物联网工程应用——基于人工智能经典案例 课件 第一章 物联网核心理论及发展概述.pptx

物联网工程应用

信息科学与工程学院

电子与通信系

黄如主编

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引言

物联网核心理论及发展概述

物联网作为第三次信息浪潮的代表技术，具有广阔的应用前景。对于我国而言，物联网能促进经济发展方式的改变及经济结构的调整，使我国的经济发展模式更加合理，并带来更大的经济收益；对于企业而言，物联网带来的既是机遇又是挑战，抓住物联网所带来的技术革新，能让企业在新时代站稳脚跟，占据优势；对于个人而言，了解物联网的基础知识，能让人们更好、更便捷地利用身边存在的物联网技术，如智能家居等，提高生活质量。本章概述以无线传感器网络（WirelessSensorNetworks，WSNs）为核心载体的物联网工程的基本概念和支撑技术，重点讨论物联网的基本概念、发展历程、体系架构和现代物联网技术，使读者了解物联网的基本体系构架、重要支撑技术和广阔的应用前景。

物联网（InternetofThings,IoT）：物联网是新一代信息技术的重要组成部分，核心是物物相联的互联网。

两层含义：物联网的核心和基础仍然是互联网。

用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。

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物联网核心理论及发展概述

物联网概述

技术理解

应用理解

狭义理解

泛在理解

关键词：智能网络

关键词：服务应用

关键词：物物相联

关键词：融合架构

综合运用传感器、微机电、嵌入式计算、分布式信息处理和无线通信等技术，将物体的信息通过网络传输到指定的信息处理中心，最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互和处理的智能网络

架构在网络基础上的应用层面的各种服务的总和。为用户提供生产、生活的远程监控、指挥调度、采集测量、智能识别、定位跟踪等方面的应用服务，达到以更加精细和动态的方式管理生产与生活的目标

通过无线射频识别、感应设备、定位系统等技术手段和载体，按约定的协议把世界上所有的物体都连接起来，并与现有的“互联网”结合，实现人类社会与物理世界的普遍联系

联系各类物理基础设施与信息功能的融合体系。将物联网理解为一种基于多类型网络和基础设施，进行联网应用、通信交流和信息处理的融合体系架构，而非一个物理上独立存在的实体网络

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物联网概述

物联网核心理论及发展概述

物联网的应用前景

对于我国：

促进经济发展方式的改变及经济结构的调整。使经济发展模式更加合理，带来更大的经济收益。

对于企业：

物联网带来的既是机遇又是挑战。抓住物联网的技术革新，企业能在新时代站稳脚跟，占据优势。

对于个人：

了解物联网的基础知识，能更好地利用身边的物联网技术（如智能家居），提高生活质量。

物联网的核心载体

无线传感器网络（WirelessSensorNetworks,WSNs）：

物联网的核心载体，负责信息的获取、传输与处理。

特点：数据中心、自组织、多跳路由、动态拓扑、密分布集等。

代表“后PC时代”更小、更廉价的低功耗计算设备。

物联网的演进目标

可寻址、可通信、可控制：

数字化、信息化、网络化、泛在化与开放模式逐渐成为物联网发展的演进目标。

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物联网概述

物联网核心理论及发展概述

物联网的典型应用领域

军事、环境、医疗、家居、工业自动化、反恐等：

物联网在多个领域具有广泛的应用前景，推动各行业的智能化发展。

物联网的未来展望

物联网作为第三次信息浪潮的代表技术：

具有广阔的应用前景，将深刻改变人类与自然界的交互方式。

领域

用途

军事

兵力和装备的监控、目标定位、情报获取等；战场情况监视和占领区的侦察等；协助智能弹药对目标进行攻击及对战场破坏情况进行评估；核武器、生物武器的成分及攻击后的监测和侦察等

环境

监视农作物灌溉情况、土壤情况、空气情况；大面积的地表监测和行星探测；气象和地理研究；地质灾害监测；生物环境的研究；森林火灾的等

医疗

通过传感器节点可对病人的心跳速率、血压等进行实时监测，提供对人体状况远程监控与诊断；用于医院中的药品管理，对药品种类进行分类、辨识等

家居及

城市管理

智能家居

通过布置于房间内的温度、湿度、光照、空气成分无线传感器等，感知居室不同部分的微观状况，从而对家庭环境进行自动控制，提供智慧、舒适的居住环境

桥梁建筑

安全

通过布置于建筑物内的图像、声音、气体、温度、压力、辐射传感器等，发现异常事件并及时报警，自动启动应急措施

工业自动化

大型设备的监控

反恐和公共安全

通过特殊用途的传感器（如生物化学传感器）监测有害物、危险物的信息，准确判定生化物质的成分及泄漏源位置，可用于反恐袭击，提高对突发事件的应变能力

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物联网的基本特征

物联网核心理论及发展概述

从物联网定义的技术理解角度来看，物联网和传统的互联网相比有其自身鲜明的特征。物联网的基本特征可概括为全面感知、可靠传