物联网与近距离无线通信技术概述 PPT
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第六章 近距离无线通信技术蓝牙PPT课件
蓝牙设备在通信连（Connection） 状态下，有四种工作模式：激活 （Active）模式，呼吸（Sniff）模 式保持（Hold）模式，休眠（Park） 模式，Active 模式是正常的工作状 态，另外三种模式是为了节能所规 定的低功耗模式。
物联网通信技术
第五章 近距离无线通信技术
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在物联网中，经常需要和物理空间较小范围的感知层物联网 终端进行灵活的接入，实现感知控制层与网络传输层的通信。 这就需要采用一种非接触式的近距离无线通信来承载信息的传 输，目前能完成这样功能的无线通信技术主要有蓝牙(Bluetooth Technology)、红外技术(Infrared)、超宽带无线技术(UltraWideband， UWB)、WI-FI技术(Wireless Fidelity, WI-FI)以及无线 传感网络(Wireless Sensor Network)。这些近距离通信的技术广 泛应用在智能电网的数据采集与抄表、智能交通与汽车、物流 与追踪、智能家居、金融与服务、智慧农业、医疗健康、工业 自动化与控制、环境监测等物联网所涉及的各个领域，并且成 为了物联网的基础与核心技术之一。本章将从原理与应用两个 方面来介绍蓝牙技术、红外通信技术、超宽带无线技术。
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蓝牙技术简介
蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技 术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关 外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术， 能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功 地简化设备与因特网Internet之间的通信，从而数据传输变 得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙采用分散式网 络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信， 工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医学）频段。 其数据速率为1Mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。
物联网与近距离无线通信技术概述
1.1.3 物联网的发展概况
欧盟的物联网行动计划
2006年欧盟成了的工作组，进行RFID技术研究。 2008年发布了《2020年的物联网——未来路线》 2009年欧盟制订了《物联网——欧洲行动计划》。 目前欧盟已将物联网及其核心技术纳入到预算高达500 亿欧元并开始实施的欧盟“第七个科技框架计划 （2007—2013年）”中。
物联网与传感网 物联网与互联网 物联网与泛在网
传感网是物联网的组成部分， 物联网是互联网的延伸， 泛在网是物联网发展的愿景。1.1.2 物联网体系结构
1.1.3 物联网的发展概况
1.1.3 物联网的发展概况
日本的“U-Japan”计划
发展无所不在的网络（U网络），以人为本，实现 所有人与人、物与物、人与物之间的连接，即所谓 的4U（Ubiquitous，Universal，User-oriented， Unique）。
四是物联网应用的规模和领域比较小，没有形成成熟的商业模式， 应用成本较高； 五是物联网承载大量的国家经济社会活动和战略性资源，因而面 临巨大的安全与隐私保护挑战。
1.1.3 物联网的发展概况
课程安排
考核方式
⒈ 平时成绩占30%：包括平时上课考核、作 业和实验；
⒉ 期终考试占70%：闭卷（或半开卷）考试， 以笔试为主。
课程安排
参考教程
董健等著. 物联网与短距离无线通信 技术.电子工业出版社.2012.9.1
孙弋 等著.短距离无线通信及组网技术. 西安电子科技大学出版社,2008.3.
1.1.1 物联网的概念与定义
从层次的维度（纵向）
第一层是感知网络 利用RFID 、摄像头、传感器、GPS等识别物体、 采集信息 第二层是传输网络 利用移动通信系统、互联网等将感知层获取的信息 进行处理 和传递 第三层是业务和应用网络 分析和处理获取的信息，实现智能化的管理、应用 和服务
物联网技术概论-5-物联网通信技术
• CC2530 结合了领先的RF 收发器的优良性能，业界标准 的增强型8051 CPU，系统内可编程闪存，8-KB RAM 和许多其它强大的功能。CC2530 有四种不同的闪存版本 ：CC2530F32/64/128/256，分别具有 32/64/128/256KB 的闪存。
• CC2530F256 结合了德州仪器的业界领先的黄金单元 ZigBee 协议栈（Z-Stack™），提供了一个强大和完整 的ZigBee 解决方案。
➢ 由Wi-Fi 联盟于1999发布，Wi-Fi联盟最初为无线 以太网相容联盟（Wireless Ethernet Compatibility Alliance，WECA），因此，WiFi技术又称无线相容性认证技术。
5.1.1 Wi-Fi技术
• Wi-Fi联盟主要针对移动设备，规范了基于IEEE 802.11协 议的数据连接技术，用以支持包括本地无线局域网（ Wireless Local Area Networks，WLAN）、个人局域 网（Personal Area Networks，PAN）在内的网络。
• WPA协议的提出旨在克服所有WEP协议的安全缺 陷，WPA协议大大改进了之前的无线网络安全保 护能力和访问控制技术，使无线网络数据的安全级 别提高。
• WPA 主要解决了WEP中在客户端与缺乏身份认证 的访问点之间使用相同静态密钥和网络接入时身份 认证方面存在的缺陷问题。
•表7-2 WEP和WPA的比较
➢ 近距离无线通信技术通常有Wi-Fi技术、蓝牙技术、 ZigBee技术。
5.1.1 Wi-Fi技术
• 5.1.1 Wi-Fi技术
➢ Wi-Fi （wireless fidelity，无线保真）技术，是 一种将PC机、笔记本、移动手持设备（如PDA、手 机）等终端以无线方式互相连接的短距离无线电通信 技术。
• CC2530F256 结合了德州仪器的业界领先的黄金单元 ZigBee 协议栈（Z-Stack™），提供了一个强大和完整 的ZigBee 解决方案。
➢ 由Wi-Fi 联盟于1999发布，Wi-Fi联盟最初为无线 以太网相容联盟（Wireless Ethernet Compatibility Alliance，WECA），因此，WiFi技术又称无线相容性认证技术。
5.1.1 Wi-Fi技术
• Wi-Fi联盟主要针对移动设备，规范了基于IEEE 802.11协 议的数据连接技术，用以支持包括本地无线局域网（ Wireless Local Area Networks，WLAN）、个人局域 网（Personal Area Networks，PAN）在内的网络。
• WPA协议的提出旨在克服所有WEP协议的安全缺 陷，WPA协议大大改进了之前的无线网络安全保 护能力和访问控制技术，使无线网络数据的安全级 别提高。
• WPA 主要解决了WEP中在客户端与缺乏身份认证 的访问点之间使用相同静态密钥和网络接入时身份 认证方面存在的缺陷问题。
•表7-2 WEP和WPA的比较
➢ 近距离无线通信技术通常有Wi-Fi技术、蓝牙技术、 ZigBee技术。
5.1.1 Wi-Fi技术
• 5.1.1 Wi-Fi技术
➢ Wi-Fi （wireless fidelity，无线保真）技术，是 一种将PC机、笔记本、移动手持设备（如PDA、手 机）等终端以无线方式互相连接的短距离无线电通信 技术。
物联网主要通讯技术(PPT 31张)
5.3 蓝牙技术
5.3 蓝牙技术
5.3 蓝牙技术
• 蓝牙技术的主要运用
– – – – 居家 电子 工作 军事
– 娱乐
5.4 3G技术
• 第三代移动通信技术（The Third Generation， 3G）指 无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通 信系统。 • 3G是指在第一代模拟制式手机(1G )和第二代GSM、TDMA 等数字手机(2G )的基础上发展起来的第三代移动通信技术。 • 相对于第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、CDMA等数 字手机(2G)，3G的一个突出特点是，在未来移动通信系统 中实现个人终端用户能够在全球范围内的任何时间，任何 地点，与任何人，用任意方式，高质量地完成任何信息之 间的移动通信与传输。
5.2 WLAN技术
• WLAN又称为无线局域网络，利用无线射频 技术实现数据传输，WLAN用户通过一个或 多个无线接收器接入WLAN。WLAN具有移 动行、便捷性、较高的带宽等特点。 • WLAN技术是提升城市信息化水平的重要手 段，是3G环境下热点区域中对3G数据业务 覆盖的重要补充，现已广泛应用在商务区、 大学、机场等公共区域 。
•
•
5.4 3G技术
• 中国3G的000年5月，国际电信联盟正式公布第三代移动通信标准，我国提交的TD-SCDMA 正式成为国际标准，与欧洲WCDMA、美国CDMA2000成为3G时代最主流的三大技术之 一。 在中国，2008年5月24日，工业和信息化部、国家发改委、财政部联合发布《关于 深化电信体制改革的通告》，鼓励中国电信收购中国联通CDMA网（包括资产和用户）， 中国联通与中国网通合并，中国网通的基础电信业务并入中国联通，中国铁通并入中 国移动，国内电信运营商由5家变为3家。 2008年6月2日，中国联通和中国网通两家公司实施合并。同时，中国电信将以总 价1100亿元收购联通CDMA网络。 2008年7月29日，中国电信集团宣布未来三年投资800亿元发展CDMA业务，并提出 在三年内把CDMA用户数由目前约4300万增至1亿，届时在中国移动通信市场的占有率 将达15%。 2008年8月，工信部发布《关于同意中国移动通信集团公司开展试商用工作的批 复》，同意中国移动在全国建立TD网络并开展试商用。 2008年12月22日，中国电信发布移动业务品牌“天翼”，189号段在部分省市投入 试商用，全面转型为全业务运营商。 2008年12月31日，国务院常务会议通过决议，同意启动3G牌照发放工作。
【大学课件】近距离无线通信技术共68页
docin/sundae_meng
电感耦合方式
在电感耦合方式的RFID系统中，电子标签一般为无 源标签，其工作能量是通过电感耦合方式从读写器 天线的近场中获得的
电子标签与读写器之间传送数据时，电子标签需要 位于读写器附近，通信和能量传输由读写器和电子 标签谐振电路的电感耦合来实现。在这种方式中， 读写器和电子标签的天线是线圈，读写器的线圈在 它周围产生磁场，当电子标签通过时，电子标签线 圈上会产生感应电压，整流后可为电子标签上的微 型芯片供电，使电子标签开始工作。RFID 电感耦合 方式中，读写器线圈和电子标签线圈的电感耦合如 图 3.1所示。
已经制定或正在制定的IEEE802.11、IEEE802.15、 IEEE802.20、IEEE802.22等宽带无线接入标准集， 覆盖了无线局域网(WLAN)、无线个域网 (WMAN)、无线城域网(WPAN)的领域。
docin/sundae_meng
3.2 射频通信
一、什么是射频？ 射频(Radio Frequency，RF) 表示可以辐
③ 工业、科学和医用频率
频率范围
应用范围
6.765～6.795MHz
不同类别的无线电服务，如无线电广播服务、无线电气 象服务和无线电航空服务等。
13.553～13.567MHz
26.957～27.283MHz 40.660～40.700MHz
除了电感耦合RFID系统外，还有其他的ISM应用，如遥 控系统、远距离控制模型系统、演示无线电系统和传呼 机等。
读写器天线一般为定向天线，只有在读 写器天线定向波束范围内的电子标签可 以被读写。该方式读写器天线和电子标 签天线的电磁辐射如图 3.2所示。
docin/sundae_meng
电感耦合方式
在电感耦合方式的RFID系统中，电子标签一般为无 源标签，其工作能量是通过电感耦合方式从读写器 天线的近场中获得的
电子标签与读写器之间传送数据时，电子标签需要 位于读写器附近，通信和能量传输由读写器和电子 标签谐振电路的电感耦合来实现。在这种方式中， 读写器和电子标签的天线是线圈，读写器的线圈在 它周围产生磁场，当电子标签通过时，电子标签线 圈上会产生感应电压，整流后可为电子标签上的微 型芯片供电，使电子标签开始工作。RFID 电感耦合 方式中，读写器线圈和电子标签线圈的电感耦合如 图 3.1所示。
已经制定或正在制定的IEEE802.11、IEEE802.15、 IEEE802.20、IEEE802.22等宽带无线接入标准集， 覆盖了无线局域网(WLAN)、无线个域网 (WMAN)、无线城域网(WPAN)的领域。
docin/sundae_meng
3.2 射频通信
一、什么是射频？ 射频(Radio Frequency，RF) 表示可以辐
③ 工业、科学和医用频率
频率范围
应用范围
6.765～6.795MHz
不同类别的无线电服务，如无线电广播服务、无线电气 象服务和无线电航空服务等。
13.553～13.567MHz
26.957～27.283MHz 40.660～40.700MHz
除了电感耦合RFID系统外，还有其他的ISM应用，如遥 控系统、远距离控制模型系统、演示无线电系统和传呼 机等。
读写器天线一般为定向天线，只有在读 写器天线定向波束范围内的电子标签可 以被读写。该方式读写器天线和电子标 签天线的电磁辐射如图 3.2所示。
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物联网(IOT)PPT课件
应用系统 业务数据集成 （EAI/BPM）
IOT中间件
读写器 RFID标签
非常重要
2021
35
2.对企业的好处
◆实施RFID项目的企业，可极大地缩短企业RFID项 目的实施周期 ◆物联网中间件可以为企业提供灵活多变的配置操 作 ◆当企业数据库或企业的应用系统发生更改时，只 需更改物联网中间件的相关设置即可 ◆当RFID项目的规模扩大时（例如增加RFID读写器 数量，或改用其他类型的读写器），企业只需对物 联网中间件进行相应设置
企业应用 程序
33
IOT—MW的特点
（1）独立于架构(Insulation Infrastructure)
物联网中间件独立并介于RFID读写器与后端应 用程序。
（2）数据流(Data Flow)
物联网中间件具有数据的搜集、过滤、整合与传 递等特性，以便将正确的对象信息传到企业后端 的应用系统。
（3）处理流(Process Flow)
2021
6
物联网 物 EPC
互联网 人 TCP/IP
编码技术 信息采集 信息处理 应用系统
M2M 标识技术 条码RFID
解析技术 下一代承载网
IPv4、IPv6 信息开放平台 承载网、泛在网
服务支撑平台 中间件 云计算 安全技术 信息传输 异构网融合 信息服务
信息采集 组网技术 传感设备
传感网
2021
2021
30
物联网中间件的产生
1.企业实施RFID项目改造出现问题
2021
31
IOT—MW的结构
1.IOT—MW的网络结构
IS
中国国家中心
IS
华东地区
IS
华中地区
物联网通信技术--WiFi
3.7.2 WiFi技术原理
WiFi 的实现至少需要一个Access Point（AP） 和一个或一个以上的client。AP 每100ms将 SSID（Service Set Identifier）经由beacons （信号台）封包广播一次，beacons封包的传输 速率是1 Mbit/s（ WiFi的最低传输速率），并且 长度相当的短，这个广播动作对网络效能的影响 不大。 所有的WiFi client端都能收到这个SSID广播封包， client 可以借此决定是否要和这一个SSID的AP 连线。使用者可以设定要连线到哪一个SSID。
3.7.3 WiFi技术协议体系
IEEE 802.11i IEEE 802.11i标准是结合IEEE 802.1x中的用户 端口身份验证和设备验证，对无线局域网 MAC 层进行修改与整合，定义了严格的加密格式和鉴 权机制，以改善无线局域网的安全性。IEEE 802.11i新修订标准主要包括两项内容：“Wi-Fi 保护访问”(WPA)技术和“强健安全网络”。 Wi-Fi联盟计划采用 802.11i标准作为WPA的第 二个版本，并于2004年初开始实行。
3.7.1 WiFi技术概述
WiFi的起源
目前 WiFi 联盟在世界各地拥有200多会员公司， 并且从2000 年月开始认证以来，已经有 865 个 产品通过了认证。 WiFi 联盟会员的目标是以产品的互操作性来增 进用户经验。
3.7.1 WiFi技术概述
WiFi技术特点
WiFi技术在开放性区域，通信距离可达305米， 在封闭性区域，通信距离为76米到122米，方便 与现有的有线以太网络整合，组网的成本更低。 WiFi技术传输的数据安全性能比蓝牙差一些，传 输质量也有待改进，但传输速度非常快，可以达 到11mbps，符合个人和社会信息化的需求。
物联网通信技术简介PPT课件
39
ETC 车道主要组成设备有：路侧读写控制器（RSU）、车载机 （OBU）、通行信号灯、报警器、字符叠加器、费额显示器、自动 栏杆机、车道计算机（含显示器、键盘、主机）、车道控制器、 雨棚信号灯、车辆检测器、地感线圈、摄像机，读卡机具等。
40
ETC技术是以IC作为数据载体，通过无线数据交换方式实现收 费计算机与IC卡的远程数据存取功能。计算机可以读取IC卡中存 放的有关车辆的固有信息（如车辆类别、车主、车牌号等）、道 路运行信息、征费状态信息。按照既定的收费标准，通过计算， 从IC卡中扣除本次道路使用通行费。当然，ETC也需要对车辆进行 自动检测和自动车辆分类。
5
红外通讯技术是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连 接技术，被众多的硬件和软件平台所支持：
⑴ 通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数 据收发;
⑵ 主要是用来取代点对点的线缆连接； ⑶ 新的通讯标准兼容早期的通讯标准； ⑷ 小角度（30度锥角以内），短距离，点对点直线数据传输， 保密性强； ⑸ 传输速率较高，目前4M速率的FIR技术已被广泛使用，16M速 率的VFIR技术已经发布。
22
动通信系统的组成 是移动通信是移动物体之间的通信，或移动体与固 体之间的通信，移动体可以是人、火车、轮船、收音机 等在移动状态中的物体。移动通信包括无线传输，有线 传输，信息的收集、处理和存储等，使用的主要设备有 无线收发机、移动交换控制设备和移动终端设备。
23
第一代移动通信：模拟语音 1982年，为了解决大区制容量饱和的问题，美国贝尔实验室 发明了高级移动电话系统AMPS。AMPS提出了“小区制”、“蜂窝 单元”的概念，是第一种真正意义上的“蜂窝移动通信系统”， 同时采用频率复用技术，解决了公用移动通信系统所需要的大容 量要求和频谱资源限制的矛盾。 最早的移动通信电话用的是模拟蜂窝通信技术，这种技术只 能提供区域性语音业+务，而且通话效果差、保密性能也不好，用 户的接听范围也是很有限
ETC 车道主要组成设备有：路侧读写控制器（RSU）、车载机 （OBU）、通行信号灯、报警器、字符叠加器、费额显示器、自动 栏杆机、车道计算机（含显示器、键盘、主机）、车道控制器、 雨棚信号灯、车辆检测器、地感线圈、摄像机，读卡机具等。
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ETC技术是以IC作为数据载体，通过无线数据交换方式实现收 费计算机与IC卡的远程数据存取功能。计算机可以读取IC卡中存 放的有关车辆的固有信息（如车辆类别、车主、车牌号等）、道 路运行信息、征费状态信息。按照既定的收费标准，通过计算， 从IC卡中扣除本次道路使用通行费。当然，ETC也需要对车辆进行 自动检测和自动车辆分类。
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红外通讯技术是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连 接技术，被众多的硬件和软件平台所支持：
⑴ 通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数 据收发;
⑵ 主要是用来取代点对点的线缆连接； ⑶ 新的通讯标准兼容早期的通讯标准； ⑷ 小角度（30度锥角以内），短距离，点对点直线数据传输， 保密性强； ⑸ 传输速率较高，目前4M速率的FIR技术已被广泛使用，16M速 率的VFIR技术已经发布。
22
动通信系统的组成 是移动通信是移动物体之间的通信，或移动体与固 体之间的通信，移动体可以是人、火车、轮船、收音机 等在移动状态中的物体。移动通信包括无线传输，有线 传输，信息的收集、处理和存储等，使用的主要设备有 无线收发机、移动交换控制设备和移动终端设备。
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第一代移动通信：模拟语音 1982年，为了解决大区制容量饱和的问题，美国贝尔实验室 发明了高级移动电话系统AMPS。AMPS提出了“小区制”、“蜂窝 单元”的概念，是第一种真正意义上的“蜂窝移动通信系统”， 同时采用频率复用技术，解决了公用移动通信系统所需要的大容 量要求和频谱资源限制的矛盾。 最早的移动通信电话用的是模拟蜂窝通信技术，这种技术只 能提供区域性语音业+务，而且通话效果差、保密性能也不好，用 户的接听范围也是很有限
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四是物联网应用的规模和领域比较小，没有形成成熟的商业模式， 应用成本较高； 五是物联网承载大量的国家经济社会活动和战略性资源，因而面 临巨大的安全与隐私保护挑战。
1.1.3 物联网的发展概况
美国的“智慧的地球”
2008年11月，IBM公司总裁彭明盛推广“智慧的地球” （Smart Planet）这一概念，建议新政府投资新一代 的智慧型基础设施，阐明其短期和长期效益。
2009年1月28日，奥巴马就任美国总统后与美国工商 业领袖举行了一次“圆桌会议”，对此给予了积极的 回应，认为“智慧的地球” 有助于美国的“巧实力” （Smart Power）战略，是继互联网之后国家发展的 核心领域。
物联网与近距离无线通信技术概述
课程安排
28学时+4学时上机实验
教学目标 本课程主要介绍各种短距离无
线通信技术的基本原理、特点、协议以及在 物联网中的应用等。本课程理论与实验并重， 依托“物联网工程实验室平台”，籍演示、 操作、测试、硬件制作、软件调试等环节， 让学生对各种短距离无线通信技术有实际的 感受和直接的经验。解决理论学习与实际应 用脱节的矛盾，对于学生掌握前沿通信技术、 激发学习兴趣、理解理论知识、提高实践能 力以及增强就业竞争力，均起到积极作用。
1.1.1 物联网的概念与定义
物联网与传感网 物联网与互联网 物联网与泛在网
传感网是物联网的组成部分， 物联网是互联网的延伸， 泛在网是物联网发展的愿景。
1.1.2 物联网体系结构
1.1.3 物联网的发展概况
1.1.3 物联网的发展概况
日本的“U-Japan”计划
发展无所不在的网络（U网络），以人为本，实现 所有人与人、物与物、人与物之间的连接，即所谓 的4U（Ubiquitous，Universal，User-oriented， Unique）。
课程安排
考核方式
⒈ 平时成绩占30%：包括平时上课考核、作 业和实验；
⒉ 期终考试占70%：闭卷（或半开卷）考试， 以笔试为主。
课程安排
参考教程
董健等著. 物联网与短距离无线通信 技术.电子工业出版社.2012.9.1
孙弋 等著.短距离无线通信及组网技术. 西安电子科技大学出版社,2008.3.
1.1.3 物联网的发展概况
中国的“感知中国”
2009年8月国家领导人在考察无锡高新微纳传感器工程 技术中心时指出，要积极创造条件，在无锡建立中国的 传感网中心——“感知中国”中心。
2010年3月，“加快物联网的研发应用”第一次写入中 国政府工作报告。
《国家中长期科学与技术发展规划（2006－2020年）》 和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感 网列入重点研究领域。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
1.1.1 物联网的概念与定义
从层次的维度（纵向）
第一层是感知网络 利用RFID 、摄像头、传感器、GPS等识别物体、 采集信息 第二层是传输网络 利用移动通信系统、互联网等将感知层获取的信息 进行处理 和传递 第三层是业务和应用网络 分析和处理获取的信息，实现智能化的管理、应用 和服务
韩国的“U-Korea”战略
韩国信息和通信部具体推动“U-Korea”项目的建设， 重点支持“无所不在的网络”相关的技术研发及科 技应用，希望通过“U-Korea”计划的实施带动国家 信息产业的整体发展。
1.1.3 物联网的发展概况
新加坡“下一代I-Hub”计划
2005年2月，新加坡资讯通信发展局发布名为“下 一代I-Hub”的新计划，标志着该国正式将“U”型网 络构建纳入国家战略。该计划旨在通过一个安全、 高速、无所不在的网络实现下一代的联接。
1.1.3 物联网的发展概况
我国物联网发展现状
一是产业体系初步形成但产业化能力不高，尚未形成规模化产 业优势；
二是核心关键技术有待突破，在传感器、芯片、关键设备制造、 智能通信与控制、海量数据处理等核心技术上，与发达国家存国际上面临标识等关键 资源和核心标准的竞争；
第1章 物联网与近距离无线通信技术概述
内容概要：
1、物联网概述 2、无线与移动通信概述 3、射频与微波通信 4、近距离无线通信技术概览
1.1.1 物联网的概念与定义
物联网（Internet of Things）的概念最早由MIT Auto-ID中心Ashton教授于1999年在研究射频识 别（RFID）时首先提出。
2005年国际电信联盟（ITU）发布有关物联网的 报告，指出：
无所不在的“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信息交换。 射频识别技术，传感器技术，纳米技术，智 能嵌入式技术将达到广泛的应用。
1.1.1 物联网的概念与定义
早期认识 典型的物联网是将所有的物品通过短距
1.1.3 物联网的发展概况
欧盟的物联网行动计划
2006年欧盟成了的工作组，进行RFID技术研究。 2008年发布了《2020年的物联网——未来路线》 2009年欧盟制订了《物联网——欧洲行动计划》。 目前欧盟已将物联网及其核心技术纳入到预算高达500 亿欧元并开始实施的欧盟“第七个科技框架计划 （2007—2013年）”中。
离RFID等信息传感设备与互联网连接起来，实现 局域范围内的物品“智能化识别和管理”。
当代认识 物联网的基本含义就是一种虚拟数字世
界和现实物理世界的融合。
物联网的目标 现实世界与虚拟世界的双向融合
第一个方向是现实世界向虚拟世界的融入 第二个方向是虚拟世界向现实世界的融入
1.1.1 物联网的概念与定义
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。
从领域的维度（横向）
物联网覆盖了信息技术和通信技术的众多领域，包 括RFID 、传感器、互联网、嵌入式、移动通信等。
广义上，物联网就是以“物”的信息感知、传输、处 理为特征，利用包括RFID 、移动通信、传感器等在 内的通信技术使“物”具有通信能力，利用嵌入式、 中间件编程等信息技术使“物”具有信息处理能力， 形成一个物物、人人、人物都能通信的系统。
1.1.3 物联网的发展概况
美国的“智慧的地球”
2008年11月，IBM公司总裁彭明盛推广“智慧的地球” （Smart Planet）这一概念，建议新政府投资新一代 的智慧型基础设施，阐明其短期和长期效益。
2009年1月28日，奥巴马就任美国总统后与美国工商 业领袖举行了一次“圆桌会议”，对此给予了积极的 回应，认为“智慧的地球” 有助于美国的“巧实力” （Smart Power）战略，是继互联网之后国家发展的 核心领域。
物联网与近距离无线通信技术概述
课程安排
28学时+4学时上机实验
教学目标 本课程主要介绍各种短距离无
线通信技术的基本原理、特点、协议以及在 物联网中的应用等。本课程理论与实验并重， 依托“物联网工程实验室平台”，籍演示、 操作、测试、硬件制作、软件调试等环节， 让学生对各种短距离无线通信技术有实际的 感受和直接的经验。解决理论学习与实际应 用脱节的矛盾，对于学生掌握前沿通信技术、 激发学习兴趣、理解理论知识、提高实践能 力以及增强就业竞争力，均起到积极作用。
1.1.1 物联网的概念与定义
物联网与传感网 物联网与互联网 物联网与泛在网
传感网是物联网的组成部分， 物联网是互联网的延伸， 泛在网是物联网发展的愿景。
1.1.2 物联网体系结构
1.1.3 物联网的发展概况
1.1.3 物联网的发展概况
日本的“U-Japan”计划
发展无所不在的网络（U网络），以人为本，实现 所有人与人、物与物、人与物之间的连接，即所谓 的4U（Ubiquitous，Universal，User-oriented， Unique）。
课程安排
考核方式
⒈ 平时成绩占30%：包括平时上课考核、作 业和实验；
⒉ 期终考试占70%：闭卷（或半开卷）考试， 以笔试为主。
课程安排
参考教程
董健等著. 物联网与短距离无线通信 技术.电子工业出版社.2012.9.1
孙弋 等著.短距离无线通信及组网技术. 西安电子科技大学出版社,2008.3.
1.1.3 物联网的发展概况
中国的“感知中国”
2009年8月国家领导人在考察无锡高新微纳传感器工程 技术中心时指出，要积极创造条件，在无锡建立中国的 传感网中心——“感知中国”中心。
2010年3月，“加快物联网的研发应用”第一次写入中 国政府工作报告。
《国家中长期科学与技术发展规划（2006－2020年）》 和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感 网列入重点研究领域。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
1.1.1 物联网的概念与定义
从层次的维度（纵向）
第一层是感知网络 利用RFID 、摄像头、传感器、GPS等识别物体、 采集信息 第二层是传输网络 利用移动通信系统、互联网等将感知层获取的信息 进行处理 和传递 第三层是业务和应用网络 分析和处理获取的信息，实现智能化的管理、应用 和服务
韩国的“U-Korea”战略
韩国信息和通信部具体推动“U-Korea”项目的建设， 重点支持“无所不在的网络”相关的技术研发及科 技应用，希望通过“U-Korea”计划的实施带动国家 信息产业的整体发展。
1.1.3 物联网的发展概况
新加坡“下一代I-Hub”计划
2005年2月，新加坡资讯通信发展局发布名为“下 一代I-Hub”的新计划，标志着该国正式将“U”型网 络构建纳入国家战略。该计划旨在通过一个安全、 高速、无所不在的网络实现下一代的联接。
1.1.3 物联网的发展概况
我国物联网发展现状
一是产业体系初步形成但产业化能力不高，尚未形成规模化产 业优势；
二是核心关键技术有待突破，在传感器、芯片、关键设备制造、 智能通信与控制、海量数据处理等核心技术上，与发达国家存国际上面临标识等关键 资源和核心标准的竞争；
第1章 物联网与近距离无线通信技术概述
内容概要：
1、物联网概述 2、无线与移动通信概述 3、射频与微波通信 4、近距离无线通信技术概览
1.1.1 物联网的概念与定义
物联网（Internet of Things）的概念最早由MIT Auto-ID中心Ashton教授于1999年在研究射频识 别（RFID）时首先提出。
2005年国际电信联盟（ITU）发布有关物联网的 报告，指出：
无所不在的“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信息交换。 射频识别技术，传感器技术，纳米技术，智 能嵌入式技术将达到广泛的应用。
1.1.1 物联网的概念与定义
早期认识 典型的物联网是将所有的物品通过短距
1.1.3 物联网的发展概况
欧盟的物联网行动计划
2006年欧盟成了的工作组，进行RFID技术研究。 2008年发布了《2020年的物联网——未来路线》 2009年欧盟制订了《物联网——欧洲行动计划》。 目前欧盟已将物联网及其核心技术纳入到预算高达500 亿欧元并开始实施的欧盟“第七个科技框架计划 （2007—2013年）”中。
离RFID等信息传感设备与互联网连接起来，实现 局域范围内的物品“智能化识别和管理”。
当代认识 物联网的基本含义就是一种虚拟数字世
界和现实物理世界的融合。
物联网的目标 现实世界与虚拟世界的双向融合
第一个方向是现实世界向虚拟世界的融入 第二个方向是虚拟世界向现实世界的融入
1.1.1 物联网的概念与定义
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。
从领域的维度（横向）
物联网覆盖了信息技术和通信技术的众多领域，包 括RFID 、传感器、互联网、嵌入式、移动通信等。
广义上，物联网就是以“物”的信息感知、传输、处 理为特征，利用包括RFID 、移动通信、传感器等在 内的通信技术使“物”具有通信能力，利用嵌入式、 中间件编程等信息技术使“物”具有信息处理能力， 形成一个物物、人人、人物都能通信的系统。