物联网信息通信技术研究论文

2025-01-31 版权声明 我要投稿

物联网信息通信技术研究论文(精选10篇)

物联网信息通信技术研究论文 篇1

摘要:现阶段,网络技术在市场经济中的运用已经十分广泛,伴随着它的不断发展,物联网也在不断壮大,它作为互联网在实物世界外的一种延伸,对全球国家经济发展起到了一种驱动作用。在信息通信技术大范围普及的时代,为物联网的发展与应用创造了更好的技术环境,为物联网的发展提供了了更加坚实稳固的技术支持。本文从物联网的含义与特点出发,讨论信息通信技术在物联网中的实际应用,以及伴随着物联网的飞速发展,信息通信技术应该如何调整才能适应物联网的发展。

关键词:信息通信技术;物联网;应用

一、物联网的概念与特点

(一)物联网的概念与基本功能

不同国家对物联网有着不同的定义,在我国,物联网作为一个实现信息化、智能化与远程管理控制的网络,它是在局部网络与互联网等通信技术的支持下,将传感器、控制器、机器、人员、物品等通过新的方式联在一起。与互联网相比,物联网是互联网的延伸,对于互联网中的所有资源以及应用,物联网都包含且能够兼容,但不同在于,物联网中的所有元素都是个性化与私有化的。感知并控制信息、传输信息、以及信息应用是物联网包含的三个主要部分。通过对不同类型传感器与相对应的控制器,物联网能够直接接触到终端物品,这便是对信息的感知与控制;信息的传输过程是在感知与控制的基础上,通过一定的传播技术,将所需要的信息传输到网络终端的一个过程;而信息应用是对信息到达终端的可靠性与可控制性进行保障的一种应用,现阶段,人们在使用网络通信的过程中储存了大量的私人信息,信息应用对所信息传输过程进行安全保障,能够实现在物联网中对物体的控制。无处不在的连接与在线服务是物联网的基本功能特征,它的基本功能包括在线监测、定位追踪、报警联动、指挥调度、预案管理、安全隐私、远程维保、在线升级、领到桌面、以及统计决策等。

(二)物联网的特点

物联网与信息系统不同,信息系统主要针对人与人之间的连接与信息交互,而物联网是对现实世界中所有物品包括人和物之间的连接。与信息通信相比,物联网更具有广泛性,因为它对物品的控制是需要通过物品感应的,而在这种人类控制物品的过程中会包含许多信息。另外,物联网还存在私有性这一特点,因为它所连接的物品通常都是私有物品,所有传播的信息也是私有的,这对物联网在信息交互方面的安全性又需要较高的要求。另一方面,人们在实现对物品进行远程控制的时候需要试了了解物品的状态,这就促使了物联网在对物品控制的时候需要有安全可靠的网络支持,才能实现对物品高效控制,因此,安全性与可靠性也属于物联网的`一个特点。

二、信息通信技术在物联网中的应用

(一)信息通信技术在物联网中的应用原理与方式

信息的产生与收集、信息之间的交流过程与接受者是体现信息交流的几个主要过程,信息通信技术在物联网中的应用原理也是如此。用来收集、分析、处理与过滤信息的移动终端作为信息的来源方,大大提高了信息的有效利用率;信息的交流是其中至关重要的一个环节,它需要依赖一个平稳、可靠的传送通道实现信息在来源方与接收方之间的传递,而传送通道的工作能力是影响信息交流与信息通信技术在物联网工作中的应用的一个关键因素,若要实现信息的有效传达,除了有移动终端与传送通道的保障外,还需要对整个过程进行综合掌握即网络维护。信息通信技术需要通过网络维护的方式对终端客户、网络设备、网络质量、以及网络性能等进行管理与维护,而物联网在运行中同样需要一个平台来对其进行相应的管理与维护,它们两者之间存在相同的原理与维护手段,网络维护可以有效地保护客户的隐私,提高网络信息的质量,管理并剔除其他的干扰信息以保证设备的正常使用,从而使得整个信息通信技术的水平得到大大提高。

(二)信息通信技术在物联网中的措施分析

信息通信技术存在很多的优点,应用也比较广泛,随着科技的不断发展信息通信技术也在不断提高,但是要成为“通用技术”还需要付出很大的努力。针对物联网的使用要求,信息通信技术若想要完全地适应与满足,从而使物联网的利用效率能够得到提高,在应用过程中,它就需要将网络通信技术针对二者用户之间的不同需求进行改进。信息的传递与交流是信息通信技术与物联网之间的契合之处,所以无需进行深入的讨论,而传播内容和传播方式是二者之间存在的细微差异,需要对此投入关注。通过对客观环境与事物进行分析并将之反映出来,能够很好地控制全局,这就是物联网强大的传感功能,与之相比,信息通信技术在这方面就十分不足,就需要安装传感器这一类设备。另外,由于物联网需要了解有关人与物的全部信息,从而实现对用户、设备以及整个过程的全面管理,而信息通信技术是以人作为主要负责对象,难以弥补这点不足。综上所述,在信息通信技术在物联网中的应用中,物联网的节点问题与传感器问题是主要着重关注并引起重视两大问题。

三、总结

通过对物联网含义的介绍与特点的分析,以及信息通信技术在物联网中的应用,我们可以发现网络信息技术与物联网技术二者之间存在的紧密联系。另一方面,二者对终端客户的定位存在差异,包括控制形式也有所不同,因此,只有不断改进与创新现阶段的信息通信技术,才能使得物联网的应用水平得到提高。在信息化时代飞速发展的今天,只有实现信息通信技术与物联网之间的有机融合,使二者能够更有效地适应对方,共同进步、不断创新,这样物联网技术才能更好地为人们的生产生活提供更广泛更高效的服务,促进社会与经济的共同发展。

参考文献:

[1]刘辰辰.物联网应用实践及信息通信技术探讨[J].信息通信,,02:160-161.

[2]边巴.信息通信技术在物联网中的应用探微[J].中国新技术新产品,2016,16:40-41.

物联网信息通信技术研究论文 篇2

1 物联网信息交互的特点

1.1 对象广泛

物联网的交互过程其不同于以往的人机交互, 只是局限于普通的人与机之间, 而有可能是通过网络的物物智能交互, 且这个“物”, 可以是任何物体。

1.2 方式不同

普通的人机交互, “机”常常处于被动的位置, 只是简单地回答相关需求, 而在物联网的信息交互中, 很多都是按照相关节点的需要进行主动交互, 并根据目前的状况完成一系列的指令。

1.3 过程复杂

物联网的智能物物交互, 过程非常复杂, 需要物物之间通过互联网的相关异质节点、稳定的数据共享和交换, 无线传感器与终端的信息交互等等方面分工合作, 共同完成。既然物联网的物物交互存在这些特点, 就需要我们建立相关模型, 着重研究一下交互的整体过程。

2 物联网信息交互的基本模型

根据大量物联网实例的研究, 同时基于物物完成信息交互的特点, 确定存在交互的对象大体有三个:客户、信息和系统, 所以将交互模型抽象为这三个方面的组成。客户泛指一切存在于物联网中的物体和人, 同时还包括相关的网络节点等, 只要它们存在信息交互的需求, 便是隐性客户。信息是指在交互过程中的信息内容, 里面既包括客户之间的“交流”内容, 又包括网络等的相关数据内容, 还包括辅助设备、网络节点的不相关数据信息等等。系统则指的是处理信息交互的参与部分, 包括射频识别设备、信息存储和运算设备、互联网设备等等。

3 信息交互的过程分析

根据以上的物联网信息交互的模型, 大体可以将信息交互的过程分为以下四个方面:客户与系统之间的信息交换;交互任务中客户的选择;信息与系统之间的交换;客户与信息之间的交换。四个方面看似简单, 但每个方面细致地研究起来都是一门复杂的学科, 作为本科学生的研究也只是皮毛, 所以我们抽取第一部分:客户与系统之间的信息交互来详细叙述。

客户与系统之间的信息交互主要是指客户根据需要通过系统提供的接口或者命令执行相应的任务。那么, 在客户发出相关需求后, 系统中的网络是如何对信息进行传输的呢?

系统首先将客户的需求 (可能包含编程代码、相关指令或者查询命令等) 、网络信息和相关节点所采集到的数据封装成一个控制信息数据包, 由网络中的某一节点传输到整个网络的过程。但由于控制信息的重要性, 要求在传输个过程中高度可靠, 出现丢包、错误和延迟, 需要做出相应响应, 此外对于一对多的传输, 能耗也是不得不考虑的问题。目前采用的仍是经典的洪泛算法和谣传路由协议。

洪泛算法是一种具有高可靠性的算法, 它的基本思路是将收到的数据包以广播的形式向邻近节点发出, 并做出标记, 直至其到达预先设定的存在时限 (最大跳数) 为止。这种方式可以保证数据包传输过程安全、稳定, 但是个别节点存在重复发送的情况, 所以对于整体的能耗要求较大, 可以适当改进算法以降低能耗。

谣传路由协议最初是根据欧式平面上的任意两条曲线相交的大概率事件思想所创立的。借助于该协议可以将数据包发送到相邻的较高概率的节点, 很大程度避免重复发送事件的发生, 但却无法保证数据包传输的可靠性, 同时对网络的要求较高, 如果在较为繁忙的网络上, 经常出现收发或冲突处理等情况, 谣传协议的效率较低, 网络能耗也比较高。

洪泛算法和谣传协议均为经典的数据包传输算法, 对于信息的全网传输是目前为止应用较广的方法, 但是整体能耗较大, 已经越来越不能满足目前的需求, 急需改进。

上面介绍的交互过程的只是理想状态下的测试传输效果, 但在实际的运行过程中, 对于现今的网络发展状况而言, 还会有越来越多的挑战和难题摆在我们面前亟待解决, 例如:如何处理多源异构信息的数据传输问题;如何处理大数据环境中的复杂数据传输问题;如何处理多媒体感知网络环境中的多维数据传输问题等等。不过, 同样可喜的是, 当前的科技发展及其迅猛, 相信这些难题会在不久的将来迎刃而解。

3 结语

物联网作为建设互联网+项目的重要工具之一, 在近几年得到越来越多人的关注, 这种对于美好生活的向往会一直激励着科技人员不断更新技术, 让物联网的信息交互技术更加快捷、直观, 从而更加适应智能城市、智能家居、智能生活的要求。

参考文献

[1]刘强, 崔莉.物联网关键技术与应用[J].计算机科学, 2010 (6) .

[2]沈苏彬, 毛燕琴.物联网概念模型与体系结构[J].南京邮电大学学报, 2012 (3) .

基于物联网信息安全技术体系研究 篇3

关键词:物联网;信息安全;技术体系

中图分类号:TP391.44

目前为止,我国尚未形成完善的物联网安全信息技术体系,导致多数物联网示范工程的安全能力相对较低,这对维护我国经济发展、社会和谐稳定、人民生命财产安全有着不利的影响。由此可见,建立和完善物联网信息安全技术体系尤为重要,切实保障人们的财产权益,维护我国社会稳定和促进经济的快速发展。提高物联网信息的安全性,可以促进物联网更好发展。

1 物联网安全技术的挑战

物联网技术的迅速发展,既给社会带来了积极影响,又有消极影响的存在。物联网技术如同一把双刃剑,利弊共存,可以造福人类的同时,也可以危害社会。所以,维护物联网的信息安全十分重要,却需要物联网通过自力更生而实现。要想切实维护物联网的信息安全,不能一蹴而就,需要在社会的发展过程中不断进行探索和尝试,进而促进物联网技术的更好发展。

物联网的综合性较强,因而既需要接受传统挑战,又需要面临新的挑战。一是物联网有着较多的接入点、入口,不便于管理人员的管理,致使物联网信息系统易被不法分子所攻击,使得信息安全性受到严重威胁。二是物联网的一些感知信息、控制信息,会实现远程传输,传输过程中的保密性、完整性难以保证,可能会给用户带来损失。三是物联网的感知端经常处于环境较为恶劣的情况下,用户的信息安全受到威胁,如果用户在使用物联网期间,突发糟糕的状况,没有有效的安全措施可以应对。四是物联网信息系统受到控制,对用户的安全有直接影响。五是物联网中许多信息建筑在异构网络的基础上,而异构网络间的信任度不够,使得安全性能大打折扣。六是现有的一些维护物联网安全的设备,其安全能力相对较低,没有完善的安全处理机制,一旦发生危险情况,难以确保物联网信息的安全。七是物联网中的大量信息需要集中存储,但其完整性、保密性不能得到更多保障,使其存在严重的安全风险。八是物联网中一些信息涉及到我国保密问题,需要系统进行隔离和处理,在此过程中,可能会引发新的信息管理问题[1]。

2 物联网信息安全技术体系的探讨

2.1 物联网信息安全技术体系的研究思路

物联网为用户提供一个完整的整体,但其安全措施相加在一起,安全性能仍然相对较低。所以,要想建立有效的物联网信息安全技术体系,必须要充分考虑物联网中子系统间的安全等级,进而提高物联网信息的安全度,以解除物联网中存在的安全隐患。一方面从技术着手,另一方面从管理着手,对物联网信息系统中存在的风险、隐患进行有效分析,并在遵循安全原则的基础上,使自主保护与重点保护相结合,更好维护物联网的信息安全。建立物联网信息安全技术体系,以等级保护为主要思想,通过对物联网子系统的有效保护,去实现对物联网整体的保护,不仅使得保护措施更加有效,而且为广大用户提供了更加安全的网络空间[2]。

2.2 建立物联网信息安全技术体系的模型

架构物联网的安全等级、安全技术、安全网络三个维度,可以使安全技术体系模型更加完善。就物联网的安全等级而言,物联网信息系统是一个整体,分为若干子系统,对子系统进行有效的安全防护,以适度保护、重点保护等方法,巩固物联网的安全系统。就架构物联网的安全技术而言,可以从技术、管理、运维三方面以建立防御体系,完善物联网信息安全的基础设施。就架构物联网的安全网络而言,从物联网信息系统的组成部分着手进行安全防护,对不同等级层次的安全问题进行隔离和分解,使物联网信息系统受到各层次的安全防护[3]。

2.3 物联网的等级保护

2.3.1 划分物联网信息的安全等级

依据国家对物联网信息安全的有关规定,从信息安全和系统安全两个角度分别实行安全等级保护,前提条件是将物联网信息系统有计划的进行等级划分。一方面,可以根据作用域进行等级划分,以不同信息系统为单位实现安全保护;另一方面,根据网络域进行等级划分,以网络为单位实现安全保护。通常情况下,将物联网整体划分为若干安全等级,可以更加有效的实现物联网信息安全保护。

2.3.2 完善信息安全的基础设施

完善物联网信息安全的基础设施,可以使物联网中不同网络、不同域之间互通,有利于实现物联网的信息安全保护。现阶段,我国有关部门出台了物联网信息安全相关的政策、意见等,并提出了统筹规划物联网信息安全基础设施的明确计划。在此基础上,物联网的信息安全可以得到较多保障,其安全技术体系愈加完善[4]。

2.3.3 建立有效的安全防御体系

(1)横向防御体系。横向防御体系指的是从感知、网络、应用三个层次进行物联网信息的安全考虑。首先,感知层通过感知端采集的数据信息方面进行安全防护,确保数据采集的安全可靠性。其次,网络层确保数据传递的安全,用户使用物联网过程中,通过网络可以实现数据信息的传输,从网络层进行物联网的安全防御,可以有效避免数据传输的不完整现象出现和营造安全的远程传输环境。最后,应用层确保主机数据的安全,对存储数据进行分析、处理。

(2)纵向防御体系。物联网的信息数据由感知端获取,通过网络传递至应用层,历经的过程就是纵向手段。建立纵向防御体系,使物联网的各层级间有适度的安全隔离,可以有效规避安全隐患和风险。感知端获取数据信息时,需要与网络层有通路,以可行的手段得到网络层的认可,方可实现数据信息的传输;应用层与网络层之间有适度的边界防护,有效发挥着隔离的作用。所以,数据信息在物联网的整个过程中可以以其完整性形态存在。

2.4 根据等级化的信息建立安全防护策略

物联网信息安全技术体系是一个整体,可以分为若干子系统,要想确保物联网信息安全技术体系的完整和有效,必须针对不同子系统、不同网络域的安全等级而采取不同的安全防护措施,合理选择重点保护或适度保护,以充分发挥物联网信息安全技术体系的有效性,用等级保护促使物联网信息系统无懈可击[5]。

3 结束语

随着我国经济水平和科技水平的不断提高,物联网技术的应用更加广泛,对人类生活有着较大的影响和作用,所以保障物联网信息安全是重要的问题。本文对物联网信息安全技术面临的挑战进行了深入分析,以及对物联网信息安全技术体系进行了有效研究,为保障人民财产安全,促进经济发展和维护社会稳定发挥着良好的作用。

參考文献:

[1]张后永.基于SOA的物联网可信服务原型系统设计与实现[D].北方工业大学,2011.

[2]张浩.物联网环境下智能交通系统模型设计及架构研究[D].北京交通大学,2011.

[3]杨漾.输变电设备状态监测系统的信息建模与安全策略研究[D].湖南大学,2012.

[4]侯龙强.基于物联网的物流园区信息平台设计及商业模式评价研究[D].辽宁科技大学,2013.

[5]马宇健.基于电子标签的签名系统设计与实现[D].北方工业大学,2010.

作者简介:李翔(1987.08-),男,湖南常德人,现读于交通信息工程及控制专业,硕士,研究生在读,研究方向:网络工程。

物联网信息通信技术研究论文 篇4

(天仕物联网研究院)

前段时间有IB名工程师断言说中国目前还没有一家物联网公司,这个说法并不准确,因为没有标准和定义可循。天仕物联网经过研究分析认为中国目前有很多做物联网业务的公司和研究机构,因从业人员视角和立场的不同,出现了五花八门的对物联网概念的解释。我们可以从技术支撑的角度,把国内目前从事物联网业务的人群分为四类。也可以叫做四大产业群,但是更主要的还是基于这四大技术的业务群体划分。物联网之所以被认为是一个“战略性”产业,就是因为其技术共性。

一、RFID从业人员

他们认为物联网概念是1999年MIT(麻省理工学院)Auto-ID中心主任Ashton教授提出来的,前段时间中国股票市场“横空出世”的物联网概念股“五虎”都是做RFID活智能卡的公司。

二、传感网从业人员

这个人群以研究人员为主体,也包括一些仪器仪表业界的公司,这也是温总理“感知中国”提法的主要依据,无锡郑州力争成为中国传感网中心。

三、M2M人群

侧重于末端设备的互联和集控管理,中国三大通信运营商从2007年就开始推M2M业务,在温总理谈话之前就已经开始建立M2M运营中心。

四、工业信息化人群

自动化和控制系统行业企业是两化融合的主要推动力,还包括智能电网、智能建筑等行业应用。

随着物联网产业的发展、相互交流的增加,这四类人群对物联网的理解已经从一开始的相互争论逐渐达到意见的统一。

物联网信息通信技术研究论文 篇5

杜圣东 2010年12月

一、引言

Windows操作系统统领PC时代近30年,Linux操作系统更是支撑起了高速稳定的互联网时代。从现在已经是步入发展快车道的移动互联网走到即将到来的全面物联网(Internet of Things)时代,是否拥有自主知识产权的智能终端操作系统,对我国物联网战略及信息安全来讲,十分关键。

如果用人体来比做物联网,那我们的眼睛、鼻子、耳朵、皮肤就是信息传感设备;触觉神经元链接系统就是高速网络;大脑自然就是后端海量数据中心里负责做任务处理、分析、反馈的服务器集群。下面的物联网定义是当前大部分学者普遍认同的观点:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统(GPS)、激光扫描器等信息传感和采集设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

自从2008年初谷歌对Android这款轻量级的移动操作系统进行开源以来,吸引了摩托罗拉、高通、LG、三星、华为、HTC、思科、中国移动等制造商和运营商加盟研发和推广。谷歌把移动智能手机终端作为切入点,来引领其整合全球信息的战略,也是基于对下一代信息技术革命大趋势的把握。至今,搭载android系统的终端每天出货量超80万部。从2009年一款实现了可测量血压并实时传输个人记录到医院中心系统的Android终端面世开始,接下来还出现了可以作为车载导航的Android终端,可以扫描二维码、控制微波炉冰箱、可以控制机顶盒的Android终端。从中可以看出,Android不只是款手机操作系统,谷歌大力推广Android系统也不只是收广告费那么简单,而是其一直在引领和推动物联网的实实在在的应用和发展。如果说我们还在为物联网是什么、该怎么制定标准而争吵。那很可能在下一个信息10年,我国的信息战略要经受的不只是被微软追讨版权这么简单。因为物联网时代不仅仅是信息技术的革命:PC和互联网时代,机器是机器,人是人,通过灾备、防病毒等,对我们的影响谈不上深远;而在人和生产环境、生活环境、甚至是军事设施等物理环境进行大融合或局部融合(类似于公有云、私有云概念)的物联网时代,终端操作系统受制于人,是难以想象的

这也是为什么要开展物联网终端操作系统研究,而且具有必要性和紧迫性。以物联网最早的应用领域物流工程为例。嵌入标签的货物从识别、装箱、发货、运输到签收等每一个环节都可以在互联网上和物流中心系统进行查询和监控。但物流行业应用现状是,RFID扫读器、中心系统设备、GPS定位系统、GIS导航系统、仓储管理系统等这一系列的设备和软件并没有完成真正意义上的物连和互通,各环节之间或孤立或联系不紧密。后端物流行业大数据中心建立起来并不难,难点在于还没有很好的办法对前端各类设备和应用软件进行整合,过于分散的模式使得资源冗余浪费、成本太高且物流过程难以一体化管控。这也是本文提出基于Android的工业级物联网智能终端操作系统,来作为物联网前端中继节点这种设计思路的目的所在。

二、针对问题提出初步研究框架及思路

现有物联网定义中“按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来”这种说法很宽泛,没有阐明一种具体可行的应用模式和解决方案。本文提出一种更深入的广义物联网概念,那就是代表我们眼睛、鼻子耳朵的信息传感设备把采集到的信息直接推送到高速网络之前,需要经过一定的集中过滤处理或轻量级的实时数据分析和反馈处理。这个环节是通过一个智能终端操作系统(好比物联网小脑)来完成的。本文中的物联网终端不是传统物联网范畴中定义的各类分散的、自成一体的终端设备(比如红外感应终端、RFID扫读器终端等),而是对各类好比神经末梢的终端感应采集点进行整合,集中互联、管控的具有操作系统特性的一体化终端系统,主要具有如下核心功能:

(1)根据标准协议与周围感应设备和采集点进行集中的指令和数据交互

(2)根据标准接口和协议通过互联网或移动通信网与后端数据中心互联互通,来完成任务提交、分发、调度和物体识别、管控等功能,同时满足部分轻量级任务现场实时处理的功能需求。

通过这种物联网后端和终端设计架构,能有效利用带宽,提高响应效率,优化物联网整体规划、设计和组织管理。当然这个物联网终端操作系统相对于进行海量数据处理和应用服务分析的后端系统来讲,应该是轻量级的,并具有移动便携性(比如物流过程中的随车终端,集GPS定位、GIS导航、装卸货品扫描、与物流中心主系统对接进行任务提交、数据共享、移动办公等功能的一体化物流物联网终端设备)和快速定制性(比如在家庭应用中,集实时病人血压检测,人工心脏监控,医院主系统对接进行病情记录等功能的一体化远程医疗物联网终端设备,可通过硬件和软件模块化定制装卸的方式,快速转变为能够进行物品扫描和GPS定位的物流物联网终端设备)特点。

要支持上述多个典型物联网行业应用的终端操作系统,其架构应该是高度抽象化和通用的。区别于传统的PC操作系统和专业性很强的嵌入式系统,本文提出的物联网智能终端操作系统具有如下特点:

(1)轻量级特点:

传统PC操作系统架构复杂,需要较高性能的硬件配置和系统内核处理能力。

传统嵌入式系统专业应用领域过于细分,硬件和软件具有行业定制高度相关等特点,其扩展性、通用性有限。物联网智能终端操作系统只是起到一个中继节点的功能,复杂的数据处理和分析在物联网后端进行,相比传统的PC系统更轻量级;但这个物联网中继节点的功能相比传统嵌入式系统更强大、更通用,行业相关性程度小以便于扩展。

(2)移动便携性特点:

传统PC操作系统一般作为家用或服务器配置,通过有线或局域无线上网。

传统嵌入式系统一般也是内嵌或固定放置,对某一细分的专业领域提供支持

物联网智能终端操作系统应该是随处可配置的,家居、车载、交通运输工具等随处可挂载,这个中继点对局部范围“物”的扫描、识别、采集和数据初步处理之后,再通过移动通信网(或传统互联网、VPN)与物联网后端大数据中心进行交互。

(3)通用性特点:

传统PC应用范围有限,或只限于通常的家用和办公功能;嵌入式系统或只限于灯光控制、导弹控制等精细专业的应用领域。

而物联网智能终端操作系统架构需进行高度抽象化;通过定义好的标准协议与传感信息设备进行数据和指令互通,并作为物联网中继节点与后端数据中心交互,通过这种标准化方式可扩展到任何行业进行应用;

(4)快速定制性特点:

通过内置硬件模块化可插拔,软件模块化可装卸的方式,可以让一款医疗物联终端设备很快变成一款能扫描货品的物流物联终端设备,而做到这一切就像在windows系统上安装网卡设备、驱动和拨号软件后立刻上网这样便捷。

通过上述的分析,工业级物联网智能终端操作系统在整个物联网规划、设计、布局和组织管理中的地位十分关键。谷歌的策略更是在加速这个行业的发展,可喜的是国内如华为、联想、中兴这些大厂都已经着手对谷歌Android操作系统进行深入的研究,而将来这个移动操作系统会不断地演化和扩展,引领真正的物联网时代。

三、核心研究内容

要开展基于Android的工业级物联网智能终端操作系统研究,需要对如下关键问题进行分析和提出解决方案:

(1)物联网智能中间件研究:针对上文中的通用性和轻量级特性要求,智能终端操作系统可以理解为整个物联网架构前端中的轻量级中间件。在不同的空间和应用环境,集中联系和管控无所不在的信息传感、采集设备,结合可识别的“物”的特点,对各种感知和采集到的数据进行现场实时轻量级的分析,或通过互联网、移动通信网提交到物联网后端数据中心进行处理。如何让Android操作系统具有上述特性,拥有与物联网传感设备进行标准化的数据和指令交互功能、与后端数据中心进行互联互通的功能,需要对Android的系统结构和协议栈进行深入研究和改进。

(2)DavikVM虚拟机研究和优化:Davik Virtual Machine虚拟机是整个Android操作系统的核心,也是性能优化的关键。系统核心函数库中的组件,大部分已经是业界标准(如SSL)或约定成俗的标准(如WebKit、SQLite);软件应用层则由广大软件商进行扩展,应用层框架及核心组件库会持续通过新开发应用的加入而增长、强化,这些都不是研究的重点。而DalvikVM虚拟机则是一个专为嵌入式设备打造的JAVA虚拟机,它不同于传统的JAVA虚拟机(JVM),DalvikVM拥有自己的高度优化的code-byte格式,可以初步保证在嵌入式设备上高效运行。但要达到类似物联网应用的工业标准,如何进一步提高其性能和稳定性,是需要深入研究的课题。

(3)软硬件整合研究:Android的底层驱动在传统的诸多 Linux嵌入式应用上早有实现。但要满足本文所阐述的物联网终端系统便携性和通用性特点,需要对硬件层、驱动层、操作系统内核层进行进一步的抽象和提炼,并对现有的软硬件整合流程进行改造(应用层不能直接访问硬件、通过JNI与底层C/C++库交互、多硬件厂商驱动程序非开源情况下怎么维护驱动库,类似这些问题可能需要改进),使其系统结构达到满足硬件及软件模块化、构件化、可插拔的使用要求。

(4)行业应用示范及推广: 物联网作为继PC、互联网之后的世界信息产业第三次浪潮,关注和炒作不可谓不火爆。但涉及到某个具体的应用领域,具体应用的物连网前后端设计,具体应用的原型系统实现等等方面,业界却鲜有实用的提法和方案。

没有切实可行的行业解决方案,和迟迟提不出来的物联网技术标准是推进物联网战略的最大障碍。这个障碍只有靠在某个需求最大最贴近物联网原始概念的行业进行规模试验和推广,而物流工程领域是示范应用的首选。

四、结语

任何高科技如果只给大家勾勒出一个美丽的童话而迟迟不能变成现实的话,那么多先进的技术都失去了意义。物联网目前只是一些小范围的试验,而且多半是没有创新地对已有RFID扫描、传感等设备的堆砌和原有技术的应用,远未达到真正意义上的物连网高度和大规模应用的程度。国外3000元左右Android手机,华为能用900元人民币做出来,性能虽然有一定损失,但可见其耗能和成本不是根本原因。没有切实可行的行业解决方案,和迟迟提不出来的物联网技术及协议标准才是最大的障碍。这个障碍只有靠在类似物流工程这样最贴近物联网原始概念的领域进行行业推广和大规模试验,在对物流工程领域进行行业资源整合及物联网应用部署,并切实解决问题的过程中,才能提炼出最有效的物联网标准,和最具实用意义和价值行业扩展性物联网解决方案。

【备注】

(1)物联网后端:不管是公有云、私有云还是SAAS、ASP模式,作为物联网或云的后端处理中心,其组织形式和功能相似---提供海量数据处理、海量应用服务的服务器网格或集群(类似于提供公共云服务的谷歌机器农场;提供私有云服务的电信、银行等关键行业后端服务器集群环境)。

(2)物联网前端中继节点:物联网前端感应、数据采集点数量庞大,但好比人体神经末梢的每个采集点信息量很小,如何把局部范围内的一系列感应采集设备集中联系并管理起来是迫切需要解决的问题。物联前端中继节点将是物联网系统架构中必不可少的关键环节,它具有如下功能:a.根据标准协议与周围感应设备和采集点进行集中的指令和数据交互b.根据标准接口和协议通过互联网或移动通信网与后端数据中心互联互通,来完成任务提交、分发、调度和物体识别、管控等功能,同时满足部分轻量级任务现场实时处理的功能需求。

物联网信息通信技术研究论文 篇6

电梯物联网也是一个免费的公共信息平台,任何用户都可以免费访问和享用电梯物联网的资源,它更像是一个免费的下列东西:

1、电梯搜索引擎:

电梯相关的企业、产品、配件和服务等都可以在搜索引擎中找到答案;

2、新闻咨询平台: 各种电梯行业内的新闻和咨询,甚至房产行业和物业企业的时事要闻也会在平台上不间 断的更新和播报;(巨额的广告收入)

3、专家维修指导平台:

对于各种类型的电梯故障,平台根据不同的故障现象和描述给出不同的参考解决方案,供维修人员和相关技术人员参考;

4、企业展示平台:

各企业(电梯/房产/物业)都可以充分利用平台的先进传播性展示自己的企业、产品和服务等;(广告收入)

5、电子商务平台&社交平台;爆发力有多强,参照已有的股票炒作模式即可,不多说了。

6、其它信息平台:

当地的天气、出行、重大新闻、股市行情,以及各行各业发生的重要事情等都会实时反映在平台上,供访问者查阅。

政府部门推行电梯物联网的动力:

电梯物联网可以提升政府管理电梯运行安全的水平;提高政府管理电梯安装、电梯维保的效率;及时获取电梯关人故障和电梯事故的报警信息:犯罪行为溯源;

整梯企业推行电梯物联网的动力:通过电梯物联网,可以掌握所有自身品牌电梯在市场上的分布和实时运行信息;可以关注电梯整个生命周期的信息管理;能够长期跟踪产品及零部件质量并加以改善;提升产品质量;提升品牌影响;提升市场竞争力:

维保企业推行电梯物联网的动力:

电梯物联网有助于提升电梯的维修和保养效率;第一时间获知电梯故障信息;提升管理水平;提升维保质量;降低维保成本/人工成本;为电梯维修和保养业务的量化考核提供客观数据;

物业管理 企业推行电梯物联网的动力 电梯物联网可以帮助物业企业第一时间获知电梯关人故障信息,提升服务质量;监督维修和保养质量:

电梯乘客可以通过电梯物联网获得:浏览小区物业的通知和公告; 了解近期的天气状况;

了解当日的实事咨询和头条新闻;

浏览周边出行信息;

浏览周边的生活设施;各种广告;股票行情;甚至直接通过电梯物联网的平台进行网上购物; 物业报修;社区交友等;

据政府有关部门统计,截止2014年底,全国在用电梯的数量已经达到360万台。电梯是一种特殊的垂直交通工具,这么多的电梯每天要运送数千万的乘客上上下下,电梯的安全运行,可靠运行已经成为社会关心的一大话题。物联网的出现,不仅使电梯界,也使政府监管部门在思考:电梯究竟能否搭载物联网?物联网能否为我们建立起一个很少花钱,甚至不花钱,就能提升电梯安全保障能力,提升电梯运行管理水平,提升整个电梯行业技术能级的平台?本文就是介绍一种这样的物联网。什么是电梯物联网(liftiot)?

电梯物联网即利用先进的物联网技术,采用小区组网的方式将电梯方便接入互联网,使电梯、整梯企业、质监部门、维保企业、配件企业、物业企业、电梯乘客、行业协会和房产企业之间可以进行有效的信息和数据的交换,从而实现对电梯的智能化管理,保障电梯的可靠运行。

电梯物联网的架构

电梯物联网的特点

1)小区组网

n 电梯物联网的发展依赖于技术的进步和整个电梯行业的发展需要,目前阻碍电梯物联网发展的瓶颈之一在于组网的方式,即物联网数据采集层面;

n 我们采用小区组网的方式,小区组网采用先进的无线技术,实现联网的硬件设备简单可靠,且运行无需流量费用,整个小区组网后再通过一个网络端口,连接至物联网平台,达到一个小区(少于50台)只产生一个数据流量,大大降低后续运行的流量费用。

2)超低成本

我们这里介绍的电梯物联网很特别,其一是花很少钱就能实现电梯进入物联网;其二是不费事就能把电梯带进物联网;其三是不花钱就可以永久享受物联网的各种服务;本文介绍的电梯物联网在硬件成本和后期运行成本上具备很多独特的优势:

n 低设备成本:每台电梯控制器通过加装“通讯转换器”,采用协议方式采集电梯控制器的信息,安全可靠;

n 小区组网:采用小区组网后再进入网络,大大节省数据流量费用;

n 安装简便:只需在电梯主板上加装“通讯转换器”,并将其连至“通讯节点”,即可完成电梯的入网工作;

n 运营费用:由于采用小区组网方式,一个小区只产生一个数据流量,实际每台电梯的流量费用非常低;云架构方式,服务器及后期维护费用低,且运行可靠。

3)电子隔离墙

n 电梯物联网在结构上设置了物联网与电梯控制器之间的“隔离墙”。电梯整梯企业是实施电梯入网的真正主体。通过“通讯转换器”,电梯与物联网之间在物理上筑起了保护电梯整梯企业核心利益的隔离墙;

n 电梯入电梯物联网,整梯企业负责按照政府有关标准将电梯基本信息转换成物联网统一的标准协议信息代码。标准协议以外的信息,整梯企业通过物联网提供的私密通道,同样通过通讯转换器,再经过“通讯节点”透传到整梯企业自己的信息处理平台。

4)信息授权

n 电梯物联网由整梯企业、电梯维保服务商、政府相关监管部门、电梯运营部门等多方组成,各相关角色通过信息授权浏览权限内的信息服务,未授权的内容无法浏览;

n 电梯物联网是一个提升电梯安全管理的平台,各角色根据国家标准及法规,各自享受相关的数据服务,这些服务都是受到信息授权的保护。

5)及时报警

n 电梯物联网通过与电梯控制器进行协议通讯,可准确获取电梯信息,为事故的主动报警提供信息通道;

n “电梯物联网”可以第一时间获知电梯事故信息(关人等影响公共安全的事故)并通过系统消息、短信等方式通知相关人员迅速前往事发地处理。

6)知识分享

n 电梯物联网建有“云博士”栏目,专门用于积累电梯维修经验以及各种电梯知识;

n 用户可以将自己的经验和知识输入”云博士“,也可以在网上提出问题,征求答案。其它用户可以在任何时候对这些问题给出解答,这些解答与问题将一起自动登录进“云博士”;

n 输入“云博士”的同一问题答案可以有千万种,大家各叙起见,有对有错。当搜索问题答案时,这些答案会按点击率排队。点击率最高的排在最前面,点击率低的将淹没在答案的大海中。

7)公共通讯标准协议

n 电梯物联网是一个公共信息平台,任何品牌的电梯都必须通过“通讯转换器”将原来电梯的基本信息转换为电梯物联网标准通讯协议(待发布)规定的规范,以便接入电梯物联网平台;

n 由于物联网获取的电梯基本信息采用了“协议”接入方式,而不是外接“传感器”的方式(靠外围安装传感器采集电梯信号的方式),具有对电梯本身无任何影响,安装简单便捷,误报率低优势。

8)私密数据

n 私密信息:电梯的调试信息(运行调试参数、厂家信息和振动曲线等)、非事故的故障信息和配件参数信息等都是整梯企业自己的私密信息;

n 私密信息可以通过物联网“透传”给整梯企业,物联网本身不做任何处理,只作为一个信息通道(“本安型”电梯远程数据块传递)。

9)追根溯源

n 由于电梯加入了物联网,各整梯企业可以通过物联网的设施获取自己分布在各地每台电梯的运行信息。当电梯发生批次性元器件故障或设计问题时,整梯企业可以及时获知该电梯和故障的相关信息,定位故障原因和故障配件;

n 整梯企业用户在ERP或类似的其它管理系统中搜寻同批次生产的所有电梯(ERP提供生产批次及发货信息);

n 电梯物联网还可以帮助整梯企业用户迅速定位这些电梯的地址、同时获取这些电梯的使用单位、维保单位、安装单位、物业公司等相关单位的名称和联系方式,知道电梯年检情况、电梯保养情况、电梯运行情况等信息。

10)安全可靠

n 电梯物联网采用“协议”的通讯方式,数据分析来源于电梯控制器,故障报警准确可靠;

n 电梯物联网定期轮询所有设备和电梯,实时掌握断网、停电、响应太慢、处理不及时等情况;

n 多角色电梯安全管控:质监部门、整梯企业、维保企业和物业企业等角色可以实时获知电梯运行、事故及维保情况,从而全面保障电梯运行安全可靠。

11)云架构

电梯物联网平台完全是架设在云服务上的应用,完全符合云计算的以下特点:

n 海量数据存储

n 虚拟化

n 高可靠性

n 通用性

n 高可扩展性

n 按需服务

n 极其廉价 4 电梯物联网是平台运营

电梯物联网也是一个免费的公共信息平台,任何用户都可以免费访问和享用电梯物联网的资源,它更像是一个免费的:

n 电梯搜索引擎:

电梯相关的企业、产品、配件和服务等都可以在搜索引擎中找到答案;

n 新闻咨询平台:

各种电梯行业内的新闻和咨询,甚至房产行业和物业企业的时事要闻也会在平台上不间断的更新和播报;

n 标准法规平台:

电梯行业内的各种法律、法规、标准和规范都可以在平台内进行查阅。

n 互动知识分享平台:

用户可以根据自身的需求,有针对性的提出跟电梯相关的技术问题,其它用户可以对这些问题给出解答;同时,这些问题的答案又会进一步作为搜索结果,提供给其他有类似疑问的用户,达到知识共享的效果。

n 专家维修指导平台:

对于各种类型的电梯故障,平台根据不同的故障现象和描述给出不同的参考解决方案,供维修人员和相关技术人员参考;

n 技术交流平台:

电梯物联网将会定期转帖转载最新的电梯技术类论文,为电梯技术人员之间的学习和交流提供了有效的平台支撑;

n 企业展示平台:

各企业(电梯/房产/物业)都可以充分利用平台的先进传播性展示自己的企业、产品和服务等;

n 电子商务平台:

各企业还可以将电梯相关的产品及服务的供求信息发布到电梯物联网上,实现电梯圈的电子商务;

n 电梯圈SNS社交平台:

用户可以随时随地与单位同事、电梯圈同行保持紧密的联系,了解他们的动态、分享个人的生活和工作点滴,共同讨论电梯技术问题,畅谈电梯业的发展;

n 政府和行业协会信息发布平台:

政府和行业协会可以利用电梯物联网这个有利平台发布一些行业资讯和政策法规;

n 其它信息平台:

当地的天气、出行、重大新闻、股市行情,以及电梯行业各企业发生的重要事情等都会实时反映在平台上,供访问者查阅。

相关角色得失分析

1)政府质监部门

电梯物联网可以提升政府管理电梯运行安全的水平;提高政府管理电梯安装、电梯维保的效率;及时获取电梯关人故障和电梯事故的报警信息:

n 搭建电梯应急指挥中心;

n 第一时间获知电梯事故;

n 监视电梯的运行状况;

n 实现电梯、企业、员工的登记和注册;

n 加强对电梯维修、保养、年检和更换配件的管理;

n 自动提醒使用单位和维保企业电梯年检;

n 在线提交电梯检验申请;

n 网上生成电梯检验派工单;

n 自动提醒使用单位和维保企业约检时间;

n 现场电梯电子检验;

n 现场给出检验结果和整改通知;

n 检验报告网上审批和网上发布;

n 通知使用单位和维保企业检验结果。

2)整梯企业

电梯整梯企业通过电梯物联网,可以掌握所有自身品牌电梯在市场上的分布和实时运行信息;可以关注电梯整个生命周期的信息管理;能够长期跟踪产品及零部件质量并加以改善;提升产品质量;提升品牌影响;提升市场竞争力:

l 掌握自己所有电梯的全部信息:

n 电梯交易信息

n 电梯出厂信息

n 电梯安装地点信息

n 安装验收日期信息

n 网上申请安装开工

n 网上申请安装检验

n 电梯调试日期以及电梯调试报告

n 电梯运行控制柜内部参数

n 电梯内部验收日期以及验收报告

n 质监局开工批文

n 质监局安装检验报告

n 免保期电梯运行状况

n 免保期电梯保养状况

n 免保期电梯年检信息

n 免保期后电梯运行状况(故障清单、急修清单、保养记录等)

n 年检报告

n 更换零部件记录

n 大修记录

n 电梯重大故障记录

n 运行时间累计

n 免保期后电梯维保单位更换历史记录

n 电梯运行状况

n 电梯维保情况

n 电梯实时监视

n 物业对电梯评估信息

n 物业对维保评估信息

n 业主对电梯评估信息

n 业主对电梯维保评估信息

n 电梯更换零部件预警信息

n 企业的电梯产品信息

n 企业的服务类信息(安装、改造、保养和装潢等)

n 电梯搜索引擎(企业、整梯和配件等)

n 云博士(电梯维修保养知识库)

n 行业的新闻、动态及法律法规

n 各种统计报表:

n 故障分类统计

n 配件故障分析

n 配件过期报警

n 过期未保电梯

n 到场速度统计

n 维修用时统计

n 维保满意度

n 二次维修率统计

n 其它类信息。

备注:以上信息的取得,一部分由物联网公共信息自动生成,一部分靠整梯企业的私密信息自动生成,还有一部分是整梯企业对自己公司平台进行日常维护的信息产生。私密信息和整梯企业自行维护的信息与物联网公共平台没有直接关系,绝无泄密和被侵权之虑。

l 这些信息对电梯整梯企业的作用:

n 帮助整梯企业创造条件实时掌控自己生产的所有电梯的情况;

n 帮助电梯整梯企业建立起电梯整个生命周期的完整档案;

n 整梯企业可以通过物联网了解自己电梯的运行情况,保养情况,以及其它有用的信息。

n 对于整梯企业自保的电梯:电梯整梯企业可以掌握电梯运行的运行以及维保情况;

n 对于非整梯企业保养的电梯:如若电梯发生故障或事故,系统可以迅速定位问题根源,明晰责任,避免因无历史记录而产生的责任混淆现象发生;

n 电梯物联网有关电梯维修、保养以及更换配件的记录,为电梯整梯企业的产品设计人员进一步提升产品质量和产品性能提供了有力可靠的事实依据;

n 一旦产品出现批次质量问题:如元器件批次质量问题或设计批次质量问题,整梯企业可以第一时间快速定位该批次所有电梯的安装地点、保养单位、维保人员及物业联系方式;以便于在最短时间内联系相关人员,迅速解决问题,排除安全隐患,避免事态的进一步恶化;

n 随着政府关于电梯使用寿命的政策和法规出台,进入电梯物联网的电梯运行状况处于实时监视状态,安全运行、可靠运行有充分的保障,有利于电梯整梯企业的品牌提升。故使用单位在更换新梯时会更倾向于选择原电梯厂商。

3)维保企业

电梯物联网有助于提升电梯的维修和保养效率;第一时间获知电梯故障信息;提升管理水平;提升维保质量;降低维保成本/人工成本;为电梯维修和保养业务的量化考核提供客观数据:

l 浏览和查阅电梯的详细档案(平台及手机客户端);

l 监视电梯运行状况(平台及手机客户端);

l 提醒维保员工处理电梯故障(平台及手机客户端);

l 提醒维保员工维保电梯(手机客户端);

l “云博士”提供维修参考解决方案(平台及手机客户端);

l 对维保员工维修和保养的工作进行考勤;

l 各种统计分析:

n 故障分类统计

n 配件故障分析

n 配件过期报警

n 电梯工程统计

n 维保满意度

n 过期未保电梯

n 接警率统计

n 急修到场速度统计

n 维修用时统计

n 二次维修率

4)物业企业

电梯物联网可以帮助物业企业第一时间获知电梯关人故障信息,提升服务质量;监督维修和保养质量:

l 监视物业管辖电梯的运行情况和状态;

l 监督电梯维保公司的日常工作情况(维修保养):

l 提醒电梯关人故障;

l 查询电梯使用记录:急修记录、维保记录、工程记录、年检记录、更换配件记录和故障记录等;

l 提醒过期未处理项目,帮助物业企业加强对电梯监管的力度:

n 过期未检电梯;

n 过期未保电梯;

n 过期未换配件;

n 过期未接警电梯;

n 过期未到场电梯;

n 过期未完工电梯;

l 评价电梯维保公司的日常工作情况(维修保养)。

5)行业协会

电梯物联网可以帮助行业协会更加有效参与行业信息和资讯发布平台的建设:

l 行业协会可以在电梯物联网发布各种行业资讯和法律法规;

l 电梯物联网也会为行业协会提供各种统计数据:

n 城市或地区电梯事故(关人故障)次数统计;

n 电梯维保急修数量统计;

n 电梯就业人员等级考评统计;

n 电梯销售和安装情况统计; n 物业公司对电梯维保企业评分统计;

n 业主对电梯使用情况评分统计;

。。。

备注:以上统计数据不涉及具体公司,也不提供明细清单。

l 这些统计数据可以帮助行业协会有效推动电梯行业的技术进步和质量提升,提高电梯行业的专业化管理协作水平。

6)电梯乘客

电梯乘客可以利用各种电子设备(PC、Pad、手机等)免费接入电梯物联网,并享有以下服务:

n 了解电梯行业的各种信息,学习电梯的使用常识;

n 浏览小区物业的通知和公告;

n 了解近期的天气状况;

n 了解当日的实事咨询和头条新闻;

n 浏览周边出行信息;

n 浏览周边的生活设施;

结束语

基于物联网技术的信息化应用研究 篇7

1物联网技术简介

1.1物联网技术概念的提出

计算机、互联网、移动通信网分别霸占了前三次的信息产业浪潮的位置,第四次信息产业浪潮中,物联网实至名归,这是一个全新的技术领域。物联网的概念最初问世于1999 年,在MIT Auto - ID中心,由教授Ashton先生在研究射频自动识别技术的过程中率先提出[1],当时是在研究射频自动识别技术时将其与物品编码、互联网技术结合在一起提出了研究问题的解决方案。到了2009 年,“智慧地球”这一说法被当时的IBM首席执行官彭明盛提出,“智慧地球”指的是将感应器安装于电路、铁路、公路、隧道、建筑、水库、堤坝、燃气管道等人民生活中各种各样的物品当中,在全部连接之后就形成了一张巨大的物联网,即“智慧地球”。而在中国,物联网第一次被于重大场合提及是在2010 年的两会期间,由当时的总理温家宝先生在作政府工作报告时首次提出,至此,物联网开始在中国备受重视,还被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,说明了物联网在中国发展进程中的重要地位。

1.2 物联网技术的定义

物联网,依靠的是射频自动识别技术、无线数据通信技术等,在基于互联网的基础之上,构建一个“Internet of Things”,以此来联系地球上的所有物体。在“物联网”的范围内,从某个角度来说,物品之间是可以“交流”的,即通过射频自动识别技术,再利用传感器、计算机互联网来实现物品信息的连接与共享等功能[2]。

1.3 物联网技术体系简介

物联网技术体系共由三部分构成:感知层、网络层、应用层。其中,感知层主要由传感器或具有类似功能的网关构成,比如:温度传感器、湿度传感器、摄像头、射频自动识别技术标签、全球定位系统、二氧化碳传感器等等具有感知功能的终端,都可被用作感知层。感知层的基本功能是对物体进行识别工作,采集有用的信息。网络层由个人网络、有线网络、无线网络、网络管理系统、云计算网络等等各种平台共同组成,负责对感知层收集到的信息进行处理与传递的工作。而最后一个部分应用层指的是网络与用户之间的接口,匹配用户的需求,以此来真正实现物联网的应用功。

1.4 物联网技术的应用与发展

在全球的物联网技术发展进程中,我国的研究水平名列前茅,早在1999年的时候,中国科学院就启动了传感网的研究项目。所以,我国与德、美、韩四国一起是物联网领域行业界定标准中的主导国。在我国各城市中,无锡市是最著名的全国性物联网产业基地,由于其是2008 年中华人民共和国国家发展和改革委员会钦定的国家微电子高技术产业基地,所以它具有较强的产业优势。无锡已于早年建立了中国的传感中心,吸引了大量的通信业的研究机构常驻于此,为无锡市的物联网技术发展提供了非常好的环境与条件。近年来,随着通信业的不断发展壮大,我国物联网的技术也已慢慢成熟。在2009 年的上海世界博览会中,物联网非常成功地应用于上海世界博览会与上海浦东国际机场中。归根究底,物联网的发展是基于互联网、通信业发展的基础之上的,所以,物联网的发展离不开当下互联网、通信业的不断发展[3]。

2 物联网技术在高校实验室中的信息化应用

传统的高校实验室管理中通常采用人工贴标签记录、再录入至电脑、上传至互联网的方式。但由于实验室中的物品品项复杂、数量繁多,这种管理方式不仅效率低下,还特别容易出错,更正错误的过程更加麻烦,并不适合动态管理。当下,随着社会经济、科技的不断发展,高校实验室也在不断发展的过程当中,设备不断更新换代,规模也是越来越大,物品种类越来越多,管理工作更加无从下手。基于这种情况,如果能够借助物联网中的射频扫描识别技术、无线技术、互联网通信技术等,将传统的录入管理整改为信息化管理的方式,一定可以减轻高校实验室管理中的工作量[4],还能大幅度提升管理的准确率、减轻工作量。此外,有些实验室对于温度、湿度要求特别高,需要实时监测实验室中的各项指标,人为的观测非常浪费人力成本,也会由于人员不经意地忽视而导致不可挽回的错误,这时候就可以借助物联网技术。近年来,随着相关人才的大量涌入、国家政策的导向所在,物联网技术的应用正在不断扩大范围,为在高校实验室中进行信息化管理提供了可能。

2.1实验设备信息化管理

传统的实验室设备、工具等材料的说明书都是纸质打印版的,一旦弄丢或破损,很难修补回来,而且由于纸张材料有限,可能篇幅过短,描述地不够详细,对于实验室中的培训工作影响很大。同时,纸质标签更新工作也是一项非常复杂的工作,管理起来非常麻烦,由于实验室中的品项过多,许多设备、器材的参数信息非常凌乱,很难查询。但是,如果可以将标签信息等都记载于电子标签之上,利用读卡器识别芯片中的所有信息,就能与互联网平台上的信息进行共享与交换,便有利于数据的查询、更新、创建、删除等一系列问题,管理起来也会方便很多。此外,高校实验室中的许多贵重设备、器材由于经费有限,通常数量不多,所以都会共用,共用情况下就会出现外借、不按时归还甚至是私自挪用等不良情况。高校实验室管理人员为了能够准确把握器材目前的归属人位置、具体归还时间,就可以利用物联网技术,减少管理上面的混乱情况。具体操作如下:在实验室中可以建立设备外借及归还条例,然后在实验室的各个出入口处安装与物联网接口的门禁系统。门禁系统可以实时发送设备的进、出口情况到物联网中心,有效地防止逾期不还、私自挪用等不良现象。同时,还可以通过指纹扫描、输入密码等身份认证的方式设定实验室管理中的相关使用权限等[5]。

2.2 优化实验教学与管理

利用物联网技术,能够将实验室的设备使用情况与学生信息连接起来,以此来实现设备使用的网络预约功能及相关学生的出勤信息管理等等,对于预约了设备却不如期进行使用的学生可以采取一定的惩罚措施,以此来实现实验室设备资源的合理配置工作,不仅提升了设备的使用效率,还可以方便实验室的管理。如果可以将高校中的物联网与云计算技术相结合,利用云计算中大量资源的优势及其快速分析数据的能力可以为实验室提供大量的技术支持。此外,云计算系统由于可以将实际平台与虚拟平台相结合,即可以给学生提供校外资源共享的途径,完全地实现教学的智能化与多元化。

2.3 实现资源共享

传统的高校教育系统中虽然有各高校之间连通的方式,但实际上高校之前的资源共享是非常少的。高校实验室物联网的建成可以提供各高校之间的资源共享,给予学生更多的信息资源。如果可以达到这个目的,高校实验室获得的有利之处当然数不胜数。首先,在这个条件下,实验室的硬件资源就可以通过物联网进行共享,远程操控设备、仪器,能够提供在线的分析与检测。这样一来可以节省设备的采购费用,二来可以方便地针对结果进行交流讨论。此外,高校实验室中的计算机由于数据的保密性,所以一般都安装了大量的杀毒软件、防木马软件、办公专用转件等等,软件的使用与更新都是有偿的,这也是一笔实验室中比较大的开支。在实现物联网技术之后,云计算技术可以将这个问题彻底解决,在根本上为高校节省了一大笔开支。

2.4 稳固实验室安防系统

高校实验室中的设备、仪器一般都是进口产品,价格非常昂贵,仪器设备的安全问题也是高校非常关注的问题之一。当下,高校实验室中的安防系统其实是有很多漏洞的,所做的一般就是在重点位置安装摄像头,然后将信号连接至保安室机房处,仅此而已。实时的监控就得依靠保安的双眼,如果有保安在当值时睡着或者疏忽造成安防出现问题,也是在所难免的。再者,即使在高校实验室中的所有重要位置都安装上摄像头,也还是一定会留下盲区。然后,摄像头提供的信息是非常单一的,并不全面,对于摄像头的拍摄记录查询、拍摄信息处理也只能依靠人工,并没有专门的分析工具。而利用物联网技术,就能将高校实验室中的安防信息发展进入智能化时代。通过传感器网状的覆盖消灭传统摄像头时代的盲区,系统还可以自动对传感信息进行处理并进行反馈。

物联网信息通信技术研究论文 篇8

【关键词】物联网;物联网架构;智能信息处理;

一、前言

随着我国科技的不断进步与发展,物联网的相关研究越来越受到研究人员的重视,本文就物联网架构和只能信息处理部分内容进行了探讨。

二、物联网概述

“物联网”(Internet of Things), 指的是将各种信息传感设备, 如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的是让所有的物品都与网络连接在一起, 系统可以自动的、实时的对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。”物联网”是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。”物联网”概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和 IT 基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物, 而另一方面是数据中心, 个人电脑、宽带等。而在”物联网”时代, 钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。

“物联网”的概念是在 1999 年提出的,它的定义很简单:把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。也就是说, 物联网是指各类传感器和现有的互联网相互衔接的一个新技术。2009年8月7日温家宝总理到无锡微纳传感网工程技术研发中心视察并就、发表了重要讲话。8月24 日,中国移动总裁王建宙赴台首次发表公开演讲, 提出了”物联网”理念。王建宙指出,通过装置在各类物体上的电子标签(RFID),传感器、二维码等经过接口与无线网络相连,从而给物体赋予智能,可以实现人与物体的沟通和对话,也可以实现物体与物体互相間的沟通和对话。这种将物体联接起来的网络被称为”物联网”。王建宙同时指出,要真正建立一个有效的”物联网”,有两个重要因素。一是规模性,只有具备了规模,才能使物品的智能发挥作用;二是流动性,物品通常都不是静止的,而是处于运动的状态,必须保持物品在运动状态,甚至高速运动状态下都能随时实现对话。

三、物联网体系架构

为了达到了解物联网技术的目的,首先应该了解物联网的网络体系架构,然后又整体到部分,具体了解物联网用到的关键技术。智能信息处理是物联网技术的核心内容之一,物联网所处理的是海量的异构数据,采用传统的方法进行处理会耗费大量的资源,智能信息处理能够很好的解决这个问题,而物联网的知识表达与情景感知等相关技术是物联网智能信息处理的核心内容。

物联网使用开放性的协议工作,所以他是一个开放型的架构,除了支持互联网所能使用的各种技术之外,物联网还具有很强的扩展能力,可以通过安全、语义表示等中间键最终实现海量数据与互联网的融合。通过具体实践经验以及总结物联网在各方面的应用,总结出物联网体系架构主要可分为以下五层体系结构,感知控制层、网络互联层、资源管理层、信息处理层、应用层。

感知控制层:它是物联网使用和扩展的基础所在,所用到的具体设备包括2RP1 读写器、智能传感节点和接入网关等。各个设备通过自己获得的信息,利用网络传递汇总到网关,在有互联网提交到后台进行信息处理。

网络互联层:该层的主要工作是实现各个接入设备以及不同类型网络的融合,另外还负责路由、格式、地址转换的相关功能。

资源管理层:将资源进行初始化工作,监测资源在运行过程中的状况,协同负责多个资源的稳定快速工作,实现跨域资源间的交互。

信息处理层:实现感知数据,并对数据进行分析理解,以及提供数据的查询处理等具体操作。云计算的知识应用是不可缺少的技术,云计算为物联网提供了良好的应用平台,是信息处理层必须应用到的技术。

应用层:物联网应用层主要完成的工作是为用户提供不同类型的服务,它通过对数据进行分析处理,对数据进行感知控制,最终完成工作。物联网的应用主要分为一下几种类型:监控型(物流监控、污染监控),控制型(智能交通、智能家居),扫描型(手机钱包、高速公路不停车收费)等。

四、智能信息处理理论与关键技术

物联网是利用多种接入技术实现了大量的电子器件和海量数据的大规模虚拟网络。通过上述对物联网基本结构的分析,了解物联网应用到的关键技术实则包括识别技术、传感技术、网络技术、信息处理技术等。在以物联网的知识表达与情景感知等相关技术为核心的物联网智能信息处理,是体现人工智能信息处理的一个分支,不仅在情报学的范围内,也是计算机领域的前沿范畴。通过连接中的多种类型的设备,检测事物发生的时间,根据获取物体发生事件的类型,对其数据进行合适的处理,使得处理后的数据能够判断出事件的类型,然后再将这种转化为能被计算机是别的数据存储在计算机中。

物联网智能信息处理的目标是将RFRD、传感器和执行器信息收集起来,通过数据挖掘等手段从原始信息中提取有用的信息,为用户提供创新性服务技术的支持。从信息流程来着,物联网智能信息处理分为信息获取、表达、量化、提取和推理等阶段。智能信息处理本质是将从各种设备上获取过来的海量信息进行自动化处理,通过数据挖掘的手段提取出有用的信息,并对这些信息进行多方面的处理,按照用户设定的需求得出用户能够理解的问题。所以用户可以通过智能处理技术,将存储在计算机中的数据以及所包含的所有的信息一一呈现出来,使得用户了解所发生的事件,这样用户就能与事件相交流,并及时的做出与事件相关联的反应,完成物联网所要求的终极任务。物联网可以使智能信息处理后收集到的数据实现数据的价值。

五、智能信息处理方法

目前,智能信息处理的应用已经从单纯军事上的应用渗透到其他应用领域:医学图像处理与诊断系统、智能交通、智能建筑等。智能信息处理的应用范围日益广泛,在一些实际应用中也取得了相应的成效。随着人工智能技术的发展,智能信息处理在朝着智能化、集成化的趋势发展。信息处理的目的是将选择出来的信息集作为输入,通过各种信息处理方法以后,达到某事件的发生概率。当前智能信息处理的研究主要集中在动态贝叶斯网络、扩展的卡尔曼滤波、证据理论和粗集理论。

基于动态贝叶斯网络的智能信息处理是从贝叶斯网络演变而来。贝叶斯网络可以很好地处理各事件之间的概率关系,通过条件概率来建立各隐藏变量之间的关系。动态贝叶斯网络在原有贝叶斯网络的基础上新增了时间轴,因此前一时刻的事件发生概率会直接影响下一时刻该事件的发生概率。根据应用准确生成贝叶斯网络以及根据不断丰富的训练集实现网络的自学习,是贝叶斯网络高效工作的关键。动态贝叶斯网络属于一个稍微复杂的动态空间模型,与之相似但较为简单的还有隐马尔科夫链和卡曼滤波模型。智能信息处理需要自动完成整个网络的创建和各变量之间的概率分布。

六、结束语

加强对物联网架构和智能信息处理理论的研究,可以使物联网研究更加完善,是非常具有现实意义的研究。

参考文献:

[1] 王涛.浅析物联网架构和智能信息处理理论与关键技术[J].产业聚焦.2013(3):166-168.

[2] 盛文仲.浅谈物联网架构和智能信息处理理论与关键技术[J].信息技术.2012(3):16-18.

物联网信息通信技术研究论文 篇9

物联网综合信息管理平台根据不同的采集对象选择有线局域网或无线组网等不同的组网方式,采集节点可根据需要选择不同的传感器节点,例如温湿度传感器、压力传感器等。

物联网综合信息管理平台的数据采集终端由硬件和软件两部分组成。采集终端可对传感器节点传递过来的数据进行处理、存储,并在网络层发出请求时传递出去。

3.2.2 网络层

物联网综合信息管理平台可利用中间件技术,并基于TCP/IP协议对感知层的数据进行解析、编码,并传输到网络层,同时可兼容有线网络、无线网络等通信模式,以实现不同通信协议的异构物联网网络的接入和访问[9]。

3.2.3 应用层

物联网综合信息管理平台的应用层通常由硬件设备和应用软件构成。其中,硬件设备是在满足网络功能要求的前提下,采用云计算概念,在服务器上完成主要功能[10],包括数据存储服务器、Web服务器和中心处理服务器,以分别负责数据的存储、应用程序的管理和各种功能的处理。管理员和操作员通过网络访问云端数据,使系统更加安全、可靠,以便于系统功能与规模的扩充。应用软件则在满足网络管理基本功能的前提下,通过通用管理模板,实现大多数物联网及其资源的管理,用户也可以根据不同行业应用的特殊要求自定义模板。软件系统大多基于B/S结构,可提供远程维护支持。

3.3 物联网综合信息管理平台的特点

本物联网综合信息管理平台的主要特点表现在以下五个方面:

(1) 可应用于各种领域。本物联网综合信息管理平台没有行业限制,感知层可以根据行业需要接入不同的传感器节点(例如温湿度传感器、压力传感器等)进行信息采集;软件管理系统能够针对不同对象实现不同的管理功能,从而构建可扩充、可扩展、可视化的综合管理平台。

(2) 兼容多种通信模式。利用自主开发的中间件可兼容多种通信模式,实现不同通信协议的异构物联网网络的接入和访问,从而真正组成一个可连接各种感知终端的有机通信网络平台。

(3) 统一协议。本物联网综合信息管理平台基于标准的网管协议SNMP对设备进行管理,能提供开放性的接口给用户,同时兼容自主开发的协议和特殊行业的协议,也可以实现不同设备和网络之间的互通,从而实现对不同领域、不同设备的管理。

(4) 模块和分布式设计。基于通用网管的思想,在通用的管理功能(故障管理、性能管理、配置管理、安全管理、计费管理)的基础上,可提供特殊行业的管理功能,实现对终端设备的模块化和分布式管理。本平台可大可小,可深可浅,可单独使用,也可联合使用,而且容易剪裁成行业实时管理平台,比如IDC机房管理、粮库管理、污染或能耗监测管理等多样性平台。

(5) 节约资源。本设计将五种管理功能集成到一个平台,以对数据和设备进行有效管理,提高管理效率和服务质量,节约资源,实现低碳低污染的智能环保型经济模式。

4 结 语

物联网技术论文 篇10

《互联网的未来——物联网》

摘要:物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

关键词:物联网 智能 信息技术

物联网的概念是在1999年提出的,物联网的英文名: Internet of Things(IOT),也称为Web of Things。被视为互联网的应用扩展,应用创新是物联网的发展的核心,以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。2005年,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网”的概念。

物联网概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开,一方面是机场、公路。建筑物,另一方面是数据中心、个人电脑、宽带等。而在物联网时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球。故也有业内人士认为物联网与智能电网均是智慧地球的有机构成部分。

不过,也有观点认为,物联网迅速普及的可能性有多大,尚难以轻言判定。毕竟RFID早已为市场所熟知,但新大陆等拥有RFID业务的相关上市公司定期报告显示出业绩的高成长性尚未显现出来,所以,对物联网的普及速度存在着较大的分歧。但可以肯定的是,在国家大力推动工业化与信息化两化融合的大背景下,物联网会是工业乃至更多行业信息化过程中,一个比较现实的突破口。而且,RFID技术在多个领域多个行业所进行的一些闭环应用。在这些先行的成功案例中,物品的信息已经被自动采集并上网,管理效率大幅提升,有些物联网的梦想已经部分的实现了。所以,物联网的雏形就象互联网早期的形态局域网一样,虽然发挥的作用有限,但昭示着的远大前景已经不容质疑

任何事物和该事物在人们头脑中形成的概念的关系都是相互依存的关系。该事物的概念是该事物在人们头脑中的本质属性的反映。物联网也是一种事物。因此,物联网和物联网概念的关系也是相互依存的关系。物联网概念离开了物联网,物联网概念就是无本之木,无源之水;有物联网必然在人们头脑中形成与之相对应的物联网概念,不会有:只有物联网,而没有物联网概念的情况出现。这就是物联网和物联网概念的辨证关系。当然,在科学实践活动中,在人们头脑中形成的科学概念,与前科学思维时期,人们认识周围事物最初所形成的`日常生活概念有所不同,科学概念也可以作为表现某一认识阶段上科学知识和科学研究的结果、总结而存在。物联网概念也是一种科学概念。因此,它也可以作为某一认识阶段上科学知识和科学研究的结果、总结而存在。正如前面定义所述,物联网概念是在互联网概念的基础上,将其用户端延伸和扩展到任何物品与任何物品之间,进行信息交换和通信的一种网络概念。它也是互联网知识和研究的结果和总结。

早于1999年,中国就提出了类似物联网的概念,只不过在中国是称作“传感网”,国际上则称为“物联网”。物联网发展到现在,已经可以实现把传感器装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道以及家用电器等各种真实物体上,通过互联网联接起来,进而运行特定的程序,达到远程控制或者实现物与物的直接通信。这样的话,我们可以对地球上任何一个物体进行定位和控制。

物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。其中物联网在3大领域中应用十分广泛。

一、对经济的影响:物联网将技术与社会连接在一起的结构将产生一种新的技术经济结构,对社会、经济活动产业巨大的影响,因此、将形成新的经济形态,表现出巨大的市场前景。物联网是生产社会化、智能发展的必然产物,是现代信息网络技术与传统商品市场的有机结合的一种创造。这种创造不仅可以极大的促进社会生产力发展,而且能够改变社会生活方式。这样的话社会的生产方式和生活方式都会受到影响。我们可以充分利用物联网这一手段进行产业创新和提高商品竞争力,大大提高效率。同时,可以远程地控制商品,随时随地查看和控制商品,可使得物流变得简单无比,等等。一句话,未来的经济会因为物联网的出现大大改变。

二、 对信息产业发展的影响:如果把计算机的出现使信息处理获得了质的飞跃,视作信息技术第一次产业化浪潮;如果把互联网和移动网的发展使信息传输获得了巨大提升,视作第二次产业化浪潮。那么,专家表示,以物联网为代表的信息获取技术的突破,将掀起第三次产业化浪潮。 物联网实现了由人操控的物与物的联系,相当于把现实世界和虚拟世界用信息联系了起来。这种新的概念被提了出来,必定会让人有新的想法和新的对事物的看法,这也会促使信息产业的创新,加快社会信息化的进程。

三、对安防的影响:北京奥运期间,物联网得到了很广泛的应用,譬如视频联网监控、智能交通指挥、食品安全追溯、环境动态监测等等方面,物联网技术获得了非常大的用武之地。上海世博期间,约34万人在世博园就餐,保证食品安全成为了首要目标。利用物联网,在现场就可快速追溯食品和原料的来源,确保供应渠道的安全可靠。世博会的火警警报装置也利用了物联网,消除了世博期间的火险。汶川地震事信息通过传感网被传递到后方的决策部门,有效规避了人员实地观测可能遭遇的伤亡风险。这一切都说明了物联网的有效应用可以保证人的安全,危险在未发生的时候就被消除。

我国在物联网方面起步较晚,所以我国在发展物联网方面也存在很多问题。如何正确的认识并分析问题已是中国发展物联网的首要任务。

一、缺乏核心技术自主知识产权:在物联网技术发展产品化的过程中,我国一直缺乏一 些关键技术的掌握,所以产品档次上不去,价格下不来。缺乏RFID等关键技术的独立自主产权这是限制中国物联网发展的关键因素之一。

二、行业技术标准缺失:目前行业技术主要缺乏以下两个方面标准:接口的标准化;数据模型的标准化。虽然我国早在2005年11月就成立了RFID产业联盟,同时次年又发布了《中国射频识别(RFID)技术政策白皮书》,指出应当集中开展RFID核心技术的研究开发,制定符合中国国情的技术标准。但是,现在我们可以发现,中国的RFID产业仍是一片混乱。技术强度固然在增强,但是技术标准却还如镜中之月。正如同中国的3G标准一样,出于各方面的利益考虑,最后中国的3G有了三个不同的标准。物联网的标准最终怎样,只能等时间来告诉我们答案了

三、各行业间协作困难多:物联网应用领域十分广泛,许多行业应用具有很大的交叉性,但这些行业分属于不同的政府职能部门,要发展物联网这种以传感技术为基础的信息化应用,在产业化过程中必须加强各行业主管部门的协调与互动,以开放的心态展开通力合作,打破行业、地区、部门之间的壁垒,促进资源共享,加强体制优化改革,才能有效的保障物联网产业的顺利发展。

物联网的价值大约是互联网的30倍。其潜力几乎是无穷大的。我们可以畅想,未来我们可以知道我们身上穿的衣服的生产过程,我们写的纸是从哪棵树上来的,我们吃的猪肉是从哪头猪上来的,走失的狗可以自动告诉我们它的位置„„现在物联网刚刚起步,没有什么是不能想象、不能实现的。 发展物联网是信息科技的大势所趋,是未来国与国的新一轮科技竞争前沿,其重要性不言而喻。而由于物联网涉及范围太广,其发展重任,远不是一个企业或是一个行业能够担当的。产业链以及跨行业合作成为必然趋势。这样会导致相关产业的迅速发展。因此,整个社会会应为物联网而大大改变。

参考文献:

《RFID重大工程与国家物联网》宁焕生,王炳辉 著/年01月/机械工业出版社

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