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中南大学物联网工程专业宣传材料之一 物联网工程专业的背景与办学思想 中南大学信息科学与工程学院 2011 年4 月18 日 一、物联网技术概论 1 物联网的定义 物联网是新一代信息技术的重要组成部分，英文名称叫 “The Internetofthings”。顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。 这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联 网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何 物体与物体之间，进行信息交换和通信。 因此，物联网可以定义为：通过各种信息传感设备，如传感 器、射频识别 （RFID）技术、全球定位系统、红外感应器、激光 扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、 生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大的 网络。其目的是实现物与物、物与人的连接，实现智能化的识别、 管理和控制。 物联网中的 “物”要满足以下条件才能够被纳入 “物联网” 的范围：要有相应信息的接收器；要有数据传输通路；要有一定 的存储功能；要有CPU；要有操作系统；要有专门的应用程序； 要有数据发送器；遵循物联网的通信协议；在世界网络中有可被 识别的唯一编号。 2 物联网体系结构 物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层是物联网 的皮肤和五官识别物体，采集信息。感知层包括二维码标签和读写器、 RFID标签和读写器、多媒体采集设备、GPS、传感器、终端、传感器 网络等，主要是识别物体，采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作 用相似。 网络层是物联网的神经中枢和大脑信息传递和处理。网络层包括 通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心 等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理，类似于人体结构中 的神经中枢和大脑。 应用层是物联网的“社会分工”与行业需求结合，实现广泛智能 化。应用层是物联网与行业专业技术的深度融合，与行业需求结合， 实现行业智能化，这类似于人的社会分工，最终构成人类社会 3 物联网应用 物联网具有非常广泛的用途，可大体概括为如下十个主要应用领 域。 （1）智能家居 将各种家庭设备 （如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控 制、安防系统、数字影院系统、网络家电等）通过电信宽带、固话和 3G无线网络连接起来，实现对家庭设备的远程操控。与普通家居相 比，智能家居不仅提供舒适宜人且高品位的家庭生活空间，实现更智 能的家庭安防系统;还将家居环境由原来的被动静止结构转变为具有 能动智慧的工具，提供全方位的信息交互功能。 （2）智能医疗 智能医疗系统借助实用的家庭医疗传感设备，对家中病人或老人 的生理指标进行监测，并将生成的生理指标数据通过电信网络或3G 无线网络传送到护理人或有关医疗单位。根据客户需求，系统还提供 相关增值业务，如紧急呼叫救助服务、专家咨询服务、终生健康档案 管理服务等。智能医疗系统有望解决了现代社会健康保健瓶颈问题。 （3）智能城市 智能城市系统包括对城市的数字化管理和城市安全的统一监控。 前者利用 “数字城市”理论，基于3S （地理信息系统GIS、全球定位 系统GPS、遥感系统RS）等关键技术，深入开发和应用空间信息资源， 建设服务于城市规划、城市建设和管理，服务于政府、企业、公众， 服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信 息系统。后者基于宽带互联网的实时远程监控、传输、存储、管理的 业务，利用电信网络无处不达的宽带和3G，将分散、独立的图像采 集点进行联网，实现对城市安全的统一监控、统一存储和统一管理， 为城市管理和建设者提供一种全新、直观、可视的管理工具。 （4）智能环保 智能环保系统通过对实环境的自动监测，实现实时、连续地监测 和远程监控，及时掌握水体、大气、土壤的状况，预警预报重大污染 事件。 （5）智能交通 智能交通系统包括公交行业无线视频监控平台、智能公交站台、 电子票务、车管专家和公交手机一卡通等业务。公交行业无线视频监 控平台利用车载设备的无线视频监控和GPS定位功能，对公交运行状 态进行实时监控。智能公交站台通过媒体发布中心与电子站牌的数据 交互，实现公交调度信息数据的发布和多媒体数据的发布功能，还可 以利用电子站牌实现广