物聯(lián)網(wǎng)走進互聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)概述1國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r2M2M業(yè)務(wù)5物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)3物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈4.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用6物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢71.1從二部好萊塢大片說起《大戰(zhàn)皇家賭場》：物聯(lián)網(wǎng)的萌芽有這么一個情節(jié)：M夫人在邦德的手臂中植入一個電子芯片，并將個人信息輸入到電子芯片中，而正是這枚能夠識別個人身份信息的芯片，關(guān)鍵時候成為了邦德的救命恩人。這枚電子芯片就是射頻標(biāo)簽，只不過在我們現(xiàn)實生活中，它廣泛應(yīng)用于商品，而不是我們?nèi)祟悺！栋⒎策_》史上最強的物聯(lián)網(wǎng)宣傳片潘多拉星球的各種生物、納美人歷代祖先都可以通過圣樹來實現(xiàn)連接。在樹與樹根之間都有著某種類似電流的信息傳遞，就好像神經(jīng)連接細胞組織那樣。每一棵樹之間都有著成千上萬個不同的節(jié)點。潘多拉星球上有上億棵樹，它像一種全球網(wǎng)絡(luò)，納美人可以登錄進去，進行信息的上傳、下載和存儲。圣母化身的神樹實際上是潘多拉星球的服務(wù)器，星球上所有納美人和生物都是物聯(lián)網(wǎng)的傳感器節(jié)點，物物通信、人機通信通過納美人和馬、龍等生物的精神合體來實現(xiàn)。如圖1-3所示，納美人的長辮子和樹木的根須，是神經(jīng)接觸靈魂溝通的重要媒介，他們通過尾巴進行連接這種獨特的方式，達到心靈相通。這簡直就是IBM描繪的“智慧的地球”的神話版！1.2物聯(lián)網(wǎng)的前世今生

咖啡壺事件：物聯(lián)網(wǎng)的理念最早可以追溯到1991年英國劍橋大學(xué)的咖啡壺事件。劍橋大學(xué)特洛伊計算機實驗室的科學(xué)家們在工作時，要下兩層樓梯到樓下看咖啡煮好了沒有，但常?？帐侄鴼w，這讓工作人員覺得很煩惱。為了解決這個麻煩，他們編寫了一套程序，并在咖啡壺旁邊安裝了一個便攜式攝像機，鏡頭對準(zhǔn)咖啡壺，利用計算機圖像捕捉技術(shù)，以3幀/秒的速率傳遞到實驗室的計算機上，以方便工作人員隨時查看咖啡是否煮好，省去了上上下下的麻煩。而這只因網(wǎng)絡(luò)而聞名的咖啡壺最終也以7300美元的價格售出。就網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)z像機而言，確切地說：其市場開發(fā)、技術(shù)應(yīng)用以及日后的種種網(wǎng)絡(luò)擴展都是源于這個世界上最富盛名的“特洛伊咖啡壺”。

比爾蓋茨與《未來之路》1995年，比爾蓋茨曾撰寫過一本在當(dāng)時轟動全球的書——《未來之路》，他在這本書中預(yù)測了微軟乃至整個科技產(chǎn)業(yè)未來的走勢。在該書中，比爾.蓋茨提到了“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想，意即互聯(lián)網(wǎng)僅僅實現(xiàn)了計算機的聯(lián)網(wǎng)，而未實現(xiàn)與萬事萬物的聯(lián)網(wǎng)。他在書中寫道：“一對鄰居在各自家中收看同一部電視劇，然而在中間插播電視廣告的時段，兩家電視中卻出現(xiàn)完全不同的節(jié)目。中年夫妻家中的電視廣告節(jié)目是退休理財服務(wù)的廣告，而年輕夫婦的電視中播放的是假期旅行廣告。另外，當(dāng)您駕車駛過機場大門時，電子錢包將會與機場購票系統(tǒng)自動關(guān)聯(lián)，為您購買機票，而機場的檢票系統(tǒng)將會自動檢測您的電子錢包，查看是否已經(jīng)購買機票。”；1.3何為物聯(lián)網(wǎng)？

物聯(lián)網(wǎng)（TheInternetofthing)的概念是在1999年提出的，又名傳感網(wǎng)，他的定義很簡單：把所有物品通過射頻識別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別與管理。國際電信聯(lián)盟曾描繪“物聯(lián)網(wǎng)”時代的圖景：當(dāng)司機出現(xiàn)操作失誤時汽車會自動報警；公文包會提醒主人忘帶了什么東西；衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求等等。1.4

物聯(lián)網(wǎng)基本特點全面感知：利用RFID、傳感器、二維碼，及其它各種的感知設(shè)備隨時隨地的采集各種動態(tài)對象，全面感知世界?？煽康膫魉停豪靡蕴W(wǎng)、無線網(wǎng)、移動網(wǎng)將感知的信息進行實時的傳送。智能控制：對物體實現(xiàn)智能化的控制和管理，真正達到了人與物的溝通。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與發(fā)展趨勢

物聯(lián)網(wǎng)概述1國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r2M2M業(yè)務(wù)5物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)3物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈4.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用6物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢72.1國外物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀1991年，美國麻省理工學(xué)院的KevinAsh-ton教授首次提出物聯(lián)網(wǎng)的概念。1995年，比爾?蓋茨在其《未來之路》一書中已提及物聯(lián)網(wǎng)概念。1999年，美國麻省理工學(xué)院建立了“自動識別中心”，提出“萬物皆可通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)”，闡明了物聯(lián)網(wǎng)的基本含義。早期主要指依托射頻識別（RFID）技術(shù)的物流網(wǎng)絡(luò)。2004年，日本總務(wù)省提出U-Japan計劃，在日本建設(shè)一個實現(xiàn)所有物品和人都能在任意時間、任意地點通過互聯(lián)網(wǎng)接收和發(fā)送信息的泛網(wǎng)絡(luò)。2005年，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布的《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》引用了“物聯(lián)網(wǎng)”概念，并將物聯(lián)網(wǎng)范圍拓展至RFID技術(shù)以外。2009年1月，IBM首席執(zhí)行官彭明盛提出“智慧地球”構(gòu)想，其中物聯(lián)網(wǎng)為“智慧地球”不可或缺的一部分，而奧巴馬在就職演講后已對“智慧地球”構(gòu)想提出積極回應(yīng)，并提升到國家級發(fā)展戰(zhàn)略。2.2

國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀2009年8月，溫家寶總理在無錫調(diào)研時，視察了“中科院無錫傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心”，對傳感器研發(fā)中心予以高度關(guān)注，指示建設(shè)“感知中國”中心。至此，物聯(lián)網(wǎng)的“感知中國”戰(zhàn)略正式以無錫為中心向全國拓展。

2010年，溫家寶總理在政府工作報告中提出，大力培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)被列為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

2012年3月，由中國提交的“物聯(lián)網(wǎng)概述”標(biāo)準(zhǔn)草案經(jīng)國際電信聯(lián)盟審議通過，成為全球第一個物聯(lián)網(wǎng)總體標(biāo)準(zhǔn)，中國在國際物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的話語權(quán)進一步加強。物聯(lián)網(wǎng)概念雖然起源于國外，但目前我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展基本同步于全球，均處于物聯(lián)網(wǎng)起步階段。當(dāng)前，我國物聯(lián)網(wǎng)已初步形成了完整的產(chǎn)業(yè)體系，具備了一定的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用基礎(chǔ)，發(fā)展態(tài)勢良好。

2012年，我國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模達到3650億元，較上年增長38.9%。根據(jù)中國物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心預(yù)測：到2015年，我國物聯(lián)網(wǎng)整體市場規(guī)模將達到7500億元，年復(fù)合增長率約30%，市場前景巨大。圖4我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)測2.3

國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)問題我國物聯(lián)網(wǎng)市場存在“中間強兩頭弱”的不良現(xiàn)象。目前我國網(wǎng)絡(luò)層發(fā)展較好，其他兩層發(fā)展動力不足。感知層負責(zé)信息的采集，主要通過傳感器、RFID標(biāo)簽、數(shù)碼設(shè)備等采集數(shù)據(jù)，并利用RFID、紅外等技術(shù)源源不斷地將數(shù)據(jù)導(dǎo)入信息處理系統(tǒng)。國內(nèi)感知層發(fā)展不佳的原因：一、國內(nèi)中高端傳感器嚴(yán)重依賴進口，進口占比80%，傳感器芯片進口占比達90%，國產(chǎn)化需求迫切；二、傳輸技術(shù)RFID標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，知名企業(yè)推出的產(chǎn)品互不兼容。網(wǎng)絡(luò)層負責(zé)信息的傳輸。據(jù)專家介紹，我國在道路建設(shè)中，鋪設(shè)了大量光纖骨干網(wǎng)，但利用程度不高，而物聯(lián)網(wǎng)的海量數(shù)據(jù)正好充分利用這部分光纖網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用層方面，我國物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用主要集中在智能工業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，雖然應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊，但目前仍處于起步階段，在我國物聯(lián)網(wǎng)市場中產(chǎn)值貢獻不足10%。2.4

國際物聯(lián)網(wǎng)問題基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)多系統(tǒng)集成問題技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題：網(wǎng)絡(luò)層互聯(lián)網(wǎng)；有TCP/IP協(xié)議；接入層協(xié)議類別多:GPRS、傳感器、TD-SCDMA、有線等多種通道；物聯(lián)網(wǎng)是基于網(wǎng)絡(luò)的多種技術(shù)的結(jié)合，應(yīng)該有相關(guān)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)做支撐。地址問題:

每個物品都需要在物聯(lián)網(wǎng)中被尋址，就需要解決地址問題。多種技術(shù)融合問題：傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)、通道技術(shù)、控制技術(shù)、智能技術(shù)等技術(shù)的融合問題。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與發(fā)展趨勢

物聯(lián)網(wǎng)概述1國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r2M2M業(yè)務(wù)5物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)3物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈4.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用6物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢73.1物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)3.2.1感知層功能及其技術(shù)感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官。感知層包括二維碼標(biāo)簽和識讀器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS等，主要作用是識別物體，采集信息，與人體結(jié)構(gòu)中皮膚和五官的作用相似。物聯(lián)網(wǎng)感知層解決的就是人類世界和物理世界的數(shù)據(jù)獲取問題。感知層所需要的關(guān)鍵技術(shù)包括檢測技術(shù)、中低速無線或有線短距離傳輸技術(shù)等，如：傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、二維碼技術(shù)、ZigBee技術(shù)、藍牙等等。傳感器技術(shù)計算機類似于人的大腦，而僅有大腦而沒有感知外界信息的“五官”顯然是不夠的，計算機也還需要它們的“五官”—傳感器。傳感器功能：傳輸、處理、存儲、顯示、記錄、控制等功能。傳感器作用：傳感器是攝取信息的關(guān)鍵器件，它是物聯(lián)網(wǎng)中不可缺少的信息采集手段，也是采用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的重要方法。RFID技術(shù)RFID是射頻識別（RadioFrequencyIdentification）的英文縮寫，是20世紀(jì)90年代開始興起的一種自動識別技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機械或光學(xué)接觸。RFID系統(tǒng)的組成：電子標(biāo)簽（Tag）、讀寫器（Reader）、天線。RFID技術(shù)的主要特點：快速掃描；可重復(fù)使用；穿透性和無屏障閱讀；數(shù)據(jù)的記憶容量大；安全性；二維碼技術(shù)二維碼也叫二維條碼或二維條形碼，是用某種特定的幾何形體按一定規(guī)律在平面上分布（黑白相間）的圖形來記錄信息的應(yīng)用技術(shù)。技術(shù)原理：二維碼使用若干與二進制相對應(yīng)的幾何形體來表示數(shù)值信息，并通過圖像輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動識讀以實現(xiàn)信息的自動處理。二維碼的應(yīng)用前景：炒得很火熱的是二維碼與O2O(OnlineToOffline)模式的結(jié)合，即利用二維碼的讀取將線上的用戶引流給線下的商家，騰訊很看好這個模式，馬化騰稱"二維碼是線上線下的一個關(guān)鍵入口"。盡管有些人不看好二維碼的應(yīng)用，但無可否認，只要培養(yǎng)了足夠多的用戶群，再結(jié)合良好的商業(yè)模式，二維碼將成為橋接現(xiàn)實與虛擬最得力的工具之一。二維碼特點：信息容量大、編碼范圍廣、容錯能力強、譯碼可靠性高、成本低，易制作，持久耐用等特點。ZigBee技術(shù)、藍牙

ZigBee是一種短距離、低功耗的無線傳輸技術(shù)，是一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍牙之間的技術(shù)，它是IEEE802.15.4協(xié)議的代名詞。同時，ZigBee是一種低速短距離傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

應(yīng)用：短距離范圍、數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務(wù)。藍牙（Bluetooth）是一種無線數(shù)據(jù)與話音通信的開放性全球規(guī)范，和ZigBee一樣，是一種短距離的無線傳輸技術(shù)。

藍牙采用高速跳頻（FrequencyHopping）和時分多址（TimeDivisionMultipleAccess，TDMA）等先進技術(shù)，支持點對點及點對多點通信。

藍牙的應(yīng)用：話音/數(shù)據(jù)接入、外圍設(shè)備互連、個人局域網(wǎng)（PAN）。3.2.2網(wǎng)絡(luò)層功能及其技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層主要承擔(dān)著數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ茉谖锫?lián)網(wǎng)中，要求網(wǎng)絡(luò)層能夠把感知層感知到的數(shù)據(jù)無障礙、高可靠性、高安全性地進行傳送，它解決的是感知層所獲得的數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi)，尤其是遠距離地傳輸問題。網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)鍵技術(shù)：Internet、移動通信網(wǎng)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)Internet、移動通信網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)也被認為是Internet的進一步延伸。Internet將作為物聯(lián)網(wǎng)主要的傳輸網(wǎng)絡(luò)之一，它將使物聯(lián)網(wǎng)無所不在、無處不在地深入社會每個角落。移動通信網(wǎng)由無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)和骨干網(wǎng)三部分組成。無線接入網(wǎng)主要為移動終端提供接入網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，核心網(wǎng)和骨干網(wǎng)主要為各種業(yè)務(wù)提供交換和傳輸服務(wù)。在移動通信網(wǎng)中，當(dāng)前比較熱門的接入技術(shù)有3G\4G、Wi-Fi和WiMAX。無線傳感網(wǎng)絡(luò)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）的基本功能是將一系列空間分散的傳感器單元通過自組織的無線網(wǎng)絡(luò)進行連接，從而將各自采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)進行傳輸匯總，以實現(xiàn)對空間分散范圍內(nèi)的物理或環(huán)境狀況的協(xié)作監(jiān)控，并根據(jù)這些信息進行相應(yīng)的分析和處理。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點：

節(jié)點數(shù)目更為龐大（上千甚至上萬），節(jié)點分布更為密集

由于環(huán)境影響和存在能量耗盡問題，節(jié)點更容易出現(xiàn)故障

環(huán)境干擾和節(jié)點故障易造成網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的變化

通常情況下，大多數(shù)傳感器節(jié)點是固定不動的

傳感器節(jié)點具有的能量、處理能力、存儲能力和通信能力等都十分有限3.2.3應(yīng)用層功能及其技術(shù)應(yīng)用層的任務(wù)是：感知和傳輸來的信息進行分析和處理，做出正確的控制和決策，實現(xiàn)智能化的管理、應(yīng)用和服務(wù)。這一層解決的是信息處理和人機界面的問題。應(yīng)用層的關(guān)鍵技術(shù)：M2M、云計算、人工智能、數(shù)據(jù)挖掘、中間件人工智能、數(shù)據(jù)挖掘人工智能（ArtificialIntelligence）是探索研究使各種機器模擬人的某些思維過程和智能行為（如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等），使人類的智能得以物化與延伸的一門學(xué)科。

在物聯(lián)網(wǎng)中，人工智能技術(shù)主要負責(zé)分析物品所承載的信息內(nèi)容，從而實現(xiàn)計算機自動處理。數(shù)據(jù)挖掘（DataMining）是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的及隨機的實際應(yīng)用數(shù)據(jù)中，挖掘出隱含的、未知的、對決策有潛在價值的數(shù)據(jù)的過程。

在物聯(lián)網(wǎng)中，數(shù)據(jù)挖掘只是一個代表性概念，它是一些能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)“智能化”、“智慧化”的分析技術(shù)和應(yīng)用的統(tǒng)稱。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與發(fā)展趨勢

物聯(lián)網(wǎng)概述1國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r2M2M業(yè)務(wù)5物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)3物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈4.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用6物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢74.1.物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈可以細分為標(biāo)識、感知、處理和信息傳送四個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)分別為RFID、傳感器、智能芯片和運營商的無線傳輸網(wǎng)絡(luò)。EPoSS在《InternetofThingsin2020》報告中分析預(yù)測，未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將經(jīng)歷四個階段：2010年之前RFID被廣泛應(yīng)用于物流、零售和制藥領(lǐng)域；

2010~2015年物體互聯(lián)；2015~2020年物體進入半智能化；2020年之后物體進入全智能化。4.2.基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的排頭兵，RFID成為了市場最為關(guān)注的技術(shù)。2012深圳國際物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)學(xué)術(shù)發(fā)展論壇在深圳會展中心隆重舉行，美國意聯(lián)科技科技全球副總裁謝建新在論壇上作精彩演講，他認為，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景可期，未來市場一片光明。他表示“物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)最基本的核心就是RFID，它是物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的兩大支柱之一“?！段锫?lián)網(wǎng)系列-全球物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢研究報告2010》研究表明，其市場規(guī)模在2012年有望達到212億美元，應(yīng)用將滲透到物流，零售，醫(yī)療，金融等多個領(lǐng)域。4.3.基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上海世博會門票

2010年5月份開始的上海世博會的門票系統(tǒng)將全部采用RFID技術(shù)，每張門票內(nèi)都含有一顆自主知識產(chǎn)權(quán)“世博芯”，通過采用特定的密碼算法技術(shù)，確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性，外界無法對數(shù)據(jù)進行任何篡改或竊取。中國移動廈門e卡通手機支付移動e通卡是基于移動RFID技術(shù)實現(xiàn)的多功能移動電子商務(wù)服務(wù)，將傳統(tǒng)的e通卡應(yīng)用集成到手機中，從而實現(xiàn)手機SIM卡、公交卡、銀行卡、企業(yè)管理卡四卡合一，一卡多用的作用，只需要掏出手機，就可以順利在公車、輪渡等處輕松刷卡，甚至還可以購物消費。中小城市局域性年費車輛識別與監(jiān)控系統(tǒng)一些實施了用RFID系統(tǒng)實施年費收費方式管理的城市都為每輛“年費車輛”配發(fā)一個不可拆卸，不可修改其ID號的無源被動式電子標(biāo)簽。作為車輛唯一的身份標(biāo)志。實現(xiàn)“年費車”一車一卡，從而徹底堵住用“套牌”的辦法偷漏年費的漏洞能，保證既能保證嚴(yán)格監(jiān)管，又能確保交通的通暢。

4.4.基于傳感器的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)傳感器的主要優(yōu)勢在于體積小、大規(guī)模量產(chǎn)后成本下降快，目前主要應(yīng)用在汽車和消費電子兩大領(lǐng)域。工信部日前發(fā)布2014年物聯(lián)網(wǎng)工作要點，2014年要突破核心關(guān)鍵技術(shù)，重點推進傳感器及芯片、傳輸、信息處理技術(shù)研發(fā)。另外也有消息傳出，杭州市計劃在2014年—2016年這三年內(nèi)投入不少于50億元資金，專項用于發(fā)展傳感器產(chǎn)業(yè)。4.5.物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)瓶頸目前我國‘物聯(lián)網(wǎng)’的應(yīng)用主要是RFID、GPS等，廣東在這方面的應(yīng)用已經(jīng)占到了5成，粵港合作和物流信息化是廣東在‘物聯(lián)網(wǎng)’產(chǎn)業(yè)中的獨特優(yōu)勢”。國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)面臨的三大瓶頸：

一是國內(nèi)RFID產(chǎn)業(yè)仍然以低頻為主，在RFID高端芯片等核心領(lǐng)域無法產(chǎn)業(yè)化；

二是國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)化水平較低，高端產(chǎn)品被國外廠商壟斷；

三是實現(xiàn)物物互聯(lián)的數(shù)據(jù)計算量龐大，需要更大的計算平臺支撐。在物聯(lián)網(wǎng)中：傳感是前提，計算是核心，安全是保障，網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)，應(yīng)用服務(wù)是牽引。另外，標(biāo)準(zhǔn)是支持物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的重要基礎(chǔ)：如何統(tǒng)一終端和接入標(biāo)準(zhǔn)都是困擾運營商M2M業(yè)務(wù)發(fā)展的首要問題。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與發(fā)展趨勢

物聯(lián)網(wǎng)概述1國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r2M2M技術(shù)5物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)3物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈4.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用6物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢75.1.M2M簡介

M2M是現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)最普遍的應(yīng)用形式，是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的第一步。未來的物聯(lián)網(wǎng)將是由無數(shù)個M2M系統(tǒng)構(gòu)成，不同的M2M系統(tǒng)會負責(zé)不同的功能處理，通過中央處理單元協(xié)同運作，最終組成智能化的社會系統(tǒng)。

M2M(Machine-to-Machine/Man)是一種以機器終端智能交互為核心的、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用與服務(wù)。它通過在機器內(nèi)部嵌入無線通信模塊，以無線通信等為接入手段，為客戶提供綜合的信息化解決方案，以滿足客戶對監(jiān)控、指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)采集和測量等方面的信息化需求。5.2.M2M應(yīng)用案例（1）-自動抄表系統(tǒng)5.2.M2M應(yīng)用案例（2）-汽車救援系統(tǒng)5.2.M2M應(yīng)用案例（3）-移動POS銀行服務(wù)器收銀臺移動核心網(wǎng)有線線路WCDMA/GPRS5.3.M2M系統(tǒng)架構(gòu)M2M業(yè)務(wù)流程涉及眾多環(huán)節(jié)，其數(shù)據(jù)通信過程內(nèi)部也涉及多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)包括M2M終端、M2M管理平臺、應(yīng)用系統(tǒng)

5.3.1.M2M終端具有的功能

接收遠程M2M平臺激活指令本地故障報警數(shù)據(jù)通信遠程升級使用短消息/彩信/GPRS等幾種接口通信協(xié)議與M2M平臺進行通信M2M終端類型終端設(shè)備（TE）:主要完成行業(yè)數(shù)字模擬量的采集和轉(zhuǎn)化無線模塊（MT，移動終端）:主要完成數(shù)據(jù)傳輸、終端狀態(tài)檢測、鏈路檢測及系統(tǒng)通信功能行業(yè)專用終端無線調(diào)制解調(diào)器:又稱為無線模塊，具有終端管理模塊功能和無線接入能力。用于在行業(yè)監(jiān)控終端與系統(tǒng)間無線收發(fā)數(shù)據(jù)手持設(shè)備:通常具有查詢M2M終端設(shè)備狀態(tài)、遠程監(jiān)控行業(yè)作業(yè)現(xiàn)場和處理辦公文件等功能5.3.2.M2M管理平臺的功能M2M管理平臺為客戶提供統(tǒng)一的移動行業(yè)終端管理、終端設(shè)備鑒權(quán)支持多種網(wǎng)絡(luò)接入方式，提供標(biāo)準(zhǔn)化的接口使得數(shù)據(jù)傳輸簡單直接提供數(shù)據(jù)路由、監(jiān)控、用戶鑒權(quán)、內(nèi)容計費等管理功能M2M平臺(按照功能劃分)GPRS接入模塊:使用GPRS方式與M2M終端傳送數(shù)據(jù)行業(yè)網(wǎng)關(guān)接入模塊:負責(zé)完成行業(yè)網(wǎng)關(guān)的接入，通過行業(yè)網(wǎng)關(guān)完成與短信網(wǎng)關(guān)、彩信網(wǎng)關(guān)的接入，最終完成與M2M終端的通信通信接入模塊終端接入模塊:負責(zé)M2M平臺系統(tǒng)通過行業(yè)網(wǎng)關(guān)或GGSN與M2M終端收發(fā)協(xié)議消息的解析和處理數(shù)據(jù)庫模塊:保存各類配置數(shù)據(jù)、終端信息、集團客戶（EC）信息、簽約信息和黑/白名單、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、信息安全信息、業(yè)務(wù)故障信息等應(yīng)用接入模塊:實現(xiàn)M2M應(yīng)用系統(tǒng)到M2M平臺的接入業(yè)務(wù)處理模塊:是M2M平臺的核心業(yè)務(wù)處理引擎，實現(xiàn)M2M平臺系統(tǒng)的業(yè)務(wù)消息的集中處理和控制Web模塊:提供Web方式操作維護與配置功能5.3.3.應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng) M2M終端獲得了信息以后，本身并不處理這些信息，而是將這些信息集中到應(yīng)用平臺上來，由應(yīng)用系統(tǒng)來實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯。應(yīng)用系統(tǒng)的主要功能

把感知和傳輸來的信息進行分析和處理，做出正確的控制和決策，實現(xiàn)智能化的管理、應(yīng)用和服務(wù)5.4.M2M支撐技術(shù)M2M系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中涉及5個重要的支撐技術(shù)，如圖所示。

M2M系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐技術(shù)

5.4.1.機器（Machines）

機器

實現(xiàn)M2M的第一步就是從機器/設(shè)備中獲得數(shù)據(jù)，然后把它們通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去。不同于傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)中的終端，M2M系統(tǒng)中的機器應(yīng)該是高度智能化的機器。

機器高度智能化——即機器具有“開口說話”的能力

信息感知

信息加工（計算能力）

無線通信能力實現(xiàn)方法

生產(chǎn)設(shè)備的時候嵌入M2M硬件

對已有機器進行改裝，使其具備與其他M2M終端通信/組網(wǎng)能力5.4.2.M2M硬件M2M硬件

是使機器獲得遠程通信和聯(lián)網(wǎng)能力的部件。在M2M系統(tǒng)中，M2M硬件的功能主要是進行信息的提取，從各種機器/設(shè)備那里獲取數(shù)據(jù)，并傳送到通信網(wǎng)絡(luò)中M2M硬件產(chǎn)品

嵌入式硬件

可改裝硬件

調(diào)制解調(diào)器（Modem）

傳感器

識別標(biāo)識（LocationTags）5.4.3.通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)在整個M2M技術(shù)框架中處于核心地位，包括廣域網(wǎng)（無線移動通信網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)、Internet、公眾電話網(wǎng)）、局域網(wǎng)（以太網(wǎng)、WLAN、Bluetooth）、個域網(wǎng)（ZigBee、傳感器網(wǎng)絡(luò)）5.4.4.中間件（Middleware）M2M網(wǎng)關(guān)

是M2M系統(tǒng)中的“翻譯員”，它獲取來自通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送給信息處理系統(tǒng)，主要的功能是完成不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。

數(shù)據(jù)收集/集成部件

目的是將數(shù)據(jù)變成有價值的信息。對原始數(shù)據(jù)進行不同加工和處理，并將結(jié)果呈現(xiàn)給需要這些信息的觀察者和決策者。這些中間件包括：數(shù)據(jù)分析和商業(yè)智能部件、異常情況報告和工作流程部件、數(shù)據(jù)倉庫和存儲部件等。5.4.5.應(yīng)用在M2M系統(tǒng)中，應(yīng)用的主要功能是通過數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)把感知和傳輸來的信息進行分析和處理，為決策和控制提供依據(jù)，實現(xiàn)智能化的M2M業(yè)務(wù)應(yīng)用和服務(wù)。5.5.M2M發(fā)展現(xiàn)狀M2M產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)主要由中移動、電信和聯(lián)通，應(yīng)用領(lǐng)域涉及電力、水利、交通、金融、氣象等行業(yè)國外Vodafone目前在M2M市場是全球第一，提供M2M全球服務(wù)平臺以及應(yīng)用業(yè)務(wù)，為企業(yè)客戶的M2M智能服務(wù)部署提供托管，能夠集中控制和管理許多國家推出的M2M設(shè)備，企業(yè)客戶還可通過廣泛的無線智能設(shè)備收集有用的客戶數(shù)據(jù)M2M標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定主要是在：

歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（EuropeanTelecommunicationStandardsInstitute，ETSI）

第三代合作伙伴計劃（3rdGenerationPartnershipProject，3GPP）

國內(nèi)主要是在：中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（CCSA）的泛在網(wǎng)技術(shù)委員會（TC10）5.6.M2M面臨的問題

缺乏完整的標(biāo)準(zhǔn)體系商業(yè)模式不清晰，未形成共贏的、規(guī)?；漠a(chǎn)業(yè)鏈窄帶網(wǎng)絡(luò)限制了M2M業(yè)務(wù)的發(fā)展以及業(yè)務(wù)信息承載方式的多樣性M2M業(yè)務(wù)運營支撐系統(tǒng)不完善，不能完全有效地支撐M2M業(yè)務(wù)的運營M2M各行業(yè)間融合難度大物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與發(fā)展趨勢

物聯(lián)網(wǎng)概述1國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r2M2M技術(shù)5物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)3物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈4.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用6物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢76.1物聯(lián)網(wǎng)（傳感網(wǎng)）應(yīng)用領(lǐng)域6.2.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實例城市市政管理應(yīng)用農(nóng)業(yè)園林醫(yī)療保健智能樓宇交通運輸其它城市市政管理城市市政管理6.2.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實例城市市政管理應(yīng)用農(nóng)業(yè)園林醫(yī)療保健智能樓宇交通運輸其它精細農(nóng)業(yè)精細農(nóng)業(yè)將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)布設(shè)于農(nóng)田、園林、溫室等目標(biāo)區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點大量實時地收集溫度、濕度、光照、氣體濃度等物理量，精準(zhǔn)地獲取土壤水分、壓實程度、電導(dǎo)率、pH值、氮素等土壤信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有助于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化。將從三個方面有效促進農(nóng)業(yè)的發(fā)展：增產(chǎn)增收、節(jié)約能源，相當(dāng)于露地栽培產(chǎn)量10倍以上6.2.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實例城市市政管理應(yīng)用農(nóng)業(yè)園林醫(yī)療保健智能樓宇交通運輸其它智慧醫(yī)療醫(yī)療保健根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，2014年中國移動醫(yī)療市場規(guī)模為28.4億元，預(yù)計到2015年這一市場將達到42.3億元，2017年將達到125.3億元，年復(fù)合增長率達70%以上。

6.2.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實例城市市政管理應(yīng)用農(nóng)業(yè)園林醫(yī)療保健智能樓宇交通運輸其它智能樓宇基于無線感知的大型公共建筑監(jiān)控應(yīng)急

目前，國內(nèi)劇院場館、體育場館、會展中心、地鐵站等大型公共建筑越來越多，這些公共建筑規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、人員密集、內(nèi)部設(shè)備龐雜，緊急情況的預(yù)警以及疏散依靠傳統(tǒng)的人工管理難以應(yīng)對。本項目面向大型公共建筑監(jiān)控與應(yīng)急管理的重大需求，研究大型公共建筑復(fù)雜環(huán)境監(jiān)控與應(yīng)急管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，建立產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用示范，為大型建筑監(jiān)控與應(yīng)急管理的產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)支撐與應(yīng)用示范。6.2.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實例城市市政管理應(yīng)用農(nóng)業(yè)園林醫(yī)療保健智能樓宇交通運輸其它智能交通基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通智能交通系統(tǒng)(IntelligentTransportationSystem，簡稱ITS)是未來交通系統(tǒng)的發(fā)展方向。它是將先進的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)及計算機技術(shù)等有效地集成運用于整個地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實時、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運輸管理系統(tǒng)。ITS可以有效地利用現(xiàn)有交通設(shè)施、減少交通負荷和環(huán)境污染、保證交通安全、提高運輸效率，因而，日益受到各國的重視。在該系統(tǒng)中，車輛靠自己的智能在道路上自由行駛，公路靠自身的智能將交通流量調(diào)整至最佳狀態(tài)，借助于這個系統(tǒng)，管理人員對道路、車輛的行蹤將掌握得一清二楚。6.2.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實例城市市政管理應(yīng)用農(nóng)業(yè)園林醫(yī)療保健智能樓宇交通運輸其它物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與發(fā)展趨勢

物聯(lián)網(wǎng)概述1國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r2M2M技術(shù)5物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)3物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈4.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用6物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢77.1網(wǎng)絡(luò)從虛擬走向現(xiàn)實，從局域走向泛在

未來幾年是中國物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)以及應(yīng)用迅猛發(fā)展的時期。以物聯(lián)網(wǎng)為代表的信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)成為七大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，成為推動產(chǎn)業(yè)升級、邁向信息社會的“發(fā)動機”。到2020年，全球物物互聯(lián)的業(yè)務(wù)與現(xiàn)有的人人互聯(lián)業(yè)務(wù)之比將達到30:1，物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模普及，成為一個萬億美元級產(chǎn)業(yè)。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)無所不在的信息社會已成為全球趨勢，當(dāng)前世界各