-Unlicensed-4-物联网应用支撑层-01概述
物联网技术与应用
物联网技术与应用随着科技的进步和互联网的普及，物联网技术越来越受到人们的关注，而物联网技术的应用也在不断拓展。
本文将从物联网技术的定义、组成部分、发展现状、应用领域以及未来发展趋势等方面进行深入探讨。
一、物联网技术的定义及组成部分物联网技术，又称为万物互联技术，即利用网络技术将物品和物品互相连接，使其成为一个互联的系统。
物联网技术主要由感知层、传输层、服务层和应用层四个组成部分构成。
1.感知层感知层是物联网体系结构的最底层，主要由各种传感器、识别设备组成。
感知层的主要功能是采集、识别和处理来自现实世界的信息。
基于该层的性能，物联网可以实现对现实世界的监控、分析和应对。
2.传输层传输层是物联网的核心组成部分，负责各个设备之间的数据传输和通信。
传输层主要包括物联网语境下的协议、物联网的中间件和网关等。
3.服务层物联网服务层是支撑整个物联网的关键环节，提供了物联网应用所需的各种服务，如身份认证服务、数据存储和计算服务、安全验证服务等。
4.应用层应用层是物联网中上层的部分，主要包括各种应用软件和业务系统，如智能家居、智慧城市、智能医疗等。
二、物联网技术的发展现状随着物联网技术的不断发展，各种物联网应用也越来越广泛。
据研究机构预测，2025年全球物联网所涉及的物品数量将达到750亿个，其中涉及智能家居、智慧医疗、智能交通等众多领域。
1.智能家居智能家居是物联网技术的一个重要应用领域，它通过整合家庭生活各种设备，实现家庭设备之间的联动。
智能家居涉及的设备包括照明系统、音响系统、智能门锁、温控系统等。
2.智能交通随着城市化进程的加速，城市的交通问题越来越严重，基于物联网技术的智能交通方案成为解决这一问题的有效手段。
智能交通方案包括交通管理系统、车联网技术、智能交通信号灯、智能公交等。
3.智慧医疗智慧医疗是物联网技术的另一个重要领域，利用物联网技术对医疗资源进行智能化整合，提供更为高效和精准的医疗服务。
智慧医疗涉及的技术包括医疗健康监测、远程医疗、智能病房、智能医疗设备等。
物联网三层框架ppt
物联网的建设和实现不是一朝一夕 的，是一场持久的革命，希望能在 我们的努力中看到它普及的那一天
LOGO
实现更加广阔的互联网功能，需要传 感器网络与移动通信技术、互联网技术 相融合。
感知层
完成数据采集、通信和协同信息处理。 涉及传感器、RFID、多媒体信息采集 二维码和实时定位等技术。
物联网三层图示
Design Inc.
物联网三层构架DCM
物联网
应用层 （M）
第三层是智能处理，对采集上来的数据进 行处理和展示。
LOGOΒιβλιοθήκη 核弹头带你解读 物联网三层框架物联网
❖顾名思义，“物联网就是物物相连的互 联网”。这有两层意思：第一，物联网 的核心和基础仍然是互联网，是在互联 网基础上的延伸和扩展的网络；第二， 其用户端延伸和扩展到了任何物品与物 品之间，进行信息交换和通信。
物联网
物联网三层构架
应用层 网络层
根据底层采集的数据，形成与业务需求相 适应、实时更新的动态数据资源库，为各 类业务提供统一的信息资源支撑，从而最 终实现物联网各个行业领域应用。
网络层 （C)
二层是可靠传递，就是通过现有的五花八 门的有线和无线通信网络将信息进行可靠 传输。
感知层 （D)
第一层就是全面感知，就是让物说话，成 为智能物件，对其进行识别和数据采集。
在各层之间，信息不是单向 传递的，可有交互、控制等 ，所传递的信息多种多样， 这其中关键是物品的信息， . 包括在特定应用系统范围内 能唯一标识物品的识别码和 物品的静态与动态信息。此 外，软件和集成电路技术都 . 是各层所需的关键技术。
物联网的网络架构
物联网的网络架构随着互联网技术的迅猛发展，物联网已经成为了一个炙手可热的话题。
物联网（Internet of Things，简称IoT）是指通过各种无线通信技术将传感器、执行器和其他设备连接到互联网，从而实现设备之间的信息交互和远程监控。
在物联网中，网络架构起到了至关重要的作用，它决定着物联网的规模、性能和安全性。
本文将介绍物联网的网络架构，分析其中的关键技术和挑战。
一、物联网的基本网络架构物联网的基本网络架构主要由三个层次组成：感知层、网络层和应用层。
1. 感知层感知层是物联网的基础，它包括各种传感器、执行器和其他设备。
传感器负责收集环境中的各种数据，如温度、湿度、压力等。
执行器则负责根据网络指令控制物理设备的运行。
感知层设备使用各种无线通信技术，如RFID、蓝牙、Zigbee等，将收集到的数据传输到网络层。
2. 网络层网络层是物联网的核心，它负责处理感知层传输过来的数据，并将其转发到上层或其他设备。
在物联网中，网络层通常采用IP协议，通过无线或有线网络进行数据传输。
为了满足物联网对低功耗、广域覆盖和大规模连接的需求，还需要采用适合物联网的网络技术，如LoRaWAN、NB-IoT等。
3. 应用层应用层是物联网的最顶层，它包括各种应用软件和平台。
在应用层，物联网数据被处理和分析，从而实现各种功能和服务。
例如，智能家居应用可以通过感知层收集环境数据，然后通过网络层将数据发送到应用层进行分析，实现远程控制和自动化管理。
二、物联网网络架构的关键技术1. 无线通信技术在物联网中，感知层设备主要通过无线通信技术进行数据传输。
选择适合物联网的无线通信技术至关重要。
例如，对于长距离传输和广域覆盖，可以采用LoRaWAN技术；对于低功耗和大规模连接，可以采用NB-IoT技术。
同时，还需要考虑通信安全和频谱资源的管理等问题。
2. 云计算和大数据分析物联网产生的海量数据需要进行存储和处理，云计算成为了物联网的重要支撑技术。
物联网典型的四层架构分析
物联网典型的四层架构分析什么是物联网物联网是新一代信息技术的重要组成部分。
其英文名称是TheInternetofthings。
顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。
这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。
因此，物联网的定义是通过射频识别（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，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
在现阶段，物联网是借助各种信息传感技术和信息传输和处理技术，使管理的对象（人或物）的状态能被感知、能被识别，而形成的局部应用网络;在不远的将来，物联网是将这些局部应用网络通过互联网和通信网连接在一起，形成的人与物、物与物相联系的一个巨大网络，是感知中国、感知地球的基础设施。
物联网组成部分1、传感器传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置或器官。
传感器在日常生活生产中很常见，它可以把一些物理量的变化变为电信号的变化。
例如话筒和喇叭就是一对语音传感器。
除日常会用到的传感器之外，传感器还有很多种类。
这些传感器很少被用到，因而它们的价格很高，正是这个原因阻碍了物联网络的发展。
传感器可以是声、光、压力、震动、速度、重量、密度、硬度、湿度、温度、图像、语音、电波、化学；或者是气体的流速、流量、气压、成分；或是液体的流速、流量、成分；或是固体的数量、重量、硬度等。
2、电子标签（ID）电子标签是上个世纪新发展起来的技术，已经获得了很多应用，例如超市用于标识商品的条形码。
现有的电子标签有条形码、二维码、磁卡、接触式IC卡、。
物联网的应用原理有几层
物联网的应用原理有几层1. 物联网的基本原理物联网是基于物理对象间相互连接和信息交换的概念。
其基本原理包括以下几个层级：•感知层：物联网的感知层主要是通过各种传感器，收集物理世界中的信息。
这些传感器可以是温度传感器、湿度传感器、光照传感器等等，用于感知环境的各种数据。
感知层的数据采集和传输技术包括无线传感器网络、射频识别、图像识别等。
•传输层：传输层主要负责将感知层获取到的数据进行传输。
这里涉及到无线传输、有线传输等多种传输方式。
物联网中常用的传输协议包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。
•网络层：网络层主要负责对传输层传输的数据进行处理和管理。
它使用多种协议和技术，如IPv6、6LoWPAN（IPv6 over Low power WirelessPersonal Area Networks）等，实现物联网终端设备之间的网络互连。
•应用层：应用层是物联网中最上层的一层，主要负责将物联网中的数据进行解析、处理和应用。
这里包括数据存储、数据分析和数据可视化等。
应用层还包括物联网平台的搭建和管理。
2. 物联网的应用层次结构物联网的应用层次结构可以分为三个主要层次：•感知层：这一层包括感知物理事件、采集数据的设备和传感器网络。
感知层负责将物理世界中的信息转化为数字信号，并通过无线或有线方式发送给传输层。
•网络层：网络层是物联网的核心层级，负责将感知层采集到的数据传输给应用层，并将应用层的指令传输给感知层。
网络层通过各种传输协议和技术实现终端设备之间的通信和互联。
•应用层：应用层是物联网最顶层的一层，它主要负责对传输层获取到的数据进行解析、处理和应用。
应用层可以将数据存储到云平台中，进行数据分析和可视化展示。
3. 物联网应用原理的发展趋势随着物联网技术的不断发展，物联网的应用原理也在不断演变之中。
以下是当前物联网应用原理的一些发展趋势：•边缘计算：边缘计算是指将计算任务和数据处理推向物联网的边缘设备。
通过在边缘设备上进行数据处理和决策，可以减少对云平台的依赖，提高实时性和安全性。
物联网体系结构及关键技术研究
物联网体系结构及关键技术研究感知层是物联网的基础，它主要包括物理设备和传感器等感知节点。
物理设备具有采集实体世界的能力，传感器能够将物理信号转化为数字信号。
感知层的任务是对物理世界进行感知和数据采集，并将采集的数据传输给其他层次。
网络层是物联网的核心，它主要包括传输网络和通信协议等。
传输网络是物联网设备之间的通信网络，可以是有线网络（如以太网、局域网）或无线网络（如Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等）。
通信协议是物联网设备之间进行通信的规则和标准，如HTTP、MQTT等。
应用层是物联网的应用场景，它主要包括各种物联网应用，如智能家居、智能交通、智能医疗等。
应用层是物联网体系结构的顶层，它基于感知层和网络层提供的数据和通信能力，实现不同领域的应用场景。
支撑层是物联网体系结构的支持部分，它主要包括物联网平台、云计算和大数据等。
物联网平台提供物联网设备的管理和控制功能，包括设备接入管理、数据存储和分发、业务逻辑处理等。
云计算是物联网数据处理和存储的基础，利用云端的计算和存储资源，支持物联网应用的实时性和可扩展性。
大数据是从物联网中获取的海量数据，通过数据分析和挖掘，提供决策支持和业务优化的能力。
关键技术是支撑物联网体系结构的关键技术手段，包括传感技术、通信技术、数据处理技术和安全技术等。
传感技术是物联网实现感知和数据采集的基础，包括传感器技术、无线传感网络、RFID等。
传感技术能够将物理世界的信息转换为数字信号，并通过无线网络传输给其他设备。
通信技术是物联网实现设备之间互联互通的关键，包括有线通信和无线通信等。
有线通信技术主要包括以太网、局域网等，无线通信技术主要包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、NB-IoT等。
数据处理技术是物联网实现数据传输、存储、处理和分析的关键，包括数据传输和存储、数据挖掘和机器学习等。
数据传输和存储技术能够实现物联网设备之间的数据传输和存储，数据挖掘和机器学习技术能够对物联网中的大数据进行分析和挖掘。
物联网技术应用手册
物联网技术应用手册第一章物联网基础理论 (2)1.1 物联网概述 (2)1.2 物联网架构 (2)1.2.1 感知层 (2)1.2.2 网络层 (2)1.2.3 应用层 (3)1.3 物联网关键技术 (3)1.3.1 传感器技术 (3)1.3.2 无线通信技术 (3)1.3.3 数据处理与分析技术 (3)1.3.4 智能算法 (3)1.3.5 安全技术 (3)第二章物联网传感器技术 (3)2.1 传感器概述 (4)2.2 常见传感器介绍 (4)2.3 传感器在物联网中的应用 (4)第三章物联网通信技术 (5)3.1 通信协议概述 (5)3.2 无线通信技术 (5)3.3 有线通信技术 (6)第四章物联网数据处理与分析 (6)4.1 数据采集与存储 (6)4.2 数据处理方法 (7)4.3 数据分析与挖掘 (7)第五章物联网安全与隐私 (8)5.1 物联网安全挑战 (8)5.2 物联网安全策略 (8)5.3 物联网隐私保护 (8)第六章物联网平台与应用开发 (9)6.1 物联网平台概述 (9)6.2 物联网应用开发流程 (9)6.3 物联网应用案例分析 (10)第七章物联网在智能家居中的应用 (10)7.1 智能家居概述 (10)7.2 智能家居设备与技术 (11)7.2.1 智能家居设备 (11)7.2.2 智能家居技术 (11)7.3 智能家居案例分析 (11)7.3.1 系统架构 (11)7.3.2 功能模块 (12)7.3.3 应用场景 (12)第八章物联网在智能交通中的应用 (12)8.1 智能交通概述 (12)8.2 智能交通系统与技术 (12)8.3 智能交通案例分析 (13)第九章物联网在智能医疗中的应用 (13)9.1 智能医疗概述 (13)9.2 智能医疗设备与技术 (14)9.2.1 智能医疗设备 (14)9.2.2 智能医疗技术 (14)9.3 智能医疗案例分析 (14)9.3.1 智能诊断 (14)9.3.2 智能治疗 (14)9.3.3 智能康复 (15)9.3.4 智能健康管理 (15)第十章物联网在工业互联网中的应用 (15)10.1 工业互联网概述 (15)10.2 工业互联网关键技术 (15)10.3 工业互联网案例分析 (15)第一章物联网基础理论1.1 物联网概述物联网（Internet of Things, IoT）是指通过信息传感设备，将物品连接到网络上进行信息交换和通信的技术。
物联网的层级架构模型
物联网的层级架构模型最受国内推崇的物联网层级架构是国际电信联盟（ITU）提出的物联网三层架构模型，即由感知层、网络层和应用层组成的三层体系。
为便于理解，结合当前技术发展，从下到上，可以将物联网依次分为目标对象层、感知控制层、网络传输层和应用服务层等四层。
图1物联网四层架构模型图其中：（1）目标对象层严格来说，目标对象层不算是物联网体系结构的一部分，但物联网的感知控制设备又与目标对象紧密相关。
在信息化时代里，“物”应当有识别信息、位置信息、状态信息和相关信息等，若“物”包含智能设备，还应包括运行信息和控制信息。
（2）感知控制层物联网的感知控制层是物联网的核心层，主要完成物体信息的采集、转换、收集、处理和计算，以及必要的控制，具体包含传感器（或控制器）、短距离传输网络和物联网网关等三部分。
●传感器（或控制器）：用来进行数据采集、转换及实现控制。
●短距离传输网络：将传感器采集的数据发送到网关或将控制指令发送到控制器。
其中：短距离传输网络是指无线覆盖范围在个人活动范围内（通常10m左右），属于个域网（PersonalArea Network，PAN）应用。
比如：读写器与电子标签之间的射频通信，红外收发器之间的红外通信，超宽带（Ultra Wide Band，UWB）通信，蓝牙通信，Wi-Fi通信等；●物联网网关：通过短距离传输网络对传感器采集到的物体信息进行收集、处理和计算，并将控制指令通过短距离传输网络发送给控制器。
（3）网络传输层物联网的网络传输层主要完成信息的传递和处理，包括接入单元和接入网络两部分。
●接入单元：是连接感知控制层的桥梁，它汇聚从感知控制层获得的数据，并将数据发送到接入网络。
●接入网络：即现有的通信网络，包括移动通信网、公共电话网、有线网络等。
通过接入网络，将数据最终传入单位内部网，甚至互联网。
（4）应用服务层物联网的应用服务层主要完成数据的管理和数据的处理，并将这些数据与各行业应用的结合，包括中间件和应用等两部分。
2024版年度物联网应用技术专业介绍课件
•物联网概述•物联网应用技术专业简介•物联网感知层技术应用•物联网传输层技术应用•物联网处理层和应用层技术应用•物联网安全技术挑战与解决方案•物联网应用技术专业发展趋势和就业前景目录01物联网概述物联网定义与发展历程物联网定义发展历程物联网体系架构与技术特点物联网体系架构技术特点应用领域物联网技术已广泛应用于智能家居、智能交通、智能医疗、智能农业、智能环保等多个领域。
例如，在智能家居领域，物联网技术可实现家电控制、环境监测、安防监控等功能；在智能交通领域，物联网技术可实现车辆管理、交通疏导、智能停车等功能。
要点一要点二前景展望随着技术的不断发展和应用需求的不断推动，物联网将在未来发挥更加重要的作用。
一方面，物联网将推动传统产业的转型升级，提高生产效率和产品质量；另一方面，物联网将促进新兴产业的快速发展，为经济增长注入新的活力。
同时，物联网还将推动社会管理和公共服务的智能化水平提升，为人们的生活带来更多便利和福祉。
物联网应用领域及前景展望02物联网应用技术专业简介专业设置背景及培养目标设置背景随着物联网技术的快速发展和广泛应用，物联网应用技术专业应运而生，旨在培养掌握物联网技术的高素质技术技能人才。
培养目标本专业培养德、智、体、美全面发展，具有良好职业道德和人文素养，掌握物联网应用技术基础知识和基本技能，具备物联网系统集成、安装调试、软件编程和测试等能力，从事物联网应用系统集成、安装调试、维护和相关软件开发、测试等工作的高素质技术技能人才。
课程体系结构与核心课程设置课程体系结构核心课程设置实践教学环节及创新创业教育实践教学环节实践教学环节包括实验、实训、课程设计、毕业设计等，旨在提高学生的实践能力和创新能力。
创新创业教育本专业注重培养学生的创新创业意识和能力，通过开设创新创业课程、组织创新创业实践、参加创新创业竞赛等方式，激发学生的创新创业热情，提高学生的创新创业能力。
03物联网感知层技术应用传感器原理及分类介绍传感器定义与功能传感器分类传感器性能指标无线传感器网络通信技术无线传感器网络定义无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统。
物联网的技术架构详解
物联网的技术架构详解物联网（Internet of Things，IoT）是指通过各种传感器、设备和互联网技术，将现实世界中的物体与互联网连接起来，实现物与物之间的互联互通。
然而，要实现物联网的无缝连接和高效运行，需要一个完善的技术架构来支撑。
本文将从物联网的核心组成部分、通信技术、数据管理和安全等方面，对物联网的技术架构进行详解。
一、物联网的核心组成部分物联网的核心组成部分包括感知层、网络层和应用层。
感知层是物联网的基础，它主要涉及到各种传感器、探测器和执行器，负责将物理世界中的信息转换为数字信号。
感知层的技术包括传感器网络、RFID（Radio Frequency Identification）、NFC（Near Field Communication）等。
网络层负责数据的传输和通信，确保各种设备和系统之间能够高效连接。
网络层的技术包括无线传输技术（如Wi-Fi、蓝牙、ZigBee）、有线传输技术（如以太网、光纤）、协议标准（如IPv6）等。
应用层是物联网的最上层，通过各种应用来实现对物联网的管理和控制。
应用层的技术包括数据分析、云计算、人工智能、大数据等。
二、通信技术物联网中的通信技术主要包括无线通信技术和有线通信技术。
无线通信技术是物联网最常用的通信方式，它可以实现不同设备之间的无线连接。
其中，Wi-Fi技术适用于室内场景，具有高速传输、广域覆盖的特点；蓝牙技术适用于短距离通信，能够实现设备之间的快速连接和数据传输；ZigBee技术适用于低功耗、大规模的无线传感器网络，可以实现对物联网中大量传感器节点的管理和控制。
有线通信技术主要包括以太网和光纤通信技术，它们适用于对带宽和可靠性要求较高的场景。
以太网技术支持高速数据传输和广域网络的互联互通；光纤通信技术具有高带宽、低延迟和抗干扰等优势，适用于长距离的数据传输。
三、数据管理物联网产生的数据量庞大且多样化，如何对这些数据进行有效管理成为物联网技术架构中的关键问题。
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第4篇 应用支撑层技术
第1讲 应用支撑层技术概述 第2讲 数据库系统 第3讲 海量信息存储
第4讲 搜索引擎技术
第5讲 大数据挖掘
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第1讲 应用支撑层技术概述
1.1应用支撑层的功能
1.2应用支撑层的关键技术
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第1讲 应用支撑层技术概述
应用支撑层, 位于感知识别层和网络传输层
之上, 应用接口层之下, 是物联网智慧的源泉。
当感知识别层生成的大量信息经过网络层传输汇聚到应用支
撑层, 应用支撑层解决数据如何存储（数据库与海量存储技术）
、如何检索（搜索引擎）、如何使用（数据挖掘与机器学习） 、如何不被滥用（数据安全与隐私保护）等问题。
及基于感知数据决策和行为的理论和技术。
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1.1应用支撑层的功能
应用支撑层主要提供对网络获取数据的智能处理和服务支 撑平台。其中: ★服务支撑平台是指具体包括面向服务的架构平台、海量数据 集成服务平台、云计算平台,实现数据的注册、发现元数据、编
制信息资源目录、分类 编码、并行计算、数据挖掘、智能搜索
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1.1应用支撑层的功能
应用支撑层主要提供对网络获取数据的智能处理和服务支 撑平台。其中: ★数据的智能处理是指感知数据管理与处理技术, 是实现以数据 为中心的物联网的核心技术, 包括数据处理与数据分析2大过程,
具体内容包括传感网数据的存储、查询、分析、挖掘、理解以
等功能, 负责将信息以一种服务的方式呈现。
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1.2应用支撑层的关键技术
(1)数据管理技术 (2)数据存储技术 (3)数据搜索技术 (4)数据挖掘技术
物联网数据特点是海量性
,多态性,关联性及语义性。适
应这种需求, 在物联网中主要
使用关系数据库和新兴数据
库系统进行数据管理
基本类型有关联分析\聚类分析\演化分析等。这些需求都使用了
数据挖掘技术。
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1.2应用支撑层的关键技术
(2)数据存储技术 ★直连存储(DAS ,Direct Attached Storage), 存储设备(包括磁盘阵 列\磁带库\光盘库等)作为服务器的外设使用。 ★网络附加存储(NAS , Network Attached Storage)技术
★专用存储区域网络(SAN ,Storage Area Network)。
★云计算 ★数据中心
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1.2应用支撑层的关键技术
(3)数据搜索技术
物联网时代的搜索引擎必须是从智能物体角度思考搜索引
擎与物体之间的关系, 主动识别物体并提取有用信息。从用户角 度上的多模态信息利用, 使查询结果更精确\更智能\更定制化。 Web搜索引擎是一个能够在合理响应时间内, 根据用户的查 询关键词, 返回一个包含相关信息的结果列表（hits list）服务的
综合体。传统的Web搜索引擎是基于查询关键词的, 对于相同的
关键词, 会得到相同的查询结果。
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1.2应用支撑层的关键技术
(4)数据挖掘技术 物联网需要对海量的数据进行更透彻的感知, 要求对海量数 据多维度整合与分析, 更深入的智能化需要普适性的数据搜索和 服务, 需要从大量数据中获取潜在有用的且可被人理解的模式,
物联网概论
韶关学院英东食品科学与工程学院 食品科学与工程系 廖明星 微信：xbk201413 QQ: 82386063 移动短号：667571
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物联网概论
为了有利于规范和引导物联网产业的发 展,促进物联网标准的统一,需要对物联网中
的各种物品包括设备进行功能、行为的分
类,建立科学的物联网体系结构