物联网技术的应用范文

时间:2023-10-09 17:29:56

导语:如何才能写好一篇物联网技术的应用,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。

物联网技术的应用

篇1

【关键词】传感器网络技术;RFID技术;电子标签;RFID阅读器

1.概述

随着科学技术的不断发展以及信息技术水平的不断提高,计算机应用的领域越来越广泛,而人们对于生活质量的需求也就越来越高,希望能够通过互联网络来控制自己的家电等工具,从而实现远程操控的目的。物联网技术的出现,使人们的梦想成为可能,通过物联网技术中的传感器与互联网络进行信息联通,从而实现互联网络与物品之间的通信,为通过互联网络远程操作提供了技术支持。物联网技术的出现,必将带动信息化产业的又一次技术革命,为人们提供更加便利的生活。当前,物联网技术的发展和应用还处在初级阶段,所以要深入学习和研究物联网技术及其实际应用应用,从而完善物联网各种技术,提升物联网的应用力度,为未来物联网在生活中广泛应用奠定基础。

2.物联网技术

物联网的构建是为了是物与物之间能够相互识别、相互通信,所以物联网技术是支撑整个物联网运作的技术。目前,实现的物联网技术包括基于网络的传感器技术、物与物之间的组网互联技术、全球定位技术、物体识别的RFID(Radio Frequency Identification)技术。其中,基于网络的传感器技术是物联网构建的基础,是物联网技术的核心。基于网络的传感器技术包括传感器技术、RFID射频技术、微型嵌入式系统等,该技术通过安装在物品上的传感器来探测、感受物品外界信号,经过传感器的数据转换来产生相应的数字信号,并将获取的信号传送至与网络连接的嵌入式系统中,通过嵌入式系统对数据进行转换、变化,并与网络实现信息互联。此外,物与物的组网互联技术将各个安装有基于网络的传感器的物品纳入到局域网络内,构建新型的分布式无线网络。GPS全球定位系统可以为连入物联网的物品进行定位,从而确定地理位置信息。物体识别的RFID技术是基于射频识别的非接触式识别技术,该技术通过将带有物体基本信息的RFID电子标签嵌入至物体内部,然后通过RFID阅读器对物品进行识别,从而获取物品基本信息。RFID技术可以工作在各种恶劣环境,操作方便快捷,提高了物联网运作的可靠性。物联网技术还包括智能技术、新材料技术等,从而构成了整个物联网的基础,为物联网的实现与运作奠定了技术基础。

3.物联网技术在物流行业中的应用

虽然构建物联网的技术不够完善,但是物联网技术已经在物流行业中得到广泛应用。物流行业需要在一定的时间和空间内,完成物品的采购、存储、盘点、出入库、运输等过程,而物联网技术则使得整个物流流程实现自动化、信息化的管理。在物流传输过程中,人们会将库内的货物内部嵌入带有物品基本信息的RFID电子标签,并通过RFID阅读器对电子标签进行扫描阅读,从而自动获取物品信息,并与内部数据库相连,配合自动分拣的机器完成智能分拣的操作。当载有物品的车辆出库时,电子阅读器也会自动阅读车内物品信息来进行物品核对和改变物品库存信息等操作。

基于电子商务的物流行业,一般都是以物联网技术为基础来完成物流信息的自动化管理。当顾客在网站上提交订单后,系统会根据订单信息来进行物品选择和运输的工作。此时,派送货物的厂家会在物品上打上RFID电子标签,包含物品信息、顾客信息以及订单内容等基本信息。当该货物通过运输至物流配送中心时,库房内的RFID阅读器会对物品进行扫描以获取车内物品的基本信息,来确认物品运输的正确性,以及为物品在库内存放分配位置。当物品入库后,RFID阅读器也会通过扫描电子标签来对库内的货物进行盘点。当货品需要派送时,库内RFID阅读器会扫描电子标签来获取顾客地址信息,然后与系统内数据库信息进行核对,并根据不同的地址信息实现智能分拣,同时会更新对应货物在数据库内部的状态信息。当货品根据智能分配结果出库时,RFID阅读器又会扫描出库车辆内的物品信息,对出库物品进行核对和登记,同时改变数据库内的信息来完成物品出货。在物品派送车辆行驶过程中,也可以根据GPS定位系统或者道路两侧设定的RFID扫描系统来对物品位置进行实时定位和跟踪,从而确保物品的安全性以及物流信息的完备性。当顾客签收货物后,派送员通过RFID阅读器对交付货物进行登记,并更新数据库内数据信息,结束货物派送,完成订单。

物联网技术在物流行业中的应用,主要是根据物联网中对物品自动识别的技术,从而避免了人工手动记录和分拣的繁琐,降低了人工手动操作带来的错误率和操作时间,极大地提升了物流行业的运行效率,使得物流行业的服务质量和服务效率更上一层楼。

4.总结

物联网技术是构建物联网的最基本的支持。物联网自动物品识别技术的独特性,使得它在物流领域中也得到广泛应用。当然,我们还需要花费更多的时间和精力来完善物联网技术,从而使其作为一个完成的系统,构建真正的物联网。

参考文献:

[1]朱洪波,杨龙祥,于全.物联网的技术思想与应用策略研究[J].通信学报.2010(11)

[2]刘强,崔莉,陈海明.物联网关键技术与应用[J].计算机科学.2010(06)

[3]王飞.从互联网角度分析物联网[J].微型电脑应用.2011(05)

篇2

关键词:物联网;技术应用;应用领域;应用发展

引论

物联网主要是利用现代网络技术及通讯技术和传感技术将实际的物体同互联网进行对接,从而实现监管、定位跟踪和识别物体的技术。从技术层面讲物联网技术包含了红外感应技术、射频识别技术、激光扫描技术以及全球定位技术,并结合网络通讯技术实现物与网络的连接。该技术作为现代科技革命的起点受到了业内人士的广泛关注,并且随着物联网技术在各个领域的应用发展,其开始引起政府的重视。甚至很多发达国家将物联网技术的研发作为信息化战略发展的重点内容。从总体上看,物联技术仍旧处于起步阶段,各项技术都还有待完善,但是随着人类科技的发展,该技术在未来必然将逐步的完善,成为推动人类社会、经济、文明的重要科技力量。

1 物联网技术分析

1.1 数据采集技术

数据采集技术是实现物联网的关键技术之一,目前传感器技术相对成熟,但如何利用鞲衅骷际跏迪质导饰锾迨据的精确采集,利用图像识别技术仍旧是目前物联网技术研究的关键。

1.2 智能终端技术

感知延伸层的实现是物联网技术得以全面实现的核心,而智能终端研究则关系到这一层面的最终实现,因此也是物联网的关键技术之一。目前应用广泛的智能终端主要有智能手机、电脑、智能PDA等,这些智能终端进一步拓展了物联网,并发挥了物联网技术的应有价值。但想要真正完善物联网技术,还需要更加完善、性能更加稳定的智能终端。因此智能终端的研究也是物联网技术研究的内容之一。

1.3 通信技术

通讯技术是实现物联网技术的重要依托,尤其是现代无线智能通讯技术。虽然宽带通讯在现代社会中已广泛普及,并臻于完善,无线通讯技术也逐步的发展,但如何将这些技术融入到物联网技术中仍旧是当前技术研发层面上的重要课题。

1.4 数据处理技术

物联网由于联通了网络世界与现实世界,因此其所接收处理的数据量必然相当庞大。如何对海量数据进行处理,如何发掘信息价值仍旧是当前物联网技术发展中的瓶颈。但是随着信息处理技术的发展,相信这一问题也会迎刃而解。

1.5 网络兼容技术研究

网络兼容技术是物联网中必不可少的技术,由于物联网技术将待识别的物体连接入网络,因此必须需要网络兼容性实现这种连续连接。

1.6 信息安全问题

信息安全一直是互联网技术研发所要面对的难题,同样物联网的信息安全也是其技术发展面临的重大挑战。信息安全研究所要面对的不仅仅是安全访问以及加密技术,还包括系统安全技术、体系安全管理等。

1.7 标准化研究

通过不断的实践,研究者发现,技术标准化是推动技术完善和发展的主要途径,但是物联网在我国并没有制定统一化的标准。这一问题必然会成为制约物联网发展的主要因素,因此标准化研究也是物联网技术发展研究的主要内容之一。

2 物联网的应用

2.1 智能城市的建设

现代人们越来越能体会到智能化生活的便利,而物联网的应用可以有效实现智能城市的建设,为人们提供更加便捷的服务。例如令城市管理更加的完善、城市规划更加的合理,合理配置、利用城市资源,实现经济的可持续发展等。除此之外,通过物联网,还能对城市进行全面监控、统一管理。

2.2 智能交通的实现

现代城市交通拥堵是阻碍城市发展、影响人们出行质量的重要问题。而通过物联网则可以很好的实现智能交通,解决交通拥堵问题。通过物联网可以集中处理监控中心数据,并通过智能化媒体终端进行数据交互,并分析最终的多媒体数据信息,从而实现统一管理、合理调配的智能化城市交通管理。

2.3 智能家庭的实现

物联网技术可以将家庭医疗设备纳入物联网体系,从而测试、跟踪加重病人、老人的各项生理指标。并将这些跟踪数据到家属智能终端或医疗机构。从而更好地为客户提供健康服务,构建和谐家庭、和谐社会。

2.4 智能家居的应用

利用物联网技术可以给人更高的家居品质,将家庭各项设备纳入物联网中,从而实现智能化家居。对家庭设备,人们可以通过网络进行远程操控,实现更加便利的智能化生活。除此之外,通过物联网还能对家庭进行实时监控,为生活提供安全保障。

2.5 农业智能生产的实现

农业生产为人们提供赖以生存的基础保障,而通过物联网则可以改变传统农业种植模式,现代农业通过对农业种植参数的调整,可以极大的改善作物生产环境,从而减少产出周期,并提高产量。此外物联网技术可以自动监测作物生长参数,并实时监控传输,从而为现代农业技术发展提供可靠依据。

3 物联网的应用发展

随着物联网技术的完善,在实际应用中逐步开始发挥其技术优势,并且随着新能源建设、环保建设、信息网络建设以及高端制造产业等领域的发展,物联网的推广应用必将进一步推进各个产业的发展。除此之外,加快物联网的研发应用加大对战略性新兴产业的投入和政策支持,业内人士表示,“物联网”开始被写进政府工作报告。这也意味着物联网的发展进入了国家层面的视野。总的来说,物联网技术对社会的影响将体现在下面这些方面:

3.1 便捷生活

通过物联网,公众可以便捷的获得自己所需要的食品、物品,并且对食品、物品的了解更加的详细、清晰,例如原料产地、加工过程等。因此通过物联网不仅可以保证生活的便捷程度的加深,同时也能够提高食品安全程度。另外,随着物联网技术的发展,在医疗领域也会逐渐的引入物联网技术,例如远程护理帮助服务。随着该技术在医疗领域的发展,在未来,社区老人足不出户将会获得专业的护理帮助。因此物联网对于人们生活的改变不仅仅在于吃得放心、用得舒心、住得顺心,还会很大程度上改变人们的生活习惯和生活品质。只要在家中安装相应的传感设备,就可以远程实时监控家中情况,远程控制家中的电气设备,保证居家安全。

3.2 节能环保

物联网对人们生活的改变不仅仅在于生活细节。随着城市私家车数量的增加,城市交通拥堵问题困扰着人们,并且拥堵的交通还会加剧能源浪费和空气污染。而通过物联网技术,则可以令司机适时了解交通状况,选择最便捷的路线,从而降低交通拥堵,不但方便了司机,同时也提高了城市交通效率。供电部门可以随时了解用户使用电力的情况.对电网进行智能化处理和设置,通过对配电变压器的实时监控对电能质量的检测,对负荷情况的了解可以实现电网的一体化管理。据悉,江西省电网已经通过这种技术使一年的用电损耗降低1.2亿千瓦时。物联网技术还可以通过对输电线路的监控来减少输电线路发生故障的几率,并且也使故障的维修时间减低,实现能源的节约。我们预计,物联网技术的一体化功能在节能减排方面必将会有极大的贡献。

3.3 发展潜力巨大

物联网的发展仍旧处于起步阶段,很多方面还需要进一步完善。但是我国的物联网技术同世界物联网技术的起步相对统一,因此该技术在我国的应用发展具有相当大的潜力。并且目前阶段应用效果可以表明,物联网技术必然会成为推动我国经济再一次腾飞的中坚力量。

参考文献

[1]冯杰,郗家贞.对物联网组网架构的探究[J].信息与电脑:理论版,2010(08):155-156.

篇3

关键词:物联网;传感网;智能技术

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)33-0269-02

Abstract: Internet technology is an important part of a new generation of information technology, it USES the network will be content with the content of group communication. As a new research hotspot in the field of information and communication, the Internet of things has great application prospect, as a result, in governments, industry, academia, widespread attention. In this paper, the key technologies of iot are studied and summarized, and its main application areas of a detailed and comprehensive analysis and study, hope can play a role on the development of the Internet of things in the future.

Key words:the Internet of things; Sensor network; Smart technology

1引言

物网是一个现代科学的衍生产物。这个名词描述了一种行业状态:物品与互联网的关系。物品与互联网建立关系的前提是传感器技术、因特网及移动互联技术的融合这三个技术互相关联。

2物联网研发的关键技术

2.1传感网技术

物联网的研发过程运用到了传感网技术、移动通信网技术以及互联网技术,这种“三网”合一的高效融合给物联网提供了强有力的技术支持。而传感网技术作为物联网系统中的核心组成部分起到了决定性作用,可以说,传感网性能的好坏直接影响物联网在运行中的性能。传感网中有大量的微型传感器,这些已经集成化的传感器通过相互 协作的方式对目标对象的信息进行感知 、采集以及实施监控。对于采集后的信息,传感网利用内部嵌入式系统对其进行分类、汇总处理,并通过移动通信网络将这些信息传送到计算机终端。这种通过数字虚拟世界将物理世界和人类社会实现交互的技术真正实现了网络计算无处不在。这种技术的优势是成本低、功耗低、组网和铺设方式灵活多变且微型化等等。传感网技术不仅仅是物联网的核心技术,还对社会发展和国家安全起到了重要的作用。

2.2智能技术

随着物质生活水平越来越高,人们对于自动化、智能化的需求也越来越迫切。智能技术作为物联网的关键技术,其核心是将各种智能系统植入到相应的物体中,使该物体通过传感的方式与用户连接起来,并具备智能化的特性。这种物体与用户之间主动或是被动的交流方式,就是智能技术。物联网通过智能技术的运用,很大程度上优化了人们所处的物质生活环境,让人们随时随地就可以感受到智能化、数字化带来的便捷。

2.3认知无线电

认知无线电(Cognitive Radio,简称CR),认知无线电系统本身具备智能学习能力。其核心思想是通过频谱感知能力和学习能力对周围环境中的信息进行获取与交换,并能有效的限制和降低信息与信息之间、信息与系统之间、系统与系统之间的冲突,最终实现频谱之间的共享与分配。

2.4地理信息系统

地理信息系统是物联网的“地理位置标识员”,通过地理信息系统就可以使各个与某物品有关的人和单位等,实时地完成掌握该物品所处的位置状态等各种相关信息,进一步对这些数据进行处理,时空计算,推理出相关模型,大大的方便不同行业之间的协调公关工作,地理信息系统发展速度快,由二维到三维,目前已经服务于社会各个方面,地理信息系统数据库尽可能多的为物联网提供大量数据,对物联网这一飞速扩张行业的战略方针、蓝图设计空间节约、数据传递等等方面,都有着无法比拟的作用,地理信息系统是物联网的基础。

2.5射频识别

射频识别技术是一种快速信息录入技术,它通过射频头识别粘在物理物物体上的数据信息标签,并把识别到的信息数据录入电脑,使信息数据录入到电脑这个过程可以瞬间完成。在物联网中射频技术起到节约时间,加快进程,失误率低等等作用。

射频技术的实现离不开两个事物,一个是物品标签,它可以是二维码、磁力条等等搭载有相关物品的信息,另一个是通过扫描物体标识物而把扫描到的信息传到电脑上的读取器。当处于可操作距离的时候,标识物和读取器通过某种协议,就进行信息传递了。

3物联网技术的应用

3.1智能电网

随着物联网技术在电网系统中的广泛应用,电网的运作效率、节能环保、与用户的实时监控也达到了一个新的高度。首先,在原有的电网系统中,电能从产生、输送,再到使用,在这个过程中存在着严重浪费的现象。而智能电网利用物联网技术将交互式通信、传感网技术、分布式计算机运用其中,有效减少了电力在交换过程中的损耗,提高了使用效率、安全性以及可靠性,为国家节省了大量的电能源。其次,我国是风能发电和太阳能发电在生产和使用上大国,但是由于发电量的多少要受到天气环境和地理因素的限制,因此,国家电网并没有将风电和太阳能纳入其中。物联网技术的加入可以将这两种新能源作为辅助能源接入到主网中,智能电网通过对用户电力使用情进行的实时监控,并赋予用户电能源类型的选择权利,就可以起到既保证国家电能的有效利用,又实实在在节省了用户电费花销 。

3.2智能化农业生产

近些年随着科学技术的飞速发展,农业生产无论是在生产力、耕作条件,还是在环境气候上都与传统意义上的那种“日出而作,日落而息”的农业生产方式大相径庭。现代农业生产技术通过掌握不同农作物的不同习性特点,将物联网技术加入其中,通过调整和检测空气和土壤中的温度湿度、CO2浓度、杀虫剂使用剂量以及光照等情况,就能对农作物进行实时监控,既能改善农作物的产出量,缩短农作物的生长周期,还能有效地减少人工劳动,降低成本。将物联网技术运用到农业生产中,可以随时对农作物在生产过程中的各项参数进行自动检测和汇总,并通过网络将汇总后的数据信息传送到客户终端,为今后农业生产的科学化管理提供强有力的数据支持。

3.3智能建筑

物联网在智能建筑领域主要应用在建筑智能化和智能家具方面。在建筑智能化上,物联网系统根据不同建筑的设计需要、园林规划、人文环境等信息,调节适宜的温度系统、灯照感应系统、喷水系统,提高建筑物以及周边能源的有效利用率。智能家居是物联网在智能建筑领域中的另一个主要应用。我们常在电视家用电器的广告中看到,主人在工作时,就可以通过远程控制系统将家中的电饭锅、热水器、电子入户门等家具或是电器,自动完成提前设定的程序。物联网在智能家居方面给人类的生后来了前所未有的便捷与智能,从最简单的烧水、做饭,到复杂的打扫室内卫生以及物品归类。随着人工智能的发展,我们甚至可以想象得到,未来通过控制机器人就可以代替我们接待客人、签收快递等一系列实物。

3.4城市智能交通和物流领域

随着人们生活水平的不断提高,汽车作为代步工具,已经不再是人们眼中的奢侈品了。然而,城市交通拥堵却是让每一位驾驶员为之头痛的问题。从目前的城市规划和现有的经济水平来看,如何能在改动最小、花费最少的情况下解决这个问题,是政府和群众关注的首要大事。城市智能交通系统以物联网技术为依托,将网络媒w与后台监控中心相连接,对当前路面上的所有车辆进行无线监控,并将道路的畅通与拥挤情况信息上传到监控中心,通过对这些数据信息的汇总与分析,最终通过网络媒体到司机终端。司机就可以根据实时路面信息调整出行路线,避开拥堵道路。真正的实现人―车―网络之间的信息交互。物联网还能对城市公交系统实施监控和调度,当某一个公交站点出现人员拥挤状况时,等车的人们可以通过公交站点的智能化系统向监控中心发出信号,系统可根据现场情况对公交车进行智能调度。可以说,物联网让城市智能交通更加人性化与规范化。

随着网络购物平台越来越成熟,越来越多的人选择网上购物,既节省时间又方便快捷。在网络购物的带动下,物流业的发展也是日新月异。汽运运输作为物流业的主要交通工具,选择最优行驶路径和科学送货决定了物流企业的总利润率。因此,越来越多的物流企业利用无线传感器网络获取取货和送货信息,并将获取的信息发送给控制中心。控制中心通过对这些信息进行汇总,并结合当地的地理情况和电子地图,计算出最优行驶路径。这条最优行驶路径可以让司机更好的掌握路况信息和行驶过程中所用的时间,做到心中有数,为科学送货打下了基础。

3.5医疗管理领域

物联网技术运用到医疗管理领域,可以为每一个药品制作电子标签。电子标签包含了药品的全部信息,即名称、成分、性状、功能主治、用法用量、产地、批次、禁忌以及药品从生产、包装、运输、销售的各个环节的详细信息。这样做的好处就是实现了药品的全程可追溯,当出现问题时,就可以及时找到药品的全部信息。同时,还可以将这些信息数据上传到公共数据库中,医院或者患者可以根据电子标签中显示的药品信息与市面上的药品进行比对,这样可以帮助消费者有效的区分药品的真伪,以及防止假冒药品在市场上的流通。

在公共卫生领域,欧盟强调射频识别(RFID)技术的运用也为患者提供了一个更加安全的医疗卫生环境。通过RFID技术建立医疗管理、查找监督和病源追溯体系。通过给患者建立病例档案,实现每一位患者在检查检疫过程中,所有的信息不丢失,并对不同病菌的携带者进行分类、分级别管理,让所有患者都有一个安全、安心的医疗环境。

3.6智能家庭护理

将物联网理念加入到家庭护理中,是未来家庭医疗的必然趋势。这种智能家庭护理模式为家中有老人、孕妇、孩子等高危人群提供了一个便捷、安全、放心的医疗健康服务。目前,物联网技术已经趋向成熟,因此,只要在家庭护理中加入传感设备,就可以实现对家中用户的实施健康监控和各项生理指标的测试,并通过互联网上传到相关医疗机构或是通过移动通信网技术到家属的移动设备终端。智能家庭护理还可以根据不同人群的不同需求进行私人定制,比如远程专家咨询、医护人员的预约上门服务、紧急情况呼救等等。可以说,有物联网技术作为后盾支持的智能家庭护理给现代家庭式医疗服务提供便捷,为中国构建和谐社会的实施提供了有力的保障。

3.7移动智能化

讲移动智能化首先要说一说m2m(Mobile to mobile)模式。m2m模式真正地实现了3w。并且可以根据不同客户来制定相应的服务,由于该模式的形成,商家工厂就可以根据客户的个人需求,制定出相关的服务。既满足了客户要求,也使商家的效益最大化,实现这个交易的途径是移动技术,移动技术的广泛应用是该模式可以实现的前提。m2m是物联网的最普遍应用模式。

4结论

物联网技术将计算机科学与互联网技术紧密地联系在一起,给全世界的信息产业带来了前所未有的机遇与挑战。他的发展带动了诸如工业、农业、交通、建筑等多个产业的快速前进。在未来的发展中,其智能化技术将与联网化的贴合度越来越高,最终促使人类的生活方式发生变革,让我们的生活环境更加舒适,更加环保,人与自然和谐共生。

参考文献:

[1] 樊雪梅.物联网技术发展的研究与综述[J]计算机测量与控制,2011,19(5):1002-1004.

[2] 王喜文.韩国物联网城市建设[J]物联网技术,2011(4):3-5.

[3] 闫海.我国智慧城市建设水平评价研究[D]太原:太原科技大学硕士学位论文,2013.

篇4

关键词:物联网;安全威胁;信息安全

中图分类号:TP212.9 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 09-0000-01

Internet of Things Technology Application and Safety Analysis

Wang Guannan

(Liaocheng University Dongchang College,Liaocheng252000,China)

Abstract:With the rapid development of information technology,IOT(Internet of things)plays more and more important role in agriculture,communication and daily life.At the same time,IOT also bring together some security related threat which will result in information leakage,network attack and other related security problems.Regarding this problem,this paper analyze the application of IOT and describe the threat to them.Finally,some strategies that may help the security hardening of IOT is proposed.

Keywords:Internet of thing;Security threat;Information security

一、引言

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别(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相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网的概念最初是美国麻省理工学院(MIT)的自动识别中心(Auto-ID Labs)在1999年提出的,它的定义很简单:把所有物品通过射频识别(RFID)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。国际电信联盟2005年一份报告曾描绘“物联网”时代的图景:当司机出现操作失误时汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘带了什么东西;衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。

二、物联网具体应用

(一)智慧农业。在传统农业中,人们获取农田信息的方式都十分有限,主要是通过人工测量。这需要消耗大量的人力,而通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗和对农田环境的影响,获取精确的作物环境和作物信息。监测农田环境需要温度传感器、湿度传感器、光传感器等;测量土壤状况需用水分传感器,吸力传感器、温度传感器、酸碱度传感器等;测量氮磷、钾各种养分需要用离子敏传感器。(二)智能交通。解决交通拥堵的传统方式是增加容量。但在当今交通容量有限的城市环境中,我们需要其他解决办法。将物联网技术运用到道路和汽车中是一个高效的解决途径-例如,增设路边传感器、射频标记和全球定位系统。实时城市管理设立一个城市监控报告中心,将城市划分为多个网格,这样系统能够快速收集每个网格中所有类型的信息。这样我们可以重新思考如何通过使用新技术和新策略使从A点到达B点更加方便快捷。这需要改变人们固有的思维和习惯,还可以丰富驾驶者的经验,而不再仅仅关心出行时间及路线选择。同时,它还可以改进汽车、道路以及公共交通,使之更具便利性。人可以通过手机查看下一班的市郊火车或地铁上有多少空座位。集成服务和信息对未来的公共交通至关重要。例如,为均衡供求,未来的交通系统将可以定位乘客位置,并为他们提供所需的智慧的交通工具。(三)智慧家庭。物联网家用电器通过采用3G技术,将3G模块嵌入到自身,家用电器就可以通过3G模块跟通信运营商网络进行通讯,这样用户就可以通过手机发短信控制家用电器进行开机关机等操作。这就实现了即时远程控制功能。

针对安防,物联网家用电器内置了摄像头,还配了红外的探测灯,同时配加了红外检测传感器。当用户离开家的时候,只需要一个短信设置,物联网家用电器就进入到布防的状态,一旦有外人闯入,红外检测探头就可以立即监测到,同时摄像头会抓拍照片,以彩信的方式发送到手机上,用户马上可以看到进入者是陌生人还是家人。接着,这个电器就会主动地拨打视频电话。假如用户看到这是熟悉的家人就不需要接听视频电话,如果确实是陌生人用户可以选择接听,监控陌生人在家里的状态。

三、物联网安全隐患

(一)传输网的隐患。互联网的脆弱性。物联网建设在互联网的基础之上,而互联网在设计之初,由于其目标是设计一种主要用于研究和军事目的的网络,相对比较封闭,并没有考虑安全问题,互联网本身并不保障安全性,这是当前互联网安全问题日益严重的根源。互联网所具有的安全问题,物联网同样具有。(二)网络环境可控性差。物联网将组网的概念延伸到了现实生活的物品当中,从某种意义上来说,现实生活将建设在物联网中,从而导致物联网的组成非常复杂,复杂性带来了不确定性,我们无法确定物联网信息传输的各个环节是否被未知的攻击者控制,复杂性可以说是安全的最大障碍。(三)信道泄密。为了满足物联网终端自由移动的需要,物联网边缘一般采用无线组网的方式,但是,无线信道的开放性使其很容易受到外部信号干扰和攻击;同时,无线信道不存在明显边界,外部观测者可以很容易监听到无线信号。(四)终端安全防护能力差。一方面,无线组网方式使物联网面临着更为严峻的安全形势,使其对安全提出了更高要求,另外一方面,物联网终端一般是一种微型传感器,其处理、存储能力以及能量都比较低,导致一些对计算、存储、功耗要求较高的安全措施无法加载。

四、总结

如果“物联网”时代来临,人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。然而,物联网带来的安全隐患我们又不得不仔细考虑。本文针对具体应用进行了详细阐述,并指出了应用中可能会遇到的安全风险及应对策略。因此只有对物联网应用的威胁引起足够高的注意,综合应用专有协议部署、信息轻量加密以及数据标准认证等多种安全防护措施,才能真正做到趋利避害,防患于未然。

参考文献:

[1]刘玮,王红梅,肖青等.物联网概念辨析[J].电信技术,2010,2:1

[2]宁焕生,徐群玉.全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[J].电子学报,2010,11

篇5

关键词:物联网;数字化;安塞油田;标准站控

一、数字化油田和物联网的概述

数字化油田系统是近几年来随着信息技术的飞速发展,石油需求的急剧增加和经济信息全球化的逐步加深而出现的一项新技术。它在油田的信息交流和管理决策中发挥着越来越重要的作用,然而数字化油田系统的发展还并不十分完善,尤其在中国起步比较晚,油田数字化进程比较缓慢,与国外同期水平相比还具有很大的差距,而且数字化油田系统的实现需要大量的人力、物力和财力来支撑,所以寻求一种经济、高效、可行的数字化油田系统解决方案是十分必要的。数字化油田包括地质勘探、油气田开发、储运销售、油田管理等,是油田勘探开发研究过程的数字化;油田经营管理过程的数字化(ERP)。

物联网(The Internet of things)是新一代信息技术的重要组成部分。它是通过射频识别(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,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将"物联网"与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到"智慧"状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。

二、运用物联网技术构建数字化油田

数字化油田是实际油田的虚拟表示,能够汇集该油田的自然和人文信息,人们可以对该虚拟体进行探查和互动。油田生产信息和地理信息息息相关,通过信息、基础建设,提高企业对外部各种关键信息及时获取、快速反应的能力,同时,通过企业信息化和数字化油田的建设,改善区域内部信息沟通、数据整合能力。数字化油田的核心是为石油企业建立数据和信息资产的共享机制和管理体系,在信息共享的基础上,面向石油勘探、开发、地面建设、储运销售以及企业管理等各生产环节,建立多专业的综合数据体系,并与各专业的应用系统进行高度融合。在建立油田生产和管理流程优化应用模型的基础上,利用虚拟现实技术对数据实现可视化和多维表达,并且通过智能化分析模型,为企业的经营管理提供良好的信息支撑环境。基于物联网技术的数字化油田是针对油田勘探开发信息化管理而专门开发的,以满足油田日常生产运行、生产管理、生产监控、设备管理、成果展示的需求,是一套集石油勘探开发生产信息的采集、传输、存储、处理、分析、、管理和应用于一体,规范、统一、安全、高效的全新现代化生产经营综合数据于一体的管理应用平台。

在物联网技术支持下的"数字化油田"是把井场、站库等油田生产制造现场为数据采集源点;采用自动化数据采集设备(比如传感器),通过局域光纤网、GPRS/CDMA、微波通讯网等传输手段,将井下测量的地层和井筒数据、井口测量的设备运行和流体属性数据等海量数据实时采集进入信息管理中心的数据仓库;按照科学的过程如数据模型进行数据的组织与管理,在此基础上通过大量的业务模型进行知识集成,通过应用智能识别、数据融合、移动计算、云计算等技术,进而支持石油地质综合研究、油藏分析等科学研究和在线模拟,完成生产实时诊断,科学研究的成果支持油田生产的综合决策,决策信息反馈到生产制造现场进而完成环境监测、单元整合、过程模拟、参数优化和控制。运用物联网技术构建数字化油田,不仅可以实现跨地域协同工作,紧密连接生产经营的各个环节,还可以实现油田业务与技术的整合、油田数据集成、油田状态自动监测以及地面建设全面信息化。同时,还可以建立虚拟的数字地质模型,实现油藏描述的可视化和互动性。

三、物联网应用实例--油水井生产远程监控分析优化系统

接下来就以安塞油田中物联网技术诠释在数字化油田中的应用。

一、油井生产远程监控分析优化系统有以下几点物联网应用。

1、通过网络远程采集油井的功图、压力、温度、电流、功率、扭矩等数据,实现油井生产工况实时诊断;

2、远程实时产液量计量;

功图法油井计量系统主要由多个数据采集点和数据处理点构成。采用分散数据采集,集中数据处理结构。即按数据处理点指令,各数据采集点分别实时采集每口油井测试示功图数据,再将采集到的各口井数据传输到数据处理点进行集中处理,并通过网络将数据上传。

2.1数据采集点配置及功能

2.1.1基本配置

由数据采集、采集控制器、数据传输部分组成。

⑴ 一次仪表:载荷传感器、位移传感器。

注:可选用无线载荷、位移一体化式传感器。需扩展功能时,可增加电机监控模块,压力、温度、动液面、视频监测传感器等。

⑵ 采集控制器:RTU模块、数传电台、开关电源与端子等。

⑶ 天线:全向天线。

2.1.2 具备功能

⑴ 可设定巡测时间,能全天候数据采集。

⑵ 具有向控制中心发送数据和接受数据处理点发来命令和信息的功能。

⑶ 在井场停电、修井、作业后,再次通电时,应具有自动启动及自动恢复运行功能。

⑷ 具有存储数据、数据处理、实时故障报警功能。具有支持网络传输、数据上传功能。

⑸ 预留电流/电压、油压/套压、动液面、视频监测等数据的采集接口。

2.2数据处理点配置及功能

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关键词:消防 监督检查业务 物联网技术

中图分类号:TU998 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)10(b)-0087-02

伴随着社会经济的发展科技的进步,运用先进的技术来实现生产和生活各领域的智能信息自动化已经成为符合现代社会发展和需要的趋势与方向。因此,在当期科学技术的影响下,新技术层出不穷,尤其是物联网技术作为新兴的技术和产业,在社会经济与现代化的建设发展中扮演着极其重要的角色。

1 物联网技术的来源与发展情况

物联网技术可以简单地理解为物物相连接的互联网,物联网的含义是:借助射频识别、红外线感应、全球定位系统和激光扫描技术等等信息传递感应设备,按事先约定的协议,实现任何物品和互联网相连接,从而相互之间进行信息的交换与通信,从而实现智能化的辨别、定位、跟踪、监督和管理的一种新的网络概念。“物联网的概念”就是在“互联网概念”的前提下,把它的用户断延伸和扩展到其他任何物品和物品之间,实现信息的交换与通信的一种网络概念。

物联网概念最早是在20世纪末提出来的,1999年由中国科学院组织的传感网络技术研究团队在微型传感器、终端传感设备、网络通信、芯片开发和无线智能传感器等领域取得极大的成效,研发水平处于世界前列。在突尼斯2005年举行的国际信息社会峰会上给物联网技概念下了定义,随后物联网概念在世界普及。物联网从2009年的到来极大的发展,国际商业机械制造公司提出了“智慧地球”的策略,把智能化理念引入基础建设执行中,扩大了其的发展的广度和空间。

伴随着近几年来的不断发展和进步,物联网实现了信息技术智能化,并被广泛的运用到了生产生活的各个领域,家居智能化、医疗智能化、城市智能化、交通智能化、物流智能化、环保智能化、农业智能化和司法智能化与M2M平台等等随之出现,这些都给物联网的发展提供了方向。

2 物联网技术的发展现状

物联网的四大关键性技术包括:国际电联报告将用来感知的网络传感技术、用来识别的射频设别技术、用来思考的智能技术和微缩事物的纳米技术。

2.1 网络传感技术

网络传感是在很多空间上分布的自动化装置运用传感器对不相同的空间地域的物理和环境情况进行监控,无线网络传感技术借助对传感器技术、无线通信技术、现代网络技术和嵌入式计算机技术,来完成采集、传送并处理分布式信息的一体化,借助微型传感器来实现对空间环境和监测对象的实时感知与监测。

2.2 射频识别技术

射频识别可以在没有人干预的各种恶劣环境中运用射频信号辨别目标对象实现获取数据信息的目的,射频识别由耦合元件和芯片构成的电子标签,可以对标签信息实施读写操作的阅读器和用于传递标签机阅读器相互之间的射频信号的天线这三个部分组成。

2.3 智能技术

智能技术即运用相应的技术与手段将智能系统植入物体以实现物体智能化,从而实现人和其他物体之间的交流与沟通。

2.4 纳米技术

纳米技术及综合运用现代科学和技术把单个的原子或者分子变成优良性质并且可投入使用的微型纳米材料。

如今,全球范围内的物联网产业主要集中在以下三大方向:一是“尘埃智慧”,就是运用各种传染器设备的互相连接和通信,组成智能化功能的网络;二是射频识别技术的物流网,是借助物品物件的标识,加强物流和物流信息的管理,并借助对信息的整合,组成智能信息挖掘;三是数据“泛在聚合”意义上的物联网,其认为物联网早就了很大的数据海洋,应该借助对里面的每个数据实施属性的准确标识,全面实现数据的资源化,这不仅是互联网进一步发展的必然要求,而且也是物联网的使命所在。

3 消防监督检查业务中对技术的要求

消防监督检查工作,任务比较繁琐。这项工作的进行,不仅需要检察人员熟悉各类规范和标准,还要求其对建筑的结构内部的消防设计以及消防设施方面的问题进行深入的了解,任何的偏差都有可能会是检查对象遭到错误的评判,由此而忽视火灾的隐患性,最终可能导致在某种特定的条件下带来无法挽回的火灾损失。在建筑审核的过程当中,消防检查业务的主要工作包括建筑结构内部的消防设计、固定的灭火设施、消防系统的供水设施,以及自动报警设施等是不是符合相关的规定。然而,在日常的检查过程,各类消防设施的状况仍旧需要检查。在这种状况下,这么繁重的检查项目都由防止火灾的检查人员依次的的进行排查的,这样一来,除了工作量大的弊端之外,经常的疏漏以及偶尔不必要的火灾隐患也就在所难免了。

针对消防检查业务牵涉到这么多的消防设施,而且,这些设施的状态会随着时间的变化而发生变化。倘若物联网技术可以在消防检查这一领域中得到应用的话,消防检查工作的准确性和工作效率就会得到提高,从而降低火灾隐患。

4 消防监督检查业务中物联网技术的应用

到目前为止,在消防业务中,物联网技术还没有得到广泛的应用。同时,在监督检查业务中也还没有得到相应的运用。在进行消防监督检查工作时,新兴物联网能不能得到相应的运用,能不能使监督检查的负责人员繁重的工作量得以降低,能不能使自动化的监督检查得以全面的实现。这些问题都能从消防工自身的要求以及物联网技术能否实现来考虑。假如真是这样,那么,在进行消防监督检查工作时,物联网技术会有很广阔的使用前景。

(1)从消防监督业务的需求方面看,对这么多设备的检查应用物联网来解决问题。假如建筑结构内部的各种类别的消防设施都安装上了电子标签的话,检查人员就可以利用物联网技术来自动读取各种类别的消防设备的情况,进而就能够观测了解各种类别的消防设施在物联网应用终端的状态,从而对其实进行定时或是不定时的检查。另外,在所有的大型建筑的内部都有消防控制室,而消防控制室里面的控制设备则负责对各种类别的消防设备情况进行监控,假如在控制室内的控制实施上安上数据的采集装置,与此同时也规定数据的采集装置能够和消防监控中心,或者是信息中心的计算机或者服务器相连接。那么,检查人员就能够直接的经由监控中心的终端或者是经由从服务器调取的相关的数据,以此来实现对检查目标的定期的检查。

(2)从网络角度看,互联网是物联网技术的基础,如今公安消防部队专门设置了贯通全国的专用网络,这些网络不仅包括处理日常互联网的数据,借助建立云存储和云计算框架,完全可以做到对大量监控数据的传输与处理工作。假如容量不够的话,还可以通过与公共网络来完成海量数据的传输和处理。所以,在网络层这一层面上,物联网完全可以实现成为消防监督检查工作的最好的帮手。

(3)从应用角度看,物联网可以给用户提供各种数据,供用户进行数据的分析与理解。此类数据还能够当作消防一体化业务平台的基本数据,便于消防部门间开展工作。实际上,物联网在消防部门的运用已得到了初步发展。公安部消防局在2011提出,要把物联网运用到消防领域中,从而提高消防各部门的工作水平和效率,确保火情报警的正确性,节约报警的时间,随时对火灾进行监控等功能。

5 结语

综上所述,对物联网技术的充分利用,既能在很大程度上提高消防工作的效率,又能为消防安全提供强有力的保障。对于物联网技术的研发和应用,在加快了社会信息化发展的同时,也为消防技术设备的研究提供了宽广的发展前景。

参考文献

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【关键词】消防安全管理;物联网技术;信息化应用

物联网技术能够实现信息的智能收集与传递,不仅可以降低人为误操作带来的安全隐患,同时也可以提高消防工作效率,阻止火势的蔓延,保障人民群众的生命财产安全,加强消防信息化建设,就要在消防工作中利用物联网实现资源的有效整合与利用。

1物联网技术

物联网技术是在互联网技术之上研发的一种先进的计算机技术,由于我国对物联网技术的研究较早,目前,物联网技术在各行各业中都有着广泛的应用,极大程度的促进了我国现代化建设。物联网技术的技术核心是将网络技术做了延伸和扩展,将移动终端设备与互联网相连接,如全球定位系统、红外感应器、激光扫描仪等,通过移动终端设备实现信息的交换,达到智能监控与管理的目的,运营模式有M2M、SaaS等。物联网以其智能化以及优越性在消防安全管理中有着重要的应用,尤其针对于高层建筑、高铁、地下建筑的消防安全管理有着更大的意义,更大的责任,只有加强消防信息化建设,才能有效的保障社会群众的生命财产安全,物联网在消防信息化中的应用主要表现在感知功能与传输功能上,通过手持机等移动终端设备来实现智能的感知功能,通过无线网络实现信息的传输功能,最终作用于消防系统中,另外,物联网技术还可以应用于消防事业管理,将数据导入到消防档案系统中,实现统一管理与消防的合理调度。

2物联网技术在消防信息化领域中的应用

2.1更新基础数据库

数据是系统的重要组成部分,完善的数据不仅可以帮助系统做出正确、科学的分析,同时也能够提高数据的利用率,但是我国目前的消防信息系统数据过于陈旧,资源利用率不高,在资源共享方面难以提供全面的数据,极大程度的限制了我国消防信息化的进程,因此,将物联网技术应用在消防信息化领域中,能够有效的对数据进行录入与分析,区别于过去数据单独录入存在重复率极高的弊端,物联网能够实现数据的平移,达到资源有效整合的目的,消防信息化领域中,将灭火救援、队伍整改以及后勤保障串联在一起,实现统一管理,利用物联网技术可以将消防指挥中心与客户终端相连,在火灾发生时,能够及时的采取正确的灭火措施,疏散人群,避免造成更大的损失。另外通过为消防人员配置移动终端设备,能够最大程度的提高资源的利用率,促进消防事业的发展。

2.2实现消防车辆智能调度

在灭火过程中,对消防车辆、消防员和灭火药剂的调度有着重要的作用,高效的调度能够帮助消防队员及时的采取灭火措施,在火势尚能控制时降低安全事故的发生几率,保障人民群众的生命财产安全。因此,将物联网技术应用于消防的调度中,通过RFID技术与消防车辆的水泵与发动机相连,能够在灭火过程中,对于消防车的水量以及发动机状态做到实时的了解,便于消防指挥中心的指挥工作,通过物联网技术,将数据进行智能收集与传递,此过程不依赖于人工操作,不仅能够避免在数据收集与传递中的人工误操作,同时也大大节约了沟通的时间,数据可以直接在PDA或消防指挥系统中显示,为消防指挥中心制定出正确的灭火方案赢得了时间。

2.3提高消防工作人员的安全保障

火灾现场情况复杂,尤其是在高层或地下建筑环境中,人员密集,疏散空间狭小,使得消防人员的危险系数增大,特殊的环境也加大了灭火救援的难度,因此,将物联网技术与消防员相连,在消防防护服中安装芯片,如湿度探测器等传感设备将每一名消防员的基本信息通过网络反映到消防指挥系统中,不仅可以使指挥员识别出火灾现场的温度、湿度以及有害气体的浓度,从而及时调整灭火方案,另外移动终端设备还会反映出消防员的身体状况,使指挥员及时下达撤离命令,有效的规避风险,保障消防员的安全。

2.4实现消防设施的动态管理

消防设施主要是指自动化灭火设施、灭火器、消防水源等等。目前我国消防部队尚没有对消防设施采用统一的管理,自动化灭火设施等是阻止火灾蔓延最为有效的途径,尤其在消防救援力量未赶到火灾现场时,自动化灭火设施的合理使用能够最大程度的保障人民群众的生命财产安全。消防水源是灭火救援的基础设施之一,合理的利用可以达到最大的灭火效果,因此,将物联网技术应用到消防信息化领域中,通过在消防设施中安装GPS芯片合一实时了解消防设备的位置,通过安装RFID芯片,能够是实时了解消防设备的使用情况,便于统一管理和调度。

3结语

综上所述,物联网技术在消防信息化领域有着广泛的应用,不仅可以更新基础数据库、实现消防车辆智能调度、提高消防工作人员的安全保障同时也能够实现消防设施的动态管理,不仅最大程度的保障了社会人民群众的生命财产安全,同时也极大促进了我国消防事业的现代化建设。

参考文献

[1]段祥永.信息化、数字化、自动化技术在消防指挥中心指挥平台和信息管理系统的实践与运用[J].计算机光盘软件与应用,2013,01(16):105-106.

[2]李惠菁,大校.以信息化为主导以“智慧消防”为推手全面提升上海消防工作和部队建设水平[J].新安全东方消防,2014,02(04):34-38.

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【关键词】 LTE无线通信技术 物联网技术 结合 实际应用

引言:

二十一世纪是信息知识年代,随着计算机、网络技术的发展,计算机、网路技术广泛应用在社会各个领域,极大的方便了人们的生活和生产。移动互联网的发展极大促进了无线网络的发展。而物联网技术连接了所有信息技术。LTE无线通信技术具有较高的数据传输量和传输速率,因此在物联网中得到广泛应用。如何利用两者的优势,更好的为社提供服务,是当下物联网以及LTE技术所要解决的难点。

一、物联网和云计算分析

1.1物联网

物联网是新一代信息组成的形式,是物物相连的网络。物联网包含两层意含义:第一,物联网的基础和核心依然是互联网,物联网是在互联网的基础上发展和扩展的网络。第二,用户通过网络扩展和延伸的任何物品进行了通信和信息交换就是物物相息。互联网通过智能感知等技术,实现互联网与物品之间的连接,从而实现信息的交换和传输,它是一种集识别、追踪、定位、监控的新型网络技术。虽然目前物联网还处于初步发展阶段,但是却在很多领域得到了广泛的应用。比如汽车交通、医疗、电力以及环保领域。物联网技术能够得到快速发展,主要是由于该技术与传统信息交流技术不同,它能够实现不同领域的信息交流。

1.2云计算

云计算是一种新型的计算模式,目前关于云计算的定义还没有一个明确的定义。目前关于云计算普遍接受的是美国国家标准与技术研究院的定义:云计算是一种按照使用量付费的模式,它能提供按需、便捷、可用的网络访问,用户只需要投入少量的管理,就能快速使用这些资源。云计算是在虚拟的环境下使用的一种计算方式。云计算分布在大量的计算机上,用户只需要通过互联网就能连接或者切换到相关应用上,从而实现对计算机系统和存储系统的访问。云计算具有:超大规模、虚拟化、可靠性高、通用性、按需服务、使用价格方便等优点,因此短短几年时间在中国发展很快。很多大型的互联网都开始对云计算进行研究,并提供相关的服务。比如国内的百度、奇虎360等企业,都对其进行了大量的研发。

二、物联网中的特殊业务模型

物联网作为新经济增长的战略产业,目前在市场上已经取得了较好的效益。目前物联网的主流业务模型包括各种类型的业务、数据包频率、属性、描述、终端密度等内容。物联网的数据模型比较小,高频率的业务类型只有类似QQ这种,QQ是一种时常在线的业务,计算量小,用云计算很容易造成资源的浪费,这也成为了物联网发展的障碍。所以利用LTE无线通信技术扩展无线网络业务,很有必要。

三、LTE无线通信技术在物联网中的实际应用

将LTE无线通信技术应用在物联网业务中,需要局域网以及实现物联网的控制器和价格传感器,通过LTE通信技术进行连接,这样物联网中海量的数据信息能够通过局域网里进入到LTE无线通信系统中。LTE无线通信技术和传统的通信技术不同,它利用OFDM技术,将无线网络中的信息传输通信通道转化为若干个小型的信息传输通道,这样便于数据信息进行快速转换,便于网络资源的管理和控制,从而提高LTE无线通信技术对高频率、小规模业务数据包的传输。手机作为当下应用最广泛的无线通信中断设备,通过无线网络,手机就能实现人与人之间的交流和沟通,和核心网信息的传输。

在数据传输过程中,LET核心网络没有建立相关的释放功能,所以系统只有接到接入网的消息以后,才会对核心网络进行释放。从接入网的角度考虑,需要对核心网的QCI无线承载设置一定的参数,并及时对接入的网络进行调试,保证用户数据可以实现资源共享。在保证设备配置灵活性的前提下,充分利用各项资源。当系统在运行的情况下,数据如果在系统规定的时间内还没有显示出来,那么系统会自动进入到非连续接受的省电模式中,并根据业务层面不同的参数进行调整。

四、结束语

随着信息技术的发展,信息技术广泛应用在人们的生活和工作中。然而随着社会的发展,LTE技术也必须紧跟时展的步伐,对日常生活和工作中的通信技术进行完善和改进,从而将无线通信技术向高速化、现代化、精准化方向发展,促进我国宽带信息技术的发展。

参 考 文 献

[1] 李乔.LTE无线通信技术与物联网技术的结合与应用[J].中国新通信,2014,(12):56-56.

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关键词:物联网技术;RFID技术;Wi-Fi技术

引言

物联网一词已渗透到我们的日常生活之中,行业都能看到物联网的踪影,如智能家居、智能交通、智能城市、智能校园等等。随着科学技术及信息化的不断革新,不可否认其很大程度上改变了人们的生活和学习方式,目前校园网在物联网技术的支撑下更是对教育管理模式提出挑战。

1 物联网技术

1.1 物联网的定义

物联网是在RFID无线射频识别技术、传感器、二维码技术等感知技术的基础上,通过有线或无线网络进行信息交换和通信,对物品实现智能化识别、定位、跟踪和管理的一种网络。通过物联网技术可以随时随地对信息和物品进行采集,实现对实体物品的全面感知,再利用无线网络将信息进行实时传输,在信息处理层对接收到的信息进行智能处理,实现人与物时时刻刻的沟通和控制。

1.2 物联网的基本架构

(1)信息感知层,是物联网的基础,处于物联网的最底层,该层包括传感器、电子标签、阅读器和摄像头等数据采集设备,使用的技术主要有射频识别技术RFID,短距离无线通信技术等,主要功能是获取世界中的信息和自动识别监测对象。(2)信息传输层,是物联网的中间层,主要工作是将感知层获取的数据传输到应用层,该层是在基于现有互联网之上,负责感知层和信息层之间数据可靠安全的传输和信息的控制。(3)信息应用层,包含物联网的中间件、云计算和应用设备。中间件是硬件和软件之间的计算机软件,通过标准接口和协议把通用的服务封装起来。该层的主要功能是对数据进行融合、分析和处理,并通过各种终端移动设备与用户进行交互,实现智能化和自动控制化。

2 基于物联网的智慧校园

基于物联网技术的智慧校园建设,原理是通过RFID技术、无线传感技术、定位等,对校园里需要感知的对象进行识别;接着再用标签读写器、智能终端设备接收对象的信息,通过有线或无线网络将信息精准的传送到信息处理层,信息处理层将数据进行汇总和融合后,传输到校园的各个指挥中心系统,指挥中心系统通过对得到的信息进行智能分析后,校园管理部门能够实时掌握各个对象的详细信息,从而给校园提供一个安全决策的依据。

3 物联网技术在智慧校园的应用实例

3.1 实例概述

目前,学校在实现智能校园时,最基础就是要先建立学生考勤管理系统。传统的学校考勤制度是通过人工登记考勤,这种模式效率低下、速度慢,数据统计起来费时费力,但学生的考勤是学校一直以来最重要的一个管理环节,因此,在现代科技信息时代,建立学生考勤管理系统是每个学校首先考虑到的。文章将物联网技术应用到实现学生考勤管理系统中,分析物联网技术在考生考勤管理系统中的智能性及自动化,让学生在携带一个含有RFID芯片的学生卡的情况下实现考勤的管理,同时解决人工考勤系统遇到的难题。

3.2 系统功能

该考勤系统实现的功能有校门口安全管理、自动识别身份、违规进入报警和考勤数据处理,具体如下:(1)考勤登记:读取学生卡芯片中的电子标签信息,并将数据实时传输到后台管理系统,并能够在终端系统显示出学生的相关信息,如学生资料、门点的方位等,如果遇到没携带卡却进入感应区域,还能够及时自动发出警报信息。(2)查询信息:可以利用终端对学生的信息进行查询,如所在班级、专业、考勤记录和报警记录等。(3)统计功能:系统可以生成一些报表,还可以按照自定义条件对数据进行统计。报表可以按照用户需求导出相应的文件格式,为其他应用软件或管理系统使用。(4)系统管理:学校系统管理员可以登录系统管理后台对系统的参数进行初始化设置和修改,对其他非管理员用户设置应有的权限,还可以设置硬件设备的参数等。

3.3 系统流程

学生在入学注册后,学校需将学生的相关信息录入到考勤管理系统中,与电子标签绑定后制作学生卡,学校大门口会安装摄像感应器,学生携带学生卡在进入学校大门时,阅读器将读取学生卡信息,通过RFID中间件进行数据过滤,有效的数据通过网络会上传到数据库与信息进行核对,如果能够匹配,登记出勤并放行;如无法匹配,则提示报警信息,由保安人员进行处理。文章的学生考勤管理系统流程图如1所示。

图1 学生考勤管理系统流程图

3.4 关键技术

3.4.1 系统运行环境

操作系统:Windows 2003以上操作系统。

软件框架: framework 3.5以上,支持XML标准数据交换格式

数据库:采用Sql Server 2008

开发软件: Visual Studio 2008编程工具

3.4.2 物联网关键技术。文章的物联网设计使用RFID标签、传感器等设备,一般情况下,这些处于信息最底层的设备都会24小时全天候保持启用状态,这就要求数据传输网络必须具有成本低和耗能低的特点。因此,文章选用具有该特点的Wi-Fi短距离传输通讯技术,这也是目前大多数物联网构建所使用的通讯技术之一。(1)Wi-Fi技术。Wi-Fi是在IEEE802.11系列协议的无线网络的基础上制定的标准。目前,智能手机、电脑、相机等有数据传输功能的电子设备几乎都支持Wi-Fi连接,它的信号源由ADSL等有线网络提供,通过具有无线功能的路由器发射信号,它使用开放的2.4GHz微波频段,最高速率可达到54Mbps,传输距离在100到300m之间。(2)射频识别技术(RFID)。RFID系统由电子标签、阅读器、天线和后台数据管理系统组成,是Radio Frequency Identification的缩写。本学生考勤管理系统中,将RFID系统应用到校门口的感应区域中获取学生进入学校的信息。

4 结束语

文章在介绍物联网技术和智慧校园概念的基础上,通过一个实例分析物联网技术应用到实际校园的学生考勤管理系统中,给校园管理带来的便捷性,可以很明显的看出,与传统的人力考勤系统相比,体现出很大的优越性和智能性。随着信息化和科技化的深入发展,物联网技术还将会得到更进一步的应用,势必会渗透到我们的日常生活之中。

参考文献

[1]徐鲁宁,郭晓功.基于物联网技术的学生智能考勤系统设计与实现[J].九江职业技术学院学报,2014(3).

[2]王霏.基于物联网技术的智能校园应用的可行性分析[J].计算机光盘软件与应用,2014(18).

篇10

[关键词]物联网技术 小型采集设备 楼宇综合管理 应用

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)45-0252-0447

引言

随着科学技术的不断发展,物联网技术也得到了快速的提高,物联网技术是继互联网、计算机之后,信息产业的第三次革命,是引领未来经济增长的一个重要因素,尽管物联网技术现在还不够成熟,但它的发展势如破竹。物联网技术能够实现实时采集任何需要监控、连接、互动的楼宇智能化实体和过程,能够采集其声、光、电、热、化学、力学、位置等各种所需要的信息;并通过各类可能接入的网络,进行物与物、物与人的连接,以实现对物品和过程的智能化感知、管理、控制和识别;在楼宇智能化系统中具有广泛使用的前景。

一、基本概念

1、 物联网技术

物联网的最初是叫做传感网,1999年开始出现了物联网这个概念,2005年得到普及,2009年开始了大发展。物联网就是人与物、物与物直接相互连接传递信息与控制的网络,其本质还是一种互联网。这有两层含义:第一,物联网技术的基础和核心内容仍然是互联网技术,是在互联网基础上的延伸和扩展的一种网络技术;第二,其用户端扩展和延伸到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。物联网被誉为 相继计算机、互联网与移动通信网络之后的有一次信息产业的浪 潮,互联网只是将计算机连接起来网络化,而物联网则是能够将世界上的一切事物都连接起来形成无奇不有的庞大网络。物联网(The Internet of things )的准确定义是:通过射频识别(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 互联网相连接,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概念。比如超市收银台所用的结账系统、各种监控系统、还有各大银行所 提供的刷卡服务和 atm 自动取款服务以及现在被广泛应用的 gps(global positioning system)全球定位系统等等。

物联网技术是一种对传统思维的突破。过去物理设施和网络设施是分开的,机场、公路、房屋建筑物等等实体的世间万物是一路,而数据、宽带等等虚拟的“互联网”是一路。在“物联网”时代,就是将“现实的世间万物” 和 “虚拟的互联网”整合在一起,成为一个统一的网络。全球全世界的运转将会以此为基础,无论是经济管理、生产运行、社会管理,乃至个人生活都将运用到物联网技术。

与其它国家相比,我国的技术研发水平处于世界前列,有着重大的影响力和发展优势。经过了近十几年的努力发展,已经初步形成了现在物联网的体系。物联网在中国迅速崛起主要由于我国在物联网方面的几大优势。第一,我国早在1999年就启动了物联网核心传感物联网技术网技术研究,研发水平处于世界前列;第二,在世界传感网领域,我国是标准主导国之一,专利拥有量高;第三,我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一;第四,我国无线通信网络和宽带覆盖率高,为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持;第五,我国已经成为世界第二大经济体,有较为雄厚的经济实力支持物联网发展。

物联网在中国高校的研究,当前的聚焦点在南京邮电大学。作为“感知中国”的中心,无锡市2009年9月与北京邮电大学就传感网技术研究和产业发展签署合作协议,标志中国“物联网”进入实际建设阶段。协议声明,无锡市将与北京邮电大学合作建设研究院,内容主要围绕传感网,涉及光通信、无线通信、计算机控制、多媒体、网络、软件、电子、自动化等技术领域,此外,相关的应用技术研究、科研成果转化和产业化推广工作也同时纳入议程。

为积极参与“感知中国”中心及物联网建设的科技创新和成果转化工作,保持、扩大学校在物联网研究领域的优势,2009年9月10日,全国高校首家物联网研究院在南京邮电大学正式成立。在实验室,一些“物联网”产品已经初见雏形。此外,南邮还有系列举措推进物联网建设的研究:设立物联网专项科研项目,鼓励教师积极参与物联网建设的研究;启动“智慧南邮”平台建设,在校园内建设物联网示范区等。

2、基于物联网技术的小型采集设备

小型采集设备是采集数据的一种小型设备。数据采集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理。小型采集设备是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的数据采集系统。

基于物联网技术的小型采集设备是一套集智能传感终端、智能控制终端、信息传递终端、用户存储管理、智能组网技术、智能服务发现技术、数据融合算法等模块与一体的复杂设备。

3、楼宇综合管理系统

近年来国内高层建筑不断兴建,它的特点是高度高、层数多、体量大。面积可达几万平方米到几十万平方米。这些建筑都是一个个庞然大物,高高的耸立在地面上,这是它的外观,而随之带来的内部的建筑设备也是大量的。为了提高设备利用率,合理地使用能源,加强对建筑设备状态的监视等,楼宇综合管理系统也就应运而生。

楼宇综合管理系统是智能建筑的重要组成部分之一。楼宇综合管理系统是对建筑物(群)内设备与建筑环境的全面监控与管理,为建筑的使用者营造一个舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境,并通过优化设备运行与管理,降低运营费用。楼宇综合管理系统涉及建筑的电力、照明、空调、通风、给排水、防灾、安全防范、车库管理等设备与系统,是智能建筑中涉及面最广、设计任务和工程施工量最大的系统,它的设计水平和工程建设质量对智能建筑功能的实现有直接的影响。

智能楼宇综合管理系统是以实现各专业子系统之间的信息资源的共享与管理、各子系统的互操作和快速响应与联动控制,以达到自动化监视与控制的目的。它追求的目标是:信息资源的共享与管理、提高工作效率和提供舒适的工作环境、采用“分散控制、集中管理”的模式,尽可能地减少管理人员和节约能源、能适应环境的变化和工作性质的多样化及复杂性和应付突发事件的发生。

根据智能建筑的特点和业主对楼宇智能化系统工程的实际功能需求,必须在智能建筑硬件设备的基础上建立一个具有高度开放性、兼容性、便利性于一体的楼宇综合管理系统。进而才能提高系统管理和维护的自动化水平和协调运行能力,真正实现功能集成、网络集成和软件界面集成的设计目标,为智能建筑提供了高效、快捷的超值服务和管理。

二、物联网的应用

物联网与其说是网络, 不如说是应用。对物联网的定义、内涵及特征的梳理让我们认识到, 物联网是一整套立体的、丰富的、适应性很强的概念体系。在推进物联网发展的时候, 需要依据不同时期不同的出发点, 规划一条既符合科技创新规律, 又适应我国工业、信息通信业当前发展水平和一个时期的发展潜力, 并有利于在激烈的国际竞争中快速建立起竞争优势的发展道路, 以更好地满足经济社会发展对物联网的总体需求。

1 物联网在智能城市中的应用

国内的一些地方已经开始对物联网进行了应用性开发, 运用物联网技术, 上海移动已为多个行业客户度身打造了集数据采集、传输、处理和业务管理于一体的整套无线综合应用解决方案。最新数据显示,上海移动目前已将超过10 万个芯片装载在出租车、公交车上, 形式多样的物联网应用在各行各业大显神通, 确保城市的有序运作。在上海世博会期间,车务通 全面运用于上海公共交通系统, 以最先进的技术保障世博园区周边大流量交通的顺畅;面向物流企业运输管理的“e物流”,将为用户提供实时准确的货况信息、车辆跟踪定位、运输路径选择、物流网络设计与优化等服务,大大提升物流企业综合竞争能力。

2 物联网在能源管理与公共事业中的应用

预计到2020 年, 中国将成为世界上最大的能源消费国。由于电网系统效率低下, 发电和输电过程中浪费非常严重。现在, 我们可以利用高科技对事物有更透彻的感知和度量, 不管是安装在室内的计量器还是发电厂里的涡轮。所有这些感知和度量支持我们更好的收集信息和数据, 透过先进的分析工具产生智能洞察, 再以此实时地做出更好的决策。仪表管理技术的进步使个人和企业可以选择使用能源的方式和时间, 这就为使用风能和太阳能等利于环保的能源奠定了基础。对于电力提供商而言, 智慧的电力意味着更高的电力的可靠性和电力质量, 更短的停电恢复时间, 进而实现更高生产率和对电力潜在障碍的防护, 从而更精确地预测需替换的资产设备及支出。智能电表与停电智能管理已经应用。

3 物联网在交通管理中的应用

交通规划者已开始努力促成多个系统的集成, 并在各种交通类型、多个城市甚至国家或地区之间整合费用和服务。智慧的交通系统可以缩短人们的空间距离,(提高生产效率、降低旅程时间和加速突发事件交通工具的响应速度) ,也可保护环境(如改善空气质量、降低噪音污染、延长资产生命周期、保护古迹、景点、住宅) 。

4 物联网在物流业中的应用

物流供应链, 中国物流成本所占GDP百分比一直都高于发达国家, 这反映出供应链运营效率低下的体制性问题。仅以2006 年为例, 中国物流成本占整个GDP的18%,而日本为11%,美国为8%,欧盟仅为7%。在这18%中,运输成本总计超过55%,而存储成本达30%。法规、基础设施和运营等三大瓶颈是中国供应链低效的深层原因, 这不仅削弱了中国企业的竞争力, 也会妨碍内部货物流以及国内需求的扩大。智慧的供应链将促使物理网络和数字网络融合, 将先进的传感器、软件及相关知识整合到系统中。智慧的供应链的价值在于我们可以从各种数据中抽取有价值的信息。包括基于地理空间或位置的信息、关于产品属性的信息、产品流程、条件、供应链关键业绩指标等, 以及数据流的速度。智慧的供应链可以满足21世纪的需求, 它可以提高效率(如动态供求均衡、预测事件检测和解决、旨在降低库存的库存水平和产品位置高度可视性) 、降低风险( 例如降低污染和召回事件的发生频率及其影响、减少产品责任保金、减少伪劣消费产品),也能减少供应链的环境保护压力(如降低能源和资源消耗、减少污染物排放) 。

5 物联网在通信行业的应用

通信行业,在“2009年中国国际信息通信展览会”上,中国移动展出了手机支付,这就是典型的物联网概念应用。手机支付实际上主要是手机SIM 卡的更换,由普通SIM 卡更换为RFID-SIM卡,而不需要对手机进行更换。

用户在消费时,只需要将手机从接收器上轻轻一扫,就可以方便进行各种购物,以及获得详细的费用清单。中国电信一直在推介自己的全球眼技术, 其实就是远程监控的物联网应用。比如上海海关都采用中国电信的远程监控系统, 通过画面可以对货物进行通关检查, 也减少人力。中国联通日前在上海推出了公交卡手机,通过刷手机可以实现公交车票支付,这些都是典型的应用。

在“物联网”普及以后,用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。物联网的推广将会成为推进经济发展的又一个驱动器,为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。

按照目前对物联网的需求,在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签, 这将大大推进信息技术元件的生产,同时增加大量的就业机会。

其它如医疗、城市建设、精细农业等也已展开应用。

要建立一个有效的物联网,有两个重要因素。一是规模性,只有具备了规模, 才能使物品的智能发挥作用。一个城市有100万辆汽车,如果我们只在1万辆汽车上装上智能系统,就不可能形成一个智能交通系统;二是流动性,物品通常都不是静止的,而是处于运动的状态,必须保持物品在运动状态,甚至高速运动状态下都能随时实现对话。

物联网在各个领域的应用现状和未来的发展状况表明, 各个行业对于物联网的需求程度不一, 侧重点更是千差万别。基于目前物联网技术的发展状况, 可以预见, 物联网正在快速地走进人们的生活, 它的实际应用将分以下三个步骤实现: 实现物体的自我感知功能; 物与物之间相互联系, 交换信息; 系统通过分析物联节点的信息, 做出最优化的调整策略, 控制整个系统超优化方向做出改变。

目前物联网的发展正处起步阶段, 仍然面临技术完备性不足、产品成熟度低、成本偏高等诸多制约因素, 但目前良好的外部环境, 将有利于这些问题的解决。相信在不久的将来我们一定会看到一个充满生机与活力的物联网。

三、基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用能够解决的问题

基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用能够解决的问题,是针对楼宇内的各个业务系统的监控对象、运行参数等实现无线数据采集的智能楼宇数据采集。主要有:

一、布线成本高:楼宇内的布线是相当多的,不仅多而且布线也相当复杂,成本就更高了。据统计,一个工程的百分之六十左右的费用将会应用于线路的铺设上,这对工程建设来讲是一笔相当大的费用,线路的铺设主要包括光线、双绞线、同轴电缆等;此外对于楼宇综合布线中存在的重复布线不但增加不必要的成本,也会降低安全可靠系数。

二、灵活性差:布线是在工程施工初期进行的,然而,一旦布线完成之后很难再次修改或添加。例如当初只考虑控制信号传输,可能只需要双绞线就可以了,但是随着信息数据的不断增多,双绞线的传输能力已经不能够满足大量数据的传输,这就需要对楼宇内的线路进行更新,重新布置光缆。

三、标准不统一,由于现在生产智能楼宇设备的厂家越来越多,生产出的产品质量也参次不齐,最终会导致不同厂家的产品无法共用,然而,在具体施工时有的厂家提供的产品很好用,而有的厂家提供的产品又很难满足用户的需求,这将增加施工难度。

四、施工周期长,智能楼宇的布线周期长,布线时间需要一直跟踪楼宇的建设,从施工初期到施工结束;这将会浪费巨大的人力物力,由于长时间的跟踪布线,容易使得布线出现疏漏和布线错误,这会对工程施工带来影响。

基于物联网技术的小型采集设备的出现就是要解决以上四个大问题,通过对楼宇内的各个业务系统的监控对象、运行参数等实现无线数据采集,来对楼宇进行综合管理。因此,基于物联网技术的小型采集设备将会得到广发的应用,它也是楼宇综合管理系统的发展方向。以本项目的技术为基础,依托移动的无线网络,可以将应用范围扩展到多种与人类活动与环境密切相关的领域中,如环境监测、森林防火,施工安全等领域;在获得可观的经济效益的同时,也会带来巨大的社会效益,所以,基于物联网技术的小型采集设备在不久的将来会得到普及。

四、楼宇综合管理系统的发展现状

随着上世纪九十年代,智能楼宇的理念进入我国,并逐渐影响着我国的建筑行业,使得楼宇逐渐趋于智能化,到本世纪初,随着中国各地高楼大厦的涌现,智能楼宇已经得到了人们的普遍认可和广泛使用;这就要求作为智能建筑管理的核心--楼宇综合管理系统,必须快速的发展。

传统的基于现场总线的楼宇综合管理系统存在着成本高、维护难、扩展难等不足。网线通信技术能够较好地解决上述问题,具有成本低廉、方便灵活、宽带高等特点。因此,基于物联网技术的小型设备将会得到广泛的应用,它也是楼宇综合管理系统的发展方向。

目前,楼宇综合管理系统的应用主要集中在建筑公共资源上,主要包括供配电、照明、空调、冷热源、给排水、电梯自控、安防与消防、综合保安、车库管理、自动抄表等子系统。然而,随着无线网络技术应用的不断深入,安全、便捷、舒适、节能的工作生活环境的内涵不断丰富,随着物联网技术的小型采集设备研究的进一步深入,研究范围也将进一步扩展,将扩展到环境保护和家庭生活空间。

现阶段,我国楼宇综合管理系统还存在着很多问题,如子系统众多设备鱼龙混杂、接口和通信标准缺失、模拟系统任占主流、缺乏专业的管理系统开发商等。

1、管理子系统众多设备鱼龙混杂:

通常的楼宇自动化包含的子系统包括很多,如综合布线系统、电力供应与管理系统、照明控制与管理系统、空调系统的检测与控制系统、给排水系统的检测与控制系统、停车场管理系统、消防与安防管理系统和物业管理系统等等。对这些系统进行集成、信息采集,并对每个管理系统进行深入的了解,掌握各管理子系统的工作流程。在这些子系统中,每种设备的类型都有可能出自不同的厂家,其产品成熟度,功能接口都无法统一,往往在对接协议的获取过程中严重影响工程商和客户的协议对接的准确性,这将会导致对接的不完整性。

2、接口与通信标准缺失:

智能楼宇的管理系统标准有很多,且每个子系统都有不少标准,但一般都是功能描述和验收类的标准,缺少接口类和子系统间的通讯标准。目前,还没有官方规定的接口标准;因为没有接口标准,就无法达到统一管理各个子系统的要求,这就严重影响智能建筑的总体运行。接口与通信标准的缺少,严重影响着楼宇的综合管理。

3、缺乏专业的管理系统开发商:

楼宇管理涉及的管理子系统比较多,这就对管理系统提出了更高的要求,综合管理系统需要高度抽象的框架、较强的接入能力和多样化的展示能力。目前,我国的楼宇综合管理系统的提供商主要有两大类:国外的专业管理系统厂家和国内的管理系统厂家,由此可见,我国要加强对小型采集设备的开发,加强对楼宇综合管理。

随着楼宇综合管理系统的发展与物联网技术的普及,传统的3A说法将慢慢退去,系统将趋于统一,OAS、CAS、BAS之间的界限将更加的模糊,到最后将不再有这些区分,系统集成将更加简便,楼宇综合管理系统的成本也将进一步下降。

基于物联网技术的小型采集设备不但要体现方便易用这个特性,更要体现各子系统接口的标准统一。不同的厂商按照统一的接口标准可以自由开发具体功能,例如一个用户组建了A厂商的楼宇综合管理系统,但该用户一年后看上了B厂商的楼宇综合管理系统,然而,这个用户只需要购买他所看重的那个楼控产品,打开电源,则该产品就能通过采集设备接入到现有的物联网中,正常执行其功能。

五、基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用详细技术内容

基于物联网技术的小型采集设备是一套集智能传感终端、智能控制终端、信息传递终端、用户存储管理、智能组网技术、智能服务发现技术、数据融合算法等模块与一体的复杂设备。该设备不但具备基于物联网技术的智能楼宇采集系统的先进性,更体现着智能楼宇系统的标准化程度,所以,该设备将成为智能楼宇采集系统中的核心。

本项目将围绕着物联网在楼宇系统的特性,并主要针对数据采集、传输、加密三个方面:一是数据采集,实现多种楼宇数据到数据采集设备之间的链接和传输;二是数据传输,通过数据采集设备和楼宇管理中心数据服务器发送采集数据;三是数据在传输过程中的安全性。

1、数据采集技术

计算机处理的是数字量,而外部的信息大部分是连续变化的物理量,我们就必须把这些物理量转化成数据量传输到计算机中,因为计算机只能识别二进制的数字量。然而,数据采集技术主要就是对这些物理量进行采集并处理成数字量;例如温度、压力、速度,要将这些信息送入到计算机中进行处理,就必须先把这些连续的物理量,进行转化,转化成数据量,导入到计算机中。计算机是数据采集的核心,完成对整个采集过程的控制、对采集的数据进行处理。

在楼宇通讯中,数据采集技术就显得尤为重要。;楼宇自控通讯协议符合国家相关行业的通讯标准协议,符合国家通讯标准协议是;楼宇自控通讯的先决条件,这样楼宇的信息才能正常通讯。然而,根据楼宇自控系统接口特点,采集设备与前端设备之间采用标准的Modbus、OPC或BacentIP协议,传输方式以zigbee或rfid技术为主,根据现场实际情况两种传输方式可以组合使用。

2、数据传输技术

数据的传输技术,楼宇内网络硬件资源丰富,几乎覆盖到每一栋建筑,可以利用以太网或wifit等方式传输数据,可以降低数据传输成本,提高数据传输的稳定性,因此,数据传输以太网为主。部分前端设备受环境限制,选用无线网络将采集数据上传到监管平台数据服务器。

无论采集哪种无线组网方式能减少布线、施工的工作量。具有以下几个优点:

一、成本低:物联网技术,一般是在“物”里嵌入智能芯片,采用嵌入式处理器和存储器,就单个节点而言,硬件成本相对而言是比较低的。采用开放的简化Zigbee协议栈,工作在2.4GHz免执照的ISN频段。

二、组网能力强:数据的传输技术必须支持树状、星状、网状等多种组网方式,网络的布设和展开无需依赖任何预设的网络设施,节点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为,节点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。

三、对等网络多冗余、可靠性高:在数据传输中,所有节点地位平等,是一个对等式网络。节点可以随时加入或高开网路,任何节点的故障不会影响整个网络的运行,具有很强的抗毁性。

四、多条路由:在数据传输过程中,节点通信能力有限,覆盖范围只有几十米到上百米,节点只能与它的邻居直接通信,如果希望与其射频覆盖范围之外的节点进行通信,则需要通过中间节点进行连接。

3、数据安全性

后端管理系统采用一体化采集技术,为了保证数据在采集、传输过程中的安全性和可靠性,主要会采取以下几个策略:

一、采集设备在连接至客户端,需要经过身份验证过程才可以进行采集设备注册,网络传输数据包经过高度加密,这样可以保证传输过程中数据不会被第三方所窃取,保证数据在传输过程中的安全性。

二、数据中心客户端以及监管平台都具有报警的功能,这样可以对采集设备状态、采集点数据质量码进行报警。维护人员可针对报警类型进行有效的分段判断,从而快速定位故障环节,且可进行远程故障排查功能。

三、采集设备内置大容量CF卡及存储数据库,采集设备与数据中心连接断开后,可以保存至少一个月内的所有采集数据,从而实现数据中心端的数据完整性。当采集设备与数据中心进行重新连接时,将会主动对断线期间的数据进行历史恢复,同时,支持对指定时间段历史数据人工恢复功能。

物联网技术的引入,将使楼宇智能化系统发生根本性变化,主要表现有如下几个方面:

一、由物联网这个名字就不难得出,物联网技术使得管控对象的“物”本身更加智能化,“物”的内部被植入智能芯片,使其功能发生巨大的变化,使其具备着前所未有的感知功能。这些“物”有普通的传感器智能接收信息,它会对信息进行简单的交换,而带有智能芯片的传感器可以对信息进行一定的运算处理功能,接收信息,并进行一些简单的动作,这在机器人身上得到了很好的体现。

二、任何作为“物”的对象都可以作为管控的目标,大多数都以“RFD”作为基本技术支撑,任何物、动植物、人在理论上都可以根据自身的需要,通过植入智能芯片就可以作为物联网的组成部分之一。

三、充分发挥物联网开放性的技术特点,传统的楼宇智能化系统是自成一体的独立式封闭式的系统,而采用物联网技术是开放式的,具有无限扩展性和联通性的特点,将物联网技术引用到智能楼宇中,这样在世界上具备互联网接入条件的任何一个地点,都可以与自己的物联网进行连接,实现信息交换和控制等功能。

四、使得工程建设更加简易,物联网采用互联网技术与物相连,而互联网技术已经很成熟,应用最为广泛的网络技术,其底层连接方式灵活多样,然而,各家厂商的不同产品只要遵循共同的标准即可实现互联互通;最高层的应用也层出不穷,开发人员具备较为成熟的技术,能够开发出使终端用户享受便利的应用软件。

六、主要技术创新点分析

物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用还不够健全,这就需要相关人员对物联网技术的小型采集设备进行技术创新,提高物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用率。

一、作为管控对象的采集设备本身更加智能化。采集设备内都被植入智能芯片,当植入智能芯片将会使其功能发生巨大改变,会具备前所未有的感知功能。如普通的传感器能够接受信息,并对信息进行简单的变换,而带智能芯片的传感器,能够对信息进行复杂的计算处理,并自行进行一些处理动作。

二、将服务发现机制运用于智能楼宇系统中,从而使得智能楼宇系统具备了“即插即用功能实现”的接口,在一定程度上统一了智能楼宇设备接入接口,这样方便了后续功能的扩展。

三、工程建设更加简易,充分发挥物联网开放的基本特点,传统的楼宇智能化系统是自成一体的独立封闭的系统,然而,物联网是开放性的,具有无限扩展性和连通性。采用物联网这一技术,可以在世界上具备互联网接入条件的任何地点,与自己的物联网进行相连,及时实现信息交互功能。

七、基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用能带来的效益

根据对物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用的实例调查发现,物联网技术的小型采集设备已在山西移动楼宇监控系统中进行了应用,该设备的主要作用是将实时采集到的楼宇各业务数据传到监控平台上,实施对数据的透明监控,管理人员随时可以监测到自己所需要的数据,同时可以了解所有设备的使用情况及各类报警信息的处理情况,这样讲不在需要对数据进行繁琐的统计。

(一)、经济效益:在未来几年,物联网技术将得到广泛的应用,物联网规模将在整个产业突破一万亿人民币,而智能楼宇领域至少占据百分之二十。山西移动公司今年6月份之前已经投入300万元人民币,用于本项目的开发以及市场开拓;并计划在未来3年时间收回全部投资并取得较好的经济效益。

(二)物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中应用的社会效益越来越明显,本项目涉及到的学科比较多,能够带动多种行业的发展,尤其是计算机、自动化、工程管理等专业,这样必然会增加我国的就业率,以缓解就业问题,保证社会的和谐稳定;本项目还可以扩展到多个行业,可以提高我国现代化的建设,能够减少事故的发生率,保证人身安全。

(三)从能源角度来看,本项目所用原料与设备均符合国家环境要求,废弃物的处理按国家统一标准执行。本着建立持续、高效、循环采用新工艺、新技术,尽量减少进入开发及今后应用过程中的物质与能量流量,从而减少废弃物的产生和排放。对于成本的核算,引入电算化和内部网等电子网络工具。

(四)从环境角度来看,本项目在开发和管理中始终积极贯彻“保护环境、协调发展、遵守纪律、循环经济、污染预防、人类健康、绿色家园”的环境方针,积极进行环境保护。本项目的后期应用可能扩展到环境监测、森林防火、施工安全等多种与人类环境密切相关的领域中,一方面可以向人类反映出环境的改变,另一方面也可以为人类提供优化环境的依据,物联网技术将在环境方面得到广泛的应用。

结束语

随着时代的发展,物联网技术将会得到广泛的应用,虽然目前物联网技术还不够十分成熟,仍处于摸索的阶段,但随着计算机技术和互联网技术的迅速发展,在智能楼宇系统中采用物联网技术将是未来楼宇建设的发展趋势;物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用将得到广泛的使用和完善。基于物联网技术的智能楼宇系统,其楼宇的安全性和功能性得到很大的提升。物联网技术在国家的大力推动下发展迅速,而且在各行各业得到了应用。智能楼宇在近些年来得以较快发展。物联网技术与智能楼宇的结合,必定将加快智能楼宇的发展,同时也推动物联网技术本身的进步。

参考文献

[1] 马一丁.透过应用看物联网发展前景[J].中国电子商情(基础电子),2010(Z1).