物联网概述及应用27

物联网的核心技术 --- RFID
物联网的核心技术 --- RFID
物联网的核心技术 --- RFID
•物联网的架构 ---智慧地球
• “智慧地球”，即是指把新一 代的IT、因特网技术充分运用到各 行各业，把感应器嵌入、装备到全 球的医院、电网、铁路、桥梁、隧 道、公路、建筑、供水系统、大坝 、油气管道，通过互联形成“物联 网•而”后；通过超级计算机和云计算，使得人类以更加精细、动态 的方式管理生产和生活，从而在世界范围内提升“智慧水平” ，最终就是：“因特网 + 物联网 = 智慧的地球”
•水质、水量、污染、安全
•电子支付、实时信息
时传送到相关的医疗保健中心，如果有异常，保健中心通过手机，提醒您 去医院检查身体。
物联网的应用 --- 国内
•
利用部署在大街小巷的全球眼监控探头，实现图像敏感性智能分
析并与110、119、112等交互，实现探头与探头之间、探头与人、探头
与报警系统之间的联动，从而构建和谐安全的城市生活环境。
物联网的应用 --- 国内
、红外传感器、摄像头在内的近10种传感器
类型数百个节点，系统通过自组织无线网络
，将数据传输到300英尺外的基站计算机内
，再由此经卫星传输至加州的服务器。在那
之后，全球的研究人员都可以通过互联网察
看该地区各个节点的数据，掌握第一手的环
境资料，为生态环境研究者提供了一个极为
有效便利的平台。
•大鸭岛生态环境监测系统
•降水、防洪、远程设备 •大棚、土壤、灌溉、环境、跟踪
•供应链 •石化
••物管联理网平台
•气象
•农业•电力 •林业 •水务
•遥感勘测 •环境保护
•消防 •军事
•煤炭 •金融
•污染检测、报警 •联动、消防栓、定位、调度 •侦查、监控、定位、评估
•通风、瓦斯、救灾定位
•抄表、监控、节能
•防火、勘察、报警
目前物联网技术应用
物联网的应用 --- 国际
•2002 年，英特尔公司率先在俄勒冈建立了世界上
第一个无线葡萄园。传感器节点被分布在葡萄园的 每个角落，每隔一分钟检测一次土壤温度、湿度或 该区域有害物的数量，以确保葡萄可以健康生长。 研究人员发现，葡萄园气候的细微变化可极大地影 响葡萄酒的质量。通过长年的数据记录以及相关分 析，便能精确的掌握葡萄酒的质地与葡萄生长过程 中的日照、温度、湿度的确切关系。这是一个典型 的精准农业、智能耕种的实例。
• 对珍贵的古老建筑进行保护，是文物保护
单位长期以来的一个工作重点。将具有温度、湿 度、压力、加速度、光照等传感器的节点布放在 重点保护对象当中，无需拉线钻孔，便可有效地 对建筑物进行长期的监测。此外，对于珍贵文物 而言，在保存地点的墙角、天花板等位置，监测 环境的温度、湿度是否超过安全值，可以更妥善 地保护慧地球 •把传感器设备安装到电网、铁路、桥梁、隧道 、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并 且普遍连接形成网络，即“物联网”
物联网的基本概念
• “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 动进行数据交换。 • 在物联网时代，通过在各种各 样的日常用品上嵌入一种短距离的 移动收发器，人们在信息与通信世 界里将获得一个新的沟通维度，从 任何时间、任何地点的人与人之间 的沟通连接，扩展到人与物、物与 物之间的沟通连接。
•1998
•MIT的 Kevin Ashton：把RFID技术与传感器技 术应用于日常物品中形成一个“物联网”
•1999
•EPC global 的Auto-ID中心：物联网是成千上万的 物品采用无线方式接入了Internet的网络。这是物联 网概念真正的提出。
•2005
•ITU报告：物联网是通过RFID和智能计算等技术实现全世界设 备互连的网络。
物联网的应用 --- 概述
•库存、车队、监控、导航、识别、货物 •照明、信号、应急、灾害、识别
•设备、安全、节能
•设备、临床、辅助诊断、病程
•生产、安全、防灾、水电油气
•智能运输 •公共安全
•智能建筑 •数字化医疗
•大地勘测、森林、地震、海洋
•物流、零售、自动服务
•工业自动化 •移动POS
•交易、订单、跟踪、识别 •险情、油井、运输、管线
•葡萄园环境监测系统示意图
物联网的应用 --- 国际
•
2002年，由英特尔的研究小组
和加州大学伯克利分校以及巴港大西洋大学
的科学家把无线传感器网络技术应用于监视
大鸭岛海鸟的栖息情况。位于缅因州海岸大
鸭岛上的海燕由于环境恶劣，海燕又十分机
警，研究人员无法采用通常方法进行跟踪观
察。为此他们使用了包括光、湿度、气压计
• “物联网”时代的图景：当司机出 •现操作失误时，汽车会自动报警；公 •文包会提醒主人忘带了什么东西；衣 •服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的 •要求；等等
物联网的特征
•感知
•传输
•智能
•全面感知
••利能用够R随F时ID随、•信地传息采感。集器物、体二的维动码态等
•可靠传输
•通过网络将感知的各种 •信息进行实时传送。
•无•美线国传宇感航器局网的络空的间应探 用索 模计式划 示中 意图
物联网的应用 --- 国际
• 根据目前欧美各国在研项目的文献资料，可以大致将水下传感器网络的组成结构可分为以下几类： •(1) 基于水面浮标的(射频+水声通信)可任意升降的三维立体水下传感器网络系统。优点：布放比较容易，可利用太阳能、 GPS以及水面上的无线通信，回避、降低了水下通信的困难。缺点：阻碍航道，易被发现破坏，容易随波逐流，位置不能固 定。 •(2) 由固定在海底基站的节点构成的，可任意升降的三维立体网络系统。通过光缆或声通信与水面网关、节点联结，将数据 传输至基站。优点：不会影响航行。缺点：维护不容易。 •(3) 基于水面浮标节点 (射频+水声通 信)、水中自主航行器（水声通信）和 水底固定节点（水声通信）的三维立体 系统。优点：覆盖全面，配置灵活，功 能强大。缺点：系统复杂，成本高。 •与地面无线传感器网络相比，水下传 感器网络仍然存在着诸多困难：如有效 带宽非常有限、水下信道非常恶劣等等 ，在这个领域还有许多的困难需要解决 。
•智能处理
•利用计算机技术，及时地对海量的 •数据进行信息控制，真正达到了 •人与物的沟通、物与物的沟通。
物联网的架构 ---理论模型
•智能卡
•近距离通
信
•传感器技
术
•二维码
No
Image
•跟踪定位
•网关设
备
•条形码
•高 速•据数
网络
• GPS
•因特
网
•物联网的架构 ---网络架构
•物联网的相关技术
物联网的应用 --- 国内
•
给放养的牲畜中的每一只羊都贴上一个二维码，这个二维码会一
直保持到超市出售的肉品上，消费者可通过手机阅读二维码，知道牲畜
的成长历史，确保食品安全。我国已有10亿存栏动物贴上了这种二维码
。
物联网的应用 --- 国内
物联网的应用 --- 国内
• 人身上可以安装不同的传感器，对人的健康参数进行监控，并且实
物联网的应用 --- 国际
• 探索外部星球一直是人类梦寐以求的理想
，借助于航天器布撒的传感器节点实现对星球表 面大范围、长时期、近距离的监测和探索，是一 种经济可行的方案。NASA 的 JPL 实验室研制的 Sensor Webs 就是为将来的火星探测、选定着 陆场地等需求进行技术准备的。现在该项目已在 佛罗里达宇航中心的环境监测项目中进行测试和 完善。
• “物联网”的发展也依赖于一些重要领域的动态技术革 新，包括射频识别（RFID）技术、无线传感器技术和纳米技 术。 • 首先，为了连接日常用品和设备，并将其属性信息导入 至大型数据库和网络，需要一套简单易用且低成本有效的物 体识别系统，用以收集和处理与物体有关的数据。射频识别 （RFID）技术解决了这一问题。其次，采集的数据要反映物 体物理状态的变化，要用到传感器技术。最后，小型化和纳 米技术的发展，意味着承载交互和连接功能的物体体积将越 来越小。
•物联网理解
•个人理解 • “物联网”的广泛应用是目前科技水平发展的必然趋势 和结果。个人简单的理解就是物与物相连，实现智能化和自 动化，万物都有固定的信息记录数据库，所有的操作都有固 定的计算模式，人们通过小小的便携设备，就可以掌控日常 所需的一切活动。“物联网”将使整个世界都便利化，减少 很多工作的复杂步骤。 • “物联网”并不是单一的技术就可以实现完成的，建立 在互联网的基础之上，除了核心的RFID技术，还有中间桥梁 传感器等一系列新型科技技术。因此，围绕“物联网”的相 关技术产业的前景一定是无限的。
物联网概述及应用27
2020年7月20日星期一
目录
物联网概念 物联网理解
基本概念 相关技术 智慧地球 个人理解 目前物联网技术应用
物联网概念：把所有物品通过射 频识别等信息传感设备与因特网连接 起来，实现智能化识别和管理。
物联网理解
物联网的起源
•1995 •Bill Gates在《未来之路》中提及物联网概念