模块九 物联网

工业和信息化精品系列教材信息技术（拓展模块）物联网模块九目录认识物联网了解物联网的体系结构及关键技术物联网应用系统任务一任务二任务三随着科学技术的飞速发展，社会生活已经处于一个“人物互联、物物互联”的智慧网络中，手机能够购物、结算和控制各种电器，共享单车、共享汽车、无人超市相继出现……那什么是物联网？物联网应用在哪些地方？物联网未来的发展趋势怎样？下面将介绍物联网的概念、物联网的应用领域，以及物联网的发展趋势等知识，帮助读者了解物联网的基础理论。任务描述任务描述认识物联网任务一相关知识（一）物联网的概念（二）物联网的应用领域（三）物联网的发展趋势相关知识认识物联网任务一（一）物联网的概念物联网是互联网、传统电信网等信息的承载体，是让所有能行使独立功能的普通物品实现互联互通的网络。物联网的基础和核心仍然是互联网，物联网是基于互联网衍生和扩展的网络信息交换的用户端衍生和扩展到物品与物品之间，即“物物互联”（一）物联网的概念物联网以射频识别技术、无线网络技术、人工智能技术、云计算技术和传感器技术为核心技术，主要具有以下4个特征。1324

可靠传输智能分析处理嵌入式的灵敏服务主动全面感知（二）物联网的应用领域我国已经成为全球物联网发展最活跃的地区之一，物联网已经被广泛应用到物流、交通、安防、医疗、建筑、能源环保、家居、零售等多个领域。智慧物流智能交通智能安防智能医疗智能零售智能家居智慧能源环保智慧建筑（三）物联网的发展趋势我国物联网发展迅速，过程呈现递进的趋势，物联网的技术越来越成熟。随着物联网技术的不断成熟和应用范围的不断扩大，物联网在发展过程中将会创造出更多新的技术平台。物联网产业链的形成依旧处于初级阶段，主要是因为缺少一个完整的技术标准体系。物联网已经创造了将技术和人的行为结合在一起这一商业模式，未来物联网将创造出更多新的商业模式。未来5G技术的功能会变得更加强大，并在发展的过程中运用新兴的概念来引导物联网的发展，在很大的程度上能够提高物联网的应用价值。任务实践（1）查看表中内容，搜索物联网应用的相关内容，并将其填写到表中。应用场景商业模式应用案例认识物联网任务一任务实践（2）查看表中内容，搜索物联网未来发展的技术趋势的相关内容，并填写下表。趋势主要内容应用案例人工智能许多厂商正重金投资人工智能技术，除各种人工智能技术并存外，新的服务及相关投资也在不断产生智能烹饪机器人进行菜品烹制传感器创新硅芯片创新全新物联网使用者体验认识物联网任务一目录认识物联网了解物联网的体系结构及关键技术物联网应用系统任务一任务二任务三在进行系统规划和设计时，容易因角度的不同而产生不同的结果，因此需要一个具有框架支撑作用的特有的体系架构。另外，随着物联网应用需求的不断发展，各种新技术、关键技术将逐渐融入物联网体系，科学、合理的体系架构对物联网的技术细节、应用模式和发展趋势有着重要影响。下面将根据我国主流论著和观点，以物联网本身的特征和含义为基础，介绍物理网的体系结构及关键技术，然后通过应用案例帮助大家理解和拓展物联网的相关内容。任务描述任务描述了解物联网的体系结构及关键技术任务二相关知识（一）感知层、网络层和应用层（二）感知层的关键技术（三）网络层的关键技术相关知识了解物联网的体系结构及关键技术任务二（四）应用层的关键技术（一）感知层、网络层和应用层感知层感知层是物联网体系结构中的基础层面，主要作用是完成信息采集工作并上传采集到的数据。网络层网络层是物联网体系结构中的中间层面，起着承上启下的作用。应用层应用层是物联网体系结构中的终端层面，主要表现为各种具体的网络应用，是物联网发展的目的（二）感知层的关键技术020103传感器是获取信息的主要设备，以传感器为核心部件的传感器技术是感知层的关键技术传感器技术具有免接触、成本低、寿命长、多目标自动识别、读取高速准确和抗干扰能力强等诸多优点射频识别技术二维码具有信息容量大、编码范围广和容错能力强等优点，分为堆叠式和矩阵式两种类型二维码技术（三）网络层的关键技术物联网的网络层建立在互联网和移动通信网等现有网络基础上，所以网络层的关键技术就是互联网和移动通信网的关键技术，包括远距离有线通信技术和网络技术，以及2G、3G、4G和Wi-Fi等无线通信技术。在物联网网络层中，感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术，也可以作为网络层的关键技术。感知数据管理与处理技术主要是指物联网数据的搜索、存储、查询、分析、理解，以及基于感知数据决策和行为的技术。（四）应用层的关键技术物联网的应用层主要为用户提供丰富多彩的业务体验，需要合理高效地处理从网络层传来的海量数据，并从中提取有效信息。01M2M02数据挖掘03云计算04中间件05人工智能任务实践（1）根据本任务所讲的知识，在互联网上搜索相关内容，分析和绘制物联网的感知层、网络层和应用层的体系结构图。（2）在互联网中搜索其他物联网体系结构的相关知识，收集其他不同体系结构的物联网信息，对比两种不同体系结构的物联网的异同。了解物联网的体系结构及关键技术任务二目录认识物联网了解物联网的体系结构及关键技术物联网应用系统任务一任务二任务三随着互联网技术和通信技术的快速发展，物联网已经和人们的生活紧密地联系在一起，众多的物联网应用系统足以满足人们日常生活中的多样化需求。下面将介绍常见的物联网应用系统，并通过在无线局域网中使用手机连接并控制空气净化器的任务实践，介绍智能家居这一物联网应用系统。任务描述任务描述物联网应用系统任务三相关知识物联网应用系统就是搭建物联网模块，实现多个领域的智能化应用。目前常见的物联网应用系统包括智能家居、考勤管理、停车管理、生产管理、智能楼宇、公共交通管理、智能小区管理、仓储物流管理、智能农业生产、集装箱管理、远程医疗、智能支付、环境监控、路灯智能管理、无人驾驶、智能导航、ETC等。相关知识物联网应用系统任务三相关知识物联网应用系统任务三智能家居作为常见的物联网应用系统之一，就是在家庭局域网络的基础上搭建智能家电、智能影音、中央空调和安防监控等模块，由这些模块组合而成的小型网络系统，如图所示。任务实践以搭建智能家居的智能家电物联网应用系统为例，在无线局域网中使用手机连接并控制空气净化器，操作步骤如下。物联网应用系统任务三（1）在家中搭建一个小型的无线局域网，其主要设备为一台无线路由器，通过配置无线路由器连接到互联网，并设置无线路由器的登录密码。（2）进入控制端的操作界面，连接局域网。这里是使用手机找到无线局域网选项，进入无线局域网设置界面。先在网络列表中选择已经搭建好的无线局域网，输入设置好的登录密码，再加入该局域网，如图所示。任务实践物联网应用系统任务三（3）在控制端通过网络下载并安装各种智能设备的管理程序，这