通信技術(shù)新專題論文.doc

通信技術(shù)新專題論文 學(xué)號(hào)1404080423班級(jí)電信0804姓名王杰物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)1， 物聯(lián)網(wǎng)的概念物聯(lián)網(wǎng)概念”是在“互聯(lián)網(wǎng)概念”的基礎(chǔ)上，將其用戶端延伸和擴(kuò)展到任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡(luò)概念。其定義是：通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。 物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)這個(gè)詞，國(guó)內(nèi)外普遍公認(rèn)的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID時(shí)最早提出來(lái)的。在2005年國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布的同名報(bào)告中，物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化，覆蓋范圍有了較大的拓展，不再只是指基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)。 自2009年8月溫家寶總理提出“感知中國(guó)”以來(lái),物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，寫入“政府工作報(bào)告”，物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)受到了全社會(huì)極大的關(guān)注，其受關(guān)注程度是在美國(guó)、歐盟、以及其他各國(guó)不可比擬的。 物聯(lián)網(wǎng)的概念與其說(shuō)是一個(gè)外來(lái)概念，不如說(shuō)它已經(jīng)是一個(gè)“中國(guó)制造”的概念，他的覆蓋范圍與時(shí)俱進(jìn)，已經(jīng)超越了1999年Ashton教授和2005年ITU報(bào)告所指的范圍，物聯(lián)網(wǎng)已被貼上“中國(guó)式”標(biāo)簽。1， 關(guān)于中國(guó)的物聯(lián)網(wǎng) 最簡(jiǎn)潔明了的定義：物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。它具有普通對(duì)象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化3個(gè)重要特征1。 其它的定義：物聯(lián)網(wǎng)指的是將無(wú)處不在（Ubiquitous）的末端設(shè)備（Devices）和設(shè)施（Facilities），包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動(dòng)終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、家庭智能設(shè)施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等、和“外在使能”(Enabled)的，如貼上RFID的各種資產(chǎn)（Assets）、攜帶無(wú)線終端的個(gè)人與車輛等等“智能化物件或動(dòng)物”或“智能塵?！保∕ote），通過(guò)各種無(wú)線和/或有線的長(zhǎng)距離和/或短距離通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通（M2M)、應(yīng)用大集成（Grand Integration)、以及基于云計(jì)算的SaaS營(yíng)運(yùn)等模式，在內(nèi)網(wǎng)（Intranet）、專網(wǎng)（Extranet）、和/或互聯(lián)網(wǎng)（Internet）環(huán)境下，采用適當(dāng)?shù)男畔踩Ｕ蠙C(jī)制，提供安全可控乃至個(gè)性化的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)、定位追溯、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、調(diào)度指揮、預(yù)案管理、遠(yuǎn)程控制、安全防范、遠(yuǎn)程維保、在線升級(jí)、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、決策支持、領(lǐng)導(dǎo)桌面（集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)“萬(wàn)物”的“高效、節(jié)能、安全、環(huán)保”的“管、控、營(yíng)”一體化。2， 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史 物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念，在中國(guó)早在1999年就提出來(lái)了。不過(guò)，當(dāng)時(shí)不叫“物聯(lián)網(wǎng)”而叫傳感網(wǎng)罷了。中科院早在1999年就啟動(dòng)了傳感網(wǎng)的研究和開(kāi)發(fā)。與其它國(guó)家相比，我國(guó)的技術(shù)研發(fā)水平處于世界前列，具有同發(fā)優(yōu)勢(shì)和重大影響力。 2005年11月27日，在突尼斯舉行的信息社會(huì)峰會(huì)上，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)，正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。 8月24日，中國(guó)移動(dòng)總裁王建宙在臺(tái)灣公開(kāi)演講中，也提到了物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念。 工信部總工程師朱宏任在中國(guó)工業(yè)運(yùn)行2009年夏季報(bào)告會(huì)上表示，物聯(lián)網(wǎng)是個(gè)新概念，到現(xiàn)在為止還沒(méi)有一個(gè)約定俗成的，大家公認(rèn)的概念。他說(shuō)，總的來(lái)說(shuō)，“物聯(lián)網(wǎng)”是指各類傳感器和現(xiàn)有的“互聯(lián)網(wǎng)”相互銜接的一種新技術(shù)。 物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID、無(wú)線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬(wàn)事萬(wàn)物的“Internet of Things”。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，物品(商品)能夠彼此進(jìn)行“交流”，而無(wú)需人的干預(yù)。其實(shí)質(zhì)是利用射頻自動(dòng)識(shí)別(RFID)技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品(商品)的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享。 物聯(lián)網(wǎng)概念的問(wèn)世，打破了之前的傳統(tǒng)思維。過(guò)去的思路一直是將物理基礎(chǔ)設(shè)施和IT基礎(chǔ)設(shè)施分開(kāi)，一方面是機(jī)場(chǎng)、公路、建筑物，另一方面是數(shù)據(jù)中心，個(gè)人電腦、寬帶等。而在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施，在此意義上，基礎(chǔ)設(shè)施更像是一塊新的地球。故也有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)均是智慧地球的有機(jī)構(gòu)成部分。 不過(guò)，也有觀點(diǎn)認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)迅速普及的可能性有多大，尚難以輕言判定。畢竟RFID早已為市場(chǎng)所熟知，但新大陸等擁有RFID業(yè)務(wù)的相關(guān)上市公司定期報(bào)告顯示出業(yè)績(jī)的高成長(zhǎng)性尚未顯現(xiàn)出來(lái)，所以，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的普及速度存在著較大的分歧。但可以肯定的是，在國(guó)家大力推動(dòng)工業(yè)化與信息化兩化融合的大背景下，物聯(lián)網(wǎng)會(huì)是工業(yè)乃至更多行業(yè)信息化過(guò)程中，一個(gè)比較現(xiàn)實(shí)的突破口。而且，RFID技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域多個(gè)行業(yè)所進(jìn)行的一些閉環(huán)應(yīng)用。在這些先行的成功案例中，物品的信息已經(jīng)被自動(dòng)采集并上網(wǎng)，管理效率大幅提升，有些物聯(lián)網(wǎng)的夢(mèng)想已經(jīng)部分的實(shí)現(xiàn)了。所以，物聯(lián)網(wǎng)的雛形就象互聯(lián)網(wǎng)早期的形態(tài)局域網(wǎng)一樣，雖然發(fā)揮的作用有限，但昭示著的遠(yuǎn)大前景已經(jīng)不容質(zhì)疑。 這幾年推行的智能家居其實(shí)就是把家中的電器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制起來(lái)。可以想見(jiàn)，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到一定階段，家中的電器可以和外網(wǎng)連接起來(lái)，通過(guò)傳感器傳達(dá)電器的信號(hào)。廠家在廠里就可以知道你家中電器的使用情況，也許在你之前就知道你家電器的故障。某一天突然有維修工上門告訴你家中空調(diào)有問(wèn)題，你還驚異地不相信。 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，必然帶動(dòng)傳感器的發(fā)展，傳感器發(fā)展到一定程度，變形金剛會(huì)真地出現(xiàn)在我們的面前。3， 國(guó)內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r 幾年前IBM率先提出了“服務(wù)科學(xué) 管理與工程”(SSME)，對(duì)一些工業(yè)已經(jīng)較發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型起到了積極作用。當(dāng)然對(duì)IBM本公司的發(fā)展也起了不小作用。我國(guó)從國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度提出以科學(xué)發(fā)展觀理論指導(dǎo)做好經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型，并及時(shí)地提出了努力發(fā)展我國(guó)現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，幾年來(lái)我國(guó)在該領(lǐng)域已取得不少成果。 這一次又是IBM它提出“智慧地球、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算”，它打動(dòng)了美國(guó)政府。不少專家認(rèn)為，這次由美國(guó)引發(fā)的世界性經(jīng)濟(jì)風(fēng)暴，美國(guó)若無(wú)創(chuàng)新的技術(shù)出現(xiàn)和支撐，很難讓美國(guó)的經(jīng)濟(jì)順利復(fù)蘇。更不可能達(dá)到風(fēng)暴前的稱王稱霸的地位。因此美國(guó)的奧巴馬政府不僅對(duì)IBM的“智慧地球、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算”給予高度重視，更提出要關(guān)注全球互聯(lián)網(wǎng)的管理和安全問(wèn)題。可見(jiàn)這些內(nèi)容已納入美國(guó)新的國(guó)策。目的是用這些創(chuàng)新技術(shù)以求得新的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇。 我國(guó)不失時(shí)機(jī)的提出了發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)，提出“感知中國(guó)”，“感知城市”，也是為了推動(dòng)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和結(jié)構(gòu)調(diào)整與轉(zhuǎn)型，同樣我國(guó)也要占據(jù)人類未來(lái)發(fā)展的方向的制高點(diǎn)。本文將先討論一下何為“物聯(lián)網(wǎng)”，然后討論國(guó)內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r。最后討論一下現(xiàn)代服務(wù)業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系。 (二)、何為物聯(lián)網(wǎng) 現(xiàn)在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義至少有幾十種，都是不同領(lǐng)域?qū)＜覐牟煌I(lǐng)域定義的，我們選幾種有代表性的供大家參考： 1、英語(yǔ)中“物聯(lián)網(wǎng)”一詞：Internet of Things ，可譯成物的互聯(lián)網(wǎng)。 2、2005年ITU關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)概念：是一個(gè)具有可識(shí)別，可定位的傳感網(wǎng)絡(luò)。 3、物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)概念：指的是將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)。其目的是把所有物品連接在一起。 4、經(jīng)過(guò)接口與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(也含固定網(wǎng)絡(luò))，把物體與物體之間的實(shí)現(xiàn)溝通和對(duì)話，人與物體之間實(shí)現(xiàn)溝通與對(duì)話。能實(shí)現(xiàn)上述功能的網(wǎng)稱為物聯(lián)網(wǎng)。 5、作者比較贊成一種基于泛網(wǎng)及其多制式、多系統(tǒng)、多終端等綜合的物聯(lián)網(wǎng)的定義或稱為廣義物聯(lián)網(wǎng)定義：在廣義物聯(lián)網(wǎng)中不僅是M2M(機(jī)器與機(jī)器)，也包括機(jī)器與人(M2P)、人與人(P2P)、人與機(jī)器(P2M)之間廣泛的通信和信息的交流。而在這個(gè)物聯(lián)網(wǎng)中的機(jī)器(M)，可以定義成網(wǎng)上所采用的可獲取各類信息的終端，它們可以是傳感器、RFID(有源、無(wú)源)、手機(jī)、紅外感應(yīng)器、PC、攝像頭、電子望遠(yuǎn)鏡、GPS等終端。此外也會(huì)有一些人工智能的終端?？傊梢愿兄饺祟愋枰母鞣N信息的終端，都會(huì)被連接到泛網(wǎng)上，這里所說(shuō)的泛網(wǎng)，幾乎囊括了當(dāng)代各種信息通信網(wǎng)絡(luò)，不僅僅是互聯(lián)網(wǎng)(固定、移動(dòng))也包括如電信固網(wǎng)、無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)和各種其它專網(wǎng)。并靠這些網(wǎng)絡(luò)的整合把各種終端和人聯(lián)系在一起，構(gòu)成了一個(gè)任何時(shí)間、任何地點(diǎn)可以取得任何服務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)最終目的是為人類提供各種現(xiàn)代化服務(wù)。 過(guò)去電信網(wǎng)曾被專家定義為“make people together”(把人聯(lián)接在一起)而從泛網(wǎng)角度理解物聯(lián)網(wǎng)則是“make every thing and people together”(把任何物和任何人都聯(lián)接在一起的網(wǎng)通過(guò)各種信息通信網(wǎng)絡(luò))可見(jiàn)它是互聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)及專網(wǎng)的延伸。 由此可見(jiàn)我們發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)是應(yīng)用信息通信技術(shù)(ICT)來(lái)整形經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。 這種廣義的物聯(lián)網(wǎng)定義，并非低估了傳感網(wǎng)，因?yàn)閭鞲芯W(wǎng)它綜合了傳感器、嵌入式技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)從而通過(guò)自組織和協(xié)作方式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)感知和采集各類監(jiān)測(cè)對(duì)象的數(shù)據(jù)和信息。成為物與物、人與物連接的橋梁，它是廣義物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，也是物聯(lián)網(wǎng)中最早應(yīng)用的一部分。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用其實(shí)不僅僅是一個(gè)概念而已，它已經(jīng)在很多領(lǐng)域有運(yùn)用，只是并沒(méi)有形成大規(guī)模運(yùn)用。常見(jiàn)的運(yùn)用案例有： 一：物聯(lián)網(wǎng)傳感器產(chǎn)品已率先在上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)防入侵系統(tǒng)中得到應(yīng)用。機(jī)場(chǎng)防入侵系統(tǒng)鋪設(shè)了3萬(wàn)多個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)，覆蓋了地面、柵欄和低空探測(cè)，可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。而就在不久之前，上海世博會(huì)也與無(wú)錫傳感網(wǎng)中心簽下訂單，購(gòu)買防入侵微納傳感網(wǎng)1500萬(wàn)元產(chǎn)品。 二：ZigBee路燈控制系統(tǒng)點(diǎn)亮濟(jì)南園博園。ZigBee無(wú)線路燈照明節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用是此次園博園中的一大亮點(diǎn)。園區(qū)所有的功能性照明都采用了ZigBee無(wú)線技術(shù)達(dá)成的無(wú)線路燈控制。 三：智能交通系統(tǒng)(ITS)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)為核心，利用先進(jìn)的通訊、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通的實(shí)時(shí)控制與指揮管理。交通信息采集被認(rèn)為是ITS的關(guān)鍵子系統(tǒng)，是發(fā)展ITS的基礎(chǔ)，成為交通智能化的前提。無(wú)論是交通控制還是交通違章管理系統(tǒng)，都涉及交通動(dòng)態(tài)信息的采集，交通動(dòng)態(tài)信息采集也就成為交通智能化的首要任務(wù)。 目前，全球范圍內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐主要集中在三大方向。 何為數(shù)據(jù)“泛在聚合”意義上的物聯(lián)網(wǎng) 第一個(gè)實(shí)踐方向被稱作“智慧塵?！保鲝垖?shí)現(xiàn)各類傳感器設(shè)備的互聯(lián)互通，形成智能化功能的網(wǎng)絡(luò)。 第二個(gè)實(shí)踐方向即是廣為人知的基于RFID技術(shù)的物流網(wǎng)，該方向主張通過(guò)物品物件的標(biāo)識(shí)，強(qiáng)化物流及物流信息的管理，同時(shí)通過(guò)信息整合，形成智能信息挖掘。 第三個(gè)實(shí)踐方向被稱作數(shù)據(jù)“泛在聚合”意義上的物聯(lián)網(wǎng)，認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)造就了龐大的數(shù)據(jù)海洋，應(yīng)通過(guò)對(duì)其中每個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行屬性的精確標(biāo)識(shí)，全面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的資源化，這既是互聯(lián)網(wǎng)深入發(fā)展的必然要求，也是物聯(lián)網(wǎng)的使命所在。 比較而言，“智慧塵埃”意義上的物聯(lián)網(wǎng)屬于工業(yè)總線的泛化。這樣的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐自從機(jī)電一體化和工業(yè)信息化以來(lái)，實(shí)際上在工業(yè)生產(chǎn)中從未停止過(guò)，只是那時(shí)不叫物聯(lián)網(wǎng)而是叫工業(yè)總線。這種意義上的物聯(lián)網(wǎng)將因傳感技術(shù)、各類局域網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展，依據(jù)其內(nèi)在的科學(xué)技術(shù)規(guī)律，堅(jiān)實(shí)而穩(wěn)步地向前行進(jìn)，并不會(huì)因?yàn)槿藶榈囊粓?chǎng)運(yùn)動(dòng)而加快發(fā)展速度。 RFID意義上的物聯(lián)網(wǎng)，所依據(jù)的EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)在推出時(shí)，即被定義為未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的核心標(biāo)準(zhǔn)，但是該標(biāo)準(zhǔn)及其惟一的方法手段RFID電子標(biāo)簽所固有的局限性，使它難以真正指向物聯(lián)網(wǎng)所提倡的智慧星球。原因在于，物和物之間的聯(lián)系所能告知人們的信息是非常有限的，而物的狀態(tài)與狀態(tài)之間的聯(lián)系，才能使人們真正挖掘事物之間普遍存在的各種聯(lián)系，從而獲取新的認(rèn)知，獲取新的智慧。 “泛在聚合”即是要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)所造就的無(wú)所不在的浩瀚數(shù)據(jù)海洋，實(shí)現(xiàn)彼此相識(shí)意義上的聚合。這些數(shù)據(jù)既代表物，也代表物的狀態(tài)，甚至代表人工定義的各類概念。數(shù)據(jù)的“泛在聚合”，將能使人們極為方便的任意檢索所需的各類數(shù)據(jù)，在各種數(shù)學(xué)分析模型的幫助下，不斷挖掘這些數(shù)據(jù)所代表的事務(wù)之間