物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用(完整版)

　　

【正文】 世界 公司物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展目標(biāo) 公司發(fā)展目標(biāo)：成為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動者 業(yè)務(wù)平臺 感知層 網(wǎng)絡(luò)層 應(yīng)用層 綠色 農(nóng)業(yè) 公共 安全 工業(yè) 監(jiān)控 環(huán)境 監(jiān)控 智能 交通 遠(yuǎn)程 醫(yī)療 市場機(jī)遇 RFID芯片 M2M SIM卡 GPS/北斗芯片 傳感網(wǎng)主流技術(shù)芯片 移動通信模塊 傳感器網(wǎng)絡(luò) 行業(yè) M2M終端 寬帶綜合接入網(wǎng)解決方案 業(yè)務(wù)平臺軟件系統(tǒng) 行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺 水利行業(yè)應(yīng)用 煤炭行業(yè)應(yīng)用 視頻監(jiān)控應(yīng)用 能耗管理系統(tǒng) 無線家庭和汽車視頻應(yīng)用 構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的完整的業(yè)務(wù)體系 電纜 /短距射頻 無線移動通信 股份公司 2023年物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展目標(biāo) 跟蹤參與 1個(gè)政府示范工程，提升業(yè)界影響力 在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域形成幾個(gè)有競爭力的明星產(chǎn)品 形成 1個(gè)以上物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)解決方案 參與主要物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟，形成行業(yè)話語權(quán) 2023年 物聯(lián)網(wǎng)目標(biāo) 公司內(nèi)部建立物聯(lián)網(wǎng)虛擬團(tuán)隊(duì)，積極探索解決方案交付體制 總體策略建議：矩陣式拓展模式 產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略建議 市場拓展策略建議 應(yīng)用導(dǎo)向的解決方案交付能力 ? 確定明確的應(yīng)用和解決方案的行業(yè)方向 ? 建立面向行業(yè)的應(yīng)用和解決方案技術(shù)能力 ? 建立行業(yè)應(yīng)用整體解決方案的支撐體制 ? 確定產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)力環(huán)節(jié)和關(guān)鍵產(chǎn)品推出規(guī)劃 ? 建立關(guān)鍵產(chǎn)品的技術(shù)能力和快速產(chǎn)品化能力 ? 建立面向市場競爭的內(nèi)部支撐體制 關(guān)鍵環(huán)節(jié)產(chǎn)品的市場競爭能力 ? 相互促進(jìn)的關(guān)系 ? 基于產(chǎn)品提供提升業(yè)界地位和吸引外部合作 ? 基于解決方案帶動產(chǎn)品銷售和建立合作體系 ? 相互促進(jìn)的關(guān)系 ? 深化運(yùn)營商關(guān)系有利于促進(jìn)發(fā)現(xiàn)接近重要行業(yè)客戶 ? 開拓行業(yè)客戶關(guān)系有利于提升產(chǎn)品符合度和運(yùn)營商市場的競爭力 積極深化運(yùn)營商的合作關(guān)系 ? 運(yùn)營商在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域依然占據(jù)核心地位 ? 基于物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，深化和運(yùn)營商的合作關(guān)系將有利于實(shí)現(xiàn)銷售最大化的目標(biāo) 積極開拓行業(yè)客戶的合作關(guān)系 ? 行業(yè)客戶在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域占據(jù)重要地位 ? 積極開拓行業(yè)客戶關(guān)系，有利于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展初期的銷售收入實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用導(dǎo)向的轉(zhuǎn)型 探索面向解決方案交付體制的建議 以 ETC不停車收費(fèi)項(xiàng)目為例（ WLAN接入） 車載 RFID終端 終端 RFID芯片 RFID讀卡器 讀卡器 RFID芯片 WLAN模塊 WLAN接入網(wǎng)絡(luò) 核心網(wǎng)絡(luò) 業(yè)務(wù)平臺 如租用運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)則需要 應(yīng)用系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺 應(yīng)用服務(wù)軟件 承接產(chǎn)業(yè)單位 微電子自有產(chǎn)品 終端合作產(chǎn)品 終端合作產(chǎn)品 微電子自有產(chǎn)品 接入合作產(chǎn)品 軟件自有產(chǎn)品 軟件自有產(chǎn)品 軟件 /企通 /增值自有或合作產(chǎn)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(tǒng)一的負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目運(yùn)作的團(tuán)隊(duì) 建議二：項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)針對物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，應(yīng)有產(chǎn)品研發(fā)決策權(quán) 建議三：分配給各產(chǎn)業(yè)單位的產(chǎn)品，應(yīng)通過研發(fā)或合作的方式實(shí)現(xiàn)引入 建議四：應(yīng)用系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺是核心，應(yīng)是自有產(chǎn)品，且公司統(tǒng)一用此平臺 建議五：項(xiàng)目運(yùn)作所需要的銷售、安裝服務(wù)等項(xiàng)目支撐功能也需要得到解決 掌握關(guān)鍵技術(shù)和外部合作結(jié)合的建議 感知層 網(wǎng)絡(luò)層 應(yīng)用層 應(yīng)掌握技術(shù)和提供自主產(chǎn)品范圍 可通過產(chǎn)業(yè)鏈合作提供產(chǎn)品范圍 ? RFID：核心技術(shù)芯片和延伸產(chǎn)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(shù)芯片 ? 傳感網(wǎng)：主流無線技術(shù)（ Zigbee？）芯片 ? RFID：產(chǎn)品和方案 ? M2M： M2M終端 /網(wǎng)關(guān) WCDMA/EVDO制式移動通信模塊 ? GPS/北斗：產(chǎn)品和方案 ? 傳感網(wǎng)：產(chǎn)品和方案 ? 視頻監(jiān)控：產(chǎn)品和方案 ? 無線接入： WLAN產(chǎn)品和方案 ? 有線接入： xPON+EoC等行業(yè)化產(chǎn)品和方案 ? 匯聚承載： PTN或以太網(wǎng)產(chǎn)品和方案 ? 業(yè)務(wù)平臺： ? 未來物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中必需的核心網(wǎng)元，多種感知處理可擴(kuò)展的架構(gòu)基礎(chǔ) ? 考慮建立整體方案能力，業(yè)務(wù)平臺應(yīng)該擁有自主產(chǎn)品 ? IP業(yè)務(wù)感知的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進(jìn)和 IPv6應(yīng)用必須開始研究和尋找新的突破方向 ? 行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺： ? 承載各種應(yīng)用的基礎(chǔ)軟件平臺，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用疊加和處理控制的必需中樞，具有各行業(yè)通用性 ? 考慮建立整體方案能力，行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺應(yīng)該擁有自主產(chǎn)品，并且作為公司共享平臺 ? 云計(jì)算平臺架構(gòu)必須開始研究和儲備技術(shù)力量 ? 行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)疊加的應(yīng)用： ? 面對各種應(yīng)用需求，應(yīng)用可通過自主或者合作開發(fā)的方式疊加到基礎(chǔ)平臺上 ? 通過積累應(yīng)用模塊的方式，逐漸完善應(yīng)用類型和提升競爭力 ? 關(guān)鍵核心技術(shù)掌握和加大產(chǎn)業(yè)鏈控制力 ? 系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)掌握和項(xiàng)目的完全掌控力 ? 關(guān)鍵技術(shù) +關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)形成市場通用競爭力 ? 通過產(chǎn)業(yè)鏈合作建立合作生態(tài)系統(tǒng) ? 通過合作實(shí)現(xiàn)快速滿足客戶需求的能力 ? 通過合作實(shí)現(xiàn)大唐電信的行業(yè)重要地位 打造物聯(lián)網(wǎng)明星產(chǎn)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(yīng)用領(lǐng)域眾多，如車載、無線抄表、監(jiān)控和智能樓宇 ? 獨(dú)特芯片和產(chǎn)品設(shè)計(jì)，工業(yè)級成卡封裝技術(shù) ? 抗靜電，耐腐蝕，在飽和濕度環(huán)境下可長時(shí)間工作 ? 工作溫度達(dá)到 40℃ ~105℃ ? 符合 《 中國移動 M2M專用 SIM卡技術(shù)方案 》 要求 ? 兼容現(xiàn)有 SIM卡管腳定義 ? 支持 TDSCDMA/EDGE兩種網(wǎng)絡(luò)模式 ? TDSCDMA下行最高可達(dá) 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(biāo)準(zhǔn) AT指令集和中國移動隨 e行客戶端 AT指令集 ? 工作溫度 達(dá)到 25 ~ +60186。在有線，無線寬帶，移動通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上有優(yōu)勢。 俗稱 “ 物聯(lián)網(wǎng) ” (Inter of Things)。物聯(lián)世界 機(jī)遇無限 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用 西安工業(yè)大學(xué) 機(jī)電學(xué)院工業(yè)工程系 徐顯龍 第一講 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 概述 第二講 物聯(lián)網(wǎng)的物品標(biāo)識技術(shù) ——RFID 第三講 物聯(lián)網(wǎng)的末梢神經(jīng) ——無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 第四講 物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行環(huán)境 ——網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 第五講 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層技術(shù) ——智能計(jì)算 第六講 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用（ 醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、交通等 ） 第七講 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 在軍事上 的應(yīng)用 第八講 總結(jié)， 交大作業(yè) （點(diǎn)名不到者 每次扣 10分 ） 第一講 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述 物聯(lián)網(wǎng)概念綜述 1 2 3 5 4 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和機(jī)遇分析 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展挑戰(zhàn)和思考 股份公司物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展策略建議 總 結(jié) 物聯(lián)網(wǎng)（ 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(shù)與傳感器技術(shù)應(yīng)用于日常物品中形成一個(gè)“物聯(lián)網(wǎng)” ? ITU報(bào)告：物聯(lián)網(wǎng)是通過 RFID和智能計(jì)算等技術(shù)實(shí)現(xiàn)全世界設(shè)備互連的網(wǎng)絡(luò) ? IBM提出：把傳感器設(shè)備安裝到 各種物體中 ，并且普遍連接形成網(wǎng)絡(luò)，即“物聯(lián)網(wǎng)”，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上形成“智慧地球 ? 歐洲物聯(lián)網(wǎng)研究項(xiàng)目工作組 制訂 《 物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略研究路線圖 》 ，介紹傳感網(wǎng) /RFID等前端技術(shù)和 20年發(fā)展趨勢 物聯(lián)網(wǎng)形式早已存在，統(tǒng)一意義上的物聯(lián)網(wǎng)概念提出是在架構(gòu)在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成熟的基礎(chǔ)上 ? 8月 7日，溫家寶總理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 ” 。 背景 ? 物聯(lián)網(wǎng) (The Inter of things)的概念最早是在 1999年提出的，其后又多次被重復(fù)。 江澤民文章關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的主要論述摘錄 物聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)中國五大主題任務(wù)的關(guān)鍵推動要素之一 物聯(lián)網(wǎng)對中國的意義 經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展 有競爭力的企業(yè) 和諧社會 能源有效利用 環(huán)境保護(hù) IBM大中華區(qū) CEO 《 智慧地球贏在中國 》 物聯(lián)網(wǎng)整體體系架構(gòu) 物聯(lián)網(wǎng)感知層 網(wǎng)絡(luò)連接統(tǒng)一IP協(xié)議 關(guān)注IP v6 IT和應(yīng)用統(tǒng)一架構(gòu) 關(guān)注云計(jì)算 RFID讀寫 M2M終端 傳感器網(wǎng) 攝像監(jiān)控 定位授時(shí) 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層 接入網(wǎng)絡(luò) 核心網(wǎng)絡(luò) 業(yè)務(wù)支撐 平臺 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層 行業(yè)應(yīng)用平臺 行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng) 物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)以應(yīng)用為導(dǎo)向，分工日漸清晰的產(chǎn)業(yè)， IPv6和云計(jì)算是核心基礎(chǔ)架構(gòu)發(fā)展方向 智能家居 智能城管 智能交通 智能電力 智能醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用導(dǎo)向，完整解決方案交付 產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)定位，通用產(chǎn)品提供 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)關(guān)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(dǎo)，強(qiáng)調(diào)自主創(chuàng)新的傳感技術(shù)和 TD結(jié)合 美國： 2023年底 IBM向美國政府提出的“智慧地球”戰(zhàn)略 強(qiáng)調(diào)傳感等感知技術(shù)的應(yīng)用，提出建設(shè)智慧型基礎(chǔ)設(shè)施 歐盟： 2023年 6月 物聯(lián)網(wǎng)行動計(jì)劃 具體而務(wù)實(shí)，強(qiáng)調(diào) RFID的廣泛應(yīng)用，注重信息安全 日本： 2023年 8月 uJapan戰(zhàn)略 在 uJapan的基礎(chǔ)上， 強(qiáng)調(diào)電子政務(wù)和社會信息服務(wù)應(yīng)用 關(guān)注點(diǎn) 1：全面感知 關(guān)注點(diǎn) 2：可靠傳送 關(guān)注點(diǎn) 3：智能處理 ? 傳感器和 RFID ? 智能嵌入技術(shù) (如智能家庭 ) ? 短距無線和 傳感網(wǎng)技術(shù) ? IP化多業(yè)務(wù)承載的公網(wǎng) ? 信息 IT技術(shù)深入各行業(yè) ? 物物 人物交互的智能中樞 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(shí)現(xiàn)方式 ? 攝像頭 和監(jiān)控 ? GPS/北斗定位授時(shí) ? 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(shí)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(diǎn)產(chǎn)品策略 無線上連 有線上連 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(yùn)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(shí)隨地的連接實(shí)現(xiàn) ? 當(dāng)前最成熟的部分 ? 擴(kuò)展規(guī)模，以實(shí)現(xiàn)無處不在 ? 業(yè)務(wù)可擴(kuò)展的管理運(yùn)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(shí)現(xiàn)成本 規(guī)模擴(kuò)展帶來IPv6的發(fā)展動力 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(jī)制 ? 邊緣業(yè)務(wù)控制實(shí)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(jì)費(fèi)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(shí)現(xiàn)不同終端和業(yè)務(wù)統(tǒng)一管理、部署和擴(kuò)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(kuò)展機(jī)遇，重點(diǎn)是接入網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)支撐平臺 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