物联网技术及应用简介41
物联网技术的背景、应用介绍
物联网技术的背景、应用介绍(总21页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--物联网技术的背景、应用介绍发表于 2010-4-12定义物联网的英文名称为"The Internet of Things”。
由该名称可见，物联网就是“物物相连的互联网”。
这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。
因此，物联网的定义是通过射频识别(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，按约定的协议，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。
这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：1、要有相应信息的接收器；2、要有数据传输通路；3、要有一定的存储功能；4、要有CPU；5、要有操作系统；6、要有专门的应用程序；7、要有数据发送器；8、遵循物联网的通信协议；9、在世界网络中有可被识别的唯一编号。
背景物联网的概念是在1999年提出的。
过去在中国，物联网被称之为传感网。
中科院早在1999年就启动了传感网的研究，并已取得了一些科研成果，建立了一些适用的传感网。
1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。
2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。
2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念。
报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。
射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。
物联网设备的技术和功能
物联网设备的技术和功能随着科技的飞速发展，物联网（IoT）技术逐渐成为人们生产、生活不可或缺的一部分。
物联网设备通过网络实现智能互联，其技术和功能也日趋成熟和多样化。
本文将深入探讨物联网设备的关键技术及其功能特点。
一、物联网设备的关键技术1.传感器技术物联网设备的核心组成部分是传感器，它可以将各种物理信号（如温度、湿度、光照等）转换为可传输的数字信号。
传感器技术的高低直接决定了物联网设备的性能和应用范围。
2.嵌入式计算技术嵌入式计算技术是物联网设备实现智能处理数据的基础。
这些设备通常具备有限的计算资源，因此需要高效、轻量级的计算技术和操作系统。
3.网络通信技术网络通信技术是物联网设备实现远程数据传输的关键。
目前，主要的通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、LoRa等，它们在传输速率、功耗、传输距离等方面各有特点。
4.数据存储技术物联网设备需要一定的数据存储能力以存储历史数据和配置信息。
常见的数据存储技术包括闪存、RAM、ROM等，以及一些轻量级的数据存储协议如SQLite。
5.安全技术由于物联网设备涉及大量的个人和敏感数据，因此安全技术至关重要。
这包括数据加密、身份验证、访问控制等，以防止数据泄露和恶意攻击。
二、物联网设备的功能特点1.智能感知物联网设备通过高精度的传感器，可以实时感知外部环境和内部状态，为用户提供精准的数据。
2.数据处理物联网设备不仅能收集数据，还能进行初步的数据处理和分析，如数据过滤、阈值判断等，减轻服务器和云计算的压力。
3.远程控制用户可以通过网络远程控制物联网设备，实现实时监控和操作。
4.联动协作物联网设备之间可以实现数据交换和联动，形成智能化的应用场景。
5.低功耗设计。
物联网技术的应用与发展介绍
物联网技术的应用与发展介绍随着科技的不断进步和普及，越来越多的新科技被广泛应用于各个领域，物联网技术正是其中之一。
目前，物联网技术已被广泛应用于工业控制、智能家居、智慧城市等领域，让我们来详细了解一下物联网技术的应用与发展。
一、物联网技术的基础物联网技术是指利用各种传感器、执行器等设备与网络技术相结合，实现信息的采集、传输、处理、控制与服务，从而实现设备之间的互联互通以及与人的互动。
其基础包括传感器技术、通信技术、云计算技术等。
传感器技术是物联网技术的核心，通过传感器可以实现对物理量、化学量、生物量等信息的采集，并将其转化为电信号。
同时，传感器还具有自动控制、自诊断、自修复等功能。
通信技术包括有线与无线两种方式，其中无线通信技术也广泛地应用于物联网技术中。
通过利用无线通信技术可以实现设备之间的数据传输、远程控制、远程监测等功能。
云计算技术是物联网技术的重要支持，它可以将传感器采集到的大量数据进行存储、处理、分析，并将数据转化为有价值的信息。
二、物联网技术的应用1. 工业控制物联网技术可以实现对工厂的自动化控制，通过传感器和执行器对生产线上的各个节点进行监测，从而实现生产的自动化和高效化。
比如，工厂中的各个机器设备都可以通过物联网技术实现自动控制，并需要时进行维护和保养，从而大大提高生产效率。
2. 智能家居物联网技术在智能家居领域中的应用主要是为人们提供更加舒适、便捷和安全的生活体验。
智能家居系统通过配备各种传感器和执行器，实现室内温度、湿度、光照、压力、气味等信息的实时监测，并将其反馈给智能系统，从而实现智能调节。
例如，利用智能家居系统，人们可以通过手机控制家中的灯光、门窗、窗帘等设备，实现家居的智能化和便利性。
此外，智能家居系统还可以结合人工智能技术，对个人生活偏好进行学习和分析，从而为人们提供更加智能、贴心的生活服务。
3. 智慧城市随着城市化进程的加速和人口的增长，城市管理面临的问题越来越多。
物联网技术在智慧城市中的应用
物联网技术在智慧城市中的应用随着人们对于城市生活的需求越来越高，越来越多的城市开始采用物联网技术来构建智慧城市。
物联网技术不仅可以为城市居民提供更加便捷的生活和工作方式，还可以反馈城市管理者大量的数据信息，帮助他们更加精准地了解城市的发展和运营情况。
本文将重点讲述物联网技术在智慧城市中的应用，分为四个方面进行论述。
一、智能交通智能交通是智慧城市建设中的重要一环。
智能交通系统需要采用各种传感器和通信设备，对城市中的交通情况进行实时监控和管理。
例如，城市中的路灯可以设置成智能路灯，利用传感器监控交通流量，根据车流量的变化动态调整路灯照明强度，以达到节约能源的目的。
通过利用车载设备将车辆的实时位置和状态等信息上传到互联网上，城市管理者可以实时了解城市交通情况，优化路线规划和交通疏导，提高交通效率和安全性。
二、智能安防智能安防是智慧城市建设中不可或缺的一块。
物联网技术能够连接各种安防设备，例如智能门禁、智能监控等，并能够实时收集各种安全信息，对于城市的安全保卫提供有力的支持。
例如，利用智能门禁可以实现对于未经授权的人员进行拦截，利用智能摄像头可以对于各种安全事件进行实时监控，以保障人们的生命财产安全。
三、智能照明智能照明通过智能化技术实现人体感应控制、渐进调光、自动计划时间控制等，提高节能效益，并给市民提供更多舒适性和便捷性体验。
例如智能路灯、智能家居照明等。
智能路灯通过传感器的实时监控，能够在行车流量较少的时段采取降低照明的策略，从而大大节约能源。
智能家居的照明系统则可以根据人们的生活规律进行调整，通过智能控制系统来自动调整不同区域的灯光强弱，从而提高舒适性体验。
四、智能环保智能环保在当前社会中已经越来越成为大家越来越关注的话题。
城市的环保数据采集和监测非常重要，可以通过物联网技术来实现。
智能垃圾桶通过智能识别，能够对于垃圾进行分类，并且实现垃圾清运的自动调度，实现智能化的垃圾分类和处理。
通过采集大量的空气污染和水污染等数据，城市管理者可以及时了解城市污染情况，根据实时数据制定监测规律，对于各种污染状况进行有效的检测和治理。
物联网技术在健康管理中的应用
物联网技术在健康管理中的应用随着科技的不断发展，物联网技术在各个领域的应用日益普及。
在健康管理领域，物联网技术也发挥着重要的作用。
物联网技术通过传感器、云计算等技术手段，实现了人与设备之间的信息互联和智能化管理，极大地提高了健康管理的效率和精确性。
本文将介绍物联网技术在健康管理中的应用，并探讨其对个人和社会健康的积极影响。
首先，物联网技术在健康管理中的一个重要应用是智能健康监测。
传感器技术的不断进步，使得我们可以通过智能手环、智能血压计、智能体重秤等设备，实时监测个体的生理参数和健康状态。
通过这些设备，个人可以方便地记录自己的运动量、心率、血压等重要健康指标，并立即得到数据反馈和健康建议。
而传统的健康监测往往需要前往医院进行，不仅费时费力，还容易遗漏重要数据。
物联网技术的应用，极大地方便了个人对自身健康状况的了解，并促使其积极参与健康管理。
其次，物联网技术在健康管理中的另一个关键应用是智能医疗方案。
在物联网技术的支持下，医疗机构可以实现对患者的远程监护和慢性病管理。
通过患者穿戴的生理监测设备，医务人员可以实时获得患者的健康数据，并对患者进行定期的远程诊断和治疗建议。
这种方式不仅方便了患者，减轻了就医负担，还能够提高医疗机构的工作效率和服务质量。
特别是对于那些行动不便或生活在偏远地区的患者来说，物联网技术的应用使得他们可以获得与大城市同样水平的医疗服务，从而大大改善了他们的健康状况。
另外，物联网技术还促进了健康数据的共享与分析。
在过去，健康数据往往被局限在个体医疗机构内部，很难进行共享和综合分析。
而有了物联网技术的支持，不同医疗机构之间可以实现健康数据的共享和集成，使得医务人员可以更全面地了解患者的健康状态和治疗历史。
同时，健康数据的共享也为科研人员提供了宝贵的资源，可以更深入地研究疾病的发生机制和预防措施。
这种数据共享和分析的方式，为健康管理提供了更加全面、深入的支持，有助于提出更科学、针对性更强的健康管理方案。
《物联网技术与运用》选择、判断题答案(以此为准)
单选题1、物联网的英文名称是（B）B.Internet of Things2、（D）首次提出了物联网的雏形D.比尔.盖茨3、物联网的核心技术是（A）A.射频识别4、以下哪个不是物联网的应用模式（C）C.行业或企业客户的购买数据分析类应用按照部署方式和服务对象可将云计算划分为（A）A.公有云、私有云和混合云将基础设施作为服务的云计算服务类型是（C）C.PaaS错误：改为B.IaaS7、2008年，（A）先后在无锡和北京建立了两个云计算中心A.IBM8、（A）实施方案拟定了在未来几年将北京建设成为中国云计算研究产业基地的发展思路和路径A.祥云工程9、智慧城市是与相结合的产物（C）C.数字城市物联网10、可以分析处理空间数据变化的系统是（B）B.GIS11、智慧革命以（A）为核心A.互联网12、迄今为止最经济实用的一种自动识别技术是（A）A.条形码识别技术13、以下哪一项用于存储被识别物体的标识信息？（B）B.电子标签14、物联网技术是基于射频识别技术发展起来的新兴产业，射频识别技术主要是基于什么方式进行信息传输的呢？（B）B.电场和磁场15、双绞线绞合的目的是（C ）C.减少干扰16、有几栋建筑物,周围还有其他电力电缆,若需将该几栋建筑物连接起来构成骨干型园区网,则采用（D ）比较合适?D.光缆17、下列哪种通信技术部属于低功率短距离的无线通信技术？（A）A.广播18、关于光纤通信，下列说法正确的是（A ）A.光在光导纤维中多次反射从一端传到另一端19、无线局域网WLAN传输介质是（A）A.无线电波20、蓝牙是一种支持设备短距离通信，一般是（B）之内的无线技术。
B.10M21、关于ZIGBEE的技术特点，下列叙述有错的是（D ）D.网络容量大改为：C.高速率22、我们将物联网信息处理技术分为节点内信息处理、汇聚数据融合管理、语义分析挖掘以及（A ）四个层次。
A.物联网应用服务23、下列哪项不是物联网的数据管理系统结构？（C）C.星形式结构24、数据挖掘中的关联规则主要有什么作用？（B）B.从大量数据中挖掘出有价值的数据项之间的相关关系25、对以下哪个列举中的物联网来说，安全是一个非常紧要的问题？（A ）A.小区无线安防网络26、停车诱导系统中的控制系统不对车位数据进行（D）D.处理27、杭州E出行是（A ）的典型案例A.停车诱导系统28、应用于环境监测的物联网中的节点一般都采用（A）供电A.电池29、美国哈佛大学和BBN公司在麻省剑桥部署的一个城市规模的物联网系统叫（C）C.Citysense30、传感器节点采集数据中不可缺少的部分是什么？（D）D.位置信息31、下列哪类节点消耗的能量最小？（A）A.边缘节点32、边缘节点对采集到的数据进行何种处理会对通信量产生显著影响？（B）B.压缩和融合33、近年来，（B）已成为制约我国农业发展和国民经济发展的主要问题。
物联网技术及应用1.物联网概述
✓1965年前后发生的变革以大型机为标志 ✓1980年前后以PC个人计算机的普及为标志 ✓1995年前后则发生了互联网革命 ✓2010年又会是什么呢？
➢ 专家、机构和业界人士普遍认为应该是将IT技术由人类引入物体 的物联网—万物相联的网络，即“Internet of Things，IoT”
➢通信网、互联网、传感网和物联网的关系
…
服务连接 Internet of Services
物体定位 目标跟踪 环境感知 智能家居 虚拟现实 智能计算
…
物体连接 Internet of Things
物体定位 目标跟踪 环境感知 智能家居 虚拟现实 智能计算 人工智能
…
物体连接 Internet of Things
1998
2006
时间
2009
物联网技术及应用
物联网的泛在性
➢ 物联网时代，全球上可以实现任何人之间、任何人和任何物、在任何时间和任何地点的互联互 通，即可实现四A通信：Anyone，Anytime， Anywhere，Anything
➢ 物联网的泛在性预示着真实的物理世界与虚拟的信息世界之间共生的互联互通
任何时间联结
Anytime
➢ U社会—泛在社会( Ubiquitous Society )，可实现“四A通信(Anyone，Anytime， Anywhere， Anything )”，即把社会中所有的物体都可以纳入通信的对象。
应
用
网上浏览
规
电子邮件
模
…
用户连接 Internet
从Internet到IoT
物联网技术与应用
物联网技术与应用一、引言物联网技术（Internet of Things，简称IoT）是近年来迅速发展的一项前沿技术，通过将传感器、计算机和网络技术等融合，实现物品之间互联互通，并将数据进行分析和应用。
本文将对物联网技术及其应用进行详细介绍。
二、物联网技术的基础1. 传感器技术传感器是物联网技术的重要组成部分，它能够感知周围环境的变化并将这些信息转化为数字信号，为物联网系统提供数据支持。
2. 无线通信技术物联网技术依赖于无线通信技术实现设备之间的互联互通，包括蓝牙、WiFi、NFC等多种无线通信标准。
3. 云计算技术物联网技术需要大量存储和计算资源来处理和分析海量数据，云计算技术为物联网提供了强大的计算和存储能力。
三、物联网的应用领域1. 智能家居物联网技术可以将家庭中的设备和家居系统连接起来，实现智能化控制和管理，如智能灯光、智能家电等。
2. 智慧城市物联网技术可以应用于城市的交通、环境监测、能源管理等领域，通过实时数据采集和分析，提升城市管理的效能。
3. 工业互联网物联网技术在工业领域的应用称为工业互联网，可以实现设备的远程监控、故障预警和生产过程优化，提高企业效益。
4. 智慧农业物联网技术可以应用于农业领域，实现自动化灌溉、智能植保等，提高农业生产的效率和品质。
5. 智能交通物联网技术可以应用于交通系统，实现交通信号优化、智能车辆管理等，提高道路交通的效能和安全性。
四、物联网的挑战与未来发展方向1. 安全与隐私问题物联网技术的快速发展，也带来了数据安全和隐私保护的风险。
未来的发展需要加强安全技术的研究和隐私保护的法律法规建设。
2. 标准与互操作性目前物联网技术尚未形成统一的标准，不同厂商的设备难以互联互通。
未来需要建立开放、通用的物联网标准，促进设备之间的互操作性。
3. 网络带宽与延迟物联网应用需要大量的带宽和低延迟的网络支持，目前网络基础设施还不完备，需要进一步提升网络速度和稳定性。
5. 人工智能与物联网的结合人工智能技术的发展将与物联网技术相互融合，加强对物联网数据的分析和智能化决策能力，提升物联网系统的智能化水平。
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中国的物联网定义：通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何 物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、 定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸和 扩展的网络。（2010.3, 政府工作报告）
广泛覆盖的移动通信网络是实现物联网的基础设施
物联网感知层
感知层是实现物联网全面的感知的核心能力
是物联网中包括关键技术、标准化方面、产业化方面亟待突 破的部分
物联网扩展系统架构
无线传感网是感知客观世界有效手段和物联网基础 物联网综合业务支撑平台是业务运营和管理的关键设备 应用的产品化、产业化是物联网产业成功的外在体现
能穿透水及绕射金 ， 适 用 于 绝 远；但穿透能力弱( 系统，作用
属物质)；但速度慢 大 多 数 环 境 不能穿透水，被金 距离远；但
、距离近
； 但 抗 冲 突 属物质全反射)，且 抗干扰力差
能力差
全球标准不统一
<10cm
1 ～ 20cm 3～8理
智能卡 电子票务 图书管理 商品防伪
2009-6 2009-8
2009-9 未来
温家宝总理视察物联网技术研发中心提出：
一是把传感系统和3G中的TD技术结合起来；
二是在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展；
三是尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中 国”中心
北京邮电大学2009年在无锡建立感知技术 与产业研究院 ，专门从事物联网技术的研究 和应用，已在医疗、交通、物流、溯源管理 等领域取得重大进展，中央及省市各级政府 领导多次视察工作，并给予较高认可。
国内外物联网发展状况
物联网概 念提出
U-Korea 战略
U-Japan 战略
IBM向美国政 府提出的“智 慧的地球”战 略
“下一代I-Hub” 计划
09年6月 物联 网行动计划
09年8 月感 知中国
通信展中近三分 之一展品与物联 网概念有关
通信展中首家以 物联网为宣传语
1999 2004 2005 2008
内容提纲
1
物联网概念
2
物联网体系结构
3
物联网关键技术
4
物联网应用介绍
RFID技术
物品 标识
物联网六大关键技术
物品 感知
传感器技术
嵌入式 物品 智能技术 思考
物联网 关键技术
物品 微缩
纳米技术
移动远程 可靠 通信技术 传输
智能 信息处理和 处理 服务提供技术
RFID基本工作原理
RFID(Radio Frequency Identification)，即射频识别，俗称电子标签
物联网综合业务支撑平台
“融合业务支撑环境技术” 荣获2010年中国通信学会科学技术奖一等奖
丰富的传感接口， 接入多种数字标 签和传感器；
电信级的物联网 业务支撑平台， 提供高可靠、高 性能的服务；
构件化的业务开 发环境，缩短物 联网业务的开发 周期；
完善的运营管理 功能，支撑物联 网业务的管理、 计费和统计分析 等。
仓储管理 物流跟踪 航空包裹 自动控制
内容提纲
1
物联网概念
2
物联网体系结构
3
物联网关键技术
4
物联网应用介绍
全面感知 可靠传输 智能处理
物联网基本特征
利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取 物体的信息。
通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的 信息实时准确地传递出去。
利用各种智能计算技术，对海量数据和信息进 行分析和处理，对物体实施智能化的控制。
阅读器通过发射天线发 送一定频率的射频信号， 当标签进入发射天线工 作区域时产生感应电流， 标签获得能量被激活， 并将自身编码等信息通 过卡内置发送天线发送 出去
Tag
无源RFID（被动式）
有源RFID（主动式）
半有源RFID（半被动 式）
低频：125kHz、134.2kHz 高频：13.56MHz 超高频： 860MHz~930MHz
物联网技术及应用简介
物联网事业部
内容提纲
1
物联网概念
2
物联网体系结构
3
物联网关键技术
4
物联网应用介绍
物联网的概念
美国Auto-ID首先提出“The Internet of things”（物联网）概 念，它建立在统一物品编码、RFID技术和互联网的基础上 （1999）。
日本UID根据泛在计算（Ubiquitous Computing）想法提出 “泛在网络”（Ubiquitous Networks）概念，主要是建立在泛 在编码uCode、RFID和嵌入式智能设备、传感器、通信网络（含 互联网）基础上（2002）。
中国的“物联网元年”开始
化制造和服务创新 提供有利的工具和
2010年6月举行的中国国际物联网大会上， 环境。”
工信部通信发展司司长张峰透露，工信部已 ----两院院士大会 将物联网规划已纳入“十二五”专题规划 上讲话（2010.6.7）
传感网、物联网与泛在网络
泛在网不是互联网 的下一代，而是互 联网应用的拓展
物联网在中国
2009年8月7日，温总理在无锡考察时提出 加快中国传感网发展，建立中国的传感信息 中心（“感知中国”中心）
2009年11月3日，温总理在首都科技界大 会上的讲话中，物联网被列为国家五大战略 性产业之一
2010年3月5日，物联网被首次写入政府工 “物联网支持智能
作报告，物联网发展进入国家层面的视野， 服务发展，为个性
感知
智能
传输
物联网基本理论模型
物联网应用层 物联网网络层
物联网典型服务体系
提供丰富的基于物联网的应用，是物联网发展的根本目标 将物联网技术与行业信息化需求相结合，实现广泛智能化应 用的解决方案集 关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的 解决方案、信息安全的保障以及有效的商业模式的开发
、433MHz 微波：2.45GHz、5.8GHz
Reader
参数
低频(LF)
高频(HF)
RFID工作频率
超高频(UHF)
微波(uW)
频率
技术 特点
作用 距离 主要 应用
125～134 KHz
13.56 MHz 433MHz ， 860 ～ 2.45GHz ，
960 MHz
5.8 GHz
穿透及绕射能力强( 性 价 比 适 中 速度快、作用距离 一般为有源