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物联网概论教案一、引言物联网（Internet of Things, IoT）是指将各种能够感知环境信息的物体与互联网相连接，实现智能化的网络化系统。
随着科技的不断进步和发展，物联网正逐渐渗透到我们生活的各个领域。
本教案将对物联网的概念、技术以及应用进行介绍，帮助学生全面了解物联网，并掌握其基本原理和应用场景。
二、教学目标1. 了解物联网的基本概念和组成要素；2. 掌握物联网的基本原理和技术；3. 熟悉物联网在各个领域的应用场景；4. 培养学生的创新思维和问题解决能力。
三、教学内容与方法1. 概念讲解：通过课堂讲解和多媒体展示，介绍物联网的基本概念、发展历程和应用领域；2. 技术原理：通过案例分析和实验演示，讲解物联网的技术原理，包括传感技术、通信技术和数据分析技术等；3. 应用场景：通过小组讨论和展示，引导学生思考物联网在智能家居、智慧城市、智能交通等领域的具体应用场景，并提出改进建议；4. 创新实践：组织学生参与物联网项目设计与实施，培养学生的创新思维和动手能力。
四、教学步骤1. 导入：通过引入实际生活场景，引发学生对物联网的兴趣，激发学生的思考和讨论；2. 概念讲解：通过多媒体展示，向学生介绍物联网的定义、发展历程和基本组成；3. 技术原理：通过案例分析和实验演示，讲解物联网的传感技术、通信技术和数据分析技术等；4. 应用场景：组织学生分组进行讨论和展示，探讨物联网在智能家居、智慧城市、智能交通等领域的具体应用场景，并提出改进建议；5. 创新实践：组织学生进行物联网项目设计与实施，培养学生的创新思维和实践能力；6. 总结与评价：对学生的学习成果进行总结和评价，激励学生积极参与物联网相关学习与实践活动。
五、教学资源1. 多媒体设备：投影仪、电脑等；2. 实验设备：传感器、开发板等；3. 实验材料：电子元件、传感器等；4. 学习资料：教材、案例分析、相关文献等。
六、教学评价与反馈1. 学生的参与度和表现；2. 学生对物联网知识的掌握程度；3. 学生的创新思维和问题解决能力；4. 教学效果的反馈与评估。
物联网概论发展从“智慧地球”到“感知中国”，物联网已成为全球瞩目的关键词，是继计算机、因特网、移动通信网之后信息产业的又一重大里程碑。
物联网概念的提出最早在1999年，由美国麻省理工学院自动标识中心（MIT Auto-ID Center）提出，当时的物联网主要是建立在物品编码RFID技术和互联网的基础上。
它是以Auto-ID中心研究的产品电子代码EPC(Electronic Product Code)为核心，利用射频识别、无线数据通信等技术，基于计算机互联网构造的实物互联网，实现智能化识别和管理。
2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的新概念，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互联网主动进行交换。
射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。
定义顾名思义，物联网（The Internet of Things，简称IOT）就是“物物相连的互联网”。
2010年，我国政府工作报告对物联网的定义作了如下说明：物联网就是把所有物品通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别技术（RFID）、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息。
按照约定的协议。
与互联网结合形成的一个巨大网络，进行信息交换和通信，以实现物与物、物与人智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
特点连接到物联网上的每个“物”应该具有四个基本的特征：地址标识、感知能力、通信能力和可以控制。
可以将这四个基本的特征理解为：地址标识——你是谁？你在哪里？感知能力——你有感知周围情况的能力吗？通信能力——你能够将你了解的情况告诉我吗？可以控制——你能听从我的指示吗？具有移动感知功能的互联网需要有三大关键技术来支撑，分别是感知、传输与计算。
物联网工程概论论文物联网是一种新出现的网络形式，相关的理论研究与实践应用正在探索的过程中。
本文介绍了物联网的概念，给出了基于智能物体层、数据传输层、信息关联层、应用服务层的物联网四层体系架构，本文探讨了物联网在现实过程中在各种生活、公共、科研等方面的应用与带给人类的多种多样的便捷服务与福利。
关键词：物联网、EPC和RFID 、传感器、连接。
1 物联网的概述一、概念物联网（InternetofThings）这个概念最早是由麻省理工的Auto-ID中心在1999年提出，是继计算机、互联网之后的又一次信息科技革命，是自动化和信息化的融合，它的最高目标是要实现实时获取任何地点以及任何需要监控、连接、互动的物体或过程的信息，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种有用的信息，通过各种可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。
其基本想法是将RFID和其他传感器相互连接，形成RFID架构的分布式网络。
欧洲委员会提出“物联网是未来因特网的综合部分之一，可以被定义为一个动态的全球网络基础。
基于标准的和互操作的通信协议，无论物理的还是虚拟的“物”均有身份、物理属性和虚拟特质，具备自配置能力且使用智能接口，可以无缝地集成到信息网络中去。
” 1．1定义本人认为，物联网实质上是将真实世界映射到虚拟世界的过程：真实世界中的事物，通过传感器采集一定的数据，在虚拟世界中形成与之对应的事物。
“相关物体可能在虚拟电子空间中被创造出来，源于物理物体空间，且与物理空间的物体有关联。
”传感器采集到数据的详细程度，将影响到该事物在虚拟世界中的抽象程度。
在虚拟世界中，对该事物最简单也最重要的描述是物体提供了一个ID用于识别（如使用RFID标签），最详细的描述则是真实世界中该事物的所有属性和状态均可在虚拟世界中被观察到。
进一步的，在虚拟世界中对该物体做出控制，则可通过物联网改变真实世界中该物体的状态。
第1篇一、引言随着信息技术的飞速发展，物联网（Internet of Things，IoT）已经成为当前全球范围内备受关注的热点领域。
物联网作为一种新型网络形态，通过将各种物品连接到互联网，实现信息交换和共享，为人类社会带来了巨大的变革。
为了让学生更好地了解物联网技术，掌握其基本原理和应用，我们开展了物联网概论教学实践。
本文将对本次教学实践进行总结和分析。
二、教学实践背景1. 物联网发展现状近年来，物联网在全球范围内得到了迅速发展。
我国政府高度重视物联网产业的发展，将其列为国家战略性新兴产业。
在政策扶持和市场需求的推动下，我国物联网产业取得了显著成果，广泛应用于智能家居、智能交通、智慧城市等领域。
2. 教学需求为了适应物联网产业的发展需求，高校纷纷开设物联网相关专业，培养学生具备物联网技术的基本知识和实践能力。
然而，物联网涉及的知识面广，涉及多个学科领域，传统的教学模式难以满足学生全面发展的需求。
因此，开展物联网概论教学实践，有助于提高学生的综合素质和创新能力。
三、教学实践内容1. 教学目标（1）使学生了解物联网的基本概念、发展历程和关键技术；（2）培养学生对物联网技术的兴趣和认知；（3）提高学生的实践能力，为后续专业课程学习奠定基础。
2. 教学方法（1）讲授法：通过教师讲解，使学生掌握物联网的基本知识和理论；（2）案例分析法：通过分析典型物联网应用案例，使学生了解物联网在实际应用中的价值和意义；（3）实验法：通过实验操作，使学生掌握物联网技术的实践应用。
3. 教学内容（1）物联网概述：介绍物联网的基本概念、发展历程、关键技术等；（2）传感器技术：讲解传感器的基本原理、分类、应用等；（3）无线通信技术：介绍无线通信的基本原理、技术特点、应用场景等；（4）嵌入式系统：讲解嵌入式系统的发展、应用、编程等；（5）物联网应用案例分析：分析智能家居、智能交通、智慧城市等领域的物联网应用案例。
四、教学实践效果1. 学生对物联网的认识得到提高通过本次教学实践，学生对物联网的基本概念、发展历程和关键技术有了更加清晰的认识，对物联网技术在各个领域的应用有了更深入的了解。
物联网，是物理世界和信息世界的结合，目的是将物体与物体通过网络技术和信息的技术联系起来，
从根本而言都是为了方便人为操作的便利，想象一下，当物联网技术普及之后，我们的生活会变成什么 样子呢？也许只要躺在床上，你就能获得你所需要的一切，所想要的一切，开门，只需要从手机按一 下，开窗，也只要从手机上按一下，甚至是今天晚上吃什么，都只要在手机上按一下，就能变成热气腾腾的实际饭菜。这些都不是虚幻也不是科幻大片，这是可以触及的未来，时间将证明他的确是可行的，
通过物联网技术，我们的生活将实现智能化，人性化，科技化，不仅仅是有钱人才能享受到的生活，一般的普通人，家家户户的老百姓，都能享受到的福利。这也是我们为之学习的目的，不仅仅是中国，就全世界而言，物联网的产业也智能说是刚刚起步，很多领域还没有人涉足，对于物联网，很多人更多的是质疑。必然现在的日常生活，连水费，电费都需要人来上门查水表，进行家居的智能化有必要吗？对于一个饥饿的人而言，不管是一般的包子馒头，还是山珍海味，都是一样的，因为从目的性来考虑，这两样都对他来说是进行充饥的对象，所以只能说包子馒头和山珍海味是一样的，只是山珍海味更好点，不是吗？我觉得，学习物联网的应用，也就是追求这种“更好点”的效果，有追求，有效果，那么也就有必要了。物联网，也许现在的发展并不理想，但就未来而言，则是有必要去学习的。 物联网的基本特征是 一、全面感知 通过射频识别、传感器、二维码、GPS卫星定位等相对成熟技术感知、采集、测量物体信息; 二、可靠传输 通过无线传感器网络、短距无线网络、移动通信网络等信息网络实现物体信息的分发和共享; 三、智能处理 通过分析和处理采集到的物体信息，针对具体应用提出新的服务模式，实现决策和控制智能。[1] 相较于传感网、泛在网 无线传感器网络 Wireless Sensor Networks 包含传感器节点，按计算能力可分为普通节点和汇聚节点等; 传感器节点包含了具有采集环境数据功能的感应器和具有联网功能的电子元件; 节点间能够通过特有无线通信方式互联。 泛在网络Ubiquitous Networking 在现有电子通信范畴内通信网络的基础上，提出无处不在网络，即，任何人无论何时、何地都可以何种方式实现通信和服务的接入; 泛在网络支持人与人、人与物、物与物之间的通信; 区别与联系 泛在网、物联网和传感网是依次包容的关系。 传感器网络专注于物与物之间的末端联系，它专注于物理世界信息的感知和采集，专注于网络的分发和汇聚效率;专注于低速高效，低功低耗。 物联网是面向物与物和人与物的网络，它包含多种感知单元(传感器、RFID等等)，同时支持一种或几种网络通信方式，为现实世界提供服务和应用。 泛在网涵盖并高于物联网，讲求多网络和多技术融合，探索通信和服务的无缝连接，探索人与人之间新的通信和服务方式。 相较于M2M、CPS机对机通信Machine-to-Machine 机器与机器之间的通信;研究机器的智能交互和机器的网络化应用; 主要驱动力来自工业和自动化行业，M2M连接的机器多是非IT设备，通过无线或有线通信网络实现通信。 信息物理融合系统Cyber Physical Systems CPS是一个综合物理环境、信息环境和智能计算的系统集合; 从工业角度提出大型系统的实时感知和动态控制; 美国CPS指导小组将CPS应用主要放在交通、国防、能源、医疗、农业和大型建筑设施上面。 区别与联系 M2M和CPS可以被认为是工业界对物联网的理解、表达和展望; M2M偏重实际应用，强调机器之间的通信并因此实现智能动作和智能联动，是典型的车间派; CPS偏重系统化，注重理论联系实际，由上至下解决问题并有理论支撑，是典型的高工派; 从工业角度来讲，CPS就是物联网（以上内容参考百度知道） 对于物联网的应用而言，更多的是侧重智能化的应用，智能化的运动设备，智能化的家居，智能化的厨房设施，智能化的生活设施，智能化的公共设施，娱乐实施，等等，通过云计算的手段，无线传感网的结合，分布于人类日常生活的周围，为我们提供保障和完善的服务。 “物联网就是物物相联的互联网”，我最感兴趣的是智能照明这项技术，如果家中有这项技术的应用，那么生活一定会更加酷炫。 智能照明系统应用广泛，可大批量、大范围智能控制灯具及关联物品，系统可实现以下功能。?
1．照明的自动化控制? 系统最大的特点是场景控制，在同一室内可有多路照明回路，对每一回路亮度调整后达到某种灯光气氛称为场景；可预先设置不同的场景（营造出不同的灯光环境），切换场景时的淡入淡出时间，使灯光柔和变化。时钟控制，利用时钟控制器，使灯光呈现按每天的日出日落或有时间规律的变化。利用各种传感器及遥控器达到对灯光的自动控制。 ?2．美化环境? 室内照明利用场景变化增加环境艺术效果，产生立体感、层次感，营造出舒适的环境，有利人们的身心健康，提高工作效率。 ?3．延长灯具寿命 ?影响灯具寿命的主要因素主要有过电压使用和冷态冲击，它们使灯具寿命大大降低。 4．节约能源? 采用亮度传感器，自动调节灯光强弱，达到节能效果。?采用移动传感器，当人进入传感器感应区域后渐升光，当人走出感应区域后灯光渐渐减低或熄灭，使一些走廊、楼道的"长明灯"得到控制，达到节能的目的。? ?5．照度及照度的一致性? 采用照度传感器，可以达到室内的光线保持恒。例如：在学校的教室，要求靠窗与靠墙光强度其本相同，可在靠窗与靠墙处分别加装传感器，当室外光线强时系统会自动将靠窗的灯光减弱或关闭及根据靠墙传感器调整靠墙的灯光亮度；当室外光线变弱时，传感器会根据感应信号调整灯的亮度到预先设置的光照度值。 ?6．综合控制? ?可通过计算机网络对整个系统进行监控，例如了解当前各个照明回路的工作状态；设置、修改场景；当有紧急情况时控制整个系统及发出故障报告。?
物联网的应用不仅仅会使我们的生活变得更加方便，而且会使我们的生活更加充裕艺术化的形式。 当你走进家门的时候，电脑或者音响能自动的播放背景音乐，当你高兴的时候能自动改变音乐风格，当你不开心或者郁闷的时候能改变策略安慰你的心情或者关闭音乐等等，复杂的运算将被物联网-无线传感网-云联网技术分配到指定的目标采样器和处理器上，从而变的简单快捷，在万分之一秒的时间之内，满足受众的需求。 物联网的应用不是为了“花钱”，而是为了“省钱” 台湾的一所大学正在经历戏剧性的用电量增加，主要是因为校园里越来越多的校舍和学生人数。旨在分析其功率消耗，提高他们52个建筑物的能源效率，这个大学要建立一个采用基于网络硬件和软件的能源管理系统。考虑到这些目标，他们采用了研华科技提供节省能源的方案。可谓一则非常好的物联网应用案例。? ??他们要创建一个纵横52座校园建筑物的能源管理系统?，以监察和改善功耗管理，保证高效的能源使用。这种能力可以监测每一栋建筑内的实时能耗，还可以预测电力需求，调整电力消耗，并改善电源管理。利用其网络的功能优势，创建一个能耗调查系统和一个实时显示系统，用以显示在每个建筑内的用电情况，以在整个校园内推动和倡导节能。? ??电源监控计算机工作站使用Web access中人机界面收集数据并显示状态，这个系统用于分析和比较数据，然后采取适当措施，以减少电力消耗和节约能源。为了确保没有网络连接时数据不会丢失，bemg-4110数据采集器被连接到数字万用表，这样，数据就可以临时存储在本地计算机上，?并在网络恢复时上传，以确保数据的完整性。这所大学使用web access和bemg-4110数据采集器来创建基于web的电力监控管理系统。它不仅有助于大学的工作人员和学生节约能源，?而且还促进了节能和高效用能概念的推广。 从上面的列子中可以看出来，物联网的应用可以是为了省钱。这也是物联网应用的现实前景，节约产业的萌芽是物联网应用大展拳脚的一块好的舞台，如何节能，如何提供完善的节能方案，能源的利用效率如何被我们直观，随时的感知，分析，了解？这都是我们需要考虑的，我想，利用传感网和云联网能解决这一问题。在电度表上装上传感器，供电部门随时都可以知道用户使用电力的情况，使电网也具备智能。我国江西省电网对分布在全省范围内的2万台配电变压器的运行 状 态 进 行 实 时 监 测，实 现 用 电 检 查、电 能 质 量 监 测 等，一年来降低电损1.2亿千瓦时。 互联网之父瑟夫在近期也对CBN记者表示，在他看来，全球互联网又来到了一个转折的阶段，完成人的上网后，要为电脑外的每一个物体都分配一个IP地址，因此整个互联网的设计、管理、运营和创新能力都会来到一个新的阶段。在中国移动CEO王建宙看来，物联网普及以后，用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。这将大大推进信息技术元件的生产，并增加大量的就业机会。
随着全球一体化速度的进一步加快，在世界各国国际贸易蓬勃发展的背景下，集装箱运输以其高效、安全、便捷等特点在国际航运中发挥着越来越重要的作用。尤其作为全球发展速度最快的中国，近年来港口集装箱运输发展迅速，2008年上海、香港、深圳分列世界港口集装箱吞吐量第二、三、四名，年吞吐量分别达到2801万TEU、2430万TEU、2142万TEU。面对如此庞大的集装箱吞吐量，加之国际集装箱运输过程环节众多，如何实现集装箱运输更高效、安全、快速的周转是港口相关企业面临的现实问题。? ????目前国内大多数港口对集装箱的信息采集基本靠人工抄录或半自动化来完成，信息化程度普遍偏低。集装箱供应链的流通管理、跟踪监控等信息处于孤立状态，实时准确的数据只有65％；港口集装箱的流转经过数十次人工采集箱号信息，效率低下，无法实现港口自动化作业；港口海关主要通过图像处理和模式识别技术对集装箱的箱号进行识别，这种处理方法识别率一般为80％一95％，对于海关工作人员来说工作量相当大。? ???物联网作为继互联网和移动通讯网之后另一个万亿级产业，其中非常重要的就是RFID技术。在物联网的构想中，RFID标签中存储的EPC代码，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现对物品的识别。运用到集装箱运输中，可实现对集装箱的全程跟踪和追溯，从而很好的解决目前集装箱运输中的这些问题。通过开放的计算机网络实现信息交换和共享，实现对无线射频识别技术（RFID）的出现及应用发展，物联网的组建则可以实现与港航企业现有网络系统进行信息整合，同时可以优化整个物流供应链和流通网络。一个良好的基于RFID应用架构的物联网系统可以较好的帮助港口达到这些目标，实现高效率的集装箱运输。设计和开发基于RFID?技术的港口物联网系统技术，以便航商可以及时、准确地获取集装箱的运输状况，并对数据进行及时的分析处理，在提高集装箱运输效率的同时，进一步提高港口的综合竞争力。 RFID技术的应用前景十分广泛，从医疗技术到一般的存储技术都有应用到。 物联网、RFID和EPC三者关系? EPC跟条码一样，产品电子码用一串数字代表产品制造商和产品类别。不同的是EPC还外加了第三组数字，标识每一件单品。存储在EPC标签微型晶片中的唯一资讯就是这些数字。EPC还可以与数据库里的大量数据相联系，包括产品的生产地点和日期，有效日期，应该运往何地等等。而且，随着产品的转移或变化，这些数据可以进行实时更新。? 由于技术与经济发展水平的限制，早期的RFID标签是由集成电路板卡制成。由于体积大，成本高，只能应用于托盘、货架和集装箱上，只有极少数的用户使用。而基于EPC的RFID标签采用微型芯片存储信息，并用特殊薄膜封装技术，体积大大缩小，随着技术改进和推广应用，成本不断降低，且能够给每个物品唯一的身份。? EPC系统（物联网）是在计算机互联网和射频技术RFID的基础上，利用全球统一标识系统编码技术给每一个实体对象一个唯一的代码，构造了一个实现全球物品信息实时共享的“Internet?of?things”。它将成为继条码技术之后，再次变革商品零售结算、物流配送及产品跟踪管理模式的一项新技术。?
