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1、物联网概论 韶关学院通识教育课程韶关学院通识教育课程 韶关学院英东食品科学与工程学院韶关学院英东食品科学与工程学院 食品科学与工程系食品科学与工程系 廖明星廖明星 微信微信：xbk201413 QQ: 82386063 移动短号移动短号：667571 第5篇 应用接口层技术 2 韶关学院通识教育课程韶关学院通识教育课程 第第1 1讲讲 物物联网的业务分类联网的业务分类 第第2 2讲讲 物物联网业务系统构架联网业务系统构架 第第3 3讲讲 行业行业运营运营平台平台 第1讲 物联网的业务分类 3 韶关学院通识教育课程韶关学院通识教育课程 物物联网在工业领域、农业领域、城市管理、公安联网在工业领域、
2、农业领域、城市管理、公安消防消防及军事及军事、民生及家庭和外贸出口等方面均有、民生及家庭和外贸出口等方面均有应用应用, 按照技术按照技术特征可以把这些应用划分为特征可以把这些应用划分为4种不同的业务种不同的业务类类型型, 它们分别它们分别是身份相关业务、信息汇聚型业务、协同是身份相关业务、信息汇聚型业务、协同感知型感知型业务业务和泛在服务和泛在服务。 第1讲 物联网的业务分类 4 韶关学院通识教育课程韶关学院通识教育课程 从从信息汇聚、到协同感知、再到泛在聚合是目前信息汇聚、到协同感知、再到泛在聚合是目前业界业界认可认可的物联网的一种发展的物联网的一种发展趋势趋势, 但但物联网与应用物联网与应
3、用相相关关, 并不是并不是所有的业务都会发展到泛在聚合的所有的业务都会发展到泛在聚合的阶段阶段, 很很多多物物联网联网是专用是专用网络网络, 是是为了解决某个具体应用而搭建为了解决某个具体应用而搭建的的, 这样这样的网络中产生和传输的数据只对特定用户开放的网络中产生和传输的数据只对特定用户开放或或有效有效,并不并不需要泛在需要泛在聚合聚合, 更多更多的可能只需要身份认证的可能只需要身份认证或或信息信息汇聚。汇聚。 韶关学院通识教育课程韶关学院通识教育课程 5 第第1 1讲讲 物联网的业务分类物联网的业务分类 1.身份相关业务身份相关业务 物物联网若是利用射频标识、二维码、条码等可以标识身联网若
4、是利用射频标识、二维码、条码等可以标识身份的份的技术技术, 并并基于身份所提供的各类服务则是身份相关基于身份所提供的各类服务则是身份相关业务业务 身份身份相关业务又可以分为相关业务又可以分为主动模式主动模式和和被动模式被动模式两种两种 身份身份相关业务系统中相关业务系统中,一般是在需要识别的物品上贴上一般是在需要识别的物品上贴上RFID标签标签,读写器通过读取读写器通过读取RFID标签中的信息标签中的信息,得到物品得到物品ID信息信息,根据根据ID信息获取更多关于物品的详细信息获取更多关于物品的详细信息信息 韶关学院通识教育课程韶关学院通识教育课程 6 第第1 1讲讲 物联网的业务分类物联网的
5、业务分类 2.信息汇聚型业务信息汇聚型业务 物物联网利用终端对数据进行采集、处理联网利用终端对数据进行采集、处理, 然后然后将信将信息通过网络上报息通过网络上报,这类业务是信息汇聚型业务。这类业这类业务是信息汇聚型业务。这类业务中务中,网络终端、数据、应用和服务等由物联网平台统网络终端、数据、应用和服务等由物联网平台统一管理。自动抄表、电梯管理、物流、交通管理等应一管理。自动抄表、电梯管理、物流、交通管理等应用都是比较典型的信息汇聚型业务用都是比较典型的信息汇聚型业务。 韶关学院通识教育课程韶关学院通识教育课程 7 第第1 1讲讲 物联网的业务分类物联网的业务分类 3.协调感知型业务协调感知型
6、业务 在在协调感知型业务中协调感知型业务中,物联网终端除了能接受物联物联网终端除了能接受物联网平台的管理、能进行数据采集和数据处理以及数据网平台的管理、能进行数据采集和数据处理以及数据上报外上报外,还能和另外的终端或人之间进行通信。这类业还能和另外的终端或人之间进行通信。这类业务中的通信能力在可靠性、时延等方面可能有更高要务中的通信能力在可靠性、时延等方面可能有更高要求求,对物联网终端的智能化要求更为突出对物联网终端的智能化要求更为突出,是物联网发展是物联网发展的趋势。的趋势。 韶关学院通识教育课程韶关学院通识教育课程 8 第第1 1讲讲 物联网的业务分类物联网的业务分类 4.泛在服务泛在服务
7、 泛泛在服务是人类通信服务的最高境界在服务是人类通信服务的最高境界,其以无所不其以无所不在、无所不包、无所不能为基本特征在、无所不包、无所不能为基本特征,以实现在任何时以实现在任何时间、任何地点、任何人、任何物都能顺畅地通信为目间、任何地点、任何人、任何物都能顺畅地通信为目标。未来的泛在网很可能以互联网为载体标。未来的泛在网很可能以互联网为载体,将物理世界将物理世界中的物的信息融入到互联网上中的物的信息融入到互联网上,从而实现物物相连从而实现物物相连,人物人物相连相连,支持物与物、人与物直接通信支持物与物、人与物直接通信,达到更广泛的信息达到更广泛的信息共享的目的。共享的目的。 韶关学院通识教
8、育课程韶关学院通识教育课程 9 第第2 2讲讲 物物联网业务系统构架联网业务系统构架 物物联网根据联网根据应用场景应用场景的的不同不同, 可以可以分为分为RFID相关应用相关应用、基于传基于传感器网络应用感器网络应用和和基于基于M2M应用应用三三类业务系统架构。类业务系统架构。 韶关学院通识教育课程韶关学院通识教育课程 10 第第2 2讲讲 物物联网业务系统构架联网业务系统构架 1.基于基于RFID的应用架构的应用架构 通过通过给移动或非移动物品贴上给移动或非移动物品贴上电子标签电子标签的方式很容易的方式很容易将物品变成“将物品变成“智能物品智能物品”, 从而从而实现对物品的各种跟踪和管实现对
9、物品的各种跟踪和管理。理。RFID是可电子化编码方式的一种载体是可电子化编码方式的一种载体,针对可电子化针对可电子化的编码的编码方式方式 韶关学院通识教育课程韶关学院通识教育课程 11 第第2 2讲讲 物物联网业务系统构架联网业务系统构架 1.基于基于RFID的应用架构的应用架构 Auto-ID中心提出了中心提出了EPCGlobal体系。体系。EPCglobal的的RFID标准体系框架包含硬件、软件、数据标准标准体系框架包含硬件、软件、数据标准,以及由以及由EPCglobal运营的网络共享服务标准等多个方面的内容。其运营的网络共享服务标准等多个方面的内容。其目的是从宏观层面列举目的是从宏观层面
10、列举EPCglobal硬件、软件、数据标准硬件、软件、数据标准,以及它们之间的联系以及它们之间的联系,定义网络共享服务的顶层架构定义网络共享服务的顶层架构,并指导并指导最终用户和设备生产商实施最终用户和设备生产商实施EPC网络服务。网络服务。 韶关学院通识教育课程韶关学院通识教育课程 12 第第2 2讲讲 物物联网业务系统构架联网业务系统构架 1.基于基于RFID的应用的应用架构架构 RFID标签数据标准TDSRFID标签数据格式TDTRFID标签协议 Tag Protocol -UHF Class 1 Gen 2RFID标签协议 Tag Protocol -HF Class 1 Gen 2底
11、层读写器协议LLRP读写器协议RP组网和初始化读写器管理RM中间件ALEEPC信息服务EPCIS核心业务词汇CBV对象名解析服务ONS发现服务DS安全认证标准CP谱系标准数 据 识 别 层数 据 获 取 层数 据 交 换 层图图 EPCGlobal标准架构图标准架构图 韶关学院通识教育课程韶关学院通识教育课程 13 第第2 2讲讲 物物联网业务系统构架联网业务系统构架 2.基于传感器网络的应用架构基于传感器网络的应用架构 基于基于传感器网络的物联网主要是利用部署在感知区传感器网络的物联网主要是利用部署在感知区域的传感器节点自组成网域的传感器节点自组成网, 共同协作完成共同协作完成对感知区域的对
12、感知区域的数据采集、处理和传输数据采集、处理和传输, 从而从而实现对感知对象的实现对感知对象的监控监控 韶关学院通识教育课程韶关学院通识教育课程 14 第第2 2讲讲 物物联网业务系统构架联网业务系统构架 2.基于传感器网络的应用架构基于传感器网络的应用架构 传感器传感器网络包括无线传感器网络网络包括无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Network), 视觉视觉传感器网络传感器网络VSN(Visual Sensor Network),以及人体传感器网络以及人体传感器网络BSN(Body Sensor Network)等等,目前研究的比较多的是目前研究的比较多的是无线传感器无
13、线传感器网络网络 韶关学院通识教育课程韶关学院通识教育课程 15 第第2 2讲讲 物物联网业务系统构架联网业务系统构架 2.基于传感器网络的应用架构基于传感器网络的应用架构 传感器传感器网络中的每个节点一般由一个无线收发器、网络中的每个节点一般由一个无线收发器、一个微处理器和电源部分组成一个微处理器和电源部分组成,每个节点的通信能力、每个节点的通信能力、计算能力、处理能力以及电池能源都很有限计算能力、处理能力以及电池能源都很有限, 很多很多研究研究都集中在都集中在传感器网络能量高效传感器网络能量高效上上, 也也有研究关注网络底有研究关注网络底层的问题层的问题。 韶关学院通识教育课程韶关学院通识
14、教育课程 16 第第2 2讲讲 物物联网业务系统构架联网业务系统构架 3.基于基于M2M的应用架构的应用架构 M2M(Machine TO Machine)把把物品通过射频识别等信息物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来传感设备与互联网连接起来, 实现实现智能化识别和管理智能化识别和管理。 业界业界认同的认同的M2M理念和技术架构包含了理念和技术架构包含了EPCGlobal和和WSN的部分内容的部分内容, 具有具有有线和无线两种通信有线和无线两种通信方式方式 M2M的的应用架构应用架构包括行业终端、包括行业终端、M2M终端、无线传输终端、无线传输网络、网络、M2M后台服务器以及应用模块
15、后台服务器以及应用模块5个个部分。部分。 韶关学院通识教育课程韶关学院通识教育课程 17 第第2 2讲讲 物物联网业务系统构架联网业务系统构架 3.基于基于M2M的应用的应用架构架构 传感器监测探头扫描仪M2M中间件行业终端无线网络无线网络M2M后台服务器展示台控制台应用模块图图 M2MM2M应用架构应用架构 韶关学院通识教育课程韶关学院通识教育课程 18 第第3 3讲讲 行业行业运营平台运营平台 物物联网根据用户的需求构建面向各类行业实际应用的联网根据用户的需求构建面向各类行业实际应用的管理平台和运行平台管理平台和运行平台,并根据各种应用的特点集成相关的内并根据各种应用的特点集成相关的内容服
16、务容服务,为了更好地提供准确的信息服务为了更好地提供准确的信息服务,必须结合不同行业必须结合不同行业的专业知识和业务模型的专业知识和业务模型,但为了实现各种丰富的应用和各类但为了实现各种丰富的应用和各类信息的共享信息的共享,还必须构建一个统一的行业营运平台还必须构建一个统一的行业营运平台,为各类用为各类用户提供具体业务和服务的接口户提供具体业务和服务的接口。 韶关学院通识教育课程韶关学院通识教育课程 19 第第3 3讲讲 行业行业运营平台运营平台 1.业务业务平台的需求分析平台的需求分析 物物联网具有以下联网具有以下特征特征 网络基础环境网络基础环境异构异构 接入网络接入网络自组织自组织 物联网的体系结构是开放的物联网的体系结构是开放的 保护保护用户隐私是非常重要用户隐私是非常重要的的 韶关学
