第7章 物联网支撑技术

物联网的关键技术及物联网的应用在当今科技飞速发展的时代，物联网已经成为了一个热门话题。

物联网简单来说，就是让各种物品通过网络连接起来，实现智能化的管理和控制。

这一概念的实现，依赖于一系列关键技术的支持，同时也在众多领域得到了广泛的应用，给我们的生活和工作带来了巨大的改变。

一、物联网的关键技术（一）传感器技术传感器是物联网中获取信息的关键设备，就像是物联网的“眼睛”和“耳朵”。

它们能够感知物理世界中的各种参数，如温度、湿度、压力、光照等，并将这些信息转换为电信号，以便后续的处理和传输。

随着技术的不断进步，传感器的精度越来越高、体积越来越小、功耗越来越低，为物联网的广泛应用提供了可能。

（二）射频识别技术（RFID）RFID 技术是一种非接触式的自动识别技术，通过无线电波来识别特定目标并读写相关数据。

它由标签、阅读器和天线组成。

标签附着在物品上，存储着物品的相关信息；阅读器通过天线发射无线电波，读取标签中的信息。

RFID 技术在物流、仓储、零售等领域有着广泛的应用，能够大大提高物品管理的效率和准确性。

（三）无线通信技术物联网中的设备需要通过无线通信技术来实现数据的传输。

常见的无线通信技术包括蓝牙、WiFi、Zigbee、NBIoT 等。

这些技术各有特点，适用于不同的场景。

例如，蓝牙适用于短距离、低功耗的设备连接；WiFi 适用于家庭和办公场所的高速数据传输；Zigbee 适用于低速率、低功耗的传感器网络；NBIoT 则适用于大规模的物联网设备连接，具有覆盖广、功耗低等优点。

（四）云计算和大数据技术物联网会产生海量的数据，这些数据需要通过云计算平台进行存储和处理。

云计算提供了强大的计算和存储能力，能够快速处理和分析物联网数据。

同时，大数据技术能够从海量的数据中挖掘出有价值的信息，为决策提供支持。

例如，通过对智能交通系统中车辆行驶数据的分析，可以优化交通信号灯的控制，缓解交通拥堵。

（五）智能控制技术智能控制技术是实现物联网智能化的关键。

供应链管理技术作业指导书第1章供应链管理基础 (3)1.1 供应链概述 (3)1.2 供应链管理的重要性 (4)1.3 供应链管理的基本流程 (4)第2章供应链战略与设计 (4)2.1 供应链战略的制定 (4)2.1.1 市场环境分析 (4)2.1.2 企业战略目标分解 (5)2.1.3 供应链战略选择 (5)2.1.4 供应链战略实施规划 (5)2.2 供应链设计的原则与方法 (5)2.2.1 供应链设计原则 (5)2.2.2 供应链设计方法 (5)2.3 供应链网络优化 (5)2.3.1 供应链节点优化 (6)2.3.2 供应链路径优化 (6)2.3.3 供应链网络结构优化 (6)2.3.4 供应链网络协同优化 (6)第3章供应商管理 (6)3.1 供应商选择与评估 (6)3.1.1 选择标准 (6)3.1.2 选择方法 (6)3.1.3 评估流程 (6)3.2 供应商关系管理 (6)3.2.1 合同管理 (6)3.2.2 合作伙伴关系建立 (6)3.2.3 供应商培训与发展 (6)3.2.4 信息共享 (7)3.3 供应商绩效评价 (7)3.3.1 评价指标 (7)3.3.2 评价方法 (7)3.3.3 评价结果应用 (7)3.3.4 持续改进 (7)第4章生产与库存管理 (7)4.1 生产计划与控制 (7)4.1.1 生产计划 (7)4.1.2 生产控制 (7)4.2 库存管理与控制 (8)4.2.1 库存管理 (8)4.2.2 库存控制 (8)4.3 精益生产与供应链协同 (8)4.3.1 精益生产 (8)4.3.2 供应链协同 (9)第5章物流与运输管理 (9)5.1 物流管理概述 (9)5.1.1 物流管理的定义 (9)5.1.2 物流管理的重要性 (9)5.1.3 物流管理的目标 (9)5.2 运输方式与决策 (9)5.2.1 运输方式的分类 (9)5.2.2 运输方式的选择 (9)5.2.3 运输决策 (9)5.3 物流成本分析与控制 (9)5.3.1 物流成本的构成 (9)5.3.2 物流成本分析 (10)5.3.3 物流成本控制策略 (10)5.3.4 物流成本控制方法 (10)第6章供应链信息技术 (10)6.1 供应链管理信息系统 (10)6.1.1 系统概述 (10)6.1.2 系统架构与功能 (10)6.1.3 系统实施与优化 (10)6.2 云计算与大数据在供应链中的应用 (10)6.2.1 云计算在供应链中的应用 (10)6.2.2 大数据在供应链中的应用 (11)6.3 互联网供应链创新 (11)6.3.1 互联网技术与供应链融合 (11)6.3.2 供应链金融创新 (11)6.3.3 智能供应链 (11)第7章供应链风险管理 (11)7.1 供应链风险识别与评估 (11)7.1.1 风险识别 (11)7.1.2 风险评估 (12)7.2 供应链风险应对策略 (12)7.2.1 风险预防 (12)7.2.2 风险转移 (12)7.2.3 风险缓解 (12)7.3 供应链韧性提升 (13)7.3.1 韧性战略制定 (13)7.3.2 韧功能力建设 (13)第8章供应链协同管理 (13)8.1 供应链协同概述 (13)8.1.1 供应链协同的定义 (13)8.1.2 供应链协同的内涵 (13)8.1.3 供应链协同的重要性 (14)8.2 供应链合作伙伴关系管理 (14)8.2.1 合作伙伴选择 (14)8.2.2 合作伙伴评价 (14)8.2.3 合作伙伴激励机制 (14)8.3 供应链协同优化方法 (15)8.3.1 数学规划方法 (15)8.3.2 系统仿真方法 (15)8.3.3 智能优化算法 (15)8.3.4 大数据分析方法 (15)第9章绿色供应链管理 (15)9.1 绿色供应链概述 (15)9.1.1 绿色供应链的定义 (15)9.1.2 绿色供应链的内涵 (15)9.2 低碳物流与绿色包装 (16)9.2.1 低碳物流 (16)9.2.2 绿色包装 (16)9.3 绿色供应链评价与实施 (16)9.3.1 绿色供应链评价体系 (16)9.3.2 绿色供应链实施策略 (16)第10章供应链绩效评价与改进 (16)10.1 供应链绩效评价体系 (16)10.1.1 供应链绩效评价指标 (16)10.1.2 供应链绩效评价方法 (17)10.1.3 供应链绩效评价的实施步骤 (17)10.2 供应链绩效改进策略 (17)10.2.1 供应链绩效改进目标 (17)10.2.2 供应链绩效改进措施 (17)10.2.3 供应链绩效改进的实施与监控 (17)10.3 持续改进与供应链优化实践 (17)10.3.1 持续改进的方法与工具 (17)10.3.2 供应链优化实践案例 (17)10.3.3 持续改进与供应链优化的挑战与应对 (17)第1章供应链管理基础1.1 供应链概述供应链是指从原材料供应商到制造商、分销商、零售商，直至最终用户的产品或服务流动与信息流动的网链结构。

多式联运智慧物流解决方案第1章绪论 (3)1.1 物流行业背景分析 (3)1.2 多式联运发展概况 (3)1.3 智慧物流技术简介 (4)第2章多式联运物流体系构建 (4)2.1 多式联运组织架构 (4)2.1.1 构建原则 (4)2.1.2 组织架构 (4)2.1.3 岗位职责 (4)2.2 运输模式与路径规划 (5)2.2.1 运输模式 (5)2.2.2 路径规划 (5)2.2.3 调度策略 (5)2.3 物流信息系统设计 (5)2.3.1 系统架构 (5)2.3.2 功能模块 (5)2.3.3 技术选型 (5)2.3.4 信息安全 (5)2.3.5 系统集成与兼容性 (5)第3章仓储智能化管理 (5)3.1 仓储设施与设备选型 (5)3.1.1 仓储设施选型 (6)3.1.2 仓储设备选型 (6)3.2 仓库管理系统（WMS） (6)3.2.1 WMS功能模块 (6)3.2.2 WMS的优势 (7)3.3 自动化存储与拣选技术 (7)3.3.1 自动化存储技术 (7)3.3.2 自动化拣选技术 (7)第4章运输智能化管理 (7)4.1 车辆管理与调度 (7)4.1.1 车辆信息管理 (7)4.1.2 车辆调度优化 (8)4.1.3 车辆远程监控 (8)4.2 货物追踪与监控 (8)4.2.1 货物追踪系统 (8)4.2.2 货物状态监控 (8)4.2.3 异常事件预警与处理 (8)4.3 智能配送与路径优化 (8)4.3.1 智能配送系统 (8)4.3.2 路径优化算法 (8)第5章供应链协同管理 (9)5.1 供应链协同策略 (9)5.1.1 策略制定与优化 (9)5.1.2 信息共享机制 (9)5.1.3 协同决策与调度 (9)5.2 供应商管理 (9)5.2.1 供应商选择与评估 (9)5.2.2 供应商合作关系建立 (9)5.2.3 供应商绩效评价 (9)5.3 客户关系管理 (9)5.3.1 客户需求分析 (10)5.3.2 客户服务策略 (10)5.3.3 客户关系维护 (10)第6章大数据与人工智能应用 (10)6.1 数据采集与分析 (10)6.2 人工智能算法应用 (10)6.3 预测与决策支持 (11)第7章物联网与传感器技术 (11)7.1 物联网架构与关键技术 (11)7.1.1 物联网架构概述 (11)7.1.2 感知层技术 (11)7.1.3 网络层技术 (11)7.1.4 应用层技术 (11)7.2 传感器选型与应用 (12)7.2.1 传感器概述 (12)7.2.2 传感器选型原则 (12)7.2.3 传感器在物流行业的应用 (12)7.3 智能感知与识别技术 (12)7.3.1 智能感知技术 (12)7.3.2 识别技术 (12)7.3.3 智能感知与识别技术在物流领域的应用 (12)第8章区块链技术在物流领域的应用 (12)8.1 区块链原理与特点 (12)8.1.1 区块链技术概述 (12)8.1.2 区块链的核心技术 (12)8.1.3 区块链的特点 (13)8.2 物流业务场景与区块链结合 (13)8.2.1 物流业务痛点 (13)8.2.2 区块链在物流领域的应用场景 (13)8.3 区块链物流应用案例 (13)8.3.1 跨境物流 (13)8.3.2 供应链金融 (13)8.3.3 货物追踪与防伪 (14)8.3.5 智能合约在物流领域的应用 (14)第9章安全与风险管理 (14)9.1 物流安全策略与措施 (14)9.1.1 货物安全 (14)9.1.2 运输工具安全 (14)9.1.3 人员安全 (14)9.2 风险识别与评估 (14)9.2.1 风险识别 (15)9.2.2 风险评估 (15)9.3 风险控制与应对 (15)9.3.1 风险控制 (15)9.3.2 风险应对 (15)第10章案例分析与未来展望 (15)10.1 多式联运智慧物流成功案例 (15)10.1.1 案例一：某国际物流企业多式联运项目 (15)10.1.2 案例二：国内某大型港口多式联运示范工程 (15)10.2 行业发展趋势分析 (16)10.2.1 政策环境分析 (16)10.2.2 技术发展趋势 (16)10.2.3 市场竞争格局分析 (16)10.3 未来机遇与挑战展望 (16)10.3.1 机遇 (16)10.3.2 挑战 (16)第1章绪论1.1 物流行业背景分析我国经济的快速发展，物流行业日益成为支撑国民经济的重要支柱。

物联网的关键技术及物联网的应用在当今科技飞速发展的时代，物联网（Internet of Things，简称IoT）已经成为了引领变革的重要力量。

物联网将各种设备、物体与互联网连接起来，实现了智能化的感知、控制和管理，为我们的生活和工作带来了极大的便利和创新。

接下来，让我们深入探讨一下物联网的关键技术以及其广泛的应用领域。

一、物联网的关键技术1、传感器技术传感器是物联网获取信息的关键设备，它能够感知物理世界中的各种参数，如温度、湿度、压力、光照等，并将这些信息转换为电信号。

随着技术的不断进步，传感器的精度、灵敏度和可靠性不断提高，同时体积越来越小、成本越来越低，为物联网的广泛应用奠定了基础。

2、射频识别技术（RFID）RFID 技术通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，无需接触即可完成信息的采集和传输。

它在物流、仓储、零售等领域有着广泛的应用，能够实现快速、准确的物品识别和跟踪。

3、无线通信技术物联网中的设备需要通过无线通信技术与网络进行连接和数据传输。

常见的无线通信技术包括蓝牙、WiFi、Zigbee、NBIoT 等。

这些技术各有特点，适用于不同的场景和应用需求。

例如，蓝牙适用于短距离、低功耗的设备连接，而 NBIoT 则适用于大规模的物联网设备接入，具有覆盖广、功耗低等优点。

4、云计算和大数据技术物联网产生的海量数据需要强大的计算和存储能力进行处理和分析。

云计算提供了弹性的计算资源和存储空间，能够满足物联网数据处理的需求。

大数据技术则能够从海量的数据中挖掘出有价值的信息，为决策提供支持。

5、人工智能技术人工智能在物联网中发挥着重要作用，如通过机器学习算法对传感器数据进行预测和分析，实现智能控制和优化。

同时，图像识别、语音识别等人工智能技术也为物联网的人机交互提供了更加自然和便捷的方式。

6、网络安全技术随着物联网设备的增多和应用场景的扩展，网络安全问题日益突出。

保障物联网设备和数据的安全成为了至关重要的任务。

物联网的技术与应用随着信息技术的不断发展，物联网已经逐渐成为人们关注的焦点。

物联网是指利用各种传感器、连接设备和其他物品的互联网来进行通讯的系统，从而实现设备、家居、机器以及其他物品之间的自动化和互联互通。

它的核心技术是智能传感器、物联网通信协议以及云计算技术。

它的出现改变了人们的日常生活以及工业生产和服务方式，逐渐成为推动人类社会进步的重要力量。

一、物联网的技术智能传感器是物联网技术的基础，它能够感知物体的状态、环境和活动，并将这些信息传输到物联网平台。

传感器技术的不断发展推动了智能制造、智慧城市和智慧医疗等领域的发展。

随着传感器技术的不断提高，智能设备不仅能够感知单一的物理量，而是能够对更加丰富的物理量进行感知，比如光线、温度、湿度、气体、压力等等。

这为物联网的应用提供了更加广泛的场景。

物联网通信协议则是物联网领域的另一个技术重点。

物联网需要连接的设备数量非常庞大，并且这些设备的网络服务需求、能耗以及传感器等方面的特点和需求也不尽相同。

物联网通信协议的设计需要考虑这些方面的因素，以满足设备间互联互通的需求。

目前最流行的物联网通信协议有MQTT、HTTP、CoAP以及XMPP等。

云计算技术是物联网的另一个关键技术。

物联网的系统数据量庞大，需要实时监控处理和存储。

云计算技术可以提供基于云的存储和计算资源，以低成本解决数据存储和计算问题。

同时，云计算还提供了复杂算法和服务，可帮助企业和用户解决不同的应用需求和问题。

二、物联网的应用智能家居是物联网的最常见应用之一。

通过智能家居设备的连接与智能化控制，用户可以实现对家居环境的一键管理，甚至可以让家居系统自动化地实现某些工作，获得更加便利和高效的生活体验。

例如，智能照明系统可以自动调整光线，智能门窗可以实现自动开关等。

智能家居系统还可以进行远程控制，方便人们出差和旅游时对家庭设备的管理和控制。

物联网在运输、物流等领域也有广泛应用。

运输物资和商品需要监控和处理非常多的信息，包括货运过程和旅途中的安全等方面。

《物联网技术综合实践》教学大纲第一部分大纲说明1. 课程代码：2. 课程性质：专业非学位课3. 学时/学分：20/24. 课程目标：本课程是实践性较强的关于物联网开发与实践的课。

本课是在学些了物联网基本知识、EPC与RFID技术、传感器技术及接口之后，重点针对物联网的各个环节具体实现的开发与实验。

对物联网的支撑技术（无线传感器网络）的设计与开发，以TI公司的最新产品CC2530系列为核心硬件，对无线传感器网络的节点、路由器、协调器、网关的设计和开发进行实验。

同时，对开发物联网数据平台SiteWhere进行了解和简单开发实验。

实验主要围绕两个案例（物联网在智能蔬菜大棚方面的应用和物联网在气象站监测方面的应用设计）进行开发。

5. 教学方式：课堂讲授、实验与课外讨论相结合6. 考核方式：物联网系统成果7. 先修课程：无线通信技术无线传感器网络单片机技术C语言程序设计*表示课外讨论课程9. 教材及教学参考资料：（一）教材：（二）教学参考资料：《现代无线通信原理》科学出版社主编林基明《无线通信原理与应用》（第二版）电子工业出版社周文安，付秀花等译《物联网的开发与应用实践》机械工业出版社出版的图书王仲东。

第二部分教学内容和教学要求第1章CC2530开发套件教学和实践内容：1.1 CC2530开发套件介绍1.1.1使用开发套件的注意事项1.1.2套件的核心处理器和外围硬件的单元电路1.1.3让Hello IoT程序在套件上跑起来1.2基于CC2530和外围硬件的Demo程序开发1.2.1 GPIO控制程序1.2.2按键、LED和中断程序1.2.3定时器1和定时器3程序1.2.4 看门狗定时器和睡眠程序1.2.5 串口和ADC程序教学要求：熟悉实践过程需要了解的相关硬件和Demo程序的开发。

第2章蓝牙模块、WiFi模块和显示屏教学和实践内容：2.1蓝牙模块和程序设计2.1.1 蓝牙模块的原理和分析电路2.1.2 基于蓝牙模块开发节点通讯程序2.1.3 开发手机App和节点利用蓝牙信道进行通讯2.2 WiFi模块和程序设计2.2.1 WiFi模块的原理和分析电路2.2.2 基于WiFi模块开发节点通讯程序2.2.3 开发手机App和节点利用WiFi信道进行通讯2.3 OLED显示屏和程序设计2.3.1 OLED显示屏介绍2.3.2 OLED驱动设计2.3.3 显示手机上发送到节点的数据教学要求：熟悉蓝牙、WiFi和OLED编程，为物联网网关设计做好准备。

•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目录物联网定义与发展历程物联网定义发展历程物联网体系架构与技术特点物联网体系架构技术特点物联网应用领域及前景展望应用领域前景展望传感器技术及应用传感器定义与分类详细介绍传感器的概念、功能以及不同类型传感器的特点和应用场景。

传感器工作原理深入剖析传感器的工作原理，包括信号采集、转换和处理等过程。

传感器在物联网中的应用举例说明传感器在智能家居、智能交通、环境监测等物联网领域中的具体应用。

射频识别（RFID）技术及应用RFID系统组成与工作原理01RFID技术特点与优势02RFID在物联网中的应用案例03定位与跟踪技术及应用定位技术分类与原理跟踪技术及应用定位与跟踪技术在物联网中的综合应用01020304 ZigBee技术Wi-Fi技术LoRa技术NB-IoT技术以太网技术现场总线技术PLC电力线通信技术光纤通信技术物联网网关中间件技术云计算与大数据技术边缘计算技术物联网网关与中间件技术1 2 3云计算基本概念大数据处理技术云计算与物联网的结合云计算与大数据处理技术物联网安全与隐私保护技术隐私保护技术物联网安全挑战针对物联网中的隐私泄露问题，采用加密、匿名化、访问控制等技术手段，保护用户的隐私信息。

安全防护策略物联网应用平台与开发工具物联网应用平台开发工具与编程语言应用案例与解决方案智能家居系统架构与功能系统架构功能特点数据传输与处理物联网技术负责将设备采集的数据传输到云端或本地服务器，并进行处理和分析，为智能控制提供数据支持。

设备连接物联网技术通过无线或有线方式将家居设备连接起来，实现设备间的互联互通。

智能控制基于物联网技术的智能家居系统可以实现自动化、智能化的控制，如自动调节室内温度、湿度、光照等。

物联网在智能家居中的关键作用小米米家智能家居系统亚马逊Echo智能家居系统苹果公司HomeKit智能家居系统智能家居典型案例分析工业自动化现状及发展趋势现状发展趋势未来工业自动化将朝着智能化、网络化、柔性化方向发展，实现更加高效、精准、灵活的生产方式。

《物联网应用技术》课程标准一、适用范围本教学大纲适用于三年制物联网技术、自动化、电子信息、通信技术、机电一体化及相近专业。

二、总学时36学时，不需要实验等较难内容的可适当减少。

三、本课程的性质、地位和任务要求本课程是电子信息类和自动化类专业中一门重要的职业技术基础课，学生通过本大纲所规定的全部教学内容的学习与实践操作，可获得有关物联网技术与应用方面的基本知识和技能。

本课程的任务是介绍物联网技术综合应用，培养学生的基本技术应用能力，使学生了解和掌握物联网应用中常用的理论知识和分析方法，能够根据工作需要选用合适的系统解决方案，学生走上工作岗位后能够根据实际需要提出一定环境下的物联网解决方案，提高研发、系统集成等方面的能力。

四、课程内容与要求（一）物联网概念和体系结构介绍物联网概念和发展，描述物联网体系结构和关键技术。

重点介绍物联网的起源、发展现状和趋势，并从感知层、网络层、应用层对物联网体系结构进行介绍，使读者对物联网技术有一个基本的认识和了解。

重点：物联网概念和体系结构。

教学方法：课堂教学、多媒体教学，分组讨论相结合。

（二）物联网感知技术感知技术是物联网技术的关键技术，对应于物联网体系结构的感知层。

感知层的主要功能是信息的自动采集与感知。

数据采集与感知主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据，包括各类物理量、标识、音频、视频数据，实现对物的全面感知。

感知技术所涉及的内容主要包括传感器、RFID、嵌入式、实时定位、多媒体信息采集和二维码等技术，本模块主要针对感知技术的基本知识进行入门教学，使读者对物联网感知技术有个基本的认识和了解。

1.传感器技术2.RFID技术3.嵌入式系统重点：传感器、RFID、嵌入式系统。

深度：主要讲述传感器的应用、RFID的先进性和嵌入式系统的关键作用。

教学方法、手段：课堂教学、实验训练、多媒体教学，强化实际操作。

（三）物联网通信技术通信技术是物联网技术的中枢，对应于物联网体系结构的网络层，其主要功能是信息的传输，它是物联网工作的基础。