物联网技术导论2016(第1章)
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。
《物联网导论》第1章 物联网概述
乐道的是贫困的大妈因为住在网络中心楼上就发财3千 万的故事，还有王菲的相约九八。 1999年我参加原信息产业部一个代表团到日内瓦参观电 信展，正值邮政综合计算机网规划建设期间，因为其 中有邮政指挥这一部分，大家都很关注相关的内容。 展览会上有人极力宣传IoT/IoM等一系列概念，有点闹 笑话的是，那时候我还以为IoM就是Internet of Money， 这么想也有一定的合理性，因为那时候都把金融流和 物流挂在嘴边，几年之后看一篇文章才意识到IoM是 Internet of Media的简写。 2001~2004年跟随倪明选老师做科研，第一个题目就是 利用RFID做位置的感知，基于系统实验发表了 “LANDMARC:Indoor Location Sensing Using Active RFID”
立车辆间网络辅助安全与自动化驾驶。CPS企图超越已 有传感网系统自成一体、计算设备单一、缺乏开放性 等缺点，更注重多个系统间的互联互通，并开发标准 的互联协议和解决方案，同时强调与互联网进行联通， 真正实现开放的、动态的、可控的、闭环的计算和服 务支持。 2009年1月28日，美国总统奥巴马在与美国工商业领袖 举行的“圆桌会议”上，打破这个僵局，他对IBM提 出的“智慧地球”概念给予了非常积极的回应：“经 济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去，毫 无疑问，这就是美国在21世纪保持和夺回竞争优势的 方式。”“智慧地球”主张更透彻的感知，更全面的 互联互通和更深入的智能化。奥巴马的经济振兴计划 的核心就包括兴建高速公路等基础设施，对互联网宽
场、公路、建筑物、交通工具等；另一方面，人们也在 不遗余力地发展包含数据中心、个人计算机、宽带网 络等的信息世界。两者是如此地割裂为两个次元。但 现代经济的发展显然开始要求将计算技术拓展到整个 人类生存和活动的空间，将人类的物理世界网络化、 信息化，实现物理世界与信息系统整合统一。 最先意识到这一点的还是要算美国国家科学基金会 （National Science Foundation），在近几年推出了 Cyber-Physical Systems(CPS)研究计划。CPS追求有效地 连接诸如自动驾驶汽车、机器人、嵌入式医疗器械等 物理设备，在物理设备和网络基础上，通过开发智能 计算、通信，控制及新型传感技术，提供智能化的、 快速响应的、因应用户需求的高质量服务，如结合传 感器网络与移动通信技术的紧急救险与自动导航、建
《物联网技术导论》教案
《物联网技术导论》教案第一章：物联网概述1.1 物联网的定义与发展历程1.2 物联网的体系结构与关键技术1.3 物联网的应用领域与前景第二章：物联网感知技术2.1 传感器技术2.2 无线射频识别（RFID）技术2.3 二维码技术第三章：物联网传输技术3.1 无线通信技术3.2 互联网技术3.3 边缘计算技术第四章：物联网平台与中间件技术4.1 物联网平台概述4.2 物联网中间件技术4.3 物联网平台案例分析第五章：物联网安全与隐私保护5.1 物联网安全威胁与挑战5.2 物联网安全技术5.3 物联网隐私保护策略第六章：物联网协议与标准6.1 物联网协议栈6.2 常用物联网通信协议6.3 物联网标准化组织与规范第七章：物联网应用案例分析7.1 智能家居物联网应用7.2 智能交通物联网应用7.3 工业物联网应用第八章：物联网项目设计与实施8.1 物联网项目需求分析8.2 物联网系统设计与规划8.3 物联网项目实施与管理第九章：物联网产业与发展趋势9.1 物联网产业链分析9.2 物联网产业发展现状9.3 物联网未来发展趋势第十章：物联网技术在特定领域的应用10.1 医疗健康领域的物联网应用10.2 农业领域的物联网应用10.3 环境监测领域的物联网应用重点和难点解析一、物联网的定义与发展历程难点解析：物联网的定义涵盖了多种技术和应用领域，理解其核心思想需要对相关技术有一定了解。
物联网的发展历程反映了技术的不断演进和应用的扩展。
二、物联网感知技术难点解析：感知技术是物联网获取信息的基础，涉及多种传感器的原理和应用。
RFID和二维码技术在信息传递和识别方面有重要作用，但具体的工作原理和实施方式较为复杂。
三、物联网传输技术难点解析：物联网的传输技术涵盖了多种通信协议和网络技术，边缘计算技术对于降低延迟和提高效率有重要作用，但理解其工作原理需要深入的知识。
四、物联网平台与中间件技术难点解析：物联网平台是连接设备、数据和应用的关键，中间件技术对于平台的稳定运行至关重要。
物联网导论(第1章)概述
4.信息处理与应用
经过传输到达的源信息需要进一步处理，将该信息处理为人或机器能理解的信 息，如采集的温度信息，需要将它转换为具有物理含义的摄氏或华氏温度表示。 处理后的源信息需要加以应用为人们提供各种服务。如我们获得了天气温度信息 后，就可以提供气象服务，人们就会知道冷暖、就会根据温度的情况添减衣物。
1.源信息采集
源信息采集就是采用各种传感器获取监测对象的物理的、化学的、生物 的信息，或采集监测对象的图形图像信息。源信息采集首先需要有监测对 象，该对象可是物、人、或者是其他实体；其次，源信息的采集需要传感 器，包括摄影摄像等方面的设备，因此，源信息采集所用的传感器的种类 非常多；第三，源信息的采集不仅仅只采集监测对象的一种信息，可以同 时采集多种信息。
机械工程 仪器仪表
习 题
1. 物联网的含义包含哪些方面？ 2. 学术界、我国及国际组织对物联网是如何定义的？ 3. 物联网的主要特征有哪些？试简要给以说明。 4. 一般的信息处理系统主要由哪些部分构成？其主要作用如何？ 5. 物联网的系统结构主要由哪些部分构成？其主要作用是什么？ 6. 物联网框架主要由哪些层次构成？ 7. 物联网的关键技术主要有哪些？ 8. 物联网主要应用在哪些领域？试举出几个应用场景。 9. 能否举出一些你身边物联网应用的例子？这些例子都应用了物联 网哪些技术？
1.2.2 物联网基本结构
1.2.3物联网层次框架
1.3 物联网关键技术及其应用进展
1.3.1 物联网关键技术 1.3.2 物联网应用
1.3.1 物联网关键技术
物联网的技术基础
（1）RFID （2）EPC （3）短距离通信技术 （4）互联网
物联网的关键技术
（1）RFID与EPC技术 （2）感知控制技术 （3）无线网络技术 （4）中间件技术 （5）智能处理技术
物联网导论习题解答
物联网导论习题解答令狐采学第1章概述一、本章学习目标本章主要了解物联网的起源、物联网关键技术及其应用进展；掌握物联网的概念与定义、物联网的特征、信息处理流程与物联网框架结构、物联网的基本结构、物联网的层次框架。
二、本章知识点●物联网的概念与定义●物联网的特征●信息处理流程与物联网框架结构●物联网的基本结构、物联网的层次框架三、习题及解答1. 物联网的含义包含哪些方面？答：“物联网”或“The Internet of Things”具有以下含义：（1）“物联网”依然是一个网，是一个在现有互联网基础上的网，应具有互联网的共性，这些共性应包括信息传输、信息交换、信息存储与信息的应用。
（2）物联网中的“物”应具有英特网中的终端或端点的特性，即“物”可以被寻址，“物”可以“产生”信息、交换信息。
（3）物联网中的“物”“所产生”的信息可以加以应用，或者说，人们可以应用“物”的信息。
（4）物联网应为人服务，能满足人的某些方面的需求，如果不能为人服务，它是没有意义的。
2. 学术界、我国及国际组织对物联网是如何定义的？答：学术界对物联网的定义有以下几个：（1）面向互联网的定义：“全球化的基础设施，连接物理与虚拟的对象，以应用其捕获的数据和通信功能。
这个基础设施包括了现存的和演进的英特网和网络，它将提供特殊的对象识别、感知和连接能力，以作为开发独立的、协作的、服务和应用基础。
这些将是由高度自治的数据捕获、事件传输、网络互联和交互为特征的”。
该定义是由CASAGRAS(Coordination and Support Action for Global RFID-related Activities and Standardisation，全球RFID运作及标准化协调支持行动)提出的。
（2）面向物的定义：在智能空间，被辨识的、拟人化操作的物，通过界面连接，与社区、环境和用户进行交互。
（3）面向语义的定义：“利用适当的建模解决方案，对物体进行描述、对物联网产生的数据进行推理、适应物联网需求的语义执行环境和架构、可扩展性存储和通信基础设施。
《物联网导论》习题解答
《物联网导论》习题解答2016年4月第1章概述一、本章学习目标本章主要了解物联网的起源、物联网关键技术及其应用进展；掌握物联网的概念与定义、物联网的特征、信息处理流程与物联网框架结构、物联网的基本结构、物联网的层次框架。
二、本章知识点●物联网的概念与定义●物联网的特征●信息处理流程与物联网框架结构●物联网的基本结构、物联网的层次框架三、习题及解答1. 物联网的含义包含哪些方面？答：“物联网”或“The Internet of Things”具有以下含义：〔1〕“物联网”依然是一个网，是一个在现有互联网基础上的网，应具有互联网的共性，这些共性应包括信息传输、信息交换、信息存储与信息的应用。
〔2〕物联网中的“物”应具有英特网中的终端或端点的特性，即“物”可以被寻址，“物”可以“产生”信息、交换信息。
〔3〕物联网中的“物”“所产生”的信息可以加以应用，或者说，人们可以应用“物”的信息。
〔4〕物联网应为人服务，能满足人的某些方面的需求，如果不能为人服务，它是没有意义的。
2. 学术界、我国及国际组织对物联网是如何定义的？答：学术界对物联网的定义有以下几个：〔1〕面向互联网的定义：“全球化的基础设施，连接物理与虚拟的对象，以应用其捕获的数据和通信功能。
这个基础设施包括了现存的和演进的英特网和网络，它将提供特殊的对象识别、感知和连接能力，以作为开发独立的、协作的、服务和应用基础。
这些将是由高度自治的数据捕获、事件传输、网络互联和交互为特征的”。
该定义是由CASAGRAS(Coordination and Support Action for Global RFID-related Activities and Standardisation，全球RFID运作及标准化协调支持行动)提出的。
〔2〕面向物的定义：在智能空间，被辨识的、拟人化操作的物，通过界面连接，与社区、环境和用户进行交互。
〔3〕面向语义的定义：“利用适当的建模解决方案，对物体进行描述、对物联网产生的数据进行推理、适应物联网需求的语义执行环境和架构、可扩展性存储和通信基础设施。
物联网技术导论
物联网技术导论张飞舟杨东凯陈智物联网是将人与物、物与物联系起来从而提高人们生活水平，改善人类居住环境的一种新的网络。
本书从物联网的起源动身，全面介绍了物联网的进展状况，重点就全球电子产品编码（EPC）构成的物联网进行系统、深入的阐述，全书内容包括：物联网的概念、物联网的差不多构成、射频识不系统、物联网中间件、对象名称解析、实体标记语言、信息服务系统、物联网治理以及中国物联网建设。
本书内容深入浅出，理论联系实际，是读者了解物联网技术的理想读物。
读者对象：电子与通信、计算机、物流与供应链、系统工程等专业的高校师生，与物联网相关的技术人员、政府治理者和科普爱好者。
出版社：电子工业出版社出版日期：2010年6月ISBN：978-7-121-11789-1定价：29.00元本书详细信息前言与目录物联网技术导论前言物联网技术导论目录第1章物联网概述1.1 差不多概念1.1.1 物联网骤热的缘故1.1.2 什么是物联网1.1.3 物联网的本质1.1.4 物联网概念辨析1.2.1 物联网与互联网的不同1.2.2 物联网在信息化进展中的位置 1.2.3 物联网的演进路径1.3 物联网与下一代网络1.3.1 物联网与CPS1.3.2 物联网与WSN1.4.1 物联网国外进展概况1.4.2 物联网国内进展情况1.4.3 物联网进展面临的问题1.4.4 物联网的以后1.5.1 物联网及其服务类型1.5.2 物联网的节点和互联类型 1.5.3 物联网通用设计原则1.6.1 物联网应用1.6.2 物联网应用进展1.6.3 物联网应用进展模式1.6.4 协同推进物联网业务进展1.6.5 物联网应用面临的挑战物联网技术导论前言前言"物联网"的概念最早出现于1995年，至今已有15年的时刻，然而当时并没有引起世人的关注。
自2008年出现金融危机之后，以美国为首的发达国家纷纷抛出新的高科技概念，期望通过新一轮的科技创新引领经济走出低谷。
桂小林主编《物联网技术导论》课件V1
反馈控制定义
反馈——把取出输出量送回到输入端，并与输入信号相比较产生偏 差信号的过程，称为反馈。分为负反馈和正反馈。 反馈控制——就是采用负反馈并利用偏差进行控制的过程，而且， 由于引入了被控量的反馈信息，整个控制过程成为闭合过程，因此 反馈控制也称闭环控制。
反馈控制原理
反馈控制系统组成
测量元件：检测被控制的物理量，并将其转换为电量。 给定元件：给出与期望的被控量相对应的系统输入量。 比较元件：把测量元件检测的被控量实际值与给定元件给出的参据 量进行比较，求出它们之间的偏差。 放大元件：将比较元件给出的偏差信号进行放大，用来推动执行元 件去控制被控对象。 执行元件：直接推动被控对象，使其被控量发生变化。 校正元件：也叫补偿元件，用串联或反馈的方式连接在系统中，以 改善系统性能。
3.1 传感器概述 3.2 传感器分类 3.3 传感器技术原理 3.4 常见传感器介绍 3.5 本章小结
3.1 传感器概述
➢ 3.1.1 传感器的功能
物理世界的“感觉器官”
从狭义角度来看，传感器是一种将测量信号转换 成电信号的变换器
从广义角度来看，传感器是指在电子检测控制设 备输入部分中起检测信号作用的器件
位移
涡流去磁效应
涡流传感器
位移、厚度、含水量
利用压磁效应
改变互感
改变谐振回路中的固有参 数
利用莫尔条纹 改变互感 利用拾磁信号 利用数字编号 温差电动势 霍尔效应 电磁感应 光电效应
压磁传感器 差动变压器 自整角机 旋转变压器 振弦式传感器 振筒式传感器 石英谐振传感器 光栅 感应同步器 磁栅 角度编码器 热电偶
应
变
片
U
电桥
电路
3.3 传感器的技术原理
物联网导论_第1章_物联网概述
物联网导论_第1章_物联网概述在当今科技飞速发展的时代，物联网（Internet of Things，简称IoT）已经成为了一个热门话题。
物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。
简单来说，就是让“物”与“网”相连，实现智能化的管理和控制。
物联网的概念最早可以追溯到上世纪 90 年代。
随着技术的不断进步，物联网逐渐从理论走向了实际应用，并在各个领域展现出了巨大的潜力。
物联网的体系架构通常可以分为感知层、网络层和应用层三个主要层次。
感知层是物联网的基础，它由各种传感器和智能终端设备组成，负责采集物理世界中的各种信息。
这些传感器可以感知温度、湿度、压力、光照等环境参数，也可以监测物体的位置、速度、运动状态等。
智能终端设备则包括智能手机、平板电脑、智能家电等，它们能够与传感器进行通信，并将采集到的数据上传到网络层。
网络层是物联网的核心，它负责将感知层采集到的数据传输到应用层。
网络层的通信技术多种多样，包括移动通信网络（如 4G、5G）、卫星通信网络、蓝牙、WiFi 等。
这些通信技术为物联网提供了广泛的覆盖范围和高速的数据传输能力，使得物联网中的设备能够随时随地进行通信。
应用层是物联网的价值体现，它根据不同的应用场景和需求，对感知层采集到的数据进行分析和处理，并为用户提供各种服务和应用。
例如，在智能家居领域，应用层可以根据室内的温度和湿度自动调节空调和加湿器的工作状态；在智能交通领域，应用层可以实时监测道路交通状况，为驾驶员提供最优的行车路线；在工业生产领域，应用层可以对生产设备进行远程监控和故障诊断，提高生产效率和产品质量。
物联网的应用领域非常广泛。
在智能家居方面，人们可以通过手机远程控制家中的灯光、电器、窗帘等设备，实现智能化的生活体验。
比如，当你下班回家的路上，就可以提前打开空调和热水器，让家里变得舒适温暖。
在智能交通领域，物联网技术可以实现车辆的自动驾驶、交通流量的实时监测和智能调度，提高交通运输的效率和安全性。
物联网技术导论--第01章
《物联网技术导论(第二版)》
35
物联网的关键技术
二维码技术： 二维码是采用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二 维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息；在
代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、
“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形 体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设 备自动识读以实现信息自动处理；二维条码/二维码能够在 横向和纵向两个方位同时表达信息，能在很小的面积内表
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物联网的应用
智能会展
企业介绍 产品信息 重要公告 公益信息 其他信息 管理员 企业服务中心 企业 介绍 产品 信息
2楼
信息服务中心
N楼
控制终端
控制终端
控制终端
控制终端
4号展位
控制终端
5号展位
控制终端
N号展位
会展大厅
控制终端
1号展位
控制终端
2号展位
控制终端
三号展位
机房
公共 信息区 数据服务器 信息发布服务器
移动无线电台、天线、关口站、基站）。若要同某移动台
通信，移动交换局通过各基台向全网发出呼叫，被叫台收 到后发出应答信号，移动交换局收到应答后分配一个信道 给该移动台并从此话路信道中传送一信令使其振铃
《物联网技术导论(第二版)》
38
物联网的关键技术
互联网（Internet）： 即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际
挖掘技术、数据管理与控制等多种现代计算机技术。
《物联网技术导论(第二版)》
15
物联网系统结构
应用层:
应用层中包括各类用户界面显示设备以及其它管理设备等，
物联网技术导论与实践第1章
早期的物联网是依托射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术的物流网络。随着技术和应 用的不断发展，物联网的内涵已经发生了较大变化。 2005年在信息社会世界峰会（World Summit of Information Society，WSIS)上，国际电信联盟 （International Telecommunication Union，ITU）发 布了《ITU 互联网报告2005：物联网》报告。报告指出， 无所不在的“物联网”通信时代即将来临。
第1 章 物联网概述
1.1 物联网的概念
1.1.1 物联网的定义
简言之，物联网就是利用条码、射频识别、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 协议，实现人与人、人与物、物与物在任何时间、任何 地点的连接，从而进行信息交换和通信，以实现智能化 识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。
2017/9/21
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。
2017/9/21
通过一些关键技术，用互联网将世界上的物体都连接 在一起，使世界万物都可以上网，世界上所有物体都可以 通过互联网主动进行信息交换。物联网概念开始正式出现 在官方文件中。从此以后，物联网获得跨越式的发展，美 国、中国、日本以及欧洲一些国家纷纷将发展物联网基础 设施列为国家战略发展计划的重要内容。
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_物联网概述物联网应用技术导论第1章物联网概述物联网（Internet of Things，IoT）是指通过互联网络将普通物体与互联网连接起来，实现智能化交互和数据共享的技术。
本章将介绍物联网的概述，包括物联网的定义、发展历程、关键技术和应用领域等内容。
⑴物联网的定义物联网是一种基于互联网和传感器技术的新型网络通信和信息处理技术，具有智能化感知、自动化处理和智能化应用的特点。
它通过与物体连接，实现数据的收集、处理与传递，并通过云计算、大数据和等技术实现智能化应用。
⑵物联网的发展历程物联网的概念最早由MIT Auto-ID中心的凯文·奥尔斯顿教授提出，随后在2009年由国际电信联盟（ITU）正式提出。
自此以后，物联网得到了快速发展，成为信息技术领域的重要研究方向。
⑶物联网的关键技术物联网的实现离不开若干关键技术的支持，主要包括传感器技术、无线通信技术、云计算和大数据分析技术、和边缘计算技术等。
这些技术的不断发展和突破，推动了物联网的快速发展。
⑷物联网的应用领域物联网应用广泛，涵盖了诸多领域，包括智能家居、智能交通、智能农业、智能制造、智能城市等。
它们通过嵌入传感器和通信模块，实现了智能物体之间的互联互通，提升了生活和工作效率，改善了人们的生活品质。
附件：本文档涉及的附件包括：⒈物联网应用案例分析报告⒉物联网技术白皮书法律名词及注释：⒈物联网：物联网是一种基于互联网和传感器技术的新型网络通信和信息处理技术，具有智能化感知、自动化处理和智能化应用的特点。
⒉云计算：云计算是一种通过互联网将计算资源提供给用户的技术，用户无需拥有和管理实际的计算机硬件和软件资源，只需按需使用。
⒊大数据：大数据是指数据量巨大、处理复杂、来源多样的数据集合，通过分析这些数据可以获取有用的信息和知识。
⒋：是一种模拟人类智能的技术，通过机器学习、深度学习等方法实现智能决策和自主学习能力。
物联网导论-1-物联网技术概论
1.2.3 物联网的通用三层体系结构
物联网 绿色农业 工业监控 公共安全 城市管理 远程医疗 智能家居 智能交通 环境监测
应用层
物联网 网络层
云计算平台
2G网络
物联网管理中心
物联网信息中心
（编码、认证、鉴
（算法库、样本
权、计费） 3G网络 库、信息库） 4G网络
行业专家系统
RFID 读写器
日本： 2009年8月 i-Japan战略
在u-Japan的基础上，强调电子政务和社会信息服务应用
共同点:
融合各种信息技术， 突破互联网的限制，将物 体接入信息网络，实现 “物联网”
在网络泛在的基础上， 将信息技术应用到各个领 域，从而影响到国民经济 和社会生活的方方面面
未来信息产业的发展 在由信息网络向全面感知 和智能应用两个方向拓展、 延伸和突破。
➢ (1) 智能计算 ➢ (2) 海量数据存储、检索 ➢ 。。。
桂小林 29
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 18
2．可靠传递 数据传递的稳定性和可靠性是保证物-物相连的关 键。为了实现物与物之间信息交互，就必须约定统 一的通信协议。由于物联网是一个异构网络，不同 的实体间协议规范可能存在差异，需要通过相应的 软、硬件进行转换，保证物品之间信息的实时、准 确传递。
桂小林 19
3．智能处理 物联网的目的是实现对各种物品（包括人）进行智 能化识别、定位、跟踪、监控和管理等功能。这就 需要智能信息处理平台的支撑，通过云计算、人工 智能等智能计算技术，对海量数据进行存储、分析 和处理，针对不同的应用需求，对物品实施智能化 的控制。
物联网技术导论课件
边缘计算的崛起
随着数据处理需求的增长，边缘计算将在物联网中发挥越来越重要 的作用。
AI与物联网的融合
人工智能技术将进一步渗透到物联网设备和系统中，提升智能化水 平。
物联网的未来应用场景
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02
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智能家居
通过物联网技术实现家庭 设备的互联互通，提升家 居生活的便利性和舒适度 。
应用层技术
应用层技术概述
应用层的主要任务是将感知层和网络层的 数据进行处理和应用，实现物联网的实际
应用价值。
云计算技术
云计算技术能够为物联网应用提供强大的 计算和存储能力，实现数据的集中管理和
分析。
数据处理技术
数据处理技术包括数据清洗、融合、挖掘 等技术，能够对海量数据进行有效处理， 提取有价值的信息。
物联网技术导论课 件
目录
• 物联网概述 • 物联网技术基础 • 物联网安全与隐私保护 • 物联网未来展望
01
物联网概述
物联网的定义
物联网（Internet of Things，IoT）是指通过信息传感设备，如射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统等，按照约 定的协议，将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、监控和管理的一个网络 。
问题。
行为分析威胁
通过分析用户的行为数据，可能会 揭示用户的隐私信息，如何防止这 种行为分析威胁是一个重要问题。
强制曝光风险
在一些情况下，物联网设备可能会 被强制曝光，如何防止这种强制曝 光风险是一个重要问题。
物联网安全与隐私保护技术
01
02
03
04
《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
《物联网技术导论》教案
《物联网技术导论》教案第一章：物联网概述1.1 物联网的定义与发展历程1.2 物联网的体系结构与关键技术1.3 物联网的应用领域与前景展望1.4 物联网产业的发展现状与趋势第二章：物联网感知技术2.1 传感器技术与传感器种类2.2 无线传感器网络2.3 遥感技术及其在物联网中的应用2.4 物联网感知技术的发展趋势第三章：物联网传输技术3.1 无线通信技术3.2 互联网技术3.3 物联网协议与标准化3.4 传输技术在物联网中的应用案例第四章：物联网数据处理与分析技术4.1 数据采集与预处理4.2 数据存储与管理技术4.3 数据挖掘与分析方法4.4 云计算与大数据技术在物联网中的应用第五章：物联网安全技术5.1 物联网安全威胁与挑战5.2 物联网安全体系结构5.3 加密与认证技术5.4 安全协议与安全算法第六章：物联网应用案例分析6.1 智能家居6.2 智慧医疗6.3 智能交通6.4 工业物联网6.5 物联网在其他领域的应用第七章：物联网平台与生态系统7.1 物联网平台的功能与架构7.2 物联网生态系统的构建与运营7.3 主流物联网平台介绍7.4 物联网平台的发展趋势与挑战第八章：物联网设备与硬件8.1 物联网设备的分类与特点8.2 常见物联网硬件设备介绍8.3 物联网设备的接口与编程8.4 物联网设备在实际应用中的选择与部署第九章：物联网项目管理与实施9.1 物联网项目生命周期与管理方法9.2 项目需求分析与规划9.3 项目设计与开发9.4 项目实施与运维9.5 物联网项目案例分析第十章：物联网技术的未来与发展10.1 物联网技术的发展趋势10.2 物联网与其他技术的融合创新10.3 物联网在新型城镇化与智慧社会建设中的应用10.4 物联网技术面临的挑战与解决方案10.5 物联网产业的未来发展方向重点和难点解析重点环节一：物联网的定义与发展历程解析：物联网的定义是理解物联网技术的基础，学生需要掌握物联网的基本概念以及它的发展历程，了解物联网从产生到发展所经历的阶段。
《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。
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物联网技术概论
（课程1章）
桂小林 西安交通大学电子与信息工程学院 计算机科学与技术系 2015.3.3
桂小林 1
课程内容
课程大纲描述 第1章 物联网概论 第2章 物联网体系结构 第3章 传感器技术 第4章 标识与定位技术 第5章 现代通信技术 第6章 物联网数据处理 第8章 物联网的典型应用
桂小林 11
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 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 12
学习目标：
感知系统：十大类传感器。 通讯系统：互联网/传感器网 计算系统：计算机软硬件 数 据 海：媒体、数据处理 控制系统：控制算法、执行机构等
普适计算 网格计算 元计算 云计算
物
联
网
异构计算
同构计算
1988
1993
1995
1998
2000
2002
2005
桂小林 8
Ubiquitous Computing
普适计算
物联网 云计算
GRID
桂小林 9
桂小林 10
应用助推计算模式的演变
物联网是应用需求的产物。 由于人类对计算机性能的需求永无止境，在诸如预测模 型的构造和模拟，工程设计和自动化，能源勘探，医学， 军事等领域内对计算能力提出了极高的、具有挑战性的 要求。 而传统的计算模式已经难以适应日益增长的应用需求， 计算模式发生改变成为必然。 计算模式从基于同构系统的并行计算演变到基于异构环 境的分布式计算，再从分布式计算演变到元计算、网格 计算、云计算到物联网。
通信方式 通信网络 了解通信在物联网中的作用 熟悉物联网环境下的常用通信方式 熟悉物联网环境下常用通信网络及其特点
桂小林 16
学习目标：
AR5 智能数据处理技术
最少学时：4学时 知识点：
数据存储方法 数据处理方法 信息利用 了解物联网环境下的数据特征和数据存储需求 了解网络存储的基本体系结构和特点 了解数据中心的基本概念及典型的数据中心 了解海量数据的智能处理技术 熟悉物联网环境下海量信息利用的基本方法
网络安全 信息安全 隐私保护 了解网络安全和信息安全的基本概念 理解物联网面临的主要安全和隐私隐患 熟悉物联网环境下保护位置信息的重要性 理解提高物联网安全和保护位置信息及个人隐 私的基本手段
桂小林 19
学习目标：
AR8 物联网应用
最少学时：6学时 知识点：
应用模式 应用架构 了解物联网的应用模式 熟悉常见的物联网应用架构 熟悉物联网应用系统的组成 了解典型的物联网应用领域和应用系统
（IBM）
Intelligent
IBM
桂小林 24
People, systems and objects can communicate and interact with each other in entirely new ways.
（IBM）
物联网的愿景与动因-2/2
4 billion
There are an estimated 4 billion mobile
Human Body 桂小林 28
IBM
In other words, the Internet is becoming a “network of services”
Everything is in the Internet Pictures and Photos Movies and TVs Music and Radios News and Books Games and Entertainments Contacts and Socials
The evolution of Internet, which organically integrates physicalworld into cyber-world by interconnected active things through open networks to improve real world efficiency and productivity
桂小林 22
课程导引
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。 《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》将 以物联网为代表的新一代信息技术列为重点培育和发展的 战略性新兴产业，《国民经济和社会发展第十二个五年规 划纲要》对培育发展以物联网代表的新一代信息技术战略 性新兴产业做了全面部署
桂小林 13
桂小林 14
AR3 物联网感知技术
最少学时：6学时 知识点：
标识的方法 感知的方法 了解物联网中标识和感知的作用 理解常用的定位和标识技术及方法 熟悉常见的感知技术的工作原理和信息感知的 基本方法
桂小林 15
学习目标：
AR4 物联网通信技术
最少学时：4学时 知识点：
桂小林 29
？
IBM
桂小林 30
课程教材
桂小林 31
第一章 物联网技术概论
桂小林 2015.3.5
桂小林 32
内容提纲
1.1物联网的概念 1.2 物联网的起源与发展 1.3 物联网的应用
桂小林 33
第一章 物联网概论
基本要求
理解物联网的基本概念 了解物联网技术的发展历程 调研物联网的典型应用 收集网络视频，了解物联网的特性。
桂小林 27
IBM
The nervous system of an advanced network - Enabling Pervasive Connectivity,
Distributed Intelligence, Real-time local response
Brain
Intelligent
桂小林 23
物联网的愿景与动因-1/2
30 billion
RFID tags
1 billion
camera phones.
85%
Nearly 85% of new automobiles will contain event data recorders by 2010.
Instrumented Interconnected
Scientists. Computing
Instrumented
Interconnected
Hale Waihona Puke Intelligent26
IBM
桂小林 26
From the Internet to Internet of Thing: Significantly improves real world efficiency & productivity
Documents and Files Databases and Systems Work and Hobbies Services and Businesses
Internet is becoming a technology platform of service economy IBM
The Internet of Things
Global system of interconnected things, people & computer networks
The Internet
Global system of interconnected computer networks
Evolution
涵盖知识单元： AR1 计算模式的演化 AR2 物联网的模型 AR3 物联网感知 AR4 物联网通信 AR5 智能数据处理 AR6 物联网控制 AR7 物联网安全 AR8 物联网应用 ID3 RFID ID6 视频监控 ID7定位技术 CO4 无线传感网
桂小林 5
知识单元
桂小林 6
AR1 计算模式的演化
桂小林 20
学习目标：
教学方法和手段
课堂 讲解
实地 调查
观看 录像
现场 参观
桂小林 21
第一门专业课程的重要性
从一个应用开始， 展示物联网专业的知识模型 梳理出专业的主要知识 形成学生的专业知识主线 构造学生的专业认知能力 建立学生的“物联网”思维 带领学生开展参观性实验
the world, constituting an “internet of things.”
Instrumented Interconnected Intelligent
IBM
桂小林 25
We can now respond to changes quickly and accurately, and get better results by predicting and optimizing for future events.
桂小林 4
二、教学大刚与知识单元
教学大纲： (1) 计算模式的演化 (2) 物联网的模型 (3) 物联网感知技术概述 (4) 物联网通信技术概述 (5) 智能数据处理概述 (6) 物联网控制技术概述 (7) 物联网安全技术概述 (8) 物联网应用模式
15 petabytes 1 petaflop