物联网安全第1章 物联网概述
物联网技术与应用_第1章 概述
1.1.3 物联网概念解析
物联网仍以互联网为基础和核心，其用
户端由互联网中的人扩展为一般物品；
物联网在互联网的接入方式和端系统上 进行了延伸，利用射频识别技术和传感 器网络等使物品具有自我表达能力，从 而实现人与物、物与物间的信息交流和 资源共享； 物联网的本质是将世界上的人、物、网与社会融合为一个整体，将人类社 会的所有活动，包括经济活动、社会活动、生产活动和个人活动等融合到 统一的物联网基础之上运行，构成一个动态全球信息基础设施。
在物联网时代，会有大量的信息需要传输和处理，这要求有一个与之匹配的
网络化管理平台，完成数据管理和整合，在平台上对各种感知信息进行收集，然后 对其分门别类的管理，并进行有指向性的传输，建立一个如此庞大的网络体系结构 仅凭单个企业难以完成。
1.4 物联网发展中面临的问题--5
中科院感知中国对概念的解读
物联网是全球信息化发展的新阶段，从信息化向智能化提升。
在已经发展起来的传感、识别、接入网、无线通讯网、互联网、云计
算、应用软件、智能控制等技术基础上的集成、发展和提升。
物联网本身是针对特定管理对象的“有限网络”，是以实现控制和管
理为目的，通过传感/识别器和网络将管理对象连接起来，实现信息感 知、识别、情报处理、态势判断和决策执行等智能化的管理和控制。
1.2.1 互联网是物联网的实现基础
互联网的发展经历了研究网、运行网、商业网三个阶段，目前所使用的通信 技术都可以支持物联网的信息传输，因此不需要为物联网专门建行基础的通信网络， 但物联网所需要的底层感知技术和上层的智能信息处理技术是传统的互联网所不具
备的，所以，在物联网的实现过程中互联网为其通信服务提供了基础，而物联网的
1.4 物联网发展中面临的问题--2
物联网导论习题集及答案解析
物联网导论习题第一章物联网概论一、术语辨析从给出的26个定义中挑出20个，并将标识定义的字母填在对应术语前的空格位置。
1、HARPANET2、J泛在计算3、BITU4、G智能家居5、KCPS6、NVPN7、O网关8、E智能环保9、Q应用层协议10、AAuto－ID实验室11、Y公共效劳平台12、L物联网13、INII 14、T系统集成与软件开发产业15、Z战略性新兴产业16、W信息处理技术17、M承载网18、R物联网网络体系构造19、D欧盟委员会20、PTCP/IP协议A、提供利用射频标签〔RFID、,互联网，构建物联网的概念与解决方案的研究机构。
B、在2005年发布?Internet of Things?年度报告的国际组织。
C、提出智慧地球概念的IT企业。
D、2009年提出加强物联网管理，保护隐私等十项建议与十二项行动方案的组织。
E、包括污染源控制，水质监测，空气监测的一类物联网应用。
F、提出通过IPv6协议将智能手机，RFID标签，传感器等互联组成泛在网的国家。
G、包括家庭网络，家庭安防，家电智能控制，能源智能计量的一类物联网应用。
H、对奠定互联网开展根底起到重大作用的网络。
I、对推动世界各国信息高速公路建立起到重要作用的建立方案。
J、“普适计算〞或“无处不在的计算〞术语的另一种表达。
K、将计算和通信能力嵌入到物理系统，形成信息物理融合系统的技术。
L、实现人与物，物与物互联的智能信息效劳网络系统。
M、为分布式进程通信提供数据传输效劳的传输网的另一种名称。
N、术语“虚拟专用网络〞或“虚拟专网络〞的英文缩写。
O、实现IP网与非IP网互联的网络设备。
P、互联网的核心协议。
Q、规定了物联网应用系统中人与物，物与物之间信息交互过程的协议。
R 、物联网网络层次构造模型与各层协议的集合。
S、物联网产业链中的上游产业。
T、物联网产业链中的中游产业。
U、物联网产业链中的下游产业。
V、对网络拓扑，设备与链路状态，设备的硬件和软件配置数据的管理。
物联网复习
考试题型●1。
单项选择题（本大题共24小题，每小题1分，共24分）●2。
判断题(本大题共12空，每空1分，共12分）● 3. 名词解释（本大题共6小题,每小题4分，共24分）●4。
问答题（本大题共3小题，每小题8分，共24分）● 5. 论述题（本大题共1小题，每小题16分，共16分）●考试范围:第1章——第10章第1章物联网概述●简述物联网的定义。
●简述物联网的三个特征。
●简述对物联网的认识有哪些误区？●简述物联网的关键技术。
物联网定义：通过射频识别RFID装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定协议,把任何物品与互联网相连接，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。
物联网的三大特征●全面感知:利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体信息●可靠传递：通过无线网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递给用户●智能处理：利用云计算、数据挖掘以及模糊识别等人工智能技术,对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制物联网数据特点是：海量、多态、动态、关联物联网认识方面的误区●误区之一，把传感器网络或RFID网等同于物联网●误区之二，把物联网当成互联网的无边无际的无限延伸，把物联网当成所有物的完全开放、全部互连、全部共享的互联网平台●误区之三，认为物联网就是物物互联的无所不在的网络，因此认为物联网是空中楼阁，是目前很难实现的技术.●误区之四，把物联网当成个筐，什么都往里装;基于自身认识，把仅仅能够互动、通信的产品都当成物联网应用。
●物联网的发展主要面临五个主要技术问题：●技术标准问题●安全问题●协议问题●IP地址问题●终端问题第2章物联网架构技术●简述物联网的框架结构。
●物联网感知识别层的主要作用是什么?●物联网网络构建层通常使用的网络形式有哪几种？●物联网管理服务层的主要技术有哪些？物联网结构：感知识别层、网络构建层、管理服务层、综合应用层●感知层是物联网发展和应用的基础，RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通信技术是感知层的主要技术●网络构建层存在各种网络形式，通常使用的网络形式有：互联网、无线宽带网、无线低速网、移动通信网●管理服务层解决数据如何存储（数据库与海量存储技术)、如何检索（搜索引擎)、如何使用（数据挖掘与机器学习)、如何不被滥用（数据安全与隐私保护)等问题。
物联网课后习题1
第1章物联网概论习题P41一、术语辨析从给出的26 个定义中挑选出20 个，并将标识定义的字母填在对应术语前的空格位置。
（01）（H ）ARPANET （02）（J ）泛在计算（03）（ B ）ITU （04）（G ）智能家居（05）（K ）CPS （06）（N ）VPN（07）（O ）网关（08）（ E ）智能环保（09）（Q ）应用层协议（10）（ A ）Auto-ID 实验室（11）（Y ）公共服务平台（12）（L ）物联网（13）（S ）系统集成与软件开发产业（14）（I ）NII（15）（ C ）战略性新兴产业（16）（W ）信息处理技术（17）（M ）承载网（18）（R ）物联网网络体系结构（19）（ D ）欧盟委员会（20）（P ）TCP/IP 协议A．提出利用射频标签（RFID）、互联网，构建物联网的概念与解决方案的研究机构。
B．在2005 年发布《Internet of Things》年度报告的国际组织。
C．提出智能地球概念的IT 企业。
D．2009 年提出加强物联网管理、保护隐私等十项建议与十二项行动计划的组织。
E．包括污染源控制、水质监测、空气检测、生态检测的一类物联网应用。
F．提出通过IPv6 协议将智能手机、RFID 标签、传感器等互联组成泛在网的国家。
G．包括家庭网络、家庭安防、家电智能控制、能源智能剂量的一类物联网应用。
H．对奠定互联网发展基础起到重大作用的网络。
I．对推动世界各国信息高速公路建设起到重要作用的建设计划。
J．“普适计算”或“无处不在的计算”术语的另一种表述。
K．将计算和通信能力嵌入到物理系统，形成信息物理融合系统的技术。
L．实现人与物、物与物互联的智能信息服务网络系统。
M．为分布式进程通信提供数据传输服务的传输网的另一种名称。
N．术语“虚拟专用网络”或“虚拟专网络”的英文缩写。
O．实现IP 网与非IP 网互联的网络设备。
P．互联网的核心协议。
Q．规定了物联网应用系统中人与物、物与物之间信息交互过程的协议。
《物联网概述》教学设计-优质教案
授课时数
授课方式
（请打√）
理论课(√)讨论课( )实验课( )习题课( )其他( )
授课题目（教学章、节或主题）
第一章物联网概述
教学目标
了解物联网的发展，掌握物联网的体系结构
教学重点及难点：
重点：物联网的体系结构
难点：物联网的体系结构
教学方法及手段：
多媒体教学，凌波教学软件；PPT；
பைடு நூலகம்教学过程与教学内容：
【小结】
本堂课的重点内容再强调一遍：物联网的概念和体系架构
作业
布置
1.上网了解物联网框架结构的相关知识。
2.预习下堂课的内容
教学
后记
通过本次课的学习，学生对物联网有一个直观的了解，能够知道物联网的框架结构。
4.物联网的发展：
1995年，Bill Gates在《未来之路》中提及物联网概念；
至今，中间具体内容省略。
分为三层：即感知层、网络层和应用层。
分为四层：即感知层、传输层、服务管理层（也称智能层）和应用层。本质上讲这两种分法都是一样的。
此时把物联网体系结构和互联网的七层结构作对应向学生解释，把本次课的难点让学生吃透。
【课程引入】：
1.复习上节课内容，引发学生回忆对物联网的概念如何理解的。
1.介绍本门课程的学习目标，包括物联网的概念和发展，物联网的体系结构。
3.教学过程：
物联网的概念：简单的理解让物与物之间会感应会说话；“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与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。（具体概念省略）
第一章物联网习题及答案
第一章习题及答案1、中国对物联网是怎样定义的？答：我国信息技术标准化技术委员会所属传感器网络标准工作组的2009年9月的工作文件，对传感器网络的定义是：传感器网络(Sensor Network)以对物理世界的数据采集和信息处理为主要任务，以网络为信息传递载体，实现物与物、物与人、人与物之间信息交互，提供信息服务的智能网络信息系统。
我国工信部和江苏省联合向国务院上报的《关于支持无锡建设国家传感网创新示范区(国家传感信息中心)情况的报告》中传感网的定义是：传感网(Sensing Network)，是以感知为目的，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。
其突出特征是通过传感器等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提升对物质世界的感知能力，实现智能化的决策和控制。
2、说明物联网、传感网与泛在网之间的关系。
答：传感网是物联网的组成部分，物联网是互联网的延伸，泛在网是物联网发展的愿景。
传感器网络、物联网和泛在网之间的关系如图所示。
3、说明物联网的体系架构及各层次的功能。
答：物联网通常被公认为有3个层次，从下到上依次是感知层、网络层和应用层。
物联网的感知层主要完成信息的采集、转换和收集；网络层主要完成信息传递和处理；应用层主要完成数据的管理和数据的处理，并将这些数据与各行业应用的结合。
4、说明物联网的技术体系架构及各层次的关键技术。
答：物联网的技术体系框架包括感知层技术、网络层技术、应用层技术和公共技术。
感知层是物联网发展和应用的基础，包括传感器等数据采集设备，是数据接入到网关前的传感器网络RFID技术、传感控制技术、短距离无线通讯技术是感知层涉及的主要技术。
物联网的网络层一般建立在现有的移动通讯网或互联网的基础之上。
实现更加广泛的互联功能。
关键技术：包含了现有的通信技术，如移动通信技术、有线宽带技术、公共交换电话网（PSTN）技术、Wi-Fi通信技术等，也包含了终端技术，如实现传感网与通信网结合的网桥设备、为各种行业终端提供通信能力的通信模块等。
物联网工程专业系列教材：物联网导论
作者简介
作者简介
刘云浩，清华大学信息学院特聘教授、博士生导师，清华大学软件学院院长。ACM中国理事会主席。本科毕 业于清华大学自动化系，在美国密西根州立大学获硕士与博士学位。历任香港科技大学计算机系助理教授、副教 授、研究生部主任。2008年因传感网创新应用被香港政府授予最佳创新与研究特等奖（Grand Prize）。2010年 获得教育部自然科学奖一等奖。2011年获得国家自然科学基金委员会杰出青年基金，并获得国家自然科学奖二等 奖。2013年被TCP/IP发明人之一、图灵奖获得者文顿·瑟夫（Vinton Cerf）授予ACM主席奖（ACM Presidential Award）。是该奖设立以来首位获奖的中国人。担任国际一流学术期刊《IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems》的副主编（Associate Editors—in—Chief），《IEEE/ACM Transactions on Networking》和《ACM Transactions on Sensor Networks》的编委（Associate Editor）。发表论文一百多篇，单篇论文最高国际他引超过1000次，论文累计他引超过8000次。
图书目录
图书目录
前言 第1章物联网概述 1.1物联网的概念 1.1.1物联网发展背景 1.1.2物联网的定义 1.1.3物联网的特征 1.1.4物联网应用范围 1.2物联网体系结构 1.2.1感知层 1.2.2网络层 1.2.3应用层
湖南大学物联网概论复习大纲
TinyOS（续）
TinyOS任务调度
•TinyOS核心使用了事件驱动的单线程任务调度机 制，这和传统OS的多线程调度机制截然不同 •任何一个时刻，处理器只能执行一个任务。因此， 如果当前正在执行一个任务，处理器必须等这个任 务处理完毕，才能开始处理另一个任务 •在单个TinyOS任务中不能有IO等阻塞的调用
核心技术-网络构建层
互联网：IPv6扫清了可接入网络的终端设备在数量上的限制。
互联网/电信网是物联网的核心网络、平台和技术支持。
无线宽带网：WiFi/WiMAX等无线宽带技术覆盖范围较广，
传输速度较快，为物联网提供高速可靠廉价且不受接入设 备位置限制的互联手段。
无线低速网：ZigBee/蓝牙/红外等低速网络协议能够适应物
被测量 敏感元件 转换元件 基本电路 电量
输入 被测量 敏感元件 (a)结构示意图 转换元件
输出 电信号
传感器
微处理器
无线通信芯片
声波
声敏感元件
转换电路
数字信号
电池
(b)声传感器工作原理示意图
大规模长时间部署传感器的设计需求
低成本与微型化
•低成本的节点才能被大规模部署，微型化的节点才能使部署更加容
无线传感网的网络结构
sink -汇聚点
sensor node -传感器节点
sensor field -监测区域
2. 无线自组网的基本概念
Ad hoc网络
N1
N1 N2 N2
物理结构与 拓扑结构
N3
N3
N4 N4 N5
N5
(a) Ad hoc的物理结构与拓扑结构
N2 N2 N1 N3 N3 N4 N4 N5 N5 N1
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交流与微思考
物联网会给教育带来怎样 的冲击和变革？物联网背 景下未来的学习模式可能
物联网使得人和物在“6A”下实现多元素集成，
任何地点 任何人
形成一个以智能化为核心的有机整体
加强人、物、环境等的互动交流，基于万物互联 达成数据自由共享、价值按需分配，从而实现更
通信 任何路径 任何网络 知识库
便捷的信息沟通、更高的工作效率、更低的操作
成本、更多的创造性劳动和更舒适的生活体验
1.2 物联网的基本内涵
物联网是随着当代生产力的快速发展，多学科科学技术交叉融合的推动， 以及不断增长的应用需求的递进牵引的产物 多学科科学技术交叉融合表现为现代信息技术发展到一定阶段后，感知、 网络、智能信息处理和自动化等完整信息链的各技术环节汇聚、集成形成 涌现效应 将传统的互联网改造升级成一个人与物都能够协调参与和互动的、虚实结 合的智慧空间，实现虚拟空间和物理空间的融合，构建起人类社会与物质 世界、自然环境之间更加紧密、便捷的逻辑联系
1.2 物联网的基本内涵
物联网的目标：将虚拟空间与现实世界完美结合， 使得现实世界的“物”可以通过虚拟空间的“信息” 进行联结和控制，实现异构网络的融合、海量终
聚合 任何时间 计算
端的互联、超海量数据的增值、各行业应用的支
撑等
任何事物 任何设备
任何服务 任何业务
连接
物联网 （核心：智能化）
内容
• 智能手环、智能手表、 Google眼镜等穿戴式智能 设备正在快速兴起，它们
– 智能浴缸
– 植物自动浇水 – 智能手环 – 智能机器人 – ……
是否属于物联网的一种应
用场景？
1.1 物联网概念的提出
• 2009年，IBM公司提出“智慧地球”的概念，在世界范 围内掀起了物联网研究的热潮，物联网技术被多个国家 列为重大信息发展战略
交流与微思考
在传统互联网基础上，物 联网依托拓展和融合实现 了快速崛起，并在众多领
域得到了应用推广。在物
体系结构
体系结构是一个系统或网络的一组部件及部件之间的联系 物联网的体系结构由感知层、网络层，以及应用层组成，分别完成智能 感知、接入与传输、处理与决策等功能，即基于对物理环境的智能感知， 最终实现对目标对象的智能控制
– 国内的“感知中国”
– 日本的U-Japan计划
– 韩国的U-Korea计划 – 澳大利亚、新加坡、法国、德国等其他发达国家加快部署新一代 智慧型网络基础设施的步伐。
1.2 物联网的基本内涵
物联网: “The Internet of things”，物联网就是“物品级的互联网”或“有物品参与 的互联网”，是“互联网＋”，这里的“＋”意味着传统互联网的延伸、拓展与融合 Internet＋things。即互联网的用户端延伸到物品，最明显的变化是由人及物，强 化“万物互联”，使得人与人、人与物、物与物之间的互动方式发生改变，均能 基于该网络进行信息交换与通信 互联网（Internet）本身拓展为互联网、电信网（特别是移动通信网）、广播电视 网和传感网等不同形态网络的融合，最关键的变化是在信息传输网络基础上融合 了信息感知网络 互联网（Internet）+各个传统行业，是互联网思维在应用实践上的拓展并推动经 济形态不断演变。即利用信息通信技术及互联网平台，充分发挥互联网在社会资 源配置中的优化和集成作用，将互联网的创新成果与传统行业进行深度融合，创 造新的发展形态，提升全社会的创新力和生产力，形成以互联网为基础设施和实 现工具的经济发展新形态
第1章 物联网概述
本章主要内容
1
2 3
物联网概念的提出 物联网的基本内涵 物联网的体系结构
4 5
物联网的本质属性 物联网的应用与影响
学习导引
知识单元与 知识点 重难点 学习要求 物联网概念的提出 物联网的基本内涵 物联网的体系结构 物联网的本质属性 物联网的应用与影响 基于对物联网概念及其基本内涵的理解，以及对物联网的体系结构和本质属性的认识，形成知识 应用能力 能力点 基于对物联网主要应用领域、场景和影响的了解，以及对物联网存在安全问题的初步认识，形成 问题分析能力、工程研究能力，并强化环境保护意识 基于交流与微思考，形成沟通表达能力、问题分析能力，并强化职业道德规范 基于学习拓展与探究式研讨，形成知识应用能力、问题分析能力、终身学习能力 重点：物联网概念；基于互联网＋的物联网含义；物联网本质属性 难点：物联网的体系结构 熟练掌握物联网概念与物联网含义 掌握物联网的体系结构和本质属性
2005年，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上， 国际电信联盟（ITU） 发布了《ITU Internet Reports 2005：The Internet of things》，正式 提出了“物联网”的概念，将应用创新作为物联网技术发展的核心
交流与微思考
• 物联网时代应用场景：
– 智能车辆 – 智能电器
了解物联网的主要应用及影响
初步认识物联网存在安全问题
问题导引
• 物联网的产生背景是什么？
• 如何从“互联网＋”角度理解物联网？
• 物联网的基本内涵是什么？ • 物联网的体系结构由哪几部分组成？各自的功能是什么？
• 如何理解物联网的本质属性？
• 物联网的典型应用有哪些？如何理解物联网的影响？
1.1 物联网概念的提出
追溯物联网(The Internet of Things,IoT)的发展，大致起源于1999年美 国麻省理工学院自动识别中心（MIT AutoID Center）给出的“物联网” 理念
即在计算机互联网基础上，利用条形码、射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感 设备，通过无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的网络，按 约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行人与人、人与物、物与物 等之间的信息交换和通信，全面获取现实世界中的各种信息，以实现自动化 和智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理等功能。