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同学们 大家好

这节课我给大家介绍

物联网的体系架构

核心技术和应用领域

在这节课中

我们将会了解到

物联网到底是一项什么样的技术

或者更准确的说

物联网包括哪些技术呢

物联网形式多样

技术复杂

牵涉面广

通常我们把物联网分为四层架构

应用层 数据层 网络层 感知层

有的学者把数据层和应用层合并为信息处理层

则形成物联网三层架构

感知层是联系物理世界和信息世界的纽带

感知层包括RFID

无线传感网等信息自动生成设备

也包括各种智能电子产品用来人工生成信息

感知层最重要的感知设备是RFID

分为标签

阅读器和天线三大组件

阅读器通过天线发送电子信息

标签接收到信号后发射内部存储的标识信息

阅读器再通过天线接收并识别标签发回的信息

最后阅读器再将识别结果发送给主机

传感器是物联网采集物理世界信息的重要手段

按感知信号不同分为压力传感器

位移传感器

流速传感器

温度传感器

图像传感器

等多种类型

这些传感器可以把接收到的

不同的物理信号转换为电信号

通过网络传回到处理器

从而实现对物体的控制

有些传感器做的非常小

可以用于穿戴式设备等

下面我们来看一些传感器的实际应用

这是古树倾斜监测传感器

它可以感知古树倾斜的角度

提前给出预警

保障交通和人身安全

火灾发生后

消防车赶到

可是消防栓水压不够

无法灭火

造成生命财产重大损失

如何早期感知

我们有消防栓水压传感器

街道两侧垃圾桶是为了保持清洁卫生的

可有时候满了没人及时清理

反而影响卫生

为此需要垃圾桶传感器的及时通知

很多城市由于排水不及时

经常在下雨或雨后积水

这就需要知道积水点水位

积水点水位传感器

可以测量积水点的水位信息

街道路旁停车在城市中是普遍现象

如何快速找到停车位

就需要智能车位传感器的帮助

城市煤气管道泄漏

如不及时发现

会造成重大灾害

如何及时发现呢

可以采用

井盖异动+煤气泄漏智能传感器

网络层是物联网的另一大核心技术

这层的主要作用是把下层感知层数据接入互联网

供上层服务使用

互联网以及下一代互联网

包括IPv6等技术是物联网的核心网络

处在边缘的各种无线网络

则提供随时随地的网络接入服务

无线广域网包括移动通信网络

如3G

4G和5G通信技术

提供广阔范围内连续的网络接入服务

无线城域网包括WiMAX技术

提供城域范围的高速数据传输服务

无线局域网包括广为流行的Wi-Fi

为一定范围

如家庭

校园

餐厅

机场等用户提供网络访问服务

无线个域网包括蓝牙

ZigBee等通信协议

这类网络的特点是低功耗

低传输速率

短距离

一般用作个人电子产品互联

此外一些新兴的无线接入技术

如低功耗广域网技术等也登上历史舞台

低功耗广域网包括NB-IoT

LoRa

eMTC等

其中NB-IoT窄带物联网

是中国华为公司主导的

基于移动网络设计的

用于低功耗大连接的物联网技术

它以低功耗

低成本

大连接

大覆盖

大企业引领的优势

越来越得到全世界物联网应用的认可

NB-IoT提供改进的室内覆盖

在同样的频段下

NB-IoT比现有的网络增益20dB

相当于提升了100倍覆盖区域的能力

具有大覆盖的特点

NB-IoT的低功耗设计

使得一节电池可以保证设备使用十年

实现更低的终端功耗

具有低功耗的特点

NB-IoT 具备大连接的能力

可支持多达5万个NB-IoT的终端

具有大连接的特点

因为NB-IoT自身具备的低功耗

广覆盖

低成本

大容量等优势

使其可以广泛应用于多种垂直行业

如远程抄表

资产跟踪

智能停车

智慧农业等

数据层位于感知层和网络层之上

应用层之下

是物联网智慧的源泉

数据层解决数据如何存储

如何检索

如何使用

如何不被滥用等问题

云计算是数据层的重要技术

云计算为计算机产业与物联网

提供三个层面的基础服务

基础设施即服务

平台即服务

软件即服务

在云计算的支持下

用户可以灵活租用云计算服务

避免基础设施投资

将资金和时间用于为客户

提供更好的物联网服务

使物联网更加普及和高效

以上是对物联网核心技术的介绍

下边我们来看看物联网可以用在哪些领域呢

先来看看智能手机

智能手机中有多种传感器

如摄像头

触摸屏

GPS定位

环境光传感器

加速度传感器

气压传感器

温湿度传感器

指纹传感器等

同时具备3G 4G 5G远程通信功能

Wi-Fi

蓝牙短距通信功能等

在应用软件的支持下可以处理语音

图像

编辑视频

发布消息

可以说智能手机是物联网时代的先锋

在智能交通应用中

通过在基础设施和交通工具中广泛应用信息

通信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地球环境的负面影响

在智慧医疗中

将物联网应用于医疗领域

实现RFID

传感器与传感网

无线通信

嵌入式系统

智能技术与医疗技术的融合

贯穿于医疗器械与药品的监控管理

数字化医院

远程医疗监控的全过程

提升全社会的疾病预防

疾病治疗

医疗保健与健康管理水平

在环境监测方面

通过对人类和环境有影响的各种物质的含量

排放量

以及各种环境状态参数的检测

跟踪环境质量的变化

确定环境质量水平

为环境管理

污染治理

防灾减灾等工作提供基础信息

方法指引和质量保证

在智慧物流中

现代物流系统可以利用信息生成设备

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

形成一个巨大网络

并能够在这个物联化的物流网络中

实现智能化的物流管理

各位同学

在这节课中

我给大家介绍了物联网的定义

物联网的发展历史

物联网的体系架构和核心技术

还给大家列举了物联网在智能交通

智能物流

环境监测等领域的应用

在后续课程中将由我的同事

分别给同学们介绍物联网的主要核心技术

希望大家能够从中感受到物联网技术的魅力

物联网的发展代表着电子信息技术

和计算机技术的最新发展

欢迎你在大学期间选择物联网专业

继续你的成才之路