物联网导论

物联网是在互联网、移动通信网等通信网络的基础上，针对不同应用领域的需求，利用具有感知、通信与计算能力的智能物体自动获取物理世界的各种信息，将所有能够独立寻址的物理对象互联起来，实现全面感知、可靠传输、智能处理，构建人与物、物与物互联的智能信息服务系统。

物联网导论

• 物联网概述
  • 物联网提出
    • 比尔盖茨与电子别针
    • Auto-ID实验室、RFID与物联网的概念
    • 2005年国际电信联盟发布《物联网》
  • 物联网的发展
    • IBM首席执行官彭明盛提出“智慧地球”，奥巴马提升为国家级发展战略
    • 欧盟发展物联网产业有四个规划
    • 韩国政府关于物联网的发展规划
    • 物联网与我国战略性新兴产业
  • 物联网的定义
    • 物联网是在互联网、移动通信网等通信网络的基础上，针对不同应用领域的需求，利用具有感知、通信与计算能力的智能物体自动获取物理世界的各种信息，将所有 能够独立寻址的物理对象互联起来，实现全面感知、可靠传输、智能处理，构建人与物、物与物互联的智能信息服务系统。
  • 物联网的特性
    • 全面感知
    • 可靠传递
    • 智能处理
  • 物联网的应用
    • 智能交通
    • 智能医疗
  • 物联网与互联网、泛在网
    • 传感网 是物联网感知层的重要组成部分;
    • 物联网 是泛在网络发展的初级阶段，主要是面向人与物、物与物的通信;
    • 泛在网络 是通信网、因特网、物联网的高度协同和融合，将实现跨网络、跨行业、跨应用、异构多技术的融合和协同。
• 物联网体系结构
  • 感知层
    • 概念
      • 解决问题：人类世界和物理世界的数据获取
      • 功能和作用：完成信息采集和信号处理
      • 特点：感知地理及空间范围大，信息多，用自组织网络技术，以协同工作方式组成多节点网络进行数据传递
    • 技术
      • RFID技术
        • 概念：原叫无线射频识别技术，也叫电子标签，为通信技术。通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据。
        • 核心部件
          • 读写器
            • 用于读取写入标签信息；有手持式、固定式和闸门式
          • 电子标签
            • 有耦合元件和芯片组成；用于存储数据信息
          • 天线与主机
        • 工作原理：标签进入磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag,无源标签或被动标签)，或者主动发送某-频率的信号(Active Tag, 有源标签或主动标签);解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
      • 传感器技术
        • 概念：传感器是指能感受规定的被测量件，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，以满足信息的传输、处理、记录、显示和控制等需求。
        • 分类：温度传感器、声~、光~、力~、磁~等
    • 三种系统及应用
      • 嵌入式系统
        • 概念：以应用为中心以计算机技术为基础软硬件可裁剪适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统
        • 特点：(1)嵌入式系统是与特定应用紧密结合的，它具有很强的专用性，必须结合实际系统需求进行合理利用。(2)嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行选择，以满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求。
        • 代表：TinyOS
        • 应用：机器人
      • 微机电系统
        • 概念：微机电系统是指可批量制作的，集微型机构(机械)、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于- -体的微型器件或系统。
        • 特点：微型化;以硅为主要材料;批量生产;集成化;多学科交叉。
        • 应用：汽车、飞机等
      • 卫星导航系统：GPS系统、北斗、GIS(地理信息系统)、欧洲在建的伽利略系统
  • 网络层
    • 功能
      • 网络层的主要功能是直接通过现有互联网(IPv4/IPv6网络)、移动通信网(如GSM、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000)、无线局域网、有线电视网、卫星通信网、微波、北斗等基础网络设施，对来自感知层的信息进行接
    • 关键技术
      • 互联网，广义因特网
      • 移动通信网
      • 无线短距离通信技术
        • ZigBee
        • 蓝牙
        • WiFi
  • 应用层
    • 功能
      • ->最高层,这-一层解决的是信息处理和人机界面的问题 ->是把感知和传输来的信息进行分析和处理，做出正确的控制和决策，实现智能化的管理、应用和服务
    • 关键技术
      • 云计算：是将大量用网络连接的计算资源统- -管 理和调度，构成一个计算资源池向用户提供相应服务。云计算涉及虚拟化技术、分布式存储技术、分布式与并行计算技术等。
      • 中间件：是-类连接软件组件和应用的计算机软件，它包括- -组服务，以便运行在-一台或多台机器_上的多个软件通过网络进行交互。
      • 人工智能：是研究人类智能活动的规律，构造具有一定智能的人工系统，研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作，也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术(机器翻译，图像识别)。
      • 数据挖掘：就是从存放在数据库、数据仓库或其他信息库中的大量的数据中获取有效的、新颖的、潜在有用的、最终可理解的模式的非平凡过程。
      • 专家系统：是一个智能计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验,能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。