Overview of IoT
Outline
1.1 Background of IoT
1.2 Concepts and characteristics of IoT
1.3 Architecture of IoT
1.4 Key technologies of IoT
1.5 Development of IoT in academia and industry
1.1 Background of IoT
- Computing model involtion: 2010 IoT Pervasive（遍布的） & senser Computing
計(jì)算模型involtion: 2010物聯(lián)網(wǎng)無處不在&傳感器計(jì)算 - The term Internet of Things was first used by Kevin Ashton in 1999
物聯(lián)網(wǎng)一詞最早由凱文·阿什頓在1999年使用 - The very first definition of IoT derives from a “Things oriented” perspective;
物聯(lián)網(wǎng)的第一個(gè)定義源于“面向事物”的視角;
1.2 Concepts and characteristics of IoT
Some Concept connect with IoT
WSN: wireless sensor network屑墨，無線傳感網(wǎng)絡(luò)
WSN網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成柬采，通過無線通信方式形成的一個(gè)自組織網(wǎng)絡(luò)。
傳感器網(wǎng)絡(luò)將能擴(kuò)展人們與現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行遠(yuǎn)程交互的能力芬骄。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種監(jiān)測對象的信息兢榨，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的制定范圍內(nèi)目標(biāo)監(jiān)測和跟蹤猎醇，具有快速展開、抗毀性強(qiáng)等特點(diǎn)遣蚀。
M2M: Machine-To-Machine, 機(jī)器對機(jī)器
M2M重點(diǎn)在于機(jī)器對機(jī)器的無線通信矾麻，存在以下三種方式：機(jī)器對機(jī)器，機(jī)器對移動電話（如用戶遠(yuǎn)程監(jiān)視）芭梯，移動電話對機(jī)器（如用戶遠(yuǎn)程控制）险耀。
M2M的潛在市場不僅限于通信業(yè)。由于M2M是無線通信和信息技術(shù)的整合玖喘，它可用于雙向通信甩牺，如遠(yuǎn)距離收集信息、設(shè)置參數(shù)和發(fā)送指令累奈，因此M2M技術(shù)可有不同的應(yīng)用方案贬派，如安全監(jiān)測急但、自動售貨機(jī)、貨物跟蹤等
CPS: Cyber-Physical Systems搞乏，信息物理系統(tǒng)波桩。
- 信息物理系統(tǒng)(cyber physical systems,簡稱CPS)作為計(jì)算進(jìn)程和物理進(jìn)程的統(tǒng)一體，是集成計(jì)算请敦、通信與控制于一體的下一代智能系統(tǒng)镐躲。信息物理系統(tǒng)通過人機(jī)交互接口實(shí)現(xiàn)和物理進(jìn)程的交互，使用網(wǎng)絡(luò)化空間以遠(yuǎn)程的侍筛、可靠的萤皂、實(shí)時(shí)的、安全的匣椰、協(xié)作的方式操控一個(gè)物理實(shí)體裆熙。
- 信息物理系統(tǒng)包含了將來無處不在的環(huán)境感知、嵌入式計(jì)算禽笑、網(wǎng)絡(luò)通信和網(wǎng)絡(luò)控制等系統(tǒng)工程入录，使物理系統(tǒng)具有計(jì)算、通信蒲每、精確控制纷跛、遠(yuǎn)程協(xié)作和自治功能。它注重計(jì)算資源與物理資源的緊密結(jié)合與協(xié)調(diào)邀杏，主要用于一些智能系統(tǒng)上如設(shè)備互聯(lián)贫奠，物聯(lián)傳感，智能家居望蜡，機(jī)器人唤崭，智能導(dǎo)航等。
Defination of IoT
- an integrated part of Future Internet and could be defined as a dynamic global network infrastructure with self configuring capabilities based on standard and interoperable communication protocols where physical and virtual ‘things’ have identities, physical attributes, and virtual personalities and use intelligent interfaces, and are seamlessly integrated into the information network.
未來互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)集成部分,可能被定義為一個(gè)動態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施具有自我配置功能基于標(biāo)準(zhǔn)和互操作通信協(xié)議在物理和虛擬的東西有身份,物理屬性,和虛擬的個(gè)性和使用智能接口,并無縫地集成到信息網(wǎng)絡(luò)脖律。
Characteristics of IoT
- Functionalize ordinary objects 使普通對象功能化
- Interconnect autonomic terminals 相互關(guān)聯(lián)的自助終端
Three important characteristics
- instrumented (儀表化的)
- interconnected
- intelligent
1.3 Architecture of IoT 物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)
TCP/IP Layered Architectural Model
此處可以了解OSI七層進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)
- Application 應(yīng)用層
a user process cooperating with another process
on the same or a different host.- TELNET: a protocol for remote terminal connections. 遠(yuǎn)程終端連接協(xié)議
- FTP: File Transfer Protocol 文件傳輸協(xié)議
- SMTP: Simple Mail Transfer Protocol 郵件傳輸協(xié)議
- Transport 傳輸層
- TCP 有保障連接
- UDP 無保障連接
- Internetwork 網(wǎng)絡(luò)層
- IP Internet Protocol 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議
- Network Interface（link layer） 網(wǎng)絡(luò)接口谢肾，（數(shù)據(jù)）鏈路層
the interface to the actual network hardware 硬件接口協(xié)議層
Four-layer architecture model of IoT
- Object sensing layer 對象感知層
感知物理對象并獲取數(shù)據(jù) - Data exchange layer 數(shù)據(jù)交換層
數(shù)據(jù)透明傳輸 - Information integration layer 信息集成層
負(fù)責(zé)重組、清理和不確定信息的融合小泉，將不確定信息整合到網(wǎng)絡(luò)中或有用的部分芦疏。 - Application service layer 應(yīng)用服務(wù)層
為不同用戶提供服務(wù)。
Three-layer architecture model of IoT
- Application Layer 應(yīng)用層
- Network Layer 網(wǎng)絡(luò)層
- Sensor Layer 感知層
Objectives of IoT 物聯(lián)網(wǎng)的目的
- More Extensive Interconnection 更廣泛的互聯(lián)
物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展了信息設(shè)備之間的互連微姊，電腦和手機(jī)酸茴，要互聯(lián)互通，智能或非智能物理對象兢交。 - More Intensive Information Perception 更密集的信息感知
物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展了傳統(tǒng)單傳感器感知局部的范例
環(huán)境自主向新范式轉(zhuǎn)變薪捍，多傳感器協(xié)作實(shí)現(xiàn)全球環(huán)境意識。 - More Comprehensive Intelligent Service 更全面的智能服務(wù)
基于普通物理對象與網(wǎng)絡(luò)的廣泛互聯(lián)
物聯(lián)網(wǎng)可以提供對物理世界的深入感知，綜合智能服務(wù)
Key technologies of IoT 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)
on Object sensing layer 對象感知層相關(guān)技術(shù)
-
Barcode 條形碼
Barcode 條形碼 Two-dimensional code or QR Code 二維碼
-
IC card IC卡
IC card
any pocket-sized card with embedded integrated circuits
智能卡可以提供身份識別酪穿，認(rèn)證凳干、數(shù)據(jù)存儲和應(yīng)用程序處理
Radio Frequency Identification (RFID) 射頻識別
-
Sensor 傳感器
Sensor Sensor node（mote）傳感器節(jié)點(diǎn)
一個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠執(zhí)行的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一些處理，收集感官信息和其他連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信
- GPS
- Smart Device
on Data exchanger layer 數(shù)據(jù)交換層相關(guān)技術(shù)
- Internet 互聯(lián)網(wǎng)
- WiFi
-
WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) 全球微波互操作性
WiMAX
IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)被济，又稱WiMAX救赐，或廣帶無線接入(Broadband Wireless Access，BWA)標(biāo)準(zhǔn)溉潭。它是一項(xiàng)無線城域網(wǎng)(WMAN)技術(shù)净响，是針對微波和毫米波頻段提出的一種新的空中接口標(biāo)準(zhǔn)。它用于將802.11a無線接入熱點(diǎn)連接到互聯(lián)網(wǎng)喳瓣，也可連結(jié)公司與家庭等環(huán)境至有線骨干線路。它可作為線纜和DSL的無線擴(kuò)展技術(shù)赞别，從而實(shí)現(xiàn)無線寬帶接入畏陕。
- GSM (Global System for Mobile Communications) 全球移動通信系統(tǒng)
由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織ETSI制訂的一個(gè)數(shù)字移動通信標(biāo)準(zhǔn)。GSM標(biāo)準(zhǔn)的無處不在使得在移動電話運(yùn)營商之間簽署"漫游協(xié)定"后用戶的國際漫游變得很平常仿滔。 GSM 較之它以前的標(biāo)準(zhǔn)最大的不同是它的信令和語音信道都是數(shù)字式的惠毁，因此GSM被看作是第二代 (2G)移動電話系統(tǒng) 。
3G 第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)
3G是第三代移動通信技術(shù)崎页，是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)鞠绰。3G服務(wù)能夠同時(shí)傳送聲音及數(shù)據(jù)信息。3G是將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的一代移動通信系統(tǒng)飒焦。4G 第四代移動通信標(biāo)準(zhǔn)
將WLAN技術(shù)和3G通信技術(shù)進(jìn)行了很好的結(jié)合蜈膨，使圖像的傳輸速度更快，讓傳輸圖像的質(zhì)量和圖像看起來更加清晰牺荠。在智能通信設(shè)備中應(yīng)用4G通信技術(shù)讓用戶的上網(wǎng)速度更加迅速翁巍，速度可以高達(dá)100M。
商業(yè)部署移動WiMAX標(biāo)準(zhǔn)休雌，并首次公映長期演進(jìn)(LTE)標(biāo)準(zhǔn)灶壶。-
Bluetooth 藍(lán)牙
bluetooth
單模式面向高度集成、緊湊的設(shè)備杈曲，使用一個(gè)輕量級連接層(Link Layer)提供超低功耗的待機(jī)模式操作驰凛、簡單設(shè)備恢復(fù)和可靠的點(diǎn)對多點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸，還能讓聯(lián)網(wǎng)傳感器在藍(lán)牙傳輸中安排好低功耗藍(lán)牙流量的次序担扑，同時(shí)還有高級節(jié)能和安全加密連接恰响。
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ZigBee
Zigbee
一套使用小型、低功耗數(shù)字的通信協(xié)議的高級規(guī)范魁亦。
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6LoWPAN
6LoWPAN
6LoWPAN是低功率無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)IPv6的首字母縮寫渔隶。6lowpan組定義了封裝和報(bào)頭壓縮機(jī)制，允許IPv6數(shù)據(jù)包通過基于IEEE 802.15.4的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收。
on Information integration layer 信息集成層相關(guān)技術(shù)
- Database 數(shù)據(jù)庫
數(shù)據(jù)庫是有組織的數(shù)據(jù)集合间唉。數(shù)據(jù)通常以支持需要此信息的流程的方式組織起來绞灼，以對現(xiàn)實(shí)的相關(guān)方面建模。 - Intelligent Information Processing 智能信息處理
智能信息處理是研究信息處理的基礎(chǔ)理論呈野。在這種情況下低矮，人工智能（Artificial intelligence）技術(shù)可以成為有用的工具。智能系統(tǒng)可以應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)搜索和數(shù)據(jù)挖掘（data-mining）被冒、互聯(lián)網(wǎng)衍生材料的解釋（interpreting
Internet-derived material）军掂、人機(jī)界面（ human Web interface）、遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控（remote condition monitoringremote condition monitoring）等諸多領(lǐng)域昨悼。 - Cloud computing 云計(jì)算
云計(jì)算是指通過網(wǎng)絡(luò)(通常是Internet)將計(jì)算資源(硬件和軟件)作為服務(wù)交付蝗锥。 - Network management 網(wǎng)絡(luò)管理
Network management refers to the activities, methods, procedures, and tools that pertain to the operation, administration, maintenance, and provisioning of networked systems.
網(wǎng)絡(luò)管理是指與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的操作、管理率触、維護(hù)和供應(yīng)相關(guān)的活動终议、方法、過程和工具葱蝗。 - Information security 信息安全
Information security means protecting information and information systems from unauthorized access, use,disclosure, disruption, modification, perusal, inspection, recording or destruction.
信息安全是指保護(hù)信息和信息系統(tǒng)不受未經(jīng)授權(quán)的訪問穴张、使用、泄露两曼、破壞皂甘、修改、瀏覽悼凑、檢查偿枕、記錄或銷毀。
1.5 Development of IoT in academia and industry 物聯(lián)網(wǎng)在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的發(fā)展
- Planetary Skin 行星皮膚
相關(guān)領(lǐng)域:水資源管理佛析、食品安全益老、能源、保護(hù)
生物多樣性寸莫，燃料捺萌，氣候變化等。 - GreenOrbs
GreenOrbs實(shí)現(xiàn)了對森林的全年生態(tài)監(jiān)測膘茎，采集各種感官數(shù)據(jù)桃纯，包括溫度、濕度披坏、光照态坦、二氧化碳滴度等。 - CitySee
無錫市城市二氧化碳傳感器監(jiān)測 - Logistics Management 物流管理
- Smart grid 智能電網(wǎng)
- Intelligent video surveillance 智能視頻監(jiān)控技術(shù)
- Intelligent traffic 智能交通
- Intelligent medical 智能制藥
- Smart home 智能家居
