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请观看视频,想一想,视频中的电器之间是依靠什么进行通讯的?
视频:智能家居
随着技术的发展,我们现在可以通过智能音箱来使用语音控制空调;通过手机查看冰箱内的食物及保质期;将手机或者平板电脑的画面投放到电视上。空调、冰箱、电视这些传统家用电器是如何与智能音箱、手机、平板电脑连在一起的呢?
这些电器都是通过网络与其他设备连接并通信的。在智能时代,很多物品都可以连接到网络中。人们把这些物品连接起来的网络叫作物联网,英文 名称为Internet of Things(简称IoT)。
物联网是新一代信息技术的组成部分。物联网中的“物”,指的是一切可
以连接到网络中的物品,除了上面提到的空调、冰箱、电视外,诸如汽车、洗衣
机、摄像头、手表甚至衣服等,都可以接入到物联网中。
物联网已经得到了广泛应用。智能家居、智能手环、共享单车等,都属于物联网的应用范畴。你还能说出一些物联网的应用吗?

智能家居是物联网的一个典型应用
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视频:物联网与互联网
物联网与互联网有什么区别和联系呢?以前,接入到互联网中的只是计算机、手机、平板电脑等计算机类的设备。操作这些设备的是人,因此,互联网可以算是人与人的连接。物联网连接的是任何可以上网的设备,如家用电器、汽车、手表等。物联网是连接物与物、人与物之间的网络。不过物联网中的物品一般也是需要通过互联网来相互通信的。所以,物联网是物物相连的互联网,其核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸或扩展的网络。

互联网与物联网
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视频:物联网连接方式
物品接入到网络中的方式有很多种。目前比较广泛使用的有以下几种。
1.WIFI(无线局域网)连接。
像手机或者平板电脑一样,通过WIFI将设备接入物联网。空调、洗衣机等
智能家电一般都采用这种连接方式。
2.蓝牙连接。
距离10米以内物品的一对一通信,比较适合采用蓝牙进行连接。这种连接
速度快,不受网络的限制。如手机与手环之间通常就通过蓝牙进行连接。
3.有线网络。
光缆、网线等有线网络的传输稳定性比无线网络更加可靠,所以对于大型
的、固定不动的设备,一般会用有线网络将它接入到物联网中。
4.其他连接方式。
上述三种连接方式是目前最常用的将物品接入到物联网的方式。除此之外,根据物品的用途、使用环境的不同,还会采用移动网络、卫星、紫蜂等连接方式。每种方式各有所长。甚至有人认为,条形码与二维码也是一种物联网连接方式。比如快递包裹的物流跟踪,就是通过扫描条码实现的。
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物联网系统的组成与信息系统类似,都可以分为基础设施层、资源管理层、业务逻辑层、应用表现层。教材P105中,以共享单车为例,具体描述了物联网系统的组成。

共享单车系统的基本结构
在使用共享单车时,用户首先使用手机扫描车身的二维码,通过网络向云端服务器发出开锁请求。这个过程中,会用到手机及其内部传感器、网络、云端服务器等基础设施。
开锁成功后,开始进行计时、骑行线路的采集、传输并存储骑行数据等操作。这属于资源管理层的范畴。
业务逻辑层通过程序来判断骑行时间、距离等与产生的费用的关系。更多的是业务逻辑与资源管理相结合来进行一些运算。
用户通过手机App来完成解锁、缴费、查看时间、里程、线路等一系列操作。这属于应用表现层。应用表现层主要用于实现人机交互的功能。
和信息系统一样,物联网系统中,也需要对系统需求进行各种设计,使用各种算法程序来实现相应的功能。以下是共享单车解锁的流程图。你能绘制出共享单车锁车时所实现的一系列功能的流程图吗?

共享单车解锁流程图
智能音箱是我们生活中常见的物联网设备之一。其中一个常用功能是通过语音让智能音箱开灯。请以一个简单的“通过语音控制智能音箱实现开灯”的场景为例,写出这个系统的基本结构。

通过智能音箱使用语音控制开灯简易过程
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物联网的发展与云计算、大数据有着密不可分的联系。物联网就像人的眼睛、耳朵等器官,利用各种传感设备采集数据。云计算就像人的大脑,快速地分析和处理着物联网采集到的大数据。
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物联网的一个功能是采集数据,这也就带来了数据安全问题。请思考:下面几种物联网设备,会采集到哪些信息?这些信息的采集可能会带来哪些风险,应该如何防范?

可以采集数据的物联网设备


