智能传感与检测技术 教案 13-1 13.1物联网的概念13.2物联网的体系架构13.3无线射频识别(RFID)技术13.4无线传感器网络13.5 网络传感器

《智能传感与检测技术》课程教案授课章节第13章智慧未来与物联网13.1物联网的概念13.2物联网的体系架构13.3无线射频识别(RFID)技术13.4无线传感器网络13.5网络传感器建议课时2授课方式理论知识讲授+提问讨论+多媒体演示所属专业教学目标1.理解物联网的概念和体系架构2.掌握无线射频识别(RFID)技术工作方式3.理解无线传感器网络4.了解网络传感器及其基本结构教学重点1.物联网的概念和体系架构2.无线射频识别(RFID)技术工作方式3.无线传感器网络教学难点1.物联网的概念和体系架构2.无线射频识别(RFID)技术工作方式3.无线传感器网络参考教材《智能传感与检测技术》徐小华主编机械工业出版社ISBN978-7-111-76072-6教学内容『新课导入』物联网是一个未来发展的远景，等同于“未来的互联网”或“泛在网络”。物联网智能化已经进入到了完整的智能工业化领域，智能物联网在大数据、云计算、虚拟现实上已经步入成熟。『授课内容』13.1物联网的概念物联网（TheInternetofThings，简称IOT）的概念于1999年提出。物联网是指通过各种信息传感器、\t"/item/%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91/_blank"射频识别技术、\t"/item/%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91/_blank"红外感应器、激光扫描器、\t"/item/%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91/_blank"全球定位系统等信息传感设备，采集物品的声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等信息，按约定的协议，把物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现对物品和过程的智能化感知、识别、定位和管理。物联网是一个基于\t"/item/%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91/_blank"互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。物联网的应用范围包括：智慧工厂、智慧校园、智慧医疗、智慧商场、智慧仓库、智能家居、个人健康、物流运输、环境保护等领域。物联网概念及应用范围如图13-2所示。13.2物联网的体系架构物联网分为三层：感知层、网络层和应用层，如图13-3所示。13.3无线射频识别(RFID)技术射频识别(RadioFrequencyIdentification，RFID)是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。图13-4是无线射频识别（RFID）装置的工作原理图。13.4无线传感器网络无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN)是由大量移动或静止的传感器节点，通过无线通信方式组成的网络。无线传感器网络是集分布式信息采集、信息传输和信息处理技术于一体的网络信息系统，以其低成本、微型化、低功耗和灵活的组网方式、铺设方式以及适合移动目标等特点受到广泛重视。无线传感器网络由传感器节点、汇聚节点、移动通信或卫星通信网、数据管理中心、终端用户组成，如图13-5所示。13.5网络传感器13.5.1网络传感器及其基本结构网络传感器是指在现场级实现了TCP/IP协议（这里的TCP/IP协议是一个相对广泛的概念，还包括UDP、HTTP、SMTP、POP3等协议）的传感器，这种传感器让现场测控数据能就近登录网络，在网络所能及的范围内实时发布和共享。具体地说，网络传感器是采用标准的网络协议，同时采用模块化结构将传感器和网络技术有机地结合在一起的智能传感器。它是测控网中的一个独立节点，其敏感元件输出的模拟信号经A/D转换及数据处理后，可由网络处理装置根据程序的设定和网络协议封装成数据帧，并加上目的地址，通过网络接口传输到网络上。同时，网络处理器也能接收网络上其他节点传给自己的数据和命令，实现对本节点的操作。网络传感器的基本结构如图13-9所示。13.5.2网络传感器通用接口标准13.5.3网络传感器的发展趋势1.从有线形式到无线形式2.从现场总线形式到互联网形式【多媒体演示】多媒体课件见教材配套教学PPT『课堂小结』智慧城市是物联网集中应用的平台，也是物联网技术综合应用的典范，是由多个物联网功