第1章_物联网概述分解.ppt

* 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 * 感知识别层技术举例： 无线传感网 详见 第3章 VigilNet Mercury * 位置信息内涵扩展：空间信息→所在地理位置+处在该地理位置的时间+处在该地理位置的对象（人或设备） 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： 异构网络、复杂环境下的精准定位 大规模应用 基于位置的服务（Location based Services） 位置信息带来的信息安全和隐私保护问题 * 感知识别层技术举例： 定位系统 详见 第4章 传统智能设备： 个人计算机（PC）/个人数字助理（PDA） 物联网时代新智能设备： 数字标牌（实时信息互动） 智能电视（具有全功能的互联网，个性化体验） 智能手机 * 感知识别层技术举例： 智能信息设备 详见 第5章 * 核心技术－网络构件层 互联网 物联网的核心网络 无线个域网 Bluetooth ZigBee 无线城域网 WiMax 无线广域网 3G/4G 无线局域网 WiFi 详见 第6-8章 网络是物联网最重要的基础设施之一。 物联网的网络和现有网络有何异同？物联网是下一代互联网吗？无线网络在物联网中究竟扮演了什么角色？ 网络构建层在物联网四层模型中连接感知识别层和管理服务层，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。 * 核心技术：网络构件层 互联网：IPv6扫清了可接入网络的终端设备在数量上的限制。互联网/电信网是物联网的核心网络、平台和技术支持。 无线宽带网：WiFi/WiMAX等无线宽带技术覆盖范围较广，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/红外等低速网络协议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。 移动通信网：移动通信网络将成为“全面、随时、随地”传输信息的有效平台。高速、实时、高覆盖率、多元化处理多媒体数据，为“物品触网”创造条件。 * Q：各种网络形式如何应用于物联网？ 管理服务层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。人们通常把物联网应用冠以“智能”的名称，如智能交通、智能物流、智能建筑等，其中的智慧就来自这一层。 当感知识别层生成的大量信息经过网络层传输汇聚到管理服务层，如果不能有效地整合与利用，那无异于入宝山而空返，望“数据的海洋”而兴叹。 管理服务层解决数据如何存储（大数据与海量存储）、如何检索（数据库系统）、如何使用、如何不被滥用（信息安全与隐私保护）等问题。 * 核心技术－管理服务层 详见 第9-11章 * 网络存储体系结构： 直接附加存储（DAS） 网络附加存储（NAS） 存储区域网络（SAN） 困难：只能满足中等规模商业需求 数据中心不仅包括计算机系统和配套设备（如通信/存储设备），还包括冗余的数据通信连接/环境控制设备/监控设备及安全装置，是一大型的系统工程。通过高度的安全性和可靠性提供及时持续的数据服务，为物联网应用提供良好的支持。 典型的数据中心：Google/Hadoop * 管理服务层： 大数据与海量存储 详见 第9章 物联网数据特点： 海量性，多态性，关联性及语义性 关系数据库系统作为一项有着近半个世纪历史的数据处理技术，仍可在物联网中大展拳脚，为物联网的运行提供支撑。与此同时，结合物联网应用提出的新需求，数据库技术也在进行不断的更新，发展出新的方向。 新兴数据库系统（NoSQL数据库）针对非关系型、分布式的数据存储，并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。 * 管理服务层： 数据库系统 详见 第10章 RFID安全 主要安全和隐私隐患：窃听、跟踪、中间人攻击、欺骗/重放/克隆、物理破解、篡改信息、拒绝服务攻击、RFID病毒… 保护手段：物理安全机制/密码学安全机制/PUF… 位置隐私 定义：用户对自己位置信息的掌控能力：用户能自由决定是否发布位置信息，将信息发布给谁，通过何种方式来发布，以及发布的信息有多详细。 保护手段：制度制约、隐私方针、身份匿名、数据混淆 * 管理服务层： 信息安全与隐私保护 详见 第11章 “实践出真知”，无论任何技术，应用是决定成败