1物联网概述

黄河交通学院——物联网工程物联网概论第I章物联网基础1.1物联网概述学习任务物联网的定义物联网技术构架物联网的应用模式13物联网的发展趋势2物联网应用现状51.1.1物联网的定义•物联网作为一种模糊的意识或想法而出现，可以追溯到上世纪末。1995年比尔·盖茨在《未来之路》一书中就已经提及类似于物品互联的想法，只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展，并未引起重视。1.1.1物联网的定义•1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”•2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首1.1.1物联网的定义•1999年至2003年，物联网方面的工作局限于实验室中，这一时期的主要工作集中在物品身份的自动识别，如何减少识别错误和提高识别效率是关注的重点。•2003年，“EPC决策研讨会”在芝加哥召开。作为物联网方面第一个国际会议，该研讨会得到了全球90多个公司的大力支持。从此，物联网相关工作开始走出实验室。1.1.1物联网的定义•经过工业界与学术界的共同努力，2005年物联网终于大放异彩。这一年，国际电信联盟（ITU）发布了题为《ITU互联网报告2005：物联网》的报告，物联网概念开始正式出现在官方文件中。1.1.1物联网的定义•从此以后，物联网获得跨越式的发展，美国、中国、日本以及欧洲一些国家纷纷将发展物联网基础设施列为国家战略发展计划的重要内容。1.1.1物联网的定义•2009年初，IBM提出了“智慧地球”的概念。认为：信息产业下一阶段的任务是把新一代信息技术充分运用在各行各业之中，具体就是把传感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，并且被普遍连接，形成物联网。•2009年6月，欧盟委员会向欧盟议会、理事会、欧洲经济和社会委员会及地区委员会递交了《欧盟物联网行动计划》。1.1.1物联网的定义•2009年8月，日本提出“智慧泛在”构想，将传感网列为国家重要战略。•2009年8月，国务院总理温家宝来到中科院无锡研发中心考察，指出关于物联网可以尽快去做三件事情：一是把传感系统和3G中的TD技术结合起来；二是在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展；三是尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。1.1.1物联网的定义•2010年2月，国务院总理温家宝在《政府工作报告》中，将“加快物联网的研发应用”明确纳入重点产业振兴。表明物联网已经被提升为国家战略，中国开启物联网元年。1.1.1物联网的定义•物联网的定义目前争议很大，还没有被各界广泛接受的定义。•美国的定义：将各种传感设备，如射频识别（RadioFrequencyIdentification,RFID）设备，红外传感器、全球定位系统等与互联网结合起来的而形成的一个巨大的网络其目的是让所有的物体都与网络连接在一起，方便识别和管理。1.1.1物联网的定义•欧盟的定义：将现有互联的计算机网络扩展到互联的物品网络。•中国的定义：物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、跟踪、定位、监控和管理。1.1.1物联网的定义•国际电信联盟（ITU）Byembeddingshort-rangemobiletransceiversintoawidearrayofadditionalgadgetsandeverydayitems,enablingnewformsofcommunicationbetweenpeople,andbetweenthingsthemselves.Fromanytime,anyplaceconnectivityforanyone,wewillBOWhaveconnectivityforanything.•通过在日常用品中嵌入一个额外的小工具和广泛的短距离的移动收发器，使人与人之间、人与物之间以及物与物之间形成信息沟通形式，在任何时间、任何地点，我们都能与任何东西进行通信。1.1.1物联网的定义•物联网将无处不在的终端设备、设施和系统，通过各种装置与技术，提供安全可控乃至智能化的管理和服务功能，实现对万物的高效、安全、环保、自动、智能、节能、透明、实时的“管、控、营”一体化。•物联网定义（国际上比较权威）：将各种传感设备，如射频识别设备，红外传感器、全球定位系统等与互联网结合起来的而形成的一个巨大的网络，其目的是让所有的物体都与网络连接在一起，方便识别和管理。1.1.1物联网的定义•物联网的理解由物联网的定义，可以从技术和应用两个方面来进行理解。•技术理解：物联网是物体的信息利用感应装置，经过传输网络，到达指定的信息处理中心，最终实现物与物、人与物的自动化信息交互与处理的智能网络。1.1.1物联网的定义•应用理解：物联网是把世界上所有的物体都连接到一个网络中，形成“物联网”，然后又与现有的互联网相连，实现人类社会与物体系统的整合，达到更加精细和动态的方式去管理。1.1.1物联网的定义•物联网应该有四个特性全面感知、可靠传输、智能应用以及网络融合：–全面感知:利用传感器、RFID、全球定位系统以及其他各种的机械设备，采集各种动态的东西。–可靠传输:无线网络、有线网络和数据通信网等载体传递感知设备感知的信息。–智能应用:对物体实现智能化的控制和管理，使得物体具有“思维能力”。–网络融合:物联网没有统一标准，任何网络包括Internet网、通信网和专属网络可融合成一个物联网。1.1.2物联网的技术架构•从物联网的技术架构来看，物联网具有以下三个特征：–第一，物联网是因特网的扩展和延续，因此物联网被认为是因特网的下一代网络–第二，物联网中个体（物品、人）之间的连接一定是“自然连接”，既要维持物品在物理世界中时间特性的连接，也要维持物品在物理世界中的空间特性连接–第三，物联网不仅是一个能够连接物物品的网络设施1.1.2物联网的技术架构•物联网由三个维度构成，分别为：–信息物品维–自主网络维–智能应用维物联网智能应用信息物品自主网络1.1.2物联网的技术架构•信息物品技术是指现有的数字化技术，分为：–物品标识–物品感知–物品控制•近距离通信是一种物品感知技术，射频标识技术是一种物品标识技术，无线传感器和执行器网络是一种物品控制技术。1.1.2物联网的技术架构•自主网络就是一种自我管理和控制的网络，其中自我管理包括自我配置、自我组网、自我完善、自我保护、自我恢复等功能。•自主网络管理类技术包括：–网络自我完善技术–网络自我配置技术–网络自我恢复技术–自我保护技术–自主网络控制类技术1.1.2物联网的技术架构•智能应用技术是物联网应用中特有的技术，其中包括智能决策控制技术和智能数据融合。–智能决策控制基于数据特征来对物体的行为进行控制和干预–智能数据融合将收集的不同类型的数据进行处理，抽象成数据特征以便智能决策控制。1.1.3物联网的应用模式•根据物联网的不同用途，可以将物联网的应用分为三种基本应用模式：–智能标签–智能监控与跟踪–智能控制1.1.3物联网的应用模式•智能标签通过磁卡、二维码、RFID等将特定的信息存储到相应的载体中，这些信息可以是用户的身份、商品的编号、金额余额。•二维码、银行卡、校园卡、门禁卡等为我们的生活、办公提供了便利，这些条码和磁卡就是智能标签的载体。1.1.3物联网的应用模式•利用传感器、视频设备、GPS设备等实现对：–特定特征的（例如温度、湿度、气压）监控–特定目标（例如物流商品、汽车、特定人）的跟踪智能监控与跟踪的应用场景：1.1.3物联网的应用模式•智能控制就是一种物体自身的智能决策能力，这种决策是根据环境、时间、空间位置、自身状态等一些因素而产生的。–根据光线亮度作为智能路灯亮度的判决依据–根据路况信息来判决红绿灯的间隔–根据不同时段收取电费。1.1.4物联网的发展趋势物联网的发展趋势主要有以下几个方面：•物联网终端•通信技术•应用创新1.1.4物联网的发展趋势•物联网终端发展迅速，呈现出多样化、智能化的特征。物联网时代的通信主体由人(Human)扩展到物(Things)，物联网终端是用于表征物理世界的物体、实现物体智能化的设备。1.1.4物联网的发展趋势•通信技术：物联网不仅包含任何时间(Anytime)、任何人(Anyone)、任何地方(Anywhere)等特征，还包含了任何物体(Anything)的特征。人们不再被局限于网络的虚拟交流，物联网使得机器与人、机器与机器之间能够进行通信和信息的交流。1.1.4物联网的发展趋势应用创新•一方面，物联网发展将以行业用户的需求为主要推动力，以需求创造应用，通过应用推动需求，从而促进标准的制定、行业的发展。•另一方面，随着物联网产业的不断发展，物联网应用将逐步从行业应用向个人应用、家庭应用拓展，物联网将会使我们的生活变得“聪明”、“善解人意”。1.1.5物联网的应用现状•目前物联网的应用遍布了社会的各个领域得到了应用，这些领域包括零售、政府机关、金融、医疗卫生、公共服务和石油等。1.1.5物联网的应用现状•智慧城市数字楼宇数字医疗数字景区数字校园数字交通数字政务数字城管1.1.5物联网的应用现状•智慧医疗1.1.5物联网的应用现状•智能家居小结物联网的显著特点是技术高度集成，学科复杂交叉，综合应用广泛，目前发展应用主要体现在智能电网、智能交通、智能物流、智能家居等领域。通过本章的学习，能够对物联网的概念定义、基本组成结构、以及发展应用领域有一个初步了解，建立物联网整体概念，为后续各章节的学习打下良好的基础。作业1.试述物联网的定义2.试述物联网的特性3.谈谈你对物联网的理解ThankYou!