当前课程知识点:大学计算机基础 > 第十章 IT前沿技术 > 10-3物联网 > 10-3物联网
随着无线通讯技术
射频识别技术
传感网络技术等的发展
物联网技术得到了迅速的发展
如今
几乎任何事物都可以连接到互联网
从家电到汽车
乃至农作物和奶牛等有机物
连接事物和捕获有用数据的能力
正在促使各个行业发生变化
这一节我们就介绍一下物联网的相关技术
什么是物联网, 简称IOT
物联网的概念
最早于1999年由麻省理工学院Auto-ID
研究中心提出
把所有物品通过射频识别技术RFID
和条码等信息传感设备与互联网
连接起来
实现智能化识别和管理功能的网络
这里提到的射频识别技术RFID
是一种无线通讯技术
可以通过无线电信号识别特定目标
并读取相关数据
而无需识别系统与特定目标之间建立机械
或者光学接触
RFID系统包括射频识别标签和识别器
也叫读写器
标签可以附着于物品上
识别器在数米之内都可以识别
稍后我们在物联网的关键技术中会对RFID
做更详细的介绍
现在很多行业都运用了RFID技术
例如将标签附在一辆正在生产中的汽车上
厂商便可追踪此车在生产线上的进度
标签也可以放于宠物身上方便对宠物的识别
通过贴在商品上的标签
还能自动辨别和跟踪物品
还有门禁系统当中的读卡器,RFID锁等
物联网的本质是凭借每一物品都被赋予的
唯一编码标识
再以RFID
传感器技术及无线宽带网络技术等为基础
在任何时间
任何地点将所有物品的信息进行采集
并转换成信息流
通过互联网相结合
形成人与物之间
物与物之间全新的通讯交流方式
这种全新的通讯交流方式将彻底改变人们
对物品的管理模式
查询模式
控制模式
追溯模式
彻底改变企业的工作效率
管理机制及人们的生活方式和行为模式
物联网作为未来互联网的组成部分
具备自我配置能力
并基于标准的具有互操作性的通讯协议
是一种动态的全球网络基础设施
物联网具有全面感知
可靠传递和智能处理三个特征
全面感知利用RFID
传感器
二维码等随时随地获取物体的信息
可靠传递指通过各种电信网络与互联网的融合
将物体的信息实时准确的传递出去
智能处理指利用云计算
模糊识别等各种智能计算技术
对海量的数据和信息进行分析和处理
对物体实施智能化的控制
这是物联网技术的体系架构
自底向上可分为感知层
网络层
应用层以及公共技术4个部分
物联网技术涉及的方面众多
下面我们简要介绍一下其中的关键技术
包括RFID技术
传感技术
纳米技术和智能技术
首先是RFID技术
RFID技术又称电子标签
是一种非接触式的自动识别技术
通过射频信号自动识别目标对象
并获取相关数据
识别工作无须人工干预
可工作于各种恶劣环境
可识别高速运动物体
并可同时识别多个标签
操作快捷方便
最基本的RFID系统由三大部分组成
电子标签
阅读器和天线
天线是一种以电磁波形式把无线电收发机的
射频信号接收或辐射出去的装置
实现标签和阅读器间的射频信号的传递
电子标签又称射频标签, 应答器
一般由耦合元件及天线及专用芯片组成
电子标签是射频识别系统真正的数据载体
每个标签具有唯一的电子编码ID号
而且一般保存有约定格式的电子数据
在实际应用中
RFID标签通常贴在不同类型
不同形状的物体表面
甚至嵌入到物体内部
因此会根据需要做成不同形状
阅读器是读取标签信息的设备
可设计为手持式或固定式
阅读器可无接触地读取并识别电子标签中
所保存的电子数据
从而达到自动识别物体的目的
通常阅读器与电脑相连
所读取标签的信息被传送到电脑上
做进一步的处理
与传统的条形码相比
RFID可识别单个的非常具体的物体
而条形码只能识别一类物体
RFID采用无线电射频
可以透过外部材料读取数据
而条形码必须靠激光来读取信息
RFID可同时对多个物体进行识读
而条形码只能一个一个的读
通过RFID技术
为物理世界中的物进行标识
可实现物理世界中万物的标识与识别
下面我们介绍物联网关键技术中的
传感技术
传感技术同计算机技术与通讯技术一起被称为
信息技术的三大支柱
传感技术是一门关于获取自然信息源的
相关信息
并进行处理和识别的多学科交叉的技术
传感技术主要由传感器
通讯网络和信息处理系统构成
具有实时数据采集
监督控制以及信息共享与存储管理等功能
这里有各种各样的传感器
传感技术
主要通过物理量
化学量或生物量等多种传感器
实现对物体状态以及环境信息的实时采集
主要可分为光感
声感
压感
温度
加速度
定位等
信息处理
包括信息的预处理
后置处理
特征提取与选择等
识别的主要任务是对经过处理的信息进行辨识
比较,分类和判断
传感器网络节点的基本组成
包括传感单元
由传感器和模数转换功能模块组成
处理单元包括CPU
存储器
嵌入式操作系统等
通讯单元由无线通讯模块组成
以及电源
无线传感器网络WSN由许许多多功能相同或不同的
无线传感器节点组成
是集分布式信息采集
信息传输和信息处理于一体的网络信息系统
具有低成本
微型化
低功耗和灵活的组网方式
铺设方式以及适合移动目标等特点
物联网正在通过遍布在各个角落和物体上
的形形色色的传感器
以及由它们组成的无线传感器网络
来最终感知整个物质世界
纳米技术也是物联网的关键技术之一
纳米技术是一门在0.1纳米到100纳米
尺度空间
研究电子,原子和分子运动规律和特性的高技术学科
学科领域包括纳米物理学
纳米电子学
纳米生物学等等
纳米技术最终的目标是人类按照自己的意志
直接操作单个原子
制造具有特定功能的产品
纳米技术在减少尺寸和降低成本方面的应用
可以提供高水平的集成
通过纳米技术
传感技术以及RFID等技术的结合
可以实现各类芯片与设备的小型化与集成化
也可以实现将感知单元嵌入物体内部
实现微小物体的互联及环境能量获取
通过纳米技术使得物联网当中体积越来越小的
物体能够进行交互和连接
最后智能技术也是物联网的关键技术之一
这里的智能技术主要指物的智能
以及实现智能终端的相关技术
主要包括人工智能,海量信息处理与数据挖掘技术
智能控制技术以及智能信号处理技术等
通过在物体中植入智能系统
可以使得物体具备一定的智能性
能够主动或被动地实现与用户的沟通
物联网的应用领域非常广泛
如智能交通
数字化医疗
智能电力
智慧农业等等
下一节我们将以智能家居为例
展示一下物联网的应用
最后我们总结一下
这小节我们介绍了物联网的概念和特征
物联网的关键技术以及物联网的应用领域
谢谢观看
-1-1 计算机的诞生
--第一章 习题1
--计算机的诞生1
--计算机的诞生2
-1-2 计算机的分类
--第一章 习题2
--计算机的分类
-1-3 计算机的应用领域
--第一章 习题3
-1-4 计算机系统组成
--第一章 习题4
--计算机系统组成1
--计算机系统组成2
-1-5 计算机思维的定义
--第一章 习题5
--计算思维1
-1-6 计算思维的特点
--第一章 习题6
--计算思维2
-1-7 计算思维的应用案例
--第一章 习题7
--计算思维3
-第一章 章测试
-2-1 进位计数制表示方法
--第二章 习题1
-2-2 进位计数制的相互转换
--第二章 习题2
--进位计数制2
-2-3 整数的表示方法
--第二章 习题3
--整数的表示1
-2-4 浮点数表示方法
--第二章 习题4
--浮点数的表示1
-2-5 BCD格式表示法
--第二章 习题5
--BCD码
-2-6 算术运算
--2-6 算术运算
--第二章 习题6
-2-7 运算溢出及判断
--第二章 习题7
--运算的溢出
-2-8 逻辑运算
--2-8 逻辑运算
--第二章 习题8
--逻辑运算
-2-9 ASCII编码
--第二章 习题9
-2-10 Unicode编码
--第二章 习题10
-2-11汉字编码
--2-11汉字编码
--第二章 习题11
--汉字编码
-2-12数据校验编码
--第二章 习题12
--数据校验编码
-第二章 章测试
-3-1中央处理器
--3-1中央处理器
--第三章 习题1
--中央处理器
-3-2 存储器
--3-2 存储器
--第三章 习题2
--存储器1
--存储器2
--存储器3
-3-3 总线和接口
--第三章 习题3
--总线
-3-4 外部设备
--3-4 外部设备
--第三章 习题4
--外部设备
-3-5 冯.诺依曼体系结构
--第三章 习题5
-3-6 计算机常用性能指标
--第三章 习题6
--性能指标1
--性能指标2
-3-7嵌入式系统
--第三章 习题7
--嵌入式系统
-3-8哈佛体系结构
--第三章 习题8
--哈佛体系结构
-3-9 DSP简介
--3-9DSP简介
--第三章 习题9
--DSP
-3-10 虚拟台式计算机模拟器
--虚拟桌面架构
-3-11 4位计算机模拟器
-第三章 章测试
-4-1计算机软件分类
--第四章 习题1
--软件分类
-4-2软件的工作模式
--第四章 习题2
--软件的工作模式
-4-3软件的安装方法
--第四章 习题3
--软件安装
-4-4计算机软件生命周期
--第四章 习题4
--生命周期1
--生命周期2
--生命周期3
--软件测试1
--软件测试2
-4-5计算机软件开发过程模型
--第四章 习题5
- 4-6 常用软件介绍-办公软件
--第四章 习题6
-办公软件实例1 文字处理软件
-办公软件实例2 电子表格软件
-办公软件实例3 演示文稿软件
-4-7 常用软件介绍-多媒体创作软件
--第四章 习题7
-多媒体创作软件实例1 音频处理软件
-多媒体创作软件实例2 图像处理软件
-多媒体创作软件实例3 动画制作软件
-多媒体创作软件实例4 视频处理软件
-4-8 常用软件介绍-网页制作软件
--第四章 习题8
-第四章 章测试
-5-1 操作系统概述
--第五章 习题1
--操作系统
--操作系统分类
--操作系统管理
-5-2 Windows 7基本操作
--第五章 习题2
-5-3 Windows 7文件管理
--第五章 习题3
-5-4 Windows 7程序管理
--第五章 习题4
-5-5 Windows 7系统安全
--第五章 习题5
--操作系统安全
-5-6 Windows 7计算机管理
--第五章 习题6
-5-7 Dos命令
--第五章 习题7
--dos
-5-8 Windows 7常用软件
--第五章 习题8
-5-9 Linux操作系统
--第五章 习题9
--Linux
-5-10 手机操作系统
--第五章 习题10
-5-11 虚拟机及Vmware介绍
--第五章 习题11
--虚拟机
--虚拟机使用
-第五章 章测试
-6-1 算法基础
--6-1 算法基础
--第六章 习题1
-6-2 程序设计语言分类
--第六章 习题2
-6-3 程序设计过程
--第六章 习题3
-6-4 程序设计方法
--第六章 习题4
-6-5 程序设计语言基本要素(一)
--第六章 习题5
-6-6 程序设计语言基本要素(二)
--第六章 习题6
-6-7 Python简介及编程环境配置
--第六章 习题7
-6-8 程序设计应用举例
--第六章 习题8
-第六章 章测验
-7-1 数据库技术概述
--第七章 习题1
--信息和数据
-7-2 数据库管理系统
--第七章 习题2
--数据库管理系统
-7-3 数据库系统的组成与功能
--第七章 习题3
--独立性
--数据库系统分类
-7-4 关系模型的数据结构
--第七章 习题4
--E-R图
--三级模式结构
-7-5 关系模型的数据操作及完整性约束
--第七章 习题5
--关系模型
--数据库范式
--完整性约束
-7-6 Access数据库的建立
--第七章 习题6
--Access
-7-7 Access的数据查询
--第七章 习题7
-第七章 章测试
-8-1计算机网络概述
--第八章 习题1
--定义
-8-2网络分类
--8-2网络分类
--第八章 习题2
--分类
-8-3数据传输
--8-3数据传输
--第八章 习题3
--数据传输
-8-4网络拓扑结构
--第八章 习题4
--网络拓扑结构
-8-5网络体系结构
--第八章 习题5
--网络体系结构
-8-6网络互连
--8-6网络互连
--第八章 习题6
--网络互连
-8-7Internet基础:TCP╱IP协议结构
--第八章 习题7
--TCP/IP模型
--IP协议
-8-8Internet基础:IP地址
--第八章 习题8
--IP地址
-8-9Internet基础:域名系统
--第八章 习题9
--域名
-8-10Internet基础:Internet的基本服务
--8-10Internet基础:Internet的基本服务
--第八章 习题10
--Internet
-8-11Internet基础:Internet的接入
--第八章 习题11
-第八章 章测试
-9-1信息安全的基本概念
--第九章 习题1
--信息安全的CIA
--攻击与防御
-9-2 密码技术及应用
--第九章 习题2
--数字签名
-9-3防火墙技术
--9-3防火墙技术
--第九章 习题3
--防火墙的分类
--防火墙的基本特性
-9-4恶意软件
--9-4恶意软件
--第九章 习题4
--恶意软件类型
-9-5入侵检测技术
--第九章 习题5
--入侵检测概念原理
--入侵检测分类
-第九章 章测试
-10-1 云计算
--10-1 云计算
--第十章 习题1
-10-2大数据
--10-2大数据
--第十章 习题2
-10-3物联网
--10-3物联网
--第十章 习题3
-10-4机器学习
--10-4机器学习
--第十章 习题4
-10-5人工智能
--10-5人工智能
--第十章 习题5
-10-6物联网应用
-第十章 章测验
-1-0 准备步骤
--1-0 准备步骤
-1-1 台式机组装
-1-2 笔记本电脑组装
-3-1 启动和退出Word
-3-2 创建、编辑和保存Word文档
-3-3 封面的制作
--封面的制作-1
--封面的制作-2
--封面的制作-3
--封面的制作-4
-3-4 长文档编辑
--长文档编辑
-3-5 页面插入与目录
-3-6 页眉页脚与页码
-3-7 完成文档
-4-1 创建和编辑Excel表格
-4-2 简单公式和函数
-4-3 插入图表
--4-3 插入图表
-4-4 电子表格中数据的管理
-5-1 创建演示文稿与添加幻灯片
-5-2 编辑演示文稿
-5-3 设置演示文稿外观
-5-4 交互式演示文稿的设置
-5-5 设置演示文稿动画和音乐
-5-6 演示文稿放映
-6-1 图像的修饰
-6-2 淡黄色的记忆
-6-3 心形贺卡
--6-3 心形贺卡
-6-4 燃烧字
--6-4 燃烧字
-6-5 闻味的小狗狗
-6-6 换脸
--6-6 换脸
-7-1 逐帧动画的制作
-7-2 动作补间动画的制作
-7-3 形状补间动画的制作
-8-1 网站制作前期工作
-8-2 在Dreamweaver中建立和管理站点
-8-3设计制作网站主页
-8-4 制作网站导航栏
-8-5 修饰美化页面
-8-6 填写页面内容
-8-7 设计制作次级页面并建立链接
-9-1 Python的下载
-9-2 Python的安装
-9-3 IDLE的使用
-9-4 求矩形的周长和面积
-9-5 求三角形的面积
-9-6 求素数
--9-6 求素数
-10-1 数据库的建立
-10-2 SQL的应用
-11-1 Packet Tracer简介及下载方法
-11-2 有线网络的组网与配置
-11-3 无线网络的组网及无线路由配置
-12 无线网络安全配置