物联网中的关键技术研究及其应用
物联网关键技术及其应用
浅谈物联网关键技术及其应用摘要：物联网概念在国内乃至全球都成为热潮，被称为继计算机、互联网后世界信息产业的第三次浪潮。
本文介绍了物联网的由来，阐述了物联网的概念，详细分析了物联网的关键技术，并对物联网的应用进行了探讨。
关键词：物联网；射频识别；传感器；无线网络中图分类号：tp391.44；tn929.51 物联网的概念2005年11月，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（wsis）上，国际电信联盟（itu）发布了《itu互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念。
2009年，美国总统奥巴马将物联网上升至美国国家战略，由此引发了世界各国对物联网的追捧。
由于世界各国都在投入巨资深入研究探索物联网技术，所以，时下的物联网被普遍认为与当年的“信息高速公路”一样，成为振兴经济、确立竞争优势的关键。
美国权威咨询机构forrester预测，到2020年，世界上物物互联的业务，跟人与人通信的业务相比，将达到30比1，因此，“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。
所有的迹象都表明，世界已经开始进入物联网时代。
物联网是指通过射频识别（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，把任何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、监控和管理的一种网络。
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；其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换和通信。
2 物联网的关键技术2.1 射频识别技术射频识别技术（radio frequency identification，缩写rfid），是20世纪80年代发展起来的一种自动识别技术，利用射频信号及其空间耦合传输特性，实现对静态或移动物体的自动识别。
rfid系统主要由电子标签、天线、读写器和主机组成。
工作原理是由读写器通过发射天线发送特定频率的射频信号，当电子标签进入有效工作区域时产生感应电流，从而获得能量被激活，使得电子标签将自身编码信息通过内置天线发射出去；读写器的接收天线接收到从标签发送来的调制信号，经天线的调制器（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的，对静止或移动物体的自动识别。
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。
物联网数据处理与分析的关键技术
物联网数据处理与分析的关键技术在当今数字化的时代，物联网（Internet of Things，IoT）已经成为了一个热门话题。
从智能家居到工业自动化，从智能交通到医疗保健，物联网的应用无处不在。
然而，随着物联网设备数量的急剧增加，所产生的数据量也呈爆炸式增长。
如何有效地处理和分析这些海量的数据，从中提取有价值的信息，成为了物联网领域面临的一个重要挑战。
本文将探讨物联网数据处理与分析的一些关键技术。
一、数据采集与预处理数据采集是物联网数据处理的第一步。
各种物联网设备，如传感器、智能电表、摄像头等，通过不同的通信协议和技术，将采集到的数据发送到数据中心或云平台。
在数据采集过程中，需要确保数据的准确性、完整性和实时性。
然而，采集到的数据往往存在噪声、缺失值和异常值等问题，因此需要进行预处理。
数据预处理的主要任务包括数据清洗、数据集成、数据变换和数据规约。
数据清洗用于去除噪声和纠正数据中的错误。
例如，通过设定阈值来去除传感器数据中的异常值，或者通过重复测量来验证数据的准确性。
数据集成则是将来自多个数据源的数据进行整合，确保数据的一致性和完整性。
数据变换包括数据标准化、归一化等操作，以便于后续的分析和处理。
数据规约通过减少数据量来提高处理效率，例如采用抽样技术或特征选择方法。
二、数据存储物联网产生的数据量巨大，而且具有多样性和实时性的特点，因此选择合适的数据存储技术至关重要。
常见的数据存储技术包括关系型数据库、NoSQL 数据库和数据仓库。
关系型数据库适用于结构化数据的存储和管理，具有成熟的事务处理和查询优化机制。
但对于大规模的物联网数据，其扩展性可能受到限制。
NoSQL 数据库，如 MongoDB、Cassandra 等，具有良好的扩展性和灵活性，能够处理半结构化和非结构化数据，适合存储物联网中的海量数据。
数据仓库则用于对历史数据进行整合和分析，支持复杂的查询和数据分析操作。
此外，为了满足实时数据处理的需求，还可以采用内存数据库或分布式文件系统来存储数据。
物联网四大关键技术
行业PPT模板：/hangye/ PPT素材下载：/sucai/ PPT图表下载：/tubiao/ PPT教程： /powerpoint/ Excel教程：/excel/ PPT课件下载：/kejian/ 试卷下载：/shiti/ PPT论坛：
04 纳米电子。主要研究包括基于 量子效应的纳米电子器件等
纳米技术
纳米材料具有独特的4种基本效应：
颗粒尺寸变小会引起的宏观物理 性质变化。纳米颗粒尺寸小,比表面积 大,在熔点、磁学性能、电学性能和光 学性能等都较大尺寸颗粒发生了变化， 如金属纳米颗粒对光的吸收效果显著 增加。
微观粒子具有穿越势垒的能力称之为 隧道效应。如微小颗粒的磁化强度、 量子相干器件中的磁通量以及电荷等 也具有隧道效应,它们可以穿越宏观系 统的势垒而产生变化。
Radio Frequency Identification
RFID技术
RFID简介 基本组成 应用领域 优势
RFID简介
快速 实时 准确
恶劣 环境
射频识别RFID（Radio Frequency Identification) ，是一种非接触式的自动识别技术，它 通过无线射频方式获取物体的相关数据，并对物体加以识别。
纳米级：0.1nm～100nm
纳米技术包括：材料、设计、制造、测 量和控制技术，涉及机械、电子、材料、 物理、化学、生物、医学等多个领域。
纳米技术
研究方向
目前普遍认为纳米技术研究的内容主要有以下四个方面:
01 纳米材料。如：金属、陶瓷等 02 纳米动力学。如：微型传感
器等
03 纳米生物学和医药学。主要研 究生物分子之间的相互作用等
能量管理平台管理传感器节点如何使用能 量，在各个协议层都要考虑节省能量
物联网关键技术及发展研究
物联网在连接人与物体间时，要想思想其特殊效果，必然要忽略和 隐藏上层技术的广泛适应性，也要忽略和隐藏下层技术的复杂应用性。 中间件便是承接上下层的设备，以确保技术间的整合协作及交流。当 然，中间件技术在优化过程中，技术应用效率显著提高，资源转化能力 也逐步提高，这就杜绝了资源不合理浪费。 （五）其他技术
物联网关键技术及发展研究
兰州资源环境职业技术学院 李艳芳
描等表现感知物体静态数据和属性也能以GPS和传感器网感知物体动态属 性，更能以视频探头感知环境模糊信息。当然，这些设备可以相互结合，也 能相互配合，这就增加了信息感触透彻度，信息感知效率显著提高。
三、物联网关键技术 提及物联网关键技术，主要有射频识别技术、传感器技术、安全保
物联网在智能家庭、智能医疗、智能电力、智能交通、 智能农业及军事中都有着广泛的应用。确切来说物联网的发 展核心始终是围绕着家居目的，企图满足人们追求舒适安逸 生活作为最大的发展目标。在经济快速发展的同时，物联网 的进步发展也是人们享受良好生活的根本保障。物联网在智 能电力及智能家居的组合应用，形成了庞大的家居智能网 络，方便了人们间的信息交流（吴霖，浅谈物联网通信技术 应用及发展研究：中国新通信，2018）。当然，物联网在智 能医疗中有着广泛的应用，方便人们看病，省去了看病的复 杂环节。在社会治安中的智能领域中，物联网也发挥着不可 替代的作用，可以借助于现代技术解决人与人之间的不必要 矛盾，也避免一些不必要的冲突产生。比如说在超市中的智 能应用，人们仅仅通过扫描二维码就能获悉食品的信息，也 能通过扫描二维码获悉诸如羊肉牛肉食品背后中的动物生长 历程，这就可以更好地维护消费者的民主权益。 （二）物联网的发展
探究物联网关键技术与应用
入手， 主要 探究物联 网的关键技 术友其应用， 分析我国物联 网的发展优势并提 出了 几点建议， 以期推动我 国 物联 网 技 术的发展。
关键 词 ： 物联 网 互联 网 关键技 术 应用
中图分 类号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ ３
文献标识码 ： Ａ
文章编 号： １ ６ ７ ４ — ０ ９ ８ ｘ （ ２ ０ ｌ ３ ） ０ ５ （ ａ ） 一 ０ ０ ４ １ — ０ ２
意 义重大 。
支撑。 由于 科 学技 术 的 日新 月异 ， 新 时期 的 化 与智 能 化 ， 并且向着智能嵌 入式的Ｗｅ ｂ
（ ３ ） 应 用 层。 应 用 层主 要 利 用经 分 析 处 传 感 器发 展 的 主要 趋 势越 来 越 倾 向 于 网络 理 后 的 感 知 数据 ， 为 物 联 网用 户提 供 服务 ， 这一 层 主 要 解 决 人 机 界 面 问 题 以 及信 息 处 的 传感 器方 向发 展 。 各类 微 型 的传 感 器节 点 理问题 。 发 展 物 联 网 技 术 的 根 本 目的 就 是 有 效 地 布 置 在 监 测 区 内 ， 利 用无 线 通 信 的 为用 户 提 供 服 务， 应 用 层将个 人 以 及行 业信 方 式 ， 有 效 地 链 接为 一 个有序 的 组 织 网络 ， 实 现 了传感 器 息的需 求与物联网的技术 结合起来 ， 提 供 从 而 组 成了无 线 传 感 器 网络 ，
更广 泛 的应 用服 务。应 用层 的应 用服 务 类 型
１ 物联 网的界定
狭 义 上 的 物 联 网是 指 物 与 物 之 间 相连 的 互联 网， 包 括物 品 到物 品 以及 物 品到 识 别
的 网络 化 ， 是 物 联 网 发 展 的 一 个 重要 的 标
物联网的概念及其关键技术
物联网的概念及其关键技术物联网（Internet of Things，简称IoT）是指通过物理设备和网络相互连接，实现物与物、物与人之间的信息交互和互联互通。
它将各种传感器、执行器和智能设备连接起来，形成一个庞大、复杂而智能化的系统，能够监测、控制和管理各类物体和环境。
本文会介绍物联网的基本概念以及其关键技术。
一、物联网的基本概念物联网是由计算机科学、通信技术和物理技术等领域相互交叉而形成的新一代信息技术。
它通过将传感器、执行器和网络互连起来，实现对物体和环境的感知、收集、传输和处理。
物联网的基本概念包括以下几个方面：1. 互联性：物联网通过智能设备和网络实现各类物体的连接和通信，使得各种设备能够交换和共享信息。
2. 智能化：物联网通过将传感器和执行器与计算和控制系统相结合，使得物体能够感知和理解信息，并作出相应的决策和行动。
3. 实时性：物联网能够实时监测和控制各类物体和环境，使得信息和决策能够在最短的时间内传递和执行。
4. 数据驱动：物联网通过收集大量的数据，并通过数据分析和挖掘技术提供有价值的信息和洞察。
二、物联网的关键技术物联网的实现离不开一系列关键技术的支持，以下是几个重要的关键技术：1. 传感技术：传感器是物联网的核心组成部分，能够感知和采集物体或环境的各类信息，如温度、湿度、压力等。
传感器的种类繁多，包括光学传感器、声学传感器、压力传感器等。
2. 通信技术：物联网依赖于各类通信技术来实现设备之间的连接和信息交互。
常见的通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、LPWAN（低功耗广域网）、NFC（近场通信）等。
3. 数据处理与分析技术：物联网产生了大量的数据，如何高效地处理和分析这些数据是物联网技术发展的重要方向。
数据处理与分析技术包括数据挖掘、机器学习、人工智能等。
4. 安全与隐私技术：物联网的安全和隐私问题备受关注。
由于物联网中涉及到的信息和数据非常敏感，因此需要加强网络安全和数据隐私的保护。
物联网及其应用ppt课件
智能家居系统架构与功能实现
系统架构
智能家居系统通常由感知层、网络层和应用层三个层次构成，其中感知层负责 采集环境信息和设备状态，网络层负责数据传输，应用层则提供智能控制和服 务。
功能实现
智能家居系统通过物联网技术实现对家居设备的远程监控和控制，包括照明、 空调、窗帘、门锁等设备的智能化管理，同时提供语音控制、场景设置、定时 任务等便捷功能。
组成要素
物联网的组成要素包括感知设备、通信网络、云计算平台和应用软件等。其中， 感知设备是物联网的基础，通信网络是实现设备间信息交互的关键，云计算平台 则提供了强大的数据处理能力，应用软件则是物联网应用的具体体现。
物联网应用领域及价值体现
应用领域
物联网已经广泛应用于智能家居、智慧城市、工业4.0、智慧农业、智能交通等领域。例如，在智能 家居领域，物联网可以实现家电设备的远程控制、语音控制等功能；在智慧城市领域，物联网可以实 现城市基础设施的智能化管理和服务。
借助物联网技术实现远程医疗、健康管理、 医疗资源共享等，提高医疗服务水平，缓解 看病难问题。
智慧城市发展趋势与挑战
数字化
城市基础设施和服务的数字化程度不 断提升。
网络化
城市各领域实现互联互通，形成高效 协同的网络体系。
智慧城市发展趋势与挑战
• 智能化：人工智能、大数据等技术广泛应用，推动城市智 能化水平不断提高。
智慧城市发展趋势与挑战
数据安全与隐私保护
随着智慧城市建设的推进，数据安全和隐私保护问题日益突出。
技术标准与规范缺失
当前智慧城市建设缺乏统一的技术标准和规范，导致系统间互联互 通存在障碍。
投资与运营模式创新不足
智慧城市建设涉及大量投资，如何创新投资与运营模式，实现可持 续发展是一个重要挑战。
物联网技术在智能家居系统中的应用研究
物联网技术在智能家居系统中的应用研究智能家居系统作为物联网技术的一个典型应用领域，正在逐渐改变人们的生活方式和家庭环境。
本文将探讨物联网技术在智能家居系统中的应用研究，包括智能家居的概念、物联网技术的基本原理和关键技术、智能家居系统的架构以及物联网技术在智能家居中的具体应用。
一、智能家居系统的概念和特点智能家居系统是利用物联网技术实现对家庭环境、设备和设施的远程监测、控制和管理的系统。
它将家庭各种智能设备和家居设施连接起来，通过互联网和通信网络进行信息交互，为用户提供便捷、安全、节能、环保的居住环境。
智能家居系统具有自动化、智能化、互联化和可视化等特点，能够实现灯光、温度、安防、声音、家电等各种家居设备的智能控制。
二、物联网技术的基本原理和关键技术物联网技术是智能家居系统实现的基础，它通过无线传感技术、通信技术和信息处理技术将各种物理设备与互联网连接起来，实现设备之间的信息交互和联动控制。
物联网技术的基本原理包括传感器、通信技术和数据处理技术。
关键技术则涉及传感器网络、通信协议、数据处理和云计算等方面。
三、智能家居系统的架构智能家居系统的架构包括终端设备、网关设备、云平台和移动终端四个层次。
终端设备是指智能家居系统中的各种智能设备和家居设施，包括传感器、执行器、家电等。
网关设备负责将终端设备与云平台连接起来，实现设备之间的信息交互和联动控制。
云平台是智能家居的核心，负责接收和处理终端设备上传的数据，并根据用户的需要进行自动化控制和管理。
移动终端则是用户与智能家居系统交互的主要工具，通过移动设备可以随时随地对智能家居进行监控和控制。
四、物联网技术在智能家居中的具体应用1. 灯光控制：通过智能灯具和传感器，可以实现灯光的智能控制。
根据环境光强度和人体活动情况，智能家居系统可以自动调节灯光的亮度和色彩，为用户提供舒适的光照环境。
2. 室温控制：通过温度传感器和智能恒温器，可以实现精确的室温控制。
系统可以根据用户的需求和室内外温度变化，自动调节供暖、空调和通风设备，提供舒适的温度环境。
物联网技术发展及应用研究
物联网技术发展及应用研究【摘要】物联网技术是信息技术与实物空间深度融合的产物，随着互联网技术的不断发展，物联网技术在各个领域的应用也越来越广泛。
本文从物联网技术的发展历程、技术特点及应用场景三个方面进行了阐述，并以智慧家居、智慧城市和智能交通为例分析了物联网技术在实际中的应用情况和前景展望，旨在全面掌握物联网技术的进展情况和未来的发展方向。
【关键词】物联网技术，互联网技术，智慧家居，智慧城市，智能交通【正文】一、物联网技术的发展历程物联网技术是指通过互联网技术构建出一种智能网络，将万物互联起来，实现各种数据的互通和互联。
早在 1968 年，美国麻省理工学院 (MIT) 就提出了“智能空间” (Intelligent Space) 的概念，这可以说是物联网技术的雏形。
1999 年，美国麻省理工学院自动识别实验室主任 Kelvin Ashton 提出了物联网技术这一概念。
2008 年，国际电信联盟 ITU-T 第一次提出了物联网技术的标准。
随着各大企业对物联网技术的发展投入，物联网技术的应用场景也越来越广泛。
二、物联网技术的技术特点1.网络化：物联网技术通过互联网的方式进行通信，各种设备之间的数据交换不受时间、空间和地域的限制。
2.智能化：物联网技术可以对数据进行监测、分析和处理，在出现异常情况时能够及时作出响应。
3.集成化：物联网技术可以将各种设备整合在一起，实现统一的数据交换。
4.安全性：8物联网技术需要采用先进的加密技术和安全协议，确保数据信息的安全和防护。
三、物联网技术的应用场景1.智慧家居：物联网技术将各种家电设备集成起来，实现智能化控制和管理，实现家居生活自动化。
2.智慧城市：物联网技术可以实现城市信息化、智能化，提高城市管理的效率和系统性。
3.智能交通：物联网技术可以实现交通管理智能化，降低交通事故发生率，提高交通流量。
四、物联网技术的前景展望物联网技术的发展前景非常广阔。
未来，物联网技术将会在更多的领域得到应用，如智慧医疗、智能制造等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
黑龙江大学成人高等教育 本科学生毕业论文
论文题目： 物联网中的关键技术研究及其应用 学习形式： 年 级： 2013级 专 业： 通信工程 层 次： 姓 名： 学 号： 指导教师：
2015 年 3 月15 日 1
摘要 物联网是在互联网（Internet）基础上，利用射频识别（RFID）技术、无线通信技术、计算机技术等，构造的一个实现全球物品信息实时共享的网络。它使得机器之间不需要人的参与即可实现实时的信息交互，大大方便了人们的工作和生活。其实质就是将传感器等装置嵌入物体并进行联网以最终接入互联网，通过使物体具有“智慧”，从而延伸人类感知、控制外部世界的能力。 本文研究了物联网的关键技术及其应用前景。首先,对物联网的概念,应用发展状况进行了分析,阐述了物联网的特点和发展方向。其次,本文总结了现有的物联网初级应用,并提出了适用于物联网的商业模式和物联网带来的新型商业模式。 本文最后通过对物联网发展的分析,提出物联网的发展是要靠大规模的应用来推动的,具备应用的集成和推广能力的企业将成为行业发展的关键,终端企业和电信运营商属于这类关键推动企业,但是在现阶段他们单独主导产业链有较大难度,经研究表明运营商定制业务将会是有效拉动产业链的方式。根据物联网发展的特征,具体研究这两大行业的行业优势、发展机会和发展方向建议。
关键词 物联网；RFID；感知层；网络层 2
目录 摘要 ............................................................................................................................... 1 第一章 绪论 ................................................................................................................. 4 1.1 研究背景.......................................................................................................... 4 1.2 问题的提出...................................................................................................... 4 1.3 研究意义.......................................................................................................... 5 1.3.1 理论意义................................................................................................ 5 1.3.2 现实意义................................................................................................ 5 1.4 研究思路、方法和主要内容.......................................................................... 5 1.4.1 研究思路................................................................................................ 5 1.4.2 研究方法................................................................................................ 5 1.4.3 研究内容................................................................................................ 6 第二章 物联网关键技术 ............................................................................................. 7 2.1 物联网的概念.................................................................................................. 7 2.1.1 物联网基本定义.................................................................................... 7 2.1.2 物联网与传感网、泛在网之间的关系................................................ 7 2.1.3 物联网的特点........................................................................................ 9 2.2 物联网的体系架构........................................................................................ 10 2.3 物联网的关键技术........................................................................................ 11 2.3.1 感知层关键技术.................................................................................. 11 2.3.2 网络层关键技术.................................................................................. 13 2.3.2 应用层关键技术.................................................................................. 15 2.4 本章小结........................................................................................................ 16 第三章 物联网典型应用 ........................................................................................... 17 3.1 典型应用........................................................................................................ 17 3.1.1 环境监测.............................................................................................. 17 3.1.2 智能交通.............................................................................................. 18 3.1.3 智能物流.............................................................................................. 19 3.2 物联网终端行业发展分析............................................................................ 21 3
3.2.1 物联网终端分类.................................................................................. 21 3.2.2 物联网移动终端特点.......................................................................... 21 3.2.3 移动终端商开发物联网终端的优势.................................................. 22 3.2.4 面临的主要问题.................................................................................. 23 3.2.5 终端发展思路...................................................................................... 25 3.3 物联网应用的发展前景................................................................................ 26 结论 ............................................................................................................................. 28 参考文献 ..................................................................................................................... 29