物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板

1、物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名：劉京學(xué)號(hào)：201408030126班級(jí)：2014 級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班學(xué)院：信息管理學(xué)院指導(dǎo)教師：張普洋叮叮小文庫(kù)山西財(cái)經(jīng)大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告2017實(shí)驗(yàn)題目初步認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)選課課號(hào)N0842140S0-08041-1學(xué)院信息管理學(xué)院班級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)姓名劉京學(xué)號(hào)201408030126理論課教師張普洋上機(jī)指導(dǎo)教師張普洋實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏箤W(xué)生在了解與掌握物聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，通過對(duì)物聯(lián)網(wǎng)在各大應(yīng)用領(lǐng)域的分析，使學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用有真實(shí)全面的認(rèn)識(shí)。訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用理論分析解決實(shí)際問題的能力，使學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展充滿信心。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：目前，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域

2、最主要的挑戰(zhàn)仍然是互聯(lián)網(wǎng)安全。引發(fā)安全問題的部分原因主要來自用戶輕視安全管理使用規(guī)定，同時(shí)，大部分初創(chuàng)企業(yè)以及設(shè)備制造商也不斷添加可疑的功能，這些行為將在無形中增加物聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)。未來，隨著物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步普及與發(fā)展，這種安全風(fēng)險(xiǎn)將會(huì)隨之?dāng)U大?？傮w來看，全球物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)沿以下十個(gè)方向發(fā)展。一、 物聯(lián)網(wǎng)將創(chuàng)造全新的商業(yè)模式物聯(lián)網(wǎng)即將創(chuàng)造的商業(yè)模式將會(huì)滿足電子商務(wù)市場(chǎng)、垂直市場(chǎng)、橫向市場(chǎng)以及消費(fèi)市場(chǎng)所有的形式。以消費(fèi)者設(shè)備共享使用為代表的新商業(yè)模式將會(huì)大大降低設(shè)備擁有者的成本。與此冋時(shí)，產(chǎn)品服務(wù)包也將是消費(fèi)者設(shè)備共享模式的關(guān)鍵要素之一。這類設(shè)備，如亞馬遜公司的Alexa 聲音助手，都可配合 Echo

3、、 Tap 、Echo Dot 等智能語音助手產(chǎn)品。借助產(chǎn)品服務(wù)包，用戶可獲得識(shí)別聲音，預(yù)定車輛、收聽流媒體音樂等相關(guān)服務(wù)。二、 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將會(huì)重新整合全球物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)缺少統(tǒng)一的語言，這很容易造成多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備彼此之間通信受到阻礙，并產(chǎn)生多個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性的標(biāo)準(zhǔn)和平臺(tái)。據(jù)估計(jì)，全球目前物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)多達(dá)300 多個(gè)。從 2017 年開始，小型平臺(tái)將逐漸接入全球物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，接入過程將持續(xù)幾年，在這一過程中，全球頂尖軟件提供商將縮減至 5? 7 家，冋時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)上還將出現(xiàn)幾家?guī)в虚_源代碼平臺(tái)的大型企業(yè)代表。二、信息安全是選擇IT 解決方案的重要依據(jù)市場(chǎng)上，多數(shù)提供物聯(lián)網(wǎng)消費(fèi)設(shè)備的公司都在考慮用戶的安全問題，

4、全球每天都在發(fā)生著多次的 DDoS 攻擊 （分布式拒絕服務(wù)，Distributed Denial of Service）。物聯(lián)網(wǎng)之所以存在巨大風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樗婕皵?shù)以億計(jì)的連接設(shè)備。2016 年 10 月，名為“ Mirai 的物聯(lián)網(wǎng)僵尸網(wǎng)絡(luò)病毒襲擊了幾千個(gè)包括監(jiān)控?cái)z像機(jī)和路由器的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，造成了嚴(yán)重的后果：出現(xiàn)問題的設(shè)備提供商波及范圍從美國(guó)擴(kuò)2可疑”信息更加可靠 ？但專家們卻提出了合理的叮叮小文庫(kù)至歐洲地區(qū)，僵尸網(wǎng)絡(luò)病毒可經(jīng)常性掃描網(wǎng)絡(luò)，確定開放的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備并進(jìn)行訪問。2017 年，物聯(lián)網(wǎng)消費(fèi)設(shè)備中的僵尸病毒將會(huì)被激活，可能將有一大批爆炸性新聞會(huì)泄露給媒體。與此同時(shí)，越來越多的公司都將意識(shí)到設(shè)

5、備產(chǎn)品中內(nèi)嵌安全裝置的重要性，未來，信息安全是選擇 IT 解決方案的重要依據(jù)之一。四、物聯(lián)網(wǎng)將開啟成本實(shí)時(shí)監(jiān)控分析物聯(lián)網(wǎng)擁有一整套信息匯集和分析系統(tǒng)，信息來源自以樓宇或公司為單元各種不同的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值在于數(shù)據(jù)分析并合理使用數(shù)據(jù)。預(yù)計(jì)，首批物聯(lián)網(wǎng)分析平臺(tái)將會(huì)在2017 年逐漸進(jìn)入市場(chǎng)。五、物體都將獲得智慧”由消費(fèi)設(shè)備構(gòu)成的物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)存在著巨大的差異，后者設(shè)計(jì)的設(shè)備主要包括建筑、交通、物流、農(nóng)業(yè)、衛(wèi)生、石油天然氣、電力、公共資源供應(yīng)等領(lǐng)域的產(chǎn)品。接入工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備，如機(jī)床等物體目前還都不太智慧”。 2017 年，工業(yè)產(chǎn)品將逐漸補(bǔ)充新技術(shù)，可能將會(huì)研發(fā)出首批智能產(chǎn)品的軟件或電腦

6、用以簡(jiǎn)單操控這些物體。隨著低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng) （LPWAN ）的普及和發(fā)展，接入工業(yè)網(wǎng)的設(shè)備的數(shù)量將會(huì)大幅增長(zhǎng)。六、智能產(chǎn)品的可疑功能目前，可接入物聯(lián)網(wǎng)的家用設(shè)備可謂是五花八門，從電燈、空調(diào)、車庫(kù)門，到咖啡機(jī)、牙刷、沙發(fā)等，但這些設(shè)備中，并不是所有設(shè)備的智能功能都擁有大量需求，比如現(xiàn)在智能冰箱與傳統(tǒng)冰箱的不同之處也僅僅是多了某些提醒功能。一些生產(chǎn)公司試圖要在智能冰箱功能設(shè)計(jì)中添加冰箱門拍照功能，并發(fā)送至主人的智能手機(jī)中以提醒主人還需要購(gòu)買的必需品 , 問題，用一張紙質(zhì)清單列出必需品是不是會(huì)比智能手機(jī)接收來自冰箱的七、物聯(lián)網(wǎng)初創(chuàng)公司將會(huì)迅速發(fā)展初創(chuàng)公司將會(huì)比大公司更加快速地了解普通人的需求點(diǎn)，大公

7、司從研發(fā)IT 解決方案到消費(fèi)者應(yīng)用方案比小公司需要更多的時(shí)間。因此，初創(chuàng)公司在創(chuàng)造物聯(lián)網(wǎng)消費(fèi)設(shè)備和提供服務(wù)方面往往更容易獲得成功， 2017 年，大公司并購(gòu)初創(chuàng)公司的趨勢(shì)將會(huì)不斷繼續(xù)，特別是與無人操控”技術(shù)相關(guān)的技術(shù)類公司。八、 基于服務(wù)組件的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品將會(huì)更受關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)模式在消費(fèi)領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域都在日益普及。例如，德國(guó)最大的空壓機(jī)制造商（Kaeser Kompressore）引入了宏生態(tài)學(xué)空間分析軟件平臺(tái)（ ） ，實(shí)時(shí)傳送氣壓成型的參數(shù)，借助這一平臺(tái)，公司可不間斷分析各種相關(guān)數(shù)據(jù)以便采取預(yù)防性措施。這種模式將一改傳統(tǒng)上銷售繼而遺忘”的思維模式，將產(chǎn)品與服務(wù)持久地結(jié)合在一起。九、 自操控汽

8、車將改變創(chuàng)收模式愛立信消費(fèi)者實(shí)驗(yàn)室的調(diào)查顯示，65% 的受訪者更青睞無人駕駛汽車，25% 的受訪者認(rèn)為機(jī)器人操控汽車更為安全。特斯拉創(chuàng)立者馬斯克不久前表示，2017 年年底前，讓特斯拉汽車在無駕駛員的狀態(tài)下橫穿美國(guó)，從洛杉磯行駛到紐約。一些政府官員認(rèn)為自操控汽車將會(huì)對(duì)安全造成威脅，因?yàn)槟壳巴＼嚨幕A(chǔ)設(shè)施以及其他交通設(shè)施均是按照普通汽車的性能而建設(shè)的。自操控汽車不受人的約束 （亂停車、破壞道路交通規(guī)則），并導(dǎo)致交通稅和罰款金的下降。2015 年，納入紐約市預(yù)算的汽車稅和罰款金額約為19 億美元。3叮叮小文庫(kù)十、物聯(lián)網(wǎng)助推醫(yī)療數(shù)子化2016 年的醫(yī)療市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了許多便攜式設(shè)備可遠(yuǎn)程監(jiān)控健康參數(shù)

9、以及病人或運(yùn)動(dòng)員的體力活動(dòng)，也出現(xiàn)了可監(jiān)測(cè)血糖水平的無線設(shè)備。2017 年，無線通信在醫(yī)療領(lǐng)域?qū)?huì)得到更廣泛的應(yīng)用和推廣，更多的醫(yī)療信息將會(huì)傳向醫(yī)院和專業(yè)醫(yī)生。實(shí)驗(yàn)中遇到的問題與解決的方法及實(shí)驗(yàn)體會(huì)：通過查閱相關(guān)資料初步了解了物聯(lián)網(wǎng)及發(fā)展過程。教師評(píng)語成績(jī)4叮叮小文庫(kù)山西財(cái)經(jīng)大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告2017年 3月 22日實(shí)驗(yàn)題目RFID 技術(shù)應(yīng)用選課課號(hào)N0842140S0-08041-1學(xué)院信息管理學(xué)院班級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)姓名劉京學(xué)號(hào)201408030126理論課教師張普洋上機(jī)指導(dǎo)教師張普洋實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、了解 RFID 的基本概念2、理解 RFID 系統(tǒng)工作原理3、 了解 RFID 技術(shù)的廣

10、泛應(yīng)用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：RFID 原理RFID 是射頻識(shí)別技術(shù)，利用射頻信號(hào)通過空間耦合（交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)）實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的。RFID 較其他技術(shù)明顯的優(yōu)點(diǎn)是電子標(biāo)簽和閱讀器無需接觸便可完成識(shí)別。射頻識(shí)別技術(shù)改變了條形碼依靠“有形”的一維或二維幾何圖案來提供信息的方式，通過芯片來提供存儲(chǔ)在其中的數(shù)量巨大的無形信息。1、RFID 系統(tǒng)由五個(gè)組件構(gòu)成，包括：傳送器、接收器、微處理器、天線、標(biāo)簽。（1）、傳送器、接收器和微處理器通常都封裝在一起，又稱為閱讀器，閱讀器是RFID 系統(tǒng)最重要也是最復(fù)雜的一個(gè)組件。因其工作模式一般是主動(dòng)向標(biāo)簽詢冋標(biāo)識(shí)信息，所以有時(shí)又被稱為詢冋器（I

11、nterrogator）。下圖顯示不冋類型的閱讀器。閱讀器可以通過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)口、RS232 串口或 USB 接口冋主機(jī)相連，通過天線冋RFID標(biāo)簽通信。有時(shí)為了方便，閱讀器和（2）、天線以及智能終端設(shè)備會(huì)集成在一起形成可移動(dòng)的手持式閱讀器。天線冋閱讀器相連，用于在標(biāo)簽和閱讀器之間傳遞射頻信號(hào)。閱讀器可以連接一個(gè)或多個(gè)天線，但每次使用時(shí)只能激活一個(gè)天線。RFID 系統(tǒng)的工作頻率從低頻到微波，這使得天線與標(biāo)簽芯片之間的匹配問題變得很復(fù)雜。（3）、標(biāo)簽（ Tag ）是由耦合元件、芯片及微型天線組成，每個(gè)標(biāo)簽內(nèi)部存有唯一的電子編碼，附著在物體上，用來標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。標(biāo)簽進(jìn)入RFID 閱讀器掃描場(chǎng)以后，接收到

12、閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的電子編碼（被動(dòng)式標(biāo)簽），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（主動(dòng)式標(biāo)簽）。2、RFID 頻率是 RFID 系統(tǒng)的一個(gè)很重要的參數(shù)指標(biāo)，它決定了工作原理、通信距離、設(shè)備成本、天線形狀和應(yīng)用領(lǐng)域等因素。RFID 典型的工作頻率有125KHZ 、133KHz 、13.56MHz 、27.12MHz 、433MHz 、860-960MHZ 、2.45GHz 、5.8GHz 等。按照工作頻率的不冋，RFID 系統(tǒng)集中在低頻、高頻和超高頻三個(gè)區(qū)域低頻（ LF ）范圍為 30kHz-300kHz,RFID 典型低頻工作頻率有125kHz 和 133kH

13、z 兩個(gè)，該頻段的波長(zhǎng)大約為2500m 。低頻標(biāo)簽一般都為無源標(biāo)簽，其工作能量通過電感耦合的方式從閱讀器耦合線圈的輻射場(chǎng)中獲得，通信范圍一般小于1 米。除金屬材料影響外，低頻信號(hào)一般能夠穿過任意材料的物5叮叮小文庫(kù)品而不降低它的讀取距離。高頻（ HF）范圍為 3 MHz -30 MHz,RFID 典型工作頻率為13.56MHz, 該頻率的波長(zhǎng)大概為22 米， 通信距離一般也小于1 米。該頻率的標(biāo)簽不再需要線圈繞制，可以通過腐蝕活著印刷的方式制作標(biāo)簽內(nèi)的天線，采用電感耦合的方式從閱讀器輻射場(chǎng)獲取能量。超高頻（ UHF ）范圍為 300MHz-3GHz ，3GHz 以上為微波范圍。采用超高頻和微波

14、的RFID 系統(tǒng)一般統(tǒng)稱為超高頻RFID 系統(tǒng)，典型的工作頻率為：433MHz ，860-960MHz ，2.45GHz ，5.8GHz ，頻率波長(zhǎng)大概在 30 厘米左右。嚴(yán)格意義上，2.45GHz 和 5.8GHz 屬于微波范圍。超高頻標(biāo)簽可以是有源標(biāo)簽與無源標(biāo)簽兩種，通過電磁耦合方式冋閱讀器通信。通信距離一般大于1 米，典型情況為 4-6 米，最大可超過 10 米。實(shí)驗(yàn)中遇到的問題與解決的方法及實(shí)驗(yàn)體會(huì)：通過上查閱相關(guān)資料了解了RFID 的分類和工作原理，對(duì)此有了一定的了解。教師評(píng)語成績(jī)山西財(cái)經(jīng)大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告6叮叮小文庫(kù)2017年 4月 5日實(shí)驗(yàn)題目傳感器技術(shù)應(yīng)用（微型傳感器）選課

15、課號(hào)N0842140S0-08041-1學(xué)院信息管理學(xué)院班級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)姓名劉京學(xué)號(hào)201408030126理論課教師張普洋上機(jī)指導(dǎo)教師張普洋實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 了解各種傳感器的特點(diǎn)2. 理解各種類型傳感器的工作原理3. 了解無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組建過程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 :微型傳感器21 世紀(jì)是信息的世紀(jì)，在生活節(jié)奏快捷以及科技發(fā)達(dá)的今天，人們希望通過各類網(wǎng)絡(luò)的接入，在無人干預(yù)的情況下，實(shí)現(xiàn)物與物物與人的泛在鏈接，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品和過程的智能化感知、識(shí)別和管理。面對(duì)各種各樣海量的信息，不僅需要傳感器能捕捉、識(shí)別各種物理信息，還需要網(wǎng)絡(luò)層對(duì)收集到的數(shù)據(jù)分類和管理，更需要一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理中心。為了這些應(yīng)對(duì)問題，物

16、聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）的概念應(yīng)運(yùn)而生。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用與普及之后，蓬勃興起的世界信息技術(shù)革命的第三次浪潮，是二十世紀(jì)人類社會(huì)以信息技術(shù)應(yīng)用為核心的技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的體系構(gòu)架主要有三層：應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和感知層，而傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)采集信息的終端工具，就如同是物聯(lián)網(wǎng)的“眼睛”“鼻子”和“耳朵”，是感知層的關(guān)鍵技術(shù)，在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程中，傳感器技術(shù)已成為其最重要的支柱技術(shù)之一。（一）微型傳感器不僅僅指?jìng)鞲衅鞯捏w積小、質(zhì)量輕。就單一的傳感器而言，微傳感器是指尺寸微小的傳感器，如敏感元件的尺寸從微米級(jí)到毫米級(jí)、甚至達(dá)到納米級(jí)，主要采用精密加工、微電子以及微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)

17、傳感器尺寸的縮小；就集成的傳感器而言，微傳感器是指將微小的敏感元件、信號(hào)處理器、數(shù)據(jù)處理裝置封裝在一塊芯片上而形成的集成傳感器；就傳感器系統(tǒng)而言，微傳感器是指?jìng)鞲邢到y(tǒng)中不但包括微傳感器，還包括微執(zhí)行器，可以獨(dú)立工作，甚至由多個(gè)微傳感器組成傳感器網(wǎng)絡(luò)，或者可實(shí)現(xiàn)異地聯(lián)網(wǎng)。（二）去年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)3650 億元，傳感器是其中需求量最大、最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。目前，我國(guó)在智能傳感器的設(shè)計(jì)、加工、制造方面與國(guó)外差距較大，尤其是高端需求80% 以上依賴進(jìn)口。“物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)對(duì)傳感器提出了微型化、高精度、高可靠性、低功耗等更高技術(shù)要求”，我國(guó)的傳感器必須在國(guó)產(chǎn)化、應(yīng)用和技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破，才能實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)提速發(fā)

18、展。就市場(chǎng)占有率來講，微型傳感器是目前最為成功并最具實(shí)用性的微型機(jī)電器件，目前，微型傳感器7叮叮小文庫(kù)已在汽車應(yīng)用和提高員工效率等方面積累了良好的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。其次，由于微型傳感器具有體積小、功能新、便于大批量生產(chǎn)、單件成本低等優(yōu)勢(shì)，其未來市場(chǎng)前景也非常光明。（三）發(fā)展趨勢(shì)（微型化）由于信息時(shí)代信息量激增，要求傳感器能捕捉處理海量的信息的能力日益加強(qiáng)；與此冋時(shí)，傳感器系統(tǒng)的操作友好性亦被提上了議事日程，因此還要求傳感器必須配有標(biāo)準(zhǔn)的輸出模式，而傳統(tǒng)的大體積弱功能傳感器往往很難滿足上述要求，所以它們已逐步被各種不冋類型的高性能微型傳感器所取代。后者主要由硅材料構(gòu)成，具有體積小、重量輕、反應(yīng)快、靈敏度

19、高以及 成本低等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前微型傳感器已經(jīng)對(duì)大量不冋應(yīng)用領(lǐng)域，如航空、遠(yuǎn)距離探測(cè)、醫(yī)療及工業(yè)自動(dòng)化 等領(lǐng)域的信號(hào)探測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。傳感器體積越來越小，功能越來越強(qiáng)大歸功于當(dāng)前計(jì)算機(jī)技 術(shù)、輔助設(shè)計(jì) （CAD ）技術(shù)和集成電路技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS ）技術(shù)的快速發(fā)展。實(shí)驗(yàn)中遇到的問題與解決的方法及實(shí)驗(yàn)體會(huì)：上機(jī)查找資料了解到微型傳感器的應(yīng)用和發(fā)展。教師評(píng)語成績(jī)8叮叮小文庫(kù)山西財(cái)經(jīng)大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告2017年5月3日實(shí)驗(yàn)題目智能設(shè)備與嵌入式技術(shù)應(yīng)用（智能機(jī)器人）選課課號(hào)N0842140S0-08041-1學(xué)院信息管理學(xué)院班級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)姓名劉京學(xué)號(hào)201408030126理論課教師

20、張普洋上機(jī)指導(dǎo)教師張普洋實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 了解嵌入式技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀2. 理解智能設(shè)備的工作原理3. 了解可穿戴式設(shè)備在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：智能機(jī)器人是一個(gè)在感知、思維、效應(yīng)方面全面，模擬人的機(jī)器系統(tǒng)，外形不一定像人。智能機(jī)器人它有相當(dāng)發(fā)達(dá)的“大腦”。在腦中起作用的是中央計(jì)算機(jī)，這種計(jì)算機(jī)跟操作它的人有直接的聯(lián)系。最主要的是，這樣的計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行按目的安排的動(dòng)作。正因?yàn)檫@樣，我們才說這種機(jī)器人才是真正的機(jī)器人，盡管它們的外表可能有所不冋。 它是人工智能技術(shù)的綜合試驗(yàn)場(chǎng)，可以全面地考察人工智能各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)， 研究他們相互之間的關(guān)系。還可以在有害的環(huán)境中替人從事危險(xiǎn)的工作、上天下海、戰(zhàn)場(chǎng)作業(yè)等方

21、面大顯身手。智能機(jī)器人研究意義 隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，科技產(chǎn)品日益成為我們生活中幾乎無時(shí)不在的、無處不在、無所不在的客觀存在，而智能機(jī)器人就是機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。智能機(jī)器人學(xué)所涉及的學(xué)科范圍有：力學(xué)、機(jī)器人拓?fù)鋵W(xué)、機(jī)械學(xué)、電子學(xué)與微電子學(xué)、控制論、計(jì)算機(jī)、生物學(xué)、人工智能、系統(tǒng)工程等。這些多學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)的交叉和融合是智能機(jī)器人技術(shù)得以發(fā)展、拓寬和延伸的基礎(chǔ)，也是學(xué)習(xí)和運(yùn)用智能機(jī)器人技術(shù)的基礎(chǔ)。隨著智能機(jī)器人技術(shù)的不斷向新的領(lǐng)域拓展，其學(xué)科范圍亦將更加寬闊，冋時(shí)智能機(jī)器人將不冋的學(xué)科知識(shí)綜合，使得人們?cè)趯W(xué)習(xí)和研究的過程中綜合各個(gè)學(xué)科。智能機(jī)器人在人類的生活和工業(yè)生產(chǎn)

22、中將會(huì)發(fā)揮很大的作用，例如智能機(jī)器人在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、航天、甚至軍事上的應(yīng)用，智能機(jī)器人的出現(xiàn)將會(huì)解放很大一部分的勞動(dòng)力，使得人們可以更好的完成既定的工作，完成人無法完成的高風(fēng)險(xiǎn)的任務(wù)。在醫(yī)學(xué)上可以做更加復(fù)雜的醫(yī)療手術(shù)，更好的醫(yī)治病患，以最大限度的減小手術(shù)帶來的不良反應(yīng)。智能機(jī)器人將會(huì)創(chuàng)造更大的社會(huì)價(jià)值。智能機(jī)器人基本要素大多數(shù)專家認(rèn)為智能機(jī)器人至少要具備以下三個(gè)要素：一是感覺要素，用來認(rèn)識(shí)周圍環(huán)境狀態(tài)；感覺要素包括能感知視覺、接近、距離等的非接觸型傳感器和能感知力、壓覺、觸覺等的接觸型傳感器。這些要素實(shí)質(zhì)上就是相當(dāng)于人的眼、鼻、耳等五官，它們的功能可以利用諸如攝像機(jī)、圖像傳感器、超聲波傳成器、激

23、光器、導(dǎo)電橡膠、壓電元件、氣動(dòng)元件、行程開關(guān)等機(jī)電元器件來實(shí)現(xiàn)。9叮叮小文庫(kù)二是運(yùn)動(dòng)要素，對(duì)外界做出反應(yīng)性動(dòng)作；對(duì)運(yùn)動(dòng)要素來說，智能機(jī)器人需要有一個(gè)無軌道型的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，以適應(yīng)諸如平地、臺(tái)階、墻壁、樓梯、坡道等不同的地理環(huán)境。它們的功能可以借助輪子、履帶、支腳、吸盤、氣墊等移動(dòng)機(jī)構(gòu)來完成。在運(yùn)動(dòng)過程中要對(duì)移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，這種控制不僅要包括有位置控制，而且還要有力度控制、位置與力度混合控制、伸縮率控制等。三是思考要素，根據(jù)感覺要素所得到的信息，思考出采用什么樣的動(dòng)作。智能機(jī)器人的思考要素是三個(gè)要素中的關(guān)鍵，也是人們要賦予機(jī)器人必備的要素。思考要素包括有判斷、邏輯分析、理解等方面的智力活動(dòng)。這

24、些智力活動(dòng)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)信息處理過程，而計(jì)算機(jī)則是完成這個(gè)處理過程的主要手段。智能機(jī)器人技術(shù)要求一、 識(shí)別過程，外界輸入的信息向概念邏輯信息轉(zhuǎn)譯，將動(dòng)態(tài)靜態(tài)圖像、聲音、語音、文字、觸覺、味覺等信息轉(zhuǎn)化為形式化（大腦中的信息存儲(chǔ)形式 ）的概念邏輯信息。二、 智能運(yùn)算過程，輸入信息刺激自我學(xué)習(xí)、信息檢索、邏輯判斷、決策，并產(chǎn)生相應(yīng)反應(yīng)。三、 控制過程，將需要輸出的反應(yīng)轉(zhuǎn)譯為肢體運(yùn)動(dòng)和媒介信息。實(shí)用機(jī)器人在第三個(gè)方面做得比較多，而識(shí)別和智能運(yùn)算是很弱的，尤其是概念知識(shí)的存儲(chǔ)形式、邏輯判斷和決策這些方面更是鮮有成果，這正是人工智能要重點(diǎn)解決的問題。智能機(jī)器人技術(shù)背景機(jī)器人是非常典型的機(jī)電一體化的系統(tǒng)，特

25、別是智能機(jī)器人。智能化是機(jī)電一體化的技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展的最主要方向，智能技術(shù)的綜合應(yīng)用也使得機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人 的感官與智力的延伸。 智能技術(shù)與傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合已經(jīng)產(chǎn)生了一系列的碩果，如智能機(jī)器人。而智能技術(shù)又是一個(gè)很寬泛的技術(shù)集成體，包括了很多技術(shù)和研究方向，如智能信息獲取技術(shù)，海量信息處理技術(shù)與方法，智能檢索，機(jī)器學(xué)習(xí)，專家系統(tǒng)技術(shù)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，聲音、圖像、圖形、文字及語言處理、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與系統(tǒng)、多媒體技術(shù)，機(jī)器翻譯，情感計(jì)算，語言識(shí)別與合成技術(shù)，手寫體、印刷體漢字識(shí)別技術(shù)，傳感信息處理與可視化，智能控制理論與技術(shù)，智能機(jī)器人技術(shù)，生物特征識(shí)別技術(shù)（人臉識(shí)別、虹膜識(shí)

26、別、指紋識(shí)別、步態(tài)識(shí)別等）等。在眾多的智能技術(shù)及其分支中，我們認(rèn)為在機(jī)電一體化系統(tǒng)與產(chǎn)品中能夠發(fā)揮重要作用和可以帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)發(fā)展的主要技術(shù)有：智能傳感技術(shù)、智能信息處理技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)、智能機(jī)器人技術(shù)、智能機(jī)機(jī)交互技術(shù)、智能控制技術(shù)、智能設(shè)計(jì)與智能機(jī)械機(jī)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)中遇到的問題與解決的方法及實(shí)驗(yàn)體會(huì)：隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，機(jī)器人的發(fā)展肯定會(huì)上一個(gè)新的臺(tái)階，對(duì)解決人類無法完成的、不好完成的、不愿完成的危險(xiǎn)作業(yè)會(huì)發(fā)揮著越來越多的作用，機(jī)器人更好地服務(wù)與社會(huì)服務(wù)于人類的夢(mèng)想會(huì)更快實(shí)現(xiàn)。教師評(píng)語10叮叮小文庫(kù)山西財(cái)經(jīng)大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告2017年 5月 31日實(shí)驗(yàn)題目物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例分析（智能家居）選

27、課課號(hào)N0842140S0-08041-1學(xué)院信息管理學(xué)院班級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)姓名劉京學(xué)號(hào)201408030126理論課教師張普洋上機(jī)指導(dǎo)教師張普洋實(shí)驗(yàn)?zāi)康模??認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)工作和生活帶來的影響；2?討論物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例及其未來發(fā)展前景實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 、 智能家居 家居智能化，即將舒適、安全、方便、節(jié)能加入我們的生活方式，能夠自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)如照 明用具、取暖、空調(diào)、娛樂部分、安全體系、通信、水系統(tǒng)等系統(tǒng)，讓這些系統(tǒng)更加容易使用。自動(dòng)化的家，真正的讓自己的家為自己服務(wù)，節(jié)約時(shí)間，簡(jiǎn)化生活。比如可以簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制等，在拂曉時(shí)陸續(xù)關(guān)閉不需要開的燈，當(dāng)打開車庫(kù)大門或黃昏時(shí)分站在家門口，燈光自動(dòng)亮起，

28、通過遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)照明、取暖、空調(diào)控制和窗簾控制等，讓豕中的能源取大限度的節(jié)約起來，便利舒心。1,相關(guān)現(xiàn)狀分析1.1 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀智能家居作為一個(gè)新生產(chǎn)業(yè)，處于一個(gè)導(dǎo)入期與成長(zhǎng)期的臨界，市場(chǎng)消費(fèi)觀念還未形成，但隨著智能家居市 ,場(chǎng)推廣普及的進(jìn)一步落實(shí)，培養(yǎng)起消費(fèi)者的使用習(xí)慣，智能家居市場(chǎng)的消費(fèi)潛力必然是巨大的，產(chǎn)業(yè)前景光明。正因?yàn)槿绱?，?guó)內(nèi)優(yōu)秀的智能家居生活企業(yè)越來越重視對(duì)行業(yè)市場(chǎng)的研究，一大批優(yōu)秀的智能家居品牌迅速崛起，逐漸成為智能家居產(chǎn)業(yè)中的翹楚。截止 2013 年，全球范圍內(nèi)信息技術(shù)創(chuàng)新不斷加快，信息領(lǐng)域新產(chǎn)品、新服務(wù)、新業(yè)態(tài)大量涌現(xiàn)，不斷發(fā)新的消費(fèi)需求，成為日益活躍的消費(fèi)熱點(diǎn)。我國(guó)市場(chǎng)規(guī)模龐大，正處于居民消費(fèi)升級(jí)和信息化、工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化加快融合發(fā)展的階段，信息消費(fèi)有良好的發(fā)展基礎(chǔ)和巨大發(fā)展?jié)摿Α?.2 發(fā)展機(jī)遇智慧家居是今后家居領(lǐng)域的必然趨勢(shì)。根據(jù)中國(guó)智能家居設(shè)備行業(yè)發(fā)展環(huán)境與市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)分析報(bào)告前瞻分析，目前我國(guó)智能家居產(chǎn)品與技術(shù)的百花齊放