《物聯(lián)網通信技術及應用(第2版)微課視頻版》 課件 第9章 物聯(lián)網通信技術的綜合應用

9.1M2M技術9.2WSN技術9.3智能家居9.4智慧城市第9章物聯(lián)網通信技術的綜合應用9.1M2M技術M2M是Machine-to-Machine/Man的簡稱，是一種以機器終端智能交互為核心的、網絡化的應用與服務。9.1M2M技術9.1.1M2M系統(tǒng)架構M2M業(yè)務是一種以機器終端智能交互為核心的、網絡化的應用與服務。它通過在機器內部嵌入無線通信模塊，以無線通信等為接入手段，為客戶提供綜合的信息化解決方案，以滿足客戶對監(jiān)控、指揮調度、數據采集和測量等方面的信息化需求。9.1M2M技術M2M業(yè)務流程涉及眾多環(huán)節(jié)，其數據通信過程內部也涉及多個業(yè)務系統(tǒng)。9.1M2M技術M2M系統(tǒng)架構包括終端、系統(tǒng)以及應用三層。1.第一層——M2M終端2.第二層——M2M管理系統(tǒng)3.第三層——應用系統(tǒng)9.1M2M技術9.1.2M2M系統(tǒng)結構的特點M2M系統(tǒng)結構具有如下特點。1)多數性2)多樣性3)不可見性4)臨界性5)隱私問題9.1M2M技術9.1.3M2M技術組成M2M涉及5個重要的技術部分，包括智能化機器、M2M硬件、通信網絡、中間件和應用。智能化機器M2M硬件通信網絡中間件應用9.1M2M技術9.1.4M2M應用實例1.智能抄表系統(tǒng)該系統(tǒng)將千家萬戶的用量與管理部門的電腦網絡中心聯(lián)成一體，從根本上解決了目前用水、用電、用氣管理的自動化程度低、中間環(huán)節(jié)多、繳費不及時等問題。9.1M2M技術2.車載系統(tǒng)車載系統(tǒng)由GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、移動車載終端、無線網絡和管理系統(tǒng)、GPS地圖Web服務器、用戶終端組成。9.1M2M技術3.智能交通系統(tǒng)智能交通系統(tǒng)由GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、ITS控制中心、無線通信網絡和移動車載終端等系統(tǒng)模塊組成。9.1M2M技術4.安防視頻監(jiān)控安防視頻系統(tǒng)包括快照、視頻信息采集終端、無線通信網絡和遠程信息管理系統(tǒng)、服務器、客戶端等模塊。9.2WSN技術WSN技術綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現代網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等。WSN就是在某一特定區(qū)域內部署大量的傳感器節(jié)點，并將傳感器采集到的數據通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網絡系統(tǒng)進行傳輸，最終協(xié)作地感知、采集和處理網絡覆蓋區(qū)域中感知的對象信息，并發(fā)送給觀察者。9.2WSN技術9.2.1WSN核心功能WSN是由一組傳感器節(jié)點以自組織的方式構成的無線網絡，其目的是借助于節(jié)點中內置的形式多樣的傳感器協(xié)作地實時感知和采集周邊環(huán)境中眾多的信息，并對這些信息進行處理，目的是無論何時、何地和在何種環(huán)境條件下都可以對大量信息進行獲取9.2WSN技術WSN是由大量的具有靜止或移動狀態(tài)的傳感器節(jié)點按自組織和多跳的方式來構成的一個無線網絡9.2WSN技術按照無線傳感器網絡節(jié)點的功能，每個節(jié)點包括4個基本單元，具體包括獲取數據信息的模塊、處理信息數據的模塊、傳輸數據信息的模塊以及管理電源模塊9.2WSN技術各基本組成單元功能如下?！瘾@取數據信息的模塊●處理信息數據的模塊●傳輸數據信息的?？臁窆芾黼娫茨K9.2WSN技術9.2.2WSN的應用特點與傳統(tǒng)的通信網絡不同，無線傳感器網絡在很多方面都有特殊性：包括網絡核心功能、不同應用場景、涉及的硬件技術等。1.網絡節(jié)點的數目多2.硬件能力嚴重受限3.網絡動態(tài)性強4.多跳路由和自組織性5.以數據為中心6.安全性問題嚴重9.2WSN技術9.2.3WSN的應用無線傳感器網絡是當前信息領域中研究的熱點之一，可用于特殊環(huán)境，實現信號的采集、處理和發(fā)送。無線傳感器網絡是一種全新的信息獲取和處理技術，在現實生活中得到了越來越廣泛的應用。1.軍事領域

2.輔助農業(yè)生產3.生態(tài)監(jiān)測與災害預警4.基礎設施狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)5.工業(yè)領域6.智能交通7.醫(yī)療系統(tǒng)8.信息家電設備9.3智能家居智能家居(HomeAutomation，SmartHome)是一種通過建立在住宅基礎上來構建高效的住宅設施與家庭內電器設備的管理平臺。9.3智能家居9.3.1家庭自動化家庭自動化是指借助現有的具有微處理功能的電子設備對家中使用的電子電器產品或系統(tǒng)進行集成或控制家庭自動化系統(tǒng)主要是通過一個中央微處理器采集不同電子電器產品的信息，一旦發(fā)現外界環(huán)境因素發(fā)生變化，再通過寫在中央微處理器的既定的程序執(zhí)行并發(fā)送適當的信息到有關的電器設備9.3智能家居9.3.2家庭網絡首先要明確地將家庭網絡和純粹的“家庭局域網”區(qū)分開，家庭網絡涉及“家庭局域網/家庭內部網絡”這個概念。家庭局域網是指將家庭里的PC、各種外設與因特網互聯(lián)于一體的網絡系統(tǒng)。9.3智能家居9.3.3網絡家電網絡家電是借助近距離通信技術將普通家用電器進行數字化設計改進的新型家電產品。網絡家電可以利用近距離通信技術組成一個家庭內部網絡，同時這個家庭網絡又可以與外部網絡進行連接，進行信息的交換。9.3智能家居9.3.4信息家電信息家電是將個人計算機、電信和電子技術結合起來的創(chuàng)新產品。它具有傳統(tǒng)家電的特點，包括價格低廉、操作簡單、實用性強、帶有個人計算機主要功能9.4智慧城市面對諸多挑戰(zhàn)，智慧城市成為一種城市發(fā)展的新方式，借助物聯(lián)網、云計算、移動互聯(lián)網等信息化技術，實現政府管理、經濟發(fā)展、民眾生活模式的轉變。作為城市發(fā)展的重要任務，智慧城市的建設正逐漸從宏觀規(guī)劃向微觀應用落地發(fā)展。9.4智慧城市智慧城市的建設是一個復雜的系統(tǒng)工程，產業(yè)鏈由政府、運營商及其他角色構成，形成了“政府主導+運營商推進+行業(yè)并舉”的發(fā)展模式。9.4智慧城市9.4.1智慧城市概念智慧城市是通過對城市的數字網絡化管理，借助現有的信息技術與城市現有的先進經營服務理念進行有效融合，進而提供更加便捷有效的公共管理服務。伴隨著城市化步伐的加快，越來越多的城市已經進入快速發(fā)展的階段。9.4智慧城市9.4.2智慧城市設計的重點應用1.光網城市2.無線城市3.政府互聯(lián)網安全接入4.電子政務統(tǒng)一平臺5.人口基礎信息系統(tǒng)6.法人基礎信息系統(tǒng)7.智慧公共服務8.智慧社會管理9.智慧財稅10.智慧水利11.智慧環(huán)保12.智慧交通13.智慧教育14.智慧房管15.智慧國土16.智慧社保17.智慧健康保障