第五章 物联网系统应用层设计
物联网系统设计与开发指南
物联网系统设计与开发指南第一章物联网系统概述 (2)1.1 物联网定义及发展历程 (2)1.2 物联网系统架构 (2)1.3 物联网系统关键技术 (3)第二章物联网系统需求分析 (3)2.1 用户需求收集 (3)2.2 系统功能需求 (4)2.3 系统功能需求 (4)第三章物联网硬件设计 (5)3.1 传感器选型与设计 (5)3.1.1 传感器选型原则 (5)3.1.2 传感器设计要点 (5)3.2 数据采集与处理模块 (5)3.2.1 数据采集模块设计 (5)3.2.2 数据处理模块设计 (6)3.3 通信模块设计 (6)3.3.1 通信方式选择 (6)3.3.2 通信协议设计 (6)3.3.3 通信模块硬件设计 (6)第四章物联网通信协议与网络架构 (7)4.1 物联网通信协议概述 (7)4.2 物联网网络架构设计 (7)4.3 网络安全与隐私保护 (7)第五章物联网数据管理 (8)5.1 数据存储与检索 (8)5.2 数据处理与分析 (8)5.3 数据挖掘与智能决策 (9)第六章物联网软件设计 (10)6.1 软件架构设计 (10)6.1.1 概述 (10)6.1.2 架构设计原则 (10)6.1.3 架构设计方案 (10)6.2 软件模块设计 (10)6.2.1 概述 (10)6.2.2 模块设计原则 (10)6.2.3 模块划分 (10)6.3 软件开发流程 (11)6.3.1 需求分析 (11)6.3.2 系统设计 (11)6.3.3 编码实现 (11)6.3.4 测试 (11)6.3.5 部署与维护 (11)第七章物联网系统测试与优化 (11)7.1 系统测试策略 (11)7.2 系统功能优化 (12)7.3 系统故障处理 (12)第八章物联网系统安全与可靠性 (12)8.1 安全风险分析 (12)8.2 安全防护策略 (13)8.3 系统可靠性设计 (13)第九章物联网系统应用与案例分析 (14)9.1 物联网应用领域概述 (14)9.2 典型物联网系统案例分析 (14)9.3 物联网发展趋势与展望 (15)第十章物联网系统开发工具与平台 (15)10.1 物联网开发工具概述 (15)10.2 物联网开发平台介绍 (16)10.3 物联网系统开发流程与规范 (16)第一章物联网系统概述1.1 物联网定义及发展历程物联网（Internet of Things，简称IoT）是指通过信息传感设备，将各种实体（如物品、设备、车辆等）连接到网络上进行信息交换和通信的技术。
物联网系统设计课程设计
物联网系统设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解物联网的基本概念，掌握物联网系统的组成及工作原理。
2. 学生能掌握物联网系统设计的基本流程，了解不同设计环节的关键技术。
3. 学生能了解物联网在生活中的应用，认识到物联网技术对社会发展的重要意义。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计出符合实际需求的物联网系统方案。
2. 学生能够运用相关软件工具，进行物联网系统的模拟与调试。
3. 学生能够通过小组合作，提高沟通、协作和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对物联网技术产生浓厚的兴趣，激发探索精神和创新意识。
2. 学生能够认识到物联网技术在现实生活中的广泛应用，增强社会责任感和使命感。
3. 学生通过课程学习，培养严谨、务实的学习态度，形成良好的团队合作精神。
课程性质：本课程为高二年级信息技术课程，以实践性、综合性为主，旨在培养学生运用物联网技术解决实际问题的能力。
学生特点：高二年级学生对信息技术有一定的基础，具有较强的学习能力和探索精神，对新技术充满好奇心。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，提高学生的动手实践能力。
同时，注重培养学生的团队协作能力和创新精神，使学生在课程学习中获得成就感。
通过本课程的学习，使学生具备物联网系统设计的基本能力，为未来的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 物联网基本概念：物联网的定义、发展历程、应用领域。
教材章节：第一章 物联网概述2. 物联网系统组成：感知层、网络层、应用层。
教材章节：第二章 物联网系统架构3. 物联网关键技术：传感器技术、嵌入式技术、网络通信技术、数据处理技术。
教材章节：第三章 物联网关键技术4. 物联网系统设计流程：需求分析、系统设计、硬件选型、软件开发、系统测试。
教材章节：第四章 物联网系统设计与实现5. 物联网应用案例分析：智能家居、智慧城市、智能交通、智能农业等。
教材章节：第五章 物联网应用案例6. 实践环节：小组项目设计、物联网系统模拟与调试。
物联网应用系统设计与实现
物联网应用系统设计与实现随着科技的不断进步，物联网（Internet of Things, IoT）逐渐成为人们生活中越来越重要的一个领域。
随着越来越多的设备接入互联网，智能化、自动化、信息化已成为人们日常生活的基本需求。
而这些需求的实现，离不开物联网应用系统的设计与实现。
本文将介绍物联网应用系统的设计原则、系统架构和实现过程。
一、设计原则物联网应用系统的设计原则，与其他软件系统设计原则基本相同。
首先，设计要以用户需求为出发点，遵循用户友好、易用、易学的原则，尽可能使系统用户能够快速上手、方便操作。
其次，设计要充分考虑系统的可扩展性和可维护性，以便系统能够适应需求的变化，并且易于维护和升级。
最后，设计要遵循系统性能稳定、安全、可靠的原则，确保系统在长期运行中不会出现故障和安全问题。
二、系统架构物联网应用系统的架构决定了系统的整体结构和各个部分之间的关系。
典型的物联网应用系统架构可分为三层：基础设施层、数据处理层和应用层。
基础设施层主要包括物联网设备、传感器和网关等硬件设施，以及云计算和大数据存储等基础设施的支持。
数据处理层主要负责采集、处理和存储物联网设备产生的各种数据，并提供数据分析和数据挖掘等功能。
这一层通常使用类似于Hadoop和Spark等大数据平台，存储和处理大量数据，并通过各种算法分析数据，实现智能决策。
应用层则是针对不同的实际业务场景所定制的应用程序，通常包括工业控制应用、智慧城市应用、物流输送应用和智能家居应用等。
三、实现过程物联网应用系统的实现过程，从硬件到软件，可以细分为以下几个步骤：1. 物联网设备和传感器的选择和接入：根据业务需求选择合适的设备和传感器，并确定数据采集和传输方式。
2. 网关的选择和搭建：根据业务需求选择合适的网关，并搭建网关的通讯接口，实现设备和传感器的数据传输。
3. 数据采集、处理和存储：根据业务需求设计数据采集、处理和存储方案，部署大数据平台，存储和分析采集到的数据。
物联网系统设计与应用
物联网系统设计与应用现在的社会已经进入了信息化时代，数据传输、管理和处理已经日益广泛地应用于各个领域之中。
作为其中的一个重要分支，物联网也在各行各业中逐渐被大规模应用。
那么，如果我们要实现物联网系统设计与应用，应该怎么做呢？一、物联网系统设计的基础实现物联网系统设计的基础在于硬件的准备，其中包括传感器、单片机、通信模块、物联网平台等。
传感器的种类很多，我们要根据不同的场合选择不同的传感器；而单片机也必须具备通信模块的能力，否则它们就无法与外界建立连接。
再就是物联网平台，也就是物联网系统的核心，可以通过该平台来实现物联网的数据采集、存储、分析和应用，为用户提供丰富的服务。
二、物联网系统设计的技术路线物联网系统设计的技术路线包括传感器数据采集、数据传输、数据处理和数据呈现。
其中，传感器的数据采集是物联网系统中最基础的环节之一，采集到的数据可以通过传输模块进行传送，并且需要进行处理和管理，最终呈现给用户。
1. 传感器数据采集传感器作为物联网系统数据采集的核心，需要根据被测量对象的特性选择合适的传感器，如温度、湿度、光强等等。
同时，为了增强传感器的精度和准确性，我们还需要对其进行校准和调试。
2. 数据传输物联网系统在数据的传输上，通常采用蓝牙、Wi-Fi、ZigBee等方式，其中，又以WiFi最为常用。
WiFi传输方式可以确保传输的速度和稳定性，同时还能将数据传输的距离拓宽到几百米左右。
3. 数据处理经过传输后的数据，可能会被传递到服务器或云端进行处理，也可能被直接接入终端设备。
对于物联网系统数据处理的方式，通常有两种，一是本地处理，二是云端处理。
4. 数据呈现数据呈现就是数据的展示和可视化，主要在于方便用户对数据进行观察和分析。
这也是物联网系统设计的亮点之一，通过图表、曲线等方式，让用户可以更加直观的了解数据的变化趋势和规律。
三、物联网系统设计应用场景作为一种新兴技术，物联网系统的应用场景也越来越丰富。
物联网技术应用手册
物联网技术应用手册第一章物联网基础理论 (2)1.1 物联网概述 (2)1.2 物联网架构 (2)1.2.1 感知层 (2)1.2.2 网络层 (2)1.2.3 应用层 (3)1.3 物联网关键技术 (3)1.3.1 传感器技术 (3)1.3.2 无线通信技术 (3)1.3.3 数据处理与分析技术 (3)1.3.4 智能算法 (3)1.3.5 安全技术 (3)第二章物联网传感器技术 (3)2.1 传感器概述 (4)2.2 常见传感器介绍 (4)2.3 传感器在物联网中的应用 (4)第三章物联网通信技术 (5)3.1 通信协议概述 (5)3.2 无线通信技术 (5)3.3 有线通信技术 (6)第四章物联网数据处理与分析 (6)4.1 数据采集与存储 (6)4.2 数据处理方法 (7)4.3 数据分析与挖掘 (7)第五章物联网安全与隐私 (8)5.1 物联网安全挑战 (8)5.2 物联网安全策略 (8)5.3 物联网隐私保护 (8)第六章物联网平台与应用开发 (9)6.1 物联网平台概述 (9)6.2 物联网应用开发流程 (9)6.3 物联网应用案例分析 (10)第七章物联网在智能家居中的应用 (10)7.1 智能家居概述 (10)7.2 智能家居设备与技术 (11)7.2.1 智能家居设备 (11)7.2.2 智能家居技术 (11)7.3 智能家居案例分析 (11)7.3.1 系统架构 (11)7.3.2 功能模块 (12)7.3.3 应用场景 (12)第八章物联网在智能交通中的应用 (12)8.1 智能交通概述 (12)8.2 智能交通系统与技术 (12)8.3 智能交通案例分析 (13)第九章物联网在智能医疗中的应用 (13)9.1 智能医疗概述 (13)9.2 智能医疗设备与技术 (14)9.2.1 智能医疗设备 (14)9.2.2 智能医疗技术 (14)9.3 智能医疗案例分析 (14)9.3.1 智能诊断 (14)9.3.2 智能治疗 (14)9.3.3 智能康复 (15)9.3.4 智能健康管理 (15)第十章物联网在工业互联网中的应用 (15)10.1 工业互联网概述 (15)10.2 工业互联网关键技术 (15)10.3 工业互联网案例分析 (15)第一章物联网基础理论1.1 物联网概述物联网（Internet of Things, IoT）是指通过信息传感设备，将物品连接到网络上进行信息交换和通信的技术。
物联网简单应用课程设计
物联网简单应用课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解物联网的基本概念，掌握其核心技术与应用领域；2. 使学生了解物联网在实际生活中的简单应用案例，如智能家居、智慧交通等；3. 帮助学生掌握物联网设备的基本组成和功能，如传感器、控制器、执行器等。
技能目标：1. 培养学生运用物联网知识解决实际问题的能力；2. 提高学生动手操作物联网设备，进行简单应用搭建的能力；3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力，以适应未来社会发展的需求。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物联网技术的兴趣，激发创新意识；2. 增强学生对我国物联网产业的认识，树立民族自豪感；3. 引导学生关注物联网技术对社会生活的影响，培养责任感和使命感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论与实践相结合，以培养学生的动手操作能力和创新能力为核心。
学生特点：学生具备一定的信息技术基础，对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手实践，但知识深度和广度有限。
教学要求：教师应结合学生特点，以实际案例为引导，注重启发式教学，引导学生主动探究物联网的简单应用。
同时，关注学生的个体差异，分层教学，确保每个学生都能在课程中收获知识和技能。
通过课程学习，使学生达到预期的学习成果，为后续深入学习物联网技术打下坚实基础。
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、核心技术与应用领域；教材章节：第一章 物联网概述2. 物联网设备组成：讲解传感器、控制器、执行器等设备的功能与作用；教材章节：第二章 物联网设备与技术3. 简单应用案例分析：分析智能家居、智慧交通等物联网应用案例；教材章节：第三章 物联网应用案例4. 实践操作：指导学生动手搭建简单的物联网应用，如温湿度监测、智能照明等；教材章节：第四章 物联网实践操作5. 物联网安全与隐私：介绍物联网安全的重要性，引导学生关注信息安全；教材章节：第五章 物联网安全与隐私6. 物联网未来发展：展望物联网技术的未来发展趋势，激发学生创新意识；教材章节：第六章 物联网未来发展教学内容安排与进度：1. 第1周：物联网基本概念；2. 第2周：物联网设备组成；3. 第3-4周：简单应用案例分析；4. 第5-6周：实践操作；5. 第7周：物联网安全与隐私；6. 第8周：物联网未来发展。
物联网应用系统设计
物联网应用系统设计第一点：物联网应用系统的概述物联网（Internet of Things，简称IoT）是指将各种物体通过网络互联互通的技术，它将物品与物品、人与物品之间进行连接，实现智能化管理和控制。
物联网应用系统则是基于物联网技术，为特定行业或场景提供解决方案的系统。
在物联网应用系统中，各种传感器、设备、平台和应用协同工作，实现数据的采集、传输、处理和应用，从而达到智能化、自动化的目的。
物联网应用系统具有广泛的应用前景，涵盖了智能家居、智能交通、智能医疗、智能制造、智慧城市等多个领域。
随着物联网技术的不断发展，越来越多的行业将受益于物联网应用系统，实现信息化、数字化和智能化的发展。
物联网应用系统的设计需要考虑多个方面，包括系统架构、硬件设备、软件平台、数据处理和应用场景等。
在设计过程中，要充分了解需求，明确系统的功能和性能指标，保证系统的稳定性和安全性，同时注重用户体验，提高系统的易用性和实用性。
第二点：物联网应用系统的关键技术与设计要点在物联网应用系统中，关键技术包括传感器技术、网络通信技术、数据处理技术和应用开发技术等。
下面分别对这些技术进行介绍。
1.传感器技术：传感器是物联网应用系统的数据采集入口，它能够将物理量转换为电信号，便于传输和处理。
传感器技术的发展对提高物联网应用系统的性能具有重要意义。
在选择传感器时，要考虑传感器的精度、稳定性、功耗和成本等因素，确保满足系统需求。
2.网络通信技术：网络通信技术是物联网应用系统的核心，它负责将传感器采集的数据传输到云端或边缘计算节点。
目前，常见的网络通信技术包括无线传感网络、蓝牙、Wi-Fi、LoRa、NB-IoT等。
设计时应根据应用场景和需求，选择合适的通信技术，实现数据的高效传输。
3.数据处理技术：物联网应用系统产生的数据量巨大，如何高效地处理和分析这些数据，提取有用信息，是系统设计的关键。
数据处理技术包括数据清洗、数据压缩、数据存储、数据挖掘和机器学习等。
物联网应用系统设计
物联网应用系统设计物联网应用系统设计1：引言1.1：文档目的本文档旨在提供一个详细的物联网应用系统设计指导，帮助开发团队设计和实施高效可靠的物联网应用系统。
1.2：背景随着物联网技术的发展和普及，越来越多的物联网应用系统被开发和应用于各个领域。
本文档旨在为开发人员提供一个全面的设计文档，帮助他们在设计和实施物联网应用系统时考虑到各种重要因素。
2：系统概述2.1：系统功能在这一章节中，需要明确物联网应用系统的功能和目标。
系统应具备的功能和服务，并对每个功能进行详细的描述。
2.2：系统架构这一章节需要详细描述物联网应用系统的整体架构和组件。
包括系统的主要模块和组件、各个组件之间的关系以及系统的数据流。
2.3：系统流程在这一章节中，需要详细描述物联网应用系统的主要流程和步骤。
对于每个流程和步骤，需要描述其输入、输出、所依赖的组件和其他相关信息。
3：系统设计3.1：硬件设计在这一章节中，需要详细描述物联网应用系统的硬件设计，包括传感器、控制器、通信设备等的选择和配置。
对于每个硬件组件，需要描述其功能和性能要求。
3.2：软件设计这一章节需要详细描述物联网应用系统的软件设计。
包括系统的软件架构、主要模块和组件的设计等。
对于每个模块和组件，需要描述其功能和接口。
3.3：数据存储和处理在这一章节中，需要详细描述物联网应用系统的数据存储和处理机制。
包括数据的存储方式、处理流程和算法等。
4：系统安全和隐私4.1：安全措施认证、数据加密、访问控制等措施。
4.2：数据隐私保护在这一章节中，需要详细描述物联网应用系统的数据隐私保护措施。
包括用户数据的匿名化、数据共享的权限控制等。
5：系统测试和调试5.1：测试计划在这一章节中，需要详细描述物联网应用系统的测试计划。
包括系统测试的范围、测试方法和测试步骤等。
5.2：测试结果这一章节需要详细描述物联网应用系统的测试结果。
包括系统的性能、稳定性和可靠性等。
6：系统部署和运维6.1：部署计划在这一章节中，需要详细描述物联网应用系统的部署计划。
物联网应用系统设计
物联网应用系统设计
1. 引言
1.1 背景介绍
1.2 目的和范围
2. 系统需求分析
2.1 功能需求
- 描述每个功能模块及其作用，如数据采集、远程控制等。
- 列出各种用户角色，并说明他们对系统的不同要求。
2.2 性能需求
- 包括响应时间、处理容量等方面的指标要求。
3．硬件设计
- 设计所需要使用到的传感器设备以及其他相关硬件组成
部分。
4．软件架构设计
- 定义整体软件结构，包括前端界面、后台服务等。
5．数据库设计
- 数据库表结构定义与关系建立规则描述。
6．通信协议选择
－根据实际情况选择合适且安全性较高的通信协议进行数据交互。
7．网络架构
－配置局域网或广域网环境来支持物联网应用系统运行.
8 . 安全策略
－分析潜在风险并提供相应解决方案保障信息安全.
9 . 用户接口
—提供友好易操作简洁明了直观的用户界面设计。
10 . 测试与验证
－设计测试用例并进行系统功能和性能等方面的全面测试。
11. 部署与维护
—详述物联网应用系统部署及后期运行、监控以及故障排除等工作流程
12．附件
- 列出本文档所涉及到的相关附件，如技术规格书、数据表格等。
法律名词注释：
1. 物联网：指通过互联网络将各种设备连接起来，并实现信息交换和智能化管理的一种新型网络模式。
2. 数据采集：指从传感器或其他设备中收集原始数据并转化为可处理格式存储在数据库中。
3. 远程控制：是指可以远距离对某个目标对象进行操作或者调整参数设置而不需要直接接近该对象。
物联网系统的设计
物联网系统的设计在当今科技飞速发展的时代，物联网已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
从智能家居到工业自动化，从智能交通到医疗保健，物联网的应用无处不在。
那么，如何设计一个高效、可靠且安全的物联网系统呢？这是一个复杂但又充满挑战和机遇的任务。
首先，我们需要明确物联网系统的基本架构。
一个典型的物联网系统通常由感知层、网络层和应用层组成。
感知层负责收集各种数据，例如温度、湿度、位置等，这通常通过传感器和执行器来实现。
网络层则负责将感知层收集到的数据传输到应用层，它可以包括各种通信技术，如蓝牙、WiFi、Zigbee 以及移动网络等。
应用层是用户与物联网系统进行交互的界面，通过各种应用程序和软件来实现对数据的分析、处理和决策。
在设计物联网系统时，传感器的选择至关重要。
不同的应用场景需要不同类型的传感器，比如在环境监测中，可能需要高精度的温度和湿度传感器；在智能交通中，可能需要车辆定位和速度传感器。
传感器的精度、灵敏度、响应时间和稳定性等参数都会直接影响到系统的性能。
此外，为了确保传感器能够长期稳定工作，还需要考虑其电源管理和功耗问题，尽量选择低功耗的传感器，并采用有效的节能策略。
数据传输是物联网系统中的另一个关键环节。
由于物联网设备通常分布在不同的地理位置，并且数量众多，因此需要选择一种可靠且高效的通信方式。
对于短距离通信，蓝牙和 Zigbee 技术是不错的选择，它们具有低功耗、低成本和短距离传输的优势。
而对于长距离通信，移动网络（如 4G、5G）和 WiFi 则更为适用。
在数据传输过程中，还需要考虑数据的安全性和完整性，采用加密技术来防止数据被窃取或篡改。
除了硬件部分，软件系统的设计也同样重要。
物联网系统的软件通常包括设备端的嵌入式软件、服务器端的后台软件以及用户端的应用程序。
嵌入式软件需要具备高效的代码执行效率和低资源占用，以确保物联网设备能够稳定运行。
后台软件则需要具备强大的数据处理和存储能力，能够对海量的物联网数据进行快速分析和处理。
物联网应用系统设计
物联网应用系统设计在当今科技飞速发展的时代，物联网已经逐渐融入我们生活的方方面面，从智能家居到智能交通，从工业自动化到医疗健康，物联网的应用无处不在。
而一个成功的物联网应用系统的设计，并非一蹴而就，它需要综合考虑众多因素，包括技术选型、系统架构、数据管理、安全保障等等。
首先，让我们来了解一下什么是物联网应用系统。
简单来说，物联网应用系统是通过各种传感器、网络技术和智能设备，实现对物理世界的感知、监测、控制和管理的信息化系统。
这些系统能够收集大量的数据，并对这些数据进行分析和处理，从而为用户提供有价值的信息和服务。
在设计物联网应用系统时，技术选型是至关重要的一步。
需要根据具体的应用场景和需求，选择合适的传感器技术、通信协议和网络架构。
例如，对于需要长距离传输且数据量较小的应用，可以选择低功耗广域网（LPWAN）技术，如 LoRaWAN 或 NBIoT；而对于数据传输速度要求较高、实时性强的应用，则可能需要选择 WiFi 或蓝牙等短距离通信技术。
此外，还需要考虑传感器的精度、可靠性、功耗等因素，以确保能够准确地采集到所需的数据。
系统架构的设计也是物联网应用系统成功的关键之一。
一个良好的系统架构应该具有高扩展性、高可用性和低耦合性。
通常，物联网应用系统可以分为感知层、网络层、平台层和应用层四个层次。
感知层负责数据的采集，网络层负责数据的传输，平台层负责数据的处理和存储，应用层则为用户提供各种应用服务。
在设计系统架构时，需要充分考虑各个层次之间的接口和数据交互方式，以保证系统的高效运行。
数据管理是物联网应用系统中的另一个重要环节。
由于物联网系统会产生大量的数据，如何有效地存储、处理和分析这些数据是一个巨大的挑战。
需要选择合适的数据库技术，如关系型数据库、NoSQL 数据库或时序数据库，根据数据的特点和应用需求进行合理的选型。
同时，还需要建立数据清洗、数据融合和数据分析的机制，以提取出有价值的信息，并为决策提供支持。
通信行业物联网应用方案
通信行业物联网应用方案第一章：物联网概述 (2)1.1 物联网基本概念 (2)1.2 物联网技术架构 (3)1.3 物联网发展现状 (3)第二章：通信行业与物联网融合 (4)2.1 通信行业在物联网中的地位 (4)2.2 通信行业物联网应用需求 (4)2.3 通信行业物联网解决方案 (4)第三章：物联网在通信行业的应用场景 (5)3.1 智能家居 (5)3.2 智能交通 (5)3.3 智能能源 (6)第四章：物联网通信技术 (6)4.1 无线通信技术 (6)4.1.1 WiFi技术 (6)4.1.2 蓝牙技术 (6)4.1.3 ZigBee技术 (6)4.1.4 LoRa技术 (7)4.2 有线通信技术 (7)4.2.1 以太网技术 (7)4.2.2 光纤通信技术 (7)4.2.3 电话线通信技术 (7)4.3 通信协议及标准 (7)4.3.1 TCP/IP协议 (7)4.3.2 HTTP协议 (7)4.3.3 MQTT协议 (8)4.3.4 CoAP协议 (8)第五章：物联网安全与隐私 (8)5.1 物联网安全威胁 (8)5.2 物联网安全策略 (8)5.3 物联网隐私保护 (9)第六章：物联网设备与管理 (9)6.1 物联网设备分类 (9)6.1.1 引言 (9)6.1.2 设备分类 (9)6.2 物联网设备管理平台 (10)6.2.1 引言 (10)6.2.2 平台架构 (10)6.2.3 平台功能 (10)6.3 物联网设备接入与维护 (10)6.3.1 引言 (10)6.3.2 设备接入方法 (10)6.3.3 设备维护方法 (11)第七章：物联网数据采集与处理 (11)7.1 数据采集技术 (11)7.1.1 概述 (11)7.1.2 传感器技术 (11)7.1.3 数据传输技术 (11)7.1.4 设备接入技术 (11)7.2 数据存储与处理 (12)7.2.1 数据存储 (12)7.2.2 数据处理 (12)7.3 数据分析与应用 (12)7.3.1 数据分析方法 (12)7.3.2 数据应用场景 (12)7.3.3 数据安全与隐私保护 (13)第八章：物联网应用案例 (13)8.1 智能城市 (13)8.2 智能农业 (13)8.3 智能医疗 (13)第九章：通信行业物联网政策与标准 (14)9.1 政策法规 (14)9.1.1 国家层面政策法规 (14)9.1.2 地方层面政策法规 (14)9.1.3 行业政策法规 (14)9.2 技术标准 (14)9.2.1 国际标准 (14)9.2.2 国家标准 (14)9.2.3 行业标准 (15)9.3 产业协同 (15)9.3.1 政产学研用合作 (15)9.3.2 产业链上下游协同 (15)9.3.3 跨行业融合 (15)第十章：物联网未来发展展望 (15)10.1 物联网发展趋势 (15)10.2 通信行业物联网发展机遇 (16)10.3 面临的挑战与应对策略 (16)第一章：物联网概述1.1 物联网基本概念物联网（Internet of Things，简称IoT）是指通过信息传感设备，将各种物体连接到网络上进行信息交换和通信的技术。
物联网系统设计和实现技术
物联网系统设计和实现技术随着科技的不断进步，物联网系统受到越来越多企业和个人的关注。
物联网系统可以将物理世界和数字世界紧密结合起来，可以方便地管理和监控物品，提高运营效率和体验。
本文将从系统设计和实现技术两个方面进行阐述。
一、物联网系统设计1.系统架构设计物联网系统的架构设计决定了整个系统的可扩展性、性能和安全性。
物联网系统架构一般分为三层：感知层、网络层和应用层。
感知层：感知层是物联网系统的数据采集层，包括各种传感器、信号采集器等设备。
感知层将采集到的数据传输到网络层进行处理。
网络层：网络层对感知层采集到的数据进行处理、存储和传输，将处理好的数据传输到应用层。
应用层：应用层是物联网系统的最上层，主要负责业务逻辑处理、数据展示和交互。
应用层提供API接口，方便其他应用或系统进行对接。
2.数据采集和处理数据采集和处理是物联网系统的核心功能。
物联网系统可以通过各种传感器和设备采集现实世界中的各种数据，经过处理后，提供各种服务，例如温度监测、环境检测、位置追踪、智能家居等。
数据处理的过程中需要进行多样化的分析，例如数据挖掘、机器学习、数据可视化等。
通过对数据的分析和处理，可以提供更完善、更智能、更贴合用户需要的高端服务。
3.安全策略设计在物联网系统架构设计的过程中，安全策略设计是非常重要的一步。
物联网系统中存在大量的用户和数据，因此需要采取安全措施避免受到攻击或数据泄露等问题。
通过采用各种加密技术，设定访问权限和使用权限等方式，保证物联网系统中数据的安全性和可靠性。
二、物联网系统实现技术1.边缘计算技术（Edge Computing Technology）边缘计算技术是将计算、存储和网络资源下沉到离用户和设备更近的边缘节点上进行处理，以减少数据传输延迟和带宽消耗的技术。
边缘计算技术可以帮助物联网系统更快速地处理数据，提高响应速度和能源效率。
2.云计算技术(Cloud Computing Technology)云计算技术是将计算、存储和数据处理资源集中到一些大型数据中心，并通过云服务提供商的网络服务进行使用和访问的技术。
第五章 物联网系统应用层设计
计算通信量能够划分成以下几种
静态计算量：移动代理的计算状态在被分派前由源节点确定
动态计算量：根据当前网络条件，移动代理自动地决定源节点， 并决定动态路由或资源分配
混合计算量：源节点集由sink节点决定，而源访问顺序由移动代 理决定
平台需要具有开放、灵活、异构的架构，不但能够与传感器网络、移动 接入，以及宽带接入网络等无缝集成，而且能够与现有的运营商已有的 承载网和业务网无缝集成，平台具备可扩展性、易融合性等
平台必须具备完善的管理能力，实现统一的合作伙伴（SP）的管理、 统一的用户管理、统一的业务产品管理、统一的订购管理、统一的认证 授权管理等
物联网系统应用层设计51应用业务的网络性能需求52适用于物联网的应用协议53网络应用业务的服务质量设计54网络应用业务的负载均衡设计55应用层的安全设计51应用业务的网络性能需求511业务承载能力分析512基本业务需求分析513业务应用对平台营运的需求514业务带宽需求及管理511业务承载能力分析物联网应用可以分为6种基本类别监控报警类数据采集类信息推送类视频监控类远程控制类识别与定位类6种基本物联网应用对网络承载能力需求对比能力指标监控报警识别与定位类上行流量少量数据数据量较大少量数据量数据量较大下行流量较少数据量较大少量少量少量qos要求应用需求相关应用需求相关应用需求相关应用需求相关应用需求相关应用需求相关能力指标监控报警类数据采集远程控制类识别与定位数据安全应用需求相应用需求相关应用需求相关应用需求相关应用需求相管理配置远程管理配远程管理配置远程管理配置远程管理配置远程管理配较强较强较强较强较强较强终端移动应用需求相关应用需求相关应用需求相关应用需求相应用需求相关移动性应用场景家庭安防气象信息监测智能博全球眼工业自动化物流货运续表6种基本物联网应用对网络承载能力需求对比512基本业务需求分析不同的物联网业务对网络带宽实时性数据安全性终端设备移动性以及连接时长等有不同的需求欧洲电信标准化组织etsi和第三代合作伙伴计划专门针对机器到机器m2m业务的需求制定了相应技术规范以下是m2m应用的典型需求支持具有不同移动性的终端设备513业务应用对平台营运的需求物联网业务运营支撑平台能够对原有语音彩信短信等电信业务能力进行封装提供开放接口从而降低业务创新的难度平台需要具备透明的认证鉴权接入计费网管业务支撑等功能同时为所有的物联网业务者提供统一的运营维护管理界面平台必须提供不同行业应用系统社会公共服务系统如120110和119等的接入实现行业信息的整合提供大量数据的存储分析和挖掘具有云计算的能力平台需要具有开放灵活异构的架构不但能够与传感器网络移动接入以及宽带接入网络等无缝集成而且能够与现有的运营商已有的承载网和业务网无缝集成平台具备可扩展性易融合性等平台必须具备完善的管理能力实现统一的合作伙伴sp的管理统一的用户管理统一的业务产品管理统一的订购管理统一的认证授权管理等从业务提供者的角度来看希望专注于业务应用的开发关注业务数据和业务流程的处理期望简单快速的业务开发环境平台需要对提交的物联网业务开发需求自动匹配合适的传感
物联网技术课件第五章 应用层.
31
法国ETC系统应用
• 由于道路基础设施往往由不同的公司运营， 各家公司之间的电子标签和收费系统往往 并不通用。因此各大公司开始协商在所有 的高速公路路网上提供统一服务，即“一 卡通”收费的可能性。 • “一卡通”系统的技术考虑包括国际标准 的制定、服务车型的选择、发票的出具、 交易的组织、如何利用和改建现有的收费 站点以及成本的控制。
29
德国ETC系统应用
• 德国高速公路启用卫星卡车收费系统，几 十万辆卡车装置了车上记录器(OBU)，这种 记录器能够记录卡车行驶情况与自动缴费， 需要依赖卫星才能运作。 • 该系统部署了300个高架控制桥的红外线监 视系统，阅读车牌号码，同时有大量带有 监视器和装置电脑的监控车来回巡逻。
30
新加坡ETC系统应用
13
智能电网规划
• 2010年 • 2015年 • 2020年
14
2010年
• “两纵两横”特高压交流后续工程开工建设， 跨区直流工程投产规模达到1290万千瓦， 配电网建设加大投入，智能化试点工程按 期建成，关键技术研究、设备研制和标准 制定取得新进展
15
2015年
• 以特高压为核心的坚强国家电网初步形成， 电网的信息化、自动化、互动化水平明显 提升，满足大规模可再生能源接入和输送 • 智能电能表广泛应用，电动汽车充放电站 布局基本满足需要
25
探测车辆和设备
• 探测车辆通常是出租车或政府所有的车辆， 需配备无线通信设备。 • 探测车辆向交通运营管理中心汇报其速度 和位置，管理中心整合分析得到广大范围 内的交通流量情况以检测交通堵塞的位置。
物联网应用系统设计报告
物联网应用系统设计报告1. 引言物联网是指通过互联网将各种物体连接起来，实现信息的交互和智能化操作的技术。
随着物联网技术的发展，越来越多的物联网应用系统被开发并广泛应用于各个领域。
本文将介绍一种基于物联网的应用系统的设计方案，并阐述其架构、功能、实施过程和预期效果。
2. 系统架构本应用系统采用三层架构设计，分别是物理层、网络层和应用层。
2.1 物理层物理层是指将各种物体连接到网络的层级。
在本系统中，我们选择使用传感器、设备和执行器作为物理层的组成部分。
传感器用于感知物理世界的各种数据，设备用于收集和传输数据，执行器用于执行相应的操作。
2.2 网络层网络层是指将物理层上的传感器、设备和执行器通过网络连接起来的层级。
在本系统中，我们采用无线网络技术，如Wi-Fi和蓝牙，实现设备之间的数据传输。
此外，我们还使用云平台作为数据的中转和存储，以便于用户远程访问和管理数据。
2.3 应用层应用层是指用户和系统交互的层级。
在本系统中，我们设计了一个用户界面，用户可以通过界面实现对系统的监控和控制。
用户可以实时查看各种传感器的数据，如温度、湿度、光照等，并可以通过执行器控制设备的开关。
3. 系统功能本应用系统设计主要具备以下功能：1. 数据采集和传输：系统能够自动采集传感器的数据，并通过网络传输到云平台，实现数据的实时监测和存储。
2. 远程监控和控制：用户可以通过用户界面实时查看各种传感器的数据，并可以通过执行器控制设备的开关状态。
3. 数据分析和处理：系统能够对采集的数据进行分析和处理，提供有价值的信息和决策支持。
4. 报警和通知：系统能够根据设定的阈值进行数据监测，当数据超过阈值时，自动发送报警信息给用户。
5. 数据存储和可视化：系统将采集的数据存储于云平台，并提供可视化的界面，以便用户查看历史数据和趋势分析。
4. 实施过程4.1 硬件搭建为了实现物联网应用系统，首先需要搭建硬件环境。
我们选择合适的传感器、设备和执行器，并通过适配器将其连接到云平台。
物联网技术及应用7.物联网应用系统设计
物联网技术及应用7.物联网应用系统设计物联网技术及应用 7、物联网应用系统设计在当今科技飞速发展的时代，物联网（Internet of Things，IoT）已经成为了一项具有变革性的技术。
它将各种设备、传感器和网络连接在一起，实现了物与物、人与物之间的智能化交互。
而物联网应用系统的设计则是实现这一愿景的关键环节，它需要综合考虑技术、用户需求、安全性和成本等多个方面。
一、物联网应用系统的基本概念物联网应用系统是指基于物联网技术构建的，能够实现特定功能和服务的集成化系统。
它通常由感知层、网络层和应用层组成。
感知层负责采集物理世界中的各种数据，如温度、湿度、位置、图像等，通过传感器和智能设备将这些数据转化为数字信号。
网络层则负责将感知层采集到的数据传输到应用层，这可以通过有线网络（如以太网）、无线网络（如 WiFi、蓝牙、Zigbee 等）或者移动网络（如 4G、5G）来实现。
应用层是物联网系统的核心，它对数据进行处理、分析和存储，并根据用户的需求提供相应的应用服务，如智能家居控制、智能交通管理、工业自动化监控等。
二、物联网应用系统设计的需求分析在设计物联网应用系统之前，必须进行深入的需求分析。
这包括了解用户的业务流程、目标和期望，以及确定系统需要解决的具体问题。
例如，在智能家居系统中，用户可能希望能够远程控制家电设备、实时监测室内环境参数、实现能源管理等。
而在工业物联网系统中，企业可能更关注生产设备的运行状态监测、故障预警、质量控制等方面。
需求分析还需要考虑系统的性能要求，如响应时间、数据吞吐量、准确性等。
同时，要对系统的可扩展性、兼容性和维护性进行评估，以确保系统能够适应未来的发展和变化。
三、物联网应用系统的架构设计根据需求分析的结果，进行系统的架构设计。
一个典型的物联网应用系统架构通常包括设备层、边缘计算层、云平台层和应用层。
设备层由各种物联网终端设备组成，如传感器、执行器、智能家电等。
这些设备通过不同的通信协议与边缘计算层进行连接。
物联网的应用层设备
● 05
第五章 物联网应用的挑战和机遇
安全挑战
设备漏洞
01 对物联网的威胁
数据泄露
02 信息安全问题
安全防护
03 设备和网络的保护
数据隐私
用户个人信息 隐私保护
隐私政策 信息保护
数据传输加密 数据安全
产业标准
设备互联互通 促进产业合作 提高效率
数据格式统一
简化数据传输 降低成本
标准规范化
提升行业信任度 增加市场竞争力
物联网应用层设备的影响
智能农业
实现精准农业管理 提升农业生产效率 减少资源浪费
智慧城市
智能交通管理 智能能源管理 智能环境监测
工业物联网
实现设备自动检测 提高生产效率 降低生产成本
智能家居
实现远程智能控制 提升居家安全性 节约能源消耗
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技术创新
推动行业发展 激发创新活力
创新应用
物联网的创新应用是未来的机遇，加强技术研 发和创新，探索更多物联网应用领域。物联网 技术结合各行业需求，带来更多商业机会。
商业机会
智能家居 家庭自动化
工业互联网 生产智能化
智慧城市 城市管理优化
智能医疗 医疗卫生改善Fra bibliotek 行业合作物联网行业需要不断寻求合作，促进技术创新与商业 模式创新。合作伙伴共同努力，才能实现物联网技术 在各个领域的全面应用和发展。
01 人工智能技术将更广泛应用于物联网领域，为智能设备提供更 加智能的功能和服务。
数据分析优势
02 人工智能算法能够对大量的物联网数据进行深度分析和预测， 为企业决策提供更准确的数据支持。
智能化应用
03 人工智能与物联网的结合将创造更智能化的应用和服务，提升 人们的生活品质。
物联网技术与应用全套课件(完整版)
物联网技术与应用全套课件(完整版)一、教学内容本节课的教学内容来自于物联网技术与应用教材的第五章，主要介绍物联网的应用场景和案例分析。
具体内容包括：物联网的定义和发展历程、物联网的基本架构和关键技术、物联网在各个领域的应用案例等。
二、教学目标1. 让学生了解物联网的定义和发展历程，掌握物联网的基本架构和关键技术。
2. 通过对物联网应用案例的分析，让学生了解物联网在现实生活中的应用和价值。
3. 培养学生运用物联网技术解决实际问题的能力和创新思维。
三、教学难点与重点重点：物联网的基本架构和关键技术、物联网在各个领域的应用案例。
难点：物联网技术的原理和应用、物联网在现实生活中的具体应用场景。
四、教具与学具准备教具：PPT、投影仪、计算机、物联网应用案例的实物或图片等。
学具：笔记本、笔、课本、互联网等。
五、教学过程1. 情景引入：通过一个智能家居的实物或图片，让学生了解物联网在生活中的应用，引发学生的兴趣。
2. 知识讲解：讲解物联网的定义和发展历程，介绍物联网的基本架构和关键技术，如传感器、云计算、大数据等。
3. 案例分析：分析物联网在各个领域的应用案例，如智能交通、智能医疗、智能农业等，让学生了解物联网的实际应用价值。
4. 实践操作：让学生通过互联网查找物联网应用案例，进行实践操作，加深对物联网技术的理解和掌握。
5. 随堂练习：通过一些选择题或简答题，检测学生对物联网知识的掌握情况。
6. 课堂讨论：让学生分组讨论物联网技术的应用和未来发展，激发学生的创新思维。
六、板书设计板书内容主要包括物联网的定义、发展历程、基本架构、关键技术、应用领域等。
通过板书，让学生对物联网技术有一个清晰的认识。
七、作业设计1. 请简述物联网的定义和发展历程。
2. 请介绍物联网的基本架构和关键技术。
3. 请分析物联网在现实生活中的一个应用案例，并说明其价值。
4. 请结合自己的生活经验，设想一个物联网技术的应用场景，并简要说明其原理。
物联网技术与应用设计
数据挖掘技术
利用数据挖掘算法对海量数据进行分 析和挖掘，发现数据之间的关联和规 律，为应用提供有价值的信息。
智能决策支持系统
决策树算法
通过构建决策树模型，对 数据进行分类和预测，为 决策者提供可视化的决策 支持。
专家系统
利用专家知识和经验，构 建专家系统，为决策者提 供智能化的决策建议。
机器学习算法
利用感知层技术实现对人体生理参数的实时 监测和健康管理，如心率、血压、血糖等。
03
网络层技术
通信协议与标准
TCP/IP协议
物联网中常用的通信协议，用 于实现设备间的数据传输和通
信。
MQTT协议
轻量级的发布/订阅消息传输协 议，适用于低带宽、高延迟或 不稳定的网络环境。
CoAP协议
基于REST架构的轻量级协议， 用于实现物联网设备间的通信 。
数据最小化原则
只收集实现特定功能所必需的最少数 据，并在使用后的一段合理时间内销 毁这些数据。
数据加密存储
对收集到的数据进行加密存储，确保 即使数据被盗取，攻击者也无法轻易 解密和使用这些数据。
匿名化处理
对数据进行匿名化处理，使得在不泄 露个人隐私的前提下，可以对数据进 行分析和利用。
访问控制
建立完善的访问控制机制，确保只有 授权的人员可以访问和使用相关数据 ，防止数据泄露和滥用。
安全威胁与挑战分析
1 2
攻击面广泛
物联网设备数量庞大，攻击者可以利用大量设备 进行分布式攻击，如DDoS攻击。
弱安全性
许多物联网设备缺乏足够的安全措施，如弱密码 、未加密通信等，容易被攻击者利用。
3
隐私泄露风险
物联网设备收集的个人数据可能导致用户隐私泄 露，如智能家居设备收集的语音、视频等。
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NON消息不需要ACK进行确认，但仍需要消息ID以便进行消 息的重复性检查
当接收者不能处理NON消息时，它会使用RST消息回答
由于CoAP是基于UDP的，因此，它也支持多播目的地址的 使用，能够进行多播CoAP请求
3）CoAP请求/响应模型
带有piggy-backed响应的基本GET请求
提供可以承诺服务质量的通信保障 提供端到端的业务安全 M2M系统可以寻址到各种M2M终端设备 支持群组管理 终端设备远程管理 支持不同流量的数据传输 支持多种接入方式 支持终端设备数量的扩展 支持多种信息传递方式 支持具有不同移动性的终端设备
5.1.3 业务应用对平台营运的需求
物联网的特征可能导致大量多媒体流量的产生
物联网包括装备多样化的具有通信、计算、服务能 力的高智能体传感器
物联网上的多媒体通信量划分成三类：通信、计算、 服务
通信
如何设计适当的通信流量是有趣且富有挑战性的 任务
在IEEE 802.15.4框架下，最大物理层包长是127 B，而 介质访问控制（MAC）子层的最大帧长是102 B，
带有单独响应的GET请求
NON请求/响应
4）中间物、缓冲、资源发现
为了高效地实现请求，CoAP协议支持响应缓冲 简单缓冲便于使用携带在CoAP响应消息中的时新的有效信息，
缓冲可位于端节点或中间物上
CoAP是根据REST体系结构设计的，并具有类似HTTP协议的 功能，因此在HTTP与CoAP或CoAP与HTTP之间进行映射是非 常直截了当的，这样的映射可以方便地用于以下两个方面
从业务提供者的角度来看，希望专注于业务应用的 开发，关注业务数据和业务流程的处理，期望简单、 快速的业务开发环境
平台需要对提交的物联网业务开发需求，自动匹配合适 的传感器资源，并对传感器与业务平台进行登记注册
提供标准的开发接口，开发传感器与平台的交互界面， 编写详细的数据上传、下载、存储以及其他等业务交互 流程，并根据需要，激活比如语音、视频、短信、计费、 网管、故障、告警等其他的工作流
寻找优化的源节点访问解决方案是一种典型的非确定性 多项式时间完全问题
计算通信量能够划分成以下几种
静态计算量：移动代理的计算状态在被分派前由源节点确定
动态计算量：根据当前网络条件，移动代理自动地决定源节点， 并决定动态路由或资源分配
混合计算量：源节点集由sink节点决定，而源访问顺序由移动代 理决定
在带宽管理设备的技术上，主要包括应用
应用和用户识别技术 流量和带宽控制技术
PFQ（Per Flow Queuing）技术 TRL（TCP Rate Limiting） 数据包优先控制技术 CBQ（Class-Based Queuing基于类的队列）技术
5.2 适用于物联网的应用协议
CoAP的目的是扩展REST体系结构以满足受约束物联网装置 和网络（如6LoWPAN）的需要，它在设计时充分考虑了重 要的M2M应用的要求，如能量和楼宇自动化，因此认为它是 适合于物联网应用的
CoAP由一组具有HTTP功能的REST子集组成，已针对M2M 应用进行了优化
CoAP提供了M2M应用特征，如开销很低，支持多播和异步 消息交换
5.2.1 物联网的通信量特征 5.2.2 CoAP和HTTP对比 5.2.3 CoAP协议细节
5.2.1 物联网的通信量特征
物联网的规模巨大，尽管有些业务每次传输的数据 量不一定非常大，甚至只有几十个字节，但是必须 一次传输成功，有着非常实时的传输要求
物联网数据流量具有突发特性，可能会造成大量用 户堆积在热点区域，引发网络拥塞或资源分配不平 衡
CoAP在逻辑上分成两层
消息（Messages）层 请求/响应（Requests/Responses）层
若要实现可靠性，可用CON消息来提供此项功能。
CON消息在默认的超时间隔后会重传，两次重传间采用指数 后退方法，直至接收者发送了ACK。
此ACK消息包含与相应的CON消息相同的消息ID
预计在未来3～5年内，一般用户的上行带宽需求主要在500 kbps～10 Mbps内，下行带宽在2～100 Mbps内
网络应用的发展对带宽需求是无止境的，带宽不够的问题总 是存在的
为了解决带宽压力问题，QoS（Quality of Service）带宽管 理是一种有效的解决方案
是一种网络带宽管理机制 是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术 可确保重要业务量不受延迟或丢弃影响，保证网络的高效运行
TCP也不能很好地适应无线网络，HTTP请求/响应 拉模型（请求由客户发起）在低任务周期的传感器 网络中不能很好地工作，并且HTTP协议，正如当 前用于现代服务器和浏览器中的那样，已经演变成 了一种高复杂度的协议
因特网工程任务组（IETF）的约束RESTful环境（CoRE） 工作组已经定义了基于REST的Web传输协议，称为受约束 的应用协议（CoAP）
服务
服务通信量包括两个方面
得分（score）：意味着客户在多媒体流量上的感兴趣程度 形式（form）：表示有关特定装置内容特征
为有效操作各种类型多媒体流量，将数据分为三类：偏 好数据（Preference Data）、情形数据（Situation Data） 和能力数据（Capability Data）
应用需求相 关
远程管理配 置
较强
应用需求相 关，移动性
强
物流货运
5.1.2 基本业务需求分析
不同的物联网业务对网络带宽、实时性、数据安全性、终端 设备移动性以及连接时长等有不同的需求
欧洲电信标准化组织（ETSI）和第三代合作伙伴计划专门 针对机器到机器（M2M）业务的需求制定了相应技术规范， 以下是M2M应用的典型需求
首先，多媒体流量服务器使用文献[56]中的方法计算多媒体服务 和偏好数据间的相似度
然后它评估此多媒体服务属于服务器群中某一个的概率 最后可通过上述计算的相似度和概率值的加权和获得得分
5.2.2 CoAP和HTTP对比
HTTP头通常太大，在6LoWPAN网络（使用IEEE 802.15.4协议）中需要分片
平台需要具有开放、灵活、异构的架构，不但能够与传感器网络、移动 接入，以及宽带接入网络等无缝集成，而且能够与现有的运营商已有的 承载网和业务网无缝集成，平台具备可扩展性、易融合性等
平台必须具备完善的管理能力，实现统一的合作伙伴（SP）的管理、 统一的用户管理、统一的业务产品管理、统一的订购管理、统一的认证 授权管理等
2）消息大小的实现考虑
在许多受限网络中，更重要的一种分片发生在适配层
例如，6LoWPAN L2分组被限制到127 B，包括各种开销
消息大小在受限节点上的实现也是一个很重要的问题
管理配置
远程管理配 置
连接性需 求
较强
应用需求 相关
远程管理 配置
较强
终端移动 应用需求相 应用需求
性
关
相关
应用场景 家庭安防
气象信息 监测
应用需 求相关
远程管 理配置
应用需 求相关
远程管 理配置
应用需求相 关
远程管理配 置
较强 较强
较强
应用需 应用需 应用需求相
求相关 求相关
关
智能博 物馆
全球眼
工业自动化
CoAP定义了四种消息
可确定消息（CON消息） 非确定消息（NON消息） 确认消息（ACK消息） 重置消息（RST消息）
一些消息可以包含方法代码和响应代码，这使得它们可以携 带请求或响应
对请求/响应交互过程来说，上述四种类型消息的基本交换过 程都是透明的
2）CoAP消息模型
5.1.1 业务承载能力分析
物联网应用可以分为6种基本类别
监控报警类 数据采集类 信息推送类 视频监控类 远程控制类 识别与定位类
6种基本物联网应用对网络承载能力需求对比
能力指标
监控报警 类
上行流量 少量数据
下行流量
无
类 数据量 较大
较少
应用需 求相关
物联网系统设计
第5章 物联网系统应用
层设计
第5章 物联网系统应用层设计
5.1 应用业务的网络性能需求 5.2 适用于物联网的应用协议 5.3 网络应用业务的服务质量设计 5.4 网络应用业务的负载均衡设计 5.5 应用层的安全设计
5.1 应用业务的网络性能需求
5.1.1 业务承载能力分析 5.1.2 基本业务需求分析 5.1.3 业务应用对平台营运的需求 5.1.4 业务带宽需求及管理
信息推 送类
少量
数据量 较大 应用需 求相关
视频监 控类 数据量 大
少量
应用需 求相关
远程控制 类
识别与定位类
无
数据量较大
少量
少量
应用需求 相关
应用需求相关
（续表） 6种基本物联网应用对网络承载能力需求对比
能力指标 监控报警类
数据采集 类
信息推 送类
视频监 控类
远程控制类
识别与定位 类
数据安全
应用需求相 关
平台需要具备与现有的运营系统实现对接
如计费系统、网管系统、行业专家系统以及公众服系统等
实现对运营商业务能力的封装，系统支撑能力对接，行业系统、公 众系统的对接，业务系统对接等
系统对接采用的协议应尽量是目前运营系统的通用协议，而不是新 制定的协议规范
5.1.4 业务带宽需求及管理
目前，视频监控类应用对带宽的要求是最高的，不同的用户 对各种业务的需求及其数量也存在很大的差别
1）消息格式
头部中域的含义如下所述。