物联网处理技术精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇物联网处理技术，期待它们能激发您的灵感。

篇1

飞思卡尔亚太区微控制器业务拓展与市场经理王维先生描绘了物联网（IoT）和作为一个关键节点的家庭网关的未来开发趋势。

王维表示，对思卡尔公司来说，物联网不完全是原来意义上的M2M，更多的是把这个概念提升到设备和几种设施的互联，设备和环境的互联。另外还有设备和人体的保健互联，把整个市场应用的方向扩大了。

智能家居是物联网大概念下的一种应用场景，其他还包括楼宇自动化、智慧城市、智能照明、智能电网、智能健康、工业自动化，这些领域也正无时无刻不被卷入物联网的整个发展浪潮里。

除了将IoT的概念扩展以外，飞思卡尔还对IoT 的典型网络构架做了解释。王维表示：“在网络模型中加入网关（盒子）的概念，就是飞思卡尔所认为的网络模型。在整个系统中，WiFi会和低带宽、低功耗的其他通信方式共存。除了现有的基础设施蜂窝网络之外，我们以后更多的会在每个家庭里面有一个网关（BOX）的概念，我们将其称之为‘一体化盒子’”。

飞思卡尔一体化盒子解决方案完美结合端到端软件和融合的网关设计，也称“应用盒子”平台，为安全的物联网服务交付和管理建立一个通用开放的框架。内置在平台中的“盒子”（或服务网关）可将多个物联网服务提供商的盒子融合到一个统一的设备中。应用盒子平台将有助于简化和确保家庭、公司或其他位置的最终用户物联网服务的交付，支持大量创新的物联网服务的快速部署。

定制化图像处理器解决方案将成为手机厂商首选

随着魅族MX3高调宣布其手机相机配置了独立的富士通四通道图像信号处理器（ISP）以来，富士通半导体及其旗下Milbeaut图像信号处理器产品逐渐从幕后走向前台，为更多的工程师和手机用户所熟悉。

富士通半导体公司市场部高级经理沈弘人表示，随着智能手机的数码相机功能日益强大，特别是当分辨率超过5M像素后，近年来手机相机替代卡片式相机的趋势日益增强，独立ISP解决方案获得越来越多的手机厂商青睐。

“对相机的图像效果要求很多时候是因人而异的，不同的手机厂商在对图像信号处理解决方案的要求上会有不同的侧重甚至倾向性，因此图像信号处理器解决方案并不是标准化的产品，而是需要根据厂商的差异化需求进行定制化设计和复杂的调校工作。”沈弘人表示。事实上，用户对相机功能的要求本身就非常复杂，因此定制化的设计适合厂商满足不同市场定位的需求。

在演讲中，沈弘人强调了富士通半导体相机图像处理器解决方案的高度可定制化――硬件和固件可根据客户需求配置，解决方案可以根据客户的传感器模块充分调校。

“这种定制化的设计需求也是富士通半导体公司图像信号处理解决方案获得众多手机厂商青睐的原因吧。”沈弘人说，“定制化设计需要强大的设计服务能力，需要非常专业的Knowhow支持以及强大的设计支持团队，而这是我们的独特优势。”

Zigbee Light Link标准打通智能照明最后一关

“LED智能照明中通信芯片采用的无线传输标准有Zigbee、WiFi以及蓝牙等。为什么主流厂商都选择Zigbee作为L E D智能无线传感控制技术呢？”Marvell绿色产品部的技术销售总监Lance Zheng在现场解析道，“蓝牙的传输距离较短，且传输通道少；WiFi的功耗大，且成本较高；因此对于家居照明来讲，Zigbee更具有技术和成本两方面的综合优势，ZigBee更有望成为主流的规范。”

在2012年，由LED照明巨头Philips、GE、Osram以及半导体方案供应商共同成立的Connected Lighting Alliance了一个新的应用规范Zigbee Light Link（ZigBee灯光连接），实现了开放的互通标准协议，基于这一规范应用ZigBee网络控制灯光将更简单易用。Marvell借势发力，开发了88MZ100 ZigBee微控制器单芯片系统（SoC），该芯片是业界集成度最高、RF传输性能最佳、BOM成本最低的SoC，省掉了PA、balun以及外置闪存，适用于家庭自动化和LED照明控制应用。

Lance Zheng表示，智能照明系统不同于传统的LED照明，其包含了灯、网关、云端、UI以及相应的软件支持。Marvell作为全套方案供应商，可以提供业内最佳性能、最低物料成本、最小空间尺寸的LED驱动和Zigbee/WiFi网关方案，并积极致力于搭建涵盖智能LED灯、无线模块、网关、云端/UI以及软件各个环节的整个智能照明产业生态系统，为智能照明品牌商或者渠道商提供端到端的整体产品方案和技术支持，快速推出成本可接受并具有极佳用户体验的智能照明系统，引领智能照明产业腾飞。

触控技术未来着眼于被动笔、简约手势和指纹识别

由于薄型触控方案中LCD直接贴合触控模组，由此带来的影响则是显示面板以及充电器的干扰问题越来越严重。充电器干扰是目前终端最棘手而又不能规避的问题，相较于其它主流触控IC的固定频率段跳频或是以2KHz为单位的非动态跳频方式，采用以1KHz为单位的动态跳频方式是唯一有实际意义的。

对于用户触控习惯的变化趋势，集创北方陈馗副总裁认为被动笔将是必然的趋势。因为被动笔具有易获得性，钥匙、小刀等这些小物品可随时用来作为操作屏幕的“笔”，用户不再局限于手指操作，而且智能手机的大屏趋势也让屏幕书写的需求越来越明显，如何让消费者在手机/平板电脑上获得像在真实的纸上一样的书写体验成为触控IC厂商重点研究的课题。

篇2

关键词：城市生活垃圾；处理方式评价；物联网

1 研究背景

中国经济高速增长、城镇化速度加快，城市生活垃圾存量逐年增高。世界银行2005年一份报告开篇：“世界上没有一个国家曾经经历过像中国现在正在面临的固体废弃物数量如此之大或如此之快的增长”。垃圾分类意识薄弱，处理方式相对落后，相关技术不完善导致垃圾处理能力缺口日益增大。2012年4月国务院办公厅、发展改革委、住房城乡建设部、环境保护部组织编制了《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，要求提高城镇生活垃圾无害化处理水平，切实改善人居环境。生活垃圾问题已经成为不容忽视、亟待解决的环境和民生问题，引起政府部门高度关注。

2 国内外城市生活垃圾处理现状

通用垃圾处理方法主要有卫生填埋、焚烧和堆肥三种。瑞诺瓦做为瑞典最先进的垃圾焚烧企业之一，其垃圾焚烧效能和废气排放的清洁度技术世界领先；德国重视垃圾循环利用，开发周密高效的垃圾处理体系；美国依然采用填埋处理作为主要方法，并大力发展多层次垃圾管理模式，形成以控制垃圾源头为先、垃圾再循环和堆肥处理居次、填埋或焚烧垃圾随后的多层次垃圾管理模式。

我国生活垃圾处理处置能力相对落后。仍有部分城市，尤其西部落后城市，采用露天堆放、自然填沟和坑填的简单方式处理城市生活垃圾，对土壤、河流、地下水等都造成了严重的影响和潜在的长期危害。堆肥与焚烧技术发展时间较短，尽管目前全国已有很多生产商、研究单位和大专院校在研究开发各种焚烧技术及设备，研究和开发过程仍然需要时间。

3 城市生活垃圾处理方式比较

截止2014年底，我国城市生活垃圾清运量约1.79亿吨，各类无害化处理厂818座，全年填埋量10744万吨、焚烧量5329万吨、堆肥等其他方式319.6万吨，分别占总垃圾处理量的60%、29%和1.79%，我国城市生活垃圾主要还是靠填埋为主，焚烧等技术还与世界发达国家有很大差距。

3.1 填埋场处理方式评价

卫生填埋目前是我国城市生活垃圾主要处理方式，填埋场中多采用高密度聚乙烯膜做为防渗材料以提高填埋场的防渗水平，一些大型填埋场采用填埋压实机来提高填埋作业效率。尽管如此，垃圾填埋技术仍然存在很大的问题，垃圾填埋占用大量的土地、垃圾填埋场渗滤液处理、填埋的无害化程度较低、对水资源和大气潜在影响深远、填埋资源回收率低、填埋场征地运转费上涨等。同时，我国填埋使用设备和铺设机械主要依赖国外进口；渗滤液处理技术落后，渗滤液对环境造成二次污染；防渗材料自主研发水平低，国内产品耐久性差，进口材料又导致填埋成本太高。

3.2 堆肥处理方式评价

生活垃圾的生物处理主要有好氧堆肥和厌氧发酵技术，通过创造适宜的微生物生存环境，利用自然界原有的微生物或投放菌种，氧化分解垃圾中的有机成分，从而达到无害化和资源化的目的。

生活垃圾堆肥技术工艺简单，所用机械设备少，操作简单且投资少。我国是采用堆肥技术最早的国家，开展过机械化程度较高的动态高温堆肥研究和开发，并取得了积极的成果，现在已经基本上形成了较为完整的堆肥技术。但同时堆肥技术也存在问题：传统生物处理周期长、占地大、处理能力有限、难以形成较大垃圾处理规模；好氧堆肥和厌氧发酵成本高、品质差，不具有竞争优势，难以规模生产。

3.3 焚烧处理方式评价

焚烧技术具有无害化、减量化和资源化程度高的特点，生活垃圾焚烧一般都和能源利用相结合，进入20世纪90年代，随着对废气中有害物质危害的认识，各国对新建焚烧厂开始持慎重态度，并注重对焚烧废气排放控制及污染治理的研究，力争降低焚烧可能产生的二次污染。天津双港垃圾焚烧发电厂的建成，创造了国内规模最大、自动化水平最高等多项记录。同时，焚烧发电厂把垃圾焚烧发电，废渣制砖，余热取暖，蒸汽向空中无害排放，形成一个循环经济链。

现有或正在筹建的垃圾焚烧处理厂主要是以引进国外技术和设备为主，设备费和运行费较高，下一步我国应该加强技术研发和自主知识产权，逐步实现焚烧技术进步和设备国产化。

4 城市生活垃圾处理的未来

4.1 物联网在城市生活垃圾中的运用

国务院颁布《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中将新一代信息技术列为7大战略性新兴产业之一，物联网作为其中重要内容被多次提及。利用物联网技术实现对物品信息的自动识别、传输、处理，通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现物品动态、实时“可视化”管理。城市发展对生活垃圾的管理工作提出更高要求，而物联网技术的应运而生也为生活垃圾管理更加科学化、规范化、精细化提供了技术支撑。

城市生活垃圾包含源头收集、中转运输和末端处理三个环节，居民放入指定垃圾桶，社区保洁员按指定时间送至垃圾收集楼，压缩后运往垃圾中转站，经过分拣筛选处理后，运往垃圾处理场处理。

源头识别；通过嵌有RFID芯片或贴有电子标签的垃圾桶或废物箱，辅以读卡设备，掌握垃圾产生源头，为垃圾收运、收集容器配置和垃圾品质分析提供参考依据。

中转运输：通过电子围栏技术，识别环卫作业车，了解垃圾来源和清运量；GPS定位，了解环卫作业车辆线路轨迹、位置、速度等实时数据，对作业、运输全程监督，及时解决突发问题；垃圾称量联网上传至数据库，了解中转站中转量。

末端处置：各处理场的生活垃圾量及处理后残渣或副产品称量和品质监控，了解处理场所的处置负荷量、处置效果。

通过物联网技术在垃圾转运环节应用，建立完善的信息化管理平台，正确识别生活垃圾来源、成分，为垃圾分类、收费提供依据。同时，完善的管理信息平台也可对城市生活垃圾进行调配，合理安排垃圾处理设施密度和强度。

5 总结与展望

面对严峻的城市垃圾考验，我国应采取综合化的方法应对城市生活垃圾。在技术创新的同时，还要建立完善的管理体系，如转移机制、收费机制和减量机制，才能应对未来的“垃圾之战”。

参考文献

[1]“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划[J].中国环保产业.2012（07）：4-13.

[2]吴丽.我国城市生活垃圾清运量预测及垃圾处理技术发展趋势研究[D].华中科技大学，2006.

[3]张瑞久，逄辰生.美国城市生活垃圾处理现状与趋势（上）[J].节能与环保.2007（10）：16-18.

[4]宾晓蓓，李倩.国内外城市生活垃圾处理现状与处理技术[J].北方环境.2011，23（10）：42-44.

[5]宋志伟，吕一波，梁洋，等.国内外城市生活垃圾焚烧技术的发展现状[J].环境卫生工程.2007，15（1）：21-24.

[6]李如年.基于RFID技术的物联网研究[J].中国电子科学研究院学报.2009，4（6）：594-597.

[7]马文.物联网：建设智慧城市的DNA[J].上海信息化.2011（3）：18-21.

[8]李俊杰，宋卫恭，冯中越.模块化理论在城市垃圾处理产业的应用研究――以北京市垃圾处理产业为例[J].首都经济贸易大学学报.2009（03）：81-85.

篇3

【 关键词 】 物联网；污水监测处理；方案

1 前言

物联网（The Internet of things）是 “物物相连的互联网”，即通过射频技术、红外感应器、全球定位系统等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与因特网连接起来，实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种智能网络。物联网技术已成为当前各国科技和产业竞争的热点，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。2010 年“物联网”首次写入政府工作报告，是我国推动经济转型升级和产业结构调整，推动“两化融合”的重要举措。

随着经济的发展，我国的污水排放量已越来越大，已造成地表水的严重污染，环境质量呈现不断恶化趋势。目前全国各地对污染源和排污河渠的水质监测仍停留在手工监测阶段，时间覆盖率低，样品缺乏科学性和代表性，难以反映企业及城市污水排放连续变化的情况。因此在污水的处理方面，提供一个有效、实用、先进的污水监控处理系统和解决方法，极为迫切，势在必行。

2 系统总体设计

本系统基于物联网相关理念和架构进行设计，总体按照物联网架构理论上分为三个层次，从下到上，依次是感知层、网络层和应用层。

感知层：包括所有监测点所需要的专业监测设备，数字电表、数字水表、流量计、重金属离子传感器以及各种气体所用到的专业传感器。感知层要求传感器及其接口设备具有高速、数字化、高精度作为其主要特征。

网络层：包括所有可用于数据传输的网络，3G网络、GPRS网络、WiFi网络及工业以太网将用于将感知层的数据接入后端的应用层。传输层上实现物理链路的互通性，交互协议的稳定性，数据传输的实时性、安全性将成为该层的主要特征。

应用层：主要完成对采集到的各类传感器数据进行快速处理、系统化分析、直观化展示以及海量存储等功能，从而能够实现动态监测和预警，从而预防各类事故的发生，提高应急事件处理效率，及时发现问题、处理问题和解决问题。

3 感知层设计方案

3.1 分析

生活污水处理厂项目主要消耗能源包括电力消耗、水消耗，其生产过程主要是通过生物反应改善水质，生产过程中只消耗电力用于电机等机械设备，并不排放其他有毒废弃物或有毒、有害气体，故监测需求有几种。

A 污水处理用电消耗监测，包括处理污水使用的总电压、总电流、总用电量。

B 溶解氧含量监测，包括污水进水、及排放出水口。

C PH值监测，包括污水进水、及排放出水口。

3.2 传感器及数据变送器

针对上述监测需求，传感器及变送器设计方案有几种。

A 串行连接现有数字化水表及电表设备。

在原有电力总线与水管总线以串行连接方式加装数字式计量装置，装置要求如表1。

B 溶解氧传感器。

溶解氧传感器要求如表2。

C 数据变送器。

数据变送器用于前端传感器的模拟量信号（电流或电压）转换成为标称的数字量信息，以用于数据传输和存储，并向传感器提供必要的电源输出和补偿电压（或电流）。

4 网络层设计方案

本项目工程中传输层主要用于将各类传感器的变送器采集获取的数据传输至后台服务应用平台，为了实现传输层的稳定性、可扩展性以及数据协议的一致性，所有传输层设备均使用统一的接入方式和单一的数据交互协议。

4.1 功能

数据传输节点是传感器节点与后台服务应用之间的桥梁，其主要功能包括通过MODBUS协议将传感器数据采集至节点上进行数据处理及封装；通过数据传输节点进行数据采集频率的控制；对数据进行校验及加密；对数据进行缓存；提供统一的Internet物理链路，方便系统扩展与维护。

4.2 网络选择

针对目前项目中的三种场景，采用GSM/GPRS网络作为首选数据传输网络，该网络具有一定的数据带宽及较高的覆盖范围，无需铺设网络线路，同时对于较为复杂的电磁环境能够进行稳定传输，包括建筑物阻隔等无线传输障碍问题都能很好的应对，从最大程度上保证了物理链路的稳定性与可靠性。

（1） 硬件需求

根据项目需求及网络特性，数据传输节点硬件需求如表3。

5 应用层设计方案

应用层所需硬件系统主要用于处理、存储、展示感知层所采集的物理数据，按照功能可分为Web服务器、数据存储服务器、数据响应处理服务器，硬件系统组织及功能如图1所示。

目前服务器硬件平台技术已非常成熟，商业级服务器即可满足项目需求。

6 结束语

采用物联网技术实现无线传感网络中信息的传输，通过传感器采集的信息来监测污水情况，并采用行之有效的方法进行污水处理，实现实时、精确的污水处理监测。基于物联网技术应用在污水处理上是行之有效的方案，将进一步促进物联网在环境保护领域的应用，推动环境保护整体水平的提高。

参考文献

[1] 赵静，王岩等.物联网在农业病虫灾害中的应用[J].通信技术，2010，11（43）.

[2] 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，2006，29（6）.

[3] 任丰原，黄海宁，林闯.无线传感器网络[J].软件学报，2003，14（7）.

[4] 王向明，黄文.上海市环境监测质量管理规划探讨[J].环境监测管理与技术.

[5] 周明，黄作维.基于GPRS技术的生态环境监测系统设计[J].计算机测量与控制，2010，18（5）.

作者简介：

篇4

[关键词]物联网架构；智能信息；处理；关键技术

中图分类号：G72 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0365-01

信息的交换、通讯的发展是物联网架构关注的主要问题，科技的发展使各种电子设备制造的实现成为可能。目前市面上出现的射频识别、红外感应器、GPS以及激光扫描仪等各种设备，他们能够为物联网的信息交换、工作传递提供支持。而我们的目的是把物联网上的物品和现实生活中要处理的工作紧密的合为一体，通过网络定位、跟踪和识别等技术来保证工作的顺利开展。智能信息处理技术能够处理大量的数据信息，智能信息处理技术和原有的信息处理方式比较起来，它的效率大大的增加。因此智能信息处理技术成为目前物联网技术的重要组成部分，所以我们要大力发展物联网架构和智能信息处理理论与关键技术。

1 物联网技术的特点

1.1离线特征

离线特征是物联网技术所具有的主要特征，具体的表现形式如下：技术人员在对飞机装置进行检查时，首先要检查飞机上的各个设备是否能正常运转；同时检查工作要迅速进行，在靠近检测物体之后就要立即完成；工作人员在完成以后进入控制室，把相关的资料交给领导。这就是物联网的离线特征，离线特征指的是物联网技术在物体上的应用中处于离线状态，但这种离线状态和WSN（Wireless Sensor Network即无线传感器网络）的离线状态有着明显的不同，他们之间的不同点主要是：物联网里面的数据链路和节点是失效的，而WSN中的数据链路和节点是完好的。

1.2海量信息

物联网架构含有的数据信息众多，但是他们对于不同物体的计算、存储和处理的能力具有很大的不同。经过这么多年的发展，物联网体系已经由以前结构单一的RFID（Radio Frequency Identification即射频识别技术或者无线射频识别）变为如今的较强处理能力的视频感知器。物联网架构含有的数据信息众多，因此对这些繁杂信息的处理成为我们目前面临的主要难题。目前我们的处理办法是通过WSN进行物联网的连接，但这种设备只适合规模较小的企业使用，难以满足大型企业的需要；所以我们当前的主要任务还是要结合现实情况大力的增加储存信息，这样才能提高大型企业的物联网应用效益。

1.3语义互操作

物联网技术的另一个重要技术就是语义互操作技术，语义操作技术目前已经成为物联网技术发展最重要的内容之一，它的具体表现形式如下：物联网里面有一个能够感知冷热的温度计，温度感知器在一定的环境中会产生相应的数值，相关的设备会把这个数值上传到数据系统中。因此就要有语义互操作技术作为技术支持，语义互操作技术是代表温度的相关代码程序，它能够明确的表示出当前温度指示情况。WSN应用系统也要通过语义互操作技术来执行相关的命令，否则可能会出现物联网瘫痪的情况，因此我们要大力发展语义互操作技术以满足当前的需要。

2 物联网的基本构架类型

物联网的构架类型分为以下几种：RFID物联网应用架构、分析传感网络应用架构和智能信息处理等等，具体情况看以下方面：

2.1 RFID（Radio Frequency Identification）物联网应用架构

物联网是连接RFID的主要形式，具有促进RFID发展的巨大作用。无线射频启动识别操作之后，系统将自动转换成另外一种类型模式。产生的新的类型模式具有以下几方面的特点：灵活性强、安全性高、能够自然转化智能物件和提高物件的可靠性等优点。而产生的新物件能够智能识别人的各种操作。无线射频技术主要应用在移动和非移动的物体上.将他们通过一系列的口令紧密的连接在一起，从而保证管理类型和发展目标的具体实现。

2.2分析传感网络应用架构

分析传感网络包括无线传输网络和人体传感网络两个方面，传感网络应用架构在不同的网络范围中起到不同的作用。目前的WSN多以无线传感器作为主要传感原件，但是加上无线传感器以后，在具体的工作过程中传感网络的温度、声音和压力等方面会产生很大的波动状况，这样将会给工作开展带来困难。而如今的无线传感器网络以自我调节作为主要传感方式，在具体的工作环境下有以下几方面的优点：数量众多和密度大。它还能够进行广播服务.在各个节点部位还可以储存海量数据。所以目前我们要大力的进行节点处的科研，加大节点的存储数据能力，从而完善分析传感网络的物联网应用架构。

3 智能信息处理理论与关键技术

智能信息处理技术作为物联网架构最主要的组成部分，它能够清楚准确的表达物联网的知识和情景感知等方面的内容。人工智能信息的处理中最重要的部分也是智能信息处理技术，这种技术涵盖和横跨多个科学技术领域，特别是计算机相关科学和情报学领域，对社会的发展起着巨大的推动作用。

工作人员在进行设备的准备布置之前，首先要详细的了解设备的检测时间和基本类型等相关的情况，以便后续操作的进行。我们需要在掌握物体出发事件信息的类型的前提下，才能进行相关数据的处理，数据信息处理完成我们就能够后正确的了解事件的种类，之后就可以通过上面讲到的RFID（Radio Frequency Identification）和WSN（Wireless Sensor Network即无线传感器网络）等技术进行自然语言、数字语言之间的转换，最后将转换好的数据储存在计算机的硬盘里即可。计算机系统在收到储存的数据以后，就能通过智能信息处理技术把上述的数据清楚的展现在屏幕上，便于我们清楚的了解各个设备的工作流程；工作人员同时就能通过电脑反馈过来的情况对相应的问题进行解决，保证整个物联网系统的有序的运行。

智能信息处理技术的主要工作是，收集和处理整个系统中出现的信息流传的信息。智能信息处理技术在获取相关的数据信息以后，就开始处理这些信息，处理完之后把信息交给客户查看，最后再利用这些信息来解决客户所面临的问题。智能信息整体化处理需要分为几个步骤，一般有以下几方面组成：多阶段信息收集、表达和量化处理。另外处理信息的服务器应该有巨大的承载能力，使他能够应对庞大的工作量带来的需求问题。

4 结语

物联网成为我国各行各业持续发展必不可少的技术之一，通过近些年的探索尝试已经取得不少的成果，但在实际的应用过程中仍然存在着很多的问题，所以我们当前的任务就是提高科研水平来解决相关难题。我们要紧紧抓住RFID物联网应用架构、分析传感网络的物联网应用架构和智能信息处理这几个方面，制定物联网架构和智能化信息理论技术的未来方向，从而为我国物联网的腾飞和经济的快速高效发展贡献自己的力量。

参考文献

[1]李娜，陈晰，吴帆，李祥珍. 面向智能电网的物联网信息聚合技术[J]. 信息通信技术. 2010（02）

[2]赵志军，沈强，唐晖，方旭明. 物联网架构和智能信息处理理论与关键技术[J]. 计算机科学. 2011（08）

篇5

关键词：物联网；海量数据；分布式内存数据库；分布式实时数据库

中图分类号：TP393

物联网技术的不断发展为各个领域的数据化提供了可能，在各个领域中的数据量不断增加。随着各个行业业务领域的不断扩大与信息化的不断深入，数据在企业的所有环节中都得到了广泛的应用。用户在对海量数据进行处理与分析的过程中，对实时性与高效性提出的更高的要求。只有提高含量数据处理与分析的实时性与有效性才能够为企业提供更加准确与详细的市场行情，为企业决策提供可靠的依据，在市场竞争中占据有利地位。物联网中各个子系统所产生的海量的、异构的数据都需要进行统一的处理与存储，因此，海量数据处理方法需要实现多个不同网络、数据源与异构的海量数据进行融合与处理。当前，传统的数据处理技术与数据库管理系统（DBMS）已经不能够满足物联网海量数据处理与存储管理的需求了。因此，本文重点分析与研究了基于物联网海量数据处理的数据库技术，包括分布式内存数据库技术与分布式实时数据库技术两种。

1 物联网数据所具有的特性

物联网（Internet of Things，IOT）指的是在物品上置入内嵌电子标签或传感器，通过这些对物品或者环境的信息进行获取，之后通过无线网络将收集到的信息向后台信息处理系统进行发送，各个信息系统之间通过互联的方式形成网络，通过这个网络实现对物品的跟踪、对环境的监测等智能化管理。

在现实情况中，物体在数量方面非常庞大，在形式方面非常多样，而且还一直处在变化之中，外界环境对其造成的影响较大。因此，物联网中的数据具有以下几个方面的特点：

1.1 物联网数据具有海量性的特点

物联网系统中通常会包含一个或者多个无线传感网络，这些无线传感网络中包含了超多的传感器节点。这些传感器节点持续地产生新的采用数据，而且数据的类型是多种多样的，不仅包括数值类采样数据，而且包括多媒体采样数据。此外，物联网系统中还会将所采集的数据进行一定时间的存储，为原处理的追溯与数据的挖掘分析提供便利。举例来讲，假设物联网系统中包含10，000个节点，每秒钟进行一次存储，每次单点占据10个字符，10年之后物联网系统中所包含的数据量将达到10，000×10×10×365×86400=31，536，000，000，000字节，而这仅仅是较为简单的数值类型数据。因此，物联网数据具有了海量性的特征。

1.2 物联网数据具有异构性的特点

传感器件在物理特性、产品特性以及系统设计等方面都存在一定的差异性，导致其采集生产的数据在类型、进度与数量方面都存在不同。这就导致了物联网数据存在多种模式，较难进行统一。例如在智能交通中，需要实现的功能包括车辆GPS定位、RFID车牌识别、路况信息、违章电子照相等，在这些功能实现的过程中通常需要种类较多的传感器，导致产生的简单数值类型数据、多媒体图像视频类型数据等异构数据。

1.3 物联网数据具有数据多维性与数据关联性的特点

物联网数据所具有的多维性特点是其较为重要也是非常必要的特点之一，视域普通的互联网数据进行区分的重要特性。物联网系统在对原始数据进行采集的过程中，默认的状态属性包括time（时间）、space（空间）、devicestamp（设备戳）。此外，物联网的物理对象并不是相互独立的，各个对象之间存在着各种不同的管理属性。例如智能电网中的用户在物理电网中的相对位置会对用户之间的关系和关联程度造成影响。物联网数据与数据属性是一个整体，缺一不可，如果没有数据属性，物联网数据就失去了代表意义。因此，数据的传输、存储与使用的过程中都应该注重属性的完整性与正确性。

1.4 物联网数据具有实时性与动态化的特点

物联网应用具有非常强的实时性，例如RFID系统、WSN系统等，都是对实时数据进行采集，在一定周期内向服务器进行数据发送。物联网系统中要对某个监控对象在某一时刻的物理状态进行查询时，仅仅依靠某个时间关键词的匹配很难实现，主要是由于数据采集具有一定的周期性。为了提供数据查询处理的有效性，应该将监控对象的采集数据形成数据序列，对监控对象制定时间的物理状态进行计算。在数据不断更新的过程中，所形成的采集数据序列也处于不断的动态变化中。

2 物联网海量数据处理中的重要技术

在物联网中包含了种类非常繁多的感知设备，这些设备所属的网络类型都是不同的，物联网在进行海量数据处理的过程中，需要采用能够对不同类型网络、不同数据源及异构含量数据进行融合的处理方法，在对海量数据进行处理的过程中进行有价值信息筛选，并对其进行有效的分析与应用。

2.1 物联网含量数据处理中的多源数据融合技术

在物联网中，如果信息获取的节点不同，这些信息的数据类型特征也不同。在对多源异构海量信息进行处理的过程中，需要实现层次化表达数据结构与本体标准的统一，以此作为标准的多元数据信息融合格式。实现多源数据融合技术与数据聚类技术、度量技术、时空转换技术等方面的有机结合，实现多源数据的一体化有效利用。

2.2 物联网海量数据处理中的数据存储、检索与查询技术

在物联网中部署了非常多的感知设备，对物联网中的数据进行采集，由于物联网中所包含的信息量巨大，采集的数据规模往往处于TB甚至是PB的级别。对物联网中海量数据的存储技术、检索技术与查询技术进行研究，能够促进海量数据处理的集中性与有效性，对这些数据实现高效的管理，将用户定制的数据进行实时、准确的传输，从而实现技术与用户信息系统的有机结合。

2.2.1 物联网海量数据存储技术

在物联网中，海量数据存储所采用的是就近存储原则，以全局摘要视图节点为中心，接收所有数据归档节点的数据分布情况报告。数据归档节点首先要向全局摘要视图节点发出查询请求，全局摘要视图节点对数据所在网络节点进行快速定位，通过这种方式能够避免物联网中出现信息泛洪式查询的情况。如果存储磁盘的设计容量已经耗尽，则需要对数据进行回收，在数据回收的过程中，首先要对查询历史进行统计，对当前系统存储容量进行核算，在此基础上为不同类型的数据动态地配置生存的周期，如果数据已经超过了配置的生存周期，那么这些数据就会被新增加是数据所覆盖。在物流网中，数据具有单次写入、较少修改、多次阅读与从不删除的特点。因此，单个网络节点在对数据储存技术进行选择的过程中，应该选择非关系数据库技术。

2.2.2 物联网数据索引技术

物联网中的数据分为两种类型，一种是时态流数据，另一种是空间流数据。物联网中依据数据的类型实现最优索引算法的自动创建。时态流数据主要采用间隔查询的查询类型，而空间流数据则通过操作方式的查询来对区域中所有符合条件的对象进行寻找，从而实现最佳索引的建立。

3 物联网数据库技术应该满足的要求

3.1 数据库技术的数据、数值及索引要求

物联网中存在着非常巨大的数据大小与数值范围，同时物联网系统中包含了多种类型风格不同的数据对象，在对这些数据进行处理的过程中，一方面要实现数据库编目管理，另一方面还要注重数据索引管理，这就对数据库的实时性提出了更高的要求。

3.2 数据库技术的查询语言要求

传统的数据库管理系统查询语言为结构化数据，这种查询语言已经不能够满足当前的需求了。可扩展标记语言（XML）所能够提供的数据表达方式具有更加松散的结构，同时能够对自定义数据描述进行支持。这种可扩展标记语言能够实现对文档及网页的整合，同时还能够查询关系数据库数据源等。

3.3 数据库技术的多相性与完整性要求

物联网中包含了众多的节点，这些节点包括感知节点与网络节点，不同节点的数据保存方式也是不同的。随着物联网中数据量与系统类型的快速增加，物联网实施数据库面临着更加严峻的异构性与互操作性问题。

3.4 数据库技术的时间序列聚集要求

传统的查询语言已经不能够适合时间序列数据的查询了，需要依据时间有序方式对物联网中实时数据进行组织与存储，能够进一步促进查询任务性能的提高、快速查询相应的提高。物联网中的实时数据具有时序特征，最佳的时间采样周期依赖于数据性质与应用领域，物流网中的实时数据库查询设备需要能够对数据进行连续的采用服务。

4 物联网实时数据库

4.1 分布式内存数据库技术

分布式数据库是在传统数据库技术与网络技术相互结合的情况下产生的，分布式数据库在物理空间的分布方面具有分散性，在计算机网络中的各个节点中进行分布，但是在逻辑方面具有同一性，是同一个系统中的数据结合，分布式数据库系统架构如图1所示。分布式内存数据库技术的特点包括：对具备物理空间自治性与逻辑全局共享性；第二，数据的冗余性与数据的独立性；第三，系统的透明性等。分布式数据库管理系统所采用的控制方式为全局控制集中、分散与部分分散方式；分布式数据库管理系统的主要组成部分包全局数据库管理系统、通信管理、全局数据字典、局部场地数据库管理系统等；分布式数据管理系统的主要功能包括局部应用的执行、局部数据库的建立与管理、场地的自治、全局事物的协调、分布透明性的提供、局部数据库管理系统的协调、更新的同步等。当前，数据库技术发展最为明显的特征为实现了数据库技术与网络通信技术、人工智能技术与并行计算技术之间的渗透与融合。

图1 分布式数据库系统架构

分布式内存数据库管理系统中，需要满足的要求包括：第一，各个网络节点中做包含的内存数据库要保持自治性；第二，内存数据库要实现集群化特征，通过垂直切分策略、读写分离策略及水平切分策略等实现海量数据的存储；第三，注重多种数据切分方式的结合，总体上采用垂直切分策略，在此基础上采用水平切分策略，依据应用与数据的具体情况选择不同的切分方式；第四，各个节点内存数据库之间要实现相互协调，所有的节点数据库都能够用作其他节点的服务端；第五，数据分布要保持一定的透明性，对数据的分布性与数据库的协调性进行满足，对物联网海量数据实时处理需求进行满足。第六，内存数据库必须具备持久性，如果内存数据库中的数据出现了变化，需要将这些变化复制到磁盘数据库中，通过两级数据库确保其持久性。

4.2 分布式实时数据库技术（DRTDBS）

分布式实时数据库技术是以云技术为基础的，其架构图如图2所示。分布式实时数据库技术指的是将数据库技术与云计算技术之间进行相互的融合，利用分布非常广泛的云计算中心服务器建立分布式实时数据库，实现数据库规模的可扩展与可伸缩，实现数据库管理系统的可靠性与可维护性。分布式实时数据库技术中主要的功能包括数据检索与处理压缩、数据存储虚拟化、内容分发网络、冲突处理、事物调度、负载均衡、故障监察、故障恢复等。

图2 分布式实时数据库架构

在分布式实时数据库的构架中，数据采集器与数据库服务器节点服务部件在进入分布式通讯服务平台是都是通过平台的中间件接口来完成的，在分布式通讯服务平台中实现与其他服务组件之间的交互过程。分布式实时数据库中的组件都是通过服务的方式实现与其他功能部件之间的连接与调用，从而能够自由的、高效的进行数据交互。此外，组件在分布式通讯服务平台中还能够实现与其他接入平台的节点进行通讯连接，分布式通讯服务平台接口还能够实现数据收发的功能。分布式通讯服务平台利用平台内部所具有的缓冲队列与异步调用机制，实现了无论接收节点处于何种状态，节点都可以进行数据发送，接收节点在数据接收的过程中采用信息回调方式。分布式数据存储平台如图3所示。

图3 分布式数据存储平台

数据采集器、数据服务器所需要的数据存储服务、数据检索服务的各个组件在云计算的基础之上接入到分布式通讯服务平台中，最终形成的统一的数据库存储服务与数据库检索服务，同时这些服务还能够对外进行提供，改变了传统的单台实时数据处理服务器所具有的孤岛模式，实现了分布式数据存储功能与数据检索功能系统的去中心化与对等化。不同的数据采集器或者是数据服务器对数据进行采集，并将采集获得的这些实时数据通过服务平台进行发送，最终发送到统一的数据存储服务功能模块中进行存储。客户端通过分布式通讯服务平台的接口或者WEB服务器与通信服务平台进行连接，向统一数据查询服务器提出数据查询服务的申请并进行查询。服务器节点通过分布式通信服务平台向其他的节点进行数据的发送，如果数据发送成功，则意味着数据写入成功；当接收节点接收到数据之后，在接收的过程中需要利用毁掉接口来完成。

5 结束语

本文在研究物联网海量数据特征的基础上对物联网海量数据处理关键技术及物联网实施数据库要求进行了列举，重点分析了分布式数据库技术与云技术实施数据库技术在物联网海量数据处理过程中所发挥的作用。首先，分布式内存数据库系统中包含多个节点数据库，这些节点数据库都保持着一定的自治性、数据分布性与数据库协调性，与数据分布所具有的透明性相互结合之后能够实现数据库平衡改进，更好地满足了物联网海量数据实时处理的要求。其次，分布式存储技术与云计算技术的相互结合形成了分布式实时数据库技术，多个数据采集器与数据服务器的数据存储部件与数据检索部件在云服务平台的基础上形成短路数据存储与数据检测服务，能够更好地满足物联网海量数据处理的要求。通过对基于物联网海量数据处理的数据库技术分析与研究，对物联网应用领域的延伸与推广提供了推进作用，进一步促进了海量数据的进一步挖掘。

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一、物联网技术的含义

所谓的物联网技术是在一九九九年提出来的，国内外的不同专家和机构对其有着不同的定义，一般的共识就是：物联网通过射频识别、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备，按照协议约定，把所有物品与互联网连接起来，进行信息的通讯和交换，从而实现智能化的识别、定位、跟踪、监控、管理的一种网络。

目前我国物联网体系的雏形已经基本具备，具有十分典型的层级特征。一个完完整整的物联网系统包含信息的感知层，信息的汇聚层，信息的处理层，信息的运营层，信息的应用层。物联网存在六大关键性技术，但是目前而言，作为物联网系统最底层的感知技术和汇聚技术应用的速度快，范围广，推动着物联网系统结构的不断升级。

二、物联网技术下仓储管理系统的基本功能

物联网技术下的仓储管理系统是以射频技术为基础的，充分利用物联网的现金技术集成尖端的硬件设施和完善的软件系统来管理仓储环节。

智能化仓储系统的基本功能

物联网技术下的仓储管理系统，智能化的先进管理模式，可以自动而精确地获取产品信息和仓储信息；还可以自动生成并打印入库、出库清单；同时可以动态的分配货位实行随机存储，从而可以最大限度的使用仓储空间；而且还可以及时有效的查询库存数量、库存时间、库存位置；然后可以对仓储物品进行随机抽查盘点，综合盘点；最后可以实时的统计和汇总各类信息，输出统计报告。

（二）自动化的出库管理功能

当仓库收到销售部的订单或者发货通知后，出库管理模块自动的按照预定规则分组，区分先后顺序合理安排。按照订单要求，出库管理模块自动化的生成敛货方案，按照此方案安排订单敛货任务。管控人员按照射频终端的指引扫描货物、确认产品，并自动将其储存状态变更为待出库。

在产品出库时，由设置在仓库出口的出库读写器扫描产品的电子条码，并且通过数据的采集接口链接给出库李模块，自动化的生成出库清单与产品订单进行对比。若有差错，系统进行提示，提醒管理员进行清查更正，如若两者一致，便可以顺利出库，打印产品出库清单，对库存信息及时更新。

出入库的管理模式（图一）

（三）智能化的入库管理功能

入库管理是物联网技术下仓储管理系统的核心功能模块，通过本地数据接口、采集数据接口和远程数据接口与产品命名服务器等其他部分进行交互，实现产品入库自动管理功能。

产品在入库时就设置入库读写码并进行扫描，自动的形成产品入库清单，然后通过本地的数据接口将入库信息及时更新到本地数据中心（所谓的本地数据中心就是仓储系统存储维护本地库存信息的数据库）。入库管理功能是按照最佳的储存方式，选择空货位，通过射频终端进行数据传送，及时的确定将货物放置在正确货位，就位后扫描电子标签，打印入库清单，确认货物存储，以方面日后订单发货。

（四）智能化的库存控制功能

库存管控模块根据系统确定的管控策略生成决策方案，当实时库存量高于或者低于库存限量时便会自动报警，库存管理员据此适时的进行补购或者取消订单。

在库存管理模块可以对库存进行准确真实的统计，根据出库、入库、库存的信息完成库存管理的日报、月报和年报。自动对各个分库、班组、站所等基层工作单位的工作情况进行统计，方便查询和管控。

三、物联网技术下仓储管理系统的设计

仓储是物流管理环节的重要部分，其产生的原因主要分为主动存储和被存储。主动存储包括时间差异、战略考虑和市场因数；被动存储主要涉及到管理失误、不可抗因素和供需脱节。仓储管理所研究的内容主要是仓、储、物、环境四个方面：仓所指的是存储环节所需要的设备设施；所谓储就是出入库业务，在库业务和仓储规划；物就是指仓库内的货物和人的管理；环境就是指仓库，物品活动所涉及的外在条件。

（一）软件设计环节

根据实际操作中的要求，仓储管理的软件设计必须具备以下七大功能：一是，业务管理模块，对物品的入库、出库、移库、盘点等业务进行改进和优化，避免传统仓储所存在的弊端，并且进行仓库分析、物品分析和任务指派；二是，设备管理功能，利用硬件平台和软件平台将收集的信息进行分类处理，作为中间件及时的分配到不同模块进行处理；三是，安全管理模块，仓库的管理包括商品安全和仓库安全，安全管理主要包括权限管理、设备管理、物品管理和环境监控；四是，数据管理模块，这一模块的功能是进行数据的查询、更新和备份；五是，协作管理模块，主要是进行内部管理和外部管理，然后将内外部管理结合起来；六是，基本信息模块，仓储系统中最为基本的信息包括人员信息、设备信息、物品信息，这一模块根据其他模块的反馈及时更新用于日后的统计查询；七是，电子地图模块，实时显示仓储的真实情况，了解设备运行状况和人员的工作状况，提高仓储工作效率。

软件设计模块（图二RFID：标签）

（二）硬件布局方案

将来仓储的发展趋势是多功能的混合应用、智能化、集约化和自动化。根据其功能结合物联网技术实现各个模块的功能所涉及到的硬件设备主要有：一是，在每道门口安装的感应器，作用不同的门安装不同的感应器设备；二是，库控动作人员所穿戴的RFID标签工作服、叉车车载读卡器；三是，在各固定货位、托盘、特殊仓库等地方安装的电子标签，方便货物盘存和货位选择；四是，仓库内安装的各种环境的感应标签，目的是满足货物的安全和存储要求；五是，防火、防水、通暖、通风等辅助设备。

将物联网技术运用到仓储管理的所有环节，对管理系统的软件、硬件提出设计方案，建立智能化、自动化的仓储管理系统。如今物流仓储管理还存在一定的弊端和漏洞，恰当的引进和发展物联网技术，可以补充其不足，也可以为物联网那个技术在其他物流供应环节的利用起到示范带头作用。

参考文献

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[3]郑平标，候海永.RFID技术在仓储管理系统中的应用[J].铁道货运.2005：18-21.

（作者单位：中北大学）

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【关键词】物联网技术 物流仓储管理体系 应用

1 物联网技术综述

物联网（Internet of Things）指的是利用射频识别装置、红外线感应装置以及全球定位系统等相关信息传感设备，按照预先约定的协议，将物品和互联网以及通信网络连接起来，并进行信息交换和通信，从而实现智能识别和跟踪定位的新型网络。那么可以看出物联网的基础和核心就是传感器和网络，物联网可以分为三层体系结构，即：感知层、网络层以及应用层，感知层主要是负责对物质世界感知，以及收集相关的信息；而网络层主要负责的是对信息进行传送、初步处理等环节；应用程序负责的是为各行各业提供相适应的应用基础。物联网技术的核心和基础仍然是互联网技术，这是在互联网技术的基础上，延伸并扩展的一种新型的网络技术。物联网技术的主要目的就是将所有物体和网络进行连接，从而进一步方便对这些物体的识别和管理，其用途十分的广泛，能够遍及多个领域，例如：智能家居系统，智能城市系统以及智能交通系统等系统，极大的方便了人们的生活和工作。

2 分析物联网技术和物流仓储管理体系

物联网技术最为关键的技术就是RFID技术和GPS技术，而这两中技术是我国物流仓储管理体系中最常使用的感知技术，在物联网技术迅速发展的背景下，物流仓储管理体系感知技术呈现了多样化的发展，但主要体现在传感技术、视频识别技术以及蓝牙技术等相关方面。物联网的发展积极的推动了世界经济高速发展，为了能够确保物联网技术能够在物流仓储管理体系中的有效应用，不仅需要利用传感技术、PFID技术和嵌入式系统技术，还应该根据物联网的实质用途进行划分。而由于我国对于物联网的应用正处于初级阶段，仅仅实现了对“物”的联网，虽然已经应用于物流仓储管理体系中，但是并没有将其高效性的职能在物流仓储管理体系中进行发挥，所以必须要积极的对物流信息系统进行适当的调整，并致力于物联网上，促进我国物流仓储管理体系的长期发展。

物联网技术应用于物流仓储管理体系中，能够大大提高各类仓储业务的效率和质量，比如，利用RFID技术和传感器技术的集成就能够实现对特殊要求的仓储物品进行感知，及时的了解仓储物品的温度以及湿度和空气成分等，真正意义上实现了对仓储环境的智能化，极大的方便了管理人员的管理工作，还能够保证仓储物品的安全性。再例如通过PFID技术和传感器技术的集成，并且将其应用到冷藏物流体系中，就能够及时的对冷冻产品在物流运输过程中的温度和湿度等方面进行检测，并且在温度过高的或者是过低的时候能够实现自主调控，从而全面确保冷冻产品在物流运输过程中的质量，保证冷冻产品的高质量性。物联网技术在物流仓储管理体系中的应用，有着积极的作用，能够有效的提高物流业的进一步发展，从而为人们的生活和工作提供更为方面的物流服务。

3 物联网技术在物流仓储管理体系中的应用

物流业是为企业和人们提供物流服务的服务业，是需要在市场经济环境中生存和发展的，也就是说物流业不仅要提供合适的物流服务，还应该积极的降低物流成本，物流主要包括运输、存储、包装以及配送等相关的功能，那么这就表示物联网技术在物流体系中需要应用到这些方面。本文主要探讨的物联网技术在物流仓储管理体系中的应用，因此可以从以下几个方面进行分析。

3.1 在出库管理和入库管理中的应用

在物流仓储管理体系中，出库管理和入库管理是最为重要的，在传感技术和信息技术的不断推动下，无人搬运车逐渐的趋于智能化，并且在网络技术不断发展的背景下，智能搬运车正逐渐成为物流仓储管理的重要部分。仓库操作人员首先需要进行入库信息采集，也就是逐一核对入库清单的货品，并在验收合格之后交给仓库管理人员，操作管理人员根据PFID设备输入数据并将货物放置于制定位置，也就完成了入库，那么在物联网技术支持下的物流仓储管理体系中就会自动生成库存数据表。而出库管理也就是在物联网技术的帮助下，找到所需货物的所在位置，然后使用无人搬运车将货物运输出库，并在物联网技术支持下的物流仓储管理体系中显示已经出库的货物。这能够有效对仓库进行管理，并且保证物品的安全性。

3.2 在存货和库存量盘点中的运用

盘点物流仓储的存货和库存量是一项巨大的工作，物联网技术在其中的应用能够使得货品定位更加简单快速，在物联网技术支持下的多级库存记录模式，是仓库管理系统中的重要部分，对仓库货品的不定期盘点是为了通过实物盘点，让实物盘点的名称、数量以及剩余数量等相关信息能够与系统中记录的信息保持一致。利用物联网技术的盘点过程中，盘点人员拿着读写器对仓库中的货品进行扫描，贴有特质标签的货品在被扫描之后，能够与其相应的货品信息进行自动分类，并输入管理信息系统中。在盘点工作结束之后，物流仓储管理体系就能够自动的生成盘点报告，仓库管理人员可以根据相关报告检查出出现的问题，并进行处理。

3.3 在库存管理中的运用

这里的库存管理主要是指货品在仓库中的转移，这也是仓储管理工作中的重要内容，主要包括货品位置的移动以及货品数量的变化，具体而言就是物流仓储管理系统根据各仓库的库存情况，有计划的将相应的货品从一个仓库转移到另一个仓库，从而达到节约仓库存储空间，降低仓储成本的目的。物联网技术在库存管理中的运用，也就是在各仓库的仓储管理体系中查找相关的信息，然后根据相关的搬运技术，将货品有规则的科学的集中到同一仓库，并且能够保证物流仓储信息系统中的数据，跟实际的库存数据一致。

4 结语

综上所述，物联网技术在物流仓储管理体系中的应用，能够极大程度的提高物流业的工作效率，还能够最大程度的降低工作人员的工作，实现了物流仓储管理的简单化、准确化和科学化，而这也是物联网技术发展的一种必然趋势。

参考文献

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[2]冯亮，幺攀，孙洪峰.物联网环境下供应链仓储管理系统分析与设计[J].中国物流与采购，2012（06）.

作者简介

武庚（1986-），男，北京市人。现为中国石油集团长城钻探工程有限公司物资分公司科员。研究方向为物流仓储物资编码。

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关键词：RFID;物联网；军事物流

1.引言

RFID技术诞生于二战期间，但此后的50多年时间里，其发展一直较为缓慢。近年来，随着其应用技术环境日臻成熟，基于RFID的物联网技术异军突起，吸引了众多行业的关注。随着信息技术的迅猛发展，军品供应链物流管理必须与时俱进，加强信息化建设。基于RFID的物联网技术是近年来倍受世界瞩目的IT热点。最早使用RFID技术的是美国国防部后勤局，并已在伊拉克战争中得到了验证。基于RFID的物联网技术已经成为军事物流信息化的着力点与突破点。本文在介绍基于RFID物联网技术的内涵的基础上，通过分析物联网技术对军品供应链物流管理各个层面的影响，初步探究了基于RFID的物联网技术在军事物流管理中的实际应用。

2.物联网技术简介

2.1物联网的内涵

物联网（IOT，Internet of Things）又叫“传感网”，指的是利用射频识别（RFID）等各种信息传感设备，把所有物品的信息与互联网实时连接起来，实现智能化管理与识别。物联网为每一个物品分配标识，通过射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等获取物品标识中的信息，从而达到对物品进行识别和供应链实时跟踪的目的。物联网由三个要素组成，一是传感设备，即以二维码、射频标签和传感器来识别“物”，国内以低频RFID为主；二是传输网络，即通过现有的互联网、广电网络、通信网络或未来的NGN网络，实现数据的传输与计算，如中国移动积极推进的M2M业务；三是处理终端，指输入输出的控制终端，手机、电脑、通信基站以及其他移动终端。因此，我们可以给物联网下一个定义，即：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，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

2.2 RFID技术

RFID的全称是Radio Frequeney Identification，中文称为无线射频识别，它是一种利用射频信号通过空间藕合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。RFID技术能够对静止或者移动的远距离目标进行非接触自动识别，具有标签体积小、容量大、寿命长、精度高、抗干扰能力强、操作快捷等优点，特别在识别唯一物体领域具有其他识别技术无与比拟的优势。

完整的RFID系统包括RFID数据采集端(标签、阅读器、天线)、中间件或者接口、应用系统和管理平台等。RFID应用系统参考架构一般可采取四层结构形式，从下至上依次为阅读器层、边缘层、集成层和应用层。RFID系统的工作原理是:阅读器通过发射天线发送一定频率的射频查询信号，当电子标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，标签获得能量被激活并自动将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去;系统接收天线接收到从标签发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行调解和解码，然后通过电脑主机送到后台管理系统进行相应处理和控制，最终发出指令信号控制阅读器完成不同的读写操作。

2.3 RFID与EPC物联网

以简单RFID系统为基础，结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的，比Intemet更为庞大的“物联网” (Internet of ThingS)成为RFID技术发展的趋势。目前较为成型的分布式网络集成框架是EPCglobal提出的EPC网络。正如互联网把世界不同角落的人紧密地联系在了一起，采用了RFID技术的EPC系统可以将世界上的所有货物都联系在一起，组成一个以EPC和Internet为依托，以RFID技术为纽带的“物联网”。

EPC系统利用RFID射频识别技术来捕获信息，通过无线数据通信等技术将其与开放的网络系统相连，对供应链中各环节的信息进行自动识别与实时跟踪，从而将庞大的物流世界建成一个高度智能、覆盖世界上所有物品之间、甚至于物品和人之间的实物互联网。

EPC物联网将在全军范围内从根本上改变对军品生产、运输、仓储各环节流动监控的管理水平。一个带有电子标签的产品，电子标签中有这个产品的唯一编码，当这个带有标签的产品通过一个读写器时，这个产品的信息就会通过互联网传输到指定的计算机内，这是一个全自动的产品流动监测网络。通过EPC物联网，带有电子标签的军品物质都可以随时随地按需被标识、追踪和监控，从而达到信息的实时共享，便于统筹管理，进而可以更好的促进我军后勤保障力的生成。

3.物联网技术在军事供应链管理中的具体应用

3．1 基于RFID的物联网技术在美军的应用

为了使美军的供应链管理更加透明和敏捷，美国国防部后勤局进行了大规模的机构精简。在整个业务流程优化以后，美国国防部后勤局运用了RFID技术，并选用了SAP AG的ERP系统和Manugistics公司的供应链管理软件。这不仅使得供货速度加快和成本降低，而且使物流配送具有了更高的灵活性和准确性。美军两次海湾战争的例子表明，应用基于RFID的物联网技术实现对于军品物资的全程跟踪可以实现物资的精确投放，减少浪费，并且节省了大量的时间。系统工作的大致流程图如图3―1所示。

3．2 采购环节

在采购环节中，军方可以通过RFID技术实现及时采购和快速反应采购。管理部门通过RFID技术能够实时地了解到整个供应链的供应状态，从而更好地把握库存信息、供应和生产需求信息等，及时对采购计划进行制定和管理，并及时生成有效的采购订单。通过应用RFID技术，可以在准确的时间购入准确的军品物质不会造成库存的积压，又不会因为缺少物资影响战备训练，从而实现“简单购买”向“合理采购”转变，即在合适的时间，选择合适的产品，以合适的价格，按合适的质量，并通过合适的供应商获得。

军方以通过物联网技术集成的信息资源为前提，可以实现采购内部业务和外部运作的信息化，实现采购管理的无纸化，提高信息传递的速度，加快后勤保障的反应速度，并且最终达到工作流的统一，即以采购单为源头，对从供应商确认订单、发货、到货、检验、入库等采购订单流转的各个环节进行准确的跟踪，并可进行多种采购流程选择，如订单直接入库，或经过到货质检环节后检验入库等，同时在整个过程中，可以实现对采购存货的计划状态、订单在途状态、到货待检状态等的监控和管理。通过对过程中资金流、物流和信息流的统一控制，以达到采购过程总成本和总效率的最优匹配。

此外，军队和供应商通过RFID能够实时了解到产品的生产、流通和消耗情况以及产品的反馈信息等，不仅加强了双方信息沟通的能力，也促进了两者之间的持续发展合作能力，从而建立双赢伙伴关系。军队也因此增强了对供应商评价的准确性及透明度，避免了人为的采购成本增加，同时提高了采购效率，降低了交易费用。

3．3 生产环节

传统军品的物流系统的起点在入库或出库,但在RFID军事物流系统中,所有的军事物资在生产过程中应该已经开始实现RFID标签(Tag)。由于在一般的商品物流中,大部分的RFID标签都以不干胶标签的形式使用,只需要在物品包装上贴RFID标签就可以。军事物品具有较高的保密性,因此在军事物品中,RFID标签需要嵌套在包装中,或直接嵌套在物品内,以加强军用物资与RFID的保密性。

在军事物资生产环节中最重要的是RFID标签的信息录入,可分为4个步骤完成:

1)描述相对应的物品信息,包括生产部门、完成时间、生产各工序以及责任人、使用期限、使用目标部门、项目编号、安全级别等,RFID标签全面的信息录入将成为过程追踪的有力支持。

2)在数据库中将军事物品的相关信息录入到相对应的RFID标签项中。

3)将军事物品与相对应的信息编辑整理,得到军事物品的原始信息和数据库,这是整个物流系统中的第一步,也是RFID开始介入的第一个环节,需要绝对保证这个环节中的信息和RFID标签的准确性与安全性。

4)完成信息录入后,使用阅读器进行信息确认,检查RFID标签相对应的信息是否和物品信息一致;同时进行数据录入,显示每一件物品的RFID标签信息录入的完成时间和经手人。为保证RFID标签的唯一性,可将相同产品的信息进行排序编码,方便相同物品的清查。

3．4 入库环节

传统军事物流系统的入库有3个基本要素是严格控制的:经手人员、物品、记录,这个过程需要耗费大量的人力、时间,并且一般需要多层多次检查才能确保准确性。在RFID的入库系统中,通过RFID的信息交换系统,这3个环节能够得到高效、准确的控制。在RFID的入库系统中,通过在入库口通道处的阅读器(Reader),识别军事物品的RFID标签,并在数据库中找到相应军事物品的信息并自动输入到RFID的库存管理系统中。系统记录入库信息并进行

核实,若合格则录入库存信息,如有错误则提示错误信息，发出警报信号，自动禁止入库。在RFID的库存信息系统中,通过功能扩展，可直接指引叉车上的射频终端,选择空货位并找出最佳途径,抵达空位。阅读器确认货物就位后,随即更新库存信息。物资入库完毕后,可以通过RFID系统打印机打印入库清单,责任人进行确认。

3．5 库存管理环节

物品入库后还需要利用RFID系统进行库存检查和管理,这个环节包括通过阅读器对分类的军品进行定期的盘查,分析军品库存变化情况;军事物品出现移位时,通过阅读器自动采集货物的RFID标签,并在数据库中找到相对应的信息,并将信息自动传录入库存管理系统中,记录军品的品名、数量、位置等信息,核查是否出现异常情况在RFID系统的帮助下,大量减少传统库存管理中的人工工作量,实现军品安全、高效的库存管理。由于RFID实现数据录入的自动化，盘点时无需人工检查或扫描条码，可以减少大量的人力物力，使盘点更加快速和准确。利用RFID技术进行库存控制，能够实时准确掌握库存信息，从中了解每种产品的需求模式及时进行补货，改变低效率的运作情况，同时提升库存管理能力，降低平均库存水平，通过动态实时的库存控制有效降低库存成本。

3．6 出库管理环节

在RFID的出库系统管理中,管理系统按军事物品的出库订单要求,自动确定提货区及最优提货路径。经扫描货物和货位的RFID标签,确认出库物品,同时更新库存。当军品到达出库口通道时,阅读器将自动读取军品的RFID标签,并在数据库中调出相对应的信息,与定单信息行对比,若正确即可出库,货物的库存量相应减除;若出现异常,仓储管理系统出现提示信息,方便工作人员进行处理。

3．7 运输管理环节

军品在运输途中需要定期进行检查,而传统的检查办法耗费大量的人力和时间。在RFID的系统帮助下,运输途中的检查便捷很多。使用UHF的高频射频系统可对方圆10 m的RFID标签进行自动识别,RFID系统的阅读器首先将同批物品的RFID标签进行识别,同时调出数据库相对应的标签信息,其次将这些信息与数据库的进行对比,查看物流途中的各类军事物品是否存在异常。在主要的运输路线上设置结构合理、数量合适的装有RFID接收转发装置的站点是运用物联网技术实施运输管理的关键，而军方单独完成工程的难度较大，可采用军民融合的方式，依靠民用站点资源。当贴有标签的军品经过站点时，阅读器自动采集EPC编码信息，并可通过北斗系统对军品进行跟踪定位。

4.注意事项与建议

由于军事物流系统有着本身的特殊性,因此在基于RFID的物联网系统建立及使用过程中必须保证其应有的安全性和技术可靠性。为保证军事RFID信息的安全性,应在频率使用上尽量避免与公共频率重合，在物联网系统实现信息高效交流的同时,也容易造成信息泄漏，所以要对该系统进行加密处理。RFID系统的加密可分为物理安全加密和基于密码技术的安全加密。为了提高我军的信息化建设水平，加快基于RFID的物联网技术在军品供应链物流管理中的应用研究，我们应该做到：一，必须与国家标准同步尽快制定我军的相关军用标准，最大化的发挥其全局效能。二，重视后端应用软件的研究，例如：数据库，应用程序，中间接口程序等。三，加强基于RFID的物联网系统的军事物流模式研究，建立示范单位，以点带面，推动全军的基于RFID的物联网系统的运作能力。

参考文献：

[1]宁焕生，张彦.RFID与物联网[M].电子工业出版社，2008.

[2]张建军.军队信息化与军事系统工程[M].海潮出版社，2005.

[3]张志勇，黎忠诚.美军物流系统的变革方略[J].国防科技大学学报，2008，（3）：1-9.

篇9

物联网在智能电网中的应用是电力物联网。国家已经出台了多项推动物联网技术发展的政策，同时示范物联网区域应用和关键技术的研究。为了促进物联网的发展进步，国家电网公司通过开展“物联网区域应用示范”工作。在电网领域更好地带动了物联网的产业发展，应用示范效果也达到很好的提升。其实，选择搭建物联网的网络层也是一个难点和重点。

1 物联网的设计原则和设计目标

1.1 物联网的设计原则

由于物联网建设必须严格遵守国家电网公司信息化建设SG-ERP架构管控和“四统一”的要求，所以我们必须侧重遵守一些设计原则。依据电力物联网技术的应用特点，大概有以下几种原则。

1.1.1 “四统一”原则

也就是公司信息化的“统一规划、统一标准、统一领导、统一建设”的四大原则。必须要遵循公司相应的规范、标准、制度、设计和进度的要求，应在公司统一指导下开展好物联网应用示范的工作。

1.1.2 先进性原则

项目应该要有一定的前沿性和先进性，当然项目所用的材料、设备和技术也必须符合可靠性和安全性的要求，符合相应的发展方向，进而促进物联网和智能电网的迅速发展。

1.1.3 实用性原则

由于物联网发展与实际互相联系，所以我们所用的产品、技术和设备都要符合实际的要求，应该具有实效性，从而解决好生活中的实际问题，使得电力生产管理水平得到发展，电网得到发展。必须注意的是，一定不要为了示范而进行示范，否则的话可能会产生意外的安全隐患和一定的经济损失。

1.1.4 规范化原则

根据国家电网公司SG-ERP数据、平台功能、接口、编码规范以及管理制度等软硬件集成相关的标准和规范，进行物联网领域应用示范项目的建立。如果有一些没有确定的公司标准制度，则应该以行业标准、国家标准和IEC、OGC、ISO等相关国际标准。

1.1.5 安全性原则

在进行物联网领域应用示范项目的建立时，要有一定的抗攻击性，也应该保证应用安全、数据安全、物理安全等。相应的规章制度有《国家电网公司应用软件通用安全要求》、《智能电网安全防御体系》以及《电力二次系统安全防护规定》（国家电监会5号令）。

1.2 物联网的设计目标

首先，在物联网项目的研究和建立的过程中应该完成《电力物联网信息安全技术规范》的制定标准。在电力物联网体系架构的参照下，建立起一定的示范作用。同时，面向生产管理系统、信息管理系统的应用的标准化数据服务接口给予提供，从而使得物联网功能应用和业务集成的功能得到实现。通过物联网状态感知技术实现玉皇阁10kv配电线路状态的故障预警和在线监测。

2 电力物联网应用的实施方案

2.1 电力物联网应用的实施范围

配网线路、环网柜、电缆井、开闭所、配变以及电缆沟是主要监测的配网设施。配电网线路的预警以及监测的实施范围也包括在配网线场安传感器，从而实现物联网配网设施的故障预警和在线监测。其中，试点物联网应用示范的项目选取了四个环网柜、一个用户配变和一条架空线路，在兴庆区进行实施。现场实施的内容包括安装一系列的传感器，其中有无限水浸传感器、无线故障电流传感器骨干节点、无线红外点阵温度传感器、无线设备温度传感器、无线温湿度传感器以及无线门磁传感器。这些传感器要基于统一的信息模型。同时，要依据当时的情况安装好骨干节点，从而组成无线传感网络。

2.2 电力物联网应用的通信方案

2.2.1 接入方式的选择

根据供电公司配电供信网现状和SDH骨干环网现状，满足各种业务的灵活接入，设计出符合要求的SDH网络和配电通信接入网的带宽接入。所以，进而可以满足“即插即用”的相应需求，采用SDH技术和EPON技术进行组建建设物联网的网络层。

整体网利用之前的SDH和EPON技术网络，在配电终端节点处和变电站部署汇聚控制层布置好无线传感器。然后，传递预警和监测的数据传送至原有的EPON的网络中，接着通过汇聚控制层处理传感器的各种数据。最后，通过SDH网络把数据传输到应用层的统一网关中。

2.2.2 现有的网络基础

（1）SDH网络现状。利用数字同步传输系统进行技术方面的组网，核心层10G、接入层2.5G，骨干节点100%光纤覆盖，环网网络架构已经非常坚强。全网节点均配置，网络的全覆盖，接入能力的增强以及网络带宽的提升可以为各种智能电网核心汇聚层提供需求。

（2）配电通信网现状。供电公司的组网技术是采用太网无源光网络。整体网络覆盖范围广，包括开闭所、柱上变压器和重要环网柜等配电节点。同时，通信网可以灵活承载各类IP业务。

2.3 相应的功能要求

具体的功能要求是需要实现运行环境监测、设备状态监测以及查询统计等功能。当然，也要求要能够达到配电线路在线预警以及监测的功能目的。图1是物联网网络架构。

3 总结

本文通过阐述电力物联网的建设路径，分析了电力物联网通信的需求。同时结合现有网络基础，扩大了物联网技术的应用范围，深化了物联网技术的相关应用。物联网还仍处在试点应用阶段，通过对物联网相关技术的深入探索，可以为物联网相关技术的推广应用提供一定的基础。

篇10

【关键词】智能交通；图像复原；物联网；交通管理

A fast method for Motion Blurred Restoration

CHENG Shu ZHOU Zhi-qiang

（Anhui Institute of Quality and Standardization， Hefei Anhui 230051， China）

【Abstract】The rapid development of electronic device performance and manufacturing technology provides accurate real-time data and historical data for traffic management， making possible of controlling traffic intelligent. However， the various sensors，the equipment of image acquisition today posed great challenge to the traditional traffic management. Traffic information is easily affected by the factors such as fuzzy， illumination and noise， a large amount of data need to analysing. That become the contradiction with the traditional manual handling. This study focuses on an intelligent Transportation System software integrated into the Internet of things， image processing and pattern recognition theory， auxiliary traffic management.

【Key words】Intelligent Transportation System； Image restoration； Internet of things； Traffic management

1 介绍

随着城市化的进展和汽车的普及，交通运输问题变得日益严重：道路车辆拥挤，交通事故频发，交通环境恶化，交通监管不完善，交通调度不及时。在这种背景下，把车辆和道路综合起来考虑，运用各种高新技术，系统地解决道路交通问题，由此产生了新的研究和应用领域即智能交通系统ITS（intelligent Transportation System）。智能交通系统（ITS）又称智能运输系统，是把多种技术有效集成应用在交通领域的综合管理体系，其中包括：通信技术、传感技术、微处理技术以及信息技术。其目的在于改善交通情况，高效整合交通资源，优化行车路线，降低了交通事故的发生率，保证了环境质量。智能交通系统是物联网技术在交通系统中的高效应用，它将信息高速公路与实体高速公路恰到好处的融合在一起，现阶段智能交通系统还没有得到普及，但已经有很多国家包括我国在内都在进行进一步的研究。

交通信息有其固有特性，决定了直接捕获的交通信息很难直接应用。当前国内交通系统中广泛使用的电子眼，当有违章车辆通过时，要及时拍照从而实现违章车辆管理，但由于拍照瞬间运动的车辆与固定的电子眼之间存在相对位移而导致车牌无法识别甚至车型无法辨识，导致后期交通管理方面受阻，影响交通管理效率[1]。不仅是电子眼存在这类为题，交通管理中的照相机，录像机等都存在这类问题，其原因一是由于交通管理中，在拍摄瞬间，摄像头与被摄物（通常是车辆或行人）之间常常处于相对运动状态，而导致曝光瞬间，被摄物与镜头之间存在相对位移[1]。从而使得捕获的照片模糊失真，无法用于交通管理。二是由于交通管理中的电子产品往往暴露在外，因此受外界环境影响较大，例如风速较高时摄像头会微微摆动，所称图像会受到外界噪声、散射炫光等等因素影响使得图片模糊失真。影响交通管理，降低效率。

在上述问题中，交通管理系统策略都会采用人工方式处理，智能交通管理的智能无从体现。现在也有了许多拍照瞬间的补偿方式，例如机械补偿、电子补偿、光补偿等等，原理大多是增加设备，增加元器件投入。我国国土面面积较大，人口大国，要想全方位实现智能交通管理系统，投入也相当巨大。只关注于硬件补偿增加投入是不可取的。因此本研究力求将图像处理，模式识别、物联网技术引入智能交通系统中，初步实现系统中的关键模块。传统上该问题涉及三个方面：图像采集模块、图像快速传输模块及图像处理模块。图像采集模块主要由硬件构成，采集图像的时候，实时拍照并将图像传送到图像处理模块。图像处理模块主要由软件实现，为了快速高效的开发出模块原型，该模块主要由Matlbab实现，而图像传输模块主要借助物联网技术实现。从而实现交通图像的软件补偿策略，降低成本。

2 学术思路与技术途径

交通系统中运动模糊是最常见的一种会降低图像质量的模糊。这样的图像恢复高度依赖对运动模糊参数的估计。自1976年以来，研究人员已经研究出了很多算法来估计线性动态模糊参数。这些算法的时间复杂度、精度和鲁棒性表现不同。运动模糊点扩散函数遵循[1]：

。

因此，本文主要汇集几种算法，在含噪声、低的信噪比及含有空间移变性质的情况下可以确定直线运动模糊参数，进而恢复出效果较好的清晰图像。设计一个系统能够更智能、更少人工参与的辅助交通管理。

3 算法描述

首先将拍摄传回的图像进行预处理分类判别类型，再分入不同的系统处理。如图1所示。将模糊图像分为空间移变运动模糊图像与空间移不变的运动模糊图像，结合是否受噪声污染，将图像分为四类，分别进行不同处理，最后输出。

1）针对于空间移不变的含噪运动模糊图像，现有的技术针对于含噪图像恢复算法少，效果不佳，可以结合空间域及频域分析，使用Radon变换检测运动方向，双谱模型估计运动长度，准确估计模糊参数使图像获得更好的效果[1-2]。

2）对于空间移变运动模糊，本课题拟将视频处理的方法引入到单幅图像复原中来。克服以往单幅移变模糊图像难以恢复的缺点，有意将隔行扫描空间移变特性的CCD图像特有性质引入恢复方案。方法依据隔行扫描图像分为上下两场的特性，结合块匹配算法，估计点扩散函数，将引入图像定向信息测量操作来保持边缘[3]。

3）针对移不变模型不含噪声的情况采用传统频域方法处理[4]。

4）针对于移变模型不含噪声的情况，将图像分块，每一块按照空间移不变性质的模型进行处理[4]。

5）针对于模糊图像对模糊图像设计阈值，当超过阈值时，怀疑车辆超速，利用已有的模糊图像，设计从单幅图像估计车辆速度的方法集成到本系统中，直接判别超速车辆[5]。

6）将物联网、模式识别技术集成到本系统中，结合边缘检测、计算机科学、信息理论及计算机视觉、形态学等技术实现车牌识别功能。 图像具体流程如图1所示。

4 结论

本文针对道路车辆管理落后的问题，将图像处理及物联网、模式识别等新技术应用到智能交通系统的信息管理模块中来。改善终端系统最终显示的图像，从而提高管理效率，辅助交通管理。

【参考文献】

[1]赵志刚，程姝，吕慧显，陈莹莹，欧阳佩佩，潘振宽.含噪运动模糊图像恢复[J].青岛大学学报（自然科学版），2014（01）.

[2]S. Colonnese， P. Campisi， G. Panci， G. Scarano， Blind image deblurring driven by nonlinear processing in the edge domain， EURASIP J[J]. Appl. SignalProcess. 16 （2004）： 2462-2475.

[3]赵志刚，程姝，王国栋.基于运动估计的模糊图像盲复原[J].光电子.激光，2012，（10）：2010-2016.

篇11

doi:10.11772/j.issn.10019081.2013.07.2026

摘 要：

复杂事件处理(CEP)技术是目前对高速事件流中蕴含信息进行实时分析的最佳技术，重点应用于事件驱动架构系统中，能够帮助业务应用实现智能化处理。为报告其研究发展现状，在给出CEP基本含义及显著特征的基础上，首先提出了由9个模块组成的CEP系统通用结构模型；然后综述了模型中重要部分相关关键技术的分类与形式化基础；同时设计了CEP在物流物联网中综合应用的框架模型，由此得出了CEP技术的优点及作用；最后指出了目前存在的不足及未来的研究方向。从理论与实践两方面对CEP技术进行了系统、详细、深入的剖析，以期推动其继续发展。

关键词：复杂事件处理；事件驱动架构；物流物联网；事件流处理

中图分类号：TP315

文献标志码:A

英文标题

Overview of complex event processing technology and its application in logistics Internet of Things

英文作者名

JING Xin1,2*, ZHANG Jing1, LI Junhuai1

英文地址(

1. School of Computer Science and Engineering, Xian University of Technology, Xian Shaanxi 710048, China;

2. School of Computer Science and Engineering, Xian Technological University, Xian Shaanxi 710032, China英文摘要)

Abstract：

Complex Event Processing (CEP) is currently an advanced analytical technology which deals with high velocity event streams in a realtime way and primarily gets applied in Event Driven Architecture (EDA) system domain. It is helpful to realize intelligent business in many applications. For the sake of reporting its research status, the paper introduced the basic meaning and salient feature of CEP, and proposed a system architecture model composed of nine parts. Afterwards, the main constituents of the model were reviewed in terms of key technology and its formalization. In order to illustrate how to use CEP in the logistic Internet of things, an application framework with CEP infiltrating in it was also proposed here. It can be concluded that CEP has many merits and can play an important role in application fields. Finally, the shortcomings of this research domain were pointed out and future works were discussed. The paper systematically analyzed the CEP technologyin terms of theory and practice so as to further develop CEP technology.

篇12

1.1企业需求调研

深人了解物流企业（广西丽都物流有限公司、广西南宁南都物流有限公司、广西昊晟国际物流有限公司）仓储管理过程，均发现现在的物流企业普遍存在耗时长、效率低、成本高的问题。

1.2系统的设计阶段

根据市场调研结果，为企业生产线仓储管理的每一个过程设计相应的实施模块，保证企业在运用系统时能够与企业生产紧密结合。

1.3系统代码编写阶段

根据系统的设计模块需求，使用RFID自动识别技术、E-DI交换技术代码访问安全性指定基性类CodeAccessSecuri-tiesAttribute等技术进行、系统代码编写，本研发采用通用的RUP保证了实施质量。在一些CPM上和关键实施单元，大量米用了敏捷建模(AgileModeling,AM)和极限编程（ExtremeProgramming：XP极限编程），大大地提高了研发的实施效率。

1.4系统测试及试点

首先对研发的系统进行相关扣程序测试，其次通过中试阶段后，将系统实地进驻广西丽都物流有限公司、广西南宁南都物流有限公司、广西昊晟国际物流有限公司试点考察。

2.基于物联网技术的仓储管理系统的设计

    2.1总体目标设计

2.1.1基于物联网技术的仓储管理系统主要功能该系统主要功能包括人库管理、出库管理、在库管理、财务管理和仓库管理。实现五项关键技术：多途径全方位自动采集物资信息；有线无线网络无缝切换；在多种终端与系统平台之间安全同步传输数据；建立仓库全景3D;面向用户角色生成报表。

     2.1.2分布架构

基于WebSERVICES多层分布式架构，集成移动APP应用，支持不同地点、不用的用户使用系统而不受任何影响。系统开发完成后将会使企业储能力库存和发货正确率进一步提高；同时库存和短缺损耗减少，劳动、设备、消耗等费用降低。这些最终都给物流仓储企业带来实在的经济效益。

2.2基于WebServices多层分布式架构

系统的设计开发采用通用的RUP(RationalUnifiedPro¬cess),保证了系统开发和实施的质量，同时在一些CPM(CriticalPathMethod,关键路径法）上和关键实施单元’大量地采用敏捷建模（AgileModeling,AM)和极限编程（ExtremeProgramming：XP极限编程)。

系统可以本地部署，也可以运行于云端，仓库也许分布于全国各地，但是都可以有个性化设置。云服务架构只需进行简单配置，就能够适应客户需求，并且他们之间还能有效协作，同时系统把二维码、条码、FFID进行整合，把温度传感器、上湿器和WMS进行整合，打通控制和管理系统的壁垒，真正实现双向控制智慧物联（如图1所示)。

2.3功能模块设计

物联网智慧仓储管理系统主要功能模块如图2所示。

2.3.1后台管理系统

(1) 用户管理。一个用户可以属于多个组，一个组可以包含多个用户。用户组相当于部门的概念（用户组每次层次的概念，也就是说用户组不能包含用户组)。(2)权限管理。“权限管理”是对用户（职员）或部门(用户组）授予用户对业务系统的使用权限。授权成功，用户登录业务系统，系统将按照权限分配用户（权限取用户和用户组并集，可以理解为最大权限）可使用功能。(3)系统管理。工作计划设置成功后有两方面用途，系统会根据计划协作请求发送当班用户（职员），用户（职员）登录业务系统后可以了解自己和其他用户（职员）排班情况。

    2.3.2仓储管理系统

(1) 入库管理。人库管理主要包括“入库申请、入库结算、入库验货、入库订单管理”四大功能块，主要业务流程如图3所示。入库申请有两种方式：①以导入外部EXCEL订单；②手工录人订单。

(2) 出库管理。出库管理主要包括“出库申请、出库结算、出库验货、出库订单管理”四大功能块，主要业务流程如图4所示。出库申请有两种方式：①以导人外部EXCEL订单；②手工录人订单。

(3)在库管理。在库管理主要包括“盘点管理、移库管理和过户管理”三大功能块，仓管员制定盘点和移库计划，业务员负责受理过户业务，主要业务流程如图5所示。

    (4) 仓库管理。仓库管理主要包括“货物管理、容器管理、收费设置、车辆管理、排班计划、智能报表”等几大功能块。①货物管理：添加、删除和修改仓库可以存储的货物类别(货物类别分级管理)。添加、删除和修改货物类别下属货物种类。仓库管理过程中的货物，必须是巳定义的类别或货物。②容器管理：分类管理不同货物需要的包装容器。仓库管理过程中，必须使用已定义的容器。③收费设置：设置系统的收费产品、费率和折扣。仓库管理过程中，必须使用已经定义的收费产品。④车辆管理：添加、删除、修改和査询车辆和司机信息。⑤排班计划：用户可以实时查看工作计划，当前在岗人员情况，方便工作协作。系统会根据真实的工作计划，把系统消息和协作请求推送给在岗工作人员。⑥智能报表：通过数据建模、统计分析和CrystalReports技术，面向不同角色用户，定制化、自动化提供各种二维、三维报表。

(5) 客户管理。客户管理主要包括“客户信息、1C卡管理、统计査询”三大功能块。①客户信息：系统可以服务的对象必须是系统的注册客户，在这里可以添加、修改、删除和査询客户信息。②1C卡信息：管理客户1C卡信息，在这里可以为客户办卡或为1C卡充值。充值完成后，系统也可以通过1C卡结算。③统计查询：系统可将客户相关信息全部或部分进行统计汇总分类,并可以实时查询到客户及货物的相关物流信息。

3主要技术‘施

    3.1 WebService架构

WebService臬基于网络的、分布式的模块化组件，它执行特定的任务，遵守具体的技术规范，这些规范使得WebService能与其他兼容的组件进行互操作。InternetInter-OrbProtocol(HOP)已经了很长时间，但是这些模型都依赖于特殊对象模型协议、而WebServices利用SOAP和XML对这些模型在通讯方面作了进一步的扩展，以消除特殊对象模型的障碍。WebServices主要利用HTTP和SOAP协议使商业数据在Web上传输，SOAP通过HTTP调用商业对象执行远程功能调用，Web用户能够使用SOAP和HTTP通过Web调用的方法来调用远程对象。

3.2 JAVA语言J2EE标准

J2EE核心是一组技术规范与指南，其中所包含的各类组件、服务架构及技术层次，均有共同的标准及规格，让各种依循J2EE架构的不同平台之间，存在良好的兼容性，解决过去企业后端使用的信息产品彼此之间无法兼容，企业内部或外部难以互通的窘境。

J2EE组件和“标准的”Java类的不同点在于它被装配在一个J2EE应用中，具有固定的格式并遵守J2EE规范，由J2EE服务器对其进行管理。J2EE规范是这样定义J2EE组件的：客户端应用程序和applet是运行在客户端的组件；JavaServlet和JavaServerPages(JSP)是运行在服务器端的Web组件；EnterpriseJavaBean(EJB)组件是运行在服务器端的业务组件。

3.3 移动ANDROIDSDK

Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑，由Google公司和开放手机联盟领导及开发。Android操作系统最初由AndyRubin开发，_主要支持手机。2007年11月，Google与84家硬件制造商、软件开发商及电信营运商组建开放手机联盟共同研发改良Android系统。随后Google以Apache开源许可证的授权方式，了Android的源代码。第一部Android智能手机于2008年10月。Android逐渐扩展到平板电脑及其他领域上，如电视、数码相机、游戏机等。

3.4物联网IOT应用

3.4.1物联网

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“TheInternetofthings’’。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。物联网就是“物物相连的互联网”。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。

3.4.2条形码

条形码（barcode)是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。常见的条形码是由反射率相差很大的黑条（简称条）和白条（简称空）排成的平行线图案。

二维码（2-dimensionalbarcode),又称二维条码，最早起源于日本，它是用特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向）上分布的黑白相间的图形，是所有信息数据的一把钥匙。在现代商业活动中，可实现的应用十分广泛，如：产品防伪/溯源、广告推送、网站链接、数据下载、商品交易、定位/导航、电子凭证、车辆管理、信息传递、名片交流、wifi共同享等。

3.4.3射频识别

射频识别即RFID(RadioFrequencyIDentification)技术，又称无线射频识别，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。常用的有低频（125~134.2K)、高频(13.56MHz)、超高频、微波等技术。RFTD读写器也分移动式的和固定式的，目前RFID技术应用很广，如图书馆、门禁系统、食品安全溯源等3.4.4第三代移动通信技术

第三代移动通信技术(3rd-generation,3G),是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，目前3G存在四种标准：CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA,WiMAX。

4.系统测试及分析

4.1完全基于WEB的应用

系统利用J2EE平台开发，采用B/S架构，系统在外网服务器上（222.73.181.109：60888)，用户可以通过IE浏览器、CHT0ME、360浏览器（222.73.181.109：60888)即可打开系统登录页面，在登录页面中输人用户名、密码及验证码，进人到系统，操作系统功能，真正实现了SAAS服务模式的应用。

4.2多途径全方位自动采集

系统在收货人库、入库验货、库存盘点等各系统功能环节中使用条码、二维码和RFID作为货物采集标识，系统定义了一套基于EDI数据交换的标准结构，以实现上行对客户、厂家，下行对财务系统、GPS系统、短消息平台等实现标准化接口，保证了系统的开放性。

4.3仓库全景3D和智能报表

通过HTML5实现了3D可视化仓库操作。通过数据建模、统计分析和CrystalReports技术，面向不同角色用户，定制化、自动化提供各种二维、三维报表。实现了面向出人库业务、面向客户、面向财务和面向仓库的动态三维报表。

4.4系统具有友好的人机界面，操作简单方便，界面形象简洁

系统功能菜单实现上采用现代物流通用术语模块功能简单、易用，真正做到了会用电脑、了解物流就能够使用系统。界面设计上主要以方便、简洁、实用等几个方面人手，目前已得到试用公司的良好评价。

4.5具有良好的模块化集成及多层体系结构

软件系统分为多层架构。DBE—数据引擎，RE层一转发引擎，WEX—WEB数据交换层，各个层相互数据调用又保持相对独立，从而保证软件系统的模块化，耦合程度低的特点，降低系统复杂度过高而出BUG的概率。

4.6多途径全方位自动采集

利用条码、二维码、RFID、GIS和GPS技术，实现人库、出库、验货、盘点、调拨、移库等各个环节物资数量、位置信息的全方位感知和自动采集。

4.7双向物联

通过利用10转换技术实现电信号和数字信号双向转换，打通监控、广播和仓储管理系统的双向互联，实现真正意义上的M2M应用。

篇13

【关键词】物联网 技术理念 应用策略

1 前言

随着社会经济活动的愈加频繁，商品的交换在现代贸易行为中更加注重信息的传递，因此在为了满足人们对人与物、物与物之间的信息传递，物联网概念逐渐浮现在人们眼前。现代物联网技术是传统的互联网技术在用户端的延伸与拓展，物联网技术不仅极大地丰富了互联网技术的内涵，更是对人类商业活动产生了巨大的影响。但是我国的物联网还处于起步阶段，相关技术理念还没能得到深入地开发应用。

2 物联网技术的特点

2.1 主动感知性

区别于传统的互联网技术仅作为信息传递和处理的技术手段，物联网技术要求实现对人与人、人与物、物与物之间的主动感知，即通过射频识别装置、传感器、二维码等信息识别设备及载体设备完成对物体存在信息的即时感知。该过程的工作原理是通过在物体内的微型感应芯片向区域内的传感器传递信息再与局域无线网络、互联网等通信网络进行信息交互实现对物理世界信息的感知。

2.2 可靠的信息链

物联网技术主要是通过区域内的有线、无线等信息传输方式进行实时的信息传递，在这个过程之中，物联网技术还涉及将所传递的信息进行整理及初步的处理。因此，物联网技术相对于其他信息传递技术而言在使用过程对信息链的可靠性要求更高，信息的完整度必须要得到最大限度地保证。

2.3 庞大的数据信息

一方面物联网技术是从传统互联网技术中发展而来，另一方面物联网技术的对象不仅仅包含了人与人还包含了人与物、物与物，因此物联网技术的数据来源较传统互联网而言更加庞大。庞大的信息源意味着物联网必须具备处理海量数据信息的能力，这也是物联网技术在实际应用中最需要克服的关键所在。

2.4 智能化处理

物联网区别于传统互联网的关键一点在于信息处理的智能化。传统的互联网技术要求对信息进行逻辑分析处理或对信息数据进行建议的智能化处理，但是在物联网领域，超常规的智能化处理是对数据处理分析的基本手段。这也是未来物联网技术能够应用于商业网络运行的关键。

3 物联网技术的关键理念

3.1 信息的采集

物联网技术的数据依赖于射频识别设备、传感器、电子标签等设备共同作用完成的信息采集过程。这其中电子标签一般被用作于物品的条形码、二维码等包含有物品相关信息的可被设备识别的标签。而电子标签的规范化也决定了在物联网技术中各类物品之间信息传递的准确性。射频识别设备主要被用于识别物品的电子标签，通过对存储在物品电子标签上的信息的读取，射频识别设备完成了对物品信息采集的第一步。而传感器在物联网技术中的应用则是将客观物理世界中的各种物理信号转变成为相关的信息，并将这些信息传递至物联网中作为对物理信息记录的关键数据。

3.2 网络通信技术

物联网技术是从传统互联网技术发展而来的新型的信息传输技术。因此，物联网技术的核心关键在于信息的传递。尽管在实际的应用中，不论有线与无线均可实现物联网信息的传递，但是无线技术以其更加便捷的性能成为物联网技术发展的主流信息传输技术。另一方面，各类网络通信技术的迅猛发展在一定程度上也为物联网技术提供了发展的原动力。

3.3 智能云处理技术

本文在前文已经对物联网庞大的信息容量的特点作了一定的分析。由于物联网连接了海量的传感器节点，庞大的信息需要被统一进行整合处理，而在传统的互联网技术中，该情况容易造成网络中沉淀大量冗余信息。因此，在物联网技术中智能云处理技术显得尤为关键。通过对海量数据进行融合处理，再通过相关智能技术的处理加工，物联网技术为人类提供极大的便利。

4 物联网技术应用策略分析

4.1 商品生产环节的应用

随着对生活品质要求的逐步提高，人们对所使用的商品的品质来源也更加关注。将物联网技术应用于商品生产环节，不仅可以帮助企业实现生产线的自动化水平，更可以帮助消费者了解相关商品的生产信息，保证商品质量。

4.2 商品流通环节的应用

现代物流业对物品流动信息的处理可以通过物联网技术得到更进一步地提升。通过物联网技术，人们可以及时地获取商品的物流位置等相关信息，也可以了解到商品在仓储、周转、运输过程中的实时情况，保证了商品信息在流通环节的准确顺畅。

4.3 商品使用环节的应用

将物联网技术应用于商品使用环节，可以帮助企业及时了解商品的流向以及商品在使用过程中暴露出的相关问题，便于企业及时调节生产策略与改进工艺。

5 结语

对比发达国家，我国的物联网技术还有相当大的提升空间。这其中包括向技术标准、建设规范等还没能得到充分地完善。因此，着眼于未来长期的发展，我们还需要持续加强物联网建设。相信未来在物联网技术的发展下，我们的生活会更加精彩。

参考文献

[1]余振亭.物联网技术理念与应用策略浅述[J].数字技术与应用，2015（05）226.

[2]朱洪波，杨龙祥，于全.物联网的技术思想与应用策略研究[J].通信学报，2010（11）2-9.

[3]巫细波，杨再高.智慧城市理念与未来城市发展[J].城市发展研究，2010（11）56-60+40.

[4]刘尚儒.物联网在物流领域的未来应用[J].北方经贸，2014（04）50-51.

[5]朱洪波，杨龙祥，朱琦.物联网技术进展与应用[J].南京邮电大学学报（自然科学版），2011（01）1-9.

[6]李侠.物联网的技术思想与应用策略研究[J].今日科苑，2015（06）99.

作者简介

张鹰（1971-），男，湖北省武汉市人。大学本科学历。现为河南省科学院应用物理研究所有限公司助理研究员。主要研究方向为计算机科学与电子技术应用。

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关键词：云计算 物联网 关系 应用

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）06-0246-01

1 概述

1.1 云计算

云计算是随着处理器技术、分布式存储技术、宽带互联网技术和自动化管理技术的发展而产生的。

云计算是一种分布式计算机技术，利用网络、虚拟化技术将计算处理程序拆成多个子程序，交付由软、硬件多种资源组成的系统进行数据处理，并将结果反馈给用户。利用这项技术在数秒内可以完成上千万或以上的数据处理。

一般而言，云计算是一种对基础资源进行虚拟化之后形成的一种资源池，对数据进行统一的管理，并提供基础构架即服务、平台即服务、软件即服务三种类型的服务。基础构架即服务给用户提供虚拟硬盘资源包括虚拟主机，网络，储存。平台即服务提供用户应用服务引擎，让用户可以构建自己的应用平台。软件即服务是用户只需去直接使用或者租赁应用而不用自己去购买。

1.2 物联网

通俗的说物与物之间的互相联系的网络就是物联网。其把传感器、控制器、机器、人员和物等通过互联网联在一起，实现人与物、物与物相联。物物之间的联系是以互联网为基础，所以说物联网的核心是互联网，而物联网是在互联网上对于客观世界物与物的延伸网络；使联入网的物体都可以进行通信、信息交换及数据共享。

物联网可以高效、智能传递信息。物联网内的所有任意物品都可以利用感应器获取其他物体信息，并将所接收到的信息通过网络及时进行传递，计算机或服务器可以对收集到的大量数据及信息进行分析、汇总、加工处理。

2 云计算和物联网关系

2.1 应用与平台

物联网是互联网利用传感性质的网络在物理世界领域的一种延伸和扩展。随着物联网的发展，传统数据已经不能处理如此大量的数据，而物联网却提供了一个相对比较高效智能的平台。物联网的使命决定了必有一个计算平台支撑。而云计算就是处理海量数据的有效平台，所以必将是物联网不可缺少的技术手段。随着物联网的逐步发展，“互联网+”将有大量数据产生，传统的数据处理不能满足和处理如此庞大的数据，而云计算的引入与物联网的结合，必将大幅度提高数据处理分析的效率。‘主机’似的物联网，它的‘CPU’就是云计算。

2.2 云计算是物联网的核心

物联网的基础是（1）传感作用等电子元器件；（2）电信网等传输通道；（3）高效技术处理数据资源能力。其中，第三个基础：‘高效技术处理数据资源能力’就是利用云计算实现的。用云计算，实现物联网中大量的物品的及时动态的管理、智能分析。物联网将各物体连接起来，并通过网络将实时信息传送到处理中心，由此将各种物体连接起来。

2.3 云计算是互联网和物联网融合的纽带

物联网和互联网的融合，并不是简单地结合，需要更感知、更互通、更智能化。同样也要有高效动态、可扩展的资源处理能力，而这正是云计算模式的特点。并且云计算有创新的交付模式，简化了服务交付，加强了物联网和互联网内部的连接，能够实现新的商业领域模式的创新和物联网与互联网的智能性结合。从现在的发展来看，物联网和云计算两者之间的关系将会向着更加紧密的方向发展。在云计算技术模型下的物联网，拥有了更强的工作能力，物联网的使用率在我们国家呈现递增趋势，并且其所涉及的领域范围更加的广泛。历年的数据显示，我国的RFID技术在世界的应用市场排名第三，而当今在各个领域都在使用的二维码技术，也是RFID技术物联网中的一种，可见，云计算在物联网中我国有着更加宽广的发展前景。

3 云计算应用于互联网

3.1 提供了一个具有强大的计算能力和储存能力的平台

传统计算机的数据处理模式对于现在日益剧增的物联网数据的处理已经远远不能满足。而云计算则用它强大的数据分析计算能力实际性地解决了这一问题，它不是简单地数据整合和储存，而是把各个计算机进行整合，成为一个强大的数据系统，通过在线储存而非硬盘，可以把各种大量数据送达终端客户端的一种计算模式。其性能可靠、便于管理、容纳性强。

3.2 提供给物联网强大的数据

物联网的模式是数据与基础设备并没有什么太大的关联，而且其数据的管理与查询十分困难。而云计算拥有分布式并行的模式，对数据的挖掘和咨询可谓是易如反掌。云计算也具有对物联网中局部数据的高效处理能力，这也让云计算成为物联网不可缺少的一部分。

3.3 降低企业计算机基础设备成本

由于云计算的数据处理能力远远超过传统的数据处理模式，云计算高效的数据分析、处理能力使企业进行建设时的投入成本降低，运行及管理时又减少物力、财力及人力的投入，为企业节省了大量资源，使企业的发展更加智能化与规范快速。

参考文献

[1]徐琳莹.基于云计算的物联网运营管理平台研究[D].吉林大学，2013.

[2]李爽.基于云计算的物联网技术研究[D].安徽大学，2014.

[3]马涛.基于云计算的高校网络教育平台探究[D].长春师范学院，2012.

[4]孙红，杨丽.基于云计算的物联网安全问题研究[J].电子科技，2015，09：175-179.

[5]陈翔.基于云计算的流媒体监控系统的研究[D].华南理工大学，2014.