物联网技术的研究精选(九篇)

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第1篇：物联网技术的研究范文

【关键词】煤矿;物联网技术;信息化;应用

物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.

[3]李运娣，李莉，陈景河等.基于物联网技术的煤矿生产安全信息化系统[J].煤炭技术，2012，31（8）：150-151.

第2篇：物联网技术的研究范文

网络资源管理的核心任务是网络资源数据质量管理，网络资源数据规范、完整、准确是网络资源应用并体现价值的基础。但网络资源“准确率”不理想是困扰当前网络资源管理者的一个难题，主要原因是电信网络资源管理的设施点多面广，网络资源面向的录入、维护、使用人员众多，缺乏有效的闭环管控抓手，主要体现在以下几方面：

（1）存量资源普查缺乏管控手段。阶段性资源普查是提升资源数据质量最直接方法，但资源管理人员对资源核查人员的核查质量缺乏有效的验证管控手段，通常只能“以查代管”，但抽查的量有限，从而存在监管真空地带。

（2）增量资源入库缺乏管控手段。新建工程的资源录入环节是增量资源的源头，工程资源验收是对增量资源质量的管控点。但当前由于基层单位建维合一，存在既是运动员又是裁判员的问题，工程资源验收的未能有效执行，资源管理员缺乏对工程验收有效执行的监管手段。

（3）资源动态变更缺乏管控手段。日常资源动态更新的源头主要是业务开通及维护保障，但当前业务开通、维护保障普遍实现外包或代维，这些人员是否按单施工或未及时进行资源动态变更，缺少有效管控手段，从而无法在源头保证资源及时准确动态更新。缺乏闭环管控手段，往往造成网络资源先清后乱、先调后乱、先用后乱等问题，资源数据质量不高，影响到网络资源数据的应用，进一步影响资源价值的体现。

2解决方案

为了解决上述网络资源管理的瓶颈问题，通过引入物联网技术，以智能电子标签作为“人”与“资源”的交互媒介，结合电子工单流程，有效实现网络资源闭环管控，整体实施方案如下。

2.1制定技术方案

2.1.1技术选型

当前智能电子标签主要包括接触式EID标签、无线射频RFID标签及二维码标签等，二维码标签是当前互联网最流行，改造成本低，能够平稳过渡等优点成为本方案首选。

2.1.2编码规范

二维码采用标准的QR编码规范，因其解码实现的通用性，有利于二维码在更多的其他扫描工具中扩展。二维码的尺寸取决于模组的大小，其最小模组是21*21，可计算出二维码的最小尺寸：(21+8)*0.6mm=17.4mm（21为模组数，8为留白边区域，0.6为每模组的宽度），因此17.4mm*17.4mm是二维码的最小安全尺寸，低于这个尺寸，其密度增加，扫描终端难以识别。在当前最常用的尾纤标签为12mm尺寸的条件下，我们需尽量缩短编码密度，采用纯数字型数据格式，其每3位只占10bit，生成的二维码密度最低，能尽可能地提升扫描识别效率。因此制定二维码序列号（ID）的编码规范为：区域编码（6位）+资源类型（3位）+资源ID（10位），共计19位，采用纯数字编码，扩展方案为数字字符组合。

2.1.3技术方案

（1）翻译表解析法。每个资源实体唯一对应一个二维码标签系列号，每个资源实体与二维码的对应关系同时保存在翻译表中，包括二维码ID、资源类型、资源实体ID等信息，手机或其它二维码扫描工具读出二维码ID后，通过服务请求读取翻译表，获得资源类型及资源实体ID等信息后，再次通过服务请求获得资源实体的详细信息并进行展示。主要优点是：通用性强，使用灵活，不受存量资源ID或系统割接等影响。存在不足是：需经过二次服务请求才能获得资源信息。

（2）编码解析法。这种方法在二维码系列号编码时直接使用资源系统中资源实体ID作为二维码标签系列号后10位资源ID。手机或其它二维码扫描工具读出二维码ID后，通过手机APP进行编码解析出资源类型及资源实体ID，通过服务请求获得实体资源的详细信息并进行展示。主要优点：只需一次服务请求就能获得资源信息。存在不足是：受存量资源实体ID的限制，存量资源割接、升级改造等造成资源实体ID变更，造成原有标签无法使用的后果。考虑到当前资源系统不断升级改造，且随着通信技术不断发展，服务请求开销影响基本可以忽略不计，因此，翻译表解析法作为本方案首选。

2.2存量资源二维码标签的实施及质量管控

（1）存量核查：传统标签没有二维码标签信息，可以结合存量资源核查过程中同时推进二维码标签的粘贴或更换。为了节约成本，对于没有标签的或标签不规范的统一使用规范的二维码标签进行彻底更换。对于原来标签符合规范的，可以不用更换，只补充粘贴一小张只含二维码信息的标签。

（2）结果提交：资源核查完成后，通过扫描二维码标签进行核查结果的提交。手机核查系统提示资源核查人员进行核查设施的端口占用情况的拍照上传，同时系统自动生成该二维码对应设施的资源拍照信息，提交给资源验收人员进行验收确认。

（3）验收管控：验人人员对两张图的相符程度进行人员审核，并提交验收结论，系统对核查人员的核查工作进行评分，生成核查报表，相关结果纳入核查人员的考核，从而实现存量资源核查的闭环管控，有效保证资源核查质量。

2.3增量资源二维码标签的实施及质量管控

工程是增量资源的源头，保证源头的资源质量是避免资源前清后乱的关键。通过二维码的实施，能够有效实现增量资源的质量管控，具体如下：

（1）工程设计：设计单位通过流程找资源管理人员进行设施命名申请，资源管理人员对相关资源命名进行审核，并分配一个二维码ID给设计单位。设计单位根据规范命名进行相关工程的设计工作。

（2）工程施工：施工单位根据设计单位的设计图纸进行现场施工，根据设计单位提供的设施命名及二维码ID进行标签、标牌的打印，并进行现场标识工作。施工完成后提供图纸资料给建设单位，建设单位根据图纸提供的资源命名及二维码ID等信息进行相关工程资源的录入工作。

（3）验收管控：在工程初验阶段，资源验收人员到现场通过手机扫描待验收设施二维码标签，获取相关待验收设施的资源信息，核查资源是否与现场一致，并进行验收信息的提交，验收系统自动生成验收报告。对于抽验率及一次验收通过率等关键指标未达到阀值的初验环节将无法通过，同时相关指标纳入对建设单位的考核，从而对增量资源的质量有效闭环管控。

2.4资源动态更新的闭环管控

日常业务开通、维护保障等是网络资源动态更新的源头，通过二维码技术结合网络资源动态更新流程的优化，实现资源动态更新的闭环管控。

（1）现场施工：施工人员现场开通或修障过程中，通过手机APP进行相关工单信息的获取，通过手机APP进行二维码标签的自动生成及打印，进行现场施工及标签的粘贴。

（2）结果提交：施工完成后，施工人员对于粘贴的二维码标签进行扫描，同时根据拍照规范要求进行关键点的拍照上传，验收系统同时生成该二维码标签对应的资源的拍照信息，每张工单会自动生成一张电子维收工单给验收人员进行验收确认。

（3）验收管控：资源验收人员对每张工单进行验收，审核二维码标签对应的资源信息与拍照信息是否相符，未达到验收要求的按单考核到现场施工人员，从而实现资源动态更新的闭环管控。

3实施效果

第3篇：物联网技术的研究范文

关键词：物联网；装备保障；储备供应；体系架构

中图分类号：TP273+.5 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）01-0-02

0 引 言

现代高科技战争是装备体系对抗的局部战争，呈现出作战力量多元化、样式多样化、时空一体化等特征，给装备保障提出了前所未有的高要求。近几场局部战争表明，及时、精确的装备物资供应是打赢信息化条件下高技术局部战争的关键。将物联网技术应用于装备物资储备供应领域，通过装备保障资源的有机整合、要素高度集成、环节有效流畅，可实现保障的横向一体、纵向一体和效益最大化，为装备物资储备供应决策提供智能化和可视化手段。

1 基于物联网技术的装备物资储备供应系统建设目标

依托网络化的装备物资储备供应信息系统运用自动识别、物资可视化系统、电子数据交换系统等物联网技术，在实时掌握物资需求、准确掌控保障资源的基础上，实现装备物资的“实时感知、精确保障”。物联网技术应用在现代装备物资储备供应保障体系中，可对装备储备、运输、供应等整个储备供应过程进行实时监控和实时决策，主要实现储备供应信息的无缝链接、装备物资状态的实时监控、储备供应作业的智能监测三方面目标。

1.1 储备供应信息的无缝衔接

利用全域层面、区域层面和地域层面的网络系统，将物联网技术应用于托盘、货架、车辆、装备等物资的识别、监控中，通过装备物资储备供应各个环节中的物联网信息采集实现装备信息的透明化管理，实现装备信息在整个系统中的上下贯通，实时共享；实现供需两端的无缝衔接，促进装备物资储备供应的高效便捷，优化军事资源配置，降低成本，提高效率。

1.2 装备物资状态的实时监控

将物联网技术与装备物资储备管理设备、监测设备、运输设备等有机结合，通过物联网技术的智能感知、信息自动传输手段，对装备物资在储备供应全过程中的存储、运输、供应等各个环节实现实时监控，及时掌握相关装备物资的属性、标识、位置、外形、状况等信息，并实时响应、智能应对。

1.3 储备供应作业的智能决策

通过装备物资信息的共享互动，借助计算机模拟、人工智能、专家系统等先进技术手段，建立装备物资储备供应即时联动协同平台，围绕装备物资状态信息，互通有无，即时共享，实时协作，统一规划，破解作战需求和资源现状的信息迷雾，提高装备保障的预见性和准确性，实现装备物资储备供应的智能化决策。

2 物联网技术在装备物资储备供应系统中的应用模式

物联网在军事活动中占有重要作用，能有效实现物资的智能化识别、定位、跟踪、状态监控和管理。将物联网应用到装备物资储备供应系统中，可以充分发挥其技术优势，大幅提高保障效率，增强军队战斗力。物联网为装备物资储备工业智能化搭建了一个平台，能够实现物体与物体之间的“交流”及人与物体之间的“对话”，所有的装备保障要素都能互联互通。装备保障人员通过自动识别设备、定位设备以及通信设备能够及时准确地获取、传递和处理各种装备信息，全程、实时地跟踪物资状态信息，指挥和控制装备物资的储存、收发、盘点等作业，及时协同保障行动，提高装备物资储备供应的准确性和可控性，增强装备保障行动的灵活性。其应用模型如图1所示。

物联网应用主要表现在以下几个方面：

（1）对装备物资属性进行标识，添加唯一的智能标签，以区分对象个体。装备物资属性包括静态和动态属性，静态属性可以直接存储在标签中，动态属性需要由传感器（传感节点）实时探测。

（2）需要识别设备完成对装备物资属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式。

（3）装备状态动态监控，即保障态势准确感知，能够实现战场至后方全范围装备感知的精确化、系统化和智能化。

（4）将装备物资的信息通过网络传输到信息处理中心，由处理中心完成装备物资信息的相关计算。

3 基于物联网技术的装备物资储备供应系统结构

在装备物资储备供应业务工作中应用互联网技术，能够指导全军的装备物资储备供应进行可视化管理，随时了解物资在存储、运输、分发过程中的准确信息，使军事物流做到适时、适地、适量，成为物流系统快速反应的重要保证。装备物资储备供应系统体系结构如图2所示。

3.1 物联网技术是装备物资储备供应系统的技术基础

基于物联网技术的装备物资储备供应系统能够自动跟踪我军整个补给系统中各种物资的品种、数量、位置、承运工具和单位等信息，并实时显示相关数据，可使装备物资储备供应系统的所有活动全景一目了然，是实施物资供应、提高装备保障能力的一种重要途径。可见物联网在系统应用中表现出的信息化、智能化、集成化优势，为装备的储备供应提供了诸多便利条件。该系统主要由编码体系、射频识别技术（RFID）、信息采集网络及系统软硬件设计四部分组成。

3.2 装备物资储备供应系统急需解决的现实问题

装备物资储备供应系统研究的重点在于解决存储装备的可视化、在修装备的可视化、在运装备的可视化等方面的问题，即通过传感网络与配套物联网技术及时、准确地向军队各方提供人员、装备和补给品等所在位置、运输情况、本身情况、特性等信息，还包括根据这些信息采取行动以改善装备管理及其它后勤工作总体效能。装备物资经由采购、运输、储存、维修保养、配送等环节，最终抵达部队用户直至被消耗，从而实现其空间转移，完成物资保障工作。装备物资储备供应控制是为了实现不同作战任务流程和^域位置完成装备配给和运输的过程，主要包含装备的储存和运输。

（1）b备的储备是指保护、管理、储藏等。

（2）装备的运输是指利用军事运输设备和工具，将装备从一个地点向另一个地点运送的过程，包括集货、分配、搬运、中转、装入、卸下等一系列动作。

3.3 建立完善战时装备物资储备供应体系

由于战场装备物资储备供应需求具有突发性、不确定性、强时效性和强制性等特点，是一个典型的非线性且时变的过程。为减小损失，提高响应速度，需要进一步建立健全与响应机制合理结合的储备供应体系。要积极构建满足实战化条件下装备物资储备供应训练的虚拟复杂环境，并结合基于物联网技术的装备物资保障供应系统，突出各类装备物资储备供应要素开展演练，切实提高战时装备物资储备供应保障能力。

4 结 语

在装备物资储备供应业务工作中应用互联网技术能够指导全军的装备物资储备供应可视化管理，随时了解物资在存储、运输、分发过程中的准确信息，使军事物流做到适时、适地、适量，成为物流系统快速反应的重要保证。基于物联网技术的装备物资储备供应系统能够自动跟踪我军整个补给系统中各种物资的品种、数量、位置、承运工具和单位等信息，并实时显示相关数据，使装备物资储备供应系统的所有活动全景一目了然，是实施物资供应、提高装备保障能力的重要途径。

参考文献

[1]侯志军，李晓宁，张大伟.基于物联网的作战后勤保障方式探析[J].军事经济研究，2015（4）：71-73.

[2]顾金星.物联网与军事后勤[M].北京：电子工业出版社，2012.

[3] 范红雨，范建华，等.基于物联网的装备物资器材保障探析[J].第二炮兵指挥学院学报，2011，28.

[4]韩月霞，李雄伟，王凯，等.RFID技术在军事器材仓储管理中的应用[J].物联网技术，2015，5（10）：62-64.

[5]王少波，王伟.军事物联网战地装备安全监管体系及其应用构建[J].物联网技术，2016，6（10）：47-51.

[6]吴天琦.基于物联网技术的消防装备管理系统设计与实现[D].厦门：厦门大学，2015.

第4篇：物联网技术的研究范文

关键词：物联网 物联网技术 供应链 SCM

SCM的发展现状及存在的问题

（一）SCM发展状况

1.供应链。所谓供应链（supply chain）是指由涉及将产品或服务提供给最终消费者的整个活动过程的上游、中游和下游企业所构成的网络。它由围绕核心企业的供应商、供应商的供应商和用户组成，包括从原材料采购开始，历经供应商、制造商、分销商、零售商，直至最终消费者的整个运作过程。在供应链中，每个企业都是一个节点，节点和节点之间是一种供给和需求的关系。若把供应链比喻为一棵枝叶茂盛的大树，生产制造企业就是树根，商则是主干，分销商是树梢，树叶便是最终用户。在根与主干、枝与干之间的一个个结点上，都蕴藏着多次物流、信息流、资金流和事务流的流通，遍体相通的脉络便是管理信息系统，这种关系可以用模型图1来描述。

2.供应链管理。供应链管理（Supply chain management，简称SCM）指的是围绕核心企业，对供应链中的物流、信息流、资金流以及贸易伙伴关系等进行组织、计划、协调、控制和优化的一系列现代化管理。通过这种现代化的管理手段，在从原材料到最终产品销售过程中，能够以正确的数量、正确的时间进行产品制造和分销，降低系统的成本，提高总体服务水平，提高供应链整体绩效。

3.供应链的发展现状。20世纪90年代，供应链上的成员企业开始认识到信息不共享是提高竞争力的重要障碍，于是开始在整个供应链范围内实现资源共享，加强了对信息流和物流的协调，供应链管理得以发展成形；21世纪始，企业间建立合作伙伴关系，形成战略同盟，并开始注意对不确定信息的共享，充分发挥信息技术在供应链管理上的作业支持和决策支持作用，从而SCM发展到成熟阶段。

（二）供应链管理中存在的问题

1.自身结构和运作方式致使“牛鞭效应”的出现。供应链由多个节点企业构成，核心企业的供应链管理能力不够强，集成化供应链系统未构筑，则供应链的结构层次一般较多，这必然会导致上游企业无法实时共享末端用户的需求信息。当用户的需求信息从供应链末端自下而上传递，经过层层过滤，必然会扭曲、失真。同时，需求预测、批量订货、价格波动以及短期博弈等运作方式也致使信息不对称和变形。因此，多层次的供应链网络、未集成的供应链系统、节点企业独立地进行库存及订货决策导致“牛鞭效应”产生。

2.缺乏规范和标准化程度低阻碍共享信息平台的建立。物联网技术的应用与发展起步较晚，短短十几年的发展过程中，国内外专家学者跻身其中，理论成果颇丰，但由于物联网涉及的技术多，因而缺乏技术标准和行业规范，供应链管理过程繁冗和信息编码标准化程度很低，这无疑阻碍了SCM共享信息平台的建立。

3.节点企业信任机制缺失造成战略同盟形成困难。供应链上的节点企业之间为了暂时和短期利益，没有真正做到让供应链上所有成员共享全部信息，再加之信息技术应用的落后，使得供应链上下游企业之间的业务活动难以协调甚至造成脱节，使业务活动变成了各自为政，形成模糊的黑洞，导致成本高且可控制性差（蒋伟，2011），所以供应链成员之间存在严重信任危机，包括下游节点不信任上游节点、上下游节点信任愿望不对称、信任的易毁性和恶性循环以及供应链规范信任机制的缺失，因此造成战略同盟很难形成。

4.条块分割和行业壁垒延缓绩效评估体系的形成。尽管节点企业引入供应链管理，由于企业性质和生产过程的相异，很容易形成行业壁垒，出现“商业机密”为己所有、不为他用的现象。因此供应链成员间相互挤压十分突出，这种挤压表现为价格、成本和风险挤压，最终形成利润和生存空间的挤压。这种挤压不仅对弱势企业是打击，也对供应链造成负面的影响，通常造成供应链整体成本的增加，所以延缓供应链整体绩效评估体系的形成。

物联网技术概述

（一）物联网

物联网（The Things Of Internet）被称为世界信息产业第三次浪潮，代表了新一代信息发展技术，被世界各国当作应对国际金融危机、振兴经济的重点技术领域。所谓物联网是将无处不在的末端设备设施，诸如传感器、移动终端、工业系统、楼宇系统、家庭智能电器、视频监控系统、全球定位系统（GPS）、红外感应器以及智能尘埃等，通过通信网络，与现有互联网结合，采用合适的信息安全保障机制，让所有物品均能够彼此“交流”、为人类提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、安全防范、决策支持、远程控制以及自动识别等服务功能，最终实现对“万物”的“高效、节能、安全、低碳”的“管、控、营”一体化。

（二）物联网的内涵解读与结构分析

对于物联网的内涵，可以从应用角度和技术角度两个层面理解和把握。从应用层面理解，物联网是指把世界上所有的物体都联接到一个网络中，形成“物物联网”，然后“物物联网”又与现有的互联网结合，实现人类社会与物理系统的整合，达到更加精细和动态的方式管理生产和生活（邱伏生，2011）；从技术层面理解，物联网是指物体通过智能感应装置进行全面透彻的感知，经过传输网络的可靠传递，到达指定的信息处理中心，最终实现物与物、人与物之间的自动化信息智能交互与智能处理的网络（邱伏生，2011）。其系统结构包含感知层、网络层和应用层三个层次，详细构成可以用图2的模型来描述。

（三）物联网技术

1.物联网感知技术。物联网的感知层就类似于人类的睛、鼻、耳、口和肢体等器官，融合了视觉、嗅觉、听觉、味觉和触觉等功能。目前物联网就是通过相当于人类“五官”来感知信息，依靠的技术主要包含RFID技术、传感技术、定位技术以及激光扫描技术等。其中，RFID技术相当于物联网的“眼睛”，是物联网感知技术的核心技术，是一种基于电磁理论的非接触式自动识别技术；而传感技术充当了物联网的“皮肤”角色，利用传感技术可以把通过RFID采集的信息转换成电信号传递至信息中心或信息平台；经过信息平台处理后的数据信息必须要反馈给信息应用端或用户方能让人类享受到物联网带来的便利，因而必须利用定位技术，将信息准确地传递到有信息使用请求的终端设备或用户处；激光扫描技术则能帮助人类快速、高效、准确的将物品代码（EPC）或信息采集并传递至云服务器端进行处理。

2.信息传递技术。物联网的网络层是建立在现有的互联网网络基础设施之上的，利用互联网网络介质和网络设备（网卡、网桥、路由器、集线器和交换机等），将感知层采集到的物品信息实时传输，主要依靠信息传递技术，把现有的ipv4扩展至ipv6，解决信息传递带宽受限的技术问题。

3.网络技术。物联网的网络技术主要是借助互联网、2G/3G网络、通信网络、广电网等线路，利用现有的有线通信技术、无线通信技术以及已经成熟的各种网络协议，把感知到的所有信息按照要求进行加密、转换、分组、传递。

4.信息智能分析与控制技术。物联网的所有成员一旦被植入智能芯片之后，就相当于它们有了“智慧”，能够主动或被动地与用户进行交流“思想”，这是物联网的一个关键技术，这种技术的实现主要依靠云计算，它具有虚拟化技术、高性能存储技术以及云计算平台管理技术，利用这些技术物联网可以快捷高效地从云服务的海量数据中挖掘出用户需要的信息，结合管理信息系统MIS，可以协助人类进行智能分析和自动控制。

物联网技术对SCM的影响及作用

（一）管理过程得以优化

利用物联网技术可以把企业供应链管理转变为“物-物”模式，通过感知、传感和智能处理技术，能够实现物与物的直接“交流”，从而减少了系统对人的依赖，这样的SCM过程得到很大的优化，进而使整个供应链的运营效率得到提高。

（二）信息共享得以同步

借助管理信息系统MIS、物联网的网络技术、传输技术等，把供应链节点所有企业的全部信息实时在供应链之间同步共享，这样可以让所有供应链参与者都能及时、动态地了解客户的最新信息和需求，以便成员企业能够迅速作出相应的变动，利用物联网的跟踪技术可以减少向其他成员传递信息数据时出现的失真现象，参与企业就能最快而准确地预测各种变化，从而大幅度降低管理成本。

（三）客户个性化需求得以满足

供应链网络通过物联网技术可以增强对供应链系统内部的信息流、资金流、物流以及事务流的监测和控制，帮助企业确定物资采购路线、降低库存仓储成本和优化产品生产工艺，实现供应链的业务流程再造，因而在满足客户个性化需求的同时，也能够提高生产效率，降低管理成本。

（四）供应链管理可视化得以实现

以物联网技术为基础，我们为供应链中的每一个“物品”贴上电子标签EPC，标签里包含该物品的所有相关信息，通过红外感应技术、信息采集技术和视频监控技术，让每个人通过信息系统IS都可以追溯产品的成本、生产厂址及日期、加工过程、流通详情以及生产该产品的原材料来源。这种价值信息链通过互联网在企业内部网络Intranet以及外部网Extranet进行共享和交换，从而实现了供应链管理的可视化。

基于物联网技术的SCM发展趋势分析

随着物联网的普及和物联网技术的影响，首先，供应链管理反应速度更快，供应链各节点企业之间集成化、协同化、一体化的趋势更加凸显，选择少而精的合作伙伴以保证供应链运作的高效性，因而供应链绩效更加优化（蒋伟，2011）；其次，物联网技术实现了货物在各个环节上的自动化管理，加强对产品质量的动态监控，保证企业能够提供高品质的产品，因而供应链管理与质量控制更加智能化；最后，企业可以利用物联网技术，在保证采购、物流和生产等上游流程稳定的基础上，通过有效监控商品流动情况，及时读取客户需求的变化，实施基于产品的增值服务，切实提高客户对企业产品的满意度和企业的竞争力（王辉等，2010），使得供应链管理更加体现企业的服务化。

随着物联网技术的发展和完善，基于物联网技术的供应链管理必然会受到巨大冲击和影响，那么未来的SCM发展必然会致使整个供应链波动幅度和不确定性不断增加，若要保持增长需要真正的全球化客户和供应商网络，市场动态需要地区性、成本优化的供应链配置，风险管理触及端到端供应链，现有的供应链组织需要得到真正的整合和授权。

参考文献：

1.蒋伟.探析物联网技术对供应链管理的影响[J].物流科技，2011（2）

第5篇：物联网技术的研究范文

【关键词】物联网 地质 RFID

1 引言

研究背景及意义

物联网深度融合了电子信息技术、机械自动化技术、电子通信技术等各种新概念、新技术为一体，从而深度拓展了物与人、物与物之间智能化的信息通信。物联网具有广泛的应用行业领域和巨大规模的潜在市场。据国外研究机构预测，物联网很有可能发展到互联网的数倍规模，具有成为全球下一个万亿元级规模的前景的新兴朝阳产业，是名符其实的巨大潜力股，也是近年来以及将来的研究热点。物联网即LOT（Internet of things）目前尚无统一的公认的标准概念定义，概括来说，物联网就是将通过新一代IT信息技术（如RIFD+EPC技术、传感器技术、云计算技术）将各种嵌入信息传感器的设备与互联网结合起来而形成的一个巨大物联网络。它并不是一个全新创造出来的技术，具体来说，物联网就是通过已有的射频识别（RFID）、无线传感器网络（ WSNS）、全球定位系统（GPS），按约定的通信协议，集成了嵌入式系统技术与互联网系统技术，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，形成 M2M、M2P 网络，以实现智能化识别与定位、实时监控和管理的网络资源共享。

物联网技术在智能电网、智能交通、物流管理、医疗设备管理等领域都有了广泛应用。随着互联网技术，嵌入式技术在地质勘探设备和实验测试设备中的广泛应用，地质勘探研究实现了数字化、信息化。但是这些独立的设备没有联接起来，实现数据的互通。物联网技术能很好的将这些独立的嵌入式系统设备联接起来组成物联网，从而实现地质勘探全过程的信息智能化。

2 物联网在地质领域具体的应用研究

2.1 基于物联网的地质灾害动态监测系统研究

地质灾害动态监测系统采用物联网技术体系典型三层架构。地质灾害动态监测系统由前段感知监测系统（感知层）、数据信息采集与传输系统（传输层）、数据处理系统构成（应用层）。其中前端感知监测系统是由雨量计、水位计、倾斜仪等传感器设备组成的无线传感网络，其功能是实时监测和收集雨量大小、水位升降和山移量等动态信息，采集对各类地质灾害（如山洪、滑坡、泥石流）监测的海量原始数据；数据信息采集和传输系统的主要功能是将监测端收集的原始数据信息通过传输通道（公用通信网络或专用卫星网络）传输至数据信息处理系统。数据信息处理系统主要是对前端采集的海量监测区域的雨量、水情和移位等原始数据信息进行融合和分析处理，通过大数据的云计算技术，数据挖掘技术，OLAP（即联机分析处理技术）智能分析监测数据，生成智能报表，为地质灾害处理的决策提供评估、分析支持。图1为地质灾害动态监测系统架构图。

应用物联网先进技术，充分利用其在地质灾害动态监测中的优势，快速有效地构建完整的检测系统，可以有效实现对地质灾害的动态监测和全面感知，成为预警地质灾害的有效手段，提升了地质灾害预警的智能化水平，对防灾减灾具有重要的实际意义，成为利国利民的技术发展。

2.2 基于物联网的地质勘查的应用研究

实现地质勘查的信息化是地质研究工作信息化的重要目标之一，是改变地质调查研究工作的传统方式、提高现代信息化程度的根本。而将物联网技术的应用于其中又是将地质研究信息化进程的一个重要突破。

地质勘查的进行，从流程的角度，根据功能的不同，可以分为室外工作、室内工作、实验室端、服务器端四个部分。物联网技术可以有效的将地质勘查研究过程中的勘查设备、研究人员和服务器组成一个完整的物联系统。

首先是室外工作端，集成了嵌入式系统的便携式勘测设备在野外地质观测点进行地质数据数字化的采集，并与作为核心的智能手机端进行实时数据通信。智能手机装载的GPS模块实时采集观测的时间数据信息，并定位观测点的经纬度等地理坐标，通过Camera、Microphone、Touch Screen等设备将观察点的地质现象以视频文件、图像文件、音频文件、手绘简图等多媒体方式记录下来，同时勘测设备的实时勘测数据即时传送给智能手机端，与智能手机采集的时间信息与空间地理信息相结合，从而赋予采集的各种地质信息时空标签，为室内工作部分的后期资料数据整理提供便利。

室内工作端主要是完成前期室内的调查准备工作和调查完成之后的后期资料综合整理阶段的工作。是由服务器还有通过网络连接的工作人员的计算机、RFID + EPC系统组成的。

实验室端，是用于贮存与分析测试资料的数据库系统以及用于定位跟踪测试样品、实验设备、工作人员的 RFID +EPC系统。RFID 读写器安装于各实验室的房间入口，而工作人员、测试样品、实验设备均配备各自唯一的EPC电子标签，从而实时定位测试样品、工作人员、实验设备，反馈的信息生成实时信息数据流，传送给服务器端的数据库，从而精确精细的管理分析测试工作的全流程。集成嵌入式系统的室内实验设备通过以太网络接口或无线网卡以有线或无线网络方式接入实验室局域网络里的数据库，无缝采集与传输实时测试数据信息与反馈。

服务器端，包括SQL Server、地质数据库、IIS、GIS、RFID 系统等服务器。存储及展示包含时空信息的地质数据与地质研究成果通过GIS服务器来实现。而IIS 服务器可以实现通过SQL Server 服务器的地质信息库数据，利用合并、复制的功能与室外的智能手机多客户端，以及在多用户环境下与地质信息数据库间的数据实时同步更新。地质数据库用于存储与分析各类地质勘测数据信息，以及为室外勘查部分与实验室测试部分提供数据支持。RFID系统，用来采集和管理 EPC电子标签的数据。

2.2.1 物联网技术运用于便携式探矿磁力仪实例

本实例研究中选用的便携式探矿磁力仪的系统版本为Windows CE6.0，智能手机设备的系统版本为Windows Mobile 6.5。选择.Net Compact framework 3.5作为系统开发平台可以兼容。相应的嵌入式数据库开发环境则选择SQL Server Compact 3.5。然后通过蓝牙组建智能手机、便携式磁力仪以及计算机数据库之间的无线网络，三者之间的数据传输如图 2 所示。

便携式探矿磁力仪与智能手机之间组成一个Client/Server模式系统。测量前首先要以智能手机搭载的GPS 模块所采集的GPS卫星系统时间作为标准时间同步匹配智能手机、便携式探矿磁力仪的时间。便携式探矿磁力仪某一地质观察点测量工作完成后，作为 Server 端的智能手机 GPS采集实时的地理坐标、时间信息，向Client端的便携式探矿磁力仪发出接收测量数据的请求。便携式探矿磁力仪利用 打开存放测试参数及测试数据的.xls文件和.sdf文件，同时以时间为参数提取其中相关的数据，然后将数据通过RDA传送给智能手机，智能手机将磁力测量数据结合 GPS 的时间、空间数据形成包含时空信息的地质测量数据，存入.sdf 数据库中。对于需要继续在实验室测试的样品，智能手机通过USB口集成的RFID读写器，将数据地质样品采集编号、时空信息写入 EPC 电子标签并标注在样品上。

同样，智能手机与SQL Server数据服务器之间也组成了一个Client/Server模式系统。计算机安装SQL Server数据库构建成数据服务器，并以它作为Server 端野外地质勘查数据库，智能手机Client 端以用户ID为标识分别下载数据库到本地。野外测量工作完成后，智能手机与计算机间利用蓝牙搭建的无线网络，同步智能手机和服务器上的数据，更改过的客户端数据发送回服务器并存储在SQL Server 数据库上，同时更新服务器数据库数据。

2.2 基于物联网的地质资料智能化管理研究

物联网环境下的地质资料管理与服务充分利用了物联网的自动化和感知化，来实现地质资料服务和管理的智能化。总体架构是物联网的典型架构，由感知层、网络层和应用层三大部分构成，如图3所示。

感知层通过RFID+EPC系统识别物体和采集信息，网络层用于传递和处理感知层获取的资料、用户的信息。应用层属于管理服务系统化的实际应用平台，主要实现智能化管理和人性化服务。

地质资料智能化管理通过地质资料上的传感器和电子标签，可以完成对单个文献的标识访问。电子标签具有可读写性，可记录地质资料的各种信息，如书名、作者、架位、入馆时间、馆藏地点等，同时也具有可编辑性，图书、音像制品等各类信息载体均可运用，安全性高，可以方便快捷地实现文献自动化识别和文献信息自动化采集。电子标签和阅读器通过约定的通信协议交互信息，利用RFID技术，在电子标签接收阅读器发出的信号后，发送存储于芯片中的信息给阅读器。阅读器将采集的实时信息通过无线通信网络传回到中央信息处理中心，从而完成对资料信息的自动实时监控。

但是，物联网并不只是一个进行地质资料文献信息交互的传输工具，它同时具有对采集的数据进行融合计算处理的功能，是一个基于云计算基础上的具有极强计算能力和信息处理能力的信息加工厂，同时能很好地对原始面貌的地质数据资料进行整理融合，用户通过物联网络得到的地质数据是经过大量融合处理的非原始的加工数据，省去了用户自己对原始资料抽丝剥茧的过程，大大了提高地质研究的效率。再者，物联网环境下，整合各种数据，对馆藏的地质资料进行准确无误的实时跟踪，精确掌握其研究情况，并利用网络数据库将资料的任何细节信息和研究进展进行共享，从而实现地质资料集群化服务，推动地质研究的发展。

3 结论

本文在分析研究了通过物联网技术将集成了射频识别（ RFID） 、全球定位系统等信息传感设备的智能手机为核心，可以将集成了嵌入式系统的地质设备无缝连接，在地质灾害（泥石流、崩塌、滑坡等） 监测预警，区域地质勘查以及地质勘查资料的智能管理方面进行实际应用，有机的融合各种物联网监测信息从而，实现地质研究的智能化信息化。可以看出，物联网技术能够极大地促进地质研究的电子信息智能化，具有极大的发展前景及潜力。

参考文献

[1]王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报，2009（12）.

[2] 姜作勤.国内外区域地质调查全过程信息化的现状与特点[J].地质通报，2008（07）：956-64.

[3] 李宇昕，张巍，潘敏，等.ArcGIS Mobile 在区域地质测量工作中的应用研究[J].测绘科学，2009（S2）：159-61.

[4] 钟科，陈向东.基于物联网的智能家居服务网关的设计[J].通信技术，2012，45（08）：65-67.

[5] 范士明.物联网为山洪及地质灾害监测预警助力[J].中国减灾，2011（9）：12.

[6] 周平根.地灾监测预警传感器网络[J].南方国土资源，2011（10）：12 -14.

[7] 姚华军，贺冰清，曹献珍.推进地质资料信息服务集群化和产业化的研[J].中国国土资源经济，2009，2（9）：4-7.

[8] 李宇昕，白万成，卿敏，王群.基于物联网的嵌入式技术在区域地质调查中的应用 [J].物探与化探，2013，（2）.

[9] 徐永强，马娟.基于物联网技术的地质灾害动态监测预警体系及其架构[J].中国地质灾害与防治学报，2013（03）.

[10]石小亚，王占昌，张红英，伍锦程.物联网环境下地质资料管理与服务[J].中国矿业，2013（09）.

作者简介

陈铭轩，硕士，现供职于成都理工大学，研究方向为测控技术与单片机技术的应用。

第6篇：物联网技术的研究范文

关键词：物联网 金属表面处理 过程监控

0 引言

金属表面处理通常包括电镀、化学镀和转化（氧化）处理。在传统金属表面处理过程中，槽液中各种因素的变化对金属表面处理质量的好坏起着决定性的作用。目前，金属表面处理行业对金属表面处理过程的控制与监测采用的是人工监测与控制，耗时、耗力，且效率低，不能对处理过程中出现的问题进行及时有效的解决，极大的浪费了资源。

一直以来，我们在改善金属表面处理技术时，都非常重视与先进的科学技术的结合，这将不断推动着金属表面处理技术的发展。每次新技术、新理念、新方法引入金属表面处理技术领域，都带来了金属表面处理技术、监测和控制模式的发展和创新。最近几年，物联网技术的应用领域越来越广泛，这就为金属表面处理技术创造了更有利的发展环境，给其带来了新的机遇和挑战。

1 物联网技术

1.1 物联网内涵

物联网(Internet of Things)[1]是在互联网的基础上，充分运用传感器、射频识别、全球定位系统等技术，通过实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程的声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，经过网络接入，能够更好地完成物与物、物与人更大范围的接触，将其用户端延伸和扩展到任何物体与物体之间，以实现信息交换和通信的一种网络技术，进而实现物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等[2，3]。

1.2 物联网意义

从信息技术的角度来讲，物联网在不断地影响着人类生产、生活中的种种事情，具体来讲体现在以下两点：①物联网可以实现任何地点末端设备和设施的互联互通，它主要是通过各种无线或有线通信网络实现的，通过内网、专网或互联网将他们结合起来，使得物－物、人－物间都能够形成一个完整的信息网络，物体不再是原来那样的死板，而是具有了一定的灵性，这样就很好的实现了人类生活方式的转变。②建立健全信息安全保障机制，能够使物联网实现设备的安全可控及个性化的实时在线监测、定位追溯、调度指挥、安全防范、远程维修保养、统计报表、决策支持等功能，在对事物的管理控制运行中，达到高效、节能、安全、环保的要求，进而对人员、机器等实施行之有效的管理，使人与自然间的关系更加和谐。

2 金属表面处理特殊过程确认

表面上很难发现，很难测量或无法经济测量的产品内在质量特性的形成过程称之为特殊过程。特殊过程确认就是对产品的质量特性要求已得到满足的认定。

一般情况下金属表面处理膜层的厚度和致密性，耐腐蚀性和与基体的结合力等都不是直接检测的，如果想通过这种方式的检测与抽检产品的特性不出现偏差，一定要保持金属表面处理过程因素均匀一致。金属表面处理膜层的性能不是通过某一个因素表现出来的，而是这些因素的共同作用。金属表面处理种类不一样或者是零件及技术要求其过程因素上有差异，过程因素对金属表面处理结果造成的影响也是有差异的。

3 基于物联网技术的金属表面处理系统设计

3．1 系统结构方案设计

采用物联网控制技术，对金属表面进行处理过程进行全程监控，通过传感器采集槽液中各种影响因素参数，采集器将采集的数据进行运算处理后通过内部网络传输到服务器，各个参数监控终端通过服务器获得采集器采集的数据，监控人员根据所得到的数据进行相应的操作，操作结果通过液晶显示屏显示给监控人员，并通过声光进行提示。技术路线图如下图所示：

3.2 数据处理软件平台设计

系统数据处理软件平台包括读卡器和射频识别（radio frequency identification，RFID)电子标签的信息收发程序、上位机数据分析软件以及网络数据库等。读卡器和射频识别电子标签的信息收发程序完成系统初始化以及RFID发送/接收的物理地址、发送/接收的地址长度、发送/接收的频段和速率等参数设置，采用C51设计实现。目前通常将射频识别标签的工作频率从高到低分为3类：低频段射频标签、中高频段射频标签和超高频与微波标签。上位机数据分析软件采用MATLAB编程实现，网络数据库采用SQL Server设计实现[4]。技术人员可以通过Internet访问此网络数据库，进行对监测数据的传输以及上位机的后台网络数据库存储、分析等，从而可以随时远程监控各生产线上金属表面处理过程。

4　结语

物联网技术的不断发展，为金属表面处理技术的发展和创新提供了更好的发展平台，为其注入了新的活力，金属表面处理技术对物联网技术的应用，促进金属表面处理技术更好的发展的同时，还能使金属表面处理的质量发展到更高的水平。一方面，在硬件上，要不断的采用新技术、新方法，最大限度的对金属表面处理的全过程进行实时监测，使监测设备传感器等能够监测的更准确，使金属表面处理能够充分的运用物联网技术的优点。另一方面，在软件上，要不断的提升状态过程监测数据管理分析系统，更好地运用物联网技术，将其与金属表面处理状态监测有机的结合起来。目前，物联网技术在金属表面处理技术中的应用还处在起步阶段，但只要充分挖掘其潜力，将使金属表面处理技术更有效地为人类生产活动服务。

参考文献：

[1]孔宁.物联网资源寻址关键技术研究[D].北京:中国科学院研究生院，2008.

[2]吴功宜.智慧的物联网—感知中国和世界的技术[M].北京:机械工业出版社，2010:5-15.

[3]游战清，李苏剑.无线射频识别技术(RFID)理论与应用[M].北京:电子工业出版社，2004:5-25.

第7篇：物联网技术的研究范文

[关键词]基于物联网技术;建筑智能用电系统;分析探究

中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0119-01

引言：随着科技的发展以及社会的不断发展进步，人们对居住环境的要求也越来越高，在注重居住空间大小的基础上，同时还要求住居环境具有舒适、安全、健康等特点，促使建筑用电系统进行不断的改造和升级，逐渐实现了建筑的智能化管理。而物联网技术作为一种新型的技术形式，将其有效的应用到建筑智能用电系统的建设中去，它可以利用通信的协作与交互来共同进行建筑终端设备的各种信息采集工作，并且通过局域网、无线网将采集到的信息数据上传到监控界面或者是服务器，为建筑的各项管理工作提供了极大的便利条件。

一、物联网技术分析

随着科学信息技术水平的不断提高，人们开始进入了信息化时代，信息成为人们生活中不可缺少的一种资源，而社会的信息化也逐渐成为了当前社会经济发展的重要标志。近年来，互联网技术也在不断的发展和进步，一种新型的物联网网络构架逐渐形成。其中，互联网的发展拉近了人与人的距离，而物联网则是拉近了物与物的距离。物联网主要是将物作为服务的主体，实现各种物之间的信息互动和传输，突破了以往计算机和物理设施的分析思想，推动了物理世界和人类社会的融合发展[1]。将物联网技术有效的应用到建筑智能化用电系统建设中，对建筑的发展有着重要的意义。

二、 基于物联网技术的建筑智能用电系统的软硬件设计

（一） 无线环境监测节点中的软硬件设计分析

无线环境监测节点主要包括无线的CO2监测、电量监测、湿度和温度监测、光照监测等四个模块。每个无线环境中的监测节点都是由无线射频、感知器、电源、处理器等四部分内容组成。其中感知模块主要就是指温度和湿度、电量、CO2、光照等环境的监测，通过对外界环境的感知，对数据进行加工、处理、过滤、A/D转换输出数字量和模拟量[2]。而无线射频主要就是进行数据转发和物物相连。处理器主要用于相关控制和任务调度工作。电源主要就是为系统提供其正常工作时所需的能量。

（二）无线智能开关的具体设计分析

无线智能开关能够直接代替房屋内的墙壁开关，它与其他开关一样可以正常的开关切换使用，同时它还能通过建筑中的其他无线设备和ZigBee模块自动组成无线控制网络。建筑用户能够通过房间控制器或者是智能网关对其进行开关操作。设计和应用无线智能开关主要意义就在于即使用户离开了建筑物也不用担心家里的相关电气是否忘了关掉，他们可以用手机等设备登录系统查看家中的电气工作状态，进而保证电气是在关闭的状态下[3]。而且无线智能开关对电路的控制还可以对开关进行模拟，上位机向MCU发送控制指令，然后通过照明系统的控制电路来对灯具的“亮”或者“灭”进行控制。通常情况下，无线智能开关的照明控制系统都是应用光耦控制双向可控硅类型的控制电路。

（三）无线智能插座具体设计分析

设计无线智能插座主要就是用来控制相关电气设备的关断操控。用户可以将无线智能插座和相关电气设备进行绑定，应用ZigBee模块建立物物互联的网络系统，然后有效接收由监控中心传送的各种命令，通过可控驱动电路来随意控制电器设备的通断，例如，通过无线智能插座能够自动打开排气扇进行排气、自动打开电脑和加湿器等等。同时，也可以将其他电气设备插入无线智能插座，例如，电热水、饮水机以及暖太阳灯等。此外，无线智能插座不仅可以对电气设备的开关进行控制，同时，它的内部还嵌入了测量电量的功能，能够通过MCU来对无线插座上的各种工作电气设备的电量进行读取，例如，电流、电压等，然后通过无线ZigBee模块将读取到的数据上传到系统服务器中。

（四）智能网关的具体设计分析

智能网关主要就是将无线传感器网络协议与以太网TCP/IP协议进行无缝对接的一种模块，是建筑智能用电系统平台中的重要组成部分。近年来，异架构网络越来越多，例如，通过GPRS模块与ZigBee协议模块进行无缝对接的ZigBee-GPRS网关;通过蓝牙与ZigBee协议模块进行无缝对接的蓝牙-ZigBee网关。但是，这两种结构形式不适合在建筑智能用电系统中进行应用。而基于LWIP协议的ZigBee协议-TCP/IP协议形式的网关模块作为建筑智能用电系统中较为常用的一种类型，其主要由无线收发、网络接口、MCU模块以及电源模块等四个部分组合而成。其硬件结构主要是通过微处理器芯片构成的MCU模块，运用芯片KSZ8041建立以太网接口模块，运用HR911105A建立接入网络模块，通过串口进行连接的电源模块和收发模块。而MCU主要就是通过KSZ8041模块与Mil接口通信。

（五）房间控制器的具体设计分析

房间控制器是人们进行操作的重要对象，用户能够通过相关触摸屏和可视化界面进行系统化的操作活动。房间控制器系统的操作界面主要有进入房间、能耗监测、节点状态、系统设置、用户管理、情景模式、定时控制等多种功能。首先，在用户进入到房间中，可以运用可视化界面了解到房间内外目前的湿度、温度、光照以及CO2等参数，从而通过这些参数得出房间的质量状态和适宜系统;其次，建筑用户还可以结合自身的实际需求，对房间的电气设备以及灯光进行一定权限的操控;最后，在用户离开房间时，只需要对操作界面中显示的“人”进行点击，就可以将房间内的各种电器设备关闭，再也担心忘记关灯的现象发生。同样的，用户回家时也只需要对操作界面中显示的“人”进行点击，就可以开启房间内的各种电气设备，这样不仅减少了一些不必要电能的消耗，同时也为人们的生活提供了极大的便利条件，有利于满足人们对舒适、安全、便捷、健康的居住环境的需求。

结论：总而言之，随着建筑事业发展水平的提高，其内部管理系统越来越朝着智能化、现代化的方向发展，同时建筑智能用电系统的应用也受到了人们的广泛关注和高度重视。而物联网技术作为一种新型的技术形式，将其有效的应用到建筑智能用电系统建设中去，不仅可以降低建筑的能耗，提升建筑的发展功能，同时还可以为用户提供更加便捷、舒适、安全的居住环境。

参考文献：

[1] 张步，代晓丽. 物联网技术在智能建筑用电管理系统的应用研究[J]. 自动化与仪器仪表，2016，01：152-153.

第8篇：物联网技术的研究范文

[关键词]消防 物联网 管理

中图分类号：D542 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0228-01

随着我国经济的稳步发展，城市土地日益紧张，这就造成了高层住宅和高层商业综合体成为房地产发展的建筑结构设计趋势。大量的高层建筑主要集中在人口相对集中、商业配套完善等区域，当发生不可预判的火灾或者其他安全事故时，人流量高度集中的高层建筑会有人员疏散困难、救援范围有限等，人员伤亡和经济损失非常严重。当前主流消防理念是防为主消为辅的原则，因此，消防栓电子系统、火灾预警系统、雨水喷洒系统等是消防总体结构中不可或缺的一部分，这些预警系统对于消防隐患的发现与初期处理具有重要的辅助作用。物联网技术的崛起，为消防系统注入新的安防理念，提高了火灾预警机制的灵敏度，降低人为火灾事故发生概率，本文将就物联网技术在消防领域的应用展开深层次的探讨。

1、消防物联网技术概述

1.1 物联网技术概述

物联网技术是最新一代信息技术的产物，具有“物物相连”的功能，该技术集结了射频识别、GPRS、蓝牙技术、红外、激光技术等传感器技术，通过前端采集技术获取光、热、电、力等数据信息，依照规约通过无线或者有线传感技术传入互联网，形成一个巨大的物物相连的信息交互平台，达到人与物、人与人、物与物快速识别和管理。从技术层次角度看，物联网可以分为网络层、应用层、采集感知层。采集感知层主要是由各种传感器组成，这些传感器可以嵌入在消防器材中，通过实时监测感知区域内数据信息，接收指令进行各种操作；网络层主要指有线传输方式或者无线传输方式，基于网络管理平台将采集的数据上传至应用层，或者将下发命令转发至感知层，起到一个桥梁作用；应用层物联网与人交互的接口，是业务具体应用展现的层面，在消防应用方面，操作人员可以对RFID电子标签、传感器设备进行远程操控与管理。

1.2 物联网技术在我国消防系统中应用现状

物联网作为一种新型科学技术，智能化、集成化更加突出，良好的拓展和信息共享能力使其能够无缝接地应用于多个应用领域，消防领域更是如此。对于高危行业的消防行业来说，救援设备以及预警系统都必须高效与精准，诱发原因多样、危害巨大的消防需要强大的物联网技术的支撑，二者的融合可以在火灾报警、消防救援设备功能、救援方法与管理等方面有着显著改善，一定程度上提高了救援成功率，降低了消防人员受伤率。依靠先进的物联网技术，优势重点在于精确的预警系统。目前我国大部门地区的消防管理和紧急救援措施还不完善，并且消防应急解决思路相对落后，专业化人才短缺，资金的短缺更是极大限制了新型物联网消防设备和预警系统的投入。另外，由于物联网技术自身瓶颈，当前的技术能力无法将先进的消防理念转变为现实。

2、物联网消防系统架构设计

2.1 物联网消防系统

智能消防物联网系统框架如图1所示，其中与消防运行最重要的应用层，因为应用层的业务内容对消防工作效率具有重要决定作用。消防物联网系统控制服务中心主要包括火灾信息采集模块和消防设备和消防人员的管理模块。

2.2 火灾信息感知模块

火灾报警展示系统在该模块中是输出枢纽，而GIS系统主要用于获取火灾具体发生地点，监控系统是实时监测与传输建筑物内的动态场景，两者协同工作将火灾数据和图像信息传给前端显示系统。

1）GIS系统

GIS系统的主要是查询与定位静态和动态对象的位置信息，用来远程遥测火灾信息，具体功能如下：首先根据GIS系统提供的信息可以第一时间获得火灾发生地点，可以节省路途用时，安全消防区域和火灾地理位置可以便于消防员现场查询，同时能够及时获取火灾现场供水和消火栓的最佳获取方式；其次，建筑与道路查询可以提供主要小区、单位的详细位置，配合广大群众的报警和加强火灾救援力度，最后可以利用GPS技术现场正确快速疏散受困区域人员。

2）火灾报警显示系统

对于一个城市消防控制中心，基本会配置一个电子显示各个报警系统的信息，具体显示内容可以根据设置的优先级别来设置，显示内容可以是报警地理位置、时间、报警人信息等。火灾位置显示、火灾初步警戒级别显示、消防水源显示可以帮助消防中心及时部署救援方案， 危险品显示可以及时了解火灾现场的潜在危害源，及时采取措施避免再次发生更大危害，比如加油站、化工厂、住宅内的燃气管道等。

2.3 消防设备物资管理模块

该模块主要包括消防设备管理调度系统和消防设施巡检系统，前者主要面向消防单位，后者主要面向建筑物，两部分协同作业可提高商场或者建筑物内的消防设施能够正常工作，实现预防的智能化。

1）消防设备物资管理调度系统

消防设备以及物资是消防系统重要组成部分，主要是起到了后勤管理的作用，从而保证了消防设备的可靠使用。具体主要有：消防车辆管理子系统，通过RFID电子标签动态管理消防车辆；灭火器管理子系统，利用传感检测技术搭载无线网络及时将灭火器当前性能参数传回服务台；重点危险源和消防装备管理子系统，通过视频监控和GPS定位技术实时掌握危险源状态，同时检测消防设备运行情况。

2）消防设施巡检系统

消防巡检系统主要具有以下两个功能，一是从教学方面，可以设计简单易懂的动画教程，便于消防人员及时掌握新设备的科学使用；二是借助各种无线通信技术实现各区域内消防设备的性能指标数据能够定期自动上传至消防服务中心，以便消防中心统一控制，发现问题及时处理，排查消防安全隐患。

3、结束语

物联网技术在消防领域的应用与探索，会有效促进消防自动化水平的显著提高，改变人们对消防的传统理解，管理更加便捷、快速，信息的全面共享会极大提高消防应急救援成功率。物联网涉及多个技术领域，按照物联网本身的定义要求，某些技术要求还未能真正实现，消防物联网技术主要处于研究阶段。为了实现物联网技术能够在消防领域得到广泛应用，需要国家不断完善技术储备体系的建设，加强对互联网信息系统的监管与控制，同时国家应该出台相应的政策加以扶持以及资金支持。

参考文献

第9篇：物联网技术的研究范文

关键词：射频识别（RFID）；产品电子代码（EPC）；物联网；乳品生产

中图分类号：F27；TP319 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2017）11-0158-04

引言

一直以来，国家重视婴幼儿乳制品的安全问题，制定了《中华人民共和国食品安全法》，国家食品药品监督管理总局以此为基础，制定了《婴幼儿配方乳粉生产企业食品安全追溯记录规范》，要求各地食品药品监督管理部门要督促指导地区乳粉生产企业结合实际情况建立和完善乳粉生产企业食品安全追溯体系，实现婴幼儿配方乳粉生产过程可记录、可追溯、可管控、可召回、可查询保障乳粉质量安全。但是，由于地区、产品及人员素质等问题，企业在实际执行相应食品安全规制过程中，执行规制的成本过高、持续性差、存在监管盲点[1，2]。

随着物联网技术的兴起，使低成本、高效地实施乳品质量安全监督管理成为可能[3]。物联网技术能够保证在原料、生产过程控制及检验检测手段、成品管理及消费运输过程中能够达到追溯标准[4]，有机组成溯源机制的整体，实现这一过程中的信息交换与通信[5]。一些食品生产中已经实现了应用并取得较好效果。本研究通过规范和梳理婴幼儿乳品生产中的信息流和相应的食品安全规制结合点，研究并实际建立一套适于乳品及婴幼儿产品生产企业的乳品安全与质量追溯体系。

一、试验

（一）材料、设备及开发平台

开发平台：ORACLE 9i/10g，数据库：SQL-Server（2015版本）数据库上，J2EE中间件：WebSphere、WebLogic，服务器端支持操作系统：Windows 2000 /2003，客户端：2000/XP/VISTA/Windows7/Windows8、IE 6/7/8浏览器。试验分析及检测设备依据国家强制检测办法确定。

（二）方法

1.系统开发流程图

为实现乳产品从牧场到消费者的全链条基于物联网技术的食品溯源及管理系统，本系统主要分为原料供应、牧场、乳品生产、销售及消费者查询5个模块，生产原料和生产原料的标签信息在整个体系内交互流动、互相验证。各模块具体功能和实现技术如图1所示。在原料供应部分，利用RFID技术对奶牛和运输牛奶的器具进行标识；在牧场牛群饲养阶段，利用NFC技术、卫星定位技术进行奶牛健康的智能监控；在乳品生产阶段，利用NFC技术、互联网技术进行原料信息、生产过程及成本等信息管理；在销售环节，利用卫星定位技术、NFC技术对产品名称、生产批次，销售数量；销售门店进行管理；最后，在消费者终端，将上述信息无缝连接供消费者和国家相关部门监控和查阅。

2.样品及标签信息采集及体系运行情况评估

为保证该体系正常运行，在体系建立及运行过程中，分别进行乳品样品采集及信息采集。乳品样品采集是针对体系中流动的乳品产品进行安全及质量监控，采集后通过根据国家规定的法规进行乳品质量检测，通过乳品质量评估体系运行情况。信息采集是针对体系中流动的信息流进行检测，分为2种采样方式。一种为鉴伪信息采集，除消费终端，由各节管理员录入虚假产品批号及相应的标签信息，后续流程进行这些标签信息的鉴伪识别，目的是保证信息流流动过程中无丢失及识别错误的问题。采集节点具体如图2所示。

3.原料奶安全及质量管理体系的建立

根据国家相应的管理制度，建立原料奶管理体系原料奶管理体系。体系基于RFID技术，选择合适的RFID射频标签、读写器和具置，并比^留胃式、牛腿部式及耳标式电子的采集效率并以每百头牛标签信息丢失率作为评估指标。

4.原材料收购及运输管理节点的开发

系统通过原料的唯一身份RFID电子标识来确认原料，并可以将此原料的初级样本做电子标识后封存。在原料奶运输环节，通过RFID技术、卫星导航定位、视频监控等技术应用，确保原料奶在运输过程中的安全。运送原材料的罐车、货车各个开口放置摄像头实施监控，将视频和电子标识同步记录。

5.乳品生产加工环节的开发

以乳粉湿法加工为例，其加工环节为：原料购入原料奶验收原料奶储存净乳、标准化冷却存储配料工序预热均质杀菌浓缩喷雾干燥流化床粉仓贮存筛粉包装入库。经过运用RFID技术对生产的各个环节进行详细的记录，如原料奶进厂日期、原料奶产地、各工艺环节参数的记录、质量检查记录、生产批次、产品合格记录、产品包装记录、仓储记录等。

6.销售及消费者信息查询环节的开发

此环节是食品销售终端。为销售方、消费者建立方便快捷的食品查询平台，目的是使销售方卖着安心、消费者买着放心。在进入到销售渠道后，通过RFID和NFC技术识别设备来对食品电子标识芯片的记录数据进行查阅，帮助销售方确认食品是否符合销售条件。

二、结果与讨论

（一）平台实现与应用

乳品质量追溯是全链条基于物联网技术的食品溯源及管理系统，系统技术涵盖了物联网技术、RFID技术、NFC技术、无线传感器技术、卫星定位技术、互联网技术，系统之间可以做到无缝连接、信息共享。实现农牧产品种植、养殖环境、健康状况、收购及运输监控，从源头对乳品质量安全溯源与预警。对工厂生产质量跟踪、成品运输跟踪，监控成品品质。图3为产品实现的操作界面。用于在乳品生产各个阶段录入信息及自动采集信息。

（二）基于RFID技术的原料奶管理

在奶牛饲养管理过程中，RFID技术的应用可以准确实现饲养管理和原料奶品质监控，对奶牛的个体特征、产奶量等相关的属性信息M行读取、记录基本数据。在挤奶环节上既可读取奶牛的全部相关资料，自动记录奶牛饲养各个环节的工作数据，如奶牛卡片、系谱、日产奶量、产犊、生长发育等，也可以通过系统统计奶牛的产奶量、繁育、疾病、饲料消耗等信息，并且在统计的基础上进行分析和总结或制成图表、泌乳曲线等，方便随时监控观察分析，发现问题并及时解决。

信息读取过程如下。奶牛进入挤奶槽位后，奶牛腿部配戴的RFID电子标签进入RFID读写器的射频感应范围，此时RFID读写器读出该奶牛的全部个体信息，对该奶牛进行身份识别，结合智能管理系统主动数据库提示，饲养管理人员能够立刻对奶牛的产量、牛奶品质、奶牛健康给予正确评价，并制定合理的饲养管理方案。做到产奶量高的奶牛得到更多的精饲料的供给，处于泌乳期旺盛的奶牛得到采食及营养的均衡，从最终意义上提高个体奶牛的产奶量。其中，对原料奶的安全控制如检测奶牛的体细胞含量，判断奶牛健康状况及是否有疾病，并以此作为治疗的依据。治疗过程及抗生素的使用情况记录在案，从而保证合格的原料奶安全地进入下一环节。

（三）原材料收购及运输管理环节的应用

系统通过原料的唯一身份RFID电子标识来确认原料，并可以将此原料的初级样本做电子标识后封存。在原料奶运输环节中，通过RFID技术、卫星导航定位、视频监控等技术应用，确保原料奶在运输过程中的安全。运送原材料的罐车、货车各个开口放置摄像头实施监控，将视频和电子标识同步记录。如图4所示。

例如，查看运输过程中的环境温度是否达到食品运输存储条件，是否有食品受到高温而变质的情况发生。符合销售条件的食品才可以顺利上架销售。食品上架后，消费者在购买时，可以使用RFID、NFC识别设备来对欲购买的食品进行溯源查询。例如，在大中型超市中，利用现有电子查询器，加装RFID、NFC识别设备和相应查询软件后，可以为消费者显示食品RFID电子标识芯片内所有信息；或是消费者通过具有RFID、NFC识别功能的手机来查阅食品RFID电子标识芯片所有信息。

（四）乳品生产加工环节的应用

以乳粉湿法加工为例，其加工环节为：原料购入原料奶验收原料奶储存净乳、标准化冷却存储配料工序预热均质杀菌浓缩喷雾干燥流化床粉仓贮存筛粉包装入库。经过运用RFID技术对生产的各个环节进行详细的记录，如原料奶进厂日期、原料奶产地、各工艺环节参数的记录、质量检查记录、生产批次、产品合格记录、产品包装记录、仓储记录等，如图5、图6所示。从而便于乳品生产企业对乳品生产过程及产品质量得以控制，从原料进场到生产过程到销售过程，全程实施追踪与追溯，如图7所示，以便食品药品监督管理部门对生产企业进行监督。

（五）销售方和消费者信息查询环节的应用

此环节是食品销售终端，为销售方、消费者建立方便快捷的食品查询平台。使销售方卖着安心、消费者买着放心。在进入到销售渠道后，可以通过RFID识别设备来对食品的RFID电子标识芯片的记录数据进行查阅，帮助销售方确认食品是否符合销售条件。例如，查看运输过程中的环境温度是否达到食品运输存储条件、是否有食品受到高温而变质的情况发生。符合销售条件的食品才可以顺利上架销售。食品上架后，消费者在购买时，可以使用RFID、NFC识别设备来对欲购买的食品进行溯源查询。例如，在大中型超市中，利用现有电子查询器，加装RFID、NFC识别设备和相应查询软件后，可以为消费者显示食品RFID电子标识芯片内所有信息。或是消费者通过具有RFID、NFC识别功能的手机来查阅食品RFID电子标识芯片所有信息。

结语

乳品质量追溯系统通过物联网、RFID技术建立了多层次的链接生产、检验和监管的产品质量追溯体系，使企业合理利用和共享信息资源，提高产业节约化程度，减少乳品生产企业在质量追溯和产品召回方面投入的人力和物力；提高监管部门的工作效率和追溯手段，有利于打击假冒伪劣产品；能够提高消费者质量安全防范手段，提升消费者对国产乳制品的信心，从而促进民族乳业复兴与发展。

参考文献：

[1] 何雨欣，章谟晓.婴儿乳粉、网络食品纳入食品安全责任险试点[J].中国食品学报，2015，（2）.

[2] 魏传峰.食品安全责任险 只有坚持才能胜利[J].中国食品，2015，（1）.

[3] 吴冬燕，石瑞华，周霞，陈园园，吴阳江.基于物联网的食品冷链安全监控系统研究[J].食品工业，2015，（174）.