安全工程信息化與物聯網技術葉迎春安全工程信息化與物聯網技術葉迎春22022/10/318物聯網基礎–目錄物聯網簡介物聯網發展歷史物聯網關鍵技術物聯網應用22022/10/228物聯網基礎–目錄物聯網簡介32022/10/311.1概念及內涵IOT（InternetofThings，或WebofThings）簡而言之：物聯網就是物物相連的互聯網物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信物聯網的發展核心是應用創新依托于互聯網技術以用戶體驗為核心8物聯網基礎-物聯網簡介32022/10/221.1概念及內涵IOT（Intern42022/10/311.2物聯網定義:傳感：通過各種信息傳感設備，如傳感器、射頻識別（RFID）技術、全球定位系統（GPS）、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術采集：實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息聯網：與互聯網結合形成的一個巨大網絡協同：實現物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，以便識別、管理和控制。8物聯網基礎-物聯網簡介42022/10/221.2物聯網定義:傳感：通過各種信息傳52022/10/311.3物聯網的認知過程早期認識：被認為是將每個物品打上電子標簽，然后通過射頻識別技術和通信技術形成信息網絡，實現物品的智能識別、定位和監控。8物聯網基礎-物聯網簡介52022/10/221.3物聯網的認知過程早期認識：被認62022/10/311.3物聯網的認知過程當代認識：物聯網的基本含義就是一種虛擬數字世界和現實物理世界的融合。注意：這種融合是“雙向的”第一個方向是現實世界向虛擬世界的融入第二個方向是虛擬世界向現實世界的融入8物聯網基礎-物聯網簡介62022/10/221.3物聯網的認知過程當代認識：物聯72022/10/311.4物聯網的維度領域維度：物聯網覆蓋了信息技術和通信技術的眾多領域；對互聯網領域來說，物聯網就是互聯網的延伸，就是物物相連的互聯網；對無線傳感器網絡領域來說，物聯網就是一個廣域的傳感網。8物聯網基礎-物聯網簡介72022/10/221.4物聯網的維度領域維度：8物聯82022/10/311.4物聯網的維度層次維度：物聯網是一個層次化的網絡1．物聯網與傳感網2．物聯網與互聯網3．物聯網與泛在網8物聯網基礎-物聯網簡介82022/10/221.4物聯網的維度層次維度：1．物聯92022/10/318物聯網基礎–目錄物聯網簡介物聯網發展歷史物聯網關鍵技術物聯網應用92022/10/228物聯網基礎–目錄物聯網簡介102022/10/31物聯網（IoT）概念的提出2009年2008年2005年1998年MIT的KevinAshton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物聯網基礎-物聯網發展歷史102022/10/22物聯網（IoT）概念的提出2009年112022/10/31日本的“U-Japan”計劃：此戰略將以“基礎設施建設”和“信息技術應用”為核心，重點在以下兩個方面展開：一是泛在網絡社會的基礎建設，希望實現從有線到無線、從網絡到終端，包括認證、數據交換在內的無縫連接泛在網絡環境，100%的國民可以利用高速或超高速網絡；二是ICT的廣泛應用。希望通過ICT的有效應用，促進社會系統的改革，解決老年化社會的醫療福利、環境能源、防災治安、教育人才、勞動就業等一系列社會問題。8物聯網基礎-物聯網發展歷史112022/10/22日本的“U-Japan”計劃：此戰略122022/10/31韓國的“U-Korea”戰略：韓國信息和通信部具體推動“U-Korea”項目的建設，重點支持“無所不在的網絡”相關的技術研發及科技應用，希望通過“U-Korea”計劃的實施帶動國家信息產業的整體發展。美國“智慧的地球”：2009年1月28日，奧巴馬就任美國總統后與美國工商業領袖舉行了一次“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設施，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，認為“智慧的地球”有助于美國的“巧實力”（SmartPower）戰略，是繼互聯網之后國家發展的核心領域。8物聯網基礎-物聯網發展歷史122022/10/22韓國的“U-Korea”戰略：韓國信132022/10/31歐盟的物聯網行動計劃：目前歐盟已將物聯網及其核心技術納入到預算高達500億歐元并開始實施的歐盟“第七個科技框架計劃（2007—2013年）”中。歐洲物聯網的應用主要在企業管理、交通運輸、醫療衛生等方面8物聯網基礎-物聯網發展歷史132022/10/22歐盟的物聯網行動計劃：目前歐盟已將物142022/10/31中國的“感知中國”：2009年11月，我國國家領導人在人民大會堂向科技界發表了題為《讓科技引領中國可持續發展》的講話，2010年3月，“加快物聯網的研發應用”第一次寫入中國政府工作報告。《國家中長期科學與技術發展規劃（2006－2020年）》和“新一代寬帶移動無線通信網”重大專項中均將傳感網列入重點研究領域。8物聯網基礎-物聯網發展歷史142022/10/22中國的“感知中國”：2009年11月152022/10/31物聯網示意圖——江澤民《新時期我國信息產業技術的發展》江澤民文章關于物聯網的主要論述摘錄8物聯網基礎-物聯網發展歷史152022/10/22物聯網示意圖江澤民文章關于物聯網的主162022/10/31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》8物聯網基礎-物聯網發展歷史162022/10/22物聯網是實現中國五大主題任務的關鍵推172022/10/318物聯網基礎-物聯網發展歷史172022/10/228物聯網基礎-物聯網發展歷史182022/10/31物聯網產業關注的核心要素：中國：2009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：2008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：2009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：2009年8月u-Japan戰略在u-Japan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8物聯網基礎-物聯網發展歷史182022/10/22物聯網產業關注的核心要素：中國：20192022/10/318物聯網基礎–目錄物聯網簡介物聯網發展歷史物聯網關鍵技術物聯網應用192022/10/228物聯網基礎–目錄物聯網簡介202022/10/31物聯網架構包括二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器和M2M終端、手持終端、傳感器網絡和傳感器網關等要解決的重點問題是感知和識別物體，采集和捕獲信息要突破的方向是具備更敏感、更全面的感知能力，解決低功耗、小型化和低成本的問題包括核心網與接入網，必須支持移動性和異構性接入網為終端提供網絡接入功能、移動性管理等核心網是基于IP的統一、高性能、可擴展的網絡，支持異構接入以及終端的移動性。網絡層被普遍認為是最成熟的部分，有待突破的方向是向下與感知層的結合，向上與應用層的結合業務應用層實現信息的存儲、數據的挖掘、應用的決策等，最終提供信息業務和應用。需要解決海量信息的智能處理、分布式計算、中間件、信息發現等多種技術。8物聯網基礎-物聯網關鍵技術202022/10/22物聯網架構包括二維碼標簽和識讀器、R212022/10/31關鍵技術：全面感知、可靠傳送、智能處理業務融合、數據挖掘、云計算、協同處理、信息安全……移動接入、大規模接入、地址管理、端對端QoS、端對端安全……遠程管理、感知能力、即插即用、低功耗、安全可靠……8物聯網基礎-物聯網關鍵技術212022/10/22關鍵技術：全面感知、可靠傳送、智能處222022/10/313.1感知層關鍵技術：感知層所需要的關鍵技術包括檢測技術、射頻識別技術及傳感器技術等。傳感器技術：攝取信息的關鍵器件，能感受規定的被測量，并按照一定的規律轉換成可用信號的器件和裝置，它是物聯網中不可缺少的信息采集手段。RFID技術：利用射頻信號通過空間電磁耦合實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息實現物體識別。二維碼技術、條形碼技術。8物聯網基礎-物聯網關鍵技術222022/10/223.1感知層關鍵技術：感知層所需要232022/10/31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8物聯網基礎-物聯網關鍵技術232022/10/22感知層是物聯網全面感知的基礎:物聯網242022/10/313.2網絡層關鍵技術：網絡層主要承擔著數據傳輸的功能。Internet：將作為物聯網主要的傳輸網絡之一，它將使物聯網無所不在、無處不在地深入社會每個角落。移動通信網絡：由無線接入網、核心網和骨干網三部分組成。無線接入網主要為移動終端提供接入網絡服務，核心網和骨干網主要為各種業務提供交換和傳輸服務。無線傳感器網絡8物聯網基礎-物聯網關鍵技術242022/10/223.2網絡層關鍵技術：網絡層主要承252022/10/31無線傳感器網絡：無線傳感器網絡（WSN）的基本功能是將一系列空間分散的傳感器單元通過自組織的無線網絡進行連接，從而將各自采集的數據通過無線網絡進行傳輸匯總，以實現對空間分散范圍內的物理或環境狀況的協作監控，并根據這些信息進行相應的分析和處理。8物聯網基礎-物聯網關鍵技術252022/10/22無線傳感器網絡：無線傳感262022/10/31WSN體系結構：WSN體系結構：平面拓撲結構WSN體系結構：邏輯分層結構8物聯網基礎-物聯網關鍵技術262022/10/22WSN體系結構：WSN體系結構：平面272022/10/31傳感器網絡架構下RFID與WSN的融合：智能節點8物聯網基礎-物聯網關鍵技術272022/10/22傳感器網絡架構下RFID與WSN的融282022/10/31WSN在無線通信框架中的位置8物聯網基礎-物聯網關鍵技術282022/10/22WSN在無線通信框架中的位置8物聯292022/10/31點數目更為龐大（上千甚至上萬），節點分布更為密集；

由于環境影響和存在能量耗盡問題，節點更容易出現故障；環境干擾和節點故障易造成網絡拓撲結構的變化；通常情況下，大多數傳感器節點是固定不動的；傳感器節點具有的能量、處理能力、存儲能力和通信能力等都十分有限；首要目的是能源的高效利用；節點規模受到電源、通信能力及計算和存儲能力限制；大規模、自組織、動態、可靠、應用相關及以數據為中心；無線傳感器網絡的特點：8物聯網基礎-物聯網關鍵技術292022/10/22點數目更為龐大（上千甚至上萬），節點302022/10/31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ONU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8物聯網基礎-物聯網關鍵技術302022/10/22網絡層是物聯網無處不在的前提：物聯網312022/10/318物聯網基礎-物聯網關鍵技術312022/10/228物聯網基礎-物聯網關鍵技術322022/10/31

信息進行分析和處理，做出正確的控制和決策，實現智能化的管理、應用和服務M2M：就是使所有機器設備都具備聯網和通信能力，其核心理念就是網絡一切（NetworkEverything）。云計算：是分布式計算、并行計算和網格計算的發展，或者說是這些計算機科學概念的商業實現。人工智能：各種機器模擬人的某些思維過程和智能行為（如學習、推理、思考、規劃等），使人類的智能得以物化與延伸。數據挖掘：從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的及隨機的實際應用數據中，挖掘出隱含的、未知的、對決策有潛在價值的數據的過程。中間件：實現每個小的應用環境或系統的標準化以及它們之間的通信，在后臺應用軟件和讀寫器之間設置的一個通用的平臺和接口。3.3應用層關鍵技術8物聯網基礎-物聯網關鍵技術322022/10/22信息進行分析和處理，做出正332022/10/31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SaaSPaaSIaaS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8物聯網基礎-物聯網關鍵技術332022/10/22應用層是物聯網智能處理的中樞：物聯網342022/10/318物聯網基礎–目錄物聯網簡介物聯網發展歷史物聯網關鍵技術物聯網應用342022/10/228物聯網基礎–目錄物聯網簡介352022/10/31物聯網的典型應用：智能物流智能視頻監控智能家居智能交通在石油行業中的應用8物聯網基礎-物聯網應用352022/10/22物聯網的典型應用：智能物流8物聯網362022/10/31物聯網應用示意圖362022/10/22物聯網應用示意圖372022/10/31智能視頻監控：

智能視頻監控技術主要包括對視頻圖像序列自動地進行運動對象的提取、描述、跟蹤、識別和行為分析等。應用場合：軍隊、銀行、商店、停車場等。智能視頻監控系統流程8物聯網基礎-物聯網應用372022/10/22智能視頻監控：智能視頻監控技術主要382022/10/31智能家居可以定義為一個目標或一個系統使用到的技術：計算機技術、數字技術、網絡通信技術和綜合布線技術智能家居：8物聯網基礎-物聯網應用382022/10/22智能家居可以定義為一個目標或一個系統392022/10/31智能電力：8物聯網基礎-物聯網應用392022/10/22智能電力：8物聯網基礎-物聯網402022/10/31交通信息服務系統交通管理系統公共交通系統車輛控制系統貨運管理系統電子收費系統緊急救援系統。智能交通：8物聯網基礎-物聯網應用402022/10/22交通信息服務系統智能交通：8物聯網412022/10/31物聯網在醫療方面的應用：醫院病人監護感知層：每個病人隨身攜帶RFID設備、佩戴身體狀態傳感器網絡層：無線射頻識別、無線組網、有線局域網應用層：實時監測病人移動位置實時監測病人身體參數8物聯網基礎-物聯網應用412022/10/22物聯網在醫療方面的應用：8物聯網基422022/10/31典型應用遠程醫療感知層：身體參數傳感器、圖像及視頻采集網絡層：Internet應用層：遠程診斷病情遠程聯合會診病歷存檔病歷庫8物聯網基礎-物聯網應用422022/10/22典型應用8物聯網基礎-物聯網應432022/10/31石油行業是較早利用物聯網的行業，在物聯網概念提出之前，石油行業就廣泛應用DCS、SCADA、PLC等控制系統，實現信息的感知、傳輸和處理，主要有：石油開發與生產領域煉油化工領域油品存儲與銷售物聯網在油田中的應用:8物聯網基礎-物聯網應用432022/10/22石油行業是較早利用物聯網的行業，在物442022/10/31石油開發與生產領域鉆井設備制造、運輸及倉儲將RFID標簽嵌入到鉆桿制造的整個流程中，對整個生產過程進行監控，包括合格品的儲存、銷售、流通及使用，不合格品的后期返工處理等海洋石油工程海洋石油勘探開發環境及設備應用環境十分惡劣，管理方法采用傳統人工記錄的方法，十分不便，在海洋石油勘探生產中利用物聯網技術，可以實時監控所有設備，保證生產連續穩定。石油集輸利用物聯網和全球衛星定位系統（GPS）、地理信息系統（GIS）以及CDMA/GPRS通信技術，建立石油行業鉆井、輸油管、油罐車信息監控平臺，對石油行業野外鉆探、油罐運輸、輸油管線實時監控，各監控儀表狀態參數無線采集，從而實現對資源的集中、高效、統一管理。8物聯網基礎-物聯網應用442022/10/22石油開發與生產領域8物聯網基礎-452022/10/31煉油化工領域煉油裝置閥門、管道及設備的監控煉廠使用物聯網技術來捕獲主要容器中的壓力安全泄壓閥、管道和工藝設備等相關狀態與信息，以監控記錄相關的關鍵參數和工藝信息。煉油廠使用RFID作為疏散系統英國石油公司的某煉油廠，啟用使用射頻識別技術（RFID）的人員疏散系統。這種定位安全系統將用于追蹤該區域2000多人的職員、承包商和游客的行蹤，將能夠更好地提高管理的安全。物聯網在油田中的應用:8物聯網基礎-物聯網應用452022/10/22煉油化工領域物聯網在油田中的應用:8462022/10/31物聯網在油田中的應用:油品存儲與銷售產品配送：運送活動及油輪跟蹤為了削減船隊（車隊）運營的成本，石油和天然氣公司必須能夠實時管理自己的卡車和船運，最大限度地減少成本較高的車輛和司機的等候時間，并優化資產績效，應用RFID技術的車隊管理解決方案，可以跟蹤油品交付以及原油/汽油油輪的活動。油庫實時監測石油的儲存條件要求非常嚴格，需要對油庫周圍的環境進行實時監控，充分利用無線傳感器網，并將采集到的數據傳送至監控中心，中心處理分析后加以顯示，同時也把處理結果發送給移動監測器，它能實時收到油庫的各種參數信息。8物聯網基礎-物聯網應用462022/10/22物聯網在油田中的應用:油品存儲與銷售472022/10/31實際案例基于物聯網的抽油機井節能與生產診斷傳感器層：功圖傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、電量傳感器等網絡層：Zigbee/McWill/GPRS/CDMA、有線網絡、Internet應用層：能耗管理與需量分析優化智能生產與診斷專家管理利用示功圖解得地下泵功圖，從而分析出抽油機的原油產量物聯網在油田中的應用:8物聯網基礎-物聯網應用472022/10/22實際案例傳感器層：功圖傳感器、溫度傳482022/10/31實際案例天然氣遠程計量綜合管理系統物理層：流量計、壓力傳感器、溫度傳感器網絡層：CDMA/GPRS、局域網、Internet應用層：計量數據綜合管理流量監控物聯網在油田中的應用:8物聯網基礎-物聯網應用482022/10/22實際案例物理層：物聯網在油田中的應用492022/10/31492022/10/22安全工程信息化與物聯網技術葉迎春安全工程信息化與物聯網技術葉迎春512022/10/318物聯網基礎–目錄物聯網簡介物聯網發展歷史物聯網關鍵技術物聯網應用22022/10/228物聯網基礎–目錄物聯網簡介522022/10/311.1概念及內涵IOT（InternetofThings，或WebofThings）簡而言之：物聯網就是物物相連的互聯網物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信物聯網的發展核心是應用創新依托于互聯網技術以用戶體驗為核心8物聯網基礎-物聯網簡介32022/10/221.1概念及內涵IOT（Intern532022/10/311.2物聯網定義:傳感：通過各種信息傳感設備，如傳感器、射頻識別（RFID）技術、全球定位系統（GPS）、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術采集：實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息聯網：與互聯網結合形成的一個巨大網絡協同：實現物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，以便識別、管理和控制。8物聯網基礎-物聯網簡介42022/10/221.2物聯網定義:傳感：通過各種信息傳542022/10/311.3物聯網的認知過程早期認識：被認為是將每個物品打上電子標簽，然后通過射頻識別技術和通信技術形成信息網絡，實現物品的智能識別、定位和監控。8物聯網基礎-物聯網簡介52022/10/221.3物聯網的認知過程早期認識：被認552022/10/311.3物聯網的認知過程當代認識：物聯網的基本含義就是一種虛擬數字世界和現實物理世界的融合。注意：這種融合是“雙向的”第一個方向是現實世界向虛擬世界的融入第二個方向是虛擬世界向現實世界的融入8物聯網基礎-物聯網簡介62022/10/221.3物聯網的認知過程當代認識：物聯562022/10/311.4物聯網的維度領域維度：物聯網覆蓋了信息技術和通信技術的眾多領域；對互聯網領域來說，物聯網就是互聯網的延伸，就是物物相連的互聯網；對無線傳感器網絡領域來說，物聯網就是一個廣域的傳感網。8物聯網基礎-物聯網簡介72022/10/221.4物聯網的維度領域維度：8物聯572022/10/311.4物聯網的維度層次維度：物聯網是一個層次化的網絡1．物聯網與傳感網2．物聯網與互聯網3．物聯網與泛在網8物聯網基礎-物聯網簡介82022/10/221.4物聯網的維度層次維度：1．物聯582022/10/318物聯網基礎–目錄物聯網簡介物聯網發展歷史物聯網關鍵技術物聯網應用92022/10/228物聯網基礎–目錄物聯網簡介592022/10/31物聯網（IoT）概念的提出2009年2008年2005年1998年MIT的KevinAshton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物聯網基礎-物聯網發展歷史102022/10/22物聯網（IoT）概念的提出2009年602022/10/31日本的“U-Japan”計劃：此戰略將以“基礎設施建設”和“信息技術應用”為核心，重點在以下兩個方面展開：一是泛在網絡社會的基礎建設，希望實現從有線到無線、從網絡到終端，包括認證、數據交換在內的無縫連接泛在網絡環境，100%的國民可以利用高速或超高速網絡；二是ICT的廣泛應用。希望通過ICT的有效應用，促進社會系統的改革，解決老年化社會的醫療福利、環境能源、防災治安、教育人才、勞動就業等一系列社會問題。8物聯網基礎-物聯網發展歷史112022/10/22日本的“U-Japan”計劃：此戰略612022/10/31韓國的“U-Korea”戰略：韓國信息和通信部具體推動“U-Korea”項目的建設，重點支持“無所不在的網絡”相關的技術研發及科技應用，希望通過“U-Korea”計劃的實施帶動國家信息產業的整體發展。美國“智慧的地球”：2009年1月28日，奧巴馬就任美國總統后與美國工商業領袖舉行了一次“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設施，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，認為“智慧的地球”有助于美國的“巧實力”（SmartPower）戰略，是繼互聯網之后國家發展的核心領域。8物聯網基礎-物聯網發展歷史122022/10/22韓國的“U-Korea”戰略：韓國信622022/10/31歐盟的物聯網行動計劃：目前歐盟已將物聯網及其核心技術納入到預算高達500億歐元并開始實施的歐盟“第七個科技框架計劃（2007—2013年）”中。歐洲物聯網的應用主要在企業管理、交通運輸、醫療衛生等方面8物聯網基礎-物聯網發展歷史132022/10/22歐盟的物聯網行動計劃：目前歐盟已將物632022/10/31中國的“感知中國”：2009年11月，我國國家領導人在人民大會堂向科技界發表了題為《讓科技引領中國可持續發展》的講話，2010年3月，“加快物聯網的研發應用”第一次寫入中國政府工作報告。《國家中長期科學與技術發展規劃（2006－2020年）》和“新一代寬帶移動無線通信網”重大專項中均將傳感網列入重點研究領域。8物聯網基礎-物聯網發展歷史142022/10/22中國的“感知中國”：2009年11月642022/10/31物聯網示意圖——江澤民《新時期我國信息產業技術的發展》江澤民文章關于物聯網的主要論述摘錄8物聯網基礎-物聯網發展歷史152022/10/22物聯網示意圖江澤民文章關于物聯網的主652022/10/31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》8物聯網基礎-物聯網發展歷史162022/10/22物聯網是實現中國五大主題任務的關鍵推662022/10/318物聯網基礎-物聯網發展歷史172022/10/228物聯網基礎-物聯網發展歷史672022/10/31物聯網產業關注的核心要素：中國：2009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：2008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：2009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：2009年8月u-Japan戰略在u-Japan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8物聯網基礎-物聯網發展歷史182022/10/22物聯網產業關注的核心要素：中國：20682022/10/318物聯網基礎–目錄物聯網簡介物聯網發展歷史物聯網關鍵技術物聯網應用192022/10/228物聯網基礎–目錄物聯網簡介692022/10/31物聯網架構包括二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器和M2M終端、手持終端、傳感器網絡和傳感器網關等要解決的重點問題是感知和識別物體，采集和捕獲信息要突破的方向是具備更敏感、更全面的感知能力，解決低功耗、小型化和低成本的問題包括核心網與接入網，必須支持移動性和異構性接入網為終端提供網絡接入功能、移動性管理等核心網是基于IP的統一、高性能、可擴展的網絡，支持異構接入以及終端的移動性。網絡層被普遍認為是最成熟的部分，有待突破的方向是向下與感知層的結合，向上與應用層的結合業務應用層實現信息的存儲、數據的挖掘、應用的決策等，最終提供信息業務和應用。需要解決海量信息的智能處理、分布式計算、中間件、信息發現等多種技術。8物聯網基礎-物聯網關鍵技術202022/10/22物聯網架構包括二維碼標簽和識讀器、R702022/10/31關鍵技術：全面感知、可靠傳送、智能處理業務融合、數據挖掘、云計算、協同處理、信息安全……移動接入、大規模接入、地址管理、端對端QoS、端對端安全……遠程管理、感知能力、即插即用、低功耗、安全可靠……8物聯網基礎-物聯網關鍵技術212022/10/22關鍵技術：全面感知、可靠傳送、智能處712022/10/313.1感知層關鍵技術：感知層所需要的關鍵技術包括檢測技術、射頻識別技術及傳感器技術等。傳感器技術：攝取信息的關鍵器件，能感受規定的被測量，并按照一定的規律轉換成可用信號的器件和裝置，它是物聯網中不可缺少的信息采集手段。RFID技術：利用射頻信號通過空間電磁耦合實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息實現物體識別。二維碼技術、條形碼技術。8物聯網基礎-物聯網關鍵技術222022/10/223.1感知層關鍵技術：感知層所需要722022/10/31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8物聯網基礎-物聯網關鍵技術232022/10/22感知層是物聯網全面感知的基礎:物聯網732022/10/313.2網絡層關鍵技術：網絡層主要承擔著數據傳輸的功能。Internet：將作為物聯網主要的傳輸網絡之一，它將使物聯網無所不在、無處不在地深入社會每個角落。移動通信網絡：由無線接入網、核心網和骨干網三部分組成。無線接入網主要為移動終端提供接入網絡服務，核心網和骨干網主要為各種業務提供交換和傳輸服務。無線傳感器網絡8物聯網基礎-物聯網關鍵技術242022/10/223.2網絡層關鍵技術：網絡層主要承742022/10/31無線傳感器網絡：無線傳感器網絡（WSN）的基本功能是將一系列空間分散的傳感器單元通過自組織的無線網絡進行連接，從而將各自采集的數據通過無線網絡進行傳輸匯總，以實現對空間分散范圍內的物理或環境狀況的協作監控，并根據這些信息進行相應的分析和處理。8物聯網基礎-物聯網關鍵技術252022/10/22無線傳感器網絡：無線傳感752022/10/31WSN體系結構：WSN體系結構：平面拓撲結構WSN體系結構：邏輯分層結構8物聯網基礎-物聯網關鍵技術262022/10/22WSN體系結構：WSN體系結構：平面762022/10/31傳感器網絡架構下RFID與WSN的融合：智能節點8物聯網基礎-物聯網關鍵技術272022/10/22傳感器網絡架構下RFID與WSN的融772022/10/31WSN在無線通信框架中的位置8物聯網基礎-物聯網關鍵技術282022/10/22WSN在無線通信框架中的位置8物聯782022/10/31點數目更為龐大（上千甚至上萬），節點分布更為密集；

由于環境影響和存在能量耗盡問題，節點更容易出現故障；環境干擾和節點故障易造成網絡拓撲結構的變化；通常情況下，大多數傳感器節點是固定不動的；傳感器節點具有的能量、處理能力、存儲能力和通信能力等都十分有限；首要目的是能源的高效利用；節點規模受到電源、通信能力及計算和存儲能力限制；大規模、自組織、動態、可靠、應用相關及以數據為中心；無線傳感器網絡的特點：8物聯網基礎-物聯網關鍵技術292022/10/22點數目更為龐大（上千甚至上萬），節點792022/10/31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ONU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8物聯網基礎-物聯網關鍵技術302022/10/22網絡層是物聯網無處不在的前提：物聯網802022/10/318物聯網基礎-物聯網關鍵技術312022/10/228物聯網基礎-物聯網關鍵技術812022/10/31

信息進行分析和處理，做出正確的控制和決策，實現智能化的管理、應用和服務M2M：就是使所有機器設備都具備聯網和通信能力，其核心理念就是網絡一切（NetworkEverything）。云計算：是分布式計算、并行計算和網格計算的發展，或者說是這些計算機科學概念的商業實現。人工智能：各種機器模擬人的某些思維過程和智能行為（如學習、推理、思考、規劃等），使人類的智能得以物化與延伸。數據挖掘：從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的及隨機的實際應用數據中，挖掘出隱含的、未知的、對決策有潛在價值的數據的過程。中間件：實現每個小的應用環境或系統的標準化以及它們之間的通信，在后臺應用軟件和讀寫器之間設置的一個通用的平臺和接口。3.3應用層關鍵技術8物聯網基礎-物聯網關鍵技術322022/10/22信息進行分析和處理，做出正822022/10/31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SaaSPaaSIaaS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8物聯網基礎-物聯網關鍵技術332022/10/22應用層是物聯網智能處理的中樞：物聯網832022/10/318物聯網基礎–目錄物聯網簡介物聯網發展歷史物聯網關鍵技術物聯網應用342022/10/228物聯網基礎–目錄物聯網簡介842022/10/31物聯網的典型應用：智能物流智能視頻監控智能家居智能交通在石油行業中的應用8物聯網基礎-物聯網應用352022/10/22物聯網的典型應用：智能物流8物聯網852022/10/31物聯網應用示意圖362022/10/22物聯網應用示意圖862022/10/31智能視頻監控：

智能視頻監控技術主要包括對視頻圖像序列自動地進行運動對象的提取、描述、跟蹤、識別和行為分析等。應用場合：軍隊、銀行、商店、停車場等。智能視頻監控系統流程8物聯網基礎-物聯網應用372022/10/22智能視頻監控：智能視頻監控技術主要872022/10/31智能家居可以定義為一個目標或一個系統使用到的技術：計算機技術、數字技術、網絡通信技術和綜合布線技術智能家居：8物聯網基礎-物聯網應用382022/10/22智能家居可以定義為一個目標或一個系統882022/10/31智能電力：8物聯網基礎-物聯網應用392022/10/22智能電力：8物聯網基礎-物聯網892022/10/31交通信息服務系統交通管理系統公共交通系統車輛控制系統