物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)技能點(diǎn)分析目錄1.2案例-奧體項(xiàng)目概述1.1走進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)1.3案例-奧體項(xiàng)目需求分析1.5開發(fā)環(huán)境搭建1.4案例-奧體項(xiàng)目概要設(shè)計(jì)1.1物聯(lián)網(wǎng)簡介物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段。其英文名稱是：“Internetofthings（IoT）”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層意思：其一，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)；其二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信，也就是物物相息。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算等通信感知技術(shù)，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也因此被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展，與其說物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)，不如說物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應(yīng)用。因此，應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心，以用戶體驗(yàn)為核心的創(chuàng)新2.0是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。1、傳感器技術(shù)：這也是計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)。大家都知道，到目前為止絕大部分計(jì)算機(jī)處理的都是數(shù)字信號(hào)。自從有計(jì)算機(jī)以來就需要傳感器把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)計(jì)算機(jī)才能處理。2、RFID標(biāo)簽：也是一種傳感器技術(shù)，RFID技術(shù)是融合了無線射頻技術(shù)和嵌入式技術(shù)為一體的綜合技術(shù)，RFID在自動(dòng)識(shí)別、物品物流管理有著廣闊的應(yīng)用前景。3、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)：是綜合了計(jì)算機(jī)軟硬件、傳感器技術(shù)、集成電路技術(shù)、電子應(yīng)用技術(shù)為一體的復(fù)雜技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中有三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：簡單的說，M2M是將數(shù)據(jù)從一臺(tái)終端傳送到另一臺(tái)終端，也就是就是機(jī)器與機(jī)器（MachinetoMachine）的對(duì)話。從廣義上M2M可代表機(jī)器對(duì)機(jī)器（MachinetoMachine）人對(duì)機(jī)器（MantoMachine）、機(jī)器對(duì)人（MachinetoMan）、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)機(jī)器（MobiletoMachine）之間的連接與通信，它涵蓋了所有實(shí)現(xiàn)在人、機(jī)器、系統(tǒng)之間建立通信連接的技術(shù)和手段。M2M簡介：1、家庭應(yīng)用領(lǐng)域：日常水、電和煤氣計(jì)量儀表，利用M2M器件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表，并整合GPRS模塊和CDMA模塊，作為數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸通路，直接與銀行服務(wù)商的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，代替人力。2、零售和支付領(lǐng)域：目前，基于手機(jī)業(yè)務(wù)的電子支付系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用，使用移動(dòng)通信模塊進(jìn)行日常消費(fèi)也是一種不錯(cuò)的選擇。3、物流運(yùn)輸行業(yè)：利用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)訂單查詢與管理、運(yùn)輸安排、交接與支付系統(tǒng)控制等功能，在服務(wù)速度、服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)靈活性方面提高很多。以下為具體例子：感知層：感知層是物聯(lián)網(wǎng)的核心，是信息采集的關(guān)鍵部分，感知層位于物聯(lián)網(wǎng)三層結(jié)構(gòu)中的最底層，其功能為“感知”，即通過傳感網(wǎng)絡(luò)獲取環(huán)境信息；網(wǎng)絡(luò)層：其功能為“傳送”，即通過通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸，網(wǎng)絡(luò)層作為紐帶連接著感知層和應(yīng)用層，它由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)等組成，相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞系統(tǒng)，負(fù)責(zé)將感知層獲取的信息，安全可靠地傳輸?shù)綉?yīng)用層，然后根據(jù)不同的應(yīng)用需求進(jìn)行信息處理；應(yīng)用支撐層：物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用；總結(jié)下物聯(lián)網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層：就是用戶直接使用的各種應(yīng)用，如智能操控、安防、電力抄表、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)等等。接下來我們通過一張圖來詮釋：目錄1.2案例-奧體項(xiàng)目概述1.1走進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)1.3案例-奧體項(xiàng)目需求分析1.5開發(fā)環(huán)境搭建1.4案例-奧體項(xiàng)目概要設(shè)計(jì)

奧體中心項(xiàng)目概述一、項(xiàng)目名稱

項(xiàng)目全稱：奧體中心協(xié)同管理系統(tǒng)。本書中將簡稱為奧體中心項(xiàng)目。二、項(xiàng)目背景第一屆全國青年運(yùn)動(dòng)會(huì)將于福州海峽奧體中心舉行。奧體中心體育場包含有足球場、游泳館、羽毛球館、籃球場、網(wǎng)球場等。屆時(shí)，以福州為主，泉州、廈門、漳州等市為輔的賽區(qū)，將完成26個(gè)大項(xiàng)、30個(gè)分項(xiàng)、306個(gè)小項(xiàng)的比賽，包括港澳臺(tái)在內(nèi)80多個(gè)參賽城市、82個(gè)代表團(tuán)參加。為了實(shí)現(xiàn)奧體中心管理更加高效、安全、便捷，決定利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來解決傳統(tǒng)管理方式存在的缺陷，讓各項(xiàng)比賽能順利進(jìn)行，并給來自全國各地的參賽團(tuán)帶來更好的服務(wù)和體驗(yàn)。目錄1.2案例-奧體項(xiàng)目概述1.1走進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)1.3案例-奧體項(xiàng)目需求分析1.5開發(fā)環(huán)境搭建1.4案例-奧體項(xiàng)目概要設(shè)計(jì)需求分析一、任務(wù)描述在本任務(wù)中，我們要基于項(xiàng)目背景，研究用戶需求，理解并確認(rèn)用戶軟件功能需求，建立可確認(rèn)的、可驗(yàn)證的一個(gè)基本依據(jù)，形成需求分析報(bào)告。二、任務(wù)分析需求分析是整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的開端，一個(gè)項(xiàng)目的成功軟件需求分析是關(guān)鍵的一步。軟件需求分析應(yīng)盡量提供軟件實(shí)現(xiàn)功能需求的全部信息，使得軟件設(shè)計(jì)人員和軟件測試人員不再需要與需求方接觸。三、知識(shí)準(zhǔn)備1、什么是需求分析？2、需求分析的特點(diǎn)1）供需交流困難2）需求動(dòng)態(tài)化3）后續(xù)影響復(fù)雜3、需求分析的具體內(nèi)容四、任務(wù)實(shí)施

1、需求概述 2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)根據(jù)初步分析，我們可以將奧體中心協(xié)同管理系統(tǒng)分解成一下幾個(gè)子系統(tǒng)： 場館門禁管理子系統(tǒng) 場館刷卡驗(yàn)證子系統(tǒng) 場館安防管理子系統(tǒng) 保安安防移動(dòng)子系統(tǒng) 奧體場館導(dǎo)覽子系統(tǒng) 餐廳環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)其中門禁管理子系統(tǒng)、刷卡驗(yàn)證子系統(tǒng)、安防管理子系統(tǒng)是Windows應(yīng)用，安防移動(dòng)子系統(tǒng)、導(dǎo)覽子系統(tǒng)，餐廳環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)是Android移動(dòng)應(yīng)用。 3、系統(tǒng)功能需求1）場館門禁管理子系統(tǒng)2）場館刷卡驗(yàn)證子系統(tǒng)

3）場館安防管理子系統(tǒng)4）保安安防移動(dòng)子系統(tǒng)5）奧體場館導(dǎo)覽子系統(tǒng)

6）餐廳環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)4、軟硬件和其他外部接口需求1）用戶界面如圖1.2所示。圖1.2門禁管理發(fā)卡程序圖1.3刷卡驗(yàn)證程序圖1.4進(jìn)場記錄圖1.5安防管理程序圖1.6保安移動(dòng)客戶端圖1.7場館導(dǎo)覽移動(dòng)客戶端圖1.8足球場圖1.9餐廳環(huán)境監(jiān)控與排隊(duì)預(yù)約子系統(tǒng)2）硬件需求這里不列出詳細(xì)的配置清單，附上硬件配置采購原則： 高性能原則 可靠性原則 可擴(kuò)展性原則 安全性原則 可管理性原則

3）接口需求系統(tǒng)建設(shè)采用先進(jìn)的成熟技術(shù)，建立嚴(yán)密、體系化的系統(tǒng)管理、應(yīng)用平臺(tái)，應(yīng)具有良好的分層設(shè)計(jì)，整體系統(tǒng)擴(kuò)充性能良好，能夠根據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展或變更，在保持現(xiàn)有業(yè)務(wù)處理不受影響的前提下，具有持續(xù)擴(kuò)充功能、適度變化的能力。系統(tǒng)提供WebServices接口，通過SOAP可以方便的與客戶現(xiàn)用系統(tǒng)進(jìn)行集成，交換的文件信息采用規(guī)范的JSON格式，可以很方便地與其他系統(tǒng)進(jìn)行信息交換，以滿足信息化不斷發(fā)展和系統(tǒng)集成需要。4）通訊需求系統(tǒng)采用httpssl通信安全或加密、數(shù)據(jù)傳輸速率和同步通信機(jī)制。對(duì)于客戶端與服務(wù)器交互的數(shù)據(jù)，使用安全套接子層（SSL,SSL加密傳輸主要是針對(duì)WEB的數(shù)據(jù)傳輸，基于重要信息的傳輸安全考慮而設(shè)計(jì)的。）進(jìn)行信息交換，并在客戶移動(dòng)終端和服務(wù)器之間進(jìn)行重要信息的交換。目錄1.2案例-奧體項(xiàng)目概述1.1走進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)1.3案例-奧體項(xiàng)目需求分析1.5開發(fā)環(huán)境搭建1.4案例-奧體項(xiàng)目概要設(shè)計(jì)系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)一、任務(wù)描述在本任務(wù)中，我們要在需求分析的基礎(chǔ)上，對(duì)奧體中心項(xiàng)目進(jìn)行系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)，并形成系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)報(bào)告。二、任務(wù)分析先前的軟件需求分析階段，已經(jīng)搞清楚了“要解決什么問題”，并輸出了系統(tǒng)需求分析報(bào)告。現(xiàn)在進(jìn)入概要設(shè)計(jì)階段，重點(diǎn)說清楚“總體實(shí)現(xiàn)方案”，確定軟件系統(tǒng)的總體布局，各個(gè)子模塊的功能和模塊間的關(guān)系，與外部系統(tǒng)的關(guān)系，并輸出概要設(shè)計(jì)報(bào)告。三、知識(shí)準(zhǔn)備

1、什么是概要設(shè)計(jì)？2、概要設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是什么？軟件概要設(shè)計(jì)階段要做的事情是什么呢？總的來看有四個(gè)方面。設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在需求分析階段，已經(jīng)把系統(tǒng)分解成層次結(jié)構(gòu)，而在概要設(shè)計(jì)階段，需要進(jìn)一步分解，劃分為模塊以及模塊的層次結(jié)構(gòu)。劃分的具體過程是：1）采用某種設(shè)計(jì)方法，將一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)按功能劃分成模塊。2）確定每個(gè)模塊的功能。3）確定模塊之間的調(diào)用關(guān)系。4）確定模塊之間的接口，即模塊之間傳遞的信息。5）評(píng)價(jià)模塊結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 編寫概要設(shè)計(jì)文檔 評(píng)審四、任務(wù)實(shí)施根據(jù)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行概要設(shè)計(jì)后，形成概要設(shè)計(jì)報(bào)告，奧體中心項(xiàng)目的概要設(shè)計(jì)報(bào)告目錄如圖1.10所示。概要設(shè)計(jì)報(bào)告的完整版本可以在本書光盤中找到。圖1.10概要設(shè)計(jì)報(bào)告目錄1、業(yè)務(wù)描述1）場館門禁管理子系統(tǒng)完成奧體場館管理端發(fā)卡程序，使用桌面高頻讀寫器完成發(fā)卡操作，發(fā)卡成功后將數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫。其中發(fā)卡內(nèi)容包括卡號(hào)、次數(shù)、日期。2）場館刷卡驗(yàn)證子系統(tǒng)用戶進(jìn)入場館時(shí)，使用分發(fā)得到的卡片作為入場憑證，系統(tǒng)驗(yàn)證卡片的卡號(hào)、次數(shù)、日期，如果驗(yàn)證成功，系統(tǒng)對(duì)用戶進(jìn)行拍照，并將拍照的圖片數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫，同時(shí)提示用戶驗(yàn)證通過可以進(jìn)入奧體場館。3）場館安防管理子系統(tǒng)使用紅外對(duì)射、火焰、煙霧等物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備，實(shí)現(xiàn)場館的安防管理系統(tǒng)，當(dāng)紅外對(duì)射檢測到有非法入侵，或者檢測到有火焰、煙霧時(shí)報(bào)警燈閃爍，系統(tǒng)通過Socket通訊方式通知保安安防移動(dòng)子系統(tǒng)，安防移動(dòng)系統(tǒng)接到通知后，可關(guān)閉報(bào)警燈。4）保安安防移動(dòng)子系統(tǒng)基于android客戶端實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽場館安防管理子系統(tǒng)發(fā)送的警情，實(shí)現(xiàn)保安對(duì)場館的實(shí)時(shí)防衛(wèi)。5）奧體場館導(dǎo)覽子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)奧體主要場館的android移動(dòng)端導(dǎo)覽參觀，獲取ZigBee四通道溫濕度值的顯示，用戶使用導(dǎo)覽客戶端在進(jìn)入每個(gè)場館時(shí)，都會(huì)對(duì)該場館進(jìn)行語音介紹等功能。6）餐廳環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)餐廳環(huán)境監(jiān)控子系統(tǒng)包含于奧體場館導(dǎo)覽系統(tǒng)中，通過ZigBee協(xié)議完成對(duì)相關(guān)ZigBee傳感器數(shù)據(jù)的獲取。2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1.11所示。圖1.11系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3、系統(tǒng)用例圖如圖1.12所示。圖1.12系統(tǒng)用例圖4、物理架構(gòu)圖如圖1.13所示。圖1.13物理架構(gòu)圖5、開發(fā)框架圖如圖1.14所示。6、運(yùn)行架構(gòu)圖如圖1.15所示。7、技術(shù)方案 應(yīng)用展示：DotNet