物联网(大作业与PPT)

RFID是怎么工作的？
阅读器通过发射天线发送13.56MHz信号，当射频 标签计入发射天线工作区域时，射频标签线圈切割 磁感线产生2V左右的电压被激活开始工作，卡片上 有微型芯片IC和一个高效率天线，芯片上内建 8KBits的存储器，擦写能力超过10万次，数据保存 期大于10年。
功能：
传输处在感知层和应用 层之间，主要作用是把感知 层获取的信息准确无误传输 给应用层，使应用层对海量 信息进行分析、管理，作出 决策。物联网的传输网络是 内部数据与互联网平台数据 的交换通道，是物联网数据 与互联网数据交换的中间载 体，它属于互联网物 品相关的信息，并传送到 上位端，完成传输到互联
网钱的准备工作。
感 知 层
举个例子：
比如在供应链管理、工业 控制、智能交通、智能家 居中都得到很好得应用。 具体来说就是贴在设备上 的RFID标签和用来识别采 集RFID信息的读写器就属 于物联网的感知层。人们 采集到的信息是RFID标签 中存储的内容，需要采集 装置的本地处理进行处理， 然后将有用的数据传输到 系统控制管理中心。
感知层
感知层—感知和采集各种信息的 仪器，就如人体的五官。
传输层
传输层—网络协议和技术，就如人体 的神经。
应用层
应用层—对各种数据的计算、分 析、处理，就如人体的大脑。
功能：
感知层顾名思义就是感知 系统的一个层面，这里的 感知主要就是指系统信息 的采集。感知层包括把所 有物品通过一维条形码、
二维条形码、射频识别 （ RFID ）、传感器、红外
停车场车辆监管
通过实时数据比对， 完成包括车辆稽查、 违法车辆甄别等一系 列服务于公共治安的 业务行为，为打造平 安城市服务。同时， 也为城市提升交通控 制与管理水平提供科

结合物联网和人工智能，将开发 出更多创新的应用场景，如智能
家居、智慧城市等。
数据安全与隐私保护
随着物联网与人工智能的结合， 数据安全和隐私保护将成为重要 议题，需要加强技术和管理措施。
物联网在智慧城市中的应用
交通管理
物联网技术可以实现智能交通管理，提高道路通行效率， 减少交通拥堵。
公共安全
物联网技术可以用于公共安全领域，如监控、报警等，提 高城市安全性。
移动通信网等技术。
应用层
负责将来自网络层的信息进行处 理、分析和应用，包括数据分析、
云计算、人工智能等技术。
02
物联网的技术原理
传感器技术
01 技术原理
传感器通过转换、处理信号，实现对物理量的测量和监 控，是物联网中的重要组成部分。
02 作用
传感器能够采集环境中的温度、湿度、光照等多种数据， 为物联网提供实时、准确的信息。
随着技术和应用的发展，物联网 开始应用于智能交通、智能物流 等领域。
成熟发展阶段
物联网技术逐渐成熟，应用领域 不断拓展，深入到人们生活的各 个方面。
物联网的组成与架构
感知层
负责采集和获取各种物品的信息， 包括传感器、RFID等技术。
网络层
负责将感知层采集到的信息传输 到服务器或云平台，包括互联网、
物联网产业的未来发展方向
01 智能家居
物联网将推动智能家居的普及，实现家 庭设备的互联互通和智能化控制。
03 工业4.0
物联网将与工业制造深度融合，推动工 业4.0的实现，提高生产效率和产品质 量。
物联网技术将助力智慧城市的构建，提 升城市管理和公共服务水平。
02 智慧城市
物联网技术将应用于交通领域，实现智 能交通管理和车辆互联互通，提高交通 效率。

发展历程
物联网概念最早出现于1999年，随后在全球范围内得到了广泛的关注和研究。 随着技术的不断进步和应用需求的不断增加，物联网逐渐从概念走向应用，成 为推动经济社会发展的新引擎。
核心技术组成要素
01
02
03
感知层技术
包括传感器、RFID、二维 码等数据采集技术，实现 对物理世界的智能感知识 别。
利用物联网技术进行环境监测和保护，提高 城市居民生活质量。
06
物联网创新发展趋势 探讨
新型传感器件研发方向及挑战
微型化与集成化
传感器件正朝着微型化、集成化方向发展，以提高其便携性和适用性。
智能化与自校准
传感器件内置算法和自校准功能，实现智能化数据处理和误差修正。
高精度与高可靠性
提高传感器件的测量精度和可靠性，以满足复杂环境下的应用需求。
VS
特点
自组织性、动态性、可靠性、以数据为中 心等，适用于环境监测、智能交通、智能 家居等领域。
云计算在物联网中角色和功能实现
角色
云计算为物联网提供海量数据存储、高效数据处理和强大的计算能力支持。
功能实现
通过虚拟化技术实现资源池化，提供弹性可扩展的计算、存储和网络服务，满足物联网应用需求。
大数据在物联网中价值挖掘方法
加密解密技术在保障安全中应用
数据加密
采用对称加密、非对称加密等加密算 法，确保数据传输和存储的安全。
安全通道建立
通过加密技术建立安全通道，确保物 联网设备与服务器之间的安全通信。
设备身份认证
利用加密技术实现设备间的身份认证， 防止非法设备接入网络。
身份认证和访问控制策略设计
身份认证机制
设计合理的身份认证机制，确保 只有授权用户才能访问物联网设

未来发展趋势与挑战
发展趋势
未来物联网将呈现以下发展趋势：一是万物互联，实现人、机、物三元世界的融 合；二是智能化，通过人工智能和机器学习等技术实现更加智能化的应用；三是 平台化，构建开放、共享的物联网平台，促进产业生态的发展。
挑战
物联网发展也面临着一些挑战，如安全问题、标准问题、隐私问题等。同时，随 着物联网应用的不断深入，数据安全和隐私保护问题也日益突出。因此，需要加 强技术研发和法规制定等方面的工作，以应对这些挑战。
人工智能在物联网中的应用
探讨人工智能在物联网中的应用场景，如智能语音交互、图像识别、 自然语言处理等。
云计算、大数据与人工智能融合的发展趋势
分析云计算、大数据与人工智能融合的未来发展趋势，如边缘计算、 智能物联网等方向。
04
物联网安全与隐私保护问题探讨
物联网面临的安全威胁与挑战
恶意攻击与入侵
物联网设备可能受到黑客 攻击，导致数据泄露、系 统瘫痪等严重后果。
漏洞与缺陷
由于技术发展迅速，部分 物联网设备存在安全漏洞 和缺陷，容易被攻击者利 用。
跨域安全风险
物联网涉及多个领域和场 景，不同领域的安全风险 可能相互交织，加大整体 安全威胁。
数据加密传输和存储方案设计
端到端加密
确保数据在传输过程中始终加密，防止中间人攻击和数据泄露。
数据存储加密
采用强加密算法对存储的数据进行加密，防止数据被非法访问和 窃取。
创新型企业案例分享
华为
作为全球领先的ICT解决方案供应商，华为在物联网领域拥有完整的产业链布局和丰富的 实践经验。其创新的NB-IoT技术和智能家居解决方案在业界具有广泛的影响力。
阿里云
阿里云作为国内领先的云计算服务提供商，通过构建物联网云平台，为各行业提供全面的 物联网解决方案。其ET大脑和城市大脑等创新产品，推动了物联网在智慧城市等领域的深 入应用。

物联网的发展趋势与挑战
总结词
物联网的发展趋势是向着更广泛的应用 领域、更高效的信息传输、更智能的处 理能力发展，但同时也面临着安全、隐 私、标准等方面的挑战。
VS
Hale Waihona Puke 详细描述随着技术的不断进步和应用需求的不断增 加，物联网的应用领域将越来越广泛，信 息传输将越来越高效，处理能力将越来越 智能。但同时，物联网的发展也面临着许 多挑战，如如何保证信息安全、如何保护 用户隐私、如何制定统一的标准等。
03 物联网安全与隐私保护
物联网安全挑战
数据安全
物联网设备产生大量的数据，如 何保证数据在传输和存储过程中 的机密性和完整性是一大挑战。
设备安全
物联网设备种类繁多，操作系统和 硬件差异大，如何保证设备自身的 安全性和稳定性是一大挑战。
网络连接安全
物联网设备通过各种网络协议进行 通信，如何保证通信的安全性和可 靠性是一大挑战。
物联网与人工智能的融合将推动 智能家居、智能制造、智慧城市 等领域的发展，提高生产效率和
生活质量。
物联网与5G的融合
5G技术为物联网提供了更快速、 更可靠的数据传输能力，使得 物联网设备之间的通信更加顺 畅。
5G网络的大规模商用将促进物 联网设备的普及和应用，推动 各行业数字化转型。
物联网与5G的融合将为远程医 疗、智能交通、工业自动化等 领域带来革命性的变化。
数据加密技术
身份认证技术
采用数据加密技术来保证数据的机密性和 完整性，如对称加密、非对称加密等。
采用身份认证技术来保证只有合法的用户 才能访问物联网设备和数据，如多因素认 证、生物特征认证等。
访问控制技术
安全审计技术
采用访问控制技术来限制用户对物联网设 备和数据的访问权限，如基于角色的访问 控制、基于属性的访问控制等。

防范措施
部署防火墙、入侵检测系统等 安全设备，限制非法访问和恶 意请求，提高系统可用性和稳
定性。
数据加密和身份认证机制设计
数据加密
采用加密算法对传输和存储的数 据进行加密，确保数据在传输和 存储过程中的机密性和完整性。
身份认证
通过用户名/密码、数字证书、生 物特征等方式验证用户身份，防止 非法用户访问和使用系统。
电力线载波通信
利用电力线作为传输介质，无需额外布线，成本低，但传输速率 和稳定性相对较低。
无线传输方式介绍及特点分析
A
无线局域网（WLAN）
基于IEEE 802.11标准，传输速率快，覆盖范围 广，适用于局部区域内的无线通信。
蓝牙（Bluetooth）
短距离无线通信技术，低功耗，适用于移 动设备间的数据传输。
B
C
ZigBee
低功耗、低成本的无线通信技术，适用于物 联网中大量低功耗设备的通信。
LoRa
长距离、低功耗的无线通信技术，适用于物 联网中的广域网通信。
D
组网方案选择与优化策略
根据应用场景选择合适的传输方 式
对于大数据量、高速率的应用场景，优先 选择有线传输方式；对于移动设备和低功 耗设备，可选择无线传输方式。
数据处理与挖掘方法论述
01
数据清洗与预处理
针对物联网数据的特点，进行数据清洗、去重、降噪、填充缺失值等预
处理操作，为后续的数据分析和挖掘提供准确、可靠的数据基础。
02
数据统计与可视化
运用统计学方法对物联网数据进行描述性统计、分布统计等，通过图表
、图像等形式将数据直观地展现出来，帮助用户更好地理解数据。
物联网感知层技术
02
传感器类型与工作原理

了解物联网
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，其英文全称是Internetofthings。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这里有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间。因此，物联网的定义：通过射频识别设备、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备或系统，按约定的协议把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
5.激光扫描器激光扫描器是以激光作为发光源的扫描器。这是一种远距离条码阅读设备，其性能优越，因而应用广泛。激光扫描器可分为限行激光扫描器和全角度激光扫描器。
思考一下，学校用的校园一卡通是物联网的应用吗？理由是什么？
课外延伸
同学们再见！
授课老师：
时间：2024年9月1日
2024课件
同学们再见！
（4）智慧能源。智慧能源属于智慧城市的一部分，当前，将物联网技术应用在能源领域，主要用于水、电、燃气等表计以及根据外界天气对路灯的远程控制等，基于环境和设备进行物体感知，通过监测提升利用效率，减少能源损智能电表、智能燃气表和智能路灯。
（5）智能医疗。智能医疗的两大主要应用场景是医疗可穿戴和数字化医院。在智能医疗领域，新技术的应用必须以人为中心。而物联网技术是数据获取的主要途径，能有效地帮助医院实现对人的智能化管理和对物的智能化管理。对人的智能化管理指的是通过传感器对人的生理状态（如心跳频率、体力消耗、血压高低等）进行捕捉，将它们记录到电子健康文件中，方便个人或医生查阅。对物的智能化管理指的是通过射频识别技术对医疗物品进行监控与管理，实现医疗设备和用品可视化。
（9）智能零售。智能零售依托于物联网技术，主要体现了两大应用场景，即自动售货机和无人便利店。行业内将零售按照距离分为三种不同的形式：远场零售、中场零售和近场零售，三者分别以电商、商场/超市和便利店/自动售货机为代表。物联网技术可以用于近场零售和中场零售，且主要应用于近场零售，即无人便利店和自动售货机（图2-6-1）。

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。

传感器工作原理
详细介绍传感器的工作原 理，包括信号采集、转换 、处理和输出等过程。
传感器接口技术
探讨传感器与物联网设备 之间的接口技术，包括模 拟接口、数字接口和无线 通信接口等。
8
RFID技术
RFID系统组成
介绍RFID系统的基本组成，包括 读写器、电子标签和天线等部分
。
RFID工作原理
阐述RFID的工作原理，包括读写 器与电子标签之间的通信过程和数 据传输方式。
03
应对物联网安全威胁的策略
包括建立安全防护体系、加强设备认证和授权管理、实施数据加密和传
输安全等。
20
隐私保护技术与方法
隐私保护技术
包括数据脱敏、匿名化、加密等 技术，这些技术可以保护用户的 个人信息和隐私数据不被泄露或
滥用。
隐私保护方法
通过建立隐私保护政策和规范， 明确数据收集、处理和使用的范 围和目的，以及采取必要的安全
通过虚拟化技术，实现计算资 源的动态管理和优化分配。
提供丰富的云服务，如服务器 租赁、数据存储、数据分析等 ，降低物联网应用的开发和运 维成本。
16
大数据平台
支持海量数据的存储、处理和分 析，挖掘物联网数据中的潜在价
值。
通过分布式计算框架，如 Hadoop、Spark等，实现数据
的并行处理和实时分析。
二维码在物联网中的应用
列举二维码在物联网中的典型应用，如设备 标识、信息存储和传递等。
10
2023
PART 03
物联网传输技术
REPORTING
11
有线传输技术
以太网技术
以太网是一种计算机局域网技术，具 有传输速度高、稳定性好、成本低等 优点，被广泛应用于物联网有线传输 中。