《物联网技术与应用》PPT课件

▪ 然而目前，虚拟世界的入口主要是计算机终端，虚拟世界的活动 方式以人为的浏览网页、收发邮件、聊天等为主。虚拟世界只是 现实世界的一个镜像，一个存放数据的仓库。随着互联网业务的 发展、通信能力的不断增强、现代社会寻找创新动力的需求出现 ，人们开始希望能够随时随地进入这个信息畅通的虚拟世界，同 时希望能在虚拟世界中从事更多现实世界中的活动。这种更深度 的融合趋势催生了物联网。
对互联网领域来说，物联网就是互联网的延伸， 就是物物相连的互联网。
对无线传感器网络领域来说，物联网就是一个 广域的传感网
从层次的维度
业务和应用网络:把感知网络和传输网络获取的信息进行分析和处理 作出正确控制和决策，实现智能化管理应用和服务。
传输网络:利用移动通信系统、互联网将感知层获取信息进行处理传递
感知网络:利用RFID、摄像头、传感器、GPS等识别物体、采集信息
通过物联网与传感网、互联网、泛在网等相似概念的
辨析进一步明晰物联网的基本特征
1．物联网与传感网——传感网是物联网的组成部分
传感网指由随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小 节点，通过自组织方式构成的网络。一般指无线传感网WSN。
第二个方向是虚拟世界向现实世界的融入——
包括通过传感器网络、RFID等技术使得现实物理世界中 的物体能够可感知、可识别、可控制，从而形成对物理 世界的自动识别、控制、监控、管理等，为人类创造一 个智能的环境，我们称之为“物理世界智能化”。
在“数字世界泛在化”和“物理世界智能化” 的融合过程中，物联网被赋予多个维度的内涵， 具有多重含义。
▪ 物联网正是因为代表了这种融合的趋势，蕴含着融合所带来的巨 大创新空间，以及融合后产生的巨大价值，才成为了当下的热点 ，成为了包括我国在内的多个国家的重大科技战略。

物联网将有助于实现环境监测和保护， 促进可持续发展。
带来新的安全和隐私问题
随着物联网的普及，需要更加重视网 络和信息安全，保护用户隐私。
THANKS
感谢观看
技术组成
包括农业传感器、无线通信技术、农业专家系统等。
应用场景
温室大棚、水产养殖等环境的智能化管理，为农业生产提供科学决 策支持。
医疗健康领域物联网解决方案
方案内容
通过物联网技术实现医疗资源的共享和优化配置，提高医疗服务 水平。
技术应用
涉及医疗传感器、远程医疗、移动医疗等技术领域。
实例分析
智能医疗手环、远程心电监测等物联网应用，为医疗健康领域带来 新的发展机遇。
03
CATALOGU通信协议
物联网设备间进行信息交换和通信所 遵循的规则和约定，如MQTT、CoAP 等。
标准化组织
常见的物联网通信标准
包括LoRaWAN、NB-IoT、Sigfox等， 它们各自具有不同的特点和适用场景。
制定和推广物联网通信协议和标准的 国际组织，如IEEE、ETSI、3GPP等。
物联网技术及其 典型应用ppt课 件
目录
• 物联网技术概述 • 感知层技术介绍 • 网络层技术介绍 • 应用层技术介绍 • 典型应用场景案例分析 • 物联网技术挑战与发展趋势
01
CATALOGUE
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。
采用无线电磁波进行数据 传输，具有灵活性和可扩 展性，适用于大规模传感 器网络。

物联网技术与应用课件
contents
目录
• 物联网概述 • 感知层技术 • 网络层技术 • 应用层技术 • 物联网安全与隐私保护 • 物联网典型应用案例

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。
智能控制
利用机器学习、深度学习等技术，实现对物联网设备的智能控制和 优化。
智能决策
基于大数据分析和人工智能技术，为物联网应用提供智能决策支持， 如智能交通、智能电网等。
05
物联网安全与隐私保护
物联网安全威胁与挑战
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、数据篡改、重 放攻击等。
。
城市交通拥堵治理
结合大数据分析和物联网技术 ，提出城市交通拥堵治理方案
。
THANKS
感谢观看
发展历程
物联网概念最早于1999年提出，经过20多年的发展，已经从 最初的智能家居、工业自动化等局部应用，拓展到智慧城市 、智能交通、智慧医疗、智慧农业等多个领域。
物联网体系结构及组成要素
体系结构
物联网体系结构包括感知层、网络层和应用层三个层次。感知层负责识别和采集物理世 界的信息，网络层负责信息的传输和处理，应用层则负责将处理后的信息应用到具体场
密钥管理
包括密钥生成、分配、存储和更新等，用于保障加密和认证技术的 有效性和安全性。
隐私保护策略及法规遵循
1 2
隐私保护策略

物联网终端除具有本身功能外还拥有传感器和网络接入等功能，且不同行业需求千差万别，如何满足终端产 品的多样化需求，对运营商来说是一大挑战。
物联网核心技术：RFID
IT·服务·创新
物联网核心技术：RFID
系统工作原理
IT·服务·创新
物联网核心技术：RFID RFID主要频段标准及特性
IT·服务·创新
羊肉的种类、产地、 出栏时间？
因特网
26
物联网应用
IT·服务·创新
27
物联网应用
个人保健
IT·服务·创新
人身上可以安装不同的传感器，对人的健康参数进行监控，并且实时传送到 相关的医疗保健中心，如果有异常，保健中心通过手机，提醒您去医院检查身体。
健康参数： 1）体温 2）血压 3）心电图 4）血氧监测
物联网（IOT）的特征
IT·服务·创新
感知
传输
智能
全面感知
利用RFID、传感器、二维码等 能够随时随地采集物体的动态
信息。
可靠传输
通过网络将感知的各种 信息进行实时传送。
智能处理
利用计算机技术，及时地对海量的 数据进行信息控制，真正达到了 人与物的沟通、物与物的沟通。
物联网（IOT）结构示意图
IT·服务·创新
医院
因特网
28
物联网应用
平安城市建设
IT·服务·创新
利用部署在大街小巷的全球眼监控探头，实现图像敏感性智能分析并与110、
119、112等交互，实现探头与探头之间、探头与人、探头与报警系统之间的联动，
从而构建和谐安全的城市生活环境。
网络存储单 元
数字显示墙 （电视墙）
控制台
客户监控中心
10M/100M专线/VPN

➢ M2M 技术的目标就是使所有机器设备都具备联网和通信 能力，其核心理念就是网络一切（Network Everything）。
应用层-云计算
➢ 云计算通过共享基础资源（硬件、平台、软件）的方法， 将巨大的系统池连接在一起以提供各种IT 服务，这样企业 与个人用户无需再投入昂贵的硬件购置成本，只需要通过 互联网来租赁计算力等资源。用户可以在多种场合，利用 各类终端，通过互联网接入云计算平台来共享资源。
物”的识别； ➢ 传输网络，即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等
实现数据的传输； ➢ 智能处理，即利用云计算、人工智能等技术实现对物品的
自动控制与智能管理等。
物联网体系架构
感知层
感知层关键技术： ➢ 传感器技术； ➢ 物品标识技术：RFID技术、二维码技术； ➢ 短距离无线传输技术：蓝牙（Bluetooth）。
感知层-二维码技术
➢ 二维码（2-dimensional bar code）是用某种特定的几 何形体按一定规律在平面上分布（黑白相间）的图形来记 录信息的应用技术。从技术原理来看，二维码在代码编制 上利用构成计算机内部逻辑基础的“0”和“1”比特流的 概念，使用若干与二进制相对应的几何形体来表示数值信 息，并通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读以实现 信息的自动处理。
感知层-传感器技术
➢ 传感器是一种检测装置，能感受到被测的信息，并能将检测 到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信 息输出。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
感知层-RFID技术
➢ RFID 是射频识别（Radio Frequency Identification） 的英文缩写，其工作原理为：电子标签进入读写器产生的 磁场后，读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的 能量发送出存储在芯片中的产品信息（无源标签或被动标 签），或者主动发送某一频率的信号（有源标签或主动标 签）；读写器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行 有关数据处理。

《物联网技术与应用》 PPT课件
本课程将带你领略物联网无限的潜力及其对我们生活的深刻影响。
物联网技术的概述
物联网定义
物联网就是一切互联互通的网络。它是一种将智能 化设备与Internet连接起来，使它们互相交流和协 作的技术。
物联网设备
包括各种嵌入式设备、传感器、智能家居、智能穿 戴、智能医疗等设备。
物联网网络协议
物联网协议有多种，包括CoAP、MQTT、AMQP、 HTTP、ZigBee等。
物联网大数据分析
物联网产生的海量数据需要通过大数据分析技术， 得出实时的业务洞察和决策。
关键技术介绍
1 物联网安全技术
2 物联网边缘计算
包括认证、加密、防篡改、 访问控制等技术，保障物 联网的信息安全。
利用在传感器、嵌入式设 备或网关上运行的计算资 源，实现对数据的本地存 储和处理。
物联网云计算
物联网云计算集成了分布式计算、大数据、虚拟化、
物联网的应用场景
智能交通
交通监测、智能导航、自动驾驶等。
智慧城市
城市管理、环境监测、公共安全、公共服务、能源管理等。
智慧农业
农田监测、设施农业、精准农业、农产品质量追溯等。
物联网技术的基本原理
物联网通信技术
包括低功率无线局域网、NFC、RFID、蓝牙等诸 多通信技术。
3 大规模人机交互技术
使人类和物联网设备之间 能够进行更高效、更自然 的交互，包括语音交互、 动作交互、虚拟现实等。
物联网的安全与隐私问题
隐私保护
• 个人隐私泄露 • 用户行为追踪 • 数据的合法访问和使用
安全保障
• 设备和网络安全 • 认证和授权 • 信息的保密性和完整性
伦理问题

工业自动化领域应用案例剖析
生产线自动化
通过物联网技术实现生产设备的远程监控和故障预警，提高生产效 率和质量。
工业机器人应用
利用物联网技术实现工业机器人的远程控制和状态监测，提高机器 人的使用效率和安全性。
工业大数据应用
通过物联网技术收集工业现场数据，进行大数据分析和挖掘，为企业 的决策提供支持。
农业现代化中物联网技术应用推广情况介绍
边缘计算的崛起
随着物联网设备数量的不断增加，数据处理和分析将更多地转移到网 络边缘，以提高响应速度和降低网络负载。
人工智能在物联网中的应用
人工智能技术将进一步提高物联网设备的智能化水平，实现更加精准 的数据分析和应用。
区块链与物联网的结合
区块链技术的分布式、不可篡改等特性将为物联网提供更高的安全性 和可信度保障。
阐述蓝牙技术的原理、版本演进、低功耗 蓝牙（BLE）等，以及其在物联网中的应用 场景。
ZigBee
LoRaWAN
讲解ZigBee协议栈、网络拓扑、低功耗特 性等，以及其在智能家居和工业自动化等 领域的应用。
介绍LoRaWAN协议的特点、网络架构、传 输距离和速率等，以及其在物联网中的应用 。
组网方案选择及优化策略
身份验证和访问控制
采用多因素身份验证、访问控 制列表等措施，确保只有授权 用户能够访问和使用物联网设 备和数据。
安全审计和监控
建立安全审计和监控机制，对 物联网设备和数据进行实时监 控和审计，及时发现和处理安
全事件。
06
典型案例分析与实践 经验分享
智能家居系统设计与实现过程展示
系统设计
设计系统的整体架构，包括硬 件选型、软件平台选择、通信 协议制定等。
大数据与物联网的融合发展

物联网应用领域
深入探讨智能家居、智慧城市、工业物联网 等典型应用场景。
物联网安全与隐私保护
重点讲解物联网面临的安全挑战及隐私保护 策略。
学员心得体会分享交流
学习收获
学员分享学习物联网技 术与应用课程的心得体 会，包括知识掌握、技 能提升等方面。
实践经验
结合项目实践，学员分 享在实际应用中遇到的 问题及解决方案，为其 他同学提供参考。
01
02
03
04
温湿度传感器
监测室内温湿度，实现自动调 节和舒适居住。
烟雾传感器
检测烟雾浓度，预防火灾事故。
门窗传感器
监测门窗开关状态，提高家庭 安全性。
红外传感器
检测人体活动，实现智能照明 和节能控制。
远程控制实现方法和案例分析
远程控制方法
通过手机APP、微信小程序等方式实 现远程控制，方便用户随时随地管理 智能家居设备。
04
物联网在工业生产中创 新实践
工业4.0背景下物联网需求
实现设备间互联互通
通过物联网技术，将生产设备、传感器、执行器等连接起来，实 现数据的实时采集和传输。
提升生产智能化水平
借助物联网技术，对生产流程进行优化，提高生产效率和产品质 量。
强化供应链协同管理
通过物联网技术，实现供应链各环节的信息共享和协同作业，提 高供应链的响应速度和灵活性。
组网方案
物联网的组网方案包括无线传感器网络、移动通信网络、卫星 通信网络等，这些网络可以互相协作，实现信息的可靠传输。
应用层平台架构及功能实现
应用层平台架构
应用层是物联网的最终实现目标，负责处理和分析数据，提供智能化服务。应用层平台架构包括数据处理、数据 存储、数据分析、应用接口等模块。

边缘计算
随着数据量的增长，边缘计算技术将在物联网中 发挥越来越重要的作用，提高数据处理速度和降 低延迟。
人工智能与机器学习
人工智能和机器学习技术在物联网领域的应用将 进一步深化，实现更智能的数据分析和预测。
物联网技术的挑战与机遇
数据安全与隐私保护
随着物联网设备的普及，数据安全和隐私保护成为重要挑战，需要 加强安全措施和技术研发。
智能配送
通过物联网技术，实现配送路线的优化和配送过 程的实时监控，提高物流效率。
智能快递柜
利用物联网技术，实现快递的自助领取和智能管 理，方便用户快速取件。
智能家居
智能照明
01
通过物联网技术，实现灯光的智能控制和调节，提高居住舒适
度。
智能安防
02
利用物联网技术，实现家庭安全监控和报警，保障家庭安全。
智能交通系统
通过物联网技术，实现交通信号 灯的智能控制，提高道路通行效
率。
智能停车
利用物联网技术，实现停车位的 实时监测和预约，方便车主快速
找到停车位。
智能车辆管理
通过物联网技术，实现车辆的远 程监控和管理，提高运输效率。
智能物流
智能仓储
利用物联网技术，实现仓库的智能化管理，提高 库存效率和准确性。
智能家电控制
03
通过物联网技术，实现家电的远程控制和智能管理，方便用户
生活。
智能农业
智能农业监测
利用物联网技术，实现农田的实时监测和数据采集，提高农业生 产效率。
智能灌溉
通过物联网技术，实现农田的智能化灌溉，节约水资源和提高农 作物产量。
智能养殖
利用物联网技术，实现养殖场的智能化管理，提高养殖效率。
详细描述

物联网在智能家居领域应用
智能家居系统架构与功能实现
系统架构
智能家居系统通常由感知层、网络层和应用层三个层次构成，其中感知层负责 采集环境信息和设备状态，网络层负责数据传输，应用层则提供智能控制和服 务。
功能实现
智能家居系统通过物联网技术实现对家居设备的远程监控和控制，包括照明、 空调、窗帘、门锁等设备的智能化管理，同时提供语音控制、场景设置、定时 任务等便捷功能。
组成要素
物联网的组成要素包括感知设备、通信网络、云计算平台和应用软件等。其中， 感知设备是物联网的基础，通信网络是实现设备间信息交互的关键，云计算平台 则提供了强大的数据处理能力，应用软件则是物联网应用的具体体现。
物联网应用领域及价值体现
应用领域
物联网已经广泛应用于智能家居、智慧城市、工业4.0、智慧农业、智能交通等领域。例如，在智能 家居领域，物联网可以实现家电设备的远程控制、语音控制等功能；在智慧城市领域，物联网可以实 现城市基础设施的智能化管理和服务。
借助物联网技术实现远程医疗、健康管理、 医疗资源共享等，提高医疗服务水平，缓解 看病难问题。
智慧城市发展趋势与挑战
数字化
城市基础设施和服务的数字化程度不 断提升。
网络化
城市各领域实现互联互通，形成高效 协同的网络体系。
智慧城市发展趋势与挑战
• 智能化：人工智能、大数据等技术广泛应用，推动城市智 能化水平不断提高。
智慧城市发展趋势与挑战
数据安全与隐私保护
随着智慧城市建设的推进，数据安全和隐私保护问题日益突出。
技术标准与规范缺失
当前智慧城市建设缺乏统一的技术标准和规范，导致系统间互联互 通存在障碍。
投资与运营模式创新不足
智慧城市建设涉及大量投资，如何创新投资与运营模式，实现可持 续发展是一个重要挑战。