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物联网技术与应用实践赏析八篇

发布时间:2023-09-27 16:15:10

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的物联网技术与应用实践样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

物联网技术与应用实践

第1篇

坦白来讲,物联网的本质还是互联网,只不过终端不再是计算机(PC、服务器),而是嵌入式计算机系统及其配套的传感器。这是计算机科技发展的必然结果,为人类服务的计算机呈现出各种形态,如穿戴设备、环境监控设备、虚拟现实设备等等。

在第九届中国信息主管年会物联网分论坛上,工信部电子元器件行业发展研究中心总工程师郭源生提到,物联网的核心技术就是传感器,它既能感知微观世界,也能感知宏观世界,而其也是一个国家军事、科技水平的重要标志。

物联网生态环境下

的关键诉求

物联网技术的核心在于传感器,那么其应用落地的关键点又在哪里呢?在会上,世存信息技术总经理张圃很好地解释了这个问题。他说:“在物联网生态环境下,物联网技术发展的关键在于网络、海量数据以及共享与价值三个方面。”

智能传感器是任何“物”之间被联接和沟通的基础,而无所不在的网络构建了“物”之间的联接。只有推动传感器平台的标准化、智能化,让物与物之间的联接和沟通更简单,才能创造出更大的价值。同时,不同物体对联接也有着不同的要求。例如,在智能抄表场景中,超长待机对智能电表非常重要;而视频监控、无人驾驶等场景更需要的是移动宽带和超低时延。最好的解决方案是搭建泛在的网络,实现不同场景的不同需求。

另外,物联网的最终目的不只是“物”之间的互联,而是互联产生的数据价值创造。数据价值创造依赖于垂直行业知识与ICT技术的融合。不同行业知识背景和沟通语言不一样,以汽车业为例,其所涉及的行业知识与ICT技术领域迥异,因此需要不同的合作伙伴一起把ICT技术和行业整合起来,以实现物联网的数据价值。

在这个过程中,世存信息找准了自己的定位,就像张圃所说,“我们希望用信赖的技术和优秀的解决方案设计的能力,并通过海度数据蜘蛛、 HULFT IoT等产品和技术,给大家带来有关社会民生,以及一些新的技术诉求点方面的解决方案和思路。”

物联网时代下的数据集成

之前提到,物联网生态环境下的一个重要的诉求就是海量数据。而物联网技术的框架可以细分为以下五个方面:数据生成、数据传输、数据接收、数据处理和数据活用。郭源生表示,数据是客观存在的,而用什么标准、什么样的技术以及什么样的功能去获取,是产业界值得探索、挖掘、创新和摸索的着力点。

HULFT市霾Horino提到:“新技术的应用越来越广泛,作为世存来说需要连接到的不同生态,不同平台也会越来越多。对于数据集成、数据转换和数据安全的角度来说,我们都有相应的产品给予支持。另外,数据的集成可能是如今信息化工作当中一个非常重要的工作,数据集成从本质上来说,需要的最重要的几个要素是灵活性、性能和敏捷性。”

在这方面,HULFT很好地做到了数据流程的管理。数据流程管理就是对数据的供应方提供的数据在后续的流向全过程的管控,在这个过程当中,HULFT 相关技术都可以保障数据传输的完整性、数据移动过程中的可视化、数据业务开启的可视化以及数据安全,从而及时地获得各种状况和传输的状态。

与此同时,Appresso产品部Yoshida也表示,智慧能源、自动驾驶、工业4.0和智慧健康都是物联网技术的应用场景。实现这些应用场景,重点在于数据的整合和集成。而数据传输和数据收集工具――HULFT IoT能够把文件连接的数据通过HULFT的品质直接用于IoT的系统,使各系统的整合成为一种可能。

布局智慧养老和智慧农业

在会上,张圃还提到,政府、企事业单位、金融、养老以及农业等是世存面向的主要领域。其中智慧养老和智慧农业作为新的发展方向已经有了很好的技术和应用落地。

世存信息技术总监孙小祥表示,世存在智慧养老领域的具体应用是将传统的线下社区综合理念做了一个互联网的新思路的拓展,以线上为主,线下为补充,两个方向相结合。通过智慧养老服务平台,做到生活服务、居家运行、社区服务、照料服务等有效互联,另外通过线上收集一些基础信息,包括健康档案信息、护理信息、养老服务的信息等,通过评级定级之后,形成照料的体系。

第2篇

[关键词]物联网;远程监护;传感技术;医疗救助

[DOI]1013939/jcnkizgsc201619054

新兴的物联网技术是指通过信息传感器(对信息进行监控)、GPRS、激光扫描器等技术,对各时间段的信息进行有效监控及有效采集。数据采集主要指声音、光能、热能等各种实体的物理现象,通过对数据的综合处理,并利用网络信息传输,实现人与物之间的连接和识别。物联网及其相应技术应用到医疗领域,可实现物资管理的可视化、医疗信息的数字化和医疗过程的数字化。

1物联网技术概述

物联网产业一般分为标识、感知、信息传送和数据处理四个环节。其核心技术主要包括射频识别技术、传感技术、网络与通信技术等。

11射频识别技术

射频识别技术(即RFID技术)是一种无接触的自动识别技术,利用射频信号及其空间耦合传输特性,实现对静态或移动待识别物体的自动识别,用于对监控对象的信息进行系统化标识。RFID与互联网、通信技术相结合,能够对监控对象在大范围领域跟踪及信息共享,在物联网识别信息和短途无线通信上有重要的作用。

12传感技术

物联网的基础是信息采集,信息采集主要是通过传感器、传感节点和电子标签等方式完成的。利用传感器及传感网技术,对监控的物体或环境进行实时监控,将传感器收集到的大量数据传输到数据服务中心,存储到大型数据库,然后进行智能化处理和显示,形成传感信息系统。

13网络与通信技术

物联网在信息传递方面包括短途通信技术和远距离通信技术两个方面。短途通信技术包括射频识别技术、蓝牙传输等方面的技术。远距离通信技术则涵盖互联网的组网、网关等相关技术。

2物联网在医疗领域远程监护中的应用

像体温、脉搏、呼吸和血压等人体生命体征的参数是人体内在活动的客观反映,是判断人体健康状态的基本依据和指标。当人体受到伤害时各项指标如体温、脉搏、呼吸、血压及血氧饱和度首先出现不同程度的异常,通过获取人体内这些相关的数据可以反映出病情的发展变化。通过给病人佩戴无线传感器进行远程监护,利用这些传感器实时采集病人的体温、脉搏、血压等生理数据,再通过无线接入AP传输到数据服务中心后进行综合处理,医生能够通过监护系统及时获取有关的数据,掌握监护病人的病情变化,及时救治。目前,常用的远程监护形式有以下两种。

1腕带式佩戴手环

通过物联网及RFID技术,可以帮助我们实现对病人进行远程监护管理。

目前,医院监护系统通常采用固定的医疗监护设备,首先利用传感器来采集人体的生理参数数据,然后通过线缆把采集到的数据传输到监护中心,进而进行数据的分析。这种传统的监护系统,因为是建立在线缆连接基础上的,往往设备体积大、功耗大,非常不方便携带;同时,也在一定程度上限制了病人和医护人员的行动,不仅增加了他们的负担,而且风险巨大,这种传统的医疗监护方法容易增加病人心理压力和紧张情绪,如果影响到病人身体状况,那么诊断数据与病人真实的生理状况会产生差异,影响对病情的正确诊断,尤其是对病人进行连续、长时间的监测,数据容易失真。

因此,无线医疗监护技术越来越受到关注,尤其是经常需要测量生理参数的患者,如果能够在随意运动的状态下接受监护,那将会大大提高医疗数据的质量。以无线局域网技术和RFID技术为基础,通过采用智能型手持数据终端为移动中的人员提供随身数据,可以实现智能化无线医疗监护服务。

我们可以将腕式RFID标签佩戴于工作人员和病人手腕。病人出现紧急情况时,可通过标签上的紧急按钮进行呼叫。这样可以实现对医护人员和患者的定位和追踪。腕式标签应具有防拆卸功能,预防病人佩戴的标签被非法拆卸或破坏。

医护人员随时可利用WiFi无线网络实时联机,通过智能型手持数据终端,来获取全面医疗数据的信息服务系统;同时,可借由病人佩戴在手上的装有RFID的手环,读取该患者目前的检查进度及历史记录和临床检查结果,与医院信息系统数据中心的数据交互后,可以对比患者病情的变化情况。

据悉,目前在国际上基于WiFi定位技术的RTLS系统已经成为一种主流技术,主要在医疗领域进行医院的资产、设备和病人的追踪,可以及时了解和掌握关键工作人员、资产和医疗设备的实时位置信息。

2智慧型药柜

在医疗方面,慢性病患者与独居老年人按时服药尤其重要,为了提醒他们能够按时吃药,亚洲大学的研发团队研发了一种“智慧型药柜”,所采用的技术是RFID无线射频技术。首先用户佩戴有RFID身份辨识的标签,并把从医院拿回来的药进行专属的RFID标签配置,智慧型药柜将会对各种药品的用法与用量,以及必须服用的时间进行记录。当需要服药时,药柜就会自动发出语音的提示,同时药柜上的屏幕也会播放出所需服用的药品照片及名称。通过采用RFID技术进行监测和记录药品取出和返回药柜的频率,可以帮助用户获取是否已经服药的信息,防止服药次数过于频繁。因为用户配有RFID身份辨识的标签,因此,用户一旦拿错了药,药柜就会发出警示。

3物联网远程监护系统的主要设计思路

1实时获取与传输生理数据

远程监护系统采用物联网的四层体系结构,从各种医疗传感器中实时获取生命体征数据,通过蓝牙方式把数据传输给PDA,PDA通过3G网或者因特网把数据上传到数据中心,应用层分析并处理数据中心的数据,为每个病人建立健康模型。病人的生理在指定的NFC设备上进行采集并实时传输到中央节点,利用串口连接中央节点模块发送给ARM控制中心。与远程数据服务中心连接的方式有两种,一是通过串中连接GPRS模块,然后通过GPRS进行数据发送。二是通过USB连接WIFI模块,通过WIFI数据发送到数据服务中心。

由于GPRS网络在全球范围内实现了联网和漫游,而基于GSM网络的数据采集与无线传输系统,正是借助系统网络信号,利用短信自助业务实现数据的双向传递。因此可以利用GSM的短信息服务,实现信息在移动网络上存储和转接。通过通信接口在物理层上实现GSM模块的连接,达到远程的目的。系统中各模块相互独立,彼此又相互依赖,共同完成数据的传输。数据收发模块在系统中起着承上启下的作用,是系统的核心模块。人体的生命体征,即体温、脉搏、呼吸、血压及血氧饱和度分别由相应电子模块采集并传入控制器,控制器通过监护装置按键或超级管理员手机进行显示和设定。控制器根据设定的手机号码利用GSM网络将测得的数据编辑为一条短信发送给监控中心主机进行处理或发送给指定手机。

2远程监护系统服务器功能的实现

移动端的界面设计通常采用JSP、Servlet、Spring三层架构(Spring Model-View-Controller,Spring MVC)、JS、AJAX、Java Mail。Spring MVC框架是Java EE信息系统开发过程中所使用的一个重要的应用程序编程接口,它提供了构建Web应用程序的全功能MVC模块。使用Spring MVC构架,可以实现很多功能模块的分别处理,更加容易实现不同功能的定制处理。此框架还兼容主流媒体移动设备平台的统一UI接口系统以及前端开发框架。

数据服务器系统构建方式具体方法为:首先配置开发环境,开发硬件需要在服务器端搭建Java开发系统环境,安装JDK、eclipse、MySQL数据库;所使用的Web服务器为Tomcat服务器。利用eclipse编写Java代码,逐步实现系统功能,进行系统uI设计完成系统页面制作;连接数据库,利用Tomcat运行项目并进行测试;在服务器端利用个人电脑搭建站点,将开发机设置为服务器。数据服务中心对数据库中的数据进行处理,并通过使用动态网页技术将处理的结果进行实时显示和报警。

4结论

医疗领域远程监护系统是通过物联网技术和无线传感技术对病人生理特征的相关数据进行获取、传输、综合处理来实现远程监护。它对病人的监控提供更方便、更快捷的技术实现方法和途径。此外,监护对象也可以是正常人,如我国已经步入了老龄化社会,利用远程监护系统对老人的健康进行监护的需求也日趋扩大。

参考文献:

[1]朱会霞,王福林,索瑞霞物联网在中国现代农业中的应用[J].中国农学通报,2011,27(2):310-314

[2]曹青林物联网研究现状综述[J].软件导刊,2010,9(5):6-7

第3篇

【关键词】物联网技术;单片机

伴随着物联网技术的逐渐成熟,其应用范围也越来越广泛,同时社会对物联网专业人才的需求量也越来越大。单片机技术作为物联网产业的关键底层技术在电子技术课程体系中的地位愈来愈重要,但是传统的单片机课程应用已经无法满足大众的需求,利用物联网技术改革单片机课程也是大势所趋。

1传统单片机课程中存在的问题

(1)传统的单片机课程主要是理论知识课程为主,并不重视培养学生的综合实践能力。目前大多数的单片机教材跟不上时代的发展,其学习知识存在严重的滞后性。而且单片机理论知识的理解难度较大,学生很难准确把握单片机知识原理,学习积极不高的。(2)由于多数高校的条件有限,无法真正让学生实践单片机知识,比如有的学生主要是以仿真实验平台为主,无法满足学生的学习需求,同时实践课程与社会发展严重脱轨,无法保证学生的学习效率。虽然随着我国物联网技术的发展,单片机技术也在不断更新变化,但是多数工作人员对于物联网等新技术的发展和应用不是很关注。显然,这种课程形式不仅不能满足学生的学习需求,也无法适应社会对高素质、高技能的专业人才的需求。在此大环境下,相关工作人员必须要积极转变理念,彻底摈弃传统的方法才能推动单片机课程的改革,才能进一步提高学生的实践能力。

2物联网技术在单片机课程中的应用

2.1优化单片机课程应用

单片机技术是物联网底层最重要的技术。随着我国物联网技术的兴起,我们在单片机技术课程推广中就应当以物联网系统应用为目标,重点突出互联网络、信息数据采集传送等相关知识。同时,还要在原有模式的基础上对单片机课程进行优化设计,比如选择目前比较流行的无线SOC单片机来缩短课程与实践的距离。在物联网技术背景下,不仅仅要优化课程内容,还要改革课程方法,同时结合创设情境、任务驱动、小组合作等方法,增强单片机课程课堂的学习氛围。在物联网技术发展的背景下改革单片机课程,应当重视以物联网应用为基础,强调出单片机技术对物联网技术发展的作用。比如在SPI接口的课程中,可以从应用原理、接口函数到模块使用都添加应用实例,以提升课堂的生动性和趣味性。在此过程中,还应当适当减少一些理论知识的传授,并加大实践知识的讲解,适当的增加无线通信协议栈实践内容,突出C语言中所描写的ZigGee协议栈程序,并重点突出应用曾开发网络拓扑结构形态等知识。总的来说,将物联网新技术与单片机课程相结合,加强单片机课程应用的改革。

2.2搭建实验平台

作为物联网底层最重要的技术,只有在实践中不断的研究才能进一步促进物联网技术的发展,才能提高学生的实践能力。为了达到学以致用的目的,应当重视搭建实验平台,让学生能够亲身实践课堂上所学到的理论知识,并从中感悟到更多的单片机知识。搭建实验平台主要内容是完善和更新单片机课程实验系统,以便真正提高学生的综合实践能力。比如选择新型的无线SOPC单片机实验箱,同时选择Keil/IAR编译开发平台。另外,还可以多选择SOC单片机基础硬件实验、网路协议实验等。例如在单片机的定时器/计数器的课程中,可以先创设教学情境:在电线测量的实验中,其采用的测量方法将电线绕一个周长是1米的轮子上面,拉动电线带动轮子旋转,这样只要计算下轮子转过了多少圈,就可以知道绕过的电线有多长了。单片机中的计数器的计数功能与此相似,不同的是电线测量例子中计的是轮子转的圈数,而单片机的计数器计的是从单片机P3.4、P3.5引脚进入的脉冲的个数。在课程中,可以引导学生把MCS-51单片机中的两个计数作用看成水滴落,让他们思考如何测量装水的水盆容量。在实践过程中,可以让学生选择不同的定时器和计数器队各种物理量的测量以验证计数器的计数功能。总的来说,应当重视是实验课程实践,并尽量选择较为先进的实验手段和工具,以便于学生学习。

2.3课程理念的改革

随着我国物联网技术的发展,单片机技术的发展也会更加成熟。在新一轮的教育事业改革背景下,应当彻底摒弃传统的课程理念。只有与时俱进,选择最为先进的课程理念才能真正实现单片机课程应用的改革,最终发挥出物联网技术的优势。首先,应当重视突出学生的主体地位,把课堂的主动权交还给学生。这也就意味着应当采用灵活的课程方法,使学生的主观能动性得以发挥。其次,在应用物联网技术时应当结合单片机实际课程应用内容,并选择合理的案例和实践方案,以便于真正促进学生的学习。比如采用项目式的方式,将单片机课程分成若干个小项目,以项目目标为主线,结合相应的知识点进行讲解,激发学生的主动性,课程应用还应从实际问题入手,采取提出任务、分析任务、设计任务、解决任务、归纳规律的方法,让学生在解决项目任务的过程中掌握知识。最后,还应当注意从学生的认知水平和课程实际出发,完善课堂设计。并合理选择实验实践和理论知识的进度,保证能够在充实学生理论知识的基础上,进一步提高学生的综合实践能力。总的来说,在新的教育形势下,应当积极转变课程理念,以此推动单片机课程的改革。

3总结

在单片机课程中,应当充分利用物联网技术,在充实学生理论知识的基础上要进一步提高学生的综合实践能力。只有这样才能真正提高学生的综合学习能力和创新能力,最终培养出专业的物联网专业技术人才。

参考文献

[1]郑一力,赵燕东,葛桃桃,陈善安.物联网技术在单片机教学改革中的应用[J].实验技术与管理,2014(09):22-24.

[2]王忆.物联网技术在单片机教学中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2014(18):54-55.

第4篇

关键词:高职院校;物联网;技术应用;人才培养;思考分析

1前言

随着科学信息技术的发展,物联网技术已成为世界经济社会进步的重要驱动力之一。物联网通过多种通信感知技术,广泛应用于各种行业的信息化管理中,因此很多人认为,物联网技术的发展将会是“第三次信息技术革命”,将会是推动世界高速发展的重要生产力。物联网技术可促进一定的经济效益,并且还能在技术上促进经济的复苏,已广泛应用于各个领域当中。高职院校是培养专业人才的重要基地,因此应根据物联网技术的发展现状及趋势积极思考物联网技术应用人才培养的模式及目标,以培养出社会实用型人才,更好地适应社会的发展。

2关于物联网及技术

2.1物联网(IOT)1)定义物联网,“Internetofthings”,即物物相连的互联网,1999年由美国麻省理工学院KevinAsh-ton教授首次提出。IOT具有以下两层含义:第一,物联网是以互联网为基础,进而进行延伸和扩展,形成一种新型的网络系统,也就是说其核心和基础仍然是互联网,;第二,物联网是物物相连的网络,其用户端可进入到一切物品与物品之间,从而进行信息的交流和交换,以通过网络对物品进行识别、跟踪和管理等。物联网既是互联网延伸和扩展,也是互联网更加智能化的应用和发展。2)特征①多种多样的数据采集端:涉及范围广,包括手机、电脑、家电、铁路、全球定位系统、激光扫描等;②无处不在的传输网络:物联网将各种各样的数据采集端通过互联网或移动互联网连接,从而实现对物体外部各种信息的即时采集,采集完成后转化为网络可用的数据,然后传输到网络数据中心,以便进行分析、应用;③智能化的后台数据处理:在数据处理中心通过一些技术如云计算等实现对大量数据的智能化处理,从而实现人与人、人与物以及物与物之间的对话。2.2物联网技术物联网技术是一种通过多种传感器设备如射频识别(RFID)、红外感应器、激光扫描仪器等,将物品与互联网进行连接,从而实现信息的交换和交流,进而对物品进行识别、感知、跟踪及管理的网络技术。其中,RFID、传感网、M2M、两化融合为物联网的四大支撑技术。物联网技术的体系构架分为感知层、网络层和应用层等三层,感知层是物联网技术核心构架能力,主要实现物联网全面感知功能;网络层是物联网技术中产业化能力最强、最成熟,也是最标准的部分,主要以3G、4G通信网络为基础设施;应用层提供各种各样的应用,通过与行业信息需求相结合,切实解决实际问题。

3关于高职院校物联网技术应用人才的培养分析

2008年,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,逐渐被广泛应用于电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、油气管和供水系统等各个行业中。2010年,各大高校开始设置物联网专业,目前已有100多所高校院系设置了物联网工程、智能电网和传感信息工程等与物联网相关的专业。随着信息技术的发展,物联网技术将被更广泛地应用于各领域中,物联网相关专业的毕业生的就业前景将会越来越好,下面主要来分析高职院校物联网技术应用人才的培养分析。3.1物联网专业的人才需求分析1)物联网专业的相关技术①射频识别技术:通过视频通信采集数据,从而自动识别目标;②网络和通信技术:包括3G、4G移动通信、卫星通信技术等,以实现信息的远程传输;③传感器与传感节点技术:通过硬件和软件的结合,从而实现传感器的智能化.2)物联网企业的岗位需求主要包括以下五类:①材料工程:包括对新材料、新产品或设备、新工艺进行开发,对材料的化学成分、结构、性能检测等进行分析,以及对材料的改进、加工等;②电子、电路工程:包括电子元器件和物联网电子产品相关电路的辅助设计、生产工艺、测试和管理维护等;③物联网工程:主要从事与物联网相关的企业及行业,包括通信架构、无线传感器等的设计、开发、制造、测试和维修等;④智能电网信息工程:包括电力、电气等的设计、开发、生产制造以及技术支持等;⑤网络通信工程:包括3G、4G移动通信、无线通信、有限网络通信等技术的服务等。3.2高职院校物联网专业设置及对毕业生的要求1)高职院校物联网的专业设置根据调查显示,物联网企业在物联网产品以及设备的生产、测试、销售以及管理等岗位的需求较多。物联网技术专业并不是一种专业技术,而是由计算机、通信和网络技术为支撑的综合技术,也是由多种计算机和电子技术交叉结合而成的复杂技术。因此,高职院系在进行物联网专业的课程设置之前,首先应明确物联网技术的概念及性质,从而科学、合理地进行设计。在进行设置时,应覆盖物联网技术的各个方面,包括技术基础课程、专业能力课程等,即既要掌握物联网技术体系结构中的各领域的专业知识,还要掌握各种关键技术及支撑技术的专业技能。2)高职院校对物联网专业毕业生的要求高职院校的终极目标就是培养出各行业的市场需要型、实用型人才,对于物联网专业的毕业生,不仅要求其具备物联网行业必备的专业基础理论和技能,更重要的是要有熟练、高超的物联网相关行业的产品生产、技术服务、维护维修、产品推广、系统设计、施工、调试等工作技能。因此,高职院校在进行物联网技术应用人才的培养时,应采取以理论知识为导向,实训实践为主的人才培养模式。物联网技术专业是个实践性较强的学科,仅仅学好理论知识还不能满足专业人才培养的需要,所以高职院校不仅要求学生理论知识过硬,还要以理论知识为导向进行实训实践的检验,例如:每学完一项技术的理论知识,及时去实训实验室进行实践训练,如物联网设备的安装、测试以及检修;一些感知元件的辅助设计、生产工作流程等;物联网应用软件的编写、测试以及维护和管理等实践操作,电子工艺、PCB实训、电子产品制作实训等实训。此外,学校还应积极与校外企业建立紧密联系,开辟学生进行实践学习的多渠道,定期安排学生进行岗前实习。这样通过不断的实践学习,提高学生的专业技术能力以及工作能力,从而达到物联网技术应用人才培养的目标。

4结束语

物联网技术已随着信息技术的发展逐渐被广泛地应用于社会生活的各个领域,包括家电、手机、铁路、桥梁、激光扫描和GPS等。高职院校作为职业技术人才培养的重要基地,应明确物联网技术的概念、涵盖技术、特征以及发展趋势等,从而思考院校对该专业应用人才的培养目标和模式,最后通过科学、具体的实际措施逐步实现培养目标,不断提高人才培养的质量和标准。

参考文献:

[1]李太华.基于EPON技术的电力物联网的建设路径初探[J].电子技术与软件工程,2016(9).

[2]刘颖.物联网在农业中的应用及前景展望[J].信息与电脑(理论版),2016(6).

[3]董宁宁,滕燕,陈永俊.探究物联网发展困境及对策[J].经济研究导刊,2016(9).

[4]郭广明.浅谈云计算技术在物联网智能家居系统中的应用[J].电子测试,2016(9).

第5篇

关键词:物联网技术;煤矿安全;应用价值

中图分类号:F406.8;TD679 文献标志码:B 文章编号:1008-0155(2016)07-0030-02

在煤矿的开采当中,安全问题无疑是行业面临的最大挑战。因为煤矿开采的环境复杂,而且地质环境综合也十分复杂,以及不可抗力、错误操作等因素的出现,会导致煤矿的安全生产面临较大的挑战。但是,伴随着实践的不断深入和科技的不断进步,在物联网技术的应用之下,煤矿安全有大幅提升。因为借助物联网技术,可以对于煤炭的综合环境进行把控,从而在数据化的整理分析之后,得到科学的计算,从而在此基础之上进行的决策和设备自动化使得煤矿安全控制能力大大提升。因此,在当下的煤炭安全中,物联网技术发挥着重要的作用。

1物联网技术

在物联网技术的工作过程当中,它主要是由于一些传感设备通过对于外部信息的把控和解读,来更进一步的按照原始数据的协定,来进行智能识别,从而实现信息的交流和把控。通过传感设备之间的互通,在联网的作用之下进行追踪定位、数据识别,从而形成一个统一邮寄的网络体系,使煤矿施工生产过程当中,整个一系列的产业都在物联网的监控之下通过对于工作当中各个环节的把控,在传感器和红外线、摄像头以及各种感知终端基础之上,能够很好地实现数据的整合和信息的互通,这样,能够实现数据的交互,从而更好地把控煤矿的各个环节和地点的实际情况。这样,在全方位的定位和把控煤矿生产的过程当中,更好的实现对于生产操作各个环境的只能把控和严格监管,从而提升安全风险控制能力。

2物联网技术的作用

2.1人员定位

在煤矿的生产过程当中,由于矿区面积较大,在对于一些进入矿井或者限制区域以及一些特殊区域过程当中的工作人员,借助物联网技术可以对于其进行定位,通过在矿区内设置的信号源和信息分站,对于信息的采集和感应,从而实现对于相关人员的定位,增强地面对于井下的监控能力。

2.2设备点检管理

借助物联网技术,可以增强对于设备的有效管理,通过传感器借助射频传递信息,从而实现阅读器对于信号波段的良好解码,然后实现后台系统的判断,对于错误或者一场的信息能够明暗的作出判断。从而实现对于煤矿生产工作当中各个设备之间使用情况和管理的良好把控。

2.3矿井无线通信应用

借助物联网系统可以将煤矿井下的基站更加有效地结合起来,从而使得无线通信能够在井下的应用效率更高。而且借助定位系统,也可以使得井下网络环境能够在无线环境下更好的应用,借助无线链路实现矿区和井下之间的更好通信和信息交换。

3物联网技术在煤矿安全应用的瓶颈

3.1技术标准不统一

在物联网发展过程中,由于所有组成的部分都是局部与整体之间的关系。所有物联网技术的构成当中,传感、传输、应用各个层面会有大量的技术出现,它们由于为了适应不同的井下工作环境和工作量,因此在配置过程当中,自主性较强,甚至一些企业在引进物联网技术过程当中,不是完整的构建,而是在自身原有设备的基础之上,进行选择性的引进,这样便导致物联网系统当中没有统一的技术标准,各种小的物联网应用独立存在,这样,在进行信息的转化和端口之间的连接过程当中,就会因为没有形成统一的技术表,从而难以实现信息交互。

3.2成本问题

在物联网技术的引入和应用过程当中,由于一系列的运作系统和设备较多,这样便会导致在煤矿的生产当中,成本问题会得到上涨,对于以盈利为目的的一些企业而言,引进全套的物联网技术不仅需要投入大量的资本,而且在建设过程当中也会消耗工期,因此许多煤矿没有大规模的应用,另外,电子标签和读写器的成本问题制约着物联网的推广。正是在这种大环境之下,物联网技术没有从根本上得到切实有效的大规模的应用,成本高的问题难以解决,从根本上制约了物联网技术在煤矿安全中的应用。

3.3传输带宽流量制约

在井下的煤矿施工环境当中,物联网技术作用发挥的大小往往依赖于网络的好坏。网络情况相当于“木桶效应”当中的短板,而在大多数的煤矿当中,WiFi和3G、4G无线技术的应用普遍不高,数据传送效率低使得物联网传输的数据带宽受到制约,不仅仅会影响物联网系统的工作效率,而且因为受到网速的影响,一些即时数据的传送也会受到制约,从而使得在影响传感数据系统的判断。另外,无线视频等应用存在传输瓶颈问题也会导致监控室不能够第一时间做出有效的指令判断,从而影响煤矿安全风险控制。

4物联网技术在煤炭安全应用的方向

4.1统一技术标准,提高综合效率

在物联网技术当中,统一标准,是切实保证其安全生产的关键。另外,在功能方面可以看增加物联网的识别功能,电子现金一卡通对SIM卡进行开发,使职工只需要携带手机便可实现食堂消费、洗澡刷卡、无线充值等功能。不仅可以增强职工对于物联网技术的体验,也能够使得系统的作用发挥最大化,在员工生活领域和效率领域得到提升,从而在侧面降低企业生产成本。

4.2增加无线监测监控应用

将无线网络覆盖的井下的每个巷道及掘进头和工作面,对井下甲烷、氧气、二氧化碳、温度、湿度等环境参数进行监测,通过无线将采集的数据传输到井下无线基站,并通过工业以太网,上传至监控平台。电机车定位系统在电机车上安装大功率定位标签,在巷道三岔口拐弯处安置读卡器,当车辆通过岔口时,通过红绿灯指示车辆通行的先后顺序,并通过LED牌显示。

5总结

煤矿安全同物联网技术的结合应用,实质上是科学技术转化为生产力的最好体现。虽然当下物联网技术在煤矿安全当中的应用还有许多值得改进的地方,但是伴随着在实践当中的不断总结,全新科研成果的不断研究应用,结合实际问题的改进,日后物联网技术将在煤矿安全中扮演着更加重要的角色,煤矿的安全风险控制能力和综合管理能力也必然会大幅提升。

参考文献:

第6篇

关键词:物联网;智能技术;云计算

随着计算机水平的不喾⒄梗人们的生活水平得到了进一步的提高,与此同时,改造物质世界的能力得到了进一步提升,在这种情况下,物联网的概念诞生了。所谓物联网主要是指网络技术和通信技术以及传感技术的有机叠加,并在此基础上融合了更多人性化的设计。近年来,物联网技术逐步应用到建筑消防和军事等领域,给各行各业的人们带来了巨大的方便。

一、物联网技术的应用

在社会高度发展的今天,物联网技术在我们日常生产生活中的应用,可以有效满足广大人民群众对生产过程以及家居生活的监控,甚至还可以实现远程数据采集和测量,并在此基础上进行指挥调动,一方面节省了人力和物力,另一方面也进一步提高了工作效率。然而随着物联网技术水平的进一步提升,物联网在这些领域的应用范围,也得到了进一步深化和拓展。

1.物联网技术在建筑消防领域的应用。众所周知,消防安全系统主要组成部分包括感知层、网络层以及应用层。感知层为最底层,它能够对各种物质进行感知,具有一定的感知能力,在建筑消防领域中,它可以识别物体,将那些与火灾场景产生的相关信息采集和补货到,并接受人们的各项执行命令。网络层是连接感知层和应用层的桥梁和纽带,在具体应用过程中,通过有线和无线网络将感知层搜集到的险情通过网络、无线网络传达到应用层,这是一种险情的传递。除此之外,它还会将应用层的消防指令传达给感知层,实现消防指令的传递。应用层则包含消防部门和防火重点部门,这里是消防决策产生的地点。

2.物联网技术在军事领域的应用。近些年来,美国的军事领域正在进行一项研究计划,该计划就是将无线传感器网络应用到未来的战争,笔者认为,这将进一步提高物联网技术使用方的军事作战能力,避免人员伤亡,具有非常重要的积极意义。美国国防部高级研究计划局甚至还建立了相应的项目,通过在战场上应用不同类型传感器来实现传感器网络的建立,帮助士兵迅速了解战场的实际情况,辅助相关人员做好决策。在具体的应用中,相关人员必须在物联网技术的基础上采用协同感知的方法,融合不同传感器数据分析应用场景和不同位置的分析结果,来进一步提高结论的科学性。

3.互联网技术在电网中的应用。将物联网技术同电网有机结合在一起,可以实现电网的智能化。这种方式可以及时迅速地掌握整个电网的信息。电网信息的掌握必须建立在良好通行线路的基础上,实现终端信息的采集应用,使数据实现安全稳定的传输,进一步提高智能电网的可靠性,将全面和及时以及准确的信息传达给工作人员。笔者通过长期的研究与实践发现,智能电网将会实现更多设备的有机联系,这其中就包括智能传感器、控制元件以及地理设备设施等。

4.物联网技术在农业领域中的应用。随着社会的发展,我们的自然环境也暴露出了一些问题,例如水土资源流失严重,生态环境恶化等,这些问题与可持续发展理念相违背,也会对我们人类的生命健康带来威胁。在这种情况下有必要实现对水土资源的有效监督,对环境的有效监测,并实现农业的精细化管理,而物联网技术在这些领域的应用,极大地提高了这些领域的应用效果。以农业领域为例,在进行种植和养殖业的同时,也会遇到一些问题,其中就包括各种病虫害等。物联网技术在现代农业领域的应用,就可以及时监控灾情的发展,并监视农作物灌溉情况,土壤气候变更情况等,还可以收集温度和风力等因素的发展变化情况,从而对农业进行科学合理的预测,切实帮助广大农民群众预防灾害,维护广大人民群众的利益。

二、物联网技术应用过程中存在的问题

虽然物联网技术的广泛应用给我们带来了极大的方便,但随之,也带来了一些社会问题,这些社会问题随着互联网应用范围的拓展也会更加严重。首先,物联网技术可以运用无线数据通信技术,实现对商品所有信息的及时获取,方便了我们的同时也给信息窃取人带来了方便,使他们能够隐蔽的获取信息。这样就会使相关人员的信息在不知不觉中泄露出去,给当事人带来巨大的安全隐患。其次,物联网技术的应用主要目的在于实现全球商品供应链的整合,使经济主体的经济关系更加密切,因此,一旦经济出现问题,所造成的经济损失更为巨大,更难以想象。最后,由于物联网技术涵盖范围非常广泛,这也使得其信息窃取手段更为方便快捷,给国家安全威胁带来巨大的隐患。

三、建议和展望

虽然物联网技术在我们日常生活生产中的应用为我们带来了方便和快捷,给我们构建了一个美好的蓝图,我国无论是在政府层面,还是相关企业研究层面,对物联网的研究和发展都取得了巨大的成果,但值得注意的是,物联网技术的实现还面临着很多问题。例如资金和成本的问题,这是物联网技术发展最直接的决定性因素,它制约着物联网技术水平的进一步提高。又如通信的距离和外部环境指标对物联网技术发展的阻碍,这些问题都是亟待解决的问题。如果不能够解决,物联网技术的发展很有可能会停滞不前。在解决上述问题之后,物联网技术还应当着重考虑物联网使用者的隐私保护问题,使广大人民群众在使用物联网时能够更加安全,更加放心。

四、结语

总而言之,物联网技术的应用范围正在不断拓展,在这种情况下,相关研究者应当采取有效措施,切实解决物联网技术在应用过程中存在的问题,实现物联网技术水平的进一步提高。当然这一过程也非一蹴而就的,他是一个系统的过程,需要广大人民群众共同努力才能够实现。

参考文献:

[1]熊本海,杨振刚,杨亮,潘晓花.中国畜牧业物联网技术应用研究进展[J].农业工程学报,2015,S1:237-246.

[2]欧文.物联网技术及其在农业生产中的应用研究[D].昆明理工大学,2015.

第7篇

关键词:物联网技术;铁路交通;运用

Abstract: along with the development of information technology, the thing networking technologies to produce and gradually development, and with it in production and life in a wide range of applications. Content networking technology is applied to traffic in the city, effectively resolve the road traffic congestion, and the application in railway traffic, making the railway equipment safety and transportation service systems have been greatly improved, with China's railway system development, the thing the application range of the networking technologies will be more widely. This paper mainly introduces the content networking technology, combined with the development of the railway traffic will be content in the use of the networking railway traffic is analyzed.

Keywords: things networking technology; Railway traffic; use

中图分类号:C35 文献标识码:A文章编号:

信息技术的发展,大大改变了人类的生产与生活方式,从而引起了社会的变革与发展。随着信息技术的不断发展,信息的存在形式、传递方式以及利用方式的改变,更是带来了革命性的变化,引起了由互联网的应用到物联网应用的变化,这也给日益发展的铁路运输带来了机遇与挑战,物联网技术的的发展以及大范围的应用,必将带给铁路铁路交通深刻的变革与深远的影响。

一、物联网技术概述

(一)物联网技术的内涵

物联网的概念于1999年被提出,是继互联网、计算机之后的信息技术的第三次革命。物联网的出现,打破了过去的传统思维模式,将物理基础设施以及IT基础设施联系起来,带动了相关技术的快速发展。

物联网又被称为传感网,主要是指将射频识别、全球定位系统以及红外感应器等的多种装置与互联网技术结合起来,从而形成一个巨大的网络,通过这个技术,可以进行信息的交流与沟通,从而实现智能化的识别、跟踪与定位,可以有效地监督与管理的一种网络技术。物联网技术通过在装置上进行传感器、电子标签与无线网络之间的连接,将物体智能化,实现了人与物的直接的交流,从而可以更好地实行监督与管理。

(二)物联网的主要技术

1、射频识别技术

射频识别技术又被称为电子标签技术或是无线射频识别技术,本质上是一种通信技术,主要特征是通过对无线电讯号的识别从而进行数据的读写,而不需要建立识别目标与系统之间的物理连接。射频识别是一种自动识别技术,不需要人工的干预,操作方便,其原理主要是电子标签进入相应的磁场后,接收射频信号,并且凭借着电流散发的能量进行发送信息,解读器将信息解码后,将其相关的数据进行处理,从而实现信息的共享。

2、智能技术

智能技术是在事物中植入智能芯片,为了实现某种预期的目的,利用相应的知识与手段,使得物体具有一定的智能性,并可以与客户进行沟通。主要是包括人工智能信息的获取与信息的处理方面的研究以及对图形、文字等的处理,并实现智能技术与系统的结合。

3、传感技术

传感技术是通过获取信息并对其获取的信息进行处理和识别的一种技术,传感技术可以通过感知电、力、热、光、声以及位移等信号,从而为物联网分析、处理、传输以及反馈提供数据信息。

5、云计算

云计算是将计算资源进行统一的管理和调度,从而能够满足数据处理的模型,具有很强的处理与储存能力。

二、物联网技术在铁路交通中的运用

随着物联网技术的发展,信息化水平的提高,铁路交通也朝着信息化的方向不断的发展,而且我国的铁路交通系统也具备了信息化的条件,前面已经介绍了物联网的主要技术,下面就物联网在铁路交通中的运用提出几点建议。

1、利用技术物联网实现车站的信息共享

当前,虽然铁路售票系统实现了联网,但是车站的预留车票和上车补票仍然存在不足,导致车票资源的不协调并造成了浪费。可以利用射频识别技术实现信息的共享,在补票与预留票之间进行联网,这样可以充分利用车资源,从而实现车站信息的真正共享。

2、利用物联网技术进行列车的跟踪与定位

当前我国的铁路系统主要采用轨道电路与查询应答的方式对列车进行定位,但是精确度不足且投资较大等,因此,利用物联网技术对列车进行跟踪与定位,可以将定位处理单元、数据存储器以及车载数据阅读等的实现准确。及时以及高效的定位。

3、利用物联网技术进行车票的识别

铁路客票利用物联网技术进行内部数据的加密,这样的话只有特定的系统才可以进行数据的读写,这对车票造假可以进行一定的打击,与此同时,检票人员进行检票时只需要对车票上的电子标签进行阅读,从而加快了旅客进站出站的速度,不仅方便了乘客,也大大提高了工作效率。

4、利用物联网技术实现自动检售票

在我国,自动售票系统已经投入使用,并且取得了不错的效果,不仅节约了资源,还大大提高了工作效率,但是,自动检票系统却一直没有施行,如果广泛使用RFID电子客票,并且根据乘客的需求进行特定的自动检票,不仅有利于乘客的需求,还节约了人力,从而大大提高了工作效率。

5、利用物联网技术进行集装箱的追踪与监控

集装箱运输是铁路货运的主要方向,有很大的发展空间。当前的集装箱主要是通过箱号的图像进行识别,如利用摄像头来对集装箱的表面进行刷新,但是这种方法不仅效率低,而且受天气的影响比较严重,如果将物联网技术应用到集装箱的识别与管理中,从而开发出信息化的集装箱,这样,不仅可以随时监测集装箱的运输状态,还可以加强管理,防止丢失,还可以提高经济效益与价值。

6、利用物联网技术进行仓库的管理仓库管理系统

物联网技术可以应用到铁路的仓库管理中,对仓库中的货物贴上电子标签,利用物联网技术的唯一性与穿透性,借助货物上的电子标签,可以准确的记录商品的序号以及相应的日期等,这样可以方便管理人员对货物进行准确的管理,还可以避免货物的毁损等。

结语:

物联网技术可以说是一次技术革命的变革,其发展与应用必将给人类的生产与生活方式带来深刻的变革。铁路交通一直是我国国民经济的支柱产业,与人们的生活有着直接的联系,因此,对铁路交通的发展也提出了更高的要求,随着铁路交通的大力发展,对其的信息化要求也是越来越高,物联网技术在铁路交通中的应用正是顺应了这一趋势,推动了铁路交通的快速发展。虽然物联网技术发展时间不是很长,很多技术还处在发展阶段,但是随着不断地实践与探索,物联网技术一定会在铁路交通中发挥出更大的作用,从而带动铁路交通更好的发展。

参考文献:

[1]王宝云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报,2009(12)

[2]张荣新。刘子铁,郭景武.物联网技术在铁路交通中的应用研究[J].铁道工程学报,2011(10)

[3]王晓亮,宓奇,彭苏勉,关忠良.物联网在我国铁路运输领域的应用与发展探讨[J].铁道通信信号,2010(03)

第8篇

随着物联网技术的兴起,国内有很多公司开发出了应用于高校的物联网实验平台,例如无锡泛太科技有限公司、深联致远科技有限公司和杭州喜马拉雅集团科技有限公司等。这些公司的物联网实验平台存在如下问题。1.各公司开发的物联网实验平台往往只提供相关项目的代码,由于公司的研发人员不具备教学经验,他们提供的项目很难与本专业的相关课程进行有机的结合。2.各公司开发的物联网实验平台采用的都是高端的ARM处理器,由于电子信息工程专业的学生只开设了51单片机的课程,由51过渡到带有嵌入式操作系统的高端ARM处理器的学习难度较大。3.各公司开发的物联网实验平台只提供物联网的感知层和网络层的相关实验,即使个别的平台也提供了应用层的实验,但这些实验很难与电子信息工程专业开设的相关课程进行有效的结合,学生在这样的平台下实验,很难达到较好的效果。4.各公司开发的物联网实验平台价格昂贵,每套价格都在万元以上,如果以此平台建立物联网实验室,资金投入较大。

二、物联网与电子信息专业课程体系的对应关系

物联网技术与电子信息工程专业课程体系的关系如图1所示。由图可以看出物联网可分为三个层,分别为感知层、网络层和应用层。下面研究这三个层与课程体系的对应关系。1.感知层与课程体系的对应关系。感知层是物联网的皮肤和五官,主要负责数据采集和数据短距离传输两部分,物联网的该层与专业课程体系中的Zigbee技术、RFID技术与应用、传感器及检测技术和单片机原理与应用等课程相对应。传感器及检测技术课程从属于物联网领域,传感器是获取信息的工具,位于系统之首,其作用相当于人体的五官,直接感受外部信息,将信息转化成可用信号,对系统的智能化起着决定性作用,智能程度愈高,系统对传感器的依赖程度愈大。ZigBee技术在射频与无线电技术、物联网技术、工业通信技术等领域具有广泛的应用。它是一种短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线网络技术。Zigbee技术是物联网平台感知层的一个重要组成部分。RFID技术是一种利用无线通信实现的非接触式自动识别技术,是基于射频识别的自动识别类的项目的核心技术,并且RFID技术也成为了物联网感知层的核心技术。传感器及检测技术课程在物联网的感知层负责的是数据的采集。Zigbee技术、RFID技术与应用这两门课程在物联网的感知层负责的是数据的短距离传输。单片机原理与应用课程在物联网的感知层负责的是数据采集与数据短距离传输之间的桥梁。2.网络层与课程体系的对应关系。网络层主要负责把感知层感知到的数据无障碍、可靠及安全地进行传送,物联网的该层与专业课程体系中的通信原理、信息论与编码、通信网及接入技术和工业通信技术基础等课程相对应。这些课程给物联网的网络层技术提供理论支撑,是物联网网络层理论基础。3.应用层与课程体系的对应关系。应用层主要负责把感知和传输来的数据进行分析和处理,做出正确的控制和决策,物联网的该层与专业课程体系中的电子系统软件设计、监控系统软件基础、3G技术应用和数字图像处理等课程相对应。

三、物联网实践教学平台的设计

物联网的三个层都有相应的课程与之对应,但学生在进行课程的理论学习和实践学习的时候,课程之间比较孤立,很难建立这种对应的关系,所以导致课程的理论和实践教学效果较差。通过以上分析可以看出物联网技术与电子信息工程专业课程体系有着紧密的关系,该关系是设计并实现基于物联网技术的实践教学平台的基础。以物联网技术与电子信息专业课程体系的对应关系为依托,结合本专业理论教学与实践教学的特点设计符合本专业的物联网实践教学平台。该实践教学平台如图2所示。该平台硬件由ARM嵌入式主板、模块板和PC机平台或手机平台构成。模块板中RFID模块、Zigbee模块、蓝牙模块、传感器模块和GPS模块主要负责物联网感知层的功能,感知层的每一个模块都有与之对应的理论课程,在利用模块进行感知层实验时可以让学生更深刻地理解与之对应的理论课程的知识点,达到理论与实践的统一。模块板中以太网模块、GPRS模块和WIFI模块主要负责物联网网络层的功能,网络层的两个模块都有与之对应的理论课程,同样在利用模块进行网络层实验时可以让学生更深刻地理解通信原理、信息论与编码这些理论性较强的课程的知识点。PC机平台或手机平台主要负责物联网应用层的功能,基于这两个平台的应用层软件开发,可以将传输层上传的数据进行更好地显示和存储,这正是监控系统软件设计这样的专业课所涉及的知识。而ARM嵌入式主板是感知层模块和网络层模块之间的桥梁。它一方面负责与传感器模块及短距离传输模块进行通信进行数据的获取,另一方面它将获取到的数据通过网络层模块进行传输与上位机进行通信。

ARM嵌入式主板采用意法半导体公司的STM32系列处理器,方便学生由51快速的过渡到ARM处理器的学习,PC机平台选用Windows操作系统,手机平台选用Android操作系统。

四、教学效果