共同推进物联网的技术与应用-中国电信

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1、中 国 电 信 12010年 2月 中 国 电 信 2 物 联 网 产 生 的 背 景 、 技 术 现 状 、 产 业 链 等 交 流 提 纲 物 联 网 的 工 程 应 用 情 况 、 前 景 分 析 、 中 国 电 信 在物 联 网 方 面 的 情 况 介 绍 中 国 电 信 3 中 国 电 信 4 物 联 网 技 术 业 界 对 物 联 网 （ IOT： Internet of Things ） 的 通 用 理 解 ：1、 从 技 术 理 解 物 联 网 是 指 物 体 通 过 智 能 感 应 装 置 ， 经 过 传 输 网 络 ， 到 达 指 定 的 信 息 处 理中 心 ， 最 终

2、实 现 物 与 物 、 人 与 物 之 间 的 自 动 化 信 息 交 互 与 处 理 的 智 能 网 络 。2、 从 应 用 理 解 物 联 网 是 指 把 世 界 上 所 有 的 物 体 都 联 接 到 一 个 网 络 中 ， 形 成 “ 物 联 网 ” ,然 后 “ 物 联 网 ” 又 与 现 有 的 互 联 网 结 合 ,实 现 人 类 社 会 与 物 理 系 统 的 整 合 ， 达 到 更 加 精 细 和 动 态 的 方 式 管 理 生 产 和 生 活 。 中 国 电 信 5 物 联 网 技 术 物 联 网 三 个 重 要 特 征 ：1 、 全 面 感 知 ， 利 用 RFID， 传

3、 感 器 ， 二 维 码 等 随 时 随 地 获 取 物 体 的 信 息2 、 可 靠 传 递 ， 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 3 、 智 能 处 理 ， 利 用 云 计 算 ， 模 糊 识 别 等 各 种 智 能 计 算 技 术 ， 对 海 量 的 数 据 和 信 息 进 行分 析 和 处 理 ， 对 物 体 实 施 智 能 化 的 控 制中 国 电 信 对 物 联 网 的 理 解 “ 物 联 网 ” 是 基 于 特 定 的 终 端 ， 以 有 线 或 无 线 （ IP/CDMA） 等 为 接 入

4、 手 段 ， 为 集团 和 家 庭 客 户 提 供 机 器 到 机 器 、 机 器 到 人 的 解 决 方 案 ， 满 足 客 户 对 生 产 过 程 /家 居生 活 监 控 、 指 挥 调 度 、 远 程 数 据 采 集 和 测 量 、 远 程 诊 断 等 方 面 的 信 息 化 需 求 。 中 国 电 信 6 物 联 网 技 术 传 感 网 络 技 术 是 由 使 用 传 感 器 的 器 件 组 成 的 在 空 间 上 呈 分 布 式 的 无 线 自 治 网 络 ， 用 来 感 知环 境 参 数 ， 如 温 度 、 震 动 等 等 。 近 程 通 讯 技 术 是 新 兴 的 短 距 离 连

5、 接 技 术 ， 从 很 多 无 接 触 式 的 认 证 和 互 联 技 术 演 化 而 来 ， RFID和 蓝牙 技 术 是 其 中 的 重 要 代 表 。 物 联 网 现 阶 段 最 主 要 的 表 现 形 式 ： M2M M2M是 机 器 到 机 器 的 无 线 数 据 传 输 ， 有 时 也 包 括 人 对 机 器 和 机 器 对 人 的 数 据 传 输 。有 多 种 技 术 支 持 M2M网 络 中 的 终 端 之 间 的 传 输 协 议 ， 目 前 主 要 有 CDMA 、 GPRS、IEEE802.11a/b/g WLAN等 等 。 中 国 电 信 7 物 联 网 技 术 中 国

6、 电 信 8 物 联 网 技 术 物 联 网 产 生 的 背 景 ：1、 经 济 危 机 下 的 推 手 经 济 长 波 理 论 ： 每 一 次 的 经 济 低 谷 必 定 会 催 生 出 某 些 新 的 技 术 ， 而 这 种 技 术 一 定 是 可 以 为绝 大 多 数 工 业 产 业 提 供 一 种 全 新 的 使 用 价 值 ， 从 而 带 动 新 一 轮 的 消 费 增 长 和 高 额 的 产 业 投 资 ，以 触 动 新 经 济 周 期 的 形 成 。 过 去 的 10年 间 ， 互 联 网 技 术 取 得 巨 大 成 功 。 目 前 的 经 济 危 机 让 人 们 又 不 得 不

7、 面 临 紧 迫 的 选择 ， 物 联 网 技 术 成 为 推 动 下 一 个 经 济 增 长 的 特 别 重 要 推 手 。 2、 传 感 技 术 的 成 熟 随 着 微 电 子 技 术 的 发 展 ， 涉 及 人 类 生 活 、 生 产 、 管 理 等 方 方 面 面 的 各 种 传 感 器 已 经 比 较 成熟 。 例 如 常 见 的 无 线 传 感 器 （ WSN） 、 RFID、 电 子 标 签 等 。3、 网 络 接 入 和 信 息 处 理 能 力 大 幅 提 高 目 前 ， 随 着 网 络 接 入 多 样 化 、 IP宽 带 化 和 计 算 机 软 件 技 术 的 飞 跃 发 展

8、 ， 基 于 海 量 信 息 收 集 合分 类 处 理 的 能 力 大 大 提 高 。 中 国 电 信 9 物 联 网 技 术 中 国 电 信 10 物 联 网 技 术 物 联 网 的 演 进 路 径 ： 1995年 比 尔 .盖 茨 在 未 来 之 路 书 中 首 次 提 出 ” 物 物 “ 相 联 的 雏 形 ， 1999年EPCglobal联 合 100多 家 企 业 成 立 IOT联 盟 并 正 式 提 出 物 联 网 概 念 。 10年 间 ， 世 界 各 国 都 在 加 紧研 究 。 从 技 术 演 进 视 野 来 看 ， 物 联 网 的 发 展 主 要 分 为 四 个 阶 段 ：

9、 1、 第 一 阶 段 大 型 机 、 主 机 的 联 网 2、 第 二 阶 段 台 式 机 、 笔 记 本 与 互 联 网 相 联 3、 第 三 阶 段 一 些 移 动 设 备 （ 如 手 机 、 PDA等 ） 的 互 联4、 第 四 阶 段 嵌 入 式 互 联 网 兴 起 阶 段 ， 更 多 与 人 们 日 常 生 活 紧 密 相 关 的 应 用 设 备 ， 包 括 洗 衣 机 、 冰 箱 、电 视 、 微 波 炉 等 都 将 加 入 互 联 互 通 的 行 列 ， 最 终 形 成 全 球 统 一 的 “ 物 联 网 ” 的 互 联 中 国 电 信 11 从 Internet到 IOT 物

10、 联 网 技 术 中 国 电 信 12 物 联 网 技 术 中 国 物 联 网 的 研 究 情 况 ： 1999年 ， 中 科 院 启 动 了 传 感 网 研 究 ， 组 成 了 2000多 人 的 团 队 ， 先 后 投 入 数 亿 元 ，在 以 下 5个 方 面 取 得 重 大 进 展 ， 目 前 已 拥 有 从 材 料 、 技 术 、 器 件 、 系 统 到 网 络 的 完整 产 业 链 。 （ 1） 无 线 智 能 传 感 器 （ 2） 网 络 通 信 技 术 （ 3） 微 型 传 感 器 （ 4） 传 感 器 端 机 （ 5） 移 动 基 站 目 前 ， 我 国 的 物 联 网 相

11、关 研 发 水 平 与 发 达 国 家 相 比 毫 不 逊 色 ， 是 世 界 上 少 数 能实 现 物 联 网 产 业 化 的 国 家 之 一 。 中 国 电 信 13 IOT基 本 理 论 模 型智 能 卡条 形 码二 维 码 GPS 传 感 器 技 术网 关 设备近 距 离通 信 因 特 网跟 踪 定 位 高 速数 据网 络 物 联 网 技 术 中 国 电 信 14 物 联 网 技 术 物 联 网 发 展 过 程 中 面 临 的 五 个 主 要 技 术 问 题 ： （ 1） 技 术 标 准 问 题 世 界 各 国 存 在 不 同 的 标 准 。 中 国 信 息 技 术 标 准 化 技 术

12、 委 员 会 于 2006年 成 立了 无 线 传 感 器 网 络 标 准 项 目 组 。 2009年 9月 ， 传 感 器 网 络 标 准 工 作 组 正 式 成 立 了PG1(国 际 标 准 化 )、 PG2(标 准 体 系 与 系 统 架 构 )、 PG3(通 信 与 信 息 交 互 )、 PG4(协 同信 息 处 理 )、 PG5(标 识 )、 PG6(安 全 )、 PG7(接 口 )和 PG8(电 力 行 业 应 用 调 研 )等 8个 专项 组 ， 开 展 具 体 的 国 家 标 准 的 制 定 工 作 。 （ 2） 安 全 问 题 信 息 采 集 频 繁 ， 其 数 据 安 全

13、也 必 须 重 点 考 虑 。 （ 3） 协 议 问 题 物 联 网 是 互 联 网 的 延 伸 ， 在 物 联 网 核 心 层 面 是 基 于 TCP/IP， 但 在 接 入 层 面 ，协 议 类 别 五 花 八 门 ， GPRS/CDMA、 短 信 、 传 感 器 、 有 线 等 多 种 通 道 ， 物 联 网 需 要一 个 统 一 的 协 议 栈 。 中 国 电 信 15 物 联 网 技 术 物 联 网 发 展 过 程 中 面 临 的 主 要 问 题 （ 续 ） ： （ 4） IP地 址 问 题 每 个 物 品 都 需 要 在 物 联 网 中 被 寻 址 ， 就 需 要 一 个 地 址

14、。 物 联 网 需 要 更 多 的IP地 址 ， IPv4资 源 即 将 耗 尽 ， 那 就 需 要 IPv6来 支 撑 。 IPv4向 IPv6过 渡 是 一 个 漫 长 的 过程 ， 因 此 物 联 网 一 旦 使 用 IPv6地 址 ， 就 必 然 会 存 在 与 IPv4的 兼 容 性 问 题 。 （ 5） 终 端 问 题 。 物 联 网 终 端 除 具 有 本 身 功 能 外 还 拥 有 传 感 器 和 网 络 接 入 等 功 能 ， 且 不 同 行业 需 求 千 差 万 别 ， 如 何 满 足 终 端 产 品 的 多 样 化 需 求 ， 对 运 营 商 来 说 是 一 大 挑 战

15、。 中 国 电 信 16 中 国 电 信 17 物 联 网 应 用 物 联 网 总 体 应 用 前 景 ： 在 国 家 大 力 推 动 工 业 化 与 信 息 化 两 化 融 合 的 大 背 景 下 ， 物 联 网 将 是 工 业 乃 至 更多 行 业 信 息 化 过 程 中 一 个 比 较 现 实 的 突 破 口 。 一 旦 物 联 网 大 规 模 普 及 ， 无 数 的 物 品需 要 加 装 更 加 小 巧 智 能 的 传 感 器 ， 用 于 动 物 、 植 物 、 机 器 等 物 品 的 传 感 器 与 电 子 标签 及 配 套 的 接 口 装 置 数 量 将 大 大 超 过 目 前 的

16、 手 机 数 量 。 按 照 目 前 对 物 联 网 的 需 求 ， 在 近 年 内 就 需 要 按 亿 计 的 传 感 器 和 电 子 标 签 。 专 家预 计 ， 2011年 ， 内 嵌 芯 片 、 传 感 器 、 无 线 射 频 的 “ 智 能 物 件 ” 将 超 过 1万 亿 个 ， 物联 网 将 会 发 展 成 为 一 个 上 万 亿 元 规 模 的 高 科 技 市 场 ， 这 将 大 大 推 进 信 息 技 术 元 件 的 生 产 ， 给 市 场 带 来 巨 大 商 机 。 中 国 电 信 18 物 联 网 应 用 应 用 案 例 1： 牲 畜 溯 源 给 放 养 的 牲 畜 中

17、的 每 一 只 羊 都 贴 上 一 个 二 维 码 ， 这 个 二 维 码 会 一 直 保 持 到 超 市出 售 的 肉 品 上 ， 消 费 者 可 通 过 手 机 阅 读 二 维 码 ， 知 道 牲 畜 的 成 长 历 史 ， 确 保 食 品 安 全 。我 国 已 有 10亿 存 栏 动 物 贴 上 了 这 种 二 维 码 。 中 国 电 信 19 物 联 网 应 用 应 用 案 例 2： 机 场 防 入 侵 上 海 浦 东 国 际 机 场 防 入 侵 系 统 铺 设 了 3万 多 个 传 感 节 点 ， 覆 盖 了 地 面 、 栅 栏 和 低空 探 测 ， 多 种 传 感 手 段 组 成

18、一 个 协 同 系 统 后 ， 可 以 防 止 人 员 的 翻 越 、 偷 渡 、 恐 怖 袭 击等 攻 击 性 入 侵 。 上 海 移 动 的 车 务 通 将 在 2010年 世 博 会 期 间 全 面 运 用 于 上 海 公 共 交 通系 统 ， 以 最 先 进 的 技 术 保 障 世 博 园 区 周 边 大 流 量 交 通 的 顺 畅 。应 用 案 例 3： 电 力 管 理 江 西 省 电 网 对 分 布 在 全 省 范 围 内 的 2万 台 配 电 变 压 器 安 装 传 感 装 置 ， 对 运 行 状 态 进 行 实 时 监 测 ， 实 现 用 电 检 查 、 电 能 质 量 监 测

19、 、 负 荷 管 理 、 线 损 管 理 、 需 求 侧 管 理 等高 效 一 体 化 管 理 ， 一 年 来 降 低 电 损 1.2亿 千 瓦 时 。 中 国 电 信 20 物 联 网 应 用 应 用 案 例 4： 个 人 保 健 人 身 上 可 以 安 装 不 同 的 传 感 器 ， 对 人 的 健 康 参 数 进 行 监 控 ， 并 且 实 时 传 送 到 相 关的 医 疗 保 健 中 心 ， 如 果 有 异 常 ， 保 健 中 心 通 过 手 机 ， 提 醒 您 去 医 院 检 查 身 体 。 中 国 电 信 21 物 联 网 应 用 应 用 案 例 5： 平 安 城 市 建 设 利

20、用 部 署 在 大 街 小 巷 的 全 球 眼 监 控 探 头 ， 实 现 图 像 敏 感 性 智 能 分 析 并 与 110、 119、112等 交 互 ， 实 现 探 头 与 探 头 之 间 、 探 头 与 人 、 探 头 与 报 警 系 统 之 间 的 联 动 ， 从 而 构建 和 谐 安 全 的 城 市 生 活 环 境 。 中 国 电 信 22 物 联 网 应 用 应 用 案 例 6： 未 来 数 字 家 庭 2009年 11月 23日 中 国 电 信 “ 物 联 网 技 术 重 点 实 验 室 ” 和 “ 中 国 电 信 物 联 网 应 用 和 推 广 中心 ” 正 式 挂 牌 。

21、此 前 ， 中 国 电 信 一 直 致 力 于 数 字 家 庭 的 解 决 方 案 和 实 际 运 营 。n 数 字 家 庭 是 以 计 算 机 技 术 和 网 络 技 术 为 基 础 ， 包 括 各 类 消 费 电 子 产 品 、 通 信 产 品 、 信 息家 电 及 智 能 家 居 等 ， 通 过 不 同 的 互 连 方 式 进 行 通 信 及 数 据 交 换 ,实 现 家 庭 网 络 中 各 类 电 子 产品 之 间 的 “ 互 联 互 通 ” 的 一 种 服 务n 数 字 家 庭 的 四 大 功 能 ： 信 息 、 通 信 、 娱 乐 和 生 活 数 字家 庭通 信 中 国 电 信 2

22、3IP Network 软 交 换 平 台 宽 带 电 话 家 庭 监控 FMC无 线 上 网IPTV业 务提 供 业 务家 庭 网 络 业 务 平 台家 庭 网 关 FMC业 务 平 台CDMA无 线 宽 带家 庭 通 信视 频 监 控 电 话 看 家家 庭 安 放 C+DC+W家 庭 娱 乐 信 息 机IPTV家 庭 支 付 RFID固 网 支 付天 翼 live 家 庭 支 付 综 合 终 端 管理 系 统 IPTV平 台互 联 星 空 平 台全 球 眼 平 台 支 付 平 台n 中 国 电 信 在 2006年 推 出 “ 我 的 e家 ” 首 个 为 家 庭 客 户 量 身 打 造 的

23、 专 署 品 牌 ， 累 计 发 展 3500余 万 户n 在 全 国 部 署 了 基 于 家 庭 网 关 的 “ 我 的 e家 ” 业 务 体 系 ， IPTV、 家 庭 全 球 眼 、 无 线 宽 带 、 家 庭 支 付 等 娱 乐 、信 息 和 通 信 产 品 在 全 国 规 模 推 广n 上 海 等 省 市 公 司 先 后 开 展 了 数 字 家 庭 应 用 示 范 工 程 ， 探 索 数 字 家 庭 应 用 模 式 中 国 电 信 24e8系 列定 制终 端 e8-Be8-C 4个 以 太 网 接 口 、 USB 接 口无 线 （ 802.11bg）路 由 功 能IPTV承 载 （

24、多 PVC/VLAN）QOS保 障防 火 墙无 线 上 网 一 键 通ITMS（ 综 合 终 端 管 理 系 统 ）终 端 功 能 目 标 用 户有 宽 带 上 网无 线 上 网IPTV“ 我 的 e家 ” 高端 用 户ADSL 2+LANVDSL 2ADSL 2+LAN EPON 适 用 光 进 铜 退用 户4个 以 太 网 接 口 、 USB 接 口无 线 （ 802.11bg）路 由 功 能IPTV承 载 （ 多 PVC/VLAN）QOS保 障防 火 墙无 线 上 网 一 键 通ITMS（ 综 合 终 端 管 理 系 统 ）VOIP 新 形 态 演 进DECT电 话EVDO 802.11

25、n机 卡 分 离 n 中 国 电 信 推 出 定 制 家 庭 网 关 产 品 e家 终 端 中 国 电 信 25 物 联 网 铸 就 数 字 家 庭 生 活 新 空 间 物 联 网 网 关IP网 络无 限 容 量磁 盘 电 影游 戏音 乐 .天 气资 讯视 频短 信彩 信电 话缴 费支 付购 物物 业社 区底 商 家 庭医 疗中 心家 庭 安 防 中 心家 庭 数 据 中 心家 庭 沟 通 中 心家 庭 娱 乐 中 心家 庭 教 育 中 心家 庭 商 务 中 心社 区 业 务 中 心家 庭 医 疗 中 心应 用 系 统 物 联 网平 台 BOSS网 管 系 统 融 合 通 信 &物联 网 家

26、庭应 用 推 动家 庭 生 活数 字 化 1 信 息 家 电 控 制 子 网2 家 庭 安 防 /健 康 子 网34 通 信 娱 乐 子 网家 庭 安 防 /健 康 子 网业 务 平 台WAP短 信WEB能 力 开 放服 务 开 放 中 国 电 信 26 接 入 鉴 权 接 入 策 略终 端 监 控 失 效 告 警路 由 管 理 消 息 转 发协 议 适 配 格 式 转 换 数 据 流控 制 流WiFiZigBeeRFI蓝 牙 等 EthernetxDSLPON其 他 特 性 需 求n 家 庭 内 部 网 络 拓 扑 管 理n 远 程 网 管 界 面 ， 远 程 配 置n 协 议 栈 ： TC

27、P/IP, UDP/IP, ARP, ICMP, Telnet, DHCPn 可 编 程 ， 可 加 载 特 定 应 用 ， 支 持 固 件 升 级 n 数 据 收 集 、 处 理 、 转 发 基 于 e家 终 端 中 间 件 的 物 联 网 网 关中 间 件 中 国 电 信 27 数 字 家 庭 物 联 网 平 台集 中 控 制 平 台（ ITMS） 家 庭 物 联 网业 务 提 供 平台 Portal SDK第 三 方 服 务 集 成 商医 院 能 力 开 放服 务 开 放 家 庭 网 络 远程 访 问 平 台WAP短 信WEB物 联 网平 台功 能 需 求n 家 庭 物 联 网 业 务

28、平 台 ： 实 现 家 庭 应 用 的 集 中 管 控 和 开 通 、 家 庭 智 能 终 端 应 用 信息 存 储 、 转 发n ITMS： 实 现 对 家 庭 应 用 终 端 的 集 中 管 理n 家 庭 门 户 ： 实 现 已 WEB/WAP/短 信 等 方 式 对 家 庭 网 络 的 远 程 访 问 和 控 制n 业 务 开 放 模 块 ： 实 现 第 三 方 服 务 通 用 开 发 模 块 及 接 口 的 开 放 中 国 电 信 28系 统 集 成 商 用 户房 产 商工 作 建 议 一 ： 家 庭 互 联 、 信 息 汇 聚运 营 商 、 终 端 制 造 商 共 同 制 定 网 关

29、 和家 庭 信 息 终 端 的 互 连 标 准 、 开 发 适 配模 块 ， 将 各 个 信 息 孤 岛 连 通 ， 汇 聚 家庭 信 息 ， 打 通 双 向 网 络 通 路 工 作 建 议 二 ： 服 务 体 系运 营 商 、 内 容 服 务 提 供 商 、 系 统 集成 商 共 同 制 定 平 台 服 务 标 准 ， 为 第三 方 服 务 集 成 商 开 放 平 台 能 力 接 口 ，打 造 融 合 家 庭 控 制 、 多 媒 体 信 息 和通 信 于 一 体 的 家 庭 信 息 化 服 务 平 台 应 用 示 范 、 商 业 模 式共 同 开 发 符 合 互 通 标 准 的 数 字 家

30、庭 设 备 ， 构 建 数 字 家 庭 服 务 平 台 ， 组 织 应 用 示 范 ；在 实 施 过 程 中 探 索 商 业 模 式 ， 形 成 服 务 商 、 内 容 商 、 运 营 商 、 终 端 商 等 的 共 赢软 件 开 发 商内 容 提 供 商终 端 制 造 商 中 国 电 信 29 IOT的 技 术发 展 趋 势 总 结 中 国 电 信 30物 联 网管 理 平 台移 动 POS 金 融供 应 链 智 能 运 输工 业 自 动 化 智 能 建 筑 消 防公 共 安 全 环 境 保 护气 象 数 字 化 医 疗遥 感 勘 测军 事农 业 林 业 水 务电 力 煤 炭石 化物 流 、

31、 零 售 、 自 动 服 务 设 备 、 安 全 、 节 能生 产 、 安 全 、 防 灾 、 水 电 油 气 防 火 、 勘 察 、 报 警 污 染 检 测 、 报 警水 质 、 水 量 、 污 染 、 安全大 棚 、 土 壤 、 灌 溉 、 环 境 、 跟 踪抄 表 、 监 控 、 节 能 设 备 、 临 床 、 辅 助 诊 断 、 病 程险 情 、 油 井 、 运 输 、 管线 联 动 、 消 防 栓 、 定 位 、 调 度照 明 、 信 号 、 应 急 、 灾 害 、 识别 大 地 勘 测 、 森 林 、 地 震 、 海 洋侦 查 、 监 控 、 定 位 、 评 估降 水 、 防 洪 、 远 程 设 备交 易 、 订 单 、 跟 踪 、 识 别 通 风 、 瓦 斯 、 救 灾 定 位 库 存 、 车 队 、 监 控 、 导 航 、 识 别 、 货物 电 子 支 付 、 实 时 信 息 总 结 中 国 电 信 31