物聯網處理技術精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們?yōu)槟鷾蕚淞瞬煌L格的5篇物聯網處理技術，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

飛思卡爾亞太區(qū)微控制器業(yè)務拓展與市場經理王維先生描繪了物聯網（IoT）和作為一個關鍵節(jié)點的家庭網關的未來開發(fā)趨勢。

王維表示，對思卡爾公司來說，物聯網不完全是原來意義上的M2M，更多的是把這個概念提升到設備和幾種設施的互聯，設備和環(huán)境的互聯。另外還有設備和人體的保健互聯，把整個市場應用的方向擴大了。

智能家居是物聯網大概念下的一種應用場景，其他還包括樓宇自動化、智慧城市、智能照明、智能電網、智能健康、工業(yè)自動化，這些領域也正無時無刻不被卷入物聯網的整個發(fā)展浪潮里。

除了將IoT的概念擴展以外，飛思卡爾還對IoT 的典型網絡構架做了解釋。王維表示：“在網絡模型中加入網關（盒子）的概念，就是飛思卡爾所認為的網絡模型。在整個系統中，WiFi會和低帶寬、低功耗的其他通信方式共存。除了現有的基礎設施蜂窩網絡之外，我們以后更多的會在每個家庭里面有一個網關（BOX）的概念，我們將其稱之為‘一體化盒子’”。

飛思卡爾一體化盒子解決方案完美結合端到端軟件和融合的網關設計，也稱“應用盒子”平臺，為安全的物聯網服務交付和管理建立一個通用開放的框架。內置在平臺中的“盒子”（或服務網關）可將多個物聯網服務提供商的盒子融合到一個統一的設備中。應用盒子平臺將有助于簡化和確保家庭、公司或其他位置的最終用戶物聯網服務的交付，支持大量創(chuàng)新的物聯網服務的快速部署。

定制化圖像處理器解決方案將成為手機廠商首選

隨著魅族MX3高調宣布其手機相機配置了獨立的富士通四通道圖像信號處理器（ISP）以來，富士通半導體及其旗下Milbeaut圖像信號處理器產品逐漸從幕后走向前臺，為更多的工程師和手機用戶所熟悉。

富士通半導體公司市場部高級經理沈弘人表示，隨著智能手機的數碼相機功能日益強大，特別是當分辨率超過5M像素后，近年來手機相機替代卡片式相機的趨勢日益增強，獨立ISP解決方案獲得越來越多的手機廠商青睞。

“對相機的圖像效果要求很多時候是因人而異的，不同的手機廠商在對圖像信號處理解決方案的要求上會有不同的側重甚至傾向性，因此圖像信號處理器解決方案并不是標準化的產品，而是需要根據廠商的差異化需求進行定制化設計和復雜的調校工作。”沈弘人表示。事實上，用戶對相機功能的要求本身就非常復雜，因此定制化的設計適合廠商滿足不同市場定位的需求。

在演講中，沈弘人強調了富士通半導體相機圖像處理器解決方案的高度可定制化――硬件和固件可根據客戶需求配置，解決方案可以根據客戶的傳感器模塊充分調校。

“這種定制化的設計需求也是富士通半導體公司圖像信號處理解決方案獲得眾多手機廠商青睞的原因吧。”沈弘人說，“定制化設計需要強大的設計服務能力，需要非常專業(yè)的Knowhow支持以及強大的設計支持團隊，而這是我們的獨特優(yōu)勢。”

Zigbee Light Link標準打通智能照明最后一關

“LED智能照明中通信芯片采用的無線傳輸標準有Zigbee、WiFi以及藍牙等。為什么主流廠商都選擇Zigbee作為L E D智能無線傳感控制技術呢？”Marvell綠色產品部的技術銷售總監(jiān)Lance Zheng在現場解析道，“藍牙的傳輸距離較短，且傳輸通道少；WiFi的功耗大，且成本較高；因此對于家居照明來講，Zigbee更具有技術和成本兩方面的綜合優(yōu)勢，ZigBee更有望成為主流的規(guī)范。”

在2012年，由LED照明巨頭Philips、GE、Osram以及半導體方案供應商共同成立的Connected Lighting Alliance了一個新的應用規(guī)范Zigbee Light Link（ZigBee燈光連接），實現了開放的互通標準協議，基于這一規(guī)范應用ZigBee網絡控制燈光將更簡單易用。Marvell借勢發(fā)力，開發(fā)了88MZ100 ZigBee微控制器單芯片系統（SoC），該芯片是業(yè)界集成度最高、RF傳輸性能最佳、BOM成本最低的SoC，省掉了PA、balun以及外置閃存，適用于家庭自動化和LED照明控制應用。

Lance Zheng表示，智能照明系統不同于傳統的LED照明，其包含了燈、網關、云端、UI以及相應的軟件支持。Marvell作為全套方案供應商，可以提供業(yè)內最佳性能、最低物料成本、最小空間尺寸的LED驅動和Zigbee/WiFi網關方案，并積極致力于搭建涵蓋智能LED燈、無線模塊、網關、云端/UI以及軟件各個環(huán)節(jié)的整個智能照明產業(yè)生態(tài)系統，為智能照明品牌商或者渠道商提供端到端的整體產品方案和技術支持，快速推出成本可接受并具有極佳用戶體驗的智能照明系統，引領智能照明產業(yè)騰飛。

觸控技術未來著眼于被動筆、簡約手勢和指紋識別

由于薄型觸控方案中LCD直接貼合觸控模組，由此帶來的影響則是顯示面板以及充電器的干擾問題越來越嚴重。充電器干擾是目前終端最棘手而又不能規(guī)避的問題，相較于其它主流觸控IC的固定頻率段跳頻或是以2KHz為單位的非動態(tài)跳頻方式，采用以1KHz為單位的動態(tài)跳頻方式是唯一有實際意義的。

對于用戶觸控習慣的變化趨勢，集創(chuàng)北方陳馗副總裁認為被動筆將是必然的趨勢。因為被動筆具有易獲得性，鑰匙、小刀等這些小物品可隨時用來作為操作屏幕的“筆”，用戶不再局限于手指操作，而且智能手機的大屏趨勢也讓屏幕書寫的需求越來越明顯，如何讓消費者在手機/平板電腦上獲得像在真實的紙上一樣的書寫體驗成為觸控IC廠商重點研究的課題。

篇2

關鍵詞：城市生活垃圾；處理方式評價；物聯網

1 研究背景

中國經濟高速增長、城鎮(zhèn)化速度加快，城市生活垃圾存量逐年增高。世界銀行2005年一份報告開篇：“世界上沒有一個國家曾經經歷過像中國現在正在面臨的固體廢棄物數量如此之大或如此之快的增長”。垃圾分類意識薄弱，處理方式相對落后，相關技術不完善導致垃圾處理能力缺口日益增大。2012年4月國務院辦公廳、發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設部、環(huán)境保護部組織編制了《“十二五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設施建設規(guī)劃》，要求提高城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理水平，切實改善人居環(huán)境。生活垃圾問題已經成為不容忽視、亟待解決的環(huán)境和民生問題，引起政府部門高度關注。

2 國內外城市生活垃圾處理現狀

通用垃圾處理方法主要有衛(wèi)生填埋、焚燒和堆肥三種。瑞諾瓦做為瑞典最先進的垃圾焚燒企業(yè)之一，其垃圾焚燒效能和廢氣排放的清潔度技術世界領先；德國重視垃圾循環(huán)利用，開發(fā)周密高效的垃圾處理體系；美國依然采用填埋處理作為主要方法，并大力發(fā)展多層次垃圾管理模式，形成以控制垃圾源頭為先、垃圾再循環(huán)和堆肥處理居次、填埋或焚燒垃圾隨后的多層次垃圾管理模式。

我國生活垃圾處理處置能力相對落后。仍有部分城市，尤其西部落后城市，采用露天堆放、自然填溝和坑填的簡單方式處理城市生活垃圾，對土壤、河流、地下水等都造成了嚴重的影響和潛在的長期危害。堆肥與焚燒技術發(fā)展時間較短，盡管目前全國已有很多生產商、研究單位和大專院校在研究開發(fā)各種焚燒技術及設備，研究和開發(fā)過程仍然需要時間。

3 城市生活垃圾處理方式比較

截止2014年底，我國城市生活垃圾清運量約1.79億噸，各類無害化處理廠818座，全年填埋量10744萬噸、焚燒量5329萬噸、堆肥等其他方式319.6萬噸，分別占總垃圾處理量的60%、29%和1.79%，我國城市生活垃圾主要還是靠填埋為主，焚燒等技術還與世界發(fā)達國家有很大差距。

3.1 填埋場處理方式評價

衛(wèi)生填埋目前是我國城市生活垃圾主要處理方式，填埋場中多采用高密度聚乙烯膜做為防滲材料以提高填埋場的防滲水平，一些大型填埋場采用填埋壓實機來提高填埋作業(yè)效率。盡管如此，垃圾填埋技術仍然存在很大的問題，垃圾填埋占用大量的土地、垃圾填埋場滲濾液處理、填埋的無害化程度較低、對水資源和大氣潛在影響深遠、填埋資源回收率低、填埋場征地運轉費上漲等。同時，我國填埋使用設備和鋪設機械主要依賴國外進口；滲濾液處理技術落后，滲濾液對環(huán)境造成二次污染；防滲材料自主研發(fā)水平低，國內產品耐久性差，進口材料又導致填埋成本太高。

3.2 堆肥處理方式評價

生活垃圾的生物處理主要有好氧堆肥和厭氧發(fā)酵技術，通過創(chuàng)造適宜的微生物生存環(huán)境，利用自然界原有的微生物或投放菌種，氧化分解垃圾中的有機成分，從而達到無害化和資源化的目的。

生活垃圾堆肥技術工藝簡單，所用機械設備少，操作簡單且投資少。我國是采用堆肥技術最早的國家，開展過機械化程度較高的動態(tài)高溫堆肥研究和開發(fā)，并取得了積極的成果，現在已經基本上形成了較為完整的堆肥技術。但同時堆肥技術也存在問題：傳統生物處理周期長、占地大、處理能力有限、難以形成較大垃圾處理規(guī)模；好氧堆肥和厭氧發(fā)酵成本高、品質差，不具有競爭優(yōu)勢，難以規(guī)模生產。

3.3 焚燒處理方式評價

焚燒技術具有無害化、減量化和資源化程度高的特點，生活垃圾焚燒一般都和能源利用相結合，進入20世紀90年代，隨著對廢氣中有害物質危害的認識，各國對新建焚燒廠開始持慎重態(tài)度，并注重對焚燒廢氣排放控制及污染治理的研究，力爭降低焚燒可能產生的二次污染。天津雙港垃圾焚燒發(fā)電廠的建成，創(chuàng)造了國內規(guī)模最大、自動化水平最高等多項記錄。同時，焚燒發(fā)電廠把垃圾焚燒發(fā)電，廢渣制磚，余熱取暖，蒸汽向空中無害排放，形成一個循環(huán)經濟鏈。

現有或正在籌建的垃圾焚燒處理廠主要是以引進國外技術和設備為主，設備費和運行費較高，下一步我國應該加強技術研發(fā)和自主知識產權，逐步實現焚燒技術進步和設備國產化。

4 城市生活垃圾處理的未來

4.1 物聯網在城市生活垃圾中的運用

國務院頒布《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定》中將新一代信息技術列為7大戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一，物聯網作為其中重要內容被多次提及。利用物聯網技術實現對物品信息的自動識別、傳輸、處理，通過開放性的計算機網絡實現信息交換和共享，實現物品動態(tài)、實時“可視化”管理。城市發(fā)展對生活垃圾的管理工作提出更高要求，而物聯網技術的應運而生也為生活垃圾管理更加科學化、規(guī)范化、精細化提供了技術支撐。

城市生活垃圾包含源頭收集、中轉運輸和末端處理三個環(huán)節(jié)，居民放入指定垃圾桶，社區(qū)保潔員按指定時間送至垃圾收集樓，壓縮后運往垃圾中轉站，經過分揀篩選處理后，運往垃圾處理場處理。

源頭識別；通過嵌有RFID芯片或貼有電子標簽的垃圾桶或廢物箱，輔以讀卡設備，掌握垃圾產生源頭，為垃圾收運、收集容器配置和垃圾品質分析提供參考依據。

中轉運輸：通過電子圍欄技術，識別環(huán)衛(wèi)作業(yè)車，了解垃圾來源和清運量；GPS定位，了解環(huán)衛(wèi)作業(yè)車輛線路軌跡、位置、速度等實時數據，對作業(yè)、運輸全程監(jiān)督，及時解決突發(fā)問題；垃圾稱量聯網上傳至數據庫，了解中轉站中轉量。

末端處置：各處理場的生活垃圾量及處理后殘渣或副產品稱量和品質監(jiān)控，了解處理場所的處置負荷量、處置效果。

通過物聯網技術在垃圾轉運環(huán)節(jié)應用，建立完善的信息化管理平臺，正確識別生活垃圾來源、成分，為垃圾分類、收費提供依據。同時，完善的管理信息平臺也可對城市生活垃圾進行調配，合理安排垃圾處理設施密度和強度。

5 總結與展望

面對嚴峻的城市垃圾考驗，我國應采取綜合化的方法應對城市生活垃圾。在技術創(chuàng)新的同時，還要建立完善的管理體系，如轉移機制、收費機制和減量機制，才能應對未來的“垃圾之戰(zhàn)”。

參考文獻

[1]“十二五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設施建設規(guī)劃[J].中國環(huán)保產業(yè).2012（07）：4-13.

[2]吳麗.我國城市生活垃圾清運量預測及垃圾處理技術發(fā)展趨勢研究[D].華中科技大學，2006.

[3]張瑞久，逄辰生.美國城市生活垃圾處理現狀與趨勢（上）[J].節(jié)能與環(huán)保.2007（10）：16-18.

[4]賓曉蓓，李倩.國內外城市生活垃圾處理現狀與處理技術[J].北方環(huán)境.2011，23（10）：42-44.

[5]宋志偉，呂一波，梁洋，等.國內外城市生活垃圾焚燒技術的發(fā)展現狀[J].環(huán)境衛(wèi)生工程.2007，15（1）：21-24.

[6]李如年.基于RFID技術的物聯網研究[J].中國電子科學研究院學報.2009，4（6）：594-597.

[7]馬文.物聯網：建設智慧城市的DNA[J].上海信息化.2011（3）：18-21.

[8]李俊杰，宋衛(wèi)恭，馮中越.模塊化理論在城市垃圾處理產業(yè)的應用研究――以北京市垃圾處理產業(yè)為例[J].首都經濟貿易大學學報.2009（03）：81-85.

篇3

【 關鍵詞 】 物聯網；污水監(jiān)測處理；方案

1 前言

物聯網（The Internet of things）是 “物物相連的互聯網”，即通過射頻技術、紅外感應器、全球定位系統等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物體與因特網連接起來，實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種智能網絡。物聯網技術已成為當前各國科技和產業(yè)競爭的熱點，是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的又一次信息產業(yè)浪潮。2010 年“物聯網”首次寫入政府工作報告，是我國推動經濟轉型升級和產業(yè)結構調整，推動“兩化融合”的重要舉措。

隨著經濟的發(fā)展，我國的污水排放量已越來越大，已造成地表水的嚴重污染，環(huán)境質量呈現不斷惡化趨勢。目前全國各地對污染源和排污河渠的水質監(jiān)測仍停留在手工監(jiān)測階段，時間覆蓋率低，樣品缺乏科學性和代表性，難以反映企業(yè)及城市污水排放連續(xù)變化的情況。因此在污水的處理方面，提供一個有效、實用、先進的污水監(jiān)控處理系統和解決方法，極為迫切，勢在必行。

2 系統總體設計

本系統基于物聯網相關理念和架構進行設計，總體按照物聯網架構理論上分為三個層次，從下到上，依次是感知層、網絡層和應用層。

感知層：包括所有監(jiān)測點所需要的專業(yè)監(jiān)測設備，數字電表、數字水表、流量計、重金屬離子傳感器以及各種氣體所用到的專業(yè)傳感器。感知層要求傳感器及其接口設備具有高速、數字化、高精度作為其主要特征。

網絡層：包括所有可用于數據傳輸的網絡，3G網絡、GPRS網絡、WiFi網絡及工業(yè)以太網將用于將感知層的數據接入后端的應用層。傳輸層上實現物理鏈路的互通性，交互協議的穩(wěn)定性，數據傳輸的實時性、安全性將成為該層的主要特征。

應用層：主要完成對采集到的各類傳感器數據進行快速處理、系統化分析、直觀化展示以及海量存儲等功能，從而能夠實現動態(tài)監(jiān)測和預警，從而預防各類事故的發(fā)生，提高應急事件處理效率，及時發(fā)現問題、處理問題和解決問題。

3 感知層設計方案

3.1 分析

生活污水處理廠項目主要消耗能源包括電力消耗、水消耗，其生產過程主要是通過生物反應改善水質，生產過程中只消耗電力用于電機等機械設備，并不排放其他有毒廢棄物或有毒、有害氣體，故監(jiān)測需求有幾種。

A 污水處理用電消耗監(jiān)測，包括處理污水使用的總電壓、總電流、總用電量。

B 溶解氧含量監(jiān)測，包括污水進水、及排放出水口。

C PH值監(jiān)測，包括污水進水、及排放出水口。

3.2 傳感器及數據變送器

針對上述監(jiān)測需求，傳感器及變送器設計方案有幾種。

A 串行連接現有數字化水表及電表設備。

在原有電力總線與水管總線以串行連接方式加裝數字式計量裝置，裝置要求如表1。

B 溶解氧傳感器。

溶解氧傳感器要求如表2。

C 數據變送器。

數據變送器用于前端傳感器的模擬量信號（電流或電壓）轉換成為標稱的數字量信息，以用于數據傳輸和存儲，并向傳感器提供必要的電源輸出和補償電壓（或電流）。

4 網絡層設計方案

本項目工程中傳輸層主要用于將各類傳感器的變送器采集獲取的數據傳輸至后臺服務應用平臺，為了實現傳輸層的穩(wěn)定性、可擴展性以及數據協議的一致性，所有傳輸層設備均使用統一的接入方式和單一的數據交互協議。

4.1 功能

數據傳輸節(jié)點是傳感器節(jié)點與后臺服務應用之間的橋梁，其主要功能包括通過MODBUS協議將傳感器數據采集至節(jié)點上進行數據處理及封裝；通過數據傳輸節(jié)點進行數據采集頻率的控制；對數據進行校驗及加密；對數據進行緩存；提供統一的Internet物理鏈路，方便系統擴展與維護。

4.2 網絡選擇

針對目前項目中的三種場景，采用GSM/GPRS網絡作為首選數據傳輸網絡，該網絡具有一定的數據帶寬及較高的覆蓋范圍，無需鋪設網絡線路，同時對于較為復雜的電磁環(huán)境能夠進行穩(wěn)定傳輸，包括建筑物阻隔等無線傳輸障礙問題都能很好的應對，從最大程度上保證了物理鏈路的穩(wěn)定性與可靠性。

（1） 硬件需求

根據項目需求及網絡特性，數據傳輸節(jié)點硬件需求如表3。

5 應用層設計方案

應用層所需硬件系統主要用于處理、存儲、展示感知層所采集的物理數據，按照功能可分為Web服務器、數據存儲服務器、數據響應處理服務器，硬件系統組織及功能如圖1所示。

目前服務器硬件平臺技術已非常成熟，商業(yè)級服務器即可滿足項目需求。

6 結束語

采用物聯網技術實現無線傳感網絡中信息的傳輸，通過傳感器采集的信息來監(jiān)測污水情況，并采用行之有效的方法進行污水處理，實現實時、精確的污水處理監(jiān)測。基于物聯網技術應用在污水處理上是行之有效的方案，將進一步促進物聯網在環(huán)境保護領域的應用，推動環(huán)境保護整體水平的提高。

參考文獻

[1] 趙靜，王巖等.物聯網在農業(yè)病蟲災害中的應用[J].通信技術，2010，11（43）.

[2] 沈蘇彬，范曲立，宗平等.物聯網的體系結構與相關技術研究[J].南京郵電大學學報，2006，29（6）.

[3] 任豐原，黃海寧，林闖.無線傳感器網絡[J].軟件學報，2003，14（7）.

[4] 王向明，黃文.上海市環(huán)境監(jiān)測質量管理規(guī)劃探討[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術.

[5] 周明，黃作維.基于GPRS技術的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統設計[J].計算機測量與控制，2010，18（5）.

作者簡介：

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[關鍵詞]物聯網架構；智能信息；處理；關鍵技術

中圖分類號：G72 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）08-0365-01

信息的交換、通訊的發(fā)展是物聯網架構關注的主要問題，科技的發(fā)展使各種電子設備制造的實現成為可能。目前市面上出現的射頻識別、紅外感應器、GPS以及激光掃描儀等各種設備，他們能夠為物聯網的信息交換、工作傳遞提供支持。而我們的目的是把物聯網上的物品和現實生活中要處理的工作緊密的合為一體，通過網絡定位、跟蹤和識別等技術來保證工作的順利開展。智能信息處理技術能夠處理大量的數據信息，智能信息處理技術和原有的信息處理方式比較起來，它的效率大大的增加。因此智能信息處理技術成為目前物聯網技術的重要組成部分，所以我們要大力發(fā)展物聯網架構和智能信息處理理論與關鍵技術。

1 物聯網技術的特點

1.1離線特征

離線特征是物聯網技術所具有的主要特征，具體的表現形式如下：技術人員在對飛機裝置進行檢查時，首先要檢查飛機上的各個設備是否能正常運轉；同時檢查工作要迅速進行，在靠近檢測物體之后就要立即完成；工作人員在完成以后進入控制室，把相關的資料交給領導。這就是物聯網的離線特征，離線特征指的是物聯網技術在物體上的應用中處于離線狀態(tài)，但這種離線狀態(tài)和WSN（Wireless Sensor Network即無線傳感器網絡）的離線狀態(tài)有著明顯的不同，他們之間的不同點主要是：物聯網里面的數據鏈路和節(jié)點是失效的，而WSN中的數據鏈路和節(jié)點是完好的。

1.2海量信息

物聯網架構含有的數據信息眾多，但是他們對于不同物體的計算、存儲和處理的能力具有很大的不同。經過這么多年的發(fā)展，物聯網體系已經由以前結構單一的RFID（Radio Frequency Identification即射頻識別技術或者無線射頻識別）變?yōu)槿缃竦妮^強處理能力的視頻感知器。物聯網架構含有的數據信息眾多，因此對這些繁雜信息的處理成為我們目前面臨的主要難題。目前我們的處理辦法是通過WSN進行物聯網的連接，但這種設備只適合規(guī)模較小的企業(yè)使用，難以滿足大型企業(yè)的需要；所以我們當前的主要任務還是要結合現實情況大力的增加儲存信息，這樣才能提高大型企業(yè)的物聯網應用效益。

1.3語義互操作

物聯網技術的另一個重要技術就是語義互操作技術，語義操作技術目前已經成為物聯網技術發(fā)展最重要的內容之一，它的具體表現形式如下：物聯網里面有一個能夠感知冷熱的溫度計，溫度感知器在一定的環(huán)境中會產生相應的數值，相關的設備會把這個數值上傳到數據系統中。因此就要有語義互操作技術作為技術支持，語義互操作技術是代表溫度的相關代碼程序，它能夠明確的表示出當前溫度指示情況。WSN應用系統也要通過語義互操作技術來執(zhí)行相關的命令，否則可能會出現物聯網癱瘓的情況，因此我們要大力發(fā)展語義互操作技術以滿足當前的需要。

2 物聯網的基本構架類型

物聯網的構架類型分為以下幾種：RFID物聯網應用架構、分析傳感網絡應用架構和智能信息處理等等，具體情況看以下方面：

2.1 RFID（Radio Frequency Identification）物聯網應用架構

物聯網是連接RFID的主要形式，具有促進RFID發(fā)展的巨大作用。無線射頻啟動識別操作之后，系統將自動轉換成另外一種類型模式。產生的新的類型模式具有以下幾方面的特點：靈活性強、安全性高、能夠自然轉化智能物件和提高物件的可靠性等優(yōu)點。而產生的新物件能夠智能識別人的各種操作。無線射頻技術主要應用在移動和非移動的物體上.將他們通過一系列的口令緊密的連接在一起，從而保證管理類型和發(fā)展目標的具體實現。

2.2分析傳感網絡應用架構

分析傳感網絡包括無線傳輸網絡和人體傳感網絡兩個方面，傳感網絡應用架構在不同的網絡范圍中起到不同的作用。目前的WSN多以無線傳感器作為主要傳感原件，但是加上無線傳感器以后，在具體的工作過程中傳感網絡的溫度、聲音和壓力等方面會產生很大的波動狀況，這樣將會給工作開展帶來困難。而如今的無線傳感器網絡以自我調節(jié)作為主要傳感方式，在具體的工作環(huán)境下有以下幾方面的優(yōu)點：數量眾多和密度大。它還能夠進行廣播服務.在各個節(jié)點部位還可以儲存海量數據。所以目前我們要大力的進行節(jié)點處的科研，加大節(jié)點的存儲數據能力，從而完善分析傳感網絡的物聯網應用架構。

3 智能信息處理理論與關鍵技術

智能信息處理技術作為物聯網架構最主要的組成部分，它能夠清楚準確的表達物聯網的知識和情景感知等方面的內容。人工智能信息的處理中最重要的部分也是智能信息處理技術，這種技術涵蓋和橫跨多個科學技術領域，特別是計算機相關科學和情報學領域，對社會的發(fā)展起著巨大的推動作用。

工作人員在進行設備的準備布置之前，首先要詳細的了解設備的檢測時間和基本類型等相關的情況，以便后續(xù)操作的進行。我們需要在掌握物體出發(fā)事件信息的類型的前提下，才能進行相關數據的處理，數據信息處理完成我們就能夠后正確的了解事件的種類，之后就可以通過上面講到的RFID（Radio Frequency Identification）和WSN（Wireless Sensor Network即無線傳感器網絡）等技術進行自然語言、數字語言之間的轉換，最后將轉換好的數據儲存在計算機的硬盤里即可。計算機系統在收到儲存的數據以后，就能通過智能信息處理技術把上述的數據清楚的展現在屏幕上，便于我們清楚的了解各個設備的工作流程；工作人員同時就能通過電腦反饋過來的情況對相應的問題進行解決，保證整個物聯網系統的有序的運行。

智能信息處理技術的主要工作是，收集和處理整個系統中出現的信息流傳的信息。智能信息處理技術在獲取相關的數據信息以后，就開始處理這些信息，處理完之后把信息交給客戶查看，最后再利用這些信息來解決客戶所面臨的問題。智能信息整體化處理需要分為幾個步驟，一般有以下幾方面組成：多階段信息收集、表達和量化處理。另外處理信息的服務器應該有巨大的承載能力，使他能夠應對龐大的工作量帶來的需求問題。

4 結語

物聯網成為我國各行各業(yè)持續(xù)發(fā)展必不可少的技術之一，通過近些年的探索嘗試已經取得不少的成果，但在實際的應用過程中仍然存在著很多的問題，所以我們當前的任務就是提高科研水平來解決相關難題。我們要緊緊抓住RFID物聯網應用架構、分析傳感網絡的物聯網應用架構和智能信息處理這幾個方面，制定物聯網架構和智能化信息理論技術的未來方向，從而為我國物聯網的騰飛和經濟的快速高效發(fā)展貢獻自己的力量。

參考文獻

[1]李娜，陳晰，吳帆，李祥珍. 面向智能電網的物聯網信息聚合技術[J]. 信息通信技術. 2010（02）

[2]趙志軍，沈強，唐暉，方旭明. 物聯網架構和智能信息處理理論與關鍵技術[J]. 計算機科學. 2011（08）

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關鍵詞：物聯網；海量數據；分布式內存數據庫；分布式實時數據庫

中圖分類號：TP393

物聯網技術的不斷發(fā)展為各個領域的數據化提供了可能，在各個領域中的數據量不斷增加。隨著各個行業(yè)業(yè)務領域的不斷擴大與信息化的不斷深入，數據在企業(yè)的所有環(huán)節(jié)中都得到了廣泛的應用。用戶在對海量數據進行處理與分析的過程中，對實時性與高效性提出的更高的要求。只有提高含量數據處理與分析的實時性與有效性才能夠為企業(yè)提供更加準確與詳細的市場行情，為企業(yè)決策提供可靠的依據，在市場競爭中占據有利地位。物聯網中各個子系統所產生的海量的、異構的數據都需要進行統一的處理與存儲，因此，海量數據處理方法需要實現多個不同網絡、數據源與異構的海量數據進行融合與處理。當前，傳統的數據處理技術與數據庫管理系統（DBMS）已經不能夠滿足物聯網海量數據處理與存儲管理的需求了。因此，本文重點分析與研究了基于物聯網海量數據處理的數據庫技術，包括分布式內存數據庫技術與分布式實時數據庫技術兩種。

1 物聯網數據所具有的特性

物聯網（Internet of Things，IOT）指的是在物品上置入內嵌電子標簽或傳感器，通過這些對物品或者環(huán)境的信息進行獲取，之后通過無線網絡將收集到的信息向后臺信息處理系統進行發(fā)送，各個信息系統之間通過互聯的方式形成網絡，通過這個網絡實現對物品的跟蹤、對環(huán)境的監(jiān)測等智能化管理。

在現實情況中，物體在數量方面非常龐大，在形式方面非常多樣，而且還一直處在變化之中，外界環(huán)境對其造成的影響較大。因此，物聯網中的數據具有以下幾個方面的特點：

1.1 物聯網數據具有海量性的特點

物聯網系統中通常會包含一個或者多個無線傳感網絡，這些無線傳感網絡中包含了超多的傳感器節(jié)點。這些傳感器節(jié)點持續(xù)地產生新的采用數據，而且數據的類型是多種多樣的，不僅包括數值類采樣數據，而且包括多媒體采樣數據。此外，物聯網系統中還會將所采集的數據進行一定時間的存儲，為原處理的追溯與數據的挖掘分析提供便利。舉例來講，假設物聯網系統中包含10，000個節(jié)點，每秒鐘進行一次存儲，每次單點占據10個字符，10年之后物聯網系統中所包含的數據量將達到10，000×10×10×365×86400=31，536，000，000，000字節(jié)，而這僅僅是較為簡單的數值類型數據。因此，物聯網數據具有了海量性的特征。

1.2 物聯網數據具有異構性的特點

傳感器件在物理特性、產品特性以及系統設計等方面都存在一定的差異性，導致其采集生產的數據在類型、進度與數量方面都存在不同。這就導致了物聯網數據存在多種模式，較難進行統一。例如在智能交通中，需要實現的功能包括車輛GPS定位、RFID車牌識別、路況信息、違章電子照相等，在這些功能實現的過程中通常需要種類較多的傳感器，導致產生的簡單數值類型數據、多媒體圖像視頻類型數據等異構數據。

1.3 物聯網數據具有數據多維性與數據關聯性的特點

物聯網數據所具有的多維性特點是其較為重要也是非常必要的特點之一，視域普通的互聯網數據進行區(qū)分的重要特性。物聯網系統在對原始數據進行采集的過程中，默認的狀態(tài)屬性包括time（時間）、space（空間）、devicestamp（設備戳）。此外，物聯網的物理對象并不是相互獨立的，各個對象之間存在著各種不同的管理屬性。例如智能電網中的用戶在物理電網中的相對位置會對用戶之間的關系和關聯程度造成影響。物聯網數據與數據屬性是一個整體，缺一不可，如果沒有數據屬性，物聯網數據就失去了代表意義。因此，數據的傳輸、存儲與使用的過程中都應該注重屬性的完整性與正確性。

1.4 物聯網數據具有實時性與動態(tài)化的特點

物聯網應用具有非常強的實時性，例如RFID系統、WSN系統等，都是對實時數據進行采集，在一定周期內向服務器進行數據發(fā)送。物聯網系統中要對某個監(jiān)控對象在某一時刻的物理狀態(tài)進行查詢時，僅僅依靠某個時間關鍵詞的匹配很難實現，主要是由于數據采集具有一定的周期性。為了提供數據查詢處理的有效性，應該將監(jiān)控對象的采集數據形成數據序列，對監(jiān)控對象制定時間的物理狀態(tài)進行計算。在數據不斷更新的過程中，所形成的采集數據序列也處于不斷的動態(tài)變化中。

2 物聯網海量數據處理中的重要技術

在物聯網中包含了種類非常繁多的感知設備，這些設備所屬的網絡類型都是不同的，物聯網在進行海量數據處理的過程中，需要采用能夠對不同類型網絡、不同數據源及異構含量數據進行融合的處理方法，在對海量數據進行處理的過程中進行有價值信息篩選，并對其進行有效的分析與應用。

2.1 物聯網含量數據處理中的多源數據融合技術

在物聯網中，如果信息獲取的節(jié)點不同，這些信息的數據類型特征也不同。在對多源異構海量信息進行處理的過程中，需要實現層次化表達數據結構與本體標準的統一，以此作為標準的多元數據信息融合格式。實現多源數據融合技術與數據聚類技術、度量技術、時空轉換技術等方面的有機結合，實現多源數據的一體化有效利用。

2.2 物聯網海量數據處理中的數據存儲、檢索與查詢技術

在物聯網中部署了非常多的感知設備，對物聯網中的數據進行采集，由于物聯網中所包含的信息量巨大，采集的數據規(guī)模往往處于TB甚至是PB的級別。對物聯網中海量數據的存儲技術、檢索技術與查詢技術進行研究，能夠促進海量數據處理的集中性與有效性，對這些數據實現高效的管理，將用戶定制的數據進行實時、準確的傳輸，從而實現技術與用戶信息系統的有機結合。

2.2.1 物聯網海量數據存儲技術

在物聯網中，海量數據存儲所采用的是就近存儲原則，以全局摘要視圖節(jié)點為中心，接收所有數據歸檔節(jié)點的數據分布情況報告。數據歸檔節(jié)點首先要向全局摘要視圖節(jié)點發(fā)出查詢請求，全局摘要視圖節(jié)點對數據所在網絡節(jié)點進行快速定位，通過這種方式能夠避免物聯網中出現信息泛洪式查詢的情況。如果存儲磁盤的設計容量已經耗盡，則需要對數據進行回收，在數據回收的過程中，首先要對查詢歷史進行統計，對當前系統存儲容量進行核算，在此基礎上為不同類型的數據動態(tài)地配置生存的周期，如果數據已經超過了配置的生存周期，那么這些數據就會被新增加是數據所覆蓋。在物流網中，數據具有單次寫入、較少修改、多次閱讀與從不刪除的特點。因此，單個網絡節(jié)點在對數據儲存技術進行選擇的過程中，應該選擇非關系數據庫技術。

2.2.2 物聯網數據索引技術

物聯網中的數據分為兩種類型，一種是時態(tài)流數據，另一種是空間流數據。物聯網中依據數據的類型實現最優(yōu)索引算法的自動創(chuàng)建。時態(tài)流數據主要采用間隔查詢的查詢類型，而空間流數據則通過操作方式的查詢來對區(qū)域中所有符合條件的對象進行尋找，從而實現最佳索引的建立。

3 物聯網數據庫技術應該滿足的要求

3.1 數據庫技術的數據、數值及索引要求

物聯網中存在著非常巨大的數據大小與數值范圍，同時物聯網系統中包含了多種類型風格不同的數據對象，在對這些數據進行處理的過程中，一方面要實現數據庫編目管理，另一方面還要注重數據索引管理，這就對數據庫的實時性提出了更高的要求。

3.2 數據庫技術的查詢語言要求

傳統的數據庫管理系統查詢語言為結構化數據，這種查詢語言已經不能夠滿足當前的需求了。可擴展標記語言（XML）所能夠提供的數據表達方式具有更加松散的結構，同時能夠對自定義數據描述進行支持。這種可擴展標記語言能夠實現對文檔及網頁的整合，同時還能夠查詢關系數據庫數據源等。

3.3 數據庫技術的多相性與完整性要求

物聯網中包含了眾多的節(jié)點，這些節(jié)點包括感知節(jié)點與網絡節(jié)點，不同節(jié)點的數據保存方式也是不同的。隨著物聯網中數據量與系統類型的快速增加，物聯網實施數據庫面臨著更加嚴峻的異構性與互操作性問題。

3.4 數據庫技術的時間序列聚集要求

傳統的查詢語言已經不能夠適合時間序列數據的查詢了，需要依據時間有序方式對物聯網中實時數據進行組織與存儲，能夠進一步促進查詢任務性能的提高、快速查詢相應的提高。物聯網中的實時數據具有時序特征，最佳的時間采樣周期依賴于數據性質與應用領域，物流網中的實時數據庫查詢設備需要能夠對數據進行連續(xù)的采用服務。

4 物聯網實時數據庫

4.1 分布式內存數據庫技術

分布式數據庫是在傳統數據庫技術與網絡技術相互結合的情況下產生的，分布式數據庫在物理空間的分布方面具有分散性，在計算機網絡中的各個節(jié)點中進行分布，但是在邏輯方面具有同一性，是同一個系統中的數據結合，分布式數據庫系統架構如圖1所示。分布式內存數據庫技術的特點包括：對具備物理空間自治性與邏輯全局共享性；第二，數據的冗余性與數據的獨立性；第三，系統的透明性等。分布式數據庫管理系統所采用的控制方式為全局控制集中、分散與部分分散方式；分布式數據庫管理系統的主要組成部分包全局數據庫管理系統、通信管理、全局數據字典、局部場地數據庫管理系統等；分布式數據管理系統的主要功能包括局部應用的執(zhí)行、局部數據庫的建立與管理、場地的自治、全局事物的協調、分布透明性的提供、局部數據庫管理系統的協調、更新的同步等。當前，數據庫技術發(fā)展最為明顯的特征為實現了數據庫技術與網絡通信技術、人工智能技術與并行計算技術之間的滲透與融合。

圖1 分布式數據庫系統架構

分布式內存數據庫管理系統中，需要滿足的要求包括：第一，各個網絡節(jié)點中做包含的內存數據庫要保持自治性；第二，內存數據庫要實現集群化特征，通過垂直切分策略、讀寫分離策略及水平切分策略等實現海量數據的存儲；第三，注重多種數據切分方式的結合，總體上采用垂直切分策略，在此基礎上采用水平切分策略，依據應用與數據的具體情況選擇不同的切分方式；第四，各個節(jié)點內存數據庫之間要實現相互協調，所有的節(jié)點數據庫都能夠用作其他節(jié)點的服務端；第五，數據分布要保持一定的透明性，對數據的分布性與數據庫的協調性進行滿足，對物聯網海量數據實時處理需求進行滿足。第六，內存數據庫必須具備持久性，如果內存數據庫中的數據出現了變化，需要將這些變化復制到磁盤數據庫中，通過兩級數據庫確保其持久性。

4.2 分布式實時數據庫技術（DRTDBS）

分布式實時數據庫技術是以云技術為基礎的，其架構圖如圖2所示。分布式實時數據庫技術指的是將數據庫技術與云計算技術之間進行相互的融合，利用分布非常廣泛的云計算中心服務器建立分布式實時數據庫，實現數據庫規(guī)模的可擴展與可伸縮，實現數據庫管理系統的可靠性與可維護性。分布式實時數據庫技術中主要的功能包括數據檢索與處理壓縮、數據存儲虛擬化、內容分發(fā)網絡、沖突處理、事物調度、負載均衡、故障監(jiān)察、故障恢復等。

圖2 分布式實時數據庫架構

在分布式實時數據庫的構架中，數據采集器與數據庫服務器節(jié)點服務部件在進入分布式通訊服務平臺是都是通過平臺的中間件接口來完成的，在分布式通訊服務平臺中實現與其他服務組件之間的交互過程。分布式實時數據庫中的組件都是通過服務的方式實現與其他功能部件之間的連接與調用，從而能夠自由的、高效的進行數據交互。此外，組件在分布式通訊服務平臺中還能夠實現與其他接入平臺的節(jié)點進行通訊連接，分布式通訊服務平臺接口還能夠實現數據收發(fā)的功能。分布式通訊服務平臺利用平臺內部所具有的緩沖隊列與異步調用機制，實現了無論接收節(jié)點處于何種狀態(tài)，節(jié)點都可以進行數據發(fā)送，接收節(jié)點在數據接收的過程中采用信息回調方式。分布式數據存儲平臺如圖3所示。

圖3 分布式數據存儲平臺

數據采集器、數據服務器所需要的數據存儲服務、數據檢索服務的各個組件在云計算的基礎之上接入到分布式通訊服務平臺中，最終形成的統一的數據庫存儲服務與數據庫檢索服務，同時這些服務還能夠對外進行提供，改變了傳統的單臺實時數據處理服務器所具有的孤島模式，實現了分布式數據存儲功能與數據檢索功能系統的去中心化與對等化。不同的數據采集器或者是數據服務器對數據進行采集，并將采集獲得的這些實時數據通過服務平臺進行發(fā)送，最終發(fā)送到統一的數據存儲服務功能模塊中進行存儲。客戶端通過分布式通訊服務平臺的接口或者WEB服務器與通信服務平臺進行連接，向統一數據查詢服務器提出數據查詢服務的申請并進行查詢。服務器節(jié)點通過分布式通信服務平臺向其他的節(jié)點進行數據的發(fā)送，如果數據發(fā)送成功，則意味著數據寫入成功；當接收節(jié)點接收到數據之后，在接收的過程中需要利用毀掉接口來完成。

5 結束語

本文在研究物聯網海量數據特征的基礎上對物聯網海量數據處理關鍵技術及物聯網實施數據庫要求進行了列舉，重點分析了分布式數據庫技術與云技術實施數據庫技術在物聯網海量數據處理過程中所發(fā)揮的作用。首先，分布式內存數據庫系統中包含多個節(jié)點數據庫，這些節(jié)點數據庫都保持著一定的自治性、數據分布性與數據庫協調性，與數據分布所具有的透明性相互結合之后能夠實現數據庫平衡改進，更好地滿足了物聯網海量數據實時處理的要求。其次，分布式存儲技術與云計算技術的相互結合形成了分布式實時數據庫技術，多個數據采集器與數據服務器的數據存儲部件與數據檢索部件在云服務平臺的基礎上形成短路數據存儲與數據檢測服務，能夠更好地滿足物聯網海量數據處理的要求。通過對基于物聯網海量數據處理的數據庫技術分析與研究，對物聯網應用領域的延伸與推廣提供了推進作用，進一步促進了海量數據的進一步挖掘。

參考文獻：

[1]魏笑笑.基于RFID的物聯網技術在農產品安全領域中的應用研究[J].安徽農業(yè)科學，2011（54）：15150-15152.

[2]劉書倫，程亞維.基于物聯網技術的產業(yè)集聚區(qū)服務平臺研究[J].吉林工程技術師范學院學報，2014（53）：88-90.

[3]朱洪波，楊龍祥，金石.物聯網的協同創(chuàng)新體系與智慧服務產業(yè)研究[J].南京郵電大學學報（自然科學版），2014（01）：1-9.

[4]黃健，馮暄，翁凱.DCQD：一種物聯網高性能數據采集平臺的設計與實現[J].四川大學學報（自然科學版），2014（42）：707-712.

[5]袁磊，趙俊三，李紅波.物聯網空間數據倉庫框架體系及關鍵技術分析[J].地理信息世界，2013（43）：58-62+80.

[6]韓海雯，齊德昱，封斌.基于云計算與物聯網技術的港口物流綜合服務平臺架構研究[J].計算機科學，2013（48）：232-235+261.

[7]張桂剛，畢婭，李超.海量物聯網數據安全處理模型研究[J].小型微型計算機系統，2013（54）：2090-2094.

[8]丁治明，高需.面向物聯網海量傳感器采樣數據管理的數據庫集群系統框架[J].計算機學報，2012（75）：1175-1191.