1、2022-7-29物联网技术与应用物联网技术与应用 配套电子课件配套电子课件【本章知识要点本章知识要点】学习完本章后，应当掌握如下知识：学习完本章后，应当掌握如下知识：（1）物联网的概念。）物联网的概念。（2）物联网国内外发展现状。）物联网国内外发展现状。（3）物联网的应用领域。）物联网的应用领域。（4）物联网的发展趋势。）物联网的发展趋势。（5）物联网相关概念。）物联网相关概念。物联网应用与发展趋势物联网应用与发展趋势【疯狂的设想疯狂的设想】物联网应用与发展趋势物联网应用与发展趋势物联网概念的起源物联网概念的起源 l 物联网与物联网与Internet of ThingsInternet of
2、 Thingsl 五类产业集团五类产业集团国际电联：物联网就是互联网的应用与延伸IBM：智慧地球，服务的理念EPCPRO：RFID就是物联网中科院：传感网就是物联网电信运营商：无线互联，无处不在1.1 物联网的定义物联网的定义 l“中国式中国式”定义定义物联网指的是将无处不在的末端设备和设施，通过各种无线或有线的长距物联网指的是将无处不在的末端设备和设施，通过各种无线或有线的长距离和短距离通讯网络实现互联互通（离和短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成（、应用大集成（Grand Integration)以及基于云计算的以及基于云计算的SaaS营运等模式，实现对营运等模式，实现对“万物
3、万物”的的“高效、节能、安全、高效、节能、安全、环保环保”的的“管、控、营管、控、营”一体化。一体化。l 欧盟定义欧盟定义物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有基于标准和互操作通信协物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，其中物理的和虚拟的议的自组织能力，其中物理的和虚拟的“物物”具有身份标识、物理属性、虚拟具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口，并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务的特性和智能的接口，并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道，构成未来互联网。互联网和企业互联网一道，构成未来互联网。1
4、.1 物联网的定义物联网的定义 物联网物联网是指通过各种信息传感设备，如是指通过各种信息传感设备，如传感器传感器、射频识射频识别技术别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时监测任何需要监控、连接感应器等各种装置与技术，实时监测任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人、所有的物目的是实
5、现物与物、物与人、所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制品与网络的连接，方便识别、管理和控制。1.1 物联网的定义物联网的定义 全面感知全面感知：利用：利用RFIDRFID、传感器、二维码，及其它各种、传感器、二维码，及其它各种感知设备随时随地采集各种动态对象信息，全面感知世感知设备随时随地采集各种动态对象信息，全面感知世界。界。可靠传送可靠传送：利用以太网、无线网、移动网将感知的信息：利用以太网、无线网、移动网将感知的信息进行实时的传送。进行实时的传送。智能控制智能控制：对物体实现智能化的控制和管理，真正达到：对物体实现智能化的控制和管理，真正达到了人与物的沟通。了人与物的沟通。物联网
6、的基本特点物联网的基本特点1.2 物联网国内外发展现状物联网国内外发展现状共同点:l 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”l 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l 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、延伸和突破日本：2009年8月 i-Japan战略中国：2009年8月 感知中国欧盟：2009年6月 物联网行动计划 美国：2008年底 IBM向美国政府提出的”智慧的地球”战略强调传感等感知技术的应用，提出建设智慧型基础设施具体而务实，强调RFID的广泛应用，注重信息安全在u-Japa
7、n的基础上，强调电子政务和社会信息服务应用1.3 物联网的应用物联网的应用物联网应用智能物流智能医疗环境监测智能农业智能交通智能家居1.4 物联网的发展趋势物联网的发展趋势2010年之前20102015年20152020年2020年后技术愿景单个物体间互联；低功耗、低成本物与物之间联网；无所不在的标签和传感器网络半智能化；标签、物件可执行指令全智能化标准化RFID安全及隐私标准；确定无线频带；分布式控制处理协议针对特定产业的标准；交互式协议和交互频率；电源和容错协议网络交互标准；智能器件间系统智能响应行为标准；健康安全产业化应用RFID在物流、零售、医药产业应用；建立不同系统间交互的框架(协议
8、和频率)增强互操作性；分布式控制及分布式数据库；特定融合网络；恶劣环境下应用分布式代码执行；全球化应用；自适应系统；分布式存储、分布式处理人、物、服务网络的融合；产业整合；异质系统间应用器件更小、更廉价的标签、传感器、主动系统；智能多波段射频天线；高频标签；小型化、嵌入式读取终端提高信息容量、感知能力；拓展标签、读取设备、高频传输速度；片上集成射频；与其他材料整合超高速传输；具有执行能力标签；智能标签；自主标签；协同标签；新材料更廉价材料；新物理效应；可生物降解器件；纳米功率处理组件功耗降低能源消耗；低功耗芯片组；超薄电池；电源优化系统(能源管理)改善能量管理；提高电池性能；能量捕获(储能、光
9、伏)；印刷电池；超低功耗芯片组可再生能源；多种能量来源；能量捕获(生物、化学、电磁感应)；恶劣环境下发电；能量循环利用能量捕获生物降解电池；无线电力传输1.4 物联网的发展趋势物联网的发展趋势概括来说就是：概括来说就是：(1)2010(1)2010年之前年之前RFIDRFID被广泛应用于物流、零售和被广泛应用于物流、零售和制药领域；制药领域；(2)20102015(2)20102015年物体互联；年物体互联；(3)20152020(3)20152020年物体进入半智能化；年物体进入半智能化；(4)2020(4)2020年之后物体进入全智能化。年之后物体进入全智能化。1.4 物联网的发展趋势物联
10、网的发展趋势(1)(1)知识产权知识产权(2)(2)技术标准技术标准(3)(3)产业链条产业链条(4)(4)行业协作行业协作(5)(5)盈利模式盈利模式(6)(6)使用成本使用成本(7)(7)安全问题安全问题物联网发展面临的问题物联网发展面临的问题1.5 物联网相关概念物联网相关概念1 1、物联网与互联网、物联网与互联网互 联 网物 联 网起源点在哪里(1)计算机技术的出现(2)技术的传播速度加快(1)传感技术的创新(2)云计算面向的对象是谁人人和物质怎么样发展的过程技术的研究到人类的技术共享使用芯片多技术的平台和应用过程谁是使用者所用的人人和物质，人即信息体，物即信息体核心的技术在谁手里主流
11、的操作系统和语言开发商芯片技术开发商和标准制定者创新的空间主要内容的创新和体验的创新技术就是生活，想象就是科技，让一切事物都有智能什么样的文化属性精英文化，无序世界草根文化，“活信息”世界技术手段网络协议，web2.0数据采集，传输介质，后台计算1.5 物联网相关概念物联网相关概念2 2、物联网与传感网、物联网与传感网 传感器网可以看成是传感模块加组网模块共同构传感器网可以看成是传感模块加组网模块共同构成的一个网络。传感器仅仅感知到信号，并不强调对成的一个网络。传感器仅仅感知到信号，并不强调对物体的标识。例如可以让温度传感器感知到森林的温物体的标识。例如可以让温度传感器感知到森林的温度，但并不
12、一定需要标识哪根树木。度，但并不一定需要标识哪根树木。物联网的概念相对比传感器网大一些。这主要是物联网的概念相对比传感器网大一些。这主要是因为人感知物、标识物的手段，除了有传感器网，还因为人感知物、标识物的手段，除了有传感器网，还可以有二维码、可以有二维码、RFIDRFID等。等。1.5 物联网相关概念物联网相关概念3 3、物联网与泛在网、物联网与泛在网 泛在网是指基于个人和社会的需求，利用现有的泛在网是指基于个人和社会的需求，利用现有的和新的网络技术，实现人与人、人与物、物与物之间和新的网络技术，实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务，泛在网网络具备超强的环境感知、内容感用等服务，泛在网网络具备超强的环境感知、内容感知及智能性，为个人和社会提供泛在的、无所不含的知及智能性，为个人和社会提供泛在的、无所不含的信息服务和应用。信息服务和应用。一、单项选择题15:ABBDD610:ABABA二、简答题略课后练习参考答案课后练习参考答案
