信息技術(shù)基礎(chǔ)（拓展模塊） 課件 學(xué)習(xí)單元9 物聯(lián)網(wǎng)9.1

學(xué)習(xí)單元九物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)9.1初識物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)線上課前導(dǎo)學(xué)課前自測推課前學(xué)習(xí)資源包頭腦風(fēng)暴任務(wù)調(diào)研2009年1月，IBM首席執(zhí)行官在美國工商業(yè)領(lǐng)袖“圓桌會議”上，首次提出了“智慧地球”的概念。同年8月，我國也提出盡快建立中國的傳感信息中心——“感知中國”中心，同時強調(diào)要突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)（Internetofthings，IoT）關(guān)鍵技術(shù)，使之成為推動產(chǎn)業(yè)升級、邁向信息社會的“發(fā)動機”。據(jù)官方數(shù)據(jù)統(tǒng)計（截至2022年底），我國移動網(wǎng)絡(luò)的終端連接總數(shù)已達35.28億戶，其中代表“物”連接數(shù)的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)終端用戶達18.45億戶，自2022年8月底“物”連接數(shù)超越“人”連接數(shù)后，“物”連接數(shù)占比已升至52.3%，萬物互聯(lián)基礎(chǔ)不斷夯實。蜂窩物聯(lián)網(wǎng)終端應(yīng)用于公共服務(wù)、車聯(lián)網(wǎng)、智慧零售、智慧家居等領(lǐng)域的規(guī)模分別達4.96億、3.75億、2.5億和1.92億戶。小思考

我們要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)首先需要解決的問題是什么呢？采用什么樣的方式解決，是否存在可靠的新興技術(shù)手段？線上課前導(dǎo)學(xué)頭腦風(fēng)暴任務(wù)調(diào)研課前自測參考視頻：物聯(lián)新時代致敬破局者（Science/AAAS、英特爾和央視頻聯(lián)袂推出）/special/intel_iot_bigbang_2021參考文件：《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》、《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動計劃（2021-2023年）》線上課前導(dǎo)學(xué)任務(wù)調(diào)研課前自測頭腦風(fēng)暴1什么是物聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)？2物聯(lián)網(wǎng)有哪些分類和特征？3物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展史和愿景是怎樣的？線下課中演練前情回顧任務(wù)驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)

經(jīng)過線上課前預(yù)習(xí)，我們應(yīng)該了解到，物聯(lián)網(wǎng)已成為當前世界新一輪經(jīng)濟和科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點之一，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)對于促進經(jīng)濟發(fā)展和社會進步具有重要的現(xiàn)實意義。當前我國正處于數(shù)字經(jīng)濟和實體經(jīng)濟深入融合的第二階段，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效搜集各行各業(yè)的數(shù)據(jù)，提高社會生產(chǎn)部門的數(shù)字化程度，是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是數(shù)字經(jīng)濟的重要支撐。為了學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，我們必須先掌握關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)知識，包括物聯(lián)網(wǎng)的定義，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)類別和特征，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程及現(xiàn)狀，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢，常見的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用場景，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展愿景，以及促進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)持續(xù)發(fā)展的國家相關(guān)政策文件等。線下課中演練前情回顧任務(wù)驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)1.了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本概念；2.理解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)分類和特征；3.掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程；4.知道物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用及愿景。物聯(lián)網(wǎng)是一個廣泛的概念，隨著技術(shù)的發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的定義也在持續(xù)的演繹和完善。一般來說，我們認為物聯(lián)網(wǎng)是傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)向物理世界的一個延伸。綜合現(xiàn)有的技術(shù)文獻資料，大致有幾種比較常見的定義，如：1）物聯(lián)網(wǎng)（IoT）是將互聯(lián)網(wǎng)連接延伸到物理設(shè)備和日常物品。嵌入電子器件、互聯(lián)網(wǎng)連接和其他形式的硬件（如傳感器），這些設(shè)備彼此間可以通過互聯(lián)網(wǎng)進行交互與通信，并且可以對它們進行遠程監(jiān)測和控制。2）物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)通訊基礎(chǔ)上，針對不同領(lǐng)域的需求，利用具有感知、通訊和計算的智能物體自動獲取現(xiàn)實世界的信息，將這些對象互聯(lián)，實現(xiàn)全面感知、可靠傳輸、智能處理，構(gòu)建人與物、物與物互聯(lián)的智能信息服務(wù)系統(tǒng)。線下課中演練前情回顧任務(wù)驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)典型工作環(huán)節(jié)1物聯(lián)網(wǎng)基本概念線下課中演練前情回顧任務(wù)驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)類別

1）根據(jù)技術(shù)服務(wù)能力劃分，物聯(lián)網(wǎng)主要可以分為：私有物聯(lián)網(wǎng)(PrivateIoT)、公有物聯(lián)網(wǎng)(PublicIoT)、社區(qū)物聯(lián)網(wǎng)(CommunityIoT,CIoT)、混合物聯(lián)網(wǎng)(HybridIoT,HIoT)四種類型。2）根據(jù)技術(shù)實現(xiàn)的應(yīng)用領(lǐng)域劃分，物聯(lián)網(wǎng)可以分為：消費型物聯(lián)網(wǎng)、商業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（CommercialIoT,CIoT）、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IndustrialIoT,IIoT）、基礎(chǔ)設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)、軍事物聯(lián)網(wǎng)（MilitaryIoT,MIoT）等。典型工作環(huán)節(jié)2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)分類及特征線下課中演練前情回顧任務(wù)驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)物聯(lián)網(wǎng)的基本特征

概括的講物聯(lián)網(wǎng)主要有以下幾個基本特征：1）對象設(shè)備化IoT是由具備全面感知能力的物理設(shè)備組成；2）終端互聯(lián)化IoT是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)，不同類型的傳感器定時采集的數(shù)據(jù)信息需要通過復(fù)雜的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實時準確地傳遞出去；3）服務(wù)智能化IoT不僅提供了傳感設(shè)備的連接，還可以從其采集到的海量信息中分析、加工和處理有意義的數(shù)據(jù)，這就意味著IoT本身也要具有智能處理的能力。典型工作環(huán)節(jié)2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)分類及特征線下課中演練前情回顧任務(wù)驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程

1）萌芽階段1991年，美國的KevinAsh-ton教授首次提出“物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)”的說法。1998年在美國麻的SanjeySarma和DavidBrock兩位教授提出了產(chǎn)品電子編碼（ElectronicProductCode，EPC）開放網(wǎng)絡(luò)（物聯(lián)網(wǎng)）構(gòu)想；2003年在麻省理工學(xué)院的推動下，成立了EPCGLOBLE全球組織，進而推廣EPC和物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。典型工作環(huán)節(jié)3物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程線下課中演練前情回顧任務(wù)驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程

2）形成階段2009年，IBM公司創(chuàng)造性的提出“智慧地球”概念，推動社會將新能源和物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟的兩大重點。同年8月，我國有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)人在無錫視察時指出“要迅速建立中國的傳感信息中心”，并形象的把這個傳感中心稱為“感知中國”中心。典型工作環(huán)節(jié)3物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程線下課中演練前情回顧任務(wù)驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程

3）成熟階段2013年，德國率先在漢諾威工業(yè)博覽會上正式推出“工業(yè)4.0”的概念，其技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)實體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。2015年5月，國務(wù)院正式印發(fā)《中國制造2025》，部署全面推進實施制造強國戰(zhàn)略。2021年，國家八部委聯(lián)合印發(fā)《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動計劃（2021-2023年）》。典型工作環(huán)節(jié)3物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程線下課中演練前情回顧任務(wù)驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程

4）發(fā)展階段根據(jù)IoTAnalytics的數(shù)據(jù)顯示，2020年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量超過113億，首次超過非物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)，預(yù)計2023年增長率為18%，達到超過144億個活躍連接，到2025年，預(yù)計將有超過270億臺聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。根據(jù)全球移動通信系統(tǒng)協(xié)會（GSMA）的數(shù)據(jù)顯示，2021年全球物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模達到1579億美元，到2027年將超過5250億美元，2022-2027年復(fù)合年增長率為22%。典型工作環(huán)節(jié)3物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程線下課中演練前情回顧任務(wù)驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢從2017年開始，“AIoT”逐漸的成為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的熱詞。AIoT（人工智能物聯(lián)網(wǎng)）=AI（人工智能）+IoT（物聯(lián)網(wǎng)）。簡單來說“AIoT”就是人工智能（ArtificialIntelligence，AI）技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合，通過物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生、收集來自不同維度的、海量的數(shù)據(jù)存儲于云端、邊緣端，再通過大數(shù)據(jù)分析，以及更高形式的人工智能，實現(xiàn)萬物數(shù)據(jù)化、萬物智聯(lián)化。典型工作環(huán)節(jié)3物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程線下課中演練前情回顧任務(wù)驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景在這個“萬物互聯(lián)”的時代，越來越多的領(lǐng)域?qū)?yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，如醫(yī)療、運輸、零售等。而多場景落地應(yīng)用又會反過來促進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展，進一步推進物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模化應(yīng)用，構(gòu)建新業(yè)態(tài)、新模式，持續(xù)增廣物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展矩陣，拓展物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和應(yīng)用前景。典型工作環(huán)節(jié)4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用及愿景線下課中演練前情回顧任務(wù)驅(qū)動演示講解鞏固小結(jié)鞏固小結(jié)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展愿景物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展面臨很多挑戰(zhàn)，特別是安全和隱私、數(shù)據(jù)保護、資源控制、信息共享、標準制定、服務(wù)開放性和互動操作性等關(guān)鍵技術(shù)還需要進一步研究。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈又長又廣，這就注定了物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)創(chuàng)新和廣泛應(yīng)用不可能只由某一家或者是某幾家公司承擔，生態(tài)合作是物聯(lián)網(wǎng)加速發(fā)展的基礎(chǔ)性保障。在未來，物聯(lián)網(wǎng)幾乎會涵蓋人們?nèi)粘Ｉ钪械囊磺?，物?lián)網(wǎng)的應(yīng)用多元而復(fù)雜，需要依托行業(yè)或商業(yè)用戶的效益來實現(xiàn)其落地和推廣，這就跟商業(yè)模式有關(guān)系，也意味著新的商業(yè)機會。典型工作環(huán)節(jié)4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用及愿景線下