物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)協(xié)議范文
時間:2023-10-13 16:55:11
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篇1
物聯(lián)網(wǎng)作為一個異構(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,而且也因為其特殊性使得其存在隱私保護(hù)的問題,因此本文基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,提出完善物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的對策,以此促進(jìn)我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在社會領(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)實現(xiàn)對環(huán)境數(shù)據(jù)的采集,因此根據(jù)其具體應(yīng)用可以分為:對象的智能標(biāo)簽、環(huán)境監(jiān)控和對象跟蹤以及對象的智能控制。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的時間還不長,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 算法升級問題
一般一個產(chǎn)品的使用期限是有限的,這樣就會出現(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,但是很多產(chǎn)品卻不具有升級的功能。
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)可以實現(xiàn)進(jìn)出門的自動化,大大提高了人們的生活質(zhì)量,但是與此同時也存在個人信息泄露的問題。目前存在的銀行號信息被復(fù)制問題就是因為物聯(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)象就會導(dǎo)致終端服務(wù)器接受到錯誤的數(shù)據(jù),進(jìn)而造成信息泄露,以此設(shè)計物聯(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,物聯(lián)網(wǎng)終端中心會給該結(jié)點(diǎn)發(fā)送一組公鑰對,并且對公鑰分布數(shù)字證書。具體操作步驟就是:當(dāng)協(xié)議執(zhí)行時,結(jié)點(diǎn)的控制器會觸動控制器操作系統(tǒng),并且同時向服務(wù)器發(fā)送認(rèn)證請求。服務(wù)器在接受到認(rèn)證請求之后就會執(zhí)行該協(xié)議;當(dāng)認(rèn)證與秘鑰協(xié)商完成之后,協(xié)商的會話秘鑰就會分布保存在服務(wù)器內(nèi)存和結(jié)點(diǎn)控制器中,以此實現(xiàn)加密通信。
2.2 結(jié)點(diǎn)與終端間的認(rèn)證協(xié)議
終端具有較弱的計算能力,因此需要設(shè)計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,對于沒有輸入終端的則需要生成一個序列號作為口令寫在設(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RFID安全,因此實現(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、云計算安全兩個方面:中間件技術(shù)安全就是針對物聯(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?,其在整個信息傳輸中占據(jù)重要的位置,因此其在實踐應(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,這樣一來就會存在一定的安全隱患;云計算屬于計算機(jī)新的研究方向,云計算能夠為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供快速的技術(shù)支撐平臺,因此云計算成為影響物聯(lián)網(wǎng)安全的重要因素之一。具體實現(xiàn)云計算的安全性主要從規(guī)?;褪褂眉夹g(shù)兩個方面考慮。
3.4 個體隱私的保護(hù)
據(jù)統(tǒng)計2020年我國將會有500億臺設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行相結(jié),如何解決個體隱私保護(hù)是當(dāng)前安全技術(shù)研究的重點(diǎn):
(1)提高個人隱私安全的技術(shù)能力,例如使用匿名技術(shù),加強(qiáng)個人隱私信息的保護(hù)程度。
(2)加強(qiáng)數(shù)據(jù)的保密。對于重要的個人隱私信息要嚴(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)
篇2
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);RFID;動態(tài)檢測;智能信息處理;智能動態(tài)物流
中圖分類號:F50 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號: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,它的定義很簡單:把所有物品通過射頻識別(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,實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。存在能力超級強(qiáng)大的中心計算機(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)施實時的管理和控制。
1 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
1.1 物聯(lián)網(wǎng)射頻識別技術(shù)(RFID)
物聯(lián)網(wǎng)的感知系統(tǒng)主要是實現(xiàn)“物物相聯(lián),人物相聯(lián)”,RFID在物流中應(yīng)用,感知物流動態(tài)管理,實現(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、可同時讀取多個數(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 智能信號處理技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)的智能信號處理技術(shù)主要對采集設(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)跨層能量優(yōu)化、自適應(yīng)優(yōu)化通信協(xié)議、輕量級和高能效協(xié)議為重點(diǎn)。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對現(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),一個完整物流流程就是一個智能流動的網(wǎng)絡(luò)。從不同的點(diǎn)進(jìn)行動態(tài)地流動,并不斷向用戶手機(jī)顯示其物流的信息,包括流動點(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)等終端隨時可觀看物品位置和相關(guān)信息,這樣物品與用戶可以互動性,并且在物流流動中用戶可以隨時改變物流流向,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 便于對物流的管理。對于物品在流通過程中,物品上有相應(yīng)的RFID標(biāo)簽,隨時知道物品的流通情況、改變物流流向、查詢物流動態(tài)信息等。
2.4 實時檢測物流狀態(tài)。物流到達(dá)什么位置,何時到達(dá),在任何時刻通過實時檢測物流所處于狀態(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)行實時控制。在不同域中物聯(lián)網(wǎng)的地址是一個長度為64位或者更高的地址,每一個RFID代表一個物品,甚至一個物品上面的構(gòu)件也可以用物聯(lián)網(wǎng)地址來標(biāo)識不。
方法是把所有的物品進(jìn)行分類,物品有自己的分類號,從大號到小號之間有應(yīng)的從屬關(guān)系,以物品分類號來進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)地址的分類,或物品分類號與物聯(lián)網(wǎng)地址時行轉(zhuǎn)換。唯一的物品分類號可以動態(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)可以實現(xiàn)世界人任何一個物件,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,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應(yīng)于0000000000000000 1011101110101010 00100110001000100001000100010001,自動識別物品在網(wǎng)絡(luò)中的每個地址,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)時的擴(kuò)充。
3.2 現(xiàn)代物流動態(tài)檢測
現(xiàn)代物流檢測主要對物品位置、物品狀態(tài)等進(jìn)行檢測,能夠在最短時間內(nèi)找到物品準(zhǔn)確位置是檢測的主要目的。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。物品分類號決定物品的類型,它們是一一對應(yīng)的。在一個物品流動的過程中,任何改變物品的行為都可以進(jìn)行動態(tài)檢測。
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,要對物流的信息進(jìn)行處理,其中包括物流線路,不同時段的狀態(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間內(nèi)到達(dá)的最佳方法。通過對不同時間段、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)可以實現(xiàn)物品在不同線路可達(dá)性來實現(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。對物品的物流可以分類不同的時間段進(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現(xiàn)綁定,為更多的商家或消費(fèi)者提供選擇。
3.3.4 個性化服務(wù)。
針對某個消費(fèi)者可以提出個性化物流服務(wù),從而實現(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)行實施,其中每個環(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。中國物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)研究[J]電子學(xué)報,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,2012,3:18-21
篇3
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年信息社會世界峰會正式確定了這一概念,并對這一概念的特征、技術(shù)、發(fā)展前景等進(jìn)行了相關(guān)闡述,之后歐美各國均提出了本國發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的規(guī)劃,我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展起步與2009年總理提出的“感知中國”。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是以各種信息傳感技術(shù)為基礎(chǔ),對需要監(jiān)控、連接、互動的物體進(jìn)行信息采集,最終形成一個巨大的網(wǎng)絡(luò),實現(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)是對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信網(wǎng)技術(shù)的外延,是將多項技術(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別工具對物體進(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)行自動化的分析處理,最終實現(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)展受到各國的重視,因為該領(lǐng)域的發(fā)展水平代表著國家制造業(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)實的樞紐;傳輸層就是對數(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)動控制器、IO控制器、工業(yè)遙控器等核心驅(qū)動部件和負(fù)責(zé)機(jī)械設(shè)備定位和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿咏K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。
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,并對工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有針對性的保養(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)動傳感器;采集能耗、運(yùn)行等工作狀態(tài)的檢測傳感器;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)會涉及到很多的通信網(wǎng)絡(luò),同樣也會有較多的接入方式,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)時會被較為復(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信息對機(jī)械設(shè)備的設(shè)計進(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)域可以實現(xiàn)對工程機(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
利用物聯(lián)網(wǎng)可以對工程機(jī)械的工作運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測,一旦工程機(jī)械發(fā)生故障還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程的診斷。對機(jī)械進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測需要車載終端、數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺三個部分發(fā)揮作用。車載終端包括GPS、GPRS、RFID、GPRS,可以完成對機(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,同時也可以傳輸遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺指令。遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺包含地理信息系統(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)控平臺通過這些信息系統(tǒng)完成對工程機(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較為流行,但是資金回收困難、用戶騙車逃跑等問題會給承租方帶來較大的損失。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以對工程機(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
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。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)有較大的利用價值。企業(yè)通過對這些數(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)的制造和銷售計劃,更好的貼合市場;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)域有針對的設(shè)立服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)。
4結(jié)束語
我國的物聯(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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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)計與實現(xiàn)中的應(yīng)用
1.可以讓農(nóng)業(yè)中職環(huán)境管理實現(xiàn)智能化。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),在農(nóng)業(yè)種植系統(tǒng)中安裝對應(yīng)的智能控制系統(tǒng),可以實時的監(jiān)測農(nóng)作物種植環(huán)境中的相關(guān)參數(shù),進(jìn)而了解農(nóng)作物的生長環(huán)境參數(shù),進(jìn)而有針對性的對其生長環(huán)境進(jìn)行調(diào)控,為其提供最好的生長環(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、網(wǎng)絡(luò)平臺技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)等。可以對農(nóng)產(chǎn)品的每個過程進(jìn)行實時監(jiān)控,包括生產(chǎn)、儲運(yùn)、交易信息,進(jìn)而讓整個過程都透明化,確保農(nóng)產(chǎn)品從生長到食用的整個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
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)程智能化對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制,控制計算機(jī)進(jìn)行分析,對農(nóng)作物生長的各種要素進(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、自動灌溉通過傳感器進(jìn)行實時感知,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。第二個核心是應(yīng)用層,這一系統(tǒng)主要就是存儲數(shù)據(jù)、處理信息、下達(dá)控制指令,這些能夠為用戶的分析和決策提供有效的依據(jù),用戶能夠?qū)崟r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時看到數(shù)據(jù),可以通過電腦存儲和現(xiàn)實數(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)計工作主要包括傳感器節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計和ZigBee協(xié)議棧程序設(shè)計。從圖3中能夠看到傳感器節(jié)點(diǎn)程序設(shè)計,從圖4中能夠看到協(xié)議棧程序設(shè)計。
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)計和應(yīng)用,能夠幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各個基地種植測試點(diǎn)的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控,進(jìn)而對環(huán)境信息進(jìn)行獲取和管理,這能夠動態(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?;谵r(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐,設(shè)計出的監(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的對農(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)作物的具體生長需要,進(jìn)而實時的管理環(huán)境,可以自動化的開啟和關(guān)閉功能服務(wù)功能,對這一系統(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)的生長環(huán)境下生長。
篇5
在當(dāng)今時期,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實際生活中的應(yīng)用越來越廣泛,致使網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)今面對的信息更加多極化。這些信息涉及到國防的事業(yè)、國家的軍事管理、政府的工作等等各個方面,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,這主要是因為這一加密手段會對密鑰的形成、密鑰的分發(fā)、密鑰的管理與保存以及密鑰的更新與應(yīng)用都會產(chǎn)生重要的影響。為了使整個信息安全監(jiān)理過程更加順利,就需要預(yù)定一個合理的全局方案,與此同時,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)。再對整體進(jìn)行合理的規(guī)劃,每個節(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,對整個過程進(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),就會造成節(jié)點(diǎn)很難辨認(rèn)出正常信息,對于惡意信息也無法正常的對抗尤其對于節(jié)點(diǎn)融合產(chǎn)生了較大的影響,一方面會對下游的節(jié)點(diǎn)信息造成嚴(yán)重的破壞,另一方面還會對節(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。可以根據(jù)隨機(jī)抽樣得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證預(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,就會對監(jiān)測目標(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),對數(shù)據(jù)進(jìn)行全方面的監(jiān)測與保護(hù),對于重要信息進(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
篇6
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);變電設(shè)備;在線監(jiān)測系統(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,國家電網(wǎng)公司提出了在構(gòu)建在線監(jiān)測系統(tǒng)的相關(guān)構(gòu)想。
1 物聯(lián)網(wǎng)與變電設(shè)備監(jiān)測
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別等技術(shù),依照約定協(xié)議實現(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)測中的應(yīng)用也愈發(fā)迫切。
結(jié)合當(dāng)前國家電網(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,推動智能電網(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)測系統(tǒng),總體的系統(tǒng)架構(gòu)包括了四個不同的層面,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,實現(xiàn)過程層與中間的數(shù)據(jù)通信,而經(jīng)過監(jiān)測終端數(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現(xiàn)高度共享。
2.3系統(tǒng)設(shè)計
2.3.1過程層監(jiān)測終端
監(jiān)測終端包括了傳感器以及現(xiàn)場處理單元,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。在智能化變電站中,監(jiān)測終端包括了變壓、避雷器、斷路器以及SF6等,涉及內(nèi)容相對較多,要求設(shè)計人員具備較高的專業(yè)素質(zhì)。以SF6監(jiān)測終端的設(shè)計為例進(jìn)行簡要分析。
該監(jiān)測終端主要是針對SF6氣體溫濕度和壓力的監(jiān)測,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T谟布O(shè)計中,采用DSP主電路設(shè)計,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)計方面,軟件的主要功能,是在上電后,自動進(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,對傳感器下達(dá)讀取指令,完成數(shù)據(jù)的收集,同時結(jié)合返回數(shù)據(jù)的校驗位,進(jìn)行CRC校驗,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)測設(shè)備類型以及安裝位置的不同,智能監(jiān)測IED同樣可以分為多種不同的類型,其主要功能是對數(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IED為例,對其硬件與軟件的設(shè)計進(jìn)行簡要分析。
在硬件設(shè)計方面,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,提供給各個子電路使用。同時,考慮到系統(tǒng)監(jiān)測IED的重要功能是針對數(shù)據(jù)的相關(guān)操作,程序調(diào)試環(huán)節(jié)最為關(guān)鍵的就是針對傳輸電力及相關(guān)協(xié)議的調(diào)試,因此,SF6監(jiān)測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)計環(huán)節(jié),主要是針對相關(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在接收到申請后,對命令進(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)測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時描述,顯示出最新的采集數(shù)據(jù)和狀態(tài)結(jié)果,同時能夠結(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)測的可靠性和針對性。
在專家軟件系統(tǒng)中,針對同種類型的高壓設(shè)備,配備一個主IED,下設(shè)多個IED,經(jīng)過程層網(wǎng)絡(luò),與對應(yīng)的監(jiān)測終端進(jìn)連接,接收監(jiān)測終端采集到的數(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,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,可以實現(xiàn)對于IED工作狀況以及通訊網(wǎng)絡(luò)健康狀況的監(jiān)測與評估。對于發(fā)現(xiàn)的變電設(shè)備故障,可以將故障的內(nèi)容及位置存儲在本地,結(jié)合實際情況,向下屬IED發(fā)送控制指令,實現(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
總而言之,在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的帶動下,我國的電力系統(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)測系統(tǒng),針對變電設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實時在線監(jiān)測,提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?,對于實現(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,在對該技術(shù)進(jìn)行確切的研究前,需要對其相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行一定認(rèn)識。物聯(lián)網(wǎng)指的是對信息傳感器進(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,它也是通過個性的、具有標(biāo)識的物體所構(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、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)計空調(diào)控制程序。這為實驗時所使用的控制管理平臺。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,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,可以從兩個部分劃分該溫度可控制系統(tǒng)。1niagara框架在具體的實現(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。因為,在處理以下幾個問題時就可以非常好的應(yīng)用到Niagara,把復(fù)雜的多種協(xié)議、現(xiàn)場總線和協(xié)議等匯集到一塊,可以按照圖形化的變成工具將非自動哈組換頁程序員構(gòu)造成自動化程序;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及操作系統(tǒng)中的一種相同的運(yùn)行環(huán)境。并且,對于此架構(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,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€系統(tǒng)化的對象模塊。因為各種類型的設(shè)備都是由這個模型所支撐的,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,為了能夠更好的實現(xiàn)其自動化功能,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,可以說是現(xiàn)階段非常優(yōu)越的一種形式,該平臺能夠非常高效的進(jìn)行移植,對多種協(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)用該項技術(shù),可以更好的實現(xiàn)樓宇空調(diào)系統(tǒng)自動化。
1、設(shè)計邏輯功能
通過PID方式計算設(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,按照指定出的計劃時間、故障、狀態(tài)等控制風(fēng)機(jī)的具體啟動情況,使風(fēng)機(jī)中的溫度都實際情況更加一致。
2、設(shè)計系統(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,也會有一定的變化出現(xiàn)在設(shè)備的狀態(tài)中。界面簡潔、友好,操作起來方便。
三、結(jié)語
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)展的推動下,為我國網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展帶來了極大的推動作用,物聯(lián)網(wǎng)作為當(dāng)前一項非常重要的網(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)用該項技術(shù)方式。
參考文獻(xiàn)
[1]顧重陽,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:G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: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)實現(xiàn)提供了必備條件。微控制器(Microcontroller Unit,MCU),即單片微型計算機(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。缺乏時效性,根本無法與大背景下的社會需求相契合。
1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)介紹
1.1 概念及簡介
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,實現(xiàn)物與物、人與物之間的自動化信息交互、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:美國權(quán)威咨詢機(jī)構(gòu)FORRESTER預(yù)測: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)”被稱為是下一個萬億級的通信業(yè)務(wù)?!拔锫?lián)網(wǎng)”也被稱之為繼計算機(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)實踐考核作為學(xué)生綜合能力判斷的一個重要部分。因此,在過去的很長一段時間,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,但這種實踐操作往往跟在大環(huán)境下的時代需要是有相差的。(3)教學(xué)方式一成不變:很長一段時間以來,單片機(jī)課程的教學(xué)基本都是按照固定模式進(jìn)行的。以匯編語言或C語言兩種編程語言為主,先從指令到程序再到輔助項目配合教學(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,而單一的實驗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)實踐教學(xué)重視度不夠:實驗手段單一且脫離實際。在實驗課上,僅僅以實驗箱作為條件,以十幾個匹配程序作為參考,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)生動手、動腦解決問題的能力也會大打折扣。
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)時代對單片機(jī)或嵌入式教學(xué)改革提供了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。與此同時,對單片機(jī)教學(xué)的各個方面也有了新定位。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)。換個角度說,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展勢必也會要求高職院校培養(yǎng)相應(yīng)的人才。因此,從市場的被動需要到主動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)造有實用意義的方案。
3.2 突出實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
單片機(jī)教學(xué)重于實踐,沒有實踐,那這門課就是形同虛設(shè),學(xué)生只會一味地死記程序而不懂得解決問題。在實踐教學(xué)中,教師和學(xué)生應(yīng)該有互動,建立一個分工明確的學(xué)習(xí)團(tuán)隊。教師在團(tuán)隊中只起到引導(dǎo)作用,將充分的時間留給學(xué)生自主思考、自主完成實驗項目。
實驗室的建設(shè):將學(xué)校實驗室的操作平臺使用于理論教學(xué)中,在實踐教學(xué)中應(yīng)建立模塊化的SOC單片機(jī)實驗系統(tǒng)。編譯軟件同樣使用Keil,方便代碼移植和實驗兼容等,減少教學(xué)工作量。
實驗形式:增加學(xué)生的實驗時間,不拘于固定的一些實驗?zāi)K,靈活配置實驗課題,最終形成真正開放的物聯(lián)網(wǎng)與單片機(jī)結(jié)合的實驗室。
篇9
關(guān)鍵詞:移動網(wǎng);物聯(lián)網(wǎng);終端;接口
中圖分類號:TP391.44 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號: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)成為繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮。世界各國的未來信息化發(fā)展戰(zhàn)略,均從不同概念向物聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)。在中國,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已從實驗室階段走向?qū)嶋H應(yīng)用,國家電網(wǎng)、機(jī)場安保、物流等領(lǐng)域已出現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)身影。專家預(yù)計,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將用三至五年普及,將會發(fā)展為上萬億規(guī)模的高科技市場。而我國目前在傳感網(wǎng)領(lǐng)域走在世界前列,中國與德國、美國、英國等一起成為國際物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國。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)界對物聯(lián)網(wǎng)還沒有一個完全統(tǒng)一的概念,但普遍認(rèn)可的概念是通過射頻識別(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,以實現(xiàn)智能化識別、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)分為三個層次:一是傳感網(wǎng)絡(luò)層,即以二維碼、RFID、傳感器為主,實現(xiàn)對“物”或環(huán)境狀態(tài)的識別;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),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和計算;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。
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合,在終端周圍架設(shè)WIFI路由或WIFI網(wǎng)關(guān)等設(shè)備實現(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)膱龊匣蚱渌麘?yīng)用中終端周圍不適合布線但需要高數(shù)據(jù)量傳輸?shù)膱龊稀?/p>
2.2G終端。該類終端應(yīng)用在小數(shù)據(jù)量移動傳輸?shù)膱龊匣蛐?shù)據(jù)量傳輸?shù)囊巴夤ぷ鲌龊?,如車載GPS定位、物流RFID手持終端、水庫水質(zhì)監(jiān)測等。該類終端因具有移動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。
3.3G終端。該類終端是在上面終端基礎(chǔ)上的升級,增加了上下行的通訊速度,以滿足移動圖像監(jiān)控,下發(fā)視頻等應(yīng)用場合,如:警車巡警圖像的回傳、動態(tài)實時交通信息的監(jiān)控等,在一些大數(shù)據(jù)量的傳感應(yīng)用,如震動量的采集或電力信號實施監(jiān)測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)透傳終端和非數(shù)據(jù)透傳終端。
1.數(shù)據(jù)透傳終端。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,通過軟件原封不動的輸出,表現(xiàn)給外界的方式相當(dāng)于一個透明的通道,因此叫數(shù)據(jù)透傳終端。目前,該類終端在物聯(lián)網(wǎng)集成項目中得到大量采用。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,需要使用多個采集模塊進(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)透傳終端。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,因此具有多路同時傳輸優(yōu)點(diǎn),同時減少了終端數(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)用中會造成很多接口資源的浪費(fèi),因此接口的可插拔設(shè)計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平臺上使用,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,便會導(dǎo)致終端接口設(shè)計的不同,而終端不可能為每個廠商都預(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。中國移動與愛立信合作制定的WMMP協(xié)議就是一個很好的管理協(xié)議,它的推廣和普及必將帶動數(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。
篇10
全市農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)共投入近1 億元,建成了國內(nèi)首家省級農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用平臺,涵蓋了市場價格、遙感等領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫17 個。目前,該市共建設(shè)核心試驗基地10 個,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)牧場及養(yǎng)殖場的示范應(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、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時查看莊稼長勢,輕點(diǎn)鼠標(biāo)就能自動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)測控制系統(tǒng),可清楚地看到監(jiān)測的各個棚室的生長環(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,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,放心菜基地信息管理系統(tǒng)已監(jiān)管10 個區(qū)縣、50 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)和122 個基地,實現(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 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、對蝦等上百個海珍品種。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。
“一個養(yǎng)殖場只需一兩名工人,坐在監(jiān)測室里輕點(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,可實時記錄水產(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)控奶牛戴項圈
記者從市農(nóng)委獲悉,今年本市已有30余個養(yǎng)殖場運(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,每頭牛的脖子上都戴著一個項圈,耳朵上都戴有耳標(biāo)。這項智能識別系統(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可能就是身體不舒服了,這些異常信息就會反饋到電腦處理系統(tǒng),自動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?!憋曫B(yǎng)員說,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還有一個重要功能就是實現(xiàn)產(chǎn)品的溯源,通過認(rèn)證條形碼、塑料懸掛耳標(biāo)或兩個電子紐扣耳標(biāo)來標(biāo)識初始牛群,給畜體建立身份信息數(shù)據(jù)庫,應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實現(xiàn)畜產(chǎn)品從農(nóng)場到餐桌全過程數(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“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。隨時向種植戶提供風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、氣壓、雨量、太陽總輻射、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,并已實現(xiàn)量產(chǎn),在郊津100余個設(shè)施農(nóng)業(yè)園投入使用。
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