电子信息导论07 物联网 第三次信息革命？ [兼容模式]

物联第次信息革命物联网—第三次信息革命主讲人：张有光讲张有2010年12月主要内容主要内容„物联网背景„物联网概念„物联网意义物联网挑战„物联网挑战„物联网技术„物联网技术„物联网机会„物联网机会1物联网背景1.物联网背景经济危机引发产业转型技术革命„经济危机，引发产业转型、技术革命…1857年生产过剩危机电气革命…1857年生产过剩危机，电气革命…1929年世界经济危机，电子革命…2008年国际金融危机，引发抢占科技制高点的新技术革命，全球进入空前的创高点的新技术革命，全球进入空前的创新密集和产业振兴时代呼唤新的技术革命物联网？呼唤新的技术革命—物联网？呼唤新的技术革命—物联网？1物联网背景1.物联网背景„美国2009年1月智慧地球…构建智慧型基础设施大型应用软件…构建智慧型基础设施，大型应用软件„欧盟2009年6月物联网行动计划欧盟2009年6月物联网行动计划…具体务实，RFID广泛应用，注重安全„日本2009年7月i-Japan…UJapan强调政府社会信息化应用…U-Japan，强调政府、社会信息化应用„中国2009年8月感知中国2物联网概念演进2.物联网概念演进„MIT1999年„ITU2005年IBM2008年„IBM2008年„欧盟2009年„欧盟2009年„中国2009年„中国2009年物联网—AutoID1999年„„RFIDRFID标签存储着规范信息标签存储着规范信息„„通过无线通信自动采集到中央信息系通过无线通信自动采集到中央信息系统统实现物品（商品）的识别实现物品（商品）的识别统统,,实现物品（商品）的识别实现物品（商品）的识别„„通过互联网络实现信息交换和共享，通过互联网络实现信息交换和共享，实现对实现对物品的“透明”管理物品的“透明”管理物流供应链全网的透明性物流供应链全网的透明性全球网络全球网络多种读写器多种读写器物联网ITU2005年物联网—ITU2005年定义定义„„定义定义……信息与通信技术的目标已经从任何时间、信息与通信技术的目标已经从任何时间、信息与通信技术的目标从任何时间、信息与通信技术的目标从任何时间、任何地点连接任何人，发展到连接任何物任何地点连接任何人，发展到连接任何物品的阶段，万物的连接就形成了物联网。品的阶段，万物的连接就形成了物联网。品的阶段，万物的连接就形成了物联网。品的阶段，万物的连接就形成了物联网。除除RFIDRFID技术外，传感器、智能、纳米等技技术外，传感器、智能、纳米等技术被广泛应用术被广泛应用术被广泛应用术被广泛应用„„举例举例界上有体轮房界上有体轮房……世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过互联网主动进行交换到纸巾都可以通过互联网主动进行交换(4)SmartThingsonstreductio(3)Mobiles/SmartCardsonandco(2)PCsniaturizatio(1)MifwMin(1)MainframeTime互联网仅仅是一个小岛互联网仅仅是个小岛今日的互联网仅仅联网仅仅是物理对象中的一象中的一个小岛，通过人类通过人类提供数据的输入。物联网IBM2008年定义物联网—IBM2008年定义备„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、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将它与现有的互联网整合起来实现将它与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合„在这个整合的网络当中，能力超级强大的中心计算机群，对网络中内的人大的中心计算机群，对网络中内的人员、机器、设备和基础设施进行实时的管理和控制的管理和控制感测数据数据传感器网络监测与管理数据库服务器管理服务器Source:NIA,Korea,2006.物联网（IBM）目的„人类可以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平改善人高资源利用率和生产力水平，改善人与自然的关系。基础设施与信息技术融合基础设施与信息技术融合物联网欧盟2009背景物联网欧盟2009—背景„2006年物联网研究项目组物联网研究项目组CERPCERP--IoTIoT年物联网研究项目组物联网研究项目组„2008年物联网2020未来发展规划„2009年欧盟物联网行动计划2009年欧盟未来发展战略路线图„2009年欧盟未来发展战略路线图„2009年RFID与物联网模型„2009年RFID与物联网模型物联网欧盟2009定义物联网欧盟2009—定义„„动态的全球网络框架，基于标准通信动态的全球网络框架，基于标准通信协议具有自组织能力协议具有自组织能力协议，具有自组织能力协议，具有自组织能力„其中，物理和虚拟的“物”具有身份，标识、物理属性、虚拟特性和智能接口并与信息网络无缝联接口，并与信息网络无缝联接物联网定义„中国移动总裁王建宙：„„物联网时代的冰箱、彩电等家电产品，物联网时代的冰箱、彩电等家电产品，都可以用手机控制都可以用手机控制都可以用手机控制都可以用手机控制„„例如在家电上安装传感器，就可以用例如在家电上安装传感器，就可以用手机通过网络进行操控手机通过网络进行操控物联网定义物联网定义„中国工程院副院长邬贺铨：„每一个物体都可以通信，每一个物体„每个物体都可以通信，每个物体都可以寻址，每一个物体都可以控制，也就是我们所说的泛在网也就是我们所说的泛在网。物联网定义物联网定义„南京邮电大学校长杨震„南京邮电大学校长杨震：„„世界上的万事万物，小到手表、钥匙，世界上的万事万物，小到手表、钥匙，大到汽车楼房只要嵌入个微型大到汽车楼房只要嵌入个微型大到汽车、楼房，只要嵌入一个微型大到汽车、楼房，只要嵌入一个微型感应芯片，把它变得智能化，这个物感应芯片，把它变得智能化，这个物体就可以体就可以““自动开说话自动开说话””体就可以体就可以““自动开口说话自动开口说话””„„借助无线网络技术人们就可以和物借助无线网络技术人们就可以和物„„借助无线网络技术，人们就可以和物借助无线网络技术，人们就可以和物体体““对话对话””，物体和物体之间也能，物体和物体之间也能““交流交流””这就是物联网这就是物联网交流交流，这就是物联网。，这就是物联网。物联网定义小结物联网定义小结„„在物理世界的实体中部署具有一定感在物理世界的实体中部署具有一定感知能力计算能力和执行能力的嵌入知能力计算能力和执行能力的嵌入知能力、计算能力和执行能力的嵌入知能力、计算能力和执行能力的嵌入式芯片和软件，使之成为式芯片和软件，使之成为智能物体智能物体，，„„通过网络设施实现信息传输、协同、通过网络设施实现信息传输、协同、信息处理态势判断和决策执行信息处理态势判断和决策执行信息处理、态势判断和决策执行信息处理、态势判断和决策执行„„实现物与物、物与人之间的互联达实现物与物、物与人之间的互联达„„实现物与物、物与人之间的互联，达实现物与物、物与人之间的互联，达到智能化识别、管理、控制的目的到智能化识别、管理、控制的目的信息世界信息世界信息世界信息世界物理世界物理世界物联网发展历史物联网发展历史1995年盖茨《未来之路》首次提出„1995年盖茨《未来之路》首次提出„1999年MITAutoID正式提出„1999年MITAutoID正式提出„1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议提出，“传感器网络是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”；个世纪人类面临的又个发展机遇；同年我国开始研究„2003年美国《技术评论》传感网是未来改变人们生活的十大技术之首来改变人们生活的十大技术之首物联网发展历史物联网发展历史2003年美国《商业周刊》传感网是人„2003年美国《商业周刊》传感网是人类三大技术产业之一等等。类技产等等„2003年EPCglobal成立，负责EPC与RFID在全球推广应用RFID在全球推广应用„2004年日本、韩国的泛在网络„2004年日本、韩国的泛在网络，u-Japan，u-Korea„2005年ITU，突尼斯会议，重新定义物联网联网物联网发展历史物联网发展历史„2008年欧盟物联网2020发展路线图„2008年IBM智慧地球„2008年IBM智慧地球„2009年美国振兴经济两大战略之一2009年美国振兴经济两大战略之„2009年欧盟物联网行动计划，物联网发战略路线与物联模型发展战略路线图，RFID与物联网模型„2009年感知中国我国战略性技术„2009年感知中国，我国战略性技术从互联网到物联网从互联网到物联网物联网与互联网物联网与互联网„„物联网与互联网物联网与互联网……物联网是互联网的延伸，是未来互联网的重要物联网是互联网的延伸，是未来互联网的重要联联伸，未来联要联联伸，未来联要主要内容；从人与人、人与机器到物与物主要内容；从人与人、人与机器到物与物„„物联网与传感网物联网与传感网„„物联网与传感网物联网与传感网……物联网可以理解为传感网广域化、智能化物联网可以理解为传感网广域化、智能化感感……物联网综合了传感器、嵌入式技术、网络技术、物联网综合了传感器、嵌入式技术、网络技术、分布式信息处理技术，通过自组织和协作方式分布式信息处理技术，通过自组织和协作方式感对象感对象实时监测感知和采集各类监测对象的数据和信实时监测感知和采集各类监测对象的数据和信息，成为物与物、人与物连接的桥梁息，成为物与物、人与物连接的桥梁从互联网到物联网从互联网到物联网物联网与泛在网物联网与泛在网„„物联网与泛在网物联网与泛在网…物联网强调感知，是未来网络的一部分…物联网强调感知，是未来网络的部分…泛在网络强调通信能力„„物联网与云计算物联网与云计算„„物联网与云计算物联网与云计算…云计算是智能处理的重要技术，尤其是海量数据物联网现状物联网现状中国移动中国移动„„中国移动中国移动……M2MM2M平台，电力、农业、交通等用户超平台，电力、农业、交通等用户超……M2MM2M平台，电力、农、交通等用户超平台，电力、农、交通等用户超过过300300万万，如：车务通、电梯卫士，如：车务通、电梯卫士中国电信中国电信„„中国电信中国电信……商务领航、我的商务领航、我的EE家家、车管专家、车管专家……商务领航、我的商务领航、我的EE家家、车管专家、车管专家„„中国联通中国联通……WCDMAWCDMA无线宽带网络和宽带有线网络，无线宽带网络和宽带有线网络，在智能汽车、智能电网等业务在智能汽车、智能电网等业务在智能汽车、智能电网等业务在智能汽车、智能电网等业务物联网现状„„围界报警围界报警……浦东机场浦东机场世博会展馆世博会展馆……世博会展馆世博会展馆物联网现状„„深圳远望谷深圳远望谷……铁路车号自动识别系统铁路车号自动识别系统……铁路红外线轴温探测配车号管理系统铁路红外线轴温探测配车号管理系统……铁路红外线轴温探测配车号管理系统铁路红外线轴温探测配车号管理系统物联网现状物联网现状波音零部件用发动机基于„波音787零部件用RFID，发动机基于运行状态维护（PHM）运行状态维护（PHM）„F-35联合攻击战斗机，采用PHM3、物联网意义物联网的作用„物联网的作用„改变传统产业„改变传统产业„改变我们生活„改变我们生活„改变我们工作„改变我们工作物联网的作用麦肯锡物联网的作用-麦肯锡信息与分析信息与分析„„信息与分析信息与分析……跟踪物品对象行为跟踪物品对象行为……跟踪物品对象行为跟踪物品对象行为……增强对环境的认知增强对环境的认知……传感器驱动的决策传感器驱动的决策„„自动化与控制自动化与控制„„自动化与控制自动化与控制……工艺流程优化工艺流程优化……优化资源消耗优化资源消耗……复杂自治系统复杂自治系统……复杂自治系统复杂自治系统跟踪物品对象行为跟踪物品对象行为跟踪产动甚与它们动利跟踪产动甚与它们动利„„跟踪产品运动，甚至与它们互动，利跟踪产品运动，甚至与它们互动，利用这些行为数据，就可以对业务模式用这些行为数据，就可以对业务模式用这些行为数据，就可以对业务模式用这些行为数据，就可以对业务模式进行精确调整，例如：进行精确调整，例如：与赁企与赁企价为准确合价为准确