物联网学科建设方案 课件

梅仲豪梅仲豪简简介介中山大学中山大学 博士博士研究领域：并行计算机、信息安全、物联网应用技术研究领域：并行计算机、信息安全、物联网应用技术 2009年年获获广广东东省科技省科技进进步二等步二等奖奖华南理工大学首届工程博士教育指导委员会专家华南理工大学首届工程博士教育指导委员会专家 国家计算机网络与信息安全管理办公室专家组成员、中国信国家计算机网络与信息安全管理办公室专家组成员、中国信息安全测评中心专家组成员、广东省科技厅专家组成员息安全测评中心专家组成员、广东省科技厅专家组成员广东省物联网协会副会长广东省物联网协会副会长 先后主持工信部电子信息产业发展基金项目先后主持工信部电子信息产业发展基金项目、科技部中小企、科技部中小企业创业创新基金、新基金、国家自然科学基金项目、广东省教育部产学研国家自然科学基金项目、广东省教育部产学研结合项目结合项目 等十几个等十几个项项目目特色专业与重点学科特色专业与重点学科我国的学科分12个大类：文学，艺术，理科，工科，管理，军事学科等，工学又分电气，机械，计算机等。比如计算机学科的大类即一级学科叫计算机科学与技术。下面又分3个学科即3个2级学科：体系结构、软件、应用，这就是硕士的3个计算机专业，也是教育部标准、科学划分的计算机的专业，这才谈得上“专”的概念。而本科的计算机会出现网络工程，软件工程，数字媒体都是根据市场需要的称呼，其实谈不是专。特色专业与重点学科特色专业与重点学科 重点学科是遴选出来的，数量很少，分国家级和省部级。代表有这种硕士学科的所有院校在该领域科研的最高水平，当然硕士下面的本科专业也很强。特色专业一般是根据学校的传统和特点而设置的，教育部给的名额很多，因而入选数量很多，不能代表同类专业的最高水平，但相对其他没有这种特色的专业好的多！一般来说特色专业可能发展成重点学科，但要走的道路相当长，特别是申请到国家重点学科。所以学校的重点学科才是学校真正的王牌和核心竞争力，它代表是科研水平的，特色专业是其次的、象征意义的。物联网工程实验室建设物联网工程实验室建设提纲提纲物联网的起源、背景、定义及现状物联网的技术构成物联网应用物联网人才需求走入物联网走入物联网互联网互联网物联网物联网智慧地球智慧地球电脑终端电脑终端+客户电脑客户电脑人人机器终端机器终端+管理软件平台管理软件平台机器和人机器和人通信网络通信网络通信网络通信网络 电脑终端电脑终端 个人电脑和各类服务器个人电脑和各类服务器 机器终端机器终端 个人电脑和各类服务器个人电脑和各类服务器 射频识别器件射频识别器件,传感器件传感器件,嵌入式机嵌入式机器器 物联网应用物联网应用物资人员跟踪与定位物资人员跟踪与定位工作环境监测与管理工作环境监测与管理故障预先诊断与识别故障预先诊断与识别重大灾难预防与报警重大灾难预防与报警机器设备监督与控制机器设备监督与控制 互联网应用互联网应用电子邮件电子邮件电子商务电子商务电子政务电子政务网络影视和网络通信网络影视和网络通信+物联网的起源物联网的起源1995199920052009.12009.8比尔盖茨在未来之路提及物物互联美国麻省理工学院Auto-ID中心，提出EPC及RFID组成“Internet of things”国际电信联盟发布ITU互联网报告2005：物联网，正式提出了“物联网”的概念 IBM提出“智慧地球”的概念,随即美国奥巴马总统把物联网上升到国家战略温家宝总理考察无锡的讲话中指出“感知中国”注：注：EPCElectronic Product Code,电子产品码，电子产品码，每个物体赋予一个唯一编号每个物体赋予一个唯一编号 RFID射频识别射频识别物联网的背景物联网的背景十五年周期定律：计算模式每隔15年发生一次变革，这一判断像摩尔定律一样准确。IBM前首席执行官郭士纳20101995198019651950计算机产生与应用以大型计算机为标志的革命以互联网为标志的革命以个人计算机普及为标志物联网革命历史的经验，每一次重大的经济危机都要伴随着一场技术的革命!物联网在全球物联网在全球美国美国2005年1月以后，美国国防部规定所有军需物资都要使用 RFID标签。2006年，美国食品及药物管理局建议利用RFID跟踪最常造假的药品。2009年，IBM推广“智慧地球”概念，建议政府投资新一代的智慧型基础建设，阐明其短期和长期效益。这个概念被认为是美国振兴经济，确立竞争优势的关键战略，是继互联网之后国家发展的核心领域。奥巴马政府对“智慧地球”作出积极回应，确定为国家战略，主要从电力、医疗、城市、交通、供应链、银行六大领域切入。目前重点在智能电网和电子病历两方面开展工作。物联网在全球物联网在全球日本日本e Japan2000年启动，促进信息化基础建设。u-Japan004年启动，着力发展泛在网络相关产业，希望于2010年时将日本建设成为一个“随时、随地、任何人、任何物品”都可以上网的无所不在的网络社会。实物间网络的基础建设：RFID、传感器网络、泛在终端。i Japan20152009年推出的中长期信息技术发展战略，在u-Japan基础之上利用信息技术使全民生活变得更加便利。电子政府和电子地方自治体：一站式行政服务。医疗健康：远程医疗、电子病历电子化及追踪和反馈。教育电子化：推广数字化技术和信息化教育的应用。物联网信息平台解决方案 9、人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定。2022-9-32022-9-3Saturday,September 03,202210、低头要有勇气，抬头要有低气。2022-9-32022-9-32022-9-39/3/2022 3:24:50 AM11、人总是珍惜为得到。2022-9-32022-9-32022-9-3Sep-223-Sep-2212、人乱于心，不宽余请。2022-9-32022-9-32022-9-3Saturday,September 03,202213、生气是拿别人做错的事来惩罚自己。2022-9-32022-9-32022-9-32022-9-39/3/202214、抱最大的希望，作最大的努力。2022年9月3日星期六2022-9-32022-9-32022-9-315、一个人炫耀什么，说明他内心缺少什么。2022年9月2022-9-32022-9-32022-9-39/3/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022-9-32022-9-3September 3,202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022-9-32022-9-32022-9-32022-9-3物联网在全球物联网在全球欧盟欧盟目前欧盟已将物联网及其核心技术纳入到预算高达500亿欧元并开始实施的欧盟“第七个科技框架计划（20072013年）”中。提出“物联网是我们的未来”，重视欧洲各国技术标准的统一，计划建30座智能电网试点城市。国际电信联盟（ITU），欧洲物联网研究项目工作组(CERP-IoT)，针对物联网进行标准、技术趋势等研究。欧洲医药界药品防伪和追踪、纺织业供应链管理、制造过程管理、资产管理等方面取得了成功应用，并获得了广泛的认可物联网在全球物联网在全球韩国、新加坡韩国、新加坡韩国信息和通信部具体推动“U-Korea”项目的建设，重点支持“无所不在的网络”相关的技术研发及科技应用，希望通过“U-Korea”计划的实施带动国家信息产业的整体发展。“利用无所不在的信息通信技术将新加坡打造成一个智慧的国家、全球化的城市”改造政府、金融、教育、医疗保健、媒体娱乐、制造与物流、旅游、零售7大行业物联网在中国物联网在中国2009年8月，温家宝总理视察中科院无线传感网工程无锡研发中心，提出“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”2010年6月，胡锦涛总书记在中国科学与第十五次院士大会、中国工程院第十次院士大会再次提出加快发展物联网技术并明确要求尽快建立中国传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。提升到国家战略高度物联网在中国物联网在中国国家关于物联网的各项政策：广东关于物联网的各项政策：下图为教育部下图为教育部20102010年年7 7月发文月发文对高校申报战略性新兴产业相关本科新专业对高校申报战略性新兴产业相关本科新专业的支持和部分审批结果。（红色圆框为申报的的支持和部分审批结果。（红色圆框为申报的“物联网工程物联网工程”本科专业。版面限制，本科专业。版面限制，不一一列举，另有多所高校申报不一一列举，另有多所高校申报“物联网工程物联网工程”专业获得教育部批准）。专业获得教育部批准）。国家教育对物联网的政策支持物联网工程实验室物联网工程实验室学校学校理论知识理论知识实践经验实践经验科研成果科研成果工作就业工作就业社会需求社会需求教师教师学生学生发表论文发表论文理论知识理论知识申报科研项目申报科研项目提升知名度提升知名度结论一：建设物联网工程实验室结论一：建设物联网工程实验室技术浪潮带来机遇技术浪潮带来机遇传感器RFIDGPS二维码数据采集短距无线传输技术自组织组网技术协同信息处理传感器中间件技术传感器网络组网和协同信息处理感知层下一代承载网M2M 无线接入移动通信网互联网互联网、移动通信网及其他专网网络层异构网融合资源和存储管理专用网络远程控制应用通信中间件信息开放平台云计算平台服务支撑平台物联网应用支撑子层环境监测工业控制智能物流物联网应用应用层数字城市智能交通智能水利智能楼宇公共技术系统及网络管理安全技术QoS 管理标识管理数据采集数据传输数据处理嵌入式设备物联网体系架构物联网体系架构物联网体系图示物联网体系图示全面感知、可靠传送、智能处理是物联网的三大特征。物联网技术要点物联网技术要点信号分布信号分布网络网络网络终端网络终端设备设备应用服务应用服务软件软件信号分布网络信号分布网络(公网公网)GPRSGPRS网络网络 (2G)(2G)CDMACDMA网络网络 (3G)(3G)LTELTE网络网络 (4G)(4G)各种超各种超3G3G网络网络信号分布技术信号分布技术(专网专网)有线以太局域网有线以太局域网 WiFiWiFi无线局域网无线局域网 一代：传统网关一代：传统网关 二代：二代：WiFiWiFi交换机交换机 三代：光载无线交换机三代：光载无线交换机网络终端设备网络终端设备 RFIDRFID射频识别器件射频识别器件射频标签、读卡器射频标签、读卡器 传感器件传感器件温度传感器温度传感器 湿度传感器等湿度传感器等 嵌入式设备嵌入式设备各种嵌入式各种嵌入式机器设备机器设备 WiFiWiFi设备设备WiFiWiFi设备服务器设备服务器 摄像机、投影机摄像机、投影机电视机及各种电视机及各种WiFiWiFi手机等手机等.网络管理软件网络管理软件 管理软件管理软件 测控软件测控软件网络服务软件网络服务软件 Web Web 服务器服务器 Web Web 浏览器浏览器D DC CM M物联网关键技术（物联网关键技术（1 1）RFIDRFID（无线射频识别）（无线射频识别）标签、阅读器、天线 RFID技术是非接触式的识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。它由标签、阅读器、天线、中间件、应用软件五部分组成。RFID按应用频率的不同分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）、微波（MW），相对应的代表性频率分别为：低频135KHz以下、高频13.56MHz、超高频860M960MHz、微波2.4G，5.8G。RFID按照能源的供给方式分为无源RFID，有源RFID，以及半有源RFID。有源RFID传输距离远，但价格高，无源RFID传输距离近，价格相对低。读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号；当电子标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，它获得能量被激活，并将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从电子标签发送来的载波信号，经天线调节器传送到读写器，读写器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。物联网关键技术（物联网关键技术（1)RFID1)RFID（无线射频识别）（无线射频识别）物联网关键技术（物联网关键技术（2 2）EPCEPC（电子产品码）（电子产品码）EPC物联网系统的思想是为每一个商品提供惟一的号码EPC（电子产品码）。EPC采用一组编号来代表制造商及产品，不同的是EPC还用另外一组数字来惟一标识单品。EPC是惟一存储在RFID标签微型芯片中的信息，这样可使得RFID标签能够维持低廉的成本并保持灵活性，使在数据库中无数的动态数据能够与EPC标签相连接。目前，EPC 代码有64 位、96 位和256 位3 种。为了保证所有物品都有一个EPC 代码并使其载体标签成本尽可能降低，建议采用96 位，这样其数目可以为2.68 亿个公司提供惟一标识，每个生产厂商可以有1600 万个对象种类并且每个对象种类可以有680 亿个序列号，这对未来世界所有产品已经非常够用了。物联网关键技术（物联网关键技术（3)3)二维（条形）码二维（条形）码 二维条形码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。二维条形码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此能在很小的面积内表达大量的信息。手机二维码是二维码技术在手机上的应用。手机二维码的应用有两种：一种为被读，称为条码凭证或者电子回执；一种为主读，称为条码识别。物联网关键技术（物联网关键技术（4 4）GPSGPS（全球定位系统）（全球定位系统）全球定位系统是一种结合卫星及通讯发展的技术,利用导航卫星进行测时和测距 全球卫星定位系统以全天候、高精度、自动化、高效益等特点,成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影、运载工具导航和管制、地壳运动测量、工程变形测量、资源勘察、地球动力学等多种学科，具有好的经济效益和社会效益。物联网关键技术（物联网关键技术（5）传感器传感器 传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。传感器是机器感知物质世界的“感觉器官”，可以感知热、力、光、电、声、位移等信号，为网络系统的处理、传输、分析和反馈提供最原始的信息。随着科技技术的不断发展，传统的传感器正逐步实现微型化、智能化、信息化、网络化，正经历着一个从传统传感器智能传感器嵌入式Web传感器的内涵不断丰富的发展过程。物联网关键技术（物联网关键技术（6 6）无线传感网（无线传感网（WSNWSN）无线传感器网络（WSN）是由大量传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，它能够实现数据的采集量化、处理融合和传输应用。无线传感器网络的三个要素：1、传感器2、感知对象3、观察者物联网关键技术（物联网关键技术（7）M2MM2M 在未来，全面支持网络的微处理器将为几乎每个终端设备提供互联互通的功能，并将延伸到我们生活的每个角落。M2M即机器对机器通信，在全球范围内是新兴的热门无线通信技术，它将为我们创造一个无处不在的互联世界。据预计，未来用于人对人通信的终端可能仅占整个终端市场的1/3，而更大数量的通信将是机器间的互联（M2M）通信业务。事实上，目前机器的数量至少是人类数量的4倍，因此M2M具有巨大的市场潜力。物联网关键技术（物联网关键技术（8）WiFiWiFi Wi-Fi 原先是无线保真的缩写，Wi-Fi 的英文全称为wireless fidelity,在无线局域网的范畴是指“无线相容性认证”，实质上是一种商业认证，同时也是一种无线联网的技术。但由于使用的习惯，现在大多数人已经通俗地把WiFi等同于了无线局域网，也就是WLAN。WiFi是当前最成熟、最流行的无线局域组网技术，也是未来物联网无线传输的关键核心技术 如下图所示，一个典型的室内无线局域网连结到一个有线分布网上。其无线路由器（或接入点）由一个交换机和一个基站构成，其作用相当于有线分布网网和无线局域网之间的分界面。这个在无线局域网和移动计算机或其它设备间的界面，实际上是一个安装在移动设备内部的网络适配器。物联网关键技术（物联网关键技术（8）WiFiWiFi无线局域网无线局域网物联网关键技术（物联网关键技术（9 9）嵌入式嵌入式 IEEE（国际电气和电子工程师协会）对嵌入式系统的定义：“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。嵌入式微处理器超过1000多种，体系结构30多个系列，主流体系包括ARM、MIPS、PowerPC、X86和SH等。嵌入式软件市场规模超过1000亿美元，嵌入式操作系统有Arm-Linux、VxWorks、Windows CE等十多家。物联网需要大量智能仪器仪表，如各类智能终端、测试仪表、传感测量设备等，将成为重要的产业，这些都需要用到嵌入式系统。物联网关键技术（物联网关键技术（1010）嵌入式嵌入式WebWeb设备服务器设备服务器 由于互联网技术的渗透，嵌入式系统正变得越来越智能化。Web技术的飞速发展给嵌入式系统进入互联网提供了绝佳的途径。与此同时，数字化设备的开发使得网络进一步扩展，基于统一、标准的、独立于系统平台的TCPIP通信协议的Web技术得到更广泛的应用和普及。在嵌入式系统中、尤其是以微处理器或单片机为核心的微嵌入式系统中设计互联网络端口，将Web服务器技术引入到嵌入式系统，可利用已有的互联网络通过Web浏览器实现远程监测、远程控制、自动报警、传送数据等功能。嵌入式技术Web服务器技术嵌入式Web设备服务器物联网关键技术（物联网关键技术（1010）IPv6IPv6 IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，其中Internet Protocol译为“互联网协议”。IPv6是设计用于替代现行版本IP协议（IPv4）的下一代IP协议。目前IP协议的版本号是4（简称为IPv4），它的下一个版本就是IPv6。目前我们使用的第二代互联网IPv4技术，它的最大问题是网络地址资源有限，从理论上讲，编址1600万个网络、40亿台主机。但采用A、B、C三类编址方式后，可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣，以至目前的IP地址近乎枯竭。其中北美占有3/4，约30亿个，而人口最多的亚洲只有不到4亿个，中国截止2010年6月IPv4地址数量达到2.5亿，落后于4.2亿网民的需求。地址不足，严重地制约了我国及其他国家互联网的应用和发展。物联网关键技术（物联网关键技术（1111）ZigBeeZigBee Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。近距离近距离低复杂度低复杂度自组织自组织低数据速率低数据速率低功耗低功耗低成本低成本结论二：物联网工程实验室建设结论二：物联网工程实验室建设 依据学校专业特色和教师专长依据学校专业特色和教师专长技术技术应用应用工程工程电子技术基础电子技术基础单片机技术单片机技术嵌入式开发嵌入式开发无线网络通信技术无线网络通信技术射频识别技术射频识别技术无线传感技术无线传感技术计算机技术计算机技术软件工程软件工程.智能电网智能电网智能港口智能港口智慧物流智慧物流智慧医疗智慧医疗智能环境监测智能环境监测智能超市智能超市.物物联联网技网技术应术应用用智能家居智能家居盖茨这幢位于美国西北部华盛顿州的豪宅，依山面湖，结合美丽的自然生态与先进的资讯科技，俨然已成为美国除白宫之外，最受瞩目的名人宅邸。盖茨的家盖茨的家盖茨通常安排访客乘船横渡华盛顿湖，从专属码头登堂入室。访客从一进门开始，就会领到一个内建微晶片的胸针，可以预先设定你偏好的温度、湿度、灯光、音乐、画作等等条件；无论你走到哪里，内建的感测器就会将这些资料传送至WindowsNT系统的中央电脑，将环境调整到宾至如归的境地。客厅客厅-水族馆水族馆鲸鲨-世界上最大的鱼这体现出盖茨的富不是单就有钱。还要提醒的是，鲸鲨不但稀有，濒临绝种，而且它也是世界上最古老的生物之一，它不是鲨鱼，也不是鲸鱼。那么庞大的体型，吃的确是海洋浮游生物 物联网相关专业人才及就业需求物联网相关专业人才及就业需求人才：人才：培养能适应物联网工程所涉及的多学科发展需求的新型创新人才重点突出实践能力和应用创新能力的培养就业就业：物联网应用技术员物联网应用技术员 （终端设备操作技术员）（终端设备操作技术员）了解物联网终端设备的基本工作原理，掌握物联网终端设备的使用技术及基本的排错维护技术。物联网构建技术员物联网构建技术员 具备无线网络、计算机网络的基础知识，掌握其网络组建的基本技能物联网集成工程师物联网集成工程师 （应用系统集成技术员）（应用系统集成技术员）了解物联网系统的体系结构设计、掌握系统调试的基本流程与技巧、具备发现与修改设计过程中的错误能力。物联网系统管理员物联网系统管理员 熟悉物联网产品设备（如传感器）的基本使用技巧、具有维护物联网应用系统软硬件安装和维护能力。物联网销售工程师物联网销售工程师 熟悉各种物联网设备性能、参数，了解物联网设备的应用场景，具有较强的沟通能力和市场意识。物联网产业工人物联网产业工人 掌握物联网电工电路生产技术，能够进行物联网设备的生产组装。结论结论三：物三：物联联网工程网工程实验实验室建室建设设师资师资培培训训、教材、教学基、教材、教学基础础物联网人才需求飙升，人才培养难题出现物联网人才需求飙升，人才培养难题出现 独家专访中国工程院院士 邬贺铨邬贺铨物联网缺物联网缺“高、精、专高、精、专”人才人才邬贺铨：邬贺铨：随着科技的进步和业务应用的扩展，每个领域都有人才不足的问题，特别是“高、精、专”人才的缺乏，一直以来都是诸多产业发展最大的障碍之一，而不仅仅体现于物联网这个新兴产业中。仅靠开设物联网专业仅靠开设物联网专业 解决不了实际需求解决不了实际需求实践应用孕育有用的人才实践应用孕育有用的人才邬贺铨：邬贺铨：但物联网是一个新兴产业和新兴的应用，在其发展过程中不仅需要技术创新，还需要商业模式创新和管理创新，同时还涉及到体制与法制等问题。因此，物联网人才的培养不应仅仅局限于对关键技术的学习，而应该更侧重与对关键技术的应用和管理，特别是在实践中对应用型人才的创新能力的培养。校企联合培养方式较为可取校企联合培养方式较为可取行业媒体应发展引导作用行业媒体应发展引导作用邬贺铨院士：邬贺铨院士：物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是是网络，不如说物联网是业务和应用业务和应用。物联网专业学科建设涉及问题：物联网专业学科建设涉及问题：物联网专业的人才需求、定位和培养目标物联网专业的人才需求、定位和培养目标 物联网知识体系结构物联网知识体系结构 物联网专业师资培养物联网专业师资培养物联网专业的教材规划物联网专业的教材规划 物联网专业的课程体系建设物联网专业的课程体系建设 物联网专业的实验室建设物联网专业的实验室建设 物联网专业学生实习及就业物联网专业学生实习及就业课课程体系程体系物物联联网工程网工程课课程参照程参照物物联联网网课课程系程系统结统结构构物物联联网工程网工程课课程程计计划建划建议议高高职职物物联联网网定位应该在物联网的应用、使用维护上应该在师资队伍学习培训上早做准备应该在试验设备、实验室建设上加大投入最好能够和相关企业合作建立社会科技服务应用研究所可以先试验开设这个方向，甚至先开设物联网基础课物联网课程实验教学物联网课程实验教学（1 1）掌握物联网体系结构、网络布局、设备使用、设备安装、设备维护、掌握物联网体系结构、网络布局、设备使用、设备安装、设备维护、（网络设备、终端设备）、感知层设计与应用、应用软件开发（网络设备、终端设备）、感知层设计与应用、应用软件开发掌握的主要技能：掌握的主要技能：1、物联网系统整体架构：、物联网系统整体架构：三个层次：应用层、网络层、传感层 各个层次功能、包含的技术以及相互之间的关联关系2、感知层：、感知层：已知、未知数据采集（传感器、条形码、二维码、RFID射频识别）；有线传感网（RS232、RS485设备联网）；无线传感网（ZigBee、无线数传、无线射频识别、蓝牙）传感设备（条码扫描仪、RFID读卡器、各类传感器、POS机等）；嵌入式计算机技术：单片机设计、嵌入式开发、接口电路设计物联网课程实验教学物联网课程实验教学（2 2）3 3、网络层：、网络层：有线网络（Internet有线网络）无线网络（WiFi无线局域网、移动通信无线公共网络）网络设备（有线路由器、有线交换机、WiFi无线接入点）网络拓扑结构 网络设备安装 网络施工 网络管理、维护4 4、应用层：、应用层：系统软件（操作系统、数据库、服务器软件）应用软件（网络浏览器、物流管理软件、工业控制软件）软件操作、使用及维护 软件开发：应用软件设计、中间件设计、数据库应用 物联网课程实验教学物联网课程实验教学（3 3）-（网络层）（网络层）网络拓扑结构、网络布局、设备使用维护网络拓扑结构、网络布局、设备使用维护物联网课程实验教学物联网课程实验教学（4 4）-（传感层：（传感层：ZigBee）ZigBee：低速、短距离无线网络协议，底层由IEEE 802.15.4协议标准规范。特色特色：低速、低耗电、低成本、支持大量网络节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。物联网课程实验教学物联网课程实验教学（5 5）-（传感层：（传感层：RFID）RFID：一种无线通信技术，通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，：一种无线通信技术，通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，RFID技术应用广泛，如：图书馆，门禁系统，食品安全溯源等技术应用广泛，如：图书馆，门禁系统，食品安全溯源等 频率读取距离应用LF125khz10cm动物识别、防盗HF13.56Mhz1m交通卡、校园卡UHF900Mhz7m供应链、商品标签wave2.4Ghz10m交通收费物联网课程实验教学物联网课程实验教学（6 6）-（传感层：无线数传）（传感层：无线数传）433MHz无线数传：抗干扰能力强、抗衰减性好、传输速率低、覆盖范围无线数传：抗干扰能力强、抗衰减性好、传输速率低、覆盖范围大、网络结构简单；大、网络结构简单；微网高通微网高通WiMi-net：基于最底基于最底层层的射的射频频芯片芯片实现实现的一种自的一种自组组网无网无线线通通讯讯系统系统物联网课程实验教学物联网课程实验教学（7 7）-（传感层：硬件电路）（传感层：硬件电路）单片机技术：硬件电路、底层编程单片机技术：硬件电路、底层编程接口技术：数据接口、通信接口接口技术：数据接口、通信接口物联网课程实验教学物联网课程实验教学（8 8）-（应用层）（应用层）应用层：信息处理、人机交互、提供各种特定服务。应用层：信息处理、人机交互、提供各种特定服务。主要技术：软件技术、数据库技术、数据分析技术、智能控制技术主要技术：软件技术、数据库技术、数据分析技术、智能控制技术物联网课程实验教学物联网课程实验教学（9 9）-（中间件）（中间件）中间件：中间件：位于平台（硬位于平台（硬件和操作系统件和操作系统）和应用之间）和应用之间的通用服务的通用服务硬件中间件硬件中间件软件中间件软件中间件物联网实验设备配置物联网实验设备配置（1 1）-网络层实验设备网络层实验设备有线网络设备：路由器、交换机、网络服务器有线网络设备：路由器、交换机、网络服务器无线网络设备：无线网络设备：WiFi无线接入点、无线接入点、GPRS通信模块通信模块物联网实验设备配置物联网实验设备配置（2 2）-传感传感层实验设备层实验设备无线传感网无线传感网（ZigBee）射频识别射频识别（RFID）无线数传无线数传（433MHz）传感层底层综合设计传感层底层综合设计（MCU+传感器）传感器）物联网实验设备配置物联网实验设备配置（3 3）-嵌入式实验设备嵌入式实验设备8/16位位MCU：数据采集、处理及数数据采集、处理及数据上传，与传感器接口、与传感层网据上传，与传感器接口、与传感层网络接口，一般不嵌入操作系统络接口，一般不嵌入操作系统重点重点：硬件电路设计、底层程序开发：硬件电路设计、底层程序开发（汇编语言、（汇编语言、C语言）、单片机接口语言）、单片机接口32位单片机（位单片机（ARM）：传感层数：传感层数据网关、传感层终端设备，一般据网关、传感层终端设备，一般内置操作系统，结构复杂内置操作系统，结构复杂重点重点：硬件设计、固件设计、应：硬件设计、固件设计、应用软件设计（用软件设计（Linux、Android）8/16位位MCU32位位MCU物联网实验室方案（物联网实验室方案（1 1）-实验箱方案实验箱方案特点：特点：主要体现传感层；缺乏表现网络层；应用层简单、主要体现传感层；缺乏表现网络层；应用层简单、难以体现复杂的应用；难以体现复杂的应用；适合课程基础实验、验证实验、简单编程实验、教适合课程基础实验、验证实验、简单编程实验、教师工作量小；师工作量小；教师参与度低、无法表现物联网的整体架构及开展教师参与度低、无法表现物联网的整体架构及开展复杂综合实验；单价复杂综合实验；单价1 13 3万，实验室一次性投入大。万，实验室一次性投入大。物联网实验室方案物联网实验室方案（2 2）-体验式方案体验式方案特点：特点：以模型、沙盘等形式构建的物联网应用场景；以模型、沙盘等形式构建的物联网应用场景；有助于学生了解物联网架构、物联网应用系统、传感器有助于学生了解物联网架构、物联网应用系统、传感器的使用和组网；的使用和组网；系统各节点及控制设备采用低压供电或电池供电，与实系统各节点及控制设备采用低压供电或电池供电，与实际有差异；际有差异；不适合技术细节教学及大班教学，学生参与度有限，适不适合技术细节教学及大班教学，学生参与度有限，适合于体验式教学。合于体验式教学。物联网实验室方案物联网实验室方案（3 3）-体验式方案体验式方案物联网智能家居应用沙盘物联网智能家居应用沙盘智能交通物联网智能交通物联网整体式实验方案：整体式实验方案：以物联网的网络为核心，通过有线局域网络、无线局域网覆以物联网的网络为核心，通过有线局域网络、无线局域网覆盖物联网实验室及其周边区域，将专业课程实验箱（套件）和综盖物联网实验室及其周边区域，将专业课程实验箱（套件）和综合应用实验箱统一接入网络，构成完整的物联网工程平台；合应用实验箱统一接入网络，构成完整的物联网工程平台；全面体现物联网三个层面（应用层、网络层、感知层）、全面体现物联网三个层面（应用层、网络层、感知层）、开方、标准化的物联网工程实验平台开方、标准化的物联网工程实验平台应用层应用层传感层传感层资产管理资产管理环境监测环境监测工业信息化工业信息化。网络层网络层远端天线远端天线2005000米米50100米米WiFi传感器传感器WiFi/RFID读卡器读卡器WiFi条形码扫描仪条形码扫描仪ZigBee/WiFi以光载无线交换机为核心以光载无线交换机为核心以工程实践为背景以工程实践为背景全面体现物联网三个层面全面体现物联网三个层面开放、标准化的物联网工开放、标准化的物联网工 程实验平台程实验平台FRO物联网实验室方案（物联网实验室方案（1 1）-物联网工程信息平台物联网工程信息平台FRO物联网实验室方案（物联网实验室方案（2）-物联网实验室整体架构物联网实验室整体架构一五九物物联联网教学平台网教学平台物物联联网网网网络络体系体系实验实验箱箱物物联联网中网中间间件件实验实验箱箱射射频识别频识别RFID实验实验箱箱无无线传线传感网感网实验实验箱箱嵌入式嵌入式实验实验箱箱物物联联网智能工网智能工业业控制控制龙门龙门吊套件吊套件物物联联网智能工网智能工业业控制交通灯套件控制交通灯套件数字安防数字安防实验实验套件套件人人员员管理管理实验实验套件套件智能智能环环境境实验实验套件套件智能家居智能家居实验实验套件套件智能物流智能物流仓储实验仓储实验套件套件智能物流智能物流仓储实验仓储实验套件套件-精精简简版版无无线线ModBus 实验实验套件套件FRO物联网实验室方案（物联网实验室方案（3）-传感层综合实验传感层综合实验FRO物联网实验室方案（物联网实验室方案（4）-传感层综合实验传感层综合实验分布天线实验分布天线实验有线、无线混合组网实验有线、无线混合组网实验无线网络实验无线网络实验跨网段网络实验跨网段网络实验FRO物联网实验室方案（物联网实验室方案（5）-网络层实验网络层实验FRO物联网实验室方案（物联网实验室方案（6）-应用层综合实验应用层综合实验物资管理、设备跟踪物资管理、设备跟踪无线传感网无线传感网+无线局域网无线局域网+有线局域网有线局域网FRO物联网实验室方案（物联网实验室方案（7）-应用层综合实验应用层综合实验工业化工业化+信息化信息化FRO物联网实验室方案（物联网实验室方案（8）-应用层综合实验应用层综合实验FRO物联网实验室方案（物联网实验室方案（9）-实验扩展、设备接入实验扩展、设备接入物联网实验举例物联网实验举例（1 1）-实验方案介绍实验方案介绍实验题目：移动温度监控实验题目：移动温度监控实验要求：用智能手机显示室内温度实验要求：用智能手机显示室内温度整体实验框图：有线路由器、整体实验框图：有线路由器、WiFi无线网络、温湿无线网络、温湿度传感器、度传感器、WiFi设备服务器、智能手机（设备服务器、智能手机（WiFi+浏览浏览器）器）物联网实验举例物联网实验举例（2 2）-实验方案介绍实验方案介绍1、B/S模式：模式：设计服务器端程序、设计服务器端程序、安装服务器软件、安装服务器软件、设计服务器网页、设计服务器网页、发布网页、发布网页、手机无线接入手机无线接入WiFi网络、网络、浏览器打开服务器网页查询温度浏览器打开服务器网页查询温度问题：异地如何查询温度？问题：异地如何查询温度？物联网实验举例物联网实验举例（3 3）-实验方案介绍实验方案介绍2、C/S模式模式服务器端软件开发：服务器端软件开发：WiFi设备服务器已内置服务器端软件，设备服务器已内置服务器端软件，不用开发；不用开发；客户端软件开发：（客户端软件开发：（Linux平台平台/Andriod平台）平台）下载下载Andriod开发平台，搭建开发环境：开发平台，搭建开发环境：http:/ 4）-问题问题问题：异地如何查询温度？问题：异地如何查询温度？高校与飞瑞敖合作建议高校与飞瑞敖合作建议1、物联网相关专业学科申请；2、物联网实验室建设；3、共同申报省、国家研科技项目；4、教学实习基地；5、行业应用项目；6、共同指导学生参加全国相关大赛7、科研文章。成功案例成功案例-学校客户学校客户 飞瑞敖公司与北京邮电大学，中科院先进技术研究院共同建设物联网信息平台联合实验室梅仲豪梅仲豪 电话：电话：13112218222邮箱：邮箱：演讲稿演讲稿下下载载网址：网址：欢迎各位老师到广州飞瑞敖莅临指导！凝聚物联智慧，打造专业物联网工程实验室。凝聚物联智慧，打造专业物联网工程实验室。应用层应用层传感层传感层仓储物流软件仓储物流软件环境监测软件环境监测软件工业控制软件工业控制软件数字社区软件数字社区软件。网络层网络层远端天线远端天线200-5000米50-100米WiFiWiFi设备服务器设备服务器WiFi/RFID读卡器Mobus模块模块ZigBee/WiFi以光载无线交换机为核心新一代物联网信息平台架构以光载无线交换机为核心新一代物联网信息平台架构光载无线交换机光载无线交换机（WiFiWiFi信号源信号源）以太网交换机软件管理平台软件管理平台智能仪表智能仪表 智能机智能机器器光载无线交换系统光载无线交换系统嵌入式终端设备嵌入式终端设备智能人机界面软件智能人机界面软件走向智慧地球走向智慧地球工控网工控网M2MM2M机器互联网机器互联网互联网互联网+新一代物联新一代物联网信息平台网信息平台+电脑终端电脑终端通信网络通信网络服务器服务器客户电脑客户电脑无线网络无线网络光纤网络光纤网络计算机网络计算机网络软件程序软件程序WebWeb浏览器浏览器/服务器服务器QQQQ通信通信TCP/IPTCP/IP协议协议20092009年年8 8月月温家宝总理温家宝总理无锡研发中心无锡研发中心20102010年年6 6月月胡锦涛总书记胡锦涛总书记中国科学院第十中国科学院第十五次院士大会五次院士大会传感网传感网识别网识别网传感器件传感器件ZigbeeZigbee网络网络ModbusModbus网络网络PLCPLC，嵌入式，嵌入式现场总线现场总线工业以太网工业以太网射频识别射频识别红外识别红外识别条码识别条码识别过程控制过程控制监测管理监测管理物流管理物流管理物联网在中国物联网在中国智能社区智能社区环境监测环境监测智能物流智能物流智能电网智能电网提升到国家战略高度提升到国家战略高度感知中国感知中国WWW,WEB技术技术串口、以太网、串口、以太网、WiFi改善住居条件改善住居条件保护自然环境保护自然环境改善流通环节改善流通环节促进国家发展促进国家发展成功案例成功案例-南方电网南方电网应用案例：应用案例：深圳供电局露天充电桩（深圳供电局露天充电桩（1）工程应用案例：工程应用案例：深圳供电局露天充电桩（深圳供电局露天充电桩（2）工程应用案例：工程应用案例：深圳供电局露天充电桩（深圳供电局露天充电桩（3）成功案例成功案例-广东省妇幼保健院广东省妇幼保健院应用案例：应用案例：广东省妇幼医院广东省妇幼医院工程应用案例：工程应用案例：四会规划局室内无线覆盖（四会规划局室内无线覆盖（1）成功案例成功案例-广州港散杂货码头广州港散杂货码头应用案例：应用案例：广州港散杂码头（广州港散杂码头（2）成功案例成功案例-广东省造纸所广东省造纸所应用案例：应用案例：造纸研究所车间造纸研究所车间(1)应用案例：应用案例：造纸研究所车间造纸研究所车间(2)成功案例成功案例卜蜂莲花大型仓储超市卜蜂莲花大型仓储超市1）卖场的无线手持终端条码管理2）库场主要采用RFID+条码管理3）智能物流仓储管理4）智能运输管理应用案例：应用案例：卜蜂莲花超市卜蜂莲花超市物联网实验室整体架构物联网实验室整体架构FROFRO物联网信息平台核心优势物联网信息平台核心优势1 1：FROFRO物联网信息平台组成：光载无线交换机、远物联网信息平台组成：光载无线交换机、远端单元、网络交换机、平台服务器、管理软件、环端单元、网络交换机、平台服务器、管理软件、环境监测等八类管理应用软件；境监测等八类管理应用软件；2 2、特点：光载无线、特点：光载无线M2MM2M技术技术3 3：功能：支持物联网相关：功能：支持物联网相关3232个实验、个实验、实验室物联网管理，特别是实验室物联网管理，特别是wifiwifi、GPRSGPRS、zigbeezigbee等互联互通。等互联互通。物联网信息平台解决方案 2021/4/179、人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定。2022-9-32022-9-3Saturday,September 03,202210、低头要有勇气，抬头要有低气。2022-9-32022-9-32022-9-39/3/2022 3:24:58 AM11、人总是珍惜为得到。2022-9-32022-9-32022-9-3Sep-223-Sep-2212、人乱于心，不宽余请。2022-9-32022-9-32022-9-3Saturday,September 03,202213、生气是拿别人做错的事来惩罚自己。2022-9-32022-9-32022-9-32022-9-39/3/202214、抱最大的希望，作最大的努力。2022年9月3日星期六2022-9-32022-9-32022-9-315、一个人炫耀什么，说明他内心缺少什么。2022年9月2022-9-32022-9-32022-9-39/3/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022-9-32022-9-3September 3,202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022-9-32022-9-32022-9-32022-9-3谢谢大家谢谢大家