物联网技术导论 -课件 第1章 物联网概述

物联网

技术导论数字经济系列教材第1章

物联网概述物联网

技术导论011.1物联网的发展与趋势02031.2物联网的技术特征1.3物联网与未来社会目录CONTENTS1.1物联网的发展与趋势人类历史上，信息化共经历了三次浪潮20世纪40-50年代，计算机的出现掀起了信息化产业的第一次革命浪潮；20世纪90年代初，互联网的出现掀起了信息化产业的第二次革命浪潮；从2010年起，物联网掀起了信息化产业的第三次革命浪潮。什么是物联网？通俗讲，物联网就是“万物互联”的网络。“万物互联”是未来的技术发展趋势，也是人类共同的梦想。1.1物联网的发展与趋势施乐公司的网络可乐贩售机比尔·盖茨《未来之路》物联网的概念起源1990年施乐公司的网络可乐贩售机；1991年美国麻省理工学院(MIT)的KevinAshton教授首次提出物联网的概念；微软的创始人比尔·盖茨在1995年出版《未来之路》一书，提出“物物互联”的构想；1999年，“物联网（TheInternetofThings/IoT）”一词出现。KevinAshton教授在演示中提到了“物联网”这个术语。1.1物联网的发展与趋势国内外发展概况在近现代人类历史上，已经出现了三次重大技术革命。前三次工业革命使得人类社会发展进人了空前繁荣的时代，与此同时，也造成了巨大的能源、资源消耗，付出了巨大的环境和生态成本代价，急剧扩大了人与自然的矛盾。第四次工业革命的目标是实现信息化基础上的智能化，我们可以称之为“智能时代”。

智能时代的核心特征，就是以物联网作为信息化基础设施。时间18世纪末工业1.0蒸汽时代20世纪初电力广泛应用蒸汽机物联网

大数据人工智能1970年代初今天工业2.0电气时代工业3.0信息化自动化、信息化工业4.0智能化复杂度1.1物联网的发展与趋势国内外发展概况-国外2005年，物联网作为一种重要技术真正进入大众的视野。2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟ITU发布了《ITU互联网报告2005：物联网》(ITUInternetReports2005：TheInternetofThings)，物联网因此受到广泛关注。美国2009年，IBM提出“智慧地球”的概念；奥巴马政府时代，出台了《经济复苏和再投资法》，对物联网战略进行了具体的指导；欧盟2008年发布《2020年的物联网--未来路线》;2009年6月，欧盟提出了《物联网—欧洲行动计划》（InternetofThings—AnactionplanforEurope）;日本自上世纪90年代中期以来，相继推出了e-Japan、u-Japan和i-Japan等一系列国家信息技术发展战略；其他国家韩国、澳大利亚、新加坡等国家也将物联网纳入了国家发展战略计划中；1.1物联网的发展与趋势国内外发展概况-国内1999年中科院就启动了传感网的研究，在无线智能传感器网络技术、微型传感器、传感器终端机、移动基站等方面取得了重大进展，并且形成了从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。。2009年8月7日，国家总理温家宝在无锡微纳传感网工程技术研发中心视察并发表重要讲话，提出了“感知中国”的理念，标志着我国物联网产业的研究和发展已上升到国家战略层面；2010年年初，我国正式成立了传感（物联）网技术产业联盟;2011年3月，《物联网“十二五”发展规划》正式出台，明确指出物联网发展的九大领域；2015年3月，李克强总理在全国两会上作政府工作报告时首次提出“中国制造2025”和“互联网+”行动计划；2021年9月，工业信息化部发布联合多个部委共同发布了《物联网新型基础设施建设三年行动计划》（2021-2023年），将物联网纳入7大数字经济重点产业，并对物联网接入能力、重点领域应用等作出部署；011.1物联网的发展与趋势02031.2物联网的技术特征1.3物联网与未来社会目录CONTENTS1.2物联网的技术特征物联网的定义英文名称为“TheInternetofThings”，简称IoT。《ITU互联网报告2005：物联网》中提出的定义：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备和技术，按约定的协议，把任何物体与互联网相连，进行信息交换和通信，以实现对物体和过程的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。主要解决物品与物品（ThingtoThing，T2T），人与物品（HumantoThing，H2T），人与人（HumantoHuman，H2H）之间的互联。通俗理解，物联网就是“物物相连的互联网”。物联网的核心和基础仍然是互联网延伸和拓展到了任何物体与物体之间进行信息交换和通信1.2物联网的技术特征物联网的定义“物”的概念物联网中，“物”的含义很广，但必须满足下面的条件才能成为物联网中的“物”：1）有数据传输通路；2）有可被识别的编号；3）有一定的存储功能；4）有或多或少的计算能力；5）有信息的接收器；6）有信息的发送器；7）有专门的应用程序；8）遵循物联网的通信协议；全面感知全面感知解决数据获取的问题。这里的数据既包含物理世界的数据，也包含了人类社会活动产生的各类数据；感知是指利用识别、捕获、测量等技术手段，实时对各类数据进行采集获取的过程；泛在连接泛在连接解决数据连接与传输问题。“泛在”的含义指无处不在；数据传输的稳定性和可靠性是保证物-物相连的关键；泛在连接必须保证数据传输的安全性和完整性；需要通过相应的软硬件进行转换；智慧应用智慧应用是解决数据如何计算、处理和进行决策的问题。物联网服务人类社会的最终目的是为各行各业提供数据的智慧应用方案；智慧应用是指利用大数据技术、人工智能技术、云计算等各种智能计算技术，实现智能决策与控制，以更加系统和全面的方式解决问题1.2物联网的技术特征1.2物联网的技术特征关键技术领域感知与识别技术感知与识别技术是物联网的基础，负责采集物理世界中发生的物理事件和数据，实现外部世界信息的感知和识别，包括多种发展成熟度差异性很大的技术，如传感器、射频识别RFID、二维码等。网络与通信技术网络是物联网信息传递和服务支撑的基础设施，通过泛在的互联功能，实现感知信息高可靠性、高安全性传送。信息处理与服务技术信息处理与服务技术负责对物联网数据进行智能信息处理并为上层应用提供服务。信息处理与服务技术主要解决感知数据如何存储（如物联网数据库技术、海量数据存储技术）、如何检索（搜索引擎等）、如何使用（云计算、数据挖掘、机器学习等）、如何不被滥用等问题（数据安全与隐私保护等）。011.1物联网的发展与趋势02031.2物联网的技术特征1.3物联网与未来社会目录CONTENTS1.3物联网与未来社会物联网将人、物品和应用相互连接在了一起，人类与物理世界的交互方式将发生一场重大变革。当前物联网技术应用已经在智能工业、智能农业、智能物流、智能交通，智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗、智能家居等众多领域中蓬勃开展，为社会各行各业提供日益强大的数字化变革推动力。物联网应用行业及场景1.3物联网与未来社会AIoT近年来，随着人工智能技术的发展，IoT正向着AIoT的形态进化发展。AIoT（人工智能物联网）=AI（人工智能）+