物、信息）识别与管理理解干系人的需求项目干系人定义时能影响项目的决策、活动或结果的个人、群体或组织，以及会受或自认为受项目决策、活动或结果影响的个人、群体或组织。干系人的识别和管理应该把干系人满意度作为一个关键的项目目标来管理，项目经理要有正确识别并合理管理干系人的能力，能决定项目的成败。项目干系人积极参与项目，其利益收项目的实施和完成的影响他们也可能对项目及其交付施加影响他么来自组织内不同层级，具有不同的职权，也肯能来自组织外部因此在不同的项目阶段，对干系人施加不同的影响。干系人分析技术干系人管理策略及实施步骤提高干系人的支持，降低负面影响，特别是对项目有显著影响的关键干系人，确定好每个干系人参与的程度如何，要分组别进行管理。利益支持评估方法（权力，利益）。如何组建一个项目团队确定项目目标包括管理（核心）团队、执行团队成员选择1、明确项目需要的知识和能力2、那些能力是核心能力还是非核心能力3、选择合适的成员组成管理团队和执行团队管理团队职责：1、帮助制定项目计划，2、支持团队的决定，3、获取项目经理的指示，4、提供创造性的意见和建议，5、承担责任和任务，6、帮助其他团队成员跟踪自己的活动、遵守项目时间表、经常向项目经理汇报、保持积极态度、拥有自豪感项目目标陈述POS项目目标陈述5W1H原则要做什么不做什么what、为什么要做why、何时完成when、需要什么资源whatresource、在哪里做where、如何评价HowPOS满足SMART原则Specific(明确的）、Measurable（可测量的）、Achievable（可实现的）、Relevant（相关的）、Time-bound（时间限制性）项目的交付物项目交付清单：一个标志着子产品的项目或阶段完成的交付物的总目录，明确的、可衡量、可验证的项目工作成果或输出物。（包括最终交付物和中间过程交付物）编写项目立项书项目目标、批准的原因、可测量的项目目标、相关的成功标准、高层级需求规划项目管理项目规划是指规划定义如何执行、监督和控制项目，整合其他规划过程输出的资管理计划和基准。项目管理计划是项目规划的输出结果，用于控制项目基准、指导项目实施和监控、便于项目干系人之间交流和沟通项目的基准基准是经过批准的初始计划，加上或减去经批准的变更，包括范围、时间、成本、质量，基准是持续改变的，对批准的工作范围变更或可交付成果变更做出反应。计划：经过批准的正式文件，用于指导项目实施和项目控制，随时更新，与时俱进。目管理计划的子计划包括：范围、需求、进度、成本、质量、过程改进、人力资源、沟通、风险、采购、干系人管理子计划。项目前期计划过程项目目标要求条件-工作范围-（资源、风险、时间、费用、采购、沟通、质量）-项目管理计划规划项目的基础：制约因素、假定条件、标准和规范识别制约因素：项目范围、时间、质量方面要求，组织过程资产、事业环境因素等，项目实施的条件环境包括预算、资源、地理人文等环境。识别假设条件：来自项目的外部，项目管理人员不可控的因素，隐含了项目潜在的风险。标准与规范：规划项目的范围定义和控制那些工作包括在项目内，那些不在，包括产品范围和项目范围，产品范围：某项产品、服务或成果所具有的特性和功能，项目范围是为交付具有规定特性与功能的产品、服务或成果而必须完成的工作。项目立项书（章程）、项目范围说明书、项目WBS，有具体的描述，逐步的细化。范围基准经过批准的范围说明书、工作分解机构和相应的WBS词典构成范围基准。只有正式变更控制程序才能进行基准变更根据项目管理计划衡量项目完成情况，根据产品需求衡量产品范围完成情况。范围基准产生的过程收集需求--需求文件（只有明确的可测量可测试的、可跟踪、完整的、互相协调的，且干系人愿意认可的需求才能转化为基准。包括业务需求、干系人需求、解决方案需求、项目需求、过度需求、与需求相关的假设条件依赖关系和制约因素）--定义范围（明确边界，制定出关于项目及其产品、服务及成果的详细描述）--项目范围说明书（反复定义）-创建WBS工作分解结构WBS工作分解结构WBS：把项目交付成果和项目工作分解成较小的易于管理的组件的过程，分解为工作包，可以针对工作包安排进度，估算成本、实施监控。方式：列表式、组织结构式、鱼骨头式、其他方式规划项目的进度里程碑定义：一个预定时间发生的事情，并且能够用它来监督和测量项目的进展。完成阶段性工作的标志，不同类型项目里程碑不同。里程碑的意义：控制中间成果，逐步逼近目标；可以降低项目风险，提早发现问题降低后期修改返工的可能性，分期确认收入，减少损失；合理分配工作，细化管理粒度；领导层对项目的评价；激励项目成员。检查点可以是定期也可以是不定期的，例如周例会、月报，比较实际与计划之间的差异，并进行调整。不定期是指一个将要发生的事件，与里程碑相同。检查点主要是一个组织要求里程碑和检查点二者都是检查工作进展状况的一个时间点项目管理习惯上比较大的事件成为里程碑，而相对较小的事件交检查点。制定进度计划的步骤定义活动--排列活动顺序--估算活动资源--估算活动持续事件--制定进度计划定义活动识别为完成项目可交付成果而采取的具体行动过程，本过程意味着对进度活动进行定义和规划，以便实现项目目标。排列活动顺序排列活动顺序是识别和记录项目活动间的逻辑关系的过程；配额可使用项目管理软件，也可以通过手工或自动化技术来实现。紧前关系图法（PDM）：估算活动持续时间根据资源估算的结果，估算完成单项活动所需工作时间段数的过程。估算方法类比法：也叫自上而下，指过去类似项目的参数值为基础来估算未来项目同类参数或指标。三点估算法PERT：（最乐观时间+4*最可能时间+最悲观时间）/6创建进度计划约定：除了开始活动和完成活动外，项目所有活动至少应该由一个前置活动和一个后置活动。关键路径法（CPM）：是用于预测项目周期的一种网络分析技术，根据指定的作业顺序逻辑和历时估算，计算各项作业最早开始、最早完成、最迟开始和最迟完成日期。关键路径关键路径是网络图中耗时最长的路径，该工期代表了完成项目的最短时间，关键路径上任一活动延期都会导致项目延期，应该集中精力在关键路径上的活动。关键路径可能多于一条，关键路径在项目实施过程中可能会发生变化，非关键路径有可能变成关键路径，关键路径上活动时差为零。优化进度网络进度压缩（赶工、快速跟进）、应急储备（打上富裕时间）规划项目的成本估算定义是对完成项目活动所需要的资金进行近似估算的过程。是某个特定时点，根据已知信息做出的成本预测，需要识别和分析可用于启动和完成项目的备选成本方案，需要权衡备选成本方案并考虑风险。估算成本的方法专家判断、三点估算、类别估算、储备分析、参数估算、卖方投标分析、自下而上估算制定预算是汇总所有单个活动或工作包的估算成本，建立一个经批准的成本基准过程。项目预算决定了被批准用于项目的资金，将根据批准的预算来考核项目的成本绩效。常见问题：无费用基准计划或计划不足够详细，对项目费用的发生无从判断和控制；费用计划无依据，只有大概的估计；计划时未考虑项目风险，项目没有留风险储备金。规划项目资源1.项目全部工作需要什么人、多少人来做，各自要参与多长时间？2.这个项目团队以什么养的组织机构来执行？3.项目团队中各角色有何职责4。项目使用到何种重要的设备或资料5.企业中项目组织形式和资料计划的关系？确定项目组织机构、确定岗位、职责、接口关系责任矩阵（RACI矩阵）人员配备管理计划项目的执行定义是为了实现项目目标而领导和执行项目管理计划中所确定的工作，并实施已批准的变更。对项目工作提供全面管理开展活动，实现项目目标；创造项目可交付成果，完成规划项目工作；配备、培训和管理项目团队成员执行项目工作的活动1、项目经理和项目管理团队一起指导实施已计划好的项目活动，并管理各种技术接口和组织接口。项目经理还应该管理所有计划外活动，并确定合适的行动方案；受项目所在应用领域的影响；通过实施相关过程完成计划中的项目工作，产生可交付成果。2、项目执行过程中，收集工作绩效数据，进行适当的处理和沟通工作绩效数据包括可交付成果完成情况和绩效细节；工作绩效数据是监控过程组的输入项目的执行1、执行是对计划的执行，计划是执行的基础。2、执行是在监控之下的执行，执行的过程与监控的过程是紧密相关的，即对执行的过程和陈国对照计划进行衡量、评估，必要时进行纠偏。良好的执行需要；合理的任务分配；良好的授权体系所需资源得到保证，人员具有相应的能力任务责任人对所承担的任务有承诺良好的沟通3、对项目的执行，出了按计划实施并完成技术性任务外，还应该进行一下工作贯彻质量保证措施；团队建设保证信息沟通的通畅供应商的管理在这一管理过程中需要项目经理和管理团队积极协调和领导项目中的各种技术界面和组织界面，项目管理者应具备相应的协调能力。项目执行中常见错误项目经理事必躬亲，授权和分工没有做好中技术任务的完成，轻项目管理角色责任不清，有事无人管，大家都要管、有人无事做强制执行执行与计划、监控分离：有计划未执行，有执行无计划，有执行无监控项目初期，团队成员态度积极，急于工作，但是项目目标不明，时间任务不知，职责不清楚，组织机构接口不明确等。项目实施过程中，加班、沟通不畅、无绩效、氛围差、没有进步等等。项目的监控定义是跟踪、审查和调整项目的进展和绩效，以实现项目管理计划中确定的绩效目标，识别必要的计划变更并启动相应变更的一组过程。持续有规律的观察和测量项目的绩效，识别与项目管理计划的偏差让干系人了解项目的当前状态、已采取的步骤；对于预算、进度和范围的预测。监控项目工作的活动监控是贯穿整个项目的项目管理活动，收集、测量和发布绩效信息，分析测量结果和预测趋势，以便推动过程改进。洞察项目健康状况，识别需要特别关注的方面。制定纠正措施或预防措施或重新规划。跟踪行动计划的实施过程，确保有效得解决问题。把项目的实际绩效与项目管理计划进行比较评估项目绩效，决定是否采取纠正和预防措施，并推荐必要的措施。监控的关键关注关键因素：进度、成本、质量、范围等。关注关键点：评审监控，如阶段评审、需求评审、设计评审等。关注高风险领域：如关键成功要素、高风险领域。监控的陷阱没有持续的监控，出现虎头蛇尾控制没有规划控制责任不明确：向谁汇报，谁负责检查、谁负责评估、谁决策、谁负责纠正措施执行。缺乏有效的纠正措施：控制不是目的，是为了纠正。项目的变更实施项目的变更管理：是审查所有变更请求，批准变更、管理对可交付成果、组织过程资产、项目文件和项目管理计划的变更，并对变更结果进行沟通的过程。从整体的角度考虑记录再按的变更，降低因为考虑变更对整个项目目标和计划的影响而产生的项目风险。实施项目变更管理贯穿项目始终，项目经理对此负最终责任。通过否决获批准变更，确保只有通过批准的变更才纳入修改过的基准；任何人可以提出变更请求，可以口头，但必须有书面记录，并纳入变更管理和或配置管理系统变更请求有变更控制系统和配置控制系统规定过程处理；应该评估变更对时间成本的影响，并提供这些评估结果。变更的否决和批准每项记录在案的变更请求必须由一位负责人批准或否决，通常是项目发起人或项目经理，在项目计划或组织流程中指定负责人。必要时，由CCB（是正式组织团体，负责审查、评价、批准、推迟或否决项目变更，变更请求ccb批准之后还要得到客户和发起人的批准）开展整体变更控制。变更批准后，要调整项目管理计划和其他项目文件。变更管理的关键控制不必要的变更、必须要有详细完整的计划为基础、变更管理的精髓是变