工業和信息化精品系列教材信息技術（拓展模塊）物聯網模塊九目錄認識物聯網了解物聯網的體系結構及關鍵技術物聯網應用系統任務一任務二任務三隨著科學技術的飛速發展，社會生活已經處于一個“人物互聯、物物互聯”的智慧網絡中，手機能夠購物、結算和控制各種電器，共享單車、共享汽車、無人超市相繼出現……那什么是物聯網？物聯網應用在哪些地方？物聯網未來的發展趨勢怎樣？下面將介紹物聯網的概念、物聯網的應用領域，以及物聯網的發展趨勢等知識，幫助讀者了解物聯網的基礎理論。任務描述任務描述認識物聯網任務一相關知識（一）物聯網的概念（二）物聯網的應用領域（三）物聯網的發展趨勢相關知識認識物聯網任務一（一）物聯網的概念物聯網是互聯網、傳統電信網等信息的承載體，是讓所有能行使獨立功能的普通物品實現互聯互通的網絡。物聯網的基礎和核心仍然是互聯網，物聯網是基于互聯網衍生和擴展的網絡信息交換的用戶端衍生和擴展到物品與物品之間，即“物物互聯”（一）物聯網的概念物聯網以射頻識別技術、無線網絡技術、人工智能技術、云計算技術和傳感器技術為核心技術，主要具有以下4個特征。1324

可靠傳輸智能分析處理嵌入式的靈敏服務主動全面感知（二）物聯網的應用領域我國已經成為全球物聯網發展最活躍的地區之一，物聯網已經被廣泛應用到物流、交通、安防、醫療、建筑、能源環保、家居、零售等多個領域。智慧物流智能交通智能安防智能醫療智能零售智能家居智慧能源環保智慧建筑（三）物聯網的發展趨勢我國物聯網發展迅速，過程呈現遞進的趨勢，物聯網的技術越來越成熟。隨著物聯網技術的不斷成熟和應用范圍的不斷擴大，物聯網在發展過程中將會創造出更多新的技術平臺。物聯網產業鏈的形成依舊處于初級階段，主要是因為缺少一個完整的技術標準體系。物聯網已經創造了將技術和人的行為結合在一起這一商業模式，未來物聯網將創造出更多新的商業模式。未來5G技術的功能會變得更加強大，并在發展的過程中運用新興的概念來引導物聯網的發展，在很大的程度上能夠提高物聯網的應用價值。任務實踐（1）查看表中內容，搜索物聯網應用的相關內容，并將其填寫到表中。應用場景商業模式應用案例認識物聯網任務一任務實踐（2）查看表中內容，搜索物聯網未來發展的技術趨勢的相關內容，并填寫下表。趨勢主要內容應用案例人工智能許多廠商正重金投資人工智能技術，除各種人工智能技術并存外，新的服務及相關投資也在不斷產生智能烹飪機器人進行菜品烹制傳感器創新硅芯片創新全新物聯網使用者體驗認識物聯網任務一目錄認識物聯網了解物聯網的體系結構及關鍵技術物聯網應用系統任務一任務二任務三在進行系統規劃和設計時，容易因角度的不同而產生不同的結果，因此需要一個具有框架支撐作用的特有的體系架構。另外，隨著物聯網應用需求的不斷發展，各種新技術、關鍵技術將逐漸融入物聯網體系，科學、合理的體系架構對物聯網的技術細節、應用模式和發展趨勢有著重要影響。下面將根據我國主流論著和觀點，以物聯網本身的特征和含義為基礎，介紹物理網的體系結構及關鍵技術，然后通過應用案例幫助大家理解和拓展物聯網的相關內容。任務描述任務描述了解物聯網的體系結構及關鍵技術任務二相關知識（一）感知層、網絡層和應用層（二）感知層的關鍵技術（三）網絡層的關鍵技術相關知識了解物聯網的體系結構及關鍵技術任務二（四）應用層的關鍵技術（一）感知層、網絡層和應用層感知層感知層是物聯網體系結構中的基礎層面，主要作用是完成信息采集工作并上傳采集到的數據。網絡層網絡層是物聯網體系結構中的中間層面，起著承上啟下的作用。應用層應用層是物聯網體系結構中的終端層面，主要表現為各種具體的網絡應用，是物聯網發展的目的（二）感知層的關鍵技術020103傳感器是獲取信息的主要設備，以傳感器為核心部件的傳感器技術是感知層的關鍵技術傳感器技術具有免接觸、成本低、壽命長、多目標自動識別、讀取高速準確和抗干擾能力強等諸多優點射頻識別技術二維碼具有信息容量大、編碼范圍廣和容錯能力強等優點，分為堆疊式和矩陣式兩種類型二維碼技術（三）網絡層的關鍵技術物聯網的網絡層建立在互聯網和移動通信網等現有網絡基礎上，所以網絡層的關鍵技術就是互聯網和移動通信網的關鍵技術，包括遠距離有線通信技術和網絡技術，以及2G、3G、4G和Wi-Fi等無線通信技術。在物聯網網絡層中，感知數據管理與處理技術是實現以數據為中心的物聯網的核心技術，也可以作為網絡層的關鍵技術。感知數據管理與處理技術主要是指物聯網數據的搜索、存儲、查詢、分析、理解，以及基于感知數據決策和行為的技術。（四）應用層的關鍵技術物聯網的應用層主要為用戶提供豐富多彩的業務體驗，需要合理高效地處理從網絡層傳來的海量數據，并從中提取有效信息。01M2M02數據挖掘03云計算04中間件05人工智能任務實踐（1）根據本任務所講的知識，在互聯網上搜索相關內容，分析和繪制物聯網的感知層、網絡層和應用層的體系結構圖。（2）在互聯網中搜索其他物聯網體系結構的相關知識，收集其他不同體系結構的物聯網信息，對比兩種不同體系結構的物聯網的異同。了解物聯網的體系結構及關鍵技術任務二目錄認識物聯網了解物聯網的體系結構及關鍵技術物聯網應用系統任務一任務二任務三隨著互聯網技術和通信技術的快速發展，物聯網已經和人們的生活緊密地聯系在一起，眾多的物聯網應用系統足以滿足人們日常生活中的多樣化需求。下面將介紹常見的物聯網應用系統，并通過在無線局域網中使用手機連接并控制空氣凈化器的任務實踐，介紹智能家居這一物聯網應用系統。任務描述任務描述物聯網應用系統任務三相關知識物聯網應用系統就是搭建物聯網模塊，實現多個領域的智能化應用。目前常見的物聯網應用系統包括智能家居、考勤管理、停車管理、生產管理、智能樓宇、公共交通管理、智能小區管理、倉儲物流管理、智能農業生產、集裝箱管理、遠程醫療、智能支付、環境監控、路燈智能管理、無人駕駛、智能導航、ETC等。相關知識物聯網應用系統任務三相關知識物聯網應用系統任務三智能家居作為常見的物聯網應用系統之一，就是在家庭局域網絡的基礎上搭建智能家電、智能影音、中央空調和安防監控等模塊，由這些模塊組合而成的小型網絡系統，如圖所示。任務實踐以搭建智能家居的智能家電物聯網應用系統為例，在無線局域網中使用手機連接并控制空氣凈化器，操作步驟如下。物聯網應用系統任務三（1）在家中搭建一個小型的無線局域網，其主要設備為一臺無線路由器，通過配置無線路由器連接到互聯網，并設置無線路由器的登錄密碼。（2）進入控制端的操作界面，連接局域網。這里是使用手機找到無線局域網選項，進入無線局域網設置界面。先在網絡列表中選擇已經搭建好的無線局域網，輸入設置好的登錄密碼，再加入該局域網，如圖所示。任務實踐物聯網應用系統任務三（3）在控制端通過網絡下載并安裝各種智能設備的管理程序，這