物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論-第1章-物聯(lián)網(wǎng)概述課件

物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論教材《物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論》作者：劉云浩著出版社：科學(xué)出版社出版時(shí)間：2013-08-01實(shí)驗(yàn)（14學(xué)時(shí)）博創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)箱百度定位SDK——Android條形碼軟件的掃描和制作——AndroidRFID讀卡器——Android云計(jì)算軟件——分布式文件系統(tǒng)Hadoop藍(lán)牙防盜軟件——Android課程設(shè)計(jì)（16學(xué)時(shí)）網(wǎng)站+微信，手機(jī)掃描條形碼，上傳數(shù)據(jù)庫物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論教材《物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論》《信息規(guī)則：網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的策略指導(dǎo)》

卡爾·夏皮羅著出版社：中國人民大學(xué)出版社出版時(shí)間：2000-06-01已經(jīng)絕版，打印電子版《浪潮之巔》

第2版上下冊(cè)

吳軍著出版社：人民郵電出版社出版時(shí)間：2013-06-01《信息規(guī)則：網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的策略指導(dǎo)》

第1章物聯(lián)網(wǎng)概述作者：劉云浩著出版社：科學(xué)出版社第1章物聯(lián)網(wǎng)概述作者：劉云浩著1.1起源與發(fā)展（了解）1.2核心技術(shù)1.3主要特點(diǎn)1.4發(fā)展趨勢1.5應(yīng)用前景41.物聯(lián)網(wǎng)概述——本章內(nèi)容1.1起源與發(fā)展（了解）41.物聯(lián)網(wǎng)概述——本章內(nèi)容5起源與發(fā)展溫家寶“感知中國”IBM“智慧地球”國際電信聯(lián)盟《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005》無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來臨

BillGates《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(jì)90年代19952005200920092011年“物聯(lián)網(wǎng)工程”本科專業(yè)，開始招生。5起源與發(fā)展溫家寶“感知中國”IBM“智慧地球”國際電RFID2015年，全球RFID市場規(guī)模超100億美元。有多大？普適計(jì)算計(jì)算機(jī)本身從人們的視線里消失，和環(huán)境融為一體。人們能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、以任何方式進(jìn)行信息的獲取與處理。嵌入式系統(tǒng)20世紀(jì)90年代末，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。6起源與發(fā)展：

來源多樣，主線復(fù)雜RFID6起源與發(fā)展：

來源多樣，主線復(fù)雜物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings）這個(gè)概念實(shí)際是中國人提出的，整合了美國CPS(Cyber-PhysicalSystems)、歐盟IoT（InternetofThings)和日本U-Japan等概念。定義基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息載體，讓所有能被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。三個(gè)重要特征普通對(duì)象設(shè)備化自治終端互聯(lián)化普適服務(wù)智能化7Q：什么是物聯(lián)網(wǎng)？物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings）7Q：什么是物8物物互聯(lián)：溝通物理世界與信息世界8物物互聯(lián)：溝通物理世界與信息世界1.1起源與發(fā)展1.2

核心技術(shù)1.3主要特點(diǎn)1.4發(fā)展趨勢1.5應(yīng)用前景91.物聯(lián)網(wǎng)概述——本章內(nèi)容1.1起源與發(fā)展91.物聯(lián)網(wǎng)概述——本章內(nèi)容10核心技術(shù)信息生成→信息應(yīng)用→信息處理→信息傳輸→綜合應(yīng)用層管理服務(wù)層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層感知識(shí)別層10核心技術(shù)信息生成→信息應(yīng)用→信息處理→信息傳輸→綜合應(yīng)用11物聯(lián)網(wǎng)四層模型本科課程設(shè)置本課程設(shè)計(jì)11物聯(lián)網(wǎng)四層模型本科課程設(shè)置本課程設(shè)計(jì)感知識(shí)別層位于四層模型的最底端，是所有上層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。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)。信息生成設(shè)備自動(dòng)生成方式：RFID、傳感器、定位系統(tǒng)等人工生成方式：智能手機(jī)、PDA、多媒體播放器、上網(wǎng)本、筆記本電腦等等。12核心技術(shù)：感知識(shí)別層感知識(shí)別層12核心技術(shù)：感知識(shí)別層13核心技術(shù)1，感知識(shí)別層RFID無線傳感器智能設(shè)備信息生成方式多樣化是物聯(lián)網(wǎng)最重要的特點(diǎn)13核心技術(shù)1，感知識(shí)別層RFID無線傳感器智能設(shè)備信息生基本組成：RFID系統(tǒng)分為標(biāo)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(hào)，標(biāo)簽接收到信號(hào)后發(fā)射內(nèi)部存儲(chǔ)的標(biāo)識(shí)信息，閱讀器再通過天線接收并識(shí)別標(biāo)簽發(fā)回的信息。14感知識(shí)別層技術(shù)舉例：RFID詳見

第2章標(biāo)簽閱讀器天線基本組成：14感知識(shí)別層技術(shù)舉例：RFID詳見第2章標(biāo)簽閱發(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(diǎn)組成的無線網(wǎng)絡(luò)15感知識(shí)別層技術(shù)舉例：

無線傳感網(wǎng)詳見

第3章發(fā)展歷程：15感知識(shí)別層技術(shù)舉例：

無線傳感網(wǎng)詳見第3章應(yīng)用舉例：VigilNet:美國弗吉尼亞大學(xué)研制的用于軍事監(jiān)測的系統(tǒng)。傳感節(jié)點(diǎn)具有自主成網(wǎng)、多跳傳輸?shù)忍攸c(diǎn)。Mercury:美國哈佛大學(xué)研制的可穿戴的醫(yī)療監(jiān)控傳感器。傳感器具有設(shè)計(jì)人性化、高精度感知、連續(xù)長期采集數(shù)據(jù)等特點(diǎn)。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(dòng)化的環(huán)境監(jiān)測任務(wù)16感知識(shí)別層技術(shù)舉例：

無線傳感網(wǎng)詳見

第3章VigilNetMercury應(yīng)用舉例：16感知識(shí)別層技術(shù)舉例：

無線傳感網(wǎng)詳見第3章V17感知識(shí)別層技術(shù)舉例：

可穿戴設(shè)備監(jiān)測運(yùn)動(dòng)量、睡眠質(zhì)量、鬧鐘震動(dòng)待機(jī)30天，防水17感知識(shí)別層技術(shù)舉例：

可穿戴設(shè)備監(jiān)測運(yùn)動(dòng)量、睡眠質(zhì)量、鬧18感知識(shí)別層技術(shù)舉例：

可穿戴設(shè)備參考視頻：機(jī)器貓-第517話失物回來的噴霧18感知識(shí)別層技術(shù)舉例：

可穿戴設(shè)備參考視頻：機(jī)器貓-第5119感知識(shí)別層技術(shù)舉例：

可穿戴設(shè)備撥打電話，接聽電話眨眼拍照，抬頭激活19感知識(shí)別層技術(shù)舉例：

可穿戴設(shè)備撥打電話，接聽電話位置信息的內(nèi)涵擴(kuò)展：空間信息=地理位置+時(shí)間+對(duì)象定位系統(tǒng)與技術(shù)：GPS衛(wèi)星定位蜂窩基站定位（GSM/CDMA/3G）室內(nèi)精確定位（紅外線/超聲波/超寬帶）WiFi基站定位物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下對(duì)定位技術(shù)的挑戰(zhàn)：復(fù)雜環(huán)境下的精準(zhǔn)定位位置信息帶來的信息安全和隱私保護(hù)問題20感知識(shí)別層技術(shù)舉例：

定位系統(tǒng)詳見

第4章打車軟件，結(jié)合了時(shí)間，對(duì)象，位置位置信息的內(nèi)涵擴(kuò)展：20感知識(shí)別層技術(shù)舉例：

定位系網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層物聯(lián)網(wǎng)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層，具有強(qiáng)大的紐帶作用。高效、穩(wěn)定、及時(shí)、安全地傳輸上下層的數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)四層模型和OSI參考模型有什么區(qū)別？物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層21核心技術(shù)2，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層21核心技術(shù)2，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件層22核心技術(shù)2，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)的核心網(wǎng)絡(luò)無線個(gè)域網(wǎng)BluetoothZigBee無線城域網(wǎng)WiMax無線廣域網(wǎng)3G/4G無線局域網(wǎng)WiFi詳見

第6-8章TCP/IP22核心技術(shù)2，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層互聯(lián)網(wǎng)無線個(gè)域網(wǎng)無線城域網(wǎng)無線廣互聯(lián)網(wǎng)：互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心網(wǎng)絡(luò)，提供平臺(tái)和技術(shù)支持。無線寬帶網(wǎng)：WiFi/WiMAX等：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(jià)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(lán)牙/紅外等：能夠適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)中能力較低的節(jié)點(diǎn)的低速率、低通信半徑、低計(jì)算能力和低能量來源等特征。蜂窩移動(dòng)網(wǎng)：移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)：成為“全面、隨時(shí)、隨地”傳輸信息的效平臺(tái)。23各種網(wǎng)絡(luò)形式的比較互聯(lián)網(wǎng)：23各種網(wǎng)絡(luò)形式的比較管理服務(wù)層——云計(jì)算位于感知識(shí)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。通常把物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用冠以“智能”，如智能交通、智能物流、智能建筑等。需要解決的問題數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)（大數(shù)據(jù)與海量存儲(chǔ)）數(shù)據(jù)如何檢索（數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）數(shù)據(jù)如何使用、不被濫用（信息安全與隱私保護(hù)）24核心技術(shù)3，管理服務(wù)層詳見

第9-11章管理服務(wù)層——云計(jì)算24核心技術(shù)3，管理服務(wù)層詳見第9-傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)：直接附加存儲(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)，存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)缺點(diǎn)：只能滿足中等規(guī)模商業(yè)需求數(shù)據(jù)中心：是一大型的系統(tǒng)工程，包括冗余的數(shù)據(jù)設(shè)備及安全裝置，提供及時(shí)持續(xù)的，安全可靠的數(shù)據(jù)服務(wù)，為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供支持。典型的數(shù)據(jù)中心：Google，ApacheHadoop25管理服務(wù)層：

大數(shù)據(jù)與海量存儲(chǔ)詳見

第9章傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)：25管理服務(wù)層：

大數(shù)據(jù)與海量存關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)近半個(gè)世紀(jì)歷史的主流數(shù)據(jù)庫。為物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行提供支撐。新興數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（NoSQL數(shù)據(jù)庫）物聯(lián)網(wǎng)的新需求：海量性，多態(tài)性，關(guān)聯(lián)性及語義性不要求數(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。26管理服務(wù)層：

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)詳見

第10章關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)26管理服務(wù)層：

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)詳見第10RFID安全安全隱患：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(hù)手段：物理安全機(jī)制，密碼學(xué)安全機(jī)制…位置隱私定義：用戶對(duì)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(xì)。保護(hù)手段：制度制約、隱私方針、身份匿名、數(shù)據(jù)混淆27管理服務(wù)層：

信息安全與隱私保護(hù)詳見

第11章RFID安全27管理服務(wù)層：

信息安全與隱私保護(hù)詳見第1物聯(lián)網(wǎng)豐富的內(nèi)涵催生出更加豐富的外延應(yīng)用。28核心技術(shù)4，綜合應(yīng)用層詳見

第12-15章物聯(lián)網(wǎng)豐富的內(nèi)涵催生出更加豐富的外延應(yīng)用。28核心技術(shù)4，1.1起源與發(fā)展1.2核心技術(shù)1.3

主要特點(diǎn)（了解）1.4發(fā)展趨勢1.5應(yīng)用前景291.物聯(lián)網(wǎng)概述——本章內(nèi)容1.1起源與發(fā)展291.物聯(lián)網(wǎng)概述——本章內(nèi)容1）聯(lián)網(wǎng)終端規(guī)?；锫?lián)網(wǎng)時(shí)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。2）感知識(shí)別普適化無所不在的感知和識(shí)別將傳統(tǒng)上分離的物理世界和信息世界高度融合。3）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)。30主要特點(diǎn)1）聯(lián)網(wǎng)終端規(guī)?；?0主要特點(diǎn)4）管理處理智能化運(yùn)籌學(xué)，機(jī)器學(xué)習(xí)，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)。5）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(jìn)，生產(chǎn)調(diào)度，節(jié)能減排，倉儲(chǔ)物流到產(chǎn)品銷售，售后服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)。31主要特點(diǎn)（續(xù)）4）管理處理智能化31主要特點(diǎn)（續(xù)）1.1起源與發(fā)展1.2核心技術(shù)1.3

主要特點(diǎn)1.4發(fā)展趨勢（了解）1.5應(yīng)用前景321.物聯(lián)網(wǎng)概述——本章內(nèi)容1.1起源與發(fā)展321.物聯(lián)網(wǎng)概述——本章內(nèi)容更廣泛的互聯(lián)互通互聯(lián)互通的對(duì)象從人延伸到物體互聯(lián)互通方式的擴(kuò)展（DTN）更透徹的感知通信功能使傳感器能夠協(xié)同工作更深入的智能多傳感器實(shí)現(xiàn)“人多力量大”的智能多維感知數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)“防患于未然”的智能大數(shù)據(jù)挖掘?qū)崿F(xiàn)“見微知著”的智能33發(fā)展趨勢更廣泛的互聯(lián)互通33發(fā)展趨勢1.1起源與發(fā)展1.2核心技術(shù)1.3主要特點(diǎn)1.4發(fā)展趨勢1.5

應(yīng)用前景341.物聯(lián)網(wǎng)概述——本章內(nèi)容1.1起源與發(fā)展341.物聯(lián)網(wǎng)概述——本章內(nèi)容智能交通：通過在基礎(chǔ)設(shè)施和交通工具當(dāng)中廣泛應(yīng)用信息、通訊技術(shù)來提高交通運(yùn)輸系統(tǒng)的安全性、可管理性、運(yùn)輸效能同時(shí)降低能源消耗和對(duì)地球環(huán)境的負(fù)面影響。35應(yīng)用前景實(shí)時(shí)路況與導(dǎo)航車聯(lián)網(wǎng)參考資料：無人駕駛汽車視頻智能交通：通過在基礎(chǔ)設(shè)施和交通工具當(dāng)中廣泛應(yīng)用信息、通訊技術(shù)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(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)，并能夠在這個(gè)物聯(lián)化的物流網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)智能化的物流管理。36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、智能建筑：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(biāo)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。應(yīng)用前景參考資料：鳳凰寬頻-監(jiān)拍臺(tái)北101大樓阻尼器受地震影響左右搖擺智能建筑：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)能環(huán)境監(jiān)測：傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)用于污染監(jiān)測、海洋環(huán)境，森林生態(tài)、火山活動(dòng)等很重要領(lǐng)域。38應(yīng)用前景環(huán)境監(jiān)測：傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)用于污染監(jiān)測、海洋環(huán)境，森林生態(tài)、火物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展緩慢與可穿戴設(shè)備的概念相比，物聯(lián)網(wǎng)仿佛更貼近生活，但現(xiàn)實(shí)中，后者相比前者進(jìn)展緩慢。物聯(lián)網(wǎng)不是一個(gè)完全新生的產(chǎn)業(yè)，在互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了“人聯(lián)網(wǎng)”之后，緊接著就輪