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1、物联网,物联网定义 物联网的特征 物联网分类 物联网执行步骤 物联网的作用,物联网发展前景 发展中的难题 总结,物联网的层次结构 物联网的关键技术,物联网定义,物联网（The Internet of things或者Web of Things ）：是指通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。,物联网定义,
2、通俗的讲，物联网就是物物相连的互联网，这句话包含两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品，进行信息交换和通信。,“物”的涵义,“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围： 1、在世界网络中有可被识别的唯一编号； 2、要有数据传输通路； 3、遵循物联网的通信协议； 4、要有CPU； 5、要有一定的存储功能要有； 6、要有操作系统； 7、专门的应用程序。,物联网的特征,物联网有其鲜明的特征： 首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集
3、环境信息，不断更新数据。,物联网的特征,其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。,物联网的特征,第三，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。,物
4、联网分类,根据服务对象不同，物联网可以分为以下几类： 1.私有物联网(Private IoT):面向单一机构内部提供服务； 2.公有物联网(Public IoT) :向公众或大型用户群体提供服务； 3.社区物联网(Community IoT):向一个关联的“社区”或机构群体提供服务(如一个城市政府下属的各委办局：如公安局、交通局、环保局、城管局等) ； 4.混合物联网(Hybrid IoT):是上述的两种或以上的物联网的组合，但后台有统一运行维护实体。,物联网执行步骤,(1)对物体属性进行标识，属性包括静态和动态的属性，静态属性可以直接存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时探测； (2)需要
5、识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式； (3)将物体的信息通过网络传输到信息处理中心（处理中心可能是分布式的，如家里的电脑或者手机，也可能是集中式的，如中国移动的IDC），由处理中心完成物体通信的相关计算。,物联网的作用,物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中。 具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整个网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在
6、此基础上，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追踪、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。,物联网的层次结构,从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。,感知层 由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网识别物体、采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。,网络层 由
7、各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。,应用层 是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。,物联网的层次结构,感知层,由各种网络、信息管理系统 和云计算平台组成。 网络如互联网（有线、WiFi） 、2G, 3G, 4G网络、卫星网 广电电视网络、BWM网络等。,网络层,应用层,物联网与用户的接口，根据用户需求提供各种应用和服务，如在线监测、定位追踪、领导桌面等。,物联网的关键技术,简单讲，物联网是物与物、人与物之间的信息传递与控制。物联网服务主要涉及的关键技术有传感器技术、通信网络技
8、术、物联网平台技术以及他们之间的结合技术。,传感器技术,传感器技术是计算机应用中的关键技术。 传感器负责物联网信息的采集，是实现对现实世界感知的基础，是物联网服务和应用的基础。由于各种传感器，如温度、压力、速度、湿度、高度、视频、图像、位置等的不同传感器所提供的信息接口存在巨大差异，是对物联网终端规模化的最大挑战。到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号，视频识别、红外、激光、扫描等所有能够实现自动识别与物物通信的技术都可以成为物联网的信息采集技术。,传感器技术,传感器有很多种，比如压力传感、器温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、光电传感器等，它们将物联网中 “物”的温度、压力、速度、湿度、
9、高度等信息转换成数字信号。,通信网络技术,通信网络技术为物联网数据提供传送通道 如何利用现有网络满足物联网的需求，是现在发展物联网的重点。 当前最热门的通信网络技术是射频识别是RFID（Radio Frequency IDentification）技术， RFID又称电子标签，它可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。,射频识别技术（RFID）,一套完整的RFID系统， 是由阅读器与电子标签也就是所谓的应答器及应用软件系统三个部份所组成，其工作原理是阅读器发射一特定频率的无线电波能量给应答器，用以驱动应答器电路将内部的数据送出，此时阅读器便依
10、序接收解读数据， 送给应用程序做相应的处理。,TD技术,TD即移动通信标准，TD-SCDMA是时分同步码分多址的简称，就是我国提出的第三代移动通信标准(简称3G)，也是ITU批准的三个3G标准中的一个以我国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准，是我国电信史上重要的里程碑。(相对于另两个主要3G标准CDMA2000和WCDMA它的起步较晚，技术不够成熟。） 物联网发展是确保TD成功的重大契机。TD的发展需要数据业务的拉动，物联网应用是需求最迫切的增强型数据业务，具有广阔的应用前景，能够充分发挥TD网络优势，有助于促进TD产业链的成熟。同样在3G广泛应用的过程中，物联网的发展也
11、会得到极大的促进。 完善现有网络，发挥TD优势，积极推动无线传感器网络与TD网络融合，构建适于物联网的应用和无线传感器网络的融合，大力发展适于TD网络承载的物联网业务，提升TD的核心竞争力，给物联网的发展以强有力的支撑，是一个非常有前景的发展思路。,物联网平台技术（编程研究重点）,物联网平台技术主要是和物联网终端之间，以及现有网络、系统间进行配合，以提供计算、识别、判断、控制能力给不同的物联网应用。 在网络架构上，需要考虑一个能适合多个行业应用的统一业务平台，为跨行业的统一信息服务提供支撑，尤其是随着物联网的进一步发展，发展到协同感知，甚至泛在服务的阶段后，必然需要考虑更为有效的物联网架构、名
12、址、路由、通信协议。,从物联网结构看物联网平台作用,难题,如何在大量不相关软件模块中建立共用基础应用软件 将应用在不同的环境下的软件整合成一个系统 面向服务的计算松耦合组织网络服务，并建立一个虚拟网络 互联网之上，定义一个新的协议来描述和解决服务实例 分布式智能，解决可扩展性的关键,解决方案,服务发现和组合 语义互操作性和语义传感Web 人机交互 自管理技术来克服增加的复杂度和节能 分布式自适应软件 开放性中间介 能量有效的微操作系统 虚拟化软件 数据挖掘等数学模型和算法,物联网平台技术,云计算支撑的平台,物联网的智能处理需要依靠先进的信息处理技术，如云计算、模式识别等技术。 云计算可以从两个
13、方面促进物联网的实现： 首先，云计算是实现物联网的核心。 其次，云计算促进物联网和互联网的智能融合。,云计算支撑的平台,技术融合之物联网架构技术,在物联网作用上对物联网架构要求： 支持物体间断性通信连接 支持物体的移动和环境变化 存储和计算能力的边缘化以及物体间协同工作 支持物体之间自治的、动态的组网,技术融合之物联网架构技术,在物联网发展上对物联网架构要求： 开放的竞争环境，框架必须模块化和可扩展性 SOA架构中，内容提供者和使用者之间如何进行便捷的交流，即语义的互操作性 事件驱动结构使得无法采用一种办法解决所有的问题 物体的离线特性 非中心控制的分布式架构 增加解决方案提供者的参与，形成一
14、个竞争的市场,技术融合之物联网架构技术,物联网架构参考模型,控制中心,物联网发展前景,预计10 年内物联网就可大规模普及，这一技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场， 其产业要比互联网大 30 倍。EPOSS在Internet of Things in 2020报告中分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段，2010年之前RFID被广泛应用于物流零售和制药领域，20102015年物体互联，20152020年物体进入半智能化， 2020 年之后物体进入全智能化。,物联网发展中的难题,在物联网的发展中存在着不可忽略的难题，比如隐私问题、标准问题、技术难题，实施困难等。,隐私问题,在射频识别系
15、统中，标签有可能预先被嵌入任何物品中，比如人们的日常生活物品中，但由于该物品（比如衣物）的拥有者，不一定能够觉察该物品预先已嵌入有电子标签以及自身可能不受控制地被扫描、定位和追踪，这势必会使个人的隐私问题受到侵犯。因此，如何确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以至物联网推广的关键问题。而且，这不仅仅是一个技术问题，还涉及到政治和法律问题。,标准问题,目前在物联网行业中有多个标准没有得到统一，比如用于物联网的异构设备互联的接口标准与数据模型，用于硬件、组网、通信等技术的各种各样的标准，这对物联网的发展的普及形成了阻碍。,实施难题,电子标签贵，读写设备贵，所以很难形成大规模的应用。
16、而由于没有大规模的应用，电子标签和读写器的成本问题便始终没有达到人们的预期，就没有大规模的应用，而没有大规模的应用，成本高的问题就更难以解决。 如何突破初期的用户在成本方面的壁垒成了打开这一片市场的首要问题。所以在成本尚未降至能普及的前提下，物联网的发展将受到限制。,总结,物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。物联网具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业，人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。然而，不谈什么隐私权和辐射问题，单把所有物品都植入识别芯片这一点现在看来还不太现实。可见，人们正走向“物联网”时代，但这个过程可能需要艰难的过程。,演示结束，谢谢！,
