1物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論IntroductiontoInternetofThings物聯(lián)網(wǎng)概述#3BABA6#2C71B62本章內(nèi)容1.1起源與發(fā)展1.2核心技術(shù)1.3主要特點(diǎn)1.4發(fā)展趨勢(shì)3起源與發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的基本思想出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代BillGates《未來(lái)之路》物物互聯(lián)國(guó)際電信聯(lián)盟《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005》無(wú)所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來(lái)臨IBM“智慧地球”

“感知中國(guó)”19952005200920094Q：什么是物聯(lián)網(wǎng)？物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念實(shí)際是中國(guó)人提出的，整合了美國(guó)CPS(Cyber-PhysicalSystems)、歐盟IoT（InternetofThings)和日本i-Japan等概念。是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息載體，讓所有能被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。普通對(duì)象設(shè)備化，自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化是其三個(gè)重要特征。概念的提出Incomputing,theInternetofThingsreferstoanetworkofobjects,suchashouseholdappliances.Itisoftenaself-configuringwirelessnetwork.TheconceptoftheinternetofthingsisattributedtotheoriginalAuto-IDCenter,foundedin1999andbasedatthetimeinMIT.5物物互聯(lián)物物互聯(lián)：溝通物理世界與信息世界6本章內(nèi)容1.1起源與發(fā)展1.2核心技術(shù)1.3主要特點(diǎn)1.4發(fā)展趨勢(shì)1.1起源與發(fā)展1.2核心技術(shù)1.3主要特點(diǎn)1.4發(fā)展趨勢(shì)核心技術(shù)綜合應(yīng)用層信息應(yīng)用管理服務(wù)層信息處理網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層信息傳輸感知識(shí)別層信息生成7物聯(lián)網(wǎng)四層模型8核心技術(shù)－感知識(shí)別層9信息生成方式多樣化RFID無(wú)線傳感器智能設(shè)備核心技術(shù)：感知識(shí)別層感知識(shí)別是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，其作用是從物理世界獲取信息，直接連接物理世界和信息世界。物聯(lián)網(wǎng)的“觸手”是位于感知識(shí)別層的大量信息生成設(shè)備，既包括RFID、無(wú)線傳感器等信息自動(dòng)生成設(shè)備，也包括各種輔助人工生成信息的智能電子產(chǎn)品，例如智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等。感知識(shí)別層中多樣化的信息生成方式是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于其他網(wǎng)絡(luò)的重要特征。感知識(shí)別層位于物聯(lián)網(wǎng)四層模型的最底端，是所有上層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。10感知識(shí)別層技術(shù)舉例：RFID工業(yè)界經(jīng)常將RFID系統(tǒng)分為標(biāo)簽，閱讀器和天線三大組件?；窘M成工作原理閱讀器通過(guò)天線發(fā)出電磁波；然后標(biāo)簽接收到信號(hào)后通過(guò)反射電磁波發(fā)送信息；閱讀器再通過(guò)天線接收并識(shí)別標(biāo)簽發(fā)回的信息；最后，閱讀器將識(shí)別結(jié)果發(fā)送給主機(jī)。標(biāo)簽閱讀器天線11詳見(jiàn)第2章感知識(shí)別層技術(shù)舉例：定位系統(tǒng)空間信息→所在地理位置+處在該地理位置的時(shí)間+處在該地理位置的對(duì)象（人或設(shè)備）位置信息內(nèi)涵擴(kuò)展定位系統(tǒng)與技術(shù)室外定位系統(tǒng)：12詳見(jiàn)第4章衛(wèi)星定位、蜂窩基站定位（GSM/CDMA/3G）室內(nèi)定位系統(tǒng)：RFID定位聲音信號(hào)定位可見(jiàn)光信號(hào)定位大范圍場(chǎng)景下的精準(zhǔn)定位動(dòng)態(tài)場(chǎng)景下維持定位魯棒性多目標(biāo)同時(shí)定位物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下對(duì)定位技術(shù)的挑戰(zhàn)感知識(shí)別層技術(shù)舉例：無(wú)線傳感網(wǎng)發(fā)展歷程傳感器無(wú)線傳感器無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（大量微型、低成本、低功耗的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的多跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)）詳見(jiàn)

第3章13感知識(shí)別層技術(shù)舉例：非傳感器感知無(wú)傳感器無(wú)線無(wú)接觸詳見(jiàn)

第3章14基于無(wú)線信號(hào)的感知技術(shù)稱為非傳感器感知技術(shù)。通過(guò)分析無(wú)線信號(hào)在傳播過(guò)程中的變化，以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的感知。技術(shù)特征“三無(wú)”特點(diǎn)核心技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。散落在世界各地的設(shè)備是如何被連接到同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的？移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)又是如何發(fā)展起來(lái)并深刻影響當(dāng)代人類生活模式的？網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層在物聯(lián)網(wǎng)4層模型中連接感知識(shí)別層和管理服務(wù)層，具有強(qiáng)大的紐帶作用，高效、穩(wěn)定、及時(shí)、安全地傳輸上下層的數(shù)據(jù)。15核心技術(shù)－網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)的核心網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)通信技術(shù)4G/5G/6G短距離無(wú)線接入技術(shù)Wi-Fi/藍(lán)牙/ZigBee物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與云服務(wù)之間的橋梁新興通信技術(shù)低功耗廣域網(wǎng)毫米波通信等詳見(jiàn)

第5-6章16核心技術(shù)：管理服務(wù)層管理服務(wù)層位于感知識(shí)別和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層之上，綜合應(yīng)用層之下，是物聯(lián)網(wǎng)智慧的源泉。在高性能計(jì)算和海量存儲(chǔ)技術(shù)的支撐下，管理服務(wù)層將大規(guī)模數(shù)據(jù)高效、可靠地組織起來(lái)，為上層行業(yè)應(yīng)用提供智能的支撐平臺(tái)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)處理、云計(jì)算等為海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與分析提供了強(qiáng)有力的支持與保障。大量的私人數(shù)據(jù)被上傳到網(wǎng)絡(luò)上使信息安全和隱私保護(hù)變得越來(lái)越重要。17管理服務(wù)層解決數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)、如何檢索、如何使用、如何不被濫用等問(wèn)題。詳見(jiàn)

第7-8章物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)安全以互聯(lián)網(wǎng)安全為基礎(chǔ)，并建立在互聯(lián)網(wǎng)安全之上。管理服務(wù)層：物聯(lián)網(wǎng)與安全設(shè)備資源受限，更難抵抗攻擊會(huì)破壞硬件設(shè)備更容易威脅到人身安全部署規(guī)模大，數(shù)據(jù)隱私保護(hù)格外困難18詳見(jiàn)第7章相比互聯(lián)網(wǎng)安全，物聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題具有一些新的特征：設(shè)備和用戶身份驗(yàn)證適用于大量設(shè)備通信場(chǎng)景的信任機(jī)制物聯(lián)網(wǎng)安全面臨新的安全需求和挑戰(zhàn)：物聯(lián)網(wǎng)終端的廣泛引入在提供更豐富信息的同時(shí)，也增加了信息被暴露的風(fēng)險(xiǎn)。管理服務(wù)層：物聯(lián)網(wǎng)與隱私RFID標(biāo)簽不易支持密碼學(xué)算法，容易泄露存儲(chǔ)的隱私信息手機(jī)和可穿戴設(shè)備的傳感器數(shù)據(jù)泄露用戶的行為、密碼等用戶的歷史位置信息泄露用戶身份和參與的事件19詳見(jiàn)第8章物聯(lián)網(wǎng)隱私問(wèn)題現(xiàn)狀：身份匿名數(shù)據(jù)混淆物聯(lián)網(wǎng)隱私安全防護(hù)方法:核心技術(shù)－綜合應(yīng)用層詳見(jiàn)

第9-12章互聯(lián)網(wǎng)從最初用來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的通信，進(jìn)而發(fā)展到連接以人為主體的用戶，現(xiàn)在正朝著萬(wàn)物互聯(lián)這一目標(biāo)前進(jìn)。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用數(shù)量激增，呈現(xiàn)多樣化、規(guī)?；⑿袠I(yè)化等特點(diǎn)。2021本章內(nèi)容1.1起源與發(fā)展1.2核心技術(shù)1.3主要特點(diǎn)1.4發(fā)展趨勢(shì)22主要特點(diǎn)互聯(lián)互通的對(duì)象從人延伸到物體互聯(lián)互通方式的擴(kuò)展聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量激增通信功能使傳感器能夠協(xié)同工作多傳感器實(shí)現(xiàn)“人多力量大”的智能多維感知數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)“防患于未然”的智能大數(shù)據(jù)挖掘?qū)崿F(xiàn)“見(jiàn)微知著”的智能更透徹的感知更廣泛的互聯(lián)互通更深入的智能23本章內(nèi)容1.1起源與發(fā)展1.2核心技術(shù)1.3主要特點(diǎn)1.4發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)利用環(huán)境中原本存在的無(wú)線信號(hào)實(shí)現(xiàn)非接觸式、被動(dòng)式的感知。精確定位算法被寫(xiě)入?yún)f(xié)議，大幅提升定位精度。處理多模態(tài)數(shù)據(jù)可以得到更高準(zhǔn)確率、更有效和更易理解的上下文信息。非侵入、高精度和多模態(tài)感知更加成熟低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)快速擴(kuò)張，廣泛應(yīng)用在部署規(guī)模在千米級(jí)或更大尺度的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中。24低功耗、長(zhǎng)距離無(wú)線通信技術(shù)迅猛發(fā)展發(fā)展