物联网组网技术PPT课件

1、第一讲 初识物联网主讲老师：白雅雯1 课程简介和考核要求 1.1 课程性质 物联网组网技术是一门以计算机网络、传感技术、通信技术等学科为基础的一门课程，在本课程中，学生将学习物联网组网的相关技术，旨在培养学生的物联网意识，提高学生物联网设计能力，培养学生根据实际情况选择合适技术实现物联网组网的能力，培养学生动手实践、动手编程的能力。1 课程简介和考核要求 1.2 教学目标及意义 本课程的教学目标是：通过理论和实践教学，使学生较好地掌握结物联网组网的相关技术；养成良好的编程习惯；学会独立和合作编写一定质量的程序；灵活运用蓝牙技术、ZigBee技术进行物联网组网。1 课程简介和考核要求 1.3 教

2、学重点、难点 教学重点重点：了解并掌握物联网组网相关技术。 教学难点难点：掌握相关技术的特点，学会结合实际需要选择合适的技术完成组网。1 课程简介和考核要求 1.4 教学方法及教学手段 教学采用讲授、交流、讨论、实践、设计等教学方法，课堂教学目的性，每堂课要有一个专题，以解决问题解决问题为核心，以任务为驱动；实践教学有要求，有任务，有检查，并结合期末考试检验学生学习效果。2 初识物联网组网技术 2.1 物联网概念的起源 比尔盖茨于1995年出版了未来之路一书 1998年，美国麻省理工学院AID研究中心的研究人员成功完成了产品电子代码（ Electronic Product Code，EPC）的

3、研究。其中，该研究中心的创始人之一Kevin ashton教授在他的研究报告中第一次使用了“物联网”（ The Internet of Things，IOT）的概念2 初识物联网组网技术 2.1 物联网概念的起源 2005年11月17日，国际电信联盟（ International Telecommunication Union，ITU）在突尼斯举行的信息社会世界峰会（ World Summit on the Information Society，wss）上，发布了ITU互联网报告互联网报告2005：物联网：物联网2 初识物联网组网技术 2.1 物联网概念的起源2 初识物联网组网技术 2.2

4、物联网的概念 （1）物联网指的是将各种信息传感设备，如射频射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，按约定的协议，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络2 初识物联网组网技术 2.2 物联网的概念 （2）物联网是由具有自我标识、感知和智能的物自我标识、感知和智能的物理实体理实体基于通信技术相互连接形成的网络，这些物理设备可以在无须人工干预的条件下实现协同和互动，为人们提供智慧和集约的服务，物联网具有全面感知、可靠传递、智能处理全面感知、可靠传递、智能处理的特点

5、。2 初识物联网组网技术 2.2 物联网的概念 (3)ITU在 The Internet of Things报告中，把物联网定义为任何时刻、任何地点、任意物体任何时刻、任何地点、任意物体之间的互联，无所不在的网络和无所不在的计算。2 初识物联网组网技术 2.2 物联网的概念 （4）物联网是未来互联网的一个组成部分组成部分，可以定义为基于标准的和可互操作的通信协议基于标准的和可互操作的通信协议，且具具有自配置能力的、动态的全球网络基础架构有自配置能力的、动态的全球网络基础架构。物联网中的“物”都具有标物理属性和实质上的个性，使用智能接口实现与信息网络的无缝整合2 初识物联网组网技术 2.2 物联

6、网的概念 狭义理解：联物互联互通互联互通 广义理解：融物全面融合、信息化、普适化、智能化全面融合、信息化、普适化、智能化2 初识物联网组网技术 2.3 物联网的技术特征2 初识物联网组网技术 2.3 物联网的技术特征 1 1全面感知 “感知”是物联网的核心。2 初识物联网组网技术 2.3 物联网的技术特征 2 2可靠传递 数据传递的稳定性和可靠性 是保证物- -物相连的关键。为 了实现物与物之间信息交互，就必须约定统一的通信协 议。由于物联网是一个异构网络，不同的实体间协议规范可 能存在差异，需要通过相应 的软、硬件进行转换，保证 物品之间信息的实时、准确 传递。2 初识物联网组网技术 2.3

7、 物联网的技术特征 3 3. . 智能处理 物联网的目的是实现对各种物品（包括人）进行智能化识别、定位、跟踪监控和管理等功能。需要通过云计算、人工智能等智能计算技术，对海 量数据进行存储、分析和处理，针对不同的应用需求，对物品实施智能化的控制。2 初识物联网组网技术 2.4 各国战略3 物联网的体系结构 3.1 计算机网络体系结构 3.1.1 OSI参考模型 OSI（Open System Interconnect），即开放式系统互联。 一般都叫OSI参考模型，是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的网络互连模型。3 物联网的体系结构 3.1.1 OSI参考模型 ISO为了更好的使网络

8、应用更为普及，推出了OSI参考模型。其含义就是推荐所有公司使用这个规范来控制网络。这样所有公司都有相同的规范，就能互联了。3 物联网的体系结构 3.1.1 OSI参考模型3 物联网的体系结构 3.1.2 TCP/IP协议3 物联网的体系结构 3.2 物联网体系结构3 物联网的体系结构 3.3 物联网工程专业的基础知识应至少包括：算法与程算法与程序设序设计（离散计（离散数学数学、算法设、算法设计、计、数据结构数据结构、程、程序语言序语言）电路与电子技电路与电子技术术（数电、模（数电、模电电、电路）、电路）计算机系统（计算机系统（组组成、系统结成、系统结构构、操作系统、操作系统、微机与接口）微机与

9、接口）计算机网络（计算机网络（网网络原理、网络原理、网络络安全）安全）数据库系统（数据库系统（数数据、数据库据、数据库原原理、数据处理、数据处理理）嵌入嵌入式系式系统统 （MCUMCU、嵌入式操作系统）、嵌入式操作系统）4 物联网与传感网、泛在网的区别 4.1 无线传感器网络 Wireless Sensor Networks 包含传感器节点，按计算能力可分为普通节点普通节点和汇聚节点汇聚节点等； 传感器节点包含了具有采集环境数据功能的感应器和具有联网功能的电子元件电子元件； 节点间能够通过特有无线通信无线通信方式互联互联（如：ZigBee）。4 物联网与传感网、泛在网的区别 4.2 泛在网络U

10、biquitous Networking 在现有电子通信范畴内通信网络的基础上，提出无处不在网络即，任何人任何人无论何时、何地何时、何地都可以何种方式何种方式实现通信和服务的接入接入； 泛在网络支持人与人、人与物、物与物之间的通信；4 物联网与传感网、泛在网的区别 4.3 区别与联系 泛在网、物联网和传感网是依次包容包容的关系。 传感器网络专注于物与物物与物之间的末端末端联系，它专注于物理世界信 息的感知和采集，专注于网络的分发和汇聚效率；专注于低速高 效，低功低耗。 物联网是面向物与物物与物和人与物人与物的网络，它包含多种感知单元（传 感器、RFID等等），同时支持一种或几种网络通信方式，为

11、现实 世界提供服务和应用。 泛在网涵盖并高于物联网，讲求多网络和多技术融合融合，探索通信 和服务的无缝连接无缝连接，探索人与人之间新的通信和新的通信和服务方式。服务方式。5 物联网与M2M、CPS的区别 5.1 机对机通信Machine-to-Machine 机器与机器之间的通信；研究机器的智能交互智能交互和机器的网网络化络化应用； 主要驱动力来自工业和自动化行业，M2M连接的机器多是非IT设备，通过无线或有线通信网络实现通信。5 物联网与M2M、CPS的区别 5.2 信息物理融合系统Cyber Physical Systems CPS是一个综合物理环境、信息环境和智能计算的系统集系统集合合； 从工业角度提出大型系统的实时感知实时感知和动态控制动态控制； 美国CPS指导小组将CPS应用主要放在交通、国防、能源、医疗、 农业和