电子商务概论-5-物联网

2020/1/21湖南大学工商管理学院舒彤博士电子商务导论2020/1/21主讲人：舒彤博士手机：[phone]Email：[e-mail]2第五部分物联网2020/1/21主讲人：舒彤博士手机：[phone]Email：[e-mail]31摘要•物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，是未来一片浩瀚的蓝海。•物联网的目标是通过各种信息传感设备与智能通讯系统把全球范围内的物理物体、信息技术系统和人有机的连接起来，从而能够通过数据采集、分析、预测、优化等技术，来更好的感知和管理物理世界。•IBM发布的“智慧的地球”战略认为，基于物联网和物联网中流转的天量信息，为物联网装上功能强大的中心计算机集群，像“大脑”一样指挥整个系统协调运作，才能最后完成“智慧的地球”。2020/1/21主讲人：舒彤博士手机：[phone]Email：[e-mail]42物联网的概念•通过射频识别(RFID)、红外感应器、智能仪表等智能传感设备,以及可扩展的、能普遍接受的通信、软硬件及平台技术，按约定的协议，把人、物品和信息系统相互连接成网，进行信息交换和通信，以实现无所不在的信息采集、分析、优化和对物理世界的有效监控和管理。这种网络，称之为“物联网”。•核心理念在于智慧的互联－就如同人体的神经系统，能够将数以亿计的神经元与中枢神经及大脑相连接，及时、准确、全面、有效的感知物理世界变化并作出各种“聪明”的反应。•美国权威咨询机构FORRESTER预测，三年内网络通讯总量达5000亿GB，大部分通信数据来自物联网(医疗影像、实时视频数据、传感器数据等)，到2020年，世界上“物物互联”的数据通信业务量，将是“人与人通信”数据通信业务量的30倍。2020/1/21主讲人：舒彤博士手机：[phone]Email：[e-mail]5200519991998MIT的KevinAshton：把RFID技术与传感器技术应用于日常物品中形成一个“物联网”EPCglobal的Auto-ID中心：物联网是成千上万的物品采用无线方式接入了Internet的网络。这是物联网概念真正的提出。ITU报告：物联网是通过RFID和智能计算等技术实现全世界设备互连的网络。2008IBM：互联网＋物联网＝智慧地球把传感器设备安装到电网、铁路、桥梁、隧道、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且普遍连接形成网络，即“物联网”1995BillGates在《未来之路》中提及物联网概念物联网概念的发展历程2020/1/21主讲人：舒彤博士手机：[phone]Email：[e-mail]6物联网的应用形式已经存在用网络连接和传送物的信息的形式由来已久军事上的卫星、雷达侦测、遥控武器等各个行业的自动控制等应用提出物联网的意义之一：形成规模效应巨大的聚合产业10年内“物联网”可能大规模普及，到2020年世界上物物互联的业务跟人与人通信的业务相比将达到30:1，物联网被称为是下一个万亿级的信息技术产业提出物联网的意义之二：在统一标准和架构体系下快速形成成熟的产业链随着“物联网”概念的提出和各种标准组织的成立，物联网的各种协议和体系架构正在迈向统一标准的方向。而在统一的标准和架构体系下，才可能尽快推进物联网产业链的成熟和大规模商用提出物联网的意义之三：基于统一网络和应用平台，形成感知泛在聚合效应当前已存在的各种物联网应用雏形最大的局限就是行业类型单一，网络范围局限物联网的概念提出了统一网络和应用平台，行业交叉的泛在聚合效应，才是物联网概念的精髓所在物联网概念提出的意义2020/1/21主讲人：舒彤博士手机：[phone]Email：[e-mail]7专家预测10年内“物联网”就可能大规模普及,到2020年,世界上物物互联的业务,跟人与人通信的业务相比,将达到30比1,仅在智能电网和机场防入侵系统方面的市场就有上千亿元。物联网”被称为是下一个万亿级的信息技术产业手机：5亿我国物联网应用的发展空间广阔，潜在用户数量巨大。2020/1/21主讲人：舒彤博士手机：[phone]Email：[e-mail]83物联网使智慧的地球成为可能•“智慧的地球”概念，认为基于物联网和物联网中流转的天量信息，即在“物联化”和“互联化”的基础上，进一步实现“智能化”，为物联网装上功能强大的中心计算机集群，像“大脑”一样指挥整个系统协调运作。2020/1/21主讲人：舒彤博士手机：[phone]Email：[e-mail]9工作生活学习娱乐机器物通信人物的通信机机的通信人机器通信人人的通信双向通信单向通信WIMAXWIFIBLUETHZIGBEERFID二维码智慧地球=泛在网络+云计算+嵌入式软件2020/1/21主讲人：舒彤博士手机：[phone]Email：[e-mail]10•第一，更透彻的感知使城市系统和企业能够及时获取比以前更多的高质量数据。•智能电表和监控发电运行和设备的传感器可以持续收集电力供需数据。新的传感器和设备，如RFID标签,图像传感器、激光与红外传感器、超声波传感器等提供了更大的数据收集可能性。未来内嵌IC芯片、传感器、无线射频的“智能物件”可能数以万亿计，企业级的机器对机器(MachinetoMachine，简称M2M)市场将从2009年的210亿美元增长至2013年的680亿美元。•第二，更全面的互联互通使物理世界、人类社会系统和信息系统以全新的方式进行交流和互动，提供新的信息获取和处理的方式。•例如汽车、电器、相机、公路和管道，这些物体和人类社会系统及信息系统之间的通信和协调，使信息采集、获取、共享和处理成为可能。2020/1/21主讲人：舒彤博士手机：[phone]Email：[e-mail]11•第三，在更透彻的感知和更全面的互联互通的基础上，更深入的智能化，即新的计算模式和新算法，使政府、企业、组织更具有预见能力，方便决策者采取明智的行动。•先进的分析能力，不断提高的存储和计算能力，将海量的数据转化为智能，通过数据智能分析创造洞察和价值。•更透彻的感知、更全面的互联互通和更深入的智能化是物联网系统的内涵。•将更透彻的感知、更全面的互联互通和更深入的智能化融入到执行服务的系统和流程中；融入到即将开发、制造和买卖的实际商品中；融入到人、金钱、石油和水电等流动的万物中；融入到数十亿人的工作和生活中……2020/1/21主讲人：舒彤博士手机：[phone]Email：[e-mail]12统一的物联网概念核心关注点是：以人为中心，建立为人服务的物的基础架构和应用体系E社会模型智慧地球模型强调以人为中心的任意可达的网络强调以人为中心的按需可用的服务强调为人服务的生产生活各个方面强调为人服务的智能处理能力提升智慧城市智慧电力智慧医疗智慧水源智慧电信智慧零售智慧交通智慧石油智慧银行智慧食品SmartPlanet智慧地球物联网不是包含一切的连接物的网络，其核心是以人为中心的物的网络和为人服务的应用物联网关注以人为中心2020/1/21主讲人：舒彤博士手机：[phone]Email：[e-mail]13物联网—感知城市智慧城市市政管理公共安全智能建筑智能交通智能园区节能减排2020/1/21主讲人：舒彤博士手机：[phone]Email：[e-mail]14感知城市框架图2020/1/21主讲人：舒彤博士手机：[phone]Email：[e-mail]154RFID4.1概念•RFID——RadioFrequencyIdentification，是无线射频识别的英文缩写。•是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，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。因此，“RFID技术”已经成为21世纪全球自动识别技术发展的主要方向。2020/1/21主讲人：舒彤博士手机：[phone]Email：[e-mail]164.2组成•电子标签（Tag，Label）•阅读器（Reader,读写器）•天线（Antenna）是射频识别系统的核心，电子标签是射频识别系统真正的数据载体。由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；依据射频标签供电方式的不同，可以分为有源标签和无源标签。用以产生发射无线电射频信号并接收由电子标签反射回的无线电射频信号，经处理后获取标签数据信息，有时还可以写入标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。读写器的天线可以内置也可以外置。为标签和读写器提供射频信号空间传递的设备。读写器的天线可以内置也可以外置。在实际应用中，除了系统功率，天线尤其是标签天线的结构和环境因素将影响数据的发射和接收，从而影响系统的识别距离。2020/1/21主讲人：舒彤博士手机：[phone]Email：[e-mail]174.3硬件图示2020/1/21主讲人：舒彤博士手机：[phone]Email：[e-mail]184.4工作原理•标签进入磁场后，接收读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（PassiveTag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（ActiveTag，有源标签或主动标签）；读写器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。2020/1/21主讲人：舒彤博士手机：[phone]Email：[e-mail]194.5分类及频率•工作频率范围为30kHz~300kHz，典型工作频率：125KHz，133KHz。•一般为无源标签，阅读距离一般情况下小于1米。•典型应用有：动物识别、容器识别、工具识别、电子闭锁防盗（带有内置应答器的汽车钥匙）等。•ISO11784/11785（用于动物识别）、ISO18000-2（125-135kHz）。•外观有：项圈式、耳牌式、注射式、药丸式等。•标签存贮数据量较少；只能适合低速、近距离识别应用；与高频标签相比：标签天线匝数更多，成本更高一些。•工作频率范围为3MHz~30MHz。典型工作频率：13.56MHz。•一般为无源标签，阅读距离一般情况下小于1.5米。•典型应用有：门卡票证、图书、资产、门禁、消费等。•ISO14443A（B）、ISO15693、ISO18000-3（13.56MHz）等。•一般制成标准卡片形状。•标签存贮数据量较多；只能适合低速、近距离识别应用；与超高频标签相比：成本更高一些。•其典型工作频率为：433.92MHz，840-845MHZ和920-925MHZ。•分为有源标签与无源标签两类。阅读距离一般大于1m，典型情况为4~6m，最大可达10m以上。•典型应用有：车辆管理、智能交通、仓储物流等。•只有在阅读器天线定向波束范围内的射频标签可被读/写。•ISO18000-5、ISO18000-6B（6C）EPCC1G1、G2、EPCC0等。•存储容量大多数为1Kbits，128Bits，64Bits，96Bits。低频标签高频标签超高频标签2020/1/21主讲人：舒彤博士手机：[phone]Email：[e-mail]2010kHz100kHz1MHz10MHz100MHz1000MHz10GHz300GHzDataModem低频EAS门禁管理动物识别125kHz无线电玩具调幅广播中频EAS13.56MHz智能卡TV调频广播433MHz有源RFID860-960MHz无源超高频RFID2.45GHz有源RFID蓝牙、Wifi5.8GHz