物联网技术及应用8.物联网的典型应用
物联网技术的应用及未来发展趋势
物联网技术的应用及未来发展趋势物联网是指通过智能化设备和传感器等技术手段，将各种物理对象与互联网连接起来，实现信息的互联互通。
它在各行各业都有广泛的应用，并且在未来的发展中还有着巨大的潜力。
本文将重点探讨物联网技术的应用领域以及未来的发展趋势。
一、物联网技术的应用领域物联网技术已经在许多领域得到广泛应用，如智能家居、智慧城市、智能交通等。
以下是一些典型的应用领域：1. 智能家居：物联网技术使得家居设备可以通过互联网连接和控制。
通过智能手机等设备，用户可以远程控制家电、照明和安全系统等，提高生活的便利性和舒适度。
2. 智慧城市：物联网技术可以应用于城市基础设施的管理和优化。
例如，智能路灯系统可以根据交通和环境条件自动调节亮度，实现能源的节约和交通的安全。
3. 智能交通：物联网技术可以实现车辆间的通信和交互，提高交通的效率和安全。
例如，智能交通信号灯可以根据交通流量实时调整灯的时间，减少交通拥堵。
4. 工业自动化：物联网技术通过监测和控制设备，实现工业生产的自动化和智能化。
例如，工厂中的传感器可以实时监测设备运行状态，预测故障并及时维修，提高生产效率和质量。
5. 医疗健康：物联网技术可以应用于医疗设备和健康监测。
例如，智能健康手环可以实时监测心率、血压等健康指标，并将数据传输给医生，实现远程诊断和健康管理。
以上只是物联网技术的一些典型应用领域，随着技术的不断发展，其应用领域还将进一步扩展和深化。
二、物联网技术的未来发展趋势物联网技术的发展具有广阔的前景和潜力，以下是其未来发展的一些趋势：1. 5G技术的应用：随着5G技术的逐渐普及和商用，物联网将迎来一个新的发展阶段。
5G的高速和低延迟将为物联网的应用提供更好的网络支持，提高设备的响应速度和数据传输效率。
2. 人工智能的结合：人工智能技术与物联网的结合将进一步推动物联网的发展。
人工智能可以对大量的物联网数据进行分析和挖掘，从而实现智能化的决策和优化。
物联网技术的基础及应用
物联网技术的基础及应用物联网（Internet of Things，简称IoT）作为一种引领数字化时代的重要技术，正在改变人们的生活方式和工作方式。
本文将从物联网技术的基础入手，分析其应用领域和前景。
一、物联网技术的基础1. 传感器技术物联网的基础是传感器技术，传感器可以感知环境中的各种物理量，并将其转换成电信号。
常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器、光线传感器等，它们将实物世界的信息数字化，为物联网的建设提供了基础数据。
2. 无线通信技术物联网需要大量的设备之间进行通信，在这个过程中，无线通信技术起到了重要作用。
蓝牙、Wi-Fi、Zigbee等无线通信技术能够实现设备之间的数据传输，保证了物联网的连接性和可靠性。
3. 云计算技术物联网中涉及到的数据量非常大，传统的数据处理方式已经无法满足需求。
云计算技术可以提供海量存储和高效的数据处理能力，使得物联网的应用具备更强的智能化和实时性。
4. 大数据分析技术物联网中产生的数据呈现爆炸式增长，如何从这些数据中提取有价值的信息成为了一个难题。
大数据分析技术可以对物联网的数据进行挖掘和分析，发现隐藏在其中的规律和价值，为决策提供依据。
二、物联网技术的应用1. 智能家居物联网技术为家庭提供了更加智能化的生活环境。
通过与家居设备连接，可以实现远程控制和智能化管理。
例如，通过手机APP可以远程控制家电、安防设备，还可以自动调节室内温度和湿度等，提升生活的便利性和舒适度。
2. 智慧城市物联网技术在城市管理和公共服务方面发挥了重要作用。
通过感知设备和数据分析，可以实现交通监控、环境监测、垃圾分类等智能化管理。
同时，物联网技术还为公共服务提供了便利，如智能停车系统、智能公交等，提升了城市管理水平和居民生活品质。
3. 工业制造物联网技术在工业制造中的应用被称为工业物联网。
通过设备之间的连接和数据的实时监测，可以实现生产过程的智能化管理和优化。
工业物联网可以实现设备的远程监控、自动化生产调度和质量监测，提高生产效率和降低成本。
物联网技术在智能城市建设中的应用案例
物联网技术在智能城市建设中的应用案例随着科技的不断发展，物联网技术正在全球范围内得到广泛应用，并渗透到各个领域。
智能城市建设作为物联网技术应用的一个重要领域，正在为我们的城市带来更高效、更便捷、更环保的生活方式。
本文将介绍一些物联网技术在智能城市建设中的典型应用案例。
一、智能交通系统智能交通系统是智能城市建设中最为常见的应用之一。
通过物联网技术，交通管理部门能够实时了解道路交通状况，从而减少交通拥堵。
例如，交通信号灯可以通过感应器实时感知车流量，根据交通情况进行自动调节，以提高道路交通效率。
交通管理部门可以通过物联网技术监测交通流量、行车速度、道路状况等数据，从而及时采取相应的措施，提高交通安全和出行效率。
二、智能垃圾管理智能垃圾管理系统利用物联网技术，通过垃圾桶内的传感器来监测垃圾的填充情况，并及时提醒相关工作人员进行垃圾清理。
此外，垃圾车上也配备了物联网设备，可以通过传感器实时监测垃圾车的位置、运行状态等信息，提高垃圾收集效率并减少对环境的不良影响。
通过这些物联网技术的应用，城市可以更加高效地管理和处理垃圾，实现资源的最大化利用，促进环保和可持续发展。
三、智能能源管理智能能源管理是智能城市建设中的重要组成部分。
物联网技术可以实时监测并控制建筑物的能源消耗，从而提高能源利用效率，降低能源浪费。
例如，智能电表可以通过物联网技术与电力公司连接，实时监测家庭、办公室等区域的电力使用情况，并提供可视化的能源报告，帮助用户合理安排能源使用。
此外，智能家居系统也可以通过物联网技术实现电器设备的远程控制，从而实现能源的智能管理。
四、智能安防监控智能安防监控系统利用物联网技术，可以实时监控城市的安全状况，提高城市的安全水平。
通过传感器、摄像头、人脸识别等技术，可以对城市各个区域进行全天候的监控，并与相关部门进行实时协作。
例如，当监测到可疑人员或异常行为时，系统会自动触发警报，并将相关信息推送给相关安全机构，从而及时采取措施防止事态进一步扩大。
物联网技术及其典型应用ppt课件
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。
物联网技术及应用简介
从互联网到物联网
物联网的概念
物联网的概念 从科学发展史看物联网
18世纪中期，以蒸汽机为代表的 第一次工业革命开创了人类的大 机器工业时代
19世纪后期到20世纪中叶，以电 机为代表的第二次工业革命使人 类进入了电气化时代
物联网的概念
20世纪下半叶，以互联网计算 机为代表的第三次工业革命迅 速席卷全球，世界进入信息化 时代
IP
规
统
模
一
扩
协
展
议
带
有
来
效
IP
降
v6
低
的
实
发
现
展
成
动
本
力
业务 平台
鉴权 平台
计费 平台
CPE
经营分 析平台
物联网的概念
物联网的概念
1995年
比尔.盖茨在《未来之路》一书中提到了“物联网”的构想，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。
1998年
MIT的 Kevin Ashton第一次提出：把RFID技术与传感器技术,应用于日常物 品中形成一个“物联网”。
2005年
ITU报告正式提出物联网的概念，并指出物联网是通过RFID和智能计算等技术实 现的。
2010年6月举行的中国国际物联网大会上， 《从互联网到“物联 工信部通信发展司司长张峰透露，工信部已 网”》
将物联网规划已纳入“十二五”专题规划
传感网、物联网与泛在网络
泛在网不是互联网 的下一代，而是互 联网应用的拓展
物联网体系架构
物联网基本特征 物联网典型服务体系 物联网体系架构 物联网扩展体系架构
RFID标签和读写器 M2M终端和传感器 传感器网络和网关
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。
国内外物联网发展概况、趋势及典型应用.pptx
物联网进入“十二五”规划，物联网专项资金管理暂行办法出台。
2011年
物联网概念解析
业界 官方 国脉
物联网即“物物相联之网”,指通过射频识别（RFID）、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，把物与物，人与物进行智能 化连接，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 一种新兴网络。物联网不是一种物理上独立存在的完整网络，而是架构在现有互 联网或下一代公网或专网基础上的联网应用（network）和通信能力，强调智能 应用。
美国物联网应用概况
技术及标准的全球领先优势
如加州大学洛杉矶分校 的嵌入式网络感知中心 实验室、网络嵌入系统 实验室等所做的努力。 另外，州立克利夫兰大 学(俄亥俄州)的移动计 算实验室在基 于IP的 移动网络和自组织网络 方面结合无线传感器网 络技术进行了研究。
人才及科研优势
10/12/2020
从企业的角度来看，各 大知 名企业也都纷纷开 展了无线传感器网络的 研究。克尔斯博公司为 国际上率先进行无线传 感器网络研究的先驱， 它为全球超过2000所高 校以及上千家大型公司 提供 无线传感器解决方 案；
均可。最后，只要能达到数据传输的目的即可。
物联网技术体系
物联网封闭空间示意
标示 感知技术
形成物的信 息生命形态
承载网络
执行机构
足够的软件 和数据空间
反馈网络
智能处理
虚拟镜像
物联网产业链
物联网相关产业链价值分布情况
物联网的产业链包括传感器和芯片、设备、网 络运营及服务、软件与应用开发和系统集成。 作为物联网“金字塔”的塔座，传感器将是整 个链条需求总量最大和最基础的环节。将整体 产业链按价值分类，硬件厂商的价值较小，占 产业价值大头的公司通常都集多种角色为一体， 以系统集成商的角色出现。l
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。
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➢智能电网：也被称为“电网2.0”，即第二代电网，是建立在集成、高速、双向通信网络 的基础上，通过先进的传感和测量技术、设备技术以及先进的控制方法和决策支持技术 所获得的实际应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、自愈、兼容和环境友好等目 标，用以满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市 场以及资产的优化高效营运。
物联网技术及应用
➢中国智能电网
✓基本概念：以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，以通信信 息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含发电、输电、变电、配电、用 电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体 化融合的现代电网。
✓基本内涵：5个方面
Web服 务器
传感器节点
感器节点 传
图8-6 基于IoT的智能电网变配电设备信息监测系统
物联网技术及应用
8.1.4 智能抄表
智能抄表是智能用电管理的重要一环。
电能管理中心 站控管理层
远程通信网络 (Ethernet、GPRS、CDMA)
网
络
通
ZigBee中心节点
信
层
ZigBee通信网络
ZigBee采集器1 ZigBee采集器2 … ZigBee采集器n 现
物联网技术及应用
物联网技术及应用（第2版）
物联网技术及应用
第8章 物联网的典型应用
【主要内容】
8.1 智能电网 8.2 智能交通 8.3 智能医疗 8.4 智能工业 8.5 智能农业
8.6 智能环保 8.7 智能物流 8.8 智能家居 8.9 智能安防 8.10 智能旅游
物联网技术及应用
8.1 智能电网
(a) 太阳能
(a) 风能
图8-5 典型新能源分布式发电示意图
(a) 地热能
物联网技术及应用
8.1.3 输变电站在线监控
利用物联网技术可以全面有效地对整个输变电系统，直至用户终端进行智能化实时监控。
变电站后台管理系统
客户端
配电站后台管理系统
客户端
数据库 服务器
Web服 务器
振动传感器
数据库 服务器
• 透明开放：为电力市场化建设提供透明、开放的实施 平台，提供高品质的附加增值服务。
• 友好互动：灵活调整电网运行方式，友好兼容各类电 源和用户的入退，激励电源和用户主动参与电网调节。
物联网技术及应用
➢智能电网与传统电网的比较
✓传统电网：是一个刚性系统，电源的接入与退出、电能量的传输等都缺乏弹性，导致 电网没有动态柔性及可组性。表现在： ① 垂直的多级控制机制反应迟缓，无法构建实时、可配置、可重组的系统；
• 优化电网控制，构建结构扁平化、功能模块化、系统组态化的柔性体系架构，通过 集中与分散相结合，灵活变换网路结构、智能重组系统架构、最佳配置系统效能、 优化电网服务质量。
• 以实现信息和潮流的双向监视和智能化控制，可以实现清洁能源和分布式能源的无 缝接入，以可靠、稳定、高效的网状拓扑结构实现故障自动隔离和自愈功能，实现 与用户的智能交互功能。
物联网技术及应用
图8-2 传统电网（单向潮流、简单互联）
(a) 传统电网
(b) 智能电网
图8-4 传统电网与智能电网运行可靠性示意图
图8-3 智能电网（双向潮流、多方参与）
物联网技术及应用
8.1.2 分布式发电
➢ 智能电网能够将太阳能、风能、地热能等新型分布式能源统一接入到电网之中，并对 其进行分布式管理；源自RS485RS485
场 RS485 设
智能 电表1
… 智能 电表32
智能 电表1
…
智能 电表32
…
智能 电表1
… 智能 电表32
备 层
✓ 组成：由上行远程工业以太网和下行ZigBee 无线局域网组成。
✓ 单个子网：由智能电表、ZigBee采集器以及 ZigBee通信网络组成。
✓ 管理中心：监控主机通过以太网把命令传递 给ZigBee中心节点，中心节点再通过单点对 多点的通信模式和广播方式把命令传递给 ZigBee无线网络中的各个ZigBee采集器，再 传递给RS485总线上的各个表计。如果表计 的地址与命令地址吻合，则做出相应的数据 回复，通过原路返回给监控主机。
✓ 系统功能：可以监测整个厂区或整幢楼宇的 各个分项的电能计量；还可以以报表的形式 分析该工厂在一段时时间内的各个分项能耗 占总能耗的百分比，以便工厂了解这段时间 里的各个分项的能耗，制定出往后能耗管理 方案，已达到节能减耗的效果。
图8-7 基于ZigBee的电能管理系统
➢美国智能电网 ✓范畴涵盖：输电、配电、用电和调度等方面。 ✓突出特征：7个
自愈、互动、兼容、高效、创新、优质、安全
➢欧洲智能电网 ✓主要解决：国与国之间电网互联；节能减排，发展低碳经济以实现国际公约规定的 环保目标。 ✓更加关注：可再生能源和分布式电源的接入、供电可靠性和电能质量的提高，以及 对社会用户增值服务的完善等。 ✓ 4大特征：灵活、易接入、可靠、经济。
② 系统自愈、自恢复能力完全依赖于实体冗余； ③ 对客户的服务简单、信息单向； ④ 系统内部存在多个信息孤岛，缺乏信息共享。
✓智电网优点：
• 拓展电网全景信息，为电网运行和管理人员提供全面、完整和精细的电网运营状态 图，并给出相应的辅助决策支持以及控制实施方案和应对预案，最大程度地实现更 为精细、准确、及时、绩优的电网运行和管理。
• 坚强可靠：拥有坚强网架、强大输送能力和安全可靠 供应能力，实现资源优化配置，减小大面积停电事故 概率；在故障发生时，能进行快速检测、定位和隔离， 指导作业人员迅速确定停电原因，恢复供电，缩短停 电时间。
• 经济高效：提高电网效率，降低运营成本，促进能源 资源的高效利用。
• 清洁环保：促进可再生能源发展与利用，提高清洁电 能比重，降低能源消耗和污染物排放。
➢ 通过物联网技术，可以对各供电、输电和用电设备连接为一体，从而实现各设备的物 理实体入网，通过智能化、信息化、网络化的管理来实现能源替代以及对电能的最优 配置和利用；
➢ 利用物联网技术，可以构建电网运行及管理信息感知服务中心，搜集各种用户的智能 电表信息，计算出一定时间段的用电动态需求量，再将这一信息及时反馈到发电企业， 控制发电机组按需发电。实现在提升电网智能程度的同时，避免无效发电的成本浪费。