物聯(lián)網(wǎng)工程概論

（鄧謙曾王輝）第1章

緒論.pptx第2章

物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu).pptx第3章

嵌入式系統(tǒng).pptx第4章

WSN無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò).pptx第5章

RFID射頻識(shí)別技術(shù).pptx第6章

物聯(lián)網(wǎng)通信.pptx第7章

物聯(lián)網(wǎng)中間件.pptx第8章

物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)與應(yīng)用.pptx第9章

物聯(lián)網(wǎng)安全.pptx全套可編輯PPT幻燈片課件（共9章）第1章

緒論物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展1.2物聯(lián)網(wǎng)的前景展望1.3物聯(lián)網(wǎng)與智慧地球1.4第1章緒論物聯(lián)網(wǎng)概述1.1學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程

掌握物聯(lián)網(wǎng)的定義

熟悉物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

了解物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)特征

熟悉物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域第1章緒論1.1.1物聯(lián)網(wǎng)定義

國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布的ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)做了如下定義：通過(guò)二維碼識(shí)讀設(shè)備，射頻識(shí)別（RFID）裝置，紅外感應(yīng)器，全球定位系統(tǒng)和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)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，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)。1.1物聯(lián)網(wǎng)概述

中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟將物聯(lián)網(wǎng)定義為：當(dāng)下幾乎所有技術(shù)與計(jì)算機(jī)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物體與物體之間，環(huán)境以及狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)共享以及智能化的收集，傳遞，處理，執(zhí)行。廣義上說(shuō)，當(dāng)下涉及到信息技術(shù)的應(yīng)用，都可以納入物聯(lián)網(wǎng)的范疇。1.1.1物聯(lián)網(wǎng)定義1.1.2物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)1.嵌入式技術(shù)2.無(wú)線傳感技術(shù)3.RFID標(biāo)簽4.低功耗短距離無(wú)線通訊5.中間件技術(shù)6.安全技術(shù)1.1.3相關(guān)技術(shù)特征1.2.2技術(shù)背景計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信與微電子技術(shù)的高速發(fā)展，促進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、射頻標(biāo)簽（RFID）技術(shù)，全球定位系統(tǒng)（GPS）與數(shù)字地球技術(shù)的廣泛應(yīng)用，以及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）研究的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用所產(chǎn)生的巨大經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，加深了人們對(duì)信息化作用的認(rèn)識(shí)，而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、RFID技術(shù)、GPS技術(shù)與WSN技術(shù)為實(shí)現(xiàn)全球商品貨物快速流通的跟蹤識(shí)別與信息利用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代管理打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。1.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展1.2.1社會(huì)背景1.互聯(lián)網(wǎng)與無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展奠

定了基礎(chǔ)2.解決物理世界與信息世界分離所造成的問(wèn)

題成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的推動(dòng)力3.社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

的推動(dòng)力1.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展1.3.1前景分析

業(yè)內(nèi)專(zhuān)家認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟(jì)效益，大大節(jié)約成本；另一方面可以為全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇提供技術(shù)動(dòng)力。美國(guó)，歐盟等都在投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)。我國(guó)也正在高度關(guān)注，重視物聯(lián)網(wǎng)的研究，工業(yè)和信息化部會(huì)同有關(guān)部門(mén)，在新一代信息技術(shù)方面正在開(kāi)展研究，以形成支持新一代信息技術(shù)發(fā)展的政策措施。1.3物聯(lián)網(wǎng)的前景展望1.3.2政府措施

物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)迅速崛起得益于我國(guó)在物聯(lián)網(wǎng)方面的以下幾點(diǎn)大優(yōu)勢(shì)：我國(guó)早在1999年就啟動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)核心傳感網(wǎng)技術(shù)研究，研發(fā)水平處于世界前列；在世界傳感網(wǎng)領(lǐng)域，我國(guó)是標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)國(guó)之一，專(zhuān)利擁有量高；我國(guó)是能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)完整產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)家之一；我國(guó)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)和寬帶覆蓋率高，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)設(shè)施支持；我國(guó)已經(jīng)成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，有較為雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力支持物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。1.3物聯(lián)網(wǎng)的前景展望1.4.1智慧的電力1.4.2智慧的城市1.4.3智慧的交通1.4.4智慧的醫(yī)療1.4.5智慧的零售1.4物聯(lián)網(wǎng)與智慧地球什么是物聯(lián)網(wǎng)？物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)有哪幾層？物聯(lián)網(wǎng)包含哪些技術(shù)特征？簡(jiǎn)述物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的社會(huì)、技術(shù)背景。就當(dāng)前而言，討論物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的前景。就生活中常見(jiàn)的事物，討論物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域哪

些？課后習(xí)題ThankYou!第2章

物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)感知層2.2網(wǎng)絡(luò)層2.3應(yīng)用層2.4第2章物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)概述2.1學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解物聯(lián)網(wǎng)體系的三層架構(gòu)

了解物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景

了解物聯(lián)網(wǎng)涉及到的關(guān)鍵技術(shù)

第2章物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)2.1.1物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景

2.1概述1．智能物流2．智能交通3．綠色建筑4．智能電網(wǎng)5．環(huán)境監(jiān)測(cè)2.1.1物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景2.1.2物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)2.2.1感知層功能需求物聯(lián)網(wǎng)感知層解決的就是人類(lèi)世界和物理世界的數(shù)據(jù)獲取問(wèn)題，包括各類(lèi)物理量、標(biāo)識(shí)、音頻、視頻數(shù)據(jù)。感知層處于三層架構(gòu)的最底層，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ)，具有物聯(lián)網(wǎng)全面感知的核心能力。作為物聯(lián)網(wǎng)的最基本一層，感知層具有十分重要的作用。2.2感知層2.2.2感知層關(guān)鍵技術(shù)1．傳感器技術(shù)2．RFID技術(shù)3．二維碼技術(shù)

2.2感知層2.3.1網(wǎng)絡(luò)層功能需求在物聯(lián)網(wǎng)中，要求網(wǎng)絡(luò)層能夠把感知層感知到的數(shù)據(jù)無(wú)障礙、高可靠性、高安全性地進(jìn)行傳送，它解決的是感知層所獲得的數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi)，尤其是遠(yuǎn)距離地傳輸問(wèn)題。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層將承擔(dān)比現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)更大的數(shù)據(jù)量和面臨更高的服務(wù)質(zhì)量要求，所以現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)尚不能滿足物聯(lián)網(wǎng)的需求，這就意味著物聯(lián)網(wǎng)需要對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合和擴(kuò)展，利用新技術(shù)以實(shí)現(xiàn)更加廣泛和高效的互聯(lián)功能。2.3網(wǎng)絡(luò)層2.3.2網(wǎng)絡(luò)層關(guān)鍵技術(shù)1．Internet2．移動(dòng)通信網(wǎng)3．ZigBee4．無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)5．藍(lán)牙

2.3網(wǎng)絡(luò)層2.4.1應(yīng)用層功能需求應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力和目的。應(yīng)用層的主要功能是把感知和傳輸來(lái)的信息進(jìn)行分析和處理，做出正確的控制和決策，實(shí)現(xiàn)智能化的管理、應(yīng)用和服務(wù)。這一層解決的是信息處理和人機(jī)界面的問(wèn)題。2.4應(yīng)用層2.4.2應(yīng)用層關(guān)鍵技術(shù)1．M2M2．云計(jì)算3．人工智能4．?dāng)?shù)據(jù)挖掘5．中間件

2.4應(yīng)用層當(dāng)前社會(huì)我們?cè)鯓佣x“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。RFID技術(shù)和二維碼相比各自的優(yōu)點(diǎn)是什么？ZigBee是一種什么技術(shù)，有什么特點(diǎn)？列舉物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)鍵技術(shù)有哪些？物聯(lián)網(wǎng)的“網(wǎng)絡(luò)層”和傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)“網(wǎng)絡(luò)”是不是一回事？說(shuō)說(shuō)它們之間的異同。簡(jiǎn)單說(shuō)明什么是“云計(jì)算”目前哪些服務(wù)可以稱(chēng)為云服務(wù)。談?wù)労褪澜绨l(fā)達(dá)國(guó)家相比中國(guó)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。課后習(xí)題ThankYou!第3章

嵌入式系統(tǒng)嵌入式硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)3.2嵌入式操作系統(tǒng)3.3嵌入式系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用3.4第3章嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的概述3.1嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程3.5學(xué)習(xí)目標(biāo)

掌握嵌入式的定義、特點(diǎn)等

了解嵌入式硬件平臺(tái)

了解嵌入式軟件平臺(tái)

掌握嵌入式軟件開(kāi)發(fā)的方法、特點(diǎn)

熟悉嵌入式技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的作用

第3章嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)在我們的生活中無(wú)處不在，像我們平時(shí)常常見(jiàn)到的手機(jī)、PDA、電子詞典、可視電話、VCD/DVD/MP3Player、數(shù)字相機(jī)（DC）、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（DV）、U-Disk、機(jī)頂盒（SetTopBox）、高清電視（HDTV）、游戲機(jī)、智能玩具、交換機(jī)、路由器、數(shù)控設(shè)備或儀表、汽車(chē)電子、家電控制系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、航天航空設(shè)備等等都是典型的嵌入式系統(tǒng)。嵌入式將會(huì)是我們數(shù)字化生存的基礎(chǔ)。3.1嵌入式系統(tǒng)的概述1．現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的技術(shù)發(fā)展史（1）始于微型機(jī)時(shí)代的嵌入式應(yīng)用（2）現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的兩大分支（3）兩大分支發(fā)展的里程碑事件2.嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展道路（1）單片機(jī)開(kāi)創(chuàng)了嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展道路（2）單片機(jī)的技術(shù)發(fā)展史（3）嵌入式技術(shù)發(fā)展階段3.1.1嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展1．工業(yè)控制2．交通管理3．信息家電4．家庭智能管理5．其他應(yīng)用領(lǐng)域3.1.2主要應(yīng)用領(lǐng)域

IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）對(duì)嵌入式系統(tǒng)的定義：“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置”。原文為：DevicesUsedtoControl，MonitororAssisttheOperationofEquipment，MachineryorPlants。3.1.3嵌入式系統(tǒng)定義（1）嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定應(yīng)用的。（2）嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物。（3）嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計(jì)，量體裁衣、去除冗余，力爭(zhēng)在同樣的硅片面積上實(shí)現(xiàn)更高的性能，這樣才能在具體應(yīng)用中對(duì)處理器的選擇更具有競(jìng)爭(zhēng)力。3.1.4嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)（4）嵌入式系統(tǒng)和具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起，它的升級(jí)換代也是和具體產(chǎn)品同步進(jìn)行，因此嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進(jìn)入市場(chǎng)，具有較長(zhǎng)的生命周期。（5）為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲(chǔ)器芯片或單片機(jī)本身中，而不是存貯于磁盤(pán)等載體中。（6）嵌入式系統(tǒng)本身不具備自主開(kāi)發(fā)能力，即使設(shè)計(jì)完成以后用戶通常也是不能對(duì)其中的程序功能進(jìn)行修改的，必須有一套開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境才能進(jìn)行開(kāi)發(fā)。3.1.4嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)3.1.5嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)硬件平臺(tái)3.1.5嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)3.1.5嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)軟件平臺(tái)3.1.5嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)3.2.1嵌入式處理器簡(jiǎn)介1.嵌入式RISC微處理器2.嵌入式CISC微處理器3.2嵌入式硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)3.2.2ARM處理器簡(jiǎn)介1.ARM發(fā)展史2.ARM處理器特點(diǎn)3.ARM處理器系列4.ARM體系結(jié)構(gòu)5.ARM處理器主要工作模式6.應(yīng)用選型3.2嵌入式硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)3.2.3C2410處理器簡(jiǎn)介S3C2410處理器是Samsung公司基于ARM公司的ARM920T處理器核，采用FBGA封裝，采用0.18um制造工藝的32位微控制器。該處理器擁有：獨(dú)立的16KB指令Cache和16KB數(shù)據(jù)Cache，MMU，支持TFT的LCD控制器，NAND閃存控制器，3路UART，4路DMA，4路帶PWM的Timer，I/O口，RTC，8路10位ADC，TouchScreen接口，IIC-BUS接口，IIS-BUS接口，2個(gè)USB主機(jī)，1個(gè)USB設(shè)備，SD主機(jī)和MMC接口，2路SPI。S3C2410處理器最高可運(yùn)行在203MHz。3.2嵌入式硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)嵌入式操作系統(tǒng)EOS（EmbeddedOperatingSystem）是一種用途廣泛的系統(tǒng)軟件，過(guò)去它主要應(yīng)用于工業(yè)控制和國(guó)防系統(tǒng)領(lǐng)域。EOS負(fù)責(zé)嵌入系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配、調(diào)度作，控制、協(xié)調(diào)并發(fā)活動(dòng)；它必須體現(xiàn)其所在系統(tǒng)的特征，能夠通過(guò)裝卸某些模塊來(lái)達(dá)到系統(tǒng)所要求的功能。3.3嵌入式操作系統(tǒng)3.3.1嵌入式Linux3.3.2

Windows

CE3.3.3

Palm

OS3.3.4VxWorks3.3嵌入式操作系統(tǒng)3.4嵌入式系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用3.4.1嵌入式系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)之間的區(qū)別與聯(lián)系物聯(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。因此物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)必須具備嵌入式系統(tǒng)構(gòu)建的智能終端。物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠?qū)ξ矬w實(shí)施智能控制，這就是我們今天所說(shuō)的嵌入式系統(tǒng)所能做到的。3.4.2嵌入式智能終端設(shè)備1.家居智能終端2.數(shù)字會(huì)議桌面智能終端3.4G智能終端4.金融智能終端機(jī)3.5嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程

3.5.1總體開(kāi)發(fā)流程3.5.2嵌入式系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)3.5.3嵌入式系統(tǒng)的硬件開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)的定義與特點(diǎn)。簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。ARM處理器的工作特點(diǎn)有哪些？列舉常見(jiàn)的嵌入式OS特點(diǎn)及應(yīng)用。簡(jiǎn)述嵌入式軟件開(kāi)發(fā)中交叉編譯與調(diào)試的原理。簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)一般的開(kāi)發(fā)步驟。論述嵌入式技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的作用與影響。課后習(xí)題ThankYou!第4章WSN無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN的應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)4.2WSN的特點(diǎn)4.3第4章WSN無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述4.1學(xué)習(xí)目標(biāo)了解無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)了解無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀了解無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)涉及到的技術(shù)了解無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的異同第4章WSN無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)4.1.1什么是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetworks．WSN．簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線感知網(wǎng)）是當(dāng)前在國(guó)際上備受關(guān)注的、涉及多學(xué)科高度交叉、知識(shí)高度集成的前沿?zé)狳c(diǎn)研究領(lǐng)域。4.1WSN無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)以最小的成本和最大的靈活性，連接任何有通信需求的終端設(shè)備，發(fā)送指令。4.1.1什么是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)

一個(gè)典型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)架構(gòu)包括分布式無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)（群）、接收發(fā)送器匯聚節(jié)點(diǎn)（網(wǎng)關(guān)）、數(shù)據(jù)中心（任務(wù)管理）等。4.1.1什么是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要包括以下幾部分：(1)管理中心（數(shù)據(jù)中心）。(2)傳輸介質(zhì)（有線網(wǎng)絡(luò)如互聯(lián)網(wǎng)或通訊衛(wèi)星）。(3)匯聚節(jié)點(diǎn)（或稱(chēng)為網(wǎng)關(guān)）。(4)傳感器節(jié)點(diǎn)。(5)傳感網(wǎng)絡(luò)。4.1.2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示：4.1.2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)4.2.1WSN的應(yīng)用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)部或附近區(qū)域的大量廉價(jià)的具有通信、感測(cè)及計(jì)算能力的微型傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)自組織構(gòu)成的“智能”測(cè)控網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事、農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療衛(wèi)生、工業(yè)、智能交通、建筑物監(jiān)測(cè)、空間探索等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景和巨大的應(yīng)用價(jià)值，被認(rèn)為是未來(lái)改變世界的十大技術(shù)之一、全球未來(lái)四大高技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。4.2WSN的應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)

環(huán)境監(jiān)測(cè)

建筑監(jiān)測(cè)

智能醫(yī)療

智能交通

智能農(nóng)業(yè)

工業(yè)領(lǐng)域

軍事領(lǐng)域4.2.1WSN的應(yīng)用WSN發(fā)展歷程第一代傳感器網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代，使用具有簡(jiǎn)單信息信號(hào)獲取能力的傳統(tǒng)傳感器，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、連接傳感控制器構(gòu)成傳感器網(wǎng)絡(luò)。第二代傳感器網(wǎng)絡(luò)，具有獲取多種信息信號(hào)的綜合能力，采用串/并接口(如RS-232、RS-485)與傳感控制器相連，構(gòu)成有綜合多種信息的傳感器網(wǎng)絡(luò)。4.2.2WSN的發(fā)展現(xiàn)狀第三代傳感器網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代后期和2l世紀(jì)初，用具有智能獲取多種信息信號(hào)的傳感器，采用現(xiàn)場(chǎng)總線連接傳感控制器，構(gòu)成局域網(wǎng)絡(luò)，成為智能化傳感器網(wǎng)絡(luò)。第四代傳感器網(wǎng)絡(luò)正在開(kāi)發(fā)和更新中，一般使用大量的具有多功能多信息信號(hào)獲取能力的傳感器，采用自組織無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，與傳感器網(wǎng)絡(luò)控制器連接，構(gòu)成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。WSN發(fā)展歷程

美國(guó)

歐盟

日本

韓國(guó)

國(guó)外研究現(xiàn)狀在一份我國(guó)未來(lái)20年預(yù)見(jiàn)技術(shù)的調(diào)查報(bào)告中，信息領(lǐng)域157項(xiàng)技術(shù)課題中有7項(xiàng)與傳感器網(wǎng)絡(luò)直接相關(guān)。2006年初發(fā)布的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》為信息技術(shù)定義了三個(gè)前沿方向，其中兩個(gè)與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究直接相關(guān)，即智能感知技術(shù)和自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。我國(guó)2010年遠(yuǎn)景規(guī)劃和“十五”計(jì)劃中將WSN列為重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一。

國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

傳感器技術(shù)

最早的傳感器出現(xiàn)在1861年，作為連接物理世界與電子世界的重要媒介，在當(dāng)今信息化的過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。事實(shí)上，傳感器已經(jīng)滲透到人們當(dāng)今的日常生活中。傳統(tǒng)傳感器組成4.2.3WSN的關(guān)鍵技術(shù)和傳統(tǒng)的傳感器不同，無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)不僅包括了傳感器部件，而且集成了微型處理器和無(wú)線通信芯片等，能夠?qū)Ω兄男畔⑦M(jìn)行分析處理和網(wǎng)絡(luò)傳輸，如圖所示。無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)組成

傳感器技術(shù)1.路由協(xié)議的特點(diǎn)2.路由機(jī)制需滿足的要求3.路由協(xié)議的種類(lèi)4.能量感知路由協(xié)議5.基于查詢的路由協(xié)議6.地理位置路由協(xié)議7.基于QoS的路由

路由技術(shù)1.基于競(jìng)爭(zhēng)的MAC協(xié)議IEEE802.11MAC協(xié)議S-MAC協(xié)議T-MAC協(xié)議SIFT協(xié)議

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議2.基于時(shí)分復(fù)用的MAC協(xié)議基于分簇網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議DEANA協(xié)議TRAMA協(xié)議3.錯(cuò)誤控制

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議4.3.1WSN的特點(diǎn)(1)硬件資源有限。(2)電源容量有限。(3)無(wú)中心。(4)自組織。(5)多跳路由。(6)動(dòng)態(tài)拓?fù)洹?7)節(jié)點(diǎn)數(shù)量眾多，分布密集。4.3WSN的特點(diǎn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種獨(dú)立出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，它的基本組成單位是節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)集成了傳感器、微處理器、無(wú)線接口和電源四個(gè)模塊。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中業(yè)已成熟的解決方案可以借鑒到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中來(lái)。但是基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身的用途和應(yīng)用特點(diǎn)，出現(xiàn)了許多傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)未考慮過(guò)的問(wèn)題。4.3.2WSN與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的差異在將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到野外時(shí)最大的問(wèn)題是如何保證節(jié)點(diǎn)在重植被覆蓋下仍能正常組網(wǎng)通信。容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的山區(qū)往往植被密集，在進(jìn)行項(xiàng)目（環(huán)境非常類(lèi)似山區(qū)，人跡罕至，高達(dá)一人高的野草和大量樹(shù)木）之前數(shù)次派人進(jìn)行實(shí)地考察，并進(jìn)行了詳細(xì)的討論和分析，最終2.4GHz被認(rèn)為最為適合該環(huán)境的使用。

通信距離無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于特殊場(chǎng)合時(shí)，電源幾乎不可更換，因此功耗問(wèn)題顯得至關(guān)重要。在系統(tǒng)的功耗模型中，最關(guān)心的問(wèn)題是：(1)微控制器的操作模式（休眠模式、操作模式，潛在的減慢時(shí)鐘速率等），無(wú)線前端的工作模式（休眠、空閑、接收、發(fā)射等）；(2)在每種模式中，每個(gè)功能模塊的功耗量以及它與哪些參數(shù)有關(guān)；

能源消耗(3)在發(fā)射功率受限的情況下，發(fā)射功率和系統(tǒng)功耗的映射關(guān)系；(4)從一種操作模式轉(zhuǎn)換到另外一種操作模式（假設(shè)可以直接轉(zhuǎn)換）的轉(zhuǎn)換時(shí)間及其功耗；(5)無(wú)線調(diào)制解調(diào)器的接收靈敏度和最大輸出功率；(6)附加的品質(zhì)因數(shù)(如發(fā)射前端的溫漂和頻穩(wěn)度、接收信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)指示信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)等）。

能源消耗無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)被布置在無(wú)人值守的環(huán)境中時(shí)，更換能源幾乎不可能，為了節(jié)約能源，發(fā)射功率要盡可能小，傳輸距離要短，節(jié)點(diǎn)間通信需要中間節(jié)點(diǎn)作為中繼。

可靠通信傳感器網(wǎng)絡(luò)受到的安全威脅和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)所受到的安全威脅不同，所以現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制不適合此領(lǐng)域，需要開(kāi)發(fā)針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的專(zhuān)門(mén)協(xié)議，如圖所示。

網(wǎng)絡(luò)安全根據(jù)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下4個(gè)方面：(1)靈活、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系。(2)跨層設(shè)計(jì)。(3)ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。(4)與其他網(wǎng)絡(luò)的融合。4.3.3WSN的未來(lái)簡(jiǎn)述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的特點(diǎn)和分類(lèi)及協(xié)議設(shè)計(jì)需要解決哪些問(wèn)題。常用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議有哪些？什么是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC？簡(jiǎn)述DEANA協(xié)議的工作原理簡(jiǎn)述ZigBee網(wǎng)絡(luò)工作的主要特點(diǎn)。簡(jiǎn)述能量感知路由協(xié)議的設(shè)計(jì)思路。課后習(xí)題ThankYou!第5章

RFID射頻識(shí)別技術(shù)RFID系統(tǒng)的組成及原理5.2第5章RFID射頻識(shí)別技術(shù)RFID技術(shù)概論5.1RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)5.3學(xué)習(xí)目標(biāo)了解RFID的定義了解RFID的工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景了解RFID的特點(diǎn)和發(fā)展形勢(shì)了解RFID的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)第5章RFID射頻識(shí)別技術(shù)無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)作為本世紀(jì)最有發(fā)展前途的信息技術(shù)之一，已得到全球業(yè)界的高度重視；中國(guó)擁有產(chǎn)品門(mén)類(lèi)最為齊全的裝備制造業(yè)，又是全球IT產(chǎn)品最重要的生產(chǎn)加工基地和消費(fèi)市場(chǎng)，同時(shí)還是世界第三大貿(mào)易國(guó)。這些都為中國(guó)電子標(biāo)簽產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用的發(fā)展提供了巨大的市場(chǎng)空間、帶來(lái)了難得的發(fā)展機(jī)遇，RFID技術(shù)與電子標(biāo)簽應(yīng)用必將成為中國(guó)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展和信息化建設(shè)的一個(gè)新機(jī)遇、成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。第5章RFID射頻識(shí)別技術(shù)5.1.1RFID技術(shù)的定義

RFID是射頻識(shí)別技術(shù)的英文(RadioFrequencyIdentification)的縮寫(xiě)，射頻識(shí)別技術(shù)是20世紀(jì)90年代開(kāi)始興起并逐漸走向成熟的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，射頻識(shí)別技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞并通過(guò)所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的的技術(shù)。5.1RFID技術(shù)概論1.按根據(jù)供電方式的不同，電子標(biāo)簽可分為無(wú)源標(biāo)簽、半無(wú)源標(biāo)簽、有源標(biāo)簽。2.根據(jù)應(yīng)用頻率的不同，RFID可分為低頻(LF，30kHz-lMHz)、高頻(HF，3MHz-30MHz)、超高頻(UHF，300MHz-l000MHz)、微波(MW，2.4GHz或5.8GHz)這四種。5.1.2RFID系統(tǒng)的分類(lèi)3.根據(jù)RFID卡的不同可分為可讀寫(xiě)卡(RW)、一次寫(xiě)入多次讀出卡(WORM)和只讀卡（RO）。4.根據(jù)RFID調(diào)制方式的不同還可分為主動(dòng)式(Activetag)和被動(dòng)式(Passivetag)。5.1.2RFID系統(tǒng)的分類(lèi)1．RFID的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀（1）美國(guó)（2）歐洲（3）日本（4）中國(guó)2.RFID的發(fā)展趨勢(shì)5.1.3RFID產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀目前RFID應(yīng)用的領(lǐng)域有：1.物流：物流過(guò)程中的貨物追蹤，信息自動(dòng)采集，倉(cāng)儲(chǔ)應(yīng)用，港口應(yīng)用，郵政，快遞。2.零售：商品的銷(xiāo)售數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，補(bǔ)貨，防盜。3.制造業(yè)：生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，質(zhì)量追蹤，自動(dòng)化生產(chǎn)。4.服裝業(yè)：自動(dòng)化生產(chǎn)，倉(cāng)儲(chǔ)管理，品牌管理，單品管理，渠道管理。5.醫(yī)療：醫(yī)療器械管理，病人身份識(shí)別，嬰兒防盜。5.1.4RFID的應(yīng)用與展望6.身份識(shí)別：電子護(hù)照，身份證，學(xué)生證等各種電子證件。7.防偽：貴重物品（煙，酒，藥品）的防偽，票證的防偽等。8.資產(chǎn)管理：各類(lèi)資產(chǎn)（貴重的或數(shù)量大相似性高的或危險(xiǎn)品等)。9.交通：高速不停車(chē)，出租車(chē)管理，公交車(chē)樞紐管理，鐵路機(jī)車(chē)識(shí)別等。10.食品：水果，蔬菜，生鮮，食品等保鮮度管理。5.1.4RFID的應(yīng)用與展望11.動(dòng)物識(shí)別：訓(xùn)養(yǎng)動(dòng)物，畜牧牲口，寵物等識(shí)別管理。12.圖書(shū)館：書(shū)店，圖書(shū)館，出版社等應(yīng)用。13.汽車(chē)：制造，防盜，定位，車(chē)鑰匙。14.航空：制造，旅客機(jī)票，行李包裹追蹤。15.軍事：彈藥，槍支，物資，人員，卡車(chē)等識(shí)別與追蹤。5.1.4RFID的應(yīng)用與展望5.2.1RFID系統(tǒng)的組成

標(biāo)簽(Tag)讀卡器(Reader)天線(Antenna)5.2RFID系統(tǒng)的組成及原理通常情況下，RFID的應(yīng)用系統(tǒng)主要由讀寫(xiě)器和RFID卡兩部分組成的,如圖5-5所示。其中，讀寫(xiě)器一般作為計(jì)算機(jī)終端,用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)RFID卡的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)和存儲(chǔ),它是由控制單元、高頻通訊模塊和天線組成。而RFID卡則是一種無(wú)源的應(yīng)答器,主要是由一塊集成電路(IC)芯片及其外接天線組成,其中RFID芯片通常集成有射頻前端、邏輯控制、存儲(chǔ)器等電路,有的甚至將天線一起集成在同一芯片上。5.2.2RFID系統(tǒng)基本工作原理5.2.2RFID系統(tǒng)基本工作原理目前，RFID還未形成統(tǒng)一的全球化標(biāo)準(zhǔn)，然而市場(chǎng)走向多標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一已經(jīng)得到業(yè)界的廣泛認(rèn)同。RFID系統(tǒng)也可以說(shuō)主要是由數(shù)據(jù)采集和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)兩大部分組成，目前已經(jīng)發(fā)布或者是正在制定中的標(biāo)準(zhǔn)主要是與數(shù)據(jù)采集相關(guān)的，其中包括電子標(biāo)簽與讀卡器之間的空氣接口、讀卡器與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換協(xié)議、電子標(biāo)簽與讀卡器的性能和一致性測(cè)試規(guī)范以及電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)內(nèi)容編碼標(biāo)準(zhǔn)等。5.3RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1．ISO制定的RFID標(biāo)準(zhǔn)體系2．EPCGlobal3．日本UID制定的RFID標(biāo)準(zhǔn)體系4．AIMglobal5．IP-X6．ISO/IEC制定的RFID標(biāo)準(zhǔn)體系中的主要標(biāo)準(zhǔn)7．三大標(biāo)準(zhǔn)體系空中接口協(xié)議的比較5.3.1各種RFID標(biāo)準(zhǔn)體系之比較1．低頻標(biāo)簽與標(biāo)準(zhǔn)2．中頻標(biāo)簽與標(biāo)準(zhǔn)5.3.2不同頻率的電子標(biāo)簽與標(biāo)準(zhǔn)1．超高頻RFID協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)2．Gen2協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的安全漏洞3．Gen2協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的一些技術(shù)改進(jìn)5.3.3超高頻RFID協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展與應(yīng)用試總結(jié)RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)。什么是RFID技術(shù)？簡(jiǎn)述RFID系統(tǒng)按照能源供給方式和應(yīng)用頻率分類(lèi)。簡(jiǎn)述物品標(biāo)簽技術(shù)的發(fā)展歷史。課后習(xí)題ThankYou!第6章物聯(lián)網(wǎng)通信短距離無(wú)線通信技術(shù)6.2移動(dòng)通信技術(shù)6.3未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)6.4第6章物聯(lián)網(wǎng)通信IP通信技術(shù)6.1學(xué)習(xí)目標(biāo)理解IP通信技術(shù)基礎(chǔ)掌握路由器的工作原理及IP路由協(xié)議功能理解典型的近距離無(wú)線通信技術(shù)原理及應(yīng)用掌握Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)掌握移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成理解4G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)第6章物聯(lián)網(wǎng)通信基于IP協(xié)議的設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)全球互聯(lián)，具有被任何設(shè)備在任何地點(diǎn)訪問(wèn)的優(yōu)勢(shì)，如PC機(jī)、手機(jī)、PDAs、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器以及其它智能化設(shè)備。目前，幾乎所有的設(shè)備都支持IP通信網(wǎng)絡(luò)，包括服務(wù)器集群、高速磁盤(pán)陣列、手機(jī)、低功耗嵌入式設(shè)備。盡管IP通信技術(shù)最初是為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的，然而其本質(zhì)上的靈活性，已經(jīng)使得IP通信網(wǎng)連接各種不同設(shè)備以及各種不同應(yīng)用成為可能。6.1

IP通信技術(shù)TCP/IP協(xié)議體系是20世紀(jì)70年代中期美國(guó)國(guó)防部為其高級(jí)研究項(xiàng)目專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)（AdvancedResearchProjectsAgencyNetwork，ARPANet）開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，以它為基礎(chǔ)組建的Internet是目前世界上規(guī)模最大的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，正因?yàn)镮nternet的廣泛使用，使得TCP/IP協(xié)議體系成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。6.1.1TCP/IP協(xié)議6.1.1TCP/IP協(xié)議TCP/IP模型與OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)接口層：TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)接口層大體對(duì)應(yīng)于OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，通常包括計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接口驅(qū)動(dòng)程序與網(wǎng)絡(luò)接口卡等。網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層是TCP/IP體系的關(guān)鍵部分。它的主要功能是使主機(jī)能夠?qū)⑿畔l(fā)往任何網(wǎng)絡(luò)并傳送到正確的目的主機(jī)。

6.1.1TCP/IP協(xié)議傳輸層：TCP/IP的傳輸層主要負(fù)責(zé)為兩臺(tái)主機(jī)上的應(yīng)用程序提供端到端的連接，使源、目的端主機(jī)上的對(duì)等實(shí)體可以進(jìn)行會(huì)話。應(yīng)用層：TCP/IP模型沒(méi)有單獨(dú)的會(huì)話層和表示層，其功能融合在TCP/IP應(yīng)用層中。應(yīng)用層直接與用戶和應(yīng)用程序打交道，負(fù)責(zé)對(duì)軟件提供接口以使程序能夠使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。6.1.1TCP/IP協(xié)議TCP三次握手建立連接的過(guò)程如下：初始化主機(jī)通過(guò)一個(gè)SYN標(biāo)志置位的數(shù)據(jù)段發(fā)出會(huì)話請(qǐng)求。接收主機(jī)通過(guò)發(fā)回具有以下項(xiàng)目的數(shù)據(jù)段表示回復(fù)：SYN標(biāo)志置位、即將發(fā)送的數(shù)據(jù)段的起始字節(jié)的順序號(hào)，ACK標(biāo)志置位、期望收到的下一個(gè)數(shù)據(jù)段的字節(jié)順序號(hào)。請(qǐng)求主機(jī)再回送一個(gè)數(shù)據(jù)段，ACK標(biāo)志置位，并帶有對(duì)接收主機(jī)確認(rèn)序列號(hào)。6.1.1TCP/IP協(xié)議6.1.1TCP/IP協(xié)議TCP連接的建立6.1.2路由器與IP路由選擇協(xié)議1.路由器。路由器主要有以下幾種功能：網(wǎng)絡(luò)互連：路由器支持各種局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)接口，主要用于互連局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)互相通信。數(shù)據(jù)處理：提供包括分組過(guò)濾、分組轉(zhuǎn)發(fā)、優(yōu)先級(jí)、復(fù)用、加密、壓縮和防火墻等功能。網(wǎng)絡(luò)管理：路由器提供包括配置管理、性能管理、容錯(cuò)管理和流量控制等功能。6.1.2路由器與IP路由選擇協(xié)議路由器由以下幾部分組成：中央處理器（CPU）:路由器的CPU用來(lái)運(yùn)行路由器的操作系統(tǒng)以及在操作系統(tǒng)支撐下的各種服務(wù)。。存儲(chǔ)設(shè)備（storedevices）:路由器上的存儲(chǔ)設(shè)備用來(lái)存儲(chǔ)路由器的引導(dǎo)程序、操作系統(tǒng)、路由器的配置文件以支持路由器操作系統(tǒng)的運(yùn)行。接口:路由器具有非常強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)連接和路由功能6.1.2路由器與IP路由選擇協(xié)議路由報(bào)文示意圖6.1.2路由器與IP路由選擇協(xié)議2.IP路由選擇協(xié)議我們把路由協(xié)議大體上分為以下3類(lèi)。距離矢量路由協(xié)議：根據(jù)距離矢量算法，確定網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的方向與距離。鏈路狀態(tài)路由協(xié)議：根據(jù)鏈路狀態(tài)算法，計(jì)算生成網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)??；旌闲吐酚蓞f(xié)議：既具有距離矢量路由協(xié)議的特點(diǎn)，又具有鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的特點(diǎn)。6.1.2路由器與IP路由選擇協(xié)議鏈路狀態(tài)路由協(xié)議與距離矢量路由協(xié)議比較：（1）對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞牧私猓?）計(jì)算路由的算法（3）路由更新6.1.3IPv6簡(jiǎn)介1.擴(kuò)展的編址豐富互聯(lián)需求2.自動(dòng)配置便于即插即用3.簡(jiǎn)化的報(bào)頭格式提供高效的傳輸4.強(qiáng)制的安全機(jī)制保障端到端的傳輸安全5.增強(qiáng)的移動(dòng)6.增強(qiáng)的QoS服務(wù)保證傳輸服務(wù)質(zhì)量6.2.1藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)實(shí)際上是一種短距離無(wú)線電技術(shù)，利用該技術(shù)，能夠有效地簡(jiǎn)化掌上電腦、筆記本電腦和移動(dòng)電話等移動(dòng)通信終端設(shè)備之間的通信，也能夠成功地簡(jiǎn)化以上這些設(shè)備與因特網(wǎng)之間的通信，從而使這些現(xiàn)代通信設(shè)備與因特網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效，為無(wú)線通信拓寬了道路。6.2短距離無(wú)線通信技術(shù)6.2.1藍(lán)牙技術(shù)1.藍(lán)牙技術(shù)的規(guī)范及特點(diǎn)2.藍(lán)牙協(xié)議體系結(jié)構(gòu)3.藍(lán)牙的應(yīng)用及產(chǎn)品6.2.2Zigbee技術(shù)1.ZigBee技術(shù)特點(diǎn)2.

ZigBee協(xié)議棧3.ZigBee網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及配置4.ZigBee組網(wǎng)技術(shù)5.ZigBee的應(yīng)用場(chǎng)景6.2.3超帶寬技術(shù)1.超帶寬的技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用2.脈沖無(wú)線電技術(shù)3.UWB調(diào)制技術(shù)4.UWB多址技術(shù)6.2.4Wi-Fi技術(shù)1.Wi-Fi技術(shù)特點(diǎn)2.

Wi-Fi構(gòu)架和原理3.Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的使用移動(dòng)通信（MobileCommunication），是指通信雙方或至少有一方處于運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行信息傳輸和交換的通信方式。移動(dòng)通信系統(tǒng)包括無(wú)繩電話、無(wú)線尋呼、陸地蜂窩移動(dòng)通信、衛(wèi)星移動(dòng)通信等。移動(dòng)體之間通信聯(lián)系的傳輸手段只能依靠無(wú)線電通信，因此，無(wú)線通信是移動(dòng)通信的基礎(chǔ)，而無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展將推動(dòng)移動(dòng)通信的發(fā)展。6.3移動(dòng)通信技術(shù)1.移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成移動(dòng)通信時(shí)移動(dòng)體之間的通信，或移動(dòng)體與固定體之間的通信。移動(dòng)體可以是人，也可以是汽車(chē)、火車(chē)、輪船、收音機(jī)等在移動(dòng)狀態(tài)的物體。移動(dòng)通信包括無(wú)線傳輸、有線傳輸，纖細(xì)的收集、處理和存儲(chǔ)等，使用的主要設(shè)備有無(wú)線收發(fā)信機(jī)、移動(dòng)減緩控制設(shè)備和移動(dòng)終端設(shè)備。6.3.1移動(dòng)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介6.3.1移動(dòng)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成2.移動(dòng)通信的工作頻段目前，大容量移動(dòng)通信系統(tǒng)均使用800MHz頻段（CDMA）,900MHz頻段（AMPS、TACS、GSM），并開(kāi)始使用1800MHz頻段（GSM1800/DCS1800），該頻段用于微蜂窩（Microcell）系統(tǒng)。第三代移動(dòng)通信使用2.4GHz頻段。6.3.1移動(dòng)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介3.移動(dòng)通信的工作方式從傳輸方式的角度來(lái)看，無(wú)線通信分為單向傳輸（廣播式）和雙向傳輸（應(yīng)答式）。單向傳輸只用于無(wú)線電尋呼系統(tǒng)，雙向傳輸有單工、雙工和半雙工三種工作方式。6.3.1移動(dòng)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介4.移動(dòng)通信的組網(wǎng)蜂窩式組網(wǎng)的目的是解決常規(guī)移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻譜匱乏，容量小，服務(wù)質(zhì)量差，頻譜利用率低等問(wèn)題。蜂窩式組網(wǎng)理論為移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展和新一代多功能設(shè)備的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)。6.3.1移動(dòng)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介6.3.1移動(dòng)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介蜂窩移動(dòng)通信小區(qū)覆蓋現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展始于本世紀(jì)20年代，大致經(jīng)歷了五個(gè)發(fā)展階段：1.第一代移動(dòng)通信:模擬語(yǔ)音2.第二代移動(dòng)通信：數(shù)字語(yǔ)音3.第三代移動(dòng)通信：數(shù)字語(yǔ)音與數(shù)據(jù)4.第四代移動(dòng)通信技術(shù)5.5G通信技術(shù)？6.3.2移動(dòng)通信的發(fā)展由于前兩代移動(dòng)通信系統(tǒng)都只能支持語(yǔ)音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，只有第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)才能提供足夠帶寬支持多媒體業(yè)務(wù)，因此本節(jié)所說(shuō)的寬帶移動(dòng)通信主要是指第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)：1.W-CDMA2.CDMA20003.TD-SCDMA4.WiMAX6.3.3寬帶移動(dòng)通信從短期來(lái)看，在未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的研究過(guò)程中，下面這些內(nèi)容將是研究的重點(diǎn)：（1）發(fā)展“物品”與“物品”之間以及“物品”與網(wǎng)絡(luò)之間可以方便地進(jìn)行信息交互的各種通信技術(shù)。（2）發(fā)展傳感器與傳感器之間以及傳感器與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)之間的各種通信技術(shù)。（3）開(kāi)展驅(qū)動(dòng)裝置之間以及驅(qū)動(dòng)裝置與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)之間的通信技術(shù)研究工作。（4）開(kāi)展各種分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元以及它們與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)之間的通信技術(shù)研究工作。6.4未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)（5）發(fā)展那些可以滿足現(xiàn)實(shí)世界中人與人之間各種交互需求的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)。（6）開(kāi)展用來(lái)提供數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)服務(wù)的各種通信技術(shù)和處理技術(shù)的研發(fā)工作。發(fā)展適應(yīng)于定位和跟蹤需要的各種通信技術(shù)，以使得通過(guò)這些技術(shù)可以進(jìn)行現(xiàn)實(shí)世界中的地點(diǎn)判斷和位置監(jiān)控。（7）開(kāi)展與標(biāo)識(shí)技術(shù)相適應(yīng)的通信技術(shù)的研究工作，使得可以通過(guò)這些通信技術(shù)在數(shù)字化世界中為現(xiàn)實(shí)世界中的各種物品提供唯一標(biāo)識(shí)和身份認(rèn)證。6.4未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)簡(jiǎn)述IP協(xié)議的主要作用。典型的近距離無(wú)線通信技術(shù)有哪幾種？藍(lán)牙協(xié)議的核心協(xié)議有哪些？ZigBee的主要特性有哪些？網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有哪幾類(lèi)？移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成是什么？它們是如何分類(lèi)的？簡(jiǎn)述蜂窩式組網(wǎng)的組網(wǎng)模式。課后習(xí)題ThankYou!第七章物聯(lián)網(wǎng)中間件物聯(lián)網(wǎng)中間件關(guān)鍵技術(shù)7.2物聯(lián)網(wǎng)中間件編程實(shí)例7.3第七章物聯(lián)網(wǎng)中間件物聯(lián)網(wǎng)中間件基本概念7.1學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解物聯(lián)網(wǎng)中間件的組成。

了解物聯(lián)網(wǎng)中間件的關(guān)鍵技術(shù)。

了解物聯(lián)網(wǎng)中間件的開(kāi)發(fā)方法。

第七章物聯(lián)網(wǎng)中間件

美國(guó)是最早提出物聯(lián)網(wǎng)中間件(IOT-MW)概念的國(guó)家。物聯(lián)網(wǎng)中各種應(yīng)用軟件需要在各種平臺(tái)間進(jìn)行移植運(yùn)行，需一種構(gòu)建于軟、硬件平臺(tái)上的更上一層軟件支持系統(tǒng)--中間件。采用中間件技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)和多種技術(shù)之間的資源共享，最終組成一個(gè)資源豐富、功能強(qiáng)大的服務(wù)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)中的基礎(chǔ)軟件部分，有著非常重要的作用。7.1物聯(lián)網(wǎng)中間件基本概念中間件定義：一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，可廣泛應(yīng)用于客戶機(jī)、服務(wù)器的操作系統(tǒng)，管理計(jì)算機(jī)資源和網(wǎng)絡(luò)通信中。作用是使到連接的兩個(gè)獨(dú)立應(yīng)用程序或獨(dú)立系統(tǒng)軟件，即使相連接的系統(tǒng)具有不同的接口，利用中間件后仍能相互交換信息。其執(zhí)行的關(guān)鍵途徑是信息傳遞。7.1.1物聯(lián)網(wǎng)中間件定義和分類(lèi)

物聯(lián)網(wǎng)中間件可根據(jù)其目的和實(shí)現(xiàn)機(jī)制不同，將中間件分為以下幾類(lèi)：遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用中間件（RemoteProcedureCall）面向消息中間件（Message-OrientedMiddleware）對(duì)象請(qǐng)求代理中間件（ObjectRequestBrokers）。7.1.1物聯(lián)網(wǎng)中間件定義和分類(lèi)

物聯(lián)網(wǎng)中間件發(fā)展的三個(gè)階段，分別是：

應(yīng)用程序中間件階段（ApplicationMiddleware）

架構(gòu)中間件階段（InfrastructureMiddleware）

解決方案中間件階段（SolutionMiddleware）7.1.1物聯(lián)網(wǎng)中間件定義和分類(lèi)

基本構(gòu)成：給物品打上電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽攜帶有一個(gè)電子產(chǎn)品編碼，即可實(shí)現(xiàn)全球物品的統(tǒng)一編碼，它還代表這個(gè)物品的基本識(shí)別信息。要實(shí)現(xiàn)每個(gè)小的應(yīng)用環(huán)境或系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化以及它們之間的通信，必須設(shè)置一個(gè)通用的平臺(tái)和接口，也就是中間件。7.1.2物聯(lián)網(wǎng)中間件基本組成和特點(diǎn)

7.1.2物聯(lián)網(wǎng)中間件基本組成和特點(diǎn)

RFID中間件在系統(tǒng)中的位置和作用ASPIREASPIRE的解決辦法是完全開(kāi)源和免版權(quán)費(fèi)用，這大大降低了總的開(kāi)發(fā)成本。實(shí)現(xiàn)特征：輕量級(jí)、可重新編程、智能、適合當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)、可升級(jí)、安全性高、完整。HydraHydra是基于語(yǔ)義模式驅(qū)動(dòng)的架構(gòu)，定位于操作系統(tǒng)和應(yīng)用之間的中間件。7.1.3物聯(lián)網(wǎng)中間件舉例

物聯(lián)網(wǎng)中間件相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，包括在互聯(lián)網(wǎng)中廣泛使用的web服務(wù)、融合物聯(lián)網(wǎng)嵌入式設(shè)備的嵌入式web和萬(wàn)維物聯(lián)網(wǎng)，以及具有感知特征的上下文感知技術(shù)。本節(jié)內(nèi)容有：web服務(wù)；嵌入式中間件技術(shù)；萬(wàn)維物聯(lián)網(wǎng)（WebofThings）；上下文感知技術(shù)。7.2物聯(lián)網(wǎng)中間件關(guān)鍵技術(shù)

Web服務(wù)（WebServices）向外界提供了一個(gè)能夠通過(guò)Web調(diào)用的應(yīng)用程序編程接口API（ApplicationProgrammingInterface），能夠用編程的方法通過(guò)Web來(lái)調(diào)用這個(gè)應(yīng)用程序?？蛻裟軌蛲ㄟ^(guò)調(diào)用這個(gè)WebServices的應(yīng)用程序獲得相應(yīng)的服務(wù)。7.2.1Web服務(wù)

嵌入式中間件是在嵌入式應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)、硬件平臺(tái)之間嵌入的一個(gè)中間層，通常定義為一組較為完整的、標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序接口。7.2.2嵌入式中間技術(shù)服務(wù)

嵌入式Web嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的核心是HTTP協(xié)議引擎，嵌入式Web服務(wù)器通過(guò)CGI接口和數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)，可在HTML文件或表格中插入運(yùn)行代碼，供RAM讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。嵌入式Web服務(wù)主要具有以下特點(diǎn)：統(tǒng)一的客戶界面，平臺(tái)獨(dú)立性，高可擴(kuò)展性，并行性與分布性。7.2.2嵌入式中間技術(shù)服務(wù)

JAVAVM除了利用Web實(shí)現(xiàn)中間件外，JavaVM（Java虛擬機(jī)）以其良好的跨平臺(tái)特性成為了物聯(lián)網(wǎng)中間件的重要平臺(tái)。每個(gè)JavaVM都有兩種機(jī)制：一是裝載具有合適名稱(chēng)的類(lèi)（類(lèi)或是接口），叫做類(lèi)裝載子系統(tǒng)；另一個(gè)是負(fù)責(zé)執(zhí)行包含在已裝載的類(lèi)或接口的指令，叫做運(yùn)行引擎。7.2.2嵌入式中間技術(shù)服務(wù)

萬(wàn)維物聯(lián)網(wǎng)（WebofThings）的基本框架由以下3部分組成：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)集成接口（IntegrationInterfaceofNetworkNode）。基于REST風(fēng)的格終端節(jié)點(diǎn)（TerminalNodesBasedonRESTStyle），對(duì)智能設(shè)備可進(jìn)行移動(dòng)和臨時(shí)安裝。網(wǎng)絡(luò)Mashup功能（WebMashupFunction）增強(qiáng)可視化、可預(yù)見(jiàn)、可預(yù)報(bào)和維護(hù)日程的能力。7.2.3萬(wàn)維物聯(lián)網(wǎng)

上下文感知技術(shù)是用來(lái)描述一種信息空間和物理空間相融合的重要支撐技術(shù)，它能夠使用戶可用的計(jì)算環(huán)境和軟件資源動(dòng)態(tài)地適應(yīng)相關(guān)的歷史狀態(tài)信息，從而根據(jù)環(huán)境的變化自動(dòng)地采取符合用戶需要或者設(shè)定的行動(dòng)。7.2.4上下文感知技術(shù)

7.3.1利用RubyonRails開(kāi)發(fā)中間件7.3.2物聯(lián)網(wǎng)中間件的發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)已成為應(yīng)用系統(tǒng)的重要支撐，相對(duì)操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)，中間件與應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展關(guān)系更密切。實(shí)用化是重要的發(fā)展趨勢(shì)，軟件平臺(tái)是中間件發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，將變得更為個(gè)性化，并與具體應(yīng)用整合。7.3物聯(lián)網(wǎng)中間件編程實(shí)例

物聯(lián)網(wǎng)中間件有哪幾類(lèi)？物聯(lián)網(wǎng)中間件具備哪些特點(diǎn)？嵌入式技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中間件有什么意義？課后習(xí)題ThankYou!第八章物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)與應(yīng)用云計(jì)算8.2物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用8.3物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用小結(jié)8.4第八章物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)與應(yīng)用M2M業(yè)務(wù)8.1學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解物聯(lián)網(wǎng)M2M的理念。

了解云計(jì)算概念。

了解云計(jì)算的典型應(yīng)用情境。

第八章物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)與應(yīng)用

M2M是“機(jī)器對(duì)機(jī)器通信(MachinetoMachine)”或者“人對(duì)機(jī)器通信(MantoMachine)”的簡(jiǎn)稱(chēng)。主要是指通過(guò)”通信網(wǎng)絡(luò)”傳遞信息從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器對(duì)機(jī)器或人對(duì)機(jī)器的數(shù)據(jù)交換，也就是通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)機(jī)器之間的互聯(lián)、互通。8.1M2M業(yè)務(wù)8.1M2M業(yè)務(wù)M2M示意圖M2M產(chǎn)品主要由以下三部分構(gòu)成：無(wú)線終端傳輸通道行業(yè)應(yīng)用中心8.1M2M業(yè)務(wù)M2M業(yè)務(wù)及應(yīng)用可以分為兩類(lèi)：（1）移動(dòng)性應(yīng)用適用于外圍設(shè)備位置不固定，移動(dòng)性強(qiáng)、需要與中心節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)通信的應(yīng)用。（2）固定性應(yīng)用適用于外圍設(shè)備位置固定，但地理分布廣泛、有線接入方式部署困難或成本高昂的應(yīng)用，可利用機(jī)器到機(jī)器實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。8.1M2M業(yè)務(wù)M2M涉及5個(gè)重要的技術(shù)部分：（1）智能化機(jī)器（2）M2M硬件（3）通信網(wǎng)絡(luò)（4）中間件（5）應(yīng)用8.1M2M業(yè)務(wù)物聯(lián)網(wǎng)具有全面感知、可靠傳遞和智能處理三個(gè)特征。大規(guī)模發(fā)展后的物聯(lián)網(wǎng)，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量更會(huì)遠(yuǎn)超過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)量。智能處理就是需要利用云計(jì)算、模糊識(shí)別等各種智能計(jì)算技術(shù)，對(duì)海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對(duì)物體實(shí)施智能化控制。8.2云計(jì)算云計(jì)算的定義：一種全新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方式，將以桌面為核心的任務(wù)處理轉(zhuǎn)變?yōu)橐跃W(wǎng)絡(luò)為核心的任務(wù)處理，利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)所需完成的一切處理任務(wù)，使網(wǎng)絡(luò)成為傳遞服務(wù)、計(jì)算力和信息的綜合媒介，實(shí)現(xiàn)按需計(jì)算、多人協(xié)作。將計(jì)算和處理能力轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)中，從而減少個(gè)人或公司維護(hù)計(jì)算機(jī)軟件、硬件、帶寬、能源等資源的開(kāi)銷(xiāo)。8.2.1云計(jì)算基礎(chǔ)

云計(jì)算平臺(tái)：按需進(jìn)行動(dòng)態(tài)部署、配置、重新配置以及取消服務(wù)等。云計(jì)算平臺(tái)服務(wù)器可以是物理服務(wù)器或虛擬服務(wù)器。高級(jí)云計(jì)算通常還包含了一些其它的計(jì)算資源，如存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SANs）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、防火墻和其它安全設(shè)備等。8.2.1云計(jì)算基礎(chǔ)

8.2.1云計(jì)算基礎(chǔ)

云計(jì)算的體系結(jié)構(gòu)8.2.1云計(jì)算基礎(chǔ)

云計(jì)算的服務(wù)層次云計(jì)算的特征：基于虛擬化技術(shù)快速部署資源或獲得服務(wù)，利用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)硬件資源的虛擬化管理、調(diào)度及應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的、可伸縮的擴(kuò)展。按需求提供資源，按使用量計(jì)費(fèi)的服務(wù)。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供、面向海量信息處理。用戶可方便地參與。8.2.1云計(jì)算基礎(chǔ)

8.2.2云計(jì)算的基本原理

美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院的云計(jì)算定義圖云計(jì)算的業(yè)務(wù)可以描述為五種基本屬性如下：按需自助服務(wù)（On-demandself-service）廣泛的網(wǎng)絡(luò)接入（Broadnetworkaccess）服務(wù)快速?gòu)椥再Y源池（Resourcepooling）按量計(jì)費(fèi)的服務(wù)8.2.2云計(jì)算的基本原理

云計(jì)算的服務(wù)模式可分為三種基本類(lèi)型：

SoftwareasaService（SaaS）

PlatformasaService（PaaS）

InfrastructureasaService（IaaS）8.2.2云計(jì)算的基本原理

云計(jì)算的四種部署模式：公共云社區(qū)云專(zhuān)用云混合云8.2.2云計(jì)算的基本原理

云計(jì)算的兩種計(jì)算模式：客戶端/服務(wù)器(C/S)模式和P2P模式：

8.2.2云計(jì)算的基本原理

云計(jì)算由應(yīng)用程序、云客戶端、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、云平臺(tái)、業(yè)務(wù)、存儲(chǔ)、計(jì)算能力等部分組成。應(yīng)用程序，云用戶只需通過(guò)簡(jiǎn)單終端以Web的形式來(lái)實(shí)時(shí)地使用云計(jì)算上的應(yīng)用程序；云客戶端，也叫瘦終端，瘦主要是指云計(jì)算對(duì)客戶端的要求很低，只要能夠運(yùn)行Web瀏覽器（如Firefox、IE等）的終端就可以成為云客戶端；基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，主要包括與計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的硬件以及安裝這些硬件的房間等。8.2.3云計(jì)算的組成8.3.1智能物流8.3.2智能視頻監(jiān)控8.3.3智能家居8.3物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)覆蓋了傳感感知、傳輸通道、運(yùn)算處理、行業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域，其中涉及的技術(shù)包括RFID射頻識(shí)別、傳感器、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸、高性能計(jì)算、智能控制、云計(jì)算等方面。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展不僅需要加快突破核心關(guān)鍵技術(shù)，形成較為完備的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系，加快物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，更為重要的是積極引導(dǎo)和推廣物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和應(yīng)用。8.4物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用小結(jié)M2M產(chǎn)品有哪幾類(lèi)？實(shí)現(xiàn)M2M的主要技術(shù)有哪些？云計(jì)算的原理是什么？如何架設(shè)云計(jì)算平臺(tái)？云計(jì)算機(jī)有哪些典型應(yīng)用？課后習(xí)題ThankYou!第9章

物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)安全概述9.2RFID系統(tǒng)安全9.3無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)安全9.4第9章物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)信息安全基礎(chǔ)9.1物聯(lián)網(wǎng)身份識(shí)別技術(shù)9.5未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)安全與隱私技術(shù)9.6學(xué)習(xí)目標(biāo)

了解信息安全的定義和信息安全的基本屬性

理解物聯(lián)網(wǎng)安全特點(diǎn)和物聯(lián)網(wǎng)安全機(jī)制

理解RFID系統(tǒng)面臨的安全攻擊、安全風(fēng)險(xiǎn)及安全缺陷

理解WSN的安全問(wèn)題及安全策略

理解身份識(shí)別技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用第9章物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)9.1.1信息安全概述根據(jù)國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）的定義，信息安全性的含義主要是指信息的完整性、保密性、可用性、可靠性和不可抵賴(lài)性。9.1信息安全基礎(chǔ)（1）完整性保證數(shù)據(jù)的一致性，防止數(shù)據(jù)被非授權(quán)地進(jìn)行增刪、修改、破壞或竄改。（2）保密性保證機(jī)密信息不被竊聽(tīng)，或竊聽(tīng)者不能了解信息的真實(shí)含義。（3）可用性保證合法用戶對(duì)信息和資源的使用不會(huì)被不正當(dāng)?shù)鼐芙^。9.1.1信息安全概述（4）可靠性對(duì)信息的來(lái)源進(jìn)行判斷，能對(duì)偽造來(lái)源的信息予以鑒別。（5）不可抵賴(lài)性建立有效的責(zé)任機(jī)制，防止用戶否認(rèn)其行為，這一點(diǎn)在電子商務(wù)中及其重要。9.1.1信息安全概述信息安全的主要威脅：（1）信息泄露（2）破壞信息的完整性（3）拒絕服務(wù)（4）非授權(quán)訪問(wèn)（5）竊聽(tīng)（6）業(yè)務(wù)流分析（7）假冒9.1.2信息安全的主要威脅和技術(shù)手段（8）旁路控制（9）授權(quán)侵犯（10）抵賴(lài)（11）計(jì)算機(jī)病毒（12）陷阱門(mén)（13）人員不慎（14）物理侵入（15）信息安全法律規(guī)則不完善9.1.2信息安全的主要威脅和技術(shù)手段信息安全的技術(shù)手段：（1）物理安全（2）用戶身份認(rèn)證（3）防火墻（4）安全路由器（5）虛擬專(zhuān)用網(wǎng)（VPN）（6）安全服務(wù)器9.1.2信息安全的主要威脅和技術(shù)手段（7）認(rèn)證技術(shù)（8）入侵檢測(cè)系統(tǒng)（IDS）（9）入侵防御系統(tǒng)（IPS）（10）安全數(shù)據(jù)庫(kù)（11）安全操作系統(tǒng)（12）安全管理中心9.1.2信息安全的主要威脅和技術(shù)手段9.2.1物聯(lián)網(wǎng)安全的必要性在未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)之中，每一個(gè)物品都會(huì)被連接到一個(gè)全球統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之上，并且這些物品又在時(shí)時(shí)刻刻地與其他物品之間進(jìn)行著各式各樣的交互行為，這無(wú)疑會(huì)給未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)形式各異的安全性和保密性挑戰(zhàn)。如物品之間可視性和相互交換數(shù)據(jù)過(guò)程中所帶來(lái)的數(shù)據(jù)保密性、真實(shí)性以及完整性問(wèn)題等。9.2物聯(lián)網(wǎng)安全概述在分析物聯(lián)網(wǎng)的安全性時(shí)，也相應(yīng)地將其分為三個(gè)邏輯層，即感知層、傳輸層和處理層。除此之外，在物聯(lián)網(wǎng)的綜合應(yīng)用方面還應(yīng)該有一個(gè)應(yīng)用層，它是對(duì)智能處理后的信息的利用，在某些框架中，盡管智能處理應(yīng)該與應(yīng)用層可能被作為同一邏輯層進(jìn)行處理，但從信息安全的角度考慮，將應(yīng)用層獨(dú)立出來(lái)更容易建立安全架構(gòu)。本文試圖從不同層次分析物聯(lián)網(wǎng)對(duì)信息安全的需求和如何建立安全架構(gòu)。9.2.2

物聯(lián)網(wǎng)安全的層次9.2.3感知層的安全需求和安全框架9.2.4傳輸層的安全需求和安全框架9.2.5

處理層的安全需求和安全框架9.2.6

應(yīng)用層的安全需求和安全框架9.2物聯(lián)網(wǎng)安全概述1．影響信息安全的非技術(shù)因素（1）教育（2）管理（3）信息安全管理（4）口令管理2．存在的問(wèn)題9.2.7

影響信息安全的非技術(shù)因素和存在的問(wèn)題隨著RFID技術(shù)應(yīng)用的不斷普及，目前在供應(yīng)鏈中RFID已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。由于信息安全問(wèn)題的存在，RFID應(yīng)用尚未普及到至為重要的關(guān)鍵任務(wù)中。沒(méi)有可靠的信息安全機(jī)制，就無(wú)法有效保護(hù)整個(gè)RFID系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息，如果信息被竊取或者惡意更改，將會(huì)給使用RFID技術(shù)的企業(yè)、個(gè)人和政府機(jī)關(guān)帶來(lái)無(wú)法估量的損失。特別是對(duì)于沒(méi)有可靠安全機(jī)制電子標(biāo)簽，會(huì)被鄰近的讀寫(xiě)器泄露敏感信息，存在被干擾、被跟蹤等安全隱患。9.3

RFID系統(tǒng)安全常見(jiàn)的安全攻擊有以下四種類(lèi)型：

1.電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的獲取攻擊

2.電子標(biāo)簽和讀寫(xiě)器之間的通信侵入

3.侵犯讀寫(xiě)器內(nèi)部的數(shù)據(jù)

4.主機(jī)系統(tǒng)侵入9.3.1