物联网在当今社会有着巨大的意义和作用,曾被誉为经济发展和国家安全的关键所在。下面是我精心推荐的物联网应用技术论文,希望你能有所感触!
物联网应用技术论文一:浅析物联网应用技术摘 要近几年来物联网技术受到了人们的广泛关注。本文介绍了物联网技术的研究背景,传感网的原理、应用、技术,无锡是首个国家传感网信息中心。以最具代表性的基于RFID的物联网应用架构、基于传感网络的物联网应用架构、基于M2M的物联网应用架构为例,对物联网的网络体系与服务体系进行了阐述;分析了物联网研究中的关键技术,包括RFID技术、传感器网络与检测技术、智能技术和纳米技术;最后,展望了无锡物联网技术作为国家首个传感网信息中心对人类生活、工业发展、科技进步的促进作用。
关键词物联网;技术;应用
尽管物联网技术在国外以成熟,但国内物联网才刚刚起步,问题显然很明显。那就是物联网安全,物联网是一种虚拟网络与现实世界实时交互的新型系统,其无处不在的数据感知以无线为主的信息传输、智能化的信息处理,一方面固然有利于提高社会效率,另一方面也会引起大众对信息安全和隐私保护问题的关注。从技术上讲物联网存在很多网络安全隐患。由于物联网在很多场合都需要无线传输,这种暴露在公开场所之中的信号很容易被窃取,也更容易被干扰,这将直接影响到物联网体系的安全。物联网规模很大,与人类社会的联系十分紧密,一旦受到病毒攻击,很可能出现世界范围内的工厂停产、商店停业、交通瘫痪,让人类社会陷入一片混乱。
1物联网的定义
作为一个新兴产业,物联网从诞生到广泛应用需要经历四个阶段。第一阶段为设想阶段,是产业发展的最初时期;第二阶段是技术研发阶段;第三阶段为实验阶段。在技术研发的水平达到一定程度时,就可以进行小范围的试用和检测,这是从理论走向实践的一步。国内的研究也在同步前行,如中国移动、电信和联通三大电信运营商业开始尝试物联网业务。中国移动的手机钱包和手机购电业务,该业务也可以应用于超市、餐厅等小额支付场合;中国联通的无线环保检测平台通过3G网络,可实现对水表、灌溉、水文等动态数据进行检测,又可对空气质量、碳排放和噪音进行检测;第四阶段为全国推广阶段,也是投入资金最大的时期。同时,一旦大规模商用,大量基础设施的建设和终端产品的全面推广必将推动电信、信息存储处理、IT服务整体解决方案等众多市场的发展。
2物联网的发展趋势
业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。物联网的发展是以移动技术为代表的普适计算和泛在网络发展的结果,带动的不仅仅是技术进步,而是通过应用创新进一步带动经济社会形态、创新形态的变革,塑造了知识社会的流体特性,推动面向知识社会的下一代创新。开放创新、共同创新、大众创新、用户创新成为知识社会环境下的创新新特征,技术更加展现其以人为本的一面,以人为本的创新随着物联网技术的发展成为现实。要真正建立一个有效的物联网,有两个重要因素。一是规模性,只有具备了规模,才能使物品的智能发挥作用。二是流动性,物品通常都不是静止的,而是处于运动的状态,必须保持物品在运动状态,甚至高速运动状态下都能随时实现对话。
3物联网应用技术的隐私问题
在物联网中,射频识别技术是一个很重要的技术。在射频识别系统中,标签有可能预先被嵌入任何物品中,比如人们的日常生活物品中,但由于该物品(比如衣物)的拥有者,不一定能够觉察该物品预先已嵌入有电子标签以及自身可能不受控制地被扫描、定位和追踪,这势必会使个人的隐私问题受到侵犯。因此,如何确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以至物联网推广的关键问题。而且,这不仅仅是一个技术问题,还涉及到政治和法律问题。这个问题必须引起高度重视并从技术上和法律上予以解决。造成侵犯个人隐私问题的关键在于射频识别标签的基本功能:任意一个标签的标识(ID)或识别码都能在远程被任意的扫描,且标签自动地,不加区别地回应阅读器的指令并将其所存储的信息传输给阅读器。这一特性可用来追踪和定位某个特定用户或物品,从而获得相关的隐私信息。这就带来了如何确保嵌入有标签的物品的持有者个人隐私不受侵犯的问题。
4物联网应用的关键领域
41 RFID
射频识别即RFID(Radio Frequency Identification)技术,又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签, *** 作快捷方便。RFID是一种简单的无线系统,只有基本器件,该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成。
42传感网
传感网是随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点,通过自组织的方式构成的 无线网络 。借助于节点中内置的传感器测量周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号,从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大 小、速度和方向等物质现象。
43 M2M技术
M2M是Machine-to-Machine/Man的简称,是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。M2M根据其应用服务对象可以分为个人、家庭、行业三大类。通信 网络技术 的出现和发展,给社会生活面貌带来了极大的变化。人与人之间可以更加快捷地沟通,信息的交流更顺畅。但是目前仅仅是计算机和其他一些IT类设备具备这种通信和网络能力。众多的普通机器设备几乎不具备联网和通信能力,如家电、车辆、自动售货机、工厂设备等。M2M技术的目标就是使所有机器设备都具备连网和通信能力,其核心理念就是网络一切(Network Everything)。M2M技术具有非常重要的意义,有着广阔的市场和应用,推动着社会生产和生活方式新一轮的变革。M2M是一种理念,也是所有增强机器设备通信和网络能力的技术的总称。人与人之间的沟通很多也是通过机器实现的,例如通过手机、电话、电脑、传真机等机器设备之间的通信来实现人与人之间的沟通。另外一类技术是专为机器和机器建立通信而设计的。如许多智能化仪器仪表都带有RS-232接口和GPIB通信接口,增强了仪器与仪器之间,仪器与电脑之间的通信能力。目前,绝大多数的机器和传感器不具备本地或者远程的通信和连网能力。
44两化融合
两化融合是信息化和工业化的高层次的深度结合,是指以信息化带动工业化、以工业化促进信息化,走新型工业化道路;两化融合的核心就是信息化支撑,追求可持续发展模式。 在中国第十六次全国代表大会上,江泽民同志率先提出了“以信息化带动工业化,以工业化促进信息化”的新型工业化道路的指导思想;经过5年的发展和完善,在中国第十七次全国代表大会上胡锦涛同志继续完善了“发展现代产业体系,大力推进信息化与工业化融合”的新科学发展的观念,两化融合的概念就此形成。
5结语
根据物联网的内涵可知,要真正实现物联网需要感知、传输、控制及智能等多项技术。物联网的研究将带动整个产业链或者说推动产业链的共同发展。信息感知技术、网络通信技术、数据融合与智能技术、云计算等技术的研究与应用,将直接影响物联网的发展与应用,只有综合研究解决了这些关键技术问题,物联网才能得到快速推广,造福于人类社会,实现智慧地球的美好愿望。
参考文献
[1]刘化君物联网体系结构研究[J]中国新通信,2010,5
[2]陆光耀物流信息管理[M]北京:中国铁道出版社,2008
[3]肖慧彬物联网中企业信息交互中间件技术开发研究北京:北方工业大学,2009
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物联网的应用场景有智慧物流、智慧农业、智慧医疗、智能家居、智慧交通、智慧安防、智慧建筑、智慧能源、智能制造、智慧零售等等
1智慧物流
智慧物流是新技术应用于物流行业的统称,指的是以物联网、大数据、人工智能等信息技术为支撑,在物流的运输、仓储、包装、装卸、配送等各个环节实现系统感知、全面分析及处理等功能。智慧物流的实现能大大地降低各行业运输的成本,提高运输效率,提升整个物流行业的智能化和自动化水平。物联网应用于物流行业中,主要体现在三方面,即仓储管理、运输监测和智能快递柜。
2智慧农业
智慧农业指的是利用物联网、人工智能、大数据等现代信息技术与农业进行深度融合,实现农业生产全过程的信息感知、精准管理和智能控制的一种全新的农业生产方式,可实现农业可视化诊断、远程控制以及灾害预警等功能。
3智慧医疗
智能医疗主要应用场景智能诊疗、数字化医院、智能药物研发等等。
在智能医疗领域,新技术的应用必须以人为中心。而物联网技术是数据获取的主要途径,能有效地帮助医院实现对人的智能化管理和对物的智能化管理。
对人的智能化管理指的是通过传感器对人的生理状态(如心跳频率、体力消耗、血压高低等)进行捕捉,将他们记录到电子健康文件中,方便个人或医生查阅。对物的智能化管理,指的是通过RFID技术对医疗物品进行监控与管理,实现医疗设备、用品可视化。
4智能家居
智能家居的发展分为三个阶段,单品连接、物物联动以及平台集成,当前处于单品向物物联动过渡阶段。智能家居指的是使用各种技术和设备,来提高人们的生活方式,使家庭变得更舒适、安全和高效。物联网应用于智能家居领域,能够对家居类产品的位置、状态、变化进行监测,分析其变化特征,同时根据人的需要,在一定的程度上进行反馈。
5智慧交通
交通被认为是物联网所有应用场景中最有前景的应用之一。而智能交通是物联网的体现形式,利用先进的信息技术、数据传输技术以及计算机处理技术等,通过集成到交通运输管理体系中,使人、车和路能够紧密的配合,改善交通运输环境、保障交通安全以及提高资源利用率。
6智慧安防
智能安防核心在于智能安防系统,系统主要包括门禁、报警和监控三大部分。安防是物联网的一大应用市场,传统安防对人员的依赖性比较大,非常耗费人力,而智能安防能够通过设备实现智能判断。目前,智能安防最核心的部分在于智能安防系统,该系统是对拍摄的图像进行传输与存储,并对其分析与处理。一个完整的智能安防系统主要包括三大部分,门禁、报警和监控,行业中主要以视频监控为主。
由于采集的数据量足够大,且时延较低,因此目前城市中大部分的视频监控采用的是有线的连接方式,而对于偏远地区以及移动性的物体监控则采用的是4G等无线技术。
7智慧建筑
物联网应用于建筑领域,主要体现在用电照明、消防监测以及楼宇控制等。建筑是城市的基石,技术的进步促进了建筑的智能化发展,物联网技术的应用,让建筑向智慧建筑方向演进。智慧建筑越来越受到人们的关注,是集感知、传输、记忆、判断和决策于一体的综合智能化解决方案。当前的智慧建筑主要体现在用电照明、消防监测以及楼宇控制等,将设备进行感知、传输并远程监控,不仅能够节约能源,同时也能减少运维的楼宇人员。而对于古建筑,也可以进行白蚁(以木材为生的一种昆虫)监测,进而达到保护古建筑的目的。
8智慧能源
物联网应用于能源领域,可用于水、电、燃气等表计以及路灯的远程控制上。智慧能源属于智慧城市的一个部分,当前,将物联网技术应用在能源领域,主要用于水,电,燃气等表计以及根据外界天气对路灯的远程控制等,基于环境和设备进行物体感知,通过监测,提升利用效率,减少能源损耗。
9智能制造
物联网技术赋能制造业,实现工厂的数字化和智能化改造。制造领域的市场体量巨大,是物联网的一个重要应用领域,主要体现在数字化以及智能化的工厂改造上,包括工厂机械设备监控和工厂的环境监控。通过在设备上加装物联网装备,使设备厂商可以远程随时随地对设备进行监控、升级和维护等 *** 作,更好的了解产品的使用状况,完成产品全生命周期的信息收集,指导产品设计和售后服务;而厂房的环境监控主要包括空气温湿度、烟感等情况。
10智慧零售
智能零售依托于物联网技术,主要体现了两大应用场景,即自动售货机和无人便利店。行业内将零售按照距离,分为了三种不同的形式:远场零售、中场零售、近场零售,三者分别以电商、商场/超市和便利店/自动售货机为代表。物联网技术可以用于近场和中场零售,且主要应用于近场零售,即无人便利店和自动(无人)售货机。
无人超市对物联网的影响及意义如下:1、线上、线下相融合不久的将来,实体零售将出现崭新的商业模式,线上做品牌推广,线下开设实体店,可以通过虚拟现实等方法让用户试穿各种品牌的商品。
2、带动精准营销未来的营销会是精准化营销。依托大数据的发展,根据顾客的浏览、消费等行为,用电子化的方式将顾客属性抽象出来(包括其购物需求、消费习惯、消费能力等),无人超市是对传统便利店的一次升级改造,它降低了人工、店租。海南旅游超市网: 物联网技术被认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一个信息产业热点,有专家预测10年内物联网可能会大规模普及,发展成为一个上万亿元规模的高科技市场。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,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络技术。将物联网技术应用在旅游景区中不仅符合“低碳”的理念,还可以大大提高景区管理效率,具有十分深远的意义。
一、用于票务管理。目前国内大部分景区依然使用纸质门票,而纸质门票具有防伪能力差、易损坏、验票时间长等缺点。在客流量比较集中的时段,会给游客的购票、检票带来很大的压力,耽误游客大量的时间。为了解决这些问题,我们可以利用RFID电子标签技术建立一个景区电子门票系统,实现计算机售票、验票、查询、汇总以及统计和报表等门票控制管理功能。RFID标签门票具有以下技术特点:支持特殊信息的写入和读取,可以回收利用,满足了低碳环保和降低成本的要求;超高频技术带有一定的穿透性,读取速度快,不用通过激光或红外线瞄准就能获取数据,达到高效的人性化验票效果;在堆叠的情况下依然能够读取信息,满足大流量识别,识别距离可以达到10米左右,能满足景区内对游客和车辆的管理。
电子门票实际上就是景区内的“一卡通”,游客在对门票充值以后,可以将其用于景区内的乘车、住宿,餐饮、娱乐活动及购物等景区内一切消费活动。在每次的消费中,扣除相应的消费金额,而剩余的金额可在游客离开酒店时返还。应用完整的景区RFID应用系统,将景区门票、餐饮、酒店以及交通等进行有效整合,为客户提供一条龙服务,不仅能提高对游客的服务水平,更能提高景区的管理水平。
二、用于资源管理。在旅游景区内,无论是自然旅游资源还是人文旅游资源随着时间的流逝都会因为各种自然因素或人为因素受到损害。更为严重的是,一些恶劣的气候现象甚至会导致旅游景观的消失。当然,旅游资源遭到破坏的原因也与旅游区超负荷开放、游人过多等人为原因有关。
采取必要措施对各类旅游资源进行保护迫在眉睫。目前,各个景区一般是通过在各处设置摄像装置,对景区内的资源实行视频监控。而物联网不仅仅是从视觉上对各个资源进行监控,而是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描等技术对旅游资源的温度、湿度、负重程度、色泽度等各个方面进行监测,使得管理者可以对有需要的资源进行及时维护,对于已经受到损害的旅游资源可以直接将监测到的相关信息传送到互联网上进行分析,从而获取相对具有科学依据的解决办法。而设置在景点附近的识别系统及预警系统可以向试图破坏旅游资源的游客发出警告。在使用物联网之后可以将景区内的各个资源连接为一个整体,并形成相对完善、科学的监测管理系统,使得旅游资源具有更长久的生命力。
三、用于客流管理。影响旅游景区可持续发展的因素之一是景区内的游客数量超过了景区所能容纳的最大承载量,因此对旅游景区的客流量控制显得十分重要。旅游景区的客流量控制包括区内游客总量的控制和景区内各个景点的客流量控制,前者直接通过电子门票技术就可以轻松获取当前景区内游客总数量,当超过景区最大承载量时就可以采取停止售票、放缓售票等方式进行相应控制。对于后者而言,可以根据景区内各个景点的分布情况,将景区划分为相对独立的小区域,在小区域一些关键的位置点设置RFID读写器,配置多对天线,将天线配置在门(或是其他关键点)的位置,覆盖关键点。当游客通过关键点时,RFID读写器通过不同的天线获取游客的ID号,这样,经过位置点的所有RFID标签都可以通过读写器获取,并在第一时间将数据发送到数据中心。系统根据读取信息的结果判定游客的进出,实时了解景点的游客分布情况,做到系统的实时监控。一台高性能的RFID读写器能够每秒处理数百张的电子门票,完全可以满足大量的游客数据处理工作。
这样一来,可以通过了解景点游客的实时分布情况调整游客量,当景区内游客分布不均匀时就可以通过工作人员的适当引导来缓解那些“人气较高”景点的压力。
四、用于安全管理。通过物联网的应用在景区内形成一套完善的游客安全保障体系。根据不同类型的旅游景区,物联网在安全管理方面的应用形式也有所区别。对于森林公园、山岳等范围较大的景区,经常会出现游客走散、失踪等现象。对于这些地貌环境多变复杂的地区,在有限的人手下,如何合理调配人手,以最快的速度进行现场的救护工作显得非常重要,也很有必要。当游客走失或遇到危险时可以通过游客携带的电子门票利用GPS技术定位,然后通知距离最近的救护人员配置一台带GPS的RFID手持设备第一时间前往现场救护;对于那些面积范围相对较小,游客密集的景区,很容易成为恐怖分子袭击的目标,因此需要在景区入口处利用射频识别技术进行严格的安全检查,避免恐怖分子将危险物品带入景区内;对于一些危险系数较高的旅游项目的景区,一方面要在事故易发段安排救护人员,另一方面可以通过物联网的全方位监测来预防各种事故的发生。
五、用于员工管理。旅游景区的可持续发展离不开每一个员工的辛勤努力。对于十分注重服务质量的旅游景区来说,任何一个员工的失误都可能给景区的形象带来巨大损害。因此景区需要不断加强对员工的管理,以提高景区的经营效率、维护景区的良好形象。
物联网对于景区员工管理方面的应用原理与前面所提到的票务管理十分类似,只是应用形式有所差别。RFID标签具有唯一的ID号,通过给每位员工配备一个带有RFID的工作卡,就可以实现对员工的对点管理,确保他们在适当的时间出现在适当的位置并为游客提供良好的服务。其次,可以利用RFID工作卡的读写功能与信息储存功能让游客直接对工作人员的服务进行打分评价,形成一套以游客满意程度为基础的旅游景区员工评价体系,并以此作为员工薪酬发放的重要参考依据。
物联网概念正在兴起,供应链从生产到超市零售需要完整的rfid应用体系,单独的只是在超市零售应用成本会比较高,但是这也是未来的一个发展趋势。美国的沃尔玛目前就有采用Rfid技术,整套供应链应用的是Thingmagic的RFID读写器。通俗一点的看这里:物联网就是用互联网技术将我们的生活用品连接起来,构成物物相连的网站!生活场景的描述如下:
下班途中,望着长长的”车龙“,你内心的焦急在烈日的烤炙下是否变得更加烦躁。这时,您会情不自禁的想起你的物联网空调,于是,你打开手机给它发了一条短信:”工作吧!要自然风,25度“。想像着家中的凉爽,你的心情也爽了起来!唉,又一个红灯,你停下了车,多少有些无奈,这时手机来了新短信。奥,是你的物联网冰箱发来的,它说:”金华火腿没了,是否采购,场地-金华,生产日期·······“,你微笑的点了”确定“,愉快的归家途中。
到了家门口,你发现了已经等候多时的超市送货员,你接过火腿。随手掏出手机,输入密码,打开了物联无线锁,走进那早已调好了温度的房间,沐浴着自然清新的凉风。这时,肚子”咕咕”的 响声,让您走近了物联网冰箱,80、90后的你从小娇生惯养,对做饭很是厌烦,可自从有了物联网冰箱,你总是想迫不及待的漏一手。在冰箱显示屏上显示的菜谱的提示下,香气弥漫着你······
岗位:物联网系统设计架构师、物联网系统管理员、网络应用系统管理员、物联网应用系统开发工程师等核心职业岗位以及物联网设备技术支持与营销等相关职业岗位。目前通信网络发展中就业前景看好。
专业的看下面:
什么是物联网?
有些人认为,顾名思义,”物联网是物物相连的互联网”,显然这是一个错误,这个顾着中文名思出来的义具有非常大的误导性。物联网的英文是”the internet of things”,仅对things进行翻译的话,指实体或者对象,技术人员比较容易理解实体或者对象的含义,它是将外在世界进行的数字化映射。当然,大家已经习惯叫做物联网。
物联网专业究竟学什么?
然而,我们知道物联网技术不是对现有技术的颠覆性革命,而是通过对现有技术的综合运用。那么物联网专业究竟学什么?据了解,物联网工程专业开设基础课程和专业核心课程两大类,学生主要学习研究信息流、物质流和能量流彼此作用、相互转换的方法和技术,有着很强的工程实践特点。
物联网专业是一门交叉学科,涉及计算机、通信技术、电子技术、测控技术等专业基础知识,以及管理学、软件开发等多方面知识。作为一个处于摸索阶段的新兴专业,各校都专门制定了物联网专业人才培养方案。学生需要学习包括计算机系列课程、信息与通信工程、模拟电子技术、物联网技术及应用、物联网安全技术等几十门课程,同时还要打牢坚实的数学和物理基础。另外,优秀的外语能力也是必备条件,因为目前物联网的研发、应用主要集中在欧美等国家,学生需要阅读外文资料和应对国际交流。
由于物联网涵盖的领域很多,而本科阶段学生可以学到的东西又较为有限,总的来说,各个学校的物联网工程专业是结合了学校自身长处与物联网某个领域的”定向专攻”。很多物联网工程专业的学生总是在说:”我们专业好像和计算机专业学的差不多”、”感觉就是把网络工程换了个名字”。其实在专业课程设置上,物联网工程专业和传统的IT专业还是有较为明显的差异的。
据了解,物联网工程专业的学生除了要学习编程语言、网络等IT基础知识之外(应用层和传输层),还需重点学习传感器、RFID、模式识别基础这些物联网感知层方面的知识。物联网本身是一个很大的圈子,而信息技术是物联网的基础和支柱,所以在大一大二的基础课程期间,物联网专业和计算机专业区别较小。而在后期专业方向上,物联网专业的学生接触的项目、课题会比计算机专业的更加宽泛、充实。
物联网专业就业
物联网工程专业从2011年才开始首次招生,目前为止还没有毕业生,所以,无法从往年的就业率来判断未来的就业情况,但我们可从行业的整体发展趋势和人才市场的需求等方面了解该专业未来的就业形势。
据北京科技大学物联网与电子信息系主任王志良教授介绍,该校第一批物联网专业的学生还没毕业,但已经得到了物联网行业企业的认可。有些知名企业向他们伸出了橄榄枝,邀请学生们进行实习。众所周知,去大企业实习,是很多应届毕业生进入名企的敲门砖。中科院院士、华东师大软件学院院长何积丰表示,未来的物联网技术要得到发展,需要在信息收集、改进、芯片推广、程序算法设计等方面有所突破,而做到这些的关键是如何培养人才。
因为物联网是个交叉学科,涉及通信技术、传感技术、网络技术以及RFID技术、嵌入式系统技术等多项知识,但想在本科阶段深入学习这些知识的难度很大,而且部分物联网研究院从事核心技术工作的职位都要求硕士学历,因此本科毕业生可从与物联网有关的知识着手,找准专业方向、夯实基础,同时增强实践与应用能力。
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