物联网技术的发展与应用教材

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,第三级,第四级,第五级,*,清华大学现代物流研究中心,*,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,第三级,第四级,第五级,清华大学现代物流研究中心,*,清华大学深圳研究生院,物流与交通学部,缪立新 教授,201611,物联网技术的发展与应用,互联网演变,物联网概述,物联网应用案例,主要内容,2,互联网演变,互联网的影响,互联网定义,物联网概述,物联网应用案例,主要内容,3,新闻,互联网对人类社会的影响,4,图书出版,互联网对人类社会的影响,5,亚马逊在,2007,年底推出了划时代的,Kindle,阅读器，开创了,Kindle,模式。,Kindle,阅读器具有,6,寸或,9.7,寸的,E-Ink,屏幕，可以通过,Wifi,或,3G,连接,或其他网站。,亚马逊有,63,万种,Kindle,电子书。新发行电子书订价为,9.99,美元，比较老的书仅为,2-3,美元，而纸本精装版新书的平均定价达,25,美元，平装版也要,13,美元。,2010,年第一个季度,Kindle,电子书与精装硬皮书的销量比已达到,143:100,。,新版,Kindle,支持,30,种报纸无线订阅，每天早上通过无线网络发至阅读器上，价格为每月,10,美元至,14,美元。支持,22,本杂志，价格约为每月,1.5,美元至,3,美元。还有,100,多个博客订阅，费用为每月,2,美元。,“,Kindle,”,将带来全新的图书、报纸、杂志订阅方式,交流和沟通,互联网对人类社会的影响,6,博客,互联网的定义,互联网（,Internet,，又叫做因特网），是互联的计算机组成的全球网络，计算机之间通过标准的协议相互通讯。,互联网是全球性的。,互联网上的每一台主机都需要有“地址”（,IP,地址），互联网上不允许有两个相同,IP,地址的主机。,这些计算机按照共同的规则,(TCP/IP,协议）连接在一起。,7,IP,地址：,59.41.154.66,互联网演变,物联网概述,物联网定义,EPC,（,Auto-ID,1999,）,物联网定义,ITU,2005,年,物联网体系结构,物联网应用案例,主要内容,8,物联网这个词，国内外普遍公认的是,MIT Auto-ID,中心,Ashton,教授,1999,年在研究,RFID,时最早提出来的。,当时基于互联网、,RFID,技术、,EPC,标准，在互联网的基础上，利用射频识别技术、无线数据通信技术等，构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网，旨在提高现代物流、供应链管理水平，降低成本，被誉为是一项具有革命性意义的现代物流信息管理新技术。,EPC,网络的全球化标准目前由非盈利组织,EPCGlobal,维护。,EPCglobal,是国际物品编码协会,EAN,和美国统一代码委员会（,UCC,）的一个合资公司。,EPCglobal,的目的是促进,EPC,网络在全球范围内更加广泛地应用。,物联网定义,1999,年,Auto-ID,的,EPC,9,本质：基于,EPC,标签（被动式,RFID,标签）的全球范围内物品识别和跟踪,RFID,射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。,RFID,技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。,RFID,是一种简单的无线系统，系统由一个读写器和标签组成。,RFID,10,读写器,标签（芯片,+,天线）,EPC,系统的,构,构成,物联网,定,定义,1999,年,Auto-ID,的,EPC,11,主要内容,注释,全球产品电子代码的编码体系,EPC,编码标准,识别目标的特定代码,射频识别系统,EPC,标签,贴在物品上或者内嵌到物品,读写器,识读,EPC,标签,信息网络系统,EPC,中间件,EPC,系统的软件支持系统,对象名称解析服务（,Object Naming Service,，,ONS,）,类似域名解析服务（,DNS,）,实体标记语言（,Physical Markup Language,PML),类似,XML,EPC,系统工,作,作流程,物联网,定,定义,1999,年,Auto-ID,的,EPC,12,2005,年,11,月,17,日，,在,在突,尼,尼斯,举,举行,的,的信,息,息社,会,会世,界,界峰,会,会（,WSIS,）上,，,，国,际,际电,信,信联,盟,盟（,ITU,）发,布,布了,ITU,互联,网,网报,告,告,2005,：物,联,联网,，正,式,式提,出,出了,“,“物,联,联网,”,”的,概,概念,，,，物,联,联网,概,概念,的,的兴,起,起，,很,很大,程,程度,上,上得,益,益于,这,这一,报,报告,。,。,报告,指,指出,，,，无,所,所不,在,在的,“,“物,联,联网,”,”通,信,信时,代,代即,将,将来,临,临，,世,世界,上,上所,有,有的,物,物体,从,从轮,胎,胎到,牙,牙刷,、,、从,房,房屋,到,到纸,巾,巾都,可,可以,通,通过,因,因特,网,网主,动,动进,行,行交,换,换。,射,射频,识,识别,技,技术,（,（,RFID,）、,传,传感,器,器技,术,术、,纳,纳米,技,技术,、,、智,能,能嵌,入,入技,术,术将,到,到更,加,加广,泛,泛的,应,应用,。,。,根据,ITU,的描,述,述，,在,在物,联,联网,时,时代,，,，通,过,过在,各,各种,各,各样,的,的日,常,常用,品,品上,嵌,嵌入,一,一种,短,短距,离,离的,移,移动,收,收发,器,器，,人,人类,在,在信,息,息与,通,通信,世,世界,里,里将,获,获得,一,一个,新,新的,沟,沟通,维,维度,，,，从,任,任何,时,时间,任,任何,地,地点,的,的人,与,与人,之,之间,的,的沟,通,通连,接,接扩,展,展到,人,人与,物,物和,物,物与,物,物之,间,间的,沟,沟通,连,连接,。,。,物联,网,网定,义,义,2005,年,ITU,13,物联,网,网（,TheInternetofThings,），,是,是通,过,过传,感,感器,、,、射,频,频识,别,别技,术,术、,全,全球,定,定位,系,系统,等,等技,术,术，,实,实时,采,采集,任,任何,需,需要,监,监控,、,、连,接,接、,互,互动,的,的物,品,品或,过,过程,，,，采,集,集其,声,声、,光,光、,热,热、,电,电、,力,力学,、,、化,学,学、,生,生物,、,、位,置,置等,各,各种,需,需要,的,的信,息,息，,通,通过,各,各类,可,可能,的,的网,络,络接,入,入，,实,实现,物,物与,物,物、,物,物与,人,人的,链,链接,，,，实,现,现对,物,物品,和,和过,程,程的,智,智能,化,化感,知,知、,识,识别,和,和管,理,理。,14,物联,网,网定,义,义,2005,年,ITU,Internet,与,EPC,比较,从物,品,品识,别,别到,全,全方,位,位传,感,感（,光,光、,声,声、,位,位置,、,、震,动,动等,）,）,从物,品,品跟,踪,踪扩,展,展到,任,任何,物,物品,（,（轮,胎,胎、,洗,洗衣,机,机等,）,）,传感,器,器节,点,点通,常,常包,括,括传,感,感、,数,数据,处,处理,、,、无,线,线传,送,送模,块,块，,更,更复,杂,杂、,更,更智,能,能,物联,网,网体,系,系结,构,构,15,来源,：,：中,兴,兴物,联,联网,业,业务,支,支撑,平,平台,及,及应,用,用,互联,网,网演,变,变,物联,网,网概,述,述,物联,网,网应,用,用案,例,例,智能,交,交通,NEC,基于,RFID,的冷,链,链物,流,流温,度,度监,控,控,精细,农,农业,天然,气,气设,施,施管,理,理,日本,农,农产,品,品溯,源,源,军事,领,领域,机场,传,传感,网,网围,界,界防,入,入侵,系,系统,地震,预,预报,智能,电,电网,SmartHome,主要,内,内容,16,车联,网,网,(IntelligentVehicularad-hocNetwork),汽车,与,与汽,车,车、,汽,汽车,与,与道,路,路、,汽,汽车,和,和行,人,人、,汽,汽车,和,和非,机,机动,车,车之,间,间的,信,信息,共,共享,和,和互,动,动，,可,可实,现,现自,动,动驾,驶,驶、,零,零交,通,通事,故,故、,道,道路,拥,拥挤,预,预测,等,等功,能,能。,由,由于,汽,汽车,价,价格,昂,昂贵,、,、具,有,有供,电,电系,统,统，,车,车联,网,网的,设,设备,受,受价,格,格、,体,体积,、,、供,电,电等,限,限制,较,较少,。,。,物联,网,网应,用,用案,例,例,智能,交,交通,17,Twitter:,天越,来,来越,暗,暗了,，,，该,把,把车,灯,灯打,开,开了,Twitter:,路上,交,交通,拥,拥堵,，,，往,后,后,50,英里,也,也没,什,什么,希,希望,2011,版的,福,福特,嘉,嘉年,华,华，,名,名叫,AJ,它可,以,以收,集,集位,置,置、,行,行驶,速,速度,、,、加,速,速状,况,况、,刹,刹车,、,、雨,刷,刷等,数,数据,，,，并,与,与从,互,互联,网,网上,筛,筛选,的,的信,息,息综,合,合起,来,来。,然,然后,通,通过,Twitter,发布,实,实时,交,交通,状,状况,和,和天,气,气预,报,报等,信,信息,。,。,车联,网,网示,意,意图,物联,网,网应,用,用案,例,例,智能,交,交通,18,交通,信,信息,服,服务,系,系统,（,（,ATIS,）：,交,交通,流,流量,检,检测,设,设备,把,把流,量,量信,息,息通,过,过无,线,线网,络,络发,送,送到,交,交通,部,部门,数,数据,中,中心,；,；中,心,心根,据,据这,些,些数,据,据预,测,测交,通,通状,态,态，,并,并提,供,供给,用,用户,。,。,物联,网,网应,用,用案,例,例,智能,交,交通,19,物联,网,网应,用,用案,例,例,NEC,基于,RFID,的冷,链,链物,流,流温,度,度监,控,控,20,特点,：,：,采用,主,主动,式,式,RFID,，,RFID,温度,监,监测,标,标签,放,放入,产,产品,包,包装,或,或货,箱,箱中,，,，产,品,品的,温,温度,变,变化,就,就开,始,始记,录,录在,RFID,标签,中,中,在出,入,入库,环,环节,获,获取,RFID,中的,物,物流,变,变化,信,信息,，,，也,可,可采,用,用,GPRS,无线,传,传送,，,，实,时,时获,取,取物,流,流过,程,程中,的,的温,度,度变,化,化,将无,线,线传,感,感器,网,网络,布,布设,于,于农,田,田、,园,园林,、,、温,室,室等,目,目标,区,区域,，,，网,络,络节,点,点大,量,量实,时,时地,收,收集,温,温度,、,、湿,度,度、,光,光照,、,、气,体,体浓,度,度等,物,物理,量,量，,精,精准,地,地获,取,取土,壤,壤水,分,分、,压,压实,程,程度,、,、电,导,导率,、,、,pH,值、,氮,氮素,等,等土,壤,壤信,息,息。,边远,山,山区,网,网络,难,难以,覆,覆盖,，,，现,有,有的,监,监控,手,手段,成,成本,过,过高,，,，严,重,重影,响,响了,园,园林,绿,绿化,的,的动,态,态监,测,测活,动,动。,采,采用,低,低成,本,本、,低,低功,耗,耗无,线,线传,感,感器,网,网络,动,动态,监,监测,造,造林,营,营林,、,、林,木,木采,伐,伐、,林,林地,征,征占,、,、城,市,市绿,地,地等,多,多方,面,面园,林,林资,源,源变,化,化，,建,建立,园,园林,绿,绿化,的,的评,价,价模,型,型和,园,园林,绿,绿化,信,信息,管,管理,服,服务,平,平台,促进,园,园林,绿,绿化,的,的信,息,息化,和,和现,代,代化,提高,园,园林,绿,绿化,的,的经,济,济效,益,益、,社,