物联网技术及其应用讲义教材
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2024年物联网技术及其应用课件
物联网技术及其应用课件一、引言物联网（InternetofThings，简称IoT）是指通过信息传感设备，将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、追踪、监控和管理的一种网络。
物联网技术是新一代信息技术的重要组成部分，具有广泛的应用前景。
本课件旨在介绍物联网技术的基本概念、关键技术和应用领域，帮助读者了解物联网的发展现状和未来趋势。
二、物联网技术的基本概念1.物联网的定义：物联网是指通过信息传感设备，将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、追踪、监控和管理的一种网络。
2.物联网的架构：物联网的架构可以分为三层，分别是感知层、网络层和应用层。
感知层负责采集物品的信息，网络层负责将信息传输到云端或其他设备，应用层负责对信息进行处理和应用。
3.物联网的关键技术：物联网的关键技术包括传感器技术、嵌入式计算技术、通信技术、云计算和大数据技术等。
三、物联网技术的关键技术1.传感器技术：传感器技术是物联网的基础，负责采集物品的信息。
传感器可以感知各种物理量，如温度、湿度、光照等，并将其转换为电信号输出。
2.嵌入式计算技术：嵌入式计算技术是指将计算机技术嵌入到物品中，使其具有计算和通信能力。
嵌入式系统通常由微处理器、存储器、输入输出接口和通信接口等组成。
3.通信技术：通信技术是物联网中信息传输的关键技术。
物联网中的通信技术包括无线通信技术和有线通信技术，其中无线通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。
4.云计算和大数据技术：云计算和大数据技术是物联网数据处理和应用的关键技术。
云计算提供了强大的计算能力和存储能力，可以处理大量的数据。
大数据技术可以从海量数据中提取有价值的信息，为物联网应用提供支持。
四、物联网技术的应用领域1.智能家居：智能家居是指通过物联网技术，将家庭中的各种设备连接起来，实现智能化管理和控制。
例如，可以通过方式APP 控制家中的灯光、空调、电视等设备。
物联网技术及其典型应用ppt课件
物联网将有助于实现环境监测和保护， 促进可持续发展。
带来新的安全和隐私问题
随着物联网的普及，需要更加重视网 络和信息安全，保护用户隐私。
THANKS
感谢观看
技术组成
包括农业传感器、无线通信技术、农业专家系统等。
应用场景
温室大棚、水产养殖等环境的智能化管理，为农业生产提供科学决 策支持。
医疗健康领域物联网解决方案
方案内容
通过物联网技术实现医疗资源的共享和优化配置，提高医疗服务 水平。
技术应用
涉及医疗传感器、远程医疗、移动医疗等技术领域。
实例分析
智能医疗手环、远程心电监测等物联网应用，为医疗健康领域带来 新的发展机遇。
03
CATALOGU通信协议
物联网设备间进行信息交换和通信所 遵循的规则和约定，如MQTT、CoAP 等。
标准化组织
常见的物联网通信标准
包括LoRaWAN、NB-IoT、Sigfox等， 它们各自具有不同的特点和适用场景。
制定和推广物联网通信协议和标准的 国际组织，如IEEE、ETSI、3GPP等。
物联网技术及其 典型应用ppt课 件
目录
• 物联网技术概述 • 感知层技术介绍 • 网络层技术介绍 • 应用层技术介绍 • 典型应用场景案例分析 • 物联网技术挑战与发展趋势
01
CATALOGUE
物联网技术概述
物联网定义与发展历程
物联网定义
物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫 描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相 连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、 监控和管理的一种网络。
采用无线电磁波进行数据 传输，具有灵活性和可扩 展性，适用于大规模传感 器网络。
带来新的安全和隐私问题
随着物联网的普及，需要更加重视网 络和信息安全，保护用户隐私。
THANKS
感谢观看
技术组成
包括农业传感器、无线通信技术、农业专家系统等。
应用场景
温室大棚、水产养殖等环境的智能化管理，为农业生产提供科学决 策支持。
医疗健康领域物联网解决方案
方案内容
通过物联网技术实现医疗资源的共享和优化配置，提高医疗服务 水平。
技术应用
涉及医疗传感器、远程医疗、移动医疗等技术领域。
实例分析
智能医疗手环、远程心电监测等物联网应用，为医疗健康领域带来 新的发展机遇。
03
CATALOGU通信协议
物联网设备间进行信息交换和通信所 遵循的规则和约定，如MQTT、CoAP 等。
标准化组织
常见的物联网通信标准
包括LoRaWAN、NB-IoT、Sigfox等， 它们各自具有不同的特点和适用场景。
制定和推广物联网通信协议和标准的 国际组织，如IEEE、ETSI、3GPP等。
物联网技术及其 典型应用ppt课 件
目录
• 物联网技术概述 • 感知层技术介绍 • 网络层技术介绍 • 应用层技术介绍 • 典型应用场景案例分析 • 物联网技术挑战与发展趋势
01
CATALOGUE
物联网技术概述
物联网定义与发展历程
物联网定义
物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫 描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相 连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、 监控和管理的一种网络。
采用无线电磁波进行数据 传输，具有灵活性和可扩 展性，适用于大规模传感 器网络。
2024版《物联网技术及应用》PPT课件
物流仓储管理
门禁考勤系统
资产管理
食品安全追溯等
2024/1/28
14
近距离无线通信技术比较与选择
常见近距离无线通信技术
1
蓝牙（Bluetooth）
2
紫蜂（ZigBee）
3
2024/1/28
15
近距离无线通信技术比较与选择
01
超宽带（UWB）
02
近场通信（NFC）等
03
技术比较
2024/1/28
16
光电传感器
运动传感器等
2024/1/28
9
传感器类型及工作原理
01
工作原理
2024/1/28
02
03
04
通过敏感元件将被测物理量转 换为电信号
转换电路将电信号转换为易于 处理的标准信号
输出信号供后续电路或系统使 用
10
射频识别（RFID）技术及应用
RFID组成
电子标签（Tag）
阅读器（Reader）
数据泄露风险
物联网设备存储的个人信息和 敏感数据存在泄露风险。
2024/1/28
恶意软件感染
物联网设备可能受到恶意软件 的感染，导致设备被控制或数
据被窃取。
拒绝服务攻击
攻击者可以通过向物联网设备 发送大量请求，使其无法正常
工作。
28
隐私保护策略和法律法规解读
隐私保护策略
企业应制定完善的隐私保护策略， 明确数据收集、存储、使用和共 享的规则，确保用户隐私得到保 护。
2024/1/28
法律法规解读
国家出台了一系列法律法规，如 《网络安全法》、《数据安全法》 等，对物联网安全和隐私保护提出 了明确要求。
物联网技术与应用培训讲义
03
物联网应用案例
智能家居
智能家居是物联网技术在家庭生活中的应用，通过智能化设备、传感器和网络通信 技术，实现家庭设施的远程控制、自动化控制和智能化管理。
智能家居能够提供更加便捷、舒适和安全的生活环境，例如智能照明、智能安防、 智能环境监测等。
随着物联网技术的不断发展，智能家居的应用场景和功能将更加丰富，满足人们多 样化的生活需求。
物联网技术与应用培训讲义
目录
• 物联网概述 • 物联网技术基础 • 物联网应用案例 • 物联网面临的挑战与解决方案 • 物联网未来发展趋势
01物联网概述物联源自定义物联网定义物联网是指通过信息传感设备，如射频识别、红外感应器、全球定位系统、激 光扫描器等，按照约定的协议，对任何物品进行信息交换和通信，以实现智能 化识别、定位、跟踪、监控和管理的一个网络。
解决方案
建立统一的设备接口规范，加 强设备间的互操作性，促进设
备间的互联互通。
安全与隐私挑战与解决方案
数据安全风险
解决方案
隐私泄露风险
随着物联网设备的普及， 数据泄露和被攻击的风
险增加。
加强数据加密和访问控 制，建立完善的安全管 理制度，提高安全意识。
物联网设备可能收集用 户个人信息，存在隐私
泄露风险。
应用层技术
数据挖掘与智能分析
应用层涉及数据挖掘和智能分析技术， 用于对感知层和网络层传来的数据进 行处理、分析和挖掘，提取出有价值 的信息。
云计算与边缘计算
物联网应用开发框架
物联网应用开发框架提供了开发物联 网应用的工具和平台，降低了开发难 度，加速了应用开发进程。
云计算和边缘计算技术为物联网应用 提供了强大的计算和存储能力，支持 大规模数据处理和实时业务处理。
2024版物联网技术与应用全套ppt课件完整版
物联网应用领域
深入探讨智能家居、智慧城市、工业物联网 等典型应用场景。
物联网安全与隐私保护
重点讲解物联网面临的安全挑战及隐私保护 策略。
学员心得体会分享交流
学习收获
学员分享学习物联网技 术与应用课程的心得体 会，包括知识掌握、技 能提升等方面。
实践经验
结合项目实践，学员分 享在实际应用中遇到的 问题及解决方案，为其 他同学提供参考。
01
02
03
04
温湿度传感器
监测室内温湿度，实现自动调 节和舒适居住。
烟雾传感器
检测烟雾浓度，预防火灾事故。
门窗传感器
监测门窗开关状态，提高家庭 安全性。
红外传感器
检测人体活动，实现智能照明 和节能控制。
远程控制实现方法和案例分析
远程控制方法
通过手机APP、微信小程序等方式实 现远程控制，方便用户随时随地管理 智能家居设备。
04
物联网在工业生产中创 新实践
工业4.0背景下物联网需求
实现设备间互联互通
通过物联网技术，将生产设备、传感器、执行器等连接起来，实 现数据的实时采集和传输。
提升生产智能化水平
借助物联网技术，对生产流程进行优化，提高生产效率和产品质 量。
强化供应链协同管理
通过物联网技术，实现供应链各环节的信息共享和协同作业，提 高供应链的响应速度和灵活性。
组网方案
物联网的组网方案包括无线传感器网络、移动通信网络、卫星 通信网络等，这些网络可以互相协作，实现信息的可靠传输。
应用层平台架构及功能实现
应用层平台架构
应用层是物联网的最终实现目标，负责处理和分析数据，提供智能化服务。应用层平台架构包括数据处理、数据 存储、数据分析、应用接口等模块。
物联网技术及应用ppt课件
物联网设备安全威胁
包括设备漏洞、恶意软件感染 、未经授权的访问等。
数据传输安全威胁
包括数据泄露、篡改、重放攻 击等。
应用层安全威胁
包括身份伪造、权限提升、拒 绝服务等。
跨域安全威胁
包括跨域数据传输、跨域认证 等。
加密与认证技术
对称加密技术
采用单钥密码体制的加 密方法，加密和解密使 用相同密钥，如AES等
数据采集与处理方法
01
02
03
04
数据采集
通过传感器节点采集环境参数 ，如温度、湿度、压力等，并
将数据传输到数据中心。
数据预处理
对采集到的数据进行清洗、去 噪、压缩等处理，以提高数据
质量。
数据存储
将处理后的数据存储在数据库 中，以便后续分析和应用。
数据分析与应用
对存储的数据进行分析和挖掘 ，提取有用信息，为物联网应
人工智能技术
包括机器学习、深度学习、自然语言处理等，用于模拟人类智能 行为。
人工智能与物联网的结合
通过人工智能技术，实现物联网设备的自主学习、智能决策和协同 工作。
应用场景
包括智能家居、智能交通、智能医疗等，通过人工智能技术提高设 备智能化水平和用户体验。
05
物联网安全与隐私保护
物联网安全威胁与挑战
关键技术
物联网关键技术包括传感器技术、RFID技术、嵌入式系统技术、云计算技术、 大数据技术等。
物联网应用领域及前景展望
应用领域
物联网已广泛应用于智能家居、智慧城市、智慧交通、智慧医疗、智慧农业等领 域，为人们的生活和工作带来了极大的便利。
前景展望
随着5G技术的普及和人工智能技术的发展，物联网将在更多领域得到应用，如智 能制造、智慧物流等，同时物联网的安全性和隐私保护问题也将得到更多关注。
包括设备漏洞、恶意软件感染 、未经授权的访问等。
数据传输安全威胁
包括数据泄露、篡改、重放攻 击等。
应用层安全威胁
包括身份伪造、权限提升、拒 绝服务等。
跨域安全威胁
包括跨域数据传输、跨域认证 等。
加密与认证技术
对称加密技术
采用单钥密码体制的加 密方法，加密和解密使 用相同密钥，如AES等
数据采集与处理方法
01
02
03
04
数据采集
通过传感器节点采集环境参数 ，如温度、湿度、压力等，并
将数据传输到数据中心。
数据预处理
对采集到的数据进行清洗、去 噪、压缩等处理，以提高数据
质量。
数据存储
将处理后的数据存储在数据库 中，以便后续分析和应用。
数据分析与应用
对存储的数据进行分析和挖掘 ，提取有用信息，为物联网应
人工智能技术
包括机器学习、深度学习、自然语言处理等，用于模拟人类智能 行为。
人工智能与物联网的结合
通过人工智能技术，实现物联网设备的自主学习、智能决策和协同 工作。
应用场景
包括智能家居、智能交通、智能医疗等，通过人工智能技术提高设 备智能化水平和用户体验。
05
物联网安全与隐私保护
物联网安全威胁与挑战
关键技术
物联网关键技术包括传感器技术、RFID技术、嵌入式系统技术、云计算技术、 大数据技术等。
物联网应用领域及前景展望
应用领域
物联网已广泛应用于智能家居、智慧城市、智慧交通、智慧医疗、智慧农业等领 域，为人们的生活和工作带来了极大的便利。
前景展望
随着5G技术的普及和人工智能技术的发展，物联网将在更多领域得到应用，如智 能制造、智慧物流等，同时物联网的安全性和隐私保护问题也将得到更多关注。
物联网技术及其应用课件
物联网技术及其应用课件物联网技术及其应用课件1、引言1.1 课程简介1.2 物联网概述2、物联网基础知识2.1 物联网定义与特点2.2 物联网架构2.3 物联网通信协议2.4 物联网安全与隐私保护3、物联网传感技术3.1 传感器与执行器3.2 无线传感网络技术3.3 数据获取与处理3.4 传感应用案例4、物联网通信技术4.1 网络技术及体系结构4.2 无线通信技术4.3 低功耗广域网（LPWAN）4.4 传统网络与物联网的融合5、物联网云计算与大数据5.1 云计算基础5.2 云平台架构与服务5.3 物联网数据管理5.4 数据分析与应用6、物联网应用领域6.1 智能家居与家庭自动化 6.2 智慧城市与智慧交通6.3 工业物联网与智能制造6.4 农业物联网与智慧农业7、物联网标准与法律法规7.1 国内外物联网标准7.2 物联网相关法律法规7.3 物联网数据保护与隐私附件：附件1：物联网案例分析附件2：物联网应用示例代码法律名词及注释：1、物联网（Internet of Things）：指通过互联网将各种物理设备连接起来，实现智能化、自动化或远程控制的网络系统。
2、传感器（Sensor）：将物理量转化为可测量信号的装置。
3、无线传感网络（Wireless Sensor Network）：由多个无线传感器节点组成的网络系统，用于实时监测环境参数。
4、云计算（Cloud Computing）：通过网络提供计算能力、存储空间和应用服务的一种计算模式。
5、大数据（Big Data）：指以海量、高速、多样化、高复杂度数据为基础进行深度挖掘和分析的技术和方法。
6、智能家居（Smart Home）：通过物联网技术实现家居设备的智能化控制与管理。
7、物联网数据保护与隐私（IoT Data Protection and Privacy）：涉及对物联网数据的隐私保护、安全存储和合法使用等方面的法律和规范。
物联网技术及应用课件
智慧城市：腾讯云物联 网平台可以应用于智慧 城市领域，实现城市设 施的远程监控和管理， 如交通信号灯、公共安 全设施等，提高城市管 理和服务水平。
能源管理：通过腾讯云 物联网平台，可以实现 能源设备的远程监控和 调控，如电力、燃气等 ，提高能源利用效率和 降低能源消耗。
04
物联网安全及隐私保护
物联网安全问题分析
认证授权机制
采用身份认证和授权机制对物联 网设备和应用进行身份验证和权 限管理，确保只有经过授权的用 户才能访问和使用相关资源。
05
物联网未来发展趋势及 挑战
物联网未来发展趋势
5G与物联网融合
发展
5G技术的普及将推动物联网与5G 的融合，实现更高效、更智能的 物联网应用。
边缘计算与物联网
结合
边缘计算技术的发展将进一步提 高物联网数据处理和分析能力， 降低网络延迟，提高响应速度。
腾讯云物联网平台及应用案例
01
02
平台介绍：腾讯云物联 网平台提供了设备管理 、数据采集、数据存储 、数据分析等核心功能 ，支持多种设备协议和 数据格式，为企业提供 了全面的物联网解决方 案。
应用案例
03
04
05
车联网：腾讯云物联网 平台可以应用于车联网 领域，实现车辆远程监 控、数据采集、智能导 航等功能，提高行车安 全性和便利性。
物联网技术及应用课 件
汇报人： 202X-12-20
目录
• 物联网概述 • 物联网技术体系 • 物联网平台及应用案例 • 物联网安全及隐私保护 • 物联网未来发展趋势及挑战
01
物联网概述
定义及组成
定义
物联网是指通过信息传感设备，如射频识别、红外感应器、全球定位系统等，实时采集任何需要监控、连接、互 动的物体或过程，实现物品与物品、物品与互联网之间的信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监 控和管理的一个网络。
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运营商
通道
• 流量、客户 • 平台解决方案
服务商
平台及服务 SIM卡
客户及流 量
终端厂商/解 决方案提供
商
系统集成商 和ASP
产品及 解决方
案
最终用户
产品及解决方案
服务商服务推广模式
推广核心：为运营商及客户 带来利益
•运营商：带来大企业流量
•客户(包括终端厂商/解决方 案提供商、系统集成商和 ASP及最终客户)：方便简 捷地获得全球化服务
服务商收入
客户承担： • SIM卡一次费用 • 流量费用(差价) • 平台账户使用费用（一次性或一次性 +按月） • 售后服务费用
生产、安全、防灾、水电油气
智能运输 智能建筑
大地勘测、森林、地震、海洋
公共安全
数字化医疗
工业自动化
遥感勘测
物流、零售、自动服务
移动POS
环境保护
污染检测、报警
交易、订单、跟踪、识别 险情、油井、运输、管线
降水、防洪、远程设备
供应链
石化 气象 农业
物联网 管理平台
消防 军事 煤炭
联动、消防栓、定位、调度 侦查、监控、定位、评估
物联网
-技术与发展
2012.11.2
一、概念
什么是物联网
互联网时代网络两头需要通过人的作用才能交流 物联网时代网络两头的机器可以自行交流
物联网（IOT）的定义
IT·服务·创新
物联网的基本概念
物联网还没有统一的、权威的定义
物联网是一个动态的全球网络基础 设施，它具有基于标准和互操作通信协 议的自组织能力，其中物理的和虚拟的 “物”具有身份标识、物理属性、虚拟 的特性和智能的接口，并与信息网络无 缝整合。物联网将与媒体互联网、服务 互联网和企业互联网一道，构成未来互 联网。
传感器 网络
物。联网
泛Байду номын сангаас网
传感器网络 物联网
泛在网
感知/延伸层关键设备和技术
对象
传感器、近距离无线通信
---
传感器、条形码、RFID、二维码、 物-物 NFC、摄像头、近距离无线通信 物-人
PC、手机、传感器、条形码、 RFID、二维码、NFC、摄像头、 近距离无线通信
物-物 物-人 人与人
物联网的运作模式
物联网终端除具有本身功能外还拥有传感器和网络接入等功能，且不同行业需求千差万别，如何满足 终端产品的多样化需求，对运营商来说是一大挑战。
三、应用领域
物联网能为我们做什么
物联网能为我们做什么
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
是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力或执行能力的各种信息 传感设备，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现广域或大范围的人 与物、物与物之间信息交换需求的互联。着重连接物理世界的应用及相关产业，因 此是走向泛在网的重要一步。
传感器网络
Sensor Network
是利用各种传感器加上近距离无线通信技术构成一个独立的网络, 是由多个具有有 线/无线通信与计算能力的低功耗、小体积的微小传感器节点构成的网络系统，它 一般提供局域或小范围物与物之间的信息交换。是物联网末端采用的关键技术之一。
各国物联网战略或计划
IT·服务·创新
二、特征及架构
物联网（IOT）的特征
IT·服务·创新
感知
传输
智能
全面感知
利用RFID、传感器、二维码等 能够随时随地采集物体的动态
信息。
可靠传输
通过网络将感知的各种 信息进行实时传送。
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。
物联网是互联网的延伸，在物联网核心层面是基于TCP/IP，但在接入层面，协议类别五花八门， GPRS/CDMA、短信、传感器、有线等多种通道，物联网需要一个统一的协议栈。 （4）IP地址问题
每个物品都需要在物联网中被寻址，就需要一个地址。物联网需要更多的IP地址，IPv4资源即将耗尽， 那就需要IPv6来支撑。IPv4向IPv6过渡是一个漫长的过程，因此物联网一旦使用IPv6地址，就必然会存在 与IPv4的兼容性问题。 （5）终端问题。
电力林业 水务 金融
大棚、土壤、灌溉、环境、跟踪
通风、瓦斯、救灾定位
抄表、监控、节能
防火、勘察、报警 水质、水量、污染、安全
电子支付、实时信息
物联网的体系架构
物联网的体系架构
物联网的”物”
这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联 网”的范围： 1、要有数据传输通路； 2、要有一定的存储功能； 3、要有CPU； 4、要有操作系统； 5、要有专门的应用程序； 6、遵循物联网的通信协议； 7、在世界网络中有可被识别的唯一编号。
组。2009年9月，传感器网络标准工作组正式成立了PG1(国际标准化)、PG2(标准体系与系统架构)、 PG3(通信与信息交互)、PG4(协同信息处理)、PG5(标识)、PG6(安全)、PG7(接口)和PG8(电力行业应用调 研)等8个专项组，开展具体的国家标准的制定工作。 （2）安全问题
信息采集频繁，其数据安全也必须重点考虑。 （3）协议问题
物联网（IOT）结构示意图
IT·服务·创新
IOT基本理论模型
IT·服务·创新
智能卡
近距离 通信
传感器技术
二维码
跟踪定 位
条形码
网关设备
GPS
高速 数
据网 络
因特 网
智慧星球
IT·服务·创新
感知中国
中国物联网发展
IT·服务·创新
面临五个主要技术问题
IT·服务·创新
（1）技术标准问题 世界各国存在不同的标准。中国信息技术标准化技术委员会于2006年成立了无线传感器网络标准项目
广义的物联网涵义
IT·服务·创新
利用条码、射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器等 信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、人与物、物与物的在任何时间、 任何地点的连接（anything、anytime、anywhere），从而进行信息交换和通 讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。
物联网的军事应用 全球信息栅格GIG的构成
公共网络化信息平台
武
器
传
平
感
台
器
栅
栅 格
格
基于计算机网络的指控栅格
物联网的军事应用
追求多层的弹道导弹防御体系
理清几个概念
泛在网
Ubiquitous Network
物联网
Internet of Things
是指基于个人和社会的需求，实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获 取、传递、存储、认知、决策、使用等服务，网络具有超强的环境感知、内容感知 及其智能性， 为个人和社会提供泛在的、无所不含的信息服务和应用。