物联网应用案例(PPT-70页)课件

1、2.1 智慧城市2.2 智慧校园2.3 老年人用物联网信息终端2.4 智能电网2.5 智能家居 2.1.1 智慧城市概述智慧城市的起源可以追溯到“数字地球”。 2.1 智 慧 城 市图2.1 “数字地球”2.1.2 智慧城市 随着传感网等互联互通新技术的应用，城市信息化正向着智能化演进。 图2.2展示了智慧城市的几个基本应用。 图2.2 智慧城市概况1. 什么是智慧城市(1) 智慧基础设施。 (2) 智慧政府。 (3) 智慧公共服务。(4) 智慧产业。 (5) 智慧人文。 智慧城市的全景图如图2.3所示。 图2.3 智慧城市全景图2. 智慧城市的架构1) 智慧城市整体架构智慧城市的构架可以分为

2、四个部分：感知层、网络层、平台层、应用层，如图2.4所示。一个人体的模型可以用来比喻智慧城市的整体架构，如图2.5所示。图2.4 智慧城市整体框架 图2.5 基于人体模型的智慧城市架构无线传感网是指把随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点，通过自组织的方式构成无线网络。无线传感网主要通过遥感、地理信息系统、导航定位、通信、高性能计算等高新技术对城市各方面的信息进行数据采集和智能感知，将得到的信息通过网络传递到高性能计算机中进行处理，如图2.6所示。 图2.6 无线传感网示意图第二个层次是神经网络网络层，如图2.7所示。 图2.7 智慧城市的神经网络2) 智慧城市平台架构智慧城

3、市平台的一般架构如图2.8所示。图2.8 智慧城市平台架构智慧城市平台主要基于面向服务(SOA)的ICT(Information Communication Technology，信息与通信技术)集成框架来实现智慧城市。ICT就是通过信息与通信技术，用以满足“客户综合信息化需求”的一揽子解决方案，包括通信、信息收集、发布、传感、自动化等各个方面。2.1.3 物联网与智慧城市智慧城市是一个有机结合的大系统，涵盖了更透彻的感知、更全面的互联、更深入的智能。其中，物联网是智慧城市中非常重要的元素，它支撑着整个智慧城市系统。物联网与智慧城市的关系如图2.9所示。图2.9 物联网与智慧城市的关系物联网与

4、智慧城市最直观的联系就是M2M。M2M(Machine/Man to Machine/Man)是一种以机器智能交互为核心的、网络化的应用与服务。 图2.10描述了智慧城市中M2M终端的应用。 图2.10 智慧城市中M2M终端的应用2.2.1 智慧校园概述智慧校园的建设旨在提高校园信息服务和应用的质量与水平，建立一个开放的、创新的、协作的和智能的综合信息服务平台。 2.2 智 慧 校 园1. 数字化校园的发展历程多媒体中控机的出现简化了多媒体设备的使用，提高了设备使用寿命，增强了教学效果，加快了多媒体教学的发展，如图2.11所示。图2.11 多媒体中控机信息平台融合技术是以教学资源为中心，校园网

5、络为基础，实现校园综合信息平台的可视化、数字化、网络化、智能化，如图2.12所示。它具有统一的教学平台、管理平台、数据平台，并且统一发布信息和统一认证身份。图2.12 信息平台融合技术2. 什么是智慧校园智慧校园是以物联网为基础，以各种应用服务系统为载体而构建的教学、科研、管理和校园生活为一体的新型智慧化的工作、学习和生活环境，利用先进的信息技术手段，实现基于数字环境的应用体系，使得人们能快速、准确地获取校园中人、财、物和学、研、管业务过程中的信息，同时通过综合数据分析为管理改进和业务流程再造提供数据支持，推动学校进行制度创新、管理创新，最终实现教育信息化、决策科学化和管理规范化；通过应用服务

6、的集成与融合来实现校园的信息获取、信息共享和信息服务，从而推进智慧化的教学、智慧化的科研、智慧化的管理、智慧化的生活以及智慧化的服务的实现进程。智慧校园的发展历程如图2.13所示。图2.13 智慧校园的发展历程2.2.2 智慧校园的架构与技术核心智慧校园的架构分为三个方面。上网环境；数据环境，云计算环境、存储环境；再次，要拥有一个系统(物联系统)接入支持各种智能终端、设施、设备联网的环境。1. 智慧校园的网络环境智慧校园的网络环境主要分为：接入网，方便师生上互联网；教学网，支撑教学活动；科研网，支撑科研活动；资源网，支撑资源汇聚和传播活动；智能网，支撑和谐、生态校园建设。2. 智慧校园的数据环

7、境智慧校园的数据环境主要采用云计算环境，因为云计算服务平台可使量化、科学的决策成为可能。 3. 智慧校园的物联环境物联感知系统是整个智慧校园中最可见的一部分，该系统利用传感器、采集器、RFID、二维码、视频监控等感知技术和设备来实现校园环境管理的数字化。 4. 智慧校园的技术方法信息系统是一个提供全面信息服务的人机交互系统，信息应用系统的功能是通过服务来体现的。 1) 信息规范与标准2) 统一的基础设施平台3) 共享数据库平台4) 基于多网融合的新型网络监控与管理系统5) IC卡与手机融合的综合校园卡应用系统6) 面向信息服务的各类应用系统7) 物联网应用体验项目8) 三维可视化虚拟校园5.

8、智慧校园终端智慧校园终端设备的选取和应用是多样的，如智能手机、平板电脑以及专用的手持终端和其他网络设备等，如图2.14所示。图2.15所示为智慧校园应用平台。图2.16所示为智能教室的各相关系统组成。 图2.14 智慧校园终端图2.15 智慧校园应用平台图2.16 智能教室图2.17所示为i Campus系列智能教室工作站，作为设备终端，其工作特点如下：(1) 硬件模块化、积木式，可灵活搭配。(2) 软件分层，多队列处理，开放API，持续扩展。(3) 双冗余，工业级，高可靠。(4) 设计新理念，智能与控制分离，高工作效率。(5) 深度感知，综合决策。(6) 符合多媒体教学环境标准，互联互通，广

9、泛兼容。(7) IEEE 802.11N，支持未来无线宽带校园。图2.17 i Campus智能教室工作站(8) ZigBee、3G模块，无缝对接“智慧校园”物联网。(9) 远程升级，无后顾之忧。(10) 数字、模拟混合存在，满足不同应用需求。(11) 无线宽带、有线1000M，光纤传输可选。(12) 全面记录运行日志，提供可靠数据。(13) 简化开发，易维护，可扩展。(14) 操作界面可编程，满足个性化需求，如图2.18所示。图2.18 i Campus可编程操作界面2.2.3 智慧校园的深化应用1. 无线设备管理平台无线设备管理平台的界面如图2.19所示。 2. 实训室设备管理3. 地磁感

10、应车辆防盗系统图2.20所示为地磁感应车辆防盗系统。 图2.19 无线设备管理平台图2.20 地磁感应车辆防盗系统2.3.1 系统功能老年人用物联网终端系统就是要寻找一种监测方法，这种方法要简单实用，且易于推广。 老年人用物联网信息终端构成如图2.21所示。2.3 老年人用物联网信息终端 图2.21 老年人用物联网信息终端构成图2.3.2 系统整体构架老年人用物联网信息终端由以下几部分组成：一个ZigBee协调器，用于初始化ZigBee无线网络和接收人体状态信息；若干个终端人体状态监测仪，佩戴于被监测人的腰部，用于检测和传送状态信息；运行在PC机端的监控中心软件，显示被监测对象的人体状态信息。

11、老年人用物联网信息终端整体构架如图2.22所示。图2.22 老年人用物联网信息终端整体构架2.4.1 物联网与智能电网物联网与智能电网作为具有战略意义的高新技术和新兴产业，已引起世界各国的高度重视。 融合智能电网应用的物联网三层体系架构如图2.23所示。2.4 智 能 电 网图2.23 融合智能电网应用的物联网三层体系架构2.4.2 物联网在智能电网中的应用由图2.24可知，物联网技术将进一步助力智能电网的实现，如设备状态的预测和调控，资产全寿命周期管理的辅助决策，电网与用户间的智能互动等。图2.24 物联网在智能电网中的应用利用物联网技术，通过在常规机组内布置各种传感器以掌握机组运行状态，包

12、括各种技术指标与参数，可提高常规机组运行维护水平；通过在坝体部署压力传感器群监测坝体变形情况，可规避水库调度风险；通过各类气象传感器实时采集风电场、光伏发电厂的风速、风向、温度、湿度、气压、降雨、辐射等微气象信息，可实现新能源发电的监控和预测，如图2.25所示。图2.25 智能电网用电2.4.3 分布式发电与微电网技术电力需求的快速增长与电网规模的不断扩大使构建大电网的建设成本高、运行难度大，并且在适应电力用户的高要求、高可靠性和供电需求方面，也还存在诸多瓶颈问题。 微电网是一种较小规模的分散独立系统，由负荷和微电源组成。它采用了大量的先进电力技术，将燃汽轮机或者风电、光伏发电、燃料电池和储能

13、设备等装置整合在一起，直接接入用户侧，如图2.26所示。 图2.26 微电网结构方框图2.4.4 中国国家电网公司“坚强智能电网”建设2009年4月，中国国家电网公司领导与美国能源部长朱棣文相晤，在华盛顿发表演讲称：“中国国家电网公司正在全面建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的智能电网”。“统一坚强智能电网”战略框架如图2.27所示。图2.27 “统一坚强智能电网”战略框架智能电网架构如图2.28所示，其中，电网基础体系是坚强智能电网的物质载体，是实现“坚强”的重要基础；技术支撑体系是先进的通信、信息、控制等

14、应用技术，是实现“智能”的技术保障；智能应用体系是保障电网安全、经济、高效运行，提供用户增值服务的具体体现；标准规范体系是指技术、管理方面的标准、规范以及试验、认证、评估体系，是建设坚强智能电网的制度依据。图2.28 智能电网架构(1) “一个目标”。 (2) “两条主线”。(3) “三个阶段”。(4) “四个体系”。(5) “五个内涵”。(6) “六个环节”。 智能电网架构如图2.28所示。坚强智能电网以坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，如图2.2

15、9所示。 图2.29 六大环节及基本平台智能家居的应用场景如图2.30所示。2.5 智 能 家 居图2.30 理想智能家居2.5.1 智能家居的概念1984年，美国联合科技公司(United Technologies Building System)将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州(Conneticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding，通过对该旧式大楼进行一定程度的改造后，再采用计算机系统对大楼的空调、电梯、照明等设备进行监测和控制，并提供语音通信、电子邮件和情报资料等方面的信息服务，这就诞生了世界上首栋“智能家居”。 2.5.2 智能家居体系

16、结构实现智能家居必须满足三个条件：具有家庭网络总线系统；能够通过这种网络(总线)系统提供各种服务功能；能与住宅外部相连接。通过总结各类智能家居系统，可以得出如图2.31所示的体系结构。可见，整个系统由两网连接三层，其中的三层指家庭设备层、家庭服务平台层和业务应用层，两网是指智能家庭网络和外部网络。图2.31 智能家居体系结构（第14讲）考场作文开拓文路能力分解层次(网友来稿)江苏省镇江中学 陈乃香说明：本系列稿共24讲，20XX年1月6日开始在资源上连载【要义解说】文章主旨确立以后，就应该恰当地分解层次，使几个层次构成一个有机的整体，形成一篇完整的文章。如何分解层次主要取决于表现主旨的需要。【

17、策略解读】一般说来，记人叙事的文章常按时间顺序分解层次，写景状物的文章常按时间顺序、空间顺序分解层次；说明文根据说明对象的特点，可按时间顺序、空间顺序或逻辑顺序分解层次；议论文主要根据“提出问题分析问题解决问题”顺序来分解层次。当然，分解层次不是一层不变的固定模式，而应该富于变化。文章的层次，也常常有些外在的形式：1小标题式。即围绕话题把一篇文章划分为几个相对独立的部分，再给它们加上一个简洁、恰当的小标题。如世界改变了模样四个小标题：寿命变“长”了、世界变“小”了、劳动变“轻”了、文明变“绿”了。 2序号式。序号式作文与小标题作文有相同的特点。序号可以是“一、二、三”，可以是“A、B、C”，也

18、可以是“甲、乙、丙”从全文看，序号式干净、明快；但从题目上看，却看不出文章内容，只是标明了层次与部分。有时序号式作文，也适用于叙述性文章，为故事情节的展开，提供了明晰的层次。 3总分式。如高考佳作人生也是一张答卷。开头：“人生就是一张答卷。它上面有选择题、填空题、判断题和问答题，但它又不同于一般的答卷。一般的答卷用手来书写，人生的答卷却要用行动来书写。”主体部分每段首句分别为：选择题是对人生进行正确的取舍，填空题是充实自己的人生，判断题是表明自己的人生态度，问答题是考验自己解决问题的能力。这份“试卷”设计得合理而且实在，每个人的人生都是不同的，这就意味着这份人生试卷的“答案是丰富多彩的”。分解

19、层次，应追求作文美学的三个价值取向：一要匀称美。什么材料在前，什么材料在后，要合理安排；什么材料详写，什么材料略写，要通盘考虑。自然段是构成文章的基本单位，恰当划分自然段，自然就成为分解层次的基本要求。该分段处就分段，不要老是开头、正文、结尾“三段式”，这种老套的层次显得呆板。二要波澜美。文章内容应该有张有弛，有起有伏，如波如澜。只有这样才能使文章起伏错落，一波三折，吸引读者。三要圆合美。文章的开头与结尾要遥相照应，把开头描写的事物或提出的问题，在结尾处用各种方式加以深化或回答，给人首尾圆合的感觉。【例文解剖】 话题：忙忙，不亦乐乎 忙，是人生中一个个步骤，每个人所忙的事务不同，但是不能是碌碌

20、无为地白忙，要忙就忙得精彩，忙得不亦乐乎。 忙是问号。忙看似简单，但其中却大有学问。忙是人生中不可缺少的一部分，但是怎么才能忙出精彩，忙得不亦乐乎，却并不简单。人生如同一张地图，我们一直在自己的地图上行走，时不时我们眼前就出现一个十字路口，我们该向哪儿，面对那纵轴横轴相交的十字路口，我们该怎样选择?不急，静下心来分析一下，选择适合自己的坐标轴才是最重要的。忙就是如此，选择自己该忙的才能忙得有意义。忙是问号，这个问号一直提醒我们要忙得有意义，忙得不亦乐乎。 忙是省略号。四季在有规律地进行着冷暖交替，大自然就一直按照这样的规律不停地忙，人们亦如此。为自己找一个目标，为目标而不停地忙，让这种忙一直忙

21、下去。当目标已达成，那么再找一个目标，继续这样忙，就像省略号一样，毫无休止地忙下去，翻开历史的长卷，我们看到牛顿在忙着他的实验；爱迪生在忙着思考；徐霞客在忙着记载游玩；李时珍在忙着编写本草纲目。再看那位以笔为刀枪的充满着朝气与力量的文学泰斗鲁迅，他正忙着用他独有的刀和枪在不停地奋斗。忙是省略号，确定了一个目标那么就一直忙下去吧!这样的忙一定会忙出生命灵动的色彩。 忙是惊叹号。世界上的人都在忙着自己的事，大自然亦如此，小蜜蜂在忙，以蜂蜜为回报。那么人呢?居里夫人的忙，以放射性元素的发现而得到了圆满的休止符；爱因斯坦在忙，以相对论的问世而画上了惊叹号；李白的忙，以那豪放的诗歌而有了很大的成功；张衡的忙，因为那地动仪的问世而让世人仰慕。每个人都应该有效率的忙，而不是整天碌碌无为地白忙。人生是有限的、短暂的，因此，每个人都应该在有限的生命里忙出属于他的惊叹号；都应在有限的生命里忙出他的人生精彩篇章。 忙是万物、世界、人生中都不可缺少的一部分。作为这世上最高级动物的我们，我们在忙什么呢?我们要忙得有意义，有价值，我们要忙出属于我们的精彩。我们的忙不能永远是问号，而应是省略号和感叹号。忙就要忙得精彩，忙得不亦乐乎。 解剖：本文将生活中的一句口头禅“忙得不亦乐乎”机智翻新，拟作标题，亮出一道美丽的风景。并据此展开述说，让人神清气爽。文章开篇扣题，亮出观点