物联网技术与应用第1章-绪论课件.ppt
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- 关 键 词:
- 联网 技术 应用 绪论 课件
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1、物联网物联网武奇生武奇生本章内容:本章内容:物联网概述物联网概述 互联网和物联网的关系互联网和物联网的关系 物联网的传输通信保障物联网的传输通信保障互联网互联网 物联网的一般应用及发展物联网的一般应用及发展 1.1 1.1 物联网概述物联网概述 物联网的概念首先由麻省理工学院(物联网的概念首先由麻省理工学院(MITMIT)的自动识别)的自动识别实验室在实验室在19991999年提出,中科院在年提出,中科院在19991999年也启动了传感网的年也启动了传感网的研究和开发,当时不叫研究和开发,当时不叫“物联网物联网”而叫而叫“传感网传感网”,与其,与其他国家相比,我国的技术研发水平处于世界前列,具
2、有同他国家相比,我国的技术研发水平处于世界前列,具有同等优势和重大影响力。等优势和重大影响力。物联网概念的兴起,很大程度上得益于国际电信联盟物联网概念的兴起,很大程度上得益于国际电信联盟(ITUITU)的互联网发展年度报告,但是)的互联网发展年度报告,但是ITUITU的报告对物联网的报告对物联网并没有给出一个清晰的定义,并没有给出一个清晰的定义,总的来说,总的来说,“物联网物联网”是指是指各类传感器和现有的各类传感器和现有的“互联网互联网”相互衔接的一种新技术,相互衔接的一种新技术,过去对物质的概念一直是将物理基础设施和过去对物质的概念一直是将物理基础设施和ITIT基础设施分基础设施分开开,一
3、方面是机场、公路、建筑物等存在的物质世界,另一方面是机场、公路、建筑物等存在的物质世界,另1.1.1 1.1.1 物联网的概念物联网的概念 是可对其进行管理的数据中心、个人电脑、宽带等是可对其进行管理的数据中心、个人电脑、宽带等ITIT基础基础设施,而在物联网时代设施,而在物联网时代,建筑物、电缆等将与芯片、宽带整建筑物、电缆等将与芯片、宽带整合为统一的物联网基础设施。合为统一的物联网基础设施。1.1.2 1.1.2 物联网的定义物联网的定义物联网定义:物联网定义:通过射频识别(通过射频识别(RFIDRFID)卡、无线传感器等信息传感设备,)卡、无线传感器等信息传感设备,按传输协议,以有线和无
4、线的方式把任何物品与互联网相按传输协议,以有线和无线的方式把任何物品与互联网相连接,运用连接,运用“云计算云计算”等技术,进行信息交换、通信等处等技术,进行信息交换、通信等处理,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等功能理,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等功能的一种网络。的一种网络。“物联网概念物联网概念”是在是在“互联网概念互联网概念”的基础上,将其用户的基础上,将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信的一种网络。也就是说在这个网络中,物品信的一种网络。也就是说在这个网络中,物品(商品商品)能够能够彼此进行彼
5、此进行“交流交流”,而无需人的干预。其实质是利用射频,而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别等技术,通过计算机互联网实现物品自动识别等技术,通过计算机互联网实现物品(商品商品)的自的自动识别和信息的互联与共享。动识别和信息的互联与共享。1.1.3 1.1.3 从互联网到物联网从互联网到物联网1.1.互联网与无线通信网络为物联网的发展奠定了基互联网与无线通信网络为物联网的发展奠定了基础础2.2.解决物理世界与信息世界分离所造成的问题成为解决物理世界与信息世界分离所造成的问题成为物联网发展的推动力物联网发展的推动力3.3.社会经济发展与产业转型成为物联网发展的推动社会经济发展与产业转型成为物联网
6、发展的推动力力物联网发展的社会背景物联网发展的社会与技术背景1.2 1.2 互联网和物联网的关系互联网和物联网的关系1.2.1 1.2.1 从端系统接入的角度看互联网的结构从端系统接入的角度看互联网的结构互联网的端系统接入主要有两种类型:互联网的端系统接入主要有两种类型:有线接入有线接入与无线接入与无线接入。有线接入主要有三种基本方法:有线接入主要有三种基本方法:1 1)计算机通过网卡接入局域网,然后再通过企业)计算机通过网卡接入局域网,然后再通过企业或校园网接入地区主干网,通过地区主干网接入或校园网接入地区主干网,通过地区主干网接入国家或国际主干网,最终接入到互联网。国家或国际主干网,最终接
7、入到互联网。2 2)计算机可以使用)计算机可以使用ADSLADSL接入设备,通过电话交接入设备,通过电话交换网接入互联网。换网接入互联网。3 3)计算机可以使用)计算机可以使用Cable ModemCable Modem接入设备,通过接入设备,通过有线电视网接入互联网。有线电视网接入互联网。无线接入也有三种基本方法:无线接入也有三种基本方法:1 1)计算机通过无线网卡接入无线局域网,然后再)计算机通过无线网卡接入无线局域网,然后再通过企业网或校园网接入地区主干网,通过地区通过企业网或校园网接入地区主干网,通过地区主干网接入国家或国际主干网,最终接入互联网。主干网接入国家或国际主干网,最终接入互
8、联网。2 2)计算机可以通过无线城域网接入互联网。)计算机可以通过无线城域网接入互联网。3 3)计算机可以通过无线自组网接入物联网。)计算机可以通过无线自组网接入物联网。从端系统接入的角度看互联网的结构示意图从端系统接入的角度看物联网的结构示意图物联网的以下两个重要的物联网的以下两个重要的特点特点 :1 1)物联网应用系统运行在互联网核心交换结构的)物联网应用系统运行在互联网核心交换结构的基础之上,在规划和组建物联网应用系统的过程基础之上,在规划和组建物联网应用系统的过程中,我们将充分利用互联网的核心交换部分,基中,我们将充分利用互联网的核心交换部分,基本上不会改变互联网的网络传输系统结构与技
9、术。本上不会改变互联网的网络传输系统结构与技术。物联网应用系统是运行在互联网核心交换结构的物联网应用系统是运行在互联网核心交换结构的基础上的。这一点正体现出互联网与物联网的相基础上的。这一点正体现出互联网与物联网的相同之处。同之处。2 2)物联网应用系统将根据需要选择无线传感器网)物联网应用系统将根据需要选择无线传感器网络或络或RFIDRFID应用系统的接入方式。互联网与物联网应用系统的接入方式。互联网与物联网在接入方式上是不相同的。互联网用户通过端系在接入方式上是不相同的。互联网用户通过端系统的计算机或手机、统的计算机或手机、PDAPDA访问互联网资源,发送访问互联网资源,发送 或接收电子邮
10、件;阅读新闻;写博客或读博客;或接收电子邮件;阅读新闻;写博客或读博客;通过网络电话通信;在网上买卖股票,定机票、通过网络电话通信;在网上买卖股票,定机票、酒店。而物联网中的传感器结点需要通过无线传酒店。而物联网中的传感器结点需要通过无线传感器网络的汇聚结点接入互联网;感器网络的汇聚结点接入互联网;RFIDRFID芯片通过芯片通过读写器与控制主机连接,再通过控制结点的主机读写器与控制主机连接,再通过控制结点的主机接入互联网。因此,由于互联网与物联网的应用接入互联网。因此,由于互联网与物联网的应用系统不同,所以接入方式也不同。物联网应用系系统不同,所以接入方式也不同。物联网应用系统将根据需要选择
11、无线传感器网络或统将根据需要选择无线传感器网络或RFIDRFID应用系应用系统接入互联网统接入互联网。1.2.3 1.2.3 互联网与物联网的融合互联网与物联网的融合接入网技术解决的是最终用户接入宽带城域网的问题。接入网技术解决的是最终用户接入宽带城域网的问题。接入方式涉及用户的环境与需求,它大致可以分为接入方式涉及用户的环境与需求,它大致可以分为家家庭接入、校园接入、机关与企业接入庭接入、校园接入、机关与企业接入。接入技术可以。接入技术可以分为分为有线接入有线接入与与无线接入无线接入两类。两类。从实现技术的角度,目前宽带接入技术主要有:从实现技术的角度,目前宽带接入技术主要有:数字数字用户线
12、技术、光纤同轴电缆混合网技术、光纤接入技用户线技术、光纤同轴电缆混合网技术、光纤接入技术、无线接入技术术、无线接入技术与与局域网接入技术局域网接入技术。无线接入又可。无线接入又可以分为以分为无线局域网接入、无线城域网接入无线局域网接入、无线城域网接入与与无线自组无线自组网接入网接入。这些接入技术会逐渐互相融合构成一个统一。这些接入技术会逐渐互相融合构成一个统一的网络。的网络。1.3 1.3 物联网的传输通信保障物联网的传输通信保障互联网互联网互联网边缘部分主要包括大量接入互联网的主机和用互联网边缘部分主要包括大量接入互联网的主机和用户设备,核心交换部分包括由大量路由器互联的广域户设备,核心交换
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