物聯網技術及其應用(文件)

　

【正文】 讀卡器 RFID芯片 WLAN模塊 WLAN接入網絡 核心網絡 業務平臺 如租用運營商網絡則需要 應用系統基礎平臺 應用服務軟件 承接產業單位 微電子自有產品 終端合作產品 終端合作產品 微電子自有產品 接入合作產品 軟件自有產品 軟件自有產品 軟件 /企通 /增值自有或合作產品 面向解決方案交付體制建議 建議一：股份公司層面必須有統一的負責物聯網項目運作的團隊 建議二：項目團隊針對物聯網項目，應有產品研發決策權 建議三：分配給各產業單位的產品，應通過研發或合作的方式實現引入 建議四：應用系統基礎平臺是核心，應是自有產品，且公司統一用此平臺 建議五：項目運作所需要的銷售、安裝服務等項目支撐功能也需要得到解決 掌握關鍵技術和外部合作結合的建議 感知層 網絡層 應用層 應掌握技術和提供自主產品范圍 可通過產業鏈合作提供產品范圍 ? RFID：核心技術芯片和延伸產品（ RFIDSIM） ? M2M： M2M的 SIM卡 GSM/TD制式的移動通信模塊 ? GPS/北斗：核心技術芯片 ? 傳感網：主流無線技術（ Zigbee？）芯片 ? RFID：產品和方案 ? M2M： M2M終端 /網關 WCDMA/EVDO制式移動通信模塊 ? GPS/北斗：產品和方案 ? 傳感網：產品和方案 ? 視頻監控：產品和方案 ? 無線接入： WLAN產品和方案 ? 有線接入： xPON+EoC等行業化產品和方案 ? 匯聚承載： PTN或以太網產品和方案 ? 業務平臺： ? 未來物聯網架構中必需的核心網元，多種感知處理可擴展的架構基礎 ? 考慮建立整體方案能力，業務平臺應該擁有自主產品 ? IP業務感知的網絡架構演進和 IPv6應用必須開始研究和尋找新的突破方向 ? 行業應用系統的基礎平臺： ? 承載各種應用的基礎軟件平臺，實現應用疊加和處理控制的必需中樞，具有各行業通用性 ? 考慮建立整體方案能力，行業應用系統的基礎平臺應該擁有自主產品，并且作為公司共享平臺 ? 云計算平臺架構必須開始研究和儲備技術力量 ? 行業應用系統疊加的應用： ? 面對各種應用需求，應用可通過自主或者合作開發的方式疊加到基礎平臺上 ? 通過積累應用模塊的方式，逐漸完善應用類型和提升競爭力 ? 關鍵核心技術掌握和加大產業鏈控制力 ? 系統關鍵節點掌握和項目的完全掌控力 ? 關鍵技術 +關鍵節點形成市場通用競爭力 ? 通過產業鏈合作建立合作生態系統 ? 通過合作實現快速滿足客戶需求的能力 ? 通過合作實現大唐電信的行業重要地位 打造物聯網明星產品的建議 M2M 專用 SIM卡 TDSCDMA 移動通信模塊 GSM/GPRS 移動通信模塊 ? 應用領域眾多，如車載、無線抄表、監控和智能樓宇 ? 獨特芯片和產品設計，工業級成卡封裝技術 ? 抗靜電，耐腐蝕，在飽和濕度環境下可長時間工作 ? 工作溫度達到 40℃ ~105℃ ? 符合 《 中國移動 M2M專用 SIM卡技術方案 》 要求 ? 兼容現有 SIM卡管腳定義 ? 支持 TDSCDMA/EDGE兩種網絡模式 ? TDSCDMA下行最高可達 bps，上行 384K bps ? Mini PCIE接口，速度快，功耗低，體積小，便于攜帶 ? SIM卡支持 USIM/SIM ? 支持標準 AT指令集和中國移動隨 e行客戶端 AT指令集 ? 工作溫度 達到 25 ~ +60186。 ? 關鍵技術 傳感器設計與實現、短距離無線傳輸技術、低功耗技術、電磁兼容技術等，以實現相關信息采集、匯聚設備的小型化、低功耗、低成本、國產化和綠色環保。在有線，無線寬帶，移動通信網絡建設上有優勢?？梢詭椭鷮崿F人類社會與物理世界的有機結合，使人類可以以更加精細和動態的方式管理生產和生活，從而提高整個社會的信息化能力。 俗稱 “ 物聯網 ” (Inter of Things)。 ? 江蘇省委書記梁保華隨即要求把傳感網列為全省重點培育和發展的六大新興產業之一，利用無線傳感技術推進社會信息化進程。物聯世界 機遇無限 物聯網技術及其應用 西安工業大學 機電學院工業工程系 徐顯龍 第一講 物聯網技術 概述 第二講 物聯網的物品標識技術 ——RFID 第三講 物聯網的末梢神經 ——無線傳感器網絡 第四講 物聯網的運行環境 ——網絡技術 第五講 物聯網的應用層技術 ——智能計算 第六講 物聯網技術的應用（ 醫療、農業、交通等 ） 第七講 物聯網技術 在軍事上 的應用 第八講 總結， 交大作業 （點名不到者 每次扣 10分 ） 第一講 物聯網技術概述 物聯網概念綜述 1 2 3 5 4 物聯網產業現狀和機遇分析 物聯網產業發展挑戰和思考 股份公司物聯網發展策略建議 總 結 物聯網（ IoT）概念的提出 2023年 2023年 2023年 1998年 ? MIT的 Kevin Ashton第一次提出：把 RFID技術與傳感器技術應用于日常物品中形成一個“物聯網” ? ITU報告：物聯網是通過 RFID和智能計算等技術實現全世界設備互連的網絡 ? IBM提出：把傳感器設備安裝到 各種物體中 ，并且普遍連接形成網絡，即“物聯網”，進而在此基礎上形成“智慧地球 ? 歐洲物聯網研究項目工作組 制訂 《 物聯網戰略研究路線圖 》 ，介紹傳感網 /RFID等前端技術和 20年發展趨勢 物聯網形式早已存在，統一意義上的物聯網概念提出是在架構在互聯網發展成熟的基礎上 ? 8月 7日，溫家寶總理考察中科院無錫高新微納傳感網工程技術研發中心后，指示 “ 盡快建立中國的傳感信息中心，或者叫 ‘ 感知中國’ 中心 ” 。 ? 8月以來，無錫市政府多次赴京向國家三部委申報“中國傳感網產業園”，國務院正在批復之中。 背景 ? 物聯網 (The Inter of things)的概念最早是在 1999年提出的，其后又多次被重復。 物聯網時代示意圖：萬物相聯。 江澤民文章關于物聯網的主要論述摘錄 物聯網是實現中國五大主題任務的關鍵推動要素之一 物聯網對中國的意義 經濟可持續發展 有競爭力的企業 和諧社會 能源有效利用 環境保護 IBM大中華區 CEO 《 智慧地球贏在中國 》 物聯網整體體系架構 物聯網感知層 網絡連接統一IP協議 關注IP v6 IT和應用統一架構 關注云計算 RFID讀寫 M2M終端 傳感器網 攝像監控 定位授時 物聯網網絡層 接入網絡 核心網絡 業務支撐 平臺 物聯網應用層 行業應用平臺 行業應用系統 物聯網是一個以應用為導向，分工日漸清晰的產業， IPv6和云計算是核心基礎架構發展方向 智能家居 智能城管 智能交通 智能電力 智能醫療行業應用導向，完整解決方案交付 產業鏈各環節定位，通用產品提供 物聯網產業關注的核心要素 中國： 2023年 8月 感知中國 以中科院和中國移動為先導，強調自主創新的傳感技術和 TD結合 美國： 2023年底 IBM向美國政府提出的“智慧地球”戰略 強調傳感等感知技術的應用，提出建設智慧型基礎設施 歐盟： 2023年 6月 物聯網行動計劃 具體而務實，強調 RFID的廣泛應用，注重信息安全 日本： 2023年 8月 uJapan戰略 在 uJapan的基礎上， 強調電子政務和社會信息服務應用 關注點 1：全面感知 關注點 2：可靠傳送 關注點 3：智能處理 ? 傳感器和 RFID ? 智能嵌入技術 (如智能家庭 ) ? 短距無線和 傳感網技術 ? IP化多業務承載的公網 ? 信息 IT技術深入各行業 ? 物物 人物交互的智能中樞 感知層是物聯網全面感知的基礎 物聯網感知層 ? RFID標簽和讀寫器 ? M2M終端和傳感器 ? 傳感器網絡和網關 感知層實現方式 ? 攝像頭 和監控 ? GPS/北斗定位授時 ? 智能家居網關 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 智能家居網關 M2M終端 傳感器網絡 攝像頭 GPS/北斗 傳感器 網關 感知層是實現物的世界連接和感知的基礎，必須考慮感知層的全面布局和發展重點產品策略 無線上連 有線上連 網絡層是物聯網無處不在的前提 物聯網網絡層 ? 接入網：無線 /光纖各種類型的接入形式 ? 核心網：統一 IP協議上的大帶寬的可靠網絡 ? 業務支撐平臺：業務統一管理部署和運營支撐 網絡層主要層次 網絡層作用 網絡層突破方向 ? 連接感知層和應用層 ? 隨時隨地的連接實現 ? 當前最成熟的部分 ? 擴展規模，以實現無處不在 ? 業務可擴展的管理運營能力 ? 簡化結構，上下層面融合 IP統一協議有效降低實現成本 規模擴展帶來IPv6的發展動力 接入網絡 ? 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化傳輸網絡（ PTN/CE） 核心網絡 業務網關 ? 統一 IP協議的高效率的核心網絡 /設備 /接口 ? 針對海量流量和高可靠性要求的拓撲和機制 ? 邊緣業務控制實現業務感知、控制和策略轉發 CPE 業務平臺 鑒權平臺 計費平臺 經營分析平臺 業務支撐平臺 ? 提供終端和業務的通道和聯動控制邏輯 ? 實現不同終端和業務統一管理、部署和擴展 ? 針對客戶提供用戶自定義業務環境和接口 網絡層是物聯網成為普遍服務前提，必須關注規模擴展機遇，重點是接入網絡和業務支撐平臺 應用層是物聯網智能處理的中樞 物聯網應用層 ? 智能家居 ? 智能交通 ? 智能城管 應用層主要應用方向 應用層作用 應用層突破方向 ? 信息技術與行業專業技術結合 ? 實現廣泛智能化應用的解決方案集合 ? 信息技術與行業的深度融合 ? 信息的社會化共享和安全保障 ? 基于云計算的應用整體架構 ? 智能電力 ? 智能醫療 ? 智能通信服務 云計算是應用大規模部署關鍵 云計算資源 云計算業務 計算能力 存儲能力 全局控調 SaaS PaaS IaaS 云計算的意義 ? 適應業務量增長不確定性的彈性架構體系 ? 適應海量數據計算和存儲的低成本曲線的架構 ? 適應開放式的應用提供和部署環境 ? IT架構和商業模式轉變的關鍵 物聯網應用發展六熱點大領域 智能家居 智能電力 智能交通 智能醫療 智能城管 智能通信服務 六大熱點涵蓋了主要應用集和投資方向 應用層是物聯網的智能中樞，必須關注云計算新架構應用和聚焦方向的應用方案集合的提供 物聯網發展的演進路線 信息匯聚 協同感知 泛在聚合 ? 主要特征 泛在的感知服務將海量信息進行聚合，產生出新的有應用價值的信息，即物聯網廣泛應用于各個領域，實現任何人、任何物體、任何時間、任何地點的互聯互通，引發新的應用和服務模式。 ? 主要特征 以事件、任務和目標為驅動進行感知、網絡和應用各個層面的協同工作，系統具備分布式、跨層次、自學習的協同處理能力，提供智能、精確的多元化信息服務。 C ? 應用領域：移動電話、空中寫卡、無線 POS機、無線抄表、無線監控、調度、車載、遠程監控、測量、定位 ? GSM/GPRS 850/900/1800/1900四頻解決方案 ? 模塊集成了完整的 GSM基帶處理電路和射頻電路 ? 模塊嵌入 FLASH、 SRAM內存、電源管理電路