1、 模塊一模塊一 認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng) 模塊二模塊二 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)模塊三模塊三 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用 123模塊一模塊一 認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)一、什么是物聯(lián)網(wǎng)一、什么是物聯(lián)網(wǎng)二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展 （一）物聯(lián)網(wǎng)的起源（一）物聯(lián)網(wǎng)的起源 （二）物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀（二）物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀 （三）物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問(wèn)題（三）物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問(wèn)題三、物聯(lián)網(wǎng)的特征三、物聯(lián)網(wǎng)的特征四、物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)四、物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)五、物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)五、物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)誤區(qū) 一、什么是物聯(lián)網(wǎng)一、什么是物聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)（物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of thingsThe Internet

2、of things）就是通過(guò)射）就是通過(guò)射頻識(shí)別（頻識(shí)別（RFIDRFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。理的一種網(wǎng)絡(luò)。 從廣義上講，物聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的前景，從廣義上講，物聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的前景，能夠?qū)崿F(xiàn)人在任何時(shí)間、地點(diǎn)，使用任何網(wǎng)絡(luò)與能夠?qū)崿F(xiàn)人在任何時(shí)間、地點(diǎn)，使用任何網(wǎng)絡(luò)與任何人與物的

3、信息交換。任何人與物的信息交換。 從狹義上講，物聯(lián)網(wǎng)是物品之間通過(guò)傳感器連接從狹義上講，物聯(lián)網(wǎng)是物品之間通過(guò)傳感器連接起來(lái)的局域網(wǎng)，不論接入互聯(lián)網(wǎng)與否，信息交互起來(lái)的局域網(wǎng)，不論接入互聯(lián)網(wǎng)與否，信息交互都是時(shí)時(shí)的。都是時(shí)時(shí)的。 一、什么是物聯(lián)網(wǎng)一、什么是物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)含義物聯(lián)網(wǎng)含義: : 第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)； 第二，其用戶(hù)端延伸和擴(kuò)展到了任何物品第二，其用戶(hù)端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通訊。與物品之間，進(jìn)行信息交換和通訊。 二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展二、物聯(lián)

4、網(wǎng)的發(fā)展 物聯(lián)網(wǎng)概念起源于物聯(lián)網(wǎng)概念起源于比爾蓋茨比爾蓋茨19951995年年未來(lái)之路未來(lái)之路一書(shū)，在一書(shū)，在未來(lái)之路未來(lái)之路中，比爾蓋茨已經(jīng)提及物中，比爾蓋茨已經(jīng)提及物聯(lián)網(wǎng)概念，只是當(dāng)時(shí)受限于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、硬件及傳聯(lián)網(wǎng)概念，只是當(dāng)時(shí)受限于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、硬件及傳感設(shè)備的發(fā)展，并未引起重視。感設(shè)備的發(fā)展，并未引起重視。 19981998年，麻省理工學(xué)院（年，麻省理工學(xué)院（MITMIT）提出基于）提出基于RFIDRFID技術(shù)技術(shù)的唯一編號(hào)方案，即產(chǎn)品電子代碼（的唯一編號(hào)方案，即產(chǎn)品電子代碼（EPCEPC），并以），并以EPCEPC為基礎(chǔ)，研究從網(wǎng)絡(luò)上獲取物品信息的自動(dòng)識(shí)為基礎(chǔ)，研究從網(wǎng)絡(luò)上獲取物品信息的自

5、動(dòng)識(shí)別技術(shù)。別技術(shù)。（一）物聯(lián)網(wǎng)的起（一）物聯(lián)網(wǎng)的起源源二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展 19991999年，美國(guó)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)（年，美國(guó)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)（AUTO-IDAUTO-ID）實(shí)驗(yàn)室首先提出物聯(lián)）實(shí)驗(yàn)室首先提出物聯(lián)網(wǎng)的概念。研究人員利用物品編碼和網(wǎng)的概念。研究人員利用物品編碼和RFIDRFID技術(shù)對(duì)物品進(jìn)行編技術(shù)對(duì)物品進(jìn)行編碼標(biāo)識(shí)，再通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)把碼標(biāo)識(shí)，再通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)把RFIDRFID裝置和激光掃描器等各種信息裝置和激光掃描器等各種信息傳感設(shè)備連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)物品的智能化識(shí)別和管理。傳感設(shè)備連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)物品的智能化識(shí)別和管理。 20052005年年1111月月1717日，在突尼斯舉行的信息社

6、會(huì)世界峰會(huì)（日，在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)（WSISWSIS）上，國(guó)際電信聯(lián)盟（上，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITUITU）發(fā)布）發(fā)布ITUITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告20052005：物聯(lián)：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念, ,提出物品的提出物品的3A3A化互聯(lián)，即任何化互聯(lián)，即任何時(shí)刻（時(shí)刻（Any TimeAny Time）、任何地點(diǎn)（）、任何地點(diǎn)（Any WhereAny Where）、任何物體）、任何物體（Any ThingAny Thing）之間的互聯(lián)，物聯(lián)網(wǎng)涉及的技術(shù)領(lǐng)域也從）之間的互聯(lián)，物聯(lián)網(wǎng)涉及的技術(shù)領(lǐng)域也從RFIDRFID技術(shù)擴(kuò)展到傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技

7、術(shù)等技術(shù)擴(kuò)展到傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)等 。（一）物聯(lián)網(wǎng)的起源（一）物聯(lián)網(wǎng)的起源二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展1 1國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 美國(guó)作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主導(dǎo)國(guó)之一，最早展開(kāi)美國(guó)作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主導(dǎo)國(guó)之一，最早展開(kāi)了物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用的研究。美國(guó)將新了物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)技術(shù)與應(yīng)用的研究。美國(guó)將新能源和物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟(jì)的兩大重點(diǎn)。能源和物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟(jì)的兩大重點(diǎn)。 歐盟委員會(huì)為了主導(dǎo)未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，近年歐盟委員會(huì)為了主導(dǎo)未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，近年來(lái)一直致力于鼓勵(lì)和促進(jìn)歐盟內(nèi)部物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)來(lái)一直致力于鼓勵(lì)和促進(jìn)歐盟內(nèi)部物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。的發(fā)展。 （二）物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀（二）物聯(lián)網(wǎng)

8、的發(fā)展現(xiàn)狀 二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展1 1國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 日本也是最早展開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)研究的國(guó)家之一。自日本也是最早展開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)研究的國(guó)家之一。自2020世紀(jì)世紀(jì)9090年年代中期以來(lái)，相繼推出了代中期以來(lái)，相繼推出了e-Japane-Japan、u-Japanu-Japan和和i-Japani-Japan等等一系列國(guó)家信息技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略。一系列國(guó)家信息技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略。 韓國(guó)的信息技術(shù)發(fā)展一直居世界前列，是全球?qū)拵占奥薯n國(guó)的信息技術(shù)發(fā)展一直居世界前列，是全球?qū)拵占奥首罡叩膰?guó)家。為了緊跟物聯(lián)網(wǎng)研究的步伐，最高的國(guó)家。為了緊跟物聯(lián)網(wǎng)研究的步伐，20042004年，韓國(guó)年，韓國(guó)推出了推出了

9、u-Koreau-Korea戰(zhàn)略戰(zhàn)略 法國(guó)、德國(guó)、澳大利亞、新加坡等國(guó)也在加緊部署物聯(lián)網(wǎng)法國(guó)、德國(guó)、澳大利亞、新加坡等國(guó)也在加緊部署物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，加快推進(jìn)下一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)步伐，經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，加快推進(jìn)下一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)步伐，希望在新一輪信息產(chǎn)業(yè)中搶占先機(jī)。希望在新一輪信息產(chǎn)業(yè)中搶占先機(jī)。 （二）物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀（二）物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀 二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展2 2國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 19991999年，中國(guó)科學(xué)院就啟動(dòng)了傳感網(wǎng)的研究。年，中國(guó)科學(xué)院就啟動(dòng)了傳感網(wǎng)的研究。國(guó)家中長(zhǎng)國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（2006200620202020年

10、）年）和和“新一代寬新一代寬帶移動(dòng)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)帶移動(dòng)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)”重大專(zhuān)項(xiàng)中均將傳感網(wǎng)列入重點(diǎn)研究重大專(zhuān)項(xiàng)中均將傳感網(wǎng)列入重點(diǎn)研究領(lǐng)域。領(lǐng)域。 20092009年年9 9月月1111日日“傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組成立大會(huì)暨傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組成立大會(huì)暨感感知中國(guó)知中國(guó)高峰論壇高峰論壇”在北京舉行，會(huì)議提出傳感網(wǎng)發(fā)展相在北京舉行，會(huì)議提出傳感網(wǎng)發(fā)展相關(guān)政策，成立傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組。關(guān)政策，成立傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組。 20102010年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展已被列入中國(guó)國(guó)家級(jí)重大科技專(zhuān)年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展已被列入中國(guó)國(guó)家級(jí)重大科技專(zhuān)項(xiàng)，與新能源、綠色制造等并列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)項(xiàng)，與新能源、綠色制造等并列為

11、國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。業(yè)。（二）物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀（二）物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀 二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展 物聯(lián)網(wǎng)作為新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)，是機(jī)遇也是物聯(lián)網(wǎng)作為新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)，是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，其發(fā)展主要面臨以下幾個(gè)問(wèn)題。挑戰(zhàn)，其發(fā)展主要面臨以下幾個(gè)問(wèn)題。 （1 1）知識(shí)產(chǎn)權(quán)）知識(shí)產(chǎn)權(quán) （2 2）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) （3 3）產(chǎn)業(yè)鏈條）產(chǎn)業(yè)鏈條 （4 4）行業(yè)協(xié)作）行業(yè)協(xié)作 （5 5）管理平臺(tái)）管理平臺(tái) （6 6）運(yùn)營(yíng)模式）運(yùn)營(yíng)模式 （7 7）安全問(wèn)題）安全問(wèn)題（三）物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問(wèn)題（三）物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問(wèn)題三、物聯(lián)網(wǎng)的特征三、物聯(lián)網(wǎng)的特征與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)具有以下三個(gè)主要特征。與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)

12、相比，物聯(lián)網(wǎng)具有以下三個(gè)主要特征。（1 1）全面感知）全面感知 “感知感知”是物聯(lián)網(wǎng)的核心。是物聯(lián)網(wǎng)的核心。（2 2）可靠傳遞）可靠傳遞 數(shù)據(jù)傳遞的穩(wěn)定性和可靠性是保證物物相連的關(guān)數(shù)據(jù)傳遞的穩(wěn)定性和可靠性是保證物物相連的關(guān)鍵。鍵。（3 3）智能處理）智能處理 是物聯(lián)網(wǎng)的目的。是物聯(lián)網(wǎng)的目的。四、物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)四、物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu) 物聯(lián)網(wǎng)可以劃分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三物聯(lián)網(wǎng)可以劃分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三層結(jié)構(gòu)，具體體系結(jié)構(gòu)如圖層結(jié)構(gòu)，具體體系結(jié)構(gòu)如圖5-15-1所示。所示。圖圖5-1 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)四、物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)四、物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu) 感知層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ)。

13、感知層又分為數(shù)感知層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ)。感知層又分為數(shù)據(jù)采集與執(zhí)行、短距離無(wú)線(xiàn)通信兩個(gè)部分。據(jù)采集與執(zhí)行、短距離無(wú)線(xiàn)通信兩個(gè)部分。 數(shù)據(jù)采集與執(zhí)行主要是運(yùn)用智能傳感器技術(shù)、身份識(shí)數(shù)據(jù)采集與執(zhí)行主要是運(yùn)用智能傳感器技術(shù)、身份識(shí)別以及其他信息采集技術(shù)，對(duì)物品進(jìn)行基礎(chǔ)信息采集，別以及其他信息采集技術(shù)，對(duì)物品進(jìn)行基礎(chǔ)信息采集，同時(shí)接收上層網(wǎng)絡(luò)送來(lái)的控制信息，完成相應(yīng)執(zhí)行動(dòng)同時(shí)接收上層網(wǎng)絡(luò)送來(lái)的控制信息，完成相應(yīng)執(zhí)行動(dòng)作。短距離無(wú)線(xiàn)通信能完成小范圍內(nèi)的多個(gè)物品的信作。短距離無(wú)線(xiàn)通信能完成小范圍內(nèi)的多個(gè)物品的信息集中與互通功能。息集中與互通功能。四、物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)四、物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)層是整個(gè)

14、物聯(lián)網(wǎng)的中樞。網(wǎng)絡(luò)層是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的中樞。 網(wǎng)絡(luò)層建立在現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)層建立在現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，包括互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計(jì)上，包括互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計(jì)算平臺(tái)等，對(duì)感知層采集上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、算平臺(tái)等，對(duì)感知層采集上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、查詢(xún)、分析、挖掘、理解以及基于感知數(shù)據(jù)決策查詢(xún)、分析、挖掘、理解以及基于感知數(shù)據(jù)決策和行為，并負(fù)責(zé)把信息可靠、安全地傳送出去，和行為，并負(fù)責(zé)把信息可靠、安全地傳送出去，使物品能夠進(jìn)行全球范圍內(nèi)的通信。使物品能夠進(jìn)行全球范圍內(nèi)的通信。 它作為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的重要組成部分，承前啟后，它作為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的重要組成

15、部分，承前啟后，為應(yīng)用層提供各類(lèi)服務(wù)基礎(chǔ)。為應(yīng)用層提供各類(lèi)服務(wù)基礎(chǔ)。四、物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)四、物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu) 應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目的，是物聯(lián)網(wǎng)和用戶(hù)的接口，應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目的，是物聯(lián)網(wǎng)和用戶(hù)的接口，完成物品信息的匯總、協(xié)同、共享、互通、分析、決完成物品信息的匯總、協(xié)同、共享、互通、分析、決策等功能，相當(dāng)于物聯(lián)網(wǎng)的控制層、決策層。策等功能，相當(dāng)于物聯(lián)網(wǎng)的控制層、決策層。 應(yīng)用層將前面兩層收集的物品的信息進(jìn)行統(tǒng)一分析、應(yīng)用層將前面兩層收集的物品的信息進(jìn)行統(tǒng)一分析、決策，用于支撐跨行業(yè)、跨應(yīng)用、跨系統(tǒng)之間的信息決策，用于支撐跨行業(yè)、跨應(yīng)用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享、互通，提高信息的綜合利用

16、度，實(shí)現(xiàn)物協(xié)同、共享、互通，提高信息的綜合利用度，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用，最大程度地為人類(lèi)服務(wù)。軟件開(kāi)發(fā)、聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用，最大程度地為人類(lèi)服務(wù)。軟件開(kāi)發(fā)、智能控制等技術(shù)將會(huì)為用戶(hù)提供豐富多彩的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)智能控制等技術(shù)將會(huì)為用戶(hù)提供豐富多彩的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，如智能交通、智能醫(yī)療、智能家居、智能物流、用，如智能交通、智能醫(yī)療、智能家居、智能物流、智能電網(wǎng)等。智能電網(wǎng)等。五、物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)五、物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)1 1物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)u 從系統(tǒng)的接入方式看，互聯(lián)網(wǎng)接入分有線(xiàn)接入和從系統(tǒng)的接入方式看，互聯(lián)網(wǎng)接入分有線(xiàn)接入和無(wú)線(xiàn)接入。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行于互聯(lián)網(wǎng)核心交無(wú)線(xiàn)接入。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行于互聯(lián)網(wǎng)

17、核心交換結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，并根據(jù)自身需要選擇換結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，并根據(jù)自身需要選擇RFIDRFID或無(wú)線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)的接人方式。傳感網(wǎng)絡(luò)的接人方式。u 從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集方式與傳輸內(nèi)容角度看，互聯(lián)網(wǎng)從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集方式與傳輸內(nèi)容角度看，互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通過(guò)人工方法獲取數(shù)據(jù)信息，而物聯(lián)網(wǎng)則是系統(tǒng)通過(guò)人工方法獲取數(shù)據(jù)信息，而物聯(lián)網(wǎng)則是通過(guò)通過(guò)RFIDRFID、傳感器自動(dòng)獲取。、傳感器自動(dòng)獲取。五、物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)五、物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)2 2物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)u傳感網(wǎng)以數(shù)據(jù)的采集和傳輸為目的，它僅僅感知到信傳感網(wǎng)以數(shù)據(jù)的采集和傳輸為目的，它僅僅感知到信號(hào)，并不強(qiáng)調(diào)對(duì)物體的標(biāo)識(shí)，并不具備物體到物體的號(hào)，并不強(qiáng)調(diào)對(duì)物

18、體的標(biāo)識(shí)，并不具備物體到物體的連接能力，更不具備與系統(tǒng)連接并控制系統(tǒng)的能力。連接能力，更不具備與系統(tǒng)連接并控制系統(tǒng)的能力。u物聯(lián)網(wǎng)的概念相對(duì)比傳感器網(wǎng)大一些。物聯(lián)網(wǎng)不僅僅物聯(lián)網(wǎng)的概念相對(duì)比傳感器網(wǎng)大一些。物聯(lián)網(wǎng)不僅僅是宏觀控制，更注重微觀管理，這體現(xiàn)在對(duì)某一具體是宏觀控制，更注重微觀管理，這體現(xiàn)在對(duì)某一具體物體的識(shí)別上。這種感知、標(biāo)識(shí)物體的手段，除了有物體的識(shí)別上。這種感知、標(biāo)識(shí)物體的手段，除了有傳感器網(wǎng)，還可以有二維碼、傳感器網(wǎng)，還可以有二維碼、RFIDRFID等。如用二維碼、等。如用二維碼、RFIDRFID標(biāo)識(shí)物體之后，就形成了物聯(lián)網(wǎng)，但二維碼、標(biāo)識(shí)物體之后，就形成了物聯(lián)網(wǎng)，但二維碼、RF

19、IDRFID并不在此傳感器網(wǎng)絡(luò)的范疇。并不在此傳感器網(wǎng)絡(luò)的范疇。五、物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)五、物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)3 3物聯(lián)網(wǎng)與泛在網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)與泛在網(wǎng)u泛在網(wǎng)是指基于個(gè)人和社會(huì)的需求，利用現(xiàn)有的和新泛在網(wǎng)是指基于個(gè)人和社會(huì)的需求，利用現(xiàn)有的和新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間按需的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間按需進(jìn)行的信息獲取、傳遞、存儲(chǔ)、認(rèn)知、決策、使用等進(jìn)行的信息獲取、傳遞、存儲(chǔ)、認(rèn)知、決策、使用等服務(wù)。泛在網(wǎng)絡(luò)的概念反映了信息社會(huì)發(fā)展的遠(yuǎn)景和服務(wù)。泛在網(wǎng)絡(luò)的概念反映了信息社會(huì)發(fā)展的遠(yuǎn)景和藍(lán)圖，具有比藍(lán)圖，具有比“手機(jī)也可以是物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)也可以是物聯(lián)網(wǎng)”更廣泛的內(nèi)涵。更廣泛的內(nèi)涵。

20、u物聯(lián)網(wǎng)、泛在網(wǎng)概念的出發(fā)點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn)不完全一致，物聯(lián)網(wǎng)、泛在網(wǎng)概念的出發(fā)點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn)不完全一致，但其目標(biāo)都是突破人與人通信的模式，建立物與物、但其目標(biāo)都是突破人與人通信的模式，建立物與物、物與人之間的通信。而對(duì)物理世界的各種感知技術(shù)，物與人之間的通信。而對(duì)物理世界的各種感知技術(shù)，即傳感器技術(shù)、即傳感器技術(shù)、RFIDRFID技術(shù)、二維碼、攝像等，是構(gòu)成技術(shù)、二維碼、攝像等，是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)、泛在網(wǎng)的必要條件。物聯(lián)網(wǎng)、泛在網(wǎng)的必要條件。五、物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)五、物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)4 4物聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)與M2MM2MuM2MM2M的實(shí)質(zhì)是基于智能機(jī)器終端，以多種通信方式為介的實(shí)質(zhì)是基于智能機(jī)器終端，以多種通信方

21、式為介入手段，為客戶(hù)提供信息化解決方案，用于滿(mǎn)足客戶(hù)入手段，為客戶(hù)提供信息化解決方案，用于滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)監(jiān)控、指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)采集和測(cè)量等方面的應(yīng)用需對(duì)監(jiān)控、指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)采集和測(cè)量等方面的應(yīng)用需求，旨在通過(guò)通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)人、機(jī)器和系統(tǒng)三者之求，旨在通過(guò)通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)人、機(jī)器和系統(tǒng)三者之問(wèn)的智能化、交互式無(wú)縫連接，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的自動(dòng)問(wèn)的智能化、交互式無(wú)縫連接，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的自動(dòng)化?；M2MM2M通信與物聯(lián)網(wǎng)的核心理念一致，不同之處是物聯(lián)網(wǎng)通信與物聯(lián)網(wǎng)的核心理念一致，不同之處是物聯(lián)網(wǎng)的概念、所采用的技術(shù)及應(yīng)用場(chǎng)景更寬泛。的概念、所采用的技術(shù)及應(yīng)用場(chǎng)景更寬泛。M2MM2M只是物只是物聯(lián)網(wǎng)的一部分，聯(lián)

22、網(wǎng)的一部分，M2MM2M是物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成基礎(chǔ)，是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)是物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成基礎(chǔ)，是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一種主要方式，用的一種主要方式，M2MM2M發(fā)展的最終目標(biāo)是物聯(lián)網(wǎng)。發(fā)展的最終目標(biāo)是物聯(lián)網(wǎng)。模塊二模塊二 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)二、傳感器技術(shù)二、傳感器技術(shù) （一）傳感器概述（一）傳感器概述 （二）無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)（二）無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)三、通信技術(shù)三、通信技術(shù)四、納米技術(shù)四、納米技術(shù)五、物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)五、物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù) （一）云計(jì)算（一）云計(jì)算 （二）（二）GPS全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng) （三）（三）GIS地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng) 一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)1 1

23、條碼識(shí)別技術(shù)條碼識(shí)別技術(shù)（1 1）條碼識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)介）條碼識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)介u條碼是將線(xiàn)條與空白按照一定的編碼規(guī)則組合起來(lái)的條碼是將線(xiàn)條與空白按照一定的編碼規(guī)則組合起來(lái)的符號(hào)，用以代表一定的字母、數(shù)字等資料。符號(hào)，用以代表一定的字母、數(shù)字等資料。u條形碼技術(shù)是在計(jì)算機(jī)應(yīng)用和實(shí)踐中產(chǎn)生并發(fā)展起來(lái)?xiàng)l形碼技術(shù)是在計(jì)算機(jī)應(yīng)用和實(shí)踐中產(chǎn)生并發(fā)展起來(lái)的一種廣泛應(yīng)用于商業(yè)、郵政、圖書(shū)管理、倉(cāng)儲(chǔ)、工的一種廣泛應(yīng)用于商業(yè)、郵政、圖書(shū)管理、倉(cāng)儲(chǔ)、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制、交通等領(lǐng)域的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，具有業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制、交通等領(lǐng)域的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，具有輸入速度快、準(zhǔn)確度高、成本低、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，輸入速度快、準(zhǔn)確度高、成本低、可靠性強(qiáng)

24、等優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)今的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)中占有重要的地位。在當(dāng)今的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)中占有重要的地位。u世界上約有世界上約有225225種以上的一維條碼，每種一維條碼都有種以上的一維條碼，每種一維條碼都有自己的一套編碼規(guī)格，規(guī)定每個(gè)字母（可能是文字或自己的一套編碼規(guī)格，規(guī)定每個(gè)字母（可能是文字或數(shù)字）是由幾個(gè)線(xiàn)條及幾個(gè)空白組成，以及字母的排數(shù)字）是由幾個(gè)線(xiàn)條及幾個(gè)空白組成，以及字母的排列。一般較流行的一維條碼有列。一般較流行的一維條碼有3939碼、碼、EANEAN碼、碼、UPCUPC碼、碼、128128碼，以及專(zhuān)門(mén)用于書(shū)刊管理的碼，以及專(zhuān)門(mén)用于書(shū)刊管理的ISBNISBN、ISSNISSN等。等。一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

25、一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)（2 2）識(shí)別原理）識(shí)別原理 由于不同顏色的物體，其反射的可見(jiàn)光的波長(zhǎng)不由于不同顏色的物體，其反射的可見(jiàn)光的波長(zhǎng)不同，白色物體能反射各種波長(zhǎng)的可見(jiàn)光，黑色物體則同，白色物體能反射各種波長(zhǎng)的可見(jiàn)光，黑色物體則吸收各種波長(zhǎng)的可見(jiàn)光，所以當(dāng)條形碼掃描器光源發(fā)吸收各種波長(zhǎng)的可見(jiàn)光，所以當(dāng)條形碼掃描器光源發(fā)出的光經(jīng)光闌及凸透鏡出的光經(jīng)光闌及凸透鏡1 1后，照射到黑白相間的條形碼后，照射到黑白相間的條形碼上時(shí)，反射光經(jīng)凸透鏡上時(shí)，反射光經(jīng)凸透鏡2 2聚焦后，照射到光電轉(zhuǎn)換器上，聚焦后，照射到光電轉(zhuǎn)換器上，于是光電轉(zhuǎn)換器接收到與白條和黑條相應(yīng)的強(qiáng)弱不同于是光電轉(zhuǎn)換器接收到與白條和黑條相應(yīng)的強(qiáng)

26、弱不同的反射光信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)輸出到放大整的反射光信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)輸出到放大整形電路，整形電路把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字電信號(hào)，再形電路，整形電路把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字電信號(hào)，再經(jīng)譯碼接口電路譯成數(shù)字字符信息。經(jīng)譯碼接口電路譯成數(shù)字字符信息。 一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)（3 3）系統(tǒng)組成）系統(tǒng)組成 為了閱讀出條形碼所代表的信息，需要一套條形為了閱讀出條形碼所代表的信息，需要一套條形碼識(shí)別系統(tǒng)，它由條形碼掃描器、放大整形電路、譯碼識(shí)別系統(tǒng)，它由條形碼掃描器、放大整形電路、譯碼接口電路和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等部分組成。碼接口電路和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等部分組成。（4 4）技術(shù)優(yōu)點(diǎn)）技術(shù)優(yōu)點(diǎn) A A輸

27、入速度快。輸入速度快。 B B可靠性高可靠性高 C C采集信息量大采集信息量大 D D靈活實(shí)用靈活實(shí)用 另外，條形碼標(biāo)簽易于制作，對(duì)設(shè)備和材料沒(méi)有另外，條形碼標(biāo)簽易于制作，對(duì)設(shè)備和材料沒(méi)有特殊要求，識(shí)別設(shè)備操作容易，且設(shè)備也相對(duì)便宜。特殊要求，識(shí)別設(shè)備操作容易，且設(shè)備也相對(duì)便宜。一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)（5 5）常見(jiàn)碼制）常見(jiàn)碼制條碼識(shí)別技術(shù)包括一維條碼、二維條碼和三維條碼，下面進(jìn)行簡(jiǎn)條碼識(shí)別技術(shù)包括一維條碼、二維條碼和三維條碼，下面進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。單介紹。A一維條碼一維條碼EAN碼：碼：EAN碼是國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)制定的一種商品用條碼，通碼是國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)制定的一種商品用條碼，通用于全

28、世界。用于全世界。EAN碼符號(hào)有標(biāo)準(zhǔn)版（碼符號(hào)有標(biāo)準(zhǔn)版（EAN-13）和縮短版（）和縮短版（EAN-8）兩種，我國(guó)的通用商品條碼與其等效。我們?nèi)粘Ｙ?gòu)買(mǎi)的商品）兩種，我國(guó)的通用商品條碼與其等效。我們?nèi)粘Ｙ?gòu)買(mǎi)的商品包裝上所印的條碼一般就是包裝上所印的條碼一般就是EAN碼。碼。UPC碼：碼：UPC碼是美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)制定的一種商品用條碼，碼是美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)制定的一種商品用條碼，主要用于美國(guó)和加拿大地區(qū)，我們?cè)诿绹?guó)進(jìn)口的商品上可以看到。主要用于美國(guó)和加拿大地區(qū)，我們?cè)诿绹?guó)進(jìn)口的商品上可以看到。39碼：碼：39碼是一種可表示數(shù)字、字母等信息的條碼，主要用于工碼是一種可表示數(shù)字、字母等信息的條碼，主

29、要用于工業(yè)、圖書(shū)及票證的自動(dòng)化管理，使用極為廣泛。業(yè)、圖書(shū)及票證的自動(dòng)化管理，使用極為廣泛。庫(kù)德巴（庫(kù)德巴（Codebar）碼：庫(kù)德巴碼也可表示數(shù)字和字母信息，主）碼：庫(kù)德巴碼也可表示數(shù)字和字母信息，主要用于醫(yī)療衛(wèi)生、圖書(shū)情報(bào)、物資等領(lǐng)域的自動(dòng)識(shí)別。要用于醫(yī)療衛(wèi)生、圖書(shū)情報(bào)、物資等領(lǐng)域的自動(dòng)識(shí)別。 B二維條碼二維條碼一維條碼所攜帶的信息量有限，如商品上的條碼僅能容納13位（EAN-13碼）阿拉伯?dāng)?shù)字，更多的信息只能依賴(lài)商品數(shù)據(jù)庫(kù)的支持，離開(kāi)了預(yù)先建立的數(shù)據(jù)庫(kù)，這種條碼就沒(méi)有意義了，因此在一定程度上也限制了條碼的應(yīng)用范圍?；谶@個(gè)原因，在90年代發(fā)明了二維條碼。二維條碼除了具有一維條碼的優(yōu)點(diǎn)外，

30、同時(shí)還有信息量大、可靠性高，保密、防偽性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。二維條碼主要有PDF417碼、Code49碼、Code 16K碼、Data Matrix碼、MaxiCode碼等，主要分為堆積或?qū)优攀胶推灞P(pán)或矩陣式兩大類(lèi)。二維條碼技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)集編碼、印刷、識(shí)別、數(shù)據(jù)采集和處理于一身的新興技術(shù)。二維條碼技術(shù)的核心內(nèi)容是利用光電掃描設(shè)備識(shí)讀條碼符號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)識(shí)別，并快速準(zhǔn)確地將信息錄入到計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以達(dá)到自動(dòng)化管理之目的。一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)二維條碼作為一種新的信息存儲(chǔ)和傳遞技術(shù)，從誕生之時(shí)就受到了國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注。經(jīng)過(guò)幾年的努力，現(xiàn)已應(yīng)用在國(guó)防

31、、公共安全、交通運(yùn)輸、醫(yī)療保健、工業(yè)、商業(yè)、金融、海關(guān)及政府管理等多個(gè)領(lǐng)域。二維條碼依靠其龐大的信息攜帶量，能夠把過(guò)去使用一維條碼時(shí)存儲(chǔ)于后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息包含在條碼中，可以直接通過(guò)閱讀條碼得到相應(yīng)的信息，并且二維條碼還有錯(cuò)誤修正技術(shù)及防偽功能，增加了數(shù)據(jù)的安全性。二維條碼可把照片、指紋編制于其中，可有效地解決證件的可機(jī)讀和防偽問(wèn)題。因此，可廣泛應(yīng)用于護(hù)照、身份證、行車(chē)證、軍人證、健康證、保險(xiǎn)卡等。美國(guó)亞利桑納州等十多個(gè)州的駕駛證、美國(guó)軍人證、軍人醫(yī)療證等在幾年前就已采用了PDF417技術(shù)。將證件上的個(gè)人信息及照片編在二維條碼中，不但可以實(shí)現(xiàn)身份證的自動(dòng)識(shí)讀，而且可以有效的防止偽冒證件事件發(fā)生

32、。菲律賓、埃及、巴林等許多國(guó)家也已在身份證或駕駛證上采用了二維條碼，我國(guó)香港特區(qū)護(hù)照上也采用了二維條碼技術(shù)。另外在海關(guān)報(bào)關(guān)單、長(zhǎng)途貨運(yùn)單、稅務(wù)報(bào)表、保險(xiǎn)登記表上也都有使用二維條碼技術(shù)來(lái)解決數(shù)據(jù)輸入及防止偽造、刪改表格的例子。在我國(guó)部分地區(qū)注冊(cè)會(huì)計(jì)師證和汽車(chē)銷(xiāo)售及售后服務(wù)等方面，二維條碼也得到了初步的應(yīng)用。 一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù) C三維條碼三維條碼 進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來(lái)，人們圍繞如何提高條形碼符號(hào)的信息密度進(jìn)行了研究工作，多維條碼稱(chēng)為研究、發(fā)展與未來(lái)應(yīng)用的方向。128碼、93碼等都屬于多位條碼。 三維條碼又叫3D Barcode、多維條碼、萬(wàn)維條碼，或者叫做數(shù)字信息全息圖；叫做三

33、維、多維、萬(wàn)維的原因是，相對(duì)二維條形碼來(lái)說(shuō)的，它能表示計(jì)算機(jī)中的所有信息。 一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)2 2RFIDRFIDu射頻識(shí)別技術(shù)（射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency IdentificationRadio Frequency Identification，RFIDRFID）又稱(chēng)無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過(guò)）又稱(chēng)無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線(xiàn)電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)無(wú)線(xiàn)電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。常用的別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。常用的有

34、低頻（有低頻（125k134.2K125k134.2K）、高頻（）、高頻（13.56Mhz13.56Mhz）、超高頻，）、超高頻，微波等技術(shù)。微波等技術(shù)。RFIDRFID技術(shù)的主要功能是采集數(shù)據(jù)，特點(diǎn)技術(shù)的主要功能是采集數(shù)據(jù)，特點(diǎn)為自動(dòng)識(shí)別、無(wú)需人工干預(yù)。為自動(dòng)識(shí)別、無(wú)需人工干預(yù)。uRFIDRFID技術(shù)以其標(biāo)簽小型化、應(yīng)用領(lǐng)域多元化、產(chǎn)品可技術(shù)以其標(biāo)簽小型化、應(yīng)用領(lǐng)域多元化、產(chǎn)品可重復(fù)使用、可攜帶數(shù)據(jù)量大、標(biāo)簽重復(fù)使用、可攜帶數(shù)據(jù)量大、標(biāo)簽IDID唯一、穿透性好唯一、穿透性好等特點(diǎn)，在世界范圍內(nèi)發(fā)展迅猛，并作為一種數(shù)據(jù)采等特點(diǎn)，在世界范圍內(nèi)發(fā)展迅猛，并作為一種數(shù)據(jù)采集技術(shù)，在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大態(tài)勢(shì)

35、下，逐漸呈現(xiàn)有規(guī)模、集技術(shù)，在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大態(tài)勢(shì)下，逐漸呈現(xiàn)有規(guī)模、有體系的全面發(fā)展。有體系的全面發(fā)展。一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)2 2RFIDRFIDRFIDRFID主要由以下部分組成：主要由以下部分組成：應(yīng)答器：由天線(xiàn)，耦合元件及芯片組成，一般來(lái)說(shuō)都是應(yīng)答器：由天線(xiàn)，耦合元件及芯片組成，一般來(lái)說(shuō)都是用標(biāo)簽作為應(yīng)答器，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，用標(biāo)簽作為應(yīng)答器，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。閱讀器：由天線(xiàn)，耦合元件，芯片組成，讀取（有時(shí)還閱讀器：由天線(xiàn)，耦合元件，芯片組成，讀?。ㄓ袝r(shí)還可以寫(xiě)入）標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式可以寫(xiě)入）

36、標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式RFIDRFID讀讀寫(xiě)器（如：寫(xiě)器（如：C5000WC5000W）或固定式讀寫(xiě)器。）或固定式讀寫(xiě)器。應(yīng)用軟件系統(tǒng)應(yīng)用軟件系統(tǒng) ：是應(yīng)用層軟件，主要是把收集的數(shù)據(jù)進(jìn)：是應(yīng)用層軟件，主要是把收集的數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理，并為人們所使用。一步處理，并為人們所使用。一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)3 3生物特征識(shí)別技術(shù)生物特征識(shí)別技術(shù) 生物特征識(shí)別技術(shù)，目前比較成熟并大規(guī)模使用的生物特征識(shí)別技術(shù)，目前比較成熟并大規(guī)模使用的方式主要為，指紋、虹膜、臉、耳、掌紋、手掌靜方式主要為，指紋、虹膜、臉、耳、掌紋、手掌靜脈等，此外近年，語(yǔ)音識(shí)別、腦電波識(shí)別、唾液提脈等，此外近年，語(yǔ)音識(shí)別、腦

37、電波識(shí)別、唾液提取取DNADNA等研究也有突破，有望進(jìn)入商用階段。等研究也有突破，有望進(jìn)入商用階段。 生物特征識(shí)識(shí)別技術(shù)通常按照，掃描、數(shù)字化處理、生物特征識(shí)識(shí)別技術(shù)通常按照，掃描、數(shù)字化處理、分析、特征提取、存儲(chǔ)、匹配分類(lèi)幾個(gè)步驟處理。分析、特征提取、存儲(chǔ)、匹配分類(lèi)幾個(gè)步驟處理。目前掃描數(shù)字化處理已經(jīng)相對(duì)成熟，主要的研究集目前掃描數(shù)字化處理已經(jīng)相對(duì)成熟，主要的研究集中在分析和特征提取方面。中在分析和特征提取方面。一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)4 4語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù) 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用包括語(yǔ)音撥號(hào)、語(yǔ)音導(dǎo)航、室語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用包括語(yǔ)音撥號(hào)、語(yǔ)音導(dǎo)航、室內(nèi)設(shè)備控制、語(yǔ)音文檔檢索、簡(jiǎn)單

38、的聽(tīng)寫(xiě)數(shù)據(jù)錄入內(nèi)設(shè)備控制、語(yǔ)音文檔檢索、簡(jiǎn)單的聽(tīng)寫(xiě)數(shù)據(jù)錄入等。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)與其他自然語(yǔ)言處理技術(shù)如機(jī)器等。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)與其他自然語(yǔ)言處理技術(shù)如機(jī)器翻譯及語(yǔ)音合成技術(shù)相結(jié)合，可以構(gòu)建出更加復(fù)雜翻譯及語(yǔ)音合成技術(shù)相結(jié)合，可以構(gòu)建出更加復(fù)雜的應(yīng)用，例如語(yǔ)音到語(yǔ)音的翻譯。的應(yīng)用，例如語(yǔ)音到語(yǔ)音的翻譯。 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)所涉及的領(lǐng)域包括：信號(hào)處理、模式語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)所涉及的領(lǐng)域包括：信號(hào)處理、模式識(shí)別、概率論和信息論、發(fā)聲機(jī)理和聽(tīng)覺(jué)機(jī)理、人識(shí)別、概率論和信息論、發(fā)聲機(jī)理和聽(tīng)覺(jué)機(jī)理、人工智能等等。工智能等等。一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)5 5圖像識(shí)別技術(shù)圖像識(shí)別技術(shù) 圖像識(shí)別技術(shù)可能是以圖像的主要特征為基礎(chǔ)

39、的。圖像識(shí)別技術(shù)可能是以圖像的主要特征為基礎(chǔ)的。在圖像識(shí)別過(guò)程中，知覺(jué)機(jī)制必須排除輸入的多余在圖像識(shí)別過(guò)程中，知覺(jué)機(jī)制必須排除輸入的多余信息信息, ,抽出關(guān)鍵的信息。同時(shí)抽出關(guān)鍵的信息。同時(shí), ,在大腦里必定有一個(gè)在大腦里必定有一個(gè)負(fù)責(zé)整合信息的機(jī)制，它能把分階段獲得的信息整負(fù)責(zé)整合信息的機(jī)制，它能把分階段獲得的信息整理成一個(gè)完整的知覺(jué)映像。理成一個(gè)完整的知覺(jué)映像。 在人類(lèi)圖像識(shí)別系統(tǒng)中，對(duì)復(fù)雜圖像的識(shí)別往往要在人類(lèi)圖像識(shí)別系統(tǒng)中，對(duì)復(fù)雜圖像的識(shí)別往往要通過(guò)不同層次的信息加工才能實(shí)現(xiàn)。對(duì)于熟悉的圖通過(guò)不同層次的信息加工才能實(shí)現(xiàn)。對(duì)于熟悉的圖形形, ,由于掌握了它的主要特征，就會(huì)把它當(dāng)作一個(gè)由于

40、掌握了它的主要特征，就會(huì)把它當(dāng)作一個(gè)單元來(lái)識(shí)別，而不再注意它的細(xì)節(jié)了。這種由孤立單元來(lái)識(shí)別，而不再注意它的細(xì)節(jié)了。這種由孤立的單元材料組成的整體單位叫做組塊，每一個(gè)組塊的單元材料組成的整體單位叫做組塊，每一個(gè)組塊是同時(shí)被感知的。在文字材料的識(shí)別中，人們不僅是同時(shí)被感知的。在文字材料的識(shí)別中，人們不僅可以把一個(gè)漢字的筆劃或偏旁等單元組成一個(gè)組塊，可以把一個(gè)漢字的筆劃或偏旁等單元組成一個(gè)組塊，而且能把經(jīng)常在一起出現(xiàn)的字或詞組成組塊單位來(lái)而且能把經(jīng)常在一起出現(xiàn)的字或詞組成組塊單位來(lái)加以識(shí)別。加以識(shí)別。一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)一、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)6 6光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)光學(xué)字符識(shí)別技術(shù) 光學(xué)字符識(shí)別（光學(xué)字符識(shí)別（

41、Optical Character RecognitionOptical Character Recognition，OCROCR）是指電子設(shè)備（例如掃描儀或數(shù)碼相機(jī)）檢）是指電子設(shè)備（例如掃描儀或數(shù)碼相機(jī)）檢查紙上打印的字符，通過(guò)檢測(cè)暗、亮的模式確定其查紙上打印的字符，通過(guò)檢測(cè)暗、亮的模式確定其形狀，然后用字符識(shí)別方法將形狀翻譯成計(jì)算機(jī)文形狀，然后用字符識(shí)別方法將形狀翻譯成計(jì)算機(jī)文字的過(guò)程，即對(duì)文本資料進(jìn)行掃描，然后對(duì)圖像文字的過(guò)程，即對(duì)文本資料進(jìn)行掃描，然后對(duì)圖像文件進(jìn)行分析處理，獲取文字及版面信息的過(guò)程。件進(jìn)行分析處理，獲取文字及版面信息的過(guò)程。 自動(dòng)識(shí)別技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)重要支撐技術(shù)之一，通過(guò)

42、自動(dòng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)重要支撐技術(shù)之一，通過(guò)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)將各種實(shí)體物品與虛擬的物（環(huán)境）識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)將各種實(shí)體物品與虛擬的物（環(huán)境）鏈入網(wǎng)絡(luò)的功能，構(gòu)建萬(wàn)事萬(wàn)物相互連接的物聯(lián)網(wǎng)，鏈入網(wǎng)絡(luò)的功能，構(gòu)建萬(wàn)事萬(wàn)物相互連接的物聯(lián)網(wǎng)，為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供技術(shù)支撐。為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供技術(shù)支撐。二、傳感器技術(shù)二、傳感器技術(shù)1 1傳感器概念傳感器概念 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87GB7665-87對(duì)傳感器下的定義是：對(duì)傳感器下的定義是：“能感能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成的器件或裝置，通常由敏感元件

43、和轉(zhuǎn)換元件組成”。傳感器能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到傳感器能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、式的信息輸出，以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。顯示、記錄和控制等要求。圖圖5-2 傳感器結(jié)構(gòu)傳感器結(jié)構(gòu)（一）傳感器概述（一）傳感器概述二、傳感器技術(shù)二、傳感器技術(shù)2 2傳感器分類(lèi)傳感器分類(lèi)（1 1）根據(jù)工作原理分類(lèi)）根據(jù)工作原理分類(lèi) 電學(xué)式傳感器電學(xué)式傳感器 磁學(xué)式傳感器磁學(xué)式傳感器 光電式傳感器光電式傳感器 電勢(shì)型傳感器電勢(shì)型傳感器 電

44、荷傳感器電荷傳感器 半導(dǎo)體傳感器半導(dǎo)體傳感器 諧振式傳感器諧振式傳感器 電化學(xué)式傳感器電化學(xué)式傳感器（2 2）根據(jù)被測(cè)試對(duì)象分類(lèi)）根據(jù)被測(cè)試對(duì)象分類(lèi) 溫度傳感器溫度傳感器 濕度傳感器濕度傳感器 壓力傳感器壓力傳感器 位移傳感器位移傳感器 加速度傳感器加速度傳感器（一）傳感器概述（一）傳感器概述二、傳感器技術(shù)二、傳感器技術(shù)2 2傳感器分類(lèi)傳感器分類(lèi)（3 3）根據(jù)）根據(jù)傳感器傳感器的工作機(jī)理分類(lèi)的工作機(jī)理分類(lèi) 物理型傳感器物理型傳感器 化學(xué)型傳感器化學(xué)型傳感器 生物型傳感器生物型傳感器（4 4）根據(jù)輸出信號(hào)分類(lèi)）根據(jù)輸出信號(hào)分類(lèi)根據(jù)傳感器輸出信號(hào)的性質(zhì)可分為模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器。根據(jù)傳感器輸

45、出信號(hào)的性質(zhì)可分為模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器。模擬式傳感器輸出模擬信號(hào)，數(shù)字式傳感器輸出數(shù)字信號(hào)。模擬式傳感器輸出模擬信號(hào)，數(shù)字式傳感器輸出數(shù)字信號(hào)。（5 5）根據(jù)能量傳遞方式分類(lèi)）根據(jù)能量傳遞方式分類(lèi)根據(jù)傳感器工作時(shí)能量傳遞方式可分為有源傳感器和無(wú)源傳感器。根據(jù)傳感器工作時(shí)能量傳遞方式可分為有源傳感器和無(wú)源傳感器。 此外，傳感器根據(jù)制造材料類(lèi)別分為金屬、聚合物、陶此外，傳感器根據(jù)制造材料類(lèi)別分為金屬、聚合物、陶瓷、混合物傳感器；根據(jù)制造材料的物理性質(zhì)分為導(dǎo)體、絕瓷、混合物傳感器；根據(jù)制造材料的物理性質(zhì)分為導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體、磁性材料傳感器；根據(jù)制造材料的晶體結(jié)構(gòu)緣體、半導(dǎo)體、磁性材料傳感器

46、；根據(jù)制造材料的晶體結(jié)構(gòu)分為單晶、多晶、非晶材料傳感器；按照制造工藝可分為集分為單晶、多晶、非晶材料傳感器；按照制造工藝可分為集成傳感器、薄膜傳感器、厚膜傳感器、陶瓷傳感器等。成傳感器、薄膜傳感器、厚膜傳感器、陶瓷傳感器等。（一）傳感器概述（一）傳感器概述二、傳感器技術(shù)二、傳感器技術(shù)3 3傳感器的特性參數(shù)傳感器的特性參數(shù)（1 1）線(xiàn)性度）線(xiàn)性度 傳感器的線(xiàn)性度就是指在規(guī)定的條件下，傳感器傳感器的線(xiàn)性度就是指在規(guī)定的條件下，傳感器的校準(zhǔn)曲線(xiàn)與擬合直線(xiàn)之間的最大偏差與滿(mǎn)量程輸?shù)男?zhǔn)曲線(xiàn)與擬合直線(xiàn)之間的最大偏差與滿(mǎn)量程輸出值的百分比。線(xiàn)性度也稱(chēng)為非線(xiàn)性誤差。出值的百分比。線(xiàn)性度也稱(chēng)為非線(xiàn)性誤差。 傳

47、感器的線(xiàn)性度表征傳感器的輸出與輸入之間數(shù)傳感器的線(xiàn)性度表征傳感器的輸出與輸入之間數(shù)量關(guān)系的線(xiàn)性程度。量關(guān)系的線(xiàn)性程度。（一）傳感器概述（一）傳感器概述%100FSmaxLyy二、傳感器技術(shù)二、傳感器技術(shù)3 3傳感器的特性參數(shù)傳感器的特性參數(shù)（2 2）靈敏度）靈敏度 傳感器的靈敏度值傳感器輸出的輸出量與輸入量之比，傳感器的靈敏度值傳感器輸出的輸出量與輸入量之比，或者是輸出量的變化量與引起該變化量的輸入量的變化量之或者是輸出量的變化量與引起該變化量的輸入量的變化量之比，用比，用k k表示。表示。 線(xiàn)型傳感器的靈敏度為常數(shù)，而非線(xiàn)性傳感器的靈敏度線(xiàn)型傳感器的靈敏度為常數(shù)，而非線(xiàn)性傳感器的靈敏度是隨輸

48、入量變換的。靈敏度表征傳感器對(duì)輸入量變化的反應(yīng)是隨輸入量變換的。靈敏度表征傳感器對(duì)輸入量變化的反應(yīng)能力。能力。（3 3）傳感器的遲滯特性）傳感器的遲滯特性 遲滯是指在相同條件下，傳感器的正行程特性與反行程遲滯是指在相同條件下，傳感器的正行程特性與反行程特性的不一致程度。特性的不一致程度。 由于遲滯的存在，對(duì)于同一輸入信號(hào)，傳感器的正反行由于遲滯的存在，對(duì)于同一輸入信號(hào)，傳感器的正反行程輸出信號(hào)并不相等。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是由于傳感程輸出信號(hào)并不相等。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是由于傳感器敏感元件材料的物理性質(zhì)和機(jī)械另部件的缺陷所造成的。器敏感元件材料的物理性質(zhì)和機(jī)械另部件的缺陷所造成的。（一）

49、傳感器概述（一）傳感器概述二、傳感器技術(shù)二、傳感器技術(shù)3 3傳感器的特性參數(shù)傳感器的特性參數(shù)（5 5）零點(diǎn)漂移）零點(diǎn)漂移 零點(diǎn)漂移是指?jìng)鞲衅髟跓o(wú)輸入或輸入為某一定值零點(diǎn)漂移是指?jìng)鞲衅髟跓o(wú)輸入或輸入為某一定值時(shí)，每隔一段時(shí)間進(jìn)行，其輸出值偏離原始值的最時(shí)，每隔一段時(shí)間進(jìn)行，其輸出值偏離原始值的最大偏差與滿(mǎn)量程的百分比，用表示。大偏差與滿(mǎn)量程的百分比，用表示。（6 6）溫漂）溫漂 溫漂是指在外界溫度變化時(shí)，傳感器輸出值的最溫漂是指在外界溫度變化時(shí)，傳感器輸出值的最大偏差與滿(mǎn)量程的百分比。大偏差與滿(mǎn)量程的百分比。（7 7）分辨率）分辨率 分辨率是指?jìng)鞲衅髟谝?guī)定的測(cè)量范圍內(nèi)能夠檢測(cè)分辨率是指?jìng)鞲衅髟谝?guī)

50、定的測(cè)量范圍內(nèi)能夠檢測(cè)出的被測(cè)量的最小變化量。出的被測(cè)量的最小變化量。（8 8）測(cè)量范圍）測(cè)量范圍 測(cè)量范圍指在允許的誤差范圍內(nèi)，被測(cè)量的下限測(cè)量范圍指在允許的誤差范圍內(nèi)，被測(cè)量的下限到上限之間的范圍。上下限之差稱(chēng)為量程。到上限之間的范圍。上下限之差稱(chēng)為量程。（一）傳感器概述（一）傳感器概述二、傳感器技術(shù)二、傳感器技術(shù)3 3傳感器的特性參數(shù)傳感器的特性參數(shù) 傳感器的動(dòng)態(tài)特性常常從時(shí)域和頻域兩個(gè)方面?zhèn)鞲衅鞯膭?dòng)態(tài)特性常常從時(shí)域和頻域兩個(gè)方面即時(shí)域法和頻域法來(lái)分析。因此傳感器的動(dòng)態(tài)特性即時(shí)域法和頻域法來(lái)分析。因此傳感器的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)包括時(shí)域性能指標(biāo)和頻域性能指標(biāo)，包括響應(yīng)參數(shù)包括時(shí)域性能指標(biāo)和頻域性

51、能指標(biāo)，包括響應(yīng)的快速性、準(zhǔn)確性、頻率特性、帶寬等等。一個(gè)動(dòng)的快速性、準(zhǔn)確性、頻率特性、帶寬等等。一個(gè)動(dòng)態(tài)特性好的傳感器，其輸出將嚴(yán)格跟隨輸入量的變態(tài)特性好的傳感器，其輸出將嚴(yán)格跟隨輸入量的變化規(guī)律。不同類(lèi)型的傳感器，在不同的應(yīng)用場(chǎng)合，化規(guī)律。不同類(lèi)型的傳感器，在不同的應(yīng)用場(chǎng)合，根據(jù)不同的應(yīng)用需求，可以采用不同的輸入信號(hào)來(lái)根據(jù)不同的應(yīng)用需求，可以采用不同的輸入信號(hào)來(lái)分析和評(píng)價(jià)。分析和評(píng)價(jià)。（一）傳感器概述（一）傳感器概述二、傳感器技術(shù)二、傳感器技術(shù)4 4傳感器應(yīng)用與發(fā)展傳感器應(yīng)用與發(fā)展 傳感器是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)的主要內(nèi)容之一。從傳感器是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)的主要內(nèi)容之一。從各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)到

52、人們的日常生活，幾乎每一個(gè)現(xiàn)代各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)到人們的日常生活，幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目，都離不開(kāi)各種各樣的傳感器。化項(xiàng)目，都離不開(kāi)各種各樣的傳感器。 社會(huì)需求是傳感器技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。隨著微電社會(huì)需求是傳感器技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、納米材料等技術(shù)的飛速子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、納米材料等技術(shù)的飛速發(fā)展，傳感器技術(shù)成為當(dāng)今世界迅猛發(fā)展的高新技術(shù)之一。發(fā)展，傳感器技術(shù)成為當(dāng)今世界迅猛發(fā)展的高新技術(shù)之一。（1 1）開(kāi)發(fā)新型傳感器）開(kāi)發(fā)新型傳感器（2 2）開(kāi)發(fā)新材料）開(kāi)發(fā)新材料（3 3）采用新工藝）采用新工藝（4 4）集成化和多功能化）集成化和多功能化（5 5）

53、智能化）智能化（6 6）數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化）數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化（一）傳感器概述（一）傳感器概述二、傳感器技術(shù)二、傳感器技術(shù)1 1認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)WSNWSNu 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)先進(jìn)技術(shù)，能夠協(xié)同地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)先進(jìn)技術(shù)，能夠協(xié)同地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并對(duì)其進(jìn)采集網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理，處理后的信息通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式發(fā)送，并以自組多跳的行處理，處理后的信息通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式發(fā)送，并以自組多跳的網(wǎng)絡(luò)方式傳送給觀察者。傳感器、感知對(duì)象、

54、觀察者是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)方式傳送給觀察者。傳感器、感知對(duì)象、觀察者是構(gòu)成WSNWSN的三要素。的三要素。u 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念最早由美國(guó)軍方提出，起源于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念最早由美國(guó)軍方提出，起源于19781978年年美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（Defense Advanced Research Defense Advanced Research Projects AgencyProjects Agency，DARPADARPA）開(kāi)始資助卡耐基）開(kāi)始資助卡耐基梅隆大學(xué)進(jìn)行梅隆大學(xué)進(jìn)行分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究項(xiàng)目。分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究項(xiàng)目。 u 無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)在國(guó)際上被認(rèn)為是繼互聯(lián)

55、網(wǎng)之后的第二大網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)在國(guó)際上被認(rèn)為是繼互聯(lián)網(wǎng)之后的第二大網(wǎng)絡(luò)，20032003年美國(guó)年美國(guó)技術(shù)評(píng)論技術(shù)評(píng)論雜志評(píng)出對(duì)人類(lèi)未來(lái)生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)雜志評(píng)出對(duì)人類(lèi)未來(lái)生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的十大新興技術(shù)，傳感器網(wǎng)絡(luò)被列為第一。影響的十大新興技術(shù)，傳感器網(wǎng)絡(luò)被列為第一。（二）無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)（二）無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)二、傳感器技術(shù)二、傳感器技術(shù)2 2WSNWSN體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu) 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如圖無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如圖5-75-7所示，包括傳感器節(jié)點(diǎn)，匯所示，包括傳感器節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)和管理節(jié)點(diǎn)。聚節(jié)點(diǎn)和管理節(jié)點(diǎn)。（二）無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)（二）無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)ABCDE匯聚節(jié)點(diǎn)傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)管

56、理節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)程通信圖5-7無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)二、傳感器技術(shù)二、傳感器技術(shù)3 3WSNWSN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) WSNWSN協(xié)議棧由應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理協(xié)議棧由應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層層5 5層協(xié)議構(gòu)成，與以太網(wǎng)協(xié)議棧的五層協(xié)議相對(duì)應(yīng)。層協(xié)議構(gòu)成，與以太網(wǎng)協(xié)議棧的五層協(xié)議相對(duì)應(yīng)。 協(xié)議棧還包括能量管理器、拓?fù)涔芾砥骱腿蝿?wù)管理器。這些協(xié)議棧還包括能量管理器、拓?fù)涔芾砥骱腿蝿?wù)管理器。這些管理器使得傳感器節(jié)點(diǎn)能夠按照能源高效的方式協(xié)同工作，管理器使得傳感器節(jié)點(diǎn)能夠按照能源高效的方式協(xié)同工作，在節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，并支持多任務(wù)和資源在節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)中

57、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，并支持多任務(wù)和資源共享。共享。WSNWSN協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖5-205-20所示。所示。（二）無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)（二）無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層應(yīng)用層能量管理平臺(tái)移動(dòng)管理平臺(tái)任務(wù)管理平臺(tái)圖5-9 WSN協(xié)議棧結(jié)構(gòu)三、通信技術(shù)三、通信技術(shù)u物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)主要包含有線(xiàn)通信技術(shù)、遠(yuǎn)距離無(wú)線(xiàn)通信技物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)主要包含有線(xiàn)通信技術(shù)、遠(yuǎn)距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、近距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)和術(shù)、近距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)和InternetInternet技術(shù)等。技術(shù)等。u有線(xiàn)通信技術(shù)是局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的常用組網(wǎng)技術(shù)。有線(xiàn)通信技術(shù)是局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的常用組網(wǎng)技術(shù)。在面向物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中，常

58、被用在局域網(wǎng)與在面向物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中，常被用在局域網(wǎng)與InternetInternet網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)光纖通信技術(shù)的發(fā)展，充分保證了有線(xiàn)互聯(lián)。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)光纖通信技術(shù)的發(fā)展，充分保證了有線(xiàn)通信技術(shù)的高帶寬、低誤碼率、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，保證通信技術(shù)的高帶寬、低誤碼率、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，保證了物聯(lián)網(wǎng)大量信息的傳送對(duì)高性能的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的需求，為物了物聯(lián)網(wǎng)大量信息的傳送對(duì)高性能的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的需求，為物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。u遠(yuǎn)距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)包括衛(wèi)星通信技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)和微遠(yuǎn)距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)包括衛(wèi)星通信技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)和微波通信技術(shù)。遠(yuǎn)距離

59、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋面波通信技術(shù)。遠(yuǎn)距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋面廣等特點(diǎn)，特別適合野外、偏遠(yuǎn)地區(qū)、海島等近距離通信技廣等特點(diǎn)，特別適合野外、偏遠(yuǎn)地區(qū)、海島等近距離通信技術(shù)無(wú)法涉及的區(qū)域，以及移動(dòng)中的、需要實(shí)時(shí)通訊的境況。術(shù)無(wú)法涉及的區(qū)域，以及移動(dòng)中的、需要實(shí)時(shí)通訊的境況。遠(yuǎn)距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)與遠(yuǎn)距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)與InternetInternet技術(shù)相結(jié)合，成為物聯(lián)網(wǎng)通技術(shù)相結(jié)合，成為物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)必要的、有意的補(bǔ)充。信系統(tǒng)必要的、有意的補(bǔ)充。三、通信技術(shù)三、通信技術(shù)u近距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)是指?jìng)鬏斁嚯x在數(shù)十米或數(shù)百米范圍內(nèi)，近距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)是指?jìng)鬏斁嚯x在數(shù)十米或數(shù)百米范圍內(nèi)，

60、實(shí)用較低發(fā)射功率（小于實(shí)用較低發(fā)射功率（小于100mW100mW）的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。短距離無(wú)）的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)有紫蜂（線(xiàn)通信技術(shù)有紫蜂（ZigBeeZigBee）技術(shù)、藍(lán)牙（）技術(shù)、藍(lán)牙（BluetoothBluetooth）技術(shù)、）技術(shù)、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)Wi-FiWi-Fi技術(shù)、紅外數(shù)據(jù)傳輸（技術(shù)、紅外數(shù)據(jù)傳輸（IrDAIrDA）技術(shù)、射頻識(shí)）技術(shù)、射頻識(shí)別（別（RFIDRFID）、超寬帶（）、超寬帶（Ultra-Wide BandUltra-Wide Band，UWBUWB）無(wú)線(xiàn)通信技）無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、近場(chǎng)通信（術(shù)、近場(chǎng)通信（NFCNFC）技術(shù)等。近距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)以其方