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篇1:物联网技术对环境监测范畴的使用论文
物联网技术对环境监测范畴的使用论文
【摘要】物联网技术是信息技术发展的重要部分,可以有效的实现物-物相连、物-人相连,可以有效的提高人机交互能力,促使自动化控制和管理质量的应用,可以有效的提高管理的质量和管理效果。将物联网技术应用到环境监测领域,可以有效的提高环境监测的水平,及时的发现环境问题,为环境保护提供参考。以下本就物联网技术在环境监测领域的应用展开探讨,并结合物联网技术的,着重对其的具体应用进行阐述,旨在为相关技术人员提供参考,促使物联网技术应用水平和环境监测质量的提升,经济推动生态环境的保护水平提升。
【关键词】物联网应用技术论文
环境监测主要是对生态环境的水资源、动植物等进行记录、采样、研究等,从而明确人类活动对环境的影响,以及环境的现状,并制定合理的措施,促使环境的质量能够得到有效的控制,充分发挥环境的承载能力。物联网技术在环境监测领域的应用,主要是将网络技术与探头相连接,并通过物联网技术将所收集的信息传递给环境监测人员,由监测人员对环境的信息,提高环境监测的质量,提高资源的利用效率,促使环境的质量的有效提升。
一、物联网技术与环境监测的相关概述
(一)物联网技术。物联网技术是以信息技术为基础,得到延伸和扩展,可以有效的实现物与物之间的连接、人与物之间的连接、人与人的连接,综合的对传感器、GPS等设备和技术进行使用,实现智能控制和管理的重要网络系统,物联网技术的使用,可以使得信息传递的质量和效率得到有效的控制,尤其是应用到环境监测中,通过传感器对环境的相关信息进行收集,借由物联网,将信息传递到监测人员的移动终端,在实际的使用过程中,可以不受地域时间的限制,促使信息传递的质量和效率得到有效的提升,为环境监测和环境管理提供基础。而且,通过物联网技术的应用,可以由能力较强的计算机对所收集的数据信息进行整合分析,促使环境保护质量的提升。
(二)环境监测。环境监测是符合现阶段的生态经济和低碳地念的重要部分,主要是通过区域范围内的环境监测,对环境的质量和变化趋势进行判断,并为环境保护提供基础治疗,促使环境保护的质量可以得到有效的提升。通常情况下,环境监测的主要分为:(1)科学的对环境监测点的样品进行采集,并对样品进行保护,选择具有代表性的样品点。(2)由实验室对采集样品进行实验分析。(3)结合实际治疗,对实验的数据进行分析和整理,促使环境评价和管理的质量更加合理。
二、物联网技术在环境监测领域的应用
随着物联网技术的不断进步与完善,物联网技术的应用逐渐变广,使得物联网技术具有良好的发展前景。将物联网技术应用到环境监测领域中,可以有效的提高环境监测的有效性与合理性。
(一)海洋监测。物联网技术应用到海洋监测中,主要是对传感器网络、物联网技术的使用,将传感器网络置于监测点中,并由无限信息传递的方式,使得信息可以得到有效的传递。置于监测点中的,对海洋中的重金属、富营养等污染情况进行监测,从而有效的获得海洋的信息,为环境监测提供参考,使得不同连接点都能获得监测点的情况,有效提高海洋监测的质量。
(二)大气和空气监测。大气和空气质量监测主要是对大气环境进行监测,并对大气降尘检测、在线质量监测,明确大气的空气质量情况。物联网技术在环境监测领域中的应用,主要是通过自动监测站的对空气的质量进行实时监测,从而有效的实现空气质量的检测,促使管理人员对空气的真实情况,制定合理的管理措施,提高大气监控的质量,减少空气质量对人们身体的监控的影响。此外,针对空气污染的严重的区域进行监测,并对一些易燃易爆区进行监测,物联网技术对空气内部污染物和易燃易爆物的浓度进行判断,如果超标传感器会发出报警信号,规避安全事故的发生。
(三)水质监测。水资源是人们赖以生存的重要资源。如果水体污染,必然会影响人们的身体健康和生活质量。通过水体监测,可以对饮用水和水体污染进行监测,由传感器对水体内部的进行信息进行采集,结合实时监控对水体环境的数据进行整合与进一步采集,并将信息传递到控制中,由控制中心对信息进行解读和分析,从而使得水体监测的质量可以得到有效的提升,促使水质监测的水平和效率可以得到有效控制。
(四)生态监测。生态监测主要是对监测区域进行划分,并根据监测区域的真实情况,科学的对传感器进行使用,由传感器对环境的情况进行监测,并由传感器收集的实时信息,借由物联网对信息进行传递,从而获得不同区域的生态环境。而且,物联网技术的应用,还可以使得信息的'使用者通过移动终端进行信息的接收和传递,使得生态监测不受时间和空间的限制,可以清洗的对区域环境进行展示,为环境保护提供基础。此外,生态监测过程中,可以建立实时二维定位表,获得最佳的数据传输途径,促使传输效率和传输质量的提升。
三、物联网技术在环境监测领域应用的讨论
物联网技术在环境监测领域中的应用,可以适用不同的监测项目,结合监测的基本内容,科学的对传感器进行使用,从而使得传感器可以获得精准的数据信息,借由物联网技术实现数据的传输和共享,使得监测的精度和准确度都能得到控制,规避监测精度不准确的情况发生。物联网技术的使用减少传统环境监测的各类工序,促使环境监测更加合理有效,积极推动环境的保护。结束语随着信息技术的不断进步,物联网技术得到了极大的发展,将物联网技术应用到环境监测领域中,促使环境监测的精度、强度等得到优化,积极的推动环境监测的可靠性与准确性,规避各类不合理的情况发生,积极推动环境保护的质量提升,实现和谐生态环境的构建。
参考文献
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篇2:物联网技术论文
近年来,随着智慧地球、智慧城市、智能家居等热点话题的兴起,物联网产业逐渐成熟,正在从科研单位的实验室走进了普通居民的生活。物联网被认为是信息产业在计算机和互联网的高度发展之后的第三次革命浪潮。我国当前物联网产业发展迅速,了解物联网的关键技术,将会对它的发展有更深入的认识。
1 物联网概述
物联网作为未来网络发展的主要驱动力,其概念的提出已经很久,最近几年由于和大数据的结合,已经成为下一代网络的整合部分,是在当前互联网基础上的功能和范围的延伸。物联网技术主要通过统一编码物品和制作通讯协议,将传感技术结合通信、控制技术按照标准将任何物品之间、以及物品与互联网之间相连,进行信息的共享和管理。在信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)正式在其发布的《ITU互联网报告:物联网》中给出了“物联网”的概念。作为信息化浪潮下下一个振兴经济的关键点,在许多国家物联网已经上升到了国家战略的高度。美国权威咨询机构FORRESTER预测在未来五年内,物联网将达到一个万亿级的通信业务,产业容量将达到30倍于人与人之间的通信需求产生的经济拉动力。基于这种原因,全球各国都在大力发展物联网。
近年来,物联网已经在人们的生活、工作中起到了巨大的作用。在销售业、智慧交通和智能家居中的使用最为广泛。这种新技术的使用大大降低了劳动时长,带了了巨大的经济效益。随着物联网技术的通信协议规范得到逐渐的统一化,它的发展不断走向成熟,而同时大量新型传感器的使用,是的它的适用范围得到了很大的增加,在农业、制造业、建筑业甚至是防恐中都得到体现。其中以美国、中国、日本和欧盟等多个国家和地区的不断努力,使得一个开放、透明的物联网标准开始逐渐形成,确保了行业的健康发展。我国近年科技实力不断加强,科研资金投入逐年加大,同时由于较早就对物联网技术开始了研究,并从国家发展战略的高度予以重视,现在保持了较高的实力,技术积累优势明显,是国际物联网标准制定的'主导国之一。
2 物联网的关键技术
物联网虽然是物物互联,但是其基础还是互联网。以互联网通信为核心,依靠传感器、射频识别(RFID)、红外感应器(Infrared Sensors)、智能IC卡、GPS系统、无线通讯装置等信息传感和通信设备,按约定的协议,实现对接入互联网的物体进行监控和管理[2]。
物联网的关键技术从单一模块分,可以区分为射频识别技术、传感器技术和无线通信技术的结合使用。
2.1 射频识别技术
射频识别技术(Radio Frequency Identifi-cation,缩写RFID)是一种利用RF信号及其空间耦合传输特性对物体进行自动身份信息识别的技术。RFID系统的组成有主机、传输天线、电子标签和读写器组成。
2.2 无线网络技术
无线网络技术是物联网功能构成的主要部分。特别是短距离的无线通讯技术,是物联网中进行信息交换和识别活动最活跃的部分。目前常用的技术主要有NFC、Bluetooth、Z-wave、ZigBee、UWB、WI-FI、RFID等。
NFC近场通讯技术在标签识别和数据传输中运用广泛,是下一代智能移动设备的标配。 它的通讯频率固定在13.56MHz,是对RFID技术的改进,能快速匹配设备和连接。
ZigBee主要面向低速率无线个人区域网,适用于家庭监控、远程控制、工业监控、安全系统、传感器网络和玩具等领域。在生物医学领域,这项技术在许多的产品上都得到使用,包括迈瑞等公司的多种型号的血糖仪、家庭监护仪均采用了这种通信方式。
Bluetooth使用的工作频率为2.4G-2.5G之间,具有低成本、低功率、近距离无线连接简单安全的特点。可以实现10m全双工通信。
“UWB”(ultra wideband)是一种使用1GHz以上带宽的超宽带无线技术。
Wi-Fi属于无线局域网的一种,可以实现各种设备的高速互联。在部署物联网之时,考虑到设备成本和易用度,WLAN都是十分方便的。国内厂商小米、TP-Link等公司最近在智能路由器领域的新产品,都是以物联网的家庭流量入口为重点。
2.3 传感器技术
传感器是物联网中实现自动检测和自动控制的首要环节。它能够感受并处理被测量信息,使其变为系统可以辨识的信号。传感器的发展是物联网拓宽应用范围的关键所在。高精度传感器技术一直被国外所掌握。目前,国内的高端传感器市场研发还处于空白期。在工业、家庭、医疗卫生领域,传感器的精度和稳定性是其性能研发的难点。
宏观角度下,物联网产业的布局和生态如果从整体来看,则可以分为平台服务和终端接入技术两大块:
(1)平台服务技术。平台服务技术关系到这个物联网产业的生态圈的建立。一个适合未来发展的物联网应用体系,应该具有强适应能力和通用的数据平台,兼容行业内大部分使用者的需求,可以实现业务流程定制、各种设备的冗余自修复、数据集中管理、平台间物件的通信管理等。
(2)终端接入技术。物联网系统的庞大要求了它的终端种类的繁杂,各个终端设备的互联互通是物联网接入技术的关键。根据现阶段的发展状况,通信模块、物联网网关和智能终端是目前物联网终端接入所关注的重点内容。制定统一的国家(国际)标准,是打通物联网产业不同方向、拓展不同领域进行信息交流的重中之重。
3 结束语
物联网的发展前景已经得到了世界的认可,无线传感器网络的铺设和通信技术的应用是物联网技术的关键,借助软硬件的结合实现智能感知是基础,良好的识别技术是保障。在当前大数据和云计算的背景下,物联网与新技术的结合,对智慧地球的建设起到了越来越大的作用。很明显,它将成为网络技术的下一个爆发点。对物联网关键技术的了解,将对以后的学习工作起到一定的指导作用。
篇3:物联网技术论文
物联网技术论文3000字
《互联网的未来——物联网》
摘要:物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
关键词:物联网 智能 信息技术
物联网的概念是在提出的,物联网的英文名: Internet of Things(IOT),也称为Web of Things。被视为互联网的应用扩展,应用创新是物联网的发展的核心,以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。20,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网”的概念。
物联网概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开,一方面是机场、公路。建筑物,另一方面是数据中心、个人电脑、宽带等。而在物联网时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球。故也有业内人士认为物联网与智能电网均是智慧地球的有机构成部分。
不过,也有观点认为,物联网迅速普及的可能性有多大,尚难以轻言判定。毕竟RFID早已为市场所熟知,但新大陆等拥有RFID业务的相关上市公司定期报告显示出业绩的高成长性尚未显现出来,所以,对物联网的普及速度存在着较大的分歧。但可以肯定的是,在国家大力推动工业化与信息化两化融合的大背景下,物联网会是工业乃至更多行业信息化过程中,一个比较现实的突破口。而且,RFID技术在多个领域多个行业所进行的一些闭环应用。在这些先行的成功案例中,物品的信息已经被自动采集并上网,管理效率大幅提升,有些物联网的梦想已经部分的实现了。所以,物联网的雏形就象互联网早期的形态局域网一样,虽然发挥的作用有限,但昭示着的远大前景已经不容质疑
任何事物和该事物在人们头脑中形成的概念的关系都是相互依存的关系。该事物的概念是该事物在人们头脑中的本质属性的反映。物联网也是一种事物。因此,物联网和物联网概念的关系也是相互依存的关系。物联网概念离开了物联网,物联网概念就是无本之木,无源之水;有物联网必然在人们头脑中形成与之相对应的物联网概念,不会有:只有物联网,而没有物联网概念的情况出现。这就是物联网和物联网概念的辨证关系。当然,在科学实践活动中,在人们头脑中形成的科学概念,与前科学思维时期,人们认识周围事物最初所形成的`日常生活概念有所不同,科学概念也可以作为表现某一认识阶段上科学知识和科学研究的结果、总结而存在。物联网概念也是一种科学概念。因此,它也可以作为某一认识阶段上科学知识和科学研究的结果、总结而存在。正如前面定义所述,物联网概念是在互联网概念的基础上,将其用户端延伸和扩展到任何物品与任何物品之间,进行信息交换和通信的一种网络概念。它也是互联网知识和研究的结果和总结。
早于19,中国就提出了类似物联网的概念,只不过在中国是称作“传感网”,国际上则称为“物联网”。物联网发展到现在,已经可以实现把传感器装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道以及家用电器等各种真实物体上,通过互联网联接起来,进而运行特定的程序,达到远程控制或者实现物与物的直接通信。这样的话,我们可以对地球上任何一个物体进行定位和控制。
物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。其中物联网在3大领域中应用十分广泛。
一、对经济的影响:物联网将技术与社会连接在一起的结构将产生一种新的技术经济结构,对社会、经济活动产业巨大的影响,因此、将形成新的经济形态,表现出巨大的市场前景。物联网是生产社会化、智能发展的必然产物,是现代信息网络技术与传统商品市场的有机结合的一种创造。这种创造不仅可以极大的促进社会生产力发展,而且能够改变社会生活方式。这样的话社会的生产方式和生活方式都会受到影响。我们可以充分利用物联网这一手段进行产业创新和提高商品竞争力,大大提高效率。同时,可以远程地控制商品,随时随地查看和控制商品,可使得物流变得简单无比,等等。一句话,未来的经济会因为物联网的出现大大改变。
二、 对信息产业发展的影响:如果把计算机的出现使信息处理获得了质的飞跃,视作信息技术第一次产业化浪潮;如果把互联网和移动网的发展使信息传输获得了巨大提升,视作第二次产业化浪潮。那么,专家表示,以物联网为代表的信息获取技术的突破,将掀起第三次产业化浪潮。 物联网实现了由人操控的物与物的联系,相当于把现实世界和虚拟世界用信息联系了起来。这种新的概念被提了出来,必定会让人有新的想法和新的对事物的看法,这也会促使信息产业的创新,加快社会信息化的进程。
三、对安防的影响:北京奥运期间,物联网得到了很广泛的应用,譬如视频联网监控、智能交通指挥、食品安全追溯、环境动态监测等等方面,物联网技术获得了非常大的用武之地。上海世博期间,约34万人在世博园就餐,保证食品安全成为了首要目标。利用物联网,在现场就可快速追溯食品和原料的来源,确保供应渠道的安全可靠。世博会的火警警报装置也利用了物联网,消除了世博期间的火险。汶川地震事信息通过传感网被传递到后方的决策部门,有效规避了人员实地观测可能遭遇的伤亡风险。这一切都说明了物联网的有效应用可以保证人的安全,危险在未发生的时候就被消除。
我国在物联网方面起步较晚,所以我国在发展物联网方面也存在很多问题。如何正确的认识并分析问题已是中国发展物联网的首要任务。
一、缺乏核心技术自主知识产权:在物联网技术发展产品化的过程中,我国一直缺乏一 些关键技术的掌握,所以产品档次上不去,价格下不来。缺乏RFID等关键技术的独立自主产权这是限制中国物联网发展的关键因素之一。
二、行业技术标准缺失:目前行业技术主要缺乏以下两个方面标准:接口的标准化;数据模型的标准化。虽然我国早在2005年11月就成立了RFID产业联盟,同时次年又发布了《中国射频识别(RFID)技术政策白皮书》,指出应当集中开展RFID核心技术的研究开发,制定符合中国国情的技术标准。但是,现在我们可以发现,中国的RFID产业仍是一片混乱。技术强度固然在增强,但是技术标准却还如镜中之月。正如同中国的3G标准一样,出于各方面的利益考虑,最后中国的3G有了三个不同的标准。物联网的标准最终怎样,只能等时间来告诉我们答案了
三、各行业间协作困难多:物联网应用领域十分广泛,许多行业应用具有很大的交叉性,但这些行业分属于不同的政府职能部门,要发展物联网这种以传感技术为基础的信息化应用,在产业化过程中必须加强各行业主管部门的协调与互动,以开放的心态展开通力合作,打破行业、地区、部门之间的壁垒,促进资源共享,加强体制优化改革,才能有效的保障物联网产业的顺利发展。
物联网的价值大约是互联网的30倍。其潜力几乎是无穷大的。我们可以畅想,未来我们可以知道我们身上穿的衣服的生产过程,我们写的纸是从哪棵树上来的,我们吃的猪肉是从哪头猪上来的,走失的狗可以自动告诉我们它的位置„„现在物联网刚刚起步,没有什么是不能想象、不能实现的。 发展物联网是信息科技的大势所趋,是未来国与国的新一轮科技竞争前沿,其重要性不言而喻。而由于物联网涉及范围太广,其发展重任,远不是一个企业或是一个行业能够担当的。产业链以及跨行业合作成为必然趋势。这样会导致相关产业的迅速发展。因此,整个社会会应为物联网而大大改变。
参考文献:
《RFID重大工程与国家物联网》宁焕生,王炳辉 著/01月/机械工业出版社
《物联网技术导论》张飞舟,杨东凯,陈智 编著/06月/电子工业出版社
篇4:物联网技术的论文
摘要:随着科学技术的不断发展,继计算机互联网的发展之后,物联网的诞生推动了全球信息产业再一次迎来了发展史上的小高峰。随着信息化的不断推进,作为新型技术的物联网逐渐被各国相关部门所重视,并逐渐被各国所采用,推动了各国经济信息领域的发展。本文基于这种社会背景,分析探讨物联网关键技术以及其实际应用的前景。
关键词:物联网;关键技术;应用框架
作为时代技术发展的产物,物联网立足于互联网信息技术获得了长足的发展。在这样的背景下,为了进一步促进物联网运行效率的提升,促进各项效益的取得,技术人员需要加强对于互联网技术的优化运用,促进各项效益的取得。事实上,物联网体系在构建运行时,实现了物品与物品之间的联系,并由此促进各项效益的取得。本文基于此,着重论述物联网技术的内涵,并就物联网的体系进行论述,希望由此保障我国社会的可持续发展。
1物联网的发展状况
作为立足于信息技术的新体系,物联网技术在研发以及推行的过程中,实现了物品与物品智联的联系,从而由此促进社会生产、生活效益的提升。事实上,物联网的理念最初由比尔盖茨提出,而随着网络信息技术的不断完善以及发展,我国的物联网体系逐步实现,并对社会生产、生活产生较大的影响。事实上,促进物联网发展的技术动力较多,其中较为著名的有三种,分别是科学技术的高速发展、经济危机的促进以及国家方针的影响。事实上,第三次科技革命以来,网络信息技术的发展就为物联网技术的发展以及体系的构建奠定了物质基础。此外,计算机技术的运用以及传感技术的推行,也为物联网的形成铺平了道路。
2物联网的定义
事实上,关于物联网的内涵,不同的学者给出了不同的解释。一般而言,所谓的物联网指的是物与物之前的联系脉络。但事实上,这一解释过于简单,未能够将物联网的内涵进行淋漓尽致的展现,无法突出物联网的本质。在这样的状况下,美国麻省理工学院的相关学者通过对于物联网体系的研究给出了物联网的定义,其认为所谓的物联网指的是立足于RFID等信息传感设备而构建起来的物品智能化识别、管理系统。也就是说,物联网是以互联网为核心的网络体系,且成为了依托RFID技术开展活动的信息承载体。此外,欧盟作为物联网普及度较高的国家,也加强了对于物联网概念的阐释,其认为物联网是未来互联网的一部分,而其自身具有物理属性、拟人化属性等多种特征。除此之外,国际电信联盟也实现了对于物联网的阐释,其认为物联网是立足于GPS系统构建起的网络体系,该体系在运行作业时不仅立足于多种信息传感设备,还需要网络协议的保障,从而由此实现物品之间的联系,促进管理智能化、规范化效率的提升。事实上,通过对于上述三种概念的阐释可以得知:物联网体系更多的指的是一种信息载体,其在运行发展的过程中需要立足于互联网开展作业。不仅如此,该系统的构建以及完善还能够促进物品之间监控与管理效益的提升。总而言之,笔者认为物联网在运行发展作业时需要立足于互联网技术,并将物品、信息空间进行有效的粘合,从而实现物品之间的数字化的联系。
篇5:物联网技术的论文
前文提到,物联网的形成不仅需要立足于互联网技术,其还需要各类信息技术的辅助以及推行,从而确保物联网运行效率以及质量的提升。一般而言,物联网技术在运行作业的过程中实现了对于四个核心技术的运用,分别是RFID技术、信息传输技术、信息处理技术以及信息安全技术。关于这几种技术的运用和内容,笔者认为主要有以下这些。
3.1信息采集技术
目前,物联网体系在运行的过程中,往往需要加强对于各类信息的采集,从而保障物联网运行效率以及质量的提升。事实上,在信息采集的过程中,RFID技术发挥了较为重要的作用,可以说是信息采集的核心技术。所谓的RFID技术,指的是RadioFrequencyIdentification,即射频识别技术。事实上,作为常见的信息感知技术,RFID技术在运行发展的过程中往往借助无线电信号进行目标信息的识别,从一次为基础进行数据的分析、读写操作,从而形成物品独特的电子标签。总而言之,该技术在运行的过程中往往能够为每一个物品构建电子标签,从而由此实现了电子标签的收集以及读写,从而实现了物品数字化管理效果以及质量的提升。
3.2无线传感网络技术
技术人员借助RFID技术进行物品信息收集后,需要依据物品信息的特性,将其转换为数字化信息进行传输。在这样的状况下,如何实现上述数据的转换传输,成为了技术部门以及有关人员亟待解决的问题。技术人员在开展相关作业时,往往借助无线传感技术进行作业。该技术在运行的过程中主要分为两个方面的内容,分别是通信、网络。一般而言,上述两种方法的运用,能够在最大程度上确保信息传输安全性、稳定性的提升,保障物联网的安全运行。
3.3认知计算与智能控制技术
作为人工智能研究的前端,认知计算技术的完善以及推广能够让机器人仿照人脑的模式进行感觉、互动以及认识。现阶段,认知计算理论已经被广泛的投入到人工智能领域中去,并随着相关研究的不断深入,物联网技术得到了显著的发展进步。
4物联网的实际应用
基于物联网技术的`完善以及物联网体系的构建,居民的生活出现了不同程度的变革,而物联网也在居民的实际生活中获得了广泛的推广运用。关于物联网在我国社会发展中的实际运用,笔者进行了相关总结,具体内容如下。
4.1打造智能社区
立足于物联网基础之上的智能社区,其在运行的过程中往往能够促进家居智能化水平的提升,从而由此构建起功能完善、生活便捷的居住环境,从而让居民置身其中能够获得更好的居住体验,享受高质量、低成本的智能化服务。为了确保智能小区建设效率以及质量的提升,工作人员需要合理的运用传感器设备,并以此为核心,构建起覆盖面广、效率高的传感器体系。一般而言,该系统的构架以及推行往往能够高效的获得智能化社区建设信息。不仅如此,技术人员能够以此为基础促进社区管理工作朝着智能化、信息化的方向发展,确保社区管理的智能化水平进一步提升。另一方面,物联网为核心的社区建设,能够在最大程度上为居民构建起良好的交流平台,为居民提供较高的居住体验。不仅如此,该智能化社区在推行时也能够满足居民的居民物质、精神层面的需要,实现以人为本理念的贯彻,确保我国社会的可持续发展,增强社会和谐性。
4.2建设智能交通
物联网技术的不断运行发展,不仅实现了智能小区的构建,其还为智能交通的发展奠定基础,并由此方便了居民的社会生活。事实上,智能交通网络系统的构建,也满足了我国居民购车狂潮的兴起。随着汽车进入百姓家中,居民的出行变得更加便利,但是汽车拥有量的增多也导致了我国交通状况的进一步恶化,并极易诱发交通运输事故。道路交通作为发展国民经济的基础设施条件,关系到一个国家经济发展的未来,为了改善交通环境,物联网主导下的智能交通正逐步发展起来。在这样的背景下,技术人员借助物联网技术构建起智能交通系统。该系统在打造的过程中首先了对于各类技术的运用,诸如传感器技术、通信技术、数据处理技术等。而这些技术的合理化运用以及与交通系统的融合,又使得这一系统具有实时、准确、高效等特点。总而言之,智能交通系统在构建的过程中,实现了计算机网络信息技术的高效运用。不仅如此,该系统在运行的过程中能够在最短的时间内获取到道路交通的实际状况,并快速的进行数字化信息的传递工作,而系统最后对相关数据进行分析工作,从而在此基础之上实现交通拥堵、事故等问题的解决。相关的实践显示:上述方法的推广运用往往能够确保交通部门对于车辆的合理化管理,并为行车司机了解道路状况提供了信息源,从而确保其能够对道路交通状况进行全面合理的了解,继而引导交通管理部门对交通状况的整体管理与科学调度。
5结语
基于时代的发展进步,我国的技术人员加强了对于物联网技术的研发以及运用。目前,物联网发展前途较为远大,而各地区也依据时代发展的需要加大了对于物联网的试点运行。在这样的大背景下,智能社区、智能交通等系统不断发展运用,并促进了居民生活水平的提升,促进了各项效益的取得。
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篇6:物联网技术电子商务论文
物联网技术电子商务论文
一、物联网与云计算
谷歌已许可用户在Google的云计算上运行大型并行式的应用程序,并公开其教授云计算程序。在国内,中国移动科学院已完成云计算中心的试验,阿里巴巴下属阿软件建立了国内首个“电子商务云计算中心”,世纪互联推出CloudEx产品线,提供个人及企业进行云备份的数据保障服务。由此可见,中国云计算的产业生态链的构建立正在进行中,云计算将得到飞速的发展,其在电子商务上的发展价值巨大。本文对分析云计算在B2C的发展及困难,通过解决方案来探讨云计算在电子商务中的发展方向。
二、基于云计算与物联网技术的B2C电子商务模式
由于云计算平台的.物联网的电子商务运营体系,能够对海量的营销数据进行高性能的分析处理与优化,考虑当前的物联网技术处于初步发展阶段,在建立云计算平台的物联网的电子商务运营体系时,采用如下几个方面的经营模式。
1.在物联网的角度作为切入口,协同传感器生产厂商、通讯营运商,将企业自身的无线传输网络,通过传感节点的方式接入互联网。因此,想升级为电子商务模式的企业,可以将物联网系统架设在云计算的基础设施之上。从而实现运资源的虚拟化与动态分配。
2.可以将大型的B2C的企业作为发展的云平台发展的基础,将云平台的网络几点配置以及资源分配进行优化升级,从而达到B2C电子商务企业的高效应用。将大型的B2C企业进行联合,制定云平台的统一标准。
3.当云计算平台的物联网的电子商务运营体系建立完善时,随着B2C电子商务的业务量不断的增长,要努力提升云平台资源的共享服务以及高性能计算的能力。服务能力的提升是伴随云计算平台的物联网的电子商务良性发展的要素。随着B2C电子商务的规模越来越大,云计算平台的物联网的电子商务运营体系的优势就越明显,盈利效应就越好。
三、总结
本文介绍了云计算与物联网的概念及其应用,深入分析了云计算与物联网技术的商业模式,并且对云计算平台的物联网解决方案作了详尽的阐述与深入的探讨。为云计算和物联网技术的B2C电子商务领域的企业提供了有力的理论依据和一定的实践参考价值。
篇7:物联网的技术论文
物联网的技术论文
一、引言
城市轨道交通做为居民出行便捷设施已被大家广泛应用,扮演着重要的角色。随着信息技术和物联网技术的迅速发展,自动售检票系统逐步取代以往的人工服务,成为城市轨道交通运行中的重要组成部分,提高了城市轨道交通自动化水平,逐步实现网络化运营的目标。
二、物联网技术、城市轨道交通自动售检票系统概述
物联网技术为基于互联网环境下各类移动设备终端、工业系统、数控系统、家庭智能家居以及视频监控系统等智能系统的设备设施,包括有射频识别技术、传感技术、纳米技术、智能嵌入技术、云计算、云储存等前沿科技技术的综合应用,实现在线监控、远程控制、安保、远程办公等功能,满足客户的智能需求,已在医学领域、安防领域、城市交通、环保领域、建筑领域、电力领域广泛应用,取得了良好的应用效果,迎来了物联网的时代。物联网技术应用于城市轨道交通自动售检票系统中也不例外,不但节能了人、财、物的投入成本,降低了错误率,提高了工作人员的工作效率,而且使用户获得了更美好的用户体验。城市轨道交通自动售检票系统简称AFC系统,主要由清算管理中心、线路中心计算机系统、车站计算机系统、车站终端设备等组成,涉及集成技术、信息处理技术、自动控制技术以及安全加密等技术构成的自动化售票、检票智能系统。使人们的购票、退票、检票等过程更加便捷。在以往城市轨道交通中采用机电一体化系统,这种系统注重硬件系统,无法对其软件系统更新换代,而且需要大量工作人员的辅助,基本处于工作人员操作设备来满足用户的需要。随着互联网、物联网技术的飞速发展,让人机交互成为可能,用户与机器进行交互应用就可以满足自身的需要。城市轨道交通自动售检票系统是电子收费系统的组成部分,目的是高效、准确的实现公共交通收费自动化和智能化的功能,根据用户应用技术的变化不断完善自动售检票系统的应用方式,例如微信支付、支付宝、网上银行等。
三、城市轨道交通自动售检票系统物联网技术的应用
1.射频识别技术的应用
射频识别技术通过射频信号来识别使用自动售检票系统的目标对象,并获取识别对象的相关信息,转换成数据并经处理后进行存储,实现信息共享,例如车站内的进出站时的刷卡、视频监控系统等。
2.传感技术的应用
自动售检票系统中的传感技术是利用换能器、传感器等进行信息识别、信息处理、信息传输等活动。在自动售检票过程中,通过传感技术可以发现当前系统中存在的不足,并进行升级完善,进一步优化人机交互的整个过程,应用范围很广。
3.智能嵌入技术的应用
自动售检票系统中的智能嵌入技术是利用接入或嵌入安全式技术将使用自动售检票过程的用户体验等信息进行加密,然后嵌入到应用系统当中。智能嵌入技术的作用是将自动售检票系统中的硬件与软件系统完美结合在一起,使具有信息计算功能和网络接入的智能物品进行有效信息传输。
4.电子标签以及终端设备的RFID技术应用
电子标签也叫智能标签,是采用具有小型天线的非接触式IC卡通过RFID技术以及存储芯片来进行智能读写和加密通信。电子标签做为用户使用的凭证,起到信息采集、用户识别的功能,在城市地铁、长途公交车中应用广泛。一个完整的RFID系统由读卡器、中间件、应用程序接口、标签4个模块组成。AFC系统中的自动售票机、半自动售票机、自动检票机的票箱结构基本相同、具有功能相似,承担进、出站时票卡循环使用的作用;另外自动售票机中的钱箱都是利用RFID技术进行编号处理,与计算机系统中的现金管理、收益管理等同等重要。再有在维修系统时AFC系统中的重要部件也是利用RFID的电子标签实现零部件的.编号处理,提高了维修效率。
5.存储单元技术的应用
存储单元主要分为储票箱、纸币钱箱、硬币钱箱三种。储票箱安装有存储单元,主要作用是存放票箱电子ID、票箱内车票数量、车票具体信息,通过车票回收、发售单元模块与设备主控进行通信。主控单元模块通过串口与回收或发售模块通信以储存储票箱中数据。纸币钱箱上安装有存储单元,作用是储存纸币钱箱电子ID、钱箱内钱数量(包括不同面值以及数量)等信息,通过纸币识别模块与设备主控单元进行通信。设备主控单元通过串口与纸币识别模块通信用来储存纸币钱箱中数据。硬币钱箱也是如此安装有存储单元,用于储存硬币钱箱电子ID、面值以及数量等信息,通过硬币识别模块与设备主控单元进行通信。设备主控单元通过串口与硬币识别模块通信以存取硬币钱箱中数据。
6.计算机系统的信息获取技术应用
一般在车站票务室的计算机上安装信息获取应用软件,外加串口连接车票回收/发售单元、纸币识别模块、硬币识别模块以及相对应的票箱、钱箱、硬币箱进行连接。由供货商提供存取协议权限,就可以传输对应的数据。
7.时钟同步技术的应用
自动售检票系统中的设备厂家不同,各厂家设置的系统时间每天会有1-9S的误差,为了确保各设备系统时间的误差减小到10ms以内,可以基于网络时间协议采取分层同步或是GPS卫星时间同步,来达到自动售检票系统中各设备时钟同步。
四、总结
随着我国城市人口的不断集中,城市轨道交通里程也在不断攀升,给轨道交通的运营带来了很大的挑战,结合物联网技术的AFC系统势在必行。物联网技术的应用不但降低了运营成本,而且提高了人们出现的便捷程度。需要注意的是物联网技术更新换代很快,还需要各单位结合实际运行情况进行更新和升级,推动城市轨道交通自动售检票系统的迅速发展。
篇8:物联网信息安全技术论文
物联网信息安全技术论文
摘要: 物联网在各个领域的推广应用也把原来的网络安全威胁扩大到物质世界,增加防范和管理难度,根据物联网的三个层次,分析物联网的安全特性,特别对感知层的安全问题进行分析,并对物联网安全技术中的密钥管理技术进行讨论。
关键词: 物联网;安全;感知层;RFID;密钥管理
0 引言
物联网是在计算机互联网的基础上将各种信息传感设备,比如射频识别(RFID),红外传感器,全球定位系统,激光扫描器等各种信息传感设备与互联网结合起来构成的一个巨大网络,来进行信息的通信和交流,以实现对物品的识别,跟踪,定位和管理,即“internet of things”。
它是接下来网络发展的主要方向,具有全面感知,可靠传递,智能化处理的特点。
所以物联网是互联网,传感网,移动网络等多种网络的融合,用户端由原来的人扩展到了任何的物与物之间都可进行通信以及信息的交换。
但是随着这些网络的融合以及重新构成的统一的新的网络,使网络入侵,病毒传播等影响安全的可能性范围越来越大,它存在着原来多种网络已有的安全问题,还具有它自己的特殊性,如隐私问题,不同网络间的认证,信息可靠传输,大数据处理等新的问题将会更加严峻。
所以在物联网的发展过程中,一定要重视网络安全的问题,制定统一规划和标准,建立完整的安全体系,保持健康可持续发展。
1 物联网的安全特性
物联网按照一般标准分为三个层次:应用层,网络层,感知层。
应用层主要是计算机终端,数据库服务器等,进行数据的接收,分析和处理,向感知系统其他终端下达指令。
网络层是依靠现有的网络,如因特网,移动网络等将应用层和感知层之间的通信数据进行安全可靠的传递,类似于人体的神经系统。
感知层主要包含一些无线传感设备,RFID标签和读写器,状态传感器等,类似于人体的感官。
虽然各层都具有针对性较强的密码技术和安全措施,但相互独立的安全措施不能为多层融合一起的新的庞大的物联网系统解决安全问题,所以我们必须在原来的基础上研究系统整合后带来的新的安全问题。
应用层支撑物联网业务有不同的策略,如云计算,分布式系统,大数据处理等等都要为相应的服务应用建立起高效,可靠,稳定的系统,这种多业务类型,多种平台,大规模的物联网系统都要面临安全架构的建立问题。
网络层虽然在因特网的基础之上有一定的安全保护能力,但在物联网系统中,由于用户端节点大量增加,信息节点也由原来的人与人之间拓展为物与物之间进行通信,数据量急剧增大,如何适应感知信息的传输,以及信息的机密性,完整性和可用性如何保证,信息的'隐私保护,信息的加密在多元异构的物联网中显得更加困难。
感知层信息的采集,汇聚,融合,传输和信息安全问题,因为物联网的感知网络种类复杂,各个领域都有可能涉及,感知节点相对比较多元化,传感器功能简单,无法具有复杂的安全保护能力。
2 感知层的安全问题
由于应用层和网络层我们相对比较熟悉,而感知层是物联网中最能体现物联网特性的一层,信息安全保护相对比较薄弱的议程,我们了解一下感知层的安全问题。
感知层主要通过各类传感器和设备从终端节点收集信息,用传感器来标识物体,可无线或远程完成一些复杂的操作,节约人力成本。
而物联网中这些传感器或设备大多安装在一些无人监控的地点,可以轻易接触或被破坏,极易被干扰,甚至难以正常运行,或被不法分子进行非法控制。
比如我们在物联网中常见的RFID系统,它主要设计用来提高效率,降低成本,由于标签成本的限制,也很难对起采用较强的加密方式。
并且它的标签和阅读器采取无线的非接触方式,很容易受到侦听,导致在数据的收集,传输和处理过程中都面临严重的安全威胁。
RFID系统一般部署在户外环境,容易受到外部影响,如信号的干扰,由于目前各个频带的电磁波都在使用,信号之间干扰较大,有可能导致错误读取命令,导致状态混乱,阅读器不能识别正确的标签信息;非法复制标签,冒充其它标签向阅读器发送信息;非法访问,篡改标签的内容,这是因为大多数标签为了控制成本没有采用较强的加密机制,大多都未进行加密处理,相应的信息容易被非法读取,导致非法跟踪甚至修改数据;通过干扰射频系统,进行网络攻击,影响整个网络的运行。
对此我们应该采取的安全措施为:首先对标签和阅读器之间传递的信息进行认证或加密,包括密码认证,数字签名,hash锁,双向认证或第三方认证等技术,保证阅读器对数据进行解密之前标签信息一直处于锁定状态;其次要建立专用的通信协议,通过使用信道自动选择,电磁屏蔽和信道扰码技术,来降低干扰免受攻击;也可通过编码技术验证信息的完整性提高抗干扰能力,或通过多次发送信息进行核对纠错。
所以针对感知层的安全威胁,我们需要建立有效的密钥管理体系,合理的安全架构,专用的通信协议确保感知层信息的安全、可靠和稳定。
3 物联网的密钥管理技术
物联网中的密钥管理是实现信息安全的有力保障手段之一,我们要建立一个涉及多个网络的统一的密钥管理体系,解决感知层密钥的分配,更新和组播等问题。
而所有这些都是建立在加密技术的基础之上,通过加密实现完整性,保密性以及不可否认性等需求。
加密技术分为两大部分:算法和密钥。
之前国际上比较成熟的算法有AES,DES等,同时他们需要强大的密钥生成算法保证信息的安全。
目前的密钥管理技术主要分为对称密钥管理和非对称密钥管理,对称密钥管理又分为预分配方式,中心方式和分组分簇方式。
比较典型的有q-composite密钥预置方法,概率密钥预分配方法,SPINS协议,E-G方法等,相对于非对称密钥系统,它的计算复杂度明显较低,但安全性也相对要低。
非对称密钥管理中比较典型的就是ECC公钥密码体制,它的硬件实现简单, 在同等强度的大整数域中,它的计算和存储复杂度有很大的优势,在ECC上,乘法和加法运算速度较快,但配对运算较慢。
ECC是典型的基于椭圆曲线离散对数问题,它和传统的加密算法相比,具有安全性高,计算量小,处理速度快,存储空间小,带宽要求低的特点。
因为ECC椭圆曲线上的点群离散对数计算困难性在计算时间复杂堵上目前是指数级别的,这就决定了它的抗攻击性强度非常高。
在相同资源条件下,在加密速度上ECC远比其他加密算法快得多,因为ECC系统的密钥生成速度比传统的加密算法要快百倍以上,所以它的加密性能显然更高。
同时ECC的密钥尺寸要比传统的加密算法小得多,但却具有同等的安全强度,所以意味着ECC所占的存储空间要小很多,这对于在物联网系统中机密算法受资源环境受限的影响下的使用具有非常重要的意义。
在对于比较长的消息进行加密解密时,传统的算法和ECC对带宽都有一定得要求,基本处在同一个级别,但在较短消息的加密解密时,ECC的要求就明显底很多,所以ECC在无线网络环境下进行应用具有非常大的优势。
在物联网的密钥管理技术中,无论是对称密钥管理还是非对称密钥管理,能否进行高效运算,降低高层信息安全对各种运算的依赖,提高物联网信息的安全性,并降低安全成本都是在物联网系统中需要解决的问题。
4 结语
物联网安全技术对接下来物联网能否在各领域大规模推广起着至关重要的作用,由于物联网系统中信息的多元异构性,我们面临的物联网安全形势将会更加严峻。
特别是感知层的安全研究有待加强,如何建立有效的跨越多网的安全架构,使我们的研究重点之一。
在密钥的管理方面,如何提高加密算法的效率,提高传感器的性能都需要我们进行深入研究。
同时我们还需要建立完善统一的安全技术标准,认证机制,成熟的安全安全体系才能应对物联网发展过程中面临的各种挑战。
参考文献:
[1]杨庚等,物联网安全特征与关键技术[J].南京邮电大学学报,(08):20-29.
[2]吴同,浅析物联网的安全问题[J].网络安全技术与应用,2010(8):7-8.
[3]温蜜等,基于传感器网络的物联网密钥管理[J].上海电力学院学报,(01)-0066-70.
篇9:窄带物联网技术及市场趋势论文
窄带物联网技术及市场趋势论文
【摘要】窄带一般是指的将网络接入速度为64Kbps的网络接入方式,其最大的下载速度为8KB每秒。这种宽带连接方式的最大缺点就是接入数据的速度非常慢,相对于宽带而言有明显的劣势。但是,随着物联网的飞速发展,窄带却因为其范围小、功耗低、覆盖面更加广泛的优势,获得了前所未有的发展。这是因为未来的万物连接的物联网发展,需要能够巩固符号的扩频能力和重复技术信号覆盖能力,为了能够巩固运营商对于信号覆盖、部署和配置,特撰写此文以分析评估窄带物联网技术的技术能力和未来发展前景。
【关键词】物联网技术毕业论文
一、窄带物联网发展背景
窄带物联网的发展前景,其实试下各种信息传感需求的背景之下发展起来的,对于接入互联网的人与物之间的智能互联,实际上从左右,人们就已经开始了对于其技术飞跃的不懈追求。我国工信部发布的《关于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知》,是我国目前对于窄带物联网连接技术的准备基础。NB-IoT的具体应用场景包括:公共事业应用场景、工业领域、农业领域、消费领域等。这种低耗能、广泛连接领域的物联网连接技术,是在目前全国广域范围内的物联网要求能够实现覆盖能力、节能性、安全性、标准性、服务质量、建网方便程度、生态系统和应用范围等方面超越其他技术的前提下发展起来的,NB-IoT势必成为未来广域物联网的主流通信技术。
二、窄带物联网基本原理和关键技术
在外物互联的大趋势之下,物联网和窄带连接技术已经开始了逐渐的普及,其工作和连接原理也逐渐为人们所熟知,目前,物联网技术拥有非常显著的商业价值,因此也得到了很多企业的高度重视。窄带物联网技术的突破性进展进展,是建立在面向长距离、低速率、低功耗和多终端业务的技术基础之上开发研究的,其基础原理是基于窄带技术标准的快速处理协议的接入基础之上进行的。窄带物联网其实是一个基于物联通讯技术的技术,利用高速率的视频监控技术,将中速率的智能数据传输和连接终端,实现至少约物联网连接占三分之二的连接需求。窄带物联网的关键技术,主要是在未来网络的组网中进行彻底的融合,将蕾丝于物体潜入窄带的数据卡,实现集合的通讯模块的功能。比较有难度的就是其协议需要实现速率的合理选择,在基站的建设上需要支持电话和微信的高带宽需求,同时也要支持物联的频谱资源应用。从技术层面看,解决物联网的覆盖深度,也是需要能够借助基站,使用单电池的.多年应用,甚至可以达到5-的应用,是能够有效解决窄带物联网成本的终端需求。目前我们能够看到的量产规模是有限的,能够解决模组价格的技术成本,可以考虑监控通信终端的设置,并且结合纳入升级和试点的标准。
三、市场趋势
今后做窄带物联网已经可以不再需要复杂的组网过程,可以通过在融合整体的移动通信技术的过程中,建设更加能够适应多元化连接的网络。也就是说,组合一个更加具有广域特点的局域网,就可以有使用基站的覆盖房难喝角度,解决更多的功能性问题。选择巨大基数的来按揭终端喝数量级别,建立使用于多个窄屏的接入终端。在窄带物联网的扇区设置中,我们可以安排十万个物联终端进行连接,最需要解决的就是确实需要并且能够接入数量的问题,这个精确的技术属性确定,是未来物联网技术所需要做到的实际工作内容之一。在进行窄带物联网开发的过程中,最有市场前景的就是产业链的两头,对于设备制造和模块的通信增长,可以带来潜在的经济利润。另外,在平台运营的运营商而言,构建完善的支撑系统来帮助用户进行智能化管理,在对于物联中戴安的爆发式增长的时候,选择合理的计费和统计方式,就可以对网络发展带来更好的商机。
四、结束语
窄带物联网的发展已经开始逐渐接入到了人们的生活之中,这种具有更低成本的网络连接技术,已经潜移默化的增加了流量利用的空间,不仅为客户提供了更多的连接可能,而且还可以为物联网的运营商带来更多的计费模式,窄带物联网是可以未来万物互联时代给人们带来个性化连接服务的基础,而且可以为客户节省不必要的连接成本,从而必然具有更加广阔的市场发展前景。研究窄带物联网的技术基础,实际上就是希望能够结合更多盈利模式,为市场发展和不同客户提供服务、并促进运营商获利的双赢过程。
参考文献
[1]许剑剑,梅杰,ZulfiqarHussainPathan,曾剑秋.物联网发展驱动因素分析与前景初探[J].北京邮电大学学报(社会科学版),,(06):52-57.
[2]廖睿祺.思科物联网业务营销策略研究[D].大连理工大学,2016.
[3]苏美文.物联网产业发展的理论分析与对策研究[D].吉林大学,.
[4]范钧.面向物联网的嵌入式通讯系统研究[D].西南交通大学,.
篇10:物联网技术特征及运用论文
1.1 人性化、科技化服务方式
物联网将物与物智能连接,并建立人与物的交互系统,构建物与人的信息桥梁,通过及时有效的传达和指示来提高人类生产和生活品质。信息产业的服务对象和消费群体主要是人,人性化、科技化的服务方式决定其具有广阔的市场前景和发展前途,同样也会是未来发展的潮流所在。
物联网技术通过分散控制、集中管理的方式,以便诊断、配方管理、协作工程和数据的采集和分析,当人掌握了信息后,可以根据信息判断,甚至可以跨越空间来做出相应的决策。同时,物联网本身也具备一定的智能处理能力,能够对物体实施智能控制。
1.3 综合性和融合性较强,产生较长的产业链条
物联网技术涉及计算机、互联网、化学、生物、医学等许多行业,其中硬件与软件的生产和学习、物联网的部署和维护、信息的'收集和处理、指令的发出和接受等等这些庞大的工作量和群体行为,带动了相关就业和产业的发展。
1.4 应用创新是发展核心
以用户体验为核心,以市场需要为指向,对生活中需要联网的以及具备自动识别和物物通信的物实现互联互通,从而建立具有自动化、自我反馈和智能控制的网络系统,不断的将物联网技术与生活接触到的能够符合上述要求的物相结合,实现应用的创新。
1.5 是一种感知技术
物联网布置了多量、多样的传感器设备,每一个设备都是信息的来源,进行不同角度的信息收集,并通过实时性的传播将信息整理汇总,并且不断的更新。
1.6 是一种建立在互联网上的泛在网络
物联网的基础是建立在互联网上的,通过各种有线、无线网络形式与互联网相结合,将物体信息进行实时有效的传递过程中,需要以互联网为载体进行传输。在此过程中,对其独特和庞大的数据本身来讲,为了保证正确性和及时性,需要建立相关异构网络和协议。
2 对于物联网的运用,列举如下
2.1 智能家居
随着物联网产业的兴起、人们生活条件的提高以及生活节奏的加速,物联网智能家居越来越受人们关注,人们希望生活能够更加信息化、智能化,生活环境更加安全、方便、舒适[2]。智能家居可以带给大家不可思议的生活体验,打个比方,就传统生活模式来讲,遥控器控制家里的电器,不仅遥控器数量多,而且这种一对一操作且受空间等因素影响的物物联系方式显然越来越不能满足人们的需要。通过物联网,完全可通过一部手机来进行全部操控。例如,清晨刚醒来躺在床上就可以通过手机控制窗帘来享受清晨第一缕阳光、离开家关闭一切需要关闭但没有关闭的电源和开启该开的但没开的电源、行走各处视频连线到家、手机开锁等等。
2.2 环境监测
近年来,随着我国经济的飞速发展,人与环境的矛盾问题日益突出,工业现代化的发展带来了环境污染的加剧,成为了制约经济发展的一个重要因素,为了能够不断的优化我们的环境,提高人们的生活质量,环境监测成为了我们掌握环境、控制污染的一种有效途径。物联网作为现代计算机技术的重要产物,其在环境监测中运用的广度日益深化[3]。通过互联网进行环境监测,布置各式各样的传感器,对大气变化、森林植被生长和保护、城市噪音和污染排放、交通情况等都可以有一个实时的了解和把握。
2.3 智能标签
生活中我们常见的各种智能卡、条形码都可以用来获取相对应的识别信息,对个体贴上了一个专有的标签。同样,也包含着拓展信息,比如当下流行的扫描二维码,可以获取相对应的网站所包含的内容信息。
2.4 对象的智能监控
监控对象有可能处于变化和运动之中,需要根据对象的变化做出相对应的智能监控。例如城市路灯,可以光线的强弱来相对应的调节灯的亮度,从而合理用电。再者,红绿灯的交替可以车流量来自动调整变换间隔,从而促进交通顺畅。
2.5 安全监控
对于场地比较大的公共场所的安全监控来说,是一项比较负责和重大的工作任务,光靠人力的完成既需要大量的物质投入同样也不可避免的会发生一些漏洞和视野盲区。例如,对于机场而言,可以通过布置大量的传感器,覆盖了地面、栅栏和低空探测,可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。
2.6 手机物联网的开发和利用
现代生活,手机已然成为每位成年人的必需品,甚至一些小孩子从小也有了专属于自己的手机。面对这么庞大的消费群体,手机物联网的开发和利用则显得尤为重要和关键。例如,通过手机扫描条形码、二维码等方式,可以进行购物、比价、鉴别产品等功能,同样也促进着电子商务的发展和进步。
随之物联网技术的不断发展和深入,其应用范畴将越来越广泛呢物联网是今后社会发展的一大科技核心,必将从更深层次的角度来影响生活、改变生活。
篇11:物联网LTE无线通信技术分析论文
物联网LTE无线通信技术分析论文
1物联网的特有业务模型
会话频率的含义是一天中业务被触发发生的会话的次数,会话大小的含义是业务中数据包的数据量,配置范围代表着业务被配置的时候的覆盖场景,移动性代表着业务能否移动,终端密度表示每1km2M2M终端的多少。通过对数据包的分析,很容易就能得到物联网业务形态规律和网络压力的相关信息。很容易看出,物联网基本上是小数据包、高频次的数据业务。这一类的业务大部分时间在线,和Q天软件有很多相似之处,会消耗非常巨量的网络资源,影响网络的效率。现在物联网技术的发展出现了很大的问题,因为现如今物联网是朝着更小的数据包、更高的网络频次、更多的在线事件发展的,这样的发展会加重网络的负荷,采用传统的优化办法效果很差,从而出现严重的信令风暴问题,如果这个问题不解决,必定会成为制约网络技术进一步发展的瓶颈。幸运的'是LTE无线通讯技术与物联网技术的结合运用将大大缓解这一问题。
2LTE无线通信技术简介
LTE(3GPPLongTermEvolution),LTE也被通俗的称为3.9G,具有100Mbps的数据下载能力,被视作从3G向4G演进的主流技术。在技术上,LTE有三个特点,分别是基于TDD或FDD的双工技术、OFDM(正交频分复用技术)、基于MIMO的多天线技术。这三个技术特点决定了LTE技术是最接近4G的技术,该技术具有以下优势:
(1)通信速率有了提高,下行峰值速率为100Mbps、上行为50Mbps。
(2)提高了频谱效率,下行链路5(bit/s)/Hz,(3―4倍于R6版本的HSDPA);上行链路2.5(bit/s)/Hz,是R6版本HSU-PA的2-3倍。
(3)以分组域业务为主要目标,系统在整体架构上将基于分组交换。
(4)QoS保证,通过系统设计和严格的QoS机制,保证实时业务(如VoIP)的服务质量。
(5)系统部署灵活,能够支持1.25MHz-20MHz间的多种系统带宽,并支持“成对”和“非成对”的频谱分配。保证了将来在系统部署上的灵活性。
(6)降低无线网络时延:采取扁平化的网络结构设计,比传统2、3G网络减少一层,降低了网络处理时延。
(7)强调向下兼容,支持已有的3G系统和非3GPP规范系统的协同运作。
3LTE无线通信技术应用于物联网业务模型
LTE无线通信技术和物联网技术的结合并不简单。物联网技术需要将传感器和控制器通过一些自组织网络也就是局域网进行多次的叠加,而LTE技术允许物联网使用LTE无线通信网络作为其网关接入,但这样情况下数据流在自组织网络回传进LTE网络时会异常庞大,而后生成更小负荷的数据包、频次更高的业务数据。这样的情况通常都会出现在物联网的无线传感器网络中,并对无线通信网络产生巨大的压力和负荷。但是LTE技术有其独特之处,这种技术采用的是一种OFDM技术,能够将信道划分成非常多的子信道,把高速的数据流分流,成为很多并行的低速数据流,这些小的数据流通过调度在子信道上面传输,在调度器中实现对无线资源的实时的、动态的调度,成功的实现物联网与LTE技术的有效结合,使物联网的小数据包高频次的在线数据业务成为现实。对其的优化是通过对协议层规则进行分析之后进行的参数调整。LTE无线通信系统缺少主动释放链路的机制的功能,不会发生在检测到数据以前就自动进行链路释放的情况,链路释放只有在核心层收到接入网信息或者NAS信息之后才会进行。LTE系统可以从多种角度实现常在线状态,包括各个层面保持ATTACH的状态和层二调度器的使用。另外,由于3GPP没有关于物联网业务形态的相关定义,所以在设置时要根据物联网的特殊业务模式,对LTE无线通信技术相关参数进行优化设置,使LTE技术真正适应物联网的数据业务形态。
今天,我们知道了只有将LTE系统依据物联网的数据模型进行优化,才能在网络稳定的前提下真正使用物联网的业务。完全按照协议来实现业务是不现实的,因为3GPP中就并没有定义相关的物联网业务形态,但是我们完全可以通过自定义位域从而产生新的QCI,然后参照小数据包高频次的物联网模型对之进行优化,最终产生真正适用于物联网业务的无线承载。伴随着科技的脚步不断前行,物联网技术和云计算技术必将最终走向大规模的公众化,从而像今天的普通数据业务一样普及。作为下一代无线通信技术,LTE系统和终端,特别是LTE终端将承担未来LTE与移动物联网的核心技术融合和技术创新的重担,各种物联网的应用也将通过LTE终端的普及和推广得到快速的发展。
篇12:物联网在电子商务中的使用论文
物联网在电子商务中的使用论文
摘要:物联网是信息时代不断发展的新兴互联网概念。从目前的整体网络趋势来看,物联网的发展正在逐渐完善,其应用面也越来越广泛。在电子商务中,物联网技术的介入改变了其整体的发展趋势。传统电子商务领域,因信息时代的全面发展,很多手段已不能完全满足社会对该业务的需求,在具体的支付方式、配送方式以及产品的质量管理上都出现了较多的技术难题,从而阻碍了电子商务的整体发展。如何将物联网在电子商务运营过程中进行完善是我国相关部门应面对的问题之一,同时该问题也对我国整体电子商务运营模式影响巨大。因此,本文将结合当前电子商务的现状,对新一代物联网在电子商务中的应用问题进行分析讨论,以此完善整体的电子商务产业发展。
关键词:物联网电子商务实际应用
当前全球的互联网水平都在稳步上升,我国在互联网领域中水平也有了较大的进步。在这样的影响之下,国内电子商务正逐渐迈入稳定状态。根据已有的调查显示,我国网民的数量呈井喷式上涨,智能手机用户群也在不断扩大。信息化发展使得人民的生活变得快捷、高效,在支付方式上也趋于多样化发展。因此在电子商务领域中有较大的发展空间。随着电子商务的全面普及,社会各行各业对于电子商业的要求也越来越高,整体运营的压力也随之暴露。物联网概念的横空出世,使得各行各业都再次看到了不同以往的发展前景,对电子商务领域的影响更为明显。通过物联网的介入,可以使电子商务产业在鱼龙混杂的互联网环境中有更明确的发展计划,从而实现新的突破。
1、物联网技术分析
1.1物联网的定义物联网是基于互联网所产生的,前提条件是网络技术的支持。物联网属于新一代信息技术,同时也是新一代信息技术组成部分中最为重要的一项。物联网通俗的来讲就是“物物相连的互联网”。也就是说它仍然属于互联网,只不过是在互联网的基础上延伸拓展出的新型网络模式。其自身的客户端可延伸扩展到任何的物体与物体之间,从而实现信息上的交换,信息上的交流。
1.2二维码技术二维码技术是物联网感知过程中最为基本的技术之一,同时对于整体的.物联网环境构建也十分关键。二维码技术是通过黑白相间的条纹或团来表现的,通过线条将信息串联起来,起到识别的作用。当前的整体物联网发展以二维码技术作为关键的应用技术,在各个行业领域中的覆盖面较广。通过二维码技术,可以更好的实现物联网在电子商务界的应用程度,其效果比较明显。
1.3射频识别技术在物联网体系中,射频识别技术也十分关键。该技术属于新型的智能化技术,通过其内部自身结构达成非接触式的智能化自动识别。该技术以射频信号为技术媒介,对自动识别的目标对象获取相关的数据。整个过程无需人为操作,在各种不同的环境中均可稳定工作。在信号的频率上可具体分为低频与高频。
1.4传感器技术传感器在整个系统中属于检测设备,能将感受到的信息进行妥善的分析处理,并对其进行严格的检测。通过一定的规律将其转变为电信号或者其他需要形式的信息输出,将在极大程度上满足传输工作、储存工作,实现记录与控制等各个方面的需求。信息传感器对信息的提取来说是最为重要的设备器件,也是物联网整体结构中关键的采集手段,对各方面影响都比较重要。通过传感器的具体使用将极大程度上提高经济收益,对技术水平也有明显的保证。
1.5定位技术定位系统在日常生活工作中越来越普遍,已经成为了人们不可离开的重要技术之一。整体上定位系统能给人民的生活工作带来极大的方便,使生活工作更加高效。目前的全球定位系统可在全球范围内全面覆盖,提供追踪、监控等诸多方面的功能。利用网络通讯技术将极大程度弥补此类技术的不足,取长补短。该服务受到的重视越来越多,也极大改善了物联网在电子商务中的应用情况。
2、物联网在电子商务中的实际应用手段
2.1商品管理在商品管理上可以建立起智能化的跟踪系统,通过一系列的物联网技术手段对产品进行标识,从而使企业可以随时对产品进行跟踪监控,以了解商品的后期使用情况,对商品的质量管理措施也将极为有效。于此同时,用户可以根据此方式更加直观的辨别商品的质量,从而对商品的真实情况更加全面的掌握。这一方式不仅能加强商品的监管质量,同时也能赢得该模式下消费者的信赖。
2.2库存管理物联网在电子商务中的实际应用会给库存情况带来较为明显的变化。在库存方面可以实现数据上的同步。通过一连串的物联网技术可以对自身库存情况信息进行较为全面的实时感知与传输,同时形成更为自动化的库存体系。这样的处理将极大程度的降低总管理成本,将营销效率进行提升,减少用户在此类消费上的时间浪费,完善整体的消费体验。
2.3物流配送通过具体技术的使用,在线销售情况将有极大的改善,进而影响带动电子商务物流产业。对于位置来说,物联网因其自身的定位系统,可以比较准确的确定出货地点,将时间掌控好。整个物流的出货过程将在整体上更加智能化。在运输过程中,支付等方面的问题也将极大改善。通过物联网技术的介入,整体的物流过程将越来越完善,效率也明显升高。
3、物联网影响下的电子商务产业发展趋势
从目前来看,电子商务的发展空间较大,在未来将成为经济发展中的主要商务形式。物联网因其自身的智能性与信息系统化,可较好的带动电子商务在未来的整体发展。因时代的不断改变,因此电子商务的形式也不会止步于此。在物联网因素的影响下,电子商务体制将越来越完善,给传统商务形式带来的冲击也越来越大。可以说,未来的物联网电子商务将极大程度上提升我国的总体经济水平。
4、总结
综上所述,物联网当前在电子商务的实际应用仍处于发展阶段,对于此方面的问题我国相关部门也将更加重视。电子商务对于国家经济发展来说十分重要,而随着信息时代的全面普及,物联网的实际应用将极大程度上改变电子商务的环境,给社会整体经济发展拓宽了巨大的空间,对于人民生活来说带来了巨大的改变,对我国的整体经济建设来说意义重大。
参考文献
[1]刘方宁.浅谈新一代物联网在电子商务中的应用[J].数字技术与应用,,10:89.
[2]成保梅.探析物联网技术在电子商务中的应用策略[J].农业网络信息,,11:101-103.[3]周剑锋.浅谈物联网技术在电子商务服务业中的应用[J].科技风,2013,15:68.
篇13:物联网技术和LTE无线通信技术的结合论文
物联网技术和LTE无线通信技术的结合论文
【摘要】无线通信技术的不断发展给现代化社会的信息技术带来了巨大的发展契机,因此,现代社会的LTE无线通信在融入物联网的系统之后也会使得该项技术的发展变得更具活力。据此,本文就LTE无线通信技术和物联网技术进行了相应的介绍,并对其融合与发展进行了一定的探讨,希望可为LTE无线通信技术和物联技术的完善提供一定的作用。
【关键词】物联网;LTE;无线通信;技术融合
虽然进入21世纪才短短的十多年,但是网络信息技术在这些年实现了突飞猛进的发展,尤其是对人们社会生活的影响越来越大。不仅仅对人类工作效率的提升起到作用,更改变了传统的人类个体交流和沟通的模式。,手机行业的智能化发展给移动终端带来了革命性的突破,从本质上改变了传统移动终端作为移动网络末梢的定位。借此契机,智能化移动终端的历史地位也得到较大的飞越,这离不开无线通信技术的支持,但这种发展也给无线通信技术带来更大的发展驱动力。
1LTE无线通信技术的含义和特点
1.1LTE无线通信技术简介
LTE是3GPP组织根据需要对UMTS订立的技术标准长期演进,也是人们所俗称的3G,其利用频分多址OFDM/FDMA技术对原来长期霸占该领域的码分多址CDMA技术进行了有效的替代。尤其是在应用了大量的MIMO技术和自适应性技术之后,让传输的速率和性能得到了很大的提高,发展到现阶段的4G时代,在其所能支撑的20MHz上,已经可以实现50Mbps的上传和100Mbps的数据下载能力,而这也是完成3G朝4G跨越的主要技术。在传统的3G时代,CDMA占据了主流,4G更多倾向于OFDM和MIMO技术。5G(最早于5月的北京IMT-(5G)峰会上提出)与4G则是一脉相承,但其在技术上比3G和4G有更大的突破,会以媲美光纤的接入速率帮助客户实现“零延迟”的体验。
1.2LTE无线通信技术的特点
LTE的特点主要源自三个方面的要素,一是TDD和FDD的双工技术基础;二是对于OFDM(正交频分复用技术)的应用;三是大范围应用了MIMO的多天线技术。这使得LTE技术最大限度的接近4G水平,而这也让该技术拥有较多的优势,如下:(1)提升通信速率,实现了下行峰值高达100Mbps的速率,而上行速率也达到了50Mbps。(2)对频谱效率进行优化,下行链路相对于过于大致上实现了3-4倍的提升,上行链路也有2-3倍。(3)以细致系统的规划和严谨的QoS机制对实时业务质量和效率进行保障。(4)保障系统部署的灵活性,不仅能够在1.25MHz-20MHz之间的多类带宽之间进行匹配,也兼容了“成对”和“非成对”的频谱分配。
2物联网和云计算的简述
所谓的物联网,是对新一代信息组成形式的一种形容,将物品间联系的另一层面上的互联网。简单概括,需要明晰物联网两方面的特点。第一,物联网的核心和根本仍旧是互联网,物质只是互联网拓展的一部分。第二,物联网用户通过一定网内规则进行物与物之间的信息交换。物联网作为互联网的物质体现,主要运用了传统的`红外感应、GPS定位以及射频识别等技术,再加上周边的配套设施实现物质信息和网络的对接。云计算的微观含义在不同的领域具有一定差异,但是其根本的意义大致上是相通的,主要是指通过对巨量信息和资源的整理,以统一的管理和计算使用户的信息需求得以满足。从本质进行分析,云计算的整个运行都是在网络的虚拟环境下进行的。其盛行主要是由于当下规模经济蓬勃发展,现阶段已经有越来越多的企业和部门都在利用云计算服务所带来的巨大功能实现自身在该领域发展的新契机。就现阶段物联网的业务看,其数据模型大多都具备小型和高频的特点,和QQ具有很大程度的相似性。因为其需要保持在线的业务,所以这也就造成了其对于网络资源的浪费和闲置,影响网络的整体工作效率。
3LTE无线通信技术和物联网的技术融合
LTE作为无线通信技术完成3G朝4G演进的新型通信系统,发展到现阶段的4G时代,在其所能支撑的20MHz上,已经可以实现50Mbps的上传和100Mbps的数据下载能力,利用频分多址OFDM/FDMA技术对原来长期霸占该领域的码分多址CDMA技术进行了有效的替代。值得一提的是,该技术的应用还使得边缘型用户的服务体验得到了质的转变,更改善了传统系统中常见的延迟问题。不难发现,LTE无线通信技术在突破了传统通信的技术桎梏,相比之下更具备了不少的优势和改进,可以给现阶段物联网发展带来其所需的推动力。一方面,LTE无线通信技术已经完成了对传统通信技术的突破,其作为一种新型的技术,不仅能够为物联网技术提供所需的网络需要,更成为了物联网实现快速的重要基石,不断利用其终端的普及和推广为物联网的发展铺平道路。另一方面,也正是因为信息技术得到了发展,物联网系统在运行过程中所涉及的信息的种类和数量也因此而大幅增加,这种数据量和工作量的增加也为无线通信技术的发展提供了驱动力。与此同时,还有需要的问题需要克服和解决,例如各种异构网络的数据融合,多个系统之间的数据融合,数据和信息处理的高效化如何实现等。就现阶段物联网系统的网络方面而言,2G/3G、WIFI和有限网络是当下比较常用的数据传输技术。加上当今时代,物联网的发展和运作已经成为了主流,大多数所熟知的传统行业都已经对该项技术进行了深层次的应用,并且取得了巨大的发展成效。然而,该项技术要继续的发展并且投入到更多的行业领域中就需要不断的深化自身的技术革新和引入,尤其需要对信息安全性、标准化、便捷性和经济性等方面进行优化。因此,LTE无线通信技术的应用重点则是自身技术优势实现无线传感器网络的异构融合,改善传统异构网络运行的稳定性问题和低效率问题,保障物联网对于稳定性、安全性和便捷性的需求。现阶段的物联网技术这需要在自身系统应用上提高要求,主要是拓展物联网对巨量信息的存储、分析和整合能力,并且保障对数据进行深层次的计算、挖掘以及智能分析等来为各领域创造有价值的信息。而这一部分,主要是通过云计算实现的。因此,物联网技术与LTE技术的融合,最需要注意的便是云计算技术与LTE无线通信技术融合的实现,这样不仅关系到整个数据中心稳定性、持续性和安全性的要求,也是实现整个互联网服务便捷性和高效性的重要途径。就物联网应用于物流供应行业为例,整个物流行业的采集、储备、包装、装载、运送、加工、配送以及销售和服务都是物流供应中的重要流程和环节,而且各个环节之间具有紧密的联系,一旦其中一个环节出现问题,必然会引发整体的损失。实际运行过程中,企业的管理者需要各环节中所涉及的信息流、物流以及资金流三个方面进行统一的管理,对每件商品所涉及的信息都进行相应的收集、整理和分析。而物联网在应用于该行业之后则发挥相当重要的作用,对物品在销售、存储、运送和分销等环节的信息进行精准地了解和控制,从而及时调整生产和供应,极大改善了过去物流成本过高、企业管理效率低下以及物件丢失的问题。
4结束语
时代发展和信息技术的发展是相辅相成,我国的LTE无线通信网络发展也是如此,不仅对时代发展、人们生活和工作通信效率的提升提供了一定的推动,也在时代的发展下得到促进和完善。与LTE无线通信技术融合后的现代物联网也会愈发显示出其在社会生活信息交换中的重要职能,但这也离不开与之相适应的先进无线网络通信技术。
参考文献
[1]李昊,胡兴.LTE无线通信技术与物联网技术的结合与发展[J].邮电设计技术,(1):21-24.
[2]李鹏程.试析LTE无线通信技术与物联网技术的结合[J].科技视界,(8):66+167.
[3]吴桂强.LTE无线通信技术与物联网技术的结合分析[J].信息通信,2015(2):185-186.
[4]李杰.LTE无线通信技术与物联网技术的结合研究[J].科技致富向导,(35):182.
篇14:物联网通信技术课程实验教学探究的论文
物联网通信技术课程实验教学探究的论文
物联网工程作为高校的新兴专业,如何提高学生实践能力,培养社会所需的专业人才已成为首要问题。文章从物联网通信技术课程实验教学现状与问题出发,提出了创新物联网通通信技术实验教学的策略。
一、物联网通信技术课程的特点
物联网是智能感知与识别技术、普适计算、云计算、泛在网络系统的融合应用,被称为是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮[1]。物联网在智慧交通管理、智慧城市、国防军事、环境监测和医疗卫生等诸多领域具有十分广阔的应用前景。,物联网工程作为专业正式进驻高校,目前已有百余所高校开设了物联网工程专业,如何培养社会所需的物联网专业人才是至关重要的问题。
物联网本身并非仅是一门单纯的技术,而是一个复杂的系统,涵盖了多领域的技术与知识,融合多种异构通信技术和网络平台,所涉及的通信技术和标准众多,包括属于WPAN的蓝牙和IEEE 802.15.4、属于WLAN的wifi、属于蜂窝通信的GSM、GPRS和CDMA等技术,以及如何在这些技术的基础上构造网络架构与现有的因特网集成[2]。
物联网工程专业与传统专业不同之处即在于物联网专业更注重学生的创新、实践与协作能力的培养。物联网工程专业的性质也决定了实践教学成为该专业教学体系中不可或缺的重要环节。物联网通信技术作为物联网专业的专业基础课,为后期的传感器网络和硬件课程设计等课程奠定了基础,物联网通信技术实验直接影响后续课程的开展,为此实验教学的研究和探讨十分重要。
二、物联网通信技术实验教学现状
(一)师资力量薄弱
物联网通信技术课程以互联技术为主线,融合现有无线通信、移动网络等课程的相关内容和最新的前沿技术。因而,不仅需要实验教师具备扎实的理论基础,而且还要有较强的实践动手能力。而物联网工程专业作为新兴专业,全面掌握物联网技术的人员又非常少,再加上对实验教师的培养又不够,缺少参加培训和深造访学的机会,因而,实验教师师资力量薄弱严重影响了实验教学的开展。
(二)实验教学内容不一致
由于物联网通信技术包括的教学内容很多,如:各种短距离无线通信(蓝牙、Zigbee等技术)、蜂窝通信以及如何在这些技术的基础上构造统一开放的网络架构并与现有的因特网无缝集成[3]。如果将所有内容都泛泛地讲,学生很难真正地掌握每项技术,所以必须要有所侧重,各高校讲授内容的侧重点不同,实验教学内容也不一致。这里我们将重点放在无线通信原理和短距离通信技术上,需要在IEEE 802.15.4/Zigee的基础上设置相应的实验内容,使学生能够结合之前的课程,利用无线通信技术完成相应的功能,提高实践动手能力。
(三)实验室建设不完善
实验室作为物联网专业学生的实践平台,其实验设备和实验管理手段都具备一定的先进性和科学性,要充分发挥实验平台的功能。开设物联网通信技术实验,对实验环境要求较高,需要在各个传感器节点上做软件开发,而各硬件节点又极易出现各种问题,使得许多时间浪费在硬件检测上,为此需要加强对实验室的管理,确保每个硬件都正常运行。
三、物联网通信技术实验教学的改革与创新
为了进一步提高学生实践动手能力,培养出社会所需要的物联网专业人才,需要在实验教学中不断的探索与创新,下面从以下几个方面进行探讨。
(一)优化实验教学内容
从这几年的实验教学来看,这里采用总—分—总的方式来进行实验教学,具体各类型实验的内容如图1所示,将实验类型分为综合演示实验、基础实验和综合设计实验。为了激起学生学习兴趣,首先向学生演示一个物联网综合系统,让学生对整个实验效果有个整体的把握;其次再对系统中的各个实验进行操作,由于学生刚接触传感器节点,入手比较困难,这里采用先讲解主要接口函数和方法,在此基础上对其进行更改并完成相应的功能;最后,要求学生将所学到的知识综合到一起,完成一个综合型实验,通过zigbee无线通信完成网络拓扑的`绘制以及对各个传感器节点信息显示。
1、综合演示实验。
作为物联网通信技术课程的第一个实验,主要目的让学生对本课程有个整体的了解,激起学生学习的兴趣,因此在这个实验中,首先需要向学生介绍各个传感器节点的组成和作用,以及软件开发环境IAR,使学生对实验开发环境有所了解,在此基础上演示“物联网综合演示系统”,此演示系统可在PC机上通过zigbee技术对传感器节点进行管理和维护,通过数字和图表的方式,可多方位显示无线传感网的状态及控制传感网上的设备。
2.基础实验。
对于物联网通信技术的实验需要在实验箱上完成,各高校配备的实验箱不同,每种实验箱都有不同的核心板、不同的程序,但是基本原理是一致的。这里我们在硬件上使用CC2530作为实现嵌入式Zigbee应用的片上系统,学生需要在掌握CC2530工作原理的基础上,完成前两个基础实验,实现节点的串口通信和无线通信。
首先利用CC2530实现串口通信,由于许多实验的结果需要在PC机上显示,需要通过串口线将数据从传感器节点传到PC机串口,在这个实验中学生通过按传感器节点上不同的按键向PC机传送不同数据,同样,PC机也可通过串口线向传感器节点传送不同命令;其次利用CC2530的无线通信功能,完成两个或者多个传感器节点互传数据的功能,可令一个传感器节点作为发送端,发送操作命令,另一个传感器节点作为接收端接收命令完成相应功能。
由于物联网通信技术主要以讲解短距离、低成本、低功耗的zigbee无线通信技术为主,这里利用TI公司提供的Z-Stack协议栈完成相应无线通信实验。学生在掌握了Z-Stack协议栈的体系结构后,利用协议栈中提供的各种接口函数,完成相应的功能。首先利用Z-Stack完成传感器节点间的通信以及串口通信,由于有CC2530做基础,这个实验掌握起来要容易些;另外利用Z-Stack实现星状网络,获取节点的网络地址形成网络拓扑,为后续实验做好铺垫。
3.综合设计实验。
为了是实验内容更丰富,这里首先引用一个或多个传感器模块,进行数据采集,可将此部分的功能直接提供给学生,因为在后续的传感器原理课程中还要详细讲解数据采集的原理。有了这些基础实验,学生可完成一个综合性实验,可利用Z-Stack无线通信,将各个传感器节点采集到的数据以无线方式发送到协调器,协调器通过串口通信传到主机,在主机上对相应信息进行显示以及绘制网络拓扑,与此同时,主机可通过串口向传感器节点发送各种命令,完成控制功能。
(二)加强实验教学师资队伍建设
物联网工程专业作为新兴专业,很多都是新技术,物联网通信技术涵盖的内容又很广泛,需要教师不断地学习和探讨,为此可定期组织教师集体备课,讨论理论课和实验课的主要教学内容以及之间衔接问题。另外也可聘请有实际经验、有一定教学能力的企业技术人员对学生和教师进行实验培训,激发学生学习兴趣,提高教师业务水平。
(三)完善实验室建设
物联网通信技术实验课所需的实验设备主要包括各种传感器节点,这些部件具有体积小、易携带、易损坏等特性。因此,要对这些节点进行很好的管理,每位学生固定使用某些部件,可把这些部件贴上相应的标签,另外,需要配备额外的节点供学生使用,一是为了及时更换损坏的节点,二是供学生课后使用。也可设置开放实验室的时间,增加学生实践动手的时间和机会,充分发挥学生主观能动性和创新性,实现理论与实践的有机结合。
(四)创新实验教学模式与考核制度
物联网通信技术实验涉及的内容比较多,对学生的要求也很高,考虑到每个学生的基础不同,这里采用以小组为单位的实验教学。在一个小组中可能有的同学理论基础很扎实,有的同学编程能力比较强,这样他们可以互相学习,尽快地掌握相应技术,即培养了学生的合作能力,又提高了实验教学的效果。
对于成绩分布方面,物联网通信技术课程的总成绩应由理论成绩和实验成绩两部分组成,这里需要增加实验成绩的比例,提高学生对实验的重视程度,实验成绩至少需要站总成绩的30%。对于实验项目的考核,应更加注重学生的实际动手和研发能力,要杜绝拷贝抄袭的现象,为此不能采用传统的考核方式,需要制定新的考核方法。
对于学生的每个实验项目,应该从各个方面进行评价,包括实验课的课前预习情况、实验项目的运行情况和学生实际解决能力,对于在实验过程中勇于创新的学生,可将其实验项目作为范本进行演示,这样既给优秀学生提供了展示自己的机会,又大大激励了其他学生学习的兴趣。
物联网通信技术课程作为物联网工程专业主干课程,物联网通信技术实验课程作为硬件综合设计实验的基础,其实验效果直接影响后续课程的开展,为了进一步提高学生实践动手能力,我们需要在实践中不断探索、总结经验,建立起一套完善的实验教学体系。本文针对物联网通信技术实验教学环节中存在的不足,从实验教学内容、实验师资建设、实验室建设、实验教学模式和考核方面进行了分析,希望能为各高校物联网通信技术课程提供一些参考。
篇15:浅析基于物联网技术的智能渔业管理系统设计的论文
浅析基于物联网技术的智能渔业管理系统设计的论文
本系统基于物联网技术,利用GIS(地理信息系统)与数据库技术优势,对传统渔业管理中的水温测量、氧浓度检测、pH 值测量以及网箱监控等管理过程进行智能系统设计。
1 系统结构
系统结构自底向上依次包括监控单元、数据传输单元、数据通信网络、数据库及Web 客户端等。系统利用物联网技术的优势,采用适合渔业实践的各类传感器、控制设备对各种养殖参数进行精确的、实时的检测及控制。系统利用传感器网络路由管理协议,进行各类监控单元的自适应组网,以及渔业管理子网络内部的数据互联。在人工交互方面,系统利用GIS 技术,可以将管理过程做到高度可视化。系统实时显示各个渔业管理子网络的地理信息,以及网络内部监控单元的相关数据。同时,系统利用B/ S 网络结构, 允许管理人员登陆Web 页面进行远程控制。
2 系统设计
2.1 渔业管理子网络:
渔业管理子网络作为独立工作的局域网, 通过一个数据传输单元按照星形拓展结构进行网络组织,通信方式采用ZigBee技术。ZigBee 技术是稳定的点对点通信方式,有效传输距离为2km,单个区域的覆盖面积理论为12km2,因此,完全能够满足传感器子网络的通信需求。
渔业管理子网络主要包括以下几种功能的监控单元:GPS定位单元,ZigBee 通信单元、传感器单元(包括:水温测量单元、氧浓度检测单元、pH 值测量单元、网箱监控单元等)。数据传输单元负责渔业管理系统路由协议管理, 完成与上层数据库及Web 客户端进行有效数据互联。
2.2 渔业管理系统路由管理协议:
在无线局域网络路由管理的应用中,普遍采用“多跳”的方式进行数据的传输。该方式将每个子网络分成sensor 节点、sink 节点、manager 节点三个层级,分别负责传感器数据采集、数据汇总与存储、指令数据与数据库的交互。但是,“多跳”方式也具有算法复杂、设备功能单一、通信效率较低等问题。随着ZigBee 技术的应用与发展,在智能渔业管理应用领域,可靠的无线通信距离已经完全能够满足需求, 所以本系统提出了一种新型路由管理协议。该协议基本特点如下所示:
1)核心是采用“多主”结构,提高总线利用效率。
2)短报文结构,每个报文不超过8 字节。
3)引入TDMA 分时传输机制,避免数据包冲突。
4)报文包含源地址或目的地址,利用标示符来指示功能信息和优先级。
5)节点在严重错误情况下,具有自动释放总线的功能。
在每个渔业管理子网络中, 设置唯一的数据传输单元(DTU),负责组织网络,并完成与每个监控单元的数据交互。网络中设备之间的通讯是基于连接的, 这样也为对任何一个设备的`通讯进行监控提供了可能。在传感器子网络中任何一个参与通讯的监控单元都必须和DTU 之间建立一个独立的通讯连接。本系统路由管理协议的报文结构, 结合工业CAN 总线特点,进行了定制化改进,报文长度不超过8 字节,并对于其中前三个字节进行功能区划分, 保证智能渔业管理系统数据传输的高效性与可靠性。
3 GIS 系统设计
GIS 系统准确标识养殖环境的相关信息, 并能够方便对地图信息进行编辑。地理范围实现10 级分辨率,并且在各级分辨率地图上,都可以显示、修改监控单元信息。
3.1 输入输出控制
软件通过查询数据库找到相应的终端设备的短地址和MAC 地址,通过Socket 编程向网口发送命令包,通过固定的IP地址和网管和RAM 建立连接,网管接受到命令,发送给协调器,控制终端采集设备,采集设备把信息采集回来,上传到协调器,网管,最后在界面上显示。
3.2 水温测量
通过传感器采集的温度数据和数据库中的养殖目标生长的最佳温度信息配备,确定此时的环境是不是最佳环境,如果是,则继续保持,如果不是,则启动相应的设备改善温度等。
4 实验结果
为了验证本系统的可靠性与实用性, 项目组多次在青岛市经济技术开发区海域的近海网箱养殖现场进行试验。项目试验分三个区域,区域间隔5km,其中每个监控区域内包含10 口网箱。监测传感器包括:Pt100 温度传感器、pH 传感器(上海科蓝电化学仪器科技有限公司)、WQ401 溶解氧传感器( 美国Global Water 公司)等。从实时监控平台来看,系统运转正常,显示界面能够自由切换, 并且能够完成对于每一口网箱的独立监控工作。网箱pH 值7.2~7.9,温度范围8.4~11.6°C,与实际手工测量保持一致。同时,系统能够完成对于人工活动的正常报警,表明系统在无人监控方面有可靠表现。
生产实践证明, 本系统已经能够完成对于传统的渔业管理的产业升级,是一套高效可靠的成熟管理系统。系统在传感器网络管理与数据交互方面表现突出, 能够适用于不同的渔业生产环境。同时,本系统的操作界面简洁,设置方式便捷,易于广大养殖户及渔业领域管理者使用,具有良好的市场前景。本系统实施中产生的软硬件环境和应用系统, 可作为实现现代信息技术与传统渔业管理的有机结合的产学研平台。智能渔业是新兴的巨大市场,市场预计每年可达数亿元规模,本系统目前已经实现800 万元的销售额。
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