物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)總復(fù)習(xí)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)總復(fù)習(xí)匯報(bào)人：AA2024-01-20AAREPORTING2023WORKSUMMARY目錄CATALOGUE物聯(lián)網(wǎng)概述感知層技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)應(yīng)用層技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用案例物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)AAPART01物聯(lián)網(wǎng)概述物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings，IoT）是指通過(guò)信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，對(duì)任何物體進(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)。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)歷了萌芽期、初創(chuàng)期、成長(zhǎng)期和成熟期四個(gè)階段，目前已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段。物聯(lián)網(wǎng)定義與發(fā)展輸入標(biāo)題02010403物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個(gè)層次。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)的“社會(huì)分工”，即與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廣泛智能化，包括智能家居、智能交通、智能醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞和大腦，負(fù)責(zé)信息的傳遞和處理，包括互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、廣電網(wǎng)等各種通信網(wǎng)絡(luò)。感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官，主要功能是識(shí)別物體和采集信息，包括傳感器、RFID、二維碼等技術(shù)。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)家庭設(shè)備的互聯(lián)互通和智能化管理，提高家居生活的舒適性和便捷性。智能家居通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)控，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)交通狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)度，提高交通運(yùn)輸效率和安全性。智能交通通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療、健康監(jiān)測(cè)等醫(yī)療服務(wù)，提高醫(yī)療水平和患者體驗(yàn)。智能醫(yī)療利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障預(yù)警，提高生產(chǎn)效率和降低成本。工業(yè)自動(dòng)化0201030405物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域PART02感知層技術(shù)傳感器分類(lèi)按被測(cè)量對(duì)象分類(lèi)，可分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器；按工作原理分類(lèi)，可分為電阻式、電容式、電感式等。傳感器性能指標(biāo)包括靈敏度、線(xiàn)性度、遲滯、重復(fù)性、分辨率、穩(wěn)定性等。傳感器定義將非電量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的電量輸出，以滿(mǎn)足信息傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求的裝置。傳感器技術(shù)RFID系統(tǒng)組成包括電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三部分。RFID工作原理讀寫(xiě)器通過(guò)天線(xiàn)發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入讀寫(xiě)器工作場(chǎng)時(shí)，其天線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能量，電子標(biāo)簽將自身編碼信息通過(guò)內(nèi)置天線(xiàn)發(fā)送出去。讀寫(xiě)器接收到電子標(biāo)簽發(fā)送來(lái)的信息并進(jìn)行解碼后送至計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行處理。RFID技術(shù)應(yīng)用廣泛應(yīng)用于物流、零售、制造、醫(yī)療等領(lǐng)域，如倉(cāng)儲(chǔ)管理、生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化、門(mén)禁系統(tǒng)、動(dòng)物識(shí)別等。RFID技術(shù)以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。包括硬件層、中間層、系統(tǒng)軟件層和應(yīng)用軟件層四個(gè)部分。其中硬件層包括處理器/微控制器、存儲(chǔ)器及外設(shè)器件和I/O端口等；中間層為硬件層提供統(tǒng)一的設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口；系統(tǒng)軟件層由實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、圖形用戶(hù)接口等組成；應(yīng)用軟件層針對(duì)特定應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序。廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品、工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域，如智能手機(jī)、平板電腦、智能家居控制系統(tǒng)等。嵌入式系統(tǒng)定義嵌入式系統(tǒng)組成嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)PART03網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（WLAN）基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)，采用無(wú)線(xiàn)方式連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，構(gòu)建局域網(wǎng)。藍(lán)牙（Bluetooth）一種短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，用于在設(shè)備間傳輸數(shù)據(jù)，如手機(jī)、耳機(jī)等。紫蜂（ZigBee）一種低功耗、低成本的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，適用于智能家居、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)030201以太網(wǎng)（Ethernet）一種廣泛應(yīng)用的局域網(wǎng)通信技術(shù)，采用CSMA/CD訪問(wèn)控制方式。電力線(xiàn)通信（PLC）利用電力線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，無(wú)需額外布線(xiàn)，適用于智能家居等領(lǐng)域。光纖通信利用光導(dǎo)纖維傳輸光信號(hào)，具有傳輸距離遠(yuǎn)、帶寬高等優(yōu)點(diǎn)。有線(xiàn)通信技術(shù)TCP/IP協(xié)議族包括TCP、UDP、IP等協(xié)議，是互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)協(xié)議族。HTTP協(xié)議用于Web瀏覽器和服務(wù)器之間的通信，是Web應(yīng)用的基礎(chǔ)協(xié)議。MQTT協(xié)議一種輕量級(jí)的發(fā)布/訂閱消息傳輸協(xié)議，適用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間的通信。CoAP協(xié)議一種專(zhuān)為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì)的輕量級(jí)Web傳輸協(xié)議，基于REST架構(gòu)風(fēng)格。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)PART04應(yīng)用層技術(shù)數(shù)據(jù)清洗去除重復(fù)、無(wú)效和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。數(shù)據(jù)融合將來(lái)自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，形成全面、一致的數(shù)據(jù)視圖。數(shù)據(jù)分析運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)等方法，挖掘數(shù)據(jù)中的有用信息和規(guī)律。數(shù)據(jù)可視化將數(shù)據(jù)以圖形、圖像等形式展現(xiàn)，便于理解和分析。數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理大數(shù)據(jù)處理與分析云網(wǎng)融合云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)01020304包括IaaS、PaaS和SaaS等云服務(wù)模式，提供彈性、可擴(kuò)展的計(jì)算資源。運(yùn)用分布式文件系統(tǒng)、NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。運(yùn)用MapReduce、Spark等大數(shù)據(jù)處理框架，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速處理和分析。將云計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，提供高效、靈活的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)安全威脅運(yùn)用密碼學(xué)方法，確保數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)的安全性。加密與認(rèn)證技術(shù)訪問(wèn)控制技術(shù)隱私保護(hù)技術(shù)01020403采用匿名化、脫敏等方法，保護(hù)用戶(hù)的個(gè)人隱私不被泄露。包括設(shè)備安全、數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全等方面的威脅。通過(guò)身份認(rèn)證和權(quán)限管理，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)和操作。物聯(lián)網(wǎng)安全與隱私保護(hù)PART05物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用案例通過(guò)手機(jī)、平板等終端實(shí)現(xiàn)對(duì)家居設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，如燈光、空調(diào)、窗簾等。遠(yuǎn)程控制語(yǔ)音控制場(chǎng)景模式安全監(jiān)控通過(guò)智能音箱等設(shè)備實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制家居設(shè)備，提高居住便捷性。根據(jù)不同的場(chǎng)景和需求，設(shè)置不同的家居設(shè)備組合模式，如回家模式、離開(kāi)模式等。通過(guò)智能攝像頭、煙霧報(bào)警器等設(shè)備實(shí)現(xiàn)家庭安全監(jiān)控和報(bào)警。智能家居生產(chǎn)流程自動(dòng)化通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的自動(dòng)化和智能化。遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù)，提高生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率。工業(yè)大數(shù)據(jù)分析通過(guò)收集和分析生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)，優(yōu)化生產(chǎn)流程和提高產(chǎn)品質(zhì)量。工業(yè)安全通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加強(qiáng)對(duì)工業(yè)設(shè)備和生產(chǎn)環(huán)境的安全監(jiān)控和預(yù)警。工業(yè)自動(dòng)化精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)根據(jù)農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥、灌溉等農(nóng)業(yè)操作，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量。農(nóng)產(chǎn)品追溯通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)的追溯，保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。農(nóng)業(yè)裝備智能化通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)裝備的互聯(lián)互通和智能化，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化水平。農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田、溫室等農(nóng)業(yè)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)收集。農(nóng)業(yè)信息化交通管理通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)城市公共場(chǎng)所的安全監(jiān)控和預(yù)警，提高城市安全保障能力。公共安全能源管理智慧建筑通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市交通信號(hào)的實(shí)時(shí)控制和調(diào)度，提高城市交通運(yùn)行效率。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)備的互聯(lián)互通和智能化，提高建筑運(yùn)行效率和管理水平。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)城市能源設(shè)施的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)收集，優(yōu)化能源分配和使用效率。智慧城市PART06物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)ABCD物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)泛在化物聯(lián)網(wǎng)正逐漸滲透到各個(gè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)，構(gòu)建泛在化的智能網(wǎng)絡(luò)。標(biāo)準(zhǔn)化物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)正在推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，以實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備和系統(tǒng)的互聯(lián)互通。智能化物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備自主決策、智能優(yōu)化等功能。安全性增強(qiáng)隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的深入，安全問(wèn)題越來(lái)越受到重視，各種安全防護(hù)技術(shù)正在不斷發(fā)展。ABCD安全問(wèn)題物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安全防護(hù)較弱，容易受到攻擊，導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露、系統(tǒng)癱瘓等問(wèn)題。異構(gòu)性物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備種類(lèi)繁多，通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，如何實(shí)現(xiàn)異構(gòu)設(shè)備的互聯(lián)互通是一個(gè)難題。網(wǎng)絡(luò)擁堵隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的不斷增加，網(wǎng)絡(luò)帶寬和數(shù)據(jù)處理能力面臨巨大壓力，可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁堵和性能下降。隱私保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)涉及大量用戶(hù)隱私數(shù)據(jù)，如何合理收集、使用和保護(hù)這些數(shù)據(jù)是一個(gè)重要問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)面臨挑戰(zhàn)與問(wèn)題未來(lái)展望5G與物聯(lián)網(wǎng)的融合5G網(wǎng)絡(luò)的高速度、低時(shí)延和大連接數(shù)特性將為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供更強(qiáng)大的支持。邊緣計(jì)算的普及邊緣計(jì)算將數(shù)據(jù)處理和