专题-物联网电子商务应用

Companyname版权所有©南京农业大学电子商务研究中心主讲：周曙东教授第四章物联网电子商务应用物联网电子商务应用电子商务应用专题：电子商务概论内容概要物联网基本概念1物联网电子商务技术架构2物联网电子商务应用3电子商务概论1物联网基本概念4.1.1物联网概念的提出4.1.2物联网的定义电子商务概论1.1物联网概念的提出“物联网”概念的正式的提出是在2005年11月17日，在突尼斯举行的“信息社会峰会上，国际电信联盟发布了《ITU互联网报告2005：物联网》。该报告指出：无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体都可以通过互联网进行数据交换。电子商务概论1.2物联网的定义1）物联网（TheInternetofThings，IoT）的定义有多种，普遍认可的一种是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品通过有线与无线方式与互联网连接，进行通信和信息交换，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。电子商务概论1.2物联网的定义2）对“TheInternetofThings”可理解为“物物相连的互联网”，但互联网原义指计算机网络，所以“物联网”有两层含义：第一，物联网的基础和支撑仍是功能强大的计算机系统，它是以计算机网络为核心进行延伸和扩展而成的网络；第二，其用户端已延伸和扩展到了众多物品与物品之间，进行数据交换和通信。电子商务概论1.2物联网的定义3）英文百科Wikipedia的定义较简单：TheInternetofThingsreferstoanetworkofobjects，suchashouseholdappliances，物联网即“像家用电器一样的物体的互联网络”。同时在不同场合中有不同的表述方式，如M2M（MachinetoMachine）、传感网（SensorNetworks）、普适计算（PervasiveComputing）、泛在计算（Ubiquitouscomputing）、环境感知智能（AmbientIntelligence）等，都从不同侧面各自反映了物联网的一些特征。电子商务概论2物联网电子商务技术架构2.1传感器技术2.2无线网络2.3无线传感器网络2.4无线接入技术2.5自动识别技术电子商务概论2物联网电子商务技术构架感知层网络层应用层智能商业智能物流智能交通精准农业智能家居军事航天无线通信网云计算平台互联网物联网管理中心3G网络4G网络传感器射频识别扫描设备视频监控卫星定位手机与移动设备图4-1物联网电子商务技术构架电子商务概论2物联网电子商务技术构架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、二维码扫描设备、RFID标签和读写器、视频监控摄像头、GPS、手机与移动设备等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网获识别物体，采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。网络层由互联网、无线通信网、物联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（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。电子商务概论2.1传感器技术1）传感器的定义传感器的英文是“Sensor”，意为感觉或知觉等。国际电工委员会（IEC）定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”，即其是能感知外界信息并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置。它的前端由敏感元器件（感知元件）和转换器件两部分组成，有的半导体敏感元器件可以直接输出电信号，本身就构成传感器。电子商务概论2）传感器的应用各种传感器用来监视和控制生产过程中的各种参数，使设备工作在最佳或正常状态，并使产品达到质量要求。在家用电器领域，如全自动洗衣机、电饭煲、冰箱和微波炉等都离不开传感器。在医疗卫生领域，电子脉博仪、体温计、医用呼吸机、超声波诊断仪、断层扫描（CT）及核磁共振诊断设备等，都大量地使用了各种各样的传感技术。在军事国防领域，各种侦测设备，红外夜视探测，雷达跟踪、武器精确制导等，没有传感器是难以实现的。在航空航天领域，空中管制、导航、飞机的飞行管理和自动驾驶着陆系统等，都需要大量的传感器。电子商务概论2.2无线网络无线网络是物联网的基础，包括远距离无线连接的语音和数据网络，近距离无线连接的红外线及射频技术等。通常用于各种设备如便携式计算机、台式计算机、手持终端、个人数字助理（PDA）、移动电话、笔式计算机，以及大量带有无线传感器的装置等的接入。电子商务概论1）无线网络分类无线个人网（WPAN）无线局域网（WLAN）无线城域网（WMAN）无线广域网（WWAN）电子商务概论1）无线网络分类（1）无线广域网（WWAN），用户可通过公用或专用网络建立无线网络连接，以覆盖广大的地理区域，例如若干城市或国家和地区。（2）无线城域网（WMAN），它可在城区的多个场所之间创建无线连接（如一个城市或大学校园的多个办公楼之间），使用无线电波或红外光波传送数据，为用户提供高速互联网接入的宽带无线接入服务。（3）无线局域网（WLAN），可为用户创建本地无线连接。可用于临时办公室或其他流动场所，使用户能在不同时间、不同场所、或同一办公楼的不同地方工作。（4）无线个人网（WPAN），它使用户能为个人操作空间（POS）设备（如PDA、移动电话和笔记本电脑等）创建临时无线通讯。POS指以个人为中心，最大距离为10米的一个空间范围。目前两个主要技术是蓝牙和红外线。电子商务概论2）无线网络的特点特点安装便捷使用灵活经济节约易于扩展更好的安全性电子商务概论2.3无线传感器网络无线传感器网络（WirelessSensorNetworks，WSN）是信息科学领域中一个全新的发展方向，从某种意义上说，物联网就是无线传感器网络。1）无线传感器网络概述无线传感器网络经历了3个阶段：职能传感器无线职能传感器无线传感器网络电子商务概论商场购物环境监测自动通关结算商品导购智能营销远程购物客户关系管理无线传感器网络在电子商务应用主要集中在：2）无线传感器网络在电子商务的应用电子商务概论2.4无线接入技术1）无线接入标准无线接入标准W-CDMACDMA2000TD-SCDMAWiMAX电子商务概论2）Wi-FiWi-Fi是一种将个人电脑、各种手持设备等以无线方式互连的技术，通过无线路由器，实现覆盖范围内的设备联网。当无线路由器连接了上网线路时，则被称为“热点”。热点可短程传输无线信号（通常为100m），当支持Wi-Fi的上述设备遇到热点时，就可无线连网。Wi-Fi特点：Wi-Fi特点使用方便覆盖范围广传输速度快电子商务概论3）近距离无线通讯技术（NFC）NFC即NearFieldCommunication，一种近距离或近域非接触式识别和互联通信技术，可在移动设备、电子产品、PC和智能控件间进行近距离无线通信，可让消费者简单直观地交换信息、访问内容与开展电子商务。它可将非接触读卡器、非接触卡和点对点通信器件整合进一块芯片，为人们的生产、生活与商务提供了众多的开放接口与应用。电子商务概论4）蓝牙技术蓝牙（Bluetooth）是一种支持设备间短距离无线通信技术，能在移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。它能有效简化移动设备之间的通信，也能简化设备与互联网之间的通信。电子商务概论4）蓝牙技术•全球可用•设备多样•易于使用•规格通用技术优势电子商务概论4）蓝牙技术应用场所居家工作途中娱乐消费电子商务概论5）紫蜂“Zigbee”的音译，Zigbee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据率、低成本、低复杂度的无线网络技术；zigbee采取了IEEE802.15.4强有力的无线物理层所规定的全部优点：省电、简单、成本又低的规格；zigbee增加了逻辑网络、网络安全和应用层；zigbee的主要应用领域包括无线数据采集、无线工业控制、消费型电子设备、汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制、远程网络控制等场合；主要适合于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备中，同时支持地理定位功能。在标准化方面，IEEE802.15.4工作组主要负责制定物理层和MAC层的协议，其余协议主要参照和采用现有的标准，高层应用、测试和市场推广等方面的工作将由ZigBee联盟负责。ZigBee联盟成立于2002年8月，由英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司组成，如今已经吸引了上百家芯片公司、无线设备公司和开发商的加入。电子商务概论ZigBee技术简介-短程无线网络标准WWANWMANWLANWPAN传输范围0.011010.11001000数据传输率（Mbps）电子商务概论ZigBee技术简介-短程无线网络标准文本因特网/声音压缩图片多通道数字图像低实际数据传输率高短程传输范围长程电子商务概论ZigBee技术简介-无线网络标准的比较电子商务概论ZigBee技术简介-ZigBee与IEEE802.15.4ZigBee是一组基于IEEE802.15.4无线标准研制开发的，有关组网、安全和应用软件方面的技术，IEEE802.15.4仅处理MAC层和物理层协议，ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标准化。ZigBee是由ZigBeeAlliance所主导的标准，定义了网络层（NetworkLayer)、安全层（SecurityLayer）、应用层（ApplicationLayer)、以及各种应用产品的资料（Profile）;而由国际电子电机工程协会（IEEE）所定制的802.15.4标准，则是定义了物理层（PHYLayer)及媒体存取层（MediaAccessControlLayer;MACLayer)。电子商务概论ZigBee技术简介-ZigBee协议栈8位处理器协议栈简介紧凑4K-32k网络主节点容纳网络内所有节点的设备信息、数据包转发表、设备关联表、与安全有关的密钥存储等。电子商务概论ZigBee技术简介-ZigBee频带和数据传输率电子商务概论ZigBee技术简介-ZigBee物理信道电子商务概论ZigBee技术简介-ZigBee网络拓扑结构星型网状型簇状型网络协调器全功能设备(FFD,Router):可以支持任何一种拓扑结构，可以作为网络协商者和普通协商者，并且可以和任何一种设备进行通信精简功能设备(RFD):只支持星型结构，不能成为任何协商者，可以和网络协商者进行通信，实现简单。电子商务概论ZigBee技术简介-ZigBee网络设备类型网络协调器：包含所有的网络消息，是3种设备类型中嘴复杂的一种，存储容量最大、计算能力最强。发送网络信标、建立一个网络、管理网络节点、存储网络节点信息、寻找一对节点间的路由消息、不断地接收信息。全功能设备（FFD）：可以担任网络协调者，形成网络，让其他的FFD或是精简功能装置（RFD）连结，FFD具备控制器的功能，可提供信息双向传输。附带由标准指定的全部802.15.4功能和所有特征更多的存储器、计算能力可使其在空闲时起网络路由器作用也能用作终端设备精简功能设备（RFD）：RFD只能传送信息给FFD或从FFD接收信息。附带有限的功能来控制成本和复杂性在网络中通常用作终端设备。ZigBee相对简单的实现自然节省了费用。RFD由于省掉了内存和其他电路，降低了ZigBee部件的成本，而简单的8位处理器和小协议栈也有助于降低成本。电子商务概论ZigBee技术简介-ZigBee网络设备类型设备类型拓扑类型可否成为协调器通话对象全功能设备（FFD）星形，树形，网状可以任何ZigBee设备简化功能设备（RFD）星形不可以只能与协调器通话电子商务概论ZigBee技术简介-ZigBee网状（MESH）网络MESH网状网络拓扑结构的网络具有强大的功能，网络可以通过多级跳的方式来通信；该拓扑结构还可以组成极为复杂