解讀物聯網----感知中國的機遇與挑戰楊運平2010年6月22日解讀物聯網----一.物聯網的概念二.物聯網的背景與中國發展物聯網的戰略意義三.物聯網的技術特點及帶來的挑戰四.應用案例五.觀點分享目錄一.物聯網的概念目錄

1.物聯網的概念

物聯網--theInternetOfThings，簡稱IOT，顧名思義是把所有物品通過互聯網連接起來，實現任何物體、任何人、任何時間、任何地點（4A）的智能化識別、信息交換與管理。

1.物聯網的概念物聯網--theI

物聯網的本質

物聯網的本質就是將IT基礎設施融入到物理基礎設施中，也就是把感應器嵌入到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中，實現信息的自動提取。

物聯網的本質物聯網的本質就是將一.物聯網的概念二.物聯網的背景與中國發展物聯網的戰略意義三.物聯網的技術特點及帶來的挑戰四.應用案例五.觀點分享目錄一.物聯網的概念目錄物聯網時代將帶來全球第三次信息化浪潮物聯網時代將帶來全球第三次信息化浪潮

公文包會提醒主人忘帶來什么東西；衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求；不住在醫院，只要通過一個小小的儀器，醫生就能24小時監控病人的體溫、血壓、脈搏；下班了，只要用手機發出一個指令，家里的電飯煲就會自動加熱做飯，空調開始降溫；……物聯網對人們日常生活的影響公文包會提醒主人忘帶來什么東西；物聯網對人們日常生活

物聯網被廣泛認為是振興經濟、確立競爭優勢的關鍵戰略2009年世界經濟陷入衰退的泥潭，表象是金融行業過度創新引起國際金融秩序紊亂本質是實體經濟滯后于虛擬經濟發展。為擺脫金融危機，實現經濟持續發展，主要國家均將培育新的經濟增長點作為“治病良方”。與互聯網類似，物聯網在生產生活中具有極強的滲透性，具備發展成為新經濟增長點的巨大潛能，可為全球經濟復蘇提供技術動力。物聯網對國家戰略的影響物聯網被廣泛認為是振興經濟、確立競爭優勢的關鍵戰略物聯網對麻省理工學院1999:Auto-IDCenter提出物聯網

(IoT）。2005年國際電信聯盟（ITU）：“物聯網”通信時代即將來臨。2008年11月IBM公司發表《智慧地球：下一代領導人議程》、《智慧地球贏在中國》。2009年，歐洲物聯網研究項目工作組(CERP-IoT)，在歐盟資助下制訂了《物聯網戰略研究路線圖》、《RFID與物聯網模型》等意見書2009年日本制定i-Japan計劃,強調電子政務和社會信息服務等信息化應用。2009年中國科學院發布2050技術發展路線圖，提出傳感網未來發展趨勢預測。代表性的物聯網事件麻省理工學院1999:Auto-IDCenter提出物聯

2009年12月中央經濟工作會議:

發展戰略性新興產業，推進產業結構調整。要抓緊研究提出培育我國戰略性新興產業的總體思路，強化政策支持，加大財政投入，培育新的經濟增長點。中國發展物聯網的戰略意義 2009年12月中央經濟工作會議:中國發展物聯網的戰略

2009年6月，就“智慧地球”做出批示，要求認真研究。2009年7月，視察中科院長春光機所，強調抓住物聯網發展機遇。2009年8月，視察無錫“中科院傳感網工程中心”，指示建設“感知中國”中心。2009年11月3日，在首都科技界講話指出加強物聯網發展，使其成為推動產業升級、邁向信息社會的“發動機”。

“我們需要早點謀劃未來，早點攻破核心技術。”

溫家寶總理針對“物聯網”發展連續4次明確指示:

國家：科技部2006：973、863“無線傳感器網絡”2006：《國家中長期科學與技術發展規劃綱要》 “我們需要早點謀劃未來，早點攻破核心技術。” 一.物聯網的概念二.物聯網的背景與中國發展物聯網的戰略意義三.物聯網的技術特點及帶來的挑戰四.應用案例五.觀點分享目錄一.物聯網的概念目錄1.物聯網的系統架構環境監測智能電力…….智能交通工業監控公共中間件信息開放平臺云計算平臺服務支撐平臺異構網融合資源和存儲管理專用網絡遠程控制下一代承載網M2M無線接入移動通信網互聯網低速和中高速短距離傳輸技術自組織組網技術協同信息處理技術傳感器中間件技術傳感器二維條碼RFID多媒體信息標識解析安全技術QoS管理網絡管理應用層網絡層感知層物聯網應用物聯網應用支持子層移動通信網、互聯網和其它專網傳感器網絡組網和協同信息處理數據采集公共技術環境監測智能電力…….智能交通工業監控公共中間件信息開放平臺云計算平臺服務支撐平臺異構網融合資源和存儲管理專用網絡遠程控制下一代承載網M2M無線接入移動通信網互聯網低速和中高速短距離傳輸技術自組織組網技術協同信息處理技術傳感器中間件技術傳感器二維條碼RFID多媒體信息標識解析安全技術QoS管理網絡管理應用層網絡層感知層物聯網應用物聯網應用支持子層移動通信網、互聯網和其它專網傳感器網絡組網和協同信息處理數據采集公共技術標識層1.物聯網的系統架構環境監測智能電力…….智能交通工業監控特點之一：

學科綜合性強

物聯網是聯接數字世界和物理世界的橋梁，通過互聯網、云計算和應用，使信息的產生、獲取、傳輸、存儲、處理形成有機的全過程。

物聯網技術涉及到計算機、半導體、網絡、通信、光學、微機械、化學、生物、航天、醫學、農業等眾多學科領域，發展物聯網將對相關學科發展起到極強的帶動作用。2.物聯網的技術特點特點之一：2.物聯網的技術特點特點之二：

產業鏈條長

一方面，發展物聯網將加快信息材料、器件、軟件等的創新速度，使信息產業迎來新一輪的發展高潮，大大拓展信息產業發展空間。

另一方面，發展物聯網將帶動傳感器、芯片、設備制造、軟件、系統集成、網絡運營以及內容提供和服務等諸多產業發展。特點之二：特點之三：

滲透范圍廣

物聯網將物理基礎設施和IT基礎設施整合為一體，將使全球信息化進程發展重要轉折，即從“數字化”階段向“智能化”階段邁進。

物聯網將大大加快信息化進程，拓展信息化領域，其各種應用將快速滲透到經濟、社會、安全等各個方面，并極大地提高社會生產效率。特點之三：網絡安全問題，從互聯網的虛擬空間拓展到物聯網的物理空間，通過網絡就可能實現對現實世界的攻擊，信息安全和危機處置將面臨的更大的挑戰。對計算機病毒的控制需要新的技術和策略，當一個連接到物理世界的物聯網的網絡上爆發病毒，將可能對現實世界造成損害，這也許就是邁向“黑客帝國”的開端。個人權益保護和相應法律法規健全問題，“物聯網”的目標驅動是更有效的控制和管理，無所不在的連接，可能使每個“物”、每個人成為一個節點。海量的現實世界信息自動進入網絡，一切都將越來越“透明”，信息管理的權限設定將涉及基本的法律問題，甚至道德倫理問題。3.物聯網時代將帶來的挑戰網絡安全問題，從互聯網的虛擬空間拓展到物聯網的物理空間，通過感知：ID發布機制與識別物聯網宏觀架構通訊（OSI物理與鏈路層）組網（OSI網絡層）軟件平臺、中間件（OSI網絡層以上）硬件情報提煉搜索引擎能源管理安全4.物聯網的核心技術感知：ID發布機制與識別4.物聯網的核心技術

通過數字對“物”（人、物體、設備、網絡、事件）分類、檢索、識別、達到身份認證的目的，是物聯網上各種信息資源共享和保護的前提。物聯網ID使用的方案局部方案：“物”的ID只在局部范圍唯一（如目前的傳感器ID）；全球方案（UID）：“物”的ID在全球唯一（如EPC）；不對稱方案：一物有多ID或多物共一ID。ID發布機制ID發布上有產品家族樹、批次、類別、等級等多種索引方案；目前已存在多個物聯網ID發布機構，需建立相應的管理與映射機制。研究前沿ID加密、匿（化）名技術；身份鑒定技術：ID查詢、匿名破解；與ID關聯的信息（如地址、屬性）采集與保護：數據加密、關聯分析、信息挖掘等；全球/區域ID存儲與管理。1）感知：ID發布機制與識別通過數字對“物”（人、物體、設備、網絡、事件）分物聯網應該具備面向服務的架構SOA服務提供方（業務、價格、質量）與客戶方（需求）必須互相理解；智能化的語義理解技術，使“物”之間可通過不同的通信協議或自然語言可以進行溝通。智能語義理解是物聯網SOA架構的支柱豐富的理解與表達力，實現“物-物”聯通下分布式資源的使用；模塊化：可理解、構造復雜語句；可擴展、兼容，被不同“物”使用；學習能力：“物”與其他“物”交互，從而獲得對自身、周圍環境、任務、所在群體或網絡狀態等更全面、更新的認知。研究前沿縱向：建立跨領域、業務的物聯網通用詞庫，如中文物聯網商業通用動詞集、物聯網商務協議標準模板集等；橫向：發展物聯網通用詞匯/模板的編碼方式，如

電子商務可擴充標識語言（ebXML）等。2）物聯網宏觀架構物聯網應該具備面向服務的架構SOA2）物聯網宏觀架構影響物聯網通訊的主要因素：節點的移動性、價格、尺寸、能源、功率、部署方式、維護需求等；網絡與應用環境：應用需求、基礎設施、干擾、自擾因素。物理層：頻率分配、載波、編碼與調制解調多頻點射頻前端和相關協議；通訊頻帶與頻點定位；基于軟件/協議的頻點商定技術；認知雷達（CR），自適配頻點/段技術；信道編碼、調制解調、糾/容錯、信噪識別等。鏈路層：信道使用現有信道技術一般為爭用（含偵聽/回避，如WiFi）和配給（含TD/FD，如WiMAX）兩個模式，各針對不同應用；發展趨勢：智能化、遠距、抗干擾、根據環境與網絡適配的信道使用模式，以及低功耗、高數據通量的跨層協議。3）通訊（OSI物理與鏈路層）影響物聯網通訊的主要因素：3）通訊（OSI物理與鏈路層）組網要解決的問題在不同網絡拓撲下信息元（如數據包）的發送路徑，尤其是大范圍MESH拓撲、自身或其他節點移動時，路由能力需要高度智能化；數據流的分布與管理：數據源節點、目標節點的分布，接入點位置；利用跨層信息優化路徑和系統各個指標（移動性、穩定性、壽命等）。通用組網技術條件組網（基于各種預設的索引信息）：支持較大網絡容量，算法簡單，但移動性差，魯棒性差，安裝維護嚴重依賴人工。如IP-v4、IP-v6、Zigbee、HierarchicalStateRouting、GeographicalRouting、TORA等；無條件組網（完全自組模式）：支持移動節點，魯棒性較強，但算法復雜，通訊需求較高，對節點功耗和運算能力也較高。如DSDV、AODV、DSR等。研究前沿高效、大規模、完全自組網算法和相關智能化算法：如功耗-流量均衡、鏈路優化、數據延時優化等；多種接入方式兼容技術。目前網絡多采用IP架構，需后IP時代的兼容技術；異構網絡發現、識別、網際語義理解技術。4）組網（OSI網絡層）組網要解決的問題4）組網（OSI網絡層）微設備的操作系統OS全功能協議棧：覆蓋物聯網的應用-傳輸-網絡-鏈路-物理各層；智能化信息預處理能力。軟件整合技術通過物聯網面向服務的架構，發現并利用分布式開發的軟件模塊，形成新的功能、業務模式與服務網絡。研究前沿開放式中間件平臺，滿足低成本、可互動、模塊抽象化等功能；低功耗微型OS；分布式自適配軟件，具備自優化、自配置、自愈功能；資源和網絡：虛擬現實、動態資源分配、各類數學模型等；仿生算法：如通過自組、博弈進行風險控制、反惡意節點侵入等；通過自治、自適配軟件管理系統日益增加的復雜度；密碼管理系統，基于軟件的安全、信息加密技術。5）軟件平臺、中間件（OSI網絡層以上）微設備的操作系統OS5）軟件平臺、中間件（OSI網絡層以上物聯網硬件的關鍵指標：尺寸、價格、功耗、數據預處理能力、傳輸速率，需要如下研究配合：射頻應用環境分析：天線的類型（定向、非定向）、尺寸、發射頻率（HF/UHF/SHF/EHF）、功耗、敏感度、覆蓋面等；芯片技術：運行電壓、電容、混合信號接口、門密度、存儲（EEPROM/FRAME/Polymer）、整流器效率、功耗；傳感器技術：敏感度、尺寸、功耗、價格；標準制定：ID（128-256bits）分配、帶寬、協議與復雜度、門密度、存儲方式；工作條件：普通/惡劣環境下工作效率，反監聽/抗干擾與攻擊的能力。6）硬件物聯網硬件的關鍵指標：尺寸、價格、功耗、數據預處理能力、傳輸研究前沿微電子機械MEMS；微電子到納米電子的橋梁技術；通訊元件：低功耗射頻前端、片上天線；低功耗、分布式多處理器SoC；智能化的超大規模集成電路VLSI和自適配“片上網”；納米電子（Nano-e）、高聚電子（Polymer-e）、自旋電子（Spintronics）等；高集成度的嵌入式系統及OS。6）硬件研究前沿6）硬件完成從信息元到情報的過程。通用技術：以擴展標識語言（XML）為基礎的通用信息元（詞匯）定義、文件類型定義(DTD)等。基本標準：國際超數據（Metadata）標準入口表（ISO/IEC11179）。工業標準如：廣義數據元框架（UDEF）；電子商務擴展標識語言（ebXML）：是一種高端協議棧（用戶-用戶、用戶-廠商、廠商-廠商），在聯合國商業與電子商務中心（UN/CEFACT）指導下為B2B商業合作制定；其他來自W3C的語義分析技術，如DAML(DarpaAgentMarkupLanguage),RDF(ResourceDescriptionFramework)andOWL(OntologyWorkingLanguage)研究前沿：語義分析、語義傳感網、服務發現；異種設備識別等；數據共享和傳播：人機互動、前沿處理、過濾、融合、數據流處理。7）情報提煉完成從信息元到情報的過程。7）情報提煉

搜索功能將不僅為人類使用，也將被傳感器使用，發現其臨近的“物”，并識別其功能與身份。通用搜索技術“物”分布式檢索、查詢、存儲；“物”在物理/虛擬世界中的定位；建立真實、數字、虛擬三個世界中同一“物”的映射；物聯網中相關聯的“物”的搜索分析、關系數據庫的建立。研究前沿分布式和全球性的數據庫；語義標簽、關聯發現和搜索引擎技術；定位-識別技術；關系網絡管理：異種網間的數據流量管理、識別惡意攻擊、網絡聲譽管理等。8）搜索引擎搜索功能將不僅為人類使用，也將被傳感器使用，能量儲存是目前物聯網中“物”的尺寸、應用范圍、壽命的瓶頸。研究前沿：微電池與儲能技術：微能源IC、微型電池、高能電容等；能量采集技術：利用電磁波、光照、聲音、震動、溫度變化等環境因素，產生支持物聯網節點的能源；智能化管理：結合“物”的硬件能耗特征，通過軟件對微系統內能量使用進行調度，如根據事件優先級進行能量配給。9）能源管理能量儲存是目前物聯網中“物”的尺寸、應用范圍、壽命的瓶頸。9海量的“物”與將挑戰傳統的安全、隱私保護措施和相關法律。研究前沿智能化事件監控與反應能力；設備間隱私保護；加密技術、針對物聯網開發的智能隔離技術；信息安全分級、評估與保護框架；社會層面：如何發揮市場、道德、法律方面的作用？10）安全海量的“物”與將挑戰傳統的安全、隱私保護措施和相關法律。10信息獲取與識別安全與政策網絡與傳輸整體架構與基礎資源管理信息處理信息技術材料器件網絡系統應用信息的應用存儲處理傳輸獲取信息化感知中國已部署：傳感器、傳感網節點芯片、MEMS、RFID很薄弱：智能集成傳感、信息預處理、微納傳感、新型傳感、微能源已有基礎：人機交互、數據挖掘、信息處理很薄弱：分級處理、情報提煉、態勢判斷、動態數據管理亟待研究，尚未部署。已有基于現有網絡和傳輸的部署新問題：物理世界的安全架構、認證、信用管理、電子取證等5.我國物聯網的產業現狀分析基礎較好:無線傳感網、3G、TD、寬帶接入新問題：多網融合、網絡智能管理、專網信息獲取與識別安全與政策網絡與傳輸整體架構與基礎資源管理信息一.物聯網的概念二.物聯網的背景與中國發展物聯網的戰略意義三.物聯網的技術特點及帶來的挑戰四.應用案例五.觀點分享目錄一.物聯網的概念目錄1.物聯網應用領域1.物聯網應用領域搭建512汶川大地震應急通信系統，唐家山堰塞湖實時監測系統。災害監測案例1.唐家山堰塞湖實時監測系統搭建512汶川大地震應急通信系統，唐家山堰塞湖實時監測系統。案例4太湖水資源監測系統

采用水質傳感器檢測探頭、在線監測儀、監測站管理中心，在線實時監測水質的pH、溶解氧、溫度、濁度、電導率、TDS、鹽度、氯離子、硝酸根離子、鈣離子、鉀離子、氟離子和氮氣等指標。案例4太湖水資源監測系統采用水質傳感器檢測探頭2009.8.20成都豬肉安全可追溯體系在和平市場啟動案例5生豬質量溯源與監管系統2009.8.20成都豬肉安全可追溯體系在和平市場啟動案例5應用模式應用模式四川省省長蔣巨峰（右一）在武侯區龍灣市場考察成都九洲生豬質量可追溯體系建設狀況領導關懷四川省副省長黃小祥（右二）在高新區和平市場考察成都生豬質量可追溯體系試點建設狀況四川省省長蔣巨峰（右一）在武侯區龍灣市場考察成都九洲生豬質量成都市市委常委、副市長趙小唯（右二）蒞臨成都九洲檢查指導工作領導關懷四川省省委常委、成都市市委書記李春城在農貿市場體驗豬肉質量安全可追溯體系成都市市委常委、副市長趙小唯（右二）蒞臨成都九洲檢查指導工作【項目涵蓋】

項目一期完成中心六城區豬肉質量安全可追溯體系建設，包括：72家定點屠宰場；1家大型農產品批發市場；196個農貿市場；4079個豬肉攤位；97家超市、大賣場（含分店）；10836家餐飲企業和定點單位。項目實施情況【項目涵蓋】項目實施情況成都九洲電子信息系統有限公司收購流程對應設備案例6煙草現代物流管理系統成都九洲電子信息系統有限公司收購流程對應設備案例成都九洲電子信息系統有限公司倉儲管理流程煙葉打包設備出庫盤點設備信息采集終端成都九洲電子信息系統有限公司倉儲管理流程煙葉打包設備出庫盤目前已在四川涼山、貴州畢節完成了30個收購點、57條收購線的試點工作。2010年煙草現代化物流管理系統將全面實施，四川涼山煙草公司將完成113個收購點、162條收購線的系統部署工作；貴州畢節煙草公司將完成92個收購點、143條收購線的系統部署工作。

目前已在四川涼山、貴州畢節完成了30個收購點、57條收購線的案例7航材信息化管理系統航空器材的倉儲管理，有內場和外場之分，同時內場又有航材部、航材處、航材股等等級之分。本項目重在建立統一的編碼體系與編碼標準，建立從研發階段開始到報廢的器材信息，并實現全壽命管理，實時動態地掌握器材保障信息，使庫存量合理，質量可追溯，并能夠有效地進行數據分析、數據挖掘和輔助決策。案例7航材信息化管理系統航空器材的倉儲管理，有內場和外場之

大連機場的人員識別通道示范系統，已成功實施。2009年-2010年將首先在中國民航的10個機場進行推廣使用，目前深圳機場、上海虹橋機場、浦東機場也已實施。案例8機場人員識別通道系統大連機場的人員識別通道示范系統，已成功實施。2

車輛調度游客疏導餐廳管理GPS車輛定位RFID流量統計RFID流量統計構建新的管理模式基于時空分離導航技術案例9數字景區

車輛調度游客疏導餐廳管理GPS車輛定位RFID

創新的技術，使得手機可以廣范使用于涉及企業管理、電子商務、身份識別和信息傳遞等的眾多領域。該技術可以為用戶提供更廣泛的服務，尤其為實現管理信息化重要的現實意義。案例10手機支付創新的技術，使得手機可以廣范使用于涉及企一.物聯網的概念二.物聯網的背景與中國發展物聯網的戰略意義三.物聯網的特點及帶來的挑戰四.應用案例五.觀點分享目錄一.物聯網的概念目錄

觀點1.物聯網之理解

準確的理解物聯網應該是IntelligentInterconnectionOfThings(IIOT)，體現出了“智慧”和“泛在網絡”的含義。觀點1.物聯網之理解準確的理解觀點2.物聯網不僅僅是一個網絡，更是一個平臺，一個應用，或者說是一個帶有節點和內容的網絡。觀點2.物聯網不僅僅是一個網絡，更是一個平臺，一個應用，或

不同觀點一物聯網概念不清晰，尚處于發展的初期階段，應用少，商業模式缺乏，是炒作，是忽悠。

不同觀點二物聯網是“新瓶”裝“舊酒”。物聯網被熱炒的同時，持有以上觀點的人不在少數，甚至認為溫總理都是被忽悠了。實際上，任何一種新技術的出現，都不會是憑空出現的，物聯網就是在互聯網技術發展到一定階段的“抽象提高”，既有量變的成份，也有質的飛躍。觀點3.物聯網之“虛實”不同觀點一物聯網概念不清晰，尚處于發

物聯網強調的是信息的自動提取，而信息的種類可概括為：

①傳統的物理量傳感器，如溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、速度傳感器、液位傳感器等；②廣義的物理量傳感器，如用電量、用氣量信息提取傳感器、光纖震動傳感器、位置信息等；③化學量傳感器，如監測空氣質量、河流水質量以及飲用水質量構成的傳感器等；

④“圖像”信息采集傳感器，用于視頻監控、智能家居、模式識別等；⑤確認身份信息的傳感器，如RFID、一維條碼、二維條碼等。觀點4.物聯網之傳感器物聯網強調的是信息的自動提取

物體標識是信息自動感知的前提，RFID被公認為物體標識未來的唯一選擇，盡管條碼和二維碼標識還會存在一段時間。觀點5.物聯網之標識技術物體標識是信息自動感知的前提

網絡技術的成熟與發展，催熟了物聯網之應用。互聯網、2G、3G移動通信網、WiFi、WiMAX接入網、Zigbee、Mesh傳感網以及廣播網等，構成了無處不在、廣泛應用、相互補充的泛在網絡。多種網絡技術的共融互通，是物聯網應用發展必須面對的重要課題。觀點6.物聯網之網絡技術網絡技術的成熟與發展，催熟了物聯網之應用

中間件是物聯網應用中的關鍵軟件部件，是銜接相關硬件設備和業務應用的橋梁，重點解決系統平臺的異構性屏蔽、互操作性和復用問題。

目前，對物聯網中間件比較普遍的分類是兩類：一類是傳感數據采集中間件，完成傳感數據從相關硬件設備的采集，過濾和合并；一類是傳感數據管理中間件，完成傳感數據的存儲，維護，訪問和聚合。觀點7.物聯網之中間件技術中間件是物聯網應用中的關鍵軟結束語十五年周期定律

計算模式每隔15年發生一次變革，被稱之為“十五年周期定律”。這一判斷就像摩爾定律一樣準確：1965年前后是以系統性為特征的大型計算機時代；1980年前后是以獨立性為特征的個人計算機時代；1995年前后是以共同性為特征的互聯網時代；2010年前后將以擬人性為特征的物聯網時代。結束語十五年周期定律計算模式每隔15年發生請批評指正

謝謝！請批評指正

謝謝！解讀物聯網----感知中國的機遇與挑戰楊運平2010年6月22日解讀物聯網----一.物聯網的概念二.物聯網的背景與中國發展物聯網的戰略意義三.物聯網的技術特點及帶來的挑戰四.應用案例五.觀點分享目錄一.物聯網的概念目錄

1.物聯網的概念

物聯網--theInternetOfThings，簡稱IOT，顧名思義是把所有物品通過互聯網連接起來，實現任何物體、任何人、任何時間、任何地點（4A）的智能化識別、信息交換與管理。

1.物聯網的概念物聯網--theI

物聯網的本質

物聯網的本質就是將IT基礎設施融入到物理基礎設施中，也就是把感應器嵌入到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中，實現信息的自動提取。

物聯網的本質物聯網的本質就是將一.物聯網的概念二.物聯網的背景與中國發展物聯網的戰略意義三.物聯網的技術特點及帶來的挑戰四.應用案例五.觀點分享目錄一.物聯網的概念目錄物聯網時代將帶來全球第三次信息化浪潮物聯網時代將帶來全球第三次信息化浪潮

公文包會提醒主人忘帶來什么東西；衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求；不住在醫院，只要通過一個小小的儀器，醫生就能24小時監控病人的體溫、血壓、脈搏；下班了，只要用手機發出一個指令，家里的電飯煲就會自動加熱做飯，空調開始降溫；……物聯網對人們日常生活的影響公文包會提醒主人忘帶來什么東西；物聯網對人們日常生活

物聯網被廣泛認為是振興經濟、確立競爭優勢的關鍵戰略2009年世界經濟陷入衰退的泥潭，表象是金融行業過度創新引起國際金融秩序紊亂本質是實體經濟滯后于虛擬經濟發展。為擺脫金融危機，實現經濟持續發展，主要國家均將培育新的經濟增長點作為“治病良方”。與互聯網類似，物聯網在生產生活中具有極強的滲透性，具備發展成為新經濟增長點的巨大潛能，可為全球經濟復蘇提供技術動力。物聯網對國家戰略的影響物聯網被廣泛認為是振興經濟、確立競爭優勢的關鍵戰略物聯網對麻省理工學院1999:Auto-IDCenter提出物聯網

(IoT）。2005年國際電信聯盟（ITU）：“物聯網”通信時代即將來臨。2008年11月IBM公司發表《智慧地球：下一代領導人議程》、《智慧地球贏在中國》。2009年，歐洲物聯網研究項目工作組(CERP-IoT)，在歐盟資助下制訂了《物聯網戰略研究路線圖》、《RFID與物聯網模型》等意見書2009年日本制定i-Japan計劃,強調電子政務和社會信息服務等信息化應用。2009年中國科學院發布2050技術發展路線圖，提出傳感網未來發展趨勢預測。代表性的物聯網事件麻省理工學院1999:Auto-IDCenter提出物聯

2009年12月中央經濟工作會議:

發展戰略性新興產業，推進產業結構調整。要抓緊研究提出培育我國戰略性新興產業的總體思路，強化政策支持，加大財政投入，培育新的經濟增長點。中國發展物聯網的戰略意義 2009年12月中央經濟工作會議:中國發展物聯網的戰略

2009年6月，就“智慧地球”做出批示，要求認真研究。2009年7月，視察中科院長春光機所，強調抓住物聯網發展機遇。2009年8月，視察無錫“中科院傳感網工程中心”，指示建設“感知中國”中心。2009年11月3日，在首都科技界講話指出加強物聯網發展，使其成為推動產業升級、邁向信息社會的“發動機”。

“我們需要早點謀劃未來，早點攻破核心技術。”

溫家寶總理針對“物聯網”發展連續4次明確指示:

國家：科技部2006：973、863“無線傳感器網絡”2006：《國家中長期科學與技術發展規劃綱要》 “我們需要早點謀劃未來，早點攻破核心技術。” 一.物聯網的概念二.物聯網的背景與中國發展物聯網的戰略意義三.物聯網的技術特點及帶來的挑戰四.應用案例五.觀點分享目錄一.物聯網的概念目錄1.物聯網的系統架構環境監測智能電力…….智能交通工業監控公共中間件信息開放平臺云計算平臺服務支撐平臺異構網融合資源和存儲管理專用網絡遠程控制下一代承載網M2M無線接入移動通信網互聯網低速和中高速短距離傳輸技術自組織組網技術協同信息處理技術傳感器中間件技術傳感器二維條碼RFID多媒體信息標識解析安全技術QoS管理網絡管理應用層網絡層感知層物聯網應用物聯網應用支持子層移動通信網、互聯網和其它專網傳感器網絡組網和協同信息處理數據采集公共技術環境監測智能電力…….智能交通工業監控公共中間件信息開放平臺云計算平臺服務支撐平臺異構網融合資源和存儲管理專用網絡遠程控制下一代承載網M2M無線接入移動通信網互聯網低速和中高速短距離傳輸技術自組織組網技術協同信息處理技術傳感器中間件技術傳感器二維條碼RFID多媒體信息標識解析安全技術QoS管理網絡管理應用層網絡層感知層物聯網應用物聯網應用支持子層移動通信網、互聯網和其它專網傳感器網絡組網和協同信息處理數據采集公共技術標識層1.物聯網的系統架構環境監測智能電力…….智能交通工業監控特點之一：

學科綜合性強

物聯網是聯接數字世界和物理世界的橋梁，通過互聯網、云計算和應用，使信息的產生、獲取、傳輸、存儲、處理形成有機的全過程。

物聯網技術涉及到計算機、半導體、網絡、通信、光學、微機械、化學、生物、航天、醫學、農業等眾多學科領域，發展物聯網將對相關學科發展起到極強的帶動作用。2.物聯網的技術特點特點之一：2.物聯網的技術特點特點之二：

產業鏈條長

一方面，發展物聯網將加快信息材料、器件、軟件等的創新速度，使信息產業迎來新一輪的發展高潮，大大拓展信息產業發展空間。

另一方面，發展物聯網將帶動傳感器、芯片、設備制造、軟件、系統集成、網絡運營以及內容提供和服務等諸多產業發展。特點之二：特點之三：

滲透范圍廣

物聯網將物理基礎設施和IT基礎設施整合為一體，將使全球信息化進程發展重要轉折，即從“數字化”階段向“智能化”階段邁進。

物聯網將大大加快信息化進程，拓展信息化領域，其各種應用將快速滲透到經濟、社會、安全等各個方面，并極大地提高社會生產效率。特點之三：網絡安全問題，從互聯網的虛擬空間拓展到物聯網的物理空間，通過網絡就可能實現對現實世界的攻擊，信息安全和危機處置將面臨的更大的挑戰。對計算機病毒的控制需要新的技術和策略，當一個連接到物理世界的物聯網的網絡上爆發病毒，將可能對現實世界造成損害，這也許就是邁向“黑客帝國”的開端。個人權益保護和相應法律法規健全問題，“物聯網”的目標驅動是更有效的控制和管理，無所不在的連接，可能使每個“物”、每個人成為一個節點。海量的現實世界信息自動進入網絡，一切都將越來越“透明”，信息管理的權限設定將涉及基本的法律問題，甚至道德倫理問題。3.物聯網時代將帶來的挑戰網絡安全問題，從互聯網的虛擬空間拓展到物聯網的物理空間，通過感知：ID發布機制與識別物聯網宏觀架構通訊（OSI物理與鏈路層）組網（OSI網絡層）軟件平臺、中間件（OSI網絡層以上）硬件情報提煉搜索引擎能源管理安全4.物聯網的核心技術感知：ID發布機制與識別4.物聯網的核心技術

通過數字對“物”（人、物體、設備、網絡、事件）分類、檢索、識別、達到身份認證的目的，是物聯網上各種信息資源共享和保護的前提。物聯網ID使用的方案局部方案：“物”的ID只在局部范圍唯一（如目前的傳感器ID）；全球方案（UID）：“物”的ID在全球唯一（如EPC）；不對稱方案：一物有多ID或多物共一ID。ID發布機制ID發布上有產品家族樹、批次、類別、等級等多種索引方案；目前已存在多個物聯網ID發布機構，需建立相應的管理與映射機制。研究前沿ID加密、匿（化）名技術；身份鑒定技術：ID查詢、匿名破解；與ID關聯的信息（如地址、屬性）采集與保護：數據加密、關聯分析、信息挖掘等；全球/區域ID存儲與管理。1）感知：ID發布機制與識別通過數字對“物”（人、物體、設備、網絡、事件）分物聯網應該具備面向服務的架構SOA服務提供方（業務、價格、質量）與客戶方（需求）必須互相理解；智能化的語義理解技術，使“物”之間可通過不同的通信協議或自然語言可以進行溝通。智能語義理解是物聯網SOA架構的支柱豐富的理解與表達力，實現“物-物”聯通下分布式資源的使用；模塊化：可理解、構造復雜語句；可擴展、兼容，被不同“物”使用；學習能力：“物”與其他“物”交互，從而獲得對自身、周圍環境、任務、所在群體或網絡狀態等更全面、更新的認知。研究前沿縱向：建立跨領域、業務的物聯網通用詞庫，如中文物聯網商業通用動詞集、物聯網商務協議標準模板集等；橫向：發展物聯網通用詞匯/模板的編碼方式，如

電子商務可擴充標識語言（ebXML）等。2）物聯網宏觀架構物聯網應該具備面向服務的架構SOA2）物聯網宏觀架構影響物聯網通訊的主要因素：節點的移動性、價格、尺寸、能源、功率、部署方式、維護需求等；網絡與應用環境：應用需求、基礎設施、干擾、自擾因素。物理層：頻率分配、載波、編碼與調制解調多頻點射頻前端和相關協議；通訊頻帶與頻點定位；基于軟件/協議的頻點商定技術；認知雷達（CR），自適配頻點/段技術；信道編碼、調制解調、糾/容錯、信噪識別等。鏈路層：信道使用現有信道技術一般為爭用（含偵聽/回避，如WiFi）和配給（含TD/FD，如WiMAX）兩個模式，各針對不同應用；發展趨勢：智能化、遠距、抗干擾、根據環境與網絡適配的信道使用模式，以及低功耗、高數據通量的跨層協議。3）通訊（OSI物理與鏈路層）影響物聯網通訊的主要因素：3）通訊（OSI物理與鏈路層）組網要解決的問題在不同網絡拓撲下信息元（如數據包）的發送路徑，尤其是大范圍MESH拓撲、自身或其他節點移動時，路由能力需要高度智能化；數據流的分布與管理：數據源節點、目標節點的分布，接入點位置；利用跨層信息優化路徑和系統各個指標（移動性、穩定性、壽命等）。通用組網技術條件組網（基于各種預設的索引信息）：支持較大網絡容量，算法簡單，但移動性差，魯棒性差，安裝維護嚴重依賴人工。如IP-v4、IP-v6、Zigbee、HierarchicalStateRouting、GeographicalRouting、TORA等；無條件組網（完全自組模式）：支持移動節點，魯棒性較強，但算法復雜，通訊需求較高，對節點功耗和運算能力也較高。如DSDV、AODV、DSR等。研究前沿高效、大規模、完全自組網算法和相關智能化算法：如功耗-流量均衡、鏈路優化、數據延時優化等；多種接入方式兼容技術。目前網絡多采用IP架構，需后IP時代的兼容技術；異構網絡發現、識別、網際語義理解技術。4）組網（OSI網絡層）組網要解決的問題4）組網（OSI網絡層）微設備的操作系統OS全功能協議棧：覆蓋物聯網的應用-傳輸-網絡-鏈路-物理各層；智能化信息預處理能力。軟件整合技術通過物聯網面向服務的架構，發現并利用分布式開發的軟件模塊，形成新的功能、業務模式與服務網絡。研究前沿開放式中間件平臺，滿足低成本、可互動、模塊抽象化等功能；低功耗微型OS；分布式自適配軟件，具備自優化、自配置、自愈功能；資源和網絡：虛擬現實、動態資源分配、各類數學模型等；仿生算法：如通過自組、博弈進行風險控制、反惡意節點侵入等；通過自治、自適配軟件管理系統日益增加的復雜度；密碼管理系統，基于軟件的安全、信息加密技術。5）軟件平臺、中間件（OSI網絡層以上）微設備的操作系統OS5）軟件平臺、中間件（OSI網絡層以上物聯網硬件的關鍵指標：尺寸、價格、功耗、數據預處理能力、傳輸速率，需要如下研究配合：射頻應用環境分析：天線的類型（定向、非定向）、尺寸、發射頻率（HF/UHF/SHF/EHF）、功耗、敏感度、覆蓋面等；芯片技術：運行電壓、電容、混合信號接口、門密度、存儲（EEPROM/FRAME/Polymer）、整流器效率、功耗；傳感器技術：敏感度、尺寸、功耗、價格；標準制定：ID（128-256bits）分配、帶寬、協議與復雜度、門密度、存儲方式；工作條件：普通/惡劣環境下工作效率，反監聽/抗干擾與攻擊的能力。6）硬件物聯網硬件的關鍵指標：尺寸、價格、功耗、數據預處理能力、傳輸研究前沿微電子機械MEMS；微電子到納米電子的橋梁技術；通訊元件：低功耗射頻前端、片上天線；低功耗、分布式多處理器SoC；智能化的超大規模集成電路VLSI和自適配“片上網”；納米電子（Nano-e）、高聚電子（Polymer-e）、自旋電子（Spintronics）等；高集成度的嵌入式系統及OS。6）硬件研究前沿6）硬件完成從信息元到情報的過程。通用技術：以擴展標識語言（XML）為基礎的通用信息元（詞匯）定義、文件類型定義(DTD)等。基本標準：國際超數據（Metadata）標準入口表（ISO/IEC11179）。工業標準如：廣義數據元框架（UDEF）；電子商務擴展標識語言（ebXML）：是一種高端協議棧（用戶-用戶、用戶-廠商、廠商-廠商），在聯合國商業與電子商務中心（UN/CEFACT）指導下為B2B商業合作制定；其他來自W3C的語義分析技術，如DAML(DarpaAgentMarkupLanguage),RDF(ResourceDescriptionFramework)andOWL(OntologyWorkingLanguage)研究前沿：語義分析、語義傳感網、服務發現；異種設備識別等；數據共享和傳播：人機互動、前沿處理、過濾、融合、數據流處理。7）情報提煉完成從信息元到情報的過程。7）情報提煉

搜索功能將不僅為人類使用，也將被傳感器使用，發現其臨近的“物”，并識別其功能與身份。通用搜索技術“物”分布式檢索、查詢、存儲；“物”在物理/虛擬世界中的定位；建立真實、數字、虛擬三個世界中同一“物”的映射；物聯網中相關聯的“物”的搜索分析、關系數據庫的建立。研究前沿分布式和全球性的數據庫；語義標簽、關聯發現和搜索引擎技術；定位-識別技術；關系網絡管理：異種網間的數據流量管理、識別惡意攻擊、網絡聲譽管理等。8）搜索引擎搜索功能將不僅為人類使用，也將被傳感器使用，能量儲存是目前物聯網中“物”的尺寸、應用范圍、壽命的瓶頸。研究前沿：微電池與儲能技術：微能源IC、微型電池、高能電容等；能量采集技術：利用電磁波、光照、聲音、震動、溫度變化等環境因素，產生支持物聯網節點的能源；智能化管理：結合“物”的硬件能耗特征，通過軟件對微系統內能量使用進行調度，如根據事件優先級進行能量配給。9）能源管理能量儲存是目前物聯網中“物”的尺寸、應用范圍、壽命的瓶頸。9海量的“物”與將挑戰傳統的安全、隱私保護措施和相關法律。研究前沿智能化事件監控與反應能力；設備間隱私保護；加密技術、針對物聯網開發的智能隔離技術；信息安全分級、評估與保護框架；社會層面：如何發揮市場、道德、法律方面的作用？10）安全海量的“物”與將挑戰傳統的安全、隱私保護措施和相關法律。10信息獲取與識別安全與政策網絡與傳輸整體架構與基礎資源管理信息處理信息技術材料器件網絡系統應用信息的應用存儲處理傳輸獲取信息化感知中國已部署：傳感器、傳感網節點芯片、MEMS、RFID很薄弱：智能集成傳感、信息預處理、微納傳感、新型傳感、微能源已有基礎：人機交互、數據挖掘、信息處理很薄弱：分級處理、情報提煉、態勢判斷、動態數據管理亟待研究，尚未部署。已有基于現有網絡和傳輸的部署新問題：物理世界的安全架構、認證、信用管理、電子取證等5.我國物聯網的產業現狀分析基礎較好:無線傳感網、3G、TD、寬帶接入新問題：多網融合、網絡智能管理、專網信息獲取與識別安全與政策網絡與傳輸整體架構與基礎資源管理信息一.物聯網的概念二.物聯網的背景與中國發展物聯網的戰略意義三.物聯網的技術特點及帶來的挑戰四.應用案例五.觀點分享目錄一.物聯網的概念目錄1.物聯網應用領域1.物聯網應用領域搭建512汶川大地震應急通信系統，唐家山堰塞湖實時監測系統。災害監測案例1.唐家山堰塞湖實時監測系統搭建512汶川大地震應急通信系統，唐家山堰塞湖實時監測系統。案例4太湖水資源監測系統

采用水質傳感器檢測探頭、在線監測儀、監測站管理中心，在線實時監測水質的pH、溶解氧、溫度、濁度、電導率、TDS、鹽度、氯離子、硝酸根離子、鈣離子、鉀離子、氟離子和氮氣等指標。案例4太湖水資源監測系統采用水質傳感器檢測探頭2009.8.20成都豬肉安全可追溯體系在和平市場啟動案例5生豬質量溯源與監管系統2009.8.20成都豬肉安全可追溯體系在和平市場啟動案例5應用模式應用模式四川省省長蔣巨峰（右一）在武侯區龍灣市場考察成都九洲生豬質量可追溯體系建設狀況領導關懷四川省副省長黃小祥（右二）在高新區和平市場考察成都生豬質量可追溯體系試點建設狀況四川省省長蔣巨峰（右一）在武侯區龍灣市場考察成都九洲生豬質量成都市市委常委、副市長趙小唯（右二）蒞臨成都九洲檢查指導工作領導關懷四川省省委常委、成都市市委書記李春城在農貿市場體驗豬肉質量安全可追溯體系成都市市委常委、副市長趙小唯（右二）蒞臨成都九洲檢查指導工作【項目涵蓋】

項目一期完成中心六城區豬肉質量安全可追溯體系建設，包括：72家定點屠宰場；1家大型農產品批發市場；196個農貿市場；4079個豬肉攤位；97家超市、大賣場（含分店）；10836家餐飲企業和定點單位。項目實施情況【項目涵蓋】項目實施情況成都九洲電子信息系統有限公司收購流程對應設備案例6煙草現代物流管理系統成都九洲電子信息系統有限公司收購流程對應設備案例成都九洲電子信息系統有限公司倉儲管理流程煙葉打包設備出庫盤點設備信息采集終端成都九洲電子信息系統有限公司倉儲管理流程煙葉打包設備出庫盤目前已在四川涼山、貴州畢節完成了30個收購點、57條收購線的試點工作。2010年煙草現代化物流管理系統將全面實施，四川涼山煙草公司將完成113個收購點、162條收購線的系統部署工作；貴州畢節煙草公司將完成92個收購點、143條收購線的系統部署工作。

目前已在四川涼山、貴州畢節完成了30個收購點、57條收購線的案例7航材信息化管理系統航空器材的倉儲管理，有內場和外場之分，同時內場又有航材部、航材處、航材股等等級之分。本項目重在建立統一的編碼體系與編碼標準，建立從研發階段開始到報廢的器材信息，并實現全壽命管理，實時動態地