面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究ppt課件

.,面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究,.,二.傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的缺點：,1.系統(tǒng)部署和維護的成本高2.難以自適應(yīng)采集各鐘類型生態(tài)數(shù)據(jù)信息3.難以實時、可靠地傳輸環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)4.信息化程度仍偏低，各個地方環(huán)保系統(tǒng)業(yè)務(wù)不溝通造成數(shù)據(jù)不共享、服務(wù)不開放,一.環(huán)境監(jiān)測種類：,1.大氣監(jiān)測2.水質(zhì)監(jiān)測3.污水處理監(jiān)測4.噪聲監(jiān)測5.電磁輻射污染等,.,三.面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展概況,1.面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及技術(shù)發(fā)展2.面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀,.,3.1面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及技術(shù)發(fā)展,1.感知環(huán)節(jié)：利用傳感器、多跳自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)以及其他傳統(tǒng)信息采集裝置，協(xié)作地感知、采集所覆蓋區(qū)域中的環(huán)境監(jiān)測信息。主要包括數(shù)據(jù)采集、處理技術(shù)以及傳感器的部署、自組織組網(wǎng)和協(xié)同等技術(shù)，以傳感器等采集感知技術(shù)、RFID識別技術(shù)以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為代表。,.,2.傳輸環(huán)節(jié)：通過不同的接入方式將感知環(huán)節(jié)的傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)和其他信息采集裝置獲取的數(shù)據(jù)接入到基礎(chǔ)架構(gòu)統(tǒng)一的傳輸網(wǎng)絡(luò)中。由于涉及到的感知端裝置各異且數(shù)量巨大，因此需要利用異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)和基礎(chǔ)核心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括基礎(chǔ)NGN核心網(wǎng)和FTTH、3G、WiFi、藍牙、Zigbee、UWB等接入技術(shù)3.處理環(huán)節(jié)：此環(huán)節(jié)面對眾多的數(shù)據(jù)來源和龐大的數(shù)據(jù)量，一方面需要具有極強的數(shù)據(jù)處理能力和分發(fā)能力；另一方面需要結(jié)合特定流程和規(guī)則進行數(shù)據(jù)分析和利用。因此，將會利用數(shù)據(jù)的計算處理分析和信息分發(fā)平臺技術(shù)，其中以云計算和P2P技術(shù)為代表。,.,3.2面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀,1.國外發(fā)達國家如歐美日韓等國面向環(huán)境監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展代表了國際先進水平，其產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)初步形成，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的分工較為清晰，以全球領(lǐng)先的跨國企業(yè)為核心，帶動其產(chǎn)業(yè)鏈能力的總體提升，各產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)初步形成了產(chǎn)業(yè)的相關(guān)能力。另外，由于全球運營商尋求新的增長驅(qū)動，將物聯(lián)網(wǎng)作為新的發(fā)展契機，同時新興的服務(wù)商也積極推動物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，因此環(huán)境與安全監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)作為整個物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的重要部分，其產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展也得到了強有力的推進。,.,2.國內(nèi)面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)環(huán)境建設(shè)正處于起步階段。產(chǎn)業(yè)鏈面臨著企業(yè)分散、規(guī)模小、技術(shù)能力薄弱等不利因素，全國知名研究機構(gòu)和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)內(nèi)的產(chǎn)、學(xué)、研機構(gòu)正在積極推進面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)環(huán)境的發(fā)展。在面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的各環(huán)節(jié)中，終端側(cè)及應(yīng)用側(cè)技術(shù)環(huán)節(jié)較為薄弱，技術(shù)標準緊跟國際步伐并有一定的影響力，國內(nèi)通信模塊廠商發(fā)展較為成熟，中間件、軟硬件集成、應(yīng)用開發(fā)劃分尚不清晰?，F(xiàn)有國內(nèi)面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)合作模式比較單一，主要集中于產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，運營商是產(chǎn)業(yè)鏈的主導(dǎo)力量，扮演集成商和服務(wù)商角色，通過產(chǎn)品和服務(wù)購買的形式向產(chǎn)業(yè)鏈下游滲透。,.,四.面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問題及對策,1.關(guān)鍵技術(shù)有待突破由于面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景的特殊性，其發(fā)展中仍面臨一些關(guān)鍵技術(shù)的挑戰(zhàn)（如復(fù)雜環(huán)境下傳感器組網(wǎng)技術(shù)、能耗問題、傳感器節(jié)點部署模式及策略、安全隱私問題等等），這些關(guān)鍵技術(shù)的解決是面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模推廣應(yīng)用的必要條件，因此努力完善面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系，突破面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)是目前亟待解決的問題。,.,2.標準體系尚未統(tǒng)一目前，面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)標準無論是在國際或國內(nèi)均處于初級階段，尚未系統(tǒng)化。目前已經(jīng)成立了很多標準化組織，而國際各標準組織之間對面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)的研究也缺乏統(tǒng)一的協(xié)作，同時缺乏權(quán)威以及可遵循的標準。每個國際標準組織的研究都是針對某一方面或自己擅長的部分進行研究，國內(nèi)對于面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)的研究也很零散，沒有系統(tǒng)的端到端的規(guī)劃。而由于缺乏統(tǒng)一標準，面向環(huán)境變化的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)規(guī)模也都受到很大影響。因此，面對各行業(yè)間的技術(shù)和應(yīng)用差異，如何做到標準的大統(tǒng)一，這是目前面臨的較大問題。,.,3應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化問題現(xiàn)階段面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用規(guī)模領(lǐng)域較小，一方面形成不了成熟的商業(yè)模式，另一方面也不利于市場的培育。同時，目前我國面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈尚未成熟，需要破除跨行業(yè)的壁壘。首先，是產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)尚未形成共贏商業(yè)模式，各環(huán)節(jié)之間協(xié)同能力較差；其次，是產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)較長，復(fù)雜度高，導(dǎo)致整體成本很難降低；最后，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)相對分散，規(guī)模小，尤其是服務(wù)環(huán)節(jié)。只有在芯片商、傳感設(shè)備商、系統(tǒng)解決方案廠商、移動運營商等上下游廠商的通力配合下才能實現(xiàn)上下游的聯(lián)動，從而帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈，共同推動面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。,.,五.面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)前景分析,1.面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展方向2.面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向,.,5.1面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展方向,感知層：應(yīng)該具備精確感知熱、力、光、電、聲、位移等多種信號的能力，為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的處理、傳輸、分析和反饋提供最原始的信息。同時應(yīng)能適應(yīng)各種惡劣的應(yīng)用環(huán)境，因此，要求傳統(tǒng)的傳感器逐步實現(xiàn)微型化、低成本、低能耗、智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化。在感知層網(wǎng)絡(luò)方面，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將成為主流，同時嵌入式芯片和軟件、近距離無線通信芯片和新型電池技術(shù)等也會是未來面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)研究的重點。,.,網(wǎng)絡(luò)層：未來需要針對面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)的低移動性、低數(shù)據(jù)量、高可靠性、海量容量進行優(yōu)化，包括適應(yīng)面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模型的無線接入技術(shù)、核心網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)，包括鑒權(quán)、計費、網(wǎng)絡(luò)管理、移動性管理等技術(shù)，包括適用于傳感器節(jié)點的短距離通信技術(shù)，自組織組網(wǎng)技術(shù)以及異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的融合技術(shù)和協(xié)同技術(shù)等應(yīng)用層：面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)中每時每刻都在產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這其中既有對決策有很大貢獻的數(shù)據(jù)，也有幫助較小的數(shù)據(jù)，還有噪聲數(shù)據(jù)，對如此海量數(shù)據(jù)的處理，需要有超級計算能力，并且在科學(xué)模型的指導(dǎo)下，才能高效地發(fā)現(xiàn)有用的決策信息，并智能地處理。,.,5.2面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向,面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)網(wǎng)未來應(yīng)用的發(fā)展方向有兩個：廣度和深度。廣度就是面向環(huán)境監(jiān)測的物聯(lián)