物联网前沿技术ppt课件.pptx

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1、,物联网前沿技术,2019北京水务信息化技术交流会,主 要 内 容,物联网技术简介几项关键技术典型案例分析,主 要 内 容,物联网技术简介几项关键技术典型案例分析,一、物联网技术简介,物联网技术概念,物联网技术指通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。,ITU互联网报告2005物联网,射频识别技术(RFID)：在物联网中主要起“使能”(Enable)作用。,技术支撑,传感网：借助于各种传感器，探测和集成包括温度、湿度、压力、速度等物质现象的网络。,互通互联(M2M)：末端设备的互联和集控管理。,两

2、化融合：工业信息化和自动化互通互容。,物联网备注关注,一、物联网技术简介,一、物联网技术简介,加快云计算、物联网应用，以新技术新业态新模式，推动传统产业生产、管理和营销模式变革。2018年政府工作报告物联网在中国受到了全社会重视和发展。,2013年2月国务院印发国务院关于推进物联网有序健康发展指导意见2013年9月国家发改委印发物联网发展专项行动计划（2013-2015）2017年1月国家发改委印发物联网十三五发展规划2017年6月工信部印发关于全面推进移动物联网建设发展的通知,物联网备注关注,一、物联网技术简介,感知层主要完成信息的收集与简单处理,部分学者将该层称为感知延伸层,该层由传统的W

3、SN、RFID和执行器组成；,接入层主要完成各类设备的网络接入,该层重点强调各类接入方式,比如4G/5G、Mesh网络、WiFi、有线或者卫星等方式；,支撑层又称中间件,或者业务层对下需要对网络资源进行认知,进而达到自适应传输的目的;本层的完成信息的表达与处理,最终达到语义互操作和信息共享的目的;对上提供统一的接口与虚拟化支撑,虚拟化包括计算虚拟化和存储虚拟化等内容,较为典型的技术是云计算；,网络层为原有的互联网、电信网或者电视网,主要完成信息的远距离传输等功能；,物联网技术体系构架,应用层主要完成服务发现和服务呈现的工作。,一、物联网技术简介,产品质量,工况运行态势,场及形态,工况预测,可视

4、化,产品粒度分布、浓度、品位,温度场、浓度场、熔池形态,能耗、效率、故障/异常,单步/多步预报,运行态势安全态势,不确定多源（图像、数据、知识）,大数据,对物体静态数据及属性的感知-RFID,红外感应器、激光扫描等对物体固定属性的动态感知-传感器网、GPS等对环境模糊信息的感知-视频探头等,物联网技术-感知层,一、物联网技术简介,互联网（有线、WiFi、Mesh）3G,4G,5G网络卫星网广电电视网络、BWM网络,SaaSPaaSIaaS,云平台,移动互联网,物联网技术-网络层,网络系统协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，它能够实现数据的采集量化、处理融合和传输应用,物联网技术

5、-应用层,一、物联网技术简介,主 要 内 容,物联网技术简介几项关键技术典型案例分析,二、几项关键技术,2.1 物联网架构技术,目标：信息互通框架达到健壮、可扩展性以及公平性目的挑战：开放的竞争环境，框架必须模块化和可扩展性SOA面向服务的体系结构（Service-Oriented Architecture）架构中，内容提供者和使用者之间如何进行便捷的交流，即语义的互操作性事件驱动结构使得无法采用一种办法解决所有的问题物体的离线特性非中心控制的分布式架构增加解决方案提供者的参与，形成一个竞争的市场,需 求 分 析,存储和计算能力的边缘化物体具有存储、处理能力局部物体间协同工作物体间断性通信连接

6、物体移动、无线链路动态变化 分布式的缓存和信息融合支持物体的移动和环境变化物体移动带来信息的移动物体上下文不断变化网中网物体之间自治的、动态的组网已有多种网络的操作平台、信息结构、文档格式等都存在异构特征,2.1 物联网架构技术,二、几项关键技术,典型架构设计,二、几项关键技术,需求分析,目标：解决海量物体的通信问题挑战：提供一个完整的端到端系统网络连接的范围将成指数增长，可测量性，互操作性如何确保网络运营商的投资回报新的射频技术和需要满足新设备的连接需求,研究内容,物体间信息交换的通信技术底层无线协议之间的互操作分布式数据存储和传感数据收集，认证和跟踪系统相关的通信问题与物理世界用户的交互相

7、关的通信问题数据挖掘和服务的通信与处理问题软件无线电技术和认知无线电通信技术无连接的通信问题,2.2 物联网通信技术,二、几项关键技术,2.2 物联网通信技术,传感网络之上建立IP网络,IP网络之上建立传感网络,典型通信网络设计,基于DTN网关的组网结构,二、几项关键技术,2.3 安全和隐私保护技术,需求分析,目标：保护个人隐私、商业机密、国际安全挑战：阻止非授权实体的识别和跟踪阻止未授权信息的访问物体位置、数据所有性等需要考虑,研究内容,非集中式的认证和信任模型数据所有权关系责任和义务异构设备间的隐私保护技术离散认证和可信模型能量高效的加密和数据保护云计算的安全和信任隐私策略管理,访问控制,

8、VPN通道,加密通信,2.3 安全和隐私保护技术,二、几项关键技术,主 要 内 容,物联网技术简介几项关键技术典型案例分析,三、典型案例分析,案例一：智慧水务,支撑与应用服务,数据活化,水务数据呈现服务,水务运行管理数据分析,业务应用,社会公众服务,水务数据互联、互通与安全共享,标准政策体系,打破数据孤岛，在统一框架和技术标准下建系统，数据互联。,对水务业务运行管理数据进行高性能分析、精确追踪,水务决策支持服务,将静态数据和动态融合，以多维度、多形式呈现出来,面向社会公众提供以人为本的便民服务和全面的信息公开。,利用数据为政府、局领导、局属单位提供规划、执行、管理、应急层面的决策辅助,三、典型

9、案例分析,构建“测-管-治-服”四位一体的现代化生态环境综合管理体系，利用大数据、AI、模型等技术分析污染成因、预报未来环境质量，实现环境问题快速精准溯源分析，并启动管控措施，实现精准打击。按照环境质量改善的目标提供科学、合理的改进措施，实现生态环境决策科学化，提升生态环境状况。,“测-管-治-服”四位一体,测得准,调得动,说得清,管得好,三、典型案例分析,重庆市生态环境智能监管大数据平台,三、典型案例分析,水污染防治业务逻辑架构,三、典型案例分析,水污染防治大数据平台,三、典型案例分析,针对不同管理对象建立不同应用场景,三、典型案例分析,会商指挥调度大厅,三、典型案例分析,案例二：固废智能回

10、收与再利用,典型城市再生资源,固定回收,回收站,回收网点,再利用,企业等,回收流程未实现优化调度,物流成本高,回收装备分类识别率低，隐私数据存隐患,回收比例低用户交投意愿不高,分级识别与价格评估准确率低,价格难确定,移动回收,线上回收,线下回收,固定回收,商业模式,交易匹配率低,线上线下交易订单无法快速对接,增值空间不高智能化水平低,数据未实现共享、缺乏高效商业运行模式,技术瓶颈,技术瓶颈,回收全流程云计算平台,回收全流程大数据平台,基于大数据的互联网+典型城市再生资源一体化回收模式,突破大数据融合技术,研发一体化模型迁徙技术,特征关联,数据挖掘,深度融合,事件驱动,技术封装,协同优化,云平台

11、,增值服务,物流配置、分级定价等,再利用,回收全流程数据深度共享融合,回收全流程技术协同运行,专用功能库,案例二：固废智能回收与再利用,三、典型案例分析,长虹信息收集和派单系统示范应用 线上线下耦合回收系统 与线上渠道（京东、天猫等）和线下渠道（商城、沃尔玛、生产企业等）深度合作，建立家电回收多渠道信息收集系统。结合自主研发的派单系统，构建典型城市再生资源信息综合数据库和线上线下回收体系，有效减少了回收过程中的物流成本，拓宽了信息获取渠道。,派单系统后台运行,手机客户端派单,三、典型案例分析,团队情况简介,研究团队:共18人，包括：教授7人，副教授5人，讲师6人。,研究条件,北京工业大学控制科

12、学与工程学科是北京市高精尖学科，具有一级博士学位授予权和博士后流动站。依托城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室，计算智能与智能系统北京市重点实验室、北京市污水脱氮除磷处理与过程控制工程技术研究中心、数字社区教育部工程技术研究中心等。拥有教育部污水处理优化运行控制研究生联合培养实践基地，在北京市水务局、北京市自来水集团、北京市城市排水集团等单位和企业有良好的合作关系。与北京市交通委、规委、经信委等单位有良好的大数据合作平台,团队情况简介,韩红桂,教授、博导，荣获国家优青、北京高校卓越青年科学家、中国科协青年托举人才、香江学者计划、北京市科技新星计划等承担的水务相关的科研项目主持国家重点

13、研发计划项目“基于大数据的互联网+典型城市再生资源回收技术”主持国家自然科学优秀青年项目“城市污水处理智能优化控制”主持国家自然科学基金项目“污泥膨胀动力学特性分析与智能特征建模”主持北京市科技计划项目“基于数据挖掘技术的污水总磷智能检测系统研制及示范”主持北京市科技新星计划项目“基于数据驱动的污泥膨胀识别方法研究”主持北京市自然科学基金项目“污泥膨胀机理分析与智能特征模型研究”研究成果发表学术论文60余篇、获美国/中国发明专利40余项、授权软件著作权40余项，先后获得国家科学技术进步二等奖、教育部科学技术进步一等奖、吴文俊人工智能科学技术进步一等奖和中国产学研合作创新成果一等奖等。,团队情况简介,团队情况简介,谢谢大家！,中国电信集团与北京工业大学交流研讨,