本書、系統(tǒng)、客觀地介紹了有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的歷史溯源、體系架構(gòu)及其相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域等內(nèi)容。作者創(chuàng)新性地提出了在我國(guó)"新型城鎮(zhèn)化"建設(shè)與大發(fā)展中,構(gòu)建"物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)",形成"物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代信息服務(wù)業(yè)"與"物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)業(yè)集群",同時(shí),給出了物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的愿景。除此之外,本書綜述了物聯(lián)網(wǎng)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的相關(guān)技術(shù)。本書還提出了一系列具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群綜合應(yīng)用。
本書深入淺出,理論與實(shí)踐相結(jié)合,是一本幫助讀者理清物聯(lián)網(wǎng)理念,了解物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)和產(chǎn)業(yè)覆蓋范圍的參考書,適合對(duì)物聯(lián)網(wǎng)感興趣的讀者閱讀。
張學(xué)記,世界著名傳感器件專家。俄羅斯工程院外籍院士,"國(guó)家千人計(jì)劃"特聘教授,博士生導(dǎo)師,北京科技大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院院長(zhǎng),南京理工大學(xué)環(huán)境與生物工程學(xué)院院長(zhǎng),中國(guó)科學(xué)院客座教授, 兼任中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院(301)臨床生化部副主任。1989年本科畢業(yè)于武漢大學(xué)化學(xué)系,1994年于武漢大學(xué)獲博士學(xué)位。1995—1999年分別為斯洛文尼亞國(guó)立化學(xué)研究所、瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院(ETH)化學(xué)傳感器中心、美國(guó)新墨西哥州立大學(xué)化學(xué)系博士后。1999年起,歷任(美國(guó))世界精密公司研究員、化學(xué)部部長(zhǎng)、副總、首席科學(xué)家、高級(jí)副總裁,南佛羅里達(dá)大學(xué)化學(xué)系兼職副教授、兼職教授。2009年入選中組部"千人計(jì)劃"回國(guó)。現(xiàn)任《American Journal of Biomedical Sciences》主編,《Frontiers in Bioscience》副主編,《Archives of Medical Science》副主編及《Nature Reviews, Clinical Oncology(Chinese Edition)》,《Sensors》等15個(gè)國(guó)際期刊編委。曾任美國(guó)海灣中美協(xié)會(huì)主席,美國(guó)NIH基金、美國(guó)NSF基金、美國(guó)國(guó)防部科研基金、美國(guó)化學(xué)會(huì)石油研究基金(ACSPRF)、歐盟科學(xué)基金評(píng)委,美國(guó)中小企業(yè)創(chuàng)新獎(jiǎng)和新加坡國(guó)家科技獎(jiǎng)評(píng)委。美國(guó)宇航局、歐洲宇航局科技顧問(wèn),佛羅里達(dá)(USF)納米研究中心學(xué)術(shù)委員會(huì)委員,國(guó)際華人自由基生物學(xué)與自由基醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)主席。美國(guó)化學(xué)會(huì)、美國(guó)科學(xué)會(huì)、美國(guó)神經(jīng)科學(xué)會(huì)和國(guó)際自由基生物學(xué)與自由基醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)員。中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金委評(píng)委, 中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)評(píng)委,中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)會(huì)臨床應(yīng)用生物化學(xué)與分子生物學(xué)分會(huì)理事,中國(guó)自由基生物學(xué)與自由基醫(yī)學(xué)專業(yè)委員會(huì)委員,生命分析化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)委員。近年來(lái),主持或參與美國(guó)NIH、NSF、NASA、國(guó)防部,北約,能源部和歐洲宇航局,中國(guó)自然科學(xué)基金等研究課題多項(xiàng)。已在國(guó)際刊物150余篇,專利32項(xiàng),分別在Elsevier、Springer、化學(xué)工業(yè)出版社出版中英文專著4部,研究工作被引用近4000次,H指數(shù)為39。開發(fā)新儀器和傳感器30余項(xiàng),在全球100多個(gè)國(guó)家得到廣泛應(yīng)用。多次擔(dān)任國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議學(xué)術(shù)委員會(huì)委員、分會(huì)主席,在國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議作大會(huì)報(bào)告或?qū)n}學(xué)術(shù)報(bào)告60多次。
第1章 概述 1
1.1 物聯(lián)網(wǎng)的溯源 2
1.2 物聯(lián)網(wǎng)的定義 7
1.3 物聯(lián)網(wǎng)的組成 10
1.3.1感知層 11
1.3.2網(wǎng)絡(luò)層 12
1.3.3應(yīng)用層 13
1.4 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域 14
1.4.1智慧家居 16
1.4.2智慧醫(yī)療 17
1.4.3智慧安防 18
1.4.4智慧環(huán)保 18
1.4.5智慧交通 19
1.4.6智慧農(nóng)業(yè) 20
1.4.7智慧物流 21
1.4.8智慧校園 21
1.4.9智慧電網(wǎng) 22
1.5 相關(guān)概念 23
1.5.1Internet 23
1.5.2Machine to Machine(M2M) 24
1.5.3Wireless Sensor Network(WSN) 25
1.5.4Cyber Physical System(CPS) 27
1.5.5泛在網(wǎng)絡(luò) 28
1.6 小結(jié) 29
第2章 物聯(lián)網(wǎng)贏在中國(guó) 31
2.1 物聯(lián)網(wǎng)的分類 32
2.1.1非經(jīng)營(yíng)屬性的物聯(lián)網(wǎng) 33
2.1.2市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)屬性的物聯(lián)網(wǎng) 34
2.2 "物聯(lián)網(wǎng)"中國(guó)創(chuàng)造的機(jī)遇 35
2.3 我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)政策 36
2.4 我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀 38
2.4.1江蘇:打造無(wú)錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群 39
2.4.2北京:中關(guān)村建設(shè)中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中心 40
2.4.3廣東:搶占物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展高地 41
2.4.4上海、福建:推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)示范工程建設(shè) 41
2.4.5四川:積極發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè) 42
2.4.6山東:數(shù)十個(gè)行業(yè)牽手物聯(lián)網(wǎng) 42
2.4.7重慶:籌建國(guó)內(nèi)首個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園 42
2.5 物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化工作設(shè)想 43
2.5.1ITU-T物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展 44
2.5.2ETSI物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展 45
2.5.33GPP/3GPP2物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 45
2.5.4IEEE物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) 46
2.5.5中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展 46
2.6 我國(guó)推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)需要注意的問(wèn)題 48
2.7 小結(jié) 49
第3章 物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu) 51
3.1 商業(yè)模式"物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代信息服務(wù)業(yè)"簡(jiǎn)介 52
3.2 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案目標(biāo)的愿景 53
3.3 商業(yè)模式物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)內(nèi)涵 54
3.4 產(chǎn)業(yè)發(fā)展方案建設(shè)目標(biāo) 55
3.4.1物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)及運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)與建設(shè) 56
3.4.2物聯(lián)網(wǎng)科技與產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)與建設(shè) 57
3.5 物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)頂層設(shè)計(jì)基本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 58
3.5.1政務(wù)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的主要功能 60
3.5.2工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與商務(wù)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的主要功能 61
3.5.3商業(yè)模式物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與物聯(lián)網(wǎng)綜合信息港的主要功能 62
3.6 智慧城市商業(yè)模式及物聯(lián)網(wǎng)綜合信息港基本結(jié)構(gòu) 62
3.7 物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)項(xiàng)目組織與開發(fā)建設(shè)方法 64
3.8 小結(jié) 67
第4章 物聯(lián)網(wǎng)的感知層 69
4.1 RFID技術(shù) 70
4.1.1RFID的歷史 70
4.1.2RFID的組成 71
4.1.3RFID的分類 73
4.1.4RFID的應(yīng)用 75
4.1.5RFID的標(biāo)準(zhǔn)化 76
4.1.6RFID的未來(lái) 78
4.2 傳感器技術(shù) 79
4.2.1傳感器概述 79
4.2.2智能網(wǎng)絡(luò)化傳感單元 81
4.2.3IEEE 1451標(biāo)準(zhǔn) 84
4.2.4傳感器技術(shù)的發(fā)展 88
4.3 地理信息系統(tǒng) 88
4.3.1GPS 定位 88
4.3.2移動(dòng)蜂窩基站定位 90
4.3.3基于位置的服務(wù) 91
4.4 移動(dòng)智能終端 92
4.4.1個(gè)人數(shù)字助理(PDA) 92
4.4.2車載設(shè)備 93
4.4.3智能移動(dòng)電話 94
4.4.4DVB-H 96
4.5 小結(jié) 98
第5章 物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層 101
5.1 互聯(lián)網(wǎng) 102
5.1.1互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)協(xié)議 102
5.1.2接入技術(shù) 103
5.1.3網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù) 104
5.1.4IPv6技術(shù) 105
5.2 無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò) 107
5.2.1無(wú)線城域網(wǎng) 108
5.2.2無(wú)線局域網(wǎng) 112
5.2.3無(wú)線個(gè)域網(wǎng) 115
5.3 無(wú)線低速網(wǎng)絡(luò) 117
5.3.1藍(lán)牙 117
5.3.2ZigBee 120
5.3.3藍(lán)牙和ZigBee的混合系統(tǒng)應(yīng)用 124
5.4 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò) 124
5.4.1Femto技術(shù) 125
5.4.23G家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù) 127
5.4.3LTE技術(shù) 128
5.5 下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)——泛在無(wú)線環(huán)境 132
5.5.1NGMN的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展愿景 133
5.5.2MUSE的泛在網(wǎng)絡(luò)愿景 134
5.5.3UCWW的無(wú)線泛在網(wǎng)絡(luò)愿景 136
5.5.4泛在無(wú)線環(huán)境UCWW的CBM方案 138
5.5.5下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的美好愿景 140
5.6 小結(jié) 141
第6章 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用軟件技術(shù) 143
6.1 基于服務(wù)器和客戶端的應(yīng)用程序 144
6.1.1Web服務(wù)器 145
6.1.2應(yīng)用服務(wù)器 146
6.2 基于Java的Web應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 148
6.2.1Struts 148
6.2.2Spring 150
6.2.3Hibernate 152
6.3 OSGi服務(wù)平臺(tái) 155
6.4 搜索引擎Lucene 157
6.5 基于多智能體的應(yīng)用程序 159
6.5.1P2P模式和智能體技術(shù) 160
6.5.2JADE 162
6.5.3JADEX 165
6.6 規(guī)則引擎 166
6.6.1Jess 168
6.6.2Drools 168
6.7 移動(dòng)終端開發(fā)技術(shù) 170
6.7.1HTML5腳本語(yǔ)言 171
6.7.2jQuery移動(dòng)終端腳本語(yǔ)言 175
6.7.3Sencha Touch 2移動(dòng)開發(fā)框架 177
6.7.4Android 179
6.8 Java Card 182
6.8.1Java Card 2.0 184
6.8.2Java Card 3.0 186
6.9 小結(jié) 187
第7章 物聯(lián)網(wǎng)的云應(yīng)用軟件 189
7.1 什么是云計(jì)算 190
7.1.1云計(jì)算的服務(wù)模式 192
7.1.2云計(jì)算的應(yīng)用 195
7.2 物聯(lián)網(wǎng)中的云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù) 196
7.2.1云存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)模型 197
7.2.2云存儲(chǔ)的組成 198
7.2.3云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)即服務(wù) 199
7.3 物聯(lián)網(wǎng)中的云應(yīng)用組件 200
7.3.1HDFS分布式文件存儲(chǔ)格式 204
7.3.2Map/Reduce計(jì)算模型 208
7.3.3HBase-No-SQL的開源實(shí)現(xiàn) 211
7.3.4Hive 215
7.3.5Flume 219
7.4 小結(jié) 222
第8章 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群綜合應(yīng)用 225
8.1 智慧城市能源需求側(cè)物聯(lián)網(wǎng) 226
8.1.1智能家居 228
8.1.2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 230
8.1.3市場(chǎng)分析和社會(huì)價(jià)值 232
8.1.4系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體架構(gòu) 234
8.1.5能源需求側(cè)解決方案 235
8.1.6能源需求側(cè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理應(yīng)用層 240
8.1.7能源需求側(cè)物聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新性 241
8.2 智慧城市消防物聯(lián)網(wǎng) 244
8.2.1國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 246
8.2.2市場(chǎng)分析和社會(huì)價(jià)值 247
8.2.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體架構(gòu) 250
8.2.4智慧城市消防物聯(lián)網(wǎng)解決方案 253
8.2.5智慧城市消防物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層 256
8.2.6消防物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理應(yīng)用層 257
8.2.7消防物聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新性 262
8.3 智慧醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng) 263
8.3.1個(gè)體域智慧醫(yī)療系統(tǒng) 264
8.3.2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 265
8.3.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體架構(gòu) 266
8.3.4區(qū)域協(xié)同醫(yī)療及養(yǎng)老院物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)平臺(tái) 270
8.3.5商品/藥品安全追溯物聯(lián)網(wǎng) 272
8.4 智慧城市靜態(tài)交通泊車與車輛牌照監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng) 277
8.5 低空航空器ADS-M空中監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng) 282
8.6 分布式新能源物聯(lián)網(wǎng) 285
8.7 小結(jié) 290
附錄A 作者相關(guān)資料 291
A.1 物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專利列表(2013.10) 292
A.2 物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)論文列表(Scopus,2013.10) 293
附錄B 主要參考文獻(xiàn) 297
后記 307
序一
從感知中國(guó)到物聯(lián)網(wǎng)
2009年,在江蘇提出了"感知中國(guó)"以后,國(guó)家傳感信息中心在無(wú)錫成立。2010年,政府工作報(bào)告明確將物聯(lián)網(wǎng)定位為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。2012年,工信部《物聯(lián)網(wǎng)"十二五"發(fā)展規(guī)劃》,強(qiáng)調(diào)"物聯(lián)網(wǎng)已成為當(dāng)今世界新一輪經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)之一"。2013年,國(guó)務(wù)院正式《國(guó)務(wù)院關(guān)于推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,提出了我國(guó)已將物聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的一項(xiàng)重要組成內(nèi)容。
如今,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和政府發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵字。在學(xué)術(shù)界,國(guó)家對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)尤其是RFID的基礎(chǔ)研究進(jìn)行了大量的投入,但是這些研究機(jī)構(gòu)都是以一個(gè)部門為基本單位,缺乏合作。在工業(yè)界,各個(gè)行業(yè)分別提出了物聯(lián)網(wǎng)建設(shè),導(dǎo)致大量的重復(fù)投入。由于沒(méi)有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展沒(méi)有起到物聯(lián)網(wǎng)初始愿景的作用。
本書由南京理工大學(xué)國(guó)家"千人計(jì)劃"物聯(lián)網(wǎng)研究中心相關(guān)人員撰寫,該中心創(chuàng)新性地提出了智慧城市物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)運(yùn)營(yíng)平臺(tái),目標(biāo)是構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代信息服務(wù)業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)業(yè)集群,促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)和相關(guān)應(yīng)用在中國(guó)的發(fā)展。同時(shí)作者提出,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)及運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的建設(shè),構(gòu)筑我國(guó)"物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商"及現(xiàn)代服務(wù)業(yè);在發(fā)展我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用市場(chǎng)與應(yīng)用技術(shù)、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中起到巨大作用,實(shí)現(xiàn)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用市場(chǎng)高端發(fā)展的戰(zhàn)略;推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)業(yè)集群建設(shè),使我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃與發(fā)展趕上世界先進(jìn)國(guó)家。
本書有助于讀者了解物聯(lián)網(wǎng)理念、技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域等相關(guān)內(nèi)容。相信本書的出版能夠讓讀者更深入地了解物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)知識(shí),從而加入研究物聯(lián)網(wǎng)的隊(duì)伍中來(lái),為推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奉獻(xiàn)自己的一份力量。
南京理工大學(xué)校長(zhǎng) 王曉鋒
2013年8月3日
序二
物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)
根據(jù)十八大精神,積極落實(shí)我國(guó)經(jīng)濟(jì)"調(diào)結(jié)構(gòu)、擴(kuò)內(nèi)需、促增長(zhǎng)"能力提升計(jì)劃,以及《國(guó)務(wù)院關(guān)于推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》(國(guó)發(fā)(2013)7號(hào)),南京理工大學(xué)按照"國(guó)家急需、世界"的要求,發(fā)揮學(xué)校多學(xué)科、多功能的優(yōu)勢(shì),集聚國(guó)家"千人計(jì)劃"一批拔尖創(chuàng)新人才,有效整合資源,構(gòu)建協(xié)同創(chuàng)新的新模式與新機(jī)制,在物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)終端與軟件體系中,取得了三十多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利等標(biāo)志性成果。同時(shí),南京理工大學(xué)聯(lián)合清華大學(xué)、北京中科院軟件中心有限公司等單位,組成協(xié)同創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。本書由該團(tuán)隊(duì)相關(guān)人員撰寫,戰(zhàn)略性地提出了在我國(guó)"新型城鎮(zhèn)化"建設(shè)與大發(fā)展中,構(gòu)建我國(guó)的"物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)",在我國(guó)形成"物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代信息服務(wù)業(yè)"與"物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)業(yè)集群"。構(gòu)建我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的意義深遠(yuǎn),這是我國(guó)經(jīng)濟(jì)總需求中拓展的新經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)方向,即新興的"物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代信息服務(wù)業(yè)"市場(chǎng);是體現(xiàn)當(dāng)今世界知識(shí)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)、低碳環(huán)保經(jīng)濟(jì)發(fā)展潮流,并且對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)具有全局帶動(dòng)和重大引領(lǐng)作用的產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目之一;是在"電信運(yùn)營(yíng)平臺(tái)"、"移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)平臺(tái)"、"有線電視運(yùn)營(yíng)平臺(tái)"所形成的運(yùn)營(yíng)商的基礎(chǔ)上誕生的我國(guó)"物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商"現(xiàn)代信息服務(wù)新興"行業(yè)"。通過(guò)我國(guó)"物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商"現(xiàn)代信息服務(wù)業(yè),將有力地推動(dòng)我國(guó)"物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)業(yè)集群"的大發(fā)展。
我國(guó)城鎮(zhèn)數(shù)量眾多,在"新型城鎮(zhèn)化"建設(shè)與發(fā)展中,具有得天獨(dú)厚的、巨大的"物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代信息服務(wù)業(yè)"市場(chǎng),而且可以通過(guò)"物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)"的構(gòu)建來(lái)推進(jìn)節(jié)約、安全、環(huán)保、和諧型城鎮(zhèn)化建設(shè)。
在我國(guó)"新型城鎮(zhèn)化"建設(shè)中,構(gòu)建我國(guó)的"物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)",有助于我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)與發(fā)展,能有效帶動(dòng)各類型金融資本投資我國(guó)"物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代信息服務(wù)業(yè)"與"物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)業(yè)集群"平臺(tái),具有提升我國(guó)經(jīng)濟(jì)"調(diào)結(jié)構(gòu)、擴(kuò)內(nèi)需、促增長(zhǎng)"的巨大作用。
本書特別指出要構(gòu)建我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)運(yùn)營(yíng)平臺(tái),該平臺(tái)是我國(guó)自主創(chuàng)新形成的"物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代信息服務(wù)業(yè)"與"物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)業(yè)集群"。我國(guó)具備構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的政治環(huán)境、社會(huì)環(huán)境、市場(chǎng)環(huán)境、技術(shù)支撐環(huán)境,以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行環(huán)境等優(yōu)勢(shì)。因此,應(yīng)該發(fā)揮我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì),使我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
本書對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了比較、系統(tǒng)的介紹,還提出了一系列具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集群綜合應(yīng)用,希望本書能為物聯(lián)網(wǎng)研究者以及對(duì)物聯(lián)網(wǎng)感興趣的人士帶來(lái)幫助。
蘇州大學(xué)特聘教授,國(guó)家"千人計(jì)劃"專家 許偉剛
2013年8月
前言
物聯(lián)網(wǎng)被看做繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮,將成為未來(lái)帶動(dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要生力軍。2009年,在美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬與工商業(yè)領(lǐng)袖舉辦的圓桌會(huì)議上,IBM首席執(zhí)行官首次提出了"智慧地球"(Smart Earth)的構(gòu)想,同年,歐盟了物聯(lián)網(wǎng)研究戰(zhàn)略路線圖(Internet of Things Strategic Research Roadmap)。在我國(guó),物聯(lián)網(wǎng)同樣得到了高度重視,在2010年"兩會(huì)"期間物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)被寫入政府工作報(bào)告,確立為國(guó)家五大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。2012年年底,視察了國(guó)家軟件與集成電路公共服務(wù)平臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院(CAID),對(duì)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)創(chuàng)新表示肯定,提出"科技服務(wù)經(jīng)濟(jì),成果造福人民",強(qiáng)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)注重于應(yīng)用。2013年2月,國(guó)務(wù)院正式出臺(tái)《關(guān)于推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,該文件的出臺(tái),必將掀起新一輪的物聯(lián)網(wǎng)熱潮。
本書創(chuàng)新性地提出了中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的概念,該理念不同于國(guó)外物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)的概念,是屬于"中國(guó)創(chuàng)造"范疇。在中國(guó)特有的政治環(huán)境、社會(huì)環(huán)境、市場(chǎng)環(huán)境、技術(shù)支撐環(huán)境及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行環(huán)境下,中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)將被建設(shè)成帶動(dòng)我國(guó)核心經(jīng)濟(jì)區(qū)率先規(guī)劃發(fā)展的"物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代信息服務(wù)業(yè)",從而組建我國(guó)"物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商"。物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商是繼電信運(yùn)營(yíng)商、有線電視運(yùn)營(yíng)商、移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商后,在我國(guó)即將誕生的新興的服務(wù)于現(xiàn)代信息服務(wù)業(yè)的第四大運(yùn)營(yíng)商。我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃與發(fā)展,具備趕上世界先進(jìn)國(guó)家重大歷史的機(jī)遇。
物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商是通過(guò)與政府合作,組織產(chǎn)業(yè)內(nèi)的設(shè)備提供商、運(yùn)營(yíng)商、系統(tǒng)集成商、軟件開發(fā)商,在各方平等互利的前提下與各公共事業(yè)部門搭建公共平臺(tái),并以平臺(tái)為基礎(chǔ)設(shè)施,以信息服務(wù)為產(chǎn)品,面向社會(huì)提供服務(wù)的行業(yè)實(shí)體。
構(gòu)建我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)及組建物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商,面向我國(guó)城市公共領(lǐng)域重大基礎(chǔ)設(shè)施的智能化建設(shè),形成我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代信息服務(wù)業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)信息終端制造業(yè),才是我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要戰(zhàn)略。一個(gè)新興的物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)代信息服務(wù)業(yè)不僅能促進(jìn)大量的人員就業(yè),而且還能推動(dòng)我國(guó)成為創(chuàng)新型國(guó)家,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展再造新優(yōu)勢(shì)。
本書作者根據(jù)多年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)及近30項(xiàng)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)發(fā)明專利拋磚引玉,希望給讀者一些啟迪和幫助。本書第1章主要介紹了物聯(lián)網(wǎng)的理念及其歷史溯源,簡(jiǎn)單闡述了物聯(lián)網(wǎng)的三層架構(gòu)(感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層),并介紹了物聯(lián)網(wǎng)在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮的作用。第2章主要闡述了物聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)營(yíng)形式、物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景,以及物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化工作設(shè)想,從而提出了物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的概念。第3章介紹了南京理工大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的基本組成、主要功能、智慧城市商業(yè)模式及物聯(lián)網(wǎng)綜合信息港等內(nèi)容。第4~6章分別詳細(xì)描述了物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)中的相關(guān)技術(shù)。第7章介紹了云計(jì)算的相關(guān)內(nèi)容。第8章給出了物聯(lián)網(wǎng)在產(chǎn)業(yè)集群中的綜合應(yīng)用,例如在消防、醫(yī)療、交通、家居等方面的具體實(shí)現(xiàn)愿景,具體包括能源需求側(cè)物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市消防物聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市靜態(tài)交通泊車與車輛牌照監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)、低空航空器ADS-M空中監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)、分布式新能源物聯(lián)網(wǎng)。
希望本書能夠?qū)﹃P(guān)心物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和行政監(jiān)管部門、高校物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)專業(yè)的師生及投資人士有所幫助。由于筆者水平及時(shí)間有限,加上物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,技術(shù)日新月異,書中難免會(huì)有局限和諸多不足之處,歡迎專家和讀者不吝指正。