基于物联网毕业论文

基于物联网毕业论文（推荐8篇）

基于物联网毕业论文 篇1

实习内容

公司简介：xx教育，是国内物联网领军企业——xx科技集团下属子公司，作为信息产业实用型人才培养解决方案提供商，致力于面向全国高校、职业院校进行产、学、研校企深度合作，是xx科技集团产业报国、回馈教育的直接执行者。xx教育，依托xx科技集团深厚的物联网产业背景，与院校合作成立校企联盟，形成全新的物联网教育体系和科研体系。

实习岗位说明：本人刚进去是在软件开发部，之后转至产品支持部实习。本岗位要求在指导老师的安排下按时完成指导老师布置的任务，并每周提交一次周记，此岗位主要工作任务是对教材进行编写，审核。

实习项目要求：

1、按照工位图进行高职、中职的硬件布置，软件安装，调试。

2、按照实训指导书完成智慧社区实训指导书的内容

3、编写VoIP融合通讯实训指导书

任务完成情况：工位图布置一开始的时候并不熟悉，所以不知的进度稍慢而且不美观，但是经过多次的实际安装之后熟练的掌握了安装技巧；对教材的审核，主要任务是测试书内的实验内容安排是否合理，实验顺序是否流畅，以及是否有情节错误，对于这部分的实习内容都按要求完成了任务；编写VoIP融合通讯指导书，我负责的部分为任务实现（就是实验内容），完成了指导书初级部分，之后由于离职之后就没有参与后续部分。

自我鉴定：此次两个多月的实习对我的专业技能以及个人素养方面有很大的提升，自从实习以来除了学校周五有课以外其他时间均全勤实习，实习期间服从公司安排的任务，按时完成指导老师交予的任务，被安排外出学习产品知识时认真学习，对于所学的知识能应用于教材的编写中。在公司中与同事相处愉快，本次实习虽然在离职时处理的稍微急迫了一些，但是最后还是妥善的解决了，取得了皆大欢喜的局面，这次意外我认为对我是一次意义重大的教训，从中收获了巨大的经验，我相信这次的教训让我更加趋于成熟。总之，通过这次的实习，我的收获是巨大的，相应的付出亦得到了相应的回报，感谢xx教育公司给予我这次实习机会。

实习过程

第一周：XX.7.13-XX.7.19

任务要求：1.了解公司，观看入职学习资料

2.完成中职工位图的安装以及调试

任务进度：完成 出勤情况：全勤

第二周：XX.7.20-XX.7.26

任务要求：1.学习zigbee技术与实训教程

任务进度：完成前半部分的内容，可编写一些简单的点对点的通讯

出勤情况：全勤

第三周：XX.7.27-XX.8.2

任务要求：学习zigbee技术与实训教程

任务进度：完成后半部分的内容，可编写基于zigbee协议栈的程序，协调器、传感节点，路由节点。

出勤情况：全勤

第四周：XX.8.3-XX.8.9

任务要求：学习RFID实训指导书

任务进度：看完一遍，但是对于原理不是特别清楚

出勤情况：全勤

第五周：XX.8.10-XX.8.16

任务要求：学习RFID实训指导书

任务进度：可以对书中的程序进行修改

出勤情况：全勤

第六周：XX.8.17-XX.8.23

任务要求：前往xx通讯公司学习融合通讯实验

任务进度：学习了三网融合，VoIP基本原理，SIP注册，7号信令等等知识

出勤情况：全勤

第七周：XX.8.24-XX.8.30

任务要求：审核51单片机实验内容

任务进度：完成 出勤情况：全勤

第八周：XX.8.31-XX.9.6

任务要求：帮忙审核教材

任务进度：完成

出勤情况：请假一天（周五上课）

第九周：XX.9.7-XX.13

任务要求：编写融合通讯教材

任务进度：完成

出勤情况：请假一天（周五上课）

第十周：XX.9.14-XX.9.20

任务要求：

1、前往xx学习融合通信中级实验

2、审核融合通信初级教材

任务进度：

1、完成一部分

2、完成

出勤情况：请假一天（周五上课）

第十一周：XX.9.21-XX.9.25

任务要求：

1、融合通信中级教材

2、办理离职申请以及离职会签

任务进度：

1、初步了解

2、完成

出勤情况：请假一天（周五上课）

第十二周：已离职

实习中存在的问题

基于物联网毕业论文 篇2

1 感知质监, 充分利用物联网技术

物联网 (The Internet of things) 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, 进行信息交换和通讯, 以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它将各种信息传感设备, 如射频识别 (RFID) 装置、红外感应器、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, 让所有的物品都能够远程感知和控制, 从而形成一个更加智慧的生产、生活体系。简而言之就是“物物相连的互联网”。

目前也不乏物联网技术在质监中的应用案例, 如使用了物联网传感器设备的电梯应急系统, 电梯应急系统在电梯内安装传感器设备, 充分运用互联网把有关电梯困人信号接入应急指挥平台, 系统通过快速记录信息, 数据交换平台把需要处理的事故、信息数据发送至相关电梯维保单位、救援站、使用单位等, 实现呼救、事故隐患举报等事件处理的自动化。产品溯源方面也有使用物联网技术中的射频识别技术的案例, 以RFID为标识手段, 将EANUCC编码体系 (全球统一标识系统) 应用于从种植、养殖到加工、零售的过程控制和信息传递, 同时结合“危害分析与关键控制点” (HACCP) 应用, 则可以有效地对食品、农产品供应链全过程进行跟踪与追溯。质监部门已有将物联网技术应用进口食品追溯工作的实践, 但尚处于部分和分散的状态, 如何充分利用物联网技术使质监行业信息化更好走向感知化是我们下一步建设的重要内容。

2 质监互联, 充分利用移动互联网技术

移动互联网, 就是将移动通信和互联网二者结合起来, 使移动用户也能通过移动设备接入互联网。移动互联网采用国际先进移动信息技术, 整合了互联网与移动通信技术, 将大量信息及各种各样的业务引入到移动互联网之中, 搭建了一个适合业务和管理需要的移动信息化应用平台, 提供全方位、标准化、一站式的移动业务服务。目前质监的移动办公系统、移动执法系统、移动巡查系统、移动监管系统等都是通过移动互联网技术实现了质监业务的互联互通, 移动互联网技术的使用有以下特性:

(1) 高便携性:除了睡眠时间, 移动设备一般都以远高于PC的使用时间伴随在其主人身边。这个特点决定了, 使用移动设备上网, 可以带来PC上网无可比拟的优越性, 即沟通与资讯的获取远比PC设备方便。

(2) 隐私性:移动设备用户的隐私性远高于PC端用户的要求。不需要考虑通讯运营商与设备商在技术上如何实现它, 高隐私性决定了移动互联网终端应用的特点——数据共享时即保障认证客户的有效性, 也要保证信息的安全性。

(3) 应用轻便:除了长篇大论, 休闲沟通外, 能够用语音通话的就用语音通话解决。移动设备通讯的基本功能代表了移动设备方便、快捷的特点。

基于这些特性, 我们在进行“智慧质监”建设时, 可以通过网络技术将需要了解的质监业务信息上传到网络服务器, 并由网络服务器保存管理, 把质监业务从纸质文档上解放出来;再通过移动互联网技术, 使用手机等移动终端, 将需要了解的质监业务信息的交流地点从办公室解放出来, 实现异地办公、异地执法, 提高工作效率。

3 智能质监, 充分利用云计算技术

云计算能够将所有的计算资源集中起来, 并由软件实现自动管理, 可以凭借高端服务器、海量存储、云操作系统、信息安全技术打造领先的云基础架构, 实现质监云、质量安全云等行业云应用, 可实现资源集约化、数据一体化、管理服务化, 全面提升质监工作效率, 为质监信息化领域带来便捷与安全保障。

近年来, 质量安全、特种设备安全、食品安全已成为举国关注的焦点。采用基于云计算和物联网技术的食品安全解决方案, 为质量安全监管部门、经营企业以及消费者提供综合化的信息服务平台。利用物联网技术进行数据采集, 在搭建的数据采集平台基础上通过云计算中的Saa S服务模式为质监管理部门、经营企业、消费者提供全程可视、可跟踪、可溯源的信息综合服务平台。可基于云计算技术和云服务模式进行质监信息资源整合, 将IT平台、数据资源以及运维人员整合, 形成高效的质监云平台, 提供智能化的分析数据。

总之, 建设智慧质监的整体战略就是基于物联网、移动互联网和云计算, 实现质监信息化与质监实体系统的深度融合, 切实通过信息化的手段实现质监实体系统的协同高效运作。建设智慧质监是一个长期的过程, 不可急于求成, 必须遵循真理、稳步扎实, 任重而道远, 感知+互联+智能=智慧。

摘要：本文对“智慧质监”的概念, 主要特点进行详细阐述, 提出了通过物联网技术、移动互联技术、云计算技术来实现“智慧质监”。

关键词：智慧质监,物联网,移动互联,云计算

参考文献

[1]叶东辉, 何政.“智慧质监”建设要充分应用物联网信息技术-“中质信维杯”质检信息化优秀伦文, 2012.

基于物联网技术的智能机房设计 篇3

关键词：物联网 智能机房 设计

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）010-071-02

随着计算机技术的不断普及，各行业业务的开展对计算机技术的依赖性日趋严重，计算机机房已成为当前各大企业、单位支撑其核心业务运营的重要组成部分。因此加强计算机机房的运行监控，确保计算机机房的正常运作成了各单位IT运维部门的核心工作。从当前国内计算机机房环境检测来看，多停留在视频监控这一简单模式，然而这种监控模式无法有效实现对机房温度。湿度以及供电等相关情况的自动报警和检测。

1 相关技术概述

1.1 物联网技术

物联网Internet of Things，传统意义上的物联网技术的基础以及核心是互联网技术，它是在互联网的基础上通过延伸发展的一种技术。物联网技术将用户群延伸到了诸多的物品之间，并且进行之间的相互通讯和信息交换。所以，物联网技术的含义指的是：通过激光扫描器、射频识别以及全球定位系统和红外感应器等一些列的传感设备和互联网进行连接，通过一定的协议技术来实现智能化的追踪、定位以及识别和监控管理的网络技术，这种网络技术我们称之为物联网技术。

1.2 ZigBee技术（双向无线通讯技术）

ZigBee技术也被称为“RF-Easylink”、“HomeRF Lite”以及“Firefly”技术，它是一种低功耗、近距离、低速率以及低复杂度和低成本的无线通讯技术。它是一种可靠的无线数传网络，相当于GSM、CDMA网络。它主要用于低功耗以及段距离的各种各样的电子设备之间进行数据传输的间歇性数据、周期性数据以及低反应时间数据传输当中的应用。

2 基于物联网技术下的环境检测系统的整体设计概况

2.1 系统设点

基于物联网技术下的环境检测系统的系统技术特点有：（1）采用TCP/IP通信协议；（2）采用ZigBee技术，并且符合IEEE802.15.4标准；（3）见效快，投资少，而且适用于小型的机房管理当中；（4）基于物联网技术下的环境检测系统，WEB页面实时浏览监控信息，以此来保证管理的集成化；（5）告警方式诸多，多样化；（6）现场实时监控，安全、稳定、可靠。

2.2 系统结构设计

从基于物联网技术下的环境检测系统的整体设计结构中来看，收集到的一些数据通过各个类型的无线传感器，并且经过ZigBee技术的无线网络传输到网关里。网关设备把接受到的各种各样的机房环境监测数据存到远程的监控服务器上的数据库当中，并且通过远程监控服务器上面的管理系统对接收到的数据和信息进行统计和分析。如果发现数据的数值超过一定的范围则会通过手机短信的形式以及电子邮件和声光告警等诸多方式来对机房管理人员进行通知。而通知到的机房管理人员可以循序通过WEB远程登录的方式来访问和查看远程的数据和信息分析、统计，对机房的种种环境监测情况进行掌握。

3 硬件设计

3.1 ZigBee远程无线通信模块

当机房的一些环境数据经过采集以后，为了能够使其降低功耗和成本，采用无线通信和终端数据处理由单片机CC2430来负责完成。系统通过ZigBee无线网络技术来将各种类型的传感器节点进行连接，而且通过设定一定的时间间隔来把无线传感器的节点也参与到工作当中，并且存入内存数据库，负责完成数据的采集。

以上所述的CC2430是一个系统芯片的调制解调器的解决方案，它能够解决并且满足ZigBee为基础的波段的应用，以及低功耗、高效率和低成本的要求。它结合了一个高性能的2.4GHz DSSS直接系列扩频收发器的核心以及工业级的小巧且高效率的8051控制器。

然而，为了能够适应和实现远程通信，还要对ZigBee无线网络技术进行扩展，使CC2591放大器芯片能够再进行增加。CC2591放大器芯片是一种高性价比和高性能的2.4HZ RF的前端，它比较适合无线的应用和低功耗低电压的应用。通过CC2591放大器芯片和ZigBee远程无线通信的结合实现了ZigBee远程无线通信的扩展功能，使成本更加低廉。而ZigBee远程无线通信通过采用了CC2591以后，通讯距离完全可以达到预定的目标。

3.2 数据采集终端

基于物联网技术的机房设计中的数据采集终端主要负责的是采集机房的温度、适度以及水浸信号和电压等数据，通过一定的ZigBee无线网络技术来将数据传递给网关设备，当网关设备接收到数据以后再传给远程服务器当中的数据库。这中间传递数据时最主要的硬件就是传感器，此传感器是一个RFD节点，传感器通过2节5号电池进行供电。针对不同探测物理量来将传感器硬件的设计，介绍如下：

3.2.1 浸水传感器

浸水传感器根据电极浸水阻值变化的原理進行设计，采用北京无线联科技有限公司的LSJ浸水传感器。通过专用的集成芯片把信号整形和放大，输出继电器报警信号和高低电平的专用模块。工作湿度为：21%RH～100%RH，工作温度为：0℃～50℃，供电电压为：DC 24V（9V～36V），误报率为：<100ppm，由于此产品的灵敏度较高，一般测试到被测面有少量积水的时候就会立刻报警。

3.2.2 湿度传感器

湿度传感器是集成了无线传输、控制传输以及采集传输为一体的小型的无线RTU，采用的是大连北方测控工程有限公司的DB485Z无线湿度传感器。由自由频段ZigBee无线网络来负责提供无线传输频道。

4 软件设计

4.1 远程服务管理系统设计

远程服务管理系统的主要负责的是保存无线传感器和接受无线传感器网络网关设备传送的一些数据环境，它的开发环境是SQL Sever 2008、Visual Studio、NET以及C++等。远程服务管理系统负责提供向无线传感器网络发布管理命令和查询的功能，以此来实现温度的电压的变化情况，并且提供历史的传感数据来查询数据的变化趋势。然而，一旦数据超过所设定的范围值的时候，系统将通过手机短信或者是报警器启动的方式来通知机房的管理人员。因此，管理人员就可以通过移动的终端设备和无线网络来进行查询和交互，并且能够完成无线传感器以及数据的实时共享。

4.2 CC2430程序设计

使用ZigBee无线网络系统作为开发软件的平台，它是CC2431、CC2430的开发系统。能够满足ZigBee、IEEE802.15.4的标准和设计开发，它包含了能够构建多种ZigBee网络所需要的软件开发工具以及硬件开发工具，既能够简单的开发按键又可以显示传感器。

5 小结及展望

物联网技术作为一种全新的概念和技术，目前已在各行各业当中发挥着及其重要的作用，它具有不可比拟的优势所在。本文结合物联网技术为核心技术，针对目前计算机机房的管理情况，设计了一个基于物联网技术的智能机房环境监测系统。并且对整个系统的布局进行了规划，制定出了系统软、硬件的设计方案。从整个理论上来见，此方案有效可行。

参考文献：

[1] 刘燕，扬晓东.虫孔网络中的自适应路由算法[J].计算机工程与设计，2009，20（2）：39-41.

[2] 谢伟，杨斌.基于物联网的机房节能测控系统设计[J].技术与市场，2011（7）：102-105.

基于物联网毕业论文 篇4

引言

物联网是指通过各种信息传感设备，如射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

本文设计了一种基于物联网相关技术的区域智能车辆管理系统，实现缴费无人化，信息透明化、实时化，能够减少缴费时间，缓解交通压力，节省人力、财力，最终实现交通管理智能化。设计背景

电子不停车收费系统是目前世界上最先进的收费系统，是智能交通系统的服务功能之一，过往车辆通过道口时无须停车，即能够实现自动收费。车辆在通过收费站时，通过车载设备实现车辆识别、信息写入（入口）并自动从预先绑定的IC卡或银行帐户上扣除相应资金（出口），使用该系统，车主只要在车窗上安装感应卡并预存费用，通过收费站时便不用人工缴费，也无须停车，高速费将从卡中自动扣除。这种收费系统每车收费耗时不到两秒，其收费通道的通行能力是人工收费通道的5到10倍。

ETC系统由后台系统、车道控制器、速度传感器装置和微波通讯设备等组成。

本文引入gprs提供了对车主的收费信息通知功能；并在此基础上，结合物联网中的其他关键技术，将之利用在车辆管理系统中。当代车辆管理系统大多依靠人工登记，在一个大型停车场中，入口和场内都需要有相关人员进行监护和登记，在车辆进出高峰期存在人员不足、调度失调、存在安全隐患等不足；在车辆数量的低谷时期又存在人员冗余的问题，所以一种无人值守的智能车辆管理系统亟须融入到现代物流管理系统中。

目前已经开发出来的比较先进的车辆管理虽然能够一定程度实现无人化管理，但是存在很多问题。首先，仅仅使用了射频识别技术，能够做到自动收费，但是在无人监管下存在收费不透明的问题。而我们设计的系统将语音播报和电话告知加入到停车收费中，这样大大增加了收费的透明度。其次，目前的系统对停车场所得监管缺少更全面的措施，有线监控设备存在线路容易被破坏的缺点，因此在安防中有很大盲区。而我们设计的系统采用无线通信方式传回图像信息，并且在车位安装了无线传感器网络节点，这样可以将监控措施具体到每一个车位，极大增强了停车区域的安全系数。

最后，出于安全考虑，在GPRS建立的人机交互中，增加了事故播报等功能。这样即便发生了事故，车主也能第一时间了解到情况从而做出最快的方案。设计原理

2.1 设计思路

出于完善和更人性化电子不停车收费系统、解决大型停车场以及小区停车场的车辆管理调度的目的，本设计以物联网为背景，将嵌入式技术、移动通信技术、检测与转换技术、数字控制等技术有效地集成运用于交通运输管理体系。

系统包含以下几个部分：车辆射频识别和信号处理部分、视频监控及图像传输部分、区域内部无线传感器网络部分、GPRS通讯部分、上位机综合决策部分，其系统总体结构如图2所示：

2.2 模块设计

2.2.1 RFID读写设备

RFID读写设备主要完成车上卡片与主机上的信息的交换，用于识别车辆信息以及完成收费等一系列服务，此部分要求模块稳定度高，灵敏度高，可以实现2米以上读卡，读卡速度可以设定，至少是10ms，相同ID信息输出时间间隔设定为2分钟以上，与上位机通信采用232接口，系统可以在很短时间内稳定地实现收费等系列服务。

无源RFID系统由无源RFID标签、天线、RFID读卡器组成，如图3所示：

2.2.2 视频监控及图像传输部分

摄像头作为RFID读写器的辅助设备，可以在缴费、登记时对车辆进行监控、抓拍，防止在无人值守情况下发生车辆作弊行为。

应用基于WIFI的无线IP摄像头作为监控设备。选用88W8510 WIFI模组来实现一个具有IEEE 802.11b/g功能的无线桥接设备，以构建无线传输环境，将摄像头DSP送出的数字信号经过打包分组，通过无线环境传送到电脑或无线网络，在上位机决策终端显示图像信息。图7为无线摄像头监控界面以及车库中反射式红外传感器的测量返回值，用以判定车辆是否进入。其工作原理图如图4所示：

2.2.3 无线传感器网络

项目中，每个车库或者车位都装有一套基于CC2530的无线传感器节点，以CC2530为核心，搭建温度、湿度、位置传感器等相关外设，可以实时采集车位信息，并以一定的时间间隔将数据互发送给子网的主机，再由主机发送给上位机决策端，在必要的情况下可以通过GPRS模块把车位信息迅速传给车主，保证了停车场及车主财产的安全。传感器节点模块如图

5、图6所示。

2.2.4 GPRS通信设备

采用MC52i 模块作为GPRS通信的核心，如图7所示。当车辆进出停车场时，可将RFID读写器对车主的射频卡进行的操作以短信或者语音播报的形式告知车主，这样可以将停车场的收费信息、停车场的车位情况、环境信息及时传达给车主，如图8所示。

2.2.5 综合决策终端

本文设计的上位机综合决策终端作为智能车辆管理系统的核心，软件采用C#语言编，写能够实时显示RFID读写器的工作情况，将读取的车辆信息、车辆停放时间、收费情况、停车场车位情况、环境信息等数据存入数据库，方便存档和调用。同时，和GPRS模块相连，能够由管理员在适当的时候向车主发送信息，或者预设好发送信息的时间，系统可以通过实时时钟定时给每一位进出停车场的车主报送相关信息。实现快速信息处理，缩短服务时间，提高工作效率。结语

基于物联网毕业论文 篇5

二、项目基本情况 2.1项目实施背景

随着城市建设的发展，作为展现城市形象的城市照明系统受到了各地政府的高度重视。针对城市照明的特点，我公司设计了城市照明控制系统的一整套解决方案，可以提高照明质量、节约能源、提升运行管理水平。

目前的城市照明灯光大多采用分散手控和时控方式为主，即在路灯配电箱中安装定时器，按预定的时间自行开关灯，时控方式以时间为唯一开关灯依据，不论在任何季节气象条件下，均只能在规定地统一时刻开关灯。随季节变化，需要人工干预来调整开关时间；而有些景观灯开关通常是人工手动控制方法，人工控制方式是根据开关灯时间表由值班人员手动进行开关灯操作。现行的方法既不能及时调整开关灯的时间，更无法及时反映照明设施的运行情况，并且故障率高、维修困难。另外，电力载波控制具有易受电力线强磁场干扰，通信环境恶劣，信号衰减强、时变性大等缺点。传统的路灯照明控制方式的运行、操作结果不能集中监视、记录和统计，达不到量化管理的要求。在路灯控制方面，ZIGBEE技术结合传感器技术组成的网络可以解决传统控制方法中存在的问题，使得路灯监控脱离了人工干预，实现自动化控制。基于物联网技术的城市照明控制系统在吸收消化了国外同类产品技术的基础上，通过自主开发，融合“物联网”技术，实现了路灯人多年的单灯智能控制与检修的梦想。

2.2项目基本情况

基于物联网的道路照明系统的结构，通过在每盏路灯嵌入一个无线通信模块，使它们自组网络，接受控制中心的命令并将路灯的状态反馈给控制中心；HG－2控制箱采用ZIGBEE技术与所管辖道路的所有路灯通信，采用GPRS与控制中心通信，根据控制中心的指令或时间和日照亮度对每盏路灯发出控制命令（路灯开启、关闭、照明度（功率大小）等），自动调节整条道路的功率平衡；控制中心由服务器、大屏显示、CenterView中央控制系统软件平台等组成，CenterView中央控制系统软件平台采用3D设计，通过缩放变换以俯视的角度观察和控制到整个城市、一个街道、一条道路、甚至一盏路灯的照明情况；移动计算工具（笔记本电脑、PDA、手机）和路灯维护车也能通过控制中心进行远程遥测和遥控。

2.3项目参与人员

三、项目技术报告 3.1项目关键技术

一、模块设计

无线通信模块的MCU为FREESCLAE公司MC13213。MC13213采用SIP技术在9x9mm的LGA封装内集成了MC9S08GT主控MCU和MC1320x射频收发器。MC13213拥有 3 4KB的RAM、60KB的FLASH，具有1个串行外设接口，2个异步串行通信接口，1个键盘中断模块，1个定时器/脉宽调制模块，1个8通道10位的模块转换器，以及多达32个的GPIO口等。

无线通信模块采用ZIGBEE技术、IEEE802.15.4协议，通信覆盖半径可达150m，能与在其覆盖范围内的任何路灯节点自组网络和进行通信，除了实现路灯的物物相联以外，还具有调节电子镇流器的功率输出(30％一100％)，实现节能和绿色照明，检测供电线路的电流、电压、功率因数以及、每一盏灯的工作状态，当发生故障(如灯具损坏、灯杆撞击、人为破坏)时，实时向监控中心和相关部门报警等功能。

无线通信模块还进行了防雨、防潮、防雷电、防电磁干扰设计，并充分考虑了安装方便、维护简单和可恢复性(接入两根线就实现了路灯级的无线控制，拆除两根线又恢复到原来的状态)，可以嵌入在 4 路灯的不同位置(灯杆底部、灯杆内、灯罩内)。

二、通信协议

无线通信模块的通信协议如下：对照明实施按路段顺序编号，通过命令转发和状态返回实现节点之间“手拉手”的通信。命令转发机制：每个节点通过一个位示图结构来记录哪些帧已经被转发(位示图最多可以表示256帧)，如果节点接收到命令帧后，判断该帧是否已经被该节点转发，如已转发则丢弃该帧(节点只对收到的命令帧进行转发，对帧的内容不做修改)，从而保证了以最快的速度控制一条线路，并且有效防止了某个节点故障影响整条线路的工作。

状态返回机制：命令帧发送到达指定节点后，该指定节点则接收该命令并立即返回状态；转发规则：只有节点号比目标节点号小才转发，状态返回过程则相反。

三、与中央监控的连接

一条传输通信链路由若干个ZIGBEE节点组成，在这些节点的中间设置一个簇节点(一条道路可以设置1个或多个簇节点)，其作用是以GPRS的方式与控制中心通信(命令接受和状态返回)，簇节点采用FREESCLAE公司32位CODEFIRE系列MCF52223芯片作为控制单元，GTM900B(华为GPRS通讯模块)和EM770W(华为WCDMA的3G通讯模块)作为远距离无线通信模。MCF5222x系列利用常用的V2 CODEFIRE内核构建而成，在80MHz的频率下性能高达76MIPS(Dhrystone 2．1)，接口功能包括：1个Mini USB接口，支持USB OTG功能，3个2线串口，1个麦克风输入接口，1个 HEADSET输入／出接口，1个8Ω／16Ω扬声器输出接口，1个132*96点阵LED，1个5*5按键键盘，支持RTC、ADC、PIT&GPT、PWM等；GTM900B和EM770W则完成远距离的GPRS通信。

3.2系统软件设计

控制中心的软件设计平台为Windows 2003，开发工具是微软Visual Studio 2005，数据库使用SQL Server 2005，与地理信息系统相结合，在获取了街道、建筑物以及路灯的位置、形状等特征信息后，设计以路灯为主体的3维虚拟城市，在控制中心大屏幕上动态显示道路的照明效果，并可以通过平移，放大，缩小等几何变换，观察整个城市、街道甚至每一盏路灯的照明情况。该软件主要有5个功能模块：系统设置、智能控制、电量核算、故障处理和紧急预案。系统设置中的区域设置有市，区，街道和电控箱4种；路灯设置有路灯的位置、型号、生产单位、施工单位、维护责任人，安装日期、清洗维护日期等；亮灯方式设置有全开，全关，单号路灯开，单号路灯关，双号路灯开，双号路灯关，1／3路灯开，1／3路灯关，1／4路灯开，1／4路灯关，智能控制等11种控制方式；时段设置可根据不同的城市不同的季节设置不同时段的亮灯方式。

智能控制有两方面内容：

（1）针对安装了电子型路灯的路段，根据季节变化和天气状况，通过实时采样环境光强度，对路灯的照明亮度进行智能调节；

（2）在夜间，特别是深夜当检测到汽车和行人的流量十分稀少 6 时，在不影响辨认可靠的情况下，适当降低道路的照明亮度，节约电耗；

电量核算能对市、区、街道、电控箱甚至每盏路灯进行用电量的统计和核算；故障处理是对灯具损坏、断电、断相、过流、过压、三 相不平衡以及人为破坏等情况，在第一时间向监控中心报警后迅速生成故障报告；故障处理的另一个功能是按路段和时段(年、季度、月)统计亮灯率、故障率、每次故障处理的效率(平均修理时间)；紧急预案是对一些突发事件制定度紧急预案，在特殊情况下，尽可能提供合适的道路照明，保证人民生命财产的安全。

主要功能模块

1）路灯监控的“三遥”功能：实现自动运行和手动控制；使用控制平台对路灯远程遥控、自动报警、选测；

2）报警处理功能：报警内容包括：照明电器损坏、电压电流越限等；

3）自动控制方案：设置单次模式、每天模式、节约模式，实现按需照明；

4）自动校时系统：在保证集中控制器与通信服务器正常连通的情况下，系统时钟自动与通信服务器时钟同步，系统定时自动对终端设备进行精确校时；

5）远程监控和查询：通过互联网，实现对系统的远程接管和远程实时查询；

6）数据采集功能：单灯或者支路电压、电流、功率等数据参数 采集；

7）控制功能：实现分区域（组）开、关、查询功能和单灯开、关、查询功能；

8）调光功能：实现配合LED载波电源，进行定时调光功能； 9）系统具有紧急控制开关装置、提高系统控制性能； 10）报表功能：包含历史数据存储；

3.3项目硬件构成

“基于物联网的道路照明系统”主要由单灯控制器、现场基站和监控中心监控软件三个部分组成。系统先由单灯控制器组成子网，再由现场基站通过无线的方式将子网数据远传至控制中心，最后由监控中心监控软件进行数据处理及控制。

单灯控制器

安装在每盏路灯上与电源模块及灯具进行连接，负责接收现场基站发出的信号，从而进行控制路灯开关、亮度调节、温度采集、湿度采集、亮度采集等操作；该无线路灯控制器可采集电流、电压等参数，通过无线智能控制方式传输到监控中心，为节能等评估打下数字基础。

现场基站

现场基站处于监控中心和各单灯控制器组网范围间，主要负责单灯控制器的时序调整、数据记录、数据接收及发送操作等，同时它负责控制网络的运行，将监控中心的命令下达给单灯控制器，将控制器及线路信息反馈监控中心。

监控软件

监控中心监控软件运行在Windows平台上，数据库使用MS SQL数据库，基于Web方式，支持远程访问。监控软件对现场基站进行远程数据访问和监控，包括参数配置，监控命令发送、现场灯具状态收集及管理等。它能够显示路灯状态（亮度、温度、湿度、电压、电流、功率和功率因数）信息，能够远程控制路灯的开关和调节路灯的亮度，可以实现时序调度事件、读取数据记录、监视事件和报警应答等操作。

（一）ZIGBEE通信系统

在ZIGBEE技术中，其体系结构通常由层来量化它的各个简化标准。每一层负责完成所规定的任务，并由向上层提供服务。各层之间的接口通过所定义的逻辑链路来提供服务。ZIGBEE协议的体系结构主要由物理（PHY）层、媒体接入控制（MAC）层、网络/安全层以及应用层构成。

ZIGBEE标准确定了ZIGBEE网络中的三种设备：ZIGBEE协调器、ZIGBEE路由器和ZIGBEE终端设备。每个网络都必须包括一台ZIGBEE协调器，它负责建立并启动一个网络，其中包括选择合适的射频信息、唯一的网络标识符等一系列操作。ZIGBEE路由器作为远程设备之间的中继器来进行通信，能够用来拓展网络的范围，负责搜寻网络路径在任意两个设备之间建立端到端的传输。ZIGBEE终端设备作为网络中的终端节点，负责数据采集。

根据ZIGBEE规范，将网络层分为数据实体、管理实体。数据实体接口的目标是向上层提供所需的常规数据服务，管理实体接口的目标是向上层提供访问内部层参数、配置和管理数据的机制。

数据实体提供网络层的数据服务，对应用层和MAC层的接口分别为NLDE-SAP（网络层数据访问接口）、MCPS-SAP（MAC层数据访问接口），实现两个对等的应用层之间的端到端的传输。

（二）路端通信装置 路端通信装置总体框如如下：

其中AD模块和继电器模块用于路端的控制箱的控制和检测，该部分功能用户根据需求可选。如果用户控制和监测路端的路灯控制箱可以使用这些模块来实现这些功能。SPI，IIC接口便于扩展，使得硬件具有灵活性和可扩展性。

电源电路

电源电路为MCU提供3.3V工作电压，它的好坏直接决定整个系统能否稳定地工作。为了提高电源电路的抗干扰性，所有的电源引脚必须接有相应的滤波电容，在PCB布板时应将这些滤波电容尽可能地靠近相应的引脚，以抑制高频噪音，降低电源波动对系统的影响。

晶振电路

晶振电路为MCU提供工作时钟。本系统选用的是48MHz的外部有源晶振。EXTAL为晶振或外部时钟输入；XTAL为晶振输出。

PLL滤波电路

PLL滤波电路主要实现对片内PLL模块滤波的作用，VDDPLL引脚由芯片内部提供电压。片内PLL模块可以对外部接入的时钟信号进行倍频。

复位电路

复位电路实现系统上电复位以及运行时的按键复位功能。复位信号包括复位输入RSTI和复位输出RSTO。RSTI为低电平有效：正常工作时，RSTI引脚通过4.7kΩ上拉电阻接到电源正极保持高电平；若按下复位按钮，RSTI引脚接地变为低电平，芯片复位。若复位成功，RSTO会输出低电平，发光二极管点亮。注意：如果RSTI一直被拉低，MCU将无法正常工作；也不能将此引脚悬空。

3.4项目功能简介

远程控制功能：能控制交流的通断，实现远程开关灯功能；通过PWM接口，改变输入电流，实现LED灯的亮度调节。亮度调节范围从0%到99%；可实现开关时段控制（单一集中控制下的一个子网，在脱网的情况下（比如监控中心故障）也能按照某种既定的方案正常运行）。实现分组控制（比如按奇数灯号亮，偶数灯号灭）。

实时数据采集监测查询：电压、电流的实时数据；恒流模块是否正常；路灯节点时间与PC同步（可以实现后台崩溃后路灯节点的自动控制）；断电监测（采用软件轮询放上获取单灯控制器工作状态判断是否断电）；电源模块或灯具温度的采集；监控中心可以查询任意时间段每路路灯数据信息。

数据统计分析：可以统计灯的亮灯率；统计LED灯的用电量。报警功能：输出电压过压、输出电流过流的监测报警；恒流模块是否正常的监测报警；断电的报警。可实现通过GPRS把报警信息发到指定手机上。

数据存储及报表输出：现场监自动控制设备在服务器上的数据库中存储历史记录，数据库可以集中生成一个时间段的电流、电压、电能、亮灯率、开关时间的分析曲线和报表，并能打印出来。

3.5项目进度及完成期限

四、项目投资情况

资金投入情况：

本项目计划投资

万元，其中设备购置费

万元，软件开发费

万元，人员经费

万元。

项目的主体部分已经建设完成，接下来会在项目推广、测试方面做较多投入。

五、项目实施成果情况

管理效益

系统设置模块：系统设置主要功能是对系统中的一些可调参数及数据库中的一些内容进行增加、删除和修改等操作，使得用户能够更加灵活自主地使用软件中提供的功能。

手工控制模块：用户可以通过管理软件中的相关按钮，对路灯进行打开、关闭及调节功率等操作。系统除了实现传统路灯控制中对整条路段的控制，还可以将控制操作作用到某一盏具体的路灯上，通过无线传感网络实现了对路灯的单灯控制。时段控制模块：用户可以自定义时段控制命令，当系统打开时段控制后，一旦时间到达用户设定的边界值时，软件自动发送控制命令实现对路灯的自动化控制。在系统中最多可设定4个级别的时段划分，用户可为不同路段按其所处环境的不同，设定不同的时段级别，这种处理方法使得用户的管理更加灵活方便。

路灯状态查询模块：该模块可以实现路灯实时状态的显示，主要是通过一个不断轮询系统中路灯的线程来实现的，该线程的功能就是发送单灯状态查询命令给通信软件，然后再等待通信软件返回的路灯状态命令，（1）有返回状态，分析路灯状态与数据库中的路灯控制状态是否一致，对比一致则证明路灯工作正常，对比不一致则证明路灯出现故障，标志路灯的实时状态后，继续发送下一盏路灯的单灯状态查询命令；（2）线程在系统设定的时间范围内等不到通信软件返回的状态数据，则标志返回超时后，继续发送下一条单灯状态查询命令。

路灯信息统计模块：该模块主要包括电控箱信息列表和故障信息列表两部分。（1）电控箱信息列表功能是列出各个电控箱的工作状态，电控箱工作状态主要是通过查询心跳包信息表和路灯状态表一分钟内是否有该电控箱的发送数据，来判断电控箱工作是否正常；（2）故障列表时将出现故障的路灯记录在路灯状态记录表中，方便用户对历史数据的查询及维修时维修工单的生成。

实时数据统计模块：智能路灯管理软件与城市地理信息系统相结合的，将路灯的数据信息通过数据统计和状态模拟两种方式表现出 来。数据统计功能是对系统中的路灯状态数据做相应的统计，如亮灯率和故障率等；状态模拟则是用绘图的形式，在地图上通过不同的状态颜色标志的不同状态路灯，使用户更加直观地观测到路灯的实时状态。

经济效益 节省电缆及工程量

使用本系统无需铺设一根电缆,就可以进行各种方式的路灯管理。

无网络使用费

使用全球免费的2.4GSM私有无线网络，无网络使用费用，也不会受制于公用网络的流量、阻塞等。

节约电能

只需要在每一盏灯上安装无线单灯测控器，通过采取以“时控为主，光控为辅”的控制开关方法，预置合理的开关灯场景模式，根据城市不同时段的路灯照度要求，灵活多变地调整路灯的亮灯情况，有效地减少了开灯时间，从而节约了大量的电能。

降低维护成本

系统的自动巡灯和报警功能，减少了“巡灯”人员工作时间和车辆损耗，降低维护成本。

降低运营成本

通过减少开灯时间，能有效延长灯具的使用寿命，可有效降低运行成本，进一步提高了经济效益。

六、其他材料

无

年

基于物联网毕业论文 篇6

引言

目前，信息技术正日益深刻地改变着世界经济格局、社会形态和人类生活方式，同时也被广泛应用于农业各个领域。智能农业或信息化农业是现代科学技术革命对农业产生巨大影响下逐步形成的一个新的农业形态，其显著特征是在农业产业链的各个关键环节，充分应用现代信息技术手段，用信息流调控农业生产与经营活动的全过程。

在智能农业环境下，信息和知识成为重要投入主体，并能大幅度提高物质流与能量流的投入效率，智能农业是现代农业发展的必然趋势和高级阶段。在加快传统农业转型升级的过程中，智能农业将成为发展现代农业的重要内容，为加快发展农村经济，进一步提高农民收入提供新的经济增长极；为加快农业产业化进程，增强农业综合竞争力提供新的技术支撑。智能农业是现代农业的重要标志和高级阶段

1.1 智能农业的基本特征

托普物联网指出智能农业是指在相对可控的环境条件下，采用工业化生产，实现集约高效可持续发展的现代超前农业生产方式，就是农业先进设施与露地相配套、具有高度的技术规范和高效益的集约化规模经营的生产方式。它集科研、生产、加工、销售于一体，实现周年性、全天候、反季节的企业化规模生产；它集成现代生物技术、农业工程、农用新材料等学科，以现代化农业设施为依托，科技含量高，产品附加值高，土地产出率高和劳动生产率高，是我国农业新技术革命的跨世纪工程。

智能农业产品通过实时采集温室内温度、土壤温度、CO2浓度、湿度信号以及光照、叶面湿度、露点温度等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求，随时进行处理，为设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。通过模块采集温度传感器等信号，经由无线信号收发模块传输数据，实现对大棚温湿度的远程控制。智能农业还包括智能粮库系统，该系统通过将粮库内温湿度变化的感知与计算机或手机的连接进行实时观察，记录现场情况以保证量粮库的温湿度平衡。

现代农业相对于传统农业，是一个新的发展阶段和渐变过程。智能农业既是现代农业的重要内容和标志，也是对现代农业的继承和发展。其基本特征是高效、集约，其核心是信息、知识和技术在农业各个环节的广泛应用。1.2 智能农业的产业特征

智能农业是一个产业，它是现代信息化技术与人的经验与智慧的结合及其应用所产生的新的农业形态。在智能农业环境下，现代信息技术得到充分应用，可最大限度地把人的智慧转变为先进生

产力，通过知识要素的融入，实现有限的资本要素和劳动要素的投入效应最大化，使得信息、知识成为驱动经济增长的主导因素，使农业增长方式从主要依赖自然资源向主要依赖信息资源和知识资源转变。因此，智能农业也是低碳经济时代农业发展形态的必然选择，符合人类可持续发展的愿望。1.3 现代的智能农业

智能农业被列入政府主导推动的新兴产业，表明智能农业时代的到来，智能农业与现代农业同步发展，使现代农业的内涵更加丰富，时代性更加鲜明，先进性更加突出，必将极大地提升农业现代化的发展步伐。物联网技术是智能农业的重要支撑

物联网是以感知、识别、传递、分析、测控等技术手段实现智能化活动的新一代信息化技术，其特征是通过传感器等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提高对物质世界的感知能力，实现智能化的决策和控制。因此，物联网在农业领域的广泛应用，既是智能农业的重要内容，也是现代农业的强大技术支撑，同时，智能农业的发展也将为物联网技术在农业领域的应用提供无限广阔的市场。

物联网四大技术

2.1 物联网技术引领现代农业发展方向

智能装备农业现代化的一个重要标志，物联网等技术是实现农业集约、高效、安全的重要支撑。

这些技术在农业中广泛应用，可实现农业生产资源、生产过程、流通过程等环节信息的实时获取和数据共享，以保证产前正确规划而提高资源利用效率；产中精细管理而提高生产效率，实现节本增效；产后高效流通并实现安全追溯。农业物联网技术的发展，将会解决一系列在广域空间分布的信息获取、高效可靠的信息传输与互联、面向不同应用需求和不同应用环境的智能决策系统集成的科学技术问题，将是实现传统农业向现代农业转变的助推器和加速器，也将为培育物联网农业应用相关新兴技术和服务产业发展提供无限的商机。农业物联网在提升农业智能化水平，推动农业现代化的进程中将具有广阔的应用前景。

智能农业系统构造图

2.2 物联网技术推动农业信息化、智能化

应用各种感应芯片和传感器，广泛地采集人和自然界各种属性信息，然后借助有线、无线和互联网络，实现各级政府管理者、农民、农业科技人员等“人与人”相联，进而拓展到土、肥、水、气，作物、仓储和物流等“人与物”相连，以及农业数字化机械，自动温室控制，自然灾害监测预警等“物与物”之间相联，并实现即时感知、互联互通和高度智能化。2.3 物联网技术提高农业精准化管理水平

在农业生产环节，利用农业智能传感器实现农业生产环境信息的实时采集和利用自组织智能物联网对采集数据进行远程实时报送。通过物联网技术监控农业生产环境参数，如土壤湿度、土壤养分、pH 值、降水量、温度、空气湿度和气压、光照强度、CO2 浓度等，为农作物大田生产和温室精准调控提供科学依据，优化农作物生长环境，不仅可获得作物生长的最佳条件，提高产量和品质，同时可提高水资源、化肥等农业投入品的利用率和产出率。2.4 物联网技术保障农产品和食品安全

在农产品和食品流通领域，集成应用电子标签、条码、传感器网络、移动通信网络和计算机网络等农产品和食品追溯系统，可实现农产品和食品质量跟踪、溯源和可视数字化管理，对农产品从田头到餐桌、从生产到销售全过程实行智能监控，可实现农产品和食品质量安全信息在不同供应链主体之间的无缝衔接，不仅实现农产品和食品的数字化物流，同时也可大大提高农产品和食品的质量。

2.5 物联网技术推动新农村建设

通过互联网长距离信息传输与接近终端小范围无线传感节点物联网的结合，可实现农村信息最后落脚点的解决，真正让信息进村入户，把农村远程教育培训、数字图书馆推送到偏远村庄，缩小城乡数字鸿沟，加快农村科技文化的普及，提高农村人口的生活质量，加快推进新农村建设。智能农业是国家发展现代农业的战略选择

3.1 农业的重要地位

“十二五”时期是国家全面实现小康并向基本实现现代化迈进的重要时期，也是加快转变发展方式、推动经济转型升级的关键阶段。要实现这一目标，必须把稳定发展农业经济作为全部工作的重中之重，用现代装备武装农业、现代科技提升农业、现代理念营农业、现代知识培训农民，进一步加快推进农业现代化建设，提高农业综合生产能力、抗风险能力和市场竞争能力。3.2 现代农业的制约因素

目前，国家在加快推进农业新兴产业发展，力争率先实现农业现代化过程中还存在不少制约因素，主要表现在：

一是农业本身是“露天工厂”，在农业生产过程中对自然环境和生长因子的控制水平不高，农业生产风险的不确定性和动物疫情变化的突发性难以掌控，农业生产成本持续提高，农产品价格不确定，农民收益不稳定。

二是产业化发展水平还不适应现代市场经济要求，以高新技术应用为主的农业高效规模化水平不高；农业组织化还处于初级阶段；农业总体上看，生产与消费脱节，经营与市场分离，土地利用分散，农民与市民分隔等状况还未有根本改变，农业生产还未形成产前、产中、产后全过程紧密链接，生产、流通、消费相互衔接的现代农业产业体系。

三是农业信息化水平不高，信息技术在农业生产、流通、管理、监控等各个环节的应用不够广泛，缺少典型示范。智能农业在现代农业中的显示度不高，严重影响了农业资源利用率和生产效率的提高。

四是农业生态环境问题越来越突出，农村面源污染治理压力较大，传统农业生产方式和管理模式已难以为农产品质量与安全提供可靠保障。

五是农业的功能单一，农业的生产功能、文化功能、生态功能、休闲功能等综合功能远未协调发展起来，农业服务产业化水平不高，农业外延功能潜力有待大力挖掘和开发利用，着力提高农业的品牌效应、区域特色和综合竞争力。

农业信息技术和智能农业的应用将为解决以上问题提供有效手段。在江苏农业资源十分匮乏、劳动力资源十分紧缺的省情下，加强智能农业的应用，对于突破江苏农业产业发展瓶颈，改变粗放的农业经营管理方式，提高动植物生产管理科学化水平，提高农业资源利用效率，提高疫情疫病防控能力，确保农产品质量安全，引领现代农业发展，实现江苏“两个率先”的战略目标，具有十分重大的意义。国家智能农业产业发展的目标任务和重点方向

以转变农业发展方式，提高农业规模化、产业化、标准化、集约化、信息化水平为目标，构建以物联网技术装备为基础、高新科技为支撑、现代经营为特征，劳动生产率高、土地产出率高、综合效益高的现代农业产业体系，为贯彻落实江苏省委、省政府又好又快推进“两个率先”的重大战略决策部署，加快江苏农业现代化进程作出贡献。4.1 农业自然资源与产地环境智能监测研究与应用

充分应用物联网感知、监测与智能评估等关键技术，建立农产品生产源头自然资源环境动态监测网络，构建适用于不同地域特征和类别的农产品产地环境质量评估模型，集成开发作物生长环境质量监测与评估综合知识系统，为农业产业发展提供安全可靠保障。环境资源监测系统关键技术适用于大田环境的关键参数传感器产业化集成技术，服务于传感器网络优化的地理环境参数的提取与重构技，复杂地理环境下农业物联网多维模型的实时交互与协同技术基于空基传感器组网的区域尺度农业主要灾害因子快速获取技术空地传感器网络支持下的农业多源数据同化与时空尺度转换技术。

4.2 农作物生产生命周期物联网技术研究与应用

以建设新型农业产业形态为目标，以有机粮食生产、设施园艺生产（蔬菜、食用菌、花卉）、设施养殖业生产（畜禽、水产）等为实施对象，集成应用物联网实时感知与监测技术、自组织通信网络技术、智能管理决策技术、综合信息服务技术、云计算与云服务技术等，建设较大规模的以物联网技术装备综合应用为显著特征、与高效集约、绿色低碳生产技术相结合的高水平智能化、产业化、标准化现代农业示范区，实现对主要作物生长信息实时感知、智能诊断、精确调控与智慧管理，以引领设施作物向高产出、高效益、安全优质、低碳环保方向发展。4.3 农产品质量安全物联网技术研究

以国家食品安全标准为目标，应用物联网溯源与质量控制技术，对示范区农业资源与生长环境

实施智能监控，为安全生产提供技术支撑；对农业生产过程及农产品产后初加工、包装、物流、配送实施全程智能跟踪标识，构建从产地到餐桌全过程、从生产到消费全领域的集中管控质量认证体系和检验检测体系，为消费者提供农产品安全保障。4.3 农产品质量安全物联网技术研究

以国家食品安全标准为目标，应用物联网溯源与质量控制技术，对示范区农业资源与生长环境实施智能监控，为安全生产提供技术支撑；对农业生产过程及农产品产后初加工、包装、物流、配送实施全程智能跟踪标识，构建从产地到餐桌全过程、从生产到消费全领域的集中管控质量认证体系和检验检测体系，为消费者提供农产品安全保障。针对农产品质量安全监测与溯源需求，从原材料供应、产品生产过程、产品质量检测、产品加工、物流配送、仓储、零售及消费等各环节对农产品状态进行跟踪与控制，形成完整的农产品生产全过程的可追溯，实现农产品“从产地到餐桌”的全程质量控制和过程跟踪与追溯。

4.4 构建基于物联网的农村综合信息服务平台

针对农村信息服务最后一公里的难题，综合运用智能推送技术、自组网络技术、无线网络技术、触摸屏技术、智能终端技术等，构建基于物联网的农业综合信息服务平台，面向广大农民，实现农村综合信息智能推送服务。主要内容包括：

①开发农村信息智能服务综合管理系统软件，集现代农村远程教育、农业远程视频诊断、农村信息定制服务、农民电话咨询等功能为一体，切实解决农村信息服务最后一公里难题；

②以简化直观、易用方便为特点，以农村社区（村）或农业企业建立信息终端服务站点，以智能触摸屏一体机作为载体，研制适用于农民使用的“农村信息一点通”配套信息服务终端新技术产品；

③以集成化的农业知识库群为信息资源保障，以有线网络与无线网络相结合，构建信息服务管理中心，实现对前台应用系统的数据支持和集中管理，以及信息的发布和内部传递，集信息推送、资源管理、终端远程维护等功能为一体。

④建立农业综合信息服务平台示范应用基地，利用信息服务智能终端开展现代农村远程教育、农业远程视频诊断、电话热线咨询等面向农民的信息服务，实现对农村社区（村）、专业合作组织

等信息智能推送服务，以发展农村信息服务产业为目标，创新服务方式和经营模式，形成公益性服务与市场化运作相结合的新型农村信息服务运行机制。4.5 强化农村智能化信息服务

农村信息化服务是发展智能农业的重要内容。

首先要始终以信息资源建设为核心，加强信息资源保障体系的建设。充分发挥我省科技资源优势，着力加强农村信息资源建设，为广大农村不断提供现代科技信息、市场经济信息和先进文化信息，促进农业生产方式的转变，推动现代农业发展和社会主义新农村建设。

二是要构建农业科技服务与技术推广信息终端服务体系和网络。要大力开发和充分利用集成化的信息技术产品，为广大农业技术推广人员、农民、农业专业合作社经营者提供便捷、快速、简易、实用的智能化农业信息服务终端产品。以全省综合农业信息服务平台为支撑，为广大农村用户提供信息服务和知识保障。不断强化信息服务手段，转变传统的农业技术推广方式，用信息技术促进农业技术推广和科技成果转化，大力提升农村现代科技服务水平。

三是要加强农村公共智能信息服务，要充分利用触摸屏、显示屏等媒介，以村、镇、农村社区、农业专业合作社、农村科技园区、农村科技服务基地等公共场所为重点，为广大农民和农村社区居民提供公益性信息服务。

四是要从政策层面上设计推动农村信息化发展的投入、投资机制和创新、服务激励机制，如建立农村信息化建设专项资金，以支持农村信息化技术应用与服务模式创新活动为重点，引导全省科研院所、高校和 IT 企业的智力资源、技术资源和信息资源向农村汇聚，促进现代信息科技向农村转移，不断缩小城乡信息化差距；参照农业良种补贴、农机补贴等办法，建立农村信息服务补贴制度，对开展农村公益性信息服务的机构和农村种养殖大户等，政府给予适当的信息资费的补贴。4.6 发展特色智能农业观光旅游产业

在农业产业服务领域，通过智能化技术的应用，把农业生产过程与农业观光、旅游、休闲、科普等有机结合进来，吸引市民到乡村与村民共同开展参与式农业生产，订制农产品，体验生产劳动，监控农产品生产全过程，实现城市与乡村融合、农民与市民互动，生产与消费联结，推动形成新型农业产业经营业态，从根本上实现传统农业向现代农业生产方式、经营方式的转变。规划实施基于物联网技术应用的现代农业参与式观光旅游产业示范区，以生态休闲、科普教育、认养订购、农耕文化等为特色服务产品，构建生产者、消费者、观光客三位一体的新型产业链。4.7 创新新型智能农业产业服务商业模式

以物联网技术创新与应用为驱动，以市场消费为主导，以产前、产中、产后一体化为目标，转变生产方式和经营模式，构建新型农业产业服务商业模式。对示范区域农业相关物理资源和信息资

源进行高度系统化整合和深度开发激活，构建贯穿整个农业生产、物流、经营领域的多元投资建设模式、智能化管理模式、产业化服务模式，形成服务公众、农民受惠、企业得益的聚合式产业价值链。

4.8 探索智能农业经营业态

基于物联网的智慧校园研究 篇7

物联网 (Internet of Things) 这个概念是美国麻省理工学院AutoID中心Ashton教授于1999年提出来的, 其基本含义是:通过射频技术 (RFID) 等信息传感设备把所有物品和互联网连接起来, 实现物品的智能化识别、管理和操作。通过物联网可以使人、物、信息的相互联通和交流, 实现人、物和计算机的智联。

作为新一代技术的标杆, 物联网从诞生之时就成为了各国的宠儿, 2005年, 国际电信联盟 (ITU) 在其发布的《ITU互联网络报告2005》中首次对物联网的概念进行了详细的阐述, 2009年, 美国政府将物联网提升为国家战略, 提出了“智慧地球”的概念, 2004年日本提出了U-Japan计划, 希望把日本建成全球ICT最先进的国家, 韩国也在2004年提出了U-Korea计划, 希望在2012年通过构建世界最先进的物联网基础设施, 把韩国打造成未来广播通信融合领域超一流的强国。

我国政府高度重视物联网的发展, 2009年8月温家宝总理在视察中科院无锡物联网产业研究所时, 对于物联网应用也提出了一些看法和要求, 提出了“感知中国”的概念。2009年11月, 国家传感信息中心成立, 12月, 江苏省无锡市出台了《加快建设创新性经济领军城市的决定》, 建立了我国首个“国家传感网创新示范区”。2009年11月, 中关村物联网产业联盟在北京成立。物联网被我国正式列为国家五大新兴战略性产业之一, 写入“政府工作报告”, 物联网在中国受到了全社会极大的关注, 其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。

2. 物联网技术分析

物联网强调的是将所有的物连接到互联网络, 它具广泛存在和广泛应用的特点, 物联网不是简单的物物相连和人物相连, 而是通过建立相关的连接构筑人、物、信息互动的智能系统, 通过这一系统, 可以实现人对物的定位、管理、控制, 用户层可以基于这一系统开发泛在网络的系统软件。

2.1 物的标准。

物联网中的物的对象是指现实的所有物质和信息。王志良教授在《物联网——现在与未来》一书中谈到物联网中的“物”必须具备的9个条件: (1) 信息接收器; (2) 数据传输通路; (3) 存储功能; (4) CPU; (5) 操作系统; (6) 专用程序; (7) 信息发送器; (8) 物联网的通信协议; (9) 唯一ID号。我个人为人值得商榷, 我认为物联网中的物必须具备其中的第一、二、六、七、八、九等六个条件, 其他的条件不是必须条件, 同时具备九个条件的物是物联网中的理想。

2.2 物联网的层次模型

物联网包括感知层、网络层和应用层三个层次。感知层由传感器和传输网关构成, 它嵌入到物联网的“物”中, 承担物的信息接受、发送、控制功能, 是物联网最底层。网络层负责将物联网中物的信息在不同网络中传输, 是连接应用层和感知层的纽带。应用层是用户基于物联网开发的应用程序和软件, 是物联网应用中心, 用户通过应用层对物联网中的任意物下达指令, 进行管理和控制。

2.3 关键技术分析

要实现物联网运行, 在每个层面上都要解决一些关键问题。国际电信联盟在2005年的报告中提出了物联网的四个关键技术:射频识别技术 (RFID-Radio Frequency Identification) 、传感技术 (Sensor technologies) 、智能技术 (Smart technologies) 和纳米技术 (Nano technology) , 射频识别技术是一非接触式的自动识别技术, 传感技术是探测物的状态和特征, 生成有效数据并提供给应用层, 而智能技术则在物的自动识别、智能操作等上发挥着重要作用, 目前传感技术已经在向智能化迈进。纳米技术在物联网上主要是应用在感应设备的微缩化和可嵌入。

除此之外, 我个人认为建立统一的物联网技术标准也是物联网发展的关键技术, 每个物的ID号的统一分配和识别, 三网合一的统一协议标准, 应用层到网络层的统一接口, 甚至包括感知层到物的统一嵌入, 这些在物联网即将起航的当下, 都是物联网要要解决的关键技术。

3. 智慧校园物联网研究

智慧校园是物联网在学校教学管理、公共安全、后勤保障的具体应用, 为学校构建智能化的学习和生活环境。

3.1 感知校园物联网的应用。

物联网可以实现教学管理的智能化。学生步入教室, 教室的窗帘会随着室内的光线自动开关, 随身佩戴的RFID电子标签自动连接离自己最近的RFID基站, 打开桌上的自动触摸系统, 通过网络浏览今天老师要讲解的内容, 并将自己存在的问题提交给老师。上课铃响, 老师步入教室, 打开教学管理系统, 查看是否有学生缺勤, 查看学生给自己留下的问题, 老师通过触摸投影设备随心所欲的教授课程, 解答学生的问题, 同步将授课情景传送到网络。进入实验室, 学生通过自动识别系统找到自己的实验设备, 实验设备通过触摸感应系统对违规操作和危险操作进行报警并终止实验, 实验设备如是记录实验的过程、实验数据并进行分析得出实验结论。老师通过阅读实验数据给予每个学生的评价, 教学管理系统如实的收集每个学生的学习过程数据、自动建立学生学习档案并发送到每一个需要的人。

通过对学生的时时定位, 可以确保学生的人身安全, 通过每一个宿舍的水压检测器, 可以确保学生的用水安全, 通过智能感应电表, 可以实现每一个宿舍的用电安全, 通过烟孔感应系统和对每一个消防设施的定位, 可以最大限度的减少火灾隐患。

在每一个教学管理设备进行嵌入电子标签, 建立相应的教学设备管理系统, 可以对使教学资源的利用率达到最大值, 有效的节约办学成本, 实现教学设备管理规范化、自动化和智能化。通过校园物联网智能系统的建立, 实现水电、餐饮、图书借阅、校园通信、校园宿舍出入管理的一体化管理, 实现智慧校园。

3.2 感知校园物联网结构设计。

校园物联网的建设采用星形拓扑结构, 在校园内布置若干个射频基站, 物联网内的每个物都嵌入电子标签, 采用射频技术去主动寻找距离最近的射频基站, 实现物与物、人与物的通信连接每个基站连接到校园局域网上, 实现物与互联网的通讯, 通过三网合一, 最终把物联网中的物和手机等通讯设备、有线电视等视频设备实现通讯实现最高程度的智慧校园。

台湾利用物联网的核心技术RFID技术支持学校安全管理, 包括八个方面的内容:上下学及在校行踪通知服务;学生保健服务;校外教学管理;危险区域管理服务;校园访客管理系统;教育设备管理服务;学校大型会议人员管理服务;运动设施使用人员管理服务.对于学生的日常管理方面, 在学校的关键地方如教学大楼楼梯口、教室等处, 架设RFID读取器, 通过学生配戴的RFID标签读取相关信息, 统计学生出勤情况, 老师也可通过网络查询学生出勤情况及目前所在位置或行进路线。

4. 小结

物联网的发展刚刚起步, 它的建设和完善是一个漫长的过程, 智慧校园的建设是未来校园建设必然趋势, 如何有效的推动物联网在校园建设上发挥作用, 促进教育教学发展, 提高教学质量, 为我国从人力资源大国迈向人力资源强国奠定坚实的基础, 这是一个永恒的课题, 所涉及的范围也不仅仅是技术问题, 希望本文的探讨能够起到抛砖引玉的作用, 为智慧校园的研究者提供一些参考。

摘要：物联网是新一代信息技术发展的重要组成部分, 是互联网后一次新的技术革命, 是推动世界高速发展的重要力量。物联网的发展也将对学校的管理方式、教学方法和后勤保障的发展带来根本性变革, 本文探讨了物联网在校园管理中的应用, 提出了“智慧校园”系统的结构设计方案。

基于物联网技术的智能晾衣架 篇8

【摘 要】目前的智能晾衣架虽说功能不少，种类繁多，但却没有够实现远程控制的产品。为了实现远程的操作功能，我们提出了一种基于物联网技术的智能晾衣架的设计，采用先进的物联网技术和自动化技术，配合先进的传感器，通过无线模块实现数据的传输，可以随时监测并控制当前衣物的晾晒情况。

【关键词】物联网；智能家居；晾衣架

引言

如今互联网时代发展迅速，人们对物联网的使用需求不断增多，在各个行业中物联网应用广泛，尤其是物联网智能家居，随着时代的潮流不断向前发展，实现这种物联网智能家居最大特色就是能和app相连，用户只要利用终端系统就能随时监控设备的运行情况并进行远程控制。在您早上上班之前将之前洗好的衣物放到晾衣架上，当中午阳光强烈的时候衣物会自动翻转，还有突遇暴雨的时候衣架会自动收回防雨罩内，防止衣物被淋湿。而远在公司上班的你不单单可以实时了解衣物的晾晒情况，还可以通过手机随意操控这一切。这便是我们提出的基于物联网技术的智能晾衣架。在来上海上学的这段时间里，我发现上海很多居民房没有阳台，衣物都是露天晾晒或者挂在窗外的普通晾衣杆上，如果在上班时间下雨，那么衣物就都白晾了，因此我便产生了设计这个基于物联网技术的智能晾衣架的想法。智能晾衣架主要有以下三个主要系统组成。分别是自动伸缩系统，自动翻转系统，控制系统。有了这样的智能晾衣架上班一族就可以不用担心家里晾晒的衣物被暴雨淋湿，并且节省晾衣时间。

1.智能晾衣架控制盒系统硬件设计

该智能晾衣架控制盒系统结构如图1所示，控制系统利用单片机作为智能晾衣架的核心控制芯片。其主要特点是：具有编程简单、外围电路简单、可靠性高，而价格便宜等优点。利用雨滴传感器和光照传感器来识别晴雨天气。先进的WIFI串口模块，实现手机和单片机之间的通讯。在一般模式下单片机接收来自传感器的信号，经过分析后发出晾衣服架伸出、收回或者翻转等功能的指令，使晾衣服架自动伸出、收回或者翻转，有效地避免在下雨时，衣服无人收起而被雨淋湿了，或在阳光强烈时，衣服没有被阳光充分地晾晒。手动控制模式下，通过按钮开关或手机APP可以自由地控制晾衣架，其信号的优先级高于传感器的信号，用于晾衣服架伸出、收回或者翻转的控制。控制盒上有一个伸出按钮、一个收回按钮、一个开启或关闭自动收回功能的按钮（默认开启）、一个用于开启或关闭自动翻转功能的按钮、一个用于手动翻转的按钮。一组状态指示灯。手机APP端也有这几个按钮和指示灯。

2.智能晾衣架控制盒系统功能设计

翻转功能仅在晾衣架完全伸出时才能工作。当自动翻转开启，衣架完全伸出，并且系统检测到阳光强度足够时，每隔10分钟，翻转系统会自动地翻转到另一极限位置，改变晾晒的角度，使衣物晾晒更均匀。而不论是否开启自动翻转功能，只要衣架完全伸出，按下翻转按钮，翻转系统就会将衣挂翻转到另一极限位置。此智能晾衣架主体程序示意图大体如附图1所示。除附图1中所示部分之外，在衣架伸张状态下即有衣服晾晒的情况下为使衣服彻底晾晒干，特加入自动翻转系统，使衣服每隔十分钟自动进行一次翻转，以达到均匀彻底晾干衣服的目的。

3.智能晾衣架外观和结构设计

本智能晾衣架左右两侧是两个P型架，每个P型架上均有一组步进电机传动系统和一个菱形伸缩架，自动翻转架挂于两伸缩架末端，上面和两侧有防雨罩，大部分结构采用不锈钢矩形管，不锈钢矩形管有着较高的抗弯、抗扭强度，同时，自重较轻，表面光泽度极好，有很高的反射率。如同镜面的表面，非常美观。防雨罩采用丙烯酸塑料，具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性、易染色、易加工、可选颜色和透明度、外观优美，顶部采用弧形设计，不易积水，并起到美观作用。

考虑到方便用户手动控制，将控制系统独立出来，做成一个控制盒，以便晾衣架装在没有阳台的窗外时可以在室内控制。

收回状态下体积2165mm*1215mm*608mm，外观可以参考图2。

4.自动伸缩系统设计

自动伸缩机构的主体为菱形架，使用步进电机和丝杠螺母副作为驱动，在菱形架上面的铰接处装有滚轮，配合导轨承受衣物的重量。外观渲染参考图的状态为半伸出半收回状态，在完全伸出的状态下，可承重70kg以上（固定的墙体强度足够的前提下）。图3为结构参考图。

5.自动翻转系统设计

自动翻转系统的电机和减速箱内有一组微动开关，用于检测当前衣挂的角度是否已到极限角度，为了防止相邻衣物相互干涉，翻转系统的翻转角度极限范围为-40°到+40°，图4为结构参考图。

6.结论

基于物联网技术的智能晾衣架的设计已经完成，最终再分析理论数据，进行受力分析和程序逻辑分析，结合实际使用的记录接过，对相应的细节进行修改。让上班的白领，上学的学生，外出的主妇不用再担心家里衣物没人收了。在外通过手机就能够轻轻松松了解衣物晾晒状况的同时还能对晾衣架进行控制，实现真正的智能化物联家居生活。

参考文献：

[1]陈微波，温进广.智能晾衣架[J].信息与智能手机（理论版），2011（12）.

[2]伊大成.带有天气感应的自动天窗控制器[J].电子制作，2006（6）：41-44.

[3]寿红伟，林利栋.自动伸缩式防雨晾衣架的研究[J].机械工程师，2010（7）：27-29.

[4]陈吴家，杨军，张灿坤等.光敏电阻响应时间的研究实验[J].物理实验，2009，27（3）：46-48.