《物联网工程导论》课件-认识物联网典型行业应用-智慧社区系统

单元五认识物联网典型行业应用--智慧社区系统引导案例智慧城市引导案例

分析视频中智慧城市实现了哪些功能，智慧城市与智能农业、智能交通、智能电网等典型应用间的关系。讨论智慧城市1目标与任务任务评价知识准备任务实施234目录PART.1目标与任务任务目标知识目标1、了解智慧城市的基本概念2、了解物联网常用的几种信息处理技术的功能与作用3、掌握信息安全技术的概念和作用4、掌握云计算的概念和作用5、掌握物联网中间件的概念和作用能力目标1、能对智慧城市的系统结构和功能进行分析2、掌握能搭建一个功能较为复杂的小型智慧城市系统素质目标1、培养良好的工作作风2、培养描述工作问题、确定工作目标的能力3、培养书面表达观点的能力4、培养团队意思和团队协作的能力任务描述重庆市某小区经过投票决定要将该小区建设成一个智慧小区，该小区方圆数公里，住户将近万人，位于重庆市的主城区，交通发达，有地下停车场、多所幼儿园、娱乐中心。请你根据该小区的实际情况给出一个智慧小区的建设方案，搭建一个合情合理的智慧小区模拟系统。PART.2知识准备5.1认识智慧城市所谓的智慧城市，就是把新一代信息技术充分运用在城市的各行各业之中的基于知识社会下一代创新（创新2.0）的城市信息化高级形态。智慧城市的概念最早源于IBM提出的“智慧地球”这一理念。5.1.1智慧城市的发展现状智慧城市自一提出开始就受到国家社会的广泛关注，到目前为止已经取得了阶段性的成就。各国始终都是围绕建设一个更全面、更协调、更可持续发展的城市为核心的。5.1认识智慧城市美国新加坡德国韩国中国5.1.2智慧城市的系统结构智慧城市系统是一个复合庞大的系统，它包括一系列子系统。5.1认识智慧城市（1）智慧城市信息体系结构智慧城市的信息体系结构是以用户为中心，各种物联网体系周向排布的多层结构，智慧城市的基本组成单元是物联网。智慧城市的信息体系结构智慧城市的信息体系结构建立在物联网六域模型之上，以六域模型为基础考虑到智慧城市中物联网内信息流转的特点，可以将智慧城市的信息体系结构归纳为五域结构，依次为用户域、服务域、管理域、通信域、对象域。5.1.2智慧城市的系统结构5.1认识智慧城市（2）智慧城市物理体系结构智慧城市的物理体系结构是以用户端为中心的五层结构，根据物理实体在智慧城市中的作用不同，将智慧城市物理实体分为传感器、无线传感器网络、运营商管理设施、公共服务设施、用户端五个物理层。（3）智慧城市功能体系结构智慧城市功能体系是智慧城市实现的方式，包括五大功能平台：对象平台、通信平台、管理平台、服务平台和用户平台。智慧城市功能体系结构5.2.1信息安全技术的概念5.2认识信息安全技术信息安全从狭义上来说就是涉及计算机领域的一切安全问题的集合。国际上对信息安全的权威定义是由ISO给出的，其将信息安全定义为“为数据处理系统建立和采取的技术和管理的安全保护，保护计算机硬件、软件、数据不因偶然的或恶意的原因而遭到破坏、更改和泄露”的技术。5.2.2信息安全的作用在讨论物联网安全问题时离不开互联网，而在讨论互联网安全问题时，又不能够脱离开现实社会的环境。是生活在现实社会的人类创造了网络虚拟社会的繁荣，同时也是人类制造了网络虚拟社会的麻烦。总体来说，物联网相比互联网，物联网信息安全具有以下特点：1）从技术角度看，互联网所能够遇到的信息安全问题，在物联网中都会存在。2）从应用的角度看，物联网上传输的数据更有经济价值和社会价值，也困难得多。3）从物理传输技术的角度看，保障物联网无线通信安全也就更加困难。4）从构成物联网的端系统的角度看，物联网所能够遇到的信息安全问题会比互联网更复杂。5）物联网的研究与应用刚刚开始，缺乏足够的管理经验，更谈不上保护物联网安全运行的法律法规5.3.1云计算技术的概念5.3认识云计算技术云计算（CloudComputing）是一种通过网络统一组织和灵活调用各种ICT信息资源，实现大规模计算的信息处理方式。用户可以使用各种形式的终端（如：PC、平板电脑、智能手机甚至智能电视等）通过网络获取ICT资源服务。云计算具备四大核心特征：（1）通过高速宽带网络连接。（2）对ICT资源的共享。（3）快速、按需、弹性化服务。（4）服务可测量。云计算已经成为当前全球ICT（InformationCommunicationTechnology）产业界公认的发展重点。5.3.2云计算技术的架构和分类5.3认识云计算技术在云计算技术架构中数据中心基础设施层与ICT资源层组成了云计算“基础设施”，资源控制层功能构成的云计算“操作系统”，是目前云计算相关技术的核心和发展重点。（1）云计算的技术架构云计算技术架构5.3.2云计算技术的架构和分类5.3认识云计算技术（2）云计算的功能分类云计算一般可以分为三类，即IaaS、PaaS和SaaS。1）IaaS（InfrastructureasaService）

指基础设施即服务，消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务。2）PaaS（PlatformasaService）

指平台即服务，它把服务器平台作为一种服务提供的商业模式。3）SaaS（SoftwareasaService）

指软件即服务，是云计算的最上层。5.3.2云计算技术的架构和分类5.3认识云计算技术（3）云计算的服务部署模式云计算按照服务部署模式可分为三类：公共云、私有云、混合云。1）公共云是基于标准云计算的一个模式，在公共云中，服务供应商创造资源，如应用和存储，公众可以通过网络获取这些资源，其服务的模式可以是免费或按量付费。2）私有云是为一个客户单独使用而构建的，因而提供对数据、安全性和服务质量的最有效控制。3）混合云融合了公有云、私有云，是近年来云计算的主要发展模式和方向。5.3.3云计算在智慧城市中的作用5.3认识云计算技术要从根本上支撑智慧城市这样庞大系统的安全运行，建设智慧城市云计算数据中心是合理的选择。（1）促进现代服务业的发展（2）推动区域社会和经济更快发展（3）降低区域信息化的总体成本，包括投资成本、日常运营成本、提高利用率。（4）为数据安全提供保障5.4认识物联网中间件技术中间件属于应用系统和系统软件中间的一类软件。它可以通过系统软件提供基础服务，可连接网络上不同的应用系统，达到资源共享、功能共享的目的。中间件作用示意图5.4.1中间件的概念5.4认识物联网中间件技术中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用系统借助这种软件，可以实现在不同的应用系统之间共享资源。中间件的概念5.4.2中间件技术在物联网中的作用5.4认识物联网中间件技术物联网中间件起到一个中介的作用，它屏蔽前端硬件的复杂性，并将采集的数据发送到后端的网络。具体地讲，物联网中间件的主要作用包括三个方面。（1）屏蔽异构性（2）实现互操作（3）数据的预处理1）物联网中底层的信息采集设备种类众多，这些信息采集设备及其网关拥有不同的硬件结构、驱动程序、操作系统等等。2）不同的设备所采集的数据格式不同，就需要中间件将这些不同的数据进行格式转化，以便应用系统可直接处理这些数据。PART.3任务实施任务实施组建：智慧小区模拟系统智慧城市的建设是一项国计民生的大事，它能推动社会经济的发展，能极大的方便广大市民的生活。智慧城市作为一个庞大的系统建设的难度较大，建设周期较长，涉及的领域众多，想要短时间内给出一个智慧城市的建设方案是有一定难度的，但是如果将一个小区看做是一个微型的城市，要为这个微型的城市建设一个智慧城市系统还是可行的。根据小区的需求，进行模拟组建。（1）任务内容要求：1）在交互式动画中进行智慧小区系统虚拟搭建；2）根据交互式动画的要求，画出智慧小区系统的硬件拓扑结构图；3）针对智慧小区系统实现的功能依次选择系统所需设备，并说明理