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物联网工程设计与实施课件
汇报人：AA
2024-01-20
物联网概述
物联网工程设计基础
物联网硬件设备选型与配置
物联网软件平台搭建与开发
物联网安全防护策略部署
物联网工程实施与运维管理
目录
物联网概述
物联网是指通过信息传感设备，按约定的协议，对任何物体进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网定义
物联网起源于传媒领域，是信息科技产业的第三次革命。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。
物联网发展
感知层
感知层是物联网的底层，主要解决人类世界和物理世界的数据获取问题。它首先通过传感器、数码相机等设备，采集外部物理世界的数据，然后通过RFID、条码、工业现场总线、蓝牙等技术实现自动识别和信息的互联与共享。
网络层
网络层建立在现有移动通讯网和互联网基础上。物联网通过各种接入设备与移动通讯网和互联网相连，如手机付费系统中由刷卡设备将内置手机的RFID信息采集上传到互联网，网络层完成后台鉴权认证并从银行网络划账。
应用层
应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。
工业领域
工业领域是物联网应用的重要领域之一。物联网技术可以应用于工业生产的各个环节，如生产监控、设备管理、能源管理等，实现工业生产的智能化和自动化。
农业领域也是物联网应用的重要领域之一。通过物联网技术，可以实现农业生产的精准化、智能化和自动化，提高农业生产效率和质量。
交通领域是物联网应用的另一个重要领域。通过物联网技术，可以实现交通信号的智能化控制、车辆行驶的实时监控和调度等，提高交通运行效率和安全性。
医疗领域也是物联网应用的重要领域之一。通过物联网技术，可以实现医疗设备的远程监控和管理、医疗数据的实时采集和处理等，提高医疗服务的效率和质量。
农业领域
交通领域
医疗领域
物联网工程设计基础
03
制定项目计划和里程碑
根据项目目标和范围，制定详细的项目计划和里程碑，包括项目的时间表、资源需求和预算等。
01
确定项目目标和范围
明确物联网项目的业务需求、功能需求和性能需求，以及项目的约束条件和假设。
02
调研市场和用户需求
了解目标市场和用户群体的需求、期望和偏好，以及竞争对手的产品和服务。
1
2
3
根据项目需求和约束条件，选择合适的硬件平台，包括处理器、传感器、执行器等。
选择合适的硬件平台
根据项目需求和硬件平台的特点，设计合理的网络拓扑结构，包括局域网、广域网和互联网等。
设计网络拓扑结构
根据项目需求和硬件平台的特点，开发相应的软件系统和算法，包括嵌入式系统、云计算和大数据处理等。
开发软件系统和算法
物联网硬件设备选型与配置
温度传感器
湿度传感器
压力传感器
光电传感器
01
02
03
04
用于测量物体或环境的温度，选型时需考虑测量范围、精度、响应时间等参数。
用于测量空气或其他气体中的湿度，选型时需考虑测量范围、精度、稳定性等参数。
用于测量气体或液体的压力，选型时需考虑测量范围、精度、稳定性、耐压性等参数。
用于检测光线的有无、强弱等变化，选型时需考虑光源类型、检测距离、精度等参数。
适用于简单的控制逻辑和数据处理，选型时需考虑处理速度、存储容量、外设接口等参数。
单片机
PLC
FPGA
适用于复杂的工业自动化控制，选型时需考虑输入输出点数、处理速度、编程语言等参数。
适用于高速并行处理和复杂算法实现，选型时需考虑逻辑单元数量、存储容量、时钟频率等参数。
03
02
01
如以太网、RS485等，适用于固定场所和长距离通信，选型时需考虑通信速率、传输距离、抗干扰能力等参数。
有线通信模块
如WiFi、蓝牙、ZigBee等，适用于移动设备和短距离通信，选型时需考虑通信速率、传输距离、功耗等参数。
无线通信模块
如NB-IoT、LoRa等，适用于低功耗广域网通信，选型时需考虑通信速率、传输距离、功耗、网络覆盖等参数。
LPWAN通信模块
物联网软件平台搭建与开发
定义数据采集的接口标准和通信协议，确保不同设备能够顺畅地传输数据。
数据采集接口设计
对原始数据进行清洗、去噪、压缩等预处理操作，以提高数据质量和处理效率。
数据预处理
实现实时数据流处理功能，包括数据缓冲、流计算、实时分析等，以满足实时性要求。
数据流处理
采用分布式存储技术，如Hadoop、HBase等，实现海量数据的可靠存储和高效访问。
分布式存储设计
设计合理的数据索引结构，提供高效的数据查询功能，同时优化查询性能。
数据索引与查询优化
确保数据存储和传输过程中的安全性，采用加密、访问控制等安全措施，保护用户隐私和数据安全。
数据安全与隐私保护
物联网安
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