物聯(lián)網(wǎng)概論PPT完整全套教學課件

物聯(lián)網(wǎng)概論1《物聯(lián)網(wǎng)概論》（又名《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應用》）課程系物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程，亦可供信息技術(shù)大類專業(yè)的學生選擇學習。課程性質(zhì)2引發(fā)學生對物聯(lián)網(wǎng)這一國家戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域的更多關(guān)注；令學生在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)應用上有全局到局部的遞進了解和認識；為有志在物聯(lián)網(wǎng)方向深入學習的學生提供參考性指南。課程任務(wù)31.物聯(lián)網(wǎng)初探物聯(lián)網(wǎng)概論421世紀前20年互聯(lián)設(shè)備的增長情況51.物聯(lián)網(wǎng)初探1.21.1物聯(lián)網(wǎng)的起源物聯(lián)網(wǎng)的概念6物聯(lián)網(wǎng)的起源1

–特洛伊咖啡壺時間：1991年-1993年地點：劍橋大學特洛伊計算機實驗室事件：鏡頭對準咖啡壺的便攜式攝像機@1991能夠低速（3幀/秒）上傳咖啡壺影像至局域網(wǎng)的簡單程序@1991咖啡壺觀測網(wǎng)頁誕生，咖啡壺影像以1幀/秒的速率實時傳到互聯(lián)網(wǎng)上@1993超過兩百萬全球互聯(lián)網(wǎng)用戶通過互聯(lián)網(wǎng)點擊結(jié)局：咖啡壺在eBay拍賣網(wǎng)站以7300美元賣出@20017物聯(lián)網(wǎng)的起源2

–比爾蓋茨與《未來之路》8《未來之路》的預測現(xiàn)實在未來，您將會自行選擇收看自己喜歡的節(jié)目，而不是等著電視臺為您強制性選擇。數(shù)字電視已經(jīng)實現(xiàn)視頻點播功能，人們也可以透過互聯(lián)網(wǎng)在視頻網(wǎng)站實現(xiàn)這一目標。如果您計劃購買一臺冰箱，您將不用再聽那些喋喋不休的推銷員的說詞，電子論壇將會為您提供最為豐富的信息?；ヂ?lián)網(wǎng)能夠提供豐富的信息內(nèi)容，各類論壇、購物網(wǎng)站、交友網(wǎng)站時刻更新以提供新鮮資訊。與線下購物相比，網(wǎng)上自主購物更為盛行和受人鐘愛。一對鄰居在各自家中收看同一部電視劇，然而在中間插播電視廣告的時段，兩家電視中卻出現(xiàn)完全不同的節(jié)目。中年夫妻家中的電視廣告節(jié)目是退休理財服務(wù)的廣告，而年輕夫婦的電視中播放的是假期旅行廣告。高科技公司利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)對個性用戶畫像，實現(xiàn)廣告業(yè)務(wù)的定制和精準推送。網(wǎng)絡(luò)電視應用場景也大為豐富，不限于電視收看，也包括購物網(wǎng)站、搜索引擎、論壇、社交網(wǎng)絡(luò)等。音樂銷售將出現(xiàn)新的模式。那些對光盤和磁帶等產(chǎn)品感到頭疼的用戶將可以不再受它們的侵擾，以全新數(shù)字模式出現(xiàn)的音樂產(chǎn)品將會登陸市場，并且數(shù)字音樂將會成為互聯(lián)網(wǎng)信息高速公路上一個重要的組成部分。磁帶機被淘汰，光驅(qū)不再是電腦標配，DVD被淘汰，數(shù)字音樂產(chǎn)品大行其道。音樂內(nèi)容的銷售從傳統(tǒng)的線下門店錢物交換模式進化到網(wǎng)上音樂商店售賣數(shù)字音樂內(nèi)容的模式。傳統(tǒng)唱片發(fā)行逐漸衰落，網(wǎng)絡(luò)銷售成為主流。網(wǎng)上音樂商店通過購買或者以利潤分成等方式獲得音樂版權(quán)，將音樂產(chǎn)品數(shù)字化內(nèi)容在互聯(lián)網(wǎng)上銷售給消費者。如果您的孩子需要零花錢，您可以從計算機錢包中給他轉(zhuǎn)5美元。另外，當您駕車駛過機場大門時，電子錢包將會與機場購票系統(tǒng)自動關(guān)聯(lián)，為您購買機票，而機場的檢票系統(tǒng)將會自動檢測您的電子錢包，查看是否已經(jīng)購買機票。信用卡、網(wǎng)上支付、移動支付、無卡支付（微信錢包、支付寶、百度錢包、京東錢包等）共同開啟電子支付時代。您可以親自進入地圖中，這樣可以方便地找到每一條街道、每一座建筑。地圖軟件提供的地理信息幾乎可以覆蓋地球上任何地方，并同時提供二維、三維及實景圖。駕車出行更多依賴地圖軟件導航，精準高效。您丟失或者失竊的攝像機將自動向您發(fā)送信息，告訴您它現(xiàn)在所處的具體位置，甚至當它已經(jīng)不在您所在的城市也可以被輕松找到?；贕IS和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠輕而易舉地實現(xiàn)對目標物體的識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。物聯(lián)網(wǎng)的起源3–凱文·艾什頓時間：90年代中期地點：寶潔公司人物：工程師凱文·艾什頓問題的提出：貨架上一種棕色唇膏總是處于售罄的狀態(tài)，而庫存里卻還有不少。零售商利用條形碼管理庫存，條形碼無法跟蹤物品的位置信息，故無法解決庫存與貨架商品信息不同步的問題。問題的解決在口紅的包裝中內(nèi)置應用了無線射頻識別技術(shù)(RFID)的無線通信芯片，并且有一個無線網(wǎng)絡(luò)能隨時接收芯片傳來的數(shù)據(jù)，零售商們就可以獲知貨架上有哪些商品，及時知道何時需要補貨了。結(jié)局艾什頓開始在寶潔內(nèi)部講座中使用IOT的概念。后寶潔聯(lián)合MIT成立自動識別(Auto-ID)中心，將物聯(lián)網(wǎng)的概念變成現(xiàn)實，專注研究RFID技術(shù)以及智能包裝系統(tǒng)。艾什頓定義IOT把所有物品通過射頻識別等信息傳感設(shè)備與因特網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理。91.物聯(lián)網(wǎng)初探1.21.1物聯(lián)網(wǎng)的起源物聯(lián)網(wǎng)的概念10物聯(lián)網(wǎng)-國際電信聯(lián)盟給出的定義物聯(lián)網(wǎng)是通過二維碼識讀設(shè)備、射頻識別裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，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(luò)。它通過將短距離移動收發(fā)裝置嵌入到各種額外的小工具或日常物品中，實現(xiàn)人與物以及物與物之間的新形式的信息溝通。11ITU的物聯(lián)網(wǎng)愿景12物聯(lián)網(wǎng)-維基百科給出的定義物聯(lián)網(wǎng)將各種物理設(shè)備、車輛、家用電器和其他嵌入了電子器件、軟件、傳感器、執(zhí)行器的物件連通起來，這些物體之間能夠連接和交換數(shù)據(jù)，由此使現(xiàn)實的物理世界更緊湊和直接地被整合為一個基于計算機的系統(tǒng)，從而提高效率、提升經(jīng)濟效益，并減少人力消耗。13物聯(lián)網(wǎng)–《牛津詞典》收入物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸發(fā)展，意味著日常物品能夠具備連接互聯(lián)網(wǎng)的能力，可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。14物聯(lián)網(wǎng)存在多種定義和解讀高活躍度、高關(guān)注度國際電信聯(lián)盟（ITU）維基百科牛津詞典技術(shù)進步和應用創(chuàng)新快速迭代，推動物聯(lián)網(wǎng)概念不斷演變和進化首先，物聯(lián)網(wǎng)意味著什么；其次，背后的基本觀念和關(guān)鍵技術(shù)；最后，物聯(lián)網(wǎng)的全面部署給人類生產(chǎn)生活帶來什么樣的深刻影響。討論聚焦151.物聯(lián)網(wǎng)初探物聯(lián)網(wǎng)概論161.物聯(lián)網(wǎng)初探1.41.3物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵要素17物聯(lián)網(wǎng)分層架構(gòu)的重要性可擴展性互操作性可靠性服務(wù)質(zhì)量（QoS）隱私與安全新應用新商業(yè)模式呈指數(shù)級增長帶來新問題和新挑戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)存儲量18物聯(lián)網(wǎng)基本三層架構(gòu)和擴展五層架構(gòu)19IoT三層架構(gòu)全感知指利用感知捕獲和測量技術(shù)等方式，隨時隨地為對象采集信息。例如，RFID、二維條碼、攝像頭、傳感器和傳感器網(wǎng)絡(luò)。可靠傳輸指將實物對象與信息網(wǎng)絡(luò)連接，并通過通信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)的融合實現(xiàn)信息的可靠交換和共享。智能操作指通過云計算、模糊識別等多種智能計算技術(shù)，對不同地區(qū)、行業(yè)、領(lǐng)域的海量數(shù)據(jù)和信息進行分析，增強對物理世界、經(jīng)濟社會各種活動和變化的洞察力，實現(xiàn)智能的決策和控制。20IoT三層架構(gòu)——感知層感知層類似于物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官等器官，這一層的主要功能是通過收集捕獲信息來識別和感知物體。感知層包括二維條碼標簽和讀卡器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器、終端和傳感器網(wǎng)絡(luò)。21在感知層，最重要和亟待突破的，是如何獲得更敏感、更可理解的感知能力，以及如何解決低功耗、小型化、低價格等問題。IoT三層架構(gòu)——網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層是在現(xiàn)有移動通信和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立，是物聯(lián)網(wǎng)提供公共服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施。網(wǎng)絡(luò)層如同物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和大腦，其主要功能是將從感知層獲得的信息進行傳輸和處理。22傳輸：網(wǎng)絡(luò)層包括各種基于Internet的通信網(wǎng)絡(luò)和綜合網(wǎng)絡(luò)，通常被認為是物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中最成熟的部分。處理：它還包括智能處理海量信息的部分，如網(wǎng)絡(luò)管理中心、信息中心和智能處理中心等，以實現(xiàn)對信息進行處理的功能。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層不僅具有網(wǎng)絡(luò)運營的能力，而且增強了信息運營能力。例如，在手機支付系統(tǒng)中，一旦網(wǎng)絡(luò)層完成了對通過簡單設(shè)備收集并上傳到互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)置RFID信息的確認，即通過銀行網(wǎng)絡(luò)進行支付。IoT三層架構(gòu)——應用層應用層的主要任務(wù)是發(fā)現(xiàn)和提供服務(wù)。應用層通過分析和處理來自感知層的數(shù)據(jù)為用戶提供特定的服務(wù)。23應用層是物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的最終目標，軟件開發(fā)和智能控制技術(shù)將為物聯(lián)網(wǎng)提供豐富多彩的應用。IoT三層架構(gòu)的不足*三層模型的想法借用了網(wǎng)絡(luò)堆棧，這并不太符合真實的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)堆棧的“網(wǎng)絡(luò)層”并不包括將數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)平臺的所有底層技術(shù)。三層模型較為適用于處理特定類型的通信網(wǎng)絡(luò)，如主要由資源受限的設(shè)備構(gòu)成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。2425IoT五層架構(gòu)IoT五層架構(gòu)——感知層感知層由智能物理對象和傳感器設(shè)備組成，其目的是對特定對象進行識別和信息搜集。不同功能的傳感器和執(zhí)行器，可以是RFID、二維條碼、紅外傳感器、攝像頭、GPS模塊等等。根據(jù)傳感器的類型，信息可以是位置、溫度、重量、方向、運動、振動、加速度、濕度、空氣中的化學變化等。感知層需要使用標準的即插即用機制來配置異構(gòu)對象。感知層通過安全通道將數(shù)據(jù)數(shù)字化并傳輸?shù)綄ο蟪橄髮?。由物?lián)網(wǎng)創(chuàng)建的大數(shù)據(jù)在此層啟動。感知層將數(shù)據(jù)數(shù)字化之后通過安全通道傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)層。26IoT五層架構(gòu)——網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層通過安全通道將感知層生成的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街虚g件層。數(shù)據(jù)可以通過多種通信技術(shù)進行傳輸，具體是哪種技術(shù)取決于傳感器設(shè)備對通信技術(shù)的支持情況。27IoT五層架構(gòu)——中間件層中間件層負責在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上實現(xiàn)不同類型的服務(wù)。每個設(shè)備僅與實現(xiàn)相同服務(wù)類型的其他設(shè)備連接和通信。中間件層負責根據(jù)地址和名稱將服務(wù)與其請求者配對。中間件層的存在，使得上層的物聯(lián)網(wǎng)應用程序能在不考慮特定硬件平臺的情況下處理異構(gòu)對象。此外，這一層還會處理接收到的數(shù)據(jù)，執(zhí)行信息處理和計算，根據(jù)結(jié)果進行決策，并交付需要的服務(wù)。28IoT五層架構(gòu)——應用層應用層基于中間件層提供不同種類應用程序的全局管理，從而為用戶提供所需要的服務(wù)。例如，應用層可以向請求溫度和空氣濕度數(shù)據(jù)的客戶提供相關(guān)測量數(shù)據(jù)。應用層是終端用戶與設(shè)備交互和查詢感興趣數(shù)據(jù)的接口，訪問數(shù)據(jù)的控制機制也在應用層進行處理。應用層還提供了一個到業(yè)務(wù)層的接口，以便業(yè)務(wù)層那里可以生成高級分析和報告。29IoT五層架構(gòu)——業(yè)務(wù)層業(yè)務(wù)層的主要任務(wù)：基于對數(shù)據(jù)的再加工和對結(jié)果的分析，來確定適當?shù)男袆雍蜆I(yè)務(wù)策略。30基于從應用層接收到的數(shù)據(jù)來構(gòu)建業(yè)務(wù)模型、圖表、流程圖等設(shè)計、分析、實施、評估、監(jiān)控和開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的相關(guān)元素業(yè)務(wù)層主要功能1.物聯(lián)網(wǎng)初探1.41.3物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵要素3132物聯(lián)網(wǎng)五大關(guān)鍵要素物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵要素及涉及的技術(shù)示例IoT關(guān)鍵要素涉及的技術(shù)示例識別命名電子產(chǎn)品代碼（EPC）、泛在碼（UCode）尋址IPv4、IPv6感知智能傳感器、可穿戴設(shè)備、嵌入式傳感器、執(zhí)行器、射頻識別標簽通信射頻識別通信（RFID）、近場通信（NFC）、超寬帶通信（UWB）、藍牙通信（BT）、藍牙低功耗通信（BLE）、紫蜂通信（Zigbee）、Z-Wave、WiFi、LTE、LTE-A計算硬件Arduino、樹莓派、MediaTekLinkItONE等物聯(lián)網(wǎng)硬件平臺軟件Contiki、TinyOS、LiteOS、AndroidThings等物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)服務(wù)身份服務(wù)（如供應鏈管理）信息聚合服務(wù)（如智能電網(wǎng)）協(xié)作感知服務(wù)（如智能家居）332.物聯(lián)網(wǎng)的演進物聯(lián)網(wǎng)概論3435物聯(lián)網(wǎng)的演進如何標記物理對象如何將物理對象通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互相連通物理對象之間的社交、云計算、以數(shù)據(jù)為中心2.物聯(lián)網(wǎng)的演進2.22.1第一代物聯(lián)網(wǎng)362.3第二代物聯(lián)網(wǎng)第三代物聯(lián)網(wǎng)第一代物聯(lián)網(wǎng)：標記物理對象1.EPCGlobal網(wǎng)絡(luò)2.機器對機器通信（M2M）3.RFID系統(tǒng)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的集成37EPCGlobal網(wǎng)絡(luò)的提出38物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)射頻識別技術(shù)RFIDRadio-FrequencyIdentification物聯(lián)網(wǎng)之父KevinAshton將RFID技術(shù)應用于產(chǎn)品包裝，實現(xiàn)更智能的產(chǎn)品跟蹤寶潔聯(lián)合MIT成立AutoID-Labs物品標簽化實體對象網(wǎng)絡(luò)化&RFID網(wǎng)絡(luò)化強關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)物品聯(lián)網(wǎng)需要創(chuàng)建一個行業(yè)驅(qū)動的全球標準，該標準要支持在全球范圍內(nèi)廣泛地使用電子產(chǎn)品代碼（EPC）和RFID標簽解決方案EPC碼是一種分配和解釋全球唯一的標簽標識符的編碼體系。存儲在附著于物品的RFID標簽中。RFID標簽解決方案憑借EPC碼實現(xiàn)對物品的唯一標識。該方案行之有效，并成本經(jīng)濟。39ElectronicProductCode&RadioFrequencyIdentificationEPCglobal網(wǎng)絡(luò)是新興的基于互聯(lián)網(wǎng)的全球信息架構(gòu)，基于計算機網(wǎng)絡(luò)、RFID和EPC編碼等技術(shù)實現(xiàn)，可以識別任何物品，同時可以追蹤物品在供應鏈中的位置，是開放性的全球網(wǎng)絡(luò)。40EPCGlobal網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)41和實體對象所關(guān)聯(lián)的標簽。每個標簽都具有唯一的ID，標簽可以具有一定的數(shù)據(jù)處理能力。負責查詢附近的RFID標簽，并將從RFID標簽收集到的信息傳遞給后端服務(wù)器。指用于分配和解釋唯一標簽標識符的編碼方案。負責接收來自上層的應用程序的請求（這些請求由EPC信息服務(wù)組件進行翻譯），以及處理來自下層的RFID閱讀器的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)返回到請求者（或請求中所指定的其他系統(tǒng)）。負責將EPC標識符轉(zhuǎn)換為URL（統(tǒng)一資源定位符），反之亦然。其功能類似于互聯(lián)網(wǎng)上的域名系統(tǒng)。負責存儲EPCIS事件，并響應應用程序生成的查詢。RFID標簽閱讀器電子產(chǎn)品代碼中間件對象名服務(wù)EPC信息服務(wù)RFID系統(tǒng)42RFID標簽：Class1到Class4

最小功能用途讀取范圍Class1（被動式）唯一標識符禁用標簽功能一寫多讀駕照（美國）鑰匙卡應用于商品識別、駕照（美國）、鑰匙卡等10米Class2（被動式）標識符擴展可重寫額外內(nèi)存密碼訪問電子護照信用卡身份證10米Class3（半主動式）標識符擴展可重寫額外內(nèi)存密碼訪問內(nèi)置電源內(nèi)置一個或多個傳感器溫、濕度、氣壓等外在環(huán)境變化的記錄30米Class4（主動式）可讀寫內(nèi)置電源主動發(fā)送信號給閱讀器較Class3功能更多、電池能量更多、可用內(nèi)存更大能與同頻段主動式標簽通信智能車鑰匙動物標簽通行卡100米43第一代物聯(lián)網(wǎng)：標記物理對象1.EPCGlobal網(wǎng)絡(luò)2.機器對機器通信（M2M）3.RFID系統(tǒng)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的集成44機器對機器通信（M2M）的提出45問題隨著電信市場的不斷成熟，低價競爭逐漸加劇，直接導致移動通信業(yè)務(wù)的單用戶平均收入（AverageRevenuePerUser，ARPU）持續(xù)下降，運營商亟待開發(fā)新的收入契機。M2M由電信運營商在實際業(yè)務(wù)發(fā)展的過程中挖掘并發(fā)起解決機器同樣可以被納入目標用戶池，這為運營商在傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)之外持續(xù)帶來新的利潤增長點。ETSI定義的M2M通信高層架構(gòu)設(shè)備/網(wǎng)關(guān)域主要組件是M2M應用層和M2M服務(wù)功能層。在某些情況下，這些層將由M2M設(shè)備執(zhí)行。在其他情況下，M2M設(shè)備沒有足夠的資源來運行它們，上述組件會在適當?shù)木W(wǎng)關(guān)（M2M網(wǎng)關(guān)）中運行，從而充當網(wǎng)絡(luò)域和幾個M2M設(shè)備之間的代理。網(wǎng)絡(luò)域M2M網(wǎng)絡(luò)域包括廣域網(wǎng)和M2M應用系統(tǒng)組件。接入網(wǎng)絡(luò)為M2M設(shè)備提供對核心網(wǎng)絡(luò)的訪問：這些設(shè)備通常獨立于M2M技術(shù)，并包括大多數(shù)可用的數(shù)據(jù)訪問標準。核心網(wǎng)絡(luò)至少會提供包括IP連接、服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)控制、與其他網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)和漫游等功能。46第一代物聯(lián)網(wǎng)：標記物理對象1.EPCGlobal網(wǎng)絡(luò)2.機器對機器通信（M2M）3.RFID系統(tǒng)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的集成47對象級（設(shè)備級）集成：RFID系統(tǒng)+WSN將終端節(jié)點看做配備傳感器的RFID標簽將終端節(jié)點看做具有唯一ID的無線傳感器節(jié)點01OPTION02OPTION第一類解決方案以EPCGlobal網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上擴展以支持新的消息格式，以容納和兼容傳感器測量值。無法集成已經(jīng)部署于環(huán)境中的傳統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)生成的數(shù)據(jù)。不支持節(jié)點之間的直接通信，也就是說，需要在節(jié)點附近有一個閱讀器來收集測量數(shù)據(jù)。終端節(jié)點之間是憑借WSN解決方案支持的多跳無線通信機制實現(xiàn)相互通信。具有感知能力和唯一標識ID的終端節(jié)點被看做是能夠互相通信的智能對象。難集成已經(jīng)事先部署好的對象。48系統(tǒng)級集成：RFID系統(tǒng)+WSN基于EPCGlobal網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在系統(tǒng)級層次集成RFID和WSN主要思想將物理設(shè)備實體的細節(jié)剝離，只在抽象的層面考慮集成方案。主要方式在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和EPCGlobal網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之間引入一種網(wǎng)關(guān)，這個網(wǎng)關(guān)可以將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)生成的事件轉(zhuǎn)換為適當?shù)母袷?。主要?yōu)點在不改變具有強大工業(yè)支持的EPCGlobal網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的情況下，將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成進來。492.物聯(lián)網(wǎng)的演進物聯(lián)網(wǎng)概論5051物聯(lián)網(wǎng)的演進如何標記物理對象如何將物理對象通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互相連通物理對象之間的社交、云計算、以數(shù)據(jù)為中心2.物聯(lián)網(wǎng)的演進2.22.1第一代物聯(lián)網(wǎng)522.3第二代物聯(lián)網(wǎng)第三代物聯(lián)網(wǎng)第二代物聯(lián)網(wǎng)：實體標簽化轉(zhuǎn)向?qū)嶓w互聯(lián)網(wǎng)化Web技術(shù)的盛行IETF基于IP部署物聯(lián)網(wǎng)社交網(wǎng)絡(luò)概念引入IETF提出輕量級解決方案，支持IP協(xié)議在小型電池驅(qū)動嵌入式設(shè)備上運行。問題提出：將RFID設(shè)備集成到基于IP的物聯(lián)網(wǎng)愿景中。將互聯(lián)網(wǎng)上的應用程序設(shè)計為Web應用程序的新方法（即程序能夠在Web瀏覽器中運行）迅速出現(xiàn)。Web標準被重新啟用，包含嵌入式設(shè)備或計算機的日常生活對象可以連接和集成到網(wǎng)絡(luò)中。社交網(wǎng)絡(luò)的概念：延遲耐受、對等網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)容搜索、內(nèi)容推薦等。如何在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中利用社交概念？——社交物聯(lián)網(wǎng)解決方案設(shè)計的初步嘗試。536LoWPAN的提出：將受限設(shè)備集成到IP網(wǎng)絡(luò)為實現(xiàn)物物互聯(lián)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和協(xié)議需要被擴展和完善。原則有二?！拔铩睂ο笈c網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的方式：無線通信。“物”對象與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的協(xié)議：IP協(xié)議。2005年，國際互聯(lián)網(wǎng)工程工作組（IETF）圍繞低功耗無線個人網(wǎng)絡(luò)上的IPv6（6LoWPAN）開展一系列研究工作。工作組的主要目標：物聯(lián)網(wǎng)如何適應IPv6，并要將IEEE802.15.4納入IPv6。IEEE802.15.4是低速率無線個人網(wǎng)絡(luò)（LR-WPAN，網(wǎng)絡(luò)覆蓋半徑在幾米的短距離網(wǎng)絡(luò)）的參考標準。這意味著半徑幾米的短程網(wǎng)絡(luò)也進入了IP體系架構(gòu)。546LoWPAN輕量級6LoWPAN指定了一個輕量級的IPv6版本，該版本可以由資源受限的設(shè)備運行。1234需要部署網(wǎng)關(guān)6LoWPAN需要部署網(wǎng)關(guān)，該網(wǎng)關(guān)可以將6LoWPAN的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為標準的IPv4（或IPv6）數(shù)據(jù)包。多操作系統(tǒng)支持自輕量級IPv6的概念推出，已經(jīng)有多個6LoWPAN協(xié)議棧被提出。有多種物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)可以支持。物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點互聯(lián)網(wǎng)化通過部署6LoWPAN，可以將無線傳感器的節(jié)點視為Internet的節(jié)點。55物體聯(lián)網(wǎng)技術(shù)：設(shè)備被視作Web服務(wù)利用Web服務(wù)需要HTTP服務(wù)支持將設(shè)備視作Web服務(wù)僅僅讓低功率傳感設(shè)備在IP網(wǎng)絡(luò)中通信是不夠的。需要基于HTTP的服務(wù)的支持，傳感器節(jié)點才可以成為萬維網(wǎng)中的設(shè)備。從軟件開發(fā)的角度，可以利用Web服務(wù)管理和處理所有連接到Internet的設(shè)備。為此，嵌入式技術(shù)興起，這些技術(shù)能在最微小的通信設(shè)備中嵌入Web服務(wù)器功能。第二代物聯(lián)網(wǎng)解決方案中，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備被視作萬維網(wǎng)的資源。設(shè)備被視作Web服務(wù)，由通用資源標識符（URI）唯一標識，如Internet中的網(wǎng)頁。56需求實現(xiàn)效果設(shè)備被視作Web服務(wù)的例子SunSPOT：Java可編程嵌入式系統(tǒng)使用RESTful方法執(zhí)行資源交互SunSPOT平臺配備了幾個傳感器（光、溫度和加速度計）和執(zhí)行器，以及內(nèi)部組件（如無線電收發(fā)器和電池）。這個系統(tǒng)中的每一個組件都可以被視作網(wǎng)絡(luò)資源，并被分配一個唯一的URI。可使用RESTful方法執(zhí)行與此類資源的交互，該RESTful方法利用了經(jīng)典的HTTP方法。GET方法：獲取給定傳感器測量的值或某些組件的設(shè)置SET方法：配置傳感器等組件的參數(shù)57IETFCoRE工作組的物體聯(lián)網(wǎng)方案58如何將不能提供Web服務(wù)功能的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)？59集成了Web服務(wù)器功能的設(shè)備直接接入網(wǎng)絡(luò)未提供Web服務(wù)器功能的設(shè)備可以通過使用適當?shù)拇恚ㄒ嗫煞Q作智能網(wǎng)關(guān)）連接到物聯(lián)網(wǎng)。智能網(wǎng)關(guān)與設(shè)備之間的通信可以基于ZigBee、藍牙或任何標準的技術(shù)。設(shè)備集合交互模塊：提供與若干設(shè)備的集合（或說設(shè)備組，而不是單個設(shè)備）交互的API。智能對象的數(shù)據(jù)共享：利用現(xiàn)有的人類社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（SNS）平臺，幫助智能對象的擁有者與他們認識或信任的人共享智能對象所生成的數(shù)據(jù)。通過人類的主要社交平臺，人們可以獲得由事物感知到的數(shù)據(jù)。由實物對象生成的數(shù)據(jù)可以用于社交網(wǎng)絡(luò)中的各種應用場景，具有巨大的想象空間和創(chuàng)新空間。12社交網(wǎng)絡(luò)概念的引入60動機價值社交組網(wǎng)@IoT舉例（1）允許實物對象在所有者的社交板上發(fā)布消息，使所有者能夠輕松訪問自己的對象數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)的可見性有限制。通過這種方式，用戶可以持續(xù)聯(lián)系和更新所擁有的對象的狀態(tài)，同時也可以與朋友聯(lián)系。61如：相關(guān)傳感器能在Facebook上發(fā)布數(shù)據(jù)，從而農(nóng)民可以得知并檢查動物、農(nóng)作物和溫室的狀況。又如：智能電表直接將電表所有者的用電信息在所有者的社交平臺上發(fā)布，社交用戶可以在社交平臺上將自己的用電情況與朋友進行比較，也可以和感興趣社區(qū)內(nèi)用戶的平均行為（即用電的基準水平）進行比較。社交組網(wǎng)@IoT舉例（2）將對象信息提供給當前朋友或潛在朋友的社區(qū)。（注：潛在朋友，即可能是陌生人，但通過社交網(wǎng)絡(luò)的判斷，這些人與擁有者有高度相似性。用戶可以共享自己擁有的智能對象所感測到的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)發(fā)布到臉書，并允許選定的人查看這些數(shù)據(jù)。）62例如，現(xiàn)在的移動電話都支持傳感器，將通過移動電話所獲得的個人信息與社交網(wǎng)絡(luò)平臺中的用戶檔案結(jié)合，就能夠獲得關(guān)于對應用戶的更完整的特征刻畫。社交組網(wǎng)@IoT舉例（3）利用人類社會網(wǎng)絡(luò)平臺來管理智能對象。人類可以通過訪問自己的社交網(wǎng)絡(luò)帳戶，將傳感設(shè)備連接到執(zhí)行設(shè)備或Web服務(wù)上。社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：人、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和設(shè)備的匯聚點，最終將物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)帶給用戶。63豐田朋友網(wǎng)絡(luò)（ToyotaFriend）：在這個平臺中，由物體（即汽車）所生成的數(shù)據(jù)，可以在人類的社交網(wǎng)絡(luò)中用于營銷和市場推廣。用戶通過手機等移動終端，隨時隨地的了解汽車的狀況，例如，若純電動車或者混合動力車上電池電源過低，ToyotaFriend將以發(fā)”推”到用戶手機或者電腦的形式告知用戶。提供各種產(chǎn)品和服務(wù)的信息，以及基本的維護技巧，創(chuàng)造良好汽車使用體驗。物與人交互實物對象通過人類的社交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（SNS）與人類交互。物與物社交構(gòu)建更純粹的社交物聯(lián)網(wǎng)：實物對象本身具備自主社交能力。數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應用物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析用于特定需要——適用于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析工具。社交組網(wǎng)@IoT的方向舉例：愛立信對社交物聯(lián)網(wǎng)（SocialWebofThings）的愿景：物聯(lián)網(wǎng)對象更具有自主性，物聯(lián)網(wǎng)對象之間的交互與人們在Facebook、Twitter或其他社交網(wǎng)絡(luò)中體驗的交互類似。642.物聯(lián)網(wǎng)的演進物聯(lián)網(wǎng)概論6566物聯(lián)網(wǎng)的演進如何標記物理對象如何將物理對象通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互相連通物理對象之間的社交、云計算、以數(shù)據(jù)為中心2.物聯(lián)網(wǎng)的演進2.22.1第一代物聯(lián)網(wǎng)672.3第二代物聯(lián)網(wǎng)第三代物聯(lián)網(wǎng)第三代物聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)的背景云計算興起云計算技術(shù)支持構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的方式的改變，并使得互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)無處不在，能以最便捷的方式被按需訪問。聯(lián)網(wǎng)設(shè)備智慧化聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的智慧化使其有望成為新一代的社交對象，并推動適用于社交物聯(lián)網(wǎng)的社交網(wǎng)絡(luò)機制的發(fā)展。

要利用云計算技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)進一步演進，步入“未來互聯(lián)網(wǎng)”的領(lǐng)域

要以人、內(nèi)容、服務(wù)為中心68第三代物聯(lián)網(wǎng)的四大特征更“純粹”的社交物聯(lián)以信息為中心的網(wǎng)絡(luò)模式與云計算解決方案的結(jié)合RFID物聯(lián)網(wǎng)解決方案繼續(xù)演進69第三代物聯(lián)網(wǎng)：在IoT引入社交網(wǎng)絡(luò)技術(shù)數(shù)十億設(shè)備社區(qū)的可擴展性數(shù)據(jù)交換的可靠性可導航性特性表現(xiàn)什么是社交物聯(lián)網(wǎng)允許對象自主地建立社會關(guān)系，并創(chuàng)建與人類分離的社交網(wǎng)絡(luò)如何實現(xiàn)社交物聯(lián)網(wǎng)發(fā)現(xiàn)、選擇和組合由分布式對象提供的服務(wù)和數(shù)據(jù)。WhatHow70第三代物聯(lián)網(wǎng)：重點挖掘物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的社交潛力以“物”為社交個體聯(lián)網(wǎng)對象建立友誼機制01IDEA02IDEA聯(lián)網(wǎng)對象能夠加入對象社區(qū)、創(chuàng)建興趣組，甚至采取協(xié)作行動。目前停留在理論層面，體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議不明朗。配備合適的架構(gòu)模型，以模塊化的方式創(chuàng)建和管理社交物聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的可信度評估——允許對象在評估朋友的可信度時模仿人類的行為。71第三代物聯(lián)網(wǎng)：在IoT引入云計算72物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能力受限（內(nèi)存有限、功率受限），會產(chǎn)生大量需要存儲的數(shù)據(jù)云計算：將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端，在云端可以輕松實現(xiàn)加密、身份驗證、復制、注釋等功能。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備眾多，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)要具備可擴展性云計算：以可擴展且經(jīng)濟高效的方式來按需使用IT資源（如計算機、存儲和網(wǎng)絡(luò)）物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在接口、可實現(xiàn)的性能和功能方面都具有高度的異構(gòu)性云計算：通過提供一個通用的物聯(lián)網(wǎng)應用程序開發(fā)層來幫助管理這種異構(gòu)性，將具有異構(gòu)性的硬件設(shè)備虛擬化物聯(lián)網(wǎng)要提供復雜的服務(wù)云計算：在云中合并（混搭：mashupprocess）來自不同提供者的服務(wù)，以提供復雜的服務(wù)將物聯(lián)網(wǎng)“遷移”到云端設(shè)備始終可以被訪問物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在大部分時間均不可觸及設(shè)備的數(shù)字對應物無線傳感器設(shè)備：普遍能量受限。多數(shù)解決方案都要求這些設(shè)備的射頻接口應周期性的打開和關(guān)閉。RFID標簽設(shè)備：大部分時間里，射頻識別標簽都處在射頻識別閱讀器的無線電覆蓋范圍之外。物聯(lián)網(wǎng)應用程序通常要求設(shè)備始終可以被訪問在互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器端，要求任何物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)字對應物（digitalcounterpart）始終在運行；因此應設(shè)計出使得應用程序能與這些物理實體的數(shù)字代表（或數(shù)字對應物）進行交互的解決方案。73現(xiàn)實需求如何解決開源物聯(lián)網(wǎng)云平臺的特征軟硬件結(jié)合；支持第三方硬件接入；數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一；接入方式統(tǒng)一；支持第三方應用；支持應用程序的自由開發(fā)；支持通過RestfulAPIWeb訪問云服務(wù)；74首個在傳感器數(shù)據(jù)方面獨立公開的平臺Xively對開發(fā)者開放網(wǎng)絡(luò)API，允許開發(fā)者將設(shè)備連接到Xively的網(wǎng)絡(luò)平臺，繼而發(fā)布應用，儲存和展示設(shè)備的實時數(shù)據(jù)。75已在提供云服務(wù)，用于在云上記錄和處理時間和地理標記等傳感器數(shù)據(jù)。所有使用到的軟件都是開源的，可以被自由地用來開發(fā)各種應用程序。對云服務(wù)的訪問依賴于RESTfulAPIWeb界面。76演進的RFID物聯(lián)網(wǎng)解決方案第三代物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程中，RFID技術(shù)解決方案的中心地位相對有所降低，但仍然有一定的發(fā)展。為滿足物聯(lián)網(wǎng)應用在各種日常生活場景中日益增長的需求，常常需要集成RFID技術(shù)的新型設(shè)備和硬件平臺，這一集成的過程仍然要遵循系統(tǒng)級或設(shè)備級這兩條并行的集成路徑。77依托EPCGlobal網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)級集成基于EPC-RFID技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)EPCGlobal網(wǎng)絡(luò)智能網(wǎng)關(guān)感知服務(wù)器設(shè)備虛擬化云計算Web服務(wù)中間件系統(tǒng)78基于RFID技術(shù)的新硬件平臺——系統(tǒng)級集成例2例1例3用于人體生命體征監(jiān)測的移動個人設(shè)備，其集成了非接觸式識別（RFID和NFC）模塊和支持6LoWPAN的組網(wǎng)模塊。用于環(huán)境傳感的基于RFID的無源傳感器。具有生命體征監(jiān)測的功能的可穿戴和可植入RFID標簽。793.物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備識別物聯(lián)網(wǎng)概論8081物聯(lián)網(wǎng)五大關(guān)鍵要素物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵要素及涉及的技術(shù)示例IoT關(guān)鍵要素涉及的技術(shù)示例識別命名電子產(chǎn)品代碼（EPC）、泛在碼（UCode）尋址IPv4、IPv6感知智能傳感器、可穿戴設(shè)備、嵌入式傳感器、執(zhí)行器、射頻識別標簽通信射頻識別通信（RFID）、近場通信（NFC）、超寬帶通信（UWB）、藍牙通信（BT）、藍牙低功耗通信（BLE）、紫蜂通信（Zigbee）、Z-Wave、WiFi、LTE、LTE-A計算硬件Arduino、樹莓派、MediaTekLinkItONE等物聯(lián)網(wǎng)硬件平臺軟件Contiki、TinyOS、LiteOS、AndroidThings等物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)服務(wù)身份服務(wù)（如供應鏈管理）信息聚合服務(wù)（如智能電網(wǎng)）協(xié)作感知服務(wù)（如智能家居）82物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備識別（Identification）物聯(lián)網(wǎng)識別功能：為構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備/對象提供清晰的標識，以方便匹配物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。命名（Naming）：為設(shè)備/對象給出全球唯一的標識號。EPC碼，泛在碼尋址（Addressing）：為對象匹配全球唯一的網(wǎng)絡(luò)地址。IPv4,IPv6,6LowPAN833.物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備識別3.23.1EPC碼843.3泛在碼尋址現(xiàn)行產(chǎn)品條碼體系：EAN條碼和UCC條碼中國目前主要使用的是EAN條碼。EAN條碼的標準版有13位標識數(shù)字，縮短版有8位標識數(shù)字。85信息容量受限：只能識別到類別，不能識別到單品。識讀方式限制：光學識別。無法有效防偽。現(xiàn)行產(chǎn)品條碼體系存在缺陷，并不適用于物聯(lián)網(wǎng)“萬物互聯(lián)”的愿景現(xiàn)行條形碼技術(shù)無法支持物聯(lián)網(wǎng)應用場景超市顧客在超市推著滿載商品的購物車時，無需收銀員用掃碼槍挨個掃碼商品的條形碼，而是以非接觸式的方式一次性完成全部商品識別并給出結(jié)賬金額。86現(xiàn)行條形碼技術(shù)無法支持物聯(lián)網(wǎng)應用場景倉庫對每天進出倉庫的大量產(chǎn)品完成非接觸式數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)快速盤點。87現(xiàn)行條形碼技術(shù)無法支持物聯(lián)網(wǎng)應用場景機場在機場，一位中轉(zhuǎn)的旅客過了登機時間仍未登機，廣播通知也沒有找到時，需要有一種技術(shù)，只要靠近就能夠自動顯示位置。88現(xiàn)行條形碼技術(shù)無法支持物聯(lián)網(wǎng)應用場景軍事某次軍事行動中，幾列火車的軍用物資已經(jīng)送達，各部隊的后勤人員要在最短時間內(nèi)領(lǐng)到各自需要的彈藥、裝備與食品時，軍需官通過非接觸式閱讀器裝置就可以迅速獲取每節(jié)車廂的物資種類、每件物品的確切位置。89EPC編碼體系：實現(xiàn)一物一碼EPC：是一種編碼系統(tǒng)，基于EAN/UCC條形碼進行擴充，可以實現(xiàn)對單品的標識；編碼原則：唯一性、簡單性、可擴展性、保密性、安全性；管理機構(gòu)：由EPCglobal統(tǒng)一管理和實施。90采用64位（二進制）的編碼結(jié)構(gòu)，可以拓展到96位、128位、256位。以96位的EPC碼為例，可以為2.68（≈228）億公司賦碼，每個公司可以有1600（≈224）萬產(chǎn)品分類，每類產(chǎn)品有687（≈236）億的獨立產(chǎn)品編碼。91EPC編碼體系：實現(xiàn)一物一碼EPC特性92科學性結(jié)構(gòu)明確，易于使用、維護。兼容性與EAN/UCC編碼標準兼容。全面性可在生產(chǎn)、流通、存儲、結(jié)算、跟蹤、召回等供應鏈的各環(huán)節(jié)全面應用。合理性由EPCGlobal以及各國EPC管理機構(gòu)（中國的管理機構(gòu)稱為EPCGlobalChina）分段管理、共同維護、統(tǒng)一應用，具有合理性。

國際性不以具體國家、企業(yè)為核心，編碼標準全球協(xié)商一致，具有國際性。無歧視性編碼采用全數(shù)字形式，不受地方色彩、語言、經(jīng)濟水平、政治觀點的限制，是無歧視性編碼。93EPC射頻識別系統(tǒng)EPC射頻識別系統(tǒng)是實現(xiàn)EPC碼自動采集的功能模塊，主要由RFID標簽和閱讀器組成。EPC射頻識別系統(tǒng)為數(shù)據(jù)采集最大限度的降低了人工干預，實現(xiàn)完全自動化的數(shù)據(jù)采集，是以“物品標簽化”為特征的第一代物聯(lián)網(wǎng)形成的重要環(huán)節(jié)。RFID標簽廣泛應用于生產(chǎn)生活RFID標簽是EPC的物理載體，附著于可跟蹤的物品上，主要由天線和芯片組成，可全球流通并對其進行識別和讀寫。所存儲的唯一信息是電子產(chǎn)品代碼。為降低成本，通常采用被動式射頻標簽。94身份證餐飲倉儲/物流圖書館小區(qū)門禁景區(qū)/醫(yī)院/娛樂動物溯源零售貨架閱讀器95識別RFID標簽的電子裝置，與信息系統(tǒng)相連，可以無線感應的方式讀取RFID標簽中的EPC碼并將其輸入后端的信息系統(tǒng)。支持非接觸式識別、識別快速移動物品、以及同時識別多個物品。常見的方法是用電感耦合的方式近距離讀取被動式射頻標簽。RFID標簽利用標簽與閱讀器天線之間的磁場發(fā)送攜帶EPC碼信息的電磁波給閱讀器，返回的電磁波被轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信息，即獲取了標簽中存儲的EPC碼可以工作在低頻、高頻和超高頻的不同頻段，不同頻段對應不同專業(yè)領(lǐng)域和符合不同標準的產(chǎn)品。頻率越高，讀取距離越遠。閱讀器的軟件提供網(wǎng)絡(luò)連接能力，包括web設(shè)置、動態(tài)更新、TCP/IP閱讀器界面、內(nèi)建兼容SQL的數(shù)據(jù)庫引擎。功能信息讀取方式工作頻段軟件96EPC信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在全球互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，通過EPC中間件對象名稱解析服務(wù)（ONS）EPC信息服務(wù)（EPCIS）來實現(xiàn)全球“實物互聯(lián)”。EPC信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成之1：EPC中間件97是連接閱讀器和企業(yè)應用程序的軟件，能加工和處理來自閱讀器的所有信息和事件流，在數(shù)據(jù)被送往上層的應用程序之前，EPC中間件負責對標簽數(shù)據(jù)進行校對、閱讀器協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)存儲和任務(wù)管理等。是具有一系列特定屬性的“程序模塊”或“服務(wù)”，并能被集成以滿足來自用戶的特定需求。能屏蔽不同廠家的RFID閱讀器硬件設(shè)備、應用軟件系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)傳輸格式之間的異構(gòu)性，從而實現(xiàn)不同硬件（閱讀器等）與不同應用軟件系統(tǒng)間的無縫連接與實時動態(tài)地集成。EPC信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成之2：ONS98對象名稱解析服務(wù)(ONS)：一個自動的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)，類似于域名解析服務(wù)(DNS),給EPC中間件指明了存儲產(chǎn)品相關(guān)信息的服務(wù)器。

是聯(lián)系EPC中間件和EPC信息服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)樞紐。ONS設(shè)計與架構(gòu)都以DNS為基礎(chǔ)，因此，可以使整個EPC網(wǎng)絡(luò)以因特網(wǎng)為依托，迅速架構(gòu)并順利延伸到世界各地。EPCIS在EPCGlobal網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的位置EPCIS提供了一個模塊化、可擴展的數(shù)據(jù)和服務(wù)的接口，使得EPC的相關(guān)數(shù)據(jù)可以在企業(yè)內(nèi)部或者企業(yè)之間共享。99EPC信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成之3——EPCISEPCIS數(shù)據(jù)——EPCIS攜帶什么信息？時間地點方式狀態(tài)從時間、地點、方式、狀態(tài)等多個角度定義一個產(chǎn)品的行為。提供一個模塊化、可擴展的數(shù)據(jù)和服務(wù)的接口，使得EPC的相關(guān)數(shù)據(jù)可以在企業(yè)內(nèi)部或者企業(yè)之間共享。靜態(tài)數(shù)據(jù)：產(chǎn)品生命周期內(nèi)不改變類別層靜態(tài)數(shù)據(jù)實例層靜態(tài)數(shù)據(jù)顏色、尺寸、生產(chǎn)日期等101EPCIS數(shù)據(jù)：靜態(tài)數(shù)據(jù)+交易數(shù)據(jù)交易數(shù)據(jù)：隨著交易的發(fā)生動態(tài)變化實例觀測報告數(shù)量觀測報告商業(yè)交易觀測報告交易數(shù)據(jù)舉例交易數(shù)據(jù)分類描述內(nèi)容舉例實例觀測報告EPC特定產(chǎn)品在生命周期內(nèi)事件發(fā)生的相關(guān)記錄。2019年9月1日下午8點EPCX從Y地點被運走。數(shù)量觀測報告一個特定產(chǎn)品的類別數(shù)量相關(guān)的時間記錄。包括五個要素：時間、地點、對象類別、數(shù)量和商業(yè)步驟。2019年9月1日上午11點從Z地點（倉庫）觀測到C類別的產(chǎn)品300件。商業(yè)交易觀測報告EPC產(chǎn)品和商業(yè)交易之間的相關(guān)記錄。包括四個要素：時間、EPC產(chǎn)品（一個或多個）、商業(yè)步驟和交易標識。根據(jù)M公司的N號訂單，EPCX的貨盤在2019年9月1日下午6點被運走。102EPC系統(tǒng)——構(gòu)建“讓產(chǎn)品說話”的系統(tǒng)目標：為每一單品建立全球的、開放的標識標準。設(shè)計核心思想：一物一碼：為每一個產(chǎn)品（而不是每一類產(chǎn)品）分配唯一的電子標識符——EPC碼；依托RFID標簽存儲：EPC碼存儲在RFID標簽的芯片中；依托無線傳輸實現(xiàn)非接觸采集：借助無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，RFID閱讀器以非接觸的方式自動采集EPC碼；依托互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)全球化：連接在互聯(lián)網(wǎng)中的服務(wù)器可以完成對EPC碼所涵蓋內(nèi)容的解析。103EPC系統(tǒng)構(gòu)成104系統(tǒng)構(gòu)成名稱注釋EPC編碼體系EPC碼用來標識目標的特定代碼射頻識別（RFID）系統(tǒng)RFID標簽貼在物品上或內(nèi)嵌在物品中，存放EPC碼閱讀器識讀RFID標簽中的EPC碼EPC信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)EPC中間件EPC系統(tǒng)的軟件支持系統(tǒng)對象名稱解析服務(wù)（ONS）EPC信息服務(wù)（EPCIS）EPC系統(tǒng)工作流程105閱讀器從RFID標簽中讀取產(chǎn)品的EPC碼，將EPC碼提供給EPC中間件。EPC中間件將EPC碼提供給ONS，這個EPC碼并未存放詳細的產(chǎn)品信息，但可以看做是產(chǎn)品詳細信息的指針。ONS以EPC碼作為指針指示EPC中間件到EPCIS服務(wù)器上查找保存的產(chǎn)品詳細信息，存有產(chǎn)品詳細信息的產(chǎn)品文件將被EPC中間件復制，從而產(chǎn)品詳細信息就能傳到供應鏈上。EPC系統(tǒng)的典型特征可以把EPC系統(tǒng)看做一個基于RFID感知技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應用原型系統(tǒng)?；贓PC系統(tǒng)，可以構(gòu)建和產(chǎn)品生產(chǎn)、產(chǎn)品銷售緊密結(jié)合的各類應用。EPC系統(tǒng)的典型特征開放的結(jié)構(gòu)體系：基于全球因特網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建，接口開放、數(shù)據(jù)類型標準化，實現(xiàn)相對簡單，成本低、收益大。獨立的平臺與高度的互動性

：能容納不同的射頻識別技術(shù)標準，從而實現(xiàn)針對最廣泛的產(chǎn)品實體的識別。

靈活的可持續(xù)發(fā)展的體系：可在不替換原有體系的情況下就可以做到系統(tǒng)升級。106EPC系統(tǒng)的價值實現(xiàn)全自動的產(chǎn)品流動監(jiān)測：一個帶有射頻標簽的產(chǎn)品，標簽中有這個產(chǎn)品的EPC編碼，當這個帶有標簽的產(chǎn)品通過一個閱讀器時，這個產(chǎn)品的信息就會通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸至指定的計算機內(nèi)，這是一個全自動的產(chǎn)品流動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。這樣一個開放的EPC系統(tǒng)將在全球范圍內(nèi)從根本上改變對產(chǎn)品生產(chǎn)、運輸、倉儲、銷售各環(huán)節(jié)物品流動監(jiān)控的管理水平。供應鏈環(huán)節(jié)全面受益：EPC系統(tǒng)是一個全球的大系統(tǒng)，供應鏈的各個環(huán)節(jié)、各個節(jié)點、各個方面都可受益，但對低價值的識別對象，如食品、消費品等來說，它們對EPC系統(tǒng)引起的附加價格十分敏感。EPC系統(tǒng)正在考慮通過本身技術(shù)的進步，進一步降低成本，同時通過系統(tǒng)的整體改進使供應鏈管理得到更好的應用，提高效益，以便抵消和降低附加價格。1073.物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備識別物聯(lián)網(wǎng)概論1083.物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備識別3.23.1EPC碼1093.3泛在碼uCode尋址uCode是什么？分配給單個對象的標識號這個所謂對象，可以是現(xiàn)實世界中不存在（指并無實體）的內(nèi)容和信息以及更抽象的概念亦可以是現(xiàn)實世界中的有形對象和場所。一個識別數(shù)字系統(tǒng)它可以唯一地識別現(xiàn)實世界中的對象和位置。信息可以與對象和位置相關(guān)聯(lián)，并且可以使用UCode檢索相關(guān)信息。110uCode的長度標準uCode碼：128位固定長度。擴展支持：以128位為單位擴展，碼長可以超過128位。111uCodeVSuCode對象之屬性和含義uCode：只是一串標識數(shù)字。數(shù)字本身與被分配了uCode的對象的屬性和含義之間并沒有關(guān)系。uCode本身的存儲：存儲在uCodetag（標簽）中，例如條形碼、二維碼或RFID標簽。uCode對象之屬性和含義：存儲在UbiquitousID體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫中。uCode可以被用作鍵值（Key）從數(shù)據(jù)庫中檢索對象的屬性和含義。112uCode在空間及時間上的唯一性空間唯一性不可以為多個不同的對象分配相同的uCode。時間唯一性當某個uCode的對應對象消失時，uCode會被撤銷。該uCode以后都不能再重用。113uCode結(jié)構(gòu)114uCode的特征（1-2）UCode是標識單個對象的代碼，與EAN、UCC、JAN等僅僅顯示供應商產(chǎn)品類型的現(xiàn)有產(chǎn)品代碼不同，UCode為每個包裝分配不同的編號，即使它們是相同的產(chǎn)品。（與EPC類似）UCode是唯一能夠統(tǒng)一通用地識別實物對象、位置和內(nèi)容的代碼系統(tǒng)?？梢苑峙浣o位置、內(nèi)容、概念以及有形對象。（與EPC不同）115uCode的特征（3）UCode不依賴于應用領(lǐng)域和業(yè)務(wù)類型，可以用于各種目標，如電氣產(chǎn)品、食品、場所和音樂內(nèi)容，而不考慮應用場景和業(yè)務(wù)類型。（EPC主要用于供應鏈產(chǎn)品流通）這是因為UCode的目標僅僅是將單個的目標識別為對象和位置，并且只是一個簡單的編號系統(tǒng)，而并不與目標本身表征的意義有任何相關(guān)。因此，UCode非常適用于這樣的場景：跨行業(yè)和應用的服務(wù)和目標管理，以及管理同一系統(tǒng)中多個位置和對象的服務(wù)。116uCode的特征（4）UCode不包含確切的含義，僅僅是簡單的數(shù)字?；A(chǔ)體系結(jié)構(gòu)會將有關(guān)對象的屬性和含義的信息存儲在網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器上。這種方法特別適用于對象的屬性和含義以及被分配UCode的位置情況會隨時間變化的應用。舉一個例子，在道路上設(shè)置護欄：即使護欄作為對象的意義（產(chǎn)品/位置/廢物）根據(jù)產(chǎn)品的生命周期不斷變化，UCode也可以在每個時刻識別到護欄這個對象。在被運到施工現(xiàn)場之前，護欄是工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品。當它們被安裝在路邊時，它們可以成為場景的一部分，可以被視作位置。使用多年后，它們被移除。在被移除后和被摧毀之前，它們屬于工業(yè)廢物。117uCode的特征（5-6）UCode不挑剔存儲載體：它可以存儲在不同類型的標簽中，如條形碼、二維碼、RFID和活動標簽等。可以根據(jù)應用和使用環(huán)境的狀況靈活選擇最佳最合適的標簽。UCode是安全的。UbiquitousID體系結(jié)構(gòu)是UCode的應用框架，已經(jīng)整合了eTRON功能，該功能是無所不在的安全框架。這樣，可以實現(xiàn)強大的安全和隱私信息保護。118uCode的解析與UCode相關(guān)的信息存儲在網(wǎng)絡(luò)上的分布式數(shù)據(jù)庫中。終端設(shè)備讀取到UCode后，需要按照一定的步驟檢索UCode對應對象的屬性和語義信息。119UCode的解析過程首先，泛在通信終端讀取分配給對象或位置的UCode。然后，在分布式泛在碼關(guān)系數(shù)據(jù)庫中按讀取到的UCode作為索引進行查詢，可以獲取存放了該UCode所表征的對象或位置的相關(guān)屬性和語義信息的服務(wù)器地址（URL等）。最后，按此地址從泛在碼信息服務(wù)器那里獲取該UCode相關(guān)的對象或位置的屬性和信息。120EPC碼和UCode碼的比較121uCode應用舉例1——閃爍標簽（flashingtag）在一家制藥公司的物流倉庫中，需要根據(jù)來自多個客戶的多個訂單，將數(shù)萬件商品中的產(chǎn)品收集到籃子中。為從大貨架上收集需要提取的產(chǎn)品，要將每個訂單的產(chǎn)品放在一個籃子里，然后在傳送帶上移動。如果籃子中的產(chǎn)品被放錯集裝箱，就會發(fā)生錯誤裝運?？梢栽O(shè)計一個系統(tǒng)來避免這樣的錯誤裝運的發(fā)生，即所謂“閃爍標簽（FlashingTag）”；該系統(tǒng)使用429MHz無線活動標簽。在讀取集裝箱上的條形碼后，附著于對應目標籃子上的標簽會立即通過無線電信號閃爍。由于操作員只需將閃爍的籃子中的產(chǎn)品放入正確的集裝箱中，因此錯誤裝運的發(fā)生次數(shù)可以減少到幾乎為零。自2006年11月以來，東浩制藥有限公司（TohoPharmaceuticalCo.，Ltd.）在日本關(guān)東地區(qū)的物流中心共運營了約800個“閃光標簽”。在引入“閃爍標簽”后，實現(xiàn)了單月零次錯誤裝運的記錄。使用這套裝運系統(tǒng)，裝運準確率達到99.9997%。122uCode應用舉例2——導游服務(wù)在日本上野動物園，所引入的導游系統(tǒng)在20個地點安裝了無線電Marker，還在近120個地點安裝有電子標簽，可以提供有關(guān)動物的各種信息和資訊。123uCode應用舉例3——藝術(shù)品導覽在日本東京，部署了一項被稱為泛在藝術(shù)之旅的服務(wù)，這個服務(wù)旨在引導游客參觀東京市中心的多件藝術(shù)和設(shè)計作品。在部署區(qū)域的室內(nèi)和室外，預先放置了幾百個uCode標簽（Marker）。游客持有的泛在通訊終端能夠接收這些Marker發(fā)出的UCode，從而引導游客瀏覽UCode所對應的藝術(shù)作品，還能以多種語言支持來提供諸如解釋、作品創(chuàng)作過程以及對創(chuàng)作者的采訪等內(nèi)容。124uCode應用舉例4——建筑物室內(nèi)導覽日本青森美術(shù)館提供一項“美術(shù)館泛在導覽系統(tǒng)”服務(wù)。該系統(tǒng)將泛在通訊設(shè)備和紅外室內(nèi)定位管理系統(tǒng)（SmartLocator）集成在一起。館內(nèi)天花板上，大約70個不同位置預裝了智能定位裝置。參觀者游覽時，隨身攜帶泛在通訊終端，可以接收來自智能定位裝置的UCode。參觀者可以得到自動的路線引導，并查看UCode相關(guān)的信息，包括藝術(shù)品、作者和博物館信息等內(nèi)容。125沿著旅游路線，在景點或遺址附近，游客借助泛在通訊設(shè)備可以獲取有關(guān)路線導航以及可用衛(wèi)生間、遺跡、商店、休息站等旅游設(shè)施的信息。126uCode應用舉例5——旅游路線導航3.物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備識別物聯(lián)網(wǎng)概論1273.物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備識別3.23.1EPC碼1283.3泛在碼uCode尋址為什么要尋址不是所有物聯(lián)網(wǎng)底層設(shè)備/裝置都能被分配EPC或UCode作為全球唯一標識。當標識不是全球唯一的時候，需要借助尋址功能來唯一地識別對象（即：在網(wǎng)絡(luò)中找到對象）。129對象ID：對象的名稱，例如特定溫度傳感器的“T1”對象地址：該對象在通信網(wǎng)絡(luò)中的地址。物聯(lián)網(wǎng)對象的尋址方法130IPv4IPv66LoWPANIPv4的問題：地址資源面臨枯竭IPv4協(xié)議支持32位地址空間，采用A、B、C三類編址方式后，可用的網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址的數(shù)目大打折扣。理論上講，可以編址1600萬個網(wǎng)絡(luò)、43億臺主機。其中，北美占有3/4，約30億個，亞洲只有不到4億個，IPv4地址供應嚴重落后于網(wǎng)民的需求。動態(tài)IP及網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NetworkAddressTranslation,NAT）等技術(shù)可以實現(xiàn)一定的緩沖，但IPv4地址仍然面臨枯竭。1312019年11月26日，負責英國、歐洲、中東和部分中亞地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)資源分配的歐洲網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)中心宣布，全球43億個IPv4地址全部分配完畢。這意味著再沒有更多的IPv4地址可以分配給ISP（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商）和其它大型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提供商，全球IPv4地址全部耗盡，基于IPv4的互聯(lián)網(wǎng)所能容納的設(shè)備已經(jīng)飽和。132IPv4的問題：地址資源面臨枯竭IPv6五大優(yōu)勢第一，更大的地址空間。IPv4地址長度為32，即有2^32-1（符號^表示升冪，下同）個地址；IPv6地址的長度為128，即有2^128-1個地址。第二，更小的路由表。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類（Aggregation）的原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄（Entry）表示一片子網(wǎng)，大大減小了路由表長度，提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度。第三，增加增強的組播（Multicast）支持以及流控制（FlowControl），這使網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應用有了長足發(fā)展的機會，為服務(wù)質(zhì)量控制提供良好的網(wǎng)絡(luò)平臺。133IPv6五大優(yōu)勢第四，支持自動配置（AutoConfiguration）。這是對DHCP協(xié)議的改進和擴展，使得網(wǎng)絡(luò)（尤其是局域網(wǎng)）的管理更加方便和快捷。第五，具有更高的安全性。在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)中用戶可以對網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進行加密并對IP報文進行校驗，極大的增強了網(wǎng)絡(luò)的安全性。134常見的網(wǎng)絡(luò)層攻擊以及IPv4/IPv6解決方案對比135網(wǎng)絡(luò)層攻擊IPv4IPv6解決方案廣播風暴有無vlan、STPARP欺騙有無MAC綁定互聯(lián)網(wǎng)/局域網(wǎng)掃描有幾乎沒有防火墻數(shù)據(jù)包分片攻擊有有改進路徑MTU探測減少分片數(shù)據(jù)包監(jiān)聽和篡改有有IPSec或上層協(xié)議加密Dos/DDos攻擊有有探索中源地址欺騙有有探索中目的主機地址暴露幾乎沒有有防火墻NAT基于ICMP的攻擊無有探索中基于擴展包頭的攻擊無有探索中針對DNS的攻擊少多探索中中國IPv6部署進程規(guī)劃到2020年末到2018年末到2025年末市場驅(qū)動的良性發(fā)展環(huán)境基本形成，IPv6活躍用戶數(shù)達到2億，在互聯(lián)網(wǎng)用戶中的占比不低于20%。市場驅(qū)動的良性發(fā)展環(huán)境日臻完善，IPv6活躍用戶數(shù)超過5億，在互聯(lián)網(wǎng)用戶中的占比超過50%，新增網(wǎng)絡(luò)地址不再使用私有IPv4地址。我國IPv6網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、用戶規(guī)模、流量規(guī)模位居世界第一位，網(wǎng)絡(luò)、應用、終端全面支持IPv6，全面完成向下一代互聯(lián)網(wǎng)的平滑演進升級，形成全球領(lǐng)先的下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系。136工信部《推進互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版（IPv6）規(guī)模部署行動計劃》部署，我國將用5到10年時間，形成下一代互聯(lián)網(wǎng)自主技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)生態(tài)，建成全球最大規(guī)模的IPv6商業(yè)應用網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)下一代互聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)濟社會各領(lǐng)域深度融合應用，成為全球下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要主導力量。T-Mobile的IPv4蜂窩網(wǎng)與IPv6only蜂窩網(wǎng)如何支持手機通信1376LowPAN：基于IPv6的低速無線個域網(wǎng)標準1386LoWPAN協(xié)議棧參考模型與TCP/IP的參考模型大致相似，區(qū)別在于6LoWPAN底層使用的IEEE802.15.4標準，而且因低速無線個域網(wǎng)的特性，在6LoWPAN的傳輸層沒有使用TCP協(xié)議。6LowPAN：基于IPv6的低速無線個域網(wǎng)標準特點1：采用IPv6包頭壓縮機制，使IPv6尋址適合于低功耗低速率的無線網(wǎng)絡(luò)。特點2：底層基于IEEE802.15.4實現(xiàn)IPv6通信，具有無線低功耗、自組織網(wǎng)絡(luò)的特點，其射頻發(fā)射功率約為同頻帶Wi-Fi的1%。6LoWPAN的出現(xiàn)使各類低功率無線設(shè)備能夠加入IP家庭中，與Wi-Fi、以太網(wǎng)以及其他類型的設(shè)備并網(wǎng)，即：功率受限的小型智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（智能傳感器、智能嵌入式設(shè)備等）能通過IPv6協(xié)議直接聯(lián)網(wǎng)。1394.物聯(lián)網(wǎng)信息感知物聯(lián)網(wǎng)概論140141物聯(lián)網(wǎng)五大關(guān)鍵要素物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵要素及涉及的技術(shù)示例IoT關(guān)鍵要素涉及的技術(shù)示例識別命名電子產(chǎn)品代碼（EPC）、泛在碼（UCode）尋址IPv4、IPv6感知智能傳感器、可穿戴設(shè)備、嵌入式傳感器、執(zhí)行器、射頻識別標簽通信射頻識別通信（RFID）、近場通信（NFC）、超寬帶通信（UWB）、藍牙通信（BT）、藍牙低功耗通信（BLE）、紫蜂通信（Zigbee）、Z-Wave、WiFi、LTE、LTE-A計算硬件Arduino、樹莓派、MediaTekLinkItONE等物聯(lián)網(wǎng)硬件平臺軟件Contiki、TinyOS、LiteOS、AndroidThings等物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)服務(wù)身份服務(wù)（如供應鏈管理）信息聚合服務(wù)（如智能電網(wǎng)）協(xié)作感知服務(wù)（如智能家居）142物聯(lián)網(wǎng)為什么要具備感知（Sensing）能力？在物聯(lián)網(wǎng)“萬物互聯(lián)”的愿景下，需要作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的“物”能夠主動的產(chǎn)生信息、表達和傳輸信息。面對這些無時無刻不在產(chǎn)生的海量信息，人類的感知、采集和分析能力受限，應當讓人更少地參與海量信息的采集和分析，將大量不需要親自關(guān)注的信息交給設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)去處理，把人從海量信息的困局中解放出來。對“感知”能力的充分運用，是物聯(lián)網(wǎng)相對于互聯(lián)網(wǎng)的最大不同和優(yōu)勢所在。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和進化，未來會產(chǎn)生更多不同種類的終端節(jié)點，它們無需人類用戶去互動，可以實現(xiàn)智能化自動化地直接服務(wù)于人類。143理解物聯(lián)網(wǎng)的感知過程物聯(lián)網(wǎng)傳感終端負責收集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送回數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)庫或云端；接下來，對收集的數(shù)據(jù)進行分析，以便傳感終端根據(jù)服務(wù)需要采取特定行動。物聯(lián)網(wǎng)的傳感終端可以是智能傳感器、執(zhí)行器或可穿戴傳感設(shè)備。在這些傳感終端內(nèi)，可以集成單板計算機（單片機），并內(nèi)置TCP/IP及安全功能，從而構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的硬件平臺。傳感終端設(shè)備被連接到中央管理門戶，以提供客戶所需要的數(shù)據(jù)。很多公司在提供物聯(lián)網(wǎng)傳感終端的同時，也提供配套的智能網(wǎng)關(guān)和能夠安裝在智能手機上的移動應用程序，使人們能夠使用智能手機監(jiān)測對象的環(huán)境以及控制物聯(lián)網(wǎng)中的目標設(shè)備或裝置。1444.物聯(lián)網(wǎng)信息感知4.34.14.24.4身份感知技術(shù)位置感知技術(shù)狀態(tài)感知技術(shù)過程感知技術(shù)4.34.14.24.4身份感知技術(shù)位置感知技術(shù)狀態(tài)感知技術(shù)過程感知技術(shù)感知技術(shù)分類4.1身份感知技術(shù)基本概念身份感知技術(shù)也稱自動識別技術(shù)，就是應用一定的識別裝置，通過被識別物品和識別裝置之間的接近活動，自動地獲取被識別物品的相關(guān)信息，并提供給后臺的計算機處理系統(tǒng)來完成相關(guān)后續(xù)處理的一種技術(shù)。識別可看做身份感知對物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的解釋隨著其動態(tài)發(fā)展及概念框架的不斷豐富，也保持著動態(tài)的更新并可以有不同角度的闡述。故此，可將識別要素中的命名技術(shù)納入“感知”功能的范疇，看作是身份感知技術(shù)的子類。主流身份感知技術(shù)條形碼二維碼電子標簽RFID147條形碼條形碼（barcode）誕生于20世紀40年代，是將寬度不等的多個黑條和空白按照一定的編碼規(guī)則排列以表達一組信息的圖形標識符。常見的條形碼由反射率相差很大的可變寬度的矩形黑條（簡稱條）和白條（簡稱空）平行排列而成。條碼閱讀器（又稱條碼掃描器或條碼掃描槍）掃描條形碼，得到一組反射光信號，此信號經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后變?yōu)橐唤M與黑條、白條相對應的電子信號，經(jīng)解碼后還原為相應的文數(shù)字，再傳入電腦。條形碼能表示物品的生產(chǎn)國、制造廠家、商品名稱、生產(chǎn)日期、圖書分類號、郵件起止地點、類別、日期等許多信息，在商品流通、圖書管理、郵政管理、銀行系統(tǒng)等領(lǐng)域都得到了廣泛的應用。148各種條形碼149商品條形碼——EAN-13結(jié)構(gòu)150二維碼二維碼/二維條碼（2DBarCode）是按一定規(guī)律在二維空間分布的光學可識讀符號，以黑白相間的圖形來記錄數(shù)據(jù)信息，需要在水平和垂直方向配合識讀全部信息。二維碼比傳統(tǒng)的BarCode條形碼能存更多的信息，也能表示更多的數(shù)據(jù)類型。隨著近年來移動設(shè)備的興起，二維碼逐漸流行。二維符號同樣具有檢錯與糾錯特性。151各種二維碼152行排式將條碼堆積成多行。典型例子：Code16K、Code49、PDF417、Ultracode等。矩陣式又稱棋盤式二維碼，它是在一個矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進行編碼。典型例子：CodeOne、MaxiCode、QRCode、DataMatrix。QRCode123超高速識讀（QuickResponse）。硬件實現(xiàn)碼讀取，平均每秒可識讀20個含有100個字符的QRCode符號，是傳統(tǒng)的PDF417及DataMatrix二維碼平均每秒識讀符號量的30至50倍。全方位360度識讀，優(yōu)于識讀方位角僅為±10°的PDF417碼。表示漢字的效率更高。QRCode用特定的數(shù)據(jù)壓縮模式表示漢字，僅用13bit就可以表示一個漢字；相比之下，PDF417、DataMatrix等二維碼需用16bit才能表示一個漢字。QRCode由日本Denso公司于1994年9月推出的矩陣式二維碼，具有超高速識讀、全方位識讀、有效表示漢字等特性和優(yōu)點。153電子標簽（RFID）電子標簽，又稱無線射頻識別（RadioFrequencyIdentification），這是一種可通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸的身份感知技術(shù)。154RFID技術(shù)基本工作原理圖155標簽（Tag）：由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象。閱讀器（Reader）：讀?。ㄓ袝r還可以寫入）標簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式；156低頻RFID（125kHz~134.2kHz）主要用于畜牧管理等；中高頻RFID（13.56MHz）主要用于身份證、考勤卡、校園卡等；超高頻RFID（860MHz~928MHz）主要用于鐵路、物流等；微波頻段RFID（2.45GHz~5.8GHz）主要用于跟蹤定位、高速公路收費等。段號頻段名稱頻段范圍（含上限不含下限）波段名稱波長范圍（含上限不含下限）1甚低頻（VLF）3~30KHz甚長波100~10km2低頻（LF）30~300KHz長波10~1km3中頻（MF）300~3000KHz中波1000~100m4高頻（HF）3~30MHz短波100~10m5甚高頻（VHF）30~300MHz米波10~1m6特高頻（UHF）300~3000MHz分米波微波100~10cm7超高頻（SHF）3~30GHz厘米波10~1cm8極高頻（EHF）30~300GHz毫米波10~1mm9至高頻（THF）300~3000GHz亞毫米波1~0.1mm157圖書館RFID應用案例首先對每本書對應的RFID標簽上號并貼在書上，則每本書即相當于有了“身份證號”（ID），借書時，可以去柜臺人工借閱，亦可以在自助機器上自助借還。利用RFID技術(shù)，借書時無需像過去的條碼技術(shù)那樣必須逐本掃描，而是可以批量處理借還書。以往需要在圖書上加磁條防盜，而有了RFID標簽后，RFID標簽本身通過無線電波偵測門時，可以自動識別相應書籍是否已辦理借書手續(xù)，沒有辦理借書手續(xù)的會自動報警。圖書館管理員在進行書架盤點、書籍尋找以及順架整架時，也非常方便，只需用手持式讀寫器通過書架，即可以發(fā)現(xiàn)書籍，或查看書籍是否放錯位置。三大RFID標準化體系ISO/IEC的RFID體系國際標準化組織和國際電工委員會共同制定。RFID通用技術(shù)標準主要針對不同應用領(lǐng)域中涉及的共同要求和屬性。RFID應用技術(shù)標準則是在通用技術(shù)標準的基礎(chǔ)上，根據(jù)各個行業(yè)自身特點制定，主要針對行業(yè)應用領(lǐng)域涉及的共同要求和屬性。EPCGlobal制定的RFID體系由美國統(tǒng)一代碼協(xié)會（UCC）和國際物品編碼協(xié)會（EAN）共同制定。目標是解決供應鏈的透明性，幫助供應鏈各環(huán)節(jié)的參與方了解單件物品的相關(guān)信息UID制定的泛在碼標簽體系由UCode的發(fā)源地日本牽頭制定。158UID標準體系和EPC標準體系的對比159

UIDEPC發(fā)源地日本歐美愿景利用日本發(fā)達的寬帶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，建立人人、人物、物物之間的連接，為個人、商業(yè)、公共事業(yè)等提供泛在的信息服務(wù)更加快速、自動、準確地識別供應鏈中商品，以提升在供應鏈全生命周期管理商品的效率編碼泛在碼（128位，可擴展）電子產(chǎn)品代碼（96位，可擴展）實施系統(tǒng)UID系統(tǒng)，能對有形或無形的產(chǎn)品和對象作出全球唯一標識EPCGlobal網(wǎng)絡(luò)，能對單一產(chǎn)品進行全球唯一標識，最終取代條碼工作頻率2.45GHz/13.56MHz860MHz-928MHz/13.56MHz應用領(lǐng)域不依賴于應用領(lǐng)域和業(yè)務(wù)類型，可廣泛應用于電子產(chǎn)品、食品、場所和音樂內(nèi)容等，不被特定的應用場景和業(yè)務(wù)類型所限制。非常適用于跨行業(yè)和應用的服務(wù)和目標管理，以及管理同一系統(tǒng)中多個位置和對象的服務(wù)等場景側(cè)重物流管理、庫存管理等與制造、物流、零售密切相關(guān)的供應鏈領(lǐng)域4.34.14.24.4身份感知技術(shù)位置感知技術(shù)狀態(tài)感知技術(shù)過程感知技術(shù)感知技術(shù)分類4