物联网行业应用与未来发展.ppt

《物联网行业应用与未来发展.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物联网行业应用与未来发展.ppt（98页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、物联网行业应用与未来发展,目录,1.智能电网2.智能交通3.智能物流,4.智能家居5.环境保护6.工业自动控制7.医疗卫生8.精细农牧业9.旅游,智能电网研究项目,什么事都不做时产生的花费,每年美国不可靠的电力所造成的损失多于1000亿美元.相当于花一美元买电，同时还得付出30美分的停电损失。,仅扰动和断电（不计大停电），美国每年的损失就达790亿美元。August 2003的停电造成:$40-60亿，5000万人受影响。纽约趸售电价中23是阻塞成本，它们全部转嫁给用户。,为了解决这些问题，国际上形成了一些大型科研群体，开展面向未来智能电网的研究。常见名词包括：Smart Grids、Inte

2、lliGrid、SHG(self healing grid)、Modern Grid等。,智能电网是美国奥巴马整体能源计划的重要组成部分,智能电网实现的进程将有助于完成奥巴马所指定的另一目标，即到2015年将有一百万辆插入式混合电动车投入使用。,白宫发言人称，美国总统能源政策旨在使可再生能源的发电容量扩大，预计到2012年它将为总发电容量的10，到2025年预计占国家电力消费的25。,向智能电网过渡有可能需要很多年，但发展智能电网的进程将大力和广泛的支持政府推动新能源开发和增强电网安全的政策，同时促进经济复苏。,From：The American Reinvestment and Recove

3、ry Plan,From：President Obama Highlights Vision for Clean Energy Economy,2009年，美国奥巴马政府在美国恢复与投资计划中提出：完成跳变到一个更大、更好、更智能的电网方面110亿美元的投资”。例如，将建设3000多英里长全新的、现代化的输电线路和美国家庭中的4千万个“智能电表”。,欧盟的智能电网(SmartGrids)项目,欧洲于2005年提出了智能电网（SmartGrid）的概念，对欧洲2020年左右的电力网络提出了构想；,目前，成立了由电力公司、科研单位和有关公司共同组成的GridWise组织，致力于智能电网的研究和实践

4、。智能电网建设应用分为三个方面：智能表计、智能电网和智能城市。,Diagnostic&Predictive Analytics,宽带网络可靠的网络管理,智能传感Robust Network Management,System-wide Integrationof Devices,智能电网内涵“智能电网是基于宽带网络依托智能传感器终端，通过分布式运算进行深层次的数据挖掘进而主动预测、智能分析，实现电网运营的智能化“Enterprise Analysis,诊断和预测性分析Low Latency IPCommunications,分布式运算,无线抄表智能用电电力巡检,电气设备、输电线路状态监测电力抢

5、修管理,物联网技术在我国电网中的主要应用,智能电网应用需求,具体包括发电与储能、输电、变电、配电、用电和电力资产管理等环节的需求。,面向智能电网应用的物联网共性问题：,可靠通信与自组网问题网关设计问题,中间件设计问题电磁兼容问题系统安全问题,基于VPDN的智能电网,GSM/WCDMA网络,GPRS,HSPA（WCDMA）,SGSN,GGSN（LAC）,运营商,AAA服务器,科技网,AAA服务器,安全内网,专线或互联网接入防火墙 后台处理系统（LNS）,移动终端设备通过VPDN方式接入科技网专用网络内，用户可以给移动终端设备自己分配内网IP地址，节省日渐紧张的公网IP资源。同时，用户专用网络可以

6、和互联网完全隔离，数据保密性好，不会受到来自互联网上的黑客及病毒的侵袭，能够有效保证稳定的传输速率和带宽。对于安全级别较高的内部网络，可以通过网闸设备进行物理隔离的数据交换。,基于分布式的电网数据处理,分布式计算平台A,统一数据访问接口,应用数据,电网运行监控分布式处理平台B,通过云存储建立数据中心、通过分布,式的计算技术实现对电网数据的深层挖掘，实现电网的,智能运行集中云存储,电网故障监控,目录,1.智能电网2.智能交通3.智能物流,4.智能家居5.环境保护6.工业自动控制7.医疗卫生8.精细农牧业9.旅游,智能交通物联网是将传感器技术、RFID技术、无线通信,技术、数据处理技术、网络技术、

7、自动控制技术、视频,检测识别技术、GPS、信息发布技术等综合运用于整个,交通运输管理体系中，从而建立起实时、准确、高效的交通运输综合管理和控制系统网络。,智能交通物联网的定义,智能交通物联网,安全畅通环保经济便捷高效节能,智能交通物联网,关键技术标识与传感技术网络与通信技术软件与服务技术,应用领域交通管理运输管理运载工具,交通运输,美国智能交通物联网关键技术的研发与应用,关键技术ETC,研发与应用领域交通运输,实施内容及效果进行了电子收费(ETC)系统试验，研究制定美国汽车导航标准,GPS,GPS太空卫星 具有全球性、全能性（陆地、海洋、航空与航天）、全天候优势的导航定位、定时、测网 速的第三

8、代导航系统，是为美国军方在全球的舰船、飞机导航并指挥陆军作战,RFID,识别车号,在北美150万辆货车、1400个地点安装了射频识别装置，对车号进行自动识别,ETC,桥梁和隧道 23条电子收费车道的不停车收费网络承担了月平均交易量的43%，每日交易量超过300万；ETC收费比信用卡付费要优惠得多，有的甚至只有1/3在对伊战争中的空运和民用船只运输的战争物质都使用RFID进行数字标识，准确地追踪,RFIDRFIDRFIDRFIDRFIDRFID,伊拉克战争包装箱和货盘包裹运输和商务供应链医药跟踪监控系统RFID标签,了发往海湾的4万只集装箱，全程跟踪人员流、装备流和物质流，并指挥控制其接收、分发

9、和调换，使物资的供应和管理具有较高的透明度，大大提高后勤保障的有效性供应商都采用RFID标签，节省成本用无源RFID标签取代了条形码标签，大大提高了识别的准确率所有进口药品必须加贴电子标签，从而加强了对药品的监督与管理利用安装在路旁的RFID阅读器收集车辆标签信息，大约有一百万辆车上安装了E-Pass和电子标签在美国政府RFID需求的推动下，美国各企业纷纷采用RFID或计划采用RFID技术,RFID,物流与出口贸 这是美国最后一个开始使用Savi Trak RFID系统的港口，可使货主追踪集装箱在港口的易 输入和输出,RFID,机场航运,乘客的登机时间从目前平均的3-10分钟减少到30秒,日本

10、智能交通物联网关键技术的研发与应用,关键技术,年限,实施内容,实施效果,ETCGPS/GIS,20世纪 AUTOPASS系统1994 驾驶员信息系统等,实现了全国的收费道路联网，有超过10个道路运营公司应用该系统可以看作是欧洲现代ITS系统的雏形，促进了欧洲ITS的稳步发展,ETC,ICETC,19992000,全国联网自动收费系统Via Varde电子收费系统,覆盖2700公里的联网高速公路，ETC日交易量达30万笔l条ETC车道的通行能力是MIC车道通行能力的7倍。该ETC车道的显著特点是没有自动栏杆，车辆能以不低于8Okm/h的速度通行,在商品包装盒上使用,RFIDRFIDRFIDRFI

11、D,2004 无线标签进行物流管理。通过RFID结合监视图2005 像快速找到在仓库内不断转移的包裹位置2006 RFID标签座位2007 智能转运箱系统,提升了公司各种资源的利用价值不仅可以随时识别出具体包裹的位置，还能很快掌握该包裹在仓库中的处理录像有助于航空公司更好的在乘客之间进行座位协调；追踪座位的应用和调换实现对物流链的全程跟踪,欧洲智能交通物联网关键技术的研发与应用,1999年10月，在科技部和国家质量技术监督局的统一,安排下，国家智能交通系统工程技术研究中心和,ISO/TC204中国秘书处承担了“中国智能交通系统标准体系的研究”。,标准体系表覆盖了电子地图、电子收费、交通管理与紧

12、急事件管理、综合运输与运输管理、信息服务、自动公路与车辆辅助驾驶系统等领域。,我国智能交通有一部分标准已经实施，但是有些环节的标准工作相对滞后导致整个技术链条的应用受阻，近年来正在完善标准体系的构建。,智能交通系统标准现状分析,我国智能交通系统标准体系结构,智能交通行业现有系统和服务项目,.,出行交通信息服务行车路线诱导道路交通控制,共乘和预约服务公共交通管理电子付款服务,自动路侧安全检查危险品事故处理。,我国交通领域最具应用前景服务项目,智能交通中标识与传感产业涉及产品较多，但我国生产的传感器普遍处于低端，高端产品技术掌握在国外企业手中,智能交通物联网标识与传感产业,智能交通物联网软件与服务

13、产业,智能交通各类应用系统在我国的普及率较低，软件和,服务产业具有很大潜力,美国：政府主导的自上而下模式,政府制定发展目标和系统框架，设立标准，实现逐步发展推动，推动的是一个整体系统，涵盖面广，规模庞大,日本：民间投资为主的自下而上的模式,民间主导，政府协调，拨款资助采取官、民、学协调体制,欧洲：官民并行的双管齐下的模式,欧盟主导的DRIVE 计划，汽车厂商、通信业厂商、电子业厂商等组成的民间机构主导的Prometheus计划,后来的KAREN计划，对以往分别由政府和民间开发的不同,系统进行整合和优化,各国智能交通产业发展模式比较,目录,1.智能电网2.智能交通3.智能物流,4.智能家居5.环

14、境保护6.工业自动控制7.医疗卫生8.精细农牧业9.旅游,物流的概念与内涵,被世界普遍认同的“物流”是由美国物流管理协会所定义的：“物流是以满足客户需求为目的，以高效和经济的手段来组织原料、在制品、制成品以及相关信息从供应到消费的运动和储存的计划、执行和控制的过程”。,智能物流是在现代信息技术高度发展的基础上，利用先进的信息采集、信息处理、信息流通和信息管理技术，完成包括运输、仓储、配送、包装、装卸等多项基本活动的货物从供应者向需求者移动的整个过程，为供方提供最大化利润，为需方提供最佳服务，同时消耗最少的自然资源和社会资源，最大限度地保护好生态环境的整体智能社会物流管理体系。,全球物流行业的发

15、展现状,2005-2010年全球物流市场规模,资料来源：德国邮政全球网络和荷兰ING银行,发达国家物流业发展现状(1),美国,美国的物流企业高度重视信息化建设，主要做法有：,1)普遍采用条形码技术(Bar-Coding)和射频识别技术(RFID)，提高信息采集效率和准确性;,2)广泛应用仓库管理系统(WMS)和运输管理系统(TMS)来提供运输与仓储效率:,3)通过与供应商和客户的信息共享，实现供应链的透明化。,德国,德国物流技术的开发和应用均居世界领先地位，物流信息化技术的应用也大大领先于世界其他国家，其中，德国条形码识别软件系统在全球范围内被广为采用；德企业开发的EIR、AIM等物流信息系统

16、极大地提高了物流环节的工作效率。,发达国家物流业发展现状(2),法国,法国物流业虽比美国、日本等国起步晚，但发展较快。目前法国有物流企业5400多家，就业人口88.7万，占法国企业营业额的8至12，物流市场销售规模超过1200亿欧元，占法国国内生产总值的9。,日本,日本物流业不仅其专业化、自动化水平的发展十分快速，而且对物流信息的处理手段也极为重视。几乎所有的专业物流企业无一不是通过计算机信息化管理系统来处理和控制物流信息，为客户提供全方位的信息服务。,新加坡,新加坡已经成为领先亚太地区的物流国家。,智能物流关键技术,（1）低功耗、大容量、读写等效的电子标签，多电子标签的防冲突技术,（2）低成

17、本、小型化、嵌入式、可密集部署的高效读写器（3）中间件的数据处理和安全性技术（4）规模化应用的网络服务构建技术,（5）应用测试技术 要先突破测试规范和环境测试技术（6）面向开环应用的系统集成技术,（7）RFID技术与无线传感网等其它技术的融合,智能物流相关标准体系,1)ISO/IEC是世界RFID领域最具影响力的标准组织2)EPCglobal制定了全球供应链的RFID相关标准,3)AIM Global致力于自动识别和移动技术及服务的普及,应用,4)UID试图构建完整的标准化体系5)韩国已制定自己的标准化体系,6)欧盟正着力推动不同RFID标准间的兼容与互通,15010050,（一）我国物流领域

18、物联网应用的潜在规模350300250200,0产业规模,201058,201198,2012138,2013198,2014269,2015302.9,图 2010年-2015年我国智能物流领域物联网产业市场规模和增长情况来源：国务院经济发展中心国际技术经济研究所,亿元,（二）智能物流各领域的物联网应用水平,公路运输领域港口物流领域航空物流领域铁路物流领域,特种装备物流领域军事物流领域,公路运输领域物联网应用水平,我国于1999年制定了集装箱电子标签的国家标准GB/T17894-1999，等同于国际标准化组织1991年制定的ISO10374集装箱自动识别国际标准。,在交通部主导下制定的我国不

19、停车电子收费（ETC）标准，已经发布的公路联网技术要求，对其进行详细规定。,我国武警基于13.56MHz“07”式RFID防伪车牌的“07式”车辆牌证网络管理系统标准。,上海市制定的基于13.56MHz的危险化学品气瓶电子标识代码，基于13.56MHz的公交车IC卡上海市工程建设规范城市公共交通非接触集成电路（IC）卡通用技术规范（DGJ08-1103-2005）等。,车辆管理的市场规模,2008年底，全国营运机动车保有量为16,273,085辆，与2007年相比，增加1,557,419辆，增长10.58%。其中，公路客运1,129,633辆，公交客运403,202辆，出租客运1,321,27

20、7辆，旅游客运69,101辆，货运13,288,354辆，租赁61,518辆。,公路运输管理的市场规模,2008年，全国营业性客车完成公路客运量268.21亿人、旅客周转量12476.11亿人公里，平均运距为46.52公里。全国营业性货运车辆完成货运量191.68亿吨、货物周转量32868.19亿吨公里，平均运距为171.48公里。,集装箱管理的市场规模,2008年，全国港口集装箱吞吐量为1.28亿TEU，比上年增长12.1%，增速回落10.2个百分点。其中沿海港口完成1.17亿TEU，增长11.5%，内河港口完成1158万TEU，增长18.9%,港口物流领域物联网应用水平,国内现状：港区集装

21、箱的信息采集基本靠人工抄录或半自动化来完成，集装箱供应链的流通管理、跟踪监控等信息处于孤立状态，实时准确的数据只有65；港口集装箱的流转经过数十次人工采集箱号信息，效率低下，无法实现港口自动化作业；港口海关主要通过图像处理和模式识别技术对集装箱的箱号进行识别，这种处理方法识别率一般为8095，海关人员工作量相当大。电子关锁是物联网在海关监管中的又一个重要应用，它实现对集装箱、厢式货车的在途监管，从2000年起国内开始电子关锁产品研发和试验，南京三宝、广东朗晟、深圳中集进行了试点工作，近年来，又有十多家企业开展这方面的研究，其应用领域也有扩大到非海关运输监管领域的趋势。,集装箱的年产量300万T

22、EU，中国的集装箱产量占全球产量的90%，全球集装箱保有量达到3000万TEU，预计在5年内将有数百万计的信息化集装箱投入运营；每年信息化集装箱的产量将超过300万个，信息化集装箱在传统集装箱的基础上增加的成本估计在200美元。超过20万单位可重复使用的物联网识别设备（如基站读写器、手持读写器）将被整合到第一代或者第二代信息化集装箱中去，预计市场规模将超过5亿美元。,国内运输安全管理系统（TSS，Transportation Security,System）、海关电子关锁等项目的运营收益将超过15亿美元。,铁路物流领域物联网应用水平,铁路物流领域目前存在的问题：各个信息系统没有构成有机整体，大

23、多各自独立，信息资源难以共享，综合应用难以展开，整体效益难以发挥，运维成本越来越高，网络与信息安全有待进一步提高。,目前应用情况：铁路车号自动识别系统（ATIS）一期工程在全国500个车站安装了2000套地面识别设备。由于车号信息作为识别车辆唯一标识信息的重要性，铁道部规划将全路4000套红外线轴温探测设备上加装车号识别装置,（THDS），来实现对全路车辆运行安全的有效控制。由此将分期投资3.2亿元以上，至今已实施加装1000余套。,物流领域中物联网相关产业发展,1、物流领域物联网应用的制造业现状,2、物流领域物联网应用的服务业现状,124.518.30%,15.00%,92.114.60%,

24、80.3,我国RFID市场2009年-2013年规模和增长预测来源：中国射频识别（RFID）技术发展与应用报告(RFID蓝皮书),105.214.30%,20015010050,0.00%,10.20%10.00%,25.00%152.122.20%20.00%5.00%,市场规模,增长率,0市场规模增长率,2009年80.310.20%,2010年92.114.60%,2011年105.214.30%,2012年124.518.30%,2013年152.122.20%,1、物流领域物联网应用的制造业现状1)我国RFID市场保持快速增长,2)RFID区域发展各具特色,上海RFID产业链已经初步

25、形成，各环节上均取得多项创新成果。2005年10月上海电子卷标与物联网产学研联盟成立；2006年8月国内目前唯一一个国家射频识别产业化基地在上海落户。广东省特别是广州和深圳聚集了许多RFID产品制造企业，并在不断的壮大。同时也吸引了国内外综合IT企业参与，其中包括INTEL，中兴通讯等企业。,山东、重庆、江苏等地都在重视RFID产业发展，本着政府引导、资源整合、优势互补、合作共赢、共同发展的原则，并采取多种措施积极推进RFID产业发展，为企业提供公共服务基础设施，降低企业成本，促进产业发展。,3)RFID开始在物流领域得到广泛使用与发展,物流行业是RFID最有潜力的应用领域之一。,自2005年

26、开始，RFID技术开始在物流业开始逐步得到应用与发展。,2007年，一些重点项目的建设大大提升了中国RFID技术在物流、交通、运输等领域的应用水平。中国铁路将投入2.5亿元加装RFID车号自动识别系统，北京首都国际机场RFID行李处理系统顺利完工，上海烟草物流实施RFID无线射频扫描识别技术项目等应用都为RFID产业和物流行业带来了新的飞跃。,2、物流领域物联网应用的服务业现状,1）物流软件与信息服务发展现状,物流软件包括仓储软件、运输管理软件、报关软件、货代管理软件等,目前，国内物流软件业还处于起步阶段，物流软件企业呈现小而散的局面，其中产品精细化程度不高。未来，物流软件将趋于更加专业化，产

27、品功能更加丰富、全面。预计在未来5年内，物流软件与信息服务产业将会一直持续高增长的态势，据IDC公司预测，到2010年我国将达超过21亿元的物流软件与信息服务市场容量。,2）我国物流公共信息平台发展现状,我国物流公共信息平台建设已经起步。以中国电子口岸为代表“金关”EDI系统是我国物流公共信息平台的代表。,现有物流公共信息平台的建设有待进一步加强，我国90%的物流公共信息平台还仅仅只是货主和物流企业简单交换供需信息的集散地，基本上还处于企业级物流信息平台孤岛阶段。国家物流业调整和振兴规划中明确提出了“十大任务”和“九大工程”，其中把物流公共信息平台工程列为“九大工程”之一。,各地方政府开始重视

28、物流公共信息平台的建设，如浙江、山东等省市。,目录,1.智能电网2.智能交通3.智能物流,4.智能家居5.环境保护6.工业自动控制7.医疗卫生8.精细农牧业9.旅游,智能家居是以家庭融合网络和智能终端为载体，联通网络虚拟社会和现实生活环境，集成文化娱乐和生活消费多种服务功能，打造功能齐全、网络顺畅、操控智能、内容丰富的现代家庭数字生活娱乐新空间。,基本内涵,智能家居一揽子解决方案,目录,1.智能电网2.智能交通3.智能物流,4.智能家居5.环境保护6.工业自动控制7.医疗卫生8.精细农牧业9.旅游,基本内涵,环境保护是指人类有意识地保护自然资源并使其得到合理的利用，防止自然环境受到污染和破坏,

29、环境保护主要内容,防治由生产和生活活动引起的环境污染防止由建设和开发活动引起的环境破坏保护有特殊价值的自然环境,环境保护、经济建设和社会发展之间必须协调发展,避免“先污染后治理”,基本内涵,面向环境监测的物联网应用,是信息技术在基础设施中的应用，,通过传感网实现对物理世界的信息感知，进行环境监测和调控，达到环境保护的目的,面向环境监测的物联网应用的主要优势,数据采集量大、精度高,智能信息融合、协同处理能力,网络快速部署能力,采集数据的高效可靠传输网络健壮性、抗毁性,国外发展现状,美国“大鸭岛”海鸟栖息情况监测光、湿度、气压计、红外、摄像头近10种数百个感知节点卫星传输至加州的服务器,澳大利亚“

30、大鸭岛”蟾蜍的分布、栖息情况监测利用声音作为检测特征处理后的少量结果数据发回,我国发展现状,我国环境污染已成为影响社会和谐的一个重要因素,在我国经济发展取得举世瞩目成就的同时，环境质量在下降一些新的或隐性的环境问题逐步显现外来物种入侵成为一个新的生态问题,环境污染事件不断出现，具有集中爆发特征,从实践看，我国并没有完全绕开“先污染后治理”的老路，,重点城市和地区环境治理也是在污染到一定程度后才开始的,我国现阶段面临的环境问题，既是经济高速增长的产物，也是经济发展不够的表现。,我国发展现状,典型应用系统,太湖水环境监测无线传感器网络示范工程,北仑综合环境监测系统,旱区寒区野外信息监测,海上无线传

31、感器网络实验场(OceanSense)部署和应用,基于无线传感器网络技术的冰雪环境连续测量系统,基于气体污染源浓度衰减模型，开展了气体源预估定位系统,我国发展现状,我国基于物联网的解决方案在环境保护中得到了初步的应用，但仍存在如下差距,标准：面向环境监测的物联网技术尚未形成统一的行业标准，影响其大规模推广和应用,系统：目前，环境监测点较少，系统规模小,设备：目前用于环境监测的各种传感器成熟度低，且国产化水平低,平台：信息处理平台和可视化预测预警平台尚待完善。,应用需求应用需求，可以广泛地应用于生态环境监测、生物种群研究、气象和地理研究、洪水、火灾检测水质监测排污水监控降水监测大气监测电磁辐射监

32、测,噪声监测森林植被防护土壤监测生物种群监测地质灾害监测,据国家03重大专项预测，到2020年，国家和企业用于环境保护和生态监测的无线传感器设备总产值预计可达百亿元左右。,安全监测的基本内涵,公共安全在我国的含义,根据国务院的总体预案，公共安全有四大分类，即自然灾害，事故灾难，突发公共卫生事件、突发社会事件,建立高可靠的物联网，提高政府应对公共突发事件的信息获取能力、快速反应能力、组织协调能力、决策指挥能力、防灾减灾综合服务能力，对反恐维稳具有重要意义,围绕重要区域防入侵、应急指挥联动、交通安全、生产安全、食品安全、卫生安全、消防安全、基础设施安全等公共安全相关领域，对物、事、资源、人等对象进

33、行信息采集、传输、处理、分析，实现全时段、全方位覆盖的可控监测与决策支持；,国外应用现状,应对生化恐怖对策项目,空前敏感”研究项目,用于监测大气中有毒气体的SensorNE,“农作物保护”研究项目,据CNN报道，2003年底在美国31个大城市部属了价值6千万的物联网用于实时动态检测可能的生化恐怖袭,击，加强公共环境的安全检测。,我国公安技术及应用现状,目前，我国应对公共安全的研究主要集中在应急管理方面，在面向爆炸、生化、毒气、核辐射等反恐防恐、突发公共安全应急事件等大规模监控与指挥网络以及安全空间规划体系方面的研究尚属空白,现有的应急指挥系统存在着以下不足：,成为“指挥孤岛”,缺少丰富的现场信

34、息获取手段,有线网络易受损/破坏、覆盖有盲区视频/图像布设固定,指挥平台不能快速到达现场,警车/单兵技防手段有限,指挥中心信息显示形式单一缺少空地一体的警戒系统,面向公安的物联网应用现状及应用需求我国每年因公共安全问题造成的经济损失达6500亿元，约占GDP总量的6%，这些问题每年夺去20万人的,宝贵生命,面向公共安全的物联网可以应用于重要区域防入侵、平安家居及生产安全等众多方面典型应用案例,机场防入侵,世博周界防入侵边海防防入侵,城市公共安全大平台城轨反恐传感网平安家居物联网,目录,1.智能电网2.智能交通3.智能物流,4.智能家居5.环境保护6.工业自动控制7.医疗卫生8.精细农牧业9.旅

35、游,一、物联网在工业领域的普遍意义,（1）物联网技术将推动工业信息化进入新阶段：,基于物联网的新一代信息化制造和自动化技术（u-manufacturing）。,一、物联网在工业领域的普遍意义,（2）变革工业生产、经营和管理模式：,人机和谐智能制造系统发展的新历史阶段,企业与客户、市场的联系更为密切；管理的扁平化；,生产组织柔性化；,支持先进制造的5 大功能系统方面将会发生新的变,化,工程设计、制造系统、装备智能化系统、企业管理信息系统、电子商务系统。,一、物联网在工业领域的普遍意义,（3）为工业生产过程管理控制提供技术支撑：,制造资源的实时跟踪与定位；综合生产状态的动态监测；,实现管理的协同化

36、、精益化与质量可追溯性；实现管理与控制过程的智能决策。,一、物联网在工业领域的普遍意义,（4）提升制造业供应链一体化运营能力：,促进供应链智能化、一体化体系的形成，实现协同运作；实现供应链运作过程的透明化、集成化，提升全程服务水平；提供产品全生命周期管理与追溯、促进循环经济发展；,一、物联网在工业领域的普遍意义,（5）满足我国低碳工业发展的迫切要求：,美国能源部（DOE）2004年发布的“未来工业计划”（IOF）,中指出：基于低成本无线技术的新一代测控系统是实现到,2020年美国工业整体能耗降低5目标的主要手段；,美国总统科技顾问委员会在“面向21世纪的联邦能源研究与发展规划”中指出：低成本无

37、线技术的广泛应用将使工业生产效率提高10，并使排放和污染降低25。；,二、典型工业领域应用需求,（1）冶金工业：,能源管理：针对冶金生产过程中处于运动、旋转状态的高,能耗设备，以及多测点、多变量的能源监测；,测控系统：为降低能耗、物耗，提高产量、稳定质量，生产过程需采集大量的过程参数、设备参数以及产品质量参,数；,设备维护：存在提高故障诊断的及时性，降低附加诊断设备安装成本和难度等需求。,二、典型工业领域应用需求（2）石化工业：,油气勘探：新型无线遥测地震仪开发；,钻井现场：设备众多、流动性大、生产危险性大，难于布线、成本高，而且可靠性较差，不易维护；,管道输送：传统的管道监测方法采用有线方式

38、连接，成本高、易损坏；,炼油化工：存在大量的DCS控制系统、现场仪表和执行装,置，成本高、布线困难，且很多信息不能实时监测；储存运输：针对运输工具的追踪监测、大型储备库储罐检测（液位、压力、温度、可燃气体浓度等参数）。,二、典型工业领域应用需求（3）汽车制造：,零部件库存：面向JIT模式的零部件管理；,生产线控制系统：需满足冲压、焊装、涂装和总装等过程的检测与控制；,设备监测：装配过程中机械、液压或电气故障的在线诊断与监测；,物流跟踪：满足大批量并线生产过程的客户化定制需求。,二、典型工业领域应用需求（4）制造业供应链：,采购生产配送销售服务 回收；,智能化采购,智能化资产管理智能化库存管理智

39、能化销售管理,产品全生命周期维护,产品回收/再利用（逆向物流）,三、关键技术,（1）新型传感器与传感装置：,无线传感技术与系统的微型化技术智能无线传感技术能量获取技术,（2）工业无线网络技术：,通信与组网技术,基础服务与网络管理技术网络规划与部署技术,三、关键技术,（3）工业感知信息智能处理与知识挖掘：,基础理论与共性技术,综合性感知信息处理技术,跨模态、跨尺度感知信息融合设计、运行理论与优化技术基于感知数据的工业过程建模、控制、优化技术基于感知和知识挖掘的健康诊断与预测维护 技术跨时空复杂事件语义建模技术,软件平台,基于感知数据的语义中间件平台基于感知数据的智能信息处理平台工业集成服务代理总

40、线技术,基于感知数据的知识挖掘软件平台工业情境感知中间件等,三、共性关键技术,（4）智能供应链管理技术：,供应链网络感知与事件处理技术供应链定位与可视化管理技术供应链网络协同运作技术等,（5）物联网信息服务技术：,编码解析服务,检索与跟踪服务物品信息服务目录服务,信息分发服务,三、共性关键技术,（6）制造业生产物流管理监控：,物联网环境下物流管理应用模式和应用系统体系结构面向制造过程的在制品状态分析在制品的质量跟踪与追溯,生产物流实时管理与协同优化策略,物联网环境下生产过程数据采集及与控制系统集成 等,目录,1.智能电网2.智能交通3.智能物流,4.智能家居5.环境保护6.工业自动控制7.医疗

41、卫生8.精细农牧业9.旅游,感知健康场景1：无线远程监护,无线连接传输、智能分析预警、智能信息推送,远程监护服务流程,生命体征自动采集,信号分析与异常发现医疗行为介入,感知健康场景2：全人健康信息感知自动化、全面的感知人口学基础特征、主要事件和主要健康问题，建立全人健康服务流程与服务,物联网终端医疗设备提供自动化的信息感知和自助健康服务,心理和社会等多个维度动态变化信息的感知,全人健康服务流程对所有人生命历程中生理、,感知医疗仪器,健康档案中心,服务医疗设备,智慧医疗场景1：新型医疗服务模式合理分配医疗资源、远程示教服务、辅助诊断服务、医疗健康知识服务基于电子病历的远程诊疗,远程示教及辅助诊疗

42、,远程诊疗,大型医院,中小型医院新型医疗服务模式,教育中心社区卫生服务中心,居民家庭,各医疗服务机构之间通过遵循标准的信息系统构建有,机的医疗服务生态链,机构间,互联互通协作,反应快捷、行动有序,医疗服务生态链,智慧医疗场景2：无缝医疗环境,场景：医院医疗监护社区保健服务医疗环境监测能力：实时监测智能分析自动预警规模：ABI的报告显示，到2014年，医疗无线监护设备的复合增长率将达到77%，将为全球带来约9.5亿美元总收益,衔接医疗系统和社会服务，全面感知患者健康状况以病人为中心，集中医疗服务资源,典型应用无线医疗监护,集成平台再通过一定的自动分析方法，将异常的结果报告给特定的医务人员，从而实

43、现自动的预约与分诊；,社区医疗应用：体征监护的计划,进入家庭的生命,心电检测仪、血液测试、尿液测试、无创血糖测定、血压测试等通过网络传输到集成平台,目前全部产品基本都代理集成国外的研发成果，运作存在的问题是成本由谁来买单，是否可以纳入医保。,从市场运作来看，生命体征的监测设备可以成立租赁公司，让昂贵的终端设备可以分享使用。,典型应用无线医疗监护调研情况,场景：,患者确认药物匹配,移动医疗护理服药状况监控,价值：,改进病人及药物核对流程提高护士工作效率,护士操作有统计报表有效避免医疗事故,典型应用移动门诊输液与护理,在北美就已有上千家医疗机构安装了此类系统，最长已使用超过十年时间。根据美,国国家

44、健康统计中心 NationalCentre for Health Statistics 权威统计报告，2007年美国有,超过一百万名新生婴儿接受了此类系统的贴身保护。,2003年5月21日盐湖城论坛报/the Salt Lake Tribune,典型应用婴幼儿防盗国外情况,场景：,婴幼儿防盗母婴匹配,价值：,实时新生儿远距离监控准确的新生儿身份确认简化护士工作，杜绝意外事件,提升医院管理水平，提高医院社会效应,规模：,全国每天有约5万婴幼儿诞生，结合国内RFID约30亿元的产业季度规模，婴幼儿防盗产品应用将会随之激增,典型应用婴幼儿防盗,制药企业,场景：药品供应链管理药品防伪,服药状况监控价值

45、：规范药物流通管理药品实时跟踪监测打击假冒伪劣药品医疗服务推送医院规模：2004年RFID在保健和医药应用市场收入为3.7亿美元，据预测，到2011年将会增长到23.188亿美元。2004年，市场的增长率为11.8%，预计该市场将会以29.9%的年复合增长率增长。,典型应用医药产品管理,饮片供应商B,饮片供应商C饮片供应商D,客户B,客户C客户D,饮片物流中心,平台质检中,心,合格不,合,格,禁止,入,仓储GMP,饮片供应商A饮片供应商B饮片供应商C,饮片供,应商D,客户,A客户B客户C客户C,400350300,2502001501005002006年1-11月饮片供应商A,2007年1-1

46、1月 2008年1-11月客户A,工业总产值销售收入利润总额,饮片需求增长,源头多质量参差不齐使用单位仓储无GMP流通渠道复杂监管难,市质量合格可溯源易监管,医药产品管理中药饮片管理模式,场景：,医疗器械定位手术器械管理,放射性器械追溯植入性材料管理,价值：,对于医疗器械公司，库存数量更加精确对于医院，设备管理与维护流程更加简单对于医生，设备操作更加规范,规模：,一般医院医疗设备约占医院固定资产1/2，而经济效益约占门诊和住院病人收入2/3，也是医院医疗信息的主要来源，RFID将在医疗器械管理方面得到更加广泛应用,典型应用医疗器械管理,目录,1.智能电网2.智能交通3.智能物流,4.智能家居5

47、.环境保护6.工业自动控制7.医疗卫生8.精细农牧业9.旅游,目标,促进农业技术集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化。适应农业规模化、精准化、设施化等要求，加快开发多功能、智能化、经济型农业装备设施，重点在田间作业、设施栽培、健康养殖、精深加工、储运保鲜 等环节取得新进展。,推进农业信息服务技术发展，重点开发信息采 集、精准作业和管理信息、农村远程数字化、气象预测预报和灾害予警等技术。,大力推进“信息化与农业现代化的融合”。基于信息和智慧管理好复杂的农业产业系统，转变农业 发展方式，对物联网农业应用提出迫切需求。,104,产奶量多少？有瘸腿奶牛吗？,物联网农业领域应用的早期实践精细农业实践对

48、提高农田广域空间分布信息和畜牧等个体信息实时获取提出迫切需求，推动了低成本快速获取资源、环境、生态与动植物生长过程与产品品质信息感知、处理技术研究的快速发展。需要多少精饲料？那头牛在发情？综合健康情,况？在那里可以找到这条牛？,燕禹旱情监测系统,105,低成本传感器技术的开发研究,点对点无线通信远程信息采集(GSM/GPRS),无线传感器网络(WSN)农业领域应用研究,提高农业生产效率维持资源环境可持续发展保证农产品的安全、优质实现大区域农业统筹优化,相关研究和产业技术发展1500公顷灌溉农田WSN控制与监测系统(西班牙）,美国加州大学洛杉矶分校农林业资源监测网络,各种形式的田间信息采集无线传

49、感器,Field ServerJapan version,CrossbowNASA JPL Sensor Web,Field ServerTail and versionSmart dust,108,食品安全及溯源,农 场1)种子2)化肥3)喷雾4)灌溉/施肥5)耕田6)收割,从育种开始,加 工将RFID与EPC系统打包，扩增农产品信息,供应链EPCsystem系统兼容，感知型环境可进行追踪,消费者可查询品质保障协议并从EPC码中获取产品历史信息,目录,1.智能电网2.智能交通3.智能物流,4.智能家居5.环境保护6.工业自动控制7.医疗卫生8.精细农牧业9.旅游,景点、景区：团购票及一票通检

50、票，发票问题；景区内的消费，紧急事件处理等；有效的控制景区内人流；增加的传播渠道和传播方式，吸引游客等。,旅游主管部门：景区预定信息；旅行社预定信息；提供优质服务的景区信息，打造诚信旅游；提升管理能力和管理水平；游人信息；旅游营销等。,旅行社：发送预定、定购信息；解决团购票及一票通检票，发票问题；方便的使用认证，结算和统计管理；需要一套低成本、多功能的管理工具；导游管理等。,交通：包括游客从家出发开始旅游到回到家中旅游结束所涉及的交通，包括旅行者出发旅行、景点内、景点间的交通；提供全面的交通信息，交通工具选择，游客位置信息等。,旅游信息化需求分析游客：方便快捷的预定、预购景点门票；绿色通道，省