物聯網技術與應用

——配套電子課件第1章初識物聯網2023/2/4【本章知識要點】學習完本章后，應當掌握如下知識：（1）物聯網的概念。（2）物聯網國內外發展現狀。（3）物聯網的應用領域。（4）物聯網的發展趨勢。（5）物聯網相關概念。物聯網應用與發展趨勢物聯網生活暢想【瘋狂的設想】物聯網應用與發展趨勢

1、MarkWeiser（1991）2、比爾·蓋茨（1995）

3、Ashton（1999）4、ITU（2005）

5、智慧地球-IBM（2009）

6、感知中國（2009）物聯網概念的起源

物聯網與InternetofThings五類產業集團國際電聯：物聯網就是互聯網的應用與延伸IBM：智慧地球，服務的理念EPCPRO：RFID就是物聯網中科院：傳感網就是物聯網電信運營商：無線互聯，無處不在1.1物聯網的定義

“中國式”定義物聯網指的是將無處不在的末端設備和設施，通過各種無線或有線的長距離和短距離通訊網絡實現互聯互通（M2M)、應用大集成（GrandIntegration)以及基于云計算的SaaS營運等模式，實現對“萬物”的“高效、節能、安全、環保”的“管、控、營”一體化。

歐盟定義物聯網是一個動態的全球網絡基礎設施，它具有基于標準和互操作通信協議的自組織能力，其中物理的和虛擬的“物”具有身份標識、物理屬性、虛擬的特性和智能的接口，并與信息網絡無縫整合。物聯網將與媒體互聯網、服務互聯網和企業互聯網一道，構成未來互聯網。

1.1物聯網的定義

物聯網是指通過各種信息傳感設備，如傳感器、射頻識別技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術，實時監測任何需要監控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，與互聯網結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人、所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。

1.1物聯網的定義

全面感知：利用RFID、傳感器、二維碼，及其它各種感知設備隨時隨地采集各種動態對象信息，全面感知世界。可靠傳送：利用以太網、無線網、移動網將感知的信息進行實時的傳送。智能控制：對物體實現智能化的控制和管理，真正達到了人與物的溝通。物聯網的基本特點1.2物聯網國內外發展現狀共同點:融合各種信息技術，突破互聯網的限制，將物體接入信息網絡，實現“物聯網”在網絡泛在的基礎上，將信息技術應用到各個領域，從而影響到國民經濟和社會生活的方方面面未來信息產業的發展在由信息網絡向全面感知和智能應用兩個方向拓展、延伸和突破日本：2009年8月i-Japan戰略中國：2009年8月感知中國歐盟：2009年6月物聯網行動計劃

美國：2008年底IBM向美國政府提出的”智慧的地球”戰略強調傳感等感知技術的應用，提出建設智慧型基礎設施具體而務實，強調RFID的廣泛應用，注重信息安全在u-Japan的基礎上，強調電子政務和社會信息服務應用1.3物聯網的應用物聯網應用智能物流智能醫療環境監測智能農業智能交通智能家居1.4物聯網的發展趨勢

2010年之前2010～2015年2015～2020年2020年后技術愿景單個物體間互聯；低功耗、低成本物與物之間聯網；無所不在的標簽和傳感器網絡半智能化；標簽、物件可執行指令全智能化標準化RFID安全及隱私標準；確定無線頻帶；分布式控制處理協議針對特定產業的標準；交互式協議和交互頻率；電源和容錯協議網絡交互標準；智能器件間系統智能響應行為標準；健康安全產業化應用RFID在物流、零售、醫藥產業應用；建立不同系統間交互的框架(協議和頻率)增強互操作性；分布式控制及分布式數據庫；特定融合網絡；惡劣環境下應用分布式代碼執行；全球化應用；自適應系統；分布式存儲、分布式處理人、物、服務網絡的融合；產業整合；異質系統間應用器件更小、更廉價的標簽、傳感器、主動系統；智能多波段射頻天線；高頻標簽；小型化、嵌入式讀取終端提高信息容量、感知能力；拓展標簽、讀取設備、高頻傳輸速度；片上集成射頻；與其他材料整合超高速傳輸；具有執行能力標簽；智能標簽；自主標簽；協同標簽；新材料更廉價材料；新物理效應；可生物降解器件；納米功率處理組件功耗降低能源消耗；低功耗芯片組；超薄電池；電源優化系統(能源管理)改善能量管理；提高電池性能；能量捕獲(儲能、光伏)；印刷電池；超低功耗芯片組可再生能源；多種能量來源；能量捕獲(生物、化學、電磁感應)；惡劣環境下發電；能量循環利用能量捕獲生物降解電池；無線電力傳輸1.4物聯網的發展趨勢概括來說就是：(1)2010年之前RFID被廣泛應用于物流、零售和制藥領域；(2)2010—2015年物體互聯；(3)2015—2020年物體進入半智能化；(4)2020年之后物體進入全智能化。1.4物聯網的發展趨勢知識產權技術標準產業鏈條行業協作盈利模式使用成本安全問題物聯網發展面臨的問題1.5物聯網相關概念1、物聯網與互聯網互聯網物聯網起源點在哪里(1)計算機技術的出現(2)技術的傳播速度加快(1)傳感技術的創新(2)云計算面向的對象是誰人人和物質怎么樣發展的過程技術的研究到人類的技術共享使用芯片多技術的平臺和應用過程誰是使用者所用的人人和物質，人即信息體，物即信息體核心的技術在誰手里主流的操作系統和語言開發商芯片技術開發商和標準制定者創新的空間主要內容的創新和體驗的創新技術就是生活，想象就是科技，讓一切事物都有智能什么樣的文化屬性精英文化，無序世界草根文化，“活信息”世界技術手段網絡協議，web2.0數據采集，傳輸介質，后臺計算1.5物聯網相關概念2、物聯網與傳感網傳感器網可以看成是傳感模塊加組網模塊共同構成的一個網絡。傳感器僅僅感知到信號，并不強調對物體的標識。例如可以讓溫度傳感器感知到森林的溫度，但并不一定需要標識哪根樹木。

物聯網的概念相對比傳感器網大一些。這主要是因為人感知物、標識物的手段，除了有傳感器網，還可以有二維碼、RFID等。

1.5物聯網相關概念3、物聯網與泛在網泛在網是指基于個人和社會的需求，利用現有的和新