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1、物联网,-初步学习,一、物联网与互联网的定义,互联网，即广域网，局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。互联网是指将两台计算机或者两台以上的计算及终端、客户端、服务端通过计算机信息技术的手段互相联系起来的结果，人们可以与远在千里之外的朋友相互发送邮件、共同完成一项工作、共同娱乐。 网联网定义为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、气体感应器等各种装置与技术，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
2、有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。,二、物联网与互联网的联系与区别,互联网的出现极大地推动了人类社会的发展，对促进社会信息化，实现工业化与信息化的融合发展起到了不可替代的作用。而物联网的出现及其初步应用似乎也与互联网有直接或间接的关系，因此可以说从物联网诞生的那一天起，似乎就和互联网有着千丝万缕的联系。 作为现代社会中人们耳熟能详的一个名词“互联网”，已经成为人与人沟通、传递信息的纽带，然而细心的用户可以发现，虽然互联网有着丰富的内容和成熟的应用，但这些内容与应用仅是针对人与人这个特定的领域并且是虚拟的，那么人和物、物和物之间是不是也能有这样的一种对话工具并且反映真实的物理世界呢？针
3、对这个思路和启示，物联网应运而生，它的提出和使用让人与物、物与物之间的有效通信变为可能，这不仅可以降低管理的成本而且更为重要的是大大提高了物品和各种自然资源使用的效率，是实现社会信息化的重要举措。互联网和物联网的结合，将会带来许多意想不到的有益效果，最终实现整个生态系统高度的智能特性和智慧地球的美好愿望。,二、物联网与互联网的联系与区别,从以上的描述和分析不难看出，从某种意义上来说互联网是物联网灵感的来源；反之，物联网的发展又进一步推动互联网向一种更为广泛的“互联”演进，南京邮电大学校长杨震举了一个生动的例子，可以说是对上述思想的最好诠释：目前要通过互联网了解一个东西，必须通过人去收集这个东西
4、的相关信息，数字化后再放置到互联网络（服务器）上供人们浏览，人们在其中要做很多的工作，且难以动态了解其变化；物联网则不需要，它是物体自己会“说话”，通过在物体上植入各种微型感应芯片，借助无线通信网络，与现在的互联网络相互联接，让其“开口”。这样一来，不仅人可以和物体“对话”，物体和物体之间也能“交流”。所以说，互联网连接的是虚拟世界网络，物联网是连接物理的、真实的世界网络。,三、物联网原理,物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中，物品能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。 实质：利用射
5、频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。,三、物联网原理,步骤 对物体属性进行标识； 需要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； 将物体的信息通过网络传输到信息处理中心，由处理中心完成物体通信的相关计算。,四、物联网发展规模,研究机构预计10年内物联网就可能大规模普及，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；
6、 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。,五、物联网的三个技术架构层面,三个架构层的含义,感知层 是物联网的皮肤和5官识别物体,采集信息。 感知层包括条码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端、传感器网络等,主要是识别物体,采集信息,与人体结构中皮肤和5官的作用相似。 网络层 是物联网的神经中枢和大脑信息传递和处置。 网络层包括通信与互联网的融合网络、网络治理中心、信息中心和智能处置中心等。网络层将感知层获取的信息停止传递和处置,相似于人体结构中的神经中枢和大脑。 应用层 是物联网的“社会分工”与行业
7、需求结合,完成普遍智能化。 应用层是物联网与行业专业技术的深度融合,与行业需求结合,完成行业智能化,这相似于人的社会分工,最终构成人类社会。,六、物联网关键技术与产品,物联网产业链细分为四个环节 标识-感知-处理-信息传送 每个环节的对应的关键技术分别为 RFID-传感器-智能芯片-无线传输网络 四大类主要产品 电子标签（存储芯片、天线、各种传感器等） 读写器（包含智能芯片、识读天线、信息传输模块等） 系统集成产品（系统中间件、数据库软件、PC终端、数据服务器、路由器、交换机、传输网络等） 应用管理系统软件等,RFID的产业链条,RFID电子标签七大产业链 1）标准制订； 2）芯片设计与制造；
8、 3）天线设计与制造； 4）电子标签封装； 5）读写设备开发与生产； 6）系统集成和数据管理软件平台； 7）应用系统开发。,七、物联网在国内的典型应用,第二代身份证项目、城市公交一卡通项目； 2005年北京帕瓦罗蒂演唱会门票防伪系统； 2008北京奥运会门票及食品安全追溯系统； 2009年中国科技馆新馆的门票及被参观展项的人数自动统计系统； 2009年RFID防入侵系统在上海浦东国际机场和上海世博会被成功应用； 2010年上海世博会门票。,八、物联网的家庭应用,1、HA(Home Automation)未来的家居生活只需要一部手机,物联网的家庭应用,您只需一部带YooCan卡的手机，下面的事情
9、触手可及： 不再因遥控器寻寻觅觅。只要你预先设置好手机界面中遥控器的相关功能，就能控制家中的电视、空调等带遥控器的设备； 在家中任何地方开关灯，并且可以根据需要控制灯的亮度和颜色，如果您愿意； 下班前先煮好饭，因为您家的电饭煲学会上网了 如果外出旅行，家里不幸被小偷光顾，您可以在千里之外选择报警.,物联网的家庭应用,2、BA(Building Automation)打造低碳环保生活,物联网的家庭应用,低碳生活从这里开始： 、当您驾车驶入小区时，不需要再停车刷卡了； 、上班不需要记着打卡了，走进办公室的一刻就自动登记到考勤信息系统中； 、办公室里空调冷气不会再没完没了的照顾您,因为它可以根据传感
10、器检测的数据，自动调整工作状态； 、如果晚上您一个人还在大办公室里忙碌，不会出现众灯捧月了,只有你周围的灯光依然灿烂；,物联网的家庭应用,3、AMI(Advanced Meter Infrastructure)最后一公里没了,物联网的家庭应用,抄表工作一直被电力部门、自来水和天然气等公司视为最后一公里工作。不过现在这最后一公里已经在慢慢消失了！利用ZigBee无线网络通信技术，所有的电表、水表和煤气表都能够在远程进行查看了。不仅如此，还可以根据这些数据及时调整电水气的合理供应，实现资源的优化配置。,九、物联网在农业方面的应用,案例一 在北京大兴精准农业示范区，处处体验到物联网“感知”精准农业技
11、术。采育镇鲜切花生产基地中控室，温室环境监控大屏挂在墙上。数字频闪的表格中，59栋温室内的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度一目了然。突然，A1棚湿度显示由绿变红：85%！技术员立刻开启一旁的网络视频语音监控系统，点击“一排温室”发令：“湿度大了，请开风口和天窗！”视频画面上，一名农民操作员立即行动起来。10分钟后，系统传来语音回复：“全部打开。”大屏幕上，红色数字随即下滑，很快恢复成绿色：70%。“这些实时监控的环境指标可以自动报警，绿色表示正常，红色即为报警。”,物联网在农业方面的应用,市农科院农业信息技术研究中心陈立平博士介绍，这套温室环境监测与智能控制系统，通过室内传感器“捕捉”各项数据，
12、经数据采集控制器汇总、中控室电脑分析处理，结果即时显示在屏幕上。管理人员通过另一项技术视频语音监控系统随时指挥。基地经理李春贵务农20多年，算是一把好手，现在却全听“系统”指挥。他说：“以前都凭感觉，觉得温室冷了就加温，觉得暗了就补光。智能监控下的科学数据，大伙都服！”像采育镇鲜切花生产基地这样，大兴已在5个镇、6个村示范推广精准农业技术，智能温室娃娃、室外气象自动监测、负水头精准灌溉、液肥精准施用、静电精准喷药16项信息化专利技术，实时定量监控农作物在不同生长周期所需的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等，调节水肥药的投入，帮助农民实现更高层次的精耕细作。,物联网在农业方面的应用,案例二 为提高
13、种植效率，苍山县在现代农业示范园引进了浙江托普农业物联网技术,在其所建设的蔬菜大棚中全部安装农业物联网监测设备，通过农业“物联网”技术实时监测大棚蔬菜温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等生长环境,根据产生的智能监测信息对蔬菜进行精确管理，通过无线传感器对温室环境进行自动和手动调节，温度高了自动开启风机等设备进行降温，通过土壤湿度传感器对灌溉自动控制，达到该浇水的时候浇水，该施肥的时候施肥，完全实现自动化，促进有机高效农业发展。装上一个小小的无线传感器，大棚里的蔬菜就会说话、有感觉、有思想了，大棚里的温度高了它会警告你，土壤里的湿度低了它会通知你，更准确地告诉你它的需求。“使用物联网以后，我们马上就
14、能和大棚里的蔬菜对话了。”走进大棚内，农技师说，“蔬菜它需要什么温度？什么时候要浇水？什么时候要施肥？浇多少水？施多少肥？你并不完全知道，或是只知道个大概。但是装上一个小小的传感器，它就会说话、有感觉、有思想了，大棚里的温度高了它会警告你，土壤里的湿度低了它会通知你，更准确地告诉你它的需求，使大棚内植物所需要的生长环境永远保持在最佳状态。”,物联网在农业方面的应用,农技师对于“物联网”多少知道一些。还指着棚里靠近中间位置架起了一副“天线”，上面挂着几个小盒子，说“这就是传感器，分别采集环境温度、湿度、土壤温度、水分、光照以及二氧化碳浓度，每隔5分钟采集一次数据，通过智能传感器与嵌入3G模块的无
15、线物联网网关，发送到上位机系统。 农技师现在只要坐在办公室里，笔记本或者电脑的页面停留在几片蔬菜叶子上，用鼠标一点点拉近，可以很清晰地看到叶片上趴着几只小蚜虫。这样农技师通过物联网的远程监控系统发现了“敌情”，可以立即给棚里的农业工人提了个醒。早点做防护措施。,农业物联网控制系统,上海农业物联网公共服务平台的构建,河南三门峡农业物联网基地,农业科技示范园,物联网：精确“把关”农业生产,十、关于物联网的几个构想,生活场景一：在衣橱里的每一件衣服上都有一个电子标签，每拿出一件上衣时，就能显示这件衣 服应该搭配什么颜色、什么类型的裤子，应该在什么季节、什么天气甚至是什么场合穿比较合适。 生活场景二：
16、 家里的冰箱可以监视冰箱里的食物，在我们去超市的时候，家里的冰箱会告诉我们缺少些什么，也会提醒我们食物什么时候过期。这种冰箱知道我们喜欢吃什么东西，会根据我们不同的体质配制不同的营养早中晚餐。它可以照顾我们的身体，因为它知道什么食物对我们有好处 生活场景三：当我们出门远行或者出差时，如果家里有陌生人闯入，感应器便会通过网络向我发送危险信号，这时我们可以报警。而且我们可以通过电脑或者手机随时查看家里的的安全状态，可以随时调取视频监控录像。,关于物联网的几个构想,生活场景四：当我们早上拿车钥匙出门上班，在电脑旁待命的感应器检测到之后就会通过互联网 络自动发起一系列事件，比如通过短信或者喇叭自动播报今天的天气，在电脑上显示快捷通畅的开车路径并估算路上所花时间，同时通过短信或者即时聊天工具告知公司同事你将何时到达公司等等。 生活场景五：给养殖场里的每一头猪都分配一个二维码，这个二维码会一直保持到在超市出售的每一块猪肉上，消费者可以通过手机阅读二维码，就能准确地了解这只猪的成长、宰杀及
