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物联网技术的研究汇编(三篇)

发布时间:2023-10-10 17:16:11

绪论:一篇引人入胜的物联网技术的研究,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

物联网技术的研究

篇1

联网技术掀起了新的信息产业浪潮,是全球新的经济增长点。目前,世界各国均对物联网产业发展较为重视,并将该技术应用于多个领域行业。在煤矿行业,物联网技术为煤矿信息化建设、发展带来新的机遇,推动煤矿行业的信息化管理、安全生产、自动化监控等,使我国煤矿企业的信息化水平得以提高,提高企业的经济效益。

一、物联网技术概述

物联网指的是通过各种接入网与互联网,连接、结合传感器网络、全球定位系统、二维码设备、射频标签阅读装置等各种信息传感系统、设备,从而形成一个巨大智能网络,实现对物品的智能化定位、识别、管理、监控[1]。物联网的应用实现了物体与物体、物体与人的连接、沟通、交互。而对于物联网技术而言,主要包括应用技术、传输技术、感知技术、支撑技术等。其中,应用技术包括物联网数据存储技术、信息共享交互平台技术等,指的是用于支持系统运行的技术。而传输技术主要包括卫星通信技术、互联网技术等,汇聚感知数据,实现数据传输。同时,对于感知技术而言,主要包括遥测遥感技术、RFID技术、机器人智能感知技术等,用于物联网底层感知信息。支撑技术包括AI技术、GIS/GPS技术、云计算、通信技术、数据挖掘技术等,用于物联网数据利用与处理方面[2]。

二、物联网技术在煤矿信息化中的应用

(一)煤矿物联系统的架构

将物联网技术应用于煤矿信息化建设、运营中,需要按照统计接口、统一管理、规划的要求进行设计,且需要设计应用层、网络层、感知层三个层次。其中,应用层负责处理分析大量的信息数据,控制、调配井上、井下人员、设备。例如,在煤矿运营、管理中,通过应用层确认矿工位置、出勤情况,监督工作程序,并及时接受矿工反馈的信息,提高应急处理效率。同时,利用监控检测终端对各设备运转情况进行了解、掌握,通过自动控制技术开、关、操作设备,减少矿工出入危险区域的时间,确保矿工安全,提高生产效率。网络层相互融合计算机局域网、移动通信网、互联网等,准确传输、交互数据信息。感知层通过通讯模块将其获取的数据传送至计算机,主要包括视频摄像头、RFID读卡器、感应器等[3]。在煤矿企业的具体应用中,将视频监控和传感设备安装在地面井口、井下、媒台等场所,并将数据与感应器网络相连接,收集数据。具体架构如图1所示。

图1 煤矿物联系统的架构示意图

(二)炸药流向、运输与物流信息化系统

在炸药流向管理中,利用二维码识别、管理技术,当煤矿企业从公安部取得炸药后,为炸药加贴二维码标签,为以后的运输、下井流程管理提供保障。同时,在炸药运输车辆管理中,利用车载DVR系统,通过GPS定位、Wi-Fi传输等功能,对炸药运输车辆的位置、驾驶人员进行视频监控、记录。此外,在物流信息化系统中,集成、处理车流、物流、人流过程数据,为物品运输、生产管理两者之间架起一座桥梁,实现两者之间的数据共享。例如,在物品运输中,利用物联网技术,基于建立的物流信息化平台,整合分散的人流、物流、危险品等子系统,并增加存储、告警、业务流程管理、监测监控、数据分析、协同作业管理等附加功能,实现实时、分层、多级监控管理[4]。这样,在平台客户端中,在一个界面下,调度人员可对一个作业点的现场人员、设备、现场视频等信息进行查看、记录,可及时发现施工问题、危险预警,及时采取解决措施。

(三)生产设备的远程维护

对于煤矿企业而言,生产设备的正常运行对煤矿的安全、正常运营至关重要,如果生产设备出现问题,煤矿企业的正常运营受到直接影响,降低企业的运行效率、经济效益。而利用物联网技术,将生产设备连接于互联网,从而将生产设备汇集到企业所建立的信息化监控平台中,及时、动态监测生产设备,及时发现设备问题,及时维修。在具体应用中,首先,对于设备提供商而言,可通过特定的接入点实时监控生产设备运行状况,及时发现生产设备问题,在第一时间采取维修措施,从而降低生产设备故障发生率,并减少维修花费的时间、费用,降低煤矿企业在设备维修方面的成本。其次,利用有线通信、无线通信技术,将互联网联网功能添加到生产设备中,使设备具备物联网连接功能,从而使维修人员通过计算机操作,软件模块设置等操作,实现设备的远程维修。

(四)工厂环境信息检测及设备、人员管理

利用传感器技术、ZigBee无线通信技术,企业采集煤矿工厂范围内的信息环境,如有害气体含量、水质、温度等,然后将所采集到的信息传送到智能工厂监管平台,为有关人员对工厂环境的监测提供方便。这样,依据工厂环境信息,系统自动控制空调设备、通风设备等,从而为工厂生产提供良好环境,并降低能耗、节能减排。同时,在人员、设备管理方面,建立人员定位与管理系统,其中人员定位系统主要由网络传输系统、标识卡、上位机组成[5]。在机车定位与管理中,利用线通信方式、定位继电器,定位煤矿井下机车。在具体信息化监控管理中,可按照1~3m的距离在井下巷道顶壁上安装标识卡,然后利用矿用机车上的定位分站对标识卡信息进行读取。在巷道中的矿用无线通信分站、机车上的移动定位分站之间,利用无线以太网协议通信,以此支持数据、语音、视频等业务,对调度中心下传的各种指令进行实时接收,并支持安装在机车上的摄像机,实时无线上传摄像机视频信号。此外,利用交通信号灯控制系统,根据机车位置情况对道口的红绿灯进行实时控制。

三、结束语

目前,随着计算机、信息技术的快速发展,煤矿企业在某个运营、管理环节实施信息化,但信息化程度较低,且多是单个环节的信息化,并未实现煤矿生产、运输、管理的整体信息化。在煤矿信息化建设、运营中,利用物联网技术,建立集成信息平台、集中控制平台,收集、整合各种信息,并实现信息共享,实现设备的自动化控制、危险的自动化报警等,提高企业的生产安全水平、设备运行效率。

信息化建设在提高煤矿企业生产、管理水平方面具有重要作用,物联网技术的融合更为煤矿企业以后的发展提供广阔空间,提升市场竞争力。

参考文献

[1]黄成玉,张全柱,邓永红等.物联网技术在煤矿综合信息化建设中的应用研究[J].中国矿业,2013,22(12):136-140.

[2]陈浩,陈洪岭.基于云计算和物联网技术的煤矿安全管理智能移动信息化平台的研究[J].中国煤炭,2014,(5):73-75,117.

篇2

引论

物联网主要是利用现代网络技术及通讯技术和传感技术将实际的物体同互联网进行对接,从而实现监管、定位跟踪和识别物体的技术。从技术层面讲物联网技术包含了红外感应技术、射频识别技术、激光扫描技术以及全球定位技术,并结合网络通讯技术实现物与网络的连接。该技术作为现代科技革命的起点受到了业内人士的广泛关注,并且随着物联网技术在各个领域的应用发展,其开始引起政府的重视。甚至很多发达国家将物联网技术的研发作为信息化战略发展的重点内容。从总体上看,物联技术仍旧处于起步阶段,各项技术都还有待完善,但是随着人类科技的发展,该技术在未来必然将逐步的完善,成为推动人类社会、经济、文明的重要科技力量。

1 物联网技术分析

1.1 数据采集技术

数据采集技术是实现物联网的关键技术之一,目前传感器技术相对成熟,但如何利用鞲衅骷际跏迪质导饰锾迨据的精确采集,利用图像识别技术仍旧是目前物联网技术研究的关键。

1.2 智能终端技术

感知延伸层的实现是物联网技术得以全面实现的核心,而智能终端研究则关系到这一层面的最终实现,因此也是物联网的关键技术之一。目前应用广泛的智能终端主要有智能手机、电脑、智能PDA等,这些智能终端进一步拓展了物联网,并发挥了物联网技术的应有价值。但想要真正完善物联网技术,还需要更加完善、性能更加稳定的智能终端。因此智能终端的研究也是物联网技术研究的内容之一。

1.3 通信技术

通讯技术是实现物联网技术的重要依托,尤其是现代无线智能通讯技术。虽然宽带通讯在现代社会中已广泛普及,并臻于完善,无线通讯技术也逐步的发展,但如何将这些技术融入到物联网技术中仍旧是当前技术研发层面上的重要课题。

1.4 数据处理技术

物联网由于联通了网络世界与现实世界,因此其所接收处理的数据量必然相当庞大。如何对海量数据进行处理,如何发掘信息价值仍旧是当前物联网技术发展中的瓶颈。但是随着信息处理技术的发展,相信这一问题也会迎刃而解。

1.5 网络兼容技术研究

网络兼容技术是物联网中必不可少的技术,由于物联网技术将待识别的物体连接入网络,因此必须需要网络兼容性实现这种连续连接。

1.6 信息安全问题

信息安全一直是互联网技术研发所要面对的难题,同样物联网的信息安全也是其技术发展面临的重大挑战。信息安全研究所要面对的不仅仅是安全访问以及加密技术,还包括系统安全技术、体系安全管理等。

1.7 标准化研究

通过不断的实践,研究者发现,技术标准化是推动技术完善和发展的主要途径,但是物联网在我国并没有制定统一化的标准。这一问题必然会成为制约物联网发展的主要因素,因此标准化研究也是物联网技术发展研究的主要内容之一。

2 物联网的应用

2.1 智能城市的建设

现代人们越来越能体会到智能化生活的便利,而物联网的应用可以有效实现智能城市的建设,为人们提供更加便捷的服务。例如令城市管理更加的完善、城市规划更加的合理,合理配置、利用城市资源,实现经济的可持续发展等。除此之外,通过物联网,还能对城市进行全面监控、统一管理。

2.2 智能交通的实现

现代城市交通拥堵是阻碍城市发展、影响人们出行质量的重要问题。而通过物联网则可以很好的实现智能交通,解决交通拥堵问题。通过物联网可以集中处理监控中心数据,并通过智能化媒体终端进行数据交互,并分析最终的多媒体数据信息,从而实现统一管理、合理调配的智能化城市交通管理。

2.3 智能家庭的实现

物联网技术可以将家庭医疗设备纳入物联网体系,从而测试、跟踪加重病人、老人的各项生理指标。并将这些跟踪数据到家属智能终端或医疗机构。从而更好地为客户提供健康服务,构建和谐家庭、和谐社会。

2.4 智能家居的应用

利用物联网技术可以给人更高的家居品质,将家庭各项设备纳入物联网中,从而实现智能化家居。对家庭设备,人们可以通过网络进行远程操控,实现更加便利的智能化生活。除此之外,通过物联网还能对家庭进行实时监控,为生活提供安全保障。

2.5 农业智能生产的实现

农业生产为人们提供赖以生存的基础保障,而通过物联网则可以改变传统农业种植模式,现代农业通过对农业种植参数的调整,可以极大的改善作物生产环境,从而减少产出周期,并提高产量。此外物联网技术可以自动监测作物生长参数,并实时监控传输,从而为现代农业技术发展提供可靠依据。

3 物联网的应用发展

随着物联网技术的完善,在实际应用中逐步开始发挥其技术优势,并且随着新能源建设、环保建设、信息网络建设以及高端制造产业等领域的发展,物联网的推广应用必将进一步推进各个产业的发展。除此之外,加快物联网的研发应用加大对战略性新兴产业的投入和政策支持,业内人士表示,“物联网”开始被写进政府工作报告。这也意味着物联网的发展进入了国家层面的视野。总的来说,物联网技术对社会的影响将体现在下面这些方面:

3.1 便捷生活

通过物联网,公众可以便捷的获得自己所需要的食品、物品,并且对食品、物品的了解更加的详细、清晰,例如原料产地、加工过程等。因此通过物联网不仅可以保证生活的便捷程度的加深,同时也能够提高食品安全程度。另外,随着物联网技术的发展,在医疗领域也会逐渐的引入物联网技术,例如远程护理帮助服务。随着该技术在医疗领域的发展,在未来,社区老人足不出户将会获得专业的护理帮助。因此物联网对于人们生活的改变不仅仅在于吃得放心、用得舒心、住得顺心,还会很大程度上改变人们的生活习惯和生活品质。只要在家中安装相应的传感设备,就可以远程实时监控家中情况,远程控制家中的电气设备,保证居家安全。

3.2 节能环保

物联网对人们生活的改变不仅仅在于生活细节。随着城市私家车数量的增加,城市交通拥堵问题困扰着人们,并且拥堵的交通还会加剧能源浪费和空气污染。而通过物联网技术,则可以令司机适时了解交通状况,选择最便捷的路线,从而降低交通拥堵,不但方便了司机,同时也提高了城市交通效率。供电部门可以随时了解用户使用电力的情况.对电网进行智能化处理和设置,通过对配电变压器的实时监控对电能质量的检测,对负荷情况的了解可以实现电网的一体化管理。据悉,江西省电网已经通过这种技术使一年的用电损耗降低1.2亿千瓦时。物联网技术还可以通过对输电线路的监控来减少输电线路发生故障的几率,并且也使故障的维修时间减低,实现能源的节约。我们预计,物联网技术的一体化功能在节能减排方面必将会有极大的贡献。

3.3 发展潜力巨大

物联网的发展仍旧处于起步阶段,很多方面还需要进一步完善。但是我国的物联网技术同世界物联网技术的起步相对统一,因此该技术在我国的应用发展具有相当大的潜力。并且目前阶段应用效果可以表明,物联网技术必然会成为推动我国经济再一次腾飞的中坚力量。

参考文献

篇3

中图分类号:TP393 文献标识码:A

作为第三次信息技术革命的代表,物联网为人们提供了感知世界的能力,为技术创新和社会发展提供了一个前所未有的机遇。目前,物联网在交通、安防、物流、工业、农业、电网、医疗、教育、环保等领域得到了广泛应用。其中,基于物联网技术建设的“感知校园”,将是未来院校教育管理发展与改革的方向。

1 物联网发展现状

物联网是在互联网、移动通信网基础上,利用各种感知设备或手段自动获取物理世界各种物体的属性及状态信息,将所有能够独立寻址的物理对象互联起来,实现全面感知、可靠传输、智能处理,构建人与物、物与物互联的智能信息服务体系。从2009年起,美、欧、日、韩等国相继投入巨资深入研究探索物联网,并启动了以物联网为基础的“智慧地球”、“物联网行动计划”、“U-Japan”、“U-Korea”等国家性区域战略规划。我国也高度重视物联网的发展,目前,已经成功将RFID、M2M、传感器等物联网技术应用于物流、建筑、电力、城市交通、工业生产、食品追溯、移动支付等方面。可以预见,未来十年物联网在全球将实现大规模的普及与发展,形成万亿美元级的信息技术产业。

2 基于物联网技术的“感知校园”建设分析

目前,大多数校园已经建立了成熟的网络环境,配发和安装了各种教学信息系统、管理信息系统,校园可视化管理和信息化建设有了长足的进步。但仍存在着不足,比如,监控系统由于感知手段单一,存在监控死角多、人工参与多等问题,离智能化相差甚远;各种管理信息系统一定程度上提高了工作和生活效率,但也存在信息重复采集、一人多卡使用不便等问题。

“感知校园”是物联网技术应用于校园信息化建设的重要方向,是校园现代化管理的标志,可以有效解决上述存在的问题。其基本原理是:综合利用二维码、RFID、无线传感器等技术,对校园内的人员、车辆、仪器设备等对象进行标识;利用安装在教室、实验室、图书馆、食堂、供水系统等基础设施上的信息识别设备读取上述对象标签中的信息,并通过有线、无线网络传送到信息处理中心进行处理;处理结果再通过网络反馈给被标识的对象以及校园管理、安保等部门。通过这个过程来实现师生身份识别、图书借阅管理、教学管理、校内消费、安全防护等多重功能。对于“感知校园”的功能分析,具体如下:

(1)智能人员管理。为校园所属人员配备“一卡通”,通过遍布校园的感应点,可以实现对所属人员24小时不间断、不留死角、全自动实时感知与定位。管理人员可以通过感知校园管理平台实时了解所辖人员在位情况,对学生、职工的出勤、外出情况进行有效管控,实现电子点名、智能查岗等可视化管理。

(2)智能安防。使用智能门禁系统,智能识别所属人员、车辆特征,有效防止不法分子潜入;通过遍布校园的智能摄像头,能够对进入重要区域的可疑人员进行识别和报警,确保校园安全;为重要资产嵌入射频卡,可以实时感知其所在位置,防止丢失带来的经济损失。

(3)智能图书馆。为馆藏图书安装被动式射频标签,取代原来的条形码,通过使用书架感应器或手持智能终端,可以实现对图书资料所在的书架进行快速定位,方便借阅和管理。

(4)智能车辆管理。通过为校园车辆安装电子标签、卫星定位装置等,实现对公务用车、私家车、自行车等的准确定位和实时跟踪,公务用车还可通过嵌入的各类智能传感器,监控其工作状态、完好情况等,从而实现对其精细化管理。

(5)智能绿化。通过传感器技术,可以对校园的空气湿度、污染指数等进行实时监控,保障校园环境质量;可以根据当天的温度、湿度,实现自动调节教室灯光强弱,智能灌溉校园绿地等;可以根据昼夜环境,自动关闭或开启路灯。

3“感知校园”建设需注意的问题

3.1 统一数据标准

目前,物联网用到的各类传感器、射频标签制造标准各异、互不兼容,造成感知信息的数据格式千差万别,难以高效管理和集中控制。应加强这方面的统一,制定规范的数据标准,使用兼容的信息系统管理软件,使得校园资源能够统一管理,感知到的数据能够共享和合并处理,以提高管控水平。

3.2 注重系统集成

目前,校园已经安装视频监控系统或其他信息处理系统,“感知校园”建设应着重考虑新建校园管理平台与原有信息系统的兼容性,从而减少重复建设,最大程度确保与已有系统的兼容性和衔接性。

3.3 控制建设成本

“感知校园”建设牵涉的感知对象种类多,各对象所需感知的信息复杂程度差别也较大,如果统一使用某种感知技术,不仅会造成大量信息冗余,而且会提高感知成本。应根据各感知对象不同特点,综合采用不同感知技术,从而有效节约建设成本。

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