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1、物聯(lián)網物聯(lián)網技術概論嵌入式無錫泛太物聯(lián)網的定義物聯(lián)網的體系結構物聯(lián)網的特征物聯(lián)網的關鍵技術物聯(lián)網的典型應用案例分析主要內容通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把所有物品與互聯(lián)網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡,就叫物聯(lián)網(TheInternetofThings,簡稱IOT)。物聯(lián)網就是“物物相連的互聯(lián)網”,具有兩層含義:第一,物聯(lián)網的核心和基礎仍然是互聯(lián)網,是在互聯(lián)網基礎上的延伸和擴展的網絡;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通訊。
2、1.物聯(lián)網的定義物聯(lián)網由感知層、網絡層、應用層等組成。感知層:顧名思義,就是用于感受外界變化的,就像我們的眼睛、嘴巴、鼻子等五官的作用,這就是傳感器。感知層利用多種傳感器、傳感器網絡、RFID、二維碼、攝像頭、GPS、智能物體等來全面感知現(xiàn)實世界中的各種信息。物聯(lián)網的感知層節(jié)點具有數(shù)量多、成本低、計算能力弱等特點,是物聯(lián)網信息的源頭。2.物聯(lián)網的組成與體系結構網絡層:相當于人體的中樞神經和大腦,用來傳遞信息和處理信息。網絡層將感知層獲取的信息進行處理,供上層使用。應用層:就是把物聯(lián)網的技術應用到實際社會生產的各個領域,比如數(shù)字化油田、智能交通、物流追蹤系統(tǒng)、醫(yī)療
3、保健系統(tǒng)、氣候系統(tǒng)以及基礎設施等方面。2.物聯(lián)網的組成與體系結構2.物聯(lián)網的體系結構-基本模型智能卡條形碼二維碼GPS傳感器技術網關設備近距離通信因特網跟蹤定位高速數(shù)據網絡3.物聯(lián)網的特征全面感知可靠傳輸智能處理感知傳輸智能利用RFID、傳感器、二維碼等能夠隨時隨地采集物體的動態(tài)信息。通過網絡將感知的各種信息進行實時傳送。利用計算機技術,及時地對海量的數(shù)據進行信息控制,真正達到了人與物的溝通、物與物的溝通。3.物聯(lián)網的特征物聯(lián)網涉及的技術領域非常廣泛,而且交叉性比較強。其核心技術為無線通信技術和網絡技術。還有傳感器檢測技術、信息處理技術、嵌入式單片機技術,嵌入式
4、操作系統(tǒng)、中間件技術、以及微電子技術等等。4.1RFID技術無線射頻識別技術(RFID,RadioFrequencyIdentificationo)是一種非接觸的自動識別技術,其基本原理是利用無線射頻信號和空間耦合(電感或電磁耦合)或雷達反射的傳輸特性,實現(xiàn)對被識別物體的自動識別。4.物聯(lián)網的關鍵技術RFID系統(tǒng)組成電子標簽:由芯片和標簽天線或線圈組成,通過電感耦合或電磁反射原理與讀寫器進行通信;讀寫器:讀?。ㄔ谧x寫卡中還可寫入)標簽信息的設備;天線:可以內置在讀寫器中,也可通過同軸電纜與讀寫器天線接口相連。4.物聯(lián)網的關鍵技術RFID的主要頻段與特性4.物聯(lián)網
5、的關鍵技術4.2無線傳感器網絡傳感器:能感受規(guī)定的被測量,并能按照一定的規(guī)律轉換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成。無線傳感器網絡(WSN,WirelessSensorNetwork)是由大量傳感器節(jié)點通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織網絡系統(tǒng),其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網絡覆蓋區(qū)域中感知對象的信息,它能夠實現(xiàn)數(shù)據的采集量化、處理融化和傳輸應用。4.物聯(lián)網的關鍵技術4.物聯(lián)網的關鍵技術WSN體系結構:平面拓撲結構WSN體系結構:邏輯分層結構4.物聯(lián)網的關鍵技術傳感器節(jié)點體系結構傳感器網絡協(xié)議棧4.物聯(lián)網的關鍵技術與現(xiàn)有無線網絡的差別:W
6、SN集成了監(jiān)測、控制與無線通信的網絡系統(tǒng),節(jié)點數(shù)碼更龐大;由于環(huán)境影響和能力耗盡,節(jié)點更容易出現(xiàn)故障;環(huán)境干擾和節(jié)點故障容易造成網絡拓撲結構的變化;傳感器節(jié)點具有的供電能力、處理能力、存儲能力和通信能力有限;特點:大規(guī)模、自組織、動態(tài)性、應用相關性、以數(shù)據為中心的網絡4.物聯(lián)網的關鍵技術WSN在無線網絡中的位置4.物聯(lián)網的關鍵技術4.3無線局域網WIFI技術也稱WLAN。WLAN也是利用無線技術在空中傳輸數(shù)據、語音和視頻信號,是一種代替?zhèn)鹘y(tǒng)布線網絡的解決方案。4.4融合信息融合:對同一個物體采用不同用途的傳感器檢測該物體的不同方面,將得到信息進行融合用來識別對象
7、。技術融合:RFID與WSN的融合、WSN與WIFI的融合等。RFID與WSN的融合:RFID側重于識別,能夠實現(xiàn)對目標的標識和管理,同時RFID系統(tǒng)具有讀寫距離有限、抗干擾性差、實現(xiàn)成本較高的不足;WSN側重于組網,實現(xiàn)數(shù)據的傳遞,具有部署簡單,實現(xiàn)成本低廉等優(yōu)點,但一般WSN并不具有節(jié)點標識功能。RFID與WSN的結合存在很大的契機。Page15.物聯(lián)網典型案例分析1.概述智能家居生活館囊括了家庭安全類、宜居生活類、家庭防盜類,并且支持遠程監(jiān)控,為住戶打造一個安全、舒適、智能化的家居生活體驗間。用戶通過家居生活設施的聯(lián)動,感受到物聯(lián)網技術給日常生活帶來的便利
8、,激發(fā)了用戶對物聯(lián)網學習