物联网的发展及现代化应用所面临的问题和展望20.docx
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1、 毕业设计(论文) 设计(论文)题目: 物联网的应用 班 级: 信息1013 学 生 学 号: 2010824140 学 生 姓 名: 朱穆 指 导 教 师: 邵顺增 常州工程职业技术学院 二一二 年 12 月 计算机技术系(2013)届毕业设计(论文)任务书计算机技术 系 计算机信息管理 专 业 信息1013 班 朱穆 同学:课题名称物联网的应用一、课题内容及目标 物联网概述。根据相关文献的阐述提出物联网的定义;其次,分别阐述国内外物联网发展的现状,对物联网作简单的介绍和阐述,针对物联网在发展过程中所面临的问题和未来发展方向做简单的探讨,并对其现阶段发展状况的说明和实际应用的举例。 随着物联
2、网技术应用在生活的各个领域,通过计算机可以掌控日益激增的最终用户设备,传感器和传动结构,并将它们与后台系统连接。超级计算机可以将成堆的数据转换成可以指导行动的智能,使我们生活各方面:比如,电力、医疗、城市、交通、银行以及其他方面更加智能。二、对学生的要求 对物联网概念做简单的介绍,并应用自己的理解作进一步的阐述。充分利用网络、期刊、书籍等信息资料,对物联网进行更深一步的解读。对物联网目前的发展状况和应用技术问题进行简单的分析。三、进度安排 (完成时间: 2012 年 11 月 19 日到 2013 年 1 月 25 日 )时间(周次)工作内容预定目标及检查方式11-13撰写论文开题报告论文开题
3、报告文档14开题报告修改,并上传定稿概要设计文档和详细设计文档15撰写论文,并将论文初稿上传课程资源库后台设计web程序16中期检查中期检查报告17-18继续收集资料,修改论文初稿课程资源库后台设计web程序19撰写论文验收测试报告及验收报告20答辩准备答辩ppt四、本课题必须完成的内容1、调查研究、查阅文献和搜集资料;2、撰写开题报告,确定课题方案;3、系统总体设计方案,包括主要开发工具及平台;4、系统详细设计方案,包括控制流程图、功能模块、数据流图、程序框图、开发关键技术等;5、撰写毕业综合课题论文五、说明1、本任务书一式三份,系、教师、学生各执一份(如有校外教师指导时为四位);2、学生须
4、将此任务书作为论文报告的附件,装订在说明书中。指导教师意见: 指导教师签字: 年 月 日专业教研室主任:年 月 日系主任:年 月 日19毕业设计(论文)开题报告系别计算机技术系专业计算机信息管理班级信息1013姓名朱穆性别男学号2010824140毕业设计题目物联网的应用指导教师姓名邵顺增专业技术职务讲师1、 课题选题目的及意义(包括理论上和实践上的意义) 物联网作为一个新兴的行业概念,由政府自上而下的强力灌输和广大媒体的热炒,特别是远望谷(002161)、新大陆(000997)、厦门信达(000701)、东信和平(002017)四只物联网概念股票点数的急剧攀升引起了社会各界的广泛关注,并且根
5、据他的概念和定义,不难想象出在未来社会化大发展中必将得到广泛的产业化应用。选择本题目主要是考虑到物联网作为继互联网飞跃发展这后将会在个人健康、交通控制、环境保护、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理等几乎所有领域发挥重要作用。那么如此大的一个社会产业化应用,将会催生出巨大的产业链和市场效应。虽然在目前无论是科研能力还是市场开发能力远远跟不上理论可及的思维风暴,只要是便捷化、智能化、人性化、泛社会化的社会发展趋势还在,基于无线通讯、有线网络的基础建设进一步巩固和扩大,那物联网产业化、市场化指日可待,只是时间上的问题。由此广泛的基础,对于一个新兴行业而言,早关注必尽先了解,早进入必尽先
6、产业,等到产业化到来的一天,先期的大量时间、精力、资金的投入必将带来丰厚的回报,并且我相信这一天,对于物联网的这一天并不遥远,就在明天二、国内外研究现状我国在“物联网”的启动和发展上与国际相比并不落后,我国政府在看到了物联网的无限前景后,加大了在物联网方面的资金、技术和人力的投入,以加紧攻关,研发核心技术,打造自主知识产权。目前在国内物流方面应用比较多的系统类型包括仓储管理系统、车辆定位跟踪系统、订货管理系统等,在铁路物流运输方面应用最早、最成功的案例之一是铁路车号自动识别系统。从国际上看,欧盟、美国、日本等国都十分重视物联网的工作,并且已作了大量研究开发和应用工作。它的核心是利用信息通信技术
7、(ICT)来改变未来产业发展模式和结构(金融、制造、消费和服务等),改变政府、企业和人们的交互方式以提高效率、灵活性和响应速度。把ICT技术充分用到各行各业,把感应器嵌入到全球每个角落,例如电网、交通(铁路、公路、市内交通)等相关的物体上。并利用网络和设备收集的大量数据通过云计算、数据仓库和人工智能技术作出分析给出解决方案。把人类智慧赋予万物,赋予地球。他们提出“智慧地球、物联网和云计算”就是美国要作为新一轮IT技术革命的领头羊的证明3、 课题研究的基本思路及欲解决的主要问题物联网的发展状况和未来方向,并对未来产业化应用做简单的可行性解剖。物联网作为新兴产业概念,面临着诸多的技术瓶颈和产业风险
8、,亟需政府出台相应的扶植、优惠政策以助物联网产业化的发展和技术体系的完善。那么借助互联网的普及化和广泛使用,物联网将是未来社会化大发展的最大趋势和方向,以真正实现未来生活的便捷化、简单化、舒适化、智能化。4、 课题研究欲解决的主要问题 主要问题和解决对于物联网安全技术不是很了解;通过上网查资料,问老师得以解决。主要是针对物联网技术的可行性进行产业化分析,并对现阶段所面临问题提出几点解决方案5、 已进行的前期准备及资料搜集情况 查找有关物联网大量书籍、网上搜索,向老师、同学请教。六、设计(论文)阶段性工作计划时间(周次)工 作 内 容11-13撰写毕设设计任务书和论文开题报告14开题报告修改,并
9、上传定稿15撰写论文,并将论文初稿上传16中期检查17继续收集资料,修改论文初稿18撰写论文验收19整理资料、制作答辩ppt 20答辩准备、七、参考文献1项有建.从互联到物联:物联网本质初探J.软件工程师,2009,(12):31-32.2中国RFID产业联盟官方网站物联网专业博客3易网新闻“计量科技将大有可为物联网与质量系列报道”4国家中长期科学和技术发展规划纲要八、指导教师审阅意见签字: 年 月 日 摘 要物联网”是在“互联网”的基础上,将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信的一种网络概念。其定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息
10、传感设备,按约定的协议,而无需人的干预把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控、管理和信息的互联与共享的一种网络概念。其中射频识别(RFID)技术将会在物联网世界里扮演重要的主角。RFID的英文全称是Radio Frequency Identification,RFID射频识别简单地讲就是一种非接触式的自动识别技术,它是通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,整个识别工作无须人工干预,可以工作于各种恶劣环境。它主要由带有芯片(chip)的电子标签、读写器(writer-reader)、通讯系统等部分组成。主要工作原理是:电子标签进入读写器发射电磁波的
11、磁场后,接受无线射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的数据信息,读写器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行相关数据处理。它能广泛应用于交通、家居、环保、政务、安保、消防、电网、食品安全和国防等各个行业和生活的各个方面。其实质影响在不久的将来可能要远远大于互联网,将会给人类社会带来的深刻的影响和巨大的变革。关键词:物联网 射频识别(RFID) 传感器技术 感知 智能化 电子标签读写器 微系统与信息技术 信息产业的第三次革命浪潮 目 录毕业论文任务书 3毕业论文开题报告 4摘要 8正文10一、物联网产生的背景及发展历程10二、物联网的概念 12三、物联网的区域和行业应用15四、物
12、联网未来发展趋势18总结18 致谢19参考文献20 引 言物联网被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次革命浪潮。物联网把所有物品通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网连接起来,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。物联网又称之为传感网。传感网是物物互联、感知世界,从技术角度叫传感网,从用户和产业角度又叫物联网。物物互联的精髓是感知,感知包括传感器的信号采集、协同处理、智能组网,甚至信息服务,以达到控制、指挥的目,将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。目前信息的传输和计算已不成问题,而信息的感知
13、和获取还是存在相应的不足。物联网就是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,而无需人的干预把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控、管理和信息的互联与共享的一种网络概念。物联网是一种信息感知的网络,是更透彻的感知、更全面的互联互通和更深入的智能化。它能广泛应用于交通、家居、环保、政务、安保、消防、电网、食品安全和国防等各个行业和生活的各个方面。其实质影响在不久的将来可能要远远大于互联网,将会给人类社会带来的深刻的影响和巨大的变革。 正 文一、物联网产生的背景及发展历程计算机的出现使信息处理获得了质的飞跃
14、,形成了信息技术第一次产业化浪潮,在我国催生了中关村园区;互联网和移动网的发展使信息传输获得了巨大提升,成为第二次产业化浪潮。以物联网为代表的信息获取技术的突破,将从虚拟信息空间、人人互联发展到对现实物理世界的感知,通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,而无需人的干预把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控、管理和信息的互联与共享,为信息传输和信息处理提供更为丰富的需求源泉和强大的发展助力,从而掀起第三次产业化浪潮。物联网作为以强大需求为牵引的前沿技术,将继续推动计算机、手机、网络产业的发展,并将使信
15、息获取出现革命性的变化。在物联网技术浪潮中我国与国际同步,具有同发优势,处于同等水平,并做到部分领先。但是欧、美、日等国家依靠在技术方面的巨大优势,他们在RFID技术的研究与应用方面处于领导地位。无论是在专业设备的设计制造,还是在RFID标签的硅晶片、标签天线设计制造、封装、读写器的设计开发等方面,均领先于其他国家和地区。在2000年,美国国防部就把它定为五大国防建设领域之一,仅在美墨边境“虚拟栅栏”(就是防入侵传感网)就计划投入470亿美元。在沃尔玛、麦德龙、辉瑞制药、美国国防部等巨头的推动下,在世界范围内RFID技术的应用发展非常迅猛。奥巴马就任美国总统后与美国工商业领袖举行的“圆桌会议”
16、上,IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧的地球”这一概念,得到了奥巴马的积极回应,日本和韩国则提出“U-japan”和“U-Korea”战略,我国早在1999年,中科院上海微系统所在我国就开展物联网技术的研发,该院组成了2000多人的团队,先后投入数亿元,在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机、移动基站等方面取得重大进展,目前已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。中科院上海微系统所在1999年,联合中兴通讯,做出来一个演示版本。2003年、2004年,中科院上海微系统所与宁波市北仑区政府信息中心合作搞“动态北仑”。之后,又在北仑区做了几个产业化项目,对物联网在我国的
17、初期发展起到了重要的推动作用。其后,物联网在上海机场、上海公安局等多家单位扩大了应用。目前在世界传感网领域,中国与德国、美国、韩国一起,成为国际标准制定的主导国之一。2006年6月9日,国家科技部联合十五个部委颁布了中国射频识别(RFID)技术政策白皮书。白皮书共分为五章,分别阐述RFID技术发展现状与趋势、中国发展RFID技术战略、中国RFID技术发展及优先应用领域、推进产业化战略和宏观环境建设,为中国RFID技术与产业未来几年的发展提供了系统性指南。继而2009年8月7日,国务院温总理在无锡视察时指出:要在激烈的国际竞争中,迅速建立中国的传感信息中心,或者说“感知中国”中心。2009年11
18、月3日,国务院批准同意:在无锡建设国家传感网创新示范区(国家传感信息中心);2010年1月16日,全国人大吴邦国委员长视察无锡并亲笔为“感知中国”中心题词。 3月5日,温家宝总理在第十一届全国人大三次会议上的工作报告中指出大力培育战略性新兴产业。3月30日首届物联网应用高峰论坛采取主题发言和应用项目体验相结合的方式进行探讨,本次论坛是普及物联网应用知识的有力推手。来自工业和信息化部、中国科学院、电信系统和产业链相关单位的专家围绕物联网宏观政策、产业发展战略、相关技术标准和行业应用等作了主题发言,并向来宾现场展示了16个主题、26项物联网应用,涉及工业、农业、交通、物流、电力、水利、环保、医疗、
19、保险等十多个关系国计民生的重要行业。以应用牵引和市场需求为导向,将不断推进技术、制度和文化理念等方面的创新驱动,以更加优惠、更有吸引力的政策,搭建技术、信息、金融服务等公共服务平台,形成产业发展的良好生态环境,力促产学研用的结合,推动物联网应用到更多的行业和领域。丰富的融合应用方案展示了物联网的巨大潜力,一条完整的物联网产业链轮廓已日渐清晰和成熟。 物联网在我国的发展和政府对传感产业的大力支持有目共睹。并且我国的无线通信网络已经覆盖了城乡,从繁华的城市到偏僻的农村,从海岛到珠穆朗玛峰,到处都有无线网络的覆盖。无线网络是实现“物联网”必不可少的基础设施,安置在动物、植物、机器和物品上的电子介质产
20、生的数字信号可随时随地通过无处不在的无线网络传送出去。“云计算”技术的运用,使数以亿计的各类物品的实时动态管理变得可能。为迎接物联网时代的到来做了非常充分的准备,为我国物联网的飞跃发展奠定了其市场广泛应用需求基础。因此也涌现出了无锡物联网产业研究院,上海秀派电子科技有限公司,西安优势微电子公司,苏州木兰电子科技有限公司,杭州中芯微电子有限公司等一批集物联网传感终端设备研制和提供射频识别解决方案为一体的优秀高科技企业。2009年10月24日,在中国第四届中国民营科技企业博览会上,西安优势微电子公司宣布:中国的第一颗物联网的中国芯“唐芯一号”芯片研制成功,中国已经攻克了物联网的核心技术。唐芯一号芯
21、片是一颗2.4G超低功耗射频可编程片上系统PSoC,可以满足各种条件下无线传感网、无线个域网、有源RFID等物联网应用的特殊需要,为我国的物联网产业的发展奠定了基础。2009年,无锡传感网中心的传感器产品在上海浦东国际机场和上海世博会被成功应用,首批价值1500万元的传感安全防护设备销售成功,这套设备由10万个微小的传感器组成,散布在墙头墙角墙面和周围道路上。传感器能根据声音、图像、震动频率等信息分析判断,爬上墙的究竟是人还是猫狗等动物。多种传感手段组成一个协同系统后,可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。由于效率高于美国和以色列的防入侵产品,国家民航总局正式发文要求,全国民用机场都
22、要采用国产传感网防入侵系统。至2009年8月,仅浦东机场直接采购传感网产品金额为4000多万元,加上配件共5000万元。中科院上海微系统与信息技术研究所副所长、国家传感网标准化工作组组长刘海涛称,若全国近200家民用机场如果都加装防入侵系统,将产生了上百亿的市场规模。一、 物联网的概念2.1 物联网的定义物联网”是在“互联网”的基础上,将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信的一种网络概念。其定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,而无需人的干预把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、
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