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教學計劃第1講 物聯(lián)網概述（2學時 ）第2講 物聯(lián)網應用案例（4學時）第3講 物聯(lián)網技術基礎（4學時）第4講 物聯(lián)網工程師的合格人才標準（2學時）疑問：物聯(lián)網是什么？思考：物聯(lián)網從何來？討論：物聯(lián)網起因？第1講 物聯(lián)網概論一、物聯(lián)網的定義概念起源麻省理工學院Ashton教授于1999年最早提出，其理念是基于射頻識別技術(RFID)、電子代碼(EPC)等技術，在互聯(lián)網的基礎上，構造一個實現全球物品信息實時共享的實物互聯(lián)網，即物聯(lián)網。 一、 物聯(lián)網的定義一、 物聯(lián)網的定義一、 物聯(lián)網的定義物聯(lián)網定義： 物聯(lián)網是一種通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按照約定協(xié)議，使物體與互聯(lián)網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的網絡。一、 物聯(lián)網的定義 主要特征第1講 物聯(lián)網概論二、物聯(lián)網的起源 二、物聯(lián)網的起源/網絡國際互聯(lián)網真在民間普及應用，開始于上世紀90年代初�；ヂ�(lián)網在中國的發(fā)展歷程可以大略地劃分為三個階段: 第一階段為1986～1993年是研究試驗階段。在此期間中國一些科研部門和高等院校開始研究Internet聯(lián)網技術，并開展了科研課題和科技合作工作。第二階段為1994～1996年，是起步階段。在中國陸續(xù)啟動了中國公用計算機互聯(lián)網（CHINANET）、中國科技網（CSTNET）、中國教育和科研計算機網（CERNET）、中國金橋信息網（CHINAGBN）等多個互聯(lián)網絡，互聯(lián)網開始步入公眾生活，并在中國得到了迅速的發(fā)展。第三階段從1997年至今，是快速增長階段，網絡應用無處不在，滲透到社會的每個角落。二、物聯(lián)網的起源/物聯(lián)網美國是物聯(lián)網技術的主導和先行國之一，較早開展了物聯(lián)網及相關技術的研究與應用。 1991年由美國提出普適計算的概念，它具有兩個關鍵特性：一是隨時隨地訪問信息的能力，二是不可見性，通過在物理環(huán)境中提供多個傳感器、嵌入式設備，在用戶不察覺的情況下進行計算和通信。 二、物聯(lián)網的起源/物聯(lián)網 1995年，比爾·蓋茨在《未來之路》一書中曾經提及物聯(lián)網的概念。 “物聯(lián)網”概念的真正出現是在1999年。麻省理工學院Ashton教授于1999年最早提出，其理念是基于射頻識別技術(RFID)、電子代碼(EPC)等技術，在互聯(lián)網的基礎上，構造一個實現全球物品信息實時共享的實物互聯(lián)網，即物聯(lián)網。 二、物聯(lián)網的起源/物聯(lián)網 2009年1月28日，奧巴馬就任美國總統(tǒng)后在與美國工商業(yè)領袖舉行的一次“圓桌會議”上，作為僅有的兩名代表之一的IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出了“智慧的地球”這一概念，建議新政府投資新一代的智慧型基礎設施，闡明其短期和長期效益。 奧巴馬對此給予了積極的回應：“經濟刺激資金將會投入到寬帶網絡等新興技術中去，毫無疑問，這就是美國在21世紀保持和奪回競爭優(yōu)勢的方式。”此后，物聯(lián)網產業(yè)引發(fā)全美工商界的高度關注，并認為“智慧地球”有望成為又一個“信息高速公路”計劃，從而在世界范圍內引起轟動。 二、物聯(lián)網的起源/物聯(lián)網 美國的“智慧地球”戰(zhàn)略認為：IT產業(yè)下一階段的任務是把新一代IT技術充分運用在各行各業(yè)之中。具體地說，就是把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，并且被普遍連接，形成所謂“物聯(lián)網”。 然后將“物聯(lián)網”與現有的互聯(lián)網整合起來，實現人類社會與物理系統(tǒng)的整合，在這個整合的網絡當中，存在能力超級強大的中心計算機群，能夠對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制，在此基礎上，人類可以以更加精細和動態(tài)的方式管理生產和生活，達到“智慧”狀態(tài)，提高資源利用率和生產力水平，改善人與自然間的關系。二、物聯(lián)網的起源/物聯(lián)網 該戰(zhàn)略預言：“智慧的地球”戰(zhàn)略能夠帶來長短兼顧的良好效益，尤其是在當前的局勢下，對于美國經濟甚至世界經濟走出困境具有重大意義。 在短期經濟刺激方面，該戰(zhàn)略要求政府投資于諸如智能鐵路、智能高速公路、智能電網等基礎設施，能夠刺激短期經濟增長，創(chuàng)造大量的就業(yè)崗位； 其次，新一代的智能基礎設施將為未來的科技創(chuàng)新開拓巨大的空間，有利于增強國家的長期競爭力； 第三，能夠提高對于有限的資源與環(huán)境的利用率，有助于資源和環(huán)境保護； 第四，計劃的實施將能建立必要的信息基礎設施。二、物聯(lián)網的起源/物聯(lián)網在歐盟方面，按歐盟專家的說法，歐盟發(fā)展物聯(lián)網先于美國，事實上歐盟圍繞物聯(lián)網技術和應用作了不少創(chuàng)新性工作。 2009年布置的《歐盟物聯(lián)網行動計劃》（Internet of things——An action plan for Europe）其目的也是企圖在“物聯(lián)網”的發(fā)展上引領世界。在歐盟較為活躍的是各大運營商和設備制造商，他們推動了M2M（機器與機器）的技術和服務的發(fā)展，同年又推出了《歐盟物聯(lián)網戰(zhàn)略研究線路圖》。二、物聯(lián)網的起源/物聯(lián)網從2003年開始，日本開始了真正的泛在網試驗。2004年，日本推出了下一步國家信息化戰(zhàn)略——泛在網戰(zhàn)略，盡管當時還沒有現代意義上的物聯(lián)網概念，但泛在網戰(zhàn)略，在方向上無疑是與物聯(lián)網不謀而合的。日本的物聯(lián)網規(guī)劃-為了突破持續(xù)低迷的經濟環(huán)境，重整旗鼓，搶占數字領域制高點，日本于2009年3月提出“數字日本創(chuàng)新計劃”(ICT Hatoyama Plan，亦稱ICT鳩山計劃)，同年7年，日本更進一步提出“i-Japan戰(zhàn)略2015”。其中，交通、醫(yī)療、智能家居、環(huán)境監(jiān)測、物聯(lián)網是建設重點。二、物聯(lián)網的起源/物聯(lián)網 日本基于物聯(lián)網的地震感知預警系統(tǒng)可說是這方面成就的代表。多年來，地震預警一直是一項難以攻克的世界性科學難題，為了與地震作斗爭，2007年10月，日本的傳感形地震預警系統(tǒng)正式投入使用，日本各相關機構可無償使用這項服務。日本現階段有數十家企業(yè)和團體簽署協(xié)議加入預警系統(tǒng)，預警系統(tǒng)向參加的企業(yè)等單位承諾，它們將在地震波到達前10秒～30秒，收到地震警報。2008年6月14日，日本東北部的巖手、宮城等地發(fā)生里氏7.2級地震。日本氣象廳在主震到達宮城石卷市前12秒，發(fā)布了地震預報，在地震來臨前10秒左右發(fā)出預警，給人們在避災方面提供了寶貴的反應時間。 二、物聯(lián)網的起源/物聯(lián)網 2009年10月13日，韓國通信委員會通過了《物聯(lián)網基礎設施構建基本規(guī)劃》，將物聯(lián)網市場確定為新增長動力，提出了“通過構建世界最先進的物聯(lián)網基礎實施，打造未來廣播通信融合領域超一流信息通信技術強國”的目標，并確定了構建物聯(lián)網基礎設施、發(fā)展物聯(lián)網服務、研發(fā)物聯(lián)網技術、營造物聯(lián)網擴散環(huán)境4大領域和12項詳細課題。二、物聯(lián)網的起源/物聯(lián)網 2009年8月7日，溫家寶總理視察無錫時提出“感知中國”理念，由此推動了物聯(lián)網概念在國內的重視，成為繼計算機、互聯(lián)網和移動通信之后引發(fā)新一輪信息產業(yè)浪潮的核心領域。 2010年3月5日，溫家寶總理在《政府工作報告》將“加快物聯(lián)網的研發(fā)應用”明確納入重點產業(yè)振興。國務院、發(fā)展和改革委員會、工業(yè)和信息化部、科學技術部等都在研究制定促進物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展的扶持政策，由此，推動了中國物聯(lián)網建設從概念推廣、政策制定、配套建設到技術研發(fā)的快速發(fā)展。第1講 物聯(lián)網概論三、 物聯(lián)網的三大推動力 3.1 第一大推動力：政府 3.2 第二大推動力：企業(yè) 3.3 第三大推動力：教育界與科技界 3.1 第一大推動力：政府戈爾--數字地球 3.1 第一大推動力：政府奧巴馬--智慧地球 1.3.1 第一大推動力：政府 “兩會”關注 2010年3月6日上午，全國人大委員長吳邦國參加了十一屆全國人大三次會議和全國政協(xié)十一屆三次湖北代表團審議強調，要找準國際產業(yè)發(fā)展新方向，揚長避短，把培育物聯(lián)網、智能電網、低碳技術、生物技術、新材料等新興產業(yè)作為國家發(fā)展戰(zhàn)略。 2010年3月5日上午，工信部部長李毅中信心十足地指出“（我們國家的）物聯(lián)網有一定的基礎，在國際水平的線上，我們并不落后。” 2010年3月8日全國人大代表、浙江省電信有限公司總經理張新建表示，中國應將物聯(lián)網建設上升為國家戰(zhàn)略，并要掌握國際話語權。 2010年3月5日，全國人大代表、中國工程院院士、中星微電子有限公司董事長鄧中翰在接受采訪時說，物聯(lián)網將是未來經濟的新增長點。 1.3.2 第二大推動力：企業(yè) 2008年，IBM提出的“智慧的地球”發(fā)展戰(zhàn)略 1.3.2 第二大推動力：企業(yè) 2010年9月11日，我國的“傳感器網絡標準工作組”成立，該組聚集了中國科學院、中國移動等國內傳感網主要的技術研究和應用單位，將積極開展傳感網標準制定工作，深度參與國際標準化活動，旨在通過標準化為產業(yè)發(fā)展奠定堅實的技術基礎。“物聯(lián)網”涵蓋了諸多的產業(yè)力量，電信運營商在其中扮演什么樣的角色呢？說到底，運營商就是提供一個運營平臺，可以在上面開發(fā)各種業(yè)務。除了上述業(yè)務外，中國移動的“物聯(lián)網”展臺還展出了物流信息化、企業(yè)一卡通、公交視頻、校訊通、手機購電等主題，這些業(yè)務都是物聯(lián)網概念統(tǒng)合下的業(yè)務分支。中國電信將物聯(lián)網業(yè)務分成兩部分——“平安e家”和“商務領航”。中國聯(lián)通的3G污水監(jiān)測業(yè)務更脫離了個人消費的傳統(tǒng)應用領域。 3.3第三大推動力：教育界與科技界教育部 增設物聯(lián)網專業(yè) 工信部 采取四大措施支持電信運營企業(yè)開展物聯(lián)網技術創(chuàng)新與應用 追求先進科學、前沿技術是科學家的天職 第1講 物聯(lián)網概論 1.4 國家《戰(zhàn)略性新興產業(yè)》解析國務院頒布了《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定》，內容涉及七個方面： 1.4 國家《戰(zhàn)略性新興產業(yè)》解析節(jié)能環(huán)保產業(yè) 為應對全球氣候變化和適應產業(yè)綠色發(fā)展的國際趨勢，結合我國面臨的資源環(huán)境巨大壓力，我國將以先進適用技術集成應用為重點，大力發(fā)展新型高效節(jié)能、先進環(huán)保、資源循環(huán)利用技術和裝備，發(fā)展節(jié)能環(huán)保服務業(yè)和再制造產業(yè)等環(huán)保產業(yè)新業(yè)態(tài)。 1.4 國家《戰(zhàn)略性新興產業(yè)》解析新能源產業(yè) 綠色新能源技術發(fā)展和產業(yè)化是解決能源危機、優(yōu)化能源結構的根本出路。未來我國應積極發(fā)展新一代核能；加快太陽能熱利用技術推廣應用，開拓多元化的太陽能光伏光熱發(fā)電市場；提高風電技術裝備水平，有序推進風電規(guī)�；�發(fā)展；因地制宜開發(fā)利用生物質能。 1.4 國家《戰(zhàn)略性新興產業(yè)》解析新一代信息技術產業(yè) 信息技術正在縱深發(fā)展并深刻改變人類的生產和生活方式，新一代信息技術依然是我國產業(yè)結構優(yōu)化升級的最核心技術 1.4 國家《戰(zhàn)略性新興產業(yè)》解析生物產業(yè) 生命科學和生物技術將是從根本上影響21世紀人類發(fā)展的重大領域，將對改變消耗自然資源的傳統(tǒng)發(fā)展模式、構建綠色可再生產業(yè)體系、促進人類健康產生革命性影響。 1.4 國家《戰(zhàn)略性新興產業(yè)》解析高端裝備制造業(yè) 具有技術密集、附加值高、成長空間大、帶動作用強等突出特點，對于加快我國工業(yè)現代化建設，實現制造強國戰(zhàn)略目標具有重要意義。 1.4 國家《戰(zhàn)略性新興產業(yè)》解析新材料產業(yè) 國民經濟各行業(yè)特別是戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展的重要基礎，也是長期以來制約我國制造業(yè)發(fā)展和節(jié)能減排目標實現的瓶頸。其發(fā)展要以發(fā)揮我國在納米、超導、稀土等材料科學技術研究方面的優(yōu)勢為基礎，以滿足國家重大工程建設和產業(yè)結構升級為目標，鞏固學科研究優(yōu)勢，大力發(fā)展新材料制備技術和裝備，大力推進新型材料產業(yè)化，大力推進大宗高端材料規(guī)�；�生產應用。 1.4 國家《戰(zhàn)略性新興產業(yè)》解析新能源汽車產業(yè) 新能源汽車是全球汽車行業(yè)升級轉型的方向。當前，我國要充分發(fā)揮社會各方面的積極性，以產業(yè)聯(lián)盟系列化為途徑，著力突破動力電池、驅動電機和電子控制領域關鍵核心技術，加速形成知識產權，推進插電式混合動力汽車、純電動汽車推廣應用和產業(yè)化。 第1講 物聯(lián)網概論 2009年10月24日，西安優(yōu)勢微電子公司宣布第一顆物聯(lián)網的中國芯—“唐芯一號”芯片研制成功，可以滿足各種條件下無線傳感網、無線個域網、有源RFID等物聯(lián)網應用的特殊需要；12月上旬“乙太視訊網絡信息服務系統(tǒng)”開發(fā)成功一”，該系統(tǒng)是物聯(lián)網實現數據、語音、視訊三網合一的基礎組件，也是物聯(lián)網的核心架構組合的關鍵，這些成就為我國的物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展奠定了基礎。 2009年11月，中國移動在江蘇省無錫市相繼建立了物聯(lián)網研究院和物聯(lián)網數據中心，重點開展TD-SCDMA與物聯(lián)網融合的技術研究和應用開發(fā)，支撐物聯(lián)網的相關業(yè)務，并將與當地政府合作，在工業(yè)、農業(yè)、公共服務等各個領域開展形式多樣的應用示范工程建設。 2010年2月，中國移動與蘇州市政府簽訂合作協(xié)議，雙方將在蘇州建立中國移動蘇州城市物聯(lián)網應用中心，重點開展TD-SCDMA與物聯(lián)網融合的應用開發(fā)和推廣，并在政務公開、城市管理、民生工程、工農業(yè)、服務業(yè)等領域的信息化建設過程中開展應用合作。同時，中國移動開發(fā)的一整套擁有自主知識產權的機器到機器通信解決方案，成為我國物聯(lián)網應用的主要形式，已在智能樓宇、路燈監(jiān)控、動物溯源、手機錢包、環(huán)境監(jiān)測等方面得到了廣泛的應用。 1.5 物聯(lián)網國內發(fā)展 2010年5月，成都市印發(fā)《成都市物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展規(guī)劃 (2010—2012)》。產業(yè)規(guī)劃確定了成都物聯(lián)網產業(yè)的三年發(fā)展目標，即“三中心、兩基地、六體系和一高地”的“3261”戰(zhàn)略目標。具體講就是：基本建成物聯(lián)網應用中心、物聯(lián)網研發(fā)中心和物聯(lián)網信息安全中心，初步形成物聯(lián)網成果孵化基地和產品制造基地，初步構建起物聯(lián)網產業(yè)創(chuàng)新體系、應用推廣體系、標準研制與驗證體系、公共技術服務體系、信息安全基礎體系和產業(yè)要素保障體系。規(guī)劃明確，到2012年，物聯(lián)網產業(yè)力爭實現300億元以上的產業(yè)發(fā)展規(guī)模，形成20家以上龍頭企業(yè)、集聚100家以上骨干企業(yè)。 2010年8月7日消息，日前，青島海爾對外公布，投入人民幣3·06億元，在膠州海爾工業(yè)園內開建建筑面積7·5萬平方米的無氟變頻空調專業(yè)化創(chuàng)新基地，全面投入到海爾空調已研發(fā)成功的無氟變頻、物聯(lián)網、循環(huán)能源等國際領先技術成果的開發(fā)生產當中。本章小結物聯(lián)網的發(fā)展是隨著互聯(lián)網、傳感器等發(fā)展而發(fā)展的。理念是在計算機互聯(lián)網的基礎上，利用射頻識別技術、無線數據通信等技術，構造一個實現全球物品信息實時共享的實物互聯(lián)網。物聯(lián)網的顯著特點是技術高度集成，學科復雜交叉，綜合應用廣泛，目前發(fā)展應用主要體現在智能電網、智能交通、智能物流、智能家居等領域。本章小結通過本章的學習，能夠掌握物聯(lián)網的核心問題、本質特色以及最高目標，應對物聯(lián)網的概念定義、基本組成結構、關鍵技術和主要問題以及發(fā)展應用領域有一個基本了解，建立物聯(lián)網整體概念，為后續(xù)各章節(jié)的學習打下良好的基礎。 習題解答 1.簡述物聯(lián)網的定義物聯(lián)網是指通過信息傳感設備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。它是在互聯(lián)網基礎上延伸和擴展的網絡。習題解答 2.簡述物聯(lián)網應具備的三個特征（1）全面感知 ：利用射頻識別、二維碼、傳感器等感知、捕獲、測量技術隨時隨地對物體進行信息采集和獲取；（2）可靠傳送：通過將物體接入信息網絡，依托各種通信網絡，隨時隨地進行可靠的信息交互和共享；（3）智能處理：利用各種智能計算技術，對海量的感知數據和信息進行分析并處理，實現智能化的決策和控制。 習題解答 3.簡述信息浪潮15年定律的內容 “計算模式每隔15年發(fā)生一次變革”被稱為“15年周期定律”。 4.請解釋以下名詞：RFID；EPC RFID：Radio Frequency Identification射頻識別。 EPC：Electronic Product Code產品電子代碼。 習題解答 5.物聯(lián)網的三大推動力分別是什么？政府；企業(yè)；教育界與科技界。 6.國家提出的戰(zhàn)略性新興產業(yè)領域，主要包括哪七個方面？節(jié)能環(huán)保產業(yè)；新一代信息技術產業(yè)；生物產業(yè)；高端裝備制造產業(yè)；新能源產業(yè)；新材料產業(yè)；新能源汽車產業(yè)。SlE紅軟基地

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