物联网导论【课件】第1章 初识物联网 任务3 认识物联网特征与体系架构、任务4 了解物联网标准5-6讲

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点击此处结束放映这部分内容对于认识物联网的意义重大，是本章的重点内容。

认识物联网特征与架构1.3物联网导论1.3.1物联网的特征

点击此处结束放映1.全面感知

物联网是各种感知技术的广泛应用。在物联网上，利用RFID、二维码、北斗卫星导航系统、摄像头、传感器、传感网等感知、捕获、测量的技术手段，随时随地对物体进行信息采集和获取。以传感器为例，物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类型的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性地采集环境信息，不断更新数据。各种感知技术的综合应用使物联网的接入对象更加广泛，获取的信息更加丰富。物联网导论2.可靠传送

物联网是一种建立在互联网和通信网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是传统的互联网与通信网，通过各种有线、无线网络与互联网、通信网融合，将物体的信息接入网络并实时准确地进行传递，以便随时随地进行可靠的信息交互和共享。例如，物联网上的传感器定时采集各类环境信息，通过网络传输，送达监控中心或应用平台。物联网上的信息量极其庞大，已构成海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。物联网的可获得性必须更高，可靠性必须更强，互联互通范围必须更为广泛。点击此处结束放映物联网导论3.智能处理

物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别、模糊识别等各种智能技术，对海量的跨地域、跨行业、跨部门的数据和信息进行分析处理，提升对物理世界、经济社会各种活动和变化的洞察力，做出智能化的决策和控制，扩充其应用领域。例如，从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。物联网的信息处理能力更强大，人类与周围世界的相处更为智慧。点击此处结束放映物联网导论1.3.2物联网的体系架构1.三层架构模型

三层架构模型是业界最早普遍认可的物联网体系架构，从下往上依次是感知层、网络层和应用层。感知层相当于人的皮肤和五官，网络层相当于人的神经中枢，应用层相当于人的大脑。应用层、网络层、感知层又分别被形象地称为“云”“管”“端”，因此，也可用“云”“管”“端”来概括物联网的三层架构模型。点击此处结束放映物联网导论（1）感知层——“端”是最底层，具有物联网全面感知的核心能力，是物联网发展的基础。物联网从原有网络用户终端向“下”延伸和扩展，将通信对象的范围扩大到现实世界的各种物体。解决数据获取问题。感知层负责识别物体，采集信息。

首先，信息获取与物品的标识符相关；其次，信息获取与数据采集技术相关，数据采集技术主要有自动识别技术和传感技术。信息短距离传输是指利用传感网技术、蓝牙技术、红外技术等，使终端装置采集到的信息在终端装置和网关之间双向传送。由网关将采集到的信息通过网络层提交到后台处理，当后台对数据处理完毕后，发送执行命令到相应的执行设备完成对被控/被测对象的控制。各种终端装置、执行设备属于感知层，感知层又被称为“端”。点击此处结束放映物联网导论（2）网络层——“管”

连接感知层和应用层，具有数据传输的功能，称为传输层，起到“管道”的作用，因此又被称为“管”。是物联网的神经中枢，是物联网最重要的基础设施之一，在物联网中，要求网络层能够把感知层感知到的数据无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送，它解决的是感知层所获得的数据在一定范围内，尤其是远距离传输的问题。点击此处结束放映物联网导论

物联网的网络层包括接入网和核心网。接入网被形象地称为“最后一公里”，是指用户终端到骨干网间的所有设备，其长度一般为几百米到几千米。

接入网技术包括无线接入技术、光纤接入技术、电力网接入技术等。在接入网层面也存在异构网络融合的趋势。

核心网通常是指除接入网和用户驻地网之外的网络部分，又被称为骨干网。目前应用较广的核心网是互联网、移动通信网。互联网是物联网核心网的重要组成部分，移动通信网则以全面、实时及高速、高覆盖率、多元化处理多媒体数据等特点，为“物品触网”创造有利条件。点击此处结束放映物联网导论（3）应用层——“云”

应用层是物联网的“社会分工”——与行业需求结合，实现广泛智能化。云计算技术普及后，云就部署在应用层，因此应用层又被称为“云”。目前绿色农业、工业互联网、公共安全、智慧城市、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个领域均有物联网应用。物联网的行业特性主要体现在应用领域，在应用层，物联网与行业需求结合，与各行业专业技术深度融合。

感知层生成的大量信息经过网络层传输汇聚到应用层，应用层对这些信息进行分析和处理，做出正确的控制和决策，实现智能化的管理、应用和服务。应用层解决的是数据如何存储（数据库与海量存储技术、数据中心）、如何检索（搜索引擎）、如何使用（大数据与人工智能）、如何不被滥用（数据安全与隐私保护）等信息处理问题，以及人机界面的问题。点击此处结束放映物联网导论2.四层架构模型

相比三层架构模型，四层架构模型将三层架构模型中的应用层按功能进一步细分为平台层和应用层。平台层是由于社会分工分行形成的，有平台层的存在，企业不用费心于如何让设备联网。物联网的四层架构模型才更符合实际的物联网行业。点击此处结束放映物联网导论

物联网平台在物联网体系中起承上启下作用，向下连接海量设备，可为设备提供安全可靠的连接通信能力，支撑数据上报至云端，向上提供云端API（云应用程序接口编码），服务端通过调用云端API将指令下发至设备端，实现远程控制。物联网平台主要包含设备接入、设备管理、安全管理、消息通信、监控运维及数据应用等。平台层的参与者是各式的平台服务提供商，平台层完成对数据、信息的存储和分析。目前，国内典型的物联网平台有中国移动OneNET平台、华为OceanConnect平台等。点击此处结束放映物联网导论

点击此处结束放映实践作业：除了三层架构模型与四层架构模型，物联网还有一个六域模型，请查阅资料，完成六域模型体系架构图的绘制，并加以说明。任务3的任务评价表物联网导论

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认识物联网标准的意义、标准化现状、标准化组织，目标是要学会查询物联网相关标准。

了解物联网标准1.4物联网导论1.4.1物联网标准的概念、作用及意义点击此处结束放映图1-1物联网的应用领域1.标准的概念

不同的人对标准会有不同的理解，不同的组织对标准的定义也不尽相同。

普遍意义上的标准一般是指衡量事物的准则，如技术标准，实践是检验真理的唯一标准等；或者由于其本身合于准则，可供同类事物比较、核对的事物，如标准音、标准时间等。

我国国家标准化组织从技术意义上对标准的定义是“通过标准化活动，按照规定的程序经协商一致制定，为各种活动或其结果提供规则、指南或特性，供共同使用和重复使用的文件。”

物联网导论2.标准的作用

标准的作用就是提供一致性，其是对重复性事物和概念的统一规定，以获得最佳秩序和最佳社会效益为目的。它涉及工农业、工程建设、交通运输、对外贸易和文化教育等多个领域，包括质量、安全、卫生、环境保护、包装储运等多种类型。例如，我们最熟悉的ISO9000质量管理体系就是一套标准，是质量管理体系通用的要求和指南。

点击此处结束放映物联网导论3.标准的意义①标准是个人生活健康、安全的保障。②标准是企业进入市场，参与国内外贸易竞争的通行证。“一流企业做标准、二流企业做品牌、三流企业做产品”。③标准是各行各业实现管理现代化的捷径。④标准是国民经济持续稳定协调发展的保障。

当今世界，标准竞争已成为继产品竞争、品牌竞争之后，又一种层次更深、水平更高、影响更大的竞争形式。在物联网的新一代技术浪潮中，标准的竞争将更加白热化。一个企业或一个国家，要在激烈的国际竞争中立于不败之地，必须深刻认识标准的重要意义，只有加紧完善以技术标准为依托的自主创新体系，才能在激烈的竞争中胜出。点击此处结束放映物联网导论1.4.2物联网标准化点击此处结束放映1.标准化组织

物联网的标准化工作在全球与之相关的多个标准化组织中竞相展开，包括国际标准化组织（ITU、ISO、IEC、3GPP、3GPP2等）、区域性标准化组织（ETSI等）、国家标准化组织（CCSA、ATIS、TTA、TTC等）、行业标准化组织及论坛（IETF、IEEE、OMA等）等。这些标准化组织各自沿着自己擅长的领域进行研究，所开发的标准有重叠也有分工。在各标准化组织进行研究的同时，有些行业标准在国家或地区政府的推动下也在快速形成，这些行业标准带动了相关标准化组织之间的分工和合作，为物联网标准做出了实质性的贡献。目前在行业应用标准化方面，智能电网、智能交通和智慧医疗等方面的进展比较快。

物联网导论点击此处结束放映2.物联网标准体系框架

物联网导论点击此处结束放映3.物联网标准化现状

标准不统一将导致设备无法互通，数据无法交互使用，不能形成规模化效益，限制物联网产业的发展。2013年，国家物联网基础标准工作组发布了《中国物联网标准化白皮书》，对国内外物联网标准化情况进行了梳理，分析了影响应用发展的标准问题，总结了物联网标准化的工作成就和问题。2015年，物联网标准化工作出现了新的发展趋势，国际标准竞争日趋激烈，产业标准联盟不断涌现，业界巨头纷纷加入标准争夺战。

当前物联网标准化现状：标准化组织众多，物联网总体标准亟待统一，物联网感知层标准亟须突破，物联网网络层标准相对完善，物联网服务支撑标准尚待探索，物联网应用层标准严重缺失，物联网共性标准亟须完善，我国物联网标准化工作取得较快发展，我国在国际标准化工作中的竞争力和影响力有待提升。

物联网导论点击此处结束放映1.4.3标准的查阅

其中部分标准可免费下载，部分标准仅支持在线浏览。①国家标准全文公开系统，网址：/。②全国标准信息公共服务平台，网址：/。③国家标准化管理委员会，网址：/。④标准库，网址：。20