物联网的技术应用范文

导语：如何才能写好一篇物联网的技术应用，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。

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）

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关键词：物联网；RFID技术；应用

一、物联网概述

物联网概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出，随后，国际电信联盟、IBM公司均对物联网概念作出了描述，我国的物联网是在2009年总理访问无锡时首次提出的，其物联网的定义是指利用条码、射频识别（RFID）、传感器、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、监控和管理的庞大网络系统。物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，是互联网的未来，是物与物、人与物之间的互联，实现人与物、物与物的信息交互和无缝链接。

二、RFID技术介绍

（一）1RFID原理介绍

RFID属于自动识别技术的一种，相比常用的一维条码和二维条码技术来说，RFID技术是非接触式的识别技术，主要组成由电子标签、识别器、解析系统、处理系统、物联网。具体工作原理为：物体贴有电子标签（含发射芯片，芯片中写入了物体的有关信息）；识别器中的天线发出射频探测信号，对一定范围内的物体进行扫描，扫描的距离和发射的频率有关，频率越高，扫描的距离越远，但是受到的干扰越大（对于运输车辆扫描使用868～915MHz之间的超高频率），当扫描信号感应到电子标签发射芯片发射出的信号后读取芯片中的物体信息，信息传输给解析系统；解析系统是对信息进行重新编码和整理，将受到的电平信号通过解调和解码转换为二进制数据信息，然后将信息传输给处理系统，处理系统对信息进行处理以后显示到计算机系统当中，之后数据将传输到物联网当中，有关用户都可以查看到。

（二）2RFID组成介绍

RFID由电子标签、识别器、解析系统、处理系统、物联网系统组成。电子标签是利用耦合元器件和芯片组成，每个电子标签都有唯一的电子码（类似于身份证），根据实际可以对电子码进行改写（能够节省成本，达到重复利用），电子标签体积很小，可以粘附在物体表面（车辆运输中可放在前玻璃上），被识别器远距离探测和识别；识别器由天线和逻辑控制部分组成，天线会发射出电磁波进行探测，探测的频率由出厂时设置，在扫描到信息后，将信息给逻辑控制部分初步处理；解析系统由解码器和解调器组成，收到识别器发送的信息后，利用解调器进行信号处理，解码器进行数据转换（转换成二进制数据）；处理系统包含了应用软件系统和计算机系统，用来对收到的数据进行处理和存储，数据通常保存到数据库中。物联网系统是能够将得到的物体信息随时传输到互联网当中，可以随时掌握动态和具体情况。

三、物联网技术的应用

（一）防伪和公共安全――远望谷RFID电子票证防伪系统

远望谷公司采用先进的RFID技术，通过与数据库技术、定位技术和通信技术相结合，有效解决了各大场馆的票务系统和信息管理等传统问题，显著提高了场馆的管理水平和经济效益。

（二）公共服务业――RFID医院信息系统

RFID医院信息系统需为每位病人佩戴一个使用RFID技术的腕表，里面存储病人的相关信息，包括个人基本资料及药物过敏史等重要信息，医院服务系统上存储着病人最终完整的病例。医生持有RFID读写器可以准确读取病人信息，节省查看病人信息的时间，从而能够迅速应对紧急突发事件，获得抢救病人的最佳时机。RFID医院信息系统大大提高了医院治疗和管理病人的效率。

（三）制造业――富士通那须工厂基于RFID的零件供应实时管理系统

日本富士通公司RFID技术，给从仓库到生产线搬送货物时使用的周转箱都搭载了电子标签。标签内写入零件名称、装载数量等并录入到系统中。在周转箱经过的门上设置电子标签的读取器。材料供给员无需手动输入任何数据即可进行材料的有序供给和数据记录。彻底实现了数据录入的省时省力、高度精确以及票据纸张的节约。

（四）集装箱港口应用

随着世界经济一体化和外贸经济的迅速发展，集装箱运输逐渐成为当今航运的发展方向，集装箱业务在港口业务中的增长最快、利润率最高，同时集装箱装卸、堆存业务也日趋标准化。在这种环境下，集装箱码头操作必然采用一切可以利用的信息技术提高码头的信息处理能力、提高装卸效率、合理利用堆场。因此，全球集装箱码头已经成为各种尖端信息技术的应用舞台。

在港口生产、管理等环节采用RFID及其传感技术，可以实现数据的快速自动采集，通过网络传输，汇集港口其他部门以及周边物流企业、行政职能部门的信息，形成区域性的数据中心。从而实现港口生产和监管的全网络、全透明、全过程管理，为企业提供一个高效、快捷、安全、环保、低成本的良好港口物流服务环境。

四、结束语

RFID物联网给社会带来的好处日益明显，将来RFID物联网将会具有更强大的无线通信能力，将成为继互联网之后的又一大技术革命，实现更安全、更智能、更高效的宜居社会指日可待。

参考文献：

[1]熊本海，杨振刚，杨亮，潘晓花.中国畜牧业物联网技术应用研究进展[J].农业工程学报，2015，S1：237-246.

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【关键词】物联网技术；智慧物流；管理；应用

1物联网技术与智慧物流管理

物联网技术是计算机技术快速发展的产物，其核心与基础是互联网。物联网技术是对互联网技术的延伸与拓展，即物与物相连接、物与物之间交换信息，物联网技术应用于物流行业，可实现物流企业的可视自动化操作，形成一个互相交换信息的完整的通信网络体系。物联网技术可以对货物进行实时监控、识别、跟踪与定位，是对物流管理方式的创新。物联网技术通过传感设备对货物的ID与属性进行编制，将货物的静态属性标准化并储存于标签，再采用相关设备对货物的属性信息进行识别，并将获取的信息转换为可以传输的格式，然后物流企业通过网络系统将各项信息上传到信息处理中心，以此完成货物信息之间的数据处理与通信。智慧物流是在物联网技术支持下发展起来的一种物流网络体系。智慧物流管理可以全程监控物流的运输、存储以及配送情况，同时获取货物所处的位置与状态，自动、实时地掌握全程物流信息，并采用物联网技术对物流信息进行处理，以降低人工成本、提高物流业的运行效率。智慧物流管理能通过深入分析与挖掘物流信息数据、了解用户需求等，及时做出智能化决策。

2物联网技术在智慧物流管理中的应用

物联网技术是在关键性技术、支撑性技术与共性技术相互融合的基础上形成的，它是一种网络系统技术。物联网技术系统的综合应用充分体现了它的应用价值。物联网技术不同层面在智慧物流管理中的应用主要体现在如下几个方面。

2.1物联网感知互动层在智慧物流管理中的应用

物联网感知互动层的主要作用是识别、定位与跟踪，其涉及的技术主要包括无线射频技术、GPS定位系统以及无线传感器网络等，这些技术在智慧物流管理中有不同的应用。其一，无线射频技术即RFID技术，又叫射频识别技术，它实现了非接触的双向通信，是物联网技术的重要技术之一，也是物流行业中应用比较广泛的关键技术。该技术通过使用电子标签对货物做上标记，自动识别、采集货物的有关信息，对物流车辆进行动态的监控跟踪，实现了对货物的智能配送与指挥调度，而且，它能对仓储中的产品真伪情况进行有效辨识，实现了物流业中的可视化管理，进而帮助物流业掌握货物运输中的各种信息。其二，GPS定位系统。GPS定位系统可以对全球范围内的物流进行实时监控与定位，同时根据电子地图上反映的信息，及时掌握当时物流的交通情况、跟踪货物所处的状态与地点，进而调整与优化运输路线，科学、合理、实时地配送车辆，完成紧急救援工作，使物流过程能更加快捷，从而为物流的快速配送提供保障。其三，无线传感网络即WSN。无线传感器网络采用无线通信，为人与人之间、物与物以及人与物之间搭建了一个平台，使它们之间相互联系，形成了一个完整而庞大的网络系统。它结合多种技术，实时、自动、远程地获取各项物流信息数据，然后对数据的可靠程度进行检测，以保证数据的真实性、完整性与时效性，进而远程掌控整个物流运输的状态，以便对信息进行及时反馈，并针对物流的状况或出现的问题进行智能调控与自动决策。此外，该技术还能监测车辆的运输、仓库的环境以及货物的配送等情况，从而实现物流管理的智慧化。

2.2物联网网络传输层在智慧物流管理中的应用

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随着现代信息处理技术、无线射频技术的日益提升，计算机物联网技术在国内多类行业中迅速崛起并推广，极大提升了传统生产、物流与生活的信息化程度，为物品快速识别、实时定位与有效监管，提供了技术手段。本文从物联网技术的概念入手，阐述计算机物联网相关技术，并从其应用环节与领域进行了探究分析，以推动物联网技术的相关行业应用。

关键词：

物联网；无线射频；应用

1计算机物联网概述

以激光扫描、无线射频（RFID）、多源传感器技术为基础，利用无线传输数据链所构建的现代计算机物联网，构建起数据采集、声光电多元传输的信息框架，从而实现了数据的快速采集与数据传输处理，有助于实现主体对实体目标的有效定位监管，提升主体与主体、主体与实体间的实时互联共通。计算机物联网的基础为互联网技术所构建的信息交互框架，实体如同人类一样利用射频识别、无线通讯等技术被赋予客观感受，实现实体与人间的交互，可实现产品的源头追溯、实时监管与快速定位，优化生产供应链条、提升货品流通领域的科技创新，被广泛应用于路况信息智能指挥、物流供应链管理、家庭电子器件智慧调控、互联网医疗远程服务等行业领域，从传统物品监管服务上实现了创新管理与系统一致性写作，实现了多源数据的共享利用，推动了国内工业制造、医疗服务与物流供应链领域的转型升级与行业革命。

2计算机物联网相关技术与数据分层

当前计算机物联网技术，其相关的核心技术为多源传感器技术、无线射频技术（RFID）和计算机信息处理技术，按照互联网网络协议分为5个数据层，其相关技术与数据框架具体细分如下：

（1）物联网相关技术：

①多源传感器技术，物联网框架中借助声光电等传感器接收设备，过滤与采集特定实体属性信号，实现物品实体的编码快速精细识别，实现智慧社会中的实体快速智能化多源感知；②无线射频（RFID），即非接触式识别技术，利用无线射频读写器扫描实体物品电子标签，获取物体相关的属性信息，快速实现数据信息的采集、电子标签RFID识别；③计算机信息处理技术，即利用计算机硬件、互联网传输网络、多类型传感装置等载体或设备，实现多元与多源数据的采集、传输与编辑处理，进而实现多源数据的综合有效管理，从而推动物联网数据的快速处理，提升办公审批效率、增加工业生产产值、改善民众传统生活水平。计算机技术的核心即为多源信息快速处理，其关键环节在于计算机物联网的优化维护，其发展升级根本在于对传统数据算法和分析原理的技术创新。

（2）物联网数据框架体系：

按照网络框架协议，物联网系统可分为数据信息感知层、数据物理互联接入层、网络数据传输层、关键技术支撑层与应用接口框架层，通过构建物联网平台，实现实体电子标签属性信息的快速准确获取与识别，建立起物品识别、交互互联与技术服务相关的综合性框架网络。

3当前计算机物联网技术的现状与建议

伴随科技的创新发展与国内关于物联网的资金投入，当前尽管已经初步建立较为完备的物联网体系发展框架，但与国际发达国家相比关于计算机物联网建设方面，仍存在较大差距，具体体现在如下方面：

（1）国内物联网建设方面的法规不健全。

由于物联网行业涉及计算机、互联网、数据识别共享等多方面平台，数据获取与处理较为复杂，相对存在一定的纠纷环节，当前国内关于互联网相关的法规较为欠缺，尤其传统的经济合同法或民法等法规，不完全适用于现代计算机物联网领域，成为行业发展的诟病与消极因素。

（2）物联网与公众安全性方面。

由于物联网建设处于初级起步阶段，关于数据采集与传输的相关规范不完善，缺乏通用数据格式，关于核心数据、云端SSAE标准制定与信息加密等环节相对薄弱，关于数据标准编码、数据整合监督、信息安全保障方面，任务依旧十分严峻。

（3）计算机互联网技术有待提升。

计算机技术飞速革新，产品数据标准与规范面临快速变革，物联网建设方面尽管无线数据传输与GNSS定位技术目前相对较为成熟，但多源传感器识别与无线射频RFID技术仍处于粗放起步阶段，当前对该类研究的投入力度不足，关于物联网运行功效的评估体系与测试上，相对不够健全与完善。针对以上国内物联网发展中所存在与展现出的问题，应逐步健全物联网相关法律法规，建立物流管理、运输监督与产品合作方面的秩序体系，制定物联网数据安全保障框架建设，探索物联网漏洞自检与修复功能，严格管理身份认证与监督机制，加强科研资金与技术资源投入，融合计算机网络技术、现代信息处理技术与无线射频RFID电子标签识别技术等，初步探索出适合国内市场运作实际的编码规范，培育物联网构建、运营与监管专业人才，服务于大数据背景下的物联网建设步伐。

4总结

伴随现代科技与信息处理技术的提升，物联网概念的提出与发展逐渐由空想理论模型演化为物品实体运营，依托无线射频RFID、多源传感器与计算机网络所构建的现代计算机物联网，尽管面临行业领域跨度广、产品行业标准尚未完善和法律法规不健全等现实性问题，但随着经济结构转型期对现代互联网技术的认知，国内社会对计算机物联网技术在实体智能化监管方面的认知，必将不断提升与日益加强，今后加强现阶段互联网技术安全性建设、构建安全高效的数据采集、传输、处理与存储框架，对推动新时期计算机物联网体系的构建，具有重要的经济价值与社会效益。

参考文献:

[1]李航,陈后金.物联网的关键技术及应用前景[J].中国科技论坛,2011(01):81-85.

[2]周云,贾颜亮.物联网技术在物流领域的应用与创新研究[J].黑龙江科技信息,2015(15).

[3]郎为民,王逢东.全球物联网的发展现状[J].电信快报:网络与通信,2011(04):3-6.

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关键词：智能家居；物联网技术；应用

中图分类号：O434 文献标识码： A

一、智能家居的概述

美国是最早提出智能家居概念的国家，主要指的是建立在住宅平台基础上的一种现代化的居住环境，不仅实现了信息家电、网络通信、建筑设备和信息设备的自动化，还拥有管理、服务、机构和系统等多项功能，为居住者提供一个舒适、安全的环境，方便居住者的生活，减少环境污染。家居生活是一个相对复杂的系统，涉及多个子系统，在综合布线、音视频、网络通信、安全防范及计算机等多种先进的技术支持下，把多个子系统连接为一个统一的整体，从全局角度出发，全面管理居民的生活状况，在提高居民居住安全性和居民时间利用效率、优化生活方式的同时，还能达到减少资源消耗、降低费用的效果。

根据小区、用户的不同需求，可以将智能家居划分为两大类，即要求在室内进行联网的系统和要求将控制、连网进行集中统一连接的系统。其中前者包括一些具有私密性特点的家电控制、灯光控制、自来水控制等系统，该类系统具有单独性，无法同公共管理部门进行数据交换，而后者则涵盖抄表控制、对话等系统，这部分系统可以同外部单位相连接，能够进行统一的控制。

二、物联网概述

物联网的英文描述为“TheInternetofthings”，即“物――物相连的互联网”。在传统互联网人与物互通的基础上，实现物与物互通，是互联网发展的应用和业务层面的拓展。其主要特征是全面感知、可靠传递和智能处理。全面感知是指利用RFID、二维码、传感器等随时随地获取和采集物体信息；可靠传递是指通过无线网络和互联网的融合将物体信息准确传递；智能处理是指利用云计算、数据挖掘及智能识别等人工智能技术对海量数据信息进行分析处理，完成对物体的智能化控制。

物联网是一种全新的动态网络，能够随时随地实现人与人、人与物、物与物之间的交互。从系统角度上来看，物联网可划分为三层体

系，如下：感知层：从人类世界或者物理世界获取相关的数据，包括各类标识、音频视频和各种物理量。位于最底层，是发展和应用的基础，有全面感知的核心能。

网络层：先将感知层感知到的数据汇聚到传输网络中，在汇聚到应用层，即传递感知层感知到的数据。

应用层：把感知和传递的信息进行分析处理，做出正确控制和决策，实现智能化的管理、应用和服务。为物联网的发展提供驱动力。

此外。基于物联网的智能家电必将为人们提供未来生活方式的全新解决方案。将物联网技术应用到家用电器中，可以使家电具有智能感知及信息网络功能，能使家庭中的家电设备之间信息交互、家电设备与产品和用户之间也可以进行信息交互，方便人们的日常家居生活，使生活方式更加合理，生活模式更舒适、健康、环保。

三、物联网技术在智能家居领域的应用

物联网技术主要包含三个层面，即感知层面、网络层面和应用层面。物联网常见的感知技术包括RFID技术、二维码技术、传感器技术、摄像头、GPS等；进行网络传输的技术主要包括3G、Wi-Fi、蓝牙、接入网等；计算技术主要是指进行海量数据处理的技术包括数据挖掘和数据推送。网络层面包含电信运营（移动、有线、卫星通信网络等）、物联网运营（信息中心、管理中心等）、平台、软件、系统设备、系统集成及终端设备。应用层面包含环境监测、智能交通、智能建筑、智能家居、远程医疗、城市管理、公共安全、工业监控、绿色农业、资源管理等。

物联网技术在智能家居的应用包含了家居环境控制、家庭安防、智能家电等多个领域，一个完全的智能家居系统按照前文所述包含了20个子系统。在物联网技术支撑下，用户可以将家用电器之间组成一个物物相连的网络，然后在互联网的基础上，对家庭中的设备、产品进行监控；在家电或者产品发生故障时能够通过网络自动进行短信、电话等智能报警；家用电器能够智能地记录用户的生活习惯和生活方式，利用数据挖掘、情境感知等技术为用户进行合理的信息推送，实现人与家电、环境、产品的自然交互。物联网技术贯穿智能家居从终端设备的研发、系统集成及运行到用户使用的全过程。从技术角度来看，物联网智能家居技术的核心技术是通讯或控制协议，涉及硬件接口和软件协议两部分，可以简单的划分为无线与有线技术。

有线技术包含了RS485、IEEE802.3（Ethernet）、EIB/KNX、LonWorks、X-10、PLC-BUS、CresNet，AXLink等。其中X-10，PLC-BUS是专门针对智能家居行业制定的通讯技术。X-10电力线载波技术在上世纪70年代产生，在我国2000年前后引入并开始推广，该技术可以在电力线上通讯，免于智能家居系统部署的时候另外布线。该技术对电网运行环境依赖性较高，由于设备成本、技术稳定性及信息

安全等问题市场局面一直难于打开。PLC-BUS提高了一定的通讯稳定性，但是难以保证持续稳定的质量，对电网环境的依赖性仍旧很强，使用成本和信息安全的问题无法根本性解决。尽管电力线载波技术已经有40多年的技术积淀，但是由于成本和技术瓶颈，智能家居产品在有线技术开发方面不断地进行新的尝试，各种技术的优缺点暂时不能满足客户的需求，也许这也是今天多种有线技术并存的原因。

无线技术包含了RFID智能识别技术、蓝牙（Bluetooth）、WiFi、Zigbee、Z-Wave、Enocean等。RFID是一种通过无线电波进行数据传输的非接触式的自动识别计技术，它通过无线电信号进行数据读写并识别特定目标，具有无接触、识别速度快、自动化程度高、抗干扰、识别多个物体等优点。RFID是20世纪90年代兴起的，发展至今被认为是自动识别领域中应用最广泛的、识别效果最好、最重要的一项技术。WiFi作为低成本、最易与互联网连接的智能家居技术解决方案被广为应用。ZigBeeZigBee技术的特点包括：低功耗、成本低、低速率、时延短、高容量、工作可靠、高安全等。ZigBee的设计可用于支持特定应用软件的开发和部署。应用规范和ZigBee的堆栈相连，让制造商更快、更容易地推出特别针对某些应用的无线产品。可用的应用规范包括家庭自动化、智能能源、通信、医疗、远程控制（RF4CE，或称消费电子射频）、建筑自动化和零售服务。Z-Wave主要针对家庭和小型商用建筑的监控和控制，广泛适用于照明控制、安全和气候控制。其它应用包括烟雾探测器、门锁、安全传感器、家电和远程控制。

物联网智能家居系统从技术和应用的角度来说稳定性、可拓展性（灵活性）、安全性及经济性都是重要衡量指标。目前为止，无论是有线技术还是无线技术都没有一个得到广泛认可的技术标准。有线技术基于专用通讯线缆，某种程度上来说其稳定性较好，但是可拓展性较差（系统扩展、改良需要重新布线）、成本高也是其难以跨越的门槛。与之相比无线技术的高速发展在可拓展性（灵活性）及经济性方面都具有优势。稳定性和安全性方面两者各有千秋，都在不断发展完善。

结束语：

综上所述，随着科学技术的快速发展，智能家居的概念开始走向大众而物联网的出现更好地将智能家居推到了一个新的高度。本文研究基于物联网的智能家居系统，首先介绍智能家居和物联网，然后介绍物联网在智能家居中的应用。本文设计的智能家居系统能够实现监控、报警、控制等功能，体现出智能家居的方便性和实用性，以及广泛的应用前景。

参考文献：

[1]陈谧.智能家居的物联网技术及其应用[J].现代建筑电气，2014，02：47-49+63.

[2]高川翔.面向智能家居的物联网体系结构研究[J].信息系统工程，2014，09：21-22.

[3]张永刚，王斌.物联网技术在智能家居中的应用[J].智能建筑与城市信息，2012，02：27-30.

[4]吴晓，周建平，梁楚华，许燕.物联网技术在智能家居中的应用研究[J].物联网技术，2012，11：71-73.

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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7

【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

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【 关键词 】 油田；信息技术；物联网；信息建设

1 引言

物联网系统的集成环境，可以提升行业生产效率；可以实现从自动化生产环境过渡为物联化、智能化生产环境，提升智能化处理能力；实现物联网应用和技术由点到面的结合，可以提升整体信息化管理水平和能力，最终实现企业智能化、一体化的应用集成。

目前，中原油田油井的数据采集及控制主要依靠人工完成，油井的一些数据需要工人到现场才能采集，如油压、油温、水量、产液、含水、示功图、套压等，工人劳动强度较大，而且采集的数据准确性和可靠性相对较低。此外，油田现场数据采集点大多存在环境恶劣、地势复杂、铺设固定通讯线路成本较高等问题，因此，完善油田物联网建设对于实现油井的自动化管理，提高工人工作效率，提高数据采集的精度、可靠性以及减少现场事故发生率等方面都具有非常重要的意义。

2 国内物联网发展现状

我国的物联网应用处于起步阶段，在一些重点行业已经进行了试点，如电网、交通、物流、节能环保、工业自动控制、医疗卫生、金融服务业、公共安全等，但是在应用水平上与发达国家还存在较大差距。物联网的发展涉及众多领域，给相关领域的技术带来了全面提升，尤其是传感器、智能计算、网络和通信、射频识别（RFID）等技术，一些技术的创新能力有了很大提高，但是并没有掌握物联网的部分核心技术，大部分技术领域落后于国际先进水平，长期受制于人，处在产业链低端。例如，①传感器技术：我国企业基本掌握了低端传感器研发的技术，但高端传感器和新型传感器的部分核心技术仍然未掌握。②物联网软件和加密技术：一些基础软件的研究水平还较低、自主研发的集成系统较少。SOA技术方面，主要停留在对现有结构的改造和优化，缺乏自主创新产品。③网络和通讯技术：目前无线传感器组网技术方面有所突破，芯片以国外技术为主，国内一些企业在逐步实现技术突破。我国掌握的网络传送技术已经达到世界先进水平，尤其是无线接入技术。④物联网相关信息处理与数据服务业：信息处理与数据分析的关键技术主要是数据库与商业智能。

我国数据库产业非常薄弱，知名企业只有三四家，只占国内市场10%左右的份额。商业智能（BI）领域我国虽然技术相对落后，然而已形成了一定规模，国内现有BI厂商有近500 家，但高端市场仍由国际厂商垄断。整体而言，我国拥有自主知识产权的数据库产品、BI 产品和掌握关键技术的软件企业少，产业链不完整，缺乏产品线完整、软硬结合、竞争力强的国际企业。

综上所述，我国尚未形成真正意义的物联网产业形态和爆发点，物联网有形成巨大市场的潜力，但潜在空间转化为现实市场还需要较长时间的发展，关键是通过技术和应用创新形成新兴业态和新增市场。我们预计，“十二五”期末我国物联网相关产业规模将达到5000多亿元规模，而真正可能形成万亿级规模的时间节点预计在“十三五”后期。

3 物联网关键技术及应用中遇到的问题

3.1 物联网关键技术

一般来说，在物联网应用过程中主要涉及三项主要技术：①传感器技术：该技术也是计算机的关键技术，传感器技术可以将模拟信号转换成数字信号；②RFID技术，它是集无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，可以广泛应用于自动识别、物品物流管理等方面；③嵌入式系统技术：它是一项复杂的计算机技术，兼容了软硬件、集成电路技术等核心技术。该技术可以广泛应用于物联网，用人做比喻的话，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则相当于人脑，分类处理接收的各种信息。这个例子很形象地描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。

3.2 物联网应用中的问题

①目前物联网在行业应用内都是“闭环”应用，局限在有限的范围内，相互之间的标准、规范不同，协议和体系也各异，信息也难以共享，无法形成完整的应用体系，物联网的优势无法体现。只有打破信息壁垒，制定统一的应用环境，才能形成不同领域、行业和企业之间的“开环”应用。

②突破物联网产业链在行业应用内共性技术和物联网中间技术等关键技术研究，技术研发过程要以应用带动开发，吸收国外先进技术经验，自主创新技术，形成符合国内特色的物联网核心技术。

③建设统一、标准、稳定的物联网应用集成环境，对下接入多种行业终端，对上支持多种行业应用，把各种垂直的物联网应用整合成一个扁平的应用网络体系，由此带动物联网产业规模的发展。

4 物联网在中原油田的应用前景

4.1 油田的客观条件为物联网建设提供条件

中原油田大多分布在比较偏远的地区，人口密度小，公网通信系统的覆盖较差。同时，油田地域广阔、设备种类多、运行状态复杂、自然条件恶劣，需要对这些设备的正常运行进行实时的监测，要实现现场与监测中心之间的通信，首要问题就是要克服地理环境所带来的限制。“在这样的地理环境中架设一个庞大的通信系统是一个费时和大量消耗资金的过程，地形的起伏不平导致铺设电缆后不宜传导，同时电缆穿过油田、山路、湖泊等地区可能存在潜在危险，这些问题都是油田物联网必须要逾越的障碍，这些客观条件使得在油田行业中搭建无线通信网络成为一种必然趋势。”

此外，除了油田所在的特殊地理位置环境问题，铺设光纤通信网络还存在建设成本高、工期长等诸多问题而且由于油田的工作性质，需要通信系统支持移动性，满足油田作业人员的室外移动办公。油田生产物联网对安全性、业务承载能力、网络覆盖、可靠性、应用范围具有高需求，使得众多现有的无线公网、WLAN等无线宽带接入网无法满足其全面需求而难以担此重任。

4.2 生产信息的自动感知、信息集成和智能处理

中原油田主要勘探开发区域包括东濮凹陷、四川普光气田和内蒙探区，可以设想物联网系统应用于采油井、天然气井、煤层气井、注水井、水源井、站库等油田生产领域以后，能够基本涵盖油田基础自动化应用的大部分领域，可以不断完善油田运行机制、深化精细管理，形成具有特色的管理模式。物联网系统应用于油田后，可以逐步深化投资成本预算长效控制机制和内控、审计、监察、稽核、法律“五位一体”的监督体系，生产经营运行效率和规范化管理水平将不断提高。结合油田各部门，可以将物联网设计成

4.3 对重点物资和车辆定位、智能跟踪和监控

中原油田生产车辆多，生产中涉及较多化学品、易燃易爆品、重点物资及危险品的运输，目前还没有从物流和物资的整个生命周期的管理模式有效地对这类物资进行管理。研究和应用物联网智能传感器的嵌入式软件和网络接入技术，可以自动感知和监控运输车辆物资情况；可以建立安全可靠的卫星定位+无线传输网络，实现对车辆物资即时数据的实时传输；可以建立统一的物流数据管理、分析预测和诊断系统，实现物流自动化监控和调优；可以通过数据采集、传输及应用系统的信息安全机制，保障物联网信息安全

4.4 构造完整的物资信息链，实现仓储智能化

中原油田现有的物资仓储设备和管理水平已经严重滞后现代高速发展的物流需求，建设智能物资仓储管理系统是对大量油田物资进行高效管理的前提，仓储管理需要具备智能化管理手段和信息化高新技术的物联网系统作支持。物联网系统应用在物资管理系统，可以有效满足油田产能建设和生产发展的需要。①物联网系统中的物资仓储管理软件可以跟踪管理物料从进厂到使用、报废的全过程。②RFID技术可以实现物资的自动化管理，提高物资周转效率；应用无线网络，实现物资的信息化管理，指导物资需求计划的制定。③仓储智能化管理软件与油田勘探开发的生产数据库、ERP、物采平台等建立连接。

5 结束语

物联网技术在国内的发展尚处于起步阶段，各项技术在不断发展进步，中原油田依托国内物联网技术现状，结合自身信息建设实际在逐步推进信息系统建设，如果物联网系统应用于油田的生产，可以加强油田各机关、采油厂、工程建设集团、供电管理处、物资供应部门、五大研究院、技术监督与测试部门、维修厂等单位的协同工作能力，提高油田生产效率，提高油田信息化管理水平，更好地满足油田各部门的需求。

石油行业是一个跨学科、多专业相互配合的技术高度密集型行业。基于物联网技术的数字化油田建设，在油田数据采集、远程监测、物资管理以及地面全面信息化等领域有着非常广阔的应用前景。

参考文献

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[2] 王喜明.物联网技术在民航机场的应用[J].江苏航空，2011年02期.

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[4] 周志敏；李明涛.物联网在油田的应用[J].信息系统工程，2012年06期.

[5] 任伟.物联网安全架构与技术路线研究.信息网络安全，2012.（5）.

[6] 朱鹏飞，于华章，陆舟.物联网信息完整性保护方案.信息网络安全，2012.（8）.

篇9

关键词：物联网；技术；应用；措施

物联网（The Internet of things）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连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。本文就物联网技术及应用探讨如下。

一、物联网的核心技术

物联网需要突破的核心技术包括传感技术、无线通信技术、计算机技术、网络技术。感知层是推动物联网产业快速平衡发展的着力点，需要突破接入标准、无线射频硬件技术、超低功耗技术、无线组网技术等关键技术。国际电信联盟(ITU)将射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术列为物联网关键技术。

1、建立在云计算基础上的中央处理技术

物联网最核心的是要提升中央处理能力。物联网智能化处理需要通过不同功能的M2M系统之间的信息链路共享，由中央处理单元协同各系统共同运作，将智能感应融入到整个社会的运转之中。中央处理单元应建立在分布式云计算基础上，以提供高速计算能力和容灾备份功能，保障整个物联网络的正常运转。运营商可以从建设基于云计算的M2M支撑运营中心入手，发挥BI数据分析优势，建立各M2M系统的关联协同机制，逐步提升运营中心的数据分析处理能力，最终形成具备智能化处理功能的“大脑”。

2、微机械加工技术与软件

智能传感器的制造基础是微机械加工技术，将硅进行机械、化学、焊接加工，再采用不同的封装技术来封装，近几年又发展了一种LIGA工艺（深层X射线光刻电镀成敏膜）用于制造传感器。智能传感器一般具有实时性很强的功能，尤其动态测量时常要求在几微秒内完成数据采集、计算、处理和输出。智能传感器的一系列功能都是在程序支持下进行。如功能多少、基本性能、方便使用、工作可靠，大都在一定程度上依赖于软件设计和其质量，这些软件主要有五大类，包括标度换算、数字调零、非线性补偿、温度补偿、数字滤波技术。

3、无线传感器网络（WSN）技术

无线传感器网络（Wireless Sensor Network,简称WSN)的基本功能是将一系列空间分散的传感器单元通过自组织的无线网络进行连接，从而将各自采集的数据通过无线网络进行传输汇总，以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控，并根据这些信息进行相应的分析和处理。WSN技术贯穿物联网的三个层面，是结合了计算、通信、传感器三项技术的一门新兴技术，具有较大范围、低成本、高密度、灵活布设、实时采集、全天候工作的优势，且对物联网其他产业具有显著带动作用。

4、射频识别（RFID）技术

射频识别（Radio Frequency Identification，简称RFID）技术是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象，并获取相关数据，识别无须人工干预，可工作于任何恶劣环境。RFID系统由阅读器、应答器(标签)和应用系统三部分组成，通过电波在响应媒介和询问媒介间传递信息。阅读器，一般是一台内含天线和芯片解码器的阅读(有时还可以写入)设备，可设计为手持式或固定式；阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别体的目的。通常阅读器与电脑相连，所读取的标签信息被传送到电脑上进行下一步处理。每个标签具有唯一的产品电子码EPC,EPC码可存入硅芯片做成的电子标签内，并附在被标识产品上，以被高层的信息处理软件识别、传递和查询，进而在互联网的基础上形成专为供应链企业服务的各种信息服务。应用系统，一般是由计算机支撑的有线或无线管理系统，视不同应用要求，对于实时型的智能型控制器，不一定必须要有后台应用系统。

5、传感器技术

传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱。传感技术主要研究关于从自然信源获取信息，并对之进行处理(变换)和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术。传感技术的核心即传感器，它是负责实现物联网中物与物、物与人信息交互的必要组成部分。目前无线传感器网络的大部分应用集中在简单、低复杂度的信息获取上，只能获取和处理物理世界的标量信息，然而这些标量信息无法刻画丰富多彩的物理世界，难以实现真正意义上的人与物理世界的沟通。为了克服这一缺陷，既能获取标量信息，又能获取视频、音频和图像等矢量信息的无线多媒体传感器网络应运而生。作为一种全新的信息获取和处理技术，无线多媒体传感器网络更多地关注于信息的采集和处理，利用压缩、识别、融合和重建等多种方法来处理信息，以满足无线多媒体传感器网络多样化应用的需求。

6、智能嵌入技术

嵌入式技术是将计算机作为一个信息处理部件,嵌入到应用系统中的一种技术,也就是说,它将软件固化集成到硬件系统中,将硬件系统与软件系统一体化。控制器(MCU)已经在家庭和工业的各个领域得到了应用,通称嵌入式系统,因为计算机芯片是嵌入在有关的设备中的,没有自己独立的外壳。目前大多数嵌入式系统还处于单独应用的阶段,以MCU为核心,与一些监测、伺服、指示设备配合实现一定的功能。Internet现已成为社会重要的基础信息设施之一,是信息流通的重要渠道,如果嵌入式系统能够连接到Internet上面,则可以方便、低廉地将信息传送到几乎世界上的任何一个地方。

二、物联网的应用

物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。目前物联网已在智能电网、智能交通、智能物流、金融服务业、公共安全等领域得到应用，示范效应初步显现。

1、智能家居

在南京邮电大学物联网研究院的实验室里，一些“物联网”产品已经初见雏形。研究者通过电子芯片将手机设定为控制中心，然后通过手机短信的方式，发送英文“室内温度的监测指令”，约5秒钟后，手机收到回信：室内温度32.29℃。手机同时还能控制家庭电器。中午在家淘好米，晚上回家之前发送一条短信，电饭锅就会立刻开始煮饭。

2、医疗监控

医护领域的物联网 应用主要在人体的监护和生理参数的测量等方面，可以对于人体的各种状况进行监控，将数据传送到各种通信终端上。医生坐在办公室里，通过病人身上的一个小传感器，就可24小时获知病区内所有病人的脉搏、体温、血糖等身体状况。病人家属经过授权，也可通过网络随时共享这些信息。这套“医疗健康护理系统”目前已经在启东一家医院使用。监控的对象不一定是病人，可以是常人。各种传感器可以把测量数据通过无线方式传送到专用的监护仪器或者各种通信终端上，如PC、手机、PDA等。人体表面或者内部大约可以布署10～20个各类传感器。

3、智能交通

目前RFID在安防领域的应用主要是高速不停车收费系统。除了红外防盗，RFID同样也开始得到广泛应用，只要在汽车的任意处嵌上一块存有车主姓名、车型、车牌号等个人信息的射频标签，车辆可以自动“认出”主人。如果偷车者没对这个标签进行解码，车辆则会自动报警。

4、智能照明

目前，无锡物联网产业研究院正在做关于物联网应用于建筑节能降耗领域的实验。除了电源和插座，所有的照明都可以通过物联网进行精确的、局部的控制和感知照明。没有人的时候过一段时间某个区域就灭灯了。或者，一个大会议厅，有些地方有人在，有些地方没有人在，就可以把没人的地方的灯自动关掉。这样整个大楼的照明可以实现无开关的照明，所有的公用照明不设开关，全部根据是否有人来控制照明系统。

5、环保监控

为了帮助政府应对太湖的蓝藻危机，中科院在太湖中放置若干传感装置，一旦蓝藻素升高，或水温有变化、有暴发蓝藻的可能，传感器会及时发出预警，这样决策机关就能及时得到信息，并作出应对。在环保监测上，如发生气体泄漏、水体污染等事件，工作人员可随身携带一箱生化传感器，像播种那样在一定范围内随机散布，数十个传感器就能无线联网，随时“跟踪”有害物质的扩散路径，实时向指挥部“发报”。

在未来，智能化物联应用将随处不在，当气象感应系统预知台风来袭时，交通感应单元自动通知渔船返港，高速关闭，划定居民转移区域；当车祸发生时路面监控系统自动通知急救医院并提供最佳路线，GPS系统提示来往该路段车辆绕行；每月公共服务系统自动记录水电煤气费用通知户主后在银行账号中自动扣款……这一切都会带来人类生活颠覆性的变革和巨大的商机。

三、促进物联网的发展

1、促进政策扶持

对于复杂的物联网，必须要有政府的政策支持，政府必须要有专门人和专门的机构来研究和协调，物联网才能有真正意义的发展，否则，它只能小有成就，而不会大有作为。物联网不是一个小产品，也不是只是一个小企业可以做出来，做起来，它不仅需要技术，它更是牵涉到各个行业，各个产业，需要多种力量的整合。这就需要国家的产业政策和立法上要走在前面，要制定出适合这个行业发展的政策和法规，保证行业的正常发展。

2、加强统一协调

物联网发展过程中，传感、传输、应用各个层面会有大量的技术出现，可能会采用不同的技术方案。如果各行其是，那结果是灾难的，大量的小而破的专用网，相互无法连通，不能进行联网，不能形成规模经济，不能形成整合的商业模式，也不能降低研发成本。因此，物联网现有的RFID射频技术、短距离无线传输技术尚无统一标准，应整合相关产业的技术标准，尽早推动国家标准的建立，这是物联网马上就要面对问题。开始时，这个问题解决得好，以后就很容易，开始解决不好，积重难返，那么以后问题就很难解决。

3、促进管理平台建设

传感是容易的，但是感知的信息，如果没有一个庞大的网络体系，不能进行管理和整合，那这个网络就没有意义。因此，建立一个全国性的，庞大的，综合的业务管理平台，把各种传感信息进行收集，进行分门别类的管理，进行有指向性的传输，这就是一个大问题。一个小企业甚至都可以开发出传感技术，开发出传感应用。但是一个小企业没有办法建立起一个全国性高效率的网络。没有这个平台，各自为政的结果一定是效率低，成本高，很难发展起来，也很难起到效果。

4、加强安全体系研究

物联网目前的传感技术主要是RFID，植入这个芯片的产品，是有可能被任何人进行感知的，它对于产品的主人而言，有这样的一个体系，可以方便的进行管理。但是，它也存在着一个巨大的问题，其他人也能进行感知，比如产品的竞争对手，那么如何做到在感知、传输、应用过程中，这些有价值的信息可以为我所用，却不被别人所用，尤其不被竞争对手所用。这就需要在安全上下功夫，形成一套强大的安全体系。现在应该说，会有哪些安全问题出现，如何应对这些安全问题，怎么进行屏蔽都是一些非常复杂的问题，甚至是不清晰的。

5、促进应用开发

物联网的价值不是一个可传感的网络，而是必须各个行业参与进来进行应用，不同行业，会有不同的应用，也会有各自不同的要求，这些必须根据行业的特点，进行深入的研究和有价值的开发。这些应用开发不能依靠运营商，也不能仅仅依靠所谓物联网企业，因为运营商和技术企业都无法理解行业的要求和这个行业具体的特点。很大程度上，这是非常难的一步，也是需要时间来等待。

参考文献：

[1]张引长.射频识别技术特点与运用[J].职业,2010,(02):166-167

[2]王晓亮,宓奇,彭苏勉,关忠良.物联网在我国铁路运输领域的应用与发展探讨[J].铁道通信信号,2010,(03):47-49

[3]朱仲英.传感网与物联网的进展与趋势[J].微型电脑应用,2010,(01):1-4

[4]姚万华.关于物联网的概念及基本内涵[J].中国信息界,2010,(05):22-23

篇10

2010年，江苏烟草物流建设初步形成了中国烟草物联网的雏形，对各地开展现代物流向物联网时代迈进发挥了很大的启示作用。2010年5月，国家烟草专卖局召开局长办公会，明确提出在现代烟草物流的基础上，要打造中国烟草的物联网，努力实现中国烟草物流的不可替代性。同月，全国烟草行业现代物流建设工作会议在江苏召开，烟草行业掀起了发展现代物流、共绘烟草物联网蓝图的热潮。为了更多了解烟草物联网建设的路径与方向，本刊专访了北京市烟草专卖局、中国烟草总公司北京市公司副总工程师金涧先生。

记者：近几年物联网的概念很热，全国很多行业都掀起了建设物联网的热潮，烟草行业更是走在前面。但是说起物联网，大家的理解各异。你认为烟草行业的物联网应该怎样去界定?

金涧：烟草行业要发展物联网，首先定义物联网，明确什么是物联网，建立行业统一的认识坐标。我们在规划探讨物联网的建设时，发现关于物联网有多种定义和解释。比如，烟草行业现在使用的二维码属不属于物联网识别技术?有专家认为，只要通过自动识别技术把物品的信息、状态数据采集上来都是物联网的一种。要是这样认定的话，那么现在烟草行业已经全行业实现了物联网建设，还用得着再谈什么物联网吗?

所以，在规划建设物联网前，非常有必要界定清楚物联网的概念、技术和范围。否则，认识不统一，行业就无法建设完整统一的中国烟草物联网。

物联网英文为“The Internet of things”，在我国也称为传感网，我国的定义为“物物相连的互联网”，是借助各种信息传感设备通过互联网把物品与物品结合起来而形成的一个巨大网络。在企业层面，物联网就是采用传感识别和网络技术将各种产品或者资产联系起来，自动进行识别、数据交互和智能化管控。过去，业界理解物联网更多的是数据采集，现在强调更多的是一种互动实时的状态。

在目前的理解中，物联网很容易被混淆为监控系统。很多的所谓物联网应用模式都是信息采集后人对物的监控管理，而非物与物之间的自主互动。这只能认定为采用了先进技术的监控系统，而不适合称之为物联网。

在辨析目前的各种物联网应用模式时，需要分清物联网、物联网技术与物联网相关技术的区别。条码技术的应用以及目前很多RFID技术应用模式，绝大多数其实只能称之为物联网技术的应用模式，而非物联网应用模式。

举例来讲，目前烟盒上使用的条码，是一种物品识别技术，可以称之为物联网相关技术，但不属于物联网应用范畴，而烟草行业的托盘安装RF JD标签，是物联网应用的一种模式。这样认定的理由在于，前者不能实现自动寻址定位，需要人力寻找，人找到产品后才能够读取条码再获得物品信息，而后者是物体自身通过射频标签和传感设备主动进行物品信息交互，无须人为干预。因此，是否物联网应用的重要界限就在于，物品或商品是否是能够实现自动寻址，通信和智能化管理。

记者：目前出现了各种物联网的应用模式，你认为烟草行业要建设物联网，并由此产生实质的影响，应该如何建设?

金涧：在物联网建设提出之前，烟草行业已经完成了与物联网紧密相关的国家一号工程，即烟草行业卷烟生产经营决策管理系统。该系统是烟草行业近年来最大的一个行业一体化信息化工程项目，实现行业内信息系统的互联互通、信息共享，为行业生产经营决策提供更多信息支持。该工程中的物联网因素体现为全国烟草行业将近有80万个托盘安装了RFID标签。

近年来，各地烟草企业纷纷探索物联网建设的模式。其中，江西南昌市烟草公司在物联网技术应用上做的比较好，领先行业。据悉，南昌市烟草公司物流中心按物联网概念设计卷烟物流体系，在主要工艺和业务环节均采用了RFID标签，基本构成物联网技术体系，并且运用得成熟充分。比如利用RFID标签进行货物定位、叉车读写器自动寻址、配送缓存区发货信息实时交互反馈以及配送车辆跟踪、在途库存监控等等。

根据此前的信息化建设成果和各地的物联网建设探索，可以说，烟草行业具备了良好的物联网建设的基础条件。

2010年5月，国家烟草专卖局局长姜成康到江苏烟草调研时提出：要把卷烟物流建设作为烟草行业的核心业务，建设不可替代的烟草物流体系，打造中国烟草物联网等三项任务，促进卷烟行业上水平，使全行业面对未来具有不可替代的核心竞争力。

现在，烟草行业进行物联网建设毋庸置疑，需要探讨的是如何建设?从何处着手建设?

物联网最适用的领域是物流和零售领域，建设中国烟草物联网应首先从流通环节、从建设中国烟草卷烟物联网入手。目前，中国烟草行业在卷烟流通环节有大约500万家零售商户，有年4700万箱的卷烟市场。但是目前，行业对市场需求、变化趋势的并不能及时把握，从零售商户反馈回来的供销存数据不完全准确。而销售终端的各种销售数据将直接影响物流与生产环节的资源配置效率。如果可以通过物联网掌握各个商户的销量、库存量，加强对烟草销售终端的管理，把它和中间物流、前端生产连接成一条完成的供应链的话，烟草行业的整个行业生产销售都将形成巨大的竞争力和市场控制力。

这样的中国烟草卷烟物联网建设一定要自上而下地进行。任何一种区域性建设的网络效果都会打折扣，充其量只是一种技术应用模式。以烟草物联网来讲，必须要全国全行业整体进行规划才行，否则难以产生效果，但是如果成功运作的话将获得绝大的效益。

试想，把全国500万零售商户的库存、销售的实时信息采集回收并整理，然后卷烟生产厂和销售公司再根据此数据拟定生产计划、销售计划，进行生产经营决策，将会大大提高行业效率和生产经营水平。

中国烟草卷烟物联网的网络终端连接不但有零售商店，还应扩展到零售户仓库货架和香烟销售柜台，还要横向连接大型商场、超市，如果采用物流外包，还要和第三方物流公司连接。这将彻底改变烟草行业的整体运营模式和纵向思维方式。鉴于物联网的建设会对行业产生巨大的影响，因此，必须整体规划而后积极谨慎地推广实施。

记者：物联网技术很先进，但是目前应用还不广泛，还需要解决很多在实际应用中出现的技术问题。请问目前在烟草行业的应用中，物联网技术有哪些主要的技术问题亟待解决?

金涧：要通过物联网准确掌握市场的信息，物品传感覆盖范围就必须精确到卷烟小盒，这是卷烟销售的最小销售单元。卷烟销售单元实物形态还有条、件，都要覆盖住，物联网才能产生功效。如果顾虑成本不覆盖到小盒，起码有60％的零售销量控制

不准，那么社会库存、实时销量等信息也不会准确。要精确到盒就意味着要为每盒香烟植入RFID标签。而给每盒香烟植入RFID标签成本较高，需要统筹考虑，也需要技术进步带动成本减低。

但目前还存在一些技术瓶颈需要突破。

首先是RFID标签的抗金属干扰能力很差，对有金属包装的卷烟产品，RFID应用效果不好，数据读取成功率低，数据交互耗时长，效率低。实际应用可靠性有待提高。

其次是RFID在卷烟包装的植入问题。RFID芯片部分是金属的，非金属芯片产品还没有产生，植入烟盒包装后，盒皮局部厚度会发生增厚，影响包装效率，并非任何烟盒都能植入。据了解，目前国际上RFID芯片的最高制作技术只能达到厚度90微米，国内技术最高水平的工艺可以达到厚度160微米，在实际生产中上下可能浮动90微米。在这种条件下，被植入RFID的载体至少需要350微米左右的厚度，才不影响载体效果，否则会对载体影响较大。而烟盒目前有硬盒软盒之分，部分软盒盒皮的厚度植入RFID标签后会产生较大变形。

第三，RFID技术本身一对多识别的功能尚不稳定，受包装、环境等因素影响较大。根据目前RFID的使用测试报告看，RFID在一对多信息读取过程中，受到环境的干扰很明显，尤其是同时读取大量RFID标签时。当然，任何先进的技术都不是完美无瑕的，都会有程度深浅的误差，但在卷烟物流和销售环节实际应用中，如果不能保证100％读取正确率的话，RFID就失去了应用的价值。