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- 1. 物联网应用平台 心越科技
- 2. 个人简介 • 专业 – 大学：通讯—程控交换机 – 留学，工作：电子设备—传感器 – 目前：固件程序设计 • 爱好 – 中国传统文化 – 数学，数据分析
- 3. 1. 课程简介 • 课程目的 • 课程内容 • 评分标准
- 4. 1.1 课程目的 • 学习物联网应用开发的基础知识 • 学习使用物联网开发工具 • 掌握简单的端到端物联网应用开发 • 能够给大家一个整体的概念 • 能够对大家的选课，择业有一点帮助
- 5. 1.2 课程内容安排 • 课程内容包括： – 物联网简介 – 嵌入式系统及编程 – 嵌入式设备及传感器 – 嵌入式接口 – 无线通信技术简介 – 数据库和云服务器 – 物联网应用项目
- 6. 1.3 评分标准 • 配套实验——50% • 实验报告——20% • 物联网应用开发项目——20% • 项目报告及演示总结——10%
- 7. 前言 • 两个想传达的观念 – 基础 – 有关选择
- 8. 语言和数学 • 语言—逻辑—哲学 – 鲁迅 – 推敲 – 编程语言 – 东方语言
- 9. 语言和数学 • 数学—建模—哲学 – 中国：术数—易经 – 外国：毕达哥拉斯—万物皆数 – 类比 – 数学模型 – 物理模型
- 10. 什么是物联网应用？
- 11. 物联网应用特点 • 物？ • 网？ • 应用？
- 12. 信息—数据
- 13. 物联网应用—总览
- 14. 物联网应用—数据采集
- 16. 物联网应用—数据传输 网络层
- 17. 物联网应用—数据管理，分析及决策
- 18. 物联网应用—控制器
- 19. 机械控制系统 • 控制层，数据采集层，传输层，分析 决策层 控制器 执行机构 被控对象 传感器
- 20. 物联网应用平台总图
- 21. 专和博 • 深度 • 广度
- 22. 职业方向
- 23. 实践/理论 实践 检验 理论
- 24. 2.4 物联网的架构（一）
- 26. 物联网概述
- 27. 2. 物联网的基本概念 • 物联网的定义 • 物联网的主要特点 • 物联网的体系架构
- 28. 2.1 物联网的定义 通过射频识别（RFID）、条码与二维码签、红外感应器、激 光扫描器、全球定位系统（GPS）、传感器网络等自动标识 与信息传感设备及系统，按照约定的通信协议，通过各种局 域网、接入网、互联网将物与物、人与物、人与人连接起来， 进行信息交换与通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监 控和管理的一种信息网络。 • 在物联网世界，每一个物体均可寻址，每一个物体均可 通信，每一个物体均可控制。 • 物联网是继计算机、互联网和移动通信后引领信息产业 革命的新一次浪潮。
- 29. 2.2 物联网的概念模型
- 30. 2.3 物联网的三个特征 • 全面感知：利用RFID、传感器、GPS定位装 置等随时随地获取物体的信息。 • 可靠的通信：通过各种网络与互联网的融 合，将感知的信息或者控制信息准确地发 送到目的地。 • 智能处理：利用云计算等各种智能数据分 析处理技术，对海量传感数据和信息进行 分析和处理，对物体实施智能化控制。
- 31. 2.4 物联网的架构（一）
- 32. 物联网的架构（二） • 感知层：遍布在我们周边的各类传感器、条形码、摄像头等组成的传感器网络。 它的作用是实现对物体的感知、识别、检测及数据采集，以及反应和控制等。 这些作用改变了传统信息系统内部运算能力强但是但是对外部感知能力弱的状 况，因此感知层是物联网的基础，也是物联网与传统信息系统的最大区别所在。 • 传输层：由各种有线及无线节点、固定与移动网关组成的通信网络与互联网的 融合体。主要作用是把认知层的数据接入网络以供上层使用。它的核心是互联 网（包括下一代互联网），而各种无线网络则提供随时随地的网络接入服务。 使用的技术包括互联网、移动通信网络、WiFi等无线宽带网络和蓝牙等无线低速 网络等。 • 管理层：其作用是在高性能计算机和海量存储技术的支撑下，将大规模数据高 效可靠地组织起来，为上层服务层提供智能的支撑平台。包括能储存大量数据 的数据中心、以搜索引擎为代表的网络信息查询技术、智能处理系统和保护信 息与隐私的安全系统等。 • 应用层：即物联网技术与各类行业应用相结合，通过物联网的“物物互联”实 现无所不在的智能化应用，例如智能物流、智能电网、智能交通、环境监测等。
- 33. 2.5 物联网的产业链 • 芯片、应用设备制造业、物联网应用系统开发业、网络运 营业 、运营服务业等 • 从价值链看又可分为传感感知、传输通信、应用解决方案、 运算处理服务 .专用市场 .公用市场 芯片与 技术 .数据采集 .数据传输 .数据处理 .终端 应用设 备厂商 .设备集成 .应用集成 系统集 成商 电信运营 商 广电网络 运营商 .终端管理 .终端设备 .鉴权 .计费等 运营及服 务提供商 用 户 网络提 供商 软件开发 应用开发 软件与 应用开 发商
- 34. 2.6 物联网的应用特征 • 物联网应用面广，渗透性强 • 具有服务于各行业的性质，涵 盖大众服务、工农业应用、公 共管理 等各个方面： – 智慧校园、智能建筑、智能家 居、智慧医疗、智慧护理、食 品安全追溯 – 智能工业控制、智能物流、智 能电力、智能水利、精准农业 – 智能环保、智能交通、智能消 防/安防、灾害监测避免、军 事安全
- 36. 3. 物联网的关键技术 • 3.1 感知与识别技术 • 3.2 物联网组网与互联技术 • 3.3 物联网服务与管理技术 • 3.4 物联网应用开发技术
- 37. 3.1 物联网技术处理的信息流 • 物联网要实现全面感知、可靠传输、 智能处理、自动控制 信息感知 信息传输 信息处 理与控 制
- 38. 3.2 感知与识别技术（一） • 通过感知识别技术，让物品“开口说话、发布信息”，是融 合物理世界和信息世界的重要一环，是物联网区别于其他网 络的最独特的部分。 • 物联网的“触手”是位于感知识别层的大量信息生成设备， 既包括采用自动生成方式的RFID、传感器、定位系统等，也 包括采用人工生成方式的各种智能设备，例如智能手机、PDA、 多媒体播放器、上网本、笔记本电脑等等。 • 信息生成方式多样化是物联网的重要特征之一。 • 感知识别层位于物联网四层模型的最底端，是所有上层结构 的基础。
- 39. 感知与识别技术（二） • 传感技术：传感器将物理世界中的物理量、化学量、 生物量转化成供处理的数字信号 – 如温度、压力、流量、位移、速度等 • 定位技术：包括卫星、无线电波、传感定位等等 • GPS、北斗卫星导航定位系统 • 蜂窝移动通信系统的小区定位技术 • 物联网感知层定位 – 如利用RFID传感，车牌、集装箱图像识别感知物体的位置 • 物联网网络层定位等
- 40. 3.3 物联网组网与互联技术（一） • 网络是物联网最重要的基础设施之一。 • 网络构建层在物联网四层模型中连接感知识别层和管理 服务层，具有强大的纽带作用，高效、稳定、及时、安 全地传输上下层的数据。 • 物联网组网将物体通过网络连接，实现感知和控制信息 的传输 • 物联网网络的分类 – 传感网+专网+互联网 – 无线网络+有线网络
- 41. 物联网组网与互联技术（二） • 互联网：IPv6扫清了可接入网络的终端设备在数量上的限 制。互联网/电信网是物联网的核心网络、平台和技术支持。 • 无线宽带网：WiFi/WiMAX等无线宽带技术覆盖范围较广， 传输速度较快，为物联网提供高速、可靠、廉价且不受接 入设备位置限制的互联手段。 • 无线低速网：ZigBee/蓝牙/红外等低速网络协议能够适应物 联网中能力较低的节点的低速率、低通信半径、低计算能 力和低能量来源等特征。 • 移动通信网：移动通信网络将成为“全面、随时、随地” 传输信息的有效平台。高速、实时、高覆盖率、多元化处 理多媒体数据，为“物品触网”创造条件。
- 42. 3.4 物联无线网络技术（一） • 无线个域网络 （几十米） WPAN（Wireless Personal Area Network） – BlueTooth网络技术（802.15.1） – ZigBee网络技术（802.15.4） 通讯速率比较低（250K/S），通讯距离较小，功耗较小 – UWB网络技术（ 802.15.3 ） • 无线局域网络（100米左右） WLAN （Wireless Local Area Network） – 802.11a，802.11b，802.11g，802.11n • 无线城域网络 （几公里） WMAN （Wireless Metropolitan Area Network ） – WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access),即全球微 波互联接入（802.16） • 无线广域网络 （十公里） WWAN（Wireless Wide Area Network） – GPRS, 3G, 3.5G, 4G
- 43. 物联网无线网络技术（二）
- 44. 3.4 物联网服务与管理技术（一） • 管理服务层位于物联网感知识别和网络层之上，综合应 用层之下。 • 感知识别层采集产生大量的数据，经过网络层传输，然 后汇聚到管理服务层进行有效的整合与利用。 • 管理服务层完成了： – 数据存储：数据库与海量存储技术 – 数据检索：搜索引擎 – 数据处理：数据挖掘与机器学习 – 数据数据安全与隐私保护
- 45. 物联网服务与管理技术（二） • 物联网操作系统 • 中间件技术 • 物联网数据库系统 • 云计算技术 • 语义网技术 • 数据挖掘、智能决策 • 物联网信息安全与隐私保护
- 46. 3.5 物联网应用开发技术（一） • 无论任何技术，应用是决定成败的关键。物联网丰富的 内涵催生出更加丰富的外延应用。 • 传统互联网经历了以数据为中心到以人为中心的转化， 典型应用包括文件传输、电子邮件、万维网、电子商务、 视频点播、在线游戏和社交网络等 • 物联网应用以“物”或者物理世界为中心，涵盖物品追 踪、环境感知、智能物流、智能交通、智能电网等等。 • 物联网应用目前正处于快速增长期，具有多样化、规模 化、行业化等特点。
- 47. 物联网应用开发技术（二） • 物联网工程开发技术 – 物联网工程设计 – 物联网嵌入式开发 – 智能信息处理 – 系统集成开发 • 物联网工程开发流程 – 需求分析 – 架构设计 – 组件设计 – 感知层硬件及固件设计 – 通信网络及协议设计 – 应用层监控软件设计
- 48. 3.6 物联网应用例子（一） • 智能物流：利用信息生成设备，如RFID设备、感应器或 全球定位系统等种种装置与互联网结合起来，结合电子 商务方式运作，在这个物联化的物流网络中进行物流作 业的实时信息采集、分析和处理，从而实现智能化的物 流管理。 • 智能交通：通过在基础设施和交通工具当中广泛应用信 息、通讯技术来提高交通运输系统的安全性、可管理性、 运输效能，同时降低能源消耗和对环境的负面影响。 • 绿色建筑：通过建立以节能为目标的建筑设备监控网络， 将各种设备和系统融合在一起，形成以智能处理为中心 的物联网应用系统，有效的为建筑节能减排提供有力的 支撑。
- 49. 物联网应用例子（二） • 智能家居：依照人体工程学原理，并融合个性需求， 将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、 窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地 板采暖等有机地结合在一起，通过物联网综合智能 控制和管理，实现全新家居生活体验。 • 智能环保：在环保行业引入物联网技术，自动采集 环境监测数据，并利用数据处理、专家系统及自动 控制技术来实现环境保护科学化管理的系统网络。 • 智慧农业：农业监测控制和管理，智能灌溉施肥， 农产品生产环境监控，温室大棚环境监控。
- 50. 物联网人才
- 51. 4.1 物联网人才培养 • 定位准确，目标突出 • 与市场接轨，得到社会认可 • 实践及操作技能训练充分 • 校企紧密合作 • 技术应用创新及研发
- 52. 4.2 物联网人才需求 • 硬件研发 • 嵌入式/固件开发 • 软件/应用开发 • 机械及自动化控制 • 无线网络 • 物联网规划 • 技术支持 • 销售工程师
- 53. 4.3 背景调查 • 专业背景 • 兴趣爱好 • 职业发展 • 未来展望