物联网技术及课程建设(PPT 48页).ppt

1、ANDROID物联网技术课程建设,中智讯 卢斯 ,主要议题,物联网技术探究,物联网学科建设,物联网学习套件,物联网技术探究,21:29,2,什么是物联网,21:29,3,物联网的起源,1995,1998,1999,2005,物物互联,EPC系统,物品编码 RFID 提出概念,ITU互联网报告2005 物联网,21:29,4,ITU互联网报告2005：物联网,第一章，物联网简介，探索了物联网下的关键技术远景，如全域网络（Ubiquitous Networks，又译泛在网络）、下一代网络（NGN）和全域计算。 第二章，可用技术，检视了那些能够引导未来物联网发展的技术，包括无线射频识别（RFID）、

2、传感网技术、智能器件、纳米技术和小型化技术。 第三章，市场机会，探索了这些技术的市场潜力和抑制市场增长的因素。文章选取了部分行业的新商业模型作为范例，描绘了物联网如何做到改变产业基石。 第四章，潜在挑战，思考了阻碍物联网标准化和广泛部署的障碍，如日益增长的隐私关注。 第五章，发展中国家的机遇，提出了一些物联网技术能够给发展中国家带来的益处，这些益处将能使这些国家成为先锋用户和市场催化剂。 第六章，美好前景，将上述内容融合到一起，总结了在未来十年我们的生活方式将会被如何改变。 第七章，新生态系统，总结了物联网带来的影响社会发展、人类生活和电信行业的全新生态系统。,国际电信联盟 ITU互联网报告2

3、005 物联网,21:29,5,ITU互联网报告2005：物联网,报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换；并描绘出“物联网”时代的图景： 当司机出现操作失误时汽车会自动报警； 公文包会提醒主人忘带了什么东西； 衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。,国际电信联盟 ITU互联网报告2005 物联网,正式称“物联网”为“The Internet of things”,21:29,6,物联网的意义,物 + 联,在“物联”时代，“现实的世间万物” 将与 “虚拟的互联网” 整合为 统一的“整合网络”，全球全世界的运转以

4、此为基础 - 经济管理/生产运行/社会管理乃至个人生活-全球世界-互联物联-整合大同,21:29,7,物联网技术架构,全面感知,可靠传递,智能处理,传感器,RFID,二维码,智能卡,条形码,智能标签,Zigbee,Wi-Fi,Bluetooth,Eth/IPv4,M2M,Linux,数据库,云存储,Web 3.0,云服务,业务流程,Android,利用云计算，模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制,利用RFID，传感器，二维码等随时随地获取物体的信息,通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去,21:29,8,物联网理论模型,近

5、距离通信,传感器技术,智能卡,二维码,跟踪定位,条形码,GPS,云计算服务器,汽车,环境,工业,监控,行业应用,21:29,9,涉及的关键技术,21:29,10,涉及的关键技术,射频识别即RFID技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线识别特定目标并读写相关数据，无需建立机械或光学接触。RFID标签上存储着规范而具有互用性的信息，可实现物品(商品)信息的识别。,传感技术是从自然信源获取信息，并对之进行处理、变换和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术，它涉及传感器、信息处理和识别等活动。,RFID技术,传感器技术,21:29,11,涉及的关键技术,物联网中，物品与人的无障

6、碍交流，必然离不开可进行大批量数据传输的无线网络。无线网络既包括Zigbee等无线标准，也包括为蓝牙技术、WIFI技术、IPv6技术等。,嵌入式网关是一个中央数据转换单元，基于传统嵌入式技术，运行复杂的嵌入式操作系统，实现传感无线网数据与互联网之前的数据交互。,无线网络技术,嵌入式网关技术,21:29,12,涉及的关键技术,物联网的发展离不开云计算技术的支持。物联网中的终端的计算和存储能力有限，云计算平台可以作为物联网的“大脑”,实现对海量数据的存储、计算。,随着智能化无线移动终端的流行，传统应用也都随之转移，以Android技术为首的人机物联网对话应用也成为人与物品（商品）之间沟通的窗口。,

7、云计算技术,移动终端应用技术,21:29,13,几种技术的关系,21:29,14,Android物联网 - 网络融合,物联网不仅仅是网络 更是面向业务的智能 应用和服务,各种Android移动互联网应用正是物联网实际意义的体现,以应用驱动、以物联网、云计算为引擎、以嵌入式和工业化软件的大发展为标志的一场信息化革命时代就要到来,21:29,15,物联网的不同发展,中国：无锡基地“感知中国”传感网中心,欧盟：完善的物联网战略规划（e-Europe、i2010）,美国：IBM智慧地球、智能电网、智能医疗,日韩：泛在网战略和应用结合，U-Japan/Korea,21:29,16,物联网在中国,国家中长

8、期科学技术发展规划（2006-2020年）,2009年8月7日，温家宝视察无锡提出： 传感网的核心技术、关键设备应早一点谋划。 建立中国的“感知中国”传感网中心。,2010年10月18日， 国务院发布 国务院关于加快 培育和发展战略性新兴产业的决定 决定明确了信息为七大战略性新兴产业之一，突破方向为：新一代信息网络、“三网”融合、物联网、云计算。,2010年6月7日，在中国科学院第十五次院士大会、中国工程院第十次院士大会上，胡锦涛发表讲话，指出：加快发展物联网研发和建设新一代互 联网。,21:29,17,物联网应用领域,21:29,18,物联网一些典型应用案例,智能家居：人在外，家就在眼前,数

9、字家庭是以计算机技术和网络技术为基础，包括各类消费电子产品、通信产品、信息家电及智能家居等，通过不同的互连方式进行通信及数据交换,实现家庭网络中各类电子产品之间的“互联互通”的一种服务。 数字家庭的四大功能：信息、通信、娱乐和生活。,21:29,19,物联网一些典型应用案例,精细农业,将无线传感器网络布设于农田、园林、温室等目标区域，网络节点大量实时地收集温度、湿度、光照、气体浓度等物理量，精准地获取土壤水分、养分程度、电导率、pH值、氮素等土壤信息。 无线传感器网络有助于实现农业生产的标准化、数字化、网络化。 将从三个方面有效促进农业的发展：增产增收、节约能源，相当于露地栽培产量10倍以上,

10、21:29,20,物联网一些典型应用案例,实现食品供应链的全程追踪和溯源，保证食品的安全，最终实现政府的数字化的政务管理与城市运行职能。 实现食品等重要物质的准确标识，实现管理的透明化，为食品安全、防伪打假提供法律依据。 实现食品、物流供应链的追踪，提高重大疫病防控能力和水平。,食品追溯,21:29,21,主要议题,物联网技术探究,物联网学科建设,物联网学习套件,物联网学科建设,21:29,22,物联网专业建设情况,2010年，教育部批准40所高校办学 2011年初，第二批批准27所高校 2012年2月，教育部批准80所高校办学 目前，共有147所学校开办物联网工程专业，还有在其他专业下开设（

11、物联网方向）的办学模式 约200所高职高专办物联网应用技术专业 估计近500所高校已办或准备开办物联网专业,21:29,23,物联网专业建设要求,物联网工程,具有鲜明的综合性、交叉性、应用性特点,学研学工融合、突出专业特色、培养工程型人才,突出物联网学科中与移动互联网的结合与应用,建设物联网工程中心/开发物联网应用项目课程,与企业深度合作增强对新技术的吸收能力,21:29,24,感知层,传输层,网关层,物联网技术开发类型,应用层,21:29,25,RFID/传感接口技术,感知层：数据采集与感知（触角） 主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据，包括各类物理量、标识、音频、视频数据。物联网的数

12、据采集涉及传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。,CC2530,IAR / C,单片机接口技术,传感器技术,RFID技术,21:29,26,ZIGBEE传感网络,传输层：无线传感网络（神经网络） 传感器网络组网和协同信息处理技术实现传感器、RFID等数据采集技术所获取数据的短距离传输、自组织组网以及多个传感器对数据的协同信息处理过程。,CC2530,IAR / C,ZigBee无线通信标准,无线传感网,网络协议,ZStack,网络组织结构 网络拓扑,21:29,27,物联网网关技术,网关层：实现更加广泛的互联功能（大脑） 能够把感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传

13、送，负责对传感网络传递过来的数据进行中央处理，并为上层应用提供数据服务，需要传感器网络与移动通信技术、互联网技术相融合。,ARM Cortex-A8,Linux / C / C+,嵌入式Linux,WIFI/3G,云计算,M2M技术,服务端编程,数据库,21:29,28,物联网应用服务,应用层：包含应用支撑平台和应用服务（窗口） 应用支撑平台子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能。 应用服务子层包括智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等行业应用。 结合各种行业应用将物联网技术进行实质化，学习如何实现过重物联网应用案例的软件编程。,ARM Cortex-A

14、8,Java / C+ / Web,Android技术,Web 2.0,项目设计,软件工程,BS/CS,Android,21:29,29,物联网课程结构,21:29,30,物联网课程架构（参考）,21:29,31,优秀教材精选,21:29,32,针对校情的物联网应用实现,河南科技大学坐落在千年帝都、牡丹花城洛阳，是河南省省属重点高校，是河南省重点建设的三所综合性大学。 2011年在计算机学科下面开设物联网工程专业，主要培养Android移动物联网的实用应用技术人才。结合洛阳古城旅游资源及文物保护需求，开展了一系列特色研究。,21:29,33,培养模式的探讨,技术太新，师资得从头培养； 知识点多

15、，师资队伍不够； 应用性强，缺乏项目开发的经验； 专用设备，过于依赖于厂家的资料； 封闭实验室，学生缺少锻炼； 实验现场“故障”多，缺乏应变能力； ,21:29,34,培养模式的探讨,抓学生骨干（10%比例）； 老师和学生骨干一起学习/探讨，学生骨干注重实验环节，老师专注理论研究； 学生骨干与厂家建立沟通渠道； 实验室对骨干学生开放； 学生骨干带动其他学生完成实验； 团队分组，骨干带队，设计综合项目。,21:29,35,主要议题,物联网技术探究,物联网学科建设,物联网学习套件,物联网学习套件,21:29,36,中智讯高校实验室整体解决方案,21:29,37,中智讯物联网产品,中智讯,ZDroi

16、d移动互联网系列： 以3G Android/Linux/物联网应用/云计算等移动互联网技术为主要课程； 面向计算机/软件等专业培养热门移动互联物联网IT人才。,ZWireless无线传感物联网系列： 以Zigbee/IPv6/WIFI/蓝牙无线技术、ARM接口/传感器接口技术等无线传感接口与网络传输技术为主要课程； 面向电子/通信等专业培养热门物联网网络技术IT人才。,ZXBee综合物联网系列： 融合嵌入式/物联网/移动互联网三个学科的综合实验平台； 面向计算机/软件/电子/通信等专业构建综合性质的实验室，可以完成三个学科的基本教学实验。,ZEmber嵌入式定制系列： 结合学校研究的特色领域，

17、为高校定制专属的嵌入式教学实验平台，并提供独有的项目教学案例； 定制范围涵盖嵌入式、移动互联网、物联网等学科。,21:29,38,中智讯产品一览表,21:29,39,主要基础平台,ZD-s210 xA80,ZX-s210w53,ZW-s210m4in1,21:29,40,ZR-s210wRfidx,ZXBee系列无线传感节点,无线节点,CC2530,STM32w108,WIFI,Bluetooth,CC2530 Debug,ARM Debug,调试转接板,21:29,41,ZSensors系列传感器,21:29,42,ZSensors系列传感器,可燃气体/烟雾,酒精,三轴,霍尔/磁场,温湿度,光敏,超声波,压力,人体红外,雨滴/凝露,继电器,RFID,火焰,空气质量,风扇,21:29,43