云计算、物联网 与智慧城市的未来

云计算、物联网与智慧城市的未来邬伦数字中国研究院遥感与地理信息系统研究所1提纲一、云计算技术二、物联网技术三、智慧城市的未来2一、云计算332012-1-121、云计算的概念与特征2、云计算的分类3、云计算的现状与应用4、云计算的应用5、云计算的发展趋势2012-1-12455传统计算vs云计算2012-1-121、云计算的概念与特征云计算的概念所谓“云”，是指在各种技术架构图中常用一个词来表示的互联网；所谓云计算，即是基于互联网的计算。具体的说，云计算包含互联网的应用服务及在数据中心提供这些服务的软硬件设施。互联网上的应用服务一直被称作软件即服务（SoftwareasaService,SaaS），所以我们使用这个术语。而数据中心的软硬件设施就是我们称作的云。当云以即用即付的方式提供给公众的时候，我们称其为公共云，这里出售的是效用计算。不对公众开放的企业或组织内部数据中心的资源称作私有云。因此云计算就是SaaS和效用计算，但通常不包括私有云。“互联网即是计算机，基于互联网的计算就是云计算”图1，用户通过因特网获取云计算系统提供的各种数据处理服务图2，网格侧重研究的是如何将分散的资源组合成动态虚拟组织。云计算和网格计算的一个重要区别在于资源调度模式。云计算运行的任务以数据为中心，即调度计算任务到数据存储节点运行。而网格计算，则以计算为中心。与网格计算的区别云计算的特征8硬件和软件都是资源资源可以根据需要进行动态扩展和配置资源物理上分布式共享，逻辑上单一整体呈现用户使用资源按量付费、无需管理有了云计算，广大用户无需自购软、硬件，甚至无需知道是谁提供的服务，只关注自己真正需要什么样的资源或者得到什么样的服务。2、云计算的分类按照服务类型：分为三个层次的服务9分类服务类型运用的灵活性运用的难易程度基础设施云（IaaS）接近原始的计算存储能力高难平台云（PaaS）应用的托管环境中中应用云（SaaS）特定功能低易按照服务方式共有云：广大Internet用户私有云：企业、政府或者组织内部的局域网用户混合云：介于共有云和私有云之间按照服务方式对云进行划分，使得既能享受云计算带来的便利，又能保证信息的安全和私密。10无论如何划分：一切皆为服务11云计算应用云计算平台3、云计算的现状与应用云计算现状目前国外最成熟的四大云计算厂商：IBM云计算：蓝云最早向中国提供云计算服务亚马逊云计算：AmazonEC2云计算最早的推行者谷歌云计算：GoogleAppEngine易用性和高度自动化的配置微软云计算：WindowsAzure云计算领域的后起之秀12云计算在中国2008年6月24日，IBM大中华区云计算中心IBM在北京IBM中国创新中心成立了第二家中国的云计算中心——IBM大中华区云计算中心2008年11月28日，广东投资2亿元建立云计算平台广东电子工业研究院与东莞松山湖科技产业园管委会签约，广东电子工业研究院将在东莞松山湖投资2亿元建立云计算平台2008年12月30日，阿里巴巴投资上亿元建立国内首个“电子商务云计算中心”集团旗下子公司阿里软件与江苏省南京市政府正式签订了2009年战略合作框架协议，计划于2009年初在南京建立国内首个“电子商务云计算中心”，首期投资额将达上亿元人民币2009年11月11日，全国首家云计算产业协会在深圳成立协会的成立标志深圳市政府对于云计算产业在未来发展的高度重视，同时标志着深圳市企业对于云计算研究及应用领域的关注与信心，深圳市高科技产业发展迈向成熟，而云计算产业则给深圳信息产业带来新的商机，当前深圳是全国首个大力发展云计算的城市，现在有100多家企业从事云计算相关产业研究和技术开发等，未来产业将蕴藏巨大的商机。132009年12月，中国云计算技术与产业联盟在京成立四十多家企业一起共同倡议成立中国云计算技术与产业联盟。2010年8月上海公布云计算发展战略，打造亚太地区的云计算中心3年内，云计算将为上海新增1000亿元的服务业收入,推动百家软件和信息服务业企业转型，培育10家年收入超亿元的龙头企业和10个云计算示范平台。上海的目标很明确：打造亚太地区的云计算中心。2010年10月22日，工信部和国家发改委联合发布建立云计算试点在北京、上海、深圳、杭州、无锡等五个城市先行开展云计算服务创新发展试点示范工作。业内人士表示，在两部委的推动下，云计算在中国的市场规模有望在3年内突破1万亿人民币，产业链上下游的多家上市公司将迎来发展机遇。2010年10月25日云计算概念股今日走势强劲开盘大涨逾4%。个股全线上涨，鹏博士、华胜天成、浪潮信息、浪潮软件四股涨停，17股涨逾5%。14云计算的应用高端市场：企业、政府构建自己的云计算基础设施以IBM为代表的传统的产品厂商所推出的云计算技术主要用于解决下一代企业级数据中心的管理问题，主要面向企业提供云计算管理平台并提供相关服务，帮助企业构建自己的云计算基础设施。因此他们的重点服务对象是高端企业级用户。例如，IBM在无锡太湖新城科教产业园建设的“中国云计算中心”，该中心是重点面向产业园区企业客户所搭建的一个虚拟计算环境。15北京祥云工程2011年7月28日，北京“祥云工程”启动。推动北京市信息技术产业全面升级，充分发挥创新引领优势，打造“智慧北京”。16低端市场：消费级个人用户享受云计算服务以谷歌和Amazon为代表的云计算是将自己的基础设施打造成一个云计算平台，并基于这个平台为所有互联网用户提供云计算服务。例如，诸多网站正在推出价格合理的数据在线存储服务，甚至是免费的无容量限制存储服务，微软宣布windowsliveskydrive向用户开放；谷歌正式推出了升级版的付费储存服务。17Google、Apple等面向用户的云服务18Google的邮件、文档、日历、聊天等云服务Apple的邮件、日历、照片等云服务5、云计算的发展趋势将成为中国信息产业快速发展的着力点有望整合产业链上中下游企业形成大联盟国内云计算平台持续发展：Baidu、Sina…云计算概念逐渐平民化、大众化更多的创新性云服务……形成服务于政府、企业以及个人的产业链！19二、物联网20202012-1-121、物联网的概念与原理2、物联网的由来3、物联网的应用现状4、物联网现存问题5、物联网的前景2012-1-12211.物联网的概念与原理2222互联网vs物联网2012-1-12物联网的概念把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和信息的互联与共享。物物相连的互联网在互联网基础上的延伸和扩展的网络其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯例如：上班的时候用手机操控电饭锅煮饭；当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……23232012-1-12物联网的原理a.核心——RFIDb.原理物联网(InternetofThings)是在计算机互联网基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造的一个覆盖世界上万事万物的网络。在这个网络中，物品能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。c.工作步骤a)对物体属性进行标识，属性包括静态和动态的属性，静态属性可以直接存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时探测；b)识别设备对物体属性进行读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式c)将物体的信息通过网络传输到信息处理中心（处理中心可能是分布式的，如家里的电脑或者手机，也可能是集中式的，如中国移动的IDC），由处理中心完成物体通信的相关计算和控制。24−实质是射频自动识别(RFID)技术。RFID（RadioFrequencyIdentification）标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。2、物联网的由来1995年，比尔盖茨《未来之路》中提及到物联网概念。当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展，并未引起重视。1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议就提出，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”2003年，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；2005年，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》，正式提出了“物联网”的概念。2009年，温家宝总理率先提及“感知中国”的概念，是中国政府对大力发展物联网技术的正式表态。2009年，IBM立足于物联网提出了“智慧地球”的概念。“物联网”是继”计算机，互联网与移动通信网络”之后的世界信息产业第三次浪潮。253、物联网的现状目前，美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究，工业和信息化部会同有关部门，在新一代信息技术方面正在开展研究，以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。但是世界各国尚未就物联网形成较为统一的标准。2012-1-122626美国：振兴经济的“新武器”奥巴马将“新能源”和“物联网”作为振兴经济的两大武器，投入巨资深入研究物联网相关技术。美国7870亿美元《经济复苏和再投资法》中，鼓励物联网技术发展政策主要体现在推动能源、宽带与医疗三大领域开展物联网技术的应用。2012-1-1227欧盟：引领世界物联网“加速跑”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），意在引领世界物联网发展。2009年10月，欧盟委员会以政策文件的形式对外发布了物联网战略，将于2011年～2013年间每年新增2亿欧元进一步加强研发力度，同时拿出3亿欧元专款，支持物联网相关公私合作短期项目建设。2009年12月，欧盟委员会以政策文件的形式，对外发布了欧盟“数字红利”利用和未来物联网发展战略。为了加强政府对物联网的管理，消除物联网发展的障碍，欧盟制定了12项行动保障物联网的发展。2012-1-1228日本：u-Japan计划2004年12月，日本总务省列出了U-Japan战略的核心内容和实现时间表。U-Japan战略的理念是以人为本，实现人与人、物与物、人与物之间的连接，此战略将以基础设施建设和利用为核心，在泛在社会网络的基础建设、ICT的高度化应用和利用环境整备三个方面展开。“e-Janpan”到”u-Japan”再到”i-Japan”的三级跳构想建设“Anytime，Anywhere，Anything，Anyone”都可以上网的环境2012-1-1229韩国：u-Korea战略2009年韩国通信委员会出台了《物联网基础设施构建基本规划》，将物联网市场确定为新增长动力。提出到2012年实现“通过构建世界最先进的物联网基础实施。提出了u-Korea战略以及作为核心的IT839计划，即八项信息产业服务、三大基础网络设施建设、九项新增长技术作为u-Korea战略核心的IT839计划2012-1-1230瑞典：2006年，瑞典首都斯德哥尔摩采用智慧交通、智能收费系统，明显缓解了斯德哥尔摩的交通堵塞情况。使交通量减少了22%，排放物减少了12%~40%，而且搭乘公共交通工具的人数增加了40000人，甚至连市中心的零售商店也实现了6%的业务增长。挪威：最大的食品供应商与IBM合作建立了一个食品供应链追踪系统，是食品供应链完全透明化。它采用RFID技术，从农场、供应环节到超市上架，全程追踪肉类和禽类食物，以确保食品保持最佳状态，大幅度降低了食品浪费。丹麦：国家电子医疗保健网站向医生提供对其患者的健康历史和记录的即时访问。该新系统使相关行政管理成本下降到总花费的1.3%，并使丹麦的医疗失误