信息技术（拓展模块） 课件 09物联网技术及其应用

信息技术（拓展模块）模块9物联网技术及其应用【问题探析】【问题9-1】如何理解物联网的定义？物联网（InternetofThings，IoT），即“万物相连的互联网”，是在互联网基础上延伸和扩展的网络，是通过将各种信息传感设备与网络结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。目前较为公认的物联网的定义是：通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网连接起来，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。物联网是互联网、传统电信网等信息的承载体，是让所有能行使独立功能的物品实现互联互通的网络。物联网具有以下两层含义。（1）物联网的基础和核心仍然是互联网，物联网是基于互联网延伸和扩展的网络。（2）信息交换的客户端延伸和扩展到物品与物品之间，即“物物互联”。【问题探析】【问题探析】【问题9-2】物联网有哪些基本特征？物联网以射频识别技术、无线网络技术、人工智能技术、云计算技术和传感器技术为核心技术，主要具有以下4个特征。1．主动全面感知2．可靠传输3．智能分析处理4．嵌入式的高灵敏服务【问题探析】【问题9-3】物联网的应用领域有哪些？我国已经成为全球物联网发展最活跃的地区之一，物联网已经被广泛应用到物流、交通、安防、医疗、建筑、能源环保、家居、零售等多个领域。1．智慧物流2．智能交通3．智能安防4．智能医疗5．智慧建筑6．智慧能源环保7．智能家居8．智能零售【问题探析】【问题9-4】值得关注的物联网未来发展趋势有哪些？以下是物联网值得关注的未来的发展趋势。1．边缘计算增长2．安全风险倍加关注3．推动供应链发展4．与5G深化融合5．可穿戴设备达到新高度【问题探析】6．医疗物联网加大应用7．智慧物流产业发展进程加快8．人工智能创新变得愈加关键9．为智慧城市建设提供可行的解决方案10．新的连接技术为物联网连接提供保障【问题探析】【问题9-5】我国物联网发展面对的新机遇与

新挑战有哪些？1．新机遇我国物联网发展迅速，目前已经从公共管理、社会服务渗透到企业、市场、家庭和个人，这个过程呈现递进的趋势，表明物联网的技术越来越成熟。我国物联网行业应用的需求升级，将为物联网产业发展带来新机遇。（1）传统产业智能化升级将驱动物联网应用进一步深化。（2）消费物联网应用市场潜力将逐步释放。（3）新型智慧城市全面落地实施将带动物联网规模应用和开环应用。【问题探析】2．新挑战随着物联网产业和应用的加速发展，我国物联网产业的一些新问题日益突出，主要体现在如下几个方面。（1）产业整合和引领能力不足。（2）物联网安全问题日益突出。（3）标准体系仍不完善。因此，我国必须重新审视物联网对经济社会发展的基础性、先导性和战略性意义，牢牢把握物联网发展的新一轮重大转折机遇，进一步聚焦发展方向，优化调整发展思路，持续推动我国物联网产业保持健康有序发展，抢占物联网生态发展主动权和话语权，为我国国家战略部署的落地实施奠定坚实基础。【问题探析】【问题9-6】如何正确理解物联网的3层体系结构？物联网的体系结构主要由感知层、网络层和应用层3个层次组成，体现了物联网的3个基本特征，即全面感知、可靠传输和智能处理。其中，感知层主要完成信息的采集、转换和收集；网络层主要完成信息的传递和处理；应用层主要完成数据的管理和数据的处理，并将这些数据与行业相结合。物联网的3层体系结构如图9-1所示。【问题探析】【问题探析】【问题9-7】物联网感知层的关键技术有哪些？物联网的感知层承担着整个物联网的信息采集和物体识别工作，该层主要用于采集物理世界中的物理事件和数据，是物联网的数据来源。从现阶段来看，物联网研究和发展的瓶颈也主要集中在感知层。物联网感知层的关键技术包括传感器技术、射频识别技术、二维码技术和物联网网关等。【问题探析】【问题9-8】物联网网络层的关键技术有哪些？物联网的网络层建立在互联网和移动通信网等现有网络基础上，所以网络层的关键技术就是互联网和移动通信网的关键技术，包括远距离有线通信技术和网络技术，以及2G、3G、4G、5G和Wi-Fi等无线通信技术。在物联网网络层中，感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术，也可以作为网络层的关键技术。感知数据管理与处理技术主要是指物联网数据的搜索、存储、查询、分析、理解，以及基于感知数据决策和行为的技术。【问题探析】【问题9-9】物联网应用层的关键技术有哪些？物联网的应用层主要为用户提供丰富多彩的业务体验，需要合理高效地处理从网络层传来的海量数据，并从中提取有效信息。因此，应用层的关键技术包括M2M（机器对机器）、云计算、人工智能、数据挖掘和中间件等。【操作训练】【任务9-1】探析物联网的典型应用1．物联网在农业中的应用1）农业标准化生产监测2）动物标识溯源3）水文监测2．物联网在工业中的应用1）电梯安防管理系统2）输配电设备监控、远程抄表3）一卡通系统【操作训练】3．物联网在服务领域中的应用1）个人保健2）智能家居3）智能物流4）移动电子商务5）机场防入侵【操作训练】4．物联网在公共事业中的应用1）智能交通2）平安城市3）城市管理4）环保监测5）医疗卫生【操作训练】5．物联网在物流领域中的应用1）生产物流环节2）运输环节3）仓储环节4）配送环节5）销售物流环节【操作训练】6．物联网在生活领域中的应用1）第二代身份证2）ETC收费系统3）一卡通4）学生卡5）列车车厢的管理【操作训练】【任务9-2】安装与配置典型物联网应用系统物联网应用系统就是搭建物联网模块，实现多个领域的智能化应用。目前常见的物联网应用系统包括智能家居、考勤管理、停车管理、生产管理、智能楼宇、公共交通管理、智能小区管理、仓储物流管理、智能农业生产、集装箱管理、远程医疗、智能支付、环境监控、路灯智能管理、无人驾驶、智能导航、ETC等。例如，在家庭网络中通过互联网将计算机、手机、空调、电视、音箱、吸