物联网概述
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物联网的简介物联网的简介1-引言物联网(Internet of Things,简称IoT)是指由各种物理设备、传感器、软件、网络连接和云计算等技术集成形成的一个互联网络,使得不同设备能够相互通信、交换数据和协同工作。
2-物联网的概述2-1 物联网的定义:物联网是指具有独立 IP 地质且能够通过网络连接的物理设备和物体的网络。
2-2 物联网的架构:物联网的架构包括感知层、传输层、网络层和应用层。
2-3 物联网的关键技术:物联网的关键技术包括传感器技术、无线通信技术、云计算技术和大数据分析技术。
3-物联网的应用领域3-1 智能家居:物联网技术可以实现家居设备的互联互通,提高生活品质和便利性。
3-2 智慧城市:物联网技术可以实现城市基础设施的智能化管理,提升城市的运行效率和服务质量。
3-3 工业物联网:物联网技术可以实现生产设备和工业系统的互联互通,提高生产效率和质量。
3-4 农业物联网:物联网技术可以实现农业设备和农田的智能化管理,提升农业生产的效益和可持续发展。
3-5 医疗健康:物联网技术可以实现医疗设备的互联互通,提供更加个性化和远程的医疗服务。
4-物联网的发展趋势4-1 与物联网的结合:将技术应用于物联网中,能够实现更加智能化和自动化的系统。
4-2 区块链与物联网的结合:通过区块链技术确保物联网设备的安全和可信性。
4-3 边缘计算与物联网的结合:将计算和存储等功能从云端移到边缘设备,提高物联网系统的响应速度和安全性。
5-附件本文档涉及附件,请参考附件部分。
6-法律名词及注释6-1 物联网技术:指物联网相关的技术和方法,包括传感器技术、无线通信技术、云计算技术等。
6-2 IP 地质:互联网协议地质的简称,是指用来唯一地标识一个设备或者网络的标识符。
6-3 云计算技术:指将计算和存储等功能通过互联网提供给用户的一种技术。
物联网(IOT)简介物联网(IOT)简介一、概述1\1 定义物联网(IoT,Internet of Things)是一种通过互联网将各种物体连接起来的网络系统。
这些物体包括传感器、设备、车辆、家居设备、工业设备等,它们都具备自动识别的能力并能够进行信息交互和数据传输。
1\2 历史发展物联网的概念最早由MIT Auto\ID Center提出,随着技术的进步和互联网的普及,物联网的发展迅速。
现在,物联网被广泛应用于各个领域,如智能城市、智能交通、智能家居等。
二、物联网的关键技术2\1 无线通信技术物联网设备通过无线通信技术进行信息传输和交互,包括WiFi、蓝牙、ZigBee、LoRa等。
2\2 传感技术物联网设备利用各种传感器来获取环境信息,如温度、湿度、光照等。
2\3 数据处理与存储技术物联网设备产生的大量数据需要进行实时处理和存储,以支持数据分析和决策。
2\4 安全与隐私保护技术物联网设备的安全性和隐私保护是物联网发展的关键问题,需要采取相应的技术手段保障其安全性。
三、物联网的应用领域3\1 智能交通物联网在智能交通领域的应用包括交通监控、智能停车管理、车载导航系统等。
3\2 智能家居物联网在智能家居领域的应用包括智能灯光、智能家电、智能安防等。
3\3 智能医疗物联网在智能医疗领域的应用包括健康监测、智能医疗设备、远程医疗等。
3\4 工业自动化物联网在工业自动化领域的应用包括智能制造、物流管理、设备监控等。
四、物联网的挑战与前景4\1 安全与隐私问题物联网设备的安全性和隐私保护面临着严峻挑战,需要制定相应的安全标准和政策。
4\2 标准化与互操作性物联网涉及的设备和系统多样化,缺乏通用的标准和协议,互操作性成为困扰物联网发展的问题。
4\3 数据管理和分析物联网产生的大量数据需要进行有效的管理和分析,以提供对应用场景的支持和决策依据。
4\4 市场机遇与前景物联网市场发展迅猛,未来将有更多的应用场景和商业机会。
物联网名词解释物联网(Internet of Things,简称IoT)是指通过各种传感器、设备、通信技术和互联网等技术手段,将物理世界中的各类实体与互联网进行连接和交互,实现信息共享、数据传输、网络控制等功能的智能化网络系统。
物联网是近年来快速发展的一种新兴技术,其应用范围广泛,对社会经济的发展和人们生活的改善起到了积极的推动作用。
一、物联网概述物联网是一个庞大的网络系统,由物理设备和互联网连接组成。
物理设备可以是任何类型的物品,如传感器、可穿戴设备、智能家居设备等,这些设备通过互联网进行数据传输和通信。
物联网的核心是设备之间的相互连接和数据的流动。
通过连接这些物理设备,我们可以实现实时监测、远程控制、智能化管理等功能,为人们的工作和生活带来便利。
二、物联网的关键技术1. 传感技术:物联网需要大量的传感器用于获取环境信息,如温度、湿度、压力等。
传感器能够将物理现象转化为数字信号,并通过网络传输到云端进行处理和分析。
2. 通信技术:物联网需要可靠的通信技术来实现设备之间的连接和数据传输。
无线通信技术如Wi-Fi、蓝牙、NFC等被广泛应用于物联网领域。
3. 云计算技术:物联网中生成的大量数据需要进行存储、处理和分析,而传统的计算设备无法满足这些需求。
云计算技术提供了强大的计算和存储能力,为物联网的发展提供了支撑。
4. 大数据技术:物联网的核心是数据,各种物理设备和传感器产生的数据量庞大且多样化。
大数据技术可以对这些数据进行分析和处理,发现潜在的价值和洞察。
5. 安全技术:由于物联网设备连接的庞大性和复杂性,安全问题成为物联网发展过程中需要解决的重要问题。
包括网络安全、数据隐私、身份认证等多个方面。
三、物联网的应用1. 智能家居:物联网技术可以将家庭中的各种设备连接到一起,实现智能化的家居管理。
通过智能手机或其他终端设备,用户可以实现对家居设备的远程控制、安全监测等功能。
2. 智慧交通:物联网技术可以应用于交通系统,通过传感器和实时数据监测交通流量、车辆状态等信息,实现交通拥堵的预测和优化。
物联网的起源与发展
(一)历史进程
物联网的基本思想出现于20世纪90年代
被誉为继计算机、互联网之后的第三次信息技术革命浪潮
·2005年11月,在突尼斯举行的世界信息社会峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU 互联网报告2005:物联网》,报告指出,无所不在的“物联网”通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。
射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。
·2008年11月,IBM首席执行官彭明盛提出“智慧地球”构想,即“互联网+物联网=智慧地球”,以此作为经济振兴战略。
奥巴马对“智慧地球”构想提出积极回应,并提升到国家级发展战略。
·2009年8月,温总理在无锡调研时,对微纳传感器研发中心予以高度关注,提出了把“感知中国”中心设在无锡、辐射全国的想法。
(二)物联网的定义
定义1:物联网是由具有标识、虚拟个性的物体/对象所组成的网络,这些标识和个性等信息在智能空间使用智慧的接口与用户、社会和环境进行通信。
2008年5月,欧洲智能系统集成技术平台(EPoSS)《物联网报告2020》
定义2:物联网是未来互联网的一个组成部分,可以被定义为基于标准的和可互操作的通信协议且具有自配置能力的动态的全球网络基础架构。
物联网中的“物”都具有标识、物理属性和实质上的个性,使用智能接口,实现与信息网络的无缝整合。
2009年9月,欧盟物联网研究项目组(CERP-IoT)《物联网战略研究路线图》
定义3:物联网是指通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。
2010年3月,第十七届全国人大第三次会议国务院政府工作报告的附注第三条
结合当前物联网的实际应用,给出定义:
物联网是利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别,通过网络传输互联,进行计算、处理和知识挖掘,实现人与物、物与物信息交互和无缝链接,达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策目的。
(三)物联网特征
互联特征
物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。
感知特征
物联网是各种感知技术的广泛应用,通过部署海量的多种类型感知设备,每个感知设备都是一个信息源,不同类别的感知设备所捕获的信息内容和信息格式不同。
智能化特征
物联网应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。
物联网本身具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。
(四)发达国家物联网发展战略
(五)国内物联网相关政策
·2012年2月,工信部发布《物联网“十二五”规划》。
·2013年2月,《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》颁布。
·2013年9月,多部委印发十个物联网发展专项行动计划,涉及了顶层设计、标准制定、技术研发、应用推广、产业支撑、商业模式等十方面的内容。
·截至2014年底,已有20余个省、市出台了物联网专项规划、行动方案和发展意见。
物联网的核心技术
(一)物联网技术体系
物联网技术体系
(二)感知层技术
·感知层位于物联网技术体系的最底端,是所有上层结构的基础。
·通过感知识别技术,让物品“开口说话、发布信息”是融合物理世界和信息世界的重要一环,是物联网区别于其他网络的最独特的部分。
·物联网的“触手”是位于感知层的大量信息生成设备,既包括采用自动生成方式的二维码、RFID、传感器、定位系统等,也包括采用人工生成方式的各种智能设备,例如智能手机、PDA、多媒体播放器、上网本、笔记本电脑等等。
可看出,物联网的信息生成方式相当多样化。
技术举例:RFID
RFID(射频识别)技术,通过射频信号自动识别目标对象,并对信息进行标志、登记、存储和管理。
基本组成:RFID系统分为标签,阅读器和天线三大组件。
工作原理:阅读器通过天线发送电子信号,标签接收到信号后发射内部存储的标识信息,阅读器再通过天线接收并识别标签发回的信息,最后阅读器再将识别结果发送给主机。
技术举例:传感器
传感器是能感受规定的被测量并按一定的规律(数学函数法则)转换成可用输出信号的器件或装置。
一般由敏感元件、转换元件、调理电路组成。
分类:
·按其构成基本效应,一般可分为物理型、化学型和生物型三大类
·按输入量分类常用的有位移、压力、温度等传感器
·按输出信号的性质分类又分为模拟式传感器和数字式传感器两大类
·按构成原理则分为结构型、物性型和复合型三大类
·按能量关系分类可分为能量控制型和能量转换型两大类
·按作用原理可分为应变式、电容式、压电式等传感器
各类传感器
(三)传输层技术
任何通信的技术和方法都可以作为物联网的传输层
各种网络形式如何应用于物联网?
互联网:IPv6扫清了可接入网络的终端设备在数量上的限制。
互联网/电信网是物联网的核心网络、平台和技术支持。
无线宽带网:WiFi/WiMAX等无线宽带技术覆盖范围较广,传输速度较快,为物联网提供高速可靠廉价且不受接入设备位置限制的互联手段。
无线低速网:ZigBee/蓝牙/红外等低速网络协议能够适应物联网中能力较低的节点的低速率、低通信半径、低计算能力和低能量来源等特征。
移动通信网:移动通信网络将成为“全面、随时、随地”传输信息的有效平台。
高速、实时、高覆盖率、多元化传输多媒体数据,为“物品触网”创造条件。
(四)处理层技术
·对感知信息的处理和控制,生产和社会层面决策的应用,是在处理层实现的。
处理层可完成协同、
管理、计算、存储、分析、挖掘、以及提供面向行业和大众用户的服务等功能。
·处理层是确保物联网在多应用领域发挥价值的神经中枢和运行中心。
·物联网处理层技术包括海量数据存储、数据挖掘、图像视频智能分析、中间件、云计算等等。
技术举例:数据挖掘
数据挖掘技术从大量数据中获取潜在有用的且可被人理解的模式,基本类型有关联分析,聚类分析,演化分析等。
应用举例:
·精准农业:实时监测环境数据,挖掘影响产量的重要因素,获得产量最大化配置方式
·市场营销:通过数据库行销和货篮分析等方式获取顾客购物取向和兴趣
技术举例:智能视频分析
智能视频分析通过智能化图像识别处理技术将场景中背景和目标分离,识别出真正的目标,去除背景干扰(如树叶抖动、水面波浪、灯光变化),进而分析并追踪在摄像机场景内出现的目标行为。
应用举例:
·入侵检测:识别物体入侵的行为,并且对有潜在危险的行为进行报警,以避免危险事故的发生。
·人脸识别:采集含有人脸的图像或视频流,并自动在图像中检测和跟踪人脸,进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术。
物联网的典型应用
(一)物联网的主要应用领域
《物联网“十二五”发展规划》提出的物联网九大应用领域
(二)智能工业典型应用
陕鼓动力的工程机械产品远程管理服务系统,可实现对工程机械产品运行工况的实时采集及远程监测,可实时了解用户机组的运行状况,为用户提供故障预警、检修维护计划以及备品备件供应服务。
在陕鼓控制车间的电脑终端上,只要一点鼠标,就可以看见全球任何地方使用的陕鼓产品的运行情况,一旦出现问题,马上可以进行在线的专家会诊。
陕鼓远程中心在线监测系统
(三)智能农业典型应用
·在典型的植株中部署传感器节点
·节点组成网络,将数据发送到网关节点,由网关节点将聚合后的数据发送到通信服务器
·通信服务器分门别类地将数据存储到数据库中,由农业专家系统根据作物生长模型,做出决策,生成生产指导建议
作物生长信息精准管理系统
(四)智能交通典型应用
·ETC系统:可实现车辆以一定的速度通过收费口,无须在收费站前停车交费。
主要包括信息采集、网络传输、信息和费用管理三个部分。
ETC系统示意图
(五)智能家居典型应用
·宜居通是中国移动推出的一款无线通信技术和物联网技术结合的家庭信息化产品。
·可提供移动座机、门窗告警、烟雾燃气监测、紧急呼叫等方面的服务。
·宜居通由四大部分组成,一是感应物体变化的探头,如防盗门磁、烟雾探测器、窗户红外感应等;二是实现交互的无线座机;三是接收信息或指挥物体动作的终端,通常是市民手中的手机;四是将这些设备连成一张网的无线网络。