信息技術(shù)拓展課件-物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)認(rèn)知

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論及RFID標(biāo)識(shí)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的定義物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的特征物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)主要內(nèi)容概念通過射頻識(shí)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，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)?！睂哟谓Y(jié)構(gòu)感知層、傳輸層、應(yīng)用層。發(fā)展歷程萌芽期、孕育期、發(fā)展期、成熟期。開發(fā)步驟需求分析、可行性論證、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施、系統(tǒng)維護(hù)。知識(shí)方向前端數(shù)據(jù)采集技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)實(shí)施。應(yīng)用范疇工業(yè)制造、智慧農(nóng)業(yè)、物流商貿(mào)、智能交通、智慧城市、智能家居、金融管理、食品安全。與RFID關(guān)系RFID是物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)感知的重要手段；物聯(lián)網(wǎng)起源于RFID，范疇遠(yuǎn)超RFID；物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)完整系統(tǒng)，RFID知識(shí)一門無線通訊技術(shù)。與互聯(lián)網(wǎng)關(guān)系物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴(kuò)展，物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)和核心仍然是互聯(lián)網(wǎng)；互聯(lián)網(wǎng)的屬性同樣適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)是包含與被包含的關(guān)系。認(rèn)知RFID與物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）概念的提出2009年2008年2005年1998年MIT的KevinAshton第一次提出：把RFID技術(shù)與傳感器技術(shù)應(yīng)用于日常物品中形成一個(gè)“物聯(lián)網(wǎng)”ITU報(bào)告：物聯(lián)網(wǎng)是通過RFID和智能計(jì)算等技術(shù)實(shí)現(xiàn)全世界設(shè)備互連的網(wǎng)絡(luò)IBM提出：把傳感器設(shè)備安裝到各種物體中，并且普遍連接形成網(wǎng)絡(luò)，即“物聯(lián)網(wǎng)”，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上形成“智慧地球

歐洲物聯(lián)網(wǎng)研究項(xiàng)目工作組制訂《物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略研究路線圖》，介紹傳感網(wǎng)/RFID等前端技術(shù)和20年發(fā)展趨勢(shì)物聯(lián)網(wǎng)形式早已存在，統(tǒng)一意義上的物聯(lián)網(wǎng)概念提出是在架構(gòu)在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成熟的基礎(chǔ)上從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)隨著網(wǎng)絡(luò)覆蓋的普及，人們提出了一個(gè)問題，既然無處不在的網(wǎng)絡(luò)能夠成為人際間溝通的無所不能的工具，為什么我們不能將網(wǎng)絡(luò)作為物體與物體溝通的工具，人與物體溝通的工具，乃至人與自然溝通的工具？——中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)公司總經(jīng)理王建宙《從互聯(lián)網(wǎng)到“物聯(lián)網(wǎng)”》計(jì)算機(jī):自動(dòng)計(jì)算以獨(dú)立計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理互聯(lián)網(wǎng)：人與人交互基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互物聯(lián)網(wǎng)：物物&人物交互萬物的信息感知、交互、處理的網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)（IoT：TheInternetofThings)是“萬物溝通”的、具有全面感知、可靠傳送、智能處理特征的連接物理世界的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了任何時(shí)間、任何地點(diǎn)及任何物體的連結(jié)?？梢詭椭鷮?shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理世界的有機(jī)結(jié)合，使人類可以以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，從而提高整個(gè)社會(huì)的信息化能力。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代示意圖：萬物相聯(lián)。例如：當(dāng)司機(jī)出現(xiàn)操作失誤時(shí)汽車會(huì)自動(dòng)報(bào)警；公文包會(huì)提醒主人忘帶了什么東西等等

統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)概念提出的意義物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用形式已經(jīng)存在用網(wǎng)絡(luò)連接和傳送物的信息的形式由來已久

軍事上的衛(wèi)星、雷達(dá)偵測(cè)、遙控武器等

各個(gè)行業(yè)的自動(dòng)控制等應(yīng)用提出物聯(lián)網(wǎng)的意義之一：形成規(guī)模效應(yīng)巨大的聚合產(chǎn)業(yè)

10年內(nèi)“物聯(lián)網(wǎng)”可能大規(guī)模普及，到2020年世界上物物互聯(lián)的業(yè)務(wù)跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比將達(dá)到30:1，物聯(lián)網(wǎng)被稱為是下一個(gè)萬億級(jí)的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)提出物聯(lián)網(wǎng)的意義之二：在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和架構(gòu)體系下快速形成成熟的產(chǎn)業(yè)鏈隨著“物聯(lián)網(wǎng)”概念的提出和各種標(biāo)準(zhǔn)組織的成立，物聯(lián)網(wǎng)的各種協(xié)議和體系架構(gòu)正在邁向統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的方向。而在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和架構(gòu)體系下，才可能盡快推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的成熟和大規(guī)模商用提出物聯(lián)網(wǎng)的意義之三：基于統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用平臺(tái)，形成感知泛在聚合效應(yīng)當(dāng)前已存在的各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用雛形最大的局限就是行業(yè)類型單一，網(wǎng)絡(luò)范圍局限

物聯(lián)網(wǎng)的概念提出了統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用平臺(tái)，行業(yè)交叉的泛在聚合效應(yīng)，才是物聯(lián)網(wǎng)概念的精髓所在18世紀(jì)中期，以蒸汽機(jī)為代表的第一次工業(yè)革命開創(chuàng)了人類的大機(jī)器工業(yè)時(shí)代從科學(xué)發(fā)展史看物聯(lián)網(wǎng)19世紀(jì)后期到20世紀(jì)中葉，以電機(jī)為代表的第二次工業(yè)革命使人類進(jìn)入了電氣化時(shí)代20世紀(jì)下半葉，以互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)為代表的第三次工業(yè)革命迅速席卷全球，世界進(jìn)入信息化時(shí)代21世紀(jì)初提出的物聯(lián)網(wǎng)，能夠引發(fā)第四次工業(yè)革命嗎？物聯(lián)網(wǎng)在科學(xué)發(fā)展史的地位物聯(lián)網(wǎng)個(gè)人電腦出現(xiàn)，開創(chuàng)信息時(shí)代的第一次革命物聯(lián)網(wǎng)：信息技術(shù)趨勢(shì)，國(guó)家戰(zhàn)略互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)網(wǎng)PC機(jī)以信息傳輸為特征的互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)及人的連通以信息感知為特征的物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)物物和人物的全面連通計(jì)算工具信息處理綜合工具增強(qiáng)單體能力移動(dòng)性人人相連人人互聯(lián)人和物（靜態(tài)信息）生活\娛樂\信息化人物相連物物相連網(wǎng)絡(luò)、智能泛在物體變得有生命推動(dòng)各行業(yè)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)—信息技術(shù)第三次浪潮物聯(lián)網(wǎng)連接對(duì)象物理對(duì)象(不論是智能的或非智能的物體)數(shù)量非常巨大，需要聯(lián)網(wǎng)互動(dòng)、通信、控制以便參與業(yè)務(wù)流程或管理的物件其數(shù)量也比人口多百倍。物聯(lián)網(wǎng)的概念歐盟關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的定義（InternetofThings:StrategicResearchRoadmap,CERP-IoTSRA,firstpresentation16September2009)

物聯(lián)網(wǎng)是未來互聯(lián)網(wǎng)的一部分，能夠被定義為基于標(biāo)準(zhǔn)和交互通信協(xié)議具有自配置能力的動(dòng)態(tài)全球網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，在物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)物理和虛擬的“物件”具有身份、物理屬性、擬人化、使用智能接口并且無縫綜合到信息網(wǎng)絡(luò)中。中國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)定義2010年我國(guó)的政府工作報(bào)告所附的注釋中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)有如下的說明：是指通過信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)關(guān)注的核心要素中國(guó)：2009年8月感知中國(guó)以中科院和中國(guó)移動(dòng)為先導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)自主創(chuàng)新的傳感技術(shù)和TD結(jié)合美國(guó)：2008年底IBM向美國(guó)政府提出的“智慧地球”戰(zhàn)略強(qiáng)調(diào)傳感等感知技術(shù)的應(yīng)用，提出建設(shè)智慧型基礎(chǔ)設(shè)施歐盟：2009年6月物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃

具體而務(wù)實(shí)，強(qiáng)調(diào)RFID的廣泛應(yīng)用，注重信息安全日本：2009年8月u-Japan戰(zhàn)略在u-Japan的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)電子政務(wù)和社會(huì)信息服務(wù)應(yīng)用關(guān)注點(diǎn)1：全面感知關(guān)注點(diǎn)2：可靠傳送關(guān)注點(diǎn)3：智能處理

傳感器和RFID

智能嵌入技術(shù)(如智能家庭)短距無線和傳感網(wǎng)技術(shù)IP化多業(yè)務(wù)承載的公網(wǎng)信息IT技術(shù)深入各行業(yè)物物&人物交互的智能中樞

物聯(lián)網(wǎng)的特征全面感知可靠傳輸智能處理感知傳輸智能利用RFID、傳感器、二維碼等能夠隨時(shí)隨地采集物體的動(dòng)態(tài)信息。通過網(wǎng)絡(luò)將感知的各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，及時(shí)地對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息控制物聯(lián)網(wǎng)的組成物聯(lián)網(wǎng)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層組成。感知層：顧名思義，就是用于感受外界變化的，就像我們的眼睛、嘴巴、鼻子等五官的作用，這就是傳感器。感知層利用多種傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID、二維碼、攝像頭、GPS、智能物體等來全面感知現(xiàn)實(shí)世界中的各種信息。物聯(lián)網(wǎng)的感知層節(jié)點(diǎn)具有數(shù)量多、成本低、計(jì)算能力弱等特點(diǎn)，是物聯(lián)網(wǎng)信息的源頭。物聯(lián)網(wǎng)的組成與體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)層：相當(dāng)于人體的中樞神經(jīng)和大腦，用來傳遞信息和處理信息。網(wǎng)絡(luò)層將感知層獲取的信息進(jìn)行處理，供上層使用。應(yīng)用層：就是把物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，比如數(shù)字化油田、智能交通、物流追蹤系統(tǒng)、醫(yī)療保健系統(tǒng)、氣候系統(tǒng)以及基礎(chǔ)設(shè)施等方面。

物聯(lián)網(wǎng)的組成與體系結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的工作原理

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

智能交通

智能物流

智能農(nóng)業(yè)

智能電網(wǎng)

醫(yī)療健康

智能家居

物聯(lián)網(wǎng)的支撐技術(shù)識(shí)別技術(shù)全球識(shí)別方案、識(shí)別管理、識(shí)別編碼/加密、識(shí)別和尋址方案及其認(rèn)證和儲(chǔ)存管理、全球查號(hào)業(yè)務(wù)和發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)體系技術(shù)基于節(jié)點(diǎn)對(duì)等通信的無中心自治體系、事件驅(qū)動(dòng)體系、斷連操作與同步數(shù)據(jù)和信號(hào)處理技術(shù)數(shù)據(jù)共享與合作、自治代理、人機(jī)接口、邊緣處理、過濾和集成、QOS和流處理功率與能量存儲(chǔ)技術(shù)電池和能量存儲(chǔ)、能量獲得/提取技術(shù)、換能技術(shù)、能量測(cè)量技術(shù)、基于能量?jī)?yōu)先調(diào)度的軟件發(fā)現(xiàn)技術(shù)設(shè)備發(fā)現(xiàn)、分布存儲(chǔ)、定位、實(shí)際與虛擬實(shí)體的映射網(wǎng)絡(luò)技術(shù)固定、無線和移動(dòng)網(wǎng)及Ad-hoc網(wǎng)技術(shù)、自治計(jì)算與連網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)級(jí)的口令和身份分配、匿名連網(wǎng)等硬件技術(shù)納技術(shù)、自愈電路體系、天線、能效射頻前端、嵌入傳感器、激勵(lì)器、低成本制造技術(shù)等安全與隱私技術(shù)隱私保護(hù)、認(rèn)證和可信的模型、能效加密和數(shù)