物联网在智能农业应用

2024-09-24

物联网在智能农业应用(共12篇)(共12篇)

1.物联网在智能农业应用 篇一

物联网在中国农业中的应用

【摘要】物联网是将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。物联网必将在不远的将来展示出强大的生命力, 让所有的物品都与网络连接在一起, 从多个方面改变我们的工作和生活。农业作为关系着国计民生的基础产业,其信息化、智慧化的程度尤为重要。因此,物联网在推动者现代化农业的发展中起着重大作用。

【关键词】物联网智能现代农业应用

一、物联网的概述

(一)物联网的概念

物联网是将无线射频识别(RFID)装置、外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络.它是在互联网基础上延伸和扩展的网络.。物联网的概念有狭义和广义之分。狭义物联网即“联物”,基于物与物间通信,实现“万物网络化”。广义物联网即“融物”,是物理世界与信息世界的完整融合,形成现实环境的完全信息化,实现“网络泛在化”,并因此改变人类对物理环境的理解和交互方式。

(二)物联网的的产生及在全球中的重要地位

1999年,美国麻省理工学院(MIT)自动识别中心(Auto-ID Labs)提出网络化无线射频识别(RFID)系统,利用信息传感设备将物品与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。

2005年,国际电信联盟(ITU)在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上提出“物联网IoT”的概念,并发布《ITU互联网报告2005:物联网》。自此,物联网正式走入人们的视野。

2009年,6月18日,欧盟执委会发表《物联网:欧洲行动计划》,系统提出发展物联网的规划和行动蓝图。

8月7日,温家宝总理视察无锡,提出“感知中国”计划,拉开中国物联网发展的帷幕。

二、物联网在农业中的应用发展

(一)物联网与农业

物联网是面向物与物和人与物的网络,它包含多种感知单元(传感器、RFID等等),同时支持一种或几种网络通信方式,为现实世界提供服务和应用。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。

用户通过布置无线传感器网络检测系统, 可以对牲畜家禽、水产养殖的生活习性、环境、生理状况及种群复杂度进行观测研究,。此外, 无线传感器网络也可以应用在精准农业中, 来监测农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等。在作物的生长过程中, 形状传感器、颜色传感器、重量传感器等可用来监测物的外形、颜色、大小等, 由此确定作物的成熟程度, 以便适时采摘和收获。用户可

以利用二氧化碳传感器进行植物生长的人工环境的监控, 以促进光合作用的进行。例如, 塑料大棚蔬菜种植环境可以利用超声波传感器、音频传感器等进行灭鼠、灭虫;还能用流量传感器及计算机系统自动控制农田水利灌溉。从而达到提高作物产量、改善品质、调节生长周期,提高经济效益的目的。

(二)物联网在农业监测中的结构体系

物联网在农业病虫灾害信息监测系统中, 基于农业害虫监测这个特殊的系统, 主要采用信息传送来实现对虫害信息的监测和采集。那么节点的设计和选择将是整个监测系统的关键之一。从农业病虫害监测信息系统的整体结构上看, 其关键主要分为四大类: 网络感知节点的设计、监测信息的采集、传感技术和无线通信技术、数据智能化处理。该系统由传感信息节点、通信系统、互联网、信息服务终端以及监控软硬件系统构成, 体系结构。

1、无线传感信息节点结构及能耗特性

基于农业病虫害监测无线传感信息节点是整个监测网络中的最重要的组成部分, 由数据采集模块、数据处理模块、无线通信模块以及电源模块四部分组成, 实现数据的采集、处理和传输。每一个传感信息节点的各个模块能耗特性各不相同, 其中无线通信模块能耗最多。由于该节点主要是采用能量有效的电池供电, 且节点数目多、分布广, 不能够通过更换电池的方式来增加网络的寿命。因此, 在搭建整个网络系统时,首要考虑的是节点的能耗, 采取优化的节能策略。

2、系统基本的网络构架

针对所研究的农业病虫灾害这个特殊体系, 提出了一种基于传感器技术、嵌入式计算机技术GPS技术、GPRS 技术等技术的监测系统。该系统主要分为三个网络层: 监测区信息采集终端即网络感知层、监测数据传输网络层、数据终端处理层组成。

3、害虫监测技术

由于该系统中的信息节点由多种害虫监测传感器组成,那么其监测技术将与节点息息相关。传统害虫监测手段主要是依据昆虫间化学通讯和物理学反应而实现的, 应用广泛的是性诱剂和黑光灯。但这存在的严重不足时耗时、消耗大量的人力和物力且害虫数据质量差等, 为克服这些不足, 依据对害虫群密度获取方式, 并结合传统的监测技术, 采用现代信息技术对不同种类的害虫自动监测和计数。可以采用计算机视觉技术、声音信号技术、传感器技术、雷达技术、遥感技术等。

(三)物联网在农业中的应用

物互联在农业和农村信息化领域已经有了初步应用,如传感技术在精准农业的应用、智能化专家管理系统、远程监测和遥感系统、生物信息和诊断系统、食物安全追溯系统等。

通过物联网的实时传感采集和历史数据存储,能够摸索出植物生长对温、湿、光、土壤的需求规律,提供精准的科研实验数据;通过智能分析与联动控制功能,能够及时精确地满足植物生长对环境各项指标的要求,达到高幅度增产的目的;通过光照和温度的智能分析与精确干预,能够使植物,特别是名贵花卉的花期完全遵循人工调节。目前,关于农业物联网应用的发展项目有很多,比如:土壤养分、墒情监测,为作物选择和耕种方式提供指导;粮情信息监测,为监管部门科学决策保护粮食安全提供有效数据;农业大棚温室监控、田间自动化管理,通过连续监测土壤湿度数据,实现多点同时滴灌补水;二维码动物溯源,通过食品追

溯标签使消费者全面了解产品信息,确保食品安全。

(四)物联网与农业区域试验工程

目前,我国农业物联网应用尚处于尝试性起步阶段,整体应用水平和建设规模明显落后于电力、医疗、环保等其它行业。各地农业物联网应用示范基本呈各自为战、散兵游勇式发展,点多面广,严重缺乏顶层设计,为示范而示范的现象较普遍,重复投入问题较突出,可持续发展商业模式较少。因此,实施区试工程,是推动现代化农业发展的重要步骤。

围绕天津、上海和安徽农业特色产业和重点领域,统筹考虑行业及产业链布局,逐步实现物联网技术在农业全产业链的渗透和试点省市的整体推进。

1、天津设施农业与水产养殖物联网试验区:一是设施农业与水产养殖环境信息采集技术产品集成应用;二是设施农业生命信息感知技术引进与创新;三是设施蔬菜病虫害和水产病害特征信息提取与预警防控;四是探索设施农业物联网应用平台与服务模式;五是农产品交易流通平台。

2、上海农产品质量安全监管试验区:一是建设农产品安全生产管理物联网系统;二是建设农业投入品监管物联网系统;三是农产品冷链物流物联网技术引进与创新;四是农产品全程质量安全监管物联网应用平台构建与服务模式创新;五是农产品电子商务平台应用示范。

3、3、安徽大田生产物联网试验区:一是建设大田作物农情监测系统;二是建立基于感知数据的大田生产智能决策系统;三是建立基于物联网的农机作业质量监控与调度指挥系统;四是构建集成于12316平台的大田生产信息综合服务平台;五是大田生产物联网技术应用示范区建设;六是探索农业物联网应用模式。

三、实施农业物联网区域试验工程具有重要意义

当前,我国农业现代化进程明显加快,但也面临着资源、环境与市场的多重约束,保障粮食安全、食品安全、生态安全的压力依然存在,确保农民稳定增收的任务越来越重。实施区试工程,对于探索农业物联网理论研究、系统集成、重点领域、发展模式及推进路径,提高农业物联网理论及应用水平,促进农业生产方式转变、农民增收有重要意义。

(一)实施区试工程,有利于把握物联网等信息技术的特点及在农业领域的应用规律,探索形成农业物联网发展模式。信息技术是新生事物,是多学科技术的集成,兼具系统性和整体性。

(二)实施区试工程,有利于积累农业物联网应用经验,促进农业物联网科学发展。实施区试工程,有利于逐步理清发展思路、明确发展方向和重点,为全面、整体、系统推进农业物联网积累经验。

(三)实施区试工程,有利于调动地方农业部门积极性,整合各方力量共同推进农业物联网应用。

四、总结

未来物联网不是科技狂想,而是又一场科技革命。物联网使物品和服务功能都发生了质的飞跃,这些新的功能将给使用者带来进一步的效率、便利和安全,由此形成基于这些功能的新兴产业。依靠网络技术,物联网将信息技术同生产技术相结合,成为信息化带动现代农业发展的现实载体。

2.物联网在智能农业应用 篇二

1 物联网的含义

物联网是建立在互联网基础上的一种网络含义, 它的用户端延伸并扩展到其他物品之间, 然后再进行信息交换和通信[1]。2009年温家宝总理就提出“感知中国”的口号, 物联网就已经成为我国五大新兴战略性产业之一, 并将其写入了政府的工作报告, 物联网在我国受关注的程度远远大于其他国家。

物联网 (Internet of Things) 是一个信息承载体, 它是在互联网络和传统的电信网络等基础上而建立起来的, 能实现普通物理对象 (所有独立寻址的对象) 的互联互通。通过各种通讯网络实现互联互通 (M2M) 、应用大集成 (Grand Integration) 以及基于云计算的Saa S营运等模式, 在内网 (Intranet) 、专网 (Extranet) 或互联网 (Internet) 环境下, 采用适当的信息安全保障机制, 提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、远程控制、决策支持、领导桌面等方面的服务, 实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化[2,3]。

2 物联网智能技术在现代农业上的应用

2.1 保护地设施智能技术栽培

在江宁区宁台农贸合作产业园设施大棚中, 利用物联网智能技术栽种的火龙果、台湾甜柿、青枣、凤梨什迦、百香果等热带水果, 在物联网智能设备的实时监控下, 并利用传感器和移动终端的自动控制, 使棚内的温度、湿度、光照以及土壤的营养、水分等热带作物生长所需的一切条件得以满足, 从而使其纷纷争奇斗艳, 呈现出勃勃生机, 取得了良好的效果[4,5]。

2.2 市民绿色自耕园 (QQ开心农场)

通过在园区安装各式传感器和射频识别系统, 可以对园内的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度, 土壤温、湿度, 养分含量等各项环境参数进行监测和传输, 并根据预先设定的参数阈值进行自动调控, 同时会给园区工作人员和自耕园庄主报警[6]。另外, 只要是在自耕园购买“田地”的庄主, 除可以到园区内现场耕种、现场管理、采摘配送及享受自己种植的有机果蔬外, 只要用户持有手机或电脑, 便可以实时访问“开心农场”社区。

2.3 用于绿色果蔬订单生产、销售产品质量的实时监控

江宁区禄口街道毛亭社区紧邻南京禄口国际机场, 因此他们利用机场宾馆众多的优势, 建起了机场宾馆专供绿色蔬菜生产基地, 并在基地大棚内安装了物联网监测系统, 主要方便于宾馆餐厅前来就餐的客人, 监控、观看专供蔬菜基地绿色蔬菜生产的实况和品种, 在目前食品安全危机的情况下, 起到了很好的互信效应[7,8]。

3 结语

通过对物联网智能技术在农业的应用研究, 笔者认为物联网智能技术在现代农业上的应用前途广阔, 特别是都市农业区在发展旅游农业、实施栽培农业、生态农业、休闲观光农业上可以大展宏图。同时, 为未来农业、工厂农业、生物农业的发展奠定了科学的理论基础, 它必将为大量的农村劳动力从繁重的体力劳动中解放出来, 发挥着科技的魅力, 从而可以看到科技的发展对促进农村经济以及农业增效、农民增收的作用是显而易见的。

此外, 随着物联网智能技术的发展, 在不远的将来还可以应用于远程测土配方施肥、病虫害预测预报以及水产养殖等其他农业项目上。

参考文献

[1]姚万华.关于物联网的概念及基本内涵[J].中国信息界, 2010 (5) :22-23.

[2]周文豪.当前中国“物联网”概念解析[J].射频世界, 2010 (5) :7-11.

[3]刘建周.物联网的概念及发展[J].中国科技术语, 2011 (5) :56-58.

[4]闫敏杰, 夏宁, 万忠, 等.物联网在现代农业中的应用[J].中国农学通报, 2011, 27 (8) :464-467.

[5]潘明, 钟锋.物联网在现代农业上的应用研究[J].现代农业装备, 2011 (7) :55-57.

[6]朱晓姝.物联网技术在现代农业信息化中的应用研究——以广西玉林市为例[J].沈阳师范大学学报:自然科学版, 2010 (3) :391-393.

[7]孙向辉, 江志峰, 管继刚.基于物联网的智能远程测控技术在现代农业中的应用[J].数字通信, 2012 (5) :20-23.

3.物联网在智能家居的应用和发展 篇三

关键词:物联网;RFID;Zigbee;智能家居;互联网 文献标识码:A

中图分类号:TP274 文章编号:1009-2374(2015)14-0050-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.024

1 概述

智能家居产业链长、渗透性广、带动性强,是物联网背景下的最佳应用载体,是未来家居的发展趋势。从广义上讲,智能家居是以住宅为平台且安装有智能家居系统的居住环境,即运用计算机技术、网络通信技术、综合布线技术,将建筑空间、网络通信、智能家电、设备自动化等产品、系统、服务、管理结合为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的宜居环境。

2 物联网及智能家居概述

2.1 物联网的概念

物联网(The Internet of Things),是指通过各种信息传感设备与技术,实时采用需要监控、连接、互动的物体或过程,与互联网这个载体形成的一个巨大网络。地球村的概念便由此而来,实现物与物、物与人之间连接,以便彼此的识别、管理和控制。

2014年11月份,在乌镇峰会举行的“互联互通·共享共治”的世界互联网大会圆满结束,物联网的主要传输媒体仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络。物联网有一个显著的特征:规模性,只有具备了规模,才能让“物”的智能起到作用。例如,一个小区有50栋楼,250多户人家,只有一家安装了智能家居设备,没有与外界连接的网络,就不可能真正形成智能小区综合系统。

2.2 智能家居的概念

智能家居(smart home,home automation)是以住宅为平台,运用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将人们生活有关的设施集成,构建高效的宜居系统,提升家居安全、便利、舒适、个性、艺术性和节能环保。它包含了智能家电、智能照明、家居控制、家庭安防、采暖节能、背景音乐、家庭影院等子系统。

智能家居是在互联网的基础上物联化的应用。在国外,除了苹果公司很早就在智能家居市场运作外,谷歌同样也投入到智能家居市场。在国内,海尔于几年前就推出“海尔Uhome”;格力将以能源和环境为中心着力发展智能家居。小米、海康威视已经可以提供智能摄像头、智能网络路由器、智能遥控器等智能配件。

3 发展环境

3.1 政策环境

国家推进物联网建设带动了市场对智能家居的关注,一系列与智能家居相关的政策的陆续出台,让智能家居产业发展切实、有效落到实处。行业内的相关机构已根据智能家居的发展现狀,中电开展技术融合标准、设计安装标准、现场施工标准的制定工作,并已经形成了《智能家居技术导则》《智能家居施工图集》等标准规范。

3.2 市场环境

智能家居概念在中国市场上已经传播了近十年的时间,但国内消费者对于智能家居产品的接受程度并不高。首先,由于智能家居产品的高技术性与高价格,其目标消费人群主要集中在富裕阶层和高知阶层,目标受众群体较小。其次,由于中国家庭生活消费习惯、家庭人员构成的特殊性,使得一些在国外市场上反映良好的产品在中国市场显得水土不服。最后,智能家居不是单纯地购买产品,是一种定制型的系统集成服务,它不同于其他产品即拿即用。它需要根据家居环境和业主的要求进行整体个性化设计,运用先进技术和极高的艺术性,将各种产品集成为一套整体的智能家居系统。

近年来,随着无线技术及物联网技术的突破,智能家居产品技术更新换代速度得到改善,传统的家电业、IT业、安防业巨头也纷纷试水智能家居市场。伴随着新进入者带来的新产品、新模式以及物联网技术发展带来的新机遇,智能家居应用市场也被注入了新的活力。

3.3 技术环境

智能家居运用计算机技术、通信网络技术、综合布线技术、自动控制技术和生活环境搭配工艺,将各家居生活相关的设施系统集成。智能家居既能够实现家庭内部信息共享和通信,又可以利用家庭智能网关通过外部网络进行信息交换和控制。随着物联网与无线技术的发展,智能家居设备借助无线传感器设备,通过蓝牙、WIFI、WIMAX、家庭网关等家庭局域网的无线宽带接入手段融入4G网络。目前,在家庭应用领域,无线解决方案已经成为智能家居的主流。这其中以ZigBee为代表的先进无线方案发展最为迅猛。

3.3.1 ZigBee协议概述。ZigBee是一种新兴的短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术,依据IEEE 802.15.4标准,802.15.4的物理层采用直接序列展频技术。在MAC层主要沿用标准的CSMA/CA方式,以提高系统兼容性,可使用的频段有2.4GHz(全球ISM)、欧洲的868MHz频段以及美国的915MHz频段,不同频段可使用的信道分别是16、1、10个。

3.3.2 ZigBee协议结构。ZigBee是一组基于IEEE 802.15.4无线标准研制开发的、有关组网、安全和应用软件方面的技术。IEEE 802.15.4仅处理MAC层和物理层协议,ZigBee联盟对网络层协议和API进行了标准化。

图1

4 行业现状

4.1 行业构成

中国智能家居已初具规模,从产业链环节来说,有上游零部件供应商、中游设备生产厂商和下游渠道商、集成商、服务运营商。行业发展主要集中在产业链的中下游。

4.2 发展现状

随着人们生活水平和行业认可度的提高,智能家居技术应用进一步普及,消费者对智能家居品牌日益了解和接受,虽然现在没有形成好的商业模式,传统消费观念和新技术结合得比较慢,但是智能家居的前景是不可估量的。在智能家居市场进一步落实推广,培育起广大群众的使用好感,同时在技术方面有更大规模厂商介入,产品类、系统类将百花齐放,性价比更高,智能家居市场潜力将是巨大的。根据《中国智能家居设备行业发展环境与市场需求预测分析报告前瞻》分析,市场已经出现高、中、低不同产品档次的供应商和系统商,行业进入快速成长期。面对中国庞大的需求市场,预计该行业将以年均19.8%的速率增长,在2015年产值达1240亿元。

4.3 发展特点

(1)智能家居社区居多,家庭应用较少;(2)行业标准尚未统一,捆绑式销售被推广;(3)规模效应尚未形成,高低端市场齐头并进;(4)智能家电整体升级,实用功能有待提高。

5 发展趋势

5.1 行业趋势

(1)家庭云备受关注;(2)实用化、模块化;(3)市场细分更加专业。

5.2 技术趋势

随着科技的发展和人民生活水平的提高,中国的智能家居行业取得了迅猛发展。经过几年铺垫,智能家居已经不再是高高在上的天价商品,而是逐渐从高端日益开始亲民。业内预计未来3年国内智能家居行业将处于市场爆发期,特别是4G应用的出现更是加快了产业亲民化的步伐。智能家居作为物联网发展的一部分,从技术层面来看,智能家居技术主要分为两大类,即无线技术与有线技术,随着WIFI、4G等技术的不断普及,4G无线智能家居未来将逐渐取代有线产品。通过无线通讯技术,用户可以随时了解掌控家庭一切。

参考文献

[1] 中国电子信息产业发展研究所,赛迪顾问股份有限公司.中国物联网产业发展及应用实践[M].北京:电子工业出版社,2013.

[2] 李兴国,王春元.信息网络安全管理基础教程[M].合肥:安徽人民出版社,2008.

[3] 中研普华智能家居行业分析专家.2014~2018年中国智能家居行业全景调研与发展战略研究咨询报告[R].

作者简介:周华兵(1981-),男,中国电子科技集团公司第八研究所工程师,研究方向:物联网。

4.物联网在智能农业应用 篇四

随着社会的快速发展和国家政策对农业的大力支持,加之物联网技术的日渐成熟,物联网在传统农业领域的应用越来越广泛。农业是物联网技术的重点应用领域之一。

目前,我国农业正处在从传统农业向现代农业迅速推进的过程中,现代农业的生产、经营、管理到服务的各个环节都迫切呼唤农业信息化技术的支撑。农业智能化、农业大数据已成为我国现代农业发展的新方向,发展智慧农业已成为发展的必然路径。近年来我国逐步的开始重视现代化的信息技术在农业生产中的应用和推广,不断提高农业设备的自动化程度并逐步向智能化方向发展,特别是在农业温室智能控制系统方面有比较突出的发展。二十世纪三十年代,我国出现了近代农业温室大棚生产,但是一直处于较为低水平的粗放式的种植。改革开放以来,农业温室大棚的生产正向大规模化的趋势发展,尤其是近年来互联网+智能化、信息化科技水平的提高大大加快了我国现代化农业温室大棚向智能型温室大棚的转变。

在生态农业植保领域佳多已经走过了30年,在成熟的技术产品和稳定的市场作为支撑,逐年进行产品升级换代和新产品的开发上市,佳多农业物联网智能大棚就是成熟稳健的高科技产品。佳多农业物联网智能大棚利用先进的生物模拟技术,通过先进的网络设计,将复杂的系统模型转变成方便用户操作的电脑页面版本、手机页面版本,实现全天候实时操控;无线远程检测系统、环境检测系统、智能控制系统。结合当前棚内环境数据信息及历史大数据,系统分析对比运算,智能化对棚内滴灌、风机、遮阳网、卷帘等设施实施监控,模拟最适合棚内植物生长的环境,达到完全或部分摆脱对自然环境的依赖,实现了对大棚作物生长环境的智能化干预、无害化防治、帮助用户实现更高层次的精耕细作。

5.物联网在医院的应用 篇五

物联网在医院的应用

介绍了物联网相关知识,提出了一种构建基本智能医院的简单模型,以及结合物联网在医院各方面的应用,阐述了智能医院给人们日常生活带来的益处。物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的信息产业技术,随着物联网技术的广泛应用以及医疗公共卫生对于民生的重要性,使得物联网技术与医院的结合更加紧密。1 物联网基础知识1.1 物联网物联网(The Internet of Things)是指通过射频识别(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,从而完成智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等功能的一种网络。物联网技术体系结构。感知层位于3个层次的下层,属于物物网络,包括智能嵌入式设备、音频、视频数据等,主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据,可以说感知层是让物体“说话”的先决条件。分为数据采集与执行、短距离无线通信两个部分。数据采集与执行是运用智能传感器技术、RFID以及其他信息采集技术,对物品进行基础信息采集,同时接收上层网络送来的控制信息,完成相应执行动作。短距离无线通信能完成小范围内的多个物品的信息集中与互通功能。网络层位于3个层次的中层,属于泛在接入网络,主要借助于已有的广域网通信系统,如PSTN、2G/3G移动网络、WIMAX网等,把信息快速、可靠、安全地传送到各地,使物品能够进行远距离、大范围的通信。应用层位于3个层次的上层,属于互联网络,用于物联网的信息存储和计算决策,相当于物联网的控制层、决策层。实现物与物之间、人与物之间的识别与感知,发挥智能作用。物联网的应用涉及智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等,完成物品与人的最终交互。1.2 RFIDRFID(Radio Frequency Identification),即射频识别,俗称电子标签,是一种利用射频信号自动识别目标对象,并获取相关信息的技术,是物联网中应用最广泛的技术。RFID利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向传输数据,以达到目标识别和数据交换的目的。基本的RFID由3部分组成:标签、阅读器、天线。标签也称应答器,由耦合元件及芯片组成,标签含有内置天线,用于和射频天线间进行通信。阅读器也称读写器,是对RFID标签进行读/写操作的设备,主要包括射频模块和数字信号处理单元两部分。天线在标签和读取器问传递射频信号,是RFID标签和读写器之间实现射频信号空间传播和建立无线通讯连接的设备。物联网在医院的应用大型医院每天服务患者、消耗的医疗器械、物品成千上万。不同患者的医疗服务流程各异,且需多个诊疗部门协同作业。在医疗服务过程中,医护人员、医疗器械等流动错综复杂,对现有的医疗管理系统提出了挑战。现代化医疗以物联网为基础,完成对人的智能化医疗和对物的智能化管理工作,实现医院的智能化。

医院后台管理系统:是对病人、药品信息等进行存储的数据库,又是对医院管理人员进行信息管理的系统。感知接入网络:主要通过构建具有感知和计算能力的网络,将阅读器识别的信息传送给医院后台管理系统。阅读器:也称读写器,用于对RFID标签进行读写操作的设备。RFID标签:也称应答器,由病人所携带,药品、病历等所粘贴的用于标识身份的芯片。实体:携带RFID标签的实体,包括佩戴腕带的病人,粘贴RFID标签的病床、药品等。目前物联网在医院的应用包括以下几个方面:(1)移动查房机。对于住院的病人,传统情况下,医生是携带着患者病历和医嘱进行查房,容易产生混乱或丢失。而利用移动查房机,医生只需扫描病人所在病床的RFID标签,即可将病人的病历信息完整地显示在机器屏幕上,不仅可以随时调出病人信息,为病人进行解惑答疑,还可以保护病人的隐私。(2)婴儿防盗系统。将RFID腕带系在新生儿的手腕上,该腕带记录了包括新生儿的出生年月,父母信息等,护士只需通过扫描腕带上的条形码,即可获取新生儿的一系列信息;并且在新生儿被抱出病房时,实现自动报警,防止婴儿偷盗行为的发生。(3)取药自动化。通常药剂师东奔西走,查找各种药品,不但费时费力,还有可能出现失误,而自动化的取药设备使得现在的药房:医生开具处方,利用网络传输到药房,经过药单扫描,自动分药装备按照处方把药品挑选出来,再通过传送系统投放到药篮里,工作人员省去了找药品环节,也节约了患者排队等药时间,配备完所有药以后,工作人员通过扫描处方上的RFID标签,即可通知对应患者来取药。这种设备存在的缺陷,对于瓶装药品不能进行挑选投放,以免碰撞导致破损。所以对于瓶装药瓶,应有单独的智能储药柜进行存放,工作人员可以通过电脑扫描后的指示信息找到药品所在位置,完成药品配备。(4)血液样本化验。传统情况下,对血液样本需要人工分解,化验样本出来后再由人工输入电脑保存,不仅费时还容易出错。而引入了物联网,所有的样本在采集时,就贴好了病人的专属的RFID标签,样本送到化验室,从开盖化验到数据录入甚至复检全部由机器完成,检验结果直接显示在主治医生的电脑上,减少了污染和差错率。(5)智能药瓶。患者往往由于忙碌或者其他原因忘记吃药,当在药瓶上装入压力传感器后,每当病人进行瓶盖的扭动,便将向下的压力转换为信号传送给医生,医生即可根据此信号进行病人用药监控。如果病人没有按时吃药,那么医生收不到信号就可以提醒病人按时用药。物联网在医院的应用前景广泛,例如电子病历,一个病人的病例应该被所有医院共享,才能真正实现One Hospital“一个医院”的理念。通过电子病历,医生可以方便地调出病人的健康信息,根据病人的就医历史,解决健康问题。不仅能为自己的诊断做出参考,而且更加快速、精确,避免误诊。另外一个是输液自动化,去医院的患者大部分都要进行输液,尤其是住院病人需要看护,就不得不让家人腾出时间照顾,随时监控药量的剩余。而在瓶体安装压力传感器后,当液面低于某个水平时,压力变小便会产生信号传送给护士站,提醒护士换药。这样既可让病人安心休息,也减少了看护的麻烦,还可以让护士准确地知道哪个病床需要换药,以及药品信息。虽然电子病历及输液自动化还末实现,但是相信随着技术的进一步发展,物联网在医院的应用一定会越来越广泛。3 结束语物联网在医院各方面的应用,使得医疗卫生系统真正实现智能化、一体化,为患者和医务人员带来了便捷、高效、安全。物联网通过无线网络实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备间的互动,帮助医院实现对人的智能化医疗和对物的智能化管理工作,实现数字化健康管理。构建这样的医疗系统对于民生建设具有重大意义,物联网的发展潜力无限,但物联网与医院相结合是个庞大的工程,在构建的过程中涉及到很多方面的问题:(1)首先先进的科技必然会带来很大的成本,要完成物联网的普及,需要大量的设备、资金和技术,对物联网进行构建,也是一项复杂的工程,如何平衡是需要考虑的问题。(2)其次是网络信号的问题,要建立一个泛在的网络,必然存在很多网络建设方面的问题,如何保持信号的稳定是最基本的问题。(3)再者就是隐私,尤其在医疗行业,涉及到病人的病情,大多数情况下是不愿意透露的,他们宁愿使用纸质资料,不易被查阅。而物体接入网络,必然会有数据上传到网络上,用户就会由于这个问题而小心翼翼,在一定程度上会限制物联网产业的发展。(4)由于高科技的应用,给医疗事业带来方便快捷,但医疗费用会随之上升,一定程度上限制了病人的接受程度。因为任何产业的发展,最终还是需要用户愿意支付相应的费用才能得到持续的发展和真正意义上的壮大。所以只有解决了这些问题,才能使物联网不只是停留在概念、实验室阶段,而走向真正的产业应用。

6.对于物联网在教学中的应用 篇六

刘春苗

[摘要]数字化教学设备的选择与应用,是教学设计过程中一个重要的组成部分,作为教学设计的要素之一,它同时对教学效果产生很大的关联作用。如何对于现代与传统的教学媒体采取不同设计与应用就显得尤其重要了。[关键词]数字化教学媒体;教学方式;影响;对策;

引言:随着信息化产业的蓬勃发展,技术领域也出现了亘古未有的变化,为教育行业了福音,正无形中改善着课程教学,改变着师生的学习方式。[1]。

一、数字化教学设备的到来

传统教学是教师通过书本及以往的经验经行传授,通过黑板展示给学生来看,是一种流水线式的教学方式。教师再根据学生的反馈情况,了解学生对于知识的掌握情况,并把经验记入备课笔记。这种教育方式有其魅力所在,在于教师的个人讲课魅力。这种教学方式与现代社会对人才培养的要求是不相符合的,是跟不上时代发展的要求的,这种模式也就完成不了培养高素质的创造性人才的目标。

随着数字化教学技术的到来,现代教学的方式也随着变化,将数字教学信息通过图像、声音、图表、文字等多种形式,生动地作用于学生感觉器官而进行的教学活动。这种数字化教学能将文字、图形、图像、动画、声音等多种媒体融为一体,因而在教学过程中有助于营造出一个理想的学习氛围与学习环境,对教学过程形成强有力的支撑作用。这样,在现代教学中运用数字化技术,能够有效增加教学信息,优化教学过程,激发学生的思维,培养学生分析问题和解决问题的能力[2]。

二、利用数字化技术进行教学容易出现的问题

1、数字化“讲稿”化

利用数字化技术进行教学,主要是利用数字化声画并茂、形象直观的优势进行教学,这样有利于调动学生学习的积极性,帮助学生对问题的理解和接受。然而,在教学中却发现有的教师所用的课件纯属一般性的讲稿,只是把教材中整段的文字和图片搬到“数字化课件”上来,相当于书本搬家,课件从内容到例题与教材相差无几,授课时,教师只顾对着屏幕“照本宣科”,根本看不到学生的表情,更谈不上与学生互动,课件读完了“课也讲完了”。这样的授课又有什么意义呢? “数字化”在这样的教学中又能起到什么作用呢?只能说明教师对所授教学内容不熟或课前准备不足。

2、信息量过大

由于数字化教学是利用计算机播放课件,免去了教师大量的板书过程,教师不需要去现场写、画,因此教学节奏比传统教学方式快,如果教师在授课过程中将课件的图像切换频率加快,每课规定的内容很快就“播放”完毕,课堂时间往往会大大节余。于是,有的教师不是靠发挥自己的主观能动性去组织课堂教学,而是想方设法将可使用完,这就出现两种情况:一是将两次课、甚至三次课的内容在一次课完成;二是把所有能收集的可有可无的资料塞进课件中,结果是课堂容量过大,重点不突出。在有限的教学时间内,学生接受知识的容量是有限的,如果不结合学生学生的思维水平和思维速度进行教学,没有给学生留足思维活动时间,学生很难理解和掌握相关知识,课堂上看似听懂了,实际上并没有弄通所学知识,使学生“吃多了不好消化”,反而加重了学生的学习负担。

知识的掌握是一个逐渐积累的过程,数字化教学手段的运用给知识的陈述提供了很大的自由空间,但在实际教学中,不管是贪多也好,还是怕时间用不完而硬塞进许多内容也好,最终都会造成课堂容量过大,其结果必然会造成学生走马观花,过犹不及,当然也就无教学效果可言了。

3、课件设计喧宾夺主

课件画面的美观,是数字化课件的基本条件和要求。然而过多的修饰界面,使画面过于华丽,盲目追求课件的美观,而忽略了教学内容及目的,将许多与教学内容毫不相关内容嵌入课件,学生可能会把兴趣放在课件上,而放松对讲述内容的注意力,从而分散学生的精力。应当指出,计算机数字化技术只能作为教学的辅助手段。在课件制作时,要重视主要教学内容,恰当处理教学的重点和难点,做到主次分明,重点突出。所以课件制作要简洁、最主要的是实用,画面的配置要以有利于教学内容的理解和接受,不能喧宾夺主,更不能画蛇添足。

三、利用数字化技术进行教学应采取的对策

我们必须清楚的认识到,数字化技术在院校课堂教学中,它只能是课堂教学的辅助手段,不能也不可能完全取代传统的教学模式和手段。从这点出发,我们在使用数字化进行教学时,应注意把握好以下策略:

1、科学合理地利用数字化技术

利用数字化技术进行教学和传统的教学一样,需要针对教学内容和要求,结合学生的具体情况,对授课过程进行系统的设计,分析学习需求和学习内容,确定出需要用什么样的数字化技术来展示教学过程,使数字化教学应用更加科学、合理。数字化技术需要通过教师制作课件展示给学生,而课件的制作必须对教学内容精挑细选,不是所有的教学内容都需要或都可以运用数字化技术来展示的。首先,课件的内容必须来源于教材,不能与教材脱离,哗众取宠。其次,课件的制作以粗不宜细,不能把课本上的内容照搬到课件中。再次,教师在运用课件时,需要对学生加以引导,让学生去推理、思考,而不能简单的将内容展示给学生。

教学实践证明,利用数字化技术进行教学,只是改变了传统的教学方式与方法,就目前而言,它还不可能完全取代传统的教学模式,二者应当有机地结合。利用数字化技术进行教学,虽可以弥补传统教学中的效率低的不足,但我们有时还必须利用传统教学中慢条斯理的分析和讲解的特点来弥补数字化技术节奏太快的不足,学生也可以利用其间隙时间进行思考和思维整理。解决一些较难解决的抽象问题时采取数字化教学效果较好,而诸如数学推导、逻辑推理等,采用传统的“黑板式”的教学手段效果同样较好。传统的教学手段通过教师与学生的直接交流,能够将思维的发生、形成乃至发展的过程“原汁原味”的传授给学生。从长远的角度看,传统教学手段更有利于培养学生的抽象思维能力。

2、把握适度的原则,防止信息滥用

利用数字化进行教学,拓展了学生的视野,拓宽了学生的思维。但在教学过程中只是一味增加信息量,结果可能导致信息泛滥。久而久之,就会使学生丧失学习兴趣。因此,在教学中要注意做到:

⑴教师在课堂上要注意学生的反应,不断的与学生进行交流。⑵教学过程中,信息要适量,以留给学生足够的思考空间。⑶教师要依据学生的接受能力进行教学,一味的追求效率和信息量的增大只能达到事倍功半的效果。

3、加强培训,不断提高教师运用数字化技术的能力 在课堂教学中,由于数字化技术的应用使得教师的角色发生了变化,课堂上教师由原来的主讲者转变成为利用多种媒体进行教学活动的组织者和设计者,这对教师的自身素质就提出了更高的要求,要求教师不仅对自己所授知识内容要全面、细致、熟练的掌握,而且还必须具备现代教育观念和技能。教案也不是以前的纯文字形式,而是具有现代教学特色的数字化课件和网络数字化教材。

教师制作数字化课件的技能,直接关系到授课质量。就像传统教学中教师的教案一样,准备的充分与否,教案的内容粗细都会反映到教学过程中。教师只有具备了一定的媒体开发知识与媒体素材,才能将教学设计的具体细节与开发工具的技术优势结合起来。因此,教师必须要了解和掌握教学设备的基本工作原理,熟练使用并掌握数字化教学设备的操作技能。但是,就目前来讲,很多高校教师虽然结合自己的教学实践和需求,制作了一定数量的教学课件,但普遍感到力不从心。就像写教案那样,对这种新的教案不知道怎么写才是合格的教案,这种教案在课堂上怎么使用效果更好。究其原因是制作数字化课件的技能欠佳。有的只能用PowerPoint部分功能制作课件。有的就是将word文档当“课件”使用,诸如Authorware、Flash等工具软件均不会使用,更从何谈及多种媒体有机结合的能力。因此,从各级教学主管部门到各院校都应采取有力措施,加大对教师制作数字化课件制作技能的培训,提高教师数字化课件制作技能。

总之,科学、合理地在教学中利用数字化进行教学,应该是一种行之有效的方式之一。当然,在使用过程中,结合自身的实际教学情况进行改进,力争做到数字化课堂教学的生动丰富,同时要将数字化技术与传统教学模式有机地结合起来,充分发挥它在教学过程中的积极作用,以提高教学效果。相信通过我们的努力探索,数字化技术会在课堂教学中大放异彩。

[1]赵富荣

多媒体技术对课堂教学的影响及对策

[2]王利,张景生,高国元,徐恩芹.浅谈多媒体课堂教学中的互动

7.物联网技术在智能电网中的应用 篇七

1 物联网与智能电网的关系

物联网即物物相连的互联网, 融合了传感、通信、计算机等多种技术, 具有广大的外延。我国智能电网是在现有电网的基础上, 通过多种先进技术整合完成的现代电网, 具有自愈性、互动性等多种优秀特点, 涵盖了电力系统的各个环节。因此, 物联网与智能电网的关系, 至少有以下几个方面:

1.1 具有较多的共性技术

智能电网的智能化主要体现在可观测、可控制、实时分析与决策、自适应和自愈, 而物联网可以在观测、控制、分析、决策等方面发挥重要作用, 因此二者不可避免的存在很多共性技术。这些共性技术, 主要体现在感知与观测方面, 如传感器技术、通信与自组网技术、地理信息系统等。

1.2 智能电网是物联网重要的应用平台

物联网技术有众多应用方向, 如智能交通、数字家庭网络、广播电视、智能城市、金融支付等方面。然而, 智能电网与这些方向相比, 有很多不同之处, 如智能电网本身就是以网络形式构成, 采用金属线材便于传递信号。智能电网建立在现有电网的基础上, 现有的网络建设已较为完善, 且深入千家万户, 直接与广大群众生产生活相联系, 为物联网的应用提供了最为广大的应用平台。

1.3 物联网技术是智能电网的重要支撑

为了实现智能电网的内在要求, 体现智能电网的优越性, 必然需要物联网技术的支撑。以互动性为例, 电网与用户的互动是智能电网的一个重要特征, 改变当前用户信息向电网侧的单向传递, 必然需要物联网技术的支持。只有灵敏实时的数据收集与传递, 状态信息的可靠快速传递, 才能使电网与用户的双向互动成为可能, 这必然需要物联网中传感技术、数据传输与通信的必要支撑。

1.4 智能电网对物联网技术提出了更高的要求

智能电网一方面给物联网技术应用提供了广阔的平台, 另一方面也为物联网技术提出了更高的要求, 督促了物联网技术的进步。首先, 智能电网要求更为灵活多样的传感设备, 电流、电压、温度、湿度、超声波、红外、振动等物理量的采集都在智能电网中有广泛引用。其次, 智能电网要求更为可靠且灵活多样的数据传输。由于电力能源作为人民群众生产生活必须能源的重要地位, 智能电网对与信息的可靠性要求高于其他行业, 且电网覆盖范围广, 影响范围大, 网络途径的地域条件复杂, 因此要求有灵活适应多种情况的网络条件。再次, 智能电网要求更高的网络安全性, 这也是由电力能源的地位决定的。

2 物联网与智能电网的结合实例

物联网与智能电网的结合, 或者说物联网技术在智能电网中的应用, 必然涉及智能电网的方方面面, 必然涉及的有以下几个方面:

2.1 智能电网的广域测量

广域测量技术当前已经在500k V以上电压等级的电网中取得了广泛的应用, 并收到了良好的效果。然而当前的广域测量, 仍然局限在以电压、电流等电气量信息上, 而无法对如温度、风速、降水、覆冰等与电网运行安全密切相关的非电量信息进行监测, 凭借物联网技术, 特别是多种类型的智能传感器, 可以灵活的获取所需的非电量信息, 更好地为分析、决策、控制服务。广域测量技术可以实现配电网全局的监测、保护和控制方案, 如故障的预告、故障测距与定位、电能质量检测与调节、分布式电源的保护与控制等。

2.2 智能变电站的在线监测

变电站设备的在线监测, 是物联网技术发挥作用的重要方向, 也是当前物联网技术与智能电网结合方面的主要方面。

对于110k V及以上变电站, 由于越来越多的采用无人值守的运行模式, 必然需要对变电站设备、变电站场所进行更为有效的监测和控制。由于现有变电站已经有了较为完善的站内保护、控制设备, 而远方控制主要由调度中心或集控站来完成, 整个网络的集成、自动化水平已经达到了较高的水平, 已经能够实现远程监控和电网工况的自动识别与反应, 因此物联网技术在这些变电站中的应用, 主要体现在各个独立监控系统的协作、变电站场所的安全保障、远程视频监控等方面。

对于110k V以下的变电站, 物联网技术的作用则更为突出。传统的配电网中, 配电变电站一直处于无人、少人监管的状态, 且缺少必要的自动监测装置。虽然伴随着城市建设及电网改造, 大量的10k V配电变电站逐步摆脱了杆上变电站任由风吹日晒的局面, 逐步替换为箱式变电站, 降低了由于自然原因导致的故障, 但仅靠巡查等人为方式对于变电站进行管理, 难以及时发现问题和隐患。物联网技术, 特别是智能传感器与无线传输技术的应用, 能够很好地应对配电变电站分布分散、数量多等问题。

2.3 智能电网下的用电服务

智能配电网、智能小区等必将成为物联网与智能电网结合的突破点, 由于直接关系到电力用户的利益与体验, 成为了电力企业必须关心的服务部分。从用户的体验的角度, 有两个方面最容易被用用户感知到变化:

(1) 物联网技术导致的服务提升。传统电网中, 由于缺少与用户之间的信息通道, 用户能够享受的服务只有使用电能、查询电量、维修服务等, 用户只能被动的接受。物联网技术的引入, 使用户与电力企业之间建立了信息通道, 用户可以根据实时的电价情况, 通过对家庭内的用电设备、分布式发电设备的灵活调整, 从而获取自身最大的利益, 成为电力管理的重要组成部分。

(2) 智能居家。智能居家是未来生活发展的重要方向, 物联网在家庭的应用, 可以为电力用户带来的更大改变是舒适的居家生活。智能传感器可以根据室内不同位置的温度, 以及人员在室内的位置, 将这些信息传递给中央控制设备, 通过控制空调来调整室内温度。还可以依据时间以及屋内人员的活动情况, 自动控制电灯的明暗。当您外出时, 可以通过手机来控制屋内用电设备的启停, 再也不用担心外出后用电设备尚未关闭, 还可以在到家前控制好热水、空调等设备的运行。

3 结语

智能电网是物联网技术应用的重要平台之一, 也成为了物联网技术广泛应用的重要突破口。由于电力系统对于设备可靠性的要求高, 会对物联网技术与设备的可靠性提出更高要求, 因此最先应用于配电网与用户侧将是最好的选择。物联网技术与智能电网的结合, 已经开展并取得了一定成果, 但硬件的投入与大量信息的收集, 最终是为了信息的应用展开铺垫, 只有更多的软件应用与信息利用, 才能使这些铺垫更好地发挥作用。

参考文献

[1]刘建明.物联网与智能电网[M].北京:电子工业出版社, 2012.

[2]沈芝春.电网与物联网的亲密融合——全国首座物联网技术变电站投运侧记[J].国家电网, 2011.

8.物联网在智能农业应用 篇八

关键词 物联网;农业领域;应用前景

中图分类号:TN929.5;TP391.44 文献标志码:B 文章编号:1673-890X(2015)12-173-02

物联网技术应用范围的不断拓展以及发展速度的快速提高,让农业的健康发展又得到了一个机会。结合农业生产与物联网技术等,建设以物联网作为根本的农业,做到符合高效高产、安全、优质的要求,对农业以前的发展方式进行改变,构建现代农业产业体制,以达到农业技术的集成化、生产管理的智能化与劳动时的机械化[1]。了解信息产业以后的发展走向,对物联网的相关应用以及相关分析需要进行强化,构建以物联网作为基础的农业的速度需要加快。以上对于做到推进农业生产方式的变化与加速农业现代化有特别重要的含义。

1 物联网的概念

物联网是美国的一位教授最先提出来的。此概念指的是在互联网这个概念的基础之上,把它的用户端扩展与延伸到物与物之间,进行通信以及信息交换。这当中,RFID是一种可以使物品讲话的科技,它可以识别出物品的所有信息。2005年,国际电信联盟发表的报告就指出,物联网的范围与定义已出现了一些变化。全新的定义:激光扫描器、全球定位系统与红外感应器以及RFID等相关的设备,按照一些协议,将互联网与任何的一种物品使用连接的方法,做到通信以及信息之间的互换,以做到智能化的识别、监控与跟踪、管理以及定位的一种网络概念[2]。

2 物联网技术在农业领域应用的前景

2.1 物联网的关键技术

物联网是采用激光扫描器、全球定位系统与红外感应器以及RFID等相关的设备,按照一些协议,将互联网与任何的一种物品使用连接的方法,做到通信以及信息之间的互换,以做到智能化的识别、监控与跟踪、管理以及定位的一种网络。农业物联网是运用无线数据通信等先进技术对有关的生产信息进行收集,使农民及时发现问题的所在,让农业的生产智能化、自动化,从而进行远程控制。物联网的应用领域绝大多数是在标识和感知以及支撑和管理、服务和计算、通信和网络等。管理与支撑技术,是保证物联网实现其预想效果非常重要的技术;标识和感知技术,是物联网的一个基础;服务和计算技术,是物联网的最重要的部分;通信和网络技术,是物联网服务支撑与信息传递的一个基础。

2.2 物联网的农业应用

目前,物联网的先进技术以及理念被每个国家应用在农业生产的所有领域。构建现代化的农业管理和操作技术体系,以按照农作物所在土壤的情况,对那些农作物的投入采取调节的办法,以做到对智能与精确农业的及时掌握[3]。这样不但可以了解田块下面的土壤状况,还能够使农作物设定的生产目标得到明确,物联网技术在观察土壤空气变化、农作物的灌溉情况与畜禽所在的环境状况,记录风力、大气、温度、降雨量、湿度,具有不可替代的作用。在农业物中应用联网技术能够做到科学种植、科学监测,使农业的效益得到提升。

3 掌握好农业领域物联网的基本途径

3.1 抓好建设规划与顶层设计

需要以“安全高效和规范统一与信息主导以及需求牵引”作为标准,使用“五横三纵”的模式,规划设计和技术标准与建设布局以及开发平台都要进行统一,对农业中目前具有的所有信息系统的功能进行整合,分段进行推进,分步来实施,防止出现重复建设。

“五横”指的是支撑层、接入层、应用层、服务层与中间层。支撑层大致有支撑农业的生产保证物联网安全认证平台与精细农业保障网络;接入层一般指的是数据信息的来源,应用层指的是在农业之中应用物联网来实现通风、光照、营养液供给、温度、湿度、EC值、PH值等的控制,让生产条件满足最合适水平的使用管理与日常管理等;服务层指的是现代农业生产最重要的部分;中间层指的是当代农业公共体系的使用平台。“三纵”指的是存在于物联网的构建全部过程的标准规范与政策保障制度。保证组织科学有序、应用安全可信、建设有法可依。

3.2 抓好关键技术和应用理论研究

第一,要攻克核心技术的难关。掌握二维条码、红外感应器、激光扫描器、电子标签等识别与感知技术的应用与研发。一般采用无线传感器能够达到对农田与温室等环境的观察,精确地得到农产品的生长情况,按照相关数据发生的变化来调整例如保温与灌溉系统等有关设备,确保农产品的健康生长。第二,要掌握相关应用理论的研究分析。掌握好物联网对于农业生产造成的所有影响,侧重于建设当代农业物联网的发展方式与体制构造以及基本要素等等相关理论的分析。

3.3 抓好试点建设与需求分析

现在的农业生产体制是将智能与信息管理当作基础,现在对农业原来的发展模式做出改变显得非常必要,如此便使得在农业之中运用物联网技术又必须满足其他的要求。在储存保鲜和精加工、田间劳作与设施栽培以及合理养殖等部分具有非常大的进展是构建农业物联网的关键。加速开展农业信息技术,侧重于推进农村远程数字化、精准作业与信息采集,灾难预警以及气象预报等技术。进行试点的基地要有一定的代表性,检验物联网所具有的技术指标与所有功能,并且进行总结适当的改正,选择恰当的时机传授经验进行推广。

4 结语

现在农业领域存在的问题也特别的多。例如,农村没有可以熟悉通信与信息技术设备维修的人才,所以要提供培养各种农村科技型人才的远程服务;产业化的技术分析研究制度还没有构成;要制定适当的多种学科协同研究,提出对于产业提升的问题比较系统的解决办法。中国作为一个农业大国,物联网技术对农业的发展而言是个难得的机会,物联网技术的快速发展一定会对现代农业产生深远的影响。

参考文献

[1]王亚唯.物联网发展综述[J.科技信息,2010(3).

[2]魏崴."物联网"之初探[J].华东科技,2010(2).

[3]张进京.物联网的应用实例与效益[J].中国信息界,2010(3).

[4]张应福.物联网技术与应用[J].通信与信息技术,2010(1).

9.物联网在工业企业生产中的应用 篇九

系列产品介绍

本产品是一个系列应用系统,它根据企业的生产特点、生产方式和生产过程衍生出若干不同的应用产品,以适应不同企业的不同需求,并采用模块化设计理念,可根据企业的特殊要求定制相应的功能加入原有产品,本公司已推出并成熟应用的产品有:

1、生产设备互连

利用数字化生产设备提供的数据接口,将各生产设备从物理上连接成一个网络,利用协议转换软件将网络组成一个通用的IP网络。主要功能:

 利用信息平台来设置生产参数,如个数、长度、重量等

 自动抄录各种生产数据  按时段自动统计生产量

 实现生产工人、生产过程、生产设备、生产数量之间的完整融合,将这些数据之间的对应关系利用图表的方式显示出来,一目了然。

 实时获取和告知生产现场的当前数据。

 计算每台设备的单位时间生产能力,根据这些数据来为每台生产设备设置生产参数,合理配置生产任务。 与订单管理系统等统一使用完成根据订单自动配置生产任务(升级版)

2、物品识别定位系统(生产原材料、成品、半成品为固体个体)

利用RFID等识别定位技术来标识生产过程中使用的原材料、半成品和成品,并利用物联网技术将该系统接入计算机网络,完成对物品数量、所处位置、责任人员信息等 的数字化管理。主要功能:

 物品识别,根据企业的管理要求,对不同物品在仓库、车间、成品库等之间的流转进行识别和定位。 原材料消耗数量的自动统计  半成品、成品数量的自动统计  基于RFID的仓库管理

 以仓库为核心实现原材料采购、仓库库存、生产消耗、半成品/成品数量之间的自动核对  按时段统计原材料的损耗

3、能耗自动检测系统

利用有关装置完成对电能、气能、热能消耗数据的自动采集,并将这些系统接入物联网,利用计算机网络提供的信息功能完成对这些数据的管理。

 按时段自动统计生产过程中消耗的电能、气能、热能等数据,并根据根据当地收费标准计算出不同时间的能耗成倍支出。

 给出能耗与生产效率之间的对应关系,供生产管理者使用。

 实时给出电、气、热等物理量的特征参数,以帮助对这些物理量有特殊要求的生产过程来改善供能质量。 能耗、生产班组、生产数量等的图表显示

4、生产设备状态检测和故障呼叫

利用生产设备(数字化)提供的数字接口获取该生产设备的内部参数和运行过程中的动态参数,利用无线传输技术与相应的集中控制装置连接成一个小型的物联网,并利用公众网络将人与设备连接起来,利用信息技术对这些数据进行管理,并根据企业生产管理的要求作出相应的处理。 实时获取生产现场各生产设备的当前状态  按时段统计各生产设备的故障率

 故障呼叫,当设备发生故障时,按序分时呼叫相应的设备维护责任人员。

 掉电保持,利用本产品提供的备用电源可保存生产设备掉电时的各种参数,以便上电时恢复生产

5、生产现场重要信息远程告知

在生产现场随时会产生与企业管理、企业成本支出、企业发展相关的各种信息,根

据企业管理的要求,这些信息应该实时告知各级企业管理人员,以便企业各级管理人员 作出相应的管理工作,做到企业的有序、有据和实时的管理,提高生产管理的实时性,同时企业领导通过对这些信息的获取,也可随时了解企业现状,达到不到现场也能掌控企业。

通过设备互连、物品识别和定位等功能将生产现场的各种信息实时传输至相应的设备,再通过GSM等公众网络实时传送给各级企业管理者的手持设备,以便阅读。 信息获取  信息定制  信息分级管理  信息传送

 信息回复处理及考核

6、生产配件和产品防盗系统

对于生产原材料、配件、成品、半成品为固体个体的企业生产方式,利用RFID等识别定位技术将这些物品接入物联网,根据企业管理要求将物品管理人员的信息利用IC卡等技术接入物联网。实现物品的数字识别、区域定位、人员管理权限、物品与人员的管理区域等管理功能,实现物品流转的有序、有据和有责。

 物品识别和定位,利用电子标签、RFID等实现物品的数字识别和区域定位。

 人员识别,利用IC卡等实现人员的数字识别  物品、人员、区域关系管理,根据企业管理要求建立严格的管理人员、物品及其所处区域的关系,做到物品在企业任何一个区域都能找到相应的责任人,知道其从哪儿来,将到哪儿去,责任人分别是谁。 物品流转管理,物品在仓库、生产车间、成品/半成品仓库之间的流转均需通过物品识别和人员权限管理系统,进出配置固定的RFID识别装置,室内固定存放时配备移动RFID识别装置,做到进出有据,存放有时,责任到人。

 物品进/出门管理,只有在没有识别标注时物品才能采购进门,只有当物品所有的管理者都释放其权限时,物品才能出门。

7、生产考核系统 一般的生产加工企业生产一线的员工工资都采用计件工资,传统的考核系统采用的是人工抄录、纪录等方式进行的,这种方式费时、费力,且由于人工考核难免融入人情,也就很难做到公正、公平,本系统采用自动采集生产数据,建立生产数据与员工工号之间的对应关系,克服了上述缺点。 按时采集生产设备的生产数据,对采用数字化生产设备进行生产的企业,可以采用设备互连系统中的生产数据的动态采集,获取动态生产数量的数据采集,利用数据库系统中的生产安排,建立生产员工、时间、生产数量的对应关系,完成员工业绩的统计和考核。

10.传感器在物联网中的应用 篇十

物联网,传感器早已渗透日常生活中的每一个领域,上至宇宙海洋,下至医学日用,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。现在只是智能技术的最初阶段,例如:图像传感器,指纹传感器,压力传感器等,人类需求的不断提升,必然导致其技术的不断进步创新。

一、物联网概念与定义

物联网(TheInternetofthings)的概念是在1999年提出的,它的定义很简单:把所有物品通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

现在对物联网的定义至少有几十种,都是不同领域专家从不同领域定义的,我们取几种有代表性的供大家参考: 1.英语中“物联网”一词:InternetofThings,可译成物的互联网。

2.2005年ITU关于物联网的定义:是一个具有可识别,可定位的传感网络。3.经过与无线网络(也含固定网络)连接,使物体与物体之间实现沟通和对话,人与物体之间实现沟通与对话。能实现上述功能的网称为物联网。

4.作者比较赞成一种基于泛网及其多制式、多系统、多终端等综合的物联网的定义——或称为广义物联网。

二、国内外物联网发展现状

从国际上看,欧盟、美国、日本等国都十分重视物联网的工作,并且已作了大量研究开发和应用工作。如美国把它当成重振经济的法宝,所以非常重视物联网 和互联网的发展,它的核心是利用信息通信技术(ICT)来改变美国未来产业发展模式和结构(金融、制造、消费和服务等),改变政府、企业和人们的交互方式 以提高效率、灵活性和响应速度。按欧盟专家讲,欧盟发展物联网先于美国,确实欧盟围绕物联网技术和应用作了不少创新性工作。在北京全球物联网会议上,他们 介绍了《欧盟物联网行动计划》(Internetofthings-AnactionplanforEurope)其目的也是企图在“物联网”的发展上引 领世界。

我国在“物联网”的启动和发展上与国际相比并不落后,我国中长期规划《新一代宽带移动无线通信网》中有重点专项研究开发“传感器及其网络”,国内不少城市和省份已大量采用传感网解决电力、交通、公安、农渔业中的“M2M”等信息通信技术的服务。

在温总理关于“感知中国”的讲话后我国“物联网”的研究、开发和应用工作进入了高潮,江苏省无锡市一马当先率先提出建立“感知中国”研究中心,中国科学院、运营商、知名大学云集无锡共同协力发展我国的物联网。

三、传感器在物联网中的应用

一说到传感器,可能大家就会往小的方面想,在物联网的大概念下,一个泛在的物联网系统,随着参照物的不同,传感器可以是一个“大”的“智能物件”, 它可以是一个机器人、一台机床、一列火车,甚至是一个卫星或太空探测器。物联网关注传感器的实际应用,下面是按应用方式进行的分类。

1.液位传感器:利用流体静力学原理测量液位,是压力传感器的一项重要应用,适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。

2.速度传感器:是一种将非电量(如速度、压力)的变化转变为电量变化的传感器,适应于速度监测。

3.加速度传感器:是一种能够测量加速力的电子设备,可应用在控制、手柄振动和摇晃、仪器仪表、汽车制动启动检测、地震检测、报警系统、玩具、结构 物、环境监视、工程测振、地质勘探、铁路、桥梁、大坝的振动测试与分析,以及鼠标,高层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。

4.湿度传感器:分为电阻式和电容式两种,产品的基本形式都为在基片涂覆感湿材料形成感湿膜。空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后,元件的阻抗、介质常数发生很大的变化,从而制成湿敏元件,适用于湿度监测。

5.气敏传感器:是一种检测特定气体的传感器,适用于一氧化碳气体、瓦斯气体、煤气、氟利昂(R11、R12)、呼气中乙醇、人体口腔口臭的检测等。

6.压力传感器:是工业实践中最为常用的一种传感器,广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

7.激光传感器:利用激光技术进行测量的传感器,广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等。

8.MEMS传感器:包含硅压阻式压力传感器和硅电容式压力传感器,两者都是在硅片上生成的微机械电子传感器,广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等。

9.红外线传感器:利用红外线的物理性质来进行测量的传感器,常用于无接触温度测量、气体成分分析和无损探伤,应用在医学、军事、空间技术和环境工程等。

10.超声波传感器:是利用超声波的特性研制而成的传感器,广泛应用在工业、国防、生物医学等。

11.遥感传感器:是测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具,用在地表物质探测、遥感飞机上或是人造卫星上。

12.视觉传感器:能从一整幅图像捕获光线数以千计的像素,工业应用包括检验、计量、测量、定向、瑕疵检测和分捡。

虽然,物联网的产业供应链包括传感器和芯片供应商、应用设备提供商、网络运营及服务提供商、软件与应用开发商和系统集成商。但是,作为“金字塔”的 塔座,传感器将会是整个链条需求总量最大和最基础的环节。“传感器是物联网技术的支撑、应用的支撑和未来泛在网的支撑,传感器感知了物体的信息,RFID 赋予它电子编码,传感网到物联网的演变是信息技术发展的阶段表征。”

11.物联网在智能农业应用 篇十一

关键词:物联网 智能农业系统 现代化

中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)12(c)-0-01

计算机网络技术给世界人民生活带来了极大的变化。为了解决网络世界与人类社会生活相隔绝的现象,催生出了物联网技术。它是接受信息和处理信息的一次巨大的革命,会给农业的现代化进程带来前所未有的改变。

1 物联网的技术定义

物联网指的是将信息的采集设备,例如光声电磁传感器、射频识别技术、3S技术、激光扫描技术等互联网整合为一个巨大的网络,通过操纵终端,实现对信息的采集、整合、处理,并最终实现智能化管理。物联网的核心是互联网,是互联网向现实世界延伸扩展的一种网络。

2 物联技术在农业现代化上面的应用

2.1 农业培育方面的智能控制

在农业产区,进行安装无线的传感装置和智能控制系统,对整个农业产区,进行生态环境的检测,因而获取农业产区环境的参数,根据参数的变化及时调整灌溉、保温等系统,使农作物生长在最好的环境内,提高农作物的产量,保证农作物的质量品质。

2.2 农作物产品的质量系统化的监管

我国农业食品方面频频出现安全事故,究其原因是从农作物的生产到销售渠道缺乏有力的监督和监管。因此,杜绝的食品安全事故的发生,一个重要的方面就是监管的力度。物联网技术在监管环节发挥着重要的作用。例如当猪肉进入市场前,将电子芯片安装在里面,可以跟踪猪肉在生产、加工、销售阶段整个的环节。这个过程就是:消费者购买猪肉时,可以通过带有食品安全的条形码。追溯到生猪的来源、屠宰场和质量检疫部门的信息。

2.3 快速的信息传递

现代农业的发展离不开信息的传递和整合,从天气预报到选择肥料和种子,从病虫害预防到幼苗栽培直至收割。物联网可以包含农业的各个方面,而且畜牧业、渔业也包含在内。物联网能以快速的信息传递速度给人最新最快的农业方面的信息、

数据。

3 物联网技术在农业方面的巨大应用潜力

物联网技术可以用到农业生产的每个环节和部分,因此潜力巨大。在农作物开始种植期间,根据物联网传回的土壤方面的信息,选择适合播种的农作物;在育苗阶段实时监测环境的温度、湿度、土壤水分。可以依靠电脑,对各种农业设备进行远程的操控;灌溉阶段,使用物联网技术可以对水坝的闸。水位进行實时测控,全面掌握降水量、水库存水情况,为合理灌溉提供依据;在农作物收获时期,可以利用物联网技术对成熟农作物进行定位,掌握各种收割器械的运行情况和位置,达到效率的最大化,降低农作物加工阶段的成本,对绿色食品进行全程监控和溯源管理;农产品运输过程,可以对车辆的位置信息实时了解,对车内的温度和湿度也能了解很清楚。这样就能避免储存环境的温度,对农产品的水分进行严格控制,防止农产品运输途中腐烂变质。

4 物联技术支持下的智能农业系统的构建和组成部分智能农业系统的组成

4.1 气象信息收集检测系统

农作物的生长是脱离不了自然环境的影响的。但是自然环境的变化是非常迅速的,所以能够快速的找到应对气候环境突如其来的变化是对农业生产非常关键的。物联技术通过传感器和无线网络传输我们采集到的温度、湿度、大气压、风速、太阳光照、降水量、能见度全天检测。然后通过无线的终端GPRS/CDMA传递给管理平台。农业管理人员通过手机和计算机能够很快掌握天气信息。

4.2 温室大棚检测控制系统

在物联网技术支持下的农业大棚检测系统,通过在大棚内安装的传感装置时刻收集到农作物生长的各种环境变化。收集到的信息,通过手机通信技术实现对大棚内部温度、湿度、光照、水分等数据远程控制。并能够远程控制喷水、采光调节、风向、卷帘等。使农民的工作量大大的减轻,并实现了科学化的跟踪管理,不受空间、时间、地域的影响,方便

快捷。

4.3 智能灌溉和用电信息实时监测

农业智能水稻灌溉用电及控制系统,是农业精准化、精细化的。稻田灌溉检测系统可以对浇灌过程中许多参数做到实时监测,然后经数据发送到终端,技术人员通过软件和手机可以随时了解稻田的情况。并且,这种物联网技术的智能电网系统可以随时检测电量,降低了能耗,达到了节能减排的要求和目的。

5 物联技术在农业发展中的应用前景

物联技术是人类信息技术第三次革命的突出代表。我们日常生活是离不开食品的安全质量。为了保证人类食品的绿色安全,让更多的农民从繁重的劳动之中解放出来,并能够随时的了解农作物生长的各个环节,以及跟踪农产品在加工、运输、配送环节的质量问题,有了物联技术,这一切变得很简单。物联技术会使我们的农业生产更快地迈入现代化的进程,能带给我们的食品更多的安全和保障。物联网技术,必将成为构建智能农业系统的基础。它将我们人类把虚拟互联网络与人类的生产生活建立起了一个平台,让人类的农业生产真正实现了自

动化。

6 结语

我国现阶段的农业发展处在从传统农业模式向现代化农业模式的转变过渡时期。因此很需要现代技术的支持和改造。物联网技术为构建我国的现代化感知农业指明了发展方向。通过这种技术,会在现代农业的各个生产环节实现全面的感知、信息传递的及时快速化、食品安全问题的杜绝,最终实现农业智能化系统的

建立。

参考文献

[1] 柳平增,毕树生,薛新宇,等.基于物联网的农业生产过程智能控制系统研究[J].计算机测量与控制,2011(9).

12.物联网在智能农业应用 篇十二

关键词:物联网技术,智能交通,公安管理

一、发展智能交通的意义

1. 发展智能交通系统是顺应时势之举

“十二五”交通规划提出, 未来五年, 实现对国家高速公路国省干线公路、重要路段、大型桥梁、车辆区域、交通运输状况等的感知和监控实现对危险品运输车辆、船舶、长途客运, 以及城市公交.出租车和轨道交通的全过程监控基本建成全方位覆盖、全天候运行、快速反应的水上交通安全监管系统和海事信息服务系统。

“推进物联网在交通运输行业应用已经得到了国家和交通运输部的高度重视, 必将成为‘十二五’期间发展现代交通运输业的重点工作。”智能交通物联网将智能交通的基本理念与物联网的技术产业相结合, 不仅实现了数量巨大、流动性强的基础“物”之间连接与通信, 同时也推动了交通智能化、信息化进程。

2. 物联网使交通系统更加“智能、安全、和谐、节能”

目前, 交通问题的重点和主要的压力来自于城市道路拥堵和安全。在道路建设跟不上汽车增长的情况下, 解决拥堵问题主要靠对车辆进行管理和调配。未来, 智能交通的发展将向以热点区域为主、以车为对象的管理模式转变。因此, 智能交通亟待建立以车为节点的信息系统———“车联网”。“车联网”就是综合现有的电子信息技术, 将每辆汽车作为一个信息源, 通过无线通信手段连接到网络中, 进而实现对全国范围内车辆的统一管理。

二、智能交通在公安管理的问题

交通安全管理是在对道路交通事故进行充分研究并认识其规律的基础上, 基于有关法律、法规和标准规范, 采用科学的管理方法, 对道路交通系统的人、车、路和环境等要素进行有效的组织、协调和控制, 以保证道路交通安全畅通。安全管理作为道路系统中的核心要素, 协调着系统中其他要素间的相互关系, 对道路交通系统的安全运行起着决定性的作用。交通安全管理的功能构成要素主要体现在技术层面, 以及社会层面。技术层面主要涵盖了安全管理的技术及手段, 社会层面则从宏观角度体现了交通安全管理的社会功能, 功能构成如图所示:

三、物联网技术在智能交通公安管理的应用

1. 车辆不停车稽查系统

技术设备及工作原理该系统主要由3部分构成:车载标签、RFID阅读器 (高速远距离超高频阅读器) 、后台计算机控制中心。

当车辆进入监测范围后, 超高频阅读器从行驶车辆的电子标签中读出车牌号码A1, 摄像机实时拍摄车牌图像, 并传输至交通管理指挥中心, 由车辆牌照自动识别系统 (VEC) 识别出车牌号码A2。系统将A1与A2进行比对.如果没有与A2一致的A1存在, 则必然为假套牌车等违法车辆, 系统便会发出声音报警, 执法人员即可将其缉拿;如果A2与A1一致, 再看A1是否在交管部门所列的黑名单之中, 由此可识别拖欠税费、未缴罚款、报废车、未按时年检等违规车辆该系统可有效地提高交通管理部门对报废车、假牌、套牌车辆、未缴罚款、未买交强险、未按期年检等违法车辆的查处效率。从更长远的角度看, RFID技术的应用除了可服务于违法车辆的查处, 也有潜力扩展到高速公路收费、加油、停车、出入控制等领域, 具有广阔的应用前景。

2. 基于物联网的智能交通体系框架

这种架构下的智能交通体系通过路网断面和纵剖面的交通信息的实时全天候采集和智能分析, 结合物联网技术下的智能交通系统, 实现了车辆动态诱导、路径规划和信号控制系统的智能绿波控制和区域路网交通管控, 为新建路网交通信息采集功能设置和设置配置提供规范和标准, 便于整个交通信息系统的集成整合, 为大情报平台提供服务。

3. 车辆的物联网

GPS、RFID、DSRC (专用微波短程通讯技术) 等技术可以为车辆物联网管理提供高速采集、全环境动态监管的手段。2010年上海世博会园区车辆管理系统、南京特定车辆管理与治安防控体系和上海市营运车辆管理系统三项重大工程中建设基于无源射频识别技术的区域性车辆安全监管系统, 通过在车辆内安装射频电子装置作为车辆的“电子身份镜像”, 使被标识车辆的静态身份信息与动态运行信息 (时间和道路空间信息) 有机地结合在一起。

4. 警员的物联网

通过物联网技术, 实现警员的定位, 利用警员定位软件, 可以方便查找警员的位置, 加大公安机关在警员方面的管控力度, 优化公安机关的队伍建设。在外出办案行动中, 借助警员定位技术, 可以高效地完成任务, 将歹徒尽快绳之以法。此外, 在公安交通管理方面, 如果某一地段出现交通拥堵或交通事故, 可以借助物联网技术, 定位最近的交警, 快速合理调动警力资源疏导交通, 将处理交通拥堵或交通事故的时间缩短到最短, 从而确保良好的交通状况。

5. 重点 (危险) 人群、物品的物联网

物联网技术最突出的特点是无需“可视”读取, 实现远距离自动识别;既可识别静止物品也可识别运动物品。RFID标签内部存储的产品电子代码 (EPC代码) , 为每一件物品建立全球的、开放的标识, 实现全球范围内对单件物品的跟踪与追溯, 它包含了该件物品的所有信息, 是单件物品的唯一身份识别ID。如果在人体内部植入芯片, 利用RFID技术, 可以实现公安机关对特殊人群、重点人群行踪的监管。

参考文献

[1]郝文江, 武捷.物联网技术在公安工作中的应用初探[J].信息安全与技术, 2010, 11

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