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1、物联网技术与在煤矿物联网技术与在煤矿的应用的应用第1页，共20页，编辑于2022年，星期日物联网技术物联网技术物联网应用物联网应用1第2页，共20页，编辑于2022年，星期日现实物理世界虚拟数字世界通过移动通信、嵌入式等技术使得现实世界中处处可以产生数字信息，接入通信网络，进入虚拟世界，完成信息的产生、存储、复制、共享等相互融和相互融和通过传感器网络、RFID等技术使得现实物理世界中的物体能够可感知、可识别、可控制，从而形成对物理世界的自动识别、控制、监控、管理等物联网本质上是一种虚拟数字世界和现实物理世界的融合。2第3页，共20页，编辑于2022年，星期日“物”既包括电器设备和基础设施，例如
2、家电、传感器、移动终端“物”还包括生产和生活环境中诸如温度、光线、水压等可感知的因素3第4页，共20页，编辑于2022年，星期日物联网就是利用条码、射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、人与物、物与物的在任何时间、任何地点的连接，从而进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。（国内流行的定义）4第5页，共20页，编辑于2022年，星期日物联网（Internet of Things）指将无处不在（Ubiquitous）的末端设备（Device）和设施（Facilities），包括具备“内在智能”的传感器、
3、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等，和“外在使能”（Enabled）的，如贴上RFID的各种资产（Assets）、携带智能终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”（Mote），通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通信网络实现互联互通（M2M）、应用大集成（Grand Integration）和基于云计算的Saas运营等模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet）和/或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线
4、升级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的Cockpit Dashboard）等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营管、控、营”一体化。5第6页，共20页，编辑于2022年，星期日19951995Bill GatesBill GatesBill Gates在在在未来之路未来之路未来之路中提及物联网概念中提及物联网概念中提及物联网概念19991999美美国国麻麻省省理理工工大大学学Auto-IDAuto-ID中中心心（EPC EPC GolbalGolbal）提提出出：每每一一个个物物品品都都贴贴上上电电子子标标签签，然然后后通通过过后后台台信信息息系系统
5、统构构成成一一个个借借助助于于InternetInternet，所所有有物物品品都都能能互互相联系起来的网络，以此实现物品的智能识别和管理。相联系起来的网络，以此实现物品的智能识别和管理。20052005200520052005年年年111111月月月171717日，突尼斯信息社会世界峰会（日，突尼斯信息社会世界峰会（日，突尼斯信息社会世界峰会（WSISWSISWSIS），国际电信联盟），国际电信联盟），国际电信联盟（ITUITUITU）发布）发布）发布ITUITUITU互联网报告互联网报告互联网报告200520052005：物联网：物联网：物联网，正式提出，正式提出，正式提出“物联网物联网物
6、联网”概念。概念。概念。2008200820082008.11.11，IBMIBM首席执行官彭首席执行官彭明盛在纽约对外关系理事会明盛在纽约对外关系理事会上发表上发表智慧的地球：下一智慧的地球：下一代领导人议程代领导人议程讲话，正式讲话，正式提出提出“智慧的地球智慧的地球”（Smart Smart PlanetPlanet）设想。）设想。200920092009.08.072009.08.07，温总理，温总理在无锡中科院微纳传感器在无锡中科院微纳传感器研发中心考察时提出把研发中心考察时提出把“感知中国感知中国”中心设在无锡、中心设在无锡、辐射全国的想法。辐射全国的想法。6第7页，共20页，编辑
7、于2022年，星期日IBM提出的“智慧地球”概念（建议政府投资新一代的智慧型基础设施）已上升至美国的国家战略。该战略认为IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应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，并且被普遍连接，形成“物联网”。2009年-美国智慧地球物联网行动计划。具体而务实，强调RFID的广泛应用，注重信息安全。2009年6月，制定了目前最为详细的物联网产业发展规划：物联网欧洲行动计划（Internet of Things-An action plan for Europe），以确保欧洲在建构物
8、联网的过程中起主导作用。行动计划共包括14项内容，主要有管理、隐私及数据保护、“芯片沉默”的权利、潜在危险、关键资源、标准化、研究、公私合作、创新、管理机制、国际对话、环境问题、统计数据和进展监督等一系列工作。2009年-欧盟物联网行动I-Japan战略。在u-Japan的基础上，强调电子政务和社会信息服务应用。2004年，日本信息通信产业的主管机关总务省（MIC）提出20062010年间IT发展任务u-Japan战略。该战略的理念是以人为本，实现所有人与人、物与物、人与物之间的连接，即所谓4U=ForYou（Ubiquitous,Universal,User-oriented,Unique）
9、，希望在2010年将日本建设成一个“实现随时、随地、任何物体、任何人（anytime,anywhere,anything,anyone）均可连接的泛在网络社会”。2009年-日本I-Japan战略继日本提出u-Japan战略后，韩国也在2006年确立了u-Korea战略。u-Korea旨在建立无所不在的社会（ubiquitous society），也就是在民众的生活环境里，布建智能型网络（如IPv6、BcN、USN）、最新的技术应用（如DMB、Telematics、RFID）等先进的信息基础建设，让民众可以随时随地享有科技智慧服务。其最终目的，除运用IT科技为民众创造食衣住行育乐各方面无所不在
10、的便利生活服务，亦希望扶植IT产业发展新兴应用技术，强化产业优势与国家竞争力。2009年-韩国u-Korea战略感知中国。2009年8月7日家宝总理在无锡考察时提出要尽快建立中国的传感信息中心或者叫“感知中国”中心。2009年-中国感知中国7第8页，共20页，编辑于2022年，星期日全面感知全面感知全面感知全面感知可靠传输可靠传输可靠传输可靠传输智能处置智能处置智能处置智能处置感知感知传输传输智能智能利用利用RFID、传感器、二维码等能够随、传感器、二维码等能够随时随地采集物体的动态信息。时随地采集物体的动态信息。通通过过各各种种网网络络将将感感知知的的各种信息进行实时传送。各种信息进行实时传
11、送。利利用用计计算算机机技技术术，时时地地对对海海量量的的数数据据进进行行信信息息控控制制，真真正正达达到到人人与物的沟通、物与物的沟通与物的沟通、物与物的沟通。8第9页，共20页，编辑于2022年，星期日物联网与传感网（WSN）传感网是指由随机分布的集成有传感器、数据出来单元和通信单元的微小节点，通过自组织的方式构成的网络；传感网的概念缺乏人、物之间的相连、沟通和互动，而且传感网主要采用“传感器+近距离无线通信”方式，不包含基础网络即互联网；传感网技术是物联网实现感知功能的关键技术。物联网与互联网物联网是互联网的一种延伸和扩展，是虚拟世界向现实世界的进一步延伸。9第10页，共20页，编辑于2
12、022年，星期日物联网与泛在网泛在网络是为了打破地域限制，实现人、物之间按需进行的信息获取、传递、存储、决策、使用等服务。泛在网络反映了信息社会发展的远景和蓝图，具有比物联网更广泛的内涵，而物联网是该蓝图实施中的物联阶段。传感网是物联网的组成部分，物联网是互联网的延伸，泛在网事物联网发展的愿景。10第11页，共20页，编辑于2022年，星期日11第12页，共20页，编辑于2022年，星期日融合化的信息通信体系普适化的服务应用体系12泛在化的末端感知体系第13页，共20页，编辑于2022年，星期日13第14页，共20页，编辑于2022年，星期日水源监测灾害防治职业发展智能交通井下安全空港服务工业
13、监控石油钻井智能电网会务服务智能家居安防保障儿童护理教育卫生保健公共服务公共服务 家庭、个人服务家庭、个人服务宽带骨干网DMBHSDPA/WiBroWCDMAWLANIPv6FTTH/HFCCognitive Radio航运服务旅游服务物联网共性技术体系/共性服务平台食品安全环境监测危机处理泛在接入网RFIDMeshContext/Location AwarenessEmbedded SystemsNGISGPS14第15页，共20页，编辑于2022年，星期日15第16页，共20页，编辑于2022年，星期日感知层数据采集与感知主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据，包括各类物理量、标识、音
14、频、视频数据。物联网的数据采集涉及传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。网络层实现更加广泛的互联功能，能够把感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送，需要传感器网络与移动通信技术、互联网技术相融合。经过十余年的快速发展，移动通信、互联网等技术已比较成熟，基本能够满足物联网数据传输的需要。应用层主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层。其中应用支撑平台子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能。应用服务子层包括智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等行业应用。公共技术不属于物联网技术的某个特定层面，而是与物联网技术架构的三层都有关系，它
15、包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量(QoS)管理。16第17页，共20页，编辑于2022年，星期日感知层感知部分以二维码、RFID、传感器、摄像头、GPS等，实现对“物”的识别；识别物体，采集信息，类似人体结构中皮肤和五官作用。网络层传输网络通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输；将感知层获取的信息进行传递和处理，类似于人体结构中的神经中枢和大脑。应用层智能处理利用云计算、数据挖掘、中间件等技术实现对物的自动控制和智能管理等。物联网与行业专业技术的深度融合，与行业需求结合，实现行业智能化。17第18页，共20页，编辑于2022年，星期日完整的物联网系统（产业链）末端设备
16、或子系统通信连接系统管理和应用系统末端设备传感器Device通信网络控制器Connect应用软件中间件Manage18第19页，共20页，编辑于2022年，星期日物联网要连接和服务的对象是末端设备（Devices）和各种资产（Assets）。末端设备为物联网之“点”，包括静止和移动；末端设备为“智能物件”，带有MCU。感知层功能物联网感知层解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题，包括各类物理量、标识、音频、视频数据。具有物联网全面感知的核心能力。感知层一般包括数据采集和数据短距离传输两部分，即首先通过传感器、摄像头等设备采集外部物理世界数据，通过蓝牙、红外、ZigBee、工业现场总线等短距离有线或无线传输技术进行协同或者传递数据到网关设备。19第20页，共20页，编辑于2022年，星期日