物联网工程技术第一章
物联网第1章 物联网概述
1.1 物联网的起源和发展
表1- 1 物联网的三个特征
1.1 物联网的起源和发展
1.1.1 物联网的起源 世界正处在科技创新突破和科技革命的前夜。这一重要结论，主 要基于以下分析： (1)历史经验表明，全球性经济危机往往催生重大科技创新突破和 科技革命。
1.1 物联网的起源和发展
(2)前瞻全球现代化发展的未来图景，包括中国、印度在内的近30 亿人口追求小康生活和实现现代化的宏伟历史进程与自然资源供 给能力和生态环境承载能力的矛盾日益凸显和尖锐，按照传统的 大量耗费不可再生自然资源和破坏生态环境的经济增长方式、沿 袭少数国家以攫取世界资源为手段的发展模式难以为继。 (3)从当今世界科技发展的态势看，奠定现代科技基础的重大科学 发现基本发生在20世纪上半叶，“科学的沉寂”已达60余年，而 技术革命的周期也日渐缩短。
(2)终端的广泛应用分析 4.可穿戴设备 (1)可穿戴设备定义 (2)可穿戴设备起源 (3)可穿戴设备典型应用分析 (4)可穿戴设备崛起 (5)可穿戴设备分类 1)按照物理形态。
① 眼镜。
1.3 两个技术范畴
图1- 10 智能眼镜
② 手表。 ③ 手环。
1.3 两个技术范畴
图1- 11 智能手环
④ 手套。 ⑤ 项链。
1.3 两个技术范畴
1.3.2 物联网终端技术
表1- 3 嵌入式操作系统特点
表1- 4 嵌入式处理器种类
1.3 两个技术范畴
1.物联网终端的基本原理及作用 (1)原理
(2)作用
图1- 9 物联网终端内部结构图
1.3 两个技术范畴
2.物联网终端的分类 (1)按照行业应用分类 1)工业设备检测终端。 2)设施农业检测终端。 3)物流RFID识别终端。 (2)按照使用场合分类 1)固定终端。 2)移动终端。 3)手持终端。 (3)按照传输方式分类 1)以太网终端。 2)Wi- Fi终端。
物联网工程导论
物联网工程导论 第一章 刘美
习题解答
1.简述物联网的定义 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。
物联网工程导论 第一章 刘美
习题解答
2.简述物联网应具备的三个特征 （1）全面感知 ：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； （2）可靠传送：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； （3）智能处理：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。
物联网工程导论 第一章 刘美
1.1 物联网的定义
物联网工程导论 第一章 刘美
1.1 物联网的定义
物联网是一种通过射频识别（RFID）、红 外感应器、全球定位系统、激光扫描器等 信息传感设备，按照约定协议，使物体与 互联网相连接，进行信息交换和通信，以 实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、 监控和管理的网络。
物联网工程导论 第一章 刘美
本章小结
通过本章的学习，能够掌握物联网的核心问题、 本质特色以及最高目标，应对物联网的概念定义、 基本组成结构、关键技术和主要问题以及发展应 用领域有一个基本了解，建立物联网整体概念， 为后续各章节的学习打下良好的基础。
物联网工程导论 第一章 刘美
习题
1.简述物联网的定义 2.简述物联网应具备的三个特征 • 3.简述信息浪潮15年定律的内容 4.请解释以下名词：RFID；EPC 5.物联网的三大推动力分别是什么？ • 6.国家提出的战略性新兴产业领域，主要包括哪 七个方面？
物联网技术入门教程
物联网技术入门教程第一章：物联网技术的概述物联网技术（Internet of Things，IoT）是指通过各种智能设备、传感器和网络等技术手段，将物理世界与数字世界连接起来，实现物品之间的互联互通。
它可以将各种信息传输、处理和控制都集中在一个平台上，为人们提供更加智能化和便利化的生活体验。
第二章：物联网的基本原理物联网的基本原理包括感知模块、传输模块和应用模块三个部分。
感知模块主要负责将物品的各种信息转化成数字信号，包括温度、湿度、光照、位置等。
传输模块负责将感知到的信息通过各种方式传输到云端或其他设备，如无线传感器网络、蜂窝网络、互联网等。
应用模块将收集到的信息进行分析、处理和应用，实现对物品的智能控制、管理和优化。
第三章：物联网的关键技术物联网技术的关键技术包括传感技术、通信技术、云计算技术和大数据分析技术。
传感技术是物联网实现的基础，可以通过各种传感器获取物品的各种信息；通信技术负责将感知信息传输到云端或其他设备，提供物品之间的通信能力；云计算技术将收集到的信息进行存储和处理，提供更好的服务和体验；大数据分析技术通过对收集到的大量数据进行分析，提供更准确的决策和指导。
第四章：物联网的应用领域物联网技术已经广泛应用于各个领域，如智能家居、智能交通、智慧医疗、智慧农业等。
在智能家居领域，物联网可以将各种家电设备连接在一起，通过手机或其他终端实现智能控制。
在智慧交通领域，物联网可以实现交通信号灯的智能控制、车辆的自动导航等。
在智慧医疗领域，物联网可以实现远程医疗、智能健康监测等。
在智慧农业领域，物联网可以实现农田的智能灌溉、智能施肥等。
第五章：物联网的发展趋势随着科技的不断进步和应用场景的不断扩大，物联网技术的发展前景非常广阔。
未来，物联网将与人工智能、区块链等技术相结合，形成更加智能化、安全可靠的系统。
同时，物联网的应用将逐渐走向万物互联，包括个人、家庭、城市乃至整个社会的各个层面。
预计到2030年，物联网将成为全球最大的技术市场之一。
物联网技术概论(PDF 40页)
指出：物联网是情景感知计 算的支持技术。
中培教育 张文杰 wjzhg@
z 关于“物联网”最新技术的第一本书； z 反映了当前的研究趋势与工业化需求； z 兼顾了理论和实践问题； z 涵盖了案例分析、试验报告和实践； z 本书强调了概念和技术问题，适时、严肃的关注了EU和US以及
中培教育 张文杰 wjzhg@
2005年，国际电信联 盟（ITU）发布名为《Inter‐ net of Things》的技术报告， 定义物联网：通过在各种日 常物品中植入短距离收发器， 构成一种新的信息和通信技 术（ICTs），以使任何人可 以在任何时间、任何地点连 接到任何物体。
物联网的支撑技术：
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我的定义：通过各种传感器和智能执行 器，把各种感兴趣的人与物，通过各种网络 （泛在网）连接起来，以实现人与物的智能 化身份识别、定位、状态监控、跟踪、和管 理，进而提供某种泛在计算服务的一类网络 称作物联网。
《Internet of Things in 2020》（2008）
EPoSS在《Internet of Things in 2020》报告中 分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段： ¾ 2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领 域 ¾ 2010-2015年物体互联(M2M) ¾ 2015-2020年物体半智能化 ¾ 2020年之后物体全智能化
中培教育 张文杰 wjzhg@
物联网—技术、应用、标准和商业模式 （2010.7，第一版）
周洪波博士在他的书 中指出，不同技术背景的 专家，各自关于物联网的 理解不尽相同：RFID、 M2M、WSN、两化融合 （工业控制与工业自动化 等）、其他（如信息管理 系统、安防监控、智能家 居等）。
物联网工程技术
物联网工程技术第一篇：物联网工程技术概述一、物联网概念物联网（Internet of Things, IoT）是指通过互联网技术，将日常生活中的各种设备和物品互相连接起来，实现智能化的传感、识别、计算、控制和交互的一种新型网络。
二、物联网架构物联网架构分为三层：感知层、网络层和应用层。
1. 感知层：该层是物联网的底层，主要用于采集各种传感器的数据，并将其转换为数字信号，并与传感器进行通信。
2. 网络层：该层将感知层采集的数据进行整合和处理，包括数据的存储、传输、传输协议的选择等。
3. 应用层：该层是物联网的顶层，主要对处理后的数据进行分析和应用，以实现物联网的价值。
三、物联网技术1. 无线传感技术：包括WiFi、蓝牙、ZigBee、LoRa等无线传感技术，用于连接各种传感设备。
2. 云计算技术：用于实现物联网数据的集中管理和处理，通过云计算将数据存储到物联网云上，实现数据的共享和智能分析。
3. 大数据技术：用于分析物联网设备产生的海量数据，实现数据的挖掘和分析，为企业提供决策支持。
4. 物联网安全技术：物联网安全是一个重要问题，通过加密技术、认证技术等，保障物联网的安全性。
四、物联网应用物联网应用广泛，包括智能家居、智慧城市、智能交通、智能医疗、智能制造等领域。
物联网的应用为人们带来了更高效、更安全、更智能的生活体验。
第二篇：物联网工程实践一、物联网开发平台物联网开发平台是连接物联网设备和云端的重要平台，物联网开发平台为企业提供了快速构建物联网应用的功能，包括设备管理、数据分析、应用开发等功能。
物联网开发平台有很多种，包括阿里云、AWS IoT、华为云等，企业可根据自身需求选择最适合自己的物联网开发平台。
二、物联网工程实践流程1. 需求分析：首先要明确物联网工程的应用需求，明确物联网的功能和架构。
2. 硬件设计：根据需求设计硬件，选择合适的传感器和其他设备，对设计包括传感器选型、电路设计、网络接入等。
物联网工程导论课后习题答案
第1章物联网概论1.简述物联网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。
2.简述物联网应具备的三个特征（1）全面感知：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；（2）可靠传送：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；（3）智能处理：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。
3.简述信息浪潮15年定律的内容“计算模式每隔15年发生一次变革”被称为“15年周期定律”。
4.请解释以下名词：RFID；EPCRFID：Radio Frequency Identification射频识别。
EPC：Electronic Product Code产品电子代码。
5.物联网的三大推动力分别是什么？政府；企业；教育界与科技界。
6.国家提出的战略性新兴产业领域，主要包括哪七个方面？1）、节能环保产业；2）、新一代信息技术产业；3）、生物产业；4）、高端装备制造产业；5）、新能源产业；6）、新材料产业；7）、新能源汽车产业。
第2章物联网应用案例11.请说出数字城市发展的两个阶段数字化是数字城市发展的第一阶段。
在这一阶段，数字城市实现了无纸化、自动化办公，同时网络基础设施建设完成。
信息化是数字城市发展的第二阶段。
政府信息化、产业信息化、领域信息化和社会信息化发展迅速，各个部门内部形成有效的信息系统。
2.什么是智慧城市？智慧城市是充分利用数字化及相关计算机技术和手段，对城市基础设施与生活发展相关的各方面内容进行全方面的信息化处理和利用，具有对城市地理、资源、生态、环境、人口、经济、社会等复杂系统的数字网络化管理、服务与决策功能的信息体系。
3.谈谈数字城市与智慧城市的区别一是关注点不同。
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
1.1 物联网起源与发展
1. 1.2 物联网的基本概念 物联网基本概念： 通过条码与二维码、射频标签（RFID）、全球定位系统 （GPS）、红外感应器、激光扫描器、传感器网络等自 动标识与信息传感设备及系统，按照约定的通信协议，通 过各种局域网、接入网、互联网将物与物、人与物、人与 人连接起来，进行信息交换与通信，以实现智能化识别、 定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。
物联网应用技术导论
第1章 物联网概述
1.1 物联网起源与发展
1. 1.1物联网的发展历程 2009年1月，IBM首席执行官彭明盛与美国奥巴马总统参 加美国工商界领袖“圆桌会议”，提出“智慧地球”的概 念。“智慧地球”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”。 2009年6月，欧盟制定了《欧洲物联网行动计划》，该 计划涵盖了物联网架构、硬件、软件与算法、标识技术、 通信技术、网络技术、网络发现、数据与信号处理技术、 知识发现与搜索引擎技术、关系网络管理技术、电能存储 技术、安全与隐私保护技术、标准化等关键技术，对物联 网未来发展以及重点研究领域给出了明确的路线图。
物联网应用技术导论
第1章 物联网概述
1.3 物联网的关键技术
1. 3.1 感知与识别技术 一种典型终端末梢网络： 主要由多个带有传感器或RFID射频的节点、读写器、控制器等组成，在 该网络内部，不仅仅实现数据的采集和处理，还可以实现数据的融合和 路由等。 这些局部的节点经过汇聚节点（比如网关）将信息汇聚后，再利用核心 承载网络如3G、4G移动网络、Wi-Fi、WiMAX、企业专网、互联网等连 接到信息服务系统，从而形成一个更大的虚拟网络，或者将数据处理后 用于应用服务。
[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。
第1章 物联网概述
1.3.2 物联网技术体系
② 网络通信技术 主要实现物联网数据信息和控制信息的双向传递、
路由和控制. 重点包括低速近距离无线通信技术、低功耗路由、
自组织通信、无线接入M2M 通信增强、IP 承载 技术、网络传送技术、异构网络融合接入技术以 及认知无线电技术。
1.3.2 物联网技术体系
1.3.2 物联网技术体系
3. 共性技术 物联网共性技术涉及网络的不同层面，主要包
括架构技术、标识和解析、安全和隐私、网络管 理技术等。 物联网架构技术目前处于概念发展阶段。物联 网需具有统一的架构，清晰的分层，支持不同系 统的互操作性，适应不同类型的物理网络，适应 物联网的业务特性。
1.3.2 物联网技术体系
技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对 物体实施智能化的控制。
物联网概念模型
1.2.2 物联网定义及组成
4. 物联网认识方面的误区 误区之一，把传感器网络或RFID网等同于物联网。 误区之二，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。
1.1 物联网的起源与发展
1999年，美国麻省理工大学Auto-ID研究中心 的创建者之一的Kevin Ashton教授在他的一个 报告中首次使用了“Internet of Things”这个 短语，
事实上，Auto-ID中心的目标就是在Internet 的基础上建造一个网络，实现计算机与物品 （objects）之间的互联，这里的物品包括各种 各样的硬件设备、软件、协议等等。
的广泛部署对社会生活带来的安全威胁、隐私保 护技术、安全管理机制和保证措施等。 网络管理技术重点包括管理需求、管理模型、管 理功能、管理协议等。 为实现对物联网广泛部署的"智能物体"的管理， 需要进行网络功能和适用性分析，开发适合的管 理协议。
物联网技术-引言和物联网初识教学文稿
3. 环境污染问题
• 大气污染 • 水污染 • 噪声污染 • 放射性污染
• 总之，物联网技术的出现体现了人 类理性能力的强大，彰显了人类应 对社会发展问题的智慧，必将进一 步拓展人类生存和发展的时空界限, 催生新的文化、道德、价值模式。 同时也要特别指出，物联网的发展 既要兼顾各方利益从而发展和实现 代内公正，要与低碳、绿色理念有 机结合从而发展和实现当代人与后 代人的代际公正，也要与国际经济 、政治新秩序的推进和构建有机结 合从而发展和实现不同国家之间的 国际公正。
一、物联网与互联网的关系与区别
如今给放养的羊群中的每一只羊都贴上一个二维码，这个二维码会一 直保持到超市出售的每一块羊肉上，消费者可以通过手机阅读二维码，知 道羊的成长历史，确保食品安全。这就是“动物溯源系统”，今天，我国已 经有10亿存栏动物贴上了这种二维码，如图2-2所示。
• 物联网的真正内涵是什么？它是如何工作的？它与 传感网、RFID和泛在网有着怎样的关系？为什么会 “一夜成名”呢？
4. 能源技术
进入现代社会，工 业化、城市化进程不断 加快，传统能原因大量 消耗、不可再生而急剧 减少，寻找新的、可再 生能源、成为世界各国 政府、能源专家面临的 、急需解决的重大课题 。当今世界，水能、 太 阳能、核能、风能、生 物质能、地热能、海洋 能等新能源产业及其技 术快速发展，已成为缓 解能源危机、改善现有 能源结构的重要途径， 高度关注新能源产业的 发展成为当前各国政府 的首选。
五、物联网闪亮登场
• 无论是物联网还是传感网，都不是最近才出现的新兴概念。作为物联网的子网 络传感网的构想最早由美国军方提出，起源于1978年美国国防部高级研究计划 局资助卡耐基·梅隆大学进行分布式传感网研究项目。
物联网工程导论-概述
采集点n
…
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互联网/VPN
访问客户端
报警输出 报警输入 采集点1
POWERFAULT DATA ALARM
全球眼视频服务器 （本地录像）
监控点
采集点n
物联网工程导论
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摄像机及云台
. . ...
. 摄像机及云台
含可移动摄像机
. . ...
物联网的应用前景
未来,全球物联网应用将朝着规模化、协同化和智 能化方向发展，同时以物联网应用带动物联网产 业将是各国的主要发展方向。
以互联网为基础，以RFID为手段
物联网工程导论
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物联网如何发展而来？
2003年物联网方面第一个国际会议“EPC决策研 讨会”在芝加哥召开,全球90多个公司的大力支持 ，物联网相关工作开始走出实验室。
2005年国际电信联盟（ITU）发布了题为《ITU互 联网报告2005:物联网》的报告，物联网概念开始 正式出现在官方文件中。
物联网工程导论
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物联网的三大特征（目标）
① 全面感知 利用RFID 、传感器、二维码、定位等随时随地 获取物体的信息。
②可靠传递 通过无线网络与互联网的融合,将物体的信息实时 准确地传递给用户。
③智能处理
利用云计算、数据挖掘以及模糊识别等人工智能 技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对 物体实施智能化的控制。
物联网工程导论
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课程介绍
课程内容 ✓ 5大部分 ✓ 17章
课程安排 ✓ 课堂教学 ✓ 48学时 ✓ 3.0学分
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第1篇 概述 第2篇 感知层 第3篇 网络传输层
第4篇 管理服务层
第5篇 综合应用层
第1章 概述 第2章 物联网体系架构 第3章 自动识别技术 第4章 传感器智能设备及智能终端 第5章 无线传感器网络 第6章 因特网 第7章 宽带无线接入网 第8章 移动通信网 第9章 物联网的数据融合和管理 第10章 云计算 第11章 物联网中间件 第12章 物联网安全技术 第13章 物联网的测试技术 第14章 物联网应用案例-智能电网 第15章 物联网应用案例-智能工业 第16章 物联网应用案例-智能交通 第17章 物联网应用案例-智能建筑
《物联网工程应用系统(智慧城市)》第一章 认识智慧城市及实训系统30
本章学习目标
• 能描述智慧城市的发展历程。 • 能说明物联网工程应用实训系统（智慧城市 ）的组成及功能。
01 国家智慧城市建设概况
1.1.1智慧城市的产生背景
智慧城市是继数字城市之后信息化城市发展的高级形态，它通过物联网、 云计算、地理空间等新一代信息技术以及维基、社交网络、Fab Lab、 Living Lab、综合集成法、网动全媒体融合通信终端等工具和方法的应用， 实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、 开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。智慧城市强调通过 价值创造、以人为本实现经济、社会、环境的全面可持续发展。
城市信息化建设无疑是提升城市管理效率的重要方式。智慧城市融合了 物联网、云计算、移动互联网等ICT技术，是城市信息化的高级阶段，是 信息化与城镇化结合的最佳模式，将有助于改善总量扩张、粗放式的城镇 化建设，并充分发挥产业辐射作用，带动整个经济的转型。“十八大”后， 中央政府提出要走集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化道路。为规范和 推动智慧城市的健康发展，住房城乡建设部启动了国家智慧城市试点工作。 2013年1月，住建部公布了首批90家智慧城市试点名单，其中地市37个、区 （县）50个、镇3个。2014年，智慧城市试点规划陆续落地，北京、河北、 上海、江苏、浙江、福建、山东、河南、广东、陕西、宁夏等10 多个省、 直辖市、自治区制定出台了省级总体规划。2011—2014年，我国部分省市 智慧城市建设规划情况如表1.1所示。
主要建设内容
推动建设智慧交通、智慧健康、智慧教育、智慧养老、智慧文化、智慧旅游、智慧就业、智慧气 象、互联网金融、智慧航运、智慧商务、智能制造、智慧企业、城市综合管理信息化、食品安全 管理信息化、环境保护信息化、公共安全信息化等28个重点专项。
37916《物联网技术概论》习题及答案
37916《物联网技术概论》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2021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。
传感器网络物联/泛在传感器网络泛在网络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1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。
物联网技术教学课件
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。202 1/5/17 2021/5/ 172021 /5/172 021/5/1 7
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
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
➢ 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
应用决策层
2.2 物联网体系结构
➢ 2.2.2 感知控制层
传感技术
✓ 传感器是将能感受到的及规定的被测量按照一定的规律转换成可用输出信号 的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
标识技术
✓标识技术是通过RFID、条形码等设备所感知到的目标外在特征信息 来证实和 判断目标本质的技术来。
定位技术
1.1 物联网的概念
➢ 1.1.2 物联网的特征
全面感知 可靠传递 智能处理
➢ 1.1.3 “物”的含义
1.1 物联网的概念
➢ 1.1.4 物联网概念辨析 EPC系统 信息物理系统 传感器网络 M2M技术
1.2 物联网的起源与发展
➢ 1.2.1 物联网的起源
➢ 1.2.2 物联网的发展 国际发展现状 国内发展现状 物联网发展面临的问题
11、人总是珍惜为得到。2021/5/1720 21/5/17 2021/5 /17Ma y-2117-May-21
物联网技术导论与实践第1章
在电子医疗方面，高血压病人月开支节省约￥200 元（传统方式约为￥500元左右），使医院资源缓解 67%~85%；在智能电网方面，据有关报道，单就美国 而言，能耗降低10%，温室气体排放量减少25%，节省 800亿美元新建电厂费用。
2024/7/16
1.2.3 IT产业的机遇
当代社会信息技术高速发展、需求不断变化，应用 模式也在不断创新。物联网应用的广泛性，将给IT产 业和信息化发展带来了新机遇。
正因为如此，物联网必将给现在传统技术的应用（如：自 动识别和数据采集技术的应用）带来更大的附加价值，将 扩展这些技术的使用范围，打破现有本地化的限制，从而 大大扩展这些技术的应用领域和适应能力。因此，为了更 好地思考未来物联网的应用范围，需要正确识别物联网所 涉及的主要应用领域，找到物联网和这些领域的结合点与 交集，正如图1.4所示的一样。
2024/7/16
2006年9月，当时的欧盟理事会轮值主席国芬兰和欧 盟委员会共同发起举办了欧洲信息社会大会。此次大会以 “i2010－创建一个无所不在的欧洲信息社会”为主题， 并达成共识，即是信息社会正在变为一个“无所不在”的 信息社会。2009年6月18日推出了《欧盟物联网行动计划》 （Internet of Things-An action plan for Europe），在 医疗专用序列码、智能电子材料系统等应用方面作出了尝 试。制定了水、电、煤气抄表规范并强制推动。
包含公民和社会结构、以及其 他社会群体等的政府服务
2024/7/16
•1.3.2 交通运输与物流
在航空航天领域中，物联网可以大大提高航天和航空 领域中产品和服务的安全性、隐私性以及可靠性。
物联网通过使用附着在机舱内部和外部的具有感知能 力的智能设备，为我们建立起一个实时、无线监控航空器 的网络环境，它将帮助改进维修计划的制定工作，也可以 有效减少维修成本的投入和浪费，改善飞机的实际安全和 可靠程度。
物联网技术(第一章)
第一章绪论从“智慧地球”的理念到“感知中国”的提出，随着全球一体化、工业自动化和信息化进程的不断深入，物联网（Internet of Things, IOT）悄然来临。
什么事物联网？虽然物联网技术已经引起国内外学术界、工业界和新闻媒体的高度重视，但当前对物联网的定义、内在原理、体系结构、关键技术、应用前景等都还在进行着热烈的讨论。
虽然大家在谈论物联网，但是谈的却似乎并不一样。
本章将分析讨论物联网的基本内涵，介绍对物联网的种种描述，以期望通过对比关于物联网的不同描述，给出一个关于物联网的整体图景，以便读者能够对物联网有一个比较全面而准确的认识。
1.1 何谓物联网近几年来物联网技术受到了人们的广泛关注，“物联网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。
于是在不同的阶段或从不同的角度出发，对物联网就有了不同的理解和解释。
目前，有关物联网定义的争论还在进行之中，尚不存在一个世界范围内认可的权威定义。
为了尽量准确地表达物联网内涵，需要比较全面地分析其实质性技术要素，以便给出一个较为客观的诠释。
1.物联网概念的提出物联网概念最早出现于比尔·盖茨1995年出版的《未来之路》一书。
该书提出了“物-物”相联的物联网雏形，只是当时受限于无线网络、硬件及传感器设备的发展，并未引起世人的重视。
1998年，美国麻省理工学院（MIT）创造性的提出了当时被称为EPC（Electronic Product Code）系统的“物联网”构想。
1999年，美国Auto-ID首先提出“物联网”的概念，主要是建立在物品编码、射频识别（Radio Frequency Identification, RFID）技术和互联网的基础上。
这时对物联网的定义很简单，主要是指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。
也就是说，物联网是指各类传感器和现有的互联网相互衔接的一种技术。
2005年，国际电信联盟（ITU）在《ITU互联网报告2005：物联网》中，正式提出了“物联网”的概念。
《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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“可靠传送”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。
武汉理工大学物联网工程系
《物联网工程技术(清华大学出版社2011.8)》
伍新华 陆丽萍 姚寒冰 程煜
1.3 物联网关键技术分析
• 1．物联网架构技术 ． – 要解决存储和计算能力边缘化的技术问题，实现物体具有存储、 处理能力，局部物体间协同工作等。 – 要解决物体间断性通信连接的技术问题，实现物体移动、无线链 路动态变化以及分布式的缓存和信息融合等。 – 要解决支持物体的移动和环境变化的技术问题，实现物体移动带 来信息的移动、物体上下文不断变化等。 – 要解决网中网的技术问题，实现物体之间自治的、动态的组网， 以及已有多种网络的操作平台、信息结构、文档格式等异构的互 联互通和信息转换。 • 2．统一标识技术 ． 该技术实现对物体进行统一标识，可方便地进行物体的区分与查 找，需要解决如何对单个物体进行唯一标识、一类物品和复合物 体的标识问题（标识应该独立于自身位置和上下文环境等信息）。
• 物联网的一种定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定 位系统（GPS）、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，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、 定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 • 物联网的另一种定义是：物联网是由具有自我标识、感知和智能的物 理实体基于通信技术相互连接形成的网络，这些物理设备可以在无需 人工干预的条件下实现协同和互动，为人们提供智慧和集约的服务， 具有全面感知、可靠传递、智能处理的特点。
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1.1.1 物联网与互联网
• 物联网的概念分为广义和狭义两方面：
– 广义来讲，物联网是一个未来发展的愿景，等同于“未来的互联网”或 者“泛在网络”，能够实现人在任何时间、地点，使用任何网络与任何 人与物的信息交换以及物与物之间的信息交换； – 狭义来讲，物联网是物品之间通过传感器连接起来的局域网，不论接入 互联网与否，都属于物联网的范畴。
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1.1.2 物联网的相关概念
• 1．物联网 ． – 定义1：把所有物品通过RFID和条码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、任意物体之间的互联，无所不在的 网络和无所不在的计算。 – 定义3：由具有标识、虚拟个性的物体/对象所组成的网络，这些 标识和个性等信息在智能空间使用智慧的接口与用户、社会和环 境进行通信。 – 定义4：物联网是未来互联网的一个组成部分，可以被定义为基于 标准的和可互操作的通信协议，且具有自配置能力的、动态的全 球网络基础架构。物联网中的“物”都具有标识、物理属性和实 质上的个性，使用智能接口实现与信息网络的无缝整合。 物联网主要由RFID标签、标签阅读器、信息处理系统、编码解 析与寻址系统、信息服务系统和互联网组成。通过对拥有全球唯 一编码的物品的自动识别和信息共享，实现开环环境下对物品的 跟踪、溯源、防伪、定位、监控以及自动化管理等功能。 武汉理工大学物联网工程系 《物联网工程技术(清华大学出版社2011.8)》
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• 这个定义有两层意思： – 物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和 扩展的网络； – 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部分 – 物联网是互联网的补充网络 – 物联网是未来的互联网
总之，不论是哪一种类型的概念，物联网都需要对物体具有全面感知能力， 对信息具有可靠传送和智能处理能力，从而形成一个连接物体与物体的信息 网络。
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• 物联网的基本特征是全面感知 可靠传送 智能处理 全面感知、可靠传送 智能处理。 全面感知 可靠传送、智能处理
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• 物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。 国际电联曾预测，未来世界是无所不在的物联网世界，到2017年将有7 万亿传感器为地球上的70亿人口提供服务。一方面物联网可以用于提 高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提供技 术动力。目前，美国、欧盟等都在投入巨资，深入研究探索物联网。 中国也正在高度关注、重视物联网的研究，工业和信息化部会同有关 部门，在新一代信息技术方面正在开展研究，以形成支持新一代信息 技术发展的政策措施。
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• 物联网系统的应用流程如下 物联网系统的应用流程如下： – 对物体静态和动态的属性进行标识，静态属性可以直接存储在标 签中，动态属性需要先由传感器实时探测； – 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（处理中心可能是分 布式的，如家里的计算机或者手机，也可能是集中式的，如IDC— —Internet Data Center），由处理中心完成相关的计算或应用处理。
第一章
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
绪论
物联网的基本概念 物联网的结构与特征 物联网关键技术分析 物联网的应用前景 物联网的国内外发展状况
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1.1 物联网的基本概念
• 近年来，全球主要发达国家和地区纷纷提出了与物联网相关的信息化 战略，期望借助物联网寻求金融危机解决之道，从而刺激经济增长。 • 2008年底IBM向美国政府提出的“智慧地球”战略，2009年6月欧盟的 “物联网行动计划”，以及2009年8月日本的“i-Japan”计划等，都 是利用各种信息技术来突破互联网的物理限制，以实现无处不在的物 联网络。 • 中国紧随美欧日之后，对物联网有关的技术研究与设施建设提出了一 系列可操作的构想，并为物联网技术的研发提供了宽松的环境和人力、 物力的支持。 • 2009年8月7日，国务院总理温家宝在视察无锡无线传感网工程研发中 心时明确指出，要集中力量突破核心技术，着力提升自主创新能力， 推动传感网更好地为产业可持续发展服务。从此，“感知中国”的战 略浮出水面。
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1.2.1 物联网的体系结构
图1-1 物联网的体系结构
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• 1．感知层：主要包括二维码（含IC卡、磁卡、一维码等）和识读器、 ．感知层： RFID标签和读写器、摄像头（多媒体信息设备）、GPS（实时定位设 备）、传感器、传感器网络和传感器网关以及执行器等，实现对物体 感知与识别 的感知 识别 感知 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 互连功能，能够把感知到的信息无障碍、 ．网络层： 互连 高可靠性、高安全性地进行传送 传送。网络层包括各种通信网络与互联网 传送 形成的融合网络，是相对成熟的部分。网络层是物联网成为普遍服务 的基础设施，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。
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1.2.2 物联网技术体系结构
图1-2 物联网技术体系结构示意图
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1.2.3 物联网的特征
• 信息量 信息量：物联信息将达到真正意义上的海量级； • 设备接入：亿万异构设备的泛在接入，异构种类、接入方式应有尽有； 设备接入 • 网络架构 网络架构：信息和存储的物理边缘化，个人的、企业的、团体的、地 区的、国家的组织的、研究机构的、全球的所辖或在其间交换的数据 信息各自存储和管理，分散在机器或设备或物体之中。 • 网络管理 网络管理：网络管理的高度自治化； • 物物互联 物物互联：物物互动的协同和智能化； • 物理安全 物理安全：隐私的易泄露，面临更多安全； • 设备制造 设备制造：设备的小型微型化； • 能量获取 能量获取：能量自取、大容量，设备所取能源多样化；
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• 3．应用层：将物联网技术与行业专业领域技术相结合，实现广泛智 ．应用层： 能化应用的解决方案，利用现有的手机、PC、PDA等终端实现应用， 即主要功能是物联网的数据处理与应用。应用层的关键问题在于信息 的社会化共享，以及信息安全的保障。另外，物联网管理中心、信息 中心、云计算平台、专家系统等对海量信息进行智能处理亟待突破。 • 物联网体系结构中的三层分别对应着物联网的三个基本特征： 物联网体系结构中的三层分别对应着物联网的三个基本特征： – 全面感知 全面感知，即利用传感器、RFID等随时随地获取物体的信息； – 实时传递 实时传递，通过各种网络传输手段将物体的信息实时准确地传递 出去； – 全面应用 全面应用，包括资源的共享和交换、对海量数据和信息进行分析 和处理、对各种方案实施智能化的决策等。