物联网的核心技术是什么

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物联网的核心技术是什么物联网技术将新一代信息网络技术进行高度集成和综合运用，实现万物相联的理想，让世界成为一个实际意义上的“整体”，成为新一轮产业革命的重要方向和推动力量。因为互联网技术，社会各方面得到了显著提升，科技也有了很多的应用空间，但是，渗透在我们生活方方面面的物联网五大核心技术，你了解吗？
一、射频识别（RFID）技术
射频识别(RadioFrequencyIdentification，简称RFID)是通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据的无线通讯技术。此技术拥有众多优点，无接触的自动识别、全天候、识别能力强、无接触磨损、并且能够对多个物品实现自动识别等。实现“世界想联”的理想可以依靠射频识别技术将全球范围内物品的跟踪与信息共享。
如今，RFID技术市场逐渐应用成熟，标签成本低廉，但是鉴于这项技术一般没有数据采集的功能，所以多用于甄别和属性的存储。在我国，这项技术的应用领域主要是身份z识别、电子收费和物流管理领域。
二、网络通信技术
网络通讯中包含很多技术，其中的4G通讯技术及5G通讯技术，还有非常普及的无线通讯技术及M2M技术。不同的技术应用在不同的领域，发挥出不同的作用。
在控制领域，空调4G远程控制器，就运用了4G通讯技术，远程完成对空调的控制过程，在智慧农业中的无线灌溉中，就运用了LORA无线通讯技术，完成自动化灌溉。在智能领域，通过M2M通信技术，实现人、机器和系统三者之间的智能化、交互式无缝连接，使机器与机器之间能够在无人为干预的情况下进行及时的通信和 *** 作。

三、GPS技术
GPS技术又称之为全球定位系统，它是具有海、陆、空全方位实时三维导航和定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS技术可以和无线通讯技术相结合，就可以实现全球定位，在我物流智能化，智能交通中占据重要作用。据悉，最早的的GPG卫星定位系统的服役年龄即将到达，我国的北斗卫星已经开始启用。同样作为定位系统，一个即将退役，一个刚刚开始，未来的发展可期。
四、计算机技术
在物联网中，计算机技术得到了全面的普及和广泛的应用，在20世纪，计算机技术作为最先进的科学发明之一，物联网技术源于计算机技术，计算机技术依托于物联网再次发展，从而使得万物互联互通，并为社会提供了诸多方便，得到了普通的认可。在智慧农业，智慧城市，气象站监测站等设备中，传感器检测数据后上传至环境监控云平台就是运用了计算机技术。
五、传感器技术
在物联网中，计算机技术是它的大脑，通信技术是它的血管，GPS技术是它的细胞，射频识别技术是它的眼睛，传感器是它的神经系统。外界的一切信息，传感器都可以感觉到，并将感觉到的信息传递给大脑。

传感器技术在智能领域应用极广：
在测试领域：有86液晶显示温湿度变送器、工业级温湿度变送器、室内型温湿度变送器、防水壳温湿度变送器等。
在智慧农业领域：有光照二氧化碳温湿度传感器、有风速、风向传感器、有多功能百叶盒等。
在无线灌溉领域：有土壤PH值变送器、有土壤温湿度变送器、有土壤速测仪等。
物联网技术应用领域特别的广泛，几乎包揽了任何行业，在环境监测方面、在物流运输方面、在商业金融方面、在航空航天方面都遍布它的身影，或许在将来，会有更厉害的技术超越它，但现在，它依旧符合时代发展的战略需求。
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环境监测技术主要学习的课程主要有水体监测、大气监测、生物监测、土壤及固体废物监测、水污染治理设施运营管理、大气污染治理设施运营管理、固体废物处理处置技术、环保设备调试与维护、环境污染事故应急管理等。

环境监测是指通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量（或污染程度）及其变化趋势。

环境监测是通过对人类和环境有影响的各种物质的含量、排放量的检测，跟踪环境质量的变化，确定环境质量水平，为环境管理、污染治理等工作提供基础和保证。简单地说，了解环境水平，进行环境监测，是开展一切环境工作的前提。

环境监测通常包括背景调查、确定方案、优化布点、现场采样、样品运送、实验分析、数据收集、分析综合等过程。总的来说，就是计划-采样-分析-综合的获得信息的过程。

随着社会的不断发展，人们对居住环境要求随着提高，环境监测是合理利用自然资源来保障人们的健康、保护环境为目标。下面是由我整理的环境监测技术论文，谢谢你的阅读。

环境监测技术论文篇一

浅谈环境监测技术

摘 要本文结合笔者多年从事环境监测的工作经验，分析了环境监测全过程的质量控制提出质量保证措施，仅供参考。

关键词环境监测;监测办法;监测特点;监测技术

1环境监测目的与原则

11环境监测目的

随着社会的不断发展，人们对居住环境要求随着提高，环境监测是合理利用自然资源来保障人们的健康、保护环境为目标。通过环境监测，能准确及时的全面发现环境质量变化，为环境管理、污染治理、环境规划等提供科学依据。环境监测可从以下4方面分析：(1)根据污染分布情况，查找、判断污染来源，实现环境监督管理有效控制污染源提高依据;(2)据国家环境质量标准，评价环境质量问题;(3)为指定环境法规、标准等综合服务提供环境管理依据;(4)为研究环境容量，收集检测数据资料，实施总量目标管理控制、预测环境质量提供数据和积累监测资料。

12环境监测原则

(1)监测项目应执行国家与地方环保的有关法规、标准、规范，综合运用好经济及相关政策为评价监测资料;(2)据监测项目的要求，了解清楚监测区域分布现状、污染点源、收集原始资料、因地制宜地制定监测方案，并进行技术实施可行论证;(3)监测网络系统确定，其监测点位选择一定要具有准确性与代表性;(4)规范监测行为，以科学依据、开拓创新，注重现状、有序监测，严格按确定的技术路线、频次、分析方法、实验测定到数据整理等全过程质量控制;(5)针对监测列项要求，提出监测评价报告内容应具有科学性、真实性、可 *** 作性，并进行专家评审确认。

2环境监测程序与处理方法

21环境监测程序

按照环境监测的程序先进行实地调研→制订方案→化布点→采集样品→运送保存→分析测试→数据处理→综合评价→提出方案→专家评审→上报材料等。环境监测整个过程进行中要按照质量保证体系的技术规范、规定为知道进行。例：《环境监测质量保证管理规定》、《环境监测技术规范》、等，确保监测结果准确;从监测信息技术角度可分为：监测环境信息的获取→传送→解析→综合4个过程进行，才能更全面、准确的分析监测数据、才能对环境质量及变化趋势做出正确的评价。

22环境监测处理方法

目前我国环境样品污染物成份、形态结构采用的办法为化学分析法和仪器分析法：常用的化学分析法有重量法、容量分析法两种，例如：重量法可测定油类、降尘、硫酸盐等;容量分析法应用在碱度、溶解氧、硫化物、化学需氧量的测定;仪器分析法是物理学为基础的办法，近年来，我国应用于环境物质进行定性和定量的测量，例：分光光度法经常用于金属、无机飞金属的测定，气相色谱法常用于有机物的测定，对于污染物状态和结构的分析常用紫外光谱、红外光谱、质谱等技术分析。

3环境监测的特点与分类

31特点

一是监测的综合性主要表现在以下几点：(1)监测手段包括化学、物理、生物、物理化学、生物化学及生物物理等一切可以表征环境质量的方法;(2)监测对象包括空气、气体、土壤、固体废物、生物等进行综合分析，才能确切描述环境质量状况;(3)应结合该地区自然和社会等方面情况来进行监测数据的统计处理及综合分析，为此，得进行全面考虑才能正确阐明数据的内涵。二是监测的连续性：由于环境污染具有时空性等特点，因此，进行监测时要做到坚持长期测定，才能从大量的数据中发现其变化规律，预测其变化趋势，数据越多，周期越长，预测的准确度就越高，一旦监测点位的代表性得到确认，必须长期坚持监测。三是监测的追踪性：监测全过程，是一项复杂而相互联系的整体，每一步出现差错都将影响最终数据的质量。

32分类

一是按监测的内容可划分为：(1)常规监测是对指定项目进行定期、长时间的监测，以确定环境质量及污染源状况、评价控制措施的效果，衡量环境标准实施情况和环保工作的进展：监视性监测包括对污染源的监督监测和环境质量监测，服务于环境质量评价和环境监理二个方面;(2)应急监测，据特定目的，它包括以下几种监测：污染事故监测、仲裁监测、考核验证监测、咨询服务监测等;(3)科研监测是针对特定目的科学研究而进行的高层次的监测，如环境本底的监测及研究：有毒有害物质对从业人员的影响研究：主要为监测工作本身服务的科研工作的监测，如统一方法、标准分析方法的研究，标准物质研制等，这类研究往往要求多学科合作进行。

二是按监测的介质对象可划分为：水质监测、空气监测、土壤监测、固体废物监测、生物监测、噪声和振动监测、电磁辐射监测、热监测、光监测、卫生监测等。这些都是环境监测的具体内容。

环境监测可按其监测目的或监测介质对象进行分类，也可按专门部门进行分类，如气象监测、卫生监测和资源监测等。

4环境监测技术及发展趋势

目前监测技术主要包括采样技术、测试技术和数据处理技术三个方面，其中测试技术最为基础，任务是对环境样品中污染物的组成进行鉴定和测试，并研究在一定历史时期和一定空间内的环境质量的性质、组成和结构。主要监测技术内容包括：大气环境监测、水环境监测、土壤环境监测、固体废弃物监测、环境生物监测、环境放射性监测和环境噪声监测等。

监测技术总体发展趋势概括起来以下6个方面： (1)人工采样、实验分析，数据统计为主，向自动化、智能化和网络化为主的监测方向发展; (2)由监测劳动密集型向技术密集型方向发展;(3)由小范围领域监测向全方位领域监测的方向发展;(4)由单纯的地面监测向与遥感监测相结合的方向发展;(5)监测仪器将向高质量、多功能、集成化、自动化、系统化和智能化的方面发展;(6)监测仪器性能向物理、化学、生物、电子、光学等技术综合应用的高技术领域发展。

新监测技术发展，如电感耦合等离子体发射光谱(ICP―AES)普遍采用，联用仪如GC―Ms、GC―AAS、ICP―MS。发展动向方面，遥感技术广为采用，监测技术连续自动化、分析技术联用，污染物状态分析技术，分析方法标准化，数据传送和处理自动化。区域大气、水质监测系统已实现自动化。对于较大范围内监测网络及点位的研究、监测分析方法的标准化、连续自动监测系统、数据传送和处理的计算机化的研究、应用也是发展很快。

5结束语

综上所述：环境保护在目前我国越来越受到人们的关注，环境监测也从最初的工业污染到各类生态环境监测，由环境监测点污染到区域性的发展过程，其包括影响环境质量的污染因子，延伸到生物监测和生态监测。此外：环境监测仪将发展把实验室转为现场趋势，向数据直读，实时监测、连续监测的发展。

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IOT网关，接收sensor数据的总入口，主要是日志，安全防护，流控，协议转换等功能，

图1 IOT网关

之前有提到IOT网关是基于python的twisted框架实现的，初期的时候该IOT网关主要实现的功能是 数据接收和转换功能 和 安全防护 。

数据接收和转换功能 ，这里很简单，拟定好数据交互格式后，IOT网关按照约定好的格式进行解析，然后转发给后端服务进行进一步的处理

安全防护 ，设备的区分主要是依靠烧录到硬件的SN号来实现，SN号包含的信息比较多，如生产批次，设备型号等，受制于厂商我安全防护不能做的非常完善，同时sensor与IOT网关的交互不能非常复杂。安全防护这一块理论上是设备接入要一型一密或者一机一密，协议上还应该启用tls/ssl安全通信协议。

图2 鉴权

安全防护要做ssl这类的安全通信协议的话，要考虑设备厂商实现通信模块能力，设备功耗，设备性能（低端设备cpu性能可能比较差，可考虑对称加密形式），IOT网关也需要引入相应模块。

另外认证从性能方面考虑，后期在设备比较多的情况下，可以加入redis等内存型key-value数据库，缓存设备信息，提高鉴权模块性能。

实践中，我们的sensor基本都是依靠电池供电，因此我们的IOT网关基本是面向短链接（后期我们有监测设备，依靠外部电源直接供电，为长连接），因此在每次发起连接我们都要进行一次鉴权，鉴权通过后，设备方可上传传感器监测数据和设备自身状态。

图3 数据交互流程

这一块的调试工作长达半年左右，才基本稳定下来，主要集中在设备商处除了硬件稳定性，还有在调试中发现传输的字符串乱码（c语言处理问题），沾包（厂商开发人员tcp协议不熟），优化传输效率，关闭cork或者 Nagle 算法（传输包很小）。

因为IOT网关不能主动断连接，理论 *** 作中，IOT网关应该和sensor有心跳协议，保证连接的有效性。设备商在数据流程交互完成后，竟然没有close 连接，直接休眠，导致网关所在服务器的连接的文件描述符一直没有正常释放，后面为了预防这种现象，我开启了 *** 作系统层面的keepalve定时器，回收失效连接（系统默认时间是2小时左右，我缩短了失效时间），理论上来说应该是应用层面去实现心跳协议。

整个IOT网关的设计，是无状态，可伸缩的，单网关在普通型ecs上可轻松达到数百tps。

物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与因特网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网这一概念提出已有20多年，但受全球各国重视是2008年和2009年这两年，各国纷纷推出物联网相关政策，我国也开启了物联网发展里程碑的年份，列为国家五大新兴战略性产业之一。经过10年发展，物联网已不再是高高在上的概念，在云+AI等技术加持下，让物联网得到了广泛应用，产业发展迅猛，也迎来了黄金发展时代。
运营商、半导体厂商、通信设备、云服务商和应用端等形成物联网产业链，而NB-IoT和LoRa等LPWA低功耗广域网通信技术，解决物联网大规模部署连接等需求，继而使得物联网在工业、零售、物流和交通等垂直领域得到广泛应用。
在产业链积极推动下，物联网连接规模成倍速度增长，LPWAN连接的复合年增长率为109%。此外物联网高级顾问杨剑勇指出，5G技术部署，也将把物联网带上更高的层次，也让万物互联成为可能，其中运营商是万物互联积极推动者，全球运营商纷纷转型寄望于在大连接时代，不再局限做一个管道提供者，希望能抢夺物联网应用端市场，例如面向工业、教育、医疗、车联网和智慧家庭等应用场景寻求机遇。
物联网在移动监测、智能可穿戴、POS机、气象、医疗和能源等行业用途很大，而且是实现设备联网不可或缺的产品，不少相关的top域名都被注册。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此，顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
关键技术
简单讲，物联网是物与物、人与物之间的信息传递与控制。在物联网应用中有三项关键技术。
1、传感器技术，这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。
2、RFID标签也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。
3、政府应该加大对产业的投入，这个投入可以不是资金，而是给企业更多的政策，特别是在 *** 作系统、开发工具、IC设计等产业链中高端领域上从政策到资金都要加大投入。在管理上引入重大资金投向问责制，对长期投入资金不能市场化、产业化的项目，定期论证评估，不能达标的关停并转甚至要追究责任。
4、减少盲目引进项目，在嵌入式与物联网的发展中，核心技术坚持鼓励国产化，从资金上、税收上加大力度向自主研发产品倾斜。杜绝盲目引进产业链的中高端技术，特别是不能出现像其他行业一样，重复引进同一个外国品牌多条生产线的状况。

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