物联网关键技术及应用

入多样化、IP宽带化和计算机软件技术的飞跃发展，基于
海量信息收集和分类处理的能力大大提高。
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2021/3/12
二、物联网的体系架构
1、应用层：应用层是构建在物联网技术架构之上的应用系
统，包括商业贸易、物流、农业、军事等等不同的应用系 统。
2、网络层：网络层，即进行信息交换的通信网络，包括有
Internet、WIFI网以及无线通信网络等网络。
3.1 RFID
3.1.1 RFID的定义
RFID（Radio Frequency Identification ）即射频识别技术， 俗称电子标签，通过射频信号自动识别目标对象，并对其 信息进行标志、登记、储存和管理。
▪ 服务管理：该层的主要功能是通过具有超级计算能力的中
心计算机群，对网络内的海量信息进行实时的管理和控制， 并为上层应用提供一个良好的用户接口。
▪ 应用：该层的主要功能是集成系统底层的功能，构建起面
向各类行业的实际应用，如生态环境与自然灾害监测、智 能交通、文物保护与文化传播、运程医疗与健康监护等。
▪ 2005年，国际电信联盟（ITU）正式称“物联网”为
“The Internet of things（IOT）”，并发表了年终报告
《ITU互联网 报告2005：物联网》。报告指出，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、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换；
并描绘出“物联网”时代的图景：当司机出现操作失误时
▪ 2、广义的物联网含义
广义的物联网就是利用条码、射频识别（RFID）、传感器、 全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协
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物联网（IOT）的概念
▪ 议，实现人与人、人与物、物与物的在任何时间、任何地 点的连接（anything、anytime、anywhere），从而进行 信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控 和管理的庞大网络系统。如果说互联网实现了人与人之间 的交流，那么物联网可以实现人与物体的沟通和对话，也 可以实现物体与物体互相间的连接和交互。
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▪ 4、物联网（IOT）结构示意图
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5、物联网（IOT）提出的背景
▪ 经济危机下的推手:经济长波理论：每一次的经济低谷必
定会催生出某些新的技术，而这种技术一定是可以为绝大 多数工业产业提供一种全新的使用价值，从而带动新一轮 的消费增长和高额的产业投资，以触动新经济周期的形成。
汽车会自动报警；
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物联网(IOT)的概念
公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣 机对颜色和水温的要求等等。
▪ 现在较为普遍的理解是，物联网是将各种信息传感设备， 如射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、 激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨 大网络。通过装置在各类物体上的电子标签（RFID）、传 感器、二维码等经过接口与无线网络相连，从而给物体赋 予智能，可以实现人与物体的沟通和对话，也可以实现物 体与物体互相间的沟通和对话。
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三、物联网关键技术
物联网的关键技术有射频识别技术、传感技术、纳米 技术、智能嵌入技术、云计算、IPv6技术。当前各项技术 发展并不均衡，射频标签、条码与二维码等技术已经非常 成熟，传感器网络相关技术尚有很大发展空间。在此只介 绍射频识别技术(RFID)和传感技术(WSN)。
3、信息采集层：数据采集指通过包括条码、射频识别、无
线传感器、蓝牙等在内的自动识别与近场通信技术获取物 品编码信息的过程。
4、编码层：编码层是物联网的基石，是物联网信息交换内
容的核心和关键字。 编码是物品、设备、地点、属性等的数字化名称。
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物联网架构示意图:
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图1-1物联网的概念模型
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3、物联网（IOT）的特征
感知
传输
智能
全面感知
利用RFID、传感器、 二维码等能够随时随地采
集物体的动态信息。
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可靠传输
通过网络将感知的各 种信息进行实时传送。
智能处理
利用计算机技术，及时对海量的 数据进行信息控制，真正达到了 人与物的沟通、物与物的沟通。
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物联网体系构成
根据国际电信联盟的建议，物联网自底向上可以为以下的 过程：
▪ 感知：该层的主要功能是通过各种类型的传感器对物质属
性、环境状态、行为态势等静态／动态的信息进行大规模、 分布式的信息获取与状态辨识，针对具体感知任务，常采 用协同处理的方式对多种类、多角度、多尺度的信息进行 在线计算与控制，并通过接入设备将获取的信息与网络中 的其它单元进行资源共享与交互。
过去的10年间，互联网技术取得巨大成功。目前的经济危 机让人们又不得不面临紧迫的选择，物联网技术成为推动 下一个经济增长的特别重要推手。
▪ 传感技术的成熟:随着微电子技术的发展，涉及人类生活、
生产、管理等方方面面的各种传感器已经比较成熟。例如 常见的无线传感器（WSN）、RFID、电子标签等。
▪ 网络接入和信息处理能力大幅提高:目前，随着网络接
物联网关键技术及应用
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Content：
1. 物联网概述 2.物联网架构
目
3.物联网关键技术
录
4.物联网的应用 5.发展趋势及面临的问题
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一、物联网的概念
1、物联网（IOT）的定义
▪ 早在1995年，比尔·盖茨在《未来之路》一书中就已经提 及物联网概念。但是，“物联网”概念的真正提出是在 1999年，由EPCglobal的Auto-ID中心提出，被定义为：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。
▪ 接入：该层的主要功能是通过现有的移动通信网(如GSM
网、T胁SCDMA网)、无线接入网(如WiMAX)、无线局域 网(WiFi)、卫将来自感知层的信息传送到互联网中。
▪ 互联网：该层的主要功能是以IP、，6／IPv4以及后伊星
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物联网体系构成
网等基础设施， (Post-IP)为核心建立的互联网平台，将网 络内的信息资源整合成一个可以互联互通的大型智能网络， 为上层服务管理和大规模行业应用建立起一个高效、可靠、 可信的基础设施平台。