物联网工业应用研究课件.ppt

Shanghai Jiao Tong University,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,物联网工业应用研究,趋势与典型应用,上海交通大学,上海市网络化制造与企业信息化重点实验室,范菲雅,2011,年,9,月,国内外物联网应用发展现状及趋势,推进物联网工业应用的必要性,物联网工业应用全景与推进路线,物联网典型工业应用,物联网工业应用推进保障措施,目录,各国政府的物联网发展战略,美国,的,“,智慧地球,”,：,提升,为国家战略，侧重地球对物理世界的感知，强调传感等感知技术的应用，提出建设智慧型基础设施,欧盟的,“,物联网行动,计划,”,：,具体而务实强调物联网技术的广泛应用，侧重信息的安全管理,温总理提出,的,“,感知中国,”,：,将物联网作为战略性新兴产业予以重点关注和推进,尚未走出,“,概念,”,阶段，缺乏顶层蓝图规划，科技与产业主攻方向不明,，,需尽快在国家层面尽快制定物联网发展战略和路线图,无锡关注中心，建立,“,感知中国,”,物联网产业,联盟；,地方省市百花齐放；,2010,年,3,月,2,日上海物联网中心,揭,牌,；,2010,年,4,月,26,日,上海推进物联网产业发展行动方案（,2010,2012,）,发布,；,2010,年,11,月,8,日，,“,上海物联网产业联盟,”,成立,1999,2004,2005,2008,2009-6,2009-8,2010,上海物联网中心,上海物联网产业联盟,物联网应用体系发展现状（,1,）,物联网,（,The Internet of things,）,作为,一种新的理念，,是,现有互联网,基础,上的延伸和扩展,，是,微电子技术、嵌入式技术、短距离通信技术、传感技术、智能,标签等技术,的,发展,、,延续,和集成应用,。

物,联网,应用,产业,范围,M2M,通过,嵌入,到机器,中,的,通信,模块,，,实现机器之间的,通信,从而,达到,远程控制M2M,是物联网发展的初级,形态,无线,传感网是物联网感知的终极形态，也是泛在网形成的基础行业,应用软件,：,与传统信息化工具紧密,融合,的物联网应用软件,云平台,：数据的存储与挖掘，海量数据的泛在聚合,中间件,：基于标准框架的物联网应用中间件,应用层,有线传输,：现场总线、,IP,网络,无线传输,：,短距离接入技术的无线网状网、,RFID,、,WIFI/WiMAX,等；中长距离的,GSM/CDMA,、卫星通讯技术等,All IP,融合,（,IPv6,、,IPv9,）,传输层,一维,/,二维条码、,RFID,终端,GPS/GIS,终端,智能传感器、嵌入式设备,执行器等其他终端设备,感知,层,物联网应用体系发展现状,（,2,）,物联网产业,链是以应用为核心、以传感感知为基础、传输通信为保障、信息聚合处理为关键环节的创新价值链物联网应用技术架构,物,联网相关应用技术标准规范现状,信息来源：,ETSI M2M TC,整体框架,ITU-T SG13,USN,网络的需求和架构设计,ETSI M2M TC,M2M,需求和功能架构,ISO/IEC JTC1 SC6 SGSN,SN,研究报告,WSN/RFID,IEEE802.15,低速近距离无线通信技术标准,IETF 6LoWPAN ROLL,基于,IEEE802.15.4,的,IPv6,，低功耗有损网络路由,EPCGlobal,GS1,RFID,标识和解析,EPC Global,召开了有关,ONS(Object Name Service),的路由和命名问题的讨论,智能电网,/,计量,无线通讯,网,FCC,：美国智能电网标准,IEEE,：,P2030,：智能电网,Guide,802.15.4g,：智能电网近距离无线标准,CEN/CENELEC/ETSI,欧洲智能计量标准,3GPP SA1/SA2/RAN2,M2M,优化需求,网络和无线接入的,M2M,优化技术,GSMA SCAG,：智能,SIM,卡,OMA DM,EPC,标准在,美国和欧洲得到较广泛,认可,EPC,C1G2,被接受为,ISO18000-6C,物联网应用体系发展现状（,3,）,国外物联网技术应用现状（,1,）,从产业,应用,发展,角度来看，国外,RFID,行业应用和,M2M,应用均处于成长初期，在各个行业和领域有一定范围先导性的应用。

无线传感网,WSN,技术由于还处于发展过程，应用还处于产品导,入,开始,期,，主要集中在军事、环境监测领域的小范围应用国外,RFID,的应用现状,RFID,在国外主要用于物品识别、过程追溯和电子支付,在美国，,RFID,在物流、零售、药品以及军事等领域得到了一定的应用例如沃尔玛利用,RFID,标签进行商品,管理,在欧洲，,RFID,在交通、生产制造、零售等领域也开展了一些尝试性的应用例如斯德哥尔摩,交通系统,日本政府选择了,电子,产品,、,书籍、,服装、,建筑设备、制药和物流等,领域,进行应用实验,经过了几年的发展，,RFID,支付,在,日本的消费领域应用十分,广泛,国外,M2M,的应用相对而言已经,得到了一定发展,，特别是在欧洲欧洲,M2M,市场主要是基于电信运营商的商业运作并逐步发展，,以工业,级,SIM,卡为切入点，提供从咨询、开发、集成、实施的完整解决方案，应用相对比较,成熟,已经,实现了在安全监测、机械服务、汽车信息通信,终端,服务,、,自动售货机、公共交通系统,、工业,流程自动化、城市信息化等领域的应用欧洲,电信,运营商,Vodafone,的物联网业务应用现状,国外物联网技术应用现状（,2,）,国外,M2M,的应用现状,国内物联网技术应用现状（,1,）,国内,基于电信运营商,的,M2M,应用,发展,国,内,物联网的应用还处于最初级阶段。

在,政府主导项目的拉动下，国内物,联网,技术具有一定范围,的应用集中,在社会服务领域如二代身份证、社保卡、交通卡、票务、航空行李管理,、,社会,物流,等方面在,物品,标识,、特种设备和危险品管理,、,安全管理、,以及,生产管理等领域，,一些,国有,大型企业,进行了不少先驱性的尝试煤炭行业应用：基于有源,RFID,、环境传感器、摄像头、自动化控制传感器、水位计、煤仓料位计、远程产量监控计、电力监控传感器，实现地层勘探管理、地表综合管理、工矿管,理、人员考勤定位、以及生产设备井下监控在神华煤矿获得应用,核电行业应用：基于无线通讯终端、视频传感器、嵌入式传感器、电力传感器有机结合应用，实现,对核电厂输变电监控、厂区监控、人员定位等应用于中广核工程,世博智能,交通系统与服务,：集,出行服务、交通监控、智能公交、决策支持、电子收费、应急救援等功能于一体的智能交通集成应用与服务系统国内物联网技术应用现状（,2,）,在,不同领域的应用个案,无锡,上海,杭州,重庆,广东,深圳,武汉,时间,中国传感,(,物联,),网技术产业联盟,中关村物联网产业联盟,2009,年,2010,年,2008,年,2007,年,2006,年,上海电子标签与物联网产学研联盟,中国射频识别,(RFID),产业技术创新联盟,北京,“,感知中国”中心,中国物联网研究发展中心,国家推动,RF,ID,产业推动,无锡,北京,中国物联网研究发展中心,运营商推动,中国移动全国,M2M,运营中,全国,M2M,产业基地,重庆,中国无线传感网,ID,中心,中国移动全国,M2M,运营中心,全国,M2M,产业基地,杭州,上海,上海电子标签与物联网产学研联盟,全国,M2M,产业基地,中国无线传感网,ID,中心,中国移动全国,M2M,运营中心,中国射频识别产业技术创新联盟,中关村物联网产业联盟,中国传感,(,物联,),网技术产业联盟,“,感知中国”中心,中国物联网研究发展中心,重庆,“,给机器注入思想”的,M2M,产业联盟,“,给机器注入思想”的,M2M,产业联盟,深圳,射频识别创新技术联盟,射频识别创新技术联盟,武汉,广东省无线射频,(RFID),标准化技术委员,广东省无线射频标准化技术委员,广东,上海物联网产业联盟,国内,产业联盟和中介服务机构的发展现状,国内物联网技术应用现状（,3,）,物,联网应用发展趋势,分析,第一阶段,第二阶段,第三阶段,第四阶段,发展趋势,单个物体间互联；,物与物之间联网和传感器联网,半智能化无线传感网,全智能化传感网,标,准,化,RFID,安全及隐私标准；无线频带；分布式控制处理协议,针对待定产业的标准；交互式协议和交互频率；容错协议,网络通信协议标准；智能化集成传感器和系统,智能响应行为标准,产业化,应用,RFID,在物流、零售、医药产业的应用；建立不同系统间交互的框架,增强互操作性，,RFID,在多行业得到广泛,应用,，各网络的融合,；,在恶劣环境和环保、农业中的应用,全球化规模应用；自适应系统；分布式执行系统；互操作性应用,人与人、人与物、物与物的融合网络；产业整合；各行业一体化的应用,未来,3,至,5,年国内的,RFID,的应用、,M2M,的应用将进入产品的快速成长发展期；而无线传感网的应用，,由于,MEMS,器件芯片技术缺失、技术,标准、安全体系还未规范,、国内,缺乏成熟的应用解决方案,等,环境,下,，未来大多数的应用还处于,专业,领域内,的,封闭式,应用,状态,，处于,产品导入应用的阶段。

国内外物联网应用发展现状及趋势,推进物联网工业应用的必要性,物,联网工业应用全景与推进路线,物联网典型工业应用,物联网工业应用推进保障措施,目录,物联网工业应用促进制造业转型发展,制造业的精益化趋势,粗放式的制造模式向精益制造的转型，需要更及时高效地获取制造企业各种资源（设备、人、物料、场地、动能源等）的状态，为精准决策提供依据物联网技术为各种资源实时状态的获取提供了支持制造业的服务化趋势,随着,成本的上升，制造业必然通过向“微笑曲线”的两端（研究开发和服务）延伸，实现产业升级，而这种延伸发展是基于创新和区域的对产业链的整合,物联网技术使制造企业为用户提供跨地域的“产品使用,/,维护,/,维修”服务成为可能信息获取与,识别,网络与传输,信息处理,整体架构与,基础资源管理,基础较好,：无线传感网、,3G,、,TD,、宽带接入,挑战：,多网融合、网络智能管理、专网,基础较好：,人机交互、数据挖掘、信息处理,薄弱环节：,分级处理、情报提炼、态势研判、动态数据管理,安全与政策,亟待突破，尚未部署,已部署：,传感器、传感网节点芯片、,MEMS,、,RFID,产业,很薄弱：,智能集成传感、微纳传感、新型传感、微能源,基础：,已有基于现有网络和传输的部署、标准等,挑战：,物理世界的安全架构、认证、信用管理、电子取证,应用企业环境,产业环境较好、,信息化管理基础好,应用,系统,网络,终端器件,获取,传输,信息的应用,物联网发展基础能力分析,物联网应用发展存在的问题,技术与标准,行业应用,商业模式,政策环境,核心,技术有待进一步突破，缺乏,统一技术,和应用标准的,指导,：,目前制约大规模,产业应用主要因素，一是技术在不同应用环境的成熟度，二是应用成本。

要加快研发技术到产业应用的转化，形成技术进步和产业应用之间的良性循环,同时缺乏,统一,的标准和规范,，制约,了物联网,业务规模应用,的发展应用商业模式不,成熟,：,物,联网的产业链构成复杂，涉及终端制造商、应用开发商、网络运营商、最终用户等诸多环节，各环节业务定位和利益分配机制还不清晰，缺乏可持续性，需要进行商业模式的创新和多元化行业应用基础弱、与两化融合难度,大,：,当前,物联网关注的重点还是技术上，还没有延伸向应用端，没有应用作支撑的技术研发缺乏产业发展的动力目前市场化的物联网解决方案不够丰富；应用产业链不完善，还未形成多层次的应用产业链体系，比较单薄应用还仅局限在某个点上的封闭式应用，没有与现有的两化进行融合政策环境有待进一步健全,：,产业发展政策的稳健性,信息应用的监管和安全管理：,随着,物联网应用的推广，会,涉及。