第一部分智慧的物联网
一、物联网的基本概念
物联网概念首次由麻省理工学院(MIT)的自动识别实验室在1999年提出。国际电信联盟2005年度报告的题目是《物联网(Internet of Things，IOT)》提出了物联网时代的构想：世界上的万事万物，小到钥匙、手表、手机，大到汽车、楼房，只要嵌入一个微型射频标签或者传感器芯片，通过互联网就能够实现物与物之间的信息交互。
国际电信联盟(ITU)的报告并没有给出物联网的清晰定义，但是给出了框架。
(1)物联网是互联网的延伸与扩展：物联网是互联网接入方式与端系统的延伸，也是互联网服务功能的扩展。
(2)物联网实现物理世界与信息世界的无缝连接：物联网是一个“物-物相连的互联网”、一个动态的全球信息基础设施，也称“泛在网”和“传感网”其实质是物、人、网和社会的有机融合。
(3)连接到物联网上的“物”具有四个基本特征
地址标示：你是谁，在哪里。
感知能力：具有感知周围情况的能力。
通信能力：能够将感知的情况告诉别的物。
可以控制：听从指挥。物联网的感知过程
(4)可以应用与公共管理和服务，企业应用，个人和家庭应用三大领域
二、支撑物联网的信息技术
(1)高性能计算：并行计算；网格计算(分布式计算)，运算速度更快的量子计算机、生物计算机或光计算机。我国的“银河”，“天河”，“曙光”。
(2)普适计算：无处不在与不可见的计算，是一种建立在分布式计算、通信网络、移动计算、嵌入式系统、传感器等技术之上的计算。(3)云计算：云计算是较为新颖的概念，是支撑物联网的重要计算环境之一。云计算(cloud computing)是2007年下半年产生的新概念，提出以后其关注度不断提高，成为了业界最令人关注的领域，相关概念随处可见。
云计算的特征
①硬件和软件都是资源，通过网络以服务的方式提供给用户。
②资源都可以根据需要进行动态扩展和配置。
③资源在物理上以分布式的方式存在，为云中的用户所共享，但最终在逻辑上以整体的形式呈现。
④用户按需使用云的资源，按实际使用量付费，而不需要管理它们。
云计算的类型
按服务类型分类：(1)基础设施云：这种云为用户提供的是底层的，接近于直接操作硬件资源的服务接口。用户需要进行大量的工作来实现自己的应用。基础设施云除了为用户提供计算和存储能力外，不做任何类型的应用假设。 (2)平台云：这种云为用户提供一个托管平台，用户可以将他们所开发和运营的应用托管到云平台中，但是这个应用
开发和部署必须遵守该平台的规则和限制。一旦托管完成，管理工作由该平台负责。(3)应用云：这种云为用户提供其直接可用的应用。应用云最容易被用户所用(现成的软件，按需定制)，但是它们也是灵活性最低的。
按服务方式分类：(1)公有云(Public Cloud)：公有云是由若干企业和用户共同使用的云环境，在共有云中，用户所需的IT业务和功能服务由一个独立的、第三方云提供商通过互联网提供，这些用户共享云提供商的所拥有的资源。(2)私有云(Private Cloud)：私有云是由某个企业独立构建和使用的云环境，在防火墙内为企业内部用户提供服务，私有云的所有者不与其他企业或组织共享任何资源，组织以外的用户无法访问这个云环境提供的服务。
(4)数据库技术数据库技术包括：面向对象数据库、分布式数据库、多媒体数据库、并行数据库、演绎数据库、主动数据库、工程数据库、时态数据库、工作流数据库、模糊数据库以及数据仓库等等。其中，演绎数据库是传统数据库与逻辑理论相结合的产物，是指具有演绎推理能力的数据库。主动数据库是传统数据库与人工智能相结合的。数据库与普适计算相结合。
(5)人工智能技术：人工智能是计算机科学、控制论、信息论、神经生物学、心理学、语言学等多学科结合、渗透发展起来的一门交叉学科。其研究目标是如何使计算机能够学会运用知识，像人类一样完成富有智能的工作。研究内容包括：自然语言理解、数据库智能检索、专家系统、定理证明、博弈、自动程序设计、组合调度问题等等。
(6)多媒体技术：多媒体技术是计算机以交互的方式综合处理文字、声音、图形、图像、视频等多种媒体，并建立其内部逻辑连接。多媒体技术的主要研究内容：压缩与解压算法和标准、软硬件平台、多媒体数据存储、多媒体数据库与检索、超文本与web服务等等。
(7)嵌入式技术：嵌入式系统是针对特定的应用，剪裁计算机的软件和硬件以适用应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗的严格要求的专用计算机系统。
主要研究内容包括：软件、硬件芯片、集成电路、嵌入式操作系统、体系结构等等。
(8)可穿戴计算机：在特殊的环境中，如战场、突发事件处理现场，需要一个将微小型计算机及相关设备合理的分布在人体之上，以实现移动计算的可穿戴计算模式，称为可穿戴计算机系统(wearable computing system)
三、物联网的应用
1)数字健康：物联网在医疗卫生领域中的应用
(1)物联网在医院信息化建设中的主要应用
查房、重症监护、人员定位及无线上网等服务。
(2)远程医疗技术
美国马里兰大学研究的战地远程医疗系统，每个士兵佩戴一只简单的医疗装备，能测量士兵的血压和心率等参数，同时装有GPS定位仪，随时定位士兵。
(3)物联网在医疗卫生管理中的应用
纽约Stony Brook大学针对当前社会老龄化的问题提出了检测老年人生理状况的无线传感器网络系统，除了检测生理信息外，还可以在生命发生危险的情
况下通报身体情况和位置。
2)数字农业：物联网在农业方面的应用
(1)在大规模温室等农业设施中的应用
包括对植物生理生态检测，包括空气湿度、土壤湿度、叶片温度、茎流速度、茎粗微变化、果实生长等方面。
(2)在节水灌溉方面的应用
覆盖灌溉区域不同位置的传感器将土壤湿度、作物的水分蒸发量与降水量等参数通过无线传感器网络收集并传送到控制中心。控制中心分析实时采集的参数之后，控制不同区域的无线电磁阀，大到精密、自动、合理节水的目的。
(3)在水产养殖中的应用
典型范例是韩国济州岛的U-Fishfarm示范鱼场项目。鱼场饲养环境检测系统通过分布在50多个鱼场中的传感器，获取与比目鱼生长相关的温度、水位、水中氧气含量、日照等参数，控制鱼池的状况，提高养殖效率，避免鱼病的发生。
3)数字水利：无线传感器网络在水利行业中的应用
(1)洪水检测
美国Alert系统是无线传感器网络应用与洪水监控的范例，研究了用于检测降雨量、水位与天气等环境下的传感器，并将它们放置在