物联网认识实习报告.docx
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物联网认识实习报告
洛阳理工学院
认识实习报告
专业物联网工程
班级B140509
学号B********
姓名李丹阳
完成日期2015年11月日
实习内容与要求
1.实习内容
（1）通过物联网相关讲座，对物联网技术特点及物联网应用系统设计有个初步的印象；
（2）了解物联网实验箱的基本结构及相关实验模块，深入了解物联网体验中心的智能家居、智能交通、智能图书馆的基本原理及将来可以拓展的方向；
（3）了解视频监控系统；
（4）了解物联网技术在牧场畜牧业中的定位、动物溯源等应用。
2.实习要求
做好当天的实习内容记录和总结
指导教师：
李志先徐庆功孙泽宇秦玉洁
实习评语
成绩：
指导教师：
_______________
年月日
第1章物联网知识概述及发展.......................1
1.1物联网的概念.....................................1
1.2物联网的前世今生................................2
第2章物联网的技术...............................3
2.1无线传感技术.....................................3
2.2云计算...........................................4
2.3RFID技术.........................................5
第3章物联网的应用...............................6
3.1智能家居及安防....................................6
3.1.1智能家居......................................6
3.1.2智能安防......................................7
3.2智能交通..........................................7
3.3智能农业..........................................8
3.4智能图书馆........................................9
第四章物联网的现状...............................10
4.1学校机房..........................................10
4.2教室监控设备及一卡通技术..........................12
4.3公司参观..........................................12
4.3.1追溯体系的主要组成部分.......................13
4.3.2二维码动物标识的应用........................13
第五章心得体会..................................14
第1章物联网知识概述及发展
1.1物联网的概念
既计算机，互联网后，物联网作为一个信息技术综合应用的代名词，掀起信息产业第三浪潮，大国纷纷将其纳为重点领域，显而易见，它将影响到政治，军事，经济，环境等方方面面，必在未来极大改变人们的生活。
机器联网了，人也联网了，下一步就是物体与物体之间要联网了，于是，物联网来了。
物联网是新一代信息技术，英文名“The Internet of things”。
顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。
这有两层意思：
第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换和通信。
因此，物联网的定义是：
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，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
那么，具体地说，怎样才算是纳入了物联网范围？
这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：
1．要有相应信息的接收器；
2．要有数据传输通路；
3．要有一定的存储功能；
4．要有CPU；
5．要有操作系统；
6．要有专门的应用程序；
7．要有数据发送器；
8．遵循物联网的通信协议；
9．在世界网络中有可被识别的唯一编号。
那么，总地说，物联网与普通网络有什么区别呢？
首先，它是各种感知技术的广泛应用。
物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。
传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。
其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。
物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。
在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。
还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。
物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。
从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。
1.2物联网的前世今生
1999年MITAuto-IDCenter提出物联网概念，即把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。
2004年日本总务省提出u-Japan构想中，希望在2010年将日本建设成一个“Anytime，Anywhere，Anything，Anyone”都可以上网的环境。
同年，韩国政府制定了u-Korea战略，韩国信通部发布的《数字时代的人本主义：
IT839战略》以具体呼应u-Korea。
2005年11月在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：
物联网》，报告指出，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、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。
射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。
2008年11月IBM提出“智慧的地球”概念，即“互联网+物联网=智慧地球”，以此做为经济振兴战略。
如果在基础建设的执行中，植入“智慧”的理念，不仅仅能够在短期内有力的刺激经济、促进就业，而且能够在短时间内为中国打造一个成熟的智慧基础设施平台。
2009年6月欧盟委员会提出针对物联网行动方案，方案明确表示在技术层面将给予大量资金支持，在政府管理层面将提出与现有法规相适应的网络监管方案。
2009年8月温家宝总理在无锡考察传感网产业发展时明确指示要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术，并且明确要求尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。
第二章物联网的技术
物联网（InternetofThings）可以将无处不在（Ubiquitous）的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”（Enabled）的，如贴上RFID的各种资产（Assets）、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”（Mote），通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通（M2M）、应用大集成（GrandIntegration）、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet）、和/或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的cockpitDashboard）等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。
在这些应用的实现中就需要射频识别（RFID）装置、WSN网络、红外感应器、全球定位系统、Internet与移动网络，网络服务，行业（图2.1物联网核心技术）
应用软件。
（关系如上图所示）。
共分为以下几个层次：
1.感知层：
传感器技术、射频识别技术、二维码技术、微机电系统。
2.信息汇聚层：
传感网自组网技术、局域网技术及广域网技术。
3.传输层：
通信网、互联网、3G网络、GPRS网络、广电网络、NGB等广域网络4.运营层：
专家系统、云计算、API接口、客户管理、GIS、ERP5.应用层：
垂直行业应用、系统集成、资源打包。
2.1传感器技术
“传感技术”同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大
支柱。
从仿生学观点，如果把计算机看成处理和识别信息的“大脑”，把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话，那么传感器就是“感觉器官”。
传感技术是关于从自然信源获取信息，并对之进行处理（变换）和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术，它涉及传感器（又称换能器）、信息处理和识别的规划设计、开发、制／建造、测试、应用及评价改进等活动。
获取信息靠各类传感器，它们有各种物理量、化学量或生物量的传感器。
按照信息论的凸性定理，传感器的功能与品质决定了传感系统获取自然信息的信息量和信息质量，是高品质传感技术系统的构造第一个关键。
信息处理包括信号的预处理、后置处理、特征提取与选择等。
识别的主要任务是对经过处理信息进行辨识与分类。
它利用被识别（或诊断）对象与特征信息间的关联关系模型对输入的特征信息集进行辨识、比较、分类和判断。
因此，传感技术是遵循信息论和系统论的。
它包含了众多的高新技术、被众多的产业广泛采用。
它也是现代科学技术发展的基础条件，应该受到足够地重视。
微型无线传感技术以及以此组件的传感网是物联网感知层的重要技术手段。
2.2云计算
云计算是物联网发展的基石，并且从两个方面促进物联网的实现。
首先，云计算是实现物联网的核心，运用云计算模式使物联网中以兆计算的各类物品的实时动态管理和智能分析变得可能。
物联网通过将射频识别技术、传感技术、纳米技术等新技术充分运用在各行业之中，将各种物体充分连接，并通过无线网络将采集到的各种实时动态信息送达计算机处理中心进行汇总、分析和处理。
建设物联网的三大基石包括：
1、传感器等电子元器件；
2、传输的通道，比如电信网；
3、高效的、动态的、可以大规模扩展的技术资源处理能力
其中第三个基石：
“高效的、动态的、可以大规模扩展的技术资源处理能力”，正是通过云计算模式帮助实现。
其次，云计算促进物联网和互联网的智能融合，从而构建智慧地球。
物联网和互联网的融合，需要更高层次的整合，需要“更透彻的感知，更安全的互联互通，更深入的智能化”。
这同样也需要依靠高效的、动态的、可以大规模扩展的技术资源处理能力，而这正是云计算模式所擅长的。
同时，云计算的创新型服务交付模式，简化服务的交付，加强物联网和互联网之间及其内部的互联互通，可以实现新商业模式的快速创新，促进物联网和互联网的智能融合。
把物联网和云计算放在一起，实在是因为物联网和云计算的关系非常密切。
物联网的四大组成部分：
感应识别、网络传输、管理服务和综合应用，其中中间两个部分就会利用到云计算，特别是“管理服务”这一项。
因为这里有海量的数据存储和计算的要求，使用云计算可能是最省钱的一种方式
2.3RFID技术
RFID作为物联网中最为重要核心技术，对物联网的发展起着至为重要作用。
RFID电子标签技术是物联网的核心技术，是能够让物品自我介绍的一种技术。
它通过采集物品的信息，并给它贴上特定的标签，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品（商品）的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。
RFID技术的基本工作原理是：
标签（图2.3RFID实验箱）
进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（PassiveTag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（ActiveTag，有源标签或主动标签）；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
一套完整的RFID系统，是由阅读器（Reader）与电子标签（TAG）也就是所谓的应答器（Transponder）及应用软件系统三个部分所组成，其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder，用以驱动Transponder电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。
以RFID卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成：
感应偶合（InductiveCoupling）及后向散射偶合（BackscatterCoupling）两种，一般低频的RFID大都采用第一种式，而较高频大多采用第二种方式。
第3章物联网的实际应用
物联网用途广泛，遍及教育、工程机械监控、建筑行业、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。
3.1智能家居及安防
智能家居是在互联网影响之下物联化的体现。
智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程（图3.1智能家居）
定时控制等多种功能和手段。
与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，提供全方位的信息交互功能，甚至为各种能源费用节约资金。
3.1.1智能家居
遥控控制
您可以在进门的玄关处就同时打开客厅，餐厅和厨房的灯光，厨宝等电器，尤其是在夜晚您可以在卧室控制客厅和卫生间的灯光电器，既方便又安全，还可以查询他们的工作状态。
电话远程控制
高加密（电话识别）多功能语音电话远程控制功能，当您出差或着在家外边办事，您可以通过手机，固定电话来控制家中的空调和窗帘，灯光电器，使之提前为客户制冷或制热或进行开启和关闭状态，通过手机或固定电话知道家中电路是否正常，各种家用电器（例如冰箱里的食物等），还可以得知室内的空气质量（屋内外可以安装类似烟雾报警器的电器）从而控制窗户和紫外线杀菌装置进行换气或杀菌，此外根据外部天气的优劣适当的加湿屋内空气和利用空调等设施对屋内进行升温。
主人不在家时，也可以通过手机或固定电话来自动给花草浇水、宠物喂食等。
控制卧室的柜橱对衣物、鞋子、被褥等杀菌、晾晒等。
网络远程控制
只要是有网络的地方，您都可以通过Internet来登陆到您的家中，在网络世界中通过一个固定的智能家居控制界面来您家中的电器，提供一个免费动态域名。
主要用于远程网络控制和电器工作状态信息查询，例如您出差在外地，利用外地网络计算机，登陆相关的IP地址，您就可以控制远在千里之外您自家的灯光，电器，在返回住宅上飞机之前，将您家中的空调或是热水器打开
3.1.2安防
住宅的居住部分，包括门窗的检测防御，以及会客区的紧急防御等功能，同时对房屋的主要出入口采取缓冲措施，即对出入口区域设定缓冲区，当缓冲区内存在多人的情况下系统需要多人全部身份验证后才可允许进入，可有效避免跟随以及人员内外结合进入的可能性。
紧急防御功能，此功能只在有访客到来以及核心区域被侵入的情况下才可启动，在特殊情况下保护用户的安全，同时避免了无侵入情况下的误触发的可能性。
以上三个部分（3.1.2智能安防）
相互协同相互感知，彼此相互联动，大大的加强了系统的稳定性及安全性。
并且系统还具备完善的燃气泄露及消防报警功能系统在有燃气设备的区域设置了燃气检测及处理功能，当系统发现某一区域燃气浓度超标时，将第一时间通知用户不要进入，同时系统自动根据现场条件进行处理，例如关闭燃气总阀，打开通风设备以及切断相应区域电源等一系列措施，确保用户人身安全，当系统检测已无危险时会自动解除相应状态同时通知用户危险已经解除，火灾等突发情况处理同样。
（3.2智能交通）
3.2智能交通
先进的交通信息（ATIS）和管理（ATMS）系统
ATIS是建立在完善的信息网络基础上的。
交通参与者通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备，向交通信息中心提
（3.2.1智能交通）（3.2.2交通信息网络）
供各地的实时交通信息；ATIS得到这些信息并通过处理后，实时向交通参与者提供道路交通信息,公共交通信息、换乘信息,交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息；ATMS有一部分与ATIS共用信息采集、处理和传输系统，用于检测控制和管理公路交通，在道路,车辆和驾驶员之间提供通讯联系。
它将对道路系统中的交通状况、交通事故、气象状况和交通环境进行实时的监视，依靠先进的车辆检测技术和计算机信息处理技术，获得有关交通状况的信息，并根据收集到的信息交通进行控制，如信号灯、发布诱导信息、道路管制、事故处理与救援等。
电子收费系统（ETC）
ETC是世界上最先进的路桥收费方式。
通过安装在车辆挡风玻璃上的车载器与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的，且所交纳的费用经过后台处理后清分给相关的收益业主。
在现有的车道上安装电子不停车收费系统，可以使车道（图3.2.3不停车收费系统）
的通行能力提高3~5倍。
3.3智能农业
农业物联网，即在大棚控制系统中，运用物联网系统的温度传感器、湿度传
感器、PH值传感器、光传感器、CO2传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。
远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。
采用无线网络来测量（图3.3智能农业）
获得作物生长的最佳条件，可以为温室精准调控提供科学依据，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。
3.5智能图书馆
3.5.1 门禁系统
在图书馆管理中，准确而有效地获得图书馆资源的利用情况，精确统计一个时间段进馆人数、高峰期、识别进馆人员的身份等，完成识别工作时无须人工干预，适用于实现自动化且不易损坏，可识别高速运动的物体并可同时识别多卡，操作快捷方便。
（3.5智能图书馆）
3.5.2 自助借还书系统
RFID可以解决图书的自助借还，图书的快速盘点、查找、乱架图书的整理、图书环境监测、门禁、物流配送、查询等问题。
借书时只要把身份证或借书卡插进读卡器里，再把要借的书在扫描器上放一下就可以了；还书只要把书投进还书口，传送设备就自动把书送到书库。
可以同时借还多本书，实现自动化的图书借还流程。
3.5.3 智能分拣系统
在每本书的封底贴有一个RFID标签，标签里的金属线圈储存着图书的基本信息，扫描器会向线圈发送微弱的无线电波，线圈则将信息反馈给扫描器，这样瞬间就能完成信息交换和识别，这样可以迅速查找到书籍的相关信息，如库存、专家推荐、阅读人次等。
3.5.4 快速查询系统
物联网通过RFID按约定的协议，把任何物品与互联网互联起来，进行信息交换与通信，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。
利用RFID的无线定位系统，可以迅速查找到图书在图书馆内的具体位置。
此外，传感器及RFID可以跟踪用户的行为、习惯及爱好等，对用户的访问内容，停留时间和频度进行分析，可以得到关于用户访问行为和方式的普遍知识，根据关联规则就可以预先了解该用户在后面可能需要的图书，提供个性化的服务。
此外，出版社可以根据RFID获取的读者数据制定决策，调控出版和推荐计划，提高物流配送的及时性和高效性。
第4章物联网的现状
4.1学校机房
服务器，也称伺服器，是提供计算服务的设备。
由于服务器需要响应服务请求，并进行处理，因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。
服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能力、稳定性、（4.1.1机房服务器）
可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。
在网络环境下，根据服务器提供的服务类型不同，分为文件服务器，数据库服务器，应用程序服务器，WEB服务器等。
服务器作为硬件来说，通常是指那些具有较高计算能力，能够提供给多个用户使用的计算机。
服务器与PC机的不同点很多，服务器与主机不同，主机是通过终端给用户使用的，服务器是通过网络给客户端用户使用的。
和普通的PC相比，服务器需要连续的工作在7X24小时环境。
这就意味着服务器需要等多的稳定性技术RAS，比如支持使（4.1.2机房监控设备）
用ECC内存。
根据不同的计算能力，服务器又分为工作组级服务器，部门级服务器和企业级服务器。
服务器操作系统是指运行在服务器硬件上的操作系统。
服务器操作系统需要管理和充分利用服务器硬件的计算能力并提供给服务器硬件上的软件使用。
服务器系统的硬件构成与我们平常所接触的电脑有众多的相似之处，主要的硬件构成仍然包含如下几个主要部分：
中央处理器、内存、芯片组、I/O总线、I/O设备、电源、机箱和相关软件。
这也成了我们选购一台服务器时所主要关注的指标。
（4.1.3机房的特殊地板）（4.1.4防火设备）
我们参观的机房物理环境是受到了严格控制的，主要分为几个方面：
即温度、电源、地板、防火系统。
据说里边的一个空调就需20多万。
其中地板要求能够防静电以及通气流。
还有很好的监控设备，当服务器出现故障，或者服务器遭受到攻击的时候，需要专人来处理，以保障其能够持续稳定的运行。
4.2教室监控系统和一卡通技术
通过教室监控设备，我们可以随时看到每个教室的上课情况从各个教室传来的监控图像，从这里我们可以直观的监控教学情况，方便了教学课堂管理。
可以看出，这间监控室的作用类似服务器机房的监控室，其中的原理也大致相同。
在学校参观的最后一站我们来到了开元校区的机房，其中的设备和王城校区的看着大致差不多，当然其中的应用原理也是大致一样的。
但是这个是控制着所有学生的一卡通的中心，IC卡是继光电卡、条码卡、（4.2.1教室监控设备）
磁卡等标识卡之后出现的一种高性能标识卡，是微电子、计算机和信息等技术发展的产物，现已广泛应用于诸多领域。
一卡通系统中卡片和读写器是通过非接触式感应，智能卡和相应读写器之间通过射频进
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