物联网:技术、套用、标準和商业模式第二版


物联网:技术、套用、标準和商业模式第二版

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物联网:技术、套用、标準和商业模式第二版【物联网:技术、套用、标準和商业模式第二版】《物联网:技术、套用、标準和商业模式第二版》是2011年出版的图书,作者是周洪波 。
基本介绍书名:物联网:技术、套用、标準和商业模式第二版
作者:周洪波
ISBN:978-7-121-13604-7
页数:404页
定价:59.00 元
出版时间:2011年7月
开本:16开
内容简介本书是《物联网:技术、套用、标準和商业模式》的升级版,全面、客观、公正、系统地描述了物联网理念和产业兴起的历史渊源、相关技术及其共性、套用和业务模式等内容,是作者多年研发实战经验的总结 。同时对云计算、SaaS、SOA 等热点技术和产业与物联网的关係做了较详细的描述,有助于理清物联网理念、技术和产业覆盖範围,有助于促进物联网知识的普及和产业健康有序发展 。本书可以作为高校物联网相关专业的教学参考书,也适合其他对物联网有兴趣的读者阅读 。推荐序一姚建铨中国科学院院士本书第1版出版后,去年下半年我获赠一本,看了以后觉得本书较系统、全面地介绍了物联网产业链的各个环节涉及的各种技术和业务模式, 虽不一定同意书中的所有观点,但本书从套用角度对物联网系统及相关垂 直行业套用的全面介绍等主要内容,还是和我一直强调的物联网产业发展 需以“套用为先”的观点不谋而合 。因此我去年在一个物联网工程专业教 材研讨会上说,这本书的出版对物联网事业的发展具有“里程牌”式的意 义 。高校作为物联网抢滩的“主战场”,应该回响国家战略号召,有针对 性地设定“物联网工程”等相关专业,有规模地培养“物联网工程”专门 人才, 本书可以作为物联网相关专业教学参考书 。虽然周博士是我们去年成立的“中国电子学会物联网专家委员会”委 员,但我和他可以说还是素昧平生,只见其书,未见其人,本着对物联网 事业的热诚和对这本书的认同,当周博士请我为这本书的第2版写序时, 我还是欣然应允 。在本书第2版中,作者提出了物联网定义,增加了把物联网的部署形 态分为公有物联网(Public IoT)、私有物联网(Private IoT)、社区物联 网(Community IoT)和混合物联网(Hybrid IoT)等内容,并结合云计算 等理念对物联网技术体系做了进一步澄清,属于首次提出的概念,对物联 网技术体系的丰富和完善具有积极的意义,奠定了较系统、全面的理论基础 。作者还增加了对绿色智慧型建筑、智慧型电网和车联网等典型“杀手级”(Killer Application)物联网套用的介绍,尤其在车联网领域,商业模式可 能是物联网套用中最清晰的之一,可以率先发展,国家对此也有较大支持 和投入 。儘管有本书的上述努力,目前仍有很多迷茫和不同的说法,在物联网 的定义、认识和产业发展上意见还不完全统一 。比如,有人说物联网和云 计算都是雷声大雨点小,真正落地的很少,认为物联网是一个“忽悠” 。欧巴马总统讲“智慧地球”,温家宝总理讲“感知中国”,我并不相信13 亿大国的温总理被人忽悠了 。温总理绝对不缺乏高智商的智囊团,我认为 物联网的确是继网际网路信息技术之后的又一个里程碑 。我认为,一个新概 念出来后,社会上有各种声音是正常的,我们应该在不断调整中把新的概 念明确下来 。我也一直建议和呼吁业内应该“搁置争议、冷静思考、抓住 实质、分类发展、携手共进、力争创新”,多做一些具体的套用 。正好本 书最后一章增加了作者实际做过的一些典型案例的介绍, 更加突出实际应 用,更具实用价值 。国家已经把物联网列为战略新兴产业的一个方面,在此之前物联网是 单独的一项 。我参加了物联网全国规划的制定,后来物联网被合入新一代 信息技术里,与新能源、新材料等一起,成为七大新兴产业 。这并不是一 般的新兴产业,而是战略性新兴产业,它具有前瞻性 。温总理去年有一系 列讲话,特别重要的是2011年3月5日政府工作报告里提出要积极推进新能 源汽车、三网融合取得实质性的进展,加快物联网研发套用,加大对战略 性新兴产业的投入和研究 。这已经写入“十二五”规划了,物联网、互联 网的相辅相成和云计算既有交叉又有不同的地方,是相互补充的 。我个人认为,物联网和网际网路研究的範畴不一样:网际网路主要研究人与人之间的关係,人与人之间信息沟通的方式;而物联网研究的是人和物,物和物之间的关係,这是和网际网路研究範畴的不同 。物联网首先依据 的是物,没有物就无法构成这样的网路,所以物联网研究的範畴主要是物 与物连线起来,根据一定的协定,根据人类对社会的各种需求展开工作 。人的社会需求主要是两个方面:一是生产,如何取得生产的高度发展,提 高生存效率;另一个是使社会的发展更加和谐,人类的生活更加舒适 。物 联网是基于这样的人的需求提出来的,所以物联网在信息领域里是一个非 常重要的方面 。相对来说,物联网、云计算可以算是ICT的“实体经济”,关係“高 效、节能、安全、环保”等国计民生问题,创造“实际价值”;而网际网路(网游、SNS等)是“眼球”经济,创造“虚拟价值”,所以国家和政府 更鼓励物联网和云计算,而“资本家”则更关注社交网、网游等目前看来 投资回报更高的传统网际网路业务,这也是正常的 。应该承认,物联网在世 界範围内目前都还是初级阶段,商业模式不明晰,还不能大规模商用,因 此投资物联网需要谨慎 。物联网标準的制订刚刚开始,核心技术也有待突 破,投资者应该谨防其中夹杂的炒作成分 。儘管今天物联网发展还有很多 问题,但是预计未来的产值还得很可观的,还是很有潜力的,让我们共同 努力,为我国的物联网产业在新的起跑线上奔向世界前列而奋斗!推荐序二陈 伟工业和信息化部软体服务业司司长软体服务业是推动国民经济和社会发展的基础性、战略性、先导性产业 。2009年我国的软体产业规模达到9513亿元,增长率为25.6% ,为我 国成功战胜国际金融危机做出了贡献 。按照工业和信息化部赋予的职能职 责,软体服务业司致力于通过 “管规划、管政策、管标準”,加强对软 件服务业的管理和指导;致力于通过 “抓潮头、抓重点、抓套用、抓示 范”,不断开创软体服务业工作新局面 。物联网、云计算、SaaS、SOA是近年来软体服务业发展带有潮流性、 趋势性的几个热点,是在网际网路环境下,各行业构建信息化基础设施和促 进信息资源开发利用的有效方法和重要支撑技术 。物联网在2010年 “两 V会”期间被写入政府工作报告,确立为我国五大新兴战略性产业之一 。物联网产业发展的重点和关键在于套用,而此套用和软体、中间件以及包 括 SaaS模式在内的软体服务业均密切相关 。作为国内物联网产业最早的实践者和倡导者之一,周洪波博士早年在 美国国家实验室从事格线计算与云计算研究,后在美国IBM ,BEA等公司 从事中间件、SOA等技术研发工作,2003年回国以来一直从事M2M、物联 网和SaaS软体方面的研发工作,具备丰富的把信息技术、产品及服务套用 于工业领域的实战经验以及对信息产业发展的全方位理解 。周洪波博士的这本专着,全面、客观、公正、系统地描述了物联网理念和产业兴起的历史渊源、相关技术及其共性,以及套用和业务模式等内 容 。本书提出物联网产业链可分为“RFID、感测网、M2M和两化融合” 四大支柱产业群,这一观点对物联网产业的发展具有一定的指导意义 。特 别是关于物联网套用和产业发展,本书提出的数据交换标準是核心、中间 件是关键的论点,也值得我们重点关注和深入探讨 。最后,让我们共同努力,为我国物联网产业的健康发展、力争抢占世 界物联网产业发展制高点而奋斗!陈 伟前言本书第1版出版后,得到了广大读者的好评,在噹噹网和卓越网上长期排名同类书销量第一, 并获得“51CTO”IT技术网站读者评选的2010年 “最受读者喜爱的原创IT技术图书奖” 。在电子工业出版社计算机图书出版 分社社长郭立和编辑刘皎的建议和支持下,笔者于2011年元旦期间做了本 书第2版的补充和修订工作 。在第2版中,笔者增加了物联网定义(正式提 出)、绿色智慧型建筑、智慧型电网、业务模式和商业模式的区分,以及典型案 例(笔者和团队实施的)等内容,并对整体内容做了进一步梳理、修订和补 充,使本书质量有了一个“与时俱进”的全面提升 。另外,第2版中删去了“从牛计算到云计算”这部分内容(附录), 因 为篇幅所限,这部分内容不能够充分阐述笔者在云计算方面的观点, 有些观 点由于没有更详细的论据做支撑,显得突兀 。鑒于物联网和云计算的密切关 联性,笔者利用2011年春节假期的时间写了《云计算:技术、套用、标準和 商业模式》一书,已由电子工业出版社出版,也算是给支持这本书的读者一 个交代 。此外,本书的英文翻译版也与国外出版商签约, 预计年底出版 。物联网和云计算在很多方面有对等的可比性, 例如,云计算有SPI(即 SaaS、PaaS和IaaS)三层的划分,物联网也有DCM(即感知层、传输层和应 用层)的划分 。NIST把云计算的部署模式分为公有云、私有云、社区云和 混合云,本书也把物联网的存在方式分为区域网路、专网和外网,其实也可和云 计算一样,把物联网的部署模式分为公有物联网(Public IoT)、私有物联网(Private IoT)、社区物联网(Community IoT)和混合物联网(Hybrid IoT) 。说起物联网(或云计算)的话题,很多有些资历的ICT人士往往会说:这个东西我早就做过,没什幺新鲜的,皇帝的新衣,新瓶装旧瓶 。VC们会 说:有模式吗? 赚到钱了吗?这都是一帮没商业头脑的教授和官员们在那里 瞎掰 。的确,火药我们早就发明了,但我们用来放鞭炮就到头了,人家却发 明了飞弹、核子弹??最近在接受CIO时代杂誌採访时,谈到国人对物联网和云计算的认识 问题,目前很多相关的出版物、论坛和会议产生了大量资讯,让人目不暇 接 。笔者觉得应该注意的一点,就是一些人爱把它们提升到哲学、社会学、 经济学、美学、儒家道家学说等“高度”来发挥, 实现所谓多学科、中西 方文化的结合, 其实物联网和云计算也就是一些技术的融合, 没那幺“玄 乎” 。当时提出这些理念的国外同行可能也没想那幺多,我们自己反倒去 “添油加醋”,搞得大家云里雾里 。笔者认为还是应该学习西方人务实的 分析法,不要动不动就来一个东方中医把脉式的“综合、笼统、全盘”的考 虑,这样的结果是吃不透,也抓不住要点和突破点 。例如,有些人不做深入 研究,就“笼统”地把苹果的App Store说成是云计算或物联网的成功案例, 其实App Store既不是云计算也不是物联网 。IT精英和VC们目前不看好物联网,个人认为原因有三个:一是小的初 创企业很难做IoT,急功近利的资本家看不到短期利益不会撒鹰;二是传统 IT精英们只了解SNS、Android等热门领域,不熟悉智慧型系统和IT融合的潜 力;三是商业模式不够清晰明确,往往会和其他模式融合,例如Foursquare 其实是IoT和SNS的融合 。有人说,物联网是“雾”,云计算是“云”,因 为站的角度不同,各种观点都有道理 。本书第2版的目标和第1版一样,仍然希望能够覆盖物联网技术的所有方 面,以软体和系统及其共性为主线,同时介绍M2M、RFID、WSN和两化融合等相关的硬体设施和末端 。书中强调了软体的重要性,也指出了国内长期“重硬轻软”的问题,不过,就商业模式来说,无论在企业层面和政府支持层面, 国内在很长一段时间内仍然会以硬体和端为主,软体的产品化、产业化一直是 国内(其实包括除美国以外的所有地区的)企业的弱项,这在相当长的一段时 间内仍然是难以改变的, 这也正是本书要重点强调软体重要性的原因 。最后,笔者在此向关心和支持本书、直接或间接为本书做出贡献的朋 友们致以衷心的感谢!目 录第 1 章序 曲1.1 机器的崛起......................................................................................................... 21.2 物联网生活畅想................................................................................................. 31.3 物联网概念股..................................................................................................... 81.4 小结................................................................................................................... 12第 2 章物联网产业发展与机遇2.1 物联网万亿蛋糕的诱惑................................................................................... 142.2 IT革命第三次浪潮 ........................................................................................... 172.3 物联网与相关术语........................................................................................... 182.3.1 “中国式”物联网定义 ........................................................................ 232.3.2 CPS(信息物理融合系统) ................................................................ 302.4 网际网路、物联网与物连网............................................................................... 35 2.5 物联网给中国带来的新机遇........................................................................... 362.5.1 蛙跳模式与惯性定律 ............................................................................ 372.5.2 基于四大技术的物联网支柱产业群 .................................................... 382.6 小结................................................................................................................... 40第 3 章智慧城市与智慧型电网3.1 物联网与数字城市........................................................................................... 423.1.1 智慧城市——物联网的“靶心” ........................................................ 433.1.2 绿色智慧型建筑 ........................................................................................ 503.2 物联网与节能减排........................................................................................... 573.2.1 契约能源管理 ........................................................................................ 573.2.2 智慧型电网 ................................................................................................ 673.2.3 智慧型能源网 ............................................................................................ 803.3 小结................................................................................................................... 86第 4 章两大最古老的物联网技术与套用4.1 Telematics和Telemetry与物联网 ..................................................................... 88 4.2 神行太保:Telematics ..................................................................................... 904.3 千里眼与顺风耳:Telemetry .......................................................................... 954.4 小结................................................................................................................... 98第 5 章物联网产业链DCM三驾马车5.1 DCM:物联网产业链全景缩影 ................................................................... 1005.2 物联网之Devices(设备或资产) ................................................................ 1035.3 物联网之Connect(连线与通信) ............................................................... 1065.3.1 有线通信 .............................................................................................. 1075.3.2 无线通信 .............................................................................................. 1075.3.3 All-IP融合与IPv6及IPv9 ..................................................................... 1095.4 物联网之Manage(管理和套用软体) .........................................................1115.5 小结................................................................................................................. 114第 6 章“千面”物联网:“点”和“面”6.1 物联网套用全景图......................................................................................... 1166.2 物联网套用技术的“水平”和“垂直”产业分工..................................... 124 6.3 小结................................................................................................................. 131第 7 章典型套用场景及技术架构7.1 物联网四大产业群的典型套用场景............................................................. 1337.2 基于RFID的物联网套用和架构 ................................................................... 1347.2.1 RFID主要套用:货物跟蹤与移动支付 ............................................ 1427.2.2 RFID与智慧卡 .................................................................................... 1477.3 基于感测网路的物联网套用和架构............................................................. 1497.3.1 RTLS实时定位 .................................................................................... 1537.3.2 SensorMap和Pachube .......................................................................... 1567.4 基于M2M的物联网套用和架构 ................................................................... 1597.4.1 MNVO与MMO ................................................................................... 1627.5 “两化融合”物联网套用和架构.................................................................. 1657.5.1 智慧型系统与ICT ................................................................................... 1687.6 四大产业群与通信层的关係......................................................................... 1707.7 LBS,GIS与车联网 ....................................................................................... 171 7.8 小结................................................................................................................. 181第 8 章物联网之感知层和传输层8.1 物联网DCM之感知层 ................................................................................... 1838.1.1 感测器及其分类 .................................................................................. 1848.1.2 能量收集和MEMS技术 ...................................................................... 1898.1.3 感知层之M2M模组市场 .................................................................... 1918.2 物联网DCM之传输层 ................................................................................... 1938.2.1 物联网之有线通信传输层 .................................................................. 1948.2.1.1 物联网之三网融合........................................................ 1948.2.1.2 物联网之现场汇流排........................................................ 1968.2.2 物联网之无线通信传输层 .................................................................. 1988.2.2.1 长距离无线通信............................................................ 1998.2.2.2 GPS与北斗卫星............................................................ 2018.2.2.3 短距离无线通信............................................................ 2028.3 小结................................................................................................................. 205 第 9 章物联网软体和中间件9.1 软体和中间件是物联网的灵魂和关键......................................................... 2079.2 中间件是物联网软体的关键......................................................................... 2099.3 物联网之伺服器端软体................................................................................. 2139.4 物联网之嵌入式软体..................................................................................... 2179.5 物联网门户与数据挖掘................................................................................. 2189.6 广电系统与机顶盒中间件............................................................................. 2219.7 “大安防”集成中间件 ............................................................................... 2229.8 从SCADA到DRM软体 .................................................................................. 2259.9 “万能”OSGi中间件 ................................................................................... 2279.10 小结............................................................................................................... 231第 10 章数据标準是物联网大集成套用的核心10.1 网际网路革命的两大推动力........................................................................... 23310.1.1 HTML/HTTP数据交换标準 ............................................................. 23310.1.2 套用伺服器中间件 ............................................................................ 234 10.2 物联网标準化之路任重道远....................................................................... 23610.3 数据标準是物联网大集成套用的核心....................................................... 24010.3.1 数据交换和处理标準 ........................................................................ 24110.3.2 统一标识(ID)问题 ....................................................................... 24710.4 基于数据标準的物联网套用框架是支撑................................................... 24910.4.1 OPC标準的案例 ................................................................................ 25110.5 小结............................................................................................................... 255第11 章物联网与云计算及信息安全11.1 TaaS:物联网产业发展的“最高境界” ................................................... 25811.1.1 云计算与效用计算 ............................................................................ 26111.2 云计算支撑物联网XaaS服务 ...................................................................... 26411.3 SODA:物联网与SOA及EAI ..................................................................... 26911.4 物联网信息安全的五大挑战 ....................................................................... 27611.5 小结 ............................................................................................................... 282第12 章 物联网业务模式探讨12.1 业务模式与商业模式................................................................................... 28412.2 物联网将使世界变得更加“平坦”........................................................... 28612.3 物联网之红海和蓝海战略........................................................................... 29012.4 物联网之长尾理论....................................................................................... 29212.5 物联网MAI 和 MaaS业务模式 ................................................................... 29512.6 小结............................................................................................................... 300第13 章物联网发展现状和产业格局13.1 各国对物联网的关注................................................................................... 30313.1.1 物联网2010年十大进展 .................................................................... 30513.2 中国物联格线局和协同作战....................................................................... 30913.2.1 物联网“鉴别标準” ........................................................................ 31513.2.1.1 物联网项目“评判标準”........................................... 31513.2.1.2 物联网企业“评判标準".............................................. 31713.2.1.3 关于感测器和感测网................................................... 31813.2.1.4 物联网“误区”与“瓶颈”........................................ 320 13.3 物联网之风险投资....................................................................................... 32113.3.1 M2M领域M&A列表 ......................................................................... 32513.4 物联网教育体系和后备力量培养............................................................... 32613.5 打造中国物联网国家“梦之队”............................................................... 32913.6 小结............................................................................................................... 331第14 章物联网套用和案例介绍14.1 ezM2M物联网业务基础中间件 ................................................................... 33314.2 ezIBS智慧型建筑集成系统 .............................................................................. 33914.2.1 ezIBS总体架构 ................................................................................... 33914.2.2 ezIBS功能介绍 ................................................................................... 34214.2.3 案例展示 ............................................................................................ 34514.3 ezRIMS工业实时信息监控系统 ................................................................... 34714.4 ezStadium 票务及场馆管理系统 .................................................................. 35114.5 ezLMS物流车辆管理系统 ............................................................................ 35714.6 结束语........................................................................................................... 364 附录A 物联网定义、功能和体系架构总结A.1 基本思路 ........................................................................................................ 368A.2 定义物联网 .................................................................................................... 369A.3 物联网体系架构的归纳和划分 .................................................................... 369A.4 归纳和划分的解读 ........................................................................................ 370A.4.1 四大运行和部署方式 ......................................................................... 370A.4.2 十大基本功能特徵 ............................................................................. 371A.4.3 四大技术形态 ..................................................................................... 372A.4.4 三层统一架构 ..................................................................................... 372A.4.5 十大支撑使能技术 ............................................................................. 373附录B 参 考 文 献附录C 作者相关资料C.1 作者论文列表 ................................................................................................ 381C.2 作者演讲列表 ................................................................................................ 383C.3 作者受访列表 ................................................................................................ 385 C.4 作者(云计算相关)英文论文列表 ............................................................ 386