物联网技术培训课件

2 物联网架构
MNN&SOF
MNN&SOF体系结构分为两级，一级是基于类人体神经网络模型（Manlike Neutral Network MNN），另一级是基于社会组织架构（Social Organization Framework， SOF）将多个本地物联网集成为更高层次的物联网。M&DC代表每一个本地物联网， iM&DC代表行业物联网，nM&DC代表的国家物联网。
Smoke Sensor 烟雾传感器
3 物联网关键技术——感知技术
无线传感器网络（WSN）
• 无线传感器网络（WSN）是由大量传感器节点通过无线通信 方式形成的一个多跳的自组织网络系统，其目的是协作地感 知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，它能够实 现数据的采集量化、处理融合和传输应用。
• 包含传感器节点，按计算能力可分为普通节点和汇聚节点等； • 传感器节点包含了具有采集环境数据功能的感应器和具有联
硅
ductive
velocity
detection 角速度检测
Gyro Sensor 陀螺仪传感器
Overcurrent 半导体
detection
过流检测
Si
Angle
硅
Magneto-
resistive 磁阻
Rotary Sensor 旋转传感器
Rotary Position Sensor 角度位置传感器
传感器 技术
RFID技术
条形码技术
3 物联网关键技术——感知技术
• RFID(Radio Frequency Identification)， 即射频识别，俗称电子标签。 RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，可识别高速运动物体 并可同时识别多个标签，操作快捷方便。通过射频信号自动识别对象并 获取相关数据完成信息的自动采集工作 ，RFID是物联网最关键的一个 技术，它为物体贴上电子标签，实现高效灵活的管理。
物联网技术
1 物联网的概况 2 物联网的架构 3 物联网的关键技术 4 物联网应用
1 物联网的概况
“物联网” （IOT： Internet of Things）
定义1：把所有物品通过射频识别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。
定义2：任何时刻、任何地点、任何物体之间的互联。
定义3：由具有标识、虚拟个性的的物体/对象所组成的网络，这些标识和个 性等信息在只能空间使用智慧的接口与用户、社会和环境进行通信。
detection
角度检测
Fingerprint
Detection 指纹检测
Magnetic
detection 磁性检测
AMR Sensor 磁性传感器
Multifunction
MR Sensor
Smart Sensor
磁性传感器
多功能智能传感器
3 物联网关键技术——感知技术
CO2 Sensor 二氧化碳传感器
物联网的特征
1 物联网的概况
军事物联网与民用物联网的差异
比较项 应用目标 应用模式 应用环境 安全要求 物联对象 器件要求 关键技术 标准协议
民用物联网 提高经济效益和生产力 不区分目标协作关系 互联网 一般 低敏感 指标低 共性关键技术 商用协议
军用物联网 军事效能和战斗力提升 区分目标协作关系 专用网络 严格 高敏感 指标高 （共性+军事专用）关键技术 自主产权
2 物联网架构
功能角度： Networked Auto-ID uID IoT USN Physical-net M2M SENSEI IoT-A AOA
物联网总体架构
模型角度： MNN&SOF
2 物联网架构
基本 属性
水平性（Horizontality） 可扩展性（Scalability）
物联网体系结构 评价指标
2 物联网架构
传输层 传输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。传输层涉及到的技术就包括 IPV4/IPV6、3G/LTE、自组织网络、WiFi无线网络、WiMax等
定义4：物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有自组织能力、智能 接口与信息网络无缝整合，是未来互联网的一部分。
1 物联网的概况
从技术上理解 物联网是指物体通过智能感应装置，经过传输网络，到达指定的信息处理中
心，最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与处理的智能网络。 从应用上理解
物联网是指把世界上所有的物体都联接到一个网络中，形成“物联网”,然后 “物联网”又与现有的互联网结合,实现人类社会与物理系统的整合，达到更加 精细和动态的方式管理生产和生活。
1 物联网的概况
物联网的本质就是将IT基础设施融入到物理基础设施中，也就是把感应 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”，实现实时 的、智慧的、动态的管理和控制。
1 物联网的概况
物联网认识的误区
把传感网或RFID网等同于物联网。传感技术、RFID技术仅是信息采集技术 之一,仅只是物联网的一种应用，但绝不是物联网的全部。 把物联网当成互联网的无边无际的无限延伸，把物联网当成所有物的完全 开放、全部互连、全部共享的互联网平台。现实中没必要也不可能使全部物 品联网；也没必要使专业网、局域网都必须连接到全球互联网共享平台。 认为物联网是空中楼阁很难实现的技术。（物流、智能交通）对早就存在 的具有物物互联的网络化、智能化、自动化系统的概括与提升。 把物联网当成个筐，什么都往里装。基于自身认识，把仅仅能够互动、通 信的产品都当成物联网应用。如，仅仅嵌入了一些传感器，就成为了所谓的 物联网家电；把产品贴上了RFID标签，就成了物联网应用等等。
特有 属性
环境感知性（Context-awareness） 环境交互性（Interactivity） 自适应性（Adaptability）
必要 属性
安全性（Security） 抗毁性（Resilience） 互操作性（Interoperability）
2 物联网架构
Networked Auto-ID
将应用需求与资源分配分离开来 支持动态移动管理和实时应用配置，通过协调 层实现多个应用程序在同一资源上或跨网络和管理域并发运行。
2 物联网架构
M2M
SENSEI
Physical-net、M2M与SENSEI都将底层感知网络抽象为服务或资源，这样降低 了后端信息服务器的计算需求， 因此比Networked Auto-ID、uID IoT、USN具有更 好的可扩展性。
O
O
O
O
O
O
O
互操 作性
O O O
数据处理 数据传输 数据采 集
2 物联网架构
商用物联网总体架构
应用层
数字城市 环境监测
应用 通信中间件
物联网应用
智能交通
智能水利
工业控制
智能物流
物联网应用支撑子层
信息 开务 支撑平台
通信层
感知层
2020/11/27
异构网融合
互联网、移动通信网及其他专网
PH Sensor PH值传感器
RFID Tag / RW RFID标签/读写器
Identify, Read and write the information of
articles 识别，读写 物品信息
UV Sensor 紫外线传感器
Vital Sign Sensor 生命体征传感器
Energy Harvest 能量采集
2 物联网架构
感知层 感知层是IOT的基础，解决的就是人类世界和物理世界的数据获取问
题。主要通过各类信息采集、执行设备和识别设备，采用多种网络通信技 术、信息处理技术、物化安全可信技术、中间件及网关技术等，实现物理 空间与信息空间的感知互动。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、实时定位等技术。
2 物联网架构
物联网体系结构比较
2 物联网架构
物联网体系结构比较
水平性
可扩 展性
Networked Auto-ID
uID IoT
USN
O
Physical-
O
O
net
M2M
O
O
SENSEI
O
O
IoT-A
O
O
AOA
O
环境感 知性
环境交 互性
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
自适 应性
O O
O O O
安全性 抗毁性
2 物联网架构
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。
3 物联网关键技术——感知技术
产品电子 代码EPC
……
感知技术
无线传感 网络技术
Acceleration Sensor 加速度传感器
Distance Shock
Thermistor 热敏电阻
meter detection
测距仪 振动检测
Acceleration
Piezoelectric
加速度
压电体
Angular
Temperature
detection
Si
温度检测 Semicon-