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      物聯網感知技術范文

      時間:2023-10-10 10:40:13

      序論:在您撰寫物聯網感知技術時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。

      物聯網感知技術

      第1篇

      【關鍵詞】物聯網 感知層 關鍵技術 研究

      1 傳感器技術

      傳感器屬于先進的檢測裝置,可以對被測信息進行感知,同時根據相應的規律能夠轉變為電信號或者是其他多種形式,最終輸出信息,滿足了信息在傳輸、處理以及存儲等多方面的要求,而這也正是自動檢測和控制的重要前提。其中,對于物聯網系統來講,物聯網傳感器所指的就是針對各參量進行信息采集或者是加工處理的一種設備。而傳感器不僅能夠獨立存在,而且可以與其他設備實現一體化,進而更好地呈現出來。然而,任何呈現方式都隸屬物聯網感知以及輸入的一部分。而在物聯網未來的發展當中,在數據采集前端,傳感器與傳感器網絡的作用十分重要。

      在對傳感器進行分類的時候,方法有很多,而根據傳感器物理量、輸出信號以及工作原理進行類是比較常見的。另外,以信息處理功能為標準對傳感器進行分類,這一現實意義很是重要,尤其在物聯網的時代背景之下。根據這一分類,能夠將傳感器分為一般傳感器和智能傳感器。其中,一般傳感器采集的信息需要由計算機進行處理,但是,因為智能傳感器不同,其自身具備微處理器,因此,也同樣具備了信息采集等多方面的能力,最關鍵的是數據精準程度很高,可靠性也比較強,價格低與分辨力高等特點十分顯著。

      2 RFID技術

      射頻識別的英文縮寫是RFID,興起的時間是上世紀九十年代,也是自動識別的技術,能夠合理利用射頻信號,以空間電磁耦合的方式傳遞信息,確保無接觸,同時,根據傳遞信息識別物體,由此可見,在物聯網感知層中,RFID技術十分關鍵。

      在RFID系統當中,讀寫器、電子標簽與天線是主要的組成部分。對讀寫器進行利用,可以將既定格式所需要識別的物品信息納入電子標簽的存儲區域當中,也可以在其自身閱讀能力之下,對電子標簽信息內容進行讀取。另外,電子標簽的芯片有數據存儲區,主要是對待識別物品信息進行存儲。而天線的功能則是對信號進行發射并接收,通常情況下被安置在電子標簽與讀寫器當中。

      而RFID技術最主要的原理則對于讀寫器形成磁場后,電子標簽進入,實現射頻信號的發出目的,利用感應電流來獲得能量,將芯片內存儲的產品信息進行發送,也可以發送某頻率信號。在讀寫器對信息進行讀寫以后會解碼,進而傳送到中央信息系統中,對數據信息進行處理。

      3 二維碼技術

      眾所周知,二維碼技術在網聯網感知層中發揮著基礎性作用。二維碼技術主要就是利用幾何圖形,按照特定規律,在平面分布圖形當中記錄信息。站在技術原理角度來講,在代碼編制方面,合理地運用了計算機中“0”與“1”的比特流概念,同樣利用了與二進制相對的幾何圖形,進而準確地表示出數值信息內容。通過對圖像輸入設備與光電掃描設備自動識讀功能的使用,能夠自動處理信息內容。

      對于二維碼來講,可以將其劃分成矩陣式與堆疊式/行排式兩種。矩陣是矩陣式二維碼重要的組成部分,所以,在矩陣當中,使用“點”來表示二進制當中的“1”,同時使用“空”來表示二進制當中的“0”。在此基礎上,對“點”與“空”進行合理地排列,進而形成代碼。

      二維碼的數據容量很大,并且可以在橫縱方位同時表達出相應的信息內容,而且能夠利用較小的面積來表達大量的信息內容。同時,二維碼突破了字母與數字的限制,且尺寸比較小,抗損毀的能力極強。除此之外,二維碼能夠采用保密措施,且保密性能要更優于一維碼。

      將二維碼與RFID技術相比,最明顯的優勢就是成本不高。RFID標簽由于芯片的成本高,且制造的工藝十分復雜,所以,最終成品的價格也相對較高。

      4 ZigBee技術

      ZigBee屬于無線傳輸技術,其距離短且功耗也不大,也被稱為IEEE802.15.4協議的代名。在ZigBee中,分組交換技術與調頻技術最常見,能夠使用三個頻段。該技術通常情況下被應用在短距離范圍內,同時在數據傳輸速率不高的電子設備中得到了廣泛應用。同藍牙相比較,該技術十分簡單,且費用與功率等也相對較低。除此之外,ZigBee技術具備明顯的小通信范圍與低速率的特點,所以,比較適用在小數據流量業務方面。

      5 藍牙技術

      藍牙技術同ZigBee技術大致相同,都可以稱之為短距離的無線傳輸技術。但是,藍牙技術的本質就是可以在固定設備與移動設備通信環境當中構建出通用的短距離無線接口,實現通信技術和計算機技術的融合,屬于各設備在無電線或者是電纜連接狀態下可以在短距離范圍之內進行通信,也可以實現操作目的的一種技術。

      其中,高速調頻以及時分多址等多種先進技術是藍牙技術的使用重點,而且可以實現點對點或者是點對多點的通信。藍牙傳輸的頻段都是全球公共通用的2.4GHz頻段,能夠在十米范圍內實現信息的傳輸,通過時分雙工的傳輸方案能夠確保全雙工的傳輸。

      藍牙技術不僅與ZigBee技術的特點相同,同時,還能夠對話音與數據進行傳輸,能夠構建臨時性對等連接,其接口標準具有一定的開放性。

      6 結束語

      綜上所述,基于計算機、移動通信網與互聯網,物聯網發展起來,并且成為信息產業的全新發展反復各項,能夠實現人和物或者是物和物之間的溝通。文章對物聯網感知層關鍵技術進行了詳細地闡述,而物聯網的感知僅僅是第一步,而通過物聯網最主要的目的就是為了將感知與傳輸的信息內容進行充分利用。

      參考文獻

      [1]俞玉蓮.物聯網感知層中的關鍵技術分析[J].科技信息,2013(12):275-276.

      [2]寧煥生,徐群玉.全球物聯網發展及中國物聯網建設若干思考[J].電子學報,2014,38(11):2590-2599.

      [3]柯俊帆,石常海.物聯網關鍵技術在安全體系建設中的研究與分析[J].硅谷,2013(19):74-75.

      [4] 陳名強.物聯網感知層關鍵技術研究[D].西南交通大學,2014.

      第2篇

      關鍵詞:智慧物流:煙草運輸;全程感知;射頻芯片

      毫無疑問,在經濟發展日趨成熟、競爭日益激烈的今天,物流管理已經是一個公司發展戰略的重要組成部分,是“第三利潤源和成本源”,因此對物流與商流進行科學、合理的設計與管理,已經成為我國企業必須解決的重要課題之一。物流業是融合運輸、倉儲、貨運和信息等行業的復合型服務產業。要使我國物流業快速發展,必須充分利用現代信息技術建立起一套布局合理、技術先進、節能環保、便捷高效、安全有序并具有一定國際競爭力的現代物流服務體系,提高我國物流業的信息化水平。

      為了推進我國物流業快速發展,促進信息技術的廣泛應用,改善我國物流業信息化水平,多年深耕RFID通訊協議安全技術、芯片研發及技術應用推廣由中國物聯網行業領導型企業航天信息股份有限公司,針對物流管理中的貴重品及危險品等重點管理對象推出了物流全程感知解決方案。該解決方案通過對物聯網技術應用深入研究,借助航天信息豐富集成物聯網應用技術經驗,構建了一整套從物品分揀、裝車、配送、落地到戶等各環節無縫管理,服務于全程物流配送的全程感知系統。

      物聯網助力煙草物流

      一直以來,由于我國的物流企業信息化程度不高,物流信息系統不完善,時常因為管理不當、人員疏忽等問題,造成物品丟失、損壞等現象,對企業產生了一定的損失及影響。以煙草流通領域卷煙配送為例,煙草物流中心承擔著卷煙倉儲、分揀和配送工作,其中倉儲、分揀屬于物流中心園區內作業,便于管理、控制和監督,而配送工作區別前兩項工作特點,主要工作區域處于園區外,屬于流動作業,具有難以管控和監督的突出問題。這樣一來就造成配送工作諸多環節中的許多漏洞,不僅影響卷煙經營戶切身利益,也極大地影響到煙草公司自身形象。

      針對卷煙物流業務需要,航天信息研究開發出了“煙草流通領域卷煙配送全程感知系統”。該系統結合中國煙草發展特點,可將煙草物聯網的融合作為中國煙草面向未來提升核心競爭力的重要支撐,并利用物聯網技術實現了從卷煙分揀、轉運箱裝車、運輸在途、卸貨點檢測、落地配送、空箱回收、空箱卸載等各個環節的無人化感知監測監管。同時可實現RFID檢測、3G通訊、GPS定位與車輛運送路徑導航、卷煙配送與運輸過程全程視頻監測、語音通話,以及其他相關傳感器(車輛門鎖開閉監測)的接入。并結合演示系統的實際通過對車輛裝載貨物定點到位無線射頻監測、視頻傳輸與存儲,對視頻信號的隨時監視與集中傳輸記錄,實現運行車輛定位。

      全程感知系統實時監控

      “煙草流通領域卷煙配送全程感知系統”的功能涵蓋了指揮中心(物流中心地市指揮中心省指揮中心)、智能感知監控系統、車載移動感知系統。各子系統間以3G、RFID、Wi-Fi等技術實現數據的傳輸和實時通信,可以提供實時視頻查看、車輛定位,完成對物流全過程的精確控制,減少錯誤發生率和違規行為,提高企業的效益和員工的工作效率。

      指揮中心智能感知監控系統分為三屏顯示,包括三維GIS電子地圖顯示屏、實時視頻顯示屏、數據信息顯示屏。通過三屏顯示,不僅可以對車輛配送過程進行全程監測,實時跟蹤、定位車輛位置、了解車輛運行情況,間接了解配送進度,還可以實時查看系統內設備的運行情況,了解網絡連接狀態。當設備發生故障時,還能夠及時產生報警信息,第一時間提醒用戶。此外,該系統還可以對設備周邊環境進行監測,如發生火災等災害能夠提前預警。并且在分揀線處進行轉運箱的標簽匹配,形成完整的貨物信息,統計車輛返回物流中心后卸載回收空箱的信息等。

      第3篇

      關鍵詞 物聯網;智能環保感知技術;環境保護中的應用

      中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)13-0001-01

      隨著社會的進步和發展,當今社會中信息技術的使用得到了人們的重視,也是目前世界競爭最激烈的領域。我國將信息技術作為一項長期發展的行業,對智能感知、自組織網絡等技術進行重點的發展。下面根據物聯網智能環保感知技術的相關知識進行分析。

      1 物聯網智能環保感知技術

      物聯網的整體構架可以分為三個層面,分別為感知層、網絡層和應用層。在感知層涉及到相關技術統稱為感知技術,在物聯網的基礎上智能感知技術和一些網絡設施進行結合,為人們的生活進行服務,將物理世界真正的呈現在人們的生活中,讓其無所不在,而物聯網是通過智能裝置和傳感器對整個世界進行感知,在物聯網中涉及到的技術有很多其中包含了自動識別、傳感、定位等技術,在各項技術的發展中,人們開始對這些技術進行一些控制,希望在技術的革新和進步上做到環保的概念。而新形成的物聯網智能環保感知技術是物聯網技術在環保領域中的應用。

      在環保領域進行的物聯網智能感知技術的應用主要是通過一些裝置和技術對污染源、生態等信息進行及時的檢測,將生態環境檢測系統進行全面、多方位的構建,進而對污染的排放進行降低,對環境的風險進行防御。在環保領域運用物聯網智能感知技術,是對物聯網的運行進行深度和廣度的擴展。

      2 物聯網智能感知技術體系在環保領域的構建

      物聯網是一個網絡系統,和其他的網絡一樣,有自己的內部構架。物聯網的構架分為三層:感知、網絡、應用。在感知層通過一些傳感器和技術對物體的信息進行獲取和傳感。在網絡層,通過多種網絡平臺將網聯網網絡平臺進行構建,比如說3G網絡、互聯網等,將感知層獲取的信息進行準確及時的傳送,并對要傳送的數據進行整合、清理,對出現的一些異?,F象和問題進行處理,通過數據的挖掘和融合技術將數據信息進行提煉。在應用層是將以上兩個層面處理過的信息,根據系統的功能需求進行智能化的處理,對在環保領域中出現的環境污染進行預防和治理,并進行自動的調節,信息的,將物聯網技術在環境保護中進行應用。通過對各種技術的結構進行穩定,對系統中各種軟件出現的錯誤、故障進行排除、檢修,對環保數據采集的傳感器的工作環境進行調整,保證可以及時的獲取所需環境數據,進行早期的環保污染預防和保護。

      3 在環境保護領域開發智能化的處理功能

      對物聯網技術進行使用,主要是通過一些物聯網的技術和軟件對數據采集,并進行提煉,為各個領域提供安全可靠的數據信息,所以對物聯網的技術進行智能化很有必要。不管是哪個領域使用物聯網技術,如果沒有智能化的技術,就不能將物聯網的優勢進行展現,想要將物聯網的優勢進行發揮,對環境的檢測實現智能化,將環境檢測數據進行智能化提煉可以實現兩個目的。

      1)將污染預警的時間進行延長。在傳統的環境污染檢測系統中,數據傳達到信息中心后,要根據各種數據對預警指標進行對比,從對比中找到環境預警信息。在傳統的環境監測系統中進行的動態監測很薄弱,缺乏緊急環境問題的處理能力,而且環境預警信息的精確度和穩定性都會對要采用的污染防治措施產生影響,在物聯網智能環保感知技術的應用中,要充分的發揮智能這一優勢,對環境進行實時的監測,對環境污染狀況進行分析,進而將環境預警的時間進行推算,將環境污染監測的預警時間進行延長。

      2)對環保部門進行環境污染治理提供可靠的依據。環境污染的產生并不是獨立無序存在的,對環境污染進行的治理工作,一般都是在一定的經驗上進行的。在環境保護中物聯網的使用可以將環境變化的時間、場所等信息、以及現有的環境污染治理經驗,對監測的環境產生污染的原因進行分析,將環境污染治理中出現的問題進行找出,針對其中的重點和難點,找出合理的治理方案,將環境污染治理的決策時間進行縮減,降低在決策中出現風險的可能性。

      4 物聯網智能環保感知技術的發展

      物聯網智能環保感知技術的應用,首先要對進行簡易化發展,讓物聯網智能環保感知技術的設備朝著微型的方向發展,滿足人們在日常生活中的環保需求,比如說在垃圾車、生活污水的處理等方面進行物聯網感知技術的應用,不僅僅可以將物聯網技術應用到大型的環保項目中,還可以將物聯網技術應用在日常生活中,讓物聯網真正的走進人們的生活。

      在目前的環境保護中已經有了突出的成績,但是在日常生活中進行的環保卻沒有很明顯的成效。人們的生活不斷地豐富和發展,在生活中出現的環境問題也就慢慢的展現在人們的眼前,改善人們的生活環境是目前要解決的問題。在現階段物聯網技術還處在初級階段,物聯網技術的應用有了一定的基礎,對生活污染控制中物聯網技術的應用需求更加的突出。可以進行智能芯片的使用,在對成本進行降低的同時,對設備的環保技術進行改進,將物聯網智能環保感知技術的抗損壞能力進行提升,可以采用一些防腐、抗氧化的材料對物聯網傳感設備進行保護,為了保證環境保護工作可以穩定、安全的進行可以進行多平臺網絡模式的構建,通過多網絡平臺對環境進行多方位、多層次、全面的監測和防護治理。

      5 小結

      通過對物聯網智能環保感知技術進行分析認識,我們可以看出,物聯網的使用已經進入人們的日常生活中,在環境保護中的應用最大程度上對環境污染進行監測,進而進行污染治理,給人們帶來更加安全的生活環境。

      參考文獻

      [1]趙富安,趙宇.物聯網技術淺析[J].科技致富向導,2013(03):45-46.

      [2]張宏偉.物聯網在環境監測和保護中的應用研究[J].物聯網技術,2011(08):65-66.

      第4篇

      掛專家門診還跑去醫院排隊?輸液得時刻盯著輸液瓶?……你都OUT了。嫁接上了先進的信息化技術、物聯網技術,醫院漸漸變得“聰明”起來,看病也漸漸變得輕松便捷起來。

      看病不再煩

      掛號繳費不用排長隊,輸液有監測,滴完亮紅燈。全程監控醫療垃圾,防止“缺斤少兩”。拿著市民卡在自助機上刷一下,不到一分鐘,藥費就結算好了?!翱?,這種自助式看病挺方便的!”老趙告訴記者,現在他習慣在卡里存點錢,然后在自助機上掛號、看病、檢查、取藥,最后在自助機上一次性繳費,“不用再排長隊了?!?/p>

      這種“預存診療,一次付費”模式背后,是強大的信息化技術的支撐。有一個最新消息能說明市人民醫院信息化技術的強大:該院信息化建設水平剛剛被衛生部評定為“五級”,這是江蘇省唯一一家獲評“五級”標準的醫院。該院信息中心主任陳敏亞說,按照衛生部的評價標準,醫院信息化水平從低到高共被評為六個等級,最高級為“六級”,而全國上千家醫院中,僅有1家“六級”、6家“五級”。

      現在強大的信息化技術已滲入市人民醫院的人、財、物等多方位管理,猶如為醫院裝上了一個“智慧大腦”。舉個例子,讓我們來見識一下電子病歷系統的“聰明”之處。比如有頭孢類藥品過敏史診療記錄的患者,一刷就診卡,系統中會出現相關的紅色警示;女性患者開不出男性用藥的處方;藥品和藥品之間有配伍禁忌,相忌的藥無法同時開;還有一些特殊用藥提示,像糖尿病患者在開方時會提示慎用葡萄糖……這就是醫療信息化的重要特征之一――智能化臨床決策。

      值得一提的是,該院在信息化系統中還應用上了一項更為先進的技術――物聯網。

      “輸液有了這個新玩意兒,我家老伴晚上終于可以安心睡覺了?!痹撛豪细刹坎^21床的孫老先生高興地說。記者注意到,吊在輸液袋旁的金屬桿上多了一個小型電子設備,這個電子設備被稱為“輸液監測器”,它是物聯網技術在醫療臨床上的一個應用項目。

      用上物聯網,輸液也變得“聰明”起來。只見老干部病區的護士站的一臺電腦上顯示,全病區38張床位中,有3張床顯示紅色報警,表明輸液滴完了;有2張床顯示正在輸液中,下面還標明輸液時間剩余多少。護士長劉燕介紹說,輸液監測器”是通過重力傳感技術來監測病人的輸液量、輸液速度和時間等數據,并將數據傳輸到護士站的電腦終端上。護士可以對輸液速度、剩余時間等進行實時監控。當輸液時間剩余到1分鐘以內時,電腦終端會發出紅色報警信號,提醒護士及時處理。

      物聯網技術還被應用在了醫療廢物管理上。據統計,市人民醫院每天“產生”1200多千克的醫療垃圾,一年大概400噸?!耙坏┕芾砩铣霈F漏洞,醫療垃圾流入市場的后果不堪設想。”陳敏亞說,物聯網技術的應用,實現了醫療垃圾在醫院內的全程監控。工作人員到了廢物間,將垃圾稱重,到存放點再次稱重,數據全部自動輸入系統,并對垃圾車的“行走”路線定位跟蹤,出現異常立刻報警,這樣一來,垃圾有沒有“缺斤少兩”,有沒有走污物路線,一目了然。

      類似這樣“聰明”的例子如今在各家市屬醫院都有實踐,這就是錫城醫療界正在探索的“智慧醫療”工程。比如市中醫院通過傳感技術和新疆霍城中醫院展開遠程會診。在婦幼保健院,物聯網為寶寶構筑起一張無形的安全網,確保不會被錯抱。甚至連食堂也被納入“網”中,患者通過傳感點餐系統可直接“指揮”大廚做一頓營養餐。

      看病更安全

      護士使用“掌中寶”,用藥零誤差。智能藥柜自動清點用藥量。市三院肝膽外科病區,護士長鄭萍走進病房,看到患者楊師傅正在熟睡,她拿出一個手機模樣的機器靠近患者手腕處掃了一下,隨即點擊掌中“手機”,屏幕上就出現楊師傅的電子病歷:身份及用藥、劑量、方法等醫囑信息。根據醫囑,楊師傅當天要輸液3瓶。鄭萍將“手機”掃描輸液瓶身上的條碼,屏幕顯示正常,確認藥品無誤。隨后,楊師傅開始輸液。“如果輸液瓶不是楊師傅的,這上面會顯示警告。”鄭萍介紹,給藥流程結束后,所有流程信息都被記錄在掌上電腦中,便于醫院管理查詢和事后追蹤。

      這是三院目前正在推進的基于物聯網技術的“感知醫療”項目,合作方是一家“530”企業。據公司副總經理介紹,護士手持的“掌中寶”,應用的是一種傳感技術RFID,只要掃描一下患者的腕帶,就能自動輸入、上傳臨床信息,“使用了這個‘掌中寶’,不僅能做到用藥零誤差,護士的工作效率也能大大提高,甚至掃描時不需要將患者的手從毛毯中拿出來,隔著毯子也能感應到?!?/p>

      除了“人”,還應用到“物”上。目前“感知醫療”項目中開發出了一個智能藥柜。鄭萍說,以往每個病區都有一些特殊藥品,像氯化鉀、杜冷丁、嗎啡等毒麻藥品,緊急搶救時使用。這類藥品專柜需要由專人管理,在工作中很是麻煩。有了智能藥柜,問題就簡單了。在病區治療室里,記者看到一個設有多層抽屜的柜子,鄭萍用工號牌一掃,藥柜抽屜就開啟了,里面放有一支支標有唯一編碼的藥品,藥被取走后,藥柜會自動清點藥品,而取藥人的信息也同時被記錄并輸送到醫院管理系統中?!白谵k公室里,每月能遠程盤點這些特殊藥品的用藥量,有藥品過期藥柜還會自動報警?!比焊痹洪L李建平認為,物聯網應用于醫療管理中,不僅提高了臨床工作效率,更嚴控了醫療質量,提高了醫療安全水平。

      未來更可期

      8家市屬醫院看病“一卡通”,建全國唯一醫療物聯網研究院,未來醫院的“聰明”程度更值得期待。人民醫院今后將探索物聯網技術從院內延伸到院外。比如目前實施的“ICU危重病人體溫監測”項目,在病人腹部貼有傳感器的標簽,每隔一分鐘就能采集并傳輸一次,一旦發現數據異常立即進行干預。今后將探索讓病人攜帶至家中監測生命體征,并和醫生實現實時互通,一旦有問題即時處置。

      第5篇

      【關鍵詞】智能環保感知技術 物聯網 概念 應用

      在互聯網時代,信息行業競爭激烈,人們對信息產業和相關技術十分重視。目前,我國正在推進信息化建設,加快信息技術的發展,尤其是自組織網絡、智能感知等技術,因此研究智能環保感知技術符合時代要求。下文對該技術進行具體的分析。

      1 簡述物聯網中智能環保感知技術

      技術的發展帶來了物聯網的逐漸成熟。物聯網主要由三個層面組成,分別是應用層、網絡層和感知層。其中,感知層中應用的技術即為感知技術。在物聯網中,將智能感知技術與網絡設備結合,能夠為人們提供更好的服務,提高人們的生活質量。物聯網感知世界的方式是利用傳感器和智能裝置。另外,物聯網中應用的技術大多具有定位、傳感、自動識別等功能。目前環境問題廣受關注,人們也開始對相關技術進行改革使其在環保方面有所應用,本文研究的智能環保感知技術即為物聯網相關技術在環境保護方面的應用。

      改進物聯網技術使其在環保方面有所應用的方法為將設備和技術結合,及時監測生態情況、污染源等信息,完善對生態環境的檢測系統,控制污染物的排放,防范生態環境中的風險。技術的改革不僅有利于環保事業的發展,而且也拓寬了物聯網的應用范圍,有助于物聯網的全面發展。

      2 物聯網中智能感知體系的建立

      作為網絡系統,物聯網有著自身的內部構架,其構架由應用層、網絡層和感知層組成。感知層的主要作用是利用相關技術和傳感器獲取、傳感具體信息;網絡層的主要作用是構建網絡平臺,例如互聯網、4G網絡等。并且網絡層能夠在接收感知層中的信息后進行及時、準確的傳送,并且能夠清理傳送數據中的無效信息,整合傳送數據中的相關信息,解決出現的問題與異常狀況,利用數據融合與挖掘技術提煉數據信息。應用層的功能較多。首先它能夠接收過網絡層和感知層處理的信息,根據系統要求準確處理該信息,實現防治環境污染,相關信息。另外還能夠自動調整工作,在環保事業中應用物聯網相關技術。最后,應用層還可以維持設備的穩定,及時發現并解決軟件運行中的故障,不斷調整傳感器,確保其能夠采集需要的環境數據,預防環境污染,進而實現對環境的保護。

      3 智能感知技術在環保領域的應用價值

      利用物聯網中的相關技術與軟件采集、提煉數據信息,可以使物聯網為多個領域提供數據信息數據 。只有實現相關技術的智能化,才能充分展現物聯網自身的優勢,增強競爭力,實現多個領域的應用。在環保領域也要實現智能化處理,能夠加強對環境的監測工作,主要作用有以下兩個方面:

      3.1 延長預警時間

      在傳統的監測環境污染的體系中,首先要將監測數據傳到信息中心,然后在信息中心分析各種數據,并將其與預警指標做對比,然后對環境狀況進行預警。這種傳統方法難以實現對環境狀況的動態監測,因而一旦發生環境問題,相關部門難以及時處理,將導致問題的嚴重化。另外,利用傳統方法做出的預警情報精確度較差,防治措施的實際效果較差。而應用感知技術,能夠發揮智能化的優勢,實時監測環境狀況,分析環境污染程度,做出相關預警。不但預警信息較為準確,而且預警時間較長。

      3.2 加強環保部門環境治理工作

      環境問題的存在與發展也有一定的規律,因此對環境的治理依賴于實際經驗。將物聯網中的感知技術應用到環保領域,能夠準確監測到環境問題發生的時間、地點等信息,分析環境污染產生的原因。環保部門能夠依據分析結果,發現環境治理方案的問題,有針對性地改進治理方案。 并且,物聯網中智能感知技術的應用,有利于環保部門加快治理措施的制定,并且降低環境污染的風險。

      4 智能環保感知技術前景

      未來智能感知技術將在環境保護方面將獲得廣泛應用,智能感知技術設備將實現簡易化、微型化發展。當前應用智能感知技術的設備體型過大,占據的空間多,只能應用在大型環境保護項目中,而人們無法在日常生活中使用。而微型化的設備能夠滿足人們實際需求,使智能感知技術在污水處理等方面得以應用。

      目前,智能感知技術在環境保護方面取得了突出的成績,促進了環境污染的治理,實現了環境狀況的實時監測,但是該技術在人們日常生活環保方面效果卻不是很明顯。隨著經濟的發展,人們生活水平不斷提高,環保意識也在不斷加強,要求提高生活環境質量 。因此,利用智能感知技術解決生活中的環境問題是十分必要的。目前,物聯網還處于發展的初級階段,已經有了一定的應用基礎,未來將向控制生活污染方向進一步發展,可以做出如下改進:在相關設備中運用智能芯片,改進環保技術,降低生產成本;為解決物聯網中傳感設備使用壽命短的問題,可以運用抗氧化材料或防腐材料保護設備,提升設備的抗損壞能力。為了加強環保工作的安全性和穩定性,構建多平臺的網絡模式,促進對環境狀況的監測和防護工作。

      5 結束語

      智能感知技術在環境保護方面有著突出的作用,其能夠實時監測環境狀況,分析環境污染的解決措施,有利于環保部門提高工作效率,改進治理方案。和傳統監測環境污染的方法相比,其具有顯著的優越性:預警時間長、準確性高,能促進環境保護工作。未來智能環保感知技術將深入到人們生活中,進而改善人們的生活環境,提高人們的生活質量。

      參考文獻

      [1]程珊珊.物聯網環境下智能環保感知體系構建[J].計算機光盤軟件與應用,2014(17).

      [2]劉君.物聯網技術的認識論研究[D].東華大學,2015.

      [3]李爽.基于云計算的物聯網技術研究[D].安徽大學,2014.

      作者簡介

      從樹(1989-),男,湖北省棗陽市人。華中師范大學在讀研究生。

      第6篇

      關鍵詞 物聯網 感知校園 建設

      中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A

      作為第三次信息技術革命的代表,物聯網為人們提供了感知世界的能力,為技術創新和社會發展提供了一個前所未有的機遇。目前,物聯網在交通、安防、物流、工業、農業、電網、醫療、教育、環保等領域得到了廣泛應用。其中,基于物聯網技術建設的“感知校園”,將是未來院校教育管理發展與改革的方向。

      1 物聯網發展現狀

      物聯網是在互聯網、移動通信網基礎上,利用各種感知設備或手段自動獲取物理世界各種物體的屬性及狀態信息,將所有能夠獨立尋址的物理對象互聯起來,實現全面感知、可靠傳輸、智能處理,構建人與物、物與物互聯的智能信息服務體系。從2009年起,美、歐、日、韓等國相繼投入巨資深入研究探索物聯網,并啟動了以物聯網為基礎的“智慧地球”、“物聯網行動計劃”、“U-Japan”、“U-Korea”等國家性區域戰略規劃。我國也高度重視物聯網的發展,目前,已經成功將RFID、M2M、傳感器等物聯網技術應用于物流、建筑、電力、城市交通、工業生產、食品追溯、移動支付等方面。可以預見,未來十年物聯網在全球將實現大規模的普及與發展,形成萬億美元級的信息技術產業。

      2 基于物聯網技術的“感知校園”建設分析

      目前,大多數校園已經建立了成熟的網絡環境,配發和安裝了各種教學信息系統、管理信息系統,校園可視化管理和信息化建設有了長足的進步。但仍存在著不足,比如,監控系統由于感知手段單一,存在監控死角多、人工參與多等問題,離智能化相差甚遠;各種管理信息系統一定程度上提高了工作和生活效率,但也存在信息重復采集、一人多卡使用不便等問題。

      “感知校園”是物聯網技術應用于校園信息化建設的重要方向,是校園現代化管理的標志,可以有效解決上述存在的問題。其基本原理是:綜合利用二維碼、RFID、無線傳感器等技術,對校園內的人員、車輛、儀器設備等對象進行標識;利用安裝在教室、實驗室、圖書館、食堂、供水系統等基礎設施上的信息識別設備讀取上述對象標簽中的信息,并通過有線、無線網絡傳送到信息處理中心進行處理;處理結果再通過網絡反饋給被標識的對象以及校園管理、安保等部門。通過這個過程來實現師生身份識別、圖書借閱管理、教學管理、校內消費、安全防護等多重功能。對于“感知校園”的功能分析,具體如下:

      (1)智能人員管理。為校園所屬人員配備“一卡通”,通過遍布校園的感應點,可以實現對所屬人員24小時不間斷、不留死角、全自動實時感知與定位。管理人員可以通過感知校園管理平臺實時了解所轄人員在位情況,對學生、職工的出勤、外出情況進行有效管控,實現電子點名、智能查崗等可視化管理。

      (2)智能安防。使用智能門禁系統,智能識別所屬人員、車輛特征,有效防止不法分子潛入;通過遍布校園的智能攝像頭,能夠對進入重要區域的可疑人員進行識別和報警,確保校園安全;為重要資產嵌入射頻卡,可以實時感知其所在位置,防止丟失帶來的經濟損失。

      (3)智能圖書館。為館藏圖書安裝被動式射頻標簽,取代原來的條形碼,通過使用書架感應器或手持智能終端,可以實現對圖書資料所在的書架進行快速定位,方便借閱和管理。

      (4)智能車輛管理。通過為校園車輛安裝電子標簽、衛星定位裝置等,實現對公務用車、私家車、自行車等的準確定位和實時跟蹤,公務用車還可通過嵌入的各類智能傳感器,監控其工作狀態、完好情況等,從而實現對其精細化管理。

      (5)智能綠化。通過傳感器技術,可以對校園的空氣濕度、污染指數等進行實時監控,保障校園環境質量;可以根據當天的溫度、濕度,實現自動調節教室燈光強弱,智能灌溉校園綠地等;可以根據晝夜環境,自動關閉或開啟路燈。

      3“感知校園”建設需注意的問題

      3.1 統一數據標準

      目前,物聯網用到的各類傳感器、射頻標簽制造標準各異、互不兼容,造成感知信息的數據格式千差萬別,難以高效管理和集中控制。應加強這方面的統一,制定規范的數據標準,使用兼容的信息系統管理軟件,使得校園資源能夠統一管理,感知到的數據能夠共享和合并處理,以提高管控水平。

      3.2 注重系統集成

      目前,校園已經安裝視頻監控系統或其他信息處理系統,“感知校園”建設應著重考慮新建校園管理平臺與原有信息系統的兼容性,從而減少重復建設,最大程度確保與已有系統的兼容性和銜接性。

      3.3 控制建設成本

      “感知校園”建設牽涉的感知對象種類多,各對象所需感知的信息復雜程度差別也較大,如果統一使用某種感知技術,不僅會造成大量信息冗余,而且會提高感知成本。應根據各感知對象不同特點,綜合采用不同感知技術,從而有效節約建設成本。

      參考文獻

      第7篇

      物聯網的最基本功能是對于信息的感知,物聯網的應用和服務最基本的部分是信息的交互,也是物聯網所要達到的“物物聯通”的根本目的,隨著物聯網的出現和興起,采用無線感知技術的傳感器網絡作為基礎的感知網絡的研究正在迅速發展,在信息的交互和感知方面取得了眾多研究成果,物聯網的出現受到了各國媒體和學術界的重點關注,物聯網已然成為信息技術領域中一個嶄新的發展方向。

      【關鍵詞】信息交互 物聯網 信息感知 信息交互 數據處理 數據壓縮

      世界各國高度重視對于物聯網技術的發展,物聯網技術的產生和發展促進并推動信息技術領域的發展,給互聯網的發展帶來翻天覆地的變化。物聯網作為網絡的存在形式,獨立于一般網絡。物聯網能夠實現物品和物品、物品和人以及人和人之間的信息的傳遞和溝通,并通過現代化的網絡手段對于物聯網上的用戶進行信息的收集和管理,可以為物聯網的使用者提供一個有效的網絡平臺。

      1 信息感知技術

      信息感知技術能夠通過無線傳感器來為物聯網提供基本的信息。但是信息感知技術的獲取方式是存在很大的局限性的,對于信息的獲取中冗雜性和不確定性太多,這必將影響到物聯網對于用戶和物品信息的收集和處理工作。信息感知技術還處于發展階段,所以通過數據的清除能夠將不確定信息的數據整合成可供物聯網服務的可用信息,通過對數據進行一定程度的壓縮能夠實現高效感應的信息感知技術的融合。

      1.1 數據的收集

      數據收集的過程是指被感知到的數據從感知節點向匯聚節點匯集的過程,數據的收集過程要求數據在傳輸的過程中沒有任何損失,針對不同數據的收集過程和應用的處理分析,數據收集收到不同程度的約束,包括高效性、網絡延遲、可靠性和網絡吞吐量等。

      數據傳輸的可靠性是數據收集所要面臨的重要問題,其目的是保證數據通過感知節點順利的傳輸到匯聚節點中,目前,在無線傳感器的網絡數據傳輸中,大部分都是采用數據重傳和多路徑傳輸的技術來保障數據在傳輸中的安全性,多路徑傳輸的方法是通過在匯聚節點到感知節點之中構筑多條路徑來將數據傳輸過去的,以提高數據在傳輸過程的安全性,多路徑傳輸的服務通常都是終端到終端的傳輸,但是由于無線感知網絡通常都應用多跳路由的方法,數據安全達到匯聚節點的成功幾率是每一跳成功幾率相累積形成的,對于數據傳輸過程的每一跳都會因為各種因素的制約而引發丟包等現象。因此,傳輸路徑的構建是十分重要的,路徑的安全性是數據傳輸能否成功的關鍵,數據重傳的技術則是通過在傳輸路徑上將數據都進行備份然后保存起來。數據重傳技術的安全性是通過逐跳回溯來保障的,但是,數據重傳技術存在的最大的局限性就是要求節點內部必須留有充足的存儲空間以保障數據備份的成功。

      數據收集中最需要考慮的問題還有網絡延遲,為了減少在節點中的能耗,數據收集節點和匯聚節點一般采用節點休眠的方式來減少網絡的能耗,節點直接輪流待機休眠時能夠減少數據在傳輸中對于網絡的負荷度,這種流水線時的數據傳輸方式能夠使數據在路徑上做到波浪般的傳輸,從而減少了等待的時間。實現了網絡數據的不間斷的傳輸。

      物聯網中應用最廣泛也是最基本的概念是數據收集,目前已經出現了很多成功的數據數據收集方法,進一步研究數據收集技術的前提是數據傳輸的可靠性和安全性,針對各區域物聯網應用的不同,數據收集和應用的方式也各不相同,需要分析和整理數據收集不同約束目標之間的從屬關系來完成對于數據傳輸各目標之間的優化選擇和靈活配備。

      1.2 數據的清洗

      和數據收集的目的不同,數據收集是為了獲取所需目標的真實情況,然而由于網絡環境的不斷變化和周圍環境問題的影響,對于數據的獲得往往伴隨著大量錯誤的異常數據。因此剔除錯誤數據得到正確的數據對于物聯網的發展十分有利,對于錯誤數據的清除過程中中部分數據還會出現缺失的現象,對于缺失的數據要及時進行估計,以再次獲得完整的數據信息,根據感知數據的時空變化規律地不同,才能利用分類識別的和概率統計的方法來對于感知節點和整個網絡的數據實現數據的清洗和處理。

      分類識別的方法是數據清洗中最主要的方式之一,是將數據清洗的概念比作一個模式來進行識別,采用傳統的計算機學習和分類識別的方式,比如通過支持SVM、貝葉斯網絡等方式來得出離群值,并利用節點之間的數據溝通的歷史數據來實現對于離群值的初步斷定。通過貝葉斯的概率運算就能推斷出離群值的判斷,由于分類識別的數據清洗方法中充分利用了數據樣本,因此在數據的清洗過程中能夠取得更加突出的應用效果,對于分布式的感知網絡和多源異構的感知數據的整理,分類識別的方法在達成目標時還能通過不同的數據信息來實現對于數據的清洗工作初步研究。

      在數據的清洗中存在一個十分重要的問題,感知數據的缺失和存在值的問題,缺失值比作異常值,在數據的清洗過程中就能實現對于缺失值的正確識別和清洗,但是物聯網所需要的數據是要保持完整性的,基于數據完整性的考慮則需要對于數據的缺失的部分進行有效的估計,例如多元回歸模型和線性插值模型的建立的估計方法,已經通過了實驗階段,并獲得了是由優秀的實驗成果。

      由于物聯網的環境復雜多樣,受到網絡環境中的不確定因素的影響大,網絡狀態波動異常等因素的制約,數據清除的方法還是存在一定的局限性的。因此,在對于物聯網數據的清除過程的進一步深入研究的過程中,還需要解決數據清洗的網絡能耗和負載均衡等問題。數據大規模網絡應用的清洗方式是未來數據清洗的主要方向。

      1.3 數據的壓縮

      由于存在較大規模的感知網絡,所以在將全部的感知數據一股腦的匯入到匯聚節點時會產生十分巨大的的數據傳輸量,感知數據由于時空相關性的因素,存在巨大的冗雜數據,因此要采用數據壓縮的方式對于數據量的大小進行壓縮,感知節點在運算和存儲的方面存在的限制較多,傳統的數據壓縮方式已經不適于現代的物聯網的應用。

      基于傳統的數據壓縮方法在信號處理的方面取得的成功,研究者試圖通過傳統數據的壓縮方法來應用到物聯網感知數據的壓縮中,例如小波變換的數據壓縮方法,首先在單個的感知節點中對于數據進行初次的小波壓縮。然后再將壓縮的數據傳輸到匯聚節點中進行集中的壓縮,這種方式在一定程度上能夠減少網絡通信的費用。

      2 信息交互技術

      物聯網的信息交互是一個基于網絡系統并且有眾多網絡節點參與的信息傳輸、交互和共享的平臺,通過交換信息的流動性,物聯網能夠自動獲取各個信息交互網絡中的其他節點的信息數據。

      2.1 物聯網信息交互模型

      通過對于大型信息系統人際交互過程的解析,構建了用戶和信息系統的信息交互模型,該模型認為信息的交互過程是在系統、用戶以及內容這三個對象之間發生的。用戶獲取信息的目的是對于系統中內容的拷貝,必須通過系統中所設定的功能來完成,內容則是依托于系統而存在的。

      2.2 網絡與用戶之間的信息交互

      用戶與網絡之間發生的信息交互主要是通過網絡所提供的命令和功能來執行這一系列的任務的,通過系統配置、路由構建、代碼發放和程序執行等設置來實現對于感知網絡的信息獲取和物聯網運行維護的。物聯網的各種功能都離不開用戶和網絡的信息交互。在信息的感知中所產生的數據收集、數據壓縮必須通過用戶在網絡中的感知功能才能實現。用戶和網絡之間發生的信息交互是用戶通過網絡發出相對應的指令來控制信息的傳輸的、相關節點收到指令后會分布式的執行下去,并且將最終執行結果通過網絡反饋給下面的用戶。

      2.3 大規模網絡信息交互

      在智能交通、農業發展、環境監測等領域,對于大規模無線感知網絡的應用是非常迫切的,大范圍和信息感知和信息交互的特性與物聯網的實際特性向溫和,但是受到網絡環境和網絡資源的制約,現有的物聯網無線感知網絡的規模都比較小,感知功能也十分的單一,標準信息的局限性也是十分大的。因此對于大規模無線感知網絡在現實中的實際應用,還需要對于信息的感知和交互技術。以及網絡延遲等問題做出深入的研究和探討,才能通過實際的網絡驗證理論的可行性。

      3 結束語

      目前物聯網技術的發展還處于起始階段,物聯網的信息感知和交互技術涉及還存在很多問題,例如感知節點的設計、數據的收集和分析、五項安智網絡的組網技術、信息的管理和存儲等技術,現有技術并不能適應大規模的物聯網發展,但是隨著各個技術對于物聯網理論和應用的不斷加深,一些新的信息感知方法和信息交互問題也在不斷地出現并加入到了物聯網的應用中去。物聯網在未來一定會得到迅速的發展。

      參考文獻

      [1]曲冰潔.物聯網信息感知及交互技術探究[J].中國科技信息,2014,07:130-132.

      [2]趙中營.物聯網信息感知與交互技術探析[J].電子技術與軟件工程,2014,16:60-61.

      [3]朱軍.淺談物聯網信息感知與交互技術[J].電子技術與軟件工程,2015,15:28.

      [4]陳中華,張潭.物聯網信息的感知與交互技術分析[J].科技展望,2015,25:9.

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