物联网技术与应用课程共17页
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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。
物联网技术与应用PPT课件
▪ 然而目前，虚拟世界的入口主要是计算机终端，虚拟世界的活动 方式以人为的浏览网页、收发邮件、聊天等为主。虚拟世界只是 现实世界的一个镜像，一个存放数据的仓库。随着互联网业务的 发展、通信能力的不断增强、现代社会寻找创新动力的需求出现 ，人们开始希望能够随时随地进入这个信息畅通的虚拟世界，同 时希望能在虚拟世界中从事更多现实世界中的活动。这种更深度 的融合趋势催生了物联网。
对互联网领域来说，物联网就是互联网的延伸， 就是物物相连的互联网。
对无线传感器网络领域来说，物联网就是一个 广域的传感网
从层次的维度
业务和应用网络:把感知网络和传输网络获取的信息进行分析和处理 作出正确控制和决策，实现智能化管理应用和服务。
传输网络:利用移动通信系统、互联网将感知层获取信息进行处理传递
感知网络:利用RFID、摄像头、传感器、GPS等识别物体、采集信息
通过物联网与传感网、互联网、泛在网等相似概念的
辨析进一步明晰物联网的基本特征
1．物联网与传感网——传感网是物联网的组成部分
传感网指由随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小 节点，通过自组织方式构成的网络。一般指无线传感网WSN。
第二个方向是虚拟世界向现实世界的融入——
包括通过传感器网络、RFID等技术使得现实物理世界中 的物体能够可感知、可识别、可控制，从而形成对物理 世界的自动识别、控制、监控、管理等，为人类创造一 个智能的环境，我们称之为“物理世界智能化”。
在“数字世界泛在化”和“物理世界智能化” 的融合过程中，物联网被赋予多个维度的内涵， 具有多重含义。
▪ 物联网正是因为代表了这种融合的趋势，蕴含着融合所带来的巨 大创新空间，以及融合后产生的巨大价值，才成为了当下的热点 ，成为了包括我国在内的多个国家的重大科技战略。
对互联网领域来说，物联网就是互联网的延伸， 就是物物相连的互联网。
对无线传感器网络领域来说，物联网就是一个 广域的传感网
从层次的维度
业务和应用网络:把感知网络和传输网络获取的信息进行分析和处理 作出正确控制和决策，实现智能化管理应用和服务。
传输网络:利用移动通信系统、互联网将感知层获取信息进行处理传递
感知网络:利用RFID、摄像头、传感器、GPS等识别物体、采集信息
通过物联网与传感网、互联网、泛在网等相似概念的
辨析进一步明晰物联网的基本特征
1．物联网与传感网——传感网是物联网的组成部分
传感网指由随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小 节点，通过自组织方式构成的网络。一般指无线传感网WSN。
第二个方向是虚拟世界向现实世界的融入——
包括通过传感器网络、RFID等技术使得现实物理世界中 的物体能够可感知、可识别、可控制，从而形成对物理 世界的自动识别、控制、监控、管理等，为人类创造一 个智能的环境，我们称之为“物理世界智能化”。
在“数字世界泛在化”和“物理世界智能化” 的融合过程中，物联网被赋予多个维度的内涵， 具有多重含义。
▪ 物联网正是因为代表了这种融合的趋势，蕴含着融合所带来的巨 大创新空间，以及融合后产生的巨大价值，才成为了当下的热点 ，成为了包括我国在内的多个国家的重大科技战略。
《物联网技术及应用》PPT课件
教学用实验箱大型物联网演示系统物联网开发系统实验实训系统和教师培训技术支持物联网教学教学大纲系列教材专业实验室实训基地大学生创新基地实习基地工程实践教育中心将传统的计算机通信控制微电子等课程体系桥接到物联网核心课程教学和实践高频电路和无线通讯简单无线网络蓝牙wifim2mrfid和epc无线传感网和oszigbee技术零距离接触物联网应用当二次电子数最少为一个时可代替初始电子的作用继续不断从阴极发出电子形成不依赖外界因素的初始电子从而产生自持放电
h
4
1. 什么是物联网？
• 其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术 的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种 有线和无线网 络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在 物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由 于其数量极其庞大，形成了海量信 息，在传输过程中，为 了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和 协议。
h
27
• 计算机学会 第三次会议
• 为保证教育部计算机科学与技术专业教学指导分委员（简称教指委） 建议设置的“物联网工程”新专业的建设和发展，计算机教指委于 2010年11月21日在上海交通大学成立了 “物联网工程专业教学研究专家 组”（以下简称专家组，由上海交通大学承担秘书处的工作），开展 物 联网工程专业建设指导和相关研究工作。
点和Sink节点等。 • 传输层包括接入网关、互联网、移动通信网和卫星通信网
络等。
• 支撑层包括高性能计算平台、服务中心和信息管理中心等 。
• 应用层包括用户界面显示设备和管理设备等。
• 智能终端可以根据实际应用需要出现在各个层次上、作为 多层次的系统设备与网络系统实行信息交互。
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18
2. 物联网体系结构
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4
1. 什么是物联网？
• 其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术 的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种 有线和无线网 络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在 物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由 于其数量极其庞大，形成了海量信 息，在传输过程中，为 了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和 协议。
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27
• 计算机学会 第三次会议
• 为保证教育部计算机科学与技术专业教学指导分委员（简称教指委） 建议设置的“物联网工程”新专业的建设和发展，计算机教指委于 2010年11月21日在上海交通大学成立了 “物联网工程专业教学研究专家 组”（以下简称专家组，由上海交通大学承担秘书处的工作），开展 物 联网工程专业建设指导和相关研究工作。
点和Sink节点等。 • 传输层包括接入网关、互联网、移动通信网和卫星通信网
络等。
• 支撑层包括高性能计算平台、服务中心和信息管理中心等 。
• 应用层包括用户界面显示设备和管理设备等。
• 智能终端可以根据实际应用需要出现在各个层次上、作为 多层次的系统设备与网络系统实行信息交互。
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18
2. 物联网体系结构
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》课件
《物联网技术与应用》 PPT课件
本课程将带你领略物联网无限的潜力及其对我们生活的深刻影响。
物联网技术的概述
物联网定义
物联网就是一切互联互通的网络。它是一种将智能 化设备与Internet连接起来，使它们互相交流和协 作的技术。
物联网设备
包括各种嵌入式设备、传感器、智能家居、智能穿 戴、智能医疗等设备。
物联网网络协议
物联网协议有多种，包括CoAP、MQTT、AMQP、 HTTP、ZigBee等。
物联网大数据分析
物联网产生的海量数据需要通过大数据分析技术， 得出实时的业务洞察和决策。
关键技术介绍
1 物联网安全技术
2 物联网边缘计算
包括认证、加密、防篡改、 访问控制等技术，保障物 联网的信息安全。
利用在传感器、嵌入式设 备或网关上运行的计算资 源，实现对数据的本地存 储和处理。
物联网云计算
物联网云计算集成了分布式计算、大数据、虚拟化、
物联网的应用场景
智能交通
交通监测、智能导航、自动驾驶等。
智慧城市
城市管理、环境监测、公共安全、公共服务、能源管理等。
智慧农业
农田监测、设施农业、精准农业、农产品质量追溯等。
物联网技术的基本原理
物联网通信技术
包括低功率无线局域网、NFC、RFID、蓝牙等诸 多通信技术。
3 大规模人机交互技术
使人类和物联网设备之间 能够进行更高效、更自然 的交互，包括语音交互、 动作交互、虚拟现实等。
物联网的安全与隐私问题
隐私保护
• 个人隐私泄露 • 用户行为追踪 • 数据的合法访问和使用
安全保障
• 设备和网络安全 • 认证和授权 • 信息的保密性和完整性
伦理问题
本课程将带你领略物联网无限的潜力及其对我们生活的深刻影响。
物联网技术的概述
物联网定义
物联网就是一切互联互通的网络。它是一种将智能 化设备与Internet连接起来，使它们互相交流和协 作的技术。
物联网设备
包括各种嵌入式设备、传感器、智能家居、智能穿 戴、智能医疗等设备。
物联网网络协议
物联网协议有多种，包括CoAP、MQTT、AMQP、 HTTP、ZigBee等。
物联网大数据分析
物联网产生的海量数据需要通过大数据分析技术， 得出实时的业务洞察和决策。
关键技术介绍
1 物联网安全技术
2 物联网边缘计算
包括认证、加密、防篡改、 访问控制等技术，保障物 联网的信息安全。
利用在传感器、嵌入式设 备或网关上运行的计算资 源，实现对数据的本地存 储和处理。
物联网云计算
物联网云计算集成了分布式计算、大数据、虚拟化、
物联网的应用场景
智能交通
交通监测、智能导航、自动驾驶等。
智慧城市
城市管理、环境监测、公共安全、公共服务、能源管理等。
智慧农业
农田监测、设施农业、精准农业、农产品质量追溯等。
物联网技术的基本原理
物联网通信技术
包括低功率无线局域网、NFC、RFID、蓝牙等诸 多通信技术。
3 大规模人机交互技术
使人类和物联网设备之间 能够进行更高效、更自然 的交互，包括语音交互、 动作交互、虚拟现实等。
物联网的安全与隐私问题
隐私保护
• 个人隐私泄露 • 用户行为追踪 • 数据的合法访问和使用
安全保障
• 设备和网络安全 • 认证和授权 • 信息的保密性和完整性
伦理问题
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。
物联网技术及其应用PPT课件
边缘计算
随着数据量的增长，边缘计算技术将在物联网中 发挥越来越重要的作用，提高数据处理速度和降 低延迟。
人工智能与机器学习
人工智能和机器学习技术在物联网领域的应用将 进一步深化，实现更智能的数据分析和预测。
物联网技术的挑战与机遇
数据安全与隐私保护
随着物联网设备的普及，数据安全和隐私保护成为重要挑战，需要 加强安全措施和技术研发。
智能配送
通过物联网技术，实现配送路线的优化和配送过 程的实时监控，提高物流效率。
智能快递柜
利用物联网技术，实现快递的自助领取和智能管 理，方便用户快速取件。
智能家居
智能照明
01
通过物联网技术，实现灯光的智能控制和调节，提高居住舒适
度。
智能安防
02
利用物联网技术，实现家庭安全监控和报警，保障家庭安全。
智能交通系统
通过物联网技术，实现交通信号 灯的智能控制，提高道路通行效
率。
智能停车
利用物联网技术，实现停车位的 实时监测和预约，方便车主快速
找到停车位。
智能车辆管理
通过物联网技术，实现车辆的远 程监控和管理，提高运输效率。
智能物流
智能仓储
利用物联网技术，实现仓库的智能化管理，提高 库存效率和准确性。
智能家电控制
03
通过物联网技术，实现家电的远程控制和智能管理，方便用户
生活。
智能农业
智能农业监测
利用物联网技术，实现农田的实时监测和数据采集，提高农业生 产效率。
智能灌溉
通过物联网技术，实现农田的智能化灌溉，节约水资源和提高农 作物产量。
智能养殖
利用物联网技术，实现养殖场的智能化管理，提高养殖效率。
详细描述
随着数据量的增长，边缘计算技术将在物联网中 发挥越来越重要的作用，提高数据处理速度和降 低延迟。
人工智能与机器学习
人工智能和机器学习技术在物联网领域的应用将 进一步深化，实现更智能的数据分析和预测。
物联网技术的挑战与机遇
数据安全与隐私保护
随着物联网设备的普及，数据安全和隐私保护成为重要挑战，需要 加强安全措施和技术研发。
智能配送
通过物联网技术，实现配送路线的优化和配送过 程的实时监控，提高物流效率。
智能快递柜
利用物联网技术，实现快递的自助领取和智能管 理，方便用户快速取件。
智能家居
智能照明
01
通过物联网技术，实现灯光的智能控制和调节，提高居住舒适
度。
智能安防
02
利用物联网技术，实现家庭安全监控和报警，保障家庭安全。
智能交通系统
通过物联网技术，实现交通信号 灯的智能控制，提高道路通行效
率。
智能停车
利用物联网技术，实现停车位的 实时监测和预约，方便车主快速
找到停车位。
智能车辆管理
通过物联网技术，实现车辆的远 程监控和管理，提高运输效率。
智能物流
智能仓储
利用物联网技术，实现仓库的智能化管理，提高 库存效率和准确性。
智能家电控制
03
通过物联网技术，实现家电的远程控制和智能管理，方便用户
生活。
智能农业
智能农业监测
利用物联网技术，实现农田的实时监测和数据采集，提高农业生 产效率。
智能灌溉
通过物联网技术，实现农田的智能化灌溉，节约水资源和提高农 作物产量。
智能养殖
利用物联网技术，实现养殖场的智能化管理，提高养殖效率。
详细描述
物联网技术及其应用ppt课件
月24日
2009年9 • “传感器网络标准工作组成立大会暨”感知中国’高峰论坛”在北京举行，会议提出传感网发展相关政策。
月11日
2009年9 • 在中国通信业发展高层论坛上，中国移动总裁王建宙高调表示：“物联网”商机无限，中国移动将以开放的姿态，与各方竭诚合作。
月14日
2009年10 月11日
• 工业和信息化部部长李毅中部长在科技日报上发表题为《我国工业和信息化发展的现状与展望》的署名文章，首次公开提及传感网络，并将其上
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。
18
19
物联网 绿色农业 工业监控 公共安全 城市管理 远程医疗 智能家居 智能交通 环境监测
应用层
物联网 网络层
2G网络
物联网管理中心
（编码、认证、鉴 权、计费）
• 目前，随着网络接入多样化、IP宽带化和计算机软件技术的飞跃发展，基于海量信
息收集合分类处理的能力大大提高。
8
IBM前首席执行官郭士纳提出一个重要的观点：计算模式每隔15年发生一次变革。
1965年前后发生的变革 以大型机为标志，
1980年前后以个人计算 机的普及为标志，
1995年前后则发生了互 联网革命。
的应用系统。
网络层
• 网络层，即进行信息交换的通信网络，包括有Internet、WIFI网以及无线通信网络等网络。
• 数据采集指通过包括条码、射频识别、无线传感器、蓝牙等在内的自动识别与近场通信技术获
信息采集层 取物品编码信息的过程。
编码层
• 编码层是物联网的基石，是物联网信息交换内容的核心和关键字。 • 编码是物品、设备、地点、属性等的数字化名称。
2009年9 • “传感器网络标准工作组成立大会暨”感知中国’高峰论坛”在北京举行，会议提出传感网发展相关政策。
月11日
2009年9 • 在中国通信业发展高层论坛上，中国移动总裁王建宙高调表示：“物联网”商机无限，中国移动将以开放的姿态，与各方竭诚合作。
月14日
2009年10 月11日
• 工业和信息化部部长李毅中部长在科技日报上发表题为《我国工业和信息化发展的现状与展望》的署名文章，首次公开提及传感网络，并将其上
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。
18
19
物联网 绿色农业 工业监控 公共安全 城市管理 远程医疗 智能家居 智能交通 环境监测
应用层
物联网 网络层
2G网络
物联网管理中心
（编码、认证、鉴 权、计费）
• 目前，随着网络接入多样化、IP宽带化和计算机软件技术的飞跃发展，基于海量信
息收集合分类处理的能力大大提高。
8
IBM前首席执行官郭士纳提出一个重要的观点：计算模式每隔15年发生一次变革。
1965年前后发生的变革 以大型机为标志，
1980年前后以个人计算 机的普及为标志，
1995年前后则发生了互 联网革命。
的应用系统。
网络层
• 网络层，即进行信息交换的通信网络，包括有Internet、WIFI网以及无线通信网络等网络。
• 数据采集指通过包括条码、射频识别、无线传感器、蓝牙等在内的自动识别与近场通信技术获
信息采集层 取物品编码信息的过程。
编码层
• 编码层是物联网的基石，是物联网信息交换内容的核心和关键字。 • 编码是物品、设备、地点、属性等的数字化名称。