基于物联网通信的研究调查报告.doc
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1、 基于现代物联网技术的研究调查报告摘要:物联网作为新一代的信息技术,在全世界范围内掀起了它的应用高潮。“物联网”技术迅猛的发展速度却是前所未有的。在我国,物联网的概念正逐步被人们所认识和接受,家居智能化技术也正逐步深入和推广,加上国家的宏观政策对物联网市场的倾斜,物联网势必将引领一次革命。 但是,物联网作为一种新兴的产业,它的发展对于中国的价格意味着什么呢,本文将带领读者从零开始了解物联网,了解他的中国之路。关键词: 物联网 中国 发展 Strauct KeywordAbstract: Internet of Things ,as a new generation of information
2、 technology, setting off a worldwide application of its climax. Internet of Thingstechnology is the rapid pace of development is unprecedented. In China, the concept of things is gradually being recognized and accepted by people, home automation technology is gradually in-depth and extension, and th
3、e countrys macro policies on the market, the tilt of things, of things is bound to lead a revolution. However, things as a new industry, it means the development of the price for what the Chinese, this will lead the reader to understand things from scratch, and understand the Chinese Way 目录基于现代物联网技术
4、的研究调查报告- 1 -引言- 3 -1.联网技术简介- 3 -1.1 物联网概念- 3 -1.2 物联网技术发展概述- 3 -2.物联网不可估量的前途- 4 -2.1 物联网的用途概况- 4 -2.2 物联网在现代生活的重要性- 4 -2.2.1 现实生活的发展趋势- 4 -2.2.2 物联网的特点- 5 -3.物联网在中国的发展现状- 5 -3.1 全球各大经济、科技大国对物联网的投资浏览- 5 -3.1.1 美国- 5 -3.1.2 欧盟- 7 -3.1.3 日本- 9 -3.1.4 韩国- 10 -3.2 物联网:中国在行动- 11 -4.在中国影响物联网发展及应用的主要因素分析- 1
5、5 -4.1 技术方面- 15 -4.1.1 物联网的关键技术- 15 -4.2 物联网在行动的障碍- 17 -4.3 我国物联网发展对策与措施- 18 -5. 发展趋势- 20 -6. 结语- 21 -7. 参考文献- 21 -引言物联网是通过给每一个对象赋予唯一的标示符,智能地将物与物、人与物联系起来的新型网络。目前社会各界对物联网广泛关注。这个理想网络的实现还需要一套完整的方案,包括体系和协议标准等。介绍了物联网的发展过程和物联网几种常用的关键技术:无线射频识别技术、电子产品码系统、传感技术、认知技术、云计算,探讨了这些技术对物联网实现的重要性及各自的技术特点。提出物联网有待解决的问题和
6、存在的隐患,并分析了可能的解决方案。1.联网技术简介1.1 物联网概念物联网的概念最初是美国麻省理工学院(MIT)的自动识别中心(Auto- ID Labs)在1999年提出的,它的定义很简单:把所有物品通过射频识别(RF ID)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( Internet of Things)是将各种信息传感设备,如无线射频识别(RF ID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。作为一种最能体现新一代信息技术的网络模型,物联网必将在不远的将来展示出强大的生命力,让所有的物品都与网络连接在一起,从多个方面改
7、变我们的工作和生活。1.2 物联网技术发展概述早期的物联网是涵盖射频识别(RFID)技术的也物流网络为主的技术, 然而随着技术以及应用的不断发展, 物联网的内涵也逐渐的发生了转变。物联网一般情况下指的是把RFID、红外感应器、GPS、激光扫描器等传感技术嵌入到物理设备中去,并且按照一定的协议在网络上进行信息的传输、协同以及处理,从而达到物与物、物与人之间的信息通信和控制,最终实现智能化识别、定位、监控以及管理的技术。物联网传感技术、通信技术以及计算技术的一个集合。物联网包括传感设备层、网络层以及应用层。应用层运用现代的信息技术来对信息进行处理最终实现识别、控制、监测等功能。而对于通信运营商来说
8、,物联网的网络层将是关键的控制点。因此能与物理网相融合的网络必须有如下的特性:(1)可控性;(2)安全性;(3)可扩展性。2.物联网不可估量的前途2.1 物联网的用途概况2.2 物联网在现代生活的重要性2.2.1 现实生活的发展趋势现今计算机在我们生活中所占的比例是越来越大,它无处不在,所以智能化是我们生活发展的必然方向,然而,物联网就是通过各项通信技术将我们生活各方面连接在一起,打造的一套智能化生活趋势. 1) 社会经济效益随着各国“泛在网络社会”计划的推出, 特别是美国“智慧地球”等概念的提出,物联网将成为各国综合国力竞争的重要因素, 成为衡量一个国家科技发展水平的标志, 并引发国际信息产
9、业重新洗牌的机遇。物联网一方面可以提高经济效益、大大节约成本, 另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。权威机构预测, 到2020 年,物物互联业务与现有人人互联业务之比将达到301, 下一个万亿级的信息产业将是物物互联。目前物联网发展具备了一定产业基础, 在电力、交通、安防等相关领域的应用也初见成效。把物联协议的标准作为技术的高端, 加速物联网标准化工作, 对促进物联网技术进步和推广起着至关重要的作用; 同时,促进经济结构调整和转型升级, 提高我国的可持续发展能力和国际竞争能力。2) 智能家居应用家用传感网同样“耳聪目明”, 空调和窗帘上以及卫生间与厨房里, 到处都可布点, 它们感受温度、
10、湿度、亮度、烟雾及角度等信息, 与家电、门窗、炊具等联动, 合力将居家环境控制在一个最为适宜和安全的状态。地板上的传感器还能辨析脚步的频率、幅度、轻重等参数, 绝不会混淆家中小狗与入室小偷的区别, 一旦发现不速之客, 立即向上层传感网报警。3) 智能物流管理目前上海移动已为多个行业客户量身打造了集数据采集、传输、处理和业务管理于一体的整套无线综合应用解决方案。最新数据显示, 上海移动目前已将超过10 万个芯片装载在出租车和公交车上, 形式多样的物联网应用在各行各业大显神通, 确保城市的有序运作。上海世博会期间,“车务通”全面运用于上海公共交通系统, 以最先进的技术保障了世博园区周边大流量交通的
11、顺畅; 面向物流企业运输管理的“e 物流”, 将为用户提供实时准确的货况信息、车辆跟踪定位、运输路径选择、物流网络设计与优化等服务, 大大提升物流企业综合竞争能力。4)红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。2.2.2 物联网的特点物联网是一种带有传感标识器的智能感知信息网络系统,促进了世界上物与物、人与物、人与自然之间的对话与交流。它是继计算机、因特网和移动通信网之后发展的一门新技术,是全球信息化发展的新阶段,实现了数字化向智能化的过渡与提升该技术将促进IT业突破性进
12、展,引发世界第三次产业化浪潮,有着重大的科学意义和应用价值。3.物联网在中国的发展现状3.1 全球各大经济、科技大国对物联网的投资浏览3.1.1 美国作为物联网发展排头兵的RF ID技术,早在二战时期就出现了,后来在美国对伊拉克战争中得到大量使用,用于管理军需后勤物资。1991年由美国提出普适计算的概念,它具有两个关键特性:一是随时随地访问信息的能力,二是不可见性,通过在物理环境中提供多个传感器、嵌入式设备,在用户不察觉的情况下进行计算和通信。美国国防部的研究机构资助了多个相关科研项目,美国国家标准与技术研究院也专门针对普适计算制定了详细的研究计划。普适计算总体来说是概念性和理论性的研究,但首
13、次提出了感知、传送、交互的三层结构,是物联网的雏形。在1995年,比尔盖茨就在其著作未来之路中提出物联网的概念,只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展,并未引起重视。1998年,美国麻省理工学院创造性地提出当时被称作EPC系统的“物联网”概念。他们认为,物联网就是将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的网络。1999年,在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了传感网的概念,认为“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。美国国防部在2000年时把传感网定为五大国防建设领域之一,仅在美墨边境“虚拟栅栏”(即防入侵传感网)上就投入了470 亿美元。20
14、03 年, 美国技术评论将传感网络技术看作是未来改变人们生活的十大技术之首。2008年7月,美国国家情报委员会发表2025年对美国利益潜在影响的6 种关键技术报告将“物联网”技术列入其中,认为物联网技术存在裂变性的影响能力,将对人类社会的生产和生活带来巨大的影响。美国IBM公司2008年11月对外公布了“智慧地球( Smarter Planet) ”战略,其中提到,在信息文明的下一个发展阶段,人类将实现智能基础设施与物理基础设施的全面融合,实现IT与各行各业的深度融合,从而以科学和智慧的方式对社会系统和自然系统实施管理。“智慧地球”提出“把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、
15、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,并且被普遍连接,形成所谓“物联网”,并通过超级计算机和云计算将“物联网”整合起来,实现人类社会与物理系统的整合。“智慧地球”其本质是以一种更智慧的方法,利用新一代信息通信技术来改变政府、公司和人们相互交互的方式,以便提高交互的明确性、效率、灵活性。该战略预言,“智慧的地球”战略能够带来长短兼顾的良好效益,尤其是在当前的局势下,对于美国经济甚至世界经济走出困境具有重大意义。在短期经济刺激方面,该战略要求政府投资于诸如智能铁路、智能高速公路、智能电网等基础设施,能够刺激短期经济增长,创造大量的就业岗位;其次,新一代的智能基础设施将为未来的科技创新开拓巨大的空间
16、,有利于增强国家的长期竞争力;第三,能够提高对于有限的资源与环境的利用率,有助于资源和环境保护;第四,计划的实施将能建立必要的信息基础设施。2008年12月,奥巴马向IBM咨询了智慧地球的有关细节,并共同就投资智能基础设施对于经济的促进效果进行了研究。2009年1月7日, IBM与美国智库机构信息技术与创新基金会( ITIF)共同向奥巴马政府提交了“The Digital Road to Recover:A Stimulus Plan to Create Jobs,Boost Productivity andRevitalize America”,提出通过信息通信技术( ICT)投资可在短期内
17、创造就业机会,美国政府只要新增300亿美元的ICT投资(包括智能电网、智能医疗、宽带网络三个领域) ,便可以为民众创造出9419万个就业机会。2009年1月28日与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”。奥巴马在会议上发表讲话,肯定了这一思路:“经济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去,毫无疑问,这就是美国在21世纪保持和夺回竞争优势的方式。”并进一步将问题上升到美国国家政策层面。2009年2月17日奥巴马签署生效的恢复和再投资法案(Recoveryand Reinvestment Act) (即美国的经济刺激计划) ,批准推进“智慧地球”中两个领域的发展智慧的电网和智慧的医疗,前者批准投资
18、为110亿美元,后者为190亿美元;同时批准宽带网络投资72亿美元。“智慧的地球”得到美国各界的高度关注,并上升至美国的国家战略,由此引发了世界各国对物联网的追捧。3.1.2 欧盟2000年3月在葡萄牙的里斯本举行的欧洲首脑特别会议上,欧洲理事会提出了一个未来十年的战略目标使欧盟成为世界上最有竞争力、经济最活跃的知识经济体。为了实现这个目标,需要一个全球性的战略,即建设“为所有人的信息社会( Information Society for all) ”。在这个过程中,欧盟具体实施了一个行动计划“e - Europe”行动计划,旨在充分利用欧洲的整个电子潜力、依靠电子业务和互联网技术及其服务,使
19、欧洲在核心技术领域例如移动通讯方面保持领头羊的地位。2005年6月1日,欧盟委员会在比利时的布鲁塞尔公布了一个新的战略计划 Initiative“i2010: EuropeanInformation Society 2010”,其目的在于促进欧盟经济增长和创造就业。i2010 - Initiative是一个全面的战略计划和目标,是继2000年欧洲理事会制定的里斯本战略目标“到2010年把欧洲建设成世界上经济最活跃、最有竞争力的知识经济体”后,提出的又一个重要的战略计划,是欧盟为了应对现代信息社会的巨大挑战的一个产物。i2010 - Initiative包括一系列措施和政策,计划在2005 -
20、2010年之间实现。在该战略计划中,欧盟最注重的是ICT(信息通讯技术)的创新和研发投入及其对国民经济发展的影响,关心ICT产业信息服务业的发展所带来的巨大经济前景。2006年3月,欧盟召开会议“From RF ID to theInternet of Things”,对物联网做了进一步的描述。2008年在法国召开的欧洲物联网大会的重要议题包括未来互联网和物联网的挑战、物联网中的隐私权、物联网在主要工业部门中的影响等内容。欧盟委员会和欧洲技术专家们则将目光重点放在EPCglobal网络架构在经济、安全、隐私和管理等方面的问题上,他们希望能够建立一套公平的、分布式管理的唯一标识符。2009年,欧
21、盟发布了下一代全欧移动宽带长期演进与超越以及ICT ( information and communica2tions technology)研发与创新战略,欧盟计划在未来10年将欧洲ICT研究与创新投资加倍。为确保欧洲在物联网发展过程中起到主导作用, 2009年6月18日,欧盟委员会发布了世界第一个物联网发展战略欧盟物联网行动计划( Internet of Things Anaction p lan for Europe) ,描绘了物联网技术应用的前景,并提出要加强欧盟政府对物联网的管理,消除物联网发展的障碍。欧盟提出物联网的三方面特性:第一,不能简单地将物联网看做互联网的延伸,物联网是建立
22、在特有的基础设施基础上的一系列新的独立系统,当然部分基础设施要依靠已有的互联网;第二,物联网将与新的业务共生;第三,物联网包括物与人通信、物与物通信的不同通信模式。物联网可以提高人们的生活质量,产生新的更好的就业机会、商业机会,促进产业发展,提升经济的竞争力。欧盟物联网行动计划提出了以下政策建议: (1)加强物联网管理,包括:制定一系列物联网的管理规则;建立一个有效的分布式管理( de2centralised management)架构,使全球管理机构可以公开、公平、尽责的履行管理职能。(2)完善隐私和个人数据保护,包括:持续监测隐私和个人数据保护问题,修订相关立法,加强相关方对话等;执委会将
23、针对个人可以随时断开联网环境( the silence ofthe chip s)开展技术、法律层面的辩论。(3)提高物联网的可信度( Trust) 、接受度(Accep tance) 、安全性( Security) 。(4)推广标准化,执委会将评估现有物联网相关标准并推动制定新的标准,持续监测欧洲标准组织( ETSI、CEN、CENELEC) 、国际标准组织( ISO、ITU)以及其它标准组织( IETF、EPC global等)物联网标准的制定进度,确保物联网标准的制定是在各相关方的积极参与下,以一种开放、透明、协商一致的方式达成。(5)加强相关研发,包括:通过欧盟第7期科研框架计划项目(
24、 FP7)支持物联网相关技术研发,如微机电、非硅基组件、能量收集技术( energy harvesting technologies) 、无所不在的定位( ubiquitous positioning) 、无线通信智能系统网( net2works of wirelessly communicating smart systems) 、语义学( Semantics) 、基于设计层面的隐私和安全保护(p rivac - and security - by design) 、软件仿真人工推理( software emulating human reasoning )以及其它创新应用,通过公私伙伴模式
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