物联网关键技术及应用课件.pptx
《物联网关键技术及应用课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《物联网关键技术及应用课件.pptx(35页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、LOGOContent:2023/1/10 1.物联网概述物联网概述 2.2.物联网架构物联网架构 3.物联网关键技术物联网关键技术 4.物联网的应用物联网的应用 5.发展趋势及面临的问题发展趋势及面临的问题目目录LOGO一、物一、物联网的概念网的概念1、物联网(IOT)的定义早在1995年,比尔盖茨在未来之路一书中就已经提及物联网概念。但是,“物联网”概念的真正提出是在1999年,由EPCglobal的Auto-ID中心提出,被定义为:把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。2005年,国际电信联盟(ITU)正式称“物联网”为“TheInternetoft
2、hings(IOT)”,并发表了年终报告ITU互联网报告2005:物联网。报告指出,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、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换;并描绘出“物联网”时代的图景:当司机出现操作失误时汽车会自动报警;2023/1/10LOGO物物联网网(IOT)的概念的概念公文包会提醒主人忘带了什么东西;衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。现在较为普遍的理解是,物联网是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。通过装置在各类物体上的电子标签(RFID)、
3、传感器、二维码等经过接口与无线网络相连,从而给物体赋予智能,可以实现人与物体的沟通和对话,也可以实现物体与物体互相间的沟通和对话。2、广义的物联网含义广义的物联网就是利用条码、射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协2023/1/10LOGO物物联网(网(IOT)的概念)的概念议,实现人与人、人与物、物与物的在任何时间、任何地点的连接(anything、anytime、anywhere),从而进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。如果说互联网实现了人与人之间的交流,那么物联网可以实现人与物体的沟通和对话,也可以实现物
4、体与物体互相间的连接和交互。图1-1物联网的概念模型2023/1/10LOGO2023/1/103、物联网(IOT)的特征感知感知传输传输智能智能全面感知全面感知全面感知全面感知 利用RFID、传感器、二维码等能够随时随地采集物体的动态信息。可靠传输可靠传输可靠传输可靠传输通过网络将感知的各种信息进行实时传送。智能处理智能处理智能处理智能处理利用计算机技术,及时对海量的数据进行信息控制,真正达到了人与物的沟通、物与物的沟通。LOGO2023/1/104、物联网(IOT)结构示意图LOGO5、物联网(IOT)提出的背景经济危机下的推手:经济长波理论:每一次的经济低谷必定会催生出某些新的技术,而这
5、种技术一定是可以为绝大多数工业产业提供一种全新的使用价值,从而带动新一轮的消费增长和高额的产业投资,以触动新经济周期的形成。过去的10年间,互联网技术取得巨大成功。目前的经济危机让人们又不得不面临紧迫的选择,物联网技术成为推动下一个经济增长的特别重要推手。传感技术的成熟:随着微电子技术的发展,涉及人类生活、生产、管理等方方面面的各种传感器已经比较成熟。例如常见的无线传感器(WSN)、RFID、电子标签等。网络接入和信息处理能力大幅提高:目前,随着网络接入多样化、IP宽带化和计算机软件技术的飞跃发展,基于海量信息收集和分类处理的能力大大提高。2023/1/10LOGO二、物二、物联网的体系架构网
6、的体系架构1、应用层:应用层是构建在物联网技术架构之上的应用系统,包括商业贸易、物流、农业、军事等等不同的应用系统。2、网络层:网络层,即进行信息交换的通信网络,包括有Internet、WIFI网以及无线通信网络等网络。3、信息采集层:数据采集指通过包括条码、射频识别、无线传感器、蓝牙等在内的自动识别与近场通信技术获取物品编码信息的过程。4、编码层:编码层是物联网的基石,是物联网信息交换内容的核心和关键字。编码是物品、设备、地点、属性等的数字化名称。2023/1/10LOGO物物联网架构示意网架构示意图:2023/1/10LOGO物物联网体系构成网体系构成根据国际电信联盟的建议,物联网自底向上
7、可以为以下的过程:感知:该层的主要功能是通过各种类型的传感器对物质属性、环境状态、行为态势等静态动态的信息进行大规模、分布式的信息获取与状态辨识,针对具体感知任务,常采用协同处理的方式对多种类、多角度、多尺度的信息进行在线计算与控制,并通过接入设备将获取的信息与网络中的其它单元进行资源共享与交互。接入:该层的主要功能是通过现有的移动通信网(如GSM网、T胁SCDMA网)、无线接入网(如WiMAX)、无线局域网(WiFi)、卫将来自感知层的信息传送到互联网中。互联网:该层的主要功能是以IP、,6IPv4以及后伊星2023/1/10LOGO物物联网体系构成网体系构成网等基础设施,(Post-IP)
8、为核心建立的互联网平台,将网络内的信息资源整合成一个可以互联互通的大型智能网络,为上层服务管理和大规模行业应用建立起一个高效、可靠、可信的基础设施平台。服务管理:该层的主要功能是通过具有超级计算能力的中心计算机群,对网络内的海量信息进行实时的管理和控制,并为上层应用提供一个良好的用户接口。应用:该层的主要功能是集成系统底层的功能,构建起面向各类行业的实际应用,如生态环境与自然灾害监测、智能交通、文物保护与文化传播、运程医疗与健康监护等。2023/1/10LOGO三、物三、物联网关网关键技技术物联网的关键技术有射频识别技术、传感技术、纳米技术、智能嵌入技术、云计算、IPv6技术。当前各项技术发展
9、并不均衡,射频标签、条码与二维码等技术已经非常成熟,传感器网络相关技术尚有很大发展空间。在此只介绍射频识别技术(RFID)和传感技术(WSN)。3.1RFID3.1.1RFID的定义RFID(RadioFrequencyIdentification)即射频识别技术,俗称电子标签,通过射频信号自动识别目标对象,并对其信息进行标志、登记、储存和管理。3.1.2RFID系统组成电子标签:由芯片和标签天线或线圈组成,通过电感耦合2023/1/10LOGORFID介绍或电磁反射原理与读写器进行通信;读写器:读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备;天线:可以内置在读写器中,也可以通过同轴电缆与读写器天
10、线接口相连。RFID系统组成图示:2023/1/10LOGO3.1.3RFID的工作频率RFID的工作频率可划分为:1、LF:低频30300KHz,常用125KHz;2、HF:高频330MHz,工作频率为13.56MHz;3、UHF:特高频300MHz3GHz,工作频率:433MHz,866960MHz2.45GHz;4、SHF:超高频330GHz,工作频率:5.8GHz、24GHz;RFID工作频率图:2023/1/100f(Hz)30k 300k3M 30M 300M3G30G125k13.56M常用:433M866960M5.8GLOGO图3-1RFID系统工作原理2023/1/10读写
11、器将要发送的信息,经编码后加载到高频载波信号上再经天线向外发送。进入读写器工作区域的电子标签接收此信号,卡内芯片的有关电路对此信号进行倍压整流、调制、解码、解密,然后对命令请求、密码、权限等进行判断。若为读命令,控制逻辑电路则从存储器中读取有关信息,经加密、编码、调制后通过片上天线再发送给阅读器,阅读器对接收到的信号进行解调、解码、解密后送至信息系统进行处理。若为修改信息的写命令,有关控制逻辑引起电子标签内部电荷泵提升工作电压,提供电压擦写E2PROM。若经判断其对应密码和权限不符,则返回出错信息。LOGO3.1.4RFID的ISOIEC标准ISO/IEC(国(国际标准化准化组织和国和国际电工
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 联网 关键技术 应用 课件
限制150内