物联网导论第1章概述
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1、物联网工程导论物联网工程导论 清华大学出版社清华大学出版社第一章第一章 物联网概述物联网概述物联网把新一代物联网把新一代IT技术充分应用到技术充分应用到各行各业中，也就是把传感器嵌入和装各行各业中，也就是把传感器嵌入和装备到电网、铁路、隧道、公路、油气管备到电网、铁路、隧道、公路、油气管道、建筑等各种物体中，然后将道、建筑等各种物体中，然后将”物联网物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社与现有的互联网整合起来，实现人类社会 与 物 理 系 统 的 整 合 。会 与 物 理 系 统 的 整 合 。 在这个整合中，存在能力超强大的中在这个整合中，存在能力超强大的中心计算群，能够对整合网络内的人
2、员、心计算群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。和控制。 简单地讲，简单地讲， 物联网是以计算机科学为物联网是以计算机科学为基础，包括网络、电子、射频、感应、无基础，包括网络、电子、射频、感应、无线、人工智能、条码、云计算、自动化、线、人工智能、条码、云计算、自动化、嵌入式等技术为一体的综合性技术及应用嵌入式等技术为一体的综合性技术及应用，它要让孤立的物品，它要让孤立的物品(冰箱、汽车、设备、冰箱、汽车、设备、家具、货品等等）接入网络世界，让它们家具、货品等等）接入网络世界，让它们之间能相互交流，让人与这些物品也能相之间能相互交
3、流，让人与这些物品也能相互交流。这会使人们的日常生活将发生翻互交流。这会使人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。天覆地的变化。 科技创新改变生活，物联网以及延伸的人科技创新改变生活，物联网以及延伸的人工智能必将为未来带来自便利的美好生活。工智能必将为未来带来自便利的美好生活。 人类总是在追求自便利的美好生活，物联人类总是在追求自便利的美好生活，物联网很有前瞻性。网很有前瞻性。 下一波的下一波的IT浪潮就是云计算、物联网、人浪潮就是云计算、物联网、人工智能、生物技术。工智能、生物技术。 特别关注特别关注：1、智能家居、智能家居 2、智能交通、智能交通 3、智能医疗、智能医疗 4、智能电网智能电网
4、5、智能物流、智能物流 6、智能农业、智能农业 7、智能、智能电力电力 8、智能工业、智能工业 9、质量追溯、质量追溯1.1物联网的基本概念物联网的基本概念 物联网，此概念在物联网，此概念在1999年已被正式诞年已被正式诞生，不同的组织机构、不同的专家学者及生，不同的组织机构、不同的专家学者及不同的企业都曾赋予它不同的定义。不同的企业都曾赋予它不同的定义。1.1.1 物联网物联网 1999年，麻省理工学院年，麻省理工学院Auto-ID研究中研究中心最早提出物联网的定义：物联网是把所心最早提出物联网的定义：物联网是把所有物品通过射频识别有物品通过射频识别(RFID)和条码等信息和条码等信息传感设
5、备与互联网连接起来，实现智能化传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。实质：将识别和管理。实质：将RFID技术与互联网技术与互联网相结合并加以应用。相结合并加以应用。1.1物联网的基本概念物联网的基本概念 国际电信联盟（国际电信联盟（ITU）：物联网主要）：物联网主要解决物品到物品（解决物品到物品（Thing to Thing ,T2T）,人到物品（人到物品（ Human to Thing ,H2T ）,人到人（人到人（ Human to Human，H2H）之间的互联之间的互联。 其中，其中， H2T：指人利用通用装置与物：指人利用通用装置与物品之间的连接；品之间的连接； H2H：指
6、人与人之间不依：指人与人之间不依赖个人计算机而进行的互联。赖个人计算机而进行的互联。1.1物联网的基本概念物联网的基本概念 2010年，我国政府工作报告对物联年，我国政府工作报告对物联网的定义：物联网是通过传感设备按照约网的定义：物联网是通过传感设备按照约定的协议，把各种网络连接起来，进行信定的协议，把各种网络连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。、跟踪、监控和管理的一种网络。1.1物联网的基本概念物联网的基本概念 日本东京大学坂村健教授认为：让任日本东京大学坂村健教授认为：让任何物品都嵌入一种标记有自己身份特征的
7、何物品都嵌入一种标记有自己身份特征的操作系统，然后通过无线网络将所有物品操作系统，然后通过无线网络将所有物品都连接起来都连接起来 ，该网是全球信息化发展的，该网是全球信息化发展的新阶段，从信息化向智能化提升，在已经新阶段，从信息化向智能化提升，在已经发展起来的传感、识别、接入网、无线通发展起来的传感、识别、接入网、无线通信网、互联网、云计算、应用软件、智能信网、互联网、云计算、应用软件、智能控制等技术基础上的集成、发展与提升。控制等技术基础上的集成、发展与提升。1.1物联网的基本概念物联网的基本概念 综上所述，综上所述，物联网物联网是利用二维码、射是利用二维码、射频识别、各类传感器等技术和设备
8、，使物频识别、各类传感器等技术和设备，使物体与互联网等各类网络相连，获取无处不体与互联网等各类网络相连，获取无处不在的现实世界的信息，实现物与物、物与在的现实世界的信息，实现物与物、物与人之间的信息交互，支持智能的信息化应人之间的信息交互，支持智能的信息化应用，实现信息基础设施与物理基础设施的用，实现信息基础设施与物理基础设施的全面融合，最终形成统一的智能基础设施全面融合，最终形成统一的智能基础设施。见图。见图P2.1.1物联网的基本概念物联网的基本概念1.1.2 M2M M2M :Machine to Machine ，指机器，指机器到机器的通信，也指机器对人和人对机器到机器的通信，也指机器
9、对人和人对机器的通信，是一种信息交流的方式。的通信，是一种信息交流的方式。 目前，广泛应用于车辆管理、安全监测目前，广泛应用于车辆管理、安全监测、自动计量、健康医疗、工业控制、数字、自动计量、健康医疗、工业控制、数字城市等众多领域。城市等众多领域。 1.1物联网的基本概念物联网的基本概念1.1.3 传感网传感网 传感网，指随机分布的集成由传感器传感网，指随机分布的集成由传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点，、数据处理单元和通信单元的微小节点，通过自组织的方式构成的无线网络。通常通过自组织的方式构成的无线网络。通常指，无线传感器网络。指，无线传感器网络。1.1物联网的基本概念物联网的基本概念
10、1.1.4 泛在网泛在网 泛在网，称作无处不在的网络，其概泛在网，称作无处不在的网络，其概念的提出比物联网更早。念的提出比物联网更早。 四个特征：可以实现在任何时间、任四个特征：可以实现在任何时间、任何地点、任何人和任何物都能方便地通信何地点、任何人和任何物都能方便地通信。 1.1物联网的基本概念物联网的基本概念1.1.5 几个概念之间的关系几个概念之间的关系 传感网可以看成是传感网可以看成是“传感模块传感模块”加上加上“组网模块组网模块”而构成的一个网络，仅仅感而构成的一个网络，仅仅感知到信号，并不强调对物体的标识。物联知到信号，并不强调对物体的标识。物联网的概念相对比传感网大一些，主要是感
