物联网技术及其应用(课件)

物联网技术及其应用,真纯尚人,电科112,物联网技术及其应用,物联网概述,核心技术,物联网应用,专业联系,物联网（IOT）的起源,物联网（IOT）的定义,广义的物联网涵义,利用条码、射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、人与物、物与物的在任何时间、任何地点的连接（anything、anytime、anywhere），从而进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。,各国物联网战略或计划,物联网（IOT）的特征,全面感知,可靠传输,智能处理,利用RFID、传感器、二维码等能够随时随地采集物体的动态信息。,通过网络将感知的各种信息进行实时传送。,利用计算机技术，及时地对海量的数据进行信息控制，真正达到了人与物的沟通、物与物的沟通。,物联网（IOT）的特征,全面感知,可靠传输,智能处理,利用RFID、传感器、二维码等能够随时随地采集物体的动态信息。,通过网络将感知的各种信息进行实时传送。,利用计算机技术，及时地对海量的数据进行信息控制，真正达到了人与物的沟通、物与物的沟通。,物联网（IOT）结构示意图,IOT基本理论模型,近距离通信,因特网,跟踪定位,高速数据网络,智慧星球,面临五个主要技术问题,（1）技术标准问题世界各国存在不同的标准。中国信息技术标准化技术委员会于2006年成立了无线传感器网络标准项目组。2009年9月，传感器网络标准工作组正式成立了PG1(国际标准化)、PG2(标准体系与系统架构)、PG3(通信与信息交互)、PG4(协同信息处理)、PG5(标识)、PG6(安全)、PG7(接口)和PG8(电力行业应用调研)等8个专项组，开展具体的国家标准的制定工作。（2）安全问题信息采集频繁，其数据安全也必须重点考虑。（3）协议问题物联网是互联网的延伸，在物联网核心层面是基于TCP/IP，但在接入层面，协议类别五花八门，GPRS/CDMA、短信、传感器、有线等多种通道，物联网需要一个统一的协议栈。（4）IP地址问题每个物品都需要在物联网中被寻址，就需要一个地址。物联网需要更多的IP地址，IPv4资源即将耗尽，那就需要IPv6来支撑。IPv4向IPv6过渡是一个漫长的过程，因此物联网一旦使用IPv6地址，就必然会存在与IPv4的兼容性问题。（5）终端问题。物联网终端除具有本身功能外还拥有传感器和网络接入等功能，且不同行业需求千差万别，如何满足终端产品的多样化需求，对运营商来说是一大挑战。,物联网核心技术：RFID,物联网核心技术：RFID,系统工作原理,物联网核心技术：RFID,RFID主要频段标准及特性,物联网核心技术：RFID,RFID应用领域,物联网核心技术：WSN,物联网核心技术：WSN体系结构,WSN体系结构：平面拓扑结构,WSN体系结构：逻辑分层结构,物联网核心技术：WSN体系结构,传感器节点体系结构传感器网络协议栈,物联网核心技术：WSN的特征,物联网核心技术：WSN融合,WSN和其它无线通信技术的融合,物联网核心技术,RFID侧重于识别，能够实现对目标的标识和管理，同时RFID系统具有读写距离有限、抗干扰性差、实现成本较高的不足；WSN侧重于组网，实现数据的传递，具有部署简单，实现成本低廉等优点，但一般WSN并不具有节点标识功能。RFID与WSN的结合存在很大的契机。RFID与WSN可以在两个不同的层面进行融合：物联网架构下RFID与WSN的融合，传感器网络架构下RFID与WSN的融合。,物联网架构下RFID与WSN的融合,RFID和WSN融合,物联网核心技术,传感器网络架构下RFID与WSN的融合：智能基站,RFID和WSN融合,物联网应用示意图,物联网应用示意图,26,物联网应用,给放养的牲畜中的每一只羊都贴上一个二维码，这个二维码会一直保持到超市出售的肉品上，消费者可通过手机阅读二维码，知道牲畜的成长历史，确保食品安全。我国已有10亿存栏动物贴上了这种二维码。,畜牧溯源,27,物联网应用,28,物联网应用,人身上可以安装不同的传感器，对人的健康参数进行监控，并且实时传送到相关的医疗保健中心，如果有异常，保健中心通过手机，提醒您去医院检查身体。,个人保健,29,物联网应用,利用部署在大街小巷的全球眼监控探头，实现图像敏感性智能分析并与110、119、112等交互，实现探头与探头之间、探头与人、探头与报警系统之间的联动，从而构建和谐安全的城市生活环境。,平安城市建设,30,数字家庭是以计算机技术和网络技术为基础，包括各类消费电子产品、通信产品、信息家电及智能家居等，通过不同的互连方式进行通信及数据交换,实现家庭网络中各类电子产品之间的“互联互通”的一种服务。数字家庭的四大功能：信息、通信、娱乐和生活。,信息,通信,物联网应用,未来数字家庭,31,物联网管理平台,移动POS,金融,供应链,智能运输,工业自动化,智能建筑,消防,公共安全,环境保护,气象,数字化医疗,遥感勘测,军事,农业,林业,水务,电力,煤炭,石化,物流、零售、自动服务,设备、安全、节能,生产、安全、防灾、水电油气,防火、勘察、报警,污染检测、报警,水质、水量、污染、安全,大棚、土壤、灌溉、环境、跟踪,抄表、监控、节能,设备、临床、辅助诊断、病程,险情、油井、运输、管线,联动、消防栓、定位、调度,照明、信号、应急、灾害、识别,大地勘测、森林、地震、海洋,侦查、监控、定位、评估,降水、防洪、远程设备,交易、订单、跟踪、识别,通风、瓦斯、救灾定位,库存、车队、监控、导航、识别、货物,电子支付、实时信息,总结,物联网应用频谱,4.物联网工程专业,需求,4.物联网工程专业,核心课程,4.物联网工程专业,课程体系,传统基础教学,微控制器，单片机C语言，,8位单片机编程和接口技术,32位单片机ARM7/9/M3和C/OS-II操作系统/GUI,支撑平台：教学用实验箱，大型物联网演示系统，物联网开发系统，实验实训系统和教师培训，技术支持,物联网教学,教学大纲系列教材专业实验室实训基地大学生创新基地实习基地工程实践教育中心,将传统的计算机，通信，控制，微电子等课程体系桥接到物联网核心课程,教学和实践,高频电路和无线通讯,简单无线网络,蓝牙/WIFI/M2M,RFID和EPC,无线传感网和OS,ZIGBEE技术,零距离接触物联网应用,4.物联