物联网技术与应用_体系架构
物联网技术与应用_第1章 概述
1.1.3 物联网概念解析
物联网仍以互联网为基础和核心，其用
户端由互联网中的人扩展为一般物品；
物联网在互联网的接入方式和端系统上 进行了延伸，利用射频识别技术和传感 器网络等使物品具有自我表达能力，从 而实现人与物、物与物间的信息交流和 资源共享； 物联网的本质是将世界上的人、物、网与社会融合为一个整体，将人类社 会的所有活动，包括经济活动、社会活动、生产活动和个人活动等融合到 统一的物联网基础之上运行，构成一个动态全球信息基础设施。
在物联网时代，会有大量的信息需要传输和处理，这要求有一个与之匹配的
网络化管理平台，完成数据管理和整合，在平台上对各种感知信息进行收集，然后 对其分门别类的管理，并进行有指向性的传输，建立一个如此庞大的网络体系结构 仅凭单个企业难以完成。
1.4 物联网发展中面临的问题--5
中科院感知中国对概念的解读
物联网是全球信息化发展的新阶段，从信息化向智能化提升。
在已经发展起来的传感、识别、接入网、无线通讯网、互联网、云计
算、应用软件、智能控制等技术基础上的集成、发展和提升。
物联网本身是针对特定管理对象的“有限网络”，是以实现控制和管
理为目的，通过传感/识别器和网络将管理对象连接起来，实现信息感 知、识别、情报处理、态势判断和决策执行等智能化的管理和控制。
1.2.1 互联网是物联网的实现基础
互联网的发展经历了研究网、运行网、商业网三个阶段，目前所使用的通信 技术都可以支持物联网的信息传输，因此不需要为物联网专门建行基础的通信网络， 但物联网所需要的底层感知技术和上层的智能信息处理技术是传统的互联网所不具
备的，所以，在物联网的实现过程中互联网为其通信服务提供了基础，而物联网的
1.4 物联网发展中面临的问题--2
物联网的体系结构与应用
现 的物 与 物 之 间 的 通 信 互 联 。物 联 网 的 体 系 结 构 分 为 三 层 ，分 别 是 感 知 层 、网络 层 、应 用 层 。
智能变通 智 能 农 业 智能物流
２ １ 年 ，我 国 的 政 府 工 作 报 告 中对 物 联 网 的诠 释 是 ： ００ 物 联 网指 的 是 通 过 信 息 传 感 设 备 ，并 且 按 照 约 定 的协 议 ，
、
物联 网的基本概念
（ 物联 网的概 念 界定 一）
按 照 国际 电 信 联 盟 （Ｔ ） 定 义 ，物 联 网 主 要 用 以解 ＩＵ 的
相 连 ，传 输 数 据 只是 作 为 连 接 的 手 段 。由此 可 以看 出 物 联 网
与 传 统 的无 线 传 感 器 网络 是 完 全 不 同 的 ， 是 无 线 传 感 器 但 网络 的相 关 技 术 可 以作 为 物 联 网 开发 的基 础 。
技送控制命夸
：
与 奉 地 罔 关 通 信 格 式 化 数 据 ＲＦＤ系 统 收 集 信 息 Ｉ 升析命令 执 行 控 制 命 令
图 １ 物 联 网 体 系结 构
２ １ ０ 中闻高新技术 ０ ３ ｏ １ — ９５
将 任 何 物 品 与 互 联 网 连 接 起 来 ，进 行 信 息 交 换 和 通 讯 ，以
此 来 实 现 智 能 化 识别 、跟 踪 、管 理 和 监 控 的一 种 网络 。
另 外 ，国 内的 一 些 学 者 也 提 出 了 自己 的 观 点 。比 如 ，邬
数 据 丹 析 处 理
贺 铨 院 士 认 为物 联 网 的 特 征 是 每 一 个 物 体 都 可 以 寻 址 ，连
物联网4-物联网架构与应用解决方案PPT课件
物联网的发展可以分为四个阶段。第一阶段是萌芽期，主要是对物联网概念和技术的探索；第二阶段是起步期， 主要是对物联网技术的应用研究；第三阶段是发展期，主要是物联网技术在各个领域的应用推广；第四阶段是成 熟期，主要是物联网技术的广泛应用和深度融合。
物联网的应用领域
工业自动化
智能家居
物联网在工业自动化领域中的应用包括智 能制造、智能物流等，可以提高生产效率 、降低成本、提升产品质量。
应用层需要结合具体的应用场 景和需求，开发相应的应用程 序和软件系统，以实现数据的 分析和利用。
应用层还需要考虑如何与现有 的信息系统进行集成和交互， 以实现数据的共享和利用。
03
物联网应用解决方案
智能家居
智能家居解决方案通过物联网技术将 家中的各种设备连接到一起，实现智 能化管理和控制。
智能家居解决方案还可以通过手机 APP远程控制家中的设备，方便用户 随时随地管理家庭环境。
数据挖掘
通过数据挖掘技术，可以从海量的物联网数据中挖掘出有价值的信息，为决策提 供支持。需要采用先进的数据挖掘技术和算法，提高数据挖掘的准确性和效率。
商业模式与产业协同
商业模式创新
物联网的应用场景广泛，需要探索新的商业模式，以实现商 业价值。需要结合具体应用场景，创新商业模式，提高物联 网应用的商业价值。
详细描述
城市交通信号灯的智能化控制通过物联网技术，实时监 测道路交通流量和车辆行驶状态，根据交通状况自动调 整信号灯的控制策略，优化交通流量的分配。这可以提 高城市交通的运行效率和安全性，减少交通拥堵和事故 发生率。
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网络层的主要功能是负责将感知层收集的数据传输到应用层，并确保数据传输的可 靠性和安全性。
物联网关键技术及应用
2020/10/16
物联网(IOT)的概念
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。 ▪ 现在较为普遍的理解是，物联网是将各种信息传感设备， 如射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、 激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨 大网络。通过装置在各类物体上的电子标签（RFID）、传 感器、二维码等经过接口与无线网络相连，从而给物体赋 予智能，可以实现人与物体的沟通和对话，也可以实现物 体与物体互相间的沟通和对话。
Internet、WIFI网以及无线通信网络等网络。
3、信息采集层：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取物 品编码信息的过程。
4、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。
LOGO
2020/10/16
若为修改信息的写命令，有关控制逻辑引起电 子标签内部电荷泵提升工作电压，提供电压擦 写E2PROM。若经判断其对应密码和权限不 符，则返回出错信息。
2020/10/16
LOGO
3.1.4 RFID的ISO IEC标准
▪ ISO/IEC（国际标准化组织和国际电工委员会）制定 的RFID标准概况
▪ 技术标准 ：ISO/IEC 10536 、ISO/IEC 14443 、 ISO/IEC 18000系列标准 等
一、物联网的概念
1、物联网（IOT）的定义
▪ 早在1995年，比尔·盖茨在《未来之路》一书中就已经提 及物联网概念。但是，“物联网”概念的真正提出是在1999 年，由EPCglobal的Auto-ID中心提出，被定义为：把所有 物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实 现智能化识别和管理。
《2024年基于Web的物联网应用体系架构和关键技术研究》范文
《基于Web的物联网应用体系架构和关键技术研究》篇一一、引言随着互联网技术的飞速发展，物联网（IoT）已经成为现代社会的重要组成部分。
基于Web的物联网应用体系架构，为各种设备和系统提供了无缝的连接和交互能力。
本文将深入探讨基于Web的物联网应用体系架构及其关键技术的研究。
二、物联网及Web技术的概述物联网是一种通过互联网对物品进行远程信息传输和智能化管理的网络。
它以物品编码体系为基础，以RFID读写器、传感器等设备为信息感知手段，利用先进的嵌入式技术进行信息交换和通信。
而Web技术则是通过互联网进行信息发布和交互的全球性技术体系。
在物联网中，Web技术被广泛应用于设备间的信息交互和用户界面的构建。
三、基于Web的物联网应用体系架构基于Web的物联网应用体系架构主要包括感知层、网络层、平台层和应用层四个部分。
1. 感知层：通过RFID、传感器等设备，对物品进行信息采集和识别，将物理世界与数字世界相连接。
2. 网络层：通过网络技术将感知层获取的信息传输到平台层，实现设备间的互联互通。
3. 平台层：负责数据的存储、处理和分析，提供云计算、大数据等技术支持，为应用层提供数据支持和服务。
4. 应用层：根据用户需求，将平台层提供的数据进行可视化展示，为用户提供各种应用服务。
四、关键技术研究1. 数据传输技术：在物联网中，数据传输是关键。
通过优化网络协议，提高数据传输的效率和稳定性，是当前研究的重点。
2. 数据处理与分析技术：海量的数据需要高效的处理和分析技术。
通过云计算、大数据等技术，对数据进行存储、分析和挖掘，提取有价值的信息。
3. 安全技术：物联网的安全问题日益突出。
通过加密技术、身份认证等技术手段，保障数据传输和存储的安全。
4. 边缘计算技术：边缘计算技术在物联网中具有重要应用。
通过在设备端进行计算和数据处理，减少数据传输的延迟和带宽压力，提高系统的响应速度和效率。
五、研究展望未来，基于Web的物联网应用将更加广泛和深入。
物联网技术的架构与应用研究
物联网技术的架构与应用研究1. 物联网技术的架构是什么物联网技术的架构是指将物理设备、传感器、网络连接和云计算等技术组合在一起，形成一个系统化的解决方案。
物联网技术的架构通常包括四个层次：感知层、传输层、应用层和管理层。
感知层是物联网系统的最底层，包括物理设备和传感器。
这些设备和传感器可以收集各种数据，例如温度、湿度、光照等。
感知层主要负责数据的采集和传感器的控制。
传输层是将感知层采集到的数据传输到云平台或其他设备的层次。
传输层主要通过无线网络或有线网络来传输数据。
它可以使用各种通信协议，例如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等。
应用层是物联网系统的核心部分，主要负责数据的处理和应用。
在应用层中，收集到的数据可以被分析和处理，以生成有用的信息。
这些信息可以用于监测和控制物联网设备，提供智能化的服务和决策支持。
管理层是物联网系统的最顶层，负责管理整个物联网系统的运行和维护。
管理层可以监测设备状态、管理用户权限、进行远程控制和更新等。
它还可以提供数据安全和隐私保护的功能。
2. 物联网技术的应用领域有哪些物联网技术在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些典型的物联网应用领域：智能家居：通过连接家庭中的各种设备和传感器，实现家庭自动化控制。
例如，可以通过智能手机控制家中的照明、空调、安防系统等。
智能城市：将物联网技术应用于城市基础设施的管理和运行。
例如，可以通过传感器监测交通流量和环境污染，以优化交通管理和环境保护。
智能交通：利用物联网技术来提高交通系统的效率和安全性。
例如，可以通过车辆感知和通信技术实现智能交通信号控制，减少交通拥堵和事故发生。
智能健康：利用物联网技术监测个人健康信息，提供个性化的健康管理和医疗服务。
例如，可以通过穿戴设备监测心率、步数等健康指标，并将数据传输到云平台进行分析和建议。
工业物联网：将物联网技术应用于工业生产和管理，实现智能制造和工厂自动化。
例如，可以通过传感器监测设备运行状态，实时调整生产计划和维护设备。
物联网技术体系架构
物联网技术体系架构一、引言物联网技术体系架构是指构建物联网系统所需的技术、标准和协议等的整体架构。
随着物联网的快速发展，其在各个领域的应用也越来越广泛。
在实际应用中，为了实现物联网系统的高效、可靠和安全运行，需要建立一个完善的技术体系架构。
本文将介绍物联网技术体系架构的基本概念、关键技术和应用场景等内容。
二、物联网技术体系架构概述1.1 物联网技术体系架构定义物联网技术体系架构是指将各种传感器、终端设备、网络通信设备以及数据处理平台等有机地结合在一起，形成一个完整且高效运行的系统框架。
它包括了从数据采集到数据传输再到数据处理和应用等各个环节。
1.2 物联网技术体系架构特点（1）分布式结构：由于涉及到大量终端设备和传感器节点，因此物联网系统具有分布式结构特点。
各个节点之间需要进行有效地通信和协作。
（2）大规模连接：由于物联网系统涉及到大量的终端设备和传感器节点，因此需要支持大规模的设备连接和管理。
（3）异构性：物联网系统中的终端设备和传感器节点来自不同的厂商，因此需要支持不同设备之间的互联互通。
（4）安全性：物联网系统中涉及到大量的敏感数据，因此需要采取有效的安全措施来保护数据的安全性。
三、物联网技术体系架构关键技术3.1 传感器技术传感器是物联网系统中数据采集的重要组成部分。
通过传感器可以实时采集到各种环境信息，如温度、湿度、压力等。
目前，各种类型的传感器已经得到了广泛应用，并且不断发展出更加先进和高效的传感器技术。
3.2 通信技术通信技术是实现物联网系统各个节点之间信息交互和协作的关键。
目前，常用于物联网通信的技术包括无线通信、蓝牙、ZigBee等。
这些通信技术具有高效、低功耗等特点，并且可以满足不同应用场景下对于带宽和延迟的要求。
3.3 数据处理技术物联网系统中产生的数据量非常庞大，因此需要采用高效的数据处理技术来对数据进行分析和处理。
目前，常用的数据处理技术包括大数据分析、人工智能等。
这些技术可以对大量的数据进行有效地挖掘和分析，从而提取出有价值的信息。
2024版《物联网技术及应用》PPT课件
•物联网概述•感知层技术•网络层技术•应用层技术•物联网安全与隐私保护问题剖析•典型案例分析与实践经验分享•总结回顾与未来发展趋势预测目录物联网定义与发展历程物联网定义发展历程从1999年提出物联网概念，到2009年“感知中国”的提出，再到2019年5G商用牌照的发放，物联网技术不断发展，应用领域不断拓展。
物联网体系结构及关键技术体系结构关键技术物联网应用领域与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，为人们的生活带来便利。
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发挥重要作用，如工业4.0、自动驾驶、智能安防等，推动社会的智能化发展。
传感器类型温度传感器湿度传感器压力传感器光电传感器运动传感器等01020304RFID组成电子标签（Tag）阅读器（Reader）工作原理阅读器通过天线发送射频信号01 02 03门禁考勤系统1 2 30102 03传输距离各技术传输距离不同，根据需求选择数据速率不同技术提供的数据速率差异较大，需根据应用需求选择功耗与成本各技术功耗和成本不同，需综合考虑选择有线传输协议与标准介绍以太网（Ethernet）01光纤传输02电力线通信（PLC）03无线传输协议与标准比较无线局域网（WLAN）蓝牙（Bluetooth）ZigBee LoRaWAN组网方案选择网络优化策略安全性考虑030201组网方案选择及优化策略数据处理与挖掘方法论述数据清洗与预处理数据关联与融合数据可视化云计算在物联网中应用分析云计算基础架构提供弹性可扩展的计算、存储和网络资源，支持物联网数据的存储和处理。
云计算平台服务提供物联网应用开发和部署所需的平台服务，如PaaS、SaaS等。
云计算与物联网的集成实现物联网设备与云计算平台的无缝对接，支持设备管理和数据分析等应用。
大数据在物联网中应用前景探讨大数据技术概述大数据在物联网中的应用场景大数据与物联网的融合发展物联网面临的安全威胁和挑战01020304攻击面扩大数据泄露风险恶意软件感染拒绝服务攻击隐私保护策略和法律法规解读法律法规解读隐私保护策略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。
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2.2 感知层-RFID技术
➢ RFID 是射频识别（Radio Frequency Identification）的英文缩写 ，是 20 世纪 90 年代开始兴起的一种自动识别技术，它利用射频信 号通过空间电磁耦合实现无接触信息传递并通所传递的信息实现物体 识别。
物联网体系架构
朱淑真
2.1.1 物联网应用前景
物联网是近年来的热点，人人都在提物联网，但物联网到 底是什么？究竟能做什么？本节将对几种与普通用户关系 紧密的物联网应用进行介绍。
应用场景一：当你早上拿车钥匙出门上班，在电脑旁待命 的感应器检测到之后就会通过互联网络自动发起一系列事 件，比如通过短信或者喇叭自动播报今天的天气，在电脑 上显示快捷通畅的开车路径并估算路上所花时间，同时通 过短信或者即时聊天工具告知你的同事你将马上到达等。
2.1.1 物联网应用前景
右图形象地表示了物联网在我们日常生 活中的应用。图中只是物联网应用的很 小一部分，实际的物联网应用更加丰富 多彩，还有待于人们不断地开发实现。 目前已经有不少物联网范畴的应用，譬 已经投入试点运营的高速公路不停车收 费系统（ETC），基于 RFID 的手机钱 包付费应用等。等各类感知节点遍布中 国之后，即使坐在家中，你也能感知黄 果树瀑布流速和水量的大小；通过物联 网，能了解到你中意的楼盘的噪声情况 、甲醛是否超标，等等，生活方式会有 很多意想不到的改变。不仅是大家的日 常生活，物联网的应用遍及智能交通、 公共安全等多个领域，必将拥有巨大市 场。
➢ 感知层一般包括数据采集和数据短距离传输两部分，即首先 通过传感器、摄像头等设备采集外部物理世界的数据，通过 蓝牙、红外、ZigBee、工业现场总线等短距离有线或无线传 输技术进行协同工作或者传递数据到网关设备。也可以只有 数据的短距离传输这一部分，特别是在仅传递物品的识别码 的情况下。
2.2 感知层
2.1.2 物联网需求分析
➢ 物联网的本质就是物理世界和数字世界的融合。 ➢ 物联网是为了打破地域限制，实现物物之间按需进行的信
息获取、传递、存储、融合、使用等服务的网络。因此， 物联网应该具备如下 3 个能力。 （1）全面感知：利用 RFID、传感器、二维码等随时随地获 取物体的信息，包括用户位置、周边环境、个体喜好、身 体状况、情绪、环境温度、湿度，以及用户业务感受、网 络状态等。 （2）可靠传递：通过各种网络融合、业务融合、终端融合 、运营管理融合，将物体的信息实时准确地传递出去。 （3）智能处理：利用云计算、模糊识别等各种智能计算技 术，对海量数据和信息进行分析和处理，对物体进行实时 智能化控制。
感知层关键技术：
➢ 传感器技术 ➢ 物品标识技术： RFID技术
二维码技术 ➢ 短距离无线传输技术： Zigbee
蓝牙（Bluetooth）
2.2 感知层-传感器技术
➢ 传感器是一种检测装置，能感受到被测的信息，并能将检测感受到的信 息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息 的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自 动控制的首要环节。
2.1.3 物联网体系架构
物联网的特征在于感知、互联和智能的叠加。因此，物联 网由三个部分组成：感知部分，即以二维码、RFID、传感 器为主，实现对“物”的识别；传输网络，即通过现有的 互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输；智能处 理，即利用云计算、数据挖掘、中间件等技术实现对物品 的自动控制与智能管理等。 目前在业界物联网体系架构也大致被公认为有这三个层次 ，底层是用来感知数据的感知层，第二层是数据传输的网 络层，最上面则是内容应用层，如下图所示。所以，下面 将分别从三个层次进行介绍。
应用场景二：联网冰箱也将是最常见的物联网物品之一。 想象一下，联网冰箱可以监视冰箱里的食物，在我们去超 市的时候，家里的冰箱会告诉我们缺少些什么，也会告诉 我们食物什么时候过期。它还可以跟踪常用的美食网站， 为收集食谱并在你的购物单里添加配料。这种冰箱知道你 喜欢吃什么东西，依据的是你给每顿饭做出的评分。它可 以照顾你的身体，因为它知道什么食物对你有好处。
➢ 物联网系统中，对各种参量进行信息采集和简单加工处理的设备，被称为 物联网传感器。传感器可以独立存在，也可以与其他设备以一体方式呈现 ，但无论哪种方式，它都是物联网中的感知和输入部分。在未来的物联网 中，传感器及其组成的传感器网络将在数据采集前端发挥重要的作用。
➢ 按是否具有信息处理功能来分，传感器可分为一般传感器和智能传感器。 一般传感器采集的信息需要计算机进行处理；智能传感器带有微处理器， 本身具有采集、处理、交换信息的能力，具备数据精度高、高可靠性与高 稳定性、高信噪比与高分辨力、强自适应性、高性价比等特点。
2.2 感知层
➢ 物联网与传统网络的主要区别在于，物联网扩大了传统网络 的通信范围，即物联网不仅仅局限于人与人之间的通信，还 扩展到人与物、物与物之间的通信。在物联网具体实现过程 中，如何完成对物的感知这一关键环节？
➢ 物联网感知层解决的就是人类世界和物理世界的数据获取问 题，包括各类物理量、标识、音频、视频数据。感知层处于 三层架构的最底层，是物联网发展和应用的基础，具有物联 网全面感知的核心能力。作为物联网的最基本一层，感知层 具有十分重要的作用。
➢ 网络层是物联网的神经中枢和大脑——信息传网络层将感知层获取的信息进行传递和处理。
➢ 应用层是物联网的“社会分工”——与行业需求结合，实现 广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术的深度融合， 与行业需求结合，实现行业智能化，这类似于人的社会分工 ，最终构成人类社会。
2.1.3 物联网体系架构
2.1.3 物联网体系架构
➢ 在物联网体系架构中，可以这样理解：感知层相当于人体的 皮肤和五官；网络层相当于人体的神经中枢和大脑；应用层 相当于人的社会分工。
➢ 感知层是物联网的皮肤和五官——识别物体，采集信息。感 知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头 、GPS等，作用是识别物体，采集信息。