物联网的核心技术和知识体系

1、1 物联网 核心技术和知识体系 2 物联网定义 internet of things n 在计算机互联网的基础上，利用感知 （rfid，传感器等）、无线通信、智能等技 术，构造一个覆盖世界上万事万物的网络。 n 在这个网络中，物品能够彼此进行“交 流”，人们能够彼此进行“交流”，人与物 能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。 n 其实质是利用感知/无线技术，通过计算 机互联网实现物品的自动识别和信息的互联 与共享。 3 物品开口说话 4 物联网定义 n 物联网，英文名称叫“the internet of things”（简称iot）。通俗地讲，物联网就是 “物物相连的互联网”,是将各种信息传感

2、设 备通过互联网把物品与物品结合起来而形成 的一个巨大网络。 n 物联网的本质是网络通讯网络通讯，网状网络是 关键。 n 物联网核心技术是无线技术无线技术，包括无线 soc、无线网络标准、无线通讯的协议栈和 其它相关嵌入式软件，数据库，中间件等。 n 无线网络通讯中的主流技术。 5 物联网涉及无线技术 6 物联网结构 7 物联网架构 8 物联网历史 n 物联网概念出现于比尔盖茨1995年 未来之路一书，在未来之路中， 比尔盖茨已经提及物联网概念，只是当 时受限于无线网络、硬件及传感设备的 发展，并未引起重视。 n 而物联网概念最早提出于1999年， 来源于“internet of things

3、”一词，其 定义很简单，即把所有物品通过射频识 别和条码等信息传感设备与互联网连接 起来，实现智能化识别和管理。 美国智慧地球 n ibm认为建设智慧地球需要三个步骤：首先各种 创新的感应科技开始被嵌入各种物体和设施中，从而 令物质世界被极大程度的数据化。 n 第二随着网络的高度发达，人、数据和各种事 物都将以不同方式联入网络。 n 第三，先进的技术和超级计算机则可以对这些 堆积如山的数据进行整理、加工和分析，将生硬的数 据转化成实实在在的洞察，并帮助人们做出正确的行 动决策。 n ibm并且提出将在六大领域建立智慧行动方案， 分别是：智慧电力、智慧医疗、智慧城市、智慧交通、 智慧供应链、智慧

4、银行。 9 日本i-japan构想 10 韩国u-korea战略 11 12 物联网应用 n 物联网用途广泛，遍及智能楼宇、智能家居、路 灯监控、智能医院、智慧能源、智能交通、水质监测、 智能消防、物流管理、政府工作、公共安全、资产管 理、军械管理、环境监测、工业监测、矿井安全管理、 食品药品管理、票证管理、老人护理、个人健康等诸 多领域。 n 物联网一方面可以提高经济的效率，大大节约成 本；另一方面可以为经济的复苏提供技术动力，带动 所有的传统产业部门进行结构调整和产业升级，并将 推动国家整个经济结构的调整，推动发展模式从粗放 型发展转向集约型发展。 13 公共安全 14 家庭自动化 15

5、智慧农业 16 环境监测 越来越小的无线网络节点和功耗 17 物联网技术趋势研究之一物联网技术趋势研究之一 zigbee传感器网络节点 aa电池x2 5x3cm 20-30微安电流 wifi gs1010传感器网络节点 aa电池x1 4x3cm 电池工作5年 无线监控手表 微型电池 3x3cm 平均电流10微安 有源433mhz电子标签 cr2032钮扣电池 直径2.2x3cm 电池工作6年 1 2 3 4 5 6 电子药丸 特殊微型电池 小于直径2.0x2cm 无源epc电子标签 无需电池 直径1.6x1.6x0.001 cm 总量0.002克 物联网传感层 无线网络覆盖范围越来越大 18

6、物联网技术趋势研究之二物联网技术趋势研究之二 低轨道 卫星数据通讯 有源rfid网络802.11s wifi网状网 3g/4g电信网络 无线soc结构越来越复杂 19 n无线单片机（无 线soc）处理器 内核从8位到16位， 到32位，再到多 处理器，结构越 来越复杂； n不仅实现了系统 在芯片，而且实 现了无线网络在 芯片； n我们从分析 gs1010 wifi 无线单片机来看 这个技术趋势； gs1010 wi-fi无线单片机结构 物联网技术趋势研究之三物联网技术趋势研究之三 无线网络协议栈设计越来越难 20 物联网技术趋势研究之四物联网技术趋势研究之四 低功耗蓝牙协议栈 21 物联网技术

7、教学 知识体系知识点15 2 高频技术基础 信号和噪声 传输和损耗 频率和频道，ism波段 典型的无线收发系统 3 、微控制器 4、短距离无线通讯 5、无线soc 多路访问，fdma tdma，csma fhss 单片机和soc内核 单片机c语言 编译和调试工具 1、物联网起源和今天 22 物联网技术教学 知识体系知识点610 6无线传感器 传感器技术 单片机传感器接口 无线传感器系统 7 无线网络微功耗 8 简单无线网络 9 有源rfid技术 10 无线网络拓扑 微功耗无线网络 拓扑和路由 典型无线网络协议栈 解剖麻雀 23 物联网技术教学 知识体系知识点1115 11 zigbee zigbee的物理层和网络拓扑； zigbee的协议栈 12无线通讯加密 14 高频rfid 15 超高频rfid 13无线定位 zigbee 无线定位 电子标签国际标准 电子标签原理 读写器原理和设计； 24 物联网技术教学 知识体系知识点1620 16 wifi网络 ie