物联网导论课件1.ppt

1、物联网导论物联网导论讲授：栗华讲授：栗华课程内容：n专业前导性的课程n物联网的应用、技术、服务、知识体系n专业包括的内容。课程目的n物联网的最终目的，是为人类提供更好的智能服务，满足人们的各种需求，让人们享受美好的生活n本课程的目的，是使同学们对物联网技术有一个较为概括的了解n物联网工程师具备的职业素质：先学做人，再学知识，后学处事，养成健全人格，在学习过程中强调动手能力与开放思维。学习要求：n独立完成作业n认真参与认识性实验学习方法：强调动手能力与开放思维作业、考核n考核分报告和实验两种形式n期末报告成绩占50%n平时、实验成绩占50%答疑 疑问：物联网是什么？疑问：物联网是什么？思考：物联

2、网从何来？“摩尔定律”与“十五年周期定律”IBM前首席执行官郭士纳曾提出一个重要的观点，认为计算模式每隔15年发生一次变革。这一判断像摩尔定律一样准确，人们把它称为“十五年周期定律”。IBM希望“智慧的地球”战略能掀起“互联网”浪潮之后的又一次科技革命。1965年前后的“大型机”；1980年前后的“个人计算机”；1995年前后的“互联网”；2010年前后“物联网”。在当下的“15年”，一场新的变革正悄然兴起，那就是“”。有人将2010年称为“”讨论：物联网起因？第1章-2个学时，物联网概述第2章-4个学时，物联网应用案例（建议结合学校特色和行业优势讲授）第3章-4个学时，物联网的支撑技术 第4

3、章-2个学时，软件服务与信息处理 第5章-2个学时，知识体系与课程安排（建议结合学校特色和行业优势讲授）第6章-2个学时，物联网工程师的合格人才标准综合案例为4个学时(实验4个学时)教学计划物联网概念的形成物联网概念的形成 物联网的定义物联网的定义1.11.21.3第一章 绪论物联网的三大推动力物联网的三大推动力 1.1 物联网概念的形成Mark Weiser（1952-1999）前施乐公司首席科学家 1991年在权威杂志美国科学发表文章预测：计算机将最终“消失”，演变为在我们没有意识到其存在时，就已融入人们的生活中的境地”Weiser观点的革命性观点的革命性 一是计算机将发展到与一是计算机将

4、发展到与普通事物无法分辨为止：普通事物无法分辨为止：形态上形态上“普物化普物化”功能上功能上“泛在计算泛在计算”二是网络将无所不在地二是网络将无所不在地融入人们生活中：融入人们生活中：泛在网泛在网 计算机与网络飞速发展，不断印证计算机与网络飞速发展，不断印证Weiser的预言的预言按计算机的使用情况按计算机的使用情况 2005ITU数据计算机历史的三次浪潮计算机历史的三次浪潮大型机时代：大型机时代：许多人共享一台笨重的机器。许多人共享一台笨重的机器。PCPC时代：时代：一人一一人一PCPC。后后PCPC时代：时代：一人多一人多PCPC按联网设备的主导形态分为四个阶段按联网设备的主导形态分为四个

5、阶段主机、大型机的联网，其体积庞大，运行条件苛刻，主机、大型机的联网，其体积庞大，运行条件苛刻，专业人员操作且人机界面友好性差专业人员操作且人机界面友好性差台式机、笔记本的联网，普通人经过培训即可操作台式机、笔记本的联网，普通人经过培训即可操作嵌入式智能物件等与日常生活密切相关设备的互感、嵌入式智能物件等与日常生活密切相关设备的互感、互联、互通。互联、互通。以手机为代表的各类移动设备的互联，无需培训即可以手机为代表的各类移动设备的互联，无需培训即可操作，界面简单友好。操作，界面简单友好。计算机技术将和谐的融入生活中。计算机技术将和谐的融入生活中。为人所用，不为人知！为人所用，不为人知！物联网概

6、念的核心内物联网概念的核心内容容物联网概念的提出物联网概念的提出物联网的定义物联网的定义1.2 物联网的定义1.2.1 物联网概念的提出 概念起源 麻省理工学院Ashton教授于1999年最早提出，其理念是基于射频识别技术(RFID)、电子代码(EPC)等技术，在互联网的基础上，构造一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网，即物联网。ITU 互联网报告互联网报告2005：物联网（：物联网（The Internet of Things）无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到公路设施等都可以通过互联网进行数据交换。无线射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米

7、技术、智能嵌入技术等将得到更加广泛的应用。物联网概念比较正式物联网概念比较正式的提出的提出目前物联网还没有一个精确且公认的定义，目前物联网还没有一个精确且公认的定义，这是因为：这是因为：1、理论体系没完全建立，认识不深入、理论体系没完全建立，认识不深入2、物联网与互联网、移动通信网、传感、物联网与互联网、移动通信网、传感网等都有密切关系，不同领域研究者对网等都有密切关系，不同领域研究者对物联网思考所基于的出发点各异，短期物联网思考所基于的出发点各异，短期内没达成共识。内没达成共识。但从物联网本质分析，它是信息技术发展到但从物联网本质分析，它是信息技术发展到一定阶段后出现的一种一定阶段后出现的一

8、种聚合性应用与技术提聚合性应用与技术提升升，是将各种感知技术、现代网络技术和人，是将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用实现人工智能与自动化技术聚合与集成应用实现人与物对话，创造智慧的世界。被称为与物对话，创造智慧的世界。被称为信息产信息产业第三次浪潮。业第三次浪潮。第一次：第一次：PC机时代机时代第二次：互联网时代第二次：互联网时代第三次：物联网时代第三次：物联网时代本质体现：一、互联网特征互联网特征，即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络二、识别与通信特征识别与通信特征，即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别、物物通信的功能三、智能化特征智能化特征，即网

9、络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点1.2.2 物联网的定义2010 年温总理在十一届人大三次会议上所作政府工作报告中对物联网做了这样的定义：物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，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。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。欧盟定义：将现有的互联的计算机网络扩展到互联的物品网络。国际电信联盟(ITU)的定义：物联网主要解决物品到物品(Thing to Thing,T2T),人到物品(Human to Thing,H2T),人到人(Human to Human,H2H)之间的互连。物联网（物

10、联网（The Internet of things，IOT）的）的基本定义基本定义通过射频识别（通过射频识别（RFIDRFID）、红外感应器、全球定）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品通过有线与无线方式与互的协议，将任何物品通过有线与无线方式与互联网连接，进行通信和信息交换，以实现智能联网连接，进行通信和信息交换，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物物相连的互联网物物相连的互联网全面感知 利用射频识别、二维码、传感器等感知、捕获、测量技术随时随地对物体

11、进行信息采集和获取 可靠传送 通过将物体接入信息网络，依托各种通信网络，随时随地进行可靠的信息交互和共享智能处理 利用各种智能计算技术，对海量的感知数据和信息进行分析并处理，实现智能化的决策和控制 主要特征物联网的两层含义：物联网的两层含义：第一，物联网与计算机网络有关，物联物联网的核心和基础仍然是互联网网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络；第二，物联网中的信息终端已不再局限于人或电脑，而是延伸到了任何物品延伸到了任何物品与物品之间与物品之间，进行信息交换和通信。一个茶盅自从其在工厂里诞生的那一刻就内置一个可以被自动识别的RFID芯片，从其走下流水线到走进沃尔玛

12、商场，其间的每一步，都能够在任意一台联网的电脑上查到其位置和状态。我们在沃尔玛商场里拿到这个茶盅放进自己的购物车，直接走出沃尔玛的大门，并不需要站在一条人龙后面排队等待沃尔玛的服务生为我们一一结帐。大门上的检测器会自动结算，这件茶盅和相应的价格会自动出现在大门侧栏的显示屏上。同时它也检测出我口袋里的信用卡卡号，然后显示出：我们将从你的招行信用卡（尾号4567）里扣除5块人民币。同样是一个茶盅，星巴克从一家工厂里定制了它。它在星巴克的小店里将会履行这样的职责：当一个客人把一杯咖啡喝完时，这个茶盅会自动通知柜台主控电脑：5号桌区域的客人已经喝完咖啡，我想应该有人来为他续杯了。当然，续杯之后，也不需

13、要客人现场掏钱，只要他口袋里有一张同样联网的信用卡就行。第一大推动力：政府 第二大推动力：企业第三大推动力：教育界与科技界 1.3 物联网的三大推动力美国总统奥巴马2009年1月20日就职美国第44任总统，1月28日为了摆脱经济危机阴影的笼罩，提出了两项国家新战略计划新能源和“物联网”。“互联网物联网智慧的地球”奥巴马期望利用“智慧的地球”来刺激经济复苏，把美国经济带出低谷。欧盟2009年6月制定物联网行动方案，推出物联网标准战略，确保物联网的可信度、接受度和安全性：2010年之前广泛应用于物流、零售年之前广泛应用于物流、零售和制药等领域和制药等领域20102015年实现物与物之间的互年实现物

14、与物之间的互联联20152020年进入半智能化年进入半智能化2020年之后实现全智能化。年之后实现全智能化。日本u-Japan战略，希望实现从有线到无线、从网络到终端、包括认证、数据交换在内的无缝链接泛在网络环境，100的国民可以利用高速或超高速网络。韩国也实现了类似的发展。配合 u-Korea 推出的 u-Home 是韩国的 u-IT839 八大创新服务之一。智能家庭最终让韩国民众能通过有线或无线的方式远程控制家电设备，并能在家享受高质量的双向与互动多媒体服务。澳大利亚、新加坡、法国、德国等其他发达国家也加快部署了下一代网络基础设施的步伐，全球信息化正在引发当今世界的深刻变革2009.8.7

15、 中国国务院总理温家宝调中国国务院总理温家宝调研无锡研无锡时，对无锡传感中心高度关注，提出把传感网络中心设在无锡、辐射全国的想法并指出：在传感网在传感网发展中发展中 早一点早一点 谋划未来谋划未来-早一点早一点攻破核心技术攻破核心技术。温家宝温家宝2009年年11月月3日上午在人民大会堂首都日上午在人民大会堂首都科技大会科技大会上强调要着力突破传感网、物联网关突破传感网、物联网关键技术键技术，及早部署后IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。2010年年3月月5日在十一届全国人大日在十一届全国人大三次会议上作政府工作报告三次会议上作政府工作报告时指出，大

16、力培育战略性新兴产业。积极推进“三网”融合取得实质性进展，加快物联网的研发应用加快物联网的研发应用。2011年年3月月5日在十一届全国人日在十一届全国人大四次会议上作政府工作报告大四次会议上作政府工作报告时指出：加快发展节能环保、电子加快发展节能环保、电子信息、物联网、新能源等战略性信息、物联网、新能源等战略性新兴产业新兴产业，提升改造生物医药等四大高新技术优势行业，组织企业实施科技攻关 2010年9月，物联网技术物联网技术作为新一代信息技术的重要组成部分而国家重点培育的中国的战略中国的战略性新兴产业性新兴产业国家国家“十二五十二五”规划规划明确提出，物联网物联网将会在十大领域重点部署十大领域

17、重点部署：智能智能电网电网智能智能交通交通智能智能物流物流智能智能家居家居环境与安全环境与安全检测检测医疗医疗健康健康国防国防军事军事精细农精细农牧业牧业金融与金融与服务业服务业工业与自动工业与自动化控制化控制江苏省物联网产业发展规划纲要（2009-2012）文件重点技术研究内容重点技术研究内容：RFID与传感器节点技术与传感器节点技术物联网组网与协同处理技术物联网组网与协同处理技术物联网系统集成技术物联网系统集成技术物联网应用抽象及标准化技术物联网应用抽象及标准化技术物联网共性支撑技术物联网共性支撑技术36重点产业物联网核心产业、物联网支撑产业、物联网核心产业、物联网支撑产业、物联网带动产业

18、。物联网带动产业。希望利用物联网大规模产业化和应希望利用物联网大规模产业化和应用实现对传统产业的重大变革。用实现对传统产业的重大变革。重点推进带动效应明显的现代装备重点推进带动效应明显的现代装备制造业、现代农业、现代服务业、制造业、现代农业、现代服务业、现代物流业等产业的发展。现代物流业等产业的发展。37示范工程智能工业智能工业智能环保智能环保城市智能交通城市智能交通智能灾害防控智能灾害防控智能农业智能农业智能公共安全智能公共安全智能医护智能医护智能物流智能物流智能电网智能电网智能家居智能家居38上海推进物联网产业发展行动方案抓住历史机遇，坚持高端发展、差别抓住历史机遇，坚持高端发展、差别发展

19、、创新发展、协同发展的原则；发展、创新发展、协同发展的原则；发挥和提升现有通信网、互联网和广发挥和提升现有通信网、互联网和广播网等网络基础设施的作用；播网等网络基础设施的作用；突破传感器、控制芯片、短距离无线突破传感器、控制芯片、短距离无线通信、组网和协同处理、数学建模、通信、组网和协同处理、数学建模、系统集成、数据管理和挖掘、协同控系统集成、数据管理和挖掘、协同控制等物联网核心技术；制等物联网核心技术；39推进环境监测、物流管理等推进环境监测、物流管理等1010个应用示个应用示范工程，创新商业模式；范工程，创新商业模式；推进物联网传感设备、通信设备产业化推进物联网传感设备、通信设备产业化与信

20、息服务业协同发展，促进物联网应与信息服务业协同发展，促进物联网应用市场和产业链形成；用市场和产业链形成；推进嘉定、浦东等物联网产业化基地建推进嘉定、浦东等物联网产业化基地建设；设；提升上海在国内物联网产业的引领地位，提升上海在国内物联网产业的引领地位，抢占物联网产业链的高端。抢占物联网产业链的高端。40上海确定物联网技术研究的重点先进传感器先进传感器核心控制芯片核心控制芯片短距离无线通信技术短距离无线通信技术组网和协同处理组网和协同处理系统集成和开放性平台技术系统集成和开放性平台技术海量数据管理和挖掘海量数据管理和挖掘41应用示范工程环境监测环境监测智能安防智能安防智能交通智能交通物流管理物流

21、管理楼宇节能管理楼宇节能管理智能电网智能电网医疗医疗精准控制农业精准控制农业世博园区世博园区应用示范区和应用示范区和产业基地产业基地42山东省物联网产业发展规划纲要(20112015)重点技术研究内容重点技术研究内容：射频识别技术和传感节点技术射频识别技术和传感节点技术组网与协同处理技术组网与协同处理技术物联网软件、应用集成及智能物联网软件、应用集成及智能计算处理技术计算处理技术共性支撑技术共性支撑技术物联网网络与信息安全技术物联网网络与信息安全技术重点产业物联网核心产业物联网核心产业物联网支撑产业物联网支撑产业物联网带动产业物联网带动产业物联网网络运营和服务产业物联网网络运营和服务产业。示范

22、工程智能工业智能工业数字数字农业农业智能物流智能物流智能电网智能电网智慧矿山智慧矿山智能交通智能交通数字节能数字节能环环保保智能城市管理智能城市管理数字数字公共安全公共安全智慧医疗智慧医疗智能家居智能家居智能建筑智能建筑45IBM公司智慧地球的概念将感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧将感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并通过超级计算机和云计算组等各种物体中，并通过超级计算机和云计算组成物联网，实现人类社会与物理系统的整合。成物联网，实现人类社会与物理系统的整合。通过在基础设施和制造业上大量嵌入

23、传感器，通过在基础设施和制造业上大量嵌入传感器，捕捉运行过程中各种信息，通过无线传感器网捕捉运行过程中各种信息，通过无线传感器网接入互联网，通过计算机分析处理发出指令，接入互联网，通过计算机分析处理发出指令，反馈给传感器，远程执行指令，以达到提高效反馈给传感器，远程执行指令，以达到提高效率、更大的效益的目的。率、更大的效益的目的。控制的对象小到控制一个开关、可编程控制器、控制的对象小到控制一个开关、可编程控制器、发电机，大到控制一个行业的运行过程。发电机，大到控制一个行业的运行过程。47u规模优势规模优势l 中国移动通信业的引领者l 全球规模最大的移动通信运营商，客户数超过2亿l 2000年进

24、入财富500强，排名336位，2004年排名242位中国中国移动移动u网络优势网络优势l 国内唯一专业移动通信运营商l 世界移动通信主流技术的代表l 建立了覆盖全国的精品网络u服务优势服务优势l遍布全国的服务营销网络l专业的服务团队l方便快捷的电子化服务u资源优势资源优势l 良好的合作机制l 强大的合作团队：300家服务提供商l 众多的业务应用：超过1万项中国移动信息化的最佳合作伙伴系统集成商系统集成商用户用户房产商房产商工作建议一：家庭互联、信息汇聚工作建议一：家庭互联、信息汇聚运营商、终端制造商共同制定网关和家庭信息终端的互连标准、开发适配模块，将各个信息孤岛连通，汇聚家庭信息，打通双向网

25、络通路工作建议二：服务体系工作建议二：服务体系运营商、内容服务提供商、系统集成商共同制定平台服务标准，为第三方服务集成商开放平台能力接口，打造融合家庭控制、多媒体信息和通信于一体的家庭信息化服务平台应用示范、商业模式应用示范、商业模式共同开发符合互通标准的数字家庭设备，构建数字家庭服务平台，组织应用示范；在实施过程中探索商业模式，形成服务商、内容商、运营商、终端商等的共赢软件开发商软件开发商内容提供商内容提供商终端制造商终端制造商物联网物联网管理平台管理平台移动移动POSPOS金融金融供应链供应链智能运输智能运输工业自动化工业自动化智能建筑智能建筑消防消防公共安全公共安全环境保护环境保护气象气

26、象数字化医疗数字化医疗遥感勘测遥感勘测军事军事农业农业林业林业 水务水务电力电力煤炭煤炭石化石化物流、零售、自动服务物流、零售、自动服务设备、安全、节能设备、安全、节能生产、安全、防灾、水电油气生产、安全、防灾、水电油气防火、勘察、报警防火、勘察、报警污染检测、报警污染检测、报警水质、水量、污染、安水质、水量、污染、安全全大棚、土壤、灌溉、环境、跟踪大棚、土壤、灌溉、环境、跟踪抄表、监控、节能抄表、监控、节能设备、临床、辅助诊断、病程设备、临床、辅助诊断、病程险情、油井、运输、管险情、油井、运输、管线线联动、消防栓、定位、调度联动、消防栓、定位、调度照明、信号、应急、灾害、识照明、信号、应急、

27、灾害、识别别大地勘测、森林、地震、海洋大地勘测、森林、地震、海洋侦查、监控、定位、评估侦查、监控、定位、评估降水、防洪、远程设备降水、防洪、远程设备交易、订单、跟踪、识别交易、订单、跟踪、识别通风、瓦斯、救灾定位通风、瓦斯、救灾定位库存、车队、监控、导航、识别、货库存、车队、监控、导航、识别、货物物电子支付、实时信息电子支付、实时信息20102010年年3 3月月9 9日教育部网站发出通知：我国拟针对日教育部网站发出通知：我国拟针对互联网、绿色经济、低碳经济、环保技术、生物互联网、绿色经济、低碳经济、环保技术、生物医药等国家决定大力发展的重要战略性新兴产业，医药等国家决定大力发展的重要战略性新

28、兴产业，在高校本科教育阶段设立相关专业。这其中就包在高校本科教育阶段设立相关专业。这其中就包括括增设物联网专业增设物联网专业，以期，以期为重要战略性新兴产为重要战略性新兴产业业物联网相关产业培养高素质人才物联网相关产业培养高素质人才。国家物联网发展专项资金50亿，将重点支持物联网技术研发类、产业化类、应用示范与推广类、标准研制与公共服务类等四类物联网项目，其中，技术研发类项目重点支持智能传感器、超高频和微波RFID、传感器网络和节点等感知技术，物联网应用中间件、嵌入式系统、海量数据存储与处理等应用技术，物联网信息安全、标识编码、频谱等共性技术的研发；产业化类项目重点支持传感器、二维条码识读设备

29、、M2M设备、应用软件、信息安全等关键产品的中试和规模化生产。国家中长期科学与技术发展规划（2006-2020年）和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入重点研究领域。973、863等均有支持七大“战略性新兴产业”的设立被认为是振兴经济的又一重大举措，是继国家2008年经济危机时“4万亿”投资计划之后又一个大型产业投资计划。战略性新兴产业是、的产业，其基本特征是。重点开发推广高效节能技术装备及产品，实现重点领域关键技术突破，带动能效整体水平的提高。加快资源循环利用关键共性技术研发和产业化示范，提高资源综合利用水平和再制造产业化水平。示范推广先进环保技术装备及产品，提升污染防治水平

30、。推进市场化节能环保服务体系建设。加快建立以先进技术为支撑的废旧商品回收利用体系，积极推进煤炭清洁利用、海水综合利用。加快建设、安全的信息网络基础设施，推动、核心设备和智能终端的研发及产业化，加快推进三网融合，促进。着力发展、高端软件高端软件、高端服务器等核心基础产业。提升软件服务、网络增值服务等信息服务能力，加快重要基础设施智能化改造。大力发展数字虚拟等技术，促进文化创意产业发展。大力发展用于重大疾病防治的生物技术药物、新型疫苗和诊断试剂、化学药物、现代中药等创新药物大品种，提升生物医药产业水平。加快先进医疗设备、医用材料等生物医学工程产品的研发和产业化，促进规模化发展。着力培育生物育种产业

31、，积极推广绿色农用生物产品，促进生物农业加快发展。推进生物制造关键技术开发、示范与应用。加快海洋生物技术及产品的研发和产业化。重点发展以干支线飞机和通用飞机为主的航空装备，做大做强航空产业。积极推进空间基础设施建设，促进卫星及其应用产业发展。依托客运专线和城市轨道交通等重点工程建设，大力发展轨道交通装备。面向海洋资源开发，大力发展海洋工程装备。强化基础配套能力，积极发展以数字化、柔性化及系统集成技术为核心的智能制造装备。积极研发，发展核能产业。加快太阳能热利用技术推广应用，开拓多元化的太阳能市场。提高水平，有序推进风电规模化发展，加快适应新能源发展的及运行体系建设。因地制宜开发利用生物质能。大

32、力发展稀土功能材料、高性能膜材料、特种玻璃、功能陶瓷、半导体照明材料等新型功能材料。积极发展高品质特殊钢、新型合金材料、工程塑料等先进结构材料。提升碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等高性能纤维及其复合材料发展水平。开展纳米、超导、智能等共性基础材料研究。着力突破动力电池、驱动电机和电子控制领域关键核心技术，推进插电式混合动力汽车、纯电动汽车推广应用和产业化。同时，开展燃料电池汽车相关前沿技术研发，大力推进高能效、低排放节能汽车发展。2010年7月28日，教育部公布了同意设置的高等学校战略性新兴产业相关本科新专业名单。该名单公布了140个高校新设置本科专业。140个高校新设置本科专业其中有37

33、个是物联网工程或者传感网技术专业，我们是全国首批37家设立“物联网工程专业”的高校之一。物联网专业具有典型的跨学科特点，所跨学科包括：计算机网络、计算机软件、通信与信息系统、电路与系统、集成电路、电磁场与微波技术、控制。物联网专业跨学科优势：所培养学生具有适应性强、基础扎实、就业范围广的特点。当然，本专业所培养人才符合国家战略发展需求，是当前各物联网企业所急需的高科技人才。由信息学院与计算机学院联合办学，各自发挥自己的优势（信息学院感知层的设计与通信网设计能力强，计算机学院网络协议设计、网络安全、云计算、数据库管理及数据处理、软件开发能力强），实现优势互补。任何由单一学院办的物联网专业不具备该

34、优势。从课程上来讲，我们对课程体系做了精心选择，除了主干课程比其它兄弟专业略有增加，其它专业课程的设置既兼顾到跨学科知识面广的特点，又给学生留有充分的选择余地，详见：山东大学物联网工程专业培养方案泛在网发展的三个历程泛在网发展的三个历程1.4 物联网与泛在网泛在网的全球发展泛在网的全球发展1.4 物联网与泛在网 世界各国对信息化的发展战略均有不同的背景与侧重点，故对泛在网、泛在计算等的称呼与表述各有不同，主要分为欧洲、亚洲与美洲三大类。欧洲欧洲 1.4 物联网与泛在网 称为环境感知智能（Ambient Intelligence），由于欧洲国家众多，信息化水平不一，故发展重点在强调联网对象的整合

35、与资源网的汇聚上。重点包括微计算、联网物件的用户界面及泛在通信三个主导领域的创新；如：进行交通优化如：进行交通优化亚洲亚洲 1.4 物联网与泛在网 日本、韩国、新加坡、台湾等都将建设泛在网（Ubiquitous Network）基础设施、开发各领域的泛在应用、建立各地实验基地和扶持重点技术研发等列为21世纪国家或地区信息化发展战略，要将泛在技术广泛地用于产业竞争力提升、建立智能社会、改善民生、扩大就业等领域；如：日本如：日本U-JapanU-Japan计划、韩国计划、韩国U-KoreaU-Korea战略、新加坡的战略、新加坡的“智慧汇交智慧汇交I-HubI-Hub”和台湾地区的和台湾地区的“移

36、动台湾移动台湾M-M-台湾台湾”计计划划1.4 物联网与泛在网日本日本韩国韩国新加坡新加坡台湾地区台湾地区主管机关总务省（MIC）信息通讯部（MIC）资讯通信发展管理局（IDA）资讯通信发展推动小组（NICI）战略口号u-Japanu-Korea下一代I-HubM-台湾实施期间2004-20102004-20102005-20092004-2008发展目标2010年成为全球ICT最先进的领导国家 为民众提供U化便利生活，提高ICT产业和国家竞争力创造一个安心安全的超高速网络环境及迈向无所不在的网络社会移动台湾，应用无限，跃进新世界。推动内容1.泛在网建设2.ICT应用深化3.应用环境整备1.u

37、-City计划 2.Telematics示范应用发展计划3.u-IT产业集群计划4.u-Home计划1.发展汇流网络 2.提供感知网络服务3.拓广新型输入/输出设备4.拓广新型运算设备5.促进新型媒体软件/内容/应用的安全6.促进产业结盟/合作1.基础建设2.移动服务3.移动生活4.移动学习1.4 物联网与泛在网1.4 物联网与泛在网身体不适，怀疑自己生病了怎么办？要不要去医院做个检查？日本TOTO最新款智能马桶也许能解决这个问题，省去你跑医院排队检查的麻烦。马桶上安装尿液收集器和臂带，能分析使用者的尿液成分，测量血压、体温并利用嵌在地板内的秤测量体重。“数据会自动被发送到你的个人电脑上，然后

38、你可以把它们发送给医生。”北美北美 1.2.4 物联网与泛在网 IBM提出普适计算（Pervasive Computing）概念，其目标是“建立一个充满计算和通信能力的环境，同时使这个环境与人们逐渐地融合在一起，人们可以“随时随地”和“透明”地通过我们日常生活中的物体和环境中的某一联网的动态设备，而不仅仅是计算机设备进行随时随地的交流和协作”。普适计算的国际研究动向普适计算的国际研究动向麻省理工学院(MIT)的Oxygen项目。其寓意是：未来计算象氧气一样无处不在并可自由获取。该项目将固定计算设备和移动设备通过可自动配置的网络连接起来。系统采用了包括休眠环境的自动转换等8种环境驱动技术。Mic

39、rosoft公司的Easy Living研究项目。致力于智能环境的体系开发，涉及中间件、几何世界建模、定位感知、服务描述等技术。其关键特点是：机器视觉、多传感器的自动和半自动校准，以及独立于设备的通信。AT&T实验室和英国剑桥大学合作的研究项目Sentient Computing。通过用户接口、传感器，以及建立资源数据等手段，为系统提供基于用户和位置的数据更新能力，系统可无缝扩展到整个建筑物。卡内基.梅隆大学的Aura 项目。强调普适计算的中间件技术和应用设计，该项目包括3个子项目：Darwin智能网络，是Aura的核心；Coda分布式文件管理系统；Odyssey为资源自适应提供操作系统支持。

40、该系统可容纳桌面、手持和可穿戴系统。此外，还有惠普公司的Cool Town项目、Everyday Computing项目；IBM的WebSphere Everyplace项目；华盛顿大学的Portolano项目等等。1.4 物联网与泛在网M2M（Machine to Machine）的定义）的定义1.5 物联网与M2M狭义：指机器设备之间通过相互通信与控制达到彼此间的最佳适配与协同运行，或者当某一设备出现异常时，其它相关设备将自动采取防护措施，以使损失降至最低。广义：指任何物件与物件之间的彼此互联与互操作。M2MM2M是物联网的特有性能之一！是物联网的特有性能之一！M2M（Machine to

41、 Machine）的定义）的定义1.5 物联网与M2M M2M技术综合了数据采集、网络通信、GPS、远程监控、工业自动控制等技术，广泛被应用于安全监测、自动抄表、机械服务、交通等诸多领域。M2M的构成的构成1.5 物联网与M2M前端的传感器及设备前端的传感器及设备通信网络通信网络后端系统后端系统前端的传感器及设备前端的传感器及设备 1.5 物联网与M2M前端传感器及设备实现透彻的感知能力。它通过内置的传感器获得数据,并通过M2M使设备或模块进行数据传输，这种M2M使设备或模块可具有数据汇聚能力，能对多个传感器提供联网服务。如：智能传感器（如：智能传感器（Smart SensorSmart Se

42、nsor）通信网络通信网络 1.5 物联网与M2M网络提供设备间互联互通能力。很多应用场景的数据流量特征是固定时间间隔的短暂突发性流量，需要网络能够提供连接的有效性和经济性。总体要求是能够利用固定、移动和短距离低功耗无线技术的融合应用提供日趋泛在化的覆盖能力和可靠的服务质量。后端系统后端系统1.5 物联网与M2M后端系统提供智能化支持。它可以为相关应用或管理系统，具有较高的安全性要求，可以实时收集、分析传感器数据，根据各种模型对机器设备的作业、状态和环境等进行动态比对与研判，发现异常时能及时报警，利用网络统计等数据进行前端设备和故障排障，或对其它相关设备发出异常指令，要求其作出相应等。M2MM

43、2M是从物联网的功能与状态角度对物联网是从物联网的功能与状态角度对物联网的一种描述！的一种描述！什么是微机电系统？什么是微机电系统？1.6 物联网与微机电系统（MEMS）微机电系统（Micro Electro-Mechanical Systems，MEMS）是一种智能微型化系统，其系统或元件为毫米至微米量级大小，将光学、机械、电子、生物、通信等功能整合为一体，可用于感测环境、处理信息、探测对象等。MEMSMEMS可以视为可以视为M2MM2M的特殊应用范畴的特殊应用范畴微机电系统的应用微机电系统的应用1.6 物联网与微机电系统（MEMS）基于MEMS技术的胃肠道内窥检查系统：胃肠道无线内窥镜主要

44、用于胃肠道疾病的诊断.其核心部分为一可吞服的胃肠道摄像无线发射的药丸,将照像机、光源、信号转换器和发射装置等集成在一个如感冒胶囊形状与大小的胶囊中，病人吞服后系统能对胃肠道内部进行检查，可连续拍摄下数万至数十万帧照片并将信号发送给接收端，供医生详细观察，病人毫无痛苦。1.6 物联网与微机电系统（MEMS）微机电系统的应用微机电系统的应用智慧灰尘（Smart Dust）：是MEMS技术应用的极致，它是美国伯克利大学开发的一种无线传感器联网技术。传感器尺寸可小如纽扣、最小可如米粒大小。智慧灰尘最初考虑用于军事侦察上，通过无人飞机等将数以百计的伪装过的智慧灰尘大范围地散布在侦察区域或军事重地，侦测数据可以是温度、湿度、声音、光线、压力、二氧化碳浓度等数据，就能感知敌军动态，再通过红外线、或无线电波等将搜集的信息回传到后方。这种智慧灰尘可随机播撒，散布在环境或物体上，随后就通过自我组织及内建冗余来就地组网、彼此识别、自动路由、自行形成感测集群并向后方发送侦察数据等。可节省大量侦察兵力，得到更实时有效的信息，且因为传感器数量庞大，敌军不易清除。美国国防部在2006年初公布的新年度国防白皮书，仍将利用电子设备代替人力侦察的无线感测网络技术列为重点发展项目。