物联网技术的优势
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物联网技术的优势范文第1篇
关键词：物联网技术；远程监控；生产运行管理平台
数字化油田是石油工程信息化的高级阶段，是信息化达到网络化、数字化、模型化和科学化的全新标志。石油工程作为一个跨学科、多专业相互配合的技术高度密集型行业，信息化一直伴随着工程行业的发展，并发挥着巨大的作用。近年来，通过应用驱动和技术研发创新引领的互动式发展，基于物联网技术的数字化建设，在石油工程数据采集、远程监测等领域得到广泛应用，本文针对石油工程生产运行与管理实际，拟基于物联网技术，通过构建集可视化、功能化、数字化钻井系统，以满足钻井日常生产运行、生产管理、生产监控、设备管理的需求。
1物联网基本内涵
国内对于物联网的概念是整合了美国的CPS（Cyber-Physical System）、欧盟的IOT（Internet of Things） 和日本的i-Japan的概念，但又不完全和哪一个相同。由于物联网本身与互联网、移动通讯网、传感网等有密切的关系，因此国内不同领域的专家针对物联网的思考出发点各异，事实上我国对物联网还没有一个精准和公认的定义。物联网体系架构大致有三个层次，底层是用来感知数据的感知层，第二层是数据传输的网络层，最上面则是内容应用层。随着“物联网”技术的发展与广泛应用，从工作办公到日常生活应用都与计算机技术和信息化有效结合，包括我们接触与使用的各种设施与物体以及物品，比如交通工具汽车，居住的楼房，出行必需的公路、铁路、机场，乃至手中的钥匙、手上戴的手表等等，只需要安装一个极小的感应芯片，就可以有效利用红外线感应、全球定位系统、激光扫描技术、无线网络信息系统或者射频技术，使之与互联网相连，进而利用能力超强的计算机群实现智能化管理。为有效整合企业的各类服务、降低重复工作的损耗，可以采用基于面向服务架构（SOA）的物联网企业应用框架，并能通过.Net平台和Java 平台两种技术实现。运用该框架、利用射频标识构建的物联网可以对企业各业务流程进行监控，并实现海量数据资源共享和高效利用，从而为企业资源整合提供了一种可行的解决方案。
2物联网技术特点、作用与应用
物联网的几个关键环节可归纳为“感知、传输、处理”，实现“及时、精确、全面地获取和处理信息，达到科学决策、降低成本、提高效率、保护环境、增强安全等目标”。其中，传感技术、嵌入式智能技术和网络、通信技术为物联网的l展和广泛应用奠定了基础。
2.1物联网技术的主要特点
物联网的主要特点体现在技术和应用层面上，主要包括：一是感知识别普适化。作为物联网的末梢，自动识别和传感网技术近年发展迅猛，应用广泛。从衣食住行中，仔细观察都能发现大量的感知技术的应用。无所不在的感知与识别将物理世界信息化，对传统上分离的物理世界和信息世界实现高度整合；二是异构设备互联化。硬件和软件平台千差万别，不同型号和类别的RFID标签、传感器、移动数据采集终端、手机、移动PC等实现网际间信息共享和融合；三是联网终端规模化，所有构成要件都作为网络终端纳入系统之中；四是管理调控智能化。物联网将大规模数据高效、可靠地组织起来，为上层行业应用提供智能的支撑平台；五是应用服务协同化，物联网技术覆盖生产运行与管理的各环节，可以有效提高企业整体信息化程度。
2.2物联网技术的作用
通过将物理对象与信息承载体无缝联接，实现虚拟和物理世界的一体化，使得物理对象积极参与业务流程（互动，通信，控制），通过对数据的大规模采集与集成智能运用，最终实现商业价值和社会价值。物联网是一种非常复杂，形式多样的系统技术。根据信息采集、传输、处理和应用的原则，可以把物联网分为感知层、网络层、管理服务层和应用层
3 运用物联网技术构建数字化生产运行管理平台
数字油田是实体油田的虚拟表示，能够汇集油田的自然和人文信息，人们可以对该虚拟体进行探查和互动。从技术架构上来看，运用物联网技术构建数字化钻井生产运行管理平台是一项涉及多学科的复杂的系统工程，需要信息通信技术、石油地质、石油工程、企业管理等有关专业，旨在更加广泛、及时、准确的进行信息采集；深化应用软件实施，更好的完成信息处理及应用，解决各种生产运行与管理问题；建立更为便捷的信息开放和共享平台，更好的实现信息间的互联互通，为生产运行管理提供便利。
3.1 数字化钻井生产运行管理平台
基于上述分析，笔者拟结合石油生产运行与管理实际，提出一种新的运用物联网技术构建数字化生产运行管理平台的实现方案。该系统主要利用数据传感技术、计算机软件开发、数字控制、计算机网络、系统集成及数据共享技术，开发建成集井场数据自动采集、数据加工分析、设备远程控制、远程视频监控及分析决策为一体的生产运行管理平台。
该系统完全遵循物联网技术的三层结构，在感知层中，利用安装在现场的传感设备及视频监控设备，将生产数据和视频图像实时采集并集中起来；在网络层，利用有线或无线通信网络将数据传送至数据中心服务器；在应用层，利用数据库、计算机软件开发、智能计算、云计算等技术对数据进行加工、分析、整理、，并以文字、报表、图形、图像等方式及时显示出来，实现远程监测、控制、辅助分析、生产决策等功能。按物联网分层原理，钻井生产运行管理平台由数据采集子系统、数据传输子系统和生产运行管理子系统三部分组成。
4 应用前景与展望
物联网技术本身不是一个全新的事物，它的核心在于应用创新。以物联网技术为基础，在构建生产运行管理平台应用包括条形码技术、GPS技术、管理软件等物联网范畴的技术过程中，要进一步深化理解“应用为王”思想，通过持续的应用创新，打造出业内领先的数字化生产运行管理平台。
参考文献：
[1]董h，浅谈新一代物联网在电子商务中的应用，条码与信息系统，2012
[2]胡亮，页岩气开发核心技术及开采装备概述，军民两用技术与产品，2014 （12）
物联网技术的优势范文第2篇
1.1物联网技术的简介
物联网技术是来源于互联网，人们通过发挥自身的主观能动性在其基础上进行了深入的研究，极大的加强其实用性和兼容性，通过感应装置的设计及使用实现物与物之间的连接，这样就可以帮助人们实现互联网技术下的有效控制。信息化的建设为物联网技术的发展与推广营造了较好的基础，同时也加强了智慧城市建设步伐。目前的城市交通规划、能源、交通等领域中，物联网技术也应用的非常普遍，并且极大程度的提高了人们的生活质量，这对于人类社会的发展而言是较大的突破。
1.2物联网技术的特征
互联网技术的合理运用是物联网技术的重要前提，离开了互联网，物联网技术的优势则无法显现出来。同样这种优势的体现也需要通过性能较好的感应装置来实现，这对于各地区城市的管道铺设、线路设计及规划而言都是非常实用的。在这些工程的设计和施工中，大量数据的采集及信息的反馈都需要互联网的支持才能实现。较强的信号识别系统也是非常重要的影响因素，在物联网技术的使用中，各种信号感应装置传达出的信息也是不同的，需要技术人员将这种识别系统进行有针对性的改进，较强的兼容性和感应能力都是非常重要的，这些对于其智能化优势的实现也是非常有利的。相较于其它技术而言，物联网技术对于智慧城市的建设更加有利，这种智能化的实现不仅表现在较强的数据反馈及信息的收集，同时也表现在互联网的覆盖下帮助人们更好的实现了对于城市的管理与构建。
2物联网技术在智慧城市建设中的应用
智慧城市最主要的特征就是智能，通过物联网技术的使用可以有效的控制及维护城市的秩序，确保各项事业的有序进行。其建设的目的是更好的为人们服务，在当前的城市化建设中表现的都非常的明显，主要表现在教育、经济、交通、医疗等领域，为人们的生产生活带来了较大的便捷。
2.1城市管理的智慧化
城市管理的智慧化对于政府职能的实现是非常有利的，并且可以通过物联网技术实现政务平台的构建，让市民及时的获取相关的信息，并积极的参与到监督管理工作中。物联网技术的使用下，对于政府兴建的基础工程的监督与监管也是非常有利的，通过有效的数据分析与信息的反馈，相关部门可以及时的进行监控，这样可以在一定程度上提高其质量管理的效率。在城市的安全管理中，物联网技术也发挥出了较强的作用，在突发事件的处理中，政府可以及时的采取措施进行救援与物资的输送，这种优势是其他技术无法比拟的，同时可以极大限度的降低人员及财产的伤亡，对于社会的和谐稳定是非常有利的。
2.2农业发展的智慧化
农业经济的发展会受到诸多因素的干扰，物联网技术下的农业发展可以通过相关的感应装置及时的进行数据的反馈，人们可以在这些数据的分析与指导下，有针对性的去解决和改进，这样可以更好的实现农业的稳定健康的发展。对于营林活动的开展而言也是非常有利的，大面积的监控管理有助于合理的开采与种植，这对于可持续发展的实现是非常有效的。
2.3医疗体系的智慧化
通过医疗体系的智慧化可以很好的改善各地区的就医问题，同时还可以及时的协调各医院的可用资源。可以通过专业的平台来进行药价的调控与管理，可以很好的约束和管理医药企业的生产与销售。
2.4交通规划的智慧化
交通规划的有效性对于缓解当前的交通压力是非常重要的，物联网技术的使用下可以帮助人们有效的实现路况的监控，这对于道路的疏通是非常有帮助的，同时也可以提高交通事故的处理效率。通过相关数据的分析，政府可以有计划性的进行路段的维修与修建，尽可能的为市民的出行营造较好的行车环境。
2.5教育智慧化
首先，可以让学校真正进入每一个家庭，建立网络学校、数字化课件、虚拟图书馆等，将教育资源进行充分整合、分享，推动教育普及。同时，还要加快再教育工程的建设，利用强大物联网进行多种形式的就业培训，真正实现教育资源共享的同时，推动学习型社会的建立。
2.6智慧旅游
旅游对于缓解人们的工作压力是非常有效的，但是目前的旅游现状是比较让人头疼的，节假日的人山人海极大的打消了人们出去旅游的念头，这不仅不利于旅游行业的发展，同时对于这些景点的维护和清理工作也造成了较大的压力。物联网技术下的智慧旅游可以更好的指引人们的旅游活动，及时的反馈各景区的天气、客流量及周边的住宿饮食等信息，就当前的应用现状而言其优势是比较突出的。
2.7智慧物流
在网络技术的带动下，当前的电子商务覆盖面积是比较大的，同时售出的产品能够很好的满足各种人群的需求，这对于物流行业的发展增加了较大的压力。在智慧物流的改进下，消费者可以享受到快捷的物流，这对于社会的经济增长与生活质量的提升都是大有帮助的。
2.8智慧电子商务
云计算、大数据的出现使现代电子商务更加信息化、智能化。智能终端设备的广泛普及，使网购、微商成为目前年轻一族主要的购物方式。各大电商、微商的竞争促使电子商务模式不断变化和发展。智慧电子商务将智能设备引入到电子商务中，提供智能检索、个性化推荐和定制服务等智能购物功能，极大地提升了用户购物的体验。
3总结
物联网技术的优势范文第3篇
［关键词］物联网；射频识别；epc；供应链
1 引 言
随着社会信息化、知识化、数字化的转变,企业运营模式正发生巨大的变革,协同合作成为企业界的主旋律,企业早已融入企业群体当中来参与市场竞争,与此同时供应链管理正成为许多企业或组织运用的战略方法,也为企业带来了巨大的竞争优势和市场机遇。
供应链由直接或间接地履行顾客需求的各方组成,包括制造商、供应商、运输商、仓储商、零售商以及顾客在内,各环节通过物流、信息流和资金流彼此相连,其所包含的功能有新产品开发、市场营销、生产营销、生产运作、分销、财务和客户服务等。供应链产生的价值为最终产品满足顾客的价值与满足顾客需求所付出的供应链成本之间的差额。供应链管理的目标是使供应链整体价值最大化,使供应链上的企业获得并保持稳定持久的竞争优势,以提高供应链的整体竞争力。
目前我国的供应链管理中存在很多问题,有诸多方面值得优化,例如，供应链各成员之间缺乏统一的信息平台,商品信息数据库缺乏统一规范的标准；供应链各环节中的服务效率低下,售后难以保障；企业间因信息交流匮乏和交流不畅而产生放大的“牛鞭效应”,增加了无谓的库存成本及相关费用；供应链运输环节中运输效率不高,可靠性和安全性难以保证等。然而,随着物联网技术的出现和应用,根本性地改变了供应链流程和管理手段,成为优化供应链管理的有效工具,为供应链管理发展带来了新的机遇。因此探讨和研究物联网在优化供应链管理中发挥的作用则显得尤为重要。
2 物联网概述
2.1 物联网概念及技术支撑
物联网的概念最早出现于比尔•盖茨1995年的《未来之路》一书,国际电信联盟于2005年在信息社会世界峰会上的《itu互联网报告2005：物联网》中正式提出了“物联网”的概念。
物联网目前较为公认的定义是：通过射频识别(rfid)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。在这个网络中,系统可以自动地、实时地对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。其本质就是利用射频识别技术对物品上的epc标签进行扫描和解读,通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。
射频识别技术是“通过射频信号识别目标对象并获取相关数据信息的一种非接触式的自动识别技术”。射频识别的距离比光学系统远,射频识别卡既可读出信息,又可写入数据,数据携带量大并难以伪造,具有智能化的特点。
产品电子代码(electronic product code,epc)采用一组代码来代表制造商及其产品,用另外一组数字来唯一标识单品。epc物品识别模型功能的实现主要由epc编码标准、epc标签、解读器、savant（神经网络软件)、对象名解析服务(object naming service，ons）以及物理标记语言(physical markup language，pml）六方面组成。(见下图)
epc物品识别模型图资料来源：现代物流信息跟踪技术研究进展综述。
物联网的网络结构主要可分为三个层次：一是以rfid、传感器、二维码为主的用于识别物体和采集信息的传感网络；二是通过现有的三网(互联网、广电网、通信网)来实现数据的传输和计算的传输网络；三是应用网络，即输入输出控制终端，它通过物联网与各行各业专业技术的深度融合，以及与行业需求相结合来实现行业的智能化管理。
2.2 我国物联网应用及发展现状
物联网技术在经济建设和社会发展中将得到更加广泛的应用，其应用领域包括智能家居、智能医疗、智能城市、智能环保、智能交通、智能物流、智能工业、智能农林业、智能教育等。物联网的存在，使我们生活周边的物品都有可能实现智能化，通过无线网络我们便可实现对这些智能物品的对话和控制，整个社会的运转效率将得以提高。
我国已将物联网产业的发展提到了国家战略高度，各地方政府也纷纷瞄准信息技术第三次浪潮的战略机遇，高度重视物联网产业的发展，并进行产业规划布局。例如深圳清华大学研究院与云浮市政府举行了协议签约仪式，将共同打造畜牧养殖物联网项目，这是国内首个将物联网技术应用于食品安全的项目；无锡大力发展传感网技术，已建“感知
3.2 物联网技术提高了供应链管理的可视性
通过对物联网技术的应用，大幅提高了供应链过程中的可视性，从制造商、供应商到分销商、零售商甚至顾客，均可以实现可视化操作。顾客对所购买商品信息准确了解，有效保证了消费者的知情权，同时还便于获得良好的售后服务；零售商通过对商品流动性分析，作出适当的订货决策和营销手段，不仅减少了库存浪费和相应成本，还便于零售商及时捕捉市场信息做好营销策略；分销商通过零售商的订货策略和营销策略，及时调整自己的库存情况，向供应商做出订货单，供应商也是如此向制造商提供订货单；制造商通过货物订单适时调整原材料库存和生产量，并通过物联网技术有效控制产品质量。整个供应链可视化的加大，使得“牛鞭效应”得以缓解，整体供应链价值增加。
3.3 物联网技术加快了企业信息自动化，实现了管理智能化
物联网技术的使用，使得企业之间、整个供应链环节间信息得以共享，使企业能有效整合其业务流程，提高对市场变化的快速反应能力。同时诸如库存管理、生产订单、配送路线优化、问题产品召回等问题都可以借助物联网技术及时优化处理，由物联网技术对供应链各环节的优化及其自动化智能化，使得企业人力成本、库存成本、运输成本等费用得以减少，决策更加合理科学，同时决策时间进一步缩短，增强了企业的市场竞争力，提高了供应链的管理效率。
4 结 论
物联网技术的全面应用是未来供应链的发展趋势，是供应链管理智能化的体现。物联网的兴起为供应链管理提供了良好的发展机遇。我国物联网技术在世界范围内有一定优势，但也存在着不少技术瓶颈，缺乏统一的规范标准，在企业应用范围上也有局限。这不仅需要政府对物联网产业的大力扶持，尽快完善物联网技术，做到人无我有，人有我优；同时也需要一大批企业放眼未来，及早将物联网技术用于提升企业竞争优势的战略决策当中。
物联网技术的优势范文第4篇
关键词 物联网 本科教育 教学设计
物联网技术的发展的发展，它将计算机技术、通信技术以及微电子技术作为基础，它利用射频技术、传感器、分布式计算、无线传输及实时数据交换等技术与互联网形成了一个物物通信的架构和系统。物联网作为第三次信息产业的发展趋势，受到了我国政府、教育、科研、产业界的高度重视，各高校相继申报和试行物联网专业，预示着物联网技术将成为未来发展的战略进程，为人们的生产、生活提供了广阔的发展前景，中国的物联网发展已进入了一个全新的、难得的高速发展时期。
与此同时，以计算机技术与网络技术为基础的物联网工程专业，也面临着如何建设物联网本科专业的严峻问题，从如何设置专业的培养方向，如何对培养的目标和课程教学体系建设，如何将学生的基本能力与社会发展需求相适应，本文将结合高校物联网专业的相关实际进行探讨，以期对相关决策者提供一定的参考与依据。
一、物联网技术的发展现状
物联网技术的发展与我国的信息化建设息息相关，任何一项技术的出现及发展都必须与其社会发展背景相适应。经过很长一段时间的发展，信息技术作为推动物联网技术发展的强力支撑，将伴随着通信技术、微电子技术的飞速发展而日益成为促进社会经济发展模式的新动力。中国互联网信息中心在每年的网络统计报告中指出，我国网民人数将近5亿，位居全球第一位，我国在无线射频技术、传感技术等领域的不断研究和实践，已初步形成了覆盖人与物的网络信息技术系统，为物联网技术与互联网的接入提供了延伸和扩展。
通过对人的分析，我们可以概括出物联网技术的所实现的功能。比如人是通过人的感觉器官来从外界获得刺激等信息，并通过人的神经系统来讲感知到的信息传递给大脑，大脑通过分析和处理，将感知的结果又通过神经系统传递给人的感官，通过感官的行为来作用于外界的事物。与此相同的是，物联网技术的实质就是通过多种技术来实现对外界的信息的获取，并传输给中央处理器，通过处理后将结构或指令传递给相关的电子设备或元器件，此项过程的完成是在计算、控制、通信、协调与自治中来实现对智能设备的管理与操作，从而实现对物的实时感知、动态反馈等。
二、物联网专业与课程体系建设关系研究
（一）物联网工程专业的设置必须与社会需求相适应
物联网技术的发展具有“新、长、专”的行业特点，它不仅涵盖更的新型技术，也与很多产业存在关联，因此，对其发展必须由技术领域展开，逐步实现物联网学科体系的全面深化和建设，在课堂体系设置上要根据社会、产业的发展需求，对课程体系的设计要结合国内外的先进的设置理念，十分审慎的规避风险，从而将“源学科”的专业优势发挥出来。
（二）对未来社会就业岗位及就业能力进行相适应
物联网工程专业不仅具有信息技术的特征，同时与工程技术紧密相关，对学科的分类与定位也是当前争论的焦点。我们知道，物联网技术的发展，主要依靠信息技术的传递来实现人、机、物的信息交换，从而将其归属于计算机学科比较合理。
（三）对物联网技术专业与计算机专业之间的融合
物联网技术是建立在计算机技术的基础之上，必然要与计算机技术的学科产生交叉和影响，因此，在对其专业设置时，要从学科关系上确立计算机专业的地位，并对教材建设、师资配备上保持一定的相适应。
三、物联网专业本科段的培养目标
制定合格的专业培养目标不仅关系到学生未来就业的成败，同时对于提升院校的教育教研水平至关重要。为此，物联网专业在培养目标上应该从以下几个方面着手。
（一）课程体系建设方面
物联网专业的课程设置必须遵循学生德、智、体、美全面发展的要求，在计算机技术、通信技术、软件技术等领域里培养扎实的基础，具备相应的职业道德，具备一定的工程技术理论知识，具备一定处理设计、集成、应用等一体化的技术能力。在课程开设方面要将高等数学、概率与数理统计、电路分析基础、场论与复变函数、高频电子技术、计算机语言程序设计技术、以及电磁场与电磁波、微波技术与天线等专业技术作为基础理论课程。
（二）实践实习是物联网技术专业建设中的重要环节
通过对电子电工实验室建设，为学生的实习与实操提供训练场地，物联网技术与工程技术具有紧密的联系，特别是软件课程设计、硬件课程实践，对各种电子技术、高频技术、以及通信原理技术都需要在其相应的实验室进行实践和操作，唯有此，才能为社会提供高水平、高能力的综合性技能型物联网人才。
（三）加强对物联网专业的师资建设
师资力量是关系到专业开设成败的重要方面，各高等院校在人才的引进与调度上要结合课程开设实际，特别是对于电子信息工程专业的高职称的人才应该作为物联网专业人才引进的重点。
总之，物联网专业的发展必将对国家的发展战略起到重要的推动作用，加强对物联网专业的学科建设，着眼于未来，将计算机技术、信息技术、传感器技术等学科的综合优势转化为提高学生的综合能力，为社会培养更多物联网人才。
参考文献：
[1]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育，2010（21）.
物联网技术的优势范文第5篇
关键词：物联网技术；气象灾害；监测预警
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）08-0263-03
Abstract： The Internet of things technology features and advantages of meteorological disaster monitoring and early warning of the perfect fit， the technology will be more widely used in the construction of meteorological disaster monitoring and early warning system. The IOT technology development and meteorological disasters of the main types， influence and characteristics are introduced. Analysis of IOT technology in meteorological disaster monitoring and early warning and prospects for the development of and use value， and puts forward the IOT technology in the construction of meteorological disaster monitoring and early warning system to solve the problem and need to break through the key technology.
Key words： Internet of things technology； meteorological disasters； monitoring and early warning
近年来，气象灾害及次生灾害给国民经济造成巨大损失。气象灾害监测预警的时效性和准确性对于有效防灾减灾起着至关重要的作用。物联网技术的广泛应用可以大大提高气象灾害监测预警的时效性和准确性。
物联网技术的特点是通过大量传感器及感知技术的应用获取监测信息，通过互联网进行实时传输，并对数据进行快速处理和分析。这些特点对于气象灾害监测预警体系的建立具有重要的应用价值。
1 物联网相关技术发展概况
物联网的关键性技术主要包括无线传感技术、无线射频识别技术和纳米技术[2]。随着新技术的发展和广泛应用，物联网的技术优势得到不断的提升，其关键技术也在不断发展。
1.1 无线传感技术
无线传感技术构成的无线传感器网络是远程自动获取信息的先进技术，其监测点的覆盖范围不受有线网络的限制，具有覆盖范围广的特点。其核心技术是传感器节点的定位技术，
典型的无线传感器网络定位技术有以下四种：1基于接收信号强度指示；2基于到达角度；3基于到达时间；4基于到达时间差。
1.2 无线射频识别技术
无线射频识别 （RFID）是一种利用无线射频识别技术识别目标对象并获取对象信息的技术，该技术具有稳定性强、识别速度快、识别效率高等特点。
无线射频识别技术通常由标签、耦合元件和芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，并通过读取器读取标签信息，最终通过天线在标签和读取器间传递射频信号。
1.3 纳米技术
纳米技术的特点在于使得体积越来越小的物体能够在物联网中进行交互和连接，该技术可以扩展物联网的使用范围，增强物联网的应用领域。对气象灾害的精细化监测具有一定的使用价值。
2 物联网技术在气象防灾减灾应用的必要性
2.1 气象灾害的主要类型、影响及特点
气象灾害种类多、分布地域广、发生频率高、造成损失重。我国每年由于气象灾害所造成的经济损失是3000-4000亿人民币，占GDP的1-3%。随着全球气候变化进一步加剧，灾害性天气引发的自然灾害呈现多发、频繁态势。各类气象灾害及次生灾害造成的损失和影响不断加重。
气象灾害一般包括暴雨、暴雪、雷暴、冰雹、干旱、洪涝等因素造成的灾害，以及由于暴雨、暴雪引起的山体滑坡、泥石流等次生灾害。这些灾害都可以借助物联网技术的应用，提前预报和预警，并在灾害发生时为指导救灾和转移人民群众提供准确及时地信息[3]。
2.2 物联网技术特点及优势
随着气象灾害发生的频率越来越高，发生的范围越来越广，造成的损失越来越大，原有的气象灾害监测预警方式暴露出诸多弊端，物联网的技术优势恰恰可以弥补这些弊端。 构建基于物联网技术的气象灾害动态监测系统，具有实时性强和远程监控能力，并且极大地降低了人力成本，同时大幅度提高监测信息的准确性[4] 。这些优势给有关部门科学应对气象灾害提供可靠的依据，同时为防灾减灾节省的宝贵的时间，尽可能地降低气象灾害造成的损失[5]。
2.3 物联网技术在气象灾害监测预警中的发展前景
2.3.1 利用物联网技术建立智能气象灾害监测网
目前有一种叫ZigBee的无线通信技术，其特点和优势对于建立智能气象观测网具有很强的现实意义。特点如下：
1）低功耗： ZigBee设备非常省电，仅靠两节5号电池就可以维持6个月到2年左右的使用时间，而目前使用的其它无线通信设备功耗都要远高于ZigBee设备。如此低的功耗对于气象灾害监测点往往建在极端恶劣且没有供电设施的地区显得尤为重要。
2）时延短： ZigBee设备的通信时延是30ms，休眠激活的时延是15ms。如此短的时延即提高了通信的实时性，又提高了通信的可靠性。这非常符合智能气象观测网的技术要求。 为大幅提高智能气象观测网的通信质量提供了基础。
3）网络容量大：一个区域内可以同时存在最多100个ZigBee网络， 而一个Zigbee网络最多可以容纳255个设备。如此大的网络容量可以增强气象灾害监测点的密度，为灾害监测的精细化奠定了基础。
4）低成本： ZigBee模块的初始成本在50元人民币左右，估计随着ZigBee技术的不断成熟，其成本还有很大的降幅空间。
5）安全可靠： ZigBee技术采用了双向确认的数据传输模式， 每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息。如果传输过程中接受方没有确认，发送方将启动重新发送，直至发送成功。同时支持鉴权和认证， 采用了AES-128的加密算法。
综合以上技术优势和特点，构建基于ZigBee技术的智能气象灾害监测网将成为目前的最佳选择[6]。气象灾害监测站点分布地域广、密度大、大部分地区属于没有供电设施的无人区或者电力设施落后的乡村和山区，并且气象观测数据形成的报文比较小，易于传输。因此，ZigBee无线通信技术完全符合智能气象灾害监测网的要求。
智能气象灾害监测网点由一个主控制器和若干个传感功能节点，主控制器和传感功能节点的距离在10米至100米之间。传感功能节点（RFD）包括温度传感器、气压传感器、雨量传感器等。智能气象灾害监测网拓扑图如图1。
每次观测采集数据时，由主控制器呼叫传感设备建立连接，传感设备将采集到的数据发送至主控制器，主控制器汇集数据，通过科学的算法得到精确的数据，再由主控制器通过现有通讯手段将数据传送至信息中心或者应急指挥中心。
2.3.2 利用物联网技术建立气象灾害信息立体获取体系
物联网技术在气象灾害监测预警，灾害应急救助方面具有重要应用价值。气象部门应该加大相关技术及应用研究，通过科学引导、统筹规划，推动气象灾害监测预警信息平台建设，建立一体化的灾害信息立体获取体系和统一指挥协调机制，提供强大的技术支持[7]。
3 基于物联网的气象灾害动态监测系统架构
气象灾害动态监测系统主要由智能观测系统、数据传输系统、智能数据处理系统、预警信息系统等四个子系统组成。（图2）
3.1 智能观测系统
智能观测系统充分利用物联网技术和设备，构建气象智能观测网，解决地面气象观测自动站实时观测数据异常和缺测，提高实时观测数据的时效性、准确性和可用性，进而大幅提高采集数据的质量，实现观测精细化。并且可以根据实际需要进行远程控制和设备自检，提高自动站设备的稳定性，为气象灾害监测预警服务提供数据支撑。
3.2 数据传输系统
数据传输系统主要利用GMS、CDMA和气象卫星等网络，建立观测网站点与网络中心之间的信息传输，确保数据的安全、可靠和畅通。前端气象灾害监测可采用ZigBee无线传输技术组网并将传感信息互联上传，物联网网关设备将采集信息进行收集并通过3G、WLAN、北斗等通讯接口回传至网络中心。
3.3 智能数据处理系统
数据处理系统对前端传感设备采集的数据进行汇总分析，并通过专用的数据处理软件和特定的数据计算方法对实现监测数据进行智能分析，自动生成特定格式的灾情报文。最终发送给预警信息平台。
3.4 预警信息系统
根据实时数据自动预判灾害预警，及时会商，并利用现有自动化的网络通讯方式进行信息联动，确保政府和人民群众及时获得灾害预警信息。
4 结论
随着RFID技术、ZigBee技术、传感技术、纳米技术、无线通信技术等物联网及相关技术的快速发展，物联网在气象灾害监测预警体系中的应用将越来越广泛。气象灾害监测预警体系的可靠性、稳定性、实时性、准确性将得到大幅的提升。气象和有关部门可以通过物联网随时随地获知当前和未来一段时间的气象灾害预警信息。对提高灾害预警和防灾减灾提供了更为有效的技术保障，大大提高气象部门的精细化服务水平，为国家和人民群众减少或降低由于气象灾害带来的生命和经济损失。
参考文献：
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