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物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應用

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物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應用范文第1篇

關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);現(xiàn)狀;前景

物聯(lián)網(wǎng)是一種應用于多種技術(shù)領域的新技術(shù),通信技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關鍵。對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的定位:物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)、EPC技術(shù)以及無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)等構(gòu)成的全球物品信息實時共享的實物互聯(lián)網(wǎng)。基于萬物互聯(lián)趨勢的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能行業(yè)中的應用越來越廣泛,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)擁有的商業(yè)價值也越來越大,因此研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢對促進我國互聯(lián)網(wǎng)+戰(zhàn)略具有重要的現(xiàn)實意義。

1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是繼計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展之后興起的第三信息技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最早是由美國麻省理工學院Ashton教授于1999年提出的,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在社會行業(yè)中得到廣泛的應用,當前我國物流網(wǎng)技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出以下特點:一是政府部門高度重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)巨大的商業(yè)價值,我國將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)納入新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中,并且加大了對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)力度,實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會領域的應用;二是高校開設了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程,例如我院就針對物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)專業(yè)建立了物聯(lián)網(wǎng)實訓室,其目的就是培養(yǎng)學生掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實踐能力,使其具備物聯(lián)網(wǎng)組建、管理、維護、應用等能力;三是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷創(chuàng)新。NB-IoT技術(shù)重大突破,技術(shù)標準快速確立,該技術(shù)有效解決了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)此前無法進行長距離、大規(guī)模廣泛部署的技術(shù)空白,提高了我國通信技術(shù)的發(fā)展與應用水平。

2物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術(shù)及發(fā)展瓶頸

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在通信行業(yè)中得到廣泛的應用。據(jù)不完全統(tǒng)計,2015年,全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量約為60億個,根據(jù)這一速度,在2025年前,物聯(lián)網(wǎng)連網(wǎng)設備數(shù)量將達到270億個,因此發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是當前經(jīng)濟發(fā)展的重要方向。通過分析當前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用的需求,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用的關鍵技術(shù)為:一是傳感控制技術(shù)。傳感器是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)價值的關鍵部件,傳感器能夠?qū)?shù)據(jù)信息進行實時采集,并且將采集的信息傳遞給終端處理系統(tǒng)。二是中間件技術(shù)。中間件主要承擔的是為底層與上層之間的數(shù)據(jù)傳遞提供互動平臺,實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共享,因此該技術(shù)的關鍵是對數(shù)據(jù)的處理。三是云計算技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)依托于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實現(xiàn)云計算,因此在智能技術(shù)時代背景下,云計算實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的空間轉(zhuǎn)移,提高了智能家居的模式發(fā)展。當然,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在快速發(fā)展的同時,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用價值還存在一些問題:首先是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的標準規(guī)范有待統(tǒng)一。標準統(tǒng)一是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要保障,然而目前各國對物聯(lián)網(wǎng)標準體系的規(guī)定還不統(tǒng)一,這影響到物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;l(fā)展。2015年國際標準組織(ISO/IEC)在比利時布魯塞爾召開物聯(lián)網(wǎng)標準化(WG10)大會,新成立的WG10物聯(lián)網(wǎng)標準工作組同步轉(zhuǎn)移原中國主導的物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)國際標準項目(ISO/IEC30141),并由中國無錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院專家繼續(xù)擔任該體系架構(gòu)項目組主編輯,這標志著我國繼續(xù)擁有國際物聯(lián)網(wǎng)標準最高話語權(quán)。其次信息安全和隱私保護有待解決。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用最大的瓶頸就是如何保護信息安全和用戶隱私,以智能停車場為例,雖然通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了自動控制,但是當前市場中存在的仿制門禁卡的現(xiàn)象也影響用戶的信息安全,因此如何解決安全問題一直是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展所要解決的主要問題。最后物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的終端設備性能、價格等也是影響其發(fā)展的瓶頸之一。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用前景展望

通過實踐觀察,在大力發(fā)展大數(shù)據(jù)技術(shù)的時代背景下,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)融入社會的各個領域,家居行業(yè)、交通行業(yè)、工業(yè)生產(chǎn)以及通信行業(yè)等等。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用將朝以下幾個領域發(fā)展:3.1通信行業(yè)目前基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的通信技術(shù)在全球范圍內(nèi)得以開發(fā)與發(fā)展,尤其是低功耗廣域網(wǎng)通信技術(shù)成為最有發(fā)展前景的通信網(wǎng)絡技術(shù)。LoRaWAN的技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)領域最受關注的技術(shù),實現(xiàn)了長期間的運作,并且具有低功耗、遠距離傳輸?shù)奶攸c,大大提高了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?,進而滿足了公共資源數(shù)據(jù)傳遞的需要。3.2智慧城市建設當物聯(lián)網(wǎng)這一新興的信息技術(shù)日益成熟時,智慧城市建設中的技術(shù)問題便得到了有效解決?;谖锫?lián)網(wǎng)蓬勃興起的業(yè)務與應用逐漸成為智慧城市的主流應用,并且物聯(lián)網(wǎng)能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級,使城市環(huán)境完備智能、城市服務高效靈活、城市治理精準高效,使城市更加智慧,使人們的生活更美好,是提升城市競爭力的關鍵因素。當然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還應用到智能家居建設中,將實現(xiàn)家居的智能控制。3.3智能工業(yè)制造石油天然氣與工廠環(huán)境工業(yè)領域是目前物聯(lián)網(wǎng)項目最多的應用領域。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的遠程監(jiān)控和優(yōu)化重資產(chǎn)的能力,使得很多石油天然氣項目的實施和運行得到了技術(shù)與效益方面的支持。尤其近年來,國內(nèi)傳感器市場持續(xù)增長,年均增長速度超過20%。在智能化電子產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)、物聯(lián)網(wǎng)智能終端與整機產(chǎn)品制造市場穩(wěn)定發(fā)展的帶動下,傳感器產(chǎn)品國產(chǎn)化需求不斷加大,為國內(nèi)企業(yè)帶來了巨大的發(fā)展空間。

參考文獻:

[1]趙靜.低速率物聯(lián)網(wǎng)蜂窩通信技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].移動通信,2016.7.

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應用范文第2篇

【關鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 技術(shù)理念 應用策略

1 前言

隨著社會經(jīng)濟活動的愈加頻繁,商品的交換在現(xiàn)代貿(mào)易行為中更加注重信息的傳遞,因此在為了滿足人們對人與物、物與物之間的信息傳遞,物聯(lián)網(wǎng)概念逐漸浮現(xiàn)在人們眼前?,F(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在用戶端的延伸與拓展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅極大地豐富了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)涵,更是對人類商業(yè)活動產(chǎn)生了巨大的影響。但是我國的物聯(lián)網(wǎng)還處于起步階段,相關技術(shù)理念還沒能得到深入地開發(fā)應用。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點

2.1 主動感知性

區(qū)別于傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)僅作為信息傳遞和處理的技術(shù)手段,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要求實現(xiàn)對人與人、人與物、物與物之間的主動感知,即通過射頻識別裝置、傳感器、二維碼等信息識別設備及載體設備完成對物體存在信息的即時感知。該過程的工作原理是通過在物體內(nèi)的微型感應芯片向區(qū)域內(nèi)的傳感器傳遞信息再與局域無線網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)等通信網(wǎng)絡進行信息交互實現(xiàn)對物理世界信息的感知。

2.2 可靠的信息鏈

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是通過區(qū)域內(nèi)的有線、無線等信息傳輸方式進行實時的信息傳遞,在這個過程之中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還涉及將所傳遞的信息進行整理及初步的處理。因此,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相對于其他信息傳遞技術(shù)而言在使用過程對信息鏈的可靠性要求更高,信息的完整度必須要得到最大限度地保證。

2.3 龐大的數(shù)據(jù)信息

一方面物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是從傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中發(fā)展而來,另一方面物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的對象不僅僅包含了人與人還包含了人與物、物與物,因此物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)據(jù)來源較傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)而言更加龐大。龐大的信息源意味著物聯(lián)網(wǎng)必須具備處理海量數(shù)據(jù)信息的能力,這也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實際應用中最需要克服的關鍵所在。

2.4 智能化處理

物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的關鍵一點在于信息處理的智能化。傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)要求對信息進行邏輯分析處理或?qū)π畔?shù)據(jù)進行建議的智能化處理,但是在物聯(lián)網(wǎng)領域,超常規(guī)的智能化處理是對數(shù)據(jù)處理分析的基本手段。這也是未來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠應用于商業(yè)網(wǎng)絡運行的關鍵。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關鍵理念

3.1 信息的采集

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)據(jù)依賴于射頻識別設備、傳感器、電子標簽等設備共同作用完成的信息采集過程。這其中電子標簽一般被用作于物品的條形碼、二維碼等包含有物品相關信息的可被設備識別的標簽。而電子標簽的規(guī)范化也決定了在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中各類物品之間信息傳遞的準確性。射頻識別設備主要被用于識別物品的電子標簽,通過對存儲在物品電子標簽上的信息的讀取,射頻識別設備完成了對物品信息采集的第一步。而傳感器在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的應用則是將客觀物理世界中的各種物理信號轉(zhuǎn)變成為相關的信息,并將這些信息傳遞至物聯(lián)網(wǎng)中作為對物理信息記錄的關鍵數(shù)據(jù)。

3.2 網(wǎng)絡通信技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是從傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展而來的新型的信息傳輸技術(shù)。因此,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心關鍵在于信息的傳遞。盡管在實際的應用中,不論有線與無線均可實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)信息的傳遞,但是無線技術(shù)以其更加便捷的性能成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的主流信息傳輸技術(shù)。另一方面,各類網(wǎng)絡通信技術(shù)的迅猛發(fā)展在一定程度上也為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供了發(fā)展的原動力。

3.3 智能云處理技術(shù)

本文在前文已經(jīng)對物聯(lián)網(wǎng)龐大的信息容量的特點作了一定的分析。由于物聯(lián)網(wǎng)連接了海量的傳感器節(jié)點,龐大的信息需要被統(tǒng)一進行整合處理,而在傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中,該情況容易造成網(wǎng)絡中沉淀大量冗余信息。因此,在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中智能云處理技術(shù)顯得尤為關鍵。通過對海量數(shù)據(jù)進行融合處理,再通過相關智能技術(shù)的處理加工,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為人類提供極大的便利。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用策略分析

4.1 商品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應用

隨著對生活品質(zhì)要求的逐步提高,人們對所使用的商品的品質(zhì)來源也更加關注。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于商品生產(chǎn)環(huán)節(jié),不僅可以幫助企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)線的自動化水平,更可以幫助消費者了解相關商品的生產(chǎn)信息,保證商品質(zhì)量。

4.2 商品流通環(huán)節(jié)的應用

現(xiàn)代物流業(yè)對物品流動信息的處理可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到更進一步地提升。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),人們可以及時地獲取商品的物流位置等相關信息,也可以了解到商品在倉儲、周轉(zhuǎn)、運輸過程中的實時情況,保證了商品信息在流通環(huán)節(jié)的準確順暢。

4.3 商品使用環(huán)節(jié)的應用

將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用于商品使用環(huán)節(jié),可以幫助企業(yè)及時了解商品的流向以及商品在使用過程中暴露出的相關問題,便于企業(yè)及時調(diào)節(jié)生產(chǎn)策略與改進工藝。

5 結(jié)語

對比發(fā)達國家,我國的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還有相當大的提升空間。這其中包括向技術(shù)標準、建設規(guī)范等還沒能得到充分地完善。因此,著眼于未來長期的發(fā)展,我們還需要持續(xù)加強物聯(lián)網(wǎng)建設。相信未來在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展下,我們的生活會更加精彩。

參考文獻

[1]余振亭.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)理念與應用策略淺述[J].數(shù)字技術(shù)與應用,2015(05)226.

[2]朱洪波,楊龍祥,于全.物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想與應用策略研究[J].通信學報,2010(11)2-9.

[3]巫細波,楊再高.智慧城市理念與未來城市發(fā)展[J].城市發(fā)展研究,2010(11)56-60+40.

[4]劉尚儒.物聯(lián)網(wǎng)在物流領域的未來應用[J].北方經(jīng)貿(mào),2014(04)50-51.

[5]朱洪波,楊龍祥,朱琦.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進展與應用[J].南京郵電大學學報(自然科學版),2011(01)1-9.

[6]李俠.物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想與應用策略研究[J].今日科苑,2015(06)99.

作者簡介

張鷹(1971-),男,湖北省武漢市人。大學本科學歷?,F(xiàn)為河南省科學院應用物理研究所有限公司助理研究員。主要研究方向為計算機科學與電子技術(shù)應用。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應用范文第3篇

關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);傳感網(wǎng);智能技術(shù)

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號: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

物網(wǎng)是一個現(xiàn)代科學的衍生產(chǎn)物。這個名詞描述了一種行業(yè)狀態(tài):物品與互聯(lián)網(wǎng)的關系。物品與互聯(lián)網(wǎng)建立關系的前提是傳感器技術(shù)、因特網(wǎng)及移動互聯(lián)技術(shù)的融合這三個技術(shù)互相關聯(lián)。

2物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)的關鍵技術(shù)

2.1傳感網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)過程運用到了傳感網(wǎng)技術(shù)、移動通信網(wǎng)技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),這種“三網(wǎng)”合一的高效融合給物聯(lián)網(wǎng)提供了強有力的技術(shù)支持。而傳感網(wǎng)技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的核心組成部分起到了決定性作用,可以說,傳感網(wǎng)性能的好壞直接影響物聯(lián)網(wǎng)在運行中的性能。傳感網(wǎng)中有大量的微型傳感器,這些已經(jīng)集成化的傳感器通過相互 協(xié)作的方式對目標對象的信息進行感知 、采集以及實施監(jiān)控。對于采集后的信息,傳感網(wǎng)利用內(nèi)部嵌入式系統(tǒng)對其進行分類、匯總處理,并通過移動通信網(wǎng)絡將這些信息傳送到計算機終端。這種通過數(shù)字虛擬世界將物理世界和人類社會實現(xiàn)交互的技術(shù)真正實現(xiàn)了網(wǎng)絡計算無處不在。這種技術(shù)的優(yōu)勢是成本低、功耗低、組網(wǎng)和鋪設方式靈活多變且微型化等等。傳感網(wǎng)技術(shù)不僅僅是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù),還對社會發(fā)展和國家安全起到了重要的作用。

2.2智能技術(shù)

隨著物質(zhì)生活水平越來越高,人們對于自動化、智能化的需求也越來越迫切。智能技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術(shù),其核心是將各種智能系統(tǒng)植入到相應的物體中,使該物體通過傳感的方式與用戶連接起來,并具備智能化的特性。這種物體與用戶之間主動或是被動的交流方式,就是智能技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)通過智能技術(shù)的運用,很大程度上優(yōu)化了人們所處的物質(zhì)生活環(huán)境,讓人們隨時隨地就可以感受到智能化、數(shù)字化帶來的便捷。

2.3認知無線電

認知無線電(Cognitive Radio,簡稱CR),認知無線電系統(tǒng)本身具備智能學習能力。其核心思想是通過頻譜感知能力和學習能力對周圍環(huán)境中的信息進行獲取與交換,并能有效的限制和降低信息與信息之間、信息與系統(tǒng)之間、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的沖突,最終實現(xiàn)頻譜之間的共享與分配。

2.4地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)的“地理位置標識員”,通過地理信息系統(tǒng)就可以使各個與某物品有關的人和單位等,實時地完成掌握該物品所處的位置狀態(tài)等各種相關信息,進一步對這些數(shù)據(jù)進行處理,時空計算,推理出相關模型,大大的方便不同行業(yè)之間的協(xié)調(diào)公關工作,地理信息系統(tǒng)發(fā)展速度快,由二維到三維,目前已經(jīng)服務于社會各個方面,地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫盡可能多的為物聯(lián)網(wǎng)提供大量數(shù)據(jù),對物聯(lián)網(wǎng)這一飛速擴張行業(yè)的戰(zhàn)略方針、藍圖設計空間節(jié)約、數(shù)據(jù)傳遞等等方面,都有著無法比擬的作用,地理信息系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎。

2.5射頻識別

射頻識別技術(shù)是一種快速信息錄入技術(shù),它通過射頻頭識別粘在物理物物體上的數(shù)據(jù)信息標簽,并把識別到的信息數(shù)據(jù)錄入電腦,使信息數(shù)據(jù)錄入到電腦這個過程可以瞬間完成。在物聯(lián)網(wǎng)中射頻技術(shù)起到節(jié)約時間,加快進程,失誤率低等等作用。

射頻技術(shù)的實現(xiàn)離不開兩個事物,一個是物品標簽,它可以是二維碼、磁力條等等搭載有相關物品的信息,另一個是通過掃描物體標識物而把掃描到的信息傳到電腦上的讀取器。當處于可操作距離的時候,標識物和讀取器通過某種協(xié)議,就進行信息傳遞了。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用

3.1智能電網(wǎng)

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)中的廣泛應用,電網(wǎng)的運作效率、節(jié)能環(huán)保、與用戶的實時監(jiān)控也達到了一個新的高度。首先,在原有的電網(wǎng)系統(tǒng)中,電能從產(chǎn)生、輸送,再到使用,在這個過程中存在著嚴重浪費的現(xiàn)象。而智能電網(wǎng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將交互式通信、傳感網(wǎng)技術(shù)、分布式計算機運用其中,有效減少了電力在交換過程中的損耗,提高了使用效率、安全性以及可靠性,為國家節(jié)省了大量的電能源。其次,我國是風能發(fā)電和太陽能發(fā)電在生產(chǎn)和使用上大國,但是由于發(fā)電量的多少要受到天氣環(huán)境和地理因素的限制,因此,國家電網(wǎng)并沒有將風電和太陽能納入其中。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的加入可以將這兩種新能源作為輔助能源接入到主網(wǎng)中,智能電網(wǎng)通過對用戶電力使用情進行的實時監(jiān)控,并賦予用戶電能源類型的選擇權(quán)利,就可以起到既保證國家電能的有效利用,又實實在在節(jié)省了用戶電費花銷 。

3.2智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

近些年隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無論是在生產(chǎn)力、耕作條件,還是在環(huán)境氣候上都與傳統(tǒng)意義上的那種“日出而作,日落而息”的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式大相徑庭?,F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)通過掌握不同農(nóng)作物的不同習性特點,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加入其中,通過調(diào)整和檢測空氣和土壤中的溫度濕度、CO2濃度、殺蟲劑使用劑量以及光照等情況,就能對農(nóng)作物進行實時監(jiān)控,既能改善農(nóng)作物的產(chǎn)出量,縮短農(nóng)作物的生長周期,還能有效地減少人工勞動,降低成本。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,可以隨時對農(nóng)作物在生產(chǎn)過程中的各項參數(shù)進行自動檢測和匯總,并通過網(wǎng)絡將匯總后的數(shù)據(jù)信息傳送到客戶終端,為今后農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學化管理提供強有力的數(shù)據(jù)支持。

3.3智能建筑

物聯(lián)網(wǎng)在智能建筑領域主要應用在建筑智能化和智能家具方面。在建筑智能化上,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)不同建筑的設計需要、園林規(guī)劃、人文環(huán)境等信息,調(diào)節(jié)適宜的溫度系統(tǒng)、燈照感應系統(tǒng)、噴水系統(tǒng),提高建筑物以及周邊能源的有效利用率。智能家居是物聯(lián)網(wǎng)在智能建筑領域中的另一個主要應用。我們常在電視家用電器的廣告中看到,主人在工作時,就可以通過遠程控制系統(tǒng)將家中的電飯鍋、熱水器、電子入戶門等家具或是電器,自動完成提前設定的程序。物聯(lián)網(wǎng)在智能家居方面給人類的生后來了前所未有的便捷與智能,從最簡單的燒水、做飯,到復雜的打掃室內(nèi)衛(wèi)生以及物品歸類。隨著人工智能的發(fā)展,我們甚至可以想象得到,未來通過控制機器人就可以代替我們接待客人、簽收快遞等一系列實物。

3.4城市智能交通和物流領域

隨著人們生活水平的不斷提高,汽車作為代步工具,已經(jīng)不再是人們眼中的奢侈品了。然而,城市交通擁堵卻是讓每一位駕駛員為之頭痛的問題。從目前的城市規(guī)劃和現(xiàn)有的經(jīng)濟水平來看,如何能在改動最小、花費最少的情況下解決這個問題,是政府和群眾關注的首要大事。城市智能交通系統(tǒng)以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為依托,將網(wǎng)絡媒w與后臺監(jiān)控中心相連接,對當前路面上的所有車輛進行無線監(jiān)控,并將道路的暢通與擁擠情況信息上傳到監(jiān)控中心,通過對這些數(shù)據(jù)信息的匯總與分析,最終通過網(wǎng)絡媒體到司機終端。司機就可以根據(jù)實時路面信息調(diào)整出行路線,避開擁堵道路。真正的實現(xiàn)人―車―網(wǎng)絡之間的信息交互。物聯(lián)網(wǎng)還能對城市公交系統(tǒng)實施監(jiān)控和調(diào)度,當某一個公交站點出現(xiàn)人員擁擠狀況時,等車的人們可以通過公交站點的智能化系統(tǒng)向監(jiān)控中心發(fā)出信號,系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)場情況對公交車進行智能調(diào)度。可以說,物聯(lián)網(wǎng)讓城市智能交通更加人性化與規(guī)范化。

隨著網(wǎng)絡購物平臺越來越成熟,越來越多的人選擇網(wǎng)上購物,既節(jié)省時間又方便快捷。在網(wǎng)絡購物的帶動下,物流業(yè)的發(fā)展也是日新月異。汽運運輸作為物流業(yè)的主要交通工具,選擇最優(yōu)行駛路徑和科學送貨決定了物流企業(yè)的總利潤率。因此,越來越多的物流企業(yè)利用無線傳感器網(wǎng)絡獲取取貨和送貨信息,并將獲取的信息發(fā)送給控制中心??刂浦行耐ㄟ^對這些信息進行匯總,并結(jié)合當?shù)氐牡乩砬闆r和電子地圖,計算出最優(yōu)行駛路徑。這條最優(yōu)行駛路徑可以讓司機更好的掌握路況信息和行駛過程中所用的時間,做到心中有數(shù),為科學送貨打下了基礎。

3.5醫(yī)療管理領域

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用到醫(yī)療管理領域,可以為每一個藥品制作電子標簽。電子標簽包含了藥品的全部信息,即名稱、成分、性狀、功能主治、用法用量、產(chǎn)地、批次、禁忌以及藥品從生產(chǎn)、包裝、運輸、銷售的各個環(huán)節(jié)的詳細信息。這樣做的好處就是實現(xiàn)了藥品的全程可追溯,當出現(xiàn)問題時,就可以及時找到藥品的全部信息。同時,還可以將這些信息數(shù)據(jù)上傳到公共數(shù)據(jù)庫中,醫(yī)院或者患者可以根據(jù)電子標簽中顯示的藥品信息與市面上的藥品進行比對,這樣可以幫助消費者有效的區(qū)分藥品的真?zhèn)?,以及防止假冒藥品在市場上的流通?/p>

在公共衛(wèi)生領域,歐盟強調(diào)射頻識別(RFID)技術(shù)的運用也為患者提供了一個更加安全的醫(yī)療衛(wèi)生環(huán)境。通過RFID技術(shù)建立醫(yī)療管理、查找監(jiān)督和病源追溯體系。通過給患者建立病例檔案,實現(xiàn)每一位患者在檢查檢疫過程中,所有的信息不丟失,并對不同病菌的攜帶者進行分類、分級別管理,讓所有患者都有一個安全、安心的醫(yī)療環(huán)境。

3.6智能家庭護理

將物聯(lián)網(wǎng)理念加入到家庭護理中,是未來家庭醫(yī)療的必然趨勢。這種智能家庭護理模式為家中有老人、孕婦、孩子等高危人群提供了一個便捷、安全、放心的醫(yī)療健康服務。目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)趨向成熟,因此,只要在家庭護理中加入傳感設備,就可以實現(xiàn)對家中用戶的實施健康監(jiān)控和各項生理指標的測試,并通過互聯(lián)網(wǎng)上傳到相關醫(yī)療機構(gòu)或是通過移動通信網(wǎng)技術(shù)到家屬的移動設備終端。智能家庭護理還可以根據(jù)不同人群的不同需求進行私人定制,比如遠程專家咨詢、醫(yī)護人員的預約上門服務、緊急情況呼救等等??梢哉f,有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為后盾支持的智能家庭護理給現(xiàn)代家庭式醫(yī)療服務提供便捷,為中國構(gòu)建和諧社會的實施提供了有力的保障。

3.7移動智能化

講移動智能化首先要說一說m2m(Mobile to mobile)模式。m2m模式真正地實現(xiàn)了3w。并且可以根據(jù)不同客戶來制定相應的服務,由于該模式的形成,商家工廠就可以根據(jù)客戶的個人需求,制定出相關的服務。既滿足了客戶要求,也使商家的效益最大化,實現(xiàn)這個交易的途徑是移動技術(shù),移動技術(shù)的廣泛應用是該模式可以實現(xiàn)的前提。m2m是物聯(lián)網(wǎng)的最普遍應用模式。

4結(jié)論

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將計算機科學與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)緊密地聯(lián)系在一起,給全世界的信息產(chǎn)業(yè)帶來了前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。他的發(fā)展帶動了諸如工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、建筑等多個產(chǎn)業(yè)的快速前進。在未來的發(fā)展中,其智能化技術(shù)將與聯(lián)網(wǎng)化的貼合度越來越高,最終促使人類的生活方式發(fā)生變革,讓我們的生活環(huán)境更加舒適,更加環(huán)保,人與自然和諧共生。

參考文獻:

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[2] 王喜文.韓國物聯(lián)網(wǎng)城市建設[J]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2011(4):3-5.

[3] 閆海.我國智慧城市建設水平評價研究[D]太原:太原科技大學碩士學位論文,2013.

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應用范文第4篇

1.1物聯(lián)網(wǎng)介紹

1.1.1物聯(lián)網(wǎng)概念

物聯(lián)網(wǎng)是指利用射頻識別技術(shù)(RFID)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、傳感器等技術(shù)將物體與互聯(lián)網(wǎng)連接在一起的技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)信息交流與通信,是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深入應用[2]。物聯(lián)網(wǎng)被視為互聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢之一,其中物聯(lián)網(wǎng)中的每個物體都是有標識、屬性的個體,利用智能接口,按照一定的通信協(xié)議連接到互聯(lián)網(wǎng)中。

1.1.2物聯(lián)網(wǎng)主要特征

1)標識與感知。物聯(lián)網(wǎng)可通過RFID、傳感器等技術(shù)標識物體,并能通過上述技術(shù)感知或捕獲研究目標,采集該物體的相關信息。

2)信息處理。物聯(lián)網(wǎng)獲取的信息可以利用計算機進行大數(shù)據(jù)計算與分析,從而獲取極具價值的信息,以供決策與控制。

3)信息交流。物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一樣,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時共享,及時將系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳輸?shù)较到y(tǒng)中心。

1.1.3物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一般可分為感知層、網(wǎng)絡層以及應用層三大環(huán)節(jié),每一個環(huán)節(jié)都對應有關鍵技術(shù)。感知層關鍵技術(shù)包含RFID技術(shù)、二維碼、傳感器技術(shù)等,利用上述技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對物體的標識與感知[4]。網(wǎng)絡層關鍵技術(shù)包含計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)等,是信息處理、數(shù)據(jù)管理的核心。應用層關鍵技術(shù)包含智能芯片等,是信息處理的應用執(zhí)行層面。近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,出現(xiàn)了許多新型技術(shù)或多種技術(shù)融合的綜合性技術(shù),如PML開發(fā)技術(shù)、嵌入式技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡技術(shù)、信息安全技術(shù)等,這些技術(shù)的應用顯著提升了物聯(lián)網(wǎng)的性能。

1.2智能電網(wǎng)介紹

1.2.1智能電網(wǎng)概念

所謂智能電網(wǎng),其本質(zhì)是電網(wǎng)的智能化發(fā)展,以物理電網(wǎng)為基本框架,充分結(jié)合測量技術(shù)、傳感技術(shù)、信息化處理技術(shù)、決策系統(tǒng)技術(shù)、計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等智能化技術(shù)而形成的綜合性智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)的應用,將資源開發(fā)、電能應用、電網(wǎng)管理等各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)了智能化集成,不僅實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的無縫連接,而且提升了電網(wǎng)的工作效率及可靠性,因此,具有極大的經(jīng)濟效益。

1.2.2智能電網(wǎng)主要特征

1)自愈性。智能電網(wǎng)具備自我修復能力,當電網(wǎng)中出現(xiàn)故障,可以容錯重組,實現(xiàn)系統(tǒng)自愈。

2)激勵性。智能電網(wǎng)可以激發(fā)用戶參與到電網(wǎng)的運作過程中,從而提高電網(wǎng)的工作效率。

3)安全性。智能電網(wǎng)相比普通電網(wǎng)具備更高的安全性,尤其是在利用智能化技術(shù)下,電網(wǎng)的抵御能力更強,電網(wǎng)安全性更高。

4)兼容性。智能電網(wǎng)可以兼容各種形式的發(fā)電、供電、蓄電,因此電網(wǎng)的兼容性更好。

5)優(yōu)化性。智能電網(wǎng)能夠優(yōu)化各種電網(wǎng)設備的運行,降低電網(wǎng)的運行成本,優(yōu)化性能優(yōu)越。

1.2.3智能電網(wǎng)關鍵技術(shù)

智能電網(wǎng)未來發(fā)展趨勢,是集合了多種技術(shù)于一體的綜合性智能化系統(tǒng)工程。智能電網(wǎng)所包含的關鍵技術(shù)主要有可處理大量數(shù)據(jù)的信息處理技術(shù);高效、實時的通信技術(shù);電網(wǎng)能源分布式接入技術(shù);系統(tǒng)容錯技術(shù);傳感器網(wǎng)絡技術(shù);智能規(guī)劃技術(shù)等。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能電網(wǎng)技術(shù)融合

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能電網(wǎng)技術(shù)的融合是信息化技術(shù)發(fā)展的必然,也是電網(wǎng)發(fā)展的趨勢。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能電網(wǎng),能夠在資源整合、通信提升、電力信息化等方面的發(fā)展提供重要的支撐。此外,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用,能夠提高智能電網(wǎng)的自動化、智能化,對提高智能電網(wǎng)的管理,提高電網(wǎng)的工作效率,降低運行成本等方面具有重要意義。為了研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能電網(wǎng)技術(shù)的融合,筆者分別從感知層、網(wǎng)絡層、應用層三方面進行介紹。

2.1感知層

感知層包含了各種傳感器、智能芯片等信息識別與采集設備,從而實現(xiàn)對物體屬性、行為的監(jiān)測,并能夠獲取物體的基本信息數(shù)據(jù),通過網(wǎng)絡技術(shù)、通信技術(shù)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心。在智能電網(wǎng)中,采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對輸電線路、電氣設備等電網(wǎng)目標進行識別與監(jiān)控,并通過光纖通信技術(shù)或無線通信技術(shù)將獲取的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心。

2.2網(wǎng)絡層

網(wǎng)絡層是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與共享的關鍵環(huán)節(jié)。在智能電網(wǎng)中,主要以光纖網(wǎng)絡為主要的網(wǎng)絡層,并以無線通信網(wǎng)絡、無線寬帶網(wǎng)絡為輔助,將感知層獲取的數(shù)據(jù)進行實時傳輸。在智能電網(wǎng)的應用過程中,為了保證系統(tǒng)的安全性,因此對數(shù)據(jù)的傳輸提出了更高的要求,智能電網(wǎng)的信息傳輸主要通過電網(wǎng)系統(tǒng)的內(nèi)部網(wǎng)絡,只有在特殊環(huán)境下,才可以部分依靠公共網(wǎng)絡。此外,為了保證智能電網(wǎng)的應用,電力系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡應該以骨干光纖網(wǎng)絡為主,這樣不僅能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性,而且能夠提高數(shù)據(jù)的容量。以光纖網(wǎng)絡為主,輔助以無線寬帶網(wǎng)絡、電力線載波網(wǎng)絡、無線數(shù)字通信網(wǎng)絡等通信技術(shù),實現(xiàn)雙向?qū)拵ㄐ诺闹悄茈娋W(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的融合。

2.3應用層

應用層是物聯(lián)網(wǎng)對相關信息或處理結(jié)果進行應用的層面,在智能電網(wǎng)中,應用層主要是各種電力基礎設施、電力資源的應用等方面。電力基礎設備將為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供重要的信息數(shù)據(jù),同時也為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供數(shù)據(jù)處理與計算的基礎設施,保證各種數(shù)據(jù)、設備的接口資源,為物聯(lián)網(wǎng)提供各種適應性極強的應用。此外,應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后,智能電網(wǎng)的在智能計算、大數(shù)據(jù)處理、模式識別等技術(shù)方面有了更有效的解決方案,能夠應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)智能化決策,對提升電網(wǎng)的管理水平具有重要意義。

3物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中應用展望

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物體識別與感知、信息處理、控制與決策等方面的能力,能夠?qū)χ悄茈娋W(wǎng)的發(fā)展提供極大的推動作用。以目前的發(fā)展趨勢來看,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能電網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合與應用將不斷的深入與完善,尤其是在以下幾方面的應用,將成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)融合的重要方向。

1)輸電線路可視化。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的遠程識別與感知技術(shù),能夠?qū)旊娋€路進行可視化監(jiān)控,結(jié)合無線通信技術(shù)、全球定位技術(shù)等,對輸電線路冰凍、震動、故障等問題進行實時在線遠程監(jiān)控,提高智能電網(wǎng)輸電線路的感知能力,縮減解決故障的反應時間。

2)電力生產(chǎn)智能化。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)電力生產(chǎn)的智能化管理,尤其是將RFID技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡技術(shù)應用到電力現(xiàn)場作業(yè),能夠?qū)φ`操作、非法進入等安全事件進行遠程監(jiān)管,可以對電力生產(chǎn)設備進行智能化管理,減少電力生產(chǎn)的安全隱患,結(jié)合用電信息情況,智能規(guī)劃生產(chǎn)計劃。

3)用電信息智能采集。傳統(tǒng)用電信息通過電表人工采集,實時性、準確性均難以保證。應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以建立遠程用電信息采集系統(tǒng),并將采集的數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡實時反饋到管理中心,可實現(xiàn)用電信息的實時管理,提高智能電網(wǎng)的智能化,適時進行調(diào)峰調(diào)頻,提升用電效率。除此之外,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還能在電力設備管理、電力設施全壽命周期管理、用電巡檢等方面提供重要的應用技術(shù)保障,能夠有效提高電網(wǎng)的可靠性,提升客戶服務滿意度。

4結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應用范文第5篇

長期以來,我國農(nóng)作物保持高產(chǎn)量的主要因素之一就是大量的農(nóng)藥化肥投入。放眼于傳統(tǒng)種植過程中,由于水資源以及化肥未得到高效利用,由此致使養(yǎng)分被大量的損失,同時還極大污染了環(huán)境。截至目前,我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式還是以傳統(tǒng)生產(chǎn)模式為主,這種模式只是單純依賴農(nóng)民自身經(jīng)驗來開展施肥灌溉工作,不僅導致大量物力、人力浪費,也極大威脅了水土以及環(huán)境安全,這對于我國農(nóng)業(yè)的長久穩(wěn)定發(fā)展起到了阻礙作用。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及興起,使得智慧農(nóng)業(yè)也得以進步,出現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)智慧農(nóng)業(yè)”。以實時動態(tài)農(nóng)作物種植環(huán)境有關的信息采集工作作為基礎,采用快速和多維為主的監(jiān)測工作來完成,在種植專家知識系統(tǒng)基礎上保證作物種植,可以完成智能澆灌以及智能施肥等。

1系統(tǒng)實現(xiàn)手段及方法

1.1大棚中的無線傳感網(wǎng)絡設計

詳細了解大棚環(huán)境感知子系統(tǒng)內(nèi)容,其一般涉及到的環(huán)境指標包含2個,大棚內(nèi)部的土壤環(huán)境和大氣環(huán)境,這2類指標的檢測都是依賴無線傳感網(wǎng)絡來實現(xiàn)的。在充分對無線傳感網(wǎng)展開分析的過程中了解到,其主要是基于ZigBee協(xié)議作為前提的自組織無線網(wǎng)絡技術(shù)。該技術(shù)的優(yōu)勢是傳輸速率低且功能較強,并且成本低。網(wǎng)絡憑借感知節(jié)點以及協(xié)調(diào)器節(jié)點來共同實現(xiàn)完成,所有的感知節(jié)點都涵蓋了感知數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)也都是憑借多跳傳輸方式,最終在協(xié)調(diào)器節(jié)點上得以匯集實現(xiàn)向上傳輸?shù)墓ぷ?,這樣同大棚環(huán)境所需的實時檢測要求具有高度一致性。將關注對象放到感知層面,具體涵蓋的部分有4個方面,即控制模塊、傳感器模塊、電源模塊、通信模塊。信息模塊以及節(jié)點控制都采用MCU來完成。MSP430F1611本身是16非處理器,該處理的特色就是功耗較小,并且具有較快的模式轉(zhuǎn)換能力,同時其外設接口能力也非常強。CC2530本身屬于能夠同SOC兼容的芯片,能夠?qū)igBeePRO以及ZigBee等標準進行支持。其中心工作的頻率可達到2.4GHz,同時其能夠提供4種供電模式,具有較強的抗干擾性以及靈敏度。在CC2530以及MSP430F1611間,借助SPI接口完成有關的通信工作,針對協(xié)調(diào)器節(jié)點來看,其中并未設置傳感器模塊,主要是增加了同上位機完成通信的模塊,其能夠借助RJ45以及串行接口通信等方法來完成。大棚中的大氣環(huán)境檢測工作包含CO以及空氣溫濕度等。想要確保農(nóng)作物在大棚中穩(wěn)定生長,就需要保證大棚中溫濕度及光照等因素都處于合適的狀態(tài)。需要注意的是,當開展大棚農(nóng)業(yè)時,如CO的濃度達到一定數(shù)值,會嚴重影響大棚中作物生長情況,并且會產(chǎn)生損害;當CO含量超標,還會致使人體受到損害。因此,應該對CO進行實時檢測。大棚中土壤環(huán)境檢測標準具體涵蓋2方面,土壤pH值及溫濕度。辨別土壤具有肥力的標準就是溫濕度,而肥力主要取決于土壤氮化程度。土壤的酸堿度在很大程度上會對土壤肥力以及植物生長造成巨大的影響。在開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作時需要關注土壤酸堿度的數(shù)值,并且借助有效方法對其進行調(diào)整。智慧大棚內(nèi)部包含的傳感器種類超過7種,具體涵蓋了CO和空氣溫濕度以及土壤溫濕度等。為了保證自動灌溉功能能夠有效實現(xiàn),可以增設智能水泵控制節(jié)點,以對水泵進行控制。詳細了解無線傳感器網(wǎng)絡軟件能夠看出,其具體包含2部分,協(xié)調(diào)器控制程序和終端節(jié)點控制程序。終端節(jié)點完成搜索同時添加到網(wǎng)絡中,這個時候其將協(xié)調(diào)器傳輸至此的數(shù)據(jù)幀接收到,由此將傳感器數(shù)值讀取到。終端節(jié)點借助對繼電器進行控制從而也達到對水泵開關進行控制的目的。 將節(jié)點循環(huán)進行協(xié)調(diào)并且等待從Mesh節(jié)點發(fā)出的命令,同時向Mesh節(jié)點發(fā)送網(wǎng)絡狀態(tài)。當完成所有的初始化工作以后,假如終端節(jié)點要在網(wǎng)絡內(nèi)添加,那么應該創(chuàng)建連接。

1.2無線寬帶網(wǎng)絡傳輸子系統(tǒng)設計

Mesh網(wǎng)絡不只具有自組網(wǎng)技術(shù),還包含WiFi技術(shù),并且還有分布式多跳功能,在傳輸速率方面能夠達到54Mbps的最大數(shù)值,而其跳數(shù)的最大數(shù)值是5,可以最快時間完成無線覆蓋,并且具有較強的抗干擾能力以及較快的移動速度、傳輸速度等,其能夠在具有較高網(wǎng)絡要求以及復雜標準的環(huán)境下,完成傳輸無線數(shù)據(jù)以及監(jiān)控無線視頻圖像等業(yè)務,并且能夠?qū)崿F(xiàn)IP音視頻電話和IP視頻會議等。其被普遍使用到無線網(wǎng)絡接入中。該系統(tǒng)的構(gòu)成涵蓋了3部分,蓄電池、無線Mesh設備、太陽能供電系統(tǒng)。智慧大棚內(nèi)部全部傳感器信息均能夠匯集于協(xié)調(diào)器節(jié)點中,并且協(xié)調(diào)器以及Mesh網(wǎng)絡節(jié)點可以完成通信,同時將其在終端中完成顯示工作。同軟件功能有效結(jié)合在一起,Mesh節(jié)點自組網(wǎng)所相關的通信覆蓋直徑能夠參照需求完成調(diào)控。安裝Mesh網(wǎng)絡的步驟非常簡單,但需要大量基站的參與,不需要選取合適的位置以及進行精確的規(guī)劃就能夠確保得到穩(wěn)定的通訊。將某個節(jié)點進行簡單移動就能夠確保某個無信號,或是信號較弱的區(qū)域得到完善。因此,其具備超強的網(wǎng)絡覆蓋靈活性。

1.3視頻監(jiān)控子系統(tǒng)設計

智慧大棚視頻監(jiān)控,是憑借先進技術(shù)實現(xiàn)對大棚的持續(xù)報警及監(jiān)控任務,不僅有無線智能攝像頭,同時還有視頻數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)等,攝像頭能夠?qū)D像進行轉(zhuǎn)換及搜集,視頻監(jiān)控借助Mesh無線高速骨干網(wǎng)將部署的難度下滑,從而使得靈活性得以提升。采用視頻實時智能分析能夠使得視頻監(jiān)控的穩(wěn)定性以及時效性得到全面提升,并且減少人工操作步驟,從而減少儲存資源的消耗速率,極大提升數(shù)據(jù)查詢率。傳統(tǒng)視頻監(jiān)控一般都是采用人力對多路視頻進行監(jiān)視,監(jiān)控人員的工作壓力巨大,并且也容易出現(xiàn)疏漏。

2系統(tǒng)整體性設計

關于系統(tǒng)邏輯層面,本系統(tǒng)具體包含3方面。感知層,能夠?qū)⑶岸烁兄畔崟r獲取,同時憑借傳感器對大棚中的大氣環(huán)境及土壤環(huán)境情況進行實時監(jiān)測;傳輸層,把實時獲得的監(jiān)視視頻信息、全部信息,憑借Mesh高速網(wǎng)絡向數(shù)據(jù)處理中心完成傳遞;應用層,針對以上所有傳輸?shù)臄?shù)據(jù)完成儲存以及處理?;谕寥酪约按髿飧兄畔⒆鳛橐罁?jù)對水泵啟動灌輸進行控制,針對涵蓋所有視頻信息的眾多數(shù)據(jù)展開綜合性的處理。系統(tǒng)是通過4個子系統(tǒng)構(gòu)成,視頻實時監(jiān)控子系統(tǒng)、環(huán)境感知子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心、無線寬帶傳輸網(wǎng)絡子系統(tǒng)。借助了解以及分析大棚環(huán)境感知子系統(tǒng),其內(nèi)部最為核心的應用就是新型傳感器,實時監(jiān)測大棚內(nèi)部大氣溫濕度、CO含量、光照強度等,同時可以針對土壤溫濕度等相關的參數(shù)開展實時監(jiān)控工作。詳細了解視頻實時控制子系統(tǒng),其通常采用的是無線高清視頻監(jiān)控技術(shù),憑借該技術(shù)能夠確保趨于全天候監(jiān)控工作的實現(xiàn)。本次智慧大棚系統(tǒng)主要使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),所有的信息都會借助無線Mesh網(wǎng)絡傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心進行處理,并將其反饋以及顯示。

3智慧大棚實際部署應用

將某個區(qū)域的智慧農(nóng)業(yè)園區(qū)作為觀察對象,并且對其進行詳細的闡述說明。將面積為667m2的大棚作為具體部署環(huán)境,具體細分成6個不同的區(qū)域。全部區(qū)域均能夠部署環(huán)境感知節(jié)點,即土壤pH值節(jié)點以及CO節(jié)點等,并且在其中添加自動灌溉控制節(jié)點。由此可以看出,其搭配的終端節(jié)點總數(shù)為42個。在大棚內(nèi)部涵蓋的視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)量為2套,包含1個sink節(jié)點,2個Mesh節(jié)點。在大棚內(nèi)部配置數(shù)據(jù)服務器,移動設備終端數(shù)量2臺,同時數(shù)據(jù)中心1個套件,大棚中設置36個環(huán)境感知節(jié)點、6個控制節(jié)點,同時還包含1個sink節(jié)點。將環(huán)境感知節(jié)點安裝在大棚的木制骨架及金屬骨架中。具有垂直固定架的大棚中,將感知節(jié)點安裝到固定架上;沒有垂直固定架的大棚就需要將其安裝到金屬固定架上。安裝感知節(jié)點時,需要確保其安裝高度比全部植物高,以避免大棚灌溉過程中將感知節(jié)點淋濕的情況出現(xiàn)。在安裝土壤類感知節(jié)點時,其所參照的部署方式同以上闡述內(nèi)容,所有的土壤感知節(jié)點的位置都應該放置在土中,便于對土壤pH參數(shù)以及溫濕度數(shù)值的檢測。在大棚入口處統(tǒng)一部署視頻監(jiān)控套件,應用可旋轉(zhuǎn)式無線高清攝像機,不僅能夠?qū)Υ笈飪?nèi)的植物成長狀況進行密切關注,同時還能夠?qū)ο嚓P人員的出入情況進行24h監(jiān)控。在大棚外部署Mesh節(jié)點,在數(shù)據(jù)中心監(jiān)控室部署Mesh節(jié)點,這2臺Mesh節(jié)點在部署的過程中需要確保距離在1km之內(nèi),并且中間沒有較為顯著的遮擋物,以確保通信穩(wěn)定性及高速性。數(shù)據(jù)中心服務器安裝到數(shù)據(jù)中心,所有的設備單元在供電方式方面主要以市電供電為主,無市電情況下,主要借助太陽能供電以及蓄電池供電相融合的方式來完成。整個系統(tǒng)在某個大棚中完成試用,經(jīng)過有關的檢測發(fā)現(xiàn),該系統(tǒng)能夠?qū)崟r檢測大棚中的土壤環(huán)境參數(shù)以及大氣環(huán)境,同時將相關的信息進行實時性反饋,由此使得信息預警以及水泵灌溉工作得以有效控制。系統(tǒng)本身具備的擴展性是較強的,并且達到的效果也絕佳,這能夠同大棚管理工作相適應,進而使得大棚經(jīng)濟效益以及生態(tài)效益得到全面提升。

4結(jié)束語

近年來,為了全面提升人們生活質(zhì)量以及水平,同時也為了盡可能豐富食物品種,溫室大棚發(fā)揮了重大作用。影響種植作物環(huán)境的因素包含濕度、溫度以及光照度等,所以依賴傳統(tǒng)人工控制方式來確保種植工作的高效性是非常困難的。截至目前,我國能對以上所有環(huán)境因素完成自動監(jiān)控的系統(tǒng)非常少,而外國在此方面的系統(tǒng)價格非常昂貴,并且同我國情況不相吻合。參照我國當下的具體狀況來看,經(jīng)由有效且合理的分析,最終把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和寬帶網(wǎng)絡技術(shù)全面且高效地融合起來,由此使得智慧農(nóng)業(yè)大棚信息化系統(tǒng)具有智能監(jiān)測、智能決策以及實時控制等功能。本文主要對農(nóng)業(yè)大棚智能化展開了細致的分析及研究,將傳統(tǒng)大棚在生產(chǎn)方式上的落后性進行優(yōu)化和改善。借助物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部的無線寬帶網(wǎng)、無線傳感器以及視頻監(jiān)控等技術(shù)確保實時檢測農(nóng)業(yè)大棚土壤及大氣環(huán)境情況,確保有關人員能夠?qū)Υ笈飪?nèi)部的環(huán)境情況進行有效檢測,并且借助數(shù)據(jù)做出科學決策,實現(xiàn)大棚智能化管理進程。

參考文獻

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