物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用精選(九篇)

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第1篇：物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)；關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用前景；建議

1.物聯(lián)網(wǎng)概念及其重要特征闡述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)概念：物聯(lián)網(wǎng)（The Inter-net of Things）廣義而言之，把各種信息傳感設(shè)備同互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合而形成的巨大網(wǎng)絡(luò)，通過人與物以及物與物間的信息交互，達(dá)到信息網(wǎng)絡(luò)同物理空間的融合。具體而言之，物聯(lián)網(wǎng)通過信息傳感設(shè)備，諸如：激光掃描器、全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System）、紅外感應(yīng)器以及射頻識別（RFID）等，根據(jù)約定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，將物品同互聯(lián)網(wǎng)相連接，實施信息交換與通訊，從而實現(xiàn)一系列管理工作，如對物品的智能化識別、監(jiān)控和跟蹤以及定位。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的重要特征：

①智能化。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有智能控制、自我反饋以及自動化的特點；

②互聯(lián)網(wǎng)特征。物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)的拓展和延伸的一種網(wǎng)絡(luò)，旨在解決與處理人和物、物和物間通信的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，雖然其終端具有多樣化，然而，互聯(lián)網(wǎng)仍是其核心與基礎(chǔ)；

③識別與通信。只有具備物物通信以及自動識別功能的“物”才能夠納入物聯(lián)網(wǎng)。可將微型感應(yīng)芯片植入物體上，使其變?yōu)橛小爸X和感受”的物品，這是互聯(lián)網(wǎng)無法比擬的，物聯(lián)網(wǎng)的此種特征功能的實現(xiàn)主要借助于射頻識別技術(shù)（RFID）。

2.物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 傳感器技術(shù)（Transducer Techno-logy）

傳感器技術(shù)可謂一項高新、前沿技術(shù)，主要研究從自然界提取信息并識別和處理這些信息，實現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)中人和物之間的信息交換。傳感技術(shù)的核心是傳感器。傳感器是對各種裝置和信息系統(tǒng)進行信息采集的關(guān)鍵器件。其是一種可感知被測指標(biāo)的某一確定信息（紅外線、磁場大小和溫度等），并根據(jù)特定的規(guī)律轉(zhuǎn)為同其相對應(yīng)的可輸出信號的設(shè)備。傳感器一般由轉(zhuǎn)換元件與敏感元件構(gòu)成，其類型多樣化，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，包括航空航天技術(shù)、環(huán)境保護以及工業(yè)生產(chǎn)自動化等領(lǐng)域。而現(xiàn)階段，傳感器技術(shù)也面臨著一些困難和挑戰(zhàn)，諸如：在自適應(yīng)性和智能性方面，傳感器網(wǎng)絡(luò)突顯出不足以及單個節(jié)點信息不完全性或不準(zhǔn)確性；在能量處理與傳感能力方面，傳感器也表現(xiàn)出一定的限制性。因此，傳感器技術(shù)的發(fā)展和突破主要體現(xiàn)在：其一，加強傳感器自身網(wǎng)絡(luò)化、智能化；其二，感知信息方面。

2.2 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)（Network Commun-ication Technology，NCT）

不管物聯(lián)網(wǎng)概念怎樣延伸與拓展，其不可取代的關(guān)鍵技術(shù)仍是最基礎(chǔ)的物與物間的感知與通信。NCT主要包括網(wǎng)關(guān)技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、交換技術(shù)以及（有）無線傳輸技術(shù)等。實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵是M2M（Machine to Machine）技術(shù)。M2M技術(shù)有廣泛的使用范圍，能夠結(jié)合遠(yuǎn)距離連接技術(shù)，諸如GSM（全球移動通信系統(tǒng)）/GPRS（通用分組無線服務(wù)技術(shù)）/UMTS（通用移動通信系統(tǒng)）等，亦能夠結(jié)合近距離連接技術(shù)，諸如：UWB、RFID、WIFI等?，F(xiàn)階段，M2M技術(shù)側(cè)重于Machine to Machine（機器對機器）的無線通信，今后會在工控、水利、氣象、軍事等各領(lǐng)域應(yīng)用。而通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)提供服務(wù)支持與信息傳送的基礎(chǔ)通道，怎樣基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)增強通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的專業(yè)性，以適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)低數(shù)據(jù)性和低移動性等業(yè)務(wù)需求，是當(dāng)前需要研究的重點。

2.3 射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Identification，RFID）

RFID系統(tǒng)由信息處理系統(tǒng)、讀寫器以及RFID電子標(biāo)簽構(gòu)成，RFID為物品貼上電子標(biāo)簽，在帶有電子標(biāo)簽的物體上通過讀寫器時，無線電波會把標(biāo)簽中所帶有的信息數(shù)據(jù)傳遞給特定的信息讀寫器，再通過讀寫器傳遞給信息處理系統(tǒng)，信息處理系統(tǒng)按照需求進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)控制以及處理工作，從而達(dá)到高效管理物品的目的。因此，RFID技術(shù)是一種非接觸式自動識別技術(shù)。現(xiàn)階段，RFID技術(shù)在物流管理等方面都有應(yīng)用，極大程度上提高了該行業(yè)的管理效率，而RFID在發(fā)展中也存在著諸如產(chǎn)品測試、安全隱私、芯片成本等諸多問題，有待相關(guān)人員做進一步解決和處理。

3.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用前景研究

目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在我國諸多領(lǐng)域，這些成功的應(yīng)用案例不僅是物聯(lián)網(wǎng)取得更大發(fā)展的先決條件，而且也為今后深層次研究物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景指明了方向。

①智能交通。通過傳感器、自動控制和計算機等先進技術(shù)，實現(xiàn)交通事故檢測和道路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，從而智能化地調(diào)配與管理交通車輛。此外，各地區(qū)也加大了路網(wǎng)檢測信息采集裝置的設(shè)置密度，部分道路已實現(xiàn)全程監(jiān)控。交通智能化能夠提高行車安全，解決交通堵塞，對確保司乘人員生命財產(chǎn)安全，提高交通運行效率有著重要的現(xiàn)實意義。

②智能電網(wǎng)。通過IT技術(shù)、數(shù)字化通信、嵌入式處理器和傳感器構(gòu)建一種智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該系統(tǒng)將各能源統(tǒng)一入網(wǎng)且進行分布式管理，實時監(jiān)控與采集電網(wǎng)和客戶用電信息。電網(wǎng)智能化旨在持續(xù)安全的供電的同時保護環(huán)境，具有廣泛的影響力，勢必會推進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在其他行業(yè)的應(yīng)用。

③醫(yī)療衛(wèi)生管理。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，把藥品的產(chǎn)地、名稱、規(guī)格、運輸、銷售等一系列環(huán)節(jié)上的信息數(shù)據(jù)儲存在電子標(biāo)簽中，可實現(xiàn)全過程的追溯；同時，通過RFID技術(shù)建立醫(yī)療衛(wèi)生監(jiān)督體系，不僅能夠在檢驗檢疫中追蹤病源，而且可以有效管理病菌攜帶人員。

4.發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的建議探討

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)具有巨大的發(fā)展空間，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)雖已有一定的應(yīng)用基礎(chǔ)，而相比于發(fā)達(dá)國家仍有差距，需在以下幾方面重視和努力。其一，進一步完善個人隱私保護和信息安全等相關(guān)法律法規(guī)，切實增強物聯(lián)網(wǎng)的安全性；其二，政府相關(guān)部門應(yīng)注重政策引導(dǎo)，建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的典型示范工程，帶動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；其三，我國應(yīng)抓住機遇，增強和促進同國際間的合作與交流，積極參與國際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定；最后，在數(shù)據(jù)處理、芯片和傳感器等核心技術(shù)方面，加大研發(fā)投入，集多方資源，協(xié)同研究，攻克物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)難關(guān)。

參考文獻

第2篇：物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng);SCADA系統(tǒng);城市燃?xì)夤芫W(wǎng);自動化

城市燃?xì)庖话憬?jīng)長輸管線到達(dá)城市門站，然后通過城市高壓管網(wǎng)送到高/中壓力調(diào)壓站，降壓以后進入城市二級中壓管網(wǎng)，由二級中壓管網(wǎng)送入中/低壓調(diào)壓站和專用調(diào)壓站供應(yīng)給居民用戶或直接供應(yīng)給工業(yè)用戶。

某城市燃?xì)夤芫W(wǎng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA）主要包括門站、儲配站、LNG站、高中壓管網(wǎng)系統(tǒng)、調(diào)壓站和大用戶計量站。根據(jù)總體供氣方案和管理模式，要求建立一套基于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）架構(gòu)下完整的監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集調(diào)度的SCADA系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括建立燃?xì)夤芫W(wǎng)信息的采集和匯聚、分析和處理、以及交換和共享的感知層，建立適合燃?xì)夤芫W(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)層，建立整個城市燃?xì)夤芫W(wǎng)數(shù)據(jù)信息協(xié)同和信息資源共享的應(yīng)用層，從而實現(xiàn)城市燃?xì)夤芫W(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集和輸配氣調(diào)度自動化等功能，保證燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)安全、可靠和高效運行。該系統(tǒng)主要建設(shè)內(nèi)容如下：（1）在市燃?xì)饪偣拘陆ㄕ{(diào)度管理中心MCC（主站）一個;（2）在門站、儲配站及LNG站設(shè)置有人值守監(jiān)控站共3個，系統(tǒng)已建設(shè)，需要將已采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸{(diào)度中心MCC;（3）在高中壓調(diào)壓站、大用戶計量站、小區(qū)調(diào)壓站，新建無人值守監(jiān)控站一期400個，采集流量、壓力、溫度和閥門等IO量。

1 基于物聯(lián)網(wǎng)下城市燃?xì)庀到y(tǒng)規(guī)劃

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市燃?xì)廨斉渥詣踊瘧?yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)作為智慧城市應(yīng)用的一個分支，是近幾年熱炒的一個概念，它通過射頻識別（RFID）等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)有多種提法，普遍接受的是國際電信聯(lián)盟提出的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層如圖1所示三層結(jié)構(gòu)。

感知層是物聯(lián)網(wǎng)的核心，它由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成，如城市燃?xì)獗O(jiān)控常用的溫度、壓力、流量和燃?xì)庑孤秱鞲衅?、以及管網(wǎng)設(shè)備RFID 標(biāo)簽、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用是局部區(qū)域內(nèi)完成物體識別和信息采集。網(wǎng)絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等組成，相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦，負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息，實質(zhì)就是信息與知識聚合，在城市燃?xì)獗O(jiān)控中用到的無線GPRS網(wǎng)和有線公用網(wǎng);應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口，它需要與具體行業(yè)需求結(jié)合，如和城市燃?xì)饨Y(jié)合，就實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在城市燃?xì)夤芾矸矫娴膽?yīng)用。

在三層構(gòu)架上采取開放式架構(gòu)，實現(xiàn)智慧城市大量數(shù)據(jù)終端接入（含實體和虛擬終端，如已建的門站、儲配站和LNG站可以抽象為一個虛擬終端），解決了網(wǎng)絡(luò)傳輸異構(gòu)協(xié)議的轉(zhuǎn)換，在應(yīng)用層通過城市燃?xì)夤芫W(wǎng)和各子站“集散控制”，實現(xiàn)城市燃?xì)廨斉渥詣踊{(diào)度和管理。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)示意圖

1.2 某城市燃?xì)夤芫W(wǎng)SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

某城市新區(qū)燃?xì)夤芫W(wǎng)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)主要由調(diào)度中心（MCC）、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、本地監(jiān)控站（SCC或SCS）即及現(xiàn)場檢測儀表、傳感器、變送器、執(zhí)行機構(gòu)等部分組成，實現(xiàn)主城區(qū)天然氣管網(wǎng)的實時中央監(jiān)控和統(tǒng)一調(diào)度管理的功能。主站與遠(yuǎn)端有人值守站之間SCADA系統(tǒng)的通信采用租用電信部門專用電路;主站與遠(yuǎn)端無人值守站之間采用GPRS通信信道。SCADA系統(tǒng)分三層，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2。

圖 2 某市SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

第一層：調(diào)度中心應(yīng)用層

主要由SCADA系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)成。SCADA系統(tǒng)：通過廣域網(wǎng)與各本地監(jiān)控站點建立通信，獲取燃?xì)夤芫W(wǎng)運行的實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)整個管網(wǎng)系統(tǒng)的遙測、遙信、遙控、遙調(diào)功能，完成對全管網(wǎng)數(shù)據(jù)集中采集和監(jiān)控;數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：將SCADA系統(tǒng)提供的管網(wǎng)運行狀況實時監(jiān)測數(shù)據(jù)非實時數(shù)據(jù)有機地統(tǒng)一起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)及信息的無縫連接和交換，以及系統(tǒng)的跨平臺、跨系統(tǒng)、跨網(wǎng)絡(luò)、跨應(yīng)用的集成。

第二層：網(wǎng)絡(luò)通信層

系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信包括局域網(wǎng)通信、廣域網(wǎng)通信兩部分。局域網(wǎng)通信：在中心調(diào)度層的各系統(tǒng)，采用千兆全交換式以太網(wǎng)作為骨干網(wǎng)絡(luò)，通信協(xié)議采用TCP/IP。廣域網(wǎng)通信：對于SCADA系統(tǒng)的廣域網(wǎng)通信，從中心調(diào)度層到各SCC之間的廣域網(wǎng)連接，通過GPRS或租用專業(yè)通信公司的信道，實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的傳遞和交換。通信協(xié)議MODBUS TCP協(xié)議。

第三層：數(shù)據(jù)感知層

數(shù)據(jù)感知層由RTU/DTU、智能儀表、傳感器、變送器、執(zhí)行機構(gòu)等組成，獨立完成各本地監(jiān)控點的數(shù)據(jù)采集和閉環(huán)控制功能。通過網(wǎng)絡(luò)通信，為調(diào)度中心提供可靠的現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)，同時也能接受調(diào)度中心發(fā)來的控制和參數(shù)設(shè)定指令。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)下某城市燃?xì)夤芫W(wǎng)SCADA詳細(xì)設(shè)計

操作人員在調(diào)度控制中心通過SCADA系統(tǒng)可完成對全市天然氣管網(wǎng)的監(jiān)控和運行管理，無人值守站點可達(dá)到無人值守的水平。以下是該系統(tǒng)設(shè)計概括性的說明。

2.1 城市SCADA系統(tǒng)調(diào)度中心設(shè)計

2.1.1 SCADA系統(tǒng)調(diào)度中心功能設(shè)計

調(diào)度中心實時采集遠(yuǎn)端各有人/無人值守站點的工藝運行參數(shù)，實現(xiàn)對天然氣管網(wǎng)和工藝設(shè)備運行情況進行自動、連續(xù)的監(jiān)視、管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，為管網(wǎng)平衡、安全運行提供必要的輔助決策信息。其主要功能：

1）數(shù)據(jù)采集和處理

2）數(shù)據(jù)維護，對有些無法直接從SCADA系統(tǒng)中采集到的數(shù)據(jù)，可以人工錄入;該功能納入生產(chǎn)數(shù)據(jù)、查詢系統(tǒng)，采用B/S結(jié)構(gòu)錄入與查看

3）工藝流程的動態(tài)顯示

4）報警顯示、管理以及事件的查詢、歸檔、打印

5）歷史數(shù)據(jù)的歸檔、管理以及趨勢圖顯示

6）生產(chǎn)統(tǒng)計報表的生成和打印

7）流量計算、管理

8）管道事故處理，如管道發(fā)生泄漏、設(shè)備運行異常等

9）安全保護

10）控制權(quán)限的確定

11）對系統(tǒng)進行時鐘同步

12）為MIS系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)

13）與企業(yè)自動化管理系統(tǒng)平臺連接、進行數(shù)據(jù)交換

（1）SCADA系統(tǒng)運行機制

①各站無線路由器與通訊前置機通訊，建立通訊鏈路

②通訊服務(wù)器通過MODUBS協(xié)議與現(xiàn)場RTU進行通訊，讀取各站數(shù)據(jù)

③SCADA服務(wù)器與通訊服務(wù)器交換數(shù)據(jù)（通過建立虛擬串口，將TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接收到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到虛擬串口上），管理處理數(shù)據(jù)

④SCADA服務(wù)器將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫服務(wù)器;報表系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)，生成生產(chǎn)過程報表與統(tǒng)計報表

⑤操作員工作站，維護員工作站作為SCADA系統(tǒng)的客戶端，從SCADA服務(wù)器獲取實時信息，報警信息，歷史趨勢等

⑥區(qū)域網(wǎng)內(nèi)各辦公室可以通過瀏覽器訪問WEB服務(wù)器，查看報表

（2）門站/儲備站/LNG站系統(tǒng)設(shè)計

門站/儲備站/LNG站的現(xiàn)場站控系統(tǒng)已由業(yè)主建設(shè)完畢。SCADA系統(tǒng)對門站/儲備站/LNG站功能如下：

14）與原有門站/儲備站/LNG站站控系統(tǒng)通訊，將數(shù)據(jù)讀到SCADA系統(tǒng)

15）與調(diào)度中心通信，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸{(diào)度中心

系統(tǒng)實現(xiàn)：

經(jīng)過調(diào)查分析，目前門站/儲備站/LNG站站控系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)路徑相同，其RTU與現(xiàn)場監(jiān)控計算機之間采用基于TCP/IP的Modbus協(xié)議實現(xiàn)。因此門站/儲備站/LNG站要各設(shè)置1套通訊RTU，通訊RTU接入現(xiàn)有場站站控系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)，與監(jiān)控計算機一樣通過基于Modbus協(xié)議的OPC方式與現(xiàn)有門站/儲備站/LNG站RTU通訊獲取數(shù)據(jù)。

門站/儲備站/LNG站RTU實現(xiàn)的ModbusTCP協(xié)議地址和數(shù)據(jù)字段定義已經(jīng)得到，通訊RTU編程與調(diào)試可在線進行，不用對門站/儲備站/LNG站RTU進行特別處理，不影響下現(xiàn)有系統(tǒng)運行。

例如，遠(yuǎn)端無人站設(shè)計遠(yuǎn)端無人站點可以分為包含了高中壓調(diào)壓站/區(qū)域調(diào)壓站/用戶計量站。這些站點通過歸類總結(jié)，可以設(shè)計成為三類標(biāo)準(zhǔn)化站控系統(tǒng)，即：高中壓調(diào)壓計量站控;區(qū)域調(diào)壓站站控;用戶流量計量站控。

高中壓調(diào)壓計量站控和區(qū)域調(diào)壓站站控配置一套RTU控制器和壓力、流量、溫度、泄露報警探頭若干;RTU內(nèi)置ModBus RTU協(xié)議可以取得總線流量計數(shù)據(jù)，每種流量計通訊程序只需開發(fā)一次即可標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用。RTU完成對所在場站的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控任務(wù)外，還要完成與調(diào)度中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)之間的信息傳遞。RTU和調(diào)度中心通信選用內(nèi)置基于GPRS/CDMA的sim卡DTU，DTU通過設(shè)置調(diào)度中心IP等參數(shù)，將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳給調(diào)度中心。

用戶流量計量站控，由于采取數(shù)字儀表，所以無I/O輸出，選用內(nèi)置多種燃?xì)庥嬃繑?shù)據(jù)協(xié)議采集單元的DTU，通過RS232或RS485通訊，采集每種流量計溫度、壓力、瞬時和累積流量等實時數(shù)據(jù)，通過無線與主控中心通訊。

以上各無人站由于取電不便，其供電采取太陽供電。

16）后記

該項目的實施是運用物聯(lián)網(wǎng)理念解決城市燃?xì)夤芫W(wǎng)監(jiān)測監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集成功案例。該系統(tǒng)自投運后，實現(xiàn)對全市燃?xì)飧骷壿斉涔芫W(wǎng)遠(yuǎn)程抄表、用氣調(diào)度、事故應(yīng)急、系統(tǒng)調(diào)峰、安全儲氣以及安全監(jiān)控，建立一套高起點、高質(zhì)量、具有國內(nèi)先進水平物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架下城市燃?xì)釹CADA系統(tǒng)，提高了該市燃?xì)獾墓芾硭讲?chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

【參考文獻】

第3篇：物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用范文

[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)；關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用

[中圖分類號]TP393.4 [文獻標(biāo)識碼]A

[文章編號]1672-5158（2013）05-0063-02

引言

物聯(lián)網(wǎng)作為一種新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，融合了人們熟悉的嵌入式系統(tǒng)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的綜合應(yīng)用并加以創(chuàng)新。目前，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)是多數(shù)國家構(gòu)建經(jīng)濟發(fā)展的新模式與增強國家競爭力的先導(dǎo)技術(shù)。發(fā)達(dá)的國家會通過國家戰(zhàn)略指引和應(yīng)用試點的建設(shè)等措施促進物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，來搶占戰(zhàn)略上的主動權(quán)與發(fā)展的先機。在我國已經(jīng)擁有一定的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。

一、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

（一）射頻識別

射頻識別技術(shù)就是一種非接觸的自動化識別技術(shù)，它的原理是運用射頻的信號與空間耦合的傳輸特性，從而實現(xiàn)了對物體的自動識別。射頻識別技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)和核心所在。射頻識別系統(tǒng)一般都由電子標(biāo)簽和閱讀器組成。其基本的工作原理是通過電子標(biāo)簽和閱讀器之間的耦合元件來實現(xiàn)射頻信號的耦合。在耦合的通道內(nèi)，依據(jù)時序的關(guān)系，進行能量傳遞和數(shù)據(jù)交換。在實際的運用中，被識別的物體上將貼上電子標(biāo)簽，在可識讀范圍內(nèi)，閱讀器會自動以無接觸的方式將物體上電子標(biāo)簽中的約定識別的信息讀取出來，實現(xiàn)了識別物品的自動化和物品標(biāo)志信息自動收集的功能。

（二）無線傳感

現(xiàn)在，物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，人類開始關(guān)注傳感器技術(shù)的應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是將一系列空間分散的傳感器單元組織起來，進行物理世界和數(shù)字世界的連接。WSN通過各個節(jié)點之間相互的感知，將各自采集到的數(shù)據(jù)進行傳輸匯總，根據(jù)采集到的信息對網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的監(jiān)測信息進行處理。當(dāng)前，在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)中的研究的熱點對傳感器節(jié)點定位研究。

（三）認(rèn)知計算與智能控制

認(rèn)知計算的要點是建立在對腦科學(xué)研究的基礎(chǔ)之上，通過人腦的意識來實現(xiàn)目的的控制，由此，目前人工智能技術(shù)研究的一個主流方向偏向于認(rèn)知計算，其研究的成果也成為智能技術(shù)發(fā)展的科學(xué)理論基礎(chǔ)?？深A(yù)測，在物聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展中，想要有效的對目標(biāo)物體進行控制，需要在環(huán)境中可以獲得物體自身的行為習(xí)慣，才可以為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供更多的依據(jù)。

（四）納米技術(shù)

一般來說，納米技術(shù)研究的尺寸結(jié)構(gòu)約在0.1～100nm之間。如今，伴著傳感器技術(shù)的快速發(fā)展，耗能低、體積小和高質(zhì)量的微型傳感器慢慢得到人們的重視，呈現(xiàn)大部分人應(yīng)用的趨勢。在現(xiàn)在，在科學(xué)技術(shù)指導(dǎo)下生產(chǎn)的納米傳感器，有效利用傳感器的優(yōu)勢完成艱難的任務(wù)。

二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

（一）智能家居

所謂智能家居指的是一個居住的環(huán)境，以住宅作為平臺安裝一個智能家居系統(tǒng)來展現(xiàn)一個真實的居住環(huán)境，智能家居系統(tǒng)的實施過程被稱為智能家居的集成。根據(jù)住宅這樣一個平臺，綜合利用有線與無線網(wǎng)絡(luò)平臺的通信技術(shù)，安全防范系統(tǒng)和燈光窗簾控制的一系列系統(tǒng)，對所有與家居生活相關(guān)的一些設(shè)施進行集成，以提升生活的便捷性、安全性，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的居住環(huán)境。

（二）物聯(lián)網(wǎng)冰箱

對于物聯(lián)網(wǎng)冰箱，不但能夠儲存食物，通過和網(wǎng)絡(luò)的鏈接，還能識別出冰箱中所有食物的相關(guān)信息，消費者還可以及時讀取這些信息，使消費者針對性的處理冰箱里的食物。除此之外，常用的美食網(wǎng)站和食譜還能被其收集，還可以根據(jù)用戶對食物的評分了解用戶對食物的喜好。它還知道對用戶身體有益的食物，提升用戶的生活質(zhì)量。

（三）智能交通

智能交通是交通系統(tǒng)未來發(fā)展的一個方向，它有效的對先進的信息技術(shù)進行集成并運用于整個地面交通管理系統(tǒng)，從而構(gòu)建的一個在大范圍內(nèi)發(fā)揮作用的綜合交通運輸管理系統(tǒng)。有效地的利用現(xiàn)有交通設(shè)施來減輕交通的負(fù)荷，提高運輸?shù)男屎捅ＷC交通的安全，因而，智能交通系統(tǒng)受到世界各國的重視。

（四）智能門票

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用在門票中，無論觀眾是誰、在哪里或者同伴在何處都會被計算機系統(tǒng)識別出。在觀眾進入公園之后，附近的公交站和餐飲點的位置都能及時知道。組織者可以知道各個場館的觀眾分布情況，可以向觀眾給出一些的參觀建議；還可以有效的調(diào)動車輛，交通效率得以提高。

（五）智能醫(yī)療

智能醫(yī)療是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為基礎(chǔ)，運用智能型的手持?jǐn)?shù)據(jù)終端為一線的醫(yī)護人員提供及時的隨身數(shù)據(jù)。醫(yī)護人員在進行查房時，根據(jù)這個智能終端和無線網(wǎng)絡(luò)進行連接，能夠得到患者住院的信息，病歷和檢查的結(jié)果等，醫(yī)護人員的工作效率得到了很大的提高。

（六）智能物流

利用物聯(lián)網(wǎng)的集成智能化技術(shù)對物流進行智能控制，讓物流系統(tǒng)可以模仿人的行為，物流系統(tǒng)可以進行推理判斷和自行解決物流中存在的某些問題。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，能夠主動獲取物流過程中的信息并主動分析信息，還能主動監(jiān)控車輛和貨物，實現(xiàn)從源頭開始跟蹤與管理商品，使信息流比實物流要快一步。同時，智能物流也作為現(xiàn)代物流業(yè)的發(fā)展趨勢，對云計算、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)進行綜合的利用，以信息化和智能化系統(tǒng)作為支撐點，實現(xiàn)物流與信息流高效配置的一種物流體系。

（七）智能農(nóng)業(yè)

我國還處在發(fā)展的初級階段，作為是一個農(nóng)業(yè)大國，國家安定和人民生活水平的提高和農(nóng)業(yè)能否健康陜速發(fā)展有直接的聯(lián)系，也關(guān)系到十提出的全面建設(shè)小康社會的宏偉目標(biāo)順利的完成。把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分運用到我們國家的農(nóng)業(yè)當(dāng)中，農(nóng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)在一定程度上得到優(yōu)化，尤其是在動植物數(shù)據(jù)的采集和分析等相關(guān)方面，以實現(xiàn)國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢

物聯(lián)網(wǎng)具有非常廣闊的前景，通過使用物聯(lián)網(wǎng)，我們目前的生活方式將會有很大的改變。有效的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)能夠提高經(jīng)濟效益和節(jié)約生產(chǎn)的成本；很多相關(guān)行業(yè)的發(fā)展可以以物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)作為理論指導(dǎo)，為世界經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展提供新動力；物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用還可以給我們的生活帶來很多的便捷。在物聯(lián)網(wǎng)的世界里，任何物體都被賦予了一定的智能，一些原本需要人類干預(yù)才能完成的事情，在物聯(lián)網(wǎng)中可以自動完成。構(gòu)建一個真正有效實用的物聯(lián)網(wǎng)才是關(guān)鍵點所在，有兩個因素時不可或缺的。第一就是規(guī)模性，鏈接入網(wǎng)絡(luò)的物體需要達(dá)到一定的規(guī)模，有了一定的規(guī)模，才能真正發(fā)揮出智能的作用。第二就是流動性，物體常常是處于運動狀態(tài)中，為了使物體處在運動的狀態(tài)，就需要建立起配套的大容量移動互聯(lián)通道。

四、結(jié)束語

隨著技術(shù)的不斷成熟和完善，物聯(lián)網(wǎng)給人們的日常生活帶來很多的便捷。然而物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展還是處在一個初級的階段，還沒有形成一個龐大的網(wǎng)絡(luò)體系，在實現(xiàn)的過程中還會出現(xiàn)不可預(yù)見的問題。但是物聯(lián)網(wǎng)的前景是很樂觀的，有著十分巨大的市場潛力。所以我們一定要把握住這次機會，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定要加快，在關(guān)鍵技術(shù)與核心技術(shù)上要有自主知識產(chǎn)權(quán)，加快物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐。這需要政府大力扶持物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，創(chuàng)新核心的技術(shù)，需要加快制定與物聯(lián)網(wǎng)相應(yīng)的法律規(guī)范，并不斷去完善。同時也需要一大批的企業(yè)把眼光投向未來，把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和提升企業(yè)競爭優(yōu)勢的戰(zhàn)略決策想聯(lián)系起來。

參考文獻

[1]徐湞基.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)綜述[J]科學(xué)論壇，2013.01：282

[2]李真，宋朝陽.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用研究[J].軟件雜志，2012.55（08）：125-127

第4篇：物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；圖書管理；射頻識別；智能圖書管理技術(shù)

文章編號：1672-5913（2013）07-0028-03

中圖分類號：G642

伴隨著新的信息技術(shù)在傳感、實時控制、通信網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的長足發(fā)展，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的智能圖書管理技術(shù)應(yīng)運而生。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在圖書管理中的應(yīng)用拓展了圖書館的發(fā)展空間，最大限度地優(yōu)化了館藏資源到讀者之間的文獻運輸和流動信息分配，提高了文獻資源的利用率，降低了圖書館的運營資本，促進了信息資源共享建設(shè)。

物聯(lián)網(wǎng)通過Internet實現(xiàn)物理世界任何產(chǎn)品的互聯(lián)，使圖書等資料成為附有動態(tài)信息的“智能產(chǎn)品”，并使信息流和物流完全同步，為圖書館資源信息共享提供了一個高效、快捷的網(wǎng)絡(luò)平臺。具有準(zhǔn)確獲取信息能力的RFID電子標(biāo)簽是對物品的惟一標(biāo)識，電子標(biāo)簽具有可讀寫功能，其電子數(shù)據(jù)可根據(jù)需要記錄各種信息，如書名、架位、館藏地點等，同時電子標(biāo)簽具有可塑性，能附于圖書、音像制品等信息載體上。通過電子標(biāo)簽可以對具體的物品進行監(jiān)控，并利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)將該物品的細(xì)節(jié)信息存儲、共享，以便圖書管理系統(tǒng)各環(huán)節(jié)利用。集成了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的圖書管理系統(tǒng)可以對圖書信息進行準(zhǔn)確無誤的跟蹤，精確掌握庫存變化情況、周轉(zhuǎn)流動情況，分析讀者閱讀傾向的變化、圖書需求的變化情況。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅創(chuàng)新了圖書館自動化管理模式，突破傳統(tǒng)信息傳播模式的障礙，克服信息傳播中的延誤，而且實現(xiàn)了圖書館與讀者互動的人性化服務(wù)，提高了館員的工作效率，加強了圖書藏、借、閱一體化的功能，增強了圖書館的安全性、準(zhǔn)確性、可靠性和擴展性，具有良好的發(fā)展前景。

1 感知識別

感知識別是融合物理世界和信息世界的重要環(huán)節(jié)。感知識別層位于物聯(lián)網(wǎng)4層模型的最底層，是所有上層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Identification，縮寫RFID）是20世紀(jì)80年展起來的一種新興自動識別技術(shù)，是一項利用射頻信號通過空間耦合實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識別目的?；赗FID標(biāo)簽對物體的惟一標(biāo)識特性，使其成為了條形碼+磁條系統(tǒng)的完美替代品。RFID標(biāo)簽中包含圖書館標(biāo)識、館藏地、文獻類別、圖書層架信息、近期借還記錄等多種信息，擁有遠(yuǎn)距離可讀性和安全防盜性。智能圖書管理系統(tǒng)通常采用高頻被動式標(biāo)簽，其通信頻段范圍為3～30MHz。除金屬材料外，該頻率的波長可以穿過大多數(shù)材料，但是往往會降低讀取距離，一般在1m左右。該頻段在全球都得到認(rèn)可并沒有特殊的限制，能夠產(chǎn)生相對均勻的讀寫區(qū)域，具有防沖撞特性，可以同時讀取多個電子標(biāo)簽，并把數(shù)據(jù)信息寫入標(biāo)簽中。

感知圖書、感知人員、感知環(huán)境是智能感知的3個基本要素。RFID自助借還書機是一種可以自動識別粘貼有RFID標(biāo)簽的圖書及資料設(shè)備，通過觸摸屏交互式的示范和清晰的語音提示來引導(dǎo)讀者完成借還書全過程，自動處理圖書的借還手續(xù)并將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器。RFID館藏清點器對貼有標(biāo)簽的圖書進行掃描，系統(tǒng)可以明確地辨認(rèn)出各類圖書的信息，并根據(jù)需要對有關(guān)信息進行處理，達(dá)到快速分級處理的效果，大大提高了工作效率。RFID自動分揀系統(tǒng)提高了上架的及時性和效能；RFID門禁系統(tǒng)實現(xiàn)身份認(rèn)證、人數(shù)計數(shù)等功能。RFID體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 定位系統(tǒng)

位置信息承載了“時間”“空間”“對象”3大關(guān)鍵信息，利用這些信息不僅可以提供時效，而且可以提供個性化定制服務(wù)。常用的定位技術(shù)包括基于TOA（Time of Arrival）定位、基于TDOA（Time Difference of Arrival）定位、基于AOA（Angle of Arrival）定位、基于RSSI（Received Signal Strength Indicator）定位。智能圖書管理系統(tǒng)常采用價格低廉的RFID標(biāo)簽，增加定位模塊會增加設(shè)備成本。因此，一種基于信號特征的動態(tài)定位方法LANDMARC用于圖書館定位。LANDMARC使用RFID技術(shù)，在測量區(qū)域布置一系列的RFID標(biāo)簽作為“地標(biāo)”，再輔以少量的閱讀器。此外，測量目標(biāo)也攜帶RFID標(biāo)簽。圖2所示為LANDMARC布局的例子。

智能圖書館定位管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)讀者和員工定位、讀者行為分析以及方便查找人員，結(jié)合GIS系統(tǒng)方便查詢相關(guān)書籍設(shè)定的信息，館藏書目數(shù)據(jù)、借閱數(shù)據(jù)及圖書當(dāng)前所在位置。電子防盜系統(tǒng)可以利用位置信息追蹤圖書流動的軌跡。

3 信息存儲

伴隨著圖書館逐漸步入數(shù)字化信息時代，傳統(tǒng)的紙質(zhì)期刊書籍、影印資料逐漸呈現(xiàn)出電子化趨勢，并且由于互聯(lián)網(wǎng)、電子閱讀終端的普及，人們的書籍獲取途徑以及閱讀方式同樣發(fā)生著改變。圖書館的建設(shè)正在向著基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算技術(shù)的數(shù)字圖書館發(fā)展，以滿足讀者多樣信息獲取需要。物聯(lián)網(wǎng)需要隨時隨地感知、傳輸信息，以便及時計算和控制設(shè)備。同時，物聯(lián)網(wǎng)相對于傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)具有更深入的智能化特性，處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析、匯總和計算，整合多維度的信息，從而支持智能管理決策。集中的存儲設(shè)備可以保證數(shù)字化資源的集中存儲，但是，當(dāng)存儲設(shè)備出現(xiàn)問題時會存在著數(shù)據(jù)丟失的隱患。如何保證存儲的數(shù)據(jù)不會丟失，保證數(shù)字圖書館的應(yīng)用系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運行，數(shù)字資源的安全存儲是必須考慮的問題。

云存儲是在云計算（cloud computing）概念上延伸和發(fā)展出來的一個新的概念，是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的一個系統(tǒng)。當(dāng)云計算系統(tǒng)運算和處理的核心是大量數(shù)據(jù)的存儲和管理時，云計算系統(tǒng)中就需要配置大量的存儲設(shè)備，那么云計算系統(tǒng)就轉(zhuǎn)變成為一個云存儲系統(tǒng)，所以云存儲是一個以數(shù)據(jù)存儲和管理為核心的云計算系統(tǒng)。智能圖書館引入云存儲平臺后，能夠?qū)D書館內(nèi)所有的資源通過虛擬化技術(shù)進行統(tǒng)一的管理和分配。云存儲結(jié)構(gòu)如圖3所示。

4 智能決策

在先進的感知、通信、計算和存儲技術(shù)的支持下，有效地利用海量信息成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵。面對海量數(shù)據(jù)，人們必須借助計算機才能獲取相關(guān)知識。數(shù)據(jù)挖掘（Data Mining）是通過分析每個數(shù)據(jù)，從大量數(shù)據(jù)中尋找規(guī)律的技術(shù)，主要有數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、規(guī)律尋找和規(guī)律表示3個步驟。數(shù)據(jù)挖掘的任務(wù)有關(guān)聯(lián)分析、聚類分析、分類分析、異常分析、特異群組分析和演變分析等。在智能圖書館中，所有的物理對象都參與業(yè)務(wù)流程（感知、通信計算、存儲、控制）。精準(zhǔn)的感知數(shù)據(jù)和精確定位信息被合理地存儲計算，智能圖書管理系統(tǒng)可以分析現(xiàn)有圖書的借閱現(xiàn)狀和變化趨勢，對讀者的閱讀習(xí)慣、圖書的暢銷程度等信息，進行統(tǒng)計分析。同時，系統(tǒng)能夠根據(jù)分類模型對相關(guān)對象可能性作出預(yù)測，然后根據(jù)預(yù)測結(jié)果有針對性地設(shè)計個性化服務(wù)。系統(tǒng)可以找到數(shù)據(jù)對象之間的關(guān)系，然后利用學(xué)習(xí)模式進行合理預(yù)測，實現(xiàn)錯誤或危險操作的預(yù)警行為，提高服務(wù)的自動化程度。

5 安全與隱私

RFID標(biāo)簽負(fù)責(zé)采集物理世界的信息，并將這些信息通過無線方式傳送到服務(wù)器上。RFID標(biāo)簽受成本限制，不能支持復(fù)雜的密碼學(xué)計算，因而容易遭受攻擊，例如竊聽、欺騙、篡改和拒絕服務(wù)等。RFID標(biāo)簽通常附著在物品上，甚至嵌入人體，其中可能存儲大量的隱私信息。通過RFID標(biāo)簽上的信息，攻擊者可以追蹤標(biāo)簽攜帶者（人或物品）。利用這種方法，攻擊者可以掌握用戶的行為規(guī)律和閱讀習(xí)慣，或?qū)嵤┻M一步的犯罪行為。

第5篇：物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：公路集裝箱；物流運輸；物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號：X734文獻標(biāo)識碼： A

我國社會經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展，提高了各省市的消費水平，各省市對于物流的需求在不斷增加。四通八達(dá)的公路上承載著大量的客貨流、信息流、商流等，帶動了我國公路集裝箱物流運輸?shù)陌l(fā)展。但是，我國在公路集裝箱物流運輸上效率不高，工作方法落后。在運輸過程中，集裝箱箱號、車出入站時間、領(lǐng)箱人、單據(jù)號等各類信息都是手工記錄，易出錯且工作量大。對運輸流程監(jiān)控不完備，集裝箱狀況與所在位置不能有效掌控，經(jīng)常出現(xiàn)集裝箱積壓、空箱無法及時運回等狀況。對于這種情況，利用新興物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)對公路集裝箱物流運輸實施全程監(jiān)控和管理，實現(xiàn)我國公路集裝箱物流運輸?shù)淖詣踊?/p>

一、關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)體系

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種全新的信息技術(shù)，是把各類物品通過紅外感應(yīng)器、激光掃描器、射頻識別器、視頻攝像頭、射頻識別器等信息傳感設(shè)施，利用網(wǎng)關(guān)協(xié)議同計算機網(wǎng)絡(luò)連接，達(dá)到通信和信息交換功能，進而建構(gòu)一個對物品實行監(jiān)控管理、智能識別定位、目標(biāo)跟蹤的一體化系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)體系由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層構(gòu)成。

（一）感知層

感知層是由通信延伸子層與感知控制子層構(gòu)成，主要是實現(xiàn)物品的智能識別、自動控制、智能感知和信息采集處理。通信延伸子層即通信終端模板，比如GSM、GPRS通信模塊等；感知控制子層是多層無線傳感設(shè)備，有視頻攝像頭、環(huán)境狀態(tài)傳感器和RFID標(biāo)簽讀寫器等設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)是利用通信網(wǎng)和多層無線傳感網(wǎng)相結(jié)合實際運用在各行各業(yè)。

（二）網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層是承載互聯(lián)網(wǎng)、電信通信網(wǎng)和企業(yè)專用網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)，完成正向監(jiān)控信息和反向控制信息的傳遞。正向表現(xiàn)為將監(jiān)控采集到的數(shù)據(jù)安全有效地傳遞給應(yīng)用層，再由應(yīng)用層探索和處理；反方向表現(xiàn)為應(yīng)用層通過網(wǎng)絡(luò)層傳遞的數(shù)據(jù)管理控制閱讀器，管理相關(guān)事件。

（三）應(yīng)用層

應(yīng)用層是由中央數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和手氣終端等各種應(yīng)用服務(wù)器構(gòu)成，主要負(fù)責(zé)對采集回的數(shù)據(jù)進行匯聚、探索和轉(zhuǎn)換，向感知層下達(dá)觸發(fā)命令，向其他終端信息，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的智能應(yīng)用。

二、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與公路集裝箱物流運輸?shù)穆?lián)系

對于我國公路的物流運輸，物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)得到了一部分的應(yīng)用，比如車號自動識別系統(tǒng)。它首先是通過在各種車輛上裝置電子標(biāo)簽，然后在大型貨運站、區(qū)段站、分界站內(nèi)安裝地面識別設(shè)施，構(gòu)建一個多層次的無線傳感網(wǎng)絡(luò)，可以準(zhǔn)確識別各運行車輛的信息數(shù)據(jù)。車站對采集到的各數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理轉(zhuǎn)換，利用公路專用網(wǎng)絡(luò)將信息傳遞到鐵道部的中央數(shù)據(jù)庫進行處理與探索，達(dá)到對各車輛信息追蹤管理的目的，準(zhǔn)確統(tǒng)計車流量。

為了有效管理和探索公路集裝箱物流運輸，鐵道部雖然已構(gòu)建了對集裝箱物流運輸?shù)淖粉櫣芾硇畔Ⅲw系。該系統(tǒng)與自動終端信息業(yè)務(wù)（ATIS）不同的是，先把集裝箱裝車與卸車、各類清單等信息手工錄入計算機，再結(jié)合ATIS記錄的車輛動態(tài)信息，發(fā)送至鐵道部的中央數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行處理和探索，達(dá)到集裝箱節(jié)點追蹤。然而手工采集錄入的集裝箱信息，工作量非常大，而且效率低下，容易出現(xiàn)紕漏，一定程度上影響后期對信息數(shù)據(jù)的應(yīng)用，使得追蹤管理效果不精準(zhǔn)、不完善。而且由于集裝箱物流運輸?shù)淖粉櫣芾硇畔Ⅲw系忽略了對集裝箱堆場的管理，未能良好達(dá)到智能化和自動化管理，嚴(yán)重影響了對客戶的服務(wù)水平和辦理集裝箱的效率。

三、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)在公路集裝箱物流運輸中的應(yīng)用

（一）物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)在公路集裝箱物流中的構(gòu)建

物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)在公路集裝箱物流運輸構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，首先需利用感知層，要在各個集裝箱門內(nèi)安置一個結(jié)合了GPRS或GSM模塊和RFID標(biāo)簽的通訊盒，通訊盒裝置與電子標(biāo)簽要運用反暴力拆除警報系統(tǒng)的重要技術(shù)，當(dāng)裝置被暴力拆除時，通訊盒會主動發(fā)送警報信號給監(jiān)控中心；其次還要在集裝箱箱頂安置一個RFID讀寫器天線，來加強RFID讀寫標(biāo)簽信息；再次還要在各車站或各堆場的入出口合適位置上安置固定讀寫器，多層次多方位的采集電子標(biāo)簽信息，及時發(fā)送至感知集聚節(jié)點進行信息的處理轉(zhuǎn)換，或者將發(fā)送的信息記入電子標(biāo)簽里；最后網(wǎng)絡(luò)層借助公路專用無線多層次通信網(wǎng)或公路IP網(wǎng)，負(fù)責(zé)應(yīng)用層與感知層之間的信息數(shù)據(jù)的傳遞。

（二）物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)在公路集裝箱物流中的實際應(yīng)用

1、實現(xiàn)對集裝箱貨的目標(biāo)追蹤。車輛在經(jīng)過集裝箱堆場或者車站時，安置在堆場和車站進出口的固定讀寫器會自動閱讀并記錄集裝箱上的電子標(biāo)簽，然后及時傳遞到讀寫器后臺中心系統(tǒng)內(nèi)探索和處理。當(dāng)汽車在車站停靠時，工作人員應(yīng)用手持讀寫器對各個集裝箱上RFID標(biāo)簽進行讀寫，當(dāng)發(fā)現(xiàn)非正常狀況時，利用手持讀寫器里的計時器上記錄的時間來推斷狀態(tài)變換的準(zhǔn)確地點和時間，可以為彌補損失提供一定的依據(jù)。

2、有效管理堆場的進出口。車輛在公路堆場入出口時，工作人員利用手持讀寫器監(jiān)控集裝箱信息，及時傳遞到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，再由系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫自動化檢查記錄，整理集裝箱出入場信息，快捷有效地更新數(shù)據(jù)庫。同時，堆場出入口還需設(shè)置門禁，門禁設(shè)施要和系統(tǒng)相通，只有在工作人員對傳遞的信息確認(rèn)無誤后，才能由系統(tǒng)給出放行命令，門禁設(shè)備自動打開方可通行。

3、關(guān)于集裝箱堆場的貨箱挪移。集裝箱堆場內(nèi)的貨箱需要挪動或轉(zhuǎn)移時，先由系統(tǒng)發(fā)放指令，再通過車載讀寫器對需要挪移的集裝箱進行自動閱讀信息，讀取的數(shù)據(jù)由多層無線數(shù)據(jù)傳輸和中央控制數(shù)據(jù)庫進行互換，通過驗證后的集裝箱要放到系統(tǒng)圖形所示的方位。對集裝箱進行提取時，堆高車要根據(jù)系統(tǒng)圖形所示尋找到對應(yīng)的集裝箱，再通過讀寫器讀寫集裝箱的電子標(biāo)簽，通過驗證后，將集裝箱提取到系統(tǒng)圖形所示的方位。

4、客戶了解相關(guān)信息。集裝箱堆場內(nèi)放置的集裝箱所有信息包括集裝箱箱號、集裝箱所屬單位、在場狀態(tài)和方位、預(yù)估出場時間、到場時間、到場目的地等。當(dāng)客戶需要查詢貨物的相關(guān)信息時，可以根據(jù)特定客戶、特定條件有范圍地通過互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進行查詢，讓客戶通過手持讀寫器或計算機系統(tǒng)了解到貨物相關(guān)信息，及時有效地了解集裝箱貨物的狀態(tài)和位置。

結(jié)束語

公路集裝箱物流運輸中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，即是將多方位多層次的無線傳感網(wǎng)絡(luò)和計算通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)對公路集裝箱物流運輸?shù)难b載貨物進行智能感知、目標(biāo)追蹤、目標(biāo)的定位與識別，加強對集裝箱和貨物的可靠管理，提高公路集裝箱運輸效率。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)對公路集裝箱物流運輸作用將越來越大，在公路物流運輸業(yè)領(lǐng)域?qū)⒏鼜V闊。

參考文獻

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[2]戴婧.物聯(lián)網(wǎng)在公路運輸業(yè)的應(yīng)用探討[J].內(nèi)蒙古公路與運輸,2011,(4)

第6篇：物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；古建筑；消防工作

古建筑因為所處地理位置的原因?qū)ο腊踩ぷ饔兄芨叩囊螅ǔ９沤ㄖ际歉呱缴罟戎?，就算是城區(qū)的古建筑，因為歷史原因也都處在成片居民包圍中，防火間距不足，對古建筑威脅很大，一旦發(fā)生火災(zāi)，極易形成火燒連營之勢。例如2014年1月11日云南香格里拉獨克宗古城四方街發(fā)生火災(zāi)燒毀房屋一百多棟，給當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)帶來了沉重的打擊，社會影響重大。2014年1月25日貴州省鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣報京鄉(xiāng)報京大寨發(fā)生火災(zāi)，致使上千民眾受災(zāi)、一千多間房屋被毀壞，經(jīng)濟損失達(dá)百萬元，歷史價值不可估量。由于古建筑缺乏火災(zāi)報警系統(tǒng)和一些常用消防設(shè)備，且因為維護管理困難而面臨著很大的消防壓力。但是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到古建筑火災(zāi)防控工作中，火災(zāi)報警系統(tǒng)電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置緊急呼叫系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)和市政消火栓系統(tǒng)均是通過安裝消防設(shè)施運行狀態(tài)監(jiān)測裝置對這些消防設(shè)施的運行數(shù)據(jù)及狀態(tài)進行實時采集、分析、定位、顯示、存儲及控制管理，并把監(jiān)測到的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)较牢锫?lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，經(jīng)過海量信息分析與處理后，實現(xiàn)消防設(shè)施的實時遠(yuǎn)程監(jiān)測和反向控制。就可以減輕相關(guān)部門的消防工作負(fù)擔(dān)，對古建筑的消防保護有重要作用。

1 古建筑火災(zāi)防控存在的問題

近年來古建筑火災(zāi)事故頻繁，尤其是火災(zāi)防控工作管理上失控漏管、初期火災(zāi)未能及時發(fā)現(xiàn)致使小火釀成大火、造成重大社會影響的慘痛教訓(xùn)。究其原因，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1 建筑耐火等級低

土木、磚木、石木、純木結(jié)構(gòu)是很多文物古建筑群的建筑構(gòu)造的主要材料，這些材料燃燒性能多為B2級，耐火極限更低。而建筑在建造時通常又是毗鄰的，沒有適當(dāng)?shù)姆阑鹁嚯x。建筑外觀多程封閉狀態(tài)，高墻大院、亭臺樓閣很多，一旦發(fā)生火災(zāi)，建筑很容易坍塌，火勢難以控制。

1.2 古建筑內(nèi)部火災(zāi)荷載大

主要是古建筑尤其是寺廟，建筑內(nèi)哈達(dá)、唐卡、酥油燈、窗簾、經(jīng)書等大量懸掛或擺放。這些東西提升了火災(zāi)風(fēng)險，如果用火不當(dāng)，就很容易讓火勢迅速蔓延，造成巨大的損失。

1.3 消費設(shè)施缺乏

消防設(shè)施配備不足，尤其是西部地區(qū)、藏區(qū)古建筑消防設(shè)施普遍匱乏。一方面目前，我國缺乏針對文物古建筑保護特點的滅火設(shè)施，也缺乏室外消火栓，消防水池。另一方面受資金限制，大多古建筑無旅游門票收入，無法自我購置現(xiàn)代化報警和滅火設(shè)備。因此，火災(zāi)自動報警器和滅火設(shè)施的缺乏在文物古建筑火災(zāi)預(yù)防中是一大軟肋。

1.4 古建筑缺水源

很多文物古建筑設(shè)置于群山之中，大多都沒有消防水源。部分古建筑靠近天然水源，一些地方利用天然水源設(shè)置了室外消火栓，但因是季節(jié)性河流而無法保證全年有效供水，且由于氣候嚴(yán)寒，保暖措施不到位，管道經(jīng)常被凍裂，消防設(shè)施的完好有效率不高。

1.5 撲救不及時

文物古建筑一般地處偏遠(yuǎn)，遠(yuǎn)離城區(qū)，就算離城區(qū)近，也是地勢高、道路窄，道路不通常。古建筑大多小、遠(yuǎn)、散，道路交通不便，遠(yuǎn)離消防隊站，無法及時到達(dá)現(xiàn)場處置。

1.6 監(jiān)管缺失

一方面古建筑房間多、面積大、人員少，無法做到實時、有效監(jiān)管，初期火災(zāi)不易及時發(fā)現(xiàn)，一旦發(fā)生火災(zāi)，大多為時已晚；另一方面由于地理位置和分布數(shù)量的因素，消防部門對古建筑的監(jiān)督只能是計劃性的，而不能像在城區(qū)一樣是隨時性的。因此，在消防監(jiān)管上無法做到及時、實時、處處。

2 消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是根據(jù)信息傳感設(shè)備來根據(jù)約定協(xié)議來將所有物品用互聯(lián)網(wǎng)連接，而那些信息傳感設(shè)備有全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、紅外線感應(yīng)器、射頻識別裝置等等。古建筑消防設(shè)施設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)來連接這些傳感設(shè)備，并交換火災(zāi)信息和消防設(shè)備通信，能夠有效對古建筑消防問題進行智能化的定位、監(jiān)控、跟蹤、識別。消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，包含報警監(jiān)控、設(shè)施巡檢、動態(tài)服務(wù)等方面的功能和作用。古建筑消防物聯(lián)網(wǎng)有著三個比較常見的特點：第一，物聯(lián)網(wǎng)可以根據(jù)傳感器、二維碼、射頻識別裝置等信息傳感設(shè)備來全面地、時刻地獲取古建筑的消防信息。第二，互聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)絡(luò)被這種信息傳遞功能緊密聯(lián)系起來，能夠?qū)崟r地將古建筑的火災(zāi)信息準(zhǔn)確而安全地發(fā)送出去。第三，智能化的處理功能是依靠智能化計算機來實現(xiàn)的。例如運用云計算、模糊識別法來分析處理大量的消防數(shù)據(jù)信息，然后智能化識別古建筑消防系統(tǒng)。

云計算等先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被用在古建筑消防物聯(lián)網(wǎng)信息中心的主機上，可以對不同型號的報警設(shè)備已經(jīng)感應(yīng)裝置發(fā)送的信號進行準(zhǔn)確地處理判斷，就算有數(shù)量眾多的消防單位及器材，也能夠?qū)⑺行畔⒃谧羁鞎r間內(nèi)處理完畢。在古建筑消防工作中運用消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠給有火災(zāi)隱患的古建筑穿上數(shù)字防火服，管理者能夠全天候地對古建筑消防情況進行遠(yuǎn)程監(jiān)控，火災(zāi)出現(xiàn)也能夠及時滅火，最大限度將損失降低。物聯(lián)網(wǎng)消防技術(shù)能夠利用無線通訊來監(jiān)控古建筑的消防設(shè)施運行情況，如果發(fā)現(xiàn)問題可以及時將險情傳回管理中心，工作人員也能對火災(zāi)問題進行及時處理。

3 消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在古建筑消防工作中的應(yīng)用

將消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用到古建筑消防工作中，需要確保此項全國性大型工程具有可操作性，因而，我們針對該技術(shù)對資金、專業(yè)人員以及后期維保等要求較高的實際，提出以下幾點思考。

3.1 出臺古建筑消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用辦法

由國家住建、文物、消防等部門出臺一部古建筑消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用辦法，對古建筑的規(guī)模、種類、操作管理以及日常維護等進行規(guī)定。我國于1984年出臺的《古建筑消防管理規(guī)則》已經(jīng)很難適應(yīng)當(dāng)前的古建筑消防安全實際工作需要，因而需要利用最新的消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將之運用當(dāng)前的古建筑消防管理政策法規(guī)中，從技術(shù)和管理兩方面來強化古建筑的消防安全工作。

3.2 加強古建筑消防實情調(diào)研

古建筑的特性決定了其防火保護是相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性及復(fù)雜性的工作，必須從各項專業(yè)技術(shù)的整合來分階段的實施防火措施，以達(dá)到其整體的防火效能。因此，哪些是必須做到的，哪些是能做到的，哪些是技術(shù)上做不到而可從行政管理上做到的，都應(yīng)予以認(rèn)真的分析研究，并根據(jù)存在火災(zāi)隱患的客觀性和發(fā)生火災(zāi)的危險性，依資源條件，按優(yōu)先順序積極予以辦理。即，由各地自行組成和指派專業(yè)隊伍對本地古建筑消防設(shè)施實際進行調(diào)研，掌握實情；接著，由各地省級人民政府一次向或分批次撥付專項經(jīng)費運用于消防物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施設(shè)備的源頭安裝和調(diào)試，再由各地專業(yè)培訓(xùn)機構(gòu)對古建筑消防物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進行系統(tǒng)培訓(xùn)，實行上崗制。

3.3 加強古建筑消防維保工作

由各省級財政部門每年撥付專項經(jīng)費，用于本行政區(qū)域內(nèi)各地古建筑的消防維保工作。同時。每年由審計和消防部門對各地古建筑消防維保經(jīng)費落實、設(shè)備維保情況進行專項檢查。在維保期間，充分做好古建筑中的消防物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施設(shè)備維護工作，確保監(jiān)控好火災(zāi)報警系統(tǒng)和電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的實施數(shù)據(jù)。另外，還要監(jiān)控好消火栓系統(tǒng)內(nèi)水壓和重要位置的視頻圖像是否有異常情況；同時，又需要增加巡邏人員的一鍵報警系統(tǒng)，使之能對火災(zāi)隱患行為進行有效遏制，又能對初期火災(zāi)的確認(rèn)和報警做出迅速反應(yīng)，使得古建筑消防監(jiān)控更全面更立體，提高古建筑綜合維保的水平。

4 結(jié) 語

綜上所述，古建筑對我們而言，是祖先留下的極其珍貴的文化遺產(chǎn)，我們有責(zé)任有義務(wù)將其好好地保護和傳承下去，留給我們的子孫后代。用消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的監(jiān)管手段來增強其防火安全可靠性意義重大，并使之代代相傳，流芳百世。

參考文獻

第7篇：物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：RFID技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)；網(wǎng)關(guān)；.NET Micro Framework

中圖分類號：G251 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2014）04-0026-02

0 引 言

隨著信息技術(shù)、計算機技術(shù)、微電子技術(shù)的高速發(fā)展，信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)兩次浪潮，而如今，人們正在迎來第三次浪潮——“物聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)是一張連接世界萬物的巨大信息網(wǎng)絡(luò)。通過物聯(lián)網(wǎng)人們能更好地感知世界、控制物體的傳輸、移動、運行，以達(dá)到“智慧”的控制。在物聯(lián)網(wǎng)世界中，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將成為連接感知網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的紐帶。簡單地講，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的主要功能包括三個方面：首先，是收集傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)；其次，執(zhí)行數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換；最后，將協(xié)議轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)有效快速地發(fā)送到公共網(wǎng)絡(luò)。除此以外，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)同時還需具有相應(yīng)的管理功能和控制能力。在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的兩端分別是傳感器網(wǎng)絡(luò)和公共網(wǎng)絡(luò)（包括互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線網(wǎng)絡(luò)），對于公共網(wǎng)絡(luò)，從技術(shù)層面來說，己經(jīng)屬于相當(dāng)成熟的技術(shù)領(lǐng)域，因此對于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的實現(xiàn)來說，主要研究點集中在傳感器網(wǎng)絡(luò)以及物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)如何有效接入公共網(wǎng)絡(luò)這兩方面。

1 NET Micro Framework框架

Microsoft .NET Micro Framework（以下簡稱MF）2001年由微軟研究院開始研發(fā)，并隨后在其MSN Direct項目中使用該技術(shù)，2009年并入.NET產(chǎn)品組，該技術(shù)可以應(yīng)用到Windows Vista Sideshow、遠(yuǎn)程控制、智能家電、醫(yī)療電子、零售終端以及汽車電子等行業(yè)應(yīng)用場景。MF功能強大，并且能從C#.Net的PC開發(fā)快速進入，因此它幾乎適用于所有嵌入式場合，同時MF對存儲器和處理器的要求更低，開發(fā)人員可以在低功耗，低成本的ARM7、ARM9和Blackfin處理器上使用該框架，所開發(fā)出來的軟件僅需要幾百KB的RAM或FLASH/ROM的存儲空間。而Windows Embedded CE的托管代碼環(huán)境需要約10～12 MB的存儲空間，因此，基于.NET的應(yīng)用設(shè)備只需要較少的存儲空間，降低了產(chǎn)品成本。此外由于.Net MF還集成了各種接口，如串口、網(wǎng)口、Wi-Fi、ZigBee、I2C、SPI、SDIO、USB等通信接口，加上其應(yīng)用開發(fā)簡便，所以基于.NET Micro Framework框架的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在物聯(lián)網(wǎng)時代將大有作為。

2 RFID技術(shù)

RFID技術(shù)是20世紀(jì)90年代興起的一項非接觸式的自動識別技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)之一，也是感知層的重要基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。RFID是利用射頻信號，通過空間耦合來實現(xiàn)對目標(biāo)對象的無接觸識別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息，以無線方式進行雙向通信，可實現(xiàn)批量讀取，讀寫器發(fā)射的無線電波，可以讀取電子標(biāo)簽內(nèi)存儲的信息，識別電子標(biāo)簽代表的物品、人和器具的身份。由于RFID標(biāo)簽的存儲容量可以是296以上，它徹底擺脫了條形碼的種種限制，使世界上的每一種商品都可以擁有獨一無二的電子標(biāo)簽。

一套完整的RFID系統(tǒng)由閱讀器（Reader）與電子標(biāo)簽（TAG）及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個部分所組成，其工作原理是Reader發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給Transponder，用以驅(qū)動Transponder電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù)，送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。目前，RFID已廣泛應(yīng)用于制造、銷售、物流、交通、醫(yī)療、安全與軍事等領(lǐng)域，可以實行全球范圍的各種產(chǎn)品、物資流動過程中的動態(tài)、快速、準(zhǔn)確地識別與管理，因此已經(jīng)引起了世界各國政府與產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注，并得到廣泛應(yīng)用。

3 RFID技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的有線接入使用標(biāo)準(zhǔn)RS232或RS485串行通信。在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中，有串行通信總線，可以將串行RFID閱讀器直接掛載在串行總線接口上，通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)對各個掛載的設(shè)備進行輪詢訪問，獲取各個掛載點的設(shè)備信息，同時也可以根據(jù)實際協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)備節(jié)點進行設(shè)備控制和操作。

RFID卡和標(biāo)簽根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，有多個不同規(guī)格的產(chǎn)品。如果應(yīng)用開發(fā)是Windows平臺，生產(chǎn)讀卡器的廠家一般會提供自己的SDK，用戶不需要熟悉通信協(xié)議，就可以自行開發(fā)串口通信程序，直接調(diào)用其DLL庫提供的API接口函數(shù)即可。不過對基于.Net Micro Framework的開發(fā)來說，必須根據(jù)廠家提供的通信協(xié)議操作。但無論是哪個廠家生產(chǎn)的閱讀器，其讀卡操作一般都要有如下幾個過程：

獲取RFID卡的類型；

讀取RFID卡的卡號；

選擇指定卡號的RFID卡；

設(shè)置指定扇區(qū)的KEY的類型，及具體的KEY值；

讀寫指定扇區(qū)的數(shù)據(jù)；

使選擇的RFID卡進入休眠狀態(tài)。

以MF1ICS50的RFID卡為例，該卡符合ISO14443A協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，EEROM的容量為1 024 B，分16個分區(qū)，每區(qū)64 B，這個64 B又分為4塊，其中最后一塊存放KEY-A、KEY-B及訪問策略。根據(jù)廠家提供的協(xié)議，實現(xiàn)現(xiàn)完整的RFID閱讀器操作類，操作命令如下：

private static UInt16 InitializePort = 0x0101；

//初始化波特率

private static UInt16 SetDeviceNodeNumber = 0x0102； //發(fā)設(shè)備號

private static UInt16 ReadDeviceNodeNumber = 0x0103； //讀設(shè)備號

private static UInt16 ReadDeviceMode = 0x0104；

//讀讀卡器型號

private static UInt16 SetBuzzerBeep = 0x0106；

//蜂鳴

private static UInt16 SetLedColor = 0x0107；

//設(shè)置紅綠燈

private static UInt16 SetReaderWorkingStatus = 0x0108； //保留

private static UInt16 SetAntennaStatus = 0x010c；

//設(shè)置天線狀態(tài)

private static UInt16 MifareRequest = 0x0201；

//請求卡的類型

private static UInt16 MifareAnticollision = 0x0202；

//讀卡號

private static UInt16 MifareSelect = 0x0203；

//確認(rèn)卡號

private static UInt16 MifareHlta = 0x0204；

//停機應(yīng)答

private static UInt16 MifareAuthentication1 = 0x0206； //卡片鑒定

private static UInt16 MifareAuthentication2 = 0x0207； //輸入密碼

private static UInt16 MifareRead = 0x0208；

//讀卡

private static UInt16 MifareWrite = 0x0209；

//寫卡

private static UInt16 MifareInitval = 0x020A；

//初始化錢包

private static UInt16 MifareReadBalance = 0x020B；

private static UInt16 MifareDecrement = 0x020C；

//減值

private static UInt16 MifareIncrement = 0x020D；

//加值

private static UInt16 MifareRestore = 0x020E；

//從一個塊到緩存

private static UInt16 MifareTransfer = 0x020F；

//從緩存到一個塊

private static UInt16 MifareUltraLightAnticoll = 0x0212；

private static UInt16 MifareUltraLightWrite = 0x0213；

4 結(jié) 語

時代賦予了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)沉重的歷史責(zé)任，它將區(qū)別于傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)的構(gòu)架，成為實現(xiàn)自由互聯(lián)的人類通信的樞紐橋梁。RFID技術(shù)已擁有較長的應(yīng)用歷史，隨著其成本的降低、印刷技術(shù)的革新，數(shù)值信息技術(shù)在各行業(yè)的廣泛深入，RFID技術(shù)擁有了更廣闊的發(fā)展前景。集成了RFID應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將廣泛應(yīng)用于智能家居、智能社區(qū)、數(shù)字醫(yī)院、智能交通等各行各業(yè)，在未來的物聯(lián)網(wǎng)時代將會扮演非常重要的角色。

參 考 文 獻

[1]邢銘生.基于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的研究及實現(xiàn)[D].鄭州：鄭州大學(xué)通信工程學(xué)院，2010.

[2]張福文.基于ARM9的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)設(shè)計[D].大連：大連理工大學(xué)，2012.

[3]葉帆.RFID技術(shù)在.Net Micro Framework中的應(yīng)用[EB/OL].葉帆工作室.[2010-05-16].http：///yfiot/article/details/5597289.

第8篇：物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：傳感器；ZigBee；WiFi；TD-LTE

中圖分類號：TP393 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0066-01

1 引言

隨著光纖通信、移動通信、傳感器等技術(shù)的快速發(fā)展和提升，人們提出了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)是一種實現(xiàn)物物互聯(lián)、人物互聯(lián)的通信網(wǎng)絡(luò)，可以采用傳感器實時的采集客觀事物的運行狀態(tài)，然后將狀態(tài)數(shù)據(jù)通過WiFi網(wǎng)絡(luò)、ZigBee網(wǎng)絡(luò)或TD-LTE網(wǎng)絡(luò)傳輸給服務(wù)器，以便人們實時的分析事物運行狀況，進而可以提高物體監(jiān)控、狀態(tài)共享能力[1]。

2 計算機硬件在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用研究

物聯(lián)網(wǎng)采用的計算機硬件主要是傳感器，比如攝像頭、RFID、掃描儀等，這些硬件終端最為核心的部件均為傳感器。傳感器在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用主要包括兩種類型，分別是終端傳感器和網(wǎng)關(guān)傳感器[2]。

終端傳感器可以完成數(shù)據(jù)采集、發(fā)送和控制命令接收功能，主要由電源管理模塊、時鐘模塊、LED顯示模塊、視頻天線模塊、信號調(diào)制解調(diào)模塊和感知模塊組成。電源管理可以負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)傳感器的動力能源調(diào)控，如果一旦電源量較少可以及時通知用戶更換電源；時鐘模塊可以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中的時鐘頻率同步，保證每一個終端傳感器和網(wǎng)關(guān)傳感器的信息同時發(fā)送、接收，提高數(shù)據(jù)發(fā)送的效率；LED顯示模塊可以顯示終端傳感器的操作和運行步驟，以便能夠一目了然的獲知終端傳感器的運行情況；射頻天線模塊可以實現(xiàn)終端傳感器數(shù)據(jù)發(fā)射和接收；信號調(diào)制解調(diào)可以實現(xiàn)數(shù)字信號、模擬信號之間的轉(zhuǎn)換，并且完成視頻數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)和文本數(shù)據(jù)的壓縮、還原操作；感知模塊能夠完成最基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的感知和獲取功能。

網(wǎng)關(guān)傳感器又被稱為路由器傳感器。終端傳感器采集的數(shù)據(jù)可以統(tǒng)一傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)傳感器，以便能夠與外界互聯(lián)網(wǎng)進行交換，同時網(wǎng)關(guān)傳感器也可以接受響應(yīng)指令，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的路由轉(zhuǎn)發(fā)功能。物聯(lián)網(wǎng)組建時，網(wǎng)關(guān)傳感器可以根據(jù)需求靈活放置，網(wǎng)關(guān)傳感器與終端傳感器類似，其也擁有電源管理模塊、時鐘模塊、視頻填寫單元、LED顯示模塊等，網(wǎng)關(guān)傳感器不需要采集環(huán)境數(shù)據(jù)，因此沒有感知模塊，CC2350是一個單片機芯片，其可以完成節(jié)點的控制系統(tǒng)，比如實現(xiàn)射頻信息接收和轉(zhuǎn)發(fā)，并且能夠控制物聯(lián)網(wǎng)的工作狀態(tài)。

3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用研究

物聯(lián)網(wǎng)是一種特殊的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點主要是無線傳感器節(jié)點，因此互聯(lián)網(wǎng)的通信傳輸也比較特殊，采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也需要符合物聯(lián)網(wǎng)通信需求，目前常用的物聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)主要包括ZigBee網(wǎng)絡(luò)、WiFi網(wǎng)絡(luò)和TD-LTE網(wǎng)絡(luò)[3]。

（1）ZigBee網(wǎng)絡(luò)。ZigBee網(wǎng)絡(luò)基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，其定義了物聯(lián)網(wǎng)的層次架構(gòu)，包括物理層、訪問控制層等，能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點數(shù)據(jù)采集、接收、轉(zhuǎn)發(fā)和匯聚。ZigBee通信協(xié)議設(shè)計時與物聯(lián)網(wǎng)相適應(yīng)，具有自組織、自愈功能，形成一個結(jié)構(gòu)化的拓?fù)浼軜?gòu)。物聯(lián)網(wǎng)中包含的設(shè)備非常多，這些設(shè)備采用無線網(wǎng)絡(luò)進行連接，頻繁的移動將會導(dǎo)致設(shè)備增加、刪除和修改等。ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)可以實現(xiàn)自我修復(fù)功能，可以適應(yīng)性調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有較強的穩(wěn)定性。

（2）WiFi網(wǎng)絡(luò)。WiFi網(wǎng)絡(luò)是應(yīng)用最為廣泛的物聯(lián)網(wǎng)，其主要是將有線網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)換成無線網(wǎng)絡(luò)信號，并且為用戶提供支持技術(shù)，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器、智能手機、平板電腦、筆記本電腦等具有無線網(wǎng)卡的設(shè)備接入和通信。WiFi網(wǎng)絡(luò)具有組網(wǎng)方便、自發(fā)現(xiàn)等特征，方便物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點的實時加入、退出，可以為設(shè)備通信提供極大的便捷性，目前在工廠生產(chǎn)控制、辦公室辦公通信等領(lǐng)域得到廣泛普及。

（3）TD-LTE網(wǎng)絡(luò)。TD-LTE移動通信是當(dāng)前最先進和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模最龐大的語音、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，其可以靈活支持高速度移動數(shù)據(jù)傳輸，下行帶寬采用OFDMA技術(shù)，最高數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到100 Mbits/s，上行采用SC-FDMA技術(shù)，上行速率達(dá)到了50Mbits/s，同時可以大幅度降低峰均比，降低終端發(fā)射功率，延長智能手機等終端的使用時間；4G移動通信信道具有對稱性，可以簡化系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜度，實現(xiàn)頂層設(shè)計，保持與國外4G制式的一致性，更好的實施數(shù)據(jù)融合；4G移動通信整合了智能天線和MIMO技術(shù)，可以提高移動通信在復(fù)雜場景中的自適應(yīng)性，有效降低各個通信小區(qū)之間的干擾，提高小區(qū)通信切換成功率和傳輸可靠性，保證移動通信的性能。

4 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)作為一種物物互聯(lián)、人物互聯(lián)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，其已經(jīng)在電子商務(wù)、物流倉儲、生產(chǎn)監(jiān)控等領(lǐng)域得到V泛應(yīng)用，迅速提升了行業(yè)辦公自動化、智能化和信息化，具有重要的作用和意義。

參考文獻

[1]胡玉娟.基于物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用的論述[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015， 24（22）：36-36.

第9篇：物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)；關(guān)鍵技術(shù)；發(fā)展前景

1.背景介紹

物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of things）是通過各種信息傳感設(shè)備，如RFID、紅外感應(yīng)器、GPS等，通過一定的協(xié)議和接口，將物體與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，形成一個物與物（T2T）、人與物（H2T）能相互交流的網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)對物體的識別、定位、控制和智能管理等。目前，物聯(lián)網(wǎng)已被日本、美國等眾多國家認(rèn)為是發(fā)展經(jīng)濟的重點，而我國早已將其列為七大戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。

2.原理與特點

物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)物與物、物與人的“交流”，其原理是給物體植入相應(yīng)的信息傳感設(shè)備，使物體能夠外界信息，并將其感知的信息數(shù)據(jù)化，然后利用識別與通信技術(shù)將信息連入互聯(lián)網(wǎng)，通過后臺服務(wù)器進行分析、整理和處理，最后利用分析與處理的結(jié)果對物體進行智能識別、管理和相應(yīng)控制。

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的原理，其特點可以總結(jié)為全面感知、可靠傳輸以及智能處理，這些不僅是物聯(lián)網(wǎng)的三大特點，還是物聯(lián)網(wǎng)的三個主要功能。

3.體系結(jié)構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)

3.1 體系結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)可以分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。

感知層是由各種各樣的信息傳感設(shè)備組成，它就像人的五官和神經(jīng)末梢一樣，可以查看物體的信息，感知外界的變化，因此感知層的功能是采集信息和識別物體。

網(wǎng)絡(luò)層主要由互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理中心和后臺云計算服務(wù)器等組成，相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦，其功能是信息傳遞以及信息處理。

應(yīng)用層解決的是信息處理和人機界面的問題，它是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口，它與行業(yè)的需求緊密結(jié)合，不同的行業(yè)有不同的應(yīng)用接口。這一層的主要功能是實現(xiàn)智能化的管理、應(yīng)用和服務(wù)。

3.2 關(guān)鍵技術(shù)

3.2.1 傳感器技術(shù)

傳感器是由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路組成的，能將被測信息轉(zhuǎn)換成可用信號輸出的器件或裝置。傳感器的分類方法有很多種，例如按照傳感器的被測量、用途、能量關(guān)系、輸出信號等進行分類。在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用方面，傳感器可分為普通傳感器和智能傳感器。兩者的區(qū)別在于智能傳感器帶有微處理器，不僅能采集信息，還能對信息進行處理和交換。傳感器是物聯(lián)網(wǎng)中不可缺少的信息采集手段，而且早已廣泛運用于科學(xué)和國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。

3.2.2 射頻識別技術(shù)

射頻識別技術(shù)（RFID）是一種利用射頻信號通過磁場進行信息傳遞從而識別物體信息的自動識別無線通信技術(shù)。一個完整的射頻識別系統(tǒng)由三部分組成：電子標(biāo)簽（Tag）、閱讀器（Reader）和天線（Antenna）。電子標(biāo)簽內(nèi)存有物體的信息，閱讀器能讀取信息，天線位于電子標(biāo)簽和閱讀器內(nèi)，用于發(fā)送和接受射頻信息。

RFID的工作原理為：當(dāng)電子標(biāo)簽進入閱讀器產(chǎn)生的磁場并收到閱讀器發(fā)出的射頻信號后，電子標(biāo)簽將內(nèi)部存儲的信息利用磁場傳遞給閱讀器，閱讀器讀取信息并解碼后，再將信息送至信息處理系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

3.2.3 無線傳感網(wǎng)

無線傳感網(wǎng)（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量傳感器通過無線通信的方式形成的一個自組織網(wǎng)絡(luò)，它是一個集成了監(jiān)測、控制、無線通信的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，與自組織網(wǎng)絡(luò)相比具有以下特點：（1）結(jié)點數(shù)量龐大，且大多結(jié)點是靜止的。（2）結(jié)點分布比較密集，容易出錯。（3）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化頻繁。（4）能量有限、通信、計算和存儲能力有限。

3.2.4 中間件技術(shù)

所謂的中間件是為了實現(xiàn)應(yīng)用環(huán)境或系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化以及它們之間的通信而建立的一個通用的平臺和接口。由于要實現(xiàn)不同應(yīng)用環(huán)境或系統(tǒng)間的通信，中間件必須對數(shù)據(jù)進行整合、過濾，因此中間件的主要作用是數(shù)據(jù)處理和信息交換。中間件有以下幾個特點：

（1）運用于多種硬件和操作平臺，能滿足大量應(yīng)用的需要。

（2）能提供跨網(wǎng)絡(luò)、硬件和操作平臺的交互。

（3）支持標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議的接口。中間件技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的運用，使得多個系統(tǒng)和多種技術(shù)之間的資源得以共享，最終，形成一個資源豐富、功能強大的服務(wù)系統(tǒng)。

4.我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景

2009年，溫總理提出”感知中國”，其后，物聯(lián)網(wǎng)又被十二五規(guī)劃列為七大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，我國對物聯(lián)網(wǎng)的重視程度已經(jīng)遠(yuǎn)超其他國家。在我國，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及面臨著很多問題：

（1）技術(shù)問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項綜合性的技術(shù)，而且很多技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一。

（2）安全問題。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用會對個人隱私造成極大威脅。

（3）體制問題。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的交叉性比較大，如果不能打破行業(yè)、地區(qū)、部門之間的壁壘，加快電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的三網(wǎng)融合進程，物聯(lián)網(wǎng)的普及將會相當(dāng)漫長。

盡管物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及受到很多限制，但我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度還是相當(dāng)迅速的，2011年，中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過了2500億元，2012年，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模達(dá)到3650億元，比上年增長38.6%，預(yù)計2015年將達(dá)到7500億元。總之，物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)前最具發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一，我國物聯(lián)網(wǎng)的潛在市場規(guī)模巨大，發(fā)展前景非常廣闊，未來物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈必將會成為發(fā)展我國經(jīng)濟的關(guān)鍵因素之一。

參考文獻

[1]劉強，崔莉，陳海明.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用[J].計算機科學(xué)，2010（06）.

[2]張新程.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)[M].人民郵電出版社.

[3]肖青.物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系介紹[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2012（6）.

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