物联网简介

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什么是物联网

物联网（Internet of things，IoT）即“万物相连的互联网”，是互联网基础上的延伸和扩展的网络，将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。

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物联网的发展

2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟（ITU）发布《ITU互联网报告2005：物联网》，引用了“物联网”的概念。

2009年1月28日，IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球” 。当年，美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点。

中国在1999年提出来的时候叫传感网。中科院早在1999年就启动了传感网的研究和开发。

2009年8月，温家宝总理在视察中科院无锡物联网产业研究所时，对于物联网应用也提出了一些看法和要求。

2009年11月3日，温家宝总理在《让科技引领中国可持续发展》的讲话中强调，要着力突破传感网、物联网关键技术

2013年1月，住建部公布了首批90个试点城市，国家发展银行800亿贷款用于智慧城市建设；科技部征集20个试点城市；

组成架构

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  • 感知层：感知层是物联网的核心，是信息采集的关键部分。感知层位于物联网三层结构中的最底层，其功能为“感知”，即通过传感网络获取环境信息。感知层是物联网的核心，是信息采集的关键部分。
  • 网络层：网络层位于物联网三层结构中的第二层，其功能为“传送”，即通过通信网络进行信息传输。网络层作为纽带连接着感知层和应用层，它由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网等组成，相当于人的神经中枢系统，负责将感知层获取的信息，安全可靠地传输到应用层，然后根据不同的应用需求进行信息处理。
  • 应用层：应用层位于物联网三层结构中的最顶层，其功能为“处理”，即通过云计算平台进行信息处理。应用层与最低端的感知层一起，是物联网的显著特征和核心所在，应用层可以对感知层采集数据进行计算、处理和知识挖掘，从而实现对物理世界的实时控制、精确管理和科学决策。如智能操控、安防、电力抄表、远程医疗、智能农业等等。

感知层

感知层主要是完成信息的采集、转换和收集，它主要是靠嵌入式系统、传感器技术、RFID（Radio Frequency Identification 射频识别）等完成。嵌入式系统进行数据处理，传感器感知数据，RFID进行身份识别。

嵌入式系统

嵌入式系统是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”，根据英国电气工程师协会的定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。

传感器技术

传感器就是把环境数据传化为嵌入式系统可以识别的电信号，也就是它能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件和装置，通常由敏感元件和转换元件组成。

根据传感器应用原理分：为物理传感器和化学传感器、生物量传感器。

  • 物理传感器：力学量、热学量、光学量、磁学量、电学量、声学量、射线等。
  • 化学传感器：离子传感器、气体传感器、湿度传感器等。
  • 生物量传感器：血压、脉搏、心音、呼吸、血容量、体电图、酶式传感器、免疫血型传感器、微生物传感器、血液电解质传感器。

RFID

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网络层

蓝牙

蓝牙是一种无线传输技术，理论上短距离连线最远100米左右，但实际使用时大约只有10米。其最大特色在于能让轻易携带的移动通讯设备和电脑，在无线的状态下联网，并传输资料和讯息，目前普遍被应用在智能手机和智慧穿戴设备的连接以及智慧家庭、车用物联网等领域中。

WiFi技术

Wi-Fi技术是目前传输速度最快的的技术，产品成本较低，在目前的生活中较为普及。目前基于Wi-Fi技术的智能家居产品占的市场份额最大。缺点是安全性差，稳定性弱，功耗大，可连接的设备有限。Wi-Fi版本工作在2.4GHz免许可频段，传输距离长达100米，但穿透力差。Wi-Fi网络的实际规模一般不会超过16个，而在智能家居的发展中，开关、照明、家电的数量肯定会远远多于16个。

红外通信

红外通信是以红外线作为载体来传送数据信息。它作为无线通信的一种，与无线电通信相比，由于其性价比高，实现简单，具有抗电磁干扰、空间接入灵活的特点，可用于室内外实现点对点，在移动计算和移动通讯的设备中获得了广泛的应用。在某些场合，需要数据交换但又不是很大，且实时性要求又不是很高的情况下，可以使用红外通讯方式，这样既可以得到无线通信带来的便利，又可以避开采用无线电高频电路可能引发的一些问题。

ZIGBEE

ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术，ZigBee可以工作在2.4GH(全球)、868MHz(欧洲)、915MHz(美国)3个频段上，最高250Kbit/s，最低20Kbit/s，传输距离在10-75M之间，ZigBee的安全性是公认的比较好的，采用AES-128加密方式，另外，ZigBee网络的自组织网和自愈能力强。

LoRa

LoRa的名字就是远距离无线电（Long Range Radio）,它是Semtech公司创建的低功耗局域网无线标准，低功耗一般很难覆盖远距离，远距离一般功耗高。它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。它典型工作频率在美国是915MHz，在欧洲是868MHz，在亚洲是433MHz。

NB-IoT

窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。

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  • 想一想：手机遥控电脑PPT 用的是什么网络技术？共享单车开锁呢 ？

应用层

工业物联网

智能家居

https://v.qq.com/x/page/k0616asbdio.html

智慧农业

https://v.qq.com/x/page/t0807wga7k8.html

智慧城市

应用：无人商店中的物联网

https://www.sohu.com/a/199978494_658046

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思考：无人商店中哪些用到了物联网技术 ？

取自“http://www.openbrains.net/mediawiki/index.php?title=物联网简介&oldid=17220”