物联网技术及应用.ppt

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物联网应用介绍物联网应用介绍4物联网概念物联网概念1物联网体系结构物联网体系结构2物联网关键技术物联网关键技术3内容提要q“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。

其定义是：

通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。

物联网概念物联网概念物联网概念物联网概念1物联网的概念物联网的概念物联网的概念物联网的概念q美国美国AshtonAshton教授在教授在Auto-IDAuto-ID首先提出首先提出“TheInternetTheInternetofthingsofthings”（物联网）概念，它建立在统一物品编（物联网）概念，它建立在统一物品编码、码、RFIDRFID技术和互联网的基础上（技术和互联网的基础上（19991999）。

）。

q中国的物联网定义：

（在中国的物联网定义：

（在19991999年提出传感网）通过信年提出传感网）通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

它是在互联网定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。

（基础上延伸和扩展的网络。

（2010.3,2010.3,政府工作报告）政府工作报告）q日本日本UIDUID根据泛在计算（根据泛在计算（UbiquitousComputingUbiquitousComputing）想）想法提出法提出“泛在网络泛在网络”（UbiquitousNetworksUbiquitousNetworks）概念，）概念，主要是建立在泛在编码主要是建立在泛在编码uCodeuCode、RFIDRFID和嵌入式智能设和嵌入式智能设备、传感器、通信网络（含互联网）基础上（备、传感器、通信网络（含互联网）基础上（20022002）物联网概念物联网概念1物联网的概念物联网的概念物联网的概念物联网的概念qITUITU综合综合Auto-IDAuto-ID和和UIDUID的物联网概念：

物品通过的物联网概念：

物品通过RFIDRFID、传感器、智能组件、全球定位系统、激光扫描器等种传感器、智能组件、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网等通信网络连接起来，实现智能化识种装置与互联网等通信网络连接起来，实现智能化识别和管理（别和管理（20052005）。

）。

q物联网概念的问世，打破了之前的传统思维。

过去的物联网概念的问世，打破了之前的传统思维。

过去的思路一直是将物理世界和思路一直是将物理世界和ITIT基础设施分开，一方面是基础设施分开，一方面是机场、公路、建筑物，另一方面是数据中心，个人电机场、公路、建筑物，另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。

而在物联网时代脑、宽带等。

而在物联网时代,钢筋混凝土、电缆将钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球。

故也有业内人士认为基础设施更像是一块新的地球。

故也有业内人士认为物联网与智能电网均是智慧地球的有机构成部分。

物联网与智能电网均是智慧地球的有机构成部分。

物联网概念物联网概念1物联网的概念物联网的概念物联网的概念物联网的概念温家宝总理视察物联网技术研发中心提出：

一是把传感系统和3G中的TD技术结合起来；二是在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展；三是尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心北京邮电大学北京邮电大学20092009年在无锡建立感知技术与年在无锡建立感知技术与产业研究院产业研究院，专门从事物联网技术的研究，专门从事物联网技术的研究和应用，已在医疗、交通、物流、溯源管理和应用，已在医疗、交通、物流、溯源管理等领域取得重大进展，中央及省市各级政府等领域取得重大进展，中央及省市各级政府领导多次视察工作，并给予较高认可。

领导多次视察工作，并给予较高认可。

19992004200520082009-62009-82009-9未来IBM向美国政府提出的“智慧的地球”战略“下一代I-Hub”计划U-Korea战略U-Japan战略物联网概念提出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09年6月物联网行动计划09年8月感知中国国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况2国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况q2009年8月7日，温总理在无锡考察时提出加快中国传感网发展，建立中国的传感信息中心（“感知中国”中心）q2009年11月3日，温总理在首都科技界大会上的讲话中，物联网被列为国家五大战略性产业之一q2010年3月5日，物联网被首次写入政府工作报告，物联网发展进入国家层面的视野，中国的“物联网元年”开始q2010年6月举行的中国国际物联网大会上，工信部通信发展司司长张峰透露，工信部已将物联网规划已纳入“十二五”专题规划“物联网支持智能服物联网支持智能服务发展，为个性化制务发展，为个性化制造和服务创新提供有造和服务创新提供有利的工具和环境。

利的工具和环境。

”-两院院士大会上两院院士大会上讲话（讲话（2010.6.72010.6.7）物联网在中国物联网在中国物联网在中国物联网在中国国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况2泛在网不是互联网泛在网不是互联网的下一代，而是互的下一代，而是互联网应用的拓展联网应用的拓展传感网、物联网与泛在网络传感网、物联网与泛在网络传感网、物联网与泛在网络传感网、物联网与泛在网络国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况2全面感知全面感知可靠传输可靠传输智能处理智能处理利用利用RFIDRFID、传感器、二维码等随时随地获取、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息。

物体的信息。

通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去。

信息实时准确地传递出去。

利用各种智能计算技术，对海量数据和信息进利用各种智能计算技术，对海量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。

行分析和处理，对物体实施智能化的控制。

感知感知传输传输智能智能物联网基本特征物联网基本特征物联网基本特征物联网基本特征物联网体系结构物联网体系结构2物联网基本理论模型物联网基本理论模型物联网基本理论模型物联网基本理论模型物联网体系结构物联网体系结构2物联网体系结构物联网体系结构2物联网五层结构物联网五层结构物联网五层结构物联网五层结构q感知层主要完成信息的收集与简单处理,部分学者将该层称为感知延伸层,该层由传统的WSN、RFID和执行器组成；q接入层主要完成各类设备的网络接入,该层重点强调各类接入方式,比如3G/4G、Mesh网络、WiFi、有线或者卫星等方式；q支撑层又称中间件,或者业务层q对下需要对网络资源进行认知,进而达到自适应传输的目的;q本层的完成信息的表达与处理,最终达到语义互操作和信息共享的目的;q对上提供统一的接口与虚拟化支撑,虚拟化包括计算虚拟化和存储虚拟化等内容,较为典型的技术是云计算；q应用层主要完成服务发现和服务呈现的工作。

q网络层为原有的互联网、电信网或者电视网,主要完成信息的远距离传输等功能；物联网五层结构物联网五层结构物联网五层结构物联网五层结构物联网体系结构物联网体系结构2感知层n智能嵌入式智能嵌入式n标识、感知标识、感知n协同、互动协同、互动网络层n融合接入融合接入n信息存储信息存储应用层n数据挖掘数据挖掘n决策决策感知层是实现物联网全面的感知的核心能力是物联网中包括关键技术、标准化方面、产业化方面亟待突破的部分广泛覆盖的移动通信网络是实现物联网的基础设施提供丰富的基于物联网的应用，是物联网发展的根本目标将物联网技术与行业信息化需求相结合，实现广泛智能化应用的解决方案集关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的解决方案、信息安全的保障以及有效的商业模式的开发物联网应用层物联网网络层物联网感知层物联网典型服务体系物联网典型服务体系物联网典型服务体系物联网典型服务体系物联网体系结构物联网体系结构2无线传感网是感知客观世界有效手段和物联网基础物联网综合业务支撑平台是业务运营和管理的关键设备应用的产品化、产业化是物联网产业成功的外在体现物联网扩展系统架构物联网扩展系统架构物联网扩展系统架构物联网扩展系统架构物联网体系结构物联网体系结构2物联网综合业务支撑平台物联网综合业务支撑平台物联网综合业务支撑平台物联网综合业务支撑平台n丰富的传感接口，接入多种数字标签和传感器；n电信级的物联网业务支撑平台，提供高可靠、高性能的服务；n构件化的业务开发环境，缩短物联网业务的开发周期；n完善的运营管理功能，支撑物联网业务的管理、计费和统计分析等。

“融合业务支撑环境技术融合业务支撑环境技术”荣获荣获2010年中国通信学会科学技术奖一等奖年中国通信学会科学技术奖一等奖物联网体系结构物联网体系结构2传感器技术传感器技术RFID技术技术纳米技术纳米技术信息处理和信息处理和服务提供技术服务提供技术嵌入式嵌入式智能技术智能技术移动远程移动远程通信技术通信技术物品物品标识标识物品物品感知感知物品物品思考思考物品物品微缩微缩可靠可靠传输传输智能智能处理处理物联网物联网关键技术关键技术物联网六大关键技术物联网六大关键技术3RFIDRFIDRFIDRFID基本工作原理基本工作原理基本工作原理基本工作原理TagReader阅读器通过发射天线发阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，送一定频率的射频信号，当标签进入发射天线工当标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，作区域时产生感应电流，标签获得能量被激活，标签获得能量被激活，并将自身编码等信息通并将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送过卡内置发送天线发送出去出去q低频：

低频：

125kHz、134.2kHzq高频：

高频：

13.56MHzq超高频：

超高频：

860MHz930MHz、433MHzq微波：

微波：

2.45GHz、5.8GHzRFIDRFIDRFIDRFID基本工作原理基本工作原理基本工作原理基本工作原理q无源无源RFIDRFID（被动式）（被动式）q有源有源RFIDRFID（主动式）（主动式）q半有源半有源RFIDRFID（半被动（半被动式）式）RFID（RadioFrequencyIdentification），即射频识别，俗称电子标签，即射频识别，俗称电子标签物联网六大关键技术物联网六大关键技术3参数参数低频低频（LF）（LF）高频高频（HF）（HF）超高频超高频（UHF）（UHF）微波微波（uW）（uW）频率频率125125134KHz134KHz13.513.56MHz6MHz433MHz433MHz，860860960960MHzMHz2.45GHz2.45GHz，5.85.8GHzGHz技术技术特点特点穿穿透透及及绕绕射射能能力力强强（能能穿穿透透水水及及绕绕射射金金属属物物质质）；但但速速度度慢慢、距离近距离近性性价价比比适适中中，适适用用于于绝绝大大多多数数环环境境；但但抗抗冲突能力差冲突能力差速速度度快快、作作用用距距离离远远；但但穿穿透透能能力力弱弱（不不能能穿穿透透水水，被被金金属属物物质质全全反反射射），且且全球标准不统一全球标准不统一一一般般为为有有源源系系统统，作作用用距距离离远远；但但抗干扰力差抗干扰力差作用作用距离距离10cm10m10m主要主要应用应用门禁、防盗系统门禁、防盗系统畜牧、宠物管理畜牧、宠物管理智能卡智能卡电子票务电子票务图书管理图书管理商品防伪商品防伪