《物联网技术、应用及商业模式》课程论文模板 - 副本

1、 ?物联网技术、应用与商业模式?课程论文学院名称： 人文学院专 业：姓 名：学 号： 二一四年七月暨南大学课程论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的课程论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本课程论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出奉献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本课程论文原创性声明的法律责任由本人承当。 签名： 年 月 日摘要互联网的快速开展促使“物联网、云计算等新技术、新模式不断涌现。 “物联网是继计算机互联网与移动通讯网络之后的又一次信息产业革命。作为一项新兴技术，

2、物联网正逐渐对人们的生活产生重要的影响。物联网的核心技术包括RFID技术、无线传感技术、网络和通信技术等。要比拟深入地了解物联网，可从其关键技术入手进行分析。RFID技术是物联网的根底和核心，其应用十分广泛。二维码是目前RFID技术应用中较为简单和普及的一种应用。通过RFID门禁系统的相关介绍，可以具体了解RFID技术对人们生活产生的影响。无线传感器网络与通信技术和计算机技术共同构成信息技术的三大支柱。无线传感器网络具有大规模、自组织、动态性、可靠性、集成化等特点。WSN动物园动物与环境检测系统是基于无线传感器网络而开发的一套智能检测系统，可有效改善动物和环境的监测，完善动物园的管理。物联网智

3、能设备也随之出现，并逐渐商业化。利用物联网技术设计的美发机器人是一款新型的智能设备，一旦投入市场，将会引起美容美发行业的巨大变革。关键词：物联网，RFID技术，无线传感器技术，智能设备ABSTRACTThe rapid development of the Internet impels Internet of Things, cloud computing and other new technologies, new models to emerge. Internet of Things is the second revolution of the information indust

4、ry after the Internet and mobile communication network. As an emerging technology, the Internet of things make a significant impact on peoples lives. The core technologies of the Internet of things include RFID technology, wireless sensor technology, network and communication technology, etc. To und

5、erstand the Internet of things thoroughly, we can start from its key technologies. RFID technology is the foundation and core of the Internet of things and its application is very extensive. Qr code is a relatively simple application in the current RFID technology. Through the related introduction o

6、f RFID entrance guard system, we can detailed understand RFID technologys influence on peoples life. Wireless sensor network, communication technology and computer technology together constitute the three pillars of the information technology. Wireless sensor network has advantages of Large-scale, s

7、elf-organization, high reliability and integration. WSN zoo animals and the environment detection system develops a set of intelligent detection system based on wireless sensor network (WSN). It can effectively improve the animals and the environment monitoring, perfect the management of the zoo. th

8、e Internet of things intelligent devices are growing and are on their way to commercialization. The hairdressing robot is a new type of intelligent equipment using Internet technology to design. Once put on the market, it will cause great change ofhairdressing industry.Key Words: The Internet of thi

9、ngs, RFID technology, wireless sensor technology, smart device目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc389856995 第1章 导论 PAGEREF _Toc389856995 h 1 HYPERLINK l _Toc389856996 选题背景与意义 PAGEREF _Toc389856996 h 1 HYPERLINK l _Toc389856997 选题背景 PAGEREF _Toc389856997 h 1 HYPERLINK l _Toc389856998 选题意义 PAGEREF _Toc

10、389856998 h 1 HYPERLINK l _Toc389856999 研究的主要内容与研究思路 PAGEREF _Toc389856999 h 1 HYPERLINK l _Toc389857000 研究的主要内容 PAGEREF _Toc389857000 h 1 HYPERLINK l _Toc389857001 研究思路 PAGEREF _Toc389857001 h 1 HYPERLINK l _Toc389857002 第2章 二维码与RFID技术 PAGEREF _Toc389857002 h 1 HYPERLINK l _Toc389857003 2.1 根本概念 PA

11、GEREF _Toc389857003 h 1 HYPERLINK l _Toc389857004 二维码 PAGEREF _Toc389857004 h 1 HYPERLINK l _Toc389857005 RFID技术 PAGEREF _Toc389857005 h 1 HYPERLINK l _Toc389857006 二维码与RFID技术的在国内外相关研究与应用综述 PAGEREF _Toc389857006 h 1 HYPERLINK l _Toc389857007 二维码技术在国内外的相关研究与应用综述 PAGEREF _Toc389857007 h 1 HYPERLINK l

12、_Toc389857008 2.2.2 RFID技术在国内外的相关研究与应用综述 PAGEREF _Toc389857008 h 1 HYPERLINK l _Toc389857009 2.3 RFID技术在门禁管理中的创新应用设计 PAGEREF _Toc389857009 h 1 HYPERLINK l _Toc389857010 门禁系统的开展 PAGEREF _Toc389857010 h 1 HYPERLINK l _Toc389857011 门禁系统的功能 PAGEREF _Toc389857011 h 1 HYPERLINK l _Toc389857009 RFID门禁系统创新设

13、计方案 PAGEREF _Toc389857009 h 1 HYPERLINK l _Toc389857012 RFID门禁系统目标 PAGEREF _Toc389857012 h 1 HYPERLINK l _Toc389857013 RFID门禁系统设计方案 PAGEREF _Toc389857013 h 1 HYPERLINK l _Toc389857014 第3章 无线传感网络WSN PAGEREF _Toc389857014 h 1 HYPERLINK l _Toc389857015 3.1 WSN 的相关理论 PAGEREF _Toc389857015 h 1 HYPERLINK

14、l _Toc389857016 3.1.1 传感器 PAGEREF _Toc389857016 h 1 HYPERLINK l _Toc389857017 3.1.2 智能传感器与无线传感网络 PAGEREF _Toc389857017 h 1 HYPERLINK l _Toc389857018 3.2 WSN国内外相关研究与应用综述 PAGEREF _Toc389857018 h 1 HYPERLINK l _Toc389857019 WSN国外相关研究与应用综述 PAGEREF _Toc389857019 h 1 HYPERLINK l _Toc389857020 3.2.2 WSN国内相

15、关研究与应用综述 PAGEREF _Toc389857020 h 1 HYPERLINK l _Toc389857021 3.3 WSN动物园动物与环境监测系统 PAGEREF _Toc389857021 h 1 HYPERLINK l _Toc389857022 应用背景描述 PAGEREF _Toc389857022 h 1 HYPERLINK l _Toc389857023 动物园管理系统简述 PAGEREF _Toc389857023 h 13.4 WSN产品应用的商业模式1 HYPERLINK l _Toc389857025 3.4.1 WSN在商业应用和推广方面面临的问题 PAGE

16、REF _Toc389857025 h 1 HYPERLINK l _Toc389857026 商业模式简述 PAGEREF _Toc389857026 h 1 HYPERLINK l _Toc389857028 第4章 物联网智能设备研究与应用 PAGEREF _Toc389857028 h 1 HYPERLINK l _Toc389857029 物联网智能设备与嵌入式技术在国内外的开展现状及未来开展趋势 PAGEREF _Toc389857029 h 1 HYPERLINK l _Toc389857030 智能可穿戴设备“美发机器人的技术方案设计 PAGEREF _Toc389857030

17、 h 1 HYPERLINK l _Toc389857031 市场潜力分析 PAGEREF _Toc389857031 h 1 HYPERLINK l _Toc389857032 产品设计 PAGEREF _Toc389857032 h 1 HYPERLINK l _Toc389857033 第5章 智能可穿戴设备“美发机器人的商业模式 PAGEREF _Toc389857033 h 1 HYPERLINK l _Toc389857034 商业化步骤与营销策略 PAGEREF _Toc389857034 h 1 HYPERLINK l _Toc389857035 实施步骤 PAGEREF _T

18、oc389857035 h 1 HYPERLINK l _Toc389857036 营销策略 PAGEREF _Toc389857036 h 1 HYPERLINK l _Toc389857037 5.2 财务分析 PAGEREF _Toc389857037 h 1 HYPERLINK l _Toc389857038 长期资本筹资 PAGEREF _Toc389857038 h 1 HYPERLINK l _Toc389857039 长期资本投资 PAGEREF _Toc389857039 h 1 HYPERLINK l _Toc389857040 5.3 财务风险分析 PAGEREF _To

19、c389857040 h 1 HYPERLINK l _Toc389857041 参考文献 PAGEREF _Toc389857041 h 1第1章 导论选题背景与意义 选题背景互联网是二十世纪的一项重大科技创造，当代先进生产力的重要标志。互联网的开展与普及引发了前所未有的信息革命和产业革命，已经成为经济开展的重要引擎、社会运行的重要根底设施和国际竞争的重要领域，深刻影响着世界政治、经济、文化的开展，给人类生活带来翻天覆地的变化。互联网的热浪尚未退去，物联网的高潮又在形成。物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。这波科技革命的浪潮不仅催生出一批新兴产业，更拓展处一片广阔的应

20、用领域。物联网在各国的战略规划中具有举足轻重的地位。美国在世界上率先开展传感网络、RFID技术等物联网相关技术的研究。2021年美国国家情报委员会发布报告，将物理网列为6项“潜在影响美国国家利益的颠覆性民用技术之一。2021年欧盟委员会发布物联网开展规划，给出了未来几年欧盟物联网开展的根底性方针和实施策略。与物联网开展规划相照应，欧盟在其第七科技框架方案下的信息通信技术、健康、交通灯多个主题中实施物联网相关研究方案，目的是在物联网相关科技创新领域保持它的领先地位。作为亚洲乃至世界信息技术开展强国，日本和韩国均制定了各自的信息技术国家战略规划。我国现代意义的传感器网络及其应用研究几乎与兴旺国家同

21、步启动。经过十多年的开展，我国传感器网络研究领域已经取得了阶段性进步。2021年温家宝总理在?让科技引领中国可持续开展?的讲话中，强调要着力突破传感网、物联网关键技术，及早部署IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机。总体上看，物联网作为新兴产业，目前正处于产业化初期，大规模产业化与商业化时代即将到来。我国在这一新兴领域自20世纪末与国际同时起步，具有同等水平，局部到达领先，如何将技术优势快速转化为国际产业优势，是我国面临的严峻挑战。选题意义物联网已成为当前世界新一轮经济和科技开展的战略制高点之一，开展物联网对促进经济开展和社会进步具有重要的现实意义。从本质

22、上看，物联网是生产社会化、智能化开展的必然产物，是现代信息网络和传统商品市场的有机结合的一种创造。这种创造不仅可以极大地促进社会生产力的开展，而且能够改变社会生活方式。一方面，物联网把信息网络技术、传感技术等应用于各个行业、各个产业，组成一个庞大网络，使人们能够通过互联网监控处于庞大网络中的物品运行情况，从而实现人们对生产的智能化、精确化管理和操作。另一方面，物联网是在互联网的根底上建立起人与物的沟通，在现代综合技术层面上到达人与物的智能交流，这对社会生活具有重大而深远的意义。随着物联网对人们生产生活方式的改变，人们的思想观念、思维方式也会发生改变。因此，研究物联网及其相关技术的开展具有迫切的

23、需要和重大的意义。研究的主要内容与研究思路研究的主要内容本文主要研究物联网相关技术，包括RFID技术、无线传感网络WSN、物联网智能设备研究与应用、物联网数据处理技术。对二维码的应用、WSN移动应用系统和商业模式、智能设备美发机器人、数据挖掘与智能决策的应用模型和商业模式进行详细研究。研究思路因物联网是世界科技开展的战略制高点，所以兴旺国家都在着力开展其物联网技术，希望抢占这一制高点，从而获得更大的国家利益。因此，本文分别对物联网的几个关键技术进行详细论述，介绍该技术的国外开展情况和国内开展现状，并结合具体的应用实例和商业模式进行研究。第2章 二维码与RFID技术2.1 根本概念二维码要了解什

24、么是二维码，我们有必要先了解一下条码。条码是由一组条、空和数字符号组成，按一定编码规那么排列，用以表示一定的字符、数字及符号信息。目前条形码的种类很多，大体可以分为一维条码和二维条码。一维条码和二维条码都有许多码制，条、空图案对数据不同的编码方法，构成了不同形式的码制。不同的码制有各自不同的特点，可以用于一种或者假设干种应用场合。二维码又称二维条码，它是用特定的几何图形按一定规律在平面二维方向上分布的黑白相间的图形，可直接显示英文、中文、数字、符号、图型，是所有信息数据的一把钥匙。二维码可以标出物品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等许多信息，因而在商

25、品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域都得到了广泛的应用。二维码是在一维码无法满足实际应用需求的前提下产生的。由于受信息容量的限制，一维码通常是对物品的标识，而不是对物品的描述。一维码只能在一个方向一般是水平方向上表达信息，而二维码在水平和垂直方向都可以存储信息，因此能在很小的面积内表达大量的信息。一维码只能由数字和字母组成，而二维码能存储汉字、数字和图片等信息，因此二维码的应用领域要广得多。RFID技术RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别技术，又称无线射频识别，是从20世纪90年代兴起的一项自动识别技术。它是通过磁场或电磁场，利用无

26、线射频方式进行非接触双向通信，以到达识别目的并交换数据，可识别高速运动物体并可同时识别多个目标。从概念上来讲，RFID类似于条码扫描，对于条码技术而言，它是将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫描读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器；而RFID那么使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID标签，利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器。从结构上讲RFID是一种简单的无线系统，只有两个根本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器和很多应答器组成。最根本的RFID系统包括标签、阅读器、天线三个局部。RFID技术的根本工作原理并不复杂：在被动式R

27、FID系统中，阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当标签进入磁场后产生感应电流，凭借感应电流所获得的能量将自身编码等信息通过内置发送天线发送载波信号；阅读器通过天线接收到此载波信号，并对其进行解调和解码，然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算做出相应的处理和控制。RFID技术具有很多突出的优点，如不需人工干预，不需直接接触、不需光学可视即可完成信息输入和处理，可工作于各种恶劣环境，可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签，操作快捷方便，实现了无源和免接触操作，应用便利，无机械磨损，寿命长，机具无直接对最终用户开放的物理接口，能更好地保证机具的平安性等。RFID技术以其独特的

28、优势，逐渐被广泛应用于生产、物流、交通、运输、医疗、防伪、跟踪、设备和资产管理等需要收集和处理数据的应用领域。随着大规模集成电路技术的进步以及生产规模的不断扩大，RFID产品的本钱将不断地降低，其应用将越来越广泛。二维码与RFID技术的在国内外相关研究与应用综述二维码技术在国内外的相关研究与应用综述20世纪70年代，在计算机自动识别领域出现了二维条形码技术，这是在传统条形码根底上开展起来的一种编码技术，它具有信息容量大、本钱低、准确性高、编码方式灵活、保密性强等诸多优点。因此自1990年起，二维码在世界上开始得到广泛的应用。二维码作为一种全新的自动识别和信息载体技术，其经济性和可靠性正被越来越

29、多的人们所了解和认知。目前，国外先进兴旺国家已将此项技术广泛应用于 银行、国防、海关、税务、公共平安、 交通 运输、民用商品等领域。美国、加拿大等国家在驾驶证、身份证、车辆年检、海关报关单以及汽车、电子产品的组装上应用二维码；国际民航组织也在推行二维码在国际旅游证件护照、签证及其他旅游证件上的应用。 我国是国际条码组织的成员国，随着对二维码其优越性认识的提高及应用需求的扩大，必将使二维码在我国得到广泛的应用。例如，在公安部门管理的暂住证、护照、行车证等各类证件防伪需求方面；海关、税务、工商、 保险、货物 运输等信息需随机自带、自动录入方面；以及大型企业生产流水线上都有着很高的应用价值。1999

30、年4月国家经贸部专门召集有关部门会议，讨论贯彻落实二维码在我国的推广应用。2.2.2 RFID技术在国内外的相关研究与应用综述RFID技术最早应用于第二次世界大战期间，至今已经有60多年的历史。最早使用RFID技术的并不是沃尔玛，而是美国国防部军需供给局。但由于技术和本钱等原因，RFID技术一直没有得到广泛应用。近年来，随着大规模集成电路、网络通信、信息平安等技术的开展，RFID 技术进入商业化应用阶段。RFID技术作为21世纪十大重要技术之一，世界各国都在大力开展。美国设立了自动识别实验室，系统地对条码和RFID的标准进行了研究和规划，建立了EPC标准。此后，国际零售业巨头沃尔玛和家电销售店

31、百思买等推动了市场应用RFID的热潮。在物流供给链的透明化方面，RFID显示了有效性和前瞻性。日本从2003年开始进行了以政府主导的RFID调查、研究和实证检验活动。以根底技术开发，利用技术，以国际标准为支柱，方案3年内在中央省厅所管辖的范围内实施数十个RFID工程。在出版界、家电业界、自动车业界，人们纷纷制定出许多解决方案并积极地进行业界标准的制定和反复进行试验探讨。2005年，日本的经济产业省和总务省大力开展了“电子日本、“泛在日本等IT战略，逐步落实“泛在网的设想。韩国紧跟日本之后，出现了RFID/USN等韩国流行语，此后称作“泛在韩国。由政府带着企业推动RFID的普及和推广，实施了各种

32、政策。欧洲委员会从2000年下半年开始在EU的框架工程中推进RFID的普及，开始了多项大型工程。EU是通过使用网络和RFID，来实现现实世界和虚拟世界的融合，所进行的推广技术也就是所谓的“物联网。英国航空公司进行的RFID试验方案，允许某些特定的智能型电子标签在扫描的同时改变其记录内容，不需要重新换贴一个新的电子标签。在我国，围绕RFID开展的活动类似于日本和韩国。我国在2000年前后也开始进行了实用化的研究。交通卡和北京奥运会、上海世博会门票等方面的应用层出不穷。一般消费者接触RFID的时机逐渐增多。物联网是在2021年由温家宝总理提出来的泛在网络战略，成为感知中国的IT技术的总称，在国家以

33、及地方政府指定的各种方案中作为“十二五中的新兴产业而引人注目。RFID产品种类很多，像德州仪器、摩托罗拉、飞利浦等世界著名厂家都生产RFID产品，并且各具特点，自成系列。我国在这方面起步较晚，但经过几年的努力已经开发出了具有自主知识产权的产品。2.3 RFID技术在门禁管理中的创新应用设计 门禁系统的开展出入口门禁系统是对出入口通道进行管理的系统，它是在传统的门锁根底上开展而来的。传统的机械门锁仅仅是单纯的机械装置，无论结构设计多么合理，材料多么巩固，人们总是能通过各种手段把它翻开，在出入人很多的通道，钥匙的管理很麻烦，钥匙丧失或 人员更换都需要锁和钥匙一起更换。电子磁卡锁、电子密码锁解决了这

34、些问题，这两种锁的出现从一定程度上提高了人们对出入口通道的管理程度，使通道管理进入了电子时代，但随着这两种电子锁的不断应用，他们本身的缺陷也逐渐暴露：信息容易复制、卡片与读卡机之间磨损大、故障率高、密码容易泄露、平安系数低。近几年来，随着感应技术、生物识别技术的开展，门禁系统得到了飞跃式的开展，进入了成熟期，出现了感应卡式门禁系统、指纹门禁系统、面部识别系统等各种技术的系统，他们在平安性、方便性、易管理性等方面都各有所长，应用的领域也越来越广。 门禁系统的功能1对通道进出权限的管理通道的权限，就是对每个通道设置哪些人可以进出，哪些人不能进出；进出通道的方式，就是对可以进出该通道的人进行进出方式

35、的授权，进出方式通常有密码、读卡、密码加读卡三种方式；进出通道的时段，就是设置通过该通道的人在什么时间范围内可以进出。2实时监控功能管理人员可以通过微机实时查看每个门区人员的进出情况、每个门区的状态，也可以在紧急状态翻开或者关闭所有的门区。3出入记录查询功能系统可储存所有的进出记录、状态记录，可按不同的查询条件查询，配备相应的考勤软件可实现考勤、门禁一卡通。4异常报警功能在出现异常的情况下可以实现微机报警器报警，如：非法侵入、门超时未关等异常报警。2.4 RFID门禁系统创新设计方案2.4.1 RFID门禁系统目标RFID门禁系统主要考虑实现以下几工程标：操作简单，界面标识明显易读操作人员能在

36、短时间内系统硬件和软件的操作方法。在软件使用上，尽可能减少键盘输入的步骤，特别是经常操作的功能模块，多采用信息选择输入的方式，简化操作。2系统平安可靠平安性是衡量系统性能的一项重要指标，不具备较高平安性能的系统不仅不能取得满意的运行效果，有时还会给企业单位带来巨大的损失。3易于扩张和优化随着企业经济的开展，规模日益增大，在系统功能上企业可能提出新的要求。另外，信息技术也在不断进步，采用新技术优化原系统也是需要的。2.4.2 RFID门禁系统设计方案以企业大门车辆进出管理为例，对整个系统的实现目标及功能进行仔细研究分析后，在系统设计中采用以下设计：1对不同用户分类，固定用户和临时用户。每个固定用

37、户分配一张射频标签卡，可以固定安装在车辆上，用于用户进出企业。标签卡不仅是用户唯一的标识，也是用户信息的电子载体。临时用户进入企业前先停车在进口监控室申请标签卡并登记，凭此卡进入企业，离开时在出口处归还临时卡。2在企业每个进出口处安装固定射频识别设备，车辆进入或离开时识别标签卡并采集上面的用户信息。此信息传输到进出口监控室的监控计算机，显示给操作员的同时，通过局域网将该记录自动录入主控计算机数据库。3采用由PDA和手持射频识别设备组成移动信息管理方式，在固定射频识别设备涉及不到的范围内对已经进入企业的车辆进行检查，发现非法车辆可立即处理。该信息可同步保存，以备以后查询。4监控室操作人员可根据其

38、权限通过监控计算机对用户信息进行输入、修改等操作，对于车辆进出记录，不允许操作员修改或者删除。主控制室的管理人员除可以进行上述操作外，还可对各个进出口的车辆进出记录查询、导出和打印，以及对操作人员进行管理等。第3章 无线传感网络WSN3.1 WSN 的相关理论3.1.1 传感器 传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件如光、热、湿度或化学组成如烟雾，并将探知的信息传递给其他装置或器官。 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。这里所说的“可用输出信号是指便于加工处

39、理、便于传输利用的信号。现在电信号是最易于处理和便于传输的信号。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。3.1.2 智能传感器与无线传感网络智能传感器是为了代替人和生物体的感觉器官并扩大其功能而设计制作出来的一种装置。人和生物体的感觉有两个根本的功能：一是检测对象的有无或检测对象发生的信号；二是判断、推理、鉴别对象的状态。前者称为“感知，后者称为“认知。一般传感器只有对某一物体精确“感知的本领，而不具有“认知的能力。智能传感器

40、可将“感知和“认知结合起来，起到人的“五感功能的作用。智能传感器这一名称在世界范围内自今尚无公认的科学定义，但从字面上看，所谓“智能，意味着这种传感器具有一定的人工智能，即使用电路代替一局部人的脑力劳动。无线传感器网络是一个由大量廉价的传感器节点组成的无线自组织网络。每个传感器节点由传感单元、处理单元、无线通信单元和能量供给单元等构成。一种普遍被接受的无线传感器网络的定义为：大规模、无线、自组织、多跳、无根底设施支持的网络，其中节点是同构的，本钱较低、体积较小，大局部节点不移动，被随意地散布在监测区域，要求网络系统有尽可能长的工作时间。无线传感器网络是一种全新的信息获取平台，能够实时监测和采集

41、网络分布区内各种检测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，以实现复杂的指定范围内目标检测与跟踪，具有快速展开、抗毁性强等特点，有着广阔的应用前景。 3.2 WSN国内外相关研究与应用综述 WSN国外相关研究与应用综述无线传感器网络的研究最初起源于美国军方，其研究工程有很多。美国国防部远景方案研究局已投资几千万美元，帮助大学进行无线传感器网络技术的研发。美国国家自然基金委员NSF会也开设了大量与其相关的工程，NSF于2003年制定了无线传感器网络研究方案，每年拨巨款支持相关研究工程，并在加州大学洛杉矶分校成立了传感器网络研究中心。此外，美国交通部、能源部、美国国家航空航天局也相继启动了相关的研

42、究工程。加拿大、英国、德国、芬兰、日本等国家的研究机构都先后开始了无线传感器网络的研究。欧盟将“信息社会技术作为优先开展的领域之一，其中多处涉及对无线传感器网络的研究。日本总务省成立了“泛在传感器网络调查研究会。一些国际企业也都开展了无线传感器网络的研究。 WSN国内相关研究与应用综述我国对无线传感器网络的研究起步较晚，首次正式启动出现于1999年中国科学院?知识创新工程点领域方向研究?的“信息与自动化领域研究报告中，该领域的五大重点工程之一。我国学者非常重视无线传感器网络方面的研究，南京邮电大学、北京邮电大学、哈尔滨工业大学等高校科研机构均已开始了该领域的探索研究，其中南京邮电大学无线传感器

43、网络研究中心在无线传感器网络领域已经有了一定的科研成果。在一份我国未来20年预见技术的的调查报告中，信息领域157项技术课题中有7项与传感器网络直接相关。2006年初发布的?国家中长期科学与技术开展规划纲要?为信息技术定义了3个前沿方向，其中2个与无线传感器网络的研究直接相关，即智能感知技术和自组织网络技术。我国2021年远景规划和“十五方案中，将无线传感器网络列为重点开展的产业之一。国内也有越来越多的企事业开始关注传感器网络技术的开展。宁波中科、北京鑫诺金传感与控制技术、成都无线龙科技等公司也开始推出针对无线传感器网络及ZigBee的解决方案，以及面向一定产业应用的系统方案。3.3 WSN动

44、物园动物与环境监测系统 应用背景描述动物园要实现系统的管理所包括的范围是很广的。主要包括：动物信息的录入、修改、删除、显示、查询；动物日常情况的监控与记录，主要记录动物每天的健康状况、饮食、食物量等；另外还要包括动物栖息环境的温度、湿度等环境情况；除此之外还有其他的一些数据需要记录。因此，动物园的管理事实上是非常繁琐的。在现在的少数动物园中，有已经采用了高科技技术来进行对动物园实施局部系统管理的，但大多数的动物园还没有一套系统的管理方法，对动物的日常情况例如：体温、体重等健康情况大局部还是靠动物园的工作人员测量即进行人工录入。这样的方式存在一些问题：信息监控及录入不及时，增加工作人员的工作量，

45、给动物园增加风险等。因此，有一套完整的管理系统来针对动物园进行专业化的管理是非常有必要的。 动物园管理系统简述我们建议在系统设计中除了应用到WSN技术外，也应用到RFID技术，这样能使整个动物园的管理系统更加智能化。WSN的技术应用主要涉及动物健康状况和动物园栖息环境的实时监测；而RFID技术的应用主要涉及到动物的个体识别与追踪。我们的系统主要包括4局部：带传感器的电子标签、由RFID阅读器和WSN节点组成的智能节点、管理中心以及外网。系统结构图1、带传感器的电子标签它固定在动物身体上，用于记录动物的识别信息编号、父母系、品种品系、出生日期、出生地、重量、用药记录和检疫信息等。自带的传感器可以

46、监测动物的生命体征参数如体温、脉搏、呼吸和血压等2、智能节点它由RFID阅读器和WSN节点集成，能够读取动物身体上电子标签的识别信息和生命体征参数，并能够监测动物园各个动物栖息地的环境状况。所有的智能节点组成一个多跳的自组织网络，最终将获取到的数据以多跳路由的方式传递给管理中心。由于系统采用多跳路由的方式进行数据的传输，故传输距离不受限制，使系统也适合大规模的野生动物园。3、管理中心系统采集到的各种数据最后传输给管理中心，这里包括有关动物个体和动物园环境的所有信息，实现对动物的自动化、信息化管理以及对动物的健康状况和动物园环境状况的实时监测，同时作为效劳器与外网相连。4、外网通过外网实现对动物

47、信息的查询、动物园环境的监控等。在本系统中，关键就是具有RFID阅读器和WSN节点功能的智能节点的开发。该智能节点包括一个RFID阅读器、一个射频收发器和一个微型控制器，如图1所示。微控制器用于协调节点中各个部件协调工作，也用于控制RFID阅读器和其他组件在不忙碌的时候进入睡眠状态，减少能量的消耗。图一WSN应用产品的商业模式WSN在商业应用和推广方面面临的问题网络内通信问题：无线传感器网络内正常通信联系中，信号可能因被一些障碍物信号干扰而受到影响，怎么平安有效地进行通信是个有待研究的问题。本钱问题：在一个无线传感器网络里面，需要使用数量庞大的微型传感器，这样的话本钱会制约其开展。系统能量供给

48、问题。目前主要的解决方案有：使用高能电池，降低传感功率，此外还有传感器网络的自我能量收集技术和电池无线充电技术。其中后两者备受关注。高效的无线传感网络结构。无线传感网络的网络结构是组织无线传感器的成网技术，有多种形态和方式，合理的无线传感器网络可以最大限度地利用资源。在这里面，还包括 平安协议问题和大规模传感器网络中的节点移动性管理等诸多问题有待解决。无线传感器网络WSN被认为是影响人类未来生活的重要技术之一，这一新兴技术为人们提出了一种全新的获取信息、处理信息的途径。由于WSN本身的特点，使得它与现有的传统网络技术之间存在较大的差异，给人们提出了很多新的挑战。由于WSN对国家和社会意义重大，

49、国内外对于WSN的研究正在热烈开展，希望能够引起测控领域对这一新兴技术的重视，推动这一具有国家战略意义的新技术的研究、应用和开展。商业模式简述1. 价值主张：开发方所属公司通过开发的动物园管理软件向动物园提供效劳，使动物园不仅可实现对动物园的高效性、专业性管理，另外从长远来说木业可以节约动物园的管理本钱。2. 消费者目标群体：各动物园特别是一些大型的野生动物园。野生动物园由于其占地广阔、动物繁多，因此难以管理，更需要一套高效、专业的管理系统。3. 分销渠道：由于该产品的特殊性，我们认为比拟适合采用直销的渠道策略。派工作人员去各动物园与动物园官方洽谈。先派遣总公司开发方所属公司甲方的公关部门与国

50、内某大型野生动物园如：长隆野生动物园乙方接洽，商讨合作协议：主要包括甲方与乙方达成协议，由乙方将乙方的管理系统承包给甲方，每年向甲方缴纳一定的租金或维护费用。在前两年甲方可给与乙方适当的优惠或试用期，当时限一过，即回复正常费用。4. 核心能力：因为该软件在研发阶段需要大量资金，而且在研发成功后也不一定能很快的应用到市场，因此我们认为开发公司必须配备两个必要的条件：即强大的系统开发能力和资金支持。5. 本钱结构：开发本钱+前期的营销本钱+日常开支6. 收入模型：收入主要来自于开发方收取该系统的租金或维护费用第4章 物联网智能设备研究与应用物联网智能设备与嵌入式技术在国内外的开展现状及未来开展趋势

51、所谓嵌入式技术，就是将计算机技术、自动控制技术、通讯技术等多项技术综合起来与传统制造业相结合的技术，是针对某一个传统的机电产品或行业，开发出适合该机电产品或行业的智能化产品，实现产品故障诊断、自动报警、本地监控或远程监控，到达管理的网络化、数字化、信息化和现代化，并与国际技术接轨。嵌入式系统是指嵌入于各种设备及应用产品内部的计算机系统，它主要完成信号控制的功能，体积小，结构紧凑，可作为一个部件埋藏于所控制的装置中。它为人们设计了极为简便却仍具有标准PC功能的设备，给人们的生产生活带来了极大的便利和丰富的乐趣，任何人都可能拥有大小不一、形态各异、使用嵌入式技术的电子产品，小到MP3、PDA等微型

52、数字化产品，大到网络家电、智能家电、车载电子设备等。在工农业领域中，使用嵌入式技术的数字机床、智能仪表、工业机器人和效劳机器人正在逐步改变着传统的工农业生产方式。目前，嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过了通用计算机。今天嵌入式系统带来的工业年产值已超过了1万亿美元。在美国日本等兴旺国家，嵌入式系统已经应用到传统工业的各个方面，从智能化电机、智能化水表，到智能化汽车，嵌入式系统已成为现代工业不可缺少的一个重要局部。我国也非常重视嵌入式技术的研究，国家863方案投入了大批资金用语开发我国自主版权的嵌入式操作平台和数据库。嵌入式技术开展很快，市场潜力巨大。4.2 智能可穿戴设备“美发机器人的技术

53、方案设计4.2.1 市场潜力分析微观目标消费者A.行动不便者残疾人或老年人对于一些行动不便的残疾人来说，洗头和理发并不是一件轻松的事。由于残疾导致的身体行为限制，使很多残疾人不能根据理发师的要求调整头部角度；而理发师也由于这些角度限制导致给残疾人洗头和理发变成了一件难事。对于很多老年人来说也有同样的不便。对于这些行动不便的人群来说，洗头和理发是一件比拟麻烦的事，因为理发师在为这些人群效劳时，往往要同时兼顾工作的有效性和效劳对象的平安，这就可能会导致工作效率的低下，也加大了时间本钱，因此，平安又高效的为行动不便的群体提供洗头和理发的效劳似乎变得比拟困难。“平安+高效正是机器人美发师推出初期的特点

54、，因此我们将行动不便群体定为我们初期的目标消费者。B.与美发产品合作，针对一般市场由于机器人理发师的平安高效性，为了翻开更大的市场，可以和一些美发品牌合作如与欧莱雅合作。在一些品牌美发店和美发会所，可以将机器人美发师投入使用，由于其智能性，将会自动记录每一个消费者的发质情况、所剪过的发型等，无形中会将一些消费者开展为长期的会员这样的忠诚型消费者，这样不仅可以到达吸引顾客的目的，还可以大大的提高美发店和美发会所的工作效率。产品特点平安+高效，为顾客量身打造的发型，舒适的洗发美发体验由于机器操作的特殊性，我们对机器人美发师首要强调的就是其平安性。消费者只需要半躺在特定的洗头椅上，机器人会自动根据消

55、费者的发质选择适合的洗发产品，然后消费者头部的洗头设备自动喷出水、洗发露、护发素，机器人的手可从多个角度全方位的对消费者的头部进行清洗和按摩，最后再冲洗干净，吹干头发，整个过程确保消费者的平安且只需要5分钟左右的时间。而当进行美发定型的时候，机器人也会对消费者的头型、脸型进行精密扫描、计算，再设计出最适合消费者的发型，进行设计定型。整个过程也只需要1015分钟，且十分平安，而由于消费者的发型是根据其自身的情况为其量身打造的，所以是最适合其个人的发型，能到达让顾客满意的效果。竞争者机器人理发师只涉及理发、设计发型、美发定型三个局部，所以其实跟真人美发师在一定程度上是合作关系而不完全是竞争关系。4

56、.2.2产品设计功能概述：随着人们生活水平的提高，以及 HYPERLINK :/baike.baidu /view/20022.htm t _blank 美容、 HYPERLINK :/baike.baidu /view/70307.htm t _blank 服饰等时尚行业的快速开展， HYPERLINK :/baike.baidu /view/6990.htm t _blank 形象设计不再是人们印象中只有明星们才享受得起的待遇，已从原来的影视、文艺等专业机构走进群众生活。越来越多的普通人走进形象设计室，为自己装点门面。一些公关人士参加商务活动时需要形象设计，时尚人士组织聚会时需要形象设计，

57、白领参加招聘面试更需要形象。而美发是魅力形象的重要组成局部。美发机器人作为一款功能强大的专业机器人，不仅能完成现有真人进行的剪，洗，吹，烫，染，拉等一些不同形式的美发工作，还能进行许多真人无法完成的美发工作。指纹识别在为每一位客户理发之前，需要输入记录客户的指纹，并更新生成个人美发档案。等到客户下次再来消费的时候会进行自动识别，并询问客户的需求，提供相应的美发效劳。客户也可通过自己的档案查阅自己的美发史。多种语音智能点歌因美发一般需要较长时间，为让顾客拥有更好的美发体验，机器人可以提供多种语音智能点歌效劳。顾客只需说出想要听的歌曲，机器会自动播放。同时，机器人也会根据顾客的不同风格推荐不同的歌

58、单。发质分析由于种族和地区的不同，头发有乌黑、金黄、红褐、红棕、淡黄、灰白、银白等色，甚至还有绿色和红色的。在同一种族和地区里，人的发质也各有差异。美发机器人可以采集顾客的发质信息并加以分析，然后生成分析结果并立刻给出最正确的美发方案。4、洗头按摩消费者只需要半躺在特定的洗头椅上，机器人会自动根据消费者的发质选择适合的洗发产品，然后消费者头部的洗头设备自动喷出水、洗发露、护发素，机器人的手可从多个角度全方位的对消费者的头部进行清洗和按摩，最后再冲洗干净，吹干头发，整个过程确保消费者的平安且只需要5分钟左右的时间。5、发型设计发型设计是一门综合的艺术，它涉及非常广泛，须根据多种条件来决定，如：头

59、型、五官、季节、发质等等。发型设计过程中脸型是非常重要的，发型和脸型良好的搭配，可以表现此人的性格，气质，而且使人更具有魅力。机器人本身存储了大量美发信息，通过扫描顾客的脸型并结合发质分析结果，可以匹配出与之相对应的发型。第5章 智能可穿戴设备“美发机器人的商业模式 商业化步骤与营销策略 实施步骤初创期1可以先赞助一些养老院、疗养院，通过x月或者x年的试用期，期满后再与这些养老院、疗养院进行洽谈，签订直接签订售卖协议。2由于我团队研发的理发机器人价值较高，初创期极有可能出现资金短缺，所以决定与法国欧莱雅集团签订融资协议。前期我团队作为出租人将机器人租给欧莱雅使用，其需要支付远高于市面租赁价值的

60、租金因为该租金包含了对于可能出现的资产减值损失的补偿等，欧莱雅的承租期为20年，在承租期内欧莱雅拥有理发机器人的使用权，同时承当它的维修保养费用。承租期届满，欧莱雅享有以大大低于机器人当时公允价值的金额购置该项资产的选择权。如果欧莱雅行使该购置权，那么获得理发机器人的所有权，完成资产转让。假设该品牌欧莱雅放弃其购置权，所收回的机器人美发师可继续用来赞助养老院和疗养院。3将机器人美发师直接售卖给一些经济实力较强的高端消费者。2成长期1直接与一些美发店、美发会所签订售卖协议2与护发美发品牌如欧莱雅合作设置洗发养生会所，可设置在一些商场内部或附近人流量较多的地方或者住宅小区内部。由我公司的机器人美发