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物联网技术协议精选(十四篇)

发布时间:2023-10-08 17:36:25

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篇物联网技术协议,期待它们能激发您的灵感。

物联网技术协议

篇1

【关键词】物联网;轻量级协议;IPv6协议

0 引言

物联网是在无线传感器网络基础上发展而形成的一种融合无线射频识别(RFID)系统、传统有线和无线互联网、移动通信网络以及其他通信技术的新兴网络[1-3]。将IPv6引入到物联网中,能够实现端到端的通信与控制、兼容多种物理层协议的功能,同时由于IPv6地址资源巨大,节点间无需网络地址转换即可进行通信,因此更加适合大规模高密度的物联网网络[4]。与传统互联网终端系统相比,物联网终端节点具有低带宽、低处理能力、小内存、低功耗的特点。因为处理能力、存储能力、能量等方面的资源不足,所以要求运行在物联网节点上的协议栈必须满足占用资源较少、功能可重构、协议轻量化以及一定的安全需求。所以,将IPv6技术应用到无线传感器网是当前物联网研究的一个热点,越来越多的研究机构投入物联网轻量级TCP/IP协议栈的开发和实现,,这片领域研究前景相当广阔。

1 物联网中轻量级IPv6协议实现技术概述

为了满足物联网节点低能耗、协议精简的需求,近年来研究人员对物联网不断深入地研究,已取得了一些重要的成果。

2000年12月份IEEE标准委员会正式批准并成立了802.15.4工作组,任务就是开发一个低数据率的WPAN标准[3],它具有复杂度低、成本极少、功耗很小的特点,能在低成本的设备之间进行低数据率的传输。Zigbee联盟[4]基于802.15.4MAC层协议提出了一种新兴的短距离、低速率、低功耗无线网络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案,拥有自己的无线电标准。

IETF于2004年11月正式成立了6LoWPAN工作组,着手制订了基于IPv6的低速无线个域网标准,目的就是将IPv6引入以IEEE802.15.4作为底层标准的无线个域网中。目前,IETF的6LoWPAN工作组正计划将IEEE802.15.4完善为支持IP通信连接,使其成为一类真正开放标准,最终完全实现与其它IP设备的互操作。2008年2月IETF成立了ROLL工作组。该工作组的目标是使得公共的、可互操作的第3层路由能够穿越任何数量的基本链路层协议和物理媒体。

为了推动IP协议作为网络互联技术用于连接传感器节点或者其它的智能物体以便于信息的传输,2008年9月,Cisco、SAP和Sun等25家业界领先的技术公司联合成立了IPSO联盟。IPSO联盟则致力于补充IEEE和IETF两个组织的工作,大力倡导将传感器网络融合到IP技术体系中。2010年3月IETF成立了CoRE工作组[6],主要任务是研究资源受限物体的应用层协议,CoRE提供面向IP网络资源受限资源的应用程序框架。目前,IETF组织中的LWIPBOF组也在研究这个问题,它的目标是基于受限网络制定出一个统一的轻量级IP协议栈。

上述所有的研究成果为基于IPv6的物联网协议简化奠定了坚实的研究基础。要满足物联网的整体需求,必须对传统互联网中的计算机的协议进行精简。对物联网中运行的现有互联网协议进行简化和修改,大多数的研究工作都遵循以下四个原则:

1)简化协议交互过程,以减少没有必要的协商、握手和验证的环节;

2)简化协议数据包中无用或冗余的字段,以减少总体报文大小,从而有效地提高荷载比;

3)对无关乎特殊严格顺序的协议协商过程中产生的多个数据包,可以进行信息压缩与聚合,使多个数据包的内容整合到少数报文中,或对数据包中的数据内容进行无损压缩,而在接收端进行解析和还原,从而达到减少数据包的交互过程和提高有效载荷比的目的。

4)简化的协议应不影响物联网多协议网关进行协议翻译的实现,即能较容易地实现物联网节点和互联网节点协议的互通。

文献[5]中设计并实现了物联网中轻量级的IPv6协议,为了保证每个物联网节点至少拥有一个IP地址,并且加入了针对物联网场景的路由协议,网络层最大的改进是引入了6LoWPAN协议,当系统需要时,对报文进行分片和报头压缩等。

文献[6]设计并实现的简化的IPv6协议,简化方案主要根据上述原则2和原则3对其进行轻量化。基本的思路是:省去IP版本号、流分类等冗余字段信息,同时进一步压缩载荷内容。

文献[7]着重阐述IPv6协议栈中几个基本协议,在此基础上,对协议栈进行裁剪,给出数据处理流程,并详细介绍协议栈各模块的实现细节。

2 总结

IPv6巨大的地址空间使得每个嵌入式设备都具有独立的IP地址,IPv6技术的出现解决了上述地址资源缺乏问题,因此,在嵌入式设备上应用IPv6地址是顺应时展需求的。针对物联网节点资源受限的特点,很多研究文献提出了物联网中轻量级IPv6协议的设计和实现技术,这些技术对传统互联网中的IPv6及DHCPv6协议进行了简化研究,使得简化后的协议不仅未影响原有协议的功能,还具有高效、节能和占用资源少等特点,从而整体上提高了物联网数据吞吐率。

【参考文献】

[1]徐小涛,吴延林.无线个域网(WPAN)技术及其应用[Ml.北京:人民邮电出版社,2009,12-13.

[2]ZigBeeAllianee[EB/OL.http://.

[3]IPSOAllianee[EB/OL].http://.

[4]孙利民,李建中,陈渝,等.无线传感器网络[M].北京:清华大学出版社,2005,35-50.

[5]刘佳.精简的IPv6协议栈在嵌入式系统中的应用与实现[D].昆明:昆明理工大学,2009.

篇2

关键词:物联网;技术;多媒体;教室

近年来,多媒体设备的运用成为现有教学体系中不可或缺的重要构成,对于进一步提高教学工作的实际效果具有重要意义,同时也有效的提高了课堂教学趣味性,所以在现阶段的物联网技术的智慧多媒体教室设计过程中,应以物联网技术为基础,将多媒体设备作为主要应用方向,进而逐步提高物联网技术在多媒体设备中的实际作用,以此为多媒体设备的合理化应用及教室的科学化设备提供有利的技术支持。

1物联网

物联网通过传感器、射频识别、全球定位等信息设备,按照约定的协议,把任何物体与互联网连接起来,进行被测物的声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种信息的交换和通信。

1.1物联网技术。物联网技术运用较为广泛,通过信息的传输与分解来将信息的获取及存储等进行集中处理。该技术主要以传感器技术为信息传输基础,通过传感器等设备进行信息的采集与传输。物联网技术不受时间及空间的影响,在任何的环境下均可使用,同时由于物联网技术应用便捷性较高,正常情况下可实现信息发送及接收的同时处理,对于提高信息管理效率具有重要作用。物联网对于信息的处理范围较大,能够对多种不同的信息进行同一时间的运行处理,是现代化智能控制系统不可或缺的重要构成。

1.2物联网的组成。物联网主要由多个系统组成,其中最为主要的即为多传感器系统、传感网系统及Intemet系统等,以上三大系统在物联网运行中较为常见,同时运行效果较好,能够有效的完成数据捕获及数据传统等任务。传感器系统即为多传感器系统指的都是一个系统里面包含多种或多个传感器的系统。能够自动对数据信息进行识别,并加快数据信息的处理与交换,因此在系统在物联网技术中应用较为广泛。传感网系统与Intemet系统实际上存在着相对较多的共同性,本文主要以智慧多媒体教室基本架构的设计为主进行分析。该设计主要用于信息的捕获及监控,能够在相对较多的时间内对数据进行分析。该设计不仅在数据传输方面具有明显优势,同时在数据校对及解读方面也具有一定的优势。

2智慧多媒体教室设计

多媒体教学系统包含了全部电化教学、计算机辅助教学和演示手段,是目前最受欢迎、最便于使用、效果最理想的教学演示系统。它将多媒体计算机、视频实物展台、投影机等先进的视听设备以及其他可遥控设备有机地连接,构成现代化视听教学环境。

2.1教学设备组成。现阶段,我国教学设备构成主要以计算机设备为核心,通过投影设备及视频展示设备为平台向外延展。其中中央控制系统、投影屏幕及音响设备等均为主要的电子设备之一,因此以上设备的组合即为现代多媒体教学设备。在该设备体系中,中央控制器起到主要的协调作用,用过网络管理模式来对不同的设备发出运行指令,同时利用摄像设备进行网络监控,从而实现教学设备的一体化应用。

2.2基本架构。随着物联网的发展,传感器技术已开始得到广泛关注和应用,通过它构成的无线传感器网络(WirelessSensorNetwork),可连接物理世界和数字世界。智慧多媒体教室采用体积小、能量消耗低、价格低廉的无线传感器技术、RFID射频技术、GPS技术、摄像头和无线电通信技术加以设计,其物联网的基本架构主要分为感知层、接入网络层和应用层。1)感知层设计。感知层设计主要由四部分构成:首先是多媒体机柜连接设备,该设备系统依赖于RFID设备进行安装,通过IC卡进行身份确认后方可进行使用。其次是多媒体摄像设备,该设备主要用于对设备使用人员进行监控,通过图像信息的监控与反馈来进行设备运行的调整,从而提高设备运行的智能化及人性化。再次是多媒体传感器检测设备,该设备主要用于提高投影仪及电动幕布等设备的实际使用便捷性,通过对多个系统及设备融合运用,使其协调性得到有效的提升,此时设备便可使多种设备的运行保持一致。最后是多媒体设备的GPS无线定位报警设备,该设备主要用于对不同的设备运行指标进行分析,并提高设备运行安全性,提高设备身份识别效果,避免设备越权使用情况的发生,以此进一步提高设备的运行与管理水平。2)网络层设计。多媒体教室的网络层设计,为了将获取的感知信息无障碍、安全、可靠进行传输,在网络层的设计中,首先要考虑选择适合的通信协议和信息融合技术,采用传感器与多个Zigbee模块组成节点,进行无线组网,与协调器共同搭建无线传感网络,结合互联网实现网络信息传输与控制。目前的全球因特网所采用的协议族是TcPIP/协议族。IP是TCP/IP协议族中网络层的协议,是TCP/IP协议族的核心协议。网络应用所采用的协议大多是IPv4协议,然而2011年2月3日,国际互联网协会ICANN官方宣布:全球最后一批IPv4地址分配完毕。这标志着,第一代互联网地址的“池子”已经全空了,目前IPv4地址消耗严重,很容易导致网络资源耗尽而瘫痪,无法满足物联网对大量地址的需要,而IPv6是基于IPv4的优化更新,在校园网络建设中可发挥优质服务效能,并可实现基于网络的优质计算、高效能点对点通信联系、互联应用、无线传输¨引,IPv6具有丰富的地址空间,可实现真正的端到端的互联互通,安全性高。如果说IPv4实现的只是人机对话,而IPv6则扩展到任意事物之间的对话,它不仅可以为人类服务,还将服务于众多硬件设备,它将是无时不在、无处不在的真正的宽带网。我校无线校园网已接入中国下一代互联网(CNGI-cERNET2),用户只需添加IP、r6协议(win7及Vista系统已自带)即可访问丰富的IPv6资源,开展有关研究和体验。下一代互联网(CNGI-cERNET2)无线校园网的建成可以很好的支持智慧多媒体教室的建设。

3结论

物联网设备运用集多种技术为一体,通过计算机网络设备融合提高设备运行便捷性,将其有效的运用于多媒体教室教学中。物联网设备运用对于提高现阶段部分院校的实际教学水平具有重要意义,在物联网技术智慧多媒体教室的设计过程中,要充分的发挥出多媒体设备优势,并进一步提高物联网系统运用功能性,为现阶段多媒体设备合理运用奠定坚实的基础。

参考文献

[1]车辚辚,孔英会,赵建立,等.基于物联网的智慧实验室设计[J].实验技术与管理,2013(10):81.

[2]丁欢欢.物联网技术在多媒体教室远程管理中的应用研究[J].中国电子商务,2014(5):118.

篇3

关键词:信息工程安全监理;物联网技术;应用;安全;技术问题

近年来在互联网快速发展下,有效的带动了物联网技术的发展,将物联网技术在信息工程安全监理中进行应用,其通过构建一个有效的信息工程安全监理架构,及时发现信息工程中存在的安全隐患,确保信息工程的顺利进行。在物联网技术应用过程中还存在着安全问题,因此将其在信息工程安全监理中进行应用时,还需要解决这些问题,从而有效的保证信息的安全性。

1物联网技术在信息工程安全监理的应用

1.1物联网技术的实际应用

在信息工程安全监理系统中,物联网发挥着非常重要的作用,其作为系统的核心所在,主要是依托于网络平台,利用统一的物品编码手段、射频识别处理技术和无线通信手段等,可以对广阔范畴内的各类单件产品进行追溯和跟踪。将其在信息工程安全监理中进行应用时,主要是通过对各处应用设施器具设置EPC标志,并采用无线射频手段,实现对工程各个阶段的信息在网络系统中进行传输,监理人员依据EPC标签即能够获取到产品各阶段包含的信息,从而对生产流程中的不安全因素进行判断。即这其中通过利用射频识别技术来全面采集有用的信息数据,并对其进行分析和汇总,运用移动计算手段来数据库系统来实现对信息工程安全进行监管。近年来物联网技术在多个领域进行广泛应用,但在具体应有过程中安全性一直是人们关注的重点。在传统的安全监理系统中由于物联网的某些系统无法直接引入相关信息,因此信息加密方法得以产生。在具体提升信息安全监理过程中,设置密钥管理时要做好节点设备和规划工作,实现对无线感知网络系统的综合应用,构建密钥箱,形成密钥环,应用专用的密钥来解锁每一个节点,从而更好的体现出信息和安全性。

1.2数据融合

数据融合作为物联网系统中一个重要的科学模式,而且在实际应用过程中具有较强的感知及交互能力。当节点受到破坏时,则会造成融合节点无法对正常信息及恶意数据进行分辨,因此在物联网数据融合过程中需要对信息安全应用问题进行分析,并制定具体的融合管理办法,加强对数据信息的验证,这样即使节点受到破坏,用户也能够分辨出正常信息和恶意信息。同时还要进一步对物联网信息存储机制进行完善,这样就可以通过可信定位,从而使节点能够获取到正确的位置信息,提高物联网感知信息的安全水平,全面提升信息工程安全监理质量。

1.3路由定位协议设置

由于在节点位置存在许多具有较强隐私性的信息,因此需要有效的提升其安全性能,因此在物联网系统中需要应用到科学的安全机制,实现对信息的全面监测和保护,并对重要的信息和数据进行及时处理和分析。这就需要在实际工作中要应用到路由定位协议,从而使节点能够准确对信息的真实位置进行确定,并降低由此而产生的不利影响。而且通过设置路由定位协议,能够使信息交互和感知更具高效性,全面提升信息工程的可靠性,并构筑出一个稳定的系统环境,进一步促进系统的完善。

2物联网技术在信息工程安全监理中应用的技术问题

2.1信息加密技术

在信息工程安全监理物联网系统中,由于网络和节点数量有限,如果单纯的采用普通的安全监理方法则会存在数据无法引入物联网系统的现象,因此在实际处理中,通常会采用信息加密、安全路由协议、数据融合和管理存取等手段,进一步优化信息工程安全监理物联网技术水平。在具体应用信息加密技术过程中,要对密匙进行有效保管,并对全局方案进行预制,并设计多元化的密匙管理措施。通常情况下会采用预分布工作方案,密匙箱在脱机的环境下生成,而且各个节点随机分配到密匙环。通过合理规划,使每一个节点都与相应的密匙对应,从而形成的一个安全通道。另外,还需要将安全路由协议设置在无线感知网络及物联网系统中,这样当网络攻击并设置了恶意节点,可以利用冗余路由网络协议的方式来应对恶意节点攻击,以此来全面提升物联网系统的安全性和可靠性。

2.2数据融合技术

数据融合技术是物联网系统感知信息和交互信息的一种科学模式,如果有节点受到病毒的俘获,便会生成一些节点令到系统不能够正确的辨别信息是正常的还是带有恶意攻击性的,特别是对融合节点的攻击性更大,它不但会对下游节点数据产生破坏性,还会对传输到汇聚节点的数据信息产生不良的影响作用。因此,在信息工程安全监理物联网技术应用过程中,需要有效的对数据融合技术进行掌握,在数据融合过程中要对信息的安全应用情况进行全面衡量,并采用随机抽样并对相互之间的信息进行验证处理,从而有效的提升用户在节点上的捕获水平,对萍聚在节点信息的可靠性和安全性进行辨别。

2.3采用定位协议技术做好信息储存管理

如果一些节点内出现了隐私内容的暴露,监测目标的可靠安全性将会受到不良的影响,所以在设计构造物联网系统的时候要采用合理保护机制,做好信息储存管理、优化全面管控的处理。一般采用的是具体的定位协议技术,保证信息节点能够精准的获取到实际的位置信息,避免由于定位不准确而产生的不良影响,从而确保物联网系统交互能力和感知数据信息的整体安全性,促使系统环境的全面优化。因此,必须充分考虑物联网融合过程中的信息安全,要求融合节点须具有分辨数据有效性的机制和措施。

结束语

在信息工程安全监理工作中,物联网技术的应用可以有效的提高安全监理工作的效率,实现以信息工程具体实施进程的全面掌握,实时对整体工程质量进行监测,及时发现信息工程实施过程中存在的安全隐患,从而为信息工程的顺利开展奠定良好的基础。因此在实际物联网技术应用过程中,需要针对其具体应用进行分析,并对信息工程安全监理中物联网技术的安全问题进行深入分析,以便于能够制定出科学、高效的应对策略,全面提高信息工程安全监理的质量,确保物联网系统具有较好的可靠性和安全性。

参考文献

[1]朱东华.技术监测在技术创新项目管理中的应用研究[J].科学与科学技术管理,2010(3):45.

[2]邓超.信息系统工程监理实施模型和技术标准[J].信息技术与标准化,2011(10):22.

篇4

关键词:物联网;概念;关键技术

中图分类号:TN929.5;TP391.44

物联网技术是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照内部的信息交换与传输协议,实现物与物、物与人、人与环境的信息网络化连接,从而实现智能化的对象识别、定位、追踪、管理、服务等综合化的网络管理技术。

1 物联网的相关概念

物联网是现代科学技术信息的重要产物,指的是“物物相连的互联网”。物联网是在现代互联网技术、信息通信技术、管理技术、传感技术、服务与管理技术上发展起来的,将应用拓展到任何物体与物体之间的信息交换与通信。狭义上的物联网技术指的是物品与物品之间的网络连接,实现的功能为物品的智能化识别与管理;广义上的物联网可以延伸理解为信息空间与物理空间的相互融合,实现一切事物的数据化、网络化,在物与物之间、物与人之间、人与现实环境之间构建起新型的信息交换与传输体系,建立起一个真正意义上的“万维网”,这是网络信息技术在人类社会发展的最高境界。从物联网通信的对象以及技术实现过程来分析,实现物与物之的信息交互、人与物之间的信息交互是物联网技术的核心内容。由此,我们可以整体的将物联网概括为三个方面的技术特征:全面感知、智能处理和可靠传送。结合现代对象识别技术对物体信息进行采集,如激光扫描技术、射频识别技术(RFID)等;通过信息感知、分析、处理与捕获技术是采集的物体信息接入网络数据库,利用网络通信技术、传输技术、共享技术等,实现随时随地的、高效的、可靠的信息交换、传输与共享;最后通过数据处理技术、智能管理技术与密码保护技术实现物联网的智能化管理与集中化控制。

2 物联网关键技术分析

2.1 感知与识别技术

感知与识别技术是物联网的基础组成部分,负责采集物理世界中一切“物”具体数据信息,实现对“物”的对象感知与识别功能,目前主要应用的感知与识别技术有射频识别技术(RFID)、传感器技术、现代智能扫描技术和二维码技术等。

2.1.1 传感技术。传感技术是利用传感器和多跳自组织传感网络技术,来采集待处理对象的物体信息。传感器技术依附于现代信息敏感处理材料、敏感数据采集设备和计算机数据处理技术,对基础技术和综合信息处理能力要求比较高。目前,传感器技术在对“物”的数据采集精度、稳定度和可靠性方面仍存在着欠缺,我国的传感器技术仍缺乏自主创新,是我国物联网产业化的发展瓶颈之一。

2.1.2 识别技术。识别技术主要包括物体识别技术、地理位置识别技术。对物体信息进行识别是实现物与物互联的基本条件和前提。物联网识别技术是以射频标识技术、二维码技术为基础的。从应用需求的角度来分析,物联网识别技术首先要解决的是对“物”的全网内标识问题,需要建议一套系统且可靠的物联网物体标识体系,以实现物与物之间的数据准确传输与交换。

2.2 网络通信技术

物联网的传感器通信技术是实现信息数据传输的重要方式。而如何对先用的网络体制进行重组和改建,适应物联网的业务开展要求,如实现低数据率、低移动性等要求是现代物联网技术领域的研究重点。传感器的网络通信技术可以大体的分类两类:广域网通信体系和近距离信息传输体系。在近距离传输技术方面,以IEEE 802.15.4为代表的近距离传输协议是目前最广泛应用的技术规范,其免许可证的2.4GHZ频段在全世界范围内可以实现通用,为物联网的信息传输与交换的实现提供协议支持。就广域网通信技术而言,以现代TCP/IP传输协议,3G网络通信技术,卫星通信技术为物联网远程信息传输的实现提供技术支撑,其中以IPV6信息传输协议为核心的下一代通信网络将成为物联网远程传输的主要研究课题。

2.3 计算与服务技术

对海量数据进行存储、处理、传输是物联网要实现的核心功能。而数据信息的服务与实际应用是物联网技术要实现的根本目的。

2.3.1 信息计算。对海量数据信息的感知计算与大数据的集成化处理技术将是物联网应用普及化应用所面对的重要挑战之一。对海量感知信息的大数据整合、云存储、多设备共享、高速率下载、有用数据发现与数据挖掘等关键技术的攻克,采用现阶段兴起的云计算大数据处理与共享技术为物联网海量信息传输提供技术支撑。

2.3.2 服务计算。物联网的发展方向应该以实际应用为最终目的。随着时代的不断发展,涌现出许多新型的应用模式,这对物联网的服务模式和应用开发带来了巨大的挑战。传统的技术路线已经束缚了物联网的发展,在新时代的环境下,服务的内涵将得到革命性扩展。为了适应环境和服务模式的变化,物联网对行业普遍存在和要求的核心技术进行提炼总结,面对不同的需求,研究针对不同应用需求的规范化、通用化服务体系结构以及应用支撑环境等

2.4 安全管理技术

由于物联网终端感知网络的私有特性,网络信息的安全就成为一个必须攻克的难题。物联网中的传感节点部署的环境通常不会有人看守或者一些不可控制的环境,在这种环境下传感节点比较容易被攻击者获取,盗取节点中存储的信息,进而侵入到网络。除了这方面的威胁,物联网终端感知网络还受到一般无线网络所面临的信息的泄漏、篡改、重放攻击等多种威胁。从安全技术角度来看,需要加强的相关技术包括:(1)认证技术――对使用者的身份进行确认;(2)密钥建立及分发机制――确保信息传输的安全;(3)数据加密等数据安全技术――以保证数据自身的安全性等。因此在物联网安全领域,上面提到的几项安全技术就成为加强安全管技术的关键组成部分。

3 结束语

物联网是在现代网路基础上而发展起来的新型技术体系,在未来的社会生活活动中具有极大的可应用潜力。物联网技术的发展必将推动人类文明朝着更智能化、网络化、现代化的方向发展。我国的物联网技术仍处于初级发展阶段,各技术层面仍缺乏自主创新技术,要建设我国的物联网战略规划体系,需要国家各行业的共同努力,以推动我国的信息化社会建设。

参考文献

[1]刘伟,张益铭.物联网关键技术[J].数字技术与应用,2011(06).

[2]李中伟,金靖芝.物联网中的关键技术[J].价值工程,2011(19).

篇5

关键词:物联网;信息安全;防范措施

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 14-0000-01

随着经济社会的发展和人们对于生活质量的要求不断提高,物联网技术应运而生,并且在交通、环境保护、公共服务、物流、医疗等诸多方面作出了突出的贡献,受到了使用者的一致青睐,然而,物联网的发展是以网络化为基础的,因此其安全性问题自然也成为人们最为关心和担忧的。物联网技术涉及到人们生活中的具体细节,其信息自然会涵盖到与人们息息相关的隐私问题,因此物联网的信息安全备受关注。关于物联网信息安全的研究对于进一步推动物联网的大规模应用和普及,提高物联网的使用率有着十分重要的意义。

一、物联网技术及其发展现状

物联网技术是一个全新的概念,与互联网的概念相比,物联网指的是具体化的物体的连接,具体来说,物联网指的是通过使用一些传感器设备、射频识别技术、全球定位技术、感应技术等对物体的信息实现实时化的收集,并且将这些收集到的信息汇集到一个大的网络,而这个最终实现的大的网络就是“物联网”。物联网的应用极大的降低了物体管理的成本,使得无人化管理成为可能,并且可以方便的实现对于设备的优化配置,提高了设备的使用效率。根据物联网的结构层次可以将其划分为三个主要部分:即感知层、网络层以及应用层。感知层指的是对于物体实现具体化的感知,通过一些传感器、射频识别等技术对物体的信息进行采集,感知层作为物联网的基础是整个物联网实现的平台,目前,感知层用到的技术主要是传感器技术;网络层则主要实现物联网的通信和信息的传递,其主要建立在现代化的无线和有线通信的基础上,感知层在采集到信息以后会将信息传递给网络层,然后通过网络层将信息进一步传递给应用层,并且在信息传递的同时实现对于信息的挖掘和分析工作,尤其是目前云计算技术的应用更是大大的加强了网络层的处理速度;应用层则主要指的是各个不同行业的用户通过收集到的信息对具体的物体做出的应用,实现了设备管理的智能化,同时应用层也是整个物联网技术发展的重要部分,其发展关系到物联网系统的实现。

二、物联网技术存在的安全隐患

物联网的实现是基于网络的原理,因此在物联网实现的过程中难以避免的会出现安全的隐患,其中主要包括物理安全、传输安全以及数据的安全。具体来讲主要有以下几个方面:

(一)网络传输环境使得信息传输存在安全隐患。物联网的网络层实现主要依靠的是无线传输,而无线传输的过程中就会导致信息受到攻击、窃取等恶意破坏现象,这些都会对物联网的信息安全产生不良影响。网络攻击者可以通过在无线网络的覆盖范围内发射无线干扰信息对物联网的信息传输进行干扰,影响物联网的正常工作,甚至导致物联网的瘫痪。

(二)设备、节点极易受到人为破坏。物联网的主要目的是代替传统的人工方式实现对于设备的高效能管理,因此形成了设备运行过程中无人监管的现象,而这则会给不法分子留下可乘之机。攻击者可以很简单的接触到网络的节点并且对其实施破坏,从而对物联网造成破坏,引起设备的非正常运转,而且攻击者通过设备或者节点获取到了具体的控制数据,则会对物联网的运行造成致命的危害,同时也会给使用者带来不可估量的损失。

(三)传感器节点资源匮乏。在物联网的建设过程中,节点的部署具有一次性和大规模的特点,同时在大部分情况下对于已经安置的传感器缺乏后续的维护,这些主要是由于传感器的廉价成本造成的。然而,在传感器廉价成本的背后则是传感器通信安全协议的缺陷和传感器性能的不足,这些节点设备上的先天性缺陷给物联网的信息安全埋下了隐患。

(四)使用者的隐私受到威胁。在物联网的使用过程中,其感知层的实现主要是通过传感器和一些射频识别技术、激光扫描技术等,对于使用者的位置信息、使用情况等具有详细的记录。然而在现实生活中一旦这些数据信息被窃取,就会对使用者的隐私造成极大的威胁,可能导致使用者被秘密定位、追踪等。

三、物联网技术信息安全的防范措施

根据物联网的组成及其特点,结合物联网信息安全隐患的具体情况,提出以下几个方面加强物联网信息安全防范的措施:

(一)建立完善的感知层操作规章制度。首先要保证物联网具备一定的自我修复功能,即便物联网的感知层或者设备受到不法攻击,物联网可以通过自身的修复系统对其进行修复,以降低由此造成的损失,同时还需要在节点的建设过程中适当的增加备用节点的数量。而且还需要对物联网的管理权限进行合理的设置,避免非专业人员对物联网的关键环节进行更改,同时还需要严格加强物联网管理人员的身份认证制度。

(二)提高物联网的安全防护。物联网自身的安全性能决定着物联网的安全防护能力,因此需要从物联网的协议、设备等方面予以加强。首先要从物联网信息传输的协议层出发提高其安全协议的级别,以更好的增强物联网的自我保护能力。同时还要提高物联网传感器节点相关硬件设备的安全协议级别,以降低物联网遭受攻击的机率。

(三)加强物联网信息安全的制度建设。物联网的大规模普及亟需相关配套制度的建设,因此相关的政府和管理需要尽快出台和完善相关的法律法规,对破坏物联网信息安全的行为做出具体的惩罚措施,以更好的规范物联网的发展,降低物联网发生破坏的机率,保障物联网更好的发展。

四、结束语

物联网技术的大规模应用极大的推动了经济社会的发展,对于物联网技术的安全隐患需要采取综合性的措施进行解决,以更好的保障物联网技术的发展和进一步应用,同时也可以更好的保障使用者的隐私安全。

参考文献:

[1]滕萍.物联网中的信息安全与防范措施[J].网络安全技术与应用,2013,03.

篇6

关键词:互联网;互联网+;互联网+技术应用;互联网技术应用

1引言

近年来,随着互联网技术、移动互联网技术的飞速发展,使得人们已经进入互联网时代。互联网作为新生代的科技产物,代表着新媒介技术的产生、发展和普及,正在逐步改变着人们的生活方式和水平。互联网技术是以计算机软件技术为基础,计算机软件的快速发展,直接带动了网络技术的飞速发展。计算机软件的快速发展,计算机机软件应用不断地融入人们的生活过程中,使得互联网技术完全进入了人们的日常生活中。如:电子商务行业的应用、教育教学行业的应用等人们具体生活的应用,标志着新的互联网时代,即互联网+时代的到来,相信未来几年内人们的社会生活将会全面进入互联网+时代。

2互联网+技术发展

“互联网+”是两化融合的升级版,将互联网作为当前信息化发展的核心特征,提取出来,并与工业,商业,金融业等服务业的全面融合。通俗来说,“互联网+”就是“互联网+各个传统行业”,但这并不是简单的两者相加,而是利用信息通信技术以及互联网平台,让互联网与传统行业进行深度融合,创造新的发展生态。随着“互联网+”的不断发展,我们在互联网+技术方面将不会断地面临着挑战,接下来我们将对互联网+技术所面临的挑战进行详细分析。

2.1 互联网+平台下的移动互联网融合

随着人们的生活水平不断地提高,互网技术的不断发展,移动互联网技术将会成为今后互联网+技术中不可或缺的技术。目前,移动互联网技术主要面临了以下几方面的问题:

2.1.1 新型移动互联网技术网络需要更先进的理论和协议的支撑。传统互联网络技术主要是以数据通信为目标,而在新型移动互联网技术条件下,传统的路由协议与理论无法胜任移动网络数据传输的要求。

2.1.2 移动互联网络自身特点需要新的路由协议与理论。现代新型的移动互联网技术,其接入方式、链路形式和通信应用模式等与传统的固定网络模式之间存丰较大差异。因此,移动互联网络自身特点需要新的路由协议与理论。

2.2 互联网+技术的发展

“互联网+” 代表一种新的社会形态,即充分发挥互联网在社会资源配置中的优化和集成作用,将互联网的创新成果深度融合于经济、社会各领域之中,提升全社会的创新力和生产力,形成更广泛的以互联网为基础设施和实现工具的经济发展新形态。

互联网最初只是由一些有共同爱好的技术专家设计开发,而随着互联网+时代的到来,吸引了许多的非人员成为互联网用户主体,用户群体发生了巨大的变化,使得地球俨然变化了地球村。此外,互联网最初的研发只是为了方便科研团体或政府机构管理,而现在的互联网已经在社会各领域得到普及。目前,互联网更多与社会各行业相结合,形成了互联网+时代,正在不断地改变着人们的生活水平和生活方式。

3 互联网+技术应用与分析

根据以上描述,我们看到互联网技术在社会各领域的运用越来越广泛,同时也面临着相应的问题和挑战。但是,总体来说,互联网+时代俨然已经来到我们的身边,其正在不断地走进我们的生活当中,以下我们举例来看下目前互联网+技术已经运用到了什么样的水平。

3.1 互联网技术在电子商务中的运用

电子商务是在互联网环境下,实现商户与消费者网上购物、在线电子支付的商业运营模式。在电子环境下,消费者都可以实现电子选购、电子交易。如今的电子商业已经趋向成熟,其中在国内主要代表为淘宝、京东、当当等各大网络电子商务平台。人们通过各上电子商务平台随时随地可以选购到自己喜好的商品,实现了不出门即可以消费购物,已经成为人们生活消费的重要方式。电子商务平台的出现足以体现出互联网+时代给人们的生活带来的质变。

3.2 互联网+时代下的物联网

物联网的出现也是我们的社会进入互联网+时代的一个重要标志。物联网是把新一代IT 技术融入各行各业之中,具体地说,就是把感应器嵌入和装备到各种物体中,将物联网与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的信息交换。在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、设备和基础设施实现实时的监测、管理和控制。以此为基础,人类能够以更加精细和动态的方式管理生产和生活,从而达到“智慧”状态,提高信息监测追踪能力、资源利用率和生产力水平。从而使得人们对日常工作生活可以实现远程控制、远程管理。

3.3 互联网+时代面临的问题和挑战

随着互联网技术的不断发展,不断融合进人们的日常工作生活当中,标志着全新的互联网+时代已经来临。但是在现在的互联网+环境中还存在着以下一些不足:

3.3.1 随着互联网技术的快速发展,互联网世界中相关的信息安全管理方面还存在着较大的问题,信息泄漏现在还比较普遍存在于互联网世界中。这对于客户的人身财产安全造成了相当大的影响。

3.3.2 随便互联网技术的飞速发展,互联网技术人才紧缺情况还是存在,使得互联网+平台出现问题时无法得到及时处理。另外,人们的互联网技术水平还有待普及提高,因此,需要更多的技术人员对社会群众进行相关的技术培训。

4 结束语

综上所述,随着互联网技术的飞速发展,越来越多的互联网+技术融入到人们的日常生活当中,正在不断地改变着人们的生活方式,最为明显的就是电子商务和物联网技术的应用。在互联网技术飞速发展的同时,互联网技术也面临了相关问题和挑战,例如:互联网技术的快速更新,信息安全的防护等。但是,不论如何都无法阻挡互联网技术的飞速发展,相信未来几年,社会将会完全进行互联网+时代。

参考文献:

篇7

[关键词]物联网技术 小型采集设备 楼宇综合管理 应用

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)45-0252-0447

引言

随着科学技术的不断发展,物联网技术也得到了快速的提高,物联网技术是继互联网、计算机之后,信息产业的第三次革命,是引领未来经济增长的一个重要因素,尽管物联网技术现在还不够成熟,但它的发展势如破竹。物联网技术能够实现实时采集任何需要监控、连接、互动的楼宇智能化实体和过程,能够采集其声、光、电、热、化学、力学、位置等各种所需要的信息;并通过各类可能接入的网络,进行物与物、物与人的连接,以实现对物品和过程的智能化感知、管理、控制和识别;在楼宇智能化系统中具有广泛使用的前景。

一、基本概念

1、 物联网技术

物联网的最初是叫做传感网,1999年开始出现了物联网这个概念,2005年得到普及,2009年开始了大发展。物联网就是人与物、物与物直接相互连接传递信息与控制的网络,其本质还是一种互联网。这有两层含义:第一,物联网技术的基础和核心内容仍然是互联网技术,是在互联网基础上的延伸和扩展的一种网络技术;第二,其用户端扩展和延伸到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。物联网被誉为 相继计算机、互联网与移动通信网络之后的有一次信息产业的浪 潮,互联网只是将计算机连接起来网络化,而物联网则是能够将世界上的一切事物都连接起来形成无奇不有的庞大网络。物联网(The Internet of things )的准确定义是: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,以实现智能化识别、定位、 跟踪、监控和管理的一种网络概念。比如超市收银台所用的结账系统、各种监控系统、还有各大银行所 提供的刷卡服务和 atm 自动取款服务以及现在被广泛应用的 gps(global positioning system)全球定位系统等等。

物联网技术是一种对传统思维的突破。过去物理设施和网络设施是分开的,机场、公路、房屋建筑物等等实体的世间万物是一路,而数据、宽带等等虚拟的“互联网”是一路。在“物联网”时代,就是将“现实的世间万物” 和 “虚拟的互联网”整合在一起,成为一个统一的网络。全球全世界的运转将会以此为基础,无论是经济管理、生产运行、社会管理,乃至个人生活都将运用到物联网技术。

与其它国家相比,我国的技术研发水平处于世界前列,有着重大的影响力和发展优势。经过了近十几年的努力发展,已经初步形成了现在物联网的体系。物联网在中国迅速崛起主要由于我国在物联网方面的几大优势。第一,我国早在1999年就启动了物联网核心传感物联网技术网技术研究,研发水平处于世界前列;第二,在世界传感网领域,我国是标准主导国之一,专利拥有量高;第三,我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一;第四,我国无线通信网络和宽带覆盖率高,为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持;第五,我国已经成为世界第二大经济体,有较为雄厚的经济实力支持物联网发展。

物联网在中国高校的研究,当前的聚焦点在南京邮电大学。作为“感知中国”的中心,无锡市2009年9月与北京邮电大学就传感网技术研究和产业发展签署合作协议,标志中国“物联网”进入实际建设阶段。协议声明,无锡市将与北京邮电大学合作建设研究院,内容主要围绕传感网,涉及光通信、无线通信、计算机控制、多媒体、网络、软件、电子、自动化等技术领域,此外,相关的应用技术研究、科研成果转化和产业化推广工作也同时纳入议程。

为积极参与“感知中国”中心及物联网建设的科技创新和成果转化工作,保持、扩大学校在物联网研究领域的优势,2009年9月10日,全国高校首家物联网研究院在南京邮电大学正式成立。在实验室,一些“物联网”产品已经初见雏形。此外,南邮还有系列举措推进物联网建设的研究:设立物联网专项科研项目,鼓励教师积极参与物联网建设的研究;启动“智慧南邮”平台建设,在校园内建设物联网示范区等。

2、基于物联网技术的小型采集设备

小型采集设备是采集数据的一种小型设备。数据采集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理。小型采集设备是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的数据采集系统。

基于物联网技术的小型采集设备是一套集智能传感终端、智能控制终端、信息传递终端、用户存储管理、智能组网技术、智能服务发现技术、数据融合算法等模块与一体的复杂设备。

3、楼宇综合管理系统

近年来国内高层建筑不断兴建,它的特点是高度高、层数多、体量大。面积可达几万平方米到几十万平方米。这些建筑都是一个个庞然大物,高高的耸立在地面上,这是它的外观,而随之带来的内部的建筑设备也是大量的。为了提高设备利用率,合理地使用能源,加强对建筑设备状态的监视等,楼宇综合管理系统也就应运而生。

楼宇综合管理系统是智能建筑的重要组成部分之一。楼宇综合管理系统是对建筑物(群)内设备与建筑环境的全面监控与管理,为建筑的使用者营造一个舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境,并通过优化设备运行与管理,降低运营费用。楼宇综合管理系统涉及建筑的电力、照明、空调、通风、给排水、防灾、安全防范、车库管理等设备与系统,是智能建筑中涉及面最广、设计任务和工程施工量最大的系统,它的设计水平和工程建设质量对智能建筑功能的实现有直接的影响。

智能楼宇综合管理系统是以实现各专业子系统之间的信息资源的共享与管理、各子系统的互操作和快速响应与联动控制,以达到自动化监视与控制的目的。它追求的目标是:信息资源的共享与管理、提高工作效率和提供舒适的工作环境、采用“分散控制、集中管理”的模式,尽可能地减少管理人员和节约能源、能适应环境的变化和工作性质的多样化及复杂性和应付突发事件的发生。

根据智能建筑的特点和业主对楼宇智能化系统工程的实际功能需求,必须在智能建筑硬件设备的基础上建立一个具有高度开放性、兼容性、便利性于一体的楼宇综合管理系统。进而才能提高系统管理和维护的自动化水平和协调运行能力,真正实现功能集成、网络集成和软件界面集成的设计目标,为智能建筑提供了高效、快捷的超值服务和管理。

二、物联网的应用

物联网与其说是网络, 不如说是应用。对物联网的定义、内涵及特征的梳理让我们认识到, 物联网是一整套立体的、丰富的、适应性很强的概念体系。在推进物联网发展的时候, 需要依据不同时期不同的出发点, 规划一条既符合科技创新规律, 又适应我国工业、信息通信业当前发展水平和一个时期的发展潜力, 并有利于在激烈的国际竞争中快速建立起竞争优势的发展道路, 以更好地满足经济社会发展对物联网的总体需求。

1 物联网在智能城市中的应用

国内的一些地方已经开始对物联网进行了应用性开发, 运用物联网技术, 上海移动已为多个行业客户度身打造了集数据采集、传输、处理和业务管理于一体的整套无线综合应用解决方案。最新数据显示,上海移动目前已将超过10 万个芯片装载在出租车、公交车上, 形式多样的物联网应用在各行各业大显神通, 确保城市的有序运作。在上海世博会期间,车务通 全面运用于上海公共交通系统, 以最先进的技术保障世博园区周边大流量交通的顺畅;面向物流企业运输管理的“e物流”,将为用户提供实时准确的货况信息、车辆跟踪定位、运输路径选择、物流网络设计与优化等服务,大大提升物流企业综合竞争能力。

2 物联网在能源管理与公共事业中的应用

预计到2020 年, 中国将成为世界上最大的能源消费国。由于电网系统效率低下, 发电和输电过程中浪费非常严重。现在, 我们可以利用高科技对事物有更透彻的感知和度量, 不管是安装在室内的计量器还是发电厂里的涡轮。所有这些感知和度量支持我们更好的收集信息和数据, 透过先进的分析工具产生智能洞察, 再以此实时地做出更好的决策。仪表管理技术的进步使个人和企业可以选择使用能源的方式和时间, 这就为使用风能和太阳能等利于环保的能源奠定了基础。对于电力提供商而言, 智慧的电力意味着更高的电力的可靠性和电力质量, 更短的停电恢复时间, 进而实现更高生产率和对电力潜在障碍的防护, 从而更精确地预测需替换的资产设备及支出。智能电表与停电智能管理已经应用。

3 物联网在交通管理中的应用

交通规划者已开始努力促成多个系统的集成, 并在各种交通类型、多个城市甚至国家或地区之间整合费用和服务。智慧的交通系统可以缩短人们的空间距离,(提高生产效率、降低旅程时间和加速突发事件交通工具的响应速度) ,也可保护环境(如改善空气质量、降低噪音污染、延长资产生命周期、保护古迹、景点、住宅) 。

4 物联网在物流业中的应用

物流供应链, 中国物流成本所占GDP百分比一直都高于发达国家, 这反映出供应链运营效率低下的体制性问题。仅以2006 年为例, 中国物流成本占整个GDP的18%,而日本为11%,美国为8%,欧盟仅为7%。在这18%中,运输成本总计超过55%,而存储成本达30%。法规、基础设施和运营等三大瓶颈是中国供应链低效的深层原因, 这不仅削弱了中国企业的竞争力, 也会妨碍内部货物流以及国内需求的扩大。智慧的供应链将促使物理网络和数字网络融合, 将先进的传感器、软件及相关知识整合到系统中。智慧的供应链的价值在于我们可以从各种数据中抽取有价值的信息。包括基于地理空间或位置的信息、关于产品属性的信息、产品流程、条件、供应链关键业绩指标等, 以及数据流的速度。智慧的供应链可以满足21世纪的需求, 它可以提高效率(如动态供求均衡、预测事件检测和解决、旨在降低库存的库存水平和产品位置高度可视性) 、降低风险( 例如降低污染和召回事件的发生频率及其影响、减少产品责任保金、减少伪劣消费产品),也能减少供应链的环境保护压力(如降低能源和资源消耗、减少污染物排放) 。

5 物联网在通信行业的应用

通信行业,在“2009年中国国际信息通信展览会”上,中国移动展出了手机支付,这就是典型的物联网概念应用。手机支付实际上主要是手机SIM 卡的更换,由普通SIM 卡更换为RFID-SIM卡,而不需要对手机进行更换。

用户在消费时,只需要将手机从接收器上轻轻一扫,就可以方便进行各种购物,以及获得详细的费用清单。中国电信一直在推介自己的全球眼技术, 其实就是远程监控的物联网应用。比如上海海关都采用中国电信的远程监控系统, 通过画面可以对货物进行通关检查, 也减少人力。中国联通日前在上海推出了公交卡手机,通过刷手机可以实现公交车票支付,这些都是典型的应用。

在“物联网”普及以后,用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。物联网的推广将会成为推进经济发展的又一个驱动器,为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。

按照目前对物联网的需求,在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签, 这将大大推进信息技术元件的生产,同时增加大量的就业机会。

其它如医疗、城市建设、精细农业等也已展开应用。

要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。一个城市有100万辆汽车,如果我们只在1万辆汽车上装上智能系统,就不可能形成一个智能交通系统;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。

物联网在各个领域的应用现状和未来的发展状况表明, 各个行业对于物联网的需求程度不一, 侧重点更是千差万别。基于目前物联网技术的发展状况, 可以预见, 物联网正在快速地走进人们的生活, 它的实际应用将分以下三个步骤实现: 实现物体的自我感知功能; 物与物之间相互联系, 交换信息; 系统通过分析物联节点的信息, 做出最优化的调整策略, 控制整个系统超优化方向做出改变。

目前物联网的发展正处起步阶段, 仍然面临技术完备性不足、产品成熟度低、成本偏高等诸多制约因素, 但目前良好的外部环境, 将有利于这些问题的解决。相信在不久的将来我们一定会看到一个充满生机与活力的物联网。

三、基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用能够解决的问题

基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用能够解决的问题,是针对楼宇内的各个业务系统的监控对象、运行参数等实现无线数据采集的智能楼宇数据采集。主要有:

一、布线成本高:楼宇内的布线是相当多的,不仅多而且布线也相当复杂,成本就更高了。据统计,一个工程的百分之六十左右的费用将会应用于线路的铺设上,这对工程建设来讲是一笔相当大的费用,线路的铺设主要包括光线、双绞线、同轴电缆等;此外对于楼宇综合布线中存在的重复布线不但增加不必要的成本,也会降低安全可靠系数。

二、灵活性差:布线是在工程施工初期进行的,然而,一旦布线完成之后很难再次修改或添加。例如当初只考虑控制信号传输,可能只需要双绞线就可以了,但是随着信息数据的不断增多,双绞线的传输能力已经不能够满足大量数据的传输,这就需要对楼宇内的线路进行更新,重新布置光缆。

三、标准不统一,由于现在生产智能楼宇设备的厂家越来越多,生产出的产品质量也参次不齐,最终会导致不同厂家的产品无法共用,然而,在具体施工时有的厂家提供的产品很好用,而有的厂家提供的产品又很难满足用户的需求,这将增加施工难度。

四、施工周期长,智能楼宇的布线周期长,布线时间需要一直跟踪楼宇的建设,从施工初期到施工结束;这将会浪费巨大的人力物力,由于长时间的跟踪布线,容易使得布线出现疏漏和布线错误,这会对工程施工带来影响。

基于物联网技术的小型采集设备的出现就是要解决以上四个大问题,通过对楼宇内的各个业务系统的监控对象、运行参数等实现无线数据采集,来对楼宇进行综合管理。因此,基于物联网技术的小型采集设备将会得到广发的应用,它也是楼宇综合管理系统的发展方向。以本项目的技术为基础,依托移动的无线网络,可以将应用范围扩展到多种与人类活动与环境密切相关的领域中,如环境监测、森林防火,施工安全等领域;在获得可观的经济效益的同时,也会带来巨大的社会效益,所以,基于物联网技术的小型采集设备在不久的将来会得到普及。

四、楼宇综合管理系统的发展现状

随着上世纪九十年代,智能楼宇的理念进入我国,并逐渐影响着我国的建筑行业,使得楼宇逐渐趋于智能化,到本世纪初,随着中国各地高楼大厦的涌现,智能楼宇已经得到了人们的普遍认可和广泛使用;这就要求作为智能建筑管理的核心--楼宇综合管理系统,必须快速的发展。

传统的基于现场总线的楼宇综合管理系统存在着成本高、维护难、扩展难等不足。网线通信技术能够较好地解决上述问题,具有成本低廉、方便灵活、宽带高等特点。因此,基于物联网技术的小型设备将会得到广泛的应用,它也是楼宇综合管理系统的发展方向。

目前,楼宇综合管理系统的应用主要集中在建筑公共资源上,主要包括供配电、照明、空调、冷热源、给排水、电梯自控、安防与消防、综合保安、车库管理、自动抄表等子系统。然而,随着无线网络技术应用的不断深入,安全、便捷、舒适、节能的工作生活环境的内涵不断丰富,随着物联网技术的小型采集设备研究的进一步深入,研究范围也将进一步扩展,将扩展到环境保护和家庭生活空间。

现阶段,我国楼宇综合管理系统还存在着很多问题,如子系统众多设备鱼龙混杂、接口和通信标准缺失、模拟系统任占主流、缺乏专业的管理系统开发商等。

1、管理子系统众多设备鱼龙混杂:

通常的楼宇自动化包含的子系统包括很多,如综合布线系统、电力供应与管理系统、照明控制与管理系统、空调系统的检测与控制系统、给排水系统的检测与控制系统、停车场管理系统、消防与安防管理系统和物业管理系统等等。对这些系统进行集成、信息采集,并对每个管理系统进行深入的了解,掌握各管理子系统的工作流程。在这些子系统中,每种设备的类型都有可能出自不同的厂家,其产品成熟度,功能接口都无法统一,往往在对接协议的获取过程中严重影响工程商和客户的协议对接的准确性,这将会导致对接的不完整性。

2、接口与通信标准缺失:

智能楼宇的管理系统标准有很多,且每个子系统都有不少标准,但一般都是功能描述和验收类的标准,缺少接口类和子系统间的通讯标准。目前,还没有官方规定的接口标准;因为没有接口标准,就无法达到统一管理各个子系统的要求,这就严重影响智能建筑的总体运行。接口与通信标准的缺少,严重影响着楼宇的综合管理。

3、缺乏专业的管理系统开发商:

楼宇管理涉及的管理子系统比较多,这就对管理系统提出了更高的要求,综合管理系统需要高度抽象的框架、较强的接入能力和多样化的展示能力。目前,我国的楼宇综合管理系统的提供商主要有两大类:国外的专业管理系统厂家和国内的管理系统厂家,由此可见,我国要加强对小型采集设备的开发,加强对楼宇综合管理。

随着楼宇综合管理系统的发展与物联网技术的普及,传统的3A说法将慢慢退去,系统将趋于统一,OAS、CAS、BAS之间的界限将更加的模糊,到最后将不再有这些区分,系统集成将更加简便,楼宇综合管理系统的成本也将进一步下降。

基于物联网技术的小型采集设备不但要体现方便易用这个特性,更要体现各子系统接口的标准统一。不同的厂商按照统一的接口标准可以自由开发具体功能,例如一个用户组建了A厂商的楼宇综合管理系统,但该用户一年后看上了B厂商的楼宇综合管理系统,然而,这个用户只需要购买他所看重的那个楼控产品,打开电源,则该产品就能通过采集设备接入到现有的物联网中,正常执行其功能。

五、基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用详细技术内容

基于物联网技术的小型采集设备是一套集智能传感终端、智能控制终端、信息传递终端、用户存储管理、智能组网技术、智能服务发现技术、数据融合算法等模块与一体的复杂设备。该设备不但具备基于物联网技术的智能楼宇采集系统的先进性,更体现着智能楼宇系统的标准化程度,所以,该设备将成为智能楼宇采集系统中的核心。

本项目将围绕着物联网在楼宇系统的特性,并主要针对数据采集、传输、加密三个方面:一是数据采集,实现多种楼宇数据到数据采集设备之间的链接和传输;二是数据传输,通过数据采集设备和楼宇管理中心数据服务器发送采集数据;三是数据在传输过程中的安全性。

1、数据采集技术

计算机处理的是数字量,而外部的信息大部分是连续变化的物理量,我们就必须把这些物理量转化成数据量传输到计算机中,因为计算机只能识别二进制的数字量。然而,数据采集技术主要就是对这些物理量进行采集并处理成数字量;例如温度、压力、速度,要将这些信息送入到计算机中进行处理,就必须先把这些连续的物理量,进行转化,转化成数据量,导入到计算机中。计算机是数据采集的核心,完成对整个采集过程的控制、对采集的数据进行处理。

在楼宇通讯中,数据采集技术就显得尤为重要。;楼宇自控通讯协议符合国家相关行业的通讯标准协议,符合国家通讯标准协议是;楼宇自控通讯的先决条件,这样楼宇的信息才能正常通讯。然而,根据楼宇自控系统接口特点,采集设备与前端设备之间采用标准的Modbus、OPC或BacentIP协议,传输方式以zigbee或rfid技术为主,根据现场实际情况两种传输方式可以组合使用。

2、数据传输技术

数据的传输技术,楼宇内网络硬件资源丰富,几乎覆盖到每一栋建筑,可以利用以太网或wifit等方式传输数据,可以降低数据传输成本,提高数据传输的稳定性,因此,数据传输以太网为主。部分前端设备受环境限制,选用无线网络将采集数据上传到监管平台数据服务器。

无论采集哪种无线组网方式能减少布线、施工的工作量。具有以下几个优点:

一、成本低:物联网技术,一般是在“物”里嵌入智能芯片,采用嵌入式处理器和存储器,就单个节点而言,硬件成本相对而言是比较低的。采用开放的简化Zigbee协议栈,工作在2.4GHz免执照的ISN频段。

二、组网能力强:数据的传输技术必须支持树状、星状、网状等多种组网方式,网络的布设和展开无需依赖任何预设的网络设施,节点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为,节点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。

三、对等网络多冗余、可靠性高:在数据传输中,所有节点地位平等,是一个对等式网络。节点可以随时加入或高开网路,任何节点的故障不会影响整个网络的运行,具有很强的抗毁性。

四、多条路由:在数据传输过程中,节点通信能力有限,覆盖范围只有几十米到上百米,节点只能与它的邻居直接通信,如果希望与其射频覆盖范围之外的节点进行通信,则需要通过中间节点进行连接。

3、数据安全性

后端管理系统采用一体化采集技术,为了保证数据在采集、传输过程中的安全性和可靠性,主要会采取以下几个策略:

一、采集设备在连接至客户端,需要经过身份验证过程才可以进行采集设备注册,网络传输数据包经过高度加密,这样可以保证传输过程中数据不会被第三方所窃取,保证数据在传输过程中的安全性。

二、数据中心客户端以及监管平台都具有报警的功能,这样可以对采集设备状态、采集点数据质量码进行报警。维护人员可针对报警类型进行有效的分段判断,从而快速定位故障环节,且可进行远程故障排查功能。

三、采集设备内置大容量CF卡及存储数据库,采集设备与数据中心连接断开后,可以保存至少一个月内的所有采集数据,从而实现数据中心端的数据完整性。当采集设备与数据中心进行重新连接时,将会主动对断线期间的数据进行历史恢复,同时,支持对指定时间段历史数据人工恢复功能。

物联网技术的引入,将使楼宇智能化系统发生根本性变化,主要表现有如下几个方面:

一、由物联网这个名字就不难得出,物联网技术使得管控对象的“物”本身更加智能化,“物”的内部被植入智能芯片,使其功能发生巨大的变化,使其具备着前所未有的感知功能。这些“物”有普通的传感器智能接收信息,它会对信息进行简单的交换,而带有智能芯片的传感器可以对信息进行一定的运算处理功能,接收信息,并进行一些简单的动作,这在机器人身上得到了很好的体现。

二、任何作为“物”的对象都可以作为管控的目标,大多数都以“RFD”作为基本技术支撑,任何物、动植物、人在理论上都可以根据自身的需要,通过植入智能芯片就可以作为物联网的组成部分之一。

三、充分发挥物联网开放性的技术特点,传统的楼宇智能化系统是自成一体的独立式封闭式的系统,而采用物联网技术是开放式的,具有无限扩展性和联通性的特点,将物联网技术引用到智能楼宇中,这样在世界上具备互联网接入条件的任何一个地点,都可以与自己的物联网进行连接,实现信息交换和控制等功能。

四、使得工程建设更加简易,物联网采用互联网技术与物相连,而互联网技术已经很成熟,应用最为广泛的网络技术,其底层连接方式灵活多样,然而,各家厂商的不同产品只要遵循共同的标准即可实现互联互通;最高层的应用也层出不穷,开发人员具备较为成熟的技术,能够开发出使终端用户享受便利的应用软件。

六、主要技术创新点分析

物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用还不够健全,这就需要相关人员对物联网技术的小型采集设备进行技术创新,提高物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用率。

一、作为管控对象的采集设备本身更加智能化。采集设备内都被植入智能芯片,当植入智能芯片将会使其功能发生巨大改变,会具备前所未有的感知功能。如普通的传感器能够接受信息,并对信息进行简单的变换,而带智能芯片的传感器,能够对信息进行复杂的计算处理,并自行进行一些处理动作。

二、将服务发现机制运用于智能楼宇系统中,从而使得智能楼宇系统具备了“即插即用功能实现”的接口,在一定程度上统一了智能楼宇设备接入接口,这样方便了后续功能的扩展。

三、工程建设更加简易,充分发挥物联网开放的基本特点,传统的楼宇智能化系统是自成一体的独立封闭的系统,然而,物联网是开放性的,具有无限扩展性和连通性。采用物联网这一技术,可以在世界上具备互联网接入条件的任何地点,与自己的物联网进行相连,及时实现信息交互功能。

七、基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用能带来的效益

根据对物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用的实例调查发现,物联网技术的小型采集设备已在山西移动楼宇监控系统中进行了应用,该设备的主要作用是将实时采集到的楼宇各业务数据传到监控平台上,实施对数据的透明监控,管理人员随时可以监测到自己所需要的数据,同时可以了解所有设备的使用情况及各类报警信息的处理情况,这样讲不在需要对数据进行繁琐的统计。

(一)、经济效益:在未来几年,物联网技术将得到广泛的应用,物联网规模将在整个产业突破一万亿人民币,而智能楼宇领域至少占据百分之二十。山西移动公司今年6月份之前已经投入300万元人民币,用于本项目的开发以及市场开拓;并计划在未来3年时间收回全部投资并取得较好的经济效益。

(二)物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中应用的社会效益越来越明显,本项目涉及到的学科比较多,能够带动多种行业的发展,尤其是计算机、自动化、工程管理等专业,这样必然会增加我国的就业率,以缓解就业问题,保证社会的和谐稳定;本项目还可以扩展到多个行业,可以提高我国现代化的建设,能够减少事故的发生率,保证人身安全。

(三)从能源角度来看,本项目所用原料与设备均符合国家环境要求,废弃物的处理按国家统一标准执行。本着建立持续、高效、循环采用新工艺、新技术,尽量减少进入开发及今后应用过程中的物质与能量流量,从而减少废弃物的产生和排放。对于成本的核算,引入电算化和内部网等电子网络工具。

(四)从环境角度来看,本项目在开发和管理中始终积极贯彻“保护环境、协调发展、遵守纪律、循环经济、污染预防、人类健康、绿色家园”的环境方针,积极进行环境保护。本项目的后期应用可能扩展到环境监测、森林防火、施工安全等多种与人类环境密切相关的领域中,一方面可以向人类反映出环境的改变,另一方面也可以为人类提供优化环境的依据,物联网技术将在环境方面得到广泛的应用。

结束语

随着时代的发展,物联网技术将会得到广泛的应用,虽然目前物联网技术还不够十分成熟,仍处于摸索的阶段,但随着计算机技术和互联网技术的迅速发展,在智能楼宇系统中采用物联网技术将是未来楼宇建设的发展趋势;物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用将得到广泛的使用和完善。基于物联网技术的智能楼宇系统,其楼宇的安全性和功能性得到很大的提升。物联网技术在国家的大力推动下发展迅速,而且在各行各业得到了应用。智能楼宇在近些年来得以较快发展。物联网技术与智能楼宇的结合,必定将加快智能楼宇的发展,同时也推动物联网技术本身的进步。

参考文献

[1] 马一丁.透过应用看物联网发展前景[J].中国电子商情(基础电子),2010(Z1).

篇8

关键词 物联网;传感器;网络;计算机

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2017)180-0026-02

1 物联网相关概念

所谓物联网就是在现有互联网的基础上进行扩展,实现各种物品的互联互通,物联网与云计算、移动互联网是未来互联网技术发展的三大方向,是行业的方向标,许多国家甚至将其作为战略性发展行业予以规划。简言之,物联网技术就是通过传感器技术,将传感设备收集到的作业环境的各种模拟信号转变为计算机系统可以识别的数字信号,再通过通信信道,将其传送到远端的控制中心,远端控制中心根据用户既定值,做出数据分析和判断,将超过或低于阀值的数据通过控制信号再传送到终端的控制器进行相应的调整,使得整个系统运行在实时、动态、监控、预警的智能化控制系统下。由此可见,物联网技术为人们实现了高度智能化的生产生活控制。

2 物联网技术发展所依脱的技术分析

2.1 传感器技术

传感器技术是物联网发展的关键技术,物联网所控制的各个终端处理器,就是依靠数量丰富的传感器设备进行环境的实时监控,离开了传感技术,就好像没有知觉和感官的人体,更别谈智能控制。传感器设备要具有高度稳定性、运行可靠性,同时无论是体积、还是检测灵敏度都越来越好,这得益于近年来快速发展的电子控制技术,芯片生产工艺的大幅度提升,以智能停车场的火灾监控系统为例,其传感器就包括了数量繁多的烟感、温感、光感、热辐射等控制感应器,通过这些传感器,可以将停车场环境的实时数据进行有效的监控,一旦高出既定阀值,数据通过控制系统进行预警,联动设备也开始工作,这种高度智能化控制,都需要传感器设备发挥重要的感作用。总之,传感器技术作为关键的物联网技术之一,有着极其重要的环境数据传感作用。

2.2 网络传输

如果将物联网信息系统比作是一个有机运行的人体的话,那么网络传输技术则是人体分布于各处的神经,通过网络传输系统,实现了终端控制设备与数据中心的信息交换,才得以实现数据的有效控制。网络传输在物联网方面有着更高的要求主要体现在3个方面,首先是传输的数据带宽要求更高,无论是传感器设备、终端控制器还是数据中心他们彼此需要实时数据的交换、如果信道带宽不能满足要求,对于一些实时数据的处理就会产生较大的延时,不利于精细化的控制;其次是网络速度的要求,物联网环境下传输的数据不仅仅局限于简单的控制数据,往往还进行视频、声音等数据的实时传输,这些容量较大的数据,在网络传输速度一定的条件下,同样会产生较大的延时,不利于系统的实时控制,这也是各个国家争相发展4G/5G高速网络的关键;最后则是网络传输协议、地址分配的标准,目前传统的基于IPV4的网络地址分配面临地址枯竭等问题,同样的传输协议行业标准还未出现,非标准化的控制协议对于实现统一化的管理和设计是严重的阻碍。由此,做好网络传输方面的技术保障对于物联网技术的发展同样至关重要。

2.3 数据处理中心以及终端控制器

物联网的数据处理中心是相对于终端控制器的,终端控制器是分布于各类“实物”上的微型计算机系统,是对实物进行局部性控制的关键,通常和各类的传感设备相连接,再通过一定的通信线路与数据处理中心相互联通;数据处理中心则是控制全局性的中央计算机系统,协调各个终端设备的数据信息,使整个系统运行在实时、动态、精细的控制之下。终端控制器可以是单片机系统,也可以是各种嵌入式的ARM系统,其中单片机系统在体积、价格方面都有着较大的优势,而ARM系统设备则是在功能丰富度方面、运算速度方面有着更大的优势,用户应根据需求进行合理的选择。数据处理中心一般都由微型计算机进行担任,其运算速度和控制协调能力更加强大,总之作为整个物联网技术的指挥控制“大脑”,各种控制设备同样发挥着不可忽视的作用。

2.4 相关行业技术

行业相关技术则是与物联网应用的具体环境有着直接关系,物联网广泛应用于居家、生产控制、安全监测等诸多领域,每个领域都有着其行业的独特知识结构,因此根据物联网系统所应用的具体环境,一些特定于各个领域的控制处理设备还是比较多的,以居家为例,其更多的是各类居家用电设备、家电等物件的控制居多,由此可见物联网技术是一种技术大融合的信息系统,离开了相关行业技术也是很难发挥其应有的作用的。

3 物联网与相关技术的结合应用介绍

3.1 智慧家庭

物联网与各种家电、生活用具、门窗传感器等的组合构成了智慧家庭的基本结构,物联网利用分布于各个居家用品上的传感设备和终端控制器,收集居家环境下的各类数据,例如温湿度、烟雾度、光辐射强度、门窗关闭数据等等,使得整个居家环境都处于动态、实时的监控下,数据处理中心根据这些实时数据进行实时监控和预警,可以通过短信、互联网信息等将居家环境信息发送到远程用户的移动设备上,实现了便捷、安全、舒适的现代化居家控制。

3.2 智能安全建筑

安全建筑并不是不会发生诸如火灾、水灾等灾害的建筑物,而是通过物联网技术将整个建筑的灾情情况进行实时的监控处理,一旦出现了某种灾情,进行实时预警,并且通过警报等形式通知建筑物人员,同时启动各种联动消防设备,进行联动灾情处理,而人的某方面作用逐渐被淡化,用户可以更加专注于灾情控制的某些方面,从而有效降低了灾情带给建筑物的伤害,提高了灾情的可控性,减少了人财物等诸多方面的损失。实现建筑安全的智能可靠控制。

3.3 智慧城市

智慧城市则是将城市的各个功能例如道路情况、红绿灯情况、天气气候等情况,利用庞大的物联网技术进行实时的动态监控,通过智能的数据控制中心,给予人们城市生活预警,使得整个城市的运行更加高效和现代化,当然,这种智慧型城市,简单的依靠物联网技术是远远不够的,还需要大数据云计算处理技术的支持,毕竟这种城市型数据的复杂度不是简单的智慧家庭、智能安全建筑所能够比拟的,需要极强的数据控制处理中心进行数据分析和动态操作。

3.4 其他方面

除了上述介绍的几个方面物联网技术还广泛应用于现代物流应用、生物工程领域、以及智慧电网等各方面,相信随着物联网技术的进一步发展,这种高度智能化的控制预警必将带给人们更加高品质的生活。

4 结论

综上,物联网技术涉及到了诸多的先进技术,通过各类技术的有机结合实现了丰富多彩的物联网系统,带给人们生产、生活的极大便利。

参考文献

[1]郑纪业,阮怀军,封文杰.农业物联网体系结构与应用领域研究进展[J].中国农业科学,2017(4):657-668.

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【关键词】物联网技术 高校 单片机教学 改革

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2014)12C-0187-02

一、研究背景

物联网(the Internet of Things,IOT),是指利用传输网络与智能感应装置,使物体到达特定的信息处理中心,进而达到人和物体、物体和物体之间的信息交互与处理的新型互联网。简单地说,物联网是指物与物相连接的互联网。国外专业咨询机构相关数据显示,到2020年,与人和人通信的业务相比较,物与物互联的业务将达到1∶30,所以物联网又常常被称为是极大型的新一代通信业务,将掀起比计算机与互联网更大的信息产业浪潮。

物联网是构成新型信息技术的关键部分。伴随着当代信息技术的快速发展,物联网获得了许多高校、企事业单位、科研机构的重视。物联网的出现与相关技术的进步,为改革单片机教学提供了相当丰富的教学内容、教学题材与实现方式。物联网技术的发展为嵌入式或单片机教学改革提供了新的机遇,但技术发展所造成的形式变化又让单片机教学面临新的挑战。单片微型计算机是大部分高校通信类、电子信息类专业的重要课程。然而现今,51系列单片机依然是许多高校单片机教学的主角,教学方式与教学内容不能及时更新,单单围绕程序与指令展开,无法与物联网技术整合,不具备实效性,不能适应社会新形势的发展。为提高高校单片机教学的实效性,可基于物联网技术对单片机教学进行改革。

二、当前高校单片机教学中存在的问题

当前,设置单片机课程的专业范围较广,电子信息工程、电气工程及其自动化、通信工程、机械及其自动化等众多专业都将单片机课程设置为必修课程。可见,单片机教学的影响面较大。然而,高校的单片机教学实普遍存在以下方面问题:

第一,教学模式陈旧。长期以来,单片机教学往往都是根据一定的模式来进行的,以C语言或汇编语言为主,首先进行指令的教学,然后到程序的教学,最后再进行辅助项目配套教学。这种教学模式与单片机课程教学目标有一定的出入。除此之外,教学体系也缺少创新,实践教学很难找到新方向,学生在进行分析时自然而然会依据固定的思路,结果造成此课程教学停滞不前。

第二,重理论教学轻实践教学。单片机教学中更多地采用课堂理论教学的方式,实践教学被忽略,不利于提高学生学习的主动性与积极性。实践教学的方式主要是单一的实验课程,实验手段多是脱离实际的。在实验课程过程中,往往将实验箱视为唯一条件,参考十几个匹配程序,课程教学仅仅停留在表面,学生难以掌握此门课程的精髓,实践操作能力自然不能得到有效提高。

第三,考核方式不合理。如上所述,单片机教学中更多地采用课堂理论教学的方式,在设置单片机教学体系时,也往往会将实践教学环节、实践课程都划在课堂教学范畴,使得学生创新能力、动手能力受到很大影响。然而,期末对学生综合能力进行考核时,却要重点考查实践情况,往往使得学生无所适从。这也不不利于学生实践能力的培养。

三、物联网技术应用于单片机教学改革的必要性与可行性

(一)物联网技术应用于单片机教学改革的必要性

高校的主要功能是培养社会所需人才,而为用人单位、社会培养复合型、创新型、应用型则是许多高校的重要目标。这就要求各高校必须结合社会需求,加强教学改革,真正为社会培养出复合型、创新型、应用型人才。从现今各大高校单片机教学现状来看,学生的学习效果、学习反馈、学习态度等方面都在较大程度上推动单片机教学改革的步伐。与此同时,物联网技术的进一步发展必然对高校教学与所培养人才有更高的要求。所以,无论是就业市场的消极需求还是主动要求,都是推动高校将物联网技术应用于单片机教学改革的动力。

(二)物联网技术应用于单片机教学改革的可行性

物联网教学过程中所涉及的相关课程分成三个部分:基础课程、核心课程、实践教学中的应用开发。其中许多课程如嵌入式、单片机、网络、传感器、现代通信等都是已经开设的课程,因此没有必要对已有课程体系进行大改动,这是改革单片机教学可行的前提。在核心课程中,以MSC-51以内的无线SOC单片机作为教学的SOC单片机,如此一来就能加强、顺延传统的单片机教学。而像RTOS操作系统与嵌入式微处理器这种传统课程,仅需把其作为物联网网关,在实践教学过程中突出它在物联网体系中的重要性。由此可见,物联网技术应用于单片机教学改革极具可行性。

四、基于物联网技术的单片机教学改革

物联网技术应用于单片机教学的必然形式与特点之一在于无线通信与单片机二者紧密结合。各类新型模块与接口的应用是新形势下嵌入式或单片机系统的一般表现形式。对此,必须变革单片机教学的教学内容、教学方法与教学实践。

(一)教学内容改革

无线SOC单片机作为教学目标硬件,实践教学过程中应当紧密结合物联网系统进行实际应用,重点放在数据传输、采集与无线通信、网络的教学之上。而像I2C、SPI、D/A、A/D、RS232/485(串行通信)的设计与开发等教学内容则需要在传统教学的基础上进一步加强。同时,ZigBee协议栈应当作为网络协议与软件系统。在进行协议栈里面各层实现方法的讲解时,注意结合实际例子。RTOS操作系统在本科阶段不需要重点讲解。网络协议与软件系统没有必要投入过多的精力进行讲解,应当将重点放在学生实际操作能力培养之上。

(二)教学方法改革

首先,应用案例引导法进行传统单片机部分的讲解,中心放在任务部分,教学任务的实施根据环境创设、任务确定、任务完成三个阶段来开展。在构思任务时要注意突出无线通信、物联网数据采集的相关概念,设置有实际应用意义的开发背景。比如可以选择GPRS或GPS模块进行串行RS232串行接口的讲解,数据的远程传输可以通过这两个模块。而对于SPT接口,则可以选用函数库作为软件蓝本,SPI模块的应用、SOI接口函数的使用、SPI原理等都可以结合SPI接口通信实例进行讲解。例如,方位信息的采集可以通过具有SPI接口Compass指南针模块来讲解,等等。

其次,由于无线通信部分仅仅接触到理论部分,在已有的教学课程体系中不包含这部分,所以在实际教学中应当尽可能减少理论描述与推导部分,提高实际开发与应用的比例,进而提高学生学习的积极性。

最后,ZigBee协议栈程序作为网络协议部分的具体对象,重点应当放在应用层开发流程之上,再加上MAC层与网络层中关于网络不同通拓扑形态的具体设置,开始先从容易的点对点通信的实现,慢慢过渡到构建星形网络。串行通信与普通节点可以应用在网关部分,进而达到Internet与物联网互联的目标。

(三)实践教学改革

原本单片机就是一个实践性较强的课程,如果脱离实践,很容易导致学生出现高分低能的现象。在实际教学过程中,要改变以往教师单方面讲解、学生埋头做的教学方式,为教学目标构成教学团队,团队成员主动学习、相互配合、平等参与。教师作为辅导者应当起到主导作用,可以放手让学生写作学习,自主研究。

实验室建设方面,可以建设以SOC单片机特征的教学新系统,实验箱选择像TY-ZIGBEE这种支持ZieBee的无线SOPC单片机试验箱。为兼容原有实验,便于移植代码,可以应用Keil/IAR的编译开发平台,进而达到降低整改工作量的目的。实验项目方面,综合试验、网络协议实验、基础硬件实验三个部分是SOC单片机CC2430的重点内容。具体地讲,射频点对点通信、UART实验、ADC实验、点阵式LCD驱动等都是包括在基础硬件方面的实验,而寻址路由、网络层、TI-ZStack等则属于网络协议实验;根据实际条件进行物联网开关控制、温度场传感选择则属于综合实验。

综上,在物联网技术快速发展的今天,将物联网技术应用于高校单片机教学改革中是必要的、可行的,有利于增强高等教育的实效性,培养复合型、创新型、应用型人才。

【参考文献】

[1]何利明.从嵌入式系统视角物联网[J].单片机与嵌入式系统应用,2010(10)

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关键词:物联网技术;云计算;分布式缓存;部署方式;功能架构

中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)05-0243-01

1 前言

物联网技术是在计算机、互联网和移动通信网相继应用之后的又一次通讯产业的巨大变革,通过信息传输和处理技术,实现了大范围内的物体之间的信息交互。该技术能够更好的协助工作人员和用户实现对于物理世界的管理。云计算中的分布式缓存技术具有处理能力大、系统容量大、扩展性好和稳定性强等优势,在物联网中有着广阔的应用前景。

2 物联网技术

根据现在较为通用的定义,物联网是指通过射频识别(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,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之,物联网就是“物物相连的互联网”,其核心和基础仍是互联网,是在互联网基础上延伸和扩展的网络,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间的信息交换和通信。物联网产业覆盖了传感感知、传输通道、运算处理、行业应用等领域,其中涉及的技术包括RFID射频识别、传感器、无线网络传输、高性能计算、智能控制等。

3 云计算分布式缓存技术

3.1 分布式缓存技术功能架构分析

分布式缓存从本质上来说属于一个应用程序,在该程序中用户能够得到多个数据节点传输的集群服务信息,并于数据服务节点进行数据交互,在用户提出数据存取请求之后,能够通过特定算法映射在指定的数据服务节点上。分布式缓存技术功能架构主要有三部分:通信支撑层、数据存取层和数据处理层。其中通信支撑层的主要功能是实现通信协议,具体来看是依据路由连接管理区域的分布进行数据建联和侦听窗口建立;数据处理层的主要功能是访问控制处理、管理链路和控制数据迁移;数据存储层的主要功能是管理系统中的数据,主要有内存、SSD和硬盘三级管理机制,其中内存管理能够分配内存的分配情况,依据实施访问数据量进行内存空间的释放和关闭,能够在一定程度上避免内存碎片导致系统效率降低;SSD和硬盘管理主要负责服务器访问过程中产生的永久数据的保存。在这样的三级管理机制下,能够保证系统在重启或者关机的过程中仍然保持数据的连续性,避免数据丢失和恶意修改。

3.2 分布式缓存技术部署方式分析

分布式缓存的服务器集群主要采用无主架构,由于服务器的节点地位相同,因此,可以利用网状的全连接方式进行连接。为保证系统的使用方便,可以利用API进行数据透明访问,采取这样的部署方式能够降低分析数据在后端服务节点分布情况的计算量,能够极大的提高系统的处理效率。与此同时,分布式缓存集群的处理能力与集群中数据节点的规模相关,随着缓存数据在集群中各节点分布量的增加,稻荽理能力也会随之提升。采用这样一种数据缓存分布模式的另一个优势在于用户可以在任意服务点登录系统,系统提供了一个灵活性较高的操作控制台,在这样一个控制台中,可以进行集群服务节点数据的查阅,也可容易通过该平台进行集群软件的安装和更新。

3.3 分布式缓存技术的优势

云计算中分布式缓存的主要优势体现在整体架构的扩展性能较强,一旦出现系统性能不足以满足数据处理和访问的需要,只需要增加新的节点,就能较为简便的完成框架性能的提升。分布式缓存的这一优势使得系统容量能有随着节点的增加而增加。与此同时,单个节点的访问量高峰时能够达到20万次/秒,分布式缓存为了在单点出现故障的情况下,仍能保证系统的完整性,采用了多副本复制技术,同时考虑到该项技术中使用的一致性Hash分布算法和无主结构框架,大大提升了系统的抗干扰能力,保证系统运行的稳定性。

4 云计算分布式缓存技术在物联网中的应用

物联网技术是一项革命性的技术,是对传统信息通讯技术的巨大挑战,物联网技术在日常生活和工作中无处不在,它在人与人信息交互的基础上,创造性地提出了物体之间的数据传输和交流。但是这样规模的数据传输,需要处理和存储海量的数据,对现有的数据缓存和处理技术提出了新的要求。另一方面,物联网技术不仅能够处理标准协议终端之间的信息传递需要,同时满足非标准协议终端之间的业务授权操作,这就要求网关业务必须要保持非常好的连通性和抗干扰性。结合上文中对于云计算分布式缓存技术的分析,认为该技术能够很好的满足现在即将来物联网技术对于海量数据处理和存储的要求。应用该技术,能够很好的提升系统在高数据吞吐量条件下的处理速度和稳定性,提升物联网中高水平的并发处理能力,增强动态数据迁移的需要。更为重要的是,在物联网扩容的时候,只需要经过简单的操作,就能够增加数据节点,从而提升系统容量和处理速度。在某一个节点出现问题的情况下,也能维持系统的正常运转,正在处理的业务不会中断,数据也早已进行备份,避免了数据的丢失。

5 结语

物联网的发展和云计算的兴起有着非常紧密的联系,物联网包含了各类物体实体的信息,如果没有高效的存储方式和快速的处理系统,就无法实现物联网的大部分功能。云计算技术为物联网中数据的存储和树立提供了技术支持,将分布式缓存技术应用到物联网中,能够大幅提升网络的效率,提升社会生产力。

参考文献:

[1] 李爽. 基于云计算的物联网技术研究[D]. 安徽大学, 2014.

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关键词 物联网;电子商务;应用研究

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)101-0217-02

0引言

为促进我国经济的的发展,业界人士提出了一种新技术——物联网技术。物联网利用各种先进技术,通过对连接、监控、互动等信息进行实时的采集从而实现了电子商务当中的商品识别、物流管理及产品质量控制等各项功能,促进了电子商务的发展。现物联网技术已广泛用于电子商务进行过程中的各个环节。

1物联网的基本概念

物联网(The Internet of things),从字面上的意思来讲,就是把物品和物品通过互联网相互连接起来。物联网的概念是美国教授Ashton提出的:“通过射频识别器信息技术和互联网连接起来,进行所有物品智能化的识别管理。”物联网是以计算机技术互联网技术为网络基础,在移动通信技术和互联网技术之后的又一次信息技术革命,是互联网技术和物流管理相结合的产物。

2 物联网技术

2.1 IPv6技术

物联网技术主要是在互联网的基础上进行延伸及拓展的产物,所以物联网持术最基础技术还是IP技术,物联网实现通信的主要协议也还是在IP基础上进行的。之前我们使用得最普遍的的是IPv4技术,但是其网络地址资源对于现在的物联网技术的发展来说限制性太强。因此在IPv4的基础之上,我们研发了适应物联网技术的IPv6技术。IPv6作为一种新的网络协议,其可凭借地址资源容量大、支持动态路由机制等许多优势而成为物联网发展的主要技术,同时也为物联网在未来的高速发展奠定了基础[1]。

2.2长距离的无线通信技术

长距离的无线通信技术主要是用来实现“物联局域网”在互联网中的接入,其主要是能过互联网络来让信息通信得以进行。现比较常的长距离的无线通信技术主要有以下几种:EDGE、WCDMA、3G、LTE、WiMax及卫星通信等。其中EDGE、WCDMA、3G及LTE等技术的基础是共用无线通信网,其对IP协议的承载主要是利用星空网络来实现,从而能对有线网络进行有效地补充。WiMax,其是全球微波互联接入的简称,其是一种新兴的长距离无线接入技术,其主要是为互联网用户提供高速连接,并且其最远传输距离为50km。WiMax用于商业当中主要是为电子商务企业之间提供高速连线。卫星通信即指将卫星作为媒介来实现地球上的无线电通信站之间的通信。

2.3局域无线技术

当今社会使用最为普遍的局域无线技术便是802.11协议标准,其包括很多子集,比较适用于如园区等这面积较小的网络覆盖或是终端接入,其产品的使用非常普遍,且大多数是用于几十米或是几百米的终端接入,其通信带宽最大可达300m。对于有线网络来说,局域网无线技术在固定的、面积较小的网络覆盖区域可起到有效的补充作用,在有局域无线技术的前提下,其他设备比如说移动型终端、无线扫描器、射频识别扫描仪等,若想要接入到互联网中来也都比较方便。

2.4无线射频技术

无线射频,即RFID,其是一种未通过直接接触便可进行自动识别的技术。无线射频技术主要是用于阅读器及射频卡之间,在未通过直接接触就可实现数据的双向传输,以此来实现对目标的识别以及对数据的交换。利用无线射频技术可通过扫描物品或是商品的编码来实现物品的自动识别,再利用信息处理系统将信息进行处理后再通过信息服务系统将物品或是商品信息进行共享。在有开放计算机网络的情况下,企业就可对物品或是商品进行跟踪、定位、监控及管理,另外还可了解其生产源地、防伪查询[2]。

2.5传感器技术

传感器是一种物理装置,其也可被看作是一种生物器官,其可对外界的信号或是光、热、温度等物理条件以及像烟雾等化学组成进行探测及感受,并且其可将所探测及感受到的信息传递给其他的装置,通过其他装置来完成对信息的处理。一般来说,无线射频技术是用来对静态的物理信息进行处理的,而传感器技术则是用来对动态物理信息进行处理,并且传感器技术会自动将所探测及感受到的信息转换成可用于进行网络传输的数据格式。

2.6云计算

云计算是把利用网络连接而获得的计算资源都集中起来,以便进行统一的管理及调度,从而将服务提供给用户。云计算主要是利用网络来将集中的计算处理程序都拆分成很多个子程序,然后再将程序分配给不同的服务器来进行处理,从而使得处理效率大大提高。云计算所拥有的强大的数据存储及处理能力必将使其成为物联网得以发展的基础。

3 物联网技术的应用研究

本文主要对物联网技术在电子商务领域的应用进行分析。总体来说,物联网技术的应用主要体现在以下3方面:对商品的管理、对库存的管理以及对物流配送的管理。

3.1对商品的管理

在对商品进行管理的过程当中,可在电子商务系统中利用物联网技术建立专门的商品追踪系统以便对商品进行实时跟踪管理。此过程当中所要用到的物联网技术主要有编码技术或是IPv4技术,给予产品全球唯一的标识,这样企业就可对商品的状态进行实时的监控,方便了电子商务企业对商品的质量进行管理。利用物联网技术中的IPv4技术或是编码技术,可让用户在收到商品时能够对商品进行有效地辨别,从而提高了用户对商品的信任度[3]。

3.2对库存的管理

在对库存进行管理的过程当中,其主要是实现库存的动态及静态的物品管理。在此过程当中所用到的物联网技术主要有无线射频技术及传感器技术。通过传感器技术可对库存商品信息进行即时感知,结合无线射频技术,传感器可将所感知的库存商品信息传递到电子商务系统的监控管理中心,以此来实现库存的自动化,同时还可使库存商品数据信息与销售平台的商品数据实现同步。另外在确认用户的订单时,因有准确的商品数据信息,电子商务企业可花更少地时间在确认用户订单上,从而使得消费体验得到改善。

3.3对物流配送的管理

物联网技术在物流配送环节的应用主要体现在三个方面:首先是体现在销售方面,每当一件商品在在线商店出售以后,利用物联网技术的电子商务系统会及时对有关商品的库存及位置进行定位,通过对商品的定位可知拥有该商品并离用户最近的仓库,将相关订单信息通知该仓库人员,其便可以最快的速度进行商品的出库行为。其次是体现在商品的出库前准备方面,即配货的过程当中。利用无线射频技术可对需要出库存的商品位置进行准确定位,然后借助无线局域网技术可将商品位置信息传送到后台,并可将有关商品信息传递给仓库的管理人员。此管理人员是持有无线扫描终端的,仓库的管理人员依照所传递的商品位置信息可迅速找到所需出库商品,随后只要进行打包并运送到出货车辆位置等待出库就可,这样在免去了手工扫描的过程的前提下,无线射频系统就可对商品的出库信息进行了解。再次是体现在商品的运输过程当中。在此过程当中所用到的物联网技术主要有传感器技术及GPS技术。其中传感器技术主要是用来对商品的状态进行实时的监控,以了解是否有损坏等。最后是体现在商品的配送过程当中。在此过程当中所用到的物联网技术主要用3G、EDGE等长距离无线通信技术。

4结论

物联网拥有众多先进技术,给各领域的发展都提供了极大的便利。本文以对物联网技术进行了简要分析,并以其在电子商务中的应用为例进行了讨论。对于物联网技术的应用我们还需要做出更深层次的研究,要将其的作用充分发挥出来,促进社会各领域的高水平发展,从而带动我国国民经济的发展。

参考文献

[1]徐春燕,黄倩.物联网助力电子商务发展的思考[J].科技创业月刊,2010(6).

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关键词:物联网;智能安防;视频监控系统;应用

中图分类号:TP277;TP391.44;TN929.5

基于物联网技术的智能安防视频监控系统,也就是说,借助于物联网技术,来构建出智能安防视频监控系统,实现对于物体的二十四小时的实时监控,能够明确把握物体的具置以及状态信息,也可以对于这些信息加以综合分析和整理,以便获取物体的一个综合安全指数,在此基础上,就能够设计出科学有效的安防响应策略。

1 物联网技术的智能安防视频监控系统总体架构设计及技术平台

1.1 智能安防视频监控系统总体架构设计

物联网的主要构成部分包括下面的三个层次:各种末端网、通信网络和应用层,其中,物联网末端经常使用的就是传感器网络。

基于物联网技术的智能安防视频监控系统的总体架构如下所述。第一层是传感网络,主要涵盖了智能家电、监控终端、门禁终端、rf读写器等,通常情况下,这些设备具备RFID读写器、蓝牙、GPRS等配备数据通信模块的传感器,可以实现底层的监控数据采集工作;第二层是传输网络,其负责完成宽带网络与安防物联网平台的传送、电信网关的物联网传送等工作,能够传输以及计算数据;第三层是应用网络,其作用就是实现物联网平台应用、网关的物联网应用和由物业安全监控平台等组成的第三方应用。第三方应用的目的就是为了对于具体的安全管理异常实施跟踪。

1.2 智能安防视频监控系统技术平台

基于物联网技术的智能安防视频监控系统需要良好的技术支持,这离不开传感器技术、传感网络相关的通信技术、传感器网络技术、通信网络技术、总体架构、物联网平台技术,能量源获取和低功耗、安全和隐私、行业标准化等等一系列的技术。其中,传感器的主要功能就是用来进行智能安防视频监控系统信息的采集工作,能够对于物体的状态进行感知和获取。传感器网络存在着各种各样的通信传输接口形式。

与此同时,在基于物联网技术的智能安防视频监控系统中,一定要保证人和物的隐私不要出现未被授权的识别与跟踪的问题。基于物联网技术的智能安防视频监控系统也面临着能量的获取和低功耗问题,主要就是能量的获取、存储以及利用。

2 基于物联网技术的智能安防视频监控系统应用功能实现

基于物联网技术的智能安防视频监控系统的目的是打造一个智能安防视频监控系统,在这个智能安防视频监控系统上,能够保证门禁系统、防盗报警系统、智能设备的安全运行,构建出一个以有线接入(cable)、宽带接入(光纤和以太网)、电话接入(固话和移动)等各种技术接入的智能安防视频监控平台。智能安防视频监控系统的功能,具体就是进行监控数据的采集,在处理数据后产生报警信号,同时,将信息发送给用户,以便对于紧急事件给予及时地处理,而且,用户也可以远程监控安防事件。本文设计的基于物联网技术的智能安防视频监控系统,基于无线传感器网络,主要由一些安防执行机构、传感器节点、网关和路由器节点构成。

其中,安防执行机构在最底层受到传感器节点的控制,其具体功能就是执行解决各种各样的安防问题,具体来说,在煤气泄漏的情况下,作为执行机构的排气扇能够在传感器节点的自动控制下进行开启。而传感器节点的主要功能就是进行各种各样的安防传感器数据的采集以及处理,并且,能够控制执行机构执行安防问题。路由器节点一方面可以作为传感器节点,另一方面,也可以管理网络,可以为其子节点分配网络地址,也可以帮助其它的节点路由数据以送至目的节点,从而可以最大限度地拓宽网络的范围。网关作为基于物联网技术的智能安防视频监控系统的整个区域网络的监控中心,可以对于整个基于物联网技术的智能安防视频监控系统的运行情况与报警信号进行实时性的监测,也可以通过intemet与gsm网络与远程客户端之间进行交互,从而通知用户报警事件的发生,在这一过程中,用户也可以通过intemet和gsm网络对于整个基于物联网技术的智能安防视频监控系统的运行情况进行监控,也可以远程控制执行机构,所有的监控数据以及报警事件都在网关的数据库服务器中进行存储。

基于物联网技术的智能安防视频监控系统应用功能实现具体如下所述:

2.1 智能物联网通信网关的功能实现

智能物联网通信网关的功能如下所述:应用系统平台数据接口子系统、传感数据分发子系统、内网处理子系统、传感网接口子系统、usb等设备接口。这些子系统的具体功能实现如下所述。

应用系统平台数据接口子系统:这一子系统是处理物联网应用平台和网关的接口,能够发送和接收各种各样的传感数据,能够接受内网处理子系统的指令,同时以返回值的形式作出相应的响应,它是物联网和物联网应用平台的数据通道。

传感数据分发子系统:这一子系统是物联网数据的中转发送中心。其中,平台接口子系统和内网处理子系统可以在传感数据分发子系统中实现数据的注册,并且构造出数据分发子系统的数据处理路由表。按照这一路由表,传感数据分发子系统就能够明确在传感网中得到数据的具体流向。另外,这一子系统也能够将产生于内部处理子系统的数据和指令向传感网络进行发送,实现数据的有效传输。

内网处理子系统:这一子系统是实现网关的应用功能的重要子系统。这一子系统能够获取到产生于传感网的数据,同时,结合这些数据来给予适当的反馈,能够对于室内物联网起到非常良好的闭环控制的作用。

传感网接口子系统:这一子系统能够和各种各样的协议的智能设备之间实现相互之间的信息传递,能够获取各种各样的智能设备所形成的数据信息,与此同时,也能够在传感网设备和网关之间起到非常良好的数据交互作用。这一子系统存在着相对统一的通信协议格式。这一子系统能够和多种形式的RFID读写设备、智能设备之间的协议实现数据交换和传递。

由此看来,智能物联网通信网关功能实现了物联网运营平台和内部的物联网之间的数据交换和传输。另外,也能够进行物联网内部的自我管理工作。同时,用户也能够在一定程度上来扩展具体的应用,以便能够实现更多的功能。

2.2 视频监控服务子系统的功能实现

在基于物联网技术的智能安防视频监控系统之中,必须能够实现远程音频、视频的实时互动,这就要求通过视频监控服务子系统,来在监视端的音频、视频终端实现数据的压缩编码,在此基础上,借助于特定的协议来科学有效地加密和封装各种各样的网络数据,并且保证各种各样的网络数据的可靠发送和接收,在客户端,则应该实现对于数据的解码和数据的同步处理工作。视频监控服务子系统对于网络的状态的要求也是非常高的,必须保证较高的网络可靠性,并且能够实时结合网络的状态来确定科学有效的数据压缩方法,从而能够保证在各种各样的网络状态之下都能够取得非常良好的网络数据的传输效果,避免出现网络数据的损失和破坏,真正保证智能安防视频监控的效果。

3 结束语

总而言之,本文进行了基于物联网技术的智能安防视频监控系统应用研究。基于物联网技术的智能安防视频监控系统,是对于以往的安防技术的更新和变革,借助于物联网的“物物相连”的主要特征,打造出系统全面的智能安防视频监控系统,能够实现非常可靠性的监控,非常有利于确保公共场所的安全性,对于广大的人民群众的生命健康安全以及社会的和谐稳定能够起到不可忽视的作用。

参考文献:

[1]张树群.智能信息处理技术的应用及前景分析[J].科技资讯,2011(23).

[2]智能信息与信号处理创新团队简介[J].郑州航空工业管理学院学报,2011(06).

篇13

[关键词]物联网;档案库房;档案管理

doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.06.135

[中图分类号]TP391.44;TN929.5;G271 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2016)06-0-01

所谓的物联网是指将射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统以及激光扫描器等各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,其能对被监测物品进行智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网可以称之为互联网基础上的业务与应用,它作为新一代信息技术的高度集成与综合运用,影响着档案管理事业的进步与发展,推动了档案库房管理工作的开展。

1 物联网技术的特点

1.1 互通性

物联网的互通性主要包括在任意时间上的互通、任意地点上的互通以及任意物体上的互通这3个方面,即物联网的使用不受时间、空间、物体的限制。它在档案管理领域中的使用能够帮助受众从海量的信息中快捷检索出所需要的信息,让世界的万事万物都处在一种互联共享的状态。

1.2 智能性

物联网是通过云计算、模糊识别等各种智能化计算技术的运用,来实现对海量数据的智能化处理的工具,其能有效获取物体的物理化学性质、温湿度、体积、质量、密度等信息,从而实现物质世界的数字化与网络化。因此,物联网具备全面感知的能力,通过智能化的感知性,实现了人与物体、物体与物体之间的信息交流,实现了信息技术的完善。

1.3 可靠性

物联网由于具备互通性与智能性的特点,让其能够对物体进行实时跟踪与监控,这就使物体的安全性及可靠性得到了保障,与档案库房管理的要求相一致。并且,物联网的使用让人与物体之间的信息交流成为了可能,这极大地方便了管理者对物体状态及所处位置的实时监控与了解,就算物体所处的状态发生了改变,那么物联网也能对物体进行实时跟踪监控,并将监控的相关信息及时准确地传递给管理者,这有效地保障了物体的安全。

2 物联网技术对档案库房管理的影响

2.1 物联网推动了档案库房管理技术的升级

在档案管理领域尚未普及物联网技术时,常规计算机和局域网技术的使用推动着档案库房管理工作的开展。但在物联网技术应用之后,档案库房管理工作的开展不仅有常规计算机和局域网技术的支持,还有RFID传感技术和Zigbee协议技术的辅助。其中,RFID技术是一种通过无线电信号来实现阅读器和标签之间进行非接触双向数据传输的技术,其能有效达到目标识别和数据交换的目的,为管理者获取档案信息提供了方便。Zigbee作为一种无线网络协议技术,其具有低功耗、低成本、支持大量节点等优势。除此之外,Zigbee协议技术的使用能够将无线传感器网络与RFID技术科学地结合起来,在有效解决了RFID技术通信距离存在局限性问题的同时,促进了RFID技术应用范围的扩大。

2.2 物联网促进了档案库房管理平台的优化

物联网技术的发展影响着档案管理平台的深度与广度,让档案管理平台不仅能够在档案机构的内部开展工作,还能借助于互联网或其他通信网络技术的使用,为远程管理者、档案资料的使用者提供更为便捷、高效的服务。在档案管理平台的构建中,档案管理系统和RFID数据管理系统是其重要的组成部分。其中,档案管理系统运用在库房的日常管理工作中,对档案资料的借查询、库房的消防监控以及库房的温湿度监控等方面进行管理。RFID数据管理系统的使用为档案管理系统的开展提供了数据上的支持,这不仅有利于档案的精确存储以及借阅人员权限设置等数据的存储,方便了档案管理人员工作的开展,还有利于档案实体与档案管理系统之间实现物联,为管理人员对档案信息做到全面、双向、实时的管理提供了极大的便利。

2.3 物联网促进了档案管理可实现功能的突破

储位管理功能。储位管理功能的存在主要借助于RFID数据管理系统,其能够自动识别即将入库的档案信息资料,并通过标签的存在将档案信息资料与库藏资料之间进行一定的数据联系,根据已有的档案资料的类型,来为管理者提供即将入库的档案资料的排架参考。当档案管理人员将档案资料存储入库后,下达入库储位的指令,RFID数据管理系统会将该位置存储在信息中。在之后的管理工作中,当工作人员根据存放记忆将档案资料放入正确的位置时,RFID数据管理系统就会有所感应,并将数据反馈给档案管理系统,在档案管理系统中显示“入库成功”的指令。但如果管理人员将档案资料存放错误,档案管理信息系统就会发出警报,令管理者意识到错误,及时更正存放位置。

3 远程功能

远程功能体现在档案库房管理工作中的方方面面,它的存在能够帮助档案管理人员随时随地通过各种终端设备的使用来对档案库房的存放状态进行掌控,并能在档案库房发生异常情况时,管理人员也能通过终端对其进行远程处理。对于档案利用者来说,远程功能的存在能让其通过多种渠道来获取权限范围之内的档案信息,方便了他们的查询与使用。

4 跟踪功能

跟踪功能的存在能够帮助档案管理人员对需要库藏的档案资料进行全面、科学、系统的统计,并让档案管理人员熟悉了解和掌握档案资料的总体数量、有效调查卷以及档案资料的利用率等方面,令管理人员及时发现管理工作中所存在的不足。

主要参考文献

篇14

【关键词】高校 物联网 技术特点 应用研究

现阶段物联网技术是基于无线射频识别、红外感应器,以及激光扫描器、全球定位系统,依照物联网信息交换协议和通信要求,来实现智能化的识别、跟踪、定位、监控与管理功能。对于物联网技术,其基础是互联网,并从物与物之间的信息通讯中来完成交互与识别。高校物联网技术的应用,主要以IP/CDMA为接入手段,从满足师生对校园教学、科研、学习、生活等功能服务上来实现数据传递、信息交互。如RFID射频技术,可以从一卡通功能上来满足学生身份识别、饭卡扣费、学生签到等。

一、物联网技术内涵及特点

从概念来看,物联网是物物相联的互联网络,能够从信息技术上来实现自动识别和信息共享,并在相应协议下进行人与物、物与物、人与人之间的信息交互。从系统架构来看,物联网技术主要分为三个层次。一是感知层,作为物联网的最基础层次,主要通过传感器来对周边现实生活或虚拟生活的识别和感知,并搜集相关信息和数据,为系统识别和数据分析提供基础;二是网络层,作为物联网的中间层,主要从网络传输环境中满足信息的精确、安全、准时传输;三是运用层,作为物联网的最高层次,能够从数据分析中来与用户终端进行信息沟通,并依据智能化软件来实现对某些管理或操作的授权。从物联网技术的特点来看,智能化、自动化,共享性和连通性是其主要特点,也是确保物与物、人与物之间信息交流的基础。

二、物联网在高校校园中的应用

物联网是基于特定终端的现代信息交互技术,在高校校园网络建设中发挥了重要作用。

(一)在教学中的应用

物联网在教学中的应用,主要从教学方式和教学手段上来优化教学环境,提升教学资源的有效性。如物联网与课堂教学的衔接,将虚拟学习环境与现实课程教学资源进行关联,来实现人机对话,并从人与物之间的交流中来实现知识的呈现与传递。特别是在网络化、数字化教学环境中,学生与教师在智能化物联网平台中,将所学知识与课程资源进行拓展,丰富师生之间的交互,提升课堂教学效率。在教学手段上,特别是在高校实验教学中,物联网技术有助于拓宽学生实验渠道,增强学生的动手能力和创新思维。如物联网的介入可以为师生实验教学营造安全、智能的教学环境,学生也可以从物联网中进行远程控制实验器材,便于从信息实时采集中来呈现和汇总实验数据,提升实验的真实性。

(二)在学生管理上的应用

物联网技术与学生管理工作进行衔接,有助于提升学生管理水平。如在校园考勤管理上,利用RFID技术可以从学生跟踪服务上,来进行自动侦测和统计学生的考勤情况。如在校园的道路、走廊、教学楼入口、地下室、图书馆、楼顶等地点安装RFID识别感应器,通过学生佩戴的学生识别卡来进行位置跟踪,教师可以通过物联网快速查询班级出勤情况,以及各位学生所处的位置及状态。同时,在学生安全管理上,学校通过对校园环境进行分级管理,通过设置不同区域的感测器来提醒学生注意安全。如在楼顶或校园工程施工等不安全区域,当学生距离较近时发出危险报警,并利用语音警示和通知相关人员到场进行处理,增强了安全管理准确性、及时性。另外,在高校门禁系统设计上,利用校园学生一卡通来进行学生身份识别,提高了学生管理的效率。

(三)在后勤服务上的应用

在高校后勤管理中,物联网技术的应用较为广泛,特别是对于后勤工作中较为繁琐的环节,物联网技术能够从管理信息化、智能化、自动化上提升管理效率。如校园一卡通技术,最初在后勤食堂管理中应用于消费刷卡,从而便于学生与后勤餐饮服务之间建立快速结算,提升了学生就餐管理水平。

三、物联网对构建智慧校园的积极作用

物联网技术在高校校园教学、管理中的应用,有助于打造智慧校园。具体表现在五个方面。一是改善了传统教学方式。物联网技术所搭建的智慧校园,首选转变了教学方式,也为广大学生学习创造了条件。物联网能够将教师的教学案例和课程资源进行整合,不必花费大量时间做教案,而是在课堂教学中,利用声音指令、触控等方式完成教学设备的操作,增强了课堂教学的趣味;同时物联网技术在优化学生学习环境上,学生可以利用自助终端设备,随时随地连接到物联网中,对所感兴趣的资料进行下载和分享,促进了学生间的交流;再者,物联网可以拓宽教学资源,利用物联网的传感技术,融入教学理念,帮助学生从直接视觉感知、听觉感知、触觉感知中来拓宽学习视野,激发学习兴趣,增强学习主动性。二是有助于创建灵活多样的教学环境。物联网技术在多媒体教室的应用,可以实现对教室多种环境的智能化控制,如利用光线传感器来调整教室窗帘的开合,也可以根据光线亮度来调整教室的灯光,利用声音传感器来完成对相关多媒体设备的操作和控制,为广大师生的工作学习营造便利、快捷的学习氛围,增强人性化教学。三是有助于促进师生间的教学互动。物联网与智慧校园的衔接,在学校校园网基础上融合物联网,从而实现教育信息资源的有效整合和共享,特别是在智慧校园中,物联网可以通过教学资源的合作与互补来优化师生间的交流,教师也能够从物联网技术中吸收其他院校的优势资源和教学方法,提升自身教学水平。四是有助于简化校园生活,在校园一卡通的应用中,物联网技术实现了学生、教室、宿舍、餐厅、图书馆及其他周边设施资源的全面整合,利用RFID感应系统,持卡来完成多项应用功能,简化了日常生活。五是有助于提升校园管理水平。物联网技术下的智慧校园,利用设置的RFID感应设备,从校园的安全管理、学生管理、教学管理、信息共享和服务中来实现校园管理的自动化,如利用图像识别技术来对校园进行全面监控,保障学生安全,利用学生标识牌来进行校园定位、跟踪管理,设置安全隐患监控,为广大师生的学习、生活营造了便利的环境。

参考文献: