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1物联网的功能与影响2目录1.物联网概念2.物联网的功能3.物联网典型应用4.物联网的影响5.物联网产业链6.物联网发展趋势7.物联网的关键技术3–“十五年周期定律”：计算模式每隔15年发生一次变革。–自1965年起，从大型机到个人电脑的普及，再到互联网革命，每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡和变化。以互联网革命为例，美国“信息高速公路”战略建设美国国家信息基础结构，创造了巨大的经济和社会效益。–物联网被认为是下一次产业革命，各个国家都在关注物联网能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮。物联网的发展背景技术的成熟促进物联网的发展物联网的发展能带来“百万级产业“–无线射频识别技术–传感器技术–小型机技术和纳米技术41990施乐公司的网络可乐贩售机——NetworkedCokeMachine1995比尔盖茨在《未来之路》一书中，提及物联网概念20032005美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首国际电信联盟（ITU）发布《ITU互联网报告2005：物联网》，引用“物联网”的概念。2009美国“圆桌会议”上，IBM首席执行官彭明提出“智慧地球”这一概念1.物联网概念1.2物联网的起源5重庆邮电大学关于智慧地球？“智慧的地球（smartglobe）”就是IBM对于如何运用先进的信息技术构建这个新的世界运行模型的一个愿景。其核心是以一种更智慧的方法通过利用新一代信息技术来改变政府、公司和人们相互交互的方式，以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。如今信息基础架构与高度整合的基础设施的完美结合，使得政府、企业和市民可以做出更明智的决策。智慧方法具体来说是以下三个方面为特征：更透彻的感知，更广泛的互联互通，更深入的智能化。智慧地球更透彻的感知更全面的互联互通更深入的智能化利用先进技术获取更智能的洞察并付诸实践，进而创造新的价值先进的系统可按新的方式协同工作利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程61.物联网概念各国物联网战略7“感知中国”的提出2009年8月，国务院总理温家宝考察无锡时提出加快传感网产业发展，要在无锡尽快建立“感知中国”中心，把新一代信息技术充分运用在各行各业，把各种传感器装备于电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、油气管道等，形成所谓“物联网”。然后，通过超级计算机和云计算机，将“物联网”整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。•《国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入重点研究领域•中国的第一颗物联网的中国芯--“唐芯一号”芯片研制成功•我国的无线通信网络已经覆盖了城乡•拥有从材料、技术、器件、系统到网络的物联网完整产业链1.物联网概念81.物联网概念物联网（INTERNETOFTHING):利用射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，实现物与物的在任何时间、任何地点的连接，从而进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。1.3物联网概念9物联网的“物”：有相应信息的接收器；有数据传输通路；有一定的存储功能；有CPU；有操作系统；有专门的应用程序；有数据发送器；遵循物联网通信协议；在世界网络中有可被识别的唯一编号1.3物联网概念1.物联网概念10•关键技术：–RFID–卫星定位–传感器–传输技术•其他技术-嵌入式智能技术信息的获取互联网物联网单元物联网示意图物联网单元物联网单元信息传输信息处理重庆邮电大学-纳米技术传输网络传感器RFID卫星定位系统111.物联网概述全面感知可靠传输智能处理感知传输智能利用RFID、传感器、二维码等能够随时随地采集物体的动态信息。通过网络将感知的各种信息进行实时传送。利用计算机技术，及时地对海量的数据进行信息控制，真正达到了人与物的沟通、物与物的沟通。1.4物联网的特征12网络层应用层1.物联网概念1.5物联网的体系架构13重庆邮电大学241物品识别能源消耗感测环境安全感知定位动作辨识即时通讯传输海量信息传输多网融合传输智慧处理海量数据运算数据整合分析知识库建立功能层信息获取信息传输即时分析信息处理技术层传感技术嵌入式系统自动仪表RFID无线感测网络宽频网络2G/3G/4G网络高速电脑超级计算海量存储云端运算工控技术人工智慧信息聚合模糊控制在线监测安全隐私远程维保在线升级领导桌面统计决策定位追溯报警联动指挥调度预案管理十大功能2.物联网的功能2.1物联网的功能UbiquitousConnectivity142.物联网的功能2.2物联网的主要应用领域1516利用部署在大街小巷的全球眼监控探头，实现图像敏感性智能分析并与110、119、112等交互，实现探头与探头之间、探头与人、探头与报警系统之间的联动，从而构建和谐安全的城市生活环境。…视频监控网互联网/VPN访问客户端10M/100M专线/VPN报警输出采集点1摄像机及云台采集点n全球眼视频服务器（本地录像）...报警输入POWERFAULTDATAALARM监控点网络存储单元视频分发单元中心管理服务器客户监控中心数字矩阵控制台数字显示墙（电视墙）网络存储单元报警输出采集点1摄像机及云台含可移动摄像机采集点n全球眼视频服务器（本地录像）...报警输入POWERFAULTDATAALARM监控点互联网/专线/VPN......互联网/专线/VPN监控管理平台2.3十大功能之在线监测2.物联网的功能17•实时定位系统（RTLS），是指通过无线通信技术、有源射频识别技术，在一个指定的空间（办公楼、场地、城区、全球）内，实时对目标进行定位跟踪。2.3十大功能之实时定位2.物联网的功能18•视频报警联动系统对重要区域实施24小时防范管理。配以报警图像复核，在系统报警的第一时间内抓拍到现场图像，将事件处理在萌芽状态。通过保安人员的熟练应用，可有效的对厂区实行全面的监控，保证厂区安全和工人正常工作，构成了厂区的高级安全防范网络。2.3十大功能之报警联动2.物联网的功能19流域指挥调度系统通过移动监测车实现对研究区域的实时监测和信息传输等，根据闸门自身的调度指令或沿程水力过程的变化判断是否影响工程运行安全，由监测传感器自动向调度指挥中心发布预警信息，指挥中心根据监测传感器的信息，调整调度指令。2.3十大功能之指挥调度2.物联网的功能20•平台是一个面向应急流程的预案管理平台，一旦发生突发公共事件，由应急指挥人员，加载相应的应急电子预案，应用事件分析与模拟预测结果，结合空间环境信息、应急资源信息、现场情况信息等，形成应对突发公共事件的应急流程与行动方案，包括应急组织体系、应急工作流程、应急资源调配、应急处置方法等。应急预案智能平台主要包括应急预案管理、应急方案管理和外部系统智能接入等功能。2.3十大功能之应急预案2.物联网的功能21•安全隐私：由于物联网所有权属性和隐私保护的重要性，物联网系统必须提供相应的安全保障机制。•物联网的安全和隐私问题被认为是物联网的二大硬伤。•目前物联网的发展还是初级阶段，更多的时候只是一种概念，其具体的实现结构等内容更无从谈起。所以，关于物联网的安全机制在业界也是空白，关于物联网的安全研究任重而道远。2.3十大功能之安全隐私2.物联网的功能22电梯远程维保系统：通过安装电梯传感器、电梯运行数据采集终端、采集电梯运行、故障和维保数据，经无线CDMA传输到电梯远程监管平台，实现物业、维保和政府管理部门对电梯故障的实时监管和电梯的维保监督管理。2.3十大功能之远程维保2.物联网的功能23销售商希望得到某类商品在某段时间内的销售路径和变化趋势，物流管理人员希望掌握货物在运送过程中的路径，从而保证货物的及时送达。RFID为数据挖掘提供了准确、实时、全面的数据，有效地减少数据收集时的测量误差和数据遗漏，提高数据质量，为数据挖掘提供更准确的原始数据。2.3十大功能之统计决策2.物联网的功能24领导桌面：主要指Dashboard或BI个性化门户，经过多层过滤提炼的实时资讯，可供主管负责人实现对全局的“一目了然”。2.3十大功能之领导桌面2.物联网的功能25在线升级：这是保证物联网系统本身能够正常运行的手段，也是企业产品售后自动服务的手段之一。2.3十大功能之在线升级2.物联网的功能26重庆邮电大学\物联网的应用举例•物联网作为一种应用概念，把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，从而产生了惊人的应用可能，这些新的应用深入到人们生活的方方面面。个人健康工业检测智能交通智能消防政府工作公共安全老人护理现代物流环境保护27物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。机场防入侵系统铺设了3万多个传感节点,覆盖了地面、栅栏和低空探测,可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。3.物联网的典型应用3.1防侵系统283.2畜牧溯源给放养的牲畜中的每一只羊都贴上一个二维码，这个二维码会一直保持到超市出售的肉品上，消费者可通过手机阅读二维码，知道牲畜的成长历史，确保食品安全。我国已有10亿存栏动物贴上了这种二维码。因特网羊肉的种类、产地、出栏时间？种类：山羊产地：宁夏香山出栏时间：09年9月3.物联网的典型应用293.3无线葡萄园2002年，英特尔公司率先在俄勒冈建立了世界上第一个无线葡萄园。传感器节点被分布在葡萄园的每个角落，每隔一分钟检测一次土壤温度、湿度或该区域有害物的数量，以确保葡萄可以健康生长。研究人员发现，葡萄园气候的细微变化可极大地影响葡萄酒的质量。通过长年的数据记录以及相关分析，便能精确的掌握葡萄酒的质地与葡萄生长过程中的日照、温度、湿度的确切关系。这是一个典型的精准农业、智能耕种的实例。葡萄园环境监测系统示意图3.物联网的典型应用303.4大鸭岛生态环境监测系统2002年，由英特尔的研究小组和加州大学伯克利分校以及巴港大西洋大学的科学家把无线传感器网络技术应用于监视大鸭岛海鸟的栖息情况。位于缅因州海岸大鸭岛上的海燕由于环境恶劣，海燕又十分机警，研究人员无法采用通常方法进行跟踪观察。为此他们使用了包括光、湿度、气压计、红外传感器、摄像头在内的近10种传感器类型数百个节点，系统通过自组织无线网络，将数据传输到300英尺外的基站计算机内，再由此经卫星传输至加州的服务器。在那之后，全球的研究人员都可以通过互联网察看该地区各个节点的数据，掌握第一手的环境资料，为生态环境研究者提供了一个极为有效便利的平台。大鸭岛生态环境监测系统3.物联网的典型应用313.5水下无线传感器网络技术水下传感器网络的组成结构可分为以下几类：(1)基于水面浮标的(射频+水声通信)可任意升降的三维立体水下传感器网络系统。优点：布放比较容易，可利用太阳能、GPS以及水面上的无线通信，回避、降低了水下通信的困难。缺点：阻碍航道，易被发现破坏，容易随波逐流，位置不能固定。(2)由固定在海底基站的节点构成的，可任意升降的三维立体网络系统。通过光缆或声通信与水面网关、节点联结，将数据传输至基站。优点：不会影响航行。缺点：维护不容易。(3)基于水面浮标节点(射频+水声通信)、水中自主航行器（水声通信）和水底固定节点（水声通信）的三维立体系统。优点：覆盖全面，配置灵活，功能强大。缺点：系统复杂，成本高。与地面无线传感器网络相比，水下传感器网络仍然存在着诸多困难：如有效带宽非常有限、水下信道非常恶劣等等，在这个领域还有许多的困难需要解决。3.物联网的典型应用323.6个人保健人身上可以安装不同的传感器，对人的健康参数进行监控，并且实时传送到相关的医疗保健中心，如果有异常，保健中心通过手机，提醒您去医院检查身体。3.物联网的典型应用333.7未来数字家庭数字家庭是以计算机技术和网络技术为基础，包括各类消费电子产品、通信产品、信息家电及智能家居等，通过不同的互连方式进行通信及数据交换,实现家庭网络中各类电子产品之间的“互联互通”的一种服务。数字家庭的四大功能：信息、通信、娱乐和生活。数字家庭