物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與其在制造業(yè)上的應(yīng)用課件

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與其在制造業(yè)上的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與其在制造業(yè)上的應(yīng)用“十五年周期定律”

IBM前CEO郭士納：計(jì)算模式每隔15年發(fā)生一次變革1965年——大型機(jī)的商業(yè)應(yīng)用1980年——個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及1995年——互聯(lián)網(wǎng)革命2010年——？？“十五年周期定律”IBM前CEO郭士納：計(jì)算模式每隔IBM前CEO郭士納預(yù)測(cè)：計(jì)算模式每隔15年發(fā)生一次變革；2010年以物聯(lián)網(wǎng)為標(biāo)志；歐盟網(wǎng)絡(luò)企業(yè)和RFID司物聯(lián)網(wǎng)總監(jiān)Peter.Friess預(yù)測(cè)：2015年到2020年間顯現(xiàn)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展刺激作用；易觀(guān)國(guó)際分析：物聯(lián)網(wǎng)最主要的推動(dòng)力只有兩個(gè)：政府與電信運(yùn)營(yíng)商；未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)是應(yīng)用層面的行業(yè)用戶(hù)；美國(guó)權(quán)威咨詢(xún)機(jī)構(gòu)forrester預(yù)測(cè)到2020年：(物物互聯(lián)業(yè)務(wù)：人與人通信業(yè)務(wù))比將達(dá)到30:1；物聯(lián)網(wǎng)將擁有30萬(wàn)億元通信大市場(chǎng)；IBM前CEO郭士納預(yù)測(cè)：歐盟網(wǎng)絡(luò)企業(yè)和RFID司物聯(lián)網(wǎng)總監(jiān)物聯(lián)網(wǎng)概念的提出物聯(lián)網(wǎng)概念最早出現(xiàn)于比爾蓋茨1995年《未來(lái)之路》一書(shū)，該書(shū)提出了“物-物”相聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)雛形，只是當(dāng)時(shí)受限于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、硬件及傳感設(shè)備的發(fā)展，并未引起世人的重視。1998年，美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）創(chuàng)造性地提出了當(dāng)時(shí)被稱(chēng)作EPC系統(tǒng)的“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想。物聯(lián)網(wǎng)概念的提出物聯(lián)網(wǎng)概念最早出現(xiàn)于比爾蓋茨1995年《未來(lái)衣服會(huì)“告訴”洗衣機(jī)對(duì)顏色和水溫的要求公文包會(huì)提醒主人忘帶了什么東西司機(jī)出現(xiàn)操作失誤時(shí)汽車(chē)會(huì)自動(dòng)報(bào)警1999年，美國(guó)Auto-ID首先提出物聯(lián)網(wǎng)（TheInternetofthings）的概念，主要建立在物品編碼、射頻識(shí)別（RadioFrequencyIDentification，RFID）技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上。和通訊，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。這時(shí)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義很簡(jiǎn)單：把所有物品通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別管理。物聯(lián)網(wǎng)概念的提出衣服會(huì)“告訴”洗衣機(jī)對(duì)顏色和水溫的要求公文包會(huì)提醒主人忘帶了2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)（WSIS）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。報(bào)告指出，無(wú)所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來(lái)臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過(guò)因特網(wǎng)主動(dòng)進(jìn)行交換。射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)概念的提出2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)（WS2009年1月28日，奧巴馬就任美國(guó)總統(tǒng)后，與美國(guó)工商業(yè)領(lǐng)袖舉行了一次“圓桌會(huì)議”，作為僅有的兩名代表之一，IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念，建議新政府投資新一代的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)年，美國(guó)將新能源和物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟(jì)的兩大重點(diǎn)。

物聯(lián)網(wǎng)概念的提出2009年1月28日，奧巴馬就任美國(guó)總統(tǒng)后，與美國(guó)工商業(yè)領(lǐng)袖2009年8月7日溫家寶總理在無(wú)錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心視察并發(fā)表講話(huà)，“在傳感網(wǎng)發(fā)展中，要早一點(diǎn)謀劃未來(lái)，早一點(diǎn)攻破核心技術(shù)”，提出了“感知中國(guó)”的理念，這標(biāo)志著政府對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的關(guān)心與支持力度已提升到國(guó)家的戰(zhàn)略層面。2010年初，我國(guó)正式成立了傳感（物聯(lián)）網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，2010年3月2日，上海物聯(lián)網(wǎng)中心正式揭牌。

物聯(lián)網(wǎng)概念的提出2009年8月7日溫家寶總理在無(wú)錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心物聯(lián)網(wǎng)的定義物理網(wǎng)是通過(guò)各種信息傳感設(shè)備及系統(tǒng)（傳感網(wǎng)、射頻識(shí)別系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等）、條碼與二維碼、全球定位系統(tǒng)，按約定的通信協(xié)議，將物與物、人與人、人與物連接起來(lái)，通過(guò)各種接入網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息交換，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種信息網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)定義的核心是，物聯(lián)網(wǎng)的主要特征是每一個(gè)物件都可以尋址，每一個(gè)物件都可以控制。物聯(lián)網(wǎng)的定義物理網(wǎng)是通過(guò)各種信息傳感設(shè)備及系統(tǒng)（傳感網(wǎng)、射頻物聯(lián)網(wǎng)的定義物聯(lián)網(wǎng)所解決的傳統(tǒng)意義上的互聯(lián)網(wǎng)沒(méi)有考慮的問(wèn)題是：對(duì)于任何物品的連接問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)可以在任何時(shí)間、環(huán)境，任何物品、人、企業(yè)、商業(yè)，采用任何通信方式（包括匯聚、連接、收集、計(jì)算等），以滿(mǎn)足所提供的任何服務(wù)的要求。物聯(lián)網(wǎng)的定義物聯(lián)網(wǎng)所解決的傳統(tǒng)意義上的互聯(lián)網(wǎng)沒(méi)有考慮的問(wèn)題是對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)層面的認(rèn)識(shí)從技術(shù)層面上看，物聯(lián)網(wǎng)是指物體通過(guò)智能感知裝置，經(jīng)過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)，到達(dá)指定數(shù)據(jù)處理中心，實(shí)現(xiàn)人與人、物與物、人與物之間信息交互與處理的智能化網(wǎng)絡(luò)。傳感網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)是對(duì)同一概念的不同表述，其實(shí)質(zhì)沒(méi)有什么區(qū)別，兩者都是以智能傳感器，RFID等客觀(guān)世界標(biāo)識(shí)和感知技術(shù)，借助于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)人與物理世界的信息交互。對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)層面的認(rèn)識(shí)從技術(shù)層面上看，物聯(lián)網(wǎng)是指物體通過(guò)智能對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層面的認(rèn)識(shí)縱觀(guān)信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展應(yīng)用過(guò)程，可以認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用延伸，物聯(lián)網(wǎng)不是網(wǎng)絡(luò)而是應(yīng)用和業(yè)務(wù)。它是信息網(wǎng)絡(luò)上的一種增值應(yīng)用，主要是在提升數(shù)據(jù)傳送效率、改善民生、提高生產(chǎn)率、降低企業(yè)管理成本等方面發(fā)揮重要作用。應(yīng)用是技術(shù)進(jìn)步的源動(dòng)力，只有具有廣闊的應(yīng)用前景，技術(shù)才能得以發(fā)展。作為消費(fèi)者，物聯(lián)網(wǎng)到底給我們帶來(lái)了什么？諸如：①自動(dòng)化，降低成本和效率，提升企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力；②信息的實(shí)時(shí)性，借助通信網(wǎng)絡(luò)，及時(shí)獲得遠(yuǎn)端的信息；③有利于安全生產(chǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除安全隱患，便于實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)管；等等。對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層面的認(rèn)識(shí)縱觀(guān)信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展應(yīng)用過(guò)程，可以認(rèn)為物聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)的EPC體系結(jié)構(gòu)隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化和網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的加快，為滿(mǎn)足對(duì)單個(gè)物品的標(biāo)識(shí)和高效識(shí)別，美國(guó)麻省理工學(xué)院的自動(dòng)識(shí)別實(shí)驗(yàn)室（Auto-ID）在美國(guó)統(tǒng)一代碼協(xié)會(huì)的支持下，提出要在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界萬(wàn)物的系統(tǒng)，同時(shí)提出了電子產(chǎn)品代碼（ElectronicProductCode，EPC的概念），即每個(gè)對(duì)象都將賦予一個(gè)唯一的EPC，并由采用射頻識(shí)別技術(shù)的信息系統(tǒng)管理，彼此聯(lián)系，數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存由EPC網(wǎng)絡(luò)處理。EPCGlobal對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的描述是：一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)主要由EP編碼體系、射頻識(shí)別系統(tǒng)及信息網(wǎng)絡(luò)三部分組成。物聯(lián)網(wǎng)的EPC體系結(jié)構(gòu)隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化和網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的加快，物聯(lián)網(wǎng)的EPC體系結(jié)構(gòu)—EPC編碼體系物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的是全球物品的信息實(shí)時(shí)共享。顯然要做的是實(shí)現(xiàn)全球物品的統(tǒng)一編碼，即對(duì)在地球上任何地方生產(chǎn)出來(lái)的任何一件物品，都要給它打上電子標(biāo)簽。在這種電子標(biāo)簽攜帶有一個(gè)電子產(chǎn)品代碼，并且全球唯一。電子標(biāo)簽代表了該物品的基本識(shí)別信息，例如，表示“A公司于B時(shí)間在C地點(diǎn)生產(chǎn)的D類(lèi)產(chǎn)品第E件”。目前歐美支持的EPC編碼和日本支持的UID編碼是兩種常見(jiàn)的兩種電子編碼體系。物聯(lián)網(wǎng)的EPC體系結(jié)構(gòu)—EPC編碼體系物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的是全球物品物聯(lián)網(wǎng)的EPC體系結(jié)構(gòu)—射頻識(shí)別系統(tǒng)射頻識(shí)別系統(tǒng)包括EPC標(biāo)簽和讀寫(xiě)器。EPC標(biāo)簽是編號(hào)的載體，當(dāng)EPC標(biāo)簽貼在物品上或內(nèi)嵌在物品中時(shí)，該物品與EPC標(biāo)簽中的產(chǎn)品電子代碼就建立了一對(duì)一的映射關(guān)系。EPC標(biāo)簽從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是一個(gè)電子標(biāo)簽，通過(guò)RFID讀寫(xiě)器可以對(duì)EPC標(biāo)簽內(nèi)存信息進(jìn)行讀取。這個(gè)內(nèi)存信息通常就是產(chǎn)品代碼。產(chǎn)品代碼經(jīng)讀寫(xiě)器報(bào)送給物聯(lián)網(wǎng)中間件，經(jīng)處理后存儲(chǔ)在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中。用戶(hù)查詢(xún)物品信息時(shí)只要在網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的地址欄中，輸入物品的名稱(chēng)，生產(chǎn)商等數(shù)據(jù)，就可以實(shí)時(shí)獲悉物品在供應(yīng)鏈中的狀況。物聯(lián)網(wǎng)的EPC體系結(jié)構(gòu)—射頻識(shí)別系統(tǒng)射頻識(shí)別系統(tǒng)包括EPC標(biāo)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域電力負(fù)載監(jiān)控、遠(yuǎn)程抄表農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控、動(dòng)物溯源安全平安城市、危險(xiǎn)品跟蹤環(huán)保環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染物處理交通物流調(diào)度、定位導(dǎo)航市政路燈控制、電梯監(jiān)控企業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控、設(shè)備管理醫(yī)療遠(yuǎn)程診斷、老人看護(hù)智能樓宇遠(yuǎn)程診斷面向智能工廠(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控環(huán)境監(jiān)測(cè)協(xié)同供應(yīng)鏈管理智能電網(wǎng)現(xiàn)代物流過(guò)程監(jiān)控與跟蹤定位畜牧養(yǎng)殖和電子監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域電力農(nóng)業(yè)安全環(huán)保交通市智能家居—云數(shù)據(jù)中心智能家居—云數(shù)據(jù)中心智能家居用戶(hù)終端系統(tǒng)配置智能家居用戶(hù)終端系統(tǒng)配置智能家居物聯(lián)網(wǎng)云數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)架構(gòu)示意圖智能家居物聯(lián)網(wǎng)云數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)架構(gòu)示意圖物聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)經(jīng)銷(xiāo)數(shù)據(jù)中心

(后臺(tái))分枝客戶(hù)供應(yīng)商制造運(yùn)送呼叫中心Web銷(xiāo)售商金融預(yù)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（后臺(tái)）分支經(jīng)銷(xiāo)客戶(hù)供應(yīng)商制造運(yùn)送呼叫中心Web銷(xiāo)售商金融預(yù)測(cè)理想的靈活系統(tǒng)現(xiàn)實(shí)性物聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)經(jīng)銷(xiāo)數(shù)據(jù)中心分枝客戶(hù)供應(yīng)商制造運(yùn)送呼叫中心We21傳感技術(shù)＋MEMS技術(shù)：制造裝備技術(shù)能力的提升制造裝備制造系統(tǒng)企業(yè)管理RFID+工業(yè)WSN+工業(yè)應(yīng)用軟件：

設(shè)備的互聯(lián)互通、制造過(guò)程的狀態(tài)檢測(cè)、物流的實(shí)時(shí)監(jiān)控等，對(duì)制造環(huán)境的感知能力得到極大的提升，生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量取得突破性的應(yīng)用。智能裝備感知制造系統(tǒng)實(shí)時(shí)企業(yè)管理物聯(lián)網(wǎng)是企業(yè)的神經(jīng)系統(tǒng)21傳感技術(shù)＋MEMS技術(shù)：制造制造企業(yè)RFID+工業(yè)WSN移動(dòng)設(shè)備RDCRFID/條碼讀寫(xiě)器倉(cāng)庫(kù)CallerCaller打印機(jī)港口物流復(fù)雜事件探測(cè)任務(wù)提交云計(jì)算平臺(tái)復(fù)雜模式庫(kù)事件存儲(chǔ)庫(kù)規(guī)則數(shù)據(jù)庫(kù)物聯(lián)網(wǎng)EPC信息服務(wù)器對(duì)象命名服務(wù)器PML服務(wù)器數(shù)據(jù)中心面向制造業(yè)供應(yīng)鏈的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)移動(dòng)設(shè)備RDCRFID/條碼倉(cāng)庫(kù)CallerCaller打印工業(yè)智能控制系統(tǒng)應(yīng)用示例在工業(yè)企業(yè)部門(mén)，為了提高產(chǎn)品的整體質(zhì)量，及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)分析處理，減少生產(chǎn)浪費(fèi)，縮短生產(chǎn)周期，常需要組建企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)過(guò)程控制管理系統(tǒng)。作為企業(yè)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)示例，下圖示意了一個(gè)基于RFID技術(shù)的工業(yè)企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)監(jiān)控管理系統(tǒng)的組成。這個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要包含有GM二維碼（電子標(biāo)簽）、RFID讀寫(xiě)器，中間件系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)幾個(gè)組成部分。工業(yè)智能控制系統(tǒng)應(yīng)用示例在工業(yè)企業(yè)部門(mén)，為了提高產(chǎn)品的整體質(zhì)工業(yè)智能控制系統(tǒng)應(yīng)用示例工業(yè)智能控制系統(tǒng)應(yīng)用示例1.利用二維條碼與RFID讀寫(xiě)器感知節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)主要由生產(chǎn)設(shè)備、工作人員、生產(chǎn)材料、產(chǎn)品等構(gòu)成。上圖中，二維條碼貼于每件產(chǎn)品上，所使用的RFID讀寫(xiě)器可為手持式或固定式，以方便地應(yīng)用于生產(chǎn)過(guò)程。中間件系統(tǒng)含有EPC數(shù)據(jù)，后端應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)軟件系統(tǒng)還包含ERP系統(tǒng)等。這些都與互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)，可及時(shí)有效地跟蹤、查詢(xún)、修改或增減數(shù)據(jù)。當(dāng)在某個(gè)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品被貼上存儲(chǔ)有EPC標(biāo)識(shí)的RFID標(biāo)簽后，在該產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，該EPC代碼將成為它的唯一標(biāo)識(shí)，以此EPC編碼為索引就能實(shí)時(shí)地在RFID系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中查詢(xún)和更新產(chǎn)品的數(shù)據(jù)信息。1.利用二維條碼與RFID讀寫(xiě)器感知節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)主要2.車(chē)間內(nèi)各個(gè)流通環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定位和定時(shí)追蹤在車(chē)間的每一道工序都設(shè)有一個(gè)RFID讀寫(xiě)器，并配備相應(yīng)的中間件系統(tǒng)，聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)。這樣，在半成品的裝配、加工、轉(zhuǎn)運(yùn)以及成品裝配和再加工、轉(zhuǎn)運(yùn)和包裝過(guò)程中，當(dāng)產(chǎn)品流轉(zhuǎn)到某個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的RFID讀寫(xiě)器時(shí)，RFID讀寫(xiě)器在有效的讀取范圍內(nèi)會(huì)檢測(cè)到GM二維碼的存在。2.車(chē)間內(nèi)各個(gè)流通環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定位和定時(shí)追蹤在車(chē)間的每一道對(duì)于某一個(gè)局部環(huán)節(jié)而言，其具體工作流程為：RFID讀寫(xiě)器從含有一個(gè)EPC標(biāo)簽上讀取產(chǎn)品電子代碼，并將讀取的電子產(chǎn)品代碼傳送到中間件系統(tǒng)進(jìn)行處理;中間件系統(tǒng)以該EPC數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源，在本地服務(wù)器獲取包含該產(chǎn)品信息的EPC信息服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)地址，同時(shí)觸發(fā)后端應(yīng)用系統(tǒng)，以做更深層次的處理或計(jì)算；由本地EPC信息服務(wù)器對(duì)本次的閱讀器的記錄進(jìn)行讀取并修改相應(yīng)的數(shù)據(jù)，將EPC數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)中間件系統(tǒng)能夠處理后傳送到互聯(lián)網(wǎng)2.車(chē)間內(nèi)各個(gè)流通環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定位和定時(shí)追蹤對(duì)于某一個(gè)局部環(huán)節(jié)而言，其具體工作流程為：RFID讀寫(xiě)器從含28面臨的問(wèn)題與挑戰(zhàn)（1）新型傳感器與傳感裝置：無(wú)線(xiàn)傳感技術(shù)與系統(tǒng)的微型化技術(shù)智能無(wú)線(xiàn)傳感技術(shù)能量獲取技術(shù)（2）工業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：通信與組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與部署技術(shù)28面臨的問(wèn)題與挑戰(zhàn)（1）新型傳感器與傳感裝置：（3）計(jì)算能力嵌入式處理器性能、存儲(chǔ)器容量、能耗限制能源優(yōu)化、系統(tǒng)復(fù)雜性?xún)?yōu)化（4）感知能力大規(guī)模、分布式、多屬性動(dòng)態(tài)管理、協(xié)同控制（5）處理能力海量、實(shí)時(shí)流數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)、分級(jí)處理、動(dòng)態(tài)分析與挖掘（3）計(jì)算能力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與其在制造業(yè)上的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與其在制造業(yè)上的應(yīng)用“十五年周期定律”

IBM前CEO郭士納：計(jì)算模式每隔15年發(fā)生一次變革1965年——大型機(jī)的商業(yè)應(yīng)用1980年——個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及1995年——互聯(lián)網(wǎng)革命2010年——？？“十五年周期定律”IBM前CEO郭士納：計(jì)算模式每隔IBM前CEO郭士納預(yù)測(cè)：計(jì)算模式每隔15年發(fā)生一次變革；2010年以物聯(lián)網(wǎng)為標(biāo)志；歐盟網(wǎng)絡(luò)企業(yè)和RFID司物聯(lián)網(wǎng)總監(jiān)Peter.Friess預(yù)測(cè)：2015年到2020年間顯現(xiàn)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展刺激作用；易觀(guān)國(guó)際分析：物聯(lián)網(wǎng)最主要的推動(dòng)力只有兩個(gè)：政府與電信運(yùn)營(yíng)商；未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)是應(yīng)用層面的行業(yè)用戶(hù)；美國(guó)權(quán)威咨詢(xún)機(jī)構(gòu)forrester預(yù)測(cè)到2020年：(物物互聯(lián)業(yè)務(wù)：人與人通信業(yè)務(wù))比將達(dá)到30:1；物聯(lián)網(wǎng)將擁有30萬(wàn)億元通信大市場(chǎng)；IBM前CEO郭士納預(yù)測(cè)：歐盟網(wǎng)絡(luò)企業(yè)和RFID司物聯(lián)網(wǎng)總監(jiān)物聯(lián)網(wǎng)概念的提出物聯(lián)網(wǎng)概念最早出現(xiàn)于比爾蓋茨1995年《未來(lái)之路》一書(shū)，該書(shū)提出了“物-物”相聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)雛形，只是當(dāng)時(shí)受限于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、硬件及傳感設(shè)備的發(fā)展，并未引起世人的重視。1998年，美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）創(chuàng)造性地提出了當(dāng)時(shí)被稱(chēng)作EPC系統(tǒng)的“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想。物聯(lián)網(wǎng)概念的提出物聯(lián)網(wǎng)概念最早出現(xiàn)于比爾蓋茨1995年《未來(lái)衣服會(huì)“告訴”洗衣機(jī)對(duì)顏色和水溫的要求公文包會(huì)提醒主人忘帶了什么東西司機(jī)出現(xiàn)操作失誤時(shí)汽車(chē)會(huì)自動(dòng)報(bào)警1999年，美國(guó)Auto-ID首先提出物聯(lián)網(wǎng)（TheInternetofthings）的概念，主要建立在物品編碼、射頻識(shí)別（RadioFrequencyIDentification，RFID）技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上。和通訊，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。這時(shí)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義很簡(jiǎn)單：把所有物品通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別管理。物聯(lián)網(wǎng)概念的提出衣服會(huì)“告訴”洗衣機(jī)對(duì)顏色和水溫的要求公文包會(huì)提醒主人忘帶了2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)（WSIS）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。報(bào)告指出，無(wú)所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來(lái)臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過(guò)因特網(wǎng)主動(dòng)進(jìn)行交換。射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)概念的提出2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)（WS2009年1月28日，奧巴馬就任美國(guó)總統(tǒng)后，與美國(guó)工商業(yè)領(lǐng)袖舉行了一次“圓桌會(huì)議”，作為僅有的兩名代表之一，IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念，建議新政府投資新一代的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)年，美國(guó)將新能源和物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟(jì)的兩大重點(diǎn)。

物聯(lián)網(wǎng)概念的提出2009年1月28日，奧巴馬就任美國(guó)總統(tǒng)后，與美國(guó)工商業(yè)領(lǐng)袖2009年8月7日溫家寶總理在無(wú)錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心視察并發(fā)表講話(huà)，“在傳感網(wǎng)發(fā)展中，要早一點(diǎn)謀劃未來(lái)，早一點(diǎn)攻破核心技術(shù)”，提出了“感知中國(guó)”的理念，這標(biāo)志著政府對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的關(guān)心與支持力度已提升到國(guó)家的戰(zhàn)略層面。2010年初，我國(guó)正式成立了傳感（物聯(lián)）網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，2010年3月2日，上海物聯(lián)網(wǎng)中心正式揭牌。

物聯(lián)網(wǎng)概念的提出2009年8月7日溫家寶總理在無(wú)錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心物聯(lián)網(wǎng)的定義物理網(wǎng)是通過(guò)各種信息傳感設(shè)備及系統(tǒng)（傳感網(wǎng)、射頻識(shí)別系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等）、條碼與二維碼、全球定位系統(tǒng)，按約定的通信協(xié)議，將物與物、人與人、人與物連接起來(lái)，通過(guò)各種接入網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息交換，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種信息網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)定義的核心是，物聯(lián)網(wǎng)的主要特征是每一個(gè)物件都可以尋址，每一個(gè)物件都可以控制。物聯(lián)網(wǎng)的定義物理網(wǎng)是通過(guò)各種信息傳感設(shè)備及系統(tǒng)（傳感網(wǎng)、射頻物聯(lián)網(wǎng)的定義物聯(lián)網(wǎng)所解決的傳統(tǒng)意義上的互聯(lián)網(wǎng)沒(méi)有考慮的問(wèn)題是：對(duì)于任何物品的連接問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)可以在任何時(shí)間、環(huán)境，任何物品、人、企業(yè)、商業(yè)，采用任何通信方式（包括匯聚、連接、收集、計(jì)算等），以滿(mǎn)足所提供的任何服務(wù)的要求。物聯(lián)網(wǎng)的定義物聯(lián)網(wǎng)所解決的傳統(tǒng)意義上的互聯(lián)網(wǎng)沒(méi)有考慮的問(wèn)題是對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)層面的認(rèn)識(shí)從技術(shù)層面上看，物聯(lián)網(wǎng)是指物體通過(guò)智能感知裝置，經(jīng)過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)，到達(dá)指定數(shù)據(jù)處理中心，實(shí)現(xiàn)人與人、物與物、人與物之間信息交互與處理的智能化網(wǎng)絡(luò)。傳感網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)是對(duì)同一概念的不同表述，其實(shí)質(zhì)沒(méi)有什么區(qū)別，兩者都是以智能傳感器，RFID等客觀(guān)世界標(biāo)識(shí)和感知技術(shù)，借助于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)人與物理世界的信息交互。對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)層面的認(rèn)識(shí)從技術(shù)層面上看，物聯(lián)網(wǎng)是指物體通過(guò)智能對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層面的認(rèn)識(shí)縱觀(guān)信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展應(yīng)用過(guò)程，可以認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用延伸，物聯(lián)網(wǎng)不是網(wǎng)絡(luò)而是應(yīng)用和業(yè)務(wù)。它是信息網(wǎng)絡(luò)上的一種增值應(yīng)用，主要是在提升數(shù)據(jù)傳送效率、改善民生、提高生產(chǎn)率、降低企業(yè)管理成本等方面發(fā)揮重要作用。應(yīng)用是技術(shù)進(jìn)步的源動(dòng)力，只有具有廣闊的應(yīng)用前景，技術(shù)才能得以發(fā)展。作為消費(fèi)者，物聯(lián)網(wǎng)到底給我們帶來(lái)了什么？諸如：①自動(dòng)化，降低成本和效率，提升企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力；②信息的實(shí)時(shí)性，借助通信網(wǎng)絡(luò)，及時(shí)獲得遠(yuǎn)端的信息；③有利于安全生產(chǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除安全隱患，便于實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)管；等等。對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層面的認(rèn)識(shí)縱觀(guān)信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展應(yīng)用過(guò)程，可以認(rèn)為物聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)的EPC體系結(jié)構(gòu)隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化和網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的加快，為滿(mǎn)足對(duì)單個(gè)物品的標(biāo)識(shí)和高效識(shí)別，美國(guó)麻省理工學(xué)院的自動(dòng)識(shí)別實(shí)驗(yàn)室（Auto-ID）在美國(guó)統(tǒng)一代碼協(xié)會(huì)的支持下，提出要在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界萬(wàn)物的系統(tǒng)，同時(shí)提出了電子產(chǎn)品代碼（ElectronicProductCode，EPC的概念），即每個(gè)對(duì)象都將賦予一個(gè)唯一的EPC，并由采用射頻識(shí)別技術(shù)的信息系統(tǒng)管理，彼此聯(lián)系，數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存由EPC網(wǎng)絡(luò)處理。EPCGlobal對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的描述是：一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)主要由EP編碼體系、射頻識(shí)別系統(tǒng)及信息網(wǎng)絡(luò)三部分組成。物聯(lián)網(wǎng)的EPC體系結(jié)構(gòu)隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化和網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的加快，物聯(lián)網(wǎng)的EPC體系結(jié)構(gòu)—EPC編碼體系物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的是全球物品的信息實(shí)時(shí)共享。顯然要做的是實(shí)現(xiàn)全球物品的統(tǒng)一編碼，即對(duì)在地球上任何地方生產(chǎn)出來(lái)的任何一件物品，都要給它打上電子標(biāo)簽。在這種電子標(biāo)簽攜帶有一個(gè)電子產(chǎn)品代碼，并且全球唯一。電子標(biāo)簽代表了該物品的基本識(shí)別信息，例如，表示“A公司于B時(shí)間在C地點(diǎn)生產(chǎn)的D類(lèi)產(chǎn)品第E件”。目前歐美支持的EPC編碼和日本支持的UID編碼是兩種常見(jiàn)的兩種電子編碼體系。物聯(lián)網(wǎng)的EPC體系結(jié)構(gòu)—EPC編碼體系物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的是全球物品物聯(lián)網(wǎng)的EPC體系結(jié)構(gòu)—射頻識(shí)別系統(tǒng)射頻識(shí)別系統(tǒng)包括EPC標(biāo)簽和讀寫(xiě)器。EPC標(biāo)簽是編號(hào)的載體，當(dāng)EPC標(biāo)簽貼在物品上或內(nèi)嵌在物品中時(shí)，該物品與EPC標(biāo)簽中的產(chǎn)品電子代碼就建立了一對(duì)一的映射關(guān)系。EPC標(biāo)簽從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是一個(gè)電子標(biāo)簽，通過(guò)RFID讀寫(xiě)器可以對(duì)EPC標(biāo)簽內(nèi)存信息進(jìn)行讀取。這個(gè)內(nèi)存信息通常就是產(chǎn)品代碼。產(chǎn)品代碼經(jīng)讀寫(xiě)器報(bào)送給物聯(lián)網(wǎng)中間件，經(jīng)處理后存儲(chǔ)在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中。用戶(hù)查詢(xún)物品信息時(shí)只要在網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的地址欄中，輸入物品的名稱(chēng)，生產(chǎn)商等數(shù)據(jù)，就可以實(shí)時(shí)獲悉物品在供應(yīng)鏈中的狀況。物聯(lián)網(wǎng)的EPC體系結(jié)構(gòu)—射頻識(shí)別系統(tǒng)射頻識(shí)別系統(tǒng)包括EPC標(biāo)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域電力負(fù)載監(jiān)控、遠(yuǎn)程抄表農(nóng)業(yè)大棚監(jiān)控、動(dòng)物溯源安全平安城市、危險(xiǎn)品跟蹤環(huán)保環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染物處理交通物流調(diào)度、定位導(dǎo)航市政路燈控制、電梯監(jiān)控企業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控、設(shè)備管理醫(yī)療遠(yuǎn)程診斷、老人看護(hù)智能樓宇遠(yuǎn)程診斷面向智能工廠(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控環(huán)境監(jiān)測(cè)協(xié)同供應(yīng)鏈管理智能電網(wǎng)現(xiàn)代物流過(guò)程監(jiān)控與跟蹤定位畜牧養(yǎng)殖和電子監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域電力農(nóng)業(yè)安全環(huán)保交通市智能家居—云數(shù)據(jù)中心智能家居—云數(shù)據(jù)中心智能家居用戶(hù)終端系統(tǒng)配置智能家居用戶(hù)終端系統(tǒng)配置智能家居物聯(lián)網(wǎng)云數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)架構(gòu)示意圖智能家居物聯(lián)網(wǎng)云數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)架構(gòu)示意圖物聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)經(jīng)銷(xiāo)數(shù)據(jù)中心

(后臺(tái))分枝客戶(hù)供應(yīng)商制造運(yùn)送呼叫中心Web銷(xiāo)售商金融預(yù)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（后臺(tái)）分支經(jīng)銷(xiāo)客戶(hù)供應(yīng)商制造運(yùn)送呼叫中心Web銷(xiāo)售商金融預(yù)測(cè)理想的靈活系統(tǒng)現(xiàn)實(shí)性物聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)經(jīng)銷(xiāo)數(shù)據(jù)中心分枝客戶(hù)供應(yīng)商制造運(yùn)送呼叫中心We50傳感技術(shù)＋MEMS技術(shù)：制造裝備技術(shù)能力的提升制造裝備制造系統(tǒng)企業(yè)管理RFID+工業(yè)WSN+工業(yè)應(yīng)用軟件：

設(shè)備的互聯(lián)互通、制造過(guò)程的狀態(tài)檢測(cè)、物流的實(shí)時(shí)監(jiān)控等，對(duì)制造環(huán)境的感知能力得到極大的提升，生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量取得突破性的應(yīng)用。智能裝備感知制造系統(tǒng)實(shí)時(shí)企業(yè)管理物聯(lián)網(wǎng)是企業(yè)的神經(jīng)系統(tǒng)21傳感技術(shù)＋MEMS技術(shù)：制造制造企業(yè)RFID+工業(yè)WSN移動(dòng)設(shè)備RDCRFID/條碼讀寫(xiě)器倉(cāng)庫(kù)CallerCaller打印機(jī)港口物流復(fù)雜事件探測(cè)任務(wù)提交云計(jì)算平臺(tái)復(fù)雜模式庫(kù)事件存儲(chǔ)庫(kù)規(guī)則數(shù)據(jù)庫(kù)物聯(lián)網(wǎng)EPC信息服務(wù)器對(duì)象命名服務(wù)器PML服務(wù)器數(shù)據(jù)中心面向制造業(yè)供應(yīng)鏈的物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)平臺(tái)移動(dòng)設(shè)備RDCRFID/條碼倉(cāng)庫(kù)CallerCaller打印工業(yè)智能控制系統(tǒng)應(yīng)用示例在工業(yè)企業(yè)部門(mén)，為了提高產(chǎn)品的整體質(zhì)量，及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)分析處理，減少生產(chǎn)浪費(fèi)，縮短生產(chǎn)周期，常需要組建企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)過(guò)程控制管理系統(tǒng)。作為企業(yè)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)示例，下圖示意了一個(gè)基于RFID技術(shù)的工業(yè)企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)監(jiān)控管理系統(tǒng)的組成。這個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要包含有GM二維碼（電子標(biāo)簽）、RFID讀寫(xiě)器，中間件系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)幾個(gè)組成部分。工