物联网技术对环境监测范畴的使用论文

物联网技术对环境监测范畴的使用论文（12篇）

1.物联网技术对环境监测范畴的使用论文 篇一

关于物联网时代桥梁健康监测发展的研究

一、立项的背景和意义

随着国家建设的发展，公路交通网络已成为关系国家经济命脉的重要基础设施，桥梁便是其中的重要组成部分。桥梁建成并通车后,经过长期负荷使用,桥梁结构难免会因各种原因发生损伤,从而降低桥梁的安全度。桥梁健康监测技术作为桥梁结构系统一部分，对于评定桥梁结构健康状况，指导桥梁维护管理，延长桥梁寿命有重要意义。

物联网技术通过互联网将桥梁结构融为一个整体，基于云计算平台，实现桥梁之间的资源共享与协同式计算，应用桥梁评估专家系统，以人工智能推理技术求解和模拟桥梁在运营过程中的复杂问题，及时地获得结构异常的警报、安全评估结论和必要的运营维护建议，进一步提高系统智能化监测水平，必然是新技术时代桥梁安全和健康监测的必然趋势。

国内外智能技术研究现状：自人工智能概念问世以来，经过多年发展，现已取得了巨大发展，土木工程领域研究和应用最多的是人工神经网络和遗传算法。由西南交通大学研发的铁路桥梁承载力评估及对策专家系统涉及了桥梁数据库、数据库管理系统的建立、并且建立了桥梁损伤等级评估和对策专家系统。北京市袁万城、崔飞和张启伟结合桥梁的工作环境与结构特性提出了一种桥梁健康监测与状态评估的方法。史家钧、陈兆能提出了一种大型拉索桥梁安全性与耐久性评估方法的设计方案，以模糊集合理论和多维决策模型为基础，实现了对桥梁的现状的评估。Kawamm Kei和Miyamoto Ayaho(2003)利用多层模糊神经网络建立混凝土桥梁综合评估专家系统，在神经网络中进行模糊推理，利用BP算法建立了专家知识库。

云计算是2007年提出的新概念，至今已成为当代信息技术发展的主要趋势，目前已有基于云计算技术的桥梁检测系统的初步探索，有研究人员提出了较为可行的基于云平台的结构健康监测系统方案，但就目前移植的专家系统功能比较简单，测量项目比较单一，数据库补充以及对业务中心结构优化方面还存在许多需要解决的问题，需要不断完善。2013年中铁大桥局桥梁科学研究院实现了对包括长江二桥、白沙洲大桥、军山大桥、阳逻大桥等的全国22座大桥的云计算桥梁健康监测，在数据中心，对不同桥梁的实时状态进行在线监测。尽管监测体系的内容较为单一，但其对完善我国健康监测系统做出了有益探索，为进一步研究积累了经验。

二、项目主要研究开发（产品开发）内容、技术关键以及科研创新的主要方式

研究内容：

云计算及云计算体系架构：

物联网时代，可以实现通过传感器等监测设备将互联网与桥梁结构融合为一个整体，云计算平台能够整合分散的软硬件资源，实现桥梁间的资源共享与分布式计算，建立完善的结构健康监测云，从而对桥梁进行实时在线的监测。

云计算是基于服务器集群提供的虚拟计算资源，将服务器、存储设备等硬件视为一个资源池，可以利用数据分析软件提供专业需求的解决方案。云计算吸收了传统的效用计算、网格计算、服务计算优点，并有明显区别于传统分布式计算的特点。首先云计算可以提供弹性资源，根据工作负载大小，部署于云计算平台上的应用需要适应资源的变化，并根据变化做出响应。再者，云计算更强调异构资源共享的网格计算，提高资源重复利用率，并利用规模经济降低运行成本。

云计算体系架构分为核心服务、服务管理、用户访问接口3层。云计算核心服务是整个技术的关键，为提供可靠可用的计算，需要从核心服务子层：IaaS、PaaS、SaaS进行研究，保证数据中心管理、虚拟化、海量数据处理、资源管理与调度、QoS保证、安全与隐私保护等若干关键技术加以支持。桥梁评估专家系统：

桥梁评估专家系统是含有桥梁领域专家水平的知识和经验的智能计算机程序系统，可以根据多个专家提供的知识和经验进行推理判断，模拟专家决策过程，实现对桥梁状态的综合评估。专家系统运用启发式求解方法，能解决桥梁运营中专家才能解决的不确定性问题，并且能不断进行知识的扩充，完成自我学习，从而提高系统的灵活性与可应用性。

专家系统的解题程序由数据库、知识库、和推理机三要素构成。桥梁评估专家系统数据库是个桥梁数据信息库，知识库是桥梁方面事实性知识和专业领域经验和启发性知识集合体，推理机进行数据演绎，根据输入数据信息进行协调决策，进而解释最终结论。基于云计算的专家评估系统发挥分布式协同处理优势，将一项推理工作分配到多个计算器上，极大地提高了处理效率；同时，协同多个领域专家共同解决桥梁领域的问题，使得问题的解决更加有效。创新主要方式：集成创新

三、项目预期目标（经济指标及应用前景）

单纯的一座桥梁很难形成云计算的需求，在多座桥梁结构健康监测数据分析需求形成规模时，专业数据分析中心的云计算系统提供的数据分析与共享服务将会质优而价廉。基于云计算的动态资源分布能力，通过对大规模集群的统一化标准化管理，可以使得使单位设备的管理成本大幅降低。

云计算将海量数据在数据中心进行集中存放，将大规模的桥梁群体纳入云资源池，可以使桥梁评估专家系统学习能力不断增强，同时，云计算分布式计算无限强大的计算能力为桥梁评估专家系统进行复杂问题计算提供了一定的基础。

目前国内桥梁多配有传感器监测系统，传感器长时间连续采集与传输的数据量相当庞大，而监控中心很少配备有能够完全应对海量监测数据的专业技术力量，经常会发生面对大量数据却不能及时得到有效处理的现象。将云计算技术及桥梁评估专家系统纳入桥梁结构健康监测体系，以服务的形式提供给用户计算能力，允许用户在不了解提供服务的技术、没有相关知识以及设备操作能力的情况下，能通过互联网及时获取需要的服务和建议，可以更好地为管理者提供依据和完善桥梁监控体系。

四、项目实施方案及计划进度安排

2014.1-2014.4：准备工作，查找资料对相关理论进行深入学习2014.4-2014.8：交流讨论，对研究课题进行深入探究

对现行云计算平台构建方法及专家评估系统发展进行总结分析，对其功能进行完善，以期提出更好的方法

2014.8-2014.10：整理、分析、总结，撰写结题报告

五、经费预算

设备费200 资料费：100 材料费：100 其他：100 合计：500

2.物联网技术对环境监测范畴的使用论文 篇二

在传统的水资源监测系统中, 一直存在着诸多的不足:比如, 监测结点分散, 数据无法及时传递、信息滞后, 人工进行数据取样, 有线网络数据传输等等。随着物联网技术的应用, 水资源环境实时监测技术得以实现。该系统结合传感器技术、ZigBee技术、Android技术实现水资源环境的实时监测及查询。系统结构示意图如图1所示。

物联网体系结构中第一层是感知层, 该层最重要的要素就是传感器, 传感器是一种能感受到被测量信息, 能够检测到感受到的信息, 并能将探知的信息传递给其他装置的物理装置。在物联网系统中, 传感器的功能是对各种参量进行信息采集和简单加工处理。第二层是网络层, 该层由短距离传输的ZigBee网络组成, ZigBee具用功耗低、成本低、网络容量大、工作频段灵活等特点。第三层是应用层, 该层将感知层和传输来的数据进行分析和处理, 做出正确的控制和决策, 并通过各种设备实现人机交互, 进行智能化的管理、应用和服务。

1 传感器

我国传感器产业相对国外来说, 比较落后, 生产的传感器稳定性差、价格高, 当前在一些高端的应用上, 仍需要采用国外的传感器。通常传感器由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成, 如图2所示。

敏感元件是直接感受被测量, 并且输出与被测量成确定关系的某一物理量的元件;敏感元件的输出是转换元件的输入, 把输入转换成电路参量;基本转换电路把敏感元件的输出经转换元件的输出再转换成电量输出。随着物联网技术不断发展与完善, 传感器也由普通型转换成智能型。智能传感器拥有微处理器, 集成了采集、处理、交换信息的能力, 是传感器与微处理机结合的产物。智能传感器由被测量、传感器、信号调用电路、微处理器、输出接口、数字量输出六部分组成。它具有精度高、稳定性强、可信度高、信噪比高、分辨率高、自适应性强。由于传感器节点一般采用电池供电, 部署后很难及时进行电能补充, 如何利用有效能量, 延长传感器节点及其网络的生命周期是传感器网络所要解决的关键问题。采用Delaunay三角剖分对传感器网络进行分割, 删除覆盖区域的冗余节点, 平衡能量消耗。假设V是二维实数域上的有限点集, 边e是由点集中的点作为端点构成的封闭线段, E为e的集合。那么该点集V的一个三角剖分T= (V, E) 是一个平面图G, 该平面图满足条件: (1) 除了端点, 平面图中的边不包含点集中的任何点; (2) 没有相交边; (3) 平面图中所有的面都是三角面, 且所有三角面的合集是散点集V的凸包。Delaunay三角剖分要求网络中的每个三角形的外接圆在其内部不包含给定集合的任何点, 从而使Delaunay三角剖分不但唯一而且最优。在初步部署形成的节点位置集上, 采用三角剖分算法生成探测区域中的节点部署候选位置。在所生成的三角外接圆中, 有一部分圆不包含已有的节点, 这些圆心将按外接圆的半径大小降序排列, 成为新增节点的候选部署位置。通过三角剖分的节点, 能够反映网络连接的优劣。以Delaunay三角剖分形成的各边为结点进行数据传递, 是最优地降低了能耗, 如图3所示。

2 传感网络

2.1 数据管理

在物联网体系中, 分布式动态实时数据管理是以数据中心为特征的重要技术。传感网可作为分布式数据库独立存在, 实现对数据的实时、动态管理。物联网数据处理方法和网络的具体实现方法分开。数据管理主要包括对感知数据的捕获、存储、查询、挖掘和操作。在传感器网络中利用感知数据的空间相关性进行数据融合, 减少冗余数据的发送, 从而延长网络生命周期。同时, 当节点损坏或数据丢失时, 可以利用相邻节点的数据进行查找。数据存储的方式可以采用集中式存储, 节点捕获的数据都发送到固定节点, 该节点进行集中存储数据, 这种策略获得的数据比较完整, 可以进行复杂的查询和处理。

2.2 网络安全

无线传感器网络 (Wireless sensor network) 是一种自组织网络, 通过大量低成本、资源受限的传感器节点设备协同工作实现某一项任务。传感网在较为复杂的环境中部署大规模的网络, 面临着传感器节点被人为物理操纵, 获取存储在传感器节点中的所有信息, 从而达到控制网络的目的。目前因为考虑传感器的成本, 在实际使用中的传感器功能较单一, 具有很大漏洞, 入侵者通过这个漏洞可以方便地获取传感器节点中的私有信息, 修改传感器节点中的代码使得传感器节点具有多个身份ID, 并且以这些身份在传感网中进行通信。入侵者可以读取传感器节点中的私有信息, 伪造或伪装成合法节点加入到传感网中, 一旦控制传感网中一部分节点, 则可以监听网络信息, 向传感网发送假的路由信息或传送假的传感信息, 进行拒绝服务攻击。因此在进行WSN设计时, 要充分考虑WSN的安全认证机制。

WSN的安全目标与互联网络安全目标一样都是要求机密性、完整性、可用性等。安全保护的对象是节点和数据。数据安全指的是两个节点之间传输的各种报文安全;节点安全指的是针对传感器节点被物理破解并被恶意伪装, 网络能够迅速发现异常结点, 并能及时制止。采用公钥加密算法对传递数据简单加密已经不能解决数据安全问题, 因为当节点被破解后, 公钥信息也将被破解。在数据安全防护中可以采动态加密及随机数生成算法来进行。随机数进行身份验证, 动态加密则解决了公钥被窃后的加密问题, 由于传感网节点容易被物理操纵是传感网经常遇到的问题, 必须通过其他的技术方案来提高传感器网络的安全性能。比如在通信前进行节点的身份认证, 在传感网的不同区域采用不同的密钥, 这样一旦一个区域被攻破也不至于对其他区域造成巨大的破坏影响。传感器网络是以收集信息为主要目的, 攻击者可以通过窃听的方式从多路信息中获取有限信息, 并通过特定的算法分析出其中的私有问题。一方面可以采取数据加密来保护可能被窃取的信息, 同时通过访问控制约束攻击者的活动;另一方面可以限制网络所发送信息的粒度, 降低信息数据的细化程度, 细化程度越低, 破解的可能性就越小。

Dos攻击主要用于破坏网络的可用性, 减少、降低执行网络或系统执行某一功能能力的任何事件。入侵者可以发起快速消耗传感器节点能量的攻击, 比如, 向目标节点连续发送大量无用信息, 目标节点就会消耗能量处理这些信息, 并把这些信息传送给其他节点。如果入侵者物理复制传感器节点, 那么可以伪装或伪造成合法节点发起Dos攻击。比如, 产生一个循环路由, 耗尽这个循环中节点的能量。针对Dos攻击可以通过对传感器节点软件的合法性认证来确认节点本身的真假, 减少假节点数目, 降低产生Dos攻击的机率。

3 ZigBee技术

ZigBee是ZigBee联盟制定的面向低速无线个人区域的双向无线通信技术标准。它是基于OSI七层模型的, 包括高层应用规范、应用汇聚层、网络层、媒体接入层和物理层。其中物理层和数据链路层使用IEEE802.15.4标准, 网络层和应用层由ZigBee联盟定义。ZigBee是一种低成本、低能耗的无线通信协议或技术标准。采用物理层及MAC层规范, 规定了网络层和应用层规范。网络层能够支持星形、树形以及对等形多跳网络拓扑, 实现网络拓扑的建立和维护, 以及设备的查找和路由等功能。ZigBee数据传输可靠性高, 采用碰撞避免机制, 同时为需要固定带宽的通信业务预留专用时隙, 避免发送数据时的竞争和冲突。中间访问控制层采用完全确认的数据传输机制, 发送的每个数据包都必须等待接收方的确认信息, 一个ZigBee网络可以容纳最多65536个从设备和一个主设备, 一个区域内可以同时存在最多100个ZigBee网络。ZigBee由中心节点控制进行终端与中心控制点的数据传输。当终端节点要进行数据传输时, 发出入网请求电位, 由中心节点进行分配给终端唯一标识的网络地址。当终端得到网络地址后, 进行数据传输。如果终端到中心节点的距离过多, 则数据需要ZigBee路由节点进行路由转发。ZigBee网络包括两种无线设备:全功能设备 (FFD) 和精简功能设备 (RFD) , 其中FFD可以与FFD、RFD通信, 而RFD只能和FFD通信, 不能与RFD之间通信。RFD在传感器网络中, 只负责将采集到的数据信息发送给它的协调点, 不具备数据转发、路由发现和维护的功能。在一个ZigBee网络中, 至少存在一个FFD来承担网络的协调点, 即PAN协调点。PAN协调点只能有一个, 它具有强大的功能, 是整个网络的主要控制者, 负责建立新的网络, 发送网络信标、管理网络中的节点以及存储网络信息等。

在ZigBee组网过程中, 只有PAN协调点可以建立一个新的ZigBee网络。当PAN要建立新的网络时, 首先要扫描信道, 查找网络中一个空闲信道来建立新的网络, 如果找到了合适的信道, 协调点会为新的网络选择一个唯一的PAN标识符。一旦选定了PAN标识符, 就表明已经建立了新的网络。如果其它ZigBee协调点扫描该信道, 这个网络协调点会响应表明已建立网络。当协调点建立网络后, 就开始接收新的节点加入其网络, 当一个节点想加入该网络时, 它首先会通过信道扫描来查找它周围的网络, 如果找到了网络, 它会进行关联过程加入网络, 只有具备路由功能的节点才能允许别的节点通过它关联网络。网络中每个具备路由功能的节点才能进行数据包的转发、路由发现和维护, 以及关联其他节点来扩展网络。

4 前端查询

在应用层中, 可以通过智能手机、平板电脑、电脑终端访问水资源环境监测系统查询当日水质情况。为了方便查询, 以现在普及使用的智能手机为访问终端, 开发前端访问平台, 查询测试结果如图4所示。

2011年我国的手机用户已经超过了11亿, 在电话用户总数中所占的比重达到80.0%。中国移动、中国电信、中国联通三家通信运营商所采用的移动网络通信技术也不相同, 分别为TD SCDMA (注:为我国研发的3G标准) 、CDMA2000、WCDMA。现有移动通信网络分2G和3G两种, 3G网络比2G网络支持的数据带宽更高, 理论的最高上网速度可达14.4Mbit/s。3G网络支持的业务也更广泛:可视电话、高速数据上网、WAP、彩信、话音、短信等业务。伴随着网速提升, 相应开发平台也得以快速发展。移动开发平台以Android为主流方向, 它是Google公司于2007年11月宣布的基于Linux平台的开源手机操作系统, 该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成。Android产品线较为丰富, 覆盖到商务、时尚、娱乐、中低端市场等各种人群。Android的优势在于对第三方软件完全开放, 免费向开发人员提供, 而且集成了大量的Google应用:Google地图、Gmail邮箱等。Android主要支持的开发语言为Java和C++。搭建开发平台必须

安装JDK (Java Development Kit) , 它是为Java开发者提供的一组开发工具包, 包括了Java运行环境 (JRE, Java RuntimeEnvironment) , 一组Java工具和Java标准API类库;其次还要安装集 成开发环 境 ( IDE, Integrated DevelopmentEnvironment) , 它旨在提供一个综合的图形用户开发环境, 方便程序员进行软件开发。一般集成了程序生成器、代码编辑器、编译器、调试器和发布器等, 具有代码编写、管理、分析、编译、调试和发布等功能。开发Java程序常用的IDE工具有Eclipse、MyEclipse、NetBeans, 在移动通讯软件开发中通常使用Eclipse+JDK组合。

5 结束语

在水资源环境监测系统中需要大量的数据采集节点, 如PH值、电导率、含氧量等, 采用Delaunay算法解决了传感网络覆盖区域的节点数选取, 采用Delaunay三角剖分对传感器网络进行分割, 删除覆盖区域的冗余节点, 以Delaunay三角剖分形成的各边为结点进行数据传递平衡能量消耗。传感网中的数据管理与网络布署分开进行, 把传感器网络上数据逻辑视图和网络的物理实现分离开来, 使用户和应用程序只需关心查询的逻辑结构, 而无须关心传感网络的实现细节。通过身份验证和动态口令加密对传感器在物理上和数据上设置安全过滤机制, 以防窃听、防Dos、防定位、防伪造。在传输层, 使用近距离低成本的ZigBee技术, 在实际运行中经常会交替使用一些传输手段, 比如, 当要求长距离传输和高速传输时就会采用GPRS (General Packet Radio Service) , 该技术是一种无线分组交换技术, 提拱端到端的、广域的无线IP连接。GPRS是一项高速数据处理技术, 其广泛用于信息查询、远程监控等。

本系统针对分布范围广、布局复杂的水资源提出一种监测方法, 在实际的监测运行中取得了一些成效。在本系统的运行中, 感知层的作用极其重要, 是整个监测系统能否良好运行的基石。感知层的核心部件传感器的性能就决定着监测数据的准确度, 是整个系统的关键所在。传感器技术国产化需求迫切, 作为物联网发展的瓶颈, 传感器成为整个产业链中的优势环节, 不可缺少的。物联网的安全机制也需要进一步加强, 特别是信息在发送和接收的过程需要加密和解密, 加密算法的研究是物联网前进的动力。RFID电子标签的身份认证也同样需要不断完善, 确保入网的设备不是伪造或伪装, 防止被欺骗。物联网技术在未来的研究工作仍会是不断提高传感器节点的时效性、数据的精准性, 信息数据的安全性。

参考文献

[1]熊茂华.等.物联网技术与开发应用[M].陕西西安:西安电子科技大学出版社, 2012.

[2]熊茂华.等.物联网技术及应用开发[M].北京:清华大学出版社, 2014.

[3]马震, 一种无线传感器网络的能耗平衡覆盖模型, [J].电子与信息学报, 2008 (9) :2250-2253

3.物联网技术对环境监测范畴的使用论文 篇三

目前线路出现故障往往由于外界因素导致,例如大风刮断树枝掉落在线路上,或向导线上抛掷金属物体,也会引起导线的相间短路,甚至断线。此外,超高的汽车通过线路下方或吊车在线路下面作业时,也可能会引起线路短路或断线事故。甚至目前还有人偷窃输电杆塔的金具,对线路安全运行造成很大的影响。在地势险峻的地带,靠人工巡检成本过高,效率过低,无法面对各种突发事故。

通过现代技术手段来保证输电线路更加安全可靠地运行,是电力部门致力解决的重大课题。

“输电线路在线监测系统”就是针对输电线路的安全性和使用寿命等问题而研制的电力行业设备在线监测产品。

该系统主要由两大部分组成:前端监测终端(下位机)和后台主站系统(上位机)。前端监测终端安装在线路杆塔上,主要由各种传感器、摄像机、主处理器单元、通信模块和供电单元构成。传感器包含拉力传感器、风速传感器、风向传感器、环境温度传感器、湿度传感器、倾角传感器、泄漏电流传感器及导线温度传感器等。前端监测终端采集上述传感器的数据以及图像数据,通过GPRS/CDMA/SMS网络传送到在INTERNET上的上位机(接收中心),上位机把当前的图像数据和相关传感器数据存到数据库或者硬盘中,电力监控网用户通过监控软件访问接收中心并从数据库或硬盘中读取当前杆塔位置的信息,为输电线路灾害预警提供依据。

该系统主要功能包括覆冰状态监测、气象参数监测、图像监测功能、电气参数监测、力学参数监测及导线温度监测等功能。

覆冰状态监测:通过相关的在线监测设备,实时测量导线重量、绝缘子串风偏角、风速、风向、温度等参数,分析软件综合上述数据、导线相关参数及相关数据模型,计算出目前导/地线的等值覆冰厚度。

气象参数监测:微气象监测通过在线监测线路环境温度、湿度、风速、风向、雨量、大气压力等参数,对气象数据进行综合分析,将所有数据通过各种报表、统计图、曲线等方式显示给用户。

图像监测:通过在杆塔上/或输电线上安装摄像装置,实现在线监测输电线路运行状况。通过图像监测可以直观地实现对线路覆冰情况的观测。远程图像监控适用于危险点、突发事故点的有效监控。

电气参数监测:电气参数监测主要指绝缘子泄露电流监测。采集运行状态下绝缘子表面的泄露电流和脉冲频次及温度、湿度等参数,将采集到的信息以GSM/GPRS/CDMA方式传输到监控中心,经过系统分析软件的智能分析和判断,显示出绝缘子表面的积污状态及其发展趋势,绘出各种变化曲线,在污秽过限时,发出报警信号;同时,系统分析软件能根据各监测终端采集的运行数据,自动绘制出各地市甚至整个区域的污区分布图,在经过一段时间后,系统还可以更新污区分布图,有效防止和减少线路污闪及冰闪事故,提高线路安全运行及信息化管理水平。

导线温度在线监测:通过采集导线温度,掌握各导线温升情况,当某处温度超限时及时通过短信的方式发给相关管理人员。该系统也为动态提高电网输送能力提供决策依据,增加输电能力,缓解电力紧张形式。

力学参数监测:力学参数监测功能除了结合等值覆冰厚度监测功能实现绝缘子拉力、倾角测量外,还可以实现导线振动频率的监测。

目前,“输电线路在线监测系统”,这一由中国电子科技集团公司第五十二研究所控股企业杭州海康雷鸟信息技术有限公司专门致力于研制开发的基于物联网的高科技产品,已经成功运用于浙江、上海、福建、安徽、北京、山东、湖北、重庆、广东、广西、贵州、江西、云南、河北、辽宁、宁夏、云南、河北、辽宁、宁夏、新疆等电力公司,为当地的正常供电及应急工作发挥着重要作用。

4.物联网的技术论文 篇四

一、引言

城市轨道交通做为居民出行便捷设施已被大家广泛应用，扮演着重要的角色。随着信息技术和物联网技术的迅速发展，自动售检票系统逐步取代以往的人工服务，成为城市轨道交通运行中的重要组成部分，提高了城市轨道交通自动化水平，逐步实现网络化运营的目标。

二、物联网技术、城市轨道交通自动售检票系统概述

物联网技术为基于互联网环境下各类移动设备终端、工业系统、数控系统、家庭智能家居以及视频监控系统等智能系统的设备设施，包括有射频识别技术、传感技术、纳米技术、智能嵌入技术、云计算、云储存等前沿科技技术的综合应用，实现在线监控、远程控制、安保、远程办公等功能，满足客户的智能需求，已在医学领域、安防领域、城市交通、环保领域、建筑领域、电力领域广泛应用，取得了良好的应用效果，迎来了物联网的时代。物联网技术应用于城市轨道交通自动售检票系统中也不例外，不但节能了人、财、物的投入成本，降低了错误率，提高了工作人员的工作效率，而且使用户获得了更美好的用户体验。城市轨道交通自动售检票系统简称AFC系统，主要由清算管理中心、线路中心计算机系统、车站计算机系统、车站终端设备等组成，涉及集成技术、信息处理技术、自动控制技术以及安全加密等技术构成的自动化售票、检票智能系统。使人们的购票、退票、检票等过程更加便捷。在以往城市轨道交通中采用机电一体化系统，这种系统注重硬件系统，无法对其软件系统更新换代，而且需要大量工作人员的辅助，基本处于工作人员操作设备来满足用户的需要。随着互联网、物联网技术的飞速发展，让人机交互成为可能，用户与机器进行交互应用就可以满足自身的需要。城市轨道交通自动售检票系统是电子收费系统的组成部分，目的是高效、准确的实现公共交通收费自动化和智能化的功能，根据用户应用技术的变化不断完善自动售检票系统的应用方式，例如微信支付、支付宝、网上银行等。

三、城市轨道交通自动售检票系统物联网技术的应用

1.射频识别技术的应用

射频识别技术通过射频信号来识别使用自动售检票系统的目标对象，并获取识别对象的相关信息，转换成数据并经处理后进行存储，实现信息共享，例如车站内的进出站时的刷卡、视频监控系统等。

2.传感技术的应用

自动售检票系统中的传感技术是利用换能器、传感器等进行信息识别、信息处理、信息传输等活动。在自动售检票过程中，通过传感技术可以发现当前系统中存在的不足，并进行升级完善，进一步优化人机交互的整个过程，应用范围很广。

3.智能嵌入技术的应用

自动售检票系统中的智能嵌入技术是利用接入或嵌入安全式技术将使用自动售检票过程的用户体验等信息进行加密，然后嵌入到应用系统当中。智能嵌入技术的作用是将自动售检票系统中的硬件与软件系统完美结合在一起，使具有信息计算功能和网络接入的智能物品进行有效信息传输。

4.电子标签以及终端设备的RFID技术应用

电子标签也叫智能标签，是采用具有小型天线的非接触式IC卡通过RFID技术以及存储芯片来进行智能读写和加密通信。电子标签做为用户使用的凭证，起到信息采集、用户识别的功能，在城市地铁、长途公交车中应用广泛。一个完整的RFID系统由读卡器、中间件、应用程序接口、标签4个模块组成。AFC系统中的自动售票机、半自动售票机、自动检票机的票箱结构基本相同、具有功能相似，承担进、出站时票卡循环使用的作用;另外自动售票机中的钱箱都是利用RFID技术进行编号处理，与计算机系统中的现金管理、收益管理等同等重要。再有在维修系统时AFC系统中的重要部件也是利用RFID的电子标签实现零部件的.编号处理，提高了维修效率。

5.存储单元技术的应用

存储单元主要分为储票箱、纸币钱箱、硬币钱箱三种。储票箱安装有存储单元，主要作用是存放票箱电子ID、票箱内车票数量、车票具体信息，通过车票回收、发售单元模块与设备主控进行通信。主控单元模块通过串口与回收或发售模块通信以储存储票箱中数据。纸币钱箱上安装有存储单元，作用是储存纸币钱箱电子ID、钱箱内钱数量(包括不同面值以及数量)等信息，通过纸币识别模块与设备主控单元进行通信。设备主控单元通过串口与纸币识别模块通信用来储存纸币钱箱中数据。硬币钱箱也是如此安装有存储单元，用于储存硬币钱箱电子ID、面值以及数量等信息，通过硬币识别模块与设备主控单元进行通信。设备主控单元通过串口与硬币识别模块通信以存取硬币钱箱中数据。

6.计算机系统的信息获取技术应用

一般在车站票务室的计算机上安装信息获取应用软件，外加串口连接车票回收/发售单元、纸币识别模块、硬币识别模块以及相对应的票箱、钱箱、硬币箱进行连接。由供货商提供存取协议权限，就可以传输对应的数据。

7.时钟同步技术的应用

自动售检票系统中的设备厂家不同，各厂家设置的系统时间每天会有1-9S的误差，为了确保各设备系统时间的误差减小到10ms以内，可以基于网络时间协议采取分层同步或是GPS卫星时间同步，来达到自动售检票系统中各设备时钟同步。

四、总结

5.物联网工程技术的专业介绍 篇五

招生专业：

物联网工程

专业剖析

物联网工程以信号与系统、物联网工程原理、数字信息处理等理论为基础，研究各种网络信息处理技术，例如信息感知、网络传输、信息安全、云计算和标签技术等，在此基础上研究和设计各种物联网应用网络系统和感知服务系统。物联网工程专业是国家战略型新兴产业急需的指定大力发展的电子信息类专业，是将虚拟网络空间和实际物理世界相结合研究的一门交叉学科，未来有着很大的人才需求。

比较优势

物联网工程是国家级特色专业，我校是教育部第一批批准建设物联网新兴工程专业的28所高校之一。物联网工程专业自创办以来，以学科建设为中心，形成了一支层次结构合理、富于创新精神的高水平学术队伍。本专业教师12人，90%具有博士学位。其中包括：国家物联网工程领域专家1人，教授副教授7人。物联网与电子信息工程系设有通信与信息系统博士点、电子科学与技术一级硕士点和电子与通信工程专业学位硕士点。

科学研究方面，物联网工程专业承担了973、863和国家自然科学基金等研究项目，在“物联网技术”、“机器人”、“情感计算与人工心理”、“嵌入式系统”，“机器学习”、等方向进行了深入的理论研究和技术研发，在智能机器人方面开展了多年的.研究，完成了2项国家973子课题、2项863项目、5项国家自然科学基金、10余项省部级项目及20余项厂协项目等，在科研方面具有非常好的发展趋势。

主要课程

物联网工程导论、嵌入式系统与单片机、无线传感器网络与RFID技术、物联网技术及应用、云计算与物联网、物联网安全、物联网体系结构及综合实训、信号与系统概论、现代传感器技术、数据结构、微机原理及接口技术、计算机网络、现代通信技术、操作系统等课程，学生还可选修本学院其它专业的相关课程。

人才培养

学院不仅重视对学生专业领域基础理论知识的教授，还特别注重锻炼学生的计算机技术、微电子技术和多媒体及信息处理技术的设计、开发和实际应用的知识与能力的培养，提高学生的综合素质和研发能力。通过本科创新项目申报等一系列措施，培养其科研动手能力，以加强和巩固所学到的专业知识。

科研实践

在学期间，学生参加实践有：电子技术实习、认识实习、物联网综合应用与实践、生产实习、计算机应用实践和毕业设计等。同时学生可以自组团队，成立科技创新项目小组，聘请指导教师，开展科研实践。本专业学生多次在全国大学生物联网创新创业大赛、“蓝桥杯”全国软件和信息技术专业人才大赛、全国大学生电子设计竞赛、全国大学生数学建模大赛中获得一等奖。由我专业教师参与指导、我专业本科生参与组队的北京科技大学机器人队、智能车队、电脑鼠队在全国竞赛中屡获殊荣。在第七届全国大学生物联网创新创业大赛中，我专业学生团队荣获全国特等奖，将代表中国参加在日本仙台举行的第五届国际微纳米应用技术大赛全球总决赛。

国际交流

学生在校期间可以申请到国内外著名大学进行交流学习，每年有 10% 的本科生出国深造，本专业与国外大学和研究院所有广泛的合作与交流，包括美国 Massachusetts Institute of Technology 、University of CaliforniaCBerkeley、Georgia Institute of Technology、Carnegie Mellon University 、Cornell University，加拿大 University of Toronto 以及澳大利亚University of Sydney 等知名大学，也有不少学生获得国家留学基金委的优秀本科生国际交流项目。

未来发展

6.物联网技术论文 篇六

关键词:物联网技术;冷链物流;影响

引言

我国人民的生活水平逐渐提高，可选择的食品越来越丰富，数量也越来越多。食品的囤积现象相对应地也就越来越严重。随着全球环境逐渐变暖这一国际形势，我国的制冷技术逐渐提高。冷链物流的含义正是在这种综合形势下提出来的。它的基本性质是属于物流过程［1］。以冷冻工艺学作为其理论，以制冷技术作为最根本的手段［2］。主要目的是为了确保运输物质质量以及做到最小程度地降低物流过程中出现的损耗问题。物联网技术作为一种新型技术，它的本质依然是互联网技术。只是通过不同的高科技设备帮助，实现信息和网络的互相交换，从而达到管理效果［3］。从我国的冷链物流系统开始分析，不难得出我国在这一系统中面临的一些实质性问题，而通过对使用物联网技术后的冷链物流系统进行较简单的设计，可以很清楚地看到物流网技术在其中发挥的积极作用。然而，我国的物流链系统发展是一项长远而艰巨的工程，如何寻求该系统的更高效率是一个值得思考的问题。

一、冷链物流的现状

在新形势下，冷链物流系统在拥有进步的同时，仍存在很多实质性问题［4］。首先是设备还不够完善。一些冷链设备还是处于陈旧状态，没有做到及时更新。直接导致无法为运输物质提供温度上的保障，加大了消耗量，从而加大了冷链物流中投入的经济费用。其次是冷链体系还未建立，对于很多种类的食品运输，都没有一定的保证制度，从而对冷链管理缺乏指导和约束。还有就是食品安全隐患增加，第三方的参与度不高。这里的第三方主要指的是外包业务，即一些专业技术人员通过收取费用来对冷链物流实行外包服务。他们对冷链系统的参与度极低，不利于冷链物流的技术化、智能化发展。

二、物联网技术的基本内容

1.传感器技术

传感器的构成要素主要有三部分，除了敏感、转换两大原件外，就是转化电路。工作原理相对简单，主要是实现信号种类之间的转换。在传感器中，无线传感器使用较为普遍。它是由多种传感器综合而成的，具有动态性，在信息的获取上也更加准确。

2.RFID技术

无论是在交通还是在医疗领域，RFID技术都有广泛的应用。通俗意义上来讲，它属于一种自动识别技术。构成因素丰富而复杂，但主要可以总结为三大要素。其一是读写器，它主要是将接受到的产品信息进行自动识别，然后又将处理之后的信息反馈给网络。其二是电子标签，它主要是在磁场的作用下发挥作用，通过产生感应电流，对信息做到不同的标记，自动快捷化。其三就是天线，它主要起的作用是接收功能。该技术在识别速度上具有高效率的特点，在抗干扰方面的强度也很强，同时不需要人工直接接触，具有自动化特点。

3.基于云计算的数据处理技术

在具体的生产过程中，数据量是相当庞大的。要想在众多数据中迅速找到想要的信息，则必须依靠云计算的处理方式，从而实现对各种数据进行储存及管理等。在云计算中，“云”指的就是互联网。其包含的具体算法有很多，较为突出的是SPRINT算法，其中文名为决策数算法。该算法不仅速度快，而且模型相对简单。

三、冷链物流系统的基本设计

冷链物流系统是一项相对复杂的工程，它包含了多项纷繁复杂的环节。一般情况下，它是在原产品进行一系列加工后，再对产品进行冷冻式储存，运用先进设备完成不同地区的运输，最后到达消费者手中。物联网技术本身就极具多种优势，它不仅具有自动检测能力，对信息的互动交流起纽带作用，同时，它还可以做到智能化控制。在对冷链物流系统设计过程中，我们可以将物联网这一高端技术应用于系统的每个环节。

1.原产品加工的初始途径上

根据传统模式，原产品的加工过程相对简单。一般都是生产厂商怎么要求，产品就怎样加工。在采购材料的问题上，一般也忽略了“预冷”这一环节。操作过程中没有具体的严格规范，各程序的公开度也不高。即使最终发现生产的产品存在问题，在短时间内也无法找出具体位置、具体人员。我们可以应用物联网技术中的RFID技术，即自动识别技术，对系统进行初始设计。它从材料的采购开始，对产品进行编码标记，对于加工过程中产品的生产进度，操作人员的每一个步骤都纳入到数据管理中去。对于周围的环境状况也进行检测掌握。随后，由于技术的监控本领具有连续性，它将任何环节出现的问题及时地发现并反馈给总系统，以便总系统可以及时地作出改善措施，大大提高了系统的工作效率。该环节的设计理念合理规范了产品加工过程，有效减少了产品问题的发生。

2.产品的储存过程中

产品加工生产后，极少出现全部倒入市场的情况，而是对其先进行储存。随后才根据市场的具体需求情况来物流配送。若是一股脑儿地倒入市场中，则会打乱市场规则顺序，甚至产生产品堆积等严重性问题。在一般的冷链物流过程中，经常会出现产品顺序记忆错位现象。对于哪批产品是先进，哪批产品是后进的问题，常因工作人员的个人疏忽而出现不明状况。产品的顺序与储存的时间长短有密切的关系，一旦混淆先后顺序，则可能导致有些产品出现过期，而有些产品的储存时间过短。我们在对系统进行设计时，可以使产品的储存顺序明确清晰。储存过程中，对物联网技术的识别功能设置为自动开启，因为产品生产时都会有相应的变迁。入库的时候，产品的基本信息，包括入库时间、产品的数量设置成自动记录。对物联网自带的读写器进行高端设计，加大对产品情况的了解程度。努力做到减小储存环节的误差，从而在一定程度上减少人力、物力资源浪费。此外，对于储存的环境，物联网能及时地感应到，可以随检测的结果对产品所处的环境加以调整，提高了储存过程中的整体产品质量。

3.产品的运输问题上

作为冷链物流最重要的过程，运输效果直接关系到产品的输出量。然而，很多制冷设备都广泛面临着价格高、性能差等问题。尤其是运输路程过长、天气条件恶劣的特殊情况下，面临的问题更加严峻。在该环节中，可以灵活结合物联网技术中的RFID技术和传感器技术对整个运输过程做到随时随地跟踪，并且把运输途中出现的状况直接反馈给系统中心，系统中心部分再根据信息作出相应的处理对策，采取智能化处理方式，比如巧妙利用以云计算为基础数据处理技术，及时对制冷设备作出检查和替换，缩短产品的运输时间，提高它的销售数量。

4.产品的输出效果上

产品在销售过程中，销售点的分布并不集中，销售处的环境情况也并不一样。还有销售的次数、销售的具体数量都有不同。对检测手段做到高端设计，提高手段的先进性，从而对不同的销售情况作出具体反映和分析。在销售点的工作人员，根据物联网提供的信息，快捷方便地对产品的生产前后顺序作出判断，把生产日期靠前的选择出来，避免产品滞留又到期的浪费。5.基础模型的整体效果冷链物流系统中普遍的问题表现状况是，不能获取到准确的信息，获取速率上较慢，产品及运输设备成本过高，整个系统不能实现最优化。我们设计出的冷链物流管理系统有效地降低了成本，获取信息也更加方便快速。最重要的是控制力度加大，对于出现的可变因素能作出最快最有效的解决。在使用冷链系统时，产品信息就会以列表的形式展现出来，包括日期、种类等等。对于产品的过期天数由上至下排列，越靠前的过期天数越多。冷藏按钮设置在系统中的中间位置，方便每个人都能进行手控操作。当然，除了启动键外还包括清除、继续等按键，且具有语音提示，方便各种人群使用。将设计的冷链物流系统模型应用于整个产品企业领域里，可以大大提高企业的整体经济效益，做到产品质量、顾客满意度、政府工作力度等多种上升。结束语虽然本文设计的冷链物流系统具有显著的实用效果，然而就其提高空间而言，还存在很大的改善空间。比如，冷链物流的体系可以做到更加健全，可以加大其监管力度和信息公开化。而且在对消费者的反馈上可以提高重视度，因为“顾客才是上帝”，形成为客户服务的理念。对于系统中出现的各种设备，可以加大研究开发力度，使各设备的先进度更上一层楼。与冷链物流系统密切相关的各个部门，可以制定有效的法律法规对工作人员进行行为规范要求，并做到互相监督。对于一些细则规定，要及时发现不足并进行改善。众所周知，在新形势的推动作用下，冷链物流系统的发展具有越来越大的现实意义和国际意义。从小范围来讲，它直接关系到人们的日常生活，从大范围来讲，它直接影响到中国就物流系统问题在国际上的地位。所以，在物联网技术的基础上，我国冷链物流系统发展还有很长的一段路要走，要想使系统更具全面性，则有关系统的各个方面措施都有待加强。只要做到不断创新、不断拓展，我国冷链物流系统定能发展到我们期待的高度。

参考文献:

［1］王家敏．基于物联网技术的冷链物流制冷监控系统［J］．物流技术，20xx，17(5):323—324．

［2］周蓉．物联网技术在食品冷链物流中的应用参考模型［D］．北京:北京交通大学，20xx:21—22．

［3］周月超．冷藏食品物流发展的内在动因与机制探析［J］．物流技术，20xx，3(4):13—14．

7.物联网技术对环境监测范畴的使用论文 篇七

流域环境安全是一项事关大局、事关发展、事关长远的重要工作, 是环保工作的最基本内容和最底线保障。随着国家对环保工作的日益重视以及环保行业自身业务的不断发展,环保需求不断提升。由于流域环境安全事故具有突发性、危害严重性、影响广泛性和难以恢复性等特点,如何有效监管城市水环境状况、及时预防和处置城市流域环境安全事故成为环保单位面临的一个重要课题。

2 建设要求

枣庄市流域环境安全防控系统是一个基于互联网和物联网技术的软硬件结合的环保行业“防、控、治”相结合的综合应用系统平台。该系统构建了涵盖枣庄市境内水环境和污染要素的感知、传输、管理、控制于一体的流域环境安全防控物联网系统;建立了一个集水环境基础数据、水环境与污染源实时监测数据及社会、经济、人文、地理、防控等要素数据为一体的多媒体环境数据中心。在此基础上,基于三维GIS平台,集成和开发了水环境与污染源在线监控系统、区域水环境事故预警系统、灾害及演变趋势的模拟仿真系统、水环境事故应急处置与调度系统、流域环境安全防控辅助决策支持系统等。实现了流域水环境质量管理日常业务的网络化、规范化、科学化,提高了境内流域环境安全预警监控、水环境突发事件应急处置的及时性、有效性。

以流域环境安全防控框架为基础,建立重点企业三维模型,设立排污口电子闸门,对城镇污水处理厂工况在线系统联网并实施视频在线监控。系统采用先进、成熟的微软.Net平台开发,数据库采用SQL Server;系统基于二三维GIS平台开发,提供丰富的GIS展示和分析功能;系统建设内容可以概括为“一个中心,三个子系统”。

2.1 应急数据中心

应急数据中心是整个系统的基础, 它立足于统一、规范的数据标准,集数据整合、数据集成、数据交换、数据管理、数据协同共享功能于一体,将各类分散的环境应急数据统一集成, 提高数据的标准化水平和可用性,为环境管理者和决策者提供可靠、及时、全面的环境信息,为环境管理决策奠定坚实基础。应急数据中心包含水环境数据、风险源企业数据、应急资源、环境基础信息、系统数据等。

2.2 三大子系统

流域环境安全预防子系统:着重于平时基础性应急预防、预备工作的管理,将应急数据中心中收集审核后的风险源企业数据、水环境数据以及各类应急资源进行汇总分析,做到重大危险源底数清、等级清,并整合全市的装备、设施、物资等各类应急资源。

流域环境安全预警子系统: 通过集成人工监测数据、自动监测数据、视频监控、工况分析等,形成全方位的流域环境安全预警系统,预判环境安全事件,降低环境安全事件发生概率,主要实现监测与预警的功能。

水环境应急指挥子系统:以预防工作中维护的数据为基础,结合应急车辆调度、车载视频等现场信息,类别溯源、污染物扩散模拟等提供分析数据,给应急指挥提供决策支持,便于应急资源及时有效的调度共享。系统包括事故报警、应急预案、指挥调度、类别溯源、扩散模拟、应急档案等功能。

3 专用支撑平台

二三维GIS支撑平台。专用二三维GIS平台可实现二三维一体化的GIS功能,具有丰富的二维、三维分析功能,支持多用户访问,可建立B/S架构的GIS平台。实现了二维与三维在数据模型和数据结构一体化、基于空间数据库的二维与三维数据管理、高端三维分析和建模、三维环境中直接操作二维GIS分析等方面的功能,可实时添加Arc SDE数据或与2D GIS联动。

工作流支撑平台。该平台为水环境应急数据中心的开发平台,应具有数据建模、业务可视化流程引擎、动态表单设计等多种实现工具, 是企业应用开发的一个高效、强大、开放的发工具。

流域防控。基于环境安全防控系统,增加以下流域防控的软件应用功能。

河流断面管理。提供全市境内河流断面的基本信息,可基于地图定位和信息查看。

饮用水源地管理。提供全市境内饮用水源地的基本信息,可基于地图定位和信息查看。

类别溯源。当出现环境污染事故时,根据河流(水体)的流向、支干流关系、断面的上下游关系以及企业的污染物情况查找对所选断面某一污染物浓度有影响的企业。决策人员根据各个企业的生产情况,结合视频监控系统、DCS工况监控系统, 可以实现对污染企业的迅速定位。

流域巡检。在高清三维地图上,根据河流走向定义飞行路线,显示河流的总体走向、河流中断面的分布情况、闸坝分布情况以及河流两岸重点污染源企业的分布情况。流域巡检能够给决策指挥人员对河流流域的整体潜在排污状况有一个宏观的把握。

水扩散模拟。发生水体污染时,根据模型及风速、风向、河流流速等参数在地图上模拟污染扩散趋势,直观的显示出污染物扩散的范围。扩散模拟包括两个层面,一方面是污染发展趋势的初步预测模拟,为应急指挥提供参考依据,另一方面是根据应急监测数据进行实况污染态势模拟,及时反映污染的现状。

4 地理数据

基础地理数据。基础地理数据主要是基础矢量数据、基础影像数据以及DEM数据,这些数据通过二三维GIS平台展示 ,为流域环境安全预警与突发事件应急指挥系统提供基础地图服务。

数据整理编译。数据整理编译是指对采集的各种地理数据, 按照不同的方式方法对数据进行编辑运算,清楚数据冗余,弥补数据缺失,形成符合用户要求的数据文件格式。

环境GIS综合应用系统。系统作为全局性的GIS展现平台存在,基于GIS地图为全体用户提供环境及污染源的各类基础信息。系统可实现对废水、环境水等各类环境要素图层的管理,基于地图上显示各监测点的实时监测数据、视频数据,同时可提供丰富的专题图和统计分析功能。通过环境地理信息系统的应用,既可以提高环境保护日常管理的质量和效率,加快环境保护信息化进程,又可以提升环境监督管理的层次,使环境管理与规划决策更为科学、快捷与准确。

5 效益分析

5.1 经济效益

减轻政府财政压力,节省财政开支。基于物联网的枣庄市环境安全防控系统的投入使用,把治污的处理推向社会化、产业化、市场化,污染治理将由政府包揽的现状转变为“谁产生谁处理”的社会化、市场化形式,大大减轻了政府的财政压力。

节省了环境污染治理费。城市环境是人们赖以生存的空间,与每个人息息相关。城市环境一旦被污染和破坏,很长时间内无法恢复。基于物联网的枣庄市环境安全防控系统是一个集环境监测监控、预警响应、应急处置等于一体的完整的环境保护系统,该系统能有效的监测所有可能导致环境污染的不安全因素, 防患于未燃,从而节省了大笔的环境污染治理费用。

5.2 环境效益

提高区域环境质量,避免环境的污染和破坏。污染源企业产生的废水废气等污染物如果不达标就排放,通过启动环境安全防控系统中的预警机制,可有效监测所有可能导致环境污染的不安全因素,为所管辖区域的环境安全保驾护航。

节约资源和能源。基于物联网的枣庄市环境安全防控系统建设不仅能有效的应对环境突发事件,而且将为政府部门和环保机构提供强有力的决策支持,也为企业节省人力物力财力。

摘要：为了流域环境安全,利用物联网技术、数据库技术等系统,构建“防、控、治”相结合的流域环境安全防控体系,实现环境管理部门对全辖区进行全方位、无盲区的流域环境安全监管,起到提高应急响应速度、保障环境安全、增强决策科学性的作用。

8.物联网技术对港口生产力的影响 篇八

【关键词】物联网；港口；生产管理；生产力；信息系统

港口聚集大量的机械设备，拥有复杂的管理流程，又面对贸易自由化的市场环境。要想整合资源、提高管理效率和竞争能力，必须运用先进的信息化技术手段。因此，大力创新物联网（Internet of Things）技术对港口生产力发展意义重大。国务院将物联网上升为国家五大战略性新兴产业中的第二位，其应用也渗透到国民经济的各个领域。

1物联网概述

1.1定义

物联网包含两层意思：第一，物联网的核心和基础是互联网，是互联网的延伸和扩展；第二，其用户端延伸和扩展到任何物体与物体之间，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，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

1.2关键技术

物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用和技术提升，是一种系统性的创新。它依赖于互联网、传感器、RFID、机器对机器（M2M）等技术。

2港口物联网的应用现状

传感器技术让物体有了“知觉”，RFID技术让它们可以“说话”，M2M让他们可以“交流”，最后，互联网让所有的物体可以互联，于是广布于全球港口的装卸设备、船舶、集装箱、车辆、仪表等都被连接到这张“网”上。

2.1与传统港口信息化技术的区别

传统的港口信息化技术主要实现无纸化和自动化，其中的典型技术是电子数据交换（EDI）技术。这是一种在公司之间传输订单、发票等作业文件的电子化手段，曾因具有高速、精确、远程和巨量的技术性能而备受青睐。EDI侧重于数据交换，数据本身仍然是由操作人员通过各类界面输入信息系统的。与此相比，物联网延伸人的感官，从港口操作的终端源头直接采集业务数据，消除人工采集带来的误差，提高采集效率，并且可以通过互联网将数据瞬间传递到全球任意角落。

2.2港口物联网的典型应用

目前，港口生产管理方面较为典型的物联网应用有：集装箱电子标签、电子铅封、港口设备运行状态监控、工程设备资产管理、无线自动抄表等。

以集装箱电子标签为例，通过在集装箱上安装射频卡，在卡中写入集装箱号及箱内货物编号、数量、发货地及到货站，在集装箱随船到达港站时，就可将RFID标签作为标准集装箱信息识别载体，采用手持式或车载式阅读器读取信息，通过无线通信网络实现信息交换，由中心计算机实现系统的调度和控制，极大地提高集装箱堆场管理和控制的信息化和自动化程度。

近年来，国内各大港口在物联网应用方面进行大量尝试。2008年3月10日，上海港正式开通国际上首条安装智能电子标签的上海——Savannah中美集装箱运输示范航线。截至2010年初，两港间来往集装箱班轮46个航次。2010年8月初，江阴港“港口物联网支撑技术与平台研究”项目获江苏省立项，成为全国首家整合物流和物联网技术的专业化应用平台。盐田港实现天气信息监控系统软件、工程设备资产管理系统、集装箱卡车GPS监控软件、专用车载GPS监控系统等物联网应用。天津港实现无线自动抄表系统和港口设备远程监控。宁波—舟山港实现港口设备运行状态监控系统。

2.3亟待解决的问题

2.3.1标准

港口是国际贸易的中转站，而目前各国采用的技术标准大相径庭，例如RFID的读写频率、采用的天线规格、设备的标识编码规则、数据报文格式等都不相同，因此需要加强国际合作，解决异构标准的集成问题。

2.3.2安全

物联网是互联网的延伸。由于物体之间的联系更紧密，甚至物体与人也被连接起来，因此如何实现数据安全和隐私保护是非常关键的。一方面，要设置安全机制，保障RFID或无线保真（WIFI）等无线传输的数据可以得到很好的保密，避免电子标签或传感器装置上的信息被恶意更改或泄露；另一方面，要确保数据在更广阔的互联网等应用层面的安全，既要允许远距离的应用系统调用数据，又要有完备的加密和授权机制。在这方面有大量工作要做。以RFID芯片为例，目前只有少数芯片能够处理压入加密钥等较复杂的工作。从国家安全的角度考虑，我国应该积极发展自己的RFID加密技术。

2.3.3数据管理平台

随着港口物联网的发展，各类传感器逐渐分布到港口的各个角落，为信息系统收集大量的数据。要将这些数据有条理地组织起来，为精细化的生产管理所用，就需要建立这样的数据管理平台：它包括后端数据库、应用程序以及分析能力，要在信息支撑、权限认证、安全防护等每个环节具备规格统一的公共标准接口，能够承受大量业务操作的并发处理和海量的数据交换。

2.3.4产业链发展

港口物联网不仅要面向港口管理层，将来还应当面向普通用户。航运企业、贸易商、货主甚至个人均将受惠于物联网技术在港口的应用。物联网研发、应用、普及所涉及的巨大成本应该由谁来“埋单”，是目前困扰业界人士的问题。物联网要在开放的市场下健康、良性地发展，商业模式、利益博弈等诸多问题是不可回避的。

3物联网在港口的应用前景

欧洲智能系统集成技术平台（EPoSS）在《 of Things in 2020》中预测，全球物联网的发展将历经4个阶段：2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药等行业领域；2010—2015年实现物体互联；2015—2020年物体进入半智能化；2020年后物体进入全智能化。目前，我国港口的物联网总体状况还停留在概念和试验阶段，要真正达到物物互联，实现智能化的物联网，还有大量工作要做。

3.1MEMS微型传感器的大量使用

随着微机电系统（MEMS）近些年的高速发展，MEMS传感器大量出现并逐渐进入工业领域。凭借这种微型的MEMS传感器，可以在更狭小的空间安置传感器，可以利用锂电池或太阳能电池长时间地为微型传感器供电，甚至像电子标签一样实现无源数据采集。

3.2终端设备的智能化

要实现M2M物物联网，必须提高终端采集设备的智能化程度，使终端设备具有分析、加工采集数据的能力，能够实现一些自动控制功能。特别是在一些人力难以企及的应用场合，终端设备能够进行自我调整和控制尤为重要。

上海海事大学已成功研制出一种小型数据采集装置。它可以在海运途中根据集装箱的温度、湿度、气压、振动等数据进行智能分析，有选择地记忆有可能造成货损的物理数据，如碰撞、高温等，并在港口将数据传输给客户。

3.3智能技术的广泛应用

港口的生产流程给物联网带来庞大的数据。这些数据不可能由人力一一甄别，而必须依靠智能技术。人工智能技术经过半个世纪的发展，现在已经相当成熟，在神经网络、模式识别、专家系统、决策支持、数据挖掘等方面都拥有成功的解决方案。港口生产中的物联网数据，经过人工智能算法的处理可以得到大量的分析结论，最终为港口管理、客户服务等提供可用的数据。

3.4面向普通用户的上层应用

随着物联网在港口生产中的应用逐渐成熟，如何让采集来的数据为普通用户所用成为亟待研究解决的重要课题。港口作为供应链上重要的运输枢纽，它产生的数据对多式联运的上下游具有非常重要的意义。港口物联网发展的最终目标是让集装箱中货物的主人随时掌握货物的状态。为此，必须把港口与港口，港口与海关，港口与船公司，船公司与船代、货代、货主之间的信息系统都纳入物联网的上层应用之中。

3.5全球数据共享

为实现数据的全球共享，还需要物联网产业链的共同努力。目前，物联网需要的自动控制、信息传感、RFID等上游技术和产业都已成熟或基本成熟，下游的应用也已广泛存在。要实现上下游产业跨专业的联动，还需包括移动运营商在内的产业链形成产业联盟，共同推动物联网发展。

4物联网应用对港口生产力的影响

物联网技术作为一种高科技手段介入港口生产，必然对现有的港口生产作业流程产生作用，从而影响港口及港口企业的生产关系，并对港口生产力产生重大影响。当前港口管理人员面临的问题是，如何根据运输市场的竞争和港口发展的实际需要，利用物联网带来的信息系统升级，提高港口的经营效率，增强港口的核心竞争力，以便抢占物流供应链上的更大份额。

无论是从资金使用还是从服务水平来看，供应链的能见度都是提高供应链效率的关键因素。更高的能见度加上对供应链执行情况更准确和及时的了解，可以降低安全库存量并提高按时交货能力，从而优化现金流，降低库存成本并引发更多的商机。

目前，港口物联网数据的自动采集、汇总、加工已经初步实现，源头数据的采集效率大大提高，抄表员和堆场工作人员的劳动负担大大降低。这使港口工作管理人员能把更多的注意力集中在生产管理上，为更精细的港口生产管理创造条件。未来，随着港口物联网中智能技术的普及，一些常规的管理问题可以由智能管理系统自动处理，对于突发、异常的情况，智能管理系统也能给港口管理人员提供决策参考依据，以便管理人员分析问题，给出应对方案。

5结语

9.物联网工程技术 篇九

自己还 要动手设计、连接一些电路以及结合计算机的实验。譬如自己连接传感器的电路， 用计算机自己设置小的通信系统，还会参观一些大的公司的电子和信息处理设 备，对整体进行了解，理解手机信号、有线电视是如何传输的等，并能有机会在 老师指导下参与大的工程的设计。 其次专业主要是学习基本电路知识，并掌握用计算机等处理信息的 方法。首先要有扎实的数学知识，对物理学的要求也很高，并且主要是电 学方面;要学习许多电路知识、电子技术、信号与系统、计算机控制原理、通信原理等基本课程。学习物联网工程自己还要动手设计、连接一些电路 并结合计算机进行实验，对动手操作和使用工具的要求也是比较高的。譬 如自己连接传感器的电路，用计算机设置小的通信系统，还会参观一些大 公司的电子和信息处理设备，理解手机信号、有线电视是如何传输的等， 并能有机会在老师指导下参与大的工程设计。学习物联网工程，要喜欢钻 研思考，善于开动脑筋发现问题。

随本专业培养掌握现代电子技术理论、通晓电子系统设计原理与设计 方法，具有较强的计算机、外语和相应工程技术应用能力，面向电子技术、自动控制和智能控制、计算机与网络技术等电子、信息、通信领域的宽口 径、高素质、德智体全面发展的具有创新能力的高级工程技术人才开发。 着社会信息化的深入，各行业大都需要物联网工程专业人才，而且薪金很 高。学生毕业后可以从事电子设备和信息系统的设计、应用开发以及技术 管理等。比如，做电子工程师，设计开发一些电子、通信器件;做软件工 程师，设计开发与硬件相关的各种软件;做项目主管，策划一些大的系统， 这对经验、知识要求很高;还可以继续进修成为教师，从事科研工作等。

职业方向探索随着社会信息化的深入，各行业大都需要物联网工程专业人才，而且 薪金很高。学生毕业后可以从事电子设备和信息系统的设计、应用开发以 及技术管理等。比如，做电子工程师，设计开发一些电子、通信器件;做 软件工程师，设计开发与硬件相关的各种软件;做项目主管，策划一些大的 系统，这对经验、知识要求很高;还可以继续进修成为教师，从事科研工 专业背景与市场预测该专业是前沿学科，现代社会的各个领域及人们日常生活等都与物联网技 术有着紧密的联系。全国各地从事电子技术产品的生产、开发、销售和应 用的企事业单位很多.,随着改革步伐的加快，这样的企事业单位会越来越 多。为促进市场经济的发展，培养一大批具有大专层次学历，能综合运用 所学知识和技能，适应现代电子技术发展的要求，从事企事业单位与本专 业相关的产品及设备的生产、安装调试、运行维护、销售及售后服务、新 产品技术开发等应用型技术人才和管理人才是社会发展和经济建设的客观 需要，市场对该类人才的需求越来越大。为此物联网工程专业的人才有着 广泛的就业前景。

培养目标 注重培养物联网技术基础知识与能力;具有电子产品的装配、调试及设计 的基本能力，具有一般电子设备的安装、调试、维护与应用能力;具有对 办公自动化设备的安装、调试、维修和维护管理能力;具有对通信设备、家用电子产品电路图的阅读分析及安装、调试、维护能力;具有对机电设 培养要求本专业学生主要学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的基本理论 和基本知识，受到电子与信息工程实践(包括生产实习和室内实验)的基本训练， 具备良好的科学素质，具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本 能力，并具有较强的知识更新能力和广泛的科学适应能力。 我对动手操作和经营管理都很感兴趣。我有雄心抱负，精力旺盛，对经济、管理、商业之类的活动跃跃欲试，喜欢领导和指挥大家的合作，但又主要侧重技 术表现，将来适合在生产、制造或专业产品的工作环境中从事管理的工作，你一 定会依原订规范全力以赴，追求预定的成果。 毕业后我梦想就是拥有一家中小型技术生产方面的公司，一边亲力亲为地处 理各种技术事务，一边以自己的理念去经营和管理它。 我的动手能力强，生活中也以实用为重，实事求是，着眼当下的事物，对未 来较少去想象。 职业目标确立由职业方向探索和我的内外部条件可以确定，我选择使我如鱼得水的环境：商业、管理中的技术支持性环节，以技术为主导的推广活动，并为之不懈的努力。 我的短期目标是： 学会使DXP单片机、ARM、FPGA 养成良好的职业素质。

我的中期目标是：

1、虚心学习、坚持不懈。

2、拓展并维持积累的客户。

3、带领团队开拓市场并不断创新

我的长期目标是：

1、运用我所积累工作经验和人脉关系，建立自己的事业， 拥有自己的知名品牌，并使它由国内走向国外，成为世 界知名品牌。

2、把企业做大做强，跻身于世界前列。 细化行动1、较系统地掌握本专业领域宽广的技术基础理论知识，适应电子和信 息工程方面广泛的工作范围;

3、掌握信息获取、处理的基本理论和应用的一般方法，具有设计、集 成、应用及计算机模拟信息系统的基本能力;

4、了解信息产业的基本方针、政策和法规，了解企业管理的基本知识;

5、了解电子设备和信息系统的理论前沿，具有研究、开发新系统、新 技术的初步能力;

6、掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有一定的科学研究和实际 工作能力。

7、.掌握计算机电子技术所必须的基本知识基本理论和原理;

8、掌握电子产品的一般生产工艺具有电子产品生产管理能力;

9、掌握电子电器类维修焊接技术具有按工艺文件完成复杂产品的全部 装接焊接能力;

10、具有熟练使用和维护常用电子仪器仪表的能力和按高度文件调试 设备排除故障的能力;

11、具有电子工程的现场安装与调试基本能力。 我们常说，社会上成功者少，平庸者多，原因无它，平庸者何尝未曾努 力，只不过碰过几回壁，就轻易承认自己不行了，而成功者总是一次 又一次地闯过难关，绝不轻言放弃。我会一直努力奋斗，创造自己的 美来。

我们年轻，敢于梦想，也有着那不服输的冲劲。无论眼底闪过 多少刀光剑影，只要没有付诸行动，那么，一切都只是镜中花，水中 月，可望而不可及。一个人，若要获得成功，必须得拿出勇气，付出 努力、拼博、奋斗;既然选择了远方，就只顾风雨兼程。

10.物联网技术及现状思考 篇十

物联网的出现极大地改善了目前的生活方式，其发展前景广阔。物联网把生活拟人化了，万物成了人的同类。在这个物物相联的世界中，物品能够彼此进行交流，而无需人的干预。它的出现，成为了一场科技革命。物联网使物品和服务功能都发生了质的飞跃，强大的功能给使用者带来进一步的效率、便利和安全，由此形成的新兴产业。下面就我对物联网技术的发展与现状浅谈以下几点。

一、什么是物联网技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网的英文名称叫“The Internet of things”。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体与物体之间，进行信息交换和通信。因此，物联网技术的定义是：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，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

二、物联网技术的发展背景及历史

1：物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售——Networked Coke Machine。

2：1999年 在美国召开的移动计算和网络国际会议首先提出物联网(Internet of Things)这个概念；是1999年MIT Auto-ID中心的Ashton教授在研究RFID时最早提出来的。提出了结合物品编码、RFID和互联网技术的解决方案。当时基于互联网、RFID技术、EPC标准，在计算机互联网的基础上，利用射频识别技术、无线数据通信技术等，构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网“Internet of things”（简称物联网），这也是在2003年掀起第一轮华夏物联网热潮的基础。

传感网是基于感知技术建立起来的网络。中科院早在1999年就启动了传感网的研究，并已取得了一些科研成果，建立了一些适用的传感网。1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。

3：2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。4：2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布《ITU互联网报告2005：物联网》，引用了“物联网”的概念。物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。

根据ITU的描述，在物联网时代，通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。物联网概念的兴起，很大程度上得益于国际电信联盟2005 年以物联网为标题的互联网报告。然而，ITU的报告对物联网缺乏一个清晰的定义。

虽然目前国内对物联网也还没有一个统一的标准定义，但从物联网本质上看，物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升，将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用，使人与物智慧对话，创造一个智慧的世界。物联网技术被称为是信息产业的第三次革命性创新。物联网的本质概括起来主要体现在三个方面：一是互联网特征，即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络；二是识别与通信特征，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；三是智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。

5：2008年后，为了促进科技发展，寻找经济新的增长点，各国政府开始重视下一代的技术规划，将目光放在了物联网上。在中国，同年11月在北京大学举行的第二届中国移动政务研讨会“知识社会与创新2.0”提出移动技术、物联网技术的发展代表着新一代信息技术的形成，并带动了经济社会形态、创新形态的变革，推动了面向知识社会的以用户体验为核心的下一代创新（创新2.0）形态的形成，创新与发展更加关注用户、注重以人为本[3]。而创新2.0形态的形成又进一步推动新一代信息技术的健康发展。

6：2009年１月２８日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”，作为仅有的两名代表之一，ＩＢＭ首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。当年，美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点；

2009年2月24日2009 IBM论坛上，IBM大中华区首席执行官钱大群.公布了名为“智慧的地球”的最新策略。此概念一经提出，即得到美国各界的高度关注，甚至有分析认为ＩＢＭ公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略，并在世界范围内引起轰动。ＩＢＭ认为，ＩＴ产业下一阶段的任务是把新一代ＩＴ技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成物联网。在策略发布会上，IBM还提出，如果在基础建设的执行中，植入“智慧”的理念，不仅仅能够在短期内有力的刺激经济、促进就业，而且能够在短时间内为中国打造一个成熟的智慧基础设施平台。IBM希望“智慧的地球”策略能掀起“互联网”浪潮之后的又一次科技产业革命。IBM前首席执行官郭士纳曾提出一个重要的观点，认为计算模式每隔15年发生一次变革。这一判断像摩尔定律一样准确，人们把它称为“十五年周期定律”。1965年前后发生的变革以大型机为标志，1980年前后以个人计算机的普及为标志，而1995年前后则发生了互联网革命。每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡和变化。而互联网革命一定程度上是由美国“信息高速公路”战略所催熟。20世纪90年代，美国克林顿政府计划用20年时间,耗资2000亿-4000亿美元,建设美国国家信息基础结构，创造了巨大的经济和社会效益。

而今天，“智慧的地球”战略被不少美国人认为与当年的“信息高速公路”有 许多相似之处，同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。该战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮，不仅为美国关注，更为世界所关注。

2009年8月温家宝总理在视察中科院无锡物联网产业研究所时，对于物联网应用也提出了一些看法和要求。自温总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。物联网的概念与其说是一个外来概念，不如说它已经是一个“中国制造”的概念，他的覆盖范围与时俱进，已经超越了1999年Ashton教授和2005年ITU报告所指的范围，物联网已被贴上“中国式”标签。

截至2010年，发改委、工信部等部委正在会同有关部门，在新一代信息技术方面开展研究，以形成支持新一代信息技术的一些新政策措施，从而推动我国经济的发展

三、物联网技术的特征

和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量及其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。

还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。

三、物联网技术的用途

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、环境监测、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。

国际电信联盟于曾描绘“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。物联网在物流领域内的应用则比如：一家物流公司应用了物联网系统的货车，当装载超重时，汽车会自动告诉你超载了，并且超载多少，但空间还有剩余，告诉你轻重货怎样搭配；当搬运人员卸货时，一只货物包装可能会大叫“你扔疼我了”，或者说“亲爱的，请你不要太野蛮，可以吗？”；当司机在和别人扯闲话，货车会装作老板的声音怒吼“笨蛋，该发车了！” 物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。

毫无疑问，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。然而，不谈什么隐私权和辐射问题，单把所有物品都植入识别芯片这一点现在看来还不太现实。人们正走向“物联网”时代，但这个过程可能需要很长的时间。

四、物联网技术在中国的发展

物联网在中国迅速崛起得益于我国在物联网方面的几大优势： 第一，我国早在1999年就启动了物联网核心传感网技术研究，研发水平处于世界前列；第二，在世界传感网领域，我国是标准主导国之一，专利拥有量高；第三，我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一；第四，我国无线通信网络和宽带覆盖率高，为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持；第五，我国已经成为世界第三大经济体，有较为雄厚的经济实力支持物联网发展。

2009年10月24日，在中国第四届中国民营科技企业博览会上，西安优势微电子公司宣布：中国的第一颗物联网的中国芯——“唐芯一号”芯片研制成功，中国已经攻克了物联网的核心技术。唐芯一号芯片是一颗2.4G超低功耗射频可编程片上系统PSoC，可以满足各种条件下无线传感网、无线局域网、有源RFID等物联网应用的特殊需要，为我国的物联网产业的发展奠定了基础。目前物联网已在国内开始了实际的应用。1：物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。

系统铺设了3万多个传感节点，覆盖了地面、栅栏和低空探测，可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。而就在不久之前，上海世博会也与无锡传感网中心签下订单，购买防入侵微纳传感网1500万元产品。

2：ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。ZigBee无线路灯照明节能环保技术的应用是此次园博园中的一大亮点。园区所有的功能性照明都采用了ZigBee无线技术达成的无线路灯控制

3：智能交通系统(ITS)是利用现代信息技术为核心，利用先进的通讯、计算机、自动控制、传感器技术，实现对交通的实时控制与指挥管理。交通信息采集被认为是ITS的关键子系统，是发展ITS的基础，成为交通智能化的前提。无论是交通控制还是交通违章管理系统，都涉及交通动态信息的采集，交通动态信息采集也就成为交通智能化的首要任务。

4、首家高铁物联网技术应用中心在苏州投用

我国首家高铁物联网技术应用中心2010年6月１８日在苏州科技城投用，该中心将为高铁物联网产业发展提供科技支撑。

高铁物联网作为物联网产业中投资规模最大、市场前景最好的产业之一，正在改变人类的生产和生活方式。据中心工作人员介绍，以往购票、检票的单调方式，将在这里升级为人性化、多样化的新体验。刷卡购票、手机购票、电话购票等新技术的集成使用，让旅客可以摆脱拥挤的车站购票；与地铁类似的检票方式，则可实现持有不同票据旅客的快速通行。清华易程公司工作人员表示，为应对中国巨大的铁路客运量，该中心研发了目前世界上最大的票务系统，每年可处理３０亿人次，而目前全球在用系统的最大极限是５亿人次。会上专家认为，物联网作为一个新兴产业，目前还处在起步阶段。发展物联网突出的障碍，包括技术标准还在制定之中、商业模式不够成熟、产业链尚未形成、配套的法律法规及政策亟待出台。

五、物联网技术的发展现状

当前，中国大力发展物联网产业的环境已经初步形成。在政府层面，在江苏无锡以外，北京、上海、广东、福建、山东、浙江等信息产业较为发达的区域已经着手制定规划，部分大企业也开始进行市场进入研究。物联网产业发展需要应用牵引与技术创新双轮驱动，即物联网产业的突破不仅仅在技术上，更在应用上。未来可能的几个突破口主要有： 首先是政府资金投入的方向。2010年仍将保持积极的财政政策，考虑到物联网应用中有相当多政府公共管理与服务的领域，在交通、电力、环保、城市信息化等领域，物联网应用将有较快发展，将引发市场快速启动。其次公众领域的相对成熟的应用方向。智能家居、感知医护等概念已经获得了长期的市场教育，随着产品与技术的进一步成熟，市场需求将得到进一步的激发。选择适当的细分领域切入将催生出新兴业态。另外传统企业的应用方向。物联网应用的一个重要方向是对传统产业的升级改造。部分传统企业将物联网应用集成至自身的产品中，以实现产品升级，提升附加值与市场竞争力，企业自发的发展将产生更多物联网产业相关的延伸产业。

当然物联网在其发展过程中同样会出现一些不足以及自身问题。下面就以下几个突出问题进行分析

其一观念问题。物联网是未来10-20年战略性新型产业，现在仅仅是起步。而我们的媒体和政府往往会急功近利，有些地方，要5年达到几千亿；有些城市要3-5年过上“物联网生活”。这些宣传不利于物联网技术与产业的顺利发展，甚至会阻碍发展。因此，我们应做到长期、持续的准备，这也许是中国人21世纪初引领世界科技浪潮的一次绝好机会，希望所有专业人士把握好时机。

其二技术问题。物联网的一个基础是传感器，因此传感器是物联网很重要的技术。由于传感技术的多样性和复杂性，物联网一定比互联网和通讯网面临更多的技术难题，因此，物联网的关键技术绝不是几项，而是很多很多和应用相结合的关键技术，共性的技术问题有，更多的是个性的技术。所以各个相关企业应分头解决。

其三执行问题。物联网是一项应用技术，政府项目的示范效应很重要。可是，多个省市都存在着“跟风”现象，“只打雷，不下雨”或“雷声大，雨点小”。轰轰烈烈开会，慢慢悠悠规划，松松垮垮做事。因此我们必须抓住一项或几项具体的应用，进而完善及推而广之。未来五年，真正意义的全球物联网很难实现。但我们要逐步从局域物联网、行业物联网走向全国物联网。近期的关键在于传感器及细分市场的应用软件。

11.物联网技术对环境监测范畴的使用论文 篇十一

关键词：物联网,农业遥感,融合应用,应用现状

0 引言

利用无线传感器网络技术, 通过系统集成与应用, 对具有快速时变特征的农田生态环境参数数据进行监测, 获取空间上密集、时间上连续的农田生态环境信息 (如温度、湿度、植被光合有效辐射、叶面积指数、土壤水分等) , 利用星基多源遥感反演参数与陆基无线传感器观测参数的时空耦合与数据同化方法, 通过星陆双基遥感农田信息协同反演, 实现农田生态环境信息的遥感监测。

1 遥感监测地面支持数据获取技术

1.1 农田环境信息监测

利用综合因素区划布设的农田环境无线传感网络系统, 实时采集田间的环境信息, 并发送到远程数据处理中心, 实现对田间空气温湿度、风速风向、降雨量、太阳辐射、土壤剖面4个深度上的温湿度与电导率、地表光照度、光合有效辐射强度等环境信息的实时监测和空间定位。利用这些地面实时监测数据, 进行相关遥感预测、监测模型的反演, 保障大区域农事、农时决策的科学性。

1.2 作物生理生态信息监测

通过以果实膨大传感器、叶面温湿度传感器、作物径流传感器等植物生理传感器为主, 以空气温度传感器、空气湿度传感器、光照强度传感器和地温传感器等环境传感器为辅助的无线传感监测网络, 连续监测作物生长过程中的生理参数和周围环境参数。利用无线数据传输技术把具有空间定位信息的按综合因素区划的固定监测点的监测数据实时发送到数据中心。进而进行大区域遥感监测模型的反演, 实现大面积监测。同时依据专家系统进行辅助管理决策, 形成与遥感监测专题图对应的生产管理处方专题图, 指导农户进行相应的调控管理。

1.3 作物胁迫状态与品质诊断

采用流动性作物胁迫和品质非接触式无损监测设备, 通过测定作物氮素缺乏和水、肥以及病害胁迫时的冠层反射光谱, 提取敏感波段, 对作物的胁迫状态进行快速诊断和监控, 并对作物蛋白质品质进行定性、定量评价, 同时利用通讯接口及上位机软件, 把具有空间定位信息的测定数据进行实时回传至数据中心, 进行大面积遥感监测模型的反演。为早期无损诊断作物氮素养分和作物水分、肥、病害胁迫, 为管理决策和降低农业生产风险提供科学数据支撑。

1.4 作物冠层色素比值与叶面积监测

采用流动性作物冠层色素比值和叶面积非接触式无损监测设备, 采用日光光源, 通过干涉滤光片分光方法, 测定近红外、红光和蓝光波段处的3个特征波长的反射率, 与仪器内置的作物关键生育期农学模型进行结合, 得到具有空间位置信息的作物冠层色素及叶面积指数指标。同时利用通讯接口及上位机软件, 将数据实时发回数据中心, 为作物养分和长势状况快速无损诊断和变量施肥提供定量、科学的数据支撑。利用这些地面监测数据进行大区域遥感监测模型的反演, 实现大区域的作物养分和长势状况监测, 同时结合专家系统生成水肥调控的处方专题图, 指导大田生产。

2 星地双基遥感农田信息协同反演技术应用

2.1 水稻插秧进度遥感监测

我国北方高寒地区有其独特的生态特点, 即生育期相对较短。在寒地水稻生产中, 确保水稻安全成熟是保证产量和品质的关键。过早、过晚都会对水稻生产造成影响。为了准确掌握插秧进度, 以采取相应的促控措施, 需要进行插秧进度的遥感监测, 以保证水稻生产的平稳有序进行。利用多时相的遥感影像数据, 进行叠加分析, 并结合地面数据进行验证, 形成水稻插秧进度遥感监控图和对应的调控处方专题图, 指导农业生产。及时对落后的稻农采取措施, 有效避免贻误农时、造成损失。

2.2 作物长势遥感监测与调控

传统的农业耕作管理模式已经很难适应目前气候多变环境下的农业生产管理工作了, 尤其是在我国北方大农业区域, 地广人稀, 人均耕种面积大。传统的管理方式有时发现问题较慢且不全面, 常常延误最佳管理时期。为解决这一难题, 我们引入无线传感监测网络技术, 利用星地双基遥感农田信息协同反演技术, 提高了作物主要生育期长势遥感监测的准确度, 同时根据监测结果, 形成调控处方专题图, 对生长异常的区域进行及时有效的调控指导。

2.3 灾害遥感监测与应急响应

2.3.1 低温冷害预警与遥感监测

冷害问题一直是影响农业安全生产的难题, 在我国北方地区平均每3~5年, 就会受到低温冷害的袭击, 造成大面积减产。及时准确地预测冷害, 采取有针对性措施, 才能在大灾之年保证稳产、高产。针对这一需求, 我们利用无线传感监测网络提供的田间气象数据、土壤温湿度等数据, 结合遥感监测的作物种植分布与长势监测等数据, 深入分析冷冻害发生的气象条件和物候特征;应用作物冷冻害发生的预警临界条件与预警模式, 根据冷空气发生的时空规律和作物不同生育时期的抗寒性差异, 在多源多时相遥感信息的支持下, 利用植被指数表征作物的活性强弱变化, 分析冷冻害对作物长势胁迫的一般规律;通过长势受损幅度遥感诊断信息, 构建冷冻害遥感分等监测模型, 提取冷冻害发生的空间分布范围与灾情等级信息, 实现作物冷冻害的实时有效监测。及时提供低温冷害预警分布图与灾后灾情动态监测数据, 指导科学的防灾、减灾工作, 有效地保证了稳产、丰产。

2.3.2 农业干旱灾情时序变化遥感监测

综合分析无线传感监测网络提供的气象信息、土壤含水量信息和历史孕灾环境, 应用主要农作物干旱预警方法与模式, 根据区域气候特点、作物缺水程度、缺水持续时间及作物对缺水的敏感程度等综合评价因素, 建立基于多源光学、雷达数据和田间观测数据支持下的作物干旱遥感监测模型, 提取作物干旱受灾范围和灾情等级时序变化信息, 为有效防灾、抗灾提供及时准确的技术支撑。

2.3.3 农作物病虫害灾情遥感监测

综合分析无线传感监测网络提供的气候变化信息、作物田间实测信息和历史同期孕灾环境等, 应用典型作物病虫害大范围爆发预警方法与模式, 在农作物病虫害标准波谱库的支持下, 通过典型作物病虫害光谱响应敏感波段, 与多源多时相遥感信息、地面病虫害胁迫样本信息和气象数据相结合, 构建大范围作物病虫害遥感识别和严重度反演分级模型, 进行病虫害发生范围遥感提取;根据光谱指数与病害病情指数模型, 量化分析作物病害程度并进行病情分级, 实现作物病虫害的实时有效监测, 在灾前、灾中及灾后等环节中提供科学决策信息, 降低灾害损失, 保障粮食安全。目前水稻稻瘟病、玉米粗缩病、大豆根腐病、小麦锈病等病害均可通过孕灾环境信息与遥感识别和严重度反演分级模型进行灾害预警和监测。

3 结束语

随着物联网技术的发展, 尤其是低成本高精度传感器生产技术的发展, 物联网技术在农业领域的应用将会不断拓展, 尤其与遥感技术的融合应用将会有力推进数字农业的发展进程。技术的融合应用研究还需要进一步的深入、测试与推广。

参考文献

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12.物联网技术对环境监测范畴的使用论文 篇十二

【摘要】无线通信技术的不断发展给现代化社会的信息技术带来了巨大的发展契机，因此，现代社会的LTE无线通信在融入物联网的系统之后也会使得该项技术的发展变得更具活力。据此，本文就LTE无线通信技术和物联网技术进行了相应的介绍，并对其融合与发展进行了一定的探讨，希望可为LTE无线通信技术和物联技术的完善提供一定的作用。

【关键词】物联网;LTE;无线通信;技术融合

虽然进入21世纪才短短的十多年，但是网络信息技术在这些年实现了突飞猛进的发展，尤其是对人们社会生活的影响越来越大。不仅仅对人类工作效率的提升起到作用，更改变了传统的人类个体交流和沟通的模式。，手机行业的智能化发展给移动终端带来了革命性的突破，从本质上改变了传统移动终端作为移动网络末梢的定位。借此契机，智能化移动终端的历史地位也得到较大的飞越，这离不开无线通信技术的支持，但这种发展也给无线通信技术带来更大的发展驱动力。

1LTE无线通信技术的含义和特点

1.1LTE无线通信技术简介

LTE是3GPP组织根据需要对UMTS订立的技术标准长期演进，也是人们所俗称的3G，其利用频分多址OFDM/FDMA技术对原来长期霸占该领域的码分多址CDMA技术进行了有效的替代。尤其是在应用了大量的MIMO技术和自适应性技术之后，让传输的速率和性能得到了很大的提高，发展到现阶段的4G时代，在其所能支撑的20MHz上，已经可以实现50Mbps的上传和100Mbps的数据下载能力，而这也是完成3G朝4G跨越的主要技术。在传统的3G时代，CDMA占据了主流，4G更多倾向于OFDM和MIMO技术。5G(最早于5月的北京IMT-(5G)峰会上提出)与4G则是一脉相承，但其在技术上比3G和4G有更大的突破，会以媲美光纤的接入速率帮助客户实现“零延迟”的体验。

1.2LTE无线通信技术的特点

LTE的特点主要源自三个方面的要素，一是TDD和FDD的双工技术基础;二是对于OFDM(正交频分复用技术)的应用;三是大范围应用了MIMO的多天线技术。这使得LTE技术最大限度的接近4G水平，而这也让该技术拥有较多的优势，如下：(1)提升通信速率，实现了下行峰值高达100Mbps的速率，而上行速率也达到了50Mbps。(2)对频谱效率进行优化，下行链路相对于过于大致上实现了3-4倍的提升，上行链路也有2-3倍。(3)以细致系统的规划和严谨的QoS机制对实时业务质量和效率进行保障。(4)保障系统部署的灵活性，不仅能够在1.25MHz-20MHz之间的多类带宽之间进行匹配，也兼容了“成对”和“非成对”的频谱分配。

2物联网和云计算的简述

所谓的物联网，是对新一代信息组成形式的一种形容，将物品间联系的另一层面上的互联网。简单概括，需要明晰物联网两方面的特点。第一，物联网的核心和根本仍旧是互联网，物质只是互联网拓展的一部分。第二，物联网用户通过一定网内规则进行物与物之间的信息交换。物联网作为互联网的物质体现，主要运用了传统的`红外感应、GPS定位以及射频识别等技术，再加上周边的配套设施实现物质信息和网络的对接。云计算的微观含义在不同的领域具有一定差异，但是其根本的意义大致上是相通的，主要是指通过对巨量信息和资源的整理，以统一的管理和计算使用户的信息需求得以满足。从本质进行分析，云计算的整个运行都是在网络的虚拟环境下进行的。其盛行主要是由于当下规模经济蓬勃发展，现阶段已经有越来越多的企业和部门都在利用云计算服务所带来的巨大功能实现自身在该领域发展的新契机。就现阶段物联网的业务看，其数据模型大多都具备小型和高频的特点，和QQ具有很大程度的相似性。因为其需要保持在线的业务，所以这也就造成了其对于网络资源的浪费和闲置，影响网络的整体工作效率。

3LTE无线通信技术和物联网的技术融合

LTE作为无线通信技术完成3G朝4G演进的新型通信系统，发展到现阶段的4G时代，在其所能支撑的20MHz上，已经可以实现50Mbps的上传和100Mbps的数据下载能力，利用频分多址OFDM/FDMA技术对原来长期霸占该领域的码分多址CDMA技术进行了有效的替代。值得一提的是，该技术的应用还使得边缘型用户的服务体验得到了质的转变，更改善了传统系统中常见的延迟问题。不难发现，LTE无线通信技术在突破了传统通信的技术桎梏，相比之下更具备了不少的优势和改进，可以给现阶段物联网发展带来其所需的推动力。一方面，LTE无线通信技术已经完成了对传统通信技术的突破，其作为一种新型的技术，不仅能够为物联网技术提供所需的网络需要，更成为了物联网实现快速的重要基石，不断利用其终端的普及和推广为物联网的发展铺平道路。另一方面，也正是因为信息技术得到了发展，物联网系统在运行过程中所涉及的信息的种类和数量也因此而大幅增加，这种数据量和工作量的增加也为无线通信技术的发展提供了驱动力。与此同时，还有需要的问题需要克服和解决，例如各种异构网络的数据融合，多个系统之间的数据融合，数据和信息处理的高效化如何实现等。就现阶段物联网系统的网络方面而言，2G/3G、WIFI和有限网络是当下比较常用的数据传输技术。加上当今时代，物联网的发展和运作已经成为了主流，大多数所熟知的传统行业都已经对该项技术进行了深层次的应用，并且取得了巨大的发展成效。然而，该项技术要继续的发展并且投入到更多的行业领域中就需要不断的深化自身的技术革新和引入，尤其需要对信息安全性、标准化、便捷性和经济性等方面进行优化。因此，LTE无线通信技术的应用重点则是自身技术优势实现无线传感器网络的异构融合，改善传统异构网络运行的稳定性问题和低效率问题，保障物联网对于稳定性、安全性和便捷性的需求。现阶段的物联网技术这需要在自身系统应用上提高要求，主要是拓展物联网对巨量信息的存储、分析和整合能力，并且保障对数据进行深层次的计算、挖掘以及智能分析等来为各领域创造有价值的信息。而这一部分，主要是通过云计算实现的。因此，物联网技术与LTE技术的融合，最需要注意的便是云计算技术与LTE无线通信技术融合的实现，这样不仅关系到整个数据中心稳定性、持续性和安全性的要求，也是实现整个互联网服务便捷性和高效性的重要途径。就物联网应用于物流供应行业为例，整个物流行业的采集、储备、包装、装载、运送、加工、配送以及销售和服务都是物流供应中的重要流程和环节，而且各个环节之间具有紧密的联系，一旦其中一个环节出现问题，必然会引发整体的损失。实际运行过程中，企业的管理者需要各环节中所涉及的信息流、物流以及资金流三个方面进行统一的管理，对每件商品所涉及的信息都进行相应的收集、整理和分析。而物联网在应用于该行业之后则发挥相当重要的作用，对物品在销售、存储、运送和分销等环节的信息进行精准地了解和控制，从而及时调整生产和供应，极大改善了过去物流成本过高、企业管理效率低下以及物件丢失的问题。

4结束语

时代发展和信息技术的发展是相辅相成，我国的LTE无线通信网络发展也是如此，不仅对时代发展、人们生活和工作通信效率的提升提供了一定的推动，也在时代的发展下得到促进和完善。与LTE无线通信技术融合后的现代物联网也会愈发显示出其在社会生活信息交换中的重要职能，但这也离不开与之相适应的先进无线网络通信技术。

参考文献

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[2]李鹏程.试析LTE无线通信技术与物联网技术的结合[J].科技视界,(8):66+167.

[3]吴桂强.LTE无线通信技术与物联网技术的结合分析[J].信息通信,2015(2):185-186.