第1章 物聯(lián)網(wǎng)概述課件

第一章概述第1章物聯(lián)網(wǎng)概述1.1物聯(lián)網(wǎng)的概念1.2物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.3物聯(lián)網(wǎng)的應用1.4物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術1.5物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景第1章物聯(lián)網(wǎng)概述1.1

物聯(lián)網(wǎng)的概念定義發(fā)展過程特征思索問題第1章物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)（Internetofthings，IOT）是新一代信息技術的重要組成部分，其英文名稱貼切地表達了“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”這一本質(zhì)含義。一、物聯(lián)網(wǎng)的定義第1章物聯(lián)網(wǎng)概述

對于定義把握兩個基本點：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是基于互聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴展；第二，物聯(lián)網(wǎng)終端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，并試圖進行物與物之間的信息交換。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述IOT的概念模型第1章物聯(lián)網(wǎng)概述

智慧地球，就是把感應器嵌入和配置到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，并且被普遍連接，形成物聯(lián)網(wǎng)。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述物物相連的智慧地球第1章物聯(lián)網(wǎng)概述二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程1999年，美國麻省理工學院（MIT）的Auto-ID中心創(chuàng)造性地提出了當時被稱作EPC（ElectronicProductCode，產(chǎn)品電子代碼）系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)雛形構(gòu)想。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述EPC系統(tǒng)工作流程示意圖第1章物聯(lián)網(wǎng)概述2004年，日本總務省提出u-Japan構(gòu)想。同年，韓國政府制定了u-Korea戰(zhàn)略。2005年，信息社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述2008年，歐盟智慧系統(tǒng)整合科技聯(lián)盟（EPOSS）預測物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景。2009年1月，美國IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念。2009年8月，中國總理溫家寶指出要迅速建立中國的傳感信息中心或“感知中國中心”。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的社會背景第1章物聯(lián)網(wǎng)概述三、物聯(lián)網(wǎng)的特征

與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)到底有什么不同呢？？？？第1章物聯(lián)網(wǎng)概述是各種感知技術的廣泛應用。是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡。是更加智能的網(wǎng)絡，其具有的智能處理能力，能夠?qū)ξ矬w實施智能控制。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述四、應注意的問題

在深入理解物聯(lián)網(wǎng)的概念時，為了更精確的把握物聯(lián)網(wǎng)的核心內(nèi)涵，要注意以下三個問題（誤區(qū)）。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述第一，把傳感網(wǎng)或RFID網(wǎng)等同于物聯(lián)網(wǎng)。第二，把物聯(lián)網(wǎng)當成互聯(lián)網(wǎng)的無邊無際的無限延伸，把物聯(lián)網(wǎng)當成所有物的完全開放、全部互連、全部共享的互聯(lián)網(wǎng)平臺。第三，認為物聯(lián)網(wǎng)就是物物互聯(lián)的無所不在的網(wǎng)絡，因此認為物聯(lián)網(wǎng)是空中樓閣，是目前很難實現(xiàn)的技術。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述1.2物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應用層支撐層傳輸層感知層第1章物聯(lián)網(wǎng)概述物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第1章物聯(lián)網(wǎng)概述感知層：實現(xiàn)全面感知，即利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息。感知層主要用于采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)，包括各類物理量、標識、音頻、視頻數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集涉及傳感器、RFID、多媒體信息采集、二維碼和實時定位等技術。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述傳輸層：目的是可靠傳遞，通過各種電信網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去。傳輸層主要功能是直接通過現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)（IPv4/IPv6網(wǎng)絡）、移動通信網(wǎng)（如：GSM、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA、無線接入網(wǎng)、無線局域網(wǎng)等）、衛(wèi)星通信網(wǎng)等基礎網(wǎng)絡設施，對來自感知層的信息進行接入和傳輸。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述支撐層：功能是智能處理，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，對物體實施智能化的控制。在支撐層主要的系統(tǒng)設備包括：大型計算機群、海量網(wǎng)絡存儲設備、云計算設備等等。支撐層利用了各種智能處理技術、高性能分布式并行計算技術、海量存儲與數(shù)據(jù)挖掘技術、數(shù)據(jù)管理與控制等多種現(xiàn)代計算機技術。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述應用層：利用經(jīng)過分析處理的感知數(shù)據(jù)，為用戶提供豐富的服務。應用層中包括各類用戶界面顯示設備以及其它管理設備等，應用層根據(jù)用戶的需求可以面向各類行業(yè)實際應用的管理平臺和運行平臺，并根據(jù)各種應用的特點集成相關的內(nèi)容服務，如：智能交通系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、遠程醫(yī)療系統(tǒng)、智能工業(yè)系統(tǒng)、智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、智能校園等。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述1.3物聯(lián)網(wǎng)的應用一、物聯(lián)網(wǎng)的應用模式二、物聯(lián)網(wǎng)的典型應用第1章物聯(lián)網(wǎng)概述一、物聯(lián)網(wǎng)的應用模式

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的實際用途，可以歸結(jié)出它的三種基本應用模式：標簽模式、監(jiān)控跟蹤模式、控制模式。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述標簽模式：通過二維碼，RFID等技術標識特定的對象，用于區(qū)分對象個體。

例如，在生活中我們使用的各種智能卡，條碼標簽的基本用途就是用來獲得對象的識別信息。此外通過智能標簽還可以用于獲得對象物品所包含的擴展信息，例如智能卡上的金額余額，二維碼中所包含的網(wǎng)址和名稱等。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述監(jiān)控跟蹤模式：利用多種類型的傳感器和分布廣泛的傳感器網(wǎng)絡，可以實現(xiàn)對某個對象的實時狀態(tài)的獲取和特定對象行為的監(jiān)控。

例如，使用分布在市區(qū)的各個噪音探頭監(jiān)測噪聲污染，通過二氧化碳傳感器監(jiān)控大氣中二氧化碳的濃度，通過GPS標簽跟蹤車輛位置，通過交通路口的攝像頭捕捉實時交通流程等。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述控制模式：物聯(lián)網(wǎng)基于云計算平臺和智能網(wǎng)絡，可以依據(jù)傳感器網(wǎng)絡用獲取的數(shù)據(jù)進行決策，改變對象的行為進行控制和反饋。

例如根據(jù)光線的強弱調(diào)整路燈的亮度，根據(jù)車輛的流量自動調(diào)整紅綠燈間隔等。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述二、物聯(lián)網(wǎng)的典型應用

物聯(lián)網(wǎng)具有非常廣泛的用途，可大體概括為如下十個主要應用領域：智能家居、智能醫(yī)療、智能城市、智能環(huán)保、智能交通、智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能社區(qū)、智能會展。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述智能家居示意圖第1章物聯(lián)網(wǎng)概述智能醫(yī)療示意圖第1章物聯(lián)網(wǎng)概述智能城市示意圖第1章物聯(lián)網(wǎng)概述智能環(huán)保示意圖第1章物聯(lián)網(wǎng)概述智能交通示意圖第1章物聯(lián)網(wǎng)概述智能工業(yè)示意圖第1章物聯(lián)網(wǎng)概述智能農(nóng)業(yè)示意圖物聯(lián)網(wǎng)運營支撐平臺農(nóng)業(yè)生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)短信網(wǎng)關WEB客戶GPRS/EDGE有線無線射頻傳感器組通信終端第1章物聯(lián)網(wǎng)概述智能物流示意圖第1章物聯(lián)網(wǎng)概述智能社區(qū)示意圖第1章物聯(lián)網(wǎng)概述智能會展示意圖第1章物聯(lián)網(wǎng)概述1.4物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術一、感知技術二、傳輸技術三、支撐技術四、應用技術第1章物聯(lián)網(wǎng)概述一、感知技術

感知技術是指能夠用于物聯(lián)網(wǎng)底層感知信息的技術。它包括射頻識別（RFID）技術、傳感器技術、GPS定位技術、多媒體信息采集技術及二維碼技術等。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述RFID系統(tǒng)組成部件圖第1章物聯(lián)網(wǎng)概述二維碼技術示意圖(a)條形碼(b)條形碼打印機(c)二維碼第1章物聯(lián)網(wǎng)概述二、傳輸技術

傳輸技術是指能夠匯聚感知數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g，它包括移動通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡、衛(wèi)星通信、短距離無線通信等。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述三、支撐技術

支撐技術是指用于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理和利用的技術，它包括云計算技術、嵌入式系統(tǒng)、人工智能技術、數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)挖掘技術、分布式并行計算和多媒體與虛擬現(xiàn)實等。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述四、應用技術

應用技術是指用于直接支持物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)運行的技術，應用層主要是根據(jù)行業(yè)特點，借助互聯(lián)網(wǎng)技術手段，開發(fā)各類的行業(yè)應用解決方案，將物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢與行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營、信息化管理、組織調(diào)度結(jié)合起來，形成各類的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，構(gòu)建智能化的行業(yè)應用。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述例如交通行業(yè)，涉及的就是智能交通技術；電力行業(yè)采用的是智能電網(wǎng)技術；物流行業(yè)采用的智慧物流技術等。一般來講，各類應用還要更多涉及專家系統(tǒng)、系統(tǒng)集成技術、編解碼技術等。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述1.5物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景

物聯(lián)網(wǎng)研究和開發(fā)既是機遇，更是挑戰(zhàn)。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)概念的問世,打破了之前的傳統(tǒng)思維。傳統(tǒng)思維一直是將物理基礎設施和IT基礎設施分開：一方面是機場、公路、建筑物，而另一方面是數(shù)據(jù)中心，個人電腦、寬帶等。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述

而在“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，在此意義上，基礎設施更像是一塊新的地球工地，世界的運轉(zhuǎn)就在它上面進行，其中包括經(jīng)濟管理、生產(chǎn)運行、社會管理乃至個人生活。第1章物聯(lián)網(wǎng)概述1.什么是物聯(lián)網(wǎng)？物聯(lián)網(wǎng)的重要特征是什么？2.物聯(lián)網(wǎng)是如何興起的？其背后的驅(qū)動力是什么？3.物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)到底是什么關系？4.物聯(lián)網(wǎng)等于傳感網(wǎng)碼？二者有什么聯(lián)系與區(qū)別？本章思考與練習第1章物聯(lián)網(wǎng)概述5.物聯(lián)網(wǎng)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上分為哪幾個層次？每層實現(xiàn)什么功能？層與層之間是什么關系？6.