物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用電子教案

緒論本節(jié)教學(xué)內(nèi)容1.1什么是物聯(lián)網(wǎng)1.2物聯(lián)網(wǎng)的開展 1.2.1物聯(lián)網(wǎng)的來源 1.2.2物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)開展概略 1.2.3物聯(lián)網(wǎng)規(guī)范化概略 1.3物聯(lián)網(wǎng)前景展望展現(xiàn)了虛擬世界與現(xiàn)實世界發(fā)生沖突和分裂前往物聯(lián)網(wǎng)的目的：現(xiàn)實世界與虛擬世界的交融“物聯(lián)網(wǎng)〞的出現(xiàn)正表達(dá)了虛擬網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)實世界交融的趨勢，寄托著人們利用信息技術(shù)進(jìn)一步改造現(xiàn)實世界的希望。下面，就讓我們一同走進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的大門，一窺物聯(lián)網(wǎng)這個時代浪潮的容顏。前往1.1什么是物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)概念不是憑空杜撰出來的，也不是某單項新技術(shù)突破引申出來的。物聯(lián)網(wǎng)的開展有堅實根底，是現(xiàn)代信息技術(shù)開展到一定階段的必然產(chǎn)物，是多項現(xiàn)代信息技術(shù)的殊途同歸與聚合運用，是信息技術(shù)系統(tǒng)性的創(chuàng)新與革命。前往早期認(rèn)識：被以為是將每個物品打上電子標(biāo)簽，然后經(jīng)過射頻識別技術(shù)和通訊技術(shù)構(gòu)成信息網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)物品的智能識別、定位和監(jiān)控當(dāng)代認(rèn)識：物聯(lián)網(wǎng)的根本含義就是一種虛擬數(shù)字世界和現(xiàn)實物理世界的交融。留意：這種交融是“雙向的〞前往雙向是指：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)實世界的融入前往在“數(shù)字世界泛在化〞和“物理世界智能化〞的交融過程中，物聯(lián)網(wǎng)被賦予多個維度的內(nèi)涵，具有多重含義。為了全面了解物聯(lián)網(wǎng)，我們從領(lǐng)域〔橫向〕和層次〔縱向〕兩個維度來討論物聯(lián)網(wǎng)的概念和定義。前往從領(lǐng)域的維度物聯(lián)網(wǎng)覆蓋了信息技術(shù)和通訊技術(shù)的眾多領(lǐng)域?qū)ヂ?lián)網(wǎng)領(lǐng)域來說，物聯(lián)網(wǎng)就是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域來說，物聯(lián)網(wǎng)就是一個廣域的傳感網(wǎng)前往從層次的維度，物聯(lián)網(wǎng)是一個層次化的網(wǎng)絡(luò)第一層是感知網(wǎng)絡(luò)第二層是傳輸網(wǎng)絡(luò)第三層是業(yè)務(wù)和運用網(wǎng)絡(luò)前往在初步了解了物聯(lián)網(wǎng)的概念后，下面將經(jīng)過物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、泛在網(wǎng)等類似概念的辨析進(jìn)一步明晰物聯(lián)網(wǎng)的根本特征1．物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)2．物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)3．物聯(lián)網(wǎng)與泛在網(wǎng)傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的組成部分，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，泛在網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)開展的愿景。前往1.2物聯(lián)網(wǎng)的開展1.2.1物聯(lián)網(wǎng)的來源物聯(lián)網(wǎng)的概念最早是從射頻識別〔RFID〕這個領(lǐng)域來的，在1999年由專門研討RFID技術(shù)的EPCglobal的前身——美國麻省理工大學(xué)Auto-ID中心提出。2005年11月，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上，國際電信聯(lián)盟發(fā)布了<ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)>，提出了“物聯(lián)網(wǎng)〞的概念2021年11月IBM公司從商業(yè)角度提出所謂“智慧的地球〞〔SmarterPlanet〕1.2.2物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)開展概略1．日本的“U-Japan〞方案此戰(zhàn)略將以“根底設(shè)備建立〞和“信息技術(shù)運用〞為中心，重點在以下兩個方面展開：一是泛在網(wǎng)絡(luò)社會的根底建立，希望實現(xiàn)從有線到無線、從網(wǎng)絡(luò)到終端，包括認(rèn)證、數(shù)據(jù)交換在內(nèi)的無縫銜接泛在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，100%的國民可以利用高速或超高速網(wǎng)絡(luò)；二是ICT的廣泛運用。希望經(jīng)過ICT的有效運用，促進(jìn)社會系統(tǒng)的改革，處理老年化社會的醫(yī)療福利、環(huán)境能源、防災(zāi)治安、教育人才、勞動就業(yè)等一系列社會問題。2．韓國的“U-Korea〞戰(zhàn)略韓國信息和通訊部詳細(xì)推進(jìn)“U-Korea〞工程的建立，重點支持“無所不在的網(wǎng)絡(luò)〞相關(guān)的技術(shù)研發(fā)及科技運用，希望經(jīng)過“U-Korea〞方案的實施帶動國家信息產(chǎn)業(yè)的整體開展。3．美國“智慧的地球〞2021年1月28日，奧巴馬就職美國總統(tǒng)后與美國工商業(yè)領(lǐng)袖舉行了一次“圓桌會議〞，彭明盛推行“智慧的地球〞這一概念，建議新政府投資新一代的智慧型根底設(shè)備，闡明其短期和長期效益。奧巴馬政府對此給予了積極的回應(yīng)，以為“智慧的地球〞有助于美國的“巧實力〞〔SmartPower〕戰(zhàn)略，是繼互聯(lián)網(wǎng)之后國家開展的中心領(lǐng)域。前往4．歐盟的物聯(lián)網(wǎng)行動方案目前歐盟已將物聯(lián)網(wǎng)及其中心技術(shù)納入到預(yù)算高達(dá)500億歐元并開場實施的歐盟“第七個科技框架方案〔2007—2021年〕〞中。歐洲物聯(lián)網(wǎng)的運用主要在企業(yè)管理、交通運輸、醫(yī)療衛(wèi)生等方面前往5．中國的“感知中國〞2021年11月，我國國家指點人在人民大會堂向科技界發(fā)表了題為<讓科技引領(lǐng)中國可繼續(xù)開展>的講話，2021年3月，“加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)運用〞第一次寫入中國政府任務(wù)報告。<國家中長期科學(xué)與技術(shù)開展規(guī)劃〔2006－2020年〕>和“新一代寬帶挪動無線通訊網(wǎng)〞艱苦專項中均將傳感網(wǎng)列入重點研討領(lǐng)域。前往前往目前物聯(lián)網(wǎng)在我國的開展形狀主要以RFID、M2M、傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)三種為主與其他興隆國家相比，我國物聯(lián)網(wǎng)開展尚處初創(chuàng)和起步階段。目前也存在一系列瓶頸和制約要素：一是產(chǎn)業(yè)體系初步構(gòu)成但產(chǎn)業(yè)化才干不高，尚未構(gòu)成規(guī)?；a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢二是中心關(guān)鍵技術(shù)有待突破，在傳感器、芯片、關(guān)鍵設(shè)備制造、智能通訊與控制、海量數(shù)據(jù)處置等中心技術(shù)上，與興隆國家存在較大差距；三是規(guī)范比較分散、體系還不完善，在國際上面臨標(biāo)識等關(guān)鍵資源和中心規(guī)范的競爭；四是物聯(lián)網(wǎng)運用的規(guī)模和領(lǐng)域比較小，沒有構(gòu)成成熟的商業(yè)方式，運用本錢較高；五是物聯(lián)網(wǎng)承載大量的國家經(jīng)濟社會活動和戰(zhàn)略性資源，因此面臨宏大的平安與隱私維護(hù)挑戰(zhàn)。前往1.2.3物聯(lián)網(wǎng)規(guī)范化概略目前物聯(lián)網(wǎng)還缺乏一致規(guī)范。規(guī)范化的實現(xiàn)將可以整合行業(yè)運用，規(guī)范新業(yè)務(wù)的實現(xiàn)和測試，保證物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的互操作性和全網(wǎng)的互聯(lián)互通。物聯(lián)網(wǎng)規(guī)范體系的建立與完備，是擴展物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模的根底，是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)開展的關(guān)鍵。前往1．國際物聯(lián)網(wǎng)規(guī)范制定現(xiàn)狀目前投入物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)整體架構(gòu)研討的國際組織有：〔1〕ETSI〔2〕ITU-T〔3〕ISO/IEC前往2．我國物聯(lián)網(wǎng)規(guī)范制定現(xiàn)狀〔1〕電子標(biāo)簽規(guī)范任務(wù)組是2005年10月份由原信息產(chǎn)業(yè)部科技司正式發(fā)文同意成立的?！?〕傳感器網(wǎng)絡(luò)規(guī)范任務(wù)組〔WGSN〕成立于2021年9月〔3〕資源共享協(xié)同效力規(guī)范任務(wù)組〔閃聯(lián)〕成立于2003年〔4〕中國通訊規(guī)范化協(xié)會〔CCSA〕也已先后啟動了<無線泛在網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)>、<無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)要求>等規(guī)范的研討與制定〔5〕運營商前往2021年6月8日，為加快物聯(lián)網(wǎng)規(guī)范制定任務(wù)，在工信部和國標(biāo)委的指點下，中國物聯(lián)網(wǎng)規(guī)范結(jié)合任務(wù)組在北京成立。走“技術(shù)專利化、專利規(guī)范化、規(guī)范國際化〞之路，建立國家級和區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)研討中心，掌握具有自主知識產(chǎn)權(quán)的中心技術(shù)規(guī)范將成為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)開展的重中之重，而堅持以前沿技術(shù)為突破，參與、影響并主導(dǎo)國際規(guī)范的制定也成為我國物聯(lián)網(wǎng)規(guī)范戰(zhàn)略的中心。前往1.3物聯(lián)網(wǎng)前景展望歐洲智能系統(tǒng)集成技術(shù)平臺組織〔EPoSS〕在<InternetofThingsin2020>中預(yù)測，物聯(lián)網(wǎng)的開展將閱歷四個階段：2021年之前以RFID為代表的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛運用于物流、零售和制藥等領(lǐng)域；2021—2021年實現(xiàn)物與物之間的互聯(lián)；2021—2020年進(jìn)入半智能化；2020年之后實現(xiàn)全智能化前往物聯(lián)網(wǎng)未來廣泛運用前往開展物聯(lián)網(wǎng)對調(diào)整經(jīng)濟構(gòu)造、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式具有積極意義，由于物聯(lián)