智能传感与检测技术 教案 第13章 智慧未来与物联网.docx

《智能传感与检测技术》课程教案

授课章节

第13章智慧未来与物联网

13.1物联网的概念

13.2物联网的体系架构

13.3无线射频识别(RFID)技术

13.4无线传感器网络

13.5网络传感器

建议课时

2

授课方式

理论知识讲授+提问讨论+多媒体演示

所属专业

教学目标

1.理解物联网的概念和体系架构

2.掌握无线射频识别(RFID)技术工作方式

3.理解无线传感器网络

4.了解网络传感器及其基本结构

教学重点

1.物联网的概念和体系架构

2.无线射频识别(RFID)技术工作方式

3.无线传感器网络

教学难点

1.物联网的概念和体系架构

2.无线射频识别(RFID)技术工作方式

3.无线传感器网络

参考教材

《智能传感与检测技术》徐小华主编机械工业出版社ISBN978-7-111-76072-6

教

学

内

容

『新课导入』

物联网是一个未来发展的远景，等同于“未来的互联网”或“泛在网络”。物联网智能化已经进入到了完整的智能工业化领域，智能物联网在大数据、云计算、虚拟现实上已经步入成熟。

『授课内容』

13.1物联网的概念

物联网（TheInternetofThings，简称IOT）的概念于1999年提出。物联网是指通过各种信息传感器、\t/item/%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91/_blank射频识别技术、\t/item/%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91/_blank红外感应器、激光扫描器、\t/item/%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91/_blank全球定位系统等信息传感设备，采集物品的声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等信息，按约定的协议，把物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现对物品和过程的智能化感知、识别、定位和管理。物联网是一个基于\t/item/%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91/_blank互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。

物联网的应用范围包括：智慧工厂、智慧校园、智慧医疗、智慧商场、智慧仓库、智能家居、个人健康、物流运输、环境保护等领域。物联网概念及应用范围如图13-2所示。

13.2物联网的体系架构

物联网分为三层：感知层、网络层和应用层，如图13-3所示。

13.3无线射频识别(RFID)技术

射频识别(RadioFrequencyIdentification，RFID)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。

图13-4是无线射频识别（RFID）装置的工作原理图。

13.4无线传感器网络

无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN)是由大量移动或静止的传感器节点，通过无线通信方式组成的网络。无线传感器网络是集分布式信息采集、信息传输和信息处理技术于一体的网络信息系统，以其低成本、微型化、低功耗和灵活的组网方式、铺设方式以及适合移动目标等特点受到广泛重视。

无线传感器网络由传感器节点、汇聚节点、移动通信或卫星通信网、数据管理中心、终端用户组成，如图13-5所示。

13.5网络传感器

13.5.1网络传感器及其基本结构

网络传感器是指在现场级实现了TCP/IP协议（这里的TCP/IP协议是一个相对广泛的概念，还包括UDP、HTTP、SMTP、POP3等协议）的传感器，这种传感器让现场测控数据能就近登录网络，在网络所能及的范围内实时发布和共享。

具体地说，网络传感器是采用标准的网络协议，同时采用模块化结构将传感器和网络技

术有机地结合在一起的智能传感器。它是测控网中的一个独立节点，其敏感元件输出的模拟信号经A/D转换及数据处理后，可由网络处理装置根据程序的设定和网络协议封装成数据帧，并加上目的地址，通过网络接口传输到网络上。同时，网络处理器也能接收网络上其他节点传给自己的数据和命令，实现对本节点的操作。网络传感器的基本结构如图13-9所示。

13.5.2网络传感器通用接口标准

13.5.3网络传感器的发展趋势

1.从有线形式到无线形式

2.从现场总线形式到互联网形式

【多媒体演示】

多媒体课件见教材配套教学PPT

『课堂小结』

智慧城市是物联网集中应用的平台，也是物联网技术综合应用的典范，是由多个物联网功能单元组合而成的更大的示范工程，承载和包含着几乎所有的物联网、云计算等相关技术，是“感知中国”的构成要素与基础单元。

『作业布置』

P145页

一、填空题1、2、3

二、综合题1、2、3

『教学后记』

授课章节

第13章智慧未来与物联网

13.6智慧未来

建议课时

2

授课方式