物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論1提綱物聯(lián)網(wǎng)的提出常見應(yīng)用場景物聯(lián)網(wǎng)定義與特征物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)2物聯(lián)網(wǎng)的提出1.比爾·蓋茨與電子別針1995年出版的《未來之路》“物—物互聯(lián)”的設(shè)想“電子別針”與家庭電子服務(wù)設(shè)施接通通過“電子別針”去感知來訪者的位置，控制室內(nèi)的照明和溫度，控制電話和音響、電視等家電設(shè)備4物聯(lián)網(wǎng)的提出2.Auto-ID實驗室、RFID與物聯(lián)網(wǎng)的概念1998年，美國麻省理工學(xué)院Auto-ID實驗室產(chǎn)品電子代碼（EPC）研究提出了利用RFID、無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)建物—物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)的概念與解決方案5物聯(lián)網(wǎng)的提出3.“物聯(lián)網(wǎng)”概念產(chǎn)生于20世紀(jì)90年代，而真正引起各國政府與產(chǎn)業(yè)界的重視是在2005年國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布的互聯(lián)網(wǎng)研究報告《物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings，IOT）》之后報告指出，無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動進(jìn)行交換。射頻識別技術(shù)（RFID）、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將到更加廣泛的應(yīng)用。6物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展2009年1月，IBM首席執(zhí)行官彭明盛提出“智慧地球”構(gòu)想，其中物聯(lián)網(wǎng)為“智慧地球”不可或缺的一部分，而奧巴馬在就職演講后已對“智慧地球”構(gòu)想提出積極回應(yīng)，并提升到國家級發(fā)展戰(zhàn)略。7智慧地球智慧地球?qū)鞲衅髑度牒脱b備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，并通過超級計算機(jī)和云計算組成物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)人與物的融合。通過在基礎(chǔ)設(shè)施和制造業(yè)中大量嵌入傳感器，捕捉運(yùn)行過程中的各種信息，然后通過無線網(wǎng)絡(luò)接入到互聯(lián)網(wǎng)，通過計算機(jī)分析、處理和發(fā)出指令，反饋給控制器，遠(yuǎn)程執(zhí)行指令。通過智慧地球技術(shù)的實施，人類可以以更加精細(xì)和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)與生活，提高資源利用率和生產(chǎn)能力，改善人與自然的關(guān)系。81.第一階段（2010年前）：基于RFID技術(shù)實現(xiàn)低功耗、低成本的單個物體間的互聯(lián)，并在物流、零售、制藥等領(lǐng)域開展局部的應(yīng)用第二階段（2010～2015年）：利用傳感網(wǎng)與無處不在的RFID標(biāo)簽實現(xiàn)物與物之間的廣泛互聯(lián)，針對特定的產(chǎn)業(yè)制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并完成部分網(wǎng)絡(luò)的融合第三階段（2015～2020年）：具有可執(zhí)行指令的RFID標(biāo)簽廣泛應(yīng)用，物體進(jìn)入半智能化，物聯(lián)網(wǎng)中異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)制定完成，網(wǎng)絡(luò)具有高速數(shù)據(jù)傳輸能力第四階段（2020年之后）：物體具有完全的智能響應(yīng)能力，異構(gòu)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同工作，人、物、服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)達(dá)到深度地融合9歐盟發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃韓國政府關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃韓國政府提出了泛在感知網(wǎng)絡(luò)的概念通過在各種物品中嵌入傳感器，傳感器之間自主地傳輸和采集環(huán)境信息，通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對外部環(huán)境的監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)重點發(fā)展的四大領(lǐng)域與計劃：

—

u-City計劃，推動智能城市建設(shè)—

Telematics示范應(yīng)用計劃，發(fā)展車用信息通信服務(wù)—

u-IT產(chǎn)業(yè)集群計劃，加速新興科技服務(wù)業(yè)的發(fā)展—u-Home計劃，推動智能家庭應(yīng)用的發(fā)展10日本政府關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃2009年7月，日本政府IT戰(zhàn)略本部制定了新一代的信息化戰(zhàn)略—i-Japan戰(zhàn)略2015戰(zhàn)略規(guī)劃提出到2015年，讓信息技術(shù)如同水和空氣一樣融入每一個角落針對電子政務(wù)、醫(yī)療保健、教育與人才等三大核心公共事業(yè)領(lǐng)域提出了智能電網(wǎng)、災(zāi)難應(yīng)急處置、智能家居、智能交通與智能醫(yī)療保健等項目11物聯(lián)網(wǎng)與我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)2004年初，全球產(chǎn)品電子代碼管理中心授權(quán)中國物品編碼中心為國內(nèi)代表機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)在中國推廣EPC與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。4月，北京建立了第一個EPC與物聯(lián)網(wǎng)概念演示中心。2005年，國家煙草專賣局的卷煙生產(chǎn)經(jīng)營決策管理系統(tǒng)實現(xiàn)用RFID出庫掃描，商業(yè)企業(yè)到貨掃描。許多制造業(yè)也開始在自動化物流系統(tǒng)中嘗試應(yīng)用RFID技術(shù)。12物聯(lián)網(wǎng)與我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)2009年8月7日，國務(wù)院總理溫家寶在無錫視察時發(fā)表了重要的講話，提出“感知中國”的戰(zhàn)略構(gòu)想，指示要抓住機(jī)會，大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)。2010年3月5日，國務(wù)院總理溫家寶在十一屆全國人大三次會議上作政府工作報告中指出：“國際金融危機(jī)正在催生新的科技革命和產(chǎn)業(yè)革命。發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，搶占經(jīng)濟(jì)科技制高點，決定國家的未來，必須抓住機(jī)遇，明確重點，有所作為。轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式刻不容緩，大力培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”。131415提綱物聯(lián)網(wǎng)的提出常見應(yīng)用場景物聯(lián)網(wǎng)定義與特征物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)16物聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)線17物流自動化倉庫自動檢測物品的出入，向供貨商自動發(fā)送訂單自動化運(yùn)輸物品上的電子標(biāo)簽根據(jù)后臺系統(tǒng)信息，自動選擇合適路徑供應(yīng)鏈商業(yè)模式變化用戶直接通過物聯(lián)網(wǎng)向商品本身發(fā)訂單。用戶不在是向一個生產(chǎn)商定購大宗的商品，而是按照用戶的訂單順序從不同的生產(chǎn)商購買商品18智能家居海爾“智慧之家”超出了單個產(chǎn)品的局限，從客廳到廚房，從黑電到白電，從生活電器到電腦和手機(jī)等移動終端，都不再是一個個孤單的產(chǎn)品，而是一個互聯(lián)互通、人性化、智能化的整體一種未來的生活愿景——身在外，家就在身邊；回到家，世界就在眼前智能家居，維持室內(nèi)合適的溫度和熱水器水溫，減少能源浪費(fèi)，智能機(jī)器人自動完成清潔和維護(hù)等日常工作，房間的智能系統(tǒng)能學(xué)習(xí)主人的生活習(xí)慣，將室內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)為主人最適合的19智能交通實時獲取路況信息，監(jiān)視和控制交通流量可以實現(xiàn)車輛與網(wǎng)絡(luò)相連，優(yōu)化行車路線可以無縫地檢測、標(biāo)識車輛并收取行駛費(fèi)用20環(huán)境監(jiān)測“藍(lán)藻湖泛智能監(jiān)測預(yù)警及藍(lán)藻打撈處理智能管理調(diào)度物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”藍(lán)藻集聚的地點、集聚情況會自動發(fā)到打撈人員手機(jī)上，打撈船、車以及運(yùn)藻船第一時間就會趕去處理指揮控制室的大屏幕上，能看到采用太陽能板、安置傳感芯片和攝像頭的球狀浮標(biāo)，獲悉該點的溫度、pH值、氨氮等指標(biāo)21醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)體內(nèi)智能診斷設(shè)備，有助于疾病的早期診斷，增強(qiáng)康復(fù)效果生物降解材料的智能設(shè)備，能夠檢測體內(nèi)溫度濕度，防止皮膚問題新型個人醫(yī)療設(shè)備，使得病人在家即可接受醫(yī)療，遠(yuǎn)程醫(yī)療可避免昂貴路費(fèi)，減少病人的壓力家庭中的智能設(shè)備，在老人出現(xiàn)意外時發(fā)出求助信號22機(jī)場防入侵系統(tǒng)浦東國際機(jī)場防入侵系統(tǒng)鋪設(shè)了3萬多個傳感節(jié)點，覆蓋了地面、柵欄和低空探測，可防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵23路燈控制系統(tǒng)濟(jì)南園博園園區(qū)所有功能性照明都采用了ZigBee無線技術(shù)達(dá)成的無線路燈控制，節(jié)能環(huán)保24世博會門票紙質(zhì)門票基于RFID技術(shù)，以無線方式與遍布園區(qū)的傳感器交換信息安全防偽，快速驗票；跟蹤查詢，人員分流手機(jī)門票用戶使用的RFID-SIM卡，是基于RFID技術(shù)，以手機(jī)SIM卡為載體實現(xiàn)的一種全新電子票可直接購買附帶門票信息的SIM卡，或通過網(wǎng)上下載寫入SIM卡“刷”手機(jī)即可入園25世博園便利店每一盒在售的盒飯都被貼上一個薄薄的RFID電子標(biāo)簽，記錄食品來源信息，增加食品安全，保障了消費(fèi)者權(quán)益收銀員可以一次掃描數(shù)十盒盒飯，這大大縮短了顧客排隊的時間，提高了供應(yīng)鏈管理的效率，減少結(jié)賬和查詢設(shè)施開銷，同時也有利于智能貨架管理26提綱物聯(lián)網(wǎng)的提出常見應(yīng)用場景物聯(lián)網(wǎng)定義與特征物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)27物聯(lián)網(wǎng)定義物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，針對不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求，利用具有感知、通信與計算能力的智能物體自動獲取物理世界的各種信息，將所有能夠獨(dú)立尋址的物理對象互聯(lián)起來，實現(xiàn)全面感知、可靠傳輸、智能處理，構(gòu)建人與物、物與物互聯(lián)的智能信息服務(wù)系統(tǒng)。28人與自然和諧相處需要更多地感知物理世界物聯(lián)網(wǎng)=物理世界與信息網(wǎng)絡(luò)的無縫連接智能交通遠(yuǎn)程醫(yī)療智能家居環(huán)境監(jiān)測公共安全綠色農(nóng)業(yè)工業(yè)監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。物流管理物聯(lián)網(wǎng)的特征1．全面感知“感知”是物聯(lián)網(wǎng)的核心。物聯(lián)網(wǎng)是具有全面感知能力的物品和人所組成的，為了使物品具有感知能力，需要在物品上安裝不同類型的識別裝置，例如：電子標(biāo)簽（Tag）、條形碼與二維碼等，或者通過傳感器、紅外感應(yīng)器等感知其物理屬性和個性化特征。利用這些裝置或設(shè)備，可隨時隨地獲取物品信息，實現(xiàn)全面感知。31物聯(lián)網(wǎng)的特征2．可靠傳遞數(shù)據(jù)傳遞的穩(wěn)定性和可靠性是保證物-物相連的關(guān)鍵。為了實現(xiàn)物與物之間信息交互，就必須約定統(tǒng)一的通信協(xié)議。由于物聯(lián)網(wǎng)是一個異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，不同的實體間協(xié)議規(guī)范可能存在差異，需要通過相應(yīng)的軟、硬件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，保證物品之間信息的實時、準(zhǔn)確傳遞。32物聯(lián)網(wǎng)的特征3．智能處理物聯(lián)網(wǎng)的目的是實現(xiàn)對各種物品（包括人）進(jìn)行智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等功能。這就需要智能信息處理平臺的支撐，通過云計算、人工智能等智能計算技術(shù)，對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、分析和處理，針對不同的應(yīng)用需求，對物品實施智能化的控制。練習(xí)查找物聯(lián)網(wǎng)信息獲取的方式并舉例。查找物聯(lián)網(wǎng)信息傳遞的方式并舉例。查找車聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)信息（目前的發(fā)展、所采用的技術(shù)等、你自己關(guān)于車聯(lián)網(wǎng)的想法）33提綱物聯(lián)網(wǎng)的提出常見應(yīng)用場景物聯(lián)網(wǎng)定義與特征物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)34物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)應(yīng)用層：互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)的信息存儲物聯(lián)網(wǎng)的計算決策網(wǎng)絡(luò)層：泛在接入無線網(wǎng)絡(luò)（蜂窩、WiFi等）有線網(wǎng)絡(luò)感知層：物物網(wǎng)絡(luò)智能嵌入式設(shè)備感知、標(biāo)識和通信35概述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系框架物聯(lián)網(wǎng)典型體系結(jié)構(gòu)381感知層【解決的問題】就是人類世界和物理世界的數(shù)據(jù)獲取【功能和作用】是完成信息采集和信號處理【特點】由于需要感知的地理范圍和空間范圍比較大，包含的信息也比較多，該層中的設(shè)備還需要通過自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以協(xié)同工作的方式組成一個自組織的多節(jié)點網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞（瞎子摸象）。（1）感知層主要功能RFID技術(shù)無線射頻識別技術(shù)(RadioFrequencyIdentification，RFID)，又稱電子標(biāo)簽，是利用無線射頻信號空間耦合的方式，實現(xiàn)無接觸的標(biāo)簽信息自動傳輸與識別的技術(shù)。(2)感知層關(guān)鍵技術(shù)RFID是一種簡單的無線系統(tǒng)，包括兩個核心部分：讀寫器（Reader）和電子標(biāo)簽(也稱射頻卡、應(yīng)答器,Tag)。另外還包括天線、主機(jī)等。RFID系統(tǒng)的組成RFID電子標(biāo)簽（Tag）

RFID電子標(biāo)簽又稱電子標(biāo)簽或數(shù)據(jù)載體，是系統(tǒng)主要核心部件，有耦合元件和芯片組成，用于存儲數(shù)據(jù)信息；43RFID閱讀器（Reader）用于讀取、寫入標(biāo)簽信息的設(shè)備，分為手持和固定式。各種讀寫器45RFID技術(shù)的基本工作原理：標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息(PassiveTag，無源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽)，或者主動發(fā)送某一頻率的信號(ActiveTag，有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽)；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。RFID應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)47傳感器技術(shù)傳感器是指能感受規(guī)定的被測量件，并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。1.不同用途的力傳感器4950515.磁傳感器52嵌入式系統(tǒng)

-—以應(yīng)用為中心

—以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)

—軟硬件可裁剪

—適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)有如下特點：(1)嵌入式系統(tǒng)是與特定應(yīng)用緊密結(jié)合的，它具有很強(qiáng)的專用性，必須結(jié)合實際系統(tǒng)需求進(jìn)行合理利用。(2)嵌入式系統(tǒng)必須根據(jù)應(yīng)用需求對軟硬件進(jìn)行選擇，以滿足應(yīng)用系統(tǒng)的功能、可靠性、成本、體積等要求。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)嵌入式OS代表性的是UCBerkelsy的TinyOS，是一種面向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的新型嵌入式操作系統(tǒng)。55可穿戴計算機(jī)在提高人的感知能力方面研究的發(fā)展56智能機(jī)器人的應(yīng)用57585960616263美國GPS歐盟GALILEO俄羅斯GLONASS中國北斗感知層（衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)）目前全世界一共有四大全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)：一個是美國的GPS系統(tǒng)：GPS系統(tǒng)是世界上最早建立的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，無論在系統(tǒng)的成熟性、服務(wù)的精度，都處于最領(lǐng)先的水平。一個是俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)：俄羅斯正在加緊恢復(fù)建設(shè)格洛納斯系統(tǒng)，已經(jīng)基本建成，即將提供相應(yīng)的服務(wù),

其抗干擾能力較強(qiáng)。一個是歐洲正在建設(shè)的伽利略系統(tǒng)：伽利略系統(tǒng)正在建設(shè)，目前還沒有提供正式的服務(wù),

可能在2014年開始提供導(dǎo)航服務(wù)。一個是中國的北斗:已覆蓋了亞太地區(qū)，

2020年左右，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)形成全球覆蓋能力，短信服務(wù)是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗系統(tǒng)的特色感知層（衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)）GIS

GIS(GeographicInformationSystem，地理信息系統(tǒng))是以測繪測量為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)儲存和使用的數(shù)據(jù)源，以計算機(jī)編程為平臺的全球空間分析即時技術(shù)。

北京市前門地理信息系統(tǒng)三維GIS地理信息系統(tǒng)70712.網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是直接通過現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)(IPv4/IPv6網(wǎng)絡(luò))、移動通信網(wǎng)(如GSM、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000、無線接入網(wǎng)（Wi-Fi）、無線局域網(wǎng)等)、有線電視網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、微波、北斗等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，對來自感知層的信息進(jìn)行接入和傳輸。(1)網(wǎng)絡(luò)層主要功能互聯(lián)網(wǎng),廣義的因特網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)是一個由各種不同類型和規(guī)模的、獨(dú)立運(yùn)行和管理的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成的世界范圍的巨大計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。74移動通信網(wǎng)移動通信使電話擺脫了電纜的束縛，讓人們可以以更加靈活方便的方式進(jìn)行交流。GPRS（GeneralPacketRadioService）：中文含義為通用分組無線服務(wù)，它是利用“包交換”（Packet-Switched）的概念所發(fā)展出的一套無線傳輸方式

3G技術(shù)：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA4G技術(shù)無線短距離通信技術(shù)（1）ZigBee:ZigBee技術(shù)是基于IEEE802.15.4特點：

低速率（低于250kbps）低功耗（休眠模式，2節(jié)5號6個月）

低成本

自配置

靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星狀、簇狀、網(wǎng)狀（2）藍(lán)牙是一種支持設(shè)備短距離通信（一般10m內(nèi)）的無線電技術(shù)。能在包括移動電話、PDA、無線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交換。利用“藍(lán)牙”技術(shù)，能夠有效地簡化移動通信終端設(shè)備之間的通信。藍(lán)牙支持點對點及點對多點通信，工作在全球通用的2.4GHzISM（即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻段。其數(shù)據(jù)速率為1Mbps。3應(yīng)用層->功能是把感知和傳輸來的信息進(jìn)行分析和處理，做出正確的控制和決策，實現(xiàn)智能化的管理、應(yīng)用和服務(wù)例如：展示、預(yù)警、報警、數(shù)據(jù)挖掘、智能處理(1)應(yīng)用層主要功能(2)應(yīng)用層關(guān)鍵技術(shù)云計算

云計算概念是由G