物联网系统设计第章
物联网技术应用开发教程
物联网技术应用开发教程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 (3)1.3 物联网关键技术 (3)第二章物联网通信技术 (4)2.1 无线通信技术 (4)2.2 有线通信技术 (4)2.3 通信协议 (4)第三章物联网传感器技术 (5)3.1 传感器概述 (5)3.2 常用传感器介绍 (5)3.3 传感器应用案例 (5)第四章物联网数据处理与分析 (6)4.1 数据采集与传输 (6)4.2 数据存储与管理 (6)4.3 数据分析与挖掘 (7)第五章：物联网安全与隐私 (7)5.1 物联网安全概述 (7)5.2 安全技术分析 (7)5.2.1 设备安全 (8)5.2.2 数据安全 (8)5.2.3 网络安全 (8)5.3 隐私保护措施 (8)第六章物联网平台与解决方案 (8)6.1 物联网平台概述 (8)6.1.1 定义与作用 (9)6.1.2 分类 (9)6.1.3 发展趋势 (9)6.2 典型物联网解决方案 (9)6.2.1 智能家居 (9)6.2.2 智慧城市 (9)6.2.3 工业互联网 (10)6.2.4 智能交通 (10)6.3 平台开发与实践 (10)6.3.1 平台开发流程 (10)6.3.2 实践案例 (10)第七章物联网应用开发 (10)7.1 应用开发流程 (10)7.2 应用开发框架 (11)7.3 应用案例解析 (11)第八章物联网硬件开发 (12)8.1 硬件选型与设计 (12)8.1.1 硬件选型 (12)8.1.2 硬件设计 (12)8.2 硬件编程与调试 (12)8.2.1 硬件编程 (12)8.2.2 硬件调试 (13)8.3 硬件测试与优化 (13)8.3.1 硬件测试 (13)8.3.2 硬件优化 (13)第九章物联网软件开发 (13)9.1 软件开发流程 (13)9.2 软件编程语言 (14)9.3 软件测试与优化 (14)第十章物联网项目实施与管理 (14)10.1 项目规划与设计 (14)10.1.1 确定项目目标 (15)10.1.2 需求分析 (15)10.1.3 技术选型 (15)10.1.4 项目预算与进度计划 (15)10.2 项目实施与监控 (15)10.2.1 项目启动 (15)10.2.2 项目实施 (15)10.2.3 质量管理 (15)10.2.4 项目监控与调整 (16)10.3 项目评估与总结 (16)10.3.1 项目评估 (16)10.3.2 项目总结 (16)第十一章物联网行业应用 (16)11.1 智能家居 (16)11.2 智能交通 (17)11.3 智能医疗 (17)第十二章物联网发展趋势与展望 (18)12.1 物联网发展现状 (18)12.2 物联网发展趋势 (18)12.3 物联网产业展望 (18)第一章物联网基础理论1.1 物联网概述物联网（Internet of Things，简称IoT）是指通过信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统等，将各种物品与互联网连接起来，实现智能化识别、管理和控制的技术。
智能物联网系统设计与实现
智能物联网系统设计与实现第一章：引言智能物联网系统作为现代信息技术的重要应用领域之一，已经逐渐渗透到我们生活和工作的方方面面。
本章主要讨论智能物联网系统的背景和意义，以及系统设计与实现的目标。
第二章：智能物联网系统架构在设计智能物联网系统时，首先需要确定系统的整体架构。
本章将介绍智能物联网系统的分层架构和各个层次的功能与职责。
第三章：传感器与感知网络智能物联网系统的核心是传感器与感知网络。
本章将详细介绍传感器的分类和特点，以及感知网络的设计和实现方法。
第四章：数据传输与通信技术数据的传输与通信是智能物联网系统中至关重要的环节。
本章将介绍常用的传输与通信技术，包括有线和无线通信技术，并分析其应用和适用场景。
第五章：数据处理与分析智能物联网系统生成的海量数据需要进行有效的处理与分析，以提供有价值的信息和支持决策。
本章将介绍数据处理与分析的相关概念、方法和技术，包括大数据处理、机器学习和数据可视化等。
第六章：安全与隐私保护智能物联网系统的安全性和隐私保护是系统设计与实现过程中必须考虑的关键问题。
本章将介绍常见的安全威胁和攻击类型，并讨论如何采取措施保护系统的安全和用户的隐私。
第七章：智能物联网系统应用案例本章将通过实际案例来展示智能物联网系统的应用。
案例涵盖多个领域，如智能家居、智能城市、智慧医疗等，以帮助读者更好地理解智能物联网系统的实际应用和效果。
第八章：智能物联网系统的未来发展本章将展望智能物联网系统的未来发展趋势。
随着人工智能、大数据和云计算等新兴技术的不断发展，智能物联网系统将呈现出更加智能、高效和可扩展的特点。
第九章：总结与展望本章对全文进行总结，并对智能物联网系统的设计与实现进行展望。
同时，对智能物联网系统的关键技术和挑战进行回顾和分析，为读者提供未来学习和研究的方向。
结论本文讨论了智能物联网系统设计与实现的相关问题。
通过系统的架构设计、传感器与感知网络的建设、数据传输与通信技术的应用、数据处理与分析的方法、安全与隐私保护的措施、以及实际应用案例的展示，读者能够全面了解智能物联网系统的核心要素和主要技术。
物联网系统设计课程设计
物联网系统设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解物联网的基本概念，掌握物联网系统的组成及工作原理。
2. 学生能掌握物联网系统设计的基本流程，了解不同设计环节的关键技术。
3. 学生能了解物联网在生活中的应用，认识到物联网技术对社会发展的重要意义。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计出符合实际需求的物联网系统方案。
2. 学生能够运用相关软件工具，进行物联网系统的模拟与调试。
3. 学生能够通过小组合作，提高沟通、协作和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对物联网技术产生浓厚的兴趣，激发探索精神和创新意识。
2. 学生能够认识到物联网技术在现实生活中的广泛应用，增强社会责任感和使命感。
3. 学生通过课程学习，培养严谨、务实的学习态度，形成良好的团队合作精神。
课程性质：本课程为高二年级信息技术课程，以实践性、综合性为主，旨在培养学生运用物联网技术解决实际问题的能力。
学生特点：高二年级学生对信息技术有一定的基础，具有较强的学习能力和探索精神，对新技术充满好奇心。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，提高学生的动手实践能力。
同时，注重培养学生的团队协作能力和创新精神，使学生在课程学习中获得成就感。
通过本课程的学习，使学生具备物联网系统设计的基本能力，为未来的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 物联网基本概念：物联网的定义、发展历程、应用领域。
教材章节：第一章 物联网概述2. 物联网系统组成：感知层、网络层、应用层。
教材章节：第二章 物联网系统架构3. 物联网关键技术：传感器技术、嵌入式技术、网络通信技术、数据处理技术。
教材章节：第三章 物联网关键技术4. 物联网系统设计流程：需求分析、系统设计、硬件选型、软件开发、系统测试。
教材章节：第四章 物联网系统设计与实现5. 物联网应用案例分析：智能家居、智慧城市、智能交通、智能农业等。
教材章节：第五章 物联网应用案例6. 实践环节：小组项目设计、物联网系统模拟与调试。
《物联网导论》第1章 物联网概述
乐道的是贫困的大妈因为住在网络中心楼上就发财3千 万的故事，还有王菲的相约九八。 1999年我参加原信息产业部一个代表团到日内瓦参观电 信展，正值邮政综合计算机网规划建设期间，因为其 中有邮政指挥这一部分，大家都很关注相关的内容。 展览会上有人极力宣传IoT/IoM等一系列概念，有点闹 笑话的是，那时候我还以为IoM就是Internet of Money， 这么想也有一定的合理性，因为那时候都把金融流和 物流挂在嘴边，几年之后看一篇文章才意识到IoM是 Internet of Media的简写。 2001~2004年跟随倪明选老师做科研，第一个题目就是 利用RFID做位置的感知，基于系统实验发表了 “LANDMARC:Indoor Location Sensing Using Active RFID”
立车辆间网络辅助安全与自动化驾驶。CPS企图超越已 有传感网系统自成一体、计算设备单一、缺乏开放性 等缺点，更注重多个系统间的互联互通，并开发标准 的互联协议和解决方案，同时强调与互联网进行联通， 真正实现开放的、动态的、可控的、闭环的计算和服 务支持。 2009年1月28日，美国总统奥巴马在与美国工商业领袖 举行的“圆桌会议”上，打破这个僵局，他对IBM提 出的“智慧地球”概念给予了非常积极的回应：“经 济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去，毫 无疑问，这就是美国在21世纪保持和夺回竞争优势的 方式。”“智慧地球”主张更透彻的感知，更全面的 互联互通和更深入的智能化。奥巴马的经济振兴计划 的核心就包括兴建高速公路等基础设施，对互联网宽
场、公路、建筑物、交通工具等；另一方面，人们也在 不遗余力地发展包含数据中心、个人计算机、宽带网 络等的信息世界。两者是如此地割裂为两个次元。但 现代经济的发展显然开始要求将计算技术拓展到整个 人类生存和活动的空间，将人类的物理世界网络化、 信息化，实现物理世界与信息系统整合统一。 最先意识到这一点的还是要算美国国家科学基金会 （National Science Foundation），在近几年推出了 Cyber-Physical Systems(CPS)研究计划。CPS追求有效地 连接诸如自动驾驶汽车、机器人、嵌入式医疗器械等 物理设备，在物理设备和网络基础上，通过开发智能 计算、通信，控制及新型传感技术，提供智能化的、 快速响应的、因应用户需求的高质量服务，如结合传 感器网络与移动通信技术的紧急救险与自动导航、建
[物联网工程规划技术 第1章 物联网工程规划概述
技术人员应熟悉物联网工程设计与实施的步骤、流程，熟悉物联网设备及其发展趋势，具 有设备选型与集成的经验和能力。
技术人员应掌握信息系统开发的主流技术，具有基于无线通信、Web服务、海量数据处理、 信息发布与信息搜索等要素进行综合开发的经验和能力。
工程管理人员应熟悉物联网工程的实施过程，具有协调评审、监理、验收等各环节的经验
智云开发调试工具（PC端），能够跟踪应用数据包及学习api的运用。
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Internet+ Education Solutions
物联网系统工程规划技术
第一章 物联网工程规划概述
目录 Contents
物联网技术概述 物联网工程概念 物联网工程设计原则 物联网工程开发平台 物联网数据通信协议 物联网工程调试工具
Education Solutions
Internet+
物联网
物联网（Internet of Things），是指利用各种信息传感设备，如射频识别 （RFID）装置、无线传感器、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等 对现有物品信息进行感知、采集，通过网络支撑下的可靠传输技术，将各 种物品的信息汇入互联网，并进行基于海量信息资源的智能决策、安全保 障及管理技术与服务的全球公共的信息综合服务平台。
变量能对值进行查询，可以方便应用程序调试；
命令是对位进行操作，能够避免内存资源浪费。
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智能家居项目分析
ZXBee数据通信协议
通信协议数据格式
•通信协议数据格式：{[参数]=[值],{[参数]=[值],……} •A．每条数据以“{}”作为起始字符； •B．“{}”内参数多个条目以“,”分隔； •C．示例：{CD0=1,D0=?} •注：通信协议数据格式中的字符均为英文半角符号。
物联网概论-第1章 绪论
物 联 网 概 论
1.3.3 物联网国内发展概况
科技部“863”计划分二期对RFID拨专项资金，鼓 励产、学、研、用等单位联合承担课题，促进RFID技术 与产业的发展。 2010年3月教育部下发了“教育部办公厅关于战 略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知”，全国 几十所高校开始创办物联网专业，并从2010年开始招收 物联网专业的学生。
物 联 网 概 论
1.4.3 泛在网络的愿景
泛在网络（Ubiquitous Network）是指无所不在的 网络。“泛在网络”是为了打破地域限制，以无所不在、 无所不包、无所不能为基本特征，以实现在任何时间、 任何地点、任何人、任何物都能顺畅地通信为目标，按 需进行信息的获取、传递、存储、认知、决策和使用等 服务。
物 联 网 概 论
物 联 网 概 论
物 联 网 概 论
物 联 网 概 论
1.3.3 物联网国内发展概况
2009年8月，温家宝总理考察无锡微纳传感网 工程技术研发中心，掀起了我国物联网的高潮。 2009年9月，“传感器网络标准工作组成立大会及 ‘感知中国’高峰论坛”在北京举行。2009年11 月，温家宝总理在北京人民大会堂向首都科技界 发表的“让科技引领中国可持续发展”讲话，提 出要着力突破物联网的关键技术。
物 联 网 概 论
1.5.3 H2H与T2T的发展路线
物品到物品（T2T）的通信也是主要沿着两 条路线向前发展，一条路线是IP化，一条路线是智 能化。 T2T通信的IP化，是指未来的物联网将给所 有的物品都设定一个标识，实现“IP”到末梢。 T2T通信的智能化，是指物品更加智能，这需要有 对海量数据实时准确处理的能力，随着“云计算” 等技术的不断发展和成熟，这一难题将得到解决。
第一章物联网习题及答案
第一章习题及答案1、中国对物联网是怎样定义的？答：我国信息技术标准化技术委员会所属传感器网络标准工作组的2009年9月的工作文件，对传感器网络的定义是：传感器网络(Sensor Network)以对物理世界的数据采集和信息处理为主要任务，以网络为信息传递载体，实现物与物、物与人、人与物之间信息交互，提供信息服务的智能网络信息系统。
我国工信部和江苏省联合向国务院上报的《关于支持无锡建设国家传感网创新示范区(国家传感信息中心)情况的报告》中传感网的定义是：传感网(Sensing Network)，是以感知为目的，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。
其突出特征是通过传感器等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提升对物质世界的感知能力，实现智能化的决策和控制。
2、说明物联网、传感网与泛在网之间的关系。
答：传感网是物联网的组成部分，物联网是互联网的延伸，泛在网是物联网发展的愿景。
传感器网络、物联网和泛在网之间的关系如图所示。
3、说明物联网的体系架构及各层次的功能。
答：物联网通常被公认为有3个层次，从下到上依次是感知层、网络层和应用层。
物联网的感知层主要完成信息的采集、转换和收集；网络层主要完成信息传递和处理；应用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。
4、说明物联网的技术体系架构及各层次的关键技术。
答：物联网的技术体系框架包括感知层技术、网络层技术、应用层技术和公共技术。
感知层是物联网发展和应用的基础，包括传感器等数据采集设备，是数据接入到网关前的传感器网络RFID技术、传感控制技术、短距离无线通讯技术是感知层涉及的主要技术。
物联网的网络层一般建立在现有的移动通讯网或互联网的基础之上。
实现更加广泛的互联功能。
关键技术：包含了现有的通信技术，如移动通信技术、有线宽带技术、公共交换电话网（PSTN）技术、Wi-Fi通信技术等，也包含了终端技术，如实现传感网与通信网结合的网桥设备、为各种行业终端提供通信能力的通信模块等。
物联网工程技术第一章25
• 4．网络技术
•
集合了有线和无线方式的网络技术，实现物体无缝和透明接入。新的网络技
术应ห้องสมุดไป่ตู้能支持现有网络结构；组网系统间可扩展、跨平台兼容；支持芯片级的组网；
减小开销并为物体提供有效连接的解决方案；芯片通信结构中参数可动态配置；通
信根底设施随网络负荷而变化；通过功率感知来进行自适应；可能以IP为根底组成
络(wǎngluò)； • 其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。 • 根据物联网与互联网的关系分类，不同的专家学者对物联网给出了各自的
定义，归纳起来有如下四种类型。 • 物联网是传感网而不接入互联网 • 物联网是互联网的一局部 • 物联网是互联网的补充网络 • 物联网是未来的互联网
识别，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。
•
感知层主要负责对其工作范围内的环境变化进行监视，采集数据的
方式主要分为两种：
• 主动式采集：主要用于人们所设定的日常工作中
• 被动式采集：主要用于获取一些特定的数据来满足特殊的需要
• 2．网络层：实现更加广泛的互连功能(gōngnéng)，能够把感知到的信息 无障碍、高可靠性、高平安性地进行传送。网络层包括各种通信网络与 互联网形成的融合网络，是相对成熟的局部。网络层是物联网成为普遍 效劳的根底设施，有待突破的方向是向下与感知层的结合，向上与应用 层的结合。
“可靠(kěkào)传送〞是指通过各种通信网络与互联网的融合，将物体接入信息 网络，随时随地进行可靠(kěkào)的信息交互和共享。
“智能处理〞是指利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的跨地域、跨行 业、跨部门的数据和信息进行分析处理，提升对物理世界、经济社会各种活动和变化的 洞察力，实现智能化的决策和控制。
基于物联网的智慧楼宇系统设计与实现
基于物联网的智慧楼宇系统设计与实现第一章：引言随着科技的不断发展，物联网技术已经在人们的生活中越来越重要。
智慧楼宇系统是物联网技术在建筑领域的一种应用，它可以通过物联网技术来实现楼宇的自动化、智能化和节能减排等功能。
本文将介绍基于物联网的智慧楼宇系统的设计与实现。
第二章：智慧楼宇系统的基本原理智慧楼宇系统是由一系列的传感器、控制器、网络模块和应用软件等组成的。
传感器可以获取楼宇内各种参数信息，例如温度、湿度、光照强度、CO2浓度等。
控制器可以根据接收到的传感器数据来控制设备，例如空调、照明、智能门禁等。
网络模块负责将传感器和控制器连接到一起，以便数据的传输和信息的处理。
应用软件则可以对数据进行分析、预测和决策，以实现楼宇的智能化管理。
第三章：智慧楼宇系统的主要功能智慧楼宇系统的主要功能包括以下几个方面：1.自动化控制。
利用传感器和控制器来实现设备的自动化控制，例如在人员离开时，自动关闭空调和照明等设备，以节约能源和降低成本。
2.安全监控。
通过传感器实时监测楼宇内的安全情况，例如烟雾、火灾、水浸等情况，及时给出警报，保障人员的生命安全和财产安全。
3.环境监测。
通过传感器来监测楼宇内的环境因素，如温度、湿度、光照等，以实现环境的自动调节和节能减排。
4.能源管理。
通过智能控制的方式，管理楼宇内的能源使用，例如自动计算建筑的能耗量、控制能源的使用和排放等。
第四章：智慧楼宇系统的实现智慧楼宇系统的实现需要以下几个步骤：1.设计网络结构。
根据楼宇的实际情况，设计出符合要求的网络结构，以便传感器和控制器之间的数据传输和信息处理。
2.选择适合的硬件设备。
根据楼宇的需求，选择适合的传感器、控制器、网络模块和应用软件等硬件设备，以便实现楼宇内各种功能。
3.开发软件应用。
根据楼宇内的需求，开发相应的软件应用，如监测系统、自动控制系统、环境分析系统等，以实现对楼宇的全面管理与掌控。
4.测试和调试。
在实现整个智慧楼宇系统后，需要进行相关测试和调试，并根据实际情况对系统进行优化和改进，以提高系统的运行效率和稳定性。
电力物联网系统的设计与实现
电力物联网系统的设计与实现第一章介绍随着技术的不断发展，物联网逐渐进入我们的生活，它在各行各业都有广泛应用。
在能源领域，电力物联网作为智能电网的核心技术，是电力行业未来发展的必然趋势。
本文将围绕电力物联网系统的设计与实现，从系统架构、关键技术、数据传输、网络安全等方面进行探讨。
第二章系统架构电力物联网系统包括终端设备、通信网络、数据处理和应用服务四个层次。
其中终端设备层负责采集电力系统各种信息，通信网络层负责将终端设备采集的数据传输到数据处理层进行分析，数据处理层负责对数据进行处理和分析，应用服务层负责为各种应用提供接口和支持。
第三章关键技术（一）传感技术传感技术是电力物联网系统的关键技术之一。
通过各种传感器，可以实时采集电力系统的各种数据，如电流、电压、温度等。
传感器的选择和布置直接影响着数据采集的质量和系统整体性能。
（二）通信技术电力物联网系统需要大量的数据传输，因此通信技术也是至关重要的。
目前常用的通信方式包括有线通信、无线通信和物联网通信，每种通信方式都有其特定的适用场景。
（三）数据处理技术数据处理技术是电力物联网系统实现智能化的核心所在。
通过数据分析和挖掘技术，可以对电力系统的各种数据进行处理和分析，提取其中的规律和信息。
数据处理技术的优劣关系着整个系统的分析能力和决策水平。
第四章数据传输数据传输是电力物联网系统的重点。
数据传输的质量直接影响着整个系统的性能和稳定性。
目前常用的传输协议包括 Modbus、TCP/IP、UDP 等。
在选择传输协议时，需要根据数据类型和传输距离等因素进行权衡。
第五章网络安全网络安全问题是电力物联网系统必须关注的话题。
在传输和存储数据时，必须采取一系列的安全措施，如数据加密、防火墙等。
并且需要建立完善的权限管理和监控机制，确保系统的安全性。
第六章系统实现在系统实现过程中，需要根据实际情况进行设备的选择和布置，制定相应的网络协议和安全机制，并进行系统测试和优化等工作。
第一章物联网习题及答案
第一章物联网习题及答案第一章物联网习题及答案1. 物联网的定义是什么？请简要描述。
物联网是指通过互联网连接和通信技术将各种物理设备和对象相互连接，实现信息的收集、交互和处理的一个网络系统。
简而言之，物联网是一种能够使物理世界与数字世界相互连接的技术。
2. 物联网的特点有哪些？物联网具有以下特点：- 广泛连接：物联网能够连接各种设备和对象，包括传感器、智能手机、车辆、家电等。
- 大规模部署：物联网可以实现大规模的设备部署和管理，覆盖范围广。
- 实时通信：物联网能够实现设备之间的实时通信和数据交互。
- 数据驱动：物联网依赖于数据的收集、分析和利用，以提供更智能的服务和决策支持。
- 安全保障：物联网需要具备数据的安全、隐私保护和防护措施，以应对潜在的安全风险。
3. 物联网在哪些领域具有应用前景？物联网具有广泛的应用前景，涉及的领域包括但不限于：- 智能家居：通过物联网技术实现家庭设备的智能化管理，提高生活品质和节能效果。
- 智慧城市：利用物联网技术构建智慧城市基础设施，提升城市运行效率和居民生活便利性。
- 工业自动化：借助物联网技术实现工业设备的远程监控与管理，提高生产效率和安全性。
- 农业领域：应用物联网技术对农作物进行监测、生长管理，提高农业生产效率和资源利用率。
- 交通运输：利用物联网技术实现交通设施的智能化管理，提高交通安全和运输效率。
- 医疗保健：借助物联网技术实现医疗设备的远程监测和健康管理，提供个性化的医疗服务。
4. 物联网的发展面临哪些挑战？物联网的发展面临以下挑战：- 安全和隐私：物联网涉及大量的数据传输和信息交换，如何保障数据的安全性和用户隐私是一个重要问题。
- 标准和协议：由于物联网涉及多种设备和系统之间的连接，如何制定统一的标准和协议是一个挑战。
- 网络覆盖和可靠性：物联网需要稳定的网络连接和广泛的覆盖范围，但在某些地区和环境下存在网络覆盖不足的问题。
- 数据管理与分析：物联网产生的海量数据如何高效地收集、存储、管理和分析也是一项挑战。
物联网概论-第1章-绪论
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物联网概论
第1章 绪论
《黑客帝国》 展现了一个极端的例 子，展现了信息网络 所创造的虚拟世界与 现实世界发生冲突和 分裂的可能性。
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物联网概论
第1章 绪论
物联网的目标：
现实世界与虚拟世界的融合
在信息网络高速发展、 信息技术高度发达的今天，
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物联网概论
物联网概论
第1章 绪论
•第1章 绪论 •第2章 物联网体系架构 •第3章 全球物品编码 •第4章 射频识别系统 •第5章 传感器与无线传感网 •第6章 物联网通信 •第7章 物联网网络服务 •第8章 物联网中间件 •第9章 物联网安全机制 •第10章 智慧地球与物联网应用
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物联网概论
第1章 绪论
1.3 物联网的发展概况
1.3.1 物联网概念的诞生 1.3.2 物联网国外发展概况 1.3.3 物联网国内发展概况
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物联网概论
第1章 绪论
1.3.1 物联网概念的诞生
物联网的概念是美国麻省理工学院（MIT）于1999年 提出的。物联网真正受到广泛关注，是国际电信联盟重新定 义了物联网的概念。2005年11月17日，在突尼斯（Tunis）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》（ITU Internet Reports 2005：The Internet of Things），正式提出了“物联网”的概 念。
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物联网概论
第1章 绪论
1.1 物联网的概念
从层次的维度，物联网是一个层次化的网络
第一层是感知网络 第二层是传输网络 第三层是业务和应用网络
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物联网概论
第1章 绪论
物联网专业课程设计
物联网教育-----任重道远
如何进行教学----不清楚 何时能有一个教育界的共识？ 教学活动从哪里开始？切入点是什么？ 如何进行创新性教学？ 我们所依据的出发点在哪里？
物联网学科建设路线图
研究确立知识体系（1-2年） 课程规划研究(1-2年) 编写教材（1---？年） 实践环节研研究（1-4年） 实验室建设 教学活动（至2015年） 全国大会，大家交流教学心得 总结经验教训，形成共识 4-5年为一个较完整的初级阶段
这本书附录有22所首批开办物联网专业的高校的教学大纲， 此书主要讲述如何编写物联网专业的教学大纲和课程规划。 二、《物联网工程导论》，西安电子科技大学出版社出版， 这本书主要面向物联网工程专业一年级新生，为导入型的入门教学课程。 建议授课学时为16学时，可作为物联网工程专业低年级本科教材使用。 三、《物联网工程概论》，机械工业出版社出版， 购书联系人：李红勇，,，dgdzcmp@ 这本书主要面向物联网工程专业大三学生， 主要讲述RFID、WSN、M2M等物联网主要技术内容。 四、《物联网工程实训教程》，机械工业出版社出版，
我校进行《物联网工程》专业的教学工作起步 较早，
2012年9月已有物联网专业的四年级本科学生 ，
教材建设
王志良、王粉花、石志国、王新平等一批老师积 极探索，已出版：
《物联网：现在与未来》---机械工业出版社 《物联网工程概论》 ---机械工业出版社 《物联网工程实训教程》（与《概论》配套） 《物联网知识体系与课程规划》 -------西安电子科技大学出版社 物联网工程导论》（16学时）-新生教育用
筹备成立《全国物联网人才产学研发展教育联 盟》（欢迎参加，担任职务）
问题的提出
大潮当前，大家需要有一个办学的参考，有一 个“砖”可以引“玉”（教学计划，培养方案 ）
物联网系统课程设计
物联网系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解物联网的基本概念，掌握物联网系统的组成及其工作原理；2. 学生能够阐述物联网技术在生活中的应用，了解其对社会发展的影响；3. 学生掌握物联网安全知识，了解信息安全在物联网领域的重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析物联网系统的实际应用案例，具备初步的物联网系统设计与实施能力；2. 学生能够通过实际操作，搭建简单的物联网系统模型，培养动手实践能力；3. 学生能够运用物联网技术解决实际问题，提高创新意识和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对物联网技术产生浓厚的兴趣，培养主动探索科学技术的热情；2. 学生认识到物联网技术对社会发展的积极作用，增强社会责任感；3. 学生在团队合作中学会尊重他人，培养良好的沟通与协作能力。
课程性质：本课程为信息技术类课程，旨在帮助学生了解物联网技术的基本知识，培养其实践操作能力和创新思维。
学生特点：学生为初中年级，具备一定的信息素养和动手能力，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，鼓励学生积极参与讨论与实践，提高其物联网系统设计与实施能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，引导他们形成正确的价值观。
通过分解课程目标，为教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容1. 物联网基本概念：介绍物联网的定义、发展历程、基本特征及其与传统互联网的区别。
教材章节：第一章 物联网概述2. 物联网系统组成：讲解物联网系统的感知层、网络层和应用层，以及各层的功能和技术要点。
教材章节：第二章 物联网系统组成3. 物联网技术应用：分析物联网技术在智能家居、智能交通、智慧医疗等领域的应用案例。
教材章节：第三章 物联网技术应用4. 物联网安全：介绍物联网安全的重要性，讲解信息安全基础知识及物联网安全防护措施。
教材章节：第四章 物联网安全与隐私保护5. 物联网系统设计与实施：讲解物联网系统设计的原则和步骤，分析实际案例，指导学生进行简单物联网系统模型的搭建。
物联网第一章PPT
智能家居
• 智能家居”（Smart Home），又称智能住宅。 通俗地说，它利用先进的计算机、嵌入式系统和网 络通讯技术及现代控制技术，将家中的各种设备 （如照明系统、环境控制系统、安防系统、网络家 电系统）通过家庭网络连接到一起。能根据不同的 环境状态相互协作，从而给用户带来最大程度的高 效、便利、舒适与安全。帮助人们有效安排时间， 增强家居生活的健康性、安全性，舒适性。智智能 家居”（Smart Home），又称智能住宅。通俗地 说，它利用先进的计嵌入式系统和网络通讯技术及 现代控制技术，将家中的各种设备（如照明系统、 环境控制系统、安防系统
• 应用层——智能处理，主要实现信息的处理与决策，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。 • 感知层——全面感知，主要实现智能感知和交互功能。由各种传感器及传感器网关构成，包括 温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感 知层的作用相当于人的眼、耳、鼻、喉和皮肤等部位的神经末梢，它是物联网识别物体、采集 信息的来源。 • 网络层一可靠传递， 主要实现信息的接入、 传输和通信。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脑，负责传递和处理感 知层获取的信息。
物联网的感知层 技术
物联网的网络层 技术
物联网的网络层主要实现信息 的传送和通信，网络层作为物联
物联网的应用层 技术
过相互协作与配合，协同完成真
正意义上的 “ 物物相连 ” ，并提供 泛在化的物联网服务。
网的中间层，借助于互联网、无
线宽带及电信骨干网，承载着感 知数据的接入、传输与运营等重 要工作。
物联网的应用层包括应用中间件 感知层主要实现智能感知功能， 是物联网伸向物理世界的 “ 触角 ” ， 也是海量信息的主要来源，是应 用服务的基础。 层和应用服务层，实现网络层与 物联网应用服务间的接口和功能 调用，也实现物联网的各类公共 应用或行业领域的应用。
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1.2.2 系统集成的要求
❖ 物联网系统集成通过结构化的拓扑设计和各 种网络技术，将各个分离的设备、功能和信 息等集成到相互关联、统一协调的系统之中， 使资源达到充分共享，实现集中、高效、便 利的管理。
❖ 系统集成实现的关键在于解决系统之间的互 连和互操作性问题，它是一个多厂商、多协 议和面向各种应用的体系结构
1.1.2 物联网分类
❖ 从物联网的运营角度，可以分成两大类：
面向公众提供的物联网服务 面向行业提供的物联网专用服务
❖ 从物联网的管理架构角度，物联网管理可以 分成三个层次
国家 行业/区域 企业
❖ 从物联网所有权角度，物联网可以分成三类
互联网（Internet） 内联网（Intranet） 专用网（Extranet/VPN）。
❖ 目前仍难以提出一个权威、完整和精确的物 联网定义
❖ 不同领域的研究者给出了一些有代表性的物 联网定义
定义一
❖ 物联网是未来网络的整合部分，它是以标准、 互通的通信协议为基础，具有自我配置能力 的全球性动态网络设施。在这个网络中，所 有实质和虚拟的物品都有特定的编码和物理 特性，通过智能界面无缝链接，实现信息共 享
定义四
❖ 狭义上的物联网指连接物品到物品的网络， 实现物品的智能化识别和管理；广义上的物 联网则可以看做信息空间与物理空间的融合， 将一切事物数字化、网络化，在物品之间、 物品与人之间、人与现实环境之间实现高效 信息交互方式，并通过新的服务模式使各种 信息技术融入社会行为，是信息化在人类社 会综合应用达到的更高境界
❖ 物联网按其部署方式通常分成如下四类
私有物联网（Private IoT） 公有物联网（Public IoT） 社区物联网（Community IoT） 混合物联网（Hybrid IoT）。
1.2 物联网系统集成
❖ 1.2.1 系统集成的定义与特点 ❖ 1.2.2 系统集成的要求 ❖ 1.2.3 系统集成的步骤
定义五
❖ 物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络 延伸，它利用感知技术与智能装置对物理世 界进行感知识别，通过网络传输互连，进行 计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与 物信息交互和无缝链接，达到对物理世界实 时控制、精确管理和科学决策的目的
定义六
❖ 物联网是指具有感知和智能处理能力的可标 识的物体，基于标准的可互操作的通信协议， 在宽带移动通信、下一代网络和云计算平台 等技术的支撑下，获取和处理物体自身或周 围环境的状态信息，对事件及其发展及时做 出判断，提供对物体进行管理和控制的决策 依据，从而形成信息获取、物体管理和控制 的全球性信息系统
物联网系统设计
第一章 物联网系统 设计概论
第一章 物联网系统设计概论
❖ 1.1 物联网概论 ❖ 1.2 物联网系统集成 ❖ 1.3 网络系统设计标准与规范 ❖ 1.4 物联网系统设计的用户需求分析
1.1 物联网概论
❖ 1.1.1 物联网定义 ❖ 1.1.2 物联网分类
1.1.1 物联网定义
❖ 物联网概念随着信息领域及相关学科的发展 仍将不断改变与充实
系统集成不是选择最好的产品的简单行为，而是要选择 最适合用户的需求和投资规模的产品和技术
系统集成不是简单的设备供货，它体现更多的是设计、 调试与开发的技术和能力
系统集成包含技术、管理和商务等方面，是一项综合性 的系统工程，技术是系统集成工作的核心，管理和商务 活动是系统集成项目成功实施的可靠保障
定义二
❖ 由具有标识、虚拟个性的物体/对象所组成的 网络，这些标识和个性运行在智能空间，使 用智慧的接口与用户、社会和环境的上下文 进行连接和通信
定义三
❖ 物联网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 息交换和通信，以实现智能化识别、延伸和扩展的网络
定义七
❖ 物联网指的是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内 在智能”的，如传感器、移动终端、工业系统、楼宇控制系 统、家庭智能设施、视频监控系统等、以及“外在使能”的， 如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等 “智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线和/或 有线的长距离和/或短距离通信网络实现互连互通、应用大集 成，以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网、专网或 互联网环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可 控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度 指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升 级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的Cockpit Dashboard）等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、 节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化
❖ 系统集成本质就是最优化的综合统筹设计， 即所有部件和成分合在一起后不但能工作， 而且全系统是低成本的、高效率的、性能匀 称的、可扩充性和可维护的系统
1.2.3 系统集成的步骤
❖ 网络系统的需求分析 ❖ 逻辑网络的设计 ❖ 物理网络设计 ❖ 选择系统集成商或设备供货商 ❖ 系统安装和调试 ❖ 系统验收与测试 ❖ 用户培训和系统维护
中国通信标准化协会（China Communications
Standards Association，CCSA）在M2M相关标
1.3 网络系统设计标准与规范
❖ 1.3.1 设计标准 ❖ 1.3.2 文档与规范 ❖ 1.3.3 网络系统设计文档编制
1.3.1 设计标准
❖ 国际上主要的标准化活动
ETSI在M2M相关标准工作上的进展 3GPP在M2M相关标准工作上的进展 3GPP2在M2M相关标准工作上的进展
❖ 国内主要的标准化活动
1.2.1 系统集成的定义与特点
❖ 系统集成是在系统工程科学方法的指导下， 根据用户需求，优选各种技术和产品，将各 个分离的子系统连接成为一个完整可靠、经 济和有效的整体，并使之能彼此协调工作， 发挥整体效益，达到整体性能最优
❖ 系统集成有以下几个显著特点
系统集成要以满足用户的需求为根本出发点