物联网概述 2020
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2020年物联网行业分析调研报告在科技飞速发展的当今时代,物联网作为一项具有变革性的技术,正以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面。
2020 年,物联网行业在经历了诸多挑战的同时,也迎来了新的机遇和突破。
一、物联网行业的发展现状2020 年,物联网市场规模持续扩大。
从智能家居到工业制造,从医疗健康到交通运输,物联网技术的应用领域不断拓展。
据相关数据显示,全球物联网设备连接数量已经超过数十亿,并且这一数字还在以惊人的速度增长。
在智能家居领域,智能音箱、智能家电等产品逐渐普及,人们可以通过手机远程控制家中的设备,实现智能化的生活体验。
在工业制造方面,物联网技术实现了设备的智能化监控和管理,提高了生产效率和产品质量。
然而,物联网行业的发展也面临着一些问题。
例如,安全问题始终是物联网领域的一大挑战。
由于物联网设备数量众多,且很多设备的安全防护能力较弱,容易受到黑客攻击,导致用户隐私泄露和设备失控。
二、物联网行业的关键技术传感器技术是物联网的基础,它能够感知环境中的各种信息,并将其转化为电信号。
随着技术的不断进步,传感器的精度和灵敏度不断提高,体积越来越小,成本也逐渐降低。
通信技术在物联网中起着至关重要的作用。
低功耗广域网(LPWAN)技术,如 LoRa 和 NBIoT,为物联网设备提供了远距离、低功耗的通信解决方案,使得大量设备能够长时间稳定地连接到网络。
云计算和大数据技术为物联网数据的存储和分析提供了强大的支持。
通过云计算平台,物联网设备产生的海量数据可以被高效地存储和处理,从而挖掘出有价值的信息,为决策提供依据。
三、物联网行业的应用场景医疗健康领域是物联网应用的重要场景之一。
通过可穿戴设备,如智能手环、智能手表等,可以实时监测患者的生理参数,如心率、血压、血糖等,并将数据上传至云端,医生可以远程查看患者的健康状况,及时提供诊断和治疗建议。
在智能交通领域,物联网技术实现了车辆与道路设施之间的互联互通。
物联网综述1、概述1.1物联网的定义目前,物联网产业已被公认是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。
在1999年,美国麻省理工大学Auto.ID实验室首次提出了EPC(Electronic Product Code)系统,即物联网概念。
物联网就是“物物相连的互联网”,是通过各类传感设备装置、RFID技术、视频识别技术、红外感应、全球定位系统,激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,根据需要实现物品互联互通的网络连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的智能网络系统。
中国物联网校企联盟将物联网的定义为当下几乎所有技术与计算机、互联网技术的结合,实现物体与物体之间:环境以及状态信息实时的实时共享以及智能化的收集、传递、处理、执行。
广义上说,当下涉及到信息技术的应用,都可以纳入物联网的范畴。
而在其著名的科技融合体模型中,提出了物联网是当下最接近该模型顶端的科技概念和应用。
物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。
其具有:智能、先进、互联的三个重要特征。
国际电信联盟( ITU) 发布的ITU 互联网报告,对物联网做了如下定义:通过二维码识读设备、射频识别(RFID) 装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
根据国际电信联盟(ITU)的定义,物联网主要解决物品与物品(Thing to Thing,T2T),人与物品(Human to Thing,H2T),人与人(Human to Human,H2H)之间的互连。
但是与传统互联网不同的是,H2T是指人利用通用装置与物品之间的连接,从而使得物品连接更加的简化,而H2H是指人之间不依赖于PC而进行的互连。
因为互联网并没有考虑到对于任何物品连接的问题,故我们使用物联网来解决这个传统意义上的问题。
2020年值得关注的12个物联网统计数据什么是物联网?在普遍意义上,物联网即“万物相连的互联网”,是互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,最常用于收集信息和执行特定操作。
物联网统计:有多少个联网设备?1.到2027年,物联网设备将达到410亿部乍一看这个数字,我们很容易忽视它的实际大小,我们可以把它换算成时间单位来类比一下:一百万秒大约等于11.5天。
10亿秒大约等于31.75年。
由此可见,数百万个IoT设备和数十亿个IoT设备之间的差异是非常惊人的。
另外还有研究机构发布的物联网预测数字更为惊人,预测到2030年将有1,250亿个IoT设备。
2.到2023年,70%的汽车将接入互联网无论大家对于自动驾驶的前景持什么样的态度,以目前的形势来看,自动驾驶技术依旧在不断向前发展。
这些年来,各方投资者在自动驾驶领域花费了不少人力财力,尽管很难确定确切的数字,但仅在过去的五年中,仅汽车行业就在自动驾驶汽车的研发上投入了超过1000亿美元。
虽然无人驾驶汽车可能不会那么快就在路上普及,但它们收集和分析大量数据的需求,将需要更先进的边缘数据中心,能够指挥由此产生的数字流量。
即使自动驾驶汽车尚未问世,现有的汽车也越来越多地加入了物联网功能。
从仅将使用情况和机械状态数据传输到制造商和调度员的传感器,到可以改善GPS和驾驶员舒适度的互联网连接,其中的计算能力将使支持IoT的车辆成为边缘计算框架中的宝贵工具。
3.每过1秒钟,就有另外127台设备连接到互联网物联网设备越来越多地出现在各个地方。
前思科研究员David Evans估算了一下每秒钟有多少设备被添加进来,让我们得以一窥这些设备的普及程度:“物”不再只是电脑和电话。
如今,几乎任何东西都可以连接起来,包括网球拍、尿布、衣服、车辆,当然,还有家。
甚至开始包含生物方面的东西:宠物、农作物、家畜等等。
随着设备的激增,IT人员需要更多地关注潜在的安全威胁。
物联网的起源与发展(一)历史进程物联网的基本思想出现于20世纪90年代被誉为继计算机、互联网之后的第三次信息技术革命浪潮·2005年11月,在突尼斯举行的世界信息社会峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU 互联网报告2005:物联网》,报告指出,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、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。
·2008年11月,IBM首席执行官彭明盛提出“智慧地球”构想,即“互联网+物联网=智慧地球”,以此作为经济振兴战略。
奥巴马对“智慧地球”构想提出积极回应,并提升到国家级发展战略。
·2009年8月,温总理在无锡调研时,对微纳传感器研发中心予以高度关注,提出了把“感知中国”中心设在无锡、辐射全国的想法。
(二)物联网的定义定义1:物联网是由具有标识、虚拟个性的物体/对象所组成的网络,这些标识和个性等信息在智能空间使用智慧的接口与用户、社会和环境进行通信。
2008年5月,欧洲智能系统集成技术平台(EPoSS)《物联网报告2020》定义2:物联网是未来互联网的一个组成部分,可以被定义为基于标准的和可互操作的通信协议且具有自配置能力的动态的全球网络基础架构。
物联网中的“物”都具有标识、物理属性和实质上的个性,使用智能接口,实现与信息网络的无缝整合。
2009年9月,欧盟物联网研究项目组(CERP-IoT)《物联网战略研究路线图》定义3:物联网是指通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。
2010年3月,第十七届全国人大第三次会议国务院政府工作报告的附注第三条结合当前物联网的实际应用,给出定义:物联网是利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别,通过网络传输互联,进行计算、处理和知识挖掘,实现人与物、物与物信息交互和无缝链接,达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策目的。
物联网概述1.前言“物联网”(Internet of Things),指的是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网纠卜31。
其目的是让所有的物品都与网络连接在一起,系统可以自动的、实时的对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。
“物联网”是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。
“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。
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。
2.物联网起源与发展现状2.1物联网的起源“物联网”的概念是在1999年提出的,它的定义很简单: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。
也就是说,物联网是指各类传感器和现有的互联网相互衔接的一个新技术。
2.2物联网的发展转折2005年国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,报告指出,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川。
2008年3月在苏黎世举行了全球首个国际物联网会议“物联网‘2008”,探讨了“物联网”的新理念和新技术与如何将“物联网”推进发展的下个阶段。
奥巴马就任美国总统后,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,阐明其短期和长期效益。
计算机科学与技术专业导论物联网概述什么是物联网?实例Ø建筑结构健康监测系统国家体育馆鸟巢、宣城体育馆ØRF-SIMØ身边的实例:智能寝室、智慧校园远程医疗,网上购物,智能眼镜、手环提纲1从互联网到物联网2物联网技术体系结构3专业课程设置从互联网说起互联网的诞生互联网互联网的发展互联网的用途1969年,美军在ARPA(阿帕网)制定的协定下将美国西南部四所大学的四台主要的计算机连接起来成为最原始的互联网。
1983年,美国国防部将阿帕网分为军网和民网,渐渐扩大为今天的互联网。
1989年,第一个检索互联网由PeterDeutsch等人在Montreal的McFillUniversity发明出来。
1987年9月14日,北京计算机应用技术研究所发出了中国第一封电子邮件,揭开了中国人使用互联网的序幕。
1994年,中国正式接入互联网。
截至2011年6月,中国网民规模达到4.85亿,互联网普及率攀升至36.2%。
同时,互联网迅速渗透到经济与社会活动的各个领域,推动了全球信息化进程。
以服务器为媒介实现人与人之间连接电子邮件:E—Mail即时通信:QQ 、MSN 万维网:浏览网页、检索资料用途在互联网和其它通信技术的基础上,实现人与物、物与物之间的数据通信。
物联网广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的计算机网络。
实现人与人、人与服务器通信。
随着计算机的发展,越来越多的设备具有计算能力,需要交换信息,协同工作,有联网需求。
互联网物联网产业前景•人与人互联的产业已基本趋向饱和,而物与物的互联将形成全新的业务。
•美国权威咨询机构forrester预测,到2020年,世界上物物互联的业务,跟人与人通信的业务相比,将达到30:1。
•“物联网”被认为是继互联网、移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。
网络冰箱智能电视智能机床智能设备GPS传感器电子标签信息采集设备PC PDA 智能手机人机界面互联网有线电信网无线电信网蓝牙Zigbee 无线传感网特色网公众网物联网的定义通过信息传感设备,按照约定Array的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网概述物联网是新一代信息技术的重要组成部分,其英文名称是:“The Internet of things”;顾名思义,物联网就是物物相连的互联网;这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信;物联网就是“物物相连的互联网”;物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮;物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用;因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂;活点定义:利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起,形成人与物、物与物相联,实现信息化、远程管理控制和智能化的网络;物联网是互联网的延伸,它包括互联网及互联网上所有的资源,兼容互联网所有的应用,但物联网中所有的元素所有的设备、资源及通信等都是个性化和私有化的;起源1990年物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机——Networked Coke Machine;1991年美国麻省理工学院MIT的Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念;1995年比尔盖茨在未来之路一书中也曾提及物联网,但未引起广泛重视;1999年美国麻省理工学院建立了“自动识别中心Auto-ID”,提出“万物皆可通过网络互联”,阐明了物联网的基本含义;早期的物联网是依托射频识别RFID技术的物流网络,随着技术和应用的发展,物联网的内涵已经发生了较大变化;2003年,美国技术评论提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首;2004年日本总务省MIC提出u-Japan计划,该战略力求实现人与人、物与物、人与物之间的连接,希望将日本建设成一个随时、随地、任何物体、任何人均可连接的泛在网络社会; 2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会WSIS上,国际电信联盟ITU发布ITU 互联网报告2005:物联网,引用了“物联网”的概念;物联网的定义和范围已经发生了变化,覆盖范围有了较大的拓展,不再只是指基于RFID技术的物联网;2006年韩国确立了u-Korea计划,该计划旨在建立无所不在的社会ubiquitous society,在民众的生活环境里建设智能型网络如IPv6、BcN、USN和各种新型应用如DMB、Telematics、RFID,让民众可以随时随地享有科技智慧服务;2009年韩国通信委员会出台了物联网基础设施构建基本规划,将物联网确定为新增长动力,提出到2012年实现“通过构建世界最先进的物联网基础实施,打造未来广播通信融合领域超一流信息通信技术强国”的目标;2008年后,为了促进科技发展,寻找经济新的增长点,各国政府开始重视下一代的技术规划,将目光放在了物联网上;在中国,同年11月在北京大学举行的第二届中国移动政务研讨会“知识社会与创新”提出移动技术、物联网技术的发展代表着新一代信息技术的形成,并带动了经济社会形态、创新形态的变革,推动了面向知识社会的以用户体验为核心的下一代创新创新形态的形成,创新与发展更加关注用户、注重以人为本;而创新形态的形成又进一步推动新一代信息技术的健康发展;2009年欧盟执委会发表了欧洲物联网行动计划,描绘了物联网技术的应用前景,提出欧盟政府要加强对物联网的管理,促进物联网的发展;2009年1月28日,奥巴马就任美国总统后,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“智慧地球”这一概念,建议新政府投资新一代的智慧型基础设施;当年,美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点; 2009年2月24日,2009IBM论坛上,IBM大中华区首席执行官钱大群.公布了名为“智慧的地球”的最新策略;此概念一经提出,即得到美国各界的高度关注,甚至有分析认为IBM公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略,并在世界范围内引起轰动;而今天,“智慧地球”战略被不少美国人认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处,同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略;该战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮,不仅为美国关注,更为世界所关注;2009年8月,温家宝“感知中国”的讲话把我国物联网领域的研究和应用开发推向了高潮,无锡市率先建立了“感知中国”研究中心,中国科学院、运营商、多所大学在无锡建立了物联网研究院,无锡市江南大学还建立了全国首家实体物联网工厂学院;自温总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入“政府工作报告”,物联网在中国受到了全社会极大的关注,其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的;1物联网的概念已经是一个“中国制造”的概念,它的覆盖范围与时俱进,已经超越了1999年Ashton教授和2005年ITU报告所指的范围,物联网已被贴上“中国式”标签;截至2010年,发改委、工信部等部委正在会同有关部门,在新一代信息技术方面开展研究,以形成支持新一代信息技术的一些新政策措施,从而推动我国经济的发展;物联网作为一个新经济增长点的战略新兴产业,具有良好的市场效益,2014-2018年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告数据表明,2010年物联网在安防、交通、电力和物流领域的市场规模分别为600亿元、300亿元、280亿元和150亿元;2011年中国物联网产业市场规模达到2600多亿元;定义编辑最初在1999年提出:即通过射频识别RFIDRFID+互联网、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络;简而言之,物联网就是“物物相连的互联网”;RFbeam 24GHZ雷达传感器运用物联网中国物联网校企联盟将物联网的定义为当下几乎所有技术与计算机、互联网技术的结合,实现物体与物体之间:环境以及状态信息实时的实时共享以及智能化的收集、传递、处理、执行;广义上说,当下涉及到信息技术的应用,都可以纳入物联网的范畴;而在其着名的科技融合体模型中,提出了物联网是当下最接近该模型顶端的科技概念和应用;物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络;其具有:智能、先进、互联的三个重要特征;国际电信联盟 ITU 发布的ITU 互联网报告,对物联网做了如下定义:通过二维码识读设备、射频识别RFID 装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络;根据国际电信联盟ITU的定义,物联网主要解决物品与物品Thing to Thing,T2T,人与物品Human to Thing,H2T,人与人Human to Human,H2H之间的互连;但是与传统互联网不同的是,H2T是指人利用通用装置与物品之间的连接,从而使得物品连接更加的简化,而H2H是指人之间不依赖于PC而进行的互连;因为互联网并没有考虑到对于任何物品连接的问题,故我们使用物联网来解决这个传统意义上的问题;物联网顾名思义就是连接物品的网络,许多学者讨论物联网中,经常会引入一个M2M的概念,可以解释成为人到人Man to Man、人到机器Man to Machine、机器到机器Machine to Machine;从本质上而言,在人与机器、机器与机器的交互,大部分是为了实现人与人之间的信息交互;物联网是指通过各种信息传感设备,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络;其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制;其在2011年的产业规模超过2600亿元人民币;构成物联网产业五个层级的支撑层、感知层、传输层、平台层,以及应用层分别占物联网产业规模的%、%、%、%和%;而物联网感知层、传输层参与厂商众多,成为产业中竞争最为激烈的领域;产业分布上,国内物联网产业已初步形成环渤海、长三角、珠三角,以及中西部地区等四大区域集聚发展的总体产业空间格局;其中,长三角地区产业规模位列四大区域之首;与此同时物联网的提出为国家智慧城市建设奠定了基础,实现智慧城市的互联互通协同共享,计算机学报刊发的物联网体系结构与实现方法的比较研究一文对其体系结构、实现方法进行了分析介绍;物联网的前景物联网使商业系统、社会系统与物理系统融合,形成一个个全新的、智慧的基础设施和设备网络群,应用可遍及工业监测、交通管理、物流管理、电力管理、环境保护、军事、公共安全、平安家居、老人护理、个人健康等许许多多个领域;物联网的发展将对世界经济、政治、文化、军事等各个方面产生无比巨大的影响,并使人们的生活方式发生翻天覆地的变革;有国外知名研究机构预测,未来物联网的发展将经历四个阶段,2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域,2010-2015年物体互联,2015-2020年物体进入半智能化,2020年之后物体进入全智能化;尽管目前的物联网尚处初级阶段,在成本、标准及规模化方面还有待完善,仍有国内专家乐观预计,三五年之内,物联网的应用就可能在中国有突破性进展,十多年以后,物联网就会像现在互联网一样高文章来源:。
什么是物联网物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段,物联网就是物物相连的互联网。
下面我将从六个方面来充分阐述“什么是物联网”。
一、物联网的概念物联网这个概念,在中国早在1999年就提出来了。
当时叫传感网。
它的定义是:通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
简单地说,物联网就是物物相连的互联网。
这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。
物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。
物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。
因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。
利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等等通过新的方式联在一起,形成人与物、物与物相联,实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。
物联网是互联网的延伸,它包括互联网及互联网上所有的资源,兼容互联网所有的应用。
但是物联网中所有的元素(所有的设备、资源及通信等)都是个性化和私有化。
2009年8月7日,温家宝总理在无锡传感网工程技术研发中心视察中指出:在国家重大科技专项中,加快推进传感网的发展,尽快建立中国的传感信息中心,或者叫“感知中国”。
物联网在我国才迅速升温,并受到业界和国家相关部门的高度重视。
当然,2009年通信展最热门的概念无疑是“物联网”,中国移动董事长王建宙在一次演讲中谈到了“物联网”及其应用,表明了实力强劲的电信运营商,有涉入该领域的计划,“物联网”的概念再次被掀起新一番高潮,甚至与之相关的几家上市公司股票都涨停了。
物联网概述
主讲人:邓卉
主讲人单位:工信部电子一所
咨询工程师继续教育课件——电子专业
中国工程咨询协会电子专业委员会
课程内容
物联网的起源与发展
物联网的核心技术
物联网的典型应用
物联网概述
物联网的起源与发展
(一)历史进程
物联网的基本思想出现于20世纪90年代
被誉为继计算机、互联网之后的第三次信息技术革命浪潮
·2005年11月,在突尼斯举行的世界信息社会峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU 互联网报告2005:物联网》,报告指出,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、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。
·2008年11月,IBM首席执行官彭明盛提出“智慧地球”构想,即“互联网+物联网=智慧地球”,以此作为经济振兴战略。
奥巴马对“智慧地球”构想提出积极回应,并提升到国家级发展战略。
·2009年8月,温总理在无锡调研时,对微纳传感器研发中心予以高度关注,提出了把“感知中国”中心设在无锡、辐射全国的想法。
(二)物联网的定义
定义1:物联网是由具有标识、虚拟个性的物体/对象所组成的网络,这些标识和个性等信息在智能空间使用智慧的接口与用户、社会和环境进行通信。
2008年5月,欧洲智能系统集成技术平台(EPoSS)《物联网报告2020》
定义2:物联网是未来互联网的一个组成部分,可以被定义为基于标准的和可互操作的通信协议且具有自配置能力的动态的全球网络基础架构。
物联网中的“物”都具有标识、物理属性和实质上的个性,使用智能接口,实现与信息网络的无缝整合。
2009年9月,欧盟物联网研究项目组(CERP-IoT)《物联网战略研究路线图》
定义3:物联网是指通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。
2010年3月,第十七届全国人大第三次会议国务院政府工作报告的附注第三条
结合当前物联网的实际应用,给出定义:
物联网是利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别,通过网络传输互联,进行计算、处理和知识挖掘,实现人与物、物与物信息交互和无缝链接,达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策目的。
(三)物联网特征
互联特征
物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。
感知特征
物联网是各种感知技术的广泛应用,通过部署海量的多种类型感知设备,每个感知设备都是一个信息源,不同类别的感知设备所捕获的信息内容和信息格式不同。
智能化特征
物联网应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。
物联网本身具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。
(四)发达国家物联网发展战略
(五)国内物联网相关政策
·2012年2月,工信部发布《物联网“十二五”规划》。
·2013年2月,《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》颁布。
·2013年9月,多部委印发十个物联网发展专项行动计划,涉及了顶层设计、标准制定、技术研发、应用推广、产业支撑、商业模式等十方面的内容。
·截至2014年底,已有20余个省、市出台了物联网专项规划、行动方案和发展意见。
物联网的核心技术
(一)物联网技术体系
物联网技术体系
(二)感知层技术
·感知层位于物联网技术体系的最底端,是所有上层结构的基础。
·通过感知识别技术,让物品“开口说话、发布信息”是融合物理世界和信息世界的重要一环,是物联网区别于其他网络的最独特的部分。
·物联网的“触手”是位于感知层的大量信息生成设备,既包括采用自动生成方式的二维码、RFID、传感器、定位系统等,也包括采用人工生成方式的各种智能设备,例如智能手机、PDA、多媒体播放器、上网本、笔记本电脑等等。
可看出,物联网的信息生成方式相当多样化。
技术举例:RFID
RFID(射频识别)技术,通过射频信号自动识别目标对象,并对信息进行标志、登记、存储和管理。
基本组成:RFID系统分为标签,阅读器和天线三大组件。
工作原理:阅读器通过天线发送电子信号,标签接收到信号后发射内部存储的标识信息,阅读器再通过天线接收并识别标签发回的信息,最后阅读器再将识别结果发送给主机。
技术举例:传感器
传感器是能感受规定的被测量并按一定的规律(数学函数法则)转换成可用输出信号的器件或装置。
一般由敏感元件、转换元件、调理电路组成。
分类:
·按其构成基本效应,一般可分为物理型、化学型和生物型三大类
·按输入量分类常用的有位移、压力、温度等传感器
·按输出信号的性质分类又分为模拟式传感器和数字式传感器两大类
·按构成原理则分为结构型、物性型和复合型三大类
·按能量关系分类可分为能量控制型和能量转换型两大类
·按作用原理可分为应变式、电容式、压电式等传感器
各类传感器
(三)传输层技术
任何通信的技术和方法都可以作为物联网的传输层
各种网络形式如何应用于物联网?
互联网:IPv6扫清了可接入网络的终端设备在数量上的限制。
互联网/电信网是物联网的核心网络、平台和技术支持。
无线宽带网:WiFi/WiMAX等无线宽带技术覆盖范围较广,传输速度较快,为物联网提供高速可靠廉价且不受接入设备位置限制的互联手段。
无线低速网:ZigBee/蓝牙/红外等低速网络协议能够适应物联网中能力较低的节点的低速率、低通信半径、低计算能力和低能量来源等特征。
移动通信网:移动通信网络将成为“全面、随时、随地”传输信息的有效平台。
高速、实时、高覆盖率、多元化传输多媒体数据,为“物品触网”创造条件。
(四)处理层技术
·对感知信息的处理和控制,生产和社会层面决策的应用,是在处理层实现的。
处理层可完成协同、管理、计算、存储、分析、挖掘、以及提供面向行业和大众用户的服务等功能。
·处理层是确保物联网在多应用领域发挥价值的神经中枢和运行中心。
·物联网处理层技术包括海量数据存储、数据挖掘、图像视频智能分析、中间件、云计算等等。
技术举例:数据挖掘
数据挖掘技术从大量数据中获取潜在有用的且可被人理解的模式,基本类型有关联分析,聚类分析,演化分析等。
应用举例:
·精准农业:实时监测环境数据,挖掘影响产量的重要因素,获得产量最大化配置方式
·市场营销:通过数据库行销和货篮分析等方式获取顾客购物取向和兴趣
技术举例:智能视频分析
智能视频分析通过智能化图像识别处理技术将场景中背景和目标分离,识别出真正的目标,去除背景干扰(如树叶抖动、水面波浪、灯光变化),进而分析并追踪在摄像机场景内出现的目标行为。
应用举例:
·入侵检测:识别物体入侵的行为,并且对有潜在危险的行为进行报警,以避免危险事故的发生。
·人脸识别:采集含有人脸的图像或视频流,并自动在图像中检测和跟踪人脸,进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术。
物联网的典型应用
(一)物联网的主要应用领域
《物联网“十二五”发展规划》提出的物联网九大应用领域
(二)智能工业典型应用
陕鼓动力的工程机械产品远程管理服务系统,可实现对工程机械产品运行工况的实时采集及远程监测,可实时了解用户机组的运行状况,为用户提供故障预警、检修维护计划以及备品备件供应服务。
在陕鼓控制车间的电脑终端上,只要一点鼠标,就可以看见全球任何地方使用的陕鼓产品的运行情况,一旦出现问题,马上可以进行在线的专家会诊。
陕鼓远程中心在线监测系统
(三)智能农业典型应用
·在典型的植株中部署传感器节点
·节点组成网络,将数据发送到网关节点,由网关节点将聚合后的数据发送到通信服务器
·通信服务器分门别类地将数据存储到数据库中,由农业专家系统根据作物生长模型,做出决策,生成生产指导建议
作物生长信息精准管理系统
(四)智能交通典型应用
·ETC系统:可实现车辆以一定的速度通过收费口,无须在收费站前停车交费。
主要包括信息采集、网络传输、信息和费用管理三个部分。
ETC系统示意图
(五)智能家居典型应用
·宜居通是中国移动推出的一款无线通信技术和物联网技术结合的家庭信息化产品。
·可提供移动座机、门窗告警、烟雾燃气监测、紧急呼叫等方面的服务。
·宜居通由四大部分组成,一是感应物体变化的探头,如防盗门磁、烟雾探测器、窗户红外感应等;二是实现交互的无线座机;三是接收信息或指挥物体动作的终端,通常是市民手中的手机;四是将这些设备连成一张网的无线网络。