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《智能傳感與檢測(cè)技術(shù)》課程教案授課章節(jié)第13章智慧未來(lái)與物聯(lián)網(wǎng)13.1物聯(lián)網(wǎng)的概念13.2物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)13.3無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)13.4無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)13.5網(wǎng)絡(luò)傳感器建議課時(shí)2授課方式理論知識(shí)講授+提問(wèn)討論+多媒體演示所屬專業(yè)教學(xué)目標(biāo)1.理解物聯(lián)網(wǎng)的概念和體系架構(gòu)2.掌握無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)工作方式3.理解無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)4.了解網(wǎng)絡(luò)傳感器及其基本結(jié)構(gòu)教學(xué)重點(diǎn)1.物聯(lián)網(wǎng)的概念和體系架構(gòu)2.無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)工作方式3.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)教學(xué)難點(diǎn)1.物聯(lián)網(wǎng)的概念和體系架構(gòu)2.無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)工作方式3.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)參考教材《智能傳感與檢測(cè)技術(shù)》徐小華主編機(jī)械工業(yè)出版社ISBN978-7-111-76072-6教學(xué)內(nèi)容『新課導(dǎo)入』物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)未來(lái)發(fā)展的遠(yuǎn)景,等同于“未來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)”或“泛在網(wǎng)絡(luò)”。物聯(lián)網(wǎng)智能化已經(jīng)進(jìn)入到了完整的智能工業(yè)化領(lǐng)域,智能物聯(lián)網(wǎng)在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)上已經(jīng)步入成熟?!菏谡n內(nèi)容』13.1物聯(lián)網(wǎng)的概念物聯(lián)網(wǎng)(TheInternetofThings,簡(jiǎn)稱IOT)的概念于1999年提出。物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)各種信息傳感器、\t"/item/%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91/_blank"射頻識(shí)別技術(shù)、\t"/item/%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91/_blank"紅外感應(yīng)器、激光掃描器、\t"/item/%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91/_blank"全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備,采集物品的聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等信息,按約定的協(xié)議,把物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品和過(guò)程的智能化感知、識(shí)別、定位和管理。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)基于\t"/item/%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91/_blank"互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等的信息承載體,它讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象形成互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍包括:智慧工廠、智慧校園、智慧醫(yī)療、智慧商場(chǎng)、智慧倉(cāng)庫(kù)、智能家居、個(gè)人健康、物流運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)概念及應(yīng)用范圍如圖13-2所示。13.2物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)分為三層:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層,如圖13-3所示。13.3無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)射頻識(shí)別(RadioFrequencyIdentification,RFID)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。圖13-4是無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)裝置的工作原理圖。13.4無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetwork,WSN)是由大量移動(dòng)或靜止的傳感器節(jié)點(diǎn),通過(guò)無(wú)線通信方式組成的網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是集分布式信息采集、信息傳輸和信息處理技術(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng),以其低成本、微型化、低功耗和靈活的組網(wǎng)方式、鋪設(shè)方式以及適合移動(dòng)目標(biāo)等特點(diǎn)受到廣泛重視。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由傳感器節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)、移動(dòng)通信或衛(wèi)星通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)管理中心、終端用戶組成,如圖13-5所示。13.5網(wǎng)絡(luò)傳感器13.5.1網(wǎng)絡(luò)傳感器及其基本結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)傳感器是指在現(xiàn)場(chǎng)級(jí)實(shí)現(xiàn)了TCP/IP協(xié)議(這里的TCP/IP協(xié)議是一個(gè)相對(duì)廣泛的概念,還包括UDP、HTTP、SMTP、POP3等協(xié)議)的傳感器,這種傳感器讓現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)能就近登錄網(wǎng)絡(luò),在網(wǎng)絡(luò)所能及的范圍內(nèi)實(shí)時(shí)發(fā)布和共享。具體地說(shuō),網(wǎng)絡(luò)傳感器是采用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,同時(shí)采用模塊化結(jié)構(gòu)將傳感器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起的智能傳感器。它是測(cè)控網(wǎng)中的一個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn),其敏感元件輸出的模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理后,可由網(wǎng)絡(luò)處理裝置根據(jù)程序的設(shè)定和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議封裝成數(shù)據(jù)幀,并加上目的地址,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上。同時(shí),網(wǎng)絡(luò)處理器也能接收網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)傳給自己的數(shù)據(jù)和命令,實(shí)現(xiàn)對(duì)本節(jié)點(diǎn)的操作。網(wǎng)絡(luò)傳感器的基本結(jié)構(gòu)如圖13-9所示。13.5.2網(wǎng)絡(luò)傳感器通用接口標(biāo)準(zhǔn)13.5.3網(wǎng)絡(luò)傳感器的發(fā)展趨勢(shì)1.從有線形式到無(wú)線形式2.從現(xiàn)場(chǎng)總線形式到互聯(lián)網(wǎng)形式【多媒體演示】多媒體課件見(jiàn)教材配套教學(xué)PPT『課堂小結(jié)』智慧城市是物聯(lián)網(wǎng)集中應(yīng)用的平臺(tái),也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)綜合應(yīng)用的典范,是由多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)功
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