物联网应用案例(PPT 134页).ppt

第二章物联网应用案例和第二章概述：物联网的本质是深度信息化，是信息技术的普遍应用。物联网已经将新一代信息技术充分应用于各行各业。本章将描述物联网的几个应用案例。通过学习这一章，希望学生能够对物联网的具体应用有更直观的理解和理解。第二章物联网应用案例，2.1智慧城市，2.2智慧校园，2.3老年人物联网信息终端，2.4智慧电网，2.5智慧家庭，2.1智慧城市，2.1.1智慧城市概述，2.1.2智慧城市，2.1.3物联网与智慧城市，2.1.1智慧城市概述，智慧城市的起源可以追溯到“数字地球”，如图所示。戈尔指出，我们需要一个“数字地球”，即基于地球坐标的虚拟地球，嵌入大量地理数据，具有多分辨率和三维可视化。2.1.1智能城市概述(续)，“数字城市”是“数字地球”的重要组成部分，是“数字地球”在城市中的具体体现。随着城市数量和城市人口的增加，城市被赋予了前所未有的经济、政治和技术力量，从而使城市发展在世界中心舞台上发挥主导作用。2.1.1智能城市概述(续)。数字化是数字城市发展的第一阶段。现阶段，数字城市已经实现了无纸化和自动化办公，同时网络基础设施建设已经完成。城市中政府、企业和市民的数据都是通过计算机存储的，但这只是初级阶段，因为这些数据没有得到有效的分类和管理，不能称之为信息，更不用说有效的资源了。2.1.1智能城市概述(续)。信息化是数字城市发展的第二阶段。政府信息化、行业信息化、领域信息化和社会信息化发展迅速，各部门形成了有效的信息系统。信息论把数据中有意义的内容称为信息。在这个阶段，数据可以被有效地分类、检索和存储，使其成为真正有意义的信息。2.1.1智能城市概述(续)。政府信息化利用现代信息和通信技术，超越了传统政府行政机关的组织边界，改变了多种管理和层级结构，建立了一个具有扁平网络结构的新型电子政府管理系统。人们通过电子支持的不同渠道获取政府信息和服务。政府间信息系统包括电子法规和政策系统、电子公文系统、电子司法档案系统、电子财务管理系统等。2.1.1智能城市概述(续)。企业信息化是指所有基础设施(包括地面、地面和地下)和功能(生产、销售、原材料采购、售后服务、企业管理等)。)由计算机和网络处理。利用信息技术推动工业化，提升传统产业，可以有效扩大生产规模，提高生产效率。2.1.1智能城市概述(续)。领域信息化主要是非营利机构的信息化，也称企业信息化，主要涉及测绘、气象、水文、海洋、土地和环保等部门。这些部门的信息成果也是核心数据库的重要组成部分。社会信息化是指提高与公众和全社会相关的服务机构的信息化水平，主要涉及教育、科技、文化、医疗、社会保障等方面。它是数字城市中最直观、最前端的信息化，关系到市民的切身利益，是改变居民生活方式、改善居住环境的直接体现。2.1.2智能城市，2.1.2.1智能城市2.1.2.2智能城市的结构是什么？2.1.2智能城市随着传感器网络等互连的新技术和应用，城市信息化正在向智能化方向发展。随着传感器网络技术的发展，可以预见传感器网络将在未来的城市中无处不在，并变得越来越重要2.1.2智慧城市(续)，智慧城市的几个基本应用，2.1.2智慧城市(续)，智慧城市可以充分利用信息和通信技术来感知、分析和整合城市运行核心系统的各种关键信息，从而对包括民生、环境保护、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应，为人类创造更美好的城市生活。2.1.2智慧城市(续)，智慧城市不是简单的数字城市升级，智慧城市的目标是更透彻的感知、更全面的连通性和更深层次的智能。(1)对仪表化的更透彻的理解：通过城市宽带固定网络、无线网络、移动通信网络和传感器网络连接属于城市的组件，以帮助用户从全球角度实时分析和解决问题，使得以协调的方式共享工作和任务成为可能，从而更有效地分配城市资源，并彻底改变城市管理和运营的方式。2.1.2智慧城市(续)，(2)更全面的互联互通互联互通：通过管理系统的完善，建立信息系统的层次结构，从而促进分布在城市不同角落的海量数据的流通、交换和共享，为应用提供良好的协同工作环境。通过数据的交换和共享，城市的职能部门将不再是孤立的信息孤岛，将更有效地协调运作，从而促进城市管理的良性循环。2.1.2智慧城市(续)，(3)深度智慧智慧：基于城市海量信息资源，通过综合物质联系和高效共享，实现识别、预测和实时分析处理，利用先进的智能技术，减少城市经营管理中的人为因素，在提高城市资源利用效率的同时，保证信息公开和管理的公平性。2.1.2智慧城市(续)，智慧城市和数字城市的主要区别是：第一，不同的关注点。在数字城市阶段，人们注重信息的收集和传递。在智慧城市阶段，人们更注重信息分析、知识或规律的发现以及决策反应。第二，目标不同。数字城市的目标是电子化和网络化，而智能城市的目标是功能自动化和决策支持。2.1.2智慧城市(续)，3本质上是不同的。数字化的本质是用计算机和网络代替传统的人工过程操作，而智慧的本质是用智能技术代替一些需要人工判断和决策的传统任务来实现优化。第四，结果不同。数字化的结果是数据的积累和传输。智能的结果是数据的利用和发展。数据用于完成任务和实现功能。如果数据是信息社会的食物，那么智能技术就是将食物加工成有用食物的工具。2.1.2.1什么是智慧城市？智慧城市的总体目标是以科学发展观为指导，充分发挥城市智慧产业的优势，整合先进技术，推进信息网络的一体化、宽带化、物质一体化和智能化，加快智慧商业、文化教育、医药卫生、城市建设管理、城市交通、环境监测、公共服务、家居生活等领域的建设，全面提高资源利用效率、城市管理水平和市民生活质量，努力改变传统落后的生产生活方式。2.1.2.1什么是智慧城市(续)。智慧城市建设包括五个方面：智慧基础设施、智慧政府、智慧公共服务、智慧产业和智慧人性。(1)智能基础设施：智能基础设施包括信息、交通和电网等城市基础设施。(2)智慧政府：政府应逐步建立以公民和企业为目标，以互联网为基础，结合多种技术手段的电子政务公共服务体系。2.1.2.1什么是智慧城市(续)(3)智慧服务：完善高效的城市公共服务是智慧城市的出发点和落脚点。智慧城市的公共服务包括智慧医疗对于城市来说，智能产业应该是软件和信息服务。(5)智慧与人文：智慧城市的灵魂是提高城市居民素质，培养创新型城市建设和管理人才。2.1.2.1什么是智慧城市(续)，智慧城市全景，2.1.2.2智慧城市框架，智慧城市框架可分为四个部分：感知层，网络层，平台层和应用层。2.1.2.2智慧城市建筑(续)，人体模型可以用来描述智慧城市的整体建筑。2.1.2.2智慧城市建筑(续)，第一层是人体五官感知层。人体通过五种感官感知变化和刺激，而智能城市通过感知层收集各种信息。智能城市的感知层主要通过无线传感器网络实现。第二层是神经网络的网络层。网络层主要实现更广泛的互联功能，能够无障碍、高可靠性、高安全性地传输传感层感知的信息。2.1.2.2智能城市架构(续)，无线传感器网络图，2.1.2.2智能城市架构(续)，第三层是大脑平台层。智慧城市的大脑是IDC(互联网数据中心)和VAE(垂直应用环境)平台。智能数据处理主要包括数据分析、数据处理和数据存储。简单地说，原始数据被收集和分析以形成有用的价值信息，这些信息被存储在数据仓库中，为城市的智能提供支持。2.1.2.2智慧城市架构(续)、智慧城市神经网络、2.1.2.2智慧城市架构(续)，第四层是行业活动业务应用层。业务应用层通过大脑信息处理和智能分析，为各个领域的智能城市应用形成具体的解决方案。商业应用包括应急指挥、数字城市管理、安全城市、政府热线、数字医疗、环境监测、智能交通和数字物流。2.1.2.2智慧城市建筑(续)、智慧城市平台通用建筑和2.1.2.2智慧城市建筑(续)。该平台主要基于面向服务的信息通信技术集成框架，实现智慧城市。信息和通信技术是通过信息和通信技术，包括通信、信息收集、分发、自动化、传感、自动化和其他方面，满足“客户全面信息需求”的一揽子解决方案。2.1.2.2智慧城市架构(续)，该平台主要具有以下核心能力：1)快速应用交付能力：快速应用交付能力是通过应用模板、能力引擎和基于工作流引擎的开发环境提供的。2)第三方系统集成能力：定义标准接口并支持多级集成：数据集成、能力集成和应用集成。3)数据统一分析能力：城市仪表盘为决策者提供了城市数据分析的统一视图。4)系统资源共享能力：通过对数字城市应用使用的系统资源进行虚拟管理，提高系统资源的利用率。2.1.2.2智慧城市架构(续)，5)统一的硬件/存储/安全方案：硬件采用高安全性、高可用性、可靠集群、高可扩展性、易管理和易维护、低环境复杂度和低集成难度的方案；使用各种存储技术构建统一的存储平台，同时使用经济高效的存储集成技术；网络安全方案对业务系统的网络基础设施进行分析和优化，并根据结构化、模块化和层次化的设计思想对结构进行调整和优化，以提高网络的可靠性、可扩展性、易管理性和冗余性。6)系统平滑演进能力：架构平台可以在硬件、能力和应用上自由扩展。同时，智能城市平台支持分阶段建设，系统可以持续成长和发展。2.1.3物联网和智慧城市，智慧城市是大型系统的有机结合，涵盖更透彻的感知、更全面的互联和更深层的智能。其中，物联网是智慧城市的一个非常重要的元素，支撑着整个智慧城市系统。互联网物联网为智能城市提供了对城市的感知，并使这种感知更深刻、更智能。物联网的主要目标之一是实现智能城市。许多基于物联网的行业和应用服务于智能城市的主流应用。换句话说，智能城市是物联网的目标。2.1.3物联网与智慧城市(续)，物联网与智慧城市的关系，2.1.3物联网与智慧城市(续)，M2M终端是M2M技术在智慧城市中最典型的应用。M2M终端构成了智慧城市的神经元。智能城市中的神经元包括感觉神经元、运动神经元和中间神经元。2.1.3物联网与智慧城市(续)，M2M终端在智慧城市中的应用，2.1.3物联网与智慧城市(续)，物联网支撑技术集成了射频识别(射频识别)、WSN/紫蜂技术、以微机电系统为代表的传感器技术、智能服务等技术。它有三个层次：物联网感知层、物联网网络层和物联网应用层。2.1.3物联网和智能城市(续)，而通过多年的研究积累和时间，IBM完善了八层物联网参考架构：1)传感器/执行器层，2)传感器网络层，3)传感器网关层，4)广域网层，5)应用网关层，6)服务平台层，7)应用层，以及8)分析和优化层。2.1.3物联网和智能城市(续)。此外，建立信息网络必须有一定的技术支持。物联网的技术支持包括射频识别技术、WSN技术、网络技术、微机电技术等。这些技术构成了物联网智能空间技术和网络终端技术的两大技术类别。2.2智能校园，2.2.1智能校园概述2.2.2智能校园架构和技术核心2.2.3智能校园深化应用，2.2.1智能校园概述，智能校园建设旨在提高校园信息服务和应用的质量和水平，建立开放、创新、协作和智能的综合信息服务平台。通过综合信息服务平台，教师、学生和管理者可以定制个性化的基于角色的服务，充分感知不同的教学资源，获得互动、共享、协作的学习、工作和生活环境，实现教育信息资源的有效收集、分析、应用和服务。2.2.1智能校园概述(续)，2.2.1.1数字校园发展历程什么是2.2.1.2智能校园，2.2.1.1数字校园发展历程随着高校信息化建设的不断推进，信息服务在学校教学、科研和管理中发挥着越来越重要的作用。我们生活的校园也在不断变化，数字化校园的进程也在不断推进。多媒体中央控制机的出现简化了多媒体设备的使用，提高了设备的使用寿命，增强了教学效果，加速了多媒体教学的发展。2.2.1.1数字校园的发展(续)。多媒体中央控制技术，尤其是网络中央控制技术的应用，促进了多媒体教学的发展。随着传感器网络等互连新技术和新应用的出现，校园信息化正在向智能化方向发展，校园也将从数字化校园向智能化校园发展。信息平台集成技术是以教学资源和校园网络为基础，实现校园综合信息平台的可视化、数字化、网络化和智能化。具有统一的教学平台、管理平台、数据平台、统一的信息发布和统一的身份展示。，2.2.1.1数字校园发展(续)，2.2.1.2什么是智能校园？智能校园是基于物联网和各种应用服务系统的新型智能工作、学习和生活环境。它集教学、科研、管理和校园生活于一体。它利用先进的信息技术实现基于数字环境的应用系统。使人们能够快速准确地获取校园内人力、财务、物资、学术、科研和管理等业务流程的信息，同时通过全面的数据分析为管理改进和业务流程再造提供数据支持，从而推动学校进行系统创新和管理创新，最终实现教育信息化、科学决策和规范化管理。通过应用服务的集成和集成，实现校园信息采集、信息共享和信息服务；从而推动智能教