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物聯(lián)網(wǎng)處理技術精選(九篇)

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物聯(lián)網(wǎng)處理技術

第1篇:物聯(lián)網(wǎng)處理技術范文

【 關鍵詞 】 物聯(lián)網(wǎng);污水監(jiān)測處理;方案

1 前言

物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things)是 “物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”,即通過射頻技術、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物體與因特網(wǎng)連接起來,實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種智能網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)技術已成為當前各國科技和產(chǎn)業(yè)競爭的熱點,是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。2010 年“物聯(lián)網(wǎng)”首次寫入政府工作報告,是我國推動經(jīng)濟轉型升級和產(chǎn)業(yè)結構調整,推動“兩化融合”的重要舉措。

隨著經(jīng)濟的發(fā)展,我國的污水排放量已越來越大,已造成地表水的嚴重污染,環(huán)境質量呈現(xiàn)不斷惡化趨勢。目前全國各地對污染源和排污河渠的水質監(jiān)測仍停留在手工監(jiān)測階段,時間覆蓋率低,樣品缺乏科學性和代表性,難以反映企業(yè)及城市污水排放連續(xù)變化的情況。因此在污水的處理方面,提供一個有效、實用、先進的污水監(jiān)控處理系統(tǒng)和解決方法,極為迫切,勢在必行。

2 系統(tǒng)總體設計

本系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)相關理念和架構進行設計,總體按照物聯(lián)網(wǎng)架構理論上分為三個層次,從下到上,依次是感知層、網(wǎng)絡層和應用層。

感知層:包括所有監(jiān)測點所需要的專業(yè)監(jiān)測設備,數(shù)字電表、數(shù)字水表、流量計、重金屬離子傳感器以及各種氣體所用到的專業(yè)傳感器。感知層要求傳感器及其接口設備具有高速、數(shù)字化、高精度作為其主要特征。

網(wǎng)絡層:包括所有可用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡,3G網(wǎng)絡、GPRS網(wǎng)絡、WiFi網(wǎng)絡及工業(yè)以太網(wǎng)將用于將感知層的數(shù)據(jù)接入后端的應用層。傳輸層上實現(xiàn)物理鏈路的互通性,交互協(xié)議的穩(wěn)定性,數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性、安全性將成為該層的主要特征。

應用層:主要完成對采集到的各類傳感器數(shù)據(jù)進行快速處理、系統(tǒng)化分析、直觀化展示以及海量存儲等功能,從而能夠實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測和預警,從而預防各類事故的發(fā)生,提高應急事件處理效率,及時發(fā)現(xiàn)問題、處理問題和解決問題。

3 感知層設計方案

3.1 分析

生活污水處理廠項目主要消耗能源包括電力消耗、水消耗,其生產(chǎn)過程主要是通過生物反應改善水質,生產(chǎn)過程中只消耗電力用于電機等機械設備,并不排放其他有毒廢棄物或有毒、有害氣體,故監(jiān)測需求有幾種。

A 污水處理用電消耗監(jiān)測,包括處理污水使用的總電壓、總電流、總用電量。

B 溶解氧含量監(jiān)測,包括污水進水、及排放出水口。

C PH值監(jiān)測,包括污水進水、及排放出水口。

3.2 傳感器及數(shù)據(jù)變送器

針對上述監(jiān)測需求,傳感器及變送器設計方案有幾種。

A 串行連接現(xiàn)有數(shù)字化水表及電表設備。

在原有電力總線與水管總線以串行連接方式加裝數(shù)字式計量裝置,裝置要求如表1。

B 溶解氧傳感器。

溶解氧傳感器要求如表2。

C 數(shù)據(jù)變送器。

數(shù)據(jù)變送器用于前端傳感器的模擬量信號(電流或電壓)轉換成為標稱的數(shù)字量信息,以用于數(shù)據(jù)傳輸和存儲,并向傳感器提供必要的電源輸出和補償電壓(或電流)。

4 網(wǎng)絡層設計方案

本項目工程中傳輸層主要用于將各類傳感器的變送器采集獲取的數(shù)據(jù)傳輸至后臺服務應用平臺,為了實現(xiàn)傳輸層的穩(wěn)定性、可擴展性以及數(shù)據(jù)協(xié)議的一致性,所有傳輸層設備均使用統(tǒng)一的接入方式和單一的數(shù)據(jù)交互協(xié)議。

4.1 功能

數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點是傳感器節(jié)點與后臺服務應用之間的橋梁,其主要功能包括通過MODBUS協(xié)議將傳感器數(shù)據(jù)采集至節(jié)點上進行數(shù)據(jù)處理及封裝;通過數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點進行數(shù)據(jù)采集頻率的控制;對數(shù)據(jù)進行校驗及加密;對數(shù)據(jù)進行緩存;提供統(tǒng)一的Internet物理鏈路,方便系統(tǒng)擴展與維護。

4.2 網(wǎng)絡選擇

針對目前項目中的三種場景,采用GSM/GPRS網(wǎng)絡作為首選數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡,該網(wǎng)絡具有一定的數(shù)據(jù)帶寬及較高的覆蓋范圍,無需鋪設網(wǎng)絡線路,同時對于較為復雜的電磁環(huán)境能夠進行穩(wěn)定傳輸,包括建筑物阻隔等無線傳輸障礙問題都能很好的應對,從最大程度上保證了物理鏈路的穩(wěn)定性與可靠性。

(1) 硬件需求

根據(jù)項目需求及網(wǎng)絡特性,數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點硬件需求如表3。

5 應用層設計方案

應用層所需硬件系統(tǒng)主要用于處理、存儲、展示感知層所采集的物理數(shù)據(jù),按照功能可分為Web服務器、數(shù)據(jù)存儲服務器、數(shù)據(jù)響應處理服務器,硬件系統(tǒng)組織及功能如圖1所示。

目前服務器硬件平臺技術已非常成熟,商業(yè)級服務器即可滿足項目需求。

6 結束語

采用物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)無線傳感網(wǎng)絡中信息的傳輸,通過傳感器采集的信息來監(jiān)測污水情況,并采用行之有效的方法進行污水處理,實現(xiàn)實時、精確的污水處理監(jiān)測。基于物聯(lián)網(wǎng)技術應用在污水處理上是行之有效的方案,將進一步促進物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)境保護領域的應用,推動環(huán)境保護整體水平的提高。

參考文獻

[1] 趙靜,王巖等.物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)病蟲災害中的應用[J].通信技術,2010,11(43).

[2] 沈蘇彬,范曲立,宗平等.物聯(lián)網(wǎng)的體系結構與相關技術研究[J].南京郵電大學學報,2006,29(6).

[3] 任豐原,黃海寧,林闖.無線傳感器網(wǎng)絡[J].軟件學報,2003,14(7).

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[5] 周明,黃作維.基于GPRS技術的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計[J].計算機測量與控制,2010,18(5).

作者簡介:

第2篇:物聯(lián)網(wǎng)處理技術范文

一、物聯(lián)網(wǎng)技術的含義

所謂的物聯(lián)網(wǎng)技術是在一九九九年提出來的,國內外的不同專家和機構對其有著不同的定義,一般的共識就是:物聯(lián)網(wǎng)通過射頻識別、全球定位系統(tǒng)、紅外感應器、激光掃描器等信息傳感設備,按照協(xié)議約定,把所有物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息的通訊和交換,從而實現(xiàn)智能化的識別、定位、跟蹤、監(jiān)控、管理的一種網(wǎng)絡。

目前我國物聯(lián)網(wǎng)體系的雛形已經(jīng)基本具備,具有十分典型的層級特征。一個完完整整的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包含信息的感知層,信息的匯聚層,信息的處理層,信息的運營層,信息的應用層。物聯(lián)網(wǎng)存在六大關鍵性技術,但是目前而言,作為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)最底層的感知技術和匯聚技術應用的速度快,范圍廣,推動著物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結構的不斷升級。

二、物聯(lián)網(wǎng)技術下倉儲管理系統(tǒng)的基本功能

物聯(lián)網(wǎng)技術下的倉儲管理系統(tǒng)是以射頻技術為基礎的,充分利用物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)金技術集成尖端的硬件設施和完善的軟件系統(tǒng)來管理倉儲環(huán)節(jié)。

智能化倉儲系統(tǒng)的基本功能

物聯(lián)網(wǎng)技術下的倉儲管理系統(tǒng),智能化的先進管理模式,可以自動而精確地獲取產(chǎn)品信息和倉儲信息;還可以自動生成并打印入庫、出庫清單;同時可以動態(tài)的分配貨位實行隨機存儲,從而可以最大限度的使用倉儲空間;而且還可以及時有效的查詢庫存數(shù)量、庫存時間、庫存位置;然后可以對倉儲物品進行隨機抽查盤點,綜合盤點;最后可以實時的統(tǒng)計和匯總各類信息,輸出統(tǒng)計報告。

(二)自動化的出庫管理功能

當倉庫收到銷售部的訂單或者發(fā)貨通知后,出庫管理模塊自動的按照預定規(guī)則分組,區(qū)分先后順序合理安排。按照訂單要求,出庫管理模塊自動化的生成斂貨方案,按照此方案安排訂單斂貨任務。管控人員按照射頻終端的指引掃描貨物、確認產(chǎn)品,并自動將其儲存狀態(tài)變更為待出庫。

在產(chǎn)品出庫時,由設置在倉庫出口的出庫讀寫器掃描產(chǎn)品的電子條碼,并且通過數(shù)據(jù)的采集接口鏈接給出庫李模塊,自動化的生成出庫清單與產(chǎn)品訂單進行對比。若有差錯,系統(tǒng)進行提示,提醒管理員進行清查更正,如若兩者一致,便可以順利出庫,打印產(chǎn)品出庫清單,對庫存信息及時更新。

出入庫的管理模式(圖一)

(三)智能化的入庫管理功能

入庫管理是物聯(lián)網(wǎng)技術下倉儲管理系統(tǒng)的核心功能模塊,通過本地數(shù)據(jù)接口、采集數(shù)據(jù)接口和遠程數(shù)據(jù)接口與產(chǎn)品命名服務器等其他部分進行交互,實現(xiàn)產(chǎn)品入庫自動管理功能。

產(chǎn)品在入庫時就設置入庫讀寫碼并進行掃描,自動的形成產(chǎn)品入庫清單,然后通過本地的數(shù)據(jù)接口將入庫信息及時更新到本地數(shù)據(jù)中心(所謂的本地數(shù)據(jù)中心就是倉儲系統(tǒng)存儲維護本地庫存信息的數(shù)據(jù)庫)。入庫管理功能是按照最佳的儲存方式,選擇空貨位,通過射頻終端進行數(shù)據(jù)傳送,及時的確定將貨物放置在正確貨位,就位后掃描電子標簽,打印入庫清單,確認貨物存儲,以方面日后訂單發(fā)貨。

(四)智能化的庫存控制功能

庫存管控模塊根據(jù)系統(tǒng)確定的管控策略生成決策方案,當實時庫存量高于或者低于庫存限量時便會自動報警,庫存管理員據(jù)此適時的進行補購或者取消訂單。

在庫存管理模塊可以對庫存進行準確真實的統(tǒng)計,根據(jù)出庫、入庫、庫存的信息完成庫存管理的日報、月報和年報。自動對各個分庫、班組、站所等基層工作單位的工作情況進行統(tǒng)計,方便查詢和管控。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術下倉儲管理系統(tǒng)的設計

倉儲是物流管理環(huán)節(jié)的重要部分,其產(chǎn)生的原因主要分為主動存儲和被存儲。主動存儲包括時間差異、戰(zhàn)略考慮和市場因數(shù);被動存儲主要涉及到管理失誤、不可抗因素和供需脫節(jié)。倉儲管理所研究的內容主要是倉、儲、物、環(huán)境四個方面:倉所指的是存儲環(huán)節(jié)所需要的設備設施;所謂儲就是出入庫業(yè)務,在庫業(yè)務和倉儲規(guī)劃;物就是指倉庫內的貨物和人的管理;環(huán)境就是指倉庫,物品活動所涉及的外在條件。

(一)軟件設計環(huán)節(jié)

根據(jù)實際操作中的要求,倉儲管理的軟件設計必須具備以下七大功能:一是,業(yè)務管理模塊,對物品的入庫、出庫、移庫、盤點等業(yè)務進行改進和優(yōu)化,避免傳統(tǒng)倉儲所存在的弊端,并且進行倉庫分析、物品分析和任務指派;二是,設備管理功能,利用硬件平臺和軟件平臺將收集的信息進行分類處理,作為中間件及時的分配到不同模塊進行處理;三是,安全管理模塊,倉庫的管理包括商品安全和倉庫安全,安全管理主要包括權限管理、設備管理、物品管理和環(huán)境監(jiān)控;四是,數(shù)據(jù)管理模塊,這一模塊的功能是進行數(shù)據(jù)的查詢、更新和備份;五是,協(xié)作管理模塊,主要是進行內部管理和外部管理,然后將內外部管理結合起來;六是,基本信息模塊,倉儲系統(tǒng)中最為基本的信息包括人員信息、設備信息、物品信息,這一模塊根據(jù)其他模塊的反饋及時更新用于日后的統(tǒng)計查詢;七是,電子地圖模塊,實時顯示倉儲的真實情況,了解設備運行狀況和人員的工作狀況,提高倉儲工作效率。

軟件設計模塊(圖二RFID:標簽)

(二)硬件布局方案

將來倉儲的發(fā)展趨勢是多功能的混合應用、智能化、集約化和自動化。根據(jù)其功能結合物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)各個模塊的功能所涉及到的硬件設備主要有:一是,在每道門口安裝的感應器,作用不同的門安裝不同的感應器設備;二是,庫控動作人員所穿戴的RFID標簽工作服、叉車車載讀卡器;三是,在各固定貨位、托盤、特殊倉庫等地方安裝的電子標簽,方便貨物盤存和貨位選擇;四是,倉庫內安裝的各種環(huán)境的感應標簽,目的是滿足貨物的安全和存儲要求;五是,防火、防水、通暖、通風等輔助設備。

將物聯(lián)網(wǎng)技術運用到倉儲管理的所有環(huán)節(jié),對管理系統(tǒng)的軟件、硬件提出設計方案,建立智能化、自動化的倉儲管理系統(tǒng)。如今物流倉儲管理還存在一定的弊端和漏洞,恰當?shù)囊M和發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術,可以補充其不足,也可以為物聯(lián)網(wǎng)那個技術在其他物流供應環(huán)節(jié)的利用起到示范帶頭作用。

參考文獻

[1]苗云飛.我國倉儲物流業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢.[J].現(xiàn)代物流.2009:56-57.

[2]孫曉波.物聯(lián)網(wǎng)概念和演進路徑[J].電信工程技術和標準化.2009:12-14.

[3]鄭平標,候海永.RFID技術在倉儲管理系統(tǒng)中的應用[J].鐵道貨運.2005:18-21.

(作者單位:中北大學)

第3篇:物聯(lián)網(wǎng)處理技術范文

物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應用是電力物聯(lián)網(wǎng)。國家已經(jīng)出臺了多項推動物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的政策,同時示范物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域應用和關鍵技術的研究。為了促進物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進步,國家電網(wǎng)公司通過開展“物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域應用示范”工作。在電網(wǎng)領域更好地帶動了物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,應用示范效果也達到很好的提升。其實,選擇搭建物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡層也是一個難點和重點。

1 物聯(lián)網(wǎng)的設計原則和設計目標

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的設計原則

由于物聯(lián)網(wǎng)建設必須嚴格遵守國家電網(wǎng)公司信息化建設SG-ERP架構管控和“四統(tǒng)一”的要求,所以我們必須側重遵守一些設計原則。依據(jù)電力物聯(lián)網(wǎng)技術的應用特點,大概有以下幾種原則。

1.1.1 “四統(tǒng)一”原則

也就是公司信息化的“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一領導、統(tǒng)一建設”的四大原則。必須要遵循公司相應的規(guī)范、標準、制度、設計和進度的要求,應在公司統(tǒng)一指導下開展好物聯(lián)網(wǎng)應用示范的工作。

1.1.2 先進性原則

項目應該要有一定的前沿性和先進性,當然項目所用的材料、設備和技術也必須符合可靠性和安全性的要求,符合相應的發(fā)展方向,進而促進物聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)的迅速發(fā)展。

1.1.3 實用性原則

由于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與實際互相聯(lián)系,所以我們所用的產(chǎn)品、技術和設備都要符合實際的要求,應該具有實效性,從而解決好生活中的實際問題,使得電力生產(chǎn)管理水平得到發(fā)展,電網(wǎng)得到發(fā)展。必須注意的是,一定不要為了示范而進行示范,否則的話可能會產(chǎn)生意外的安全隱患和一定的經(jīng)濟損失。

1.1.4 規(guī)范化原則

根據(jù)國家電網(wǎng)公司SG-ERP數(shù)據(jù)、平臺功能、接口、編碼規(guī)范以及管理制度等軟硬件集成相關的標準和規(guī)范,進行物聯(lián)網(wǎng)領域應用示范項目的建立。如果有一些沒有確定的公司標準制度,則應該以行業(yè)標準、國家標準和IEC、OGC、ISO等相關國際標準。

1.1.5 安全性原則

在進行物聯(lián)網(wǎng)領域應用示范項目的建立時,要有一定的抗攻擊性,也應該保證應用安全、數(shù)據(jù)安全、物理安全等。相應的規(guī)章制度有《國家電網(wǎng)公司應用軟件通用安全要求》、《智能電網(wǎng)安全防御體系》以及《電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定》(國家電監(jiān)會5號令)。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的設計目標

首先,在物聯(lián)網(wǎng)項目的研究和建立的過程中應該完成《電力物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術規(guī)范》的制定標準。在電力物聯(lián)網(wǎng)體系架構的參照下,建立起一定的示范作用。同時,面向生產(chǎn)管理系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)的應用的標準化數(shù)據(jù)服務接口給予提供,從而使得物聯(lián)網(wǎng)功能應用和業(yè)務集成的功能得到實現(xiàn)。通過物聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)感知技術實現(xiàn)玉皇閣10kv配電線路狀態(tài)的故障預警和在線監(jiān)測。

2 電力物聯(lián)網(wǎng)應用的實施方案

2.1 電力物聯(lián)網(wǎng)應用的實施范圍

配網(wǎng)線路、環(huán)網(wǎng)柜、電纜井、開閉所、配變以及電纜溝是主要監(jiān)測的配網(wǎng)設施。配電網(wǎng)線路的預警以及監(jiān)測的實施范圍也包括在配網(wǎng)線場安傳感器,從而實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)配網(wǎng)設施的故障預警和在線監(jiān)測。其中,試點物聯(lián)網(wǎng)應用示范的項目選取了四個環(huán)網(wǎng)柜、一個用戶配變和一條架空線路,在興慶區(qū)進行實施?,F(xiàn)場實施的內容包括安裝一系列的傳感器,其中有無限水浸傳感器、無線故障電流傳感器骨干節(jié)點、無線紅外點陣溫度傳感器、無線設備溫度傳感器、無線溫濕度傳感器以及無線門磁傳感器。這些傳感器要基于統(tǒng)一的信息模型。同時,要依據(jù)當時的情況安裝好骨干節(jié)點,從而組成無線傳感網(wǎng)絡。

2.2 電力物聯(lián)網(wǎng)應用的通信方案

2.2.1 接入方式的選擇

根據(jù)供電公司配電供信網(wǎng)現(xiàn)狀和SDH骨干環(huán)網(wǎng)現(xiàn)狀,滿足各種業(yè)務的靈活接入,設計出符合要求的SDH網(wǎng)絡和配電通信接入網(wǎng)的帶寬接入。所以,進而可以滿足“即插即用”的相應需求,采用SDH技術和EPON技術進行組建建設物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡層。

整體網(wǎng)利用之前的SDH和EPON技術網(wǎng)絡,在配電終端節(jié)點處和變電站部署匯聚控制層布置好無線傳感器。然后,傳遞預警和監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳送至原有的EPON的網(wǎng)絡中,接著通過匯聚控制層處理傳感器的各種數(shù)據(jù)。最后,通過SDH網(wǎng)絡把數(shù)據(jù)傳輸?shù)綉脤拥慕y(tǒng)一網(wǎng)關中。

2.2.2 現(xiàn)有的網(wǎng)絡基礎

(1)SDH網(wǎng)絡現(xiàn)狀。利用數(shù)字同步傳輸系統(tǒng)進行技術方面的組網(wǎng),核心層10G、接入層2.5G,骨干節(jié)點100%光纖覆蓋,環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡架構已經(jīng)非常堅強。全網(wǎng)節(jié)點均配置,網(wǎng)絡的全覆蓋,接入能力的增強以及網(wǎng)絡帶寬的提升可以為各種智能電網(wǎng)核心匯聚層提供需求。

(2)配電通信網(wǎng)現(xiàn)狀。供電公司的組網(wǎng)技術是采用太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡。整體網(wǎng)絡覆蓋范圍廣,包括開閉所、柱上變壓器和重要環(huán)網(wǎng)柜等配電節(jié)點。同時,通信網(wǎng)可以靈活承載各類IP業(yè)務。

2.3 相應的功能要求

具體的功能要求是需要實現(xiàn)運行環(huán)境監(jiān)測、設備狀態(tài)監(jiān)測以及查詢統(tǒng)計等功能。當然,也要求要能夠達到配電線路在線預警以及監(jiān)測的功能目的。圖1是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡架構。

3 總結

本文通過闡述電力物聯(lián)網(wǎng)的建設路徑,分析了電力物聯(lián)網(wǎng)通信的需求。同時結合現(xiàn)有網(wǎng)絡基礎,擴大了物聯(lián)網(wǎng)技術的應用范圍,深化了物聯(lián)網(wǎng)技術的相關應用。物聯(lián)網(wǎng)還仍處在試點應用階段,通過對物聯(lián)網(wǎng)相關技術的深入探索,可以為物聯(lián)網(wǎng)相關技術的推廣應用提供一定的基礎。

第4篇:物聯(lián)網(wǎng)處理技術范文

1.1企業(yè)需求調研

深人了解物流企業(yè)(廣西麗都物流有限公司、廣西南寧南都物流有限公司、廣西昊晟國際物流有限公司)倉儲管理過程,均發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的物流企業(yè)普遍存在耗時長、效率低、成本高的問題。

1.2系統(tǒng)的設計階段

根據(jù)市場調研結果,為企業(yè)生產(chǎn)線倉儲管理的每一個過程設計相應的實施模塊,保證企業(yè)在運用系統(tǒng)時能夠與企業(yè)生產(chǎn)緊密結合。

1.3系統(tǒng)代碼編寫階段

根據(jù)系統(tǒng)的設計模塊需求,使用RFID自動識別技術、E-DI交換技術代碼訪問安全性指定基性類CodeAccessSecuri-tiesAttribute等技術進行、系統(tǒng)代碼編寫,本研發(fā)采用通用的RUP保證了實施質量。在一些CPM上和關鍵實施單元,大量米用了敏捷建模(AgileModeling,AM)和極限編程(ExtremeProgramming:XP極限編程),大大地提高了研發(fā)的實施效率。

1.4系統(tǒng)測試及試點

首先對研發(fā)的系統(tǒng)進行相關扣程序測試,其次通過中試階段后,將系統(tǒng)實地進駐廣西麗都物流有限公司、廣西南寧南都物流有限公司、廣西昊晟國際物流有限公司試點考察。

2.基于物聯(lián)網(wǎng)技術的倉儲管理系統(tǒng)的設計

    2.1總體目標設計

2.1.1基于物聯(lián)網(wǎng)技術的倉儲管理系統(tǒng)主要功能該系統(tǒng)主要功能包括人庫管理、出庫管理、在庫管理、財務管理和倉庫管理。實現(xiàn)五項關鍵技術:多途徑全方位自動采集物資信息;有線無線網(wǎng)絡無縫切換;在多種終端與系統(tǒng)平臺之間安全同步傳輸數(shù)據(jù);建立倉庫全景3D;面向用戶角色生成報表。

     2.1.2分布架構

基于WebSERVICES多層分布式架構,集成移動APP應用,支持不同地點、不用的用戶使用系統(tǒng)而不受任何影響。系統(tǒng)開發(fā)完成后將會使企業(yè)儲能力庫存和發(fā)貨正確率進一步提高;同時庫存和短缺損耗減少,勞動、設備、消耗等費用降低。這些最終都給物流倉儲企業(yè)帶來實在的經(jīng)濟效益。

2.2基于WebServices多層分布式架構

系統(tǒng)的設計開發(fā)采用通用的RUP(RationalUnifiedPro?cess),保證了系統(tǒng)開發(fā)和實施的質量,同時在一些CPM(CriticalPathMethod,關鍵路徑法)上和關鍵實施單元’大量地采用敏捷建模(AgileModeling,AM)和極限編程(ExtremeProgramming:XP極限編程)。

系統(tǒng)可以本地部署,也可以運行于云端,倉庫也許分布于全國各地,但是都可以有個性化設置。云服務架構只需進行簡單配置,就能夠適應客戶需求,并且他們之間還能有效協(xié)作,同時系統(tǒng)把二維碼、條碼、FFID進行整合,把溫度傳感器、上濕器和WMS進行整合,打通控制和管理系統(tǒng)的壁壘,真正實現(xiàn)雙向控制智慧物聯(lián)(如圖1所示)。

2.3功能模塊設計

物聯(lián)網(wǎng)智慧倉儲管理系統(tǒng)主要功能模塊如圖2所示。

2.3.1后臺管理系統(tǒng)

(1) 用戶管理。一個用戶可以屬于多個組,一個組可以包含多個用戶。用戶組相當于部門的概念(用戶組每次層次的概念,也就是說用戶組不能包含用戶組)。(2)權限管理。“權限管理”是對用戶(職員)或部門(用戶組)授予用戶對業(yè)務系統(tǒng)的使用權限。授權成功,用戶登錄業(yè)務系統(tǒng),系統(tǒng)將按照權限分配用戶(權限取用戶和用戶組并集,可以理解為最大權限)可使用功能。(3)系統(tǒng)管理。工作計劃設置成功后有兩方面用途,系統(tǒng)會根據(jù)計劃協(xié)作請求發(fā)送當班用戶(職員),用戶(職員)登錄業(yè)務系統(tǒng)后可以了解自己和其他用戶(職員)排班情況。

    2.3.2倉儲管理系統(tǒng)

(1) 入庫管理。人庫管理主要包括“入庫申請、入庫結算、入庫驗貨、入庫訂單管理”四大功能塊,主要業(yè)務流程如圖3所示。入庫申請有兩種方式:①以導入外部EXCEL訂單;②手工錄人訂單。

(2) 出庫管理。出庫管理主要包括“出庫申請、出庫結算、出庫驗貨、出庫訂單管理”四大功能塊,主要業(yè)務流程如圖4所示。出庫申請有兩種方式:①以導人外部EXCEL訂單;②手工錄人訂單。

(3)在庫管理。在庫管理主要包括“盤點管理、移庫管理和過戶管理”三大功能塊,倉管員制定盤點和移庫計劃,業(yè)務員負責受理過戶業(yè)務,主要業(yè)務流程如圖5所示。

    (4) 倉庫管理。倉庫管理主要包括“貨物管理、容器管理、收費設置、車輛管理、排班計劃、智能報表”等幾大功能塊。①貨物管理:添加、刪除和修改倉庫可以存儲的貨物類別(貨物類別分級管理)。添加、刪除和修改貨物類別下屬貨物種類。倉庫管理過程中的貨物,必須是巳定義的類別或貨物。②容器管理:分類管理不同貨物需要的包裝容器。倉庫管理過程中,必須使用已定義的容器。③收費設置:設置系統(tǒng)的收費產(chǎn)品、費率和折扣。倉庫管理過程中,必須使用已經(jīng)定義的收費產(chǎn)品。④車輛管理:添加、刪除、修改和査詢車輛和司機信息。⑤排班計劃:用戶可以實時查看工作計劃,當前在崗人員情況,方便工作協(xié)作。系統(tǒng)會根據(jù)真實的工作計劃,把系統(tǒng)消息和協(xié)作請求推送給在崗工作人員。⑥智能報表:通過數(shù)據(jù)建模、統(tǒng)計分析和CrystalReports技術,面向不同角色用戶,定制化、自動化提供各種二維、三維報表。

(5) 客戶管理。客戶管理主要包括“客戶信息、1C卡管理、統(tǒng)計査詢”三大功能塊。①客戶信息:系統(tǒng)可以服務的對象必須是系統(tǒng)的注冊客戶,在這里可以添加、修改、刪除和査詢客戶信息。②1C卡信息:管理客戶1C卡信息,在這里可以為客戶辦卡或為1C卡充值。充值完成后,系統(tǒng)也可以通過1C卡結算。③統(tǒng)計查詢:系統(tǒng)可將客戶相關信息全部或部分進行統(tǒng)計匯總分類,并可以實時查詢到客戶及貨物的相關物流信息。

3主要技術‘施

    3.1 WebService架構

WebService臬基于網(wǎng)絡的、分布式的模塊化組件,它執(zhí)行特定的任務,遵守具體的技術規(guī)范,這些規(guī)范使得WebService能與其他兼容的組件進行互操作。InternetInter-OrbProtocol(HOP)已經(jīng)了很長時間,但是這些模型都依賴于特殊對象模型協(xié)議、而WebServices利用SOAP和XML對這些模型在通訊方面作了進一步的擴展,以消除特殊對象模型的障礙。WebServices主要利用HTTP和SOAP協(xié)議使商業(yè)數(shù)據(jù)在Web上傳輸,SOAP通過HTTP調用商業(yè)對象執(zhí)行遠程功能調用,Web用戶能夠使用SOAP和HTTP通過Web調用的方法來調用遠程對象。

3.2 JAVA語言J2EE標準

J2EE核心是一組技術規(guī)范與指南,其中所包含的各類組件、服務架構及技術層次,均有共同的標準及規(guī)格,讓各種依循J2EE架構的不同平臺之間,存在良好的兼容性,解決過去企業(yè)后端使用的信息產(chǎn)品彼此之間無法兼容,企業(yè)內部或外部難以互通的窘境。

J2EE組件和“標準的”Java類的不同點在于它被裝配在一個J2EE應用中,具有固定的格式并遵守J2EE規(guī)范,由J2EE服務器對其進行管理。J2EE規(guī)范是這樣定義J2EE組件的:客戶端應用程序和applet是運行在客戶端的組件;JavaServlet和JavaServerPages(JSP)是運行在服務器端的Web組件;EnterpriseJavaBean(EJB)組件是運行在服務器端的業(yè)務組件。

3.3 移動ANDROIDSDK

Android是一種基于Linux的自由及開放源代碼的操作系統(tǒng),主要使用于移動設備,如智能手機和平板電腦,由Google公司和開放手機聯(lián)盟領導及開發(fā)。Android操作系統(tǒng)最初由AndyRubin開發(fā),_主要支持手機。2007年11月,Google與84家硬件制造商、軟件開發(fā)商及電信營運商組建開放手機聯(lián)盟共同研發(fā)改良Android系統(tǒng)。隨后Google以Apache開源許可證的授權方式,了Android的源代碼。第一部Android智能手機于2008年10月。Android逐漸擴展到平板電腦及其他領域上,如電視、數(shù)碼相機、游戲機等。

3.4物聯(lián)網(wǎng)IOT應用

3.4.1物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是“TheInternetofthings’’。由此,顧名思義,“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術與普適計算、泛在網(wǎng)絡的融合應用,被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應用拓展,與其說物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡,不如說物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務和應用。

3.4.2條形碼

條形碼(barcode)是將寬度不等的多個黑條和空白,按照一定的編碼規(guī)則排列,用以表達一組信息的圖形標識符。常見的條形碼是由反射率相差很大的黑條(簡稱條)和白條(簡稱空)排成的平行線圖案。

二維碼(2-dimensionalbarcode),又稱二維條碼,最早起源于日本,它是用特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面(二維方向)上分布的黑白相間的圖形,是所有信息數(shù)據(jù)的一把鑰匙。在現(xiàn)代商業(yè)活動中,可實現(xiàn)的應用十分廣泛,如:產(chǎn)品防偽/溯源、廣告推送、網(wǎng)站鏈接、數(shù)據(jù)下載、商品交易、定位/導航、電子憑證、車輛管理、信息傳遞、名片交流、wifi共同享等。

3.4.3射頻識別

射頻識別即RFID(RadioFrequencyIDentification)技術,又稱無線射頻識別,是一種通信技術,可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù),而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。常用的有低頻(125~134.2K)、高頻(13.56MHz)、超高頻、微波等技術。RFTD讀寫器也分移動式的和固定式的,目前RFID技術應用很廣,如圖書館、門禁系統(tǒng)、食品安全溯源等3.4.4第三代移動通信技術

第三代移動通信技術(3rd-generation,3G),是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術。3G服務能夠同時傳送聲音及數(shù)據(jù)信息,速率一般在幾百kbps以上。3G是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結合的新一代移動通信系統(tǒng),目前3G存在四種標準:CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA,WiMAX。

4.系統(tǒng)測試及分析

4.1完全基于WEB的應用

系統(tǒng)利用J2EE平臺開發(fā),采用B/S架構,系統(tǒng)在外網(wǎng)服務器上(222.73.181.109:60888),用戶可以通過IE瀏覽器、CHT0ME、360瀏覽器(222.73.181.109:60888)即可打開系統(tǒng)登錄頁面,在登錄頁面中輸人用戶名、密碼及驗證碼,進人到系統(tǒng),操作系統(tǒng)功能,真正實現(xiàn)了SAAS服務模式的應用。

4.2多途徑全方位自動采集

系統(tǒng)在收貨人庫、入庫驗貨、庫存盤點等各系統(tǒng)功能環(huán)節(jié)中使用條碼、二維碼和RFID作為貨物采集標識,系統(tǒng)定義了一套基于EDI數(shù)據(jù)交換的標準結構,以實現(xiàn)上行對客戶、廠家,下行對財務系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)、短消息平臺等實現(xiàn)標準化接口,保證了系統(tǒng)的開放性。

4.3倉庫全景3D和智能報表

通過HTML5實現(xiàn)了3D可視化倉庫操作。通過數(shù)據(jù)建模、統(tǒng)計分析和CrystalReports技術,面向不同角色用戶,定制化、自動化提供各種二維、三維報表。實現(xiàn)了面向出人庫業(yè)務、面向客戶、面向財務和面向倉庫的動態(tài)三維報表。

4.4系統(tǒng)具有友好的人機界面,操作簡單方便,界面形象簡潔

系統(tǒng)功能菜單實現(xiàn)上采用現(xiàn)代物流通用術語模塊功能簡單、易用,真正做到了會用電腦、了解物流就能夠使用系統(tǒng)。界面設計上主要以方便、簡潔、實用等幾個方面人手,目前已得到試用公司的良好評價。

4.5具有良好的模塊化集成及多層體系結構

軟件系統(tǒng)分為多層架構。DBE—數(shù)據(jù)引擎,RE層一轉發(fā)引擎,WEX—WEB數(shù)據(jù)交換層,各個層相互數(shù)據(jù)調用又保持相對獨立,從而保證軟件系統(tǒng)的模塊化,耦合程度低的特點,降低系統(tǒng)復雜度過高而出BUG的概率。

4.6多途徑全方位自動采集

利用條碼、二維碼、RFID、GIS和GPS技術,實現(xiàn)人庫、出庫、驗貨、盤點、調撥、移庫等各個環(huán)節(jié)物資數(shù)量、位置信息的全方位感知和自動采集。

4.7雙向物聯(lián)

通過利用10轉換技術實現(xiàn)電信號和數(shù)字信號雙向轉換,打通監(jiān)控、廣播和倉儲管理系統(tǒng)的雙向互聯(lián),實現(xiàn)真正意義上的M2M應用。

第5篇:物聯(lián)網(wǎng)處理技術范文

關鍵詞: 物聯(lián)網(wǎng) 概述 關鍵技術 發(fā)展

一、物聯(lián)網(wǎng)概述

ITU對物聯(lián)網(wǎng)的定義為: 物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物到物、人到物和人到人的互連。這里人與物的互連指人使用傳感器等設備后與物體的互連,而人與人的互連指人使用傳感系統(tǒng)而不是現(xiàn)在的電腦實現(xiàn)人與人之間的互連。物聯(lián)網(wǎng)的核心是實現(xiàn)物體之間的互連,從而能夠實現(xiàn)物體與物體之間的信息交換和通信。物體信息通過網(wǎng)絡傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行暮罂蓪崿F(xiàn)各種信息服務和應用。

物聯(lián)網(wǎng)的主要作用是縮小物理世界和信息系統(tǒng)之間的距離,它可以通過射頻識別、傳感器、全球定位系統(tǒng)、移動電話等設備,按約定的協(xié)議,將世界上的所有物體全部連接到信息網(wǎng)絡中,使得它們在事件處理中成為積極的參與者,體現(xiàn)了物理空間和信息空間的融合。服務可以和這些智能物體通過網(wǎng)絡進行交互,獲得與這些物體相關的任何信息。

傳感網(wǎng)可以看作是物聯(lián)網(wǎng)的末端延伸網(wǎng)之一。無線傳感器網(wǎng)絡由大量隨意分布的、能耗及資源受限的傳感節(jié)點組成,它具有感知能力、計算能力和通信能力,通過自組織方式構成無線網(wǎng)絡,協(xié)作地實時采集和處理物理世界的大量信息,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面感知的功能。

泛在網(wǎng)是一種無所不在的網(wǎng)絡,它可以使任何人在任何時間、任何地點通過網(wǎng)絡獲得任何信息,它是一個大通信的概念,是面向經(jīng)濟、社會、企業(yè)和家庭全面信息化的概括。泛在網(wǎng)不是一個全新的網(wǎng)絡, 它是充分挖掘已有網(wǎng)絡的潛能,結合不斷出現(xiàn)的新技術,將網(wǎng)絡觸角不斷延伸,實現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間按需進行的信息獲取、傳遞、存儲、認知、決策等服務。泛在網(wǎng)具有比物聯(lián)網(wǎng)更廣泛的內涵,而物聯(lián)網(wǎng)是邁向泛在網(wǎng)的第一步。從覆蓋的技術范圍來看,泛在網(wǎng)包含了物聯(lián)網(wǎng),而物聯(lián)網(wǎng)又包含了傳感網(wǎng)。

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中最重要的理念是融合。物聯(lián)網(wǎng)通過設備融合、網(wǎng)絡融合、平臺融合實現(xiàn)服務融合、業(yè)務融合和市場融合。設備融合指研發(fā)出一體化的感知終端。網(wǎng)絡融合指用戶可使用任意終端通過任一方式接入網(wǎng)絡,而且號碼唯一、帳單唯一。平臺融合指用戶數(shù)據(jù)集中管理、公用的業(yè)務平臺、分類的管理平臺和應用平臺,支撐用戶跨業(yè)務系統(tǒng)的互操作,形成統(tǒng)一認證系統(tǒng),實現(xiàn)基于統(tǒng)一賬號、統(tǒng)一密碼的集中認證。服務融合指在服務層面實現(xiàn)融合;業(yè)務融合指物聯(lián)網(wǎng)同時提供語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務;市場融合就是以市場機制為引導, 把各類通信和信息產(chǎn)品和服務捆綁起來打包銷售。

二、物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術

1.物聯(lián)網(wǎng)的體系結構。物聯(lián)網(wǎng)包含感知延伸層、網(wǎng)絡層、業(yè)務和應用層三層。第一層負責采集物和物相關的信息;第二層是異構融合的泛在通信網(wǎng)絡,包括現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)、廣電網(wǎng)以及各種接入網(wǎng)和專用網(wǎng),通信網(wǎng)絡對采集到的物體信息進行傳輸和處理;第三層是應用和業(yè)務,為各種終端設備提供感知信息的應用服務。

(1)感知延伸層。物聯(lián)網(wǎng)中由于要實現(xiàn)物與物和人與物的通信,感知延伸層是必須的。感知延伸層主要實現(xiàn)物體的信息采集、捕獲和識別。感知延伸層的關鍵技術包括傳感器、RFID、GPS、自組織網(wǎng)絡、傳感器網(wǎng)絡、短距離無線通信等。感知延伸層必須解決低功耗、低成本和小型化的問題,并且向靈敏度更高、更全面的感知能力方向發(fā)展。

(2)網(wǎng)絡層。網(wǎng)絡層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng),主要進行信息的傳遞,包括接入網(wǎng)和核心網(wǎng)。網(wǎng)絡層要根據(jù)感知延伸層的業(yè)務特征,優(yōu)化網(wǎng)絡特性,更好地實現(xiàn)物與物之間的通信、物與人之間的通信以及人與人之間的通信,這就要求必須建立一個端到端的全局物聯(lián)網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)中有很多設備的接入,是一個泛在化的接入、異構的接入。接入方式多種多樣,接入網(wǎng)有移動網(wǎng)絡、無線接入網(wǎng)絡、固定網(wǎng)絡和有線電視網(wǎng)絡。移動通信網(wǎng)具有覆蓋廣、建設成本低、部署方便、具備移動性等特點,使得移動網(wǎng)絡將成為物聯(lián)網(wǎng)主要的接入方式,通信網(wǎng)絡就要是通過多種方式提供廣泛的互聯(lián)互通。除此以外,物體是可以移動的,而它們的要求是隨時隨地都可以上網(wǎng)。因此在局部形成一個自主的網(wǎng)絡,還要連接大的網(wǎng)絡,這是一個層次性的組網(wǎng)結構。這要借助有線和無線的技術,實現(xiàn)無縫透明的接入。

隨著物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務種類的不斷豐富、應用范圍的擴大、應用要求的提高,對于通線網(wǎng)絡也會從簡單到復雜、從單一到融合,從多種的接入方式到核心網(wǎng)的融合整體的過渡。

(3)業(yè)務和應用層。業(yè)務和應用層是物聯(lián)網(wǎng)的信息處理和應用, 面向各類應用,實現(xiàn)信息的存儲、數(shù)據(jù)的挖掘、應用的決策等,涉及海量信息的智能處理、分布式計算、中間件、信息發(fā)現(xiàn)等多種技術。

由于網(wǎng)絡層是由多種異構網(wǎng)絡組成的,而物聯(lián)網(wǎng)的應用是多種多樣的,因此在網(wǎng)絡層和應用層之間需要有中間件進行承上啟下。中間件是一種獨立的系統(tǒng)軟件或者服務程序,能夠隱藏底層網(wǎng)絡環(huán)境的復雜性,處理網(wǎng)絡之間的異構性,分布式應用軟件借助于中間件在不同的技術之間共享資源,它是分布式計算和系統(tǒng)集成的關鍵組件。它具有簡化新業(yè)務開發(fā)的作用,并且可以將已有的各種技術結合成一個新的整體,因此是物聯(lián)網(wǎng)中不可缺少的一部分。

云計算是物聯(lián)網(wǎng)智能信息分析的核心要素。云計算技術的運用, 使數(shù)以億計的各類物品的實時動態(tài)管理變得可能。隨著物聯(lián)網(wǎng)應用的發(fā)展、終端數(shù)量的增長,可借助云計算處理海量信息,進行輔助決策, 提升物聯(lián)網(wǎng)信息處理能力。因此,云計算作為一種虛擬化、硬件/軟件運營化的解決方案,可以為物聯(lián)網(wǎng)提供高效的計算、存儲能力,為泛在鏈接的物聯(lián)網(wǎng)提供網(wǎng)絡引擎。

從目前的物聯(lián)網(wǎng)應用來看,都是各個行業(yè)自己建設系統(tǒng),不便于多種業(yè)務的擴展,如果沒有統(tǒng)一建設標準、規(guī)范的物聯(lián)網(wǎng)接入、融合的管理平臺,物聯(lián)網(wǎng)將因為各行業(yè)的差異無法產(chǎn)生規(guī)?;黾?/p>

了使用復雜度與成本。

2. 物聯(lián)網(wǎng)的異構融合網(wǎng)絡層。任何終端節(jié)點在物聯(lián)網(wǎng)中都應能實現(xiàn)泛在互聯(lián)。由節(jié)點組成的網(wǎng)絡末端網(wǎng)絡,如傳感器網(wǎng)、RFID、家居網(wǎng)、個域網(wǎng)、局域網(wǎng)、體域網(wǎng)、車域網(wǎng)等,連接到物聯(lián)網(wǎng)的異構融合網(wǎng)絡上,從而形成一個廣泛互聯(lián)的網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)在核心層可以考慮NGN / IMS融合,在接入層面需要考慮多種異構網(wǎng)絡的融合和協(xié)同。由于異構網(wǎng)絡相對獨立自治,相互間缺乏有效的協(xié)同機制,造成了系統(tǒng)間干擾、重疊覆蓋、單一網(wǎng)絡業(yè)務提供能力有限、頻譜資源浪費、業(yè)務的無縫切換等問題無法解決。面對日益復雜的異構無線環(huán)境,為了使用戶能夠便捷地接入網(wǎng)絡,輕松地享用網(wǎng)絡服務,融合已成為信息通信業(yè)的發(fā)展潮流。融合階段是指在各種網(wǎng)絡連通的網(wǎng)絡平臺上,分布式部署若干信息處理的功能單元,根據(jù)應用需求而在網(wǎng)絡中對傳遞的信息進行收集、融合和處理,從而使基于感知的智能服務實現(xiàn)得更為精確。從該階段開始,網(wǎng)絡將從提供信息交互功能擴展到提供智能信息處理功能及支撐服務,并且傳統(tǒng)的應用服務器網(wǎng)絡架構向可管、可控、可信的集中智慧參與的網(wǎng)絡架構演進。

3. 感知節(jié)點及終端。感知節(jié)點既能采集物體本身的有關信息,也能探測、存儲、處理乃至融合各種與物體相關的信息,從而向物聯(lián)網(wǎng)提供各種關聯(lián)信息。

微電子技術、嵌入式技術、近距離通信技術、傳感器技術和智能標簽技術等技術的發(fā)展與成熟使得感知節(jié)點能夠智能地感知物體與環(huán)境并對其進行通信、處理和控制。感知節(jié)點方面的關鍵技術有:支持感知內容的多媒體化的感知節(jié)點技術、感知節(jié)點組合化的關鍵技術、感知節(jié)點的設計和低成本制造、感知節(jié)點在組網(wǎng)和協(xié)同方面的軟硬件框架等。物聯(lián)網(wǎng)需要多樣化、小型化、智能化和低成本的終端。

4.泛在傳感網(wǎng)。泛在傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)末端采用的關鍵技術之一。泛在傳感網(wǎng)是由多個傳感節(jié)點組成的分布式無線自組織網(wǎng)絡,用來感知溫度、濕度、壓力等環(huán)境參數(shù),一般提供局域或小范圍內物與物之間的信息交換。泛在傳感網(wǎng)一般分成三個部分:應用與服務層,下一代網(wǎng)絡層,傳感器網(wǎng)絡層。應用與服務層提供醫(yī)療、軍事、天氣等服務;下一代網(wǎng)絡層由核心網(wǎng)和接入網(wǎng)組成;最末端的傳感器網(wǎng)絡層屬于感知/延伸層。將傳感技術與無源標簽結合在一起將給物聯(lián)網(wǎng)帶來許多新的應用。隨著各項技術的成熟和發(fā)展,傳感器網(wǎng)絡的研究將會取得更大的進步,將對物聯(lián)網(wǎng)建設起到重要作用。

5. 物聯(lián)網(wǎng)的服務平臺技術與安全。物聯(lián)網(wǎng)將對信息進行綜合分析并提供更智能的服務。物聯(lián)網(wǎng)應用平臺子集與共性支撐平臺之間的關系、共平臺的開放性與規(guī)范性是物聯(lián)網(wǎng)應用部署所要研究的關鍵問題。面向泛在融合的物聯(lián)網(wǎng)的可管可控可信服務平臺架構、如何保證業(yè)務質量和體驗質量、支持泛在異構融合多種商業(yè)模式、提供簽約協(xié)商等管理功能和保護用戶數(shù)據(jù)隱私等是物聯(lián)網(wǎng)服務平臺方面的關鍵技術。物聯(lián)網(wǎng)除了具有傳統(tǒng)網(wǎng)絡的安全問題外,產(chǎn)生了新的安全性和隱私問題。在物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)的采集、處理和提取的實現(xiàn)方式與人們現(xiàn)在所熟知的方式是完全不同的,在物聯(lián)網(wǎng)中收集個人數(shù)據(jù)的場合相當多,因此,人類無法親自掌控私人信息的公開。此外,信息存儲的成本在不斷降低,因此信息一旦產(chǎn)生,將很有可能被永久保存,這使得數(shù)據(jù)遺忘的現(xiàn)象不復存在。確保信息數(shù)據(jù)的安全和隱私是物聯(lián)網(wǎng)必須解決的問題,如果信息的安全性和隱私得不到保證,人們將不會將這項新技術融入他們的環(huán)境和生活中。

三、結論

總之,物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術有待突破,應用和市場有待于發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)領域主要研究內容可以從下面幾個方面著手。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡架構;物聯(lián)網(wǎng)的通信技術;包括無線通信、無線智能傳感器網(wǎng)絡、微型傳感器、網(wǎng)絡通信、多媒體通信及寬帶通信等。與此相關的技術包括傳感技術、識別技術、發(fā)現(xiàn)技術、計算技術、網(wǎng)絡通信技術、嵌入式智能技術、軟件技術等。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)融合;物聯(lián)網(wǎng)的異構網(wǎng)絡融合;物聯(lián)網(wǎng)的智能終端;如何將現(xiàn)有的智能終端用到物聯(lián)網(wǎng)中或者開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)需要的智能終端是一個重要研究內容。物聯(lián)網(wǎng)的信息安全和保密;物聯(lián)網(wǎng)相關標準研究;物聯(lián)網(wǎng)應用和業(yè)務開發(fā),推動物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展必須實現(xiàn)一些應用領域的示范應用,因此相關技術的研究和應用系統(tǒng)的開發(fā)實現(xiàn)是推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要途徑。

參考文獻

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

第6篇:物聯(lián)網(wǎng)處理技術范文

關鍵詞 物聯(lián)網(wǎng);傳感器;網(wǎng)絡;計算機

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2017)180-0026-02

1 物聯(lián)網(wǎng)相關概念

所謂物聯(lián)網(wǎng)就是在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的基礎上進行擴展,實現(xiàn)各種物品的互聯(lián)互通,物聯(lián)網(wǎng)與云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)是未來互聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的三大方向,是行業(yè)的方向標,許多國家甚至將其作為戰(zhàn)略性發(fā)展行業(yè)予以規(guī)劃。簡言之,物聯(lián)網(wǎng)技術就是通過傳感器技術,將傳感設備收集到的作業(yè)環(huán)境的各種模擬信號轉變?yōu)橛嬎銠C系統(tǒng)可以識別的數(shù)字信號,再通過通信信道,將其傳送到遠端的控制中心,遠端控制中心根據(jù)用戶既定值,做出數(shù)據(jù)分析和判斷,將超過或低于閥值的數(shù)據(jù)通過控制信號再傳送到終端的控制器進行相應的調整,使得整個系統(tǒng)運行在實時、動態(tài)、監(jiān)控、預警的智能化控制系統(tǒng)下。由此可見,物聯(lián)網(wǎng)技術為人們實現(xiàn)了高度智能化的生產(chǎn)生活控制。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展所依脫的技術分析

2.1 傳感器技術

傳感器技術是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關鍵技術,物聯(lián)網(wǎng)所控制的各個終端處理器,就是依靠數(shù)量豐富的傳感器設備進行環(huán)境的實時監(jiān)控,離開了傳感技術,就好像沒有知覺和感官的人體,更別談智能控制。傳感器設備要具有高度穩(wěn)定性、運行可靠性,同時無論是體積、還是檢測靈敏度都越來越好,這得益于近年來快速發(fā)展的電子控制技術,芯片生產(chǎn)工藝的大幅度提升,以智能停車場的火災監(jiān)控系統(tǒng)為例,其傳感器就包括了數(shù)量繁多的煙感、溫感、光感、熱輻射等控制感應器,通過這些傳感器,可以將停車場環(huán)境的實時數(shù)據(jù)進行有效的監(jiān)控,一旦高出既定閥值,數(shù)據(jù)通過控制系統(tǒng)進行預警,聯(lián)動設備也開始工作,這種高度智能化控制,都需要傳感器設備發(fā)揮重要的感作用??傊瑐鞲衅骷夹g作為關鍵的物聯(lián)網(wǎng)技術之一,有著極其重要的環(huán)境數(shù)據(jù)傳感作用。

2.2 網(wǎng)絡傳輸

如果將物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)比作是一個有機運行的人體的話,那么網(wǎng)絡傳輸技術則是人體分布于各處的神經(jīng),通過網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng),實現(xiàn)了終端控制設備與數(shù)據(jù)中心的信息交換,才得以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效控制。網(wǎng)絡傳輸在物聯(lián)網(wǎng)方面有著更高的要求主要體現(xiàn)在3個方面,首先是傳輸?shù)臄?shù)據(jù)帶寬要求更高,無論是傳感器設備、終端控制器還是數(shù)據(jù)中心他們彼此需要實時數(shù)據(jù)的交換、如果信道帶寬不能滿足要求,對于一些實時數(shù)據(jù)的處理就會產(chǎn)生較大的延時,不利于精細化的控制;其次是網(wǎng)絡速度的要求,物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不僅僅局限于簡單的控制數(shù)據(jù),往往還進行視頻、聲音等數(shù)據(jù)的實時傳輸,這些容量較大的數(shù)據(jù),在網(wǎng)絡傳輸速度一定的條件下,同樣會產(chǎn)生較大的延時,不利于系統(tǒng)的實時控制,這也是各個國家爭相發(fā)展4G/5G高速網(wǎng)絡的關鍵;最后則是網(wǎng)絡傳輸協(xié)議、地址分配的標準,目前傳統(tǒng)的基于IPV4的網(wǎng)絡地址分配面臨地址枯竭等問題,同樣的傳輸協(xié)議行業(yè)標準還未出現(xiàn),非標準化的控制協(xié)議對于實現(xiàn)統(tǒng)一化的管理和設計是嚴重的阻礙。由此,做好網(wǎng)絡傳輸方面的技術保障對于物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展同樣至關重要。

2.3 數(shù)據(jù)處理中心以及終端控制器

物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理中心是相對于終端控制器的,終端控制器是分布于各類“實物”上的微型計算機系統(tǒng),是對實物進行局部性控制的關鍵,通常和各類的傳感設備相連接,再通過一定的通信線路與數(shù)據(jù)處理中心相互聯(lián)通;數(shù)據(jù)處理中心則是控制全局性的中央計算機系統(tǒng),協(xié)調各個終端設備的數(shù)據(jù)信息,使整個系統(tǒng)運行在實時、動態(tài)、精細的控制之下。終端控制器可以是單片機系統(tǒng),也可以是各種嵌入式的ARM系統(tǒng),其中單片機系統(tǒng)在體積、價格方面都有著較大的優(yōu)勢,而ARM系統(tǒng)設備則是在功能豐富度方面、運算速度方面有著更大的優(yōu)勢,用戶應根據(jù)需求進行合理的選擇。數(shù)據(jù)處理中心一般都由微型計算機進行擔任,其運算速度和控制協(xié)調能力更加強大,總之作為整個物聯(lián)網(wǎng)技術的指揮控制“大腦”,各種控制設備同樣發(fā)揮著不可忽視的作用。

2.4 相關行業(yè)技術

行業(yè)相關技術則是與物聯(lián)網(wǎng)應用的具體環(huán)境有著直接關系,物聯(lián)網(wǎng)廣泛應用于居家、生產(chǎn)控制、安全監(jiān)測等諸多領域,每個領域都有著其行業(yè)的獨特知識結構,因此根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)所應用的具體環(huán)境,一些特定于各個領域的控制處理設備還是比較多的,以居家為例,其更多的是各類居家用電設備、家電等物件的控制居多,由此可見物聯(lián)網(wǎng)技術是一種技術大融合的信息系統(tǒng),離開了相關行業(yè)技術也是很難發(fā)揮其應有的作用的。

3 物聯(lián)網(wǎng)與相關技術的結合應用介紹

3.1 智慧家庭

物聯(lián)網(wǎng)與各種家電、生活用具、門窗傳感器等的組合構成了智慧家庭的基本結構,物聯(lián)網(wǎng)利用分布于各個居家用品上的傳感設備和終端控制器,收集居家環(huán)境下的各類數(shù)據(jù),例如溫濕度、煙霧度、光輻射強度、門窗關閉數(shù)據(jù)等等,使得整個居家環(huán)境都處于動態(tài)、實時的監(jiān)控下,數(shù)據(jù)處理中心根據(jù)這些實時數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控和預警,可以通過短信、互聯(lián)網(wǎng)信息等將居家環(huán)境信息發(fā)送到遠程用戶的移動設備上,實現(xiàn)了便捷、安全、舒適的現(xiàn)代化居家控制。

3.2 智能安全建筑

安全建筑并不是不會發(fā)生諸如火災、水災等災害的建筑物,而是通過物聯(lián)網(wǎng)技術將整個建筑的災情情況進行實時的監(jiān)控處理,一旦出現(xiàn)了某種災情,進行實時預警,并且通過警報等形式通知建筑物人員,同時啟動各種聯(lián)動消防設備,進行聯(lián)動災情處理,而人的某方面作用逐漸被淡化,用戶可以更加專注于災情控制的某些方面,從而有效降低了災情帶給建筑物的傷害,提高了災情的可控性,減少了人財物等諸多方面的損失。實現(xiàn)建筑安全的智能可靠控制。

3.3 智慧城市

智慧城市則是將城市的各個功能例如道路情況、紅綠燈情況、天氣氣候等情況,利用龐大的物聯(lián)網(wǎng)技術進行實時的動態(tài)監(jiān)控,通過智能的數(shù)據(jù)控制中心,給予人們城市生活預警,使得整個城市的運行更加高效和現(xiàn)代化,當然,這種智慧型城市,簡單的依靠物聯(lián)網(wǎng)技術是遠遠不夠的,還需要大數(shù)據(jù)云計算處理技術的支持,畢竟這種城市型數(shù)據(jù)的復雜度不是簡單的智慧家庭、智能安全建筑所能夠比擬的,需要極強的數(shù)據(jù)控制處理中心進行數(shù)據(jù)分析和動態(tài)操作。

3.4 其他方面

除了上述介紹的幾個方面物聯(lián)網(wǎng)技術還廣泛應用于現(xiàn)代物流應用、生物工程領域、以及智慧電網(wǎng)等各方面,相信隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的進一步發(fā)展,這種高度智能化的控制預警必將帶給人們更加高品質的生活。

4 結論

綜上,物聯(lián)網(wǎng)技術涉及到了諸多的先進技術,通過各類技術的有機結合實現(xiàn)了豐富多彩的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),帶給人們生產(chǎn)、生活的極大便利。

參考文獻

[1]鄭紀業(yè),阮懷軍,封文杰.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系結構與應用領域研究進展[J].中國農(nóng)業(yè)科學,2017(4):657-668.

第7篇:物聯(lián)網(wǎng)處理技術范文

[關鍵詞]物聯(lián)網(wǎng);關鍵技術;發(fā)展趨勢

中圖分類號:TP391.44 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)15-0091-01

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢就是物聯(lián)網(wǎng),完整的物聯(lián)網(wǎng)集云、管、端一體,即以云設備為核心,以移動網(wǎng)或固網(wǎng)為基礎,以芯片為抓手,是一種融合多項信息的新型技術體系。

1 物聯(lián)網(wǎng)的體系結構

物聯(lián)網(wǎng)必須具備標識能力,感知能力、自主接入、信息相關等諸多功能,因此物聯(lián)網(wǎng)的體系結構由以下幾部分組成:感知、接入、互聯(lián)網(wǎng)、服務管理、應用[1]。

圖1 網(wǎng)絡體系結構

2 物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術

1) 射頻識別(RFID)技術基本上由標簽、閱讀器、天線組成。不需人工操作,不僅具備數(shù)據(jù)存儲量大,體積小巧輕便,還可防水、防磁,可以在惡劣的環(huán)境下工作。很有希望代替條形碼,和互聯(lián)網(wǎng)結合實現(xiàn)信息的共享,因而成為物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術之一[2]。

2) 傳感與檢測技術。傳感器是網(wǎng)絡及智能化硬件的基礎,傳感器節(jié)點功能多樣化、抗干擾能力,能量等技術是網(wǎng)絡質量及壽命的保證;傳感器拓撲結構、自身檢測及控制能力,是網(wǎng)絡穩(wěn)定高效的前提;傳感器體積及安全是網(wǎng)絡安全的保障。傳感與檢測技術是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)感知功能的基礎[3]。

3) 智能技術。智能技術推動互聯(lián)網(wǎng)向物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,實現(xiàn)人與物體,物體與物體之間的交流。智能技術尤其是人工智能理論的研究及智能控制技術與系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的關鍵技術之一。

3 物聯(lián)網(wǎng)的結點分類

根據(jù)節(jié)點的能量、移動性、存儲能力、聯(lián)網(wǎng)能力等性能,將結點分為無源結點、無緣結點、互聯(lián)網(wǎng)結點。他們是物聯(lián)網(wǎng)感知的基礎,是智能化設備的依托,可滿足物聯(lián)網(wǎng)交互應用的需求[4]。

4 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展依托于技術的發(fā)展,技術的發(fā)展趨勢決定了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向。

1) 網(wǎng)絡處理芯片,以多核CPU與可編程網(wǎng)絡引擎相結合的體系結構為導向;以連到物聯(lián)網(wǎng)的功能為目標;以大容量存儲為支撐,為物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)提供基礎。

2) 傳感器:物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,傳感器顯得愈發(fā)的重要。傳感器發(fā)展的趨勢主要傾向于低功耗、多節(jié)口和小尺寸,傳感器類別的不同,要實現(xiàn)萬物聯(lián)網(wǎng),就需要有傳感器樞紐處理不同類型的傳感器數(shù)據(jù),這就要求傳感器具有較強的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)融合的功能、具有模數(shù)轉換功能、體積小。

3) 智能化硬件。物聯(lián)網(wǎng)要實現(xiàn)萬物聯(lián)網(wǎng),設備就需要具備智能化才能實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)服務的加載,硬件智能化發(fā)展成為一大趨勢[5]。

4) 云服務,以信息為中心,依托于網(wǎng)絡,提供易擴展的服務。云服務為核心的云平臺為網(wǎng)絡數(shù)據(jù)信息的存儲處理提供了保證,可以為用戶提供數(shù)據(jù)量大,更為安全的服務。物聯(lián)網(wǎng)需要處理大量共享的信息,云設備是核心,因而,云服務的發(fā)展趨勢顯得尤為重要。

5) 網(wǎng)絡安全的保證,實行身份認證。大眾對于安全的要求越來越高,物聯(lián)網(wǎng)容易受到外界的攻擊,安全存在隱患,只有推出有安全保障的措施,物聯(lián)網(wǎng)才能被認可和接受。目前比較流行的認證是指紋識別,在網(wǎng)絡內可采用按壓式指紋識別,其他的身份認證可作為補充。

5 結論

物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)目前還有一些技術困難,但是相信隨著科技的進步,互聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)定會走進千家萬戶,給大眾提供更為便利的服務,深入人類生產(chǎn)生活活動各個領域,會拓寬了信息傳遞的范圍,給經(jīng)濟以巨大的推動。

參考文獻

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[3]寧煥生,徐群玉.全球物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展及中國物聯(lián)網(wǎng)建設若干思考[J].電子學報,2010.11(38).

[4]沈蘇彬,范曲立,宗平等.物聯(lián)網(wǎng)體系結構與相關技術研究[J].南京郵電大學學報,2009.6(29).

[5]劉強,崔莉.物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術與應用[J].計算機科學,2010.6(37).

第8篇:物聯(lián)網(wǎng)處理技術范文

關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);技術;發(fā)展

中圖分類號:TP391.44 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 16-0060-01

一、內涵和特征

(一)內涵。物聯(lián)網(wǎng)通過使用各種信息傳感設備,如射頻識別(RFID)技術、全球定位系統(tǒng)(GPS)、激光掃描儀、紅外感應器等,實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程,采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息,與互聯(lián)網(wǎng)結合形成的一個巨大網(wǎng)絡。其目的是實現(xiàn)物與物、物與人,所有的物品與網(wǎng)絡的連接,方便識別、管理和控制。(二)特征。物聯(lián)網(wǎng)本質上是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡,雖然它的核心依然是互聯(lián)網(wǎng),但是它依然有著自己一些獨立的特征。第一,它大量應用了各類感知技術。物聯(lián)網(wǎng)信息的獲取源就是分布在網(wǎng)絡末端的各種類型的傳感設備,這些傳感設備就是物聯(lián)網(wǎng)的“耳”、“眼”、“鼻”。第二,物聯(lián)網(wǎng)中的“物”通過各種有線或無線通信方式連接到互聯(lián)網(wǎng)上,從而實現(xiàn)信息的上傳或指令的下發(fā),進而達到和互聯(lián)網(wǎng)的融合。第三,物聯(lián)網(wǎng)不僅通過傳感設備交換各類信息,其本身對信息也具有處理的能力,通過這種能力可以實現(xiàn)對物體的智能控制。

因此,物聯(lián)網(wǎng)技術其實就是互聯(lián)網(wǎng)技術、傳感器技術和智能處理技術(模式識別、人工智能、云計算等)的結合。

二、物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術

M2M技術、傳感網(wǎng)技術及射頻識別(RFID)技術、網(wǎng)絡通信技術是物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術。

(一)M2M技術。M2M技術通過實現(xiàn)機器與機器、人與人、人與機器之間的通信,與操作者共享了使機器設備、應用處理過程與后天信息系統(tǒng)提供的信息。M2M技術提供了傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)良手段,使設備能夠實時地在系統(tǒng)之間、遠程設備之間、或個人之間建立無線連接成為可能。

M2M產(chǎn)品主要由三個部分構成:1.行業(yè)應用中心:對分散的行業(yè)終端進行監(jiān)控,是終端上傳數(shù)據(jù)的會聚點;2.無線終端:不是筆記本電腦或手機,而是特殊的行業(yè)應用終端;3.傳輸通道:從用戶端到無線終端的行業(yè)應用中心之間的通道。

當今,隨著科技的不斷進步,M2M產(chǎn)業(yè)鏈中的各個技術環(huán)節(jié)發(fā)展異常迅猛。不斷增加的M2M的末端設備連接對象,其數(shù)量將會超過計算機和人的數(shù)量。在軟件管理平臺方面,通過M2M管理軟件,可以實現(xiàn)對資產(chǎn)與末端設備的有效管理、控制。在物聯(lián)網(wǎng)的硬件制造方面,使機器具有聯(lián)網(wǎng)或通信能力的部件是M2M硬件,M2M硬件可以進行信息的提取,也可以從機器設備中獲取數(shù)據(jù),并傳輸?shù)酵ㄐ啪W(wǎng)絡硬件廠商,不同應用、不同環(huán)境的移動信息處理可以通過不同的無線M2M硬件產(chǎn)品得以實現(xiàn)。(二)傳感網(wǎng)技術。大規(guī)模無線傳感網(wǎng)絡技術、傳感器及其智能處理技術的結合便是傳感網(wǎng)技術。由于是一種檢測裝置,傳感器能夠感受到被測量的信息,并能將檢測到的信息,按一定變換規(guī)律變換成電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的存儲、傳輸、顯示、記錄、處理等要求。實現(xiàn)自動控制與自動檢測的首要環(huán)節(jié)是傳感器,在實際應用中,傳感器相當于人的“感覺器官。”新型技術的低能耗、小型化、可移動、低成本有點可以滿足物聯(lián)網(wǎng)的“物-物”相聯(lián)需要,無線傳感網(wǎng)能夠在滿足上述需要的前提下,提供具有自動修復功能和自動組網(wǎng)的網(wǎng)狀網(wǎng)絡,使無線網(wǎng)絡具有初步的智慧功能。伴隨著新技術革命的到來,全球已進入全新的信息化時代。在實際應用時,首先應解決的是如何獲取準確可信的信息的問題,而在利用信息的過程中,傳感器具有非常突出的地位,這是由于傳感器是獲取生產(chǎn)和自然領域中信息的手段和主要途徑。(三)射頻識別(RFID)技術。通常,當特定的信息讀寫器通過帶有電子標簽的物品時,讀寫器激活標簽,并向讀寫器及信息處理系統(tǒng)傳送標簽中的信息,從而完成信息的自動采集工作。一個典型的RFID系統(tǒng)是由讀寫器、RFID電子標簽及信息處理系統(tǒng)組成的。信息處理系統(tǒng)根據(jù)需求承擔相應的信息處理及控制工作。由于每個RFID標簽都有一個唯一的識別碼,如果它的數(shù)據(jù)格式有很多是互不兼容的,在閉環(huán)情況下,對企業(yè)的影響不是很大。(四)網(wǎng)絡通信技術。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)是通過傳感器的網(wǎng)絡通信技術來提供傳送通道的。目前,物聯(lián)網(wǎng)研究的重點是如何在現(xiàn)有網(wǎng)絡上進行增強,適應物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務需求。網(wǎng)絡通信技術可以分為兩類:廣域網(wǎng)絡通信技術及近距離通信技術。在廣域網(wǎng)絡通信上,衛(wèi)星通信技術、2G/3G移動通信技術等實現(xiàn)了信息的遠程傳輸,可以為每個傳感器分配IP地址創(chuàng)造可能性,也可以為傳感器的發(fā)展創(chuàng)造良好的基礎網(wǎng)絡條件。在近距離通信方面,802.15.4規(guī)范是IEEE制定的用于低速近距離通信的媒體介入控制層和物理層規(guī)范,以IEEE802.15.4為代表的近距離通信技術是目前的主流技術,工作在工業(yè)科學醫(yī)療頻段,免許可證的2.4GhzISM頻段全世界均可使用。

三、發(fā)展趨勢

物聯(lián)網(wǎng)前景非常廣闊,它將極大地改變我們目前的生活方式。首先,物聯(lián)網(wǎng)的應用可以提高經(jīng)濟效益,節(jié)約成本;其次,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展可以帶動很多相關行業(yè)的發(fā)展,可以為全球經(jīng)濟的可持續(xù)提供動力;還有,物聯(lián)網(wǎng)的應用可以大大方便我們的生活。在物聯(lián)網(wǎng)的世界里,每個物體都具有了一定的智能,可以自動完成一些以往需要人類干預才能完成的事情。物聯(lián)網(wǎng)雖好,但是要建立一個真正高效實用的物聯(lián)網(wǎng),有兩個因素必不可少。首先是規(guī)模性,就是說接入網(wǎng)絡的物體必須達到一定的規(guī)模,只有具備了規(guī)模,智能作用才能真正發(fā)揮出來。例如,某個城市的道路上有上百萬輛汽車,如果我們只把其中的一萬輛汽車接入到網(wǎng)絡中,就不能對整個城市的交通有全面的了解,也不可能建立一個智能交通系統(tǒng);其次是流動性,物體通常處在運動中,要能保證物體在運動狀態(tài),甚至是高速運動狀態(tài)下都能隨時進行數(shù)據(jù)的交換,這就需要建立配套的信息高速公路,尤其是大容量移動互聯(lián)通道。

四、結束語

物聯(lián)網(wǎng)是計算機科學技術的又一次全新的應用。當前,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展風起云涌,被譽為“下一個IT時代的產(chǎn)業(yè)革命”。不難預見:物聯(lián)網(wǎng)將來必將改變世界。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是信息社會發(fā)展的必然產(chǎn)物,但其在發(fā)展道路上,也將會面臨著較多困難,有技術上,也有標準上的困難,這就需要社會各個層面在物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務及技術上取得相應突破。

參考文獻:

[1]周偉.淺談物聯(lián)網(wǎng)及其技術應用[J].電腦知識與技術,2011,8.

第9篇:物聯(lián)網(wǎng)處理技術范文

關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)工程;教學體系;課程設置

作者簡介:吳韶波(1970-),女,江蘇常熟人,北京信息科技大學信息與通信工程學院物聯(lián)網(wǎng)工程系,副教授;李振華(1977-),男,吉林長春人,北京信息科技大學信息與通信工程學院物聯(lián)網(wǎng)工程系,講師。(北京 100101)

基金項目:本文系北京信息科技大學校級重點教改項目(項目編號:2012JGZD04)的研究成果。

中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)31-0051-03

物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IoT)技術具有典型的交叉學科性質,通過傳感器、射頻識別、嵌入式、分布式信息處理、網(wǎng)絡與無線通信、全球定位系統(tǒng)等技術,對任何需要監(jiān)控、連接或互動的物體和過程進行實時的采集,得到有關聲音、光照、溫度、電壓、力學、位置等信息,通過選擇各類網(wǎng)絡接入,從而實現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、識別和管理。目前,物聯(lián)網(wǎng)技術已經(jīng)列入我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的核心突破領域,國家“十二五”規(guī)劃明確提出,物聯(lián)網(wǎng)將會在智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、金融與服務業(yè)、國防軍事等十大領域重點進行部署。

隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)迅速膨脹,高層次物聯(lián)網(wǎng)技術專業(yè)人才缺口較大,供不應求。預計5-10年后物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模將比互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大20倍以上,大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術的教育勢在必行。2010年教育部首次審批通過了物聯(lián)網(wǎng)工程新專業(yè),幾年來,全國已有近千個學校開設了相關專業(yè),各個學校原有學科優(yōu)勢不同,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的側重點也各不相同,其培養(yǎng)模式的研究尚處于萌芽階段。在此,重點介紹北京信息科技大學(以下簡稱“我?!保┬罗k物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)在教學體系建設中的有關思考。

一、專業(yè)培養(yǎng)目標與特色

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是涉及多領域的交叉學科,具有時代特色鮮明、學科交叉基礎雄厚、產(chǎn)學研用結合緊密、系統(tǒng)工程能力突出的工程化特色,既強調基本理論和基礎知識,更注重鍛煉實踐和創(chuàng)新能力,同時注意新技術和新應用的學習,具有深厚的理論與廣泛的實踐相結合的特征。其目標是培養(yǎng)掌握數(shù)學、自然科學、人文科學基礎知識和物聯(lián)網(wǎng)相關的計算機、通信、電子、控制基本理論、基本知識、基本技能和基本方法,以物聯(lián)網(wǎng)工程的基本理論和基本技能為基礎,以現(xiàn)代電子技術、通信技術、計算機、控制、信息安全、系統(tǒng)工程等理論為指導,以計算機硬件和軟件系統(tǒng)為應用平臺,以物聯(lián)網(wǎng)工程領域為應用目標,重點突出我校在通信傳輸與信息處理方面的技術優(yōu)勢,具有較高綜合素質和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力,能勝任物聯(lián)網(wǎng)相關技術的研發(fā)及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃、分析、設計、實施、運維等工作的創(chuàng)新能力較強的高素質應用型人才。

二、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學體系

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識跨度較大,是發(fā)展中的集成創(chuàng)新型技術。目前學科人才培養(yǎng)模式中存在的層次單一、教學內容滯后、理論與實踐脫節(jié)等問題,都難以滿足物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的需求。因此,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的教學必須處理好物聯(lián)網(wǎng)技術體系與知識體系的關系、培養(yǎng)目標與課程體系建設的關系、課程設置與已有成熟專業(yè)課程體系的關系、學生能力培養(yǎng)與學校辦學特色的關系,以及理論教學與能力培養(yǎng)的關系,采用新的教學模式和教學手段,構建創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系,培養(yǎng)學生扎實的基本功、精通的專業(yè)知識,勇于創(chuàng)新和實踐。

1.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識體系

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的涵蓋面極寬。整個物聯(lián)網(wǎng)的技術體系包括感知層、傳輸層、處理層和應用層四個層次,各層次間既相對獨立又緊密聯(lián)系。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)知識體系應體現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)技術的主要關鍵技術,如射頻識別、無線傳感器、無線傳感網(wǎng)、無線通信與網(wǎng)絡、軟硬件、智能信息處理和安全隱私等技術,其核心技術是嵌入式。結合物聯(lián)網(wǎng)技術體系的四個層次,可以從信息感知獲取、信息傳輸、信息處理、應用四個環(huán)節(jié)進行課程的有關設置。信息獲取包括傳感器以及信號檢測相關知識;信息傳輸包括網(wǎng)絡、無線通信、通信協(xié)議等;信息處理則包括數(shù)據(jù)融合、云計算、安全等。

2.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系

物聯(lián)網(wǎng)技術和產(chǎn)業(yè)正在不斷發(fā)展過程中,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)才開辦幾年,物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系的設計在國內外都沒有成熟的先例可以借鑒。經(jīng)過廣泛的調研與論證,聽取早期已經(jīng)介入到物聯(lián)網(wǎng)及其相關領域研究工作的教師的意見和建議,以通識教育規(guī)范、專業(yè)基礎扎實、專業(yè)應用精選、實踐環(huán)節(jié)突出為指導思想,本著充分發(fā)揮本校已有學科基礎與優(yōu)勢,從學生畢業(yè)后可能從事的就業(yè)崗位和就業(yè)所需的能力要求出發(fā),對課程體系和內容進行取舍。我校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)課程體系結構圖如圖1所示。本專業(yè)課程體系圍繞涉及到的學科知識領域和知識點,盡可能多地對專業(yè)知識體系進行覆蓋,以專業(yè)知識為主線索,課程之間相互支持與銜接,課程體系突出專業(yè)基礎,外語四年教學不斷線,包括三大必修模塊:公共基礎模塊、專業(yè)基礎模塊、專業(yè)核心模塊,在此之上有選擇地以選修課形式開設物聯(lián)網(wǎng)的領域應用模塊課程(見圖2),配合實踐教學體系可充分體現(xiàn)突出我校通信傳輸與信息處理特色,體現(xiàn)出當前物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)方向和內容;強調基本理論和基礎知識;加強實踐環(huán)節(jié)教學的主要特色,滿足應用型人才培養(yǎng)要求。

專業(yè)核心課程包括:物聯(lián)網(wǎng)感知技術——RFID原理及應用、傳感器原理及應用、物聯(lián)網(wǎng)控制技術;物聯(lián)網(wǎng)傳輸技術——物聯(lián)網(wǎng)通信技術、傳感網(wǎng)原理及應用;物聯(lián)網(wǎng)處理技術——海量數(shù)據(jù)存儲與處理、數(shù)據(jù)處理與智能決策、物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術;物聯(lián)網(wǎng)應用技術——物聯(lián)網(wǎng)工程設計與實施。該課程計劃引入企業(yè)專家進行授課,培養(yǎng)學生對專業(yè)產(chǎn)業(yè)的興趣,激發(fā)創(chuàng)業(yè)意識,加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神的培養(yǎng)。

3.物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實踐教學體系

實踐教學體系體現(xiàn)了實踐教學各環(huán)節(jié)之間的銜接關系,如圖3所示。實踐教學從專業(yè)基礎類、專業(yè)類到綜合創(chuàng)新、工程實踐逐漸提高,四年不斷線,除了專業(yè)實習和畢業(yè)設計,核心課程實驗包括RFID原理及應用、傳感器原理及應用、傳感網(wǎng)原理及應用、物聯(lián)網(wǎng)通信技術、數(shù)據(jù)處理與智能決策、物聯(lián)網(wǎng)控制技術、物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術等課程的課內實驗;綜合課程設計包括感知、傳輸、處理和應用的多個課程設計與獨立實踐環(huán)節(jié);充分突出了實踐教學在加強學生實踐、創(chuàng)新能力,培養(yǎng)應用型人才方面的作用。實踐課程包括選修(2學分),學生可根據(jù)自己的興趣愛好選擇實踐課程,參加各種競賽活動,挑戰(zhàn)自我,勇于創(chuàng)新,提高學習目的性和主動性。

4.教學體系具體實施的一些措施

目前,在實施培養(yǎng)專業(yè)創(chuàng)新人才教學體系的過程中,還存在著一系列新的問題,還需要從4個方面加強。

(1)加強學科交叉,培養(yǎng)教學與科研能力較強的師資隊伍。由于物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)集成了計算機、電子、通信、自動化等多個專業(yè)的知識,科研與應用性極強,對教師的素質提出了較高的要求。解決的方法:一方面加強現(xiàn)有師資的培訓,鼓勵教師取得行業(yè)培訓、認證證書,加強企業(yè)實習,盡快全方位了解物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的基本技術;另一方面可優(yōu)先引進本、碩、博有跨專業(yè)學習經(jīng)歷的人員擔任新教師,進一步加強科研能力,對相關專業(yè)知識在物聯(lián)網(wǎng)中的應用會有較深理解。

(2)統(tǒng)一課程內容,避免重復教學和遺漏重要知識。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程涉及多個交叉專業(yè),教師在課程設置上難以抓住重點,教學內容可能會出現(xiàn)多門課程有重復知識的現(xiàn)象,需要多門任課老師仔細討論,區(qū)分在哪門課重點講授,避免多次講多次講不透,或者大家都不講的情況。還有一種情況是某門課程是原來多門課程的濃縮,如計算機硬件基礎課程,內容集中了計算機組成原理、微機原理與接口技術、單片機等相關內容的知識,需要根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)特點,明確基本概念,簡化內容,為后續(xù)嵌入式課程的開設打好基礎。

(3)汲取多學科精華,加強物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教材建設。專業(yè)建設中,教材的建設是一個必不可少的環(huán)節(jié)。早期,由于專業(yè)剛剛建立,可以找到的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教材較少,各個學校紛紛出版自己的教材,但這些教材良莠不齊。解決方法:一是需要進行一定的分析比較,找到適合本校學生使用、口碑較好的現(xiàn)有教材,并針對本校專業(yè)特色和需要適當修改教學模式;二是吸取現(xiàn)有教材優(yōu)點,在綜合必要教學內容以及物聯(lián)網(wǎng)技術研究發(fā)展最新成果的基礎上,自主編寫具有本校特色的教材。

(4)貫穿整個教學體系,提高學生實踐與創(chuàng)新能力。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)注重理論與實踐結合,強調工程實踐應用與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。除了以引導式、啟發(fā)式、討論式和研究式進行理論教學,還增加了實踐教學的學時數(shù),保證實踐教學四年不斷線,還鼓勵學生積極參加各種科技競賽及科研項目,學以致用,培養(yǎng)興趣,以促進創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。綜合實訓以項目案例驅動,促進學生在知識掌握、動手實踐、團隊合作等多方面得到鍛煉。

三、結語

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是為滿足社會對人才的新需求設立的新專業(yè),培養(yǎng)方案制定得科學、合理、可行是人才培養(yǎng)的重要保證。本專業(yè)制定的教學體系在理論課程中既考慮學生出口,包括傳統(tǒng)相關專業(yè)的核心內容課程,又有貼近前沿的現(xiàn)代技術的大量課程;實踐環(huán)節(jié)比例占到22.75%,通過大量的實驗與課程設計使學生動手實踐的能力培養(yǎng)得到加強;全方位的素質培養(yǎng)在科學文化、思想道德、身體等方面都得到了較為充分的體現(xiàn),使學生在知識、能力、素質各方面協(xié)調發(fā)展。

參考文獻:

[1]胡忠望.“物聯(lián)網(wǎng)工程”新專業(yè)課程體系的設計[J].中國電力教育,2010,(22):109-110.

[2]吳功宜.對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學體系建設的思考[J].計算機教育,2010,(11):26-29.