物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用-基于人工智能經(jīng)典案例【教案】 第1章 物聯(lián)網(wǎng)核心理論及發(fā)展概述

1、封面《物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用》教案課程名稱：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用總學(xué)時／周學(xué)時：48/4開課時間：第1周至第12周授課年級、班級：信息工程2025級使用教材：物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用授課教師：2、教案扉頁課程要求（在培養(yǎng)方案中的地位、開課學(xué)期，先修、后續(xù)課程）《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用》是信息工程、自動化專業(yè)的專業(yè)課，在專業(yè)課程體系中占有重要地位。開課學(xué)期：先修課程/后修課程：電路原理、嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)課程目標(biāo)1：掌握物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的基本知識和分析設(shè)計方法。課程目標(biāo)2：掌握物聯(lián)網(wǎng)基本協(xié)議，如：Zigbee協(xié)議。課程目標(biāo)3：掌握物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵支撐技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)中間件技術(shù)和基于傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)。課程目標(biāo)4：能夠針對物聯(lián)網(wǎng)特定功能及技術(shù)指標(biāo)需求，完成物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)子系統(tǒng)的工程設(shè)計。課程目標(biāo)5：掌握一些經(jīng)典的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用算法，了解物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的經(jīng)典應(yīng)用。課程目標(biāo)6：能夠自主設(shè)計智能算法，使其勝任智能交通、環(huán)境保護、智能家居等不同領(lǐng)域中的工作。課程目標(biāo)7：能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)系統(tǒng)的軟、硬件、網(wǎng)絡(luò)算法、工程軟件進行設(shè)計與開發(fā)，在設(shè)計中體現(xiàn)創(chuàng)新意識。課程目標(biāo)8：能夠處理物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題，考慮不同環(huán)境的需求，綜合設(shè)計解決方案。教學(xué)方法講授、討論+實驗課程性質(zhì)（創(chuàng)新意識、實踐能力培養(yǎng)）本課程將物聯(lián)網(wǎng)理論研究和工程實踐相結(jié)合，按照“物體信息感知、感知信息傳輸、感知信息處理服務(wù)及應(yīng)用”的教學(xué)路線展開，涵蓋物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的重要內(nèi)容和最新技術(shù)。主要教學(xué)內(nèi)容涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能機制設(shè)計、物聯(lián)網(wǎng)平臺與協(xié)議架構(gòu)研究、近場無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用研究、物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)、信息處理與服務(wù)管理技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)與管理等，引導(dǎo)學(xué)生在大國崛起的奮斗道路中，樹立面向物聯(lián)網(wǎng)核心理論的自主知識產(chǎn)權(quán)化、基于物聯(lián)網(wǎng)電路的中國智造化及物聯(lián)網(wǎng)中國芯設(shè)計的重要作用，實現(xiàn)全面感知、可靠傳輸、智能處理、自動控制的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究及應(yīng)用的教學(xué)目標(biāo)。旨在培養(yǎng)具備計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)知識技能，掌握網(wǎng)絡(luò)、射頻、無線通信相關(guān)技術(shù)，從事物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域系統(tǒng)設(shè)計與科技開發(fā)方面的高等工程技術(shù)人才。參考資料1《物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用技術(shù)實踐教程》、黃如、電子工業(yè)出版社、2014年2《物聯(lián)網(wǎng)工程工程原理與應(yīng)用》、黃如、電子工業(yè)出版社、2020年3《射頻識別技術(shù)原理與應(yīng)用》、周曉、電子工業(yè)出版社、2015年4《傳感器技術(shù)》、謝雙維、中國計量出版社、2015年5《物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論（第二版）》、劉云浩、科學(xué)出版社出版、2013年備注說明3、教案內(nèi)容第1章物聯(lián)網(wǎng)核心理論及發(fā)展概述課題名稱第1章物聯(lián)網(wǎng)核心理論及發(fā)展概述計劃學(xué)時10課時內(nèi)容分析本章首先對物聯(lián)網(wǎng)的不同定義、應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展歷程及基本特征進行了介紹，闡述了物聯(lián)網(wǎng)的起源、發(fā)展過程、目的；然后介紹了物聯(lián)網(wǎng)的主要支撐技術(shù)及發(fā)展趨勢，并從硬件和軟件兩個方面闡述了物聯(lián)網(wǎng)未來技術(shù)的發(fā)展方向；最后對人工智能關(guān)鍵技術(shù)進行了介紹，闡述了人工智能、云計算和霧計算、軟件定義網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、普適計算、大語言模型等現(xiàn)代化技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。通過學(xué)習(xí)這些內(nèi)容能構(gòu)建一個物聯(lián)網(wǎng)的整體框架，從而對物聯(lián)網(wǎng)有全面、準(zhǔn)確的認知。教學(xué)目標(biāo)及基本要求理解物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和基本特征，能夠概述物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀。掌握物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)，包括路由技術(shù)、節(jié)能機制、無線媒體接入技術(shù)、信息融合技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)抗毀技術(shù)、中間件技術(shù)等，并了解這些技術(shù)的基本原理和應(yīng)用。分析基礎(chǔ)支撐技術(shù)的特點，預(yù)測未來技術(shù)的發(fā)展方向。了解人工智能關(guān)鍵技術(shù)，包括云計算、霧計算、軟件定義網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、普適計算、大語言模型等，并掌握其基本概念和應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生的思考與擴展能力，能夠針對物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)進行深入探討和研究。通過本章學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)核心理論及發(fā)展有一個全面的認識，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。教學(xué)重點理解物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和基本特征，能夠概述物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀。掌握物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)教學(xué)難點掌握物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)教學(xué)方式講授、討論+實驗教學(xué)過程第1-2課時（物聯(lián)網(wǎng)核心理論及發(fā)展概述）一、創(chuàng)設(shè)情境，引出本節(jié)內(nèi)容進入信息社會，信息已經(jīng)成為一種非常重要的資源，它的安全與否已經(jīng)影響到個人、企業(yè)甚至國家的根本利益。網(wǎng)絡(luò)空間信息安全是一個涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、密碼技術(shù)、信息安全技術(shù)、計算機科學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、信息論等多種學(xué)科的邊緣性綜合學(xué)科。網(wǎng)絡(luò)空間信息安全是國家安全的重要基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)信息在國民經(jīng)濟建設(shè)、社會發(fā)展、國防和科學(xué)研究等領(lǐng)域的作用日益重要。實際上，網(wǎng)絡(luò)的快速普及與發(fā)展、客戶端軟件多媒體化、協(xié)同計算、資源共享、開放、遠程管理化、電子商務(wù)、金融電子化等已成為網(wǎng)絡(luò)時代必不可少的產(chǎn)物。確保網(wǎng)絡(luò)空間信息安全至關(guān)重要，沒有網(wǎng)絡(luò)空間信息的安全就談不上網(wǎng)絡(luò)信息的應(yīng)用。進入重點知識的講解（1）物聯(lián)網(wǎng)的定義、起源及其發(fā)展歷史進入21世紀(jì)以來，隨著傳感器技術(shù)、微機電技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，信息系統(tǒng)從傳統(tǒng)的人工合成單信道模式轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ど珊妥詣由傻碾p信道模式，并實現(xiàn)信息系統(tǒng)與物理系統(tǒng)的相互融合，表現(xiàn)為信息虛擬世界與物理實體世界的交互作用，使得物理世界可以被全面感知和智慧操控；同時，以傳感器、射頻模塊和智能識別終端為代表的信息自動生成設(shè)備和射頻通信設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，共同構(gòu)成了可實時準(zhǔn)確地感知、測量和監(jiān)控物理世界的硬件支撐平臺。從而在以上系統(tǒng)融合和硬件支撐的基礎(chǔ)上，信息世界的擴展需求和物理世界的聯(lián)網(wǎng)需求共同催生了一類新型網(wǎng)絡(luò)——物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings，IoT）。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相聯(lián)的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層含義：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)的基礎(chǔ)上延伸和擴展的網(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，進行信息交換和通信。IoT通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、射頻識別（RadioFrequencyIdentification，RFID）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)連接起來進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等具體工程應(yīng)用。（2）物聯(lián)網(wǎng)的基本特征從物聯(lián)網(wǎng)定義的技術(shù)理解角度來看，物聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)相比有其自身鮮明的特征。物聯(lián)網(wǎng)的基本特征可概括為全面感知、可靠傳輸和智能處理。（1）全面感知。物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用各種感知技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)中部署了海量的多種類型的傳感器，整體構(gòu)成了分布式異構(gòu)信源系統(tǒng)，并且因為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域存在廣泛性、分布環(huán)境存在復(fù)雜性和工作時空存在差異性，所以不同類型的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容、信息格式及時空變化規(guī)律都存在差異性，這使得物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的信息呈現(xiàn)海量性、多源性、分布式性等多樣性的特征，如圖1-2-2所示。（2）可靠傳輸。物聯(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)確地傳輸出去。由物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器所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，因此在傳輸過程中，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。（3）智能處理。物聯(lián)網(wǎng)不僅提供了傳感器的連接，而且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)將傳感器技術(shù)、無線通信和微機電技術(shù)與智能處理機制相結(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。從傳感器獲得的多樣性信息中分析、加工和處理有意義的數(shù)據(jù)，可適應(yīng)用戶的不同需求并拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式。從功能結(jié)構(gòu)角度，物聯(lián)網(wǎng)的智能處理系統(tǒng)可分解為射頻通信系統(tǒng)和信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。依據(jù)信息科學(xué)的視點，圍繞信息流動過程，可抽象出圖1-2-3所示的物聯(lián)網(wǎng)信息處理功能模型，該模型的每步信息管理過程都可融合智能處理的技術(shù)手段。三、歸納總結(jié)，隨堂練習(xí)，布置作業(yè)（1）對課堂上講解的知識點進行總結(jié)，使用學(xué)習(xí)通的練習(xí)題鞏固本節(jié)課的知識點。第3-4課時（物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)（1））一、回顧上節(jié)課內(nèi)容，引出本節(jié)內(nèi)容（1）對上節(jié)課留的作業(yè)進行答疑（2）回顧上節(jié)課內(nèi)容，引出本節(jié)課主題在上一節(jié)課中已經(jīng)介紹了物聯(lián)網(wǎng)的概念以及其基本特征，本節(jié)課將講解物聯(lián)網(wǎng)的支撐技術(shù)。本節(jié)課和下兩節(jié)課主要介紹物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系中的關(guān)鍵性技術(shù)，包括路由技術(shù)、節(jié)能機制、無線媒體接入技術(shù)、信息融合技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)抗毀技術(shù)、中間件技術(shù)等。這些技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)萬物互聯(lián)、智能應(yīng)用的基礎(chǔ)，對于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和應(yīng)用具有重要意義。通過對這些技術(shù)的深入了解，可以讓學(xué)生更好地理解物聯(lián)網(wǎng)的工作原理，把握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢，為物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用創(chuàng)新提供技術(shù)支持。二、進行重點知識的講解（1）路由技術(shù)路由是由網(wǎng)絡(luò)層向傳輸層提供的選擇傳輸路徑的服務(wù)，它是通過路由協(xié)議來實現(xiàn)的。路由協(xié)議包括兩個方面的功能：尋找源節(jié)點和目的節(jié)點間的優(yōu)化路徑；將數(shù)據(jù)分組沿著優(yōu)化路徑正確轉(zhuǎn)發(fā)。傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的選擇與應(yīng)用息息相關(guān)，為滿足不同的應(yīng)用需求，需要有多種多樣的路由協(xié)議。在對路由協(xié)議的研究過程中，研究者提出了許多傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，但到目前為止，并沒有統(tǒng)一的分類方法。按照網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，可以將傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分為平面網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議及層次網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議兩大類，如下圖所示。（2）節(jié)能機制研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的重要目的是在滿足網(wǎng)絡(luò)面向應(yīng)用要求的前提下盡可能延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期，而能量資源約束是影響網(wǎng)絡(luò)生命周期的根本因素。因此，針對節(jié)能機制的研究在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中處于核心地位。根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗的主要來源，現(xiàn)有的節(jié)能機制主要從數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓?jié)能機制這兩個方面展開。（1）針對處理器能耗研究。針對處理器的研究工作主要側(cè)重于減小處理器的能量消耗，TrevorPering等學(xué)者提出了動態(tài)電壓縮放（DynamicVoltageScaling，DVS）技術(shù)。這項技術(shù)的出發(fā)點是在大多數(shù)無線傳感器節(jié)點上計算負載隨時間的變化，因此不需要微處理器在任何時刻都保持峰值性能，可通過動態(tài)改變微處理器的工作電壓和頻率，使其剛好滿足當(dāng)時的運行需求，從而在性能和能耗間取得平衡。L.Benini等學(xué)者則提出了動態(tài)電壓管理（DynamicPowerManagement，DPM）技術(shù)，該技術(shù)的基本思想是盡可能使系統(tǒng)各部分運行在節(jié)能模式下。常用的管理策略是關(guān)閉空閑模塊，在這種狀態(tài)下，部分無線傳感器節(jié)點將被關(guān)閉或處于低功耗狀態(tài)，直到有感興趣的事件發(fā)生，這項技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)能多址接入（MAC）協(xié)議設(shè)計的基礎(chǔ)。美國麻省理工學(xué)院的A.Sinha等學(xué)者則提出了能量可擴展數(shù)字信號處理（DSP）算法設(shè)計的概念，以進一步減小處理器能耗?；舅枷胧菍鹘y(tǒng)DSP算法的執(zhí)行操作按影響結(jié)果的顯著程度進行排序，先執(zhí)行影響結(jié)果程度大的操作，這樣就可以在能耗與結(jié)果的精確程度之間尋求平衡。美國麻省理工學(xué)院的J.T.Ludwig等學(xué)者則將這一概念用于濾波算法的設(shè)計，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)算法都可以轉(zhuǎn)換為類似的能量可擴展DSP算法。（2）針對數(shù)據(jù)管理的節(jié)能研究。數(shù)據(jù)管理指的是在應(yīng)用層面上將整個網(wǎng)絡(luò)視為一個虛擬的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，在其上構(gòu)造查詢處理系統(tǒng)，以方便獲取數(shù)據(jù)庫中的信息。數(shù)據(jù)管理問題涉及的技術(shù)包括數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、數(shù)據(jù)查詢技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。其中，數(shù)據(jù)查詢技術(shù)的研究主要包括查詢語言的研究、查詢操作算法的研究、查詢優(yōu)化技術(shù)的研究、查詢分布式處理技術(shù)的研究；數(shù)據(jù)分析技術(shù)的研究主要包括聯(lián)機分析處理（OnLineAnalyticalProcessing，OLAP）技術(shù)的研究、統(tǒng)計分析技術(shù)的研究及其他復(fù)雜分析技術(shù)的研究；數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的研究主要包括相關(guān)規(guī)則等傳統(tǒng)類型知識的挖掘、與感知數(shù)據(jù)相關(guān)的新知識模型及其挖掘技術(shù)的研究、分布式挖掘技術(shù)的研究等。三、歸納總結(jié)，隨堂練習(xí)，布置作業(yè)（1）對課堂上講解的知識點進行總結(jié)，使用學(xué)習(xí)通中的隨堂練習(xí)題鞏固本節(jié)課的知識點。第5-6課時（物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)（2））一、回顧上節(jié)課內(nèi)容，引出本節(jié)內(nèi)容（1）對上節(jié)課留的作業(yè)進行答疑（2）回顧上節(jié)課內(nèi)容，引出本節(jié)課主題在上一節(jié)課中已經(jīng)介紹了物聯(lián)網(wǎng)的支撐技術(shù)中的路由技術(shù)和節(jié)能機制，本節(jié)課將講解物聯(lián)網(wǎng)的支撐技術(shù)中的無線媒體接入技術(shù)和信息融合技術(shù)。二、進行重點知識的講解（1）無線媒體接入技術(shù)媒體接入控制層（MediaAccessControlLayer，MACLayer）位于數(shù)據(jù)鏈路層，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，該層主要用于解決無線信道合理共享的問題。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，MAC協(xié)議主要用來控制節(jié)點的以下幾個方面的性能。（1）能量有限性。在WSN中節(jié)點的能量是有限的，一旦用盡，就無法得到補充。為了使WSN能夠長時間地運作、延長網(wǎng)絡(luò)的壽命，需要MAC協(xié)議控制節(jié)點在進行信息采集和傳輸?shù)倪^程中節(jié)省能量。（2）可擴展性。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是時刻變化的，例如，匯播、組播能夠瞬間增大信道內(nèi)的流量，這就要求MAC協(xié)議控制節(jié)點能夠適應(yīng)拓撲或信道環(huán)境的動態(tài)變化。（3）網(wǎng)絡(luò)效率。是指網(wǎng)絡(luò)的整體性能，需要設(shè)計新型MAC協(xié)議來提高網(wǎng)絡(luò)的公平性，提高信道的吞吐量、帶寬利用率，減小網(wǎng)絡(luò)的延遲等。不同的應(yīng)用所側(cè)重的網(wǎng)絡(luò)性能不同，因此新型的MAC協(xié)議需要滿足各種應(yīng)用的性能要求。在設(shè)計MAC協(xié)議時，主要考慮以下幾個方面的問題。（1）空閑監(jiān)聽。因為節(jié)點不知道鄰居節(jié)點的數(shù)據(jù)何時到來，所以必須保持自己的射頻部分處于接收模式，形成空閑監(jiān)聽，這就造成了不必要的能量損耗。（2）沖突（碰撞）。如果兩個節(jié)點同時發(fā)送，并相互產(chǎn)生干擾，那么它們的傳輸都將失敗，發(fā)送包被丟棄，此時，用于發(fā)送這些數(shù)據(jù)包所消耗的能量就將被浪費。（3）控制開銷。為了保證可靠傳輸，協(xié)議將使用一些控制分組，如RTS/CTS，雖然沒有數(shù)據(jù)在其中，但必須消耗一定的能量來發(fā)送它們。（4）串?dāng)_（串音）。無線信道為共享介質(zhì)，且每個節(jié)點都是以廣播的形式發(fā)送消息的，這使得節(jié)點有時會收到發(fā)送到其他節(jié)點的數(shù)據(jù)包，此時也會造成能量的消耗。根據(jù)分配信道資源策略的不同，MAC協(xié)議可分為以下三類。（1）固定分配MAC協(xié)議：TRAMA協(xié)議、TDMA-W協(xié)議、基于分簇網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議。（2）隨機競爭MAC協(xié)議：S-MAC協(xié)議、T-MAC協(xié)議、B-MAC協(xié)議、WiseMAC協(xié)議。（3）混合MAC協(xié)議：Z-MAC協(xié)議。（2）信息融合技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)備所采集的信息通常為多方面、多類型的不同信息，不便于信息的提取與選擇應(yīng)用，而多層次信息融合是解決以上問題的重要途徑，信息融合算法的研究具有重要的理論意義和實踐價值。通過信息融合，可以更好地獲取設(shè)備所采集的重要信息，提高關(guān)聯(lián)信息的利用率，體現(xiàn)信息價值。信息融合是利用計算機技術(shù)對按時序獲得的若干傳感器的觀測信息在一定準(zhǔn)則下加以自動分析、綜合處理，以完成所需的決策和估計任務(wù)而進行的信息處理過程。從其定義中可以看出，多傳感器系統(tǒng)是信息融合的硬件基礎(chǔ)，多源信息是信息融合的加工對象，協(xié)調(diào)優(yōu)化和綜合處理是信息融合的核心。信息融合過程如下圖所示。按照層次不同，信息融合技術(shù)一般可分為數(shù)據(jù)級（像素級）融合、特征級融合及決策級融合三類。三、歸納總結(jié)，隨堂練習(xí)，布置作業(yè)（1）對課堂上講解的知識點進行總結(jié)，使用學(xué)習(xí)通中的隨堂練習(xí)題鞏固本節(jié)課的知識點。第7-8課時（物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)（3））一、回顧上節(jié)課內(nèi)容，引出本節(jié)內(nèi)容（1）對上節(jié)課留的作業(yè)進行答疑（2）回顧上節(jié)課內(nèi)容，引出本節(jié)課主題在上兩節(jié)課中已經(jīng)介紹了物聯(lián)網(wǎng)的支撐技術(shù)中的路由技術(shù)、節(jié)能機制、無線媒體接入技術(shù)和信息融合技術(shù)，本節(jié)課將講解物聯(lián)網(wǎng)的支撐技術(shù)中的網(wǎng)絡(luò)抗毀技術(shù)和中間件技術(shù)并總結(jié)基礎(chǔ)支撐技術(shù)的特點以及未來技術(shù)的發(fā)展方向。二、進行重點知識的講解（1）網(wǎng)絡(luò)抗毀技術(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為由大量傳感器節(jié)點所構(gòu)成的分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠有效采集與傳輸各種環(huán)境和目標(biāo)信息，在諸多領(lǐng)域得到了實際的應(yīng)用。但在實際應(yīng)用中，由于受到規(guī)模巨大、網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)、傳輸時延、有向傳輸?shù)葍?nèi)在因素及外部環(huán)境干擾因素的共同作用，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)難以長時間穩(wěn)定、可靠地運行?？箽詥栴}已經(jīng)成為制約工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)規(guī)模化應(yīng)用的主要技術(shù)瓶頸。網(wǎng)絡(luò)抗毀性研究具有多種不同的角度與方法，導(dǎo)致對網(wǎng)絡(luò)抗毀性的評估的差異也較大，對網(wǎng)絡(luò)抗毀性沒有統(tǒng)一定義?？傮w而言，網(wǎng)絡(luò)抗毀性的研究主要集中于對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的研究及網(wǎng)絡(luò)遭受攻擊后的恢復(fù)機制。下面將從這兩個研究方向介紹一些提升網(wǎng)絡(luò)抗毀性的方法。1．博弈論博弈論，有時也稱為對策論，或者賽局理論，是一門研究多個個體或團隊之間在特定條件制約下的對局中利用相關(guān)方的策略，而實施對應(yīng)策略的學(xué)科。博弈論將決策者之間的相互作用公式化，實現(xiàn)了使用者的利益最大化或風(fēng)險最小化，其本質(zhì)是一種最優(yōu)化策略。2．人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ArtificialNeuralNetwork，ANN）是一種模擬人腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以期能夠?qū)崿F(xiàn)類人工智能的機器學(xué)習(xí)技術(shù)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)抗毀性能的提升主要在于通過對多個網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練學(xué)習(xí)，然后得到最符合研究者要求的抗毀性指標(biāo)權(quán)重，從而構(gòu)建符合要求的網(wǎng)絡(luò)。3．冗余技術(shù)冗余技術(shù)又稱為儲備技術(shù)，是指當(dāng)一臺設(shè)備或某個部件出現(xiàn)故障時，另一臺設(shè)備或部件能主動介入并承擔(dān)其相應(yīng)工作，以此來縮短系統(tǒng)的故障時間。在真實網(wǎng)絡(luò)中，為了提升網(wǎng)絡(luò)的可靠性，往往會在關(guān)鍵設(shè)備處使用冗余技術(shù)，減小關(guān)鍵數(shù)據(jù)流上任意一點失效所帶來的損失。冗余技術(shù)一般可以分為鏈路層網(wǎng)絡(luò)冗余技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)冗余技術(shù)。（2）中間件技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)中存在大量的異構(gòu)系統(tǒng)，為解決異構(gòu)系統(tǒng)之間的訪問，人們提出了中間件技術(shù)。中間件是介于應(yīng)用系統(tǒng)和系統(tǒng)軟件之間的一類軟件，它使用系統(tǒng)軟件所提供的基礎(chǔ)服務(wù)（功能），銜接網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用系統(tǒng)的各個部分或不同的應(yīng)用，能夠達到資源共享、功能共享的目的。中間件位于客戶機/服務(wù)器的操作系統(tǒng)之上，管理計算機資源和網(wǎng)絡(luò)通信，是連接兩個獨立應(yīng)用程序或獨立系統(tǒng)的軟件。對于相連接的系統(tǒng)而言，即使它們具有不同的接口，通過中間件也能交互信息。中間件能夠屏蔽操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的差異，可以自由地構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，為應(yīng)用程序提供多種通信機制，并提供相應(yīng)的平臺以滿足不同的需求，且在此情況下，還可對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進行有效的管理，為物聯(lián)網(wǎng)的有效開發(fā)與穩(wěn)固運行提供了保障。物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的中間件對底層硬件具備屏蔽功能，同時對網(wǎng)絡(luò)中的異常情況具備屏蔽功能，正是其所具有的這種特殊功能，保證了物聯(lián)網(wǎng)在未來應(yīng)用中能夠在硬件設(shè)備中獨立存在和運行，從而為其提供技術(shù)上的支持。物聯(lián)網(wǎng)中間件的特點如下。（1）獨立于架構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)中間件獨立于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與后端應(yīng)用程序，并能與多個后端應(yīng)用程序連接，降低維護成本。（2）數(shù)據(jù)流。物聯(lián)網(wǎng)的目的是將實體對象轉(zhuǎn)換為信息環(huán)境下的虛擬對象，因此數(shù)據(jù)處理是中間件最重要的功能之一，中間件具有數(shù)據(jù)收集、過濾、整合與傳輸?shù)裙δ埽軌驅(qū)⒄_的對象信息傳輸給上層應(yīng)用系統(tǒng)。（3）處理流。物聯(lián)網(wǎng)中間件采用程序邏輯及存儲轉(zhuǎn)發(fā)的功能提供順序消息流，具有數(shù)據(jù)流設(shè)計與管理的功能。（4）標(biāo)準(zhǔn)化。物聯(lián)網(wǎng)中間件具有統(tǒng)一的接口和標(biāo)準(zhǔn)。（3）基礎(chǔ)支撐技術(shù)的特點基于已有的各種通信標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)支撐技術(shù)具有以下幾個特點。（1）感知識別普適化。作為物聯(lián)網(wǎng)的末梢，自動識別和傳感網(wǎng)技術(shù)近年來發(fā)展迅猛、應(yīng)用廣泛，仔細觀察就會發(fā)現(xiàn)，人們的衣食住行都能折射出感知識別技術(shù)的存在。無所不在的感知與識別將物理世界信息化，將傳統(tǒng)上分離的物理世界和信息世界高度融合。傳感器是機器感知物理世界的“感覺器官”，為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的處理、傳輸、分析和回饋提供原始的信息。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的傳感器正逐步實現(xiàn)微型化、智能化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化。（2）異構(gòu)設(shè)備互聯(lián)化。盡管物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的硬件和軟件平臺千差萬別，各種異構(gòu)設(shè)備（不同型號和類別的ZigBee模塊、RFID標(biāo)簽、藍牙模塊、傳感器、手機和筆記本電腦等）利用無線通信模塊和標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議構(gòu)建自組織網(wǎng)絡(luò)，在此基礎(chǔ)上運行不同協(xié)議的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間通過網(wǎng)關(guān)互聯(lián)互通，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的信息共享及融合。（3）聯(lián)網(wǎng)終端規(guī)?；?。物聯(lián)網(wǎng)時代的一個重要特征是物品觸網(wǎng)，每件物品都具有通信功能，并成為網(wǎng)絡(luò)終端。據(jù)預(yù)測，未來聯(lián)網(wǎng)終端的規(guī)模有望突破百億大關(guān)。（4）管理調(diào)控智慧化。物聯(lián)網(wǎng)將大規(guī)模數(shù)據(jù)高效、可靠地組織起來，為上層行業(yè)應(yīng)用提供智能的平臺，數(shù)據(jù)存儲、組織及檢索成為行業(yè)應(yīng)用的重要基礎(chǔ)設(shè)施。與此同時，各種決策手段（包括運籌學(xué)理論、機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、專家系統(tǒng)等）廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。面向物聯(lián)網(wǎng)的傳感網(wǎng)主要涉及以下幾項技術(shù)：測試及網(wǎng)絡(luò)化測控技術(shù)、智慧化傳感網(wǎng)節(jié)點技術(shù)、傳感網(wǎng)組織結(jié)構(gòu)及底層協(xié)議技術(shù)、對傳感網(wǎng)自身的檢測與自組織技術(shù)、傳感網(wǎng)安全技術(shù)。（4）未來技術(shù)的發(fā)展方向物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在不斷地發(fā)展、深化，并和多領(lǐng)域技術(shù)交叉融合，未來將重點從硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的革新方面來確立物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展方向。（1）硬件系統(tǒng)方面的未來技術(shù)發(fā)展方向側(cè)重于物聯(lián)網(wǎng)的末梢網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展，將與新材料和智能傳感器設(shè)備的研究緊密結(jié)合，將包含微縮事物的納米材料技術(shù)和智能化的微機電技術(shù)引入物聯(lián)網(wǎng)的硬件系統(tǒng)，降低網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功耗并提高系統(tǒng)感知終端技術(shù)的智能性。（2）軟件系統(tǒng)方面的未來技術(shù)發(fā)展方向主要涉及協(xié)議規(guī)范、體系結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計三個方面的技術(shù)革新。其中，在協(xié)議規(guī)范發(fā)展方面，其自身協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)時間同步、容量極限、安全機制、能效利用、抗干擾性等方面仍存在亟待研究和發(fā)展的問題，特別是ZigBee協(xié)議與其他協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)無線網(wǎng)絡(luò)（如藍牙網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)）的技術(shù)共存問題的研究，是其未來協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的一個重要方向；在體系結(jié)構(gòu)發(fā)展方面，主要涉及物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下處理海量多樣性信息的軟件系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)設(shè)計、體系結(jié)構(gòu)組成、子系統(tǒng)相互作用機制構(gòu)建、可重構(gòu)技術(shù)拓展及并行開發(fā)與測試管理等；在算法設(shè)計研究方面，主要涉及物聯(lián)網(wǎng)感知復(fù)雜事件語義模型建模算法、傳感器節(jié)點感知跟蹤、行為建模及感知交互算法，以及資源控制、優(yōu)化和調(diào)度算法。第9-10課時（人工智能關(guān)鍵技術(shù)）一、回顧上節(jié)課內(nèi)容，引出本節(jié)內(nèi)容（1）對上節(jié)課留的作業(yè)進行答疑（2）回顧上節(jié)課內(nèi)容，引出本節(jié)課主題在前面的課中已經(jīng)介紹了物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和關(guān)鍵技術(shù)，而隨著時代的發(fā)展和技術(shù)的進步，人工智能正在進入人們生活的方方面面，物聯(lián)網(wǎng)不例外。本節(jié)課將講解人工智能應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)。二、進行重點知識的講解（1）人工智能基本概念人工智能在剛被提出時，不同的研究者從不同的角度對其進行研究，使其存在不同的定義。（1）像人一樣行動的系統(tǒng)。該定義起源于1950年圖靈提出的一個測試：讓一段程序與人交談5min，然后讓人判斷交談對象是人還是程序，若在30%的測試中，程序成功地欺騙了人，則通過了測試。該測試的核心不是問“機器人能否思考”，而是問“機器人能否通過關(guān)于行為的智能測試”。（2）像人一樣思考的系統(tǒng)。當(dāng)時研究者的研究普遍集中于程序是否實現(xiàn)了想要得到的功能，而這一定義的研究者則另辟蹊徑，更加關(guān)注程序的推理步驟軌跡與人類個體求解同樣問題的步驟軌跡的異同。這一定義的研究者試圖通過將AI的計算模型與來自心理學(xué)的實驗技術(shù)相結(jié)合，來創(chuàng)立一種精確且可檢驗的人類思維工作方式。（3）理性地思考的系統(tǒng)。這一定義主要由AI領(lǐng)域的邏輯主義者提出。19世紀(jì)時，邏輯主義者就發(fā)展出可以描述世界上一切事物及其彼此關(guān)系的精確的命題符號，到1965年，理論上，已經(jīng)有程序可以求解任何用邏輯符號描述的可解問題，因此，AI領(lǐng)域的邏輯主義者希望能研究出上述程序來實現(xiàn)智能系統(tǒng)。（4）理性地行動的系統(tǒng)。這一定義的研究者認為，智能體應(yīng)該不僅可以正確地推理，而且能正確地行動。其核心思想是智能體要通過自己的行動獲得最佳的結(jié)果，或者在不確定的情況下獲得最優(yōu)結(jié)果。前兩種定義希望能直接模擬人的思考或行為，后兩種定義則希望得到最理性的結(jié)果。隨著科技（尤其是計算機技術(shù)）的不斷發(fā)展，人工智能也得到了極大程度的發(fā)展，研究者慢慢地不再局限于上述4種中的某一種定義，而開始希望實現(xiàn)具備上述所有能力的智能體。（2）云計算和霧計算云計算（CloudComputing）是一種能夠通過網(wǎng)絡(luò)以便利的、按需付費的方式獲取計算資源并提高其可用性的模式，其核心思想是對大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計算資源統(tǒng)一進行管理和調(diào)度，構(gòu)成一個計算資源池并向用戶提供按需服務(wù)。其核心思想與電力公司相似，在工業(yè)時代初期，電力是保障所有產(chǎn)業(yè)運作、生產(chǎn)的前提，而當(dāng)時還沒有電力公司這類機構(gòu)，因此，為了保證生產(chǎn)，企業(yè)不得不自己配備發(fā)動機，甚至建發(fā)電廠以保證供電，而后發(fā)電公司這類機構(gòu)興起，企業(yè)不再在電力設(shè)備及其維護方面耗費巨資，只需交納電費即可從電力公司獲得足夠的供電。對于云計算而言，云計算平臺即為電力公司，所有對計算資源有需求的用戶就是工業(yè)時代的企業(yè)，其只需要繳納足夠的費用即可享受云計算帶來的計算資源，這就是云計算的終極目標(biāo)—讓人們可以像使用水、電那樣使用計算機資源。（3）軟件定義網(wǎng)絡(luò)軟件定義網(wǎng)絡(luò)是一種基于軟件理論的自動化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)。業(yè)界規(guī)模最大、最活躍的SDN標(biāo)準(zhǔn)化組織之一—開放網(wǎng)絡(luò)基金會（OpenNetworkingFoundation，ONF）對SDN的定義如下：SDN是一個新出現(xiàn)的、轉(zhuǎn)發(fā)與網(wǎng)絡(luò)控制相解耦的、可直接編程的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。其核心是OpenFlow概念，如Ethane項目所希望達到的目的一般，其工作原理只是將安全策略延伸到所有數(shù)據(jù)，即通過一個集中式的控制器，讓網(wǎng)絡(luò)管理員可以方便地定義基于網(wǎng)絡(luò)流的數(shù)據(jù)控制策略，并將這些數(shù)據(jù)控制策略應(yīng)用到各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，從而實現(xiàn)對整個網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)控制。SDN主要有以下幾個特點。（1）簡單化。SDN可以實現(xiàn)中心控制，使很多復(fù)雜的協(xié)議處理得到簡化。（2）快速部署與維護。相較于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，SDN能被更快速地部署與維護。（3）開放性。OpenFlow的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能和網(wǎng)絡(luò)控制功能是分離的，使用戶可以有更多的選擇來自定義網(wǎng)絡(luò)，可以出現(xiàn)多家設(shè)備共存的情形，且用戶可以根據(jù)自己的需求在任何時候方便地升級。（4）安全性。SDN的集中式控制為網(wǎng)絡(luò)帶來了安全性能的提升。例如，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)惡意軟件時，通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，用戶可以迅速地在集中控制平面阻止這個惡意軟件的擴散爆發(fā)，而不需要訪問多個路由器或交換機。（4）深度學(xué)習(xí)隨著機器學(xué)習(xí)技術(shù)的加入，物聯(lián)網(wǎng)具備了智能化分析數(shù)據(jù)的能力，但物聯(lián)網(wǎng)中較大的數(shù)據(jù)量和較復(fù)雜的數(shù)據(jù)內(nèi)容使得傳統(tǒng)機器學(xué)習(xí)技術(shù)對于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的處理存在一些缺點，如大量的特征提取等，為了解決這些問題，物聯(lián)網(wǎng)引入了深度學(xué)習(xí)技術(shù)。深度學(xué)習(xí)是機器學(xué)習(xí)中的一個分支，它具有深層次的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，相較于傳統(tǒng)機器學(xué)習(xí)而言，它的優(yōu)勢在于去掉了機器學(xué)習(xí)中所需要的大量特征處理過程，只需將數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)，便可得到結(jié)果，且可以針對不同問題自動提取新特征，可以精確地學(xué)習(xí)多媒體信息的高級特征，提高處理多媒體信息的效率。深度學(xué)習(xí)的典型模型有卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ConvolutionalNeuralNetwork，CNN）模型、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RecurrentNeuralNetwork，RNN）模型、生成對抗網(wǎng)絡(luò)（GenerativeAdversarialNetwork，GAN）模型、深度信任網(wǎng)絡(luò)（DeepBeliefNetwork，DBN）模型、圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（GraphNeuralNetworkGNN）模型和堆棧自編碼網(wǎng)絡(luò)（StackedAuto-encoderNetwork，SAE）模型等。（5）復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是指具有自組織、自相似、吸引子、小世界、無標(biāo)度中的部分或全部性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)。目前，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：網(wǎng)絡(luò)的幾何性質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)的形成機制、網(wǎng)絡(luò)演化的統(tǒng)計規(guī)律、網(wǎng)絡(luò)的模型性質(zhì)，以及網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、網(wǎng)絡(luò)的演化動力學(xué)機制等問題。從字面就可以看出，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是指高度復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，其復(fù)雜性主要表現(xiàn)在以下幾個方面。（1）結(jié)構(gòu)復(fù)雜。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)具有龐大的節(jié)點數(shù)量，且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)多種不同特征。（2）連接多樣性。節(jié)點之間的連接權(quán)重不同，且可能存在方向性。（3）動力學(xué)復(fù)雜性。節(jié)點集可能屬于非線性動力學(xué)系統(tǒng)，節(jié)點狀態(tài)隨時間而發(fā)生復(fù)雜變化。（4）節(jié)點多樣性。任何事物都可以成為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點。（5）多重復(fù)雜性融合。以上的復(fù)雜性會相互影響，使整個網(wǎng)絡(luò)顯得更加復(fù)雜，變化更加難以預(yù)料。（6）普適計算普適計算［UbiquitousComputing（ubicomp）、PervasiveComputing］又稱普存計算、普及計算、遍布式計算、泛在計算，是一個強調(diào)和環(huán)境融為一體，而計算機本身則從人們的視線中消失的計算概念。在普適計算的模式下，人們能夠在任何時間、任何地點以任何方式進行信息的獲取與處理。計算機技術(shù)的發(fā)展往往伴隨著計算模式的變更，每一次計算模式的變更都意味著計算機技術(shù)的跨越式發(fā)展。計算模式的第一次變更在20世紀(jì)80年代，由主機計算模式進入桌面計算模式，這使得計算機從實驗室進入了普通的辦公室和家庭，極大地推動了計算機技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在主機計算模式時，人們以計算機為中心進行計算，此時用計算機完成一項任務(wù)需要與計算機進行很繁雜的對話，如手工配置計算機的軟/硬件環(huán)境和把計算任務(wù)映射到應(yīng)用程序中，這使得人們的注意力主要集中于計算機而非任務(wù)本身，這種計算模式違背了人們的初衷，不符合人類的習(xí)慣。當(dāng)進入桌面計算模式時，主機計算模式的缺陷得到了極大的改善，但依舊存在不足：使用計算機時，人們必須坐在計算機前，而不能自由移動，因此，計算機依舊未能與人類的生活環(huán)境融合。在進入桌面計算模式后，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，計算機技術(shù)開始與通信、數(shù)字媒體等技術(shù)相結(jié)合，這些技術(shù)的結(jié)合集中體現(xiàn)為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。除此之外，計算機在計算能力和存儲能力提高的同時，其設(shè)備發(fā)展趨于迷你化，人們希望將計算機的計算與存儲能力嵌入可穿戴的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中。因此，傳統(tǒng)的桌面計算模式也漸漸被淘汰，為了滿足計算機的