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物联网的技术应用

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物联网的技术应用

物联网的技术应用范文第1篇

(赤峰学院 远程教育学院,内蒙古 赤峰 024000)

摘 要:物联网,顾名思义,就是实现物物相联的网络.物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,是未来一片浩瀚的蓝海,它为人类创造一个“智慧的地球”.物联网的出现,为人们的生产、生活、工作提供了方便、快捷、高效的方式,使人们走进了智能化的时代.本文就物联网的概念、产生和发展做一下简要的介绍,并阐述物联网的技术组成和应用,并展望未来的物联网的发展.

关键词 :物联网;智能;感知

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1673-260X(2015)08-0026-03

1 什么是物联网

所谓物联网,即是实现物物相联的互联网络,通过射频识别装置、传感器等信息传感设备,按约定的协议把任何物体与互联网相连,进行信息交换与通信,以实现智慧化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络.物联网通过各种信息传感设备与智能通讯系统把全球范围内的物理物体、信息技术系统和人有机的连接起来,它像“人脑”一样,通过对数据采集、分析、预测,来及时、准确、全面、有效地感知和管理物理世界.

2 物联网的产生与发展

1995年,比尔盖茨提出物联网,但在当时没有引起关注,在2005年,国际电信联盟正式提出了物联网这个概念,在2009年,温总理提出了“感知中国”的发展战略,物联网得到了快速发展.

物联网在国外被看成是“危机时代的救世主”,许多发达国家将发展物联网作为新的经济增长点,正在投入大量资金研究和发展物联网.中国早在1999年开始物联网的研究,目前,我国的物联网产业和技术都处于初级阶段,物联网整个产业模式还没有彻底形成,但未来的发展趋势是令人振奋的,未来的产业空间是巨大的.

3 物联网的技术组成

物联网要在人和物、物和物之间进行信息交流,它所涉及的技术更广泛,主要包括:感知前端技术、感知终端技术、数据通信技术、云计算技术等等.

3.1 感知前端技术

在物联网体系中,负责感知和获取物体状态信息和对物体进行操控的前端技术占有重要地位,主要包括:各类传感器、射频识别标签RFID、微机电系统等等.

射频识别技术是21世纪最有发展前途的信息技术之一,已得到全球业界的高度重视.射频识别技术是20世纪90年代兴起并逐步走向成熟的一种自动识别技术,是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别的目的.在物联网中,存在着个体识别技术,在计算机网络中,人体识是用IP地址,而在物联网中,个体识别则是射频识别技术.射频识别技术是当前最重要的识别技术之一,是一种利用无线射频识别目标对象并获取相关信息的技术.它的硬件设备包括电子标签和识读器.当电子标签通过识读器产生射频区域时,识读器发出询问信号并向电子标签提供电磁能量,电子标签获得能量后向识读器返回芯片内存存储的数据信息,从而达到快速识别物品的目的.与传统的条形码相比,条形码只能识别一类物品,而射频识别技术则可做到“一物一码”,能对每一个物品进行识别,被认为将会最终取代现今应用比较广泛的条形码,是物品标识的最有效方法.射频识别技术具有快速读写、距离远、可以跟踪管理等优点,是21世纪最有发展前途的信息技术之一.

传感器:在物联网中,要获取实时信息,如温度、湿度、运动等,以及其他各类物理的、物学的变化等信息时需要使用传感器.它是感知各种实时信息的部件.主要包括物理传感器和化学传感器.视频传感器是当前应用比较广泛的传感器.摄像头的核心部件就是视频传感器,它负责收集视频和图像信息.

微机电系统是建立在微米和纳米基础上,对其材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术,是一种能够获取信息,并对其处理和执行的微型系统.微机电系统技术的发展开辟了一个全新的技术领域,有十分广阔的应用前景.经过几十年的发展,微机电系统已成为世界瞩目的重大科技领域之一,它未来的发展趋势将向微细化、集成化、多元化和产业化发展.

3.2 数据传输技术

物联网的数据传输技术主要是无线通信网络和下一代互联网技术.无线通信技术主要包括Wifi技术、蓝牙技术、gps技术等.目前,我国的无线通信技术已经覆盖城乡,从繁华的城市到偏僻的农村,从海岛到山峰,到处都有无线网络.无线网络是实现物联网必不可少的技术设施,物联网中的信息随时随地通过无线通信网络传出去.再者,当前以IPV4为主体的互联网络,无论是地址容量还是数据传输方面都不能满足物联网的需求,下一代互联网将以IPV6为主,将能满足物联网的需求,可以为世界上万事万物分配IP地址,同时能够快速传输海量数据,是物联网最适宜的数据传输方式.

3.3 感知终端技术

物联网的感知前端负责实时收集数据,将数据传到数据处理中心,数据处理中心将把数据处理产生的信息或者决策提供给用户.当信息提供给用户时就需要通过感知终端设备,主要包括个人计算机、个人数字助理、3G手机等等.

3.4 智能化处理技术

物联网通过感知前端获取信息后,并将信息交给数据处理中心,面对庞大的信息量,如果采用人工处理是非常耗费精力和脑力的,所以物联网中心还应担负起数据处理的责任,这就是网络的智能化.智能化需要应用一些前沿的理论和技术,主要包括统计学、人工神经网络、图像处理、模式识别等.统计学主要应用概率建立数学模型,从而对收集的数据进行分析、总结和推断,它成为物联网智能化的天然工具.人工神经网络是模拟生物大脑的结构和功能而构成的一种信息处理系统.虽然人工神经网络目前还不成熟,但其在智能化的应用前景广阔.图像处理是通过计算机将图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理方法和技术.模式识别是对表征事物或现象的各种形的信息进行处理和分析,以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程,是信息科和人工智能的重要组成部分.随着计算机网络和物联网的迅速发展,无处不在的计算、无处不在的智能将深入我们工作和生活的方方面面.

3.5 云计算

云计算就是网络中一个比较新的概念.所谓云计算就是通过网上的数据中心,实现计算机上的各种应用与服务.它的主要原理通过使计算分布在大量的分布计算机上,而非本地计算机或远程服务器,企业数据中心的运行将更与互联网相似.它描述了一种可以通过互联网进行访问的可扩展程序,具有强大的计算功能和智能化,并且具有高可靠性和高可用性的特点.云计算迎合了物联网的高端服务需求,物联网中的海量的数据处理适合采用云计算模式进行,使得物联网中的数据以亿计的各类物品的实时动态管理变为可能.

4 物联网的应用

物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,实现了物物相连.在物联网中,存在着超强的中心计算机群,能够对各种信息资源进行整合,以达到“智慧”状态,提高资源的利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系.主要应用如下:

4.1 智能家庭

智能家庭是以住宅为平台,利用综合布线技术,网络通信技术、安全防范技术,自动控制技术、音视频技术将家居生活相关的设施集成,构建有效的住宅设施,与家庭日程事务的管理系统,提升家居的安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境.目前,3G网络的出现,为智能家庭服务构建了网络基础,未来,三网融合(电信网、广播电视网和计算机网络)是智能家庭的发展方向,相信智能家庭在三网融合后进入一个快速发展的时期,智能家庭技术也将更加智能化,更加人性化,智能家庭在未来的发展前途必是一片光明.

4.2 智能医疗

健康和医疗是百姓息息相关的问题,是关系民众生老病死的大事,推动医疗领域信息化,打造高效、便捷、以人为本的医疗服务体系,已成为政府和医疗单位共同努力的方向.目前,IBM提出了智能医疗解决方案,通过信息技术打造现代医疗服务体系.我国的医疗保健体系远远不能满足经济社会发展的需求,因此需建立健全的医疗体系,在实际需求和2009年“感知中国”的政策下,智能医疗体系的开发已成为时代的必然.

4.3 智能物流

智能物流是在智能交通系统和相关信息技术的基础上,以电子商务方式动作的现代物流体系.物流活动是人类最基本的社会经济活动之一,智能物流是信息化及物联网在传统物流业应用的产物.

4.4 智能电网

电能是人类使用最普遍、最直接的能源形式,为人类生产、生活提供动力.为了使电网更安全更经济、更高效的运行,出现了智能电网.智能电网是以物理电网为基础,将现代先进的传感器技术、通信技术、信息技术、计算机技主和控制技术与物理电网高度集成而成的新型电网,是物联网技术在电网行业的应用产物.相信在不久的将来,电网能够实现“自我检测”,自动查找故障,自动排除故障,自组网络.智能电网的普及指日可待,智能电力技术飞入百姓家庭将不再遥远.

4.5 智能工厂

物联网使信息和生产无缝连接,只要具备互联网条件,哪怕是人在千里之外,也能通过电脑或是手机对工厂进行控制和操作,从而实现了工厂的智能化.最近,瑞士的一家公司已经开发出无线网络适配器,该系统包括超声波液位计、流量计和温度传感器构成,用于测量和传递区域热量网络的实时热量情况,以实现对工厂的智能化控制.

4.6 智能建筑

智能建筑是指以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境.近几年来,随着信息产业的高速发展,智能大厦在世界范围内雨后春笋般地发展起来.智能化应用于建筑中,目的在于提供信息化、节能性和管理的高效,以满足使用者的舒适性、方便性,建筑的节能性、管理的高效性和快捷的信息化服务等等.

4.7 智能城市

智慧城市是新一代信息技术支撑、知识社会下一代创新环境下的城市形态.当前,中国各地正在通过“两化融合”、“应用示范”、“宽带城市”等战略部署,积极利用物联网、云计算等最新技术,推进智慧城市建设.随着城市化信息进程的推时,智能城市不再是一个梦想,它已开始步入我们的生活.2012年4月,北京、杭州、西安、武汉、宁波共同入选中国工程院确立的“中国智慧城市”试点城市名单.

4.8 其他产业应用

物联网正在悄然地走进我们的生活.物联网技术除了在家居、医疗、物流、、电网应用外,还应用于其他产业上.主要表现在:摄像头的应用、不停车系统的出现、3G手机的使用、移动支付业务的出现、上海世界博览会的“手机票”、水环境监测等等.还有一些公司正在研制和开发智能戒指、智能眼镜、智能手套、智能手表等可穿戴设备,这使得物联网的应用更加广泛.

目前,物联网的发展还处于初级阶段,全面普及还需要一个漫长的过程,需要克服各种问题,比如技术研发、产品推广等等.虽然,物联网的发展前景是美好的,但是在技术创新、规划管理、产业融合、推广应用、个人信息安全和隐私保护等问题上还需制定和完善一系列相应的配套政策和措施,来更好地保证物联网的普及和发展.

参考文献:

(1)刘海涛.物联网技术应用[M].北京:机械工业出版社,2011.

物联网的技术应用范文第2篇

关键词:物联网;智能电网;智能巡检;智能用电

1引言

随着互联网技术以及无线传感技术的飞速发展,物联网技术成为新一代技术引擎,受到政府、科研单位越来越多重视,通过以物联网为主的信息技术与其他产业相互融合,实现经济可持续增长。而随着国家经济形势的发展,用电需求持续增加,如何优化能源结构以实现可持续发展成为电力工业研究的热点,智能电网凭借高效特性成为电力工业应对未来挑战的选择。物联网与智能电网作为目前高新技术产业,已经上升到国家战略,物联网技术凭借其强大的信息分析、处理能力,极大推动智能电网技术发展,因此,把物联网技术与智能电网技术深度融合,可以全方位提升智能电网信息感知深度,实现电网智能化管理。

2物联网与智能电网概念

2.1物联网概念

国际电信联盟最先正式提出物联网(InternetofThings)的概念。该联盟认为,物联网是互联网应用的一种拓展,是物与物相连的互联网;而本质上,物联网是物理世界和网络信息世界融合的产物[1]。随后,欧洲联盟在《TheInternetofThingsin2020》中提出:物联网技术是通过RFID(射频识别技术)、传感器技术、智能定位技术等互联网传输手段,获得客观物体的相应信息,以方便对这些标识性个体信息在全球网络范围内实现智能化的识别管理[2]。

2.2智能电网概念

2008年,中美在可再生清洁能源会议上首次提出"SmartGrid"概念。2009年,国家电网公司在国内提出“坚强智能电网”的理论。该理论认为,坚强智能电网是以各级电网协调发展的坚强网架为基础,以特高压电网为骨干,以通信信息平台为支撑,具有自动化、信息化、互动化的特征,坚强智能电网涵盖了电网系统中发电、变电、输电、用电等各个环节,覆盖了所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合,具备经济高效、清洁环保、坚强可靠、友好互动和透明开放内涵的现代电网[3-5]。

3物联网技术在智能电网中体系架构

通信技术是制约当前智能电网技术发展的关键,物联网作为智能电网的传输网络,在面向智能电网的体系架构上分为三层:感知层、传输层、应用层。具体结构如图1所示。通过将物联网技术植入智能电网平台,实现智能电网的智能输电、智能变电、智能配电、智能用电。

3.1面向智能电网的感知层

物联网面向智能电网的感知层主要包涵控制子层和通信延伸子层。在控制子层,主要通过智能传感器、Rubee、无线射频识别(RFID)芯片、智能采集设备、电子代码(EPC)等手段,对智能电网关键环节的电量信号、非电量信号进行采集。通信延伸子层则是通过WI-FI无线保真技术、无线自组织网络(Ad-hoc)、超宽带(UWB)、近场通信(NFC)、Zigbee等通信手段把物理实体链接到网络层和应用层[1,6]。物联网面向智能电网的感知层实际上是对"物"的识别技术。

3.2面向智能电网的传输层

以电力光纤网为主的传输层又称为网络层,该层属于中间层,用来接收来自感知层的信息,并在一定范围内通过电力通信网来传递这些数据信息。为了安全可靠、实时性的传递电网数据信息,电力系统需要构建局部电力通信网,并在大范围内依托公共电信网,以实现在全社会范围传递数据。无线传感器网络(WSN)凭借其设置灵活,可以与互联网进行无线或有线连接的优点[7],成为构建电力通信网的一种新的发展趋势。无线传感器网络是分布式传感网络,由大量小型传感器节点构成,每个节点除了收集处理本地信息,还会对其他节点信息进行管理、融合。在无线传感器网络中,ZigBee技术是新兴的无线通信技术。凭借其近距离、低成本、低功耗、高容量、高安全、短时延的优点,ZigBee技术已开始应用于创建智能电网的局部电力通信网。在电力通信网中,感知层中的智能传感器对电网关键状态、信息进行采集,采集到的信息在本地节点进一步融合,随后,融合后数据在网络中传输,并由无线收发器完成数据的接收。具体结构如图2所示。物联网面向智能电网的应用层是以GIS(ge-ographicinformationsystem)数据、结构数据、非结构数据、实时数据等构成的电力综合信息平台为基础,搭建面向用户的各种电力应用平台。针对智能发电、智能输电、智能配电、智能调度、智能用电等不同的应用方向,有不同的应用内容。比如在智能输电环节中,通过对导线状态分析、气象条件分析、杆塔状态分析,实现对输电设备预警诊断和实时监控,以确保电力安全运行;在智能配电环节中,通过物联网技术对配电网小电流故障进行定位、有效隔离、重构,以实现配电自动化。在智能用电环节中,通过智能电表准确预测用户负荷需求,实现电网与用户的双向互动。在能量储存方面,引入电动汽车实现能量储存,并以Web为中心实现可互操作通信以及云计算。

4物联网技术在智能电网中关键应用

物联网技术在坚强智能电网中具有广阔的发展空间,建设坚强智能电网,不仅要对传统电网进行升级改造,而且要使用户、电网、电厂三者间互动,通过提高电网信息化水平,促进电网自动化、互动化、信息化建设。

4.1在智能配电巡检系统中的应用

在智能电网配电环节,配电设备数量众多、分布广泛,因此对配电设备巡检提出更多更高要求,基于GIS(地理信息系统)和RFID(射频识别技术)的智能配电巡检系统是物联网技术在智能电网中重要研究方向之一。将配电网中开关站、架空线路、配电室、分支箱、环网柜分成五个单元,每个单元安装若干电子标签,电子标签选择中频段无源只读式标签,该标签通过二进制编码对配电设备进行唯一标识。采集器(手持式智能终端)采集到配电设备RFID电子标签上设备履历、设备标识、设备台账及状态信息后,直接上传检查结果至服务器。智能配电巡检系统网络架构如图3所示。基于物联网RFID及GIS技术的智能巡检系统能够通过电子地图实现杆塔管理、利用GPS信号自动定位杆塔、可在地图上计算任意两点间实际距离、记录缺陷并实现无线数据同步。相较于传统的巡检系统,基于物联网技术的新型巡检系统能更有利于变电设备精细化管理、有效避免漏检、漏巡,提高了电网巡检系统的工作效率。

4.2在智能用电系统中的应用

基于物联网技术的智能电网,有效整合了电力资源,提高了电力信息化水平。而智能用电系统是坚强智能电网在用户侧的体现。目前,智能电网用户侧通常包括传统型居民用户、工业大用户、新型电动汽车充电系统等用户。传统用户、新型用户的具体需求由公共互联网传输至95598第2期王金鹏等:物联网技术在智能电网中应用研究35电力互动网站,而用户定制服务由电力主站通过电力通信网发送至用户侧。智能用电系统网络结构如图4所示。针对传统型用户,通过智能电表方便用户了解用电信息,用户根据分时电价信息,及时调整自己的用电模式。同时,电力公司可在线监测异常用电情况,实时监测电网状态,实现电网与用户双向交互。对于电动汽车充电系统等新型用户,首先在电动汽车电池中安装RFID电子标签,当电动汽车进入充电站,安装在充电站的采集器会首先检测电池电量情况,并及时反馈给调度中心,调度中心通过电力通信网将充电车位及行驶路线发送至车主,提供车主最优选择。物联网技术的应用使电动车充电系统更加高效。

5结论

随着电网规模不断扩大,以及用户对电力服务质量要求的逐渐提高,电网正面临前所未有的挑战。将物联网技术应用到电网的发电、输电、配电、用电、调度等环节,有利于电网进一步整合电力资源,提升电网监测、预警能力,从而改善电网的信息安全,同时也极大推动了电网的信息化建设、智能化建设,有利于实现电网可持续发展。

参考文献:

[1]何杰.输变电设备物联网关键技术研究[D].长沙:湖南大学,2013.

[2]黄迪.物联网的应用和发展研究[D].北京:北京邮电大学,2011.

[3]刘振亚.智能电网技术[M].北京:中国电力出版社,2010.

[4]2009特高压输电技术国际会议情况介绍.

[5]柯斌.智能终端在智能变电站中的应用[D].上海:上海交通大学,2011.

[6]胡雯,孙云莲,杨成月,张翔.基于物联网的智能电网信息化建设研究[J].电力信息化,2013,11(4):87-90.

物联网的技术应用范文第3篇

关键词:卷烟物流;物联网技术;智能管理

一、物联网技术的内涵

物联网技术指的是“物与物之间的相互联通技术”,其基于的本质和核心仍然是“互联网技术”,只是在该基础上进行了一定程度上的扩展,以此来实现任何物品与物品之间的信息交换及传递。物联网技术是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统(GPS)、激光扫描器等信息化传感设备,按约定的协议,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。

二、卷烟物流管理发展现状

(一)卷烟物流信息采集

就现实情况而言,卷烟物流管理工作中的信息采集工作尚不完善。传统的卷烟物流中,智能化程度较低,对于其信息采集的并不完整,这会在一定程度上导致信息的失真,对后续工作也会产生不良的影响。

(二)卷烟物流跟踪工作不到位

物流跟踪是物流管理中的重要一环,其发展情况影响着整体物流管理的效率和水平,现实条件下物流跟踪工作中也存在着一些问题。1.分拣智能化欠缺,效率低下分拣是物流管理中的重要环节,对其的准确性程度有着很高的要求标准,智能化分拣的应用是十分有必要的,但就现实情况而言,不少的卷烟物流企业是通过雇佣人工,进行人工分拣来完成该环节的具体工作的,智能化分拣的应用范围并不广泛,人工分拣的工作效率远比不上智能化的速度,同时人工分拣出错率会偏高一些,毕竟人的集中力并不能与长时间工作相匹配,这样便大大降低了分拣环节的工作效率,除此之外,雇佣人工劳动也会形成较高的投入成本,从整体上增多了管理成本,却难以达到较高的管理效率。2.配送效率欠佳在配送环节中,由于缺乏对配送对象信息的准确性把握,导致配送效率降低,此环节对定位、追踪系统的信息化程度要求较高。

(三)卷烟物流信息传送系统不完善

就传统卷烟物流管理工作来看,对于信息传送系统的建构并不完善,缺乏智能化的传送渠道,难以完成准确化的信息传送工作,对卷烟物流的管理工作提出了巨大的挑战。

(四)卷烟物流信息不及时

由于缺乏智能化的物流技术,物联网技术应用不彻底,导致卷烟物流信息不及时,不能及时满足消费者对于防伪等工作的验证,影响着物流管理的效率。

三、物联网技术在卷烟物流管理中的应用措施

(一)切实应用射频识别技术,做好识别工作

射频识别技术(RFID)在卷烟物流中的作用巨大。在物流初级工作中,涉及了卷烟的仓储和库存环节的具体工作,可以通过作用RFID技术,对卷烟的相关数据进行识别以获取准确有效的信息,保证卷烟的质量,打码到条是RFID技术在烟草物流中的一个具体应用,通过运用打码技术,可以及时、全面的采集卷烟生产经营的实物数据,实现对卷烟产品的物流跟踪和全程管理,由此可以使卷烟的供应链实现商流、物流、信息的全面整合。除此之外也可以通过运用二维码技术进行卷烟扫描,实现烟草配送的精准化。

(二)充分应用全球定位系统技术,做好物流输送工作

全球定位系统技术在日常生活中的应用越来越广泛,其对于卷烟物流输送工作有着极大的现实性意义。通过应用GPS技术,获得准确的定位信息,从而实现实时跟踪、在途查询、综合分析和在途异常安全报警等功能。除此之外,管理人员可以了解运输车辆的地理位置、当前运行速度等情况,对车载装置进行远程操作,从而在一定程度上保障了物流输送工作的安全性,通过综合运用GPS、GIS、扫描技术等,及时过去物流在途的消息,同时,如果在途中出现了隐患问题,可以及时给予提醒警报,以做出相应的应对措施。

四、物联网技术在卷烟物流管理中应用的优越性

(一)加快了物流的信息化和智能化进程

物联网技术是对互联网技术的应用延伸,将物联网技术应用到卷烟物流管理中,很大程度上加快了物流的信息化及智能化进程,便于及时进行识别、追踪和监督等工作,一定程度上避免了物流信息的失真,从而提高了工作的准确性,同时通过物联网技术的应用,对于其管理流程也有了优化。

(二)提高了物流管理工作的效率,降低了工作成本

通过应用物联网技术,保障了卷烟信息的准确性、输送的安全性,克服了传统物流行业的弊端,极大地提高了物流管理工作的效率,同时通过该技术的应用,减少了人工投入,降低了人工成本,从而大幅度降低了整体卷烟物流管理的工作成本。

(三)提升了物流企业的竞争力

伴随着互联网技术的发展,物联网技术也在不断地改进和发展,其应用必然是大势所趋,在应用物联网技术之后,物流管理工作取得了极大的成效,这对于该技术的推广发挥了一定程度的作用,以此,物流行业的活力会被大大激发,物流相关企业的竞争力也会大大提升,从而带动整体经济链的发展。

结语

物联网技术在卷烟物流管理中的应用具有极强的现实意义,物联网技术的发展极大地推进了智能化物流管理的发展,正确把握物联网技术的应用,会在很大程度上推动现代整体物流行业领悟的发展。

参考文献:

物联网的技术应用范文第4篇

一、物联网概述

1.物联网概念

物联网是通过运用物品把它和互联网相结合,从而实施智能化的管理、定位、识别与监控的网络,同时通过激光扫描器、全球定位系统与红外感应器等信息传感设备实现通讯与交换。它的核心是互联网,但是结果却已经扩散到商品之间的互换。

2.物联网的发展历程

在1999年,物联网这个概念第一次被提出。物联网是依靠互联网技术运用无线设备与射频设别技术,从而形成一个能够让全世界的商品在互联网上能够达到实时共享的网路。在2003年,美国的权威杂志《技术评论》表示在未来的生活中物联网将会是改变我们生活习惯的十大技术的第一位。在2005年国际电信联盟就发表了物联网的相关报告,在报告中表示出物联网大时代的到来,在全世界各地的商品都能够通过网上交易平台实现交换。通过依靠互联网技术,物联网也将会成为未来商品交易的主要方式之一。在中国也出现了许多成功运用物联网技术实现人工智能化的典型,例如上海的浦东机场与上海的世博会。

二、物联网关键技术

首先物联网需要运用特定的识别系统对物品的相关属性进行鉴定,其次应该把相关物品的数据信息通过互联网上传的网上,最有通过中央信息处理系统把传输进去的网络信息进行处理与公布,从而实现信息的共享。在当前物联网使用的主要技术包括:智能嵌入、云计算、IPv6、传感技术等。

1.IPv6

因为互联网的不断成熟,互联网的IPv4地址已经达到了顶峰,IPv6必定会在未来取代IPv4。当期IPv4只有32位的地址远远不能够到达当前会联网用户的需求,而孕育而生的IPv6具有128位地址,这样就能够促使世界上的任何一样物品都能够拥有自己的IP。在当前想要快速发展物联网就需要让每一件商品都具有自己的IP地址,因此IPv6的运用必将成为物联网实现迅猛增长的基础。

2.RFID

运用射频识别RFID能够通过无线射频识别出相应的物品信息。射频识别可以识别出很小的物品的相应信息,同时通过对实体的分辨,可以迅速的在没有触摸商品的情况下了解到商品的相关信息。RFID能够大面积的识自动识别商品的相关属性,但是RFID运用的技术也有相应的不同,比如适用领域、技术特点与工作原理都制定出了不同的标准。

3.云计算

云计算被一些专业人士叫做计算资源池,它能够对海量的信息实现快速的处理,它是发展物联网的关键。由于物联网需要随时随地及时的对相关采集的数据进行更新与添加,这样就需要一个能够大量存储信息的平台实现,通过云计算就能够实现海量数据的管理。

4.传感技术

计算机技术、通信技术、传感技术是信息技术的三大核心。传感技术通过传感器、信息的识别与处理对相关物品实现检测与数据录入。同时运用其相关的传感器对一些感官达到信息录入与处理的要求。

5.智能嵌入

把信息处理器嵌于应用系统,运用Internet让整个系统固化。这样就能够节约许多的时间,但能够快速的让信息实现共享。这样就能够让计算机技术与网络技术实现实时同步的进行信息的高速传递。

三、物联网技术在铁路运输中的应用

在铁路运输中实现物联网的全覆盖能够对铁路运输与维护起到高效的作用。它能够在铁路行车调度管理、机车和轮对检修信息管理系统、铁路货运物流信息化系统与智能化检票系统中实现

1.智能化售检票系统

智能化售票系统在中国已经实现了大规模的使用。乘客可以使用自动售票机进行铁路购票。在乘客进站时检票员运用小型识读器识别读取RFID电子标签,以此来识别乘客购买的车票是否与购票信息相符,这样不但能够大大提高铁路人员的工作效率,还能够节省旅客进出车站的时间,从而使车站可以快速运转。

2.铁路机车车辆智能化识别系统

地面独立识别设备、车身或者底部的识别标签、复示设备与数据集中管理这五个部分构成了铁路机车车辆智能化识别系统。地面独立识别设备是由四个部分组成,其设置需要通过各个站点的一系列的处理来实现信息的管理。在货物运输车上安装电子标签就能够迅速的对车辆的相关信息进行识别。这样在物联网时代就能够让货物的信息实现实时的了解与共享。

3.铁路行车调度管理

物联网在铁路行车调度管理中只要是通过对车厢的管理来实现。它能够对铁路的速度检测与信号的升级起到关键的作用。在每一个车厢上安装一个RFID芯片,运用RFID芯片的读写器,不但能够了解到当前铁路运输的速度,还能够检测到当前铁路运输中所出现的安全隐患,从而使相关人员能够及时的排除安全隐患从而使铁路可以安全的到达相应的目的地,防止一些干扰。

4.铁路客运系统

运用物联网,把旅客购票的信息植入到每一张的车票中,同时把读写器安装的客运车厢、候车室、检票口与车站口等地方。当旅客在自动售票机上购买到车票以后进入到进站口就能够自动识别车票信息是否与本人相符,进入到候车大厅以后,收到读写器的识别能够快速分辨出旅客候车地是否正确,以免旅客耽误候车时间。同时还能够及时的对旅客候车的人数进行统计。旅客在登上火车后,也可以通过读写器对某些旅客走错车厢得以及时的纠正,并且对旅客的下一站所达到的信息进行实时传递,一面旅客坐过站的现象出现。在旅客下车以后,系统还可以对相关信息进行处理。

5.机车和轮对检修信息管理系统

运用RFID技术,能够对火车的到达时间与步骤进行精确的统计与计算,进而存储。不但如此,还可以对火车进出车站的次数与相应数据进行快速的采集与录入,这样就可以大大提高列车数据的查询与统计效率,缩减检测工作人员的工作量提高其工作质量与效率。

6.铁路货运物流信息化系统

发展铁路物流,就一定要把集装箱运输实现信息系统化。通过对集装箱信息的采集与统计,对箱号图像识别,这样可以方便摄像头对集装箱对信息的快速读取,从而减少由于天气或集装箱破损的原因导致识别系统出问题的现象的出现。把RFID技术运用到铁路的集装箱上面,不但能够实时了解货物运输情况,还可以减少商品被盗或者破损的情况。同时提高集装箱运输运用的效率得以提高。

四、物联网技术在铁路行业其他业务中的应用及展望

1.物联网在视频监控中的运用

想要达到高质量的要就必须要使用传感器与物联网。比如,能在探头前面连接各种各样的传感器,将激光测距传感器、倾角传感器与云台摄像机连接,利用云台摄像机捕捉画面信息,利用激光测距传感器进行测距。

2.山体滑坡的监控以及提前警报系统

山体滑坡作为一种破坏力极强的地质灾害,它不但可以摧毁大量的铁路基础设施,还可能对铁路运输时对火车上的人员造成极大的伤害,由此看它是一个特别严重的灾害对铁路运输安全是一个极大地隐患。在当前铁路部门可以运用物联网技术,在山体滑坡现象严重的区域安装倾角传感器、液位传感器和前端设备,这样不但能够实时监控这一地区山体情况,还能够对当前的山体的数据进行传输与储存以便于相关人员的分析。同时在发现山体变化的同时及时的发出警告预警,以便于车站人员能够及时的对相应的地质灾害做出反应,进而极大地挽回人员与财产的损失。

五、结束语

物联网的技术应用范文第5篇

关键词:物联网;技术;监控;应用;案例

1. 物联网的概念

美国麻省理工学院(MIT)的自动识别中心在1999年最早提出了物联网的概念,因目前仍然处在探索的阶段,并没有一个明确的定义。相对公认的解释是:物联网是通过各种信息传感设备如射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统(GPS)、激光扫描器等对实物进行扫描,并通过互联网联系起来,进行信息的交换,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络技术。简单说来,就是通过互联网把所有身边东西联系起来,便于我们进行控制管理,服务于人类社会发展的一种技术。

2. 物联网的构成及技术简析

2.1 物联网系统由感知层,网络层,应用层构成,下面对各个结构进行简单介绍;

(1) 感知层:主要包括各种信息传感技术如射频识别(RFID)等,进行物品的识别和信息的收集。这些采集给下面的活动奠定了坚实的基础,是网络层和应用层进行活动的基本条件,因此感知层的活动至关重要。

(2) 网络层:主要包括有互联网、2G无线网络.3G无线网络以及网络层物联网的管理中心和物联网的信息中心等。感知层的信息传到网络层,由网络层进行整合与处理,并将信息储存下来,等待应用,它对感知层和应用层起着承上启下的作用,是关键的中间环节。

(3) 应用层:将网络层储存的各种信息应用到各种行业、企业或个人,如:公共管理、食品监管、药品安全、环境监测、智能物流及家庭和企业的管理中。根据不同要求,满足客户需要,最后实现物联网的应用。这是物联网的最后一步,至此,一次完整的物联网活动完成。

2.2物联网技术包含很广,多种多样,只能对主要技术RFID传感技术等进行介绍,如下;

(1) RFID传感技术:用来获取物品的各种特征信息,随时随地进行信息采集。电子标签、天线和读写器组成了RFID,其中电子标签用来储存各种等待识别的物品信息,具有数据储存的作用,天线则是用于接收和发射射频信号,而读写器则主要用于信息的识别。RFID传感技术的应用,简化了信息采集的过程,使信息采集变得简单易操作,大大促进了物联网的发展。

(2) 云计算技术:云计算技术主要是对物联网中大量的数据信息进行分析和处理,而云计算技术具有的通过互联网向用户提供托管服务和配置巨大的计算资源的能力,则很好的处理了物联网用户物品数量庞大的问题。简化了各种服务,方便了信息的互通,促进了物联网的应用。

(3) 传输承载网:传输承载网针对的主要是物品的可移动性及位置的不确定性进行技术改造,而采集到的各种物品的特征信息就通过传输承载网进行传递。毫无疑问它与2G无线网络.3G无线网络及WiFi等移动网络相比较而言具有更大的优势。传输承载网技术的应用,缩短了信息传递的时间,加快了信息的速度,大大提高了物联网的使用效率。

3. 物联网技术的应用

物联网广泛应用在各个地方,不仅是经济建设、文明建设,更是大大的提高了人民的生活水平,囊括日常生活的方方面面。物联网赋予了每件物品以生命,让它们能开口说话,或主动提醒你该注意的各项问题。可以把物联网运用到各个领域,如交通﹑通讯﹑建筑及国防等,利用物联网的特性,将各种不同类型的物品联系在一起,从而进行有效便捷的管理。下面从几个方面说说物联网在现实生活中的应用:

(1) 交通方面:城市中最常见的交通监控系统一般是由摄像头和交通情况监测传感器组成,这些得来的信息反馈到交通管理中心,从而达到监测城市交通的目的。而一旦物联网运用到交通方面,可以将所有车辆及交通公共设备形成一个系统,利用物联网结合起来,通过对车子的监控,对红绿灯及各种设备进行适当调整,更有利于交通的管理,减少了资源的浪费,也能错开高峰期,有效的缓解现在城市日益严重的交通拥堵。

(2) 国防和安全领域:国防及安全,无疑是各国最为关心的问题,而物联网的发展给军队的改革带来了新的契机。可以通过物联网掌握战场的整体信息,随时了解战场的新变化,为作战计划的制定与实施奠定信息基础。物联网可以将各种军事有关设备,军工企业及相关人员联系起来,协同合作,实现效率最大化。在军事活动中,提高信息准确性和可靠性,从而降低人员和设备的损耗,增强国防能力,保证国家安全。

(3) 工农业发展:制造业最早也最广泛的应用了自动化,将物联网技术应用到制造业,提高了生产的自动化程度,对生产的全过程实现有效的监督管理。在农业方面,可以通过物联网对土壤、农作物的生长进行监管,改变了人工检测的不准确性,降低了人力资源的浪费,更好的保证农作物的生长条件,提高农作物的产量,改善农作物品质。物联网在工农业方面的应用,提高了生产效率,也使产品的安全性达到一个新的高度。

4. 物联网技术的监控应用案例及分析

在实际工作中,本人参加了几个上海市经济和信息化委员会的物联网项目实施,介绍如下:

(1) 成品油储备库监管系统。项目定位于自动监控多通道数据源并且依据规则采用不同报警方式进行实时提示的信息管理系统。利用加密SSL互联网传输通道结合双向GPRS设备通过无线网络将实时数据信息上传至信息中心服务器中,并在使用人员设定的管理规则上建立科学合理的数据模型加以储存,显示,分析、报警提示。系统设计并非独立系统,应用先进的SOA软件设计的理念,要能够和将来的其他相关系统集成。采用主流的B/S为架构,不受时间和空间限制,维护和升级成本大大降低。

(图1:成品油储备库监管系统架构图)

(2)3G远程集中监控管理系统。随着加油站特许经营模式的展开,加油站特许经营店如雨后春笋般的出现。当前上海市加油站具有安全要求高和地域分散的特点,对监控需求较高,但是现有加油站监控体系一般为本地松散型监控,缺乏有效集中统一的管理。为解决这种松散型监控管理上的弊端,上海市经济和信息化委员会采用基于物联网技术的3G远程集中监控管理系统,以加油站的特点为主,采用 远程集中监控系统,可对加油站进出车辆、收费、设备运行以及各种实时工作情进行实时监视和记录。当突发事件出现时上海市经济和信息化委员会可以在第一时间内了解现场情况并采取紧急应对措施。

(图2:3G远程集中监控管理系统架构图)

5. 结束语

物联网将整个社会的发展向上提高了一个大的阶层,给世界发展带来了新的机遇。物联网的使用简化了现代的社会生活,提高了生活质量,给大家带来了福音。物联网技术正在不断地向前发展,技术不断优化,逐步实践应用到各个领域行业中,它改变着大家的生活方式,给大家以更多的便利和高效。物联网的发展前景广阔,将成为各国提高综合国力的重要技术手段,是国家信息产业实力的最大体现。

参考文献: 

[1] 陈淮.关于物资银行的设想.中国工业经济研究,1987,(3):2—3.

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