物联网技术概论 教学课件 作者 季顺宁 第一章物联网概述.ppt

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1、第一章授课教师：季顺宁物联网概述1物联网概述1.1物联网相关的概念1.2物联网的发展与特点1.3物联网体系架构1.4物联网的技术体系框架1.5物联网标准化1.1物联网相关的概念1.1.1物联网1.1.2无线传感器网络1.1.3泛在网络1.1.4物联网、传感网与泛在网之间的关系1.1.1物联网不同研究机构对于物联网的起点和侧重点不同，目前还没有一个权威的物联网定义，只存在几个具有代表性的被普遍认可的定义。定义1：把所有物品通过射频识别(RFID)和条码等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。（美国）定义2：任何时刻，任何地点，任意物体之间的互联，无所不在的网络和无所不在计算

2、的发展愿景，除RFID技术外，传感器技术，纳米技术，智能终端等技术将得到更加广泛的应用。(ITU)定义3：由具有标识、虚拟个性的物体/对象所组成的网络，这些标识和个性运行在智能空间，使用智慧的接口与用户、社会的和环境的上下文进行连接和通信。(EPoSS)定义4：物联网是未来Internet的一个组成部分，可以被定义为基于标准的和可互操作的通信协议且具有自配置能力的动态的全球网络基础架构。物联网中的“物”都具有标识、物理属性和实质上的个性，使用智能接口，实现与信息网络的无缝整合。（欧洲）1.1.2无线传感器网络定义5：无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，WSN)，

3、由若干具有无线通信能力的传感器节点自组织构成的网络。（美军）定义6：泛在传感器网络(UbiquitousSensorNetwork，USN)由智能传感器节点组成的网络，可以以“任何地点、任何时间、任何人、任何物”的形式被部署。该技术具有巨大的潜力，因为它可以在广泛的领域中推动新的应用和服务，从安全保卫和环境监控到推动个人生产力和增强国家竞争力。（ITU-T）定义7：传感器网络(SensorNetwork)以对物理世界的数据采集和信息处理为主要任务，以网络为信息传递载体，实现物与物、物与人、人与物之间信息交互，提供信息服务的智能网络信息系统。定义8：传感网(SensingNetwork)

4、，是以感知为目的，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。其突出特征是通过传感器等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提升对物质世界的感知能力，实现智能化的决策和控制。1.1.3泛在网络定义9：指无所不在的网络，又称泛在网络。最早提出U战略的日韩给出的定义是：无所不在的网络社会将是由智能网络、最先进的计算技术以及其他领先的数字技术基础设施武装而成的技术社会形态。根据这样的构想，U网络将以“无所不在”、“无所不包”、“无所不能”为基本特征，帮助人类实现“4A”化通信，即在任何时间(anytime)、任何地

5、点(any-where)、任何人(anyone)、任何物(anything)都能顺畅地通信。1.1.4物联网、传感网与泛在网之间的关系传感网是物联网的组成部分，物联网是互联网的延伸，泛在网是物联网发展的愿景。传感器网络、物联网和泛在网之间的关系如图所示。物联/泛在传感器网络传感器网络泛在网络1.2物联网的发展与特点1.2.1物联网的特点1.2.2物联网的发展1.2.1物联网的特点1）各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数

6、据。2）建立在互联网上的泛在网络。通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。3）不仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。1.2.2物联网的发展物联网的发展主要经历三个阶段。①初级阶段：已存在的一些各行业基于各种行业数据交换和传输标准的连网监测监控，两化融合引等MAI应用系统；②中级阶段：在物联网理念推动下，基于局部统一的数据交换标准实现的跨行业、跨业务综合管理大集成系统，包括一些基于SaaS模式和“私有云”的M2M营运系统；③高级阶段：基于物联网统一数据

7、标准，SOA，WebService，云计算虚拟服务的onDemand系统，最终实现基于“公有云”TaaS：“ThingasaService”。1.3物联网体系架构1.3.1感知层1.3.2网络层1.3.3应用层1.3物联网体系架构物联网通常被公认为有3个层次，从下到上依次是感知层、网络层和应用层，如图所示。1.3.1感知层功能：物联网的感知层主要完成信息的采集、转换和收集。组成：传感器（或控制器）、短距离传输网络。传感器（或控制器）用来进行数据