物联网导论--第1章
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。
6
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
物联网导论
物联网导论第一篇：物联网导论1、M2M：可以解释为人到人（man to man），人到机器（man to machine）,机器到机器（machineto machine）2、智慧校园：提高校园信息服务和应用的质量与水平，建立一个开放的，创新的，协作的智能的综合信息服务平台。
通过综合信息服务平台，教师，学生和管理者都可以制定基于较色的个性化服务，全面感知不同的教学资源，获得互动，共享，协作的学习，工作和生活环境，实现教育信息资源的有效采集，分析，应用和服务。
3、MEMS系统与集成电路的联系有哪些？答：两者的相同点：微机电系统是在微电子技术的基础上发展起来的，融合了硅微加工LIGA技术和精密器械加工等多种微加工技术。
这表明微电子技术是MEMS技术的重要基础，微电子加工手段是MEMS的重要手段之一，微电子中的主要加工手段均在MEMS制备中发挥极大的作用。
包括：Si材料制备，光刻，氧化，刻蚀，扩散，注入，金属化，PECVD，LPCVD及组封装等。
两者的不同：MEMS：工艺多样化。
制作梁，隔膜，凹槽，孔，密封洞，锥，针尖，弹簧及所构成的复杂机械结构。
更重视材料的机械特性，特别是应力特性。
集成电路：薄膜工艺。
制作各种晶体管，电阻电容等。
重视电参数的准确性和一致性。
4、智慧城市是什么？答：智慧城市的总目标是以科学发展观为指导，充分发挥城市智慧型产业优势，集成先进技术，推进信息网络综合化，宽带化，智能化，加快智能型商务，文化教育，医药卫生，城市建设管理，城市交通，环境监控，公共服务，居家生活等领域建设，全面提高资源利用率，将城市建成一个基础设施先进，信息网络通畅，科技应用普及生产生活便捷，城市管理高效，公共服务晚辈，生态环境惠及全体市民的智慧城市物联网是什么？答：通过射频识别（RFID）、红外感应线、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议把任何物体与物联网连接，进行信息交换和通信，以实现物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
《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
《物联网导论》习题解答
《物联网导论》习题解答2021年4月第1章概述一、本章学习目标本章主要了解物联网的起源、物联网关键技术及其应用进展；掌握物联网的概念与定义、物联网的特征、信息处理流程与物联网框架结构、物联网的基本结构、物联网的层次框架。
二、本章知识点? 物联网的概念与定义 ? 物联网的特征? 信息处理流程与物联网框架结构? 物联网的基本结构、物联网的层次框架三、习题及解答1. 物联网的含义包含哪些方面？答：“物联网”或“The Internet of Things”具有以下含义：（1）“物联网”依然是一个网，是一个在现有互联网基础上的网，应具有互联网的共性，这些共性应包括信息传输、信息交换、信息存储与信息的应用。
（2）物联网中的“物”应具有英特网中的终端或端点的特性，即“物”可以被寻址，“物”可以“产生”信息、交换信息。
（3）物联网中的“物”“所产生”的信息可以加以应用，或者说，人们可以应用“物”的信息。
（4）物联网应为人服务，能满足人的某些方面的需求，如果不能为人服务，它是没有意义的。
2. 学术界、我国及国际组织对物联网是如何定义的？答：学术界对物联网的定义有以下几个：（1）面向互联网的定义：“全球化的基础设施，连接物理与虚拟的对象，以应用其捕获的数据和通信功能。
这个基础设施包括了现存的和演进的英特网和网络，它将提供特殊的对象识别、感知和连接能力，以作为开发独立的、协作的、服务和应用基础。
这些将是由高度自治的数据捕获、事件传输、网络互联和交互为特征的”。
该定义是由CASAGRAS(Coordination and Support Action for Global RFID-related Activitiesand Standardisation，全球RFID运作及标准化协调支持行动)提出的。
（2）面向物的定义：在智能空间，被辨识的、拟人化操作的物，通过界面连接，与社区、环境和用户进行交互。
（3）面向语义的定义：“利用适当的建模解决方案，对物体进行描述、对物联网产生的数据进行推理、适应物联网需求的语义执行环境和架构、可扩展性存储和通信基础设施。
物联网导论1
计算机技术将和谐的融入生活中。 为人所用，不为人知！
物联网概念的核心内 容
1.2 物联网的定义
物联网概念的提出 物联网的定义
2010 年温总理在十一届人大三次会议上所作政 府工作报告中对物联网做了这样的定义：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。 欧盟定义：将现有的互联的计算机网络扩展到 互联的物品网络。 国际电信联盟(ITU)的定义：物联网主要解决物 品到物品( Thing to Thing, T2T) ,人到物品 (Human to Thing, H2T) ,人到人(Human to Human,H2H)之间的互连。
主要特征
全面感知 可靠传送 智能处理
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
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
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
物联网的两层含义：
无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界 上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到公路设施 等都可以通过互联网进行数据交换。无线射频识 别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能 嵌入技术等将得到更加广泛的应用。
物联网概念比较正式 的提出
目前物联网还没有一个精确且公认的定义， 这是因为：
1、理论体系没完全建立，认识不深入
1.2.1 物联网概念的提出
《物联网技术导论》教案
《物联网技术导论》教案第一章：物联网概述1.1 物联网的定义与发展历程1.2 物联网的体系结构与关键技术1.3 物联网的应用领域与前景第二章：物联网感知技术2.1 传感器技术2.2 无线射频识别（RFID）技术2.3 二维码技术第三章：物联网传输技术3.1 无线通信技术3.2 互联网技术3.3 边缘计算技术第四章：物联网平台与中间件技术4.1 物联网平台概述4.2 物联网中间件技术4.3 物联网平台案例分析第五章：物联网安全与隐私保护5.1 物联网安全威胁与挑战5.2 物联网安全技术5.3 物联网隐私保护策略第六章：物联网协议与标准6.1 物联网协议栈6.2 常用物联网通信协议6.3 物联网标准化组织与规范第七章：物联网应用案例分析7.1 智能家居物联网应用7.2 智能交通物联网应用7.3 工业物联网应用第八章：物联网项目设计与实施8.1 物联网项目需求分析8.2 物联网系统设计与规划8.3 物联网项目实施与管理第九章：物联网产业与发展趋势9.1 物联网产业链分析9.2 物联网产业发展现状9.3 物联网未来发展趋势第十章：物联网技术在特定领域的应用10.1 医疗健康领域的物联网应用10.2 农业领域的物联网应用10.3 环境监测领域的物联网应用重点和难点解析一、物联网的定义与发展历程难点解析：物联网的定义涵盖了多种技术和应用领域，理解其核心思想需要对相关技术有一定了解。
物联网的发展历程反映了技术的不断演进和应用的扩展。
二、物联网感知技术难点解析：感知技术是物联网获取信息的基础，涉及多种传感器的原理和应用。
RFID和二维码技术在信息传递和识别方面有重要作用，但具体的工作原理和实施方式较为复杂。
三、物联网传输技术难点解析：物联网的传输技术涵盖了多种通信协议和网络技术，边缘计算技术对于降低延迟和提高效率有重要作用，但理解其工作原理需要深入的知识。
四、物联网平台与中间件技术难点解析：物联网平台是连接设备、数据和应用的关键，中间件技术对于平台的稳定运行至关重要。
物联网导论(第1章)概述
4.信息处理与应用
经过传输到达的源信息需要进一步处理，将该信息处理为人或机器能理解的信 息，如采集的温度信息，需要将它转换为具有物理含义的摄氏或华氏温度表示。 处理后的源信息需要加以应用为人们提供各种服务。如我们获得了天气温度信息 后，就可以提供气象服务，人们就会知道冷暖、就会根据温度的情况添减衣物。
1.源信息采集
源信息采集就是采用各种传感器获取监测对象的物理的、化学的、生物 的信息，或采集监测对象的图形图像信息。源信息采集首先需要有监测对 象，该对象可是物、人、或者是其他实体；其次，源信息的采集需要传感 器，包括摄影摄像等方面的设备，因此，源信息采集所用的传感器的种类 非常多；第三，源信息的采集不仅仅只采集监测对象的一种信息，可以同 时采集多种信息。
机械工程 仪器仪表
习 题
1. 物联网的含义包含哪些方面？ 2. 学术界、我国及国际组织对物联网是如何定义的？ 3. 物联网的主要特征有哪些？试简要给以说明。 4. 一般的信息处理系统主要由哪些部分构成？其主要作用如何？ 5. 物联网的系统结构主要由哪些部分构成？其主要作用是什么？ 6. 物联网框架主要由哪些层次构成？ 7. 物联网的关键技术主要有哪些？ 8. 物联网主要应用在哪些领域？试举出几个应用场景。 9. 能否举出一些你身边物联网应用的例子？这些例子都应用了物联 网哪些技术？
1.2.2 物联网基本结构
1.2.3物联网层次框架
1.3 物联网关键技术及其应用进展
1.3.1 物联网关键技术 1.3.2 物联网应用
1.3.1 物联网关键技术
物联网的技术基础
（1）RFID （2）EPC （3）短距离通信技术 （4）互联网
物联网的关键技术
（1）RFID与EPC技术 （2）感知控制技术 （3）无线网络技术 （4）中间件技术 （5）智能处理技术
物联网技术导论课件
物联网技术导论课件
2.1 物联网体系结构概述
➢ 2.1.1 意义和功能
无线传感网
无线传感器网络的相关技术可以作为物联网开发的基础
互联网
互联网连接的是虚拟世界，而物联网则是实现物理世界的互联互通
物联网技术导论课件
2.1 物联网体系结构概述
➢ 2.1.1 意义和功能
异构屏蔽性 互联互通 安全性
图 物联网的三层结构 物联网技术导论课件
2.1 物联网体系结构概述
➢ 2.1.2 设计原则
以“用户为中心” 互联互通 安全性 可管理性
时空性 开放性 鲁棒性
物联网技术导论课件
2.1 物联网体系结构
➢ 2.1.1 组成模块
图 USN结构 物联网技术导论课件
2.1 物联网体系结构
➢ 2.1.1 组成模块
智能计算技术 海量数据的存储 服务计算
物联网技术导论课件
2.2 物联网体系结构
➢ 2.2.5 应用决策
监控型应用
图 基于RFID的物流跟踪 物联网技术导论课件
2.2 物联网体系结构
➢ 2.2.5 应用决策
控制型应用
图 智能交通 物联网技术导论课件
2.2 物联网体系结构
➢ 2.2.5 应用决策
2.4 已有架构
➢ 2.4.3 CPS
物联网技术导论课件
2.4 已有架构
➢ 2.4.1 无线传感网
图 WSN 物联网技术导论课件
2.4 已有架构
➢ 2.4.1 无线传感网
图 WSN体系结构 物联网技术导论课件
2.4 已有架构
➢ 2.4.2 EPC/UID
系统构成 EPC编码体系 射频识别系统
信息网格系统
01-物联网工程导论-第一章
智慧地球
1.2 物联网兴起的背景
物联网兴起历史：
1、《未来之路》
2、《ITU互联网报告2005：物联网》 3、IBM-智慧地球
1.2 物联网兴起的背景
中国发展物联网的基础（优势）：
1、世界第一的用户群
2、政府集中优势资源实现和谐社会的决心和能力 3、世界领先的网络技术和基础设施 4、现有“包袱”相对较少(有利于重新规划和规范) 5、中国人追求新奇的用户习惯
传感网
泛在网 （ubiquitous network ）
泛在网”即广泛存在的网络，它以无所不在、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。 以“无所不在”、“无所不包”、“无所不能”为基本特征， 帮助人类实现“4A”化通信，即在任何时间(anytime)、任何 地点(any-where)、任何人(anyone)、任何物(anything)都能 顺畅地通信 ITU把泛在网络描述为物联网基础的远景。泛在网络由此成为物 联网通信技术的核心。
第一章 物联网概述
本章要点
1、理解【物联网的概念】 2、了解国内外物联网发展概况
3、了解物【联网关键技术】
4、了解【物联网产业】相关
目 录
1.1 物联网的基本概念 1.2 物联网兴起的背景 1.3 国内外物联网发展概况 1.4 物联网关键技术 1.5 物联网产业 1.6 我国物联网发展的机遇与挑战
社会服务：医院、广播、体育场馆„„ 商业服务：旅游、饭店、娱乐、餐饮、银行„„ „„
1.5 物联网产业
物联网产业链：
1.6 我国物联网发展存在的问题
1、标准体系健全难
2、核心技术有待突破：高端芯片
3、缺乏规模效应导致成本过高 4、赢利模式无经验可借鉴 5、CGlobal网络架构
物联网导论_第1章_物联网概述
物联网导论_第1章_物联网概述在当今科技飞速发展的时代，物联网（Internet of Things，简称IoT）已经成为了一个热门话题。
物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。
简单来说，就是让“物”与“网”相连，实现智能化的管理和控制。
物联网的概念最早可以追溯到上世纪 90 年代。
随着技术的不断进步，物联网逐渐从理论走向了实际应用，并在各个领域展现出了巨大的潜力。
物联网的体系架构通常可以分为感知层、网络层和应用层三个主要层次。
感知层是物联网的基础，它由各种传感器和智能终端设备组成，负责采集物理世界中的各种信息。
这些传感器可以感知温度、湿度、压力、光照等环境参数，也可以监测物体的位置、速度、运动状态等。
智能终端设备则包括智能手机、平板电脑、智能家电等，它们能够与传感器进行通信，并将采集到的数据上传到网络层。
网络层是物联网的核心，它负责将感知层采集到的数据传输到应用层。
网络层的通信技术多种多样，包括移动通信网络（如 4G、5G）、卫星通信网络、蓝牙、WiFi 等。
这些通信技术为物联网提供了广泛的覆盖范围和高速的数据传输能力，使得物联网中的设备能够随时随地进行通信。
应用层是物联网的价值体现，它根据不同的应用场景和需求，对感知层采集到的数据进行分析和处理，并为用户提供各种服务和应用。
例如，在智能家居领域，应用层可以根据室内的温度和湿度自动调节空调和加湿器的工作状态；在智能交通领域，应用层可以实时监测道路交通状况，为驾驶员提供最优的行车路线；在工业生产领域，应用层可以对生产设备进行远程监控和故障诊断，提高生产效率和产品质量。
物联网的应用领域非常广泛。
在智能家居方面，人们可以通过手机远程控制家中的灯光、电器、窗帘等设备，实现智能化的生活体验。
比如，当你下班回家的路上，就可以提前打开空调和热水器，让家里变得舒适温暖。
在智能交通领域，物联网技术可以实现车辆的自动驾驶、交通流量的实时监测和智能调度，提高交通运输的效率和安全性。
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_物联网概述物联网应用技术导论_第1章_物联网概述本章主要介绍物联网的概念和发展背景。
本章内容包括以下几个方面：物联网定义与特点、物联网的发展历程、物联网的应用领域和前景展望。
一、物联网定义与特点物联网是指通过互联网将各种物品连接起来，实现信息的传递和共享的网络。
它的核心是将传感器、智能设备等与互联网相连接，实现物与物之间的交互和智能化控制。
物联网的特点包括：1.大规模连接：物联网可以实现大量的物品互连，覆盖广泛的应用领域。
2.安全可靠：物联网需要保障数据传输的安全和稳定性，保护用户隐私不被侵犯。
3.智能化控制：物联网可以实现物品之间的智能化控制，提高生产效率和用户体验。
二、物联网的发展历程物联网的概念最早可以追溯到20世纪90年代。
随着信息技术和通信技术的发展，物联网逐渐从概念转为现实。
物联网的发展历程可以分为以下几个阶段：1.物联网的起步阶段：在这个阶段，物联网的应用局限于一些特定行业，如工业自动化和军事领域。
2.物联网的拓展阶段：随着通信技术和互联网的快速发展，物联网的应用开始拓展到更多的行业领域，如农业、交通、医疗等。
3.物联网的普及阶段：随着物联网技术的成熟和成本的降低，物联网开始进入大规模应用阶段。
三、物联网的应用领域物联网的应用领域广泛，涵盖了各个行业和领域。
以下是物联网的几个典型应用领域：1.工业领域：物联网可以实现工厂设备的监测和控制，提高生产效率和质量。
2.农业领域：物联网可以实现农田的智能化管理，实时监测和调控农作物的生长环境。
3.交通领域：物联网可以实现交通工具的智能管理和交通信息的实时传输，提高交通效率和安全性。
4.医疗领域：物联网可以实现医疗设备的远程监测和患者健康数据的传输，提高医疗服务的质量和效率。
四、物联网的前景展望物联网作为一种新兴的技术和应用模式，具有巨大的发展潜力。
未来，物联网将在以下几个方面取得进一步的发展：1.应用领域的拓展：物联网的应用领域将进一步拓展，涵盖更多的行业和领域。
物联网技术导论--第01章
《物联网技术导论(第二版)》
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物联网的关键技术
二维码技术： 二维码是采用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二 维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息；在
代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、
“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形 体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设 备自动识读以实现信息自动处理；二维条码/二维码能够在 横向和纵向两个方位同时表达信息，能在很小的面积内表
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物联网的应用
智能会展
企业介绍 产品信息 重要公告 公益信息 其他信息 管理员 企业服务中心 企业 介绍 产品 信息
2楼
信息服务中心
N楼
控制终端
控制终端
控制终端
控制终端
4号展位
控制终端
5号展位
控制终端
N号展位
会展大厅
控制终端
1号展位
控制终端
2号展位
控制终端
三号展位
机房
公共 信息区 数据服务器 信息发布服务器
移动无线电台、天线、关口站、基站）。若要同某移动台
通信，移动交换局通过各基台向全网发出呼叫，被叫台收 到后发出应答信号，移动交换局收到应答后分配一个信道 给该移动台并从此话路信道中传送一信令使其振铃
《物联网技术导论(第二版)》
38
物联网的关键技术
互联网（Internet）： 即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际
挖掘技术、数据管理与控制等多种现代计算机技术。
《物联网技术导论(第二版)》
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物联网系统结构
应用层:
应用层中包括各类用户界面显示设备以及其它管理设备等，
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_物联网概述物联网应用技术导论第1章物联网概述物联网（Internet of Things，IoT）是指通过互联网络将普通物体与互联网连接起来，实现智能化交互和数据共享的技术。
本章将介绍物联网的概述，包括物联网的定义、发展历程、关键技术和应用领域等内容。
⑴物联网的定义物联网是一种基于互联网和传感器技术的新型网络通信和信息处理技术，具有智能化感知、自动化处理和智能化应用的特点。
它通过与物体连接，实现数据的收集、处理与传递，并通过云计算、大数据和等技术实现智能化应用。
⑵物联网的发展历程物联网的概念最早由MIT Auto-ID中心的凯文·奥尔斯顿教授提出，随后在2009年由国际电信联盟（ITU）正式提出。
自此以后，物联网得到了快速发展，成为信息技术领域的重要研究方向。
⑶物联网的关键技术物联网的实现离不开若干关键技术的支持，主要包括传感器技术、无线通信技术、云计算和大数据分析技术、和边缘计算技术等。
这些技术的不断发展和突破，推动了物联网的快速发展。
⑷物联网的应用领域物联网应用广泛，涵盖了诸多领域，包括智能家居、智能交通、智能农业、智能制造、智能城市等。
它们通过嵌入传感器和通信模块，实现了智能物体之间的互联互通，提升了生活和工作效率，改善了人们的生活品质。
附件：本文档涉及的附件包括：⒈物联网应用案例分析报告⒉物联网技术白皮书法律名词及注释：⒈物联网：物联网是一种基于互联网和传感器技术的新型网络通信和信息处理技术，具有智能化感知、自动化处理和智能化应用的特点。
⒉云计算：云计算是一种通过互联网将计算资源提供给用户的技术，用户无需拥有和管理实际的计算机硬件和软件资源，只需按需使用。
⒊大数据：大数据是指数据量巨大、处理复杂、来源多样的数据集合，通过分析这些数据可以获取有用的信息和知识。
⒋：是一种模拟人类智能的技术，通过机器学习、深度学习等方法实现智能决策和自主学习能力。
《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
《物联网导论复习》课件
工业物联网
工业物联网在生产、供应链和设 备管理等领域提供了更高效、智 能的解决方案。
农业物联网
农业物联网利用物联网技术提高 农业生产效率、降低成本和环境 影响。
智能医疗
智能医疗通过物联网技术实现医 疗设备的智能化和远程监护，提 升医疗服务质量。
总结
物联网的重要性
物联网正在改变我们的生活 方式、工作方式和社会发展。
物联网的挑战
物联网面临着安全性、隐私 保护和标准化等挑战，需要 全面考虑解决方案。
物联网的发展前景
物联网的发展前景广阔，将 深刻影响各个行业和领域。
《物联网导论复习》PPT 课件
物联网导论复习 PPT课件
第一章 物联网概述
物联网定义
物联网是指将传感器、设备、网络和数据互联 互通，实现感知、计算和控制的全球庞大网络。
物联网组成
物联网由物体、传感器、网络和应用组成，形 成了庞大的智能系统。
物联网应用领域
物联网应用广泛，包括智慧城市、智能交通、 智能家居、工业迅速，技术不断进步，应用场景不 断拓展，但仍面临挑战。
第二章 物联网技术
物联网技术体 系
物联网技术包括感知 技术、通信技术、识 别技术和智能技术。
物联网通信技 术
物联网通信技术包括 无线通信、有线通信 和卫星通信等。
物联网感知技 术
物联网感知技术包括 传感器、RFID 和摄 像头等。
物联网应用前景广阔，将改变人们的生
活、工作和社会。
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物联网发展挑战
物联网面临着技术标准、安全隐私和数 据治理等挑战。
第六章 物联网案例分析
智慧家居
智慧家居通过物联网技术实现智 能化管理和控制，提高生活便利 和舒适度。
天津科技大学物联网导论
第一章物联网概述1.物联网体系结构包括那三层，并简述其功能。
答：感知层、网络层、应用层感知层：实现对物理世界的智能感知识别、信息处理和自动控制，并通过通信模块将物理实体连接到网络层和应用层。
网络层:主要是实现信息的传递、路由和控制，包括延伸网、接入网和核心网，网络层可依托公众电信网和互联网，也可以依托行业专用通信网络。
应用层:包括应用基础层/中间件为物联网应用提供信息处理、计算等通用基础服务设施、能力及资源调用接口，以此为基础实现物联网在众多领域的各种应用。
第二章RFID1.被动式RDIF标签，主动式，半主动式标签的基本工作原理答:被动式：当rfid标签接近读写器时，标签处于读写器天线辐射形成的近场范围内。
Rfid标签天线通过电磁感应产生感应电流，感应电流驱动rfid芯片电路。
芯片电路通过rfid标签天线将储存在标签中的标识信息发送给读写器，读写器天线再将接收到的标识信息发送给主机。
主动式：处于远场的有源rfid标签由内部配置的电池供电。
当有源标签接收到读写器发送的读写指令时，标签才向读写器发送储存的表示信息。
有源标签工作原理就是读写器想标签发送读写指令，标签向读写器发送标识信息的过程。
半主动：体积小、重量轻、价格低、使用寿命长，内置电池，只有在读写器访问时，内置电池才向rfid芯片供电，以增加标签的读写距离，提高通信的可靠性。
2.RFID标签的结构答：天线，电路，rfid芯片（电池）3.RFID技术Rfid是利用无线射频信号空间耦合的方式，实现无接触的标签信息自动化传输与识别的技术。
4.图示说明基于RFID零售书店应用系统模块与工作流程。
5.图示简述RFID 应用系统结构第三章传感器1.传感器组成及原理答：传感器是由敏感元件和转换元件组成的一种检测装置，能感受到被测量，并能将检测和感受到的信息按一定的规律变换成为电信号输出，以满足感知信息的输出、处理、储存、显示、记录和控制的要求。
2.分布式光纤传感系统答：分布式光纤传感系统利用光纤作为传感敏感元件和介质，探测出沿着光纤不同位置的温度和应变的变化，实现分布式、自动、实时、连续、精确的测量。
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1.1 历史进程：主线复杂，来源不单一
RFID
1999年，美国麻省理工学院（MIT） Auto-ID中心，提出EPC系统及物联 网概念
普适计算（Pervasive Computing）
感知与互联
嵌入式系统
20世纪90年代末，传感网起步 2006年，NSF workshop on CPS (Cyber-Physical Systems)信息-物理融合系 统
储物流到产品销售，售后服务等各个环节。
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。
本章内容
1.1 起源与发展 1.2 核心技术 1.3 主要特点 1.4 应用前景
物联网丰富的内涵催生出更加丰富的外延应用。
1.4 物联网的应用前景
•从智能物体角度思考搜索引擎与物体之间的关系 ，主动识别物体并提取有用信息。 •从用户角度上的多模态信息利用，使查询结果更 精确，更智能，更定制化。
物联网的智慧决策
需求分析：
•更透彻的感知要求对海量数据多维度整合与分析 •更深入的智能化需要普适性的数据搜索和服务
核心技术
综合应用层 管理服务层 网络构建层 感知识别层
详见第6-9章
各种网络形式如何应用于物联网？
互联网：IPv6扫清了可接入网络的终端设备在数量上的限制。互联网/ 电信网是物联网的核心网络、平台和技术支持。 无线宽带网：WiFi/WiMAX等无线宽带技术覆盖范围较广，传输速度较快， 为物联网提供高速可靠廉价且不受接入设备位置限制的互联手段。 无线低速网：ZigBee/蓝牙/红外等低速网络协议能够适应物联网中能力 较低的节点的低速率、低通信半径、低计算能力和低能量来源等特征。 移动通信网：移动通信网络将成为“全面、随时、随地”传输信息的
详见第10章
新兴数据库系统（NoSQL数据库）针对非关系型、
分布式的数据存储，并不要求数据库具有确定的表模 式，通过避免连接操作提升数据库性能。
海量信息存储与物联网
网络存储体系结构：
直接附加存储（DAS） •网络附加存储（NAS） •存储区域网络（SAN） 困难：只能满足中等规模商业需求
•
核心技术
物联网导论
书 名： 物联网导论 作 者： 刘云浩 出 版 社：科学出版社 出版时间： 2010年12月 I S B N： 978-7-03-029253-7 开 本： 16开 定 价： 45.00元
第1章 物联网概述
本章内容
1.1 起源与发展 1.2 核心技术 1.3 主要特点 1.4 应用前景
什么是物联网？物联网的概念是如何产生的？
1.1 历史进程
物联网的基本思想出现于20世纪90年代
1995 Bill Gates 《未来之路》 物物互联 2005 国际电信联盟 《ITU互联网报告2005：物联网》，指出 无所不在的“物联网”通信时代即将来临
2008 IBM “智慧地球”
2009 “感知中国”
1.2 核心技术：网络构建层
核心技术
综合应用层 管理服务层 网络构建层 感知识别层
详见第6-9章
1.2 核心技术：网络构建层
• 网络是物联网最重要的基础设施之一。
核心技术
综合应用层 管理服务层 网络构建层 感知识别层
• 物联网的网络和现有网络有何异同？物联网是下一 代互联网吗？无线网络在物联网中究竟扮演了什么 角色？ • 网络构建层在物联网四层模型中连接感知识别层和 管理服务层，具有强大的纽带作用，高效、稳定 、及时、安全地传输上下层的数据。
、欺骗/重放/克隆、物理破解、篡改信息、拒绝服务攻 击、RFID病毒… 保护手段：物理安全机制/密码学安全机制/PUF…
核心技术
综合应用层 管理服务层 网络构建层 感知识别层
详见第14章
位置隐私 定义：用户对自己位置信息的掌控能力：用户能自由
决定是否发布位置信息，将信息发布给谁，通过何种 方式来发布，以及发布的信息有多详细。 保护手段：制度制约、隐私方针、身份匿名、数据 混淆
核心技术
综合应用层 管理服务层 网络构建层 感知识别层
数据库与物联网
物联网数据特点：
海量性，多态性，关联性及语义性
核心技术
综合应用层 管理服务层 网络构建层 感知识别层
关系数据库系统作为一项有着近半个世纪历史的数
据处理技术，仍可在物联网中大展拳脚，为物联网的 运行提供支撑。与此同时，结合物联网应用提出的新 需求，数据库技术也在进行不断的更新，发展出新的 方向。
核心技术
综合应用层 管理服务层 网络构建层 感知识别层
详见第2章
技术举例：传感器网络
发展历程：传感器→无线传感器→无线传感器网络
（大量微型、低成本、低功耗的传感器节点组成的多 跳无线网络）
核心技术
综合应用层 管理服务层 网络构建层 感知识别层
应用举例：
•VigilNet: 美国弗吉尼亚大学研制的用于军事监测 的系统。传感节点具有自主成网，多跳传输等特点。 •Mercury:美国哈佛大学研制的可穿戴的医疗监控 传感器。传感器具有设计人性化，高精度感知，连 续长期采集数据适用于长期、大规模、自动化的环境监测任务
根据信息生成、传输、处理和应用将物联网分为感知 识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层。
1.2 核心技术：感知识别层
核心技术
综合应用层 管理服务层 网络构建层 感知识别层
1.2 核心技术：感知识别层
• 通过感知识别技术，让物品“开口说话、发布信息” 是融合物理世界和信息世界的重要一环，是物联网 区别于其他网络的最独特的部分。 • 物联网的“触手”是位于感知识别层的大量信息 生成设备，既包括采用自动生成方式的RFID、传 感器、定位系统等，也包括采用人工生成方式的各 种智能设备，例如智能手机、PDA、多媒体播放器、 上网本、笔记本电脑等等。
搜索引擎与物联网
Web搜索引擎：一个能够在合理响应时间内，根
据用户的查询关键词，返回一个包含相关信息的结果 列表（hits list）服务的综合体。
核心技术
综合应用层 管理服务层 网络构建层 感知识别层
传统的Web搜索引擎是基于查询关键词的，对于
相同的关键词，会得到相同的查询结果。
详见第12章
物联网时代搜索引擎的新思考
联网终端规模化
物联网时代每一件物品均具通信功能成为网络终端，5-10年内联网终端规模
有望突破百亿。
1.3 物联网的主要特点（续）
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。
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
详见第4章
物联网环境下对定位技术的挑战：
异构网络、多变环境下的精准定位 大规模应用 基于位置的服务（Location based Services） 位置信息带来的信息安全和隐私保护问题
技术举例：智能信息设备
传统智能设备：个人计算机（PC）/个人数字助理
（PDA）/ …
核心技术
综合应用层 管理服务层 网络构建层 感知识别层
欧盟IoT（Internet of Things)和日本U-Japan等概念。是一个基于互联网、 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。普通对象设备化，自治终端互联化和普适服务智能 化是其三个重要特征。
物联网的其他定义
本章内容
1.1 起源与发展 1.2 核心技术 1.3 主要特点 1.4 应用前景
详见第3章
技术举例：定位系统
位置信息拓展：所在地理位置+处在该地理位置的 时间+处在该地理位置的对象（人或设备） 定位系统与技术：GPS，蜂窝基站定位，无线室内
环境定位（红外线/.超声波/蓝牙），新兴定位系统（AGPS/无线AP/网络定位）；距离/距离差/无线信号特征
核心技术
综合应用层 管理服务层 网络构建层 感知识别层
有效平台。高速、实时、高覆盖率、多元化处理多媒体数据，为“物品触 网”创造条件。
1.2 核心技术：管理服务层
• 管理服务层位于感知识别和网络构建层之上，综合 应用层之下，是物联网智慧的源泉。人们通常把 物联网应用冠以“智能”的名称，如智能电网、智 能交通、智能物流等，其中的智慧就来自这一层。 • 当感知识别层生成的大量信息经过网络层传输汇聚 到管理服务层，如果不能有效地整合与利用，那无 异于入宝山而空返，望“数据的海洋”而兴叹。 • 管理服务层解决数据如何存储（数据库与海量存储 技术）、如何检索（搜索引擎）、如何使用（数 据挖掘与机器学习）、如何不被滥用（数据安全 与隐私保护）等问题。
智能物流：现代物流系统希望利用信息生成设备，如RFID设备、感应器
或全球定位系统等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，并
详见第15-19章
本章内容
1.1 起源与发展 1.2 核心技术 1.3 主要特点 1.4 应用前景
物联网相对于已有的各种通信和服务网络在技术和应 用层面具有哪些特点呢？
1.3 物联网的主要特点
感知识别普适化
无所不在的感知和识别将传统上分离的物理世界和信息世界高度融合。
异构设备互联化
各种异构设备利用无线通信模块和协议自组成网，异构网络通过“网关”互 通互联。
物联网时代新智能设备：数字标牌（实时信息互
动）/智能电视（具有全功能的互联网，个性化体验）/ 智能手机/ …
详见第5章
物联网环境下智能设备发展新趋势：
•更深入的智能化：纵向（包括传统的智能设备）+ 纵向（融入没有计算能力的简单物理对象） •更透彻的感知：主动感知 (部署传感器) + 被动感知 (发出查询请求) •更全面的互联互通：互联互通 + 信息共享