《学术研究物联网》教案课件.pptVIP

学术研究物联网导论欢迎来到学术研究物联网导论课程！本课程旨在为学生提供物联网领域的基础知识和实践技能，帮助学生了解物联网的基本原理、关键技术以及在学术研究中的应用。通过本课程的学习，学生将能够掌握物联网系统的设计、开发和应用，为未来的学术研究和职业发展打下坚实的基础。

课程目标与学习要求1课程目标理解物联网的基本概念、架构和关键技术；掌握物联网感知层、网络层和应用层的主要技术；能够设计和开发简单的物联网应用系统；了解物联网在学术研究中的应用场景；培养学生的创新思维和实践能力。2学习要求积极参与课堂讨论，认真完成课后作业；完成一个物联网应用系统的设计和开发项目；撰写一份课程论文，对物联网领域某一热点问题进行深入研究；参加课程考试，检验学习成果。3评分标准课堂参与：10%；课后作业：20%；项目设计：30%；课程论文：30%；课程考试：10%。

物联网的定义与发展历程1定义物联网（InternetofThings，IoT）是指通过各种信息传感设备，如射频识别（RFID）技术、传感器、全球定位系统等，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。2发展历程1990年，施乐公司的研究人员MarkWeiser首次提出了普适计算的概念，为物联网的发展奠定了基础。1999年，麻省理工学院Auto-ID中心主任KevinAshton首次提出了物联网的概念。2005年，国际电信联盟（ITU）正式提出了物联网的概念。2009年，IBM提出了“智慧地球”的战略，物联网开始受到广泛关注。近年来，物联网技术得到了快速发展和应用，成为新一代信息技术的重要组成部分。3关键里程碑普适计算概念提出；物联网概念正式提出；“智慧地球”战略提出；物联网技术快速发展和应用。

物联网的基本架构感知层感知层是物联网的最底层，负责感知环境中的各种信息。主要包括传感器、RFID标签、摄像头等感知设备。网络层网络层负责将感知层采集到的信息传输到应用层。主要包括各种通信网络，如无线传感器网络、移动通信网络、互联网等。应用层应用层是物联网的最上层，负责处理和分析网络层传输的信息，并提供各种应用服务。主要包括云计算平台、大数据分析平台、各种应用软件等。

物联网在学术研究中的应用场景环境监测利用物联网技术对实验室环境进行实时监测，包括温度、湿度、光照强度等，为实验提供良好的环境条件。设备管理利用物联网技术对实验室设备进行智能化管理，包括设备状态监测、设备维护提醒、设备远程控制等，提高设备利用率和管理效率。数据采集利用物联网技术对实验数据进行自动采集和存储，减少人工干预，提高数据采集的准确性和效率。远程协作利用物联网技术实现远程实验监控和协作，方便研究人员进行远程指导和交流。

感知层技术概述定义感知层是物联网的核心组成部分，负责感知环境中的各种信息，并将这些信息转换为电信号或其他形式的信号，以便进行后续的处理和传输。关键技术RFID技术、传感器技术、摄像头技术、生物识别技术等。发展趋势小型化、智能化、低功耗、高精度、集成化。

RFID技术原理标签存储信息的载体1阅读器读取和写入标签信息的设备2天线发送和接收无线信号3中间件连接阅读器和应用系统的桥梁4RFID（RadioFrequencyIdentification）技术是一种非接触式的自动识别技术，通过无线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技术的基本原理是：阅读器通过天线发送一定频率的射频信号，当RFID标签进入阅读器的工作区域时，RFID标签的天线接收到射频信号，并将存储在芯片中的信息发送给阅读器，阅读器对接收到的信息进行解码和处理，然后передаетэтиданныевинформационнуюсистемудлядальнейшегоиспользования.

传感器技术基础定义传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。组成敏感元件、转换元件、信号调理电路。分类物理传感器、化学传感器、生物传感器等。

常见传感器类型及应用温度传感器测量温度环境监测、设备状态监测湿度传感器测量湿度环境监测、农业灌溉光照传感器测量光照强度环境监测、智能照明压力传感器测量压力液位监测、气压监测加速度传感器测量加速度运动检测、振动监测传感器是物联网的重要组成部分，能够感知环境中的各种信息。不同类型的传感器适用于不同的应用场景，例如，温度传感器可以用于环境监测和设备状态监测，湿度传感器可以用于环境监测和农业灌溉，光照传感器可以用于环境监测和智能照明，压力传感器可以用于液位监测和气压监测，加速度传