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关于物联网技术的应用 篇一
关键词：物联网；体系结构；相关技术；信息技术；应用；关联；分析
中图分类号：TN71 文献标识码：A
随着现代信息技术的不断发展进步，物联网技术在零售以及物流等工业生产行业领域中的应用实现越来越多，人们对于物联网技术的研究与开发关注也越来越多，尤其是物联网技术在我国学术界以及工业生产、媒体宣传中，被关注以及被重视的程度越来越高，促使物联网技术已经逐渐并且迅速的成为我国当前具有较强影响力的技术项目之一。但是，以目前国内物联网技术的开发以及研究情况来看，物联网技术的研究以及开发应用等，还处于一个初级的起步阶段，物联网技术研究以及开发中还存在比较严重的问题，比如，对于物联网的概念含义理解存在混乱、物联网系统模型以及结构标准不完善等，导致物联网技术的研究以及开发应用发展比较缓慢。本文主要从物联网技术的产生以及发展背景出发，结合物联网的概念含义，对于物联网技术的体系结构与相关技术进行分析论述，以促进物联网技术的研究以及开发应用发展，推动社会经济以及生产的发展进步。
1 物联网发展背景与概念含义分析
1.1 物联网的产生与发展概述
在概念解释领域中，物联网以及物联网技术概念名词的产生，最早是在美国，由相关的网络信息国际会议进行提出并产生的。随后，直至2008年以后，物联网以及物联网技术的相关概念含义在实际信息生产以及研究开发领域逐渐被普及起来，并受到各个国家信息技术开发以及研究领域的广泛关注。并且在这一时期的现代网络信息技术发展中，物联网在工业生产中的研究开发与应用，已经实现物联网产业链，并且它将商品信息的传输过程，分为表示阶段以及感知阶段、处理阶段、信息传送阶段等。目前，随着物联网技术的发展以及对于物联网技术的开发应用研究的越来越多，物联网技术已经逐渐实现在零售以及物流、制药等行业领域中进行应用实现，并且取得了比较理想的应用效果，而且，下一步物联网技术已经开始在手机钱包以及高速公路的不停车收费等信息系统领域中，进行开发应用研究，未来物联网技术不仅对于人类社会以及人们的日非常突出的价值意义和前景。
1.2 物联网的概念含义理解
按照相关国际联盟标准，对于物联网的定义标准，物联网主要是指进行物品与物品之间、人与物品之间以及人与人之间的互联解决与实现。国际联盟标准定义下的物联网与传统物联网在概念以上存在着一定的区别。比如，传统的H2H物联网模式主要是指人与人之间不通过个人电脑设备实现的一种互连关系，而H2T物联网模式则是指人通过通用的连接装置与物品之间实现的一种连接关系。总之，与国际联盟标准定义下的物联网概念含义相比，传统意义上的物联网模式，在进行连接关系的确定与实现过程中，并没有将物联网考虑在任何物品连接的应用实现范围领域内。
总之，简单的说，物联网就是进行物品连接实现的网络。在进行物联网的概念与含义理解研究中，一些研究学者以及专家会将物联网的概念含义与M2M连接模式的概念联系在一起进行理解研究应用，理解成为人与人、人与机器以及机器与机器之间的连接实现。但是，在实际应用中，M2M模式下的连接概念在互联网领域也行得通，与物联网的概念含义之间还是存在有一定的区别，容易造成概念含义理解的混乱。
2 物联网的体系结构分析
通常情况下，物联网技术的体系结构主要分为三个结构层次，即物联网技术的数据感知结构层以及物联网技术的数据传输网络结构层、具体应用层。
首先，物联网技术体系结构中的数据感知结构层，它主要是通过读写器以及摄像头、RFID技术、GPS等工具技术，进行数据信息的采集实现。它也是物联网体系结构中的基础结构部分，在整个物联网技术中具有非常重要的作用，它能够在实现数据信息的采集同时，还实现对于数据信息的短距离传输功能，通常情况下，进行采集数据信息的短距离传输，主要是依赖蓝牙以及工业现场的传输线路等，一些数据信息传输工具设备进行传输实现。其次，物联网体系结构中的数据传输网络结构层，它是在现互联网技术基础上进行设计建立实现的，在整个物联网体系结构中主要负责进行数据信息的传输实现，是物联网体系结构中的关键结构部分。值得注意的是物联网数据传输网络结构层的数据信息传输功能，主要是进行远距离的数据信息传输实现。最后，物联网体系结构中的应用层，同时也是物联网技术研究开发的目的体现，它主要就是针对物联网数据感知结构层以及数据传输网络结构层所采集并传输的数据信息，进行分析处理以及应用实现。通常情况下，物联网体系结构中的应用结构层有应用程序和终端设备两个结构层次。
3 物联网的相关技术分析
在物联网开发应用实现过程中，物联网主要涉及的相关技术包括传感器识别技术以及数据信息感知技术、网络融合技术和信息处理技术等。
首先，传感器识别技术是物联网应用实现的重要支撑技术，在物联网进行数据信息的采集实现中具有非常重要的作用和意义。物联网中的传感器识别技术主要是通过微电子技术原理进行物联网运行所需数据信息的采集实现的，它在实际应用中，不仅可以进行热、光以及声领域数据信息的识别采集，还可以实现对于力以及电范围领域中数据信息的识别与采集实现。其次，物联网相关技术中的感知技术，主要包括RFID技术以及ZIGBEE技术、蓝牙技术等，主要是负责对于已采集数据信息根据物联网控制命令进行短距离的感知识别与传输实现。此外，物联网技术实现中，还包含网络融合以及信息处理技术，分别进行物联网采集数据的通过互联网进行融合，并进行分析处理实现。
结语
总之，进行物联网体系结构以及相关技术的研究分析，有利于促进物联网技术的研究以及开发发展，推动物联网技术在实际中的开发应用实现，具有积极的作用和价值意义。
参考文献
[1]沈苏彬，范曲立，宗平，等。物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报，2009（6）.
[2]聂菊根，李德识，韩彦琰。基于物联网的网络中心战实施环境[J].火力与指挥控制，2012（9）.
[3]李四海，张峰。物联网技术综述及海洋信息化发展对策[J].海洋通报，2012（3）.
物联网技术的典型应用 篇二
0 引 言
物联网是我国战略性新兴产业的重要组成部分，《物联网“十二五”发展规划》[1]圈定了10大领域重点示范工程，智能农业便是其中之一。据工信部统计，智能农业在其领域五年内需要的人才约为1 000万。从产业需求看，物联网人才[2]总体可分为研究型人才和工程应用型人才两类。
研究型人才主要为研究生层次或研究型高校所培养的毕业生，是各类“研究型企业”或“高新企业”的研发部、研究院所急需的人才。在高等院校和科研院所物联网研究型人才培养方面，偏重于研究型和创新型，具有跨学科复合型特点。工程应用型人才主要为各类高职学校或信息类本科学院毕业生，以从事物联网系统设计、产品开发、物联网项目实施等为主，以系统设计、产品开发、工程项目策划与实施为主的企业，更应注重工程应用技术能力的培养，加强工程实践的实际训练，突出技术应用能力、培养创新能力。
随着近几年大量物联网应用系统开发完成，开始转向系统的实施与维护过程，物联网应用型人才的占比已赶上甚至超过了研发型人才需求。巨大的市场潜力，广阔的行业发展前景，急待提高的人员素质，为职业学校办好此朝阳专业建立信心和决心。很多高职院校抓住此良好环境和契机，建设好该新兴专业，物联网实训室应用平台是保障此专业能较好完成教学效果的前提和必要条件。
1 物联网智慧农业实训室平台的需求分析
1.1 实训室建设意义
从教学方面来说，应培养从事物联网领域的系统设计、系统分析与系统开发的高技能人才。培养合理的知识结构，具备扎实的物联网理论与实践知识，并具备在物联网领域跟踪新知识、新技术的能力及较强的物联网应用能力。通过理论课程的教学并结合实训室的实验，让学生、学员亲自动手，接触各种实训室设备。最终实现能让学生独立构架各种物联网应用系统的目的。通过理论与实践相结合，感知体验与动手结合、方案设计与实际验证结合来提高动手能力，积累实践经验，进一步提高学生水平。
从科研方面[3]来说，物联网技术是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，是一个全新的技术领域，包含RFID射频技术、有线传感技术、无线传感技术、数据交换与网络异构、终端管理等关键技术。实训室物联网设备通过射频识别等设备与互联网连接，实现智能化识别和管理，通过建设物联网实训室为教师提供物联网应用研究的科研平台，通过实训室设备促进教师与科研人员进行更好的科研研究。
1.2 实训室的建设特点
物联网实训室设计以技术全面化、业务典型化、应用教学化三个方面为指导思想进行建设。
1.2.1 技术全面化
主要解决技术知识层面的问题，实训室引入物联网龙头企业工业化产品体系，融合产业发展趋势，设计模式吻合教学实训体系。实训室不仅可以全面支持物联网培训认证所要求掌握的技术，还全面涵盖了物联网专业的基础课和专业课[4]，如物联网概论、信号与系统、计算机网络、现代通信网、传感器原理、嵌入式系统设计、无线通信原理、无线传感器网络、近距无线传输技术、二维条码技术、数据采集与处理、物联网安全技术、物联网组网技术等均可在此完成并创新拓展。
1.2.2 业务典型化
主要解决应用和就业层面的问题。众多教育集团公司将多年成功的商业模式及成熟的行业应用如车联网系统、智能家居、智慧农业等转化为典型的业务场景以用于支撑物联网行业应用实训，使学生在实训的同时了解、融入真实的行业产业应用。
1.2.3 应用教学化
应用数字化的主要目的在于解决培养和定位问题，通过物联网实训平台、行业应用实验箱、实训墙、行业应用实训场景等多种形态、多种应用的实验实训设备以及物联网技术体验中心实现理论与实践的结合，感知体验与动手的结合、方案设计与实际验证的结≮www.shancaoxiang.com≯合。
1.3 实训室的建设目标
通过建立实训室，建设一个教、学、研、培训认证统一的实训平台，集教学、实训、培训认证功能于一体，围绕物联网主题，同时兼顾当前IT流行技术的发展趋势，注重各种技术之间的融合？c灵活应用，既可满足日常教学要求，又注重项目实训及创新试验，各设备之间还可以灵活组合。学员不仅可通过实训室里的相关设备掌握物联培训认证所要求的所有技术，还可以基于各种模块，按照自身需求进行独特设计，融合各种技术进行创新试验及项目实训。建设一个完整的物联网实训室，进行各种无线传感器网络、智能视频技术等教学实验，模拟典型智慧校园、智能追溯等实际应用。通过实训培养物联网方面的高技能技术人才。学生、学员可就业于与物联网相关的企业，从事与物联网相关的工作。
物联网专业实训室的建设，应在物联网的识别、感知、通讯传输、组网技术以及数据分析方面，衍生至物联网整个产业链，以专业建设、人才培养、物联网核心课程教学、提高学生实训水平为目标，建立一个完整的、基础的实训架构体系。实训室的建设需满足以下基本要求：
（1）满足农业院校物联网专业的人才培养规范和教学基本要求；
（2）能够支撑学校相关专业课程教学；
（3）能够支撑学校物联网教学实训，实现物联网各知识点的实训；
（4）能够满足物联网产业综合创新的实训，如智慧城市、智能家居等。
2 智慧农业实训室应用平台
典型物联网应用实训平台[5]（智慧农业套件）以选取具有典型意义的物联网智慧农业设备为基础，结合可灵活部署的移动实训台。学生可通过应用平台实训产品的训练进一步了解各种农业物联网技术典型应用，进行模拟训练；从实训产品中学习传感器、WSN及嵌入式知识。通过丰富多彩的智慧农业物联网实验案例及体验，激发学生的想象力，充分调动学生的积极性，并提供多样化的集知识性和趣味性于一体的超强用户体验。让学生可以在实训室中看到农业物联网行业的现状，培养学生的动手设计能力，帮助他们成为具有特色能力的专业技术人才。
2.1 实训室平面图
物联网智慧农业实训室平面设计图如图1所示。具体位置可按实地重新规划，根据教室实地情况，使用20+1套典型物联网应用实训平台进行教学，可以满足对20～40学生进行教学。此外，结合农业院校特色，新建一个农产品温室大棚，充分体现了智慧农业套件由浅入深，由理论到实践的循序渐进过程，丰富实训课程设计，并将其应用于实践生活中。
2.2 系统结构
物联网智慧农业实训平台属于移动实训系列产品，主要由物联网网关、工控平板、数/模采集器等11个物联网典型部件构成。其中移动实训台、物联网网关、安卓工控平板是核心部件，采集器使用四输入模拟采集器和数字量采集器，有继电器I和继电器II，传感器包括光照传感器、温湿度传感器、人体红外开关，通过风扇I和风扇II完成。
2.3 平台实现流程
智慧农业套件实训平台通过网关连接到公共网云平台，构成了基于感知层基础的物联网云平台。具体数据流转流程[6]如下所示：
（1）通过四模输入量采集器采集光照、温湿度传感器数据，通过ADAM-4150采集人体红外传感器数据；
（2）模拟输入量采集器通过ZigBee传输协议将数据传到网关，ADAM-4150通过串口将数据传至网关；
（3）网关通过TCP/IP协议将数据传输至云平台或者工控平板进行数据逻辑处理；
（4）云平台或工控平板形成控制指令，并通过TCP/IP协议传给网关；
（5）网关通过串口将指令传给ADAM-4150；
（6）ADAM-4150给继电器输出指令，控制风扇的开闭。
3 核心部件功能介绍
3.1 网关功能介绍
物联网网关作为系统设备域的重要部件[7]，集成物联网核心采集器、控制器，通过ZigBee协议、Modbus协议等采集、解析数据，具有透传、控制命令下发等功能，可将数据实时显示于网关显示屏。网管功能截图如图2所示。具有采集光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器数据的功能并进行显示，还可手动下发指令，打开风扇，将采集的数据传输给工控平板或云平台，同时工控平板或云平台通过网关可下达对继电器的开关指令。基于这些功能，农业套件平台网关具有以下特点：
（1）LCD显示功能，可同时显示6路传感器数据；
（2）本地声光报警功能，具备超温、断电报警功能；
（3）通过WiFi/GPRS/以太网传输可将温湿度数据实时传送至后台；
（4）内置后备电池，断电后可继续工作2小时；
（5）支持断线储存功能，最大支持5 000条记录。
3.2 工控平板功能介绍
工控平板是智慧农业套件的数据处理核心，通过对网关传输数据的逻辑处理，可自动下发控制指令。对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据进行逻辑处理，自动生成控制指令；对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据案例进行开发并展示；对网关下达继电器开关指令，或通过串口对ADAM-4150下达控制指令。基于这些功能，工控平板具有以下特点：
（1）支持通过网关连接和通过串口与采集器直接连接两种数据采集方式；
（2）显示内容丰富，界面友好；
（3）多通道数据传输，支持WiFi、串口、RJ45等多种数据传输方式；
（4）可旋转支架。
3.3 云平？_功能介绍
物联网云服务平台[8]以云计算架构实现系统的云平台管理，包含用户管理、数据存储、逻辑处理，设备管理、配置，资源管理、配置等功能，如图3所示。支持多个网关、传感器、执行器等物联网设备动态接入和管理；对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据进行存储；可远程手动或自动下达控制指令；BS架构可实现远程管理、监控；提供了丰富灵活的API接口，可通过API接口获取数据，组建具有逻辑功能的各种应用场景。
关于物联网技术的应用 篇三
>> 基于Web的物联网应用体系架构和关键技术研究 物联网体系结构及关键技术研究 关于分布式云数据中心架构及管理关键技术研究 物联网的发展与关键技术研究 物联网关键技术研究 物联网安全关键技术研究 物联网关键技术的研究及应用 物联网关键技术及应用研究 基于RFID技术的物联网信息处理关键技术研究 基于物联网的畜产品溯源系统关键技术研究 物联网的安全问题和关键技术研究 物联网环境下的控制安全关键技术研究 基于云计算的物联网数据挖掘关键技术研究 基于物联网的智能冷链物流关键技术研究 电梯物联网信息流量管理平台关键技术研究 混合架构云资源池部署及管理关键技术研究 基于SOA的电子政务系统架构及关键技术研究 物联网体系结构及相关技术研究 物联网体系及相关技术研究 以开放式物联网架构推动智能城市建设发展 常见问题解答 当前所在位置：l，2015.
[3]孔灵，李晓东等。物联网资源寻址模型[J].软件学报，2010，21（7）：1657-1666.
[4]物联网业务特征与业务模型研究[w]. ，2014.
[5]黄映辉，李冠宇。物联网：标志性特征与模型描述[J].计算机科学，2011，38（10）：4-6.
[6]沈苏彬，毛燕琴等。物联网概念模型与体系结构[J].南京邮电大学学报，2010，30（4）：1-9.
作者简介
田钧（1976-），男，湖北省人。现为佛山职业技术学院高级工程师、副教授、高级项目经理，主要从事计算机网络技术、物联网技术研究。
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