1、第第2章章 物联网概述物联网概述2.1物联网的概念物联网的概念2.2物联网的技术物联网的技术2.3物联网发展物联网发展2.1物联网的概念2.1.1物联网定义物联网定义1.一般定义一般定义物联网是新一代信息技术领域的重要组成部分。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：第一，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；第二，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。2.中国定义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
2、。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。2.1物联网的概念3.欧盟定义欧盟定义2009年9月，在北京举办的“物联网与企业环境中欧研讨会”上，欧盟委员会信息和社会媒体司RFID部门负责人Lorent Ferderix博士给出了欧盟对物联网的定义：物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口，并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道，构成未来互联网。2.1物联网的概念2.1.2物联网本质物联网本质 1.各界对物联网本质的认识“物联网是通
3、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。”“物联网是未来互联网的一部分，能够被定义为基于标准和交互通信协议的具有自配置能力的动态全球网络设施，在物联网内物理和虚拟的物件具有身份、物理属性、拟人化等特征，它们能够被一个综合的信息网络所连接。”2.1物联网的概念2.物联网还是物联网还是“网网”有学者认为，物联网的关键不在“物”，而在“网”，实际上，早在物联网这个概念被正式提出之前。网络就已经将触角伸到了“物”的层面。如交通警察通过摄像头对车辆进行监控，通过雷达对
4、行驶中的车辆进行车速的测量等。然而，这些都是互联网范畴之内的一些具体应用。物联网，实际上指的是在网络的范围之内，可以实现人对人、人对物以及物对物的互联互通。2.1物联网的概念3.物联网是互联网的延伸物联网是互联网的延伸物联网并不是互联网的翻版，也不是互联网的一个接口，而是互联网的一种延伸。物联网的精髓，远远不仅是对物实现联接和操控，物联网通过技术手段的扩张，赋与网络新的含义，实现人与物之间的相融与互动，甚至是交流与沟通。4.物联网，本质上是国民经济和社会的深度信息化物联网，本质上是国民经济和社会的深度信息化物联网不是全新的内容，它只不过是信息化推进到某一阶段而已，在这个阶段里，很多特征比此前的
5、信息化更加显著、更加深入。2.1物联网的概念2.1.3物联网与互联网物联网与互联网和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。（1）它是各种感知技术的广泛应用。（2）它是一种建立在互联网上的泛在网络。（3）物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。2.2物联网的技术2.2.1物联网的技术学派物联网的技术学派1.三层论三层论从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。2.四层论四层论也有学者认为，从物联网的体系结构看，可大体分成四层，感知层、传输层、处理层和应用层。2.2.2物联网关键技术物联网关键技术1.关键技术关键技术物联网技术的核心和
6、基础仍然是互联网技术，是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术；其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。2.2物联网的技术2.支撑技术支撑技术（1）RFID:（2）传感网（3）M2M（4）两化融合3.技术发展技术发展（1）初级阶段。已存在的各行业基于其行业数据交换和传输标准的连网监测监控，两化融合1等MAI应用系统。（2）中级阶段。在物联网理念推动下，基于局部统一的数据交换标准实现的跨行业、跨业务综合管理大集成系统，包括一些基于SaaS模式和“私有云”的M2M营运系统。（3）高级阶段。基于物联网统一数据标准，SOA,Web Service,云计算虚拟服务的on De
7、mand系统，最终实现基于“共有云”的广泛物联网。2.3物联网发展史2.3.1物联网发展史及面临的挑战物联网发展史及面临的挑战1.物联网发展史物联网发展史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。1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议首先提出物联网(Internet of Things)这个概念，它是MIT Auto-ID中心的Ashton教授在研究RFID时最早提出来的。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。2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS
8、）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。2.3物联网发展史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。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。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”最新策略。2009年8月温家宝总理在视察中科院无锡物联网产业研究所时，对于物联网应用也提出
9、了一些看法和要求。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。2.3物联网发展史2014年工业物联网标准联盟成立，这表明物联网有可能改变任何制造和供应链流程的运行方式。2016年发生了两件标志性的事件，一是很多汽车公司开始测试自动驾驶汽车；二是僵尸网络用制造商默认的用户名和密码攻击物联网设备，并将其用于分布式拒绝服务攻击。2017-2019年物联网开发变得更便宜、更容易、也更被广泛接受，从而导致整个行业掀起了一股创新浪潮。比如，区块链和人工智能技术被用于物联网平台，智能手机和宽带的普及使物
10、联网功能更强。2.3物联网发展史2.物联网发展面临的挑战物联网发展面临的挑战虽然物联网近年来的发展已经渐成规模，各国都投入了巨大的人力、物力、财力来进行研究和开发。但是在技术、管理、成本、政策、安全等方面仍然存在许多需要攻克的难题，具体如下：1）技术标准问题2）管理平台问题3）成本问题4）安全性问题2.3物联网发展史2.3.2物联网发展趋势物联网发展趋势1.国外发展国外发展现状现状（1）美国：智慧城市、自动驾驶、能源与农业、制造业、供应链与物流管理、智能建筑与施工、智能家居等行业的新技术成果。（2）欧洲：芯片，识别系统，移动电话购物系统等（3）日本：基于物联网的国家信息化战略（4）韩国：MEM
11、S传感器芯片、宽带传感设备的研发。（5）新加坡医院已经将RFID用于病区、手术室的动态调配，药品、血库、化验库等方面实时管理，RFID技术大大提升了新加坡医院的管理运作效率。2.3物联网发展史2.3.2物联网发展趋势物联网发展趋势2.国外发展趋势1）市场趋势物联网在各行业的应用不断深化，催生新技术，有助于改造升级传统产业。2.3物联网发展史2.3.2物联网发展趋势物联网发展趋势2.国外发展趋势2）技术趋势物联网，代表了下一代信息发展技术，物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升物联网技术发展的四大趋势：（1）更安全的防护措施。（2）更普及的智能消费设备。（3）更加关注
12、人工智能。（4）更快速的数据转化。2.3物联网发展史2.3.3中国发展现状及趋势中国发展现状及趋势1.中国发展现状1）政策法规政策法规我国政府物联网相关的政策法规，主要包括以下几个方面：（1）突破物联网关键核心技术，实现科技创新（2）制订中国物联网发展规划，全面布局。（3）推动典型物联网应用示范，带动发展。（4）加强物联网国际国内标准，保障发展。做好顶层设计，满足产业需要，形成技术创新、标准和知识产权协调互动机制。2.3物联网发展史2.3.3中国发展现状及趋势中国发展现状及趋势1.中国发展现状2）市场现状近几年来，物联网概念加快与产业应用融合，成为智慧城市和信息化整体方案的主导性技术思维。当前
13、，物联网已由概念炒作、碎片化应用、闭环式发展进入跨界融合、集成创新和规模化发展的新阶段，与中国新型工业化、城镇化、信息化、农业现代化建设深度交汇，在传统产业转型升级、新型城镇化和智慧城市建设、人民生活质量不断改善方面发挥了重要作用，取得了明显的成果。2.3物联网发展史2.3.3中国发展现状及趋势中国发展现状及趋势1.中国发展现状3）技术现状我国物联网技术的发展呈现以下特点：（1）生态体系逐渐完善。（2）创新成果不断涌现。（3）产业集群优势不断突显。2.3物联网发展史2.3.3中国发展现状及趋势中国发展现状及趋势2.中国物联网技术发展面临的挑战表2-2 中国物联网发展和趋势分段尽管我国物联网技术
14、的进步取得了一些成绩，但还有一些问题亟待解决：1）核心技术有待突破2）统一标准规范重要性3）信息安全和保护隐私的问题时间时间1990-20091990-2009年年2009-20152009-2015年年2015-20202015-2020年年2020-20252020-2025年年阶段自然发展阶段生态意识阶段数据爆发阶段智能演化阶段2.3物联网发展史2.3.3中国发展现状及趋势中国发展现状及趋势3.物联网技术应用前景分析尽管物联网技术在发展中存在一些问题，但其技术本身的优势非常明显。通过在各个行业中应用，物联网技术对于进一步获取及时有效的信息，提高企业竞争力，降低人力成本，获取更大的经济效益等方面具有重要的作用。当前物联网技术的应用价值主要体现在通信行业、智慧城市建设以及智能工业制造等方面：1）通信行业2）智慧城市建设3）智能工业制造
