走进物联网 全套课件

走进物联网全套课件1.1物联网的概念

什么是物联网？在回答这一问题之前，先通过智慧社区的场景了解自己身边的物联网技术应用。前言案例故事知识提炼聚焦生活能力拓展1234目录01案例故事让我们一起来看看王先生家一天的生活。早上5：30分，智能网关启动电饭锅开始煮粥。早上6：50，智能网关闹铃时间到，启动卧室音响系统，美妙的音乐响起，窗帘自动开启，阳光照射进卧室，美好的一天开始了。早上7：早上7：05，爷爷和奶奶在早饭前量了血压与血氧，数据通过智能网关上传到健康云上，记录两位老人的日常健康数据。医生根据历史数据，对个人进行健康跟踪干预。早上7：25，王先生准备上班，车子里非常闷热。他用手机远程启动了车内的空调，等到达适宜的温度后，王先生开车上班去了。早上7：30，王先生上班去了，王太太陪着两位老人逛公园。当家里没有人了，王先生可以通过手机上的APP软件，启动家中的安全布防。早上7：32，王先生将车开到小区大门口，车闸摄像头智能识别出已登记的车牌，自动抬杠放行。早上9：00，便利店送鸡蛋的送货员到楼下按了楼宇门铃。由于王太太家中无人，王先生离家前设置了离家的安全布防模式，可视门禁系统将信号转给了王太太。王太太在陪老人逛公园，手机上的智慧社区客户端提示家中有访客，王太太用手机与楼下送货员进行视频对话，约定重新上门的时间。早上10:00，王先生在公司上班，手机突然接到家中被非法入侵的短信警告，王先生立刻用手机查看家中的视频监控，发现原来是狗狗在家中玩耍时，误触阳台门窗的报警器，虚惊一场。早上10：01，通过视频看见小狗狗受到惊吓，王先生用手机控制自动喂食机，给狗狗的食盆添加了食物，狗狗闻到香味安静下来，开始用餐。下午16：00，今晚全家要和亲戚们在社区附近的饭店聚餐，王太太用手机上的智慧社区客户端查询亲戚预订的包厢号。17：30，王先生开车带一家人去酒楼，快到酒楼的时候，王先生用手机查询酒楼附近停车位的空余情况。晚上20:00，一家人回到家，撤销安全布防后，房间灯光感应系统感知到室内照明不足，自动调整到合适的亮度。晚上23:15，全家人都休息了，室内主要照明设备熄灭，只留过道夜灯，安全布防自动开启，窗帘自动关闭。02知识提炼物联网就是物物相连的互联网物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，还不如说物联网是业务和应用。产业、行业的应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。目前比较被认可的物联网定义为：通过条码及二维码、射频识别（RFID）、激光扫描仪、全球定位系统（GPS）、各类传感器（如红外传感器、温湿度传感器等）、无线传感器网络（WSN）等物品识别和信息传感设备，按约定的协议，以有线或无线的方式，通过各种局域网、接入网、互联网将任何物品（包括人）连接起来，进行信息交换和通信处理，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。中国物联网校企联盟将物联网定义为：几乎所有技术与计算机、互联网技术的结合，实现物体与物体之间，环境以及状态信息的实时共享和智能化的收集、传递、处理、执行。物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络，其具有智能、先进、互联的三个重要特征。误区一把传感网或RFID网等同于物联网。误区二把物联网当成互联网的无边无际的无限延伸。把物联网当成所有物的完全开放、全部互连、全部共享的互联网平台。误区三认为物联网就是物物互联的无所不在的网络。误区四将仅仅能够互动、通信的产品都当成物联网应用国际电信联盟（ITU）将物联网定义为：主要解决物品与物品（ThingtoThing，T2T），人与物品（HumantoThing，H2T），人与人（HumantoHuman，H2H）之间的互连。该定义的重点在于，H2T是指人利用通用装置与物品之间连接，从而使人与物的连接更加简化，而H2H是指人之间不依赖于PC（包括智能手机）而进行的互连，如图1－18所示。因为互联网并没有考虑到对于任何物品连接的问题，所以使用物联网来解决这个传统意义上的问题。在讨论物联网的T2T、H2T和H2H时，经常会引入一个更为广泛使用的英文缩写M2M，可以理解为：人与人（MantoMan）、人与机器（MantoMachine）、机器与机器（MachinetoMachine）的互连。03聚焦生活手机遥控空调04能力拓展请列举你身边物联网在生活中的运用。尝试用手机APP遥控家里的电视，完成表1－1。1.2物联网各场景认知

物联网应用领域范围几乎覆盖了各行各业，在其发展的同时还将带动传感器、微电子、视频识别等一系列产业的同步发展，带来巨大的产业集群生产效益。亚里士多德曾说过“给我一个支点我可以撬起地球”，而随着技术的发展，“给我一个物联网我可以感知地球”将可能在未来得以实现。本任务将介绍物联网的典型应用领域。前言案例故事知识提炼聚焦生活能力拓展1234目录01案例故事杭州智慧城市2016年10月，杭州市政府在云栖大会上宣布推出“城市大脑”智慧城市建设计划，将为这座拥有2200多年历史的城市，安装一个人工智能中枢――杭州城市数据大脑，如图所示。让大数据帮助城市来做思考、决策，将杭州打造成一座能够自我调节、与人类良性互动的城市。

杭州将围绕城市管理、产业经济、社会民生、资源环境、基础设施等五方面的智慧应用，建立全面立体感知、安全可靠传输、智慧高效处理的智慧城市基础支撑体系。智慧交通智慧水资源

在杭州，由于水管老化、道路等原因无法更换水管，自来水管的漏损率一直保持在12%左右。折算成水量就意味着每天要漏掉14万吨以上的自来水，一年损失5000万吨，相当于5个西湖的水量。不仅如此，大量水通过管网渗漏和地下空间渗漏，既造成水资源的浪费，又易形成大面积塌陷，构成巨大面积塌陷，形成巨大的安全隐患。杭州“智慧水资源”是利用现代化通信、物联网、遥测遥感等技术，按照“覆盖到面、监测到线、控制到点”的原则，实现水资源领域的水质水情监测、水资源管理、水利政务、饮水安全等主要业务的多层次、全方位的水利现代化、资讯化、智慧化，有效提高杭州水资源利用水平。智慧医疗智慧城管建设02知识提炼“智慧地球”是IBM公司首席执行官彭明盛2008年首次提出的新概念。第一，能够更透彻地感应和度量世界的本质和变化；第二，促进世界更全面地互联互通；第三，在上述基础上，所有事物、流程、运行方式都将实现更深入的智能化，企业因此获得更智能的洞察。智慧农业：智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去，运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制，使传统农业更具有“智慧”。除了精准感知、控制与决策管理外，从广泛意义上讲，智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。智慧物流：智慧物流是利用集成智能化技术，使物流系统能模仿人的智能，具有思维、感知、学习、推理判断和自行解决物流中某些问题的能力。即在流通过程中获取信息从而分析信息做出决策，使商品从源头开始被实施跟踪与管理，实现信息流快于实物流。即可通过RFID、传感器、移动通讯技术等让配送货物自动化、信息化和网络化。智慧交通：智慧交通是在交通领域中充分运用物联网、云计算、人工智能、自动控制、移动互联网等技术，对交通管理、交通运输、公众出行等等交通领域全方面以及交通建设管理全过程进行管控支撑，使交通系统在区域、城市甚至更大的时空范围具备感知、互联、分析、预测、控制等能力，以充分保障交通安全、发挥交通基础设施效能、提升交通系统运行效率和管理水平，为通畅的公众出行和可持续发展服务。智慧工业：智能工业是将具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节，大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，将传统工业提升到智能化的新阶段。工业和信息化部制定的《物联网“十二五”发展规划》中将智能工业应用示范工程归纳为：生产过程控制、生产环境监测、制造供应链跟踪、产品全生命周期监测，促进安全生产和节能减排。智慧医疗：智慧医疗通过打造健康档案区域医疗信息平台，利用最先进的物联网技术，实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动，逐步达到信息化。智能家居：智能家居是在互联网影响之下物联化的体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，提供全方位的信息交互功能，甚至为各种能源费用节约资金。智能安防：物联网技术的普及应用，使得城市的安防从过去简单的安全防护系统向城市综合化体系演变，城市的安防项目涵盖众多的领域，有街道社区、楼宇建筑、银行邮局、道路监控、机动车辆、警务人员、移动物体、船只等。特别是针对重要场所，如：机场、码头、水电气厂、桥梁大坝、河道、地铁等场所，引入物联网技术后可以通过无线移动、跟踪定位等手段建立全方位的立体防护。形成整体城市管理系统、环保监测系统、交通管理系统、应急指挥系统等应用的综合体系。智能电网：智能电网就是电网的智能化（智能电力），也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的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，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。智能环保：它是借助物联网技术，把感应器和装备嵌入到各种环境监控对象(物体)中，通过超级计算机和云计算将环保领域物联网整合起来，可以实现人类社会与环境业务系统的整合，以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策的智慧。03聚焦生活感知太湖，智慧水利“太湖美，美就美在太湖水。”一曲歌谣，唱出了太湖碧波荡漾、山清水秀的景象。然而曾经背负盛名的太湖，近几年却频频因环境污染和生态危害见诸媒体。无锡市民一定不会忘记2007年夏季的那一天，他们如往常一样打开水龙头，迎来的却是刺鼻的气味。太湖蓝藻大规模暴发，让“太湖明珠”无锡市因此经历了一场严重的用水危机。感知太湖，智慧水利智慧水利系统整体架构图感知太湖，智慧水利太湖四位一体检测体系04能力拓展日前，智慧医疗在各大医院都有了不同程度的应用，请你挑选一家医院，走进该医院进行实地调查，了解其智慧医疗方面的应用，并完成表1-2。1.3“物洛伊”咖啡壶物联网的起源从有语言开始，人类一直没有停止对信息自由交流的追求。从书信到电话，再到互联网……现如今，人们又把目光投向身边的各种物体，开始设想如何与它们进行信息交流，这就是广受关注的物联网。物联网的英文说法其实更清楚，“TheInternetofThings”直译过来就是“物体的互联网”。其理想是让每个目标物体通过传感系统接入网络，让我们在享受“人与物”两个维度的自由交流外，再加上一个“物与物”的第三维度自由。那么，物联网的思想起源于哪里？前言案例故事知识提炼聚焦生活能力拓展1234目录01案例故事物联网的理念最早可以追溯到1991年英国剑桥大学的咖啡壶事件。小小的咖啡壶竟然能吸引上百万人的关注，这可能吗?可能。实现这一壮举的就是一只名为“特洛伊”的咖啡壶，如图所示。010406020503“特洛伊”咖啡壶事件发生在1991年。剑桥大学特洛伊计算机实验室的科学家们在工作时，要下两层楼梯到楼下看咖啡煮好了没有，但常常空手而归，这让工作人员觉得很烦恼。为了解决这个麻烦，他们编写了一套程序，并在咖啡壶旁边安装了一个便携式摄像机，镜头对准咖啡壶，利用计算机图像捕捉技术，以3帧/秒的速率传递到实验室的计算机上，以方便工作人员随时查看咖啡是否煮好，省去了上上下下的麻烦。这样，他们就可以随时了解咖啡煮沸情况。0104060205031993年，这套简单的本地“咖啡观测”系统又经过更新，更是以1帧/秒的速率通过实验室网站连接到了因特网上。没想到的是，仅仅为了窥探“咖啡煮好了没有”，全世界因特网用户蜂拥而至，近240万人点击过这个名噪一时的“咖啡壶”网站。后来网络数字摄像机的开发、应用及网络扩展都是源于这个世界上最富盛名的“特洛伊咖啡壶”。1995年，微软帝国的缔造者比尔•盖茨曾撰写了一本轰动全球的书《未来之路》，他在这本书中预测了微软乃至整个科技产业未来的走势。盖茨在书中写道：“虽然现在看来这些预测不太可能实现，甚至有些荒谬，但是我保证这是本严肃的书，而决不是戏言。10年后我的观点将会得到证实。”010406020503预测一：“您将会自行选择收看自己喜欢的节目，而不是等着电视台为您强制性选择。”预测二：“如果您计划购买一台冰箱，您将不用再听那些喋喋不休的推销员唠叨，电子论坛将会为您提供最为丰富的信息。”预测三：“如果您的孩子需要零花钱，您可以从计算机钱包中给他转5美元。另外，当您驾车驶过机场大门时，电子钱包将会与机场购票系统自动关联，为您购买机票，而机场的检票系统将会自动检测您的电子钱包，查看是否已经购买机票。”010406020503预测四：“您可以亲自进入地图中，这样可以方便地找到每一条街道、每一座建筑。”预测五：“您丢失或者失窃的摄像机将自动向您发送信息，告诉您它现在所处的具体位置，甚至当它已经不在您所在的城市也可以被轻松找到。”02知识提炼2010年，IBM前首席执行官郭士纳提出，计算机模式每隔15年发生一次变革，被称为“十五年周期定律”。1965年前后的大型机；1980年前后的个人计算机；而1995年前后则发生了互联网革命；2010年前后专家、机构和业界人士普遍认为是物联网的天下。互联网的出现，使人们步入了信息化时代，极大推动了人类社会的发展。作为现代社会中人们耳熟成详的一个名词“互联网”，已经成为人与人交流沟通、传递信息的纽带。然而细心的用户可以发现，虽然互联网有着丰富的内容和成熟的应用，但这些内容与应用是针对人与人这个特定的领域并且是虚拟的，那么人和物、物和物之间是不是也能有这样一种对话工具并且反映真实的物理世界呢？针对这个思路和启示，物联网应运而生。它的提出和使用让人与物、物与物之间的有效通信变为可能，这不仅可以降低管理的成本，而且更为重要的是大大提高了物品和各种自然资源使用的效率，是社会信息化的另一次变革。那么物联网和互联网有什么联系和区别呢？物联网和互联网的主要区别是：目前想要通过互联网了解一个东西，必须通过人去收集这个东西的相关信息，数字化后再放置到互联网络上供人们浏览，人在其中要做很多的工作，且难以动态了解其变化。物联网则不需要，它是物体自己“说话”，通过在物体上植入各种微型感应芯片并借助通信网络，与现在的互联网相互联接，让其“开口”。这样一来，人们不仅可以和物体“对话”，物体和物体之间也能“交流”。03聚焦生活智能手表可穿戴设备是物联网最大消费类产品，近几年智能手表成为了大家关注的焦点，有人说它引领着可穿戴设备的革命。智能手表将手表内置智能化系统、搭载智能手机系统连接于网络,从而实现多种物联功能。功能一：遥控拍照。功能二：健康监护和运动检测。功能三：支付功能。功能四：儿童智能手表的定位与围栏功能。做一做体验互联网数字摄像机的安装调试及其功能，了解互联网数字摄像机的功能。04能力拓展1．互联网与物联网一样吗？2．尝试用手机微信体验共享实时位置功能。

内容

类别

相同之处不同之处互联网物联网1.4物联网体系架构

物联网的智慧和强大体现在生活的各方面。它是如何做到的呢？在回答这一问题之前，让我们通过小敏工作的部分场景，了解物联网的体系架构。前言案例故事知识提炼聚焦生活能力拓展1234目录01案例故事

小敏是一家长途客运公司的司机，经常往返各地。她发现普通的高速收费通道与ETC快速通道有很大的区别。

她在普通通道精神拥堵，她想解决这个问题。

为此公司为本单位车辆安装了电子不停车收费系统（ETC），按要求把ETC的OBU电子标签贴在车子的前挡风玻璃上，这样就能实现在全国的高速公路上行驶，不用手动交纳通行费。小敏从甲地上高速，ETC通道会显示车辆的信息及状态。系统通过微波通信对车内的OBU电子标签进行读取信息。对比车辆信息验证后对车辆放行。

经过一段时间的行驶，小敏从乙地下高速。经过ETC通道。系统通过微波读取OBU电子标签的信息，结算费用并显示金额和信息后放行。

02知识提炼

物联网是一个相对比较复杂的系统，一般将物联网的体系架构分为三个层：感知层、网络层、应用层。

在各层之间，信息不是单向传递的，也有交互、控制等，所传递的信息多种多样，这其中关键是物品的信息，包括在特定应用系统范围内能唯一标识物品的识别码和物品的静态与动态信息。03聚焦生活

随着物联网支付的兴起，越来越多的人选择移动支付作为支付的一种方式。2015年，我国第三方移动支付市场规模达16万亿元，移动支付规模首次超过PC端支付，其庞大的市场规模引得各方势力竞相角逐，竞争异常激烈。据支付宝公布的2016年全民账单数据显示，在刚刚过去的2016年，有4.5亿用户使用了支付宝。其中71%的支付通过移动端进行，使用移动支付的消费者越来越多。而移动支付中用的最多的就是移动终端的支付。移动终端作为可以在移动中使用的计算机设备，几乎在一瞬之间转变为互联网业务的关键入口和主要创新平台。移动终端的支付通过扫描条形码或者二维码来实现。

物联网中的生物识别技术在慢慢成为一项重要的快捷移动支付身份验证方法。许多移动设备中集成有指纹识别的传感器，指纹识别的高精度和不用记密码的优点，被普遍接受。除了指纹识别，人脸信息、虹膜信息也都存在独一无二的特性，有些产品甚至尝试通过语音识别来解开密码。物联网时代会让移动支付的方式变得更加多样化。04能力拓展移动支付中涉及到物联网三个层次的设备有哪些？及其功能是什么？2.1传感器

传感器的应用在现实生活中随处可见。自动门是利用人体的红外波来开关门；烟雾报警器是利用烟敏电阻来测量烟雾浓度；手机的照相机和数码相机是利用光学传感器来捕获图像；电子称是利用力学传感器来测量物体的重量。目前传感器已经渗透到工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断和生物工程等各个领域，从茫茫的太空到浩瀚的海洋，几乎每一个现代化项目都离不开各种各样的传感器。前言案例故事知识提炼聚焦生活能力拓展1234目录01案例故事马塞罗那的智能垃圾回收系统

在巴塞罗那，原有的收集方式是车辆沿固定路线、固定时间收集垃圾，但经常会遇到垃圾箱未满就来收或垃圾已满收集车辆还未来的情况。这种相对固定的收集方式效率低，浪费资源。

目前，巴塞罗那流行一种带感应的垃圾处理箱技术。这种垃圾处理箱技术的特点是在自身满载时会主动发出信号，工作人员将根据其发出的信号来安排、分配垃圾运输车的出行频率和路线，从而提高垃圾处理效率。

除此之外，巴塞罗那在城市管理的其他方面也大量的运用了传感器。如巴塞罗那通过在地上安装传感设备，司机只要下载一种专门的应用程序，就能根据传感器发出来的信息获知哪里有空车位，极大地便捷了市民停车需求。采用了湿度传感器，通过感知地面湿度，以确定何时应该给城市绿地浇水。02知识提炼传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。可以说，传感器是人类感觉器官的延长，因此传感器又称为电五官。传感器与人类五大感觉器官的比拟。

湿度传感器

工作原理：湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。电阻式湿度传感器的工作原理是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。

电容式湿度传感器的工作原理是用高分子薄膜电容制成的。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。

温度传感器

工作原理：独立式烟感报警器共有两种传感器可供选择，一种是离子传感器，一种是光电传感器。离子传感器是通过测量空气中的正负电荷的平衡来工作的光电传感器是通过一束光和一个光的感应器来测量烟的浓度的。

烟雾传感器

工作原理：工作原理：独立式烟感报警器共有两种传感器可供选择：一种是离子传感器，一种是光电传感器。

金属膨胀原理设计的传感器双金属片式传感器液体和气体的变形曲线设计的传感器电阻传感

热电偶传感

其他传感器空气质量传感器称重传感器声音传感器

其他传感器压力传感器光照度传感器转速传感器03聚焦生活智能手机中的传感器技术随着信息技术的迅猛发展，智能手机的功能越来越强大，其中很多功能要归功于多种多样的传感器。方向传感器、触摸屏幕、重力传感器、光线传感器、电子罗盘、GPS、加速传感器、距离传感器、三轴陀螺仪、摄像头等，这些都是手机内部比较常见的传感器装置。我们在玩手机游戏、定位导航、拍摄照片、手机屏幕旋转时都使用到手机内部的传感器。光线传感器重力传感器位移传感器做一做做一做04能力拓展请你查阅资料，例举各种传感器的作用，以及它在生活中的应用场景，并填写到表2－3。2.2条码技术

随着商业的不断发展，智能移动化的普及，条码技术在生产、生活中的应用越来越广泛，接下来通过以下案例、知识点及场景应用的介绍，更深层次地学习条形码技术。前言案例故事知识提炼聚焦生活能力拓展1234目录01案例故事食品溯源

条形码和二维码的广泛使用给消费者查询食品信息带来了便利，二维码中有生产、加工、流通、消费等供应链环节中消费者关心的追溯要素。购物时，只要用智能手机扫描一下食品标签上的条形码和二维码，就能立即获得该食品的详细信息，包括食品来源、食品生产和加工方法、食品冷藏链等情况。不但食品的主料可以溯源，就连辅料也一样可以追溯。02知识提炼条码的产生和发展条码的概念条码的概念一维条码二维码条码识别设备03聚焦生活手机APP－－查查条码制作一维条码做一做04能力拓展寻找家里5-6个有一维码的物品，并用手机软件进行扫描识别，记录扫描数据，并填写表2－5中。2016年底以来共享单车风靡各个城市，使用者只需下载APP，扫描单车上的二维码，就可以使用了。体验共享单车并完成表2－6。2.3物联网“第二代身份证”RFIDRFID是物联网感知层中重要的识读技术，生活中处处可见RFID技术的应用，像公共交通电子车牌、酒店门禁卡、汽车防盗系统、图书馆通道门禁等等，但似乎大家对于RFID技术都很陌生，接下来通过以下的学习来真正的认识和了解RFID。前言案例故事知识提炼聚焦生活能力拓展1234目录01案例故事010406020503苏明是一家大型连锁超市某分店店长。早上8:00苏明到达超市，在考勤机上刷了自己的员工卡，考勤记录同步到超市的考勤管理系统。010406020503苏明打开了“智能商超管理系统”，开始正式营业。010406020503一个客户来到超市柜台，要求办理购物卡。苏明打开“智能商超——账户充值”系统，同时拿出了一张无线射频IC卡，放在桌面发卡器上，为用户进行了购物卡办理。010406020503今天是中秋节，苏明想做商品优惠促销活动，吸引客户的眼球。于是，苏明对部分商品的价格进行降价修改处理，修改的商品价格通过手持终端PDA设备写到超高频纸质标签上并通用电子价格标签显示，方便用户查看。010406020503降价促销活动引来了很多客户的抢购，客户购买完商品后，直接推着所购买的所有商品经过收银台指定的位置。该位置安装了RFID超高频读写器，可以直接读取到商品上的超高频纸质标签。读取完毕后，收银员的操作系统界面上显示了客户所购买的所有商品，并且将总价显示出来，客户可通过现金结算，或者使用购物卡进行结算。010406020503晚上8:30，超市关门，停止营业。苏明跟几个员工开始进行商品的盘点工作，对商品的销售情况及库存情况进行统计。商品的盘点主要借助于手持终端PDA设备，员工先用PDA扫下某商品的条码，接着走过每一排货架，通过获取商品上的超高频纸质标签，让PDA自动搜索该商品的所有数量。010406020503以上案例场景中，很多涉及到RFID技术的应用，如考勤打卡机、商品的入库、电子价格标签、购物结算及PDA盘点，除了这些，生活中对于RFID的应用还很多。那么RFID是怎么来的？RFID的组成、分类、工作方式等的知识，需要我们更深入的去了解。请同学们扫描二维码，感受运用RFID技术，超市购物自动结帐功能。02知识提炼RFID，射频识别技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触，是一种非接触式的自动识别技术。RFID(RadioFrequencyIdentification)RFID领域应用最为广泛的一个标准是EPC标准，它将RFID系统分成了四个层次，包括物理层、中间层、网络层和应用层。物理层是整个系统的物理环境构造，包括标签、天线、读写器、传感器、仪器仪表等硬件设备。中间层是信息采集的中间件和应用程序接口，负责对读卡器所采集到的标签中的信息进行简单的预处理，然后将信息传送到网络层或应用层的数据接口。网络层是系统内部以及系统间的数据联系纽带，各种信息在其上交互传递。应用层则是EPC后端软件及企业应用系统。通常我们所说的RFID产品处于物理层，其最基本的组成部分包括：1．射频标签(或称射频卡、应答器等)射频标签也可称作射频卡，它由耦合元件及芯片组成，含有物品唯一的标识体系，包含着一系列的数据和信息，比如产地，日期代码和其他关键的信息等，这些信息储存在一个小的硅片中，利用阅读器，可以及时方便的了解精确的信息。按照不同的方式，射频标签有以下几种分类。分类方式种类特点供电方式无源卡卡内无电池，利用波束供电技术将接收到的射频能量转化为直流电源为卡内电路供电，作用距离短，寿命长，对工作环境要求不高。有源卡卡内有电池提供电源，作用距离较远，寿命有限、体积较大、成本高，且不适合在恶劣环境下工作。载波频率和作用距离的区别低频射频卡（LF）主要有125KHz和134.2KHz两种，常用于短距离、低成本的应用中，如门禁、货物跟踪等。高频射频卡（HF）主要有13.56MHz，用于门禁控制和需传送大量数据的传输系统。超高频射频卡（UHF）主要为433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz等，应用于需要较长读写距离和高读写速度的场合，如火车监控、高速公路收费，以及供应链管理。调制方式主动式主动式射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器。被动式被动式射频卡使用调制散射方式发射数据，它必须利用读写器的载波来调制自己的信号。芯片只读卡只读，唯一且无法修改的标识，价格低。读写卡可擦写，可反复使用，价格高。CPU卡芯片内部包含微处理器单元（CPU）、存储单元、输入/输出接口单元，价格高。2．射频阅读器在RFID系统中，信号接收设备一般叫做阅读器（或读卡器）。阅读器的基本功能就是提供与标签进行数据传输的接口，读取(有时还可以写入)标签信息的设备。在RFID相关产品中，读卡器的含金量是最高的，因为它是半导体技术、射频技术、高效解码算法等多种技术的集合。3．射频天线射频天线主要用来在标签和读取器间传递射频信号。RFID系统中包括两类天线，一类是RFID标签上的天线，和RFID标签集成为一体；另一类是读写器天线，既可以内置于读写器中，也可以通过同轴电缆与读写器的射频输出端口相连。目前的天线产品多采用收发分离技术来实现发射和接收功能的集成。RFID系统的基本工作原理：在工作时，RFID读写器通过天线持续发送出一定频率的信号，当RFID标签进入磁场时，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（PassiveTag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（ActiveTag，有源标签或主动标签）；随后读写器读取信息并解码后，将数据传输到中央信息系统进行有关的数据处理。03聚焦生活认识NFC-手机中的RFIDNFC是NearFieldCommunication缩写，即近距离无线通讯技术。由非接触式射频识别（RFID）演变而来，这项技术被广泛应用在手机中。NFC生活通是为手机用户精心打造的一款生活服务软件，可实现闪付卡的信息查询、公交一卡通查询、电子海报读取、手机设置、电子名片互换、NFC标签读写、条码识读等功能。下面我们通过“NFC生活通”来认识一下NFC在手机中的应用。首先确定智能手机是否支持NFC功能，手机中点击设置。在360手机软件管理或应用商店中找到“NFC生活通”，并安装此APP软件。NFC生活通功能一：闪付卡功能可以查询带有芯片的银联卡的银行信息、余额、有效期、使用次数、最近十笔交易记录等卡信息。NFC生活通功能二：文件快传功能支持两个手机用户最高以6M/秒的速度互传文件。用户可以使用NFC或雷达模式进行传送，支持图片、音乐、视频、应用及普通文件的传送。NFC生活通功能四：条形码查询功能可以扫描产品监管码、快递单号、商品条码、药品监管码的信息，可以查询到快递的跟踪位置，产品的厂商、规格、生产日期、有效期等产品信息，也可以手动输入商品条码、药品码、快递单码、产品码，查询到相应的信息。NFC生活通功能五：电子标签功能主要是对标签的多元化专业运用，具有标签识读、文本写入、标签克隆、标签格式化、我的位置等功能。电子标签支持格式：文本格式、网页格式、海报格式，可以通过用手机的后壳触碰标签的NFC感应区查询到标签的相应信息，将信息从标签中读取或写入标签。04能力拓展请说出RFID按载波频率和作用距离的区别可分为哪几类？各有什么特点？RFID系统的基本工作原理是什么？请列举出生活中哪些场景应用到了RFID技术？2.4无线传感网络无线传感网在国际上被认为是继互联网之后的第二大网络，早在2003年美国《技术评论》杂志评出对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术，传感器网络被列为第一。2006年我国发布的《国家中长期科学与技术发展规划纲要》中，为信息技术确定了三个前沿方向，其中有两项就与传感器网络直接相关，这就是智能感知和自组网技术。无线传感网越来越受到人们的关注，我们通过下面几个案例了解无线传感网。前言案例故事知识提炼聚焦生活能力拓展1234目录01案例故事案例一：利用适当的传感器，例如压电传感器、加速度传感器、超声传感器、湿度传感器等，可以有效地构建一个三维立体的防护检测网络。该系统可用于监测桥梁、高架桥、高速公路等道路环境。对许多老旧的桥梁，桥墩长期受到水流的冲刷，传感器能够放置在桥墩底部、用以感测桥墩结构；也可放置在桥梁两侧或底部，实时搜集桥梁的温度、湿度、震动幅度、桥墩被侵蚀程度等指标，减少断桥所造成生命财产的损失。

案例二：研究人员开发出基于多个加速度传感器的无线传感器网络系统，用于进行人体行为模式监测，如坐、站、躺、行走、跌倒、爬行等。该系统使用多个传感器节点，安装在人体几个特征部位。系统实时地把人体因行动而产生的三维加速度信息进行提取、融合、分类，进而由监控界面显示受检测人的行为模式。这个系统稍加产品化，便可成为一些老人及行动不便的病人的安全助手。同时，该系统也可以应用到一些残障人士的康复中心，对病人的各类肢体恢复进展进行精确测量，从而为制作康复、健康方案带来宝贵的参考依据。

案例三：探索外部星球一直是人类梦寐以求的理想，借助于航天器布撒的传感器节点实现对星球表面大范围、长时期、近距离的监测和探索，是一种经济可行的方案。NASA美国宇航局的JPL实验室研制的SensorWebs就是为将来的火星探测、选定着陆场地等需求进行技术准备的。现在该项目已在佛罗里达宇航中心的环境监测项目中进行测试和完善。

02知识提炼无线传感网络由大量部署在作用区域内的、具有无线通信与计算能力的传感器节点组成，这些节点通过自组织方式构成传感器网络，其目的是协作感知、采集和处理网络覆盖地理区域中的感知对象信息并发布给观察者。接下来从传感节点和传感网络结构两个方面介绍传感网。一、传感器节点体系结构传感器节点是无线传感网的一个基本组成部分。传感器节点可能是小型的、廉价的或节能的，必须配备合适的传感器，具有必要的计算和存储资源，并且需要足够的通信设施。一个典型的传感器节点由感知单元、处理单元（包括处理器和存储器）、通信单元、能量供给单元和其他应用相关单元组成，传感器节点的体系结构如图所示。感知单元主要用来采集现实世界的各种信息，如温度、湿度、压力、声音等物理信息，并将传感器采集到的模拟信息转换成数字信息，交给处理单元进行处理。处理单元负责整个传感器节点的数据处理和操作，存储本节点的采集数据和其他节点发来的数据。通信单元负责与其他传感器节点进行无线通信、交换控制消息和收发采集数据。能量供给单元提供传感器节点运行所需的能量，是传感器节点最重要的单元之一。另外，为了对节点精确定位以及对移动状态进行管理，传感器节点需要相应的应用支持单元，如位置查找单元和移动管理单元。二、传感网的网络结构传感网由大量的传感器节点组成，节点之间通过无线传输方式通信。一个典型的传感网的体系结构如图所示，通常包括传感器节点、汇聚节点和任务管理节点，如图所示。传感器节点分散在监测区域内，这些节点能够采集数据、分析数据并且把数据路由到一个指定的汇聚节点。传感器节点之间通过自组织方式构成网络，可以根据需要智能地采用不同的网络拓扑结构。传感器节点的监测数据可能被多个节点处理，通常以多跳的方式沿着其他节点逐跳传输，经过路由到其他中间节点进行数据融合和转发后到达汇聚节点，最后通过互联网或者卫星到达用户可以操作的任务管理节点，任务管理节点可以对传感网进行配置和管理。传感网除了具有无线网络的移动性等共同特征之外，还具有其他鲜明的特点。1．大规模传感网一般都由大量的传感器节点组成，节点的数量可能达到成千上万，甚至更多。一方面，传感器节点分布在很大的地理区域内；另一方面，传感器节点部署很密集，在一个面积不是很大的空间内，密集部署了大量的传感器节点。2．自组织传感器节点的位置不需要设计或预先确定，这使得传感器节点可以随机部署在人迹罕至的地形或救灾行动中。这就要求传感器节点必须具有自组织能力。在一个传感器节点部署完成之后，首先，必须检测它的邻居并建立通信，其次必须了解相互连接的节点的部署、节点的拓扑结构，以及建立自组织多跳的通信信道。3．动态性无线传感网具有很强的动态性，它的拓扑结构可能因为下列因素而改变。（1）环境因素或电能耗尽所造成的传感器节点出现故障或失效；（2）环境条件变化可能造成无线通信链路带宽变化，甚至时断时通；（3）传感网的传感器、感知对象和观察者这三个要素都可以具有移动性；（4）新节点的加入可改变无线传感网的拓扑结构。4．容错性根据不同的应用场景，传感器节点有可能部署在环境相当恶劣的地区，一些传感器节点可能会因为电力不足、有物理损坏或外部环境的干扰而不能工作或者处于阻塞状态，此时要确保传感器节点的故障不能影响到整个传感网的正常工作，也就是说，传感网不能因为传感器节点故障而产生任何中断。03聚焦生活城市路内智能停车系统随着人们生活水平的不断提高，城市路内停车泊位数量与汽车保有量矛盾日益突出。传统的占道停车造成停车位难以监管，无法实现停车信息的实时交互。一些乱停现象导致城市交通拥堵，停车泊位难求。越来越多的城市选择并使用了城市路内智能停车系统，有效地整合停车数据，及时发布空余车位信息，实现停车数据共享，提高车位利用效率，缓解供求矛盾。该系统主要通过地磁探测器（也称为车位传感器），实时检测路内停车占用状态。多个地磁探测器组成一个个小形传感网，由固定管理器接收地磁探测器采集到的网内停车状态。固定管理器将数据通过3G、GPRS或有线网络传送到管理平台，由管理平台在后台进行实时监控，并提供实时更新的停车数据。车主可通过固定管理器上的刷卡设备、巡值人员的手持终端和手机APP进行停车登记，准确记录停车信息，有效解决逃单、乱收费等问题。停车平台还可以将停车位信息实时地发布在诱导牌或手机APP上，车主能及时查询城市内每条街、每个区域停车站点空闲停车位数量。04能力拓展无线传感器网络与其他传统的网络相比较独有的特点是什么？无线传感器网络所用到的短距离无线通信网络技术有哪些？2.5云计算与大数据

“物联网”、“云计算”、“大数据”是IT行业最新发展的技术。我国的“十三五”规划中提出：积极推进云计算和物联网发展；实施国家大数据战略。那什么是云计算？什么是大数据？他们三者之间又有何联系？前言案例故事知识提炼聚焦生活能力拓展1234目录01案例故事

马云说：互联网还没搞清楚的时候，移动互联就来了，移动互联还没搞清楚的时候，大数据就来了。目前，“云计算与大数据”这个词汇越来越被大众熟悉，但他们真正的涵义，相信许多人都一头雾水。下面我们通过这个案例，让大家实打实触摸一把“云计算与大数据”。2016年11月11日零点开始，天猫的总交易额就在不断刷新：1分钟破10亿元、2分钟破20亿元、7分钟破100亿元、1小时破353亿元、18小时55分破1000亿元……11月11日24时，随着最终数字的定格，2016年天猫“双11”的最终交易数字显示为1207亿元，刷新了中国网络购物的新纪录，也刷新了单日全球零售的历史记录，巨额数字再次震惊中外。

02知识提炼

在互联网时代数据来源仅是计算机，随着物联网的出现，物体也产生数据，数据量爆发式增加，面对海量的数据，就出现了大数据概念，而大量数据的计算给传统计算领域带来冲击，云计算应运而生。

一、云计算云计算是互联网的核心硬件层和核心软件层的集合，也是互联网中枢神经系统萌芽。云计算像人的大脑一样，有强大的计算能力和数据处理能力，无限大的存储能力。

二、大数据大数据，又可以称作巨量数据、海量数据，指的是所涉及的数据量级规模巨大到目前无法通过人工在合理时间内达到截取、管理、处理、并整理成为人类所能解读的信息。

云计算与大数据时代的到来，为数据的收集、处理、存储提供了一个全新的解决方案。因为物联网的发展，如今数据已经渗透到每一个行业和各领域，成为重要的生产因素。03聚焦生活阿里云创立于2009年，是全球领先的云计算及人工智能科技公司，为200多个国家和地区的企业、开发者和政府机构提供服务。阿里云致力于以在线公共服务的方式，提供安全、可靠的计算和数据处理能力，让计算和人工智能成为普惠科技。阿里云服务着制造、金融、政务、交通、医疗、电信、能源等众多领域的领军企业，包括中国联通、12306、中石化、中石油、飞利浦、华大基因等大型企业客户，以及微博、知乎、锤子科技等明星互联网公司，如图2－62所示。在天猫双11全球狂欢节、12306春运购票等极富挑战的应用场景中，阿里云保持着良好的运行纪录。

亚马逊的AmazonWebServices于2006年推出，以Web服务的形式向企业提供云计算服务。其主要优势之一是能够以根据业务发展来扩展的较低可变成本来替代前期资本基础设施费用，如图2－63所示。亚马逊网络服务所提供服务包括：弹性计算网云、简单储存服务、简单数据库、简单队列服务等。AWS已经为全球190个国家/地区内成百上千家企业提供支持。数据中心位于美国、欧洲、巴西、新加坡和日本。04能力拓展

随着人们生活水平的提高，越来越多的人选择出行旅游。一到节假日各地著名的旅游景点就人山人海。小明和几个伙伴要去旅游。请帮助他完成下表。1．要求（1）精确选择合适的路线，节省时间和费用。（2）旅游景点避免太多的人流量以及较差的空气质量。（3）旅游请按照小明计划的线路顺序进行。3.1智能家居

物联网的兴起，使得智能家居行业备受关注，越来越多的人希望通过物联网技术对智能家居做出改造，能够通过电脑或手机控制，并具备一些智能服务。接下来我们通过一个智能家居展厅系统的演示来认识物联网技术在家居中的应用。前言案例故事知识提炼聚焦生活能力拓展1234目录01案例故事智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。家居控制家居控制－－手机开门家居控制－－灯具控制家居控制－－室内调温家居控制－－智能窗帘场景控制下班回到家，家里漆黑一片，此时拿出手机，打开app选择回家模式，家里客厅灯和厨房灯一并亮起。安防监控－－非法入侵报警安防监控－－灾情报警安防监控－－影音中心02知识提炼智能家居的概念智能家居的发展背景现状与发展国内现状国外现状发展机遇03聚焦生活比尔盖茨的豪宅做一做做一做04能力拓展了解目前市场上现有的智能家居产品及厂商，并完成表3－3。结合所学知识，设计一套智能家居方案，完成表3－4。3.2智能交通

随着出行方式的不断多样化，人们对出行的要求也越来越高，交通发展越来越得到人们的重视。为了节省宝贵的时间，越来越多的人想通过智能化交通来解决出行的种种问题。通过本章内容的学习，了解什么是智慧出行、智能交通的主要功能以及在实际生活中的应用。前言案例故事知识提炼聚焦生活能力拓展1234目录01案例故事

交通信息化是澳大利亚发展智能交通的主要手段。通过基础设施建设和交通政策，形成了一套较为完善的交通体系。其主要特点有:一是提高道路管理中信息化水平，能实时检测每条道路的车流量并及时的进行调整;

二是对出行者提供及时的信息咨询服务，帮助其选择合适的路线;三是在发生突发情况下，能及时的解决突发问题;四是采用ETC收费制式，提高了道路通行能力和解决人工收费效率低的问题;那如何实现这些智能化呢？需要以下这些系统。智能化的交通管理系统智能的出行信息服务系统健全的应急管理系统先进的电子收费系统02知识提炼

在智能交通系统中充分运用物联网、云计算、人工智能、自动控制、移动互联网等现代电子信息技术。在这些技术的辅助下智能交通系统又可以分为以下几个子系统。这些系统更好为智能交通的实现提供帮助。

智能交通的组成。1.车辆控制系统2.交通监控系统3.车辆管理系统4.旅行信息系统

中国城市智能交通的发展现状

在国家相关部门的高度重视下，“十三五”规划更是把智能交通列为重点建设项目。交通运输部近年来高度重视智慧交通发展，提出了要建设交通基础设施和信息化基础设施两个体系，将信息化提升到交通基础设施同等重要地位。智慧交通扛起了引领交通现代化的大旗，是未来交通发展主要趋势之一。智能交通系统建设已取得不错的成果。1．道路交通管理建成了比较完善的智能化道路交通指挥管理系统，包括城市道路交通信号控制系统，交通检测、电视监控系统，交通违法检测系统，以及交通事故接处警系统。2．公共交通管理建成了公交枢纽运营管理和乘客信息服务系统，公交区域运营组织与调度系统，公交抢修救援调度系统，BRT智能管理系统。通过这些系统公交公司可以适时的调度车辆，乘客可以实时的知道要等的车所在的位置。3．电子收费在公共电汽车、轨道交通和出租车上开通了一卡通系统;建设完成高速公路包括不停车收费(ETC)系统。减少人工收费的情况下能快速的提高通行能力。03聚焦生活嘟嘟巴士，是由深圳市乐途宝网络科技有限公司推出的一款互联网巴士出行平台，通过智能汇集用户相似的出行需求，以“互联网+巴士”的模式，联合各大巴士运输企业，利用强大的线上线下运营能力，为都市人群提供高品质、更便捷的出行服务。小沈住在深圳，住宿与公司之间有着不小的距离。早上小沈拿出手机，打开嘟嘟巴士。开始定制自己去公司的路线。

通过手机进行巴士线路的预约，无须再担心无车位可座。也无需担心会错过搭乘公交巴士的时间。04能力拓展体验GPS在汽车上的定位功能，掌握GPS的定位轨迹。实验要求（1）连通GPS定位器（2）实时定位所在位置（3）查看上个星期的出行路线轨迹3.3连锁零售商的传奇智能物流物流业是最早接触物联网理念的行业，也是目前物联网技术最重要、最有现实意义的应用领域之一。物流运作的多主体、多环节和网络化特征决定了它对信息技术的依赖程度很高，物联网技术与物流运作具有良好的匹配性。我们一起来看看世界上最大的连锁零售商—沃尔玛在物流方面比较先进的物联网技术应用。前言案例故事知识提炼聚焦生活能力拓展1234目录01案例故事沃尔玛作为全球最大的连锁零售商使其在推动物联网技术发展方面一直处于领先地位，以下介绍几种沃尔玛成熟应用的物联网技术：一、射频识别技术（RFID）零售中有很重要的一个问题就是补货。什么时候补充、补充到哪个位置、补充货品类型、补充贷物的具体数量等。而实际操作中货架的管理不善往往直接导致缺货，智能标签能对商品进行实时监控，并利用RFID技术，制造商、物流商、零售商，都能够及时掌握实际库存，及时补货，缩短库存周期，加强产品安全管理。沃尔玛每天都要处理数量惊人的商品，无线射频识别技术的使用大大的提高了工作效率。

二、管理信息系统（MIS）早在20世纪70年代沃尔玛就开始使用计算机进行管理，建立了物流的管理信息系统（MIS），负责系统报表，加快了运作速度。沃尔玛的电脑系统仅次于美国军方系统，总部的高速电脑与全世界沃尔玛商店连接。通过商店付款台激光扫描器售出的每一件货物，都会自动录入电脑系统。当某一货品库存减少到一定数量时，电脑就会发出信号，自动订货并提醒商店及时向总部要求进货。总部安排货源后送往离商店最近的一个发货中心，再由发货中心的电脑安排发送的时间和路线。

三、全球卫星定位系统（GPS）1983年,沃尔玛与休斯公司合作的花费2400万美元的人造卫星发射升空。经过三十多年的发展，沃尔玛目前已经建成由24颗在轨运行卫星组成的覆盖全球的卫星定位网络。沃尔玛公司所有的运输卡车都安装了卫星定位系统。每辆车在什么位置、装载什么货物、目的地是什么地方，总部都一目了然。因此，在任何时候，调度中心都可以知道这些车辆在什么地方，离商店还有多远。对此，沃尔玛精确到小时。灵活高效的物流配送使得沃尔玛在激烈的零售业竞争中技高一筹。沃尔玛可以保证，商品从配送中心运到任何一家商店的时间不超过48小时，沃尔玛的分店货架平均一周可以补货二次。通过维持尽量少的存货，沃尔玛既节省了存贮空间又降低了库存成本。

02知识提炼众所周知，现代物流不仅单纯的考虑从生产者到消费者的货物配送问题，而且还考虑从供应商到生产者对原材料的采购，以及生产者本身在产品制造过程中的运输、保管和信息等各个方面。物联网在物流业各环节的应用:（一）储存物联网中，每个货物有一个基于射频识别RFID标签，一方面包含货物的物理特性；另一方面包含货物的动态特性，它们由传感器进行实时探测，然后存储在RFID标签，通过无线数据通信网络自动采集到中央信息系统，这是实现物联网中货物定位跟踪的基础。

当货物入库时，在库房入口安装RFID阅读器，写入货物的物理特性、存放位置等信息，保证接收货物的齐全与完整。当货物进库后，在库房中布置若干个读写设备，库管人员可轻易获知货物的位置、存放地点、确认货物的移动和保存状况，对仓库中的货品进行快速而准确的盘点操作。当货物出库后，只要是在权限允许的范围内，可以是同一单位相邻的库房，也可以是跨单位的库房，在仓库出口安装RFID阅读器，写入货物送达方的详细资料，以辨识货物在仓库中的流通。（二）运输物联网中，在途货物安装RFID标签，车号信息及车辆的技术参数写入车辆的RFID标签，在货品的运输线上的主要检测点上安装RFID阅读器，物联网把各种感应器嵌入到铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、大坝、油气管道等各种物体中，通过卫星或手机无线网络，公司可以实时掌握每件货品的运输进度，对在途货物和车辆进行实时监控调度。

当车辆产生故障时，对故障车辆进行主动告知，通过接收到的数据对故障信息和设备状态进行分析，对故障及时处理，确保货物在最短时间到达消费者手中。当运输道路不畅通时，后方管理者实时监测和采集区域内的路况信息，把汽车、驾驶者、道路以及相关的服务部门信息关联起来，通过数字化定位最优线路，运输车辆如果偏离制定路线，信管中心会自动报警。货物在运输过程中出现部分货物卸货和货物重新配货时，通过阅读器读取车辆的RFID标签，货物运输工具自动告知剩余空间大小，提供合理的货物装配策略。（三）生产配送物联网应用到生产配送中，把产品的整个生产过程对RFID系统读取的数据进行实时核对，当产品的某一环节中产量过量或缺乏时，从物联网中了解需求信息，调整产量并及时进行合理配送。从产品原材料、制造资源配置、产品零部件流动情况到生产进度的控制，各个生产节点企业根据物联网提供的资源，对信息进行有效集成，及时做出反应，协调各成员间的行为，使节点企业合作的广度和深度得到加强，建立更方便快捷和精准的判断。

在生产配送的整个过程中，物联网的每个配送环节一直在通过自己的阅读器识别、确认产品的相关信息，并通过相关系统与服务器建立连接，不断生成每个环节的跟踪文件。在产品的关键部位贴装标签，当产品发生质量问题时，能够通过RFID回溯，及时发现问题产生的原因，从物联网查到与之相关的信息，实现对问题产品的快速召回，降低安全事故造成的危害，使产品的合格率得到大幅提高，同时也可用于产品质检，为以后的维修、保养和更换提供信息。当产品销量发生变化时，生产商从物联网的信息流中马上觉察并迅速反应，利用自动补货系统，改进产品性能或转向生产其他产品，或进行产量增量或减量，最终平衡供需关系，防止库存不足或积压，实现企业对各生产配送环节的透明管理，提高了生产配送协同能力。（四）产品零售产品零售商场中，由于物联网中所有产品都有自己的RFID电子标签，标签信息存储量大，可用读写器对已被顾客翻乱的货架轻松盘点，可以迅速搜寻特定型号、尺寸的产品，提高管理水平和服务水平。

可以实现付费的自动扫描和计费，因为每个产品的RFID电子标签信息不同，在出口装有阅读器，当标签被阅读器激活并通过无线电波将标签中携带的信息传送到信息处理中心，完成产品结算清单等信息的自动控制和处理功能。如果有与相应的结算账户相连，可实现自动在账户上扣款的操作，从而取代人工收费。零售环节货架上的阅读器可以定时向后台系统传送信息，提醒零售商及时补货，可以减少零售商人工清算的差错。

03聚焦生活无人机快递2013年开始，亚马逊、DHL、顺丰等国内外巨头均在大量测试无人机配送快件。无人机快递不仅能大幅降低配送成本（有研究公司发布研究报告称，亚马逊通过无人机配送快件成本能降低到约1美元/件，仅相当于目前当日达业务的零头），还可提高效率，解决偏远地区的配送难题。04能力拓展完成下表，了解RFID标签在物流行业各环节的应用。环节名称具体应用储存运输生产配送产品零售下表中各快递公司应用了哪些物联网技术，请举例说明。公司名称举例说明顺丰速运申通快递圆通速递韵达快递3.4门卫大叔的一天——智能安防智能化安防技术随着科学技术的发展与进步和二十一世纪信息技术的腾飞已迈入了一个全新的领域，智能化安防技术与计算机之间的界限正在逐步消失。如今企业、社区、公共场所的安全及安保需求与日俱增。当满足基本安防需求后，智能安防迅速兴起，成为时代的新宠。前言案例故事知识提炼聚焦生活能力拓展1234目录01案例故事

1智能安防门禁中车辆入口

1智能安防学生入校通道

1智能安防校园监控大屏

1智能安防校园巡更系统02知识提炼智能安防解读：智能化安防技术的主要内涵是其相关内容和服务的信息化、图象的传输和存储、数据的存储和处理等等。就智能化安防来说，一个完整的智能化安防系统主要包括门禁系统、报警系统和监控系统三大部分监控系统监控系统的组成可以分为两部分：数据采集部分（客户端）和数据存储分析告警展示部分（服务器端）。这两部分构成了监控系统的基本模型。门禁系统门禁系统顾名思义就是对出入口通道进行管制的系统，它是在传统的门锁基础上发展而来的。出入口门禁安全管理系统是新型现代化安全管理系统，它集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体报警系统报警系统是在一个受保护的设施，范围探测入侵者，并在本地或远处发出警示信号。报警系统是预防入侵、盗窃等意外事件的重要设施。报警系统与出入口控制系统、闭路电视监控系统、访客对讲系统和电子巡更系统等一起构成了安全防范系统03聚焦生活

近年来，随着“互联网+”浪潮，使得安防行业迎来前所未有的机遇，也促进安防产品技术层出不穷。物联网技术、人工智能技术、智能视频分析等技术推动传统的安防行业走向智能化，例如人工智能为安防机器人装上思想的大脑，在监控巡检、防恐防暴等危险工作为人类分忧；智能视频分析技术让人看得更清，可以实现超高清画面全天候监控，即使在夜晚也清晰如昼；人脸识别技术进行身份验证提高安全性等。

做一做体验人体红外报警器的制作，会组装并调试人体红外报警器，了解人体红外报警器的工作原理。04能力拓展从门卫李师傅一天工作的案例中，列举与物联网技术相关的内容。聚焦生活中提及的智能安防系统，大家在平时的生活中见过吗？同学们可以去学校体验校内的门禁、巡更等安防系统，并完成表3－13。3.5现代化的农民—智慧农业

传统农业生产活动中的浇水灌溉、施肥、打药，农民依靠人工估摸，全凭经验和感觉来完成。而应用物联网，诸如瓜果蔬菜的浇水时间，施肥、打药，怎样保持精确的浓度，如何实行按需供给等一系列作物在不同生长周期曾被"模糊"处理的问题，都有信息化智能监控系统实时定量"精确"把关，农民只需按个开关，作个选择，就能种好菜、养好花。我们一起去探究、摸索智慧化的农业生产项目吧！前言案例故事知识提炼聚焦生活能力拓展1234目录01案例故事

1智慧鱼塘鱼塘数据采集传感器

1智慧鱼塘智慧水产养殖APP

1智慧鱼塘远程视频监控

2智慧养殖

养猪这活苦脏累，喂料、清粪、防病防疫，一点马虎不得。普通农户用传统方法养猪，一年出栏1000－2000头猪，就已经忙得不可开交。而运用了物联网技术的智慧养殖，平均一个员工轻轻松松养殖出栏1万头猪。智慧养殖应用智能传感网、RFID识别、ZigBee无线通信和动物生理参数监测等核心技术，使生产和管理的很多方面实现自动化.

2智慧养殖智慧养猪场

2智慧养殖

自动环境控制系统和自动清粪系统则具有自动调节控制温度、湿度、自动除臭、自动清理粪便等功能，使猪始终处于干净舒适的环境中，少生病、长得快。

3智慧种植智慧大棚

3智慧种植

智能大棚通过采集棚室温湿度、二氧化碳含量、土壤成分等信息，实现远程灌溉、自动卷帘、自动控温、通风和视频监控等功能。通过田地里各种传感设备，将农作务的生产环境信息上传到智能控制专家系统，通过专家指挥应用自动化生产设备进行生产操作。02知识提炼智慧农业”解读：

利用温度、湿度、光照、二氧化碳气体等多种传感器对农牧产品(蔬菜、禽肉等)的生长过程进行全程监控和数据化管理，通过传感器和土壤成份检测感知生产过程中是否添加有机化学合成的肥料、农药、生长调节剂和饲料添加剂等物质;结合RFID电子标签对每批种苗来源、等级、培育场地以及在培育、生产、质检、运输等过程中具体实施人员等信息进行有效、可识别的实时数据存储和管理。系统以物联网平台技术为载体，提升有机农产品的质量及安全标准，从而让老百姓能够吃上放心菜。系统主要功能1．农业现场数据采集功能(如温湿度、土壤酸碱度等)；2．农业生产现场视频采集、生产过程监控功能；3．生产过程中积累的大量数据分析功能；4．远程卷帘、灌溉、风机等遥控功能；5．手机监控、控制功能；6.“智慧农业”农产品质量溯源系统。03聚焦生活

水产养殖系统

传统手持器采集或化学滴定的采集方法容易受外界环境影响，手持采集设备入水深度，现场是否有风，个人操作差异都会影响到数据的准确性；同时人工采集的数据不是连续的，不能反应像溶氧、PH、温度这种快速变化指标的变化趋势和波动情况。

养殖水体系统采用5分钟一种采集点，绘制一条连续的曲线，能动态反应出溶氧、PH、温度的变化趋势。即使在5分钟一个采集点，5分钟内的最大值和最小值也是由比较大的变化，所以人工采集是不准确的.

及时预警：当增氧设备出现不正常关机、停电、异常开启，测量指标超过设定范围，用户都能收到告警短信，及时提醒进行相应处理。大大减少了因设备故障而引起的养殖风险

做一做智能浇花系统的制作，会组装并调试智能浇花系统，了解智能浇花系统的工作原理。04能力拓展智慧农业生产涉及到了农业中的哪些领域？智慧现代农业与传统农业生产方式对比有哪些优势？结合自己的关注点，为身边某农业生产模块设计一个简易的智慧解生产解决方案。4.1物联世界—国外物联网的发展

从国际上看，欧盟、美国、日本等国都十分重视物联网的工作，并且已作了大量研究开发和应用工作。如美国把它当成重振经济的法宝，所以非常重视物联网和互联网的发展，它的核心是利用信息通信技术(ICT)来改变美国未来产业发展模式和结构(金融、制造、消费和服务等)，改变政府、企业和人们的交互方式以提高效率、灵活性和响应速度，把ICT技术充分用到各行各业，把感应器嵌入到全球每个角落，例如电网、交通(铁路、公路、市内交通)等相关的物体上。并利用网络和设备收集的大量数据通过云计算、数据仓库和人工智能技术作出分析给出解决方案，把人类智慧赋予万物，赋予地球。前言案例故事知识提炼聚焦生活能力拓展1234目录01案例故事云汽车--开启个性化汽车时代

数据收集对于终端用户来说不无裨益。你的家用轿车不仅知道何时加油，更知晓你的偏好、行为模式乃至怪癖。无须任何用户输入，车辆会根据情况来调节座椅、反光镜、车内温度、音乐和音量大小。如果你把车借给朋友，你可以给汽车下达指令，对朋友进行授权并设定各种限制，比如最远行驶距离以及最高限速，车辆必须于何时送还，否则就会熄火。如果你把车借给朋友，你可以给汽车下达指令，对朋友进行授权并设定各种限制，比如最远行驶距离以及最高限速，车辆必须于何时送还，否则就会熄火。美国加利福尼亚州长1900多米金门大桥已经取消了所有人工收费站，取而代之的是要求过桥的司机在风挡玻璃上安装一个名为FastTrak的传感器盒子，每当车辆经过收费站的时候都会自动从已注册的信用卡上扣除相应的费用。为了惩罚违法者，自动收费站会拍下车辆牌照。违法者会收到电子邮件通告，并可以在网上补交通行费。02知识提炼经过近几年的培育和探索，全球物联网正从碎片化、孤立化应用为主的起步阶段迈入“重点聚焦、跨界融合、集成创新”的新阶段，市场快速启动，在诸多领域加速渗透，物联网正处于大规模爆发式增长的前夜。发达国家加强物联网战略统筹和资金支持国际物联网产业生态的布局全面展开全球物联网应用呈现重点突破态势智慧城市成为物联网集成应用的综合平台物联网标准化持续推进，开放式架构成为重点03聚焦生活通过雷达看世界

特斯拉的辅助驾驶系统通过雷达来测量车辆与其他物体之间的距离。它可以同时测量前方的6台车辆以及后方的车辆。当与前方的车辆距离过近系统会自动的进行减速。避免追尾。自动寻找充电桩特斯拉和百度地图合作，建立了高效专业的导航地图。当车辆的电力达到一定的值时，系统会自动为驾驶者提供最近的充电桩位置。在驾驶员的同意下，系统还能自动驾驶前往充电桩的地址自动变道系统特斯拉8.0的车辆控制系统还提供了自动变道的功能。通过特斯拉的雷达系统可以探测车辆周围的车辆以及它们间的距离，然后根据系统的判断来决定是否变道超车自动泊车系统特斯拉新升级的自动泊车系统更智能。借助车身上复杂的传感器，车辆会自动寻找离车最近的停车位置并检测位置是否符合车辆本身的尺寸，这样驾驶员就可以直接下车，车辆会自动泊车了04能力拓展查阅资料，用自己的言语描述一项国外物联网技术先进应用案例？查阅资料，举例说明智能穿戴系统的原理是什么？4.2感知中国——国内物联网的发展

当前生活中，汽