物联网工程概述

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物联网工程概述范文第1篇

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物联网工程概述范文第2篇

（1.安徽中医药大学 医药信息工程学院，安徽 合肥 230012；2.安徽省中医药科学院 计算机中医应用研究所，

安徽 合肥 230012；3.合肥工业大学 计算机与信息学院，安徽 合肥 230009）

摘要：物联网服务相比普通Web服务存在一定的特殊性，现有Web服务组合技术难以直接应用于物联网中.分析了物联网服务组合技术的相关内容，并从物联网服务建模、物联网服务选择与匹配以及物联网服务访问控制三方面对国内外研究现状进行了概述和分析，最后指出了物联网服务组合技术的应用价值和前景.

关键词 ：物联网；Web服务；服务组合

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）05-0010-03

1 引言

“物联网”是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第四次技术革命,其最终价值体现在服务及其应用上，需以应用为导向，提供可靠和高效的服务[1].在实际应用中，物联网通过服务组合来实现用户动态信息处理，以满足实际需求.由于物联网环境下Web服务在服务描述对象、服务资源以及服务环境上的特殊性，现有Web服务组合技术难以直接应用于物联网中，为此需对物联网环境下服务组合技术进行研究.本文首先分析了物联网服务组合技术的相关内容，并就相关方面的国内外研究现状进行了概述和分析，最后指出了物联网服务组合技术的应用前景和价值.

2 物联网服务组合技术的相关内容

Web服务组合，从广义上讲，包括服务发现、服务选择、服务组合和服务安全四个阶段.物联网服务也是如此，应能按照用户需求，对封装特定功能的现有服务进行动态组装和管理，并能自动发现和选择服务，以实现物联网服务的动态性及组合过程的自动化.为此，笔者认为，物联网服务组合技术应从以下几个方面着手研究：

2.1 物联网服务建模

为便于用户在物联网环境下搜索符合特定功能的服务（发现服务），需对物联网服务进行建模.这是一个多角度问题，需综合考虑服务交互、服务功能和服务状态三方面因素.

2.2 物联网服务选择与匹配

当对物联网服务完成建模之后，在确保物联网服务安全性的前提下，接下来还需研究物联网服务选择策略和匹配算法等一系列相关问题，以便更好地满足实际需要.

2.3 物联网服务的访问控制

物联网服务的使用前提是必须保证该服务是安全的、可靠的，并且用户具有该服务的访问权限，这就是服务的访问控制问题.当选择相关合适服务完成服务匹配并组合相关服务实现复杂功能之后，必然涉及到服务的访问控制问题，以更好地满足用户需要.

3 国内外研究概况及分析

总体而言，国内外目前与物联网服务组合技术直接相关的研究成果比较少，现从物联网服务建模、物联网服务选择与匹配、物联网服务访问控制三方面对国内外相关研究现状进行分析.

3.1 物联网服务建模

国内外学者已经对物联网服务模型的构建展开了相关研究.文献[2]通过采用统一建模语言构建物联网信息服务模型，以此分析物联网的相关特征能力.文献[3]从领域、时间和位置三方面属性定义了物联网服务的信息模型，但该模型具有一定的局限性，仅适用于传感网的相关应用.文献[4]在对物联网服务建模方法讨论的基础上，基于生物自主特征，提出了一个具有自组织和自治能力的物联网服务实体模型，但该模型仅停留在概念层次，有待进一步改进和完善.文献[5]将物联网服务应用到传感器查询中，需要对物联网服务进行相关建模工作，从中反映出物联网服务建模的重要应用价值.文献[6]从物联网工业应用发展的角度出发，详细分析了面向服务的物联网体系架构及其关键技术.

从上可看出，国内外目前与物联网服务建模直接相关的研究成果比较少，并且都是从某个单一方面去考虑，并没有融合用户需求因素，从服务交互、服务功能和服务状态三方面去构建物联网服务模型.

3.2 物联网服务选择与匹配

目前，国内外对Web服务选择与匹配的相关研究已经非常成熟，但具体针对物联网服务选择与匹配的研究并不多.杨斌等提出基于SOA的物联网应用基础框架[7]，但对于该框架下物联网服务选择及匹配尚未进行研究.Dominique Guinard等人在物联网与企业应用的集成方面做了大量的研究工作[8-10]，在文献[9]中给出了物联网与企业服务集成的架构SOCRADES，并在文献[10]中给出了该架构下的服务查找过程，但是尚未对物联网服务的选择及匹配过程展开研究.文献[11]采用Web Services技术，以具体QoS指标及指定的服务组合规则为依据，实现动态的物联网服务选择及匹配.文献[12]仅从用户非功能属性方面考虑物联网的服务选择与匹配，尚未从用户需求方面考虑物联网服务的选择与匹配问题.文献[13]融合用户需求因素，提出一种需求驱动的物联网服务组合方法，但尚未考虑物联网服务与计算环境的匹配问题.

从上可看出，国内外对物联网服务选择与匹配的研究基本处于起步阶段，并没有综合考虑计算环境、用户需求等多方面因素，提出一种切实适合物联网服务的选择策略和匹配方法.

3.3 物联网服务的访问控制

由于物联网环境的异构性和动态变化特点，其对服务访问控制策略的安全性和灵活性提出了更高要求，物联网服务的访问控制问题已引起国内外学者的高度重视，如文献[14-15]就明确提到无线和移动网络的访问控制问题，实际上这就是物联网服务访问控制的实质与核心.文献[16]为了适应物联网主客体间访问控制的需要，提出一种基于情景演算的物联网访问控制模型，支持状态演算、规则演算等，在物联网应用中具有较好的可行性.文献[17]为较好地实现对物联网服务数据的访问控制，在物联网架构中引入PKL模块，提出一个基于PKL的物联网安全访问模型，提升了物联网服务访问控制的安全性.

与此同时，更多的学者是针对传统网络服务访问控制RBAC（Role Based Access Control，RBAC）模型应用在物联网上的诸多不适，对其扩展和改进，以满足物联网服务的访问控制需要.如文献[18-19]引入环境属性，提出一种基于属性的访问控制方法，以实现物联网的细粒度访问控制，较好地满足了物联网服务的访问控制需求.文献[20-21]针对无线或移动网络环境下对资源访问控制的特殊需求，在传统RBAC模型的权限授予策略中融入位置信息因素，提出一个支持空间上下文的访问控制模型SC- RBAC.文献[22]则在上述基础上，提出一个基于空间索引树的访问控制模型，以提高在授权过程中的查询与判断效率.文献[23]针对现有访问控制模型难以适应环境变化的问题，在传统RBAC模型中增加事件触发机制并引入环境角色概念，提出一个面向环境适应的RBAC模型.文献[24]在RBAC模型基础上通过对角色委托授权周期的时间约束描述，提出一个支持时间约束的RBAC模型，以完成用户到用户的服务委托.文献[25]综合时间、空间以及尺度等元素，在传统RBAC模型的角色激活策略中增加时间和位置等约束条件，提出一个基于尺度的时空RBAC模型.文献[26]以电力调度系统为应用背景，在传统RBAC模型基础上通过设置角色和权限的可信度激活阈值而完成对角色和权限的激活控制，提出一个基于可信度的RBAC模型.文献[27- 28]在环境、角色和时态概念的基础上，通过对行为的定义以及环境、时态和行为的层次结构分析，提出一个基于行为的RBAC模型，并讨论该模型中环境、时态与角色三要素之间的关系.

从上可看出，上述对物联网服务的访问控制研究往往都集中在某一个影响因素上，而实际中物联网服务访问控制取决于多种因素，需综合考虑由时间、位置、用户、环境、角色等构成的上下文整体信息.

4 结束语

物联网服务相比普通Web服务存在一定的特殊性，现有Web服务组合技术难以直接应用于物联网中.本文分析了物联网服务组合技术的相关内容，并从物联网服务建模、物联网服务选择与匹配以及物联网服务访问控制三方面对国内外研究现状进行了概述和分析.物联网服务组合技术具有广泛的应用前景，通过物联网应用服务的集成与融合可快速准确地实现应用服务相关信息的获取与共享，从而推进交通、医疗、家居、政务、商业、社区、农业等诸多应用领域智慧化服务[29]的实现进程，为推进物联网技术的应用，以及今后智慧化服务的建设提供科学依据，具有重要的现实意义和应用价值.

参考文献:

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物联网工程概述范文第3篇

关键词：物联网； LED ；室内照明；智能化； 绿色化

1．引言

随着科学技术水平的迅速飞跃，社会经济文化发展进入了一个崭新的时期，人们对未来生活开始了进一步探索与研究。基于物联网的LED室内照明系统设计研究具有重要的现实意义。这将对LED室内照明领域产生深远影响，使日常生活中任何物品都变得“有感觉、有思想，而且充满智慧”，这也预示着它将带来一场全新的生活观念和生活方式的变革。融入物联网的LED室内照明系统必将为人们提供未来生活方式的全新解决方案。

2．超越传统：基于物联网的LED照明系统概述

2.1 LED室内照明系统的现状研究和预测

随着人们生活水平的日益提高，对于照明的要求不仅仅限于追求节能和环保，开始追求高层次的精神需求，即照明的健康化、艺术化、智能化。LED的微型轻巧、不易碎、色彩丰富、便于形状和光色组合等优势为这种照明灯具的系统设计提供了无限的可能。

如今以互联网和传感网为基础， 照明系统网络化、智慧化成为可能。在物联网环境下，室外成员可以利用远程计算机或通信设备通过互联网对室内照明设施进行监控; 室内照明发生故障时能自动发送电子邮件或短信进行报警，而室内照明制造商可以通过网络在线指导用户排除故障或对家电进行售后跟踪服务; 室内照明能够记录主人习惯和生活方式，利用情景感知技术提供一种人与家电、环境的自然交互，可以预测，以物联网这一广阔平台为基础的室内照明系统必将为用户带来全新的生活方式，成为未来室内生活的主角。如下图

3．基于物联网的LED室内照明系统的设计趋势

随着“物联网”普及以及“智慧城市”这一目标的逐步实现，设计师在对物联网的LED室内照明系统进行探索研究和设计之时，也将以全新的设计理念展开。

3.1 全面感知：聪明能干的自适应能力

物联网LED室内照明之所以“聪明能干”的首要原因在于其自适应的特征。基于传感技术、无线通信技术以及RFID射频识别等技术之上，通过其内部的传感器及微处理控制系统等， 物联网的LED室内照明能够“感知”环境，根据变化作出相应的解决方案，为用户提供最适宜及最自然的服务。物联网的LED室内照明系统嵌入的传感器可感知外部环境变化，同时采用先进的神经网络模糊控制技术，根据自身条件、不同的情况做出不同的工作方案，以适应不同的需求，时刻保持最佳状态;物联网 LED室内照明系统还可通过对用户习惯的学习，替用户省去大量状态设定地操作，使用过程更加轻松便捷人性化，一旦用户习惯改变， 物联网的智能LED室内照明系统也随之产生新的自动设定方式。例如，LED照明系统根据智能冰箱开启的大小而自动调节灯具的明暗程度;智能热水器则会根据室外温度和季节，通过用LED照明系统的灯光颜色变换提醒用户水温和用水量。

3.2 智慧解决：智能可靠的自管理能力

随着技术的不断进步和研究的不断深入，未来物联网的LED室内照明系统具有智能可靠的自管理能力，物联网LED室内照明系统不再仅仅局限于设计工程师所设定的程序框架，局限于被动的接受和执行指令，局限于单一的判断推理处事“思维”，而是发展成拥有多种思维方式，能够自主识别、自主判断、自主学习、自主作业的自管理智能系统。

除了对照明灯具自身的控制，可利用物联网技术建立一套更加有效的智能化控制系统，对生产流程工艺的运行参数，生产的环境参数等进行实时监测，实现LED 灯具生产过程的控制和管理。通过智能化控制，能够尽可能排除人为因素的影响，确保生产线运行安全，还可以有效控制生产对环境造成的污染。

4．结语

互联网高度发达、物联网相关技术的广泛运用为LED照明系统提供了良好的技术环境和发展平台，也为“智慧生活”规划的实现，为创造更加便捷、舒适、安全、智能、绿色的人类生活提供了重要保证。目前，室内LED照明系统处于发展时期，随着“物联网”时代的到来，室内LED照明系统网络化、信息化、智慧化、绿色化已成为未来发展的必然趋势。LED 照明系统不但绿色环保，节约能源，还可以提升城市的形象、 美化居室环境，给人们提供更加安全和舒适的照明。基于物联网的LED 照明系统的新时代正在向我们走来，人类的照明生活将会更加智能和舒适。

参考文献：

[1] 李世国.物联网时代的智慧型物品探析[J].包装工程

物联网工程概述范文第4篇

关键词：工程质量；检测；物联网；应用；探讨

近段时间以来，伴随我国经济、社会的迅猛进步，居民生活品质的提升，施工阶段工程质量的检测以及监督也变得更为关键。当前，在工程质量检测阶段，伴随信息化技术的使用以及普及，工程化效率实现了大幅度的提升。物联网技术是信息技术的分支，其进步快速，在工程质量检测以及监管中的影响不容小觑。

一、 工程质量检测的信息化态势

当今时代是以互联网电脑为主要信息平台的时代。数字化、网络化、信息化、经济一体化是当今时代的特色。伴随信息技术的迅猛进步，经济一体化程度的加深，通过电脑技术、数据通信、网络技术进行工程质量检测是势所必然。尤其是微型电脑技术的诞生，从2005年开始，工程质量检测技术在自动化层面有了明显的改进。工程质量检测的数据是工程结构安全性以及工程效率达标的核心判据，确保其可靠性、精准性、公平性极为关键。

二、 物联网技术在工程质量检测中的运用

物联网在工程质量检测中的运用，就是将感应器镶入检测的对象中，之后对物联网以及互联网进行整合，从而实现精准检测。

（一） 运用物联网获得全面的信息

在工程质量检测阶段，运用物联网通过传感器、电子标签、射频识别等电子设备精准读取物体的信息，当中包括施工的温湿度、建筑物所处方位、建筑物的施工动态等。运用物联网能够让工程质量检测更为系统、精准与可靠。

（二） 在施工质量监督中的应用

施工现场质量标准化管理作业牵涉到工程建设的整个流程，是质量管理的基本工作。完善这部分工作，有助于提升参建单位的管理水准、人员素养以及作业效率，有助于提升工程质量管理水准。

运用物联网的全面感知以及及时传输功能，质量监管部门应构建各项目参与企业的档案，方便及时检索，让监督流程更为公开化、大众化，规避因为人工失误而导致工程建筑效率降低。

（三） 在质量检测流程监督中的运用

运用物联网技术强化工程质量检测中的监督检测以及监督抽测，运用质量检测成果与预计成果实施比对，之后获得结论。依照具体状况对一部分不合格的检测流程进行改善，达标后另行检测。

（四） 在健全检测管理体制方面的运用

运用物联网对结构实施定期检测提示，将每一阶段检测的成果记载在案并保存，进而形成结构的质量安全档案。如此，能够对结构的质量情况形成全面、准确的理解，变更传统检测模式下检测孤立、断续的状况。

通过上文的阐述，笔者的意见是构建工程质量检测一体化管理服务平台。

三、 基于物联网技术的工程质量检测一体化管理服务平台的构建

（一） 概述

工程质量检测一体化平台即是指：在已有检测模式的前提下融合管理模式，利用物联网的信息化特征构建完成的，汇集质量检测、监管与公共服务等多重功能的信息平台。该平台构建的初衷是为了让工程质量的检测以及监督更为科学、可靠。

（二） 功能应用

1. 检测过程管理

过程管理的目标是对检测的过程实施追踪、提示并评价检测成果，完成风险预警等。其是质量检测监督的前提，也是平台的核心构成部分。通常互联网条件下，该流程管理分成三大类：即原始检测数据备份以及处理、检测业务过程追踪、成果评价与风险预警。

2. 项目档案管理

该功能是对每一项目实施信息化管控，其通常包含：项目备案、项目质量追踪与项目质量评估三个环节。相较于检测过程管理，项目档案管理是针对整个工程的管理，当中包含若干个检测流程。

工程备案是对目标项目的基础讯息以及质量历史的备份以及保存；质量追踪是对每一项备案项目的质量情况实施追踪检测。通过预先订立的工程质量定期检测与灾害检测体制，对应用时期的结构实施到期检测提示并记载检测成果，形成该项目的健康记录表；质量评估环节是在检测完毕后，利用物联网技术中的智能处理与专家系统对工程的质量情况实施评估，其是对若干项单项检测结果的整合以及归纳。在此前提下，给出运用建议――比如检修、加固或拆卸等。

3. 单位与人员资料档案管理

该项功能是对各建筑、检测单位与从业人员资质、有关经历与信誉度的管理，方便监管机构对工程质量的把关。其功能通常包含：单位或个人的基本资料采集管控、对有关从业资质的管理、信用评估。

4. 公共服务管理

公共服务管理关键是为民众提供有关项目的质量信息。其包括的功能通常是：质量信息检索以及质量问题申诉等等。

一体化平台功能的运用，还必须让检测人员、设备以及外部网络进行辅助。笔者在下文中将对一体化平台的运转模式实施阐述。

（三） 一体化平台的运转模式

1. 检测人员工地现场作业

检测人员在施工现场运用无损检测装备或传感器等物联网设施对结构或构件实施原位检测，采集检测对象的原始参数并对参数实施初次处理，删除操作失误形成的参数。与普通无损检测的差别是：检测设施能够完成数据保存、处理、短距离传送以及GPS实时定位等作业。检测所获得的参数能够迅速传送到相邻的网关并依靠外网上传至管理平台。监理人员依照现场检测状况，向平台给出监理建议，系统会自动形成检测汇报。

2. 外部通信网络支持

外部通信网络通常是为了检测数据的传送情况，为管理者与客户提供有关服务的网络条件。外部通信网络能够运用已有的互联网以及移动通讯业务，确保参数传送的实效性以及可靠性。而此时，必须与网络服务商制定恰当的网络支持形式。管理者与检测者应通过身份认证方能登入系统，从而发出操作指令。

结束语：

综上所述，将物联网技术运用在工程质量检测中，是明智之举，并且有着强烈的时代烙印。通过构建以物联网为基础的检测一体化平台，能够让工程质量检测与监督的流程更为科学化、实用化、可靠化，提升质量检测的质量。物联网是一类新式的网络技术，其在工程质量检测中的潜力是巨大的；而实现信息化的最佳途径就是用好物联网技术。

参考文献：

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物联网工程概述范文第5篇

关键词：物联网；传感技术及网络；理论教学；实验教学

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）05-0166-02

1 引言

物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口，并与信息网络无缝整合[1]。其用途遍及智能交通、智能电力、仓储物流、家居安防、智能消防、公共安全、环境监测、商品市场、工业监控等多个领域。系统架构如图1所示。

物联网工程专业基本的课程大致涉及两部分的内容：一部分是计算机学科的基础课程，另一部分是体现出物联网工程专业特点的专业课[2]。“传感技术及网络”就是属于我校物联网专业的一门核心专业课程，主要讲授无线传感器网络的相关知识，安排在大二下学期讲授。经过几年的积累，对该课程教学取得了一定的经验，但是作为新开专业的一门课程，在教学过程中碰到的问题也不少，如何激发学生对物联网专业的兴趣，让学生通过本门课程的学习有所收获，成为本课程教学改革探索急需解决的问题。

2 “传感技术及网络”课程面临的挑战

（1）内容十分广泛，难度大

“传感技术及网络”是传感器技术、计算机网络、无线通信等多种技术交叉在一起的一门课程，主要包括以下关键技术：网络拓扑控制、网络协议、网络安全、时间同步、定位技术、数据融合、数据管理、无线通信技术、嵌入式操作系统等[3]，如图2所示。

（2）实验环节课时少，造成学生对传感器网络理解不深

作为一门工程性和实践性很强的课程，纯理论的课堂教学是达不到良好的教学效果的，尽管可以通过图文并茂的ppt和生动的讲解来弥补，但所谓百闻不如一做，所以如何设计实验环节，尽可能增加实验课时，做到“课程精，实验强”，是物联网工程专业建设成败的关键[2]29。

（3）实验设备不完善，标准不统一，开发环境多样化，给该课实验带来一定难度，如何制定既符合实验教学要求，又能最大限度发挥现有的师资力量，成为“传感技术及网络”实验课的一个探索性课题。

3 关于“传感技术及网络”课程改革的一些探索

上文分析了“传感技术及网络”课程在教学过程中遇到的一些问题，笔者结合自己的教学经验，就理论教学和实验教学两个方面做了以下改进的探索。

（1）由于传感技术及网络是一个新兴的研究热点，内容广泛，每个关键技术都可以展开作为一门课程来讲述，所以必须要结合系科师资的实际情况，对内容的进行选择，做到全面并有所侧重。根据我系实际情况，以及课时的安排，做出以下安排：无线传感器网络概述，2学时；路由协议，6学时；MAC协议，4学时；拓扑控制，2学时；IEEE802.15.4标准，4学时；定位技术，6学时；时间同步，2学时；安全技术，2学时；数据管理，2学时；数据融合，4学时；硬件平台，2学时；TinyOS操作系统，4学时；应用系统介绍，2学时；专题交流，6学时，共计48学时。具体到课堂教学方法上，在讲解各章节内容时，要尽量结合实际的小例子，让学生有一定的感性认识，依次激发学生的学习热情。多媒体的应用应该图文并茂，绝非教材的翻版，应该紧跟当前科研的前沿，介绍无线传感器网络相关内容的最新进展，这对老师的科研要求是比较高的。

（2）传感技术及网络实验教学课的目的是为了让学生对使用传感器节点如何构建一个网络，并在此基础上完成一些小应用。笔者经过调研，采用了南京东大移动互联技术有限公司推出的Zigbee传感器网络实验箱，其硬件部分由一块控制器板和五块传感器板构成。Zigbee模块采用的是JENNIC公司生产的JN5139，该模块集成了射频组件和无线微控制器。开发平台提供了标准的UART接口以实现程序的下载和数据的传输。这组实验设备对于完成无线感器网络的数据采集、数据通信等已经足够，还提供了多组扩展性实验。教师可以将学生分组进行实验。对于我校本门课程的实验部分一共安排了16个学时（后续还将努力增加实验课时），我们安排如下：基于IEEE802.15.4的无线单片机基本功能实验，4学时；基于Zigbee的传感器网络数据采集实验，4学时；基于Zigbee的传感器网络控制实验，4学时；基于Zigbee的数字型传感器扩展实验，4学时。第一个实验属于整个实验体系的基础部分，目的是使学生熟悉并掌握无线传感器网开发实践经验，增加感性认识，促进对理论课中的知识体系的深入理解。后面三个实验的目的是培养学生独立的思考能力和动手能力，深刻理解无线传感器网络的原理、应用。通过这四个实验的训练，彻底改变学生们只会纸上谈兵的境地，理论和实践相结合，明显地提高教学成效。

4 总结

作为较早开设物联网专业的一所普通本科院校，教学的最终目的是为了培养一批物联网领域高层次，高素质，多样化的人才。本文结合我校开设“传感器技术及网络”课程的教学实践，分析了该课程的特点，提出了教学过程遇到的挑战，并提出了改革的一些探索，也取得了较好效果。而传感器技术及网络作为当今科研领域的前沿课题，作为物联网专业的核心课程，到目前为止，我们还依然在不断摸索，不断创新。

参考文献：

[1]吴功宜. 智慧的物联网――感知中国和世界的技术[M]. 北京：机械工业出版社， 2010： 15-16.