《物聯(lián)網(wǎng)概述》PPT課件.ppt

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1、第一章授課教師：季順寧物聯(lián)網(wǎng)概述1物聯(lián)網(wǎng)概述1.1物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的概念1.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與特點(diǎn)1.3物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)1.4物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系框架1.5物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化1.1物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的概念1.1.1物聯(lián)網(wǎng)1.1.2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)1.1.3泛在網(wǎng)絡(luò)1.1.4物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)與泛在網(wǎng)之間的關(guān)系1.1.1物聯(lián)網(wǎng)不同研究機(jī)構(gòu)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的起點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn)不同，目前還沒有一個(gè)權(quán)威的物聯(lián)網(wǎng)定義，只存在幾個(gè)具有代表性的被普遍認(rèn)可的定義。定義1：把所有物品通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)和條碼等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。（美國(guó)）定義2：任何

2、時(shí)刻，任何地點(diǎn)，任意物體之間的互聯(lián)，無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)和無(wú)所不在計(jì)算的發(fā)展愿景，除RFID技術(shù)外，傳感器技術(shù)，納米技術(shù)，智能終端等技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用。(ITU)定義3：由具有標(biāo)識(shí)、虛擬個(gè)性的物體/對(duì)象所組成的網(wǎng)絡(luò)，這些標(biāo)識(shí)和個(gè)性運(yùn)行在智能空間，使用智慧的接口與用戶、社會(huì)的和環(huán)境的上下文進(jìn)行連接和通信。(EPoSS)定義4：物聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)Internet的一個(gè)組成部分，可以被定義為基于標(biāo)準(zhǔn)的和可互操作的通信協(xié)議且具有自配置能力的動(dòng)態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)中的“物”都具有標(biāo)識(shí)、物理屬性和實(shí)質(zhì)上的個(gè)性，使用智能接口，實(shí)現(xiàn)與信

3、息網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫整合。（歐洲）1.1.2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定義5：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetwork，WSN)，由若干具有無(wú)線通信能力的傳感器節(jié)點(diǎn)自組織構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。（美軍）定義6：泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)(UbiquitousSensorNetwork，USN)由智能傳感器節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)，可以以“任何地點(diǎn)、任何時(shí)間、任何人、任何物”的形式被部署。該技術(shù)具有巨大的潛力，因?yàn)樗梢栽趶V泛的領(lǐng)域中推動(dòng)新的應(yīng)用和服務(wù)，從安全保衛(wèi)和環(huán)境監(jiān)控到推動(dòng)個(gè)人生產(chǎn)力和增強(qiáng)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力。（ITU-T）定義7：傳感器網(wǎng)絡(luò)(SensorNetw

4、ork)以對(duì)物理世界的數(shù)據(jù)采集和信息處理為主要任務(wù)，以網(wǎng)絡(luò)為信息傳遞載體，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人、人與物之間信息交互，提供信息服務(wù)的智能網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)。定義8：傳感網(wǎng)(SensingNetwork)，是以感知為目的，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。其突出特征是通過(guò)傳感器等方式獲取物理世界的各種信息，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的傳送與交互，采用智能計(jì)算技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行分析處理，從而提升對(duì)物質(zhì)世界的感知能力，實(shí)現(xiàn)智能化的決策和控制。1.1.3泛在網(wǎng)絡(luò)定義9：指無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)，又稱泛在網(wǎng)絡(luò)。最早提出U戰(zhàn)略的日韓給出的

5、定義是：無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)社會(huì)將是由智能網(wǎng)絡(luò)、最先進(jìn)的計(jì)算技術(shù)以及其他領(lǐng)先的數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施武裝而成的技術(shù)社會(huì)形態(tài)。根據(jù)這樣的構(gòu)想，U網(wǎng)絡(luò)將以“無(wú)所不在”、“無(wú)所不包”、“無(wú)所不能”為基本特征，幫助人類實(shí)現(xiàn)“4A”化通信，即在任何時(shí)間(anytime)、任何地點(diǎn)(any-where)、任何人(anyone)、任何物(anything)都能順暢地通信。1.1.4物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)與泛在網(wǎng)之間的關(guān)系傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的組成部分，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，泛在網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的愿景。傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)和泛在網(wǎng)之間的關(guān)系如圖所示。物聯(lián)/泛在傳感器網(wǎng)

6、絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)泛在網(wǎng)絡(luò)1.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與特點(diǎn)1.2.1物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)1.2.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展1.2.1物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)1）各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)上部署了海量的多種類型傳感器，每個(gè)傳感器都是一個(gè)信息源，不同類別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性，按一定的頻率周期性的采集環(huán)境信息，不斷更新數(shù)據(jù)。2）建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)各種有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去。在傳輸過(guò)程中，為了保障數(shù)據(jù)的正確性和及時(shí)性，必須適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。3）不僅提供了傳感器的連接，其本身

7、也具有智能處理的能力，能夠?qū)ξ矬w實(shí)施智能控制。1.2.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展主要經(jīng)歷三個(gè)階段。①初級(jí)階段：已存在的一些各行業(yè)基于各種行業(yè)數(shù)據(jù)交換和傳輸標(biāo)準(zhǔn)的連網(wǎng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控，兩化融合引等MAI應(yīng)用系統(tǒng)；②中級(jí)階段：在物聯(lián)網(wǎng)理念推動(dòng)下，基于局部統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的跨行業(yè)、跨業(yè)務(wù)綜合管理大集成系統(tǒng)，包括一些基于SaaS模式和“私有云”的M2M營(yíng)運(yùn)系統(tǒng)；③高級(jí)階段：基于物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，SOA，WebService，云計(jì)算虛擬服務(wù)的onDemand系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)基于“公有云”TaaS：“ThingasaService”。1

8、.3物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)1.3.1感知層1.3.2網(wǎng)絡(luò)層1.3.3應(yīng)用層1.3物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)通常被公認(rèn)為有3個(gè)層次，從下到上依次是感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，如圖所示。1.3.1感知層功能：物聯(lián)網(wǎng)的感知層主要完成信息的采集、轉(zhuǎn)換和收集。組成：傳感器（或控制器）、短距離傳輸網(wǎng)絡(luò)。傳感器（或控制器）用來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)