物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用：第1章 緒論

1、緒論 本節(jié)教學(xué)內(nèi)容1.1什么是物聯(lián)網(wǎng)1.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展 1.2.1物聯(lián)網(wǎng)的起源 1.2.2物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況 1.2.3物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準化概況1.3物聯(lián)網(wǎng)前景展望展現(xiàn)了虛擬世界與現(xiàn)實世界發(fā)生沖突和分裂返回物聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)：現(xiàn)實世界與虛擬世界的融合“物聯(lián)網(wǎng)”的出現(xiàn)正體現(xiàn)了虛擬網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)實世界融合的趨勢，寄托著人們利用信息技術(shù)進一步改造現(xiàn)實世界的希望。下面，就讓我們一起走進物聯(lián)網(wǎng)的大門，一窺物聯(lián)網(wǎng)這個時代浪潮的面貌。返回1.1 什么是物聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)概念不是憑空杜撰出來的，也不是某單項新技術(shù)突破引申出來的。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展有堅實基礎(chǔ)，是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，是多項現(xiàn)代信息技術(shù)的殊途同歸與聚合應(yīng)用，是

2、信息技術(shù)系統(tǒng)性的創(chuàng)新與革命。返回早期認識：被認為是將每個物品打上電子標(biāo)簽，然后通過射頻識別技術(shù)和通信技術(shù)形成信息網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)物品的智能識別、定位和監(jiān)控當(dāng)代認識：物聯(lián)網(wǎng)的基本含義就是一種虛擬數(shù)字世界和現(xiàn)實物理世界的融合。注意：這種融合是“雙向的”返回雙向是指：第一個方向是現(xiàn)實世界向虛擬世界的融入第二個方向是虛擬世界向現(xiàn)實世界的融入返回在“數(shù)字世界泛在化”和“物理世界智能化”的融合過程中，物聯(lián)網(wǎng)被賦予多個維度的內(nèi)涵，具有多重含義。為了全面了解物聯(lián)網(wǎng)，我們從領(lǐng)域（橫向）和層次（縱向）兩個維度來探討物聯(lián)網(wǎng)的概念和定義。返回從領(lǐng)域的維度物聯(lián)網(wǎng)覆蓋了信息技術(shù)和通信技術(shù)的眾多領(lǐng)域?qū)ヂ?lián)網(wǎng)領(lǐng)域來說，物聯(lián)網(wǎng)就是互

3、聯(lián)網(wǎng)的延伸，就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域來說，物聯(lián)網(wǎng)就是一個廣域的傳感網(wǎng)返回從層次的維度，物聯(lián)網(wǎng)是一個層次化的網(wǎng)絡(luò)第一層是感知網(wǎng)絡(luò)第二層是傳輸網(wǎng)絡(luò)第三層是業(yè)務(wù)和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)返回在初步了解了物聯(lián)網(wǎng)的概念后，下面將通過物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、泛在網(wǎng)等相似概念的辨析進一步明晰物聯(lián)網(wǎng)的基本特征1物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)2物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)3物聯(lián)網(wǎng)與泛在網(wǎng)傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的組成部分，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，泛在網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的愿景。返回1.2 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展 1.2.1 物聯(lián)網(wǎng)的起源物聯(lián)網(wǎng)的概念最早是從射頻識別（RFID）這個領(lǐng)域來的，在1999年由專門研究RFID技術(shù)的EPC global的前身美國麻省理工大學(xué)A

4、uto-ID中心提出。2005年11月，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上，國際電信聯(lián)盟發(fā)布了ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)，提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念2008年11月IBM公司從商業(yè)角度提出所謂“智慧的地球”（Smarter Planet）1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況1日本的“U-Japan”計劃此戰(zhàn)略將以“基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)”和“信息技術(shù)應(yīng)用”為核心，重點在以下兩個方面展開：一是泛在網(wǎng)絡(luò)社會的基礎(chǔ)建設(shè)，希望實現(xiàn)從有線到無線、從網(wǎng)絡(luò)到終端，包括認證、數(shù)據(jù)交換在內(nèi)的無縫連接泛在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，100%的國民可以利用高速或超高速網(wǎng)絡(luò)；二是ICT的廣泛應(yīng)用。希望通過ICT的有效應(yīng)用，促進社會系統(tǒng)的改革，解決老年

5、化社會的醫(yī)療福利、環(huán)境能源、防災(zāi)治安、教育人才、勞動就業(yè)等一系列社會問題。2韓國的“U-Korea”戰(zhàn)略韓國信息和通信部具體推動“U-Korea”項目的建設(shè)，重點支持“無所不在的網(wǎng)絡(luò)”相關(guān)的技術(shù)研發(fā)及科技應(yīng)用，希望通過“U-Korea”計劃的實施帶動國家信息產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。3美國“智慧的地球”2009年1月28日，奧巴馬就任美國總統(tǒng)后與美國工商業(yè)領(lǐng)袖舉行了一次“圓桌會議”，彭明盛推廣“智慧的地球”這一概念，建議新政府投資新一代的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施，闡明其短期和長期效益。奧巴馬政府對此給予了積極的回應(yīng)，認為“智慧的地球” 有助于美國的“巧實力”（Smart Power）戰(zhàn)略，是繼互聯(lián)網(wǎng)之后國家發(fā)展的

6、核心領(lǐng)域。返回4歐盟的物聯(lián)網(wǎng)行動計劃目前歐盟已將物聯(lián)網(wǎng)及其核心技術(shù)納入到預(yù)算高達500億歐元并開始實施的歐盟“第七個科技框架計劃（20072013年）”中。歐洲物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用主要在企業(yè)管理、交通運輸、醫(yī)療衛(wèi)生等方面返回5中國的“感知中國”2009年11月，我國國家領(lǐng)導(dǎo)人在人民大會堂向科技界發(fā)表了題為讓科技引領(lǐng)中國可持續(xù)發(fā)展的講話，2010年3月，“加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用”第一次寫入中國政府工作報告。國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（20062020年）和“新一代寬帶移動無線通信網(wǎng)”重大專項中均將傳感網(wǎng)列入重點研究領(lǐng)域。返回返回目前物聯(lián)網(wǎng)在我國的發(fā)展形態(tài)主要以RFID、M2M、傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)三種為主與其他發(fā)

7、達國家相比，我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展尚處初創(chuàng)和起步階段。目前也存在一系列瓶頸和制約因素：一是產(chǎn)業(yè)體系初步形成但產(chǎn)業(yè)化能力不高，尚未形成規(guī)模化產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢二是核心關(guān)鍵技術(shù)有待突破，在傳感器、芯片、關(guān)鍵設(shè)備制造、智能通信與控制、海量數(shù)據(jù)處理等核心技術(shù)上，與發(fā)達國家存在較大差距；三是標(biāo)準比較分散、體系還不完善，在國際上面臨標(biāo)識等關(guān)鍵資源和核心標(biāo)準的競爭；四是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的規(guī)模和領(lǐng)域比較小，沒有形成成熟的商業(yè)模式，應(yīng)用成本較高；五是物聯(lián)網(wǎng)承載大量的國家經(jīng)濟社會活動和戰(zhàn)略性資源，因而面臨巨大的安全與隱私保護挑戰(zhàn)。返回1.2.3 物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準化概況目前物聯(lián)網(wǎng)還缺乏統(tǒng)一標(biāo)準。標(biāo)準化的實現(xiàn)將能夠整合行業(yè)應(yīng)用，規(guī)范新業(yè)務(wù)的實現(xiàn)和

8、測試，保證物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的互操作性和全網(wǎng)的互聯(lián)互通。物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準體系的建設(shè)與完備，是擴大物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模的基礎(chǔ)，是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。返回1國際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準制定現(xiàn)狀目前投入物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)整體架構(gòu)研究的國際組織有：（1）ETSI（2）ITU-T（3）ISO/IEC返回2我國物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準制定現(xiàn)狀（1）電子標(biāo)簽標(biāo)準工作組是2005年10月份由原信息產(chǎn)業(yè)部科技司正式發(fā)文批準成立的。（2）傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準工作組（WGSN）成立于2009年9月（3）資源共享協(xié)同服務(wù)標(biāo)準工作組（閃聯(lián)）成立于2003年（4）中國通信標(biāo)準化協(xié)會（CCSA）也已先后啟動了無線泛在網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)要求等標(biāo)

9、準的研究與制定（5）運營商返回2010年6月8日，為加快物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準制定工作，在工信部和國標(biāo)委的指導(dǎo)下，中國物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準聯(lián)合工作組在北京成立。走“技術(shù)專利化、專利標(biāo)準化、標(biāo)準國際化”之路，建立國家級和區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)研究中心，掌握具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)標(biāo)準將成為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重，而堅持以前沿技術(shù)為突破，參與、影響并主導(dǎo)國際標(biāo)準的制定也成為我國物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準戰(zhàn)略的核心。返回1.3 物聯(lián)網(wǎng)前景展望歐洲智能系統(tǒng)集成技術(shù)平臺組織（EPoSS）在Internet of Things in 2020中預(yù)測，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將經(jīng)歷四個階段：2010年之前以RFID為代表的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于物流、零售和制藥等領(lǐng)域；20102015年實現(xiàn)物與物之間的互聯(lián)；20152020年進入半智能化；2020年之后實現(xiàn)全智能化返回物聯(lián)網(wǎng)未來廣泛應(yīng)用返回發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)對調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式具有積極意義，因為物聯(lián)網(wǎng)