物聯(lián)網(wǎng)概述 課件

物聯(lián)網(wǎng)導論李光明EE3105688066-310物聯(lián)網(wǎng)導論李光明內(nèi)容框架什么是物聯(lián)網(wǎng)？物聯(lián)網(wǎng)的起源與發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的主要特點物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景內(nèi)容框架什么是物聯(lián)網(wǎng)？

物聯(lián)網(wǎng)定義：把所有物品通過無線射頻識別（RFID）等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理。ITU：Internetofthings---Fromanytime,

anyplace

connectivityfor

anyone,wewillnowhaveconnectivityforanything.國際電信聯(lián)盟（ITU）曾描繪“物聯(lián)網(wǎng)”時代的情形：司機出現(xiàn)操作失誤時汽車會自動報警；公文包會提醒主人忘帶了什么東西；衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求;……什么是物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)定義：把所有物品通過無線射頻識別（RFID）等信息傳歷史進程：主線復雜，來源不單一RFID1999年，美國麻省理工學院（MIT）Auto-ID中心，提出EPC系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)概念普適計算（PervasiveComputing）感知與互聯(lián)嵌入式系統(tǒng)20世紀90年代末，傳感網(wǎng)起步2006年，NSFworkshoponCPS(Cyber-PhysicalSystems)信息-物理融合系統(tǒng)歷史進程：主線復雜，來源不單一RFID早期認識：被認為是將每個物品打上電子標簽，然后通過射頻識別技術(shù)和通信技術(shù)形成信息網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)物品的智能識別、定位和監(jiān)控當代認識：物聯(lián)網(wǎng)的基本含義就是一種虛擬數(shù)字世界和現(xiàn)實物理世界的融合。注意：這種融合是“雙向的”返回第一個方向是現(xiàn)實世界向虛擬世界的融入第二個方向是虛擬世界向現(xiàn)實世界的融入早期認識：被認為是將每個物品打上電子標簽，然后通過射頻識別技什么是物聯(lián)網(wǎng)？概念的提出Incomputing,theInternetofThingsreferstoanetworkofobjects,suchashouseholdappliances.Itisoftenaself-configuringwirelessnetwork.TheconceptoftheinternetofthingsisattributedtotheoriginalAuto-IDCenter,foundedin1999andbasedatthetimeinMIT.物聯(lián)網(wǎng)實際是中國人的發(fā)明，整合了美國CPS(Cyber-PhysicalSystems)、歐盟IoT（InternetofThings)和日本U-Japan等概念。是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息載體，讓所有能被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。普通對象設(shè)備化，自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化是其三個重要特征。什么是物聯(lián)網(wǎng)？概念的提出物聯(lián)網(wǎng)的其他定義物聯(lián)網(wǎng)的其他定義經(jīng)濟危機下的推手經(jīng)濟長波理論：每一次的經(jīng)濟低谷必定會催生出某些新的技術(shù)，而這種技術(shù)一定是可以為絕大多數(shù)工業(yè)產(chǎn)業(yè)提供一種全新的使用價值，從而帶動新一輪的消費增長和高額的產(chǎn)業(yè)投資，以觸動新經(jīng)濟周期的形成。過去的10年間，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取得巨大成功。目前的經(jīng)濟危機讓人們又不得不面臨緊迫的選擇，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為推動下一個經(jīng)濟增長的特別重要推手。傳感技術(shù)的成熟隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，涉及人類生活、生產(chǎn)、管理等方方面面的各種傳感器已經(jīng)比較成熟。例如常見的無線傳感器（WSN）、RFID、電子標簽等。網(wǎng)絡(luò)接入和信息處理能力大幅提高目前，隨著網(wǎng)絡(luò)接入多樣化、IP寬帶化和計算機軟件技術(shù)的飛躍發(fā)展，基于海量信息收集合分類處理的能力大大提高。物聯(lián)網(wǎng)提出的背景經(jīng)濟危機下的推手經(jīng)濟長波理論：每一次的經(jīng)濟低谷必定會催生出某十五年周期定律1965年前后發(fā)生的變革以大型機為標志，1980年前后以個人計算機的普及為標志，1995年前后則發(fā)生了互聯(lián)網(wǎng)革命。2010年前后？物聯(lián)網(wǎng)？IBM前首席執(zhí)行官郭士納提出一個重要的觀點：計算模式每隔15年發(fā)生一次變革。每一次這樣的技術(shù)變革都引起企業(yè)間、產(chǎn)業(yè)間甚至國家間競爭格局的重大動蕩和變化。而互聯(lián)網(wǎng)革命一定程度上是由美國“信息高速公路”戰(zhàn)略所催熟。十五年周期定律1965年前后發(fā)生的變革以大型機為標志，198歷史進程2009

“感知中國”2008IBM“智慧地球”2005

國際電信聯(lián)盟《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，指出無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨

1995BillGates《未來之路》物物互聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)的基本思想出現(xiàn)于20世紀90年代起源與發(fā)展2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，報告指出，無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動進行交換。射頻識別技術(shù)（RFID）、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將到更加廣泛的應(yīng)用。2008年，IBM首席執(zhí)行官彭明盛提出“智慧地球”構(gòu)想，其中物聯(lián)網(wǎng)為“智慧地球”不可或缺的一部分，而奧巴馬在就職演講后已對“智慧地球”構(gòu)想提出積極回應(yīng)，并提升到國家級發(fā)展戰(zhàn)略。2009年８月７日，溫總理在無錫調(diào)研時，對微納傳感器研發(fā)中心予以高度關(guān)注，提出了把“感知中國”中心設(shè)在無錫、輻射全國的想法。歷史進程2009“感知中國”2008IBM“智慧地球

日本現(xiàn)狀：日本u-Japan戰(zhàn)略，希望實現(xiàn)從有線到無線、從網(wǎng)絡(luò)到終端、包括認證、數(shù)據(jù)交換在內(nèi)的無縫鏈接泛在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，100％的國民可以利用高速或超高速網(wǎng)絡(luò)。韓國現(xiàn)狀：韓國也實現(xiàn)了類似的發(fā)展。配合u-Korea

推出的u-Home是韓國的u-IT839八大創(chuàng)新服務(wù)之一。智能家庭最終讓韓國民眾能通過有線或無線的方式遠程控制家電設(shè)備，并能在家享受高質(zhì)量的雙向與互動多媒體服務(wù)。日本現(xiàn)狀：日本u-Japan戰(zhàn)略，希望實現(xiàn)從有線到無線、從

2004年初，全球產(chǎn)品電子代碼管理中心（EPC）授權(quán)中國物品編碼中心為國內(nèi)代表機構(gòu)，負責在中國推廣EPC與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。4月，北京建立了第一個EPC與物聯(lián)網(wǎng)概念演示中心。2005年，國家煙草專賣局的卷煙生產(chǎn)經(jīng)營決策管理系統(tǒng)實現(xiàn)用RFID出庫掃描，商業(yè)企業(yè)到貨掃描。許多制造業(yè)也開始在自動化物流系統(tǒng)中嘗試應(yīng)用RFID技術(shù)。國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀2004年初，全球產(chǎn)品電子代碼管理中心（EPC）授權(quán)中國物

2009年８月７日，溫總理在無錫調(diào)研時，對微納傳感器研發(fā)中心予以高度關(guān)注，提出了把“感知中國”中心設(shè)在無錫、輻射全國的想法。“在傳感網(wǎng)發(fā)展中，要早一點謀劃未來，早一點攻破核心技術(shù)”，“在國家重大科技專項中，加快推進傳感網(wǎng)發(fā)展”。無錫市則作出部署：舉全市之力，搶占新一輪科技革命制高點，把無錫建成傳感網(wǎng)信息技術(shù)的創(chuàng)新高地、人才高地和產(chǎn)業(yè)高地。中科院無錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心（簡稱‘無錫傳感網(wǎng)中心’），是國內(nèi)目前研究物聯(lián)網(wǎng)的核心單位之一國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀2009年８月７日，溫總理在無錫調(diào)研時，對微納傳感器研發(fā)中

2009年8月24日，中國移動總裁王建宙訪臺期間解釋了物聯(lián)網(wǎng)概念2009年9月11日，“傳感器網(wǎng)絡(luò)標準工作組成立大會暨‘感知中國’高峰論壇”在北京舉行，會議提出傳感網(wǎng)發(fā)展相關(guān)政策。2009年9月14日?！秶抑虚L期科學與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（2006-2020年）》和“新一代寬帶移動無線通信網(wǎng)”重大專項中均將傳感網(wǎng)列入重點研究領(lǐng)域。國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀2009年8月24日，中國移動總裁王建宙訪臺期間解釋了物聯(lián)

對于物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)市場空間，權(quán)威機構(gòu)預測，僅“產(chǎn)業(yè)排頭兵”RFID領(lǐng)域，今年國內(nèi)市場規(guī)模就將達50億元，年復合增長率為33%，其中電子標簽超過38億元、讀寫器接近7億元、軟件和服務(wù)達到5億元的市場格局。而業(yè)內(nèi)人士估計，中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈今年就能創(chuàng)造約1000億元產(chǎn)值,并成為下一個萬億級信息產(chǎn)業(yè)引擎。美國權(quán)威咨詢機構(gòu)FORRESTER預測，到2020年，世界上物物互聯(lián)的業(yè)務(wù)，跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比，將達到30比１，因此，“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為是下一個萬億級的通信業(yè)務(wù)。國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀對于物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)市場空間，權(quán)威機構(gòu)預測，僅“產(chǎn)業(yè)排頭兵”R起源與發(fā)展核心技術(shù)主要特點

應(yīng)用前景根據(jù)信息生成、傳輸、處理和應(yīng)用將物聯(lián)網(wǎng)分為感知識別層、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層、管理服務(wù)層和綜合應(yīng)用層。起源與發(fā)展核心技術(shù)：感知識別層核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層核心技術(shù)：感知識別層核心技術(shù)核心技術(shù)：感知識別層核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層通過感知識別技術(shù)，讓物品“開口說話、發(fā)布信息”是融合物理世界和信息世界的重要一環(huán)，是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于其他網(wǎng)絡(luò)的最獨特的部分。物聯(lián)網(wǎng)的“觸手”是位于感知識別層的大量信息生成設(shè)備，既包括采用自動生成方式的RFID、傳感器、定位系統(tǒng)等，也包括采用人工生成方式的各種智能設(shè)備，例如智能手機、PDA、多媒體播放器、上網(wǎng)本、筆記本電腦等等。信息生成方式多樣化是物聯(lián)網(wǎng)的重要特征之一。感知識別層位于物聯(lián)網(wǎng)四層模型的最底端，是所有上層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。核心技術(shù)：感知識別層核心技術(shù)通過感知識別技術(shù)，讓物品“開口說核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層技術(shù)舉例：RFID基本組成：工業(yè)界經(jīng)常將RFID系統(tǒng)分為標簽，閱讀器和天線三大組件。工作原理：閱讀器通過天線發(fā)送電子信號，標簽接收到信號后發(fā)射內(nèi)部存儲的標識信息，閱讀器再通過天線接收并識別標簽發(fā)回的信息，最后閱讀器再將識別結(jié)果發(fā)送給主機。核心技術(shù)技術(shù)舉例：RFID基本組成：工業(yè)界經(jīng)常將RFID系技術(shù)舉例：傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程：傳感器→無線傳感器→無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（大量微型、低成本、低功耗的傳感器節(jié)點組成的多跳無線網(wǎng)絡(luò)）應(yīng)用舉例：VigilNet:美國弗吉尼亞大學研制的用于軍事監(jiān)測的系統(tǒng)。傳感節(jié)點具有自主成網(wǎng)，多跳傳輸?shù)忍攸c。Mercury:美國哈佛大學研制的可穿戴的醫(yī)療監(jiān)控傳感器。傳感器具有設(shè)計人性化，高精度感知，連續(xù)長期采集數(shù)據(jù)等特點。GreenOrbs（綠野千傳）：森林監(jiān)測傳感網(wǎng)系統(tǒng)，適用于長期、大規(guī)模、自動化的環(huán)境監(jiān)測任務(wù)核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層技術(shù)舉例：傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程：傳感器→無線傳感器→無線傳感技術(shù)舉例：定位系統(tǒng)位置信息拓展：所在地理位置+處在該地理位置的時間+處在該地理位置的對象（人或設(shè)備）定位系統(tǒng)與技術(shù)：GPS，蜂窩基站定位，無線室內(nèi)環(huán)境定位（紅外線/.超聲波/藍牙），新興定位系統(tǒng)（A-GPS/無線AP/網(wǎng)絡(luò)定位）；距離/距離差/無線信號特征物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下對定位技術(shù)的挑戰(zhàn)：異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、多變環(huán)境下的精準定位大規(guī)模應(yīng)用基于位置的服務(wù)（LocationbasedServices）位置信息帶來的信息安全和隱私保護問題核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層技術(shù)舉例：定位系統(tǒng)位置信息拓展：所在地理位置+處在該地理位置技術(shù)舉例：智能信息設(shè)備傳統(tǒng)智能設(shè)備：個人計算機（PC）/個人數(shù)字助理（PDA）/…物聯(lián)網(wǎng)時代新智能設(shè)備：數(shù)字標牌（實時信息互動）/智能電視（具有全功能的互聯(lián)網(wǎng)，個性化體驗）/智能手機/…物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下智能設(shè)備發(fā)展新趨勢：更深入的智能化：縱向（包括傳統(tǒng)的智能設(shè)備）+縱向（融入沒有計算能力的簡單物理對象）更透徹的感知：主動感知(部署傳感器)+被動感知(發(fā)出查詢請求)更全面的互聯(lián)互通：互聯(lián)互通+信息共享核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層詳見第5章技術(shù)舉例：智能信息設(shè)備傳統(tǒng)智能設(shè)備：個人計算機（PC）/個人核心技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層核心技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層核心技術(shù)核心技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)有何異同？物聯(lián)網(wǎng)是下一代互聯(lián)網(wǎng)嗎？無線網(wǎng)絡(luò)在物聯(lián)網(wǎng)中究竟扮演了什么角色？網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層在物聯(lián)網(wǎng)四層模型中連接感知識別層和管理服務(wù)層，具有強大的紐帶作用，高效、穩(wěn)定、及時、安全地傳輸上下層的數(shù)據(jù)。核心技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層核心技術(shù)網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一各種網(wǎng)絡(luò)形式如何應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)？互聯(lián)網(wǎng)：IPv6掃清了可接入網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備在數(shù)量上的限制?；ヂ?lián)網(wǎng)/電信網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心網(wǎng)絡(luò)、平臺和技術(shù)支持。無線寬帶網(wǎng)：WiFi/WiMAX等無線寬帶技術(shù)覆蓋范圍較廣，傳輸速度較快，為物聯(lián)網(wǎng)提供高速可靠廉價且不受接入設(shè)備位置限制的互聯(lián)手段。無線低速網(wǎng)：ZigBee/藍牙/紅外等低速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議能夠適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)中能力較低的節(jié)點的低速率、低通信半徑、低計算能力和低能量來源等特征。移動通信網(wǎng)：移動通信網(wǎng)絡(luò)將成為“全面、隨時、隨地”傳輸信息的有效平臺。高速、實時、高覆蓋率、多元化處理多媒體數(shù)據(jù)，為“物品觸網(wǎng)”創(chuàng)造條件。各種網(wǎng)絡(luò)形式如何應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)？互聯(lián)網(wǎng)：IPv6掃清了可接入網(wǎng)核心技術(shù)：管理服務(wù)層核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層管理服務(wù)層位于感知識別和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層之上，綜合應(yīng)用層之下，是物聯(lián)網(wǎng)智慧的源泉。人們通常把物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用冠以“智能”的名稱，如智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流等，其中的智慧就來自這一層。當感知識別層生成的大量信息經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層傳輸匯聚到管理服務(wù)層，如果不能有效地整合與利用，那無異于入寶山而空返，望“數(shù)據(jù)的海洋”而興嘆。管理服務(wù)層解決數(shù)據(jù)如何存儲（數(shù)據(jù)庫與海量存儲技術(shù)）、如何檢索（搜索引擎）、如何使用（數(shù)據(jù)挖掘與機器學習）、如何不被濫用（數(shù)據(jù)安全與隱私保護）等問題。核心技術(shù)：管理服務(wù)層核心技術(shù)管理服務(wù)層位于感知識別和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫與物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)特點：海量性，多態(tài)性，關(guān)聯(lián)性及語義性關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為一項有著近半個世紀歷史的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，仍可在物聯(lián)網(wǎng)中大展拳腳，為物聯(lián)網(wǎng)的運行提供支撐。與此同時，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提出的新需求，數(shù)據(jù)庫技術(shù)也在進行不斷的更新，發(fā)展出新的方向。新興數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（NoSQL數(shù)據(jù)庫）針對非關(guān)系型、分布式的數(shù)據(jù)存儲，并不要求數(shù)據(jù)庫具有確定的表模式，通過避免連接操作提升數(shù)據(jù)庫性能。數(shù)據(jù)庫與物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)特點：海量信息存儲與物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層網(wǎng)絡(luò)存儲體系結(jié)構(gòu)：直接附加存儲（DAS）網(wǎng)絡(luò)附加存儲（NAS）存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）困難：只能滿足中等規(guī)模商業(yè)需求數(shù)據(jù)中心不僅包括計算機系統(tǒng)和配套設(shè)備（如通信/存儲設(shè)備），還包括冗余的數(shù)據(jù)通信連接/環(huán)境控制設(shè)備/監(jiān)控設(shè)備及安全裝置，是一大型的系統(tǒng)工程。通過高度的安全性和可靠性提供及時持續(xù)的數(shù)據(jù)服務(wù)，為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供良好的支持。典型的數(shù)據(jù)中心：Google/Hadoop海量信息存儲與物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)網(wǎng)絡(luò)存儲體系結(jié)構(gòu)：搜索引擎與物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層Web搜索引擎：一個能夠在合理響應(yīng)時間內(nèi)，根據(jù)用戶的查詢關(guān)鍵詞，返回一個包含相關(guān)信息的結(jié)果列表（hitslist）服務(wù)的綜合體。傳統(tǒng)的Web搜索引擎是基于查詢關(guān)鍵詞的，對于相同的關(guān)鍵詞，會得到相同的查詢結(jié)果。物聯(lián)網(wǎng)時代搜索引擎的新思考從智能物體角度思考搜索引擎與物體之間的關(guān)系，主動識別物體并提取有用信息。從用戶角度上的多模態(tài)信息利用，使查詢結(jié)果更精確，更智能，更定制化。搜索引擎與物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)Web搜索引擎：一個能夠在合理響應(yīng)時物聯(lián)網(wǎng)的智慧決策核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層需求分析：更透徹的感知要求對海量數(shù)據(jù)多維度整合與分析更深入的智能化需要普適性的數(shù)據(jù)搜索和服務(wù)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)從大量數(shù)據(jù)中獲取潛在有用的且可被人理解的模式，基本類型有關(guān)聯(lián)分析，聚類分析，演化分析等。應(yīng)用舉例：精準農(nóng)業(yè)：實時監(jiān)測環(huán)境數(shù)據(jù)，挖掘影響產(chǎn)量的重要因素，獲得產(chǎn)量最大化配置方式市場營銷：通過數(shù)據(jù)庫行銷和貨籃分析等方式獲取顧客購物取向和興趣物聯(lián)網(wǎng)的智慧決策核心技術(shù)需求分析：信息安全與隱私保護核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層RFID安全主要安全和隱私隱患：竊聽、跟蹤、中間人攻擊、欺騙/重放/克隆、物理破解、篡改信息、拒絕服務(wù)攻擊、RFID病毒…保護手段：物理安全機制/密碼學安全機制/PUF…位置隱私定義：用戶對自己位置信息的掌控能力：用戶能自由決定是否發(fā)布位置信息，將信息發(fā)布給誰，通過何種方式來發(fā)布，以及發(fā)布的信息有多詳細。保護手段：制度制約、隱私方針、身份匿名、數(shù)據(jù)混淆信息安全與隱私保護核心技術(shù)RFID安全這張地圖顯示的是2008年到2012年間iPhone軟件開發(fā)者亞倫-帕雷克去過的每一個地方，這不是基本街道圖，GPS蹤跡是圖上唯一可以看見的東西位置與隱私這張地圖顯示的是2008年到2012年間iPhone軟件開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)概述ppt課件核心技術(shù)：綜合應(yīng)用層“實踐出真知”，無論任何技術(shù)，應(yīng)用是決定成敗的關(guān)鍵。物聯(lián)網(wǎng)豐富的內(nèi)涵催生出更加豐富的外延應(yīng)用。傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)歷了以數(shù)據(jù)為中心到以人為中心的轉(zhuǎn)化，典型應(yīng)用包括文件傳輸、電子郵件、萬維網(wǎng)、電子商務(wù)、視頻點播、在線游戲和社交網(wǎng)絡(luò)等；而物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用以“物”或者物理世界為中心，涵蓋物品追蹤、環(huán)境感知、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)等等。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用目前正處于快速增長期，具有多樣化、規(guī)模化、行業(yè)化等特點。核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層核心技術(shù)：綜合應(yīng)用層“實踐出真知”，無論任何技術(shù)，應(yīng)用是決定

起源與發(fā)展

核心技術(shù)

主要特點

應(yīng)用前景物聯(lián)網(wǎng)相對于已有的各種通信和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)和應(yīng)用層面具有哪些特點呢？起源與發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的主要特點感知識別普適化無所不在的感知和識別將傳統(tǒng)上分離的物理世界和信息世界高度融合。異構(gòu)設(shè)備互聯(lián)化各種異構(gòu)設(shè)備利用無線通信模塊和協(xié)議自組成網(wǎng)，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通過“網(wǎng)關(guān)”互通互聯(lián)。聯(lián)網(wǎng)終端規(guī)?；锫?lián)網(wǎng)時代每一件物品均具通信功能成為網(wǎng)絡(luò)終端，5-10年內(nèi)聯(lián)網(wǎng)終端規(guī)模有望突破百億。物聯(lián)網(wǎng)的主要特點感知識別普適化物聯(lián)網(wǎng)的主要特點（續(xù)）管理調(diào)控智能化物聯(lián)網(wǎng)高效可靠組織大規(guī)模數(shù)據(jù)，與此同時，運籌學，機器學習，數(shù)據(jù)挖掘，專家系統(tǒng)等決策手段將廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。應(yīng)用服務(wù)鏈條化以工業(yè)生產(chǎn)為例，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)覆蓋從原材料引進，生產(chǎn)調(diào)度，節(jié)能減排，倉儲物流到產(chǎn)品銷售，售后服務(wù)等各個環(huán)節(jié)。經(jīng)濟發(fā)展跨越化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有望成為從勞動密集型向知識密集型，從資源浪費型向環(huán)境友好型國民經(jīng)濟發(fā)展過程中的重要動力。物聯(lián)網(wǎng)的主要特點（續(xù)）管理調(diào)控智能化

起源與發(fā)展

核心技術(shù)

主要特點

應(yīng)用前景物聯(lián)網(wǎng)豐富的內(nèi)涵催生出更加豐富的外延應(yīng)用。起源與發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)概述ppt課件精細農(nóng)業(yè)精細農(nóng)業(yè)

將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)布設(shè)于農(nóng)田、園林、溫室等目標區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點大量實時地收集溫度、濕度、光照、氣體濃度等物理量，精準地獲取土壤水分、養(yǎng)分程度、電導率、pH值、氮素等土壤信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有助于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標準化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化。將從三個方面有效促進農(nóng)業(yè)的發(fā)展：增產(chǎn)增收、節(jié)約能源，相當于露地栽培產(chǎn)量10倍以上精細農(nóng)業(yè)將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)布設(shè)于農(nóng)田、園林、溫室等目標區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點

由于邊遠山區(qū)網(wǎng)絡(luò)難以覆蓋，現(xiàn)有的監(jiān)控手段成本過高，嚴重影響了園林綠化的動態(tài)監(jiān)測活動。采用低成本、低功耗無線傳感器網(wǎng)絡(luò)動態(tài)監(jiān)測造林營林、林木采伐、林地征占、城市綠地等多方面園林資源變化，建立園林綠化的評價模型和園林綠化信息管理服務(wù)平臺,促進園林綠化的信息化和現(xiàn)代化,提高園林綠化的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。

基于物聯(lián)網(wǎng)的園林綠化信息管理服務(wù)由于邊遠山區(qū)網(wǎng)絡(luò)難以覆蓋，現(xiàn)有的監(jiān)控手段成本過高，嚴重影響

特點：（1）面向園林綠化的物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)與最優(yōu)覆蓋；（2）面向園林監(jiān)控的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；（3）面向園林監(jiān)控的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合；（4）基于GIS的園林災(zāi)害預測預報模型；（5）面向園林綠化的統(tǒng)一監(jiān)測技術(shù)標準和規(guī)范。

基于物聯(lián)網(wǎng)的園林綠化信息管理服務(wù)特點：基于物聯(lián)網(wǎng)的園林綠化信息管理服務(wù)基于物聯(lián)網(wǎng)的食品溯源實現(xiàn)食品供應(yīng)鏈的全程追蹤和溯源，保證食品的安全，最終實現(xiàn)政府的數(shù)字化的政務(wù)管理與城市運行職能。實現(xiàn)食品等重要物質(zhì)的準確標識，實現(xiàn)管理的透明化，為食品安全、防偽打假提供法律依據(jù)。實現(xiàn)食品、物流供應(yīng)鏈的追蹤，提高重大疫病防控能力和水平。基于物聯(lián)網(wǎng)的食品溯源實現(xiàn)食品供應(yīng)鏈的全程追蹤和溯源，保證食智能交通：紅綠燈變“聰明”智能交通：紅綠燈變“聰明”

實現(xiàn)公共交通工具全程追蹤和溯源，保證運輸?shù)陌踩?，最終實現(xiàn)政府的數(shù)字化的調(diào)度管理與城市交通資源優(yōu)化配置運行職能。實現(xiàn)城市公共交通、軌道交通等重要設(shè)備的準確標識，實現(xiàn)管理的透明化，為運輸安全、保障交通設(shè)施設(shè)備安全提供法律依據(jù)。實現(xiàn)車輛、列車等運營全程的追蹤，提高事故防控能力和水平，增強實時調(diào)度監(jiān)控和應(yīng)急事件處理能力，促進交通運輸持續(xù)健康發(fā)展?；谖锫?lián)網(wǎng)的公共交通監(jiān)管實現(xiàn)公共交通工具全程追蹤和溯源，保證運輸?shù)陌踩?，最終實現(xiàn)政智能家居：人在外，家就在眼前智能家居：人在外，家就在眼前48水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(3)基于水面浮標節(jié)點(射頻+水聲通信)、水中自主航行器（水聲通信）和水底固定節(jié)點（水聲通信）的三維立體系統(tǒng)。優(yōu)點：覆蓋全面，配置靈活，功能強大。缺點：系統(tǒng)復雜，成本高。存在著諸多困難：如有效帶寬非常有限、水下信道非常惡劣等等(1)基于水面浮標的(射頻+水聲通信)可任意升降的三維立體水下傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。優(yōu)點：布放比較容易，可利用太陽能、GPS以及水面上的無線通信，回避、降低了水下通信的困難。缺點：阻礙航道，易被發(fā)現(xiàn)破壞，容易隨波逐流，位置不能固定。(2)由固定在海底基站的節(jié)點構(gòu)成的，可任意升降的三維立體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通過光纜或聲通信與水面網(wǎng)關(guān)、節(jié)點聯(lián)結(jié)，將數(shù)據(jù)傳輸至基站。優(yōu)點：不會影響航行。缺點：維護不容易。48水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(3)基于水面浮標節(jié)點(射頻+49人身上可以安裝不同的傳感器，對人的健康參數(shù)進行監(jiān)控，并且實時傳送到相關(guān)的醫(yī)療保健中心，如果有異常，保健中心通過手機，提醒您去醫(yī)院檢查身體。個人保健49人身上可以安裝不同的傳感器，對人的健康參數(shù)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景智能物流：現(xiàn)代物流系統(tǒng)希望利用信息生成設(shè)備，如RFID設(shè)備、感應(yīng)器或全球定位系統(tǒng)等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)，并能夠在這個物聯(lián)化的物流網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)智能化的物流管理。智能交通：通過在基礎(chǔ)設(shè)施和交通工具當中廣泛應(yīng)用信息、通訊技術(shù)來提高交通運輸系統(tǒng)的安全性、可管理性、運輸效能同時降低能源消耗和對地球環(huán)境的負面影響。綠色建筑：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為綠色建筑帶來了新的力量。通過建立以節(jié)能為目標的建筑設(shè)備監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，將各種設(shè)備和系統(tǒng)融合在一起，形成以智能處理為中心的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，有效的為建筑節(jié)能減排提供有力的支撐。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景智能物流：現(xiàn)代物流系統(tǒng)希望利用信息生成設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景（續(xù)）智能電網(wǎng)：以先進的通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以電網(wǎng)設(shè)備間的信息交互為手段，以實現(xiàn)電網(wǎng)運行的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全為目的的先進的現(xiàn)代化電力系統(tǒng)。環(huán)境監(jiān)測：通過對人類和環(huán)境有影響的各種物質(zhì)的含量、排放量、以及各種環(huán)境狀態(tài)參數(shù)的檢測，跟蹤環(huán)境質(zhì)量的變化，確定環(huán)境質(zhì)量水平，為環(huán)境管理、污染治理、防災(zāi)減災(zāi)等工作提供基礎(chǔ)信息、方法指引和質(zhì)量保證。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景（續(xù)）智能電網(wǎng)：以先進的通信技術(shù)、傳感器技術(shù)

起源與發(fā)展

核心技術(shù)

主要特點

應(yīng)用前景總結(jié)重點了解物聯(lián)網(wǎng)的基本概念，了解互聯(lián)網(wǎng)/電信網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心網(wǎng)絡(luò)和信息載體。物聯(lián)網(wǎng)的四層體系結(jié)構(gòu)模型：感知識別層，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層，管理服務(wù)層，綜合應(yīng)用層。起源與發(fā)展總結(jié)Thankyou!Thankyou!物聯(lián)網(wǎng)導論李光明EE3105688066-310物聯(lián)網(wǎng)導論李光明內(nèi)容框架什么是物聯(lián)網(wǎng)？物聯(lián)網(wǎng)的起源與發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的主要特點物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景內(nèi)容框架什么是物聯(lián)網(wǎng)？

物聯(lián)網(wǎng)定義：把所有物品通過無線射頻識別（RFID）等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理。ITU：Internetofthings---Fromanytime,

anyplace

connectivityfor

anyone,wewillnowhaveconnectivityforanything.國際電信聯(lián)盟（ITU）曾描繪“物聯(lián)網(wǎng)”時代的情形：司機出現(xiàn)操作失誤時汽車會自動報警；公文包會提醒主人忘帶了什么東西；衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求;……什么是物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)定義：把所有物品通過無線射頻識別（RFID）等信息傳歷史進程：主線復雜，來源不單一RFID1999年，美國麻省理工學院（MIT）Auto-ID中心，提出EPC系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)概念普適計算（PervasiveComputing）感知與互聯(lián)嵌入式系統(tǒng)20世紀90年代末，傳感網(wǎng)起步2006年，NSFworkshoponCPS(Cyber-PhysicalSystems)信息-物理融合系統(tǒng)歷史進程：主線復雜，來源不單一RFID早期認識：被認為是將每個物品打上電子標簽，然后通過射頻識別技術(shù)和通信技術(shù)形成信息網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)物品的智能識別、定位和監(jiān)控當代認識：物聯(lián)網(wǎng)的基本含義就是一種虛擬數(shù)字世界和現(xiàn)實物理世界的融合。注意：這種融合是“雙向的”返回第一個方向是現(xiàn)實世界向虛擬世界的融入第二個方向是虛擬世界向現(xiàn)實世界的融入早期認識：被認為是將每個物品打上電子標簽，然后通過射頻識別技什么是物聯(lián)網(wǎng)？概念的提出Incomputing,theInternetofThingsreferstoanetworkofobjects,suchashouseholdappliances.Itisoftenaself-configuringwirelessnetwork.TheconceptoftheinternetofthingsisattributedtotheoriginalAuto-IDCenter,foundedin1999andbasedatthetimeinMIT.物聯(lián)網(wǎng)實際是中國人的發(fā)明，整合了美國CPS(Cyber-PhysicalSystems)、歐盟IoT（InternetofThings)和日本U-Japan等概念。是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息載體，讓所有能被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。普通對象設(shè)備化，自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化是其三個重要特征。什么是物聯(lián)網(wǎng)？概念的提出物聯(lián)網(wǎng)的其他定義物聯(lián)網(wǎng)的其他定義經(jīng)濟危機下的推手經(jīng)濟長波理論：每一次的經(jīng)濟低谷必定會催生出某些新的技術(shù)，而這種技術(shù)一定是可以為絕大多數(shù)工業(yè)產(chǎn)業(yè)提供一種全新的使用價值，從而帶動新一輪的消費增長和高額的產(chǎn)業(yè)投資，以觸動新經(jīng)濟周期的形成。過去的10年間，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取得巨大成功。目前的經(jīng)濟危機讓人們又不得不面臨緊迫的選擇，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為推動下一個經(jīng)濟增長的特別重要推手。傳感技術(shù)的成熟隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，涉及人類生活、生產(chǎn)、管理等方方面面的各種傳感器已經(jīng)比較成熟。例如常見的無線傳感器（WSN）、RFID、電子標簽等。網(wǎng)絡(luò)接入和信息處理能力大幅提高目前，隨著網(wǎng)絡(luò)接入多樣化、IP寬帶化和計算機軟件技術(shù)的飛躍發(fā)展，基于海量信息收集合分類處理的能力大大提高。物聯(lián)網(wǎng)提出的背景經(jīng)濟危機下的推手經(jīng)濟長波理論：每一次的經(jīng)濟低谷必定會催生出某十五年周期定律1965年前后發(fā)生的變革以大型機為標志，1980年前后以個人計算機的普及為標志，1995年前后則發(fā)生了互聯(lián)網(wǎng)革命。2010年前后？物聯(lián)網(wǎng)？IBM前首席執(zhí)行官郭士納提出一個重要的觀點：計算模式每隔15年發(fā)生一次變革。每一次這樣的技術(shù)變革都引起企業(yè)間、產(chǎn)業(yè)間甚至國家間競爭格局的重大動蕩和變化。而互聯(lián)網(wǎng)革命一定程度上是由美國“信息高速公路”戰(zhàn)略所催熟。十五年周期定律1965年前后發(fā)生的變革以大型機為標志，198歷史進程2009

“感知中國”2008IBM“智慧地球”2005

國際電信聯(lián)盟《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，指出無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨

1995BillGates《未來之路》物物互聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)的基本思想出現(xiàn)于20世紀90年代起源與發(fā)展2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，報告指出，無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動進行交換。射頻識別技術(shù)（RFID）、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將到更加廣泛的應(yīng)用。2008年，IBM首席執(zhí)行官彭明盛提出“智慧地球”構(gòu)想，其中物聯(lián)網(wǎng)為“智慧地球”不可或缺的一部分，而奧巴馬在就職演講后已對“智慧地球”構(gòu)想提出積極回應(yīng)，并提升到國家級發(fā)展戰(zhàn)略。2009年８月７日，溫總理在無錫調(diào)研時，對微納傳感器研發(fā)中心予以高度關(guān)注，提出了把“感知中國”中心設(shè)在無錫、輻射全國的想法。歷史進程2009“感知中國”2008IBM“智慧地球

日本現(xiàn)狀：日本u-Japan戰(zhàn)略，希望實現(xiàn)從有線到無線、從網(wǎng)絡(luò)到終端、包括認證、數(shù)據(jù)交換在內(nèi)的無縫鏈接泛在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，100％的國民可以利用高速或超高速網(wǎng)絡(luò)。韓國現(xiàn)狀：韓國也實現(xiàn)了類似的發(fā)展。配合u-Korea

推出的u-Home是韓國的u-IT839八大創(chuàng)新服務(wù)之一。智能家庭最終讓韓國民眾能通過有線或無線的方式遠程控制家電設(shè)備，并能在家享受高質(zhì)量的雙向與互動多媒體服務(wù)。日本現(xiàn)狀：日本u-Japan戰(zhàn)略，希望實現(xiàn)從有線到無線、從

2004年初，全球產(chǎn)品電子代碼管理中心（EPC）授權(quán)中國物品編碼中心為國內(nèi)代表機構(gòu)，負責在中國推廣EPC與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。4月，北京建立了第一個EPC與物聯(lián)網(wǎng)概念演示中心。2005年，國家煙草專賣局的卷煙生產(chǎn)經(jīng)營決策管理系統(tǒng)實現(xiàn)用RFID出庫掃描，商業(yè)企業(yè)到貨掃描。許多制造業(yè)也開始在自動化物流系統(tǒng)中嘗試應(yīng)用RFID技術(shù)。國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀2004年初，全球產(chǎn)品電子代碼管理中心（EPC）授權(quán)中國物

2009年８月７日，溫總理在無錫調(diào)研時，對微納傳感器研發(fā)中心予以高度關(guān)注，提出了把“感知中國”中心設(shè)在無錫、輻射全國的想法?！霸趥鞲芯W(wǎng)發(fā)展中，要早一點謀劃未來，早一點攻破核心技術(shù)”，“在國家重大科技專項中，加快推進傳感網(wǎng)發(fā)展”。無錫市則作出部署：舉全市之力，搶占新一輪科技革命制高點，把無錫建成傳感網(wǎng)信息技術(shù)的創(chuàng)新高地、人才高地和產(chǎn)業(yè)高地。中科院無錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心（簡稱‘無錫傳感網(wǎng)中心’），是國內(nèi)目前研究物聯(lián)網(wǎng)的核心單位之一國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀2009年８月７日，溫總理在無錫調(diào)研時，對微納傳感器研發(fā)中

2009年8月24日，中國移動總裁王建宙訪臺期間解釋了物聯(lián)網(wǎng)概念2009年9月11日，“傳感器網(wǎng)絡(luò)標準工作組成立大會暨‘感知中國’高峰論壇”在北京舉行，會議提出傳感網(wǎng)發(fā)展相關(guān)政策。2009年9月14日?！秶抑虚L期科學與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（2006-2020年）》和“新一代寬帶移動無線通信網(wǎng)”重大專項中均將傳感網(wǎng)列入重點研究領(lǐng)域。國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀2009年8月24日，中國移動總裁王建宙訪臺期間解釋了物聯(lián)

對于物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)市場空間，權(quán)威機構(gòu)預測，僅“產(chǎn)業(yè)排頭兵”RFID領(lǐng)域，今年國內(nèi)市場規(guī)模就將達50億元，年復合增長率為33%，其中電子標簽超過38億元、讀寫器接近7億元、軟件和服務(wù)達到5億元的市場格局。而業(yè)內(nèi)人士估計，中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈今年就能創(chuàng)造約1000億元產(chǎn)值,并成為下一個萬億級信息產(chǎn)業(yè)引擎。美國權(quán)威咨詢機構(gòu)FORRESTER預測，到2020年，世界上物物互聯(lián)的業(yè)務(wù)，跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比，將達到30比１，因此，“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為是下一個萬億級的通信業(yè)務(wù)。國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀對于物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)市場空間，權(quán)威機構(gòu)預測，僅“產(chǎn)業(yè)排頭兵”R起源與發(fā)展核心技術(shù)主要特點

應(yīng)用前景根據(jù)信息生成、傳輸、處理和應(yīng)用將物聯(lián)網(wǎng)分為感知識別層、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層、管理服務(wù)層和綜合應(yīng)用層。起源與發(fā)展核心技術(shù)：感知識別層核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層核心技術(shù)：感知識別層核心技術(shù)核心技術(shù)：感知識別層核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層通過感知識別技術(shù)，讓物品“開口說話、發(fā)布信息”是融合物理世界和信息世界的重要一環(huán)，是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于其他網(wǎng)絡(luò)的最獨特的部分。物聯(lián)網(wǎng)的“觸手”是位于感知識別層的大量信息生成設(shè)備，既包括采用自動生成方式的RFID、傳感器、定位系統(tǒng)等，也包括采用人工生成方式的各種智能設(shè)備，例如智能手機、PDA、多媒體播放器、上網(wǎng)本、筆記本電腦等等。信息生成方式多樣化是物聯(lián)網(wǎng)的重要特征之一。感知識別層位于物聯(lián)網(wǎng)四層模型的最底端，是所有上層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。核心技術(shù)：感知識別層核心技術(shù)通過感知識別技術(shù)，讓物品“開口說核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層技術(shù)舉例：RFID基本組成：工業(yè)界經(jīng)常將RFID系統(tǒng)分為標簽，閱讀器和天線三大組件。工作原理：閱讀器通過天線發(fā)送電子信號，標簽接收到信號后發(fā)射內(nèi)部存儲的標識信息，閱讀器再通過天線接收并識別標簽發(fā)回的信息，最后閱讀器再將識別結(jié)果發(fā)送給主機。核心技術(shù)技術(shù)舉例：RFID基本組成：工業(yè)界經(jīng)常將RFID系技術(shù)舉例：傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程：傳感器→無線傳感器→無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（大量微型、低成本、低功耗的傳感器節(jié)點組成的多跳無線網(wǎng)絡(luò)）應(yīng)用舉例：VigilNet:美國弗吉尼亞大學研制的用于軍事監(jiān)測的系統(tǒng)。傳感節(jié)點具有自主成網(wǎng)，多跳傳輸?shù)忍攸c。Mercury:美國哈佛大學研制的可穿戴的醫(yī)療監(jiān)控傳感器。傳感器具有設(shè)計人性化，高精度感知，連續(xù)長期采集數(shù)據(jù)等特點。GreenOrbs（綠野千傳）：森林監(jiān)測傳感網(wǎng)系統(tǒng)，適用于長期、大規(guī)模、自動化的環(huán)境監(jiān)測任務(wù)核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層技術(shù)舉例：傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程：傳感器→無線傳感器→無線傳感技術(shù)舉例：定位系統(tǒng)位置信息拓展：所在地理位置+處在該地理位置的時間+處在該地理位置的對象（人或設(shè)備）定位系統(tǒng)與技術(shù)：GPS，蜂窩基站定位，無線室內(nèi)環(huán)境定位（紅外線/.超聲波/藍牙），新興定位系統(tǒng)（A-GPS/無線AP/網(wǎng)絡(luò)定位）；距離/距離差/無線信號特征物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下對定位技術(shù)的挑戰(zhàn)：異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、多變環(huán)境下的精準定位大規(guī)模應(yīng)用基于位置的服務(wù)（LocationbasedServices）位置信息帶來的信息安全和隱私保護問題核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層技術(shù)舉例：定位系統(tǒng)位置信息拓展：所在地理位置+處在該地理位置技術(shù)舉例：智能信息設(shè)備傳統(tǒng)智能設(shè)備：個人計算機（PC）/個人數(shù)字助理（PDA）/…物聯(lián)網(wǎng)時代新智能設(shè)備：數(shù)字標牌（實時信息互動）/智能電視（具有全功能的互聯(lián)網(wǎng)，個性化體驗）/智能手機/…物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下智能設(shè)備發(fā)展新趨勢：更深入的智能化：縱向（包括傳統(tǒng)的智能設(shè)備）+縱向（融入沒有計算能力的簡單物理對象）更透徹的感知：主動感知(部署傳感器)+被動感知(發(fā)出查詢請求)更全面的互聯(lián)互通：互聯(lián)互通+信息共享核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層詳見第5章技術(shù)舉例：智能信息設(shè)備傳統(tǒng)智能設(shè)備：個人計算機（PC）/個人核心技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層核心技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層核心技術(shù)核心技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)有何異同？物聯(lián)網(wǎng)是下一代互聯(lián)網(wǎng)嗎？無線網(wǎng)絡(luò)在物聯(lián)網(wǎng)中究竟扮演了什么角色？網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層在物聯(lián)網(wǎng)四層模型中連接感知識別層和管理服務(wù)層，具有強大的紐帶作用，高效、穩(wěn)定、及時、安全地傳輸上下層的數(shù)據(jù)。核心技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層核心技術(shù)網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一各種網(wǎng)絡(luò)形式如何應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)？互聯(lián)網(wǎng)：IPv6掃清了可接入網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備在數(shù)量上的限制?；ヂ?lián)網(wǎng)/電信網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心網(wǎng)絡(luò)、平臺和技術(shù)支持。無線寬帶網(wǎng)：WiFi/WiMAX等無線寬帶技術(shù)覆蓋范圍較廣，傳輸速度較快，為物聯(lián)網(wǎng)提供高速可靠廉價且不受接入設(shè)備位置限制的互聯(lián)手段。無線低速網(wǎng)：ZigBee/藍牙/紅外等低速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議能夠適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)中能力較低的節(jié)點的低速率、低通信半徑、低計算能力和低能量來源等特征。移動通信網(wǎng)：移動通信網(wǎng)絡(luò)將成為“全面、隨時、隨地”傳輸信息的有效平臺。高速、實時、高覆蓋率、多元化處理多媒體數(shù)據(jù)，為“物品觸網(wǎng)”創(chuàng)造條件。各種網(wǎng)絡(luò)形式如何應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)？互聯(lián)網(wǎng)：IPv6掃清了可接入網(wǎng)核心技術(shù)：管理服務(wù)層核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層管理服務(wù)層位于感知識別和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層之上，綜合應(yīng)用層之下，是物聯(lián)網(wǎng)智慧的源泉。人們通常把物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用冠以“智能”的名稱，如智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流等，其中的智慧就來自這一層。當感知識別層生成的大量信息經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層傳輸匯聚到管理服務(wù)層，如果不能有效地整合與利用，那無異于入寶山而空返，望“數(shù)據(jù)的海洋”而興嘆。管理服務(wù)層解決數(shù)據(jù)如何存儲（數(shù)據(jù)庫與海量存儲技術(shù)）、如何檢索（搜索引擎）、如何使用（數(shù)據(jù)挖掘與機器學習）、如何不被濫用（數(shù)據(jù)安全與隱私保護）等問題。核心技術(shù)：管理服務(wù)層核心技術(shù)管理服務(wù)層位于感知識別和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫與物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)特點：海量性，多態(tài)性，關(guān)聯(lián)性及語義性關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為一項有著近半個世紀歷史的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，仍可在物聯(lián)網(wǎng)中大展拳腳，為物聯(lián)網(wǎng)的運行提供支撐。與此同時，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提出的新需求，數(shù)據(jù)庫技術(shù)也在進行不斷的更新，發(fā)展出新的方向。新興數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（NoSQL數(shù)據(jù)庫）針對非關(guān)系型、分布式的數(shù)據(jù)存儲，并不要求數(shù)據(jù)庫具有確定的表模式，通過避免連接操作提升數(shù)據(jù)庫性能。數(shù)據(jù)庫與物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)特點：海量信息存儲與物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層網(wǎng)絡(luò)存儲體系結(jié)構(gòu)：直接附加存儲（DAS）網(wǎng)絡(luò)附加存儲（NAS）存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）困難：只能滿足中等規(guī)模商業(yè)需求數(shù)據(jù)中心不僅包括計算機系統(tǒng)和配套設(shè)備（如通信/存儲設(shè)備），還包括冗余的數(shù)據(jù)通信連接/環(huán)境控制設(shè)備/監(jiān)控設(shè)備及安全裝置，是一大型的系統(tǒng)工程。通過高度的安全性和可靠性提供及時持續(xù)的數(shù)據(jù)服務(wù)，為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供良好的支持。典型的數(shù)據(jù)中心：Google/Hadoop海量信息存儲與物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)網(wǎng)絡(luò)存儲體系結(jié)構(gòu)：搜索引擎與物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層Web搜索引擎：一個能夠在合理響應(yīng)時間內(nèi)，根據(jù)用戶的查詢關(guān)鍵詞，返回一個包含相關(guān)信息的結(jié)果列表（hitslist）服務(wù)的綜合體。傳統(tǒng)的Web搜索引擎是基于查詢關(guān)鍵詞的，對于相同的關(guān)鍵詞，會得到相同的查詢結(jié)果。物聯(lián)網(wǎng)時代搜索引擎的新思考從智能物體角度思考搜索引擎與物體之間的關(guān)系，主動識別物體并提取有用信息。從用戶角度上的多模態(tài)信息利用，使查詢結(jié)果更精確，更智能，更定制化。搜索引擎與物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)Web搜索引擎：一個能夠在合理響應(yīng)時物聯(lián)網(wǎng)的智慧決策核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層需求分析：更透徹的感知要求對海量數(shù)據(jù)多維度整合與分析更深入的智能化需要普適性的數(shù)據(jù)搜索和服務(wù)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)從大量數(shù)據(jù)中獲取潛在有用的且可被人理解的模式，基本類型有關(guān)聯(lián)分析，聚類分析，演化分析等。應(yīng)用舉例：精準農(nóng)業(yè)：實時監(jiān)測環(huán)境數(shù)據(jù)，挖掘影響產(chǎn)量的重要因素，獲得產(chǎn)量最大化配置方式市場營銷：通過數(shù)據(jù)庫行銷和貨籃分析等方式獲取顧客購物取向和興趣物聯(lián)網(wǎng)的智慧決策核心技術(shù)需求分析：信息安全與隱私保護核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層RFID安全主要安全和隱私隱患：竊聽、跟蹤、中間人攻擊、欺騙/重放/克隆、物理破解、篡改信息、拒絕服務(wù)攻擊、RFID病毒…保護手段：物理安全機制/密碼學安全機制/PUF…位置隱私定義：用戶對自己位置信息的掌控能力：用戶能自由決定是否發(fā)布位置信息，將信息發(fā)布給誰，通過何種方式來發(fā)布，以及發(fā)布的信息有多詳細。保護手段：制度制約、隱私方針、身份匿名、數(shù)據(jù)混淆信息安全與隱私保護核心技術(shù)RFID安全這張地圖顯示的是2008年到2012年間iPhone軟件開發(fā)者亞倫-帕雷克去過的每一個地方，這不是基本街道圖，GPS蹤跡是圖上唯一可以看見的東西位置與隱私這張地圖顯示的是2008年到2012年間iPhone軟件開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)概述ppt課件核心技術(shù)：綜合應(yīng)用層“實踐出真知”，無論任何技術(shù)，應(yīng)用是決定成敗的關(guān)鍵。物聯(lián)網(wǎng)豐富的內(nèi)涵催生出更加豐富的外延應(yīng)用。傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)歷了以數(shù)據(jù)為中心到以人為中心的轉(zhuǎn)化，典型應(yīng)用包括文件傳輸、電子郵件、萬維網(wǎng)、電子商務(wù)、視頻點播、在線游戲和社交網(wǎng)絡(luò)等；而物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用以“物”或者物理世界為中心，涵蓋物品追蹤、環(huán)境感知、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)等等。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用目前正處于快速增長期，具有多樣化、規(guī)模化、行業(yè)化等特點。核心技術(shù)綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識別層核心技術(shù)：綜合應(yīng)用層“實踐出真知”，無論任何技術(shù)，應(yīng)用是決定

起源與發(fā)展

核心技術(shù)

主要特點

應(yīng)用前景物聯(lián)網(wǎng)相對于已有的各種通信和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)和應(yīng)用層面具有哪些特點呢？起源與發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的主要特點感知識別普適化無所不在的感知和識別將傳統(tǒng)上分離的物理世界和信息世界高度融合。異構(gòu)設(shè)備互聯(lián)化各種異構(gòu)設(shè)備利用無線通信模塊和協(xié)議自組成網(wǎng)，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通過“網(wǎng)關(guān)”互通互聯(lián)。聯(lián)網(wǎng)終端規(guī)?；锫?lián)網(wǎng)時代每一件物品均具通信功能成為網(wǎng)絡(luò)終端，5-10年內(nèi)聯(lián)網(wǎng)終端規(guī)模有望突破百億。物聯(lián)網(wǎng)的主要特點感知識別普適化物聯(lián)網(wǎng)的主要特點（續(xù)）管理調(diào)控智能化物聯(lián)網(wǎng)高效可靠組織大規(guī)模數(shù)據(jù)，與此同時，運籌學，機器學習，數(shù)據(jù)挖掘，專家系統(tǒng)等決策手段將廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。應(yīng)用服務(wù)鏈條化以工業(yè)生產(chǎn)為例，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)覆蓋從原材料引進，生產(chǎn)調(diào)度，節(jié)能減排，倉儲物流到產(chǎn)品銷售，售后服務(wù)等各個環(huán)節(jié)。經(jīng)濟發(fā)展跨越化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有望成為從勞動密集型向知識密集型，從資源浪費型向環(huán)境友好型國民經(jīng)濟發(fā)展過程中的重要動力。物聯(lián)網(wǎng)的主要特點（續(xù)）管理調(diào)控智能化

起源與發(fā)展

核心技術(shù)

主要特點

應(yīng)用前景物聯(lián)網(wǎng)豐富的內(nèi)涵催生出更加豐富的外延應(yīng)用。起源與發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)概述ppt課件精細農(nóng)業(yè)精細農(nóng)業(yè)

將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)布設(shè)于農(nóng)田、園林、溫室等目標區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點大量實時地收集溫度、濕度、光照、氣體濃度等物理量，精準地獲取土壤水分、養(yǎng)分程度、電導率、pH值、氮素等土壤信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有助于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標準化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化。將從三個方面有效促進農(nóng)業(yè)的發(fā)