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1、1物联网展望上海市计算技术研究所研发三部（无线传感器网络）2009年8月王 漫1.物联网定义2.美国3.日本4.欧洲5.美日欧技术发展的规律6.相关名词7.技术基础8.应用实例展望45物联网定义物联网定义n“物联网”的概念是在1999年提出的。n定义：把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。n国际电信联盟2005年一份报告曾描绘“物联网”时代的图景：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。n机器联网了，人也联网了，下一步就是物体与物体之间要联网了，于是，物联网来了(TheInternet
2、ofthings)！nTheconceptoftheinternetofthingsisattributedtotheoriginalAuto-IDCenter,foundedin1999andbasedatthetimeinMIT。6n具体地说，就是把传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，n然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，n在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。7“物联网物联网”概念的问世概念的问世,打破打破了之前的传统
3、思维。了之前的传统思维。n过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心,个人电脑、宽带等。n而在“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。8RFID标签相当重要标签相当重要n在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。9新旧思路的对
4、比新旧思路的对比n“物联网”概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。n而在“物联网”时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。10美国美国nEPCn奥巴马就任美国总统后,1月28日与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”,作为仅有的两名代表之一,IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧的地球”这一概念,建议新政府投资新一代的智慧型基础设施,阐明其短期和长期
5、效益。奥巴马对此给予了积极的回应:“经济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去,毫无疑问,这就是美国n在21世纪保持和夺回竞争优势的方式。”11“智慧的地球智慧的地球”对经济的意义对经济的意义n在短期经济刺激方面,该战略要求政府投资于诸如智能铁路、智能高速公路、智能电网等基础设施,能够刺激短期经济增长,创造大量的就业岗位;n新一代的智能基础设施将为未来的科技创新开拓巨大的空间,有利于增强国家的长期竞争力;n能够提高对于有限的资源与环境的利用率,有助于资源和环境保护;n计划的实施将能建立必要的信息基础设施。12智能交通智能交通n现有的城市交通管理基本是自发进行的,每个驾驶者根据自己的判断选择行
6、车路线,交通信号标志仅仅起到静态的、有限的指导作用。这导致城市道路资源未能得到最高效率的运用,由此产生不必要的交通拥堵甚至瘫痪。n而智能的城市交通基础设施可以将整个城市内的车辆和道路信息实时收集起来,并通过超级计算中心动态地计算出最优的交通指挥方案和车行路线;13智能电网智能电网n现有的电力输送网络缺少动态调度，从而导致电力输送效率低下。据美国能源部的统计,使用传统电网,大量上网电力被消耗在输送途中。n智慧电网通过先进信息系统与电网的整合,把过去静态的、低效的电力输送网络转变为动态可调整的智能网络,对能源系统进行实时监测,根据不同时段的用电需求,将电力按最优方案予以分配。14“十五年周期定律十
7、五年周期定律”nIBM前首席执行官郭士纳提出一个重要的观点：计算模式每隔15年发生一次变革。n1965年前后发生的变革以大型机为标志，n1980年前后以个人计算机的普及为标志，n1995年前后则发生了互联网革命。n每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡和变化。而互联网革命一定程度上是由美国“信息高速公路”战略所催熟。n2010年前后？物联网？15CambridgeUniversityPressHenry Holtand Companyhttp:/cba.mit.edu/neilgBasic BooksITU Internet Reports 2005:The In
8、ternet of Things18n无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。192021欧洲欧洲n先做哲学思考与探索；n第一阶段项目：2008年1月2009年10月2223物联网的关键开放事务物联网的关键开放事务(物联网物联网)n n体系结构体系结构(端设备端设备,服务器服务器,发现服务发现服务,安全安全安全安全,私人权利私人权利私人权利私人权利,等等等等)n n管理管理,命名命名,一致一致,接口接口n n公开服务公开服务,互用性互用性n n频
9、谱频谱(HF,UHF,ISMetc?)(HF,UHF,ISMetc?)n n标准标准标准标准24下一步下一步 物联网物联网(IOT)考虑到积极的参与和考虑到积极的参与和信息内容的创新信息内容的创新信息内容的创新信息内容的创新，以及由人民产生的服务，以及由人民产生的服务-人民人民不仅作为最终的用户者同时也是创新者不仅作为最终的用户者同时也是创新者/发布者发布者 为所有成员为所有成员提高生活质量提高生活质量提高生活质量提高生活质量，也包括残疾人，老人和小孩，也包括残疾人，老人和小孩 使世界变成使世界变成更安全的地方更安全的地方更安全的地方更安全的地方(抵制假货抵制假货,减少浪费减少浪费,等等等等)
10、为将来的下一代和市民在变化迅速的世界中面临多样的难点建立一为将来的下一代和市民在变化迅速的世界中面临多样的难点建立一个交互式和教育式的个交互式和教育式的 全球档案全球档案全球档案全球档案 做出贡献做出贡献RFID RFID 应用是物联网第一个例子应用是物联网第一个例子应用是物联网第一个例子应用是物联网第一个例子=物理无缝集成到信息网络物理无缝集成到信息网络 连接对象和信息 真实世界向信息 向互联网25普遍深入和可信赖的网络以及普遍深入和可信赖的网络以及基础下层网络的服务基础下层网络的服务收敛浮现的问题使用者需要处理不同的网络多样性设备全异的服务十亿设备连接安全和可信赖需要加入不知疲倦/可靠性是
11、关键的障碍难以应付破碎的价值链任何地方任何时间任何设备无缝,普遍接受宽带,可移动性重新配置加载/.使用/连上下文万亿的设备连接内置安全和可信赖高可靠性的软件和系统完全支持分布式的价值链和网络式的产业当今当今5-10 年年26267th 研究框架计划研究框架计划(FP7)n n由欧盟资助的研发活动聚集在一起由欧盟资助的研发活动聚集在一起n n从从20072007年到年到20132013年将有年将有537537亿欧元花费亿欧元花费 合作研发项目合作研发项目,多样的合作伙伴多样的合作伙伴n nFP7ICTFP7ICT研发是最大的一块投入研发是最大的一块投入:91:91亿欧元亿欧元 11普遍深入和可信
12、赖的网络，以及基础网络服务普遍深入和可信赖的网络，以及基础网络服务(585m)(585m)22有感知的系统有感知的系统,交互作用和机器人技术交互作用和机器人技术(193m)(193m)33元件元件,系统和工程系统和工程(434m)(434m)44数字图书馆和目录数字图书馆和目录(203m)(203m)55可持续性的和个人的卫生保健可持续性的和个人的卫生保健(174m)(174m)66灵活性灵活性,环境的可持续性和节能环境的可持续性和节能(159m)(159m)77独立的生活和包含物独立的生活和包含物(73m)(73m)将来和即将形成的技术将来和即将形成的技术(FET)(185m)(FET)(1
13、85m)n nETSIETSI参与了更多的参与了更多的FP7ICTFP7ICT项目项目2728CASAGRAS CASAGRAS 总体目标总体目标总体目标总体目标:第一阶段项目：第一阶段项目：20082008年年1 1月月20092009年年1010月月n为关于为关于为关于为关于RFIDRFID和物联网的标准和法规等所有方面和物联网的标准和法规等所有方面和物联网的标准和法规等所有方面和物联网的标准和法规等所有方面的国际协作的平台的国际协作的平台的国际协作的平台的国际协作的平台n为中肯的评论国际为中肯的评论国际为中肯的评论国际为中肯的评论国际RFIDRFID标准的框架和支持文件标准的框架和支持文
14、件标准的框架和支持文件标准的框架和支持文件n为为为为RFIDRFID国际标准化和法规化发展给出建议国际标准化和法规化发展给出建议国际标准化和法规化发展给出建议国际标准化和法规化发展给出建议n为应用的方法论核定位给出建议为应用的方法论核定位给出建议为应用的方法论核定位给出建议为应用的方法论核定位给出建议 n为将来研究和发展国家协作给出建议为将来研究和发展国家协作给出建议为将来研究和发展国家协作给出建议为将来研究和发展国家协作给出建议n鼓励中小企业积极参与的建议鼓励中小企业积极参与的建议鼓励中小企业积极参与的建议鼓励中小企业积极参与的建议n是一个正在为是一个正在为是一个正在为是一个正在为RFIDR
15、FID研究协作的平台研究协作的平台研究协作的平台研究协作的平台日本日本n欧洲的动作引起了东京大学坂村健的感慨。nUID、TRONn泛在网络n东京大学一枝独秀。n進方n在日本，“泛在网络”这一词汇很流行，很多人对其究竟指什么？有着模糊的印象。每次开会，都要重新回到原点解释一下。有徒劳感。29美日欧高新技术发展规律美日欧高新技术发展规律30美国美国n在新技术领域中，美国先拿出商务计划，之后，募集资金。与论文相比，更注重实践、在竞争中确立事实标准。属于兔子型。n政府的国防预算充足，行动迅速。31日本日本n领域间壁垒森严，只好向深处挖掘，难以水平展开。可以形成一个一个的散兵坑。n在日本，YRP研究所一
16、枝独秀，无法充分展开。32欧洲欧洲n在行动前首先进行哲学讨论，概念上形成欧共体的共识后写成定义，将目标分解形成一个一个的目标，统一核算政府与民间的经费，行动迟缓，但是，能够得到从政府到民间的理解与响应。可以扎实推进项目。属于乌龟型。n首先追究其本质，意见一致之后再采取行动。虽然步伐缓慢，通过形成一致意见的过程抓住所研究对象的鸟瞰图，意见统一，难以动摇。33相关名词相关名词n普适计算n泛在网络n物联网nRFIDn传感器网络34技术基础技术基础35无源无源RFID标签标签36有源有源RFID标签标签37传感标签传感标签38传感器网络节点传感器网络节点39移动移动RFID应用应用40频率频率41多标
17、签阅读多标签阅读42应用实例展望应用实例展望43网络冰箱网络冰箱n监测冰箱里面的食物，当某些食物不足的时候会提醒你。n它或许还可以监视各种美食网站，帮你收集菜谱，并向购物清单里自动添加配料。n根据你对每一顿饭的评价，这种冰箱知道你喜欢吃什么东西。4445图书馆图书馆n目录管理n自动借书还书n远程确认46后勤后勤n追踪n目录管理n自动收货与发货47卫生保健卫生保健n实时存货管理n装备监测n患者安全48公交运输公交运输n电子计费n航空包裹追踪4908日本鉄道総合技術研究所日本鉄道総合技術研究所魔镜：鱼缸也联网魔镜：鱼缸也联网n在魔镜前晃动鱼食罐儿，这样你就知道上次喂鱼是什么时候。n在不久的将来，射
18、频芯片会内置在鱼食罐儿里。在更远的将来，数据可以直接显示在鱼食罐儿或者浴缸上，或显示在手机上。53通过通过Twitter监测能源消耗的监测能源消耗的房子房子n在很多房屋物品上安装了传感器，比如电表上合窗户上。n他可以监测照明、采暖、室温、电话和自来水使用情况。n只要点击网页上的开关，或者通过手机上的即时控制面板就可以打开/关闭他的喷泉、电灯和暖气。54给公共设施装上传感器？给公共设施装上传感器？n无论是政府、城市委员会，还是公司，都需要给公共设施装上传感器，比如燃气管道、公交、火车和轮船等。55IBM跟踪花卉运输跟踪花卉运输n在运输花卉过程中使用射频识别技术来监视温度可以保证没有人在供应链中偷
19、工减料（比如为了省钱而关闭气温控制仪器）。56当体重秤碰上互联网当体重秤碰上互联网nBodyTrace公司，这款产品也被称为“电子秤”（eScale）。它可以通过无线方式将用户的体重数据上传到BodyTrace网站上，并根据数据生成图表，以及给出建议。n网站主要专注于体重监测。网站将提供体重以及体重指数（BMI）的交互式图表，以及还有饮食日志和摄入量计算器。57Merlinhome心脏装置心脏装置nMQTT（消息队列遥测传输）是IBM开发的一个即时通讯协议，支持所有平台，几乎可以把所有联网物品和外部连接起来，被用来当做传感器和致动器的通信协议。58用来监控那些已经植入复律-除颤器和起搏器（两者都是基本的传感器）的心脏病人。制约因素制约因素n家电要留传感与控制接口5960结束结束61联系王漫的办法联系王漫的办法n上海、愚园路546号5号楼3楼n62520070-