物联网导论-2-物联网体系结构
物联网技术导论课件PPT课件
2.5 物联网的反馈与控制
➢ 2.5.1自动控制的基本原理与方式
自动控制的概念及应用
反馈控制系统的基本组成 自动控制系统的基本控制方式
2.5 物联网的反馈与控制 自动控制的基本原理与方式
自动控制的概念及应用
自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利 用外加的设备或装置（称控制装置或控制器）， 使机器、设备或生产过程（统称被控对象）的 某个工作状态或参数（即被控量）自动地按照 预定的程序运行。
EPC信息服务 （EPICS）
图 EPC的组成
注释 原来标识目标的
特定代码 贴在物品之上或 者内嵌在物品中
识别EPC标签
EPC系统的软件 支持系统
2.4 已有架构
➢ 2.4.2 EPC/UID
图 EPC
2.4 已有架构
➢ 2.4.3 CPS
图 CPS
2.4 已有架构
➢ 2.4.4 M2M
图 M2M
➢ 2.2.3 数据的动态组织与管理
图 云计算架构
2.2 物联网体系结构
➢ 2.2.4 数据的动态组织与管理
智能计算技术 海量数据的存储 服务计算
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
2.2 物联网体系结构
➢ 2.2.5 应用决策
控制型应用
定位技术
✓定位技术是测量目标的位置参数、时间参数、运动参数等时空信息的技术，它 利用信息化手段来得知某一用户或者物体的具体位置。
2.2 物联网体系结构
➢ 2.2.2 感知控制层
图 定位技术
2.2 物联网体系结构
➢ 2.2.3 数据传输层
短距离通信技术 广域网通信技术
物联网导论
小米将挑起物联网渠道之大任
• 消费类科技行业近年来逐渐对物联网 表现出极大的兴趣。但是随着消费者 越来越多地开始购买这类产品时，如 何分销却也成了硬件制造商的一大难 题。 小米科技，通过与Yeelink成功合作的 实例，向人们展示了其解决此困境的 能力。小米作为中国最大的智能手机 供应商以获得多数人的认可，它的主 要线上销售服务还可以用来销售其他 的产品。通过帮助传播宣传这些智能 硬件产品而非真正地制造它们，小米 可以作为连接这些产品与需求人群的 纽带并且还可以降低承担不必要的风 险。当美国的硬件创业公司发现从实 验室到实际推广之间仍有一条漫长的 路要走时，在中国，这条路已经铺好， 快速、便宜、专为小米“制造”。
2.2 国内物联网现状
• 同年８月７日，温总理在无锡调研时，对微纳传感器研
发中心予以高度关注，提出了把“感知中国”中心设在 无锡、辐射全国的想法。 • 江苏省委省政府接到指示后认真落实总理的要求，热情 拥抱“物联网”，突出抓好平台建设和应用示范工作。 • 无锡市则作出部署：举全市之力，抢占新一轮科技革命 制高点，把无锡建成传感网信息技术的创新高地、人才
开放平台：
体系架构中有个重要的开放平台，提供这样的功能： 第一，终端管理，可以实时监控网络和终端的运营状况，精确表述故障原 因；接入系统的管理，对接入系统的开放问题、接入问题、资源共享问题 进行管理。 第二，数据中心，进行数据采集、数据处理、数据存储、数据共享、信息 智能交互。
第三，跟开发中间件结合，提供一个面向应用的开放的环境，开发人员只 需要调API就可以进行开发，最终降低开发的难度，提高开发的效率。这个 平台还可以起到网关的作用，来简化终端和应用的接入。
1.2 物联网原理
• 步骤
对物体属性进行标识； 需要识别设备完成对物体属性的读取,并将 信息转换为适合网络传输的数据格式； 将物体的信息通过网络传输到信息处理中心， 由处理中心完成物体通信的相关计算。
《物联网导论》课程设计
《物联网导论》课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解物联网的基本概念，掌握其核心技术与应用领域；2. 学习物联网的体系结构，了解各层的作用及其相互关系；3. 掌握物联网的关键技术，如传感器技术、数据传输协议和数据处理方法；4. 了解物联网在生活中的实际应用案例，认识到物联网技术的现实意义。
技能目标：1. 培养学生运用物联网技术解决实际问题的能力；2. 提高学生分析物联网系统架构和设计简单应用系统的能力；3. 培养学生通过查阅资料、小组讨论等形式，自主学习和合作学习的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对物联网技术的兴趣，培养其探究精神和创新意识；2. 增强学生的团队协作意识，培养良好的沟通与表达能力；3. 使学生认识到物联网技术对社会发展的积极影响，树立正确的价值观。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的专业知识水平和实际操作能力。
课程目标既注重学生对物联网基础知识的掌握，又强调技能培养和情感态度价值观的塑造，以使学生能够适应未来物联网技术的发展需求，为我国物联网产业发展做出贡献。
在教学过程中，教师需关注学生的学习进度，及时调整教学方法，确保课程目标的实现。
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、核心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. 物联网体系结构：讲解物联网的层次结构，包括感知层、网络层和应用层，分析各层功能及相互关系。
教材章节：第二章 物联网体系结构3. 物联网关键技术：学习传感器技术、嵌入式技术、数据传输协议、数据处理与分析技术等。
教材章节：第三章 物联网关键技术4. 物联网应用领域：介绍物联网在智能家居、智能交通、智能医疗等领域的应用案例。
教材章节：第四章 物联网应用5. 物联网安全与隐私：探讨物联网安全风险，分析保障物联网安全与隐私的技术措施。
教材章节：第五章 物联网安全与隐私6. 物联网发展趋势：展望物联网未来的发展趋势，如5G、边缘计算等新兴技术对物联网的影响。
物联网导论知识点
物联网导论知识点一、物联网的定义与概念物联网，简单来说，就是让各种物品通过网络连接起来，实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理。
它不仅仅是把物品连接到网络，更重要的是实现物品之间的信息交互和协同工作。
我们生活中的许多物品，如家电、汽车、手表等，都可以通过嵌入传感器和通信模块，变成物联网的一部分。
这些物品能够感知周围环境的变化，并将相关信息传输到网络中，然后根据预设的规则或用户的指令做出相应的反应。
二、物联网的体系架构物联网通常由感知层、网络层和应用层三个主要层次构成。
感知层就像是物联网的“感官”，由各种传感器和识别设备组成，负责采集物品的信息。
例如，温度传感器可以感知环境温度，摄像头可以获取图像信息，RFID 标签可以用于识别物品身份。
网络层则是物联网的“神经”，负责将感知层采集到的信息传输到应用层。
这包括各种通信网络，如移动通信网络、卫星通信网络、蓝牙、Zigbee 等。
应用层是物联网的“大脑”，对收集到的信息进行处理和分析，并根据具体的应用需求提供服务。
比如，智能家居系统可以根据室内温度自动调节空调，智能交通系统可以根据路况优化交通信号灯。
三、物联网的关键技术1、传感器技术传感器是物联网获取信息的基础。
不同类型的传感器能够感知不同的物理量，如温度、湿度、压力、光线等。
随着技术的发展，传感器变得越来越小巧、灵敏和低功耗。
2、射频识别技术（RFID）RFID 技术通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，无需接触就能完成识别。
它广泛应用于物流、零售等领域，用于物品的跟踪和管理。
3、嵌入式系统技术嵌入式系统将计算机技术嵌入到各种设备中，使其具备智能控制和通信能力。
从智能手机到汽车电子系统，嵌入式技术无处不在。
4、云计算与大数据技术物联网产生的海量数据需要强大的计算和存储能力来处理和分析，云计算和大数据技术为物联网提供了有力的支持。
5、通信技术包括短距离通信技术（如蓝牙、Zigbee）和长距离通信技术（如 4G、5G），确保物品之间的信息能够稳定、快速地传输。
物联网工程导论知识资料
本章要点
1、理解物联网的【三维体系结构】 2、了解物联网基础实施类技术 3、了解自主结构物联网的4个平面 4、了解EPC体系结构
目录
2.1 三维体系结构 2.2 自主体系结构 2.3 EPC体系结构
2.1 .1物联网的三维体系结构概念
物联网主要解决物品到物品(T2T)、人到物品(H2T)、人到 人(H2H) 之间的互连.T2T、H2T、H2T 这3 个层面的互连是 物联网不可缺少的，单纯物品与物品之间的互连并不构成 一个物联网，单纯在局部范围之内连接某些物品也不构成 物联网，物联网一定是由物品可以自然连接的因特网
其一，物联网一定属于未来因特网，物联网一定是未来 网络社会的基础设施，即物联网一定可以自然扩展到全 球的系统；
其二，物联网中物品的连接一定是“自然连接”，也就 是保留了物品在物理世界中时间和空间特性的连接。
2.1 .1物联网的三维体系结构概念
物联网体系结构与传统网络体系结构不同, 不能简单采用分 层网络体系结构描述。物联网系统本身是由三个维度构成 的一个系统, 这三个维度是信息物品、自主网络、智能应 用。
自主网络表示这类网络具有自配置、自愈合、自优化、自保 护能力[ 7]
智能应用表示这类应用具有智能控制和处理能力 信息物品表示这些物品是可以标识或感知其自身信息。 三个物联网的功能维度是传统网络系统不具备的维度(包括自
主网络的维度) , 却是连接物品的网络必须具有的维度, 否 则, 物联网就无法满足应用的需求。
网基础设施。 表示了智能交通系统的层面和智能电网的层面, 这两个系统都是具体
的物联网系统,各自具有信息物品、自主网络与智能应用三个维度 的组成部件。例如智能交通系统的信息物品功能部 件包括机动车、非机动车和行人的标识以及这些物品的信息采集; 自 主网络功能部件包括机动车、非机动车和行人的自主接入网络、自 主优化网络; 智能应用功能部件包括车辆、行人智能导航, 交通信号 灯的自动控制。这些功能组成部件是智能交通系统中特 有的, 不同于智能电网中同类型的功能部件。
物联网导论
物联网导论物联网导论
第一章：物联网概述
1.1 物联网的定义
1.2 物联网的发展历程
1.3 物联网的应用领域
1.4 物联网的技术特点
第二章：物联网架构与体系结构2.1 物联网架构的基本模型
2.2 传感器层
2.3 网络层
2.4 应用层
2.5 物联网平台
第三章：物联网通信技术
3.1 无线通信技术
3.2 嵌入式系统与物联网通信
3.3 云计算与物联网通信
第四章：物联网安全与隐私保护4.1 物联网安全威胁
4.2 物联网隐私保护技术
4.3 物联网安全标准与规范
第五章：物联网数据分析与应用5.1 物联网数据收集与处理
5.2 物联网数据分析技术
5.3 物联网应用案例
第六章：物联网标准与法律法规6.1 物联网标准化组织
6.2 物联网相关法律法规
6.3 物联网隐私保护法律法规第七章：物联网发展趋势与挑战
7.1 物联网发展趋势
7.2 物联网面临的挑战
7.3 物联网发展前景展望
附件：
附件一、物联网相关术语解释
附件二、物联网相关图表
法律名词及注释：
1：《信息安全技术个人信息安全规范》：指针对个人信息安全管理的规范性文件，以确保个人信息的合法、正当、安全的处理和使用。
2：《网络安全法》：指国家颁布的法律文件，旨在加强我国网络空间安全，保护网络安全和个人信息安全。
3：《数据隐私保护法》：指保护个人信息和数据隐私的相关法律法规，以确保在信息时代个人信息不被滥用和泄露。
物联网导论
第1章物联网概述本章讨论了物联网的起源与发展，核心技术，主要特点以及应用前景。
•物联网的基本概念，了解互联网/电信网是物联网的核心网络和信息载体。
•物联网的四层体系结构模型：感知识别层，网络构建层，管理服务层，综合应用层。
第2章自动识别技术与RFID本章对常见的自动识别方法和技术做了介绍，包括：光学符号识别技术、语音识别技术、生物计量识别技术、IC卡技术、条形码技术和RFID射频技术。
•本章重点讲述了RFID技术，包括RFID历史和现状、RFID技术剖析和RFID标签冲突问题。
••光学符号识别技术的基本概念，语音识别的流程，虹膜识别的特点，指纹的整体特征和局部特征。
•IC卡系统的构成及分类方法。
•条形码的分类，一维条形码的组成，条形码模块的概念；一维条形码的基本参数及工作原理，二维条形码与一维条形码的比较，常见的一维条形码和二维条形码编码。
•RFID的概念与现状。
•RFID系统的组成，RFID标签的优点和特点，RFID标签的存储方式及分类，RFID系统的常见频率及其优缺点。
•RFID标签冲突及防冲突算法的概念，防冲突算法分类，详细描述基于帧的分时隙的ALOHA协议，Q协议、随机二进制树协议和查询二叉树协议。
以上各种协议的优缺点。
第3章传感器技术本章介绍了传感器的基本概念和典型应用，讨论了传感器的设计需求和软硬件平台，以TinyOS为例简单介绍了节点操作系统，并介绍了无线传感网的相关知识。
•现代传感器的基本组成以及各部分的软硬件平台特点和需求。
•掌握制约传感器性能提升的瓶颈以及相应的设计需求（低成本与微型化，低功耗，灵活性与扩展性，鲁棒性）•了解节点操作系统的主要特点以及TinyOS/nesC编程的基本框架•了解无线传感网的组成、特点、核心技术、协议及应用第4章定位系统本章介绍了位置信息的基本概念，重点讨论了四种定位系统以及三种典型的定位技术，最后探讨了物联网对定位技术的新挑战。
•了解位置信息的三要素。
物联网导论2_ppt课件
物联网导论2
物联网导论
第二章 物联网的总体架构与相关技术
物联网的总体架构 物联网的相关技术
物联网导论
2.1 物联网的总体架构
按 逻 辑 结 构 划 分 感 知 层 网 络 层
管 理 层
应 用 层
根据信息生成、传输、处理和应用将物联网 分为感知层、网络层、管理层和应用层。
物联网导论 1.3.1 物联网的总体架构
相关技术
应用层 管理层 网络层 感知层
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）
物联网导论
无线传感网是一种可监测周围环境变化的技术，它 通过传感器和无线网络的结合，可自动感知、采集和处 理其覆盖区域中被感知对象的各种变化的数据，让远端 的观察者通过这些数据判断对象的运行状况或相关环境 发生的变化等，以决定是否采取相应行动，或由系统按 相关模型的设定自动进行调整或响应等。 无线传感网广泛应用于环境监测、水资源管理，生产安 全监控、桥梁倾斜监控，家中或企业内进行安全性监控 及员工管理等。
物联网导论
射频识别系统包括射频标签和识读器两部分。射频标签 贴在产品或安装在产品或物体上由射频识读器读取存储 于标签中的数据。 RFID具有识读距离远、识读速度快、不受环境限制、可 读写性好、可同时识读多个物品等优点。 公交月票卡、电子交通无人收费（ETC）系统、各类银行 卡、物流与供应链管理、农牧渔产品履历、工业生产控 制等。
相关技术
应用层 管理层 网络层 感知层
物联网导论
RFID技术是利用射频信号及其空间耦合和传输特性进 行的非接触双向通信，实现对静止或移动物体的自动 识别，并进行数据交换的一种识别技术。 RFID系统的数据存储在射频标签中，其能量供应及与 识读器之间的数据交换不是通过电流而是通过磁场或 电磁场进行的。
《物联网导论复习》课件
物联网设备能够监测用户的行为习惯，如何保护 这些信息不被非法获取和使用也是一大问题。
物联网安全与隐私保护的解决方案
设备安全加固
对物联网设备的软件和硬件进 行安全加固，防止被恶意攻击 或篡改。
隐私保护策略
制定严格的隐私保护策略，限 制对用户个人信息的获取和使 用。
加强数据加密技术
采用更强大的数据加密技术来 保护数据在传输和存储过程中 的机密性和完整性。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
03
物联网的关键技术
传感器技术
传感器技术是物联网感知层的核 心技术，负责采集物理世界中的 各种信息，如温度、湿度、压力
、光强度等。
传感器技术的发展趋势是微型化 、智能化和网络化，以满足物联 网对大量数据采集和传输的需求
。
传感器技术的性能直接影响物联 网系统的可靠性和准确性，因此 需要不断提高传感器的精度和稳
物联网的应用场景
智能交通
通过物联网技术实现交通信号灯的智能控制，提高道路通 行效率；同时，通过车辆识别和信息采集，为交通管理提 供数据支持。
智能工业
通过物联网技术实现工业设备的远程监控和故障预警，提 高生产效率和降低维护成本。同时，还可以实现生产过程 的智能化和自动化。
智能家居
通过物联网技术实现家庭设备的互联互通，提供智能化的 家居生活体验。例如，智能照明、智能安防、智能家电等 。
设备
02
传感器、RFID标签和读写器、摄像头等。
特点
03
具有广泛的感知能力，能够获取物体的详细信息，是物联网信
息获取的关键。
网络层
1 2
功能
物联网导论(期末题库)
1.物联网三层体系结构中主要包含哪三层？简述每层内容。
（1）感知层感知层有数据采集子层，短距离通信技术和协同信息处理子层组成。
数据采集子层通过各种类型的传感器获取物理世界智能光发生的物理时间和数据信息。
短距离通信技术和协同信息处理子层将采集到的数据在局部范围内进行协同处理，以提高信息的精度，降低信息冗余度，并通过自组织能力的短距离传感网介入广域承载网络。
它旨在解决感知层数据与多种应用平台间的兼容性问题。
（2）网络层网络层主要将来自感知层的各类信息通过基础承载网络传输到应用层。
（3）应用层应用层主要将物联网技术与行业专业系统相结合，实现广泛的物物互联的应用解决方案，主要包括业务中间件和行业应用领域。
用于支撑跨行业，跨医用，跨系统之间的信息协同，共享，互通。
2.简述传感器的作用及组成。
简单地说，传感器实际上是一种功能快，其作用是将来自外界的各种信号转换成电信号。
传感器一般有敏感元件，转换元件，基本转换电路三部分组成。
敏感元件：它是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的某一种物理量的元件。
转换元件：敏感元件的输出就是它的输入，它把输入转换层电路产量。
转换电路完成被测量参数至电量的基本转换输入到测控电路中，进行放大，运算，处理等进一步转换，以获得被测值或进行过程控制。
3.简述传感器的选用原则（1）根据测量对象与测量环境确定传感器的类型（2）灵敏度的选择通常，在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。
因为只有灵敏度高时，与被测量变化对应的输出信号的值才比较大，有利于信号处理。
（3）频率响应特性传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围，必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件，实际上传感器的响应总有—定延迟，希望延迟时间越短越好。
（4）线性范围传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。
以理论上讲，在此范围内，灵敏度保持定值。
传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证一定的测量精度。
在选择传感器时，当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。
物联网导论习题及答案
物联网导论习题第一章物联网概论一、术语辨析从给出的26个定义中挑出20个，并将标识定义的字母填在对应术语前的空格位置。
1、H ARPANET2、J 泛在计算3、 B ITU4、G 智能家居5、K CPS6、N VPN7、O 网关8、 E 智能环保9、Q 应用层协议10、 A Auto－ID实验室11、Y 公共服务平台12、L 物联网13、I NII 14、T 系统集成与软件开发产业15、Z 战略性新兴产业16、W 信息处理技术17、M 承载网18、R 物联网网络体系结构19、 D 欧盟委员会20、P TCP/IP协议A、提供利用射频标签（RFID、,互联网，构建物联网的概念与解决方案的研究机构。
B、在2005年发布《Internet of Things》年度报告的国际组织。
C、提出智慧地球概念的IT企业。
D、2009年提出加强物联网管理，保护隐私等十项建议与十二项行动计划的组织。
E、包括污染源控制，水质监测，空气监测的一类物联网应用。
F、提出通过IPv6协议将智能手机，RFID标签，传感器等互联组成泛在网的国家。
G、包括家庭网络，家庭安防，家电智能控制，能源智能计量的一类物联网应用。
H、对奠定互联网发展基础起到重大作用的网络。
I、对推动世界各国信息高速公路建设起到重要作用的建设计划。
J、“普适计算”或“无处不在的计算”术语的另一种表达。
K、将计算和通信能力嵌入到物理系统，形成信息物理融合系统的技术。
L、实现人与物，物与物互联的智能信息服务网络系统。
M、为分布式进程通信提供数据传输服务的传输网的另一种名称。
N、术语“虚拟专用网络”或“虚拟专网络”的英文缩写。
O、实现IP网与非IP网互联的网络设备。
P、互联网的核心协议。
Q、规定了物联网应用系统中人与物，物与物之间信息交互过程的协议。
R 、物联网网络层次结构模型与各层协议的集合。
S、物联网产业链中的上游产业。
T、物联网产业链中的中游产业。
U、物联网产业链中的下游产业。
《物联网导论》课件
第二章：物联网协议
1
物联网协议的概述
介绍物联网协议的基本概念和作用。
2
IETF组织制定的物联网协议
探讨由IETF组织制定的物联网协议，如CoAP、MQTT等。
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
物联网协议的应用场景
分享物联网协议在智能家居、智慧城市等领域的应用案例。
第三章：物联网体系架构
物联网体系架构的概述
介绍物联网体系架构的基本概念 和层次结构。
物联网体系架构的层次结构 物联网体系架构举例
详细解释物联网体系架构中各个 层次的功能和相互关系。
通过实际案例展示物联网体系架 构的应用情况。
第四章：物联网中的技术考虑
物联网中的网络技术 考虑
探讨物联网中的网络技术要求 和解决方案。
物联网中的安全技术 考虑
介绍物联网安全的重要性以及 常见的安全技术考虑。
物联网导论
这是《物联网导论》的PPT课件，将带你了解物联网的基本概念、协议、体系 架构、技术考虑和应用案例。
第一章：物联网概述
物联网的定义
介绍物联网的基本概念和作 用。
物联网的特点与应用场 景
探讨物联网的特点以及在各 个领域的应用情况。
物联网的发展历程
回顾物联网的发展历史，从 初期的概念到如今已经广泛 应用。
物联网中的能源技术 考虑
讨论物联网中的能源管理和优 化技术。
第五章：物联网中的应用案例
1
智能家居系统
展示智能家居系统在提高居民生活质量和便利性方面的应用。
2
智慧医疗系统
介绍智慧医疗系统在医疗服务和健康监测方面的应用案例。
3
智慧交通系统
探讨智慧交通系统在提高交通效率和减少交通拥堵方面的应用。
【农业物联网技术课件】物联网体系架构
物联网通过前端感知层收集各类信息，还需要通过可靠的传输网络将感知的 各种信息进行实时传输
• 信息可靠传输，全面及时而不失真
• 信息双向传递
• 信息传输安全，具有防干扰及防病毒能力，防攻击能力 强，具有高可靠的防火墙功能
可靠传输
传输方式
Reliable transmission
数据网络
移动网络（2G、3G、4G）
一维/二维条码
RFID
多媒体信息
公共 技术
编码 技术
标示 技术
解析 技术
信息 服务
安全 技术
中间件 技术
分层架构
Layered architecture
物联网系统划分层次
信 息 处 理
应 用 层
各种电信网络与互联网的融合 将物体的信息实时准确地传递出去
网 信络 息层 传 输
感 知 信层 息 采 集
自组织组网 技术
协同信息处 理技术
信息采集中间 件技术
传感器
信息采集
一维/二维条码
RFID
多媒体信息
公共 技术
编码 技术
标示 技术
解析 技术
信息 服务
安全 技术
中间件 技术
分层架构
Layered architecture
物联网系统划分层次
把感知层得到的信息进行处理
智能化识别 跟踪 管理
定位 监控
信 息 处 理
传输设备
zigoee
WI-FI
蓝牙
智能处理
物联网应用层
Intelligent processing
智能 家居
智能 物流
智能
智能 环保
智能
医疗
智能 工业
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桂小林 10
通用四层结构
桂小林 11
通用四层结构
感知控制层：它是物联网发展和应用的基础，包括RFID读写器、智能 传感节点和接入网关等组成。各种传感节点通过感知目标环境的相关信 息，并自行组网传递到网关接入点，网关将收集到的数据通过互联网络 提交到后台处理。 数据传输层：主要负责通过各种接入设备实现互联网、移动通信网等不 同类型的网络融合。此外，还提供路由、格式转换、地址转换等功能。 数据的动态组织与管理层：实现感知数据的语义理解、推理、决策以及 提供数据的查询、存储、分析、挖掘等。云计算为感知数据的存储、分 析提供了很好的平台，是信息处理的重要组成部分，也是应用层各种应 用的基础。 应用决策层：物联网应用层利用经过分析处理的感知数据，为用户提供 多种不同类型的服务。物联网的应用可分为监控型（物流监控、污染监 控），控制型（智能交通、智能家居），扫描型（手机钱包、高速公路 不停车收费）等。
桂小林 16
智能处理层：智能处理层是整个系统的核心，它的主要功能是数据存储 和多源数据的协同分析。通过在服务器上部署智能分析处理程序，针对单一 探测器所采集的数据，调用相应的功能模块进行分析，对同一区域的其它探 测器所采集的信息进行综合分析，实现异常事件的智能判断。
应用决策层：应用决策层的主要是系统的应用展示和管理。用户可以通 过智能手机、平板电脑等远程监控终端监控和管理系统，及时对监测到的各 种事件进行决策处理。
桂小林 21
2.3.1 感知标识技术
感知和标识是物联网实现“物物相联，人物互动” 的基础，各种类型的传感器在弥合物理和虚拟世界 差距方面发挥了关键作用，数据的产生、获取、传 输、处理、应用是物联网的重要组成部分，其中数 据的获取是物联网智能信息化的重要环节之一，没 有它，物联网也就成了无水之源、无本之木。
桂小林 4
2.1 物联网体系结构概述
认识任何事物都要有一个从整体到局部的过程，尤 其对于结构复杂、功能多样的系统。首先需要对它 的整体结构有所了解，然后才能进一步的去讨论其 中的细节。
体系架构是指导具体系统设计的首要前提。物联网 应用广泛，系统规划和设计极易因角度的不同而产 生不同的结果，因此急需建立一个具有框架支撑作 用的体系架构。另外，随着应用需求的不断发展， 各种新技术将逐渐纳入物联网体系中，体系架构的 设计也将决定物联网的技术细节、应用模式和发展 趋势。
➢ (1) 智能计算 ➢ (2) 海量数据存储、检索 ➢ 。。。
桂小林 15
应用决策层
物联网技术综合了传感器技术、嵌入式计算技术、 互联网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等 多种领域技术,具有十分广阔的应用前景，在智能 家居、工农业控制、城市管理、远程医疗、环境监 测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等众 多领域有着广泛的应用价值。
桂小林 12
感知控制层
感知是指对客观事 物的信息直接获取 并进行认知和理解 的过程。 人们对于信息获取 的需求促使其不断 研发新的技术来获 取感知信息，如传 感器、RFID、定位 技术等。
桂小林 13
数据传输层
物联网的数据传输 层主要进行信息的 传送，它是物理感 知世界的延伸，更 好地实现物与物之 间的通信、物与人 之间的通信以及人 与人之间的通信。
桂小林 7
物联网可以抽象划分 成广泛分布的感知设 备、物联网中间件、 上层应用三个层次， 如图2-2所示
中间件（ Middleware）是 位于感知设备和应用 之间的通用服务，这 些服务具有标准的程 序接口和协议，即中 间件=平台+通信。
桂小林 8
2.2 物联网体系结构的基本组成
由物联网特点可知，物联网具有很强的异构性，为 实现异构设备之间的互联、互通与互操作，物联网 需要以一个开放的、分层的、可扩展的网络体系结 构为框架。
物联网技术概论
（课程第2
1
AR2 物联网的模型
最少学时：3学时 知识点：
➢ 功能模型 ➢ 层次模型 ➢ 拓扑结构
学习目标：
➢ 熟悉物联网的功能模型 ➢ 熟悉物联网的层次模型 ➢ 理解功能模型与层次模型之间的关系 ➢ 连接物联网常用网络拓扑结构
桂小林 2
第二章 物联网体系结构
桂小林 3
本章内容
2.1 物联网体系结构概述 2.2 物联网体系结构的基本组成 2.3 物联网关键技术 2.4 已有物联网相关应用架构
目前，国内外的研究人员在描述物联网的体系结构 时，差异很大。如：
➢ ITU-T在Y. 2002的自下而上分为底层泛在感知网络、 异构网络接入层、骨干传输网、网络中间件、泛在网络 应用平台5层结构。
➢ 通用四层物联网体系结构，包含感知控制层、数据传输 层、数据管理与组织层、应用决策层。
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5层结构
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图2-11 手机钱包
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三层
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2.3 物联网关键技术
物联网是继互联网后又一次技术的革新，代表着未 来计算机与通信的发展方向。这次革新也取决于一 些重要领域的动态技术创新，从RFID、EPC、传 感技术到认知网络、云计算等。 物联网发展的关键技术如图2-12所示，其中负责 物体标识的RFID技术、感知物体动态信息的传感 器技术、实现信息传递的通信技术和网络融合技术 、信息处理的智能技术我们称之为物联网的四大关 键技术。
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如图2-1所示，在物联 网中，任何人和物之间 都可以在任何时间、任 何地点实现与任何网络 的无缝融合，它实现了 物理世界的情景（ context）感知、处 理和控制这一闭环过程 真正意义上形成了人物、人-人、物-物间信 息连接的新一代智能互 联网络。
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物联网的最终目的是建立一个满足人们生产、生活 以及对资源、信息更高需求的综合平台，管理跨组 织、跨管理域的各种资源和异构设备，为上层应用 提供全面的资源共享接口，实现分布式资源的有效 集成，提供各种数据的智能计算、信息的及时共享 ，决策的辅助分析等。 物联网是在传感网、互联网的基础上发展起来的
物联网数的据传输 层主要包括接入网 和核心网两层结构
学生调研
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数据管理层
数据管理层则是利用云计算平台实现海量感知数据 的动态组织与管理，云计算技术的运用，使数以亿 计的各类物品的实时动态管理变得可能。 随着物联网应用的发展、终端数量的增长，通过借 助云计算处理海量信息，进行辅助决策，提升物联 网信息处理能力。