物联网技术及应用2物联网1物联网简介2物联网架构图3物联网应用3物联网起源1998年,美国麻省理工大学(MIT)的Sarma、Brock、Siu创造性地提出将信息互联网络技术与RFID技术有机地结合,即利用全球统一的物品编码(EPC,ElectronicProductCode)作为物品标识,利用RFID实现自动化的“物品”与Internet的联接,无需借助特定系统,即可在任何时间、任何地点、实现对任何物品的识别与管理。1999年,由美国统一代码委员会(UCC)吉列和宝洁等组织和企业共同出资,在美国麻省理工大学成立Auto-IDCenter,在随后的几年中,英国、澳大利亚、日本、瑞士、中国、韩国等国的6所著名大学相继加入Auto-IDCenter,对“物联网”相关研究实行分工合作,开展系统化研究,提出最初物联网系统构架:•射频标签•识读器•Savant软件•对象名称解析服务(ONS)•实体标记语言服务器2003年11月1日,国际物品编码组织(GS1)出资正式接管EPC系统,并组成EPCGlobal进行全球推广与维护。与此同时,原6所大学的AUTO-ID实验室转到EPCGlobal下的技术组,作为EPC实验室,继续对EPC系统的应用提供技术支持,提出物联网系统架构:•EPC编码•EPC标签•读写器•中间件•对象名称解析服务(ONS)•EPC信息服务(EPCIS)4广义的物联网含义利用条码、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,实现人与人、人与物、物与物的在任何时间、任何地点的连接(anything、anytime、anywhere),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。普适计算泛在网络物联网RFID传感器网络5业界对物联网的通用理解从技术理解物联网是一种智能网络。物联网中的所有物体信息通过智能感应装置,经传输网络,传到指定的信息处理中心或将信息从信息处理中心传送给物体,最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与处理。从应用理解物联网是指把世界上所有的物体都联接到一个网络中,形成“物联网”,然后“物联网”又与现有的互联网结合,实现人类社会与物理系统的整合,达到以更加精细和动态的方式管理生产和生活的目的。6物联网三个特征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。7举例理解物联网–手机定位•如果手机=RFID装置,基站=阅读器,手机用户=物品;即使用户不打电话,这也是一个与物联网很类似的应用。•基站会定时给手机发出信息,手机接收后再应答,以便网络获得手机的状态和位置;而当网络将手机号(RFID)与用户(物品)对应后,网络就可以确切地知道物品的位置等一系列信息。8各国物联网的战略或计划•IBM提出的“智慧地球”概念(建议政府投资新一代的智慧型基础设施)已上升至美国的国家战略。该战略认为IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把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,并且被普遍连接,形成“物联网”。2008年-美国智慧地球•物联网行动计划。具体而务实,强调RFID的广泛应用,注重信息安全。2009年6月,欧盟委员会向欧盟议会、理事会、欧洲经济和社会委员会及地区委员会递交了《欧盟物联网行动计划》(InternetofThings-AnactionplanforEurope),以确保欧洲在建构物联网的过程中起主导作用。行动计划共包括14项内容,主要有管理、隐私及数据保护、“芯片沉默”的权利、潜在危险、关键资源、标准化、研究、公私合作、创新、管理机制、国际对话、环境问题、统计数据和进展监督等一系列工作。2009年-欧盟物联网行动•i-Japan战略。在u-Japan的基础上,强调电子政务和社会信息服务应用。2004年,日本信息通信产业的主管机关总务省(MIC)提出2006~2010年间IT发展任务——u-Japan战略。该战略的理念是以人为本,实现所有人与人、物与物、人与物之间的连接,即所谓4U=ForYou(Ubiquitous,Universal,User-oriented,Unique),希望在2010年将日本建设成一个“实现随时、随地、任何物体、任何人(anytime,anywhere,anything,anyone)均可连接的泛在网络社会”。2009年-日本i-Japan战略•继日本提出u-Japan战略后,韩国也在2006年确立了u-Korea战略。u-Korea旨在建立无所不在的社会(ubiquitoussociety),也就是在民众的生活环境里,布建智能型网络(如IPv6、BcN、USN)、最新的技术应用(如DMB、Telematics、RFID)等先进的信息基础建设,让民众可以随时随地享有科技智慧服务。其最终目的,除运用IT科技为民众创造食衣住行育乐各方面无所不在的便利生活服务,亦希望扶植IT产业发展新兴应用技术,强化产业优势与国家竞争力。2009年-韩国u-Korea战略•感知中国。2009年8月7日家宝总理在无锡考察时提出要尽快建立中国的传感信息中心或者叫“感知中国”中心。2009年-中国感知中国9物联网1物联网简介2物联网架构3物联网应用10物联网体系架构11物联网体系架构物联网的技术框架12物联网体系架构应用层•应用层是构建在物联网技术架构之上的应用系统,包括商业贸易、物流、农业、军事等等不同的应用系统。网络层•网络层,即进行信息交换的通信网络,包括有Internet、WIFI网以及无线通信网络等网络。信息采集层•数据采集指通过包括条码、射频识别、无线传感器、蓝牙等在内的自动识别与近场通信技术获取物品编码信息的过程。编码层•编码层是物联网的基石,是物联网信息交换内容的核心和关键字。•编码是物品、设备、地点、属性等的数字化名称。13物联网1物联网简介3物联网应用2物联网架构图14物联网应用15物联网应用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16物联网应用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17物联网应用•上海浦东国际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,多种传感手段组成一个协同系统后,可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。上海移动的车务通将在2010年世博会期间全面运用于上海公共交通系统,以最先进的技术保障世博园区周边大流量交通的顺畅。机场防入侵•江西省电网对分布在全省范围内的2万台配电变压器安装传感装置,对运行状态进行实时监测,实现用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求侧管理等高效一体化管理,一年来降低电损1.2亿千瓦时。电力管理18物联网应用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19物联网应用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。20物联网应用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21对珍贵的古老建筑进行保护,是文物保护单位长期以来的一个工作重点。将具有温度、湿度、压力、加速度、光照等传感器的节点布放在重点保护对象当中,无需拉线钻孔,便可有效地对建筑物进行长期的监测。此外,对于珍贵文物而言,在保存地点的墙角、天花板等位置,监测环境的温度、湿度是否超过安全值,可以更妥善地保护展览品的品质。物联网应用22物联网应用频谱物联网管理平台移动POS金融供应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设备、安全、节能防火、勘察、报警污染检测、报警水质、水量、污染、安全大棚、土壤、灌溉、环境、跟踪抄表、监控、节能设备、临床、辅助诊断、病程联动、消防栓、定位、调度大地勘测、森林、地震、海洋侦查、监控、定位、评估降水、防洪、远程设备通风、瓦斯、救灾定位库存、车队、监控、导航、识别、货物电子支付、实时信息险情、油井、运输、管线交易、订单、跟踪、识别物流、零售、自动服务生产、安全、防灾、水电油气照明、信号、应急、灾害、识别23物联网Thanks