物联网(IOT)讲解学习.ppt

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1、物联网(IOT)物联网的发展v朦胧中的物联网（1995年）v物联网溯源（1999年）v物联网重现江湖（2005年）v热潮涌来物联网（2009年）CPU66100MHz的486处理器内存48M硬盘540MB显卡ISA/VESA接口的VGA光驱1X/2X CD-ROM显示器14寸CRT(隔行或逐行）声卡8/16位兼容声卡其他流行设备VCD解压卡朦胧中的物联网（1995年）你不会忘记带走你遗留在办公室或教室里的网络连接用品，它将不仅仅是你随身携带的一个小物件，或是你购买的一个用具，而且是你进入一个新的、媒介生活方式的通行证。-比尔盖茨未来之路表：1995年电脑配置CPUIntel Core 2 Du

2、o E6550(盒）主板微星P35 Neo2-FR内存威刚ADATA 1GB DDR2 800(红色威龙）硬盘希捷160G 7200.10 8M(并口/5年盒）显卡七彩虹 镭风 2600XT-GD3 CF白金版光驱先锋DVD-227表：2005年主流计算机配置1、电脑配置水平有了大幅提高、电脑配置水平有了大幅提高物联网重现江湖（2005年）2、无线传感器的应用日趋普及、无线传感器的应用日趋普及3、互联网的大众化、互联网的大众化4、信息技术与通信技术的进步、信息技术与通信技术的进步物联网与因特网v终端的多样化v感知的自动化v智能化物联网与因特网、传感网之间的关系？物联网与因特网、传感网之间的关系

3、？物物联联网网物物 EPC编码编码技技术术信息采集信息采集信息信息处处理理应应用系用系统统M2M标识标识技技术术条条码码RFID服服务务支撑平台支撑平台中中间间件件云云计计算算安全技安全技术术信息信息传输传输解析技解析技术术下一代承下一代承载载网网IPv4、IPv6信息开放平台信息开放平台承承载载网、泛在网网、泛在网互互联联网网人人 TCP/IP异构网融合异构网融合信息服信息服务务信息采集信息采集组组网技网技术术传传感感设备设备传传感网感网物联网、互联网及传感网三者之间的关系物联网拓扑结构图物联网信息发布系统组成示意图物联网识别 -RFID什么是RFID?到底什么是RFID？RFID(Radi

4、o Frequency Identification)即射频识即射频识别技术，也称电子标签技术，是别技术，也称电子标签技术，是自动识别自动识别技术的一技术的一种，通过种，通过无线射频无线射频方式进行非接触方式进行非接触可双向可双向数据通信，数据通信，对目标对象加以识别并获取相关数据。对目标对象加以识别并获取相关数据。兴起于兴起于20世纪世纪90年代。最早应用于第二次世界大战。年代。最早应用于第二次世界大战。RFID技术包含无线通信、芯片设计制造、系统集成、技术包含无线通信、芯片设计制造、系统集成、信息安全等高新技术领域。美国前列，欧洲紧随，信息安全等高新技术领域。美国前列，欧洲紧随，日本和韩国

5、高度重视，中国项目少但逐渐重视日本和韩国高度重视，中国项目少但逐渐重视在物联网的构架中，在物联网的构架中，RFID在感知层和网络层扮演者在感知层和网络层扮演者重要的角色。重要的角色。RFID系统组成：框图第一部分第一部分第二部分第二部分第三部分第三部分系统组成：第一部分是RFID电子标签v有源标签和无源标签，通过是否有电池来区分v射频模块通过内置天线完成与RFID读写器之间的射频通信。控制模块内有存储器，存储着标签内所有信息，部分信息可以可以通过与RFID读写器的数据交换来进行实时的修改系统组成：第二部分是RFID读写器v通过射频模块发送射频信号v读写模块连接射频模块，把射频模块中得到的数据信

6、息进行读取或改写v其他硬件设备：电源给读写器或无源标签供电，时钟确定同步信息系统组成：第三部分是中央信息系统v中央信息系统是对识别到的信息进行管理，分析及传输的计算机平台。一般包含一个数据库，存储着所有RFID电子标签的数据信息v中央信息系统通过读写器对电子标签的信息进行读取或改写v一般与互联网或专网相连，实现数据信息共享基本工作原理？电子标签电子标签哇塞，我被激活了中央信息系统读写器RFID系统基本工作原理vRFID系统的工作流程就是将RFID系统内三个部分一次连接起来，完成一次信息的传输、交换及管理。首先RFID读写器通过射频模块中的天线将无线电载波信号发射出去形成读写器的一个有效识别范围

7、。当RFID电子标签（无源标签）进入到这个识别范围时，电子标签被激活，通过读写器天线发出的电磁场提取工作能量，并通过电子标签内的射频模块将标签中存储的数据信息发射出去；然后读写器的天线接受到射频信号，射频模块对信号进行解调解码，通过中央信息系统或读写器自身判断其合法性后，针对不同的设定发出不同的指令，如读取信息或者改写信息；最后RFID读写器将经过读写模块处理后的数据信息传输至中央信息系统，中央信息系统对这些信息进行实时更新，然后将这些信息共享给用户。有哪些特点？RFID系统的特点RFID同其他识别系统的比较同其他识别系统的比较RFID系统的特点v数据的记忆容量大v无机械磨损，寿命长，并可工作

8、于各种油渍、灰尘污染等恶劣环境v可识别高速运动物体并可识别多个电子标签v形状和大小多样性v非接触操作，长距离，无需人工干预，应用便利RFID系统分类v（1）按信号频段分类 低频（9-135kHz）：几厘米 中频（13.56MHz）：1-1.5m 高频（300MHz-1.2GHz）：最远，专用v（2）按电子标签分类 被动标签、主动标签v应用方式：粘贴式、可拆卸式、内置式、流动式 RFID应用发展趋势与问题v物流、零售、制造业、服装、图书馆、防伪、资产管理、动物识别、军事v标准化 价格问题 技术 失业，隐私与安全http:/ 物联网中间件的产生物联网中间件的产生1.1.企业实施企业实施RFIDRF

9、ID项目改造出现问题项目改造出现问题IOTMW的结构的结构1.IOTMW1.IOTMW的网络结构的网络结构2.IOTMW2.IOTMW的内部结构的内部结构IOTMWIOTMW的特点的特点（1）独立于架构(Insulation Infrastructure)物联网中间件独立并介于RFID读写器与后端应 用程序。（2）数据流(Data Flow)物联网中间件具有数据的搜集、过滤、整合与传递等特性，以便将正确的对象信息传到企业后端的应用系统。（3）处理流(Process Flow)物联网中间件采用程序逻辑及存储再转送的功能来提供顺序的消息流，具有数据流设计与管理的能力。IOTMWIOTMW的作用的作

10、用1.1.中介作用中介作用它屏蔽前端硬件的复杂性，并把采集的数据发送到后端的IT系统。2.2.读写器控制作用读写器控制作用3.3.数据处理作用数据处理作用操纵控制RFID读写设备按照预定的方式工作，保证不同读写设备之间的协调。2.2.2.2.对企业的好处对企业的好处对企业的好处对企业的好处实施RFID项目的企业，可极大地缩短企业RFID项 目的实施周期物联网中间件可以为企业提供灵活多变的配置操作当企业数据库或企业的应用系统发生更改时，只需更改物联网中间件的相关设置即可当RFID项目的规模扩大时（例如增加RFID读写器数量，或改用其他类型的读写器），企业只需对物联网中间件进行相应设置物联网解析技

11、术解析技术的产生背景解析技术的产生背景v对于一个开放式的，全球性的追踪物品的网络需要一些特殊的网络架构。由于RFID标签中只存储了产品电子代码，计算机需要将一些产品电子代码匹配到相应产品信息的方法。物联网解析服务（IOT Name Service，IOT-NS）就能起到这么一个作用，它是一个自动的网络服务系统，类似于域名解析（DNS）。在EPC系统中这个分功能称为“对象名称解析（Object NameService，ONS）”。ONS概况概况ONS（the Object Name Service），对象名解析服务，是一种全球查询服务，可以将EPC编码转换成一个或多个Internet地址，从而可

12、以进一步找到此编码对应的货品的详细信息，通过统一资源定位符（URL）可以访问EPC信息服务（EPCIS）和改货品相关的其他Web站点/Internet资源。例如:客户有一个请求，需要获得标签ID号为“123”的一瓶药的详细信息，ONS服务器接到请求后将ID号转换成资源地址，那么资源服务器上就存有这瓶药的详细信息，例如生产日期、配方、供应商等。ONS分类分类vONS提供静态ONS与动态ONS两种服务。静态ONS指向货品的制造商的信息，动态ONS指向一件货品在供应链中流动时所经过的不同的管理实体（1）静态）静态ONS 静态ONS假定每个对象有一个数据库，提供指向相关制造商的指针，并且给定的EPC编

13、码总是指向同一个URL。如下图所示 由于同一个制造商可以拥有多个数据库，因此ONS可以分层使用。一层指向制造商的根ONS服务，另一层是制造商自己的ONS服务，可以指示制造商的某个特定的数据库。动态ONS指向多个数据库，指向货品在供应链流动所经过的所有管理者实体。如下图所示（2）动态）动态ONSONS解析的两个途径：解析的两个途径：一是快速从一个EPCIS到下一个EPCIS的连接，同时支持反向链接。二是通过动态ONS或EPC序列注册连接多个管理者的EPCIS服务。在第一种方式下，如果任何一个链接点无法响应或互连，则整条链路(不管是正向还是反向）都不通。在第二种方式的动态ONS的注册机制鲁棒性好，

14、即使一些链路无法响应买其他解析任务仍然能够完成。ONS系统构架系统构架 ONS体系结构是一个分布式的系统构架，主要由以下几个部分组成:v映射信息 映射信息室分布式存储在不同层次ONS服务器里面，比较便于管理。vONS服务器 当某个查询请求查询对应PML服务器的IP地址，ONS服务器就可以对此做出响应。每台服务器拥有一些权威映射信息和一些缓冲存储映射信息ONS工作过程工作过程物联网应用 智能校园 物联网（Internet of things,IOT),是在计算机互联网的基础上，利用射频识别技术（RFID），无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的网络。物联网的目的是实现贴有RFID标签的

15、物品在全球广域网范围内进行识别，跟踪和查询，也就是要求在任何一个地方都能找到与物品ID号对应的信息资源库。通俗的说：物联网就两个目的，第一，和谐自然，以前叫和谐社会，现在把人与人的关系延伸到人与物，以及物与物的关系。第二，就是人类社会和物理系统进行融合。例如看科幻片，你就是机器人，机器人就是你，你可能分不出来你是真的人，还是机器人，也就是你的思想跟物理世界进行融合。因此，要实现物联网的应用，即是实现对每一个需要的物体进行标签，将所有标签联系到一个大网中，并且实现与人的自动沟通。我们接下来讲解我们最熟悉的校园，他目前是怎样一种状况，存在什么问题呢？当前校园的各个管理系统都是由人工操作，需要大量的

16、工作人员，并且各个部门间由于有时沟通不是很充分，因此仍然存在安全隐患，或者出了事故却处理不及时的问题。加上学校教师与学生家长问联系的相对较少，很多学生的真实情况家长并不能清楚的知道。例如：放学后，来自校外不良人员对在校学生的侵害。此段落时间因为老师和家长都不能监督到位，学生可能得不到最好的保护。或者由于孩子还处于不安分，爱玩的时期，就可能存在放学后不按时回家，而是出去玩，却撒谎说在校学习的行为。甚至打架，斗殴,旷课行为，都不能被家长老师及时发现。抑或出事后，不能第一时间将此信息发送给重要的人诛如此类的问题还有很多.那我们运用物联网能得到解决吗?如前所述,物联网即是对每一个物体进行标签,并将所有

17、标签整合到网络中,通过计算机互联网以实现全球物品的自动识别,达到信息的互联与实时共享.因此,将校园每一个系统运用物联网技术,每一个物体采用RFID标签,标上各自的EPC编码,那我们就能实现老师-家长-学生-校内各装置间的互动对话了,学生的各种情况就能准确的被老师和家长掌握,各种安全问题也就能迎刃而解!其应用如下视频:物联网.flv 从以上视频我们可以看到,运用物联网技术可以解决学生安全的管理问题.将人与物实现对话。运用物联网实现了来访人员登计-网络摄像头的实时监控和及时报警-安全交接-平安短信通知-学生管理系统-家校通-网络互通的功能。学生信息系统校摄像头系统短信收发系统来访人员登计系统家长收

18、发信息系统老师收发信息系统业务支撑平台软件平台硬件平台校园控制中心物联网应用物联网应用 智慧物流智慧物流智慧物流？智慧物流？在传统的物流管理基础上，以提高物流运作效率、降低成本为目的，利用先进的物联网技术和科学管理方法，达到物流活动全过程的智能化、信息化、快捷化管理的物流运作模式。简言之，”就是将物联网技术应用在整个供应链运作过程中，实现物流信息化、智能化、自动化、透明化、系统化的运作模式。物联网的工作原理物联网的工作原理物联网终端已配置了物联网通信模块的物品，能够接入移动互联网。(2)物联网汇聚终端用来汇聚多个物品（可能不具备物联网通信模块）的节点设施，能够接入移动互联网。(1)物联网终端已

19、配置了物联网通信模块的物品，能够接入移动互联网。(2)物联网汇聚终端用来汇聚多个物品（可能不具备物联网通信模块）的节点设施，能够接入移动互联网。物联网终端和物联网汇聚终端通过无线通信模块接入到移动互联网的基站系统，从而使配置了物联网通信模块的物品成为移动互联网的一个移动终端。对于这类物品，可以从全球任何地方查询其位置、状态和其他相关信息。同时，两种终端也可以接入本地网，便于在企业内网进行管理技术优势：(1)全球范围内物品实时状态跟踪能力(2)(2)统一的信息基础设施平台(3)(3)较强的可靠性和安全性(1)全球范围内物品实时状态跟踪能力 基于这样的物联网，人们可以利用互联网寻找和定位到任何一个

20、具有物联网标识的商品。基于这项技术，企业可以对特定的物品进行实时追踪、状态监控等，获得商品连续的、实时的状态信息。(2)统一的信息基础设施平台 这样的物联网是通过移动互联网通信方式来进行互联互通的，基于统一的信息基础设施平台来构建。这一基础设施将由各国的电信运营商和互联网接入服务商提供，不同行业可以共用，从而大大减少物联网系统的投入。物联网的用户只需要关注不同领域的具体业务内容，而无需在底层的基础设施上再作重复投入。(3)较强的可靠性和安全性 物联网将利用无线通信网络中已有的认证机制，对所有的物联网设备进行安全和可靠性的管理，从而大大提高企业供应链各环节运作的可信程度。EPC（Electron

21、ic Product Code）服务器：用来记录位于该节点企业管理范围内的物品的EPC。ONS（Object Naming System）：对象命名系统，将EPC映射为物品的名称。物品跟踪服务器：集中维护处于全球不同位置的供应链不同节点的物品的状态信息。通过与移动互联网对接，获知物品实时位置、运输、仓储等状态的丰富信息。运营商数据中心：主要维护每个物联网终端的位置及相关信息，可以为物品跟踪服务器提供应用接口。在物联网中，产品在生产完成时，贴上储存有EPC码的电子标签，此后在产品的整个生命周期，该EPC代码成为产品的唯一标识。以此EPC编码为索引能实现在物联网上查询和更新产品的相关信息，也能以它

22、为线索，在供应链各个流通环节地产品进行定位追踪。从整个供应链来看,EPC系统使供应链的透明度大大提高，物品在供应链的任何地方都被实时追踪。而其具体应用价值主要体现在以下几个环节：（1）生产环节在生产制造环节应用EPC技术，可以完成自动化生产线运作，实现在整个生产线上对原材料、零部件、半成品和产成品的识别和追踪，减少人工识别成本和出错率，提高效率和效益。采用了EPC技术后，就能通过识别电子标签来快速从品类繁多的库存中正确地找出生产线上所需要的原材料和零部件。EPC技术还能帮助管理人员及时根据生产进度发出补货信息，实现流水线均衡、稳步生产，同时也加强了对产品质量的控制与追踪。（2）运输环节 在运输

23、环节中对在途运输的货物和车辆上贴上EPC标签，运输线的一些检查点上安装上RFID接收转发装置。因此，当货物在运输途中，无论是供应商还是经销商都能很好地了解货物目前所处在位置及预计到达时间。（3）储存环节 在仓库里EPC技术是最广泛的使用时候存取货物与库存盘点，它能用来实现自动化的存货与取货等操作。基于EPC的实时盘点和智能货架技术保证了发货退货的正确性以及补货的及时性；而仓储区内商品可以实现自由放置，提高仓储区的空间利用率，并能够提供有关库情况的准确信息；从而降低了库存，增强了作业的准确性和快捷性，提高了服务质量，降低了储存成本，节省了劳动力和库存空间，同时减少了整个物流中由于商品误配、送错、

24、偷窃、损害和库存、出货错误等造成的损耗。（4）零售环节 物联网可以改进零售商在库存管理，实现适时补货。有效地跟踪运输与库存，提高效率，减少出错。比如当贴有标签的物件发生移动时，货架自动识别并向系统报告这些货物的移动。智能货架会扫描货架上摆放的商品，若是存货数量降到偏低的水位，或是侦查到有人偷窃，就会通过计算机提醒店员注意。因此，能够实现适时补货，减少库存成本，还能起到货物防盗的作用。智能称能够根据果蔬的表皮特征、外观形状、颜色、大小等自动识别水果和蔬菜的类别，并对该商品计量、计价和打印小票：在商场的出口处，带有射频识别标签的商标由读写器在整车货物一次性扫描，并能从顾客的结算卡上自动扣除相应的金

25、额。这些操作无需人工参与，节约了大量人工成本，提高了效率，加快了结账流程，同时提高了顾客的满意度。另外，EPC标签包涵了及其丰富的产品信息，例如生产日期、保质期、储存方法以及与其不能共存的商品。这样，可以最大限度地减少商品耗损。（5）配送/分销环节 在配送环节采用EPC技术能大大加快配送的速度和提高拣选与分发过场的效率与准确率，并能够减少工人、降低配送成本。如果到达配送中心的所有商品都贴有EPC标签，在进入配送中心时，装在门上的读写器就会托盘上所有货箱上的标签内容并存入数据库。系统将这些信息与发货记录进行核对，以检测出可能的错误，然后将EPC标签更新为最新的商品存放地点和状态。这样管理员只需操

26、作电脑可以轻松了解库存，通过物联网查询货物信息及通知供货商商品已已到或缺货。这样就确保了精确的库存控制，甚至可以确切了解目前有多少货箱处于转运途中、转运的始发地和目的地，以及预期的到达时间等信息。物联网技术在台烟物流的应用物联网在一号工程的应用 2003年国家烟草专卖局以建立工商数据集成中心为目的，以建立数据采集、传输、存储和分析支撑平台为基础，以采集行业卷烟生产和经营数据为重点，以一打两扫、实物数码物流跟踪技术、实时采集数据为核心技术措施，实现对行业卷烟生产经营的全面、及时、准确的掌握和监控管理的行业卷烟生产经营决策管理系统。2007年台州烟草配送中心开始实施一号工程二期“两打三扫”。“两打

27、三扫”运输出库扫码出库库存入库产品下线打码生产下线生产线入库扫码入库库存出库出库扫码分拣条烟打码配送零售户 仓库生产车间 仓库“一打”“一扫”“二扫”“三扫”“二 打 ”工业企业 商业地市公司 条烟数码内容设计 共32位分拣日期（5位）件码源生号（11位）自定义信息（4位）零售户信息（12位）件烟序列号 （9位）01-50条烟序列号（2位）行政区划（6位）序列号（5位）零售户性质（1位）1-个体2-企业无线通信技术GIS地理电子信息技术GPS定位技术车载定位终端 车辆调度功能 车辆跟踪功能 报警功能 车辆状态采集功能 多媒体信息采集功能物联网技术在台烟物流中的应用展望1、温度读取误差2、耗费人

28、力物力仓储管理人员管理人员管理摄像头监控FRID电子标签车辆调度管理系统面向零售户存在问题存在问题（一）没有统一的RFID技术标准 物联网在国际上已形成了UCC、EAN、AIM、ISO、UID五大标准体系，他们分别代表了不同团体或国家的利益。而全球也就是在13.56MHz的高频领域标准得到了统一，而在物流产业运作需要的超高频频段至今尚难达成共识，不同的国家对于相同波段，使用的频率也不尽相同。因此，当前应尽快推进物联网技术的研究和标准的制订，加快物联网标准体系建设。（二）成本与效益 高昂的开发成本严重影响了我国的物联网技术发展的产业化和应用的良性循环。对于中小企业来讲，进入的门槛太高，以至于物联

29、网无法大规模的推广；而没有规模经济效应，导致这一技术更多地停留在技术研发阶段，没有带来大范围的使用和利益。（三）安全隐患 由于物联网的开放性、包容性和匿名性，除了受到一般无线网络所面临的信息泄露、信息篡改、重放攻击、拒绝服务等多种威胁外,还面临传感节点容易被攻击者获取通过物理手段获取存储在节点中的所有信息，从而侵入网络、控制网络的威胁。物联网的研究和开发既是遇，更是挑战，从国家战略层面开展研究，对处于起步阶段的我国物联网产业具有重要意义。The endThank you for your attention此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢