第01章 物联网概述
物联网导论_第1章_物联网概述

无线传感器
智能设备
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感知识别层技术举例: RFID
• 基本组成:
• RFID系统分为标签,阅读器和天线三大组件。
• 工作原理:
• 阅读器通过天线发送电子信号,标签接收到信号后发射内部存 储的标识信息,阅读器再通过天线接收并识别标签发回的信息。
详见 第2章
标签
阅读器
天线
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感知识别层技术举例: 无线传感网
详见 第9章
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管理服务层: 数据库系统
• 关系数据库系统
• 近半个世纪历史的主流数据库。
• 为物联网的运行提供支撑。
• 新兴数据库系统〔NoSQL 数据库〕
• 物联网的新需求:海量性,多态性,关联性与语 义性
详见 第• 1不0章要求数据库具有确定的表模式
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管理服务层: 信息安全与隐私保
护
• RFID安全
参考资料:凤凰宽频-监拍台北101大楼阻尼器受地震影响左右摇摆
应用前景
• 环境监测:传感器网络已经用于污染监测、海洋 环境,森林生态、火山活动等很重要领域。
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物联网为何发展地这么 “龟速〞?
• 物联网发展缓慢
• 与可穿戴设备的概念相比,物联网仿佛更贴近生 活,但现实中,后者相比前者进展缓慢。
• 物联网不是一个完全新生的产业,在互联网平台 实现了“人联网〞之后,紧接着就轮到“物联网 〞了;
• 嵌入式系统
• 20世纪90年代末,无线传感器网络。
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Q:什么是物联网?
• 物联网〔Internet of Things〕 • 这个概念实际是中国人提出的,整合了美国
CPS(Cyber-Physical Systems)、欧盟IoT 〔Internet of Things)和日本U-Japan等概念。 • 定义 • 基于互联网、传统电信网等信息载体,让所有能 被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。 • 三个重要特征 • 普通对象设备化 • 自治终端互联化
第一章 物联网概述1讲解

白天 夜晚 短时应急 长时连续
计算机到计算机 人和人 人和物 物和物
任何物互联
任何时间互联
• 当司机出现操作失误时汽车会自动报警;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 • 一家物流公司应用了物联网系统的货车,当装载超重
时,汽车会自动告诉你超载了,并且超载多少,但空 间还有剩余,告诉你轻重货怎样搭配; • 当搬运人员卸货时,一只货物包装可能会大叫“你扔 疼我了”,或者说“亲爱的,请你不要太野蛮,可以 吗?” • 当司机在和别人扯闲话,货车会装作老板的声音怒吼 “笨蛋,该发车了!”
M2M技术的目标就是使所有机器设备都具备联 网和通信能力,其核心理念就是网络一切 (Network Everything)。
● 智能化机器——使机器“开口说话”,让机器具备信 息感知、信息加工(计算能力)、无线通信能力。
● M2M硬件——进行信息的提取,从各种机器/设备那 里获取数据,并传送到通信网络。
– 物联网:一次性扫描和结账同时完成(超市和银行 联网),超市终端没有收银员,你可以推着车直接 从阅读器走出去。并且消费者可以知道每件物品的 历史;
1.2 物联网的概念
1.2.1 物联网相关概念 1.智慧地球 • 2009年1月28日,奥巴马就任美国总统后,与美国工商
业领袖举行了一次“圆桌会议”,作为仅有的两名代表 之一,IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这 一概念,建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。
(图1-2)
1.1 物联网的起源
• 1995年比尔·盖茨在《未来之路》书中首次提出“物 -物”相联的雏形
物联网的概念最早是从射频识别(RFID)这个领域来的, 在1999年由专门研究RFID技术的EPC global的前身—— 美国麻省理工学院Auto-ID中心提出。
物联网技术入门教程

物联网技术入门教程第一章:物联网技术的概述物联网技术(Internet of Things,IoT)是指通过各种智能设备、传感器和网络等技术手段,将物理世界与数字世界连接起来,实现物品之间的互联互通。
它可以将各种信息传输、处理和控制都集中在一个平台上,为人们提供更加智能化和便利化的生活体验。
第二章:物联网的基本原理物联网的基本原理包括感知模块、传输模块和应用模块三个部分。
感知模块主要负责将物品的各种信息转化成数字信号,包括温度、湿度、光照、位置等。
传输模块负责将感知到的信息通过各种方式传输到云端或其他设备,如无线传感器网络、蜂窝网络、互联网等。
应用模块将收集到的信息进行分析、处理和应用,实现对物品的智能控制、管理和优化。
第三章:物联网的关键技术物联网技术的关键技术包括传感技术、通信技术、云计算技术和大数据分析技术。
传感技术是物联网实现的基础,可以通过各种传感器获取物品的各种信息;通信技术负责将感知信息传输到云端或其他设备,提供物品之间的通信能力;云计算技术将收集到的信息进行存储和处理,提供更好的服务和体验;大数据分析技术通过对收集到的大量数据进行分析,提供更准确的决策和指导。
第四章:物联网的应用领域物联网技术已经广泛应用于各个领域,如智能家居、智能交通、智慧医疗、智慧农业等。
在智能家居领域,物联网可以将各种家电设备连接在一起,通过手机或其他终端实现智能控制。
在智慧交通领域,物联网可以实现交通信号灯的智能控制、车辆的自动导航等。
在智慧医疗领域,物联网可以实现远程医疗、智能健康监测等。
在智慧农业领域,物联网可以实现农田的智能灌溉、智能施肥等。
第五章:物联网的发展趋势随着科技的不断进步和应用场景的不断扩大,物联网技术的发展前景非常广阔。
未来,物联网将与人工智能、区块链等技术相结合,形成更加智能化、安全可靠的系统。
同时,物联网的应用将逐渐走向万物互联,包括个人、家庭、城市乃至整个社会的各个层面。
预计到2030年,物联网将成为全球最大的技术市场之一。
物联网应用技术导论_第1章_物联网概述

物联网应用技术导论
第1章 物联网概述
1.1 物联网起源与发展
1. 1.2 物联网的基本概念 物联网基本概念: 通过条码与二维码、射频标签(RFID)、全球定位系统 (GPS)、红外感应器、激光扫描器、传感器网络等自 动标识与信息传感设备及系统,按照约定的通信协议,通 过各种局域网、接入网、互联网将物与物、人与物、人与 人连接起来,进行信息交换与通信,以实现智能化识别、 定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。
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第1章 物联网概述
1.1 物联网起源与发展
1. 1.1物联网的发展历程 2009年1月,IBM首席执行官彭明盛与美国奥巴马总统参 加美国工商界领袖“圆桌会议”,提出“智慧地球”的概 念。“智慧地球”就是把感应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,并且被普遍连接,形成所谓“物联网”。 2009年6月,欧盟制定了《欧洲物联网行动计划》,该 计划涵盖了物联网架构、硬件、软件与算法、标识技术、 通信技术、网络技术、网络发现、数据与信号处理技术、 知识发现与搜索引擎技术、关系网络管理技术、电能存储 技术、安全与隐私保护技术、标准化等关键技术,对物联 网未来发展以及重点研究领域给出了明确的路线图。
物联网应用技术导论
第1章 物联网概述
1.3 物联网的关键技术
1. 3.1 感知与识别技术 一种典型终端末梢网络: 主要由多个带有传感器或RFID射频的节点、读写器、控制器等组成,在 该网络内部,不仅仅实现数据的采集和处理,还可以实现数据的融合和 路由等。 这些局部的节点经过汇聚节点(比如网关)将信息汇聚后,再利用核心 承载网络如3G、4G移动网络、Wi-Fi、WiMAX、企业专网、互联网等连 接到信息服务系统,从而形成一个更大的虚拟网络,或者将数据处理后 用于应用服务。
1-物联网技术与应用第1章 概论

1.3 物联网定义与主要技术特征 1.3.1 物联网的定义 1.什么是物联网?
按照规定的协议,将具有“感知、通信、计 算”功能的智能物体、系统、信息资源互联 起来,实现对物理世界“泛在感知、可靠传 输、智慧处理”的智能服务系统
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2.什么 是物联 网中的 “物”?
可以大到智能电网中的高压铁塔、智能交通系统中的无人驾驶汽车与道路 基础设施,或者是飞机、坦克与军舰
1.3.2 从信息技术发展的角度来认识物联网的技术特征
计算机技术
+
通信技术
计算机网络
互联网
+
移动互联网
移动通信技术
+
物联网
感知技术
云计算
大数据 智能
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1.3.3 从物联网功能的角度来认识物联网的结构特征
人的大脑
计算
智能处理
人的神经
通信
可靠传输
人的感官
感知
全面感知
人类对外界信息的处理过程 物联网对物理世界信息的处理过程
CPS是“3C”与物理设备深度融 合的系统
CPS 是环境感知、嵌入式计算、 网络通信深度融合的系统
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CPS的主要功能
“感”:多感知器协同感知物理世界的状态 信息
“联”:连接物理世界与信息世界的各种对 象,实现信息交互
“知”:通过对感知信息的智能处理,正确、 全面地认知物理世界
“控”:根据正确的认知,确定控制策略, 发出指令,指挥执行器协同控制物理世界
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2. 韩国与日本关于物联网的发展规划
2009年,韩国政府提出了泛在感知网络 (USN)的概念,韩国政府确定了物联网重 点发展的四大领域与计划:智能城市建设、 车用信息通信服务、u-IT产业集群计划、智 能家庭
物联网概述(课件)

物联网概述
2020/4/22
情景展示
太阳渐渐升起,房间里的光传感器和温度传感器感受到世界的微妙变化...., 7点窗帘自动打开。床头的电子提示器告诉你作文的睡眠质量和各项身体指标, 并将这些信息发送给你的私人医生。
衣柜前的显示屏以及根据今天的天气情况给出了三套服装搭配方案。在你 穿衣服的时候,洗漱间的水已经调节到你设定的温度。你出门锻炼时,选择了 离开模式,家门自动运行“主人离家状态”。带有智能传感器的手表一路跟踪 显示你运动消耗的热量,跑步速度,脉搏等信息。30分钟后自动提示你运动 任务完成。回到家依靠指纹识别系统开门,启动回家模式。
1)各种感知技术的广泛应用。
物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息 源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器 获得的数据具有实时性,按一定的频率周期性的采集环境信息,不 断更新数据。
2)建立在互联网上的泛在网络。
通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传 递出去。在传输过程中,为了保障数据的正确性和及时性,必须适 应各种异构网络和协议。
移动互联网是人依靠移动终端实现移动终端与移动终端、固定终端两两互 联,实现人与人的通信;
物联网是依靠固定和移动网络实现物与物之间的两两互联,不需要人的参 与就可以智能运转。
应该说,移动互联网和物联网都是互联网的延伸,只是一个向自由发展, 一个向自然发展,一个是由静及动,一个是由人及物。
智慧地球——智能地球
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1.1.1物联网
不同研究机构对于物联网的起点和侧重点不同, 目前还没有一个权威的物联网定义,只存在几个具有 代表性的被普遍认可的定义。 定义1:把所有物品通过射频识别(RFID)和条码等信息 传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。 (美国) 定义2:任何时刻,任何地点,任意物体之间的互联,无 所不在的网络和无所不在计算的发展愿景,除RFID 技术外,传感器技术,纳米技术,智能终端等技术将 得到更加广泛的应用。(ITU国际电信联盟)
农业物联网导论 第1章 农业物联网概述
1.5 农业物联网的发展
2.全球农业物联网发展战略
国际电信联盟和联合国粮农组织合作研究制定了《农业物联网战略指南》,其中的农业概念涵盖了 种植业、畜牧业、渔业、林业等领域。
农业物联网发展的优先事项包括:
(1)为农业企业开发信息通信技术应用,提升生产效率,推动智慧农业教育和培训,并创建农业 物联网服务平台。
第1章
农业物联网概述
1.1 农业物联网的概念和特征 1.2 农业物联网的建设内容 1.3 农业物联网的基础应用 1.4 发展农业物联网的意义 1.5 农业物联网的发展 1.6 农业物联网网络架构 1.7 农业物联网关键技术 1.8 国内外农业物联网比较 1.9 农业物联网标准化及其相关政策
1.1 农业物联网的概念和特征
1.1 农业物联网的概念和特征
2.农业物联网的特征 (1)农业生产要素的分配与管理智能化。把传感器感知、数据传输、大数据及人工智 能处理、设备远程控制等技术应用于农业生产、加工及三产融合,使生产要素的分配更加合 理,环境条件的调节更加科学,从而有效地提高了生产管理效率和资源利用率。 (2)农业生产和经营决策有据可依。用大数据、云计算、人工智能技术处理分析农业 生产及经营环节的大量信息,整理汇总后加入数据库,作为进行农业生产及经营决策的重要 参考依据。 (3)可全天候提供农业服务。排除外界因素的干扰,农业物联网系统可以全天候正常 自主运行,实时为农业生产及管理和运营人员提供综合全面智慧服务,具有较高的性价比。 (4)农业信息可信度高。将区块链技术和农业物联网相结合,区块链技术的“不可篡 改”、“去中心化”等特征使得数据不易被篡改,提高了农业信息的可信度。
1.农业物联网的概念 农业物联网也称为数字农业或智慧农业,就是将物联网技术应用于农业领域。 主要使用各种农业传感器(Sensor)、射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)设备、 视频信息采集终端(Visual acquisition terminal)等各种类型的感知设备,大范围实时采集与种植、畜 牧、水产养殖、农产品加工、农产品流通等相关的农业信息,通过LoRa、NB-IoT等无线传感器网络 (Wireless Sensor Networks, WSN)、4G(4th Generation of Mobile Communications)/5G(5th Generation of Mobile Communications)移动通信、Wlan宽带通信网络、远距离微波通信等技术,实现 农业信息的多渠道传输和互联,并利用边缘计算等技术对信息进行汇总,借助人工智能(Artificial Intelligence,AI)处理获取的精确信息,从而建立农业物联网智能应用系统,提高农业生产和经营的 系统化、自动化、智能化水平。
物联网第1章
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2016/11/17
Yango College
1.1.2 Auto-ID 实验室、RFID与物联网的概念
1.从条形码到射频标签 • 条形码诞生于20世纪20年代,已被广泛 应用 • 但条形码技术已无法满足21世纪商品流 通与运输业的发展需要 • 射频标签(RFID)技术将能满足上述需 求.它与互联网技术结合在一起就可以构 成物-物互联的物联网。
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3. 物联网是将计算机“装到”一切事物中
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4. 物联网提供行业性的服务
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5. 物联网实现信息 世界与物理世界的融 合
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3.物联网的核心是实现:透彻的感知、广泛的互 联互通、智慧的处理 物联网的核心是以利用各种感知、测量、控制 设备与系统,实现更加透彻的感知;利用先进 的网络通信技术实现更为广泛的互联互通;利 用智能分析与决策技术,提高政府、企业和市 民更明智的决策。 IBM提出将在六大领域开展智慧行动的方案, 分别是:智慧电力、智慧医疗、智慧城市、智 慧交通、智慧供应链、智慧银行。
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我国政府高度重视物联网产业发展的理由 主要基于以下三点: (1)希望在新一代信息技术革命中,通过 物联网的发展,跻身世界信息技术前列。 (2)物联网应用涉及经济与社会的各个方 面,关系国家经济命脉与公共安全。 ( 3)物联网产业会带动规模达到万亿量 级相关产业的发展。
物联网技术基础第1章
二维码在代码编制上巧妙地利用构成计算机内 部逻辑基础的“0”和“1”比特流的概念,使 用若干与二进制相对应的几何形体来表示文字 数值信息,通过图像输入设备或光电扫描设备 自动识读以实现信息自动处理。
从系统结构的角度看, 人们普遍认同的物联网 体系架构是由感知层、 网络层和应用层组成的 三层体系,如图1-2所示。
图1-2 物联网三层体系架构
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1.4 物联网的体系架构
感知层
感知层以二维码、 RFID、传感器为主, 是物联网的识别系统。
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网络层
网络层是互联网、广 电网络、通信网络的 融合,是物联网的传 输系统。
感知层的主要技术包括以下几种。
1.传感器技术
传感器是摄取信息的关键器件传感器是一种检测 和信息采集装置,能感受到被测的信息,并将信 息转换成电脑系统能识别的信息形式。常见的传 感器有压力传感器、温度传感器、湿度传感器、 光传感器、磁性传感器等。
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1.4 物联网的体系架构 1.4.1 感知层
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1.3 物联网的基本特征
1.3 物联网的基本特征
和传统的互联网相比,物联网应具备3个基本特征: 一是全面感知 即利用传感器(网络)、RFID技术等随 时随地获取对象信息;
二是可靠传输 即通过各种电信网络与互联网的融合, 实现对数据和信息实时准确地传输;
三是智能处理 即利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对海量的 数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。
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1.1 物联网的基本概念
简而言之,物联网就是“物物相连的互联网”。在这个网络中,物体之间能 够彼此进行“交流”,而无需人工干预。
《物联网工程导论》课件第1章
1.1 物联网的定义
物联网自诞生以来便引起了巨大关注,被认为是继计算 机、互联网、移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。 其理念是基于射频识别(RFID)、电子代码(EPC)等技术,在 互联网的基础上构造一个实现全球物品信息实时共享的实物 互联网,即物联网,如图1.1所示。
从1999年概念的提出到2010年的崛起,物联网经历了十 年历程,特别是最近两年其发展极为迅速,不再停留在单纯 的概念、设想阶段,而是逐渐成为国家战略、政策扶植的对 象。表1.2列出了物联网发展历程中的关键点。
表1.2 物联网发展历程中的关键点
2005 年 2009 年初 2009 年 6 月 2009 年 8 月 2009 年 8 月
1.3 物联网的三大推动力
1.3.1 第一大推动力:政府
1998年1月31日,美国副总统戈尔在加利福尼亚科学中 心做了题为《数字地球:展望21世纪我们这颗行星》的长篇 演讲。他在这篇演讲中首次提到并系统阐述了“数字地球” 这个新概念,其构想如图1.3所示。
图1.3 数字地球构想
智慧地球的应用领域如图1.4所示。ຫໍສະໝຸດ 图1.4 智慧地球应用领域
1.3.2 第二大推动力:企业
2008年,IBM提出的“智慧地球”发展战略(如图1.5所 示),受到美国政府的高度重视。
图1.5 智慧地球的构成
1.3.3 第三大推动力:教育界与科技界
追求先进科学与前沿技术是科学家的天职。
1.4 国家的“战略性新兴产业”解析
一、抓住机遇,加快培育和发展战略性新兴产业 二、坚持创新发展,将战略性新兴产业加快培育成为先 导产业和支柱产业 三、立足国情,努力实现重点领域快速健康发展 四、强化科技创新,提升产业核心竞争力 五、积极培育市场,营造良好市场环境 六、深化国际合作,提高国际化发展水平 七、加大财税金融政策扶持力度,引导和鼓励社会投入 八、推进体制机制创新,加强组织领导