云制造、物聯(lián)網(wǎng)

1、物聯(lián)網(wǎng)、云制造發(fā)展現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)、云制造發(fā)展現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)概念的提出及發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)在世界范圍內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范例物聯(lián)網(wǎng)概念的提出1995年，比爾蓋茨未來之路中提及到物聯(lián)網(wǎng)概念。當(dāng)時受限于無線網(wǎng)絡(luò)、硬件及傳感設(shè)備的發(fā)展，并未引起重視。1999年， Electronic Product Code (EPC) global的前身麻省理工Auto-ID中心提出“ Internet of Things”的構(gòu)想：物品上裝置的電子標(biāo)簽存儲唯一的EPC碼，利用射頻識別技術(shù)(RFID) 完成標(biāo)簽數(shù)據(jù)的自動采集，通過與互聯(lián)網(wǎng)相連的EPC IS服務(wù)器提供對應(yīng)該EPC的物品信息的物品信息物品信息互聯(lián)

2、網(wǎng)絡(luò)物品信息互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。2005年，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布名為Internet of Things的技術(shù)報告：“物聯(lián)網(wǎng)”是信息和通信技術(shù)（ICTs）中的新維度from anytime，any place connectivity for anyone，we will now have connectivity for anything RFID技術(shù)、傳感器技術(shù)和嵌入式智能技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)、傳感器技術(shù)和嵌入式智能技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)性技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)概念英文名稱： The Internet of things，簡稱IOT?！拔锫?lián)網(wǎng)”是指通過裝置在物體上的各種信息傳感設(shè)備，如RFID裝置、紅外感應(yīng)

3、器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等等，賦予物體智能，并通過接口與互聯(lián)網(wǎng)相連而形成一個物品與物品相連的巨大的分布式協(xié)同網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)實質(zhì)“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”：物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通訊。主要特征：全面感知；可靠傳送；智能處理。美國：IBM“智慧的地球” 戰(zhàn)略IBM智能地球戰(zhàn)略的主要構(gòu)成部分：傳感器、RFID標(biāo)標(biāo)簽簽和和實時信息處理軟件實時信息處理軟件如（如（WebSphere RFID Information Center）。典型案例作為一家主營制藥和特殊包裝的中型企業(yè)，GSMS通過與 IBM 及業(yè)務(wù)

4、合作伙伴 DSS 合作，利用二維碼和射頻識別設(shè)備（RFID）標(biāo)簽設(shè)計了一個精密的跟蹤系統(tǒng)。每個藥品包裝上都有獨一無二的序列號，這樣 GSMS 就能杜絕假冒藥品混入供應(yīng)鏈。Spolem PSS Polnoc一家波蘭的中型連鎖超市，引入了波蘭首個 IBM 自助服務(wù)解決方案。在加快結(jié)賬速度、節(jié)省支出的同時，該智能系統(tǒng)還可以幫助超市更深入地理解顧客的購買偏好，從而更好地滿足所需。美國：作為振興經(jīng)濟(jì)的“新武器”2009 年初，美國總統(tǒng)奧巴馬就職后，對“智慧地球”構(gòu)想作出了積極回應(yīng)，并將其提升為國家層級的發(fā)展戰(zhàn)略；奧巴馬將“新能源”和“物聯(lián)網(wǎng)”作為振興經(jīng)濟(jì)的兩大武器，投入巨資深入研究物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)。 美國

5、7870億美元經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇和再投資法中，鼓勵物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展政策主要體現(xiàn)在推動能源、寬帶與醫(yī)療三大領(lǐng)域開展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。歐盟：引領(lǐng)世界物聯(lián)網(wǎng)“加速跑”2009年6月，歐盟委員會向歐盟議會、理事會、歐洲經(jīng)濟(jì)和社會委員會及地區(qū)委員會遞交了歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃（Internet of Things-An action plan for Europe），意在引領(lǐng)世界物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。2009年10月，歐盟委員會以政策文件的形式對外發(fā)布了物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略，將于2011年2013年間每年新增2億歐元進(jìn)一步加強(qiáng)研發(fā)力度，同時拿出3億歐元?？?，支持物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)公私合作短期項目建設(shè)。2009年12月，歐盟委員會以政策文件的形式，

6、對外發(fā)布了歐盟“數(shù)字紅利”利用和未來物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略。為了加強(qiáng)政府對物聯(lián)網(wǎng)的管理，消除物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的障礙，歐盟制定了12項行動保障物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。日本u-Japan目標(biāo)：建設(shè)無所不在的網(wǎng)絡(luò)社會，2010年實現(xiàn)“anytime、anywhere、anything、anyone”都能上網(wǎng)的環(huán)境。i-Japan目標(biāo)：2011年實現(xiàn)日本產(chǎn)業(yè)社會、地區(qū)與Information and Communications Technology (ICT)融合。韓國2009年韓國通信委員會出臺了物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建基本規(guī)劃，將物聯(lián)網(wǎng)市場確定為新增長動力。物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建基本規(guī)劃提出到2012年實現(xiàn)通過構(gòu)建世界最先進(jìn)的物

7、聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實施，打造未來廣播通信融 合領(lǐng)域超一流信息通信技術(shù)強(qiáng)國的目標(biāo)，并確定了構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、營造物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)散環(huán)境等4大領(lǐng)域、12項詳細(xì)課題。 u-Korea戰(zhàn)略&IT839計劃韓國：“IT 839”計劃2004年，韓國信息通信部制定的IT839計劃，是u-Korea的核心：八項信息產(chǎn)業(yè)服務(wù)、三大基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)、九項新增長技術(shù)。新加坡：打造物聯(lián)網(wǎng)未來智慧國2015（iN2015） 2005年由資訊通信發(fā)展管理局（IDC）負(fù)責(zé)實施的10年計劃改造政府、金融、教育、醫(yī)療保健、媒體娛樂、制造與物流、旅游、零售7大行業(yè)大行業(yè)“利用無所不在的信息通信技術(shù)將新加坡打造成

8、一個智慧的國家、全球化的城市” 4項政策、7個行業(yè)、6大目標(biāo)中國:2009年中國物聯(lián)網(wǎng)的元年2009年8月7日，溫家寶考察中科院無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心。強(qiáng)調(diào)“在傳感網(wǎng)發(fā)展中，要早一點謀劃未來，早一點攻破核心技術(shù)，把傳感系統(tǒng)和3G中的TD技術(shù)結(jié)合起來”。 2009年9月21日，工信部在相關(guān)會議上，首次明確提出要進(jìn)一步研究建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)，加快傳感中心建設(shè)，推進(jìn)信息技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，提高資源利用率、經(jīng)濟(jì)運行效益和投入產(chǎn)出效率等。 2009年11月1日，中關(guān)村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正式成立，成員包括了北京移動、清華同方股份有限公司、北京郵電大學(xué)、中科院軟件所、北京交通委信息中心等十二家

9、單位，囊括了政府、院校和企業(yè)。2009年底，“中國電信物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和推廣中心”、“中國電信物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)重點實驗室”在江蘇無錫成立，標(biāo)志著中國第一個“物聯(lián)網(wǎng)城市”在無錫正式啟程。中國：物聯(lián)網(wǎng)的近期發(fā)展2010年1月，傳感(物聯(lián))網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在無錫成立；2010年4月30日，在中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第三屆國際無 線傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會上，“美國硅谷杭州物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心”正式簽約落戶杭州東部軟件園；2010年5月18日，我國首個針對物聯(lián)網(wǎng)、傳感產(chǎn)業(yè)融資的中國首個“物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基金” 簽約設(shè)立，由無錫新區(qū)創(chuàng)投集團(tuán)、大唐電信、中科院與無錫國聯(lián)集團(tuán)共同發(fā)起，計劃總規(guī)模將達(dá)50億元中國：重點研究領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)的建

10、設(shè)在我國成為大家普遍關(guān)注的熱點，得到國家科技部、質(zhì)檢總局、國家標(biāo)準(zhǔn)委員會等政府部門和自動識別技術(shù)等相關(guān)行業(yè)及企業(yè)的高度重視；物聯(lián)網(wǎng)已被明確列入國家中長期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(2006-2020年)和2050年國家產(chǎn)業(yè)路線圖；國內(nèi)研究院所早在1999年就啟動了傳感網(wǎng)研究，并且已擁有從材料、技術(shù)、器件、系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)的較完整的產(chǎn)業(yè)鏈。目前我國傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系已形成初步框架，向國際標(biāo)準(zhǔn)化組織提交的多項標(biāo)準(zhǔn)提案被采納，傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)取得積極進(jìn)展。中國：研究現(xiàn)狀無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件節(jié)點：南京郵電大學(xué)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系列節(jié)點UbiCell南京郵電大學(xué)無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點UbiCell-MUbiCell-M中國

11、科學(xué)院計算技術(shù)研究所GAINS 系列節(jié)點香港科技大學(xué)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件產(chǎn)品：南京郵電大學(xué)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件軟件DisWare南京郵電大學(xué)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成開發(fā)平臺MeshIDE中國科學(xué)院寧波計算所的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分析與管理平臺基于RFID的典型案例（一）的典型案例（一）案例新家坡國家圖書館（圖書資產(chǎn)）管理深圳圖書館新館 2006年7月在全國率先全面應(yīng)用無線射頻技術(shù)（RFID），在館內(nèi)全面實行包括自助借還的多種形式的自助服務(wù)，很快得到了廣大讀者的認(rèn)可，并且倍受歡迎，深圳圖書館自助供還量戰(zhàn)占全館問題的比例已超過90%。自助圖書館系統(tǒng)門禁控制使用RFID標(biāo)識每一本圖書利用RF

12、ID對每本圖書的“唯一”標(biāo)識讀者自助還書（RFID讀寫器就能立刻確認(rèn)還書信息 ）圖書分揀由計算機(jī)自動完成基于RFID的典型案例（二）的典型案例（二）醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)醫(yī)療器械管理和追蹤病人病情監(jiān)控與跟蹤案例美國新澤西醫(yī)療公司家醫(yī)院安裝了RFID系統(tǒng)，用以追蹤上千名病人和工作人員，以及多達(dá)一萬件資產(chǎn)。早在2006年，新澤西州哈肯薩克醫(yī)學(xué)中心將植入式RFID微型標(biāo)簽（芯片）VeriChip植入病患的手臂上臂，用來存取慢性病病人的病況信息。醫(yī)護(hù)人員將使用內(nèi)置RFID讀寫器的手持終端掃描病患的VeriChip所在部位，VeriChip上面的16位ID信息及數(shù)據(jù)庫中存儲的病患治療記錄，會立刻顯示在手持終端上。

13、2008年10月，北京地壇醫(yī)院北京地壇醫(yī)院開始了其應(yīng)用RFID的項目地壇醫(yī)院追蹤管理系統(tǒng)。主要應(yīng)用在對人員、重要醫(yī)療設(shè)備以及醫(yī)療垃圾車三種對象的實時跟蹤管理上。基于RFID的典型案例（三）的典型案例（三）可口可樂RFID 自動裝飲料機(jī) Freestyle Freestyle可采用RFID 技術(shù)來識別 30 多個調(diào)料桶，可提供 100 多種飲料。每種飲料都是由幾種配料組成，當(dāng)顧客下單時，機(jī)器將這些成分以適當(dāng)?shù)谋壤旌希⒆⑷腩櫩偷谋永?。Freestyle 配備有移動和有線以太網(wǎng)功能，可與可口可樂位于亞特蘭大的 Freestyle SAP 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)通訊，向公司提供商業(yè)分析，機(jī)器可以將消耗最多

14、的飲料類型、時間和地點數(shù)據(jù)上傳，還可以接收網(wǎng)絡(luò)指令。舉個例子，如果一個調(diào)料桶需要召回，網(wǎng)絡(luò)指令機(jī)器立即停止出售含這種調(diào)料的飲料。基于傳感網(wǎng)的典型案例（一）北京市朝陽區(qū)一氧化碳預(yù)警系統(tǒng)2009年取暖季期間，朝陽區(qū)在流動人口比較集中的崔各莊鄉(xiāng)、十八里店鄉(xiāng)發(fā)放并調(diào)試一氧化碳探測器3萬只，開展出租房屋一氧化碳無線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的試點部署。該系統(tǒng)通過在房屋內(nèi)安裝監(jiān)控探測器和無線傳輸模塊，對空氣中的一氧化碳濃度進(jìn)行24小時實時監(jiān)控。一旦一氧化碳濃度超標(biāo)，系統(tǒng)就自動報警，監(jiān)控人員會在第一時間通知相關(guān)部門上門處理中毒事件。2010年春節(jié)期間，各監(jiān)控中心共收到一氧化碳濃度超標(biāo)報警信息194例，所有報警全部按照既定

15、流程進(jìn)行了及時處置，通過防手段減少人防工作量，提高對一氧化碳中毒事件的防控水平，有效確保了百生安居樂業(yè)、社會安全穩(wěn)定。基于傳感網(wǎng)的典型案例（二）Nike+IPod套件2006年5月，耐克和蘋果公司合作推出創(chuàng)新的Nike IPod系列產(chǎn)品，將運動與音樂完美結(jié)合起來。其中，包括一個內(nèi)置于鞋中的傳感器和一個與IPod連接的接收器。通過Nike IPod運動組件，就可以將Nike運動鞋與IPod nano連接，IPod就可以存儲并顯示運動的時間、距離、熱量消耗值和步幅等數(shù)據(jù)。跑步后將IPOD與電腦相連開始同步，就可以完美地同步你的跑步和健身數(shù)據(jù)。該產(chǎn)品甚至還有自己的社交網(wǎng)絡(luò)：它可以自動發(fā)布狀態(tài)消息?；?/p>

16、于傳感網(wǎng)的典型案例（二）Adidas miCoach PACER這是一套跑步裝備，包括心律檢測器和一個傳感器（跟鞋配套），該裝置可以用語音提示跑步者在跑步過程中保持目標(biāo)心率。此外還有一個提供健身計劃、設(shè)定目標(biāo)、跟蹤進(jìn)度的支持網(wǎng)站。基于傳感網(wǎng)的典型案例（三）農(nóng)業(yè)監(jiān)測管理溫室環(huán)境信息采集和控制自動灌溉系統(tǒng)環(huán)境信息和動植物信息監(jiān)測土壤水分監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)智能家電案例三網(wǎng)融合及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用后，冰箱、電視、微波爐、洗衣機(jī)等電器將進(jìn)入智能時代3月26日，海爾卡薩帝物聯(lián)網(wǎng)冰箱在上海亮相。外觀上，卡薩帝物聯(lián)網(wǎng)冰箱搭載了一塊液晶觸摸屏，不僅可以播放音樂、圖片、視頻短片，而且還可以上網(wǎng)獲取互聯(lián)網(wǎng)和嫁接在物聯(lián)網(wǎng)上的各類

17、信息，例如天氣、超市貨物儲備等。海信推出了智能“藍(lán)媒”冰箱，解決了不少家庭主婦的難題。她們可以通過冰箱上的液晶顯示屏觀看視頻資料，還可以一邊播放菜譜一邊做菜，增加了都市女性下廚的樂趣。美的、海爾、松下等空調(diào)廠家推出的變頻空調(diào)，能夠自動感知人體溫度，如果主人長時間不在，空調(diào)會自動關(guān)機(jī)?？照{(diào)還具備多種舒適睡眠模式，開啟后用戶便可放心休息，空調(diào)自動進(jìn)行智能室內(nèi)控溫。綜合應(yīng)用IBM: 智慧的地球我們的地球?qū)⒆兊每筛袘?yīng)可度量、互聯(lián)互通、以及更加智能。世界所想，我們所能智慧的食品食品跟蹤方案 IBM同挪威最大食品供應(yīng)商N(yùn)ortura附屬的IT公司Matiq從農(nóng)場開始，貫穿供應(yīng)鏈，直到超市貨架，跟蹤家禽和肉

18、類產(chǎn)品。該食品跟蹤方案將保證肉和禽類產(chǎn)品在供應(yīng)鏈內(nèi)保持最優(yōu)狀況。智慧的物流IBM和丹麥運輸公司Container Centralen使用IBM傳感器技術(shù)“讓園藝植物的供應(yīng)鏈參與者跟蹤觀察植物在歐洲40國內(nèi)從種植者到批發(fā)商到零售商的運輸過 程”。運輸環(huán)節(jié)在配備傳感器之后，可以讓供應(yīng)鏈參與者監(jiān)視運送過程中的狀況和天氣，這使得運 輸過程變得十分透明。智慧的城市、交通、銀行、零售應(yīng)用案例總結(jié)目前的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用通過RFID，傳感器等技術(shù)實現(xiàn)了一定范圍內(nèi)的“物-物”互聯(lián)，距離龐大的物聯(lián)網(wǎng)還有很大差距。歐洲EpoSS組織預(yù)測物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是一個漫長的過程，將經(jīng)歷四個階段： 2010年之前，物聯(lián)網(wǎng)主要表現(xiàn)為RFI

19、D技術(shù)在物流、零售和制藥領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用20102015年，電子標(biāo)簽和傳感器網(wǎng)絡(luò)集成，實現(xiàn)物品之間的信息互聯(lián) 20152020年，互聯(lián)物品進(jìn)入半智能化 2020年之后，逐漸進(jìn)入全面智能化的物聯(lián)網(wǎng)云制造技術(shù)云制造概念云制造服務(wù)平臺云制造成功案例云制造概念云制造概念云制造是一種面向服務(wù)的、高效低耗和基于知識的網(wǎng)絡(luò)化智能制造新模式，是對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)化制造與服務(wù)技術(shù)進(jìn)行延伸和變革。它融合現(xiàn)有信息化制造技術(shù)及云計算、物聯(lián)網(wǎng)、語義Web、高性能計算等信息技術(shù)，將各類制造資源和制造能力虛擬化、服務(wù)化，構(gòu)成制造資源和制造能力池，并進(jìn)行統(tǒng)一的、集中的智能化管理和經(jīng)營，實現(xiàn)智能化、多方共贏、普適化和高效的共享和協(xié)同，通

20、過網(wǎng)絡(luò)和云制造系統(tǒng)為制造全生命周期過程提供可隨時獲取的、按需使用的、安全可靠的、優(yōu)質(zhì)廉價的智慧服務(wù)。云制造是一種通過實現(xiàn)制造資源和制造能力的流通從而達(dá)到大規(guī)模收益、分散資源共享與協(xié)同的制造新模式，其運行原理如下圖所示。 從上圖可以看出，云制造系統(tǒng)中的用戶角色主要有三種，即：資源提供者、制造云運營者、資源使用者。資源提供者通過對產(chǎn)品全生命周期過程中的制造資源和制造能力進(jìn)行感知、虛擬化接入，以服務(wù)的形式提供給第三方運營平臺（制造云運營者）；制造云運營者主要實現(xiàn)對云服務(wù)的高效管理、運營等，可根據(jù)資源使用者的應(yīng)用請求，動態(tài)、靈活的為資源使用者提供服務(wù)；資源使用者能夠在制造云運營平臺的支持下，動態(tài)按需地使用各類應(yīng)用服務(wù)（接出），并能實現(xiàn)多主體的協(xié)同交互。在制造云運行過程中，知識起著核心支撐作用，知識不僅能夠為制造資源和制造能力的虛擬化接入和服務(wù)化封裝提供支持，還能為實現(xiàn)基于云服務(wù)的高效管理和智能查找等功能提供支持。云制造服務(wù)平臺云制造服務(wù)平臺在云制造平臺中，