《大学信息技术（第三版）》物联网基础及应用

大学信息技术（第三版）2计算机网络基础及应用3.1数据通信技术基础3.2计算机网络基础3.3互联网基础及应用3.4物联网基础及应用3.5信息时代的安全技术33.4物联网基础及应用物联网（InternetofThings，IoT），即万物互联，是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络，具有智能、先进、互联的三个重要特征，其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。43.4物联网基础及应用53.4物联网基础及应用3.4.1传感器技术3.4.2RFID技术3.4.3NFC技术3.4.4习题6传感器基本概念3.4.1传感器技术传感器技术：是物联网的基础技术之一，处于物联网架构的感知层。传感器：是一种能把特定的被测信号，按一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置，以满足信息的传输、处理、记录、显示和控制等要求。传感器作用：传感器处于研究对象与检测系统的接口位置，是感知、获取与检测信息的窗口，它提供物联网系统赖以进行决策和处理所必需的原始数据。7智能传感器3.4.1传感器技术1智能传感器：具有信息处理功能的传感器。智能传感器带有微处理机，具有采集、处理、交换信息的能力，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。2三个优点：精度大幅提高，成本却普遍降低；具有可编程性和自动处理的能力；功能多样化。智能传感器发展趋势（1）向高精度发展（2）向高可靠性、宽温度范围发展（3）向微型化发展（4）向微功耗及无源化发展（5）向智能化数字化发展（6）向网络化发展3.4.1传感器技术9传感器应用

物联网的感应层可以覆盖到与人们生活息息相关的各种物品上，比如商品货物、机械设备、物流部件、仓储物品等。通过物联网感知层，一方面可以检测到这些物品，并对这些物品的状态和所处环境的信息进行实时监控；另一方面又能将这些物品相互连接，形成一个可以交互数据信息的整体，实现对这些物品的自动管理。例3-7演示如何使用Arduino控制板来获取温湿度传感器DHT11获取的外界温度和湿度值3.4.1传感器技术10RFID基本概念3.4.2RFID技术RFID(无线射频识别)技术也被称为电子标签技术，它通过无线射频信号实现非接触方式下的双向通信，完成对目标对象的自动识别和数据的读写操作。RFID技术具有无接触、精度高、抗干扰、速度快以及适应环境能力强等显著优点，可广泛应用于诸如商品生产、商品运输、公共交通、公共基础设施等领域，被公认为二十一世纪十大重要技术之一。11RFID基本概念3.4.2RFID技术RFID标签：是类似货物包装上的条形码功能，记载货物的信息，是RFID系统真正的数据载体，用以标识目标对象。RFID阅读器：主要功能是控制射频模块向RFID标签发射读取信号，并接受RFID标签的应答，对RFID标签的识别信息进行处理。天线：天线（Antenna）是在RFID标签和阅读器之间传递射频信号，即RFID标签的数据信息。12RFID应用随着RFID技术的飞速发展，RFID技术作为一种具有多种优点的自动识别技术，已经逐渐应用到各个领域。物流交通食品安全身份识别资产管理制造业3.4.2RFID技术13NFC基本概念3.4.3NFC技术NFC（NearFieldCommunication）是近距离无线通讯技术，也称为近场通信。NFC卡也就是近场卡，属于近距离卡，作用距离一般情况下只有几厘米，主要工作频段是13.56MHz。NFC芯片装在手机上，手机就可以实现小额电子支付和读取其他NFC设备或标签的信息。通过NFC，电脑、数码相机、手机、平板电脑等多个设备之间可以很方便快捷地进行无线连接，进而实现数据交换和服务。14NFC基本概念3.4.3NFC技术卡模式（Cardemulation）：这个模式其实就是相当于一张采用RFID技术的IC卡。可以替代大量的IC卡。此种方式下，有一个极大的优点，那就是卡片通过非接触读卡器的RF域来供电，即便是寄主设备（如手机）没电也可以工作。点对点模式（P2Pmode）：这个模式和红外线差不多，可用于数据交换，只是传输距离较短，传输速度快，功耗低。将两个具备NFC功能的设备链接，能实现数据点对点传输。因此通过NFC，多个设备如数码相机、平板电脑、计算机和手机之间都可以交换资料或者服务。NFC应用无接触支付交通运输医疗健康方便易用智能目标社交媒体153.4.3NFC技术1