1、物联网介绍主讲人：鞠可一江苏科技大学 经济管理学院E-mail:jukeyi_物联网的定义第1页内容提要物联网的定义第2页 物联网The Internet Of Things，简称IOT，顾名思义是把全部物品经过网络连接起来，实现任何物体、任何人、任何时间、任何地点（4A）智能化识别、信息交换与管理。也有将物联网了解为Intelligent Interconnection Of Things(IIOT)，表达出了“智慧”和“泛在网络”含义。物联网的定义第3页历史进程 “感知中国感知中国感知中国感知中国”IBM“智慧地球智慧地球”国际电信联盟国际电信联盟 ITU互联网汇报互联网汇报：物联网：物联
2、网，指出无所不在，指出无所不在“物联网物联网”通信时代即未降临通信时代即未降临 1995 Bill Gates 未来之路未来之路 物物互联物物互联物联网的定义第4页物联网的定义第5页物联网定义物联网（Internet of Things，简称IOT），顾名思义就是“物物相连互联网”，它是经过无线射频识别（RFID）、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、监控和管理一个网络。物联网的定义第7页物联网本质我们应该怎样了解物联网？物联网不但仅是一个网络，更是一个平台，一个应用，或者说是一个带有节点
3、和内容网络。物联网的定义第8页物联网VS 互联网物联网是完全不一样于互联网一个全新网络？物联网是完全不一样于互联网一个全新网络？物联网是互联网延伸？物联网是互联网延伸？OR物联网的定义第9页物联网VS 互联网互联网与物联网，有点类似“父与子”关系。因为物联网是以互联网为基础关键发展起来新一代信息网络。物联网是Internet of things，从这个出发很轻易了解成物联网是互联网向物体世界延伸，当前互联网中就有大量物与物通信，假如从这一点出发，物联网只要对互联网作适当延伸就能够了。但实际上，物联网与互联网在技术需求上又有很大不一样，物联网极难从当前互联网延伸而来，尤其是互联网承载网（端到端）
4、是单一它是IP网；而物联网承载网（端到端）不论怎样不可能是单一承载网。物联网的定义第10页物联网VS 互联网共同点：技术基础相同物联网和互联网物联网和互联网都是建立在分组数据技术基础之上，它都是建立在分组数据技术基础之上，它们都采取数据分组网作为它们承载网；承载网和业务网们都采取数据分组网作为它们承载网；承载网和业务网是相分离，业务网能够独立于承载网进行设计和独立发是相分离，业务网能够独立于承载网进行设计和独立发展，互联网是如此，物联网一样。展，互联网是如此，物联网一样。物联网的定义第11页不一样点1：覆盖范围不一样物联网覆盖范围要远大于互联网互联网产生是为了让人经过网络交换信息，其服务对象是
5、人；物联网是为物而生，让物自由地交换信息，主要是为了管理物，间接为人服务物联网为物而生，物比人笨，所以，物联网真正实现必定比互联网实现更难。另外，从信息进化上讲，从人互联，到物互联，是一个自然递进，本质上互联网和物联网都是人类智慧物化而已，人智慧对自然界影响才是信息化进程本质原因。物联网的定义第12页不一样点2：终端接入方式不一样互联网用户经过端系统服务器、台式机、笔记本和移动终端访问互联网资源，发送或接收电子邮件；阅读新闻；写博客或读博客；经过网络电话通信；在网上买卖股票，定机票、酒店。而物联网中传感器结点需要经过无线传感器网络汇聚结点接入互联网；RFID芯片经过读写器与控制主机连接，再经过
6、控制结点主机接入互联网。物联网的定义第13页不一样点3：数据采集方式不一样从互联网所能够提供服务功效来看，不论是基本互联网服务功效（如Telnet、E-mail、FTP、电子政务、电子商务、远程医疗、远程教育），还是基于对等结构P2P网络新应用（如网络电话、网络电视、博客、播客、即时通信、搜索引擎、网络视频、网络游戏等），主要是实施人与人之人与人之间信息交互与共享间信息交互与共享。所以在互联网端结点之间传输文本文件、语音文件、视频文件都是由人输入文件都是由人输入，即使是经过扫描和文字识别OCR技术输入文字或图形、图像文件，也都是在人控制之下完成。而物联网终端系统采取是传感器、RFID，所以物联
7、网感知数据是传感器主动感知或者是传感器主动感知或者是RFIDRFID读写器自动读出读写器自动读出。物联网的定义第14页不一样点4：技术范围不一样 物联网利用技术主要包含无线技术、互联网、无线技术、互联网、智能芯片技术、软件技智能芯片技术、软件技术术，几乎涵盖了信息通信技术全部领域。互联网只是物联网一个技术方向。互联网只能是一个虚拟交流虚拟交流，而物联网实现就是实物之间交流。物联网的定义第15页不一样点4：发展驱动力不一样l互联网发展驱动力是个人个人，因为，互联网开放性和人人参加理念，互联网生产者和消费者在很大程度上是重合，极大地激发了以个人为关键创造力。l而物联网驱动力必须是来自企业企业，因为
8、，物联网应用都是针对实物，而且包括技术种类比较多，在把握用户需求以及实现应用多样性方面有一定难度。物联网实现首先需要改变是企业生产管理模式、物流管理模式、产品追溯机制和整体工作效率。实现物联网过程，实现物联网过程，其实是一个企业真正利用当代科技技术进行自我突破其实是一个企业真正利用当代科技技术进行自我突破与创新过程。与创新过程。物联网的定义第16页物联网发展推进了工业化和信息化结合。从某种意义上来说互联网是物联网灵感起源；反之，物联网发展又深入推进互联网向一个更为广泛“互联”演进。这么一来，人们不但能够和物体“对话”，物体和物体之间也能“交流”。互联网应用是虚拟，而物联网应用是针对实物。这个差
9、异形成了二者应用在成本上差异。互联网需要购置服务器、处理器以及各种技术，而物联网针对实物成本会稍微小一些。物联网中系统集成商主要性比互联网大得多。因为物联网包括技术和行业太多，行业对系统集成要求巨大。物联网的定义第17页2.物联网关键技术物联网的定义第18页物联网关键技术物联网的定义第19页2.1 物联网关键技术感知识别层物联网的定义第20页2.1 物联网关键技术感知识别层感知识别层位于物联网四层模型最底端，是全部上层结构基础。信息生成方式多样化信息生成方式多样化是物联网主要特征之一。经过感知识别技术，让物品让物品“开口说话、公布信息开口说话、公布信息”是融合物理世界和信息世界主要一环，是物联
10、网区分于其它网络最独特部分。物联网“触手”是位于感知识别层大量信息生成设备信息生成设备，既包含采取自动生成方式RFID、传感器、定位系统等，也包含采取人工生成方式各种智能设备，比如智能手机、PDA、多媒体播放器、上网本、笔记本电脑等等。物联网的定义第21页2.2 物联网关键技术网络构建层物联网的定义第22页2.2 物联网关键技术网络构建层网络网络是物联网最主要基础设施之一。网络构建层在物联网四层模型中连接感知识别层和管理服务层，含有强大纽带纽带作用，高效、稳定、及时、安全地传输上下层数据。物联网网络和现有网络有何异同？物联网网络和现有网络有何异同？物联网是下一代互联网吗？物联网是下一代互联网吗
11、？无线网络在物联网中终究饰演了什么角色？无线网络在物联网中终究饰演了什么角色？物联网的定义第23页各种网络形式怎样服务物联网物联网的定义第24页2.3 物联网关键技术管理服务层管理服务层位于感知识别和网络构建层之上，综合应用层之下，是物联网智慧源泉物联网智慧源泉。人们通常把物联网应用冠以“智能”名称，如智能电网、智能交通、智能物流等，其中智慧就来自这一层。当感知识别层生成大量信息经过网络层传输汇聚到管理服务层，假如不能有效地整合与利用，那无异于“入宝山而空返”，望“数据海洋”而兴叹。物联网的定义第25页2.3 物联网关键技术管理服务层管理服务层处理数据怎样存放怎样存放（数据库与海量存放技术）、
12、怎样检索怎样检索（搜索引擎）、怎样使用怎样使用（数据挖掘与机器学习）、怎样不被滥用怎样不被滥用（数据安全与隐私保护）等问题。物联网的定义第26页2.3.1 数据库与物联网物联网数据特点：物联网数据特点：海量性，多态性，关联性及语义性关系数据库系统关系数据库系统作为一项有着近半个世纪历史数据处理技术，仍可在物联网中大展拳脚，为物联网运行提供支撑。与此同时，结合物联网应用提出新需求，数据库技术也在进行不停更新，发展出新方向。新兴数据库系统新兴数据库系统（NoSQL数据库）针对非关系型、分布式数据存放，并不要求数据库含有确定表模式，经过防止连接操作提升数据库性能。物联网的定义第27页2.3.2 海量
13、信息存放与物联网网络存放体系结构：网络存放体系结构：直接附加存放（DAS）网络附加存放（NAS）存放区域网络（SAN）困难：困难：只能满足中等规模商业需求数据中心数据中心不但包含计算机系统和配套设备（如通信/存放设备），还包含冗余数据通信连接/环境控制设备/监控设备及安全装置，是一大型系统工程。经过高度安全性和可靠性提供及时连续数据服务，为物联网应用提供良好支持。经典数据中心：经典数据中心：Google/Hadoop物联网的定义第28页2.3.3 搜索引擎与物联网WebWeb搜索引擎：搜索引擎：一个能够在合理响应时间内，依据用户查询关键词，返回一个包含相关信息结果列表（hits list）服务
14、综合体。传统传统WebWeb搜索引擎搜索引擎是基于查询关键词关键词，对于相同关键词，会得到相同查询结果。物联网时代搜索引擎新思索物联网时代搜索引擎新思索从智能物体角度思索搜索引擎与物体之间关系，主动识别物体并提取有用信息。从用户角度上多模态信息利用，使查询结果更准确，更智能，更定制化。物联网的定义第29页2.3.4 物联网智慧决议需求分析：需求分析：更透彻感知要求对海量数据多维度整合与分析对海量数据多维度整合与分析更深入智能化需要普适性数据搜索和服务普适性数据搜索和服务数据挖掘技术数据挖掘技术从大量数据中获取潜在有用且可被人了解模式，基本类型相关联分析，聚类分析，演化分析等。应用举例：应用举例
15、：精准农业：实时监测环境数据，挖掘影响产量主要原因，取得产量最大化配置方式市场营销：经过数据库行销和货篮分析等方式获取用户购物取向和兴趣物联网的定义第30页2.3.5 信息安全与隐私保护RFIDRFID安全安全主要安全和隐私隐患：主要安全和隐私隐患：窃听、跟踪、中间人攻击、坑骗/重放/克隆、物理破解、篡改信息、拒绝服务攻击、RFID病毒保护伎俩：保护伎俩：物理安全机制/密码学安全机制/PUF位置隐私位置隐私定义：定义：用户对自己位置信息掌控能力：用户能自由决定是否公布位置信息，将信息公布给谁，经过何种方式来公布，以及公布信息有多详细。保护伎俩：保护伎俩：制度制约、隐私方针、身份匿名、数据混同物
16、联网的定义第31页2.4 物联网关键技术综合应用层“实践出真知”，不论任何技术，应用是决定成败关键。物联网丰富内涵催生出更加丰富外延应用。传统互联网经历了以数据为中心到以人为中心转化，典型应用包括文件传输、电子邮件、万维网、电子商务、视频点播、在线游戏和社交网络等；而物联网应用以“物”或者物理世界为中心，涵盖物品追踪、环境感知、智能物流、智能交通、智能电网等等。物联网应用目前正处于快速增长久，具有多样化、规模化、行业化等特点。物联网的定义第32页3 中国物联网发展现实状况物联网的定义第33页3.中国物联网发展水平温家宝总理4次提到物联网，物联网当前已成为国家五大战略性新产业第二，由此可见中国对
17、物联网重视程度。物联网的定义第34页中国物联网发展优势第一，我国早在1999年就开启了物联网关键传感网技术研究，研发水平处于世界前列；第二，在世界传感网领域，我国是标准主导国之一，专利拥有量高；第三，我国是当前能够实现物联网完整产业链国家之一；第四，我国无线通信网络和宽带覆盖率高，为物联网发展提供了坚实基础设施支持；第五，我国已经成为世界第二大经济体，有较为雄厚经济实力支持物联网发展。物联网的定义第35页物联网发展劣势然而，即使我国在物联网研究方面与美国、欧盟、日本和韩国等含有同发优势，享受国际话语权，但也要清醒地认识到，中国在基础网络设施、关键技术掌握上，同发达国家相比，还有不小差距。物联网
18、的定义第36页 4 物联网应用案例（应用模式|应用方向|应用案例）物联网的定义第37页4.1 物联网应用模式p对象智能标签。经过二维码，RFID等技术标识特定对象，用于区分对象个体，比如在生活中我们使用各种智能卡，条码标签基本用途就是用来取得对象识别信息；另外经过智能标签还能够用于取得对象物品所包含扩展信息，比如智能卡上金额余额，二维码中所包含网址和名称等。p环境监控和对象跟踪。利用各种类型传感器和分布广泛传感器网络，能够实现对某个对象实时状态获取和特定对象行为监控，如使用分布在市区各个噪音探头监测噪声污染，经过二氧化碳传感器监控大气中二氧化碳浓度，经过GPS标签跟踪车辆位置，经过交通路口摄像
19、头捕捉实时交通流程等。p对象智能控制。物联网基于云计算平台和智能网络，能够依据传感器网络用获取数据进行决议，改变对象行为进行控制和反馈。比如依据光线强弱调整路灯亮度，依据车辆流量自动调整红绿灯间隔等。物联网的定义第38页4.2 物联网应用方向(1)智能城市，用于城市数字化管理和安全监控；(2)智能交通，包含公交视频监控、智能公交站台、电子票务、车管教授和公交手机一卡通、红绿灯自动控制和交通违章监管等业务；(3)智能物流，打造集信息展现、电子商务、物流配载、仓储管理、金融质押、园区安保、海关保税等功效为一体物流园区综合信息服务平台；(4)智能环境保护，实施对水质实时自动监控，预防重大或流域性水质
20、污染；(5)智能家居，用于各种家庭设备之控制；(6)M2M应用；(7)精准农业，经过实时采集温度、湿度、光照、CO浓度以及土壤温度、叶面湿度等参数，实现对指定设备自动关启远程控制；(8)智能医疗，用于病人监测护理等服务。物联网的定义第39页物物联网网经典典应用用物联网的定义第40页5 物联网发展瓶颈 （了解误区|发展瓶颈|面临挑战）物联网的定义第41页5.1 物物联网了解网了解误区区 物联网概念不清楚。尚处于发展早期阶段，应用少，商业模式缺乏，是炒作，是忽悠。物联网“新瓶”装“老酒”物联网被热炒同时，持有以上观点人不在少数。实际上，任何一个新技术出现，都不会是凭空出现，物联网就是在互联网技术发
21、展到一定阶段“抽象提升”，现有量变成份，也有质飞跃。物联网与互联网相比，其本质差异是物联网强调了信息自动提取。物联网的定义第42页 把传感网或RFID网等同于物联网。实际上传感技术也好、RFID技术也好，都仅仅是信息采集技术之一。除传感技术和RFID技术外，GPS、视频识别、红外、激光、扫描等全部能够实现自动识别与物物通信技术都能够成为物联网信息采集技术。传感网或者RFID网只是物联网一个应用，但绝不是物联网全部。把物联网当成互联网无边无际无限延伸，把物联网当成全部物完全开放、全部互连、全部共享互联网平台。实际上物联网绝不是简单全球共享互联网无限延伸。即使互联网也不但仅指我们通常认为国际共享计
22、算机网络，互联网也有广域网和局域网之分。认为物联网就是物物互联无所不在网络，所以认为物联网是空中楼阁，是当前极难实现技术。实际上物联网是实实在在，很多初级物联网应用早就在为我们服务着。物联网理念就是在很多现实应用基础上推出聚合型集成创新，是对早就存在含有物物互联网络化、智能化、自动化系统概括与提升，它从更高角度升级了我们认识。把物联网当成个筐，什么都往里装；基于本身认识，把仅仅能够互动、通信产品都当成物联网应用。如，仅仅嵌入了一些传感器，就成为了所谓物联网家电；把产品贴上了RFID标签，就成了物联网应用等等。物物联网了解网了解误区区物联网的定义第43页5.2 物联网发展瓶颈统筹规划和顶层设计缺
23、乏；标准规范缺失；关键技术缺位；规模化应用不足；成熟商业模式缺乏；产业链不完善。物联网的定义第44页5.3 物联网面临挑战存在“四多”问题传感器数量多、读写设备多、识读点多、硬件设备品种多；缺乏对物联网系统有效管理，设备维护困难；系统可扩展性、可复制性差。物联网的定义第45页5.4 物联网发展趋势业内教授认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；其次可认为全球经济复苏提供技术动力。目前，美国、欧盟等都在投入巨款深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网研究，工业和信息化部会同有关部门，在新一代信息技术方面正在开展研究，以形成支持新一代信息技术发展政策措施。此外，在“物联网”普及
24、以后，用于动物、植物和机器、物品传感器与电子标签及配套接口装置数量将大大超过手机数量。物联网推广将会成为推进经济发展又一个驱动器，为产业开拓了又一个潜力无穷发展机会。按照目前对物联网需求，在近年内就需要按亿计传感器和电子标签，这将大大推进信息技术元件生产，同时增加大量就业机会。物联网的定义第46页5.4 物联网发展趋势要真正建立一个有效物联网，有两个主要原因。一是规模性，只有具备了规模，才能使物品智能发挥作用。比如，一个城市有万辆汽车，假如我们只在万辆汽车上装上智能系统，就不可能形成一个智能交通系统；二是流动性，物品通常都不是静止，而是处于运动状态，必须保持物品在运动状态，甚至高速运动状态下都
25、能随时实现对话。美国权威咨询机构FORRESTER预测，到，世界上物物互联业务，跟人与人通信业务相比，将到达30:，所以，“物联网”被称为是下一个万亿级通信业务。物联网的定义第47页5.5 物联网发展思索 在前2次信息产业浪潮中，计算机产业浪潮造就了IBM、Intel、联想等，通信产业浪潮造就了中兴、华为等一大批优异企业，物联网产业在中国成功标志，必定少不了一个或数个大企业崛起物联网的定义第48页5.5 物联网发展思索p 物联网产业崛起，仅靠“锦上添花”是不够，必须靠“雪中送炭”式应用所产生巨大经济效益和社会效益才有可能成功，智能化应用是成功关键；p 企业是物联网产业发展主体，以官产学研结合为纽带，以应用为关键，政府推进高水平产业规划和有效资源集聚和整合是成功催化剂，强调“应用先行、技术突破、产业同时”。物联网的定义第49页The End物联网的定义第50页
