物联网发展状况及应用模式 20101114.ppt

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1、物联网发展状况物联网发展状况及应用模式及应用模式张飞舟张飞舟 博士博士北京大学地球与空间科学学院北京大学地球与空间科学学院2010年年11月月14日日北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士l 物联网技术物联网技术l 物联网应用与管理物联网应用与管理l 物联网发展趋势物联网发展趋势l 物联网产业发展模式物联网产业发展模式目录目录目录目录北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士l 物联网技术物联网技术l 物联网应用与管理物联网应用与管理l 物联网发展趋势物联网发展趋势l 物联网产业发展模式物联网产业发展模式目录目录目录目录北京大学地空学院北京大学地空学院张张

2、飞飞 舟舟 博士博士 什么是物联网什么是物联网？物联网本质特征物联网本质特征 物联网概念辨析物联网概念辨析 物联网体系框架物联网体系框架 物联网基本组成物联网基本组成 物联网核心技术物联网核心技术1 1、物联网技术、物联网技术、物联网技术、物联网技术北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士每一个零件都是有生命的每一个零件都是有生命的北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 物联网的概念分为广义和狭义两方面物联网的概念分为广义和狭义两方面 广广义义来来讲讲，物物联联网网是是一一个个未未来来发发展展的的愿愿景景，等等同同于于“未未来来的的互互联联网网”，或或者者

3、是是“泛泛在在网网络络”，能能够够实实现现人人在在任任何何时时间间、地地点点，使使用用任任何何网网络络与与任任何何人人与与物物的的信信息息交交换，以及物与物之间的信息交换；换，以及物与物之间的信息交换；狭狭义义来来讲讲，物物联联网网是是物物品品之之间间通通过过传传感感器器连连接接起起来来的的局域网，不论接入互联网与否，都属于物联网的范畴。局域网，不论接入互联网与否，都属于物联网的范畴。1.1 1.1 什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士1.1 1.1 什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联

4、网技术图图1 1 物联网的一般架构物联网的一般架构北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士物联网与互联网的不同物联网与互联网的不同 物物联联网网是是RFID技技术术与与互互联联网网结结合合而而产产生生的的新新型型网网络络，主主要要解解决决物物品品到到物物品品（Thing to Thing，T2T），人人到到物物品品（Human to Thing，H2T），人人到到人人（Human to Human，H2H）之之间间的的互互连连。其其中中，H2T是是指指人人利利用用通通用用装装置置与与物物品品之之间间的的连连接接，H2H是指人之间不依赖于个人电脑而进行的互连。是指人之间不依赖于

5、个人电脑而进行的互连。1.1 1.1 什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士物联网与互联网的不同物联网与互联网的不同 物物联联网网具具有有与与互互联联网网类类同同的的资资源源寻寻址址需需求求，以以确确保保其其中中联联网网物物品品的的相相关关信信息息能能够够被被高高效效、准准确确和和安安全全的的寻寻址址、定定位位以以及及查查询询，其其用用户户端端是是对对互互联联网网的的延延伸伸和和扩扩展展，即即任任何何物物品和物品之间可以通过物联网进行信息交换和通讯。品和物品之间可以通过物联网进行信息交换和通讯。因因此此，物物联

6、联网网又又在在不不同同应应用用领领域域的的专专用用性性、高高度度的的稳稳定定性性和可靠性、严密的安全性和可控性等方面有别于互联网。和可靠性、严密的安全性和可控性等方面有别于互联网。1.1 1.1 什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 物物联联网网的的一一种种定定义义是是：通通过过射射频频识识别别（RFID）、红红外外感感应应器器、全全球球定定位位系系统统（GPS）、激激光光扫扫描描器器等等信信息息传传感感设设备备，按按约约定定的的协协议议，把把任任何何物物品品与与互互联联网网连连接接起起来来，进进行行信信息息

7、交交换换和和通通讯讯，以以实实现现智智能能化化识识别别、定定位位、跟跟踪踪、监监控控和和管管理的一种网络。理的一种网络。显显然然，物物联联网网的的这这一一概概念念来来自自于于对对互互联联网网的的类类比比。根根据据物物联联网网与与互互联联网网的的关关系系分分类类，不不同同的的专专家家学学者者对对物物联联网网给给出了各自的定义，归纳起来有如下四种类型。出了各自的定义，归纳起来有如下四种类型。1.1 1.1 什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士1.1 1.1 什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物

8、联网技术1物物联网是传感网而不接入互联网联网是传感网而不接入互联网 2 物联网是互联网的一部分物联网是互联网的一部分 3物联网是互联网的补充网络物联网是互联网的补充网络4物联网是未来的互联网物联网是未来的互联网 北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士1.物联网是传感网而不接入互联网物联网是传感网而不接入互联网l有专家认为，物联网就是传感网，只是给人有专家认为，物联网就是传感网，只是给人们生活的环境中的物体安装传感器，这些传们生活的环境中的物体安装传感器，这些传感器可以更好的帮助我们认识环境，这个传感器可以更好的帮助我们认识环境，这个传感器网不接入互联网络。感器网不接入互联网

9、络。l例如上海浦东机场的传感器网络，其本身并例如上海浦东机场的传感器网络，其本身并不接入互联网，却号称是中国第一个物联网。不接入互联网，却号称是中国第一个物联网。物联网与互联网的关系是相对独立的两张网。物联网与互联网的关系是相对独立的两张网。1.1 1.1 什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 2.物联网是互联网的一部分物联网是互联网的一部分 物联网并不是一张全新的网，实际上早就存物联网并不是一张全新的网，实际上早就存在了，它是互联网发展的自然延伸和扩张，是互在了，它是互联网发展的自然延伸和扩张，是互联网的一

10、部分。互联网是可包容一切的网络，将联网的一部分。互联网是可包容一切的网络，将会有更多的物品加入到这张网中。也就是说，物会有更多的物品加入到这张网中。也就是说，物联网是包含于互联网之内的。联网是包含于互联网之内的。1.1 1.1 什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 3.物联网是互联网的补充网络物联网是互联网的补充网络l 通常所说的互联网是指人与人之间通过计算机结通常所说的互联网是指人与人之间通过计算机结成的全球性网络，服务于人与人之间的信息交换。成的全球性网络，服务于人与人之间的信息交换。而物联网的主体则是各

11、种各样的物品，通过物品间而物联网的主体则是各种各样的物品，通过物品间传递信息从而达到最终服务于人的目的，两张网的传递信息从而达到最终服务于人的目的，两张网的主体是不同的，因此物联网是互联网的扩展和补充。主体是不同的，因此物联网是互联网的扩展和补充。l互联网好比是人类信息交换的动脉，物联网就是毛互联网好比是人类信息交换的动脉，物联网就是毛细血管，两者相互连通，且物联网是互联网的有益细血管，两者相互连通，且物联网是互联网的有益补充。补充。1.1 1.1 什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 4.物联网是未来的互联

12、网物联网是未来的互联网l 从宏观的概念上讲，未来的物联网将使人置身于从宏观的概念上讲，未来的物联网将使人置身于无所不在的网络之中，在不知不觉中，人可以随时无所不在的网络之中，在不知不觉中，人可以随时随地与周围的人或物进行信息的交换，这时物联网随地与周围的人或物进行信息的交换，这时物联网也就等同于泛在网络，或者说未来的互联网。也就等同于泛在网络，或者说未来的互联网。l物联网、泛在网络、未来的互联网，他们的名字虽物联网、泛在网络、未来的互联网，他们的名字虽然不同，但表达的都是同一个愿景，那就是人类可然不同，但表达的都是同一个愿景，那就是人类可以随时、随地、使用任何网络、联系任何人或物，以随时、随地

13、、使用任何网络、联系任何人或物，达到信息交换的自由。达到信息交换的自由。1.1 1.1 什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士目前存在对物联网认识方面的偏颇目前存在对物联网认识方面的偏颇l将物联网当成互联网的无边无际的无限延伸，把物联将物联网当成互联网的无边无际的无限延伸，把物联网当成所有物的完全开放、全部互连、全部共享的互网当成所有物的完全开放、全部互连、全部共享的互联网平台。联网平台。l实际上物联网绝不是简单的全球共享互联网的无限延实际上物联网绝不是简单的全球共享互联网的无限延伸，即使互联网也不仅仅是通常认

14、为的国际共享的计伸，即使互联网也不仅仅是通常认为的国际共享的计算机网络，互联网也有广域网和局域网之分。算机网络，互联网也有广域网和局域网之分。l将传感网或将传感网或RFID网等同于物联网，传感网或者网等同于物联网，传感网或者RFID网只是物联网的一种应用，但不是物联网的全部。网只是物联网的一种应用，但不是物联网的全部。1.1 1.1 什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 什么是物联网什么是物联网？物联网本质特征物联网本质特征 物联网概念辨析物联网概念辨析 物联网体系框架物联网体系框架 物联网基本组成物联网基本

15、组成 物联网核心技术物联网核心技术1 1、物联网技术、物联网技术、物联网技术、物联网技术北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士物联网的内涵主要体现物联网的内涵主要体现:l互联网特征：互联网特征：对需要联网的物一定要能够实现对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络；互联互通的互联网络；l识别与通信特征：识别与通信特征：纳入物联网的纳入物联网的“物物”一定要一定要具备自动识别与物物通信的功能；具备自动识别与物物通信的功能；l智能化特征：智能化特征：网络系统应具有自动化、自我反网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。馈与智能控制的特点。l 全面感知、可靠传送、智能处

16、理是物联网的基全面感知、可靠传送、智能处理是物联网的基本特征。本特征。1.2 1.2 物联网本质特征物联网本质特征物联网本质特征物联网本质特征北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士1.2 1.2 物联网本质特征物联网本质特征物联网本质特征物联网本质特征智智能能处处理理可可靠靠传传送送全全面面感感知知 利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的跨地域、跨利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的跨地域、跨利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的跨地域、跨利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的跨地域、跨行业、跨部门的数据和信息进行分析处理，提升对物

17、理世界、经济社行业、跨部门的数据和信息进行分析处理，提升对物理世界、经济社行业、跨部门的数据和信息进行分析处理，提升对物理世界、经济社行业、跨部门的数据和信息进行分析处理，提升对物理世界、经济社会各种活动和变化的洞察力，实现智能化的决策和控制会各种活动和变化的洞察力，实现智能化的决策和控制会各种活动和变化的洞察力，实现智能化的决策和控制会各种活动和变化的洞察力，实现智能化的决策和控制。通过各种通信网络与互联网的融合，将物体接入通过各种通信网络与互联网的融合，将物体接入通过各种通信网络与互联网的融合，将物体接入通过各种通信网络与互联网的融合，将物体接入信息网络，随时随地进行可靠的信息交互和共享。

18、信息网络，随时随地进行可靠的信息交互和共享。信息网络，随时随地进行可靠的信息交互和共享。信息网络，随时随地进行可靠的信息交互和共享。利用利用利用利用RFIDRFID、二维码、二维码、二维码、二维码、GPSGPS、摄像头、传感器、传感、摄像头、传感器、传感、摄像头、传感器、传感、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量的技术手段随时随地对物体器网络等感知、捕获、测量的技术手段随时随地对物体器网络等感知、捕获、测量的技术手段随时随地对物体器网络等感知、捕获、测量的技术手段随时随地对物体进行信息采集和获取进行信息采集和获取进行信息采集和获取进行信息采集和获取。北京大学地空学院北京大学地空学院张张

19、 飞飞 舟舟 博士博士1.2 1.2 物联网本质特征物联网本质特征物联网本质特征物联网本质特征 物联网的关键不在物联网的关键不在“物物”，而在，而在“网网”。物联网精髓不仅是对物实现联接和操控，它通过技物联网精髓不仅是对物实现联接和操控，它通过技术手段的扩张，赋于网络新的含义，实现人与物、物术手段的扩张，赋于网络新的含义，实现人与物、物与物之间的相融与互动，甚至是交流与沟通。与物之间的相融与互动，甚至是交流与沟通。物联网并不是互联网的翻版，也不是互联网的一个物联网并不是互联网的翻版，也不是互联网的一个接口，而是互联网的一种延伸。接口，而是互联网的一种延伸。北京大学地空学院北京大学地空学院张张

20、飞飞 舟舟 博士博士1.2 1.2 物联网本质特征物联网本质特征物联网本质特征物联网本质特征 作为互联网的扩展，物联网具备互联网的特性，作为互联网的扩展，物联网具备互联网的特性，但也具有互联网当前所不具有的特征。但也具有互联网当前所不具有的特征。物联网不仅能够实现由人找物，而且能够实现以物联网不仅能够实现由人找物，而且能够实现以物找人，通过对人的规范性回复进行识别，还能够物找人，通过对人的规范性回复进行识别，还能够做出方案性的选择。做出方案性的选择。北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士1.2 1.2 物联网本质特征物联网本质特征物联网本质特征物联网本质特征 如果认为物联网

21、是传感网的概念，则会使得物联网的外延如果认为物联网是传感网的概念，则会使得物联网的外延缩小缩小。如如1999年时所提出的物联网的概念，是把所有物品通年时所提出的物联网的概念，是把所有物品通过过RFID等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识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。其中没有人、物之间的相联、沟通与互动。别和管理。其中没有人、物之间的相联、沟通与互动。如果仅仅作为传感网如果仅仅作为传感网，物在联网之后，只需服从控制中心，物在联网之后，只需服从控制中心的指令，而各系统的控制中心则是互相分离的。的指令，而各系统的控制中心则是互相分离的。如果是作为互联网的延伸如果是作为

22、互联网的延伸，则可以将所有在网络内的系统，则可以将所有在网络内的系统与点有机地联成一个整体，起到互帮互助的作用。与点有机地联成一个整体，起到互帮互助的作用。换句话说，换句话说，传感网完全可以将其包容在作为互联网的扩展形式的物联网传感网完全可以将其包容在作为互联网的扩展形式的物联网的概念之内。的概念之内。北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 什么是物联网什么是物联网？物联网本质特征物联网本质特征 物联网概念辨析物联网概念辨析 物联网体系框架物联网体系框架 物联网基本组成物联网基本组成 物联网核心技术物联网核心技术1 1、物联网技术、物联网技术、物联网技术、物联网技术北京大学

23、地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 由由于于物物联联网网概概念念出出现现不不久久，其其内内涵涵在在不不断断的的发发展展、完完善善。有有人人认认为为，物物联联网网是是基基于于互互联联网网和和RFID技技术术发发展展的的网网络络，是是在在计计算算机机互互联联网网的的基基础础上上，利利用用RFID、无无线线数数据据通通信信等等技技术术，构构造造一一个个覆覆盖盖世世界界上上万事万物的网络。万事万物的网络。物物联联网网实实质质就就是是利利用用RFID技技术术，通通过过计计算算机机互互联联网网以以实实现现全全球球物物品品的的自自动动识识别别，达达到到信信息息的的互互联联与与实实时共享。时共

24、享。1.3 1.3 物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 物联网主要涉及物联网主要涉及RFID和传感器两项技术。和传感器两项技术。RFID技术用于标识物，给每个物品一个技术用于标识物，给每个物品一个“身份证身份证”；传传感感器器技技术术用用于于感感知知物物，包包括括采采集集实实时时数数据据（如如温温度度、湿度）、执行与控制（打开空调、关上电视）等。湿度）、执行与控制（打开空调、关上电视）等。可可以以划划分分：（1）从从RFID技技术术出出发发，在在RFID网网络络的的基基础础上上，构构建建基基于于RFID的的物物联联

25、网网；（2）从从传传感感器器技技术术出出发发，在在传传感感网网络络的的基基础础上上，构构建建基基于于传传感感器器的的物物联联网网；（3）将将RFID技技术术和和传感器技术融合，构建更广义的物联网，即泛在网。传感器技术融合，构建更广义的物联网，即泛在网。1.3 1.3 物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 目目前前，对对于于物物物物互互联联的的网网络络这这一一概概念念的的准准确确定定义义业业界界一一直直未未达达成成统统一一的的认认识识，存存在在着着以以下下几几种种相相关关概概念念：物物联联网网、无无线线传传感感器器网网

26、络络（Wireless Sensor Network，WSN）以以 及及 泛泛 在在 网网（Ubiquitous Network）（亦称）（亦称U网络）。网络）。1.3 1.3 物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 1.3.1 物联网物联网定定义义1：把把所所有有物物品品通通过过RFID和和条条码码等等信信息息传传感感设设备备与与互互联联网连接起来，实现智能化识别和管理。网连接起来，实现智能化识别和管理。该该概概念念最最早早于于1999年年由由麻麻省省理理工工学学院院Auto-ID研研究究中中心心提提出出，实实质质上

27、上等等于于RFID技技术术和和互互联联网网的的结结合合应应用用。RFID标标签签可可谓谓是是早早期期物物联联网网最最为为关关键键的的技技术术与与产产品品环环节节，当当时时认认为为物物联联网网最最大大规规模模、最最有有前前景景的的应应用用就就是是在在零零售售和和物物流流领领域域。利利用用RFID技技术术，通通过过计计算算机机互联网实现物品互联网实现物品/商品的自动识别和信息的互联与共享。商品的自动识别和信息的互联与共享。1.3 1.3 物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 1.3.1 物联网物联网定义定义2：2005年

28、，年，ITU（International Telecommunications Union，国际电信联盟）在，国际电信联盟）在The Internet of Things in 2020报告中对物联网概念进行扩展，提出任何时刻、任报告中对物联网概念进行扩展，提出任何时刻、任何地点、任意物体之间的互联，无所不在的网络和无所不何地点、任意物体之间的互联，无所不在的网络和无所不在计算的发展愿景，除在计算的发展愿景，除RFID技术外，传感器技术、纳米技术外，传感器技术、纳米技术、智能终端等技术将得到更加广泛的应用。技术、智能终端等技术将得到更加广泛的应用。1.3 1.3 物联网概念辨析物联网概念辨析物

29、联网概念辨析物联网概念辨析北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 1.3.1 物联网物联网定义定义3：由具有标识、虚拟个性的物体：由具有标识、虚拟个性的物体/对象所组成的网对象所组成的网络，这些标识和个性等信息在智能空间使用智慧的接口络，这些标识和个性等信息在智能空间使用智慧的接口与用户、社会和环境进行通信。与用户、社会和环境进行通信。该定义出自欧洲智能系统集成技术平台（该定义出自欧洲智能系统集成技术平台（EPoSS）在）在2008年年5月月27日发布的日发布的Internet of Things in 2020报告。该报告报告。该报告分析预测了未来物联网的发展，认为分析预

30、测了未来物联网的发展，认为RFID和相关的识别技术和相关的识别技术是未来物联网的基石，因此更加侧重于是未来物联网的基石，因此更加侧重于RFID的应用及物体的的应用及物体的智能化。智能化。1.3 1.3 物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 1.3.1 物联网物联网定义定义4：物联网是未来互联网的一个组成部分，可以被定：物联网是未来互联网的一个组成部分，可以被定义为基于标准的和可互操作的通信协议，且具有自配置义为基于标准的和可互操作的通信协议，且具有自配置能力的、动态的全球网络基础架构。物联网中的能力的、动态的全球网络

31、基础架构。物联网中的“物物”都具有标识、物理属性和实质上的个性，使用智能接口都具有标识、物理属性和实质上的个性，使用智能接口实现与信息网络的无缝整合。实现与信息网络的无缝整合。这个概念来源于欧盟第这个概念来源于欧盟第7框架下框架下RFID和物联网研究项和物联网研究项目组在目组在2009年年9月月15日发布的研究报告。该项目组的主要日发布的研究报告。该项目组的主要研究目的是便于欧洲内部不同研究目的是便于欧洲内部不同RFID和物联网项目之间的和物联网项目之间的组网、协调组网、协调RFID的物联网研究活动、专业技术平衡与研的物联网研究活动、专业技术平衡与研究效果最大化、以及项目之间建立协同机制等。究

32、效果最大化、以及项目之间建立协同机制等。1.3 1.3 物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 1.3.1 物联网物联网l 从从上上述述4种种定定义义不不难难看看出出，物物联联网网的的内内涵涵是是起起源源于于由由RFID对对客客观观物物体体进进行行标标识识并并利利用用网网络络进进行行数数据据交交换换这这一一概概念念，并并不不断断扩扩充充、延延展展、完完善善而而逐步形成的。逐步形成的。1.3 1.3 物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 1.3

33、.1 物联网物联网l 这这种种物物联联网网主主要要由由RFID标标签签、读读写写器器、信信息息处处理理系系统统、编编码码解解析析与与寻寻址址系系统统、信信息息服服务务系系统统和和互互联网组成。联网组成。l通通过过对对拥拥有有全全球球惟惟一一编编码码的的物物品品的的自自动动识识别别和和信信息息共共享享，实实现现开开环环环环境境下下对对物物品品的的跟跟踪踪、溯溯源源、防防伪、定位、监控以及自动化管理等功能。伪、定位、监控以及自动化管理等功能。1.3 1.3 物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 1.3.1 物联网物联网l

34、 通通常常在在生生产产和和流流通通（供供应应链链）领领域域，为为了了实实现现对对物物品品的的跟跟踪踪、防防伪伪等等功功能能，需需要要给给每每一一个个物物品品一一个个全全球球惟惟一一的的标标识识。在在这这种种情情形形下下，RFID技技术术是是主角，基于主角，基于RFID技术的物联网能够满足这种需求技术的物联网能够满足这种需求。1.3 1.3 物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 1.3.1 物联网物联网l 此此外外，冷冷链链物物流流、危危险险品品物物流流等等特特殊殊物物流流，对对仓仓库库、运运输输工工具具/容容器器的的

35、温温度度等等有有特特殊殊要要求求，可可将将传传感感器器技技术术融融入入进进来来，将将传传感感器器采采集集的的信信息息与与仓仓库库、车车辆辆、集集装装箱箱的的RFID信信息息融融合合（例例如如在在厢厢式式冷冷藏藏货货车车内内安安装装温温度度传传感感器器，将将温温度度信信息息、GPS信信息息等等通通过过车车载载终终端端采采用用短短信信息息方方式式发发送送到到企企业业监监控中心），构建带传感器的基于控中心），构建带传感器的基于RFID的物联网。的物联网。l 目目前前，基基于于RFID的的物物联联网网的的典典型型解解决决方方案案是是美美国国的的EPC（电子产品编码）（电子产品编码）。1.3 1.3 物

36、联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 1.3.2 无线传感器网络无线传感器网络定义定义5：无线传感器网络是由若干具有无线通信能：无线传感器网络是由若干具有无线通信能力的传感器节点自组织构成的网络。力的传感器节点自组织构成的网络。此概念最早由美国军方提出，起源于此概念最早由美国军方提出，起源于1978年美年美国国防部高级研究计划局资助卡耐基国国防部高级研究计划局资助卡耐基梅隆大学进梅隆大学进行分布式传感器网络的研究项目。在当时缺乏互联行分布式传感器网络的研究项目。在当时缺乏互联网技术、多种接入网络以及智能计算技术的条件下

37、，网技术、多种接入网络以及智能计算技术的条件下，该概念局限于由节点组成的自组织网络。该概念局限于由节点组成的自组织网络。1.3 1.3 物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 1.3.2 无线传感器网络无线传感器网络定义定义6：泛在传感器网络（：泛在传感器网络（Ubiquitous Sensor Network，USN）是由智能）是由智能传感器节点组成的网络，可以以传感器节点组成的网络，可以以“任何地点、任何时间、任何人、任何任何地点、任何时间、任何人、任何物物”的形式被部署。该技术具有巨大的潜力，可以用于广泛领域中推

38、动的形式被部署。该技术具有巨大的潜力，可以用于广泛领域中推动新的应用和服务，从安全保卫、环境监控到推动个人生产力和增强国家新的应用和服务，从安全保卫、环境监控到推动个人生产力和增强国家竞争力。竞争力。此概念出自此概念出自2008年年2月月ITU-T的的Ubiquitous Sensor Networks研究报告。该研究报告。该报告中提出了泛在传感器网络体系架构，自下而上分为底层传感器网络、接入报告中提出了泛在传感器网络体系架构，自下而上分为底层传感器网络、接入网络、基础骨干网络、中间件、应用平台等网络、基础骨干网络、中间件、应用平台等5个层次。底层传感器网络由传感个层次。底层传感器网络由传感器

39、、执行器、器、执行器、RFID等各种信息设备组成，负责对物理世界的感知与反馈；接等各种信息设备组成，负责对物理世界的感知与反馈；接入网络实现底层传感器网络与上层基础骨干网络的连接，由网关、入网络实现底层传感器网络与上层基础骨干网络的连接，由网关、sink节点等节点等组成；基础骨干网络基于互联网、组成；基础骨干网络基于互联网、NGN（Next Generation Network）构建；）构建；中间件处理、存储传感数据并以服务的形式提供对各类传感数据的访问；应用中间件处理、存储传感数据并以服务的形式提供对各类传感数据的访问；应用平台实现各类传感器网络应用的技术支撑。平台实现各类传感器网络应用的技

40、术支撑。1.3 1.3 物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 1.3.2 无线传感器网络无线传感器网络定义定义7：传感器网络以对物理世界的数据采集和信息处理为主要：传感器网络以对物理世界的数据采集和信息处理为主要任务，以网络为信息传递载体，实现物与物、物与人之间的信息任务，以网络为信息传递载体，实现物与物、物与人之间的信息交互，提供信息服务的智能网络信息系统。交互，提供信息服务的智能网络信息系统。该定义出自我国信息技术标准化技术委员会所属传感器网络该定义出自我国信息技术标准化技术委员会所属传感器网络标准工作组标准工作

41、组2009年年9月的工作文件，该文件认为传感器网络具体月的工作文件，该文件认为传感器网络具体表现为：表现为：“它综合了微型传感器、分布式信号处理、无线通信网它综合了微型传感器、分布式信号处理、无线通信网络和嵌入式计算等多种先进信息技术，能对物理世界进行信息采络和嵌入式计算等多种先进信息技术，能对物理世界进行信息采集、传输和处理，并将处理结果以服务的形式发布给用户集、传输和处理，并将处理结果以服务的形式发布给用户”。1.3 1.3 物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 1.3.2 无线传感器网络无线传感器网络定义定义8

42、：传感网是以感知为目的，实现人与人、人与物、物与物全面互：传感网是以感知为目的，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。其突出特征是通过传感器等方式获取物理世界的各种信息，联的网络。其突出特征是通过传感器等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等进行信息的传送与交互，采用智能计算技结合互联网、移动通信网等进行信息的传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提升对物质世界的感知能力，实现智能术对信息进行分析处理，从而提升对物质世界的感知能力，实现智能化的决策和控制。化的决策和控制。此概念出自工业和信息化部和江苏省联合向国务院上报的此概念出自工业和信息化部和江苏省联合向国务

43、院上报的关于关于支持无锡建设国家传感网创新示范区（国家传感信息中心）情况的报支持无锡建设国家传感网创新示范区（国家传感信息中心）情况的报告告。此外，。此外，“传感网传感网”这一名词最早是出自于业界专家对于无线传这一名词最早是出自于业界专家对于无线传感器网络的简称，即定义感器网络的简称，即定义5 5的中文简称。随着物物互联相关概念的关注的中文简称。随着物物互联相关概念的关注度不断提升，而逐渐演进为定义度不断提升，而逐渐演进为定义8 8所描述的内容。所描述的内容。1.3 1.3 物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士1.3

44、.2 无线传感器网络无线传感器网络l比比较较对对于于传传感感器器网网络络的的4种种定定义义，同同样样可可以以发发现现传传感感器器网网络络其其内内涵涵起起源源于于由由传传感感器器组组成成通通信信网网络络，对对采集到的客观物体信息进行交换这一概念采集到的客观物体信息进行交换这一概念。l定定义义6提提出出了了相相对对完完整整的的体体系系架架构构，并并且且描描述述了了各各个层次在体系架构中的位置及功能。个层次在体系架构中的位置及功能。1.1 1.1 什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士1.3.2 无线传感器网络无线传

45、感器网络l定定义义7、8尽尽管管与与定定义义6文文字字描描述述不不同同，但但其其内内涵涵基基本一致，并未对定义本一致，并未对定义6进行实质性的突破与完善。进行实质性的突破与完善。l 定定义义6、7、8都都是是将将定定义义5所所定定义义的的“网网络络”作作为为底底层层的的、对对于于客客观观物物质质世世界界信信息息获获取取交交互互的的技技术术手手段之一，并对其进行了更为精确的文字描述段之一，并对其进行了更为精确的文字描述。1.1 1.1 什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 1.3.3 泛在网络泛在网络定义定义9

46、：泛在网络指无所不在的网络。：泛在网络指无所不在的网络。最早提出最早提出U战略的日韩给出的定义是：无所不在的网络社会战略的日韩给出的定义是：无所不在的网络社会将是由智能网络、最先进的计算技术以及其它领先的数字技术基将是由智能网络、最先进的计算技术以及其它领先的数字技术基础设施武装而成的技术社会形态。根据这样的构想，础设施武装而成的技术社会形态。根据这样的构想，U网络将以网络将以“无所不在无所不在”、“无所不包无所不包”、“无所不能无所不能”为基本特征，帮助为基本特征，帮助人类实现人类实现4A化通信，即在任何时间、任何地点、任何人、任何物化通信，即在任何时间、任何地点、任何人、任何物都能顺畅地通

47、信。都能顺畅地通信。1.3 1.3 物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士 1.3.4 各概念之间的关系各概念之间的关系 目前，对于支持人与物、物与物广泛互联，实现人目前，对于支持人与物、物与物广泛互联，实现人与客观世界的全面信息交互的全新网络的命名，与客观世界的全面信息交互的全新网络的命名，一直存一直存在着物联网、传感网、泛在网这在着物联网、传感网、泛在网这3个概念之争。个概念之争。这这3个概个概念之间的关系如图念之间的关系如图1.1所示所示。1.3 1.3 物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析北

48、京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士1.3 1.3 物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析物联网概念辨析图图2 物联网、传感网、泛在网之间的关系物联网、传感网、泛在网之间的关系北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士1.3.4 各概念之间的关系各概念之间的关系l 如如果果将将传传感感器器的的概概念念进进行行扩扩展展，认认为为RFID、二二维维条条码码等等信信息息的的读读取取设设备备和和音音视视频频录录入入设设备备等等数数据据采采集集设设备备都都是是一一种种特特殊殊的的传传感感器器，则则范范围围扩扩展展后后的的传传感器网络即简称为与物联网概念并列的感器网

49、络即简称为与物联网概念并列的“传感网传感网”。1.1 1.1 什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士1.3.4 各概念之间的关系各概念之间的关系l从从ITU-T，ISO/IECJTC1 SC6等等国国际际标标准准组组织织对对传传感感器器网网络络、物物联联网网定定义义和和标标准准化化范范围围来来看看，传传感感器器网网络络和和物物联联网网其其实实是是一一个个概概念念的的两两种种不不同同表表述述，其其实实质质都都是是依依托托于于各各种种信信息息设设备备实实现现物物理理世世界界和和信信息息世界的无缝融合世界的无缝融合。

50、1.1 1.1 什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术北京大学地空学院北京大学地空学院张张 飞飞 舟舟 博士博士1.3.4 各概念之间的关系各概念之间的关系l 可可见见，无无论论从从哪哪个个角角度度都都可可以以认认为为，目目前前为为人人所所熟熟知知的的“物物联联网网”和和“传传感感网网”都都是是以以传传感感器器、RFID等等客客观观世世界界标标识识和和感感知知技技术术，借借助助于于无无线线传传感感器器网网络络、互联网、移动网等实现人与物理世界的信息交互互联网、移动网等实现人与物理世界的信息交互。1.1 1.1 什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联网技术什么是物联