关于物联网的论文

时间:2022-11-24 19:39:36 作者:壹号 字数:28818字

篇一:物联网技术论文

浅谈物联网技术发展及应用

物联网被称为继电脑、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。美国权威谘询机构预测,到2020年物联网可能大规模普及,世界上物物互联的业务,跟人与人通信的业务相比,将达到30比1,物联网被称为是下一个万亿级的信息技术产业。

一、物联网的定义、原理

物联网概念其定义是: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。 原理 “物联网”是指各类传感器和现有的“互联网”相互衔接的一种新技术。物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。而 RFID,正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”中,RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品(商品)的识别,进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的“透明”管理。

二、物联网相关技术的情况

1、物联网的技术体系框架

包括感知层技术、网络层技术、应用层技术和公共技术。

(1). 感知层 数据采集与感知主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据,包括各类物理量、标识、音频、视频数据。

(2). 网络层 能够把感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送,需要传感器网络与移动通信技术、互联网技术相融合。

(3).应用层 应用层主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层。其中应用支撑平台子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能。应用服务子层包括智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等行业应用。

(4).公共技术 公共技术不属于物联网技术的某个特定层面,而是与物联网技术架构的三层都有关系,它包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量管理。 2、关键技术及其应用

2.1.无线射频识别技术(RFID)技术

无线射频识别是一种非接触式的自动识别技术。具体的工作原理如下:当装有电子标签的物体接近微波天线时,阅读器受控发出微波查询信号。安装在物体表面的电子标签收到经微波天线发出的查询信号后,根据查询信号中的命令要求,将标签中的数据信息反射回微波

天线。微波天线接收到电子标签反射回的微波合成信号后,经阅读器内部微处理器处即可将电子标签中的识别代码等信息分离出来。这些识别信息作为物体的特征数据被传送到控制计算机作进一步处理,从而完成与物体有关的信息查询、统计、管理等应用。整个识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,并且阅读器能自行判断RFID标签是否被重复读取处理。

RFID系统一般由阅读器、应答器(标签)和应用系统三部分组成,通过电波在响应媒介和询问媒介间传递信息。阅读器,一般是一台内含天线和芯片解码器的阅读(有时还可以写入)设备,可设计为手持式或固定式;阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据,从而达到自动识别体的目的。通常阅读器与电脑相连,所读取的标签信息被传送到电脑上进行下一步处理。应用系统,一般是由计算机支撑的有线或无线管理系统。视不同应用要求,对于实时型的智能型控制器,不一定必须要有后台应用系统。标签,主要是射频标签,响应端内含天线,两者组成所谓的“雷达收发机”,以卡、标签等形式存在。

整体的EPC网络操作依赖于RFID系统和网络应用系统的介入,使产品信息有效的传播。安装在不同需求链环境的解读器可以读取标签中储存的产品数据。因此供应链数据可以通过网络及时地检查、更新或者交换信息。

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传输控制层为信息交换提供平台和接口,进行用户管理和综合安全管理,提供对整个物流信息平台的技术支持,是整个系统运行的不可缺少的一个重要组成部分。主要包括综合安全管理、数据交换中心、网络安全设备等模块。传输控制层体现在数据中心表现为:核心骨干网络、应用服务器、数据服务器和数据存储系统。

软件系统包括:中间件软件、信息安全系及各类综合数据库系统软件。应用软件是整个系统的核心和技术展现,通过应用软件才能将通过物联网收集、传输的数据信息经过加工整理和挖掘后通过应用程序为用户服务。

2、校园一卡通

建立高校园区内师生“一卡通”系统,通过该系统实现门禁、考勤、就餐、消费、会议签到、借书、用水、用电、公共设施使用等功能。方便学校对老师、学生的管理。

校园一卡通实现传统校园一卡通功能以外,可以通过短信、WAP等方式实现排课、会议、图书借阅、消费情况、账户信息等各种信息的互动查询,可实现各种信息的指定下发,具有通知、提醒的功能。通过本系统,不仅在校园内部实现了信息化和智能化,而且为师生对校园卡充值提供了极大的方便。其应用场景见下图:

3、智能建筑与节能管理

在我国,建筑能耗占总能耗的27%以上,根据住房和建设部统计数字显示,我国每年城乡建设新建房屋建筑面积近20亿平方米,其中80%以上为高能耗建筑;既有建筑近400亿平方米,95%以上是高能耗建筑。建筑能耗占全国总能耗的比例将从现在的27.6%快速上升到33%以上。

建筑节能监管系统正是在这样的背景下应运而生,本系统以促进高校节能为根本,在高校信息化的基础上,以三层网络架构和“物联网”技术为依托,在多个行业节能项目上积累了大量丰富经验,以此为基础构建了综合技术、节能信息应用和规章制度为一体的高校节能监管平台。