资源简介

1.3 信息系统与外部世界
的连接
必修2《信息系统与社会》
对物理世界各种数据的采集,是信息系统处理信息和给出决策的重要基础。早期,外部世界的信息大多是人工采集后输入信息系统的。继计算机、互联网与移动通信网的应用之后,感测技术快速发展，信息从早期的人工生成的单一方式转变为人工生成和自动生成相结合的方式。以传感器和智能识别终端为代表的信息自动采集设备可以实时准确地完成对物理世界的感知和监测。
人们解决的主要问题是“让人和计算机对话”，即操作计算机的人输入指令，计算机按照人的意图执行指令，完成任务。
信息系统与外部的连接方式演变
第一阶段：计算机时代
在计算机大规模普及之后，人们开始考虑“让计算机与计算机对话”，即让处在不同空间的计算机可以数据传递、资源共享，计算机网络则应运而生。互联网的飞速发展实现了世界范围内人与人之间、计算机与计算机之间的互联互通，构建了一个以计算机为基础的虚拟数字世界。
第二阶段：互联网时代
3.1.1 信息系统与物联网
信息系统与外部的连接方式演变
人们主要考虑的是将联网的终端从计算机扩展到“物”--- 物体和环境。连接之后，整个物理世界就可以在数字世界中得到反映，这种需求带来的是物联网的产生。在这一阶段，人们开始努力在传感技术、定位技术的帮助下与物理世界对话。
第三阶段：物联网时代
3.1.1 信息系统与物联网
信息系统与外部的连接方式演变
人和计算机对话
计算机和计算机对话
物体和环境
3.1.1 信息系统与物联网
信息系统与外部的连接方式演变
1.3认识互联网
“物联网”概念的提出：
2005年11月在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际典型联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》中正式提出了物联网这个概念。
物联网（IoT?，Internet?of?things?）即“万物相连的互联网”，是互联网基础上的延伸和扩展的网络，将各种信息传感设备与网络结合起来而形成的一个巨大网络，实现任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。
2009年8月，国务院正式提出“感知中国”的战略构想，表示中国要抓住机遇，大力发展物联网技术。
2012年，我国工业和信息化部、科学技术部、住房和城乡建设部再次加大了支持物联网和智慧城市方面发展的力度。我国政府的一系列报告以及相关政策和措施表明，大力发展物联网产业将成为今后一项具有国家战略意义的重要决策。
物联网
我国关于物联网的研究和发展
ETC系统
电子不停车收费系统（electronic toll collection,ETC）是一种用于道路、大桥和隧道的电子收费系统。它最大的特点是不停车收费。
ETC系统是智能交通系统领域中的一个重要组成部分。我们一起来探索下ETC系统是如何从外部世界感知“车”这个“物”的到来，并实现不停收费的呢？
ETC系统主要由车辆自动识别系统、中心管理系统和其他辅助设备等组成。在车辆识别系统中，主要采用RFID技术在车辆和收费站间建立连接。
（RFID是radio frequency identification的缩写，即射频识别。该技术是一种无线通信技术，该系统由标签、阅读器和天线三部分组成）
RFID射频识别技术_腾讯视频 (qq.com)
物联网的定义：
“物联网”（IoT?，Internet?of?things?）是：通过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，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
是指利用无线射频识别（RFID）、传感器、定位器和二维码等手段，随时随地对物体进行信息采集和获取。它解决了人和物理世界的数据获取问题，用传感技术延展了人的感知能力。
物联网
1.全面感知
1.3物联网的特征
物联网
由于二维码在平面的横向和纵向上都能表示信息，所以与一维条码比较，所携带的信息量和信息密度都提高了，二维码可以表示图像、文字，甚至声音。
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方向
功能
记录信息
特点
形式
条形码
一维
标识物品
数字或字母
输入速度快、准确率高、成本低、可靠性强
黑白
二维码
二维
描述物品
图像、文字、
声音、指纹等
携带信息量和信息密度高、错误修正能力强、具有防伪功能
黑白彩色
条形码和二维码对比
是指通过各种网络，对接收到的物体信息进行实时且准确的远程传送，实现信息的交互和共享，并进行各种有效的处理。
物联网是互联网的一个延伸，在信息的传递过程中，通常要使用现有的通信网络，包括有线网络和无线网络等。
传感器网络是一个局部的无线网络，在物联网中发挥着极其重要的作用。
物联网
2.可靠传递
是指利用数据管理、数据计算、云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对接收到的海量数据和信息进行分析处理，提升对外部世界各种活动和变化的洞察力，实现智能化的控制和决策。
物联网
3.智能处理
物联网的基本架构（考点）
物联网的
基本
结构
物联网的形式复杂多样，涉及的硬件种类繁多。根据信息生成、传输、处理和应用的原则,可以把物联网分为三层:感知层、网络层和应用层。物联网的网络架构如右图所示。
（1）感知层
感知层相当于人的感觉器官，主要实现物理世界信息的采集、自动识别和智能控制，并通过通信模块将物理实体连接到网络层和应用层。
由扫描设备、RFID、摄像头、定位系统、各种传感器等组成
物联网的结构
（2）网络层
网络层相当于人的神经系统，主要实现感知层数据和控制信息的双向传递。网络层可依托公众电信网和互联网,也可以依托行业专用通信网络。
由各种有线和无线网络、网络管理系统等组成。
（3）应用层
应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。
由提供应用服务的硬件和软件组成。
课 堂 测 评
一、选择题
1.以下( )不属于物联网分层。
A、感知层 B、网络层 C、应用层 D、传输层
2.传感和( )是物联网感知物理世界获取信息和实现物体控制的首要环节。
A、识别技术 B、网络技术 C、信息技术 D、电子技术
√
√
√
3.在小区或商场的停车场出入口，通常都竖立着一个摄像装置，该装置在物联网 的基本架构中属于（ ）。
A．感知层 B．网络层 C．应用层 D．以上都是
课 堂 测 评
√
4.在小区或商场的停车场出入口，通常都竖立着一个摄像装置，该装置在物联网 的基本架构中属于（ ）。
A．感知层 B．网络层 C．应用层 D．以上都是
1.3 物联网技术
物联网技术
（一）传感技术
自动门
利用人体的红外微波来开关门
手机、数码相机的照相机
利用光学传感器来捕获图象
电子称
利用力学传感器来测量物体对应变片的压力，从而达到测量重量目的
（二）射频识别技术(RFID)
射频识别技术是一种无线通信技术，可以通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而且识别系统与特定目标之间无须建立机械或者光学接触，通过芯片来提供信息。
阅读器
传送器
接收器
微处理器
天线
标签
物联网技术
1.3 物联网技术
射频识别技术可以识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
特点：
非接触识别：可穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢等
阅读速度极快：不到100毫秒
应用领域广泛：公交卡、门禁卡、身份证等
物联网技术
1.3 物联网技术
课 堂 测 评
5. RFID技术是指( )。
A、射频识别技术 B、红外线技术 C、蓝牙技术 D、网络技术
√
嵌入式系统技术是指以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统技术能使设备具有智能，使它们具备学习与记忆的能力，能够按照使用者的喜好及所处的环境做出回答。
（三）嵌入式系统技术
物联网技术
1.3 物联网技术
什么是嵌入式 三分钟告诉你!-教育视频-搜狐视频 (sohu.com)
物联网应用创新5G浪潮的新势能-vlog视频-搜狐视频 (sohu.com)
1.3 物联网的应用领域
（1）共享单车上的二维码，在整个信息系统中起到了什么作用？
探究共享单车的“秘密”
（2）物联网具体有什么技术特征，在共享单车的信息系统中是如何体现的？
共享单车上的二维码，在整个信息系统中起到了定位共享自行车的功能。
体现了物联网中全面感知的技术特征。
全面感知：共享单车二维码使用
可靠传递：用户手机APP与云平台相互通信、共享单车与云平台相互通信
智能处理：云平台实现智能化控制与决策
（3）通过了解共享单车的使用，分析物联网的结构层次有哪些？
（4）分析共享单车信息系统使用了哪些物联网技术？
感知层、网络层、应用层
传感技术
射频识别技术
嵌入式系统技术
课 堂 测 评——判断正误
√
(1)手机远程操控家用电器应用了物联关网技术（ ）
(2)ETC车辆自动收集系统应用了物联联网技术 （ ）
(3)无线鼠标控制电脑应用了物联网技技术 （ ）
(4)扫描共享单车二维码,向云端服务在器发送请求,单车解锁成功应用了物联网技术 （ ）
√
√
×
?
1. 信息系统与外部世界的连接方式演变
2. 物联网的三个技术特征
3. 物联网的结构 ：应用层、 网络层、 感知层
4. 物联网技术体系
(1)传感技术
(2)射频识别技术RFID
(3)嵌入式系统技术
课堂小结
(1) 全面感知 (2) 可靠传递 (3) 智能处理

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