物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中軟件何積豐

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第1頁(yè)什么是物聯(lián)網(wǎng)?

物聯(lián)網(wǎng)定義

我們認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)，從廣義上來(lái)了解，就是一個(gè)在環(huán)境感知基礎(chǔ)上，深度融合了計(jì)算、通信和控制能力可控可信可擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)化物理設(shè)備系統(tǒng)，它經(jīng)過(guò)計(jì)算進(jìn)程和物理進(jìn)程相互影響反饋循環(huán)實(shí)現(xiàn)深度融合和實(shí)時(shí)交互來(lái)增加或擴(kuò)展新功效，以安全、可靠、高效和實(shí)時(shí)方式監(jiān)測(cè)或者控制一個(gè)物理實(shí)體。

物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)內(nèi)涵3C（Computation,Communication,Control）融合

基于計(jì)算進(jìn)程與物理進(jìn)程深度融合新計(jì)算模式計(jì)算，物理和控制等多學(xué)科交叉與融合物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第2頁(yè)什么是物聯(lián)網(wǎng)?物聯(lián)網(wǎng)目標(biāo)總體目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)信息世界和物理世界完全融合功效目標(biāo)：使得物理設(shè)備系統(tǒng)含有計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)通信、準(zhǔn)確控制、遠(yuǎn)程協(xié)作和自治五大功效

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)組成環(huán)境感知部分計(jì)算部分通信網(wǎng)絡(luò)部分控制器/執(zhí)行器部分物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第3頁(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用—農(nóng)業(yè)生產(chǎn)—食品安全—……農(nóng)牧林漁—工業(yè)生產(chǎn)—供給鏈管理—節(jié)能減排工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)業(yè)—智能交通—智能電網(wǎng)—智能水利—環(huán)境監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)設(shè)施/社會(huì)管理—醫(yī)療健康—智能家居—安全監(jiān)控—……數(shù)字生活——……國(guó)防軍事—零售—物流—金融—……——來(lái)自工業(yè)和信息化部科技司物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第4頁(yè)■世界范圍內(nèi)M2M市場(chǎng)容量預(yù)計(jì)達(dá)2200億歐元,年增加率為49%.■美國(guó)：RFID第一大應(yīng)用國(guó)，應(yīng)用案例占全球59%。五大電信運(yùn)行商都加速開拓“智能電網(wǎng)”、M2M等智能■歐盟：應(yīng)用大多圍繞RFID和M2M展開，如醫(yī)療、能源、物流、生產(chǎn)、零售等領(lǐng)域■日本：移動(dòng)支付、電網(wǎng)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、智能家居和汽車聯(lián)網(wǎng)等已初具規(guī)模■中國(guó)：我國(guó)M2M用戶超出400萬(wàn)，成為全球第3大RFID市場(chǎng)，傳感器網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用在局部行業(yè)開始應(yīng)用,整體發(fā)展規(guī)劃列入年為止國(guó)家中長(zhǎng)久發(fā)展規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用處于起步階段，我國(guó)基本與國(guó)外同時(shí)——來(lái)自工業(yè)和信息化部科技司物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第5頁(yè)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用情況6傳感器應(yīng)用基于傳感器物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開始出現(xiàn)在各個(gè)領(lǐng)域浦東機(jī)場(chǎng)防入侵應(yīng)用世博會(huì)應(yīng)用太湖水文及排污監(jiān)測(cè)應(yīng)用浙江天目山森林管理——來(lái)自工業(yè)和信息化部電信研究院物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第6頁(yè)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用情況7RFID應(yīng)用成為美、英后全球第三大應(yīng)用市場(chǎng)RFID應(yīng)用份額：證照防偽45.2%；電子支付占24.9%；出入控制15.9%；倉(cāng)儲(chǔ)物流6.4%；物品追蹤等其它7.6%——來(lái)自工業(yè)和信息化部電信研究院物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第7頁(yè)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用情況8M2M應(yīng)用已規(guī)模開展，運(yùn)行商M2M終端超出500萬(wàn)智能電網(wǎng)：南方電網(wǎng)、北京、重慶等104萬(wàn)臺(tái)電表遠(yuǎn)程抄表。智能交通：北京、上海、遼寧等地超出110萬(wàn)臺(tái)車載。小區(qū)管理：重慶市1200部電梯布署帶有傳感器M2M終端。——來(lái)自工業(yè)和信息化部電信研究院物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第8頁(yè)AnadhocnetworkofvehicleswithsensorsApplications:

-RoadTrafficMonitoring-On-boardAutomotiveDiagnostics&Notification-RoadSurfaceDiagnostics-OpportunisticDataTransportHttp:///overview.html智能交通

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第9頁(yè)智能交通

環(huán)境感知車外溫度、氣壓、路況、車距、人流等環(huán)境信息車內(nèi)座椅壓力、煙霧、空調(diào)溫度等環(huán)境信息多級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)車內(nèi)基于CAN總線局部網(wǎng)（比如車況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、運(yùn)行狀態(tài)控制、汽車黑匣子等）車與車之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或者點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信（比如緊急剎車時(shí)通知50米車距內(nèi)車緊急避讓、高速公路上車距警示等）車外客戶/服務(wù)器模式前端對(duì)后臺(tái)系統(tǒng)通信（比如C/S信息服務(wù)、故障在線診療、遠(yuǎn)程維護(hù)與控制）物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第10頁(yè)智能交通

時(shí)空特征程序運(yùn)行時(shí)間和并發(fā)概念，以支持實(shí)時(shí)操作（比如剎車信號(hào)同時(shí)抵達(dá)四個(gè)輪子，即剎車信號(hào)同時(shí)）程序運(yùn)行空間概念（比如GPS導(dǎo)航、空間位置、無(wú)人駕駛（軍事）或者智能巡航時(shí)方向控制）系統(tǒng)行為是可預(yù)測(cè)、可靠合可驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)化開環(huán)控制發(fā)動(dòng)機(jī)噴油嘴和氣門實(shí)時(shí)控制（依據(jù)環(huán)境動(dòng)態(tài)改變情況）無(wú)人駕駛（軍事）、智能巡航等基于組件驗(yàn)證系統(tǒng)驗(yàn)證物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第11頁(yè)由CANBus把汽車電子個(gè)ECU信息搜集至車載TCU經(jīng)過(guò)無(wú)線通信后臺(tái)TSP組成汽車遠(yuǎn)程信息服務(wù)系統(tǒng)智能交通

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第12頁(yè)智能電網(wǎng)接入VZW虛擬數(shù)據(jù)網(wǎng)光纖到電網(wǎng)關(guān)鍵步驟駐地家庭能源管理系統(tǒng)智能建筑與智能設(shè)備數(shù)據(jù)中心/NOCVZ智能中心骨干EVDOtoMPLS虛擬IP(MPLS)網(wǎng)SSSSSMS端到端安全設(shè)計(jì)與管理——來(lái)自工業(yè)和信息化部電信研究院物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第13頁(yè)智能水利

哈德森河生態(tài)保護(hù)恢復(fù)計(jì)劃從保護(hù)環(huán)境和資源管理出發(fā)，以建立區(qū)域經(jīng)濟(jì)生態(tài)模式、制訂區(qū)域久遠(yuǎn)發(fā)展政策為中心,意在幫助管理水產(chǎn)資源，維護(hù)山地資源（休憩用地，自然景觀和生物多樣性），提升流域休閑旅游業(yè)，經(jīng)過(guò)提升水質(zhì)和修復(fù)污染重振流域經(jīng)濟(jì)。——來(lái)自IBM錢大群物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第14頁(yè)智能水利

IBM新一代水資源管了解決方案

由移動(dòng)和固定無(wú)線傳感器組成一個(gè)分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)IBM新“流計(jì)算”技術(shù)進(jìn)行傳感器數(shù)據(jù)收集和處理融合采集到數(shù)據(jù)信息“創(chuàng)建“可視化虛擬河流帶來(lái)好處科學(xué)家、教育工作者經(jīng)過(guò)由電腦綜合數(shù)據(jù)形成“虛擬”河，以深入了解生態(tài)系統(tǒng)，觀察沉積物和化學(xué)污染物，深入了解人類對(duì)水質(zhì)和魚類遷移影響。幫助政府決策者修定區(qū)域發(fā)展政策和模式。——來(lái)自IBM錢大群物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第15頁(yè)健康檢測(cè)新健康體系康復(fù)指導(dǎo)健康干預(yù)醫(yī)療支持標(biāo)準(zhǔn)化和信息安全新通信技術(shù)感知健康后臺(tái)數(shù)據(jù)處理3G增值服務(wù)需求支持醫(yī)療活動(dòng)健康管理行動(dòng)融合行動(dòng)融合應(yīng)用技術(shù)信息技術(shù)智能醫(yī)療——來(lái)自中國(guó)電信物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第16頁(yè)3G手機(jī)健康管理系統(tǒng)女性健康管理

產(chǎn)后/育兒管理體重管理食療管理健康管理壓力管理慢性病管理

企業(yè)健康管理老年健康管理心理危機(jī)管理美容養(yǎng)生管理

——來(lái)自中國(guó)電信物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第17頁(yè)A地B地C地D地提供即時(shí)、及時(shí)醫(yī)療咨詢,給予恰當(dāng)健康指導(dǎo)全時(shí)空醫(yī)院（醫(yī)療咨詢機(jī)構(gòu)）視頻健康管理

–互動(dòng)類健康產(chǎn)品全覆蓋健康咨詢管理體系——來(lái)自中國(guó)電信物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第18頁(yè)感知健康系列產(chǎn)品

醫(yī)院健康管理

個(gè)人健康管理

健康監(jiān)控?zé)o處不在

——來(lái)自中國(guó)電信物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第19頁(yè)網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第20頁(yè)移動(dòng)支付

日本韓國(guó)含有RFID移動(dòng)錢包功效（Felica類）手機(jī)7800萬(wàn)1200萬(wàn)移動(dòng)錢包活躍用戶1700萬(wàn)6800萬(wàn)移動(dòng)智能卡360萬(wàn)1800萬(wàn)T-money智能卡采取RF功效POS商家60.8萬(wàn)>50萬(wàn)市場(chǎng)規(guī)模（）84億美元起源：ITIF11月——來(lái)自工業(yè)和信息化部電信研究院物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第21頁(yè)智能物流

Forinternaluseonly業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)

挪威電信期望經(jīng)過(guò)高增值業(yè)務(wù)來(lái)擴(kuò)展他客戶和收入。它將目標(biāo)瞄準(zhǔn)快速成長(zhǎng)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，這種業(yè)務(wù)使用RFID和傳感器來(lái)追蹤和監(jiān)視分散設(shè)備。為了提供新業(yè)務(wù)，挪威電信需要將傳統(tǒng)處理方案轉(zhuǎn)型為高度靈活、共享業(yè)務(wù)平臺(tái)。基于RFIDM2M處理方案開創(chuàng)新收入渠道——來(lái)自IBM錢大群ForInternalUseOnly物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第22頁(yè)智能物流

處理方案

挪威電信與IBMGBS和GTS合作向中小企業(yè)提供基于RFID資產(chǎn)管理。經(jīng)過(guò)基于IBMWebSphere?軟件和其它IBM處理方案SOA體系架構(gòu)，IBM和Telenor建立了低成本、服務(wù)共享M2M平臺(tái)。這個(gè)新M2M平臺(tái)幫助Telenor為其客戶提升了供給鏈透明度，優(yōu)化了決議和業(yè)務(wù)流程。帶來(lái)好處提升了ARPU值開拓了中小企業(yè)市場(chǎng)空間

提升了挪威電信網(wǎng)絡(luò)無(wú)線數(shù)據(jù)流量——來(lái)自IBM錢大群ForInternalUseOnly物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第23頁(yè)3G數(shù)字互動(dòng)教室物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第24頁(yè)Forinternaluseonly交互式電子白板數(shù)字講臺(tái)電子書包終端設(shè)備（電子書閱讀器、數(shù)字課桌、3G手機(jī)）：含有電子書閱讀功效；手寫支持；支持3G（WiFi）等無(wú)線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備）3G數(shù)字互動(dòng)教室物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第25頁(yè)26教師電子閱讀器手寫屏教師上課機(jī)交互式電子白板手寫液晶屏學(xué)生教師能夠直接在屏幕上手寫批注師生交互設(shè)備，可對(duì)課件進(jìn)行批注，播放并保留多媒體文件等功效完成全部電腦操作，還能直接在屏幕上對(duì)教案進(jìn)行圈改、批注、注釋含有電子書閱讀功效；手寫支持；支持3G（WiFi）等無(wú)線聯(lián)網(wǎng)，可與其它設(shè)備交互實(shí)時(shí)通信；多媒體支持等功效。經(jīng)過(guò)閱讀器能夠從學(xué)校主服務(wù)器獲取數(shù)字版權(quán)教材書籍。3G數(shù)字互動(dòng)教室物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第26頁(yè)數(shù)字出版與發(fā)行（電子書）系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第27頁(yè)無(wú)線轉(zhuǎn)感器網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)融合系統(tǒng)-viasensorsnetwork

WorldWideSensorWeb物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第28頁(yè)制約物聯(lián)網(wǎng)軟件發(fā)展主要原因計(jì)算科學(xué)和物理科學(xué)差異性計(jì)算需求和物理需求描述不一樣語(yǔ)義框架不一樣離散和連續(xù)處理方式不一樣系統(tǒng)確認(rèn)方式不一樣（形式化驗(yàn)證和仿真技術(shù)）程序缺乏時(shí)空特征時(shí)間和并發(fā)語(yǔ)義空間概念程序運(yùn)行沒(méi)有可預(yù)測(cè)性，行為沒(méi)有可驗(yàn)證性物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件第29頁(yè)制約物聯(lián)網(wǎng)軟件發(fā)展主要原因系統(tǒng)不確定性問(wèn)題影響系統(tǒng)運(yùn)行可靠性影響開環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制