物联网工程实验报告模板

物联网基础实验报告姓名：刘京学号：201408030126班级：2014级计算机科学技术班大学：信息管理学院指导教师：张普洋山西财经大学物联网基础实验报告2017年3月8日实验主题初步认知物联网选课号N0842140S0-08041-1大学信息管理学院班级计算机科学与技术姓名刘京取得学位201408030126理论课教师张普洋高级领导教师张普洋实验目的：在让学生了解和掌握物联网的基本结构、物联网的关键技术以及物联网的发展现状的基础上，通过物联网在各个应用领域的分析，使学生对物联网的应用有了真实的全面认识。 分析了培训学生运用理论解决实际问题的能力，使学生对物联网的发展有了信心。实验内容：目前物联网领域最重要的挑战仍然是互联网安全。 引起安全问题的部分原因主要是用户忽视安全管理的使用规定，大多数创业企业和设备厂商也不断增加可疑功能，这些行为会在隐形中增加物联网的安全风险。 将来，随着物联网的进一步普及和发展，这种安全风险将不断扩大。 总体来看，全球物联网将向以下十个方向发展。一、物联网创造新的商业模式物联网即将创造的商业模式满足电子商务市场、垂直市场、横向市场、消费市场的一切形式。 以消费者设备共享为代表的新业务模式大大降低了设备所有者的成本。 同时，产品服务包也是消费者设备共享模式的重要要素之一。 这样的设备，例如亚马逊公司的Alexa语音助理可以与诸如Echo、Tap、EchoDot等智能语音助理产品组合。 通过利用产品服务包，用户能够接受识别语音、车辆预约、流媒体音乐等相关服务。二、物联网产业再次整合全球物理网络平台没有统一的语言，阻碍了多个物理网络设备之间的通信，容易产生多个竞争标准和平台。 估计世界现在的物联网平台最多有300个以上。 从2017年开始，小型平台将访问全球物联网，访问过程将持续数年。 在这个过程中，世界领先的软件供应商缩小到57家，同时在物联网市场上有一些拥有开源代码平台的大型企业的代表也出现了。三、信息安全是选择IT解决方案的重要依据在市场上，许多提供物联网消费设备的公司考虑到用户的安全问题，全球每天都会发生多次DDoS攻击(分布式拒绝服务，DistributedDenialofService )。 因为涉及数亿个连接设备。 2016年10月，名为“Mirai”的物联网病毒袭击了数以千计的物联网设备，包括监视摄像头和路由器，造成了严重的后果：出现问题的设备提供商从美国扩展到欧洲地区，僵尸网络病毒2017年，物联网消费设备僵尸病毒被激活，很多爆炸性的新闻有可能泄露给媒体。 同时，越来越多的企业意识到设备产品中嵌入的安全设备的重要性，未来信息安全成为选择IT解决方案的重要依据之一。四、物联网开启成本实时监测分析物联网拥有一套信息采集和分析系统，信息来源于以大楼和公司为单位的各种物联网设备。 物联网的价值是分析和合理使用数据。 第一个物联网分析平台预计将于2017年逐渐进入市场。五、物体获得“智慧”消费设备构成的物联网和工业物联网有很大区别，后者设计的设备主要是建筑、交通、物流、农业、卫生、石油天然气、电力、公共资源供应等领域的产品。 连接工业物体网络的设备，如机床等物体至今还不是“智慧”。 2017年，工业产品逐步补充了新技术，开发出了首款智能产品的软件和计算机，可能很容易操作这些物体。 随着低功耗广域网(LPWAN )的普及和发展，接入工业网络的设备数量大幅增加。六、智能产品的可疑功能现在，能够与物联网连接的家用设备，即使是电灯、空调、车库门、咖啡机、牙刷、沙发等，并非所有设备的智能功能都有大量的需求。 比如说，现在智能冰箱和传统冰箱的区别，只是有一些注意功能。 一些生产公司在智能冰箱的功能设计中增加了冰箱门的摄影功能，送给主人智能手机，试图提醒主人需要购买的必需品，但专家们提出合理的问题，用纸张清单列出必需品是智能手机从冰箱中收到“可疑”的信息七、物联网创业公司将迅速发展创业公司比大公司更快地了解普通人的需求点，大公司比中小企业更需要从开发IT解决方案到消费者应用程序的时间。 因此，创业公司在提供创造物的网络消费设备和服务方面更容易成功，2017年，大企业持续收购创业公司的倾向，特别是与“无人操纵”技术相关的技术类公司。八、基于服务组件的物联网产品将受到更多关注物联网的服务模式在消费领域和工业领域越来越普及。 例如，德国最大的压缩机制造商(KaeserKompressore )引进宏观生态空间分析软件平台(SAM.4.0 )，实时传送气动成形参数，利用该平台分析各种相关数据，采取预防措施该模式改变了传统的“销售与遗忘”观念，使产品与服务持久结合。九、自主驾驶汽车改变创收模式爱立信消费者实验室的调查显示，65%的受访者喜欢驾驶无人驾驶汽车，25%的受访者认为机器人驾驶汽车比较安全。 特斯拉创始人面具宣布，到2017年底为止，特斯拉汽车在没有司机的状态下横穿美国，从洛杉矶开往纽约。 一些政府官员认为驾驶汽车对安全构成威胁。 因为停车的基础设施和其他交通设施都是根据普通汽车的性能建造的。 私人汽车不受人的制约(打乱停车，破坏道路交通规则)，导致交通税和罚款下降。 2015年，纽约市的预算所包含的汽车税和罚款金额约为19亿美元。十、物联网促进医疗数字化2016年的医疗市场上已经有很多便携设备可以远程监视健康参数和患者和选手的体力活动，还出现了可以监视血糖水平的无线设备。 2017年，无线通信在医疗领域得到了更广泛的应用和推广，更多的医疗信息被传递给医院和专科医生。实验中遇到的问题和解决的方法和实验经验：查阅相关资料，初步了解物联网和发展过程。教师的评论成绩山西财经大学物联网基础实验报告2017年3月22日实验主题RFID技术的应用选课号N0842140S0-08041-1大学信息管理学院班级计算机科学与技术姓名刘京取得学位201408030126理论课教师张普洋高级领导教师张普洋实验目的：理解RFID的基本概念了解RFID系统的工作原理了解RFID技术的广泛应用实验内容：RFID原理RFID是射频识别技术，利用射频信号，通过空间耦合(交变磁场或电磁场)来实现非接触信息传送，并通过传送的信息来实现识别目的。RFID与其他技术相比显而易见的优点是，可以在不使电子标签与读取器接触的情况下识别这一点。 射频识别技术根据条形码为“有形”的一维或二维几何模式改变提供信息的方式，并通过芯片提供存储在其中的大量无形信息。RFID系统由5个组件构成，包括发射器、接收器、微处理器、天线、标签等。 (1)、发射器、接收器和微处理器通常被包装并被称为读取器，读取器是RFID系统中最重要和最复杂的部件。 其动作模式有时也称为解释器(Interrogator )，以主动地向标签查询识别信息。 下图显示了不同类型的读取器。 读取器可以通过标准网络端口、RS232串行或USB接口连接到主机并通过该天线与RFID标签进行通信。 为了方便，读取器(2)、天线和智能终端设备可以集成在一起形成便携式手持读取器。 天线连接到读取器，用于在标签和读取器之间交换射频信号。 读取器可以连接一个或多个天线，但每次使用时只能激活一个天线。 当RFID系统的操作频率从低频变为微波时，天线与标签芯片之间的匹配问题变得复杂。 (3)标签(Tag )由耦合元件、芯片及微天线构成，在各标签的内部存在固有的电子代码，附着于物体而识别目标对象。 标签进入RFID读取器的扫描场后，接收从读取器发出的射频信号，以由感应电流得到的能量发出芯片上存储的电子码(无源标签)，或主动发出某一频率的信号(有源标签)。2、RFID频率是RFID系统的重要参数指标，决定了工作原理、通信距离、设备成本、天线形状和应用领域等因素。 RFID的典型工作频率为125KHz、133KHz、13.56MHz、27.12MHz、433MHz、860-960MHz、2.45GHz、5.8GHz等。 根据工作频率，RFID系统集中在低频、高频、超高频三个地区低频(LF )的范围是30kHz-300kHz，RFID的典型的低频工作频率是125kHz和133kHz这两个频率，该频带的波长大约是2500m。 低频标签一般为无源标签，其工作能量以感应耦合方式来自读取器耦合线圈的辐射场，通信范围一般小于1米。 除了金属材料影响，低频信号通常可以通过任何材料而不会降低读取距离。高频(HF )范围是3MHz-30MHz，RFID的典型工作频率是13.56MHz，该频率的波长大约为22米，通信距离通常也小于1米。 该频率的标签不需要卷绕线圈，因此通过活性印刷制作标签内的天线，可以通过电感耦合方式从读取器辐射场获得能量。超高频(UHF )范围是300MHz-3GHz，3GHz以上是微波的范围。 使用超高频和微波的RFID系统一般被称为超高频RFID系统，典型的工作频率为433MHz、860-960MHz、2.45GHz、5.8GHz，频率波长约为30厘米。 严格地说，2.45GHz和5.8GHz属于微波范围。 超高频标签有有源标签和无源标签两种，能够通过电磁耦合方式与读取器进行通信。 通信距离一般大于1米，典型的是46米，最多可以超过10米。实验中遇到的问题和解决的方法和实验经验：通过以上查阅相关资料了解RFID的分类和工作原理，得到了一定的理解。教师的评论成绩山西财经大学物联网基础实验报告2017年4月5日实验主题传感器技术应用(微传感器)选课号N0842140S0-08041-1大学信息管理学院班级计算机科学与技术姓名刘京取得学位201408030126理论课教师张普洋高级领导教师张普洋实验目的：1 .了解各种传感器的特点2 .了解各种传感器的工作原理3 .了解无线传感器网络的构建过程实验内容：微传感器21世纪是信息世纪，生活节奏快，科学技术发达的今天，人们希望通过访问各种网络，实现无人、物与人的普遍联系，实现物与过程的智能感觉、识别与管理。 面对各种庞大的信息，传感器不仅能够捕捉并识别各种物理信息，还需要将网络层收集的数据进行分类管理，需要更强大的数据处理中心。 为了处理这些问题，产生了物联网的概念。 物联网是继计算机、互联网应用和普及之后兴起的世界信息技术革命的第三次浪潮，二十世纪的人类社会是以信息技术应用为中心的技术。 物联网的体系框架主要有三层：应用层、网络层和感知层、传感器作为物联网信息采集的终端工具，是物联网“眼”、“鼻”和“耳”等感知层的重要技术，在物联网发展过程中传感器技术已经成为(1)微传感器不仅指传感器的体积小、重量轻。 在单一传感器中，所谓微传感器，是指传感器的尺寸从微米级到毫米级，再到纳米级，主要采用精密加工、微电子和微机电系统技术，实现传感器尺寸的缩小。 所谓集成的传感器，是将微小的传感器、信号处理装置、数据处理装置封装在一个芯片上而形成的集成传感器，微传感器指的是传感器系统、不仅包括微传感器，也包括微致动器，独立工作(二)去年我国物联网产业规模达到3650亿元，传感器是其中需求量最大、最基本的环节。 目前，中国在智能传感器的设计、加工、制造方面与国外差距很大，特别是高端需求的80%以上依赖于进口。 “物联网产业对传感器提出了微细化、高精度、高可靠性、低功耗等更高的技术要求”，中国传感器必须实现国产化、应用和技术突破。就市场占有率而言，微传感器是目前最成功、最实用的微机电部件，目前微传感器在汽车应用和员工效率提高等方面积累了良好的应用经验。 其次，微传感器具有体积小、功能新颖、大批量生产容易、单体成本低等优点，未来市场前景非常明朗。(3)