物联网概论十四章
物联网概论
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中国物联网
北京、上海、广东、浙江等省市已初步展开智能交通、智能电网、智能安 防、智能物流等物联网的典型应用。在2010年世博会，上海在世博会展馆和 浦东机场布置的防入侵传感网，可以说是当前国际上规模最大的物联网应用 系统。此外，无锡市正在启动“智慧之市”的物联网城市建设。 事实上，我国从本世纪初开始启动，2006年起全力推行的信息化战略就 已经体现了智慧地球或物联网的精髓，上述两个概念本质上就是将信息化技 术应用到各行各业，只不过在表述上更强调互联和智能管理而已。 在科研上，基于近十年传感网领域相关研究，我国在技术上基本保持与 国际同步。从产业上，不仅在无锡建立了中国的传感信息中心，各地也纷纷 启动物联网产业项目。
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物联网历史
物联网概念出现于比尔盖茨1995年《未 来之路》一书，在《未来之路》中，比尔盖茨 已经提及物联网概念，只是当时受限于无线网 络、硬件及传感设备的发展，并未引起重视。 而物联网概念最早提出于1999年，来源 于“Internet Of Things”一词，其定义很简单， 即把所有物品通过射频识别和条码等信息传感 设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管 理。
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物联网发展
物联网和传感网概念在2009年重新唱热 的一个重要原因是国际金融危机使得美国等一 些遭受危机严重的国家需要新的概念刺激经济。
奥巴马政府的“智慧地球”计划明确以物 联网为基础。目前，全球主流国家先后都提出 了物联网发展战略，全球掀起新一轮物联网浪 潮。
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物联网历史
无论是物联网还是传感网，都不是最近才 出现的新兴概念。传感器网络的构想最早由美 国军方提出，起源于1978年美国国防部高级 研究计划局资助卡耐基-梅隆大学进行分布式 传感器网络研究项目。
物联网概论(ppt 66张)
1.1.4 物联网与我国战略性新兴产业
• 2009年8月7日，国务院总理温家宝在无锡视察 时发表了重要的讲话，提出“感知中国”的战略 构想，指示要抓住机会，大力发展物联网技术 与产业。 • 2010年3月5日，国务院总理温家宝在十一届全 国人大三次会议上作政府工作报告中指出：“ 国际金融危机正在催生新的科技革命和产业革 命。发展战略性新兴产业，抢占经济科技制高 点，决定国家的未来，必须抓住机遇，明确重 点，有所作为。转变经济发展方式刻不容缓， 大力培育战略性新兴产业”。
1.2.3 物联网的研究背景
1. 信息世界与物理世界的融合 （1）信息世界的发展
互联网的广泛应用造就了人类历史上最庞大的 信息世界 • • • • 2005年互联网包含的数据量约为5×109GB 2007年约为281×109GB 2008年约为487×109GB 从2009到2011年数据以每年60%的速度增长
3. 互联网技术发展对物联网形成的影响 • TCP/IP协议的研究与设计的成功，促进了互联网的快 速发展。在互联网形成过程中，广域网、城域网、局 域网与个人区域网技术逐步成熟 • 互联网的大规模应用带来了大批用户接入的需求，促 进了接入技术的发展，推动了宽带城域网技术的发展 • 基于Web的电子商务、电子政务、远程医疗、远程教 育，以及基于对等结构的P2P网络、移动通信技术与移 动互联网的应用，使得互联网的应用以超常规的速度 发展 • 无线局域网、无线城域网与无线自组网、无线传感器 网络与无线个人区域网的研究与应用为物联网的发展 奠定了基础
第 1章 物联网1章 知识点结构
物联网发展的社会背景
物联网发展的技术背景
物联网定义
物联网的技术特征
物联网的体系结构模型* 物联网关键技术
《物联网概论》电子教案
《物联网概论》电子教案第一章：物联网概述1.1 物联网的定义解释物联网的概念强调物联网的关键特征1.2 物联网的发展历程简述物联网的起源和发展阶段介绍物联网的重要里程碑事件1.3 物联网的应用领域列举物联网在不同行业的应用案例分析物联网在各领域的优势和挑战1.4 物联网的未来趋势探讨物联网的发展方向和趋势预测物联网对社会的潜在影响第二章：物联网技术基础2.1 物联网的基本组成解释物联网的基本组成部分及其作用强调物联网设备之间的互联互通2.2 传感器技术介绍传感器的基本原理和种类强调传感器在物联网中的关键作用2.3 通信技术解释物联网中常用的通信技术讨论不同通信技术的优缺点和适用场景2.4 数据处理与分析介绍物联网中的数据处理和分析方法强调大数据和云计算在物联网中的应用第三章：物联网应用案例分析3.1 智能家居分析智能家居领域的物联网应用案例强调物联网在提高生活质量方面的作用3.2 智慧城市分析智慧城市领域的物联网应用案例强调物联网在城市管理和社会服务方面的优势3.3 工业物联网分析工业领域的物联网应用案例强调物联网在提高生产效率和降低成本方面的作用3.4 医疗健康分析医疗健康领域的物联网应用案例强调物联网在提高医疗服务质量和效率方面的优势第四章：物联网安全与隐私4.1 物联网安全问题概述介绍物联网面临的安全威胁和挑战强调物联网安全的重要性4.2 物联网安全技术介绍物联网安全技术的种类和应用强调加密技术和身份认证在物联网安全中的关键作用4.3 物联网隐私保护讨论物联网在收集和使用个人数据时面临的隐私问题强调保护用户隐私的重要性和措施4.4 物联网安全与隐私的发展趋势探讨物联网安全与隐私的未来发展趋势预测物联网安全与隐私的潜在挑战和解决方案第五章：物联网的发展与挑战5.1 物联网的政策与标准讨论物联网政策和标准的重要性强调政府和企业方面的作用和责任5.2 物联网技术的发展趋势分析物联网技术的未来发展趋势强调技术创新对物联网发展的推动作用5.3 物联网的商业应用与市场前景分析物联网在商业领域的应用和市场前景强调物联网对经济发展的潜在影响5.4 物联网面临的挑战与解决方案讨论物联网在发展过程中面临的挑战提出解决方案和应对策略，以推动物联网的健康发展第六章：物联网协议与标准6.1 物联网协议概述介绍物联网中常用的通信协议，如MQTT、CoAP等强调协议在物联网设备互联互通中的作用6.2 物联网标准组织与规范介绍物联网领域的知名标准组织和相关规范强调标准化在推动物联网发展中的重要性6.3 物联网协议与标准的发展趋势分析物联网协议与标准的未来发展趋势预测物联网标准化进程中的潜在挑战和机遇6.4 我国在物联网协议与标准方面的进展介绍我国在物联网协议与标准方面的研究成果和应用案例强调我国在物联网领域的发展地位和影响力第七章：物联网技术在农业领域的应用7.1 农业物联网概述解释农业物联网的概念和发展前景强调物联网在现代农业生产中的作用7.2 农业物联网应用案例分析分析农业领域的物联网应用案例，如智能温室、农田监测等强调物联网在提高农业产量和降低生产成本方面的优势7.3 农业物联网的关键技术介绍农业物联网中的关键技术，如土壤传感器、气象监测等强调这些技术在农业物联网中的关键作用7.4 农业物联网的发展趋势与挑战分析农业物联网的未来发展趋势和面临的挑战提出解决方案和应对策略，以推动农业物联网的发展第八章：物联网技术在交通领域的应用8.1 交通物联网概述解释交通物联网的概念和发展前景强调物联网在智能交通系统中的作用8.2 交通物联网应用案例分析分析交通领域的物联网应用案例，如智能交通信号灯、无人驾驶等强调物联网在提高交通效率和降低交通事故率方面的优势8.3 交通物联网的关键技术介绍交通物联网中的关键技术，如车联网、传感器技术等强调这些技术在交通物联网中的关键作用8.4 交通物联网的发展趋势与挑战分析交通物联网的未来发展趋势和面临的挑战提出解决方案和应对策略，以推动交通物联网的发展第九章：物联网技术在环境监测领域的应用9.1 环境监测物联网概述解释环境监测物联网的概念和发展前景强调物联网在环境保护和可持续发展中的作用9.2 环境监测物联网应用案例分析分析环境监测领域的物联网应用案例，如空气污染监测、水质监测等强调物联网在提高环境监测水平和应对环境危机方面的优势9.3 环境物联网的关键技术介绍环境监测物联网中的关键技术，如传感器技术、数据分析等强调这些技术在环境监测物联网中的关键作用9.4 环境物联网的发展趋势与挑战分析环境物联网的未来发展趋势和面临的挑战提出解决方案和应对策略，以推动环境物联网的发展第十章：物联网技术的创新与未来发展10.1 物联网技术创新概述介绍物联网领域的创新技术和应用案例强调技术创新在推动物联网发展中的关键作用10.2 物联网技术的未来发展趋势分析物联网技术的未来发展趋势和潜在应用领域预测物联网技术对社会的深远影响10.3 物联网发展的挑战与解决方案讨论物联网在发展过程中面临的挑战提出解决方案和应对策略，以推动物联网的健康发展10.4 我国物联网发展的战略布局与展望介绍我国物联网发展的战略目标和政策措施强调我国在物联网领域的发展潜力和前景重点和难点解析重点环节1：物联网的定义和关键特征物联网是一个庞大且复杂的网络系统，连接了各种物品和设备，使其具有智能化和互联互通的特点。
(完整版)《物联网技术概论》课程教学
物联网课程标准课程名称：物联网概论总学时数：60学分数:4.0开课单位:电气信息工程学院课程类别:必修课适用专业：电子信息工程专业、应用电子技术专业一、课程目的与任务物联网被称为信息社会的第三次浪潮，物联网技术将人类生存的物理世界网络化、信息化，将分离的物理世界和信息空间互联整合，代表了未来电子信息技术的发展方向。
物联网技术成为未来社会经济发展、社会进步和科技创新的重要基础设施。
本课程的教学目的是使学生掌握物联网的基本概念、了解物联网的发展现状、掌握物联网技术的应用方向，并通过其典型应用领域案例的学习，使学生对物联网及其应用有一个较清晰的认识，并使学生具备运用物联网理论与知识分析解决实际问题的能力，为将来从事物联网研究与应用工作打下一定的基础。
二、教学基本要求1．掌握物联网的基本概念、体系结构;了解物联网的发展过程、产业前景。
2．掌握物联网主要技术，主要包括感知技术、RFID技术、无线传感器网络、无线通信技术、数据处理技术、物联网安全等。
3．熟悉物联网在智能电网、智能交通、智能家居、智能物流等领域的应用。
三、教学的重点与难点教学重点:1．物联网的基本概念；2．物联网体系结构；3．物联网感知技术；4．物联网通信技术;5．物联网应用技术；6．智能电网；7．智能交通;8．智能家居；9．物联网安全。
教学难点：1．物联网的基本组成，感知层、网络层及应用层的功能;2．无线传感器网络技术;3. RFID技术；4．无线通信技术.四、先修课程在学习本课程时,要求学生具有基本的计算机基础知识,基本的电子电路分析能力,基本的电子产品图样阅读和设计、装调测试能力，基本的程序设计能力。
根据这些基本的能力要求，先修课程包含电路分析、电气图的识图与绘制、计算机应用基础、电子线路板设计与制作和传感器检测技术、电工电子实训和计算机程序设计等课程。
五、课程内容与学时分配第1章物联网概述（10学时)1.1 物联网相关的概念1.2 物联网的特点与发展1.3 物联网体系架构1.4 物联网的技术体系框架1。
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2.物联网的发展
美国：IBM提出的“智慧地球”概念已上升至美国的国家 战略 欧盟：2009年6.18，欧盟委员会向欧盟议会，理事会、欧 洲经济和社会委员会及地区委员会递交《欧盟物联网行动 计划》 日本：2004年推出 u-Japan 计划09年升级为 i-japan 将物联网列为国家重点战略之一。 韩国：计划2013年之前创造50万亿韩元的物联网产业规模 国内政策：物联网是国内发展的一项战略性新兴产业 温家宝在十一届人大会议三次《政府工作报告》明确提出： 加快物联网的研发应用
与应用。
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四、可穿戴设备
随着创新技术的不断发展，可穿戴设备已不仅仅是佩戴在消费者手腕上
的一个日常活动追踪器，可穿戴设备是目前发展最快的技术领域之一，其不仅
可以记录我们的锻炼状况，还可以追踪我们的情绪、睡眠习惯，甚至我们宠物
的一举一动，”美国消费技术协会消费电子展及企业运营战略高级副总裁凯
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4、物理网和互联网的关系
表1.1互联网和物联网的比较
网络 比较项起源来自互联网①计算机技术的出现 ②技术的传播速度加快
物联网
①传感技术的创新 ②云计算
面向的对象 人
人和物
发展的过程 使用者
技术的研究到人类的技术共 享使用
所有的人
芯片多技术的平台应用过程 人和物，人即信息体，物即信息体
核心的技术 主流的操作系统和语言开发 芯片技术开发和标准制定
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2010年物理网产业市场规模超过2000亿元 2015年物联网整体市场规模达到7500亿元 到2020年之前全球接入互联网的终端将达到500亿个 物联网已成为国家重点发展的一项战略性新兴产业
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物联网技术概论(PDF 40页)
指出：物联网是情景感知计 算的支持技术。
中培教育 张文杰 wjzhg@
z 关于“物联网”最新技术的第一本书； z 反映了当前的研究趋势与工业化需求； z 兼顾了理论和实践问题； z 涵盖了案例分析、试验报告和实践； z 本书强调了概念和技术问题，适时、严肃的关注了EU和US以及
中培教育 张文杰 wjzhg@
2005年，国际电信联 盟（ITU）发布名为《Inter‐ net of Things》的技术报告， 定义物联网：通过在各种日 常物品中植入短距离收发器， 构成一种新的信息和通信技 术（ICTs），以使任何人可 以在任何时间、任何地点连 接到任何物体。
物联网的支撑技术：
中培教育 张文杰 wjzhg@
我的定义：通过各种传感器和智能执行 器，把各种感兴趣的人与物，通过各种网络 （泛在网）连接起来，以实现人与物的智能 化身份识别、定位、状态监控、跟踪、和管 理，进而提供某种泛在计算服务的一类网络 称作物联网。
《Internet of Things in 2020》（2008）
EPoSS在《Internet of Things in 2020》报告中 分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段： ¾ 2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领 域 ¾ 2010-2015年物体互联(M2M) ¾ 2015-2020年物体半智能化 ¾ 2020年之后物体全智能化
中培教育 张文杰 wjzhg@
物联网—技术、应用、标准和商业模式 （2010.7，第一版）
周洪波博士在他的书 中指出，不同技术背景的 专家，各自关于物联网的 理解不尽相同：RFID、 M2M、WSN、两化融合 （工业控制与工业自动化 等）、其他（如信息管理 系统、安防监控、智能家 居等）。
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二、智能家居生态系统
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三、车联网
车联网系统，是指是利用先进传感技术、网络技术、计算技术、控 制技术、智能技术，对道路和交通进行全面感知，实现多个系统间大 范围、大容量数据的交互，对每一辆汽车进行交通全程控制，对每一 条道路进行交通全时空控制，以提供交通效率和交通安全为主的网络
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2.物联网的发展
美国：IBM提出的“智慧地球”概念已上升至美国的国家 战略 欧盟：2009年6.18，欧盟委员会向欧盟议会，理事会、欧 洲经济和社会委员会及地区委员会递交《欧盟物联网行动 计划》 日本：2004年推出 u-Japan 计划09年升级为 i-japan 将物联网列为国家重点战略之一。 韩国：计划2013年之前创造50万亿韩元的物联网产业规模 国内政策：物联网是国内发展的一项战略性新兴产业 温家宝在十一届人大会议三次《政府工作报告》明确提出： 加快物联网的研发应用
创新的空间 技术手段
主要内容的创新和体验的创 新
网络协议，web 2.0
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技术就是生活，想象就是科技，让所有 物品都有智能
数据采集，传输介质，后台计算
1.3 应用案例
1、济南世博园Zigbee路灯控制系统（路灯远程控制， 实时监控、数据搜集、适时调光、灯具保护、动态节 电）
2、北京智能交通系统（实时路况，躲避拥堵，事故反 馈）
随着物联网的发展，物联网技术得到更加广泛的应用，将使人类社 会步入智能化和统一化的时代，物联网产业发展有利于世界各国经济 发展。更为重要的是物联网作为一种新的产业模式，其核心的价值除 了经济增长之外，还能提升了整个社会的运行效率，改变人们的生活 方式
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2.2.1 经济价值
物联网概论
一、绪论1、什么是物联网？简述物联网的概念。
物联网是在互联网概念的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品，进行信息交换和通信的一种网络概念。
物联网的定义是，通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪。
监控和管理的一种网络。
2、物联网的三个技术特征是什么？全面感知、互联互通和只智慧运行。
11、什么是三网融合？“三网融合”是指电信网、广播电视网和计算机通信网的相互渗透、互相兼容并逐步整合成为统一的信息通信网络。
“三网融合”并不意味着这三大网络的物理合一，而是指技术融合、业务融合、行业融合、终端融合及网络融合。
12、什么是传感网？传感网的定义为随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小结点，通过自组网的方式构成的网络。
传感网可以看成是传感模块和组网模块共同构成的一个网络。
现在谈到的传感网，一般是指无线传感网络。
13、什么是M2M？M2M即Machine to Machine，是一种以机器终端智能交互为核心、网络化的应用与服务。
目前绝大多数的机器不具备本地或者远程的通信和连网能力，M2M是一种理念，是所有增强机制设备通信和网络能力的总称。
M2M是物联网的雏形，是现阶段物联网的一种表现形式。
14、什么是CPS？CPS即信息物理系统，作为计算进程与物理进程的统一体，是集计算、通信与控制为一体的下一代智能系统。
CPS是在环境感知的基础上，深度融合计算、通信和控制能力的可控、可信、可扩展的网络物理设备系统。
CPS通过计算进程和物理进程相互影响的反馈循环，实现深度融合和实时交互，以安全、可靠、高效和实时的方式检测或者控制一个物理实体。
二、物联网体系结构1、物联网从上到下依次可以划分为哪三层？感知层、网络层和应用层2、感知层的功能是什么？感知层主要解决人类社会和物理世界数据捕获和数据收集的问题，用于完成信息的采集、转换、收集和整理。
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攻击 者
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位置信息与个人隐私
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IOS和Android平台下地理位置信息带来的个人隐私
照片 系统地理位置记录 应用程序
基站历史记录
WIFI地理位置轨迹
用户行动轨迹
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IOS平台下地理位置信息带来的个人隐私
默认情况下，用户 打开了iOS操作系统 中的“定位服务”， 则使用该iOS设备拍 摄的所有照片都会 包含拍摄地点的地 理位置信息，包括 经度、纬度、GPS 海拔高度、GPS时 间等信息
在采用某些特定版 本的iOS设备中，设 备会自动对所有地 理位置信息进行保 存并记录，比如 iPhone手机。
iOS平台中越来越多 的应用程序开始使 用到用户的地理位 置信息，除了常见 的各种用户主动共 享位置的LBS应用之 外，很多社交应用 和其他应用也会包 含用户地理位置信 息。
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Android平台下地理位置信息带来的个人隐私
当用户开启 位置记录后， Android手机， 将会对成功 认证的移动 通信基站标 识进行记录， 并且，在默 认情况下不 会被自动清 除。
Android操作 系统会对WIFI
史基 记站 录历
记接 录历 连 史
WIFI
连接的历史记 录进行记录， GPS硬件获取 到地理位置信 息，所对应的 GPS经纬度也 将存储。
14.4 位置信息与 个人隐私
第五组 XXX 2012-12-04
位置信息与个人隐私
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位置信息与个人隐私
位置隐私的定义 保护位置隐私的重要性
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位置隐私面临的威胁
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位置信息与个人隐私
用户对自己位置信息
定义
的掌控能力
是否发布 发布给谁 详细程度
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位置信息与个人隐私
保护位置隐私的 重要性
三要素 人生安全 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ人隐私
内涵丰富， 包含时间、 空间、人 物三要素
被不法分 子利用， 造成人身 安全的威 胁
主要危害 在于其间 接造成其 他个人隐 私泄露
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位置信息与个人隐私
通信线路遭到 攻击者窃听 用户 服务商对用户 信息保护不力
服务 商
服务提供者与攻 击者沆瀣一气
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