物联网技术及应用简介物联网事业部物联网概念物联网体系结构物联网关键技术物联网应用介绍4123内容提纲内容提纲物联网的概念物联网的概念q美国Auto-ID首先提出“The Internet of things”（物联网）概念，它建立在统一物品编码、RFID技术和互联网的基础上（1999）。q日本UID根据泛在计算（Ubiquitous Computing）想法提出“泛在网 络”（Ubiquitous Networks）概念，主要是建立在泛在编码uCode、RFID和嵌入式智能设备、传感器、通信网络（含互联网）基础上 （2002）。qITU综合Auto-ID和UID的物联网概念：物品通过RFID、传感器、智 能组件、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网等通信网 络连接起来，实现智能化识别和管理（2005）。q中国的物联网定义：通过信息传感设备，按照约定的协议，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。它是在互联网基础上延伸 和扩展的网络。（2010.3, 政府工作报告）温家宝总理视察物联网技术研发中心提出：一是把传感系统和3G中的TD技术结合起来；二是在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展；三是尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中 国”中心北京邮电大学2009年在无锡建立感知技术与 产业研究院 ，专门从事物联网技术的研究 和应用，已在医疗、交通、物流、溯源管理 等领域取得重大进展，中央及省市各级政府 领导多次视察工作，并给予较高认可。1999 2004 2005 2008 2009-6 2009-8 2009-9 未来IBM向美国政 府提出的“智 慧的地球”战 略“下一代I- Hub”计划U-Korea 战略U-Japan 战略物联网概 念提出通信展中近三分 之一展品与物联 网概念有关通信展中首家以 物联网为宣传语09年6月 物联 网行动计划 09年8 月 感 知中国国内外物联网发展状况国内外物联网发展状况q 2009年8月7日，温总理在无锡考察时提出加 快中国传感网发展，建立中国的传感信息中 心（“感知中国”中心）q 2009年11月3日，温总理在首都科技界大会 上的讲话中，物联网被列为国家五大战略性 产业之一q 2010年3月5日，物联网被首次写入政府工作 报告，物联网发展进入国家层面的视野，中 国的“物联网元年”开始q 2010年6月举行的中国国际物联网大会上， 工信部通信发展司司长张峰透露，工信部已 将物联网规划已纳入“十二五”专题规划“物联网支持智能服 务发展，为个性化制 造和服务创新提供有 利的工具和环境。”-两院院士大会上 讲话（2010.6.7）物联网在中国物联网在中国泛在网不是互联网 的下一代，而是互 联网应用的拓展传感网、物联网与泛在网络传感网、物联网与泛在网络物联网概念物联网体系结构物联网关键技术物联网应用介绍4123内容提纲内容提纲全面感知可靠传输智能处理利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取 物体的信息。通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的 信息实时准确地传递出去。利用各种智能计算技术，对海量数据和信息进 行分析和处理，对物体实施智能化的控制。感知传输智能物联网基本特征物联网基本特征物联网基本理论模型物联网基本理论模型感知层是实现物联网全面的感知的核心能力 是物联网中包括关键技术、标准化方面、产业化方面亟待突 破的部分广泛覆盖的移动通信网络是实现物联网的基础设施提供丰富的基于物联网的应用，是物联网发展的根本目标 将物联网技术与行业信息化需求相结合，实现广泛智能化应 用的解决方案集 关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的 解决方案、信息安全的保障以及有效的商业模式的开发物联网应用层物联网网络层物联网感知层物联网典型服务体系物联网典型服务体系无线传感网是感知客观世界有效手段和物联网基础物联网综合业务支撑平台是业务运营和管理的关键设备应用的产品化、产业化是物联网产业成功的外在体现物联网扩展系统架构物联网扩展系统架构物联网综合业务支撑平台物联网综合业务支撑平台n丰富的传感接口 ，接入多种数字 标签和传感器； n电信级的物联网 业务支撑平台， 提供高可靠、高 性能的服务； n构件化的业务开 发环境，缩短物 联网业务的开发 周期； n完善的运营管理 功能，支撑物联 网业务的管理、 计费和统计分析 等。 “融合业务支撑环境技术” 荣获2010年中国通信学会科学技术奖一等奖物联网概念物联网体系结构物联网关键技术物联网应用介绍4123内容提纲内容提纲传感器技术RFID技术纳米技术信息处理和 服务提供技术嵌入式 智能技术移动远程 通信技术物品 标识物品 感知物品 思考物品 微缩可靠 传输智能 处理物联网 关键技术物联网六大关键技术物联网六大关键技术TagReader阅读器通过发射天线发 送一定频率的射频信号 ，当标签进入发射天线 工作区域时产生感应电 流，标签获得能量被激 活，并将自身编码等信 息通过卡内置发送天线 发送出去q低频：125kHz、134.2kHz q高频：13.56MHz q超高频： 860MHz930MHz 、433MHz q微波：2.45GHz、5.8GHzRFIDRFID基本工作原理基本工作原理q无源RFID（被动式） q有源RFID（主动式） q半有源RFID（半被动 式）RFID(Radio Frequency Identification)，即射频识别，俗称电子标签参数低频(LF)高频(HF)超高频(UHF)微波(uW)频率125134 KHz13.56 MHz433MHz，860960 MHz2.45GHz， 5.8 GHz 技术 特点穿透及绕射能力强( 能穿透水及绕射金 属物质)；但速度慢 、距离近性价比适中 ，适用于绝 大多数环境 ；但抗冲突 能力差速度快、作用距离 远；但穿透能力弱( 不能穿透水，被金 属物质全反射)，且 全球标准不统一一般为有源 系统，作用 距离远；但 抗干扰力差作用 距离10m主要 应用门禁、防盗系统 畜牧、宠物管理智能卡 电子票务 图书管理 商品防伪仓储管理 物流跟踪 航空包裹 自动控制道路收费RFIDRFID工作频率工作频率类别信息载体信息 量读写性读取方 式保密性智能 化抗干扰寿命成本条码纸、塑料薄 膜、金属表 面小只读CCD或 光束扫 描差无差较短最低二维码纸、塑料薄 膜、金属表 面大只读CCD或 光束扫 描一般无差较短低磁卡磁性物质一般读/写电磁转 换一般无较差短低IC卡EEPROM大读/写电擦除 、写入好有好长较高RFID卡EEPROM大读/写无线 通信好有很好最长较低RFIDRFID与其它系统的对比与其它系统的对比RFIDRFID标签及读写器图示标签及读写器图示RFIDRFID技术特点技术特点物联网概念物联网体系结构物联网关键技术物联网应用介绍4123内容提纲内容提纲物联网应用领域物联网应用领域物联网“十二五”规 划十大应用领域：智能电网智能交通智能物流智能家居环境与安全检测工业与自动化控制医疗健康精细农业金融与服务业国防军事县市级医院县市级医院数据中心数据中心政府机构（卫生、政府机构（卫生、 医保、新农合等）医保、新农合等）城乡社区卫生服务机构城乡社区卫生服务机构城市中心医院城市中心医院相关医疗卫生机构（相关医疗卫生机构（ 疾控、卫生监督、血疾控、卫生监督、血 液、急救等）液、急救等）以物联网技术为特征的感知医疗 提供医疗过程安全控制，降低事故 发生率，降低劳动强度。 提供无所不在的医疗服务，形成高 效和资源共享的医疗卫生服务体系 。医疗过程安全控制医疗过程安全控制 及溯源系统及溯源系统城乡居民城乡居民专利1：基于数字标签的药品摆药、配发 及溯源的系统和方法 专利2：基于事件驱动的导医信息服务系 统及其工作方法 卫生部 “医疗过程管理控制物联网应用项目”智慧医疗环境智慧医疗环境l 实现“平时少得病”l 个人健康档案管理l 保健客服中心l 个人心电、血压、体重等监测 简单易用l 私人健康保姆1 医院过程安全控制2 远程医疗服务3 个人保健服务l “看病有保障、看病更方便”l 医疗过程安全控制l 随访安排、查询l 病源筛查、统计l 医生移动工作站l 短信广播站l 中心医院与社区医院结对帮扶 l 实现“看病更方便”l 实现“看病少花钱”l 专业的动态血压/心电实时检测l WEB自助服务l 医生工作站远程医疗服务子系统随访管理病源管理移动通信网中心医院 动态实时监控医生工作站WEB功能展 示社区医院血压计蓝牙心电监测仪WEB自助医疗心电监测仪 医疗血压计健康教育医疗过程安全控制子系统个人保健服务子系统医疗过程安全控制1个人WEB自服务私人保健医生智慧医疗系统2医生工作站终端号码注册呼叫中心3个人医院体重计血糖仪智慧医疗综合服务系统智慧医疗综合服务系统导医信息服务系统采用计算机、移动通信与 智能分析技术，根据患者就诊流程的内在逻辑顺 序，为患者提供导医信息服务，引导患者在合适 时间、通过合适路径、到合适窗口缴费、化验， 为患者及家属提供方便。导医信息服务导医信息服务导医信息服务系统最优流程化验顺序科室信息排队情况位置服务存储手术1.清洗2.检查3.包装4.消毒手术器械溯源管理手术器械溯源管理q手术器械包信息登记q手术器械回收、清洗、包装、消毒、发放过程进行全 程可控q手术器械包回收交接记录查询q手术器械回溯管理新生儿安全防护新生儿安全防护电子标签电子标签辨别 身份视频采集视 频 探 视医院管理婴 儿 房 门 禁防盗婴儿识别系统： 辨别身份 婴儿视频探视系统：亲属探视 婴儿住院管理系统：住院管理 婴儿探视管理系统：探视管理 只能安全门系统： 婴儿防盗病理标本追溯管理病理标本追溯管理 医院病理标本医院病理标本医院在手术过程中采集到病理标本，通过“病理标本追溯管理系统”被一步步放入库中保 存，在病人需要时及时提取相关信息。l 根据医院规章制度，将采集到的病理标本加上RFID标签，每个步骤都必须经 过数据填充，标签信息必须完整。 l 当病人需要提取标本时，可是快速定位到标本位置及历史操作信息。手术医师与护士将病手术医师与护士将病 理标本的相关信息填理标本的相关信息填 入数据系统之中入数据系统之中病理科检验病理标病理科检验病理标 本并将其结果填入本并将其结果填入 数据系统中，同时数据系统中，同时 提供给病人提供给病人RFIDRFID标签贴在病理标本上标签贴在病理标本上将病理标本存入库中将病理标本存入库中 或根据病人要求从库或根据病人要求从库 中取出病理标本中取出病理标本纪录每一个病理标本使纪录每一个病理标本使 用纪录，确保安全。用纪录，确保安全。病理标本追溯管理系统病理标本追溯管理系统病人病理标本追溯管理病理标本追溯管理 标本博物馆标本博物馆医生诊断有医院和一些社会人士会为病理博物馆捐赠珍贵的病理标本，博物馆要将这些标准展示给 人民群众以普及健康知识，或者提供给医学专家进行研究。l 博物馆利用“病理标本追溯管理系统”将收集到的病理标本统一存储。 l 当需要展示标本信息时，通过“追溯系统”定位至相应标本，以及它的所有 信息，让大家对此标本的历史一目了然。 l 当然，对标本的每次操作记录也要进入系统。标本展览标本展览标本研究标本研究信息查询信息查询病理标本追溯 管理系统病理标本追溯 管理系统存储室 读取确认标本刷出标本刷入存储室n对矿井SCADA系统（瓦斯 、通风、排水、提升、综 采、电力、人员定位、视 频监控等）实施全面的数 据采集和信息整理； n通过多协议转换、视频处 理，及时将检测数据推送 至各级管理人员的办公手 机，实现移动安全监管； n根据被监测环境地点的参 数进行有效的危险性判别 、分析，提出分系统优化 方案、专家应急辅助决策 方案和各分系统联动控制 方案。 矿井安全监测矿井安全监测原料酿造发酵储存物流分