物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)總復(fù)習(xí)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)總復(fù)習(xí)匯報人：AA2024-01-20AAREPORTING2023WORKSUMMARY目錄CATALOGUE物聯(lián)網(wǎng)概述感知層技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)應(yīng)用層技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用案例物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)AAPART01物聯(lián)網(wǎng)概述物聯(lián)網(wǎng)被認為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的經(jīng)濟價值。物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings，IoT）是指通過信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，對任何物體進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)歷了萌芽期、初創(chuàng)期、成長期和成熟期四個階段，目前已經(jīng)進入快速發(fā)展階段。物聯(lián)網(wǎng)定義與發(fā)展輸入標題02010403物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個層次。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)的“社會分工”，即與行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)廣泛智能化，包括智能家居、智能交通、智能醫(yī)療等各個領(lǐng)域的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞和大腦，負責(zé)信息的傳遞和處理，包括互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、廣電網(wǎng)等各種通信網(wǎng)絡(luò)。感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官，主要功能是識別物體和采集信息，包括傳感器、RFID、二維碼等技術(shù)。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)家庭設(shè)備的互聯(lián)互通和智能化管理，提高家居生活的舒適性和便捷性。智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對農(nóng)業(yè)環(huán)境進行實時監(jiān)測和調(diào)控，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對交通狀況進行實時監(jiān)測和調(diào)度，提高交通運輸效率和安全性。智能交通通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)遠程醫(yī)療、健康監(jiān)測等醫(yī)療服務(wù)，提高醫(yī)療水平和患者體驗。智能醫(yī)療利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的遠程監(jiān)控和故障預(yù)警，提高生產(chǎn)效率和降低成本。工業(yè)自動化0201030405物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域PART02感知層技術(shù)傳感器分類按被測量對象分類，可分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器；按工作原理分類，可分為電阻式、電容式、電感式等。傳感器性能指標包括靈敏度、線性度、遲滯、重復(fù)性、分辨率、穩(wěn)定性等。傳感器定義將非電量轉(zhuǎn)換為與之有確定對應(yīng)關(guān)系的電量輸出，以滿足信息傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求的裝置。傳感器技術(shù)RFID系統(tǒng)組成包括電子標簽、讀寫器和計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三部分。RFID工作原理讀寫器通過天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當電子標簽進入讀寫器工作場時，其天線產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能量，電子標簽將自身編碼信息通過內(nèi)置天線發(fā)送出去。讀寫器接收到電子標簽發(fā)送來的信息并進行解碼后送至計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行處理。RFID技術(shù)應(yīng)用廣泛應(yīng)用于物流、零售、制造、醫(yī)療等領(lǐng)域，如倉儲管理、生產(chǎn)線自動化、門禁系統(tǒng)、動物識別等。RFID技術(shù)以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。包括硬件層、中間層、系統(tǒng)軟件層和應(yīng)用軟件層四個部分。其中硬件層包括處理器/微控制器、存儲器及外設(shè)器件和I/O端口等；中間層為硬件層提供統(tǒng)一的設(shè)備驅(qū)動接口；系統(tǒng)軟件層由實時多任務(wù)操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、圖形用戶接口等組成；應(yīng)用軟件層針對特定應(yīng)用而開發(fā)的應(yīng)用程序。廣泛應(yīng)用于消費類電子產(chǎn)品、工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域，如智能手機、平板電腦、智能家居控制系統(tǒng)等。嵌入式系統(tǒng)定義嵌入式系統(tǒng)組成嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)PART03網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)無線局域網(wǎng)（WLAN）基于IEEE802.11標準，采用無線方式連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，構(gòu)建局域網(wǎng)。藍牙（Bluetooth）一種短距離無線通信技術(shù)，用于在設(shè)備間傳輸數(shù)據(jù)，如手機、耳機等。紫蜂（ZigBee）一種低功耗、低成本的無線通信技術(shù)，適用于智能家居、工業(yè)自動化等領(lǐng)域。無線通信技術(shù)030201以太網(wǎng)（Ethernet）一種廣泛應(yīng)用的局域網(wǎng)通信技術(shù)，采用CSMA/CD訪問控制方式。電力線通信（PLC）利用電力線傳輸數(shù)據(jù)信號，無需額外布線，適用于智能家居等領(lǐng)域。光纖通信利用光導(dǎo)纖維傳輸光信號，具有傳輸距離遠、帶寬高等優(yōu)點。有線通信技術(shù)TCP/IP協(xié)議族包括TCP、UDP、IP等協(xié)議，是互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)協(xié)議族。HTTP協(xié)議用于Web瀏覽器和服務(wù)器之間的通信，是Web應(yīng)用的基礎(chǔ)協(xié)議。MQTT協(xié)議一種輕量級的發(fā)布/訂閱消息傳輸協(xié)議，適用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間的通信。CoAP協(xié)議一種專為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計的輕量級Web傳輸協(xié)議，基于REST架構(gòu)風(fēng)格。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與標準PART04應(yīng)用層技術(shù)數(shù)據(jù)清洗去除重復(fù)、無效和錯誤數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。數(shù)據(jù)融合將來自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進行整合，形成全面、一致的數(shù)據(jù)視圖。數(shù)據(jù)分析運用統(tǒng)計學(xué)、機器學(xué)習(xí)等方法，挖掘數(shù)據(jù)中的有用信息和規(guī)律。數(shù)據(jù)可視化將數(shù)據(jù)以圖形、圖像等形式展現(xiàn)，便于理解和分析。數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)云計算基礎(chǔ)架構(gòu)大數(shù)據(jù)存儲與管理大數(shù)據(jù)處理與分析云網(wǎng)融合云計算與大數(shù)據(jù)技術(shù)01020304包括IaaS、PaaS和SaaS等云服務(wù)模式，提供彈性、可擴展的計算資源。運用分布式文件系統(tǒng)、NoSQL數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的存儲和管理。運用MapReduce、Spark等大數(shù)據(jù)處理框架，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速處理和分析。將云計算與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，提供高效、靈活的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)安全威脅運用密碼學(xué)方法，確保數(shù)據(jù)傳輸和存儲的安全性。加密與認證技術(shù)訪問控制技術(shù)隱私保護技術(shù)01020403采用匿名化、脫敏等方法，保護用戶的個人隱私不被泄露。包括設(shè)備安全、數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全等方面的威脅。通過身份認證和權(quán)限管理，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和操作。物聯(lián)網(wǎng)安全與隱私保護PART05物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用案例通過手機、平板等終端實現(xiàn)對家居設(shè)備的遠程控制，如燈光、空調(diào)、窗簾等。遠程控制語音控制場景模式安全監(jiān)控通過智能音箱等設(shè)備實現(xiàn)語音控制家居設(shè)備，提高居住便捷性。根據(jù)不同的場景和需求，設(shè)置不同的家居設(shè)備組合模式，如回家模式、離開模式等。通過智能攝像頭、煙霧報警器等設(shè)備實現(xiàn)家庭安全監(jiān)控和報警。智能家居生產(chǎn)流程自動化通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的互聯(lián)互通，實現(xiàn)生產(chǎn)流程的自動化和智能化。遠程監(jiān)控和維護通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對生產(chǎn)設(shè)備進行遠程監(jiān)控和維護，提高生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率。工業(yè)大數(shù)據(jù)分析通過收集和分析生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，優(yōu)化生產(chǎn)流程和提高產(chǎn)品質(zhì)量。工業(yè)安全通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加強對工業(yè)設(shè)備和生產(chǎn)環(huán)境的安全監(jiān)控和預(yù)警。工業(yè)自動化精準農(nóng)業(yè)根據(jù)農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)精準施肥、灌溉等農(nóng)業(yè)操作，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量。農(nóng)產(chǎn)品追溯通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)的追溯，保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。農(nóng)業(yè)裝備智能化通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)裝備的互聯(lián)互通和智能化，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化水平。農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對農(nóng)田、溫室等農(nóng)業(yè)環(huán)境的實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)收集。農(nóng)業(yè)信息化交通管理通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對城市公共場所的安全監(jiān)控和預(yù)警，提高城市安全保障能力。公共安全能源管理智慧建筑通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)城市交通信號的實時控制和調(diào)度，提高城市交通運行效率。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)建筑設(shè)備的互聯(lián)互通和智能化，提高建筑運行效率和管理水平。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對城市能源設(shè)施的實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)收集，優(yōu)化能源分配和使用效率。智慧城市PART06物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)ABCD物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢泛在化物聯(lián)網(wǎng)正逐漸滲透到各個領(lǐng)域，實現(xiàn)萬物互聯(lián)，構(gòu)建泛在化的智能網(wǎng)絡(luò)。標準化物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)正在推動標準化進程，以實現(xiàn)不同設(shè)備和系統(tǒng)的互聯(lián)互通。智能化物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備自主決策、智能優(yōu)化等功能。安全性增強隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的深入，安全問題越來越受到重視，各種安全防護技術(shù)正在不斷發(fā)展。ABCD安全問題物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安全防護較弱，容易受到攻擊，導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露、系統(tǒng)癱瘓等問題。異構(gòu)性物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備種類繁多，通信協(xié)議和標準不統(tǒng)一，如何實現(xiàn)異構(gòu)設(shè)備的互聯(lián)互通是一個難題。網(wǎng)絡(luò)擁堵隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的不斷增加，網(wǎng)絡(luò)帶寬和數(shù)據(jù)處理能力面臨巨大壓力，可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁堵和性能下降。隱私保護物聯(lián)網(wǎng)涉及大量用戶隱私數(shù)據(jù)，如何合理收集、使用和保護這些數(shù)據(jù)是一個重要問題。物聯(lián)網(wǎng)面臨挑戰(zhàn)與問題未來展望5G與物聯(lián)網(wǎng)的融合5G網(wǎng)絡(luò)的高速度、低時延和大連接數(shù)特性將為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供更強大的支持。邊緣計算的普及邊緣計算將數(shù)據(jù)處理和