物联网技术与应用导论高职全套教学课件

物联网技术与应用导论全套可编辑PPT课件目录CONTENTS01绪论物联网技术与应用导论02项目一物联网标识技术及应用03项目二物联网感知技术及应用04项目三物联网广域通信技术及应用05项目四物联网局域通信技术应用目录CONTENTS06项目五物联网服务技术及应用物联网技术与应用导论07项目六物联网应用实例08项目七物联网安全技术与安全管理09项目八物联网工程10参考文献绪论物联网技术与应用导论物联网是新一代信息技术的重要组成部分，是社会经济和科学技术发展的必然产物，对现实的生产和生活产生了巨大的影响。近几年来，物联网技术受到了人们的广泛关注，物联网的兴起被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。绪论12345物联网的含义物联网的起源与发展历程物联网与其他网络物联网的基本特征及层次划分物联网的发展趋势绪论物联网的含义一、绪论一、物联网的含义物联网Internetofthings（IoT）万物相连的网络将各种信息传感设备、接入网、互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。是新一代信息技术的重要组成部分。关于物联网的比较通用的定义为：通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的通信协议，将物与物、人与物、人与人连接起来,通过各种接入网、互联网进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。该定义的核心是：物联网中对每个物体都可以寻址、控制和通信。一、物联网的含义一、物联网的含义１.物联网含义的解析（１）物、人的互联。（２）既定的通信协议。（３）物联网可以对各种物体（包括人）进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。一、物联网的含义１.物联网含义的解析（１）物、人的互联。两个或两个以上的物体如果能交换信息即可称为物联。使物体能够感知就需要在物体上安装不同类型的识别装置，如电子标签、二维码等，或通过传感器、红外感应器等感知其存在。同时，这一概念也解析了网络系统中的主从关系，即每个物体的地位都是平等的，没有哪一个物体是感知的主动发起者，没有哪一个物体是被动的识别者，它们都能够自组织，每个物体都能够感知其他物体，也能被其他物体所感知。一、物联网的含义１.物联网含义的解析（２）既定的通信协议。物联网中的物体必须遵循既定的通信协议，互联的物体要相互交换信息，就需要实现不同系统中的实体通信。为了成功地进行通信，它们必须遵循相关的通信协议，同时需要相应的软件、硬件来实现这些协议，并可以通过现有的各种接入网和互联网进行信息交换。一、物联网的含义１.物联网含义的解析这也是组建物联网的目的。物体（人）在物联网中通过接口与各种无线接入网相连，进而连入互联网，从而给自身赋予智能，实现人与物体、物体与物体间的沟通和对话。（３）物联网可以对各种物体（包括人）进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。一、物联网的含义２.“物”的含义（１）要有数据传输通路和通信协议。（２）要有一定的存储功能。（３）要有微处理器。（４）要有平台软件。（５）要有专门的应用程序。（６）在世界网络中要有可被识别的唯一编号。3.“中国式”物联网自2009年8月温家宝提出“感知中国”以来，物联网已被正式列为国家五大新兴战略性产业之一并被写入政府工作报告。2015年3月，李克强又在政府工作报告中提出：“制订‘互联网+’行动计划，推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合，促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展，引导互联网企业拓展国际市场。”物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是美国、欧盟及其他国家和地区不可比拟的。一、物联网的含义物联网的概念与其说是外来的，不如说它已经是一个“中国制造”的概念，它的覆盖范围与时俱进，已经超越了1999年Ashton教授和2005年国际电信联盟（InternationalTelecommunicationUnion，ITU）报告所指的范围，物联网已被贴上“中国式”标签。一、物联网的含义“中国式”物联网发展至今，可以具体描述为将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和“外在使能”(enabled)的，如贴上射频识别（radiofrequencyidentification，RFID）的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通信网络实现互联互通、应用大集成，以及基于云计算的SaaS（softwareasaservice，软件即服务）营运等模式，在内网、专网和/或互联网环境下，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“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。一、物联网的含义物联网的起源与发展历程二、绪论1.物联网的起源二、物联网的起源与发展历程比尔·盖茨1995年，《未来之书》二、物联网的起源与发展历程比尔·盖茨的住宅智能建筑和智能家居相结合的最有代表性的范例大门处设有气象传感器计算机可根据传感器所检测到的各项气象指标对室内的温度和通风情况进行控制；对室内所有的电器等系统都可以根据需要自动调节。这样一来，就可以预先设定个人喜好的温度、湿度、灯光等，将整个环境调整到一个最令人满意的状态。二、物联网的起源与发展历程比尔·盖茨的住宅智能建筑和智能家居相结合的最有代表性的范例房内的所有电器设备被连接成一个家庭网络，人到，自动开启照明；人走，自动关闭照明。厨房内所有的设备都是由位于中央系统的计算机控制的。在卫生间里，安装了一套检查身体的传感系统，可以对人体健康指标进行实时检测。当处理中心发现身体状况出现异常时，系统就会立即发出警报。二、物联网的起源与发展历程比尔·盖茨的住宅智能建筑和智能家居相结合的最有代表性的范例如果不幸发生火灾等意外，整个住宅的消防系统将自动进入工作状态，系统将根据火势的分布情况分配供水，浇水灭火；还能够自动对外报警，制定出最佳的营救方案，同时关闭有危险的电力系统等。对在智能豪宅院子里的一棵百年老树，也采用了智能化的养护方式，先进的浇灌系统能够通过传感器了解这棵老树对于水的需求情况，从而实现及时、全自动浇灌。二、物联网的起源与发展历程比尔·盖茨的住宅智能建筑和智能家居相结合的最有代表性的范例射频识别（RFID）传感器能识别指定的身份，家里的数据处理中心随时可以感知室内每一位合法进入者的位置和动态，无论他走到哪里，RFID跟踪器都会将他的行踪传送至中央计算机。091）业余作品物联网的实践最早可以追溯到1990年美国施乐公司的网络可乐贩售机。有联网记录的贩售机是22台，全部都是程序员们的业余作品。用户可以通过向coke@（现已停用）发送邮件来获取售贩机的状态。它不仅能告诉你机器里有无可乐，还能够分析出可乐贩售机储藏架上哪一排的可乐最冰凉，使用户能够买到最冰凉的可乐。2.物联网的发展历程二、物联网的起源与发展历程092）电子物品编码1998年，美国麻省理工学院（MassachusettsInstituteofTechnology,MIT）创造性地提出了当时被称为计算机系统的物联网构想。1999年，美国AutoID实验室首次提出物联网的概念，主要建立在物品编码、RFID技术和互联网的基础上。二、物联网的起源与发展历程093）国际电信联盟引用“物联网”概念2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WorldSummitontheInformationSociety,WSIS）上，ITU发布《ITU互联网报告2005：物联网》，引用了物联网的概念。物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。报告指出“无所不在的物联网通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换”。射频识别技术、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。二、物联网的起源与发展历程094）美国提出“智慧地球”概念2009年，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”，作为仅有的两名代表之一，IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”的概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。奥巴马对此给予积极回应：“经济刺激资金将会投入宽带网络等新兴技术中去，毫无疑问，这就是美国在21世纪保持和夺回竞争优势的方式。”二、物联网的起源与发展历程095）我国提出“感知中国”理念2009年8月7日，温家宝在无锡高新微纳传感网工程技术研发中心视察并发表重要讲话“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”，并提出了“感知中国”的理念。这标志着我国政府对物联网产业的关注和支持力度已提升到国家战略层面。二、物联网的起源与发展历程096）我国成立相应组织2010年年初，我国正式成立了传感网技术产业联盟。2010年3月2日，上海物联网中心正式揭牌。温家宝在2010年的政府工作报告中明确提出：“今年要大力培育战略性新兴产业；要大力发展新能源、新材料、节能环保、生物医药、信息网络和高端制造产业；积极推进新能源汽车，电信网、广播电视网和互联网的三网融合取得实质性进展，加快物联网的研发应用；加大对战略性新兴产业的投入和政策支持。”二、物联网的起源与发展历程097）确定国家发展战略2011年3月，两会在北京正式召开，国家“十二五”规划明确提出：“把培育战略性新兴产业作为发展重点。物联网为二十一世纪的全球信息化、城市化进程提供了革命性的技术，物联网将通过与传统产业的全面融合，成为全国乃至全球新一轮社会经济发展的主导力量。”二、物联网的起源与发展历程098）制订国家发展规划2012年2月14日，工业和信息化部(简称工信部)正式发布《物联网“十二五”发展规划》（以下简称《规划》）。《规划》将超高频和微波RFID标签、智能传感器等领域明确为支持重点，并明确在九大领域开展示范工程。《规划》称，“十二五”将重点培育10个产业聚集区和100个骨干企业，形成以产业聚集区为载体，以骨干企业为引领，专业特色鲜明、品牌形象突出、服务平台完备的现代产业集群。二、物联网的起源与发展历程099）我国主导的“物联网综述”被确认为国际标准2012年2月17日，国际电信联盟第13研究组会议正式审议通过了《物联网综述》（OverviewofInternetofThings）标准草案，标准编号为Y.2060。该标准是全球第一个物联网总体性标准。该标准是2011年5月由我国工业和信息化部电信研究院发起立项，中国联通、中国电信、南京邮电大学、中兴通信、工业和信息化部电信研究院、大唐软件等国内相关单位，以及韩国、日本、美国、加拿大、俄罗斯、澳大利亚、肯尼亚、印度尼西亚等国家和欧盟的企业、研究机构和标准组织广泛参与、共同协商制定完成的。二、物联网的起源与发展历程0910）“互联网+”行动计划2015年3月，第十二届全国人民代表大会第三次会议在人民大会堂举行开幕会，会上提出了“互联网+”行动计划。“互联网+”不仅全面应用到第三产业，形成了诸如互联网金融、互联网交通、互联网医疗、互联网教育等新生态，而且正在向第一产业和第二产业渗透。“十三五”规划明确指出要“拓展网络经济空间，实施‘互联网+’行动计划，发展物联网技术和应用，发展分享经济，促进互联网和经济社会融合发展”，给物联网的发展提供了国家支持。二、物联网的起源与发展历程0911）高速发展的中国物联网2017年以来，中国物联网市场进入实质性发展阶段，全年市场规模突破1万亿元，年复合增长率超过25%，牵头制定国际标准《物联网参考体系架构》。其中，物联网云平台成为竞争核心领域，预计2021年我国物联网平台支出将位居全球第一。根据全球半年度物联网支出指南的更新数据，2019年全球物联网支出达到7450亿美元，相比2018年的6460亿美元增长了15.4％。2017—2022年，全球物联网支出将预计保持两位数的年增长率，并在2022年超过1万亿美元大关。全球移动通信系统协会最新公布的数据显示，截至2019年12月，全球已商用的移动物联网网络达到125张，中国已建成全球最大的窄带物联网网络，从广覆盖开始走向深度覆盖。二、物联网的起源与发展历程0912）5G助力物联网2019年6月6日，工业和信息化部正式向中国电信集团有限公司（简称中国电信）、中国移动通信集团有限公司（简称中国移动）、中国联合网络通信集团有限公司（简称中国联通）、中国广播电视网络有限公司（简称中国广电）发布了4张5G商用牌照，这意味着国内正式迈进5G时代。通信技术与物联网的关系紧密，物联网中海量终端连接、实时控制等技术离不开高速率的通信技术。物联网是5G商用的前奏和基础，为5G提供了一个大展拳脚的舞台，在这个舞台上5G可以通过众多的物联网应用（智慧农业、智慧物流、智能家居、车联网、智慧城市等）真正地被落到实处，发挥出强大的作用。5G的实现不仅会给物联网带来深远的影响，也将极大推动经济的发展。二、物联网的起源与发展历程3.2019中国物联网十大新闻二、物联网的起源与发展历程01华为发布全球首款5G多模终端芯片2019年1月24日，华为正式面向全球发布了5G多模终端芯片——Balong5000（巴龙5000）和基于该芯片的首款5G商用终端——华为5GCPEPro。Balong5000能够在单芯片内实现2G、3G、4G和5G多种网络制式，可有效降低多模间数据交换产生的时延和功耗。华为5GCPEPro性能强，功耗低，网络覆盖全面，现网实测速率达到3.2Gb/s，3s即可缓存一部1GB超清电影，比4G网速提高21倍。二、物联网的起源与发展历程3Balong5000与华为5GCPEPro二、物联网的起源与发展历程02微软人工智能和物联网实验室在沪启用2019年5月15日，微软（中国）有限公司携手张江集团在浦东新区打造的微软人工智能和物联网实验室15日正式启用并投入运营。此实验室为微软亚太首家、全球第三家，也是截至目前规模最大的一个人工智能和物联网实验室。二、物联网的起源与发展历程微软人工智能和物联网实验室二、物联网的起源与发展历程03中国卫星物联网产业联盟成立2019年，在中关村物联网联盟的牵头下，联合国内产业链上下游的重要企业正式发起成立“中国卫星物联网产业联盟”，其旨在促进中国物联网的技术、应用及产业研究。在物联网产业中，卫星物联网是不可忽视的组成部分。二、物联网的起源与发展历程04美国实体名单新增28家中国机构2019年10月8日，美国商务部工业和安全局宣布将会把28家中国政府和商业组织列入实体清单。这28家实体中将包括海康威视、大华科技、科大讯飞、旷视科技、商汤科技、依图科技、美亚柏、颐信科技等人工智能、人脸识别及安防监控厂商，其他实体则为相关地区的政府及公安机构。二、物联网的起源与发展历程055G正式商用2019年10月31日，在中国国际信息通信展览会上，工信部副部长陈肇雄和三大运营商举行5G商用启动仪式。二、物联网的起源与发展历程06中国将打造首个“天基物联网”2019年11月20日，在航天高峰论坛上，我国将打造首个“天基物联网”系统。该系统被命名为“行云工程”，计划在2023年完成构建由80颗低轨通信卫星组成的常态化运行的天基物联网信息服务系统，发挥通信卫星“全球覆盖、通信距离远、通信容量大、成本低”等优势，在海洋船舶、集装箱、工程机械、地灾监测、气象预报、应急救援、交通物流、石油采运、人身安全等领域提供通信保障能力服务。二、物联网的起源与发展历程07工信部发布2019年第52号公告2019年11月28日，工信部发布了2019年第52号公告，以进一步规范微功率短距离无线电发射设备的诸多事项。二、物联网的起源与发展历程08全球首款可信物联网生态区块链模组在杭州发布2019年12月24日，由杭州甘道智能科技有限公司（简称甘道智能）主办的“全球首款物联网生态区块链通信控制模组发布会”隆重举行。在各界同人的共同见证下，甘道智能国产自主研发区块链通信控制模组“物链1号”全新发布。作为该领域的全球首款产品，“物链1号”的诞生标志着区块链与物联网技术的“联姻”进入了全新的发展阶段。二、物联网的起源与发展历程09腾讯云IoT与意法半导体展开物联网合作2019年12月25日，在2019腾讯云IoT生态峰会上，腾讯集团的腾讯云IoT与半导体供应商意法半导体宣布，双方将围绕腾讯最新的物联网操作系统TencentOSTiny展开合作。TencentOSTiny作为腾讯面向物联网领域开发的操作系统，具有低功耗、低资源、模块化、安全可靠等特点。二、物联网的起源与发展历程TencentOSTiny操作系统的界面二、物联网的起源与发展历程10苹果、谷歌、三星等联合制定物联网标准2019年12月26日，谷歌、苹果、三星、亚马逊、ZigBee、恩智浦等16家涉足智能家居的公司宣布将开始一项新的合作，它们将建立一个名为ConnectedHomeOverIP（CHOIP）的小组，开发一套基于IP协议的智能家居设备连接标准。物联网与其他网络三、绪论三、物联网与其他网络目前，对于支持人与人、人与物、物与物广泛互联，实现人与客观世界的全面信息交互的全新网络如何命名，存在着物联网、传感网、泛在网三个概念之争。三、物联网与其他网络1.传感网无线传感网（wirelesssensornetwork，WSN）简称传感网。它是由若干具有无线通信与计算能力的感知节点，以网络为信息传递载体，实现对物理世界的全面感知而构成的自组织分布式网络。传感网的突出特征是采用智能计算技术对信息进行分析处理，实现智能化的感知、决策和控制能力。传感网作为传感器、通信和计算机三项技术密切结合的产物，是一种全新的数据获取和处理技术。三、物联网与其他网络2.泛在网泛在网（ubiquitousnetwork）的概念来自日韩提出的“U战略”，所给出的定义是：无所不在的网络社会将是由智能网络、最先进的计算技术及其他领先的数字技术基础设施武装而成的技术社会形态。根据这样的构想，泛在网络将以“无所不在”“无所不包”“无所不能”为基本特征，帮助人类在任何时间、任何地点，实现任何人、任何物品之间的顺畅通信。泛在网也被称为“网络的网络”，是面向泛在应用的各种异构网络的集合。三、物联网与其他网络3.各网络之间的关系通过以上对现有各种网络概念的讨论可知：物联网是一种关于人与物、物与物广泛互联，实现人与客观世界进行信息交互的信息网络；传感网是利用传感器作为节点，以专门的无线通信协议实现物体之间连接的自组织网络；泛在网是面向泛在应用的各种异构网络的集合；互联网是指通过TCP/IP将不同计算机网络连接起来实现资源共享的网络技术，实现的是人与人之间的通信。物联网与现有的其他网络之间的关系三、物联网与其他网络三、物联网与其他网络物联网与其他网络及通信技术之间的包容、交互作用关系。物联网隶属于泛在网，但不等同于泛在网，它只是泛在网的一部分；传感网可以不接入互联网，但当需要时，随时可利用各种接入网接入互联网；互联网、移动通信网等可作为物联网的核心承载网。物联网的基本特征及层次划分四、绪论四、物联网的基本特征及层次划分１.物联网的基本特征（1）全面感知（2）可靠传输（3）智能处理四、物联网的基本特征及层次划分１.物联网的基本特征（1）全面感知利用RFID、二维码、传感器等感知、捕获、测量技术，随时随地对物体进行信息采集和获取。四、物联网的基本特征及层次划分１.物联网的基本特征（2）可靠传输通过将物体接入信息网络，随时随地进行可靠的信息交互和共享。四、物联网的基本特征及层次划分１.物联网的基本特征（3）智能处理利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行挖掘、分析和处理，对物体实施智能化的控制。2.物联网的层次划分基于物联网的三个基本特征，将物联网分为三个层次，底层是用来感知数据的感知层，第二层是数据传输处理的网络层，第三层则是与行业需求结合的应用层。四、物联网的基本特征及层次划分四、物联网的基本特征及层次划分物联网的层次划分（1）全面感知的感知层（2）可靠传输的网络层（3）智能处理的应用层四、物联网的基本特征及层次划分（1）全面感知的感知层用于识别物体、采集信息。它的具体设备包括RFID感应器、各种网关、智能终端、各种传感器等。工作过程：首先通过传感器、数码相机等设备，采集外部物理世界的数据，然后通过RFID、条码、工业现场总线、蓝牙、红外等短距离传输技术传递数据。感知层所需要的关键技术包括检测技术、短距离无线通信技术等。四、物联网的基本特征及层次划分（2）可靠传输的网络层用于传递信息和处理信息。网络层包括移动通信网、互联网、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。工作过程：数据通过移动通信网、互联网、企业内部网、各类专网、小型局域网等进行传输。特别是在三网融合后，有线电视网也能承担物联网网络层的功能，有利于物联网的加快推进。网络层所需要的关键技术包括长距离有线和无线通信技术、网络技术等。四、物联网的基本特征及层次划分（3）智能处理的应用层是物联网与行业、专业技术的深度融合，结合行业需求实现行业智能化。工作过程：利用经过分析处理的感知数据，为用户提供丰富的特定服务。物联网的应用可分为监控型（物流监控、污染监控）、查询型（智能检索、远程抄表）、控制型（智能交通、智能家居、路灯控制）和扫描型（手机钱包、高速公路不停车收费）等。应用层解决的是信息处理和人机交互的问题。物联网的发展趋势五、绪论五、物联网的发展趋势物联网的应用领域涉及方方面面。其在工业、农业、环境、交通、物流、安保等基础设施领域的应用有效地推动了这些方面的智能化发展，使得有限的资源被更加合理地使用和分配，从而提高了行业效率、效益。物联网在家居、医疗健康、教育、金融与服务业、旅游业等与生活息息相关的领域的应用，从服务范围、服务方式到服务的质量等方面都有了极大的改进，大大地提高了人们的生活质量。1.智能交通智能交通系统以信息通信技术将人、车和路三者紧密协调、和谐统一，建立起大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。交通参与者可以得到实时的道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息及与出行相关的其他信息；出行者根据这些信息确定自己的出行方式、出行路线。更进一步，当车上装备了自动定位和导航系统时，该系统可以帮助驾驶员自动选择行驶路线。五、物联网的发展趋势智能交通系统——不停车收费五、物联网的发展趋势2.智能物流智能物流是物联网技术应用的重要领域，在集装箱运输、场站(港口)及枢纽管理中，RFID技术和光电传感器发挥着重要的作用。在物流过程的可视化智能管理系统方面，通常采用GPS卫星导航定位、RFID、传感等多种技术，在物流过程中实现实时车辆定位、运输物品监控、在线调度与配送的可视化管理。五、物联网的发展趋势近年来，各个地方政府结合本地实际，纷纷推进本地物流信息平台的建设。例如，浙江省专门成立了领导小组、指挥部和管理中心，完成了公共信息系统建设规划和技术规范，且浙江省交通物流公共信息系统已经正式发布。再如，依托邻近东南亚的地理优势，通过物联网，云南省将被建设成为面向东南亚、南亚国家的先进智能网络物流中心。五、物联网的发展趋势智能物流3.智能农业智能农业也称数字农业或信息农业，是运用遥感遥测、全球定位系统、地理信息系统、计算机网络和农业专家信息系统等技术，与土壤快速分析、自动灌溉、自动施肥给药、自动耕作、自动收获、自动采后处理和自动储藏等智能化农机技术相结合，定位到中、小尺度的农田，在微观尺度上直接与农业生产活动、生产管理相结合的高新技术系统和新型农业生产方式。五、物联网的发展趋势智能农业五、物联网的发展趋势4.智能电网顾名思义，智能电网就是电网的智能化，它建立在集成的、高速双向的通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、控制方法及决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。加强智能电网的建设，将推动智能小区、智能城市的发展，提升人们的生活品质。五、物联网的发展趋势智能电网五、物联网的发展趋势5.智能医疗智能医疗是从消灭处方纸开始的。电子处方可以有效地避免医疗事故，并实现对用药成本的控制。医生使用计算机或数字手持设备，通过一个加密网络将处方直接传送至后台，可以在医院、药店和卫生管理当局联网共享的数据平台上进行统一登记和共享查询。我国在医疗健康行业的物联网应用主要体现在医疗服务、医药产品管理、医疗器械管理、血液和医疗废物管理、远程医疗与远程教育等多个方面，但多数处于试点和起步阶段。五、物联网的发展趋势智能医疗五、物联网的发展趋势6.智能家居智能家居也称智能住宅，是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，能提供舒适安全、高品质的家庭生活空间，还由原来的被动静止结构转变为具有主动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，整合了智能家电控制、智能灯光控制、电动窗帘控制、防盗报警、门禁对讲、煤气泄漏报警等系统，同时还可以拓展诸如三表抄送、视频点播等增值服务，使家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效地安排时间，增强家居生活的安全性，并节约各种能源费用。五、物联网的发展趋势智能家居五、物联网的发展趋势7.智能安防公共安全是国家安全和社会稳定的基础。安防系统的应用范围极其广泛，涉及人们日常生活的方方面面。已有市售产品包括视频监控、出入口控制、入侵检测、防爆安检等十几个大类，共数千种。以上海世博园区的安全防护为例，300多座场馆，40多万日均访问人次，游客的出行安全和食品安全保障，以及场馆建筑和室内设施的安全保障都需要安防系统来提供支持。而其他如贵重设备监护、煤矿监控、建筑物结构健康监测、事故预警、监狱监控等，也均属于安防应用范畴。五、物联网的发展趋势智能安防五、物联网的发展趋势物联网即将取代互联网，这不是一个趋势，而是一个现实。它不是一种普通的技术，而是一项重大的技术革命。发展物联网现在已被提到国家的战略高度，是实现国家产业结构调整、推动产业转型升级的一次重要契机。为更好地推进我国的物联网发展，我国物联网政策支持力度不断加大，近几年国家相关部门出台了系列政策和激励措施，使得我国物联网领域在技术标准研究、应用示范和推进、产业培育和发展等方面取得了很多进步。五、物联网的发展趋势五、物联网的发展趋势五、物联网的发展趋势五、物联网的发展趋势五、物联网的发展趋势五、物联网的发展趋势五、物联网的发展趋势五、物联网的发展趋势五、物联网的发展趋势五、物联网的发展趋势欢迎大家提问绪论项目一物联网标识技术及应用物联网技术与应用导论感知功能是构建物联网系统的基础。感知功能的主要关键技术包括传感器技术和信息处理技术等。其中，传感器技术涉及信息数据的收集，信息处理技术涉及信息数据的加工和处理。标识技术是指对物品进行有效的、标准化的编码与标识的技术手段，是信息化的基础工作，2015年由中国物品编码中心主导完成，我国首次提出自主可控的物联网编码国家标准为《物联网标识体系物品编码Ecode》（GB/T31866—2015）。本项目将物联网的四种标识技术划分为四个子项目，这些子项目都是当今用途较为广泛的识别技术。项目一物联网标识技术及应用学习任务一产品电子代码项目一物联网标识技术及应用学习任务二二维码学习任务三RFID学习任务四视频识别技术产品电子代码项目一物联网标识技术及应用学习任务一学习任务一产品电子代码感知层处于三层构架的最下层，是最接近人和物的一层，这一层是决定物联网能否具有感知的核心。感知层解决的主要问题是客观世界数据的获取，其通过传感技术、识别技术将图像或信息数据采集起来。实施采集的主要设备有传感器、视频探测器、全球定位系统、射频识别系统、红外感应系统和激光扫描等，通过传感器等设备采集外部信息数据。运营商开展各类行业应用，也都依赖于这类感知信息的准确获取。目前，这一层也存在一些问题和技术上的瓶颈，如关键技术的问题、标准化的问题等。2017年1月，工业和信息化部发布的《物联网“十三五”发展规划》中提出工作重点是突破4个关键技术，即传感器技术、体系架构共性技术、操作系统、物联网与移动互联网和大数据融合关键技术。

任务目标通过本任务的学习，学生应了解计算机编码技术，明白编码技术的基本原理，掌握编码技术的使用方法及应用环境，能够创造性地根据具体环境的差异运用不同的编码技术。学习任务一产品电子代码知识链接一、EPC及EPC编码概述EPC的全称是electronicproductcode，翻译为“产品电子代码”。EPC的载体是RFID电子标签，并借助互联网来实现信息的传递。EPC旨在为每一件单品建立全球的、开放的标识标准，实现全球范围内对单件产品的跟踪与追溯，从而有效地提高供应链管理水平、降低物流成本。EPC是一个完整的、复杂的和综合的系统。学习任务一产品电子代码EPC的概念是1999年由美国麻省理工学院的一位教授提出的，在国际物品编码协会、宝洁、可口可乐、沃尔玛、雀巢、Sun、Philips、IBM等全球83家组织和跨国公司的支持下，科学家们开始了EPC计划，并于2003年完成了技术体系的规模场地使用测试。美、日、欧等发达国家和地区全力推动符合EPC技术电子标签的应用，全球最大的零售商美国沃尔玛宣布“从2005年1月份开始，前100名供应商必须在托盘中使用EPC电子标签，2006年必须在产品包装中使用EPC电子标签”。美国国防部及美国、欧洲、日本的生产企业和零售企业都制定了在2004年到2005年实施电子标签的方案。学习任务一产品电子代码射频识别系统是实现EPC代码自动采集的模块，包括EPC标签和读写器，它们之间利用无线方式进行信息交换，射频读写器与信息系统相连，是读取标签中EPC代码并将其输入网络信息系统的设备；EPC网络信息系统由本地网络和全球互联网组成，是实现信息管理、信息流通的功能模块，包括EPC中间件、对象名称解析服务（objectnameservice，ONS）和EPC信息服务（EPCinformationservice,EPCIS）。中间件是加工和处理所有信息与事件流的部件，是连接读写器和信息系统的桥梁，主要任务是在将数据送往应用程序之前进行数据校对、读写器协调、数据传送、数据存储和任务管理。学习任务一产品电子代码EPC编码是国际物品编码协会推出的新一代产品编码体系，打破了原来的产品条码仅对产品分类的格局，它可以对每个单品都赋予一个全球唯一的编码。96位的EPC码可以被2.68亿家公司使用，每个公司可以有1600万产品分类，每类产品有680亿的独立产品编码，形象地说，即可以为地球上的每一粒大米赋予一个唯一的编码。学习任务一产品电子代码知识链接二、EPC编码结构EPC代码是由标头、厂商识别代码、对象分类代码、序列号等数据字段组成的一组数字，具体结构见表1-1。学习任务一产品电子代码一、判断题1.EPC是美国AutoID实验室提出的。（）2.EPC由分别代表版本号、制造商、物品名称以及序列号的编码组成。（）3.EPC不可唯一标识。（）学习任务一产品电子代码思考与训练二、单选题1.产品电子代码的英文缩写是（）。A.ERPB.EPCC.ECPD.CEP2.实现计算机代码自动采集的模块是（）。A.感知系统B.网络系统C.射频识别系统D.控制系统学习任务一产品电子代码思考与训练三、多选题1.EPC的特点有（）。A.完整性B.复杂性C.综合性D.自更新性2.计算机信息网络系统由（）组成。A.中间件B.对象名称解析服务C.计算机信息服务D.微型芯片学习任务一产品电子代码思考与训练二维码项目一物联网标识技术及应用学习任务二学习任务二二维码二维条码（二维码）是用某种特定的图形按一定规律在二维方向分布的双色相间的记录数据符号信息的图形。二维码是数字对象唯一识别符（digitalobjectuniqueidentifier，DOI）的一种。

任务目标通过本任务的学习,学生应掌握生成二维码的方法和过程，加深对二维码的认识，掌握二维码的工作过程，熟悉二维码在日常生活中的应用。学习任务二二维码知识链接一、二维码的起源二维码技术是在一维条码无法满足实际应用需求的前提下产生的。一维条码的信息容量相对较小，一般是对物品的标识，而二维码是对物品的描述。学习任务二二维码对物品的标识就如同人的身份证一样，给某物品分配一个代码，代码以条码的形式被标识在物品上，用来标识该物品，以便自动扫描设备能够识读其相关信息；而一维条码本身不带有该物品的描述性信息。学习任务二二维码知识链接二、二维码的特点及原理学习任务二二维码1信息容量大二维码的特点2安全性高3读取率高4错误纠正能力强二维码的原理是使用若干与二进制数相对应的几何图形来表示文字数值信息，并生成一个矩阵图。二维码生成后，要用专门的解码器解码，现在都采用红外线探头来抓取图形，解码一般分为硬解码和软解码。硬解码是探头抓取图形之后直接调用其自身的软件解码，软解码是抓取图形之后将其传送到特定的二维码库中对比解码。学习任务二二维码知识链接三、二维码的应用1.疫苗安全可追溯由于冷链不完善、接种环境差等问题，近年来，疫苗造假、疫苗过期等事件接连曝出，使疫苗接种安全成为社会的敏感话题。2010年，山西乙脑疫苗生产企业将疫苗放置在高达30℃的阳光直射环境中长达数十小时,使其冷链破坏，多名儿童注射后死亡。学习任务二二维码在2020年全国人大、政协会议上，全国人大代表、海尔集团总裁周云杰建议应用物联网技术保障疫苗接种安全，通过物联网技术解决疫苗运输、流程追溯及安全接种等各个环节的短板问题。青岛海尔生物医疗股份有限公司生产了基于物联网的智能接种箱，接种箱链接疫苗入口、疫苗出口等场景，想要取出疫苗必须扫码，而扫码的过程就记录了疫苗的信息，包括疫苗的种类、冷链温度、厂家、有效期等信息，这些信息甚至可以具体到哪位医护人员在什么时间给谁接种了哪一支疫苗，让每一针都有迹可循。学习任务二二维码学习任务二二维码能扫码的智能接种箱2.票务销售系统二维码在电子票务系统中最大规模的应用是在火车票销售系统中。传统票务系统升级为电子票务系统，用户在线选车、预订、支付，凭得到的电子凭证或身份证即可到此电商平台的对应实体商家消费，无须排队、等待、验证，让用户立即获得一系列完美的消费体验。学习任务二二维码3.证照应用护照、身份证、挂号证、驾驶证、会员证等证照资料利用二维码，发挥“随到随读”“立即取用”的资讯管理效果。学习任务二二维码4.报纸应用报纸利用二维码技术打造“立体报纸”，用户通过使用智能手机等设备扫描报纸上的二维码，“平面”报纸立即成为“立体”报纸，同时还可以将文字的内容以视频、音频的方式呈现。国内应用二维码的报纸很多，华西都市报、长江日报、成都商报等报纸开发得最早。二维码的应用使报纸的容量大大扩展，读报的乐趣也大大增加。学习任务二二维码5.车辆管理应用车辆的年审文件、违章处罚单等印刷上相关的二维码，将有关车辆的基本信息（包括车架号、发动机号、车型、颜色等）转化保存在此二维码中。信息的数字化便于管理部门的管理和实时监控。学习任务二二维码6.手机上网应用手机二维码可以印刷在多种载体上，用户通过手机摄像头扫描二维码或输入二维码下方的号码、关键字即可快速手机上网，便捷地浏览网页，省去了在手机上输入网址的烦琐过程，实现一键上网。同时，还可以方便地获取相关服务信息，如获取天气预报、实现电子地图查询定位、手机阅读等多种功能。随着4G的普及和5G的到来，二维码可以为网络浏览、下载、在线视频、网上购物、网上支付等提供方便的入口。学习任务二二维码学习任务二二维码手机二维码的使用任务实训1.实训目的（1）学习二维码生成器的使用。（2）掌握二维码的生成过程。2.实训设备（1）计算机一台。（2）二维码生成软件。学习任务二二维码任务名称：生成二维码3.任务步骤（1）打开二维码生成软件（本例以在线二维码生成器为例。（2）在左侧的文本框中输入要显示的文字。学习任务二二维码（3）选择二维码的颜色。还可对其尺寸、样式进行设置。（4）单击“保存”按钮，即可生成一幅二维码。学习任务二二维码一、判断题1.二维码比条码的信息量更大。（）2.二维码的安全性不如条码。（）思考与训练学习任务二二维码二、单选题1.二维码是一个（）。A.矩阵图B.三维图C.立体图D.卡通图2.二维码是对物品的（）。A.标识B.描述C.编号D.定价思考与训练学习任务二二维码三、多选题1.下面哪些是二维码的特点？（）。A.信息容量大B.安全性高C.读取率高D.错误纠正能力强2.二维码可以应用在（）方面。A.疫苗安全溯源B.证照应用C.报纸应用D.手机二维码思考与训练学习任务二二维码RFID项目一物联网标识技术及应用学习任务三学习任务三RFID目前，RFID已经被广泛地运用于各行各业。2011年6月2日是意大利“共和国日”，又逢意大利统一150周年，意大利举行了统一150周年纪念展，主要展览意大利150年的民族史。每一位进入展厅的观众都会分得一张RFID卡，当观众对某一个展品感兴趣时，只需将RFID卡靠近展品的相关读写器，便可以将该展品的信息记入RFID卡中，就近找到一个屏幕，将RFID卡靠近屏幕的读写器，就可以在屏幕上显示展品的文字、图像或视频等，既方便，又可以增强观众观展的自主性。

任务目标通过本任务的学习，学生应了解什么是RFID，掌握RFID的工作过程，熟悉RFID的应用领域；并通过电视控制器的组装实践，了解电视控制器在工作过程中是如何运用RFID识别的，进而更好地理解RFID的工作原理。学习任务三RFID知识链接美国国家航空航天局（NationalAeronauticsandSpaceAdministration，NASA）下属机构在执行ChemSecure项目时，在美国国防部基于Web的有害材料管理系统（hazardousmaterialsmanagementsystem，HMMS）数据库上集成了RFID和传感器技术，自动实时管理有害材料，如有害材料的使用、运送、跟踪和储存。学习任务三RFID铁路车号自动识别系统（automatictrainidentificationsystem，ATIS）是我国最早应用RFID的系统，也是应用RFID范围最广的系统，是完全拥有自主知识产权的远距离自动识别系统。过去，国内铁路车头的调度都是靠手工统计、手工进行，费人、费时,还不够准确，造成资源的极大浪费。铁道部在采用RFID技术以后，实现了统计的实时化、自动化，降低了管理成本，提高了资源利用率。学习任务三RFID1RFID标签RFID系统2天线3应答器4阅读器学习任务三RFID知识链接一、RFID标签RFID标签可以做成动物跟踪标签，嵌在动物的皮肤下，直径比铅笔芯还小，长度只有0.5in（1in=0.0254m）；也可以做成卡的形状，还有许多商店在售卖的商品上附有硬塑料RFID标签用于防盗。除此以外，特定的RFID标签可用于跟踪联运集装箱或重型机器、跟踪卡车车辆等。学习任务三RFID学习任务三RFID印刷层RFID标签芯片层底层芯片层在印刷层与底层之间，是标签的核心部分，芯片层不能承受印刷压力，因此通常的做法是先印好印刷层，做好底层，再与芯片层复合。知识链接二、天线天线是标签与阅读器之间的通道。天线的形状和大小多种多样。例如，可以装在门框上，接收从该门通过的人或物的相关数据，小区门禁多采用此种；还可安装在适当地点用来监控道路上的交通情况，交通违章监控就是此类应用；等等。学习任务三RFID知识链接三、应答器RFID系统的核心部分是应答器，它能够接收并发送信号，一般被做成低功率的集成电路，与外部的电磁波或电磁感应相互作用，产生RFID标签工作时所需的功率并进行数据传输。应答器是RFID系统的信息载体，目前应答器的无源单元大多是由耦合元件（线圈、微带天线等）和微芯片组成的。学习任务三RFID应答器的原理学习任务三RFID知识链接四、阅读器阅读器可以是手持的，也可以是固定的，它发射出的无线电波在1in～100ft（1ft=0.3048m）甚至更远的范围内都有效，这主要取决于其功率与所用的无线电频率。阅读器通过发射信号传送指令给电子标签，并接收标签返回的数据。在处理信号之后，将有用的数据通过，网络和数据管理系统交互，从而完成对电子标签的信息获取和解析。学习任务三RFID学习任务三RFID全双工系统及时序系统RFID系统的基本工作方式半双工系统及时序系统任务实训1.实训目的（1）学习红外编码的原理，以更好地理解RFID原理。（2）按照实训步骤问电视控制器节点下载代码，调试电视控制器节点，使其加入ZigBee网络，通过计算机上的ZigBee调试助手向电视控制器发送控制命令，观察电视的状态，分析并解释试验结果。任务名称：电视控制器的组装调试学习任务三RFID任务实训2.实训设备（1）安装SmartRF工具的计算机一台。（2）CC2530调试器及其连接线一套。（3）电视控制器节点一个。任务名称：电视控制器的组装调试学习任务三RFID3.任务步骤1）烧录协调器代码（1）拔下协调器节点上的2530核心板。学习任务三RFID（2）将2530核心板插入2530母板的排座上，注意2530核心板的排针与2530母板的排座对齐。学习任务三RFID（3）将2530核心板与2530母板对齐后，用手指按压2530核心板的中部，压紧至排针完全插入排座即可。学习任务三RFID（4）将CC2530调试器与协调器相连。学习任务三RFID（5）打开下载软件。按下调试器的复位按键，如果连接正常，复位后软件就会检测到硬件，并且显示硬件的MAC地址。学习任务三RFID（6）对参数进行更改，更改时注意要与图中一致。特别需要注意的是，每台设备的PanID必须唯一（不能出现两台设备的PanID相同的情况），其他参数可以保持一致。学习任务三RFID（7）单击1处按钮进入文件选择对话框，在2处选择“Coordinator_Exp协调器.hex”文件，单击3处的“打开”按钮载入选中的文件。学习任务三RFID（8）选中1处的“Erase,ProgramandVerify”单选按钮，单击2处的“PerformAction”按钮，软件开始烧录，3处说明正在烧录。学习任务三RFID（9）提示“Erase，ProgramandVerifyok”，说明烧录并验证完成，此时，单击“确定”按钮就可以进行下一步的测试工作了。学习任务三RFID2）烧录电视控制器节点代码（1）连接硬件。学习任务三RFID（2）设置烧录参数，更改时要注意与图中一致。每台设备的PanID必须不同，其他参数可以保持一致。学习任务三RFID（3）单击1处进入文件选择对话框，在2处选择“EDevSensor_Emu传感器.hex”文件，单击3处的“打开”按钮载入选中的文件。学习任务三RFID（4）在1处选中“Erase,ProgramandVerify”单选按钮，在2处单击“PerformAction”按钮，软件开始烧录，3处说明正在烧录。学习任务三RFID（5）提示“Erase,ProgramandVerifyok”，说明烧录并验证完成，此时单击“确定”按钮就可以进行第三步测试工作了。下载完成后拔下CC2530调试器。学习任务三RFID3）测试电视控制器节点（1）用连接线将协调器与计算机相连。学习任务三RFID（2）连接好协调器后，在计算机桌面上右击“我的电脑”图标，在弹出的快捷菜单中选择“管理”命令，然后单击“设备管理器”，再打开端口查看本机的端口号（图中2处），本机的端口号为COM10。学习任务三RFID（3）打开ZigBee调试助手，在1处选择“串口”通信方式，在2处选择串口号（本机为COM10），在3处单击“打开”按钮就可以打开调试工具。学习任务三RFID（4）如果协调器和电视控制器节点代码下载正确，并且参数也设置正确，那么就会在调试助手界面中出现拓扑图。学习任务三RFID（5）双击虚框区域就会出现所示的节点信息界面。学习任务三RFID（6）单击虚线框区域就会出现所示界面，在“长度”选择框处选择“6字节”，在“数据”文本框处输入6个字节的控制命令。电视控制命令见表1-2。学习任务三RFID表1-2调光灯控制器控制命令学习任务三RFID（7）电视的控制命令为6个字节。可通过发送不同的控制命令来控制电视，观察电视的变化。需要注意的是，红外发射头要对着电视的红外接收头。学习任务三RFID一、判断题1.天线是标签与中间件之间的通道。（）2.所有RFID的天线的形状和大小都是相同的。（）3.RFID标签的核心部分是中间件。（）4.射频识别技术是疫苗安全追溯系统的关键技术，能够有效地实施跟踪与追溯，提高疫苗安全和监控的水平。（）思考与训练学习任务三RFID二、单选题1.（）不是RFID系统的组成部分。A.阅读器B.集成电路C.应答器D.天线2.阅读器通过发射信号传送指令给（）。A.天线B.电子标签C.读写器D.应答器思考与训练学习任务三RFID二、单选题3.目前，铁路应用的机车、货车射频标签均采用（）写入的工作方式。A.无线B.有线C.无线和有线D.无线或有线思考与训练学习任务三RFID三、多选题1.RFID标签通常是由（）构成的。A.印刷层B.芯片层C.底层D.多媒体信息采集层2.应答器的无源单元由（）组成。A.耦合元件B.数据结构技术标准C.一致性测试标准等D.微芯片思考与训练学习任务三RFID三、多选题3.射频识别系统的基本工作方式分为（）。A.全双工B.半双工C.时序系统D.异步思考与训练学习任务三RFID视频识别技术项目一物联网标识技术及应用学习任务四学习任务四视频识别技术视频识别技术指的是使用计算机从视频图像中通过运算和分析，提取出其中有用信息的一项技术。

任务目标本任务旨在使学生了解目前比较主流的视频识别技术及其基本识别原理，了解其中的关键技术，掌握视频识别的未来发展方向及应用领域。通过研讨的形式开展小组讨论，并让学生收集视频识别的技术，在讨论会中探讨这些技术未来的发展方向，并形成预测报告。学习任务四视频识别技术知识链接视频识别技术即让计算机知道视频中发生了什么事。如果从视频中个体运动行为的分析、提取和识别角度来看，就能令计算机判断出这些个体进行了什么行为，进而可以判断这些行为是否符合某些规则，那么对于不符合规则的事件就可以进行及时发现和报警，摆脱了人工的干预和判断，实现令计算机代替人进行监控，即实现了自动监控或智能监控。学习任务四视频识别技术从更形象一点的角度来解释，监控系统中摄像头和视频传输技术解决了眼睛的问题，使监控人员能够在不身处现场的情况下通过摄像头看到现场的情景，而这一现场还由于传输技术的进步摆脱了地域的限制，甚至可以在千里之外(通过数字网络传输视频)；而视频识别技术则给监控系统加上了大脑，使机器能够代替人(至少在一定程度上)来随时监看这些视频，不需要再由人工随时去监看这些视频。学习任务四视频识别技术知识链接一、车牌识别技术车牌识别是视频识别技术在生活中的实际应用之一，它利用车辆的动态视频或静态图像进行车牌号码、颜色的自动识别。车牌识别技术的核心包括车牌定位算法、车牌字符分割算法和光学字符识别算法等。学习任务四视频识别技术1.车牌识别技术的工作原理车牌识别技术的工作原理分为以下几步。学习任务四视频识别技术1车辆检测。可采用视频检测、埋地线圈检测、雷达检测、红外检测等多种方式感知车辆的经过，并触发图像采集抓拍系统。2图像采集。通过高清摄像抓拍，主机对通行车辆进行实时、不间断的记录、采集。学习任务四视频识别技术3车牌定位。在经过图像预处理之后的灰度图像上进行行列扫描，确定车牌区域。4字符识别。对分割后的字符进行缩放、特征提取，与字符数据库模板中的标准字符表达形式进行匹配判别。5结果输出。将车牌识别的结果以文本格式输出。2.车牌识别技术的两大应用1）停车场及小区出入口停车场及小区出入口车牌识别技术主要用于记录车辆的牌照号码、出入时间，实现车辆的自动管理，如可以自动判别车辆是否属于本小区。停车场及小区出入口仅仅依靠人工去记来往车辆的车牌号码和停靠时间是非常困难的，不但会出现错误，还需投入大量人力。在一些单位这种应用还可以同车辆调度系统相结合，自动、客观地记录本单位的出车情况。学习任务四视频识别技术车牌识别系统对于车牌被遮挡、掉漆断裂、模糊不清等也能够分析识别，为停车场及出入口的工作人员省去许多麻烦。学习任务四视频识别技术2）高速公路收费站我国高速公路建设发展突飞猛进，高速公路四通八达。高速公路收费站出入口车牌识别技术的应用，可以极大地方便交警识别违规行驶车辆的号牌信息，对一些违法车辆进行有效的管理和抓捕。收费站卡口一般设在露天环境中，再加上一些车辆行驶较快，因而对车牌识别技术的要求很高。传统的车牌识别技术针对160P像素的车牌进行识别，有效范围小，车牌漏识率高，不能满足收费站卡口的需求。现在高清车牌识别技术的应用解决了车牌识别率低的问题，从而为执法提供了可靠的依据。学习任务四视频识别技术当有车辆驶入时，系统识别车辆牌照并将识别到的信息发送到指定的中心管理服务器上，通过与数据库中的盗抢可疑车辆的车牌信息进行对比，便可判断出驶入高速公路收费站出入口的车辆是否为盗抢可疑车辆，可极大地避免违法犯罪事件的发生，并对已发生的事件提供破案参考信息。学习任务四视频识别技术知识链接二、视频检索技术视频检索就是从大量的视频数据中找到所需的视频片段。根据给定的参数就能够自动找到所需的视频片段点，实现基于内容的视频检索。根据提交视频内容的不同，视频检索一般分为镜头检索和片段检索。目前，视频检索的多数研究还集中在镜头检索上，而片段检索方面的研究才刚刚开始。例如，在新闻中检索感兴趣的事件，在体育节目中检索喜爱的体育运动，在电影中检索喜欢的情节等。学习任务四视频识别技术1.视频检索的关键技术一个完整的视频检索系统的关键技术主要有关键帧提取、图像特征提取、相似性度量等。（1）关键帧提取。关键帧是一个镜头的关键图像帧，它反映一个镜头的特性及主要内容。关键帧的选取一方面必须能够反映镜头中的主要事件，因而描述应尽可能地准确完全；另一方面要便于检索。学习任务四视频识别技术（2）图像特征提取。图像特征提取可以针对图像内容的底层物理特征进行提取，如颜色直方图、图像轮廓特征等。（3）相似性度量。视频的检索是一种相似性的检索，其在提取图像的特征后，通过比较帧特征的相似性，来找到与给定的样例视频相似的视频片段，从而完成视频检索。学习任务四视频识别技术2.国内外视频检索技术的发展现状国内外视频检索技术的发展现状如下。（1）QBIC系统。QBIC(querybyimagecontent)系统是由美国IBMAlmaden研究中心开发的，是基于内容检索系统的典型代表。QBIC系统允许使用例子图像、用户构建的草图和图画及其选择的颜色和纹理模式，以及镜头和目标运动等图形信息，对大型图像和视频数据库进行查询。视频方面主要利用了颜色、纹理、形状、摄像机和对象运动来描述内容。学习任务四视频识别技术（2）VisualSeek系统。VisualSeek系统是美国哥伦比亚大学电子工程系与电信研究中心图像和高级电视试验室共同研究的一种在互联网上使用的基于内容的检索系统。它实现了互联网上的基于内容的图像、视频检索,提供了一套供人们在Web上搜索和检索图像及视频的工具。（3）VideoQ系统。VideoQ系统是美国哥伦比亚大学研究的一个项目，它扩充了传统的关键字和主题导航的查询方法,允许用户使用视觉特征和时空关系来检索视频。（4）TVFI系统。TVFI(Tsinghuavideofindit)系统是清华大学开发的视频节目管理系统。该系统可以提供:视频数据入库、基于内容的浏览、检索等功能。学习任务四视频识别技术知识链接三、人脸识别技术人脸识别是一项热门的计算机技术研究领域，是使用计算机相关软硬件对人脸进行自动分析辨别的一项技术。它属于生物特征识别技术的范畴。2014年，中国科学院深圳先进技术研究院副院长汤晓鸥领军的团队发布研究成果——基于原创的人脸识别算法。其准确率达到98.52%，首次超越人眼识别能力（97.53%）。学习任务四视频识别技术1.人脸识别的原理人脸识别技术是基于人的脸部特征，对输入的人脸图像或者视频流首先判断是否存在人脸，如果存在人脸，则进一步地给出每个脸的位置、大小和各个主要面部器官的位置信息，并依据这些信息进一步提取每个人脸中所蕴含的身份特征，并将其与已知的人脸数据进行对比，从而识别每个人脸的身份。学习任务四视频识别技术01智能设备解锁2017年9月，苹果新版手机iPhoneX应用了FaceID屏幕解锁功能，随后各大手机品牌厂商相继应用了人脸识别解锁功能，引发了智能终端设备人脸识别应用的热潮，这成了人脸识别产业新的快速增长点。学习任务四视频识别技术2.人脸识别技术的应用02智能安防人脸识别作为一种非常重要的身份识别手段，在公安巡检、网上追逃、户籍调查、证件查验等方面得到了广泛的应用。同时，人脸识别也可以用作访问控制的一种手段，延伸出了诸如考勤系统、门禁系统等方面的应用，确保只有经过授权的人员才能进入某些区域。学习任务四视频识别技术03医疗2019年1月，人工智能公司FDNA开发了DeepGestalt系统。其是基于深度学习的人脸识别医疗系统，通过人脸识别技术辨识基因疾病，从而帮助医生进行诊断。学习任务四视频识别技术任务实训1.实训目的（1）了解视频识别的原理及关键技术。（2）探讨视频识别技术未来的应用领域及发展方向。任务名称：视频识别技术讨论会学习任务四视频识别技术2.任务步骤三人为一小组将全班分成若干组，分别收集有关视频识别技术的文章及参考资料，收集的具体内容如下。（1）每组收集（或教师布置）一项视频识别技术。（2）了解该技术的原理。（3）收集该技术关键的资料。（4）对该技术未来的应用领域提出自己的见解。（5）指出该技术的不足或未来待完善之处。学习任务四视频识别技术欢迎大家提问项目一物联网标识技术及应用简述题1.简述视频识别技术的发展趋势。2.简述目前视频识别技术存在的关键问题。项目一物联网标识技术及应用项目二物联网感知技术及应用物联网技术与应用导论感知层位于物联网三层架构的第一层，是信息收集和数据提取的渠道，与人体结构中的皮肤和五官的功能相似。感知层由基本的感应器件和感应器组成的网络两大部分组成。该层的核心技术包括传感器技术、微系统传感器技术、传感器网络、红外感应与定位技术等。项目二物联网感知技术及应用传感器是感知中的基本单元，是当代科技发展的重要标志之一。传感器技术与通信技术、计算机技术构成信息技术产业的三大支柱。我国早在20世纪60年代就开始涉足传感器制造业，在1972年组建成立中国第一批压阻传感器研制生产单位。改革开放以来，我国传感器技术及其产业取得了长足进步，建立了传感技术国家重点实验室、微米/纳米国家重点实验室、国家传感技术工程中心等研究开发基地。项目二物联网感知技术及应用微系统传感器是传感器的“微小化”产品，广泛应用于智慧医疗、航空、消费电子、智慧物流等领域。早在2006年，我国发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》就为信息技术确定了3个前沿方向，其中有两项就与传感器网络直接相关。微机电系统（microelectromechanicalsystem，MEMS）、微光机电系统（microoptoelectromechanicalsystems，MOEMS）等研究项目被列入了国家高新技术发展重点；在“九五”国家重点科技攻关项目中，初步建立了敏感元件与传感器产业。其在工业互联网中的应用尤为突出。项目二物联网感知技术及应用定位技术诞生于15世纪，我国对定位技术高度重视，着眼于国家安全和经济社会发展需要自行研制的北斗全球卫星导航系统也是继全球定位系统（GlobalPositioningSystem，GPS）、格洛纳斯(GlobalNavigationSatelliteSystem，GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。其与前两名相比毫不逊色，并且大有后来居上之势。目前，全球超50%的国家在使用我国自主研发的北斗卫星导航系统。项目二物联网感知技术及应用学习任务一传感器学习任务二微系统传感器学习任务三传感器网络学习任务四红外感应与定位技术项目二物联网感知技术及应用传感器学习任务一项目二物联网感知技术及应用感知是物联网的先行技术，要确保物联网的稳定运行，离不开众多感知技术的加持，其中最为关键的技术之一便是传感器。传感器是工业互联网的基础和核心，是自动化智能设备的关键部件。传感器技术是半导体技术、测量技术、计算机技术、信息处理技术、微电子学、光学、声学、精密机械、仿生学和材料科学等众多学科相互交叉的综合性和高新技术学科之一，是信息社会的重要基础，是现代科技的开路先锋，也是当代科学技术发展的一个重要标志，它与通信技术、计算机技术共同构成信息产业的三大支柱。传感器是指能感受事物的状态且能够被感知、测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。它主要应用于汽车工业（如高级轿车的酒精检测MEMS系统、胎压监测系统）、工业过程控制、卫生保健（如睡眠呼吸监测系统）、环境监测（如目前新建楼宇中都在采用的新风系统，其中就内置了一个环境空气监测的智能传感器）等领域。学习任务一传感器

任务目标通过本任务的学习，学生应了解传感器的分类及其依据，熟悉传感器的基本组成及工作原理，掌握常见传感器的优、缺点及适用环境，并能够熟练进行选取设计。本任务以火焰探测器为任务对象，通过展示任务的实施过程，学生应掌握传感器的基本原理及工作步骤。学习任务一传感器知识链接一、传感器概述智能传感器带有微处理机，具有采集、处理、交换信息的能力，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。2020年5月7日工业和信息化部办