物联网导论
物联网导论总结
物联网导论1.物联网的概念，特征：物联网（IOT）是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。
它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化三个重要特征。
2.核心技术：感知识别层、网络构建层、管理服务层、综合应用层3.应用：智能物流、交通、建筑、环境监测4.自动识别技术有哪些？光符号、语音、生物计量识别技术（虹膜，指纹之别技术）、IC卡技术、条形码技术（ISBN码，二维码）、频射识别技术（RFID）5.RFID频射识别技术三大组件：标签、天线、阅读器6.标签的优点：体积小且形状多样、耐环境性、可重复使用、穿透性强、数据安全性。
标签的分类：被动式、主动式、半主动式标签。
7.设计传感器的硬件平台和软件程序时应注意几个方面：低成本与微型化、低功耗、灵活性和扩展性、鲁棒性8.传感器的分类（常见传感器）：温度、湿度、压强、声音、烟、光、磁传感器。
9.操作系统：TinyOS ContikiOS10.无线传感网的应用：军事监测系统、煤矿监测系统、医疗监测系统11.定位系统：GPS卫星定位系统、蜂窝基站、室内精确、WiFi基站定位12.定位技术：基于距离的定位、基于距离差的定位、基于信号特征的定位13.智能信息设备：PDA、智能手机、电视、车载设备、数字标牌、医疗设备14.智能设备发展趋势：横向智能化、感知深入化、互联规模化15.无线网络的两大模式：通过基站接入网络的中心结构模式、无中心模式16.无线网络的类别：无线广域网、城域网、局域网、个人局域网17.无线宽带网络的难点：信号强度衰减、非视线传输、同频信号干扰、隐藏终端问题18.WiFi无线局域网协议802.1119.CSMA/CD与CSMA/CA的区别：CSMA/CD：带有冲突检测的载波监听多路访问，可以检测冲突，但无法“避免”；CSMA/CA：带有冲突避免的载波侦听多路访问，发送包的同时不能检测到信道上有无冲突，只能尽量‘避免’20.WiMAX无线城域网协议802.1621.无线低速网协议 ZigBee 802.15.422.ZigBee 802.15.4 特点：低功耗、成本低、时延短、网络容量大、可靠、安全23.ZigBee协议组件：ZigBee设备对象、用来定义应用层服务的应用对象、应用支持层24.无线低速网的分类：红外线通信、蓝牙25.体域网的定义：基于无线传感器网络的，是人体上的或移植到人体内的生物传感器共同形成的一个网络。
《物联网导论》课件
智能农业
1 2
智能种植
利用物联网技术，实现种植过程的智能化管理， 如土壤监测、智能灌溉等，提高农业生产效率。
智能养殖
通过物联网技术，实现养殖过程的智能化管理， 如环境监控、自动喂食等，提高养殖效益。
3
农产品追溯
利用物联网技术，实现农产品的追溯管理，方便 用户了解农产品生产过程和质量情况。
04
CATALOGUE
物联网的应用领域
物联网的应用领域非常广泛，包括智能交通、智能家居 、智能工业、智能医疗、智能农业等。
在智能家居领域，物联网可以实现家电控制、环境监测 、节能控制等功能，提高居住的舒适度和节能环保意识 。
在智能医疗领域，物联网可以实现远程监控、健康管理 、医疗诊断等功能，提高医疗服务的便捷性和准确性。
智能药品管理
利用物联网技术，实现药品的智能化管理，如药品追溯、库存管 理等，提高医疗管理效率。
智能工业
智能制造
通过物联网技术，实现生产过程的智能化管理，如设备监测、生产 调度等，提高生产效率。
智能物流
利用物联网技术，实现物流过程的智能化管理，如货物跟踪、智能 仓储等，提高物流效率。
智能安防
通过物联网技术，实现工业场所的安全监控和预警，保障工业生产安 全。
管理，提高城市运行效率和公共服务水平。
03
工业互联网
工业互联网是物联网在工业领域的应用，能够实现生产过程的智能化和
信息化，提高生产效率和降低成本。
商业模式创新
数据服务
物联网将产生大量有价值的数据 ，通过数据挖掘和分析，可以提 供各种数据服务，如预测性维护 、智能物流等。
平台化运营
物联网平台将成为重要的商业模 式，通过平台化运营，可以实现 设备连接、数据处理、应用开发 等功能的整合，提供全方位的物 联网服务。
物联网导论试题及答案
物联网导论试题及答案一、选择题1. 物联网的定义是什么？A. 互联网与物理世界的融合B. 物体与物体的通信网络C. 传感器与物体的连接D. 全球范围的网络连接答案：A2. 物联网的主要特点是什么？A. 大数据处理能力B. 广域网覆盖能力C. 低成本高效能力D. 多样物体的互联能力答案：D3. 物联网的应用领域包括哪些？（多选）A. 智能家居B. 智慧城市C. 工业自动化D. 医疗健康E. 交通运输答案：A、B、C、D、E4. 物联网的核心技术是什么？A. 人工智能B. 云计算C. 大数据分析D. 物理传感技术答案：D5. 物联网的发展前景如何？A. 前景广阔，应用领域广泛B. 前景有限，受限于技术和隐私问题C. 前景未知，存在风险与机遇D. 前景光明，可以彻底改变人们的生活方式答案：A二、问答题1. 请简要介绍物联网的基本原理和架构。
物联网基本原理：物联网通过传感器、嵌入式系统和网络技术，将物体与物体连接起来，以实现数据的采集、交互和控制，进而实现物体之间的智能互联。
物联网架构：物联网的架构主要包括四个层次：感知层、网络层、应用层和管理层。
感知层负责感知和采集环境中的各种数据；网络层负责数据的传输和通信；应用层负责对数据进行处理和分析，并提供各种应用服务；管理层负责管理整个物联网系统的运行和维护。
2. 物联网的应用领域有哪些？请举例说明。
物联网的应用领域广泛，包括但不限于以下几个方面：智能家居：通过物联网技术，可以实现家庭设备的远程控制和管理，如智能家电、智能灯光等。
智慧城市：物联网技术可以在城市管理中发挥重要作用，如交通管理、环境监测、智能停车等。
工业自动化：物联网技术可以实现设备之间的智能互联，提高生产效率和管理水平，如智能工厂、物流管理等。
医疗健康：物联网技术可以用于医疗设备的远程监控、健康管理等方面，如智能医疗设备、远程医疗等。
交通运输：物联网技术可以实现车辆之间的互联互通，提高交通流量和安全性，如智能交通管理、自动驾驶等。
物联网导论总结
物联网导论总结物联网（Internet of Things，简称IoT）是指将各种物理设备、传感器、软件和网络连接起来，实现设备间的互联互通，从而实现智能化、自动化和便捷化的管理和控制。
本文档将对物联网的基本概念、关键技术、应用领域和发展趋势进行总结。
1. 基本概念物联网的定义：物联网是通过传感器、网络和软件等技术，将各种物理设备连接到互联网上，实现设备间的数据传输和智能互动的一种网络体系。
物联网的架构：物联网主要由感知层、网络层和应用层三部分组成。
感知层负责收集和处理各类信息；网络层负责信息的传输和路由；应用层负责提供各种应用场景和解决方案。
2. 关键技术（1）传感器技术：传感器是物联网的关键组成部分，负责将各种物理信号转换为电信号，以实现对环境信息的感知。
（2）无线通信技术：无线通信技术是物联网设备之间进行数据传输的重要手段，包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、LoRa等。
（3）云计算技术：云计算为物联网提供了强大的数据处理和存储能力，实现了对海量数据的实时分析和处理。
（4）大数据技术：物联网产生了海量的数据，大数据技术用于对这些数据进行采集、存储、处理和分析，以挖掘有价值的信息。
（5）人工智能技术：人工智能技术用于对物联网数据进行智能分析和处理，实现设备的自适应、自学习和自优化。
3. 应用领域（1）智能家居：通过物联网技术，实现家庭设备的远程控制、智能家居系统的自动化运行，提高生活品质。
（2）智能交通：物联网技术应用于交通领域，实现车辆导航、智能交通管理，提高道路通行效率。
（3）工业物联网：通过物联网技术，实现工厂设备的智能化、自动化运行，提高生产效率和降低成本。
（4）医疗健康：物联网技术应用于医疗领域，实现患者信息的实时监测和远程诊断，提高医疗服务质量。
（5）环境监测：物联网技术用于环境监测，实现对大气、水质、土壤等环境参数的实时监测，为环境保护提供数据支持。
4. 发展趋势（1）标准化和规范化：随着物联网应用的普及，相关标准和规范将不断完善，以促进物联网技术的健康发展。
物联网导论
物联网是一个基于互联网，传统电信网的信息载体，让能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络，它具有普通对象设备化，自制终端互联化，普适服务智能化三个特征，根据信息生成，传输，处理和应用的原则，物联网核心技术分为四层：感知识别层，网络构建层，管理服务层，综合应用层感知识别是物联网核心技术，联系物理世界和信息世界,包括RFID,无线传感器网络构建层把感知识别层数据接入互联网，供上层使用管理服务层将大规模数据高效可靠的组织起来物联网技术和应用主要特点：感知识别普适化异构设备互联化联网终端规模化管理调控智能化应用服务链条化应用：智能物流，交通，建筑，电网，环境监测，医疗2感知识别条形码缺点：读取速度慢，存储能力小，工作距离近，穿透能力弱，适应性不强，不能进行写操作。
RFID优势：防水，防磁，穿透性强，读取速度快，识别距离远，存储数据能力大，可加密，可读可写自动识别技术：光符合识别，语音识别，生物计量识别虹膜指纹IC卡特点：存储容量大，安全保密性好，数据处理能力强射频识别技术：RFID 利用射频信号通过空间耦合，实现无接触信息传递并通过传递的信息达到自动识别的目的，明显的优点是阅读器和标签不需要接触分为传送器，接收器，微处理器，天线，标签阅读器：主动向标签询问标识信息天线：在标签和阅读器之间传递射频信号，每次只能激活一个天线标签：耦合元件，芯片及微型天线组成，有电子编码RFID比条形码的优点：体积小形状多样，适应环境性强，可重复使用，穿透性强，数据安全性（通过冗余校验方法保证数据准确性）主动式标签内部携带电源被动式标签内部不携带电源半主动式标签具有被动和主动标签所有优点可以携带传感器频率分为低频高频和超高频随着阅读器通信距离增加当多个标签同时发送标识信号时无法解析解决冲突方法空间分多址码分多址频分多址时分多址时分多址：让标签在阅读器指挥下在不同时间片内发送识别信号基于ALONHA算法纯ALOHA 算法：阅读接受到信号后检测是否有冲突，发生冲突，阅读器发送冲突确认，标签接收到冲突确认后随机独立等待一段时间再重新发送避免冲突，直到成功信道利用率18。
物联网导论知识点
物联网导论知识点一、物联网的定义与概念物联网，简单来说，就是让各种物品通过网络连接起来，实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理。
它不仅仅是把物品连接到网络，更重要的是实现物品之间的信息交互和协同工作。
我们生活中的许多物品，如家电、汽车、手表等，都可以通过嵌入传感器和通信模块，变成物联网的一部分。
这些物品能够感知周围环境的变化，并将相关信息传输到网络中，然后根据预设的规则或用户的指令做出相应的反应。
二、物联网的体系架构物联网通常由感知层、网络层和应用层三个主要层次构成。
感知层就像是物联网的“感官”，由各种传感器和识别设备组成，负责采集物品的信息。
例如，温度传感器可以感知环境温度，摄像头可以获取图像信息，RFID 标签可以用于识别物品身份。
网络层则是物联网的“神经”，负责将感知层采集到的信息传输到应用层。
这包括各种通信网络，如移动通信网络、卫星通信网络、蓝牙、Zigbee 等。
应用层是物联网的“大脑”，对收集到的信息进行处理和分析，并根据具体的应用需求提供服务。
比如，智能家居系统可以根据室内温度自动调节空调，智能交通系统可以根据路况优化交通信号灯。
三、物联网的关键技术1、传感器技术传感器是物联网获取信息的基础。
不同类型的传感器能够感知不同的物理量，如温度、湿度、压力、光线等。
随着技术的发展，传感器变得越来越小巧、灵敏和低功耗。
2、射频识别技术（RFID）RFID 技术通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，无需接触就能完成识别。
它广泛应用于物流、零售等领域，用于物品的跟踪和管理。
3、嵌入式系统技术嵌入式系统将计算机技术嵌入到各种设备中，使其具备智能控制和通信能力。
从智能手机到汽车电子系统，嵌入式技术无处不在。
4、云计算与大数据技术物联网产生的海量数据需要强大的计算和存储能力来处理和分析，云计算和大数据技术为物联网提供了有力的支持。
5、通信技术包括短距离通信技术（如蓝牙、Zigbee）和长距离通信技术（如 4G、5G），确保物品之间的信息能够稳定、快速地传输。
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
物联网导论
物联网导论物联网导论
第一章：物联网概述
1.1 物联网的定义
1.2 物联网的发展历程
1.3 物联网的应用领域
1.4 物联网的技术特点
第二章：物联网架构与体系结构2.1 物联网架构的基本模型
2.2 传感器层
2.3 网络层
2.4 应用层
2.5 物联网平台
第三章：物联网通信技术
3.1 无线通信技术
3.2 嵌入式系统与物联网通信
3.3 云计算与物联网通信
第四章：物联网安全与隐私保护4.1 物联网安全威胁
4.2 物联网隐私保护技术
4.3 物联网安全标准与规范
第五章：物联网数据分析与应用5.1 物联网数据收集与处理
5.2 物联网数据分析技术
5.3 物联网应用案例
第六章：物联网标准与法律法规6.1 物联网标准化组织
6.2 物联网相关法律法规
6.3 物联网隐私保护法律法规第七章：物联网发展趋势与挑战
7.1 物联网发展趋势
7.2 物联网面临的挑战
7.3 物联网发展前景展望
附件：
附件一、物联网相关术语解释
附件二、物联网相关图表
法律名词及注释：
1：《信息安全技术个人信息安全规范》：指针对个人信息安全管理的规范性文件，以确保个人信息的合法、正当、安全的处理和使用。
2：《网络安全法》：指国家颁布的法律文件，旨在加强我国网络空间安全，保护网络安全和个人信息安全。
3：《数据隐私保护法》：指保护个人信息和数据隐私的相关法律法规，以确保在信息时代个人信息不被滥用和泄露。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
路漫漫其纪90年代
1995 Bill Gates 《未来之路》 物物互联
2005 国际电信联盟 《ITU互联网报告2005：物联网》，指出 无所不在的“物联网”通信时代即将来临
2008 IBM “智慧地球”
2009 “感知中国”
您将会自行选择收看自己喜欢的节目 电子论坛提供丰富的信息 电子钱包 亲自进入地图，虚拟的第二人生 丢失或失窃的物品自动向您发送信息
路漫漫其悠远
1995年《未来之 路》
物联网的前世今生
Ashton与MIT自动识别中心
真正的“物联网”概念最早由英国工程师 Kevin Ashton（如图 1-6 所示）于 1998 年春在宝洁公司的一次演讲中首次提出。当时 根据美国零售连锁业联盟的估计，美国几大零售业者，一年因为货 品管理不良而遭受的损失高达 700 亿美元。宝洁公司（P&G， Procter & Gamble）前任营销副总裁 Kevin Ashton 对此有切 身之痛，1997 年宝洁公司的欧蕾保湿乳液上市，商品大为畅销，可 是太畅销了，许多商店货架常常空掉，由于商品太多、查补的速度 又太慢，“我们眼睁睁地看着钱一分一秒从货架上流失。 ”Ashton 表示。
物联网导论
路漫漫其悠远
2020/3/29
物联网来了 从三部大片说起 物联网的前世今生 智慧地球是个什么球
路漫漫其悠远
物联网来了——从三部大片说起
物联网的萌芽： 《大战皇家赌场》
“The name’s Bond，James Bond” 。
M 夫人让人使用貌似冲击钻的大家伙在邦德的手臂中植入了一枚电子芯片，并通过扫描设 备将身份的信息植入芯片，这枚能够识别个人身份信息的芯片，关键时候成为邦德的救命恩 人。
作为“条形码退休运动”的核心人物，Kevin Ashton花了两年找 到了答案，就是将 RFID 取代现在的商品条形码，使电子标签变成 零售商品的绝佳信息发射器，并由此变化出千百种应用与管理方式， 来实现供应链管理的透明化和自动化。
路漫漫其悠远
物联网的前世今生 ITU因特网报告2005：物联网
2005 年 11 月 17 日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS， World Summit on the Information Society）上，国际电信联盟 （ITU，International Telecommunications Union ）发布了《ITU 因特网报告 2005：物联网》，正式提出了物联网的概念。
上所有纳美人和生物都是物联网的传感器节点，物物通
信、人机通信通过纳美人和马、龙等生物的精神合体来
实现，经常飘现的“蒲公英”可理解为圣母监控全网的
传感器，如图所示。纳美人的长辫子和树木的根须，是
神经接触灵魂沟通的重要媒介，他们通过尾巴进行连接 这种独特的方式，达到心灵相通。最神的是他们没有经 过强制标准化，就形成了可以互通的接口，土著们的传
路漫漫其悠远
物联网来了——从三部大片说起
物联网的雏形： 《豚鼠特工队》
在影片中，每一台赛博林生产的电器中都装有一个秘密芯片，比如制冷冰箱或者微 波加热的咖啡机，这个秘密芯片的最大功能是交流，如所示。当人们按下某个按 钮后，该按钮会激活一个称为“赛博感应”的无线系统，可以唤醒已存在于所有赛博林 电器主板上的芯片，允许咖啡机了解有多少咖啡已经被喝掉了，并与家里的计算机进行 交流，在您的购物单中填上咖啡一项。
勒·希弗斯为了除掉邦德，在他的酒里下毒。当邦德历尽千辛万苦钻到车内，并使用扫描 设备激活电子芯片后，一条求助消息发送到总部的信息系统中。在总部专家的远程指导和芙 斯珀的大力协助下，邦德转危为安，从昏迷症状中恢复过来，成功赢得了最终的赌局。
这枚电子芯片就是射频标签，只不过在实际生活中，它是被广泛或者说正逐渐被应用于商 品，而不是我们人类。
“赛博感应” 会连接每一台新旧赛博林电器，组成一个无所不在的巨大网络。在该网 络中，物体变得“有感觉、有思想” ，物与物可进行“交流” 。因此，业界专家将《豚鼠 特工队》称为物联网的雏形。
路漫漫其悠远
物联网来了——从三部大片说起
史上最强的物联网宣传片： “I See You”
《阿凡达》
圣母化身的神树实际上是潘多拉星球的服务器，星球
物联网技术的应用将“让一切 自由连通”
感器发达到可以与树连接、与天上飞的翼龙连接并进行
信息交换和互操作，天人合一的巨大网络让所有的一切
变得有生命和灵性，人与自然之间的互相依存也变得清
晰可触。这简直就是 IBM 描绘的“智慧的地球”的神话
版！
路漫漫其悠远
物联网的前世今生
咖啡壶事件
“特洛伊”咖啡壶事件发生在 1991 年。剑桥大学特洛伊计算机 实验室的科学家们在工作时，要下两层楼梯到楼下看咖啡煮好了没 有，但常常空手而归，这让工作人员觉得很烦恼。为了解决这个麻 烦，他们编写了一套程序，并在咖啡壶旁边安装了一个便携式摄像 机，镜头对准咖啡壶，利用计算机图像捕捉技术，以 3 帧/秒的速 率传递到实验室的计算机上，以方便工作人员随时查看咖啡是否煮 好，省去了上上下下的麻烦。这样，他们就可以随时了解咖啡煮沸 情况，咖啡煮好之后再下去拿。
路漫漫其悠远
“特洛伊”咖啡壶
被全世界偷窥的咖 啡壶
物联网的前世今生
比尔.盖茨与《未来之路》
盖茨在书中写道：“虽然现在看来这些预测不太可能实现，甚至 有些荒谬，但是我保证这是本严肃的书，而决不是戏言。10 年后我 的观点将会得到证实。”
在该书中，比尔·盖茨也提到了“物联网”的构想，意即因特网 仅仅实现了计算机的联网，而未实现与万事万物的联网，但迫于当 时网络终端技术的局限，这一构想无法真正落实。