第一章 物联网基本概念

移动通信系统组成
01 物联网起源
第五代移动通信系统
➢ 5G核心网中主要的NF（网络功能）名称和主要功能
① 接入和移动性管理功能(AMF，access and mobility management function)运行环境复杂 ② 用户面功能(UPF，user plane function)移动设备的移动性强 ③ 会话管理功能(SMF，session management function) ④ 网络存储功能(NRF，NF repository function) ⑤ 统一数据管理功能(UDM，unified data management) ⑥ 鉴权服务器功能(AUSF，authentication server function) ⑦ 策略控制功能(PCF，policy control function) ⑧ 网络开放功能(NEF，network exposure function) ⑨ 网络切片选择功能(NSSF，network slice selection function) ⑩ 应用功能(AF，application function) ⑪用户终端设备(UE，User Equipment) ⑫接入网络((R)AN，(Radio) Access Network)
传感器网络系统通常包括传感器节点（sensor）、网关节点（sink node）和远端服务中心。传感器节点以自组 织的方式形成网络，并将感知数据通过多跳的方式传输至网关节点，进而，通过网关（Gateway）完成与Internet网 络的连接。
无线传感器网络
无线传感器网络（wireless sensor network ，WSN）是指在特定应用环境中布置的传感器节点以无线通信方式形 成一个多跳的自组织网络系统，传感器节点完成指定的数据采集工作，节点通过无线传感器网络将数据发送到网络 中，并最终由特定的应用接收。
➢ 物联网起源 ➢ 物联网内涵 ➢ 物联网重要意义 ➢ 物联网系统架构
01 物联网起源
物联网起源
01
物联网起源于传感器网络和无线射频识别，并与移动通信系统有着千丝万缕的联系，而且很早以前就已
经有物联网的雏形应用进入人们的视野。物联网是世界信息产业的第三大趋势。
物联网最初含义
02
物联网（The Internet of things）的概念是由麻省理工学院Auto-ID研究中心（Auto-ID Labs）1999年提出的，
1970-1980年
射频识别技术与产品 研发处于一个大发展 时期，各种射频识别 技术测试得到加速， 出现了一些最早的射 频识别应用。
1990-2000年
射频识别技术标准化 问题日趋得到重视， 射频识别产品得到广 泛采用，射频识别产 品逐渐成为人们生活 中的一部分。
2000年-至今
射频识别技术的理论 得到丰富和完善。单 芯片电子标签、多电 子标签识读、无线可 读可写、无源电子标 签的远距离识别、适 应高速移动物体的射 频识别技术与产品正 在成为现实并走向应 用。
软件定义无线传感器网络
软件定义无线传感器网络（Software-defined Wireless Sensor Networks，SDWSN）是软件定义网络和无线传感器 网络的融合，是指运用了软件定义技术进行感知、路由、测量等任务的新型无线传感器网络。
01 物联网起源
无线射频识别发展
1940-1950年
其最初的含义是指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。
物联网概念
03
物联网是指通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，物体通过信息传播媒介进行
信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。
01 物联网起源
传感器网络
传感器网络
传感器网络是由大量部署在作用区域内的、具有无线通信与计算能力的微小传感器节点通过自组织方式构成的， 传感器网络是一种能根据环境自主完成指定任务的分布式智能化网络系统。
物联网应用技术
04 Internet of Things application technology.
05 物联网实施案例
Internet of Things implementation case.
06 物联网发展趋势
Internet of Things development trend.
第一章 物联网基本概念
无线
小区
➢ 移动通信系统特点
① 利用无线电波进行信息传输 ② 运行环境复杂 ③ 频带利用率要求高 ④ 移动设备的移动性强 ⑤ 组网技术复杂
市
中继线
话
局
(MSC)
移动 交换中心
“有线”
基地站 （BS）
（MS）
BS MS
移动台 （MS）
➢ wk.baidu.com动通信系统分类
移动通信系统主要有蜂窝系统、集群系统、AdHoc网络系统、卫星通信 系统、分组无线网、无绳电话系统和无线电传呼系统等。
雷达的改进和应用催 生了射频识别技术， 1948年奠定了射频识 别技术的理论基础。
1960-1970年
射频识别技术的理论 得到了发展，开始了 一些应用尝试。
1980-1990年
射频识别技术及产品 进入商业应用阶段， 各种规模应用开始出 现。
1950-1960年
射频识别技术的探索阶段， 主要处于实验室基础理论 研究阶段。
01 物联网起源
移动通信系统
➢ 移动通信系统概念
移动通信是指通信的双方，或至少有一方处于移动状态下进行信息交换的通信。
公众移动通信系统一般由移动台（MS）、基站（BS）、移动业务交换中心
移动网
(MSC)以及与市话网（PSTN）相连接的中继线等组成，如图1-1所示。
市话网 （PSTN）
（PLMN） BS
物联网：感知，传输与应用
目录
CONTENTS
01 物联网基本概念
Basic concepts of the Internet of Things.
02 物联网感知技术
Internet of Things perception technology.
物联网网络技术
03 Internet of Things Network Technology.
01 物联网起源
传感器网络
虚拟无线传感器网络
虚拟化无线传感器网络（Virtual Sensor Network，VSN）根据用户的不同需求创建VSN，多个VSN共享相同的 物理资源，使得底层的物理传感器网络资源能够被多个用户共同使用，从而提高资源利用率。
虚拟化WSN改变了原有的服务模式，将传统的WSN网络服务提供者解耦为基础设施提供者和网络服务提供者， 提出设施提供者负责创建、管理和维护底层物理传感网资源，而服务提供者根据用户的不同需求创建VSN，从而为 用户提供相应的服务。