个人介绍
物联网工程导论 王晓薇
提供学校: 沈阳师范大学
专业大类: 计算机科学与技术
专业: 计算机应用技术
课程介绍
《物联网工程》是物联网工程专业本科生的一门专业课程,旨在让学生了解物联网的应用、技术、服务、知识体系,对于RFID技术、WSN/zigBee技术、常见组网技术、等物联网关键技术进行了详细讲解,对物联网的应用案例、技术支撑、知识体系以及物联网工程师的职业道德规范等也进行了论述和讨论,让学生了解物联网系统的框架,有助于以后专业课程的学习。
教师团队


课程简介

      物联网方向课程入门课程。对物联网的应用案例、技术支撑、知识体系以及物联网工程师的职业道德规范等也进行了论述和讨论,让学生了解物联网系统的框架,有助于以后专业课程的学习,培养学生的学习兴趣和学习积极性。


      能了解物联网的基本概念、能了解物联网的常见技术、能对物联网有系统级的概念、能对以后专业课的学习起到很好的引导作用。


      对于理工科的大一学生而言,在学习专业之前,了解专业的内涵、了解专业所应掌握的技术、了解技术发展的未来以及应用是必要的。大学期间,学生除了掌握专业的基础知识,还要培养自己的严谨踏实的科学作风、训练自己的逻辑思维、锻炼自己的分析问题、解决问题的能力。学习这门课程,对以后的专业学习有很好的引导作用,同时也能激发学生的学习兴趣。


     《物联网工程》从物联网的感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层这4层分别进行阐述,深入浅出地为读者拨开萦绕于物联网这个概念的重重迷雾,引领求知者渐渐步入物联网世界,帮助探索者把握第三次IT科技浪潮的方向。物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。


物联网概述

网络深刻地改变着人们的生产和生活方式。在可以预见的未来,互联网上的各种应用,或者说以互联网为代表的计算模式,将持续地把人们吸引在浩瀚的信息空间中。


     一方面是物理世界的联网需求,另一方面是信息世界的扩展需求。来自上述两方面的需求催生出了一类新型网络——物联网(Internet of Things)。物联网最初被描述为物品通过射频识别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。其核心在于物与物之间广泛而普遍的互联。上述特点已超越了传统互联网应用范畴,呈现了设备多样、多网融合、感控结合等特征,具备了物联网的初步形态。物联网技术通过对物理世界信息化、网络化,对传统上分离的物理世界和信息世界实现互联和整合。


目前,物联网还没有一个精确且公认的定义。这主要归因于:

物联网的理论体系没有完全建立,对其认识还不够深入,还不能透过现象看出本质;由于物联网与互联网、移动通信网、传感网等都有密切关系,不同领域的研究者对物联网思考所基于的出发点各异,短期内还没达成共识。在物联网时代,每一件物体均可寻址,每一件物体均可通信,每一件物体均可控制。一个物物互联的世界。

1. 比尔·盖茨1995年《未来之路))一书。

2. 1998年,美国麻省理工学院(MIT)创造性地提出了当时被称作EPC系统的物联网构想。

3. 1999年,建立在物品编码、RFID技术和互联网的基础上,Auto—ID00心首先提出物联网概念。

4. 2005年1 1月17日,在信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》。

5. IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念。

6. 2009年,日本政府IT战略本部制定了日本新一代的信息化战略《i-Japan战略2015》。     

7. 我国政府也高度重视物连网的研究和发展。2009年8月7日,国务院总理温家宝在无锡视察时发表重要讲话,提出“感知中国”的战略构想,大力发展物联网产业将成为今后一项具有国家战略意义的首要决策。

 

在物联网应用中有三项关键技术

传感器技术:这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道,到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。

RFID标签:也是一种传感器技术,RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术,RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。


嵌入式系统技术:是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变,以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见;小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活,推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻,传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官,网络就是神经系统用来传递信息,嵌入式系统则是人的大脑,在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。


综合案例

  • 物流:物流过程中的货物追踪,信息自动采集,仓储应用,港口应用,邮政,快 递

  • 零售:商品的销售数据实时统计,补货,防盗

  • 制造业:生产数据的实时监控,质量追踪,自动化生产

  • 服装业:自动化生产,仓储管理,品牌管理,单品管理,渠道管理

  • 医疗:医疗器械管理,病人身份识别,婴儿防盗

  • 身份识别:电子护照,身份证,学生证等各种电子证件。

  • 防伪:贵重物品(烟,酒,药品)的防伪,票证的防伪等

  • 资产管理:各类资产(贵重的或数量大相似性高的或危险品等)

  • 交通:高速不停车,出租车管理,公交车枢纽管理,铁路机车 识别等

  • 食品:水果,蔬菜,生鲜,食品等保鲜度管理

  • 动物识别: 训养动物,畜牧牲口,宠物等识别管理

  • 图书馆:书店,图书馆,出版社等应用

  • 汽车:制造,防盗,定位,车钥匙

  • 航空:制造,旅客机票,行李包裹追踪

  • 军事:弹药,枪支,物资,人员,卡车等识别与追踪





利用物联网技术和通信技术,将大棚种植中的关键要素:空气的温度、湿度及土壤的温度、湿度等数据通过各种传感器动态采集,并利用中国移动的网络通讯技术,将数据及时传送到智能专家平台,使管理人员、农业专家通过电脑、手机或手持终端就可以时刻掌握农作物的生长环境,及时采取控制措施,预防病虫害,提高蔬菜品质,增加种植效益,同时把有限的农业专家整合起来,利用该系统,实现了对设施蔬菜的信息化管理,提高生产质量和管理效益:提高了大棚的指导和管理效率。


精确测量设施环境,利用实用、先进的技术手段帮助农民提高生产质量。提高对病虫害的监控水平、预测水平,减少农药使用量。建立科学的生产环境数据库,可以帮助专业生产企业,管理和研究机构等单位强化管理手段。




无线传感器网络是一种由独立分布的节点以及网关构成的传感器网络。安放在不同地点的传感器节点不断采集着外界的物理信息,如温度、声音、震动等。相互独立的节点之间通过无线网络进行通信。无线传感器网络的每个节点都能够实现采集,数据的简单处理,还能接收来自其他节点的数据,并最终将数据发送到网关。工程师可以从网关获取数据,查看历史数据记录或进行分析。通常,一个典型的无线传感器网络节点的硬件结构包括:传感器接口、ADC、微处理器、电源以及无线收发装置。



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