第5章 物联网的规划与设计21604.ppt

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1、第第五五章章物联网的规划与设计 复习思考题5.1 5.1 物联网的框架结构物联网的框架结构5.2 5.2 设计原则与重要环节设计原则与重要环节5.3 RFID5.3 RFID应用系统设计应用系统设计5.4 5.4 基于基于RFIDRFID技术的技术的ETCETC系统的设计系统的设计5.5 5.5 智慧城市物联网应用支撑平台规划智慧城市物联网应用支撑平台规划物联网的规划与设计物联网的规划与设计第第5 5章章 物联网的规划与设计物联网的规划与设计教学要求教学要求知识要点能力要求相关知识物联网的框架结构物联网的设计原则(1)了解服务类型及专属性(2)掌握物联网的节点分类(3)掌握物联网的互联类型(1

2、)物联网设计的重要环节(2)相关概念M2M的系统架构ETC系统的软件(1)了解物联网业务体系的设计内容(2)掌握M2M的系统的应用(3)熟悉ETC系统的硬件设计(1)M2M的技术要点(2)ETC系统软件智慧城市的系统架构(1)掌握智慧城市的技术特色(2)熟悉智慧城市的整体方案的规划通用设计基本内容第第5 5章章 物联网的规划与设计物联网的规划与设计 51 物联网的框架结构 5.1.1 服务类型及属性 1服务类型服务类型 2专属性专属性 3异构性异构性 4控制功能控制功能第第5 5章章 物联网的规划与设计物联网的规划与设计 5实用性的网体系结构实用性的网体系结构信息感知采集：条码识读器、RFID

3、读写器、传感器、视频摄像头等感知层应用及的控制：浏览器、各类用户移动终端（如手机）、信息管理中心（编码、认证、授权、计费）、数据库、计算能力集等应用层核心承载网络：3G/B3G、4G网络、WiFi、WiMAX、互联网等网络层接入层层接入网：汇聚节点、接入网关、M2M终端、末梢网络，以及分布式数据融合与处理等图5.2 物联网体系结构示意图5.1.2 节点分类和互联类型1无源CPS节点2有源CPS节点3互联网CPS节点第第5 5章章 物联网的规划与设计物联网的规划与设计RFID协议应用层数据链路层物理层物理层无源CPS节点有源CPS节点图5.3 无源CPS节点与有源CPS节点互连结构应用层数据链路

4、层物理层有源CPS节点应用层数据链路层物理层有源CPS节点数据链路协议应用协议无线通信协议图5.4 有源CPS节点与有源CPS节点互连结构应用层数据链路层物理层CPS网关应用层数据链路层物理层有源CPS节点数据链路协议应用协议无线通信协议应用层数据链路层物理层互联网CPS节点网络层数据链路层物理层数据链路层物理层协议应用层传送层传送层网络层IPTCP/UDPFTP/HTTP图5.5 有源CPS节点与互联网CPS节点互连结构第第5 5章章 物联网的规划与设计物联网的规划与设计第第5 5章章 物联网的规划与设计物联网的规划与设计 52 设计原则与重要环节 5.2.1 设计的基本条件 1满足设计的基

5、本条件 2设计的基本原则 3设计功能需求第第5 5章章 物联网的规划与设计物联网的规划与设计5.2.2 重要环节 1标识物品 2建立物品联网系统 3建立应用平台 4建立应用系统 5软件平台组成第第5 5章章 物联网的规划与设计物联网的规划与设计 6网络操作系统网络操作系统 7信息管理系统信息管理系统 53 RFID应用系统设计天线射频收发模块主控制器模块电源通信接口控制键盘显示模块图5.9 RFID系统读写器硬件组成5.3.1 物联网业务体系架构设计1系统架构系统架构绿色农业工业监控公共安全智能家居远程医疗智能交通环境监测物 联网应 用层物 联网网 络层物 联网感 知层物联网业务接入层物联网业

6、务能力层通信业务能力层业 务网物联网业务管理域核心网核心网物联网能力接入网接入网物联网能力M2M终端条码识读器RFID读写器传感器传感器网络网关传感器网络传感器网络节点传感器网络节点第第5 5章章 物联网的规划与设计物联网的规划与设计 2 2功能模块功能模块 3 3技术要点技术要点增强通道功能执行模块增强通道功能执行模块增强通道功能执行模块物联网业务接入层通信业务能力层接入网核心网应用系统透明数据透明数据透明数据终端终端应用物联网业务管理域管理信息图5.11 增强通道模式的实现方案第第5 5章章 物联网的规划与设计物联网的规划与设计第第5 5章章 物联网的规划与设计物联网的规划与设计5.3.2

7、 M2M的系统架构 1M2M的概念 2M2M体系架构 3M2M运营体系的构成 4M2M机器设备(Machines)第第5 5章章 物联网的规划与设计物联网的规划与设计 5M2M的产品构成 6M2M的通信网络 7中间件（Middleware）第第5 5章章 物联网的规划与设计物联网的规划与设计 54 基于RFID技术的ETC系统的设计 5.4.1 ETC系统的软件设计收费管理系统通信网络收费分中心通信网络收费站1收费站2收费站n图5.13 ETC系统组成1收费管理系统 收费管理系统是整个收费管理系统的控制和监视中心。各收费分中心的运作都要通过收费管理系统来完成 2收费分中心系统3通信网络4收费站

8、 第第5 5章章 物联网的规划与设计物联网的规划与设计第第5 5章章 物联网的规划与设计物联网的规划与设计5.4.2 ETC系统硬件 1车辆检测器的设计 2地感线圈的工作原理 3.车道控制系统上位机单色LED屏FlashMSP430ARM车道栏杆声光报警CC1100整形垂直极化平板天线LC震荡地感线圈读/写型电子标签第第5 5章章 物联网的规划与设计物联网的规划与设计 55 智慧城市物联网应用支撑平台规划智慧城市物联网应用支撑平台规划5.5.1 系统架构、技术特色及应用 1系统架构 2技术特色 3应用范围 第第5 5章章 物联网的规划与设计物联网的规划与设计5.5.2 整体方案的规划整体方案的

9、规划 1方案规划原则 2整体系统架构设计 3整体应用布局 4相关方案设计内容 5运营维护系统 6评估体系 7面向未来的发展目标本本 章章 小小 结结本章简要介绍了设计物联网的框架结构，物联网的服务类本章简要介绍了设计物联网的框架结构，物联网的服务类型及属性，物联网设计原则与重要环节；阐述了物联网安型及属性，物联网设计原则与重要环节；阐述了物联网安全面临的主要问题和安全风险问题，以及全面临的主要问题和安全风险问题，以及M2M的系统架的系统架构、构、M2M运营体系、通信网络简要概述和应用；同时叙运营体系、通信网络简要概述和应用；同时叙述了基于述了基于RFID技术的技术的ETC系统的软件设计，系统的

10、硬件系统的软件设计，系统的硬件设计，基于设计，基于RFID的物联网业务体系架构设计；并将的物联网业务体系架构设计；并将“智智慧城市的物联网应用支撑平台的设计慧城市的物联网应用支撑平台的设计”作为设计模板，简作为设计模板，简要介绍了智慧城市的物联网应用系统的架构、技术特色及要介绍了智慧城市的物联网应用系统的架构、技术特色及整体方案的规划设计。整体方案的规划设计。习习 题题1关键术语和概念关键术语和概念简单接入 多跳接入 公众物联网 专用物联网 数据采集应用 自动化控制应用定位型应用 日常便利性应用 信息物理融合系统 无源CPS节点 有源CPS节点 互联网CPS节点 多样性原则 互联性原则 数据感知系统 对象名解析服务（ONS）对象名解析服务（ONS）SNMP QoS 2讨论与思考讨论与思考（1）简述物联网服务类型及专属性。（2）满足物联网设计的基本条件和基本原则有哪些？（3）阐述物联网设计的6条基本原则。（4）简要叙述M2M运营体系的主要功能。（5）ETC系统设计中的硬件主要设备。（6）运用所学知识，将某智慧城市整体方案做出简要规划。