物聯(lián)網(wǎng)體系架構課件

河南工業(yè)大學信息學院計算機工程系鄧淼磊物聯(lián)網(wǎng)體系架構河南工業(yè)大學信息學院計算機工程系物聯(lián)網(wǎng)體系架構1

概述1感知層

2小結

5網(wǎng)絡層

3應用層

4主要內(nèi)容

概述1感知層2小結5網(wǎng)絡層3應用層4主要內(nèi)容2“物聯(lián)網(wǎng)”概念的問世，打破了之前的傳統(tǒng)思維。在“物聯(lián)網(wǎng)”時代，鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎設施。物聯(lián)網(wǎng)的本質就是物理世界和數(shù)字世界的融合。

物聯(lián)網(wǎng)需求分析

“物聯(lián)網(wǎng)”概念的問世，打破了之前的傳統(tǒng)思維。在“物聯(lián)3物聯(lián)網(wǎng)是為了打破地域限制，實現(xiàn)物物之間按需進行的信息獲取、傳遞、存儲、融合、使用等服務的網(wǎng)絡。因此，物聯(lián)網(wǎng)應該具備如下3個能力：全面感知、可靠傳遞、智能處理

物聯(lián)網(wǎng)需求分析

物聯(lián)網(wǎng)是為了打破地域限制，實現(xiàn)物物之間按需進行的信息獲取、4（1）全面感知：利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息，包括用戶位置、周邊環(huán)境、個體喜好、身體狀況、情緒、環(huán)境溫度、濕度，以及用戶業(yè)務感受、網(wǎng)絡狀態(tài)等。

物聯(lián)網(wǎng)需求分析

（1）全面感知：利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物5（2）可靠傳遞：通過各種網(wǎng)絡融合、業(yè)務融合、終端融合、運營管理融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去。

物聯(lián)網(wǎng)需求分析

（2）可靠傳遞：通過各種網(wǎng)絡融合、業(yè)務融合、終端融合、運營管6（3）智能處理：利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術，對海量數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理，對物體進行實時智能化控制。物聯(lián)網(wǎng)需求分析

（3）智能處理：利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術，對海7物聯(lián)網(wǎng)體系架構

目前在業(yè)界物聯(lián)網(wǎng)體系架構也大致被公認為有這三個層次，底層是用來感知數(shù)據(jù)的感知層，第二層是數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡層，最上面則是內(nèi)容應用層。

物聯(lián)網(wǎng)體系架構目前在業(yè)界物聯(lián)網(wǎng)體系架構也大致被公認為有這8感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官——識別物體，采集信息。感知層包括二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等，主要作用是識別物體，采集信息，與人體結構中皮膚和五官的作用相似。

物聯(lián)網(wǎng)體系架構

感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官——識別物體，采集信息。感知層包括9網(wǎng)絡層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞和大腦——信息傳遞和處理。網(wǎng)絡層包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡、網(wǎng)絡管理中心和信息處理中心等。網(wǎng)絡層將感知層獲取的信息進行傳遞和處理，類似于人體結構中的神經(jīng)中樞和大腦。

物聯(lián)網(wǎng)體系架構

網(wǎng)絡層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞和大腦——信息傳遞和處理。網(wǎng)絡層包括10應用層是物聯(lián)網(wǎng)的“社會分工”——與行業(yè)需求結合，實現(xiàn)廣泛智能化。應用層是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術的深度融合，與行業(yè)需求結合，實現(xiàn)行業(yè)智能化，這類似于人的社會分工，最終構成人類社會。物聯(lián)網(wǎng)體系架構

應用層是物聯(lián)網(wǎng)的“社會分工”——與行業(yè)需求結合，實現(xiàn)廣泛智能11

概述1感知層

2小結

5網(wǎng)絡層

3應用層

4主要內(nèi)容

概述1感知層2小結5網(wǎng)絡層3應用層4主要內(nèi)容12感知層功能

物聯(lián)網(wǎng)在傳統(tǒng)網(wǎng)絡的基礎上，從原有網(wǎng)絡用戶終端向“下”延伸和擴展，擴大通信的對象范圍，即通信不僅僅局限于人與人之間的通信，還擴展到人與現(xiàn)實世界的各種物體之間的通信。物聯(lián)網(wǎng)感知層解決的就是人類世界和物理世界的數(shù)據(jù)獲取問題。感知層處于三層架構的最底層，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應用的基礎，具有物聯(lián)網(wǎng)全面感知的核心能力。作為物聯(lián)網(wǎng)的最基本一層，感知層具有十分重要的作用。

感知層功能物聯(lián)網(wǎng)在傳統(tǒng)網(wǎng)絡的基礎上，從原有網(wǎng)絡用戶終端13感知層一般包括數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)短距離傳輸兩部分此處的短距離傳輸技術，尤指像藍牙、ZigBee這類傳輸距離小于100m，速率低于1Mbit/s的中低速無線短距離傳輸技術。感知層功能

感知層一般包括數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)短距離傳輸兩部分感知層功能14感知層關鍵技術

感知層所需要的關鍵技術包括檢測技術（傳感器、RFID、二維碼等）、中低速無線或有線短距離傳輸技術（Zigbee、藍牙等）等。

牙刷也上物聯(lián)網(wǎng)感知層關鍵技術感知層所需要的關鍵技術包括檢測技術（傳感器15傳感器技術

計算機類似于人的大腦，而僅有大腦而沒有感知外界信息的“五官”顯然是不夠的，計算機也還需要它們的“五官”——傳感器。傳感器是攝取信息的關鍵器件，它是物聯(lián)網(wǎng)中不可缺少的信息采集手段，也是采用微電子技術改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的重要方法

傳感器技術計算機類似于人的大腦，而僅有大腦而沒有感知外界信16傳輸●處理存儲●顯示記錄●控制傳感器功能

傳輸●處理傳感器功能17RFID技術

RFID是射頻識別（RadioFrequencyIdentification）的英文縮寫，是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術，它利用射頻信號通過空間電磁耦合實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息實現(xiàn)物體識別。

RFID技術RFID是射頻識別（RadioFrequen18RFID射頻識別

RFID射頻識別19RFID系統(tǒng)構成

一般由RFID標簽、標簽讀寫器和后端數(shù)據(jù)庫構成RFID標簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象。也稱卡片。讀寫器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式。也稱讀卡器，或讀頭等。包括天線（Antenna）。后端數(shù)據(jù)庫可以是運行于任意硬件平臺的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，通常具有強大計算和存儲能力，同時它包含所有Tag的信息。RFID系統(tǒng)構成一般由RFID標簽、標簽讀寫器和后端數(shù)據(jù)庫20電子標簽進入讀寫器產(chǎn)生的磁場后，讀寫器發(fā)出射頻信號憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（有源標簽或主動標簽）讀寫器讀取信息并解碼后，送至后端數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)處理RFID技術的工作原理

電子標簽進入讀寫器產(chǎn)生的磁場后，讀寫器發(fā)出射頻信號RFID21二維碼技術

二維碼技術22二維碼在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內(nèi)部邏輯基礎的“0”和“1”比特流的概念，使用若干與二進制相對應的幾何形體來表示數(shù)值信息，并通過圖像輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現(xiàn)信息的自動處理。二維碼技術原理

二維碼在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內(nèi)部邏輯基礎的“0”和23數(shù)據(jù)容量更大二維碼能在橫向和縱向兩個方位同時表達信息成本低，易制作，持久耐用容錯能力強，具有糾錯功能條碼符號形狀、尺寸大小比例可變二維碼還可以引入保密措施，其保密性較一維碼要強很多二維碼的優(yōu)勢

數(shù)據(jù)容量更大二維碼的優(yōu)勢24ZigBee技術

ZigBee是一種短距離、低功耗的無線傳輸技術，是一種介于無線標記技術和藍牙之間的技術，它是IEEE802.15.4協(xié)議的代名詞。ZigBee采用分組交換和跳頻技術，并且可使用3個頻段，分別是2.4GHz的公共通用頻段、歐洲的868MHz頻段和美國的915MHz頻段。

ZigBee技術ZigBee是一種短距離、低功耗的無線傳輸25短距離范圍數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務ZigBee技術應用場合

短距離范圍ZigBee技術應用場合26數(shù)據(jù)傳輸速率低●低功耗成本低

●網(wǎng)絡容量大有效范圍小

●工作頻段靈活可靠性高

安全性高ZigBee技術特點

數(shù)據(jù)傳輸速率低●低功耗ZigBee技術特點27藍牙藍牙（Bluetooth）是一種無線數(shù)據(jù)與話音通信的開放性全球規(guī)范，和ZigBee一樣，是一種短距離的無線傳輸技術。藍牙采用高速跳頻（FrequencyHopping）和時分多址（TimeDivisionMultipleAccess，TDMA）等先進技術，支持點對點及點對多點通信

藍牙藍牙（Bluetooth）是一種無線數(shù)據(jù)與話音通信的開放28同時可傳輸話音和數(shù)據(jù)可以建立臨時性的對等連接（AdhocConnection)開放的接口標準藍牙的技術特點

同時可傳輸話音和數(shù)據(jù)藍牙的技術特點29

概述1感知層

2小結

5網(wǎng)絡層

3應用層

4主要內(nèi)容

概述1感知層2小結5網(wǎng)絡層3應用層4主要內(nèi)容30網(wǎng)絡層功能

網(wǎng)絡層主要承擔著數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ茉谖锫?lián)網(wǎng)中，要求網(wǎng)絡層能夠把感知層感知到的數(shù)據(jù)無障礙、高可靠性、高安全性地進行傳送，它解決的是感知層所獲得的數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi)，尤其是遠距離地傳輸問題

網(wǎng)絡層功能網(wǎng)絡層主要承擔著數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?1網(wǎng)絡層的關鍵技術

Internet移動通信網(wǎng)無線傳感器網(wǎng)絡

網(wǎng)絡層的關鍵技術Internet32Internet物聯(lián)網(wǎng)也被認為是Internet的進一步延伸Internet將作為物聯(lián)網(wǎng)主要的傳輸網(wǎng)絡之一，它將使物聯(lián)網(wǎng)無所不在、無處不在地深入社會每個角落

Internet物聯(lián)網(wǎng)也被認為是Internet的進一步延伸33移動通信網(wǎng)移動通信網(wǎng)由無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)和骨干網(wǎng)三部分組成。無線接入網(wǎng)主要為移動終端提供接入網(wǎng)絡服務，核心網(wǎng)和骨干網(wǎng)主要為各種業(yè)務提供交換和傳輸服務。

移動通信網(wǎng)移動通信網(wǎng)由無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)和骨干網(wǎng)三部分組成。34移動通信網(wǎng)為人與人之間通信、人與網(wǎng)絡之間的通信、物與物之間的通信提供服務在移動通信網(wǎng)中，當前比較熱門的接入技術有3G、Wi-Fi和WiMAX移動通信網(wǎng)

移動通信網(wǎng)為人與人之間通信、人與網(wǎng)絡之間的通信、物與物之間的35無線傳感器網(wǎng)絡無線傳感器網(wǎng)絡（WSN）的基本功能是將一系列空間分散的傳感器單元通過自組織的無線網(wǎng)絡進行連接，從而將各自采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡進行傳輸匯總，以實現(xiàn)對空間分散范圍內(nèi)的物理或環(huán)境狀況的協(xié)作監(jiān)控，并根據(jù)這些信息進行相應的分析和處理

無線傳感器網(wǎng)絡無線傳感器網(wǎng)絡（WSN）的基本功能是將一系列空36監(jiān)控終端無線或有線網(wǎng)絡監(jiān)控接入簇頭節(jié)點簇頭節(jié)點無線傳感器網(wǎng)絡體系結構

監(jiān)控終端無線或有線網(wǎng)絡監(jiān)控接入簇頭節(jié)點簇頭節(jié)點無線傳感器37節(jié)點數(shù)目更為龐大（上千甚至上萬），節(jié)點分布更為密集由于環(huán)境影響和存在能量耗盡問題，節(jié)點更容易出現(xiàn)故障環(huán)境干擾和節(jié)點故障易造成網(wǎng)絡拓撲結構的變化通常情況下，大多數(shù)傳感器節(jié)點固定不動傳感器節(jié)點具有的能量、處理能力、存儲能力和通信能力等都十分有限無線傳感器網(wǎng)絡特點

節(jié)點數(shù)目更為龐大（上千甚至上萬），節(jié)點分布更為密集無線傳感器38

概述1感知層

2小結

5網(wǎng)絡層

3應用層

4主要內(nèi)容

概述1感知層2小結5網(wǎng)絡層3應用層4主要內(nèi)容39應用層功能

功能：將感知和傳輸來的信息進行分析和處理，做出正確的控制和決策，實現(xiàn)智能化的管理、應用和服務這一層解決的是信息處理和人機界面的問題

應用層功能功能：將感知和傳輸來的信息進行分析和處理，做出40應用層關鍵技術

M2M云計算人工智能數(shù)據(jù)挖掘中間件

應用層關鍵技術M2M41M2M根據(jù)不同場景代表Machine-to-MachineMan-to-MachineMachine-to-ManMobile-to-MachineMachine-to-Mobile

M2M根據(jù)不同場景代表42M2M是現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)普遍的應用形式，是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的第一步M2M將多種不同類型的通信技術有機地結合在一起，將數(shù)據(jù)從一臺終端傳送到另一臺終端，也就是機器與機器的對話。M2M技術的目標就是使所有機器設備都具備聯(lián)網(wǎng)和通信能力，其核心理念就是網(wǎng)絡一切（NetworkEverything）M2M

M2M是現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)普遍的應用形式，是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的第一步43云計算云計算（CloudComputing）是分布式計算（DistributedComputing）、并行計算（ParallelComputing）和網(wǎng)格計算（GridComputing）的發(fā)展，或者說是這些計算機科學概念的商業(yè)實現(xiàn)。用戶可以在多種場合，利用各類終端，通過互聯(lián)網(wǎng)接入云計算平臺來共享資源。

云計算云計算（CloudComputing）是分布式計算（44人工智能人工智能（ArtificialIntelligence）是探索研究使各種機器模擬人的某些思維過程和智能行為（如學習、推理、思考、規(guī)劃等），使人類的智能得以物化與延伸的一門學科。在物聯(lián)網(wǎng)中，人工智能技術主要負責分析物品所承載的信息內(nèi)容，從而實現(xiàn)計算機自動處理。

人工智能人工智能（ArtificialIntelligen45數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘（DataMining）是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的及隨機的實際應用數(shù)據(jù)中，挖掘出隱含的、未知的、對決策有潛在價值的數(shù)據(jù)的過程。在物聯(lián)網(wǎng)中，數(shù)據(jù)挖掘只是一個代表性概念，它是一些能夠實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)“智能化”、“智慧化”的分析技術和應用的統(tǒng)稱。

數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘（DataMining）是從大量的、不完全46中間件中間件是為了實現(xiàn)每個小的應用環(huán)境或系統(tǒng)的標準化以及它們之間的通信，在后臺應用軟件和讀寫器之間設置的一個通用的平臺和接口。物聯(lián)網(wǎng)中間件的主要作用在于將實體對象轉換為信息環(huán)境下的虛擬對象，因此數(shù)據(jù)處理是中間件最重要的功能。

中間件中間件是為了實現(xiàn)每個小的應用環(huán)境或系統(tǒng)的標準化以及它們47小結本部分對物聯(lián)網(wǎng)體系架構從感知層、網(wǎng)絡層、應用層分別進行了介紹。通過介紹各層的關鍵技術和在物聯(lián)網(wǎng)中的功能，幫助讀者更好地理解和研究物聯(lián)網(wǎng)。

小結本部分對物聯(lián)網(wǎng)體系架構從感知層、網(wǎng)絡層、應用層分別進行了48謝謝！錯誤和不妥之處敬請批評指正！Email:dmlei2003@163.com謝謝！Email:dmlei2003@163.com49河南工業(yè)大學信息學院計算機工程系鄧淼磊物聯(lián)網(wǎng)體系架構河南工業(yè)大學信息學院計算機工程系物聯(lián)網(wǎng)體系架構50

概述1感知層

2小結

5網(wǎng)絡層

3應用層

4主要內(nèi)容

概述1感知層2小結5網(wǎng)絡層3應用層4主要內(nèi)容51“物聯(lián)網(wǎng)”概念的問世，打破了之前的傳統(tǒng)思維。在“物聯(lián)網(wǎng)”時代，鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎設施。物聯(lián)網(wǎng)的本質就是物理世界和數(shù)字世界的融合。

物聯(lián)網(wǎng)需求分析

“物聯(lián)網(wǎng)”概念的問世，打破了之前的傳統(tǒng)思維。在“物聯(lián)52物聯(lián)網(wǎng)是為了打破地域限制，實現(xiàn)物物之間按需進行的信息獲取、傳遞、存儲、融合、使用等服務的網(wǎng)絡。因此，物聯(lián)網(wǎng)應該具備如下3個能力：全面感知、可靠傳遞、智能處理

物聯(lián)網(wǎng)需求分析

物聯(lián)網(wǎng)是為了打破地域限制，實現(xiàn)物物之間按需進行的信息獲取、53（1）全面感知：利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息，包括用戶位置、周邊環(huán)境、個體喜好、身體狀況、情緒、環(huán)境溫度、濕度，以及用戶業(yè)務感受、網(wǎng)絡狀態(tài)等。

物聯(lián)網(wǎng)需求分析

（1）全面感知：利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物54（2）可靠傳遞：通過各種網(wǎng)絡融合、業(yè)務融合、終端融合、運營管理融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去。

物聯(lián)網(wǎng)需求分析

（2）可靠傳遞：通過各種網(wǎng)絡融合、業(yè)務融合、終端融合、運營管55（3）智能處理：利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術，對海量數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理，對物體進行實時智能化控制。物聯(lián)網(wǎng)需求分析

（3）智能處理：利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術，對海56物聯(lián)網(wǎng)體系架構

目前在業(yè)界物聯(lián)網(wǎng)體系架構也大致被公認為有這三個層次，底層是用來感知數(shù)據(jù)的感知層，第二層是數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡層，最上面則是內(nèi)容應用層。

物聯(lián)網(wǎng)體系架構目前在業(yè)界物聯(lián)網(wǎng)體系架構也大致被公認為有這57感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官——識別物體，采集信息。感知層包括二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等，主要作用是識別物體，采集信息，與人體結構中皮膚和五官的作用相似。

物聯(lián)網(wǎng)體系架構

感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官——識別物體，采集信息。感知層包括58網(wǎng)絡層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞和大腦——信息傳遞和處理。網(wǎng)絡層包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡、網(wǎng)絡管理中心和信息處理中心等。網(wǎng)絡層將感知層獲取的信息進行傳遞和處理，類似于人體結構中的神經(jīng)中樞和大腦。

物聯(lián)網(wǎng)體系架構

網(wǎng)絡層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞和大腦——信息傳遞和處理。網(wǎng)絡層包括59應用層是物聯(lián)網(wǎng)的“社會分工”——與行業(yè)需求結合，實現(xiàn)廣泛智能化。應用層是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術的深度融合，與行業(yè)需求結合，實現(xiàn)行業(yè)智能化，這類似于人的社會分工，最終構成人類社會。物聯(lián)網(wǎng)體系架構

應用層是物聯(lián)網(wǎng)的“社會分工”——與行業(yè)需求結合，實現(xiàn)廣泛智能60

概述1感知層

2小結

5網(wǎng)絡層

3應用層

4主要內(nèi)容

概述1感知層2小結5網(wǎng)絡層3應用層4主要內(nèi)容61感知層功能

物聯(lián)網(wǎng)在傳統(tǒng)網(wǎng)絡的基礎上，從原有網(wǎng)絡用戶終端向“下”延伸和擴展，擴大通信的對象范圍，即通信不僅僅局限于人與人之間的通信，還擴展到人與現(xiàn)實世界的各種物體之間的通信。物聯(lián)網(wǎng)感知層解決的就是人類世界和物理世界的數(shù)據(jù)獲取問題。感知層處于三層架構的最底層，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應用的基礎，具有物聯(lián)網(wǎng)全面感知的核心能力。作為物聯(lián)網(wǎng)的最基本一層，感知層具有十分重要的作用。

感知層功能物聯(lián)網(wǎng)在傳統(tǒng)網(wǎng)絡的基礎上，從原有網(wǎng)絡用戶終端62感知層一般包括數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)短距離傳輸兩部分此處的短距離傳輸技術，尤指像藍牙、ZigBee這類傳輸距離小于100m，速率低于1Mbit/s的中低速無線短距離傳輸技術。感知層功能

感知層一般包括數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)短距離傳輸兩部分感知層功能63感知層關鍵技術

感知層所需要的關鍵技術包括檢測技術（傳感器、RFID、二維碼等）、中低速無線或有線短距離傳輸技術（Zigbee、藍牙等）等。

牙刷也上物聯(lián)網(wǎng)感知層關鍵技術感知層所需要的關鍵技術包括檢測技術（傳感器64傳感器技術

計算機類似于人的大腦，而僅有大腦而沒有感知外界信息的“五官”顯然是不夠的，計算機也還需要它們的“五官”——傳感器。傳感器是攝取信息的關鍵器件，它是物聯(lián)網(wǎng)中不可缺少的信息采集手段，也是采用微電子技術改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的重要方法

傳感器技術計算機類似于人的大腦，而僅有大腦而沒有感知外界信65傳輸●處理存儲●顯示記錄●控制傳感器功能

傳輸●處理傳感器功能66RFID技術

RFID是射頻識別（RadioFrequencyIdentification）的英文縮寫，是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術，它利用射頻信號通過空間電磁耦合實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息實現(xiàn)物體識別。

RFID技術RFID是射頻識別（RadioFrequen67RFID射頻識別

RFID射頻識別68RFID系統(tǒng)構成

一般由RFID標簽、標簽讀寫器和后端數(shù)據(jù)庫構成RFID標簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象。也稱卡片。讀寫器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式。也稱讀卡器，或讀頭等。包括天線（Antenna）。后端數(shù)據(jù)庫可以是運行于任意硬件平臺的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，通常具有強大計算和存儲能力，同時它包含所有Tag的信息。RFID系統(tǒng)構成一般由RFID標簽、標簽讀寫器和后端數(shù)據(jù)庫69電子標簽進入讀寫器產(chǎn)生的磁場后，讀寫器發(fā)出射頻信號憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（有源標簽或主動標簽）讀寫器讀取信息并解碼后，送至后端數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)處理RFID技術的工作原理

電子標簽進入讀寫器產(chǎn)生的磁場后，讀寫器發(fā)出射頻信號RFID70二維碼技術

二維碼技術71二維碼在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內(nèi)部邏輯基礎的“0”和“1”比特流的概念，使用若干與二進制相對應的幾何形體來表示數(shù)值信息，并通過圖像輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現(xiàn)信息的自動處理。二維碼技術原理

二維碼在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內(nèi)部邏輯基礎的“0”和72數(shù)據(jù)容量更大二維碼能在橫向和縱向兩個方位同時表達信息成本低，易制作，持久耐用容錯能力強，具有糾錯功能條碼符號形狀、尺寸大小比例可變二維碼還可以引入保密措施，其保密性較一維碼要強很多二維碼的優(yōu)勢

數(shù)據(jù)容量更大二維碼的優(yōu)勢73ZigBee技術

ZigBee是一種短距離、低功耗的無線傳輸技術，是一種介于無線標記技術和藍牙之間的技術，它是IEEE802.15.4協(xié)議的代名詞。ZigBee采用分組交換和跳頻技術，并且可使用3個頻段，分別是2.4GHz的公共通用頻段、歐洲的868MHz頻段和美國的915MHz頻段。

ZigBee技術ZigBee是一種短距離、低功耗的無線傳輸74短距離范圍數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務ZigBee技術應用場合

短距離范圍ZigBee技術應用場合75數(shù)據(jù)傳輸速率低●低功耗成本低

●網(wǎng)絡容量大有效范圍小

●工作頻段靈活可靠性高

安全性高ZigBee技術特點

數(shù)據(jù)傳輸速率低●低功耗ZigBee技術特點76藍牙藍牙（Bluetooth）是一種無線數(shù)據(jù)與話音通信的開放性全球規(guī)范，和ZigBee一樣，是一種短距離的無線傳輸技術。藍牙采用高速跳頻（FrequencyHopping）和時分多址（TimeDivisionMultipleAccess，TDMA）等先進技術，支持點對點及點對多點通信

藍牙藍牙（Bluetooth）是一種無線數(shù)據(jù)與話音通信的開放77同時可傳輸話音和數(shù)據(jù)可以建立臨時性的對等連接（AdhocConnection)開放的接口標準藍牙的技術特點

同時可傳輸話音和數(shù)據(jù)藍牙的技術特點78

概述1感知層

2小結

5網(wǎng)絡層

3應用層

4主要內(nèi)容

概述1感知層2小結5網(wǎng)絡層3應用層4主要內(nèi)容79網(wǎng)絡層功能

網(wǎng)絡層主要承擔著數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ茉谖锫?lián)網(wǎng)中，要求網(wǎng)絡層能夠把感知層感知到的數(shù)據(jù)無障礙、高可靠性、高安全性地進行傳送，它解決的是感知層所獲得的數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi)，尤其是遠距離地傳輸問題

網(wǎng)絡層功能網(wǎng)絡層主要承擔著數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?0網(wǎng)絡層的關鍵技術

Internet移動通信網(wǎng)無線傳感器網(wǎng)絡

網(wǎng)絡層的關鍵技術Internet81Internet物聯(lián)網(wǎng)也被認為是Internet的進一步延伸Internet將作為物聯(lián)網(wǎng)主要的傳輸網(wǎng)絡之一，它將使物聯(lián)網(wǎng)無所不在、無處不在地深入社會每個角落

Internet物聯(lián)網(wǎng)也被認為是Internet的進一步延伸82移動通信網(wǎng)移動通信網(wǎng)由無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)和骨干網(wǎng)三部分組成。無線接入網(wǎng)主要為移動終端提供接入網(wǎng)絡服務，核心網(wǎng)和骨干網(wǎng)主要為各種業(yè)務提供交換和傳輸服務。

移動通信網(wǎng)移動通信網(wǎng)由無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)和骨干網(wǎng)三部分組成。83移動通信網(wǎng)為人與人之間通信、人與網(wǎng)絡之間的通信、物與物之間的通信提供服務在移動通信網(wǎng)中，當前比較熱門的接入技術有3G、Wi-Fi和WiMAX移動通信網(wǎng)

移動通信網(wǎng)為人與人之間通信、人與網(wǎng)絡之間的通信、物與物之間的84無線傳感器網(wǎng)絡無線傳感器網(wǎng)絡（WSN）的基本功能是將一系列空間分散的傳感器單元通過自組織的無線網(wǎng)絡進行連接，從而將各自采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡進行傳輸匯總，以實現(xiàn)對空間分散范圍內(nèi)的物理或環(huán)境狀況的協(xié)作監(jiān)控，并根據(jù)這些信息進行相應的分析和處理

無線傳感器網(wǎng)絡無線傳感器網(wǎng)絡（WSN）的基本功能是將一系列空85監(jiān)控終端無線或有線網(wǎng)絡監(jiān)控接入簇頭節(jié)點簇頭節(jié)點無線傳感器網(wǎng)絡體系結構

監(jiān)控終端無線或有線網(wǎng)絡監(jiān)控接入簇頭節(jié)點簇頭節(jié)點無線傳感器86節(jié)點數(shù)目更為龐大（上千甚至上萬），節(jié)點分布更為密集由于環(huán)境影響和存在能量耗盡問題，節(jié)點更容易出現(xiàn)故障環(huán)境干擾和節(jié)點故障易造成網(wǎng)絡拓撲結構的變化通常情況下，大多數(shù)傳感器節(jié)點固定不動傳感器節(jié)點具有的能量、處理能力、存儲能力和通信能力等都十分有限無線傳感器網(wǎng)絡特點

節(jié)點數(shù)目更為龐大（上千甚至上萬），節(jié)點分布更為密集無線傳感器87

概述1感知層

2小結

5網(wǎng)絡層

3應用層

4主要內(nèi)容

概述1感知層2小結5網(wǎng)絡層3應用層4主要內(nèi)容88應用層功能

功能：將感知和傳輸來的信息進行分析和處理，做出正確的控制和決策，實現(xiàn)智能化的管理、應用和服務這一層解決的是信息處理和人機界面的問題

應用層功能功能：將感知和傳輸來的信息進行分析和處理，做出89應用層關鍵技術

M2M云計算人工智能數(shù)據(jù)挖掘中間件