物联网概论 第1章_物联网概述

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阅读器
天线
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感知识别层技术举例：无线传感网
• 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）
25°C 传感器
1+1=2
微处理器 电池
无线通信
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感知识别层技术举例：无线传感网
• 应用举例：
• VigilNet: 美国弗吉尼亚大学研制的用于军事监测的系统。传感 节点具有自主成网、多跳传输等特点。
• 物联网这个概念整合了美国CPS(Cyber-Physical Systems)、欧盟IoT（Internet of Things)和日本UJapan等概念。是一个基于互联网、传统电信网等信息载 体，让所有能被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的 网络。普通对象设备化，自治终端互联化和普适服务智能 化是其三个重要特征。
• Mercury:美国哈佛大学研制的可穿戴的医疗监控传感器。传感 器具有设计人性化、高精度感知、连续长期采集数据等特点。
• GreenOrbs（绿野千传）：森林监测传感网系统，适用于长期、 大规模、自动化的环境监测任务
VigilNet
Mercury
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感知识别层技术举例：定位系统
• 位置信息内涵扩展：空间信息→所在地理位置+处在该 地理位置的时间+处在该地理位置的对象（人或设备）
• 信息生成方式多样化是物联网的重要特征之一。 • 感知识别层位于物联网四层模型的最底端，是所有上层
结构的基础。
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感知识别层技术举例：RFID
• 基本组成：工业界经常将RFID系统分为标签，阅读器和 天线三大组件。
• 工作原理：阅读器通过天线发送电子信号，标签接收到 信号后发射内部存储的标识信息，阅读器再通过天线接 收并识别标签发回的信息，最后阅读器再将识别结果发 送给主机。
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物物互联
物物互联：沟通物理世界与信息世界
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本章内容
• 1.1 起源与发展
• 1.2 核心技术
• 1.3 主要特点 • 1.4 发展趋势 • 1.5 应用前景
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核心技术
信息应用→ 信息处理→ 信息传输→ 信息生成→
综合应用层 管理服务层 网络构建层 感知识别层
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物联网四层模型
综合应用 管理服务
IBM“智慧地球” 2009
2009
感知中国
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来源多样，主线复杂
• RFID
• 1999年，美国麻省理工学院（MIT） Auto-ID中心，提 出EPC（Electronic Product Code）系统及物联网概念
• 普适计算（Pervasive Computing）
• 感知与互联
• 嵌入式系统
无线局域网
WiFi
无线城域网
WiMax
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核心技术：网络构建层
• 网络是物联网最重要的基础设施之一。 • 物联网的网络和现有网络有何异同？物联网是下一代互
联网吗？无线网络在物联网中究竟扮演了什么角色？ • 网络构建层在物联网四层模型中连接感知识别层和管理
服务层，具有强大的纽带作用，高效、稳定、及时、安 全地传输上下层的数据。
网络构建
感知识别
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核心技术－感知识别层
信
RFID
息
生
成
方
无线传感器
式
多
样
智能设备
化
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核心技术：感知识别层
• 通过感知识别技术，让物品“开口说话、发布信息”是 融合物理世界和信息世界的重要一环，是物联网区别于 其他网络的最独特的部分。
• 物联网的“触手”是位于感知识别层的大量 信息生成设备，既包括采用自动生成方式的RFID、传 感器、定位系统等，也包括采用人工生成方式的各种智 能设备，例如智能手机、PDA、多媒体播放器、上网本、 笔记本电脑等等。
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物联网中的不同网络类型
• 互联网：IPv6突破了可接入网络的终端设备在数量上的限制。互
联网/电信网是物联网的核心网络、平台和技术支持。
• 20世纪90年代末，传感网起步 • 2006年，NSF workshop on CPS (Cyber-Physical
Systems)信息-物理融合系统
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什么是物联网？
• 概念的提出
• In computing, the Internet of Things refers to a network of objects, such as household appliances. It is often a selfconfiguring wireless network. The concept of the internet of things is attributed to the original Auto-ID Center, founded in 1999 and based at the time in MIT.
• 定位系统与技术：
• GPS卫星定位 • 蜂窝基站定位（GSM/CDMA/3G） • 室内精确定位（红外线/超声波/超宽带） • WiFi基站定位
• 物联网环境下对定位技术的挑战：
• 异构网络、复杂环境下的精准定位 • 大规模应用 • 基于位置的服务（Location based Services） • 位置信息带来的信息安全和隐私保护问题
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感知识别层技术举例：智能信息设备
• 传统智能设备：
• 个人计算机（PC）/个人数字助理（PDA）
• 物联网时代新智能设备：
• 数字标牌（实时信息互动） • 智能电视（具有全功能的互联网，个性化体验） • 智能手机
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核心技术－网络构建层
无线广域网
3G/4G
互联网
物联网的核心网络
Leabharlann Baidu
无线个域网
Bluetooth ZigBee
本课件参考自《物联网导论(第二版)》配套课件
第1章 物联网概述
沈蒙
shenmeng@bit.edu.cn
物联网（The Internet of Things）
In the real world, things matter more than ideas -“物联网之父” Kevin Ashton
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本章内容
• 1.1 起源与发展
• 1.2 核心技术 • 1.3 主要特点 • 1.4 发展趋势 • 1.5 应用前景
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起源与发展
2005
物联网的基本思想出现于20世纪90年代
1995 Bill Gates 《未来之路》 物物互联
国际电信联盟 《ITU互联网报告2005》 无所不在的“物联网”通信时代即将来临