身边的物联网技术培训

1、身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用身边的物联网技术身边的物联网技术2013年年03月月25日日身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用身边的物联网技术身边的物联网技术一、引言一、引言二、物联网发展历史二、物联网发展历史三、物联网技术标准与体系结构三、物联网技术标准与体系结构四、近年物联网应用动态四、近年物联网应用动态五、物联网的支撑技术五、物联网的支撑技术六、六、物联网关键技术物联网关键技术七、身边的物联网技术应用七、身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用一、引言一、引言 一篇报道：从物联网入手一篇报道：从物联网入手 海尔空调打造安防可视家海尔空调打造安防可视家 视

2、频：视频：“2010年全国职业院校技能大赛（高职组）电年全国职业院校技能大赛（高职组）电子设计子设计-嵌入式产品开发技能比赛嵌入式产品开发技能比赛”训练训练 视频：视频：2012年全国职业院校技能大赛高职组年全国职业院校技能大赛高职组“中科杯中科杯”机器人技术应用赛项比赛机器人技术应用赛项比赛 一本教材：一本教材：物联网技术物联网技术 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用一篇报道一篇报道“从物联网入手从物联网入手 海尔空调打造安防可视海尔空调打造安防可视家家” 手机已成为生活手机已成为生活必需品。必需品。 手机的功能：电手机的功能：电话、拍照、视频、话、拍照、视频、游戏游戏 3G手机已成为

3、手机已成为物联网终端物联网终端身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用一篇报道一篇报道“从物联网入手从物联网入手 海尔空调打造安防可视海尔空调打造安防可视家家” http:/2010年年08月月09日日 一台具有物联网技术的一台具有物联网技术的空调，一部空调，一部3G手机，就手机，就能建立起家庭里的安全能建立起家庭里的安全防护系统，实现远程监防护系统，实现远程监控、移动报警。控、移动报警。身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用一篇报道一篇报道“从物联网入手从物联网入手 海尔空调打造安防可视海尔空调打造安防可视家家” 通过通过3G网络实现监控网络实现监控在海尔无氟变频物联网空调的在海尔无氟变频

4、物联网空调的显示屏上方，有一个隐藏式的显示屏上方，有一个隐藏式的摄像头。通过空调上面的设置摄像头。通过空调上面的设置的摄像头可以全面的看到家庭的摄像头可以全面的看到家庭核心位置核心位置客厅，通过监控客厅，通过监控客厅，从而达到保证家庭总体客厅，从而达到保证家庭总体的摄像、监控范围覆盖。的摄像、监控范围覆盖。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用一篇报道一篇报道“从物联网入手从物联网入手 海尔空调打造安防可视海尔空调打造安防可视家家” 在空调机摄像头和显示屏的背后，在空调机摄像头和显示屏的背后，安装物联网技术模块组：安装物联网技术模块组：包括空气质量传感器、红外传感包括空气质量传感器、红外传

5、感器、摄像头以及通讯模块等。将器、摄像头以及通讯模块等。将第三代移动通讯技术应用在空调第三代移动通讯技术应用在空调上，使手机和空调直接通讯。上，使手机和空调直接通讯。摄像头可以摄像头可以24小时监控，使用手小时监控，使用手机的机的3G网络作为数据传输途径，网络作为数据传输途径，就可以实时获取监控结果。就可以实时获取监控结果。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用一篇报道一篇报道“从物联网入手从物联网入手 海尔空调打造安防可视海尔空调打造安防可视家家” 安防安防：当你出差时，家中若当你出差时，家中若有人闯入，物联网空调的红有人闯入，物联网空调的红外传感器就会捕捉到来人信外传感器就会捕捉到来人

6、信息，主动拍摄照片并实时发息，主动拍摄照片并实时发送照片与信息送照片与信息远程控制：海尔物联网空调远程控制：海尔物联网空调远程监控的管理和设置，可远程监控的管理和设置，可以全部由主人用其手机，以以全部由主人用其手机，以短信或电话的方式完成。短信或电话的方式完成。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用视频：视频：2012年全国职业院校技能大赛高职年全国职业院校技能大赛高职组组“中科杯中科杯”机器人技术应用赛项比赛机器人技术应用赛项比赛机器人技术机器人技术应用应用赛项比赛赛项比赛主题：主题： 智能工厂智能工厂场地立体效果图场地立体效果图 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用视频：视频：“2

7、010年全国职业院校技能大赛电子设计年全国职业院校技能大赛电子设计嵌入式产品开发技能比赛嵌入式产品开发技能比赛”训练训练组装调试一台组装调试一台“探月车探月车”，在嵌入式开发环境下编制个性化的，在嵌入式开发环境下编制个性化的控制软件，在大赛提供的模拟环境中执行寻迹、定位、成像、控制软件，在大赛提供的模拟环境中执行寻迹、定位、成像、无线通讯等任务。无线通讯等任务。裁判用计算机通过网络发出的比赛开始命令，裁判用计算机通过网络发出的比赛开始命令，“探月车探月车”自动自动启动，对模拟启动，对模拟“月球环境月球环境”中的地形标志物等进行探测，同时中的地形标志物等进行探测，同时通过无线通讯发回探测数据和地

8、形标志物图像。通过无线通讯发回探测数据和地形标志物图像。应用技术有：无线网卡通讯（应用技术有：无线网卡通讯（Wi-Fi），图像传感器，计算机技），图像传感器，计算机技术，网络技术术，网络技术视频：组装调试自制探月车身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用视频：视频：2012年全国职业院校技能大赛高职年全国职业院校技能大赛高职组组“中科杯中科杯”机器人技术应用赛项比赛机器人技术应用赛项比赛以智能机器人为载体，运用物联网技术在一定程度实现的智慧工厂模以智能机器人为载体，运用物联网技术在一定程度实现的智慧工厂模式。促进智能机器人技术（尤其是自主识别、自主决策技术）及物联式。促进智能机器人技术（尤其是

9、自主识别、自主决策技术）及物联网射频识别技术的普及。大赛的机器人设备由机器人平台、机器人上网射频识别技术的普及。大赛的机器人设备由机器人平台、机器人上部机构、部机构、RFID读写器、读写器、ZIGBEE无线模块、监控软件组成。模拟智能无线模块、监控软件组成。模拟智能工厂的工作过程，由工厂的工作过程，由2台机器人相互配合实现比赛任务。台机器人相互配合实现比赛任务。上位机下发抓取工件任务（需要抓取的工件编号）、下发工件装配任上位机下发抓取工件任务（需要抓取的工件编号）、下发工件装配任务（工件在装配台上安放位置）、下发交通灯控制命令、下发机器人务（工件在装配台上安放位置）、下发交通灯控制命令、下发机

10、器人启动命令；接受机器人上传的信息，显示当前车载工件数量、实时更启动命令；接受机器人上传的信息，显示当前车载工件数量、实时更新货架情况、实时更新装配区工件情况；接受机器人上传的信息，在新货架情况、实时更新装配区工件情况；接受机器人上传的信息，在场地图上实时显示机器人关键点位置信息。场地图上实时显示机器人关键点位置信息。视频：顺德高职赛2-1身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用一本教材：一本教材：物联网技术物联网技术目录目录第第1章章 绪论绪论第第2章章 射频识别技术射频识别技术第第3章章 传感器及检测技术传感器及检测技术第第4章章 物联网通信与网络技术物联网通信与网络技术第第5章章 无线传

11、感网无线传感网第第6章章 物联网数据融合及管理物联网数据融合及管理第第7章章 云计算云计算第第8章章 物联网规划设计与构建物联网规划设计与构建主要参考文献主要参考文献身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用二、物联网发展历史二、物联网发展历史 物联网概念的产生物联网概念的产生 物联网相关概念解析物联网相关概念解析 物联网的基本特征物联网的基本特征 物联网与传感网和泛在网的对比物联网与传感网和泛在网的对比 物联网与物联网与M2M、CPS的对比的对比身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网概念的产生物联网概念的产生1999年，美国麻省理工学院年，美国麻省理工学院(MIT)自动识别中心自动识别

12、中心(Auto-ID Labs)提出提出网络化无线射频识别网络化无线射频识别(RFID)系统，利用信息传感设备将物品与互联系统，利用信息传感设备将物品与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。网连接起来，实现智能化识别和管理。在中国把物联网称之为在中国把物联网称之为“传感网传感网”。中科院早在。中科院早在1999年，就启动了年，就启动了传感网的研究，并已建立了一些实用的传感网。与其它国家相比，传感网的研究，并已建立了一些实用的传感网。与其它国家相比，我国技术研发水平处于世界前列，具有同发优势和重大的影响力。我国技术研发水平处于世界前列，具有同发优势和重大的影响力。在世界传感网领域，中国、德国、美

13、国、韩国等国成为国际标准制在世界传感网领域，中国、德国、美国、韩国等国成为国际标准制定的主导国之一。定的主导国之一。身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网概念的产生物联网概念的产生2005年，年，11月月27日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（）上，国际电信联盟（ITU）发布了）发布了ITU互联网报互联网报告告2005：物联网：物联网的报告，正式提出了物联网的概念。自此，的报告，正式提出了物联网的概念。自此，物联网正式走入人们的视野。物联网正式走入人们的视野。2009年，年，6月月18日，欧盟执委会发表日，欧盟执委会发表物联

14、网：欧洲行动计物联网：欧洲行动计划划，系统提出发展物联网的规划和行动蓝图。，系统提出发展物联网的规划和行动蓝图。8月月7日，温家日，温家宝总理视察无锡，提出宝总理视察无锡，提出“感知中国感知中国”计划，拉开中国物联网计划，拉开中国物联网发展的帷幕。发展的帷幕。身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网相关概念解析物联网相关概念解析基本定义基本定义1物联网指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互物联网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、定位、联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的

15、一种网络；它是在互联网基础上延伸和扩展跟踪、监控和管理的一种网络；它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。的网络。 (2010年年3月月5日温家宝总理政府工作报告日温家宝总理政府工作报告)物联网的概念有狭义和广义之分。物联网的概念有狭义和广义之分。 狭义物联网即狭义物联网即“联物联物”，基于物与物间通信，实现，基于物与物间通信，实现“万物网络化万物网络化”。 广义物联网即广义物联网即“融物融物”，是物理世界与信息世界的完整融合，形成，是物理世界与信息世界的完整融合，形成现实环境的完全信息化，实现现实环境的完全信息化，实现“网络泛在化网络泛在化”，并因此改变人类对，并因此改变人类对物理环境的理解和交

16、互方式。物理环境的理解和交互方式。“物联网技术物联网技术”的核心和基础仍然是的核心和基础仍然是“互联网技术互联网技术”，是在互联，是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术；其用户端延伸和扩网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术；其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网相关概念解析物联网相关概念解析基本定义基本定义2 具体化定义：通过射频识别（具体化定义：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激）、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，

17、将任何物品与互联网相连接，光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。种网络技术叫做物联网技术。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网相关概念解析物联网相关概念解析基本定义基本定义3细化定义：物联网细化定义：物联网(Internet of Things)指的是将无处不在的终端设指的是将无处不在的终端设备和设施，包括具备备和设施，包括具备“内在智能内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、的传感器、移动终端、工业系统

18、、数控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和数控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能外在使能”的，如的，如贴上贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等等的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物智能化物件或动物件或动物”或或“智能尘埃智能尘埃”，通过各种无线和，通过各种无线和/或有线的长距离和或有线的长距离和/或或短距离通讯网络实现互联互通（短距离通讯网络实现互联互通（M2M)。应用大集成、以及基于云计。应用大集成、以及基于云计算的营运等模式，在内网（算的营运等模式，在内网（Intranet）、专网（）、专网（Extranet）、和）、和/或或互联网（互联网（In

19、ternet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对“万物万物”的的“高高效、节能、安全、环保效、节能、安全、环保”的的“管、控、营管、控、营”一体化。一体化。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网的基本特征物联网

20、的基本特征 全面感知：通过射频识别、传感器、二维码、全面感知：通过射频识别、传感器、二维码、GPS卫卫星定位等相对成熟技术感知、采集、测量物体信息星定位等相对成熟技术感知、采集、测量物体信息 可靠传输：通过无线传感器网络、短距无线网络、移可靠传输：通过无线传感器网络、短距无线网络、移动通信网络等信息网络实现物体信息的分发和共享动通信网络等信息网络实现物体信息的分发和共享; 智能处理：通过分析和处理采集到的物体信息，针对智能处理：通过分析和处理采集到的物体信息，针对具体应用提出新的服务模式，实现决策和控制智能。具体应用提出新的服务模式，实现决策和控制智能。身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用

21、物联网的基本特征物联网的基本特征身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网物联网与传感网和泛在网的对比与传感网和泛在网的对比无线传感器网络无线传感器网络 Wireless Sensor Networks包含传感器节点，按计算能力可分为普通节点和汇聚节点等包含传感器节点，按计算能力可分为普通节点和汇聚节点等;传感器节点包含了具有采集环境数据功能的感应器和具有联网功能传感器节点包含了具有采集环境数据功能的感应器和具有联网功能的电子元件的电子元件;节点间能够通过特有无线通信方式互联节点间能够通过特有无线通信方式互联(如：如：ZigBee)。泛在网络泛在网络Ubiquitous Networkin

22、g在现有电子通信范畴内通信网络的基础上，提出无处不在网络，即，在现有电子通信范畴内通信网络的基础上，提出无处不在网络，即，任何人无论何时、何地都可以何种方式实现通信和服务的接入任何人无论何时、何地都可以何种方式实现通信和服务的接入;泛在网络支持人与人、人与物、物与物之间的通信泛在网络支持人与人、人与物、物与物之间的通信; 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网物联网与传感网和泛在网的对比与传感网和泛在网的对比泛在网、物联网和传感网是依次包容的关系。泛在网、物联网和传感网是依次包容的关系。传感器网络专注于物与物之间的末端联系，它专注于物理世界信传感器网络专注于物与物之间的末端联系，它专注

23、于物理世界信息的感知和采集，专注于网络的分发和汇聚效率息的感知和采集，专注于网络的分发和汇聚效率;专注于低速高专注于低速高效，低功低耗。效，低功低耗。物联网是面向物与物和人与物的网络，它包含多种感知单元物联网是面向物与物和人与物的网络，它包含多种感知单元(传传感器、感器、RFID等等等等)，同时支持一种或几种网络通信方式，为现实，同时支持一种或几种网络通信方式，为现实世界提供服务和应用。世界提供服务和应用。泛在网涵盖并高于物联网，讲求多网络和多技术融合，探索通信泛在网涵盖并高于物联网，讲求多网络和多技术融合，探索通信和服务的无缝连接，探索人与人之间新的通信和服务方式。和服务的无缝连接，探索人与

24、人之间新的通信和服务方式。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网与物联网与M2M、CPS的对比 机对机通信机对机通信Machine-to-Machine机器与机器之间的通信机器与机器之间的通信;研究机器的智能交互和机器的网络化应用研究机器的智能交互和机器的网络化应用;主要驱动力来自工业和自动化行业，主要驱动力来自工业和自动化行业，M2M连接的机器多是非连接的机器多是非IT设设备，通过无线或有线通信网络实现通信。备，通过无线或有线通信网络实现通信。 信息物理融合系统信息物理融合系统Cyber Physical SystemsCPS是一个综合物理环境、信息环境和智能计算的系统集合是一个综

25、合物理环境、信息环境和智能计算的系统集合;从工业角度提出大型系统的实时感知和动态控制从工业角度提出大型系统的实时感知和动态控制;美国美国CPS指导小组将指导小组将CPS应用主要放在交通、国防、能源、医疗、应用主要放在交通、国防、能源、医疗、农业和大型建筑设施上面。农业和大型建筑设施上面。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网与物联网与M2M、CPS的对比 M2M和和CPS可以被认为是工业界对物联网的理解、表可以被认为是工业界对物联网的理解、表达和展望达和展望; M2M偏重实际应用，强调机器之间的通信并因此实现偏重实际应用，强调机器之间的通信并因此实现智能动作和智能联动，是典型的车间派

26、智能动作和智能联动，是典型的车间派; CPS偏重系统化，注重理论联系实际，由上至下解决偏重系统化，注重理论联系实际，由上至下解决问题并有理论支撑，是典型的高工派问题并有理论支撑，是典型的高工派; 从工业角度来讲，从工业角度来讲，CPS就是物联网。就是物联网。身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用三、物联网技术标准与体系结构三、物联网技术标准与体系结构 基于基于USN架构架构 基于基于M2M架构架构 我国物联网技术标准我国物联网技术标准Y.2060身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用基于基于USN架构架构 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用基于基于USN架构架构 目前研究人员在描述物

27、联网的体系框架时，多采用国际电信联盟目前研究人员在描述物联网的体系框架时，多采用国际电信联盟ITU-T的泛在感应器网络体系结构作为基础，该体系结构自下而上分为的泛在感应器网络体系结构作为基础，该体系结构自下而上分为5个个层次，分别为传感器网络层、泛在传感器网络接入层、骨干网络层、网层次，分别为传感器网络层、泛在传感器网络接入层、骨干网络层、网络中间件层和络中间件层和USN网络应用层。网络应用层。针对具体的物联网应用时，一般传感器网络层和泛在传感器网络接入层针对具体的物联网应用时，一般传感器网络层和泛在传感器网络接入层合并成为物联网的感知层，主要负责采集现实环境中的信息数据。合并成为物联网的感知

28、层，主要负责采集现实环境中的信息数据。当前的骨干网络层在物联网的应用当中是目前的互联网，那么未来将被当前的骨干网络层在物联网的应用当中是目前的互联网，那么未来将被下一代网络下一代网络NGN所取代。所取代。物联网的应用层则包含了泛在传感器网络中间件层和应用层，主要实现物联网的应用层则包含了泛在传感器网络中间件层和应用层，主要实现物联网的智能计算和管理。物联网的智能计算和管理。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用基于基于M2M架构架构网关业务平台传感器网远距离传输网ITU-TNGNCENSmart MeteringISO/IEC JTC1UWSNCENELECSmart meteringOA

29、SISW3CIPSOIPV6 harewareand protocolsZCLZigBee AllianceIP网络应用 IETF ROLLRouting over Low PowerLossy NetworksOMAGSMASCAG, ETSIM2M TC3GPPSA1,SA3, , ESMIGMeteringEPCGLobalGS1HGIHome GatewayInitiativeUtilitiesMeteringWOSAKNXW-MbusIEEE802.15.4IETF 6LowPANPhy-Mac Over IPV6身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用基于基于M2M架构架构欧洲电信

30、标准化协会欧洲电信标准化协会M2M技术委员会给出的简单技术委员会给出的简单M2M架构，就架构，就是是USN的一个简化版本。的一个简化版本。在这个架构当中，从左至右网络就分为了应用层、网络层和感知在这个架构当中，从左至右网络就分为了应用层、网络层和感知层三层体系结构，与物联网结构相对应。层三层体系结构，与物联网结构相对应。在每一层当中，都有不同的技术标准来定义物联网应用。比如在在每一层当中，都有不同的技术标准来定义物联网应用。比如在感知层，它就包括了感知层，它就包括了IEEE的的Zigbee标准标准802.15.4，CeneLec的的智能仪表标准。智能仪表标准。在网络层，有在网络层，有ETSI的

31、的M2M通信标准，通信标准，Cen的智能仪表网络层标的智能仪表网络层标准协议。应用层有准协议。应用层有Zigbee联盟协议，联盟协议，W3C标准协议等等。标准协议等等。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用我国物联网技术标准我国物联网技术标准Y.2060Y.2060物联网概述物联网概述(Y.IoT-overview)是由我国工信部电信研究是由我国工信部电信研究院牵头立项，多家国内外高校、科研机构、企业和标准组织共同院牵头立项，多家国内外高校、科研机构、企业和标准组织共同协商制定完成的第一份物联网总体性标准草案。协商制定完成的第一份物联网总体性标准草案。该概述标准涵盖了物联网的概念、术语、技

32、术视图、特征、需求、该概述标准涵盖了物联网的概念、术语、技术视图、特征、需求、参考模型、商业模式等基本内容。参考模型、商业模式等基本内容。该草案该草案2012年年2月月17日已经通过国际电信联盟日已经通过国际电信联盟ITU-T第第13研究研究组的审议。目前已进入研究组草案制定阶段，这意味着该项标准组的审议。目前已进入研究组草案制定阶段，这意味着该项标准草案距正式成为国际标准仅一步之遥。草案距正式成为国际标准仅一步之遥。身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用四、近年物联网应用动态四、近年物联网应用动态 物联网应用平台与接口技术物联网应用平台与接口技术 物联网在普通家庭中的应用物联网在普通家庭中

33、的应用 物联网在工业领域中的应用物联网在工业领域中的应用 物联网在日常生活中的其它应用物联网在日常生活中的其它应用身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网应用平台与接口技术物联网应用平台与接口技术Pachube：实时网络服务平台：实时网络服务平台 Pachube的最大贡献是通过提供基于互联网的网络服的最大贡献是通过提供基于互联网的网络服务平台，在业务上将感知层和应用层逻辑分离开来务平台，在业务上将感知层和应用层逻辑分离开来; Pachube为为IoT感知设备和网络应用提供了统一的网感知设备和网络应用提供了统一的网络开发接口络开发接口; 2011年年Pachube被云服务提供商被云服务提供

34、商LogMeIn收购收购; 目前较为典型的商业应用是与目前较为典型的商业应用是与CurrentCost合作，形合作，形成一套完整的家用电力能源感知、采集、监测、分析成一套完整的家用电力能源感知、采集、监测、分析和决策方案。和决策方案。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网应用平台与接口技术物联网应用平台与接口技术ArcGIS：专业地理信息处理引擎：专业地理信息处理引擎地理信息系统地理信息系统(GIS，Geographic Information System)是以采是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面(包括包括大气

35、层在内大气层在内)与空间和地理分布有关数据的计算机系统。与空间和地理分布有关数据的计算机系统。ArcGIS作为专业的地理信息系统，不仅能够提供地图可视化查作为专业的地理信息系统，不仅能够提供地图可视化查询和定位，更能够通过空间分析，寻找到不同的地理因素之间的询和定位，更能够通过空间分析，寻找到不同的地理因素之间的内在联系，从而帮助决策者在更加全面、系统地把握信息的基础内在联系，从而帮助决策者在更加全面、系统地把握信息的基础上进行科学的决策。上进行科学的决策。随着感知数据类型和容量的快速增长，随着感知数据类型和容量的快速增长，ArcGIS在专业地理信息在专业地理信息处理方面的优势逐步显现，成为物

36、联网应用不可或缺的一部分。处理方面的优势逐步显现，成为物联网应用不可或缺的一部分。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网应用平台与接口技术物联网应用平台与接口技术ArcGIS：美国犹他州盐湖美国犹他州盐湖城市中心城市中心WiFi热热点信号强度云。点信号强度云。数据采集自该城数据采集自该城市中心约市中心约1700个个WiFi连接点。连接点。身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网在普通家庭中的应用物联网在普通家庭中的应用Nike+智能运动鞋智能运动鞋通过嵌入鞋内的感知设备采集跑步数据通过嵌入鞋内的感知设备采集跑步数据;通过通过IPod接收、存储并转发数据接收、存储并转发数据;通过

37、通过Nike+网站备份、分析数据，设置目网站备份、分析数据，设置目标，并能够与朋友分享成绩。标，并能够与朋友分享成绩。XBox360 Kinect利用利用3D体感摄像技术捕捉玩家动作体感摄像技术捕捉玩家动作;通过相应游戏软件达到健身目的。通过相应游戏软件达到健身目的。身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网在普通家庭中的应用物联网在普通家庭中的应用惠而浦的智能家电计划惠而浦的智能家电计划全球家电巨头惠而浦在年初表示年内将推出全球家电巨头惠而浦在年初表示年内将推出可联网可联网(connected)的电器的电器;在未来在未来18个月个月将陆续推出四种电器，包括冰箱、洗碗机、将陆续推出四种电器

38、，包括冰箱、洗碗机、洗衣机和烘干机。洗衣机和烘干机。真正意义上的智能电器可能要到真正意义上的智能电器可能要到2015年末。年末。Ubuntu智能电视智能电视年初在年初在2012CES大会上推出大会上推出;运行运行Ubuntu 12.04 LTS版本版本;支持支持Ubuntu One云存储服务云存储服务;身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网在普通家庭中的应用物联网在普通家庭中的应用能能源源的的智智能能使使用用 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网在普通家庭中的应用物联网在普通家庭中的应用智智能能电电网网与与物物联联网网互互通通身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网在工

39、业领域中的应用物联网在工业领域中的应用仓储管理仓储管理目前目前RFID技术正在为供应链领域带来一场巨大的变革，以识别技术正在为供应链领域带来一场巨大的变革，以识别距离远，快速，不易损坏，容量大等条码无法比拟的优势，简化距离远，快速，不易损坏，容量大等条码无法比拟的优势，简化繁杂的工作流程，有效改善供应链的效率和透明度。繁杂的工作流程，有效改善供应链的效率和透明度。托盘是供应链中最基础也是最主要的货物单元，它已经广泛应用托盘是供应链中最基础也是最主要的货物单元，它已经广泛应用于生产、仓储、物流、零售等各个供应链环节。于生产、仓储、物流、零售等各个供应链环节。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术

40、应用物联网在工业领域中的应用物联网在工业领域中的应用智能运输智能运输 近年来近年来, 被原油价格不断上涨所困扰的石油化工行业被原油价格不断上涨所困扰的石油化工行业,重新把提高重新把提高物流效率作为现实的研究课题。其中物流效率作为现实的研究课题。其中, 散杂货物流的大型化和大散杂货物流的大型化和大量化的改进工作一直在探讨之中。量化的改进工作一直在探讨之中。日本著名物流公司山九股份有限公司拥有陆路和海上的物流业务日本著名物流公司山九股份有限公司拥有陆路和海上的物流业务, 还包括设备管理及服务领域的业务。该公司携手三井股份有限公还包括设备管理及服务领域的业务。该公司携手三井股份有限公司司, 用用RF

41、ID技术实现集装箱的智能化管理。技术实现集装箱的智能化管理。身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网在工业领域中的应用物联网在工业领域中的应用智能运输：集装箱智能运输：集装箱RFID系统管理全过程系统管理全过程身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网在工业领域中的应用物联网在工业领域中的应用智能运输：集装箱智能运输：集装箱RFID系统管理实施前后效果系统管理实施前后效果身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网在工业领域中的应用物联网在工业领域中的应用智能运输智能运输 2011年年12月月29日，国家标准化管理委员会与交通运日，国家标准化管理委员会与交通运输部联合宣布，国际标准

42、化组织输部联合宣布，国际标准化组织(ISO)已投票通过并已投票通过并颁布由中国专家领衔制定的颁布由中国专家领衔制定的ISO18186：货物集：货物集装箱装箱-RFID货运标签系统货运标签系统国际标准。国际标准。 该标准是物流、物联网领域第一个由中国专家发起和该标准是物流、物联网领域第一个由中国专家发起和主导的国际标准，是中国拥有自主知识产权的创新成主导的国际标准，是中国拥有自主知识产权的创新成果最终上升为国际标准的成功探索，也是我国交通运果最终上升为国际标准的成功探索，也是我国交通运输系统首次登上领衔制定国际标准的舞台。输系统首次登上领衔制定国际标准的舞台。身边的物联网技术应用身边的物联网技术

43、应用物联网在日常生活中的其它应用物联网在日常生活中的其它应用安全管理安全管理 随着识别技术的发展，人们对智能化系统的要求在不随着识别技术的发展，人们对智能化系统的要求在不断的提高。断的提高。 采用先进的采用先进的RFID射频识别技术，对进出单位大门、射频识别技术，对进出单位大门、危险区域的人员和车辆实现自动读卡识别。危险区域的人员和车辆实现自动读卡识别。 只要身上带卡就可以实现免掏卡自动识别、自动开门，只要身上带卡就可以实现免掏卡自动识别、自动开门，把卡放车上可以自动开启道闸。同时还可以支持自动把卡放车上可以自动开启道闸。同时还可以支持自动进行人数进行人数(车辆数车辆数)统计、行动轨迹跟踪和定

44、位。统计、行动轨迹跟踪和定位。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网在日常生活中的其它应用物联网在日常生活中的其它应用安全管理安全管理2010年年5月份开始的月份开始的上海世博会的门票系上海世博会的门票系统将全部采用统将全部采用RFID技技术，每张门票内都含术，每张门票内都含有一颗自主知识产权有一颗自主知识产权“世博芯世博芯”，通过采，通过采用特定的密码算法技用特定的密码算法技术，确保数据在传输术，确保数据在传输过程中的安全性，外过程中的安全性，外界无法对数据进行任界无法对数据进行任何篡改或窃取。何篡改或窃取。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网在日常生活中的其它应用物联

45、网在日常生活中的其它应用安全管理安全管理 2010年交通运输部、发改委、财政部发布年交通运输部、发改委、财政部发布关于促进关于促进高速公路应用联网电子不停车收费技术的若干意见高速公路应用联网电子不停车收费技术的若干意见。国家从政策层面上大力发展电子不停车收费国家从政策层面上大力发展电子不停车收费(ETC)。 到到“十二五十二五”末，全国高速公路末，全国高速公路ETC平均覆盖率将达平均覆盖率将达到到60%，ETC车道数达到车道数达到6000条，条，ETC用户量达到用户量达到500万个，非现金支付使用率达到万个，非现金支付使用率达到40%。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网在日常生活

46、中的其它应用物联网在日常生活中的其它应用安全管理：安全管理：不停车收费系统示意图身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用物联网在日常生活中的其它应用物联网在日常生活中的其它应用环境保护环境保护物联网与环保设备的融合能够实现物联网与环保设备的融合能够实现对生活环境中各种污染源及污染治对生活环境中各种污染源及污染治理各环节关键指标的实时监控。理各环节关键指标的实时监控。在重点排污企业排污区域安装无线在重点排污企业排污区域安装无线传感设备，可以实时监测企业排污传感设备，可以实时监测企业排污数据，及时发现污染源，防止突发数据，及时发现污染源，防止突发性环境污染事故的产生。性环境污染事故的产生。身边的物

47、联网技术应用身边的物联网技术应用物联网在日常生活中的其它应用物联网在日常生活中的其它应用环境保护环境保护江苏省太湖流域水江苏省太湖流域水环境信息共享平台环境信息共享平台采用物联网传感技采用物联网传感技术理念，运用先进术理念，运用先进的虚拟实境、视频的虚拟实境、视频监控、通讯组网等监控、通讯组网等信息化技术，覆盖信息化技术，覆盖流域内流域内282家重点家重点污染源、污染源、75个水质个水质自动站、自动站、53个国家个国家考核断面、考核断面、21个湖个湖体监测点位和太湖体监测点位和太湖蓝藻遥感预警监测，蓝藻遥感预警监测，实现流域水环境全实现流域水环境全方位、一体化监控，方位、一体化监控，在太湖流域

48、水环境在太湖流域水环境管理与决策中发挥管理与决策中发挥了重要的支撑作用。了重要的支撑作用。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用五、物联网的支撑技术物联网的支撑技术 感知层：传感器技术、射频识别技术等感知层：传感器技术、射频识别技术等 信息汇聚层：传感网自组网技术、局域网技术及广域信息汇聚层：传感网自组网技术、局域网技术及广域网技术等网技术等 传输层：通信网、互联网、传输层：通信网、互联网、3G网络、网络、GPRS网络等网络等 运营层：专家系统、云计算、运营层：专家系统、云计算、API接口等接口等 应用层：垂直行业应用、系统集成、资源打包应用层：垂直行业应用、系统集成、资源打包 身边的物联

49、网技术应用身边的物联网技术应用感知层：传感器技术感知层：传感器技术传感技术是关于从自然信源获取信息，并对之进行处理（变换）和识别的传感技术是关于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，它涉及传感器（又称换能器）、一门多学科交叉的现代科学与工程技术，它涉及传感器（又称换能器）、信息处理和识别的规划设计、开发、制建造、测试、应用及评价改进等信息处理和识别的规划设计、开发、制建造、测试、应用及评价改进等活动。活动。获取信息靠各类传感器，它们有各种物理量、化学量或生物量的传感器。获取信息靠各类传感器，它们有各种物理量、化学量或生物量的传感器。传感器的功能与

50、品质决定了传感系统获取自然信息的信息量和信息质量，传感器的功能与品质决定了传感系统获取自然信息的信息量和信息质量，是高品质传感技术系统的构造第一个关键。是高品质传感技术系统的构造第一个关键。信息处理包括信号的预处理、后置处理、特征提取与选择等。识别的主要信息处理包括信号的预处理、后置处理、特征提取与选择等。识别的主要任务是对经过处理信息进行辨识与分类。任务是对经过处理信息进行辨识与分类。微型无线传感技术以及以此组件的传感网是物联网感知层的重要技术手段。微型无线传感技术以及以此组件的传感网是物联网感知层的重要技术手段。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用感知层：射频识别技术感知层：射频识别

51、技术射频识别（射频识别（Radio Frequency Identification，简称，简称RFID）是通过无线电信号识别）是通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据的无线通讯技术。在国内，特定目标并读写相关数据的无线通讯技术。在国内，RFID已经在身份证件、电子收已经在身份证件、电子收费系统和物流管理等领域有了广泛的应用。费系统和物流管理等领域有了广泛的应用。RFID技术市场应用成熟，标签成本低廉，但技术市场应用成熟，标签成本低廉，但RFID一般不具备数据采集功能，多用一般不具备数据采集功能，多用来进行物品的身份甄别和属性的存储，且在金属和液体环境下应用受限，来进行物品的身份甄别和属性的

52、存储，且在金属和液体环境下应用受限，RFID技术技术属于物联网的信息采集层技术。属于物联网的信息采集层技术。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用感知层：射频识别技术感知层：射频识别技术电子标签超高频电子标签RFID读卡机小区物管进出RFID卡RFID洗衣标签身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用感知层：射频识别技术感知层：射频识别技术身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用感知层：射频识别技术感知层：射频识别技术身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用感知层：微机电系统（感知层：微机电系统（MEMS） 微机电系统（微机电系统（Micro Electro Mechanical Syste

53、ms，简称，简称MEMS） 是指利用大规模集成电路制造工艺，经过微米级加工，得到的集是指利用大规模集成电路制造工艺，经过微米级加工，得到的集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。和电源于一体的微型机电系统。MEMS技术近几年的飞速发展，为传感器节点的智能化、小型化、技术近几年的飞速发展，为传感器节点的智能化、小型化、功率的不断降低制造了成熟的条件，目前已经在全球形成百亿美功率的不断降低制造了成熟的条件，目前已经在全球形成百亿美元规模的庞大市场。近年更是出现了集成度更高的纳米机电系统元规模的庞大

54、市场。近年更是出现了集成度更高的纳米机电系统（Nano-Electro-mechanical System，简称，简称NEMS）。具有微）。具有微型化、智能化、多功能、高集成度和适合大批量生产等特点。型化、智能化、多功能、高集成度和适合大批量生产等特点。MEMS技术属于物联网的信息采集层技术。技术属于物联网的信息采集层技术。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用感知层：微机电系统（感知层：微机电系统（MEMS）bosch_g_sensor_remmemsic_g_sensor_remBOSCH MEMS pressure sensora MEMS motor身边的物联网技术应用身边的物联网

55、技术应用感知层：感知层：GPS技术GPS又称为全球定位系统（又称为全球定位系统（Global Positioning System, GPS），是具），是具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。系统。GPS是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，以及其他相关

56、信息，具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，广泛应用于军事、民用交通广泛应用于军事、民用交通(船舶、飞机、汽车等船舶、飞机、汽车等)导航、大地测量、摄导航、大地测量、摄影测量、野外考察探险、土地利用调查、精确农业以及日常生活影测量、野外考察探险、土地利用调查、精确农业以及日常生活(人员人员跟踪、休闲娱乐跟踪、休闲娱乐)等不同领域。等不同领域。GPS作为移动感知技术，是物联网延伸到移动物体采集移动物体信息的作为移动感知技术，是物联网延伸到移动物体采集移动物体信息的重要技术，更是物流智能化、可视化重要技术，是智能交通重要技术。重要技术，更是物流智能化、可视化重要技术，是智能交通重要技术。

57、身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用感知层：感知层：GPS技术正在建设的北斗卫星导航系统美国GPS全球卫星导航系统导航系统的基本原理身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用信息汇聚层：无线传感器网络（信息汇聚层：无线传感器网络（WSN）技术）技术 无线传感器网络技术（无线传感器网络技术（Wireless Sensor Network，简称，简称WSN）的基本功能是将一系列空间上分散的传感器单元通过自组织的无的基本功能是将一系列空间上分散的传感器单元通过自组织的无线网络进行连接，从而将各自采集的数据通过无线网络进行传输线网络进行连接，从而将各自采集的数据通过无线网络进行传输汇总，以实现对空间

58、分散范围内的物理或环境状况的协作监控，汇总，以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控，并根据这些信息进行相应的分析和处理。并根据这些信息进行相应的分析和处理。WSN技术贯穿物联网的三个层面，是结合了计算、通信、传感技术贯穿物联网的三个层面，是结合了计算、通信、传感器三项技术相的一门新兴技术，具有较大范围、低成本、高密度、器三项技术相的一门新兴技术，具有较大范围、低成本、高密度、灵活布设、实时采集、全天候工作的优势，且对物联网其他产业灵活布设、实时采集、全天候工作的优势，且对物联网其他产业具有显著带动作用。具有显著带动作用。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用信息汇聚层：无线传感器

59、网络（信息汇聚层：无线传感器网络（WSN）技术）技术WSN体系结构：平面拓扑结构WSN体系结构：逻辑分层结构身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用信息汇聚层：信息汇聚层： Wi-Fi技术技术 Wi-Fi （Wireless Fidelity， 无线保真技术）是一种无线保真技术）是一种基于接入点（基于接入点（Access Point）的无线网络结构，目前已）的无线网络结构，目前已有一定规模的布设，在部分应用中与传感器相结合。有一定规模的布设，在部分应用中与传感器相结合。 Wi-Fi技术属于物联网的信息汇总层技术。技术属于物联网的信息汇总层技术。 身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用信息汇聚

60、层：信息汇聚层： Wi-Fi技术技术身边的物联网技术应用身边的物联网技术应用信息汇聚层：信息汇聚层：ZigBee ZigBee无线技术是一种无线个域网无线技术是一种无线个域网(WPAN)技术，具备近距离、技术，具备近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本(每块芯片的价格不超每块芯片的价格不超过过2美元，且免专利费美元，且免专利费)的特点。从应用来看，其是一种介于蓝牙的特点。从应用来看，其是一种介于蓝牙和和RFID无线标记技术之间的技术，主要用于近距离无线连接。无线标记技术之间的技术，主要用于近距离无线连接。ZigBee无线技术基于无线技术基于802.15