物聯(lián)網(wǎng)原理和應(yīng)用(20張)課件

1、物聯(lián)網(wǎng)感知城市主要內(nèi)容1.物聯(lián)網(wǎng)的定義2.物聯(lián)網(wǎng)的原理3.物聯(lián)網(wǎng)的鮮明特征4.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵領(lǐng)域5.物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用6.物聯(lián)網(wǎng)需要解決的問題7.結(jié)束語 1.物聯(lián)網(wǎng)的定義 物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此，顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)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)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連

2、接，進(jìn)行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。它具有普通對象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化3個重要特征。 物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)指的是將無處不在（Ubiquitous）的末端設(shè)備（Devices）和設(shè)施（Facilities），包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、家庭智能設(shè)施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等和“外在使能”(Enabled)的，如貼上RFID的各種資產(chǎn)（Assets）、攜帶無線終端的個人與車輛等“智能化

3、物件或動物”或“智能塵?！保∕ote），通過各種無線/有線的長距離/短距離通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互聯(lián)互通（M2M)、應(yīng)用大集成（Grand Integration)、以及基于云計算的Sass營運等模式，提供安全可控乃至個性化的實時在線監(jiān)測、定位追溯、報警聯(lián)動、調(diào)度指揮、預(yù)案管理、遠(yuǎn)程控制、安全防范、遠(yuǎn)程維保、在線升級、統(tǒng)計報表、決策支持、領(lǐng)導(dǎo)桌面（集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服務(wù)功能，實現(xiàn)對“萬物”的“高效、節(jié)能、安全、環(huán)?！钡摹肮?、控、營”一體化。 如圖所示 2.物聯(lián)網(wǎng)的原理 物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設(shè)備，如傳感器、射頻識別（RFID）技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃

4、描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù)，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。在這個網(wǎng)絡(luò)中，物品(商品)能夠彼此進(jìn)行“交流”，而無需人的干預(yù)。其實質(zhì)是利用射頻自動識別(RFID)技術(shù)，通過計算機互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品(商品)的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。其目的是實現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識別、管理和控制。物聯(lián)網(wǎng)中非常重要的技術(shù)是射頻識別（RFID）技術(shù)。RFID是射頻識別（Radio Frequency Identification）技術(shù)英文縮寫，是20世紀(jì)90年代開始興起的一種自動識

5、別技術(shù)，是目前比較先進(jìn)的一種非接觸識別技術(shù)。以簡單RFID系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合已有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、中間件技術(shù)等，構(gòu)筑一個由大量聯(lián)網(wǎng)的閱讀器和無數(shù)移動的標(biāo)簽組成的，比Internet更為龐大的物聯(lián)網(wǎng)成為RFID技術(shù)發(fā)展的趨勢。 而RFID，正是能夠讓物品“開口說話”的一種技術(shù)。在“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想中，RFID標(biāo)簽中存儲著規(guī)范而具有互用性的信息，通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動采集到中央信息系統(tǒng)，實現(xiàn)物品(商品)的識別，進(jìn)而通過開放性的計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息交換和共享，實現(xiàn)對物品的“透明”管理?！拔锫?lián)網(wǎng)”概念的問世,打破了之前的傳統(tǒng)思維。過去的思路一直是將物理基礎(chǔ)設(shè)施和IT基礎(chǔ)設(shè)施分開：一方面是機場、

6、公路、建筑物,而另一方面是數(shù)據(jù)中心，個人電腦、寬帶等。而在“物聯(lián)網(wǎng)”時代，鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施，在此意義上，基礎(chǔ)設(shè)施更像是一塊新的地球工地，世界的運轉(zhuǎn)就在它上面進(jìn)行，其中包括經(jīng)濟管理、生產(chǎn)運行、社會管理乃至個人生活。 物聯(lián)網(wǎng)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層 感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官識別物體，采集信息。感知層包括二維碼標(biāo)簽和識讀器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器、終端、傳感器網(wǎng)絡(luò)等，主要是識別物體，采集信息，與人體結(jié)構(gòu)中皮膚和五官的作用相似。 網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞和大腦信息傳遞和處理。網(wǎng)絡(luò)層包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理中心、信息中心和智

7、能處理中心等。網(wǎng)絡(luò)層將感知層獲取的信息進(jìn)行傳遞和處理，類似于人體結(jié)構(gòu)中的神經(jīng)中樞和大腦。 應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)的“社會分工”與行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)廣泛智能化。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度融合，與行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)行業(yè)智能化，這類似于人的社會分工，最終構(gòu)成人類社會。 物聯(lián)網(wǎng)注定要催化中國乃至世界生產(chǎn)力的變革。技術(shù)構(gòu)架圖示 3.物聯(lián)網(wǎng)的鮮明特征 和傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)有其鮮明的特征。 首先，它是各種感知技術(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，每個傳感器都是一個信息源，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)具有實時性，按一定的頻率周期性的采集環(huán)境信息，不斷更新

8、數(shù)據(jù)。 其次，它是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要基礎(chǔ)和核心仍舊是互聯(lián)網(wǎng)，通過各種有線和無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合，將物體的信息實時準(zhǔn)確地傳遞出去。在物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器定時采集的信息需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，由于其數(shù)量極其龐大，形成了海量信息，在傳輸過程中，為了保障數(shù)據(jù)的正確性和及時性，必須適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。 還有，物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠?qū)ξ矬w實施智能控制。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結(jié)合，利用云計算、模式識別等各種智能技術(shù)，擴充其應(yīng)用領(lǐng)域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù)，以適應(yīng)不同用戶的不同需求，發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式。

9、 4.物聯(lián)網(wǎng) - 關(guān)鍵領(lǐng)域關(guān)鍵領(lǐng)域 1. RFID； 2.傳感網(wǎng)； 3. M2M； 4. 兩化融合。 物聯(lián)網(wǎng)4大關(guān)鍵領(lǐng)域 1. RFID: 電子標(biāo)簽屬于智能卡的一類，物聯(lián)網(wǎng)概念是1998年MIT Auto-ID中心主任Ashton教授提出來 的 物聯(lián)網(wǎng)4大業(yè)務(wù)群的，RFID技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中重要起“使能”（Enable)作用； 2.傳感網(wǎng)：借助于各種傳感器，探測和集成包括溫度、濕度、壓力、速度等物質(zhì)現(xiàn)象的網(wǎng)絡(luò)，也是溫總理“感知中國”提法的主要依據(jù)之一； 3. M2M：這個詞國外用得較多，側(cè)重于末端設(shè)備的互聯(lián)和集控管理，X-Internet，中國三大通訊營運商在推M2M這個理念； 4. 兩化融合：工

10、業(yè)信息化也是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)主要推動力之一，自動化和控制行業(yè)是主力，但目前來自這個行業(yè)的聲音相對較少。 5.物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護、政府工作、公共安全、智能電網(wǎng)、智能家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、物流監(jiān)測、定位跟蹤、老人護理、個人健康、花卉栽培、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領(lǐng)域。其實是一個為我們服務(wù)，讓我們?nèi)ジ兄锢硎澜纭⒖刂莆锢硎澜绲木W(wǎng)絡(luò)，它為我們提供了服務(wù)以及對物理世界的控制。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用主要可分為監(jiān)控型如物流監(jiān)控和環(huán)境監(jiān)控、查詢型如智能檢索和遠(yuǎn)程抄表、控制型如智能交通和智能家居、掃描型如手機錢包和動態(tài)收費等管理和服務(wù)功能，實現(xiàn)對萬物的“高效、節(jié)能、安全

11、、環(huán)?！钡摹肮?、控、營”一體化。 目前智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、智能家居、環(huán)境與安全檢測、工業(yè)自動化、醫(yī)療健康、精細(xì)農(nóng)牧業(yè)、金融與服務(wù)業(yè)、國防軍事等各個行業(yè)均有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的嘗試。 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域智能家居環(huán)境監(jiān)測國防軍事智能交通防災(zāi)減災(zāi)醫(yī)療監(jiān)護工業(yè)監(jiān)控城市管理物聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例之東莞實現(xiàn)空余車位預(yù)約服務(wù) 在交通領(lǐng)域，除了人們熟知的視頻監(jiān)控、gps定位外，物聯(lián)網(wǎng)與手機技術(shù)的結(jié)合還將帶來更多方便。在車位上裝了無線傳感器，車輛只要停在這里，系統(tǒng)就能感知，并把信息通過專門的客服電話或手機客戶端，傳遞給用戶。在東莞等地已經(jīng)實現(xiàn)了這種應(yīng)用，人們出門前可提前了解哪里有空余車位，甚至獲得預(yù)約服務(wù)。實現(xiàn)這

12、種功能的小小一個傳感器由于是無線的，安裝起來并不麻煩，而且除了車位信息，也能告訴用戶究竟停了多長時間車，以精確收費。 物聯(lián)網(wǎng)雖然在國內(nèi)得到應(yīng)用，但處于一個新生事務(wù)，而且國內(nèi)的發(fā)展還處于一個起步比較晚，受各類條件因素的影響，物聯(lián)網(wǎng)剛開始并不成熟，而且還存在很多的如技術(shù)、商業(yè)化等方面的因素，導(dǎo)致了物聯(lián)網(wǎng)真正大規(guī)模在國內(nèi)普及還需要很長時間。在物聯(lián)網(wǎng)落地時還需要很多條件的成熟。其中標(biāo)準(zhǔn)化非常關(guān)鍵。對于一個新生事務(wù)來講，如果沒有標(biāo)準(zhǔn)化，就如一堆散沙分散在各個區(qū)域，無法形成真正的力量。 要真正建立一個有效的物聯(lián)網(wǎng)，有兩個重要因素。一是規(guī)模性，只有具備了規(guī)模，才能使物品的智能發(fā)揮作用。二是流動性，物品通常都

13、不是靜止的，而是處于運動的狀態(tài)，必須保持物品在運動狀態(tài)，甚至高速運動狀態(tài)下都能隨時實現(xiàn)對話。 美國權(quán)威咨詢機構(gòu)FORRESTER預(yù)測，到2020年，世界上物物互聯(lián)的業(yè)務(wù)，跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比，將達(dá)到30比1，因此，“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為是下一個萬億級的通信業(yè)務(wù)。6.物聯(lián)網(wǎng)需要解決的問題（1）個人隱私在物聯(lián)網(wǎng)中，射頻識別技術(shù)是一個很重要的技術(shù)。在射頻識別系統(tǒng)中，標(biāo)簽有可能預(yù)先被嵌入任何物品中，比如人們的日常生活物品中，但由于該物品（比如衣物）的擁有者，不一定能夠覺察該物品預(yù)先已嵌入有電子標(biāo)簽以及自身可能不受控制地被掃描、定位和追蹤，這勢必會使個人的隱私問題受到侵犯。因此，如何確保標(biāo)簽物的擁有者個人隱

14、私不受侵犯便成為射頻識別技術(shù)以至物聯(lián)網(wǎng)推廣的關(guān)鍵問題。而且，這不僅僅是一個技術(shù)問題，還涉及到政治和法律問題。這個問題必須引起高度重視并從技術(shù)上和法律上予以解決。造成侵犯個人隱私問題的關(guān)鍵在于射頻識別標(biāo)簽的基本功能：任意一個標(biāo)簽的標(biāo)識（ID）或識別碼都能在遠(yuǎn)程被任意的掃描，且標(biāo)簽自動地，不加區(qū)別地回應(yīng)閱讀器的指令并將其所存儲的信息傳輸給閱讀器。這一特性可用來追蹤和定位某個特定用戶或物品，從而獲得相關(guān)的隱私信息。這就帶來了如何確保嵌入有標(biāo)簽的物品的持有者個人隱私不受侵犯的問題。 （2）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到今天，標(biāo)準(zhǔn)化問題解決的非常好，全球進(jìn)行傳輸?shù)膮f(xié)議TCP/IP協(xié)議，路由器協(xié)議，終端的構(gòu)架與操

15、作系統(tǒng)，都解決的非常好，因此，我們可以在世界任何角落使用電腦，連接到互聯(lián)網(wǎng)中去，很方便上網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中，傳感、傳輸、應(yīng)用各個層面會有大量的技術(shù)出現(xiàn)，可能會采用不同的技術(shù)方案。如果各行其是，結(jié)果將是災(zāi)難的，大量的小而破的專用網(wǎng)，相互無法聯(lián)網(wǎng)，不能形成規(guī)模經(jīng)濟，不能形成整合的商業(yè)模式，也不能降低研發(fā)成本。因此，盡快統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，形成一個管理機制，這是物聯(lián)網(wǎng)馬上就要面對問題；這和第一問題相關(guān)聯(lián)，政府應(yīng)該有專門的部門來管理和協(xié)調(diào)，出臺相應(yīng)的政策和法規(guī)，統(tǒng)一、協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)。（3）安全體系物聯(lián)網(wǎng)目前的傳感技術(shù)主要是RFID，植入這個芯片的產(chǎn)品，是有可能被任何人進(jìn)行感知的，它對于產(chǎn)品的主人而言，有這樣的一

16、個體系，可以方便的進(jìn)行管理。但是，它也存在著一個巨大的問題，其他人也能進(jìn)行感知，比如產(chǎn)品的競爭對手，那么如何做到在感知、傳輸、應(yīng)用過程中，這些有價值的信息可以為我所用，卻不被別人所用，尤其不被競爭對手所用。這就需要在安全上下功夫，形成一套強大的安全體系?，F(xiàn)在應(yīng)該說，會有哪些安全問題出現(xiàn)，如何應(yīng)對這些安全問題，怎么進(jìn)行屏蔽都是一些非常復(fù)雜的問題，甚至是不清晰的。但是這些問題一定值得注意，尤其是這個管理平臺的提供者。安全問題解決不好，有一天可能有價值的物聯(lián)網(wǎng)會成為給競爭對手提供信息方便的平臺，那么它的價值就會大大的打折扣，也不會有企業(yè)愿意和敢于去使用。7.結(jié)束語 毫無疑問，物聯(lián)網(wǎng)有著十分廣闊的發(fā)展

17、前景。就像歐洲智能系統(tǒng)集成技術(shù)平臺組織（EPOSS）在Internet of Things in 2020中預(yù)測的那樣，在未來的510年里，物聯(lián)網(wǎng)在已廣泛應(yīng)用于生活生產(chǎn)各領(lǐng)域的基礎(chǔ)之上，將進(jìn)一步實現(xiàn)物與物之間的互聯(lián)，智能化的程度也會逐漸提高，進(jìn)而實現(xiàn)整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的全智能化。尤其是國內(nèi)，隨著國家的資金的大量投入與對物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域企業(yè)的大力扶植，我國的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)必將取得長足的發(fā)展，成為推動國民經(jīng)濟的重要力量。1、不是井里沒有水，而是你挖的不夠深。不是成功來得慢，而是你努力的不夠多。2、孤單一人的時間使自己變得優(yōu)秀，給來的人一個驚喜，也給自己一個好的交代。3、命運給你一個比別人低的起點是想告訴你，讓你

18、用你的一生去奮斗出一個絕地反擊的故事，所以有什么理由不努力!4、心中沒有過分的貪求，自然苦就少。口里不說多余的話，自然禍就少。腹內(nèi)的食物能減少，自然病就少。思緒中沒有過分欲，自然憂就少。大悲是無淚的，同樣大悟無言。緣來盡量要惜，緣盡就放。人生本來就空，對人家笑笑，對自己笑笑，笑著看天下，看日出日落，花謝花開，豈不自在，哪里來的塵埃!5、心情就像衣服，臟了就拿去洗洗，曬曬，陽光自然就會蔓延開來。陽光那么好，何必自尋煩惱，過好每一個當(dāng)下，一萬個美麗的未來抵不過一個溫暖的現(xiàn)在。6、無論你正遭遇著什么，你都要從落魄中站起來重振旗鼓，要繼續(xù)保持熱忱，要繼續(xù)保持微笑，就像從未受傷過一樣。7、生命的美麗，永遠(yuǎn)展現(xiàn)在她的進(jìn)取之中;就像大樹的美麗，是展現(xiàn)在它負(fù)勢向上高聳入云的蓬勃生機中;像雄鷹的美麗，是展現(xiàn)在它搏風(fēng)擊雨如蒼天之魂的翱翔中;像江河的美麗，是展現(xiàn)在它波濤洶涌一瀉千里的奔流中。8、有些事，不可避免地發(fā)生，陰晴圓缺皆有規(guī)律，我們只能坦然地接受;有些事，只要你愿意努力，矢志不渝地付出，就能慢慢改變它的軌跡。9、與其埋怨世界，不如改變自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都強。人生無完美，曲折亦風(fēng)景。別把失去看得過重，放棄是另一種擁有;不要經(jīng)常艷羨他人，人做到了，心悟到了，相信屬于