物联网体系结构及其主要应用.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,物联网体系结构及其主要应用,学生：张鲁,指导老师：赵书俊,物联网体系结构及其主要应用,第1页,主要章节,第一章 绪论（物联网发展背景、过程及其定义）,第二章 物联网体系结构,第三章 物联网主要应用,第四章 物联网发展中亟待处理四大问题,第五章 物联网发展前景与趋势,物联网体系结构及其主要应用,第2页,第一章 绪论,物联网发展背景和过程：进入二十一世纪后，在信息化推进社会生产方式和经济社会发展观发生深刻变革背景下，物联网逐步进入人们视野。并在最近中展现高速发展态势。全球各国纷纷将发展物联网作为各自信息领域国家级战略。,从美国技术评论首次明确提出传感网络技术将是未来改变人们生活十大技术之首到如今物联网在欧美形成“智慧地球”概念，两会期间温家宝政府工作汇报中，物联网再次被提为战略性新兴产业，国家将继续大力培育战略性新兴产业，加紧三网融合、云计算、物联网试点示范工作步伐。,物联网体系结构及其主要应用,第3页,物联网定义：,最早物联网定义很简单，即：把全部物品经过射频识别和条码等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。在早期概念中，物联网实际上等同于,RFID,技术加互联网。,最新物联网概念应该含有三个特征：一是全方面感知,；,二是可靠传递,；,三是数据处理。,当前比较流行，能够被各方所接收物联网定义为：经过射频识别,、,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、监控和管理一个网络。目标是让全部物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。其关键是将互联网扩展应用于我们所生活各个领域,物联网体系结构及其主要应用,第4页,第二章 物联网体系结构,设计物联网体系结构时应该遵照以下几条标准：,（,1,）,多样性标准，物联网体系结构须依据物联网服务类型、节点不一样，分别设计各种类型体系结构,。,（,2),互联性标准，物联网体系结构需要平滑地与互联网实现互联互通,。,（,3),扩展性标准，对于物联网体系结构架构，应该含有一定扩展性设计，方便最大程度地利用现有网络通信基础设施，,节约成本。,（,4),安全性标准，所以物联网体系结构,和存放数据,应能够防御大范围内网络攻击，应具备相当好安全性和可靠性。,物联网体系结构及其主要应用,第5页,根据物联网服务类型和节点等情况，下面给出一个由感知层、网络通信层和应用层组成3层物联网体系结构。,体系结构图：,物联网体系结构及其主要应用,第6页,感知层,：,感知层是物联网皮肤和五官，主要功效是信息感知与采集，主要包含二维码标签和识读器、,RFID,标签和读写器、摄像头、各种传感器等。如温度感应器、声音感应器、震动感应器、压力感应器、,RFID,读写器、二维码识读器等。,网络层。网络层是物联网神经中枢和大脑,用于传递信息和处理信息。,网络层处理是传输和预处理感知层所取得数据问题。这些数据能够经过移动通信网、互联网、企业内部网、各类专网、小型局域网等进行传输。,网络层中感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心物联网关键技术，包含传感网数据存放、查询、,分析、挖掘和了解，以及基于感知数据决议理论与技术。,物联网体系结构及其主要应用,第7页,云计算平台作为海量感知数据存放、分析平台，将是物联网网络层主要组成部分，也是应用层中众多应用基础。,应用层。应用程式物联网是“社会分工”,结合行业需求，实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术深度融合，结合行业需求实现行业智能化,。,物联网应用层利用经过分析处理感知数据，为用户提供丰富特定服务。物联网应用可分为监控型（物流监控、污染监控）、查询型（智能检索、远程抄表）、控制型（智能交通、智能家居、路灯控制）和扫描型（手机钱包、高速公路不停车收费）等。,应用层是物联网发展表达，软件开发、智能控制技术将会为用户提供丰富多彩物联网应用。,物联网体系结构及其主要应用,第8页,物联网体系结构中主要技术,：,1.,射频识别（,RFID,）：,RFID,是一个非接触式自动识别技术，他经过射频信号自动,读取,目标对象,电子标签内存放信息，取得相关数据。,最基本,RFID,系统由,3,部分组成：标签、阅读器、天线,2.,无线传感网：,将一系列在空间上分散传感器单元经过自组织无线网络进行连接，经过各类集成化微型传感器协作实时监测、感知和采集各种环境或监测对象信息,，以,实现对空间分散范围内环境情况协作监控,。主要由,分布式传感器节点、基站节点、互联网和用户界面,等组成。,3.,M,2,M,：,物物互联（,M,2,M,）,M2M,技术是全部机器设备都具备联网和通信能力，它让机器之间、人与机器之,间实现,无缝连接,，,能够实现业务流程自动化。,物联网体系结构及其主要应用,第9页,4.,产品电子代码,（,EPC,）：,EPC,系统是一个非常先进综合性和复杂系统，其最终目标是为每一个单品建立全球、开放标识标准。,EPC,代码作为产品信息沟通纽带，经过识别承载,EPC,代码信息,RFID,标签，利用计算机互联网，实现整个供给链中物品自动识别、信息交换和共享，进而实现对物品实时跟踪,和,透明化管理。,5,.,云计算：,云计算是网络计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存放、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合产物。它意在经过网络把多个成本相对较低计算实体整合成一个含有强大计算能力完美系统,。,以云计算为代表分布式网络信息处理技术正是处理互联网发展所带来巨量数据存放,与,处理需求,绝佳路径。,物联网体系结构及其主要应用,第10页,第三章 物联网在各领域主要应用,一、智能交通系统,面对机动化水平提升带来交通拥堵和道路安全等问题，智能交通系统概念逐步被提出及应用，能够认为智能交通系统是将信息技术应用于交通设计、规划、管理一个新型交通系统。,智能交通系统主要应用表达在：交通信息管理系统、公共交通系统、车辆控制系统、货运管理系统、电子收费系统。,关键技术有：显示技术、自动车辆识别技术、数据库技术、自动控制技术,物联网体系结构及其主要应用,第11页,公交行驶过程中经过,GPS,将定位信息发送给管控中,心，然后在车站站牌显示,当前车辆位置实时信息。,当道路拥堵时，可使用智,能调度系统向车辆发出暂,时调整行车路线信息，,避开拥堵路段，减缓城市,交通压力。,物联网体系结构及其主要应用,第12页,二、智能电网,它是建立在集成、高速双向通信网络基础上，经过信息化伎俩，使能源资源开发、转换（发电）、输电、配电、供电、售电及用电电网系统各个步骤，进行智能交流，实现准确供电、互补供电、提升能源利用率、供电安全，节约用电成本目标,，,这么电力网络，称为智能电网,。,智能电网表达出电力流、信息流和业务流高度融合显著,优势：,（,1,）稳定性增强，快速排除故障：,可获取电网全景信息，及时发觉、预见可能发生故障。故障发生时，电网能够快速隔离故障，实现自我恢复，从而防止大面积停电发生。,物联网体系结构及其主要应用,第13页,（,2,）,网厂协调、智能调度、电力储能、配电自动化等技术广泛应用，使电网运行控制愈加灵活、经济,。,（,3,）,实现实时和非实时信息高度集成、共享与利用，为运行管理展示全方面、完整和精细电网运行状态图，同时能够提供对应辅助决议支持、控制实施方案和应对预案。,智能电网经过,大量分布式传感技术,将信息通信技术与传统电网融合，极大地提升了电网信息感知、信息互联和智能控制能力,，实现了实时远程管控，,使电网运行愈加经济和高效,。,物联网体系结构及其主要应用,第14页,三、智慧农业,智慧农业与传统农业相比，主要有以下特点：,（,1,）合理施用化肥，降低生产成本，降低环源污染：智能农业采取因土、因作物、因时全方面平衡施肥,（,2,）,降低和节约水资源：由作物动态监控技术定时定量供给水分，,采取智能,滴灌微灌等一系列新型浇灌技术,。,（,3,）,农作物物质营养得到合理利用，确保了农产品产量和质量：因为智慧农业经过采取先进当代化高新技术，对农作物生产过程进行动态监测和控制，,及时,采取对应办法。,物联网体系结构及其主要应用,第15页,将无线传感器网络布设于农田、园林、温室等目标区域，网络节点大量实时地搜集温度、湿度、光照、气体浓度等物理量，精准地获取土壤水分、压实程度、电导率、pH值、氮素等土壤信息。无线传感器网络有利于实现农业生产标准化、数字化、网络化。,所以，智慧农业应用中最关键即为传感器技术,电化学离子敏传感器（土壤N、P、K,重金属含量快速检测）光照传感、温度传感、湿度传感等等,物联网体系结构及其主要应用,第16页,四、智慧医疗,当前,国内公共医疗管理系统不完善，医疗成本高、渠道少、覆盖面低,，,大医院人满为患，病人就诊手续繁琐,。而,智慧医疗经过快捷完善数字化信息系统提升诊疗速度,，同时提升医院运行效率和监管效率,（,1,）智能医疗服务：电子病历,-,统计医疗过程中生成文字、图形、数据、影像等各种信息,，存放门诊、住院治疗统计，方便就诊，提升医疗工作人员效率,（,2,）智能医疗监护：生命体征监测,-,可穿戴医疗监控报警系统。采取多参数采集机制，对病人血压、脉搏、体温、血液含氧量进行监控，把采集后信号经过蓝牙传输到,医护中心实时监测。,物联网体系结构及其主要应用,第17页,（,3,）医疗产品管理：药品防伪,-,普通采取,RFID,电子标签识别技术。生厂商为每一批药品甚至每一个药瓶都配置唯一产品电子代码,，,将,RFID,标签粘贴在每一批药品上。在整个流通步骤，全部可能包括药品生产商、批发商、零售商和用户等都能够利用,RFID,读卡器读取药品序列号和其它信息,取得,，还能够依据药品序列号、经过网络到数据库中检验药品真伪。,物联网体系结构及其主要应用,第18页,远程医疗：,远程医疗会诊在医学教授和病人之间建立起全新联络，使病人在原地、原医院即可接收远地教授会诊并在其指导下进行治疗和护理。,主要利用网络进行语音和高清图像交流，,实现教授与病人、教授与医务人员之间异地,“,面对面,”,会诊。,极大降低了转运病人成本和时间,一定程度上缓解偏远地域医疗服务能力不足，医疗水平发展不平衡情况,使医疗突破了地理范围限制，有利于临床研究发展，提升了中小医师诊疗水平。,物联网体系结构及其主要应用,第19页,五、智能家居,智能,家居,是以住宅为平台，利用,综合布线,技术、网络通信技术、安全防范技术、,自动,控制技术,、音视频技术将家居生活相关设施集成，构建高效住宅设施与家庭日程事务管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性,。,智能家居系统包含主要子系统有：家居布线系统、家庭网络系统、智能家居（中央）控制管理系统、家庭安防系统、,家居照明,控制系统、家庭,环境控制系统,等。,物联网体系结构及其主要应用,第20页,物联网体系结构及其主要应用,第21页,（1）安全防范：智能安防能够实时监控非法闯进、火灾、煤气泄露、紧急呼救发生。一旦出现警情，系统会自动向中心发出报警信息进入应急联动状态,（2）家电智能控制和远程控制：如对灯光照明进行场景设置和远程控制、电器开关自动控制、中央空调自动控制系统等。,（3）一直在线网络服务：将室内家电开关情况、室内温度、门禁监控画面、以及小区物业信息整合与互联网相连，实时远程控制,物联网体系结构及其主要应用,第22页,第四章 物联网发展中亟待处理四大问题,（,1,）制订国家层面物联网发展战略规划,（,2,）物联网发展基础性战略资源,码址资源,（,3,）物联网应用成本较高,（,4,）建立物联网应用标准体系,物联网体系结构及其主要应用,第23页,第五章 物联网发展前景与趋势,物联网在最近发展速度很快，尤其是在互联网、信息技术基础很好欧美国家。不过面临物联网依然面临着人才缺失巨大压力，近几年一些高校物联网专业培养计划处于起步阶段，学科、课程并不成熟，难已形成高效研发团体。同时物联网应用群体当前大多集中在大型企业和政府采购中，覆盖面较小，扩展不足。,所以当前物联网机遇与挑战并存，需要物联网产业体系完善拉动整个产业发展。,物联网发展趋势：RFID标签微型化,物联网在普通大众生活领域应用,物联网在城市管理中应用（市政管理、绿化浇灌、路灯管理、管道管理、交通管理）,物联网体系结构及其主要应用,第24页,总结,本论文对物联网发展背景、现实状况及前景和趋势做了简述，并对物联网体系结构中包括感知、网络传输、应用三个层次进行了一定量分析，对当前物联网在电网、交通、农业、医疗、家居方面应用进行了阐述，介绍了在各个领域哪些步骤都发挥了什么样作用，依靠哪些技术支持。,经过论文写作期间查阅大量资料首先使我认识了物联网这个新概念，其次经过对其体系结构分析，初步掌握了物联网基本组成和依赖技术，最终对物联网在各个领域应用也有了更为清楚认知，在以后包括到物联网方面工作生活中将会使我受益匪浅。,物联网体系结构及其主要应用,第25页,Thanks!,物联网体系结构及其主要应用,第26页,