新一代信息技术导论（微课版）（第2版） 课件 杨竹青 第1-3章 绪论；触摸世界联网；走进云计算时代

信息导论新一代技术目录第四章日新月异大数据第三章走进云计算时代第二章触摸世界物联网新一代信息技术导论第五章引领未来人工智能第一章绪论第六章信用基石区块链新一代信息技术导论第一章绪论新一代信息技术概述第一章绪论新一代信息技术

随着我国新旧动能加快转换，为发展创造了良好的外部环境。物联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术将加速渗透经济和社会生活各个领域，融合化趋势更加明显。

新一代信息技术同时也是国务院确定的七个战略性新兴产业之一，党中央、国务院高度重视新一代信息技术产业，有力地推动了我国新一代信息技术产业发展。新一代信息技术概述第一章绪论物联网云计算大数据人工智能区块链新一代信息技术为代表的新一轮的信息技术革命。1.1信息与信息技术第一章绪论信息是什么？信息的概念有多种多样，至今并没有统一的定义日常生活中比较笼统和模糊的理解是：语言、文字、图画、照片等所表达的内容、事实或消息读书、听课、交谈等所学习和了解的知识、方法和情况为了做判断、订计划或解决问题等所需要的数据和资料···1.1信息与信息技术第一章绪论信息是什么？比较正式也比较抽象的描述是：信息是事物运动状态和特征的反映信息就是信息，它不是物质也不是能量，美国哈佛大学的研究小组提出了著名的资源三角形：

没有物质，什么也不存在；没有能量，什么也不会发生；没有信息，任何事物都没有意义。

信息与物质、能量是客观世界的三大构成要素。1.1信息与信息技术第一章绪论什么是信息处理？信息处理指的是与下列内容相关的行为和活动：信息的收集(如信息的感知、测量、获取、输入等)信息的传递(如邮寄、出版、电报、电话、广播等)信息的加工(如分类、计算、分析、转换、检索等)信息的存储(如书写、摄影、录音、录像等)信息的施用(如控制、显示、指挥等)1.1信息与信息技术第一章绪论人工进行信息处理的过程事物客体信息获取(感觉器官)信息加工与存储(大脑)信息传递(神经系统)信息施用(效应器官)信息传递(神经系统)手/脚/身眼/耳/鼻/舌/身1.1信息与信息技术第一章绪论人工信息处理的不足：

算不快记不住传不远看（听）不清信息技术（IT）1.1信息与信息技术第一章绪论什么是信息技术？信息技术（InformationTechnology，简称IT）指的是用来扩展人们信息器官功能、协助人们更有效地进行信息处理的一门技术。内容包括：

扩展感觉器官功能的感测(获取)技术扩展神经系统功能的通信技术扩展大脑功能的计算与存储技术扩展效应器官功能的控制与显示技术扩展神经系统功能的通信技术外部世界事物1.2新一代信息技术第一章绪论新一代信息技术，不只是指信息领域的一些分支技术如集成电路、计算机、无线通信等的纵向升级，更主要的是指信息技术的整体平台和产业的代际变迁。以物联网、云计算、大数据、人工智能、区块链等为代表的新一轮的信息技术革命。什么是新一代信息技术1.2新一代信息技术第一章绪论简单理解：物物相连的互联网，即物联网。物联网在国际上又称为传感网，万事万物，小到手表、钥匙，大到汽车、楼房，只要嵌入个微型感应芯片，把它变得智能化，这个物体就可以“自动开口说话”。再借助无线网络技术，人们就可以和物体“对话”，物体和物体之间也能“交流”，这就是物联网。物联网技术1.2新一代信息技术第一章绪论云计算：提供资源的网络被称为“云”资源：硬件资源、软件资源云计算技术1.2新一代信息技术第一章绪论大数据或称巨量资料或海量数据资源指的是所涉及的资料量规模巨大到无法透过目前主流软件工具，在合理时间内达到撷取、管理、处理、并整理成为帮助企业经营更好的决策资讯。大数据技术1.2新一代信息技术第一章绪论人工智能：它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能技术1.2新一代信息技术第一章绪论人工智能的几大门派符号学派连接学派行为学派神经网络知识表示机器人模拟人的心智模拟脑的结构模拟人的行为贝叶斯学派进化学派类推学派1.2新一代信息技术第一章绪论区块链技术从学术角度来解释，区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链本质上是一个去中心化的数据库。通俗一点说，区块链技术就是一种全民参与记账的方式。所有的系统背后都有一个数据库，可以把数据库看成就是一个大账本。1.2新一代信息技术第一章绪论物联网、云计算、大数据、人工智能虽然都可以看作独立的研究领域，但随着现代信息技术的发展，各个研究邻域的技术已经融合，在实际的应用中通常综合运用，以达到相辅相成的效果。新技术之间相互关联关系1.2新一代信息技术第一章绪论物联网、云计算、大数据、人工智能之间的关系。1.2新一代信息技术第一章绪论1．云计算云计算最初的目标是对资源进行管理，主要包括计算资源、网络资源、存储资源3个方面。管理的目标就是要达到两个方面的灵活性：时间灵活性——想什么时候要就什么时候要；空间灵活性——想要多少就有多少。时间灵活性和空间灵活性即为通常所说的云计算的弹性，而这个问题可以通过虚拟化得到解决。1.2新一代信息技术第一章绪论2．大数据拥抱云计算云计算PaaS平台中的一个复杂的应用是大数据平台。大数据是如何一步一步融入云计算的呢？大数据中的数据分为3种类型：结构化的数据、非结构化的数据和半结构化的数据。其实数据本身并不是有用的，必须要经过一定的处理。例如，人们每天跑步时运动手环所收集的就是数据，网络上的网页也是数据。虽然数据本身没有什么用处，但数据中包含一种很重要的东西，即信息（Information）。数据十分杂乱，必须经过梳理和筛选才能够称为信息。1.2新一代信息技术第一章绪论3．物联网技术完成数据收集数据的处理分为几个步骤，第一个步骤即是数据的收集。从物联网层面上来讲，数据的收集是指通过部署成千上万的传感器，将大量的各种类型的数据收集上来；从互联网网页的搜索引擎层面上来讲，数据的收集是指将互联网所有的网页都下载下来。这显然不是单独一台机器能够做到的，需要多台机器组成网络爬虫系统，每台机器下载一部分，机器组同时工作，才能在有限的时间内，将海量的网页下载完毕。但是，伴随着数据量越来越大，众多小型公司又没有足够多的机器处理相当多的数据，此时，又该怎么办呢？1.2新一代信息技术第一章绪论4．大数据需要云计算，云计算需要大数据例如，通过大数据技术分析公司的财务情况，可能一周只需要分析一次，如果将上百台机器甚至上千台机器的大部分时间闲置，则会非常浪费。那么，能否按需使用，在需要时用于财务分析；在不需要时，用于其他业务服务呢？谁能实现这个设想呢？1.2新一代信息技术第一章绪论只有云计算，其可以为大数据的运算提供资源层的灵活性。而云计算也会部署大数据应用到它的PaaS平台上，作为一个非常重要的通用应用存在。当下的公有云上基本上都部署有大数据的解决方案，当一家小型公司需要大数据平台的时候，不再需要真实采购上千台机器，只要到公有云上一点，这些机器就“出来”了，并且其中已经部署好了的大数据平台，只需将数据输入进去进行计算即可。云计算需要大数据，大数据需要云计算，二者就这样结合了。1.2新一代信息技术第一章绪论5．人工智能拥抱大数据云人工智能算法依赖于大量的数据，而这些数据往往需要面向某个特定的领域（如电商、邮箱）进行长期的积累。如果没有数据，人工智能算法就无法完成计算，所以人工智能程序很少像前面的IaaS和PaaS一样给某个客户单独安装一套，让客户自己去使用。因为客户没有大量的相关数据做训练，结果往往很不理想。1.2新一代信息技术第一章绪论云计算厂商往往是积累了大量数据的，可以为云计算服务商安装一套程序，并提供一个服务接口。例如，如果想鉴别一个文本是不是涉及暴力，则直接使用这个在线服务即可。这种形式的服务，在云计算中被称为软件即服务（SoftwareasaService，SaaS），于是人工智能程序作为SaaS平台进入了云计算领域。1.2新一代信息技术第一章绪论一个大数据公司，通过物联网或互联网积累了大量的数据，会通过一些人工智能算法提供某些服务；一个人工智能服务公司，也不可能没有大数据平台作为支撑。将物联网、云计算、大数据、人工智能这样整合起来，便完成了其相遇、相识、相知的过程。人工智能物联网大数据云计算新技术之间相互融合1.3新一代信息技术的应用第一章绪论

以四维图新打造的车联网与自动驾驶在5G环境下的应用实践为例，给大家讲解新一代信息技术的应用。1.3新一代信息技术的应用第一章绪论

车联网通过云计算及大数据技术，对交通数据进行分析和计算，可以掌握整个城市的交通流量拥堵状况，通过人工智能技术可以做出合理的决策，对所有道路车辆进行路径规划，辅以交通调度。这样可以最大效率地提升城市的运力，同时还会大幅降低交通事故的发生概率，为我们的出行提供更安全、更高效、更方便的保障。1.3新一代信息技术的应用第一章绪论所谓车联网，简单来说，就是由汽车及汽车交通运输系统相关元素组成的通信网络。车联网不仅把车与车连接在一起，它还把车与行人、与路、与基础设施（如信号灯等），车与网络、车与云连接在一起。上述连接都统称为V2X，也就是真正意义上的车联网。1.3新一代信息技术的应用第一章绪论那么，在车联网之中，5G所体现出的优点主要有哪些？我们来计算一下，假设现在高速公路允许的最高速度是120km/h，约为33m/s。如果晚1秒刹车，就意味着至少需要33米（还未包含惯性距离）的制动距离；如果晚0.1秒，是3.3米；如果晚0.01秒，是0.33米。是否发生事故，有时候就是这不到半米的距离。1.3新一代信息技术的应用第一章绪论以上这些还只是5G车联网的基础应用。5G车联网的高级应用当然是远程驾驶和自动驾驶。一、聪明的V2XV2X的“朋友圈”目前主要包含V、I、N、P：V2V（vehicle-to-vehicle，车-车），V2I（vehicle-to-infrastructure，车-基础设施），V2N（vehicle-to-network，车-互联网)，V2P（vehicle-to-pedestrian，车-行人)。1.3新一代信息技术的应用第一章绪论二、聪明的地图任何位置信息最终想要为驾驶做决策，就必须有统一的坐标系支撑，而地图天然就具备强大的“位置基因”，所有与位置相关的信息都可以通过地图轻松而直观地表达，因此，V2X中一切与位置相关的信息都可以通过地图互联。高精地图结合高精定位，可以为V2X的精准服务提供强有力的保障。1.3新一代信息技术的应用第一章绪论三、自动驾驶自动驾驶系统主要由感知、规划和控制三个环节构成1.3新一代信息技术的应用第一章绪论1.感知（Sense）想要使汽车实现自动驾驶，首先要让车知道：一是我在哪？二是我周围都有什么？也就是让车拥有这两种能力：感知自身和感知环境。1.3新一代信息技术的应用第一章绪论如何感知自身？主要依靠高精度定位技术，首先通过4G/5G信号以及卫星，就能初步定位我们在现实世界中的位置，再配合RTK基站以及相关技术，就可以在大部分常规场景实现高精度定位。同时辅以惯性导航设备，以确保在山洞、隧道等4G/5G及GPS信号丢失的情况下短时间内定位（EdgeCases），除此之外，通过从高精度地图里提取的定位图层（NI-FeatureLayer）和传感器感知的结果进行融合，便可相对准确地定位我们在现实世界中的具体位置1.3新一代信息技术的应用第一章绪论

知道了自己的位置只能帮我们做基础的路径规划，想要最终为驾驶决策，我们还需要感知环境。

如何感知环境？在这个环节首先仍然需要高精度地图为传感器提供静态的物体信息，如人行横道、信号灯、交通标识等等。而对于动态物体的感知，我们就要依靠传感器了，目前传感器主要分为三大类：摄像头，主要擅长识别。毫米波雷达（Radar），擅长于测距、测速。此外最关键的一个也是其中成本最高的，当属激光雷达（LiDAR），擅长于精确地测量。以上三类传感器相结合，才能准确地知道周边车辆、行人、交通信号灯的3D姿态和尺寸。1.3新一代信息技术的应用第一章绪论2.规划（Plan）

当感知完成，再得知目的地后，就可以规划路径了。为了确保驾驶的精准，我们利用高精度全局路径规划（HDGlobalRoutePlanning），即根据拥有厘米级精度的高精度地图结合定位，进行从起点到终点的车道级路径规划。1.3新一代信息技术的应用第一章绪论

完成规划后，还需要结合真实的道路场景，如行人、变道的车辆等多种因素，为此我们既要通过传感器获取和感知这些动态的事物，也要根据传感器的感知结果以及一系列算法对环境物体在接下来几秒的潜在行为进行预测，这是自动驾驶业界面临的共有难题，也是顶级自动驾驶才具备的能力。预测轨迹后便可以决策下一秒怎么控车1.3新一代信息技术的应用第一章绪论3.控制(Control)

有了车道级的路径规划和行为决策结果，将这些系统指令传到车，即就实现车辆控制。自动驾驶汽车的横向控制，也是其核心技术之一，最终关系到驾驶的安全。而车辆的控制可以分为两个层级，通俗来讲就像新手司机和老司机的区别。

新手司机就是直接控制油门，刹车，方向盘实现启动，停止，加速，减速和转弯，但老司机开车，不但速度平顺，舒适性高，还能根据路况经验节省相应成本。1.3新一代信息技术的应用第一章绪论四、车路协同遇到紧急路况时，丰富的驾驶经验固然重要，但如果未来我们能通过科技手段变被动为主动，那岂不是更好？比如面对拥堵，交警可以通过路网及车辆信息提前做好调度和规划，再比如面对恶劣天气，车主可以提前几个路口就预先得知前方实时的天气、路况，从而更加从容地规避掉潜在的风险。想实现这些就需要借助一项技术——车路协同，它可以通过V2X将网络、基础设施、其他车辆等信息提前感知，从而延伸车辆的感知距离，再通过云计算得到的结果，辅助交通调度和驾驶决策。1.3新一代信息技术的应用第一章绪论想要让车和路充分协同运作，从而达到1+1>2的作用，环节上可以拆分为以下3步：（1）首先，需要丰富准确的信息做支撑，因为上述所说的一切都是基于准确的信息处理和分发的。这些信息主要包含以下内容。①按照终端类型划分：主要包括车载通信系统（V2X通信设备、车载通信网关）、路侧设施（路侧通信单元）、个人便携通信终端。②按照信息类型划分：主要包括来自路侧设施的感知、计算和通信信息，以及来自车端的信息互通、协同感知及协同控制。其次，需要一个统一的渠道将获取的海量信息传送到云端进行处理，这个渠道就是目前不同类型的通信技术，包括蜂窝网支持车联网（3G/4G/5G）、V2X通信技术、车内通信网等。1.3新一代信息技术的应用第一章绪论（2）通过网络收集到车路数据后，需要将数据进行融合计算，形成人或者计算机可以识别的有效信息，作为最终的决策支撑。在车路协同领域，比较公认的路线是“云管端一体化”，如图所示。“云管端”可以通俗地理解为云（感知层）、管（网络层）、端（应用层）的协同工作。1.3新一代信息技术的应用第一章绪论（3）四维图新除了在车路协同领域充分发挥其地图方面的优势外，还自主研发了基于云端的云控平台，如图所示。四维图新云控平台可通过标准化协议将交通与汽车进行互连，同时，其车路协同模型可以很好地将车辆运动的决策与控制和交通调控系统有效协同，真正解决交通出行中存在的各类问题。1.3新一代信息技术的应用第一章绪论车路协同主要是提供一个平台，所有的交通主体（人、车、路）在这个平台上都可以实时、全方位地交互信息，如图所示，在此基础上，为驾驶安全和交通管理提供了一种新的主动式的安全方式。1.3新一代信息技术的应用第一章绪论随着未来迈向自动驾驶时代，车路协同的技术将会越来越多地被应用，与此同时，其意义也将会越来越大。（1）服务社会公众，让驾驶更安全。（2）服务智慧城市，可实现对于道路管理和交通的可视化、移动化、智能化，以及车辆和设备的全程管理。（3）服务未来的无人驾驶，为车辆提供更精准的周边信息。1.3新一代信息技术的应用第一章绪论未来的交通场景，不只是汽车要变得更“聪明”，智慧城市的建设更离不开车路协同的实现。随着技术的发展和完善，在未来，只有构筑“人-车-路”全域数据感知的智能路网，才能起到车与路1+1>2的协同作用，从而实现低排放、零伤亡、零障碍的未来交通。本章小结第一章绪论本章主要以信息技术的基本概念为引，从新一代信息技术的概述、核心技术、应用实例三方面进行介绍，帮助学生了解物联网、云计算、大数据、人工智能以及区块链的基本原理和基本知识，明白物联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术之间的关系，了解新一代信息技术在多个行业中的应用。最后，以四维图新智能驾驶案例为例讲解了新一代信息技术的实际应用，为学生在后续专业课程学习中能够融合、创新、应用新一代信息技术奠定了基础。新一代信息技术导论

主讲老师杨竹青谢谢大家！新一代信息技术导论第二章触摸世界联网2.1物联网概述第二章触摸世界物联网物联网概念物联网的发展与形成物联网的三大特征2.1物联网概述第二章触摸世界物联网物联网是什么？2.1物联网概述2.1.1物联网概念第二章触摸世界物联网物联网的英文名称为“TheInternetofThings”，简称IOT。由该名称可见，物联网就是“物物相连的互联网”从网络结构上看，物联网就是通过Internet将众多信息传感设备与应用系统连接起来并在广域网范围内对物品身份进行识别的分布式系统。第二章触摸世界物联网物联网的概念是由麻省理工Auto-ID研究中心于1999年提出的。当时基于互联网，RFID技术，EPC标准，在计算机互联网的基础上，利用射频识别技术，无线数据通信技术等，构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网。2.1物联网概述2.1.1物联网概念第二章触摸世界物联网目前较为公认的物联网的定义是：通过射频识别（RFID）装置，红外传感器，全球定位系统GPS，激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别，定位，跟踪，监控和管理的一种网络2.1物联网概述2.1.1物联网概念第二章触摸世界物联网RFID红外传感器GPS2.1物联网概述2.1.1物联网概念第二章触摸世界物联网当每个而不是每种物品能够被唯一标识后，利用识别、通信和计算等技术，在互联网基础上，构建的连接各种物品的网络，就是人们常说的物联网。2.1物联网概述2.1.1物联网概念第二章触摸世界物联网

物联网中的“物”的涵义要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：要有相应信息的接收器要有数据传输通路要有一定的存储功能要有CPU要有操作系统2.1物联网概述2.1.1物联网概念第二章触摸世界物联网

物联网中的“物”的涵义要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：要有专门的应用程序要有数据发送器遵循物联网的通信协议在世界网络中有可被识别的唯一编号2.1物联网概述2.1.1物联网概念有相应信息的接收器有数据传输通路有一定的存储功能第二章触摸世界物联网2.1物联网概述2.1.1物联网概念有CPU操作系统有专门的应用程序第二章触摸世界物联网2.1物联网概述2.1.1物联网概念有数据发送器遵循物联网通信协议可被识别的唯一编号第二章触摸世界物联网2.1物联网概述2.1.1物联网概念第二章触摸世界物联网物联网的发展与形成2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成第二章触摸世界物联网1995年，比尔.盖茨在《未来之路》一书中就已经提及类似于物品互联的想法，只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展，并未受到重视。2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成第二章触摸世界物联网1999年，美国麻省理工学院的Auto-ID研究中心的创建者之一的KevinAshton教授在他的一个报告中首次使用了“InternetofThings”这个词语。事实上，Auto-ID中心的目标就是在Internet的基础上建造一个网络，实现计算机与物品之间的互联，这里的物品包括各种各样的硬件设备、软件、协议等等。2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成第二章触摸世界物联网1999年至2003年，物联网方面的工作局限于实验室中，这一时期的主要工作集中在物品身份的自动识别，如何减少识别错误和提高识别效率是关注的重点。2003年，“EPC决策研讨会”在芝加哥召开。作为物联网方面第一个国际会议，该研讨会得到了全球90多个公司的大力支持。从此，物联网相关工作开始走出实验室。2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成第二章触摸世界物联网2004年，2004年日本总务省（MIC）提出u-Japan计划，该战略力求实现人与人、物与物、人与物之间的连接，希望将日本建设成一个随时、随地、任何物体、任何人均可连接的泛在网络社会。日本正式进军物联网。2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成第二章触摸世界物联网2005年，经过工业界和学术界的共同努力，物联网终于大放异彩。这一年，国际电信联盟发布了题为《ITU互联网络报告2005：物联网》的报告，物联网概念开始正式出现在官方文件中。2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成第二章触摸世界物联网从此以后，物联网获得跨域式发展，美国、中国、日本以及欧洲一些国家纷纷将发展物联网基础设施作为国家战略发展计划的重要内容。在美国，IBM提出了“智慧地球”的构想，其中物联网是不可缺少的一部分。2009年1月，美国将其提升到国家战略。2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成第二章触摸世界物联网2009年8月，温家宝总理视察无锡中科院物联网研究发展中心时指出并强调，要尽快突破物联网核心技术，把传感技术和TD的发展结合起来。此后，我国官方对物联网的多次提议和众多规划表示我国物联网的发展已正式提上议事日程。2010年，世界物联网大会在无锡召开2011年，中国物联网产业市场规模达到2600亿元2012年，中国发布《物联网“十二五”发展规划》，中国物联网标准通过国际组织审议2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成第二章触摸世界物联网2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成物联网发展与形成一览图第二章触摸世界物联网最全的物联网产业链全景图及龙头企业代表2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成硅谷投资公司FirstMark发布了2016年物联网产业分布图（InternetofThingsLandscape），从这张图中，我们除了看到谷歌、苹果、亚马逊、微软等国际巨头企业，同样看到了中国移动、中国联通、华为、富士康等国内厂商，这也意味着物联网领域正在不断地扩张。第二章触摸世界物联网2016年物联网（IOT）产业分布图2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成第二章触摸世界物联网基础设施层2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成硬件：芯片处理器、传感器、充电设备、配件；软件：云平台、移动操作系统第二章触摸世界物联网通讯部分2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成通信：网络协议、M2M（人机、机器之间的通信协议）、电信服务商、WiFi第二章触摸世界物联网2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成第三方合作第三方合作伙伴：工业设计与顾问、标准化联盟、零售商、代工厂、创业孵化器、众筹及投资机构。第二章触摸世界物联网平台层2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成平台：软件、全栈性能管理、开发者工具、分析工具、传感器分布网络、网络连接、信息安全、开源平台第二章触摸世界物联网人机交互2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成人机交互:虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、其他智能型人机交互设备第二章触摸世界物联网3D部分2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成3D扫描及打印、3D内容设计及发布平台第二章触摸世界物联网2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成个人应用：可穿戴设备、运动健身、健康、娱乐应用、体育、玩具、亲子、关爱老人第二章触摸世界物联网2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成智能家居：家庭自动化、智能路由、安全监控、智能厨房、家庭机器人、传感检测、智能宠物、智能花园、跟踪设备；智能交通：车联网、智能自行车/摩托车(头盔设备)、无人驾驶、无人机、太空探索；第二章触摸世界物联网2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成企业应用：医疗保健、零售、支付/信用卡、智能办公室、现代农业、建筑施工；产业互联网：现代制造、能源工业、供应链、工业机器人、工业可穿戴设备（智能安全帽等）第二章触摸世界物联网物联网的发展跟互联网是分不开的，主要两个层面的意思：第一，物联网的核心和基础依然是互联网，他是在互联网的基础上的延伸和扩展；2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成第二章触摸世界物联网第二，物联网是比互联网更加庞大的网络，其网络连接延伸到了任何物品与物品之间，这些物品可以通过各种信息传感设备与互联网连接在一起，进行更为复杂的信息交换和通信2.1物联网概述2.1.2物联网的发展与形成2.1物联网概述2.1.3物联网的三大特征第二章触摸世界物联网物联网的三大特征第二章触摸世界物联网一般认为，物联网有以下三大特征：1）全面感知利用RFID，传感器，二维码等随时随地获取和采集物体信息。感知包括传感器的信息采集、协同处理、智能组网，甚至信息服务，以达到控制、指挥的目的。2.1物联网概述2.1.3物联网的三大特征第二章触摸世界物联网2.1物联网概述2.1.3物联网的三大特征感知方式（部分）感知信息语音图像温度湿度射频信号二维码......第二章触摸世界物联网2）可靠传递通过无线网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确的传递给用户。在这一过程中，通常需要用到现有的电信运行网络，包括无线和有线网络。由于传感器网络是一个局部的无线网，因而无线移动通信网、3G网络是作为承载物联网的一个有力的支撑。2.1物联网概述2.1.3物联网的三大特征第二章触摸世界物联网2.1物联网概述2.1.3物联网的三大特征传输方式第二章触摸世界物联网3）智能处理利用云计算，数据挖掘以及模糊识别等人工智能技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。2.1物联网概述2.1.3物联网的三大特征第二章触摸世界物联网2.1物联网概述2.1.3物联网的三大特征智能处理-服务器

各种类型的服务器与机房中的服务器第二章触摸世界物联网2.1物联网概述2.1.3物联网的三大特征智能处理-服务器

典型的机架式服务器第二章触摸世界物联网2.1物联网概述2.1.3物联网的三大特征智能处理-服务器

刀片服务器第二章触摸世界物联网物联网概念模型物联网接入网下一代互联网射频识别传感网条码二维码全球定位系统短距无线网络2.1物联网概述2.1.3物联网的三大特征第二章触摸世界物联网2.1物联网概述2.1.3物联网的三大特征物联网认识方面的误区误区之一，把传感器网络或RFID网等同于物联网误区之二，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。第二章触摸世界物联网2.1物联网概述2.1.3物联网的三大特征误区之三，认为物联网就是物物互联的无所不在的网络，因此认为物联网是空中楼阁，是目前很难实现的技术。误区之四，把物联网当成个筐，什么都往里装；基于自身认识，把仅仅能够互动、通信的产品都当成物联网应用。新一代信息技术导论第二章触摸世界联网2.2物联网技术体系2.2物联网技术体系第二章触摸世界物联网物联网的技术概论物联网的层次结构物联网的感知层关键技术物联网的网络层关键技术物联网的应用层关键技术第二章触摸世界物联网物联网是典型的交叉学科，它所涉及的核心技术包括IPv6技术、云计算技术、传感技术、RFID智能识别技术、无线通信技术等。因此，从技术角度讲，物联网专业主要涉及的专业有:计算机科学与工程、电子与电气工程、电子信息与通讯、自动控制、遥感与遥测、精密仪器、电子商务等等。2.2物联网技术体系2.2.1物联网技术概论2.2物联网技术体系2.2.1物联网技术概论第二章触摸世界物联网●

欧盟于2009年9月发布的《欧盟物联网战略研究路线图》白皮书中列出13类关键技术，包括:标识技术、物联网体系结构技术、通信与网络技术、数据和信号处理技术、软件和算法、发现与搜索引擎技术、电源和能量储存技术等。

2.2物联网技术体系2.2.2物联网的层次结构第二章触摸世界物联网第二章触摸世界物联网感知层实现对物理世界的智能感知识别、信息采集处理和自动控制，并通过通信模块将物理实体连接到网络层和应用层。网络层主要实现信息的传递、路由和控制，包括延伸网、接入网和核心网，网络层可依托公众电信网和互璇网.也可以依托行业专用通信网络。2.2物联网技术体系2.2.2物联网的层次结构第二章触摸世界物联网

应用层类似于人类社会的“分工”

包括应用基础设施/中间件和各种物联网应用，应用基础设施/中间件为物联网应用提供信息处理、计算等通用基础服务设施、能力及资源调用接口，以此为基础实现物联网在众多领域的各种应用。

2.2物联网技术体系2.2.2物联网的层次结构2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术第二章触摸世界物联网1·RFID技术2·条形码3·传感器技术4·无线传感器网络技术5·产品电子码EPC第二章触摸世界物联网1.RFID技术

RFID(Radio

Frequency

Identification)，即射频识别，俗称电子标签。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。通过射频信号自动识别对象并获取相关数据完成信息的自动采集工作,

RFID是物联网最关键的一个技术，它为物体贴上电子标签，实现高效灵活的管理。2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术第二章触摸世界物联网●RFID基本

上是由3部分组成:

1)标签(Tag):由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象;

2)阅读器(Reader)或读写器:读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式;

3)天线(Antenna):在标签和读取器间传递射频信号。2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术第二章触摸世界物联网●RFID标签打印机2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术第二章触摸世界物联网●RFID手持机2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术第二章触摸世界物联网●感应式读写器

2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术第二章触摸世界物联网●

RFID工作原理（观看视频）

标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，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(Passive

Tag,无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(Active

Tag,有源标签或主动标签);解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术第二章触摸世界物联网2.条码技术

条形码是一种信息的图形化处理方法，可以把信息复制成条形码，然后用相应的扫描设备将其中信息输入到计算机中2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术第二章触摸世界物联网●

条形码分为一维条码和二维条码，一维条形码将宽度不等的多个黑条和空白，按-

-定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。二维条形码是在二维空间水平和竖直方向存储信息的条形码。它的优点是信息容量大，译码可靠性高，纠错能力强，制作成本低，保密与防伪性能好。一维码二维码2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术第二章触摸世界物联网3.传感器技术●传感器是指能感知预定的被测指标并按照一定规律转换成可用信号的器件和装置，通常由敏感元件和转换元件组成。2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术第二章触摸世界物联网●传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息，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。2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术传感器工作原理图第二章触摸世界物联网●物联网中传感器节点是在传感器基础上增加了协同、计算、通信功能构成了具有感知能力、计算能力和通信能力的传感器节点。智能化是传感器的重要特点，

嵌入式智能技术是实现传感器智能化的重要手段。2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术第二章触摸世界物联网4.无线传感器技术●无线传感器网络(WSN,

wireless

sensor

network)多个功能节点之间通过无线通信形成一个连接的网络，这个网络我们称为无线传感器网络。它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，是关系国民经济发展和国家安全的重要技术。

2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术第二章触摸世界物联网2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术无线传感器网络中主要包含两类节点：传感器节点：具有感知和通信功能的节点，在传感器网络中负责监控目标区域并获取数据，以及完成与其他传感器节点的通信，能够对数据进行简单的处理。Sink节点：又称为基站节点，负责汇总由传感器节点发送过来的数据，并作进一步数据融合以及其他操作，最终把处理好的数据上传至互联网。第二章触摸世界物联网2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术无线传感器网络三种常见拓扑结构星型拓扑：具有组网简单、成本低；但网络覆盖范围小，一旦sink节点发生故障，所有与sink节点连接的传感器节点与网络中心的通信都将中断。星形拓扑结构组网时，电池的使用寿命较长。网状拓扑：具有组网可靠性高、覆盖范围大的优点，但电池使用寿命短、管理复杂。树状拓扑：具有星形和网状拓扑的一些特点，既保证了网络覆盖范围大，同时又不至于电池使用寿命过短，更加灵活、高效。第二章触摸世界物联网2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术第二章触摸世界物联网2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术无线传感器网络的应用领域1、军事领域的应用在军事领域，由于WSN具有密集型、随机分布的特点，使其非常适合应用于恶劣的战场环境。利用WSN能够实现监测敌军区域内的兵力和装备、实时监视战场状况、定位目标、监测核攻击或者生物化学攻击等。第二章触摸世界物联网2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术2、辅助农业生产WSN特别适用于以下方面的生产和科学研究。例如，大棚种植室内及土壤的温度、湿度、光照监测、珍贵经济作物生长规律分析、葡萄优质育种和生产等，可为农村发展与农民增收带来极大的帮助。采用WSN建设农业环境自动监测系统，用一套网络设备完成风、光、水、电、热和农药等的数据采集和环境控制，可有效提高农业集约化生产程度，提高农业生产种植的科学性。第二章触摸世界物联网2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术3、在生态环境监测和预报中的应用在环境监测和预报方面，无线传感器网络可用于监视农作物灌溉情况、土壤空气情况、家畜和家禽的环境和迁移状况、无线土壤生态学、大面积的地表监测等，可用于行星探测、气象和地理研究、洪水监测等。基于无线传感器网络，可以通过数种传感器来监测降雨量、河水水位和土壤水分，并依此预测山洪爆发描述生态多样性，从而进行动物栖息地生态监测。还可以通过跟踪鸟类、小型动物和昆虫进行种群复杂度的研究等。第二章触摸世界物联网2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术4、在医疗系统和健康护理中的应用无线传感网技术通过连续监测提供丰富的背景资料并做预警响应，不仅有望解决这一问题还可大大提高医疗的质量和效率。无线传感网集合了微电子技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信和分布式信息处理等技术，能够通过各类集成化的微型传感器协同完成对各种环境或监测对象的信息的实时监测、感知和采集。5.产品电子代码EPC第二章触摸世界物联网●EPC系统(物联网)是在计算机互联网和射频技术RFID的基础上，利用全球统标识系统编码技术给每一个实体对象个唯一

的代码，构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网"Internet

of

things”。2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术第二章触摸世界物联网●EPC系统主要由如下六方面组成:(1)

EPC编码标准(2)

EPC

标签口(3)

识读器

(4)

Savant

(神经网络软件)

(5)

对象名解析服务(Object

Naming

Service:

ONS)(6)

实体标记语言(Physical

Markup

Language

PML)

2.2物联网技术体系2.2.3物联网感知层的关键技术第二章触摸世界物联网1·ZigBee2·WIFI无线网络3·蓝牙技术4·GPS技术2.2物联网技术体系2.2.4物联网网络层的关键技术第二章触摸世界物联网1.ZigBee●ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。●ZigBee网络主要特点是低功耗、低成本、时延短、网络容量大、可靠、安全。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。2.2物联网技术体系2.2.4物联网网络层的关键技术第二章触摸世界物联网●ZigBee设

备类型

1.

ZigBee协调器(Coordinator

)2.

ZigBee路由器

(

Router)

3.

ZigBee终端设备(End-device)

一个Zigbee网络由一个协调

器节点、多个路由器和多个终端设备节点组成。2.2物联网技术体系2.2.4物联网网络层的关键技术第二章触摸世界物联网2.WIFI无线网络

Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。2.2物联网技术体系2.2.4物联网网络层的关键技术第二章触摸世界物联网●WIFI突出优势:

其一，

无线电波的覆盖范围广其二，传输速度非常快

其三，厂商进入该领域的门槛比较低2.2物联网技术体系2.2.4物联网网络层的关键技术第二章触摸世界物联网●Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟(Wi-Fi

Alliance)所持有。目的是改善基于IEEE802.11标准的无线网路产品之间的互通性。

●802.11是IEEE(电子工程师协会)最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中，户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取。2.2物联网技术体系2.2.4物联网网络层的关键技术第二章触摸世界物联网3.蓝牙技术

蓝牙，是一种支持设备短距离通信(-

般10m内)的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。2.2物联网技术体系2.2.4物联网网络层的关键技术第二章触摸世界物联网●蓝牙技术优势:稳定、全球可用、设备范围广、易于使用、通用规格。

2.2物联网技术体系2.2.4物联网网络层的关键技术第二章触摸世界物联网●蓝牙应用----蓝牙耳机2.2物联网技术体系2.2.4物联网网络层的关键技术1、手机中的解码芯片对MP3等音乐文件进行解码，产生数字信号并通过蓝牙发送给蓝牙耳机；2、蓝牙耳机接收数字信号，并通过蓝牙耳机内部的数模转换芯片，把它转换成人耳能听懂的模拟信号；3、将模拟信号进行放大，需要用到耳机内部的信号放大芯片；4、耳机单元接收放大后的信号并发出声音，此时耳朵便听到了音乐声。第二章触摸世界物联网4.GPS技术GPS

(Global

Positioning

System,全球定位系统)是利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统。全球四大卫星导航系统:美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯“格洛纳斯”系统、欧洲“伽利略”系统、中国“北斗”系统。2.2物联网技术体系2.2.4物联网网络层的关键技术第二章触摸世界物联网GPS技术应用2.2物联网技术体系2.2.4物联网网络层的关键技术第二章触摸世界物联网2.2物联网技术体系2.2.4物联网网络层的关键技术第二章触摸世界物联网1·云计算技术2·软件和算法3·信息和隐私安全技术4·标识和解析技术2.2物联网技术体系2.2.5物联网应用层的关键技术第二章触摸世界物联网1.云计算技术云计算具有弹性收缩、快速部署、资源抽象和按用量收费的特性，按照云计算的服务类型可以将云分为三层:

基础架构即服务、平台即服务、软件即服务。2.2物联网技术体系2.2.5物联网应用层的关键技术第二章触摸世界物联网云计算的核心技术●虚拟化技术：最重要的核心技术之一。它为云计算服务提供基础架构层面的支撑，是ICT服务快速走向云计算的最主要驱动力

2.2物联网技术体系2.2.5物联网应用层的关键技术第二章触摸世界物联网云计算的核心技术●分布式数据存储技术：将数据储存在不同的物理设备中，摆脱了硬件设备的现实，同时扩展性更好，能够更加快速、高效的处理海量数据，更好的相应用户需求的变化。储存节点2.2物联网技术体系2.2.5物联网应用层的关键技术第二章触摸世界物联网云计算的核心技术●大规模数据管理：云计算不仅要保证数据的存储和访问，还要能够对海量数据进行特定的检索和分析。数据管理技术必须能够高效的管理大量的数据。

大数据2.2物联网技术体系2.2.5物联网应用层的关键技术第二章触摸世界物联网云计算的核心技术●编程模式：云计算旨在通过网络把强大的服务器计算资源方便地分发到终端用户手中，同时保证高效、简捷、快速的用户体验。在这个过程中，编程模式的选择至关重要。2.2物联网技术体系2.2.5物联网应用层的关键技术第二章触摸世界物联网云计算的核心技术●信息安全：在云计算体系中，安全涉及到很多层面，包括网络安全、服务器安全、软件安全、系统安全等2.2物联网技术体系2.2.5物联网应用层的关键技术第二章触摸世界物联网云计算的核心技术●云计算平台管理：需要具有高效调配大量服务器资源，使其更好协同工作的能力，能够方便地部署和开通新业务、快速发现并且恢复系统故障、通过自动化、智能化手段实现大规模系统可靠的运营.2.2物联网技术体系2.2.5物联网应用层的关键技术第二章触摸世界物联网●基础架构即服务位于最底层，该层提供的是最基本的计算和存储能力，在这其中自动化和虚拟化是核心技术。

●平台即服务位于三层服务的中间，该层涉及两个关键技术:基于云的软件开发、测试及运行技术和大规模分布式应用运行环境。

●软件即服务位于最顶层，该层涉及的关键技术:

Web2.0中的Mashup、应用多租户技术、应用虚拟化等技术。2.2物联网技术体系2.2.5物联网应用层的关键技术第二章触摸世界物联网2.软件和算法软件和算法在物联网的信息处理和应用集成中发挥重要作用，是物联网智慧性的集中体现。这其中的关键技术主要包括面向服务的体系架构(SOA)和中间件技术，重点包括各种物联网计算系统的感知信息处理、交互与优化软件与算法、物联网计算系统体系结构与软件平台研发等。2.2物联网技术体系2.2.5物联网应用层的关键技术第二章触摸世界物联网●面向服务的体系架构(Service-orientedArchitecture,SOA)是一

种松耦合的软件组件技术，它将应用程序的不同功能模块化，并通过标准化的接口和调用方式联系起来，实现快速可重用的系统开发和部署。

●中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。2.2物联网技术体系2.2.5物联网应用层的关键技术3.信息和隐私安全技术第二章触摸世界物联网●安全和隐私技术包括安全体系架构、网络安全技术、

“智能物体”的广泛部署对社会生活带来的安全威胁、隐私保护技术、安全管理机制和保证措施等。

●为实现对物联网广泛部署的"智能物体"的管理，需要进行网络功能和适用性分析，开发适合的管理协议。

2.2物联网技术体系2.2.5物联网应用层的关键技术4.标识和解析技术第二章触摸世界物联网●是对物理实体、通信实体和应用实体赋予的或其本身固有的一个或-组属性，

并能实现正确解析的技术。

●物联网的标示主要包括物体标示和通信标示，物联网标识和解析技术涉及不同的标识体系、不同体系的互操作、全球解析或区域解析、标识管理等。2.2物联网技术体系2.2.5物联网应用层的关键技术第二章触摸世界物联网●是对物理实体、通信实体和应用实体赋予的或其本身固有的一个或-组属性，

并能实现正确解析的技术。

●物联网的标示主要包括物体标示和通信标示，物联网标识和解析技术涉及不同的标识体系、不同体系的互操作、全球解析或区域解析、标识管理等。

2.2物联网技术体系2.2.5物联网应用层的关键技术新一代信息技术导论第二章触摸世界联网2.3物联网应用2.3物联网应用第二章触摸世界物联网01物联网的应用领域目录Contents02物联网与工业02物联网与物流第二章触摸世界物联网物联网的应用领域012.3物联网应用2.3.1物联网的应用领域第二章触摸世界物联网

目前，国外对物联网的研发、应用主要集中在美、欧、日、韩等少数国家。其最初的研发方向主要是条形码、RFID等技术在商业零售、物流领域应用。而随着RFID、传感器技术、近程通信以及计算技术等的发展，近年来其研发、应用开始拓展到工业、物流、生物医疗等领域。2.3物联网应用2.3.1物联网的应用领域第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.1物联网的应用领域1.智慧物流智慧物流指的是以物联网、大数据、人工智能等信息技术为支撑，在物流的运输、仓储、运输、配送等各个环节实现系统感知、全面分析及处理等功能。当前，应用于物联网领域主要体现在三个方面，仓储、运输监测以及快递终端等，通过物联网技术实现对货物的监测以及运输车辆的监测，包括货物车辆位置、状态以及货物温湿度，油耗及车速等，物联网技术的使用能提高运输效率，提升整个物流行业的智能化水平。第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.1物联网的应用领域2.智能交通智能交通是物联网的一种重要体现形式，利用信息技术将人、车和路紧密的结合起来，改善交通运输环境、保障交通安全以及提高资源利用率。运用物联网技术具体的应用领域，包括智能公交车、共享单车、车联网、充电桩监测、智能红绿灯以及智慧停车等领域。其中，车联网是近些年来各大厂商及互联网企业争相进入的领域第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.1物联网的应用领域3.智能安防安防是物联网的一大应用市场，因为安全永远都是人们的一个基本需求。传统安防对人员的依赖性比较大，非常耗费人力，而智能安防能够通过设备实现智能判断。目前，智能安防最核心的部分在于智能安防系统，该系统是对拍摄的图像进行传输与存储，并对其分析与处理。一个完整的智能安防系统主要包括三大部分，门禁、报警和监控，行业中主要以视频监控为主。第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.1物联网的应用领域4.智慧能源环保智慧能源环保属于智慧城市的一个部分，其物联网应用主要集中在水能，电能，燃气、路灯等能源以及井盖、垃圾桶等环保装置。如智慧井盖监测水位以及其状态、智能水电表实现远程抄表、智能垃圾桶自动感应等。将物联网技术应用于传统的水、电、光能设备进行联网，通过监测，提升利用效率，减少能源损耗。智慧垃圾桶智慧井盖第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.1物联网的应用领域5.智能医疗在智能医疗领域，新技术的应用必须以人为中心。而物联网技术是数据获取的主要途径，能有效地帮助医院实现对人的智能化管理和对物的智能化管理。对人的智能化管理指的是通过传感器对人的生理状态（如心跳频率、体力消耗、血压高低等）进行监测，主要指的是医疗可穿戴设备，将获取的数据记录到电子健康文件中，方便个人或医生查阅。除此之外，通过RFID技术还能对医疗设备、物品进行监控与管理，实现医疗设备、用品可视化，主要表现为数字化医院。远程医疗智能医疗穿戴设备第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.1物联网的应用领域6.智慧建筑建筑是城市的基石，技术的进步促进了建筑的智能化发展，以物联网等新技术为主的智慧建筑越来越受到人们的关注。当前的智慧建筑主要体现在节能方面，将设备进行感知、传输并实现远程监控，不仅能够节约能源同时也能减少楼宇人员的运维。亿欧智库根据调查，了解到目前智慧建筑主要体现在用电照明、消防监测、智慧电梯、楼宇监测以及运用于古建筑领域的白蚁监测。第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.1物联网的应用领域7.智能制造智能制造细分概念范围很广，涉及很多行业。制造领域的市场体量巨大，是物联网的一个重要应用领域，主要体现在数字化以及智能化的工厂改造上，包括工厂机械设备监控和工厂的环境监控。通过在设备上加装相应的传感器，使设备厂商可以远程随时随地对设备进行监控、升级和维护等操作，更好的了解产品的使用状况，完成产品全生命周期的信息收集，指导产品设计和售后服务；而厂房的环境主要是采集温湿度、烟感等信息。第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.1物联网的应用领域8.智能家居智能家居指的是使用不同的方法和设备，来提高人们的生活能力，使家庭变得更舒适、安全和高效。物联网应用于智能家居领域，能够对家居类产品的位置、状态、变化进行监测，分析其变化特征，同时根据人的需要，在一定的程度上进行反馈。智能家居行业发展主要分为三个阶段，单品连接、物物联动和平台集成。其发展的方向是首先是连接智能家居单品，随后走向不同单品之间的联动，最后向智能家居系统平台发展。当前，各个智能家居类企业正在从单品向物物联动的过渡阶段。第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.1物联网的应用领域9.智能零售行业内将零售按照距离，分为了三种不同的形式：远场零售、中场零售、近场零售，三者分别以电商、商场／超市和便利店／自动售货机为代表。物联网技术可以用于近场和中场零售，且主要应用于近场零售，即无人便利店和自动（无人）售货机。智能零售通过将传统的售货机和便利店进行数字化升级、改造，打造无人零售模式。通过数据分析，并充分运用门店内的客流和活动，为用户提供更好的服务，给商家提供更高的经营效率。第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.1物联网的应用领域10.智慧农业智慧农业指的是利用物联网、人工智能、大数据等现代信息技术与农业进行深度融合，实现农业生产全过程的信息感知、精准管理和智能控制的一种全新的农业生产方式，可实现农业可视化诊断、远程控制以及灾害预警等功能。物联网应用于农业主要体现在两个方面：即农业种植和畜牧养殖。第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.1物联网的应用领域亚马逊无人机送货第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.1物联网的应用领域UPS、FedEx都在测试无人机物流GoogleProjectWing在澳洲测试农场间派送药物和动物粮食第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.1物联网的应用领域中国淘宝网使用无人机派送货物第二章触摸世界物联网物联网与工业022.3物联网应用2.3.2物联网与交通第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.2物联网与工业1.智能工业工业4.0，比起前三次革命最大的不同，是智能。简单的两个字，背后，却是先进技术，互联网，大数据，传感网，协同，融合的智能。从人的脑中，扩散到计算机，机械设备，和网络中。工业4.0概念图第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.2物联网与工业1.智能工业工业通过智能生产方式制造智能产品，全面实现工厂的智能化。它将环境感知终端、移动通信等技术融入生产，提升效率、改善质量、降低成本与资源消耗，推动传统工业向智能化转型。智能工业物联网的典型应用包括嵌入式系统（智能传感器和执行器）、智能工厂（低成本自动化）、虚拟现实网络、云计算（实时大数据处理）以及信息和网络安全保障。物联网智能工业第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.2物联网与工业2.智能工业系统的结构在未来工厂中，生产机器能互相对话并与上游原料厂及时沟通。例如，果汁生产商接到紧急订单时，生产线可以灵活调整，优先处理重要订单，并根据库存情况协调原料补充。采购部门可以通过智能系统选择最优供应商，快速响应需求。这一切依靠智能工业架构，通过传感器、嵌入式技术和自动识别技术收集信息，再通过工业以太网和无线传感网将数据传输到PLC设备、机器人和智能机床，完成智能生产第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.2物联网与工业2.智能工业系统的结构信息物理生产系统（CPPS）是智能工业的核心，集成了计算与物理过程，通过嵌入式计算机和网络监测与控制物理环境。CPPS将CPS应用于制造，构建智慧工厂。按照物联网典型架构，CPPS分为三层结构：感知层：负责采集生产物料与设备信息或进行控制。网络层：用于实现工业对象之间的信息传输。应用层：提供各类生产产品的操作与管理。该系统通过互联网连接企业资料管理系统与智能商务系统，提升生产效率。第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.2物联网与工业2.智能工业系统的结构感知层生产服务，生产系统感知层通过各种传感器技术，嵌入式技术，自动识别技术的，实现对生产工业线的信息采集获取，从而实现，智能工业的全面感知，通过PLC设备、工业机器人、智能机床，对产品进行智能生产。第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.2物联网与工业2.智能工业系统的结构生产系统的网络层，通过路由器工业交换机，串口服务器工业网络设备，将感知层采集的各种数据传输到应用层，由于感知层感知设备和控制设备的多样性。智能工业系统通过各种网络接入技术，实现信息传输，包括GPRS3G，4G等蜂窝网络，WIFI，ZigBee等无线局域网络，或工业以太网等，从而实现工业生产线上对象间的智慧连接。网络层第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.2物联网与工业2.智能工业系统的结构应用层主要由物理系统和虚拟的信息系统组成，物理过程与信息系统的分析计算相互合作，提高生产系统的效率和效益，减少资源的消耗，在产品设计阶段就进行虚拟的制造和产品测试，如图所示。第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.2物联网与工业3．智能工业的关键技术智能工业的关键技术包括工业机器人、3D打印和柔性制造等，涉及物联网的感知层、网络层和应用层。智能工业是物联网与先进制造技术结合的典型应用，推动了智能化制造体系的发展。这一体系融合了8种技术：泛在感知、制造信息处理、虚拟现实、人机交互、空间协同、平行管理、电子商务和系统集成制造技术。智能化的制造体系第二章触摸世界物联网物联网与物流032.3物联网应用2.3.3物联网与农业第二章触摸世界物联网1．物联网智能物流2.3物联网应用2.3.3物联网与物流智能物流全过程智能物流通过集成智能化技术，使物流系统具备思维、感知、学习和推理能力，能够自主解决部分物流问题。智能物流贯穿生产、配送、运输、销售及追溯全流程，优化资源、提高效率，解决当前物流业中的低效运输、资源利用不足、无法预测业务量等问题。发展智能物流已成为趋势，其应用包括全程商品跟踪与管理，确保各环节的高效运行。智能物流的全过程如图所示。第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.3物联网与物流2．智能物流的特点智能物流主要具有信息化、自动化、网络化、集成化和智能化这五大特点，具体介绍如下。（1）信息化（2）自动化（3）网络化（4）集成化（5）智能化第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.3物联网与物流3．智能物流的发展现状物联网技术应用于物流领域智能产品追溯网络系统技术和政策已趋成熟，广泛应用于医药、农产品、食品和烟草等行业。该系统将生产、包装、运输、经销商、零售商和消费者连接起来，便于各环节的货物追踪、信息查询与管理，有效保障产品安全。第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.3物联网与物流3．智能物流的发展现状智能产品追溯网络系统智能产品追溯网络系统技术和政策已趋成熟，广泛应用于医药、农产品、食品和烟草等行业。该系统将生产、包装、运输、经销商、零售商和消费者连接起来，便于各环节的货物追踪、信息查询与管理，有效保障产品安全。第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.3物联网与物流3．智能物流的发展现状可视化智能管理网络系统物流过程的可视化智能管理网络系统可实现物流过程中车辆定位、运输物品监控、在线调度与配送可视化与管理等功能。目前该系统得到了广泛的应用，智能化物流配送中心，借助智能控制和自动化操作的网络可实现商流、物流信息流、资金流的全面协同。目前一些先进的自动化物流中心基本实现了无人搬运车、搬运物料、自动分拣、自动出入库、整个物流作业与生产制造实现了自动化、智能化与网络化全。第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.3物联网与物流3．智能物流的发展现状智慧供应链面对竞争的日益激烈和大量个性化需求与订单，IBM于2009年提出了建立一个面向未来的具有先进、互联和智能三大特征的智慧供应链，实现更透彻的感知，更全面的互联互通和更深入的智能化，其后勤保障网络系统能够很好的支持，其对客户需求做出准确的预测，智能物流在以电商为代表的各大行业中应用广泛。第二章触摸世界物联网2.3物联网应用2.3.3物联网与物流3．智能物流的发展现状京东云物流系统

京东商城正在建立云物流系统，希望对整个订单，库存