1、物聯網分析報告華僑大學嵌入式技術開放實驗室目錄物聯網定義物聯網開展歷史物聯網運用領域物聯網中心技術關注中國物聯網總結現狀和缺乏物聯網定義根本定義：“物聯網Internet of Things指的是將各種信息傳感設備，如射頻識別(RFID)安裝、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等種種安裝與互聯網結合起來而構成的一個宏大網絡。其目的是讓一切的物品都與網絡銜接在一同，方便識別和管理。 物聯網定義歐盟定義：將現有的互聯的計算機網絡擴展到互聯的物品網絡。ITU 定義：from anytime, any place connectivity for anyone, we will now have c

2、onnectivity for anything. 物聯網開展歷史1999 年 MIT Auto-ID Center 提出物聯網概念，即把一切物品經過射頻識別等信息傳感設備與互聯網銜接起來，實現智能化識別和管理。 2004 年 日本總務省提出 u-Japan 想象中，希望在 2021 年將日本建立成一個“Anytime，Anywhere，Anything，Anyone都可以上網的環境。同年，韓國政府制定了 u-Korea 戰略，韓國信通部發布的以詳細呼應 u-Korea。 物聯網開展歷史2005 年 11 月 在突尼斯舉行的信息社會世界峰會WSIS上，國際電信聯盟ITU發布了，報告指出，無所不

3、在的“物聯網通訊時代即將降臨，世界上一切的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以經過因特網自動進展交換。射頻識別技術RFID、傳感器技術、納米技術、智能嵌入技術將到更加廣泛的運用。 2021 年 11 月 IBM 提出“智慧的地球概念，即“互聯網+物聯網=智慧地球，以此做為經濟振興戰略。假設在根底建立的執行中，植入“智慧的理念，不僅僅可以在短期內有力的刺激經濟、促進就業，而且可以在短時間內為中國打造一個成熟的智慧根底設備平臺。物聯網開展歷史2021 年 6 月 歐盟委員會提出針對物聯網行動方案，方案明確表示在技術層面將給予大量資金支持，在政府管理層面將提出與現有法規相順應的網絡監管方案2021

4、年 8 月 溫家寶總理在無錫調查傳感網產業開展時明確指示要早一點謀劃未來，早一點攻破中心技術，并且明確要求盡快建立中國的傳感信息中心，或者叫“感知中國中心。目前：經國家規范化管理委員會同意，全國信息技術規范化技術委員會組建了傳感器網絡規范任務組，規范任務組現聚集了中國科學院、中國挪動通訊集團公司等國內傳感網主要的技術研討和運用單位。物聯網運用領域-電力電網 減少停電景象 經過在智慧的電力中安裝先進分析和優化引擎，電力提供商可以突破“傳統網絡的瓶頸，而直接轉向可以自動管理電力缺點的“智能電網。對電力缺點的管理方案不僅思索到了電網中復雜的拓撲構造和資源限制，還可以識別同類型發電設備，這樣，電力提供

5、商就可以有效地安排停電檢測維修義務的優先順序。如此一來，停電時間和頻率可減少約 30%，停電導致的收入損失也相應減少，而電網的可靠性以及客戶的稱心度都得到了提升。 減少停電景象物聯網運用領域-電力電網智能電表在智慧的電力設備的支持下，智能電表可以重新定義電力提供商和客戶的關系。經過安裝內容豐富且讀取方便的設備，用戶可了解在任何時辰的電力費用，并且用戶還可以隨時獲取一天中恣意時辰的用電價錢(查看前后的記錄)，這樣電力提供商就為用戶提供了很大的靈敏性，用戶可以根據了解到的信息改動其用電方式。智能電表不僅可以丈量用電量，它還是電網上的傳感器，可以協助檢測動搖和停電。它還能儲存和關聯信息，支持電力提供

6、商完成遠程開啟或封鎖效力，也能遠程支持運用后支付或提早支付等付費方式的轉換。總而言之，智能電表可大幅度減小系統的峰值負荷，轉換電力操作方式，也能重新定義客戶體驗。 智能電表物聯網運用領域-醫療系統 整合的醫療平臺整合的醫療保健平臺根據需求經過醫院的各系統搜集并存儲患者信息，并將相關信息添加到患者的電子醫療檔案，一切授權和整合的醫院都可以訪問。這樣資源和患者可以有效地在各個醫院之間流動，經過各醫院之間適當的管理系統，政策，轉診系統等。這個平臺滿足一個有效的多層次醫療網絡對信息分享的需求。 整合的醫療平臺物聯網運用領域-醫療系統電子安康檔案系統電子安康檔案系統經過可靠的門戶網站集中進展病歷整合和共

7、享，這樣各種治療活動就可以不受醫院行政界限而構成一種整合的視角。有了電子安康檔案系統，醫院可以準確順暢地將患者轉到其他門診或其他醫院，患者可隨時了解本人的病情，醫生可以經過參考患者完好的病史為其做出準確的診斷和治療。電子安康檔案系統物聯網運用領域- 城市設備 實時城市管理 實時城市管理設立一個城市監控報告中心，將城市劃分為多個網格，這樣系統可以快速搜集每個網格中一切類型的信息，城市監控中心根據事件的緊急程度上報或指派相關職能部門(如火警，警察局，醫院)采取適當的行動，這樣政府就可實時監視并及時呼應城市事件。 整合的公共效力新的公共效力系統將不同職能部門(如民政、社保、警察局、稅務等)中本來孤立

8、的數據和流程整合到一個集成平臺，并創建一個一致流程來集中管理系統和數據，為居民提供更加便利和高效的一站式效力 實時城市管理與整合的公共效力物聯網運用領域-交通管理 實時交通訊息 智慧的道路是減少交通擁堵的關鍵，但我們仍不了解行人、車輛、貨物和商品在市內的詳細挪動情況。因此，獲取數據是重要的第一步。經過隨處都安頓的傳感器，我們可以實時獲取路況信息，協助監控和控制交通流量。人們可以獲取實時的交通訊息，并據此調整道路，從而防止擁堵。未來，我們將能建成自動化的高速公路，實現車輛與網絡相連，從而指引車輛更改道路或優化行程。 道路收費 經過 RFID 技術以及利用激光、照相機和系統技術等的先進自在車流路邊

9、系統來無縫地檢測、標識車輛并收取費用。 實時交通訊息 物聯網運用領域-物流供應鏈 供應鏈網絡優化 智慧的供應鏈經過運用強大的分析和模擬引擎來優化從原資料至廢品的供應鏈網絡。這可以協助企業確定消費設備的位置，優化采購地點，亦能協助制定庫存分配戰略。運用后，公司可以經過優化的網絡設計來實現真正無縫的端到端供應鏈，這樣就能提高控制力，同時還能減少資產、降低本錢(交通運輸、存儲和庫存本錢)、減少碳排放，也能改善客戶效力(備貨時間、按時交付、加速上市) 物聯網運用領域-物流供應鏈提供供應鏈可視性供應鏈的每個成員都該當可以追溯產品消費者以及產品成分、包裝、來源等特征，也該當可以向前追蹤產品成分、包裝和產品

10、的的每一項活動，這變得越來越重要。要設計一個具有對整個價值鏈可追溯性的供應鏈，公司必需創建流程和根底架構來搜集、集成、分析和傳送關于產品來源和特征的可靠信息，這該當貫穿于供應鏈的各個階段(從農場到餐桌)。它將不同的技術處理方案整合起來，使物理供應鏈(商品的運動軌跡)和信息供應鏈(數據的搜集、存儲、組織、分析和訪問控制)可以相互集成。有了這樣的供應鏈可視性，公司就能維護和推行品牌、自動地吸引其他股東并降低平安事故的影響。 物聯網運用領域-通訊行業 在“2021 年中國國際信息通訊展覽會上，中國挪動展出了手機支付，這就是典型的物聯網概念運用。手機支付實踐上主要是手機 SIM 卡的改換，由普通 SI

11、M 卡改換為 RFID-SIM卡，而不需求對手機進展改換。用戶在消費時，只需求將手機從接納器上悄然一掃，就可以方便進展各種購物，以及獲得詳細的費用清單。中國電信不斷在推介本人的全球眼技術，其實就是遠程監控的物聯網運用。比如上海海關都采用中國電信的遠程監控系統，經過畫面可以對貨物進展通關檢查，也減少人力。中國聯通日前在上海推出了公交卡手機，經過刷手機可以實現公交車票支付，這些都是典型的運用。 finance.ifeng/news/special/2021txz/industry/20210918/1256021.shtml 公交卡手機物聯網中心技術 物聯網中心技術包括射頻識別(RFID)安裝、W

12、SN 網絡、紅外感應器、全球定位系統、Internet 與挪動網絡，網絡效力，行業運用軟件。在這些技術當中，又以底層嵌入式設備芯片開發最為關鍵，引領整個行業的上游開展，以下我們著重引見 RFID 技術和 WSN 技術。 RFID 技術-RFID意義 RFID 作為物聯網中最為重要中心技術，對物聯網的開展起著至為重要作用。RFID 目前依然面臨著諸多問題有待處理。RFID 的存在諸多國際規范，如影響力最大的 EPCGlobal 規范,支持各頻段的 ISO/IEC 規范,以及日本外鄉制造商 SONY,NEC 等支持的 UID 規范。各國際規范間互不兼容，導致 RFID 運用難以大范圍內推行。目前，

13、歐盟下的 GRIFS 工程努力于各RFID 規范開發機構間相互協作。RFID 的標簽本錢依然過高和中國自主制定的 RFID 規范推行問題都成為制約物聯網問題的瓶頸之一。除此之外，目前 RFID 運用大中集中為閉環市場，集中于醫療，軍工等，到普及的開環市場還有一段時日 RFID 技術-規范概略 RFID 系統主要由數據采集和后臺數據庫網絡運用系統兩大部分組成。目前曾經發布或者正在制定中的規范主要與數據采集相關，其中包括電子標簽與讀寫器之間的接口、讀寫器與計算機之間的數據交換協議、RFID 標簽與讀寫器的性能和一致性測試規范以及 RFID 標簽的數據內容編碼規范等。在 RFID 標簽的數據內容編碼

14、領域，各路規范競爭最為猛烈。目前全球共有五大規范組織，分別代表了國際上不同團體或者國家的利益。其中 EPCGlobal 是由北美 UCC 產品一致編碼組織和歐洲 EAN 產品規范組織結合成立，在全球擁有上百家成員，并且得到了零售巨頭沃爾瑪、制造業巨頭強生、寶潔等大型企業的強力支持。而 AIM、ISO、UID 那么代表一部分歐美國家以及日本對 RFID 規范的爭奪；IP-X 的成員那么以非洲、大洋洲、亞洲等國家為主，比較而言，EPCGlobal 得到更多廠商的認可和支持。 WSN 技術-WSN 前景 無線傳感器網絡就是由部署在監測區域內大量的廉價微型傳感器節點組成，經過無線通訊方式構成的一個多跳

15、自組織網絡。傳感器網絡將能擴展人們與現實世界進展遠程交互的才干。無線傳感器網絡是一種全新的信息獲取平臺，可以實時監測和采集網絡分布區域內的各種檢測對象的信息，并將這些信息發送到網關節點，以實現復雜的指定范圍內目的檢測與跟蹤，具有快速展開、抗毀性強等特點，有著寬廣的運用前景。美國商業周刊和 MIT 技術評論在預測未來技術開展的報告中，分別將無線傳感器網絡列為 21 世紀最有影響的 21 項技術和改動世界的 10 大技術之一。 WSN 網絡構造 WSN 網絡通常分為物理層、MAC 層、網絡層、傳輸層，運用層。物理層定義 WSN 中的 Sink, Node 間的通訊物理參數，運用哪個頻段，運用何種信

16、號調制解調方式等。MAC 層定義各節點的初始化，經過收發 beacon, request, associate 等音訊完本錢身網絡定義，同時定義的MAC 幀的調試戰略，防止多個收發節點間的通訊沖突。在網絡層，完成邏輯路由信息采集，使收發網絡包裹可以按照不同戰略到運用最優化途徑到達目的節點。傳輸層提供包裹傳輸的可靠性，為運用層提供入口。運用層最終將搜集后的節點信息整合處置，滿足不同運用程序計算需求 WSN 相關規范組織 IEEE 802.15 該組織努力于無線個人網(WPAN)網絡底層協議規范制定，其分表的 IEEE Std 802.15.4-2006 詳細定義了 PHY 和 MAC 層實現的各

17、種機制，在最近的 IEEE Std 802.15.4-2021c 中添加了對中國 WPAN 頻段支持(314316 MHz, 430434 MHz, and 779787 MHz bands)以及 O-QPSK 調制的支持。 ZigBee Alliance Zigbee 是基于 IEEE 802.15.4 規范建立的針對 WPAN 的整套協議棧。IEEE 802.15.4 規范與 ZigBee Alliance 的關系相當于 IEEE 802.11 規范與 WIFI Alliance的關系。基于 ZigBee 的 RF 芯片在數千個微小的傳感器之間相互協調實現通訊，這些傳感器只需求很少的能量，

18、以接力的方式經過無線電波將數據從一個傳感器傳到另一個傳感器，所以的通訊效率非常高，廣泛運用于工業場景。 WSN 相關規范IETF 6LoWPAN 該任務組的義務是定義在如何利用 IEEE 802.15.4 鏈路支持基于 IPv6的通訊的同時，遵守開放規范以及保證與其他 IP 設備的互操作性。該協議中運用了 IP 報頭緊縮技術，將龐大的 128 位 IPv6 源或目的地址緊縮或刪除，同時在 MAC 與 IP 層之間運用適配層，使得 1280 比特的 IPv6 的 MTU 可以在 127 字節的 MAC frame 上傳輸。IPSO Alliance 該聯盟為各大 IT 廠商結合產物，努力于推進

19、IP 協議在智能物體上的普及。 ZigBee 規范 ZigBee 協議棧底層是基于 IEEE 802.15.4 2003 的 PHY 層和 MAC 層機制構成，而上層包括運用層，網絡層和平安效力層。4G 技術-3G 背景 2021 年 5 月，由國資委牽頭的電信業務重組方案正式公布，中國聯通的 CDMA 網與 GSM網被拆分，前者并入中國電信，組建為新電信，后者吸納中國網通成立新聯通，鐵通那么并入中國挪動成為其全資子公司，中國衛通的根底電信業務將并入中國電信。根據電信業重組方案，3G 牌照的發放方式是：新中國挪動獲得 TDSCDMA 牌照，新中國電信獲得 CDMA2000 牌照，中國聯通獲得

20、WCDMA 牌照。2021 年 1 月 7 日 14:30，工業和信息化部為中國挪動、中國電信和中國聯通發放 3 張第三代挪動通訊(3G)牌照，此舉標志著我國正式進入 3G 時代 4G 技術-4G 前景3G與2G的主要區別是在傳輸聲音和數據的速度上的提升，它可以在全球范圍內更好地實現無線遨游，并處置圖像、音樂、視頻流等多種媒體方式，提供包括網頁閱讀、會議、電子商務等多種信息效力，同時也要思索與已有第二代系統的良好兼容性。而 4G通訊技術將繼續大幅提高通話質量及數據通訊速度。目前，4G通訊技術相關的科研和運用探求曾經在全球各大高校和企業研討中心內悄然進展。4G最大的優勢在于更高的數據傳輸速率，估

21、計數據傳輸速率會超越 100Mbit/s，這個速率是目前挪動數據傳輸速率的 1 萬倍，也是 3G挪動速率的 50 倍。隨之而來的高明晰電視電影節目將推進手機新的運用方式。此外，4G通訊技術有望集成不同方式的無線通訊協議，從無線局域網和藍牙等室內無線網絡，到室外的蜂窩信號、廣播電視到衛星通訊，挪動用戶可以自在地從一個規范遨游到另一個規范。4G 關鍵技術接入方案：第一代無線通訊規范運用普通的 TDMA 或 FDMA。TDMA 在高速率信道上，為了防止多徑效應，需求加大維護周期，這使 TDMA 變得低效。2G 的無線通訊規范 GSM 運用 TDMA和 FDMA 的結合方式做為接入方案，而 CDMA

22、規范運用另外一種接入技術：CDMA。而在 3G 中，IS-2000, UMTS, HSXPA, 1xEV-DO, TD-SCDMA 接入方案都為 CDMA。在 4G 中，新的接入方案將得到布署，這包括 OFDMA 和 SC-FDMA,MC-CDMA 等。 IPv6 支持：在 3G 規范的根底架構中，同時運用并行的電路交換和數據包交換網絡，在 4G 中，將只支持數據包交換網絡，有利于數據傳輸的低延遲。IPv6 擁有著用之不盡的 IP地址，足以滿足全球一切手機終端的編號支持。4G 關鍵技術高級天線系統：在 4G 中，將會運用多天線技術，這將意味著高速率，高穩定，遠間隔通訊的實現。多天線意味著空間利

23、用(spatial multiplexing)，對功耗限制和帶寬保管的實現起著重要作用。MIMO 是多天線系統中的代表技術，在下一代無線局域網 802.11n 中，已得到廣泛布署，未來的手機和挪動根底也將會大量布署 MIMO 技術。 4G 規范 目前，ITU 對 4G 規范的征集從 2021 年開場，到 2021 年底征集規范終了，正式規范在2021 年確定。如今主推的 4G 規范包括由 3GPP 主推的 LTE(Long Term Evolution)，IEEE 主推的 WiMax 以及 UWB 規范。在完成 TD-SCDMA 商業運用后，中國政府正在制定自主的 4G 規范。中國挪動方案將其

24、下一代挪動網絡晉級為 TD-LTE。 關注中國物聯網 比特網(ChinaByte)9 月 21 日音訊，在 20 日 09 通訊展最后一天，工信部副部長奚國華表示，傳感網和物聯網是兩個名字一個概念，為方便交流宣傳，傳感網是官方用名，物聯網可作為小名運用。節選自httpmsn.chinabyte/a/9188075.shtml關注中國物聯網日前，經國家規范化管理委員會同意，全國信息技術規范化技術委員會組建了傳感器網絡規范任務組 節選自httpnews.ccidnet/art/1032/20210922/1893657_2.html關注中國物聯網 09年8 月 7日，溫家寶總理在調查中科院無錫高新微納傳感網工程技術研發中心時指出，要積極發明條件，在進入微納傳感網領域比較早的無錫，建立中國的傳感網中心“感知中國中心 09年9 月 25 日，省長羅志軍在無錫就推進傳感網產業開展進展調研，并召開座談會研討部署無錫“感知中國中心規劃建立下一階段任務義務。他指出，在無錫規劃建立“感知中國中心 節選自httpnews.xinmin/rollnews/2021/09/26/2636215.html關注中國物聯網“物聯網調整后將迎來第二春 “物聯網調整后將迎來第二春從 9 月中旬開場，“物聯網概念股成為市場炒作的熱點，以遠望谷、新大陸等為代表的個股紛紛