物联网概述(课件)PPT课件

随着太阳逐渐升起，窗帘在7点钟自动打开，房间里的光和温度传感器感受到了世界的微妙变化。床边的电子提醒器会告诉你你的睡眠质量和各种身体指标，并将这些信息发送给你的私人医生。衣柜前的显示屏，根据今天的天气，给出了三套服装搭配方案。当你穿衣服时，浴室里的水已经被调节到你设定的温度。当你外出锻炼时，你选择离开模式，房子将自动运行“主人离开家的状态”。带有智能传感器的手表可以跟踪和显示热量、运行速度、脉搏和其他运动消耗的信息。30分钟后，系统会自动提示您完成练习任务。当你到家时，你依靠指纹识别系统开门并启动家庭模式。打开冰箱，按照智能冰箱改进的健康绿色食谱做早餐。晚饭后，走到车库门，车库自动感应到主人并打开车库门。在确认你的目的地后，这辆车已经改进了一天的参考路线。在驾驶过程中，汽车不断与道路对话，并认为拥堵疾病是不断变化的最佳路线。汽车同事可以通过与其他汽车交谈来感知汽车之间的距离，以避免事故。当你到达办公室时，今天的工作日程已经在你的手机上出现了。秘书送来了温度适中的咖啡。美好的一天就这样开始了.3，1物联网概述，1.1与物联网相关的概念1.2物联网的发展和特征1.3物联网的体系结构1.4物联网的技术体系结构。4，1.1与物联网相关的概念，1.1.1物联网1.1.2无线传感器网络1.1.3泛在网络1.1.4物联网，传感器网络和泛在网络之间的关系，5.物联网的概念起源于1999年麻省理工学院的阿什顿教授。它的概念是基于射频识别技术、电子编码和其他技术。以互联网为基础，构建实时物联网，实现全球商品信息的实时共享。计算机和互联网技术的飞速发展深刻地改变了人们的生活方式。1965年，戈登摩尔提出了摩尔定律，该定律指出芯片开发将在18个月内翻倍。神话？根据前IBM首席执行官郭士纳的说法，计算模式每15年就会改变一次。 15年定期法，15年定期法，1965年1980年1995年2010年。2004年7月，物联网一度被美国评为世界十大最受欢迎的技术之一。物联网技术通过物理世界的信息化和网络化，将传统分离的物理世界和信息世界相互连接和融合。互联网是指通过计算机信息技术将两台或两台以上的计算机终端、客户端和服务器相互连接起来的结果。人们可以和远方的朋友互相发送邮件，一起完成工作，一起享受快乐。移动互联网是指人们依靠移动终端实现移动终端的互联，移动终端和固定终端实现人与人之间的通信。物联网依靠固定和移动网络来实现物联网。它可以在没有人类参与的情况下智能运行。应该说，移动互联网和物联网都是互联网的延伸。它们只是自由发展、自然发展、静态和动态发展，以及人和事物。物联网的发展。10，智能地球，智能地球。它是将传感器嵌入并装备到物体中，如电网、铁路、桥梁、隧道、高速公路、建筑物、供水系统、水坝、石油和天然气管道等。对象通常与互联网连接和集成，以实现人类社会和物理世界的集成。在这个集成网络中，超级计算机对集成网络中的人员、机器、设备和基础设施进行实时管理和控制。在此基础上，人类可以更精细、更动态地管理生产和生活，达到一种“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，提高生产力水平智能粉尘森林防火系统充满了无数的微型电子传感器，形成一个网络，随时监控整个森林的每一个角落。如果发现火灾，会自动报警。这些微小的传感器是由加州大学伯克利分校的克里斯托费普斯特教授和他的助手开发的“智能尘埃”。这个名字一目了然。这些被称为“尘埃”的设备极其微小，只有几粒沙子大小(小于5平方毫米)，但它们非常智能，可以测量许多环境参数，如温度、湿度、光照等。每一个“尘埃”粒子本身就是一个微处理器，可以独立地收集、处理、发送和接收信息。“灰尘”可以相互交流。埃森哲实验室的高级研究员查德伯基说：“事实上，这个系统的基本原理非常简单。”这些“灰尘”(微型传感器)是通过飞机或其他方式，如大雪，喷入森林的。一旦“着陆”，在树、花、灌木丛和地面上，每一个“尘埃”粒子都会自动确定自己的位置坐标，并与周围的“尘埃”建立联系。覆盖整个森林的巨大无线监控和通信网络将立即形成。接下来，“灰尘”立即开始工作，并根据各自的软件程序测量具体的环境参数。如果环境温度和光照强度急剧上升，或者湿度急剧下降，这意味着“可能有什么东西着火了！”。然而，一粒“尘埃”和“发现”可能不足以让人相信。它必须与周围的“灰尘”沟通，以验证彼此的真实性。需要知道的是，一个地区的许多“尘埃”可以同时进行这项工作，通过多方核查和多方核查，具有很高的准确性和可靠性。一旦火灾被确认，“灰尘”将通过监控通信网络自动向森林经理发送火灾警报。用于森林生态监测的长期大规模无线传感器网络系统。森林作为陆地生态系统的主体，在调节全球碳平衡、减缓大气CO2浓度上升和调节全球气候方面发挥着不可替代的作用。胡锦涛秘书长在2009年9月22日联合国气候变化峰会开幕式上的讲话中也指出了林业生态在控制全球气候变化中的重要作用，他呼吁大幅增加森林碳汇。应对全球气候变化最有效的方法是充分发挥森林生态系统的独特功能。森林CO2浓度的连续测定有利于为森林吸收CO2提供科学依据。“同时，持续监测其他森林生态指标对维护森林生态系统也具有重要意义。为了给林业生态监测提供一个可靠的原型系统，绿野千传应运而生。该系统可为实现大规模林业监测提供技术支持和实践经验。该系统的主要任务包括：一方面，“绿色野生千层”用于森林生态环境的年度监测，通过传感器采集温度、湿度、光照和二氧化碳浓度等各种数据。收集的信息为许多重要应用提供支持，如森林监测、森林观察和研究、火灾风险评估、野外救援等。另一方面，绿野千传是在无线传感器网络研究领域的前瞻性研究和探索，旨在建立一个长期大规模的无线传感器网络系统。通过“绿野千层”的真实体验，我们希望探索潜在的研究空间并提供可能的科学解决方案，特别是探索在原始森林中部署1000多个节点且需要连续工作一年以上的无线传感器网络系统所面临的研究和工程挑战。13，1.1.1物联网。不同的研究机构有不同的出发点，并关注物联网。目前，物联网还没有权威的定义。只有少数几个具有代表性且得到普遍认可的定义。定义1:通过射频识别和条形码等信息传感设备将所有物品连接到互联网，实现智能识别和管理。(美国)定义2:任何对象、任何地点、任何时间、无处不在的网络和无处不在的计算的发展愿景之间的相互联系。除了射频识别技术，传感器技术、纳米技术、智能终端等技术将得到更广泛的应用。(国际电联国际电信联盟)，14，1.1.1物联网，定义3:具有标识和虚拟人物的对象/对象网络，在智能空间中运行，并使用智能界面与用户、社会和环境环境进行连接和交流。(欧洲智能系统集成技术平台)定义4:物联网是未来互联网的一个组成部分，可以定义为一个基于标准和可互操作通信协议并具有自我配置能力的动态全球网络基础设施。物联网中的“物”具有同一性、物理属性和实质性的个性。智能接口用于实现与信息网络的无缝集成。(欧洲)。15，1.1.2无线传感器网络，定义5:无线传感器网络(WSN)，由多个具有无线通信能力的传感器节点自组织而成的网络。(美国陆军)定义6:无处不在的传感器网络(USN)智能传感器节点网络可以“随时随地，任何人，任何事”的形式部署。这项技术具有巨大的潜力，因为它可以在从安全和环境监测到提高个人生产力和增强国家竞争力的广泛领域推广新的应用和服务。(国际电联电信司)，16，1.1.2无线传感器网络，定义7:传感器网络是以物理世界的数据采集和信息处理为主要任务，以网络为信息传输载体，实现物体、物体与人、人与物体之间的信息交互，并提供信息服务的智能网络信息系统。17，1.1.2无线传感器网络，定义8:感知网络，是一种旨在感知和实现人、人和物、物和物之间全方位互联的网络。其突出特点是通过传感器等手段获取物理世界的各种信息，通过互联网、移动通信网络等网络传输和交互信息，并利用智能计算技术分析和处理信息，从而改善对物理世界的感知，实现智能决策和控制。泛在网络，定义9:指泛在网络，也称为泛在网络。首先提出美国战略的日本和韩国将无处不在的网络社会定义为拥有智能网络、最先进的计算技术和其他领先数字技术基础设施的技术社会。根据这一思想，U网络将以“无所不在”、“无所不能”和“无所不能”为基本特征，帮助人类实现“4A”沟通，即沟通可以在任何时间、任何地点、任何人和任何事情顺利进行。物联网、传感器网络和泛在网络的关系。传感器网络是物联网不可或缺的一部分。物联网是互联网的延伸。泛在网络是物联网发展的愿景。传感器网络、物联网和泛在网络之间的关系如图所示。20、1.2物联网的发展和特点，1.2.1物联网的特点，1.2.2物联网的发展，21、1.2.1物联网的特点，1)各种传感技术的广泛应用。物联网上部署了大量各种类型的传感器。每个传感器都是一个信息源，不同类型的传感器捕获的信息的内容和格式是不同的。传感器获得的数据是实时的，环境信息按照一定的频率定期采集，以不断更新数据。2)建立在互联网上的泛在网络。通过各种有线和无线网络与互联网的集成，可以实时准确地传输物体的信息。在传输过程中，为了保证数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。3)它不仅提供传感器的连接，而且具有智能处理的能力，可以实现对物体的智能控制。随着物联网的发展，物联网的出现应该归功于现代化现代物流系统希望利用信息生成设备，如射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统等设备，与互联网相结合，以方便货物的查询和跟踪。自动识别，类似于条形码，是物联网的最初应用。除了物流领域，物联网还可以广泛应用于道路、交通、医疗、能源、家电监控等领域。具体来说，传感器和射频识别标签等基于信息的设备被嵌入和装备到各种物理对象和基础设施中，例如电网、铁路、桥梁、高速公路、石油和天然气管道、商品、货物，甚至人体！它们通常相互连接并与互联网相连，形成“物联网”。以下是对物联网发展的简要回顾.嘿。23，1.2.2。1995年，比尔盖茨在他的书商业周刊中已经提到了物联网(IOT)的概念。1998年，麻省理工学院(MIT)创造性地提出了物联网的概念，当时称之为EPC系统。1999年，基于物品编码、射频识别技术和互联网，美国麻省理工学院建立的自动识别中心首次提出了物联网的概念。2003年11月1日，国际项目编码组织正式接管工程总承包系统，成立工程总承包全球推广维护中心。2005年，国际电信联盟发布了未来之路。随着物联网的发展，IBM在2009年初提出了“智能地球”的概念。人们认为，信息产业下一阶段的任务是将新一代信息技术充分应用于各行各业，具体来说就是将传感器嵌入和装备到各种物体中，如电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、水坝、石油和天然气管道等。并且被共同连接以形成物联网。2009年6月，欧洲联盟委员会向欧洲议会、理事会、欧洲经济和社会委员会以及各区域委员会提交了ITU互联网报告2005：物联网。2009年8月，日本提出了“泛在智慧”的概念，并将传感器网络列为一项重要的国家战略。2009年8月，国务院总理温家宝视察中国科学院无锡研发中心，指出物联网可以尽快做好三件事：一是将传感系统与3G中的TD技术相结合；二是加快国家重大科技项目中传感器网络的发展。第三是尽快建立中国传感信息中心，或称“传感中国”中心。2010年2月，国务院总理温家宝明确将“加快物联网研发和应用”纳入欧盟物联网行动计划重点产业振兴。这标志着物联网已经升级为国家战略，中国开始了物联网的第一年。物联网的发展主要经历了三个阶段。(1)初级阶段：MAI应用系统，如基于各种行业数据交换和传输标准的联网监控和监测，以及两种技术的集成，在一些行业已经存在；(2)中间阶段：在物联网概念的推动下，基于本地统一数据交换标准的跨行业、跨服务的综合管理系统，包括一些基于SaaS模式和“私有云”的M2M操作系统；(3)高级阶段：基于物联网统一数据标准、面向服务架构、网络服务和云计算虚拟服务的需求系统，最终实现基于“公共云”的“物联网服务”。物联网的标准化实现了传感器网络、移动通信网络和互联网的融合，涉及到各个终端之间的相互通信，由此产生的标准化呼声越来越强烈。3GPP发布了一份关于全球移动通信系统(GSM)和通用移动通信系统(UMTS)下的M2M通信机制的远程管理以及M2M设备上的USIM应用的可行性研究报告。ETSI欧洲电信标准化协会也在2008年开始讨论M2M未来的标准化要求。、28、泛在网络/物联网网络架构、传感器