物联网与物流领域前沿与发展规划

2014/11/4 主要内容 实验室规划与实践 物联网与物流相关研究 物流学科发展与物流信息化 物联网核心技术与研究前沿 物联网的概念及应用现状 物联网的概念及应用现状 百度搜索物联网：物联网的概念是在 1999年提出的。物联网的英文名称叫 “The Internet of things” 简称 IOT，顾名思义，简而言之，物联网就是 “物物相连的互联网 ”。 物联网： 把人与人的互联，扩展到了“物”，延伸到了物理世界。 互联网 物联网 物联网的概念 意义： 实现了物理空间与数字空间的无缝连接 业界对物联网（ IOT： Internet of Things ）的通用理解： 1、 从技术理解 物联网是通过各类传感装置、 RFID技术、视频识别技术、红外感应、全球定位系统、激光扫描器等信息 自动采集 设备，按约定的协议，根据需要实现物品互联互通的网络连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的智能网络系统。 物联网第一个特征是 Web 3.0概念。第二个特征是云计算 +传感网 2、 从应用理解 物联网是指把客观世界上物品都接入到网络（包括互联网 /移动通信网等） ,实现自然的交互， 更加精细和动态地管理生产和生活 。 物联网的概念 1964年世界上第一台计算机在美国宾西法尼亚大学研制成功， 它是信息工业革命的开端 1991年，欧洲粒子物理研究所的科学家提姆 伯纳斯李开发出了万维网 ,开创了互联网时代 2008年 IBM提出智慧地球 2009年 奥巴马将智慧地球上升为国家战略 2009年 温总理提出 “ 感知中国 ” 物联网被认为是我们即将面临的又一重大历史性机遇 基础期 开展基础理论的研究，如：无线传感器网络、光纤传感器网络、测绘遥感、 RFID、二维条码等 导入期 由政府主导的一些典型应用示范 成长期 典型应用的规模发展 发展期 从典型应用向普遍性应用的规模发展 物联网的发展历程可以分为：基础期、导入期、成长期和发展期四个阶段。 物联网可划分为一个由感知层、网络层和应用层组成的三层体系。 物联网体系架构 全面感知 1 利用 RFID，传感器，二维码等随时随地获取物体的信息 2 通过广电网、通信网、传感网与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去 可靠传递 3 利用云计算、网格计算、模糊识别等智能计算技术，对海量的数据进行分析和处理，对物体实施智能化的控制 智能处理 物联网的特征 可以分为“ 标识、感知、处理 、 信息传输 ” 四 个环节 物联网涉及领域 射频识别技术（ RFID） 传感器网络 嵌入式软件 信息处理 智能芯片 通信 制造 测试检测 公共设施 应用 物联网的应用 智能家居 智能医疗 智能交通 智能农业 智能物流 智能校园 将各种家庭设备通过智能家庭网络联网实现自动化，通过中国电信的宽带、固话和 3G无线网络，可以实现对家庭设备的远程操控。 借助简易实用的家庭医疗传感设备，对家中病人或老人的生理指标进行自测，并将生成的生理指标数据通过中国电信的固定网络或3G无线网络传送到护理人或有关医疗单位。 包括公交行业无线视频监控平台、智能公交站台、电子票务、车管专家和公交手机一卡通五种业务 通过实时采集温室内温度、湿度信号及光照、土壤温度、 CO浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。 打造集信息展现、电子商务、物流配载、仓储管理、金融质押、园区安保、海关保税等功能为一体的物流园区综合信息服务平台。 校园手机一卡通主要实现功能包括：电子钱包、身份识别和银行圈存，促进校园的信息化和智能化。 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 智能电网 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 防入侵系统 物流信息化 物联网应用总结 物联网核心技术与研究前沿 全面感知 1 RFID标签 智能传感 材料 微型化 嵌入式 集能节能 2 三网融合 近程通讯 IPv6 3G/4G 接入中间件 集能节能 可靠传递 3 云计算 对物体实施智能化的控制 数据安全 智能处理 物联网的研究前沿 4 应用模式 应用领域 系统集成 公共平台 智能终端 应用创新 物联网的标准化 物联网的检测 5 6 从物联网到信息物理系统（ CPS） 信息物理系统 (cyber physical systems)作为计算进程和物理进程的统一体，是集成计算、通信与控制于一体的下一代智能系统 信息物理系统包含了将来无处不在的环境感知、嵌入式计算、网络通信和网络控制等系统工程，使物理系统具有 感知、计算、通信、精确控制、远程协作和自治 功能 CPS的出现给 复杂网络研究 带来了无限机遇和挑战。 物流学科发展与物流信息化 物流：有机整合运输、储存、装卸、搬运、包装、配送、流通加工、 信息处理 等基本功能，实现物 品有目的的经济的 流 动 流体、载体、流向、流量、流程、流速、流效 物流网络 -资源整合 /建设 /投资 运输网络、仓储网络、配送网络 物流基础设施网络、物流组织网络、物流信息网络 物流流程 -服务 /成本 /责任 解决方案、运营管控 物流与供应链 供应链： 由供应商、制造商、仓库、配送中心和渠道商等构成。 供应链 供应链网络 生态供应链 供应链的协同： 产品 /服务 /资金 /信息 供应链的优化： 速度（时间） /成本 /服务 供应链抗风险能力：不确定性 供应链可持续性： 服务供应链： 物流与环境 物流与制造 物流与商贸 物流与金融 新的商业模式依赖物流的发展（电子商务） 大商贸依赖大物流 创新的物流产品提升消费价值 将物权变成“物贷”， 供应链金融 物流银行 生命共同体： 生产、物流、金融协同 逆向物流 优化运输方式 减少物流活动 节能减排 共同制造 前置生产 定制服务 扩大服务 创造价值 2.5产业 物流是有创意的行业，物流是有责任的行业！ 输出 服务、管理、技术信用、模式、文化 运用现代信息技术获取、分析和处理物流活动的数据，提高物流运作的自动化程度和物流决策的水平，达到合理配置物流资源、降低物流成本、提高物流服务水平的目的。 物流信息化主要表现为物流信息的商品化，信息收集的代码化和数据库化，信息处理的电子化，信息传递的标准化和实时化、信息存储的数字化等。 未来的物流服务将是基于信息技术的企业间分工与协作共存的网络化服务体系。 物流信息化 物联网与物流相关研究 无线传感器网络 密 钥 分 发安 全 防 御安 全 传 输安 全 路 由 体 系 结 构 安 全M A C 协 议路 由 协 议拓 扑 控 制传 输 协 议功 率 控 制移 动 控 制拥 塞 控 制数 据 聚 合应 用 协 议覆 盖 与 联 通 性 协 议 机 制网 络S I N K 链 路短 程 无 线 通 信 通 信操 作 系 统仿 真编 程软 件 设 计节 点 设 计低 功 耗 芯 片 硬 件 设 计自 身 定 位目 标 定 位 与 跟 踪 定 位 跟 踪校 正波 束 形 成数 据 融 合协 同 探 测目 标 辨 识 嵌 入 式 系 统信 号 处 理应 用 研 究传 感 器 技 术 W S N 研 究无线传感器网络 国家基金获批： 2010： 86项； 2009： 52项；2008： 43项； 2007： 36项； 2006： 22项； 2005： 15项； 2004： 8项； 2003： 3项； F0101 信息理论与信息系统 F0102 通信理论与 系统 （ F010201 网络通信理论与技术 ） F0104 信息处理方法与技术 F0105 电路与系统 （ F010508 射频技术与系统 ） F0109 敏感电子学与传感器 F0202 计算机软件 F0203 计算机体系结构 F0205 计算机应用技术 F0207 信息安全 F0208 计算机网络 F0301 控制理论与方法 F0302 系统科学与 系统工程 （ 系统优化与调度 F030212） F0303 导航 、 制导与传感 技术 （ F030307 传感器网络与多源信息融合 ） F0501 光学信息获取与处理 G0212 物流与供应链管理 G0103 运筹与 管理 （ G010301优化理论与方法 ） G0112 信息系统与管理 E0805 结构工程 E0410 安全科学与工程 E0503 机械动力学 H2609 传染病流行病学 CPS国家基金获批： 2010： 7项； 1项重点， 1项重大 2009： 1项； 网络 路由 QoS 协同 数据传输 布局 物联网中基于网络编码的 WSN数据传输技术 无线传感器网络布局与拓扑映射方法 低占空比无线传感器网络的实时服务质量保障研究 定位 基于多途效应分析的室内低成本高精度定位技术研究 覆盖 带状无线传感器网络建模与关键技术 目标跟踪 新一代视频监控网络中匹配无关的目标运动模式研究 二值传感器网络多目标跟踪关键问题研究 信息融合 带宽受限传感器网络的目标跟踪融合方法研究 能量 节点密集型无线传感器网络节点功率控制 安全 基于网络编码的无线传感器网络流量信息保护研究 数据库 面向 RFID复杂应用的事件流处理技术的研究 数据获取 情景感知服务位置信息获取机理与算法 算法 基于数据流和行为感知的 CPS系统任务调度与时空同步研究 应用 基于 WSN的冷链网络中水产品质量安全检测方法与应用 多机器人系统 多机器人协同 群体智能 物流与供应链 网络 竞争环境下闭环供应链协调与网络优化问题研究 不确定环境下再制造逆向物流网络的多周期多目标设计研究 物流金融环境下多元渠道大宗商品供应链决策问题研究 基于代理的供应链网络演化及其风险控制研究 优化 基于鲁棒优化的不确定性开发式车辆路径问题研究 大型物流运输服务网络设计与车辆调度：新模型和基于超启发式算法的优化算法研究 供应中断下多级物流网络系统优化设计模型与算法研究 供应链的结构与动态的自组织演化分析与控制研究 协同 基于 Supply-Hub的供应物流协同的理论与方法研究 基于合作博弈的供应链合作理论与应用 引入虚拟第三方的供应链激励协调与效率研究 供应链环境下企业联合采购与运转的博弈与协调研究 调度 动态供应链中基于本体和 Multi-Agent 的多企业生产调度分布式仿真建模 随机模糊 Petri网理论及在供应链建模中的应用 物联网与物流 G0212物流与供应链管理 基于 WSN的冷链网络中水产品质量安全检测方法与应用 G010301优化理论与方法 物联网环境下信息实时更新的集装箱调运模型与优化方法研究 E0807交通工程 易腐食品冷藏运输中多温运输控制机理及关键参数优化研究 F030212系统优化与调度 基于 RFID的分时段双层实时动态 OKP调度理论模型与算法研究 G0112信息系统与管理 基于数据流和行为感知的 CPS系统任务调度与时空同步研究 F010909传感信息融合与处理 面向智能交通的多源异类传感器数据并行融合研究 F030209智能交通系统 基于 RFID的车联网在 ITS上应用的基础问题研究 F010202无线通