物联网系列专业课程：物联网网关操作系统45页PPT

《物联网》课件完整版
CONTENTS 目录
• 物联网概述 • 感知层技术 • 网络层技术 • 应用层技术 • 安全与隐私保护问题探讨 • 典型应用场景分析 • 未来发展趋势预测与挑战应对
CHAPTER 01
物联网概述
物联网定义与发展历程
物联网定义
物联网（Internet of Things，IoT）是指通过信息传感设备，按约定的协议， 对任何物体进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管 理的一种网络。
包括数据泄露、篡改、 损坏以及非法访问等。
身份认证威胁
包括身份伪造、冒充和 重放等攻击手段。
加密算法和身份认证机制介绍
01
02
03
04
对称加密算法
如AES、DES等，加密和解密 使用相同的密钥。
非对称加密算法
如RSA、ECC等，加密和解密 使用不同的密钥，具有更高的
安全性。
散列算法
如SHA-256、MD5等，用于 数据完整性校验和数字签名。
典型应用案例介绍
选取几个典型的工业自动化应用案例，如智能制造、工业机器人、自 动化生产线等，详细介绍其应用场景、功能需求及技术实现。
关键技术与挑战
探讨工业自动化领域应用物联网技术所面临的关键技术挑战，如实时 性要求、数据安全性、系统稳定性等，并提出相应的解决方案。
未来发展趋势
展望工业自动化领域物联网应用的未来发展趋势，包括个性化定制、 柔性生产、数字化双胞胎等。
关键技术
物联网涉及的关键技术包括传感器技术、RFID技术、无线通信技术、云计算技术 、大数据技术等。这些技术在物联网中发挥着重要作用，共同支撑着物联网的发 展和应用。
物联网应用领域及前景展望

采集电路
供电单元
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6
物联网组网协议
ZigBee堆栈是在IEEE 802.15.4 标准基础上建立的，定义了协 议的MAC(介质)和PHY（物理） 层。ZigBee设备应该包括 IEEE802.15.4(该标准定义了RF 射频以及与相邻设备之间通信) 的PHY和MAC层，以及ZigBee 堆栈层：网络层(NWK) 、应用层和安全服务提供层。 给出了这些组件的概况。
物联网网关设计
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什么是物联网
物联网(Internet of Things)是一个基于 互联网、传统电信网等信息承载体，让 所有能够被独立寻址的普通物理对象实 现互联互通的网络。它具有普通对象设 备化、自治终端互联化和普适服务智能 化3个重要特征。
6、身份识别： 电子护照，身份证，学生证等各种电子证件。
7、防伪：
贵重物品（烟，酒，药品）的防伪，票证的防伪等
8、资产管理： 各类资产（贵重的或数量大相似性高的或危险品等)
9、交通：
高速不停车，出租车管理，公交车枢纽管理，铁路机车 识别等
10、食品： 水果，蔬菜，生鲜，食品等保鲜度管理
11、动物识别： 训养动物，畜牧牲口，宠物等识别管理
不大。因为WiFi规定的最低传输速率是1 Mbit/s ，所以确保 所有的WiFi 客户端端都能收到这个SSID广播封包，client 可以借此决定是否要和这一个SSID的AP连线。使用者可以 设定要连线到哪一个SSID。在Wi-Fi模块配置是指定SSID。
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多功能网关
自组网系统
Wi-Fi热点
物联网网关模块
时钟 天线
RS232

的数据处理和分析。
01
物联网安全与隐私 保护
物联网安全挑战
数据传输安全
物联网设备间的数据传输可能面 临被窃取、篡改或破坏的风险， 需采取加密等措施保障数据传输
安全。
设备安全
物联网设备种类繁多，可能存在安 全漏洞，攻击者可利用漏洞对设备 进行非法控制或窃取数据。
网络架构安全
物联网的网络架构需具备抵御各类 网络攻击的能力，如拒绝服务攻击 、网络病毒等。
农业物联网是物联网技术在农业领域的应 用，旨在提高农业生产效率和农产品质量
。
精准农业
利用物联网技术，实现农田信息的实时采 集和精准管理，提高农作物的产量和质量
。
智能温室大棚
通过物联网技术，实现温室内环境参数的 实时监测和自动调节，提高农作物生长环 境的舒适度。
农产品追溯系统
通过物联网技术，实现农产品从生产到销 售全过程的追溯管理，保证农产品质量和 安全。
用。
01
物联网产业发展与 商业模式
物联网产业现状
物联网产业规模
全球物联网产业规模持续增长，市场规模不断扩 大。
物联网应用领域
物联网在智能制造、智慧城市、智能交通、智能 家居等领域得到广泛应用。
物联网技术发展
物联网技术不断创新，传感器、通信协议、云计 算等技术不断进步。
物联网商业模式创新
平台化商业模式
物联网在数字经济中的作用
产业升级
物联网将推动传统产业的数字化转型，提高生产效率和降低成本 。
创新商业模式
物联网将催生新的商业模式和业态，如智能家居、智慧农业等。
促进数据经济发展
物联网将产生大量数据，为数据经济的发展提供有力支撑。
如何培养物联网人才

5
物联网销售工程师
熟悉各种物联网设备性能、参数，了解物联网设备的应用场景， 具有较强的沟通能力。
6
物联网开发工程师
具有软件开发能力，熟悉各种物联网设备的工作原理，掌握接 口开发技巧。
7
物联网硬件工程师
掌握电工电路、嵌入式开发能力，能够进行物联网硬件设备的 了开发。
8
物联网产业工人
掌握电工电路技术，能够进行物联网设备的生产组装。
应用软件 开发
系统集成 与调试
通信理论 计算机理论 工程技术 媒体操作
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2 物联网专业及课程设置
课程设置
专业方向课程
系统设计与开发 传感器技术与应用 RFID技术与应用 嵌入式程序设计 短距离无线通信技术 物联网通信与组网技术 可视化程序设计(QT)
应用软件开发 软件工程
网页程序设计 动态网站开发 软件需求分析 中间件技术 .NET程序设计
系统集成与调试
软件工程 网页程序设计 动态网站开发 统一建模语言
Байду номын сангаас测试工具 .NET程序设计
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2 物联网专业及课程设置
课程设置
就业方向
系统设计与开发 物联网系统销售 物联网系统操作 物联网系统维护 物联网系统开发 物联网系统管理
物联网构建
应用软件开发
物联网系统销售 物联网系统操作 物联网终端软件设计 物联网系统维护
系统集成与调试
物联网系统销售 物联网系统操作 系统集成与测试 物联网系统维护
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2 物联网专业及课程设置
课程设置
通信专业研究生 物联网工程专业研究生 计算机专业研究生
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2 物联网专业及课程设置
实验实训

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经过近几年的快速发展，各国不同的单位和机构 均初步建立了各自的物联网技术方案。例如，欧盟于 2009年9月发布的《欧盟物联网战略研究路线图》白 皮书中列出了13类物联网关键技术，它包括物联网体 系结构技术、标识技术、通信技术、网络技术、发现 与搜索引擎技术、软件和算法技术、硬件技术、数据 和信号处理技术、关系网络管理技术、电源和能量储 存技术、安全与隐患技术、标准化与相关技术等。物 联网的关键技术如图2.5所示。
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2.2 物联网的体系结构 2.2.1 物联网的组成
物联网作为一种形式多样的聚合性复杂系统， 涉及了信息技术自上而下的每一个层面，其体 系架构一般可分为感知层、网络层、应用层三 个层面。其中公共技术不属于物联网技术的某 个特定层面，而是与物联网技术架构的三层都 有关系，它包括标识与解析、安全技术、网络 管理和服务质量QoS（Quality of Service， QoS）管理等内容。物联网体系结构图如图2.1 所示。
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2.4.2中国物联网产业的基本架构
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思考与练习题 一、简答题 1、简述物联网的功能特征与基本功能。 2、简述物联网感知层的组成与作用。 3、物联网在传输网络层存在各种网络形式，通常使
用的网络形式有哪几种？ 4、简述应用层相关技术?
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感知层示意图 8
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2.2.3 物联网网络层 第二层是网络层。网络是物联网最重要的基础设施之一。
网络层在物联网模型中连接感知层和应用层，具有强大的纽 带作用，高效、稳定、及时、安全地传输上下层的数据。 网络层，即异构融合的泛在通信网络，它包括了现有的互联 网、通信网、广电网以及各种接入网和专用网，通信网络对 采集到的物体信息进行传输和处理。

电力线通信技术
讲解电力线通信的基本原 理、技术特点、标准协议 等，分析其在物联网中的 应用前景。
无线通信技术
无线局域网技术
介绍Wi-Fi、蓝牙等无线局域网技 术的原理、协议栈、组网方式等 ，及其在物联网中的应用。
蜂窝移动通信技术
阐述2G/3G/4G/5G等蜂窝移动通 信技术的演进历程、关键技术、业 务应用等，分析其在物联网中的作 用。
物联网设备安全威胁
包括设备漏洞、恶意软件感染 、未经授权的访问等。
数据传输安全威胁
包括数据泄露、篡改、重放攻 击等。
隐私泄露威胁
包括用户个人信息、位置信息 、行为习惯等被非法获取和利 用。
拒绝服务攻击
通过大量请求拥塞网络或耗尽 系统资源，导致物联网服务不
可用。
加密与认证技术
01
02
ห้องสมุดไป่ตู้03
04
对称加密技术
03
通过云计算平台，实现物联网设备数据的集中存储、处理和分
析。
大数据分析与挖掘方法
大数据分析
对海量数据进行处理、分析和挖掘，提取有价值的信息和知识。
数据挖掘方法
包括分类、聚类、关联规则挖掘等，用于发现数据中的潜在模式和 规律。
大数据在物联网中的应用
通过分析物联网设备产生的数据，实现设备故障预测、用户行为分 析等功能。
采用相同的密钥进行加密和解 密，如AES等算法。
非对称加密技术
采用公钥和私钥进行加密和解 密，如RSA等算法。
数字签名技术
用于验证数据完整性和身份认 证，如SHA-256等算法。
身份认证技术
包括用户名/密码、动态口令 、生物特征识别等方式。
隐私保护策略及实践案例

物联网在智慧城市中的关键作用
数据采集与感知
物联网设备能够实时采集城市运行中的各种数据，如环境监测、 交通流量、能源消耗等，为智慧城市提供丰富的数据源。
智能化决策支持
基于物联网大数据的分析和处理，能够为城市管理者提供智能化的 决策支持，提高管理效率和响应速度。
便捷化公共服务
物联网技术能够推动城市公共服务的便捷化，如智能停车、智能照 明、智能安防等，提升城市居民的生活品质。
案例分析三
某物流配送中心通过物联 网技术实现了对货物的实 时追踪和管理，提高了物 流配送的效率和准确性。
07
物联网在智慧城市领域应用
智慧城市概念及体系架构
智慧城市定义
利用先进的信息通信技术，实现城市运营、管理和服务的智能化，提升城市可持续 发展能力。
智慧城市体系架构
包括感知层、网络层、平台层和应用层，各层级之间协同工作，实现数据采集、传 输、处理和应用的全流程。
《物联网技术》ppt课件完整版
目 录
• 物联网技术概述 • 物联网感知层技术 • 物联网网络层技术 • 物联网应用层技术 • 物联网在智能家居领域应用 • 物联网在工业自动化领域应用 • 物联网在智慧城市领域应用 • 物联网技术挑战与未来发展
01
物联网技术概述
物联网定义与发展历程
物联网定义
物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感 设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以 实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络。
发展历程
物联网概念最早出现于1999年，由美国麻省理工学院提出。随着技术的不断发 展和应用需求的增加，物联网逐渐从概念走向实践，成为全球范围内的研究热 点。

文物俅护5555物联网管理平台秱劢pos金融供应链智能运输工业自劢化智能建筑消防公共安全环境俅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劢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劣诊断病程险情油云运输管线联劢消防栓定位调度照明俆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进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俆息总结物联网应用频谱56人身上可以安装丌同的传感器对人的健康参数迚行监控幵丏实时传送到相关的医疗俅健中心如果有异常俅健中心通过手机提醒您去医院检查身体
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物联网的三个层次
❖应用层：应用层主要包含应用支撑平台子 层和应用服务子层。其中应用支撑平台子 层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间 的信息协同、共享、互通的功能。应用服 务子层包括智能交通、智能医疗、智能家 居、智能物流、智能电力等行业应用。
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物联网的三个层次
❖ 物联网三个重要特征： ❖ 1、全面感知，利用RFID，传感器，二维码等随时随地获取物体的信
物联网基本定义
❖物联网（The Internet of things，IOT）的 基本定义： 通过射频识别（RFID）、红外感应器、全 球定位系统、激光扫描器等信息传感设备 ，按约定的协议，将任何物品通过有线与 无线方式与互联网连接，进行通信和信息 交换，以实现智能化识别、定位、跟踪、 监控和管理的一种网络。
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物联网核心技术：WSN
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WSN网络概述
❖ 无线传感器网络（WSN）是集计算机、通信、网络、智能计算、 传感器、嵌入式系统、微电子等多个领域交叉综合的新兴学科，它 将大量的多种类传感器节点(传感、采集、处理、收发、网络于一 体)组成自治的网络，实现对物理世界的动态智能协同感知。无线 传感器网络的发展最初起源于战场监测等军事应用。而现今无线传 感器网络被应用于很多民用领域，如环境与生态监测、健康监护、 家庭自动化、以及交通控制等。

物联网应用技术员 （终端设备操作技术员）
了解物联网终端设备的基本工作原理，掌握物联网终端设备的 使用技术。
2
物联网构建技术员
具备无线网络、计算机网络的基础知识，掌握其网络组建的基 本技能。
3
物联网集成工程师 （应用系统集成技术员）
了解物联网系统的体系结构设计、掌握系统调试的基本流程与 技巧、具备发现与修改设计过程中的错误能力。
•
2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。
•
3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不努力!
国家“十二五”规划明确提出，物联网将会在 十大领域重点部署：
智能 电网
智能 交通
智能 物流
智能 家居
环境与安 全检测
医疗 健康
国防 军事
精细农牧 金融与服 工业与自
业
务业
动化控制
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5 展望
未来将会怎样。。。
前途光明，学好不易 且学且珍惜
30
谢谢！
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•
1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。
应用软件 开发
系统集成 与调试
通信理论 计算机理论 工程技术 媒体操作
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2 物联网专业及课程设置
课程设置
专业方向课程
系统设计与开发 传感器技术与应用
RFID技术与应用 嵌入式程序设计 短距离无线通信技术 物联网通信与组网技术 可视化程序设计(QT)
应用软件开发
软件工程 网页程序设计 动态网站开发 软件需求分析 中间件技术 .NET程序设计
收入水平
中国物联网从业者收入： •初入门的开发人员平均月薪 •3年以上经验的人员年薪 •中高级的嵌入式系统工程师月薪 •十年工作经验的高级嵌入式软件工程师年薪

物联网ppt模板ppt课件
• 物联网概述 • 物联网技术基础 • 物联网安全与隐私保护 • 物联网产业发展与商业模式 • 物联网应用案例分析
01
物联网概述
物联网的定义与特点
总结词
物联网是通过互联网实现物品与物品之间相互连接，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
详细描述
物联网利用传感器、射频识别、二维码等技术，实现物品信息的采集和传输，通过互联网进行数据交换和通信， 最终实现对物品的智能化管理和控制。物联网具有全面感知、可靠传输、智能处理的特点，能够实现物品之间的 信息共享和协同合作。
03
物联网安全与隐私保护
物联网安全威胁与挑战
设备安全
物联网设备数量庞大，且分布 广泛，容易受到攻击和破坏。
数据安全
物联网设备产生的数据量大且 敏感，面临数据泄露和篡改的 风险。
应用安全
物联网应用涉及多个领域，如智 能家居、工业控制等，一旦被攻 击可能导致严重的安全事故。
网络安全
物联网设备之间的通信依赖于 网络，网络安全问题直接影响
02
物联网技术基础
感知层技术
传感器技术
智能感知与标识技术
传感器是物联网感知层的核心技术， 用于采集物理世界中的各种信息，如 温度、湿度、压力、光照等。
通过智能感知与标识技术，如RFID、 NFC等，实现对物品的自动识别和信 息获取。
无线传感器网络
无线传感器网络是物联网感知层的重 要技术，通过无线通信技术将多个传 感器节点连接起来，实现数据的协同 采集和传输。
力。
智能家电控制
通过物联网技术实现家电的远程 控制和智能管理，提高生活便利
性。
智能农业应用案例
智能温室监控