物联网技术发展培训--中国移动

物联网的技术发展 中国移动通信有限公司 2010年 10月 1 2 3 4 物联网概念及介绍 物联网的技术 物联网国内外现状及趋势 物联网应用及发展趋势演进 物联网的概念：不同的定义 国际电信联盟（ 005：物联网 报告指出，“物 联网”通信时代 即将来临：世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸 巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术（ 传感器技 术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。 物联网，英文为： 字面含义是“物物相连的互联网”，最初是 由麻省理工学院 1999年提出的，其原始含义是指把 所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理 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 美国 “ 智慧地球 ” 概念指出，将感应器嵌入电网、铁路、公路、 建筑等各种物体中，并且通过现有网络链接，形成 “ 物联网” 物联网是物理世界与信息网络无缝连接 人的简单通信 人借助网络通信 人与物、物与物的 全面连接，无碍通信 通信网 互联网 物联网 物联网 (of 过装置在各 类物体上的电子标签 （ 传感器、 二维码采集信息，并 通过通信网络将物 、物 同工 作，从而给物体赋予 智能。 全面感知、可靠传送、智能处理 物联网 = 物理世界与信息网络的无缝连接 感知能力 传感器网络 +智能芯片 + 条形码 +感器 + 摄像头，信息的全面和 透彻感知 应用场景 多种通信技术相结合， 信息的更自由传送 通信能力 感 知、通信、处理能力 植 入物体，具有全面感知 、可靠传送、智能处理 特征的连接物理世界的 网络 定义 联网 互联网 计算机的网络 公共服务模式， 信息丰富，应用聚合 物联网 物品的网络 术进步 应用范围服务扩展 将处理 能力、通信能力 植入 机器，以机器终端智 能交互为核心的、网 络化 的应用与服务 条形码 +感器 + 摄像头，信息的有限 感知 移动通信技术为主 ， 信息的”有限”传送 垂直行业应用， 应用规模有线， 使用成本高； 演进 传感器的网络 传感网 中国移动 信网关 个人及家庭用户 动通信网络 务平台 企业应用系统 +承载网络 运营支撑系统 应用系统 传感器 控制器 无线传感器网络 2 标准化的重要部分； 无线传感网是感知客观世界有效手段； 摄像头 读码器 1 2 3 4 物联网概念及介绍 物联网的技术 物联网国内外现状及趋势 物联网应用及发展趋势演进 当前物联网发展中的主要阻力因素 当前各类应用中从终端设备结构、网络通信协议到应用管理平台等大量基于私有的体系，这些异构的、私 有的、非开放的体系造成信息孤岛，阻碍了物联网的规模化发展 异构的技术体系结构，阻碍了规模发展 不同系统之间的不同的数据格式以及不同的数据通信语言，使得各个行业的信息系统之间不能信息互通 信息融合和聚合需要在不同的应用系统之间能够有统一的数据交换和存储格式 异构、复杂的终端的接入、维护、管理使得物联网应用开发适配工作大量重复，效率低下 互不相关应用系统，无法开展一致、高效运营维护工作 主要终端以使用小众和特定市场为主，制造和设计成本居高不下 不能通过大规模的标准化的制造和设计，通过规模效应降低终端成本 20100 中国移动通信 统一的体系架构是物联网规模化 发展的基础 接入网与核心网原 则上共用原有系统 , 增加物联网的能 力 建设专用的物联网 业务管理平台 统一的通信协议是物联网物物互联的必要条件 核心功能 基本功能：端到端机器通信协议，具备终端管理、业务安 全等业务能力 扩展功能：屏蔽了不同行业之间的差异，通过扩展协议承 载不同行业及客户的应用数据。 特点及优势 具有 接入方式无关、多重安全机制 、轻量级可扩展报文结构 2010录控制 状态查询 软件升级 参数配置 数据传输 异常告警 连接检查 远程控制 11 中国移动通信 统一的业务管理平台让物联网的应用开发 更便捷 终端 数传型 车载型 应用 政企应用 家庭应用 关 屏蔽移动系统内部各类通信协议，简化终端与 应用接入 为各类物联网应用提供安全可靠的接入通道 进行业务管理，提供计费功能 应用开发 提供物联网应用开 发环境 开发人员调用 完成物联网业务 开发 减少通信的开发和 终端定制工作 大大降低开发难度 、提高开发效率 终端管理 提供电信级终端远 程管理能力 监控网络和终端的 运行状态，精确定 位故障原因 提供托管服务，无 须用户自建监控系 统，降低使用成本 计量型 . 2010人应用 12 中国移动通信 物联网业务管理平台 20103 中国移动通信 标准化的物联网模块是物联网终端 低成本化、广泛应用的关键 物联网终端通信能力的载体 通过标准化的物联网模块配以各类传 感器与外设，并辅以外围电路即可迅 速构成适用于不同应用的物联网终端 物联网运营管理平台 物联网业务网关 物联网信息中心 物联网应用开发环境 物联网专用网元设备（ ） 物联网标准化终端 14 物联网应用平台 核心网 2M 入网 终端应用 联网接入网关 物联网终端 /节点设备 终端应用 联网终端 /节点设备 管 系 统 计 费 系 统 网 络 层 物联网目标体系架构 应 用 层 感 知 层 运营管理平台 业务网关 信息中心 业务网 应用开发环境 荷 荷；利于规划专用设备的容量 联 数据通道 联网 应 务 务 对 内容计费 务应 求与 物 物联网业 用 层 内容计费的要求与 个 个人业务不同，定制开发 以 以更符合物联网业务模型，有利 于 于专用设备的容量规划 信通道心控制 扩 扩展性好，可采用主被叫 离 离的组网模式减少对信令网的负 户数据中心 络层 物联网专网建设方案 营支撑 线 /固定 接入 物联网 感知层 大网 行业网关 定接入 网管系统 物 模式 短信通道 大网 展性好，可采用主被叫 的组网 联网 减少对信令网的负 ；利于规划专用设备的容量 据 数 网 通道 业 对 业 的要 用 人业务不同，定制开发 更符合物联网业务模型，有利 专用设备的容量规划 物联网业务 管理平台 物联网专网 物联网感知 接入网关 物联网终端 大网 感网标识 业务管理数据 支持 支持面向物联网的用户数 固 据模型，可预留对没有 节点的 管理 关键技术之：物联网专用终端开发 通用智能传感器 传感器通 用技术 环境领域 传感器 交通行业 传感器 传感器相 关标准 中国移动物联网 终端模块 接口器件 智能 传感器 外设 物联网专用终端 外部辅助电路 高集成度 标准化的软硬件接口 隐藏网络细节协议 统一远程配置和管理能力 安全接入能力 感 感知层管理、应用管 理 理、应用层寻址、鉴 无线传感 权 权、安全、 2海 海量信息存储、 信 信息安全、信息 共 共享、信息挖掘 与 与聚合 、 、路由转发、通信可 统 统一接口、协议转换 靠 靠性维护、能力调用 、 、应用层安全、 应用层安全、 业 业务开发、业务测试 、 、业务执行环境 务平台 企业应用系统 承载网络 移动通信网络 运营支撑 系统 应用系统 摄像头 物联网 管理中心 关键技术之：物联网业务管理平台架构 量信息存储、 息安全、信息 享、信息挖掘 聚合 个人及家庭用户 知层管理、应用管 、应用层寻址、鉴 、安全、 器网络 传感器 一接口、协议转换 路由转发、通信可 性维护、能力调用 控制器 行 行 务开发、业务测试 业务执行环境 物联网网关 物联网 信息中心 物联网 应用开发环境 1 2 3 4 物联网概念及介绍 物联网的技术 物联网国内外现状及趋势 物联网应用及发展趋势演进 物联网在美国的发展现状及趋势 2007年，美国 能源独立和安全法案 提出建设智能电网，实施新能源计 划。 2009年，美国在总额 7870亿美元 经济复苏和再投资法 提出针对 资 800亿美元实施宽带和物联网战 略 2009年，奥巴马宣布将铺设或更新 3000英里输电线路，在未来三年内为 美国家庭安装 4000万个智能电表。 美国 极力推动 “物联网 ” （ 发展，并把 这作为今后的一项重要业务。 科主攻链接计量器、转化器、 数字化电站、发电厂之间的网络系统。 热力公司之一的 008年 3月在波尔得智能电网建设上投资了 1亿美元。 美国重点以智能电网、建筑节能、公用基础设施建设等领域推广开展物联网应用 欧盟主要运营商均在积极开展物联网业务 欧盟主要运营商早在 2004年就已经 开始开展基于 目前已经有超过 600万的终端在基 于 且在继续高速 增长 2015- 2020 00万基 于 沃达丰推出了 汽车 救援报警、服务托管等领域开展物联网 业务 2020后 物体进入全智能化 智能响应行为 物理进入半智能化 2010- 标签、物件可执行指令 2015 物体互联 无所不在的标签和传感 器网络 2010前 欧盟预测的物联网发展四个阶段 售和制药领 域 单个物体间互联；低功耗、低成本 专业物联网服务提供商 - 国的物联网移动运营商， 2004 年成立， 2009年服务覆盖全球 67 个国家 提供网络连接、应用平台、行业解决方案、以及测试认证服务 专业物联网服务提供商 003 年在伦敦成立，目前服务已经覆盖了 120 个国家，拥有超过 400 个的 络与超过 200 个的 络的使用权 通用的物联网 应用平台 提供工具软件可以实现对终端的控制 使用 户 可以自由编辑业务模块 防火墙 国际电信运营商 002年开始推出 目前是提供 务最全面的传统运营商 术支持包括移动定位系统、 络、网关服务、数据安全保 障技术和短信平台。 提供 务包 括车队管理、 安全监测、自 动抄表、零售 和设备跟踪。 在不同行业领 域的业务针对 具体应用会有 所不同。 提供管道资源 给 商 国际电信运营商 2 于 和资产管理 D:设备跟踪 于 位系统 队 管理 对在户 务上采取自行开发策略，虽然在也会和第三方企业合作，（如 但在业务推广和运作方面就几乎与其他企业无关了 务 1 2 3 4 物联网概念及介绍 物联网的技术 物联网国内外现状及趋势 物联网应用及发展趋势演进 物联网既是网络，更是应用 2010能电网 网络汽车 智能交通 智能物流 智能家居 智能建筑 环境保护 城市管理 医疗健康 精细农牧 业 金融服务 保险业 公共安全 当 前 物 联 网 应 用 的 十 大 热 点 行 业 电力发电 ,输电 ,配电 ,变电 ,用电 ,调度六大环节的物联网应用 主要应用 :无线抄表 ,智能用电 ,电力巡检等应用 提供汽车信息服务 ,支持交通管理，车辆控制和安全系统，公共交通管理，商 用车运营管理，交通应急管理以及出行和交通需求管理等领域 提高物流效率，实现物流的全供应链流程管理支持。 提供基于网络的通讯，进行家居和建筑的自动化控制，和外部共享信息 应用包含家庭安防类，信息服务类和家电设备管理等应用 环境监测，河流区域监控，森林防火，动物监测等应用 应用物联网支撑城市综合管理，实现智慧城市 基于 应用涉及医疗健康服务管理，药品和医疗器械管理以及生物制品管理等应用 整合新型传感器技术，全流程的牧业管理和支持精细农业 应用涉及食品安全溯源，环境检测等应用 依靠物联网支撑金融和保险行业体系，实现便捷和健壮的服务。 应用涉及安全监控，手机钱包等应用 主要应用于机场防入侵，安全防范，城市轨道防控，城市公共安全管理方面 26 中国移动通信 分类 特征 典型行业 垂直应用模式 与行业 /企业内部的生产和业务流程 紧密结合 专业性强，门槛高，高度的标准化， 较强的执行力，推进速度快 以集成方式为主，需要与企业深度合 作 电力，石油，铁 路等 行业共性平台模式 行业具有明显共同特征，碎片化企业 难以规模发展，需要公共平台的支持 和服务 标准化推进难度大，需要政府、行业 、企业共同合作 物流，医疗，智 能家居等 公共服务模式 以地域为主的公共服务平台，地方政 府积极支持，缺乏健康的商业模式 智慧城市，智能 城管 物联网的应用模式分类和特征 20107 中国移动通信 按照三层三域建设物联网业务运营体系 ，满足各层次的需求 快速定位与恢复 1 通信需求阶段 需要短信、 通信能力 业务逻辑实现 2 管理需求阶段 需要 更可靠的通信能力， 以及对通信及终端故障的 3 应用需求阶段 信息采集、传输、处理及 4 信息聚合需求阶段 聚合服务模式 建设物联网信息平台，对海量信 息进行存储、共享、挖掘和聚合 集成物联网应用系统和终端，支 持中国移动 信息共享、挖掘、聚合 集成应用模式 增强通道模式 建设物联网运营管理平台、物联 网业务网关、物联网专用网元 纯通道模式 通过统一号段方便业务统计和制 定灵活的资费策略 需求提升 运营体系演进 28 社保 会员 公园门 目前的 经过适当规范和拓展之后， 将成为未来规模化的物联网应用 食品溯源 智能交通 动物溯源 车行无忧 车务通 移动支付 企业一卡通 数字城市 中国移动通信研究院 银行 卡 交通卡 卡 移动电子商务 卡 小额支付卡 单位门禁卡 票 中国移动开展的大量 过适当规 范和拓展之后，将成为 未来规模化的物联网应 用 城管通 电梯卫士 29 信息汽车 免提电话和语音短信 交通信息服务 线路规划和导航 娱乐汽车 网络接入和车载网络 共享手机音乐 安全汽车 运行状况实时监测，远程诊断 结合定位技术的车辆防盗服务 紧急情况下的自动呼叫和救助指 导 行业共性平台模式物联网典型应用 网络汽车应用 集成车载传感网、定位，通信和导航等技术，充分利用位置信息、车辆运行状况信 息和道路状况等信息，通过信息的分析和聚合，为公众、运输企业、制造企业等提 供智能化的信息服务。 解决方案 产品和服务 车辆控制单元和车载信息服务终端 集成标准物联网模组的车载控制单元，连接车载 传感器网络，智能感知和控制车辆； 车载信息服务终端实现与车辆乘员多种方式的交 互 统一的车辆信息服务平台 整合和管理信息和内容，提供给车辆和乘员 规范和可定制化的服务流程 规范和标准的功能，屏蔽车辆差异化 标准化应用协议和开放架构 建立标准和开放的应用协议，实现车辆、应用 平台和外部应用服务之间的信息共享和互操作； 开放标准化接口，无缝集成车辆、平台和外部 应用 公共服务模式物联网典型应用 智能环境感知 通过在环境保护业务中部署内置物联网模块的统一环境感知智能终端，组成环境感知 网络，对大气、水等环境信息进行实时监测，基于扩展的 平台，对感知数据进行汇聚和存储，实现环境数据分析和聚合处理，面向 公众、政府 和行业用户 提供各类基于环境信息的综合信 息服务。 物联网管理中心 应用服务器 位置业务 数据同步 数据分析 置标准 模块 统一协议 统一平台 基于物联网统一架构 数据收集 远程管理 事故预警 面向长尾市场物联网应用开发需要 新的技术体系 现有技术难以满足物联网应 用的快速开发与部署需求 缺乏统一标准，终端与业务平台的配 合欠佳 重复开发严重，开发周期长，上线部 署慢 专业性强，单一应用的市场容量有限 ，运营维护成本高，中小型用户独立建 设难度大 运营商网络的综合能力未被充分利用 ，难以对各类应用有效管理 系统间相互孤立、封闭的，不利于信 息的共享与融合，难以形成应用聚合 交 通 电力 煤炭 互联网 /专线 移动通信网 车载终端 抄表终端 井下终端 现有应用系统架构及互相关系示意图 加速物联网应用开放开发环境构建，促进我 国物联网长尾应用市场发展 家居安防素材 网络汽车素材 环境监测素材 终端远程控制素材 能力、组件、 服务素材库 开发者社区 用户侧应用 执行环境 运营商侧应 用执行环境 终端侧应用 执行环境 业务执行环境 (业务生成环境 基于互联网的开发社区 开发人员的管理 开 发底层代码 调用生成环境 设计业务逻辑 终端状态监测素材 终端参数配置素材 平台侧 终端侧 物联网网关 终端与平台之间的通信接入 能力开放与路由 (在线开发、仿真、测试、编译 调用素材库的能力、组件、服务 向开发社区发布开发需求 业务逻辑的加载与执行 业务管理、监控 物联网管理 平台 2010定义数据 自定义业务流程 基础的素材、 模块、组件 物联网开放应用环境将重构我国物联网应 用的创新产业链模式 物联网业务应用 丰富的应用 自定义展现 公开信息 专家系统 交通、气象 农业、环境 、医疗信息 、医疗、地 质等 公共资源 城市应急联 动系统、数 字城管等 行业、专业领域能力 及素材库 34 中国移动通信 家居安防素材 网络汽车素材 环境监测素材 终端状态监测素材 终端参数配置素材 终端远程控制素材 车辆管理 中国移动 水文监测 物流运输 移动 程抄表 气象监测 输配电设备监控 重点污染源监控 全国 所有省市自治区全部 开通 无所不在的移动网络，无所不能的物联网业务 通过新一代的蜂窝技术（ 近距离通信技术（ 先进的有线接入 技术（ 无缝 物物互联提供随时随地的网络接入，快捷方便的 信息传输 。 通过感知层、传输层、应用层的三层三域架构的协调工作，在电力、交通、农业 、城管、安防、环保、工业、家居等行业实现全面系统的物联网化。 智能电网 智能安防 数字城市 智能家居 精细农业 现代制造 智能交通 绿色环 保