物联网发展趋势

物联网发展趋势（北京·北京大学）中国移动通信集团设计院有限公司河北分公司日期：2011-07中国移动通信集团设计院有限公司第2页23物联网基本概念1物联网关键技术中国移动在物联网领域的探索与实践4物联网标准化体系目录5物联网的发展基础与趋势6物联网发展建议第3页P31物联网基本概念P4～P15物联网概念的提出1.11.2物联网基本体系架构与基本特征1.3发展物联网的重要意义和需求分析第4页1.1物联网概念的提出‡物联网(IOT,TheInternetofThings),物物(包括人)相连的互联网。因此，物联网可以定义为:把所有物品通过信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别、运作与管理功能的网络。ITU定义：Fromanytime,anyplaceconnectivityforanyone,wewillnowhaveconnectivityforanything.物联网的定义物联网的定义„国际电信联盟（ITU）曾描绘“物联网”时代的情形：„司机出现操作失误时汽车会自动报警；„公文包会提醒主人忘带了什么东西；„衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求;„……第5页物联网概念的发展物联网概念的发展在美国召开的“移动计算和网络国际会议”首次提出物联网概念美国：智慧的地球2008年底IBM向美国政府提出“智慧的地球，以求实现信息的高度共享互联互通韩国：U-Korea战略旨在使所有人可以在任何地点、任何时间享受现代信息技术带来的便利中国：感知中国计划09年8月，温家宝在考察中科院无锡传感网中心时提出要建立中国的传感信息中心（感知中国中心）新加坡：下一代I-Hub计划旨在通过一个安全、高速、无所不在的网络实现下一代的连接欧盟：《物联网行动计划》提出物联网发展的14项计划，包括管理、隐私及数据保护、标准化、创新等。日本：U-Japan战略旨在2010年将日本建设成为一个随时、随地、任何物体、任何人均可连接的泛在网络社会。日本：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国际电信联盟《ITU互联网报告2005：物联网通信展中近三分之一展品与物联网概念有关通信展中首家以物联网为宣传语1.1物联网概念的提出第6页国外物联网概念的发展国外物联网概念的发展‡1995年比尔・盖茨在《未来之路》书中首次提及物联网概念。‡1998年，美国麻省理工学院（MIT）创造性地提出了当时被称作EPC系统的“物联网”的构想。‡1999年，美国Auto-ID首先提出“物联网”的概念，主要是建立在物品编码、RFID技术和互联网的基础上。过去在中国，物联网被称之为传感网。中科院早在1999年就启动了传感网的研究，并已取得了一些科研成果，建立了一些适用的传感网。同年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。‡2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，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因特网主动进行交换。射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。‡2009年1月，IBM首席执行官彭明盛提出“智慧地球”构想，其中物联网为“智慧地球”不可或缺的一部分，而奥巴马在就职演讲后已对“智慧地球”构想提出积极回应，并提升到国家级发展战略。1.1物联网概念的提出第7页国外物联网概念的发展国外物联网概念的发展‡2009年1月28日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”，作为仅有的两名代表之一，ＩＢＭ首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。IBM大中华区首席执行官钱大群在2009IBM论坛上公布了名为“智慧的地球”的最新策略。此概念一经提出，即得到美国各界的高度关注，甚至有分析认为ＩＢＭ公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略，并在世界范围内引起轰动。ＩＢＭ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。‡日本u-Japan战略，希望实现从有线到无线、从网络到终端、包括认证、数据交换在内的无缝链接泛在网络环境，100％的国民可以利用高速或超高速网络。‡韩国也实现了类似的发展。配合u-Korea推出的u-Home是韩国的u-IT839八大创新服务之一。智能家庭最终让韩国民众能通过有线或无线的方式远程控制家电设备，并能在家享受高质量的双向与互动多媒体服务。1.1物联网概念的提出第8页„日本实行U-Japan和I-Japan的泛在网络战略，重点发展汽车信息通信系统以及智能家居。„韩国政府实行U-Korea的泛在网络计划，其中包括智能交通、自动监测、智能家居等。亚太地区—日韩发展较快,主要关注企业信息化应用,环境监测和智能家居欧洲地区—以自动抄表和汽车信息通信业务为主„市场成熟，已经实现了安全监测、机械服务、汽车信息通信终端、自动售货机等应用。„欧盟制定并推广eCall计划,未来几年需求最大还是自动抄表和汽车信息通信。南北美洲—汽车通信业务为主„北美最主要的应用是汽车信息通信。„南美总体比北美差。巴西已经应用汽车信息终端和安全跟踪系统；智利的电力公司采用了自动抄表技术。中东和非洲—集中在少数国家,有待发展„一些富有的国家已经有物联网应用，比如以色列的车辆跟踪系统，南非的汽车信息通信。„中东和非洲地区纷争不断，未来重点关注物联网在安全防护以及军事方面的应用。国外物联网概念的发展国外物联网概念的发展1.1物联网概念的提出第9页9物联网成为中国国家战略新兴产业《国家中长期科学技术发展规划（2006‐2020年）》2009年8月7日，温家宝总理视察无锡提出：1.传感网的核心技术、关键设备应早一点谋划2.建立中国的“感知中国”传感网中心。2010年10月18日，国务院发布《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》《决定》明确了信息为七大战略性新兴产业之一，突破方向为：新一代信息网络、“三网”融合、物联网、云计算。2010年6月7日，在中国科学院第十五次院士大会、中国工程院第十次院士大会上，胡锦涛总书记发表重要讲话，指出“加快发展物联网研发和建设新一代互联网”。国内物联网概念的发展国内物联网概念的发展1.1物联网概念的提出第10页‡2009年8月24日，中国移动董事长王建宙访台期间解释了物联网概念：通过装置在各类物体上的电子标签(RFID)，传感器、二维码等，经过接口与无线网络相连，从而给物体赋予智能，可以实现人与物体的沟通和对话，也可以实现物体与物体互相间的沟通和对话。这种将物体联接起来的网络被称为“物联网”。同时，他提出了物联网具备规模性（只有具备规模，才能使物品的智能发挥作用）和流动性（必须保持物品在运动甚至高速运动状态下都能随时实现对话）以及安全性（涉及国家安全、商业机密和个人隐私保护，需要自主知识产权的核心技术）三个特点。国内物联网概念的发展国内物联网概念的发展1.1物联网概念的提出第11页相关的几个概念相关的几个概念„传感网„M2M„物联网„泛在网泛在网互联网移动通信网物联网传感网M2M传感网是指由传感器节点通过自组织或其他方式组成的网络M2M是指一方或双方是机器且机器通过程序控制，能自动完成整个通信过程。M2M是物联网发展的前期探索物联网是指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式芯片和软件，使之成为“智能物体”，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现物与物、物与人之间的互联泛在网是指基于个人和社会的需求，利用现有的和新的网络技术，实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务。泛在网网络具备超强的环境感知、内容感知及智能性，为个人和社会提供泛在的、无所不含的信息服务和应用。泛在网反映了信息社会发展的远景和蓝图，具有比“物联网”更广泛的内涵1.1物联网概念的提出第12页1.2物联网基本体系架构与基本特征三个基本特征三层技术体系架构全面感知可靠传递智能处理以网络的概念，按功能划分的物联网基本体系架构与基本特征第13页•抢占信息产业第三次浪潮的制高点•积极促进工业化与信息化融合•物联网的传感器网络保障国土安全•保障国家信息安全•推广具有战略意义的TD技术中国发展物联网的战略意义•物联网的发展将会给中国移动的发展带来一片蓝海，业务范围深入到各行各业，扩大企业的影响力，增强客户粘性，成为新的又一轮驱动力•为通信产业开拓了又一个潜力巨大的收入增长点，并推进融合业务的发展•对中国移动而言，不管从社会责任还是企业责任都要大力推动物联网的建设与发展•物联网业务的快速推广能给TD发展带来重大的机遇中国移动发展物联网的重要意义感知中国，赢得未来传感网泛在网物联网1.3发展物联网的重要意义和需求分析第14页物联网对TD发展的推动作用物联网对TD发展的推动作用•拓展业务应用空间：物联网催生的大量应用，为TD带来广阔的应用前景和发展空间•避开技术成熟度弱点：物联网业务发展初期数据流量不大，资源占用较小，较适合作为TD发展初期的主要应用•终端差距不大：基于TD的物联网终端和基于WCDMA和CDMA2000的物联网终端站在同一起跑线上，竞争对手的优势不明显•对产业链的主导：中国移动在TD产业链的话语权有助于加快物联网产业链的成熟和发展，并有利于中国移动形成在整个物联网产业中的主导地位•自主知识产权的优势：TD是具有中国自主知识产权的3G技术，将得到政府的扶植和重点行业企业的支持•频率和码号资源丰富：TD丰富的频率资源和物联网专用号码资源，能有效满足物联网广泛的应用需求推动作用发展思路：完善现有网络，积极推动无线传感器网络与TD网络融合，大力发挥TD网络承载优势的物联网业务，提升TD的核心竞争力，给物联网的发展以强有力的支撑1.3发展物联网的重要意义和需求分析第15页物联网的演进路径：M2M是物联网发展的前期探索物联网的演进路径：M2M是物联网发展的前期探索互联网计算机的网络物联网物品的网络M2M演进技术进步社会发展应用范围服务扩展„定义：将通信模块植入机器，将机器联入网络„感知能力：条形码+RFID+传感器+摄像头，信息的有限感知„通信能力：移动通信技术为主，信息的有限传送„应用场景：受网络覆盖范围、终端体积大小、终端供电能力强弱等因素，导致应用受限„定义：将传感设备植入物体，将物体联入网络„感知能力：传感器网络+智能芯片+条形码+RFID+传感器+摄像头，信息的全面和透彻感知„通信能力：宽带移动通信技术+传感器网络，信息的更自由传送„应用场景：受限范围缩小，应用极大丰富物联网M2M演进演进演进演进1.3发展物联网的重要意义和需求分析第16页23物联网基本概念1物联网关键技术中国移动在物联网领域的探索与实践4物联网标准化体系目录5物联网的发展基础与趋势6物联网发展建议第17页P172物联网关键技术物联网关键技术概览2.12.2物联网感知层、网络层、应用层中的关键技术2.3物联网支撑技术2.4物联网共性技术P18～P28第18页„传感技术„RFID技术„通信技术„智能技术„云计算技术„安全技术„终端„操作系统„芯片2.1物联网关键技术概览第19页„传感器（transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并按一定规律转换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。„作为物联网采集信息的终端工具，就如同是物联网的“眼睛”、“鼻子”和“耳朵”，是实现自动检测和自动控制的首要环节。2.2物联网感知层、网络层、应用层中的关键技术物联网感知层中的关键技术-传感器技术第20页关键技术：物联网通信模组物联网终端通信能力的载体所有终端不可或缺且易标准化的部分通过标准化的物联网模组配以各类传