導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)協(xié)議，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)異構(gòu)的多融合網(wǎng)絡(luò)，其不僅與互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)一樣存在安全問題，而且也因?yàn)槠涮厥庑允沟闷浯嬖陔[私保護(hù)的問題，因此本文基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會(huì)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，提出完善物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的對(duì)策，以此促進(jìn)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會(huì)領(lǐng)域中的安全應(yīng)用。

1 物聯(lián)網(wǎng)面臨的安全問題

物聯(lián)網(wǎng)包含多種技術(shù)，其中RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的重要技術(shù)之一。物聯(lián)網(wǎng)必須要通過大規(guī)模部署傳感器所形成的無線傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集，因此根據(jù)其具體應(yīng)用可以分為：對(duì)象的智能標(biāo)簽、環(huán)境監(jiān)控和對(duì)象跟蹤以及對(duì)象的智能控制。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的時(shí)間還不長(zhǎng)，因此其還面臨多種安全問題：

1.1 安全認(rèn)證問題

物聯(lián)網(wǎng)存在多種認(rèn)證類型，因此利用現(xiàn)存的密碼協(xié)議很難解決所有的安全認(rèn)證需求。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會(huì)領(lǐng)域中的應(yīng)用，一些不法份子利用冒充的合法節(jié)點(diǎn)破壞物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)惡意節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)象。例如藍(lán)牙車載感應(yīng)器的復(fù)制就是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安全認(rèn)證缺陷進(jìn)行的。

1.2 算法升級(jí)問題

一般一個(gè)產(chǎn)品的使用期限是有限的，這樣就會(huì)出現(xiàn)密碼算法的生命周期小于產(chǎn)品周期的問題，這樣就會(huì)出現(xiàn)安全隱患。如果密碼算法被破解之后，由于產(chǎn)品還沒有達(dá)到淘汰的期限，因此需要升級(jí)，但是很多產(chǎn)品卻不具有升級(jí)的功能。

1.3 隱私泄露問題

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，人們的各種信息等都會(huì)以網(wǎng)絡(luò)的形式存在，以門禁卡為例，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)出門的自動(dòng)化，大大提高了人們的生活質(zhì)量，但是與此同時(shí)也存在個(gè)人信息泄露的問題。目前存在的銀行號(hào)信息被復(fù)制問題就是因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的隱私泄露問題造成的。

2 物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)體系

2.1 服務(wù)器與結(jié)點(diǎn)間的安全認(rèn)證協(xié)議

一旦物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)身份被假冒的現(xiàn)象就會(huì)導(dǎo)致終端服務(wù)器接受到錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，進(jìn)而造成信息泄露，以此設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)證與秘鑰協(xié)商協(xié)議是解決該安全問題的重要手段?；贔PCA開發(fā)板實(shí)現(xiàn)該協(xié)議，其主要是通過開發(fā)板自帶的網(wǎng)卡模塊與服務(wù)器的應(yīng)用程序進(jìn)行安全認(rèn)證，也就是當(dāng)用戶在使用結(jié)點(diǎn)產(chǎn)品時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)終端中心會(huì)給該結(jié)點(diǎn)發(fā)送一組公鑰對(duì)，并且對(duì)公鑰分布數(shù)字證書。具體操作步驟就是：當(dāng)協(xié)議執(zhí)行時(shí)，結(jié)點(diǎn)的控制器會(huì)觸動(dòng)控制器操作系統(tǒng)，并且同時(shí)向服務(wù)器發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求。服務(wù)器在接受到認(rèn)證請(qǐng)求之后就會(huì)執(zhí)行該協(xié)議；當(dāng)認(rèn)證與秘鑰協(xié)商完成之后，協(xié)商的會(huì)話秘鑰就會(huì)分布保存在服務(wù)器內(nèi)存和結(jié)點(diǎn)控制器中，以此實(shí)現(xiàn)加密通信。

2.2 結(jié)點(diǎn)與終端間的認(rèn)證協(xié)議

終端具有較弱的計(jì)算能力，因此需要設(shè)計(jì)一種基于口令的雙向認(rèn)證協(xié)議。其中hash函數(shù)具有良好的安全性，因此被廣泛的使用?？诹畋仨氁K端使用前預(yù)先輸入到結(jié)點(diǎn)和終端設(shè)備中，對(duì)于沒有輸入終端的則需要生成一個(gè)序列號(hào)作為口令寫在設(shè)備說明書上，并且有用戶保管。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵控制

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安全問題還比較多，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)，提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)安全的控制技術(shù)主要包括三個(gè)方面：

3.1 物聯(lián)網(wǎng)信息采集安全

物聯(lián)網(wǎng)信息采集是物聯(lián)網(wǎng)感知層面的功能，因此其主要包括：

（1）RFID技術(shù)安全。造成RFID技術(shù)安全缺陷的因素主要是標(biāo)簽本身的訪問缺陷、通信鏈路上的安全問題以及移動(dòng)RFID安全，因此實(shí)現(xiàn)RFID安全的措施包括物理方法和密碼機(jī)制相結(jié)合，靜電屏蔽，利用金屬網(wǎng)制成的容器，阻止某頻率的無線信號(hào)的傳輸。當(dāng)RFID標(biāo)簽置于該外罩中，保護(hù)標(biāo)簽無法被激活，當(dāng)然也就不能對(duì)其進(jìn)行讀/寫操作，從而保護(hù)了標(biāo)簽上的信息。

（2）傳感技術(shù)及其聯(lián)網(wǎng)安全。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸安全

物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸安全是整合系統(tǒng)控制的核心，一般物聯(lián)網(wǎng)傳輸需要連接電信網(wǎng)絡(luò)，因此基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不安全因素的存在導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸存在不安全因素，因此需要從以下方面入手：

（1）提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)連接的安全性，積極構(gòu)建專用網(wǎng)絡(luò)傳輸體系。

（2）加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議保密，提高網(wǎng)絡(luò)的安全性，避免外界不法分子利用系統(tǒng)漏洞等傳輸病毒等，破壞物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)信息處理安全

物聯(lián)網(wǎng)信息處理安全主要包括中間控技術(shù)安全、云計(jì)算安全兩個(gè)方面：中間件技術(shù)安全就是針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)傳輸?shù)妮d體而言的，由于中間件是提供物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸?shù)闹袠校湓谡麄€(gè)信息傳輸中占據(jù)重要的位置，因此其在實(shí)踐應(yīng)用中往往需要進(jìn)行二次開發(fā)才能滿足應(yīng)用，因此需要提供基于FAD工具，這樣一來就會(huì)存在一定的安全隱患；云計(jì)算屬于計(jì)算機(jī)新的研究方向，云計(jì)算能夠?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)技術(shù)提供快速的技術(shù)支撐平臺(tái)，因此云計(jì)算成為影響物聯(lián)網(wǎng)安全的重要因素之一。具體實(shí)現(xiàn)云計(jì)算的安全性主要從規(guī)?；褪褂眉夹g(shù)兩個(gè)方面考慮。

3.4 個(gè)體隱私的保護(hù)

據(jù)統(tǒng)計(jì)2020年我國(guó)將會(huì)有500億臺(tái)設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行相結(jié)，如何解決個(gè)體隱私保護(hù)是當(dāng)前安全技術(shù)研究的重點(diǎn)：

（1）提高個(gè)人隱私安全的技術(shù)能力，例如使用匿名技術(shù)，加強(qiáng)個(gè)人隱私信息的保護(hù)程度。

（2）加強(qiáng)數(shù)據(jù)的保密。對(duì)于重要的個(gè)人隱私信息要嚴(yán)格保密，可以通過復(fù)雜的加密技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

總之物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展還不成熟，其還存在不少安全因素，因此徐H我們對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究，以此構(gòu)建開放的、安全的、保護(hù)隱私的物聯(lián)網(wǎng)安全體系。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；RFID；動(dòng)態(tài)檢測(cè)；智能信息處理；智能動(dòng)態(tài)物流

中圖分類號(hào)：F50 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1000-8772（2013）09-0189-02

物聯(lián)網(wǎng)（The Intemet of things）的概念是在1999年提出的，它的定義很簡(jiǎn)單：把所有物品通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。存在能力超級(jí)強(qiáng)大的中心計(jì)算機(jī)群，能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)時(shí)的管理和控制。

1 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）

物聯(lián)網(wǎng)的感知系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)“物物相聯(lián)，人物相聯(lián)”，RFID在物流中應(yīng)用，感知物流動(dòng)態(tài)管理，實(shí)現(xiàn)智能物流。RFID標(biāo)簽具有非接觸、信息量大、可重復(fù)寫入、不易損壞、讀取方便、可同時(shí)讀取多個(gè)數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn)，具有一定的智能性，在物流應(yīng)用中具有劃時(shí)代的意義，能夠更好地推進(jìn)物流向前發(fā)展。

1.2 智能信號(hào)處理技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的智能信號(hào)處理技術(shù)主要對(duì)采集設(shè)備獲得的各種原始數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理，以獲得與目標(biāo)事物相關(guān)的信息。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議

同因特網(wǎng)一樣，物聯(lián)網(wǎng)也是通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來實(shí)現(xiàn)通信的。物聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議棧中，以MAC協(xié)議、組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)跨層能量?jī)?yōu)化、自適應(yīng)優(yōu)化通信協(xié)議、輕量級(jí)和高能效協(xié)議為重點(diǎn)。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)現(xiàn)在物流帶來的好處

2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是現(xiàn)在物流實(shí)現(xiàn)智能化管理、自助服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)。通過RFID、無線網(wǎng)絡(luò)、傳感器、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換、智能化信息處理等技術(shù)，一個(gè)完整物流流程就是一個(gè)智能流動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)。從不同的點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)地流動(dòng)，并不斷向用戶手機(jī)顯示其物流的信息，包括流動(dòng)點(diǎn)、物品的完整性、中轉(zhuǎn)點(diǎn)等相關(guān)信息。

2.2 物品就是物聯(lián)網(wǎng)中基本結(jié)點(diǎn)。用戶可通過手機(jī)等終端隨時(shí)可觀看物品位置和相關(guān)信息，這樣物品與用戶可以互動(dòng)性，并且在物流流動(dòng)中用戶可以隨時(shí)改變物流流向，從而根據(jù)用戶興趣改變物流流向現(xiàn)代物流技術(shù)。

2.3 便于對(duì)物流的管理。對(duì)于物品在流通過程中，物品上有相應(yīng)的RFID標(biāo)簽，隨時(shí)知道物品的流通情況、改變物流流向、查詢物流動(dòng)態(tài)信息等。

2.4 實(shí)時(shí)檢測(cè)物流狀態(tài)。物流到達(dá)什么位置，何時(shí)到達(dá)，在任何時(shí)刻通過實(shí)時(shí)檢測(cè)物流所處于狀態(tài)，從而為用戶了解物品的狀態(tài)。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代物流中的應(yīng)用

3.1 RFID技術(shù)的應(yīng)用

RFID技術(shù)是現(xiàn)在物流應(yīng)用中關(guān)鍵技術(shù)之一，因此，物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)在感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中處于的狀態(tài)都可以進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。在不同域中物聯(lián)網(wǎng)的地址是一個(gè)長(zhǎng)度為64位或者更高的地址，每一個(gè)RFID代表一個(gè)物品，甚至一個(gè)物品上面的構(gòu)件也可以用物聯(lián)網(wǎng)地址來標(biāo)識(shí)不。

方法是把所有的物品進(jìn)行分類，物品有自己的分類號(hào)，從大號(hào)到小號(hào)之間有應(yīng)的從屬關(guān)系，以物品分類號(hào)來進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)地址的分類，或物品分類號(hào)與物聯(lián)網(wǎng)地址時(shí)行轉(zhuǎn)換。唯一的物品分類號(hào)可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)展其物品的地址，這樣以物為基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)世界人任何一個(gè)物件，無論多小都可以進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。

物聯(lián)網(wǎng)地址可以設(shè)置為RFID標(biāo)簽地址，地址位數(shù)為64位，前16位保留，后48位用來存放物流的地址號(hào)，字母占16位，數(shù)字占32位。例如BBAA23221111在物流中的物品地址就對(duì)應(yīng)于0000000000000000 1011101110101010 00100110001000100001000100010001，自動(dòng)識(shí)別物品在網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)地址，前16位是進(jìn)行擴(kuò)展地址，用于物聯(lián)網(wǎng)與其他物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時(shí)的擴(kuò)充。

3.2 現(xiàn)代物流動(dòng)態(tài)檢測(cè)

現(xiàn)代物流檢測(cè)主要對(duì)物品位置、物品狀態(tài)等進(jìn)行檢測(cè)，能夠在最短時(shí)間內(nèi)找到物品準(zhǔn)確位置是檢測(cè)的主要目的。在現(xiàn)代物流中，RFID標(biāo)簽很容易被用戶找到，在自助服務(wù)物流檢測(cè)中，如果物品被替換了，物品標(biāo)簽貼到另一本物品上。物品分類號(hào)決定物品的類型，它們是一一對(duì)應(yīng)的。在一個(gè)物品流動(dòng)的過程中，任何改變物品的行為都可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)。

3.3 智能信息處理構(gòu)建智能物流

智能信息處理也是現(xiàn)代物流的關(guān)鍵技術(shù)之一，要對(duì)物流的信息進(jìn)行處理，其中包括物流線路，不同時(shí)段的狀態(tài)以及可達(dá)性等因素進(jìn)行分析。下面從不同指標(biāo)來分析物流的情況：

3.3.1 物流線路最優(yōu)性

現(xiàn)代物流追求的是最短時(shí)間內(nèi)到達(dá)，這是現(xiàn)代物流所追求的目標(biāo)。選擇合格的物流線路是最短時(shí)間內(nèi)到達(dá)的最佳方法。通過對(duì)不同時(shí)間段、路段、交通情況等因素來綜合考慮。

3.3.2 物品最優(yōu)原則

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)物品在不同線路可達(dá)性來實(shí)現(xiàn)那些物品最易到達(dá)，從而在物品選擇相應(yīng)物流上可以作出最優(yōu)選擇。對(duì)物品的物流可以分類不同的時(shí)間段進(jìn)行。

3.3.3 物一物關(guān)聯(lián)

物聯(lián)網(wǎng)是物一物關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，因此物一物之間存在著一種關(guān)系，關(guān)系最大的物與物可以實(shí)現(xiàn)綁定，為更多的商家或消費(fèi)者提供選擇。

3.3.4 個(gè)性化服務(wù)。

針對(duì)某個(gè)消費(fèi)者可以提出個(gè)性化物流服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)智能化管理模式，讓消費(fèi)者提供不同的物流服務(wù)，使其滿意度最高。

物聯(lián)網(wǎng)在物流中應(yīng)用是綜合多方面因素而進(jìn)行實(shí)施，其中每個(gè)環(huán)節(jié)都很重要，最終能夠?qū)崿F(xiàn)物流的智能管理。

現(xiàn)代物流建設(shè)要進(jìn)行智能化建設(shè)，就必須引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，相信以后的物流建設(shè)中會(huì)引入物聯(lián)網(wǎng)，尤其是物一物、物一人的服務(wù)，以后成為大眾生活所需。

參考文獻(xiàn)：

[1]寧煥生，張瑜，劉芳麗，等。中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)研究[J]電子學(xué)報(bào)，2006，34（12A）：2514-2517

[2]楊志華，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其在智能物流中的應(yīng)用研究[J]，鄂州大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，3：18-21

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關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);工程機(jī)械;監(jiān)控

1物聯(lián)網(wǎng)

1998年KevinAshton第一次提出物聯(lián)網(wǎng)這一概念，在2005年信息社會(huì)世界峰會(huì)正式確定了這一概念，并對(duì)這一概念的特征、技術(shù)、發(fā)展前景等進(jìn)行了相關(guān)闡述，之后歐美各國(guó)均提出了本國(guó)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的規(guī)劃，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展起步與2009年總理提出的“感知中國(guó)”。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以各種信息傳感技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體進(jìn)行信息采集，最終形成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)物與物、人與人、物與人之間的網(wǎng)絡(luò)連接，極大的方便管理和控制。該技術(shù)是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信網(wǎng)技術(shù)的外延，是將多項(xiàng)技術(shù)與應(yīng)用結(jié)合的產(chǎn)物。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有實(shí)現(xiàn)全面感知、信息傳送、智能處理的特征。所謂全面感知就是利用各種信息傳感器和識(shí)別工具對(duì)物體進(jìn)行相關(guān)的信息收集；信息傳送就是通過互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息進(jìn)行傳遞和共享；智能處理就是將這些信息進(jìn)行自動(dòng)化的分析處理，最終實(shí)現(xiàn)智能化的控制和決策。

2工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)體系與技術(shù)

工程機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展受到各國(guó)的重視，因?yàn)樵擃I(lǐng)域的發(fā)展水平代表著國(guó)家制造業(yè)的發(fā)展水平，尤其是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提出后對(duì)機(jī)械智能化的要求越來越高。當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了小范圍的應(yīng)用，例如智能交通、智能家居等。工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)體系的構(gòu)建和相關(guān)的技術(shù)如下。

2.1工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)建

工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)體系分為三個(gè)層次：感知、傳輸、應(yīng)用。感知層是工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)實(shí)的樞紐；傳輸層就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和交換，使信息能夠進(jìn)行相關(guān)的傳送和共享；應(yīng)用是核心，對(duì)已經(jīng)收集和傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行相應(yīng)的處理，最終發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的作用。工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)有自己的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)和工程機(jī)械領(lǐng)域的特性有關(guān)。工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)感知層主要有壓力傳感器、液體傳感器、RFID標(biāo)簽與讀寫設(shè)備，運(yùn)動(dòng)控制器、IO控制器、工業(yè)遙控器等核心驅(qū)動(dòng)部件和負(fù)責(zé)機(jī)械設(shè)備定位和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)終端，并且需要信息采集、信息融合、短距離傳輸?shù)群诵募夹g(shù)的支撐。傳輸層不僅包含互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)結(jié)合的長(zhǎng)距傳輸網(wǎng)絡(luò)，還有包括藍(lán)牙、WiFi等短距傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)與客戶、客戶與客戶之間的信息傳輸。應(yīng)用層中包含高性能的服務(wù)器和處理軟件，實(shí)現(xiàn)海量信息的處理，為工程機(jī)械企業(yè)打造智能化的決策處理平臺(tái)。

2.2工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)體系相關(guān)，也是分為三個(gè)方面，及感知層、傳輸層、應(yīng)用層都有各自需要的技術(shù)。感知層需要的技術(shù)主要是感知識(shí)別技術(shù)，工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)需要通過感知層獲取機(jī)械設(shè)備自身的狀態(tài)和機(jī)械設(shè)備工作的環(huán)境的信息。要提高工程機(jī)械設(shè)備的利用率、使用壽命，并對(duì)工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有針對(duì)性的保養(yǎng)，這些都需要獲取精準(zhǔn)的工程機(jī)械設(shè)備的工作環(huán)境。工程機(jī)械使用的環(huán)境差別很大，這也就要求工程機(jī)械設(shè)備需要更為精確的傳感器進(jìn)行信息的采集。感知層傳感器主要分為采集機(jī)械設(shè)備位移、角度、速度的運(yùn)動(dòng)傳感器；采集能耗、運(yùn)行等工作狀態(tài)的檢測(cè)傳感器；采集機(jī)械設(shè)備工作位置、環(huán)境因素的工作環(huán)境類傳感器。采用相對(duì)靈敏、全面的傳感器，才能較好的利用感知設(shè)別技術(shù)將工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)所需要的信息進(jìn)行收集。傳輸層需要即插即用的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議，建立工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)會(huì)涉及到很多的通信網(wǎng)絡(luò)，同樣也會(huì)有較多的接入方式，缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議會(huì)導(dǎo)致這些通信網(wǎng)絡(luò)無法進(jìn)行交互工作，影響數(shù)據(jù)信息的傳輸。因此在傳輸層需有一個(gè)統(tǒng)一的能滿足這些通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議。工程機(jī)械設(shè)備作業(yè)時(shí)會(huì)被較為復(fù)雜的因素影響，這就需要機(jī)械設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)要有即插即用的快速識(shí)別和通信協(xié)議，便于在復(fù)雜條件下進(jìn)行工程機(jī)械設(shè)備的準(zhǔn)確識(shí)別。工程機(jī)械物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用方面要有企業(yè)控制中心，通過該控制中心對(duì)各種工程機(jī)械進(jìn)行監(jiān)管、故障排除、快速服務(wù)。這種控制中心需要有兩方面的職能，一種是面向企業(yè)研發(fā)的，可以通過收集和傳輸?shù)母鞣N信息對(duì)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，研發(fā)更多的新型設(shè)備；一種是面向客戶服務(wù)的，可以建立相應(yīng)的租賃、故障維修、設(shè)備分析等服務(wù)。

3物聯(lián)網(wǎng)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用及展望

物聯(lián)網(wǎng)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用主要是通過GPS、GPRS、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，將工程機(jī)械的工作狀態(tài)、工作位置、工作環(huán)境、運(yùn)行情況等進(jìn)行信息的收集，并通過智能處理系統(tǒng)對(duì)這些機(jī)械設(shè)備進(jìn)行管控和服務(wù)、研發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用于工程機(jī)械領(lǐng)域可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程機(jī)械的全壽命周期智能化管控。物聯(lián)網(wǎng)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用及展望如下：

3.1利用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)

利用物聯(lián)網(wǎng)可以對(duì)工程機(jī)械的工作運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦工程機(jī)械發(fā)生故障還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程的診斷。對(duì)機(jī)械進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)需要車載終端、數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)三個(gè)部分發(fā)揮作用。車載終端包括GPS、GPRS、RFID、GPRS，可以完成對(duì)機(jī)械運(yùn)行的數(shù)據(jù)收集和上傳。數(shù)據(jù)傳輸主要由互聯(lián)網(wǎng)和GPRS組合而成，將車載終端上傳的機(jī)械運(yùn)行數(shù)據(jù)傳送至遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，同時(shí)也可以傳輸遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)指令。遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)包含地理信息系統(tǒng)、設(shè)備信息系統(tǒng)、遠(yuǎn)程故障診斷和維護(hù)保養(yǎng)系統(tǒng)。遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)通過這些信息系統(tǒng)完成對(duì)工程機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)查詢、故障預(yù)警、故障診斷、故障日志、維修保養(yǎng)日志等內(nèi)容。如果單純的通過智能化的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)無法將故障排除，那么遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)還可以推送相關(guān)的地理信息使工程技術(shù)人員盡快達(dá)到。

3.2物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于工程機(jī)械租賃

工程機(jī)械設(shè)備租賃與按揭付款在該市場(chǎng)較為流行，但是資金回收困難、用戶騙車逃跑等問題會(huì)給承租方帶來較大的損失。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對(duì)工程機(jī)械安裝相關(guān)終端，一旦發(fā)生不償還資金、騙車逃跑等問題，可以直接實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的定位、鎖車等功能。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械租賃可以較好的保護(hù)承租方的利益。

3.3利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立手機(jī)服務(wù)平臺(tái)

目前智能手機(jī)的普及率越來越高，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和手機(jī)軟件開發(fā)等手段，開發(fā)智能手機(jī)客戶端，為客戶建立手機(jī)監(jiān)控平臺(tái)。采用這樣的方式可以讓客戶通過手機(jī)就能夠掌握其機(jī)械設(shè)備狀況，同時(shí)也便于機(jī)械設(shè)備制造商聯(lián)系用戶進(jìn)行相關(guān)服務(wù)和技術(shù)指導(dǎo)。

3.4大數(shù)據(jù)利用

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以搜集大量工程機(jī)械相關(guān)信息數(shù)據(jù)，這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有較大的利用價(jià)值。企業(yè)通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析和挖掘有助于找出工程機(jī)械的不足加以改進(jìn)，進(jìn)而提高工程機(jī)械的品質(zhì)；同時(shí)根據(jù)機(jī)械設(shè)備的使用狀況制定相應(yīng)的制造和銷售計(jì)劃，更好的貼合市場(chǎng)；最后可以根據(jù)機(jī)械設(shè)備位置分析，在機(jī)械設(shè)備集中的區(qū)域有針對(duì)的設(shè)立服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)。

4結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和工程機(jī)械智能化的起步均較晚，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域的運(yùn)用還較少。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)工程機(jī)械領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。遠(yuǎn)程監(jiān)控、檢測(cè)和診斷是工程機(jī)械走向全面服務(wù)型制造的重要一步。

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[2]李瑚,雷蕾.開啟工程機(jī)械智能時(shí)代[J].發(fā)明與創(chuàng)新,2013,(3):20-21．

篇4

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中的應(yīng)用

1.可以讓農(nóng)業(yè)中職環(huán)境管理實(shí)現(xiàn)智能化?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)，在農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)中安裝對(duì)應(yīng)的智能控制系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)農(nóng)作物種植環(huán)境中的相關(guān)參數(shù)，進(jìn)而了解農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)，進(jìn)而有針對(duì)性的對(duì)其生長(zhǎng)環(huán)境進(jìn)行調(diào)控，為其提供最好的生長(zhǎng)環(huán)境。把生物信息獲取方法在無線傳感器節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行應(yīng)用，可以對(duì)溫室正確的進(jìn)行調(diào)控。

2.能夠有效的監(jiān)管農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和安全。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以大范圍的采用多種關(guān)鍵技術(shù)，如，條形碼、物聯(lián)網(wǎng)中間件、電子標(biāo)識(shí)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)等。可以對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的每個(gè)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、交易信息，進(jìn)而讓整個(gè)過程都透明化，確保農(nóng)產(chǎn)品從生長(zhǎng)到食用的整個(gè)過程能夠得到有效的管理及控制，進(jìn)而保障農(nóng)產(chǎn)品的安全和質(zhì)量。

二、芻議農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在不斷地發(fā)展中，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中，在農(nóng)業(yè)中進(jìn)行應(yīng)用，在農(nóng)業(yè)種植環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制中進(jìn)行應(yīng)用，其中關(guān)鍵的技術(shù)包含兩部分，第一個(gè)是感知層中進(jìn)行無線數(shù)據(jù)感知和采集；第二是利用網(wǎng)絡(luò)傳輸層遠(yuǎn)程智能化對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)的各種要素進(jìn)行控制，比如，水份、溫度以及空氣等，讓農(nóng)業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)化發(fā)展。

2.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)的農(nóng)業(yè)種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，可以從下面的圖1中看到。

這一系統(tǒng)中的核心有兩部分，一個(gè)是感知層，這一層主要就是感知和采集數(shù)據(jù)，可以將土壤的濕度、空氣溫度、光照、空氣濕度、自動(dòng)灌溉通過傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)感知，進(jìn)而利用采集器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，把數(shù)據(jù)傳送到ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)上。第二個(gè)核心是應(yīng)用層，這一系統(tǒng)主要就是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、處理信息、下達(dá)控制指令，這些能夠?yàn)橛脩舻姆治龊蜎Q策提供有效的依據(jù)，用戶能夠?qū)崟r(shí)通過電腦等終端查詢數(shù)據(jù)。

3.農(nóng)業(yè)種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建

（1）系統(tǒng)硬件構(gòu)建。

①無線節(jié)點(diǎn)模塊： ZigBee是以IEEE802.11.4協(xié)議為基礎(chǔ)，擴(kuò)展出來的集，其主要是對(duì)于低功耗和成本的射頻進(jìn)行應(yīng)用，一部分是網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)器和傳感節(jié)點(diǎn)。

②傳感及控制模塊：這一模塊中包括各種傳感器，溫度、濕度、以及光照強(qiáng)度。

③電源板：其作用就是給無線節(jié)點(diǎn)模塊以及傳感控制模塊進(jìn)行連接，能夠一起為系統(tǒng)進(jìn)行供電。從圖2中能夠看到系統(tǒng)的硬件構(gòu)建情況。

從圖中的硬件系統(tǒng)構(gòu)建中能夠看到，其中MCU是控制重點(diǎn)，電池模塊是給系統(tǒng)供電和連接，傳感模塊和控制模塊檢測(cè)采集種植環(huán)境的數(shù)據(jù)。通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)以及信息，通過電腦終端就可以實(shí)時(shí)看到數(shù)據(jù)，可以通過電腦存儲(chǔ)和現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)而和標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行比較，遠(yuǎn)程控制環(huán)境信息。

（2）系統(tǒng)的軟件構(gòu)建。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)工作主要包括傳感器節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)和ZigBee協(xié)議棧程序設(shè)計(jì)。從圖3中能夠看到傳感器節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計(jì)，從圖4中能夠看到協(xié)議棧程序設(shè)計(jì)。

三、應(yīng)用效益分析

基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用，能夠幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各個(gè)基地種植測(cè)試點(diǎn)的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)而對(duì)環(huán)境信息進(jìn)行獲取和管理，這能夠動(dòng)態(tài)的將種植環(huán)境用數(shù)據(jù)和圖像的形式展示出來，進(jìn)而分析處理數(shù)據(jù)和圖像。基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐，設(shè)計(jì)出的監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效加強(qiáng)系統(tǒng)的應(yīng)用性能，減少種植成本，促進(jìn)效能的提升，大約是在28%。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崟r(shí)的對(duì)農(nóng)業(yè)種植中大棚的各種數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行采集，比如，溫度情況、土壤水分、光照強(qiáng)度以及空氣溫度等，這樣就可以結(jié)合農(nóng)作物的具體生長(zhǎng)需要，進(jìn)而實(shí)時(shí)的管理環(huán)境，可以自動(dòng)化的開啟和關(guān)閉功能服務(wù)功能，對(duì)這一系統(tǒng)下的農(nóng)業(yè)種植環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)，讓農(nóng)作物可以在最優(yōu)的生長(zhǎng)環(huán)境下生長(zhǎng)。

篇5

在當(dāng)今時(shí)期，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用越來越廣泛，致使網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)今面對(duì)的信息更加多極化。這些信息涉及到國(guó)防的事業(yè)、國(guó)家的軍事管理、政府的工作等等各個(gè)方面，因此，信息運(yùn)行的安全與否尤為重要。然而網(wǎng)絡(luò)的數(shù)量以及節(jié)點(diǎn)的數(shù)量都是有限的，日常的安全監(jiān)理系統(tǒng)已經(jīng)無法真正保證網(wǎng)絡(luò)的安全，無法將信息直接引入到物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)系統(tǒng)當(dāng)中。因此，一些有效的手段就變得更加重要，例如信息加密手段，數(shù)據(jù)的管理存取以及數(shù)據(jù)的融合體系，安全路由協(xié)議等等。在信息加密手段中，密鑰管理非常重要，這主要是因?yàn)檫@一加密手段會(huì)對(duì)密鑰的形成、密鑰的分發(fā)、密鑰的管理與保存以及密鑰的更新與應(yīng)用都會(huì)產(chǎn)生重要的影響。為了使整個(gè)信息安全監(jiān)理過程更加順利，就需要預(yù)定一個(gè)合理的全局方案，與此同時(shí)，還應(yīng)該參照無限感知網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、節(jié)點(diǎn)的設(shè)置與規(guī)劃、工作的安全標(biāo)準(zhǔn)等，來設(shè)置出更加多樣化的密鑰管理的相關(guān)對(duì)策。具體可以通過制定與分配工作方案之后，先構(gòu)成密鑰箱，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處都可以隨機(jī)得到密碼進(jìn)而形成密鑰環(huán)。再對(duì)整體進(jìn)行合理的規(guī)劃，每個(gè)節(jié)點(diǎn)只需要獨(dú)自的密鑰才可以解開，這樣就可以保證信息的安全可靠，將這一環(huán)節(jié)變成安全通道中的較為重要的一部分。因此，無線感知網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有節(jié)點(diǎn)對(duì)等以及多跳傳輸?shù)忍攸c(diǎn)。一旦網(wǎng)絡(luò)的另一方設(shè)置了一些惡意節(jié)點(diǎn)，這樣就可以將路由快速的更改，進(jìn)而造成信息安全管理系統(tǒng)的巨大漏洞，產(chǎn)生蠕蟲病毒。所以，在信息安全監(jiān)理的過程中，需要將無線感知系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)具體的特點(diǎn)作為監(jiān)理過程的核心，經(jīng)過明確的研究，對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行科學(xué)的設(shè)置，最后保證路由協(xié)議滿足信息安全監(jiān)理的整個(gè)過程，保證信息的安全性以及可靠性。

2數(shù)據(jù)融合

在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)融合屬于一種交互以及感知的科學(xué)模式，一旦有網(wǎng)絡(luò)惡意俘虜節(jié)點(diǎn)，就會(huì)造成節(jié)點(diǎn)很難辨認(rèn)出正常信息，對(duì)于惡意信息也無法正常的對(duì)抗尤其對(duì)于節(jié)點(diǎn)融合產(chǎn)生了較大的影響，一方面會(huì)對(duì)下游的節(jié)點(diǎn)信息造成嚴(yán)重的破壞，另一方面還會(huì)對(duì)節(jié)點(diǎn)傳遞信息的過程產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。因此，為了使整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)保持安全可靠，就需要在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合的過程中準(zhǔn)確的衡量信息的安全狀況以及信息應(yīng)用的程度?？梢愿鶕?jù)隨機(jī)抽樣得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證預(yù)處理，進(jìn)而使用戶能夠在節(jié)點(diǎn)處準(zhǔn)確的捕捉水平，從而辨認(rèn)出數(shù)據(jù)信息是否安全可靠。

3設(shè)置路由定位協(xié)議

節(jié)點(diǎn)處會(huì)存在著許多較為隱私的內(nèi)容，這些內(nèi)容一旦發(fā)生暴漏，就會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)目標(biāo)造成嚴(yán)重的影響。所以，在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，需要我們開設(shè)一些合理安全的機(jī)制進(jìn)行相關(guān)的保護(hù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全方面的監(jiān)測(cè)與保護(hù)，對(duì)于重要信息進(jìn)行必要的處理與保存，可以通過一些具體的安全協(xié)議，以及準(zhǔn)確的路由定位協(xié)議，來使得節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)確的定位出信息的真實(shí)位置，減少一些副作用的產(chǎn)生。這樣就可以真正的提高物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的感知信息的能力以及交互能力，從而提高整體的可靠水平，開設(shè)出較為良好的系統(tǒng)環(huán)境，幫助系統(tǒng)向更加完善的方面發(fā)展。

4結(jié)語(yǔ)

篇6

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；變電設(shè)備；在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

前言：在傳統(tǒng)變電設(shè)備管理維護(hù)中，采用的是定期檢修模式，這種模式容易受到主客觀因素的影響，存在著許多的問題和漏洞。狀態(tài)檢修的出現(xiàn)，有效解決了上述問題，但是其對(duì)于數(shù)據(jù)的傳輸?shù)牟杉蛡鬏斢兄^高的要求。為了能夠?qū)ψ冸娫O(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行可靠反映，國(guó)家電網(wǎng)公司提出了在構(gòu)建在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的相關(guān)構(gòu)想。

1 物聯(lián)網(wǎng)與變電設(shè)備監(jiān)測(cè)

物聯(lián)網(wǎng)可以說是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的一種延伸和拓展，主要是結(jié)合紅外感應(yīng)、全球定位、激光掃描以及射頻識(shí)別等技術(shù)，依照約定協(xié)議實(shí)現(xiàn)物品與物品的相互連接，能夠完成信息的傳輸和交換，以及識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控等功能。最近幾年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，在產(chǎn)品條形碼、汽車電子等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，其作為一種先進(jìn)的通信手段，在變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用也愈發(fā)迫切。

結(jié)合當(dāng)前國(guó)家電網(wǎng)公司開展的電力光纖到戶、智能變電站等智能電網(wǎng)試點(diǎn)工程，可以明顯看出其對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重視。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)中，可以實(shí)現(xiàn)各種供用電設(shè)備的統(tǒng)一管理，提升信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和高效性，其在智能電網(wǎng)的在線監(jiān)測(cè)方面同樣發(fā)揮著不可替代的作用，因此，構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以將物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)有機(jī)結(jié)合在一起，在保證設(shè)備安全的同時(shí)，推動(dòng)智能電網(wǎng)的穩(wěn)定健康發(fā)展[1]。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)架構(gòu)

以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，總體的系統(tǒng)架構(gòu)包括了四個(gè)不同的層面，分別是過程層、間隔層、站控層和省網(wǎng)層。

2.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

在系統(tǒng)通信傳輸設(shè)計(jì)中，采用的物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)包括了CAN、ZigBee、RFID、光纖以及雙絞屏蔽電纜等。變電設(shè)備本身在運(yùn)行過程中的各種狀態(tài)信息可以由各類傳感器設(shè)備進(jìn)行收集，結(jié)合RFID獲得的靜態(tài)信息，經(jīng)光纜傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理終端，實(shí)現(xiàn)過程層與中間的數(shù)據(jù)通信，而經(jīng)過監(jiān)測(cè)終端數(shù)字化處理后的信息，則可以通過CAN或者ZigBee等，在過程層與間隔層之間進(jìn)行傳輸。經(jīng)間隔層處理后，數(shù)據(jù)通過光纖，依照IEC61850協(xié)議，在間隔層與站控層中實(shí)現(xiàn)高度共享。

2.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.3.1過程層監(jiān)測(cè)終端

監(jiān)測(cè)終端包括了傳感器以及現(xiàn)場(chǎng)處理單元，其基本功能，是通過各類傳感器，收集變電設(shè)備的運(yùn)行信息，并對(duì)其進(jìn)行初步處理，如果傳感器信息沒有經(jīng)過數(shù)字化處理，則可以在完成A/D轉(zhuǎn)換后，分類存儲(chǔ)。在智能化變電站中，監(jiān)測(cè)終端包括了變壓、避雷器、斷路器以及SF6等，涉及內(nèi)容相對(duì)較多，要求設(shè)計(jì)人員具備較高的專業(yè)素質(zhì)。以SF6監(jiān)測(cè)終端的設(shè)計(jì)為例進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

該監(jiān)測(cè)終端主要是針對(duì)SF6氣體溫濕度和壓力的監(jiān)測(cè)，由相應(yīng)傳感器完成數(shù)據(jù)采集，經(jīng)調(diào)理及A/D轉(zhuǎn)換后傳輸?shù)娇刂茊卧?。在硬件設(shè)計(jì)中，采用DSP主電路設(shè)計(jì)，以TL431A轉(zhuǎn)換芯片為運(yùn)放電路供電，具有功耗低，使用方便的優(yōu)點(diǎn)，可以通過更換分壓電阻的方式，對(duì)供電電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。A/D轉(zhuǎn)換電路選擇AD7657芯片，4.5V-5.5V單供電電源，最大傳輸速度可以達(dá)到250kSPS。在軟件設(shè)計(jì)方面，軟件的主要功能，是在上電后，自動(dòng)進(jìn)行查詢狀態(tài)，等待接受間隔層下發(fā)的采集指令，并依照設(shè)定好的數(shù)據(jù)規(guī)約，對(duì)傳感器下達(dá)讀取指令，完成數(shù)據(jù)的收集，同時(shí)結(jié)合返回?cái)?shù)據(jù)的校驗(yàn)位，進(jìn)行CRC校驗(yàn)，確保其讀取成功。將讀取到的數(shù)據(jù)去除命令字和控制字，打包發(fā)送[2]。

2.3.2間隔層智能IED

根據(jù)監(jiān)測(cè)設(shè)備類型以及安裝位置的不同，智能監(jiān)測(cè)IED同樣可以分為多種不同的類型，其主要功能是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取、規(guī)約和傳輸，在基本的硬件與軟件方面幾乎沒有很大的區(qū)別，這里同樣以SF6監(jiān)測(cè)IED為例，對(duì)其硬件與軟件的設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

在硬件設(shè)計(jì)方面，采用ARM+DSP的結(jié)構(gòu)，分別采用S3C2440A芯片和TMS320F28335芯片，從變電站的運(yùn)行需求考慮，在電源電路中選擇就地取材，利用變電站本身的220V交流電，經(jīng)交直流轉(zhuǎn)換為12V和5V的直流電源，然后再次轉(zhuǎn)換為，提供給各個(gè)子電路使用。同時(shí)，考慮到系統(tǒng)監(jiān)測(cè)IED的重要功能是針對(duì)數(shù)據(jù)的相關(guān)操作，程序調(diào)試環(huán)節(jié)最為關(guān)鍵的就是針對(duì)傳輸電力及相關(guān)協(xié)議的調(diào)試，因此，SF6監(jiān)測(cè)IED與終端設(shè)備之間的通訊，采用的是RS485總線技術(shù)，為了保證傳輸效率和數(shù)據(jù)安全，在每一塊IED的核心電路板上，分別設(shè)置3路RS485通訊接口。軟件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，主要是針對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的處理，采用的數(shù)據(jù)通訊模塊包括DSP、ARM通訊，主機(jī)ARM結(jié)合配置文件的啟動(dòng)輪詢函數(shù)，結(jié)合預(yù)先設(shè)定的通信協(xié)議，向終端設(shè)備下發(fā)數(shù)據(jù)采集命令，DSP在接收到申請(qǐng)后，對(duì)命令進(jìn)行解析和執(zhí)行，并完成數(shù)據(jù)的上傳操作。

2.3.3站控層專家軟件

在站控層專家軟件系統(tǒng)中，具備完整的變電站設(shè)備一次主接線圖，管理人員可以充分了解變電設(shè)備的分布和運(yùn)行狀況。一次接線圖能夠?qū)Ρ槐O(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)描述，顯示出最新的采集數(shù)據(jù)和狀態(tài)結(jié)果，同時(shí)能夠結(jié)合彈窗，進(jìn)行各種功能的選擇性控制。不僅如此，專家軟件還可以對(duì)變電設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行狀態(tài)列表，使得管理人員能夠更加直觀的觀察設(shè)備運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問題和隱患。另外，根據(jù)變電站一次設(shè)備各自的特點(diǎn)，專家軟件系統(tǒng)設(shè)置了相應(yīng)的功能單元，保證了監(jiān)測(cè)的可靠性和針對(duì)性。

在專家軟件系統(tǒng)中，針對(duì)同種類型的高壓設(shè)備，配備一個(gè)主IED，下設(shè)多個(gè)IED，經(jīng)過程層網(wǎng)絡(luò)，與對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)終端進(jìn)連接，接收監(jiān)測(cè)終端采集到的數(shù)據(jù)信息，利用IEC61850解析封裝，將得到的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)容錯(cuò)，標(biāo)記出傳輸過程中存在的非正常數(shù)據(jù)，然后反饋給IED，重新進(jìn)行數(shù)據(jù)的提取和分析，直到數(shù)據(jù)正常。在反復(fù)操作的過程中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于IED工作狀況以及通訊網(wǎng)絡(luò)健康狀況的監(jiān)測(cè)與評(píng)估。對(duì)于發(fā)現(xiàn)的變電設(shè)備故障，可以將故障的內(nèi)容及位置存儲(chǔ)在本地，結(jié)合實(shí)際情況，向下屬IED發(fā)送控制指令，實(shí)現(xiàn)故障的有效排除，保證變電站的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的帶動(dòng)下，我國(guó)的電力系統(tǒng)正在逐漸向著智能化的方向發(fā)展，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到智能電網(wǎng)的建設(shè)中，可以以此為基礎(chǔ)構(gòu)建變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，針對(duì)變電設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，?duì)于實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化意義重大，應(yīng)該得到足夠的重視。

參考文獻(xiàn)：

篇7

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；樓宇空調(diào)系統(tǒng)；應(yīng)用

一、物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)闡述

物聯(lián)網(wǎng)作為一種新興起的技術(shù)，不同領(lǐng)域的研究人員都開始高度重視起來。因此，在對(duì)該技術(shù)進(jìn)行確切的研究前，需要對(duì)其相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行一定認(rèn)識(shí)。物聯(lián)網(wǎng)指的是對(duì)信息傳感器進(jìn)行應(yīng)用，在統(tǒng)一協(xié)議的基礎(chǔ)上，將互聯(lián)網(wǎng)同地球上的任意物體連接到一塊，完成信息的通信和交換，進(jìn)而達(dá)成智能化定位、識(shí)別、管理、監(jiān)控、跟蹤的網(wǎng)絡(luò)形式，是在互聯(lián)網(wǎng)大背景下擴(kuò)展和延伸出來的。物聯(lián)網(wǎng)是在互通、標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議為背景下構(gòu)造起來的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)里，都有特定的編碼存在于連入的設(shè)備中，設(shè)備之間能夠共享信息。而且，它也是通過個(gè)性的、具有標(biāo)識(shí)的物體所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，在智能空間中運(yùn)行這些物體，通過智慧的接口同社會(huì)、用戶等完成通信與連接。

二、具體的應(yīng)用情況分析

在Niagara的基礎(chǔ)上，仿真設(shè)計(jì)空調(diào)控制程序。這為實(shí)驗(yàn)時(shí)所使用的控制管理平臺(tái)。它在因特網(wǎng)巨大的通訊功能的基礎(chǔ)上，能夠很好的集成LONWORKS和BACnet等開放協(xié)議。同時(shí)，圖形化的用戶界面編制工具與工程組態(tài)工具還能夠被提供出來。在NiagaraAX的基礎(chǔ)上，可以從兩個(gè)部分劃分該溫度可控制系統(tǒng)。1niagara框架在具體的實(shí)現(xiàn)了Baja標(biāo)準(zhǔn)之后，就形成了niagara，因此可以說Baja的很多特征也都存在于其中。因?yàn)?，在處理以下幾個(gè)問題時(shí)就可以非常好的應(yīng)用到Niagara，把復(fù)雜的多種協(xié)議、現(xiàn)場(chǎng)總線和協(xié)議等匯集到一塊，可以按照?qǐng)D形化的變成工具將非自動(dòng)哈組換頁(yè)程序員構(gòu)造成自動(dòng)化程序；能夠?qū)⒏叨惹度胧降?、分布式的系統(tǒng)提供出來。有JAVA虛擬機(jī)存在于Niagara框架中，進(jìn)而當(dāng)做在多種多樣硬件平臺(tái)及操作系統(tǒng)中的一種相同的運(yùn)行環(huán)境。并且，對(duì)于此架構(gòu)的核心模塊，不管是在小型的嵌入式的控制器中可以被應(yīng)用，同時(shí)，在一些高端的服務(wù)器中也可以被應(yīng)用。此界面的圖形編程工具、模塊及用戶的界面工具，都能夠在組裝有虛擬機(jī)的裝置上運(yùn)行。為了將一定的困難攻克，因此，需要將一些標(biāo)準(zhǔn)化的軟件系統(tǒng)應(yīng)用到樓宇的空調(diào)系統(tǒng)中。各個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以被這種軟件所收集到，而且，能夠?qū)⑺優(yōu)橐粋€(gè)系統(tǒng)化的對(duì)象模塊。因?yàn)楦鞣N類型的設(shè)備都是由這個(gè)模型所支撐的，進(jìn)而將標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用程序端口為數(shù)據(jù)通信和設(shè)備提供處理。在互聯(lián)網(wǎng)中，JAVA是其中最為先進(jìn)的技術(shù)架構(gòu)，它能夠?qū)⒁惶淄暾膽?yīng)用程序組件為網(wǎng)絡(luò)時(shí)代下的商業(yè)應(yīng)用程序提供出來，或者滿足于應(yīng)用程序接口的發(fā)展。因此，在樓宇的空調(diào)系統(tǒng)中，為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化功能，所以，Baja標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生了，它是在Java的基礎(chǔ)上被構(gòu)建起來的。這種系統(tǒng)集成平臺(tái)，可以說是現(xiàn)階段非常優(yōu)越的一種形式，該平臺(tái)能夠非常高效的進(jìn)行移植，對(duì)多種協(xié)議都能夠完成兼容，在樓宇空調(diào)系統(tǒng)中，如果能夠積極的引進(jìn)和應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，可以更好的實(shí)現(xiàn)樓宇空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)化。

1、設(shè)計(jì)邏輯功能

通過PID方式計(jì)算設(shè)定溫度與送風(fēng)溫度，將控止水閥輸送出來，按照冬夏轉(zhuǎn)換與風(fēng)機(jī)狀態(tài)來控制PID模塊，按照指定出的計(jì)劃時(shí)間、故障、狀態(tài)等控制風(fēng)機(jī)的具體啟動(dòng)情況，使風(fēng)機(jī)中的溫度都實(shí)際情況更加一致。

2、設(shè)計(jì)系統(tǒng)界面.有著更加完善的圖形化用戶界面編輯工具可以被Niaggara提供出來，這樣，一些友好的人機(jī)界面就能夠通過開發(fā)者編輯出來。在系統(tǒng)的界面里面，具備轉(zhuǎn)換冬夏季節(jié)和控制空調(diào)的開關(guān)，將風(fēng)機(jī)的防凍報(bào)警、凍水溫度和風(fēng)機(jī)狀態(tài)能夠能夠非常準(zhǔn)確的顯示出來。在程序運(yùn)行起來后，將開關(guān)打開，就能夠覺察到風(fēng)機(jī)已經(jīng)在正常的程序范圍內(nèi)運(yùn)行，也會(huì)相應(yīng)的打開風(fēng)閥的扇葉。隨著外界條件和控制邏輯的變化，也會(huì)有一定的變化出現(xiàn)在設(shè)備的狀態(tài)中。界面簡(jiǎn)潔、友好，操作起來方便。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，進(jìn)入新的世紀(jì)以來，在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，為我國(guó)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展帶來了極大的推動(dòng)作用，物聯(lián)網(wǎng)作為當(dāng)前一項(xiàng)非常重要的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在很多方面都發(fā)揮著相應(yīng)的作用。樓宇空調(diào)系統(tǒng)是整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)中非常重要的組成部分。但是，在傳統(tǒng)的控制模式下，經(jīng)常會(huì)有問題出現(xiàn)在空調(diào)系統(tǒng)中，使其很難有效的滿足于人們的生活和工作需要，這樣在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用后，能夠大大的提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性、靈活性，能夠完成多方面的控制。所以相關(guān)工作人員必須要極大研究力度，積極的借鑒與應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)方式。

參考文獻(xiàn)

[1]顧重陽(yáng)，王亞剛.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在樓宇空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].系統(tǒng)仿真技術(shù).2011（08）：456-457.

[2]唐覺民.基于NiagaraAX構(gòu)建樓宇設(shè)施管理平臺(tái)的探討[J].智能建筑與城市信息.2012(07)：107-109．

篇8

關(guān)鍵詞 單片機(jī)教學(xué) 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 教學(xué)

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

物聯(lián)網(wǎng)（the Internet of Things，IOT）是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，簡(jiǎn)單理解，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了很多高校、科研單位及企事業(yè)單位的高度重視。隨著單片機(jī)、嵌入式無線技術(shù)的飛速發(fā)展，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)提供了必備條件。微控制器（Microcontroller Unit，MCU），即單片微型計(jì)算機(jī)，它是多數(shù)高校電子信息類、通信類等專業(yè)的骨干課程。但目前，高校仍以51系列單片機(jī)為主，在教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法上還保持著最古老的模式，僅僅圍繞指令和程序展開。缺乏時(shí)效性，根本無法與大背景下的社會(huì)需求相契合。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)介紹

1.1 概念及簡(jiǎn)介

物聯(lián)網(wǎng)是物體通過智能感應(yīng)裝置，經(jīng)過傳輸網(wǎng)絡(luò)到達(dá)指定的信息處理中心，實(shí)現(xiàn)物與物、人與物之間的自動(dòng)化信息交互、信息處理的智能網(wǎng)絡(luò)。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用前景分析：美國(guó)權(quán)威咨詢機(jī)構(gòu)FORRESTER預(yù)測(cè)：到2020年，世界上物物互聯(lián)的業(yè)務(wù)，跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比，將達(dá)到30比1，因此，“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為是下一個(gè)萬(wàn)億級(jí)的通信業(yè)務(wù)?！拔锫?lián)網(wǎng)”也被稱之為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。

1.2 單片機(jī)教學(xué)現(xiàn)狀與改革

（1）教學(xué)涉及面廣：眾所周知，單片機(jī)課程幾乎覆蓋了所有的工科院校，通信、自動(dòng)化、電子等很多專業(yè)都需要學(xué)習(xí)單片機(jī)課程。（2）教學(xué)占主要方面：在高職院校單片機(jī)教學(xué)中，相應(yīng)課程的設(shè)置、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的安排都劃歸在單片機(jī)的課程體系中，并且將單片機(jī)實(shí)踐考核作為學(xué)生綜合能力判斷的一個(gè)重要部分。因此，在過去的很長(zhǎng)一段時(shí)間，各大高職院校都相繼提出了關(guān)于單片機(jī)教學(xué)改革的新理念，大都是以強(qiáng)調(diào)學(xué)生的操作能力、創(chuàng)新能力，但這種實(shí)踐操作往往跟在大環(huán)境下的時(shí)代需要是有相差的。（3）教學(xué)方式一成不變：很長(zhǎng)一段時(shí)間以來，單片機(jī)課程的教學(xué)基本都是按照固定模式進(jìn)行的。以匯編語(yǔ)言或C語(yǔ)言兩種編程語(yǔ)言為主，先從指令到程序再到輔助項(xiàng)目配合教學(xué)。這種圍繞軟件—指令—程序展開，不符合單片機(jī)課程的教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)體系的一成不變，就沒有新方向供教學(xué)利用，學(xué)生們也就同樣按照固定的思路去分析，最終導(dǎo)致單片機(jī)課程教學(xué)幾十年還滯留在原地。（4）教學(xué)方法老舊：傳統(tǒng)的課堂講授法，將學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性過多地限制在理論課堂上，而單一的實(shí)驗(yàn)課和我們之前提出的單片機(jī)課程改革的初衷背道而馳。久而久之，單片機(jī)的課程改革就成了一句沒能實(shí)現(xiàn)的空話。要杜絕這種現(xiàn)象，必須從根本上改變教學(xué)方法和教學(xué)思想。（5）實(shí)踐教學(xué)重視度不夠：實(shí)驗(yàn)手段單一且脫離實(shí)際。在實(shí)驗(yàn)課上，僅僅以實(shí)驗(yàn)箱作為條件，以十幾個(gè)匹配程序作為參考，停留在單片機(jī)課程的表面，也就掌握不了單片機(jī)課程的精髓。學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦解決問題的能力也會(huì)大打折扣。

2 單片機(jī)課程與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合的必要性

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對(duì)單片機(jī)或嵌入式教學(xué)改革提供了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，對(duì)單片機(jī)教學(xué)的各個(gè)方面也有了新定位。物聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，為單片機(jī)教學(xué)改革提供了豐富的教學(xué)題材、內(nèi)容和實(shí)現(xiàn)方法，這也就是單片機(jī)課程與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合的目的。

（1）必要性：從目前各高職高專院校單片機(jī)的教學(xué)情況分析，學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、反映、學(xué)習(xí)效果等方面都在很大程度上促進(jìn)單片機(jī)的教學(xué)改革。并且應(yīng)將培養(yǎng)高技能人才作為高職高專院校的發(fā)展定位，將為企業(yè)培養(yǎng)出更多有用的人才作為根本目標(biāo)。換個(gè)角度說，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展勢(shì)必也會(huì)要求高職院校培養(yǎng)相應(yīng)的人才。因此，從市場(chǎng)的被動(dòng)需要到主動(dòng)需要也是我們將兩者結(jié)合的初衷。

（2）可行性：在單片機(jī)教學(xué)過程中，型號(hào)的選擇還是以MCS-51為主，并配合無線SOC單片機(jī)。這樣可將傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)順延、加強(qiáng)。整個(gè)核心課程的設(shè)置都不需要改變，以物聯(lián)網(wǎng)課程為主線，配合嵌入式系統(tǒng)，在以單片機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等課程為輔，這樣就可以構(gòu)成一個(gè)較完善的物聯(lián)網(wǎng)與單片機(jī)結(jié)合的體系。

3 教學(xué)改革的思路和措施

3.1 教學(xué)內(nèi)容、方法和思路

教學(xué)內(nèi)容方面：教學(xué)過程中應(yīng)以物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用為背景，硬件系統(tǒng)選擇還是以MCS-51型號(hào)為主。其中，應(yīng)將單片機(jī)教學(xué)過程中以前忽略的部分重視進(jìn)來，如A/D、D/A模塊、串行通信模塊等。軟件系統(tǒng)選擇ZigBee協(xié)議棧，利用實(shí)例法講授協(xié)議棧的各層。當(dāng)然，在高職教學(xué)過程中，軟件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議部分教學(xué)不必深入講解，應(yīng)以學(xué)生的實(shí)際操作能力為主。

教學(xué)方法方面：傳統(tǒng)單片機(jī)教學(xué)，通常采用案例引導(dǎo)法，明確任務(wù)，任務(wù)構(gòu)思、完成任務(wù)的固定模式來完成教學(xué)任務(wù)。任務(wù)的構(gòu)思應(yīng)以物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、無線通信作為主要切入口，構(gòu)造有實(shí)用意義的方案。

3.2 突出實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

單片機(jī)教學(xué)重于實(shí)踐，沒有實(shí)踐，那這門課就是形同虛設(shè)，學(xué)生只會(huì)一味地死記程序而不懂得解決問題。在實(shí)踐教學(xué)中，教師和學(xué)生應(yīng)該有互動(dòng)，建立一個(gè)分工明確的學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)。教師在團(tuán)隊(duì)中只起到引導(dǎo)作用，將充分的時(shí)間留給學(xué)生自主思考、自主完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)：將學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的操作平臺(tái)使用于理論教學(xué)中，在實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)建立模塊化的SOC單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。編譯軟件同樣使用Keil，方便代碼移植和實(shí)驗(yàn)兼容等，減少教學(xué)工作量。

實(shí)驗(yàn)形式：增加學(xué)生的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，不拘于固定的一些實(shí)驗(yàn)?zāi)K，靈活配置實(shí)驗(yàn)課題，最終形成真正開放的物聯(lián)網(wǎng)與單片機(jī)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)室。

篇9

關(guān)鍵詞：移動(dòng)網(wǎng)；物聯(lián)網(wǎng)；終端；接口

中圖分類號(hào)：TP391.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 23-0000-01

Mobile Internet of Things Terminal and Application Study

Chen Yonghui,Song Xiaohu,Li Hairong,Huang Junying

(Guangzhou Xuanwu Wireless Technology Co.,Ltd.,Guangzhou 510620,China)

Abstract:This paper analyzes the development of things and the end made the popularity of things and in the terminal to be resolved before large-scale promotion of standardization,the hardware interface standardization,standardization of data protocols.

Keywords:Mobile;The Internet of Things;Terminal;Interface

一、引言

當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)成為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮。世界各國(guó)的未來信息化發(fā)展戰(zhàn)略，均從不同概念向物聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)。在中國(guó)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已從實(shí)驗(yàn)室階段走向?qū)嶋H應(yīng)用，國(guó)家電網(wǎng)、機(jī)場(chǎng)安保、物流等領(lǐng)域已出現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)身影。專家預(yù)計(jì)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將用三至五年普及，將會(huì)發(fā)展為上萬(wàn)億規(guī)模的高科技市場(chǎng)。而我國(guó)目前在傳感網(wǎng)領(lǐng)域走在世界前列，中國(guó)與德國(guó)、美國(guó)、英國(guó)等一起成為國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國(guó)。物聯(lián)網(wǎng)是由傳感設(shè)備、終端、信息處理中心和用戶組成網(wǎng)絡(luò)，本文將簡(jiǎn)述物聯(lián)網(wǎng)終端技術(shù)及應(yīng)用。

二、物聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)終端

目前業(yè)界對(duì)物聯(lián)網(wǎng)還沒有一個(gè)完全統(tǒng)一的概念，但普遍認(rèn)可的概念是通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)（GPS）、激光掃描器、環(huán)境傳感器、圖像感知器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)上述定義，按照網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)的流向及處理方式將物聯(lián)網(wǎng)分為三個(gè)層次：一是傳感網(wǎng)絡(luò)層，即以二維碼、RFID、傳感器為主，實(shí)現(xiàn)對(duì)“物”或環(huán)境狀態(tài)的識(shí)別；二是傳輸網(wǎng)絡(luò)層，即通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、通信網(wǎng)或者下一代互聯(lián)網(wǎng)（IPv6），實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和計(jì)算；三是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層，即輸入輸出控制終端，包括電腦、手機(jī)等終端。

物聯(lián)網(wǎng)終端是物聯(lián)網(wǎng)中連接傳感網(wǎng)絡(luò)層和傳輸網(wǎng)絡(luò)層，實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)及向網(wǎng)絡(luò)層發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備。它擔(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)采集、初步處理、加密、傳輸?shù)榷喾N功能。物聯(lián)網(wǎng)終端基本由感知（傳感）接口，中央處理模塊和外部通訊接口三個(gè)部分組成，通過感知接口與傳感設(shè)備連接，如RFID讀卡器，紅外感應(yīng)器，環(huán)境傳感器等，將這些傳感設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取并通過中央處理模塊處理后，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，通過外部通訊接口，如：GPRS模塊、WIFI等方式發(fā)送到以太網(wǎng)的指定中心處理平臺(tái)。

三、物聯(lián)網(wǎng)終端的分類

（一）從傳輸方式分。從傳輸方式分，主要包括以WIFI終端、2G終端、3G終端等，有些智能終端具有上述兩種或兩種以上的接口。

1.WIFI終端。該類終端一般應(yīng)用在數(shù)據(jù)量傳輸較大、以太網(wǎng)條件較好，但終端部分布線不容易或不能布線的場(chǎng)合，在終端周圍架設(shè)WIFI路由或WIFI網(wǎng)關(guān)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)。一般應(yīng)用在無線城市、智能交通等需要大數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)膱?chǎng)合或其他應(yīng)用中終端周圍不適合布線但需要高數(shù)據(jù)量傳輸?shù)膱?chǎng)合。

2.2G終端。該類終端應(yīng)用在小數(shù)據(jù)量移動(dòng)傳輸?shù)膱?chǎng)合或小數(shù)據(jù)量傳輸?shù)囊巴夤ぷ鲌?chǎng)合，如車載GPS定位、物流RFID手持終端、水庫(kù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)等。該類終端因具有移動(dòng)中或野外條件下的聯(lián)網(wǎng)功能，所以為物聯(lián)網(wǎng)的深層次應(yīng)用提供了更加廣闊的市場(chǎng)。

3.3G終端。該類終端是在上面終端基礎(chǔ)上的升級(jí)，增加了上下行的通訊速度，以滿足移動(dòng)圖像監(jiān)控，下發(fā)視頻等應(yīng)用場(chǎng)合，如：警車巡警圖像的回傳、動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)交通信息的監(jiān)控等，在一些大數(shù)據(jù)量的傳感應(yīng)用，如震動(dòng)量的采集或電力信號(hào)實(shí)施監(jiān)測(cè)中也可以用到該類終端。

（二）從傳輸通路分。從傳輸通路分，主要包括數(shù)據(jù)透?jìng)鹘K端和非數(shù)據(jù)透?jìng)鹘K端。

1.數(shù)據(jù)透?jìng)鹘K端。該類終端將輸入口與應(yīng)用軟件之間建立起數(shù)據(jù)傳輸通路，使數(shù)據(jù)可以通過模塊的輸入口輸入，通過軟件原封不動(dòng)的輸出，表現(xiàn)給外界的方式相當(dāng)于一個(gè)透明的通道，因此叫數(shù)據(jù)透?jìng)鹘K端。目前，該類終端在物聯(lián)網(wǎng)集成項(xiàng)目中得到大量采用。優(yōu)點(diǎn)是很容易構(gòu)建出符合應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，缺點(diǎn)是功能單一。在一些多路數(shù)據(jù)或多類型數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，需要使用多個(gè)采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的合并處理后，才可通過該終端傳輸。

2.非數(shù)據(jù)透?jìng)鹘K端。該類終端一般將外部多接口的采集數(shù)據(jù)通過終端內(nèi)的處理器合并后傳輸，因此具有多路同時(shí)傳輸優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)減少了終端數(shù)量。缺點(diǎn)是只能根據(jù)終端的接口選擇應(yīng)用，如果滿足所有應(yīng)用，該終端的接口種類就需要很多，在不太復(fù)雜的應(yīng)用中會(huì)造成很多接口資源的浪費(fèi)，因此接口的可插拔設(shè)計(jì)是此類終端的共同特點(diǎn)，前文提到的通用智能終端就屬于此類終端。

四、物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)終端接口標(biāo)準(zhǔn)化分析

現(xiàn)今，制約物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大規(guī)模推廣的主要原因則是終端的不兼容問題，不同廠商的設(shè)備和軟件無法在同一個(gè)平臺(tái)上使用，設(shè)備間的協(xié)議沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。因此，在物聯(lián)網(wǎng)的普及和終端的大規(guī)模推廣前必須解決標(biāo)準(zhǔn)化問題，具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

硬件接口標(biāo)準(zhǔn)化：物聯(lián)網(wǎng)的傳感設(shè)備由不同廠商提供，如果每家的接口規(guī)則或通訊規(guī)則都不同，便會(huì)導(dǎo)致終端接口設(shè)計(jì)的不同，而終端不可能為每個(gè)廠商都預(yù)留接口，所以需要傳感設(shè)備廠商和終端廠商一同制定標(biāo)準(zhǔn)的物聯(lián)網(wǎng)傳感器與終端間的接口規(guī)范和通訊規(guī)范，以滿足不同廠商設(shè)備間的硬件互通、互連需求。

數(shù)據(jù)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化：數(shù)據(jù)協(xié)議指終端與平臺(tái)層的數(shù)據(jù)流交互協(xié)議，該數(shù)據(jù)流可以分為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流和管理數(shù)據(jù)流。中國(guó)移動(dòng)與愛立信合作制定的WMMP協(xié)議就是一個(gè)很好的管理協(xié)議，它的推廣和普及必將帶動(dòng)數(shù)據(jù)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，方便新研發(fā)終端的網(wǎng)絡(luò)接入及管理。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要國(guó)家相關(guān)部門主導(dǎo)，相關(guān)行業(yè)聯(lián)合制定出類似WMMP更完善的通用協(xié)議，以滿足各種應(yīng)用和不同廠家終端的互聯(lián)問題，擴(kuò)大未來物聯(lián)網(wǎng)的推廣。

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全市農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)共投入近1 億元，建成了國(guó)內(nèi)首家省級(jí)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用平臺(tái)，涵蓋了市場(chǎng)價(jià)格、遙感等領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫(kù)17 個(gè)。目前，該市共建設(shè)核心試驗(yàn)基地10 個(gè)，開展了節(jié)能溫室、工廠化養(yǎng)殖車間、養(yǎng)殖水面、大型企業(yè)牧場(chǎng)及養(yǎng)殖場(chǎng)的示范應(yīng)用。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)方面，本市研發(fā)出應(yīng)用平臺(tái)、傳感器、通訊協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理、智能機(jī)器人等一批科研成果。

輕點(diǎn)鼠標(biāo)為蔬果施肥

記者從市農(nóng)委獲悉，該市已在津郊1000 棟節(jié)能溫室大棚推廣農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范應(yīng)用技術(shù)，總面積超過1萬(wàn)畝。這些示范應(yīng)用的種植基地，管理人員只需敲敲鍵盤即可實(shí)時(shí)查看莊稼長(zhǎng)勢(shì)，輕點(diǎn)鼠標(biāo)就能自動(dòng)給瓜果蔬菜澆水施肥。

在津南區(qū)小站鎮(zhèn)創(chuàng)意農(nóng)業(yè)示范園區(qū)的大棚里，懸掛在墻壁上的節(jié)能溫室智能監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，可清楚地看到監(jiān)測(cè)的各個(gè)棚室的生長(zhǎng)環(huán)境情況，農(nóng)戶們只需要輕點(diǎn)鼠標(biāo)，就能看到棚室內(nèi)土壤、空氣的溫濕度、二氧化碳濃度等相關(guān)信息?！肮芾泶笈锸」なr(shí)，瓜果蔬菜產(chǎn)量翻番，收入也成倍增加?！狈N植戶說，以往多人管理一個(gè)大棚，如今運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，只需一人就能管理幾十個(gè)大棚。

目前，該市已建立了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全綜合監(jiān)管平臺(tái)，放心菜基地信息管理系統(tǒng)已監(jiān)管10 個(gè)區(qū)縣、50 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和122 個(gè)基地，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)檔案全程在線采集管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用提高設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的智能化水平，減少人工成本，提高生產(chǎn)效率和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。

打開手機(jī)給魚蝦投料

在濱新新區(qū)一家大型水產(chǎn)品工廠化養(yǎng)殖基地3.5萬(wàn) m2全封閉內(nèi)循環(huán)海水養(yǎng)殖車間里，清澈的水池里養(yǎng)殖有半滑舌鰨、石斑魚、牙鲆、大菱鲆、對(duì)蝦等上百個(gè)海珍品種。養(yǎng)殖車間里裝有各種傳感器、攝像頭等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

“一個(gè)養(yǎng)殖場(chǎng)只需一兩名工人，坐在監(jiān)測(cè)室里輕點(diǎn)鼠標(biāo)，或通過手機(jī)屏幕就能掌握池塘里魚兒的生長(zhǎng)情況，給魚兒大蝦投料了?！奔夹g(shù)員說，通過物聯(lián)網(wǎng)管理水產(chǎn)養(yǎng)殖，可實(shí)時(shí)記錄水產(chǎn)品養(yǎng)殖過程，包括產(chǎn)地、養(yǎng)殖人員、投放飼料品種等數(shù)據(jù)。水產(chǎn)品上市后，消費(fèi)者只需通過手機(jī)、平板電腦等掃描二維碼，即可溯源獲取水產(chǎn)品養(yǎng)殖、運(yùn)輸?shù)刃畔?，確認(rèn)產(chǎn)品是否安全放心。

2014年該市已有13 家水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來管理魚塘蝦池，包括工廠化養(yǎng)殖車間50000 m2、池塘養(yǎng)殖達(dá)1510畝，分布在西青區(qū)、武清區(qū)、薊縣及濱海新區(qū)的塘沽、漢沽、大港等地。不僅節(jié)省大量人力和生產(chǎn)成本，還能使魚蝦蟹產(chǎn)量提高20%以上。

豬舍裝監(jiān)控奶牛戴項(xiàng)圈

記者從市農(nóng)委獲悉，今年本市已有30余個(gè)養(yǎng)殖場(chǎng)運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不僅提高畜禽產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量，還使肉蛋奶更安全放心。

在寶坻大鐘莊鎮(zhèn)的示范牧場(chǎng)，每頭牛的脖子上都戴著一個(gè)項(xiàng)圈，耳朵上都戴有耳標(biāo)。這項(xiàng)智能識(shí)別系統(tǒng)可記錄每頭奶牛產(chǎn)奶多少、牛乳成分、體重是否變化、運(yùn)動(dòng)量多少等信息?！芭Ｈ槌煞肿兓从持５慕】禒顩r，奶牛一整天都沒出來活動(dòng)可能就是身體不舒服了，這些異常信息就會(huì)反饋到電腦處理系統(tǒng)，自動(dòng)傳到牛舍門上的電子控制器，其他的門立刻關(guān)上，而通向門診室的門立刻打開，獸醫(yī)就在那兒等候生病的奶牛。”飼養(yǎng)員說，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還有一個(gè)重要功能就是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的溯源，通過認(rèn)證條形碼、塑料懸掛耳標(biāo)或兩個(gè)電子紐扣耳標(biāo)來標(biāo)識(shí)初始牛群，給畜體建立身份信息數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)畜產(chǎn)品從農(nóng)場(chǎng)到餐桌全過程數(shù)字監(jiān)控和質(zhì)量可追溯。

“小氣候站”進(jìn)駐百余農(nóng)業(yè)園

經(jīng)過科研人員的共同努力，該市農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取得了新成果，傳感器、農(nóng)田小氣候站、水肥一體化系統(tǒng)等相繼投入到生產(chǎn)中，為設(shè)施農(nóng)業(yè)助力。

在武清區(qū)的農(nóng)業(yè)高新技術(shù)示范園區(qū)，一臺(tái)“田間小氣候站”架在設(shè)施大棚門口，上面安裝有風(fēng)向儀、風(fēng)速儀、溫濕度傳感器等多種設(shè)備。隨時(shí)向種植戶提供風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、氣壓、雨量、太陽(yáng)總輻射、光合有效輻射等8 種氣象數(shù)據(jù)。這是本市科技企業(yè)研發(fā)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，并已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，在郊津100余個(gè)設(shè)施農(nóng)業(yè)園投入使用。