物聯網關鍵技術及應用

時間:2023-10-09 11:02:18

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物聯網關鍵技術及應用

第1篇

【關鍵詞】物聯網 M2M平臺 RFID 傳感網

1 物聯網概述

物聯網是指機器與機器(M2M,Machine To Machine)、機器與人之間的無線通信,其基于特定行業終端,以短消息、USSD、分組數據業務等為接入手段,滿足客戶對工作流程監控、指揮調度、遠程數據采集和遠程診斷等方面的信息化需求。物聯網最終仍是服務于人,方便人們的溝通與生活。

物聯網是戰略性新興產業的重要組成部分,為促進物聯網的發展,國家制定了《物聯網“十二五”發展規劃》。當前物聯網產業發展初具規模:RFID相關技術已很成熟,RFID市場規模超過100億元。全國有1600多家企事業單位從事傳感器的研制、生產和應用,年產量超過24億只,市場規模超過900億元;其中, 微機電系統(MEMS)傳感器市場規模超過150億元。電信設備制造業具有很強的國際競爭力,我國已建成全球最大、技術先進的公共通信網和互聯網。M2M終端數量已超過千萬,形成全球最大的M2M市場之一。

物聯網應用目前蓬勃發展,涉及日常工作生活的多個領域,如醫療、安防、電力、工業、農業、環保、交通和物流等。在安防領域,視頻監控、周界防入侵等已規模應用;在電力行業,遠程抄表、輸變電監測等應用正在逐步拓展;在交通領域,路網監測、車輛管理和調度等應用正在發揮積極作用;在物流領域,物品倉儲、運輸、監測應用正廣泛推廣;在醫療領域,個人健康監護、遠程醫療等應用日趨成熟。除此之外,物聯網在環境監測、市政設施監控、樓宇節能、食品藥品溯源等方面也開展了廣泛的應用。

我國物聯網雖然在技術研發、標準研制和應用拓展等方面已取得一些進展,但還存在很多問題,如M2M終端號碼資源匱乏、物聯網標準與規范不統一、終端與卡接入缺乏完善的安全機制、各行業應用數據完全獨立而難以促進跨行業的協同發展。

2 物聯網體系架構

圖1所示為物聯網體系架構,其包括了傳感網絡、無線通信網、運營支撐系統和業務應用系統。

圖1 物聯網體系架構

傳感網絡實現信息采集功能,行業客戶通過部署在實際應用場景中的傳感器、RFID讀寫器等采集行業業務數據,通過網關終端匯聚后再由無線網絡遠程傳輸到應用系統。其中,傳感器通過近距離無線通信技術,如藍牙、ZigBee等與傳感器網關通信。常用的傳感器可以檢測如環境溫度、濕度、壓力等參數;專業化的傳感器可以檢測如溶解氧、pH值、氨氮、電導率、濁度、葉綠素、藻藍素、水位等水質參數。

傳感器網關進行信息匯聚后,通過無線通信網絡將信息遠距離傳輸至業務應用系統。無線通信網絡包括WLAN、GPRS、3G、LTE等,當前以TD-LTE為代表的4G寬帶無線通信網絡正處于試點階段。

M2M平臺為行業客戶提供統一的終端管理和終端設備鑒權功能,支持多種網絡接入方式,提供標準化的接口,使得數據傳輸簡單直接,同時提供數據路由、監控、用戶鑒權等管理功能。BOSS系統實現物聯網業務應用的計費管理功能。

業務應用系統為最終用戶提供行業應用服務,如一卡通業務、移動健康守護業務、智能家居、水質監控等,服務對象可分為個人、家庭和行業。

目前通信終端和應用系統與M2M平臺之間沒有標準化的通信接口;同時物聯網安全方面缺乏相關的規范,這也是制約物聯網產業發展的因素之一。

2.1 無線傳感網

無線傳感網絡包含傳感器單元、控制器和無線通信模塊,實現數據采集、近距離通信、數據計算和遠距離無線通信等功能。無線傳感器網絡是一種特殊的Ad-Hoc網絡,其以數據為中心實現自組織功能;傳感器網絡中節點密集、數量龐大且部署在廣泛的區域內,同時網絡拓撲結構會動態變化;因此要求無線傳感網具備自組織和自調節的功能特性,網絡節點即傳感器終端需具備低成本、小體積、低功耗、小帶寬等特性。

無線傳感網在農業、環保、工業控制等領域得到廣泛應用,如水質監控系統中,在水面上部署很多傳感器,用于采集和監測水質參數。圖2所示為一種無線傳感器網絡分簇的組網方式,傳感器布設區域被分成若干局部區域,每個局部區域作為一個分簇,簇頭負責管理簇內資源分配和簇之間通信;簇成員節點負責數據的采集和處理等。簇內傳感器節點只與本簇內的節點通信,從而使得網絡協議大大簡化。同時,多個分簇可以共同完成對檢測水面區域的多方位、實時、準確的全覆蓋監控,即分簇傳感器網絡組網可對待監測環境進行全面的感知,更加全面地采集數據。

圖2 分簇傳感器網絡組網結構圖

2.2 RFID和一卡通

RFID電子標簽是一種基于無線射頻識別技術的產品,現已廣泛應用于身份識別、電子購物、交通和物流等領域,如高速公路上的ETC(電子不停車收費)系統。RFID技術向著高頻、遠距離通信和低成本等方向演進;同時隨著移動寬帶網絡(如3G、WLAN等)的日益普及,RFID與互聯網、電子商務結合也是必然趨勢,將給人們的生產生活帶來更多便捷。

以一卡通為代表的智能卡基于RFID非接觸技術,可面向個人和企業用戶提供包含門禁、考勤、停車場管理、消費、身份認證和增值業務等在內的信息化服務。其中消費服務如客戶可以通過刷卡消費,使用場景包括食堂、小賣部、浴室、圖書館、機房、體育場館、醫院等;增值服務如手機一卡通功能,可通過手機刷卡實現公交、地鐵、超市、公園門票等刷卡消費。

第2篇

關 鍵 詞 : 物聯網,物聯網灰色神經網絡,預測

中圖分類號:TN711 文獻標識碼:A 文章編號:

1引言

物聯網技術是指通過無線射頻識別、無線紅外感應器、無線全球定位系統以及無線激光掃描器等信息傳感設備.運用多層網關協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別視頻跟蹤與監控和管理的一種新一代計算機網絡技術.

2物聯網灰色神經網絡應用物聯網關鍵技術研究

2.1 物聯網灰色GM(1,1)模型的建模

物聯網灰色物聯網預測方法建立GM(1,1)模型的實質是對原始數據作一次累加生成,使生成數列呈現一定規律,通過建立微分方程模型,求得擬和曲線,用以對系統進行物聯網關鍵技術預測.設有時間序列作一階累加生成物聯網預測算法:

(1)

構造一階線性微分方程后,可得該方程的白化微分方程為:

(2)

利用最小二乘法求解a,u有

(3)

式中

的物聯網灰色預測模型為

(4)

的物聯網灰色預測模型為

(5)

2.2 基于輸入輸出GM(1,1)模型殘差和相對殘差研究

設原始離散非負數列X(0):

X(0)={x(0)(1),x(0)(2),x(0)(3),…,x(0)(n)}

數列為GM(1,1) 模型求解后的擬合數列:

=;

殘差數列:

== {x(0)(1)-} (6)

相對殘差數列Δ:

Δ=={Δk} =, k=1,2,…,n (7)

2.3 基于物聯網灰色神經網絡組合模型研究

利用多個數列分別建立物聯網灰色GM(1,1)模型.假設有m個相互關聯的數列,每個數列有n個數據,物聯網灰色神經網絡的物聯網預測模型如下:

(1)用m個數列分別建立m個物聯網灰色GM(1,1)模型;

(2)分別用這m個模型物聯網預測各數列的第2到第n個數據,得到m個長度為n-1 的數據序列P;

(3)取原始數列第2到第n個數據,得到m個長度為n-1的數據序列T;

(4)將數據序列P作為神經網絡的輸入向量,T作為神經網絡的輸出向量,進行網絡結構與初始權值,閾值的設定;

(5)訓練BP網絡,得到網絡中對應于每一個節點的一系列權值和閾值;

(6)再次用第一步建立的物聯網灰色GM(1,1)模型來物聯網預測未來時刻的值,即為物聯網灰色神經網絡物聯網預測模型的結果.

3基于物聯網灰色神經網絡仿真描述

3.1 輸入輸出層設計

本課題將與研究指標物聯網輸出量相關的輸入變量分別進行GM(1,1)模型進行物聯網預測,得到的幾個物聯網預測值作為BP神經網絡的輸入,采用一個隱含層,傳遞函數為(0,1)S型函數,輸出為研究指標為物聯網輸出量的實際值.

3.2 隱含層神經元數的確定

網絡訓練精度的提高,一般對于三層前向網絡隱含層節點數有如下經驗公式:

(8)

式中:輸出節點數目;:輸入層節點數目;:為1~10的常數;

3.3 網絡樣本數據的處理

隨著標準化后的數據范圍從0到1,在反饋灰色神經網絡算法輸出的數據范圍也正好從0到1,所以這種標準化方法在反傳神經網絡算法中,被用來標度目標值.有時為了允許預報值在一定范圍內超界,訓練樣本集目標的范圍標度轉化為0.2~0.10,即:

歸一化公式如下式:

(9)

神經網絡計算結束后,再做反歸一化處理,便得到實際的輸出值即預報值.

反歸一化公式如下:

(10)

公式(9)和(10)中,表示經標準化后的第i樣本第j變量的數據;表示原始空間量;分別表示樣本集中變量j的最大和最小數據.

3.4訓練樣本歸一化處理和網絡結構設置

⑴ 訓練樣本數據是從某物聯網即2012年8月1日到10月31日的實際生產記錄,根據要求從中選取了控制效果較好的48組數據.

⑵為了便于物聯網灰色神經網絡學習,將實際數據進行了歸一化處理,將實際物理量分別劃為[0,1]區間的數值.

⑶采用Matlab程序設計語言編寫了物聯網預測程序,物聯網預測精度為0.01,最大訓練次數為10000次,學習率=0.7, 輸入層到隱含層的傳遞函數為Sigmoid函數,隱含層到輸出層為線性傳遞函數Purelin,物聯網出量的神經網絡結構為7×20×1.

3.5.物聯網應用實例

以某物聯網2012年7月到2012年9月的教育教學數據,并檢驗物聯網預測效果.取訓練樣本數為48,網絡結構:6-17-1,即:輸入節點為6個,隱含層節點17個,輸出節點1個.

表1 物聯網預測結果與真實值比較表

基于兩種模型的物聯網預測結果及比較,說明了物聯網灰色神經網絡建模優于單一的物聯網灰色GM(1,1),充分顯示了物聯網灰色神經網絡的優越性.

4 結束語

在物聯網出量預測過程中,應用物聯網灰色GM(1,1)和BP網絡相結合建立的物聯網輸出量預報模型,是一種新型實用且精度比較高的時間序列物聯網預測方法,值得推廣和進一步研究.

參考文獻

[1]神經網絡系統理論 焦李成 西安:西安電子科技大學出版社,1990

第3篇

關鍵字:物聯網應用;糧食倉儲;糧庫監管系統;傳感器

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2014)01-0071-02

0 引 言

糧食是關系國家穩定的戰略性商品,是國民經濟的命脈。確保國家儲備糧食數量真實、質量完好,確保在需要時調得動、用得上,是國家儲備糧管理的基本要求[1]。為此,糧食倉儲過程中已經應用了一些物聯網技術,比如:溫濕度傳感器以及在此基礎上構建的糧情檢測系統已經得到較大范圍地應用;蟲害傳感器及蟲害自動檢測系統、霉菌(二氧化碳)傳感器及糧食質量實時檢測系統、氮氣傳感器及自動氣調系統、磷化氫濃度在線傳感器及自動熏蒸系統、壓力傳感器及糧食數量實時監測系統、在線水分傳感器及烘干水分在線自動控制系統等已經得到初步應用;糧食體積傳感器、密度傳感器等,以及相應的清倉查庫設備和系統研發也已經取得重要進展[2]。

目前糧庫普遍使用的溫濕度采集系統,通常采用有線的方式接入各類型傳感器,這種方式存在著布線及測算困難、傳感器重復利用性差、故障排查困難、采集系統擴展能力差、傳感器缺少統一管理等問題;同樣,其他正在示范應用的系統都是單獨部署通信線路,系統部署成本較高、維護困難;另外,目前糧食倉儲企業的整體信息化水平較低,一些有信息化基礎的企業也僅僅局限于糧情測控系統、出入庫管理系統、辦公自動化、財務等系統,單個應用系統沒有集成,是一個個信息孤島[3],沒有給糧庫管理帶來信息集成共享效益。

在這種情況下,采用統一的集成終端對各類傳感器進行統一數據預處理、通信和控制,降低系統成本,提高易用性,是糧食倉儲環節物聯網技術發展的必然趨勢和提高傳感器應用效率的必然選擇。基于統一的集成終端設計的智能化數字糧庫監管系統已經在江蘇省十幾家糧庫進行了建設實踐,并取得了良好的應用效果。

1 總體架構

本文提供了一種基于物聯網的智能化數字糧庫監管系統,以實現對糧庫中的通風控制、熏蒸作業和庫容計算等作業進行自動管理控制。系統的總體架構如圖1所示.

基于物聯網的智能化數字糧庫監管系統包括以下單元:

(1)硬件設備單元,包括:溫度傳感器、濕度傳感器、通風設備、熏蒸設備、氣體采集設備、蟲害檢測設備。用于采集糧庫的各種具體服務的業務數據,將該業務數據發送給智能傳感器集成終端,所述業務數據包括溫度數據、濕度數據、蟲害數據、氣體濃度數據;

(2)智能傳感器集成終端,用于通過異構整合技術將所述硬件設備單元上報的各種不同消息格式的業務數據進行消息解析后,轉換為具有統一的消息協議格式的業務數據,并對所述業務數據進行加工處理,形成具有業務特性的數據并發送給糧庫集成管理平臺;接收糧庫集成管理平臺下發的智能傳感器集成終端和硬件設備單元的控制命令,向硬件設備單元下發來自糧庫集成管理平臺的控制命令;

(3)糧庫集成管理平臺,用于接收和存儲智能傳感器集成終端發送的具有業務特性的數據,根據所述具有業務特性的數據和設定的控制算法在所述糧庫中進行庫容監測、熏蒸控制、通風控制、溫濕度監測和/或氣體濃度監測。

2 功能簡介

2.1 糧庫集成管理平臺的系統功能

(1)庫容監測,查看各個倉庫存糧概況。倉庫狀態通過顏色標識淡綠色表示空倉,淺綠色表示有存糧,并通過色塊大小標識存量多少,鼠標放在倉庫時顯示倉庫存糧信息。

(2)熏蒸管理,包括熏蒸計劃和熏蒸記錄功能。其中熏蒸計劃就是根據倉庫的蟲情信息制定熏蒸計劃,熏蒸計劃能做的操作以及當前所處的狀態緊密相關;而熏蒸記錄則是根據通風計劃對倉庫進行熏蒸操作,并登記熏蒸信息。

(3)通風管理,包括通風計劃和通風記錄功能。其中通風計劃是根據倉庫的糧情信息制定的通風計劃,通風計劃能做的操作以及當前所處的狀態緊密相關;而通風記錄是根據通風計劃對倉房進行通風,并將通風方式、通風具體操作等信息登記下來。

(4)溫濕度監測,通過列表和圖表等不同的展現方式查看倉庫糧食溫度。其中列表方式可顯示采集時間、倉內溫、倉內濕、倉外溫、倉外濕、最高溫、最低溫、平均溫、最高濕、最低濕、平均濕等內容;折線圖可顯示糧食的溫度趨勢變化;另外,三維展示圖可顯示糧食的3D糧溫圖。

(5)氣體濃度監測,是對于安裝氣體傳感器的糧倉,可以設定氣體濃度報警功能,對氣體濃度大于或小于某個閾值時,進行氣體濃度報警提示,報警的閾值可以根據糧倉的實際情況進行設定,如對于氧氣濃度報警,《缺氧危險作業安全規程GB8958-2006》中規定“當氧氣濃度為19.5%時,即為缺氧危險作業”[4], 考慮到氧氣傳感器的精確度,可考慮當氧氣濃度小于20%時,彈出報警頁面。

(6)蟲情監測就是登記和查看害蟲情況。點擊要查看的倉庫,進入該倉庫蟲情記錄頁面,記錄的屬性包括主要害蟲、蟲害密度(頭/公斤)、霉變情況等[5]。

2.2 智能傳感器終端功能

(1)數據采集

對于各種異構傳感器的接入和數據采集是智能傳感器集成終端設備的一個核心功能。傳感器可以通過設備上的串口、I/O等接口以有線的方式接入,也可以通過ZigBee無線傳感網絡、無線路由節點以無線的方式接入。設備支持多樣的接入形式和龐大的接入數量,可以滿足糧食監管中所需的溫濕度、氣體、水分等各類傳感器的接入需求[6]。

(2)數據整合加工

不同的傳感器采集到的數據格式各不相同,如果不作處理將大大增加監管中心的數據分析和管理難度。通過智能傳感器集成終端設備的數據整合能力,能夠將不同格式的采集數據進行翻譯,轉換為統一的協議形式,方便統一分析處理。此外,也可以過濾掉由各種原因造成的噪音數據,提高數據的有效性、準確性。

(3)數據警情上報

智能傳感器集成終端設備作為安置在糧庫前端的數據采集設備,最終要將有效的數據通過有線網或無線網絡傳送到監管中心,對于重要的數據,要尤其保證數據發送的完整性、實時性,防止丟失。此外,前端傳感器等各種設備出現損壞、丟失等意外情況時,終端設備也能將相應的報警信息及時反饋給監管中心,以便迅速作出應對措施。

(4)設備遠程控制

除了能夠接入傳感器外,智能傳感器集成終端還能通過串口、I/O等方式接入各類控制設備,如通風設備、熏蒸設備、充氮設備等。通過消息協議轉換,可以在監管中心方便地控制各糧庫的這些前端設備,實現設備遠程控制。

(5)數據存儲

對于重要的傳感器數據或監控錄像,智能傳感器集成終端提供了本地存儲的能力,使得當出現網絡異常等情況,集成終端無法與監管中心通信時,重要數據不至于丟失,也可在出現特殊情況時調用本地錄像,重現事件經過。

2.3 傳感器及控制設備功能

智能傳感器集成終端設備將以統一的數據標準、開放的公共接口,成功接入或兼容現有主流測溫設備、測蟲設備、智能通風設備、視頻監控設備等,可以實現倉儲管理相關設備、數據以及作業情況的信息整合。

3 應用驗證

本文提出的基于物聯網的智能化數字糧庫監管系統已經在江蘇省十幾個大中型糧庫進行了應用示范,取得了良好的效果,具體如下:

糧庫物聯網應用系統的部署復雜度和建設成本比以往多傳感器分別部署的情況有了很大改觀;

庫容檢測可以使用戶對倉庫糧食的存量信息一目了然,為清倉查庫提供了動態的、精確的數據基礎;

實時的蟲情檢測為熏蒸計劃的制定提供了可靠的依據,并為有效評估熏蒸效果提供了有力的信息支持。氣體濃度監測為熏蒸人員的作業安全保駕護航;

生動展示的溫濕度信息為通風計劃的制定和變化提供了直觀的依據,并為通風效果的評估提供了支撐條件。

4 結 語

試驗證明,該系統能夠廣泛集成已有糧食流通物聯網傳感器,使得糧食流通物聯網應用系統部署復雜度降低、建設成本降低、傳感器的聯動使用的效果更加豐富,能夠有力地提高糧食流通物聯網規模應用水平。

參 考 文 獻

[1]于濱.以多元化信息安全全力服務“新四化”[N].中國航天報,2013-01-06.

[2]臧傳真,李其均.糧食流通動態跟蹤關鍵技術研究[J].物流技術,2009,28(2):109- 112.

[3]臧傳真.現代糧食流通體系與技術支撐系統研究[J].物流技術,2010,29(1):1-3.

[4]國家糧食局人事司.糧油保管員[S].2008.

第4篇

關鍵詞:物聯網;建筑消防設施;管理

隨著我國經濟建設和城市化進程的進一步推進,各種高層、大體量建筑大量涌現。這些建筑內往往人員密集、財產物資集中,火災發生的幾率、損失以及荷載都相對較大。火災發生時,如果僅僅依靠消防隊接警出動或建筑內人員人工滅火的方式是不能及時有效的控制火災。針對這種情況,大部分建筑都安裝了消火栓系統、火災報警系統以及噴淋系統等消防設施,這些設施使得建筑物抵御火災的能力顯著提高。如何借助物聯網技術,提高各種高層、大體量建筑中消防設施管理的智能化,有效提高火災防控能力,是消防安全監督管理工作中的新課題。本文就物聯網技術在建筑消防設施管理中的實施和應用進行了討論研究。

1 物聯網技術概述

物聯網也稱傳感網,它是在互聯網的基礎上,將用戶端擴展并延伸到物品與物品之間,并進行通信和信息交換的網絡概念。物聯網將物理世界與信息世界連接起來,利用射頻識別、紅外傳感器、激光掃描器以及全球定位系統等信息傳感設備,獲取物品的溫度、標志、位置等物理量,然后通過一些簡單的處理、運算,提取出有用的信息并進行加工,按照一定的協議連接到互聯網上,進行通訊和交換,實現智能識別、跟蹤、定位、監控管理等功能。

物聯網主要由三部分組成:傳感網絡、傳輸網絡以及應用網絡。通過物聯網技術可以實現任何時間、任何地點的物與物之間的通訊。物聯網將物理世界與虛擬世界進行結合,就必須要求物理世界中的事物產生能夠在虛擬世界中傳輸的數字信號,這就要利用各種感知設備,將現實的物體作為唯一的標志,使物體智能化,從而實現物聯網技術。

2 物聯網在消防中的運用實施

物聯網技術在消防工作中的實施使得建筑消防設施的管理和監控變得更加智能。建筑消防設施的正常使用,對于火災的預防和撲救有著至關重要的作用。物聯網技術可以實現對消防設施的全動態智能監控,在消火栓、火災自動報警系統以及噴淋系統的探測器等重要的位置設置簡單的通信設備,通過傳感器定期的向消防中心傳送信息,消防人員通過電腦等設備實時查詢建筑內的消防設施的壓力、流量以及儲水量等運行數據,同時,對消防供水系統及設備進行聯網監控,采集附近消防水源的位置信息。當發生火災時,能夠及時啟動建筑內的自動消防設施進行火災控制和人員疏散,同時,指揮消防人員和作戰車輛在最短的時間內實施有效滅火。通過在建筑疏散通道內設置的通信傳感器,消防中心可以利用視頻監控設備監控安全通道的可用性。

自動消防設施的設置,有效提高了建筑火災的防控能力。在曰常的維護管理中,人們往往注重自動消防設施的運用,卻忽略了對消防設備的管理及維護保養,導致消防設備帶病工作。當火災發生時,自動設備不能正常工作,導致錯過最佳的滅火時機,最后造成火災損失的擴大。避免上述情況的出現,這就需要建立一個有效的城市建筑消防設施的遠程實時監控系統,監控各建筑內的消防安全情況,保證消防設施的正常運行,防止火災損失擴大。而物聯網技術的應用,有效的解決了這一難題,通過網絡的實時性,在最短時間內,對建筑物內的情況做出判斷并傳輸到消防控制中心,當發生火災時,在最短的時間內,將火災控制并消滅在初起階段,減少火災帶來的損失,現在許多城市開展的自動消防設施遠程監控聯網系統,就是物聯網技術消防設施管理上的有效探索。

3 物聯網技術在消防管理中的作用

物聯網技術在建筑消防設施管理上的應用,既提高了單位的消防安全管理水平,也可以增強全社會防控火災的能力。物聯網技術可以避免一些聯網單位隨意關閉火災自動報警系統的情況,還可以通過實時的監控,及時督促物業管理單位對出現故障的消防設施進行維護保養,提高預防火災、撲救火災的能力。物聯網技術在消防安全領域的應用,可以有效提高政府部門的公共消防服務水平和消防的社會化管理水平,其研發和使用實現了社會單位消防安全的集中化、網絡化管理,通過自動火災報警系統與網絡監控相結合,實時掌握消防設施的運行情況,當發生火災時,能及時掌握火災現場的設施及通道情況,采取快捷、有效的措施,將人員傷亡和財產損失降到最低。

4 總結

物聯網技術在建筑消防設施上的應用,實現了對消防設施的智能化管理,對于提高消防管理水平、改變傳統的消防管理模式以及增加消防設施的可靠性、安全性有著很重要的作用。隨著物聯網技術的不斷發展以及在消防領域試點工作的不斷推進,其必然會給建筑消防設施的管理工作帶來巨大的變革,對于建筑消防設施的監督效率以及消防設施的遠程實時管理效率上都會有很大的提高。

[參考文獻]

[1]施磊.物聯網技術在消火栓維護和管理上的應用[J].滅火與應急救援,2012,(4):85-88.

第5篇

關鍵詞:物聯網 營區 建設與管理

0 引言

隨著網絡技術及計算機技術的普及,信息產業迎來了繼計算機和互聯網之后的第三次浪潮——物聯網((Internet of Things,IOT)。而隨著軍隊信息化建設水平的不斷提高,要實現新階段的“強國夢、強軍夢”目標,積極探索物聯網技術在部隊營區建設與管理中的應用,達到需求實時可知、資源實時可視和行動實時可控,對提高部隊現代化建設具有重要意義。

1 物聯網技術的特性簡介

物聯網是通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物體與因特網連接起來,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤監控和管理的一種網絡,通俗的講就是將網絡賦予物體智能,既可以實現人與物體的“溝通和對話”,也可以實現物體與物體之間的“溝通和對話”。從具體應用特性上講,可分為全面感知、可靠傳遞和智能處理三個方面。

1.1 全面感知

全面感知是指利用無線射頻識別(FRID)、傳感器、定位器和二維碼等手段,隨時隨地對物體進行信息采集和獲取。感知包括傳感器的信號采集、協同處理、智能組網,甚至信息服務,以達到控制、指揮的目的。而射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,就像視覺、聽覺和嗅覺器官對于人的重要性一樣,它們是物聯網不可或缺的關鍵元器件。

1.2 可靠傳遞

可靠傳遞是指通過各類傳輸網絡的融合,對接收到的感知信息進行適時遠程傳送,實現信息的交互和共享,并進行各種有效的處理。在這一過程中,通常需要利用現有的無線或有線運行網絡。由于傳感器網絡是一個局部的無線網,因而無線移動通信網、3G網絡是作為承載物聯網的一個有力的支撐。

1.3 智能處理

物聯網是一個智能的網絡,面對采集的海量數據,必須通過智能分析和處理才能實現智能化。智能處理是指利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術,對隨時接收到的跨地點、跨行業、跨部門的海量數據和信息進行分析處理,提升對物理世界、經濟社會各種活動和變化的洞察力,實現智能化的決策和控制。

2 物聯網技術在部隊營院建設與管理中的運用

按照物聯網構建原理,類似于互聯網的體系架構,可以按感知層、網絡層、應用層三層構建營區物聯網體系。感知層由各種傳感器及傳感器網關構成,包括各類傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器,攝像頭、GPS或北斗定位等感知終端,是物聯網識別物體、采集信息的來源,完成對個體的識別、采集信息并將信息傳遞出去。網絡層可由營區內部網絡、互聯網、有線和無線通信網、網絡管理系統和控制處理平臺等組成。在感知層和網絡層之間采用有線或無線通信方式進行連接,并加注部隊專用保密系統,保證傳輸鏈路的信息安全。基于部隊實際工作特點,物聯網的應用可以體現在倉儲管理、資源監管和安全保密三個方面。

2.1 營區倉儲管理方面

軍隊作為隨時執行任務的武裝集團,決定其平時必須保持有一定量的戰備物資儲備,但如何實現倉儲物資的信息處理,充分有效發揮其利用率,并對倉儲物資進行有效地維護,物聯網都有用武之地。

2.1.1 倉儲信息處理

可將物聯網計算機、網絡、關系型數據庫、條形碼、EDI等技術加心應用,對倉儲信息進行收集、傳輸、儲存、加工處理的過程,為實現營區內倉儲的科學管理和決策提供信息保障。運用了物聯網技術的倉儲物資都擁有各自獨特的電子標簽信息,存儲著生產廠家、物資運輸部門和物資使用部隊的整個保障鏈,能為管理部門提供迅速、準確、及時、全面的物資儲備信息,便于對一切倉儲活動實行動態監管,實現實時可知,有效消除人工信息處理帶來的錯誤,降低重復勞動,提高倉儲信息處理效率。同時對于實時查詢物資的出處源和還廠維修能夠直接提供鏈接,。這會極大地簡化了部門之間協調事宜的程序,對于有效提高資源的利用率,能大幅提高部隊戰備工作的效率和標準。

2.1.2 倉儲條件控制

可以實時視頻監控數據、消防報警數據、溫濕度與油氣濃度數據及防雷設施控制數據為基礎,比對各類倉儲條件標準值和設備正常運轉狀態,適時智能調節相關倉儲條件,并可以用圖形的形式為倉庫管理人員提供便捷的態勢信息,例如可以紅、綠等不同顏色動態標注各點狀態,幫助倉庫管理人員及時掌握倉庫各部位的倉儲條件狀況。當遇有特別緊急情況,智能控制設備無法自行調節的,也能迅速以不同報警等級的形式快速發出報警信息,管理人員能夠迅速準確定位異常部位,按照事先設定的預案迅速調動相應應急力量進行人為干預,將損失降到最低,真正全面保證各類重要倉庫物資與裝備的安全。

2.2 資源監管方面

由于部隊特有的任務特點,平時營區都保持著相對較封閉的管理模式,這決定了部隊營區內部必須能滿足官兵的一切工作與生活,資源消耗量相對較大,物聯網可以運用在智能電網、能耗維護兩方面。

2.2.1 智能電網

智能電網是將傳感器安裝在電網的固有設備(如斷路器、變壓器、線路等)、數字信號采集設備、智能儀表、電力電子設備、安全穩定裝置、保護裝置以及其他智能終端配套設施上以此對關鍵設備的運行狀況進行實時監控,如:電氣設備的溫度、濕度、氣壓等運行狀態;電力系統各網絡節點的電氣量監測;電力系統主設備的“健康”狀態;技術人員、運行或檢修人員的管理信息。實現數據的實時、高速、雙向傳輸,從而提高整個電網可靠性、安全性,使運行和管理達到最優化,外部電網故障的應急情況下,能自動啟動營區內部發電系統,及時保障營區關鍵部位正常作業和值班,也保證了部隊重要部位工作的連續性。而利用基于物聯網嵌入式技術的路燈控制器,利用營區內既有的網絡平臺,實現路燈的智能控制,實現自動測光、調光、開關照明,自動調整營院各區域與重要部位的照明,實現節電管理。

2.2.2 能耗維護

該系統就是建立一個融采集、監測、管控為一體的管理平臺,使能耗管理更加系統和全面。利用物聯網的泛在網關把遍布營區的各終端電子計量表計信息上傳至系統平臺,系統平臺通過數據通訊、數據存儲、數據處理、遠程監控、定時或實時完成計量表計的抄、核、控等功能,從而節省工作量;按部隊組織機構或用能分項來進行能耗監測,如按部隊建制機構逐級管理或按標準區分辦公、公共保障區、官兵住宿區、家屬區及內部服務營業網點等不同類別進行多級用能標準控制,就可有效提高人員的節約資源的意識。如果對各類建筑適時能耗、歷史信息、分項信息等數據進行對比分析,就能分析出能耗差異和定位用能管理漏洞,也便于設備及時維護。

3.1 營區安全保密

部隊是隨時執行任務的武裝集團,內部的安防工作十分重要。傳統安防系統是可將視頻信號實時傳輸到各節點控制機房,這樣攝像設備只能監控面,不能精確監控到一個點,存在很多監控死角。而利用物聯網技術可利用電子墻、紅外傳感器和實時錄像相結合,監控系統與防盜報替系統聯動,通過設置營區周界自動報警,就能節約平時部隊大量的巡檢工作量和減少人力設崗數量,用在邊防艱苦地區部隊更能夠有效減輕人員工作任務。

參考文獻

第6篇

【關鍵詞】 物聯網 關鍵技術 通信網絡 影響

物聯網技術是一種基于業界公認的Zombie通信協議框架下,搭載信息傳感設備,依據通信網絡客戶的信息需求,借助數據處理技術,通過在實體物品上嵌入電子標簽(RFID)、傳感器等信號識別接口,實現實體物體與虛擬通信網絡、實體物體與實體物體的相互連接與信息交互、通訊的一種網絡技術。就此而言,物聯網技術實質上是通信網絡連接通訊終端、促進主體信息交互、對話的末端網絡,物聯網技術是介于通信網絡環境下被應用并發揮實用的網絡技術。現如今隨著通信網絡應用的廣泛滲透,得到快速發展的同時,對通信網絡信息處理、傳輸效率、系統優化等多方面產生一定影響。

一、物聯網關鍵技術發展現狀及未來趨勢

1、無線傳感器網絡技術。無線傳感器網絡是集傳感器技術、分布式信息處理技術和無線通訊技術等多技術于一體的、旨在實現對信息的智能化識別和管理的網絡技術。無線傳感網絡因布網具有低成本、低使耗、高靈活性的特點,受到社會各界的高度青睞。未來,無線傳感器網絡將會朝著更加微型化、智能化方向發展。

2、語義網絡和云計算技術。語義網絡通過將所有信息、資源轉化成機器可理解的描述,促進人與機器順暢協作。而云計算是專門進行計算過程的技術。目前電子商務是語義網絡和云計算技術應用較為廣泛的領域。未來語義網路和云計算技術將會在任何需要人機協作的領域應用,語義網絡對于信息轉化除了描述性語言,隨著數字媒體的發展,將會朝著更易于機器接收、理解的形式發展。

3、語義P2P技術。語義P2P是物聯網中能夠發揮促進機器和agent形成共性理解的本體與P2P融合而成的新興物聯網關鍵技術。未來像這種技術融合將會是物聯網技術的發展主導。語義P2P將人機交互轉化成人人交互,且將分散的信息點轉化為易于理解的知識和關系,大大減少管理負擔,并提高人們查找信息的速度。 。

二、物聯網關鍵技術對通信網絡的影響

1、提高通信網絡整體運行效率。物聯網關鍵技術能夠在全球范圍內、無載體限制、無環境要求、無主體差別的自動識別信息,并能夠最大限度的實現對信息進行及時的處理和傳輸,如利用語義P2P技術,不僅能夠簡化信息交互語言,加速信息后臺檢索速度,因此,能夠為通信網絡提供更為廣泛、時效性更強、處理結果更為穩定的數據來源,擴寬通信網絡數據的采集范圍;同時,借助于物聯網關鍵技術處理多樣化的信息方法、高靈活性的處理方式,加速通信網絡系統信息處理和傳輸速度,使得通信網絡系統的信息處理效率得到極大提升,繼而提高通信網絡系統的整體運營效率。另外,對于諸如物流行業這類對數據信息處理時效、速度、穩定要求高的行業來講,物聯網提升通信網絡系統的整體運行效率,辯證看也是推動行業的快速發展。

2、增加通信網絡節點整合運行壓力。物聯網關鍵技術基于通信網絡環境下,如無線局域網、寬帶,才能發揮出加快信息采集和處理的功能,提高通信網絡數據信息應用與處理能力。物聯網關鍵技術需要增加一些即使出現故障也不會對通信網絡的正常運行造成影響的通信節點,這些節點需要通信網絡來進行運營管理。因此,從物聯網關鍵技術與通信網絡的依附關系角度來看,物聯網關鍵技術需要完全依附在良好的通信網絡環境中,高效的通信網絡需要物聯網關鍵技術增加部分通信節點來實現。這種矛盾的依附關系反應出物聯網關鍵技術會對通信網絡節點的整合運營管理增加壓力。

3、擴大通信網絡應用范圍。物聯網關鍵技術對于提升通信網絡運營效率,拓寬通信網絡數據信息處理渠道,這從應用層面講,即是在提高通信網絡實際業務的應用適用性和實用性,不斷擴大通信網絡應用范圍。并且未來物聯網關鍵技術將會應用于任何載體介質,無論是任何行業,在互聯網+行業轉型戰略的不斷深入推進中,都將會應用物聯網關鍵技術,借助通信網絡,促進行業市場發展。

三、強化物聯網關鍵技術積極影響建議

為不斷強化物聯網關鍵技術對通信網絡的積極影響,促進通信網絡發展,本文建議:一是要不斷優化通信網絡的硬件和軟件系統,改善通信網絡為物聯網關鍵技術應用的環境支撐;二是創新通信網絡應用平臺和物聯網關鍵技術應用源,不斷提高二者的辯證融合性,發展物聯網關鍵技術的同時,實現通信網絡的可持續發展。

結語:物聯網關鍵技術作為通信網絡延展產物,既能提升通信網絡的運營效率,拓寬通信網絡應用單位,但與此同時也能增加通信網絡的運營壓力。因此,需要用辯證的眼光看待物聯網關鍵技術對通信網絡的影響。不能盲目追求提高通信網絡運營效率而過度應用物聯網關鍵技術,從而增加通信網絡的運營壓力。

參 考 文 獻

第7篇

[關鍵詞]物聯網;關鍵技術;發展趨勢

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

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

1 物聯網的體系結構

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

圖1 網絡體系結構

2 物聯網的關鍵技術

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,不僅具備數據存儲量大,體積小巧輕便,還可防水、防磁,可以在惡劣的環境下工作。很有希望代替條形碼,和互聯網結合實現信息的共享,因而成為物聯網的關鍵技術之一[2]。

2) 傳感與檢測技術。傳感器是網絡及智能化硬件的基礎,傳感器節點功能多樣化、抗干擾能力,能量等技術是網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,是網絡穩定高效的前提;傳感器體積及安全是網絡安全的保障。傳感與檢測技術是實現物聯網感知功能的基礎[3]。

3) 智能技術。智能技術推動互聯網向物聯網發展,實現人與物體,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是物聯網實現的關鍵技術之一。

3 物聯網的結點分類

根據節點的能量、移動性、存儲能力、聯網能力等性能,將結點分為無源結點、無緣結點、互聯網結點。他們是物聯網感知的基礎,是智能化設備的依托,可滿足物聯網交互應用的需求[4]。

4 物聯網的發展趨勢

物聯網的發展依托于技術的發展,技術的發展趨勢決定了物聯網的發展方向。

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

2) 傳感器:物聯網的發展,傳感器顯得愈發的重要。傳感器發展的趨勢主要傾向于低功耗、多節口和小尺寸,傳感器類別的不同,要實現萬物聯網,就需要有傳感器樞紐處理不同類型的傳感器數據,這就要求傳感器具有較強的數據處理、數據融合的功能、具有模數轉換功能、體積小。

3) 智能化硬件。物聯網要實現萬物聯網,設備就需要具備智能化才能實現物聯網服務的加載,硬件智能化發展成為一大趨勢[5]。

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

5) 網絡安全的保證,實行身份認證。大眾對于安全的要求越來越高,物聯網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,物聯網才能被認可和接受。目前比較流行的認證是指紋識別,在網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

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

參考文獻

[1]劉強,崔麗,陳海明.物聯網關鍵技術與應用[J]計算機科學,2010,37(6).

[2]康超,梁娜娜.物聯網技術發展與應用策略研究[J].計算機與信息化,2014,10.

[3]寧煥生,徐群玉.全球物聯網發展及中國物聯網建設若干思考[J].電子學報,2010.11(38).

[4]沈蘇彬,范曲立,宗平等.物聯網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.物聯網關鍵技術與應用[J].計算機科學,2010.6(37).

第8篇

Abstract: In recent years, under the promotion of government at all levels, the development of the Internet of things in China has entered into a new era. Internet of things has become not only the industry focus concerning various businesses but also the social hot spot. However, it deserves our attention that some problems do appear in the development of Internet of things, such as emphasis on the concept but ignorance of the practical use of Internet of things. This article tries to evaluate the current situation of regional Internet of things industry with fuzzy mathematical method in order to provide reference for the orientation of regional Internet of things industry.

關鍵詞: 物聯網產業;綜合評價;產業定位

Key words: Internet of things;comprehensive evaluation;industry orientation

中圖分類號:F49 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)29-0175-02

0 引言

物聯網產業被稱為繼計算機和互聯網之后,世界信息產業的第三次浪潮,代表著當前和今后相當一段時間內信息網絡的發展方向。物聯網產業的發展將幫助我們事先社會生產生活中信息感知能力、信息互通能力和智能決策能力的全面提升,具有廣闊的行業應用需求。近年來,在各級政府的大力推進下,我國物聯網的發展進入了新紀元,物聯網不僅成為牽動多個行業的產業焦點,更成為民眾普遍接觸和關注的社會熱點。然而,我們也必須看到,物聯網產業在蓬勃發展的同時也逐漸暴露出了一些問題,如社會各方更多地將注意力集中于物聯網概念而輕視其實際應用。

因此,對物聯網產業進行科學的評價,從而確定產業發展定位,對于一個國家或地區而言有著重要的意義。

1 評價對象的確定

要做好區域物聯網產業發展水平評價,首先必須確定評價的核心內容。對于物聯網產業而言,其核心內容就在于物聯網產業的關鍵技術。本文在參考前人研究文獻和專利數據的基礎上,確定了18項物聯網關鍵技術,如表1所示。

除了評價的內容,選擇合適的對象(地區)也是區域物聯網產業發展水平評價的重要步驟。自從物聯網產業被列入國家新興產業目錄后,我國各地相繼頒布了物聯網產業發展規劃。珠三角地區普遍處于物聯網產業規劃與本地區產業轉型升級的雙重背景之下。因此,本文以處于珠三角地區的S市為例進行評價,以期能夠在促進物聯網產業發展的同時,為區域產業轉型升級提供經驗借鑒。

2 物聯網產業綜合評價

由于物聯網產業在國內仍然處于起步階段,仍然缺乏專門的物聯網統計數據。為此,本文采用模糊綜合評價法,即模糊綜合決策與層次分析法相結合的方法來評價物聯網產業發展現狀。

2.1 建立評價指標體系 本文在遵循科學性、具體性等原則的基礎上,確定了產業發展水平、產業競爭能力、產業發展潛力和產業環境作為評價指標,并建立指標體系如圖1所示。

2.2 確定權重 利用層次分析法確定各指標的權重,具體包括以下步驟:

①建立評價指標體系。②根據評價指標體系,設定備選方案個數,建立遞階層次結構。③構造兩兩判斷矩陣。對同一上層指標下的各下層指標之間的重要性進行兩兩比較,得出兩兩比較矩陣。

2.3 綜合評價 在上述權重確定的情況下,利用模糊綜合決策法對研究對象進行評價。評價結果如表2所示。

從分析結果中可以看出,S市在物聯網產業關鍵技術發展極其不平衡。其中射頻識別技術、色度傳感、三維定位三項技術較高,而低功耗無線網絡、角度傳感器、碳粉濃度傳感等技術發展水平較低。因此,在規劃S市物聯網產業時,應從這些關鍵技術中尋找思路。

物聯網行業的應用需求和領域非常廣泛,潛在市場規模巨大。物聯網產業發展的同時,還將帶動傳感器、微電子、射頻識別系統等一系列產業的同步發展。因此,S市在發展物聯網產業時,應結合物聯網關鍵技術發展水平,著重培育物聯網產業鏈,重點發展應用于綠色農業、工業監控、公共安全、城市管理、遠程醫療、智能交通和環境監測等具有較大需求的領域。

3 結論

本文在總結和借鑒前人研究成果的基礎上,從物聯網產業發展的現狀著手,以模糊數學為基礎,建立了基于模糊綜合評價方法的物聯網產業評價模型,設計了物聯網產業評價指標體系,并以S市為例,驗證模型的可行性,并提出了一些建議。

參考文獻:

[1]樊梨.我國物聯網產業價值鏈發展現狀分析[J].現代經濟信息,2010(17):26-27.

[2]黃衛東,岳中剛.物聯網核心技術演進及其產業政策研究[J].中國人民大學學報,2011(4):47-53.

[3]羅瑞華,尹磊.我國物聯網產業發展路徑研究[J].新西部,2010(18):60-61.

[4]唐亮.我國物聯網產業發展現狀和產業鏈分析[D].北京:北京郵電大學,2010.

第9篇

【關鍵詞】物聯網;智能安防;通信網關

1引言

早期的物聯網是以無線傳感技術為基礎的物流網絡,隨著技術與應用的不斷發展 ,物聯網的內涵有了了較大變化。 根據 2005 年,國際電信聯盟(ITU)在《The Internetof things》報告中對物聯網概念進行擴展,在任何時間,任何地點、任何物體之間的互聯,無所不在的網絡和無所不在計算的發展愿景,智能終端、傳感器技術等技術將被更加廣泛地應用。 物聯網中的“物”均具有標識、物理屬性以及實質上的個性,使用智能接口,完成與信息網絡的無縫整合。 物聯網的關鍵環節為‘感知 - 傳輸 - 處理”。物聯網技術和智能安防系統的完美組合, 可以實現全面的的安全管理和安全保護, 使得安全管理機構可以全方位的監控所有的安全測控點, 實現智能安防系統能力的大幅提升。

2 智能安防系統物聯網體系結構設計

物聯/ 泛傳感器網絡系指在物理世界的實體內,部署具有一定感知能力、 執行能力或計算能力的各類信息傳感設備,使用網絡設施完成信息傳輸 、協同以及處理 ,從而實現大范圍的人與物、 物與物之間的信息交換需求的互聯。 物聯網由各種末端網、通信網絡和應用層 3 個層次組成,傳感器網絡是物聯網末端采用的關鍵技術之一。智能安防系統的物聯網體系包括三個層次。 第一層為傳感網絡。 包括智能家電、監控終端、門禁終端、RF 讀寫器等, 這些設備一般帶有 RF 讀寫器或紅外、ZIGBEE、藍牙、GPRS等配備數據通信模塊的傳感器, 能夠提供底層的監控數據采集;第二層為傳輸網絡,包括寬帶網絡與安防物聯網平臺的傳送功能、 電信網關的物聯網傳送功能兩部分,可以實現數據的傳輸與計算;第三層為應用網絡,主要包括物聯網平臺應用功能、網關的物聯網應用功能以及由物業安全監控平臺等組成的第三方應用功能。第三方應用主要用于實現跟蹤具體的安全管理異常。

3智能安防系統物聯網技術平臺

實現安防物聯網服務涉及有許多的關鍵技術:傳感器技術、傳感網絡相關的通信技術、傳感器網絡技術、通信網絡技術、體系架構、物聯網平臺技術,能量源獲取和低功耗、安全和隱私、行業標準化和他們之間的結合技術。傳感器負責采集物聯網信息, 是感知現實世界的基礎,也是物聯網服務與應用的基礎。 各種傳感器,由于溫度、壓力、濕度、速度、高度、位置、視頻、圖像等不同,它們提供的信息接口差異巨大, 這是物聯網終端規模化面臨的最大挑戰。傳感器網絡有豐富的通信傳輸接口類型, 基于對傳感器網絡的特性形成了一套完整的但缺乏大規模應用的物理層、鏈路層、網絡層規范。 傳感網絡相關的通信技術主要有藍牙、Wi- Fi、RFID 、IrDA、Zigbee 等。 傳感網絡未來會向下一代IPv6 網絡演進。 同時傳感器終端也趨于更智能化,傳感網的智能性主要體現在lP 化、體積小、功耗低、信息雙向傳遞、不用人工維護等方面。物聯網的安全和隱私問題要求較高,主要涉及個人隱私、商業的信任與安全。物聯網應該建立一個確保簡單、安全的用戶控制的方法。 在安防物聯網中,必須確保人和物的隱私免于未被授權的識別與跟蹤。 能量的獲取和低功耗問題也是面臨的嚴峻考驗之一,涉及能量的獲取、存儲以及利用。標準化是實現產業化的重要的部分之一, 是影響物聯網普及的重要因素。目前WSN、RFID 等技術領域還沒有形成一套完整的國際標準,不同廠家的設備難以實現互操作。 標準化將合理使用現行標準,必要時可以創建新的統一標準。

4智能安防系統物聯網應用實現

智能安防物聯網系統的目的是打造一個物聯網平臺,在這個安全監控自動化的平臺上可以實現門禁系統、防盜報警系統、智能設備的安全運行,形成一個以有線接入(Cable)、寬帶接入(光纖和以太網)、電話接入(固話和移動)等不同方式接入的安防服務體系。智能安防系統的功能,主要是采集監控數據,在處理數據后產生報警信號并通知用戶并及時處理緊急事件,同時用戶能夠對安防事件實現遠程監控。 本文設計的的智能安防物聯網,基于無線傳感器網絡,主要由傳感器節點、網關和路由器節點和一些安防執行機構組成。 執行機構由最底層受傳感器節點控制, 主要負責執行解決各類安防問題,例如在煤氣泄漏時,作為執行機構的排氣扇會自動受傳感器節點的控制繼而開啟。 傳感器節點負責采集、傳送各類安防傳感器數據,同時控制執行機構動作。路由器節點不僅能夠作為傳感器節點而且還能管理網絡, 為其子節點分配網絡地址同時幫助其它的節點路由數據以送至目的節點,大幅地擴大了網絡范圍。 網關作為整個區域網絡的監控中心, 能夠實時觀察整個網絡的運行情況與報警信號, 并通過 Intemet 與 GSM 網絡與遠程客戶端實現交互,以通知用戶報警事件的發生,用戶同樣能夠通過Intemet 和 GSM 網絡監控整個網絡的運行情況并能夠遠程控制執行機構, 全部的監控數據以及報警事件均存入網關的數據庫服務器中。

4.1 智能物聯網通信網關的實現

物聯通信網關功能主要包括:應用系統平臺數據接口模塊、 多模網絡接入處理模塊、 傳感器數據推送模塊、IP網絡層接口和串口、傳感網接口模塊、USB 等設備接口.以下對這類主要模塊的功能進行具體描述。應用平臺接口模塊:處理物聯網應用平臺和網關的接口,主要為傳感數據的發送與接收,對內網處理模塊的指令接收和返回值發送等.是物聯網和物聯網應用平臺的數據通道。傳感數據分發模塊:物聯網數據的中轉發送中心。 平臺接口模塊和內網處理模塊能夠到傳感數據分發模塊中注冊數據.建立數據分發模塊的數據處理路由表。 根據該表,傳感數據分發模塊決定從傳感網中獲取數據的去向。同時,該模塊還負責把來自內部處理模塊的數據和指令發送到傳感網絡。內網處理模塊:用于處理網關的應用功能。 該模塊可以接收來自傳感網的數據. 并根據數據做出相應反饋,實現室內物聯網的閉環控制功能。傳感網接口模塊:同各種協議的智能設備通信 ,接收這些設備產生的數據, 實現傳感網設備與網關之間的數據交互。 該模塊擁有統一的通信協議格式。 其與各種 RF讀寫設備、 智能設備之間的協議適配通過設備適配接口模塊完成。上述網關物聯網功能實現了物聯網運營平臺與軟件將內部的物聯網對接.同時也實現了物聯網內部的自我管理功能.并給用戶提供了進行應用擴展的能力 ,將網關改造為區域物聯網中心控制設備, 對物聯網的區域應用實現了有效的支撐。

4.2 視頻監控服務子系統

遠程音頻、視頻實時互動,主要功能是在監視端的音頻、視頻終端完成數據的壓縮編碼,并通過特定的協議實現網絡數據的加密與封裝,通過互聯網實現網絡傳輸,客戶端完成對數據的解碼以及數據同步處理。 在此過程中要求偵查網絡的狀態, 同時根據網絡的狀態選擇數據壓縮模式,以適應的網絡線路的不穩定狀態。

5 結論

本文從安防管理方面來考慮并設計了以物聯網技術為基礎的智能安防系統。 該系統能夠在監控區域大范圍地分布節點,可以探測區域火災、內煤氣、人體紅外、物體定位以及監控錄像等,以防止各種火災、爆炸、中毒以及盜竊事件的發生。 用戶能夠隨時監控網絡的工作情況。 隨著社會的發展, 物聯網技術以及智能安防系統的結合必將更加的緊密和智能。

參考文獻:

[1]彭巍等.物聯網業務體系架構演進研究[J].移動通信,2010.

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