物联网工程导论
物联网工程导论
物联网工程导论 第一章 刘美
习题解答
1.简述物联网的定义 物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协 议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交 换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监 控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸 和扩展的网络。
物联网工程导论 第一章 刘美
习题解答
2.简述物联网应具备的三个特征 （1）全面感知 ：利用射频识别、二维码、 传感器等感知、捕获、测量技术随时随地对物体 进行信息采集和获取； （2）可靠传送：通过将物体接入信息网络，依 托各种通信网络，随时随地进行可靠的信息交互 和共享； （3）智能处理：利用各种智能计算技术，对海 量的感知数据和信息进行分析并处理，实现智能 化的决策和控制。
物联网工程导论 第一章 刘美
1.1 物联网的定义
物联网工程导论 第一章 刘美
1.1 物联网的定义
物联网是一种通过射频识别（RFID）、红 外感应器、全球定位系统、激光扫描器等 信息传感设备，按照约定协议，使物体与 互联网相连接，进行信息交换和通信，以 实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、 监控和管理的网络。
物联网工程导论 第一章 刘美
本章小结
通过本章的学习，能够掌握物联网的核心问题、 本质特色以及最高目标，应对物联网的概念定义、 基本组成结构、关键技术和主要问题以及发展应 用领域有一个基本了解，建立物联网整体概念， 为后续各章节的学习打下良好的基础。
物联网工程导论 第一章 刘美
习题
1.简述物联网的定义 2.简述物联网应具备的三个特征 • 3.简述信息浪潮15年定律的内容 4.请解释以下名词：RFID；EPC 5.物联网的三大推动力分别是什么？ • 6.国家提出的战略性新兴产业领域，主要包括哪 七个方面？
《物联网工程导论》课件第4章
4.4.2 运筹学概述
田忌赛马的故事说明在已有的条件下，经过筹划、安排， 选择了一个最好的方案，就会取得最好的效果。
1. 运筹学的定义 2. 运筹学的实质 3. 运筹学的基本方法 4. 服务科学与运筹学的关系 5. 运筹学在服务科学中的应用 求解过程如图4.10所示。
图4.6 服务的基础架构
3．服务的基本属性 服务由服务提供者定义、开发并提交给服务消费者使用， 服务消费者通过复用和组装已经发布的服务来构建应用系统， 满足应用的特定需求。
4.2.2 服务科学概念
服务科学概念的提出是与美国IBM公司密切相关的。 1. 服务科学概述 服务科学是一门新兴的复合交叉型学科，是计算机科学、 运筹学、工业工程、管理学、经济学、社会学、行为科学、 心理学等多种学科的集成，如图4.7所示。图4.8所示为对 SSME研究具有主要支撑作用的三门已有科学。
霍尔三维结构是将系统工程的整个活动过程分为前后紧 密衔接的七个阶段和七个步骤，同时考虑了为完成这些阶段 和步骤所需要的各种专业知识和技能。这样，就形成了由时 间维、逻辑维和知识维组成的三维空间结构，如图4.9所示。
图4.9 霍尔三维结构
4.4 服务科学的数学基础——运筹学及相关理论
4.4.1 服务科学与运筹学
服务 科学理论 服务 经济
服务管理 服务创新 服务工程
服务 市场 服务 价值链 服务 外包 服务 营销 服务 运营 顾客 导向性 服务 组织变革 服务 测度 服务 心理学 服务 优化 服务 资产化 服务 信息系统 服务 工程管理
4.3 方 法 与 模 型
4.3.1 服务科学的相关技术
物联网工程导论-概述【优质PPT】
物联网产业十二五发展规划
十大物联网应用的重点领域： — 智能电网、智能交通、智能物流、智能家居 、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗 健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事
开发应用前景巨大，被正式列为国家五大新 兴战略性产业之一。
物联网工程导论
我们要学什么？
物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后 的世界信息产业第三次浪潮。
从此以后，物联网获得跨越式的发展，美国、中 国、日本以及欧洲一些国家纷纷将发展物联网基 础设施列为国家战略发展计划的重要内容。
物联网的内涵不断完善
物联网工程导论
物联网发展历程示意图
Ubiquitous 泛在无处不在
物联网工程导论
“E社会”与“U社会”
E社会（ Electronic Society）
物联网工程导论
物联网如何发展而来？
物联网作为一种模糊的意识或想法而出现，可以 追溯到上世纪末。1995年比尔·盖茨在《未来之路 》一书中就已经提及类似于物品互联的想法。 1999年美国麻省理工学院Auto-ID中心研究人员 提出将RFID与互联网结合，实现在任何地点、任 何时间、对任何物品进行标识和管理，并首次使 用了“Internet of Things”这个短语。
物联网工程导论
第1篇 物联网技术概述
目录 Contents
物联网工程导论
课程介绍
课程性质
— 是物联网工程专业的专业必修课，属导学课程。
课程目标
— 通过学习对物联网相关技术有较全面、系统的了 解； — 明确专业的知识体系和知识结构，具备专业基本 知识、基本理论和实际应用的认知能力； — 培养专业学习兴趣，初步明确学业和职业发展规 划，为后续的专业学习打下坚实的基础。
物联网工程导论课程设计
物联网工程导论课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解物联网工程的基本概念、原理及发展历程；2. 掌握物联网体系架构、关键技术及其在生活中的应用；3. 理解物联网安全、隐私保护等方面的知识。
技能目标：1. 培养学生运用物联网知识解决实际问题的能力；2. 提高学生设计和开发简单物联网应用系统的技能；3. 培养学生团队协作、沟通表达及创新能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物联网工程的兴趣和热情，激发学习积极性；2. 增强学生的国家意识、社会责任感和职业道德；3. 引导学生树立正确的网络安全观，关注物联网安全与隐私保护。
课程性质分析：物联网工程导论课程旨在帮助学生建立物联网基本概念，了解物联网技术发展及应用，为后续专业课程学习打下基础。
学生特点分析：高中二年级学生具有一定的信息技术基础，对新鲜事物充满好奇，善于合作与探究，但可能对物联网工程了解不足。
教学要求：1. 结合实际案例，注重理论与实践相结合；2. 注重启发式教学，引导学生主动探究；3. 强调团队合作，培养学生的沟通与协作能力；4. 关注学生个体差异，实施差异化教学。
二、教学内容1. 物联网基本概念与原理- 物联网的定义、特点及发展历程- 物联网体系架构与关键技术2. 物联网技术在生活中的应用- 智能家居、智能交通、智能医疗等领域的应用案例- 物联网技术在疫情防控、环境保护等方面的作用3. 物联网安全与隐私保护- 物联网安全风险与威胁- 隐私保护策略与技术手段4. 物联网应用系统设计与开发- 系统设计方法与流程- 常用开发工具与技术选型5. 物联网工程实践案例- 分析典型物联网应用案例，了解实际应用中的问题与解决方案- 实践项目设计与实施，培养学生的实际操作能力教学内容安排与进度：1. 第1周：物联网基本概念与原理2. 第2周：物联网技术在生活中的应用3. 第3周：物联网安全与隐私保护4. 第4周：物联网应用系统设计与开发5. 第5-6周：物联网工程实践案例教材章节与内容对应：1. 物联网概述（第1章）2. 物联网体系架构与技术（第2章）3. 物联网应用与案例分析（第3章）4. 物联网安全与隐私保护（第4章）5. 物联网应用系统设计与开发（第5章）三、教学方法1. 讲授法：- 对于物联网基本概念、原理等理论知识，采用讲授法进行教学，为学生提供系统的知识框架。
大一物联网工程导论知识点
大一物联网工程导论知识点物联网工程导论是物联网专业的入门课程，旨在为学生提供物联网领域的基础知识和专业概览。
本文将介绍大一物联网工程导论课程的主要知识点，帮助同学们更好地了解和学习该课程内容。
一、物联网概述物联网是指通过互联网将各种物理设备和传感器连接起来，实现设备之间的信息交流和数据共享。
物联网的核心概念包括感知、传输、计算和应用。
物联网的发展将带来信息化和智能化的新时代，具有广阔的应用前景。
二、物联网技术基础1.传感器技术：介绍各种传感器的原理和应用，如温度传感器、湿度传感器、光敏传感器等，以及传感器网络的构建和管理。
2.嵌入式系统：介绍嵌入式系统的基本概念和组成结构，以及嵌入式系统在物联网中的应用。
3.无线通信技术：介绍无线通信的原理和各种无线通信技术，如蓝牙、Wi-Fi、Zigbee等，以及它们在物联网中的应用。
4.云计算技术：介绍云计算的概念和基本原理，以及云计算在物联网中的应用，如数据存储、数据分析等。
三、物联网架构与协议1.物联网架构：介绍物联网的各个层次和组成部分，包括感知层、网络层、应用层等，并阐述它们之间的相互关系和作用。
2.物联网协议：介绍物联网中常用的协议，如HTTP、MQTT、CoAP等，以及它们的特点和适用场景。
四、物联网应用与安全1.物联网应用：介绍物联网在农业、智能家居、智慧城市等领域的具体应用案例，并探讨物联网对产业升级和社会发展的影响。
2.物联网安全：介绍物联网安全的重要性和挑战，以及常见的物联网安全威胁和防护措施。
五、物联网发展趋势1.边缘计算：介绍边缘计算的概念和特点，以及边缘计算在物联网中的应用和发展前景。
2.人工智能：介绍人工智能在物联网中的应用，如机器学习、智能算法等，以及人工智能对物联网发展的促进作用。
六、案例分析通过实际案例分析，展示物联网在不同领域的应用和成果，帮助学生更好地理解和应用所学知识。
总结：本文介绍了大一物联网工程导论课程的主要知识点，包括物联网概述、技术基础、架构与协议、应用与安全、发展趋势以及案例分析等内容。
物联网工程导论的习题答案
物联网工程导论的习题答案
物联网工程导论习题答案解析
1. 什么是物联网？
物联网是指通过互联网技术将各种物理设备、传感器、机器等连接起来，实现
信息的互联互通，从而实现智能化管理和控制的一种新型网络。
物联网的发展
将会极大地改变人们的生活和工作方式，带来巨大的社会和经济效益。
2. 物联网的发展趋势有哪些？
物联网的发展趋势包括技术趋势、应用趋势和市场趋势。
技术趋势包括无线通
信技术的发展、传感器技术的进步、云计算和大数据技术的应用等。
应用趋势
包括智能家居、智能城市、智能医疗等领域的发展。
市场趋势包括物联网产业
的快速增长和物联网产品的日益丰富。
3. 物联网的应用领域有哪些？
物联网的应用领域非常广泛，包括智能家居、智能交通、智能医疗、智能制造、智能农业等。
在这些领域中，物联网技术可以帮助人们实现智能化管理和控制，提高生产效率，改善生活质量，促进可持续发展。
4. 物联网的安全和隐私问题如何解决？
物联网的安全和隐私问题是物联网发展过程中需要重点关注的问题。
为了解决
这些问题，需要采取一系列的技术和管理措施，包括加强设备和网络的安全防护、加强数据的加密和隐私保护、建立健全的法律法规和标准规范等。
5. 物联网的未来发展前景如何？
物联网的未来发展前景非常广阔。
随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，物联网将会在各个领域发挥越来越重要的作用，为人们的生活和工作带来更多
的便利和效益。
同时，物联网产业也将会成为一个巨大的市场，吸引更多的企业和投资者参与其中。
精品文档-物联网工程导论(王志良)-第3章
方式的比较。
第3章 物联网的技术基础
(a) 传统的接线方式
(b) 现场总线接线方式
图3.11 传统控制系统接线方式和现场总线系统接线方式的比较
第3章 物联网的技术基础
2) 现场总线的特点 现场总线技术实际上是采用串行数据传输和连接方式代替 传统的并行信号传输和连接方式的方法。 3) 现场总线的应用领域 控制系统分为不同的层次，图3.12简明地表示出控制系统 的金字塔结构。
第3章 物联网的技术基础 图3.14 Ad-Hoc拓扑结构
第3章 物联网的技术基础
Infrastructure是一种整合有线与无线局域网络架构的应 用模式，通过此种网络结构，同样可实现网络资源的共享，此 应用需通过AP。
此种网络的拓扑结构如图3.15所示。
第3章 物联网的技术基础 图3.15 Infrastructure拓扑结构
第3章 物联网的技术基础 图3.20 典型的PLC系统应用示意图
第3章 物联网的技术基础
2) PLC的关键技术 目前国际上高速电力线通信采用的调制技术主要有扩展频 谱类和OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing， 正交频分复用)调制技术。 3) PLC的特点 电力线路作为通信媒介带来的噪声干扰远比电信线路大得 多，如图3.21所示。
第3章 物联网的技术基础 图3.16 蓝牙标志与蓝牙耳机
第3章 物联网的技术基础
2) 蓝牙技术的系统参数和技术指标 蓝牙技术产品采用低能耗无线电通信技术来实现语音、数 据和视频的传输。 蓝牙的系统参数与技术指标见表3.3。
第3章 物联网的技术基础
物联网工程导论课后习题答案
物联网工程导论课后习题答案1. 什么是物联网工程？物联网工程是指将各种传感器、通信技术、网络技术、云计算技术等相结合，实现多种设备、物品之间的互联互通，使其能够自动感知、收集、传输和处理数据的一门工程领域。
2. 物联网工程的主要技术特点有哪些？物联网工程的主要技术特点包括：感知技术、通信技术、云计算技术和大数据分析技术。
2.1 感知技术：通过各种传感器实现对物体的感知和采集，将物理、化学、生物等各种现象转化为电信号。
2.2 通信技术：利用无线通信技术和因特网等传输手段，实现物体之间的数据传输和通信，包括射频识别技术、蓝牙技术、WiFi技术等。
2.3 云计算技术：通过云计算技术，将物联网中海量的设备数据进行存储、处理和分析，提供各种计算和服务功能。
2.4 大数据分析技术：通过对物联网中的大数据进行分析和挖掘，提取有价值的信息，为人们提供更加智能化的决策和服务。
3. 物联网工程在哪些领域应用广泛？物联网工程在很多领域都有广泛的应用，主要包括智能家居、智慧城市、智能交通、智能医疗、智能制造等。
3.1 智能家居：通过物联网技术，实现家居设备的智能化控制和管理，如智能灯光、智能家电、智能安防等。
3.2 智慧城市：利用物联网技术实现城市基础设施的智能化，包括智能交通、智能能源、智能环境监测等。
3.3 智能交通：通过物联网技术，实现交通设施的互联互通，提高交通流量效率，减少交通事故发生。
3.4 智能医疗：应用物联网技术，实现医疗设备和病人信息的互联互通，提供更加精准、高效的医疗服务。
3.5 智能制造：利用物联网技术实现制造过程的智能化，包括物料管理、生产调度、设备维护等方面。
4. 物联网工程的发展前景如何？物联网工程具有广阔的发展前景和巨大的市场潜力。
随着物联网技术的不断成熟和应用的普及，物联网工程将在各个领域产生巨大的经济效益和社会效益。
4.1 经济效益：物联网工程可以提高各个领域的智能化水平，提高生产效率和资源利用效率，降低成本和风险，为企业创造更多的经济价值。
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• TCP/IP协议的研究与设计的成功，促进了互联网的快 速发展。在互联网形成过程中，广域网、城域网、局 域网与个人区域网技术逐步成熟
• 互联网的大规模应用带来了大批用户接入的需求，促 进了接入技术的发展，推动了宽带城域网技术的发展
• 基于Web的电子商务、电子政务、远程医疗、远程教 育，以及基于对等结构的P2P网络、移动通信技术与 移动互联网的应用，使得互联网的应用以超常规的速 度发展
— u-City计划，推动智能城市建设 — Telematics示范应用计划，发展车用信息通信服务 — u-IT产业集群计划，加速新兴科技服务业的发展 — u-Home计划，推动智能家庭应用的发展
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3. 日本政府关于物联网的发展规划 • 2009年7月，日本政府IT战略本部制定了
新一代的信息化战略—i-Japan战略2015 • 战略规划提出到2015年，让信息技术如
• 工业和信息化部于2011年11月28日发布 了《物联网“十二五”发展规划》。
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1.2 物联网发展的技术背景
1.2.1 从人类对技术需求 的角度认识物联网 发展的必然性
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1.2.2 从网络技术演变的角度认识物联网发展的必然性
网络结点数
Internet主主机机IPI地P地址址数数（Lottor,RFC1296） ARPANET 主机数（Mark Lottor,<mkl@>） 早期的ARPANET 主机数（Peter Salus,<phs@>）
• 第四阶段（2020年之后）：物体具有完全的智能响 应能力，异构系统能够实9 现协同工作，人、物、服务 与网络达到深度地融合
2. 韩国政府关于物联网的发展规划 • 韩国政府提出了泛在感知网络的概念 • 通过在各种物品中嵌入传感器，传感器之间自主地传
输和采集环境信息，通过网络实现对外部环境的监控
• 物联网重点发展的四大领域与计划：
• “物联网”概念产生于20世纪90年代， 而真正引起各国政府与产业界的重视是 在2005年国际电信联盟（ITU）发布的 互联网研究报告《物联网（Internet of Things，IOT）》之后
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• 智慧地球将传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、 隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各 种物体中，并通过超级计算机和云计算组成物联网， 实现人与物的融合。
同水和空气一样融入每一个角落
• 针对电子政务、医疗保健、教育与人才 等三大核心公共事业领域
• 提出了智能电网、灾难应急处置、智能 家居、智能交通与智能医疗保健等项目
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1.1.4 物联网与我国战略性新兴产业
• 2009年8月7日，国务院总理温家宝在无锡视 察时发表了重要的讲话，提出“感知中国”的战 略构想，指示要抓住机会，大力发展物联网技 术与产业。
• 2010年3月5日，国务院总理温家宝在十一届 全国人大三次会议上作政府工作报告中指出： “国际金融危机正在催生新的科技革命和产业 革命。发展战略性新兴产业，抢占经济科技制 高点，决定国家的未来，必须抓住机遇，明确 重点，有所作为。转变经济发展方式刻不容缓， 大力培育战略性新兴产业”。
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• 2011年3月16日发布的我国国民经济和 社会发展“十二五”规划纲要的第十章 “培育发展战略性新兴产业”与第十三 章“全面提高信息化水平”中多次强调 了“推动物联网关键技术研发和在重点 领域的应用示范。”大力发展物联网产 业已经成为一项我国具有战略意义的重 要决策。
全书的章节结构
第1章：物联网基本概念
第2章：自动识别与RFID技术
第3章：传感器与无线传感网技术
第4章：物联网智能 终端与嵌入式技术
第5章：计算机网 络与互联网技术
第6章：移动通信 技术
第7章：定位技术
第8章：物联网数据处理技术
第9章：物联网信息安全技术
第10章：物联网应用 1
第1章 物联网概论
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第1章 知识点 结构
物联网概念的提出
物联网发展的社会背景
物联网发展的技术背景
物联网定义 物联网的技术特征 物联网的体系结构模型* 物联网关键技术 物联网产业链结构
我国物联网 十二五发展规划
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1.1 物联网发展的社会背景 1.1.1 物联网概念的提出 1.比尔·盖茨与电子别针
• 1995年出版的《未来之路》 • “物—物互联”的设想 • “电子别针”与家庭电子服务设施接通 • 通过“电子别针”去感知来访者的位置，控制室内
的照明和温度，控制电话和音响、电视等家电设备
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2. Auto-ID 实验室、RFID与物联网的概念
• 1998年，美国麻省理工学院Auto-ID 实验室
• 产品电子代码（EPC）研究 • 提出了利用RFID、无线网络与互联
网，构建物—物互联的物联网的概 念与解决方案
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• 从1997年～2005年，ITU从研究互联网/ 移动互联网对电信业发展影响的角度， 发布了七份 “ITU Internet Reports” 研究报告
• 无线局域网、无线城域网与无线自组网、无线传感器 网络与无线个人区域网的研究与应用为物联网的发展 奠定了基础
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1.2.3 物联网的研究背景
• 通过在基础设施和制造业中大量嵌入传感器，捕捉运 行过程中的各种信息，然后通过无线网络接入到互联 网，通过计算机分析、处理和发出指令，反馈给控制 器，远程执行指令。
• 通过智慧地球技术的实施，人类可以以更加精细和动 态的方式管理生产与生活，提高资源利用率和生产能 力，改善人与自然的关系。
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1.1.3 欧盟与各国政府物联网产业发展规 划 1. 欧盟发展物联网产业的规划
• 第一阶段（2010年前）：基于RFID技术实现低功耗、 低成本的单个物体间的互联，并在物流、零售、制药 等领域开展局部的应用
• 第二阶段（2010～2015年）：利用传感网与无处不 在的RFID标签实现物与物之间的广泛互联，针对特 定的产业制定技术标准，并完成部分网络的融合
• 第三阶段（2015～2020年）：具有可执行指令的 RFID标签广泛应用，物体进入半智能化，物联网中 异构网络互联的标准制定完成，网络具有高速数据传 输能力