物联网导论物联网概述培训课件.ppt

物联网导论物联网概述《信息规则：网络经济的策略指导》卡尔·夏皮罗著出版社：中国人民大学出版社出版时间：2000-06-01已经绝版，打印电子版《浪潮之巅》第2版上下册吴军著出版社：人民邮电出版社出版时间：2013-06-01第1章物联网概述1.1起源与发展（了解）1.2核心技术1.3主要特点1.4发展趋势1.5应用前景起源与发展RFID2015年，全球RFID市场规模超100亿美元。有多大？普适计算计算机本身从人们的视线里消失，和环境融为一体。人们能够在任何时间、任何地点、以任何方式进行信息的获取与处理。嵌入式系统20世纪90年代末，无线传感器网络。物联网（InternetofThings）这个概念实际是中国人提出的，整合了美国CPS(Cyber-PhysicalSystems)、欧盟IoT（InternetofThings)和日本U-Japan等概念。定义基于互联网、传统电信网等信息载体，让所有能被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。三个重要特征普通对象设备化自治终端互联化普适服务智能化物物互联1.1起源与发展1.2核心技术1.3主要特点1.4发展趋势1.5应用前景核心技术物联网四层模型感知识别层位于四层模型的最底端，是所有上层结构的基础。让物品“开口说话、发布信息”是融合物理世界和信息世界的重要一环。信息生成设备自动生成方式：RFID、传感器、定位系统等人工生成方式：智能手机、PDA、多媒体播放器、上网本、笔记本电脑等等。核心技术1，感知识别层基本组成：RFID系统分为标签，阅读器和天线三大组件。工作原理：阅读器通过天线发送电子信号，标签接收到信号后发射内部存储的标识信息，阅读器再通过天线接收并识别标签发回的信息。发展历程：传感器→无线传感器→无线传感器网络大量微型、低成本、低功耗的传感器节点组成的无线网络应用举例：VigilNet:美国弗吉尼亚大学研制的用于军事监测的系统。传感节点具有自主成网、多跳传输等特点。Mercury:美国哈佛大学研制的可穿戴的医疗监控传感器。传感器具有设计人性化、高精度感知、连续长期采集数据等特点。GreenOrbs（绿野千传）：森林监测传感网系统，适用于长期、大规模、自动化的环境监测任务位置信息的内涵扩展：空间信息=地理位置+时间+对象定位系统与技术：GPS卫星定位蜂窝基站定位（GSM/CDMA/3G）室内精确定位（红外线/超声波/超宽带）WiFi基站定位物联网环境下对定位技术的挑战：复杂环境下的精准定位位置信息带来的信息安全和隐私保护问题网络构建层物联网最重要的基础设施之一。网络构建层，具有强大的纽带作用。高效、稳定、及时、安全地传输上下层的数据。物联网四层模型和OSI参考模型有什么区别？物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层核心技术2，网络构建层互联网：互联网是物联网的核心网络，提供平台和技术支持。无线宽带网：WiFi/WiMAX等：覆盖范围较广，传输速度较快，为物联网提供高速可靠廉价且不受接入设备位置限制的互联手段。无线低速网：ZigBee/蓝牙/红外等：能够适应物联网中能力较低的节点的低速率、低通信半径、低计算能力和低能量来源等特征。蜂窝移动网：移动通信网络：成为“全面、随时、随地”传输信息的效平台。管理服务层——云计算位于感知识别和网络构建层之上，综合应用层之下，是物联网智慧的源泉。通常把物联网应用冠以“智能”，如智能交通、智能物流、智能建筑等。需要解决的问题数据如何存储（大数据与海量存储）数据如何检索（数据库系统）数据如何使用、不被滥用（信息安全与隐私保护）传统的网络存储体系结构：直接附加存储，网络附加存储，存储区域网络缺点：只能满足中等规模商业需求数据中心：是一大型的系统工程，包括冗余的数据设备及安全装置，提供及时持续的，安全可靠的数据服务，为物联网应用提供支持。典型的数据中心：Google，ApacheHadoop关系数据库系统近半个世纪历史的主流数据库。为物联网的运行提供支撑。新兴数据库系统（NoSQL数据库）物联网的新需求：海量性，多态性，关联性及语义性不要求数据库具有确定的表模式通过避免连接操作提升数据库性能。物联网丰富的内涵催生出更加丰富的外延应用。1.1起源与发展1.2核心技术1.3主要特点（了解）1.4发展趋势1.5应用前景1）联网终端规模化物联网时代每一件物品均具通信功能成为网络终端，5-10年内联网终端规模有望突破百亿。2）感知识别普适化无所不在的感知和识别将传统上分离的物理世界和信息世界高度融合。3）异构设备互联化各种异构设备利用无线通信模块和协议自组成网，异构网络通过“网关”互通互联。4）管理处理智能化运筹学，机器学习，数据挖掘，专家系统等决策手段将广泛应用于各行各业。5）应用服务链条化以工业生产为例，物联网技术覆盖从原材料引进，生