物联网技术基础

The Internet of Things
物联网 基础知识普及
The Internet of Things
• 物联网究竟是什么? • 它的出现又将给我们的 生活带来怎样的变化? • 物联网作为未来信息 科技发展的方向, 将 融入我们每一个人的 日常生活,所以我们 每个人都有必要去了 解它.
课程主要内容
两会关注“物联网”



2010年３月6日,全国人大委员长吴邦国在湖北代表团审议时强调，要找准国 际产业发展新方向，扬长避短，把培育新兴产业作为国家发展战略，加大科 技投入，加强科技创新，攻克技术难题，掌握关键技术，加快产业化进程， 切实增强经济的整体素质、发展后劲和抵御风险能力，确保我国在新一轮国 际竞争中掌握主动权。 2010年３月５日，工业和信息化部部长李毅中指出：我国物联网有一定的基 础，在国际水平线上，并不落后。 2010年３月8日，浙江电信有限总公司总经理张新建表示，中国应将物联网 建设上升为国家战略，并掌握国际话语权。 2010年3月5日，中国工程院院士、中星微电子有限公司董事长邓中翰接授采 访时说，物联网是未来经济的新增长点，中星微电子公司将在物联网领域加 大投入，进一步把网络技术、IP技术、IT技术，推动到一、二、三产业中， 借助物联网商机，创造出更多新型企业，新型技术和财富。 《国家中长期科学与技术发展规划（2006-2020年）》和“新一代宽带移动 无线网络”重大专项中均将传感网列入重点研究领域。
工业和信息化部四措施推物联网产业


一是突破物联网关键核心技术，实现科技创新。同时 结合物联网特点，在突破关键共性技术时，研发和推 广应用技术，加强行业和领域物联网技术解决方案的 研发和公共服务平台建设，以应用技术为支撑突破应 用创新。 二是制订我国物联网发展规划，全面布局。重点发展 高端传感器、ＭＥＭＳ、智能传感器和传感器网节点、 传感器网关；超高频ＲＦＩＤ、有源ＲＦＩＤ和ＲＦ ＩＤ中间件产业等，重点发展物联网相关终端和设备 以及软件和信息服务。
普适计算



1999年，IBM提出普适计算(又叫普及计算)的概念。所 谓普适计算（Pervasive Computing / Ubiquitous Computing）指的是，无所不在的、随时随地可以进行 计算的一种方式；无论何时何地，只要需要，就可以 通过某种设备访问到所需的信息。 主要应用方向有嵌入式技术（除笔记本电脑和台式电 脑外的具有CPU能进行一定的数据计算的电器如手机， MP3等都是嵌入式技术研究的方向），网络连接技术 （包括3G，ADSL等网络连接技术），基于Web的软件服 务构架（即通过传统的B/S构架，提供各种服务）。 在信息时代，普适计算可以降低设备使用的复杂程度， 使人们的生活更轻松、更有效率。
云计算



云计算是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存 储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的 产物。 云计算的核心思想，是将大量用网络连接的计算资源统一管理和 调度，构成一个计算资源池向用户按需服务 。 狭义云计算，提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在 使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用， 随时扩展，按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT 基础设施。 广义云计算，这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以 是任意其他的服务。 ”。“云”是一些可以自我维护和管理的虚 拟计算资源，通常为一些大型服务器集群，包括计算服务器、存 储服务器、宽带资源等等。
３、信息科技发展的必然趋势
技术的成熟为物联网提供了现实基础。包括以下几个方面：



成熟的传感器技术。如常见的无线传达室感网 络（WSN）、RFID、电子标签等。 发达的网络。已进入信息高速公路时代，可以 各种方式接入到网络，如宽带、WiFi、 ZigBee等。 高速的信息处理能力。计算机软件技术迅猛发 展，计算机的存储能力和计算能力还在进一步 增强，使得海量信息处理成为可能。
目标

即任何人(Whoever)在任何时间(Whenever)、 任何地点(Wherever)与任何人(Whomever)进 行任何方式(Whatever)的通信。5W是通信发 展的最终目标，是人们无拘束地获取和交互信 息的一种内在需求。现代通信技术的发展事实 上就是围绕5W这一目标逐步向前推进的过程。
智慧地球的核心思想
无处不在的智能对象，被无 处不达的网络与人连接在一起， 再被无所不能的超级计算机调度 和控制。
温家宝：感知中国



10年前，中科院启动传感网研究计划 2009年8月7日，温家宝在无锡考察，提议建立传感器中心 2009年9月11日，传感器网络标准工作组成立大会暨“感知 中国高峰论坛”在北京举行，标志着传感器网络标准工作 组正式成立 2009年11月，国务院正式批准同意支持无锡建设国家传感 网创新示范区 随后，无锡感知中国中心在政府和科研机构的配合下建立
二、物联网概念产生的背景
２、政策战略引导：物联网建设上升到国家战略层面


戈 尔：数字地球 奥巴马：智慧地球 温家宝：感知中国 两会关注 工业和信息化部四措施推物联网产业发展
戈尔：数字地球

美国副总统戈尔，1998年1月31日在美国加利福尼亚 科学中心发表的一篇《数字地球：21世纪理解人类星 球的方式》演讲 。

１、经济危机催生科技信息革命 ２、政策和战略引导 ３、信息科学发展的必然趋势
一、物联网概念产生的背景
１、经济危机催生科技信息革命


20世纪末的一系列新兴市场遭受金融危机的冲击后， 诞生了互联网这一新兴行业。全世界正在经历一场 更大规模的、百年罕见的新的金融危机。每次经济 大衰退之后复苏的方式主要有两种：一为战争；二 为新技术革命。 现在前景比较清晰的有以下几类重要技术革新： （1）新能源、节能循环技术革新——建立绿色动力 系统，发展低碳动力经济。 （2）消费观念变革带来的产品服务变革——发展物 联网经济。 （3）循环、精准、节能的种植与养殖——建立绿色 自循环农业生产系统，发展生物农业经济。
戈尔 “数字地球” 的内容和核心思想
基本内容三方面：
• “数字地球”是对三维地球的多分辨率数字表达，在其上可以集成与 地球有关的海量空间数据及相关信息，构成人们认识、改造和保护地 球的重要信息源。 • 构建“数字地球”需要政府、企业和学术界的共同努力，既要充分整 合现有的数字化地理空间数据，也要发展新一代高分辨率遥感数字地 图、高速图形图像宽带网络、海量空间数据存储能力、基于因特网的 空间数据互操作和虚拟现实模拟技术等。 • “数字地球”有着巨大的应用价值及前景，应大力发展其在国民经济 建设、社会发展、人民生活、国防、治安等方面的应用，最大限度地 利用这一重要的信息资源，促进经济的增长。
温家宝：感知中国
自2009年8月温家宝总理提出“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。物联网这个词在中文习惯里比“感知 中国”更朗朗上口，而且与互联网很对应，所以成了 更被大众接受的说法。物联网的概念与其说是一个外 来概念，不如说它已经是一个“中国制造”的概念， 他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。
物联网不是一项新技术。

数字地球、智慧地球、感知中国、普适计算、 云计算等都是和物联网类似的。物联网能综合 利用已有技术，并更加广泛地应用到人们的生 活中，成为科技发展的必然趋势。
3C协同

指Computer、Consumer Electronics & Communication devices，即计算机、消费类 电子产品、通信设备的快速融合和发展，将人 们带入一个全新的数字生活时代。工业和信息 化部将《信息设备资源共享协同服务》标准确 1.0版颁布为国家推荐行业标准。通过一系列 协议标准，使一定范围内家电、计算机、通信 设备（3C）能建立连接和共享资历源。
工业和信息化部四措施推物联网产业


三是推动典型物联网应用示范，带动发展。通过应用引 导和技术研发的互动式发展，带动物联网的产业发展。 重点建设传感网在公众服务与重点行业的典型应用示范 工程，确立以应用带动产业的发展模式，消除制约传感 网规模发展的瓶颈。深度开发物联网采集来的信息资源， 提升物联网的应用过程产业链的整体价值。 四是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。面向重点业务应用，加强关键技术的研究， 建设标准验证、测试和仿真等标准服务平台，加快关键 标准的制定、实施和应用。积极参与国际标准制定，整 合国内研究力量形成合力，推动国内自主创新研究成果 推向国际。
更透彻的感知——利用任何可以随时随地感知、测量、 捕获和传递信息的设备、系统或流程。 更全面的互联互通——先进的系统可按新的方式协同 工作 更深入的智能化——利用先进技术获取更智能的洞察 并付诸实践，进而创造新的价值

智慧地球



2008年11月，美国IBM公司发表了《智慧地球：下一 代领导人议程》、《智慧地球赢在中国》。 2009年1月，IBM公司提出了“智慧地球”的构想， 物联网成为其中不可或缺的一部分。 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”。将智慧地球上升 为美国的国家级发展战略，引起轰动。
核心思想有两点： • 一是用数字化手段统一地处理地球问题； • 另一点是最大限度地利用信息资源。
数字地球原文
审视数字地球
奥巴马：智慧地球


20世纪，克林顿政府提出“信息高速公路”的国家振兴战略，大 力发展互联网，推动全球信息产业革命，美国经济受惠于此，在 90年代后期享受史上罕见的长时间繁荣，世界霸主地位继续稳固。 21世纪，奥巴马总统面对危局，正在苦苦求索。种种迹象表明： “智慧地球”发展战略将成为主导。