物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用.ppt

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1、KeyTechnologiesandApplicationsofInternetofThings物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用2021/8/3Content：1.物聯(lián)網(wǎng)概述2.物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)3.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)4.物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用5.發(fā)展趨勢及面臨的問題目錄2021/8/3一、物聯(lián)網(wǎng)的概念1、物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的定義早在1995年，比爾·蓋茨在《未來之路》一書中就已經(jīng)提及物聯(lián)網(wǎng)概念。但是，“物聯(lián)網(wǎng)”概念的真正提出是在1999年，由EPCglobal的Auto-ID中心提出，被定義為：把所有物品通過射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。2005年，國際

2、電信聯(lián)盟（ITU）正式稱“物聯(lián)網(wǎng)”為“TheInternetofthings（IOT）”，并發(fā)表了年終報(bào)告《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》。報(bào)告指出，無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)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(dòng)進(jìn)行交換；并描繪出“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代的圖景：當(dāng)司機(jī)出現(xiàn)操作失誤時(shí)汽車會(huì)自動(dòng)報(bào)警；2021/8/3物聯(lián)網(wǎng)(IOT)的概念公文包會(huì)提醒主人忘帶了什么東西；衣服會(huì)“告訴”洗衣機(jī)對顏色和水溫的要求等等。現(xiàn)在較為普遍的理解是，物聯(lián)網(wǎng)是將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別（RFID）裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器

3、等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。通過裝置在各類物體上的電子標(biāo)簽（RFID）、傳感器、二維碼等經(jīng)過接口與無線網(wǎng)絡(luò)相連，從而給物體賦予智能，可以實(shí)現(xiàn)人與物體的溝通和對話，也可以實(shí)現(xiàn)物體與物體互相間的溝通和對話。2、廣義的物聯(lián)網(wǎng)含義廣義的物聯(lián)網(wǎng)就是利用條碼、射頻識(shí)別（RFID）、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)2021/8/3物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的概念議，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物的在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的連接（anything、anytime、anywhere），從而進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控

4、和管理的龐大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。如果說互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了人與人之間的交流，那么物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)人與物體的溝通和對話，也可以實(shí)現(xiàn)物體與物體互相間的連接和交互。圖1-1物聯(lián)網(wǎng)的概念模型2021/8/33、物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的特征感知傳輸智能全面感知利用RFID、傳感器、二維碼等能夠隨時(shí)隨地采集物體的動(dòng)態(tài)信息?？煽總鬏斖ㄟ^網(wǎng)絡(luò)將感知的各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)傳送。智能處理利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，及時(shí)對海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息控制，真正達(dá)到了人與物的溝通、物與物的溝通。2021/8/34、物聯(lián)網(wǎng)（IOT）結(jié)構(gòu)示意圖2021/8/35、物聯(lián)網(wǎng)（IOT）提出的背景經(jīng)濟(jì)危機(jī)下的推手:經(jīng)濟(jì)長波理論：每一次的經(jīng)

5、濟(jì)低谷必定會(huì)催生出某些新的技術(shù)，而這種技術(shù)一定是可以為絕大多數(shù)工業(yè)產(chǎn)業(yè)提供一種全新的使用價(jià)值，從而帶動(dòng)新一輪的消費(fèi)增長和高額的產(chǎn)業(yè)投資，以觸動(dòng)新經(jīng)濟(jì)周期的形成。過去的10年間，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取得巨大成功。目前的經(jīng)濟(jì)危機(jī)讓人們又不得不面臨緊迫的選擇，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為推動(dòng)下一個(gè)經(jīng)濟(jì)增長的特別重要推手。傳感技術(shù)的成熟:隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，涉及人類生活、生產(chǎn)、管理等方方面面的各種傳感器已經(jīng)比較成熟。例如常見的無線傳感器（WSN）、RFID、電子標(biāo)簽等。網(wǎng)絡(luò)接入和信息處理能力大幅提高:目前，隨著網(wǎng)絡(luò)接入多樣化、IP寬帶化和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的飛躍發(fā)展，基于海量信息收集和

6、分類處理的能力大大提高。2021/8/3二、物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)1、應(yīng)用層：應(yīng)用層是構(gòu)建在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)之上的應(yīng)用系統(tǒng)，包括商業(yè)貿(mào)易、物流、農(nóng)業(yè)、軍事等等不同的應(yīng)用系統(tǒng)。2、網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層，即進(jìn)行信息交換的通信網(wǎng)絡(luò)，包括有Internet、WIFI網(wǎng)以及無線通信網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)。3、信息采集層：數(shù)據(jù)采集指通過包括條碼、射頻識(shí)別、無線傳感器、藍(lán)牙等在內(nèi)的自動(dòng)識(shí)別與近場通信技術(shù)獲取物品編碼信息的過程。4、編碼層：編碼層是物聯(lián)網(wǎng)的基石，是物聯(lián)網(wǎng)信息交換內(nèi)容的核心和關(guān)鍵字。編碼是物品、設(shè)備、地點(diǎn)、屬性等的數(shù)字化名稱。2021/8/3物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)示意圖:2021/8/3物聯(lián)

7、網(wǎng)體系構(gòu)成根據(jù)國際電信聯(lián)盟的建議，物聯(lián)網(wǎng)自底向上可以為以下的過程：感知：該層的主要功能是通過各種類型的傳感器對物質(zhì)屬性、環(huán)境狀態(tài)、行為態(tài)勢等靜態(tài)／動(dòng)態(tài)的信息進(jìn)行大規(guī)模、分布式的信息獲取與狀態(tài)辨識(shí)，針對具體感知任務(wù)，常采用協(xié)同處理的方式對多種類、多角度、多尺度的信息進(jìn)行在線計(jì)算與控制，并通過接入設(shè)備將獲取的信息與網(wǎng)絡(luò)中的其它單元進(jìn)行資源共享與交互。接入：該層的主要功能是通過現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)(如GSM網(wǎng)、T脅SCDMA網(wǎng))、無線接入網(wǎng)(如WiMAX)、無線局域網(wǎng)(WiFi)、衛(wèi)將來自感知層的信息傳送到互聯(lián)網(wǎng)中?；ヂ?lián)網(wǎng)：該層的主要功能是以IP、，6／IPv4

8、以及后伊星2021/8/3物聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)成網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施，(Post-IP)為核心建立的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)