物联网概论（第2版）PPT完整全套教学课件

物联网概论（第2版）点击此处结束放映电子教案物联网概论（第2版）全套课件物联网概论（第2版）第1章

绪论点击此处结束放映物联网概论（第2版）

物联网是技术发展与应用需求达到一定阶段的必然结果。物联网是典型的跨学科技术，作为计算进程与物理进程发展的统一体，已经成为信息技术发展的新趋势。物联网在现有技术的基础上，综合运用多种新兴技术，突破了互联网人与人通信的限制，通信能力扩展到人与物、物与物，使网络延伸到物体之上。物联网可实现对物理系统的实时跟踪与控制，进而达到全球信息的交换与共享。

物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮，物联网已上升为国家战略，成为下一阶段IT产业的任务。随着大数据、云计算、5G（第五代移动通信）、人工智能等的逐步发展完善，目前物联网的概念从提出到发展，从实践到创新，已经悄然迈入了物联网2.0时代。点击此处结束放映

物联网的概念1.1物联网的技术特征1.2物联网的发展概况1.3物联网的内涵1.4从互联网到物联网的演进1.5物联网概论（第2版）点击此处结束放映物联网概论（第2版）

点击此处结束放映物联网的概念1.1物联网概论（第2版）

物联网的定义：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、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。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）物联网的英文名称为“InternetofThings”，缩写为IOT。由该名称可见，物联网就是“物与物相连的互联网”。这里有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础之上延伸和扩展的一种网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品，人与物可以通过互联网进行信息的交换和通信。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）根据国际电信联盟（ITU）的描述，在物联网时代，世界上所有的物品都可以通过互联网主动进行信息交换。人类梦寐以求的“将物体赋予智能”这一希望，在物联网的时代将成为现实。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）物联网的概念点击此处结束放映物联网（IOT）物联网概论（第2版）物联网的概念点击此处结束放映物联网（IOT）物联网概论（第2版）物联网的概念点击此处结束放映物联网（IOT）物联网概论（第2版）

点击此处结束放映物联网的技术特征1.2物联网概论（第2版）物联网的技术特征1.2.1全面感知1.2.2互通互联1.2.3智慧运行点击此处结束放映物联网概论（第2版）物联网的技术特征是全面感知、互通互联和智慧运行。物联网需要对物体具有全面感知的能力，对信息具有互通互联的能力，并对系统具有智慧运行的能力。点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.2.1全面感知

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.2.1全面感知

“全面感知”最主要的感知方式如下。*射频识别（RFID）方式的感知，在第3章介绍。RFID技术首先在物体上放置标签，通过识别装置与标签的接近活动，读取标签中的信息，从而自动获取被识别物体的相关信息。*传感器和无线传感器网络方式的感知，在第4章介绍。

传感器是一种能把物理量、化学量或生物量转变成便于利用的电信号等的器件，可以感知周围的温度、速度、电磁辐射或气体成分等，主要用来采集传感器周围的各种信息。点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.2.2互通互联

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.2.2互通互联

“互通互联”将感知获得的信息进行交换和共享。*物联网通信几乎包含了现在所有的通信技术，在第5章介绍。

物联网通信介绍无线通信网络，包括无线接入网和移动通信网；介绍有线通信网络，包括有线接入网和光网络。*物联网网络服务建立在互联网之上，在第6章介绍。互联网（Internet）上存放物品信息，物联网网络服务主要用来发布和获得物品的大量信息。点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.2.3智慧运行

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.2.3智慧运行“智慧运行”需要中间件，物联网已经实现应用。*物联网中间件解决分布异构的问题，在第8章介绍。

物联网在分布式异构环境中，存在多种硬件系统平台，又存在各种各样的系统软件，为解决分布异构的问题，人们提出了中间件的概念。*物联网应用，在第10章介绍。物联网已经实现应用，物联网应用已经在社会经济的各个领域产生深刻影响。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）*物联网体系结构，在第2章介绍。物联网是一个层次化的网络。物联网大致有3层，分别为感知层、网络层和应用层。*物联网数据与计算，在第7章介绍。物联网中万物数化，数据已经渗入到物联网的各个层面，物联网全面进入了大数据时代。*物联网安全，在第9章介绍。在物联网的建设与发展中，信息安全是不可或缺的重要组成部分。物联网应用中信息的安全性和隐私性。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）点击此处结束放映物联网的发展概况1.3物联网概论（第2版）物联网的发展概况1.3.1物联网概念的诞生！1.3.2物联网在国外的发展1.3.3物联网在国内的发展1.3.4物联网已进入2.0时代点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.3.物联网的发展概况

当物联网最初在美国被提出时，只是停留在给全球每个物品一个代码，实现物品跟踪与信息传递的设想。如今，物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.3.1物联网概念的诞生

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.3.2物联网在国外的发展

美国、欧洲、日本、韩国都把物联网提升为国家战略，物联网的发展已经不仅仅是IT行业的发展，而是上升为国家综合竞争力的体现。点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.3.2物联网在国外的发展

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.3.2物联网在国外的发展

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.3.2物联网在国外的发展

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.3.3物联网在国内的发展

与国外相比，我国物联网的发展取得了重大进展。尤其是2009年以来，我国掀起了物联网的高潮。点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.3.3物联网在国内的发展

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.3.3物联网在国内的发展

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.3.4物联网进入2.0时代

物联网2.0时代的一个明显特征就是“物联网即服务”走向落地。物联网由概念，走向了应用，涌现了大量物联网平台。物联网的链条也与其它引领性技术相连。点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.3.4物联网进入2.0时代

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.3.4物联网进入2.0时代

点击此处结束放映物联网概论（第2版）点击此处结束放映物联网的内涵1.4物联网概论（第2版）物联网的内涵1.4.1物联网起源于射频识别领域1.4.2无线传感器网络概念的融入1.4.3泛在网络愿景目标与未来点击此处结束放映物联网概论（第2版）物联网的内涵物联网与射频识别、无线传感器网络和泛在网等有关。由于物联网是一种新兴的并正在不断发展的技术，其内涵也在不断地发展、扩充和完善。点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.4.1物联网起源于射频识别领域

物联网的概念最早是美国麻省理工学院提出的。物联网的概念是从射频识别（RFID）这个领域来的。点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.4.1物联网起源于射频识别领域

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.4.1物联网起源于射频识别领域

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.4.2无线传感器网络概念的融入

由射频识别（RFID）引出的物联网有局限性，又将无线传感器网络这个概念引入了物联网。点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.4.2无线传感器网络概念的融入

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.4.2无线传感器网络概念的融入

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.4.3泛在网络的愿景

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.4.3泛在网络的愿景

泛在网络是人们的一个希望。泛在网络可以认为是一个大而全的蓝图，泛在网络是物联网发展的愿景。点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.4.3泛在网络的愿景

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.4.3泛在网络的愿景

点击此处结束放映物联网概论（第2版）点击此处结束放映从互联网到物联网的演进1.5物联网概论（第2版）从互联网到物联网的演进1.5.1互联网的概念是什么？1.5.2互联网与物联网的关系1.5.3H2H与T2T的发展路线1.5.4网络是向着泛在化演进点击此处结束放映物联网概论（第2版）从互联网到物联网的演进互联网的兴起是20世纪最重要的革命，互联网形成了一个庞大的虚拟世界。物联网是互联网的一种延伸，物联网实现了虚拟世界向现实世界的扩展。点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.5.1互联网的概念

互联网始于1969年美国的阿帕网。通常，Internet泛指互联网。点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.5.1互联网的概念

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.5.2互联网与物联网的关系

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.5.2互联网与物联网的关系

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.5.2互联网与物联网的关系

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.5.3H2H与T2T的发展路线尽管物联网与互联网有很大的不同，但从信息化发展的角度来看，物联网的发展与互联网密不可分。网络的发展：宽带化、移动化、IP化、智能化。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.5.3H2H与T2T的发展路线

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.5.4网络向泛在化演进

在未来网络的发展中，从“人的角度”和从“物的角度”对信息通信的探索将会融合。

网络的发展：宽带化、移动化、IP化、智能化，最终实现无所不在的泛在网络，这也就是终极意义上的物联网。点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.5.4网络向泛在化演进

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.5.4网络向泛在化演进

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.5.4网络向泛在化演进

点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.5.4网络向泛在化演进

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点击此处结束放映物联网概论（第2版）1.5.4网络向泛在化演进

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点击此处结束放映休息一下物联网概论（第2版）点击此处结束放映电子教案物联网概论（第2版）物联网概论（第2版）第2章

物联网体系架构点击此处结束放映物联网概论（第2版）物联网是一个层次化的网络。物联网大致有三层，分别为感知层、网络层和应用层。物联网的三个层次涉及的关键技术非常多，是典型的跨学科技术。物联网不是对现有技术的颠覆性革命，而是通过对现有技术的综合运用，实现全新的通信模式。同时，在对现有技术的融合中，物联网提出了对现有技术的改进和提升要求，并催生出新的技术体系。

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物联网的基本组成2.1感知层2.2网络层2.3应用层2.4物联网概论（第2版）点击此处结束放映物联网概论（第2版）

点击此处结束放映物联网的基本组成2.1物联网概论（第2版）物联网的体系结构如图所示，从下到上依次可以划分为感知层、网络层和应用层。在感知层、网络层和应用层之间，信息不是单向传递的，也有交互或控制。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）物联网体系架构点击此处结束放映感知层网络层应用层物联网概论（第2版）点击此处结束放映物联网体系架构感知层网络层应用层物联网概论（第2版）点击此处结束放映物联网概论（第2版）点击此处结束放映物联网概论（第2版）点击此处结束放映物联网体系架构感知层网络层应用层物联网概论（第2版）点击此处结束放映物联网概论（第2版）

1．感知层物联网要实现物与物的通信，其中“物”的感知是非常重要的。感知层是物联网的感觉器官，用来识别物体、采集信息。2．网络层物联网当然离不开网络。网络层是物联网的神经系统，负责将感知层获取的信息进行处理和传输。3．应用层

物联网建设目标是为用户提供更好的应用和服务体验。应用层把感知和传输来的信息进行分析，做出正确的控制和决策，解决信息处理和人机交互的问题。点击此处结束放映物联网概论（第2版）

点击此处结束放映感知层2.2物联网概论（第2版）感知层2.2.1感知层的功能2.2.2物品标识与数据采集2.2.3自组织网络2.2.4信息短距离传输点击此处结束放映物联网概论（第2版）感知层物联网与传统网络的主要区别，在于将网络的触角伸到了物体之上。也就是说，物联网中的“物”是通过感知层来实现的。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.2.1感知层的功能

感知层要解决的问题：数据获取和数据收集。感知层2个主要部分：其一是数据采集的终端装置；其二是信息的短距离传输，点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.2.1感知层的功能

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.2.2

物品标识与数据采集首先，数据采集需要标识符。给物联网中每一个“物”都分配唯一的标识符，解决信息归属于哪一个“物”的问题。

其次，介绍数据采集技术。数据采集技术有：自动识别、传感器、无线传感器网络。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.2.2

物品标识与数据采集

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.2.2

物品标识与数据采集

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.2.2

物品标识与数据采集

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.2.3自组织网络

自组织网络也是一种数据采集的终端装置，自组织网络是许多节点联合进行数据采集。自组织网络中的每一个节点：具有传感器的功能，具有无线通信的功能。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.2.3自组织网络

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.2.3自组织网络

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.2.3自组织网络

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.2.4信息短距离传输感知层获取信息后，还需要进行短距离传输，以使多个采集点协同工作，或使已采集信息传递到网关。

这里需要说明的是，信息短距离传输既可能发生在数据采集之后，也可能发生在数据采集的过程中。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.2.4信息短距离传输

点击此处结束放映物联网概论（第2版）点击此处结束放映网络层2.3物联网概论（第2版）网络层2.3.1网络层的功能2.3.2接入网2.3.3互联网点击此处结束放映物联网概论（第2版）网络层物联网是网络的一种形式，物联网的主要价值在于“网”。物联网要实现物与物、人与物之间的全面通信，就必须在终端和网络之间开展协同，建立一个端到端的全局网络。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.3.1网络层的功能

物联网的网络层是在现有的网络和互联网基础上建立起来的。网络层主要承担着数据传输的功能。网络层包括接入网和核心网。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.3.1网络层的功能

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.3.2接入网

接入网：终端到骨干网络之间。其长度一般为几百米到几公里，因而被形象地称为"最后一公里"。接入网技术：无线接入技术和有线接入技术。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.3.2接入网

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.3.2接入网

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.3.2接入网

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.3.3互联网1．互联网的定义1995年10月24日，联合网络委员会（TheFederalNetworkingCouncil，FNC）通过了一项关于“互联网定义”的决议。联合网络委员会认为，下述语言反映了对“互联网”这个词的定义。

①通过全球唯一的网络逻辑地址，在网络媒介的基础上逻辑地链接在一起。这个地址是建立在“互联网协议（IP）”或今后其他协议基础之上的。

②可以通过“传输控制协议和互联网协议（TCP/IP）”，或者今后其他接替的协议或与“互联网协议（IP）”兼容的协议来进行通信。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.3.3互联网

③让公共用户或者私人用户享受现代计算机信息技术带来的高水平、全方位的服务，这种服务是建立在上述通信及相关的基础设施之上的。

这是FNC从技术的角度来定义互联网。这个定义至少揭示了3个方面的内容：①互联网是全球性的；②互联网上的每一台主机都需要有“地址”；③这些主机必须按照共同的规则（协议）连接在一起。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.3.3互联网

2．计算机网络组成互联网是由计算机网络相互连接而成。从逻辑上可以分为两部分：资源子网和通信子网。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.3.3互联网

2．计算机网络组成

资源子网由主计算机系统、终端、连网外部设备、各种信息资源等组成。资源子网负责全网的数据处理业务，负责向网络用户提供各种网络资源和网络服务。主计算机系统简称为主机，主机通过高速通信线路与通信子网的控制处理机相连接。普通用户终端通过主机接入网内，主机要为本地用户访问网络上的其它主机设备与资源提供服务，同时要为网中远程用户共享本地资源提供服务。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.3.3互联网

2．计算机网络组成

通信子网由一些专用的通信控制处理机和连接它们的通信线路组成，完成网络数据传输、转发等通信处理的任务。通信控制处理机是指交换机、路由器等通信设备，这些通信设备在网络拓扑结构中被称为网络节点，通常扮演中转站的角色。通信线路为2个通信控制处理机之间、或通信控制处理机与主机之间提供通信信道。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.3.3互联网3．互联网的基本功能

互联网的功能主要有三个：数据通信、资源共享和分布处理。

数据通信是计算机最基本的功能，能够实现快速传送计算机与终端、计算机与计算机之间的各种信息，包括文字信息、新闻信息、咨询信息、图片资料、报纸版面等。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.3.3互联网3．互联网的基本功能

“资源”是指网络中所有的软件资源、硬件资源、数据资源和通信信道资源。“共享”是指网络中用户都能够部分或者全部享受这些资源，“共享”可以理解为共同享受、共同拥有的意思。分布处理能均衡各计算机的负担，提高网络处理问题的实时性。当某台计算机负担过重，可将新的进程任务交给网络中空闲的计算机来完成。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.3.3互联网

4．计算机网络的体系结构

为了将庞大而复杂的问题转化为易于研究和处理的局部问题，计算机网络研究采用了层次结构，把整个网络通信划分为一系列的层，各层及其规范的集合就构成了网络体系结构。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.3.3互联网

OSI参考模型

ISO是国际标准化组织。ISO制定了开放系统互连（OpenSystemInterconnection，OSI）参考模型。OSI参考模型采用了七层结构，每一层都规定了功能、要求和技术特性等，但没有规定具体实现方法。OSI参考模型是目前帮助人们认识和理解计算机网络通信过程的最好工具。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.3.3互联网

TCP/IP协议ARPANET（阿帕网）是Internet（互联网）的前身，早在ARPANET的实验性阶段，研究人员就开始了TCP/IP协议雏形的研究。TCP/IP协议已经成为建立Internet架构的技术基础。TCP/IP参考模型也采用分层通信结构，TCP/IP网络协议为4个层次，分别是应用层（ApplicationLayer）、传输层（TransportLayer）、网际层（InternetLayer）和网络接口层（NetworkInterfaceLayer）。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.3.3互联网

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.3.3互联网

5．Web技术的互联网应用

Web（WorldWideWeb）即全球广域网，也称为万维网。Web是建立在Internet上的一种网络服务，是全球性的、动态交互的、跨平台的信息系统，为浏览者在Internet上查找和浏览信息提供了图形化的、易于访问的直观界面。点击此处结束放映物联网概论（第2版）点击此处结束放映应用层2.4物联网概论（第2版）应用层2.4.1应用层的功能2.4.2物联网中间件2.4.3物联网应用场景2.4.4物联网应用所需的环境2.4.5物联网面临的挑战2.4.6物联网前景展望点击此处结束放映物联网概论（第2版）应用层应用是物联网发展的目的，物联网最终的目的，就是在各行各业全面应用物联网。应用层主要基于软件技术和计算机技术来实现，用于完成数据的管理和数据的处理。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.4.1应用层的功能在应用层中，各种各样的物联网应用场景通过物联网中间件接入网络层。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.4.1应用层的功能

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.4.2物联网中间件中间件是一种独立的系统软件，处于操作系统与应用程序之间，所以称为中间件。中间件通过标准接口提供服务。用户通过中间件，能够获得标准化的应用服务。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.4.2物联网中间件

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.4.2物联网中间件

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.4.3物联网应用场景

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点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.4.3物联网应用场景

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.4.3物联网应用场景

点击此处结束放映物联网概论（第2版）点击此处结束放映2.4.3物联网应用场景

物联网概论（第2版）2.4.3物联网应用场景

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点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.4.3物联网应用场景

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.4.3物联网应用场景

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.4.3物联网应用场景

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.4.4物联网应用所需的环境

物联网产生巨量数据，需要计算环境。是指无所不在的、随时随地可以进行计算的一种方式。计算能力是一种商品。大数据、云计算都是物联网的基础设施。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.4.4物联网应用所需的环境

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.4.5物联网面临的挑战1．标准化体系的建立2．核心技术的突破3．行业主管部门的协调4．安全挑战5．隐私挑战6．成本挑战

点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.4.5物联网面临的挑战

物联网标准化

目前还没有全球统一的物联网标准体系，物联网处于全球多个标准体系共存的阶段。

物联网安全当大到国家电网数据、小到个人病例都接入物联网时，物联网的安全问题是制约物联网全面发展的重要因素。物联网成本

电子标签的目标是5美分。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.4.6物联网前景展望技术方面：第三次信息产业革命，第四次工业革命。思想方面：思想观念和思维方式也将发生深刻变化。社会方面：物体智能化了，物体也有智慧了。经济方面：万亿级的市场前景。点击此处结束放映物联网概论（第2版）2.4.6物联网前景展望

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点击此处结束放映休息一下物联网概论（第2版）点击此处结束放映电子教案物联网概论（第2版）物联网概论（第2版）第3章

射频识别（RFID）系统点击此处结束放映物联网概论（第2版）为了解决数据获取的问题，人们研究了各种各样的自动识别系统。自动识别可以对物品自动标识和识别，提高了数据获取的实时性和准确性。在物联网中，射频识别（RFID）系统是最重要的一种自动识别系统，物联网来源于RFID领域。点击此处结束放映物联网概论（第2版）点击此处结束放映RFID

物联网概论（第2版）点击此处结束放映RFID

物联网概论（第2版）点击此处结束放映RFID

物联网概论（第2版）点击此处结束放映RFID

自动识别概述3.1自动识别技术分类3.2射频识别3.3射频识别系统举例——EPC系统3.4物联网概论（第2版）点击此处结束放映物联网概论（第2版）

点击此处结束放映自动识别概述3.1物联网概论（第2版）自动识别概述3.1.1自动识别技术的概念3.1.2自动识别系统的组成点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.1.1自动识别技术的概念

自动识别技术是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动获取、自动识读被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完成后续相关处理的一种技术。点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.1.2自动识别系统的组成

点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.1.2自动识别系统的组成自动识别系统因应用不同其组成会有所不同，但基本都是由标签、读写器和计算机网络这三大部分组成。标签的形式很多，例如可以是条码或电子标签。读写器是读写标签信息的设备。读写器可以通过标准接口与计算机网络进行连接，计算机网络完成数据的处理、传输、通信和管理的功能。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）

点击此处结束放映自动识别技术分类3.2物联网概论（第2版）自动识别技术分类3.2.1分类方法3.2.2条码识别3.2.3磁卡识别3.2.4IC卡识别3.2.5射频识别点击此处结束放映物联网概论（第2版）自动识别技术分类自动识别技术种类很多。有条码技术、磁卡技术、IC卡技术、射频识别技术、光学字符识别技术、声音识别技术、视觉识别技术等。自动识别是集计算机、光、磁、物理、机电、通信技术等为一体。点击此处结束放映物联网概论（第2版）点击此处结束放映3.2.1分类方法

按照国际自动识别技术的分类标准，自动识别技术可以分为两大类。具体如下。

数据采集技术：光识别、磁识别、电识别等。

特征提取技术：静态特征识别、动态特征识别、属性特征识别等。

物联网概论（第2版）点击此处结束放映3.2.1分类方法

物联网概论（第2版）3.2.2条码识别

条码是由宽度不同、反射率不同的条（黑色）和空（白色），按照一定的编码规则编制而成，用以表达一组数字或字母符号信息的图形标识符。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.2.2条码识别条码识别要将条码转换成有意义的信息，需要经历扫描和译码两个过程。

（1）扫描

物体的颜色能决定反射光，白色物体能反射各种波长的可见光，黑色物体则吸收各种波长的可见光。

（2）译码

译码器将条码符号转换成相应的数字、字符信息。点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.2.3磁卡识别

磁卡是由一定材料的片基和均匀涂覆在片基上的微粒磁性材料制成的，采用的是磁识别技术。磁条从本质意义上讲和计算机用的磁带或磁盘是一样的，磁条记录信息的方法是变化磁的极性。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.2.3磁卡识别

点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.2.3磁卡识别

点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.2.3磁卡识别磁卡的应用：

银行卡、购物卡等。磁卡的制作标准：点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.2.4IC卡识别IC卡，英文名称为“IntegratedCircuit”IC卡是集成电路卡，IC卡通过卡片表面8个金属触点与读卡器进行物理连接，来完成通信和数据的交换。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.2.4IC卡识别IC卡与磁卡的比较IC卡的外形与磁卡相似。磁卡是通过卡上磁条的磁场变化来存储信息，而IC卡是通过EEPROM来存储数据信息。与磁卡相比较，IC卡具有以下优点。（1）存储容量大（2）安全保密性好（3）具有数据处理能力（4）使用寿命长

点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.2.4IC卡识别IC卡的分类IC卡，一般可分为一般存储卡、加密存储卡、CPU卡和超级智能卡。（1）存储卡：存储卡仅包含存储芯片而无微处理器。（2）加密存储器卡：内嵌芯片有控制逻辑，需要核对密码。（3）CPU卡：内嵌芯片相当于一个特殊类型的单片机。（4）超级智能卡：MPU和存储器，并装有键盘、液晶显示器。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.2.5射频识别

射频识别（RadioFrequencyIdentification，RFID）技术通过无线电波进行数据的传递，是一种非接触式的自动识别技术。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）点击此处结束放映射频识别3.3物联网概论（第2版）射频识别3.3.1射频识别系统的基本组成3.3.2射频识别的发展历史3.3.3射频识别系统的分类3.3.4射频识别的工作原理3.3.5电子标签与读写器3.3.6射频识别标准体系3.3.7射频识别的发展趋势点击此处结束放映物联网概论（第2版）射频识别射频识别（RFID）系统：电子标签内存储着物体的信息，读写器用来读写电子标签的信息，计算机网络负责完成物体信息的存储、管理和控制。其中，电子标签与读写器之间通过射频无线信号进行进行数据交换，所以称为射频识别。点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.1射频识别系统的基本组成

1.组成

射频识别系统因应用不同其组成会有所不同，但基本都是由电子标签、读写器和计算机网络这三大部分组成。点击此处结束放映物联网概论（第2版）点击此处结束放映3.3.1射频识别系统的基本组成2.工作流程物联网概论（第2版）点击此处结束放映3.3.1射频识别系统的基本组成2.工作流程

物联网概论（第2版）3.3.1射频识别系统的基本组成3.电子标签的结构形式

为了满足不同的应用需求，电子标签的结构形式多种多样。卡片型电子标签。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.1射频识别系统的基本组成3.电子标签的结构形式为了满足不同的应用需求，电子标签的结构形式多种多样。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.1射频识别系统的基本组成

4.读写器的结构形式

读写器没有一个确定的形式，根据数据管理系统的功能、读写器的使用环境和设备制造商的生产习惯，读写器具有各种各样的结构和外观形式。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.1射频识别系统的基本组成

4.读写器的结构形式点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.2射频识别的发展历史

射频识别在20世纪40年代产生，最初单纯用于军事领域。现在RFID已经应用于制造、物流、安全、医疗、家居、环境、农业、动物、食品、图书、交通、防伪等多个领域。随着物联网概念的产生，RFID的应用将更加广泛，将在全球得到普及。点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.2射频识别的发展历史

1．RFID技术的产生20世纪40年代，由于雷达技术的改进和应用，产生了RFID技术。最早用于军事，二战期间，英国空军首先在飞机上使用RFID，分辨敌方飞机和我方飞机。2．RFID技术的探索阶段20世纪50年代是RFID技术的探索阶段。发表的论文“用能量反射的方法进行通信”，是RFID理论发展的里程碑。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.2射频识别的发展历史

3．RFID技术成为现实阶段20世纪60年代到20世纪80年代，RFID变成了现实。60年代是RFID技术应用的初始期，电子监控设备保护财产。70年代是RFID技术应用的发展期，由于微电子技术的发展，开发了基于集成电路芯片的RFID系统。80年代是RFID技术应用的成熟期，RFID电子收费系统，汽车管理系统。点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.2射频识别的发展历史

4．RFID技术的推广阶段20世纪90年代是RFID技术的推广阶段。配置了大量的RFID电子收费系统，门禁控制系统使用RFID系统。5．RFID技术的普及阶段

从21世纪初开始，RFID技术逐渐普及。世界最大的连锁超市美国沃尔玛公司使用RFID系统，军事上使用RFID系统。点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.3射频识别系统的分类

1.按照频率分类（1）低频系统：有125kHz等。（2）高频系统：有13.56MHz等。（3）微波系统：有800/900MHz等。2.按照供电方式分类

无源供电系统、有源供电系统、半有源供电系统3.按照耦合方式分类电感耦合方式、电磁反向散射方式点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.3射频识别系统的分类4.按照技术方式分类主动广播式、被动倍频式和被动反射调制式。5.按照保存信息方式分类只读式和读写式。

6.按照系统档次分类

7.按照工作方式分类全双工工作方式、半双工工作方式以及时序工作方式。点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.4射频识别的工作原理

读写器和电子标签之间射频信号的传输主要有两种方式，一种是电感耦合方式，一种是电磁反向散射方式。其中，在低频和高频频段，读写器和电子标签之间采用电感耦合的工作方式；在微波频段，读写器和电子标签之间采用电磁反向散射的工作方式。点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.4射频识别的工作原理

在低频和高频频段，读写器和电子标签之间采用电感耦合的工作方式。电子标签在读写器天线的近区。电感耦合方式，典型的频率为125kHz、135kHz、6.78MHz、13.56MHz。点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.4射频识别的工作原理

在低频RFID，典型的频率为125kHz、135kHz。可以应用于动物识别、工具识别、汽车电子防盗、酒店门锁管理和门禁安全管理等方面。高频RFID，典型的频率为6.78MHz、13.56MHz。高频电子标签常做成卡片形状，典型的应用有我国第二代身份证、电子车票和物流管理等。点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.4射频识别的工作原理

点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.4射频识别的工作原理

在微波频段，读写器和电子标签之间采用电磁反向散射的工作方式。电子标签在读写器天线的远区。电磁反向散射典型的工作频率有800/900MHz、2.45GHz和5.8GHz。点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.4射频识别的工作原理

点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.5电子标签与读写器

每个电子标签（Tag）具有唯一的电子编码，是射频识别系统真正的数据载体。读写器（ReaderandWriter）是读取和写入电子标签内存信息的设备。点击此处结束放映物联网概论（第2版）点击此处结束放映3.3.5电子标签与读写器

电子标签由标签天线和标签专用芯片组成，芯片用来存储物品的数据，天线用来收发无线电波。物联网概论（第2版）3.3.5电子标签与读写器

电子标签的技术参数（1）电子标签激活的能量要求（2）电子标签信息的读写速度（3）电子标签信息的传输速率（4）电子标签信息的容量（5）电子标签的封装尺寸（6）电子标签的读写距离（7）电子电子标签的可靠性（8）电子标签的价格点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.5电子标签与读写器

读写器是一种数据采集设备，读写器与电子标签建立通信联系，同时在应用软件的控制下，与计算机网络进行通信。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.5电子标签与读写器

读写器的技术参数（1）工作频率（2）输出功率（3）输出接口（4）读写器的识别能力（5）读写器的适应性（6）应用软件的控制作用点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.6射频识别标准体系

目前全球有多个射频识别标准化组织，制订了多个标准体系，但还没有形成统一的标准，市场为多标准共存的局面。点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.6射频识别标准体系

点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.6射频识别标准体系

点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.7射频识别的发展趋势

电子标签的发展趋势

（1）体积更小

（2）成本更低

（3）作用距离更远

（4）无源可读写性能更加完善

（5）适合高速移动物体的识别

（6）多标签的读/写功能点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.7射频识别的发展趋势

（7）电磁场下自我保护功能

（8）智能性更强、加密性更完善

（9）带有其他附属功能的标签

（10）具有杀死功能的标签

（11）新的生产工艺

（12）带有传感器功能点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.3.7射频识别的发展趋势

读写器的发展趋势

（1）兼容性（2）多功能（3）小型化、便携式、模块化和标准化（4）多种接口（5）低成本（6）采用新技术点击此处结束放映物联网概论（第2版）点击此处结束放映射频识别系统举例——EPC系统3.4物联网概论（第2版）射频识别系统举例——EPC系统3.4.1EPC系统——物联网的起源3.4.2全球物品编码3.4.3EPC标签与读写器3.4.4EPC中间件3.4.5EPC的网络服务点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.4.1EPC系统——物联网的起源 EPC系统是物联网的起源，EPC系统也是物联网实际运行的一个范例。EPC系统利用RFID技术识别物品，然后将物品的信息发布到互联网上，其目标是在全球范围内构建所有物品的信息网络。点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.4.1EPC系统——物联网的起源

点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.4.2全球物品编码

1．物品编码概述解决物品识别的最好方法就是首先给全球每一个物品都提供唯一的编码。现在物品主要有条码编码体系和EPC编码体系。点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.4.2全球物品编码

2．条码的形式条码主要有6种代码形式，分别为全球贸易项目代码（GTIN）、系列货运包装箱代码（SSCC）、全球位置标识代码（GLN）、全球可回收资产标识代码（GRAI）、全球单个资产标识代码（GIAI）、全球服务标识代码（GSRN）点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.4.2全球物品编码3．EPC码的编码方案点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.4.2全球物品编码3．EPC码的编码方案点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.4.3EPC标签与读写器

1．EPC标签

EPC标签有类（Class）和代（Gen）的概念，Class描述的是EPC标签的分类，Gen是指EPC标签的规范版本号。EPC标签可以分为Class0、Class1、Class2、Class3和Class4。EPCGen1是EPC系统第一代标准，EPCGen2是EPC系统第二代标准。点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.4.3EPC标签与读写器

2．EPC读写器EPC读写器提供了网络连接功能，EPC读写器的软件可以进行Web设置、TCP/IP读写器界面设置、动态更新等。点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.4.4EPC中间件

EPC系统的中间件（Middleware）处于读写器与后台网络的中间，扮演RFID硬件和应用程序之间的中介角色，是RFID硬件和应用之间的通用服务。中间件是一种软件，可以被视为RFID运作的中枢。点击此处结束放映物联网概论（第2版）3.4.5EPC的网络服务

物联网的网络是建立在互联网之上的，通过EPC码可以在互联网上找到物品的详细信息。在互联网上，物品的信息服务器非常多，EPC系统的名称解析服务（ONS）负责将电子标签的EPC码解析成对应的网络资源地址，EPC系统的信息发布服务（EPCIS）负责对物联网中的物品信息进行处理和发布。点击此处结束放映物联网概论（第2版）

点击此处结束放映休息一下物联网概论（第2版）点击此处结束放映电子教案物联网概论（第2版）物联网概论（第2版）第4章

传感器与无线传感网点击此处结束放映物联网概论（第2版）

人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。而单靠人自身的感觉器官来研究自然现象和生产规律，显然是远远不够的。传感器是人类感觉器官的延长，能够感受到待测的物理量、化学量或生物量等信息。

在物联网中，传感器主要用于感知物体，这样任何物体都可以变得“有感觉、有思想”。传感器还可以组成无线传感网，无线传感网能够实时采集网络分布区域内目标对象的各种信息。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）点击此处结束放映传感器

物联网概论（第2版）点击此处结束放映传感器

物联网概论（第2版）点击此处结束放映传感器

物联网概论（第2版）点击此处结束放映传感器

传感器概述4.1传感器的工作原理与应用4.2无线传感器网络4.3物联网概论（第2版）点击此处结束放映物联网概论（第2版）

点击此处结束放映传感器概述4.1物联网概论（第2版）传感器概述4.1.1传感器的概念4.1.2传感器的作用4.1.3传感器的分类4.1.4传感器的一般特性4.1.5传感器的技术特点4.1.6传感器的发展趋势

点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.1.1传感器的概念国际电工委员会（IEC）对传感器（Sensor/Transducer）的定义为：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。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.1.2传感器的作用传感器的作用可以通过与人类感觉器官的比较给出。传感器与人类5大感觉器官的比较见表4.1。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.1.3传感器的分类

传感器的品种丰富，原理各异，检测对象门类繁杂，因此分类方法非常多。至今为止传感器没有统一的分类方法，人们通常是站在不同的角度，突出某一侧面对传感器进行分类。下面是几种常见的传感器分类方法。点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.1.4传感器的一般特性传感器要感受“被测量”的变化，并将其不失真地变换成相应的电量，这取决于传感器的特性。

传感器的一般特性是指传感器系统的输出-输入关系特性。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.1.4传感器的一般特性传感器的静态特性

传感器的静态特性是指当被测量处于稳定状态时，传感器输出量与输入量之间的相互关系。衡量传感器静态特性的技术指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度、分辨力、漂移、测量范围、量程等。线性度是指传感器输出量与输入量之间的线性程度。右图给出了2种直线拟合的方法。点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.1.4传感器的一般特性传感器的动态特性动态特性是指传感器输入量随时间变化时，输出量随时间变化的特性。有良好静态特性的传感器，未必有良好的动态特性。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.1.4传感器的一般特性传感器常用的特性参数点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.1.4传感器的一般特性点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.1.4传感器的一般特性点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.1.5传感器的技术特点

传感器技术涉及传感器的机理研究与分析、设计与研制、性能与应用等。传感器技术有如下特点。1．内容离散，涉及多个学科2．种类繁多，彼此相互独立3．技术复杂，工艺要求高4．应用广泛，应用要求千差万别5．生命力强，不会轻易退出历史舞台6．品种多样，一种被测量可采用多种传感器点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.1.6传感器的发展趋势

点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.1.6传感器的发展趋势

1．传感器新原理、新材料、新工艺的发展趋势

2．传感器微型化、多功能、集成化的发展趋势

3．传感器智能化、多融合、网络化的发展趋势点击此处结束放映物联网概论（第2版）

点击此处结束放映传感器的工作原理与应用4.2物联网概论（第2版）传感器的工作原理与应用4.2.1应变式传感器4.2.2光电式传感器4.2.3超声波传感器4.2.4半导体传感器4.2.5生物传感器4.2.6传感器集成化、智能化和网络化点击此处结束放映物联网概论（第2版）传感器的工作原理与应用传感器在原理和结构上千差万别。传感器的工作原理不同，传感器的功能和应用领域也就不同。本节介绍几种典型传感器的工作原理与应用。点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.2.1应变式传感器金属电阻应变式传感器是一种电阻式传感器。基于电阻变化的传感器十分常见，这是因为许多物理量（如力、力矩、位移、形变、速度、加速度等）都会对材料的电阻产生影响。金属电阻应变式传感器适合于静态测量和动态测量。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.2.1应变式传感器金属电阻应变式传感器的基本原理是：将“被测量”的变化转换成电阻值的变化，再将电阻值的变化转变成电压的变化。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.2.1应变式传感器

当被测物加速运动时，传感器受到一个与加速度方向相反的惯性力作用，传感器上的应变片就产生应变，应变片的电阻值将变化。点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.2.2光电式传感器

1．光电式传感器的组成

光电式传感器是以光为测量媒介，以光电器件为转换元件的传感器。光电测量方法灵活多样，可测参数众多，具有非接触、高精度、高可靠性、反应快等特点。点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.2.2光电式传感器2．光电式传感器的分类有什么样的光电元件，就有什么样的光电式传感器，因此光电式传感器的种类繁多。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.2.2光电式传感器2．光电式传感器的分类有什么样的光电元件，就有什么样的光电式传感器，因此光电式传感器的种类繁多。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.2.2光电式传感器2．光电式传感器的分类有什么样的光电元件，就有什么样的光电式传感器，因此光电式传感器的种类繁多。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.2.2光电式传感器3．典型的光电式传感器光敏电阻用于烟尘浊度监测烟道里的烟尘浊度可以通过烟道里传输的光的变化来检测，如果烟道浊度增加，光源发出的光被烟尘颗粒吸收和折射增加，到达光检测器的光就会减少。烟尘浊度监测的工作原理如图4.10所示。点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.2.2光电式传感器3．典型的光电式传感器

点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.2.2光电式传感器3．典型的光电式传感器

点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.2.3超声波传感器超声波是一种振动频率高于声波的机械波，超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。

1．超声波传感器的工作原理超声波可以在气体、液体及固体中传播，传播中也有折射和反射现象，并在传播过程中有衰减。超声波在空气中衰减较快，而在液体及固体中衰减较小、传播较远。利用超声波的上述特性，可以做成各种超声传感器。点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.2.3超声波传感器

2．典型的超声波传感器

超声波在医学上的应用超声波在医学上的应用主要是诊断疾病。超声波诊断是利用超声波的反射，每遇到一个反射面时，就会在示波器的屏幕上显示出回声，这些部位可能产生了病变。点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.2.4半导体传感器

半导体传感器是利用半导体材料的各种特性制成的传感器。半导体传感器利用了近百种效应和材料特性，种类繁多。1．半导体传感器的工作原理半导体传感器按输入信息分为物理敏感、化学敏感和生物敏感半导体传感器。例如，物理敏感半导体传感器是将物理量转换成电信号的器件，按敏感对象分为光敏、热敏、力敏等不同的类型。

点击此处结束放映物联网概论（第2版）4.2.4半导体传感器

2．典型的半导体传感器