物聯(lián)網(wǎng)概述課件

第14章物聯(lián)網(wǎng)第14章物聯(lián)網(wǎng)2物聯(lián)網(wǎng)

IOT（InternetofThings）2物聯(lián)網(wǎng)

IOT（InternetofThings）IOT：Anytime、Anywhere、Anythingsconnection，UbiquitousNetworks和UbiquitousComputing的發(fā)展愿景，無處不在的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)就是通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，以有線或無線的方式把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，以計算、存儲等處理方式構(gòu)成所關(guān)心事物靜態(tài)與動態(tài)的信息的知識網(wǎng)絡(luò)，用以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。IOT（InternetofThings)物聯(lián)網(wǎng)定義3IOT：Anytime、Anywhere、Anythings物聯(lián)網(wǎng)的概念史：比爾蓋茨在1995年《未來之路》，首次提出該概念。2005年，突尼斯，信息社會世界峰會上，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式將“物聯(lián)網(wǎng)”稱為“TheInternetofThings”。2008年，IBM智慧地球。2008年，歐盟發(fā)表《2020年的物聯(lián)網(wǎng)---未來路線》。2009年，奧巴馬舉行圓桌會議，確立智慧地球戰(zhàn)略。物聯(lián)網(wǎng)的概念4物聯(lián)網(wǎng)的概念史：物聯(lián)網(wǎng)的概念4近年來，全球主要發(fā)達(dá)國家和地區(qū)均十分重視物聯(lián)網(wǎng)的研究。2002年4月，韓國提出e-Korea（電子韓國）戰(zhàn)略；2004年，日本提出“U-Japan”計劃；2006年6月，新加坡公布了“智慧國2015”大藍(lán)圖；2008年底，IBM向美國政府提出了“智慧地球”戰(zhàn)略；2009年6月歐盟啟動“物聯(lián)網(wǎng)行動計劃”等，都是利用各種信息技術(shù)來突破互聯(lián)網(wǎng)的物理限制，以實現(xiàn)無處不在的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。2009年“感知中國”物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r5近年來，全球主要發(fā)達(dá)國家和地區(qū)均十分重視物聯(lián)網(wǎng)的研究。物聯(lián)網(wǎng)2008年11月，美國IBM公司發(fā)表了《智慧地球：下一代領(lǐng)導(dǎo)人議程》、《智慧地球贏在中國》。2009年1月，IBM公司提出了“智慧地球”的構(gòu)想，物聯(lián)網(wǎng)成為其中不可或缺的一部分。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”。將智慧地球上升為美國的國家級發(fā)展戰(zhàn)略，引起轟動。更透徹的感知(Instrumented)---利用任何可以隨時隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息的設(shè)備、系統(tǒng)或流程。更全面的互聯(lián)互通(Interconnected)---先進(jìn)的系統(tǒng)可按新方式協(xié)同工作。更深入的智能化（Intelligent）---利用先進(jìn)技術(shù)獲取更智能的洞察并付諸實踐，進(jìn)而創(chuàng)造新的價值。智慧地球(SmarterPlanet)62008年11月，美國IBM公司發(fā)表了《智慧地球：下一代領(lǐng)導(dǎo)智慧地球(SmarterPlanet)7“智慧的地球地球”

智慧的貨運智慧的水系統(tǒng)智慧的交通智慧的零售智慧的醫(yī)療保健智慧金融和保險智慧的食品智慧的城市智慧的能源智慧地球(SmarterPlanet)7“智慧智慧的貨運

1993年，克林頓政府提出“信息高速公路”的國家振興戰(zhàn)略，大力發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)，推動了全球信息產(chǎn)業(yè)的革命，美國經(jīng)濟受惠于這一戰(zhàn)略，在上世紀(jì)90年代中后期創(chuàng)造了歷史上罕見的長時間的繁榮，使美國的霸主地位繼續(xù)穩(wěn)固?！爸腔鄣牡厍?SmarterPlanet)”作為新一波IT技術(shù)革命，其對于人類文明的影響之深遠(yuǎn)，將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過互聯(lián)網(wǎng)。所以，受到美國政府的高度重視是必然的。奧巴馬面對危局，也可以把“智慧的地球”上升為美國的國家戰(zhàn)略。刺激美國經(jīng)濟的復(fù)蘇。智慧地球(SmarterPlanet)81993年，克林頓政府提出“信息高速公路”的國家振9電話發(fā)明190019722000187618371946第一臺計算機到PC機衛(wèi)星通信從理論到實用1976197819631960光纖從理論到實用蜂窩移動通信從理論到實用電報發(fā)明1961提出分組交換到IP網(wǎng)電子計算機發(fā)明1948晶體管集成電路CPU195819271937取樣定理PCM100多年來信息技術(shù)的發(fā)展19932008時間信息高速公路智慧地球工業(yè)時代信息時代1980信息論多視角看“智慧地球”的提出99電話發(fā)明190019722000187618371946第10電報1837美莫爾斯電話1876美貝爾計算機

1946美約翰.莫齊利，布雷斯帕.埃克特等移動通信1946美貝爾實驗室信息論

1948美香農(nóng)教授取樣定理1927美奈奎斯特物理學(xué)家晶體管1948年，美巴丁和布拉頓德。集成電路1958年，美基爾比光通信：紅寶石激光器1960年，美國人梅曼發(fā)明傳輸損耗20dB/km的光纖1970年，美國康寧公司無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1978年美卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)互聯(lián)網(wǎng)

1968——1978美國防部高級研究規(guī)劃署信息高速公路1993年9月，美國副總統(tǒng)戈爾智慧地球2008年11月，美IBM總裁兼CEO彭明盛

值得注意的是，相關(guān)信息技術(shù)的主要發(fā)明和思想都發(fā)生在美國

世界信息技術(shù)的歷史幾乎就是美國信息技術(shù)的歷史多視角看“智慧地球”的提出10電報1837美莫爾斯值得注意的是，相關(guān)11

歷史的經(jīng)驗告訴我們，在信息技術(shù)的發(fā)展方面，要特別關(guān)注美國的動向，尤其是美國軍方和政府的動向，所以認(rèn)為“智慧地球”的提出不是“忽悠”，而是一種具有深刻內(nèi)涵的信號！多視角看“智慧地球”的提出11歷史的經(jīng)驗告訴我們，在信息技術(shù)的發(fā)展方面，要2010年4月9日經(jīng)貿(mào)形勢報告會上工業(yè)和信息化部部長李毅中:警惕IBM智慧地球陷阱,不能受制于人12多視角看“智慧地球”的提出IBM智慧地球是個陰謀嗎?中國鐵路、公路、電力、水利、油氣管道、金融領(lǐng)域的動態(tài)信息將很可能被其獲取,國家信息安全性令人擔(dān)憂

2010年4月9日經(jīng)貿(mào)形勢報告會上工業(yè)和信息化部部長李毅中:132009年8月7日，國務(wù)院總理溫家寶在中科院無錫新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心視察時發(fā)表重要講話。指示我國要“在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中，要早一點謀劃未來”，要“盡快建立中國的傳感信息中心，或者叫‘感知中國’中心”感知中國132009年8月7日，國務(wù)院總理溫家寶在中科院無142009年11月29日上午，國務(wù)院總理溫家寶率科技部部長萬鋼、工信部部長李毅中等領(lǐng)導(dǎo)來到南京，在江蘇省省委書記梁保華、省長羅志軍、南京市市委書記朱善璐、市長季建業(yè)等領(lǐng)導(dǎo)的陪同下，來到南京三寶科技集團進(jìn)行考察，首次關(guān)注RFID技術(shù)，引起業(yè)界強烈反響。感知中國142009年11月29日感知中國152009年11月3日，溫總理在關(guān)于科技持續(xù)發(fā)展的重要講話中，提出要著力傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，及早部署后IT時代關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，使信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)，成為推動產(chǎn)業(yè)升級，邁向信息社會的發(fā)動機。

現(xiàn)在，“感知中國”不僅成為科技、政治雙用語。同時，和“智慧地球”聯(lián)系在一起，成為掀起新一輪信息技術(shù)革命的號角感知中國152009年11月3日，溫總理在關(guān)于科技持續(xù)發(fā)展的2009年9月11日，傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組成立大會暨“感知中國高峰論壇”在北京舉行，標(biāo)志著傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組正式成立。2009年11月，國務(wù)院正式批準(zhǔn)同意支持無錫建設(shè)國家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)。隨后，無錫感知中國中心在政府和科研機構(gòu)的配合下建立。感知北京，感知北郵……感知中國162009年9月11日，傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組成立大會暨“感知中從2009年起傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)、傳感網(wǎng)測試平臺、核心芯片等核心芯片、太湖藍(lán)藻爆發(fā)監(jiān)測、地址災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警、智能電網(wǎng)等綜合測試與驗證環(huán)境IPv6傳感網(wǎng)協(xié)議棧、智能交通、遠(yuǎn)程醫(yī)療/社區(qū)醫(yī)療等工業(yè)傳感網(wǎng)、無線體域網(wǎng)、智能家居、數(shù)字醫(yī)院等南水北調(diào)工程安全國家科技重大專項——“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)”17從2009年起國家科技重大專項——“新一代寬帶無線移動通信物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，但物聯(lián)網(wǎng)并不是互聯(lián)網(wǎng)的翻版，也不是互聯(lián)網(wǎng)的一個接口。由于物聯(lián)網(wǎng)作為互聯(lián)網(wǎng)的擴展，使其具備了互聯(lián)網(wǎng)的特性。物聯(lián)網(wǎng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)由人找物，而且能夠?qū)崿F(xiàn)以物找人，通過對人的規(guī)范性回復(fù)進(jìn)行識別，還能夠做出方案性的選擇?；ヂ?lián)網(wǎng)——物聯(lián)網(wǎng)的傳輸通信保障互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)18物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，但物聯(lián)網(wǎng)并不是互聯(lián)網(wǎng)的翻版，也不是互聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))典型體系架構(gòu)19感知層是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面的感知的核心能力是物聯(lián)網(wǎng)中包括關(guān)鍵技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化方面、產(chǎn)業(yè)化方面亟待突破的部分關(guān)鍵在于具備更精確、更全面的感知能力，并解決低功耗、小型化和低成本的問題廣泛覆蓋的移動通信網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施是物聯(lián)網(wǎng)三層中標(biāo)準(zhǔn)化程度最高、產(chǎn)業(yè)化能力最強、最成熟的部分關(guān)鍵在于為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用特征進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，形成協(xié)同感知的網(wǎng)絡(luò)提供豐富的基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的根本目標(biāo)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)信息化需求相結(jié)合，實現(xiàn)廣泛智能化應(yīng)用的解決方案集關(guān)鍵在于行業(yè)融合、信息資源的開發(fā)利用、低成本高質(zhì)量的解決方案、信息安全的保障以及有效的商業(yè)模式的開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))典型體系架構(gòu)19感知層是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面的感知感知層是物聯(lián)網(wǎng)全面感知的基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)感知層RFID標(biāo)簽和讀寫器M2M終端和傳感器

傳感器網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)關(guān)感知層實現(xiàn)方式

攝像頭和監(jiān)控GPS/北斗定位授時

智能家居網(wǎng)關(guān)感知層作用感知層突破方向感知和識別物體

采集和捕獲信息

更敏感和更全面的感知能力解決低功耗的問題解決小型化和低成本問題RFID讀寫智能家居網(wǎng)關(guān)M2M終端傳感器網(wǎng)絡(luò)攝像頭GPS/北斗傳感器網(wǎng)關(guān)感知層是實現(xiàn)物的世界連接和感知的基礎(chǔ)，必須考慮感知層的全面布局和發(fā)展重點產(chǎn)品策略無線上連&有線上連感知層是物聯(lián)網(wǎng)全面感知的基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)感知層RFID標(biāo)簽和讀網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)無處不在的前提物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層

接入網(wǎng)：無線/光纖各種類型的接入形式

核心網(wǎng)：統(tǒng)一IP協(xié)議上的大帶寬的可靠網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)支撐平臺：業(yè)務(wù)統(tǒng)一管理部署和運營支撐網(wǎng)絡(luò)層主要層次網(wǎng)絡(luò)層作用網(wǎng)絡(luò)層突破方向連接感知層和應(yīng)用層

隨時隨地的連接實現(xiàn)當(dāng)前最成熟的部分

擴展規(guī)模，以實現(xiàn)無處不在業(yè)務(wù)可擴展的管理運營能力簡化結(jié)構(gòu)，上下層面融合IP統(tǒng)一協(xié)議有效降低實現(xiàn)成本規(guī)模擴展帶來IPv6的發(fā)展動力ONU接入網(wǎng)絡(luò)

無線接入：2G/3G/LTE/WLAN/WiMax有線接入：光纖（PON）和銅線（xDSL）

匯集承載：IP化傳輸網(wǎng)絡(luò)（PTN/CE）核心網(wǎng)絡(luò)&業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)

統(tǒng)一IP協(xié)議的高效率的核心網(wǎng)絡(luò)/設(shè)備/接口

針對海量流量和高可靠性要求的拓?fù)浜蜋C制邊緣業(yè)務(wù)控制實現(xiàn)業(yè)務(wù)感知、控制和策略轉(zhuǎn)發(fā)CPE業(yè)務(wù)平臺鑒權(quán)平臺計費平臺經(jīng)營分析平臺業(yè)務(wù)支撐平臺提供終端和業(yè)務(wù)的通道和聯(lián)動控制邏輯

實現(xiàn)不同終端和業(yè)務(wù)統(tǒng)一管理、部署和擴展針對客戶提供用戶自定義業(yè)務(wù)環(huán)境和接口網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)成為普遍服務(wù)前提，必須關(guān)注規(guī)模擴展機遇，重點是接入網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)支撐平臺網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)無處不在的前提物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層接入網(wǎng)：無線/光應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)智能處理的中樞物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層

智能家居

智能交通智能城管應(yīng)用層主要應(yīng)用方向應(yīng)用層作用應(yīng)用層突破方向信息技術(shù)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)結(jié)合實現(xiàn)廣泛智能化應(yīng)用的解決方案集合信息技術(shù)與行業(yè)的深度融合信息的社會化共享和安全保障基于云計算的應(yīng)用整體架構(gòu)

智能電力

智能醫(yī)療智能通信服務(wù)云計算是應(yīng)用大規(guī)模部署關(guān)鍵云計算資源云計算業(yè)務(wù)計算能力存儲能力全局控調(diào)SaaSPaaSIaaS云計算的意義適應(yīng)業(yè)務(wù)量增長不確定性的彈性架構(gòu)體系

適應(yīng)海量數(shù)據(jù)計算和存儲的低成本曲線的架構(gòu)適應(yīng)開放式的應(yīng)用提供和部署環(huán)境

IT架構(gòu)和商業(yè)模式轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展六熱點大領(lǐng)域智能家居智能電力智能交通智能醫(yī)療智能城管智能通信服務(wù)六大熱點涵蓋了主要應(yīng)用集和投資方向應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)的智能中樞，必須關(guān)注云計算新架構(gòu)應(yīng)用和聚焦方向的應(yīng)用方案集合的提供應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)智能處理的中樞物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層智能家居應(yīng)用層主什么是智能電網(wǎng)？電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)。電力網(wǎng)絡(luò)為電力系統(tǒng)中除發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備以外的部分（輸電、變電和配電）。智能電網(wǎng)的核心內(nèi)涵是實現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、數(shù)字化、自動化和互動化，具有電網(wǎng)自愈，用戶交互，設(shè)備兼容，質(zhì)量管理，系統(tǒng)安全，信息集成，管理優(yōu)化，資產(chǎn)優(yōu)化，市場協(xié)調(diào)9大特征。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域---智能電網(wǎng)什么是智能電網(wǎng)？電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)長期以來我國電力系統(tǒng)采用定期檢修方式。狀態(tài)檢修，即根據(jù)設(shè)備運行狀態(tài)決定檢修時機，可以克服定期維修的局限性，提高檢修的針對性。在線監(jiān)測技術(shù)（實時檢測設(shè)備運行狀態(tài)）是物聯(lián)網(wǎng)在電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要應(yīng)用，是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)。油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)是集控制、測量分析技術(shù)于一體的精密設(shè)備。智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)：輸變電檢測與控制應(yīng)用案例：電力管理

江西省電網(wǎng)對分布在全省范圍內(nèi)的2萬臺配電變壓器安裝傳感裝置，對運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，實現(xiàn)用電檢查、電能質(zhì)量監(jiān)測、負(fù)荷管理、線損管理、需求側(cè)管理等高效一體化管理，一年來降低電損1.2億千瓦時。長期以來我國電力系統(tǒng)采用定期檢修方式。智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)：輸變配用電管理的目標(biāo)是節(jié)省電能的無效開銷。智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)：配用電管理電能表是電能計量的法定計量器具，分為機械表和電子表兩大類。用電子表代替機械表，載波通信是主流發(fā)展方向，也是節(jié)省開銷的重要環(huán)節(jié)。配用電管理的目標(biāo)是節(jié)省電能的無效開銷。智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)：配用智能電表應(yīng)用智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)：配用電管理（續(xù)）智能電表應(yīng)用智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)：配用電管理（續(xù)）實時電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)是一個總稱，由于各個電網(wǎng)的具體情況不同，可以采用不同規(guī)格、不同檔次、不同功能的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)。智能調(diào)度是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的又一重要應(yīng)用。理想的智能調(diào)度與現(xiàn)有的調(diào)度自動化相比有六大特點：數(shù)字化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、市場化、智能化。智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)：實時電力調(diào)度實時電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)是一個總稱，由于各個電網(wǎng)的具體情況不同傳感器網(wǎng)絡(luò)作為智能電網(wǎng)末梢信息感知不可或缺的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，在電力系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用空間。傳感器網(wǎng)絡(luò)在安全監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用可以更高效的保護電網(wǎng)的安全。如在部署桿塔和防護線路解決線路故障問題的同時，通過在線路上配置傳感設(shè)備檢測線路的實時情況保證設(shè)備安全和電到位等。智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)：電網(wǎng)安全傳感器網(wǎng)絡(luò)作為智能電網(wǎng)末梢信息感知不可或缺的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，在電力物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域-醫(yī)療系統(tǒng)整合的醫(yī)療平臺整合的醫(yī)療保健平臺根據(jù)需要通過醫(yī)院的各系統(tǒng)收集并存儲患者信息，并將相關(guān)信息添加到患者的電子醫(yī)療檔案，所有授權(quán)和整合的醫(yī)院都可以訪問。這樣資源和患者能夠有效地在各個醫(yī)院之間流動，通過各醫(yī)院之間適當(dāng)?shù)墓芾硐到y(tǒng)，政策，轉(zhuǎn)診系統(tǒng)等。這個平臺滿足一個有效的多層次醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)對信息分享的需要。29物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域-醫(yī)療系統(tǒng)整合的醫(yī)療平臺29人身上可以安裝不同的傳感器，對人的健康參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，并且實時傳送到相關(guān)的醫(yī)療保健中心，如果有異常，保健中心通過手機，提醒您去醫(yī)院檢查身體。30物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域-遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)人身上可以安裝不同的傳感器，對人的健康參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，并且實時物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域-交通管理實時交通信息

通過隨處都安置的傳感器，我們可以實時獲取路況信息，幫助監(jiān)控和控制交通流量。人們可以獲取實時的交通信息，并據(jù)此調(diào)整路線，從而避免擁堵。未來，我們將能建成自動化的高速公路，實現(xiàn)車輛與網(wǎng)絡(luò)相連，從而指引車輛更改路線或優(yōu)化行程。道路收費

通過RFID技術(shù)以及利用激光、照相機和系統(tǒng)技術(shù)等的先進(jìn)自由車流路邊系統(tǒng)來無縫地檢測、標(biāo)識車輛并收取費用。31物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域-交通管理實時交通信息

通過隨處都安置的傳物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域-物流供應(yīng)鏈供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

智慧的供應(yīng)鏈通過使用強大的分析和模擬引擎來優(yōu)化從原材料至成品的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。提供供應(yīng)鏈可視性供應(yīng)鏈的每個成員都應(yīng)當(dāng)能夠追溯產(chǎn)品生產(chǎn)者以及產(chǎn)品成分、包裝、來源等特征，也應(yīng)當(dāng)能夠向前追蹤產(chǎn)品成分、包裝和產(chǎn)品的的每一項活動。32牲畜溯源物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域-物流供應(yīng)鏈供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化32牲畜溯源數(shù)字家庭是以計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，包括各類消費電子產(chǎn)品、通信產(chǎn)品、信息家電及智能家居等，通過不同的互聯(lián)方式進(jìn)行通信及數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)中各類電子產(chǎn)品之間的(互聯(lián)互通)的一種服務(wù)。數(shù)字家庭的四大功能：信息、通信、娛樂和生活。家庭安防是基于紅外線感應(yīng)器、煙感器、門磁等無線傳感器設(shè)備和無線通信網(wǎng)絡(luò)的安防；聯(lián)動報警系統(tǒng)是滿足家庭客戶安全防護需求的新型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)品。將無線通信和傳統(tǒng)安防應(yīng)用相結(jié)合，通過在家中布放安防傳感設(shè)備，為家庭用戶提供圖像、聲音、信息和各種報警信號遠(yuǎn)程采集、傳輸、存儲處理功能，從而實現(xiàn)手機在手隨時隨地看家的功能，廣泛應(yīng)用于家居安全、病人看護、寵物看管、孩童老人看護、家人情感維系。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實例---數(shù)字家庭33數(shù)字家庭是以計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，包括各類消費電子產(chǎn)品工業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)將具有環(huán)境感知能力的各類終端、泛在計算、移動通信等不斷融入到工業(yè)生產(chǎn)的各個流程，可大幅提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本和資源消耗，將傳統(tǒng)工業(yè)提升到智能工業(yè)的新階段。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實例---工業(yè)與環(huán)境監(jiān)測34工業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)將具有環(huán)境感知能力的各類終隨著智能農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，泛在通信網(wǎng)絡(luò)、智能感知芯片、移動嵌入式系統(tǒng)等技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用逐步成為研究的熱點。如：利用隨機投放的方式，大量傳感器節(jié)點被密集部署于監(jiān)控區(qū)域。這些傳感器節(jié)點，協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被監(jiān)測對象的信息，并通過無線多跳的方式發(fā)送給觀察者。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實例---農(nóng)業(yè)園林35隨著智能農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，泛在通信網(wǎng)絡(luò)、智能感知芯片、移物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)展情況國家傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)組（WGSN）標(biāo)準(zhǔn)組由信標(biāo)委支持，無錫物聯(lián)網(wǎng)研究院和電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究所主導(dǎo)成立，主要面向ISO/IECJTC1進(jìn)行中國的國際標(biāo)準(zhǔn)提案輸出該標(biāo)準(zhǔn)組下設(shè)立2個研究組和6個標(biāo)準(zhǔn)組，分別為國際標(biāo)準(zhǔn)化項目組、行業(yè)應(yīng)用調(diào)研組、標(biāo)準(zhǔn)體系與系統(tǒng)架構(gòu)組、通信與信息交互組、協(xié)同信息處理組、標(biāo)識組、接口組、安全組參加單位眾多，主要以高校、科研機構(gòu)和IT企業(yè)為主，包括中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究所、中國科學(xué)院、華為、西電捷通、深圳天智、杭州家和、清華、北大、展訊、中興、大唐、北郵、工信部研究院、中國移動、中國聯(lián)通、中國電信等上百家單位該標(biāo)準(zhǔn)組提出的物聯(lián)網(wǎng)信息匯聚、協(xié)同感知、泛在聚合三階段演進(jìn)路線，已經(jīng)被ISO/IECJTC1傳感網(wǎng)總體技術(shù)文檔采納。目前已明確在JTC1下成立工作組（WGSN）,系統(tǒng)推進(jìn)傳感網(wǎng)國際標(biāo)準(zhǔn)的制定國家通信標(biāo)準(zhǔn)工作組（CCSA）

CCSATC5WG7：正在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)相關(guān)研究，即將完成《移動M2M業(yè)務(wù)研究報告》

CCSATC5WG3：該組將從移動網(wǎng)與傳感網(wǎng)結(jié)合為主要研究方向，《物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究》、《TD-SCDMA無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)要求》和《CDMA2000無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)要求》近期將立項物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)展情況當(dāng)前存在的主要問題缺乏完整的標(biāo)準(zhǔn)體系關(guān)鍵技術(shù)有待突破研發(fā)力量比較分散缺乏成熟的商業(yè)模式難成規(guī)模體系架構(gòu)尚未建立行業(yè)壁壘有待突破共贏模式有待探索政策環(huán)境有待完善當(dāng)前存在的主要問題缺乏完整的標(biāo)準(zhǔn)體系關(guān)鍵技術(shù)有待突破研發(fā)力量行業(yè)融合是要面對的深層次問題行業(yè)融合的難度大

需求挖掘不足企業(yè)技術(shù)人員不了解信息技術(shù)的最新進(jìn)展，從事信息化的人員不掌握各行各業(yè)的業(yè)務(wù)流程

行業(yè)開放不夠行業(yè)內(nèi)部利益相關(guān)機構(gòu)對于信息化服務(wù)提供商進(jìn)入行業(yè)具有天然的抵觸示范效應(yīng)不強當(dāng)前的應(yīng)用以監(jiān)控為主，不能給企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益，且需要考慮機器替換人員的問題

實施風(fēng)險較大應(yīng)用影響到企業(yè)生產(chǎn)過程的改變，對企業(yè)來講是重大決策，應(yīng)用新技術(shù)風(fēng)險較大資源開發(fā)不足政府和企業(yè)擁有大部分信息資源，卻由于政府管理、信息安全、企業(yè)壟斷利潤等因素，未能充分得到開發(fā)利用安全手段不夠應(yīng)用涉及到政府的管理、企業(yè)的生產(chǎn)、人們的生活，當(dāng)前缺乏技術(shù)上統(tǒng)一的手段以及法律上的保護條款涉及企業(yè)流程改變、系統(tǒng)對接、設(shè)備改造、崗位調(diào)整行業(yè)融合是要面對的深層次問題行業(yè)融合需求挖物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)包括射頻識別(RFID)裝置、WSN網(wǎng)絡(luò)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、Internet與移動網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，行業(yè)應(yīng)用軟件。在這些技術(shù)當(dāng)中，又以底層嵌入式設(shè)備芯片開發(fā)最為關(guān)鍵，引領(lǐng)整個行業(yè)的上游發(fā)展，以下我們著重介紹WSN技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)40物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)包括射頻識別(RFID)裝置、WSN網(wǎng)絡(luò)、紅41無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

WSN(WirelessSensorNetworks)41無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

WSN(WirelessSensor無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）

由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量廉價微型傳感器節(jié)點組成,通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。42互聯(lián)網(wǎng)和衛(wèi)星任務(wù)管理節(jié)點匯聚節(jié)點監(jiān)測區(qū)域傳感器節(jié)點用戶無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）42互聯(lián)網(wǎng)和衛(wèi)星任務(wù)管理節(jié)點匯聚節(jié)點二十世紀(jì)70年代。冷戰(zhàn)時期的聲音監(jiān)測系統(tǒng)（SoundSurveillanceSystem-SOSUS）、空中預(yù)警與控制系統(tǒng)（AirborneWarningandControlSystem-AWACS）1980年。DARPA的分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)項目（DistributedSensorNetworks-DSN）1994年。加州大學(xué)洛杉磯分校的WilliamJ.Kaiser向DARPA提交建議書“LowPowerWirelessIntegratedMicrosensors”，里程碑。二十世紀(jì)80年代至90年代之間。美國海軍研制的協(xié)同交戰(zhàn)能力系統(tǒng)（CooperativeEngagementCapability-CEC），用于反潛的確定性分布系統(tǒng)（FixedDistributedSystme-FDS）和高級配置系統(tǒng)（AdvancedDeploymentSystme-ADS），以及遠(yuǎn)程戰(zhàn)場傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（RemoteBattlefieldSensorSystem-REMBASS）和戰(zhàn)術(shù)遠(yuǎn)程傳感器系統(tǒng)（TacticalRemoteSensorSysetme）等無人看管地面?zhèn)鞲芯W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。WSN研究歷史(1)43二十世紀(jì)70年代。冷戰(zhàn)時期的聲音監(jiān)測系統(tǒng)（SoundSur1998年。Gregory.J.Pottie闡述了WSN的科學(xué)意義，DARPA巨資啟動了SensIT項目，目標(biāo)是實現(xiàn)“超視距”戰(zhàn)場監(jiān)測。1999年9月。商業(yè)周刊將其列位21世紀(jì)最重要的21項技術(shù)之一。橡樹嶺國家實驗室（OakRidgeNationalLaboratory,ORNL)提出了“網(wǎng)絡(luò)就是傳感器”的論斷。2001年1月?！禡IT技術(shù)評論》將WSN列于十種改變未來世界新興技術(shù)之首。2003年8月?！渡虡I(yè)周刊》預(yù)測：WSN和其他三項信息技術(shù)將會在不遠(yuǎn)的將來掀起新的產(chǎn)業(yè)浪潮。2004年《IEEESpectrum》雜志發(fā)表一期專集：傳感器的國度，論述WSN的發(fā)展和可能的廣泛應(yīng)用。我們國家未來20年預(yù)見技術(shù)的調(diào)查報告，信息領(lǐng)域157項技術(shù)課題中有7項與傳感器網(wǎng)絡(luò)直接相關(guān)。2006年初發(fā)布的《國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》為信息技術(shù)確定了三個前沿方向，其中兩個與WSN的研究直接相關(guān)，即智能感知技術(shù)和自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。WSN研究歷史(2)441998年。Gregory.J.Pottie闡述了WSN的科傳感器節(jié)點體系結(jié)構(gòu)45能量供應(yīng)模塊傳感器模塊處理器模塊無線通信模塊傳感器A/D處理器存儲器網(wǎng)絡(luò)MAC收發(fā)器傳感器節(jié)點體系結(jié)構(gòu)傳感器節(jié)點體系結(jié)構(gòu)45能量供應(yīng)模塊傳感器模塊處理器模塊無線通46CC2430硬件圖46CC2430硬件圖商用WSN節(jié)點47

國外起步較早，市場上已經(jīng)有技術(shù)比較成熟的商用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。預(yù)計到2011年，世界市場WSN系統(tǒng)與服務(wù)將升至46億美元。SmartDustUC，Berkeley,100mm3,DustNetworks公司Mica系列

UC，Berkeley，Crossbow公司量產(chǎn)并投放市場。商用WSN節(jié)點47國外起步較早，市場上已經(jīng)有技術(shù)比較成熟的Demo48Demo48無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點：

大規(guī)模、自組織、動態(tài)性無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點特點：

資源受限：能量資源、計算能力、存儲資源、通信能力等

低功耗、低成本無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要特點49無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要特點49BJTUIPv6WSN/Sink節(jié)點自主研制實例50BJTUIPv6WSN/Sink節(jié)點自主研制實例50目標(biāo)跟蹤大鴨島海燕監(jiān)測冰河監(jiān)測醫(yī)療健康電子牧場結(jié)構(gòu)化監(jiān)測火山觀測……WSN的項目應(yīng)用51目標(biāo)跟蹤WSN的項目應(yīng)用51大鴨島海燕監(jiān)測52大鴨島海燕監(jiān)測52利用WSN監(jiān)測冰河的變化情況，目的在于通過分析冰河環(huán)境的變化來推斷地球氣候的變化。冰河監(jiān)測53利用WSN監(jiān)測冰河的變化情況，目的在于通過分析冰河環(huán)境的變化醫(yī)療健康54醫(yī)療健康54電子牧場55電子牧場55火山觀測56火山觀測5657農(nóng)業(yè)監(jiān)測5757農(nóng)業(yè)監(jiān)測57IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)2000.12成立、2003.10第一版、2006.9修訂版低速、短距、ISM頻段、MAC層安全

LR-WPANBlueToothUWBWLAN范圍~10m~10~100m10m~100m速率250K1M55M~2~11M功耗LowestLowMediumHigh頻率868M/915M/2.4G2.4G2.4G2.4G相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)58IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)LR-WPANZigbee:2002年，飛利浦、摩托羅拉等公司牽頭成立，2007年2月，華為、IBM加入，目前突破150家。三種拓?fù)洹深惖刂?、三類設(shè)備相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)59Zigbee最初是不支持IP協(xié)議的。但是隨著IETF，IPSO相關(guān)工作的推進(jìn)，以及Zigbee內(nèi)部成員單位的推動，Zigbee的智能電力SmartEnergy2.0應(yīng)用已經(jīng)開始全面支持IP協(xié)議。同時，Zigbee內(nèi)部成立了IP-stack工作組，專門制定IPv6協(xié)議在Zigbee規(guī)范中的應(yīng)用方法Zigbee:2002年，飛利浦、摩托羅拉等公司牽頭成立，IETF6LoWPAN:2004年11月成立。IPv6-basedLow-powerWirelessPersonnalAreaNetworksIPv6overIEEE802.15.4截至目前RFC4944RFC4919 RFC6282RFC6568 RFC6606 RFC6775工作組草案1項IPv6傳感器網(wǎng)絡(luò)IETF6Lo：IPv6overNetworksofResource-constrainedNodes，2013年11月60相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IETF6LoWPAN:2004年11月成立。60相關(guān)標(biāo)IETF其他相關(guān)工作組ROLL:RoutingOverLowpowerandLossynetworksLowpowerandLossynetworks(LLNs)aremadeupofmanyembeddeddeviceswithlimitedpower,memory,andprocessingresources.Theyareinterconnectedbyavarietyoflinks,suchasIEEE802.15.4,Bluetooth,LowPowerWiFi,wiredorotherlowpowerPLC(PowerlineCommunication)linksTheWGisfocusedonroutingissuesforLLNCoRE:ConstrainedRESTfulEnvironmentsCoREisprovidingaframeworkforresource-orientedapplicationsintendedtorunonconstrainedIPnetworksCoREwilldefineaframeworkforalimitedclassofapplications:thosethatdealwiththemanipulationofsimpleresourcesonconstrainednetworks.Thisincludesapplicationstomonitorsimplesensors,tocontrolactuators,andtomanagedevicesLWIG:Light-WeightImplementationGuidanceLWIGWGfocusesonhelpingtheimplementorsofthesmallestdevices.ThegoalistobeabletobuildminimalyetinteroperableIP-capabledevicesforthemostconstrainedenvironmentsTheoutputofthisworkisadocumentthatdescribesimplementationtechniquesforreducingcomplexity,memoryfootprint,orpowerusageIETF其他相關(guān)工作組ROLL:RoutingOver無線傳感器網(wǎng)絡(luò)62NodeSinkNodeServer無線傳感器網(wǎng)絡(luò)62NodeSinkNodeServer63NodeSinkNodeServer每個節(jié)點能量有限，并且每傳播一條消息都要損失一定的能量每個節(jié)點同時只能傳播一條消息節(jié)點間的距離不同63NodeSinkNodeServer64NodeSinkNodeServer每個節(jié)點能量有限0%PH傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議不能直接用于WSN最主要原因就是WSN節(jié)點的能量有限性64NodeSinkNodeServer每個節(jié)點能量有限0

65節(jié)點耗能情況65節(jié)點耗能情況無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

66NodeSinkNodeServer每個節(jié)點同時只能傳播一條消息×MAC協(xié)議PH100%50%無線傳感器網(wǎng)絡(luò)66NodeSinkNodeServer每無線傳感器網(wǎng)絡(luò)67MAC協(xié)議MAC：MediumAccessControl,介質(zhì)訪問控制協(xié)議，決定無線信道的使用方式，在傳感器節(jié)點之間分配有限的無線通信資源，用以構(gòu)建傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的底層基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)?；诟偁幍模篊SMA/CA等帶沖突避免的載波偵聽多路訪問協(xié)議基于分時復(fù)用的：TDMA等問題：需要進(jìn)行嚴(yán)格的時間同步無線傳感器網(wǎng)絡(luò)67MAC協(xié)議MAC：MediumAcces無線傳感器網(wǎng)絡(luò)68NodeSinkNodeServer節(jié)點間的距離不同，傳送路徑不一路由協(xié)議無線傳感器網(wǎng)絡(luò)68NodeSinkNodeServer節(jié)點無線傳感器網(wǎng)絡(luò)69路由協(xié)議路由協(xié)議負(fù)責(zé)節(jié)點間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，兩個功能：尋找源節(jié)點和目的節(jié)點間的優(yōu)化路徑；將數(shù)據(jù)分組沿著優(yōu)化路徑正確轉(zhuǎn)發(fā)。能量感知路由基于查詢的路由地理位置路由（定位技術(shù)）……無線傳感器網(wǎng)絡(luò)69路由協(xié)議路由協(xié)議負(fù)責(zé)節(jié)點間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，兩個IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量控制硬件節(jié)能軟件節(jié)能70IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量控制硬件節(jié)能軟件節(jié)能70無線傳感器網(wǎng)絡(luò)移動性方案“能量黑洞”問題Sink附近節(jié)點能耗過快節(jié)能路由：分簇機制等sink移動性解決方案“主動”移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)移動性方案“能量黑洞”問題支撐技術(shù)：從抽象的底層協(xié)議到具體的上層應(yīng)用，其實現(xiàn)過程非常復(fù)雜，是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中的重點和難點。定位技術(shù)同步技術(shù)安全技術(shù)功率控制……無線傳感器網(wǎng)絡(luò)其他支撐技術(shù)72支撐技術(shù)：從抽象的底層協(xié)議到具體的上層應(yīng)用，其實現(xiàn)過程非常復(fù)73延遲容忍網(wǎng)絡(luò)與機會網(wǎng)絡(luò)

DelayTolerantNetworks&OpportunisticNetworks73延遲容忍網(wǎng)絡(luò)與機會網(wǎng)絡(luò)

DelayTolerant基于TCP/IP協(xié)議的因特網(wǎng)服務(wù)模型基于以下假設(shè)：在通信持續(xù)的時間里，數(shù)據(jù)源和目的之間存在端到端路徑任何一對節(jié)點之間的最大往返時間不會太長丟包率較小實際中存在一類不滿足以上假設(shè)的網(wǎng)絡(luò)，稱為有缺陷的網(wǎng)絡(luò)（challengednetworks），比如：陸地移動網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)發(fā)生分割采用非尋常媒體的網(wǎng)絡(luò)：延遲可能很長軍用自組織網(wǎng)絡(luò)：經(jīng)常中斷傳感器網(wǎng)絡(luò)：節(jié)點資源受限，通信需要按計劃調(diào)度已有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及協(xié)議均不適合這類網(wǎng)絡(luò)。DTN網(wǎng)絡(luò)概述74基于TCP/IP協(xié)議的因特網(wǎng)服務(wù)模型基于以下假設(shè)：DTN網(wǎng)絡(luò)總結(jié)，DTN不同于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的特點如下：長延時節(jié)點資源有限間歇性連接不對稱數(shù)據(jù)速率低信噪比（高誤碼率）DTN網(wǎng)絡(luò)的特點75總結(jié)，DTN不同于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的特點如下：DTN網(wǎng)絡(luò)的特點75目前機會網(wǎng)絡(luò)還沒有一個統(tǒng)一的定義，僅存在一個描述性定義:機會網(wǎng)絡(luò)是一種不需要源節(jié)點和目標(biāo)節(jié)點之間存在完整鏈路，利用節(jié)點移動帶來的相遇機會實現(xiàn)通信的自組織網(wǎng)絡(luò)。下圖是一個機會網(wǎng)絡(luò)示意圖。

t1時刻源節(jié)點S希望將數(shù)據(jù)傳輸給目標(biāo)節(jié)點D，但S和D位于不同的連通域而沒有通信路徑，因此，S首先將數(shù)據(jù)打包成消息發(fā)送給鄰居節(jié)點3，由于3并沒有合適的機會轉(zhuǎn)發(fā)下一跳節(jié)點，它將消息在本地存儲并等待傳輸機會，經(jīng)過一段時間到達(dá)t2時刻，節(jié)點3運動到節(jié)點4通信范圍并轉(zhuǎn)發(fā)給節(jié)點4，在t3時刻，節(jié)點4將消息傳輸給目標(biāo)節(jié)點D，完成數(shù)據(jù)傳輸。機會網(wǎng)絡(luò)(OpportunisticNetworks)概述76目前機會網(wǎng)絡(luò)還沒有一個統(tǒng)一的定義，僅存在一個描述性定義:機會機會網(wǎng)絡(luò)的部分概念來源于早期的延遲容忍網(wǎng)絡(luò)DTN研究，可以看成是具有一般DTN網(wǎng)絡(luò)特征的無線自組網(wǎng)。機會網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用領(lǐng)域有：野生動物追蹤。在大范圍的野生動物追蹤應(yīng)用中，機會網(wǎng)絡(luò)比傳統(tǒng)mesh結(jié)構(gòu)的靜態(tài)傳感器網(wǎng)絡(luò)更具優(yōu)勢。ZebraNet是一個由普林斯頓大學(xué)設(shè)計，用來追蹤非洲草原斑馬的機會網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由安裝在斑馬脖子上的低功耗傳感器和移動基站組成。傳感器收集斑馬的遷徙數(shù)據(jù)，并與相遇的斑馬傳感器交換數(shù)據(jù)，研究人員定期開車攜帶移動基站穿越追蹤區(qū)域收集數(shù)據(jù)。SWIM(sharedwirelessinfostationmodel)是一個監(jiān)視海洋鯨魚的水下機會網(wǎng)絡(luò)。嵌入在鯨魚身上的特殊Tag周期性地收集監(jiān)控數(shù)據(jù),當(dāng)兩頭鯨魚相遇時，它們的Tag相互通信并交換數(shù)據(jù)，每頭鯨魚不僅存儲自身數(shù)據(jù)，也攜帶了相遇的其他鯨魚的數(shù)據(jù)，通過鯨魚的移動，據(jù)被復(fù)制并擴散在不同的鯨魚上，直至到達(dá)部署在水面浮標(biāo)或飛過的海鳥身上攜帶的基站。機會網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用77機會網(wǎng)絡(luò)的部分概念來源于早期的延遲容忍網(wǎng)絡(luò)DTN研究，可以看手持設(shè)備組網(wǎng)。隨著手機、PDA等手持設(shè)備的大量普及，利用手持設(shè)備組網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)具有廣闊的應(yīng)用前景。劍橋大學(xué)和Intel研究院提出的PSN(pocketswitchednetwork)是由人隨身攜帶的手持設(shè)備形成的機會網(wǎng)絡(luò)，每個設(shè)備節(jié)點既可以通過人們相遇帶來的局部通信機會，也可以通過Wi-Fi或GPRS(generalpacketradioservice)等接入Internet的全局連接轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。當(dāng)目標(biāo)節(jié)點位于當(dāng)前節(jié)點附近區(qū)域或不能接入Internet，或者用戶應(yīng)用需要很高的帶寬和很小的延遲時，局部連接能比全局連接提供更好的服務(wù)。PSN旨在充分利用手持設(shè)備的計算、存儲和帶寬資源，透明地利用各種連接方式為用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。例如，電子郵件服務(wù)，當(dāng)發(fā)送節(jié)點和接收節(jié)點位于相互通信范圍內(nèi)時，PSN節(jié)點不需要接入Internet通過傳統(tǒng)的SMTP和POP3等技術(shù)實現(xiàn)，而是直接利用本地連接轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。機會網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用78手持設(shè)備組網(wǎng)。隨著手機、PDA等手持設(shè)備的大量普及，利用手車載網(wǎng)絡(luò)。隨著配備短距離無線接口車輛的增多，行駛在道路上的車輛由于速度快，密度不均勻形成了一個車載機會網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)在交通事故預(yù)警、路況檢測、擁塞預(yù)報等交通安全應(yīng)用中具有巨大的潛力，此外，利用車輛與路邊接入點的機會通信可以提供Internet訪問和商業(yè)應(yīng)用等。CarTel是MIT開發(fā)的基于車輛傳感器的信息收集和發(fā)布系統(tǒng)，能夠用于環(huán)境監(jiān)測、路況收集、車輛診斷和路線導(dǎo)航等。安裝在車輛上的嵌入式CarTel節(jié)點，負(fù)責(zé)收集和處理車輛上多種傳感器采集的數(shù)據(jù)，包括車輛運行信息和道路信息等。使用Wi-Fi或BlueTooth等通信技術(shù)，CarTel節(jié)點在車輛相遇時可以直接交換數(shù)據(jù)，同時，CarTel節(jié)點也可以通過路邊的無線接入點將數(shù)據(jù)發(fā)送到Internet上的服務(wù)器。機會網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用79車載網(wǎng)絡(luò)。隨著配備短距離無線接口車輛的增多，行駛在道路上的機會路由問題兼顧能耗與傳輸效率節(jié)點移動模型獨立同分布移動模型基于統(tǒng)計的實際移動模型基于社區(qū)的移動模型群組移動模型

80機會網(wǎng)絡(luò)研究的熱點問題機會路由問題80機會網(wǎng)絡(luò)研究的熱點問題VSN實質(zhì)是傳感器網(wǎng)絡(luò)在車輛領(lǐng)域的應(yīng)用。主要通過將具有無線通信能力的傳感器節(jié)點安裝在移動車輛上，自組織形成了車載傳感通信網(wǎng)。主要由車載單元(OBU)、路側(cè)單元(RSU)構(gòu)成。兩種通信模式：車間通信Vehicle-to-Vehicle（V2V）車輛與路邊單元通信Vehicle-to-Roadside(V2R)VSN(VehicularSensorNetworks)概述81VSN實質(zhì)是傳感器網(wǎng)絡(luò)在車輛領(lǐng)域的應(yīng)用。主要通過將具有無線通車輛的高速移動性，使得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭討B(tài)變化，鏈路頻繁斷開，持續(xù)時間極短。城市環(huán)境條件下，高層建筑物等多種信號障礙物對無線信道的干擾。當(dāng)車流密度增大時，相鄰車道間使用相鄰無線信道的干擾。資源共享與下載應(yīng)用中，存在的個人隱私問題。協(xié)作式車輛安全通信應(yīng)用中，隱藏的安全威脅。……綜上上述，這些網(wǎng)絡(luò)特點都對VSN的路由和無線接入研究提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，是目前研究的熱點和關(guān)鍵點。VSN研究的主要問題和挑戰(zhàn)82車輛的高速移動性，使得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭討B(tài)變化，鏈路頻繁斷開，持續(xù)時現(xiàn)可采用的車間無線通信技術(shù)陣營有：DSRC技術(shù)、FM、蜂窩網(wǎng)絡(luò)、WiMax技術(shù)和Wi-Fi技術(shù)。DSRC(DedicatedShortRangeCommunication)專用短距離通信，是國際上專門開發(fā)適用于車載通信的技術(shù)，能為車車之間、路車之間以及智能交通系統(tǒng)提供高速的無線通信服務(wù)；能提供高速的數(shù)據(jù)傳輸，并保證通信鏈路的低延時和低干擾，保證系統(tǒng)的可靠性。DSRC有政府分配的專用頻段(如美國聯(lián)邦通信委員會5.850～5.925GHz),其頻率資源共有75MHz，劃分成7個信道。中間的信道用于控制信道，發(fā)送廣播消息或者控制信令；第一個信道分別用于碰撞避免、車間通信等；最后一個信道用于長距離、大功率的通信；剩下的4個信道都是服務(wù)信道，如圖所示。DSRC技術(shù)83現(xiàn)可采用的車間無線通信技術(shù)陣營有：DSRC技術(shù)83DSRC的核心是WAVE（WirelessAccessinVehicularEnvironment）協(xié)議棧，主要包括IEEE802.11p標(biāo)準(zhǔn)和IEEE1609.x標(biāo)準(zhǔn)家族。如圖所示。車載通信環(huán)境的無線接入標(biāo)準(zhǔn)84DSRC的核心是WAVE（WirelessAccessiDSRC技術(shù)應(yīng)用于車車通信的環(huán)境，其優(yōu)勢可以從和其他無線通信技術(shù)的比較中得出，如表1所示。由表1可以看出，DSRC在性能上優(yōu)于Wi-Fi、蜂窩網(wǎng)絡(luò)等無線通信技術(shù)，跟WiMax技術(shù)相比，在性能上不相上下，但是在實現(xiàn)的復(fù)雜度和成本上，DSRC遠(yuǎn)遠(yuǎn)比WiMax具有優(yōu)勢。DSRC技術(shù)85DSRC技術(shù)應(yīng)用于車車通信的環(huán)境，其優(yōu)勢可以從和其他無線通信DSRC技術(shù)86車載通信DSRC的應(yīng)用有以下3方面：公共安全。包括前方障礙物檢測和避讓、碰撞警告、轉(zhuǎn)彎速度控制、減少交通事故、減少地面交通網(wǎng)絡(luò)的壓力、減少擁塞。圖1是異常車輛自動通知和警告周圍駕駛員異常情況或者潛在危險，實現(xiàn)主動避讓。

DSRC技術(shù)86車載通信DSRC的應(yīng)用有以下3方面：智能交通管理。包括高速公路上的車隊管理、緊急車輛管理、安全超車等。在地面交通上，如果有緊急車輛，應(yīng)通過緊急車輛管理，給緊急車輛開辟綠色通道。圖2是高速公路上的車隊管理。電子收費系統(tǒng)和智能停車場收費系統(tǒng)以及娛樂下載等。DSRC技術(shù)87智能交通管理。包括高速公路上的車隊管理、緊急車輛管理、安全超工業(yè)無線傳感網(wǎng)概述8888工業(yè)無線傳感網(wǎng)概述工業(yè)無線技術(shù)可以極大降低成本。據(jù)美國市場研究機構(gòu)Freedonia集團統(tǒng)計，工業(yè)傳感網(wǎng)絡(luò)的布線成本是傳感器本身成本的10倍。傳統(tǒng)工業(yè)有線網(wǎng)絡(luò)布線的成本是30～100美元／米，在一些惡劣環(huán)境下，可達(dá)到2000美元／米。使用無線網(wǎng)絡(luò)可最高降低90%的布線成本。工業(yè)無線技術(shù)可以極大降低能耗。美國能源部“未來工業(yè)計劃”指出：基于無線技術(shù)的工業(yè)系統(tǒng)是實現(xiàn)到2020年美國工業(yè)整體能耗降低5％目標(biāo)的主要手段，代表著工業(yè)自動化系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展方向。美國總統(tǒng)科技顧問委員會在“面向21世紀(jì)的聯(lián)邦能源研究與發(fā)展規(guī)劃”中指出：工業(yè)無線技術(shù)將使工業(yè)生產(chǎn)效率提高10％，排放和污染降低25％，是以節(jié)能降耗為目標(biāo)的未來工業(yè)主要支撐技術(shù)之一。工業(yè)無線傳感網(wǎng)概述工業(yè)無線技術(shù)可以極大降低成本。據(jù)美國市場研物聯(lián)網(wǎng)概述無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的挑戰(zhàn)高可靠性：大部分的工業(yè)閉環(huán)控制要求數(shù)據(jù)傳輸可靠率超過99.9%。但工業(yè)環(huán)境射頻通信條件惡劣，信號的反射、散射、高頻噪聲等都會干擾。嚴(yán)格實時性：對于工業(yè)閉環(huán)控制應(yīng)用，數(shù)據(jù)傳輸延遲應(yīng)低于1.5倍的傳感器數(shù)據(jù)采樣時間，常見值是100ms。低能耗：對于無法采用外接電源的節(jié)點，從運行和維護成本方面考慮，節(jié)點的電池壽命應(yīng)達(dá)到3至5年。安全性：網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)安全漏洞將給工業(yè)控制造成巨大的損失。無線通信由于信道的開放特征更容易受到攻擊。兼容性：為了保護用戶的原有投資，基于工業(yè)無線技術(shù)的新型測控系統(tǒng)要具有與工廠原有的有線控制系統(tǒng)互連和互操作的能力。無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的挑戰(zhàn)高可靠性：大部分的工業(yè)閉環(huán)控制要主要設(shè)備制造商和標(biāo)準(zhǔn)組織都開始積極推進(jìn)相關(guān)研究，希望盡早進(jìn)入和主導(dǎo)這一高技術(shù)含量、高附加值、市場份額巨大的領(lǐng)域。ABB、艾默生和西門子主導(dǎo)的WirelessHART，于2008年9月19日正式獲得國際電工標(biāo)準(zhǔn)委員會投票；霍尼韋爾、通用電氣等主導(dǎo)的ISA-100.11a于2011年9月6日通過IEC投票；我國也非常重視工業(yè)無線標(biāo)準(zhǔn)的歸屬問題，我國提出的WIA-PA于2011年10月14日由通過IEC投票；IEEE802.15.4（Zigbee）目前也在為支持工業(yè)應(yīng)用進(jìn)行擴充，新版本名為IEEE802.15.4e，目前還沒有正式發(fā)布。工業(yè)無線標(biāo)準(zhǔn)92主要設(shè)備制造商和標(biāo)準(zhǔn)組織都開始積極推進(jìn)相關(guān)研究，希望盡早進(jìn)入工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用的新技術(shù)媒體接入?yún)f(xié)議：現(xiàn)有基于競爭的CSMA協(xié)議無法保證傳輸?shù)目煽啃浴崟r性、無線資源公平性、節(jié)點休眠等問題。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)將采用TDMA和跳頻的MAC協(xié)議解決以上問題。網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議：現(xiàn)有AODV協(xié)議不支持可靠多路徑路由，而且其分布式工作模式導(dǎo)致廣播數(shù)據(jù)多、路由易過期等問題。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)將采用集中圖路由提供了解決以上問題。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：為了充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧需要支持完全跨層設(shè)計和高度集中控制機制。應(yīng)用層協(xié)議：工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層將通過集中會話管理提高工業(yè)應(yīng)用的安全性和可控可管性。安全協(xié)議：工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)鏈路層和傳輸層需要支持基本的安全協(xié)議和可選的安全擴展協(xié)議。工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用的新技術(shù)媒體接入?yún)f(xié)議：現(xiàn)有基于競爭的C集中控制94集中控制94

謝謝！9595第14章物聯(lián)網(wǎng)第14章物聯(lián)網(wǎng)97物聯(lián)網(wǎng)

IOT（InternetofThings）2物聯(lián)網(wǎng)

IOT（InternetofThings）IOT：Anytime、Anywhere、Anythingsconnection，UbiquitousNetworks和UbiquitousComputing的發(fā)展愿景，無處不在的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)就是通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，以有線或無線的方式把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，以計算、存儲等處理方式構(gòu)成所關(guān)心事物靜態(tài)與動態(tài)的信息的知識網(wǎng)絡(luò)，用以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。IOT（InternetofThings)物聯(lián)網(wǎng)定義98IOT：Anytime、Anywhere、Anythings物聯(lián)網(wǎng)的概念史：比爾蓋茨在1995年《未來之路》，首次提出該概念。2005年，突尼斯，信息社會世界峰會上，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式將“物聯(lián)網(wǎng)”稱為“TheInternetofThings”。2008年，IBM智慧地球。2008年，歐盟發(fā)表《2020年的物聯(lián)網(wǎng)---未來路線》。2009年，奧巴馬舉行圓桌會議，確立智慧地球戰(zhàn)略。物聯(lián)網(wǎng)的概念99物聯(lián)網(wǎng)的概念史：物聯(lián)網(wǎng)的概念4近年來，全球主要發(fā)達(dá)國家和地區(qū)均十分重視物聯(lián)網(wǎng)的研究。2002年4月，韓國提出e-Korea（電子韓國）戰(zhàn)略；2004年，日本提出“U-Japan”計劃；2006年6月，新加坡公布了“智慧國2015”大藍(lán)圖；2008年底，IBM向美國政府提出了“智慧地球”戰(zhàn)略；2009年6月歐盟啟動“物聯(lián)網(wǎng)行動計劃”等，都是利用各種信息技術(shù)來突破互聯(lián)網(wǎng)的物理限制，以實現(xiàn)無處不在的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。2009年“感知中國”物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r100近年來，全球主要發(fā)達(dá)國家和地區(qū)均十分重視物聯(lián)網(wǎng)的研究。物聯(lián)網(wǎng)2008年11月，美國IBM公司發(fā)表了《智慧地球：下一代領(lǐng)導(dǎo)人議程》、《智慧地球贏在中國》。2009年1月，IBM公司提出了“智慧地球”的構(gòu)想，物聯(lián)網(wǎng)成為其中不可或缺的一部分。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”。將智慧地球上升為美國的國家級發(fā)展戰(zhàn)略，引起轟動。更透徹的感知(Instrumented)---利用任何可以隨時隨地感知、測量、捕獲和傳遞信息的設(shè)備、系統(tǒng)或流程。更全面的互聯(lián)互通(Interconnected)---先進(jìn)的系統(tǒng)可按新方式協(xié)同工作。更深入的智能化（Intelligent）---利用先進(jìn)技術(shù)獲取更智能的洞察并付諸實踐，進(jìn)而創(chuàng)造新的價值。智慧地球(SmarterPlanet)1012008年11月，美國IBM公司發(fā)表了《智慧地球：下一代領(lǐng)導(dǎo)智慧地球(SmarterPlanet)102“智慧的地球地球”

智慧的貨運智慧的水系統(tǒng)智慧的交通智慧的零售智慧的醫(yī)療保健智慧金融和保險智慧的食品智慧的城市智慧的能源智慧地球(SmarterPlanet)7“智慧智慧的貨運

1993年，克林頓政府提出“信息高速公路”的國家振興戰(zhàn)略，大力發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)，推動了全球信息產(chǎn)業(yè)的革命，美國經(jīng)濟受惠于這一戰(zhàn)略，在上世紀(jì)90年代中后期創(chuàng)造了歷史上罕見的長時間的繁榮，使美國的霸主地位繼續(xù)穩(wěn)固?！爸腔鄣牡厍?SmarterPlanet)”作為新一波IT技術(shù)革命，其對于人類文明的影響之深遠(yuǎn)，將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過互聯(lián)網(wǎng)。所以，受到美國政府的高度重視是必然的。奧巴馬面對危局，也可以把“智慧的地球”上升為美國的國家戰(zhàn)略。刺激美國經(jīng)濟的復(fù)蘇。智慧地球(SmarterPlanet)1031993年，克林頓政府提出“信息高速公路”的國家振104電話發(fā)明190019722000187618371946第一臺計算機到PC機衛(wèi)星通信從理論到實用1976197819631960光纖從理論到實用蜂窩移動通信從理論到實用電報發(fā)明1961提出分組交換到IP網(wǎng)電子計算機發(fā)明1948晶體管集成電路CPU195819271937取樣定理PCM100多年來信息技術(shù)的發(fā)展19932008時間信息高速公路智慧地球工業(yè)時代信息時代1980信息論多視角看“智慧地球”的提出1049電話發(fā)明190019722000187618371946第105電報1837美莫爾斯電話1876美貝爾計算機

1946美約翰.莫齊利，布雷斯帕.埃克特等移動通信1946美貝爾實驗室信息論

1948美香農(nóng)教授取樣定理1927美奈奎斯特物理學(xué)家晶體管1948年，美巴丁和布拉頓德。集成電路1958年，美基爾比光通信：紅寶石激光器1960年，美國人梅曼發(fā)明傳輸損耗20dB/km的光纖1970年，美國康寧公司無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1978年美卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)互聯(lián)網(wǎng)

1968——1978美國防部高級研究規(guī)劃署信息高速公路1993年9月，美國副總統(tǒng)戈爾智慧地球2008年11月，美IBM總裁兼CEO彭明盛

值得注意的是，相關(guān)信息技術(shù)的主要發(fā)明和思想都發(fā)生在美國

世界信息技術(shù)的歷史幾乎就是美國信息技術(shù)的歷史多視角看“智慧地球”的提出10電報1837美莫爾斯值得注意的是，相關(guān)106

歷史的經(jīng)驗告訴我們，在信息技術(shù)的發(fā)展方面，要特別關(guān)注美國的動向，尤其是美國軍方和政府的動向，所以認(rèn)為“智慧地球”的提出不是“忽悠”，而是一種具有深刻內(nèi)涵的信號！多視角看“智慧地球”的提出11歷史的經(jīng)驗告訴我們，在信息技術(shù)的發(fā)展方面，要2010年4月9日經(jīng)貿(mào)形勢報告會上工業(yè)和信息化部部長李毅中:警惕IBM智慧地球陷阱,不能受制于人107多視角看“智慧地球”的提出IBM智慧地球是個陰謀嗎?中國鐵路、公路、電力、水利、油氣管道、金融領(lǐng)域的動態(tài)信息將很可能被其獲取,國家信息安全性令人擔(dān)憂

2010年4月9日經(jīng)貿(mào)形勢報告會上工業(yè)和信息化部部長李毅中:1082009年8月7日，國務(wù)院總理溫家寶在中科院無錫新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心視察時發(fā)表重要講話。指示我國要“在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中，要早一點謀劃未來”，要“盡快建立中國的傳感信息中心，或者叫‘感知中國’中心”感知中國132009年8月7日，國務(wù)院總理溫家寶在中科院無1092009年11月29日上午，國務(wù)院總理溫家寶率科技部部長萬鋼、工信部部長李毅中等領(lǐng)導(dǎo)來到南京，在江蘇省省委書記梁保華、省長羅志軍、南京市市委書記朱善璐、市長季建業(yè)等領(lǐng)導(dǎo)的陪同下，來到南京三寶科技集團進(jìn)行考察，首次關(guān)注RFID技術(shù)，引起業(yè)界強烈反響。感知中國142009年11月29日感知中國1102009年11月3日，溫總理在關(guān)于科技持續(xù)發(fā)展的重要講話中，提出要著力傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，及早部署后IT時代關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，使信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)，成為推動產(chǎn)業(yè)升級，邁向信息社會的發(fā)動機。

現(xiàn)在，“感知中國”不僅成為科技、政治雙用語。同時，和“智慧地球”聯(lián)系在一起，成為掀起新一輪信息技術(shù)革命的號角感知中國152009年11月3日，溫總理在關(guān)于科技持續(xù)發(fā)展的2009年9月11日，傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組成立大會暨“感知中國高峰論壇”在北京舉行，標(biāo)志著傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組正式成立。2009年11月，國務(wù)院正式批準(zhǔn)同意支持無錫建設(shè)國家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)。隨后，無錫感知中國中心在政府和科研機構(gòu)的配合下建立。感知北京，感知北郵……感知中國1112009年9月11日，傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組成立大會暨“感知中從2009年起傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)、傳感網(wǎng)測試平臺、核心芯片等核心芯片、太湖藍(lán)藻爆發(fā)監(jiān)測、地址災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警、智能電網(wǎng)等綜合測試與驗證環(huán)境IPv6傳感網(wǎng)協(xié)議棧、智能交通、遠(yuǎn)程醫(yī)療/社區(qū)醫(yī)療等工業(yè)傳感網(wǎng)、無線體域網(wǎng)、智能家居、數(shù)字醫(yī)院等南水北調(diào)工程安全國家科技重大專項——“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)”112從2009年起國家科技重大專項——“新一代寬帶無線移動通信物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，但物聯(lián)網(wǎng)并不是互聯(lián)網(wǎng)的翻版，也不是互聯(lián)網(wǎng)的一個接口。由于物聯(lián)網(wǎng)作為互聯(lián)網(wǎng)的擴展，使其具備了互聯(lián)網(wǎng)的特性。物聯(lián)網(wǎng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)由人找物，而且能夠?qū)崿F(xiàn)以物找人，通過對人的規(guī)范性回復(fù)進(jìn)行識別，還能夠做出方案性的選擇?；ヂ?lián)網(wǎng)——物聯(lián)網(wǎng)的傳輸通信保障互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)113物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，但物聯(lián)網(wǎng)并不是互聯(lián)網(wǎng)的翻版，也不是互聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))典型體系架構(gòu)114感知層是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面的感知的核心能力是物聯(lián)網(wǎng)中包括關(guān)鍵技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化方面、產(chǎn)業(yè)化方面亟待突破的部分關(guān)鍵在于具備更精確、更全面的感知能力，并解決低功耗、小型化和低成本的問題廣泛覆蓋的移動通信網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施是物聯(lián)網(wǎng)三層中標(biāo)準(zhǔn)化程度最高、產(chǎn)業(yè)化能力最強、最成熟的部分關(guān)鍵在于為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用特征進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，形成協(xié)同感知的網(wǎng)絡(luò)提供豐富的基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的根本目標(biāo)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)信息化需求相結(jié)合，實現(xiàn)廣泛智能化應(yīng)用的解決方案集關(guān)鍵在于行業(yè)融合、信息資源的開發(fā)利用、低成本高質(zhì)量的解決方案、信息安全的保障以及有效的商業(yè)模式的開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))典型體系架構(gòu)19感知層是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面的感知感知層是物聯(lián)網(wǎng)全面感知的基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)感知層RFID標(biāo)簽和讀寫器M2M終端和傳感器

傳感器網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)關(guān)感知層實現(xiàn)方式

攝像頭和監(jiān)控GPS/北斗定位授時

智能家居網(wǎng)關(guān)感知層作用感知層突破方向感知和識別物體

采集和捕獲信息

更敏感和更全面的感知能力解決低功耗的問題解決小型化和低成本問題RFID讀寫智能家居網(wǎng)關(guān)M2M終端傳感器網(wǎng)絡(luò)攝像頭GPS/北斗傳感器網(wǎng)關(guān)感知層是實現(xiàn)物的世界連接和感知的基礎(chǔ)，必須考慮感知層的全面布局和發(fā)展重點產(chǎn)品策略無線上連&有線上連感知層是物聯(lián)網(wǎng)全面感知的基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)感知層RFID標(biāo)簽和讀網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)無處不在的前提物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層

接入網(wǎng)：無線/光纖各種類型的接入形式

核心網(wǎng)：統(tǒng)一IP協(xié)議上的大帶寬的可靠網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)支撐平臺：業(yè)務(wù)統(tǒng)一管理部署和運營支撐網(wǎng)絡(luò)層主要層次網(wǎng)絡(luò)層作用網(wǎng)絡(luò)層突破方向連接感知層和應(yīng)用層

隨時隨地的連接實現(xiàn)當(dāng)前最成熟的部分

擴展規(guī)模，以實現(xiàn)無處不在業(yè)務(wù)可擴展的管理運營能力簡化結(jié)構(gòu)，上下層面融合IP統(tǒng)一協(xié)議有效降低實現(xiàn)成本規(guī)模擴展帶來IPv6的發(fā)展動力ONU接入網(wǎng)絡(luò)

無線接入：2G/3G/LTE/WLAN/WiMax有線接入：光纖（PON）和銅線（xDSL）

匯集承載：IP化傳輸網(wǎng)絡(luò)（PTN/CE）核心網(wǎng)絡(luò)&業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)

統(tǒng)一IP協(xié)議的高效率的核心網(wǎng)絡(luò)/設(shè)備/接口

針對海量流量和高可靠性要求的拓?fù)浜蜋C制邊緣業(yè)務(wù)控制實現(xiàn)業(yè)務(wù)感知、控制和策略轉(zhuǎn)發(fā)CPE業(yè)務(wù)平臺鑒權(quán)平臺計費平臺經(jīng)營分析平臺業(yè)務(wù)支撐平臺提供終端和業(yè)務(wù)的通道和聯(lián)動控制邏輯

實現(xiàn)不同終端和業(yè)務(wù)統(tǒng)一管理、部署和擴展針對客戶提供用戶自定義業(yè)務(wù)環(huán)境和接口網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)成為普遍服務(wù)前提，必須關(guān)注規(guī)模擴展機遇，重點是接入網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)支撐平臺網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)無處不在的前提物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層接入網(wǎng)：無線/光應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)智能處理的中樞物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層

智能家居

智能交通智能城管應(yīng)用層主要應(yīng)用方向應(yīng)用層作用應(yīng)用層突破方向信息技術(shù)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)結(jié)合實現(xiàn)廣泛智能化應(yīng)用的解決方案集合信息技術(shù)與行業(yè)的深度融合信息的社會化共享和安全保障基于云計算的應(yīng)用整體架構(gòu)

智能電力

智能醫(yī)療智能通信服務(wù)云計算是應(yīng)用大規(guī)模部署關(guān)鍵云計算資源云計算業(yè)務(wù)計算能力存儲能力全局控調(diào)SaaSPaaSIaaS云計算的意義適應(yīng)業(yè)務(wù)量增長不確定性的彈性架構(gòu)體系

適應(yīng)海量數(shù)據(jù)計算和存儲的低成本曲線的架構(gòu)適應(yīng)開放式的應(yīng)用提供和部署環(huán)境

IT架構(gòu)和商業(yè)模式轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展六熱點大領(lǐng)域智能家居智能電力智能交通智能醫(yī)療智能城管智能通信服務(wù)六大熱點涵蓋了主要應(yīng)用集和投資方向應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)的智能中樞，必須關(guān)注云計算新架構(gòu)應(yīng)用和聚焦方向的應(yīng)用方案集合的提供應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)智能處理的中樞物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層智能家居應(yīng)用層主什么是智能電網(wǎng)？電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)。電力網(wǎng)絡(luò)為電力系統(tǒng)中除發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備以外的部分（輸電、變電和配電）。智能電網(wǎng)的核心內(nèi)涵是實現(xiàn)電網(wǎng)的信息化、數(shù)字化、自動化和互動化，具有電網(wǎng)自愈，用戶交互，設(shè)備兼容，質(zhì)量管理，系統(tǒng)安全，信息集成，管理優(yōu)化，資產(chǎn)優(yōu)化，市場協(xié)調(diào)9大特征。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域---智能電網(wǎng)什么是智能電網(wǎng)？電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)長期以來我國電力系統(tǒng)采用定期檢修方式。狀態(tài)檢修，即根據(jù)設(shè)備運行狀態(tài)決定檢修時機，可以克服定期維修的局限性，提高檢修的針對性。在線監(jiān)測技術(shù)（實時檢測設(shè)備運行狀態(tài)）是物聯(lián)網(wǎng)在電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要應(yīng)用，是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)。油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)是集控制、測量分析技術(shù)于一體的精密設(shè)備。智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)：輸變電檢測與控制應(yīng)用案例：電力管理

江西省電網(wǎng)對分布在全省范圍內(nèi)的2萬臺配電變壓器安裝傳感裝置，對運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，實現(xiàn)用電檢查、電能質(zhì)量監(jiān)測、負(fù)荷管理、線損管理、需求側(cè)管理等高效一體化管理，一年來降低電損1.2億千瓦時。長期以來我國電力系統(tǒng)采用定期檢修方式。智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)：輸變配用電管理的目標(biāo)是節(jié)省電能的無效開銷。智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)：配用電管理電能表是電能計量的法定計量器具，分為機械表和電子表兩大類。用電子表代替機械表，載波通信是主流發(fā)展方向，也是節(jié)省開銷的重要環(huán)節(jié)。配用電管理的目標(biāo)是節(jié)省電能的無效開銷。智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)：配用智能電表應(yīng)用智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)：配用電管理（續(xù)）智能電表應(yīng)用智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)：配用電管理（續(xù)）實時電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)是一個總稱，由于各個電網(wǎng)的具體情況不同，可以采用不同規(guī)格、不同檔次、不同功能的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)。智能調(diào)度是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的又一重要應(yīng)用。理想的智能調(diào)度與現(xiàn)有的調(diào)度自動化相比有六大特點：數(shù)字化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、市場化、智能化。智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)：實時電力調(diào)度實時電網(wǎng)調(diào)度自動化