物联网概述及应用38126.pptx

《物联网概述及应用38126.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物联网概述及应用38126.pptx（27页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、物联网概述及应用目 录 物联网概念 物联网理解 基本概念 相关技术 智慧地球 个人理解 目前物联网技术应用 物联网概念：把所有物品通过射频识别等信息传感设备与因特网连接起来，实现智能化识别和管理。物联网理解物联网的起源2005 20051999 19991998 1998MIT MIT 的 的 Kevin Ashton Kevin Ashton：把：把RFID RFID 技术与传感器技 技术与传感器技术应用于日常物品中形成一个 术应用于日常物品中形成一个“物联网 物联网”EPC global EPC global 的 的Auto-ID Auto-ID 中心：物联网是成千上万的 中心：物联网是成

2、千上万的物品采用无线方式接入了 物品采用无线方式接入了Internet Internet 的网络。这是物联 的网络。这是物联网概念真正的提出。网概念真正的提出。ITU ITU 报告：物联网是通过 报告：物联网是通过RFID RFID 和智能计算等技术实现全世界设 和智能计算等技术实现全世界设备互连的网络。备互连的网络。2008 2008IBM IBM：互联网物联网智慧地球 互联网物联网智慧地球把传感器设备安装到电网、铁路、桥梁、隧道、把传感器设备安装到电网、铁路、桥梁、隧道、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且 供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且普遍连接形成网络，即 普遍连接形成

3、网络，即“物联网 物联网”1995 1995Bill GatesBill GatesBill Gates在在在未来之路未来之路未来之路中提及物联网概念中提及物联网概念中提及物联网概念“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数据交换。在物联网时代，通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，人们在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间、任何地点的人与人之间的沟通连接，扩展到人与物、物与物之间的沟通连接。“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；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

4、水温的要求；等等物联网的基本概念物联网的特征全面感知全面感知可靠传输可靠传输智能处理智能处理感知传输智能利用RFID、传感器、二维码等能够随时随地采集物体的动态信息。通过网络将感知的各种信息进行实时传送。利用计算机技术，及时地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。物联网的架构-理论模型智能卡条形码二维码 GPS传感器技术网关 设备近距离通信因特网 跟踪定位高速数据网络物联网的架构-网络架构“物联网”的发展也依赖于一些重要领域的动态技术革新，包括射频识别（RFID）技术、无线传感器技术和纳米技术。首先，为了连接日常用品和设备，并将其属性信息导入至大型数据库和网络，需要一

5、套简单易用且低成本有效的物体识别系统，用以收集和处理与物体有关的数据。射频识别（RFID）技术解决了这一问题。其次，采集的数据要反映物体物理状态的变化，要用到传感器技术。最后，小型化和纳米技术的发展，意味着承载交互和连接功能的物体体积将越来越小。物联网的相关技术 物联网的核心技术-RFID RFID（Radio Frequency Identification）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。RFID 定义 电子标签：由芯片和标签天线或线圈组成，通过电感耦合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

6、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线接口相连。RFID 系统组成 物联网的核心技术-RFID1940-1950 年：雷达的改 进 和 应 用催生了射 频识别 技 术，1948 年奠定了射 频识别 技 术 的理 论 基 础。1950-1960 年：早期射 频识别 技 术 的探索 阶 段，主要 处 于 实验 室 实验 研究。1960-1970 年：射 频识别 技 术 的理 论 得到了 发 展，开始了一些 应 用 尝试。1970-1980 年：射 频识别 技 术 与 产 品研发处 于一个大 发 展 时 期，各种射 频识别技 术测试 得到加速。出 现 了一些最早的射 频

7、识别应 用。1980-1990 年：射 频识别 技 术 及 产 品 进入商 业应 用 阶 段，各种 规 模 应 用开始出现。1990-2000 年：射 频识别 技 术标 准化 问题 日 趋 得到重 视，射 频识别产 品得到广泛采用，射 频识别产 品逐 渐 成 为 人 们 生活中的一部分。至今，射 频识别 技 术 的理 论 得到丰富和完善。单 芯片 电 子 标签、多 电 子 标签识读、无 线 可 读 可写、无源 电 子 标签 的 远距离 识别、适 应 高速移 动 物体的射 频识别 技 术 与 产 品正在成 为现实 并走向 应 用。物联网的核心技术-RFID读写器将要发送的信息，经编码后加载到高频

8、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。物联网的架构-智慧地球“智慧地球”，即是指把新一代的IT、因特网技术充分运用到各行各业，把感应器嵌入、装备到全球的医院、电网、铁路、

9、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道，通过互联形成“物联网”；而后通过超级计算机和云计算，使得人类以更加精细、动态的方式管理生产和生活，从而在世界范围内提升“智慧水平”，最终就是：“因特网+物联网=智慧的地球”物联网理解个人理解“物联网”的广泛应用是目前科技水平发展的必然趋势和结果。个人简单的理解就是物与物相连，实现智能化和自动化，万物都有固定的信息记录数据库，所有的操作都有固定的计算模式，人们通过小小的便携设备，就可以掌控日常所需的一切活动。“物联网”将使整个世界都便利化，减少很多工作的复杂步骤。“物联网”并不是单一的技术就可以实现完成的，建立在互联网的基础之上，除了核心的RFI

10、D技术，还有中间桥梁传感器等一系列新型科技技术。因此，围绕“物联网”的相关技术产业的前景一定是无限的。目前物联网技术应用物联网的应用-国际2002 年，英特尔公司率先在俄勒冈建立了世界上第一个无线葡萄园。传感器节点被分布在葡萄园的每个角落，每隔一分钟检测一次土壤温度、湿度或该区域有害物的数量，以确保葡萄可以健康生长。研究人员发现，葡萄园气候的细微变化可极大地影响葡萄酒的质量。通过长年的数据记录以及相关分析，便能精确的掌握葡萄酒的质地与葡萄生长过程中的日照、温度、湿度的确切关系。这是一个典型的精准农业、智能耕种的实例。葡萄园环境监测系统示意图物联网的应用-国际 2002年，由英特尔的研究小组和加

11、州大学伯克利分校以及巴港大西洋大学的科学家把无线传感器网络技术应用于监视大鸭岛海鸟的栖息情况。位于缅因州海岸大鸭岛上的海燕由于环境恶劣，海燕又十分机警，研究人员无法采用通常方法进行跟踪观察。为此他们使用了包括光、湿度、气压计、红外传感器、摄像头在内的近10种传感器类型数百个节点，系统通过自组织无线网络，将数据传输到300英尺外的基站计算机内，再由此经卫星传输至加州的服务器。在那之后，全球的研究人员都可以通过互联网察看该地区各个节点的数据，掌握第一手的环境资料，为生态环境研究者提供了一个极为有效便利的平台。大鸭岛生态环境监测系统 物联网的应用-国际 探索外部星球一直是人类梦寐以求的理想，借助于航

12、天器布撒的传感器节点实现对星球表面大范围、长时期、近距离的监测和探索，是一种经济可行的方案。NASA 的 JPL 实验室研制的 Sensor Webs 就是为将来的火星探测、选定着陆场地等需求进行技术准备的。现在该项目已在佛罗里达宇航中心的环境监测项目中进行测试和完善。美国宇航局的空间探索计划中无线传感器网络的应用模式示意图物联网的应用-国际 根据目前欧美各国在研项目的文献资料，可以大致将水下传感器网络的组成结构可分为以下几类：(1)基于水面浮标的(射频+水声通信)可任意升降的三维立体水下传感器网络系统。优点：布放比较容易，可利用太阳能、GPS以及水面上的无线通信，回避、降低了水下通信的困难。

13、缺点：阻碍航道，易被发现破坏，容易随波逐流，位置不能固定。(2)由固定在海底基站的节点构成的，可任意升降的三维立体网络系统。通过光缆或声通信与水面网关、节点联结，将数据传输至基站。优点：不会影响航行。缺点：维护不容易。(3)基于水面浮标节点(射频+水声通信)、水中自主航行器（水声通信）和水底固定节点（水声通信）的三维立体系统。优点：覆盖全面，配置灵活，功能强大。缺点：系统复杂，成本高。与地面无线传感器网络相比，水下传感器网络仍然存在着诸多困难：如有效带宽非常有限、水下信道非常恶劣等等，在这个领域还有许多的困难需要解决。物联网的应用-国内 给放养的牲畜中的每一只羊都贴上一个二维码，这个二维码会一

14、直保持到超市出售的肉品上，消费者可通过手机阅读二维码，知道牲畜的成长历史，确保食品安全。我国已有10亿存栏动物贴上了这种二维码。物联网的应用-国内 上海浦东国际机场防入侵系统铺设了3 万多个传感节点，覆盖了地面、栅栏和低空探测，多种传感手段组成一个协同系统后，可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。上海移动的车务通将在2010 年世博会期间全面运用于上海公共交通系统，以最先进的技术保障世博园区周边大流量交通的顺畅。机场防入侵 江西省电网对分布在全省范围内的2 万台配电变压器安装传感装置，对运行状态进行实时监测，实现用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求侧管理等高效一体化管理，

15、一年来降低 电损1.2 亿千瓦时。电力管理物联网的应用-国内 人身上可以安装不同的传感器，对人的健康参数进行监控，并且实时传送到相关的医疗保健中心，如果有异常，保健中心通过手机，提醒您去医院检查身体。物联网的应用-国内 利用部署在大街小巷的全球眼监控探头，实现图像敏感性智能分析并与110、119、112等交互，实现探头与探头之间、探头与人、探头与报警系统之间的联动，从而构建和谐安全的城市生活环境。物联网的应用-国内 对珍贵的古老建筑进行保护，是文物保护单位长期以来的一个工作重点。将具有温度、湿度、压力、加速度、光照等传感器的节点布放在重点保护对象当中，无需拉线钻孔，便可有效地对建筑物进行长期的

16、监测。此外，对于珍贵文物而言，在保存地点的墙角、天花板等位置，监测环境的温度、湿度是否超过安全值，可以更妥善地保护展览品的品质。物联网的应用-概述物联网管理平台移动POS金融供应链智能运输工业自动化智能建筑消防公共安全环境保护气象数字化医疗遥感勘测军事农业林业 水务电力煤炭石化物流、零售、自动服务设备、安全、节能生产、安全、防灾、水电油气防火、勘察、报警污染检测、报警水质、水量、污染、安全大棚、土壤、灌溉、环境、跟踪抄表、监控、节能设备、临床、辅助诊断、病程险情、油井、运输、管线联动、消防栓、定位、调度照明、信号、应急、灾害、识别大地勘测、森林、地震、海洋侦查、监控、定位、评估降水、防洪、远程设备交易、订单、跟踪、识别通风、瓦斯、救灾定位库存、车队、监控、导航、识别、货物电子支付、实时信息谢 谢