物联网应用技术及应用范文

导语：如何才能写好一篇物联网应用技术及应用，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。

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【关键词】物联网；体系结构；技术体系结构；应用

1 物联网概述

1.1 物联网定义

1）物联网（INTERNET OF THINGS）这一概念最早于1999年由麻省理工学院Auto-ID研究中心提出。它是指利用产品电子代码EPC、射频识别技术，通过网络实现在任何时候、任何地点对任何物品的识别和管理，即物品的互联互通。

2）国际电信联盟的定义，2005年11月，国际电信联盟在信息社会世界峰会上对物联网的定义是主要解决物品到物品，人到物品，人到人间的互联。

3）欧洲智能系统集成技术平台（EPoSS）的定义，2008年5月EPoSS对物联网的定义是由具有标识、虚拟个性的物理/对象组成的网络，这些标识和个性等信息在智能空间使用智慧的接口与用户、社会和环境进行通信。

4）2010年我国政府工作报告中的定义是物联网是通过传感设备按照约定的协议，把各种网络连接起来，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。

总的来说物联网的定义，从狭义上是指连接物品到物品的网络，实现物品的智能化识别和管理；广义上可以看做是信息空间与物理空间的融合，将一切事物数字化、网络化，在物品之间、物品与人之间、人与现实环境之间实现高效的信息交换方式。[1]

1.2 物联网的特征

物联网的基本特征可以概括为全面感知、可靠传送和智能处理。全面感知即利用射频识别、二维码、传感器等感知、捕获、测量技术，随时随地对物体进行信息采集和获取。可靠传送是指通过将物体接入信息网络，依托各种通信网络，随时随地进行可靠的信息交互和共享。智能处理是指利用各种智能计算技术，对海量的感知数据和信息进行分析并处理，实现智能化的决策和控制。[2]

物联网与互联网相比，有如下主要特征：海量信息，接入设备繁杂，网络架构繁杂，网络管理资质，智能物物互联，物理安全威胁，能量获取多样；设备制造的小型微型化。

1.3 物联网与“智慧地球”

2009年IBM提出“智慧地球”这一概念。智慧地球战略的主要内容是吧新一代IT技术充分运用在各行业之中，通过互联网形成“物联网”，而后通过超级计算机和云计算将物联网整合起来，人类能以更加精细和动态的方式管理生产和生活，从而达到“全球智慧”状态，最终形成“互联网+物联网=智慧地球”。

2 物联网体系结构

2.1 物联网系统结构

国内许多专家学者将物联网系统划分为三个层次：感知层、网络层、应用层。

1）感知层。感知层是物联网架构的基础层面，主要是完成信息采集并将采集到的数据上传的目的。感知层把所有物品通过一维/二维条码、射频识别、传感器、红外线感应器、全球定位系统等信息传感装置自动采集到与物品相关的信息，并传送到上位端，完成传输到互联网前的准备工作。比如，粘贴在设备上的RFID标签和用来识别采集RFID信息的识读器就属于该层。

2）网络层。该层在整个物联网架构中起着承上启下的作用，是物联网中不可或缺的架构组成部分。它是搭建物联网的网络平台，建立在现有的移动通信网、互联网和其他专网的基础上，通过各种接入设备与上述网络相联。如手机付费系统中由刷卡设备将内置手机的RFID信息采集上传到互联网，网络层完成后台鉴权认证并从银行网络划账。

3）应用层。该层是利用经过分析处理的数据，为用户提供丰富的特定服务，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。比如，通过感应器感应到某个物理触发信息，然后按设定通过网络完成一系列动作。

2.2 物联网的技术体系结构

物联网技术涉及多个领域，这些技术在不同的行业具有不同的应用需求和技术形态。在这个技术体系中，物联网的技术构成概括起来有以下五个方面：[3]

1）感知技术。指能够用于物联网底层感知信息的技术。通过它可以感知温度、压力、位移、加速、震动、声音、光线、位置及污染等。感知技术包括RFID技术、传感器技术、机器人智能感知技术、遥测遥感技术、现场总线技术、IC卡与条形码技术、信息融合与协同信息处理技术、多媒体技术和中间件技术、GPS定位技术、纳米嵌入技术等。

2）网络传输技术。指能够汇聚感知数据，并实现物联网数据传输的技术，它包括各种专网技术、异构网融合技术、M2M无线接入、远程控制技术、互联网技术、地面无线出阿叔技术以及卫星通信技术。

3）支撑技术。指用于物联网数据处理和利用的技术，它包括云计算与高性能计算技术、智能技术、数据库与数据挖掘技术、GPS技术、公共中间件技术等，对感知到的信息进行语意的理解、推理和决策。

4）应用技术。指用于直接支持物联网应用系统运行的技术，它包括物联网信息共享交换平台技术、物联网数据存储技术以及各种行业物联网应用技术与应用系统等。

5）公共技术。指感知、传输、支撑和应用等四层都需要的技术，它包括标识解析、安全技术、应用管理技术和网络管理技术。

3 物联网应用

国外对物联网的研发、主要应用集中在美、欧、日、韩等少数国家。最初的研发方向主要是条形码、RFID 等技术在商业零售、物流领域应用。随着RFID、传感器技术、近程通信以及计算技术等的发展，近年来其研发、应用开始拓展到食品安全、农业生产和流通、校园管理、环境监测、生物医疗、智能基础设施等众多领域。[4]下面主要介绍在食品安全、农业生产、校园安全方面的应用。

3.1 物联网在食品安全方面的应用

物联网技术的迅猛发展在应对食品安全问题方面起到了关键作用。通RFID等物联网技术，可以实现对物品位置的跟踪、原料溯源、库存盘点、出入库等信息化流程，尤其是可以实现对物理的全程监控。

3.2 物联网在农业方面的应用

1）在农田、果园等大规模生产方面。通过在农业园区安装生态信息无线传感器和其他智能控制系统，可对整个园区的生态环境进行检测，从而及时掌握影响园区环境的一些参数，并根据参数变化，适时调侃灌溉系统、保温系统等基础设施，确保农作物有最好的生长环境，以提高产量并保证质量。

2）在农业信息传送方面。对于农业发展领域，天气预报是农户最关心的信息之一，此外还可以包括施肥选择、从种子遴选到病虫害防治、从幼苗培育到收割入库等方面的信息都可以通过物联网及时传递。

3.3 物联网在校园管理方面的应用

数字校园的建立，使“一卡通”在学校得到了广泛的应用。随着物联网的进一步普及，校园管理的需求有了更多的变化。校园物联网主要是在传统校园信息化的基础上，一信息网络为依托，利用数值化手段借助物联网技术对校园环境、资源、活动等各个方面和环节进行综合管理，运用丰富的软件信息系统，高效、便捷地实现学校的教学、科研、管理和服务等活动的全过程。

物联网的发展面临巨大的机遇也面临着挑战，首先是技术标准化问题，其次是数据和隐私的保护问题。但随着网络技术、传感技术、数据库技术、云计算、移动计算等技术的发展，智慧城市、智慧地球必将成为现实。

【参考文献】

[1]张毅，等物联网综述[J].数字通信，2010（8）.

[2]马静.物联网基础教程[M].清华大学出版社，2012，12.

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关键词：配电设备 物联网 中压电力线载波

中图分类号：TP205 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）12（c）-0063-02

我国物联网应用总体上还处于发展初期，在许多领域上积极开展了物联网的应用探索与试点，但在应用水平上与发达国家仍有一定差距。目前已开展了一系列的试点和示范项目，在电网、交通、物流、智能家居、节能环保、工业自动控制、医疗卫生、精细农牧业、金融服务业、公共安全等领域取得了初步进展。在电网领域上，2009年国家电网公布了智能电网发展计划、智能变电站、配网自动化、智能用电、智能调度、风光储等示范工程先后启动。

1 物联网技术在电力行业的应用现状

目前，物联网中的射频识别、无线传感器网络、全球定位技术等技术在电力系统生产、管理等各个环节都有所应用，协助实现有效的电网感知，提高了电力规范化管理能力。在发电环节，物联网技术已应用于环境监测、设备状态监测、水情监测等场景；在输电环节，物联网技术已应用于线路状态监测、线路环境监测、雷电定位、智能巡检等场景；在变电环节，物联网技术已应用于变电环境监测、设备状态监测、变电站安全防护等场景；在配电环节，物联网技术已应用于线路状态监测、设备状态监测、线路故障定位及报警等场景；在用电环节，物联网技术已应用于用电信息采集、智能家居/小区、智能楼宇/园区等场景。

2 应用技术

2.1 物联网感知层技术

物联网感知层一般包括数据采集和数据短距离传输两部分，其关键技术主要包括：无线传感器网络技术（WSN）、RFID技术、二维码技术、蓝牙（Blueteeth）技术等。

2.1.1 自组织组网技术

在物联网感知层中应用到了自组织组网技术，自组织组网技术的起源可追溯到1968年的ALOHA网络和1973年美国国防部高级研究计划署（DARPA）资助研究的“无线分组数据网（PRNET）”。主要的特点是网络拓扑结构动态变化，分布式控制方式，自组织性，多跳通信，节点的处理能力和能源受限，信道质量较差。在物联网中主要是应用在一些企业中，它通过自组织组网技术，组织、创建了公司内部的网络，在与外界进行信息交换，特别是在物联网的应用中需要了解这样的组网技术，以便于其公司信息的采集。

2.1.2 无线传感器网络技g

（1）无线温度传感器：实现温度、温升和相间温差的高可靠实时在线监测，实现设备运行温度的自动管理，为设备的安全运行提供数据支持。

（2）无线水浸传感器：实时在线监测传感器安装位置（场所）是否浸（积）水，并实时地将水浸信息通过数据传输基站上传到控制主机，以达到监控告警的目的。

（3）无线杆塔倾斜传感器：可以在线监测杆塔倾斜状态，当倾斜角度达到阀值时，向监控主机发送告警信号。

（4）无线故障电流传感器：主要实现现场的电流取样及分析，判断出当前的电流是否为故障电流，并采集周边其他无线传感器发送的数据，通过无线传感网把电流、谐波等数据传输出去。后台软件结合GIS进行故障点的定位，从而通知检修人员到现场进行故障排除。

（5）无线门磁传感器：安装在柜门上，与永磁铁或电磁线圈等器件配合使用，能够实时在线监测柜门的开、关状态以及开关次数。不影响柜门的正常使用。

（6）无线温湿度传感器：实时、准确地测量环境温度和环境相对湿度。可以实现现场环境远程数据采集和监测。

（7）配变综测骨干节点：采用无线组网协议来实现节点之间的通信，同时具有线路电流、电压、谐波等线路参数的在线测量功能，支持有线485通信和以太网通信，同时内部集成标准101和104通信协议。

2.1.3 RFID技术

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。

2.2 物联网网络层技术

2.2.1 中压电力线载波

中压电力线通信是指综合运用多种调制解调技术、信道编码技术、网络通信技术、模拟前端技术以及耦合结合技术，实现以中压配电网为传输介质的通信。

国内外相关企业一直致力于中压配电线路的载波通信领域研究，在载波调制和组网技术研究方面进行不断的探索，在传输速率、可靠性方面已取得了较大进展。

BPLC依托电力线，可部署在变电站、环网柜直至用户建筑内，构成可靠的配用电网信息的传输网络，传输距离超过500 m。提供配电信息等宽带接入，同时兼顾原有设备低速业务（RS-232/ RS-485）数据的接入。

2.2.2 线通信技术

无线通信技术可根据使用者类型分为无线公网和无线专网。对于无线专网来说，需要自身架设整套通信网络，包括基站、终端和网管等，而无线公网仅仅租用运营商的现有网络通道，由运营商负责运维即可。

相比较光网来说，架设无线链路则无需架线挖沟，线路开通速度快；无线扩频能随时架设，随时增加链路，安装、扩容方便；无线通信覆盖范围大，几乎不受地理环境限制。缺点是采用逻辑隔离，相比有线网络的物理隔离，安全性较差；无线传输速率最高不超过几百兆每秒，相比光网络传输速率较低。

2.2.3 xPON无源光网络

以太网无源光网络是一种特殊光纤以太网组网模式，采用点到多点（P2MP）结构的单纤双向光接入网络，是常采用IEEE802.3以太网帧来承载业务的PON系统。PON技术经历了APON、BPON、EPON、GPON等阶段。其中的EPON技术已经比较成熟，产品已开始规模商业应用。

3 实现方案

传感器采集配电设备的运行环境数据和运行状态数据，然后通过自身的无线通信模块传输到就近的短距离无线传输骨干节点，通过多个骨干节点组成的自组织网络传输到数据传输基站，然后通过配电自动化系统配套光通信ONU将配网设备状态信息接入变电站，在变电站经数据汇聚控制器进入电力安全III区送至主站数据采集服务器。传感器和骨干节点的传输频率采用2.4 GHz，传感器网路采用了WSN（无线自组织网络）。骨干节点之间可以直接通信，采用MESH网络。

现场作业终端采集的RFID设备标识信息，采用GPRS无线公网通信方式，通过安全接入平台，访问系统主站，获取设备台账信息、监测信息和运行信息；并可将现场收集的设备状态信息、设备评价信息及时传回主站系统。

其中感知层实现各环节数据统一感知与表达，建立统一信息模型，规范感知层的数据接入，是对SG-ERP架构的补充和完善。网络层将不同的通信技术屏蔽，按照规范化的统一通信规约实现对数据的传送，则丰富了SG-ERP架构。应用层完全遵循SG-ERP的体系架构，将多种数据信息统一管理并向外提供统一数据服务，支撑各类业务应用，基于统一应用平台，开发各类电力物联网应用服务，供其他业务系统调用。

感知层主要利用各种传感识别设备实现信息的采集、识别和汇集。其重点是实现统一的信息模型，具体包括对统一标识、统一语义、统一数据表达格式等方面。

网络层主要负责由感知层获取信息的传输和承载。网络层旨在多种融合通信技术的引入，丰富通信方式。应用中传感器与汇聚节点间多通过微功率无线通信等技术互联，解决信息采集覆盖及灵活性问题，汇聚节点与接入网关之间通过光网络、PLC、无线宽带等技术互联，解决信息远距离传输及可靠性问题。

用层基于国网SG-ERP架构，研究电力物联网的统一数据模型，实现统一的数据服务并封装系统功能，为现有业务系统提供各类的统一应用服务，也可以为其他业务系统提供更高等级的服务功能。

4 结语

通过物联网技术的在智能电网建设中的应用，将会在电网建设、安全生产管理、运行维护、信息采集、安全监控、计量应用、用户交互等方面发挥巨大作用，可以全方位地提高智能电网各个环节信息感知的深度和广度，为实现电力系统的智能化以及“信息流、业务流、电力流的高度融合”提供基础数据支持。通过针对物联网WSN（无线传感器网络）组网技术的研究，能够实现智能电网通讯网络的快速和智能组网，从而增强智能电网状态监测和数据传输的安全性、可靠性，可以方便快捷地增加网络节点和监控测点，加快智能电网建设的步伐。

参考文献

[1] 任伟.物联网安全[M].北京：清华大学出版社，2012.

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［关键词］可循环经济;物联网技术;应用

随着传感器、信息技术、网络、射频识别RFID、移动计算等技术的飞速发展，物联网技术(TheInternetofThings，IOT)应运而生。物联网概念由美国麻省理工大学KevinAshton教授在1991年首次提出［1］。物联网技术是当前社会的主流应用技术，是对互联网技术的扩展以及革新。继计算机和互联网之后，物联网被认为世界信息技术产业的第三次浪潮。将物联网技术应用到可循环经济领域，使网络技术与社会经济结合是未来社会经济发展的主流趋势。本文以循环经济为主要视角，从物联网技术的应用出发，以汽车行业为例，论述物联网技术在产品的生产、消费、回收的循环过程中的具体应用。

1可循环经济下的物联网技术应用概述

循环经济最早在Boulding的“宇宙飞船经济”中被提及，其具体定义最早由Pearce提出。20世纪末，循环经济的理念被系统地引入中国学术界。循环经济在中国发展迅速，并被确定为国家发展战略的重要组成部分［2］。将资源进行有效运用是循环经济的主要内容，“再利用”以及“可控化”是其中的两个原则。相比较传统的经济模式，可循环经济更加符合我国国情。传统的经济模式让我国的物产资源以及环境承受能力都日渐衰落，而可循环经济模式的兴起给我国经济发展带来了新的曙光。可循环经济不仅是已贯彻落实的基本国策，更是我国建立资源节约型、环境友好型社会的重要措施。物联网是一个潜在的内循环系统。从经济学角度来说，循环经济系统是一项系统工程［3］。物联网主要借助射频识别技术(RFID)以及全球定位系统等相关的信息传感设备，借助现代通信技术，将需要进行鉴别的物体同互联网进行连接，从真正意义上对物体进行鉴别、跟踪以及管理等，并且将这些信息传感设备与互联网结合起来，形成巨大的网络［4］。这样的结合实现了物品与网络的链接，更方便基础设施与互联网交换信息，将智能化更好地带入生活的每个角落，其追踪、识别、定位等都是其具体的体现。物联网技术的基本原理是借助射频识别(RFID)技术，在计算机互联网庞大的平台上实现物品信息的自动采集并达到信息的共享。在产品的生产完成阶段，产品会贴上储存有EPC编码的电子标签，这个电子标签将会一直跟随该产品整个运行的生命周期，而其标签就如产品标志，可以通过物联网对其进行跟踪查询。在物联网技术运用之前，物理的基础设施是和网络基础设施分别开来的，其物件、建筑物等实体与数据库、计算机并无关联，而物联网技术的运用让这二者有机地结合起来，并且扩展出了一个新的高科技领域。目前，物联网技术已经充分地运用到了信息产业，包括信息服务、信息软件等方面。此外，物联网技术在工业、农业等领域也有重要的应用。可循环模式下的经济涵盖了生产、售后服务等不同环节，其中除生产环节之外的后续环节为物联网技术应用到可循环经济中提供了可能性。随着我国经济的快速发展，人们对汽车的需求量越来越大。据不完全统计，自2000年起，我们每年几乎以100万辆汽车的速度在增长。随着时间的推移，我国将迎来回收汽车数量的高峰期，汽车报废后的钢铁、有机金属以及在制造汽车的过程中所使用的新型材料、各种金属合金、橡胶、玻璃和聚合物等化学原料都需要得到合理利用。可见，在汽车失去了商品价值后，自身的报废材料亦有巨大的价值。废旧的汽车作为资源的载体，与自身产品很难剥离出来。因此，我们需要一种新型运作模式让资源与产品自身分割开来，这种新型运作模式就是将物联网技术运用到可循环经济中，建立出完整的智能化互联网系统。

2面向可循环经济的物联网技术的应用

2．1汽车的可循环经济网络

汽车的可循环经济网络是将汽车整体作为一个网络节点，将汽车所属的所有零件安装智能节点，并且将物联网技术作为主要的技术支撑，建立与汽车相关的制造商、服务商、车主、网络运营商等相关单位共存的系统。其具体的应用主要有生产环节、销售环节、回收环节。

2．1．1生产环节

在汽车生产制造环节应用物联网技术，营造智能生产系统，即在非人力的情况下通过自动化生产线进行制造运作。在物联网技术的支持下，实现所有的原材料以及生产的半成品或者成品可以在整个生产线上进行追踪识别，这样不仅可以减少人为操作的误差率，而且在一定程度上提高制造的速率，提高生产效益。在智能的生产系统下，为每一个原材料配备一个独立的EPC编码，这个EPC编码所储存的原材料信息以及后续对材料信息的添加、更改都会一直伴随原材料的整个使用生命周期。为了实现物品之间的读写交互，在原材料入库、出库或者加工以及回收等阶段都要相匹配地安装读卡器、设置传感器。原材料上所携带的自身EPC编码可以将原材料的信息通过代码的形式用读写器进行读取，然后利用发射器以及无线网络的传送将其代码发射到RFID信息服务系统的服务部，用这样的方法就可以将原材料的具体详细信息储存在本地的信息服务器中，并且可以通过对象名解析服务对原材料的代码进行统一资源标识。通过网络在RFID信息服务器中获得其代码所记载的原材料的具体信息以及自身属性，相关工程人员在制作环节就可以通过网络对原材料的生产过程进行监控。在生产环节采用EPC技术不仅可以在数量众多的零件中找到所需要的零件，还有助于工程管理人员掌握生产线流程信息，及时解决补货、缺货等问题，确保整个生产流水线工作稳定、高效地进行。

2．1．2销售环节

当前车载智能系统被广泛运用，而车载智能系统的核心技术就是物联网技术。车载智能系统作为汽车的灵魂系统，一方面要对信息进行记录以及处理，另一方面担负着Intel网、移动经营网络、汽车服务商等网络信息实时交互的工作。车载智能系统包含不同的功能模块:首先是智能控制模块。智能控制模块可以对车况实时监控并且记录车体的实时信息以及车主的驾驶系统，以提高行车的安全性。另外，该系统还可以对汽车的零件数据实时记录，为回收环节提供精确的数据。其次是车主服务模块，这一模块是车载智能系统中一个重要的应用。车主服务模块为车主在驾车中提供更加人性化的服务，让车主更加体验到人性化驾驶的乐趣。该模块设置了自动导航、自动泊车、车站信息查询等功能。最后是智能应急模块，车辆在行驶过程中会遇到很多突况，预知并及时处理突发状况是非常有必要的。车载智能系统中的智能应急模块对突况可以采取相对应的应急措施，也可以设置多重应急模块，例如防盗追踪、安全保障、远程控制等。

2．1．3回收环节

车载智能系统的回收环节主要依靠EPC所记录的数据。在智能回收环节中可以随时查录任何重要零部件的信息，比如使用寿命、质地、产地等。回收系统通过查录到的EPC信息，可以将汽车的零件进行精确的分类，并且掌握是否可回收、可利用或者可报废等情况。智能化系统具有将车体的数据信息同汽车智能回收系统中的相关数据信息进行相互分享以及沟通的功能，可以有效地协助汽车拆卸行业从人力进行零件分类转化成工业自动化运行的模式，既可以使分类精确又可以提高工作效率。本地的Savant系统对当地的废旧、废弃车辆零部件的相关信息进行实时更新，并将这些及时更新的数据传输到汽车产业物联网中的EPC信息服务器以及对象名解析服务器中，这样相关联的企业以及汽车用户就可以通过Internet了解到汽车重要零部件的各项信息，进而可以增强对这些汽车部件的利用，亦能在一定程度上保证重要零部件的安全性。由此可见，智能车载系统可以利用物联网技术来获取更为精准、及时的报废汽车的车辆信息，并且根据报废汽车上的零件信息对其进行二次加工。当然，操作人员也可以根据零部件的信息来确定该零件的功能及其实用信息。在物联网技术的运用下，车载智能系统不仅可以将汽车回收业进行高度整合，也可以对废旧资源进行合理的循环应用，在避免资源浪费的同时保护了生态环境。

2．2面向可循环经济的物联网技术的关键技术

面向可循环经济的物联网技术有五大关键性的技术。(1)射频识别技术。其实质是一种非接触式的自动识别技术，能够以射频信号智能地识别目标对象，同时取得有关的数据信息，而且全程自动化，不需要人工的干预，尤其不受环境的限制。RFID技术不仅可以对静止物体进行识别，还可以对一些高速运行的目标对象进行准确识别，操作也极为快捷方便。物联网理想的状态是对全球范围内的目标对象实现信息的监控、共享。(2)智能传感器网络技术。传感器的作用相当于人的皮肤、眼睛、鼻子、耳朵等感受外界变化的器官，接收的是外界温度、光、电、湿度等变化的信号，将变化信号信息应用于网络系统中，为数据的分析、采集、传输提供具体、可靠的数据支持。从传统传感器到智能传感器，再到嵌入式Web传感器的研发，传感器逐渐开始朝着微型化以及信息化等方向发展和进步［5］。其中，传感单元(由传感器和模数转换功能模块组成)、处理单元(包括CPU、存储器、嵌入式操作系统等)、通信单元(由无线通信模块组成)以及电源是组成传感器网络的智能节点的几个基本单元。在一个健全的传感器网络中，智能节点基本上出现在目标对象上及周边，同时智能节点相互之间能够进行互相协作。利用互联网络可以把搜集的区域信息传送到远程控制管理中心，比如车载智能软件系统;反之，远程管理中心亦可以对网络节点进行远程控制检测。(3)GPS定位系统。在车载智能系统中，车载GPS接收机通过接受卫星发来的数据以及坐标经纬度，将车辆的无线MODEM以GSM短信方式由GSM公司实时传到监控中心，并最终在电子地图中显示出来，由此可对车位的目标有更为精确的定位，以便对车辆进行实时监控。在车辆遇到突况时，车载报警模块会发出报警信息，智能系统直接将现场的具体报警信息及时传送到总控制台。(4)智能技术。通过在目标对象中植入相关智能系统，使目标对象能够与用户之间进行主动或者被动的交流。(5)纳米技术。物联网技术的迅猛发展，使电子元器件更加智能化、微型化。将纳米技术应用到物联网中，可以使更加微型化的物体进行数据的交互与连接。

3结语

如今物联网技术的发展已成为科技发展的主流，大到科技航天，小到车载导航，与我们的生活息息相关。我国人口多、资源相对不足，对可再生资源缺乏合理利用。可循环经济模式符合我国国情，将物联网技术应用到可循环经济中是应对当前发展的必由之路。

作者:祝琰 单位:淮南职业技术学院教务处

参考文献:

［1］高杨，李健．基于物联网技术的再制造闭环供应链信息服务系统研究［J］．科技进步与对策，2014(3):19－25．

［2］陆学，陈兴鹏．循环经济理论研究综述［J］．中国人口资源与环境，2014(S2):204－208．

［3］钱志鸿，王义君．物联网技术与应用研究［J］．电子学报，2012(5):1023－1029．

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关键词：物联网技术；农业大棚；应用

中图分类号：DF413文献标识码： A

一、物联网技术的概述

1、物联网的特点分析

物联网的本质特征主要体现在三个方面：

1.1 物联网的核心是互联网功能的延伸和扩展。其延伸和扩展的表现在于它不仅仅通过互联网实现人与人的信息交换，而且能够实现人与物、物与物之间的互联互通，使得互联网的功能进一步强大。

1.2物联网具有通信与自动识别的特征。其用户应用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，即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信（M2M）的功能，才能实现对物体的感知。

1.3 物联网具有智能化特征。物联网利用云计算、人工智能、模式识别等各种智能技术，从传感器获得的海量信息中进行分析、加工和处理出有意义的数据，通过对物的识别、定位、跟踪、监控来实现人对物的管理。所以，物联网被视为互联网的应用拓展，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂【1】。

2、农业物联网技术分析

农业物联网技术主要包含农业信息感知技术、农业信息传输技术和农业信息处理技术。“感知”就是运用各类传感器，如温度、湿度、光、pH值、CO2等传感器元件，广泛地采集需要的生产环境中的温度、湿度等物理量参数信息；“传输”就是建立数据传输和格式转换方法，通过各种需要的有线无线网络进行交互传递，实现农业信息的有效传输；“应用”就是将获取的大量农业信息进行融合、处理，使技术人员对其管理的区域的环境进行监测和控制，从而保证作物有一个良好的、适宜的生长环境，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的，进而实现农业生产集约、高产、优质、高效、生态和安全的目标（见图1）。

3、物联网技术应用的重要性

物联网技术的应用，有利于促进农业大棚生产实现新跨越，最终形成以县为单位，连片（园区）联网、智能管理、远程服务，从而推动产业升级，实现设施农业生产管理的高科技化和智能化，提高全市设施农业生产的高科技含量，解放生产力，提高生产效率，推动农业增效、农民增收。同时利用远程服务系统指导生产，为生产者提供咨询服务更加方便快捷，更加科学合理。在提高设施产量的同时，提升产品的内在品质，增强市场竞争力，改善作物产区生态环境质量，最终推动全市高效蔬菜规模化科学健康发展。

二、农业大棚中物联网系统设计分析

系统在设计上主要由Zigbee无线传感网络、嵌入式网关、远程控制端三部分组成。其中无线传感网络负责采集温室大棚内农作物生长的各类条件参数及实现对温室大棚的控制【2】。嵌入式网关是整个系统的核心，一方面它对采集到的参数进行分析，根据设定好的专家决策方案发出控制命令，将温室大棚内的环境参数调节至农作物最佳生长条件；另一方面它实现了无线传感网络与传统通信网络的互联，用户可对温室大棚内农作物生长环境实现远程监控。

三、物联网技术在农业大棚中的具体应用

1、棚室自动控制系统的应用

1.1 数据采集技术的应用

数据采集系统由监测模块、无线发射模块、太阳能电池板、支架、电源等组成。监测部件包括空气及土壤的温湿度、CO2浓度、光照等传感器及摄像头等元件。数据采集系统主要负责棚室内部的光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。

1.2 数据传输技术的应用

数据传输系统由数据接收及传输模块组成。传输方式：外部网络以3G通信网络为基础进行传输；内部网络则采用有线的方式传送到中心节点上，同时，用户终端和一体化控制器间传送的控制指令也传送到中心节点上，中心节点再把传感器数据、控制指令发送到上位机的业务平台。技术人员可以通过网络访问上位机系统业务平台，实时监测温室现场的传感器参数，控制温室现场的相关设备。

1.3 数据分析技术的应用

数据分析及显示部分包括电脑、软件、无线接收模块、报警系统。依据不同的作物、生长期，实施不同的控制方案。目前我们已经研究出了设施小青菜、辣椒、番茄、黄瓜、南瓜等蔬菜品种的控制方案，且在生产应用中取得了一定的成效，为下一步推广设施农业物联网技术奠定了实验基础。

1.4 生产操作系统

土壤环境监测系统则利用土壤水分、湿度传感器等来实时获取土壤相关数据，为灌溉控制系统和温湿度控制系统提供数据参数；温湿度控制系统可利用高精度传感器来采集农作物的生长环境数据，设定环境指标参数，当环境指标超出参数范围时，可自动启动风机降温系统、水暖加温系统、空气内循环等系统，环境数据控制在设定范围内；灌溉控制系统可进行滴浇灌和施肥、微喷雾的控制，实现远程自动灌溉。

2、视频监控技术的应用

在智能温室大棚的入口处和温室两侧的中央安装摄像机，采集农业温室大棚现场的视频图像，随时随地进行远程视频监控，查看农作物的长势情况，为生产科研提供资料，同时也实现温室大棚内的安防监控。视频监控主要采用流媒体技术，通过架设流媒体服务器实现视频的转发和分发功能，完成视频的多路输入、多路输出。

3、终端用户应用技术的应用

智能温室大棚的应用终端包括智能手机、PC 机、PDA、便携电脑等。通过架设 B/S 结构的应用服务器来实现整个智能温室大棚系统的日常维护和管理工作，为不同的用户提供不同的门户页面，应用程序通信。为终端用户提供的应用包括用户管理、设备信息管理和种植交流。用户管理模块包括用户的增加、删除和权限管理。设备信息管理模块包括大棚信息、传感器信息和农业设备信息的管理【3】。种植交流模块包括聊天工具、专家论坛、供求信息显示等。

四、物联网技术在农业大棚中应用的主要成果分析

利用物联网技术建设的设施，其功能就是通过控制棚室的小气候，使作物在最佳的环境中生长，以实现增加产量，提高品质和跨季节的农产品供应。物联网棚室控制系统的主要成果包括以下几个方面：

1、加强了对大棚内的生物以及设施的监测

对设施实时监测和警报是基于物联网的设施农业智能专家系统的基本功能。使用传感器可以实时采集设施的环境因子，包括：空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤水分、光照强度等数据及视频图像信息，再通过网络传输到智能专家系统，为数据统计分析提供依据。对超出作物生长环境的数据自动告警。

2、能够很好地实现对病虫害的预警

监测影响大棚内病虫害发生的关键因素，根据设施农业病虫害发生模型，利用智能算法，实现对病虫害预测预报，并进行有针对性的预防及治疗。

3、能够实现植物成熟状况预报与监测

根据农作物生长积温模型预测作物各个生长期发育程度、可收获程度并结合视频实时监测功能进行采收决策

4、可以实施设施远程控制

通过网络，远程控制农业设施，可以对加热器、卷膜机、通风机、滴灌等设备进行远程控制，实现农业设施的远程手动或自动控制。

5、能够对生产活动实现远程指导和跟踪

根据农作物生长模型库，对温室大棚实时环境监测数据对比分析，对于超出作物生长范围的，系统自动告警。根据视频及现场活动监测终端的报告，跟踪生产活动完成的情况。

结束语

总之，物联网技术在农业大棚中的应用，能够实现对棚内农作物的生长情况以及设施状况的监测，在很大程度上对农作物的产量和质量有着重要的提升，对我国的现代化、精细化农业有重要的意义。

参考文献：

[1]邹承俊. 物联网技术在蔬菜温室大棚生产中的应用[J]. 物联网技术,2013,08:18-21+24.

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智能交通系统是交通管理理念和物联网系统结合而产生的，其将先进的传感、通信和数据处理等物联网技术应用于交通领域，构建了一个安全、通畅和环保的交通运输系统（包括智能化交通管理、交通诱导和出行信息服务、智能道路收费、公共交通管理和智能汽车等应用）。

智能交通系统利用物联网技术将车辆、驾驶员、道路设施及管理部门有机地结合在一起，通过把握交通信息流，并以交通信息的采集、传输、处理、为主线，实现运输的智能化和自动化，满足了人们交通出行的安全、畅通和环保的需求。

我国道路交通系统的现状

道路交通系统由于其固有的接入随意性，处于随机状态，相比而言，铁路、航空、水运等其他交通方式的组织化程度较高。随着汽车数量的不断增加，道路交通系统的管理和控制将面临更多的问题，如交通拥堵和交通事故。此外，道路交通的低效率还带来一个严重的负面影响，即汽车尾气排放造成的环境污染问题。在低碳和环保经济理念不断普及的今天，这些问题已经成为世界经济实现可持续发展面临的严峻挑战。

1.汽车车速慢、路网运行效率低

高效的交通是城市经济竞争力的核心，严重的拥堵不仅延长了人们出行时间，还降低了道路网络的运行效率。以北京为例，2011年北京市机动车保有量已经超过500万辆，平均拥堵时间为55分钟。

目前，我国交通运输行业的石油消费量仅次于工业，且能源利用率较低，其中30%的汽油均消耗在堵车的与此同时，道路拥堵也加重了汽车尾气的排放量，一方面，堵车延长了汽车在路上的时间，且堵车时汽车发动机仍然保持运转，依然对环境造成污染；另一方面，堵车导致汽车频繁起、停，发动机在起动或加速的瞬间所排放的尾气量较大，对环境污染更严重。 3.交通安全事故发生率高

我国道路交通事故绝对死亡人数占世界总数的比例最高，2009年全国共发生道路交通事故23.8万起，造成

面对机动化水平提高带来的交通拥堵和道路安全等问题，世界各国政府和交通专家都开始研究电子通信技术在交通领域的应用，形成了早期的智能交通系统。20世纪80年代的信息技术革命不仅带来了技术进步，也对传统的交通发展理念产生了很大冲击。

物联网技术为智能交通运输系统的实现提供了核心技术支撑。通过物联网实时交通信息采集技术、物联网传输技术及信息处理技术的应用，实现了车辆与道路、出行者与车辆、出行者与管理者之间的互联互通，以最终实现交通的智能化管理。 1.实时交通信息采集

实时、准确地获取交通信息是实现智能交通的依据和基础。交通信息包括静态信息和动态信息，其中静态信息主要包括：基础地理信息、道路交通地理信息、停车场信息、交通管理设施信息、交通管制信息以及车辆、出行者等出行统计信息。静态信息的采集可通过调研或测量来获取，采取的数据被存放在相应数据库中，保持相对的稳定。而动态交通信息则包括时间和空间上不断变化的交通流信息，如车辆位置和标识、停车位状态、交通网络状态（如行程时间、交通流量、速度）等，这些动态交通流量信息的采集，就需要采用环形线圈传感

目前，我国已经进入城镇化及城市机动化的发展期，解决城市交通拥堵问题最有效的途径是建设和使用先进的、适用的区域交通控制系统。根据我国城市交通控制与管理的需要（比如，在城市路口曾出现过这样的情景：道路交叉路口上，一个方向已经没车了，可是绿灯仍然亮着，而另一个方向道路上的车辆却排起长龙在红灯下等候。）智能交通控制系统应涵盖交通信息采集、控制策略、系统集成、系统仿真等理论和技术。其中，引入高效的交通控制系统，通过控制交通信号对交通流进行有

智能交通诱导系统产生后，受到了人们的普遍关注。许多发达国家（如美国、德国、日本等）均将其列入国家研究计划，投入大量的人力、物力和财力进行研究、试验和开发。随着相关技术的成熟和系统的实用化，智能交通诱导系统在未来智能交通管理中将发挥越来越重要的角色。

城市智能交通诱导综合信息服务平台将通过各种采集方式（如浮动车检测、视频检测、感应线圈检测、抓拍识别等）采集的各种交通流参数发送至交通指挥中心、信息服务器、行车路线优化服务器等，以供不同部门使用。其中，交通指挥中心可根据交通流信息融合的结果，来实现交通信息的公共和个性化行车路线的优化决策。而信息服务器则可实现系统与基于Internet的交通信息网、交通诱导屏、交通广播媒体等多种平台的相连。

城市智能交通诱导综合信息服务平台系统即把人、车、路综合考虑，通过诱导驾驶员出行以改善路面交通状况的一种系统，其不但可防止交通阻塞的发生，减少车辆在道路上的停留时间，而且能实现交通流在路网各个路段的负载均衡；同时，采用该系统还可提供准确、全面的交通诱导信息，在提高老百姓出行效率、质量的基础上，有效提高了道路交通的监控力度和管理水平，通过道路交通分析，提供合理的交管方案。

随着高速公路的发展，截至2009年底，我国已建成且运营的高速公路达6.5万公里,同时高速公路通信、监控和收费系统的市场规模也呈现高速增长状态。

不停车收费系统（ETC）是一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统，也是物联网技术在道路收费管理中的一个重要应用。其通过在车辆上安装具有身份识别的标签，在收费口安装对应的通信和计费装置

2007年1月1日，我国开始实施“智能运输系统自适应巡航控制系统性能要求与检测方法”国家标准(GB/ T20608-2006)，此标准规定了自适应巡航控制系统的基本控制策略、最低的功能要求、基本的人机交互界面、故障诊断及处理的最低要求以及性能检测的规定流程，适用于自适应巡航控制系统的性能检测。智能车辆致力于提高车辆的安全性、舒适性，以及提供优良的人机交互界面。目前已经出现了一些应用广泛的汽车智能化系统（如智能雨刷、自动前照灯、智能空调等）。但这种智能系统只能部署在单个车辆内的辅助驾驶系统，而作为交通系统的核心要素，智能车辆必须结合车辆和道路等各方面情况，才能使车辆从代步工具变成真正的智能行驶系统。

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关键词：物联网；5G通信技术；应用

引言

5G移动通信主要是基于4G技术而开发的新型数据传输技术，其优势主要表现为有完善的传输性能、传输速度快、资源使用效率高且覆盖范围大，因而在现代数据传输中应用日益广泛。现阶段，各国开始与科研机构与高校合作深入研究5G通信技术与物联网的融合，以此全面提高信息传输效率促进物联网技术可持续发展。

1相关知识概述

1.1物联网内涵

当前，物联网是21世纪的代表性产物，其在全国甚至全球范围内实现了物与物间的连接，使得人们日常生活发生了很大的改变。此外，该技术适应性比较强，与人们日常生活联系紧密，交通还是农业智能化发展方面，5G通信技术使得物联网技术性能得到有效提升。

1.25G通信技术内涵

作为一种新通信技术，全球范围内5G通信技术备受关注。该技术被称为时代分界点，其特点主要表现为：数据流量增长速度快。随着居民生活水平的提高，人们对网络提出了更高的要求。当前，4G网络中套餐流量网络业务已经无法满足人们的实际需求，网速减慢甚至中断现象频繁发生，用户体验度明显下降。5G技术则有更高的传输速率与质量，可有效解决这些问题，就算网络繁忙时候也能达到正常4G及以上水平。峰值速率大。其主要指互联网运行最高与最低速率，相较之4G技术，5G通信技术速率提高了10倍左右，更好的保障了单体用户流量速率。环保性强。现阶段，环境保护备受各国关注，未来5G通信技术与节能环保理念有效结合，更好地满足时展。可靠性高且延迟性小。与10年前相比，现代人们生活中网络信息化应用与功能多元化、普及化；未来对于居民日常生活、购物、农业生活与工业施工等将实现数据与信息化发展，此种情况下网络承担的社会责任与义务更多。5G通信系统则能够减少因延迟减少引起的资源浪费，稳定性更好。联网设备数量增多，信息高效传递。联网设备主要包含中继器、集线器与交换机等。因此类设备造价高所以数量有限，5G通信技术发展与联网设备技术支持密切相关。未来联网设备数量将日益增多，从而保障了5G网络覆盖率，人们信息交互需求获得满足。

2SDN/NFV网络技术

基于软件层面定义网络系统就可称之为SDN，整体技术突出了对IP网络设备提供的软件角度定义，且不会影响到主机设备。实际应用中，整个技术能够有效控制、分离并转发电视网络设备。借助系统化协议，SDN技术能够促使控制设备与其它转发设备准确结合，设定专业化协议，深入解说控制与转发设备结合遇到的问题，而这一过程的利用IP网络设备实现。5G技术能够对全网实现集中控制，利用IP设备控制点分散而集中管理设备。整个系统中SDN技术实现可编程目标，整体技术支撑下控制并管理相关网络。整个系统中，网络功能虚拟化设备是非常重要的，利用虚拟化技术，有效协调相关电信设备比如软硬件设备，便于拓宽网络整体功能，全面提高工作效率。5G通信技术中，可扩展技术是非常重要的应用技术，云计算服务与三网融合产业有效提高了5G通信网络安全性，且对5G通信技术发展规划制定也有非常重要的。SDN/NFV技术中，将软件定义网络或网络功能实现虚拟化，特别是5G移动通信网络中，实现虚拟与软件化目标，数据分离控制效果突出，从而更好地推进5G通信技术发展。SDN/NFV技术是5G通信技术发展的基础，结合网络有效构建通信借此狐、控制与应用层，合理调用程序，成功取代手动配置，因而对5G通信技术管理也至关重要。实际工作中要想优化网络系统，5G通信网络就要具备转发分离功能，以此有效控制5G通信网络运行状况。结合SDN/NFV技术，有效构建虚拟网络架构，从而更好的满足各业务网络需求。

3物联网时代5G通信技术具体应用

3.1高频段传输通信技术

物联网背景下，各行业发展中要具备一定的网络容量与传输速率。现阶段，对于移动通信系统而言，系统频段多保持在3吉赫以内，以此满足日常生活中的简单需求。如果存在较大范围的线上活动，短时间内使用数量增长速度快，就会出现频段资源不足的问题，造成网络拥挤，从而影响到用户体验度。但高频段传输技术中，宽带吉赫达到284.7，该数字是微波全部带宽的12倍。换言之，微波与毫波尽管叫法没有多大差别，但范围却明显不同。相较之微波，毫波要明显小一些，毫米频率一般为27.3~350吉赫，所以因尺寸比较小利于实现小型化发展目标，制作体积小、耗材小的设备。除此之外，超高速距离内实现通信，再结合5G技术，获得很好的兼容性。

3.2密集网络通信技术

相较之4G网络，5G移动通信具有的流量是其千倍甚至更多。众所周知，5G网络技术是将各种无线接入技术融合在一起，覆盖范围小，因而更细小的分割是无法实现的。此种情况下，应用密集网络技术显得尤为重要。实际应用中，密集网络技术内容主要包含：将大量天线设置于宏基站外部，该方法利于拓宽室外空间，同时还能促使系统容量得到增加。与此同时，使得系统灵活性得到明显提高。室外布置较多的密集网络，以此促进各网络节点更好的协作，在此基础上使得相邻节点准确性与有效性得到大幅度提升。此外，还可有效改善信噪比增益的客观性。5G网络通信技术中，应用密集网络技术可适当地增加网络空间与时间动态班花，网络覆盖面积扩大，为网络优势的充分发挥奠定良好的基础。

3.3智能网络技术

未来，随着时代的进步，5G通信技术提供多元化服务是必然趋势，同时还会向中心网络传输更多复杂的数据。从本质上来讲，5G通信技术中心网络属于一种云计算平台，其中大型服务器是主要构成部分，有很强的计算能力。该技术可借助交换机网络与其它设备、基站有效连接起来，可有效应对时效性强的数据与大量其它数据。向云计算中心提交数据并进行网络处理，以此对数据进行细化，并根据不同类别做好划分与归档。中心网络外部包含很多终端与基站，其形态也是有所差异。网络中心可结合各种业务类型，选择频段不同的数据。用户体验中，网络连接有多元化的方式。此种情况下为了有效地应对复杂且大量易燃物，提高智能化水平显得尤为重要，以此增强数据识别、分类与选择能力。所以5G通信技术中，智能化网络技术是一种非常重要的技术构成。

3.4直接通信技术

现阶段，移动通信系统构建通信网时，主要是利用固定站点分布实现构建目标。一般情况下，基站的作用是非常重要的，基于基站向周围拓展，在此基础上实现一定范围全面覆盖网络。实际工作中，要在较为宽敞地平地上设置基站，且要具备一定的固定性，由此就对导线结构造成了一定的限制。这就表明，只有在基站覆盖范围内方可接收到移动网络，一旦间距较远的话，移动网络接收就会受到影响。但5G通信技术研发过程中有效弥补了这一缺陷，认识了传统基站网络传输还存在一些限制性问题，以此为有效构建直接通信技术创造了平台。就算没有构建基站，也可实现有效传输并接受网络数据，一定程度上该技术能够更好地满足未来社会经济发展需求。

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【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）

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本次竞赛中职组裁判、浙江交通职业技术学院物联网应用技术专业带头人马兆丰老师向记者介绍：“竞赛以智慧生活为主题，从智能健康管理、智能商业应用、智能环境监控三个应用领域出发，考察并锻炼参赛选手物联网的基础知识、物联网平台搭建与配置（感知、识别层设备安装与调试）、物联网平台使用与维护（物联网网络传输层连接与配置）、物联网应用系统的部署与配置等几大方面知识及技能，重点考察参赛选手对物联网认知，物联网设备部署、实施、应用安装、系统运维等方面的能力，以及中职学生于职业规范、团队协作、组织管理等方面的团队风貌。”

此次竞赛为全国同行提供了了解浙江省职业院校物联网应用技术专业“从无到有、从有到精”发展历程的窗口。

校企各展所长　共育物联网英才

——记浙江省职业院校物联网应用技术专业建设

文/本刊记者　刘　飞

物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网应用涉及人类社会生活的方方面面，包括工业、农业、环保、物流、交通、安全、家居、医疗、电网等，因此物联网应用技术是一门关联程度非常强的专业，可以辐射众多领域，是职业院校的新兴专业。2012年，浙江省教育厅批准浙江经济职业技术学院、浙江机电职业技术学院、职业技术学院等学校开设物联网应用技术专业，从此拉开了浙江省职业院校物联网应用技术专业建设的序幕。

浙江省职业院校在建设物联网及其相关专业的过程中，及时跟踪市场需求的变化，主动适应区域、行业经济和社会发展的要求，以学校强势专业为依托，有针对性地调整和设置专业，并与物联网企业及行业紧密合作，形成各自的物联网专业特色。

因地制宜，原有专业衍生“物联网”

在比赛现场记者了解到，浙江职业院校已开设的物联网应用技术专业，大多是从原有的计算机、通信网络或信息等专业的基础上衍生的。金华职业技术学院物联网应用技术专业主任苏红富向记者介绍：“2012年，我们学校在信息工程学院原有的计算机网络技术专业新增物联网专业方向。2014年，物联网应用技术专业开始单独招生，学制三年。”该校物联网应用技术专业凭借计算机网络技术专业原有的办学基础，主要培养偏向软件技术的物联网专业人才。

物联网应用技术专业的人才培养目标是“掌握物联网的基础知识，具备能运用计算机技术、嵌入式系统技术、传感技术和互联网技术进行信息感知识别、传输处理和控制的能力，能进行系统集成及相关技术与产品的开发和应用推广，具有物联网工程实践能力”的高素质技能人才。金华职业技术学院根据自身的实际情况，致力于培养社会紧缺型技术工程师。所培养的学生主要面向三个方面发展：大型软件公司从事手机、掌上电脑等移动终端的客户端软件设计与开发，网络运营、系统集成单位从事物联网络施工管理与工程管理工作，以及联想服务及其战略合作伙伴的设备维修。

以计算机网络技术专业为依托，金华职业技术学院的物联网应用技术专业集合了通信、网络、楼宇智能等专业优秀教师进行授课，下辖Cisco授权网校、联想工程师合作培训中心，并提供智能安防实训室、电子产品检测中心等共享型实训室。专业教学以ASP.NET技术学习为主线，逐渐上升至网页设计、高级程序设计乃至整个物联网项目的开发。该专业开设的主干课程还包括物联网工程制图识图、嵌入式系统应用、传感器与测控技术、无线传感器网络、RFID安装与调试、综合布线技术、服务器配置与管理、C#程序设计基础、ASP.NET中高级编程等。专业以学校“智慧校园”建设为契机，将网络部分（教务系统、网上图书馆、IC卡管理等）的工作根据学校现有实训设备以项目的形式分配给学生进行系统集成实训，确保学生学以致用。

本次竞赛为金华职业技术学校物联网专业的学生提供了展现技能的舞台和提升技能水平的机会。学校物联网应用技术专业学生劳银翔向记者介绍说：“比赛以北京新大陆时代教育科技有限公司物联网工程应用实训系统2.0为平台，内容涉及智慧城市物联网应用环境安装部署、物联网感知层设计开发、智慧城市物联网Android平台应用设计开发、智慧商超物联网PC平台应用设计开发。要求参赛学生具备物联网工程部署、物联网设备调试、嵌入式产品开发、Android应用开发、.NET应用开发等方面的知识，提升了团队成员专业理论知识水平、实践能力和团队协作精神。”最终，金华职业技术学院参赛团队获得团体第一名的优异成绩。

除了高职院校的物联网应用技术专业是从原有专业衍生外，中职学校虽然目前尚未获得物联网专业代码，没有专门开设物联网应用技术专业，但不少中职学校也在现有专业的基础上细化出与物联网相关的专业方向，培养掌握物联网应用技术的人才。

真枪实弹，真实项目引领教学

嘉兴技师学院自2014年起开设通信网络应用（物联网方向）专业，学制5年。学生前两年主要学习电气自动化设备安装与维修专业的相关课程及通信网络专业的基础课程。两年后，经过校内统一选拔分流，达到物联网技术方向要求的学生可以进一步学习物联网技术的专业课程。

同高职院校相比，嘉兴技师学院的物联网技术方向更加注重真实项目引领教学。嘉兴技师学院电气工程系主任钱琴梅告诉记者：“在接下来的教学中，该专业的教学想以‘智慧实训大楼’项目建设为引领，让学生进行真刀真枪的训练，而不是仅仅止步于实训室中实训设备的操作。”

嘉兴技师学院有7000多平方米的电气工程实训中心，预设的管理系统完全基于物联网技术进行设计建设。例如学生考勤系统，中心内的每一间实训室门外都有电子班牌，除了通过人脸识别系统记录学生考勤之外，还可以展示上课班级的基本信息以及实训中心的环境指数等内容。除此之外，基于RFID以及二维码技术的资产管理系统可以实时跟踪实训资产的领用及归还。实训中心智能管理系统项目的设计依托北京新大陆时代教育科技有限公司工程师以及该校专业教师共同完成。以“智慧实训大楼”项目引领教学，不仅能够提升学生的实践能力，还能够实现教学内容与企业需求的完美对接。

嘉兴技师学院副院长沈民权说：“此次全省‘物联网技术应用与维护’竞赛就是一次对物联网应用技术教学的检验，不仅有利于学生素质的全面提升，也为学校以赛促教、以赛促训提供了良好的契机。”

企业参与，全方位助力人才培养

物联网应用技术人才培养离不开企业的参与。作为本次竞赛的设备提供方，北京新大陆时代教育科技有限公司全程全方位参与了职业院校物联网应用技术人才的培养。

该公司物联网产品中心产品支持部经理邹梓秀向记者介绍：“公司物联网产品中心下设产品支持部，专门负责将公司研发产品的使用方法转化为专业教材，为各院校物联网专业的课程教学提供方便。”学校具有物联网专业的理论优势，企业具有实践优势。在教材编写的过程中，公司邀请学校老师介入，并进一步了解物联网专业的课时设置，与老师共同撰写课程大纲以及教材目录，力求编写出以实际工程应用为目标的理论教材。

公司销售经理贺育华说：“除了为学校物联网应用技术专业教师提供挂职锻炼的机会之外，公司还通过协助政府完成国培、省培计划，针对单体学校开展定向培训，组织区域学校物联网专业师资定期培训等，助力职业院校物联网专业师资建设。”

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关键词：物联网；关键技术；计算机物联网；应用

物联网，主要是将当前各种新型技术及新型的理念进行紧密的结合，将电子技术、通信技术、材料技术等不同种类、此前联系性不强的技术联系在一起。这样一来，这些不同的技术就成为了一个整体，并且将人与物进行了紧密结合。物联网的应用比较广泛，行业需求的潜力相对较大，计算机物联网目前已经在我国的多个领域中得到了合理应用。

1 物联网的关键技术

1.1 射频识别技术

在物联网的关键技术中，射频识别技术是相对最为重要的一种关键技术，也可以被称作是电子标签，射频识别技术是物联网发展中的基础部分与核心部分。射频识别技术主要应用的就是射频信号，物联网可以利用射频信号来实现相应的信息传输，并且通过这些信息来进行相应的识别工作。在射频识别技术中，主要包括了标签、阅读器、天线3个主要部分。

射频识别技术在具体应用中主要是利用比较先进的技术手段，来对不同状态下的物体进行相应的识别管理。射频识别技术抗干扰能力较强，无需耗费较多人力，且适用于大多数环境，所以应用较为广泛。

某大型连锁超市在日常管理中就应用了物联网中的射频识别技术，该超市的管理者将这项技术用于供应链管理中。这样一来，在具体管理中，不仅不需要过多的工作人员，还保证了管理的效率与整体质量，该超市在应用射频识别技术之后，供应链管理工作得到了明显加强。

1.2 云计算

云计算技术，主要是将计算分布在相应不同的计算机中，这里的计算机不能是本地计算机。这样一来，相关的使用者就可以将资源进行切换，根据具体的需求去访问相应的计算系统。物联网中的云计算技术，主要是利用网络，对计算实体进行整合，使其成为计算能力较强的整体系统。

1.3 网络通信技术

物联网在发展过程中，物与物之间的互相通信是较为重要的，因此，网络通信技术是物联网关键技术中不可替代的重要部分。在网络通信技术中，包括了有线技术、无线技术、网关技术等。在网络通信技术中，M2M技术应用比较广泛，可以与近距离传输技术进行较好结合，如WiFi、RFID、BlueTooth等。M2M技术的重点之处就在于无线通信，未来将会有广阔的发展空间，给物联网的信息传递提供坚实的技术保证。

2 计算机物联网的应用

目前，计算机物联网在我国已经得到了比较广泛的应用，其具体的应用可以表现在以下几个方面。

2.1 家庭生活

在家庭生活中，物联网可以将家庭住宅作为具体的应用平台，利用家庭住宅的网络技术来实现具体应用。某高级住宅小区在样板间的布置工作中就对物联网进行了具体应用，利用物联网在住宅的内部设置了较多的系统。这些系统主要包括了住宅安防系统、布线系统、温度调节系统、灯光控制系统等。这样一来，住户就可以利用网络和物联网技术实现对住宅内部所有系统的操控与应用，使居住环境变得更加高效与舒适，也使住宅内部的各个系统得到了较好的管理。该小区的样板间在应用了计算机物联网之后，将所有的家居设施进行了高效集成，给住户带来了更多的便利，也保证了住宅环境的整体舒适度。

2.2 物流领域

随着我国经济的不断发展，物流行业的发展规模也在不断扩大，物流领域的发展速度也相对较快。在物流领域中，物联网可以发挥自身的重要作用，来实现物流领域的合理发展。在物流领域内部应用计算机物联网，主要是利用计算机物联网内部的集成性和智能性的主要特征，这两点特征可以使物流系统具备较强的智能性，使其在发展过程中模仿人类智能，像人类一样去进行思考与判断。

计算机物联网在物流领域中的应用，主要是用来掌控物流领域在发展过程中的不同信息，对物流运输环节中的所有运输车辆的性能及路线进行实时监控，还可以掌握物流运输中货物的自身状态与性能。也就是说，计算机物联网在物流领域中的应用，主要是方便工作人员掌控物流运输中的各个环节，对主要的物流信息进行相应采集。

2.3 农业应用

除了上述应用领域之外，计算机物联网还可以被用于农业领域中。计算机物联网在农业中的应用，主要是将农业生产的控制系统、安全系统与智能系统，利用云计算技术进行高效整合，从而实现农业生产的智能化、数字化与信息化。农业生产应用计算机物联网，可以将农业生产中的各项因素，如环境因素、人工因素等通过计算机物联网内部的传感器进行上传。这样一来，工作人员就可以对农业生产中的各项因素进行整合分析，把握农业生产各个环节的整体质量，对农业生产实行远程监控与操作。计算机物联网在农业生产中的应用，可以提高农业生产的整体效率，使农业生产向绿色农业、低碳农业、高效农业的方向进行合理转变，带动我国农业经济的发展。可以说，计算机物联网在农业生产中的应用，不仅可以提高农业生产的具体效率，还能优化农业生产体系，具有重要的价值和现实意义。

2.4 交通应用

智能交通建设将会是未来交通系统发展的必然趋势，而计算机物联网是有效实现这一趋势的重要工具，这是由于计算机物联网可以将电子传感技术、先进信息技术、通讯传输技术、控制数据技术以及计算机技术等有效结合，并运用于整个智能交通系统的管理中，进而可以在大范围内进行全方位的计算机技术的应用。计算机物联网技术具有实时、高效、准确等特点生适用于智能交通系统的建设。计算机物联网技术在智能交通建设中的广泛应用可以将现有交通设施有效的利用起来，最大程度地减少交通的超负荷量，与此同时，计算机物联网的应用可以减轻交通压力对环境的污染，进而提高整个城市交通的运输效率，所以，计算机物联网技术在交通运输方面的应用是非常有必要的。

2.5 电网应用

除了以上几种应用领域之外，计算机物联网还可以被用于电力行业及交通行业中，具有较好的应用价值与应用前景。将计算机物联网技术应用到电网中，可以达到电网智能化的效果，也就是可以使整个电网系统更加先进、可靠、安全，同时可以提升整个电网的工作效率和经济效益。由于计算机物联网的运用，整个电网系统的运行数据和信息都是被时刻记录的，一旦出现任何异常都可以第一时间被发现，相关工作人员可以针对此问题及时做出应急方案，这样才可以确保电网系统的有效运行和安全性能，减少电网企业不必要的经济损失。这样将计算机物联网技术和电网系统相结合的方式，一定可以满足大部分用户的对电能质量的需求，使未来的电力系统更加完善。

计算机物联网技术的具体体系如表1所示，由表1可知物联网的体系可分为感知层、处理层、传输层以及应用层。近几年，计算机物联网技术在我国快速发展，极大地改变了.人们目前的生活方式，在这个充满智慧化的网络世界中，人类不需要对商品的干预和交流，正如日本操作系统之父所说的：物联网在未来十年将会得到普及并无处不在。经过近几年的不断实践和发展，物联网也在推陈出新，目前我国计算机物联网技术已经具有一定的实力基础。从相关部门的数据调查来看，同计算机物联网相关的社会市场价值已经从年的亿美元增长到了亿美元。由此看来，计算机物联网技术的发展前景还具有一定的市场潜力和发展价值，想要挖掘出计算机物联网的市场潜力，需要相关的科研人员的努力以及政府部门的大力支持。而且，相关专家预测，物联网不仅需要技术的创新，更关系到新兴领域的产业发展，需要不同力量的整合。计算机物联网技术的变革一定会为信息产业结构带来巨变，在各个领域被广泛应用。

篇10

关键词：物联网；云计算；内河航道；智能航道

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）04-0076-03

0 引 言

21世纪人类社会正步入信息时代。世界正处在一场新的技术革命之中，这场技术革命的中心就是物联网。物联网概念的本质就是将人类的经济生活与社会生活、生产活动与个人活动都放在一个智慧的物联网环境中运行。物联网为人们提供了感知中国与世界的能力，也为技术创新与产业发展提供了前所未有的机遇。

2011年1月21日国务院正式颁发《关于加快长江等内河水运发展的意见》，要求利用10年左右时间，建成畅通、高效、平安、绿色的现代化内河水运体系。为落实交通运输部“关于贯彻《国务院关于加快长江等内河水运发展的意见》的实施意见”，长江航道局2012年工作会议提出，加快数字航道和智能航道建设，到2015年基本建成长江干线数字航道，初步建成长江干线智能航道。随着长江“数字航道”建设的启动，长江航道信息化建设经历了一个快速的发展历程，在电子航道图建设、航道测量、信息基础设施建设等方面取得了一系列的成绩，已经初步具备由数字化向智能化转变的条件。要实现航道数字化向智能化的转变，就需要一系列诸如物联网、自动控制、人工智能等核心技术研究做支撑，其中物联网方面的部分关键技术尤为重要。

1 物联网的概念

物联网的概念产生于20世纪90年代，其英文名为Internet of Things（IOT），被视为互联网的应用扩展。应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。2005年，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念。

物联网概念的兴起，很大程度上得益于ITU的年度互联网报告，但截至目前确切的说还没有形成一个公认准确的定义。根据目前对物联网技术特点的认知水平，在比较各种物联网定义的基础上，比较普遍的一种定义是：物联网是在互联网、移动通信网等通信网络的基础上，针对不同应用领域的需求，利用具有感知、通信与计算能力的智能物体自动获取物理世界的各种信息，将所有能够独立寻址的物理对象互联起来，实现全面感知、可靠传输、智能分析处理，构建人与物、物与物互联的智能信息服务系统[1]。

2 物联网关键技术

物联网的多样化、规模化与行业化的特点，决定了物联网涉及的技术种类非常多，本文需要从物联网应用系统设计、组建、运行、应用与管理的角度，将多种技术归纳为几项共性的关键技术。

2.1 智能感知技术

智能感知首先是RFID无线射频识别技术。RFID无线射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签，操作快捷方便。其关键技术主要包括产业化和应用两个方面。其中，RFID产业化关键技术主要包括标签芯片设计与制造、天线设计与制造、RFID标签封装技术与装备、RFID标签集成、读写器设计等；RFID应用关键技术主要包括RFID应用体系架构、RFID系统集成与数据管理、RFID公共服务体系、RFID检测技术与规范等。

其次是传感器与无线传感器网络技术。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器技术的发展主要表现在智能传感器与无线传感器两个方向。智能传感器的关键技术主要表现在传感器的系统结构设计方面。结构设计上除了需要具备自学习、自诊断与自补偿能力、复合感知的能力，还要具有灵活的通信能力。无线传感器网络作为当今信息领域新的研究热点，有很多的关键技术有待发现和探索。从目前国内外研究现状来看，主要集中在以下几个方面：介质访问控制协议、网络拓扑控制与路由协议、节点定位、时钟同步、数据管理与数据融合、嵌入式操作系统和网络安全等。

2.2 嵌入式技术

嵌入式系统是一种专用的计算机技术，常作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。嵌入式技术的关键研究点主要有专用芯片设计制造、嵌入式硬件结构设计与实现、嵌入式操作系统研究、嵌入式应用软件编程技术、微机电（MEMS）技术与应用等。RFID读写器、无线传感器网络节点就是目前比较流行的微小型嵌入式智能设备。随着信息技术的快速发展，嵌入式的尖端科技比如可穿戴计算机、智能机器人等应用将会为人类社会带来更大的便利。

2.3 移动通信技术

移动通信是指通信的双方至少有一方是在移动中进行的通信，包括固定点与移动点、移动点与移动点之间的通信。例如，人们平时常见的一个用户在行进着的火车、汽车上用手机与一个固定电话或另一个手机通信，或者是两个移动的手机之间的通信都属于移动通信。移动通信系统的关键技术主要包括以下方面：宽带数字通信基础理论研究、宽带调制和多址技术、频谱利用率提升技术、无线资源管理、无线电技术、网络安全和QoS、基于Mesh自组织网络的接入网络架构体系、基于智能重叠网的核心网体系、移动通信网络协议、射频电路和电磁兼容等。4G通信技术是继3G之后的又一次无线通信技术演进，我国的自主知识产权的移动通信标准TD-LTE正式成为4G的两大国际标准之一，标志着我国首次在移动通信标准上实现从“追赶”到“引领”的重大跨越。移动通信的另一发展方向就是机器到机器（M2M）的终端通信，M2M的潜在市场不仅限于通信业，由于M2M是无线通信和信息技术的整合，它可用于双向通信，如远距离收集信息、设置参数和发送指令，因此M2M技术可以有不同的应用方案，如安全监测、自动售货机、货物跟踪等。在M2M中，GSM/GPRS/UMTS是主要的远距离连接技术，其近距离连接技术主要有802.11b/g、BlueTooth、Zigbee、RFID和UWB。此外，还有一些其他技术，如XML和Corba，以及基于GPS、无线终端和网络的位置服务技术。

2.4 海量数据处理与融合技术[2]

面对物联网数据海量、多态、动态与关联的特征，物联网数据处理需要重点解决以下几个关键技术，分别是数据格式与标准化、信息融合技术、中间件与应用软件编程技术、海量数据存储与搜索技术、数据挖掘与知识发现算法。物联网的海量数据除了来自传感器节点、RFID节点以及其他各种智能终端设备全天候产生的数据外，各种物理对象在参与物联网事务处理的过程中也会产生大量数据，在进行海量数据存储时需要数据库、数据仓库、网络存储、数据中心和云存储技术的支撑。数据融合中心对来自多个传感器的信息进行融合，也可以将来自多个传感器的信息和人机界面的观测事实进行信息融合（通常是决策级融合）。提取征兆信息，在推理机作用下，将征兆与知识库中的知识匹配，做出故障诊断决策，提供给用户。在基于信息融合的故障诊断系统中可以加入自学习模块，故障决策经自学习模块反馈给知识库，并对相应的置信度因子进行修改，更新知识库。

同时，自学习模块能根据知识库中的知识和用户对系统提问的动态应答进行推理，以获得新知识。总结新经验，不断扩充知识库，实现专家系统的自学习功能。

2.5位置服务技术

位置服务（Location Based Services，LBS）又称定位服务，是由移动通信网络和卫星定位系统结合在一起提供的一种增值业务，通过一组定位技术获得移动终端的位置信息（如经纬度坐标数据），提供给移动用户本人或他人以及通信系统，实现各种与位置相关的业务。位置服务实质上是一种概念较为宽泛的与空间位置有关的新型服务业务。位置服务关键技术主要涉及位置信息的获取方法，GPS、GIS和网络地图应用技术，以及位置服务的方法。位置信息获取目前比较主流的方法有移动移动通信定位、基于无线局域网定位、基于RFID的定位、无线传感器网络定位等。

2.6 信息安全技术

物联网信息安全技术研究目的是保证物联网环境中数据传输、存储、处理与访问的安全性。主要关键技术有以下方面：物联网安全体系结构研究、网络安全防护技术、密码学及在物联网中的应用、网络安全协议等。

物联网安全体系结构的研究主要包括网络安全威胁分析、网络安全模型与确定网络安全体系，以及对网络安全评价标准和方法的研究；网络安全防护技术的研究主要包括防火墙技术、入侵检测与防护技术、安全审计技术、网络攻击取证技术、防病毒技术以及业务持续性规划技术；密码应用技术的研究包括对称密码体制与公钥密码体制的密码体系，以及在此基础上研究消息认证与数字签名技术、信息隐藏技术、公钥基础设施PKI技术、隐私保护技术等；物联网的网络安全协议研究主要包括网络层的IP安全协议、传输层的安全套接层协议（SSL）、应用层的安全电子交易协议（SET），以及它们在物联网环境中应用的技术。

3 物联网关键技术在内河航道的应用探讨

首先，应用RFID技术可以进行通航船舶流量的统计[3]。内河航道尤其是长江中下游，船舶运量非常繁忙，如何有效地分析统计某时段通过的船舶数量、船型、吨位和实际载货量，成为一个重要课题。运用智能感知技术，在通航船舶上安装RFID电子标签，在航道上安装读卡器，RFID电子标签内记载船舶的基本信息数据，以此建立一个基于RFID射频技术的船舶状态信息采集平台，就可以很好地解决船舶流量统计问题。若将其与电子航道图系统集成，应用效果会更好。

其次，应用ZigBee无线传感器网络技术可以开展航道数据的采集，构建“感知航道”[3]。 利用航道沿线的固定监控点作为基干，建立一个有线光纤基干网络，供视频数据传输。以基干网络的各监控点为中心，在每个监控点的航道沿岸周边，建立起由ZigBee技术构成的近地、自组织、低功耗的无线自组织网络（即无线传感网）。将各种传感设备（水位、值守传感器等）通过无线传感网络以无线方式进行连接，实现航段的无线覆盖和传感器热插拔。无线传感数据通过无线传感网络由最近的监控点传入有线基干光纤网络汇聚至设在指挥中心的传感前端服务器。这样，通过感知数据的自动采集和传输，就可以在航段构建一个航道感知网络，实现自动航道感知。

第三，应用位置服务技术可以实现航道维护船舶的动态监控。将GIS地图显示技术和GPS定位技术结合，利用位置服务技术对船舶当前所在的位置数据进行采集，通过GPRS/CDMA无线通信技术采集的数据发送到航道管理中心服务器，管理中心的航道船舶监控系统实时调用位置数据对航道船舶进行远程监控，在地图上实时了解辖区维护船舶的工作动态，可以达到很好的监管效果。

另外，应用云计算技术可以实现航道数据的分析和处理。随着物联网广泛应用于航道方方面面，各种传感器、船舶终端之间不可避免会产生大量动态数据。位于终端的数据处理单元配置相对较低，处理大量数据必然会力不从心，可能会达不到要求的时效性。通过应用云计算技术，让云端处理数据并将结果回传或直接传至航道数据中心，就可以快速准确地解决航道终端数据分析和处理的问题。

4 结 语

物联网的发展具有深厚的信息技术及相关专业的技术基础，有着强烈的社会需求，是社会信息化的深化和发展，是我国两化融合的切入点。随着物联网技术在内河航道应用的逐步深入，必将为推动数字航道向智能航道的转变提供强大的技术支撑，必将加快实现我国智能水运交通事业的发展进程，必将为内河流域百姓的生产生活带来更大的便利。

参 考 文 献

[1] 吴功宜，吴英.物联网工程导论[M].北京：机械工业出版社，2012.

[2] 刘仰华.物联网数据处理技术[J].信息与电脑，2012（7）：93-94.

[3] 王迅，丰玮，胡铮.物联网在航道管理中的应用[J].中国水运，2011（12）：28-29.