电子信息系统系统概述.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电子信息系统,第一章 电子信息系统概述,电子信息系统定义,目前尚无统一定义,由数据采集、数据处理、数据管理与传输（网络技术、数据库）、数据输出等模块组成，即按照一定应用目的和规则对信息进行采集、加工、存储、传输、检索等处理的系统课程特点,(1),广泛性：传感技术，模拟信号接口技术，数字信号处理与,DSP,技术，数据库技术，计算机网络与信息传输技术,(2),实用性：,(3),有机性：,课程学习目的,学会用所学的各门理论课知识,(,信号与系统、通信原理、数字信号处理、电子技术等课程,),去解释各行业的技术规范反过来,进一步加深对理论的认识在提高理论联系实际能力的基础上，具备应对日新月异的电子信息行业的适应能力灵活掌握电子信息系统的结构和关键技术，提高工程设计能力，,为日后工程设计实践打下基础要求,了解电子信息系统的组成，了解或掌握其中的传感器技术、模拟信号输入,/,输出技术、数字信号处理与,DSP,技术、数据库技术、计算机网络技术等关键技术提高理论联系实际的水平学习材料,目前没有覆盖全部内容的单本教材参考书,计算机网络 第4版，,荷,Andrew S.Tanenbaum,著，潘爱民 译，清华大学出版社；,计算机网络 第,5,版,(,英文版,),，,荷,Andrew S.Tanenbaum,著，潘爱民 译，清华大学出版社；,电子信息系统基础，蓝鸿翔、戴蓓倩 主编，高等教育出版社；,物联网导论（第,2,版）,，刘云浩编著，科学出版社。

嵌入式微处理器模拟接口设计（第二版），美,Stuart R.Ball,著，刘谦 译，电子工业出版社；,补充的材料来自,Internet实例,1,：自动控制系统,自动控制：,在无人直接参加的情况下，利用控制装置使被控对象和过程自动地按预定规律变化的控制过程自动控制系统,：,是由控制装置和被控对象所组成，它们以某种相互依赖的的方式组合成为一个有机整体，并对被控对象进行自动控制控制器,：,对被控对象起控制作用装置的总体,被控对象,：,要求实现自动控制的机器，设备或生产过程输出量,：,表现于控制对象或系统输出端，并要求实现自动控制的物理量输入量,：,作用于控制对象或系统输入端，并可使系统具有预定功能或预定输出的物理量扰动,：,所有妨碍控制量对被控量按要求进行正常控制的因素，称为干扰量或扰动量闭环控制系统,开环系统精度不高、适应性不强将输出量引入到输入端，使输出量对控制作用产生直接的影响形成,闭环控制系统,自动控制系统的组成,实例,2,：智能交通信号控制系统,功能,数据采集和监控,交通控制和优化,系统干预,系统监视,系统日志管理,实例,3,：3,S,系统,地理信息系统(,Geographic Information System),是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统。

遥感(,Remote Sensing),指用间接的手段来获取目标物状态信息的方法遥感一般有三个要素，目标物、传感器和测量方法,全球定位系统(,Global Positioning System),是一个中距离圆型轨道卫星定位系统它可以为地球表面绝大部分地区提供准确的定位和高精度的时间基准三套全球卫星定位系统的比较,美,GPS,1994,年投入运行，,24,颗卫星，耗资,120,亿美元；,成功应用于军事和民用领域俄,Glonass,（,GLObal NAvigation Satellite System,）,前苏联从,1995,年建成，,24,颗卫星，耗资,30,多亿美元；,2006,年重新投入使用欧盟伽利略计划,“,伽利略卫星定位系统的最高精度比美国,GPS,高,10,倍，如果说,GPS,只能找到街道，伽利略系统则可找到车库门欧洲航空航天局专家,欧盟,2002,年正式批准的一项战略科研项目，目标是建成一个覆盖全球的卫星导航系统，计划耗资,27,亿美元，,30,颗卫星2005,年,12,月,28,日，成功发射首枚实验卫星；,至,2006,年,1,月,12,日，共有中国、以色列、乌克兰、印度、摩洛哥和韩国加入计划。

中国北斗,2000.10.31,北斗一号,2009.4.15,北斗二号,2012.2.25,北斗十一号,2012.4.30,北斗,12,、,13,号,(,长征,3,号乙火箭，一箭双星,),2012,年，“北斗”系统已覆盖亚太地区，,2020,年，预计“北斗”系统左右覆盖全球组成,：空间,端、地面端和,用户四大功能,：,定位、导航、,授时,和,短报文通信服务,发展历程：,双星定位,过程与原理,工作过程：,(1),由,中心控制系统向卫星,I,和卫星,II,同时发送询问信号，经卫星转发器向服务区内的用户广播,2),用户,响应其中一颗卫星的询问信号，并同时向两颗卫星,发响应,信号，经卫星转发回中心控制系统,3),中心控制,系统接收并解调用户发来的信号，然后根据用户的申请服务内容进行相应的数据处理双星定位,过程与原理,工作原理：,依据,两,个时间延迟,：,延时,1,：,从,中心控制系统发出询问信号，经某,一卫星,转发到达用户，用户发出定位响应信号，经,同一颗,卫星转发回中心控制系统的延迟,；,延时,2,：,从中心控制系统发出,询问信号，经上述同一卫星到达用户，用户发出响应信号，经,另一颗,卫星转发回中心控制系统的延迟,。

双星定位,过程与原理,工作原理：,由于中心控制系统和两颗卫星的位置均是已知的，因此由上面两个延迟量可以算出用户到第一颗卫星的距离，以及用户到两颗卫星距离之和，从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面，和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上另外中心控制系统从已存储在数字化地形图查寻到用户高程值，又可知道用户处于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标，这个坐标经加密由出站信号发送给用户优势与劣势,优势：,(1),定位,和通信双重作用,具有,GPS,不具备的短,信通讯,功能2),定位精度正逐步提高,(20,米,10,米,7,米,),(3),成本低：需要卫星少，目前终端已经,趋于,GPS,终端价格4),采用,接收终端不需铺设地面基站,劣势：,(1),主动式定位，需要客户机向卫星发送信息，这样容易暴露；,(2),定位计算过度依赖中心控制系统实例,4,：物联网,概念的提出,物联网,实际是中国人的发明，整合了美国,CPS(Cyber-Physical Systems),、欧盟,IoT,（,Internet of Things),和日本,U-Japan,等概念。

是一个基于,互联网、传统电信网,等信息载体，让所有能被独立寻址的,普通物理对象,实现互联互通的网络普通对象设备化,，,自治终端互联化,和,普适服务智能化,是其三个重要特征2009,“,感知中国,”,2008,IBM,“智慧地球”,2005,国际电信联盟,ITU,互联网报告,2005,：物联网,，指出无所不在的“物联网”通信时代即将来临,1995,Bill Gates,未来之路,物物互联,物联网的基本思想出现于,20,世纪,90,年代,物联网的其他定义,物联网组成,综合应用层,管理服务层,网络构建层,感知识别层,(1),感知识别层,物联网：感知识别层,通过感知识别技术，让物品“开口说话、发布信息”是融合物理世界和信息世界的重要一环，是物联网区别于其他网络的,最独特,的部分物联网的“触手”是位于感知识别层的大量,信息生成设备,，既包括采用自动生成方式的,RFID,、传感器、定位系统等，也包括采用人工生成方式的各种智能设备，例如智能、,PDA,、多媒体播放器、上网本、笔记本电脑等等感知,识别层位于物联网四层模型的最底端，是所有上层结构的基础,2,）网络构建层,1.2,核心技术：,（,2,）网络构建层,网络是物联网最重要的,基础设施,之一。

网络构建层在物联网四层模型中连接感知识别层和管理服务层，具有强大的,纽带,作用，高效、稳定、及时、安全地传输上下层的数据3,）管理服务层,管理服务层位于感知识别和网络构建层之上，综合应用层之下，是,物联网智慧的源泉,人们通常把物联网应用冠以“智能”的名称，如智能电网、智能交通、智能物流等，其中的智慧就来自这一层当感知识别层生成的大量信息经过网络层传输汇聚到管理服务层，如果不能有效地整合与利用，那无异于入宝山而空返，望“数据的海洋”而兴叹管理服务层解决数据,如何存储,（数据库与海量存储技术）、,如何检索,（搜索引擎）、,如何使用,（数据挖掘与机器学习）、,如何不被滥用,（数据安全与隐私保护）等问题4),：综合应用层,“实践出真知”，,物联网丰富的内涵催生出更加丰富的外延应用传统互联网经历了以,数据,为中心到以,人,为中心的转化，典型应用包括文件传输、电子邮件、万维网、电子商务、视频点播、游戏和社交网络等；而,物联网应用以“物”或者物理世界为中心,，涵盖物品追踪、环境感知、智能物流、智能交通、智能电网等等物联网应用目前正处于快速增长期，具有多样化、规模化、行业化等特点电子信息系统典型结构,。