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物联网关键技术及应用

时间:2023-10-13 09:44:44

物联网关键技术及应用

物联网关键技术及应用范文1

【关键词】物联网;关键技术;应用前景;建议

1.物联网概念及其重要特征阐述

1.1 物联网概念:物联网(The Inter-net of Things)广义而言之,把各种信息传感设备同互联网相结合而形成的巨大网络,通过人与物以及物与物间的信息交互,达到信息网络同物理空间的融合。具体而言之,物联网通过信息传感设备,诸如:激光扫描器、全球定位系统(Global Positioning System)、红外感应器以及射频识别(RFID)等,根据约定的网络协议,将物品同互联网相连接,实施信息交换与通讯,从而实现一系列管理工作,如对物品的智能化识别、监控和跟踪以及定位。

1.2 物联网的重要特征:

①智能化。网络系统具有智能控制、自我反馈以及自动化的特点;

②互联网特征。物联网是基于互联网的拓展和延伸的一种网络,旨在解决与处理人和物、物和物间通信的网络形态,虽然其终端具有多样化,然而,互联网仍是其核心与基础;

③识别与通信。只有具备物物通信以及自动识别功能的“物”才能够纳入物联网。可将微型感应芯片植入物体上,使其变为有“知觉和感受”的物品,这是互联网无法比拟的,物联网的此种特征功能的实现主要借助于射频识别技术(RFID)。

2.物联网的关键技术分析

2.1 传感器技术(Transducer Techno-logy)

传感器技术可谓一项高新、前沿技术,主要研究从自然界提取信息并识别和处理这些信息,实现在物联网中人和物之间的信息交换。传感技术的核心是传感器。传感器是对各种装置和信息系统进行信息采集的关键器件。其是一种可感知被测指标的某一确定信息(红外线、磁场大小和温度等),并根据特定的规律转为同其相对应的可输出信号的设备。传感器一般由转换元件与敏感元件构成,其类型多样化,具有广泛的应用领域,包括航空航天技术、环境保护以及工业生产自动化等领域。而现阶段,传感器技术也面临着一些困难和挑战,诸如:在自适应性和智能性方面,传感器网络突显出不足以及单个节点信息不完全性或不准确性;在能量处理与传感能力方面,传感器也表现出一定的限制性。因此,传感器技术的发展和突破主要体现在:其一,加强传感器自身网络化、智能化;其二,感知信息方面。

2.2 网络通信技术(Network Commun-ication Technology,NCT)

不管物联网概念怎样延伸与拓展,其不可取代的关键技术仍是最基础的物与物间的感知与通信。NCT主要包括网关技术、组网技术、交换技术以及(有)无线传输技术等。实现物联网的关键是M2M(Machine to Machine)技术。M2M技术有广泛的使用范围,能够结合远距离连接技术,诸如GSM(全球移动通信系统)/GPRS(通用分组无线服务技术)/UMTS(通用移动通信系统)等,亦能够结合近距离连接技术,诸如:UWB、RFID、WIFI等。现阶段,M2M技术侧重于Machine to Machine(机器对机器)的无线通信,今后会在工控、水利、气象、军事等各领域应用。而通信网络技术作为为物联网数据提供服务支持与信息传送的基础通道,怎样基于现有网络增强通信网络技术的专业性,以适应物联网低数据性和低移动性等业务需求,是当前需要研究的重点。

2.3 射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)

RFID系统由信息处理系统、读写器以及RFID电子标签构成,RFID为物品贴上电子标签,在带有电子标签的物体上通过读写器时,无线电波会把标签中所带有的信息数据传递给特定的信息读写器,再通过读写器传递给信息处理系统,信息处理系统按照需求进行相应的数据控制以及处理工作,从而达到高效管理物品的目的。因此,RFID技术是一种非接触式自动识别技术。现阶段,RFID技术在物流管理等方面都有应用,极大程度上提高了该行业的管理效率,而RFID在发展中也存在着诸如产品测试、安全隐私、芯片成本等诸多问题,有待相关人员做进一步解决和处理。

3.物联网技术的应用前景研究

目前,物联网技术已经应用在我国诸多领域,这些成功的应用案例不仅是物联网取得更大发展的先决条件,而且也为今后深层次研究物联网的应用前景指明了方向。

①智能交通。通过传感器、自动控制和计算机等先进技术,实现交通事故检测和道路联网监控,从而智能化地调配与管理交通车辆。此外,各地区也加大了路网检测信息采集装置的设置密度,部分道路已实现全程监控。交通智能化能够提高行车安全,解决交通堵塞,对确保司乘人员生命财产安全,提高交通运行效率有着重要的现实意义。

②智能电网。通过IT技术、数字化通信、嵌入式处理器和传感器构建一种智能化网络系统,该系统将各能源统一入网且进行分布式管理,实时监控与采集电网和客户用电信息。电网智能化旨在持续安全的供电的同时保护环境,具有广泛的影响力,势必会推进物联网技术在其他行业的应用。

③医疗卫生管理。借助物联网技术,把药品的产地、名称、规格、运输、销售等一系列环节上的信息数据储存在电子标签中,可实现全过程的追溯;同时,通过RFID技术建立医疗卫生监督体系,不仅能够在检验检疫中追踪病源,而且可以有效管理病菌携带人员。

4.发展物联网技术的建议探讨

综上所述,物联网具有巨大的发展空间,我国物联网产业虽已有一定的应用基础,而相比于发达国家仍有差距,需在以下几方面重视和努力。其一,进一步完善个人隐私保护和信息安全等相关法律法规,切实增强物联网的安全性;其二,政府相关部门应注重政策引导,建设物联网应用的典型示范工程,带动物联网产业的发展;其三,我国应抓住机遇,增强和促进同国际间的合作与交流,积极参与国际物联网标准的制定;最后,在数据处理、芯片和传感器等核心技术方面,加大研发投入,集多方资源,协同研究,攻克物联网关键技术难关。

参考文献

物联网关键技术及应用范文2

关键词:物联网;关键技术;应用前景

0 引言

物联网是世界范围内的第三次信息产业浪潮,前两次分别是计算机和互联网。在全世界范围引起了不小的轰动,因为它对于世界各国来说既是机遇也是挑战。只有合理的利用好了才能造福社会造福人类。物联网思想的基本成型是在上世纪末期,现在的思想和技术已经得以应用到实践中了,并且日趋成熟与完善。在世界范围内的各个领域都有所推广,一定程度上提高了工作效率,降低了工作成本,满足了市场的智能化、便捷高效环保的诸多需求。本文将主要物联网作用巨大得以实现的一些核心技术,和根据这些优势,可能的市场拓宽领域,及未来的发展方向还有存在的一些问题的解决对策进行深入的探讨和分析,做出比较合理有价值的评价。

1 物联网的关键技术分析

1.1 传感器的技术应用

传感器,顾名思义,就是根据接收到的外界感受(光、热等)传达信息的设备。在物联网中,传感器可以说是核心设备,它的主要作用就是能够感受出物联网的内部和外部的运行环境如何,是否安全或者满足处罚条件等[1]。它基本保证了在物联网中能够进行信息的传递与交流,信息的采集识别与分析以及在分析后通过系统进行及时性的反馈从而做出正确的判断与抉择。随着时代的发展与科技的进步,对传感器的要求已经越来越高和严格。传统的传感器往往是机械式和需要人工不断配置的,很繁琐根本无法满足现在市场的需要,新型传感器对此加以改进,形成了自动化和网络化。更有甚者已经达到了嵌入式网站工程式的传感器要求。这些传感器的所有节点都是细小的,并被合理有序的安排在监管区的各个部分,通过无线的方法传输信号,把所有的节点有效的组织在一起,彼此之间能很好的交流信息,构建成了一张网络[2]。所以通常称之为无线式的传感器网络结构。传感器实现了网络化的功能,标志着物联网的发展,具有里程碑意义。目前我国技术研究所对传感器的研究和发展主要包括了传感器的底层部分的协议控制和网络组成方法的研究,以及传感器存在的安全方面的研究和应用网络化技术加以管控等方面的探究性技术研究。

1.2 新一代网络协议IPV6的应用取代以前的IPV4

在IPV6出现之前,IPV4已经使用的相当广泛了,随着网络的迅速发展,IPV4有限的地址已经满足不了越来越多网民的需要,为此,IPV6开始被提出和应用到当前网络中。IPV6拥有着更多的网络地址,可以源源不断的使用,很好的满足了市场的需要,供物联网的终端使用。同时IPV6在安全方面,其自带的安全体系比IPV4复杂和有效的多,是IPV4无法比拟的,可以很好的阻挡一些网络黑客的攻击。主要是IPV6的协议堆中自带了IP Sec协议,这个协议很好的保证了两头的数据在交流通信前经过了严格的安全加密措施,给黑客的查询和捕获制造了难度,这也是IPV4没有的。所以总的来说,IPV6比IPV4在安全方面做得更好。另外,IPV6的数据还使用了一个二十位(数据段)的流动标记字段和一个八位的类(class)字段进行识别后再传送[3],传送的质量因此远大于IPV4。这就是当前的物联网采用的大多是IPV6而摈弃了IPV4的原因。IPV6自身还带有很多优越的特性,比如网络地址的智能化分配和管理、非静态性的主机地址等等。从以上诸多优势来看,IPV6是决定了物联网能否实现的根本原因之一。

1.3 自动识别和监控技术

目前,对物联网使用的人工自动技术的主要用途和目的,在于能够自动识别出计算机。主要是依靠人体大脑的感觉,包括冷、热、光等,进行收集和分析。做出与之相类似的行为。简单的来说就像是小孩学走路一样,根据大人做出的动作进行简单的模仿。从而就能够对它进行控制和管理,以及做出下一步我们对其要求的指示。和人类不同的是,它不需要消耗很大的能量(化学能和物理能等),而且所需的空间往往不会很大。这就是它的一些主要优点所在了[4]。在物联网的发展步骤和变化过程中,只有能够通过环境,根据一定的模仿完成相类似的动作行为,才能够去加以进行管控,达到我们所要求的目的,并给以分配下一个行为的指令,完成其连贯性,和加强相互之间的信息的交流与沟通。这是物联网进行判断和分析的主要参照面。

1.4 云计算技术和射频识别技术

云计算技术的定义是在互联网的基础上添加和运用及交付相关的服务的一种模式,也是借助互联网来获得变化性的可以扩展的虚拟化的资源信息。它拥有很强大的运算和处理数据和信息的能力,很好的满足了日益扩张的市场需求。而伴随着物联网的兴起和发展,越来越多的终端诞生并添加精确了,这个数量是庞大的,普通的数据库根本无法存储和处理。只有借助云计算,它能很好的容纳和处理这些海量的终端数据,给物联网带来了一种高效快捷的保存和计算的技能,同时提供了互联网供物联网使用。射频识别技术,能够完成不接触性而达到传送信息的目的[5],并且可以利用传送的这些信息进行辨别和判断。它的主要机制原理是,在物联网中发射射频类型号,这些信号会经过电磁场或者空间耦合磁场,从而把信息不相接触的传送出去了。现在已经被广泛的应用到了人们的生活和生产中,例如便利店,快递公司等等。

2 物联网的应用前景

2.1 应用到我国的医疗事业中

我国的医疗事业是庞大的,有着纵横交错的部门和体系。如何进一步提高其工作效率是当前任务之急。通过物联网,可以有效快捷的分类出各药品的详细信息,并通过物联网的云计算,纳入到云数据库中,通过互联网,可以在线咨询和购买,还有云计算自身带有的强大计算功能,可以把每天的生产数量、交易数量、金额结算等都有详细的账本记录,供国家相关部门及时的查阅和管控,促进了我国的医疗事业走向健康的发展道路。记录的详细信息主要包括了药品的具体生产所在地、规格、名称、运输和使用过程等等。这些数据都使用电子数据进行存储,方便整个流程的全部合法有效的监督,还可以利用互联网的射频识别技术构建完整的医院卫生的监督管理体制,这样就可以对社会的检疫过程中检测出的病毒,进行全程性的定位和跟踪到个人,并进行有效的管控,防止疫情的扩张。

2.2 应用到国家电网中

我们国家的电网已经有很广阔的覆盖范围,从城市到乡村,每家每户每天都离不开电,如何进行有效的管控是个存在的重要问题。运用物理网,可以构建起一张智能电网。通过加入计算机技术和数字化信息技术还有传感器及嵌入式处理器等等,形成的是一种自动化的网络型体系。该体系融入了所有的能源,并加入进互联网,且由于运用了传感器可以进行分布点式管控,任何时刻都能够有效和及时性的监控电网中所有用户的用电情况,并进行相关的数据记录。它的形成和搭建的根本目标不仅是能让我国居民能够安全的用电,更能够保护生态,避免不必要的浪费和污染。更能有效的带动物联网技术在其他领域的推广。

2.3 应用到国家交通管理中

我们国家的交通一直存在着很多问题和缺陷,不仅是由于我国人口多,出行工具多式多样,在不断的增加。尤其是大城市例如:北京、上海。存在着很严重的交通堵塞情况,尤其是在早晚的上下班高峰期。更多的还是有很多人缺乏交通安全意识,每天的交通事故数量也很庞大,不仅是资源的浪费更有严重的人员伤亡。把物理网应用到我国的交通管制中,可以起到很好的改善作用。可以加强对各个路段和事故的及时性网络检测与跟踪。各区域的信息采集设备也能够增加,有些路段已经实现了全程性管控,有效的缓解了交通拥挤现象并很大程度保护了司机的安全,提高了交通的管理效率。

3 结语

综上所述,近几年,国内的物联网的发展速度相当迅速,它拥有着自身的无可比拟的巨大优势,所以拥有着很广阔的应用前景,目前已经有了一定的推广,必须扬长避短,进行更大范围的普及,让物联网造福人类造福社会,进一步促进我国的发展。

参考文献:

[1]海客.物联网:不谈概念只谈应用[J].创新科技,2010(05).

[2]阳奇.我国环保物联网发展面临问题初探[J].中国科技信息,2013(18).

[3]赵惠怡.试论云计算在智慧物联网中的渗透[J].科技致富向导,2011(03).

[4]蒲红梅.浅谈物联网技术[J].科技资讯,2010(02).

物联网关键技术及应用范文3

关键词:物联网;技术;发展现状;应用

中图分类号:TP212.9 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 06-0098-01

在计算机、互联网和移动通信的应用得到全面普及的应用的前提下,我们又研发了一种物物相连的物联网技术,它相当于世界信息技术的第三次革命,必将推动信息技术的所有行业进入更深一轮的信息化浪潮。物联网很有可能在不久的将来拥有万亿级市场,将有效抑制金融危机的发生,同时,还能更深程度的振兴经济的重点领域,最终使得我们拥有更智慧的城市。

一、物联网技术的定义和原理

物联网就是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,在依照约定协议的前提下,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,最终达到智能化识别、定位、跟踪、监控以及管理全面实现的一种网络概念。

物联网的原理就是把各种各样的传感器与现有的互联网相互衔接的一个全新技术。它是依靠计算机互联网的前提下,利用射频识别和无线数据通讯技术,研制出来一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。

二、新时期的物联网技术发展现状

新时期的互联网技术实现了虚拟网络和现实网络世界的实时交互,虽然被称为物联网,但是它的基础和核心仍然是互联网,是改革和发展了的互联网,所以依然可以和电信网、广电网等等一些公网进行互联。同时,随着电信网络特别是无线网络的扩展,以及传感技术的发展,我国推广物联网的条件已经逐步趋向成熟。

目前,我国物联网产业的发展得到了高度重视,被予以是战略性的新兴产业来研究的推进。其中,国务院在2006年颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》就有设计互联网的内容。另外,2009年,总理在无锡考察的时候还就物联网的发展提出了三方面的具体要求:一是,把传感系统和3G中的TD技术结合起来;二是在国家重大科技专项中.加快推进传感网发展;三是尽快建立中国的传感信息中心,或者叫“感知中国”中心。近几年来,中国物联网发展的政策环境越来越完善,技术水平也有了很大程度的提高,市场培训得到了深化,同时产业的投资也有了大幅度增长。

一旦物联网技术得到普及,就会有更多的物品需要加装更加小巧智能呢过的传感器,同时使得那些用于动物、植物和机器等物品的传感器与电子标签及电子标签及配套的接口装置数量也将急剧上升。物联网的应用将很大程度上推进信息技术元件的生产,并且给国内行业带来巨大商机。

三、物联网实现的架构和关键技术

物联网技术包括了信息、通信、传感器和自动控制等多方面的综合技术。另外,可以划分为应用层、网络层和感知层三个层次的关键技术。

(一)感知层关键技术

感知层的技术又可以具体分为统一标识技术、RFID技术、传感器技术、传感器自组网技术等。所谓的统一标识技术是为了解决对物体进行统一标识的问题;RFID技术是关于一些超高频和微波频段问题的;传感器技术的应用是为了研制出来一些体积小、低功耗、自供电集成的中央传感器以及未处理系统等各种新型芯片;传感器自组网技术是为了避免出现移动、有线和无线的多层次组网现象。

(二)网络层关键技术

首先,要想有效的使用物联网就必须能够充分的利用电信网、广播电视网和互联网等,积极的推动三网融合,将带来机制创新和技术创新。其次,互联网在应用过程中无法避免的要传输大量的信息,这就要求我们必须配备一套使用新材料研发的新型传输网络。最后,一个有效的物联网的建立离不开各种传感网络的互联,数据之间的交互和共享,以及应用上的规模性。

(三)应用层关键技术

所谓的应用层关键技术包括中间件技术、基于云计算的应用处理中心和系统集成技术。由于物联网的中间件处于数据和应用程序两者的中间,所以,它就如同整个网络的神经系统一样存在着。它可以完成数据的过滤、聚集和信息传递,使得互联网能够在混合组网、异构环境下高效的运行。基于云计算的应用处理中心技术主要包括了:云计算架构技术、快速部署技术、资源调度技术、多租户技术、海敏数据处理技术以及大规模分布式存储技术等多个方面。另外,系统集成技术是用来提高功能集成网络集成、软硬件操作界面及功能控制、系统级软件等技术能力的。

四、物联网的应用

现阶段,物联网的发展速度在急速上升,它的应用形式已经多种多样,并且随着技术的发展、改革和创新,应用种类仍然在不断增加。现在的中国物联网已经融入到了实际应用的很多领域中了,使得一个完善的物联网产业体系得到了初步形成。

物联网产品的主要应用领域包括智能家居和智能交通等几个方面。所谓的智能家居产品就是把自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术融于一体,使得各种家庭设备都能实现自动化和远程操控的目的,这样不但使得家庭的安防系统更智能化,还有利于提高全方位的信息交互功能。而智能交通系统则包括了公交行业无线视频监控平台、智能公交站台、电子票务、车管专家、公交手机一卡通和测速E通6种业务。

五、结束语

目前,我国在不断推进工业化和信息化的融合,这使得物联网在很多行业的信息化过程中占据着举足轻重的地位。物联网是一种智能服务的行业,它是感知中国和世界的技术。随着物联网时代的到来,一系列的应用和服务都将产生,这样可以带动出来新的产业链。

虽然现在的物联网还不成熟,只是一个雏形,发挥的作用也非常有限,但是它将来所带来的前景却是不容置疑的。我们要坚信中国未来的物联网行业发展前景极为广阔,它的推广和普及将很大程度上加快经济的发展。同时,也要清楚在物联网领域,中国和其他发达国家站到了同一个起跑线上。我国必须抓住历史机遇,突破一些关键技术和核心技术,建立自主化技术体系,形成具有自主知识产权的成果和可持续竞争力。

参考文献:

物联网关键技术及应用范文4

【关键词】物联网;特征;组成;关键技术

一、物联网的由来

物联网的概念最早于1995年出现在比尔盖茨的《未来之路》书中,在该书中比尔盖茨已经提及了Internet of Things的概念,只是当时并没有引起人们的重视。1998年,美国麻省理工学院创造性地提出了当时称为EPC系统的“物联网”的构想;1999年,美国麻省理工学院首先明确提出了“物联网”的概念,提出了物联网就是将所有物品通过射频识别(RFID)等信息传感设备与互联网相连,能实现智能化识别和管理的网络。2005年11月,国际电信联盟在突尼斯举行的信息社会峰会上了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了物联网的概念。

2009年11月,总理发表了《让科技引领中国可持续发展》的重要讲话,“我国要着力突破传感网、物联网关键技术,及早部署后IP时代相关技术研发,使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的‘发动机’”,从而物联网作为我国的新兴战略产业。

物联网就是在计算机互联网的基础上,利用射频识别、传感设备和无线通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”; 即英文名称为“Internet of Things”,简称IOT。在这个网络中,物品能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用RFID等技术,通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联和共享。

二、物联网的特征

(1)网络化:网络化是物联网的基础。不论是有线、无线还是专网来传输信息,都必须依靠网络,而且必须与互联网相连,这样才能形成完全意义上的物联网。(2)互联化:物联网是一个包含多种网络、接入、应用技术的大集成,也是一个让人与人、人与物、物与物之间进行交流的平台;与互联网相比,物联网具备更强的开放性,应能够随时接纳新设备、提供新的服务与应用,即物联网具备自组织、自适应能力。(3)物联化:计算机和计算机连接成互联网,实现人与人之间交流。而物联网是实现人物相连、物物相连,通过在物体上安装传感器或微型感应芯片,借助计算机网络,让人和物体进行“对话”和“交流”。(4)感知化:物联网离不开传感设备。射频识别、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备,正如视觉、听觉和嗅觉器官对于人的重要性一样,它们是物联网必不可少的关键设备。(5)自动化:物联网通过传感器设备自动采集数据;根据事先设定的处理规则,利用软件自动处理采集到的数据;自动地进行数据交换和通信;对物体实行自动监控和自动管理。一般无需人为的干预。(6)智能化:物联网融合了计算机网络技术、无线通信技术,微处理技术和传感器技术等,从它的“自动化”、“感知化”等特点,已能说明它能代表人、代替人“对客观事物进行合理分析、判断及有目的地行动和有效地处理周围环境事宜”,智能化是其综合能力的表现。

三、物联网的组成

物联网主要包括以下几个子系统,有些物联网可能只包括了这些子系统中的一部分。

(1)电信网络:物联网的信息传送与日常使用的文字、语音、图片、图像传输相比,有其独特的地方,物联网中的信息传输大多是小数据量和特大数据量的传输。小到每月只发送几bit,如电力抄表;大到持续发送大幅图像,如交通监控,而中等数据量的信息传送却不多见。这就对通信网络提出了新的要求,需要推出新的通信标准和新的接入技术,以适应物联网各种通信的需要,实现物联网的高效通信。现有的通信网络主要有电缆、光纤、无线电、微波、卫星、蓝牙、红外、WiFi、移动通信等。(2)传感器:传感器可以把一些物理量的变化变为电信号的变化,收集信息,做出响应。例如麦克风和喇叭就是一对语音传感器。传感器可以是声、光、电、重量、密度、硬度、湿度、温度、压力、震动、速度、图像、语音等。(3)电子标签:电子标签用来标识物联网中的各物体。现有的电子标签主要有RFID、条形码、二维码、IC卡、磁卡等。(4)数据处理:物联网通过传感设备所采集到的数据,必须经过计算机软件进行处理,才能满足用户不同的需求,实现各种目的。这些数据处理往往包括汇总求和、统计分析、阀值判断、数据挖掘和各种专业计算等。(5)报警系统:传感设备所采集到的数据信息可能需要直接报警或者经过计算机软件处理后报警,报警形式主要有声、光、电(电话、短信)等。(6)显示系统:传感设备所采集到的数据信息可能需要直接显示或是经过计算机软件处理后显示出来,常见的显示形式有文字、数字、图形、表格等。

四、物联网的关键技术

(1)感知与标识技术

感知和标识技术,负责采集现实中发生的事件和数据,实现外部信息的感知和识别,是物联网的基础,如传感器、无线定位、射频识别(高频、超高频)、二维码等。

(2)网络与通信技术

网络是物联网数据传递和服务支撑的最重要基础设施,通过人物互联、物物互联,实现感知信息高可靠性、高速度、高安全地传送。物联网的实现涉及到近通信技术和远程通信技术。近距离通信技术主要涉及RFID,蓝牙等,远程通信技术主要涉及互联网的组网、网关等技术。包括短距离无线通讯(zigbee、蓝牙、WiFi等), 低功耗无线网络技术,远程网络、多网络融合等。

(3)计算与服务技术

海量感知信息的计算与处理是物联网的最重要支撑,服务和应用则是物联网的最终价值体现。

海量感知信息的计算与处理技术是物联网应用大规模发展后,面临的重大问题之一。需要攻克海量感知信息的数据挖掘、、数据融合、高效存储、并行处理、知识发现等关键技术,研究物联网“云计算”中的虚拟化、智能化、分布式计算和网格计算等技术。其核心是采用云计算技术实现信息存储和计算能力的分布式处理和共享,为海量信息的高效利用提供技术支撑和保障。

服务计算。物联网的发展必须以应用为导向,在“物联网”中,服务的内涵得到了革命性的扩展,不断涌现出大量的新型应用将导致物联网的服务模式与应用开发受到巨大挑战,面临着许多机遇,如果仍然沿用传统的技术路线势必制约物联网应用的创新。为了适应未来应用环境的变化和服务模式的变化,必须研究针对不同应用需求的标准化、开放式的应用支撑环境和服务体系结构以及面向服务的计算技术等。

(4)管理与支撑技术

随着物联网应用以及网络规模的扩大、支撑业务的多化化复杂化和服务质量的高要求,影响物联网正常稳定高效运行因素的越来越多,管理与支撑技术是保证物联网“安全高效可控”的关键,包括测量分析、网络管理、物联网标准和安全保障等方面。必须研究新的高效的物联网管理模型与关键技术,用来保证网络系统正常高效稳定的运行。

参考文献:

[1]物联网导论(第二版),刘云浩主编,2013年8月,科学出版社

[2]物联网基础及应用,王汝林主编,2011年10月,清华大学出版社

物联网关键技术及应用范文5

【关键词】物联网;RFID;EPC

一、物联网产生的背景

1998年,美国麻省理工大学的Sarma、Brock、Siu创造性的提出将信息互联网络技术与RFID技术有机地结合,即利用全球统一的物品编码作为物品标识,利用RFID实现自动化的物品与Internet的联接,无需借助特定系统,即可在任何时间、任何地点、实现对任何物品的识别和管理。1999年,由美国统一代码委员会吉列和宝洁等组织和企业共同出资,在美国麻省理工大学成立Auto-ID Center,在随后的几年中,英国、澳大利亚、日本、瑞士、中国、韩国等国的6所著名大学相继加入Auto-ID

Center,对物联网相关研究实行分工合作,开展系统化研究,提出最初物联网系统架构:射频标签、识读器、Savant、ONS、PML

Server。

2003年11月1日,国际物品编码组织出资正式接管EPC系统,并组成EPC Global进行全球推广与维护。与此同时,原6所大学的Auto-ID实验室转到EPC Global下的技术组,作为EPC实验室,继续对EpC系统的应用提供技术支持,提出物联网系统结构:EPC编码、EPC标签、读写器、中间件、ONS、EP

CIS。

二、物联网定义

早在1995年,比尔·盖茨在《未来之路》一书中就已经提及物联网概念。但是,物联网概念的真正提出是在1999年,由EPC Global的Auto-ID Center提出,被定义为:把所有物品通过射频识别等信息传感设备与Internet连接起来,从而实现智能化的识别和管理。

2005年,国际电信联盟正式称物联网为The Internet of

things,并发表了年终报告《ITU互联网报告2005:物联网》。报告指出,无所不在的物联网通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过Internet主动进行交换;并描绘出物联网时代的图景:当司机出来操作失误时汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘记带了什么东西;衣服会告诉洗衣机对颜色和水温的要求等等。物联网具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。

三、物联网技术体系结构

物联网的价值在于让物体也拥有了“智慧”,从而实现人与物、物与物之间的沟通,物联网的特征在于感知、互联和智能的叠加。因此,物联网由三个部分组成:感知部分,即以二维码、RFID、传感器为主,实现对“物”的识别;传输网络,即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输;智能处理,即利用云计算、数据挖掘、中间件等技术实现对物品的自动控制与智能管理等。

物联网是一个层次化的网络。物联网大致有三层,从下到上依次可以划分为感知层、网络层和应用层。在各层之间,信息不是单向传递的,也有交互或控制。在所传递的信息中,主要是物的信息,包括物的识别码、物的静态信息、物的动态信息等。物联网3个层次涉及的关键技术非常多,是典型的跨学科技术。应用层提供丰富的基于物联网的应用,是物联网发展的根本目标,将物联网技术与行业信息化需求相结合,实现广泛智能化应用的解决方案集,关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的解决方案、信息安全的保障以及有效的商业模式的开发。网络层广泛覆盖的移动通信网络是实现物联网的基础设施,是物联网三层中标准化程度最高、产业化能力最强、最成熟的部分,关键在于为物联网应用特征进行优化和改进,形成协调感知的网络。感知层是实现物联网全面的感知的核心能力,是物联网中包括关键技术、标准化方面、产业化方面有待突破的部分,关键在于具备更精确、更全面的感知能力,并解决低功耗、小型化和低成本的问题。

在各层之间,信息不是单向传递的,也有交互、控制等,所传递的信息多种多样,这其中关键是物品的信息,包括在特定应用系统范围内能唯一标识物品的识别码和物品的静态与动态信息。

四、物联网中的核心关键技术

核心关键技术主要有RFID技术、传感器技术、无线网络技术、人工智能技术、云计算技术等。

1.RFID技术。RFID技术,又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。它利用射频信号通过空间电磁耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息实现物体识别。RFID既可以看做是一种设备标识技术,也可以归类为短距离传输技术。

2.传感器技术。在物联网中传感器主要负责接收物品“讲话”的内容。传感器技术是从自然信源获取信息并对获取的信息进行处理、变换、识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术,它涉及传感器、信息处理和识别的规划设计、开发、制造、测试、应用及评价改进活动等内容。

3.无线网络技术。物联网中物品要与人无障碍地交流,必然离不开高速、可进行大批量数据传输的无线网络。无线网络既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络,也包括近距离的蓝牙技术、红外技术和Zigbee技术。

4.人工智能技术。人工智能是研究是计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考和规划等)的技术。在物联网中人工智能技术主要将物品“讲话”的内容进行分析,从而实现计算机自动处理。

5.云计算技术。物联网的发展理离不开云计算技术的支持。物联网中的终端的计算和存储能力有限,云计算平台可以作为物联网的大脑,以实现对海量数据的存储和计算。

五、结语

物联网将是下一个推动世界快速发展的“主要生产力”,物联网所带来的是物理世界和虚拟世界融合的美好愿景,是人类社会的深度信息化。未来几年是中国物联网相关产业以及应用迅猛发展的时期。以物联网为代表的信息网络产业成为七大新兴战略性产业之一,成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。到2020年,全球物物互联的业务与现有的人人互联业务之比将达到30:1,物联网大规模普及,成为一个万亿美元级产业。

参 考 文 献

[1]Peng Li,Wang Bingwen. Simulating Wireless Sensor Network Middle

ware Using Compute Unified Device Architecture[C].Computational Intel

ligence and Software Engineering.2009.1~4

[2]Morten Tranberg Hansen,Branislav Kusy.Cross-Platform Wireless Sen

sor Network Development[C].Information Processing in Sensor Networks(IPSN).2011.153~154

[3]Dawud Gordon,Michael Beigl and Martin Alexander Neumann.dinam:A Wireless Sensor Network Concept and Platform for Rapid Development

物联网关键技术及应用范文6

关键词:物联网;晋陕豫黄河金三角地区;智慧旅游;可持续发展

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)12-00-02

0 引 言

目前,中国正进入“大众旅游”时代,旅游业作为综合性产业在国民经济中发挥着越来越重要的作用。在信息化浪潮下,“智慧旅游”是我国旅游业发展的新方向。物联网技术作为一种全新的具有革命性意义的技术对智慧旅游的建设具有非常重要的意义。晋陕豫黄河金三角地区作为中华民族最重要的发祥地之一,其旅游业的发展意义重大。本文主要研究物联网技术在晋陕豫黄河金三角地区智慧旅游中的应用。

1 物联网体系及关键技术

物联网(The Internet of Things)是把物与物连在一起的互联网。其定义包含了两层含义:

(1)互联网是物联网的基础,即物联网可以看作是互联网的扩展和延伸;

(2)所有物体与物体以及人与物体都是物联网的用户端。

故物联网是一种依据协议通过各种信息传感设备把物体与互联网相连进行信息处理,进而实现智能化识别、跟踪定位以及管理功能的网络。

2005年,国际电信联盟在物联网报告中提出了物联网的四个关键技术,即标识事物的无线射频识别RFID技术、感知事物的传感器技术、思考事物的智能技术以及微缩事物的纳米技术。从系统结构的角度看,物联网包括感知层、网络层以及应用层。物联网的体系结构如图1所示。

1.1 感知层关键技术

感知层相当于人的感官,是物联网获取物体信息的来源,其主要功能是识别物体并收集相关信息,包括信息采集子层和通信子网[1]。其关键技术包括无线射频识别RFID技术、无线传感网络以及二维条码技术等。

(1)无线射频识别技术是通过无线传输方式利用射频信号进行数据交换和目标识别的非接触式自动识别技术,其特点是不需要人工干预,并且可以适应各种恶劣的环境。无线射频识别系统一般包括电子标签、读写器和计算机系统三个部分。

(2)无线传感网络主要包括传感器节点、无线网关、计算机及数据处理中心等,是物联网的关键技术之一。

(3)二维条码是指在水平以及垂直方向上都存储信息可以用于表示数据文件以及图像的一种条码。二维条码的应用非常广泛,包括证照管理、报表管理、银行票据管理以及出版行业等方面。

1.2 网络层关键技术

网络层的功能是进行信息传递、路由以及控制,包括接入网与核心网[1]。它是感知层和应用层之间的桥梁,能够对感知层采集的信息进行接收和传输并对网络内的海量信息进行实时管理和控制,为应用层建立一个可靠、高效的用户接口。其关键技术包括无线网络技术、有线网络技术以及IPv6技术等。

无线网络技术主要包括无线局域网、无线城域网、蓝牙以及超宽带技术。有线网络技术主要包括电信网络、有线电视网络以及计算机专用网等。

1.3 应用层关键技术

应用层的功能是通过数据计算来控制物理世界,主要完成服务发现和服务呈现的工作,将物联网的优势与行业的信息化管理、组织调度以及生产经营相结合,构建智能化的行业应用,实现物联网的智能应用。其关键技术包括云计算技术、人工智能技术等。

云计算是指通过互联网来提供虚拟化的动态且易于扩展的资源,其关键技术有虚拟化技术、分布式资源管理技术以及并行编程技术。人工智能技术是研究如何使计算机模拟人的思维和行为的技术,该技术的发展可以使应用层的功能更加丰富。

1.4 物联网的应用

物联网的应用遍及国民生活的各个领域,包括智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、智能医疗、生态监视、电子保健、农业生产等[2]。物联网的发展将会颠覆性的改变人们的生活方式。

2 晋陕豫黄河金三角地区智慧旅游与物联网技术

2010年,“智慧旅游”的概念由江苏省镇江市率先提出,它是“智慧地球”建设的重要组成部分。智慧旅游是指通过便携终端设备,利用云计算、物联网等技术主动感知旅游资源、活动等方面的信息并及时将终端感知到的信息进行,方便人们根据这些信息来安排、调整旅游计划,进而实现对各种旅游信息的智能感知和有效利用。

晋陕豫黄河金三角地区是中华民族最重要的发祥地之一,主要包括山西省运城市、临汾市,陕西省渭南市以及河南省三门峡市,主要景点有解州关帝庙、永济鹳雀楼、芮城永乐宫、华山、壶口瀑布等。古老的黄河孕育了悠久的文化,形成了晋陕豫黄河金三角地区“中华根・黄河魂”的旅游形象。其旅游业起步于“七五”时期,经过“八五”“九五”“十五”直到“十一五”,通过实施项目带动战略,加快经济结构调整步伐,加大调整优化产业结构力度,把旅游产业作为重要支柱产业大力发展,使得本地区的旅游业发展驶入了产业发展的快车道。把物联网技术应用于晋陕豫黄河金三角地区的智慧旅游项目中可以为本地区的发展提供新的思路。物联网在智慧旅游中的应用十分广泛,文中主要从游客体验和景区管理两个方面分析。

2.1 游客体验

从游客体验角度,物联网的应用主要包括以下几个方面:

(1)可以实现定位导航、实时监测功能。通过物联网通信平台将游客的位置信息实时加入系统,反映给游客使其及时掌握自己的位置。

(2)可以实现智能导游。当游客到达某一景点时,系统可以实现自动识别并对景点的文化背景进行实时介绍说明。

(3)系统可以对游客的相关旅游数据进行分析,通过智能分析为游客提供合适的游览方案。

将物联网技术应用于旅游业将会使旅游更加智能化、人性化、便捷化、精彩化。

2.2 景区管理

从景区管理角度,物联网的应用主要包括以下几个方面:

(1)可以实现电子门票管理、游客实时定位跟踪、数据反馈等功能,既方便了景区管理又能规避潜在风险。

(2)通过物联网实现对景区文物的跟踪定位,可以有效防止贵重文物遗失。

(3)通过物联网实现景区与周边餐饮、住宿、交通等的融合,带动景区周围经济的发展,实现经济、社会效益最大化[3]。

3 结 语

物联网技术作为继计算机技术、互联网技术后的第三次信息技术革命,集成了各种感知技术、识别技术、通信技术以及人工智能技术。晋陕豫黄河金三角地区是中华民族最重要的发祥地之一,拥有享誉国内外的文化旅游景点,将物联网技术应用于晋陕豫黄河金三角地区的智慧旅游项目中将会帮助促进本地区旅游产业的转型升级,带来更大的社会效益和经济效益,真正实现可持续发展。

参考文献

[1]桂劲松.物联网系统设计[M].北京:电子工业出版社,2013.

[2]邬贺铨.物联网的应用与挑战综述[J].重庆邮电大学学报(自然科学版), 2010,22(5):526-531.

[3]陈静娴,许文雕,连雁平.物联网技术在武夷智慧旅游中的应用探究[J].物联网技术,2014,4(7):69-72.

[4]翟鸿雁.智慧旅游平台的研究与设计[J].物联网技术,2014,4(11):73-75.

[5]张慧霞,张萌.晋陕豫黄河金三角地区跨省区域旅游合作研究[J].科技创新与生产力,2013(12):36-39.

[6]卫洁.基于云平台的智慧旅游系统应用研究[J].计算机时代,2016(6):32-35.

物联网关键技术及应用范文7

关键词:先进制造;物联网;复杂环境;传感器

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)06-0080-03

0 引 言

物联网(Internet Of Things,IOT)是麻省理工学院Ashton教授在1999年最先提出来的;2005年,ITU发表了物联网白皮书,首次在世界范围内提出了物联网的概念;2009年,美国将物联网作为振兴经济发展的两大重点之一,为此,物联网正式成为了继互联网后的下一个新型的产业革命。

自2009年总理在无锡提出了“感知中国”的概念后,物联网在我国进入了一个高速发展的阶段,2012年工信部了《“十二五”物联网发展规划》[2],自此物联网成为了我国经济发展的又一个新动力。我国作为一个工业大国,每年的工业生产总值占全国GDP总额的近一半,近年来,新型工业化的快速发展要求工业的智能化程度越来越高,因此物联网给智能工业的发展提供了可行、便捷的服务。

工业物联网是指通过将具有感知能力的智能终端、无处不在的移动计算模式、泛在的移动网络通信方式应用到工业生产的各个环节,提高制造效率,把握产品质量,降低成本,减少污染,从而实现智能工业。当前,业界对于工业物

联网的体系架构众说纷纭,但是综合来讲,主要分为感知层、传输层以及应用层,而北京邮电大学的马华东教授将传输层进一步分为了数据交换层和信息整合层[4]。在工业领域内,数据的实时性对于智能工业的实现占有重要的作用,因此本文将工业物联网架构分为数据采集层、数据传输层、数据整合层以及应用服务层,具体如图1所示。

图1描述了工业物联网的体系结构以及在各个分层中主要的应用技术。工业物联网与传统物联网技术的差别在于工业物联网通常是在短程通信环境中进行的,并且要求传输的高可靠性以及实时性[3]。因此,常用的工业物联网需要满足以下几点要求:其一是精确的时间同步要求;其二是通信的准确性;其三是工业环境的高适应性。

精确的时间同步要求是指在数据采集以及传输过程中必须保证时钟的同步性。物联网的基础就是无线传感器网络,而传感器自身的特点导致在采集与传输过程中造成时钟的不一致性,这是无线传感器网络应用在物联网中所面临的关键问题之一。

通信的准确性是指在工业环境中,由于环境的特殊性,无线网络在通信过程中常常会造成数据包的丢失,而工业物联网需要保证通信的高可靠性,从而避免在工业生产过程中可能造成的灾难性危害,因此无线网络的可靠通信是工业物联网应用的关键之一。

工业环境的高适应性是指在传统的工业环境中,比如煤炭、冶金、石油等行业中,强腐蚀性、高温等环境要求采集设备的特殊性,因此高性能传感设备以及适应性强的通信标准是工业物联网应用的基础。

1 工业物联网的发展现状

工业物联网中的关键技术是感知技术,图2所示是工业物联网的关键技术示意图。

当前,国际上对于工业物联网的研究主要有三个标准,即Wireless Hart、ISA100.11a以及WIA-PA标准。国内对于工业物联网的研究也十分活跃,中科院沈阳自动化研究所牵头制定了WIA-PA标准,使得我国在工业无线标准的领域里占据了一席地位,清华大学、哈尔滨工业大学、西北工业大学、东北大学,北京科技大学[1]等都在工业物联网的领域中做出了大量的研究成果。

传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)在工业物联网应用过程中起到了枢纽的作用。工业环境的特殊性,致使传感器网络的应用必须考虑大型器械、金属管道等对无线信号的反射、散射造成的多径效应,以及马达、器械等运转时产生电磁噪声对无线通信的干扰,如何保证传输的可靠性是传感器网络在工业物联网应用的重点。

中科院沈阳自动化研究所牵头指定的WIA-PA标准,提出了一种自组织、自治愈的MESH路由机制。所谓MESH路由机制,就是指通过自组织的方式将Sensor节点与Sink节点相连接,该路由机制保证了链路在失效的情况下自动启用备用链路,从而保证数据传输的高可靠性和强稳定性,它兼容了IEEE802.15.4标准,实现了短程的可靠通信。当前,WIA-PA已应用在石油开采、污水处理、冶金生产等行业。

在工业生产过程中,生产过程参数对于最终产品的形成起非常重要的作用,某一个环节的参数变动可能导致最终产品性能的改变,尤其在钢铁行业的生产过程中,整个工艺流程需要采集大量的参数数据,如何保证过程参数的准确性是传感器网络在冶金工业应用中最需要考虑的。图3所示是在工业生产过程中一个实时监测系统某时刻的检测结果,图中,在显示某时刻所获得参数超过了阈值时,系统将根据生产过程中的需求来选择传感器重传或者放弃该数据等不同操作。

工业环境的特殊性要求感知设备在其性能、体积、材质等方面达到一定的指标,当前国内外生产RFID以及各类传感器的厂商成千上万。成熟的MEMS、SOC以及新材料等技术使得传感器满足了多数行业的需求,而当前工业所面临的主要是成本控制以及性能高端传感器的大量需求。RFID作为物联网技术应用的主角,其低廉的价格以及使用的便捷性得到了企业的广泛应用,当前多数企业在库存管理方面采用了RFID,管理员定期定时扫描库存设备,摒弃了以前逐个检查的方式,从而大大提高了工作效率。

设备是工业生产的基石,如何保证设备正常运行以及及时维修是企业保证生产正常运行的关键。例如,太原钢铁有限公司采用上海某公司研发的点检系统,在各个需要点检的设备部位安装RFID,并且将该设备信息录入到点检系统中,点检员定期通过手持PDA设备获取设备某部位的温度、侧移等关键数据,从而为生产设备正常运行提供关键的数据。当前在冶金、石油、煤矿等高污染行业中均引入了物联网技术作为环保监测手段,以保证企业的和谐绿色发展。

环保作为21世纪最受关注的民生产业之一,环保监测和能源管理物联网技术实现了对工业生产过程中产生的各种污染源及污染治理的各个环节指标实现实时监控。通常在各个重点排污企业的污染源口安装无线传感设备,实现了实时监测排污数据,并且通过远程控制的方式实现远程开启、关闭排污口等功能,从而防止突发性的环境污染事件。

工业物联网的发展需求大量的传感设备,抗腐蚀性、高强度、耐高温等特性的专用传感器的发展将成为工业物联网应用的一个推进器。

两化融合是世界工业化发展的一个趋势,物联网技术给工业化带动信息化、信息化促进工业化提供了一个新的突破口。当前,先进制造企业基本上实行了信息化管理,如多数企业采用的基于ERP的现代企业管理制度,基本上实现了信息共享、实时获取生产经营情况等功能。如图4所示为某企业基于ERP的现代企业管理平台结构图。

ERP作为当前企业应用最为成熟的现代化企业管理解决方案,及时、高效地获取生产经营情况是企业管理决策人员所希望的,而现代物流业发展、电子商务平台的运用以及SCM和CRM等成熟解决方案的应用,使得制造业从传统的制造方式到真正实现了智造。

物联网的提出给两化融合的进一步解决提供了一个新的突破口,新型制造业的发展是基于自动化技术的应用,物联网的应用改变了传统自动化技术中被动的信息收集方式,实现了自动、准确、及时地收集生产过程的生产参数。传统的工业生产采用M2M(Machine to Machine)的通信模式,实现了机器与机器间的通信,而物联网通过Things to Things的通信方式实现人、机器和系统三者之间的智能化、交互式无缝连接,从而使得企业与客户、市场的联系更为紧密,企业可以感知到市场的瞬息万变。例如在钢铁行业中,物联网的存在,使得管理决策人员能够实时地掌握价格的涨幅变化以及原材料的变化,从而对生产做出准确、合理的调节;基于ERP的管理理念使得管理理念得到了改变,从而提高了管理效率。

2 工业物联网需要解决的问题

工业物联网技术是一个跨学科的工程,它涉及自动化、通信、计算机以及管理科学等领域。工业物联网的广泛应用还面临着众多的问题,图5所示为工业物联网所涉及的技术领域问题。

2.1 设备兼容问题

如何解决物联网中所用的传感器能够与原有设备已应用的传感器相兼容是工业物联网推广所面临的问题之一。设备兼容关键是标准的统一,当前工业无线的三大标准HART、ISA以及WIA-PA均兼容了IEEE802.15.4无线网络协议,但是相互之间的兼容性还存在一定问题。

2.2 数据采集技术

价格低廉、性能良好的传感器是工业物联网应用的基石,工业物联网的发展要求更准确的、更智能的、更高效的以及兼容性更强的传感器技术。智能数据采集技术是工业物联网发展的一个新的方向,学术界涌现出一大批先进智能采集系统,根据不同的思想设计了基于PC的人机交互的数据采集及分析系统,但是在不同行业的应用中会存在不同的问题亟需解决。

2.3 智能信息处理

工业生产过程中产生的大量数据对于工业物联网要求的实时性来说是一个挑战,当前业界大数据处理技术有很多,如SAP的BW系统在一定程度上解决了大数据给企业生产运营带来的问题,但是伴随着越来越大数据量的产生势必会在数据处理方面带来困难,而企业的管理者需要实时掌握企业的运营情况,所以如何处理越来越大的数据量是工业物联网发展的一个瓶颈[6]。

2.4 工业物联网的安全问题

工业物联网安全主要涉及数据采集安全、网络传输安全等过程[5],信息安全对于企业运营起到关键作用,例如在冶金、煤炭、石油等行业采集数据需要长时间的连续运行,如何保证在数据采集以及传输过程中信息的准确无误是工业物联网应用于实际生产的前提。

3 结 语

中国作为世界上最大的制造业国家,新型工业化的发展上升到了国家层面,而每年的工业生产总值占到了全国GDP总值的将近一半,物联网技术的提出给工业化的进程提供了新的契机。本文主要介绍了工业物联网的相关概念以及关键技术,并分析了当前国内外工业物联网的发展现状,最后归结了当前工业物联网亟需解决的几点关键问题。

参 考 文 献

[1] 王沁,万亚东,李磊,等. 工业环境IEEE802.15.4链路的多频道可靠性分析与建模[J]. 计算机研究与发展, 2009, 46(12): 1971-1984.

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[3] 季杰,白瑞林,陈大峰,等. 工业物联网拓扑发现协议的设计与实现[J]. 计算机工程, 2012, 38(11):221-224.

[4] MA H D. Internet of Things: objectives and scientific challenges [J]. Journal of Computer Science and Technology, 2011, 6(6): 919-924.

物联网关键技术及应用范文8

关键词:Web服务;供应链;物联网;协同应用

中图分类号:F713.360 文献标识码:A

文章编号:1002-3100(2012)01-0060-04

0 引言

供应链管理(Supply Chain Mariagement,SCM)需要实现跨企业的动态联盟、集成合作与信息共享。而现代的供应链需要应用物联网技术实现企业系统的信息可视性与智能化、系统的无缝集成化等,从而实现供应链的动态联盟、集成合作与信息共享。但供应链中存在众多的异构应用、信息孤岛与知识片断,而且目前的供应链协同主要基于分布式组件技术,这种技术架构无法突破平台差异、协议差异等限制,也不能满足业务动态多变、知识纵深共享与即时扩展的需求,如何在上述环境下实现供应链的可视化已成为供应链管理亟待解决的难题。

为了实现集成化供应链平台的业务协同合作与信息共享,并构建业务需求驱动的物联网(Internel of things,IOT)关键技术融合体系,本文采用以动态服务为中心的物联网多层体系结构,该体系结构分成感知层、传输层、信息整合层及应用服务层构成的四层体系架构,通过物联网应用中间件技术以及多层关键技术融合与集成应用,实现由业务驱动的海量数据的采集、传输、处理与整合,采用面向服务的体系结构(Service-Oriented Architecture,SOA)技术及Web服务技术,完成从数据到信息,从信息到知识的业务价值的层次转化,从而支持供应链分布式应用从信息感知化-服务互联化-智能化的海量数据处理的协同转变过程,提供具有可信性、有效性、协同性的业务支撑技术融合体系。

1 物联网研究现状

1.1 国际

物联网概念最早出自1995年比尔盖茨的《未来之路》一书,但受无线网络和传感器设备的限制,并未引起人们的重视。直到2005年《ITU互联网报告2005:物联网》才正式提出物联网的概念,此后美国、欧盟、中国等国政府机构与企业都投入巨资研究物联网相关技术。

在美国,IBM公司于2008年底提出“智慧地球”(Smart Earth)理念,提倡把IT前沿技术应用到各行各业之中,把传感器嵌入到全球的电网、铁路、公路、桥梁、建筑、供水系统等各种物体中,并通过普遍的互联形成“物联网”。在欧盟,欧盟委员会于2009年6月递交了《欧盟物联网行动计划》(Intemet of Things-An action plan for Europe),并成立了欧洲物联网研究项目组:CERP-IOT,提供500亿欧元用于物联网相关技术的研究。在亚洲,日本和韩国也都在积极制定信息化战略来发展本国物联网的应用。

1.2 国内

中科院早在1999年就启动了传感网研究,各高校院所对物联网相关课题进行了攻关。在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机、移动基站等方面已取得重大进展,目前已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。截止2008年底,我国申请的传感网专利378项。在一些技术上我国处于国际领先地位,与德、美、日等国一起,成为国际标准制定的主要国家,并逐步成为全球物联网产业链中重要的一环。

我国在《国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020)》和“新一代宽带移动无线通信网”等重大专项中均设有传感网研究领域。目前,我国物联网研究正在走一条面向国家重大战略和应用需要的特色发展之路。

2 供应链企业业务协同场景分析

供应链的业务协同过程需要多个企业参与,包括:核心企业(制造企业)、供应商、分销商、零售商、第三方物流等企业,业务协同是个复杂的企业内部系统与外部系统的交互过程。下面以制造业来说明基于物联网的供应链协同过程和详细场景(图1)。

以采购协同管理为例,采购管理在系统下达采购计划的基础上,需要实现与上游供应商的采购协同。同传统的采购相比,基于供应链环境下的采购强调协同采购的理念,它包括四大部分:企业内部协同、企业外部协同、“为库存采购”转化到“为订单JIT采购”、采购过程中的外部资源管理。采购流程及相关描述见表1。

采购协同需要完成整个采购流程功能,包括:供应商交互与管理协同服务;贸易撮合协同服务:采购合同协同服务;VMI收货、仓储与供应管理协同服务;物料主数据与详细信息查询协同服务等。这就需要构建面向供应链(SCM)的可扩展的物联网分层体系结构。

3 基于Web服务的物联网扩展体系结构

本文采用SOA体系结构与技术,通过Web服务的封装与组合、快速的服务重构完成从数据到信息、从信息到知识的业务价值的层次转化,从而将物联网的体系结构进一步扩展,得到如图2的基于Web服务的扩展体系结构。

(1)感知层:该层是物联网信息的源头,实现对物理对象的感知和数据获取。物联网的感知层节点具有数量多、成本低、计算能力弱等特点,利用多种传感器、传感器网络、RFID、二维码、摄像头、GPS、智能物体等来全面集成感知装备制造企业中的各种信息。

(2)传输层:提供透明的数据传输能力。该层的主要功能是通过现有的移动通信网、无线接入网、无线局域网、其他通信设备等基础设施,将来自感知层的信息传送到信息整合层中,并为上层服务管理和大规模行业应用建立起一个高效、可靠、可信的网络设施平台。

(3)信息整合层:提供对网络获取的复杂数据以及不确定信息完成重组、清洗、融合等处理,并通过SOA体系结构的建立完成信息的整合处理。在SOA体系结构中运用动态的评价指标体系及相应的组合评价模型实现大量的Web服务综合评价;并根据具体QoS指标和Web服务运行结果指定动态服务组合的规则实现动态的Web服务组合,从而完成信息的整合处理。

(4)应用服务层:将信息转化为内容提供服务。该层的主要功能是通过具有超级计算能力的中心计算机群,对网络内的海量信息进行实时的管理和控制,并为上层应用提供一个良好的用户接口。

基于上述架构,可以进一步研究物联网跨层优化机制、异构网络的自治与协同方法、RFID与Web服务集成、智能评价等中间件技术等,从而实现物联网关键技术的攻克。

物联网关键技术及应用范文9

关键词:物联网;RFID;发展现状

中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)09-2005-02

Analyze the Internet of Things in our Country’s Development Prospects

LIANG Hong-feng1,WANG Ke feng2

(1.Lambton College of Jiangnan University,Wuxi 214122,China; 2. Jiangsu Teachers University of Technology, School of Computer Engineering,Changzhou 213001,China)

Abstract: This paper describes the definition and technologies of Internet of Things, Then analyzes the Internet of Things in our country’s development status and present in our applications, through the analysis of these ,there are some problems in the development of Internet of Things ,give the direction of Internet of Things in our country.

Key words: internet of things; RFID; development status

当今生活中,让我们来远程控制汽车和其他物品的交通路线和位置,还有在办公室来控制家里的电器等物品,已经不是什么难事了。在我们周围中,我们都有机会见识到。其实能够做到这样的方便与快捷,都是物联网给我们带来的便利.

物联网泛指就是物与物相互连接的网络,其详细的定义就是通过红外感应器、RFID、全球定位系统等特殊的设备,按预先的约定规定好的协议,把周围物体连入互联网,进行信息交换和通信,以实现对物体的定位、跟踪、监控和管理等操作的一种网络。[1]在这个网络中,物体能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用RFID技术,通过计算机互联网实现物体的自动识别和信息相互通话以及共享。到今天,在物联网的几十年的历史里,它在全世界很多发达国家,得到了飞快的发展。

1物联网在我国的应用领域及发展现状

我们国家非常重视物联网的发展,三年前温总理提出“感知中国”以来,真实标志着物联网被正式列为我国新兴战略性产业之一,物联网在中国受到了全社会极大的关注,其受关注程度是在欧洲的一些国家比如美国以及其他各国不可比拟的。温总理调研无锡时,对无锡传感中心高度关注,提出把传感网络中心设在无锡、辐射全国的想法并指出:在传感网发展中早一点谋划未来,早一点攻破核心技术。这充分表明了中国领导人对物联网关心、了解和重视。2011年7月已经的《中国物联网发展报》中指出,作为我国经济发展的一个新的增长点,目前物联网产业已基本形成。报告认为,我国发展物联网所需的传感器、自动控制、RFID等关键技术和产业都已成熟,而物联网的应用越来越广泛。越来越多的人开始在这个日渐成熟的新兴市场中寻找商机。

2我国物联网主要应用领域

1)在先进技术领域中应用。物联网用途广泛,目前主要有:现代化智能小区,社会公共安全,路灯智能监控与控制,智能交通,智能消防,智能农业栽培,食品安全追踪,信息采集等等方面。

2)在现代城市交通运输中应用,目前物联网在.现代城市交通运输得到了重要的运用,提高了整个运输的效率,控制了运输的成本,从而带动相关企业的经济和信息化水平发展。最常见的案例有:(1)物联网技术高速铁路技术;(2)现代化智能交通系统(ITS)。[3]

3物联网发展中存在的问题

虽然物联网正处于大力发展的阶段,给人们生活带来方便,但是也产生了一些问题,表现在以下几个方面:

1)缺乏一个完善的体系和一套保障的政策:我们国家现在只有部分地区实行物联网的发展,所以政府还没给出健全的一套方案。

2)安全和隐私问题:信息安全难以保障射频识别是物联网中很重要的关键技术,由此可能将引发一些信息安全方面的问

3)技术发展方面:核心关键技术有待突破,在传感器、芯片、关键设备制造、智能通信与控制、海量数据处理等核心技术上,与发达国家存在较大差距。

4)物联网相关的制度:需要相关部门制定出有益物联网发展的管理制度。

5)技术标准的统一与协调:物理网和以前的互联网一样的性质,如果要把不同地方的物体都连接到一个大型网络,那么久必须遵循统一的技术标准。目前,物联网发展过程中可能会采用不同的技术方案,相互无法连通,不能进行联网,不能形成规模经济,不能形成整合的商业模式,也不能降低研发成本。因此,尽快统一技术标准,形成一个管理机制,这是物联网马上就要面对问题。

6)在利益分配方面:物联网其本质是一项重构各相关方利益成本结构的系统性工程。目前,物联网现有的利益分配格式存在偏颇。

7)应用的规模和领域方面:物联网不仅仅一个可传感的网络,而是必须各个行业参与进来进行应用,不同行业,会有各自不同的要求,这些必须根据行业的特点,进行深入的研究和开发。[4]

4我国物联网产业未来发展展望

目前,我们国家的物联网产业现在开始已经步入正轨了。除了江苏无锡以外,在山东、浙江、北京、上海、广东等信息产业较为发达的区域已经着手制定规划,大部分企业也开始进行市场进入研究。物联网产业的突破不仅仅在技术上,更在应用领域上。以后,物联网可以在以下几个方面重点发展:

一是大力加强资金投入。物联网应用中有相当广泛。譬如,在政府公共管理与服务的领域,在交通、环保、电力、智能小区等领域.。如果物联网应用得到大力的支持,将会引发市场经济快速发展。

二是在日常应用广和当前社会关注的领域中。譬如智能现代化小区、社会公共安全等概念已经获得了当前市民关注,随着技术的发展与产品水平的提高,市场需求将得到进一步的激发。选择适当的细分领域切入将催生出新兴业态。

三是现代化企业的自身发展领域。物联网应用标志着一个企业对传统方式的升级改造。部分传统企业将物联网技术运用自身的产品中,对产品升级,提升自身的质量与市场竞争力,企业自发的发展将产生更多物联网产业相关的延伸产业,给其他小型企业做了一个很好示范,起到了带头作用,从而起到推进社会发展的作用。

5结束语

物联网虽然发展了几十年,但是它在我国还面临更多的问题,必须解决这些关键问题,才能给我们国家和我们生活带来巨大的发展。所以说,物联网的发展不仅是关键技术问题要解决,而且还涉及企业管理、规划、企业与政府合作等一些方面的问题,这需要国家自定出相应的政策。我相信,物联网在未来的几年里,就像现在的英特网一样,将要发展质的变化,带来不可估量的产业。

参考文献:

[1]李霞.浅谈物流信息技术与物联网[J].商场现代化,2010(5):33-35.

[2]吴冈.物联网时代为自动化行业带来新的机遇[J].自动化技术与应用, 2011(1);36-38.

物联网关键技术及应用范文10

一、我国发展物联网产业的潜力巨大

加快培育和发展包括物联网在内战略性新兴产业,是我国在国际金融危机影响背景下,继实施十大产业调整振兴规划之后推进产业结构调整的又一重大思路,是适应经济科技变革、抢占未来科技制高点、增强综合国力、提升生产效率和人民生活水平、实现我国经济社会持续较快发展的重大战略举措。

据世界银行对120个国家的计量经济分析表明,宽带服务普及率每增长10个百分点,能带动1.3个百分点的经济增长。从增加就业看,据IBM和中国有关部门的联合分析,如果中国在智能电网、宽带、智慧医疗上投资1000亿元,将带动就业人数超过150万。根据国务院发展研究中心“重点产业调整转型升级”课题组测算,2015年我国信息网络及应用市场规模至少达到数万亿元,数字电视终端和服务未来6年累计可带动近2万亿元的产值,我国发展物联网的潜力巨大。

(一)国家高度重视对物联网技术的研发

我国政府高度重视物联网的技术研发和产业应用工作,早在1999年,中科院就与世界主要国家几乎同步启动了传感器网络相关技术研究。

尽管我国目前在物联网产业领域的技术研发水平与国际先进水平基本保持了同步,在世界传感网领域,我国是标准主导国之一,专利拥有量相对较高,但总体而言,我国物联网产业的发展尚处于起步阶段。

目前,我国在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机、移动基站等方面取得重大进展,目前已形成从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链,典型的示范性应用也取得了良好的效果。我国的物联网技术研发水平与国际先进水平基本同步。

我国已具有自主开发生产低频、高频与微波电子标签与读写器的技术及系统集成的能力,其中,低频和高频RFID的产业链已经比较成熟。在高频领域,国内厂商在产品精度和性能稳定性上均已达到国际水平;在超高频领域,国内的产业链仍处于一个逐渐成熟的阶段;在微波领域,国内企业还多处于研发阶段,成熟的产品和批量化的产品都比较少。

在芯片设计与制造、标签封装、读写器设计与制造、系统集成与管理软件、应用开发等方面取得了较大进步,市场培育和应用示范初见成果,物联网相关企业总数已有数百家。

(二)应用领域不断拓展

在物联网体系中,射频识别技术的广泛应用是形成全球物联网的基础。自2004年起,国家金卡工程每年都推出新的RFID应用试点工程。项目涉及电子票证与身份识别、动物与食品追踪。药品安全监管、煤矿安全管理、电子通关与路桥收费、智能交通与车辆管理、供应链管理与现代物流、危险品与军用物资管理、贵重物品防伪、票务及城市重大活动管理、图书及重要文档管理、数字化景区与旅游等。

科技部“863”计划第二批专项课题中就包括了超高频射频识别技术空中接口安全机制及其应用,超高频读写器芯片的研发与产业化,超高频读写功能的移动通信终端开发与产业化,适用于实时定位系统的射频识别产品研发及其产业化,射频识别标签动态信息实时管理软件的研究与开发,在旅游景区、展览馆、博物馆的应用以及在出口商品质量追溯与监管中的应用等七个课题。

铁道部射频识别应用已基本涵盖了铁路运输的全部业务。截至2008年底,在全国铁路1.7万台机车和70.8万辆货车上安装了电子标签。在机务段,局分界站、编组站、区段站、大型货运站、车辆段(厂)安装了地面识别设备2000多套,并开发了综合应用系统,实现了对铁路列车、机车、货车的实时追踪。

卫生部射频识别主要应用领域为卫生监督管理,主要是医保卡、检验检疫等,已完成了“948”国家牛肉质量追溯系统建设,正在开发建设冷链物流(冷鲜水产品及出口菌菇)示范项目等对食品药品安全的监管,以及医院对病人、医疗器械、药品及病源的实时动态及可追溯管理,以及电子病历与健康档案管理等方面开展了试点工作。

交通运输行业在高速公路不停车收费。多路径识别、城市交通一卡通等智能交通领域也有所突破。

我国射频识别技术的应用领域不断拓展,正在从以身份识别、电子票证为主,向资产管理、食品药品安全监管、电子文档、图书馆、仓储物流等物品识别拓展;从低高频的门禁、二代身份证应用逐步向高速公路不停车收费、交通车辆管理等超高频、微波应用拓展。

据2010年5月6日在天津的《中国RFID与物联网2009年度发展报告》的成果,作为物联网主要技术的射频识别技术已在我国形成产业链。目前,我国已在上海、天津、无锡、深圳、沈阳、武汉、成都等地建立了RFID产业园区。统计显示,2009年,我国的RFID市场规模已达85.1亿元人民币,同比增长29.3%,在全球居第三位,仅次于英国、美国。

(三)网络能力不断增强

我国的电话和宽带用户、互联网网民数均达到世界第一,行政村99.9%通电话,91.5%同互联网,形成了世界一流的全球最大网络,无线通信网络和宽带的高覆盖率为物联网产业的发展提供了坚实的基础设施支持;具有自主知识产权的TD-SCDMA成功实现了大规模商用,在网国产设备和自主技术应用比例大幅提升,信息网络战略性基础作用日益突出,电信业对GDP直接贡献率平均达到1.8%,资费不断下降,服务惠及广大人民。目前,我国已经成为世界第二大经济体,经济实力显著提高,有能力为物联网产业的发展提供雄厚经济基础。

(四)存在的主要问题

1、掌握具有自主知识产权的核心技术问题

具有自主知识产权的核心技术是物联网产业可持续发展的根本驱动力。虽然我国同发达国家在物联网技术方面差距不大,有着同发优势,但在信息技术方面的基础仍较薄弱,在基础平台和关键技术方面存在差距。

2、标准体系的建立问题

物联网概念,所涉及的技术和包罗的对象十分丰富。物联网在我国的发展还处于初级阶段,即使在全世界范围,都没有统一的标准体系出台。虽然当前世界上有相当数量的国家和技术力量正在积极地从事着物联网方面的研究工作,但要真正实现物联网的互联互通,亟待建立一套完整的标准体系。

3、信息的合法有序使用问题

信息是有价值的,物联网中所包含的丰富信息也不例外。基于射频识别技术本身的无线通信特点和物联网本身所具备的便捷信息获取能力,如果信息安全措施不到位、或者数据管理存在漏洞,物联网就能够使我们所生活的世界“无所遁形”。可能会面临黑客、病毒的袭击等威胁,嵌入了射频识别标签的物品还可能不受控制地被跟踪、被定位和被识读,这势必带来对物品持有者个人隐私的侵犯或企业机密泄漏等问题,破坏了信息的合法有序使用的要求,可能导致人们的生活、工作完全陷入崩溃,社会秩序混乱,甚至直接威胁到人类的生命安全。

4、产业化及商业模式的完善问题

物联网作为一个新生事物,虽然前景广阔、相关产业参与意愿强烈、发展很快,但其技术研发和应用都尚处于初级阶段,且物联网的实施是一个系统工程,需要各种技术、资金、政策的融合及物联网对产业链上所有涉及节点的整合,目前物联网应用的商业规模还不大、建设成本仍然较高。虽然物联网在上海建设的浦东机场防入侵系统、停车收费系统以及即将服务于世博会的“车务通”、“e物流”等项目实现了一些小范围的实践应用,但是物联网本身还没有形成成熟的商业模式和推广应用体系,且国内的物联网系统不但没有与国际接轨,而且国内智能交通高端市场的70%以上的份额均被国外企业所占领,地址资源缺失严重。

二、加快发展我国物联网的对策建议

(一)制定物联网发展规划,明确发展目标和思路

目前,我国在物联网基础技术方面与国外差距较大。2010年2月初,中央政府成立了由国家发展改革委、科技部、工信部、财政部等20个部委或单位负责人组成的加快培育战略性新兴产业研究部际小组,其负责起草的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》已于10月10日由国务院公布。物联网作为战略性新兴产业之一,学习日本、韩国和欧盟的物联网产业发展的经验,我国物联网产业的发展已上升至国家战略的高度,物联网产业发展的专项规划也在制定之中。通过物联网产业发展战略规划的制订,使“感知中国”有更具体的目标和措施、我国物联网产业在基础技术研发方面有所突破、物联网企业被引导进行更为合理的投资、相关的终端和设备制造业的国际竞争力进一步提升、在技术和市场方面加快追赶物联网领先国家的发展步伐。

(二)实施重大专项,大力推进物联网关键技术研发

物联网作为下一代信息网络的主体,其包括应用技术、网络技术、感知技术等众多技术融合的综合体,关键技术包括因特网技术、EPC/射频识别技术、实体标记语言(PML)开发技术、传感器网络技术、无线通信技术、嵌入式技术、信息安全技术等等。在物联网产业的起步阶段,由于收益不明朗,研发投入大,民间资本投入动力不足,政府的作用非常重要。国家“十一五”期间已将“新一代宽带无线移动通信网”列入了国家科技重大专项重点研究领域,力图由财政投入资金为主支持无线传感器网络及与无线移动网络互联的关键技术和产品研发。在物联网产业的培育阶段,国家实施的重大专项应以大力推进物联网关键技术为重点,围绕物联网产业链的关键环节,加强自主创新,突破核心技术。与此同时,着重推出一批支持物联网制造业发展的重大专项,并依据各地经济社会发展的实际需求,因地制宜开展物联网区域试点应用,积累技术发展、产业应用、经营管理、政策实施等方面的经验。

(三)加快制定物联网技术标准,力争主导制定物联网国际标准

我国物联网还处于一个起步阶段,只有少量专门的应用项目,零散地分布在独立于核心网络的领域,它们采用的是私有协议。尽管我国的“传感器网络数据描述规范”、“传感器网络节点中间件数据交互规范”、“传感器网络网关技术要求”、“传感器网络协同信息处理支撑服务及接口”等4个传感网标准计划项目已经列入工信部《2010年国家标准制修订计划(征求意见稿)》,但统一协议标准的缺失仍然严重制约了我国物联网产业的发展壮大。针对国际上物联网统一的标准体系还没有形成的现状,我国应尽快制定符合我国发展需求的物联网技术标准,建立健全标准体系,并积极参与国际物联网标准制定,力争主导制定物联网国际标准,以掌握产业发展的主动权。

(四)加快推进应用示范工程建设,推进物联网产业化和规模化应用

物联网关键技术及应用范文11

关键词:物联网;物流业;信息化建设;技术创新;

中图分类号:F49 文献标识码:A 文章编号:1673-8500(2013)03-0087-01

一、物联网信息化规划背景

2010年,国家发改委委托中国工程院做了一个关于物联网发展战略规划的课题,课题列举了物联网在十个重点领域的应用,物流是其中之一。随后,物联网迅速在物流界“热”了起来。在物流领域,物联网只是一种技术手段,实现智能化的物流才是目标。物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用,具有渗透性强、带动作用大、综合效益好的特点。物联网作为战略性新兴产业的一项重要组成内容,已在连续三年的国务院政府工作报告中被提及,可见国家对物联网产业的重视程度。在今年各地方的两会上,物联网作为新兴的战略性产业依然是代表们提案的热点。

2013年2月5日,国家发展改革委、工业和信息化部联合相关部门起草的《关于推进物联网有序健康发展的指导意见》已经国务院批准,并以国发[2013]7号文件印发,7号文件明确了我国物联网发展总体目标和近期目标,并提出应用物联网等新一代信息技术建设智慧物流。日前,国务院《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012―2030年)》(国发[2013]8号),物联网应用入选国家重大科技基础规划。

二、拓展物联网领域发展

一是网络传输与数据处理领域。围绕物联网网络层数据传输、存储、分析及控制等环节,以优化网络结构、提升数据传输与处理能力为重点,培育物联网网络关键设备制造商以及智能分析控制技术提供商和服务商。支持开发新一代互联网宽带无线数字通信技术及关键设备;支持开发大容量数据存储、高效率传输设备及数据压缩、处理技术;加强对异构网络之间互联互通技术和设备的研究开发,支持云计算技术、模糊决策技术的研究,开发高效率决策分析模型;支持开发大容量数据交换和信息安全、测试中心。提升信息采集前端处理、信息挖掘和分析能力;大力推进三网融合,鼓励网络运营商积极开发物联网相关增值业务。

二是一批具备国家行业系统实施资质、满足重要厂商技术工程准入条件的设备和应用系统集成商。大力研发基于物联网技术特定应用领域的嵌入式数据库管理系统及嵌入式技术和中间件;加强关键软件模块研发,支持开发面向特定应用领域的异型智能终端间数据传输控制中间件平台;推进系统集成解决方案标准化工作,培育物联网系统集成服务商和产业集群。围绕公共管理与服务、不同领域和行业、个人及家庭等应用领域,开展物联网设备和应用系统工程整体解决方案设计、技术产业化与标准化工作。

三是物联网应用及内容服务提供领域。基于不同领域和行业对物联网技术的应用需求,引导各类网络运营和信息服务企业推进商业模式创新,拓展网络信息增值业务,打造一批具有较强竞争优势的物联网服务供应商和运营商;支持开发规范、开放、安全、多业务的物联网传输网络及业务支撑管理平台;支持开发网络融合和业务融合的增值业务应用平台及系统;支持基于物联网的数据整合、供应、分析平台建设,鼓励开发物联网增值服务业务。

三、 “智慧物流”的应用

1.物联网在车辆跟踪中的应用

(1)通行GPS:对公司所属的车辆实时监控,及时了解车辆的各类信息,规划车辆的运行路线、运行区域等,公司的客户可以使用公司给他的权限登录网站,在网上查询、监控他的货物运送情况,以充分满足客户日益增长的服务需求。

(2)RFID(无线射频技术):在物流运输行业,交通安全和准确的ETA(预计到达时间)通常是取得成功的关键性因素。针对车辆的跟踪为采用RFID和最新通信技术,可以让您时刻跟踪您的车队。利用RFID和生物识别技术,向每位司机发放一个RFID 驾照,这个驾照里包含司机的指纹数据和个人信息。

2.物联网在货物识别中的应用

(1)条码:对整箱进货的商品,其包装箱上有条形码,放在输送带上经过固定式条形码扫描器的自动识别,可接受指令传送到存放位置附近。

(2)无线射频识别技术(RFID):在数据采集、数据传递方面,具有独到的优势。采用RFID作为信息传递的载体, 可以有效避免人工输入可能出现的失误,大大提高入库、出库、验货、盘点、补货等工作的效率。

3.物联网在货主对货物进行跟踪中的应用

(1)GPS跟踪:货主和物流公司都可以随时随地通过因特网按货单号和密码查询货物当前的运输地理位置。

(2)RFID:物上贴上RFID射频标签, RFID读卡器采集信息,安装在运输交换站或运输装置中的移动物流服务器结合卫星定位系统和RFID技术为货物定位,把货物位置信息传给货主。

4.物联网在港区车辆认证中的应用

(RFID园区车辆管理:装有配备了RFID标签许可牌照的运输车辆,它们能发射无线电波来标示各自的身份,在车辆进入物流园区或即将进入物流园区时,由园区持有的射频卡产生信息感应,并采集车辆信息上送至园区信息处理中心;对车辆在园区内的活动进行管理。大大缩减传统的车辆进出园区人工统计、园区车辆调度等时间。

三、结语

在推广物联网产业方面,实施物联网应用试点工程,建立信息化与工业化融合的创新中心服务平台,利用信息技术改造生产技术,建立物联网体验中心和物联网产业集约园区。加强应用推广和政策宣传,利用各种新闻媒体,大力宣传发展物联网的政策措施,广泛普及物联网知识,营造支持物联网发展的良好氛围。通过物联网应用示范项目,发挥龙头企业的示范带动作用,引领物联网技术研发和产业发展,扩大物联网的应用。

参考文献:

物联网关键技术及应用范文12

本文首先对包含嵌入式可编程RFID技术、传感器与探测技术在内的物联网关键技术进行了简要分析,并对物联网的实际应用展开了探讨,希望对我国相关领域的发展起到促进作用。

【关键词】物联网 关键技术 应用

传统意义上的物联网指的是能够连接物与物的互联网,而广义上的物联网则指的是有效融合的信息空间和物理空间。在互联网基础上,物联网能够实现有效的信息传输,扩展互联网终端,促使其在同物联网进行融合的过程中,形成一个智能广泛网络,在有效连接物品、地点以及实践等过程中,可以对联网物品进行远程控制。近年来,物联网的影响力越来越大,在这种情况下,积极加强物联网关键技术与应用研究具有重要意义。

1 物联网关键技术

1.1 嵌入式可编程RFID技术

射频识别技术即RFID。该技术使用中,对相关数据的获取,可以实现自动化,这一过程中,重要的媒介就是射频信号,同时该技术拥有较强的适应能力,可以针对各种恶劣的环境展开工作,并能够在无人干预的情况下自动识别各种相关数据。应答器及询问器是RFID的两个重要组成部分,这两个部分在日常运行中,可以对对象物体进行跟踪、检测以及控制。

传统RFID工作原理为:当应答器及询问器进入到磁场中后,会对射频信号进行接收,产品信息存在于芯片中,在对感应电流所得能量进行利用的背景下,信息将被传递出去,信息读取工作由解读器完成,并对其进行解码,接下来数据处理工作需要在中央信息系统中完成,最终实现控制以及管理目标物体的目的。

现有RFID技术在使用过程中,能够有效实施管理物品的工作,但是从长远的角度来看,这种功能是无法满足越来越复杂的业务内容的。因此,在未来的物联网中,在现有RFID技术基础上,嵌入式可编程RFID技术可以对嵌入式编程技术进行应用,在芯片中固化处理算法和对应策略,从而无论在任何环境下,相关算法都能够在高层策略指导下,展开自动调整,为满足人们个性化需求提供便利。

1.2 传感器与探测技术

物联网运行中,要想对自身的运行状态以及外部环境进行有效的感知,必须对传感器与探测技术这一核心内容进行科学的应用。该技术能够广泛收集大量原始信息,为分析、传输和处理工作在网络系统中的实现奠定良好的基础。

近年来,在科技不断进步的背景下,智能化、微型化等已经成为传感器的主要特点,嵌入式Web传感器已经取代了传统和智能传感器。

多个微型传感器节点被布置于监测区域中,其共同组成了无线传感器网络,多跳自组织网络将在无线通信方式下产生,从而充分体现出传感器网络化的特点,有效扩展物联网。

现阶段,世界各国在积极研究传感器W络技术的过程中,通常包含以下内容,如网络化测控、先进测试技术和检测与控制传感器网络等,从目前所获得的研究成果中可以看出,传感器与探测技术在物联网中已经相对成熟,能够满足各个领域的需求。

2 物联网的应用

2.1 智能社区

社区在运行中,综合发挥智能建筑、智能家居、智能控制技术、物联网技术等功能,最终形成了物联网智能社区,在这一环境下,居民日常生活中所需的服务成本降低,同时能够通过个性化服务提升自身的生活质量。而智能社区在为居住者进行服务的过程中,不仅包含生活方面的,同时也涉及到文化、经济以及政治等多方面内容。

首先,在广泛布置的传感器应用背景下,智能社区可以对社区中各个环节的运行状态进行实时掌握,所有的“物”在智能社区中都可以实现IP化,从而在对“物”进行管理、跟踪的过程中,可以对IPv6协议基础上的物联网寻址技术进行应用,最终促使居民日常生活中对社区中的“物”进行最大程度的掌握;其次,提升社区开放性和透明度。在构建信息交流平台时,对电子政务、门户网站等进行充分的应用,促使居民可以随时随地将自身的想法以及意见表达出来,为社区展开更加优质的服务提供依据。

2.2 智能交通

对网络技术、信息技术、通信技术等进行综合利用,并融入到交通运输管理和控制体系中,就是智能交通。将道路监视器、RFID嵌入式芯片以及传感器安装于汽车上,促使汽车在实际行驶的过程中,有效对路面状况信息进行感知,这一过程中,需要对道路监视器和传感器进行充分的应用;而在发送以及接收汽车身份信息的过程中,需要将RFID嵌入式芯片的功能发挥出来;交通控制系统的集中式特点,能够加大采集而来的数据处理、融合以及分类效率,从而在系统内部通过整合信息,制定应对特殊路况的综合决策,并以最快的速度将精确的信息提供给交通管理部门以及驾车司机,最终实现科学调度交通状况的目的。

3 结束语

物联网作为一种新型技术体现,是建立在多种先进技术融合的基础之上的,近年来,物联网技术不断得到创新,对社区、交通以及人们日常生活中的多个领域都造成了极大的影响,而其在发展中,也必将为信息化社会的构建奠定良好的基础,在人物互动和物物相联的生活环境背景下,将给人们的生活带来极大的便利,并不断推动人类文明的进步。

参考文献

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