物联网导论课件
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• 中国通信标准化协会秘书长周宝信说过：“泛在 网是一个大通信概念。”泛在网络由计算机科学 家马克· 维瑟首次提出，它不是一个全新的网络技 术，而是在现有技术基础上的应用创新，是不断 融合新的网络，不断向泛在网络注入新的业务和 应用，直至“无所不在、无所不包、无所不能” ，体现在多网络、多行业、多应用、异构多技术 的融合与协同。
ITU Internet Reports
Internet of Things
Mobile Internet
Internet 2005年： 《The Internet of Things》 2004年： 《The Portable Internet》 2003年： 《Birth of Broadband》 2002年： 《Internet for a Mobile Generation》 2001年： 《IP Telephony》 1999年： 《Internet for Development》 1997年： 《Challenges to the network: Telecoms and the Internet》
1998 年
1998 年，来西马亚发布了全球第一张 RFID 护照。 在美国召开的移动计算和网络国际会议提出：“传感网是下一个世纪人 类面临的有一个发展机遇”，传感网迅速成为全球研究热点。同年，中 科院启动了相关研究。 麻省理工学院的 Auto-ID 中心将 RFID 技术与互联网结台，提出了 EPC。 其核心思想是为每一个产品提供唯一的电子标签，通过射频识别完成数 据采集。
> 秘密
互联网时代网络两头需要通过人的作用才能交流 物联网时代网络两头的机器可以自行交流
> 秘密
• 因此，物联网的发展与互联网的发展是并行的， 相互影响的。在重视物联网发展的同时，我们同 样不能轻视互联网的发展。加速互联网应用，培 育新兴产业，积极研究发展下一代互联网（next generation Internet，NGI)，重视移动互联网， 推进互联网和传统产业进行有机结合，发挥出互 联网在促进国民经济增长中的重要作用。
1948 年
1973 年 1973 年 1980 年
• 4.1.1 行业逐步发展成熟
1991 年
人们从此进入了不停车收费的时代。 马克·维瑟在《科学美国人》发表文章《 2l 世纪的 汁 算机》，预言了 泛 在计算（无所不在的计算）的未来应用。
1995 年
比尔盖茨在其《未来之路》一书中提及物联网概念。
•
•
> 秘密
•
4. EOPSS（欧洲智能系统集成技术平台）这样定义物联网：Things having identities and virtual personalities operating in smart spaces using intelligent interfaces to connect and communicate within social, environmental，and user contexts.（事物有虚拟人物的身份和 经营场所使用的智能接口，在社会环境和用户内容上实现智能连接和沟通。）
专网
公网
35
> 秘密
3.2.3-未来趋势——网络融合
• 未来，网络融合将成为趋势，这不仅对业务的整 合、降低成本、提高行业的整体竞争力等方面有 很大的益处，而且为未来信息产业的发展做了准 备。
> 秘密
三网融合
> 秘密
网络融合
• 互联网升级是网络融合基础。 • 通信网络互通互联实现网络融合。 • 在网络融合基础上，泛在网应用快速发展。
Ambient Intelligence
Intelligence
33
> 秘密
泛在网关键技术
34
> 秘密
泛在网发展阶段——尚处于物联网阶段
• 目前主要应用于垂直型的行业 应用和公众服务； • 网络层的管道既有用公众的网 络，也有行业自建的专用网络 。 • 感知延伸层不同的行业采用不 同的感知、传感、延伸技术把 物接入到网络。尚是简单终端 ，终端之间没有通信，部署范 围尚小。
• 全面感知
> 秘密
• 可靠传输
> 秘密
• 智能处理
22
> 秘密
3.3物联网、互联网、泛在网辨析
3.3.1-物联网的传输通信保障——互联网 3.3.2-物联网发展的方向——泛在网 3.3.3-未来趋势——网络融合
> 秘密
• 3.3.1-物联网的传输通信保障——互联网
• 中国工程院副院长邬贺铨院士2009年5月16日在广 州举行的有关科技讲坛上提出，物联网是未来信 息产业的发展方向，也是中国经济新的增长点。 相较于互联网的全球性，物联网是行业性的。物 联网不是把任何东西都联网，而是把联网有好处 而且能联网的东西连起来；物联网不是互联网， 而是应用。
> 秘密
泛在网概念-概念比较
泛在网 Ubiquitous Network
是指基于个人和社会的需求，实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、 传递、存储、认知、决策、使用等服务，网络具有超强的环境感知、内容感知及其智能 性， 为个人和社会提供泛在的、无所不含的信息服务 和应用。 是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力或执行能力的各种信息传感 设备，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现广域或大范围的人与物、物
38
> 秘密
目录
1.任务引入 2.目标与任务 3.任务资讯 4.项目实施 5.项目评价
> 秘密
（四）项目实施
> 秘密
4.1 物联网起源与发展过程
时间 1946 年
事
件
前苏联的莱昂· 泰 勒明发明了一种秘密收听装置，用于转发携带音频信 息的无线电 波 ，通常认为它是 RFID 的前身。 美国科学家哈里斯托克曼发表了论文《利用反射功率的通讯》，正式提 出 RFID 一词，被认为标志着 RFID 技术的面世。 马里奥卡杜勒所申请的专利是现今 RFID 真正意义上的原型，它可被制 成收取通行费的设备，也曾被展示给纽约 港 务局和其它潜在客口。 在美国 洛 斯阿拉莫斯实验室里诞生了第一个 RFID 标签的样本 日本东京大学的坂村健博士倡导的全新计算机体系 TRON， 计划构筑 “计 算无所不在”的环境，能让识别器自动识别一切物品。 世界上第一个开放的高速公路电子收费系统在美国俄克拉荷马州建立，
> 秘密
2.2 项目任务
• 根据“畅想未来物联生活”的调研要求，通过学 习资料及网络获取信息，形成规范的调研报告。
> 秘密
• 讨论稿需要包含以下关键点： • 1． 未来物联网生活有哪些特点，采用图片匹配文字形式 展现。 • 2． 开动脑发挥想象，说出你能想到的未来可以拓展的功 能。 • 格式要求：采用PPT的形式展示 • 考核方式：每人自选一主题，采取课内发言，时间要求35分钟。
> 秘密
目录
1.任务引入 2.目标与任务 3.任务资讯 4.项目实施 5.项目评价
> 秘密
（三）任务资讯（知识储备）
> 秘密
> 秘密
• IT领域的发展经过了3个高速发展的阶段： • 硬件：IBM，Intel • 软件：Microsoft, Oracle
• 互联网：腾讯，阿里巴巴
• 下一个十年是什么
1999 年
2001 年
加利福尼亚大学的克里斯托弗应斯特正式提出了“智能灰尘”的概念。 美国 橡 树岭实验室断言 IT 时代正在从“计算机网络”迅速向“传感器网 络”转变。 全球产品电子代码中心（ EPC global）在美国成立，管理源自文库实施 EPC，目
2002 年
2003 年
> 秘密
物联网本质上具有以下特点：
• (1) 物联网是物与物的相互连接的网络，互联是其 重要特征。 • (2) 物联网能够让物体自动自发，智慧是其另一个 重要特征 • (3) 物联网大大拓展了人类的沟通范围 • (4)物联网可以实现更多智能的应用
18
> 秘密
特点
物联网概念示意图
> 秘密
3.2物联网的主要特征
> 秘密
教学单元1：物联网入门
> 秘密
目录
1.任务引入 2.目标与任务 3.任务资讯 4.项目实施 5.项目评价
> 秘密
（一）任务引入 1.1 案例引入 1.2 任务引入
> 秘密
‹#›
> 秘密
想一想
• 观看以上FLASH片段后，大家对物联网哪些认识？
> 秘密
1.2 项目引入——畅想未来物联网生活
> 秘密
物联化 Instrumented
Event capture and filtering for timely response
+
互联化 Interconnected
Any to any linkage of people, process, and systems
+
智能化 Intelligent
Deep discovery, analysis and forecasting
=
Smart
实现更透彻的感应和度量、更全面的互联互通，并获得更智能的 洞察 使系统更加智能化，提高性能、效率和生产力 使人们以新的方式思维和工作
27
> 秘密
感知中国
> 秘密
• 3.3.2-物联网发展的方向——泛在网
• 能够充分发挥自己的想象，憧憬未来的物联 网生活。
> 秘密
目录
1.任务引入 2.目标与任务 3.任务资讯 4.项目实施 5.项目评价
> 秘密
（二）目标与任务 2.1 教学目标 2.2 项目任务
> 秘密
2.1 教学目标
• 掌握结物联网的基本概念及主要特点，能够清晰 阐述了解物联网的起源、发展、机遇与挑战，深 刻理解物联网技术和标准化现状。初步养成良好 的工作作风与职业道德。
> 秘密
3.1物联网的概念
• • 物联网是当今网络高频度热词，对于物联网的概念，有多种解释。比较有代表性的有 如下几种： 1． 百度定义物联网：是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等 信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯 ，以实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 2． 维基百科这样定义物联网：把所有物品通过射频识别等信息传感设备和互联网连 接起来，实现智能化识别和管理；物联网就是把感应器装备嵌入到各种物体中，然后 将“物联网”与现有的互联网连接起来，实现人类社会与物理系统的整合。 3． ITU（国际电信联盟）这样定义物联网：By embedding short-range mobile transceivers into a wide array of additional gadgets and everyday items, enabling new forms of communication between people and people, and between people and things, and between things themselves.（在日常用品中通 过嵌入到一个额外的小工具和广泛的短距离的移动收发器，使人与人之间、人与事物 之间以及事物之间形成信息沟通形式。）From anytime, anyplace connectivity for anyone, we will now have connectivity for anything.（任何时间、任何地点、任何 人，我们现在都能够实现相关连接。）
物联网 Internet of Things
与物之间信息交换需求的互联。其中末端网包括各种实现与物互联的技术，如传感器网 络、RFID、二维码、短距离无线通信技术。移动通信模块等。是继电信网和互联网络。 实现人与人通信之后，着重连接物理世界的应用及相关产业，因此是走向泛在网的重要 一步。 是利用各种传感器（光、电、温度、湿度、压力等）加上中低速的近距离无线通信技术 构成一个独立的网络, 是由多个具有有线/无线通信与计算能力的低功耗、小体积的微小 传感器节点构成的网络系统，它一般提供局域或小范围物与物之间的信息交换。是物联 网末端采用的关键技术之一。
传感器网络 Sensor Network
> 秘密
泛在网概念-概念比较
传感网
物联网
泛在网
> 秘密
泛在网概念-概念比较
32
> 秘密
泛在网概念-发展目标
泛在网目标
智慧地球目标
泛在社会、智慧地球的基础
Ubiquitous Connectivity
Instrumented
Pervasive
Interconnected
ITU Internet Reports
Internet of Things
Mobile Internet
Internet 2005年： 《The Internet of Things》 2004年： 《The Portable Internet》 2003年： 《Birth of Broadband》 2002年： 《Internet for a Mobile Generation》 2001年： 《IP Telephony》 1999年： 《Internet for Development》 1997年： 《Challenges to the network: Telecoms and the Internet》
1998 年
1998 年，来西马亚发布了全球第一张 RFID 护照。 在美国召开的移动计算和网络国际会议提出：“传感网是下一个世纪人 类面临的有一个发展机遇”，传感网迅速成为全球研究热点。同年，中 科院启动了相关研究。 麻省理工学院的 Auto-ID 中心将 RFID 技术与互联网结台，提出了 EPC。 其核心思想是为每一个产品提供唯一的电子标签，通过射频识别完成数 据采集。
> 秘密
互联网时代网络两头需要通过人的作用才能交流 物联网时代网络两头的机器可以自行交流
> 秘密
• 因此，物联网的发展与互联网的发展是并行的， 相互影响的。在重视物联网发展的同时，我们同 样不能轻视互联网的发展。加速互联网应用，培 育新兴产业，积极研究发展下一代互联网（next generation Internet，NGI)，重视移动互联网， 推进互联网和传统产业进行有机结合，发挥出互 联网在促进国民经济增长中的重要作用。
1948 年
1973 年 1973 年 1980 年
• 4.1.1 行业逐步发展成熟
1991 年
人们从此进入了不停车收费的时代。 马克·维瑟在《科学美国人》发表文章《 2l 世纪的 汁 算机》，预言了 泛 在计算（无所不在的计算）的未来应用。
1995 年
比尔盖茨在其《未来之路》一书中提及物联网概念。
•
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> 秘密
•
4. EOPSS（欧洲智能系统集成技术平台）这样定义物联网：Things having identities and virtual personalities operating in smart spaces using intelligent interfaces to connect and communicate within social, environmental，and user contexts.（事物有虚拟人物的身份和 经营场所使用的智能接口，在社会环境和用户内容上实现智能连接和沟通。）
专网
公网
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> 秘密
3.2.3-未来趋势——网络融合
• 未来，网络融合将成为趋势，这不仅对业务的整 合、降低成本、提高行业的整体竞争力等方面有 很大的益处，而且为未来信息产业的发展做了准 备。
> 秘密
三网融合
> 秘密
网络融合
• 互联网升级是网络融合基础。 • 通信网络互通互联实现网络融合。 • 在网络融合基础上，泛在网应用快速发展。
Ambient Intelligence
Intelligence
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> 秘密
泛在网关键技术
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> 秘密
泛在网发展阶段——尚处于物联网阶段
• 目前主要应用于垂直型的行业 应用和公众服务； • 网络层的管道既有用公众的网 络，也有行业自建的专用网络 。 • 感知延伸层不同的行业采用不 同的感知、传感、延伸技术把 物接入到网络。尚是简单终端 ，终端之间没有通信，部署范 围尚小。
• 全面感知
> 秘密
• 可靠传输
> 秘密
• 智能处理
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> 秘密
3.3物联网、互联网、泛在网辨析
3.3.1-物联网的传输通信保障——互联网 3.3.2-物联网发展的方向——泛在网 3.3.3-未来趋势——网络融合
> 秘密
• 3.3.1-物联网的传输通信保障——互联网
• 中国工程院副院长邬贺铨院士2009年5月16日在广 州举行的有关科技讲坛上提出，物联网是未来信 息产业的发展方向，也是中国经济新的增长点。 相较于互联网的全球性，物联网是行业性的。物 联网不是把任何东西都联网，而是把联网有好处 而且能联网的东西连起来；物联网不是互联网， 而是应用。
> 秘密
泛在网概念-概念比较
泛在网 Ubiquitous Network
是指基于个人和社会的需求，实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、 传递、存储、认知、决策、使用等服务，网络具有超强的环境感知、内容感知及其智能 性， 为个人和社会提供泛在的、无所不含的信息服务 和应用。 是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力或执行能力的各种信息传感 设备，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现广域或大范围的人与物、物
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> 秘密
目录
1.任务引入 2.目标与任务 3.任务资讯 4.项目实施 5.项目评价
> 秘密
（四）项目实施
> 秘密
4.1 物联网起源与发展过程
时间 1946 年
事
件
前苏联的莱昂· 泰 勒明发明了一种秘密收听装置，用于转发携带音频信 息的无线电 波 ，通常认为它是 RFID 的前身。 美国科学家哈里斯托克曼发表了论文《利用反射功率的通讯》，正式提 出 RFID 一词，被认为标志着 RFID 技术的面世。 马里奥卡杜勒所申请的专利是现今 RFID 真正意义上的原型，它可被制 成收取通行费的设备，也曾被展示给纽约 港 务局和其它潜在客口。 在美国 洛 斯阿拉莫斯实验室里诞生了第一个 RFID 标签的样本 日本东京大学的坂村健博士倡导的全新计算机体系 TRON， 计划构筑 “计 算无所不在”的环境，能让识别器自动识别一切物品。 世界上第一个开放的高速公路电子收费系统在美国俄克拉荷马州建立，
> 秘密
2.2 项目任务
• 根据“畅想未来物联生活”的调研要求，通过学 习资料及网络获取信息，形成规范的调研报告。
> 秘密
• 讨论稿需要包含以下关键点： • 1． 未来物联网生活有哪些特点，采用图片匹配文字形式 展现。 • 2． 开动脑发挥想象，说出你能想到的未来可以拓展的功 能。 • 格式要求：采用PPT的形式展示 • 考核方式：每人自选一主题，采取课内发言，时间要求35分钟。
> 秘密
目录
1.任务引入 2.目标与任务 3.任务资讯 4.项目实施 5.项目评价
> 秘密
（三）任务资讯（知识储备）
> 秘密
> 秘密
• IT领域的发展经过了3个高速发展的阶段： • 硬件：IBM，Intel • 软件：Microsoft, Oracle
• 互联网：腾讯，阿里巴巴
• 下一个十年是什么
1999 年
2001 年
加利福尼亚大学的克里斯托弗应斯特正式提出了“智能灰尘”的概念。 美国 橡 树岭实验室断言 IT 时代正在从“计算机网络”迅速向“传感器网 络”转变。 全球产品电子代码中心（ EPC global）在美国成立，管理源自文库实施 EPC，目
2002 年
2003 年
> 秘密
物联网本质上具有以下特点：
• (1) 物联网是物与物的相互连接的网络，互联是其 重要特征。 • (2) 物联网能够让物体自动自发，智慧是其另一个 重要特征 • (3) 物联网大大拓展了人类的沟通范围 • (4)物联网可以实现更多智能的应用
18
> 秘密
特点
物联网概念示意图
> 秘密
3.2物联网的主要特征
> 秘密
教学单元1：物联网入门
> 秘密
目录
1.任务引入 2.目标与任务 3.任务资讯 4.项目实施 5.项目评价
> 秘密
（一）任务引入 1.1 案例引入 1.2 任务引入
> 秘密
‹#›
> 秘密
想一想
• 观看以上FLASH片段后，大家对物联网哪些认识？
> 秘密
1.2 项目引入——畅想未来物联网生活
> 秘密
物联化 Instrumented
Event capture and filtering for timely response
+
互联化 Interconnected
Any to any linkage of people, process, and systems
+
智能化 Intelligent
Deep discovery, analysis and forecasting
=
Smart
实现更透彻的感应和度量、更全面的互联互通，并获得更智能的 洞察 使系统更加智能化，提高性能、效率和生产力 使人们以新的方式思维和工作
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> 秘密
感知中国
> 秘密
• 3.3.2-物联网发展的方向——泛在网
• 能够充分发挥自己的想象，憧憬未来的物联 网生活。
> 秘密
目录
1.任务引入 2.目标与任务 3.任务资讯 4.项目实施 5.项目评价
> 秘密
（二）目标与任务 2.1 教学目标 2.2 项目任务
> 秘密
2.1 教学目标
• 掌握结物联网的基本概念及主要特点，能够清晰 阐述了解物联网的起源、发展、机遇与挑战，深 刻理解物联网技术和标准化现状。初步养成良好 的工作作风与职业道德。
> 秘密
3.1物联网的概念
• • 物联网是当今网络高频度热词，对于物联网的概念，有多种解释。比较有代表性的有 如下几种： 1． 百度定义物联网：是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等 信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯 ，以实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 2． 维基百科这样定义物联网：把所有物品通过射频识别等信息传感设备和互联网连 接起来，实现智能化识别和管理；物联网就是把感应器装备嵌入到各种物体中，然后 将“物联网”与现有的互联网连接起来，实现人类社会与物理系统的整合。 3． ITU（国际电信联盟）这样定义物联网：By embedding short-range mobile transceivers into a wide array of additional gadgets and everyday items, enabling new forms of communication between people and people, and between people and things, and between things themselves.（在日常用品中通 过嵌入到一个额外的小工具和广泛的短距离的移动收发器，使人与人之间、人与事物 之间以及事物之间形成信息沟通形式。）From anytime, anyplace connectivity for anyone, we will now have connectivity for anything.（任何时间、任何地点、任何 人，我们现在都能够实现相关连接。）
物联网 Internet of Things
与物之间信息交换需求的互联。其中末端网包括各种实现与物互联的技术，如传感器网 络、RFID、二维码、短距离无线通信技术。移动通信模块等。是继电信网和互联网络。 实现人与人通信之后，着重连接物理世界的应用及相关产业，因此是走向泛在网的重要 一步。 是利用各种传感器（光、电、温度、湿度、压力等）加上中低速的近距离无线通信技术 构成一个独立的网络, 是由多个具有有线/无线通信与计算能力的低功耗、小体积的微小 传感器节点构成的网络系统，它一般提供局域或小范围物与物之间的信息交换。是物联 网末端采用的关键技术之一。
传感器网络 Sensor Network
> 秘密
泛在网概念-概念比较
传感网
物联网
泛在网
> 秘密
泛在网概念-概念比较
32
> 秘密
泛在网概念-发展目标
泛在网目标
智慧地球目标
泛在社会、智慧地球的基础
Ubiquitous Connectivity
Instrumented
Pervasive
Interconnected