工业物联网调研报告

工业物联网调研报告

第一章绪论

1.1课题的背景

随着信息技术的飞速发展，网络涉及的领域持续增多，人们对于网络的依赖性越来越大，网络已经成为现代社会不可缺少的一个组成部分，物联网是信息技术积累到今天的一个发展机遇。

特别是在全球金融危机背景下，作为新一轮IT革命，物联网被看作是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，受到业界的广泛关注。随着物联网概念的逐步拓展，物联网是什么，物联网能够干什么，特别是运营商应该做些什么，这些已经成为了当今热议的话题。

物联网，从广义上说，主要解决人到人，人到物品，物品到物品之间的互连。“这里与传统互联网存在着明显的不同，从狭义上说，物联网就是通常所说的“传感器网”，传感器就是能感知外界信息，并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置。“中国移动从技术架构上把物联网划分为三层：感知层、网络层和应用层。通俗来讲，第一层感知层，是由各种传感器及传感器网关组成，该层就是全面感知，就是让物如同人一样拥有视觉、听觉、嗅觉，是物联网进行识别物体和采集信息的来源；第二层网络层，就像人的神经中枢和大脑，通过该层可以利用现有的各种各样的无线和有线通信技术进行信息的传递并保证其可靠性；第三层应

用层，相当于一个用于实现智能应用的接口，将采集到的数据根据行业需求进行处理和展示”。目前，物联网已经在多个领域得到应用，如智能家居、智能电网、智能交通、医疗服务、农业环境监测、物流配送等。

由此可见，物联网有着巨大的市场和发展潜力，物联网产业链如图1-1所示。

图1-1 物联网产业链

然而，目前物联网产业链中存在一定问题，制约着物联网产业的发展，具体问题如下：

(1)由于各个行业间存在差异，一般情况下，一个物联网业务集成商仅仅关注一个具体的行业，同时限于供应商供货的时间，使得项目周期过长；

(2)行业用户初期投资大；同时，技术标准不统一使得用户很难重新选择其它厂商的产品；

(3)客户修改量大、产品通用性差等问题使得物联网设备提供商部署、维护工作量大；

(4)网络运营商只能提供通信通道，不能充分发挥其优势所在；

(5)终端的非标准化使得应用开发商只能绑定某一终端厂商

作为供应商，这样缺乏竞争机制，而且应用开发商受终端供应商的限制。为解决上述问题，业界提出将物联网业务构建在标准平台上的思路，如图1-2 所示。该方式的特点是：提供标准化的物联网终端管理平台，各类物联网的业务应用构建在这个平台一般是运营商部署物联网终端管理平台。

图1-2 物联网终端管理平台的构建模式

这种建设方式的优势是：

（1）有利于实现各种物联网应用系统之间的互联，支持业务联动；

(2)简化物联网应用开发，易于快速推出物联网业务应用；

(3)降低物联网应用的开发成本，加快物联网业务发展速度；

(4)易于发挥运营商优势，构建完整的价值链，实现物联网业务的可运营、可管理、可持续发展；

（5）利于一个物联网终端设备提供信息给多个物联网应用。

1.2课题研究的意义

美国权威咨询机构FORRESTER预测,到2020年,世界上物物互联的业务,与人与人通信的业务相比,会达到30比1,因此,物联网将会是下一个万亿级的通信业务,物联网的研究、应用和发展为下一代信息技术变更起到了重要作用,掌握物联网世界的话语权,不仅体现了技术领先,更在于我国是世界上少数能实现物联网产业化的国家之一。这使我国在信息技术领域赶上,甚至占领产业价值链的高端成为一种可能。

物联网产业一方面可以提高经济效益、节约成本；另一方面可以为全球经济复苏提供技术动力。有研究机构预计未来10年内物联网就可能大规模普及,这一技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场,其产业要比互联网大30倍。目前,美国、欧盟、日本等都在投入巨资深入研究物联网技术及应用。我国也关注、重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面展开研究,以便形成支持新一代信息技术发展的政策和措施。

物联网应用将使电网、供水系统、建筑、桥梁、隧道、大坝、公路、铁路、油气管道等各种物体被普遍连接,形成物联网,在“物联网”普及以后,用于动、植物、机械、物品的传感器与电子标签及配套的传输接口装置数量极大。物联网推广将成为推进经济发展的又一个驱

动器,为产业开拓了又一个潜力无限的发展机会。依据目前对物联网的需求,在近年内市场就需要按亿计的传感器和电子标签,这将推进信息技术相关元件的生产,同时增加社会就业机会。

物联网在我国的迅速崛起得益于我国在物联网方面的几大优势:第一,我国早在1999年就启动了物联网的核心传感网技术的研究,研发水平已处于世界前列:第二,在世界传感网领域,我国是标准主导国之一,拥有较大量的专利;第三,我国是能够实现物联网完整产业链的国家之一;第四,我国无线通信网络和宽带覆盖率高,为物联网的发展提供了网络基础设施支持;第五,我国己经成为世界第三大经济体,有较为雄厚的经济实力支持物联网的研究和发展。

第二章相关技术研究

2.1物联网的原理

2.1.1物联网的定义

物联网是通过RFID 技术、无线传感器技术以及定位技术等自动识别、采集和感知获取物品的标识信息、物品自身的属性信息和周边环境信息，借助各种电子信息传输技术将物品相关信息聚合到统一的信息网络中，并利用云计算、模糊识别、数据挖掘以及语义分析等各种智能计算技术对物品相关信息进行分析融合处理，最终实现对物理世界的高度认知和智能化的决策控制。

目前物联网的传输技术非常丰富，包括：蓝牙、Zigbee、WIFI、超短波数传电台、GPRS 等等。主要可以概括为以太网终端、WIFI 终端、2G / 3G 终端等，当然有些智能终端具有上述两种或两种以上的接口。

（1）以太网终端

该类终端一般应用在数据量传输较大、以太网条件较好的场合，现场很容易布线并具有连接互联网的条件。一般应用在工厂的固定设备检测、智能楼宇、智能家居等环境中。