物聯網技術與應用電子教案

緒論本節(jié)教學內容1.1什么是物聯網1.2物聯網的開展 1.2.1物聯網的來源 1.2.2物聯網產業(yè)開展概略 1.2.3物聯網規(guī)范化概略 1.3物聯網前景展望展現了虛擬世界與現實世界發(fā)生沖突和分裂前往物聯網的目的：現實世界與虛擬世界的交融“物聯網〞的出現正表達了虛擬網絡和現實世界交融的趨勢，寄托著人們利用信息技術進一步改造現實世界的希望。下面，就讓我們一同走進物聯網的大門，一窺物聯網這個時代浪潮的容顏。前往1.1什么是物聯網物聯網概念不是憑空杜撰出來的，也不是某單項新技術突破引申出來的。物聯網的開展有堅實根底，是現代信息技術開展到一定階段的必然產物，是多項現代信息技術的殊途同歸與聚合運用，是信息技術系統性的創(chuàng)新與革命。前往早期認識：被以為是將每個物品打上電子標簽，然后經過射頻識別技術和通訊技術構成信息網絡，實現物品的智能識別、定位和監(jiān)控當代認識：物聯網的根本含義就是一種虛擬數字世界和現實物理世界的交融。留意：這種交融是“雙向的〞前往雙向是指：第一個方向是現實世界向虛擬世界的融入第二個方向是虛擬世界向現實世界的融入前往在“數字世界泛在化〞和“物理世界智能化〞的交融過程中，物聯網被賦予多個維度的內涵，具有多重含義。為了全面了解物聯網，我們從領域〔橫向〕和層次〔縱向〕兩個維度來討論物聯網的概念和定義。前往從領域的維度物聯網覆蓋了信息技術和通訊技術的眾多領域對互聯網領域來說，物聯網就是互聯網的延伸，就是物物相連的互聯網對無線傳感器網絡領域來說，物聯網就是一個廣域的傳感網前往從層次的維度，物聯網是一個層次化的網絡第一層是感知網絡第二層是傳輸網絡第三層是業(yè)務和運用網絡前往在初步了解了物聯網的概念后，下面將經過物聯網與傳感網、互聯網、泛在網等類似概念的辨析進一步明晰物聯網的根本特征1．物聯網與傳感網2．物聯網與互聯網3．物聯網與泛在網傳感網是物聯網的組成部分，物聯網是互聯網的延伸，泛在網是物聯網開展的愿景。前往1.2物聯網的開展1.2.1物聯網的來源物聯網的概念最早是從射頻識別〔RFID〕這個領域來的，在1999年由專門研討RFID技術的EPCglobal的前身——美國麻省理工大學Auto-ID中心提出。2005年11月，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上，國際電信聯盟發(fā)布了<ITU互聯網報告2005：物聯網>，提出了“物聯網〞的概念2021年11月IBM公司從商業(yè)角度提出所謂“智慧的地球〞〔SmarterPlanet〕1.2.2物聯網產業(yè)開展概略1．日本的“U-Japan〞方案此戰(zhàn)略將以“根底設備建立〞和“信息技術運用〞為中心，重點在以下兩個方面展開：一是泛在網絡社會的根底建立，希望實現從有線到無線、從網絡到終端，包括認證、數據交換在內的無縫銜接泛在網絡環(huán)境，100%的國民可以利用高速或超高速網絡；二是ICT的廣泛運用。希望經過ICT的有效運用，促進社會系統的改革，處理老年化社會的醫(yī)療福利、環(huán)境能源、防災治安、教育人才、勞動就業(yè)等一系列社會問題。2．韓國的“U-Korea〞戰(zhàn)略韓國信息和通訊部詳細推進“U-Korea〞工程的建立，重點支持“無所不在的網絡〞相關的技術研發(fā)及科技運用，希望經過“U-Korea〞方案的實施帶動國家信息產業(yè)的整體開展。3．美國“智慧的地球〞2021年1月28日，奧巴馬就職美國總統后與美國工商業(yè)領袖舉行了一次“圓桌會議〞，彭明盛推行“智慧的地球〞這一概念，建議新政府投資新一代的智慧型根底設備，闡明其短期和長期效益。奧巴馬政府對此給予了積極的回應，以為“智慧的地球〞有助于美國的“巧實力〞〔SmartPower〕戰(zhàn)略，是繼互聯網之后國家開展的中心領域。前往4．歐盟的物聯網行動方案目前歐盟已將物聯網及其中心技術納入到預算高達500億歐元并開場實施的歐盟“第七個科技框架方案〔2007—2021年〕〞中。歐洲物聯網的運用主要在企業(yè)管理、交通運輸、醫(yī)療衛(wèi)生等方面前往5．中國的“感知中國〞2021年11月，我國國家指點人在人民大會堂向科技界發(fā)表了題為<讓科技引領中國可繼續(xù)開展>的講話，2021年3月，“加快物聯網的研發(fā)運用〞第一次寫入中國政府任務報告。<國家中長期科學與技術開展規(guī)劃〔2006－2020年〕>和“新一代寬帶挪動無線通訊網〞艱苦專項中均將傳感網列入重點研討領域。前往前往目前物聯網在我國的開展形狀主要以RFID、M2M、傳感網網絡三種為主與其他興隆國家相比，我國物聯網開展尚處初創(chuàng)和起步階段。目前也存在一系列瓶頸和制約要素：一是產業(yè)體系初步構成但產業(yè)化才干不高，尚未構成規(guī)?；a業(yè)優(yōu)勢二是中心關鍵技術有待突破，在傳感器、芯片、關鍵設備制造、智能通訊與控制、海量數據處置等中心技術上，與興隆國家存在較大差距；三是規(guī)范比較分散、體系還不完善，在國際上面臨標識等關鍵資源和中心規(guī)范的競爭；四是物聯網運用的規(guī)模和領域比較小，沒有構成成熟的商業(yè)方式，運用本錢較高；五是物聯網承載大量的國家經濟社會活動和戰(zhàn)略性資源，因此面臨宏大的平安與隱私維護挑戰(zhàn)。前往1.2.3物聯網規(guī)范化概略目前物聯網還缺乏一致規(guī)范。規(guī)范化的實現將可以整合行業(yè)運用，規(guī)范新業(yè)務的實現和測試，保證物聯網產品的互操作性和全網的互聯互通。物聯網規(guī)范體系的建立與完備，是擴展物聯網市場規(guī)模的根底，是物聯網產業(yè)開展的關鍵。前往1．國際物聯網規(guī)范制定現狀目前投入物聯網相關整體架構研討的國際組織有：〔1〕ETSI〔2〕ITU-T〔3〕ISO/IEC前往2．我國物聯網規(guī)范制定現狀〔1〕電子標簽規(guī)范任務組是2005年10月份由原信息產業(yè)部科技司正式發(fā)文同意成立的?！?〕傳感器網絡規(guī)范任務組〔WGSN〕成立于2021年9月〔3〕資源共享協同效力規(guī)范任務組〔閃聯〕成立于2003年〔4〕中國通訊規(guī)范化協會〔CCSA〕也已先后啟動了<無線泛在網絡體系架構>、<無線傳感器網絡與電信網絡相結合的網關設備技術要求>等規(guī)范的研討與制定〔5〕運營商前往2021年6月8日，為加快物聯網規(guī)范制定任務，在工信部和國標委的指點下，中國物聯網規(guī)范結合任務組在北京成立。走“技術專利化、專利規(guī)范化、規(guī)范國際化〞之路，建立國家級和區(qū)域物聯網研討中心，掌握具有自主知識產權的中心技術規(guī)范將成為物聯網產業(yè)開展的重中之重，而堅持以前沿技術為突破，參與、影響并主導國際規(guī)范的制定也成為我國物聯網規(guī)范戰(zhàn)略的中心。前往1.3物聯網前景展望歐洲智能系統集成技術平臺組織〔EPoSS〕在<InternetofThingsin2020>中預測，物聯網的開展將閱歷四個階段：2021年之前以RFID為代表的物聯網技術廣泛運用于物流、零售和制藥等領域；2021—2021年實現物與物之間的互聯；2021—2020年進入半智能化；2020年之后實現全智能化前往物聯網未來廣泛運用前往開展物聯網對調整經濟構造、轉變經濟增長方式具有積極意義，由于物聯