物联网的现状及未来发展趋势

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资源描述

IT·服务·创新广义的物联网涵义利用条码、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。IT·服务·创新各国物联网战略或计划IT·服务·创新物联网(IOT)提出的背景IT·服务·创新从Internet到IOTIT·服务·创新面临五个主要技术问题(1)技术标准问题世界各国存在不同的标准。中国信息技术标准化技术委员会于2006年成立了无线传感器网络标准项目组。2009年9月,传感器网络标准工作组正式成立了PG1(国际标准化)、PG2(标准体系与系统架构)、PG3(通信与信息交互)、PG4(协同信息处理)、PG5(标识)、PG6(安全)、PG7(接口)和PG8(电力行业应用调研)等8个专项组,开展具体的国家标准的制定工作。(2)安全问题信息采集频繁,其数据安全也必须重点考虑。(3)协议问题物联网是互联网的延伸,在物联网核心层面是基于TCP/IP,但在接入层面,协议类别五花八门,GPRS/CDMA、短信、传感器、有线等多种通道,物联网需要一个统一的协议栈。(4)IP地址问题每个物品都需要在物联网中被寻址,就需要一个地址。物联网需要更多的IP地址,IPv4资源即将耗尽,那就需要IPv6来支撑。IPv4向IPv6过渡是一个漫长的过程,因此物联网一旦使用IPv6地址,就必然会存在与IPv4的兼容性问题。(5)终端问题。物联网终端除具有本身功能外还拥有传感器和网络接入等功能,且不同行业需求千差万别,如何满足终端产品的多样化需求,对运营商来说是一大挑战。IT·服务·创新物联网的体系架构IT·服务·创新物联网的体系架构IT·服务·创新物联网技术及其应用IT·服务·创新物联网核心技术:RFIDIT·服务·创新物联网核心技术:RFID技术沿革IT·服务·创新物联网核心技术:RFID系统工作原理IT·服务·创新物联网核心技术:RFIDRFID应用领域IT·服务·创新13物联网核心技术:RFID中国RFID发展思路IT·服务·创新物联网核心技术:WSNIT·服务·创新物联网核心技术:WSN体系结构WSN体系结构:平面拓扑结构WSN体系结构:逻辑分层结构IT·服务·创新物联网核心技术:WSN的特征IT·服务·创新物联网核心技术RFID侧重于识别,能够实现对目标的标识和管理,同时RFID系统具有读写距离有限、抗干扰性差、实现成本较高的不足;WSN侧重于组网,实现数据的传递,具有部署简单,实现成本低廉等优点,但一般WSN并不具有节点标识功能。RFID与WSN的结合存在很大的契机。RFID与WSN可以在两个不同的层面进行融合:物联网架构下RFID与WSN的融合,传感器网络架构下RFID与WSN的融合。物联网架构下RFID与WSN的融合RFID和WSN融合IT·服务·创新物联网核心技术传感器网络架构下RFID与WSN的融合:智能基站RFID和WSN融合IT·服务·创新物联网核心技术传感器网络架构下RFID与WSN的融合:智能节点RFID和WSN融合IT·服务·创新物联网核心技术传感器网络架构下RFID与WSN的融合:智能传感标签RFID和WSN融合IT·服务·创新物联网技术及其应用IT·服务·创新物联网应用示意图IT·服务·创新物联网应用示意图IT·服务·创新24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月畜牧溯源IT·服务·创新25物联网应用无线葡萄园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IT·服务·创新26物联网应用IT·服务·创新27物联网应用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IT·服务·创新28物联网应用水下无线传感器网络技术根据目前欧美各国在研项目的文献资料,可以大致将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。IT·服务·创新29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。健康参数:1)体温2)血压3)心电图4)血氧监测因特网医院个人保健IT·服务·创新30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监控管理平台平安城市建设IT·服务·创新31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。数字家庭信息通信娱乐生活物联网应用未来数字家庭IT·服务·创新32物联网应用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。文物保护IT·服务·创新33物联网应用探索外部星球一直是人类梦寐以求的理想,借助于航天器布撒的传感器节点实现对星球表面大范围、长时期、近距离的监测和探索,是一种经济可行的方案。NASA的JPL实验室研制的SensorWebs就是为将来的火星探测、选定着陆场地等需求进行技术准备的。现在该项目已在佛罗里达宇航中心的环境监测项目中进行测试和完善。空间、海洋探索美国宇航局的空间探索计划中无线传感器网络的应用模式示意图IT·服务·创新34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物流、零售、自动服务设备、安全、节能生产、安全、防灾、水电油气防火、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、病程险情、油井、运输、管线联动、消防栓、定位、调度照明、信号、应急、灾害、识别大地勘测、森林、地震、海洋侦查、监控、定位、评估降水、防洪、远程设备交易、订单、跟踪、识别通风、瓦斯、救灾定位库存、车队、监控、导航、识别、货物电子支付、实时信息总结物联网应用频谱IT·服务·创新物联网技术及其应用IT·服务·创新36粮食仓储物联网建设思路IT·服务·创新37总结粮食仓储物联网建设思路多功能传感系统

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