物聯(lián)網(wǎng)概述及應(yīng)用

1、物聯(lián)網(wǎng)由來和現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)由來和現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)概念和技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)概念和技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與趨勢(shì)分析物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與趨勢(shì)分析1物聯(lián)網(wǎng)影響我們的生活物聯(lián)網(wǎng)影響我們的生活2物聯(lián)網(wǎng)讓物品開口說話：牛奶喝完了，家里沒有存貨；雞蛋要壞了，車鑰匙丟了，遙控器找不到了，眼鏡手表不知放哪兒了，或者忘記吃藥，這些事情都將成為過去。老人、小孩、養(yǎng)老院、精神病院、監(jiān)獄。任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何物品，一切盡在掌握，這將使愛犬不在丟失，犯罪率下降，商店不再缺貨，衛(wèi)生保健得到改善，交通事故得到控制，能源得以節(jié)約，浪費(fèi)現(xiàn)象不再發(fā)生。物聯(lián)網(wǎng)將給人們的生活帶來變革。物聯(lián)網(wǎng)的生活場(chǎng)景物聯(lián)網(wǎng)的生活場(chǎng)景晨練時(shí)，跑步鞋、貼身背心和腕表不斷報(bào)告著你的瞬時(shí)心

2、率、體溫、脂肪消耗和還要為達(dá)到目標(biāo)需要繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等等；天氣和出行天氣和出行上班出發(fā)前天氣交通情況在掌中智能終端（如Ipad,Iphone或墻上的可視液晶屏等）看到、路線和停車位已經(jīng)安排好；你的快遞現(xiàn)在到哪里了；下班后，冰箱提示你的菜譜要準(zhǔn)備的料材；如果要去超市再也不用一件件物品拿出來掃描再裝起來，可以整體清算，手機(jī)繳費(fèi)；到家前居室熱水已經(jīng)準(zhǔn)備好，不用擔(dān)心水電氣安全、外人侵入，屋內(nèi)養(yǎng)的花；1物聯(lián)網(wǎng)的興起物聯(lián)網(wǎng)的興起物聯(lián)網(wǎng)：奧巴馬要發(fā)展智慧地球；溫總理09無錫視察提出感知中國(guó)；發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為各國(guó)發(fā)展戰(zhàn)略，爭(zhēng)奪高技術(shù)的又一個(gè)高地；第三次信息浪潮67物聯(lián)網(wǎng)的理念最早出現(xiàn)于比爾蓋茨1995年未來

3、之路一書。1999年，美國(guó)麻省理工Auto-ID實(shí)驗(yàn)室首先提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念（CPS），即把所有物品通過射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。2002年, Intel公司發(fā)布了“基于WSN的新型計(jì)算發(fā)展規(guī)劃”。Intel將致力于WSN在預(yù)防醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、森林滅火乃至海底板塊調(diào)查、行星探查等領(lǐng)域的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路線圖82003年,美國(guó)技術(shù)評(píng)論雜志(Technology Review)評(píng)出對(duì)人類未來生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的十大新興技術(shù),傳感器網(wǎng)絡(luò)被列為第一。美國(guó)今日防備雜志更認(rèn)為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和發(fā)展,將引起一場(chǎng)劃時(shí)代的軍事技術(shù)革命和未來戰(zhàn)爭(zhēng)的變革。2004年IEEE

4、Spectrum雜志發(fā)表一期專輯:傳感器的國(guó)度,論述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和可能的廣泛應(yīng)用。2009年日本(U-Japan)、韓國(guó)(U-Korea)、英國(guó)、意大利、巴西等國(guó)家也對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出了極大的興趣，紛紛提出了自己的計(jì)劃。2010年IBM提出了“互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)=智慧地球” 方案國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀新聞媒體關(guān)注：CCTV2財(cái)經(jīng)和對(duì)話節(jié)目；相關(guān)股票；網(wǎng)上關(guān)注度、點(diǎn)擊率很高；政府對(duì)策：國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)(國(guó)家戰(zhàn)略、政府工作重點(diǎn)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、經(jīng)濟(jì)調(diào)整、社會(huì)發(fā)展、企業(yè)創(chuàng)新、學(xué)?？蒲性核抡n題) ；產(chǎn)業(yè)、企業(yè)謀劃；學(xué)校（高校、高職、技校）設(shè)置新專業(yè)；研究所設(shè)立新課題（軍用和民用）；10傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)111

5、2軍事領(lǐng)域軍事領(lǐng)域 狙擊手定位系統(tǒng)（右圖）檢測(cè)區(qū)域俯瞰圖（左圖）模型圖：紅色為狙擊手的位置，綠色為節(jié)點(diǎn)位置 13狙擊手偵查與定位 超音速子彈槍口爆炸氣流沖擊波基站14農(nóng)業(yè)領(lǐng)域 葡萄園環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖 15環(huán)保監(jiān)測(cè) 大鴨島生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 16建筑領(lǐng)域 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖 17醫(yī)療監(jiān)護(hù) 公寓內(nèi)無線傳感器節(jié)點(diǎn)的分布圖 （左圖）；浴室中的節(jié)點(diǎn)分布圖 （右圖）18醫(yī)療監(jiān)護(hù) 19工業(yè)領(lǐng)域 煤礦安全檢測(cè)與定位系統(tǒng)20 物聯(lián)網(wǎng)（物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things ，IoT ）通過各種信息傳感設(shè)備，）通過各種信息傳感設(shè)備，如傳感器、射頻識(shí)別如傳感器、射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)

6、、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化控、連接、互動(dòng)的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，通過一定的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)與互聯(lián)網(wǎng)學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，通過一定的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。概概 念念目目 的的 實(shí)現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識(shí)別、實(shí)現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識(shí)別、定位、管理和控

7、制。定位、管理和控制。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)21物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)什么是物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)？嵌入式技術(shù)嵌入式技術(shù)（ARM，Linux，Andriod）；無線技術(shù)無線技術(shù)（Zigbee，WiFi，GPRS等）；云計(jì)算：云計(jì)算：信息采集、處理、預(yù)報(bào)、決策、控制和管理等智能智能服務(wù)技術(shù)服務(wù)技術(shù)；22衛(wèi)星數(shù)據(jù)通訊3 3、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用趨勢(shì)分析、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用趨勢(shì)分析趨勢(shì)一：越來越小的無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和功耗23ZIGBEE傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) AA電池X25X3CM 20-30微安電流WIFI GS1010傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) AA電池X14X3CM 電池工作5年無線監(jiān)控手表 微型電池3X3CM 平均電流10微安有源433MHZ電子標(biāo)簽

8、CR2032鈕扣電池直徑2.2X3CM 電池工作6年123456電子藥丸 特殊微型電池小于直徑2.0X2CM 無源EPC電子標(biāo)簽 無需電池直徑1.6X1.6X0.001 CM總量0.002克 物聯(lián)網(wǎng)傳感層越來越小的無線網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)（微型化）帶來了全新的應(yīng)用和市場(chǎng)空間24牙刷也上物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)上的溫度計(jì)物聯(lián)網(wǎng)上血糖儀物聯(lián)網(wǎng)上的計(jì)步器越來越小的無線網(wǎng)絡(luò)路由節(jié)點(diǎn) 逐步實(shí)現(xiàn)微功耗的能量收集運(yùn)行邊境、荒漠、草原、農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)，滴灌，根灌等野外大范圍監(jiān)控，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將逐步實(shí)現(xiàn)；25太陽能供電路由節(jié)點(diǎn)示意圖振動(dòng)收集供電路由節(jié)點(diǎn)示意圖植物收集為無線網(wǎng)絡(luò)路由器供電，可以監(jiān)視野外環(huán)境火災(zāi)報(bào)警等 超高頻電子標(biāo)簽（節(jié)點(diǎn)

9、）微型化： 推動(dòng)UHF EPC技術(shù)新應(yīng)用1超高頻電子標(biāo)簽微型化的主要技術(shù)原因是：1、讀卡器輸出功率增加；2、標(biāo)簽芯片靈敏度提高；標(biāo)簽體積微型化，將帶來一系列新應(yīng)用26貨物識(shí)別將具有更大準(zhǔn)確性，快捷性；將有更多的商業(yè)應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)小型藥瓶名酒酒瓶放心豬肉UHF標(biāo)簽小型化和微型化，為防偽應(yīng)用開辟了廣闊的天地；很多體積小，價(jià)格敏感的商品將也很容易實(shí)現(xiàn)跟蹤和識(shí)別超高頻電子標(biāo)簽（節(jié)點(diǎn)）微型化： 推動(dòng)UHF EPC技術(shù)新應(yīng)用227長(zhǎng)距離UHF標(biāo)簽智慧公交系統(tǒng)UHF微型標(biāo)簽可以在很遠(yuǎn)的地方被準(zhǔn)確讀取將大大加快智慧商業(yè)應(yīng)用長(zhǎng)距離標(biāo)簽28長(zhǎng)距離有源電子標(biāo)簽和網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)距離有源電子標(biāo)簽和網(wǎng)絡(luò) 擴(kuò)展擴(kuò)展RFIDRFID范

10、圍和功能范圍和功能-3-3 讀卡器網(wǎng)絡(luò)化有源標(biāo)簽讀卡器和喚醒基站標(biāo)簽具有網(wǎng)絡(luò)和定位功能29長(zhǎng)距離有源電子標(biāo)簽和網(wǎng)絡(luò)- 廣闊的應(yīng)用范圍和全球市場(chǎng)-4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)趨勢(shì)二： 無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍越來越大30低軌道衛(wèi)星數(shù)據(jù)通訊有源RFID網(wǎng)絡(luò)802.11SWIFI網(wǎng)狀網(wǎng)3G/4G電信網(wǎng)絡(luò)低軌道衛(wèi)星數(shù)據(jù)通訊：低軌道衛(wèi)星數(shù)據(jù)通訊：物聯(lián)網(wǎng)連接更遙遠(yuǎn)物聯(lián)網(wǎng)連接更遙遠(yuǎn)美國(guó)最近發(fā)射了第二代低軌道衛(wèi)星；衛(wèi)星接收模塊實(shí)現(xiàn)了微型化，容易實(shí)現(xiàn)全球集裝箱，交通工具實(shí)時(shí)跟蹤聯(lián)網(wǎng)和監(jiān)控；我國(guó)北斗衛(wèi)星也在不斷發(fā)射逐漸構(gòu)成大覆蓋的網(wǎng)絡(luò)31低軌道衛(wèi)星M2M油管遠(yuǎn)程監(jiān)控實(shí)例新一代低軌道衛(wèi)星系統(tǒng)32802.11S WIFI網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò) 無線網(wǎng)絡(luò)覆

11、蓋范圍越來越大無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍越來越大802.11S網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?02.11S都市無線網(wǎng)絡(luò)802.11S車載無線網(wǎng)絡(luò)4物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例 33物聯(lián)網(wǎng)給我們搭建了可以無限想象的創(chuàng)新應(yīng)用平臺(tái)（1）智慧家園系統(tǒng)、智能家居（U-Home） 電視、電腦、手機(jī)、電話、PDA來控制音頻，視頻，安防，照明，采暖/制冷，灑水等家里所有的系統(tǒng)老人行為動(dòng)作行為動(dòng)作的監(jiān)控，的監(jiān)控，當(dāng)判斷為勞累時(shí)，窗簾關(guān)閉，暖色燈光開啟，浪漫的旋律悄然響起，家的溫馨讓人忘記一天的勞累。判斷為高興時(shí)，燈光節(jié)奏變化加快，動(dòng)感音樂旋律響起，讓人分享自己的快樂。34居家外35（2）智能交通系統(tǒng)36（3）WI-FI 網(wǎng)狀網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用舉例： 智慧醫(yī)院急診室無線定位系統(tǒng)37802.11S路由器802.11S路由器2輸液器標(biāo)簽WIFI SOCGS1010工作人員標(biāo)簽WIFI SOCGS1010病人標(biāo)簽WIFI SOCGS101014325638脈搏傳感器體溫傳感器血壓傳感器身體傳感器網(wǎng)絡(luò)示意圖PAN coordinator(FFD)Router(FFD)End device(RFD)（4）智慧校