光纤传感物联网技术和应用前景

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  IT 技术的发展 ＩＴ产业下一阶段的任务是把新一代ＩＴ技术充分运用在各行各业之 ＩＴ产业下一阶段的任务是把新一代ＩＴ技术充分运用在各行各业之 产业下一阶段的任务是把新一代ＩＴ 中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、 具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、 公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍 公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中， 连接， 连接，形成物联网 智慧地球的提出 在所有基本的建设中，植入“智慧”的理念，形成智慧的地球, 在所有基本的建设中，植入“智慧”的理念，形成智慧的地球, 不仅 能在短期内有力的刺激经济、促进就业， 能在短期内有力的刺激经济 、 促进就业 ， 而且能在极短的时间内打造一 个成熟的智慧基础设施平台

  物联网的作用 物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说， 物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把 技术充分运用在各行各业之中 感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系 感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、 统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联 大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网” 网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合 网整合起来，

  网产业联盟，将推动建设10－12项标志性示范应用工程， 网产业联盟，将推动建设10－项标志性示范应用工程， 10 项标志性示范应用工程 培育行业龙头企业

  无锡：在中科院无锡高新微纳传感网工程研发技术中心 在中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心

  建立“感知中国”中心，江苏省科技厅正积极地推进“感 建立“感知中国”中心，江苏省科技厅正积极地推进“ 知中国”中心示范区科学技术创新平台建设 知中国” 成立RFID标准化技术委员会， RFID标准攻关 广东：成立RFID标准化技术委员会，加紧RFID标准攻关， 成立RFID标准化技术委员会 加紧RFID标准攻关， 力争使广东版RFID标准成为国家标准， 力争使广东版RFID标准成为国家标准，抢占未来物联网 RFID标准成为国家标准 产业高质量发展的高地。 产业高质量发展的高地

  工业是物联网应用的重要领域。 工业是物联网应用的重要领域 。 具有 环境感知能力的各类终端、 环境感知能力的各类终端 、 基于泛在技术 的计算模式、 的计算模式 、 移动通信等不断融入到工业 生产的所有的环节，可大幅度提高制造效率， 生产的所有的环节 ， 可大幅度提高制造效率 ， 改善产品质量，降低产品成本和资源消耗， 改善产品质量 ， 降低产品成本和资源消耗 ， 将传统工业提升到智能工业的新阶段

  物联网的概念是在1999年提出的。过去在中国， 物联网的概念是在1999年提出的。过去在中国，物联网被称之为 1999年提出的 传感网 1999年 在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了， 1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了，“传感 网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇” 网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇” 2005年11月17日 在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS） 2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上， 国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》 互联网报告2005 国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》， 正式提出了“物联网”的概念 正式提出了“物联网” 2009年 2009年１月２８日，ＩＢＭ首席执行官彭明盛首次提出“智慧地 ２８日，ＩＢＭ首席执行官彭明盛首次提出“ 首席执行官彭明盛首次提出 球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施 这一概念，

  在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群， 在这个整合的网络当中 ， 存在能力超级强大的中心计算机群 ， 能够对 整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制， 整合网络内的人员 、 机器 、 设备和基础设施实施实时的管理和控制 ， 在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活， 在此基础上 ， 人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活 ， 达 到 “ 智慧 ” 状态 ， 提高资源利用率和生产力水平 ， 改善人与自然间的 智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平， 关系

  感知工业 感知安保 感知交通 感知环保 感知园区 感知医疗 感知电力 感知物流 感知农业

  物联网： 物联网：基础设施落后 IT技术： IT技术：整体水平差距很大 技术 传感器：技术和产业化方面都不能满足需 传感器： 求 核心技术： 核心技术：缺乏具有自主知识产权的核心 技术

  将物体的信息利用互联网传输到信息处理中心（ 将物体的信息利用互联网传输到信息处理中心（处理中心可能是分布 式的，如家里的电脑或者手机，也可能是集中式的，如中国移动的 式的，如家里的电脑或者手机，也可能是集中式的， IDC），由处理中心完成物体通信的相关计算 IDC），由处理中心完成物体通信的相关计算 ），

  美国： 美国：将“智慧地球”确立为其科学技术创新的两大主攻方 智慧地球” 向之一，大力投资新一代的智慧型基础设施项目的建设， 向之一，大力投资新一代的智慧型基础设施项目的建设， 目前已启动100多亿美元的智能电网研究、 100多亿美元的智能电网研究 目前已启动100多亿美元的智能电网研究、建设 欧洲：2009年 欧洲：2009年5月，欧洲主要国家的代表在布鲁塞尔举行 物联网的专题讨论会,物联网的发展被纳入新的14 14点行动 物联网的专题讨论会,物联网的发展被纳入新的14点行动 计划 韩国：通过了《物联网基础设施构建基本规划》 韩国：通过了《物联网基础设施构建基本规划》，提出 2012年构建世界上最先进的物联网基础设施 到2012年构建世界上最先进的物联网基础设施 日本：提出了I Japan战略（物联网国家战略），在 日本：提出了I-Japan战略（物联网国家战略），在2010 战略 ）， 年将日本建成一个可连接的4a 4a（ time， where， 年将日本建成一个可连接的4a（any time，any where， anyone）网络。 anything ，anyone）网络。

  物联网的关键环节 物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节, 每 物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节, 个环节的关键技术分别为RFID、传感器、 个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无 线传输网络 预测发展的四个阶段 2010 年 之 前 RFID 被 广 泛 应 用 于 物 流 、 零 售 和 制 药 领 域 ， 2010~2015 年物体互联 2015~2020 年物体进入半智能化 2010~2015年物体互联， 2015~2020年物体进入半智能化， 2020 年物体互联， 年物体进入半智能化， 年之后物体进入全智能化

  对物体属性进行标识，属性包括静态和动态的属性，静态属性可以 对物体属性进行标识，属性包括静态和动态的属性， 直接存储在标签中， 直接存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时探测

  需要识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传 需要识别设备完成对物体属性的读取， 输的数据格式

  通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、 通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、 激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物 品与互连网连接起来, 品与互连网连接起来,进行信息交换和通讯，以实现智能 化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络 物联网就是“物物相连的互联网” 两大特点: 物联网就是“物物相连的互联网”,两大特点: 第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网 第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网 基础上的延伸和扩展的网络 第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间， 第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间， 进行信息交换和通讯

  主要特点： 主要特点： (1)以PC为标志的个人计算机大范围的应用的时代 以 为标志的个人计算机大范围的应用的时代 为标志的个人计算机大范围的应用的时代: 上世纪80年代初至 年代中为鼎盛时期 上世纪 年代初至90年代中为鼎盛时期 年代初至 (2)以连网为标志的网络普及的时代 以 互连网为标志的网络普及的时代: 互连网为标志的网络普及的时代 上世纪90年代中至本世纪初为大范围的应用时期 上世纪 年代中至本世纪初为广泛应用时期 (3)以物联网为标志 技术发展的新时代 以物联网为标志IT技术发展的新时代 以物联网为标志 The Internet of things : 2010年--物联网元 年 物联网元 年, 世界信息产业的第三次浪潮

  制造业供应链管理: 制造业供应链管理: 物联网应用于企业原材料 采购、 库存、销售等领域， 采购 、 库存 、 销售等领域 ， 通过完善和优化供应链 管理体系，提高了供应链效率，降低了成本。 管理体系 ， 提高了供应链效率 ， 降低了成本 。 空中 客车（ Airbus） 客车 （ Airbus ） 通过在供应链体系中应用传感网络 技术， 构建了全球制造业中顶级规模、 技术 ， 构建了全球制造业中顶级规模 、 效率最高的 供应链体系

  将物联网产业高质量发展作为下一步发展的重点， 上海：将物联网产业高质量发展作为下一步发展的重点，投8 将物联网产业高质量发展作为下一步发展的重点 亿元在嘉定建立上海物联网中心， 亿元在嘉定建立上海物联网中心，以形成规模应用示范

  北京：由中关村40多家企业一同发起组建的中关村物联 由中关村40多家企业一同发起组建的中关村物联 由中关村40

  2009年 2009年8月，总理提出在无锡建中国的传感网 中心（ 感知中国” 中心（“感知中国”） 2009年11月 《让科技引领中国可持续发展》 2009年11月，《让科技引领中国可持续发展》 着力突破传感网、 着力突破传感网、物联网关键技术 2010年 2010年3月，政府工作报告 大力培育战略性新兴起的产业， 大力培育战略性新兴起的产业，加快物联网的研发应用 中国工程院成立了物联网在节能环保、电力、 中国工程院成立了物联网在节能环保、电力、交通等 领域应用研究的多个课题组

  生产的全部过程工艺优化: 生产的全部过程工艺优化: 物联网技术的应用提高了 生产线过程检测、实时参数采集、生产设备监控、 生产线过程检测、 实时参数采集、生产设备监控、材料 消耗监测的能力和水平。生产的全部过程的智能监控、 消耗监测的能力和水平。生产过程的智能监控、智能控 智能诊断、智能决策、智能维护水准不断提高。 制、智能诊断、智能决策、 智能维护水平逐步的提升。钢 铁企业应用各种传感器和通信网络， 铁企业应用各种传感器和通信网络， 在生产的全部过程中实现 对加工产品的宽度、厚度、温度的实时监控， 对加工产品的宽度 、厚度、温度的实时监控，来提升 了产品质量， 了产品质量，优化了生产流程

  一、IT 技术的最新发展 二、工业是物联网的重要领域 三、光纤传感的优势及创新 四、光纤传感物联网及应用前景 五、结束语