物联网系列专业课程：物联网技术概论

Internet+EducationSolutions物联网技术概论中智讯（武汉）科技有限公司EducationSolutions目录ContentsInternet+物联网起源定义物联网技术架构物联网核心技术物联网典型应用17:57/3大众创业，万众创新李克强总理在2015年《政府工作报告中》提出通过打造“大众创业、万众创新”和增加公共产品、公共服务成为推动中国经济发展调速不减势、量增质更优，实现中国经济提质增效升级“双引擎”。要制定“互联网+”行动计划。400亿引导基金17:57/4掌握技能，寻找风口互联网+创新创业最大的风口来自于四大领域•移动互联网：移动互联成为当前时代的标竿，80%的创新项目都从移动互联网进行创新孵化。•智慧物联网：物联网让万物互联成为可能，是推动未来产业发展的源动力，基于物联网的创新创业具备巨大的应用前景。•智能硬件：以小米科技生态圈为代表的智能硬件解决了互联网与终端的智能沟通互动问题，可穿戴、VR、创意酷玩、机械智能、家庭医疗、绿色家居等为创客提供广泛的发展空间。•云计算大数据：互联网+时代，数据为王，云计算与大数据能够让数据发挥最大价值。移动互联网云计算大数据智慧物联网智能硬件17:57/5广义物联网：智能硬件、移动互联网、云计算…智能硬件云计算云中间件大数据移动互联网等应用17:57/7我所理解的物联网GPS心率溶解氧视频电视老人PM2.5RFID病虫害汽车17:57/8物联网的起源1995物物互联1998EPC系统2005ITU互联网报告2005物联网1999物品编码RFID提出概念17:57/9ITU互联网报告2005：物联网第一章，物联网简介，探索了物联网下的关键技术远景，如全域网络（UbiquitousNetworks，又译泛在网络）、下一代网络（NGN）和全域计算。第二章，可用技术，检视了那些能够引导未来物联网发展的技术，包括无线射频识别（RFID）、传感网技术、智能器件、纳米技术和小型化技术。第三章，市场机会，探索了这些技术的市场潜力和抑制市场增长的因素。文章选取了部分行业的新商业模型作为范例，描绘了物联网如何做到改变产业基石。第四章，潜在挑战，思考了阻碍物联网标准化和广泛部署的障碍，如日益增长的隐私关注。第五章，发展中国家的机遇，提出了一些物联网技术能够给发展中国家带来的益处，这些益处将能使这些国家成为先锋用户和市场催化剂。第六章，美好前景，将上述内容融合到一起，总结了在未来十年我们的生活方式将会被如何改变。第七章，新生态系统，总结了物联网带来的影响社会发展、人类生活和电信行业的全新生态系统。国际电信联盟ITU互联网报告2005物联网17:57/10ITU互联网报告2005：物联网报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换；并描绘出“物联网”时代的图景：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。国际电信联盟ITU互联网报告2005物联网正式称“物联网”为“TheInternetofthings”17:57/11日韩：泛在网战略和应用结合，U-Japan/Korea美国：IBM智慧地球、智能电网、智能医疗欧盟：完善的物联网战略规划（e-Europe）中国：无锡基地“感知中国”传感网中心物联网的不同发展17:57/12物联网在中国《国家中长期科学技术发展规划（2006-2020年）》2009年8月7日，温家宝视察无锡提出：传感网的核心技术、关键设备应早一点谋划。建立中国的“感知中国”传感网中心。2010年10月18日，国务院发布《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》《决定》明确了信息为七大战略性新兴产业之一，突破方向为：新一代信息网络、“三网”融合、物联网、云计算。2010年6月7日，在中国科学院第十五次院士大会、中国工程院第十次院士大会上，胡锦涛发表讲话，指出：加快发展物联网研发和建设新一代互联网。时间部门政策及主要内容2010年10月国务院《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中，物联网作为新一代信息技术里面的重要一项被列为其中，成为国家首批加快培育的七个战略性新兴产业。2011年12月工信部《物联网“十二五”发展规划》，明确表示重点支持智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗、智能家居等九个重点领域发展。2012年5月发改委国家发展和改革委员会发布了《关于组织实施2012年物联网技术研发及产业化专项的通知》。2013年2月国务院《关于推进物联网有序健康发展的指导意见》，明确物联网发展目标和发展思路，推出十个物联网发展专项行动计划落实具体任务。2013年9月发改委联合四部委《物联网发展专项行动计划(2013-2015)》（国家发展改革委、工业和信息化部、科技部、教育部、国家标准委），计划包含了10个专项行动计划，从各自角度对2015年物联网行业将要达到的总体目标作出了规定。2013年10月发改委发改委组织开展2014-2016年国家物联网重大应用示范工程区域试点。2014年6月工信部《工业和信息化部2014年物联网工作要点》，为物联网发展提供指引。2015年国务院《2015年政府工作报告》阐明了物联网对于经济发展的价值，指出“互联网+”战略离不开物联网的健康快速发展。17:57/13物联网的意义现实的世间外物虚拟的互联网物+联在“物联”时代，“现实的世间万物”将与“虚拟的互联网”整合为统一的“整合网络”，全球全世界的运转以此为基础-经济管理/生产运行/社会管理乃至个人生活-全球世界-互联物联-整合大同EducationSolutions目录ContentsInternet+物联网起源定义物联网技术架构物联网核心技术物联网典型应用17:57/15物联网技术架构感知层网络层平台层应用层17:57/16物联网组成模块数据应用数据处理数据传输数据采集传感器自动化仪表RFID多媒体信息数据采集与设备联动控制感知层短距无线传输技术自组织组网技术协同信息处理传感器中间件技术传感器网络组网和协同信息处理下一代承载网M2M无线接入移动通信网互联网异构网融合资源和存储管理专用网络远程控制互联网、移动通信网及其他专网网络层传感网与通信网的互通应用通信中间件信息开放平台云计算平台服务支撑平台物联网应用支撑平台平台层应用层环境监测工业控制智能物流智能电网数字城市智能交通智能水利智能楼宇物联网应用标识管理QoS管理安全技术系统及网络管理公共技术17:57/17感知层：智能硬件/传感器/射频智能硬件/传感器通过嵌入式软硬件结合的方式，让传统设备拥有智能化的功能：具备信息的获取/控制/无线传输等能力。传感技术是从自然信源获取信息，并对之进行处理、变换和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术。射频/二维码/电子标签射频识别（RFID技术），通过无线识别特定目标并读写相关数据，无需建立机械或光学接触。RFID电子标签上存储着规范而具有互用性的信息，可实现物品(商品)信息的识别。二维码通过黑白相间的图形记录数据符号信息，通过图象输入设备自动识读条码信息。智能硬件/传感器嵌入式技术无线技术智能传感器射频/二维码RFID射频技术条码/二维码电子标签17:57/18网络层：无线传感网络物联网中，物品与人的无障碍交流，必然离不开可进行大批量数据传输的无线网络。无线网络既包括ZigBee等无线标准，也包括为蓝牙技术、Wi-Fi技术、IPv6技术等。ZigBee无线传感网络：ZigBee技术是基于IEEE802.15.4标准的一种短距离、低功耗的无线通信技术，其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率，是当前主流的无线传感网标准。IPv6无线传感网络：TCP/IP网络已经成为事实上的计算机领域的信息交换标准，基于IPv6技术的6LoWPAN协议设计目标是在传感网中引入IPv6协议，让传感器直接支持IP通信标准。蓝牙4.0BLE技术/Wi-Fi无线技术/RF433M无线技术17:57/19网络层：智能网关与M2MM2M表达的是多种不同类型的通信技术有机的结合在一起：机器之间通信；机器控制通信；人机交互通信；移动互联通信。M2M技术通过无线传感网与电信/互联网的融合实现物物互联。智能网关是一个中央数据转换单元，基于传统嵌入式技术，运行复杂的嵌入式操作系统，实现传感无线网数据与电信网/互联网之间的数据交互。智能网关采用嵌入式高性能ARM处理器，运行Linux操作系统，实现网络的数据M2M交互。17:57/20平台层：物联网中间件物联网中间件承载物联网项目大数据进行存储、检索、管理、实时分析处理等功能：海量数据分布式云存储数据分析及挖掘数据实时推送复杂的策略控制视频流压缩传输编解码统一的应用编程接口17:57/21平台层：物联网大数据物联网的发展离不开云计算技术的支持。物联网中的终端的计算和存储能力有限，云计算平台可以作为物联网的“大脑”,实现对海量数据的存储、计算。大数据代表了互联网的信息层（数据海洋），是互联网智慧和意识产生的基础。17:57/22应用层：智慧物联网应用智慧物联网应用随着智能化无线移动终端的流行，传统应用也都随之转移，以Android技术为首的人机物联网对话应用也成为人与物品（商品）之间沟通的窗口。EducationSolutions目录ContentsInternet+物联网起源定义物联网技术架构物联网核心技术物联网典型应用17:57/24物联网技术知识体系17:57/25物联网核心关键技术关键技术物品标识物品感知可靠传输智能网关中间件终端应用•物品标识：RFID、条形码技术•物品感知：传感器及嵌入式接口技术•可靠传递：无线传感网（各种无线协议）•智能网关：操作系统网关技术、M2M•云计算：信息处理、数据存储•终端应用：基于移动终端的行业应用物品标识物品感知终端应用中间件可靠传输智能网关嵌入式接口技术/传感器技术/RFID物联网中间件/BS服务/移动应用无线传感网/智能网关/M2M技术17:57/26物联网技术学习路线ANDROID应用WEB后台UI设计软件测试嵌入式软件嵌入式硬件系统集成运维实施售前售后产品助理市场营销需求分析商务投标物联网网络通信IOS应用WEB/HTML5前端数据库职业规划与就业计算机导论计算机网络电子电工技术C语言程序设计物联网工程导论单片机传感器物联网无线通信…项目招标投标…Linux操作系统射频识别技术…嵌入式接口技术物联网工程规划…物联网系统集成工程制图CAD物联网开发实训电子线路CAD物联网微系统…智能硬件技术Java程序设计数据库应用技术Web技术Android移动应用设计物联网工程应用…软件工程物联网中间件物联网开发实训IOS移动应用设计H5前端设计EducationSolutions目录ContentsInternet+物联网起源定义物联网技术架构物联网核心技术物联网典型应用17:57/28物联网一些典型应用案例智能家居：人在外，家就在眼前数字家庭是以计算机技术和网络技术为基础，包括各类消费电子产品、通信产品、信息家电及智能家居等，通过不同的互连方式进行通信及数据交换,实现家庭网络中各类电子产品之间的“互联互通”的一种服务。数字家庭的四大功能：信息、通信、娱乐和生活。17:57/29物联网一些典型应用案例精细农业将无线传感器网络布设于农田、园林、温室等目标区域，网络节点大量实时地收集温度、湿度、光照、气体浓度等物理量，精准地获取土壤水分、养分程度、电导率、pH值、氮素等土壤信息。无线传感器网络有助于实现农业生产的标准化、数字化、网络化。将从三个方面有效促进农业的发展：增产增收、节约能源，相当于露地栽培产量10倍以上17:57/30物联网一些典型应用案例实现食品供应链的全程追踪和溯源，保证食品的安全。实现食品等重要物质的准确标识，实现管理的透明化，