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北邮教育技术研究所://www.buptnu.com.cn个人简介•北京邮电大学三级教授，校学术委员会委员，校学位委员会会员，网络教育学院分学术委员会主任委员，硕士生导师。信息与通信系统学科硕士生导师，教育技术学学科负责人，硕士生导师。•1976年毕业于北京邮电学院有线系电子交换专业，2001年获得挪威大学管理硕士学位。历任北邮培训中心通信研究室主任，北邮培训中心副主任，北邮远程教育学院常务副院长，北邮网络教育学院院长.现任北邮教育技术研究所所长.北邮教育技术研究所•物联网的概念原理•物联网的体系架构及关键技术•物联网在智慧校园中的应用•物联网的发展前景北邮教育技术研究所(IOT)的概念•“物物相连的互联网：（TheInternetofThings）”.•物联网的定义：–通过各种信息传感设备按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大的网络系统。•重要特征：–核心和基础：互联网基础上的延伸和扩展；–用户端延伸和扩展到任何物品，物品之间进行信息交换和通讯。智能卡条形码近距离通信二维码RFIDGPS传感器技术网关设备互联网北邮教育技术研究所•物联网概念比较正式的提出：２００５年１１月１７日，在突尼斯举行的“信息社会峰会（，国际电信联盟发布了《ＩＴＵ互联网报告２００５：物联网》：无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体（从轮胎到牙刷、从房屋到公路设施）都可以通过物联网联结并进行数据交换。•物联网的概念是划时代的，物质世界信息系统，最终信息世界与物质世界的完全统一。•美国列为振兴经济的两大武器之一•欧盟定义成欧洲领先全球的基础战略•中国列入战略性新兴产业规划•世界信息产业的第三次浪潮北邮教育技术研究所://www.buptnu.com.cn物联网的体系架构具备三个能力全面感知可靠传输智能处理感知传输智能利用RFID、传感器、二维码等能够随时随地采集物体的动态信息。利用计算机技术，及时地对海量的数据进行信息控制，真正达到了人与物的沟通、物与物的沟通。通过网络将感知的各种信息进行实时传送。北邮教育技术研究所://www.buptnu.com.cnIOT的分类•基于传感器的网络（无线传感网WSN）–传感器：节点部署在感知对象内部或附近，自组织方式实时感知、采集和处理。–物理传感器：感知热、光、电、声、位移、气（2010年资生堂公司研制传输香水气味的装置）–生物传感器：指纹、瞳孔、声音、脉搏、视频等•基于电子标签的网络–电子标签：RFID、二维码、条形码–我是谁，我在哪等相关信息，建立每一个物从生到死的档案。温度传感器烟雾传感器声传感器压力传感器北邮教育技术研究所（汽水生产和供货流程）生产汽水的公司物流配送公司超市1、每罐汽水添加RFID标签罐装箱后，箱上有RFID标签，装入带标签的货盘2、货盘出厂时，门楣上的识读器识读这些标签3、识读器与计算机相连，标签里的唯一代码与存有该产品信息的服务器地址相匹配4、货物抵达配送公司卸载区的识读器读取标签，无须开包检查5、超市通过网络系统，跟踪货物运送，抵达超市，进货口自动识读信息系统记录存货量，自动送往货架6、货架识别输入货物，顾客拿走汽水，货架向自动补货系统发信息，系统定购汽水7、顾客出超市自动结算无须排队扫描8、汽水放入冰箱，冰箱更新记录，汽水喝完，冰箱自动更新购货单9、汽水罐回收时，根据标签自动分拣，分类Wal-Mart如果全面采用RFID的标签，每年将可节省84亿美元，削減5%的公司存货，降低7%管理仓库的人事成本。北邮教育技术研究所•精准农业、智能耕种•2002年，Intel在俄勒冈建立了世界上第一个无线葡萄园。•传感器节点被分布在葡萄园的每个角落，每隔一分钟检测一次土壤温度、湿度或该区域有害物的数量确保葡萄健康生长。•气候细微变化可极大地影响葡萄酒的质量。北邮教育技术研究所•2002年，Intel和加州大学伯克利分校等科学家把无线传感器网络技术用于监视大鸭岛海鸟的栖息情况。•位于缅因州海岸大鸭岛上的海燕由于环境恶劣，海燕又十分机警，研究人员无法采用通常方法进行跟踪观察。他们使用光、湿度、气压计、红外传感器、摄像头等近10种传感器数百个节点，通过自组织无线网络，将数据传输到300英尺外的基站计算机内，再由此经卫星传输至加州的服务器。•全球的研究人员可以通过互联网察看该地区各个节点的数据，为生态环境研究者提供了一个极为有效便利的平台。北邮教育技术研究所•对珍贵的古老建筑进行保护，将具有温度、湿度、压力、加速度、光照等传感器的节点布放在重点保护对象当中，无需拉线钻孔，便可有效地对建筑物进行长期的监测。•对于珍贵文物，在保存地点的墙角、天花板等位置，监测环境的温度、湿度是否超过安全值，可以更妥善地保护展览品的品质。北邮教育技术研究所•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。物流•商品的销售数据实时统计，补货，防盗零售•生产数据的实时监控，质量追踪，自动化生产制造业•自动化生产，仓储管理，品牌管理，单品管理，渠道管理服装业•医疗器械管理，病人身份识别，婴儿防盗医疗•电子护照，身份证，学生证等各种电子证件。身份识别•贵重物品（烟，酒，药品）的防伪，票证的防伪等防伪•各类资产（贵重的或数量大相似性高的或危险品等)资产管理•高速不停车，出租车管理，公交车枢纽管理，铁路机车识别等交通•水果，蔬菜，生鲜，食品等保鲜度管理食品•训养动物，畜牧牲口，宠物等识别管理动物识别•书店，图书馆，出版社等应用图书馆•制造，防盗，定位，车钥匙汽车•制造，旅客机票，行李包裹追踪航空•弹药，枪支，物资，人员，卡车等识别与追踪军事北邮教育技术研究所：•大规模、多跳、动态、自组织网络•协作感知、采集、处理，在网络覆盖区域中感知对象的信息•与应用相关、以数据为中心的网络。北邮教育技术研究所•条形码：由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标识，用来表示商品信息的符号。•二维条码或二维条形码–堆叠式/行排式二维码：由多行短截的一维码堆叠而成；–矩阵式二维码：以矩阵的形式组成，在矩阵相应元素位置上用“点”表示二进制“1”，用“空”表示二进制“0”，并由“点”和“空”的排列组成代码。•图像输入设备或光电扫描设备自动识读北邮教育技术研究所•信息容量大：可纳1850个大写字母或2710个数字，比条码高几十倍。•编码范围广：可以把图片、声音、文字、签字、指纹等可以数字化的信息进行编码，可以表示多种语言文字；图像数据。•容错能力强：因穿孔、污损引起局部损坏时，损坏面积达50%时,仍可正确识读。•译码可靠性高：普通条码误码率2%，误码率小于千万分之一。•加密措施：保密性、防伪性好，保密性较一维码要强很多。•成本低，易制作，持久耐用：与RFID相比,成本较低,一条二维码几分钱。•形状、尺寸大小比例可变。北邮教育技术研究所，线圈中产生电流，产生低频电磁场。晶片线圈感应低频电磁场，共振耦合产生电流，供给晶片电源。晶片将内存资料转换成射频信号，传送给读写器。RadioFrequencyIdentification射频识别物联网核心技术，更高级的“条形码”技术。射频天线：低频、高频、超高频、微波读取器：耦合线圈标签：包括耦合线圈，晶片，内嵌式天线应用程序，标签的合法性检测，处理和控制的设定、发送指令控制操作北邮教育技术研究所•无接触性：直接读取信号至信息库，还可以将处理状态写入标签，供下一阶段处理的读取判断之用。•耐环境性：对水、油和药品等物质有强大的抗污性。在黑暗或脏污的环境中也可以读取。•可重复使用：反覆被复制、回收。无源RFID，不需要电池就可使用，无维护保养。•不需对准、同时可读取多个、不容易损坏、使用寿命长、不易仿冒，不需人力介入操作。•多形态。北邮教育技术研究所://www.buptnu.com.cnRFID标签类型•无源RFID标签•有源RFID标签•传感标签•智能传感节点21北邮教育技术研究所•RFID系统性能受到商品包装材料及方式、距离、读写速度及噪音、不可预测的射频反射等因素的较大影响，可靠性还需完善。•相关标准不够完善，测试规范不够健全。•国际竞争，技术都掌握，关键是应用，谁先做到省钱、管理简单才算是赢家。•美国价格目标：小标签1美分一个，价格问题直接影响射频识别进入普通人的生活。北邮教育技术研究所•传感器技术•RFID技术•二维码技术•Zigbee•蓝牙技术•Internet:IPv6•移动通信网络技术，3G,4G,WiFi,Wimax•WSN:无线传感网络•三网融合技术•M2M技术•云计算•人工智能•数据挖掘•中间件技术北邮教育技术研究所•利用物联网技术，改变师生和校园资源的交互方式，实现智能化服务和管理的校园模式。•将传感器嵌入到教学环境和校园生活环境的各类物中，实现教学、生活和资源与系统的整合。北邮教育技术研究所•智慧校园建设的三阶段：–数字校园建设阶段–泛在校园建设阶段–智慧校园建设阶段北邮教育技术研究所://www.buptnu.com.cn泛在校园建设阶段•每个楼部署一个4G网关，完成各个教学楼、宿舍楼，乃至整个校园的高速无线网络的建设。•网络规模覆盖整个校园，并建立开放的信息网络实验工场。•无线开放实验工场在研究方向上应该覆盖移动通信（2G、3G、4G等）、无线通信（WLAN、Bluetooth、Zigbee等）、认知无线网络（如频谱感知）、物联网（如智慧校园）等研究领域。北邮教育技术研究所•通过传感器，对校园信息进行采集、绘制、分析，在学校信息网络实验床的基础上，进行服务组合和提供，建立一个REST创新服务开放平台。•通过实验工场提供基础的信息服务，构建开放服务平台，提供丰富的API接口，建立以学生培养为核心的创新工场。•提供REST开放接口供用户开发/第三方应用。第三方开发者可以在网站或者应用程序中嵌入功能强大且实用的