物聯網技術與應用
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物聯網技術與應用范文第1篇
物聯網是一種應用于多種技術領域的新技術，通信技術是物聯網技術的關鍵。對物聯網技術的定位：物聯網是基于互聯網、EPC技術以及無線數據通信技術等構成的全球物品信息實時共享的實物互聯網。基于萬物互聯趨勢的發展，物聯網技術在智能行業中的應用越來越廣泛，物聯網技術擁有的商業價值也越來越大，因此研究物聯網技術的發展現狀及發展趨勢對促進我國互聯網+戰略具有重要的現實意義。
1物聯網技術的發展現狀
物聯網技術是繼計算機技術、互聯網技術發展之后興起的第三信息技術，物聯網技術最早是由美國麻省理工學院Ashton教授于1999年提出的，經過幾十年的發展，物聯網技術已經在社會行業中得到廣泛的應用，當前我國物流網技術發展呈現出以下特點：一是政府部門高度重視物聯網技術。基于物聯網技術巨大的商業價值，我國將物聯網技術納入新興產業發展規劃中，并且加大了對物聯網技術的研發力度，實現了物聯網技術在社會領域的應用；二是高校開設了物聯網專業課程，例如我院就針對物聯網應用技術專業建立了物聯網實訓室，其目的就是培養學生掌握物聯網技術的實踐能力，使其具備物聯網組建、管理、維護、應用等能力；三是物聯網技術不斷創新。NB-IoT技術重大突破，技術標準快速確立，該技術有效解決了物聯網技術此前無法進行長距離、大規模廣泛部署的技術空白，提高了我國通信技術的發展與應用水平。
2物聯網關鍵技術及發展瓶頸
物聯網技術在通信行業中得到廣泛的應用。據不完全統計，2015年，全球物聯網連接數量約為60億個，根據這一速度，在2025年前，物聯網連網設備數量將達到270億個，因此發展物聯網技術是當前經濟發展的重要方向。通過分析當前物聯網技術應用的需求，實現物聯網技術應用的關鍵技術為：一是傳感控制技術。傳感器是物聯網技術實現價值的關鍵部件，傳感器能夠對數據信息進行實時采集，并且將采集的信息傳遞給終端處理系統。二是中間件技術。中間件主要承擔的是為底層與上層之間的數據傳遞提供互動平臺，實現數據資源的共享，因此該技術的關鍵是對數據的處理。三是云計算技術。物聯網技術依托于互聯網技術，實現云計算，因此在智能技術時代背景下，云計算實現了數據的空間轉移，提高了智能家居的模式發展。當然，物聯網技術在快速發展的同時，實現物聯網技術應用價值還存在一些問題：首先是物聯網技術的標準規范有待統一。標準統一是物聯網產業發展的重要保障，然而目前各國對物聯網標準體系的規定還不統一，這影響到物聯網產業化、規模化發展。2015年國際標準組織（ISO/IEC）在比利時布魯塞爾召開物聯網標準化（WG10）大會，新成立的WG10物聯網標準工作組同步轉移原中國主導的物聯網體系架構國際標準項目（ISO/IEC30141），并由中國無錫物聯網產業研究院專家繼續擔任該體系架構項目組主編輯，這標志著我國繼續擁有國際物聯網標準最高話語權。其次信息安全和隱私保護有待解決。物聯網技術應用最大的瓶頸就是如何保護信息安全和用戶隱私，以智能停車場為例，雖然通過物聯網技術實現了自動控制，但是當前市場中存在的仿制門禁卡的現象也影響用戶的信息安全，因此如何解決安全問題一直是物聯網技術發展所要解決的主要問題。最后物聯網技術的終端設備性能、價格等也是影響其發展的瓶頸之一。
3物聯網技術應用前景展望
通過實踐觀察，在大力發展大數據技術的時代背景下，物聯網技術已經融入社會的各個領域，家居行業、交通行業、工業生產以及通信行業等等。結合物聯網技術的發展趨勢，物聯網技術應用將朝以下幾個領域發展：3.1通信行業目前基于物聯網技術的通信技術在全球范圍內得以開發與發展，尤其是低功耗廣域網通信技術成為最有發展前景的通信網絡技術。LoRaWAN的技術是物聯網領域最受關注的技術，實現了長期間的運作，并且具有低功耗、遠距離傳輸的特點，大大提高了物聯網技術數據傳輸的速度，進而滿足了公共資源數據傳遞的需要。3.2智慧城市建設當物聯網這一新興的信息技術日益成熟時，智慧城市建設中的技術問題便得到了有效解決。基于物聯網蓬勃興起的業務與應用逐漸成為智慧城市的主流應用，并且物聯網能實現產業優化升級，使城市環境完備智能、城市服務高效靈活、城市治理精準高效，使城市更加智慧，使人們的生活更美好，是提升城市競爭力的關鍵因素。當然物聯網技術還應用到智能家居建設中，將實現家居的智能控制。3.3智能工業制造石油天然氣與工廠環境工業領域是目前物聯網項目最多的應用領域。物聯網技術的遠程監控和優化重資產的能力，使得很多石油天然氣項目的實施和運行得到了技術與效益方面的支持。尤其近年來，國內傳感器市場持續增長，年均增長速度超過20%。在智能化電子產品不斷涌現、物聯網智能終端與整機產品制造市場穩定發展的帶動下，傳感器產品國產化需求不斷加大，為國內企業帶來了巨大的發展空間。
參考文獻：
[1]趙靜.低速率物聯網蜂窩通信技術現狀及發展趨勢[J].移動通信,2016.7.
物聯網技術與應用范文第2篇
【關鍵詞】物聯網 技術理念 應用策略
1 前言
隨著社會經濟活動的愈加頻繁，商品的交換在現代貿易行為中更加注重信息的傳遞，因此在為了滿足人們對人與物、物與物之間的信息傳遞，物聯網概念逐漸浮現在人們眼前。現代物聯網技術是傳統的互聯網技術在用戶端的延伸與拓展，物聯網技術不僅極大地豐富了互聯網技術的內涵，更是對人類商業活動產生了巨大的影響。但是我國的物聯網還處于起步階段，相關技術理念還沒能得到深入地開發應用。
2 物聯網技術的特點
2.1 主動感知性
區別于傳統的互聯網技術僅作為信息傳遞和處理的技術手段，物聯網技術要求實現對人與人、人與物、物與物之間的主動感知，即通過射頻識別裝置、傳感器、二維碼等信息識別設備及載體設備完成對物體存在信息的即時感知。該過程的工作原理是通過在物體內的微型感應芯片向區域內的傳感器傳遞信息再與局域無線網絡、互聯網等通信網絡進行信息交互實現對物理世界信息的感知。
2.2 可靠的信息鏈
物聯網技術主要是通過區域內的有線、無線等信息傳輸方式進行實時的信息傳遞，在這個過程之中，物聯網技術還涉及將所傳遞的信息進行整理及初步的處理。因此，物聯網技術相對于其他信息傳遞技術而言在使用過程對信息鏈的可靠性要求更高，信息的完整度必須要得到最大限度地保證。
2.3 龐大的數據信息
一方面物聯網技術是從傳統互聯網技術中發展而來，另一方面物聯網技術的對象不僅僅包含了人與人還包含了人與物、物與物，因此物聯網技術的數據來源較傳統互聯網而言更加龐大。龐大的信息源意味著物聯網必須具備處理海量數據信息的能力，這也是物聯網技術在實際應用中最需要克服的關鍵所在。
2.4 智能化處理
物聯網區別于傳統互聯網的關鍵一點在于信息處理的智能化。傳統的互聯網技術要求對信息進行邏輯分析處理或對信息數據進行建議的智能化處理，但是在物聯網領域，超常規的智能化處理是對數據處理分析的基本手段。這也是未來物聯網技術能夠應用于商業網絡運行的關鍵。
3 物聯網技術的關鍵理念
3.1 信息的采集
物聯網技術的數據依賴于射頻識別設備、傳感器、電子標簽等設備共同作用完成的信息采集過程。這其中電子標簽一般被用作于物品的條形碼、二維碼等包含有物品相關信息的可被設備識別的標簽。而電子標簽的規范化也決定了在物聯網技術中各類物品之間信息傳遞的準確性。射頻識別設備主要被用于識別物品的電子標簽，通過對存儲在物品電子標簽上的信息的讀取，射頻識別設備完成了對物品信息采集的第一步。而傳感器在物聯網技術中的應用則是將客觀物理世界中的各種物理信號轉變成為相關的信息，并將這些信息傳遞至物聯網中作為對物理信息記錄的關鍵數據。
3.2 網絡通信技術
物聯網技術是從傳統互聯網技術發展而來的新型的信息傳輸技術。因此，物聯網技術的核心關鍵在于信息的傳遞。盡管在實際的應用中，不論有線與無線均可實現物聯網信息的傳遞，但是無線技術以其更加便捷的性能成為物聯網技術發展的主流信息傳輸技術。另一方面，各類網絡通信技術的迅猛發展在一定程度上也為物聯網技術提供了發展的原動力。
3.3 智能云處理技術
本文在前文已經對物聯網龐大的信息容量的特點作了一定的分析。由于物聯網連接了海量的傳感器節點，龐大的信息需要被統一進行整合處理，而在傳統的互聯網技術中，該情況容易造成網絡中沉淀大量冗余信息。因此，在物聯網技術中智能云處理技術顯得尤為關鍵。通過對海量數據進行融合處理，再通過相關智能技術的處理加工，物聯網技術為人類提供極大的便利。
4 物聯網技術應用策略分析
4.1 商品生產環節的應用
隨著對生活品質要求的逐步提高，人們對所使用的商品的品質來源也更加關注。將物聯網技術應用于商品生產環節，不僅可以幫助企業實現生產線的自動化水平，更可以幫助消費者了解相關商品的生產信息，保證商品質量。
4.2 商品流通環節的應用
現代物流業對物品流動信息的處理可以通過物聯網技術得到更進一步地提升。通過物聯網技術，人們可以及時地獲取商品的物流位置等相關信息，也可以了解到商品在倉儲、周轉、運輸過程中的實時情況，保證了商品信息在流通環節的準確順暢。
4.3 商品使用環節的應用
將物聯網技術應用于商品使用環節，可以幫助企業及時了解商品的流向以及商品在使用過程中暴露出的相關問題，便于企業及時調節生產策略與改進工藝。
5 結語
對比發達國家，我國的物聯網技術還有相當大的提升空間。這其中包括向技術標準、建設規范等還沒能得到充分地完善。因此，著眼于未來長期的發展，我們還需要持續加強物聯網建設。相信未來在物聯網技術的發展下，我們的生活會更加精彩。
參考文獻
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作者簡介
張鷹（1971-），男，湖北省武漢市人。大學本科學歷。現為河南省科學院應用物理研究所有限公司助理研究員。主要研究方向為計算機科學與電子技術應用。
物聯網技術與應用范文第3篇
關鍵詞：物聯網；傳感網；智能技術
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）33-0269-02
Abstract： Internet technology is an important part of a new generation of information technology， it USES the network will be content with the content of group communication. As a new research hotspot in the field of information and communication， the Internet of things has great application prospect， as a result， in governments， industry， academia， widespread attention. In this paper， the key technologies of iot are studied and summarized， and its main application areas of a detailed and comprehensive analysis and study， hope can play a role on the development of the Internet of things in the future.
Key words：the Internet of things； Sensor network； Smart technology
1引言
物網是一個現代科學的衍生產物。這個名詞描述了一種行業狀態：物品與互聯網的關系。物品與互聯網建立關系的前提是傳感器技術、因特網及移動互聯技術的融合這三個技術互相關聯。
2物聯網研發的關鍵技術
2.1傳感網技術
物聯網的研發過程運用到了傳感網技術、移動通信網技術以及互聯網技術，這種“三網”合一的高效融合給物聯網提供了強有力的技術支持。而傳感網技術作為物聯網系統中的核心組成部分起到了決定性作用，可以說，傳感網性能的好壞直接影響物聯網在運行中的性能。傳感網中有大量的微型傳感器，這些已經集成化的傳感器通過相互 協作的方式對目標對象的信息進行感知 、采集以及實施監控。對于采集后的信息，傳感網利用內部嵌入式系統對其進行分類、匯總處理，并通過移動通信網絡將這些信息傳送到計算機終端。這種通過數字虛擬世界將物理世界和人類社會實現交互的技術真正實現了網絡計算無處不在。這種技術的優勢是成本低、功耗低、組網和鋪設方式靈活多變且微型化等等。傳感網技術不僅僅是物聯網的核心技術，還對社會發展和國家安全起到了重要的作用。
2.2智能技術
隨著物質生活水平越來越高，人們對于自動化、智能化的需求也越來越迫切。智能技術作為物聯網的關鍵技術，其核心是將各種智能系統植入到相應的物體中，使該物體通過傳感的方式與用戶連接起來，并具備智能化的特性。這種物體與用戶之間主動或是被動的交流方式，就是智能技術。物聯網通過智能技術的運用，很大程度上優化了人們所處的物質生活環境，讓人們隨時隨地就可以感受到智能化、數字化帶來的便捷。
2.3認知無線電
認知無線電（Cognitive Radio，簡稱CR），認知無線電系統本身具備智能學習能力。其核心思想是通過頻譜感知能力和學習能力對周圍環境中的信息進行獲取與交換，并能有效的限制和降低信息與信息之間、信息與系統之間、系統與系統之間的沖突，最終實現頻譜之間的共享與分配。
2.4地理信息系統
地理信息系統是物聯網的“地理位置標識員”，通過地理信息系統就可以使各個與某物品有關的人和單位等，實時地完成掌握該物品所處的位置狀態等各種相關信息，進一步對這些數據進行處理，時空計算，推理出相關模型，大大的方便不同行業之間的協調公關工作，地理信息系統發展速度快，由二維到三維，目前已經服務于社會各個方面，地理信息系統數據庫盡可能多的為物聯網提供大量數據，對物聯網這一飛速擴張行業的戰略方針、藍圖設計空間節約、數據傳遞等等方面，都有著無法比擬的作用，地理信息系統是物聯網的基礎。
2.5射頻識別
射頻識別技術是一種快速信息錄入技術，它通過射頻頭識別粘在物理物物體上的數據信息標簽，并把識別到的信息數據錄入電腦，使信息數據錄入到電腦這個過程可以瞬間完成。在物聯網中射頻技術起到節約時間，加快進程，失誤率低等等作用。
射頻技術的實現離不開兩個事物，一個是物品標簽，它可以是二維碼、磁力條等等搭載有相關物品的信息，另一個是通過掃描物體標識物而把掃描到的信息傳到電腦上的讀取器。當處于可操作距離的時候，標識物和讀取器通過某種協議，就進行信息傳遞了。
3物聯網技術的應用
3.1智能電網
隨著物聯網技術在電網系統中的廣泛應用，電網的運作效率、節能環保、與用戶的實時監控也達到了一個新的高度。首先，在原有的電網系統中，電能從產生、輸送，再到使用，在這個過程中存在著嚴重浪費的現象。而智能電網利用物聯網技術將交互式通信、傳感網技術、分布式計算機運用其中，有效減少了電力在交換過程中的損耗，提高了使用效率、安全性以及可靠性，為國家節省了大量的電能源。其次，我國是風能發電和太陽能發電在生產和使用上大國，但是由于發電量的多少要受到天氣環境和地理因素的限制，因此，國家電網并沒有將風電和太陽能納入其中。物聯網技術的加入可以將這兩種新能源作為輔助能源接入到主網中，智能電網通過對用戶電力使用情進行的實時監控，并賦予用戶電能源類型的選擇權利，就可以起到既保證國家電能的有效利用，又實實在在節省了用戶電費花銷 。
3.2智能化農業生產
近些年隨著科學技術的飛速發展，農業生產無論是在生產力、耕作條件，還是在環境氣候上都與傳統意義上的那種“日出而作，日落而息”的農業生產方式大相徑庭。現代農業生產技術通過掌握不同農作物的不同習性特點，將物聯網技術加入其中，通過調整和檢測空氣和土壤中的溫度濕度、CO2濃度、殺蟲劑使用劑量以及光照等情況，就能對農作物進行實時監控，既能改善農作物的產出量，縮短農作物的生長周期，還能有效地減少人工勞動，降低成本。將物聯網技術運用到農業生產中，可以隨時對農作物在生產過程中的各項參數進行自動檢測和匯總，并通過網絡將匯總后的數據信息傳送到客戶終端，為今后農業生產的科學化管理提供強有力的數據支持。
3.3智能建筑
物聯網在智能建筑領域主要應用在建筑智能化和智能家具方面。在建筑智能化上，物聯網系統根據不同建筑的設計需要、園林規劃、人文環境等信息，調節適宜的溫度系統、燈照感應系統、噴水系統，提高建筑物以及周邊能源的有效利用率。智能家居是物聯網在智能建筑領域中的另一個主要應用。我們常在電視家用電器的廣告中看到，主人在工作時，就可以通過遠程控制系統將家中的電飯鍋、熱水器、電子入戶門等家具或是電器，自動完成提前設定的程序。物聯網在智能家居方面給人類的生后來了前所未有的便捷與智能，從最簡單的燒水、做飯，到復雜的打掃室內衛生以及物品歸類。隨著人工智能的發展，我們甚至可以想象得到，未來通過控制機器人就可以代替我們接待客人、簽收快遞等一系列實物。
3.4城市智能交通和物流領域
隨著人們生活水平的不斷提高，汽車作為代步工具，已經不再是人們眼中的奢侈品了。然而，城市交通擁堵卻是讓每一位駕駛員為之頭痛的問題。從目前的城市規劃和現有的經濟水平來看，如何能在改動最小、花費最少的情況下解決這個問題，是政府和群眾關注的首要大事。城市智能交通系統以物聯網技術為依托，將網絡媒w與后臺監控中心相連接，對當前路面上的所有車輛進行無線監控，并將道路的暢通與擁擠情況信息上傳到監控中心，通過對這些數據信息的匯總與分析，最終通過網絡媒體到司機終端。司機就可以根據實時路面信息調整出行路線，避開擁堵道路。真正的實現人―車―網絡之間的信息交互。物聯網還能對城市公交系統實施監控和調度，當某一個公交站點出現人員擁擠狀況時，等車的人們可以通過公交站點的智能化系統向監控中心發出信號，系統可根據現場情況對公交車進行智能調度。可以說，物聯網讓城市智能交通更加人性化與規范化。
隨著網絡購物平臺越來越成熟，越來越多的人選擇網上購物，既節省時間又方便快捷。在網絡購物的帶動下，物流業的發展也是日新月異。汽運運輸作為物流業的主要交通工具，選擇最優行駛路徑和科學送貨決定了物流企業的總利潤率。因此，越來越多的物流企業利用無線傳感器網絡獲取取貨和送貨信息，并將獲取的信息發送給控制中心。控制中心通過對這些信息進行匯總，并結合當地的地理情況和電子地圖，計算出最優行駛路徑。這條最優行駛路徑可以讓司機更好的掌握路況信息和行駛過程中所用的時間，做到心中有數，為科學送貨打下了基礎。
3.5醫療管理領域
物聯網技術運用到醫療管理領域，可以為每一個藥品制作電子標簽。電子標簽包含了藥品的全部信息，即名稱、成分、性狀、功能主治、用法用量、產地、批次、禁忌以及藥品從生產、包裝、運輸、銷售的各個環節的詳細信息。這樣做的好處就是實現了藥品的全程可追溯，當出現問題時，就可以及時找到藥品的全部信息。同時，還可以將這些信息數據上傳到公共數據庫中，醫院或者患者可以根據電子標簽中顯示的藥品信息與市面上的藥品進行比對，這樣可以幫助消費者有效的區分藥品的真偽，以及防止假冒藥品在市場上的流通。
在公共衛生領域，歐盟強調射頻識別（RFID）技術的運用也為患者提供了一個更加安全的醫療衛生環境。通過RFID技術建立醫療管理、查找監督和病源追溯體系。通過給患者建立病例檔案，實現每一位患者在檢查檢疫過程中，所有的信息不丟失，并對不同病菌的攜帶者進行分類、分級別管理，讓所有患者都有一個安全、安心的醫療環境。
3.6智能家庭護理
將物聯網理念加入到家庭護理中，是未來家庭醫療的必然趨勢。這種智能家庭護理模式為家中有老人、孕婦、孩子等高危人群提供了一個便捷、安全、放心的醫療健康服務。目前，物聯網技術已經趨向成熟，因此，只要在家庭護理中加入傳感設備，就可以實現對家中用戶的實施健康監控和各項生理指標的測試，并通過互聯網上傳到相關醫療機構或是通過移動通信網技術到家屬的移動設備終端。智能家庭護理還可以根據不同人群的不同需求進行私人定制，比如遠程專家咨詢、醫護人員的預約上門服務、緊急情況呼救等等。可以說，有物聯網技術作為后盾支持的智能家庭護理給現代家庭式醫療服務提供便捷，為中國構建和諧社會的實施提供了有力的保障。
3.7移動智能化
講移動智能化首先要說一說m2m（Mobile to mobile）模式。m2m模式真正地實現了3w。并且可以根據不同客戶來制定相應的服務，由于該模式的形成，商家工廠就可以根據客戶的個人需求，制定出相關的服務。既滿足了客戶要求，也使商家的效益最大化，實現這個交易的途徑是移動技術，移動技術的廣泛應用是該模式可以實現的前提。m2m是物聯網的最普遍應用模式。
4結論
物聯網技術將計算機科學與互聯網技術緊密地聯系在一起，給全世界的信息產業帶來了前所未有的機遇與挑戰。他的發展帶動了諸如工業、農業、交通、建筑等多個產業的快速前進。在未來的發展中，其智能化技術將與聯網化的貼合度越來越高，最終促使人類的生活方式發生變革，讓我們的生活環境更加舒適，更加環保，人與自然和諧共生。
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物聯網技術與應用范文第4篇
1.1物聯網介紹
1.1.1物聯網概念
物聯網是指利用射頻識別技術(RFID)、全球定位系統(GPS)、傳感器等技術將物體與互聯網連接在一起的技術，物聯網可以實現信息交流與通信，是互聯網技術的深入應用［2］。物聯網被視為互聯網未來發展趨勢之一，其中物聯網中的每個物體都是有標識、屬性的個體，利用智能接口，按照一定的通信協議連接到互聯網中。
1.1.2物聯網主要特征
1)標識與感知。物聯網可通過RFID、傳感器等技術標識物體，并能通過上述技術感知或捕獲研究目標，采集該物體的相關信息。
2)信息處理。物聯網獲取的信息可以利用計算機進行大數據計算與分析，從而獲取極具價值的信息，以供決策與控制。
3)信息交流。物聯網與互聯網技術一樣，可以實現數據的實時共享，及時將系統信息數據通過網絡傳輸到系統中心。
1.1.3物聯網關鍵技術
物聯網技術一般可分為感知層、網絡層以及應用層三大環節，每一個環節都對應有關鍵技術。感知層關鍵技術包含RFID技術、二維碼、傳感器技術等，利用上述技術能夠實現對物體的標識與感知［4］。網絡層關鍵技術包含計算機技術、互聯網技術、云計算技術、大數據處理技術等，是信息處理、數據管理的核心。應用層關鍵技術包含智能芯片等，是信息處理的應用執行層面。近年來，隨著物聯網技術的不斷發展，出現了許多新型技術或多種技術融合的綜合性技術，如PML開發技術、嵌入式技術、傳感器網絡技術、信息安全技術等，這些技術的應用顯著提升了物聯網的性能。
1.2智能電網介紹
1.2.1智能電網概念
所謂智能電網，其本質是電網的智能化發展，以物理電網為基本框架，充分結合測量技術、傳感技術、信息化處理技術、決策系統技術、計算機技術、互聯網技術等智能化技術而形成的綜合性智能電網。智能電網的應用，將資源開發、電能應用、電網管理等各個環節實現了智能化集成，不僅實現各個環節的無縫連接，而且提升了電網的工作效率及可靠性，因此，具有極大的經濟效益。
1.2.2智能電網主要特征
1)自愈性。智能電網具備自我修復能力，當電網中出現故障，可以容錯重組，實現系統自愈。
2)激勵性。智能電網可以激發用戶參與到電網的運作過程中，從而提高電網的工作效率。
3)安全性。智能電網相比普通電網具備更高的安全性，尤其是在利用智能化技術下，電網的抵御能力更強，電網安全性更高。
4)兼容性。智能電網可以兼容各種形式的發電、供電、蓄電，因此電網的兼容性更好。
5)優化性。智能電網能夠優化各種電網設備的運行，降低電網的運行成本，優化性能優越。
1.2.3智能電網關鍵技術
智能電網未來發展趨勢，是集合了多種技術于一體的綜合性智能化系統工程。智能電網所包含的關鍵技術主要有可處理大量數據的信息處理技術;高效、實時的通信技術;電網能源分布式接入技術;系統容錯技術;傳感器網絡技術;智能規劃技術等。
2物聯網技術與智能電網技術融合
物聯網技術與智能電網技術的融合是信息化技術發展的必然，也是電網發展的趨勢。采用物聯網技術的智能電網，能夠在資源整合、通信提升、電力信息化等方面的發展提供重要的支撐。此外，物聯網技術的應用，能夠提高智能電網的自動化、智能化，對提高智能電網的管理，提高電網的工作效率，降低運行成本等方面具有重要意義。為了研究物聯網技術與智能電網技術的融合，筆者分別從感知層、網絡層、應用層三方面進行介紹。
2.1感知層
感知層包含了各種傳感器、智能芯片等信息識別與采集設備，從而實現對物體屬性、行為的監測，并能夠獲取物體的基本信息數據，通過網絡技術、通信技術將數據傳輸到數據處理中心。在智能電網中，采用物聯網技術可以對輸電線路、電氣設備等電網目標進行識別與監控，并通過光纖通信技術或無線通信技術將獲取的數據傳輸到數據處理中心。
2.2網絡層
網絡層是利用互聯網技術實現數據傳輸與共享的關鍵環節。在智能電網中，主要以光纖網絡為主要的網絡層，并以無線通信網絡、無線寬帶網絡為輔助，將感知層獲取的數據進行實時傳輸。在智能電網的應用過程中，為了保證系統的安全性，因此對數據的傳輸提出了更高的要求，智能電網的信息傳輸主要通過電網系統的內部網絡，只有在特殊環境下，才可以部分依靠公共網絡。此外，為了保證智能電網的應用，電力系統的通信網絡應該以骨干光纖網絡為主，這樣不僅能夠保證數據傳輸的實時性，而且能夠提高數據的容量。以光纖網絡為主，輔助以無線寬帶網絡、電力線載波網絡、無線數字通信網絡等通信技術，實現雙向寬帶通信的智能電網與物聯網的融合。
2.3應用層
應用層是物聯網對相關信息或處理結果進行應用的層面，在智能電網中，應用層主要是各種電力基礎設施、電力資源的應用等方面。電力基礎設備將為物聯網技術提供重要的信息數據，同時也為物聯網技術提供數據處理與計算的基礎設施，保證各種數據、設備的接口資源，為物聯網提供各種適應性極強的應用。此外，應用物聯網技術后，智能電網的在智能計算、大數據處理、模式識別等技術方面有了更有效的解決方案，能夠應用物聯網技術實現智能化決策，對提升電網的管理水平具有重要意義。
3物聯網在智能電網中應用展望
物聯網技術在物體識別與感知、信息處理、控制與決策等方面的能力，能夠對智能電網的發展提供極大的推動作用。以目前的發展趨勢來看，物聯網技術與智能電網技術的結合與應用將不斷的深入與完善，尤其是在以下幾方面的應用，將成為物聯網技術、智能電網技術融合的重要方向。
1)輸電線路可視化。利用物聯網技術的遠程識別與感知技術，能夠對輸電線路進行可視化監控，結合無線通信技術、全球定位技術等，對輸電線路冰凍、震動、故障等問題進行實時在線遠程監控，提高智能電網輸電線路的感知能力，縮減解決故障的反應時間。
2)電力生產智能化。利用物聯網技術，能夠實現電力生產的智能化管理，尤其是將RFID技術、傳感器網絡技術應用到電力現場作業，能夠對誤操作、非法進入等安全事件進行遠程監管，可以對電力生產設備進行智能化管理，減少電力生產的安全隱患，結合用電信息情況，智能規劃生產計劃。
3)用電信息智能采集。傳統用電信息通過電表人工采集，實時性、準確性均難以保證。應用物聯網技術，可以建立遠程用電信息采集系統，并將采集的數據通過通信網絡實時反饋到管理中心，可實現用電信息的實時管理，提高智能電網的智能化，適時進行調峰調頻，提升用電效率。除此之外，物聯網技術還能在電力設備管理、電力設施全壽命周期管理、用電巡檢等方面提供重要的應用技術保障，能夠有效提高電網的可靠性，提升客戶服務滿意度。
4結語
物聯網技術與應用范文第5篇
長期以來，我國農作物保持高產量的主要因素之一就是大量的農藥化肥投入。放眼于傳統種植過程中，由于水資源以及化肥未得到高效利用，由此致使養分被大量的損失，同時還極大污染了環境。截至目前，我國農業生產模式還是以傳統生產模式為主，這種模式只是單純依賴農民自身經驗來開展施肥灌溉工作，不僅導致大量物力、人力浪費，也極大威脅了水土以及環境安全，這對于我國農業的長久穩定發展起到了阻礙作用。物聯網的發展以及興起，使得智慧農業也得以進步，出現“物聯網智慧農業”。以實時動態農作物種植環境有關的信息采集工作作為基礎，采用快速和多維為主的監測工作來完成，在種植專家知識系統基礎上保證作物種植，可以完成智能澆灌以及智能施肥等。
1系統實現手段及方法
1.1大棚中的無線傳感網絡設計
詳細了解大棚環境感知子系統內容，其一般涉及到的環境指標包含2個，大棚內部的土壤環境和大氣環境，這2類指標的檢測都是依賴無線傳感網絡來實現的。在充分對無線傳感網展開分析的過程中了解到，其主要是基于ZigBee協議作為前提的自組織無線網絡技術。該技術的優勢是傳輸速率低且功能較強，并且成本低。網絡憑借感知節點以及協調器節點來共同實現完成，所有的感知節點都涵蓋了感知數據，這些數據也都是憑借多跳傳輸方式，最終在協調器節點上得以匯集實現向上傳輸的工作，這樣同大棚環境所需的實時檢測要求具有高度一致性。將關注對象放到感知層面，具體涵蓋的部分有4個方面，即控制模塊、傳感器模塊、電源模塊、通信模塊。信息模塊以及節點控制都采用MCU來完成。MSP430F1611本身是16非處理器，該處理的特色就是功耗較小，并且具有較快的模式轉換能力，同時其外設接口能力也非常強。CC2530本身屬于能夠同SOC兼容的芯片，能夠對ZigBeePRO以及ZigBee等標準進行支持。其中心工作的頻率可達到2.4GHz，同時其能夠提供4種供電模式，具有較強的抗干擾性以及靈敏度。在CC2530以及MSP430F1611間，借助SPI接口完成有關的通信工作，針對協調器節點來看，其中并未設置傳感器模塊，主要是增加了同上位機完成通信的模塊，其能夠借助RJ45以及串行接口通信等方法來完成。大棚中的大氣環境檢測工作包含CO以及空氣溫濕度等。想要確保農作物在大棚中穩定生長，就需要保證大棚中溫濕度及光照等因素都處于合適的狀態。需要注意的是，當開展大棚農業時，如CO的濃度達到一定數值，會嚴重影響大棚中作物生長情況，并且會產生損害;當CO含量超標，還會致使人體受到損害。因此，應該對CO進行實時檢測。大棚中土壤環境檢測標準具體涵蓋2方面，土壤pH值及溫濕度。辨別土壤具有肥力的標準就是溫濕度，而肥力主要取決于土壤氮化程度。土壤的酸堿度在很大程度上會對土壤肥力以及植物生長造成巨大的影響。在開展農業生產工作時需要關注土壤酸堿度的數值，并且借助有效方法對其進行調整。智慧大棚內部包含的傳感器種類超過7種，具體涵蓋了CO和空氣溫濕度以及土壤溫濕度等。為了保證自動灌溉功能能夠有效實現，可以增設智能水泵控制節點，以對水泵進行控制。詳細了解無線傳感器網絡軟件能夠看出，其具體包含2部分，協調器控制程序和終端節點控制程序。終端節點完成搜索同時添加到網絡中，這個時候其將協調器傳輸至此的數據幀接收到，由此將傳感器數值讀取到。終端節點借助對繼電器進行控制從而也達到對水泵開關進行控制的目的。 將節點循環進行協調并且等待從Mesh節點發出的命令，同時向Mesh節點發送網絡狀態。當完成所有的初始化工作以后，假如終端節點要在網絡內添加，那么應該創建連接。
1.2無線寬帶網絡傳輸子系統設計
Mesh網絡不只具有自組網技術，還包含WiFi技術，并且還有分布式多跳功能，在傳輸速率方面能夠達到54Mbps的最大數值，而其跳數的最大數值是5，可以最快時間完成無線覆蓋，并且具有較強的抗干擾能力以及較快的移動速度、傳輸速度等，其能夠在具有較高網絡要求以及復雜標準的環境下，完成傳輸無線數據以及監控無線視頻圖像等業務，并且能夠實現IP音視頻電話和IP視頻會議等。其被普遍使用到無線網絡接入中。該系統的構成涵蓋了3部分，蓄電池、無線Mesh設備、太陽能供電系統。智慧大棚內部全部傳感器信息均能夠匯集于協調器節點中，并且協調器以及Mesh網絡節點可以完成通信，同時將其在終端中完成顯示工作。同軟件功能有效結合在一起，Mesh節點自組網所相關的通信覆蓋直徑能夠參照需求完成調控。安裝Mesh網絡的步驟非常簡單，但需要大量基站的參與，不需要選取合適的位置以及進行精確的規劃就能夠確保得到穩定的通訊。將某個節點進行簡單移動就能夠確保某個無信號，或是信號較弱的區域得到完善。因此，其具備超強的網絡覆蓋靈活性。
1.3視頻監控子系統設計
智慧大棚視頻監控，是憑借先進技術實現對大棚的持續報警及監控任務，不僅有無線智能攝像頭，同時還有視頻數據分析處理技術等，攝像頭能夠將圖像進行轉換及搜集，視頻監控借助Mesh無線高速骨干網將部署的難度下滑，從而使得靈活性得以提升。采用視頻實時智能分析能夠使得視頻監控的穩定性以及時效性得到全面提升，并且減少人工操作步驟，從而減少儲存資源的消耗速率，極大提升數據查詢率。傳統視頻監控一般都是采用人力對多路視頻進行監視，監控人員的工作壓力巨大，并且也容易出現疏漏。
2系統整體性設計
關于系統邏輯層面，本系統具體包含3方面。感知層，能夠將前端感知信息實時獲取，同時憑借傳感器對大棚中的大氣環境及土壤環境情況進行實時監測;傳輸層，把實時獲得的監視視頻信息、全部信息，憑借Mesh高速網絡向數據處理中心完成傳遞;應用層，針對以上所有傳輸的數據完成儲存以及處理。基于土壤以及大氣感知信息作為依據對水泵啟動灌輸進行控制，針對涵蓋所有視頻信息的眾多數據展開綜合性的處理。系統是通過4個子系統構成，視頻實時監控子系統、環境感知子系統、數據中心、無線寬帶傳輸網絡子系統。借助了解以及分析大棚環境感知子系統，其內部最為核心的應用就是新型傳感器，實時監測大棚內部大氣溫濕度、CO含量、光照強度等，同時可以針對土壤溫濕度等相關的參數開展實時監控工作。詳細了解視頻實時控制子系統，其通常采用的是無線高清視頻監控技術，憑借該技術能夠確保趨于全天候監控工作的實現。本次智慧大棚系統主要使用物聯網技術，所有的信息都會借助無線Mesh網絡傳輸到數據處理中心進行處理，并將其反饋以及顯示。
3智慧大棚實際部署應用
將某個區域的智慧農業園區作為觀察對象，并且對其進行詳細的闡述說明。將面積為667m2的大棚作為具體部署環境，具體細分成6個不同的區域。全部區域均能夠部署環境感知節點，即土壤pH值節點以及CO節點等，并且在其中添加自動灌溉控制節點。由此可以看出，其搭配的終端節點總數為42個。在大棚內部涵蓋的視頻監控系統數量為2套，包含1個sink節點，2個Mesh節點。在大棚內部配置數據服務器，移動設備終端數量2臺，同時數據中心1個套件，大棚中設置36個環境感知節點、6個控制節點，同時還包含1個sink節點。將環境感知節點安裝在大棚的木制骨架及金屬骨架中。具有垂直固定架的大棚中，將感知節點安裝到固定架上;沒有垂直固定架的大棚就需要將其安裝到金屬固定架上。安裝感知節點時，需要確保其安裝高度比全部植物高，以避免大棚灌溉過程中將感知節點淋濕的情況出現。在安裝土壤類感知節點時，其所參照的部署方式同以上闡述內容，所有的土壤感知節點的位置都應該放置在土中，便于對土壤pH參數以及溫濕度數值的檢測。在大棚入口處統一部署視頻監控套件，應用可旋轉式無線高清攝像機，不僅能夠對大棚內的植物成長狀況進行密切關注，同時還能夠對相關人員的出入情況進行24h監控。在大棚外部署Mesh節點，在數據中心監控室部署Mesh節點，這2臺Mesh節點在部署的過程中需要確保距離在1km之內，并且中間沒有較為顯著的遮擋物，以確保通信穩定性及高速性。數據中心服務器安裝到數據中心，所有的設備單元在供電方式方面主要以市電供電為主，無市電情況下，主要借助太陽能供電以及蓄電池供電相融合的方式來完成。整個系統在某個大棚中完成試用，經過有關的檢測發現，該系統能夠實時檢測大棚中的土壤環境參數以及大氣環境，同時將相關的信息進行實時性反饋，由此使得信息預警以及水泵灌溉工作得以有效控制。系統本身具備的擴展性是較強的，并且達到的效果也絕佳，這能夠同大棚管理工作相適應，進而使得大棚經濟效益以及生態效益得到全面提升。
4結束語
近年來，為了全面提升人們生活質量以及水平，同時也為了盡可能豐富食物品種，溫室大棚發揮了重大作用。影響種植作物環境的因素包含濕度、溫度以及光照度等，所以依賴傳統人工控制方式來確保種植工作的高效性是非常困難的。截至目前，我國能對以上所有環境因素完成自動監控的系統非常少，而外國在此方面的系統價格非常昂貴，并且同我國情況不相吻合。參照我國當下的具體狀況來看，經由有效且合理的分析，最終把物聯網技術和寬帶網絡技術全面且高效地融合起來，由此使得智慧農業大棚信息化系統具有智能監測、智能決策以及實時控制等功能。本文主要對農業大棚智能化展開了細致的分析及研究，將傳統大棚在生產方式上的落后性進行優化和改善。借助物聯網內部的無線寬帶網、無線傳感器以及視頻監控等技術確保實時檢測農業大棚土壤及大氣環境情況，確保有關人員能夠對大棚內部的環境情況進行有效檢測，并且借助數據做出科學決策，實現大棚智能化管理進程。
參考文獻
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