物联网网关设计 16页PPT文档
物联网技术及其应用(PPT 37张)
物联网核心技术：RFID
IT·服务·创新
物联网核心技术：RFID
系统工作原理
IT·服务·创新
物联网核心技术：RFID RFID主要频段标准及特性
IT·服务·创新
羊肉的种类、产地、 出栏时间？
因特网
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物联网应用
IT·服务·创新
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物联网应用
个人保健
IT·服务·创新
人身上可以安装不同的传感器，对人的健康参数进行监控，并且实时传送到 相关的医疗保健中心，如果有异常，保健中心通过手机，提醒您去医院检查身体。
健康参数： 1）体温 2）血压 3）心电图 4）血氧监测
物联网（IOT）的特征
IT·服务·创新
感知
传输
智能
全面感知
利用RFID、传感器、二维码等 能够随时随地采集物体的动态
信息。
可靠传输
通过网络将感知的各种 信息进行实时传送。
智能处理
利用计算机技术，及时地对海量的 数据进行信息控制，真正达到了 人与物的沟通、物与物的沟通。
物联网（IOT）结构示意图
IT·服务·创新
医院
因特网
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物联网应用
平安城市建设
IT·服务·创新
利用部署在大街小巷的全球眼监控探头，实现图像敏感性智能分析并与110、
119、112等交互，实现探头与探头之间、探头与人、探头与报警系统之间的联动，
从而构建和谐安全的城市生活环境。
网络存储单 元
数字显示墙 （电视墙）
控制台
客户监控中心
10M/100M专线/VPN
2024物联网技术及其应用ppt课件
物联网技术及其应用ppt课件•物联网概述•感知层技术•网络层技术•应用层技术目录•物联网安全与隐私保护•物联网典型应用案例物联网概述01物联网定义与发展历程物联网定义通过信息传感设备，按约定的协议，对任何物体进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
发展历程从1999年提出物联网概念，到2009年各国政府开始大力推动物联网发展，再到近年来物联网技术的广泛应用和不断创新，物联网已经成为全球信息产业的重要组成部分。
物联网体系结构及关键技术体系结构物联网体系结构包括感知层、网络层和应用层三个层次。
感知层负责识别物体和采集信息，网络层负责信息的传输和处理，应用层则负责将物联网技术与行业应用相结合。
关键技术物联网关键技术包括传感器技术、RFID技术、嵌入式系统技术、云计算技术、大数据技术等。
这些技术在物联网中发挥着各自的作用，共同支撑着物联网的发展和应用。
物联网应用领域及市场前景应用领域物联网已经渗透到各个领域，如智能家居、智慧城市、智能交通、工业4.0、医疗健康、农业等。
在这些领域中，物联网技术为人们的生活和工作带来了极大的便利和效率提升。
市场前景随着5G技术的普及和人工智能技术的不断发展，物联网市场将迎来更加广阔的发展空间。
预计未来几年，全球物联网市场规模将持续增长，到2025年有望达到数万亿美元。
同时，物联网技术也将不断升级和完善，为人们创造更加智能、便捷的未来生活。
感知层技术02传感器类型与工作原理传感器类型温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光照传感器、加速度传感器等。
工作原理通过敏感元件将被测量转换为电信号，再经过转换电路将电信号转换为易于处理的标准信号输出。
由大量部署在监测区域内的传感器节点组成，通过无线通信方式形成一个多跳自组织网络。
传感器网络组成传感器网络协议栈传感器网络应用包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层五个层次。
广泛应用于环境监测、智能交通、智能家居、农业信息化等领域。
物联网技术及其应用PPT37页
• 商品的销售数据实时
统计，补货，防盗
物流
零售
• 生产数据的实时监控，
质量追踪，自动化生 产
• 自动化生产，仓储管
理，品牌管理，单品 管理，渠道管理
制造业
服装业
• 医疗器械管理，病人
身份识别，婴儿防盗
医疗
• 电子护照，身份证，
学生证等各种电子证 件。
制、国际对话、环境问题、统计数据和进展监督等一系列工作。
2009年-日本 i-Japan战略
•i-Japan战略。在u-Japan的基础上，强调电子政务和社会信息服务应用。2004年，日本信息通信产业的主管 机关总务省（MIC）提出2006～2010年间IT发展任务——u-Japan战略。该战略的理念是以人为本，实现所有 人与人、物与物、人与物之间的连接，即所谓4U=ForYou（Ubiquitous,Universal, User-oriented, Unique），希 望在2010年将日本建设成一个“实现随时、随地、任何物体、任何人（anytime, anywhere, anything, anyone） 均可连接的泛在网络社会”。
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。
IT·服务·创新
物联网核心技术：RFID RFID主要频段标准及特性
IT·服务·创新
物联网核心技术：RFID
RFID应用领域
IT·服务·创新
• 物流过程中的货物追
RFID系统组成
• 电子标签：由芯片和标签天线或线圈组成，通过电感耦合或电磁 反射原理与读写器进行通信；
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高容量
低速率
短时延
免执照 频段
近距离
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ZigBee的典型应用
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物联网的发展
v 物联网将是下一个推动世界高速发展的“重要 生产力”！
v 物联拥有业界最完整的专业物联产品系列，覆盖 从传感器、控制器到云计算的各种应用。产品服 务智能家居、交通物流、环境保护、公共安全、 智能消防、工业监测、个人健康等各种领域。构 建了“质量好、技术优、专业性强，成本低，满 足客户需求”的综合优势，持续为客户提供有竞 争力的产品和服务。
物联网的三个层次
v 应用层：应用层主要包含应用支撑平台子 层和应用服务子层。其中应用支撑平台子 层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间 的信息协同、共享、互通的功能。应用服 务子层包括智能交通、智能医疗、智能家 居、智能物流、智能电力等行业应用。
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物联网的三个层次
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与任何物体相连
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物联网的三个层次
感知层 网络层 应用层
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物联网的三个层次
v 感知层：据采集与感知主要用于采集物理 世界中发生的物理事件和数据，包括各类 物理量、标识、音频、视频数据。物联网 的数据采集涉及传感器、RFID、多媒体信 息采集、二维码和实时定位等技术。
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3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/22
物联网PPT31(1)
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物联网的三个层次
v 网络层：实现更加广泛的互联功能，能够 把感知到的信息无障碍、高可靠性、高安 全性地进行传送，需要传感器网络与移动 通信技术、互联网技术相融合。经过十余 年的快速发展，移动通信、互联网等技术 已比较成熟，基本能够满足物联网数据传 输的需要。
优选物联网网络架构与数据分析ppt(共39张PPT)
• 动态贝叶斯网络：在原有贝叶斯网络的基础上新增时 间轴，因此，前一时刻发生概率会直接影响下一时刻 事件发生概率，根据应用准确生成贝叶斯网络以及根 据不断丰富的训练集实现网络的自学习。是贝叶斯高 效工作的关键。
物联网数据处理技术
• 1. IPV6
• 2. 中间件技术 • 3. 云计算
物联网典型组网技术
最初在1995年比尔·盖茨《未来之路》一书中提出。 是贝叶斯高效工作的关键。 物联网的智能应用主要有：智能安防、智能电网、智能农业、智能医疗、智能环保、智能家居、智能物流、智能工业、智能交通等方面。 主要完成信息的远距离传输 是贝叶斯高效工作的关键。 主要完成信息的远距离传输 是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过对先进的传感和测量技术、设备技术、控制方法以及 而ACQUIRE较适合单次但复杂的数据传输。 因此，需要云计算来配合处理。 只有建立了实用有效的系统架构，才能够确保物联网系统的成熟与可靠。 案例二：在分簇传感网路由协议中，簇头供电及处理能力相对较强，对于这些簇头，往往在WSN协议栈的基础上新增一个IP重叠层； 物联网的应用广泛，数据量大。
物联网数据的特点
• (1) . 数据的异构性 • (2) . 数据的不确定性 • (3) . 数据的海量性 • (4) . 数据的实时性 • (5) . 数据的语义丰富性
数据分析与处理的方法
• 1. 基于遗传算法的数据分析 • 2. 数据降维分析
• 3. 基于量子神经网络算法的数据分析
• 4. 智能数据分析
2.基于网关的物联网组网技术 该方法能很好地支持异构网络的连接
案例二：在分簇传感网路由协议中，簇头供电及处理能力相对较强，对于这些簇头，往往在WSN协议栈的基础上新增一个IP重叠层； 数据分析与处理的方法
物联网网关设计说明
物联网网关设计罗俊海1,2，周应宾2，邓霄博21（电子科技大学电工学院， 611731 ）2（迈普通信技术股份， 610041）摘要:关键词: 物联网；网关；泛在网; 信息物理系统Design for Gateway in Internet of ThingsJunhai luo1,2, Yingbin Zhou2, Xiaobo Deng21(University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu China 611731)2(Maipu Communication Technology Co. Ltd, Chengdu China 610041)Abstract:1Key Words: Internet of Things; Gateway; Ubiquitous Network; Cyber Physical Systems1 网联网网关概述1.1 物联网网关背景物联网没有统一的定义标准，物联网是指RFID、红外感应器、GPS、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，实现任何时间、任何地点、任何物体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。
物联网具有全面感知、可靠传输、智能处理特征的连接物理世界的网络。
物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。
物联网的接入方式是多种多样的，物联网网关设备是最适合将多种接入手段整合起来，统一互联到接入网络的关键设备，网关可满足局部区域短距离通信的接入需求，实现与公共网络的连接，同时完成转发、控制、信令交换和编解码等功能，而终端管理、安全认证等功能保证了物联网业务的质量和安全。
物联网网关在未来的物联网时代将会扮演着非常重要的角色。
智能物联网网关设计与实现
智能物联网网关设计与实现一、前言智能物联网网关是物联网系统的“大脑”，它负责接收各种传感设备的数据，把这些数据进行处理、分析，并且将处理后的结果传送到上层的云端服务器或APP上。
智能网关是整个物联网系统的核心，为系统的有效运行提供了支撑。
在智能物联网中，网关是一个重要的组成部分，其主要任务是将不同物联网协议标准的传感设备与互联网相连接，进而实现物联网的核心功能。
二、智能物联网网关的设计与实现1. 网关硬件设计智能物联网网关的硬件设计涉及到的内容很多，可以从以下几个方面进行考虑。
（1）选择微处理器在设计物联网网关时，我们需要选择合适的微处理器芯片来作为系统的控制中心。
各种不同的微处理器芯片都有其自身的特点、优劣，因此，在进行选择时我们需要根据自身的需要和硬件设备的特点来合理的进行搭配。
（2）选择传感器选择合适的传感器是智能物联网网关设计中非常重要的一个环节。
不同的传感器能够检测到不同的环境信息，如温度、湿度、光线、压力、声音等。
因此，在选择传感器时需要考虑到具体的应用场景和需求。
（3）选择通讯模块智能物联网网关还需要配备合适的通讯模块，从而可以和其他的设备进行通讯。
常见的通讯模块包括WIFI，蓝牙，Modbus等。
2. 网关软件设计智能物联网网关的软件设计主要包括以下几个方面。
（1）操作系统在实现网关的软件设计时，我们首先需要选择一个合适的操作系统。
常见的操作系统有Linux、windows和RTOS等。
根据实际的需求和系统的复杂程度选择合适的操作系统可以保证系统的稳定性和可靠性。
（2）设备管理物联网中的设备非常多，因此，设备管理显得尤为重要。
通过网关能够管理各种传感器设备，查询设备状态，监控设备数据并且能够定期检测设备健康状况。
（3）数据传输智能物联网网关要负责对接不同类型的设备，并将各个设备上传的数据进行统一的处理。
在实现数据传输时，需要考虑各种协议标准，如MQTT、HTTP、TCP等。
（4）安全措施在物联网应用中，安全问题是必须要考虑的一个重要问题。
《物联网技术》PPT课件
数据显示，2008年全球RFID市场规模已从2007年的 49.3亿美元上升到52.9亿美元，这个数字覆盖了RFID市场 包括标签、阅读器、其他基础设施、软件和服务等的方方 面面。RFID卡和卡相关基础设施将占市场的 57.3%，达 30.3亿美元。来自金融、安防行业的应用将推动RFID卡类 市场的增长。
感知层 网络层 应用层
感知层
感知层有各种传感器以及传感器网关构成，包括二 氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标 签、RFID标签与读写器、摄像头、GPS等感知终端。
感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢 ，它是物联网获识别物体，采集信息的来源，其主要功能 是识别物体，采集信息。
网络层
网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网 、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中 枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。
应用层
应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接 口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。
RFID——射频识别技术
作为物联网发展的排头兵，射频识别技术（Radio Frequency Identification，简称 RFID）成为了市场最 为关注的技术。
环境监控和对象跟踪
利用多种类型的传感器和分布广泛的传感器网络，可 以实现对某个对象的实时状态的获取和特定对象行为的监 控，如使用分布在市区的各个噪音探头监测噪声污染，通 过二氧化碳传感器监控大气中二氧化碳的浓度，通过GPS 标签跟踪车辆位置，通过交通路口的摄像头捕捉实时交通 流程等。
对象的智能控制
其目的是按约定的协议，实现物与物、物与 人，所有的物品与网络的连接，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。
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时钟 天线
RS232
Zigbee汇集器
天线
GPRS模块/ WCDMA模块/ Wi-Fi模块
FLASH
电源管理模块 SIM卡
GPRS DTU工作过程描述
GPRS DTU上电后，首先读出内部FLASH中保存的工作参数（包括GPRS拨号 参数，串口波特率，数据中心IP地址等等，事先已经配置好）。GPRS DTU 登陆GSM网络，然后进行GPRS PPP拨号。拨号成功后，GPRS DTU将获得一 个由移动随机分配的内部IP地址(一般是10.X.X.X)。也就是说，GPRS DTU处 于移动内网中，而且其内网IP地址通常是不固定的，随着每次拨号而变化。 我们可以理解为GPRS DTU这时是一个移动内部局域网内的设备，通过移动 网关来实现与外部Internet公网的通信。这与局域网内的电脑通过网关访问 外部网络的方式相似。GPRS DTU主动发起与数据中心的通信连接，并保持 通信连接一直存在。由于GPRS DTU处于移动内网，而且IP地址不固定。因 此，只能由GPRS DTU主动连接数据中心，而不能由数据中心主动连接GPRS DTU。这就要求数据中心具备固定的公网IP地址或固定的域名。数据中心的 公网IP地址或固定的域名作为参数存储在GPRS DTU内，以便GPRS DTU一旦 上电拨号成功，就可以主动连接到数据中心。
多功能网关
自组网系统
Wi-Fi热点
运营商
自组网模块通过RS232或TTL链接PCM9375工控机， 工控机可选择X86系统或LINUX操作系统，在工控机 内安装GPRS驱动、WCDMA驱动、Wi-Fi驱动。只需 将在市场上购买的2G/3G或Wi-Fi网卡插入工控机USB 端口，在工控机上配置端口设置。上电后工控机根 据设置好的链接端口正常链接网络实现通讯。
GPRS DTU网关
GPRS DTU网关
运营商
自组网系统
GPRS DTU登陆GSM网络，然后进行GPRS PPP拨号。拨号成功后，GPRS DTU将获得 一个由移动随机分配的内部IP地址。数据中 心的公网IP地址或固定的域名作为参数存储 在GPRS DTU内，以便GPRS DTU一旦上电 拨号成功，就可以主动连接到数据中心。
当今的电脑以及互联网几乎完全依赖于人类来提供信息。互联网上大约 有50PB (一个PB为1,024 TB) 的数据，其中大部分最初由人来获取和创 建的，通过打字、录音、照相或扫描条码等方式。传统的互联网蓝图中 忽略了为数最多并且最重要的节点——人。 而问题是，人的时间、精力 和准确度都是有限的，他们并不适于从真实世界中截获信息。这是一个 大问题。我们生活于一个物质世界中，想法和信息很重要，但物质世界 是更本质的。当今的信息技术如此依赖于人产生的信息，以至于我们的 电脑更了解思想而不是物质。如果电脑能不借助我们的帮助，就获知物 质世界中各种可以被获取的信息，我们将能够跟踪和计量那些物质，极 大地减少浪费、损失和消耗。我们将知晓物品何时需要更换、维修或召 回，他们是新的还是过了有效期。物联网有改变世界的潜能，就像互联 网一样，甚至更多。” 1PB相当于1024TB。即1PB=1024 TB=1024*1024 GB
物联网网关
什么是网关？ 网关(Gateway)又称网间连接器、 协议转换器。网关在传输层上 以实现网络互连，是最复杂的 网络互连设备，仅用于两个高 层协议不同的网络互连。网关 的结构也和路由器类似，不同 的是互连层。网关既可以用于 广域网互连，也可以用于局域 网互连。
无线网关 有线网关
物联网网关模块
物联网网关设计
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什么是物联网
物联网(Internet of Things)是一个基于 互联网、传统电信网等信息承载体，让 所有能够被独立寻址的普通物理对象实 现互联互通的网络。它具有普通对象设 备化、自治终端互联化和普适服务智能 化3个重要特征。
物联网的意义
12、图书馆： 书店，图书馆，出版社等应用
13、汽车： 制造，防盗，定位，车钥匙
14、航空： 制造，旅客机票，行李包裹追踪
15、军事： 弹药，枪支，物资，人员，卡车等识别与追踪
16、其它：
物联网系统设备
物联网采集节点
FLASH 传感器
RF模块
TX/RX
MCU 处理器
IIC/SPI TTL/232
采集电路
供电单元
物联网组网协议
ZigBee堆栈是在IEEE 802.15.4 标准基础上建立的，定义了协 议的MAC(介质)和PHY（物理） 层。ZigBee设备应该包括 IEEE802.15.4(该标准定义了RF 射频以及与相邻设备之间通信) 的PHY和MAC层，以及ZigBee 堆栈层：网络层(NWK) 、应用层和安全服务提供层。 给出了这些组件的概况。
6、身份识别： 电子护照，身份证，学生证等各种电子证件。
7、防伪：
贵重物品（烟，酒，药品）的防伪，票证的防伪等
8、资产管理： 各类资产（贵重的或数量大相似性高的或危险品等)
9、交通：
高速不停车，出租车管理，公交车枢纽管理，铁路机车 识别等
10、食品： 水果，蔬菜，生鲜，食品等保鲜度管理
11、动物识别： 训养动物，畜牧牲口，宠物等识别管理
物联网网关设计总结
举例说明了3种网关架构方式和工作原理 1. GPRS DTU网关 2. Wi-Fi DTU 3. 多功能网关（工业PC）
本次讨论起个抛砖引玉的作用，还 有其它的更好的网关架构，希望后续 一起学习探讨。。。
物联网网关设计
谢谢！
谢谢！
xiexie!
物联网应物追踪，信息自动采集，仓储应用，港口应用，邮政，快 递
2、零售：
商品的销售数据实时统计，补货，防盗
3、制造业： 生产数据的实时监控，质量追踪，自动化生产
4、服装业： 自动化生产，仓储管理，品牌管理，单品管理，渠道管理
5、医疗：
医疗器械管理，病人身份识别，婴儿防盗
自组网系统
Wi-Fi DTU
Wi-Fi DTU
Wi-Fi热点
WiFi 的设置至少需要一个（AP）和一个或一个以上的客户 端。AP 每100ms将SSID（服务集标识符）经由beacon（信 号台）封包广播一次beacons封包的传输速率是1 Mbit/s， 并且长度相当的短，所以这个广播动作对网络效能的影响 不大。因为WiFi规定的最低传输速率是1 Mbit/s ，所以确保 所有的WiFi 客户端端都能收到这个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。在Wi-Fi模块配置是指定SSID。