物联网的设计与应用本科.doc

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1、物联网的设计与应用摘要物联网的定义是：通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。从技术上理解，物联网理解是指物体通过智能感应装置，经过传输网络，到达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与处理的智能网络。从应用上理解，物联网是指把世界上所有的物体都连接到一个网络中，形成“物联网”，然后“物联网”又与先有的互联网结合，实现人类社会与物理系统的整合，达到更加精细和生动的方式管理生产和生活。对全部的硬件电路进行了详细的讨论，包括串行LED驱

2、动器的控制方式和工作原理，A/D转换器，查询式键盘，温度传感器的应用等。接着对软件部分也作了仔细的思考，按模块进行结构化程序设计，包括显示、键盘、A/D转换、温度控制和温度传感器的程序说明并画出各子程序流程图等。最后进行了系统整体调试。温度控制系统可以实现将温度经过热敏电阻转换为电压信号，经放大器放大后进入单片机进行A/D转换成数字量后，通过LED静态显示电路以十进制形式显示出来，同时显示电路还将显示设定的恒温值且通过键盘可以改变设定值的大小。关键词：物联网，射频信号发射器，温度控制器，卫星定位系统，继电器。目录1物联网概述11.1物联网的定义11.2物联网的体系结构11.3物联网的核心技术1

3、1.3.1RFID技术11.3.2WSN技术21.3.3传感器22无线射频技术RFID汇总42.1什么是RFID技术42.2RFID的发展史42.3RIFD的工作原理42.3.1工作原理和相关原理知识52.3.2最基本的RFID系统由三部分组成：63物联网的应用领域83.1应用概述83.1.1电力电网83.1.2医疗系统93.1.3城市设施93.1.4交通管理103.1.5物流供应链113.1.6通信行业114物联网遇到的问题和挑战124.1技术问题124.1.1在射频识别系统中的问题124.1.2阻抗问题124.1.3辐射问题124.1.4距离问题134.1.5问题总结134.2技术挑战13

4、4.3从阅读器向射签方向的数据交换164.4从射频标签向阅读器方向的数据交换174.5耦合类型174.5.1密耦合系统174.5.2遥耦合系统184.5.3远距离系统184.6工作方式184.6.1数据量194.6.2可编程数据载体194.7协议问题205物联网的未来场景216温度传感器和控制器236.1温度控制发展现状和意义236.1.1硬件设计电路236.1.2LED静态串行显示原理与电路236.2LED显示器与单片机的接线图246.2.1A/D转换器256.3温度传感器256.3.1显示部分266.3.2A/D转换部分266.4键盘部分276.4.1查询式键盘程序设计277温度传感控制器

5、在物联网中的应用297.1应用领域和主要项目297.2射频卡与物联网307.3射频卡与传感器的连接31致33参考文献34附录设计源程序35中国物联网的发展.......................................................................................................391物联网概述1.1物联网的定义物联网（InternetofThings，IOT）的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现

6、智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。从技术上理解，物联网理解是指物体通过智能感应装置，经过传输网络，到达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与处理的智能网络。从应用上理解，物联网是指把世界上所有的物体都连接到一个网络中，形成“物联网”，然后“物联网”又与先有的互联网结合，实现人类社会与物理系统的整合，达到更加精细和生动的方式管理生产和生活。1.2物联网的体系结构物联网应该具备三个特征，一是全面感知，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是智能处理，利用云计算、模

7、糊识别等各种智能计算技术，对海量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。在业界，物联网大致被公认为有三个层次，底层是用来感知数据的感知层，第二层是数据传输的网络层，最上面则是容应用层。感知层是物联网的皮肤和五官——识别物体，采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端、传感器网络等，主要是识别物体，采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用相似。