物联网技术的组成范文
时间：2023-10-09 17:29:25
导语：如何才能写好一篇物联网技术的组成，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：物联网技术 楼宇智能系统 互联网
中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）07-0153-01
由于物联网能够采集楼宇中所有物体的各种信息，然后将物与物或者物与人通过网络连接起来，因此在楼宇智能系统中的应用前景十分广阔。本文介绍了物联网和楼宇智能系统的概念，分析了基于物联网技术的楼宇智能系统的设计方法与实现的途径。
1 物联网和楼宇智能系统概述
1.1 物联网
物联网，即物体与物体之间相互连接形成的网络。它包括两方面意思：首先，物联网技术是在互联网技术的基础上产生的，它是对互联网技术应用的一种扩展。其二，物联网的用户端，可以是任意的两个物体，通过物联网可以使任意两个或者多个物体间实现信息的互通与交流。因此，物联网的概念是：利用各种类型的信息传感设备，将互联网与任意的物体进行连接，以实现物体间信息和通信的交换。其目的是为了实现网络与物体的连接，方便人们识别、管理和控制。
1.2 楼宇智能系统
楼宇智能系统即是采用系统集成的方法，将计算机和网络技术与建筑的设计进行有效的综合，让信息资源得到更加合理的利用，使人们对楼宇的监控和管理更加方便。楼宇智能系统由楼宇、办公、通信这三个方面的自动化系统组成。这三个自动化系统各自又包含许许多多的子系统，各个子系统之间相互作用、相互协调、相互影响。组成楼宇智能系统的三个自动化系统中，楼宇自动化系统是最基础，也是最关键的部分。它不但集中监视楼宇中的各种设备和系统，还要对这些系统和设备进行有效的管理。由于楼宇自动化系统功能十分复杂，规模十分庞大，因此子系统也相对较多，各个子系统的分工也各不相同。但是目前组成楼宇自动化系统的连接技术和通信技术还没有统一的标准，因此设计的系统稳定性和安全性相对较差。虽然目前采取了一些技术手段来解决这些问题，比如现场总线技术等，但效果不是十分明显，很难为用户提供一个运行良好的控制平台，无法达到高效、节能的要求。
2 基于物联网技术的楼宇智能系统的设计
基于物联网技术的楼宇智能系统由很多子系统组成，比如消防子系统、安防子系统、视频监控子系统等，这些子系统通过有线或无线网络进行连接，然后接入到对应楼层的交换机中。各个楼层的网络交换机系统通过楼宇物联网光纤干线成为一个整体，然后将这些信息输入到物业管理系统的服务器中，通过数据库的整理，最终在监控显示屏中显示出来。另外，相关部门在获得授权的情况下，还可以利用因特网对楼宇中所有的监控信息进行远程控制和查看。
3 基于物联网技术的楼宇智能系统的实现
3.1 智能消防
消防部门可以通过互联网查看安装在楼宇中的火灾检测仪器检测到的信息，判断楼宇中是否发生火灾，如果楼宇中发生火灾，消防部门可以在第一时间出警，减少火灾造成的损失，保障人们的生命和财产安全。另一方面，消防部门在对楼宇进行灭火时，可以查看计算机中楼宇的三维模型，准确判断发生火灾的位置，集中力量对发生火灾的区域进行灭火。通过观察三维模型中楼宇的疏散通道，有利于消防部门制定合理的营救和疏散方案，防止火势的蔓延导致更大的伤亡。
3.2 自动抄表
由于物联网将楼宇中所有居民的电表、煤气表、水表都接入到互联网中，因此各个公司只要通过互联网就可以轻易获取用户消费的相关数据，而不需要采用传统的方法，派工作人员挨家挨户上门查表，提高了工作的效率和数据的准确性。
3.3 节能管理
根据相关部门的统计，建筑耗能成为了我国全部能耗的重要组成部分，占到35%左右，而建筑耗能主要是楼宇中的各种空调和照明设备的消耗。在楼宇中的不同位置安装一些阅读器和传感器，进而可以精确地获知楼宇中人员的数量和位置的分布情况。另外，在楼宇中不同位置，安装一些温度检测设备，可以及时显示楼宇中不同位置的温度的分布情况。依据这些安装的阅读器和温度检测设备反馈的数据，我们可以有选择性的关闭一些照明设备，调整空调的温度和风速，以达到绿色节能的目的。
3.4 设备运行维护与管理
在目前现代化的楼宇中有许多相当昂贵的设备，如中央空调、电梯等，他们的作用不可替代，因此必须由专门的人员对这些设备进行管理和维护，而现在很多的物业公司往往不具备这方面的技术和人力。而将这些设备接入到物联网之后，可以将维护这些设备的任务外包给其他更加专业的电梯和中央空调维护公司等专业维护队伍，那些专业的维护公司通过查看物联网中检测到的信息，可以准确地制定出设备维护和故障修理的计划。这样即减轻了物业公司的压力，又保证了设施设备的使用的完好性。
4 结语
虽然目前物联网技术还不是十分成熟，仍然处在摸索的阶段，但是随着计算机技术、网络技术的发展，在楼宇智能系统中采用物联网技术是未来楼宇建设的一个重要的方向。采用基于物联网技术的楼宇智能系统，将使得楼宇的功能性和安全性得到很大的提升，基于物联网技术的楼宇智能系统将会被更多人所接受。
参考文献
[1]沈苏彬等.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京：南京邮电大学学报（自然科学版），2009（6）：1～11.
[2]张少军等.智能楼宇系统集成中的控制网络分析[J].智能建筑电气技术，2007（2）：59～61.
[3]王蒙田.智能楼宇的网络化远程监控系统分析[J].建筑科学，2009（25）：49.
篇2
【关键词】物联网技术；消防监督；应用
1引言
随着城市化进程的加快，城市中各类建筑如雨后春笋般涌现，从数量及规模上较之前都有明显提升。与此同时，较高的城市建筑密集性为城市消防带来了巨大压力。近几年，各类火灾事故发生率明显增多。因此，开展消防监督检查对降低火灾事故的发生率，保障社会的安定和谐有着重要作用。将物联网技术与消防监督检查工作的结合也是建设“智慧城市”的重要环节，能够提升消防监督检查工作的效率，推进我国消防监督检查工作向现代化和智能化的方向发展。
2物联网技术
物联网技术作为互联网技术的重要组成部分，近年来被广泛应用于社会的各个领域，对提升整个社会的智能化水平发挥了重要作用[1]。物联网技术能够将智能化技术和网络传感技术等多种技术相结合，通过综合调度传感装置，实现对相关信息数据的收集与分析。目前，较为常见的信息交互设备主要有红外视频扫描设备、温度感应器及声波感应器等。正是由于这些信息交互设备的运用，能够实现对信息的输送、处理及反馈。如今，物联网技术的智能化水平日益提高，将这一技术运用于不同领域之中能够更好地对信息进行分类与筛选。同时，将物联网技术运用于消防监督检查工作中，不仅节省了消防监督检查工作中对人力及物力的消耗，提高了工作效率，而且能够及时对火灾进行预警，大大降低了火灾发生的概率。
3物联网技术应用于消防监督检查中的必要性
消防监督检查是一项关乎人民群众生命财产安全以及社会和谐发展的工作，涉及的范围较大、细节较多，在实际的消防监督检查工作中，往往是采取抽查的方式，并不能实现对受检单位的每一个点位及消防设备的全面检查。同时，随着城市的发展，不同结构及形态的建筑也涌现出来，这进一步增加了消防监督检查的难度。为了最大程度地提升消防监督检查的效率及质量，更加全面地消除被检单位的安全隐患，必须借助网络信息技术的优势，在消防监督检查系统中应用物联网技术，构建智能化及信息化的消防监督系统，这也是我国消防工作发展的必由之路。物联网技术在消防监督安全系统中的应用能够最大程度地提升消防监督检查工作的效率，消防检查人员不需要再深入建筑中的每一个点位来进行消防监督检查，通过物联网系统终端就能够全面了解和掌握被检单位建筑内的环境及消防设备的情况，还能够进行数据的收集与整理，更加快速高效地完成消防监督检查工作，减少火灾安全隐患，保障人民群众的生命财产安全。除此之外，城市消防工作是一项系统工程，需要多部门的协同配合及快速反应，物联网技术的应用能够加强消防系统各部门的联系，从而有效解决多部门联合执法与工作的实际问题，提高消防预警的准确性，大幅缩减报警时间，加快现场处理的反应速度，降低火灾出现的概率。消防系统中物联网技术应用的基本框架主要体现在三个环节，即管理感知、应急救援及辅助决策。其中，管理感知环节包括的系统又分为：消防安全隐患巡远程监控系统，可以实现建筑物内烟雾、明火的识别，通过消防视频监控对现场情况进行观察，及时发现并监控火灾情况。如果发生火灾，该系统可以在第一时间报警，同时启动消防喷淋头以及消防供水系统。在进行日常消防安全检查中，利用物联网系统还能够完成设施巡查、隐患上报以及任务考核等工作。如若发生火灾，物联网系统还能够实现在应急救援行动中的全面调度，能够极大地提高应急救援行动的速度和效率。在辅助决策时，通过物联网系统提供的相关数据，能够对火灾隐患进行全面分析，不断优化消防人员及相关设施等消防资源。
4物联网技术应用于消防监督检查的技术支撑
为了适应当前消防工作的新形势，实现各类信息的互联、互通就显得十分重要。消防物联网系统需要有一定的技术支撑，才能实现与现有的消防数字化信息系统的对接，从而达到彼此数据交换、存储及共享的目的。消防物联网系统主要由四个层面的技术组成，即感知层、网络层、处理层和应用层。
4.1感知层面的物联网技术
在感知层面所涉及的技术主要体现在各种信息采集及传感设备中，例如红外感应器、射频识别装置、新型传感器等，这些设备能够便于消防部门对各单位消防状况的信息读取与调控。其中涉及的技术主要有以下三种。
4.1.1传感器技术传感器装置主要用于检测，它能够将感知到的被测信息以设定的信号形式传递出去，从而实现对信息的传输、存储、处理和控制等[2]。由于一些高新技术的推动，如光电技术、微电子技术等，使传感器技术不再是单一功能，而是越来越朝着微型化、智能化与多样化方向发展。传感器有两种分类方法，根据工作原理进行分类，可以分为磁敏传感器、针对传感器、生物传感器等。根据用途进行分类，可以分为温度传感器、速度传感器、压力传感器、位移传感器等。
4.1.2电子标签技术电子标签系统利用无线电信号来识别特定目标，并能够将相关数据进行读写。电子标签即RFID（射频识别技术）标签，射频识别技术是消防物联网系统的关键技术，其与网络通信技术的结合，能够实现对物品的跟踪及信息的共享。射频识别技术涉及众多高科技领域，如制造、材料、信息等，同时也覆盖多方面技术，如芯片技术、天线设计技术、标签封装技术等。
4.1.3视频图像采集技术在高速发展的科学技术的助推下，视频图像采集技术已不再是模拟采集，而是采用数字化采集的方式，并且呈现出三大发展趋势：处理技术的数字化、视频质量的高清化及前端压缩的智能化。由于成像原理的区别，视频图像采集技术分为两种，即可见光视频图像采集技术以及夜视视频图像采集技术。
4.2网络层面的物联网技术
网络层面的主要任务是利用相关的网络技术对感知层面所采集到的信息进行汇总与传输。在消防物联网系统中，网络层技术需要满足两点：网络分配技术升级、网络传输技术的发展。此外，消防物联网系统还需要有线及无线网络技术的支撑，进而构建具有层次性的组网结构。这一层面的技术主要有以下三种。
4.2.15G通信技术5G通信的关键技术之一就是增加了D2D通信技术，相比4G通信，5G通信技术具有连接容量大、通信延迟减少、传输速度更快等优势。D2D技术的应用能够使用户间的通信能耗降低，从而提升通信效率。5G通信技术的出现能够进一步优化与提高消防物联网系统的运行性能，实现不同设备之间的通信与交互，进一步丰富网络结构，充分满足消防物联网系统管理的需求，使系统更加智能化、移动化。
4.2.2IPv6（互联网协议第6版）IPv6是通过128位二进制数码进行标识，是IPv4的升级替代技术。IPv6相比于IPv4有了更多的网络地址资源数量，其地址资源是IPv4的1029倍。此外，IPv6还解决了多种接入设备联网的问题。目前，互联网已经由IPv4过渡到IPv6，较大程度地提升了物联网系统的性能。
4.2.3异构网络融合技术该技术主要是通过选取恰当的技术手段使不同类型的网络能够互联互通，使不同网络相互补充，更好地满足用户需求。异构网络融合涉及业务、控制、接入、传输、空中接口等多个通信系统层面。根据主干网的不同可分为基于互联网和移动IP的异构网络融合技术、基于IP核心网的异构网络融合技术、基于无线自组网的异构网络融合技术等。
4.3处理层面的物联网技术
处理层相当于整个物联网系统的“大脑”，能够对网络层面所传输的数据资源进行处理，从而实现自适应传输，达到互联操作及信息共享的目的。此外，处理层还能够为应用层提供统一的接口以及虚拟化的支撑。这一层面涉及的技术主要有以下两种。
4.3.1大数据技术随着互联网的发展，各个行业和领域都产生了海量数据。大数据技术就是通过对海量数据的分析，快速获得有价值的信息。大数据技术在物联网系统中的应用，对采集数据的工具以及数据存储都提出了挑战。大数据技术也有许多支撑技术，如数据采集技术、数据存储技术、数据处理技术、数据挖掘技术等。通过这些支撑技术的融合，能够对海量数据进行高质量、高效率处理，还能够实现对未来数据变化的预测。
4.3.2云计算技术云计算是基于互联网的一种计算模式，是传统的计算机技术与网络技术相融合的产物。这一技术能够将用户从终端带入“云端”，用户只针对自己的需求在某一应用中进行操作，而云计算技术则会通过特定方式来实现用户需求[3]。例如，人们普遍使用的搜索引擎就是云计算技术在网络服务中运用的具体体现，人们通过搜索关键字便能够获得与之相关的大量信息。
4.4应用层面的物联网技术
应用层面的主要任务是开发消防业务的应用接口以及解决方案，将消防监督检查与物联网的特性相结合，从而构建起消防物联网系统。该系统通过对下层网络信息的提取，通过对相关信息的封装，从而形成完整的业务引擎供用户使用，能够实现对用户的统一管理，方便消防部门进行消防监督与管理工作。该层面主要涉及的技术有以下两种。
4.4.1视频检索技术随着互联网技术的发展，视频检索技术也日趋成熟。当前，有许多信息是通过视频形式从各种媒体中呈现出来。因此，从大量的视频数据中找到需要的片段是视频检索技术需要完成的主要任务。当前，已经研发并使用的视频检索技术有基于内容的图像检索技术、基于文字的图像检索技术以及视频浓缩技术。
4.4.2网络信息安全技术信息安全是消防物联网系统需要解决的一大难题。物联网较传统网络更加注重数据的采集与挖掘，这也对物联网的数据安全、信息安全、网络安全等提出了严峻挑战。网络信息安全技术能够对物联网中的数据及分析结果进行有效保护，从而避免对公共安全及商业秘密造成威胁。
5物联网技术应用于消防监督检查中的发展前景
篇3
关键词：物联网技术；环境检测；应用；三层架构
随着经济的突飞猛进，我国在水质、大气、生态环境等各方面都受到了不同程度的污染，为了改善和保护我们的生活环境，就要借助各种技术来加强对生活环境的检测，从而制定更好的保护措施。物联网技术是一种信息收集、监控的网络技术，在环境检测中有着重要的作用，因此环境检测工作人员应该加强物联网技术在检测中的运用。
1 物联网技术在环境检测中的实际应用
1.1 在水质检测中的应用
物联网技术在环境检测中的应用有很多，其中在水质检测中的应用最为广泛，借助物联网技术，可以为我国的水资源保护和利用提供可靠的数据，从而帮助我们更好地保护水资源。比如，借助物联网技术来对饮用水水质检测的时候，只需要将物联传感器安放在饮用水的水源上，然后就可以对饮用水的水源地水质进行检测，从而更好地掌握饮用水的水质情况。在借助物联网技术对工业污水检测的时候，特别是对工厂的废水排放检测中，需要在废水排放的河流中建立自动的水质监测站，时刻对废水的排放进行检测，然后再将废水的排放情况及时地上报，从而更好地起到检测的作用。传统的水质检测是通过取样然后进行化验，在此过程中不仅耗时较长，还要花费较多的人力物力，因此水质检测的效率降低。在借助物联网技术的帮助后，可以通过建立水质自动监测站以及相应的预警监测设备，一旦发现水质污染的情况就可以及时上报，及时解决水质污染的问题，保证我们的饮用水质量。
1.2 在大气检测中的应用
物联网技术也可以应用在大气检测中，通过物联网传感器来对大气中的污染物进行检测，然后再将检测数据及时地传递上报，从而帮助环境检测员及时地掌握大气污染的情况，保护我们的环境。在借助物联网技术来对大气进行检测时，主要是对大气中的二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等气体的含量进行检y，一旦发现某些气体的含量超过相关的指数，就要对当地的环境进行改善，提高当地的大气质量。因此，物联网的传感器应该安装在人流较为密集的地区，这样才能准确地检测出人们生活中的大气质量。通过加强物联网技术在大气检测中的运用，不仅可以有效地加强我们对大气质量的掌握，还能帮助我们更好地结合大气检测结果来制定和开展大气环境保护措施，保护好我们的生存环境。
1.3 在海洋检测中的应用
海洋面积占到地球面积的百分之七十，因此海洋的环境质量对于我们的生活有着重要的影响，所以我们要加强对海洋环境的检测，保护好海洋环境，从而更好地保护地球环境。在进行海洋环境检测的时候，也可以借助物联网技术的帮助，通过结合互联网技术以及物联网传感器来对海洋的组成物质进行分析。比如，我们可以借助海洋区域的无线传感器的帮助来对海洋中的营养盐含量进行信息收集，然后通过互联网技术来对所采集到的信息进行传输，及时地将海洋环境检测数据进行上报。借助物联网技术进行海洋环境检测，主要是加强不同海洋区域的传感器之间的连接，还要掌握好传感器安装的高度，更好地保证检测数据的可靠性，为环境检测员提供更加精准的海洋环境数据。
1.4 在重金属污染检测中的应用
随着我国工业的发展，我国的重金属污染问题越来越突出，对我们生活的影响也越来越明显，因此为了加强对重金属污染问题的控制，我们可以加强物联网技术在重金属污染检测中的应用。重金属污染与其他环境污染最大的区别就是重金属污染持续的时间较长，一旦发生了重金属污染就很难进行根本上的消除，因此一定要做好对重金属污染检测的工作，避免重金属污染的发生。环境检测工作人员可以借助物联网技术的帮助来对重金属污染地区记性样本的采集和化验，并且及时地将化验结果传输到污染地区，进而及时地制定解决措施，降低重金属污染对我们的影响。
1.5 在生态环境检测中的应用
物联网技术在环境检测中除了可以应用在水质检测、大气检测、海洋检测、重金属检测，还可以运用在生态环境检测中。特别是随着物联网技术在环境检测中的应用，针对于生态环境检测的物联网技术也逐渐成熟。针对于生态环境的物联网检测技术主要有视频监控技术，通过视频监控技术可以帮助工作人员及时准确地掌握动物的生产情况，从而更好地制定相应的环境保护措施。除此之外，工作人员还可以借助物联网技术来对沙漠的绿色植物的种植情况进行研究和分析，从而更好地制定沙漠植被保护措施。
2 物联网技术在环境检测中的三层架构分析
2.1 感知层
物联网技术三层架构包括有感知层、网络层和应用层。感知层是物联网技术的最基本架构，是物联网技术的基础，因为物联网是通过感知层来获取相应的信息。感知层中的关键技术有很多，比如有二维码、识读器等，要实现智能化的感知层，就要加强智能卡、RFID等技术在感知层中的应用，通过这些技术，让环境检测传感器在收集到数据的同时能够将数据进行处理以及输送，从而大大地提高环境检测信息处理和传输的效率。由于各种原因，感知层的技术在使用过程中会出现较大的功能损耗，因此为了更好地提高物联网技术在环境检测中的运用，工作人员就要努力研究和解决感知层中的功能损耗问题，降低物联网技术在环境检测中的投入成本。
2.2 网络层
网络层是物联网技术最为重要的架构，因为网络层在物联网技术中起着信息传递的作用，也被比喻成物联网技术的神经中枢。网络层的主要作用是进行信息的传递，包括信息中心、智能处理中心、网络管理中心等等。通过网络层中的各种技术之间的协作，可以让人与人、人与物以及物与物之间的沟通更加简单和智能化。网络层中的信息传输方式有很多，用户可以结合自己的需求来选择不同的传输方式，从而更好地提高传输效率。网络层中主要的信息传输方式有WIFI、CDMA、GPRS、3G、ADSL等等。随着物联网技术在环境检测中的应用，工作人员应该加强对网络层技术的研究，降低技术的复杂性，提高信息传递的效率。
2.3 应用层
应用层是物联网技术的第三个架构，主要是对信息进行处理和应用，应用层借助各种技术的帮助对收集的数据进行分析处理，然后为用户提供其所需的数据，降低筛选信息的时间。通过物联网技术，工作人员可以收集到海量的环境检测信息，借助应用层技术的帮助，筛选出自己想要的内容，进一步对环境进行检测，提高环境检测结果的可靠性。在应用层中，可以分成四个组成部分，分别是数据中心、支撑平台、环保业务以及门户应用。不同组成部分的功能作用是不一样的，比如数据中心是对数据体系进行设计，支撑平台主要是为数据的运行提供相关的技术支撑，保证环境检测数据的传输，环保业务主要在数据中心和支撑平台的基础上建立相应的环境检测系统，对发生的环境污染事件及时地做出相应的对策。
综上所述，文章分别从物联网技术在环境检测中的实际运用以及物联网的检测技术进行了分析，由此可见物联网技术对我国的环境保护有着重要的作用，我们应该加强物联网技术在环境检测中的运用，加强对我国环境的监测，保护好我们的生活环境。
参考文献
[1]吴丹娜，江洪，张金梦，等.环境监测中物联网技术的应用[J].安徽农业科学，2014，10：3076-3079.
[2]黄宇.物联网技术在环境监测中的应用[J].计算机光盘软件与应用，2014，07：62-63.
[3]赵一凡.环境监测对于物联网技术的运用[J].品牌（下半月），
篇4
关键词：物联网；技术；多媒体；教室
近年来，多媒体设备的运用成为现有教学体系中不可或缺的重要构成，对于进一步提高教学工作的实际效果具有重要意义，同时也有效的提高了课堂教学趣味性，所以在现阶段的物联网技术的智慧多媒体教室设计过程中，应以物联网技术为基础，将多媒体设备作为主要应用方向，进而逐步提高物联网技术在多媒体设备中的实际作用，以此为多媒体设备的合理化应用及教室的科学化设备提供有利的技术支持。
1物联网
物联网通过传感器、射频识别、全球定位等信息设备，按照约定的协议，把任何物体与互联网连接起来，进行被测物的声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种信息的交换和通信。
1.1物联网技术。物联网技术运用较为广泛，通过信息的传输与分解来将信息的获取及存储等进行集中处理。该技术主要以传感器技术为信息传输基础，通过传感器等设备进行信息的采集与传输。物联网技术不受时间及空间的影响，在任何的环境下均可使用，同时由于物联网技术应用便捷性较高，正常情况下可实现信息发送及接收的同时处理，对于提高信息管理效率具有重要作用。物联网对于信息的处理范围较大，能够对多种不同的信息进行同一时间的运行处理，是现代化智能控制系统不可或缺的重要构成。
1.2物联网的组成。物联网主要由多个系统组成，其中最为主要的即为多传感器系统、传感网系统及Intemet系统等，以上三大系统在物联网运行中较为常见，同时运行效果较好，能够有效的完成数据捕获及数据传统等任务。传感器系统即为多传感器系统指的都是一个系统里面包含多种或多个传感器的系统。能够自动对数据信息进行识别，并加快数据信息的处理与交换，因此在系统在物联网技术中应用较为广泛。传感网系统与Intemet系统实际上存在着相对较多的共同性，本文主要以智慧多媒体教室基本架构的设计为主进行分析。该设计主要用于信息的捕获及监控，能够在相对较多的时间内对数据进行分析。该设计不仅在数据传输方面具有明显优势，同时在数据校对及解读方面也具有一定的优势。
2智慧多媒体教室设计
多媒体教学系统包含了全部电化教学、计算机辅助教学和演示手段，是目前最受欢迎、最便于使用、效果最理想的教学演示系统。它将多媒体计算机、视频实物展台、投影机等先进的视听设备以及其他可遥控设备有机地连接，构成现代化视听教学环境。
2.1教学设备组成。现阶段，我国教学设备构成主要以计算机设备为核心，通过投影设备及视频展示设备为平台向外延展。其中中央控制系统、投影屏幕及音响设备等均为主要的电子设备之一，因此以上设备的组合即为现代多媒体教学设备。在该设备体系中，中央控制器起到主要的协调作用，用过网络管理模式来对不同的设备发出运行指令，同时利用摄像设备进行网络监控，从而实现教学设备的一体化应用。
2.2基本架构。随着物联网的发展，传感器技术已开始得到广泛关注和应用，通过它构成的无线传感器网络（WirelessSensorNetwork），可连接物理世界和数字世界。智慧多媒体教室采用体积小、能量消耗低、价格低廉的无线传感器技术、RFID射频技术、GPS技术、摄像头和无线电通信技术加以设计，其物联网的基本架构主要分为感知层、接入网络层和应用层。1）感知层设计。感知层设计主要由四部分构成：首先是多媒体机柜连接设备，该设备系统依赖于RFID设备进行安装，通过IC卡进行身份确认后方可进行使用。其次是多媒体摄像设备，该设备主要用于对设备使用人员进行监控，通过图像信息的监控与反馈来进行设备运行的调整，从而提高设备运行的智能化及人性化。再次是多媒体传感器检测设备，该设备主要用于提高投影仪及电动幕布等设备的实际使用便捷性，通过对多个系统及设备融合运用，使其协调性得到有效的提升，此时设备便可使多种设备的运行保持一致。最后是多媒体设备的GPS无线定位报警设备，该设备主要用于对不同的设备运行指标进行分析，并提高设备运行安全性，提高设备身份识别效果，避免设备越权使用情况的发生，以此进一步提高设备的运行与管理水平。2）网络层设计。多媒体教室的网络层设计，为了将获取的感知信息无障碍、安全、可靠进行传输，在网络层的设计中，首先要考虑选择适合的通信协议和信息融合技术，采用传感器与多个Zigbee模块组成节点，进行无线组网，与协调器共同搭建无线传感网络，结合互联网实现网络信息传输与控制。目前的全球因特网所采用的协议族是TcPIP／协议族。IP是TCP／IP协议族中网络层的协议，是TCP/IP协议族的核心协议。网络应用所采用的协议大多是IPv4协议，然而2011年2月3日，国际互联网协会ICANN官方宣布：全球最后一批IPv4地址分配完毕。这标志着，第一代互联网地址的“池子”已经全空了，目前IPv4地址消耗严重，很容易导致网络资源耗尽而瘫痪，无法满足物联网对大量地址的需要，而IPv6是基于IPv4的优化更新，在校园网络建设中可发挥优质服务效能，并可实现基于网络的优质计算、高效能点对点通信联系、互联应用、无线传输¨引，IPv6具有丰富的地址空间，可实现真正的端到端的互联互通，安全性高。如果说IPv4实现的只是人机对话，而IPv6则扩展到任意事物之间的对话，它不仅可以为人类服务，还将服务于众多硬件设备，它将是无时不在、无处不在的真正的宽带网。我校无线校园网已接入中国下一代互联网（CNGI-cERNET2），用户只需添加IP、r6协议（win7及Vista系统已自带）即可访问丰富的IPv6资源，开展有关研究和体验。下一代互联网（CNGI-cERNET2）无线校园网的建成可以很好的支持智慧多媒体教室的建设。
3结论
物联网设备运用集多种技术为一体，通过计算机网络设备融合提高设备运行便捷性，将其有效的运用于多媒体教室教学中。物联网设备运用对于提高现阶段部分院校的实际教学水平具有重要意义，在物联网技术智慧多媒体教室的设计过程中，要充分的发挥出多媒体设备优势，并进一步提高物联网系统运用功能性，为现阶段多媒体设备合理运用奠定坚实的基础。
参考文献
[1]车辚辚，孔英会，赵建立，等.基于物联网的智慧实验室设计[J].实验技术与管理，2013（10）：81.
[2]丁欢欢.物联网技术在多媒体教室远程管理中的应用研究[J].中国电子商务，2014（5）：118.
篇5
关键词：物联网；无线通讯技术；自组网；无线网络
中图法分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2014）04-0054-03
0 引 言
物联网融合了新一代的互联网技术和移动通讯技术，通过把各种传感器组成的终端嵌入到各种实体中，把实物组建成网络的形式，与目前的互联网整合起来，利用传感器收集信息和互联网快速传递数据信息的功能，以及利用计算机强大的数据处理信息能力，能够高效快速地管理实物，并充分实现资源信息的共享，最终达到提高资源的利用率、提高生产水平的目的。
1 物联网技术
在物联网中，物体可以实时地被识别、定位和进行数据交互，这是形成物联网的基本要求，物联网的功能决定了其大体上分为3个层状的网络结构，图1所示是物联网的技术结构。
图1 物联网技术结构
物联网中的感知层由各种传感器网络和无线射频识别系统组成，用于完成数据信息的采集和协同处理信息，主要涉及传感器、RFID、多媒体信息采集和实时定位等技术[1]；
传输层也叫网络层，是由互联网、无线网络、移动通讯等组成的网络结构，用来实现从信息采集到信息传输的功能[2]；
应用层则通过上位机（PC机）、手机、智能控制系统等对收集到的数据信息进行整合、分析、计算和管理，形成与业务需求相适应，并可实时更新的动态数据资源库，为各类业务提供统一的信息资源服务，从而实现物联网各个行业领域应用，主要体现的是对信息的智能处理能力[3]。
2 无线组网技术
2.1 无线组网的模型
无线通讯模块的实现不同于有线通讯，不能使用成熟的有线网络拓扑结构，不过无线通讯由于摆脱了场地的限制，所以组成网络也有自身的特点，无线网络总的来说一般分为3种情况：点对点、星状网络和网状网络，图2所示是3种常见的组网结构。
图2 三种常见的组网结构
图2中从左到右依次为点对点结构、星型结构和网络结构，深色的节点为协调器或者实现路由功能的节点，浅色节点为普通终端节点。
点对点通讯：适合连接物体不多的设备且需要相互之间传递数据信息的情况，这种情况属于一种很特殊的网络，只不过网络节点是简单的包含终端和数据中心两个方面；
星状网络：控制简单，任何的节点只需要和中心节点通讯，致使协议也行对简单，易于网络的监控和管理；
网状网络：处于网络中，每两个节点之间可以直接或者间接的通讯，而且有时候通讯路径也不唯一，这样的网络结构组成各种形状，网络内的各个节点之间对资源的共享比较容易，能选择最佳路径，传输延时小但是建设网络的费用高[4]。
2.2 无线组网通讯技术优势
无线组网通讯技术有以下的优点：
实时查询：在网络中的每一个节点都能实时的传输信息，返回终端节点的状态；
数据交流：能够和信息处理中心进行双向的数据信息传递和信息交换；
数据处理：终端节点一般有简单提取和处理信息的能力，让信息以相应的格式传送到信息处理中心；
组成网：虽然具体到每个节点都有不同的任务分工，但是每个节点都有相同的功能就是和上下节点之间建立连接，宏观上面就是系统组成了一个无线的局域网络；
低能耗：每个节点不管是终端设备、路由器还是协调器都是由微控制器控制的低功耗芯片，一般的终端节点都使用纽扣电池或者太阳能电池供电就足够了，所以整个网络的功耗低。
2.3 几种常见的无线组网技术
2.3.1 蓝牙组网
蓝牙技术是一种支持设备短距离通信（一般10 m内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网之间的通信。
蓝牙系统采用一种灵活的无基站的组网方式，使得一个蓝牙设备可同时与7个其他的蓝牙设备相连接，蓝牙系统的网络结构的拓扑结构有两种形式：微微网（piconet）和分布式网络（Scatternet）。
微微网是通过蓝牙技术以特定方式连接起来的一种微型网络，一个微微网可以只是两台相连的设备，比如一台便携式电脑和一部移动电话，也可以是8台连在一起的设备。在一个微微网中，所有设备的级别是相同的，具有相同的权限。蓝牙采用自组式组网方式（Ad-hoc），微微网由主设备（Master）单元（发起链接的设备）和从设备（Slave）单元构成，有一个主设备单元和最多7个从设备单元。主设备单元负责提供时钟同步信号和跳频序列，从设备单元一般是受控同步的设备单元，接受主设备单元的控制；
分布式网络是由多个独立的非同步的微微网组成的，以特定的方式连接在一起。一个微微网中的主设备单元同时也可以作为另一个微微网中的从设备单元，这种设备单元又称为复合设备单元。蓝牙独特的组网方式赋予了它无线接入的强大生命力，同时可以有7个移动蓝牙用户通过一个网络节点与因特网相连。它靠跳频顺序识别每个微微网。同一微微网所有用户都与这个跳频顺序同步[5]。
2.3.2 ZigBee协议组网
ZigBee是最近十年内出现的一项技术，经常应用于工业等相关领域，一般会结合传感器技术和网络信息技术，ZigBee技术已经在全世界的范围内推广开来，也逐渐向农业、医学等相关领域发展[6]。
在ZigBee网络中，分为几种功能不同的类型。如：每一个网络中只能有一个协调器，协调器主要是负责整个网络的构建，同时它也可作为与其他类型网络的通讯节点（网关），但是网络中可以出现很多个路由器，终端的节点可以拥有的更多，但也有数量限制，一般一个ZigBee网络最多可存在65000个终端节点。
ZigBee组网协议的特点：
（1）ZigBee网络的功耗都比较低，主要是因为该协议一般不支持高速的数据传输，而且有相应的低功耗模式，在有限电量下可以工作很久的时间；
（2）该协议的容量比较大，在一个网络中可以最多的存在65 000个节点，可以在星型网络中容纳不同的设备；
（3）组网形式灵活多变，连接的网络节点之间可以相互感知，数据流通途径可以有多种方式；
（4）ZigBee协议体积小，一般在几KB到几十KB之间，也是属于面专利费的协议，这样使用该协议的成本也会比较低；
（5）可靠性和安全性比较高，在协议的MAC层中使用了确认信息的数据传输模式，发送的每一个数据都必须得到接收成功后，才能进行下一步传输动作，而且还提供了循环冗余校验的功能，还提供了完善的加密算法，确保了信息的安全传输。
2.3.3 SimpicitiTI协议组网
SimpliciTI协议是德州仪器针对其生产芯片开发的，主要支持两种通信结构，简单的点对点通信和星状的网络通信结构，在星状的网络结构中AP负责大部分的任务，包括网络的构建以及维护，对各个节点低功耗的支持等，还提供从正常模式到休眠模式的转变，并且拥有很快的唤醒体制，该协议组成的网络比较稳定，数据的传输可靠性高，SimpliciTI协议对硬件资源需求不高，在满足了基本的寄存器和较少的存储条件就可以运行[7]，图3所示是SimpliciTI组网协议的构成图。
图3 SimpliciTI协议的组成结构
可以看出，SimpliciTI组网协议主要分为3个部分：
（1）应用层（Application Layer）
就是主应用程序，在程序中定义并实现了整个系统的各个功能，具体的包括整个系统的初始化，网络的初始化以及网络维护，整个系统的数据流程等；
（2）网络层（Network Layer）
在网络层中主要负责信息的收发队列，由很多的网络层应用函数组成，这些函数都是以端口号的形式作为自身的标志，协议中出现的端口其实和TCP/IP中的端口相似，并且网络应用层也支持用户自己定义，在SimpliciTI协议的网络层中，通过相互的API函数调用最终实现整个网络层的功能；
（3）硬件逻辑层（Lite Hardware Abstraction Layer）
又可细分为射频层Radio和应用板支持层BSP，负责实现网络的API接口函数，主要包括涉及到射频模块的硬件结构的函数定义。
SimpliciTI组网协议的一般工作流程如下：
整个系统首先进行硬件底层的初始化，然后是上层网络的初始化，所有的终端节点开始发送入网请求，这个时候AP节点检测是否有节点加入请求，发现有入网的请求就开始响应终端节点，最终构建好整个网络框架。在网络建立好了之后，可以调用协议中的API函数进行网络的控制，以及整个系统数据接收发送的流程的控制。
最后，设备之间通过调用协议接口函数建立好网络后，就可以进行端到端的数据收发了，这样就实现了整个网络系统的数据传递功能。
2.3.4 其他常见的无线组网技术
Wi-Fi也是市场上很热门的通讯技术，正式的名称是IEEE802.11b，传输的速度也很快，，在通讯的覆盖范围上Wi-Fi要比其他的短距离无线通讯方式优秀很多，可以轻松地覆盖整个家庭、办公室，甚至是整装办公大楼。覆盖在网络中的通讯终端都可以连接在一起，相互之间构成互联网通讯网络。
3 无线组网技术在物联网中的应用
伴随着物联网技术的快速发展，无线组网技术已经应用到了社会的各个领域，结合传感器技术和计算机技术对每个应用领域都起到了很大的影响。
3.1 智能家庭
可以应用于家庭的照明、温度、安全、控制等，通过无线网络终端设备可以收集家庭各种信息，传送到中央控制设备，或是通过遥控达到远程控制的目的，提供家居生活自动化、网络化与智能化[9]。
3.2 工业应用
通过无线网络自动收集各种信息，并将信息回馈到系统进行数据处理与分析，以利工厂整体信息之掌握，例如：火警的感测和通知、照明系统的感测、生产机台的流程控制等，都可由组建的无线网络提供相关信息，以达到工业与环境方面的控制管理。
3.3 物流应用
目前物流产业正在蓬勃发展，特别是在各种网上购物方面物流是其支撑的很重要的一个方面，而在物流管理方面经常会出现货物的丢失等管理不当的行为，这时候在每一个或者一批货物上面加载定位标签，使货物组建成为一个很大的物流网络，不但能够提高货物的管理能力，也能大大提高生产运输效率。
3.4 无线货架标签
电子货架标签系统是在计算机技术、移动通信技术和互联网技术快速发展的基础上实现的，使用无线组网的方式统一管理商品信息，不但拥有便捷的管理方式和快速的数据信息处理能力，还减少了资源的浪费，节省了大量人力[10]。
3.5 农业应用
在农业逐步迈进现代化的时代，也对农业方面的管理提出了更高的要求，比如对农业的自动化监管和控制管理等，这就需要使用物联网的组网技术结合传感器技术，实时地传递农作物的空气、湿度、温度等相关信息，最终达到对农业的智能控制。
4 结 语
物联网技术目前正处于壮大发展的的阶段，在不远的未来肯定有其广阔的发展前景，物联网和无线网络通信就像不可分割的一个整体相互促进，在未来，无线网络通讯技术将会是一个一体化的整合网络，各种无线通讯技术如Wi-Fi、蓝牙、ZigBee和移动通讯（2G、3G或者更高的技术）等都将会融合到互联网中去，组成一个稳定高速的信息数据网络，各种无线通讯技术相互补充完善，促使物联网技术的日臻完善，届时将会给人们提供一种更便利高效的物联网服务。
参 考 文 献
[1]Cha J R， Kim J H. Dynamic framed slotted ALOHA algorithms using fast tag estimation method for RFID system[C]. Consumer Communications and Networking Conference， 2006. CCNC 2006. 3rd IEEE. IEEE， 2006（2）： 768-772.
[2]李锦涛， 郭俊波， 罗海勇， 等. 射频识别 （RFID） 技术及其应用[J]. 信息技术快报， 2004， 11（2）： 1-10.
[3]尹应增. 微波射频识别技术研究[D]. 西安： 西安电子科技大学， 2002.
[4]Leong K S， Ng M L， Cole P H. The reader collision problem in RFID systems[C]. Microwave， Antenna， Propagation and EMC Technologies for Wireless Communications， 2005. MAPE 2005. IEEE International Symposium on. IEEE， 2005（1）： 658-661.
[5]余向阳. 无线传感器网络研究综述 [J]. 单片机与嵌入式系统应用， 2008， 8（2）： 8-12.
[6]喻金钱， 喻斌. 短距离无线通信详解： 基于单片机控制[M]. 北京：北京航空航天大学出版社， 2009.
[7]孙晓东. 基于 nRF2401 的 RFID 系统设计[D]. 杭州： 浙江大学， 2008.
[8]周祥. RFID 技术在物联网中应用的关键技术探讨 [D]. 镇江： 江苏大学， 2005.
篇6
关键词：农业物联网； 传感器；射频识别；信息处理
中图分类号：F124.3 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20161032065
随着经济的发展及计算机技术的应用扩展，农业生产从传统的人工种植，发展到现在的基于物联网技术的现代化设施智能农业。现代化的物联网农业是市场化、集约化、智能化、国际化的必然农业产业形态。物联网技术给与农业生产赋予了生命的气息和人类的智慧。
物联网是一种由多种信息技术融合而成的新型技术体系，继计算机、互联网之后的第3次浪潮。物联网融合了射频识别技术、无线传感技术、全球定位等技术，将物与物进行互联、相关信息的交换、监控、管理，并通过定位系统智能识别和追溯。因此，物联网在农业中的应用，加强了人类与农业的信息沟通，在动态的生产过程中，对农业生产有更加精细的认知、管理并控制农业生产中的各要素，加强人类对农业生产的调控及突发事件的处理。我国是农业大国，农业的生产与农产品的质量具有十分重要的地位，因此对于农业生产的研究也十分重视，因此，物联网技术作为新兴的技术，在多个领域的应用都取得了良好的成果。因此对农业物联网在农业中的应用进一步推进了农业的发展，并且已经成为我国农业信息领域发展的重要手段。物联网技术在农业中的应用，减少了劳动力，提升了农产品产量，使得农业从传统的人工种植，转变为高效、先进的现代化种植方式，提升了农产品的产量。农业生产是个复杂、难度极大的领域，生产过程中的各种因素都可能影响农产品的产量及质量。农业物联网已经成为物联网技术研究的一个非常重要的部分，从种植业、到养殖业等都受到了世界的关注，对其研究也日益深入。本文结合当今农业物联网发展及关键技术在关键环节的应用做出了阐述。
1 农业物联网发展现状及存在的问题
1.1 国内外发展现状
随着物联网技术在农业中的广泛应用，在互联网、数字技术以及传感技术的发展带动下，新工艺的传感器不断涌现。逐渐向嵌入式、智能化、集成化且微型化发展。目前，在传感器技术和制造工艺方面，美、日、德处于国际领先地位[1]。农业传感器技术的迅速发展，专业化程度越来越高。农业传感器的生产包含了土壤传感器、气象传感器、水体传感器、植物传感器等，随着人们对土壤重金属含量的关注，随之产生了土壤重金属检测传感器。各种精准的传感器的生产，越来越符合农业生产的复杂环境，各种检测的传感器，为农业生产数据采集提供了强大的支持。农业物联网中Zigbee无线网络实现了无线自组织数据传输，与RS485总线结合，是无线和有线数据传输有效融合，保证数据的远程传输的便捷性，稳定性。在智能控制方面，物联网的核心控制芯片研发取得了优异的进展。核心芯片融合了无线传感、控制、通信及数据处理等能力。在农业生产中的实时检测方面，20世纪70年代，国外开始对农作物生长监测进行研究并取得一定的成果，特别是欧美发达国家，如美国、荷兰等实现了机械化。欧美等国家利用卫星对大田种植进行精准作业、监测及水肥等智能监测，同时也建立了完善的生产过程。美国的农业物联网技术应用最为领先。大农场的构建采用了精准的农业模式，可以实现自动的杂草识别、精准施肥，大型的精准喷灌等。美国有15%以上的农户在农业设备上安装GPS系统，实现精准的定位。信息技术的发展推动着发达国家对农业物联网应用的健全和完善，在监测和智能管理的基础上，融合了人工智能技术，提升了传感器采集来的数据的利用，通过人工智能技术实现预测等功能，将农业物联网技术、在监测和控制的基础上结合了专家系统，有助于种植者的种植经验的提升和作物的精准管理。农业物联网技术的应用，在很大程度上推动了农业的发展。
1.2 农业物联网应用中存在的问题
我国农业物联网的应用和技术处于初级阶段，在农业生产过程中，由于大田等开放式农业生产环境的复杂性，因此在农业物联网技术在农业的应用过程中，仍然存在一些问题。在农业生产过程中的信息感知技术仍有待提高。在农业物联网的应用过程中，信息感知技术是智慧农业中非常重要的组成部分。在传感器的种类上有待增加。在农业生产过程中，农作物在种植、生长等过程中受到各种因素影响，现今比较成熟的传感器主要有光照、温湿度、pH值等传感器，而对于作物的生理生态信息、植株形态等的传感技术还不够完善[2]。在传感技术方面，传感器设备种类不够全面，不能够满足农业生产需求，精准度还有待提高。农业物联网安全方面也待提升，在完善传感设备、感知技术的同时，注重网络安全的管理。在信息处理方面，大量数据的采集和管理及分析也成为日后专家系统完善的依据，加强大数据的分析和算法应用，依据采集数据的内部联系的分析，推出做在生长过程中各种因素的关联性，为提前预测做准备。
2 物联网技术在农业领域应用
2.1 传感器技术
在农业生产过程中，影响农业生产的参数很多。包括土壤温湿度、空气温湿度、土壤酸碱度及作物生长的相关参数，而这些参数的采集均由传感器采集。传感器作为农业数据采集的最直接的部件，是农业物联网的基础。随着传感技术的研究和发展，传感器的发展逐渐向微型化、集成化发展。目前，生物传感器、微电传感器、物性型传感器应用最为广泛[3]。其中，物性型传感器主要是自身的材料敏感度的物理变化实现信号转变。而生物传感器是利用生物自身，将其作为敏感元件，根据其对外界的反应来传递信息；微机电传感器是新一代的研发技术，低成本、高可靠性、低功耗，同时传感器体积小，便于安放。各种传感器的应用有效的监测作物生长的相关参数。
2.2 信息传输技术
在农业生产过程中，生产过程的相关因素的监测是物联网农业至关重要的部分。国外的农业物联网的感知监测技术相对比较成熟，国内还在发展阶段。物联网应用过程中，数据的传输是至关重要的一部分。而无线传感网络是物联网中感知的消息传输的重要手段。在物联网的网络组建过程中是由有线网络和无线网络组成的。而无线网络是无线网络检测区较为灵活，便于管理的网络。在复杂的种植生产环境过程中，有线的网络不便于管理和布线。无线的传感网络可以在监测区域布置大量的传感节点，进行多跳式自组织成监测网络。无线传感网络构成的系统可以由无线网关、传感节点和监测中心3部分构成。作物生产需要监测的参数通过传感器节点进行采集和传输。例如土壤温湿度、空气温湿度及酸碱度等。
2.3 信息处理技术
在农业生产监控的过程中将会采集大量的生产数据，且数据具有实时、动态、海量等特点。信息处理技术就是负责将采集的数据进行收集和分析处理。利用数据挖掘等方式发觉数据内在的练习，进而发现数据间新的影响关系等。为后续的专家系统及用户的后续操作提供基础支持。信息的处理技术一般采用人工智能技术，对获得的数据进行数据的处理和分析。目前粗糙集、卡尔曼滤波[4]、动态贝叶斯等智能算法能够挖掘数据间的练习，并进行预测分析。对于海量的农业生产数据的存储、计算和相关处理工作，云计算技术能够有效的解决。同时大量涌现的云服务平台能够实现农业海量信息的存储及搜索、分析等服务。
2.4 射频识别技术
射频识别技术（RFID）是一种非接触式的自动识别技术。是物联网感知个体的主要技术。结合网络及相关通信技术能够实现全球的农产品定位和信息跟踪。射频识别技术在农产品质量安全及监测过程中起着至关重要的作用。能都对农作物进行农产品产地、加工、物流等进行全面的跟踪定位。射频识别系统的组成有3部分：电子标签、读写器及数据处理系统[5]。随着农业物联网技术的发展，射频识别技术仍有许多地方需要改进和提升。例如识别的精准度、成本及面临的信息安全等。
3 展望
物联网融合了多项的信息技术，本身就具有一定的复杂性。物联网在农业中的应用，不仅包含了自身的复杂技术，同时结合了农业生产过程中复杂的影响因素。未来农业中传感技术、定位技术、信息通信技术及云计算等将会贯穿整个农业生产过程，逐渐实现农业生产的现代化和智能化。但是，在农业物联网飞速发展的过程中，应关注农业物联网的网络安全，在完善农业物联网相关技术的基础上，更加要重视农业物联网的安全，加强安全的网络管理。农业物联网是农业生产新的变革，不仅有助于提升农业产量，同时也能够有效的提高农产品的质量，减少劳动力的付出，提高农民的收入。真正的实现农业的现代化和智能化。
参考文献
[1]唐珂.国外农业物联网技术发展及对我国的启示[J].中国科学院院刊，2013（06）：700-707.
[2]陈威，郭书普.中国农业信息化技术发展现状及存在的问题[J].农业工程学报，2013（22）：196-205.
[3]李瑾，郭美荣，高亮亮.农业物联网技术应用及创新发展策略[J].农业工程学报，2015（02）：200-209.
篇7
【关键词】石油；物探设备；仓储智能管理；系统设计
1石油物探设备仓储智能管理系统的设计
1.1国内外相关技术的应用现状
1.1.1国外物联网技术的研究现状物联网的发展可分为四个发展阶段，分别是：①大型机和主机联网；②台式机和笔记本的联网；③手机等其他一些移动设备的互联；④插入式的物联网发展。对于物联网的研究，美国提出了智能化基础设施，在智能化电网；智能互联的建筑取得了很大发展。欧洲则提出了微电子传感器技术。1.1.2国外物探设备管理现状在国外，物联网在石油的开采上面的应用可以说是无处不在，市场中，物联网正不断在实践中开发，油田得益于物联网的发展，也拥有了属于自己的物联网油田系统，国外的某些油气开采公司开始应用物联网技术对石油开采设备实行了数字化的管理，淘汰了原有的人工记录，极大地提高了工作效率，使得设备管理变得简单规范合理。
1.2国内技术研究现状
1.2.1国内物联网技术研究现状随着这几年经济的发展，及党和国家对物联网技术研究的支持和重视，物联网技术总体在我国取得了比较快的发展，在有些技术领域也取得了突破性进展，比如云计算技术的发展，还有可满足无线传感网；无线局域网；有缘射频识别技术，等特殊应用的“唐芯一号”的研制成功，进一步推进了物联网的发展。目前,我国的互联网已经成功地应用于超市管理、农业的自动化管理、电子医院、图书馆的管理，还有一些其他的交通收费设施等等。1.2.2国内物探设备管理现状由于数字化油田的发展尤其是在石油的生产环节提高了其极大的生产效率，但是目前在我国的现状是油田的管理环节我国的物联网应用总体还是一片空白，不过随着物联网油田建设的发展，一些石油企业在管理环节也开始慢慢的引进互联网，如大庆油田利用物联网进行某些数字化管理，但大部分的石油公司仍进行着传统的人工登记，极大地影响着工作效率，所以我国目前急需要有一个可以实时更新与查询的数字化仓储管理系统。
2数字化仓储管理系统的研究
2.1数字化仓储管理系统的作用
总结目前我国物探设备仓储管理的不足，再在研究物联网的优势的基础上，开发出一套能够适应油田仓储管理的数字化管理体系。具体任务如下：研究国内外物联网现状；研究国内外仓储管理的现状；了解物联网的发展方向；了解数字化油田的概念；了解物联网构架的基本组成方式、原理及如何应用；初步提出物联网构架在物探设备仓储管理应用的构想。
2.2数字化仓储管理系统的方案设计
首先，借鉴国外先进的管理模式，充分对国内外物探设备资料和仓储管理现状进行研究，总结物联网在仓储管理中的应用时所采用的基本框架，进而为仓储管理系统的使用也设计出相应的框架，一定要对物探设备在安装和使用过程中的重要参数进行详细的记录，以便为仓储管理系统提供数字基础。其次，在针对需要识别的物探设备信息物联网要提供相应的识别技术，在互联网上搭载感知层系统，使得仓储信息数据实现传输，并研究仓储信息数据的传输方案，实现最终的无线传输功能，再通过搭载能够对数据进行控制输入的软硬件设备，以便读取更改信息，在对仓储管理系统进行设计时，优选出数据库管理和仓储管理的编程较短的软件，以便实现数据的快速传递[1]。
3成功研究完的工作和创新方面
3.1成功研究完的工作
研究了物联网在国内外发展情况和仓储管理系统在国内外的发展情况之后，详细分析了物联网的组成框架，并对物探设备仓储管理的数据进行详细地剖析，对完成数字化管理所需要的软硬件技术的支持也进行了详细地分析，针对我国仓储数字化管理的不足设计出了一套符合发展的物联网框架体系，比如手持式写读器，高分辨率显示器提供硬件支持，设计相应软件对系统进行优化提供了相应的硬件支持。
3.2创新方面
通过对石油物探设备仓储智能管理系统的研究，运用物联网技术，实现了石油物探设备仓储数字化的智能管理，并通过相应的软硬件技术的支持，实现了信息数据的实时更改，实时查询，提高了物探设备信息的安全性，也提高了工作的效率等等。
4石油物探设备管理系统的物联网架构设计
①首先要对石油设备进行编码，物联网的感知层方面要对编码进行相应的识别，对于编码方面所采用的技术有条形码技术、射频识别技术；条形码技术采用的是光学原理，根据黑白条的不同频率进行信息表达，射频技术则采用载波的形式对信息进行存储与信息的表达。由于考虑到石油勘探地质环境的恶劣，通常采用射频识别技术对勘探设备进行编码识别。②在物联网的传输层上采用无线传输技术，常用的无线传输技术有：移动传输技术、卫星通信技术、微波通信技术。采用的技术根据不同的使用要求有不同的用处，同时也要考虑成本因素。③该石油管理系统的应用层上需要有能够让人与机器实现交流的软件，对于存在石油物探管理系统中的数据能够实现管理，该开发工具可采用c语言，vb语言等，开发出来的软件要满足三大要求：安全、实用、经济。
5石油物探设备管理系统的运行构架设计
总系统运行框架可如图所示：总系统运行框架由三个部分组成，分别是：①射频识别技术；②数据库服务器；③客户机组成。射频识别系统是物联网中的感知层，实现对信息的无线传输功能，对数据库进行交互处理，完成数据库中数据的修改和查询；无线传输是传输层，对各个部分发出的指令与收到的数据进行传输，使应用层与感知层有机结合为一个整体；客户机也是应用层能反映数据库信息，可以方便直观管理整个数据库，继而管理整个石油物探设备信息。整个系统中，通过控制无线收发器的微控制器，使射频读写模块对电子标签进行录入，并将所得到的信息传给上位机，进而调用数据库相应的信息，通过收发器把信息传送给微调控器并显示在液晶屏上，如果要更改信息，单片机驱动无线收发器发送到上位机继而更改更新数据库数据。本文通过分析国内外物探设备管理系统的设计，在总结他人优势和不足的情况之下提出了更符合我国国情发展的一套石油物探设备管理系统的设计，并详细分析了系统的物联网构架、石油物探设备管理系统的运行构架和石油物探设备管理系统的总体结构是如何针对石油物探设备管理所需要的功能进行设计和运行的，从而保证了系统的可实时更新，查询的功能，并最终在物联网的应用下实现了对石油物探设备进行信息的数字化管理。
【参考文献】
篇8
物联网(Internet of Things)最初被定义为把所有物品通过射频识别(RFID)和条码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功能的网络。这个概念最早于1999年由麻省理工学院Auto-ID研究中心提出,实质上等于RFID技术和互联网的结合应用。RFID标签可谓是早期物联网最为关键的技术与产品环节,当时人们认为物联网最大规模、最有前景的应用就是在零售和物流领域,利用RFID技术,通过计算机互联网实现物品或商品的自动识别和信息的互联与共享。
2005年,国际电信联盟(ITU)在《The Internet of Things》报告中对物联网概念进行扩展,提出任何时刻、任何地点、任何物体之间的互联,无所不在的网络和无所不在计算的发展愿景,除RFID技术外、传感器技术、纳米技术、智能终端等技术将得到更加广泛的应用。但ITU未针对物联网的概念扩展提出新的物联网定义。
2009年9月15日,欧盟第七框架下RFID和物联网研究项目簇(Cluster of European Research Projects on The Internet Of Things:CERP-IoT)了《物联网战略研究路线图》研究报告,其中提出了新的物联网概念,认为物联网是未来Internet的一个组成部分,可以被定义为基于标准的和可互操作的通信协议且具有自配置能力的动态的全球网络基础架构。物联网中的“物”都具有标识、物理属性和实质上的个性,使用智能接口,实现与信息网络的无缝整合。该项目簇的主要研究目的是便于欧洲内部不同RFID和物联网项目之间的组网;协调包括RFID的物联网研究活动;对专业技术、人力资源和资源进行平衡,以使得研究效果最大化;在项目之间建立协同机制。
物联网与RFID、传感器网络和泛在网的关系
1. 传感器网络与RFID 的关系
RFID和传感器具有不同的技术特点,传感器可以监测感应到各种信息,但缺乏对物品的标识能力,而RFID技术恰恰具有强大的标识物品能力。尽管RFID也经常被描述成一种基于标签的,并用于识别目标的传感器,但RFID读写器不能实时感应当前环境的改变,其读写范围受到读写器与标签之间距离的影响。因此提高RFID系统的感应能力,扩大RFID系统的覆盖能力是亟待解决的问题。而传感器网络较长的有效距离将拓展RFID技术的应用范围。传感器、传感器网络和RFID技术都是物联网技术的重要组成部分,它们的相互融合和系统集成将极大地推动物联网的应用,其应用前景不可估量。
2. 物联网与传感器网络的关系
传感器网络(Sensor Network)的概念最早由美国军方提出,起源于1978年美国国防部高级研究计划局(DARPA)开始资助卡耐基梅隆大学进行分布式传感器网络的研究项目,当时此概念局限于由若干具有无线通信能力的传感器节点自组织构成的网络。随着近年来互联网技术和多种接入网络以及智能计算技术的飞速发展,2008年2月,ITU-T发表了《泛在传感器网络(Ubiquitous Sensor Networks)》研究报告。在报告中,ITU-T指出传感器网络已经向泛在传感器网络的方向发展,它是由智能传感器节点组成的网络,可以以“任何地点、任何时间、任何人、任何物”的形式被部署。该技术可以在广泛的领域中推动新的应用和服务,从安全保卫和环境监控到推动个人生产力和增强国家竞争力。从以上定义可见,传感器网络已被视为物联网的重要组成部分,如果将智能传感器的范围扩展到RFID等其他数据采集技术,从技术构成和应用领域来看,泛在传感器网络等同于现在我们提到的物联网。
3. 物联网与泛在网络的关系
泛在网是指无所不在的网络,又称泛在网络。最早提出U战略的日韩给出的定义是:无所不在的网络社会将是由智能网络、最先进的计算技术以及其他领先的数字技术基础设施武装而成的技术社会形态。根据这样的构想,U网络将以“无所不在”、“无所不包”、“无所不能”为基本特征,帮助人类实现“4A”化通信,即在任何时间、任何地点、任何人、任何物都能顺畅地通信。故相对于物联网技术的当前可实现性来说,泛在网属于未来信息网络技术发展的理想状态和长期愿景。
从以上的分析可见,传感器网络、物联网和泛在网络之间的关系。
物联网的技术框架
物联网的技术体系框架,它包括感知层技术、网络层技术、应用层技术和公共技术。
1. 感知层数据采集与感知主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据,包括各类物理量、标识、音频、视频数据。物联网的数据采集涉及传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。
传感器网络组网和协同信息处理技术实现传感器、RFID等数据采集技术所获取数据的短距离传输、自组织组网以及多个传感器对数据的协同信息处理过程。
2. 网络层实现更加广泛的互联功能,能够把感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送,需要传感器网络与移动通信技术、互联网技术相融合。经过十余年的快速发展,移动通信、互联网等技术已比较成熟,基本能够满足物联网数据传输的需要。
3.应用层应用层主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层。其中应用支撑平台子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能。应用服务子层包括智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等行业应用。
4. 公共技术公共技术不属于物联网技术的某个特定层面,而是与物联网技术架构的三层都有关系,它包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量(QoS)管理。
物联网的标准体系
根据物联网技术与应用密切相关的特点,按照技术基础标准和应用子集两个层次,我们提出引用现有标准、裁剪现有标准或制定新规范等策略,形成了包括体系架构、组网通信协议、接口、协同处理组件、网络安全、编码标识、骨干网接入与服务等技术基础规范和产品、应用子集类规范的标准体系,以求通过标准体系指导成体系、系统的物联网标准制定工作,同时为今后的物联网产品研发和应用开发中对标准的采用提供重要的支持。
当前物联网标准研制有以下两个主要任务:
1. 筹备物联网标准联合工作组,做好相关标准化组织间的协调
目前,物联网的概念和技术架构缺乏统一的清晰描述,一些利益相关方争相进行基于自身利益的解读,使得政府、产业和市场各方对其内涵和外延认识不清,可能使政府对物联网技术和产业的支持方向和力度产生偏差,严重影响物联网产业的健康发展。
本着整合物联网相关标准化资源,协调物联网的整体标准化工作,更好地服务于国家的物联网产业协调发展大局,满足国家信息产业总体发展战略的要求,适应物联网以应用为驱动、以需求为牵引的多种技术紧密融合的特殊需要的原则,同时为政府部门的物联网产业发展决策提供全面的技术和标准化服务支撑。日前由工业和信息化部电子标签(RFID)标准工作组、全国信息技术标准化技术委员会传感器网络标准工作组、工业和信息化部信息资源共享协同服务(闪联)标准工作组、全国工业过程测量和控制标准化技术委员会等产学研用各界公认与物联网技术密切相关的标准工作组共同发起成立物联网标准联合工作组。由工业和信息化部电子科技委副主任、国家金卡工程协调领导小组办公室主任张琪担任联合工作组组长,中科院上海微系统与信息技术研究所副所长刘海涛担任联合工作组常务副组长。
物联网标准联合工作组将紧紧围绕产业发展需求,协调一致,整合资源,共同开展物联网技术的研究,积极推进物联网标准化工作,加快制定符合我国发展需求的物联网技术标准,建立健全标准体系,并积极参与国际标准化组织的活动,以联合工作组为平台,加强与欧、美、日、韩等国家和地区的交流和合作,力争成为制定物联网国际标准的主导力量之一。
篇9
[关键词]云计算 物联网 地质信息 应用
[中图分类号] P208 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-7-308-1
1云计算原理
云计算的基本原理是，用户所需的应用程序并不需要运行在用户的个人电脑等终端设备上，而是运行在互联网的大规模服务器集群中。用户所处理的数据也并不存储在本地，而是保存在互联网的数据中心里面。提供云计算服务的机构负责管理和维护这些数据中心的正常运转，保证足够强的计算能力和足够大的存储空间供用户使用。无论任何时间和任何地点，用户都可以任意连接到互联网的终端设备，而不用关心存储或计算发生在哪朵“云”上。同时，许多复杂的功能都将转移到终端背后的网络上去完成，用户终端的功能将被大大简化。
2基于云计算的物联网
物联网其实就是一个比较大而且分布也非常广泛的物和物的互联网，主要作用就是对生活中的各种事物进行监控，随着物联网的不断发展，现在也接入了很多的应用终端，其中就包括了湖泊、建筑物以及交通设施等。
物联网技术在智能电网、智能交通、物流管理、医疗设备管理等领域都有了广泛应用。随着互联网技术，嵌入式技术在地质勘探设备和实验测试设备中的广泛应用，地质勘探研究实现了数字化、信息化。但是这些独立的设备没有联接起来，实现数据的互通。物联网技术能很好的将这些独立的嵌入式系统设备联接起来组成物联网，从而实现地质勘探全过程的信息智能化。
3物联网在地质领域具体的应用研究
3.1地质物联网的技术路线
物联网并不是当前社会现有技术的颠覆性革命，而是在现有的技术基础上有机结合并在地质领域中应用，物联网技术同样如此。根据目前地质调查领域日益提高的需求，这需要对GPS、WSN、RFID、Internet、网络服务、移动网络、数据交换、高性能计算、数据存储、信息融合等核心技术进行深入的研究和探讨，并将这些核心技术运用到地质工作中，从而形成一个完整的综合解决措施或方案。
3.2基于物联网的地质勘查的应用研究
实现地质勘查的信息化是地质研究工作信息化的重要目标之一，是改变地质调查研究工作的传统方式、提高现代信息化程度的根本。而将物联网技术的应用于其中又是将地质研究信息化进程的一个重要突破。地质勘查的进行，从流程的角度，根据功能的不同，可以分为室外工作、室内工作、实验室端、服务器端四个部分。物联网技术可以有效的将地质勘查研究过程中的勘查设备、研究人员和服务器组成一个完整的物联系统。
4云计算在地质领域的应用研究
地质云计算的平台设计：
整个地质云计算平台主要通过GCCSC来管理，它是整个平台的核心，能构造出整个地质云计算的数据中心，并将平台的基础设备有效的串联起来，从而形成一个庞大的虚拟资源池，为整个地质学工作服务。通过SOA、WCF等对平台的资源进行管理，利用Web服务，基于HTTP或TCP等网络协议实现通信，非空间服务利用Web Services实现并，GIS服务器利用ArcGIS Server实现。无论是空间服务还是非空间服务，都统一的注册在GCCSC上，服务的内容包含有计算服务、数据服务等，计算服务可以是直接对后台数据进行访问，也可以是数据服务消费者，还可以是计算组件封装的以标准Web Services形式的新组件，数据服务可以实现对云存储的数据进行访问。GCCSC可以通过URI对不同粒度地学服务资源进行访问，服务中可以进行相互调用、聚合，包括了RIA技术的实现客户端连接GCCSC。通过REST、SOAP和其他的服务进行交互消费，使地质数据虚拟化，使数据可跨平台、跨语言、跨数据库共享和集成，从而形成一个庞大的数据中心。
5结语
经过本次对物联网、云计算的研究，认识了在大数据背景下采用信息技术更加便于管理，值得开发和应用。本文就针对物联网以及云计算技术在地质信息的应用上进行讨论，为他们在进行地质信息管理中提供相应的建议。
Abstract： with the rapid development of computer technology， computer and networking technology has cloud in geological research in information technology to obtain the widespread application. As the era of big data for the current data needs more widely， and the Internet of things， cloud computing technology is widely used in daily life and work. Especially the application of Surveying and mapping， and increased gradually in the geological information management， query， storage， analysis and other fields. This paper mainly introduces the application of cloud computing and the Internet of things in the field of geological information.
Keywords： cloud computing; Internet of things; geological information; application
参考文献
篇10
1．1物联网技术在借还书自助服务中的应用在物联网中应用了射频识别系统，该系统能够辅助借阅者自助借书、还书。这样的服务方式就实现了自助效果，大大节省了读者借还书的时间，读者借还书过程中完全实现了智能化和自动化，只要借阅者把自己所需要的图书放置在借阅感应器之上，物联网技术系统中的射频识别系统就会自动识别出该书的信息。图书馆使用了物联网技术还可以开展为预借的书提供帮助模块，该模块的具体应用为在读者放取借书证以后，能够帮助读者把他们想要借到的书籍提取出来，这种方式实现了24小时不间断服务［8］。
1．2物联网技术在图书馆库存清点中的应用在传统图书馆图书管理中，清点库存，会需要大量的时间、人力、物力等，甚至还需要闭馆，这种库存清点方式对各个方面造成的不良影响都非常大。而物联网技术的应用只需要对书架上的书进行扫描就可以获得书的数量信息，操作方式简便，这种方式不但没有影响图书馆的正常工作，而且还提高了库存清点的准确性。通过射频识别系统，书的具体信息都会传入到图书馆的数据库当中，在数据库中就可以对这些信息整理分析，从而确定馆中图书状况，对于借阅和归还的数据信息还可以进行对比，并形成一定的统计数据，最重要的是，物联网技术系统可以实现多个平台同时进行库存清点，甚至还支持离线工作，这就大大提高了图书馆图书管理的智能化。
2物联网关键技术及未来发展
2．1感知、识别技术该技术是对实际世界内容进行感知的基础，感知技术所依靠的是一种传感器，在该传感器的作用下，能够对其范围内物体的信息进行整合。识别技术的代表为RFID技术，该技术是一种现代技术的集合，包括通信技术、数据技术等。当前，该技术主要是以高频与低频为主，超高频技术正在发展中，尚未成为主流技术，但是，在未来物联网技术的发展中，该技术是主要方向。和过去的条形码标签比起来，这种标签是有特定的元件和芯片组成的，每个标签都有独一无二的电子编码。该技术的应用，对于智能图书馆的建立具有非常重要的促进作用。
