物联网技术与应用
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物联网技术与应用范文第1篇
物联网是一种应用于多种技术领域的新技术，通信技术是物联网技术的关键。对物联网技术的定位：物联网是基于互联网、EPC技术以及无线数据通信技术等构成的全球物品信息实时共享的实物互联网。基于万物互联趋势的发展，物联网技术在智能行业中的应用越来越广泛，物联网技术拥有的商业价值也越来越大，因此研究物联网技术的发展现状及发展趋势对促进我国互联网+战略具有重要的现实意义。
1物联网技术的发展现状
物联网技术是继计算机技术、互联网技术发展之后兴起的第三信息技术，物联网技术最早是由美国麻省理工学院Ashton教授于1999年提出的，经过几十年的发展，物联网技术已经在社会行业中得到广泛的应用，当前我国物流网技术发展呈现出以下特点：一是政府部门高度重视物联网技术。基于物联网技术巨大的商业价值，我国将物联网技术纳入新兴产业发展规划中，并且加大了对物联网技术的研发力度，实现了物联网技术在社会领域的应用；二是高校开设了物联网专业课程，例如我院就针对物联网应用技术专业建立了物联网实训室，其目的就是培养学生掌握物联网技术的实践能力，使其具备物联网组建、管理、维护、应用等能力；三是物联网技术不断创新。NB-IoT技术重大突破，技术标准快速确立，该技术有效解决了物联网技术此前无法进行长距离、大规模广泛部署的技术空白，提高了我国通信技术的发展与应用水平。
2物联网关键技术及发展瓶颈
物联网技术在通信行业中得到广泛的应用。据不完全统计，2015年，全球物联网连接数量约为60亿个，根据这一速度，在2025年前，物联网连网设备数量将达到270亿个，因此发展物联网技术是当前经济发展的重要方向。通过分析当前物联网技术应用的需求，实现物联网技术应用的关键技术为：一是传感控制技术。传感器是物联网技术实现价值的关键部件，传感器能够对数据信息进行实时采集，并且将采集的信息传递给终端处理系统。二是中间件技术。中间件主要承担的是为底层与上层之间的数据传递提供互动平台，实现数据资源的共享，因此该技术的关键是对数据的处理。三是云计算技术。物联网技术依托于互联网技术，实现云计算，因此在智能技术时代背景下，云计算实现了数据的空间转移，提高了智能家居的模式发展。当然，物联网技术在快速发展的同时，实现物联网技术应用价值还存在一些问题：首先是物联网技术的标准规范有待统一。标准统一是物联网产业发展的重要保障，然而目前各国对物联网标准体系的规定还不统一，这影响到物联网产业化、规模化发展。2015年国际标准组织（ISO/IEC）在比利时布鲁塞尔召开物联网标准化（WG10）大会，新成立的WG10物联网标准工作组同步转移原中国主导的物联网体系架构国际标准项目（ISO/IEC30141），并由中国无锡物联网产业研究院专家继续担任该体系架构项目组主编辑，这标志着我国继续拥有国际物联网标准最高话语权。其次信息安全和隐私保护有待解决。物联网技术应用最大的瓶颈就是如何保护信息安全和用户隐私，以智能停车场为例，虽然通过物联网技术实现了自动控制，但是当前市场中存在的仿制门禁卡的现象也影响用户的信息安全，因此如何解决安全问题一直是物联网技术发展所要解决的主要问题。最后物联网技术的终端设备性能、价格等也是影响其发展的瓶颈之一。
3物联网技术应用前景展望
通过实践观察，在大力发展大数据技术的时代背景下，物联网技术已经融入社会的各个领域，家居行业、交通行业、工业生产以及通信行业等等。结合物联网技术的发展趋势，物联网技术应用将朝以下几个领域发展：3.1通信行业目前基于物联网技术的通信技术在全球范围内得以开发与发展，尤其是低功耗广域网通信技术成为最有发展前景的通信网络技术。LoRaWAN的技术是物联网领域最受关注的技术，实现了长期间的运作，并且具有低功耗、远距离传输的特点，大大提高了物联网技术数据传输的速度，进而满足了公共资源数据传递的需要。3.2智慧城市建设当物联网这一新兴的信息技术日益成熟时，智慧城市建设中的技术问题便得到了有效解决。基于物联网蓬勃兴起的业务与应用逐渐成为智慧城市的主流应用，并且物联网能实现产业优化升级，使城市环境完备智能、城市服务高效灵活、城市治理精准高效，使城市更加智慧，使人们的生活更美好，是提升城市竞争力的关键因素。当然物联网技术还应用到智能家居建设中，将实现家居的智能控制。3.3智能工业制造石油天然气与工厂环境工业领域是目前物联网项目最多的应用领域。物联网技术的远程监控和优化重资产的能力，使得很多石油天然气项目的实施和运行得到了技术与效益方面的支持。尤其近年来，国内传感器市场持续增长，年均增长速度超过20%。在智能化电子产品不断涌现、物联网智能终端与整机产品制造市场稳定发展的带动下，传感器产品国产化需求不断加大，为国内企业带来了巨大的发展空间。
参考文献：
[1]赵静.低速率物联网蜂窝通信技术现状及发展趋势[J].移动通信,2016.7.
物联网技术与应用范文第2篇
【关键词】物联网 技术理念 应用策略
1 前言
随着社会经济活动的愈加频繁，商品的交换在现代贸易行为中更加注重信息的传递，因此在为了满足人们对人与物、物与物之间的信息传递，物联网概念逐渐浮现在人们眼前。现代物联网技术是传统的互联网技术在用户端的延伸与拓展，物联网技术不仅极大地丰富了互联网技术的内涵，更是对人类商业活动产生了巨大的影响。但是我国的物联网还处于起步阶段，相关技术理念还没能得到深入地开发应用。
2 物联网技术的特点
2.1 主动感知性
区别于传统的互联网技术仅作为信息传递和处理的技术手段，物联网技术要求实现对人与人、人与物、物与物之间的主动感知，即通过射频识别装置、传感器、二维码等信息识别设备及载体设备完成对物体存在信息的即时感知。该过程的工作原理是通过在物体内的微型感应芯片向区域内的传感器传递信息再与局域无线网络、互联网等通信网络进行信息交互实现对物理世界信息的感知。
2.2 可靠的信息链
物联网技术主要是通过区域内的有线、无线等信息传输方式进行实时的信息传递，在这个过程之中，物联网技术还涉及将所传递的信息进行整理及初步的处理。因此，物联网技术相对于其他信息传递技术而言在使用过程对信息链的可靠性要求更高，信息的完整度必须要得到最大限度地保证。
2.3 庞大的数据信息
一方面物联网技术是从传统互联网技术中发展而来，另一方面物联网技术的对象不仅仅包含了人与人还包含了人与物、物与物，因此物联网技术的数据来源较传统互联网而言更加庞大。庞大的信息源意味着物联网必须具备处理海量数据信息的能力，这也是物联网技术在实际应用中最需要克服的关键所在。
2.4 智能化处理
物联网区别于传统互联网的关键一点在于信息处理的智能化。传统的互联网技术要求对信息进行逻辑分析处理或对信息数据进行建议的智能化处理，但是在物联网领域，超常规的智能化处理是对数据处理分析的基本手段。这也是未来物联网技术能够应用于商业网络运行的关键。
3 物联网技术的关键理念
3.1 信息的采集
物联网技术的数据依赖于射频识别设备、传感器、电子标签等设备共同作用完成的信息采集过程。这其中电子标签一般被用作于物品的条形码、二维码等包含有物品相关信息的可被设备识别的标签。而电子标签的规范化也决定了在物联网技术中各类物品之间信息传递的准确性。射频识别设备主要被用于识别物品的电子标签，通过对存储在物品电子标签上的信息的读取，射频识别设备完成了对物品信息采集的第一步。而传感器在物联网技术中的应用则是将客观物理世界中的各种物理信号转变成为相关的信息，并将这些信息传递至物联网中作为对物理信息记录的关键数据。
3.2 网络通信技术
物联网技术是从传统互联网技术发展而来的新型的信息传输技术。因此，物联网技术的核心关键在于信息的传递。尽管在实际的应用中，不论有线与无线均可实现物联网信息的传递，但是无线技术以其更加便捷的性能成为物联网技术发展的主流信息传输技术。另一方面，各类网络通信技术的迅猛发展在一定程度上也为物联网技术提供了发展的原动力。
3.3 智能云处理技术
本文在前文已经对物联网庞大的信息容量的特点作了一定的分析。由于物联网连接了海量的传感器节点，庞大的信息需要被统一进行整合处理，而在传统的互联网技术中，该情况容易造成网络中沉淀大量冗余信息。因此，在物联网技术中智能云处理技术显得尤为关键。通过对海量数据进行融合处理，再通过相关智能技术的处理加工，物联网技术为人类提供极大的便利。
4 物联网技术应用策略分析
4.1 商品生产环节的应用
随着对生活品质要求的逐步提高，人们对所使用的商品的品质来源也更加关注。将物联网技术应用于商品生产环节，不仅可以帮助企业实现生产线的自动化水平，更可以帮助消费者了解相关商品的生产信息，保证商品质量。
4.2 商品流通环节的应用
现代物流业对物品流动信息的处理可以通过物联网技术得到更进一步地提升。通过物联网技术，人们可以及时地获取商品的物流位置等相关信息，也可以了解到商品在仓储、周转、运输过程中的实时情况，保证了商品信息在流通环节的准确顺畅。
4.3 商品使用环节的应用
将物联网技术应用于商品使用环节，可以帮助企业及时了解商品的流向以及商品在使用过程中暴露出的相关问题，便于企业及时调节生产策略与改进工艺。
5 结语
对比发达国家，我国的物联网技术还有相当大的提升空间。这其中包括向技术标准、建设规范等还没能得到充分地完善。因此，着眼于未来长期的发展，我们还需要持续加强物联网建设。相信未来在物联网技术的发展下，我们的生活会更加精彩。
参考文献
[1]余振亭.物联网技术理念与应用策略浅述[J].数字技术与应用，2015（05）226.
[2]朱洪波，杨龙祥，于全.物联网的技术思想与应用策略研究[J].通信学报，2010（11）2-9.
[3]巫细波，杨再高.智慧城市理念与未来城市发展[J].城市发展研究，2010（11）56-60+40.
[4]刘尚儒.物联网在物流领域的未来应用[J].北方经贸，2014（04）50-51.
[5]朱洪波，杨龙祥，朱琦.物联网技术进展与应用[J].南京邮电大学学报（自然科学版），2011（01）1-9.
[6]李侠.物联网的技术思想与应用策略研究[J].今日科苑，2015（06）99.
作者简介
张鹰（1971-），男，湖北省武汉市人。大学本科学历。现为河南省科学院应用物理研究所有限公司助理研究员。主要研究方向为计算机科学与电子技术应用。
物联网技术与应用范文第3篇
关键词：物联网；传感网；智能技术
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）33-0269-02
Abstract： Internet technology is an important part of a new generation of information technology， it USES the network will be content with the content of group communication. As a new research hotspot in the field of information and communication， the Internet of things has great application prospect， as a result， in governments， industry， academia， widespread attention. In this paper， the key technologies of iot are studied and summarized， and its main application areas of a detailed and comprehensive analysis and study， hope can play a role on the development of the Internet of things in the future.
Key words：the Internet of things； Sensor network； Smart technology
1引言
物网是一个现代科学的衍生产物。这个名词描述了一种行业状态：物品与互联网的关系。物品与互联网建立关系的前提是传感器技术、因特网及移动互联技术的融合这三个技术互相关联。
2物联网研发的关键技术
2.1传感网技术
物联网的研发过程运用到了传感网技术、移动通信网技术以及互联网技术，这种“三网”合一的高效融合给物联网提供了强有力的技术支持。而传感网技术作为物联网系统中的核心组成部分起到了决定性作用，可以说，传感网性能的好坏直接影响物联网在运行中的性能。传感网中有大量的微型传感器，这些已经集成化的传感器通过相互 协作的方式对目标对象的信息进行感知 、采集以及实施监控。对于采集后的信息，传感网利用内部嵌入式系统对其进行分类、汇总处理，并通过移动通信网络将这些信息传送到计算机终端。这种通过数字虚拟世界将物理世界和人类社会实现交互的技术真正实现了网络计算无处不在。这种技术的优势是成本低、功耗低、组网和铺设方式灵活多变且微型化等等。传感网技术不仅仅是物联网的核心技术，还对社会发展和国家安全起到了重要的作用。
2.2智能技术
随着物质生活水平越来越高，人们对于自动化、智能化的需求也越来越迫切。智能技术作为物联网的关键技术，其核心是将各种智能系统植入到相应的物体中，使该物体通过传感的方式与用户连接起来，并具备智能化的特性。这种物体与用户之间主动或是被动的交流方式，就是智能技术。物联网通过智能技术的运用，很大程度上优化了人们所处的物质生活环境，让人们随时随地就可以感受到智能化、数字化带来的便捷。
2.3认知无线电
认知无线电（Cognitive Radio，简称CR），认知无线电系统本身具备智能学习能力。其核心思想是通过频谱感知能力和学习能力对周围环境中的信息进行获取与交换，并能有效的限制和降低信息与信息之间、信息与系统之间、系统与系统之间的冲突，最终实现频谱之间的共享与分配。
2.4地理信息系统
地理信息系统是物联网的“地理位置标识员”，通过地理信息系统就可以使各个与某物品有关的人和单位等，实时地完成掌握该物品所处的位置状态等各种相关信息，进一步对这些数据进行处理，时空计算，推理出相关模型，大大的方便不同行业之间的协调公关工作，地理信息系统发展速度快，由二维到三维，目前已经服务于社会各个方面，地理信息系统数据库尽可能多的为物联网提供大量数据，对物联网这一飞速扩张行业的战略方针、蓝图设计空间节约、数据传递等等方面，都有着无法比拟的作用，地理信息系统是物联网的基础。
2.5射频识别
射频识别技术是一种快速信息录入技术，它通过射频头识别粘在物理物物体上的数据信息标签，并把识别到的信息数据录入电脑，使信息数据录入到电脑这个过程可以瞬间完成。在物联网中射频技术起到节约时间，加快进程，失误率低等等作用。
射频技术的实现离不开两个事物，一个是物品标签，它可以是二维码、磁力条等等搭载有相关物品的信息，另一个是通过扫描物体标识物而把扫描到的信息传到电脑上的读取器。当处于可操作距离的时候，标识物和读取器通过某种协议，就进行信息传递了。
3物联网技术的应用
3.1智能电网
随着物联网技术在电网系统中的广泛应用，电网的运作效率、节能环保、与用户的实时监控也达到了一个新的高度。首先，在原有的电网系统中，电能从产生、输送，再到使用，在这个过程中存在着严重浪费的现象。而智能电网利用物联网技术将交互式通信、传感网技术、分布式计算机运用其中，有效减少了电力在交换过程中的损耗，提高了使用效率、安全性以及可靠性，为国家节省了大量的电能源。其次，我国是风能发电和太阳能发电在生产和使用上大国，但是由于发电量的多少要受到天气环境和地理因素的限制，因此，国家电网并没有将风电和太阳能纳入其中。物联网技术的加入可以将这两种新能源作为辅助能源接入到主网中，智能电网通过对用户电力使用情进行的实时监控，并赋予用户电能源类型的选择权利，就可以起到既保证国家电能的有效利用，又实实在在节省了用户电费花销 。
3.2智能化农业生产
近些年随着科学技术的飞速发展，农业生产无论是在生产力、耕作条件，还是在环境气候上都与传统意义上的那种“日出而作，日落而息”的农业生产方式大相径庭。现代农业生产技术通过掌握不同农作物的不同习性特点，将物联网技术加入其中，通过调整和检测空气和土壤中的温度湿度、CO2浓度、杀虫剂使用剂量以及光照等情况，就能对农作物进行实时监控，既能改善农作物的产出量，缩短农作物的生长周期，还能有效地减少人工劳动，降低成本。将物联网技术运用到农业生产中，可以随时对农作物在生产过程中的各项参数进行自动检测和汇总，并通过网络将汇总后的数据信息传送到客户终端，为今后农业生产的科学化管理提供强有力的数据支持。
3.3智能建筑
物联网在智能建筑领域主要应用在建筑智能化和智能家具方面。在建筑智能化上，物联网系统根据不同建筑的设计需要、园林规划、人文环境等信息，调节适宜的温度系统、灯照感应系统、喷水系统，提高建筑物以及周边能源的有效利用率。智能家居是物联网在智能建筑领域中的另一个主要应用。我们常在电视家用电器的广告中看到，主人在工作时，就可以通过远程控制系统将家中的电饭锅、热水器、电子入户门等家具或是电器，自动完成提前设定的程序。物联网在智能家居方面给人类的生后来了前所未有的便捷与智能，从最简单的烧水、做饭，到复杂的打扫室内卫生以及物品归类。随着人工智能的发展，我们甚至可以想象得到，未来通过控制机器人就可以代替我们接待客人、签收快递等一系列实物。
3.4城市智能交通和物流领域
随着人们生活水平的不断提高，汽车作为代步工具，已经不再是人们眼中的奢侈品了。然而，城市交通拥堵却是让每一位驾驶员为之头痛的问题。从目前的城市规划和现有的经济水平来看，如何能在改动最小、花费最少的情况下解决这个问题，是政府和群众关注的首要大事。城市智能交通系统以物联网技术为依托，将网络媒w与后台监控中心相连接，对当前路面上的所有车辆进行无线监控，并将道路的畅通与拥挤情况信息上传到监控中心，通过对这些数据信息的汇总与分析，最终通过网络媒体到司机终端。司机就可以根据实时路面信息调整出行路线，避开拥堵道路。真正的实现人―车―网络之间的信息交互。物联网还能对城市公交系统实施监控和调度，当某一个公交站点出现人员拥挤状况时，等车的人们可以通过公交站点的智能化系统向监控中心发出信号，系统可根据现场情况对公交车进行智能调度。可以说，物联网让城市智能交通更加人性化与规范化。
随着网络购物平台越来越成熟，越来越多的人选择网上购物，既节省时间又方便快捷。在网络购物的带动下，物流业的发展也是日新月异。汽运运输作为物流业的主要交通工具，选择最优行驶路径和科学送货决定了物流企业的总利润率。因此，越来越多的物流企业利用无线传感器网络获取取货和送货信息，并将获取的信息发送给控制中心。控制中心通过对这些信息进行汇总，并结合当地的地理情况和电子地图，计算出最优行驶路径。这条最优行驶路径可以让司机更好的掌握路况信息和行驶过程中所用的时间，做到心中有数，为科学送货打下了基础。
3.5医疗管理领域
物联网技术运用到医疗管理领域，可以为每一个药品制作电子标签。电子标签包含了药品的全部信息，即名称、成分、性状、功能主治、用法用量、产地、批次、禁忌以及药品从生产、包装、运输、销售的各个环节的详细信息。这样做的好处就是实现了药品的全程可追溯，当出现问题时，就可以及时找到药品的全部信息。同时，还可以将这些信息数据上传到公共数据库中，医院或者患者可以根据电子标签中显示的药品信息与市面上的药品进行比对，这样可以帮助消费者有效的区分药品的真伪，以及防止假冒药品在市场上的流通。
在公共卫生领域，欧盟强调射频识别（RFID）技术的运用也为患者提供了一个更加安全的医疗卫生环境。通过RFID技术建立医疗管理、查找监督和病源追溯体系。通过给患者建立病例档案，实现每一位患者在检查检疫过程中，所有的信息不丢失，并对不同病菌的携带者进行分类、分级别管理，让所有患者都有一个安全、安心的医疗环境。
3.6智能家庭护理
将物联网理念加入到家庭护理中，是未来家庭医疗的必然趋势。这种智能家庭护理模式为家中有老人、孕妇、孩子等高危人群提供了一个便捷、安全、放心的医疗健康服务。目前，物联网技术已经趋向成熟，因此，只要在家庭护理中加入传感设备，就可以实现对家中用户的实施健康监控和各项生理指标的测试，并通过互联网上传到相关医疗机构或是通过移动通信网技术到家属的移动设备终端。智能家庭护理还可以根据不同人群的不同需求进行私人定制，比如远程专家咨询、医护人员的预约上门服务、紧急情况呼救等等。可以说，有物联网技术作为后盾支持的智能家庭护理给现代家庭式医疗服务提供便捷，为中国构建和谐社会的实施提供了有力的保障。
3.7移动智能化
讲移动智能化首先要说一说m2m（Mobile to mobile）模式。m2m模式真正地实现了3w。并且可以根据不同客户来制定相应的服务，由于该模式的形成，商家工厂就可以根据客户的个人需求，制定出相关的服务。既满足了客户要求，也使商家的效益最大化，实现这个交易的途径是移动技术，移动技术的广泛应用是该模式可以实现的前提。m2m是物联网的最普遍应用模式。
4结论
物联网技术将计算机科学与互联网技术紧密地联系在一起，给全世界的信息产业带来了前所未有的机遇与挑战。他的发展带动了诸如工业、农业、交通、建筑等多个产业的快速前进。在未来的发展中，其智能化技术将与联网化的贴合度越来越高，最终促使人类的生活方式发生变革，让我们的生活环境更加舒适，更加环保，人与自然和谐共生。
参考文献：
[1] 樊雪梅.物联网技术发展的研究与综述[J]计算机测量与控制，2011，19（5）：1002-1004.
[2] 王喜文.韩国物联网城市建设[J]物联网技术，2011（4）：3-5.
[3] 闫海.我国智慧城市建设水平评价研究[D]太原：太原科技大学硕士学位论文，2013.
物联网技术与应用范文第4篇
1.1物联网介绍
1.1.1物联网概念
物联网是指利用射频识别技术(RFID)、全球定位系统(GPS)、传感器等技术将物体与互联网连接在一起的技术，物联网可以实现信息交流与通信，是互联网技术的深入应用［2］。物联网被视为互联网未来发展趋势之一，其中物联网中的每个物体都是有标识、属性的个体，利用智能接口，按照一定的通信协议连接到互联网中。
1.1.2物联网主要特征
1)标识与感知。物联网可通过RFID、传感器等技术标识物体，并能通过上述技术感知或捕获研究目标，采集该物体的相关信息。
2)信息处理。物联网获取的信息可以利用计算机进行大数据计算与分析，从而获取极具价值的信息，以供决策与控制。
3)信息交流。物联网与互联网技术一样，可以实现数据的实时共享，及时将系统信息数据通过网络传输到系统中心。
1.1.3物联网关键技术
物联网技术一般可分为感知层、网络层以及应用层三大环节，每一个环节都对应有关键技术。感知层关键技术包含RFID技术、二维码、传感器技术等，利用上述技术能够实现对物体的标识与感知［4］。网络层关键技术包含计算机技术、互联网技术、云计算技术、大数据处理技术等，是信息处理、数据管理的核心。应用层关键技术包含智能芯片等，是信息处理的应用执行层面。近年来，随着物联网技术的不断发展，出现了许多新型技术或多种技术融合的综合性技术，如PML开发技术、嵌入式技术、传感器网络技术、信息安全技术等，这些技术的应用显著提升了物联网的性能。
1.2智能电网介绍
1.2.1智能电网概念
所谓智能电网，其本质是电网的智能化发展，以物理电网为基本框架，充分结合测量技术、传感技术、信息化处理技术、决策系统技术、计算机技术、互联网技术等智能化技术而形成的综合性智能电网。智能电网的应用，将资源开发、电能应用、电网管理等各个环节实现了智能化集成，不仅实现各个环节的无缝连接，而且提升了电网的工作效率及可靠性，因此，具有极大的经济效益。
1.2.2智能电网主要特征
1)自愈性。智能电网具备自我修复能力，当电网中出现故障，可以容错重组，实现系统自愈。
2)激励性。智能电网可以激发用户参与到电网的运作过程中，从而提高电网的工作效率。
3)安全性。智能电网相比普通电网具备更高的安全性，尤其是在利用智能化技术下，电网的抵御能力更强，电网安全性更高。
4)兼容性。智能电网可以兼容各种形式的发电、供电、蓄电，因此电网的兼容性更好。
5)优化性。智能电网能够优化各种电网设备的运行，降低电网的运行成本，优化性能优越。
1.2.3智能电网关键技术
智能电网未来发展趋势，是集合了多种技术于一体的综合性智能化系统工程。智能电网所包含的关键技术主要有可处理大量数据的信息处理技术;高效、实时的通信技术;电网能源分布式接入技术;系统容错技术;传感器网络技术;智能规划技术等。
2物联网技术与智能电网技术融合
物联网技术与智能电网技术的融合是信息化技术发展的必然，也是电网发展的趋势。采用物联网技术的智能电网，能够在资源整合、通信提升、电力信息化等方面的发展提供重要的支撑。此外，物联网技术的应用，能够提高智能电网的自动化、智能化，对提高智能电网的管理，提高电网的工作效率，降低运行成本等方面具有重要意义。为了研究物联网技术与智能电网技术的融合，笔者分别从感知层、网络层、应用层三方面进行介绍。
2.1感知层
感知层包含了各种传感器、智能芯片等信息识别与采集设备，从而实现对物体属性、行为的监测，并能够获取物体的基本信息数据，通过网络技术、通信技术将数据传输到数据处理中心。在智能电网中，采用物联网技术可以对输电线路、电气设备等电网目标进行识别与监控，并通过光纤通信技术或无线通信技术将获取的数据传输到数据处理中心。
2.2网络层
网络层是利用互联网技术实现数据传输与共享的关键环节。在智能电网中，主要以光纤网络为主要的网络层，并以无线通信网络、无线宽带网络为辅助，将感知层获取的数据进行实时传输。在智能电网的应用过程中，为了保证系统的安全性，因此对数据的传输提出了更高的要求，智能电网的信息传输主要通过电网系统的内部网络，只有在特殊环境下，才可以部分依靠公共网络。此外，为了保证智能电网的应用，电力系统的通信网络应该以骨干光纤网络为主，这样不仅能够保证数据传输的实时性，而且能够提高数据的容量。以光纤网络为主，辅助以无线宽带网络、电力线载波网络、无线数字通信网络等通信技术，实现双向宽带通信的智能电网与物联网的融合。
2.3应用层
应用层是物联网对相关信息或处理结果进行应用的层面，在智能电网中，应用层主要是各种电力基础设施、电力资源的应用等方面。电力基础设备将为物联网技术提供重要的信息数据，同时也为物联网技术提供数据处理与计算的基础设施，保证各种数据、设备的接口资源，为物联网提供各种适应性极强的应用。此外，应用物联网技术后，智能电网的在智能计算、大数据处理、模式识别等技术方面有了更有效的解决方案，能够应用物联网技术实现智能化决策，对提升电网的管理水平具有重要意义。
3物联网在智能电网中应用展望
物联网技术在物体识别与感知、信息处理、控制与决策等方面的能力，能够对智能电网的发展提供极大的推动作用。以目前的发展趋势来看，物联网技术与智能电网技术的结合与应用将不断的深入与完善，尤其是在以下几方面的应用，将成为物联网技术、智能电网技术融合的重要方向。
1)输电线路可视化。利用物联网技术的远程识别与感知技术，能够对输电线路进行可视化监控，结合无线通信技术、全球定位技术等，对输电线路冰冻、震动、故障等问题进行实时在线远程监控，提高智能电网输电线路的感知能力，缩减解决故障的反应时间。
2)电力生产智能化。利用物联网技术，能够实现电力生产的智能化管理，尤其是将RFID技术、传感器网络技术应用到电力现场作业，能够对误操作、非法进入等安全事件进行远程监管，可以对电力生产设备进行智能化管理，减少电力生产的安全隐患，结合用电信息情况，智能规划生产计划。
3)用电信息智能采集。传统用电信息通过电表人工采集，实时性、准确性均难以保证。应用物联网技术，可以建立远程用电信息采集系统，并将采集的数据通过通信网络实时反馈到管理中心，可实现用电信息的实时管理，提高智能电网的智能化，适时进行调峰调频，提升用电效率。除此之外，物联网技术还能在电力设备管理、电力设施全寿命周期管理、用电巡检等方面提供重要的应用技术保障，能够有效提高电网的可靠性，提升客户服务满意度。
4结语
物联网技术与应用范文第5篇
长期以来，我国农作物保持高产量的主要因素之一就是大量的农药化肥投入。放眼于传统种植过程中，由于水资源以及化肥未得到高效利用，由此致使养分被大量的损失，同时还极大污染了环境。截至目前，我国农业生产模式还是以传统生产模式为主，这种模式只是单纯依赖农民自身经验来开展施肥灌溉工作，不仅导致大量物力、人力浪费，也极大威胁了水土以及环境安全，这对于我国农业的长久稳定发展起到了阻碍作用。物联网的发展以及兴起，使得智慧农业也得以进步，出现“物联网智慧农业”。以实时动态农作物种植环境有关的信息采集工作作为基础，采用快速和多维为主的监测工作来完成，在种植专家知识系统基础上保证作物种植，可以完成智能浇灌以及智能施肥等。
1系统实现手段及方法
1.1大棚中的无线传感网络设计
详细了解大棚环境感知子系统内容，其一般涉及到的环境指标包含2个，大棚内部的土壤环境和大气环境，这2类指标的检测都是依赖无线传感网络来实现的。在充分对无线传感网展开分析的过程中了解到，其主要是基于ZigBee协议作为前提的自组织无线网络技术。该技术的优势是传输速率低且功能较强，并且成本低。网络凭借感知节点以及协调器节点来共同实现完成，所有的感知节点都涵盖了感知数据，这些数据也都是凭借多跳传输方式，最终在协调器节点上得以汇集实现向上传输的工作，这样同大棚环境所需的实时检测要求具有高度一致性。将关注对象放到感知层面，具体涵盖的部分有4个方面，即控制模块、传感器模块、电源模块、通信模块。信息模块以及节点控制都采用MCU来完成。MSP430F1611本身是16非处理器，该处理的特色就是功耗较小，并且具有较快的模式转换能力，同时其外设接口能力也非常强。CC2530本身属于能够同SOC兼容的芯片，能够对ZigBeePRO以及ZigBee等标准进行支持。其中心工作的频率可达到2.4GHz，同时其能够提供4种供电模式，具有较强的抗干扰性以及灵敏度。在CC2530以及MSP430F1611间，借助SPI接口完成有关的通信工作，针对协调器节点来看，其中并未设置传感器模块，主要是增加了同上位机完成通信的模块，其能够借助RJ45以及串行接口通信等方法来完成。大棚中的大气环境检测工作包含CO以及空气温湿度等。想要确保农作物在大棚中稳定生长，就需要保证大棚中温湿度及光照等因素都处于合适的状态。需要注意的是，当开展大棚农业时，如CO的浓度达到一定数值，会严重影响大棚中作物生长情况，并且会产生损害;当CO含量超标，还会致使人体受到损害。因此，应该对CO进行实时检测。大棚中土壤环境检测标准具体涵盖2方面，土壤pH值及温湿度。辨别土壤具有肥力的标准就是温湿度，而肥力主要取决于土壤氮化程度。土壤的酸碱度在很大程度上会对土壤肥力以及植物生长造成巨大的影响。在开展农业生产工作时需要关注土壤酸碱度的数值，并且借助有效方法对其进行调整。智慧大棚内部包含的传感器种类超过7种，具体涵盖了CO和空气温湿度以及土壤温湿度等。为了保证自动灌溉功能能够有效实现，可以增设智能水泵控制节点，以对水泵进行控制。详细了解无线传感器网络软件能够看出，其具体包含2部分，协调器控制程序和终端节点控制程序。终端节点完成搜索同时添加到网络中，这个时候其将协调器传输至此的数据帧接收到，由此将传感器数值读取到。终端节点借助对继电器进行控制从而也达到对水泵开关进行控制的目的。 将节点循环进行协调并且等待从Mesh节点发出的命令，同时向Mesh节点发送网络状态。当完成所有的初始化工作以后，假如终端节点要在网络内添加，那么应该创建连接。
1.2无线宽带网络传输子系统设计
Mesh网络不只具有自组网技术，还包含WiFi技术，并且还有分布式多跳功能，在传输速率方面能够达到54Mbps的最大数值，而其跳数的最大数值是5，可以最快时间完成无线覆盖，并且具有较强的抗干扰能力以及较快的移动速度、传输速度等，其能够在具有较高网络要求以及复杂标准的环境下，完成传输无线数据以及监控无线视频图像等业务，并且能够实现IP音视频电话和IP视频会议等。其被普遍使用到无线网络接入中。该系统的构成涵盖了3部分，蓄电池、无线Mesh设备、太阳能供电系统。智慧大棚内部全部传感器信息均能够汇集于协调器节点中，并且协调器以及Mesh网络节点可以完成通信，同时将其在终端中完成显示工作。同软件功能有效结合在一起，Mesh节点自组网所相关的通信覆盖直径能够参照需求完成调控。安装Mesh网络的步骤非常简单，但需要大量基站的参与，不需要选取合适的位置以及进行精确的规划就能够确保得到稳定的通讯。将某个节点进行简单移动就能够确保某个无信号，或是信号较弱的区域得到完善。因此，其具备超强的网络覆盖灵活性。
1.3视频监控子系统设计
智慧大棚视频监控，是凭借先进技术实现对大棚的持续报警及监控任务，不仅有无线智能摄像头，同时还有视频数据分析处理技术等，摄像头能够将图像进行转换及搜集，视频监控借助Mesh无线高速骨干网将部署的难度下滑，从而使得灵活性得以提升。采用视频实时智能分析能够使得视频监控的稳定性以及时效性得到全面提升，并且减少人工操作步骤，从而减少储存资源的消耗速率，极大提升数据查询率。传统视频监控一般都是采用人力对多路视频进行监视，监控人员的工作压力巨大，并且也容易出现疏漏。
2系统整体性设计
关于系统逻辑层面，本系统具体包含3方面。感知层，能够将前端感知信息实时获取，同时凭借传感器对大棚中的大气环境及土壤环境情况进行实时监测;传输层，把实时获得的监视视频信息、全部信息，凭借Mesh高速网络向数据处理中心完成传递;应用层，针对以上所有传输的数据完成储存以及处理。基于土壤以及大气感知信息作为依据对水泵启动灌输进行控制，针对涵盖所有视频信息的众多数据展开综合性的处理。系统是通过4个子系统构成，视频实时监控子系统、环境感知子系统、数据中心、无线宽带传输网络子系统。借助了解以及分析大棚环境感知子系统，其内部最为核心的应用就是新型传感器，实时监测大棚内部大气温湿度、CO含量、光照强度等，同时可以针对土壤温湿度等相关的参数开展实时监控工作。详细了解视频实时控制子系统，其通常采用的是无线高清视频监控技术，凭借该技术能够确保趋于全天候监控工作的实现。本次智慧大棚系统主要使用物联网技术，所有的信息都会借助无线Mesh网络传输到数据处理中心进行处理，并将其反馈以及显示。
3智慧大棚实际部署应用
将某个区域的智慧农业园区作为观察对象，并且对其进行详细的阐述说明。将面积为667m2的大棚作为具体部署环境，具体细分成6个不同的区域。全部区域均能够部署环境感知节点，即土壤pH值节点以及CO节点等，并且在其中添加自动灌溉控制节点。由此可以看出，其搭配的终端节点总数为42个。在大棚内部涵盖的视频监控系统数量为2套，包含1个sink节点，2个Mesh节点。在大棚内部配置数据服务器，移动设备终端数量2台，同时数据中心1个套件，大棚中设置36个环境感知节点、6个控制节点，同时还包含1个sink节点。将环境感知节点安装在大棚的木制骨架及金属骨架中。具有垂直固定架的大棚中，将感知节点安装到固定架上;没有垂直固定架的大棚就需要将其安装到金属固定架上。安装感知节点时，需要确保其安装高度比全部植物高，以避免大棚灌溉过程中将感知节点淋湿的情况出现。在安装土壤类感知节点时，其所参照的部署方式同以上阐述内容，所有的土壤感知节点的位置都应该放置在土中，便于对土壤pH参数以及温湿度数值的检测。在大棚入口处统一部署视频监控套件，应用可旋转式无线高清摄像机，不仅能够对大棚内的植物成长状况进行密切关注，同时还能够对相关人员的出入情况进行24h监控。在大棚外部署Mesh节点，在数据中心监控室部署Mesh节点，这2台Mesh节点在部署的过程中需要确保距离在1km之内，并且中间没有较为显著的遮挡物，以确保通信稳定性及高速性。数据中心服务器安装到数据中心，所有的设备单元在供电方式方面主要以市电供电为主，无市电情况下，主要借助太阳能供电以及蓄电池供电相融合的方式来完成。整个系统在某个大棚中完成试用，经过有关的检测发现，该系统能够实时检测大棚中的土壤环境参数以及大气环境，同时将相关的信息进行实时性反馈，由此使得信息预警以及水泵灌溉工作得以有效控制。系统本身具备的扩展性是较强的，并且达到的效果也绝佳，这能够同大棚管理工作相适应，进而使得大棚经济效益以及生态效益得到全面提升。
4结束语
近年来，为了全面提升人们生活质量以及水平，同时也为了尽可能丰富食物品种，温室大棚发挥了重大作用。影响种植作物环境的因素包含湿度、温度以及光照度等，所以依赖传统人工控制方式来确保种植工作的高效性是非常困难的。截至目前，我国能对以上所有环境因素完成自动监控的系统非常少，而外国在此方面的系统价格非常昂贵，并且同我国情况不相吻合。参照我国当下的具体状况来看，经由有效且合理的分析，最终把物联网技术和宽带网络技术全面且高效地融合起来，由此使得智慧农业大棚信息化系统具有智能监测、智能决策以及实时控制等功能。本文主要对农业大棚智能化展开了细致的分析及研究，将传统大棚在生产方式上的落后性进行优化和改善。借助物联网内部的无线宽带网、无线传感器以及视频监控等技术确保实时检测农业大棚土壤及大气环境情况，确保有关人员能够对大棚内部的环境情况进行有效检测，并且借助数据做出科学决策，实现大棚智能化管理进程。
参考文献
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