物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市課件

物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市李勝利1物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市李勝利1一、物聯(lián)網(wǎng)二、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)三、物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市2一、物聯(lián)網(wǎng)2一、物聯(lián)網(wǎng)3一、物聯(lián)網(wǎng)31、物聯(lián)網(wǎng)定義物聯(lián)網(wǎng)IOT，TheInternetofThings物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。41、物聯(lián)網(wǎng)定義物聯(lián)網(wǎng)4物聯(lián)網(wǎng)定義

把所有物品通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。5物聯(lián)網(wǎng)定義把所有物品通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器

物聯(lián)網(wǎng)是指將各種信息傳感設(shè)備、裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。在這個網(wǎng)絡(luò)中物品變得有感覺，有思想，能夠彼此進(jìn)行交流，而無需人的干預(yù)。6物聯(lián)網(wǎng)是指將各種信息傳感設(shè)備、裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN，WirelessSensorNetwork）節(jié)點射頻識別（RFID，RadioFrequencyIdentification）裝置紅外感應(yīng)器移動手機(jī)PDA全球定位系統(tǒng)（GPS，GlobalPositioningSystem）激光掃描器7無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN，WirelessSensorNe2、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展1999年，美國麻省理工學(xué)院在建立“自動識別中心”時就前瞻性地提出了“萬物均可通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)”的觀點，物聯(lián)網(wǎng)（IOT，TheInternetofThings）的概念由此產(chǎn)生。2005年國際電信聯(lián)盟（ITU）在信息社會世界峰會（WSIS）上，發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》2008年，IBM董事長兼CEO彭明盛（Palmisano）在紐約開的外國關(guān)系理事會上，正式提出“智慧地球”（SmartPlanet）。要形成智慧型基礎(chǔ)設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)82、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展1999年，美國麻省理工學(xué)院在建立“自動識993、物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)103、物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)1011114、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景124、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景124、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景1）從圖靈計算到網(wǎng)絡(luò)計算的演化圖靈論文73年（1936年）計算機(jī)65年（1944年）軟件工程41年（1968年）互聯(lián)網(wǎng)25年（1984年）萬維網(wǎng)20年（1989年）網(wǎng)絡(luò)科學(xué)11年（1998年）維基百科8年（2001年）134、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景1）從圖靈計算到網(wǎng)絡(luò)計算的演化13AlanMathisonTuring1912.6.23-1954.6.7圖靈1936年的傳世論文《論可計算數(shù)及其在判定問題中的應(yīng)用》主要是回答德國大數(shù)學(xué)家希爾伯特在1900年提出的著名的“23個數(shù)學(xué)難題”之中的第10個，問題涉及邏輯的完備性，即是不是所有的數(shù)學(xué)問題在邏輯上都是可解的。自動計算機(jī)的理論模型是在該論文中提出的，這種抽象模型可以把推理化作一系列簡單的機(jī)械動作,被稱作為圖靈機(jī)的模型,有許多等價描述。歪打正著，圖靈機(jī)模型到上世紀(jì)60年代卻轉(zhuǎn)變成用來說明可計算能力的模型。為紀(jì)念該文發(fā)表30周年，1966年設(shè)立“圖靈獎”,以紀(jì)念這位計算機(jī)科學(xué)理論的奠基人。

14AlanMathisonTuring圖靈1936年的傳世馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)的計算機(jī)1、計算能力（1.76千萬億次浮點運算（美洲虎）1.27千萬億次(浮點運算（星云）2、存儲能力3、I/O能力15馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)的計算機(jī)1、計算能力（1.76千萬億次浮點運程序設(shè)計和軟件工程在每一個層次上都能夠進(jìn)行程序設(shè)計。高級語言程序設(shè)計過程是“分析問題—>建立數(shù)學(xué)模型—>選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)—>設(shè)計算法—>編程—>編譯器逐層向下編譯成為機(jī)器可執(zhí)行代碼由機(jī)器運行”的過程。

軟件=程序+文檔=算法+數(shù)據(jù)+文檔16程序設(shè)計和軟件工程在每一個層次上都能夠進(jìn)行程序設(shè)計。

通信（尤其是光通信和移動通信）和網(wǎng)絡(luò)（尤其是互聯(lián)網(wǎng)）比可計算模型和軟件理論發(fā)展快，且很快滲透到人類生活中去，加快了從圖靈計算到網(wǎng)絡(luò)計算的轉(zhuǎn)變。17通信（尤其是光通信和移動通信）和網(wǎng)絡(luò)（尤其是互聯(lián)網(wǎng)）互聯(lián)網(wǎng)之父VintonG.Cerf（1943-）美國國家研究推進(jìn)機(jī)構(gòu)CNRI董事長RobertE.Kahn（1938-）Google公司副總裁兼首席互聯(lián)網(wǎng)顧問因為在TCP/IP協(xié)議方面所取得的杰出成就，他們在2004年榮膺圖靈獎，2005年獲得美國總統(tǒng)頒發(fā)的總統(tǒng)自由勛章。18互聯(lián)網(wǎng)之父VintonG.Cerf美國國家研究推進(jìn)機(jī)構(gòu)C萬維網(wǎng)之父TimBerners-Lee（1955-）19萬維網(wǎng)之父TimBerners-Lee19維基之父

Wikipedia2001年1月15日正式問世，目前世界上最大的Wiki系統(tǒng)，“讓世界上每個人都能自由分享人類知識的總和”，創(chuàng)始人吉米·威爾士和拉里·桑格JimmyWales1966.8.7--LawrenceSanger1968.7.16--20維基之父Wikipedia2001年1月中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r網(wǎng)民人數(shù)3.16億寬帶網(wǎng)民2.70億手機(jī)用戶6.70億年增長率133%手機(jī)網(wǎng)民1.18億農(nóng)村網(wǎng)民8460萬中文網(wǎng)站287.8萬網(wǎng)站域名1682萬（截至2009年3月31日）一個無處不網(wǎng)、無時不網(wǎng)、人人上網(wǎng)、時時在線的時代！21中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r網(wǎng)民人數(shù)3.16億寬帶網(wǎng)民2.70億手機(jī)用

圖靈獎獲得者吉姆.格雷（JimGray）說：

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下每18個月產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量等于過去幾千年的數(shù)據(jù)量之和。22圖靈獎獲得者吉姆.格雷（JimGray）說：230年前，電腦被送進(jìn)千家萬戶……20年前，網(wǎng)絡(luò)被送進(jìn)千家萬戶……現(xiàn)在，服務(wù)被送進(jìn)千家萬戶……2330年前，電腦被送進(jìn)千家萬戶……20年前，網(wǎng)絡(luò)被送進(jìn)千家萬戶網(wǎng)絡(luò)計算美國阿崗(Argonne)國家實驗室的資深科學(xué)家、美國網(wǎng)格計算項目的領(lǐng)導(dǎo)人，(IanFoster)，曾在1998年主編過題為《網(wǎng)格：21世紀(jì)信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的藍(lán)圖》的一本書。網(wǎng)格之父

IanFoster24網(wǎng)絡(luò)計算美國阿崗(Argonne)國家實驗室的資深科學(xué)家、美網(wǎng)格(grid)依托專網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)，將處于不同地域、不同領(lǐng)域的多個計算機(jī)資源組織起來，統(tǒng)一調(diào)度，組成一臺虛擬的“超級計算機(jī)”，完成一個共同的任務(wù)，如一個要求大量計算處理周期和大量數(shù)據(jù)的科學(xué)計算問題。網(wǎng)絡(luò)計算（續(xù)1）25網(wǎng)格(grid)依托專網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)，將處于不同地域、不同領(lǐng)域的互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了計算機(jī)硬件的連通Web實現(xiàn)了網(wǎng)頁的連通網(wǎng)格試圖實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上所有資源的全面連通。

Web2WebServer網(wǎng)絡(luò)計算（續(xù)2）26互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了計算機(jī)硬件的連通網(wǎng)絡(luò)計算（續(xù)2）26網(wǎng)格把整個互聯(lián)網(wǎng)整合成一臺巨大的超級計算機(jī)，實現(xiàn)計算資源、存儲資源、通信資源、軟件資源、信息資源、知識資源的全面共享?；ヂ?lián)網(wǎng)的第三次浪潮的實質(zhì)，就是要將萬維網(wǎng)WorldWideWeb）升華為網(wǎng)格（GreatGlobalGrid）。網(wǎng)絡(luò)計算（續(xù)3）27網(wǎng)格把整個互聯(lián)網(wǎng)整合成一臺巨大的超級計算機(jī)，實現(xiàn)計算資源、（2）互聯(lián)網(wǎng)新的認(rèn)識-服務(wù)計算28（2）互聯(lián)網(wǎng)新的認(rèn)識-服務(wù)計算28

StevenStrogatz(1959-,America)DuncanWatts(1971-,America)WS小世界模型(1998)網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的興起29StevenStrogatzDuncanWattsW對等計算（P2P）30對等計算（P2P）30對等計算（P2P）Point-to-Point物理上，點和點之間直接相連People-to-People邏輯上，用戶（應(yīng)用）和用戶直接對話Peer-to-Peer對話的兩端是平等的31對等計算（P2P）313232大眾參與的計算類似于圖片識別等任務(wù)對于人來說很簡單，但要轉(zhuǎn)化為圖靈可計算問題卻是很大的挑戰(zhàn)，因此，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境出現(xiàn)可信計算和可信軟件的研究。又如，目前搜索引擎上的爬蟲程序搜索的只是文字資料，難以實現(xiàn)圖片內(nèi)容搜索。而如果能夠讓用戶參與這種搜索，網(wǎng)絡(luò)連接的就不(只)是計算機(jī),還有人。33大眾參與的計算類似于圖片識別等任務(wù)對于人來說很簡單，但要轉(zhuǎn)化目前的搜索引擎軟件要判斷圖片內(nèi)容很難，公司不得不雇傭一些人來整理圖片，為其標(biāo)上標(biāo)簽。Luis開發(fā)了一個游戲：網(wǎng)上玩家共同看一張圖，玩家必須給出一個關(guān)鍵字，另一個玩家要與之配對，一旦兩邊輸入的關(guān)鍵字一樣就得分，進(jìn)入下一關(guān)。這樣，游戲運行的一段時間之后將會產(chǎn)生大量基本圖片標(biāo)簽。而如果網(wǎng)絡(luò)游戲者都能為這樣的圖片標(biāo)簽系統(tǒng)作貢獻(xiàn)，甚至可以漸漸將整個圖片的資料庫建立起來。34目前的搜索引擎軟件要判斷圖片內(nèi)容很難，公司不得不雇傭一些人來社會標(biāo)注BEACH

SEA

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SKYBELLCHATBYBEACH35社會標(biāo)注BEACH

SEA

PEOPLE

TALKING

P群體智能：對圖片進(jìn)行分類36群體智能：對圖片進(jìn)行分類36分成為兩類37分成為兩類37分成為六類為寵物找到了主人！38分成為六類為寵物找到了主人！38（3）云計算互聯(lián)網(wǎng)上某些節(jié)點強(qiáng)大的信息資源，包括存儲資源、計算資源、軟件資源、數(shù)據(jù)資源、管理資源，通過云計算以互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)方式，變成廣大用戶動態(tài)、可伸縮的虛擬資源，為用戶所用。強(qiáng)調(diào)需求驅(qū)動、用戶主導(dǎo)、按需服務(wù)，即用即付，用完即散，不對用戶集中控制，用戶不關(guān)心服務(wù)者在什么地方。39（3）云計算互聯(lián)網(wǎng)上某些節(jié)點強(qiáng)大的信息資源，包括存儲資重點關(guān)注節(jié)點間的交互重點關(guān)注CPU和操作系統(tǒng)云計算圖靈計算不確定的計算確定的計算盡力而為的解最優(yōu)解無集中控制、局域性偏好依附統(tǒng)一的調(diào)度人主動參與的計算人不參與的計算服務(wù)模型可計算模型有主體行為能力機(jī)械的執(zhí)行圖靈計算與云計算的比較40重點關(guān)注節(jié)點間的交互重點關(guān)注CPU和操作系統(tǒng)云計算圖靈計算不云計算的基本內(nèi)容目前，太多的定義和太泛的解釋使得云計算有成為“皇帝的新衣”之嫌，迫切需要業(yè)界匯聚共識！41云計算的基本內(nèi)容目前，太多的定義和太泛的解釋使得云計算有成為內(nèi)容一：虛擬計算虛擬存儲虛擬機(jī)虛擬網(wǎng)絡(luò)虛擬社區(qū)虛擬計算能力計算設(shè)施的本身細(xì)節(jié)和物理位置對用戶透明。42內(nèi)容一：虛擬計算虛擬存儲42內(nèi)容二：變粒度和跨粒度計算云滴在不同的粒度上提供服務(wù)：云滴的彌散性——霧云滴的聚合——云團(tuán)毛毛細(xì)雨，小雨，中雨，大雨復(fù)雜的軟件、資源、服務(wù)和計算任務(wù)，被精細(xì)化和碎片化，變得易于重組和擴(kuò)展，可以即時性協(xié)作，實現(xiàn)服務(wù)聚合，完成變粒度的計算/服務(wù)任務(wù)。43內(nèi)容二：變粒度和跨粒度計算云滴在不同的粒度上提供服務(wù)：復(fù)雜的內(nèi)容三：不確定性計算互聯(lián)網(wǎng)上信息的特點是海量和低質(zhì)量。低質(zhì)量包括高噪聲、高冗余、不完備、不協(xié)調(diào)、不一致、隨機(jī)、模糊、多變等。統(tǒng)計計算群智計算不確定性計算44內(nèi)容三：不確定性計算互聯(lián)網(wǎng)上信息的特點是海量和低質(zhì)量。低質(zhì)量搜索結(jié)果的不確定性

對于用戶的一個請求，Google搜索引擎返回成千上萬的相關(guān)網(wǎng)頁，用戶難以直接得到最關(guān)心的回答。不斷地在“下一頁”中找尋答案并不是最終目標(biāo)，如何將搜索返回的結(jié)果集聚合形成一個“摘要”的按需回答，才是解決問題的關(guān)鍵。45搜索結(jié)果的不確定性對于用戶的一個請求，Google搜索引內(nèi)容四：軟計算根本上是定性定量轉(zhuǎn)換計算內(nèi)容計算：詞（概念）計算、語義計算、文本計算、語音計算等；語構(gòu)、語義、語境理解圖形圖像理解流媒體理解46內(nèi)容四：軟計算根本上是定性定量轉(zhuǎn)換計算46二、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)47二、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)471、RFID技術(shù)RFID（RadioFrequencyIdentification，射頻識別）是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。481、RFID技術(shù)RFID（RadioFrequencyRFID的基本組成部分（1）標(biāo)簽（Tag）：由耦合元件及芯片組成，每個標(biāo)簽具有唯的電子編碼，附在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象；（2）閱讀器（Reader）：讀?。ㄓ袝r也可以寫入）標(biāo)簽信息設(shè)備，可設(shè)計為移動式或固定式；（3）天線（Antenna）：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號。49RFID的基本組成部分（1）標(biāo)簽（Tag）：由耦合元件及RFID技術(shù)的基本工作原理

標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收到閱讀器發(fā)出的射頻信號，無源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽（PassiveTag）憑借射頻電磁波束中所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息，有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽（ActiveTag）則主動發(fā)送某一頻率的信號；閱讀器讀取信息并解碼后，將信息送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理。50RFID技術(shù)的基本工作原理標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收到2、傳感器技術(shù)

傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測、感受外界的信號、物理條件（如光、熱、濕度）或化學(xué)組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其它裝置或器官。國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665－87對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。512、傳感器技術(shù)傳感器是一種物理裝置或生物器官，能傳感器分為三大類（1）物理傳感器

物理傳感器應(yīng)用某些物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)，將被測信號量的物理量轉(zhuǎn)換成便于處理的電信號。（2）化學(xué)傳感器

化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號。（3）其它

52傳感器分為三大類（1）物理傳感器52常見的傳感器（a）電阻式傳感器

電阻式傳感器是將被測量，如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換成電阻值的器件。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器。

（b）電阻應(yīng)變式傳感器

傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng)，即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類。

（c）壓阻式傳感器

壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時，各電阻值將發(fā)生變化，電橋會產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。

（d）熱電阻傳感器

熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測量的。熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。53常見的傳感器（a）電阻式傳感器53常見的傳感器（續(xù)）（e）溫度傳感器

室溫管溫傳感器：室溫傳感器用于測量室內(nèi)和室外的環(huán)境溫度，管溫傳感器用于測量蒸發(fā)器和冷凝器的管壁溫度。排氣溫度傳感器：排氣溫度傳感器用于測量壓縮機(jī)頂部的排氣溫度。（f）光敏傳感器

光敏傳感器是最常見的傳感器之一，在自動控制和非電量電測技術(shù)中占有重要地位。最簡單的光敏傳感器是光敏電阻，當(dāng)光子沖擊接合處時就會產(chǎn)生電流。54常見的傳感器（續(xù)）（e）溫度傳感器543納米技術(shù)

納米技術(shù)，是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。納米技術(shù)的使用可以使得物聯(lián)網(wǎng)中的物體變得“更輕、更高、更強(qiáng)”?！案p”傳感器等感知設(shè)備的制備體積更小更輕；“更高”具備更高的光、電、磁、熱性能；“更強(qiáng)”有著更強(qiáng)的力學(xué)性能（如強(qiáng)度和韌性）。553納米技術(shù)納米技術(shù)，是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1至主要納米技術(shù)（1）納米材料（2）納米動力學(xué)（3）納米生物學(xué)和納米藥物學(xué)（4）納米電子學(xué)56主要納米技術(shù)（1）納米材料56智能嵌入技術(shù)

（EmbeddedIntelligence）

嵌入式技術(shù)是將計算機(jī)作為一個信息處理部件，嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)中的技術(shù)，即將軟件固化集成到硬件系統(tǒng)中，將硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)一體化。嵌入式具有軟件代碼小、高度自動化和響應(yīng)速度快等特點。57智能嵌入技術(shù)

（EmbeddedIntelligence）嵌入式技術(shù)的關(guān)鍵-核心芯片的選擇核心芯片的特點有：（1）有可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu)，能最迅速地開發(fā)出滿足應(yīng)用的高性能嵌入式微處理器；（2）嵌入式微處理器必須功耗很低；（3）對實時多任務(wù)有較強(qiáng)的支持能力；（4）具有功能很強(qiáng)的存儲區(qū)保護(hù)功能。嵌入式技術(shù)的應(yīng)用，使得系統(tǒng)的架構(gòu)更加清晰簡捷。系統(tǒng)的軟件采用分層設(shè)計，不僅方便維護(hù)，而且大大提高了代碼的利用率，縮短了開發(fā)周期。58嵌入式技術(shù)的關(guān)鍵-核心芯片的選擇核心芯片的特點有：58三、物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市59三、物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市591、智能交通智能交通是指采用先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)，使車輛和道路智能化，以實現(xiàn)安全快速的道路交通環(huán)境，從而達(dá)到緩解道路交通擁堵、減少交通事故、節(jié)約交通能源和減輕駕駛疲勞等目的。601、智能交通智能交通是指采用先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)61616262智能交通是一個綜合性體系，包含的子系統(tǒng)分為以下幾個方面：（1）交通管理系統(tǒng)（2）公共交通運營系統(tǒng)（3）電子收費系統(tǒng)（4）旅行信息系統(tǒng)（5）運營車輛高度管理系統(tǒng)（6）緊急事故處理系統(tǒng)（7）車輛控制和安全系統(tǒng)（8）道路天氣管理系統(tǒng)（9）駕駛員幫助系統(tǒng)63智能交通是一個綜合性體系，包含的子系統(tǒng)分為以下幾個方面：2智能醫(yī)療智能醫(yī)療利用無線傳感器技術(shù)、短距離通信技術(shù)（ZigBee、WiFi）、蜂窩移動通信網(wǎng)（2G/3G）、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等先進(jìn)通信技術(shù)，促進(jìn)醫(yī)療設(shè)備的微型化和網(wǎng)絡(luò)化，促進(jìn)醫(yī)療信息的共享化，同時促進(jìn)醫(yī)療模式向預(yù)防為主的方向發(fā)展。在未來的智能化醫(yī)療信息系統(tǒng)中，病患基本信息、病歷記錄、各種實驗室檢驗信息，乃至財務(wù)信息都將被整合在其中。642智能醫(yī)療智能醫(yī)療利用無線傳感器技術(shù)、短距離通信技術(shù)6565智能醫(yī)療發(fā)展的三個階段（1）醫(yī)院管理信息化HMIS

通過建設(shè)醫(yī)院內(nèi)部部門級信息化管理、全院級信息化管理、人力資源管理等系統(tǒng)，實現(xiàn)醫(yī)院內(nèi)部各部門之間信息的共享。（2）臨床管理信息化HCIS

要建設(shè)電子病歷、電子處方、影像管理、重癥監(jiān)護(hù)等系統(tǒng)，以病患信息的采集、存儲、展現(xiàn)、處理為中心，為臨床醫(yī)護(hù)人員和醫(yī)技科室服務(wù)。（3）區(qū)域醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)GMIS在區(qū)域醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)階段，將以電子處方系統(tǒng)和電子病歷系統(tǒng)為基礎(chǔ)，整合成為個人電子健康檔案，然后進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，再拓展到單個醫(yī)院之外的社區(qū)、城市乃至更大范圍內(nèi)的醫(yī)療信息共享，以實現(xiàn)“區(qū)域醫(yī)療信息網(wǎng)絡(luò)”和“整合醫(yī)療平臺”。66智能醫(yī)療發(fā)展的三個階段（1）醫(yī)院管理信息化HMIS663智能物流673智能物流67智能物流是將RFID技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、控制技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)等應(yīng)用在物流配送系統(tǒng)中，幫助實現(xiàn)物品跟蹤與信息共享，提高物流企業(yè)的運行效率，實現(xiàn)可視化供應(yīng)鏈管理，提升物流信息化程度。RFID作為前端的自動識別和數(shù)據(jù)采集技術(shù)，被應(yīng)用在物流的零售、存儲、運輸、配送／分銷和生產(chǎn)等各主要作業(yè)環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)智能物流的重點。68智能物流是將RFID技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、控制技術(shù)及計（1）提高物流基礎(chǔ)設(shè)施的信息化和自動化水平（2）促進(jìn)物流功能的整合（3）提高物流市場流通效率，規(guī)范物流市場秩序發(fā)展重點：貨運集裝箱追蹤與管理、貨運車輛的跟蹤與管理配送中心管理、航空集裝設(shè)備及行李追蹤69（1）提高物流基礎(chǔ)設(shè)施的信息化和自動化水平694智能家居

704智能家居70

智能家居（SmartHome）是以住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音頻視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。71智能家居（SmartHome）是以住宅為平臺，利用智能家居的兩層含義住宅環(huán)境，單個住宅中的智能家居或小區(qū)中實施的基于智能小區(qū)平臺的智能家居項目；智能家居系統(tǒng)產(chǎn)品，包括硬件、軟件、集成與安裝服務(wù)、售后在內(nèi)的一個完整服務(wù)過程。與傳統(tǒng)家居相比，智能家居除了具有傳統(tǒng)的居住功能，提供舒適安全、宜人的家庭生活空間之外，最大的特點是將傳統(tǒng)家居的被動靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ?，提供全方位的信息交換功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時間，增強(qiáng)家居生活的安全性，降低家庭能耗。72智能家居的兩層含義住宅環(huán)境，單個住宅中的智能家居或小區(qū)中實施智能家居系統(tǒng)主要子系統(tǒng)（1）家居布線系統(tǒng)（2）家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)通信、媒體娛樂和家庭控制。家庭網(wǎng)絡(luò)在家庭范圍內(nèi)可擴(kuò)展至鄰居、小區(qū)）將家電、安全系統(tǒng)、照明系統(tǒng)通過有線或無線方式與廣域網(wǎng)相連。（3）中央控制管理系統(tǒng)

智能家居的中央控制管理系統(tǒng)相當(dāng)于電腦的CPU，所有的子系統(tǒng)都會接入到這個控制中心。中央控制管理系統(tǒng)通常通過智能家居管理軟件完成設(shè)備管理、場景設(shè)置、能源管理、日程管理、安防布撤防、安防監(jiān)控、物業(yè)管理等操作。73智能家居系統(tǒng)主要子系統(tǒng)（1）家居布線系統(tǒng)73（4）照明控制系統(tǒng)家居照明控制系統(tǒng)可以根據(jù)環(huán)境變化、用戶個性需求等條件自動采集照明系統(tǒng)中的各種信息，并對所采集的信息進(jìn)行相應(yīng)的邏輯分析、推理、判斷，對分析結(jié)果按要求的形式存儲、顯示、傳輸，進(jìn)行相應(yīng)的工作狀態(tài)信息反饋控制，以達(dá)到預(yù)期的控制效果。（5）家庭安防系統(tǒng)（6）家庭影院與多媒體系統(tǒng)（7）背景音樂系統(tǒng)74（4）照明控制系統(tǒng)74智能家居的發(fā)展趨勢（1）整體智能家居系統(tǒng)功能

對更多智能家居子系統(tǒng)采用統(tǒng)一的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行統(tǒng)一的控制、管理和聯(lián)動。例如只用一個遙控器，或者用電腦就能統(tǒng)一控制任何一個智能家居子功能，并能實現(xiàn)各子功能之間的相互功能。（2）控制傻瓜化

通過智能設(shè)備的邏輯判斷與人工智能的功能，真正讓人享受輕松、自由、安全的智能生活。例如觸摸式、聲控式、感應(yīng)式等更多人性化的技術(shù)將會被廣泛應(yīng)用。75智能家居的發(fā)展趨勢（1）整體智能家居系統(tǒng)功能75服務(wù)計算技術(shù)與系統(tǒng)教育部重點實驗室集群與網(wǎng)格計算湖北省重點實驗室謝謝！lslyx@76服務(wù)計算技術(shù)與系統(tǒng)教育部重點實驗室集群與網(wǎng)格計算湖北省重點實物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市李勝利77物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市李勝利1一、物聯(lián)網(wǎng)二、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)三、物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市78一、物聯(lián)網(wǎng)2一、物聯(lián)網(wǎng)79一、物聯(lián)網(wǎng)31、物聯(lián)網(wǎng)定義物聯(lián)網(wǎng)IOT，TheInternetofThings物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。801、物聯(lián)網(wǎng)定義物聯(lián)網(wǎng)4物聯(lián)網(wǎng)定義

把所有物品通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。81物聯(lián)網(wǎng)定義把所有物品通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器

物聯(lián)網(wǎng)是指將各種信息傳感設(shè)備、裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。在這個網(wǎng)絡(luò)中物品變得有感覺，有思想，能夠彼此進(jìn)行交流，而無需人的干預(yù)。82物聯(lián)網(wǎng)是指將各種信息傳感設(shè)備、裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN，WirelessSensorNetwork）節(jié)點射頻識別（RFID，RadioFrequencyIdentification）裝置紅外感應(yīng)器移動手機(jī)PDA全球定位系統(tǒng)（GPS，GlobalPositioningSystem）激光掃描器83無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN，WirelessSensorNe2、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展1999年，美國麻省理工學(xué)院在建立“自動識別中心”時就前瞻性地提出了“萬物均可通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)”的觀點，物聯(lián)網(wǎng)（IOT，TheInternetofThings）的概念由此產(chǎn)生。2005年國際電信聯(lián)盟（ITU）在信息社會世界峰會（WSIS）上，發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》2008年，IBM董事長兼CEO彭明盛（Palmisano）在紐約開的外國關(guān)系理事會上，正式提出“智慧地球”（SmartPlanet）。要形成智慧型基礎(chǔ)設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)842、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展1999年，美國麻省理工學(xué)院在建立“自動識8593、物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)863、物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)1087114、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景884、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景124、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景1）從圖靈計算到網(wǎng)絡(luò)計算的演化圖靈論文73年（1936年）計算機(jī)65年（1944年）軟件工程41年（1968年）互聯(lián)網(wǎng)25年（1984年）萬維網(wǎng)20年（1989年）網(wǎng)絡(luò)科學(xué)11年（1998年）維基百科8年（2001年）894、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景1）從圖靈計算到網(wǎng)絡(luò)計算的演化13AlanMathisonTuring1912.6.23-1954.6.7圖靈1936年的傳世論文《論可計算數(shù)及其在判定問題中的應(yīng)用》主要是回答德國大數(shù)學(xué)家希爾伯特在1900年提出的著名的“23個數(shù)學(xué)難題”之中的第10個，問題涉及邏輯的完備性，即是不是所有的數(shù)學(xué)問題在邏輯上都是可解的。自動計算機(jī)的理論模型是在該論文中提出的，這種抽象模型可以把推理化作一系列簡單的機(jī)械動作,被稱作為圖靈機(jī)的模型,有許多等價描述。歪打正著，圖靈機(jī)模型到上世紀(jì)60年代卻轉(zhuǎn)變成用來說明可計算能力的模型。為紀(jì)念該文發(fā)表30周年，1966年設(shè)立“圖靈獎”,以紀(jì)念這位計算機(jī)科學(xué)理論的奠基人。

90AlanMathisonTuring圖靈1936年的傳世馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)的計算機(jī)1、計算能力（1.76千萬億次浮點運算（美洲虎）1.27千萬億次(浮點運算（星云）2、存儲能力3、I/O能力91馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)的計算機(jī)1、計算能力（1.76千萬億次浮點運程序設(shè)計和軟件工程在每一個層次上都能夠進(jìn)行程序設(shè)計。高級語言程序設(shè)計過程是“分析問題—>建立數(shù)學(xué)模型—>選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)—>設(shè)計算法—>編程—>編譯器逐層向下編譯成為機(jī)器可執(zhí)行代碼由機(jī)器運行”的過程。

軟件=程序+文檔=算法+數(shù)據(jù)+文檔92程序設(shè)計和軟件工程在每一個層次上都能夠進(jìn)行程序設(shè)計。

通信（尤其是光通信和移動通信）和網(wǎng)絡(luò)（尤其是互聯(lián)網(wǎng)）比可計算模型和軟件理論發(fā)展快，且很快滲透到人類生活中去，加快了從圖靈計算到網(wǎng)絡(luò)計算的轉(zhuǎn)變。93通信（尤其是光通信和移動通信）和網(wǎng)絡(luò)（尤其是互聯(lián)網(wǎng)）互聯(lián)網(wǎng)之父VintonG.Cerf（1943-）美國國家研究推進(jìn)機(jī)構(gòu)CNRI董事長RobertE.Kahn（1938-）Google公司副總裁兼首席互聯(lián)網(wǎng)顧問因為在TCP/IP協(xié)議方面所取得的杰出成就，他們在2004年榮膺圖靈獎，2005年獲得美國總統(tǒng)頒發(fā)的總統(tǒng)自由勛章。94互聯(lián)網(wǎng)之父VintonG.Cerf美國國家研究推進(jìn)機(jī)構(gòu)C萬維網(wǎng)之父TimBerners-Lee（1955-）95萬維網(wǎng)之父TimBerners-Lee19維基之父

Wikipedia2001年1月15日正式問世，目前世界上最大的Wiki系統(tǒng)，“讓世界上每個人都能自由分享人類知識的總和”，創(chuàng)始人吉米·威爾士和拉里·桑格JimmyWales1966.8.7--LawrenceSanger1968.7.16--96維基之父Wikipedia2001年1月中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r網(wǎng)民人數(shù)3.16億寬帶網(wǎng)民2.70億手機(jī)用戶6.70億年增長率133%手機(jī)網(wǎng)民1.18億農(nóng)村網(wǎng)民8460萬中文網(wǎng)站287.8萬網(wǎng)站域名1682萬（截至2009年3月31日）一個無處不網(wǎng)、無時不網(wǎng)、人人上網(wǎng)、時時在線的時代！97中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r網(wǎng)民人數(shù)3.16億寬帶網(wǎng)民2.70億手機(jī)用

圖靈獎獲得者吉姆.格雷（JimGray）說：

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下每18個月產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量等于過去幾千年的數(shù)據(jù)量之和。98圖靈獎獲得者吉姆.格雷（JimGray）說：230年前，電腦被送進(jìn)千家萬戶……20年前，網(wǎng)絡(luò)被送進(jìn)千家萬戶……現(xiàn)在，服務(wù)被送進(jìn)千家萬戶……9930年前，電腦被送進(jìn)千家萬戶……20年前，網(wǎng)絡(luò)被送進(jìn)千家萬戶網(wǎng)絡(luò)計算美國阿崗(Argonne)國家實驗室的資深科學(xué)家、美國網(wǎng)格計算項目的領(lǐng)導(dǎo)人，(IanFoster)，曾在1998年主編過題為《網(wǎng)格：21世紀(jì)信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的藍(lán)圖》的一本書。網(wǎng)格之父

IanFoster100網(wǎng)絡(luò)計算美國阿崗(Argonne)國家實驗室的資深科學(xué)家、美網(wǎng)格(grid)依托專網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)，將處于不同地域、不同領(lǐng)域的多個計算機(jī)資源組織起來，統(tǒng)一調(diào)度，組成一臺虛擬的“超級計算機(jī)”，完成一個共同的任務(wù)，如一個要求大量計算處理周期和大量數(shù)據(jù)的科學(xué)計算問題。網(wǎng)絡(luò)計算（續(xù)1）101網(wǎng)格(grid)依托專網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)，將處于不同地域、不同領(lǐng)域的互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了計算機(jī)硬件的連通Web實現(xiàn)了網(wǎng)頁的連通網(wǎng)格試圖實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上所有資源的全面連通。

Web2WebServer網(wǎng)絡(luò)計算（續(xù)2）102互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了計算機(jī)硬件的連通網(wǎng)絡(luò)計算（續(xù)2）26網(wǎng)格把整個互聯(lián)網(wǎng)整合成一臺巨大的超級計算機(jī)，實現(xiàn)計算資源、存儲資源、通信資源、軟件資源、信息資源、知識資源的全面共享?；ヂ?lián)網(wǎng)的第三次浪潮的實質(zhì)，就是要將萬維網(wǎng)WorldWideWeb）升華為網(wǎng)格（GreatGlobalGrid）。網(wǎng)絡(luò)計算（續(xù)3）103網(wǎng)格把整個互聯(lián)網(wǎng)整合成一臺巨大的超級計算機(jī)，實現(xiàn)計算資源、（2）互聯(lián)網(wǎng)新的認(rèn)識-服務(wù)計算104（2）互聯(lián)網(wǎng)新的認(rèn)識-服務(wù)計算28

StevenStrogatz(1959-,America)DuncanWatts(1971-,America)WS小世界模型(1998)網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的興起105StevenStrogatzDuncanWattsW對等計算（P2P）106對等計算（P2P）30對等計算（P2P）Point-to-Point物理上，點和點之間直接相連People-to-People邏輯上，用戶（應(yīng)用）和用戶直接對話Peer-to-Peer對話的兩端是平等的107對等計算（P2P）3110832大眾參與的計算類似于圖片識別等任務(wù)對于人來說很簡單，但要轉(zhuǎn)化為圖靈可計算問題卻是很大的挑戰(zhàn)，因此，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境出現(xiàn)可信計算和可信軟件的研究。又如，目前搜索引擎上的爬蟲程序搜索的只是文字資料，難以實現(xiàn)圖片內(nèi)容搜索。而如果能夠讓用戶參與這種搜索，網(wǎng)絡(luò)連接的就不(只)是計算機(jī),還有人。109大眾參與的計算類似于圖片識別等任務(wù)對于人來說很簡單，但要轉(zhuǎn)化目前的搜索引擎軟件要判斷圖片內(nèi)容很難，公司不得不雇傭一些人來整理圖片，為其標(biāo)上標(biāo)簽。Luis開發(fā)了一個游戲：網(wǎng)上玩家共同看一張圖，玩家必須給出一個關(guān)鍵字，另一個玩家要與之配對，一旦兩邊輸入的關(guān)鍵字一樣就得分，進(jìn)入下一關(guān)。這樣，游戲運行的一段時間之后將會產(chǎn)生大量基本圖片標(biāo)簽。而如果網(wǎng)絡(luò)游戲者都能為這樣的圖片標(biāo)簽系統(tǒng)作貢獻(xiàn)，甚至可以漸漸將整個圖片的資料庫建立起來。110目前的搜索引擎軟件要判斷圖片內(nèi)容很難，公司不得不雇傭一些人來社會標(biāo)注BEACH

SEA

PEOPLE

TALKING

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SKYBELLCHATBYBEACH111社會標(biāo)注BEACH

SEA

PEOPLE

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P群體智能：對圖片進(jìn)行分類112群體智能：對圖片進(jìn)行分類36分成為兩類113分成為兩類37分成為六類為寵物找到了主人！114分成為六類為寵物找到了主人！38（3）云計算互聯(lián)網(wǎng)上某些節(jié)點強(qiáng)大的信息資源，包括存儲資源、計算資源、軟件資源、數(shù)據(jù)資源、管理資源，通過云計算以互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)方式，變成廣大用戶動態(tài)、可伸縮的虛擬資源，為用戶所用。強(qiáng)調(diào)需求驅(qū)動、用戶主導(dǎo)、按需服務(wù)，即用即付，用完即散，不對用戶集中控制，用戶不關(guān)心服務(wù)者在什么地方。115（3）云計算互聯(lián)網(wǎng)上某些節(jié)點強(qiáng)大的信息資源，包括存儲資重點關(guān)注節(jié)點間的交互重點關(guān)注CPU和操作系統(tǒng)云計算圖靈計算不確定的計算確定的計算盡力而為的解最優(yōu)解無集中控制、局域性偏好依附統(tǒng)一的調(diào)度人主動參與的計算人不參與的計算服務(wù)模型可計算模型有主體行為能力機(jī)械的執(zhí)行圖靈計算與云計算的比較116重點關(guān)注節(jié)點間的交互重點關(guān)注CPU和操作系統(tǒng)云計算圖靈計算不云計算的基本內(nèi)容目前，太多的定義和太泛的解釋使得云計算有成為“皇帝的新衣”之嫌，迫切需要業(yè)界匯聚共識！117云計算的基本內(nèi)容目前，太多的定義和太泛的解釋使得云計算有成為內(nèi)容一：虛擬計算虛擬存儲虛擬機(jī)虛擬網(wǎng)絡(luò)虛擬社區(qū)虛擬計算能力計算設(shè)施的本身細(xì)節(jié)和物理位置對用戶透明。118內(nèi)容一：虛擬計算虛擬存儲42內(nèi)容二：變粒度和跨粒度計算云滴在不同的粒度上提供服務(wù)：云滴的彌散性——霧云滴的聚合——云團(tuán)毛毛細(xì)雨，小雨，中雨，大雨復(fù)雜的軟件、資源、服務(wù)和計算任務(wù)，被精細(xì)化和碎片化，變得易于重組和擴(kuò)展，可以即時性協(xié)作，實現(xiàn)服務(wù)聚合，完成變粒度的計算/服務(wù)任務(wù)。119內(nèi)容二：變粒度和跨粒度計算云滴在不同的粒度上提供服務(wù)：復(fù)雜的內(nèi)容三：不確定性計算互聯(lián)網(wǎng)上信息的特點是海量和低質(zhì)量。低質(zhì)量包括高噪聲、高冗余、不完備、不協(xié)調(diào)、不一致、隨機(jī)、模糊、多變等。統(tǒng)計計算群智計算不確定性計算120內(nèi)容三：不確定性計算互聯(lián)網(wǎng)上信息的特點是海量和低質(zhì)量。低質(zhì)量搜索結(jié)果的不確定性

對于用戶的一個請求，Google搜索引擎返回成千上萬的相關(guān)網(wǎng)頁，用戶難以直接得到最關(guān)心的回答。不斷地在“下一頁”中找尋答案并不是最終目標(biāo)，如何將搜索返回的結(jié)果集聚合形成一個“摘要”的按需回答，才是解決問題的關(guān)鍵。121搜索結(jié)果的不確定性對于用戶的一個請求，Google搜索引內(nèi)容四：軟計算根本上是定性定量轉(zhuǎn)換計算內(nèi)容計算：詞（概念）計算、語義計算、文本計算、語音計算等；語構(gòu)、語義、語境理解圖形圖像理解流媒體理解122內(nèi)容四：軟計算根本上是定性定量轉(zhuǎn)換計算46二、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)123二、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)471、RFID技術(shù)RFID（RadioFrequencyIdentification，射頻識別）是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。1241、RFID技術(shù)RFID（RadioFrequencyRFID的基本組成部分（1）標(biāo)簽（Tag）：由耦合元件及芯片組成，每個標(biāo)簽具有唯的電子編碼，附在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象；（2）閱讀器（Reader）：讀?。ㄓ袝r也可以寫入）標(biāo)簽信息設(shè)備，可設(shè)計為移動式或固定式；（3）天線（Antenna）：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號。125RFID的基本組成部分（1）標(biāo)簽（Tag）：由耦合元件及RFID技術(shù)的基本工作原理

標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收到閱讀器發(fā)出的射頻信號，無源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽（PassiveTag）憑借射頻電磁波束中所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息，有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽（ActiveTag）則主動發(fā)送某一頻率的信號；閱讀器讀取信息并解碼后，將信息送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理。126RFID技術(shù)的基本工作原理標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收到2、傳感器技術(shù)

傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測、感受外界的信號、物理條件（如光、熱、濕度）或化學(xué)組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其它裝置或器官。國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665－87對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。1272、傳感器技術(shù)傳感器是一種物理裝置或生物器官，能傳感器分為三大類（1）物理傳感器

物理傳感器應(yīng)用某些物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)，將被測信號量的物理量轉(zhuǎn)換成便于處理的電信號。（2）化學(xué)傳感器

化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號。（3）其它

128傳感器分為三大類（1）物理傳感器52常見的傳感器（a）電阻式傳感器

電阻式傳感器是將被測量，如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換成電阻值的器件。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器。

（b）電阻應(yīng)變式傳感器

傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng)，即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類。

（c）壓阻式傳感器

壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時，各電阻值將發(fā)生變化，電橋會產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。

（d）熱電阻傳感器

熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測量的。熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。129常見的傳感器（a）電阻式傳感器53常見的傳感器（續(xù)）（e）溫度傳感器

室溫管溫傳感器：室溫傳感器用于測量室內(nèi)和室外的環(huán)境溫度，管溫傳感器用于測量蒸發(fā)器和冷凝器的管壁溫度。排氣溫度傳感器：排氣溫度傳感器用于測量壓縮機(jī)頂部的排氣溫度。（f）光敏傳感器

光敏傳感器是最常見的傳感器之一，在自動控制和非電量電測技術(shù)中占有重要地位。最簡單的光敏傳感器是光敏電阻，當(dāng)光子沖擊接合處時就會產(chǎn)生電流。130常見的傳感器（續(xù)）（e）溫度傳感器543納米技術(shù)

納米技術(shù)，是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。納米技術(shù)的使用可以使得物聯(lián)網(wǎng)中的物體變得“更輕、更高、更強(qiáng)”。“更輕”傳感器等感知設(shè)備的制備體積更小更輕；“更高”具備更高的光、電、磁、熱性能；“更強(qiáng)”有著更強(qiáng)的力學(xué)性能（如強(qiáng)度和韌性）。1313納米技術(shù)納米技術(shù)，是研究結(jié)構(gòu)尺寸在1至主要納米技術(shù)（1）納米材料（2）納米動力學(xué)（3）納米生物學(xué)和納米藥物學(xué)（4）納米電子學(xué)132主要納米技術(shù)（1）納米材料56智能嵌入技術(shù)

（EmbeddedIntelligence）

嵌入式技術(shù)是將計算機(jī)作為一個信息處理部件，嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)中的技術(shù)，即將軟件固化集成到硬件系統(tǒng)中，將硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)一體化。嵌入式具有軟件代碼小、高度自動化和響應(yīng)速度快等特點。133智能嵌入技術(shù)

（EmbeddedIntelligence）嵌入式技術(shù)的關(guān)鍵-核心芯片的選擇核心芯片的特點有：（1）有可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu)，能最迅速地開發(fā)出滿足應(yīng)用的高性能嵌入式微處理器；（2）嵌入式微處理器必須功耗很低；（3）對實時多任務(wù)有較強(qiáng)的支持能力；（4）具有功能很強(qiáng)的存儲區(qū)保護(hù)功能。嵌入式技術(shù)的應(yīng)用，使得系統(tǒng)的架構(gòu)更加清晰簡捷。系統(tǒng)的軟件采用分層設(shè)計，不僅方便維護(hù)，而且大大提高了代碼的利用率，縮短了開發(fā)周期。134嵌入式技術(shù)的關(guān)鍵-核心芯片的選擇核心芯片的特點有：58三、物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市135三、物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市591、智能交通智能交通是指采用先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、電子傳感技術(shù)、控制技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)，使車輛和道路智能化，以實現(xiàn)安全快速的道路交通環(huán)境，從而達(dá)到緩解道路交通擁堵、減少交通事故、節(jié)約交通能源和減輕駕駛疲勞等目的。1361、智能交通智能交通是指采用先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)1376113862智能交通是一個綜合性體系，包含的子系統(tǒng)分為以下幾個方面：（1）交通管理系統(tǒng)（2）公共交通運營系統(tǒng)（3）電子收費系統(tǒng)（4）旅行信息系統(tǒng)（5）運營車輛高度管理系統(tǒng)（6）緊急事故處理系統(tǒng)（7）車輛控制和安全系統(tǒng)（8）道路天氣管理系統(tǒng)（9）駕駛員幫助系統(tǒng)139智能交通是一個綜合性體系，包含的子系統(tǒng)分為以下幾個方面：2智能醫(yī)療智能醫(yī)療利用無線傳感器技術(shù)、短距離通信技術(shù)（ZigBee、WiFi）、蜂窩移動通信網(wǎng)（2G/3G）、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等先進(jìn)通信技術(shù)，促進(jìn)醫(yī)療設(shè)備的微型化和網(wǎng)絡(luò)化，促進(jìn)醫(yī)療信息的共享化，同時促進(jìn)醫(yī)療模式向預(yù)防為主的方向發(fā)展