《物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用》第1章課件

1、物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用點擊此處結束放映電子教案物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用點擊此處結束放映第1章 緒論物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用點擊此處結束放映 本章主要內(nèi)容： 介紹物聯(lián)網(wǎng)的概念 介紹物聯(lián)網(wǎng)的技術特征及發(fā)展概況 介紹物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵及網(wǎng)絡的演進 介紹物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡層和應用層的體系架構物聯(lián)網(wǎng)的概念1.1物聯(lián)網(wǎng)的技術特征1.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況1.3物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵及網(wǎng)絡演進1.4物聯(lián)網(wǎng)體系架構1.5物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用 點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)的概念1.1物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用 物聯(lián)網(wǎng)的定義： 通過信息傳感設備，按照約定的協(xié)議，把

2、任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上延伸和擴展的網(wǎng)絡。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用 物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱為: Internet of Things 物聯(lián)網(wǎng)的英文縮寫為: IOT點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用 物聯(lián)網(wǎng)就是“物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這里有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎之上延伸和擴展的一種網(wǎng)絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品，人與物可以通過互聯(lián)網(wǎng)進行信息的交換和通信。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用 物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三

3、次浪潮。 在物聯(lián)網(wǎng)時代，人類夢寐以求的“將物體賦予智能”這一希望，在物聯(lián)網(wǎng)的時代將成為現(xiàn)實。物聯(lián)網(wǎng)描繪的是充滿智能化的世界，在物聯(lián)網(wǎng)的世界里萬物都將互聯(lián)。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用 點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)的技術特征1.2物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用物聯(lián)網(wǎng)的技術特征1.2.1 全面感知1.2.2 互通互聯(lián)1.2.3 智慧運行 點擊此處結束放映 物聯(lián)網(wǎng)的技術特征是全面感知、互通互聯(lián)和智慧運行。物聯(lián)網(wǎng)需要對物體具有全面感知的能力，對信息具有互通互聯(lián)的能力，并對系統(tǒng)具有智慧運行的能力。物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.2.1 全面感知 * 射頻識別（RFID）方式的感知，在第2章介紹。 * 傳感器和無線傳感器

4、網(wǎng)絡方式的感知，在第3章介紹。 * 對物體進行定位，在第4章介紹。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.2.2 互通互聯(lián) * 物聯(lián)網(wǎng)通信幾乎包含了現(xiàn)在所有的通信技術，在第5章介紹。 * 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡服務建立在互聯(lián)網(wǎng)之上，在第6章介紹。 點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.2.3 智慧運行 * 物聯(lián)網(wǎng)中間件解決分布異構的問題，在第9章介紹。 * 物聯(lián)網(wǎng)應用是智慧運行的目的，在第11章介紹。 點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用* 物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)和云計算，在第7章介紹。* 物聯(lián)網(wǎng)與人工智能，在第8章介紹。* 物聯(lián)網(wǎng)信息安全，在第10章介紹。 點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用點擊此處結束放映

5、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況1.3物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況1.3.1 物聯(lián)網(wǎng)概念的誕生！1.3.2 物聯(lián)網(wǎng)在國外的發(fā)展1.3.3 物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)的發(fā)展1.3.4 物聯(lián)網(wǎng)已進入2.0時代 當物聯(lián)網(wǎng)最初在美國被提出時，只是給全球每個物品一個代碼，以實現(xiàn)物品跟蹤與信息傳遞。如今，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)不僅僅是IT行業(yè)的發(fā)展，而是上升為國家綜合競爭力的體現(xiàn)。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.3.1 物聯(lián)網(wǎng)概念的誕生點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.3.2 物聯(lián)網(wǎng)在國外的發(fā)展點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.3.2 物聯(lián)網(wǎng)在國外的發(fā)展點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.3.2 物聯(lián)網(wǎng)在國外

6、的發(fā)展點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.3.3 物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)的發(fā)展點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.3.3 物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)的發(fā)展點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.3.4 物聯(lián)網(wǎng)進入2.0時代點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.3.4 物聯(lián)網(wǎng)進入2.0時代點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵及網(wǎng)絡演進1.4物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵及網(wǎng)絡演進1.4.1 物聯(lián)網(wǎng)起源于射頻識別領域1.4.2 無線傳感器網(wǎng)絡概念的融入 1.4.3 從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的演進 1.4.4 泛在網(wǎng)絡的愿景 物聯(lián)網(wǎng)是一種新興的并正在不斷發(fā)展的技術，其內(nèi)涵也在不斷地發(fā)展、擴充

7、和完善?！熬W(wǎng)絡無處不在”已經(jīng)成為發(fā)展趨勢和愿景。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.4.1 物聯(lián)網(wǎng)起源于射頻識別領域物聯(lián)網(wǎng)的概念最早是美國麻省理工學院明確提出的。物聯(lián)網(wǎng)的概念是從射頻識別（RFID）這個領域來的。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.4.1 物聯(lián)網(wǎng)起源于射頻識別領域點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.4.1 物聯(lián)網(wǎng)起源于射頻識別領域點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.4.2 無線傳感器網(wǎng)絡概念的融入 由射頻識別（RFID）引出的物聯(lián)網(wǎng)有局限性，又將無線傳感器網(wǎng)絡這個概念引入了物聯(lián)網(wǎng)。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.4.2 無線傳感器網(wǎng)絡概念的融入點擊此處結

8、束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.4.2 無線傳感器網(wǎng)絡概念的融入點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.4.3 從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的演進 1. 互聯(lián)網(wǎng)的概念 互聯(lián)網(wǎng)始于1969年美國的阿帕網(wǎng)。通常，Internet泛指互聯(lián)網(wǎng)。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.4.3 從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的演進2. 物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應用點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用點擊此處結束放映1.4.3 從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的演進3. M2M4. 信息物理系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.4.3 從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的演進5. 互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展路線 盡管物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)有很大的不同，但從信息化發(fā)展的角度來看，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)密

9、不可分。 網(wǎng)絡的發(fā)展：寬帶化、移動化、IP化、智能化。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.4.4 泛在網(wǎng)絡的愿景泛在網(wǎng)絡是人們的一個希望。泛在網(wǎng)絡可以認為是一個大而全的藍圖，泛在網(wǎng)絡是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的愿景。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.4.4 泛在網(wǎng)絡的愿景點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.4.4 泛在網(wǎng)絡的愿景點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.4.4 泛在網(wǎng)絡的愿景點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)體系架構1.5物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用物物聯(lián)網(wǎng)體系架構 1.5.1 物聯(lián)網(wǎng)的基本組成 1.5.2 感知層 1.5.3 網(wǎng)絡層 1.5.4 應用層 物聯(lián)網(wǎng)是

10、一個層次化的網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)大致有三層，分別為感知層、網(wǎng)絡層和應用層。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.1 物聯(lián)網(wǎng)的基本組成 物聯(lián)網(wǎng)大致有三層，從下到上依次可以劃分為感知層、網(wǎng)絡層和應用層。 1感知層 物聯(lián)網(wǎng)要實現(xiàn)物與物的通信，其中“物”的感知是非常重要的。感知層是物聯(lián)網(wǎng)的感覺器官，用來識別物體、采集信息。 2網(wǎng)絡層 物聯(lián)網(wǎng)當然離不開網(wǎng)絡。網(wǎng)絡層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)，負責將感知層獲取的信息進行處理和傳輸。 3應用層 物聯(lián)網(wǎng)建設目標是為用戶提供更好的應用和服務體驗。應用層把感知和傳輸來的信息進行分析，做出正確的控制和決策，解決信息處理和人機交互問題。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5

11、.1 物聯(lián)網(wǎng)的基本組成點擊此處結束放映感知層 網(wǎng)絡層 應用層物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.1 物聯(lián)網(wǎng)的基本組成點擊此處結束放映感知層 網(wǎng)絡層 應用層物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.2 感知層物聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡的主要區(qū)別，在于將網(wǎng)絡的觸角伸到了物體之上。也就是說，物聯(lián)網(wǎng)中的“物”是通過感知層來實現(xiàn)的。1. 感知層的功能點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.2 感知層2. 物品的標識符 首先，數(shù)據(jù)采集需要標識符。給物聯(lián)網(wǎng)中每一個“物”都分配唯一的標識符，解決信息歸屬于哪一個“物”的問題。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.2 感知層3. 數(shù)據(jù)采集技術 數(shù)據(jù)采集主要有2種方式，一種是利用自動識

12、別技術進行物體信息的數(shù)據(jù)采集，一種是利用傳感器技術進行物體信息的數(shù)據(jù)采集。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.2 感知層3. 數(shù)據(jù)采集技術 自動識別點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.2 感知層3. 數(shù)據(jù)采集技術傳感器點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.2 感知層 3. 數(shù)據(jù)采集技術 傳感器不僅可以單獨使用，還可以由傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信單元構成節(jié)點，由大量節(jié)點形成無線傳感器網(wǎng)絡（WSN）。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.2 感知層4. 信息短距離傳輸 感知層獲取信息后，還需要進行短距離傳輸，以使多個采集點協(xié)同工作，或使已采集信息傳遞到網(wǎng)關。 這里需要說

13、明的是，信息短距離傳輸既可能發(fā)生在數(shù)據(jù)采集之后，也可能發(fā)生在數(shù)據(jù)采集的過程中。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.3 網(wǎng)絡層 物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡的一種形式，物聯(lián)網(wǎng)的主要價值在于“網(wǎng)”。網(wǎng)絡層主要承擔著數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?。網(wǎng)絡層包括接入網(wǎng)和核心網(wǎng)。 1. 網(wǎng)絡層的功能點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.3 網(wǎng)絡層2. 接入網(wǎng) 接入網(wǎng)：終端到骨干網(wǎng)絡之間。其長度一般為幾百米到幾公里，因而被形象地稱為最后一公里。無線接入和有線接入。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.3 網(wǎng)絡層2. 接入網(wǎng) 點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.3 網(wǎng)絡層3. 互聯(lián)網(wǎng) 1995年10月24日，聯(lián)合

14、網(wǎng)絡委員會（The Federal Networking Council，F(xiàn)NC）通過了一項關于“互聯(lián)網(wǎng)定義”的決議。聯(lián)合網(wǎng)絡委員會認為，下述語言反映了對“互聯(lián)網(wǎng)”這個詞的定義。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.3 網(wǎng)絡層3. 互聯(lián)網(wǎng)這是FNC從技術的角度來定義互聯(lián)網(wǎng)。這個定義至少揭示了3個方面的內(nèi)容： 互聯(lián)網(wǎng)是全球性的； 互聯(lián)網(wǎng)上的每一臺主機都需要有“地址”； 這些主機必須按照共同的規(guī)則（協(xié)議）連接在一起。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.3 網(wǎng)絡層3. 互聯(lián)網(wǎng) 互聯(lián)網(wǎng)是由計算機網(wǎng)絡相互連接而成。從邏輯上可以分為兩部分：資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與

15、應用1.5.3 網(wǎng)絡層3. 互聯(lián)網(wǎng) 資源子網(wǎng)由主計算機系統(tǒng)、終端、連網(wǎng)外部設備、各種信息資源等組成。資源子網(wǎng)負責全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務，負責向網(wǎng)絡用戶提供各種網(wǎng)絡資源和網(wǎng)絡服務。 通信子網(wǎng)由一些專用的通信控制處理機和連接它們的通信線路組成，完成網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)發(fā)等通信處理的任務。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.3 網(wǎng)絡層3. 互聯(lián)網(wǎng) 互聯(lián)網(wǎng)的功能主要有三個：數(shù)據(jù)通信、資源共享和分布處理。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.3 網(wǎng)絡層 3. 互聯(lián)網(wǎng) 為了將龐大而復雜的問題轉(zhuǎn)化為易于研究和處理的局部問題，計算機網(wǎng)絡研究采用了層次結構，把整個網(wǎng)絡通信劃分為一系列的層，各層及其規(guī)范的集

16、合就構成了網(wǎng)絡體系結構 。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.3 網(wǎng)絡層 3. 互聯(lián)網(wǎng) OSI參考模型采用了七層結構，每一層都規(guī)定了功能、要求和技術特性等，但沒有規(guī)定具體實現(xiàn)方法。OSI參考模型是目前幫助人們認識和理解計算機網(wǎng)絡通信過程的最好工具。 TCP/IP參考模型也采用分層通信結構，TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議為4個層次，分別是應用層（Application Layer）、傳輸層（Transport Layer）、網(wǎng)際層（Internet Layer）和網(wǎng)絡接口層（Network Interface Layer）。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.3 網(wǎng)絡層 3. 互聯(lián)網(wǎng) 基于

17、Web技術的互聯(lián)網(wǎng)應用點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.4 應用層 應用是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目的，物聯(lián)網(wǎng)最終的目的，就是在各行各業(yè)全面應用物聯(lián)網(wǎng)。 應用層主要基于軟件技術和計算機技術來實現(xiàn)，用于完成數(shù)據(jù)的管理和數(shù)據(jù)的處理。 點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.4 應用層 1. 應用層功能 在應用層中，各種各樣的物聯(lián)網(wǎng)應用場景通過物聯(lián)網(wǎng)中間件接入網(wǎng)絡層。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.4 應用層 2. 物聯(lián)網(wǎng)中間件 在應用層中，各種各樣的物聯(lián)網(wǎng)應用場景通過物聯(lián)網(wǎng)中間件接入網(wǎng)絡層。中間件是一種獨立的系統(tǒng)軟件，處于操作系統(tǒng)與應用程序之間，所以稱為中間件。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)

18、技術導論與應用1.5.4 應用層 2. 物聯(lián)網(wǎng)中間件 中間件通過標準接口提供服務。用戶通過中間件，能夠獲得標準化的應用服務。點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.4 應用層 3. 物聯(lián)網(wǎng)應用場景 物聯(lián)網(wǎng)的應用領域十分廣泛，將逐漸普及到所有領域。制造領域、物流領域、醫(yī)療領域、軍事領域、防偽安全領域、農(nóng)業(yè)領域、智能家居領域、可穿戴領域、智慧城市領域點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.4 應用層 3. 物聯(lián)網(wǎng)應用場景點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.4 應用層 3. 物聯(lián)網(wǎng)應用場景點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論與應用1.5.4 應用層 3. 物聯(lián)網(wǎng)應用場景點擊此處結束放映物聯(lián)網(wǎng)技術導論