物联网和WSGN介绍侯.ppt

1,物联网和中国WGSN标准组 及其在工业控制中的应用,侯维岩 郑州大学 信息工程学院 ,2019年5月18日,2,物联网的定义和历史,1,2,一个工业无线测控系统的具体实例,3,4,总结与展望,内容概要,中国WGSN标准工作组简介,3,“物联网” 是将各种信息传感设备，如射频识别(RFID)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。其目的是让所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。 ITU 定义：from anytime, any place connectivity for anyone, we will now have connectivity for anything.,物联网的定义1,4,物联网的定义2,物联网就是“物物相连的互联网” 1，是在互联网核心上的延伸的网络 2，扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯 物联网= IOT (internet of things),物联网将物质世界与电子世界相融合,5,从技术上理解 物联网是指物体通过智能感应装置，经过传输网络，到达指定的信息处理中心，最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与处理的智能网络。 从应用上理解 物联网是指把世界上所有的物体都联接到一个网络中，形成“物联网”,然后“物联网”又与现有的互联网结合,实现人类社会与物理系统的整合。 从物理上理解 把传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，由中心计算机群对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。,物联网的含义,6,IOT与WSN的不同,IOT = Internet + WSN ？ 真正意义上的物联网还没有出现 从网络架构和协议上看，物联网与WSN完全不同 从目标特征上看，物联网探测的一定是已知物品，而WSN探测和判断的更多是未知的人或物,7,物联网历史,1999年由美国麻省理工学院Auto-ID实验室提出 1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议提出，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇” 2003年，美国技术评论提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首 2005年，在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上，国际电信联盟(ITU)发布了ITU 互联网报告2005：物联网 ，正式提出物联网概念 2008年，IBM提出“智慧地球”概念：Smart Planet 2009年 温总理在无锡提出建设“感知中国”：Sensing China,8,物联网战略布局,一、美国：在“2025年对美国利益潜在影响最大的关键技术中”，物联网列入六大关键之一。 “智能电网”投资110亿美、“智慧地球”、“智能微尘” 二、日本：提出“U社会”战略。 从E-Japan U-Japan I-Japan 战略目标 2009年3月：提出“数字日本创新计划” Inclusion 2009年7月：“I-Japan战略2015”，其中交通、医疗、智能家 居、环境监测、物联网是重点。 三、韩国：抢占物联网应用的先机 2004年：韩提出“U-Korea战略”，为期10年。,9,2006年：U-IT839。建宽带网、IPV6网、泛在传感网、发展RFID/USN， 8项业务 食品/药品、航空行李、军火管理、道路设施应用试点。 2008年：新总统宣布“新IT战略”。信息技术与传统产业两化融合发展。 2009年6月：物/物/人实现智能通信、建智能福利娱乐城。 四、欧盟： 2009年6月：欧盟物联网行动计划报告14项行动计划，力夺主导地位。 2009年10月：推出“物联网战略研究路线图”，力推物联网在航空航 天、汽车、医疗、能源等18个主要领域应用，明确12项关 键技术，首推智能汽车和智能建筑。,10,物联网的国际标准化组织,物联网涉及面广，标准化工作分散在不同的标准组织，工作侧重点不同，也有交叉重叠。涉及的国际标准组织主要有： 1. ISO/IEC：负责RFID标准制定的为JTC1 SC31、空中接口标准、数据协议标准、WG7研究传感器网络总构架。 2. IEEE：应用于传感器节点的主要IT通信协议，面向智能电网应用的标准。 3. ITU-T：泛在传感器网络。 4. IETFIPV6应用于无线个域网。 5. 其他：3GPP（M2M）ETS1（M2M解决方案间的互操作性研究）。,11,物联网的构架,软件、中间件,典型应用,应用层,网络层,感知层,互联网/通信网/广电网,RFID,移动信息终端,手机,传感器 智能卡 数字化3C 识别,行业应用、区域应用、公共平台建设、现代服务业、云计算、应用集成,12,物联网的关键技术,云计算 通过互联网实现的可扩展的应用程序，基于Web可提供网络服务，全新的商业模式,4G技术,RFID技术 利用射频通信实现的非接触式数据采集技术，自动识别目标，实现行业信息化的重要切入点,WSN技术 无线传感器网络,Zig Bee 无线数传网络平台,UWB 低功耗高带宽无线通信技术,传感技术,感知/识别技术 手机定位、GPS、识别通信、手机RFID、手机支付,SOA 面向服务的 体系构架,超低功耗芯片电路 无源标签,13,物联网应用领域,物联网 管理平台,移动POS,金融,供应链,智能运输,工业自动化,智能建筑,消防,公共安全,环境保护,气象,数字化医疗,遥感勘测,军事,农业,林业,水务,电力,煤炭,石化,物流、零售、自动服务,设备、安全、节能,生产、安全、防灾、水电油气,防火、勘察、报警,污染检测、报警,水质、水量、污染、安全,大棚、土壤、灌溉、环境、跟踪,抄表、监控、节能,设备、临床、辅助诊断、病程,险情、油井、运输、管线,联动、消防栓、定位、调度,照明、信号、应急、灾害、识别,大地勘测、森林、地震、海洋,侦查、监控、定位、评估,降水、防洪、远程设备,交易、订单、跟踪、识别,通风、瓦斯、救灾定位,库存、车队、监控、导航、识别、货物,电子支付、实时信息,14,中国传感器网络标准工作组WGSN,全国信息技术标准化技术委员会2009.9.11在北京组建了传感器网络标准工作组 全国78家单位组成 “标准体系与系统架构”标准项目组 “通信与信息交互”标准项目组 “接口技术”标准项目组 “标识技术”标准项目组 “安全技术”标准项目组 “协同信息处理”标准项目组 “国际标准化”研究项目组 ”网关组“ 中国传感器网络标准工作组GSN 第五次全体会议 5月苏州,15,中国物联网标准提案通过国际标准化组织立项,2010年3月25日，接ISO/IEC JTC1 WG7秘书处的通知,由我国提交的传感器网络协同信息处理服务和接口规范（ISO/IEC JTC 1 N9940）国际标准新工作项目（NP）提案于2010年3月23日通过了为期3个月的JTC1国家成员体立项投票。 中国科学院上海微系统与信息技术研究所、无锡物联网产业研究院和中国电子工业标准化研究所等单位共同完成。,16,感知中国,2009年8月7日，温家宝总理考察无锡 感知中国 是把传感系统和3G中的TD技术结合起来 是在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展 是尽快建立中国的传感信息中心，或者叫感知中国中心,17,应用领域1,18,应用领域2,19,工业监控,水处理,石油,化工,煤炭,冶金,交通,轻工,制药,20,物联网总体应用前景,在国家大力推动工业化与信息化两化融合的大背景下，物联网将是工业乃至更多行业信息化过程中一个比较现实的突破口。一旦物联网大规模普及，无数的物品需要加装更加小巧智能的传感器，用于动物、植物、机器等物品的传感器与电子标签及配套的接口装置数量将大大超过目前的手机数量。,按照目前对物联网的需求，在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签。专家预计，2011年，内嵌芯片、传感器、无线射频的“智能物件”将超过1万亿个，物联网将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场,21,物联网未来,物联网将成为继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮，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。 EPOSS在Internet of Things in 2020报告中分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段： 1，2010年之前RFID等被广泛应用于物流、零售和制药领域 2，20102015年物体互联 3，20152020年物体互联进入半智能化 4，2020年之后进入全智能化,22,23,WSN与其它网络的结合,24,一个工业监控应用实例,25,多协议转换装置采用ARM微处理器和VxWorks操作系统 可实现PROFIBUS-DP、MODBUS/TCP和IEEE802.15.4a 三种网络之间的协议转换,控网络协议转换装置,自主研发的无线和各类现场总线数据采集节点,研发的网络设备和装置,无线网络I/O节点,工业以太网I/O节点,Profibus I/O节点,26,工业以太网无线 网关,无线网络分析、性