电子教案《物联网工程导论》(许磊)PPT单元一 任务一 初识物联网
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1.1 揭开物联网的神秘面纱 1.1.3 物联网与互联网的关系 （1）分享一些观点 说法一：物联网是应用。
相较于互联网的全球性，物联网是行业性的。物联网不是把任何东西都联网，而是把 联网有好处而且能联网的东西连起来；物联网不是互联网，而是应用。
说法二：中国经济周刊指出物联网是互联网的下一站。
物联网更像是互联网的延伸和拓展，甚至有“物联网是互联网的一个新的增长点”之 说。
但是由于物联网的技术体系庞杂，物联网的标准化工作分散在多个不同标准化组织，各标准化组织在 标准制定方面各有侧重。
我国在物联网标准的制定上已领先于其他国家，尤其是针对物联网共性基础能力和应用专业能力的 标准规范逐步完善，国际标准影响力不断增强。
大体上，物联网标准体系可划分为六个大类，分别为基础类、感知类、网络传输类、服务支撑类、 业务应用类、共性技术类。
互联网是虚拟的，而物联网是虚拟与现实的结合，是网络在现实世界里真正大 规模的应用。
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1.1 揭开物联网的神秘面纱 1.1.3 物联网与互联网的关系 （2）物联网能解决互联网所不能 互联网的本质在于构建了一个虚拟的资源共享信息平台，解决了信息不对称的问题。
网上商品交易真假难辨！
电商
现在依靠互联网技术手段
（1）物联网基础类标准亟待统一 （3）物联网网络传输类标准相对完善
（2）物联网感知类标准亟需突破 （4）物联网服务支撑类标准尚待探索
（5）物联网业务应用类标准严重缺失 （6）物联网共性技术类标准亟需完善
29
1.4 认识物联网技术标准
讨论
查询网络资料，分析讨论： 物联网技术为什么需要统一标准？需要在哪些方面进行标准化？
请查阅物联网的相关资料，并进行整理、分析、总结，完成“身 边的物联网”主题汇报。
6
PART.2
知识准备
7
1.1 揭开物联网的神秘面纱
1.1.1 物联网的概念（1）定义物联网：是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设 备，按约定的协议，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。
23
1.3 探寻物联网商业模式 1.3.2 物联网商业模式面临的挑战
• 物联网技术体系包含的基础性技术很多，存在着零散、发展水平不一致等问题， 难以形成核心 技术。在核心技术上，传感器、芯片、关键设备制造的研发能力还不够。
• 物联网的整个标准体系尚未完全建立，技术标准没有实行统一。不利于不同平台之间的互联互 通，阻碍了物联网在各领域的发展，使得物联网各业务应用和管理平台仍处于孤立和垂直的状 态，相对比较零散。
分析讨论上述两种说法是否矛盾？该如何诠释？
16
1.2 追溯物联网的起源与发展
讨料，分析 并讨论： 1. 物联网面临哪些机遇和挑战？ 2. 物联网商业模式会带来哪些产业变革？
17
1.2 追溯物联网的起源与发展
物联网的起源
早在1995年，比尔·盖茨就在其著作《未来之路》中描述了物联网的应用场景：
• 现在物联网应用处于初期阶段，还需要一定时间的规模化。
• 当前物联网业务应用的价值链过长，业务应用分布在多个行业，其业务共有的功能、性能、资源 等优势难以发挥，缺少一个能够跨行业的系统统筹协调。
• 目前物联网的投资成本相对较高，比如传感器和整个系统构建成本较高，要推广它在行业、企业
和个人普遍应用和接收，仍需要积极探索其盈利模式。
25
1.4 认识物联网技术标准 1.4.1 标准的作用和意义
（1）标准的概念
标准是为了在一定的范围内获得最佳秩序，经协商一致制定并由公认机构批准，共同使 用的和重复使用的一种规范性文件。
—— GB/T20000.1-2002《标准化工作指南》
26
1.4 认识物联网技术标准 1.4.1 标准的作用和意义
互联网，就没有物联网。
15
1.1 揭开物联网的神秘面纱
讨论
说法1：谷歌执行长埃里克·施密特预言：互联网即将消失，一个高度个性化、互动化的有趣世net of things（IoT）”。顾名思义，物联网就 是物物相连的互联网。
我国物联网应用初步呈现示范牵引产业发展态势。
美国
欧洲
亚太 地区
19
1.2 追溯物联网的起源与发展
物联网的发展趋势
技术进步和产业的逐步成熟推动物联网发展进入新阶段，当前正处于产业爆发前的战略机遇期。 这一阶段物联网体现出以下特征：
①平台化服务 ②泛在化连接 ③智能化终端 全球抓抢物联网产业机遇意向突出，物联网发展处于产业生态的关键布局期。各国政府高 度重视物联网新一轮发展带来的产业机遇。全球知名企业均从不同环节布局物联网，产业大规 模发展的条件正快速形成，2017~2020 年将成为物联网产业生态发展的关键时期。
得多的江湖。 • 物联网首先也是一种思维方式。
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1.1 揭开物联网的神秘面纱 1.1.3 物联网与互联网的关系 （4）物联网与互联网相互作用，共同发展
• 如果说互联网是把一个物质给你，提供了多个信息源头，那么，物联网则是把多个物质和多 个信息源头给你，提供了一个判断的活信息。
• 互联网教你怎么看信息，物联网教你怎么用信息，更智慧是其特点。 • 把信息的载体扩充到“物”（包括机器、材料等），物联网的含义更为广泛。 • 然而，我们不难看出，物联网带来的智能化，必须要以互联网为传输通信保障，可以说没有
物联网的本质在于通过各种信息手段为物理世界赋予信息属性（形成数据），并将数 据收集起来形成信息从而进行分析，为特定的目标提供决策、控制服务。这是物联网区别 于其他传统电子信息技术的本质特点。
（2）服务传统产业转型升级
物联网是服务于传统产业的，并不是取代传统产业的。同时，传统产业的转型升级对 物联网具有很大的依存度。
单元一 探寻物联网世界
任务一 初识物联网
引导案例
走进物联网世界
1
引导案例
走进物联网世界
讨论
以上视频中展示的智能系统有哪些特点？
2
目标与任务
1
知识准备
2
目录
3
任务实施
4
任务评价
3
PART.1
目标与任务
4
。 掌握物联网的主要特点。 掌握物联网与互联网、泛在网的区别。 了解物联网的起源、发展、机遇与挑战。 了解物联网技术和标准化现状。
是很难解决的。
但利用物联网技术手段，
就可迎刃而解。
商品溯源系统
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1.1 揭开物联网的神秘面纱 1.1.3 物联网与互联网的关系 （2）物联网能解决互联网所不能
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1.1 揭开物联网的神秘面纱 1.1.3 物联网与互联网的关系 （3）物联网绝不是一张简单的网
• 物联网不是一张大而无形的传感器网络，也不是有形的通讯网络，甚至无关某某技术。 • 物联网也不是互联网的硬件扩展，或内容延生，它是一个新的江湖，一个比互联网大
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1.3 探寻物联网商业模式 1.3.1 物联网商业模式面临的机遇
物联网被认为具有比目前人与人通信市场更大的发展潜力，是电子信息产业新的增长点。 物联网主要的投资机会集中在终端设备、网络运营、系统集成、应用服务提供等领域。 首 先受益的是RFID和传感器厂商，接着是系统集成商，最后是物联网运营商。
✓ 能力目标
能够描述物联网的基本特征 能够描述物联网的现状和发展
✓ 素质目标
培养主动观察的习惯 培养独立思考的习惯 培养积极沟通的习惯 培养团队合作的习惯
5
任务描述
轻触一下电脑或者手机，即使千里之外，你也能了解到某件物品 的状况、某个人的活动情况。发一个短信，你就能打开风扇；有人非 法入侵你的住宅，你会收到自动电话报警。如此智能的场景，已不是 好莱坞科幻大片中才有的情形了，物联网正在步步逼近我们的生活。
（2）维基百科这样定义物联网：把所有物品通过射频识别等信息传感设备和互联网连接起来，实现 智能化识别和管理；物联网就是把感应器嵌入装备到各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联 网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。
（3）ITU（国际电信联盟）这样定义物联网：By embedding short-range mobile transceivers into a wide array of additional gadgets and everyday items, enabling new forms of communication between people and people, and between people and things, and between things themselves.（在日常用品中通过嵌 入到一个额外的小工具和广泛的短距离的移动收发器，使人与人之间、人与事物之间以及事物之间 形成信息沟通形式）
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1.2 追溯物联网的起源与发展
物联网发展的挑战
带来新的便利和奇迹的同时，物联网也可能会带来新的问题和顾虑，一些是技术方面的，另一些是社 会或环境方面的。
到目前为止，除了众所周知的一些关键技术挑战（包括传感器技术、传输技术、处理技术以及服务提 供技术等），在其他方面，一些新的问题已经开始显现：
1）缺乏安全 2）缺乏隐私 3）需要开放标准 4）规模化应用仍存在瓶颈 5）能源需求
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1.1 揭开物联网的神秘面纱 1.1.1 物联网的概念
物联网的特点：
（1）物联网是物与物的相互连接的网络，互联是其重要特征 （2）物联网能够让物体更具有智慧 （3）物联网大大扩充了人类的沟通范围 （4）物联网可以实现更多智能的应用
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1.1 揭开物联网的神秘面纱 1.1.2 物联网的本质
服务
（1）深度信息化，信息服务化
凭借你佩戴的电子饰品，房子可以识别你的身份， 判断你所处的位置，并为你提供合适的服务；在同 一房间里的不同人会听到不同的音乐；当有人打来 电话时，整个房子里只有距离人最近的话机才会响 起……
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1.2 追溯物联网的起源与发展
物联网的发展
全球物联网应用的主要情况是：美、欧、日、韩等少数国家起步较早，总体实力较强，中国 物联网应用发展迅速。当前多为垂直领域物联网应用，应用水平较低、规模化应用较少。
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1.3 探寻物联网商业模式
1.3.3 物联网商业模式分类
根据商业模式中参与各方之间的主次从属关系以及客户价值创造主体的不同，可以将目前以及未来可 能存在的物联网商业模式分为以下八种类型：
（1）运营商主导型 （2）系统集成商主导型 （3）软硬件集成商主导型(“iPhone”模式) （4）软件内容集成商主导型 （5）政府主导型 （6）用户主导型 （7）合作运营型 （8）云聚合型
30
PART.3
任务实施
31
任务实施
讨论：身边的物联网
（1）任务内容要求
• 选题： 以我身边的物联网为主题，命题自拟。重点关注物联网技术给生活带来的变化，例如：智慧家居、
智慧医疗、智慧社区等。 • 讨论稿需包含以下关键点：
1）物联网生活场景及功能展示，采用图片匹配文字形式展现。 2）开动脑发挥想象，说出你能想到的未来物联网生活还可以有哪些拓展的功能。
20
1.2 追溯物联网的起源与发展
物联网发展的机遇
经济环境、社会环境和市场环境等有利因素使得物联网产业正在经历不可多得的发展机遇。 1）物联网产业规模快速增长 2）传统产业转型升级的必然选择 3）全新物联网生态系统正在构建 4）“共享、服务”为标签的新商业新模式创造更多的价值 5）物联网的产业链逐渐完善 6）政府的大力支持和积极引导
（2）标准的作用
标准的本质就是统一，是对重复性事物和概念的统一规定，以获得最佳秩序和最佳社会效益为目的。
环保 卫生
安全
包装
质量
统一
运输
文化教育
工业
对外贸易
农业
交通运输 工程建设
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1.4 认识物联网技术标准 1.4.1 标准的作用和意义
（3）标准的意义
1、个人生活健康、安全的保障
2、企业进入市场、参与贸易竞争的通行证
吃
住
行
3、各行各业实现管理现代化的捷径
满足要求 具有竞争力 掌握主动权
4、国民经济持续稳定协调发展的保证
ISO 9000认证
ISO 14000认证
控制市场准入
引入法律法规中
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1.4 认识物联网技术标准
1.4.2 物联网技术标准的现状
从2009年至今，各标准化组织先后开展了大量的物联网相关标准工作，物联网标准也成为国内外标 准化组织的工作热点。
1.1 揭开物联网的神秘面纱 1.1.3 物联网与互联网的关系 （1）分享一些观点 说法一：物联网是应用。
相较于互联网的全球性，物联网是行业性的。物联网不是把任何东西都联网，而是把 联网有好处而且能联网的东西连起来；物联网不是互联网，而是应用。
说法二：中国经济周刊指出物联网是互联网的下一站。
物联网更像是互联网的延伸和拓展，甚至有“物联网是互联网的一个新的增长点”之 说。
但是由于物联网的技术体系庞杂，物联网的标准化工作分散在多个不同标准化组织，各标准化组织在 标准制定方面各有侧重。
我国在物联网标准的制定上已领先于其他国家，尤其是针对物联网共性基础能力和应用专业能力的 标准规范逐步完善，国际标准影响力不断增强。
大体上，物联网标准体系可划分为六个大类，分别为基础类、感知类、网络传输类、服务支撑类、 业务应用类、共性技术类。
互联网是虚拟的，而物联网是虚拟与现实的结合，是网络在现实世界里真正大 规模的应用。
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1.1 揭开物联网的神秘面纱 1.1.3 物联网与互联网的关系 （2）物联网能解决互联网所不能 互联网的本质在于构建了一个虚拟的资源共享信息平台，解决了信息不对称的问题。
网上商品交易真假难辨！
电商
现在依靠互联网技术手段
（1）物联网基础类标准亟待统一 （3）物联网网络传输类标准相对完善
（2）物联网感知类标准亟需突破 （4）物联网服务支撑类标准尚待探索
（5）物联网业务应用类标准严重缺失 （6）物联网共性技术类标准亟需完善
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1.4 认识物联网技术标准
讨论
查询网络资料，分析讨论： 物联网技术为什么需要统一标准？需要在哪些方面进行标准化？
请查阅物联网的相关资料，并进行整理、分析、总结，完成“身 边的物联网”主题汇报。
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PART.2
知识准备
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1.1 揭开物联网的神秘面纱
1.1.1 物联网的概念（1）定义物联网：是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设 备，按约定的协议，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。
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1.3 探寻物联网商业模式 1.3.2 物联网商业模式面临的挑战
• 物联网技术体系包含的基础性技术很多，存在着零散、发展水平不一致等问题， 难以形成核心 技术。在核心技术上，传感器、芯片、关键设备制造的研发能力还不够。
• 物联网的整个标准体系尚未完全建立，技术标准没有实行统一。不利于不同平台之间的互联互 通，阻碍了物联网在各领域的发展，使得物联网各业务应用和管理平台仍处于孤立和垂直的状 态，相对比较零散。
分析讨论上述两种说法是否矛盾？该如何诠释？
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1.2 追溯物联网的起源与发展
讨料，分析 并讨论： 1. 物联网面临哪些机遇和挑战？ 2. 物联网商业模式会带来哪些产业变革？
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1.2 追溯物联网的起源与发展
物联网的起源
早在1995年，比尔·盖茨就在其著作《未来之路》中描述了物联网的应用场景：
• 现在物联网应用处于初期阶段，还需要一定时间的规模化。
• 当前物联网业务应用的价值链过长，业务应用分布在多个行业，其业务共有的功能、性能、资源 等优势难以发挥，缺少一个能够跨行业的系统统筹协调。
• 目前物联网的投资成本相对较高，比如传感器和整个系统构建成本较高，要推广它在行业、企业
和个人普遍应用和接收，仍需要积极探索其盈利模式。
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1.4 认识物联网技术标准 1.4.1 标准的作用和意义
（1）标准的概念
标准是为了在一定的范围内获得最佳秩序，经协商一致制定并由公认机构批准，共同使 用的和重复使用的一种规范性文件。
—— GB/T20000.1-2002《标准化工作指南》
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1.4 认识物联网技术标准 1.4.1 标准的作用和意义
互联网，就没有物联网。
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1.1 揭开物联网的神秘面纱
讨论
说法1：谷歌执行长埃里克·施密特预言：互联网即将消失，一个高度个性化、互动化的有趣世net of things（IoT）”。顾名思义，物联网就 是物物相连的互联网。
我国物联网应用初步呈现示范牵引产业发展态势。
美国
欧洲
亚太 地区
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1.2 追溯物联网的起源与发展
物联网的发展趋势
技术进步和产业的逐步成熟推动物联网发展进入新阶段，当前正处于产业爆发前的战略机遇期。 这一阶段物联网体现出以下特征：
①平台化服务 ②泛在化连接 ③智能化终端 全球抓抢物联网产业机遇意向突出，物联网发展处于产业生态的关键布局期。各国政府高 度重视物联网新一轮发展带来的产业机遇。全球知名企业均从不同环节布局物联网，产业大规 模发展的条件正快速形成，2017~2020 年将成为物联网产业生态发展的关键时期。
得多的江湖。 • 物联网首先也是一种思维方式。
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1.1 揭开物联网的神秘面纱 1.1.3 物联网与互联网的关系 （4）物联网与互联网相互作用，共同发展
• 如果说互联网是把一个物质给你，提供了多个信息源头，那么，物联网则是把多个物质和多 个信息源头给你，提供了一个判断的活信息。
• 互联网教你怎么看信息，物联网教你怎么用信息，更智慧是其特点。 • 把信息的载体扩充到“物”（包括机器、材料等），物联网的含义更为广泛。 • 然而，我们不难看出，物联网带来的智能化，必须要以互联网为传输通信保障，可以说没有
物联网的本质在于通过各种信息手段为物理世界赋予信息属性（形成数据），并将数 据收集起来形成信息从而进行分析，为特定的目标提供决策、控制服务。这是物联网区别 于其他传统电子信息技术的本质特点。
（2）服务传统产业转型升级
物联网是服务于传统产业的，并不是取代传统产业的。同时，传统产业的转型升级对 物联网具有很大的依存度。
单元一 探寻物联网世界
任务一 初识物联网
引导案例
走进物联网世界
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引导案例
走进物联网世界
讨论
以上视频中展示的智能系统有哪些特点？
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目标与任务
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知识准备
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目录
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任务实施
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任务评价
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PART.1
目标与任务
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。 掌握物联网的主要特点。 掌握物联网与互联网、泛在网的区别。 了解物联网的起源、发展、机遇与挑战。 了解物联网技术和标准化现状。
是很难解决的。
但利用物联网技术手段，
就可迎刃而解。
商品溯源系统
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1.1 揭开物联网的神秘面纱 1.1.3 物联网与互联网的关系 （2）物联网能解决互联网所不能
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1.1 揭开物联网的神秘面纱 1.1.3 物联网与互联网的关系 （3）物联网绝不是一张简单的网
• 物联网不是一张大而无形的传感器网络，也不是有形的通讯网络，甚至无关某某技术。 • 物联网也不是互联网的硬件扩展，或内容延生，它是一个新的江湖，一个比互联网大
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1.3 探寻物联网商业模式 1.3.1 物联网商业模式面临的机遇
物联网被认为具有比目前人与人通信市场更大的发展潜力，是电子信息产业新的增长点。 物联网主要的投资机会集中在终端设备、网络运营、系统集成、应用服务提供等领域。 首 先受益的是RFID和传感器厂商，接着是系统集成商，最后是物联网运营商。
✓ 能力目标
能够描述物联网的基本特征 能够描述物联网的现状和发展
✓ 素质目标
培养主动观察的习惯 培养独立思考的习惯 培养积极沟通的习惯 培养团队合作的习惯
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任务描述
轻触一下电脑或者手机，即使千里之外，你也能了解到某件物品 的状况、某个人的活动情况。发一个短信，你就能打开风扇；有人非 法入侵你的住宅，你会收到自动电话报警。如此智能的场景，已不是 好莱坞科幻大片中才有的情形了，物联网正在步步逼近我们的生活。
（2）维基百科这样定义物联网：把所有物品通过射频识别等信息传感设备和互联网连接起来，实现 智能化识别和管理；物联网就是把感应器嵌入装备到各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联 网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。
（3）ITU（国际电信联盟）这样定义物联网：By embedding short-range mobile transceivers into a wide array of additional gadgets and everyday items, enabling new forms of communication between people and people, and between people and things, and between things themselves.（在日常用品中通过嵌 入到一个额外的小工具和广泛的短距离的移动收发器，使人与人之间、人与事物之间以及事物之间 形成信息沟通形式）
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1.2 追溯物联网的起源与发展
物联网发展的挑战
带来新的便利和奇迹的同时，物联网也可能会带来新的问题和顾虑，一些是技术方面的，另一些是社 会或环境方面的。
到目前为止，除了众所周知的一些关键技术挑战（包括传感器技术、传输技术、处理技术以及服务提 供技术等），在其他方面，一些新的问题已经开始显现：
1）缺乏安全 2）缺乏隐私 3）需要开放标准 4）规模化应用仍存在瓶颈 5）能源需求
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1.1 揭开物联网的神秘面纱 1.1.1 物联网的概念
物联网的特点：
（1）物联网是物与物的相互连接的网络，互联是其重要特征 （2）物联网能够让物体更具有智慧 （3）物联网大大扩充了人类的沟通范围 （4）物联网可以实现更多智能的应用
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1.1 揭开物联网的神秘面纱 1.1.2 物联网的本质
服务
（1）深度信息化，信息服务化
凭借你佩戴的电子饰品，房子可以识别你的身份， 判断你所处的位置，并为你提供合适的服务；在同 一房间里的不同人会听到不同的音乐；当有人打来 电话时，整个房子里只有距离人最近的话机才会响 起……
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1.2 追溯物联网的起源与发展
物联网的发展
全球物联网应用的主要情况是：美、欧、日、韩等少数国家起步较早，总体实力较强，中国 物联网应用发展迅速。当前多为垂直领域物联网应用，应用水平较低、规模化应用较少。
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1.3 探寻物联网商业模式
1.3.3 物联网商业模式分类
根据商业模式中参与各方之间的主次从属关系以及客户价值创造主体的不同，可以将目前以及未来可 能存在的物联网商业模式分为以下八种类型：
（1）运营商主导型 （2）系统集成商主导型 （3）软硬件集成商主导型(“iPhone”模式) （4）软件内容集成商主导型 （5）政府主导型 （6）用户主导型 （7）合作运营型 （8）云聚合型
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PART.3
任务实施
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任务实施
讨论：身边的物联网
（1）任务内容要求
• 选题： 以我身边的物联网为主题，命题自拟。重点关注物联网技术给生活带来的变化，例如：智慧家居、
智慧医疗、智慧社区等。 • 讨论稿需包含以下关键点：
1）物联网生活场景及功能展示，采用图片匹配文字形式展现。 2）开动脑发挥想象，说出你能想到的未来物联网生活还可以有哪些拓展的功能。
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1.2 追溯物联网的起源与发展
物联网发展的机遇
经济环境、社会环境和市场环境等有利因素使得物联网产业正在经历不可多得的发展机遇。 1）物联网产业规模快速增长 2）传统产业转型升级的必然选择 3）全新物联网生态系统正在构建 4）“共享、服务”为标签的新商业新模式创造更多的价值 5）物联网的产业链逐渐完善 6）政府的大力支持和积极引导
（2）标准的作用
标准的本质就是统一，是对重复性事物和概念的统一规定，以获得最佳秩序和最佳社会效益为目的。
环保 卫生
安全
包装
质量
统一
运输
文化教育
工业
对外贸易
农业
交通运输 工程建设
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1.4 认识物联网技术标准 1.4.1 标准的作用和意义
（3）标准的意义
1、个人生活健康、安全的保障
2、企业进入市场、参与贸易竞争的通行证
吃
住
行
3、各行各业实现管理现代化的捷径
满足要求 具有竞争力 掌握主动权
4、国民经济持续稳定协调发展的保证
ISO 9000认证
ISO 14000认证
控制市场准入
引入法律法规中
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1.4 认识物联网技术标准
1.4.2 物联网技术标准的现状
从2009年至今，各标准化组织先后开展了大量的物联网相关标准工作，物联网标准也成为国内外标 准化组织的工作热点。