吴功宜-物联网工程导论第8章物联网数据处理技术

合集下载

物联网总结吴功宜版

1、物联网的定义、起源、发展及特点；<1>定义：给物联网下准确定义，尚有困难，一是由于物联网理论体系不明晰，二是涉及学科众多。

概括来讲，定义如下：物联网是在互联网、移动通信网基础上，针对不同应用领域需求，利用具有感知、通信与计算能力的智能物体来自动获取相关信息，且能独立寻址，并将其互联起来，实现全面感知，可靠传输，只能处理，构建人与物、物与物互联的智能信息服务系统。

<2>起源，发展：“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ITU 发布的互联网研究报告《Internet of Things，IOT》之后。

随后，欧盟，日本，韩国及我国都提出了针对本国的物联网发展规划，提出了诸如“智慧地球”“工业4.0”“I-Japan”《物联网“十二五”发展规划》等众多概念与规划。

目前，物联网已经在传统电网，交通，医疗及物流等领域得到了长足发展，但仍存在标准不统一，理论体系不健全，应用范围太窄，成本高及关注度仍待提高等诸多问题。

物联网的前景是美好的，但还有很多路要走。

<3>特点：一是物联网的智能物体具有感知、通信与计算能力；二是可以提供所有对象在任何时间，任何地点的互联；三是目标为实现物理世界与信息世界的融合。

（网络的异构性，规模的差异性，接入的多样性）2、物联网的三层结构模型应用层：①行业应用层：智能电网，交通，环保，医疗，物流，家居；②管理服务层：数据存储/处理，数据挖掘，智能决策，智能控制。

网络层：①核心交换层：专用IP网+VPN+互联网+移动通信网+异构网=>新一代网络；②汇聚层：LAN,WLAN,电话交换网；③接入层：802.15.4标准，蓝牙/zigbee标准，LAN/WLAN移动通信或者M2M接入，光纤/电话线/电力线接入。

感知层：①感知层：各种传感器，RFID 标签与读写设备，PAN，智能手机，GPS，各种专用机器人。

吴功宜-物联网工程导论第8章物联网数据处理技术

海量 • 物联网节点的数量是非常多的，它们所产生的数据量
一定是海量多态 • 多种传感器去观测的不同数据在数值范围、格式、单
位与精度动态 • 各种数据都将随时间不断变化的关联 • 物联网中的数据之间在空间、时间维度上存在着紧密
的关联性
4
• VigilNet网络拓扑与数据处理研究的示意图
5
8.1.2 物联网数据处理关键技术
7
• 无线传感器网络数据存储结构示意图
汇聚节点
汇聚节点
存储节点中继节点
原始数据查询
查询结果
(a)分布式存储
(b)集中式存储
8
数据融合
• 20世纪70年代 “数据融合（Data Fusion）” 术语才正式出现
• 针对物联网数据的多态性，需要研究基于多种传感器的数据聚合技术，综合分析各种传感器的数据，从中提取有用的信息
《物联网工程导论》
吴功宜吴英编著
1
第8章物联网数据处理技术
2
第
物联网数据处理技术基本概念
8
物联网数据的特点
章
物联网数据处理的关键技术
知物联网海量数据存储技术*
识
点
IDC基本概念
云计算基本概念
结
构
物联网数据融合技术*
数据仓库技术
数据挖掘技术
智能决策基本概念
3
智能控制基本概念
8.1 物联网数据处理技术的基本概念 8.1.1 物联网数据的特点
10
智能决策
• 发展物联网的最终目标不是简单地将物与物互联，而是要催生很多具有“计算、通信、控制、协同和自治”特征的智能设备与系统，实现实时感知、动态控制和智能服务
• 智能决策是物联网信息处理技术中追求的最重要的目标

物联网技术与应用--吴功宜

第一章1.以下关于EPC研究与物联网关系的描述中错误的是（）A．EPC研究是由Auto-ID实验室完成的B．EPC研究描述了物-物互联的物联网的概念。

C．EPC研究的内容是编码体系、EPC射频识别系统与EPC信息网络系统。

D．基于EPC的物联网需要增加的基础设施是DNS与EPCIS信息网络系统。

2.以下关于ITU与《物联网》研究报告的描述中错误的是（）A．从1997-2005年，ITU共发布了5份“ITU Internet Reports”研究报告。

B．1997年9月ITU发布的研究报告是《挑战网络：电信和互联网》C．2001年9月发布的研究报告是《移动互联网时代》D．2005年11月发布的研究报告是《物联网》3.以下关于ITU发布的《物联网》研究报告的描述中错误的是（）A.研究报告中物联网的英文描述是“Internet of Things”B.世界上小到钥匙、手机，大到汽车、楼房都可以嵌入RFID芯片或者传感器芯片C.通过局域网能够实现物与物之间的信息交互，形成无所不在的“物联网”D.RFID、传感器、智能嵌入式技术以及纳米技术将会在物联网中广泛应用4.以下关于智慧地球的描述中错误的是（）A.IT产业下一阶段的任务是将传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁等各种物体中B.智慧地球特别强调物体之间的实时感知能力C.将物联网与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合D.智慧地球=互联网+物联网5.以下哪个不属于IBM提出的六大智慧行动领域（）A．智慧军事B．智慧银行C．智慧电力D．智慧城市6.以下关于欧洲物联网发展的阶段任务的描述中错误的是（）A．第一阶段主要任务：基于RFID技术，实现局部的应用B．第二阶段主要任务：完成传感网与RFID全部产业标准制定，实行部分网络的融合C．第三阶段主要任务：具有可执行指令的RFID标签广泛应用，物体进入半智能化D．第四阶段主要任务：实现人、物、服务与网络的深度融合7.EPoSSL预测物联网发展的第四个阶段的开始时间是（）A. 2010年B．2015年C. 2020年之后D．2050年8.以下关于韩国政府物联网重点发展的四大领域与计划的描述中错误的是（）A.u-City计划，韩国政府与产业龙头携手推动智能城市建设B.UN计划，通过IPv6协议将个人计算机、智能手机、RFID标签、传感器互联起来C.u-IT产业集群计划，通过各地的产业分工，带动地方经济发展D.u-Home计划，推动智能家庭应用的发展9.以下关于我国政府高度重视物联网产业发展的主要原因的描述中错误的是（）A.各国政府都已经制定了物联网各项标准B.希望在新一代信息技术革命中，通过物联网的发展，跻身世界信息技术强国之列C.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D.物联网产业会带动规模达到万亿量级相关产业的发展10.以下关于我国发展物联网的有利条件的描述错误的是（）A.发展物联网产业符合我国产业结构调整和转型的需要B.国际上物联网技术与产业的发展尚未起步C.物联网企业在资本市场上收到广泛欢迎，可以得到充足的资金支持D.国内企业的积极参与，各级政府的大力扶植11.以下关于智能物体特征的描述中错误的是（）A.“智能物体”也叫“智能对象”B.“智能物体”是对连接到物联网中的物体的一种抽象C.“智能物体”具有感知、通信和计算能力D.“智能物体”是无生命的，不可以是人12.以下关于智能物体与嵌入式技术关系的描述中错误的是（）A.智能物体的感知、通信与计算能力的大小应该根据物联网应用系统的需求来确定B.智能物体都应该是一种嵌入式电子装备C.嵌入式电子设备可能是功能很复杂的无线传感器节点D.嵌入式系统都要求采用功能很强的微处理器芯片和大容量存储器13.以下关于物联网与互联网的区别的描述中错误的是（）A.物联网是虚拟的B.物联网是将计算机“装到”一切事物中C.物联网实现信息世界与物理世界的融合D.物联网是可反馈、可控制的“闭环”系统14.以下关于物联网关键技术的描述中错误的是（）A.自动感知技术与嵌入式技术B.网络路由与分组技术C.智能数据处理技术与控制技术D.定位技术与信息安全技术15.以下关于智能数据处理技术的描述中错误的是（）A.数据融合B.数据库C.编码体系D.大数据处理16.以下关于物联网产业特点的描述中错误的是（）A.关联性B.带动性C.渗透性D.智能性17.预测到2020年，物联网上物与物互联的通信量和人与人的通信量相比将达到（）A.10:1B.20:1C.30:1D.50:118.以下关于CPS研究的基本特点的描述中错误的是（）A.CPS是云技术的核心技术B.CPS是“人、机、物”深度融合的系统C.CPS是“3C”与物理设备深度融合的系统D.CPS是环境感知、嵌入式计算、网络通信深度融合的系统19.以下关于CPS系统功能的描述中错误的是（）A.“感”是指多感知器协同感知物理世界的状态B.“联”是指连接物理世界与信息世界的各种对象，实现信息交互C.“知”是指通过对感知信息的只能处理，正确、全面地认知物理世界D.“控”是指根据正确的认知，确定控制策略，发出指令控制人的大脑20.以下关于普适计算特点的描述中错误的是（）A.普适计算的重要特征是“无处不在”与“不可见”B.普适计算体现出信息空间与物理空间的融合C.普适计算的核心是“以数据为中心”D.普适计算的重点在于提供面向用户的、统一的、自适应的网络服务第二章1. 以下关于智能物体感知能力与控制能力的描述中错误的是（）A．智能物体在是否需要同时具备感知、控制、执行能力上是有区分的B．应用于桥梁监测的无线传感器网络节点同时具备感知与执行能力C．ETC系统感知节点与执行节点是分开的D．汽车装配线上的智能机器人与机械手感知节点与执行节点是一体的2. 以下关于条码特点的描述中错误的是（）A. 条码用按一定规则排列的、宽度不等的多个黑条和空白来表示一组数据B. 条码分为一维条码与二维条码C. 一维条码一般是垂直方向表达信息D. 一维条码的优点是编码规则简单，条码识读器造价较低3. 以下关于二维条码特点的描述中错误的是（）A．二维条码是在X、Y两个方向存储信息的条形码B．二维条码信息容量大C．二维条码保密与防伪性能好D．二维条码制作成本高4. 以下不属于RFID标签内部结构组成单元的是（）A．RFID芯片B．磁条C．天线D．电路5. 以下关于RFID基本工作原理的描述中错误的是（）A．当导体与电磁场辐射源的距离在1/2波长之内时，导体会受到近场电磁感应的作用B．在近场范围内，电磁场辐射源的近场能量被转移到导体C．导体与辐射源的距离大于1/2波长时，进场效应就消失了D．在自由空间中无线电波向外传播能量的衰减与距离无关6. 以下关于被动式RFID标签工作原理的描述中错误的是（）A．无源RFID标签叫做被动式RFID标签B．无源标签处于标签天线辐射形成的进场范围内，感应电流驱动RFID芯片电路C．芯片电路通过RFID标签天线将存储在标签中的标识信息发送给读写器D．读写器将接收到的标签识别信息传送给主机7. 以下关于有源RFID标签的描述中错误的是（）A．有源RFID标签由内部电池提供能量B．有源RFID标签的优点是作用距离远C．有源RFID标签与RFID读写器之间的距离可以达到上百米D．有源RFID标签的使用时间受到读写器电池寿命的限制8. 以下关于只读式RFID标签特点的描述中错误的是（）A．只读标签内容在标签出厂时已经被写入，在读写器识别过程中智能读出不能写入B．一次性编程只读标签的内容在读写器识别过程中写入C．可重复编程只读标签的内容进过擦除后，可以重新编程写入D．可重复编程只读标签在读写器识别过程中智能读出不能写入9. 以下关于微波标签特点的描述中错误的是（）A．中高频RFID标签通常简称为微波标签B．微波标签分为无源标签和有源标签C．有源标签最大工作距离可以超过百米D．高速公路ETC系统使用的是微波标签10. 以下关于EPC-96I型编码标准的描述中错误的是（）A．用来标识编码标准版本的版本号字段长度为6位B．用来标识产品是由哪个厂家生产的域名管理字段长度是28位C．用来标识是哪一类产品的对象分类字段长度是24位D．用来标识每一件产品的序列号字段长度是36位11. 以下关于传感器的描述中错误的是（）A．由敏感元件和转换元件组成的一种检测装置B．能感受到被测量，并将测量量变换成为电信号（电压、电流等）输出C．传感器可以分为物理传感器、化学传感器两大类D．射线传感器属于化学传感器12. 以下关于智能传感器特点的描述中错误的是（）A．自学习、自诊断能力B．移动能力C．复合感知能力D．自补偿能力13. 以下关于无线自组网Ad hoc 特点的描述错误的是（）A．自组织与独立组网B．有中心控制节点C．多跳路由D．动态拓扑14. 以下关于无线传感器网路特点的描述中错误的是（）A．网络规模B．自组织网络C．拓扑结构的动态变化D．以人为中心15. 以下关于位置信息与位置服务基本概念的描述中错误的是（）A．位置信息涵盖空间、时间与路由三要素B．位置信息是各种物联网应用系统能够实现服务功能的基础C．移动互联网、智能手机与GPS技术的应用带动了基于位置的服务的发展D．位置服务两大功能更=是：确定你的位置，提供适合你的服务16. 以下关于GPS 的基本概念的描述中错误的是（）A．GPS卫星新作是由均匀分布在6个轨道平面上的24颗卫星组成的B．GPS接收机能够稳定的接收到4颗以上卫星的信号时便能够测算出自己的海拔高度C．GPS提供导航、定位、授时和短信服务D．我国在2020年前将建成由覆盖全球30多颗卫星组成的中国北斗卫星导航系统17. 以下关于嵌入式技术的描述中错误的是（）A．嵌入式系统是针对特定的需求开发的专用计算机系统B．嵌入式系统使用Unix操作系统C．无线传感器节点与RFID标签节点都是微小型的嵌入式系统D．目前已经有很多种物联网应用系统用户终端实在现有的智能信息设备上开发的18. 以下关于RFID读写器天线与射频模块功能的描述中错误的是（）A．向近场的无源RFID标签发送电磁波，激活电子标签B．接收无源或者有源标签发送的标识信息C．根据应用系统的指令，向可读写标签发送写信息的指令与数据D．协调多标签读写的操作过程，防止和减少“碰撞”现象的发生19. 以下不属于无线传感器节点组成模块的是（）A．传感器B．处理器C．用户接口D．无线通信20.在以下无线传感器节点无线通信模块的四种状态中，耗电最多的是（）A．发送B．接收C．空闲D．休眠第三章1.以下关于物联网网络层基本概念的描述中错误的是（）A.物联网的“网络层”也称为“网络传输层”B.网络层连接感知层与应用层C.物联网网络层要正确、快速传输感知层的数据与控制指令D.物联网网络层要保证数据传输的安全性2.以下关于物联网网络层特点的描述中错误的是（）A.物联网的网络层一般采用的是异构网络互联的结构B.互联两个异构网络的是一种叫做“路由器”的网络设备C.IP网与非IP网互联需要采用协议变换的方法实现D.物联网网络层涉及的重点要放在如何保证网络通信的安全性上3.以下关于VPN特点的描述中错误的是（）A.VPN是指在按IP协议组建的企业专用传输网络中建立虚拟的数据传输通道B.“虚拟”表示通过“隧道”或“虚电路”的方式建立的一种逻辑网络C.“专用”表示VPN可以接入的网络与主机。

物联网课件 1-物联网工程课程

（3）网络功能不同。互联网是传输信息的网络，物联网是实物信息收集和转化的网络。人们形象地认为：物联网=互联网+传感网+云计算。
物联网关键技术
智能数据处理技术
计算机网络技术
嵌入式技术
ONS 服务器
互联网
客户
总公司网络
数据中心网络
公司ONS 服务器
分公司、仓库与配送中心网络
总公司管理网络
Web 服务器 FTP服务器 E-Mail服务器
《物联网工程》课程简介
北京物资学院信息学院刘军
2015年2月
课程主要内容
★ 物联网产业发展与行业应用 ★ 物联网架构与关键技术 ★ 物联网应用模式与应用解决方案 ★ 物联网与智能物流 ★ 物联网工程应用系统 ★ 物联网工程案例调研与分析
课程特点
多学科知识融合，技术集成的特点学习思维需要变革：学术，应用技术研究与工程应用分析相结合紧密联系物流流程优化方案、技术、工程与管理相融合通过案例分析学习工程应用方法
接入路由器1 （8商02店仓.3局/库80域2.网11）
网关
智能收款机商店安保
嵌入RFID网摄像探头上支付手机
商品信息查询终端
商品信息显示屏
导购机器人
无线局域网接入点
智能购物车嵌入RFID的商品
信息安全技术
位置服务技术
智能控制技术
移动通信技术
感知技术
讨论交流选题
1. 物联网工程应用涉及哪些技术？提示：集成了哪些技术
其中哪些技术是物联网核心关键技术 2. 目前我国物联网广泛应用的领域有哪些？ 3. 工业4.0的核心思想与核心技术有哪些？
结束
教学资料

物联网工程导论课后习题答案

第1章物联网概论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。

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。

3.简述信息浪潮15年定律的内容“计算模式每隔15年发生一次变革”被称为“15年周期定律”。

4.请解释以下名词：RFID；EPCRFID：Radio Frequency Identification射频识别。

EPC：Electronic Product Code产品电子代码。

5.物联网的三大推动力分别是什么？政府；企业；教育界与科技界。

6.国家提出的战略性新兴产业领域，主要包括哪七个方面？1）、节能环保产业；2）、新一代信息技术产业；3）、生物产业；4）、高端装备制造产业；5）、新能源产业；6）、新材料产业；7）、新能源汽车产业。

第2章物联网应用案例11.请说出数字城市发展的两个阶段数字化是数字城市发展的第一阶段。

在这一阶段，数字城市实现了无纸化、自动化办公，同时网络基础设施建设完成。

信息化是数字城市发展的第二阶段。

政府信息化、产业信息化、领域信息化和社会信息化发展迅速，各个部门内部形成有效的信息系统。

2.什么是智慧城市？智慧城市是充分利用数字化及相关计算机技术和手段，对城市基础设施与生活发展相关的各方面内容进行全方面的信息化处理和利用，具有对城市地理、资源、生态、环境、人口、经济、社会等复杂系统的数字网络化管理、服务与决策功能的信息体系。

3.谈谈数字城市与智慧城市的区别一是关注点不同。

物联网工程导论教学大纲

《物联网工程导论》教学大纲课程编码：课程性质：专业基础课课适用专业：物联网工程专业学分：2学分学时：32学时开设学期：第2学期一、教学目的本课程作为物联网工程专业的基础课，要求学生在了解当今信息化社会的发展的基础上，掌握物联网技术的发展和应用，了解物联网的关键技术，为以后学习物联网关键技术打下基础。

本课程的目的是使学生掌握物联网技术的定义和基本原理及应用，了解物联网技术的发展，了解物联网的关键技术和方法。

本课程的目标：1．了解物联网相关技术基本概念、定义和工程方法；2．掌握感知层、传输层、管理层等应用的典型关键技术；3．熟悉智能交通、智能家居、智能医疗和智能物流等综合应用项目实现方法。

二、重点难点1.重点：本课程的重点是掌握物联网技术的基础理论知识以及在工程应用中采取的典型技术方法。

2.难点：理解物联网时间同步、定位和信号处理的典型算法。

三、教学方法讲授、课堂互动、课堂指导、课后作业和辅导答疑。

四、教学内容第一章物联网概述教学要求：通过本章学习，要求了解物联网的起源和发展，理解物联网的相关概念；掌握物联网的理论基础，掌握物联网的体系结构和主要特点；了解物联网的核心技术和体系标准；了解物联网的应用前景。

教学内容：一、发展的社会背景二、物联网发展的技术背景三、物联网的定义与主要技术特征四、物联网的体系结构五、物联网的关键技术与产业发展第二章RFID与物联网应用教学要求：通过本章学习，掌握目前常用的自动识别技术，了解RFID的历史和现状；掌握RFID的工作原理，RFID系统的构成和工作过程；掌握RFID的技术特点和解决标签冲突的常用方案；理解RFID在物联网中的地位。

教学内容：一、自动识别技术的发展背景二、条形码简介三、磁卡与IC卡应用四、RFID五、RFID应用系统结构与组成六、RFID标签编码标准第三章传感器、智能传感器与无线传感网络技术教学要求：通过本章学习，要求了解传感器发展历史，掌握无线传感器网络的硬件平台，理解无线传感器网络典型操作系统，掌握常用无线组网技术，理解无线传感网的应用。

计算机网络-清华大学出版社吴功宜第三版课后习题答案

C,实现流量控制`拥塞控制与网络安全的功能
D.网络层的数据传输单元是分组
9.以下是关于传输层基本概念的描述中错误的是 B
A.相邻的低层是网络层
B.相邻的高层是表示层
C.为分布在不同地理位置计算机进程提供可靠的端端连接与数据传输服务
D.向高层屏蔽低层数据通信的细节
10.以下关于 OSI 环境基本概念的描述中错误的是 B
然后在提示的位置输入 RFC 文档的编号 791 即可,或者可从 RFCEditor 的站点或全球的几个景象
站点得到。
第三章物理层
一．术语辨析
从给出的 26 个定义中挑出 20 个，并将标识定义的是字母填在对应术语前的空格位置。
1. H 异步传输
2. K 多模光纤
3. O 频带传输
4. X 空中接口
A.第 n+1 层பைடு நூலகம்第 n 层提供服务
B.第 n+1 层为从第 n 层接收的报文添加一个报头
C.n 层报头用以协调相邻节点 n 层之间的协议动作
D.第 n 层与第 n+1 层相互之间没有影响
14.在对 OSI 参考模型中,自下而上第一个提供端-端服务的层次是____D____。
A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D 传输层
15.以下不属于网络体系结构讨论的内容是___C____。
A.网络层次
B.每一层使用的协议
C.协议细节
D.每一层实现的功能
16.TCP/IP 体系中的网络层协议提供的是____A____。
A.无连接不可靠的数据包服务 B 无连接可靠的数据包服务
C.面向连接不可靠的虚电路服务 D.面向连接可靠的虚电路服务三、问答题 1.请举出生活中的一个例子说明"协议"的基本含义,并说明网络协议三要素"语法"、"语义"、与"

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。

吴功宜物联网工程导论第章

Nankai University
《物联网工程导论》
吴功宜吴英编著
1
Nankai University
第9章物联网信息安全技术
2
Nankai University
第
物联网信息安全基本概念9ຫໍສະໝຸດ 物联网信息安全中的四个关系
章
知
物联网信息安全需求
识
物联网信息安全技术研究
点
结
物联网
构
防攻击技术
物联网安全防护技术
击类攻击 • 信息收集类攻击 • 漏洞类攻击
13
Nankai University
9.2.3 物联网安全防护技术研究
• 防火墙 • 入侵检测与防护 • 安全审计与取证 • 网络防病毒 • 业务持续性规划
14
Nankai University
• 防火墙工作原理示意图
15
Nankai University
25
Nankai University
9.3.2 对RFID系统的攻击方法
• 窃听与跟踪攻击 • 中间人攻击 • 欺骗、重放与克
隆攻击 • 破解与篡改攻击
• 干扰与拒绝服务攻击
• 灭活标签攻击 • 病毒攻击
26
Nankai University
• 窃听与跟踪攻击
27
Nankai University
密码体系消息验证与数字签名公钥基础设施PKI技术
信息隐藏技术隐私保护技术
网络层:IPSec协议传输层:SSL协议应用层:SET协议
Nankai University
9.2.2 物联网中的网络防攻击技术研究 • 物联网中的网络攻击途径示意图
12

物联网1-10吴功宜版

—美国“全星球导航定位系统（GNSS）”
—欧盟的“伽利略（Galileo）”卫星定位系统
—俄罗斯“格洛纳斯（GLONASS）”卫星定位
系统
—中国的“北斗”卫星定位系统
到2020年，由30多颗卫星组成的我国北斗卫星导航定位系统能够提供快速定位、实时导航、短信服务与精密授时等四大功能
组成：空间部分，地面控制部，分用户终端
2）分组交换：在通信过程中，通信双方以分组为单位、使用存储-转发机制实现数据交互的通信方式，被称为分组交换。
分组交换也称为包交换，它将用户通信的数据划分成多个更小的等长数据段，在每个数据段的前面加上必要的控制信息作为数据段的首部，每个带有首部的数据段就构成了一个分组。首部指明了该分组发送的地址，当交换机收到分组之后，将根据首部中的地址信息将分组转发到目的地，这个过程就是分组交换。能够进行分组交换的通信网被称为分组交换网。
4）管理调控智能化
物联网高效可靠组织大规模数据，与此同时，运筹学，机器学习，数据挖掘，专家系统等决策手段将广泛应用于各行各业。
5）应用服务链条化
以工业生产为例，物联网技术覆盖从原材料引进，生产调度，节能减排，仓储物流到产品销售，售后服务等各个环节。
6）经济发展跨越化
物联网技术有望成为从劳动密集型向知识密集型，从资源浪费型向环境友好型国民经济发展过程中的重要动力。
3G支持高速接入业务，室内数据传输速率可以达到2Mbps，在慢步步行时可以达到384kbps，在高速移动环境中可以达到144kbps
3G能够在全球范围内更好地实现无线漫游，提供网页浏览、电话会议、电子商务、音乐、视频等多种信息服务
3G也要考虑与已有2G系统的兼容性
3,4G技术的特点：
4G能够以100Mbps的速度传输高质量的视频图像数据，通话只是4G手机一个基本的功能

物联网工程导论(吴功宜+教授)20140823

26
区别之六：物联网是可反馈、可控制的“闭环”系统
交通路口信息感知
路况信息
交通量数据
交通路口
.
交通信息提示牌与指示灯数据挖掘与智能决策
交通状态数据智能处理
交通路口提示牌显示与指示灯控制信息汽车汽车路况与交通诱导信息交通警察
交警指挥信息
反馈控制信息交通道路通行控制
27
感悟之三：
如果我们对物联网体系结构
物联网工程导论（2012年）
物联网技术与应用（2013年）
解读物联网（2015年）
7
第二个问题：
导论的定位
8
导论系列丛书写作希望达到的目的：抛砖引玉
初学者— 深入浅出地介绍物联网技术全貌低年级学生—了解物联网专业学习的课程以及相互之间的关系高年级学生—了解物联网需要进一步研究
的问题导论教师—深入理解物联网技术内涵与进
2
第一个问题：
导论写作的背景
3
工作基础：
计算机网络教学： 1984年开始讲授本科、硕士与博士课程网络与信息安全科研：网络与信息系统、网络与信息安全，P2P、Wi-Fi、WSN、 VANET 学科管理：计算机、自动化、智能科学、信息安全、微电子、电子科学、电子信息技术、通信工程、物联网工程、光学工程
核心交换层网络层专用IP网络汇聚层接入层
新一代网络
互联网 VPN
互联网
ONS 虚拟专网（VPN）互联网无线移动通信网专用无线通信网 ONS
无线个人区域网无线局域网无线城域网局域网无线移动通信网无线通信网电话交换网
802.15.4标准
6LowPAN 标准
蓝牙标准或 ZigBee标准

物联网导论(第8章移动通信技术)

（3）带状覆盖服务区
• 列车的无线电话、长途汽车的无线电话，以及沿海内河航行的船舶无线电话系统等部属于带状服务区。为了克服同信道干扰，常采用双频组频率配置和三频组频率配置。
（4）面状服务覆盖区
• 面状服务覆盖区的形状取决于电波传播条件和天线的方向性。如果服务区的地形、地物相同，且基站采用全向天线，它的覆盖面积大体是一个因。为了不留空隙地覆盖整个服务区，一个个圆形的无线小区之间会有重叠。每个小区实际上的有效覆盖区是一个圆的内接多边形。根据重叠情况不同，这些多边形有正三角形、正方形或正六边形。
（2）TD-SCDMA
• 双工方式：TDD • 同步CDMA系统：有GPS • 带宽：1.6MHz • 中国移动 • 核心频段：1880MHz~1920MHz， 2010MHz~2025MHz • 补充频段：2300MHz~2400MHz

（3）CDMA2000
• 双工方式：FDD • 同步CDMA：有GPS • 带宽：1.23MHz • 码片速率：1.2288Mc/s • 中国电信 • 核心频段：825MHz~835MHz， 870MHz~880MHz（分别用于上行和下行） • 补充频段：885MHz~915MHz， 930MHz~960MHz（分别用于上行和下行）
（2）小区制
• 小区制就是将整个服务区划分成若干个小区，在每个小区中分别设置一个BS，负责小区中的移动通信的联络控制，如图8.2.2所示。各BS统一连接到个移动交换中心(MSC)，由MSC统一控制各BS协调工作，并与有线通信网相连接，使移动用户进入有线网，保证MS在整个服务区内，无论在哪个小区都能正常进行通信。
（4）WiMAX
• 微波接入全球互通，其他名称802.16 • 带宽：1.5MHz~20MHz • 最高接入速率：70Mbit/s • 最远传输距离：50km

【VIP专享】《物联网技术导论、物联网技术》实验指导书 -实验 08

《物联网技术导论》实验指导书计算机工程教研室实验课程：物联网技术导论物联网技术适用专业：计算机科学与技术网络工程软件工程上海应用技术学院2012年7月实验八物联网综合知识应用实践实验一．实验目的1.了解并巩固已经学习过的物联网知识。

2.使用已经学习过的物联网知识，完成一个物联网系统的概念设计。

二．实验要求1.根据你学到的物联网概念与关键技术的知识，参考教科书中的物联网典型应用案例分析，结合自己的认识与体验，选取一个你所感兴趣的课题，按以下要求完成一个物联网应用课题的概念性设计。

(1)课题名称。

智能家居系统设计与研究(2)系统功能。

1、智能灯光控制折叠实现对全宅灯光的智能管理，可以用遥控等多种智能控制方式实现对全宅灯光的遥控开关，调光，全开全关及“会客、影院”等多种一键式灯光场景效果的实现；并可用定时控制、电话远程控制、电脑本地及互联网远程控制等多种控制方式实现功能，从而达到智能照明的节能、环保、舒适、方便的功能。

2、智能电器控制折叠电器控制采用弱电控制强电方式，即安全又智能，可以用遥控、定时等多种智能控制方式实现对在家里饮水机、插座、空调、地暖、投影机、新风系统等进行智能控制，避免饮水机在夜晚反复加热影响水质，在外出是断开插排通电，避免电器发热引发安全隐患；以及对空调地暖进行定时或者远程控制，让您到家后马上享受舒适的温度和新鲜的空气。

3、安防监控系统折叠视频监控系统己经广泛地存在于银行、商场、车站和交通路口等公共场所，但实际的监控任务仍需要较多的人工完成，而且现有的视频监控系统通常只是录制视频图像，提供的信息是没有经过解释的视频图像，只能用作事后取证，没有充分发挥监控的实时性和主动性。

为了能实时分析、跟踪、判别监控对象，并在异常事件发生时提示、上报，为政府部门、安全领域及时决策、正确行动提供支持，视频监控的“智能化”就显得尤为重要。

4、智能背景音乐折叠家庭背景音乐是在公共背景音乐的基本原理基础上结合家庭生活的特点发展而来的新型背景音乐系统。

物联网工程导论

物联网工程导论一、说明（一）课程性质物联网导论是物联网工程专业的一门重要的专业必修课。

（二）教学目的使学生掌握物联网的基本概念、了解物联网的发展现状、掌握物联网的关键技术，并通过其典型应用领域和案例的学习，使学生对物联网及其应用有一个较清晰的认识，并为学习后续物联网专业课程打下坚实的基础。

并使学生具备较强的运用物联网理论与实践知识分析解决实际问题的能力，为将来从事物联网研究与应用工作打下一定的基础。

（三）教学内容教学主要内容有：物联网关键技术、无线传感器网络、无线通信技术、物联网数据处理技术、物联网中的信息安全与隐私保护、物联网在交通、物流、农业、公共安全、医疗、环保和家居等领域的应用。

（五）教学方式本课程的教学方式主要采用课堂讲授和实验操作，包括：课堂讲授、多媒体演示、实验操作、习题解析、课堂讨论、作业、课外辅导等多种形式相结合，并利用网络教学资源，使学生掌握操作系统的基本知识，理解物联网的关键技术，培养学生运用物联网理论与实践知识分析解决实际问题的能力。

教学方法：采用启发式教学和探究式教学，以学生为主体，鼓励学生自己针对某种操作系统进行分析和研究，以“少而精”为原则，精选教学内容，精讲多练，调动学生学习的主观能动性。

教学手段：充分利用电子教案、CAI课件和网络教学平台等多种教学手段和资源。

考核方式：采用平时考核、作业情况以及期末考试等形式，对学生进行综合评价。

二、本文第1章物联网概述教学要点：了解物联网的起源和发展，澄清物联网的相关概念；掌握物联网的理论基础，掌握物联网的体系结构和主要特点；了解物联网的核心技术和体系标准；了解物联网的发展趋势和应用前景。

重点是物联网的概念、体系结构和核心技术。

难点是物联网的体系结构、核心技术和理论基础。

教学时数：学时：2学时教学内容：第一节物联网的起源和发展第二节核心技术第三节主要特点第四节发展趋势第五节应用前景考核要点：了解物联网的起源和发展、物联网的发展趋势和应用前景，理解物联网的核心技术和体系标准，掌握物联网的理论基础、物联网的体系结构和主要特点。

精品文档-物联网工程及应用(武奇生)-第8章

第8章物联网安全技术
凡是基于Windows操作系统开发的手机应用软件，都会受到针对Windows操作系统的蠕虫与病毒的攻击，Windows操作系统的漏洞也都有可能成为攻击手机应用软件的途径。目前，针对Linux操作系统的病毒开始增多，那么基于Linux操作系统开发的应用系统，同样也会是造成手机被攻击和感染病毒的途径。
第8章物联网安全技术
送节点上对数据进行解密，所以，各节点都有可能解读被加密消息的明文，因此，逐跳加密对传输路径中的各传送节点的可信任度要求很高。而对于端到端的加密方式来说，它可以根据业务类型选择不同的安全策略，从而为高安全要求的业务提供高安全等级的保护。不过，端到端的加密不能对消息的目的地址进行保护，因为每一个消息所经过的节点都要以此目的地址来确定如何传输消息。这就导致端到端加密方式不能掩盖被传输消息的源点与终点，并容易受到对通信业务进行分析而发起的恶意攻击。
第8章物联网安全技术
(4) 物联网应用的安全问题。由于物联网设备可能是先部署后连接网络，而物联网节点又无人看守，所以，如何对物联网设备进行远程签约信息和应用信息的配置就成了难题。另外，庞大且多样化的物联网平台必然需要一个强大而统一的安全管理平台，否则，独立的平台会被各式各样的物联网应用所淹没，但如此一来，如何对物联网机器的日志等安全信息进行管理成为新的问题，并且可能割裂网络与应用平台之间的信任关系，导致新一轮安全问题的产生。
第8章物联网安全技术图8-1 物联网的安全模型
第8章物联网安全技术
但是，根据物联网的特点及对物联网的安全要求，其安全模型在“智慧感知”方面更应该侧重于服务安全和接入安全。综合起来，物联网安全模型主要考虑以下因素：
第一，电子标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的RFID编码，附着在物体上以标识目标对象。电子标签是物体在物联网中的“身份证”，不仅包含了该物体在此网络中的唯一ID，而且有的电子标签本身包含着一些敏感的隐私内容，或者通过对标签的伪造可以获取后端服务器内的相关内容造成物品持有者的隐私泄露，另外，对电子标签的非法定位也会对标签持有人(物)造成一定的风险。

《物联网技术概论》课件第8章

第8章网络预付费水电管理
3．全方位安全性保障网络预付费水电管理接口在三个方面提供了安全性保障： (1) 采用2048位加密处理的SSL安全通讯，保证了用户的数据的安全和私密； (2) 使用绑定IP地址的专用预付费账户进行接口访问的 HTTP认证； (3) 详细记录网络预付费水电管理接口业务操作的审计日志，以便分析业务是否存在异常，追溯业务操作。
第8章网络预付费水电管理图8-9 操作导航
第8章网络预付费水电管理 (2) 操作界面的右侧以列表形式显示该楼层所有电表的
相关信息。点击右侧上方工具栏中的“批量”按钮，如图810所示。
图8-10 点击“批量”按钮
第8章网络预付费水电管理
(3) 在弹出的批量开户窗口中输入账户基本信息，然后点击“确定”按钮，如图8-11所示。屏幕中会出现进度条，系统此时对电表进行开户操作。根据网络情况的快慢和同一网关下电表数量的多少，此过程大约需要20秒～10分钟的时间。
第8章网络预付费水电管理
自助售电
校园一卡通系统
自助查询校园门户服务系统
其他服务系统
查询电(水)量买入电(水)量退还电(水)量
SSL 安全通讯
接口
网络预付费电(水)管理系统
图8-1 网络预付费水电管理接口应用框架
第8章网络预付费水电管理
2．多应用平台支持网络预付费水电管理接口能同时支持C/S及B/S的应用开发。支持包括 .Net平台、J2EE平台、Apache + PHP、IIS + ASP等。同时对于未知平台的客户端开发，予以充分配合和支持。
第8章网络预付费水电管理
(2) 查询当前剩余电(水)量。接口函数：double GetBalance(int AccountID)；参数说明：AccountID(输入)为电(水)表对应的开户号；返回结果：当前剩余电(水)量。 (3) 买入电(水)量。接口函数：int DoBuy(int AccountID，double Money)；参数说明：AccountID(输入)为电(水)表对应的开户号；

物联网中的数据处理技术使用教程

物联网中的数据处理技术使用教程随着科技的不断进步和发展，物联网已经逐渐成为现代社会中不可或缺的一部分。

物联网即将来临的智能时代，大量的设备和传感器连接在一起，产生海量的数据。

然而，如何处理这些数据并将其转化为有用的信息，成为物联网技术发展中的一个重要问题。

本文将针对物联网中的数据处理技术进行详细介绍，并提供操作指南。

一、数据采集物联网中的数据处理首先需要进行数据采集。

数据采集是指从各个设备和传感器中收集所需的数据。

传感器可以是各种类型的，例如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。

数据采集的关键是确保数据的准确性和及时性。

以下是几个常用的数据采集方法：1. 传感器直接采集：传感器直接连接到物联网中，采集所需的数据。

这种方法可以实现实时数据的准确采集，但需要部署大量的传感器设备。

2. 无线通信采集：传感器通过无线通信技术，将采集到的数据传输到物联网中。

无线通信采集不需要布线，方便且灵活，适用于远程监测和移动设备。

3. 云端数据采集：将数据直接上传到云端进行采集和处理。

这种方式可以解决大规模设备管理和数据安全等问题，但数据传输速度可能受限制。

二、数据传输数据采集后需要进行数据传输，将数据从传感器传输到数据处理端。

物联网中常用的数据传输方式有以下几种：1. 有线传输：通过有线连接将数据传输到数据处理终端。

有线传输可靠性高，传输速度快，但受到传输距离的限制。

2. 无线传输：使用无线通信技术将数据传输到数据处理终端。

无线传输不受距离限制，适用于移动设备和远程监测。

3. 蓝牙传输：通过蓝牙技术将数据传输到相邻的设备。

蓝牙传输适用于设备之间的短距离传输，例如智能手机和物联网设备的数据传输。

三、数据存储数据传输后，需要进行数据存储。

物联网中的数据量巨大，因此需要选择适当的数据存储方式：1. 云端存储：将数据存储到云端服务器中。

云端存储具有高可扩展性和灵活性，可以快速处理和访问数据，但可能面临数据安全性的问题。

2. 边缘存储：在物联网设备或网关上进行数据存储。

物联网数据处理与分析技术

物联网数据处理与分析技术随着科技的不断发展，物联网技术的应用越来越广泛。

物联网所连接的各种设备产生的数据也越来越多，这些数据的处理与分析成为了一个非常重要的问题。

本文将介绍物联网数据处理与分析技术的相关知识及其应用。

一、物联网数据处理的意义在物联网时代，各种设备产生的数据量以指数级增长。

这些数据包含着各种信息，对于企业，而言，数据分析对于科学经营至关重要。

因此，物联网的数据处理成了重要任务之一。

物联网数据处理的意义在于通过对设备数据进行处理和分析，为企业提供了更多的商业价值，例如更好的客户服务、更快速的投资决策和能够快速反应市场变化的能力。

这意味着，物联网数据处理可以为企业带来经济利益。

二、物联网数据处理的流程对于物联网数据处理而言，其流程通常包括数据采集、储存、处理和应用。

下面我们来具体分析。

(1) 数据采集数据采集是指从各种不同类型的设备中获取数据。

通常，设备会使用传感器来检测环境和设备状态，并将其转化为数字信号。

传感器可以采集各种信息，例如温度、湿度、光照强度、位置信息等。

(2) 数据储存一旦采集到数据，就需要将其存储起来。

这些数据通常存储在基于云计算的服务器上，以便于快速访问和处理。

(3) 数据处理数据处理通常指对数据进行预处理和分析。

预处理包括数据清理、数据去重、数据变换和数据聚合等技术。

分析可以分为基于统计的分析和基于机器学习的分析。

统计分析通常包括假设检验和回归分析，而机器学习则用于建立预测和分类模型以及发现规律。

(4) 数据应用数据应用是将分析结果应用于实际企业业务中。

这可能包括将数据结果显示在仪表盘上，将数据发送到其他企业应用程序中，或根据数据结果自动将设备进行调整。

三、物联网数据处理技术(1) 数据清理数据清理技术用于处理数据中的噪声、离异值和不完整数据等问题。

数据清洗是保证数据分析准确性的基础。

(2) 数据分析数据分析可以分为统计分析和机器学习。

统计分析方法包括回归分析和分类分析等。

吴功宜-物联网工程导论第8章 物联网数据处理技术

物联网总结吴功宜版

吴功宜-物联网工程导论第8章 物联网数据处理技术

物联网技术与应用--吴功宜

物联网课件 1-物联网工程课程

物联网工程导论课后习题答案

物联网工程导论教学大纲

计算机网络-清华大学出版社吴功宜第三版课后习题答案

物联网工程导论课后习题答案

吴功宜 物联网工程导论第 章

物联网1-10吴功宜版

物联网工程导论(吴功宜+教授)20140823

物联网导论(第8章移动通信技术)

【VIP专享】《物联网技术导论、物联网技术》实验指导书 -实验 08

物联网工程导论

精品文档-物联网工程及应用(武奇生)-第8章

《物联网技术概论》课件第8章

物联网中的数据处理技术使用教程

物联网数据处理与分析技术

吴功宜-物联网工程导论第8章物联网数据处理技术

吴功宜-物联网工程导论第8章物联网数据处理技术

吴功宜物联网工程导论第章