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物联网技术概论(PDF 40页)

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物联网技术概论课件-[未知]

物联网技术概论课件-[未知]
备巨大的应用前景。 • 智能硬件：以小米科技生态圈为代表的智能硬件解决了互联网与终端的智能沟通互动问题，可穿戴、
VR、创意酷玩、机械智能、家庭医疗、绿色家居等为创客提供广泛的发展空间。 • 云计算大数据：互联网+时代，数据为王，云计算与大数据能够让数据发挥最大价值。
移动互联网
2020/10/20 / 4
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第一章，物联网简介，探索了物联网下的关键技术远景，如全域网络（ Ubiquitous Networks，又译泛在网络）、下一代网络（NGN）和全域计算。 第二章，可用技术，检视了那些能够引导未来物联网发展的技术，包括无线射 频识别（RFID）、传感网技术、智能器件、纳米技术和小型化技术。 第三章，市场机会，探索了这些技术的市场潜力和抑制市场增长的因素。文章 选取了部分行业的新商业模型作为范例，描绘了物联网如何做到改变产业基石 。 第四章，潜在挑战，思考了阻碍物联网标准化和广泛部署的障碍，如日益增长 的隐私关注。 第五章，发展中国家的机遇，提出了一些物联网技术能够给发展中国家带来的 益处，这些益处将能使这些国家成为先锋用户和市场催化剂。 第六章，美好前景，将上述内容融合到一起，总结了在未来十年我们的生活方 式将会被如何改变。 第七章，新生态系统，总结了物联网带来的影响社会发展、人类生活和电信行 业的全新生态系统。

精品文档-物联网技术概论(杨埙)-第6章

精品文档-物联网技术概论(杨埙)-第6章

第6章 物联网应用
2. 智能电网存在的问题 智能电网建设将是我国电网未来发展的主要方向，未来将 实现自愈、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的高质量电能、 接入各种不同发电形式、实现资产的优化管理等。然而智能电 网相关产业的发展还面临着一系列挑战：目前还没有形成完整 的技术标准体系，无法在一个统一的框架内协同工作；各种技 术的融合、产品的集成及一体化方面的研究力度与国外相比还 远远不够，需要政府有关部门投入大量的精力，与科研单位及 生产厂商共同努力；投资和利益分摊机制还不明确，无法吸引 资金及技术力量雄厚的具备国际竞争能力和影响力的大型企业， 导致智能电网产业发展动力不足；在智能电网相关技术的研究 和开发中缺乏主导地位；智能电网的应用还存在一些体制和机 制障碍等。
第6章 物联网应用 第6章 物联网应用
6.1 智能电网应用 6.2 智能交通应用 6.3 智慧物流应用 6.4 智慧医疗应用 6.5 智能家居应用 本章小结
第6章 物联网应用
感知、传输、应用三个环节构成物联网产业的关键要素： 感知(识别)是基础和前提；传输是平台和支撑；应用是目的， 也是物联网的标志和体现。物联网发展不仅需要技术，更需要 应用，应用是物联网发展的强大推动力。
第6章 物联网应用
早些时期，国内的电力行业就进行了企业信息化建设，其 中国国家电网公司于2006年提出了在全系统实施“SG186”工 程，建成数字化电网、信息化企业的规划。国家对电力系统的 信息安全非常重视，曾多次发文指导电力系统的信息安全，如 《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护的规定》 和《电力二次系统安全防护总体方案》等，这些制度和方案对 电力系统的安全体系建设具有指导意义。由此可以看出，信息 化建设和信息系统的安全对电力行业，甚至国计民生都有着重 大的影响。

物联网技术概论

物联网技术概论
物联网技术概论
2.物联网的发展
美国：IBM提出的“智慧地球”概念已上升至美国的国家 战略 欧盟：2009年6.18，欧盟委员会向欧盟议会，理事会、欧 洲经济和社会委员会及地区委员会递交《欧盟物联网行动 计划》 日本：2004年推出 u-Japan 计划09年升级为 i-japan 将物联网列为国家重点战略之一。 韩国：计划2013年之前创造50万亿韩元的物联网产业规模 国内政策：物联网是国内发展的一项战略性新兴产业 温家宝在十一届人大会议三次《政府工作报告》明确提出： 加快物联网的研发应用
与应用。
物联网技术概论
四、可穿戴设备
随着创新技术的不断发展，可穿戴设备已不仅仅是佩戴在消费者手腕上
的一个日常活动追踪器，可穿戴设备是目前发展最快的技术领域之一，其不仅
可以记录我们的锻炼状况，还可以追踪我们的情绪、睡眠习惯，甚至我们宠物
的一举一动，”美国消费技术协会消费电子展及企业运营战略高级副总裁凯
物联网技术概论
4、物理网和互联网的关系
表1.1互联网和物联网的比较
网络 比较项起源来自互联网①计算机技术的出现 ②技术的传播速度加快
物联网
①传感技术的创新 ②云计算
面向的对象 人
人和物
发展的过程 使用者
技术的研究到人类的技术共 享使用
所有的人
芯片多技术的平台应用过程 人和物，人即信息体，物即信息体
核心的技术 主流的操作系统和语言开发 芯片技术开发和标准制定
物联网技术概论
2010年物理网产业市场规模超过2000亿元 2015年物联网整体市场规模达到7500亿元 到2020年之前全球接入互联网的终端将达到500亿个 物联网已成为国家重点发展的一项战略性新兴产业
物联网技术概论

精品文档-物联网技术概论(杨埙)-第4章

精品文档-物联网技术概论(杨埙)-第4章

第4章 应用层信息处理技术
NAS的优点是：易于安装，即插即用，NAS设备的物理位 置可灵活安排，价格也不太高，易于维护，可扩展性强，增加 存储空间只需要在网上增加新的NAS设备即可。作为网络化存 储产品，NAS具有较好的多平台共享能力、强大的数据集中能 力和可扩展性。
NAS的缺点是：可扩展性受到设备容量的限制，新增加的 NAS设备与原有的NAS设备不能集成为一体，不能形成一个连 续的文件系统，备份过程中会形成带宽消耗，其性能也要受现 有网络带宽的限制，不适合大型数据库的应用。
(1) 使用云计算，用户不需要担心软件许可是否有效， 这是云计算提供商考虑的事情。
(2) 使用云计算，提供商会替用户完成软件升级。 (3) 使用云计算，客户不需要担心突然发现硬件故障了 怎么办、灾难恢复措施等，云计算提供商会有专人来完成这些 工作。
第4章 应用层信息处理技术 (4) 使用云计算，不需要考虑硬件老化、资产折旧等问 题。 (5) 使用云计算，用户不需要担心IT基础设施的扩建问 题，只需要为新增的资源付费即可。
第4章 应用层信息处理技术
(2) 云计算的资源可以根据需要动态的配置和扩展。云 计算中的软件与硬件资源，可以通过按需配置来满足客户的业 务需求，如图4-1所示。云计算的资源可动态配置、动态分配 及动态扩展。例如，当客户现在访问的资源无法满足其业务需 求时，云计算资源管理器会动态扩展客户需要的资源，来满足 客户的服务需求，当客户不需要这些资源时，资源管理器会回 收这些资源。如果客户需要对原来的存储容量进行扩展，从原 来的0.5 TB扩展到1TB，那么云计算资源管理器会自动根据需 要进行硬件资源的分配，客户只需进行访问即可。云计算资源 管理器通常只需要几分钟的时间即可完成资源的分配。
第4章 应用层信息处理技术

物联网技术概论

物联网技术概论
物联网技术概论
二、智能家居生态系统
物联网技术概论
三、车联网
车联网系统，是指是利用先进传感技术、网络技术、计算技术、控 制技术、智能技术，对道路和交通进行全面感知，实现多个系统间大 范围、大容量数据的交互，对每一辆汽车进行交通全程控制，对每一 条道路进行交通全时空控制，以提供交通效率和交通安全为主的网络
物联网技术概论
2.物联网的发展
美国：IBM提出的“智慧地球”概念已上升至美国的国家 战略 欧盟：2009年6.18，欧盟委员会向欧盟议会，理事会、欧 洲经济和社会委员会及地区委员会递交《欧盟物联网行动 计划》 日本：2004年推出 u-Japan 计划09年升级为 i-japan 将物联网列为国家重点战略之一。 韩国：计划2013年之前创造50万亿韩元的物联网产业规模 国内政策：物联网是国内发展的一项战略性新兴产业 温家宝在十一届人大会议三次《政府工作报告》明确提出： 加快物联网的研发应用
创新的空间 技术手段
主要内容的创新和体验的创 新
网络协议，web 2.0
物联网技术概论
技术就是生活，想象就是科技，让所有 物品都有智能
数据采集，传输介质，后台计算
1.3 应用案例
1、济南世博园Zigbee路灯控制系统（路灯远程控制， 实时监控、数据搜集、适时调光、灯具保护、动态节 电）
2、北京智能交通系统（实时路况，躲避拥堵，事故反 馈）
随着物联网的发展，物联网技术得到更加广泛的应用，将使人类社 会步入智能化和统一化的时代，物联网产业发展有利于世界各国经济 发展。更为重要的是物联网作为一种新的产业模式，其核心的价值除 了经济增长之外，还能提升了整个社会的运行效率，改变人们的生活 方式
物联网技术概论
2.2.1 经济价值

物联网系列专业课程：物联网技术概论

物联网系列专业课程：物联网技术概论

物联网系列专业课程：物联网技术概论在当今科技飞速发展的时代，物联网技术正以惊人的速度改变着我们的生活和工作方式。

从智能家居到智能交通，从工业自动化到医疗保健，物联网的应用无处不在。

而《物联网技术概论》这门课程，作为物联网系列专业课程的开篇之作，将为我们打开这个充满创新和机遇的领域的大门。

物联网，简单来说，就是让各种物品通过网络连接起来，实现智能化的感知、控制和管理。

它并不是一项孤立的技术，而是融合了多种技术的综合性体系，包括传感器技术、通信技术、网络技术、云计算技术、数据分析技术等等。

传感器技术是物联网的基础。

传感器就像是物联网的“眼睛”和“耳朵”，能够感知周围环境的各种信息，如温度、湿度、光照、压力、位置等。

这些传感器将收集到的数据转换为电信号，然后通过通信技术传输到网络中。

常见的传感器有温度传感器、湿度传感器、光线传感器、加速度传感器等。

不同类型的传感器可以满足不同的应用需求，比如在智能家居中，温度传感器可以用于自动调节室内温度，光线传感器可以根据光照强度自动控制灯光的亮度。

通信技术在物联网中起着至关重要的作用。

它负责将传感器收集到的数据传输到云端或其他终端设备。

目前，物联网中常用的通信技术包括蓝牙、WiFi、Zigbee、NFC 等短距离通信技术，以及 4G、5G、NBIoT 等长距离通信技术。

短距离通信技术适用于小型物联网设备之间的连接，如智能家居设备；而长距离通信技术则适用于大规模的物联网应用，如智能城市中的交通监控系统。

网络技术是物联网的支撑。

物联网中的设备数量众多，分布广泛，需要一个强大的网络来实现设备之间的互联互通。

IPv6 技术的出现为物联网提供了充足的地址资源，使得每一个物联网设备都能够拥有一个独立的 IP 地址。

此外，云计算技术为物联网提供了强大的计算和存储能力。

物联网产生的数据量巨大，通过云计算，这些数据可以得到高效的处理和分析，从而为用户提供有价值的信息和服务。

数据分析技术是物联网的核心。

精品文档-物联网技术概论(杨埙)-第1章


第1章 初识物联网
2. 物联网与互联网的关系 互联网是人与人之间的联系，而物联网是人与物、物与物 之间的联系。与现有的互联网相比，物联网更注重信息的传递， 互联网的终端必须是计算机(个人电脑、PDA、智能手机)等， 并没有感知信息的概念。物联网是互联网的延伸和扩展，使信 息的交互不再局限于人与人或者人与机的范畴，而是开创了物 与物、人与物这些新兴领域的沟通。 根据物联网与互联网的关系分类，可将物联网归纳为以下 四种类型： (1) 物联网是无线传感网而不接入互联网。 (2) 物联网是互联网的一部分。 (3) 物联网是互联网的补充网络。 (4) 物联网是未来的互联网。
第1章 初识物联网
目前，国际上对物联网的定义还有很多。物联网还没有统 一的定义，这一方面说明物联网的发展还处于探索阶段，不同 背景的研究人员、设备厂商、网络运营商是从不同的角度去构 想物联网的发展状况，对物联网的未来缺乏统一而全面的规划； 另一方面说明了物联网不是一个简单的热点技术，而是现代信 息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升， 也是一个融合了感知技术、通信与网络技术、智能计算技术的 复杂信息系统。物联网对各种感知技术、现代网络技术和人工 智能与自动化技术进行聚合与集成应用，使人与物智慧对话， 创造出一个智慧的世界，人们对它的认识还需要一个过程。
2. 物联网之“物”的涵义 物联网中的“物”不是普通的物，这里的“物”要满足一 定条件才能够被纳入“物联网”的范围：① 有相应信息的接 收器；② 有数据传输通路；③ 有一定的存储功能；④ 有 CPU;⑤ 有操作系统；⑥ 有专门的应用程序；⑦ 有数据发送 器；⑧ 遵循物联网的通信协议；⑨ 在世界网络中有可被识别 的唯一编号。只有这样，才能构建出物物相联的“物联网”。
第1章 初识物联网

物联网技术概论--云计算


云计算的特点
• 超大规模 Google云计算已经拥有100多万台 服务器，Amazon，IBM等“云” 也都拥有几十万台服务器 • 虚拟化 云计算支持用户在任意位置、使用 各种终端获取应用服务
云计算的特点
• 可靠性 “云”使用了数据多副本容错、计 算节点同构可互换等措施来保障服 务的高可靠性 • 通用性 “云”使用了数据多副本容错、计 算节点同构可互换等措施来保障服 务的高可靠性
云计算
01 云计算的概念 02 云计算的特点 03 云计算的服务类型
目录云计算的ຫໍສະໝຸດ 述云计算的概念是由Google提出的一种网络应用模式。 狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，通过网络以按需、 易扩展的方式获得所需的资源。 广义云计算是指服务的交付和使用模式，通过网络以按需、易扩 展的方式获得所需的服务。
云计算的特点
• 高扩展性 “云”的规模可以动态伸缩,满足应 用和用户规模增长的需要 • 按需服务 • 极其廉价 • 潜在危险性
云计算的服务类型
(1)将基础设施作为服务，消费者通过Internet可以从完善的计算机基础 设施获得服务。 (2)将软件作为服务，SaaS模式，软件即服务。它是一种通过Internet 提供软件的模式，用户无须购买软件,而是向提供商租用基于Web的软件, 来管理企业经营活动。 (3）将平台作为服务，PaaS模式，该模式实际上是指将软件研发的平台 作为一SaaS种服务，以SaaS的模式提交给用户。
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精品文档-物联网技术概论(杨埙)-第2章

IC卡是在1970年由法国人Roland Moreno发明的，他第一 次将可编程设置的IC芯片放于卡片中，使卡片具有更多功能。
第2章 感知层技术 IC卡的类型有：按照数据的读/写方式，IC卡可分为接触 式IC卡和非接触式IC卡，通常说的IC卡多数是指接触式IC卡； 按照所封装的IC芯片的不同，IC卡可分为存储器卡、逻辑加 密卡、CPU卡和超级智能卡四大类。超级智能卡在卡上具有 MPU(嵌入式微处理器)和存储器并装有键盘、液晶显示器和电 源，有的卡上还具有指纹识别装置等。各类IC卡如图2-4所示。
虹膜识别技术的优点有：便于用户使用；是最可靠的生物 识别技术之一；无需物理的接触。
虹膜识别技术的缺点有：最主要的是它没有进行过任何的 测试，当前的虹膜识别系统只是用统计学原理进行小规模的试 验，而没有进行过现实世界的唯一性认证的试验；很难将图像 获取设备的尺寸小型化；需要昂贵的摄像头进行聚焦，一个这 样的摄像头的最低价为7000美元；镜头可能产生图像畸变而 使可靠性降低；黑眼睛极难读取；需要较好光源。
第2章 感知层技术
磁卡技术具有的优点是：数据可被读/写，即具有现场改 写数据的能力；数据存储量能满足大多数需求，便于使用，成 本低廉，还具有一定的数据安全性；它能黏附在许多不同规格 和形式的基材上。
磁卡技术的发展得到了很多世界知名公司，特别各国政府 部门几十年的鼎力支持，使得磁卡的应用非常普及，遍及国民 生活的方方面面，如信用卡、银行ATM卡、机票、公共汽车票、 自动售货卡、会员卡、现金卡(如电话磁卡)、地铁AFC等。特 别是银行系统几十年的普遍推广使用使得磁卡的普及率得到了 很大的发展。银行磁卡如图2-3所示。但随着磁卡应用的不断 扩大，有关磁卡技术，特别是安全技术已难以满足越来越多的 对安全性要求较高的应用需求。

精品文档-物联网技术概论(杨埙)-第5章


第5章 物联网安全
3. 核心网络的传输与信息安全 相对于感知网络，核心网络具有相对完整的安全保护能力， 但是由于物联网中节点数量庞大且以集群方式存在，因此在数 据传播时，大量机器发送的数据使网络拥塞，从而产生拒绝服 务攻击(DoS)。 DoS主要用于破坏网络的可用性，减少、降低网络或系统 执行某一功能的能力，如试图中断、颠覆或毁坏传感器网络， 另外还包括硬件失败、软件Bug、资源耗尽、环境条件等。这 里主要考虑协议和设计层面的漏洞，很难确定一个错误(或一 系列错误)是否是DoS所造成的。特别是在大规模的网络中， 此时的传感器网络本身具有比较高的单个节点失效率。DoS可 以发生在物理层，如信道阻塞，这可能包括在网
第5章 物联网安全
(1) 物联网的设备、节点等无人看管，容易受到操纵和 破坏。物联网的许多应用中，设备代替人完成一些复杂、危险 和机械的工作，物联网中设备、节点的工作环境大都是无人监 控。因此攻击者很容易接触到这些设备，从而对设备或嵌入其 中的传感器节点进行破坏。攻击者甚至可以通过更换设备的软 硬件，对它们进行非法操控。例如，在远程输电过程中，电力 企业可以使用物联网来远程操控一些变电设备。由于缺乏看管， 攻击者可轻易地使用非法装置来干扰这些变电设备上的传感器。 如果变电设备的某些重要参数被篡改，后果将会极其严重。
第5章 物联网安全
针对传感器节点被攻击者俘获后可能产生严重的后果，同 时又因为传感器节点容易被物理操纵是传感器网络不可回避的 安全问题，所以必须通过其他的相关技术方案提高传感器网络 的安全性能。
2) 信息窃听 根据无线传感器网络的传感信道经由无线传播网络随机部 署的特点，网络攻击者很容易通过节点之间的传输而获得敏感 或者私有的信息，如在通过无线传感器网络监控室内温度和灯 光的应用中，部署在室外的无线接收器可以获取室内传感器发 送过来的温度和灯光信息；同样，攻击者通过监听室内和室外 节点问的信息传输，也可以获知室内信息，从而知道房屋主人 的生活习性。目前，信息传输主要面临的威胁有以下几种：
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物联网是有上亿个可以通过 无线连接报告其位置、身份和 历史的物体所构成的世界。
指出：物联网是情景感知计 算的支持技术。
中培教育 张文杰 wjzhg@
z 关于“物联网”最新技术的第一本书； z 反映了当前的研究趋势与工业化需求； z 兼顾了理论和实践问题； z 涵盖了案例分析、试验报告和实践； z 本书强调了概念和技术问题，适时、严肃的关注了EU和US以及
中培教育 张文杰 wjzhg@
2005年，国际电信联 盟（ITU）发布名为《Inter‐ net of Things》的技术报告， 定义物联网：通过在各种日 常物品中植入短距离收发器， 构成一种新的信息和通信技 术（ICTs），以使任何人可 以在任何时间、任何地点连 接到任何物体。
物联网的支撑技术：
中培教育 张文杰 wjzhg@
我的定义：通过各种传感器和智能执行 器，把各种感兴趣的人与物，通过各种网络 （泛在网）连接起来，以实现人与物的智能 化身份识别、定位、状态监控、跟踪、和管 理，进而提供某种泛在计算服务的一类网络 称作物联网。
《Internet of Things in 2020》（2008）
EPoSS在《Internet of Things in 2020》报告中 分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段： ¾ 2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领 域 ¾ 2010-2015年物体互联(M2M) ¾ 2015-2020年物体半智能化 ¾ 2020年之后物体全智能化
中培教育 张文杰 wjzhg@
物联网—技术、应用、标准和商业模式 （2010.7，第一版）
周洪波博士在他的书 中指出，不同技术背景的 专家，各自关于物联网的 理解不尽相同：RFID、 M2M、WSN、两化融合 （工业控制与工业自动化 等）、其他（如信息管理 系统、安防监控、智能家 居等）。
物联网技术概论 An Introduction to IOT
张文杰 教授 温州大学 原计算机科学与工程学院 院长 北京德鑫泉物联网科技股份有限公司 副总经理
讲座大纲
第一章 物联网技术概论 第二章 物联网系统架构与支撑技术 第三章 EPC编码标准 第四章 RFID技术介绍 第五章 传感器技术介绍 第六章 WSN及相关技术简介 第七章 近场通信与移动支付技术 第八章 物联网应用系统案例分析 第九章 物联网应用系统规划与设计
z 豪宅设有完善的安全系统，一旦发生火警，盗窃等安全问 题，系统会自动报警，拉闸，根据火情分配灭火的水量， 甚至立即提出最佳营救方案。为以防万一；
z 。。。。。。
中培教育 张文杰 wjzhg@
物联网建设的终极目的：
创造智慧生活，促进社会发展！
截至2012年8月，我国已有154个 城市启动智慧城市建设项目，计划 总投资超过1.1万亿人民币。
第一章 物联网技术概论
一、物联网概念释义 物联网概念与技术发展过程
描述了 物联网 理念
U-Japan 《ITU 互联网报
战略
告2005：物联
MIT的
网》
Kevin
Ashton
教授提
出物联 网概念
U-Korea
IBM：智 慧地球
战略
物联网 行动计 划
温家宝： 感知中国
国内首家以 物联网名称 上市的企业
1995 1999 2004 2005 2008 2009-6 2009-8 2010
中培教育 张文杰 wjzhg@
物联网概念的产生、发 展与特征 1995年，比尔盖茨在《未来之路》中描述了物联网
理念，但没有明确提出物联网定义。此理念受到IT界的普 遍关注。
比尔盖茨：智能家居设想
按着《未来之路》描述的理念建 设的比尔.盖茨的豪宅，占地面积约 6600平方米，光电缆和光缆就铺设了 52英里。 z 可以通过计算机网络监控、管理家中 的一切设施； z 给每位客人给发一枚具有RFID的胸针 ﹐以便为客人提供个性化服务；
ASIA的技术路线与策略。
中培教育 张文杰 wjzhg@
2008年， EPoSS 《Internet of Things in 2020》
关于物联网的定义：
在智慧空间（smart space）中， 具有身份(identities)和虚拟的个性 (virtual personalities)，通过智能接口 连接，并在社会、环境和用户情景 (user contexts)中相互通信的一些物体 。
中培教育 张文杰 wjzhg@
刘云浩（2011.3）： 物联网是一个基于互联网、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。它具有三个重要特 征： • 普通对象设备化 (instrument) • 自治终端互联化（connection） • 普适服务智能化（intelligence）
RFID技术 传感器技术 嵌入式智能技术 纳米技术。
中培教育 张文杰 wjzhg@
2008年，Yan Zhang等人撰写： 《物联网‐‐‐从RFID到下一代泛在网系统》
a world in which billions of objects will report their location, identity , and history over wireless connections.
印度报纸：要使印“物联网”的概念
z 1999年， Electronic Product Code (EPC) global的前身，麻省 理工（MIT）Auto‐ID中心的Kevin Ashton教授在宝洁公司 （ProCter＆Gamble，P＆G）做演讲时，第一次提出了“ Internet of Things”的概念。因此被称为“the Godfather of RFID”。他描述：“ 物品的电子标签存储唯一的EPC码，利 用射频识别技术(RFID) 完成标签数据的自动采集，通过与 互联网相连的EPC IS服务器提供对应该EPC的物品信息.”