物联网技术基础（物联网及相关专业）全套教学课件.pptx

;;;物联网（InternetofThings，简称IoT）被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮，它是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。;;;;;根据物联网的定义，可以从技术和应用两个方面对其进行理解。;;;20世纪90年代有关物联网的研究开始萌芽。;2005年11月17日，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》。;;;;;和传统的互联网相比，物联网应具备3个基本特征：;全面感知是指利用射频识别（RFID）、传感器、定位器和二维码等手段随时随地对物体进行信息采集和获取。;在物联网中，传感器发挥着类似人类社会中“语言”的作用，借助这种特殊的“语言”，人和物体、物体和物体之间可以相互感知对方的存在、特点和变化，从而进行“对话”与“交流”。;;可靠传输是指通过各种电信网络与互联网的融合，对接收到的感知信息进行实时远程传送，实现信息的交互和共享，并进行各种有效的处理。在这一过程中，通常需要用到现有的电信网络，包括无线和有线网络。;智能处理是指利用云计算、数据挖掘、模糊识别等各种智能计算技术，对随时接收到的跨地域、跨行业、跨部门的海量数据和信息进行分析处理，提升对物理世界、经济社会各种活动和变化的洞察力，实现智能化的决策和控制。;;;;;;;;感知层的主要技术包括以下几种。;RFID是射频识别（RadioFrequencyIdentification）的英文缩写，。RFID既可以看做是一种设备标识技术，也可以归类为短距离传输技术。它是物联网中能够让物品“开口说话”的一种技术。;;;;蓝牙（Bluetooth）是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换。它采用高速跳频和时分多址等先进技术，支持点对点及点对多点通信。;;ZigBee是介于无线标记技术和蓝牙之间的一种无线传输技术，具有短距离、低功耗的显著特点。ZigBee采用分组交换和跳频技术，可使用3个频段，分别是2.4GHz的公共通用频段、欧洲的868MHz频段和美国的915MHz频段。;;二维码又称二维条码，它是用某种特定的几何图形即按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形来记录数据符号信息的。;;;;;;;;;;应用层位于整个体系的最上层，是物联网架构中的关键结构。应用层主要包括服务支撑层和应用子集层。;;;;;;;2014年9月，由我国主导提出的物联网参考体系结构标准，已经顺利通过了ISO/IEC的国际标准立项，这是我国在国际标准化领域的又一个突破性进展，同时也标志着我国开始主导物联网国际标准化工作。;;;;;;从目前的发展阶段来看，物联网发展的瓶颈就在于感知层。

RFID（射频识别）技术是一种非接触式的自动识别技术。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。;;;;;;天线;图2-3各种外观的读写器;;RFID还具有如下一些特点。;;;;;电子标签依据频率的不同可分为:;RFID系统主要频段标准与特性如表2-1所示。;;;;;;;;;;综上可知，RFID标签的种类及特点如表2-2所示。;;;目前，我国的RFID产业链已经逐步形成，产业链中包括如下7个主要环节：;;;RFID的工作过程是：当标签进入磁场后，通过天线接收读写器发出的射频信号，凭借感应电流的能量将储存在芯片中的产品信息发送出去，或是以自身能量源主动发送某频率的信号；读写器接收标签信息并译码后，送至中央信息系统进行相关处理。;从RFID的工作过程可以看出，最简单的RFID系统是由电子标签、读写器和天线三部分组成，完整RFID系统还应包括主机。;从RFID系统的工作原理来看，系统一般都是由

信号发射机

信号接收机

发射接收天线

等几部分组成。RFID系统的组成如图2-8所示，下面分别加以说明。;;;;;若从功能实现考虑，可将RFID系统分成边沿系统和软件系统两大部分，如图2-9所示。边沿系统主要是完成信息感知，属于硬件组件部分；软件系统完成信息的处理和应用；通信设施负责整个RFID系统的信息传递。;;一般RFID软件组件包含有以下几部分（见图2-9）。;下面分别进行介绍。;边沿接口系统的主要任务是从读写器中读取数据和控制读写器的行为，激励外部传感器、执行器工作。此外，边沿接口系统还具有以下功能：;RFID中间件是介于读写器和后端软件之间的一组独立软件，它能够与多个RFID读写器和多个后端软件应用系统连接。;使用RFID中间件有3个主要目的：;企业应用接口是RFID前端操作软件，主要是提供给RFID设备操作人员使用的。

前端软件最重要的功能是保障电子标签和读写器之间