與物聯(lián)網相關的技術精選(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篇與物聯(lián)網相關的技術，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

關鍵詞 物聯(lián)網；體系結構；相關技術

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）16-0006-01

在當前信息技術不斷發(fā)展過程中，物聯(lián)網是其重要的組成部分，發(fā)揮著極為關鍵的功能。利用物聯(lián)網，可以將全世界各個行業(yè)、各個領域經過一些相似特性而緊密聯(lián)系起來。

1 物聯(lián)網的定義與發(fā)展

開始于20世紀末期，美國于網絡會議中第一次點明了物聯(lián)網的定義，延續(xù)至今，相關物聯(lián)網的內容已遍布全世界，同時受到人們的廣泛關注與好評。根據商品的傳輸特性分析發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網能夠被劃分為4方面內容，即表示、感知、處理及信息傳遞。至今，物聯(lián)網在物流行業(yè)、藥品制造行業(yè)、銷售行業(yè)等都表現(xiàn)出了良好的作用，例如：如今形成的在高速公路不需要停車就能夠收取資費、利用手機進行消費等功能都是通過物聯(lián)網實現(xiàn)的。依據世界有關人員猜測，在21世紀末，因為智能化水平的飛速提升，物聯(lián)網必將更大范圍的應用。

2 物聯(lián)網的體系結構

盡管物聯(lián)網的定義還沒有被統(tǒng)一，但其體系結構已經得到了人們一致的認識，可以劃分為感知層、網絡層及應用層三類，具體內容詳見圖1。

2.1 物聯(lián)網的感知層

對于整體的物聯(lián)網體系結構來講，感知層是其基礎，具備十分關鍵的功能。感知層是整體物聯(lián)網體系結構的起始，主要從事數據的收集及傳遞工作。利用GPS、攝像頭、識讀器等進行數據收集，然后經過藍牙、射頻識別、ZigBee等無線技術或現(xiàn)場總線等技術把收集的數據進行短途的傳遞，使其到達相應的設備中，從而為后續(xù)數據處理工作奠定基礎。

2.2 物聯(lián)網的網絡層

在物聯(lián)網的整體體系結構中，網絡層是基于現(xiàn)今的互聯(lián)網體系為基礎創(chuàng)建而成的。網絡層一般從事傳遞收集到的數據的工作，在整體物聯(lián)網系統(tǒng)中發(fā)揮十分重要的功能，將感知層收集及短距離傳遞到設備里的信息資料，利用長距離的傳遞方法傳遞到數控中心。物聯(lián)網的網絡層需要性能良好的互聯(lián)網為基礎，但是，就如今的互聯(lián)網情況來看，無法滿足數據傳遞的需求，所以，在一定程度上禁錮了物聯(lián)網的發(fā)展。因此，想要促進物聯(lián)網更深層次、更長遠的發(fā)展，就需要對當前的互聯(lián)網進行重新整合，提升性能。

2.3 物聯(lián)網的應用層

促進物聯(lián)網飛速發(fā)展的意義就在于應用。因此，物聯(lián)網整體的體系結構核心內容就是應用層。應用層主要把感知層收集及網絡層傳遞的資料接收過來，再經過一系列的數據處理與技術分析，從而對整體結構系統(tǒng)進行控制與判定，進而推動企業(yè)物聯(lián)網的發(fā)展。對于物聯(lián)網的應用層來講，其能夠劃分成以下幾部分內容，即應用程序及終端設備。他們一起肩負著物聯(lián)網在不同領域、不同行業(yè)中的功能。

3 物聯(lián)網的相關技術

3.1 識別

在整體的物聯(lián)網發(fā)展中，識別技術是進行數據收集的核心，負責整體數據的收集工作。識別技術進行收集數據一般是利用遠程微電子技術，進而能夠對電、光、聲、力、熱等信息進行收集，把收集到的資料傳遞給物聯(lián)網進行數據分析、處理。

3.2 感知

3.2.1 ZigBee技術

ZigBee技術作為一種無線傳遞技術，主要進行調頻及分組交換數據。該技術的優(yōu)點在于其安全性強、價格較低、穩(wěn)定性良好、適應性高，容量較大，耗能較少等。如今，ZigBee技術的應用范圍十分廣泛，并且在物聯(lián)網中也發(fā)揮出了良好的效用。其技術的缺點在于承載數據的性能較低，傳遞數據的距離較短，范圍較小。

3.2.2 藍牙技術

無線傳遞技術不僅包含ZigBee技術，同時還包含藍牙技術，其利用時分多址、高度調頻燈光方法進行數據傳遞。當前，藍牙技術的發(fā)展方向重點在于移動設備方面，能夠有效的簡化移動設備同計算機之間的數據傳遞過程，同時具備較強的工作效率，是一項應用廣泛、性能較好的數據傳遞方式。

3.2.3 射頻識別技術

射頻識別技術一般多應用于物聯(lián)網的感知層。這項技術是利用有線傳遞方式或無線傳遞方式把感知層收集的數據傳遞到數據庫里，同時利用互聯(lián)網實現(xiàn)數據的交換及共享。射頻識別技術一般由3方面內容組成，即電子標簽、讀寫器及天線。在這3方面內容里，天線用于進行信號的發(fā)送與接收，讀寫器用于數據的輸入與讀取，電子標簽用于數據的儲存與總結。射頻識別技術具備良好的環(huán)境適應性能，可以在每個行業(yè)及領域中進行使用。同時，射頻識別技術基本上完成了自動化運轉，并且工作效率也較高。在今天，安防行業(yè)、監(jiān)控行業(yè)、文檔管理行業(yè)都廣泛應用射頻識別技術。所以，有理由相信，伴隨著物聯(lián)網的不斷發(fā)展，這項技術一定會得到更全面的使用。

3.3 信息的處理

在物聯(lián)網的相關技術使用過程中，信息的處理技術能夠實現(xiàn)人與電子計算機間的溝通。信息的處理技術一般是利用深入挖掘及計算數據的方法，進而高效處理數據信息，最后通過簡潔、清晰的界面方式把數據呈現(xiàn)在人們眼前，實現(xiàn)物聯(lián)網的全面應用。

4 總結

總而言之，對物聯(lián)網的體系結構及相關技術進行探討有助于推動物聯(lián)網技術的進一步發(fā)展，在現(xiàn)實生活中實現(xiàn)物聯(lián)網的廣泛應用，使人們的生活更加方便、快捷。因此，對物聯(lián)網的體系結構與相關技術進行探討是值得相關工作人員深入思考的事情。

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【關鍵詞】物聯(lián)網 體系結構 技術

隨著現(xiàn)代信息技術的迅猛發(fā)展，物聯(lián)網技術也隨之出現(xiàn)，并且在眾多領域迅速推廣，如：零售與物流等，但目前，關于物聯(lián)網的研究仍處于初級階段，缺少其體系結構與相關技術的研究報道。因此，本文結合物聯(lián)網研究存在的不足，重點分析了其體系結構、相關技術，旨在為其發(fā)展奠定堅實的理論基礎。

1 物聯(lián)網的概況

物聯(lián)網的應用價值巨大，其發(fā)展前景廣闊，因此，其相關研究得到了學術界的廣泛關注，同時工業(yè)界也給予了高度重視。但目前，關于物聯(lián)網的相關內容仍十分模糊，如：基本含義、體系結構及相關技術等。

根據國際電信聯(lián)盟可知，物聯(lián)網促進了物與物、人與物及人與人的互連，在其基本含義基礎上，可總結一下幾點特點：

1.1 物的廣泛性

物聯(lián)網中的物涵蓋范圍較廣，不僅包括物理實體，也囊括了虛擬實體，此時的物存在于時間與空間，在對其進行發(fā)現(xiàn)與識別過程中，主要是借助其屬性實現(xiàn)的；

1.2 信息的傳遞與共享

物聯(lián)網的基礎為感知外界物理信息，借助RFID技術有效發(fā)現(xiàn)與識別物，并采用傳感器節(jié)點，進而實現(xiàn)了對環(huán)境信息的動態(tài)感知，此后在通信技術支持下，使信息得到有效傳遞，同時，在感知子網和既有互聯(lián)網絡融合背景下，信息數據便具有了共享性；

1.3 管理與控制

互聯(lián)網在管理數據時，主要是利用計算機技術實現(xiàn)的，其管理具有明顯的智能化特點，在決策信息反饋后，其將實現(xiàn)對物體與環(huán)境的控制。

對于物聯(lián)網而言，其中涉及的人與物在任何時間、地點及網絡中均呈無縫融合，因此，它作為新型的智能互聯(lián)網絡，保證了人與物、物與物、人與人間信息的有效連接。

2 物聯(lián)網的體系結構

當今，信息技術快速發(fā)展，在先進技術支持下，物聯(lián)網利用開放型協(xié)議，滿足了各種應用的需求，同時它也實現(xiàn)了數據與互聯(lián)網的有機融合。根據相關文獻報報道，了解了物聯(lián)網的含義及特點，在此基礎上，對物聯(lián)網的五層體系結構進行了分析，旨在豐富其理論研究。

物聯(lián)網主要是由數據識別與感知層、數據傳遞網絡層、資源管理層、信息處理層、具體應用層等構成的。在物聯(lián)網發(fā)展與應用過程中，其基礎層便是數據識別與感知層，其具體構成包括識別器、傳感器、接入網關等，利用不同的工具對數據進行采集，此后借助無線網絡技術或其他高新技術設備等，傳遞數據，最后后臺將對收集的數據進行處理。數據傳遞網絡層在互聯(lián)網中扮演著重要的角色，它主要是對上層的數據進行傳遞，它不僅保證了數據的遠距離傳播，還提高了數據的真實性與有效性，但當前，物聯(lián)網數據的網絡傳遞要求應具備較高的互聯(lián)網技術支持，而偏低的互聯(lián)網技術水平，制約著物聯(lián)網的發(fā)展，因此，相關人員仍需展開深入的研究，通過升級等手段，促進互聯(lián)網技術發(fā)展。資源管理層主要是對資源進行初始化，通過實時監(jiān)測，以此掌握其運行狀況，并對各個資源進行有效的協(xié)調，進而促進跨域資源實現(xiàn)交互；信息處理層主要是主要是對感知數據進行理解、推理與決策，同時也提供數據查詢、存儲、分析及挖掘等；應用層通過對感知數據的分析處理，根據用戶的需求，為其提供不同的服務，其應用類型較為豐富，具體有監(jiān)控型、控制型與掃描型等。

3 物聯(lián)網的相關技術

3.1 標識技術

物聯(lián)網作為大型網絡，其借助智能設備與互聯(lián)網，促進了不同物體的互連，其中涉及的物具有廣泛性與復雜性，在實際應用過程中，首要問題便是有效識別物。物的標識技術主要是利用全局唯一值對物體進行標識，此技術的本質便是對物聯(lián)網中物進行編碼，從而使物具有了數字化的特點。在編碼過程中，需遵循不同的規(guī)則，常見的編碼有EPC、IPV6等，各編碼間的規(guī)則各異，存在映射與兼容問題，因此，在物聯(lián)網發(fā)展過程中，應對其給予關注。

無線射頻身份識別即RFID，它作為識別技術的一種，具有非接觸式。在實際識別過程中，利用射頻信號對目標展開自動的識別，并采集相關的數據。此技術對物體的識別具有唯一性，從而保證了其在通信或信息處理中定位的準確性與管理的有效性。

3.2 感知技術

物聯(lián)網中較為重要的組成部分便是數據產生、獲取、傳輸、處理及應用，在獲取數據過程中，需要智能化與信息化的設備，常見的數據采集設備由傳感器、紅外感知設備及全球定位系統(tǒng)等。傳感器即sensor，它主要是對外部環(huán)境信號進行探測，包括光、熱、力及聲等，它為物聯(lián)網提供了原始數據，由于其獲取的物的信息具有動態(tài)性，進而物擁有了感知外部世界的能力。

3.3 通信技術

物聯(lián)網中數據傳遞主要是利用網絡與通信技術實現(xiàn)的，其中通信技術有兩種類型，分別為短距離無線通信與廣域網通信。前者涉及的技術主要有WLAN技術、RFID技術、藍牙技術及ZigBee技術等，在上述技術支持下，無線通信網絡具有了簡單的結構、較低的功耗及成本，但在實際應用中也存在不足，最為嚴重的便是干擾問題。后者涉及的技術主要有IP互聯(lián)技術、移動通信技術與衛(wèi)星通信技術，它為物聯(lián)網提供了遠程數據傳輸服務，但在實際應用中需要對不同的技術進行整合，在此基礎上，才能夠保證網絡環(huán)境的多元化與交互性。

3.4 信息處理技術

物聯(lián)網中采用的信息處理技術，融合了數據挖掘、智能計算、機器學習等，在對物體相關內容進行智能處理與分析后，將結果交付給用戶。物聯(lián)網通過變革，使物與人實現(xiàn)了直接的交流，在智能化的網絡中，物擁有了思想，從而推動了物聯(lián)網的發(fā)展。

4 總結

綜上所述，物聯(lián)網技術作為科學技術發(fā)展的重要方向，其相關內容的研究得到了各個領域人們的廣泛關注。本文介紹了物聯(lián)網的含義、特點、體系結構與相關技術，旨在為其發(fā)展提供理論保障。

參考文獻

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篇3

關鍵詞：智能交通控制；物聯(lián)網；RFID；嵌入式；模糊控制

中圖分類號：TP273文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2011)10-2375-02

Things Related Technology Based on Intelligent Traffic Control System

ZHANG wei

(Faculty of Information Science and Technology, Baotou Teachers College, Baotou 014030, China)

Abstract: Intelligent Transportation System is currently the leading edge of transportation research, but things are a major information technology development and opportunities for change, there will be areas of Things RFID, embedded and other related technologies used in Intelligent Traffic Control System , fuzzy control method is more efficient and stable traffic control.

Key words: intelligent traffic control; things; RFID; embedded; fuzzy control

隨著城市化程度的提高，交通問題已經成為經濟社會發(fā)展中普遍面臨的重要問題，交通流與道路上的車輛數密切相關，目前，我國機動車保有量近2億輛，經常發(fā)生交通堵塞，如何保證交通的暢通和安全已成為政府部門進行社會管理的一個關鍵議題。目前我國面臨的交通問題說明交通控制在經濟社會發(fā)展中的重要性，智能交通系統(tǒng)的設計應用的現(xiàn)實意義凸現(xiàn)出來。通過提高智能交通控制系統(tǒng)的設計水平可以減少交通事故,增加交通安全；緩和交通擁擠,提高交通效益；減少環(huán)境污染,降低能源消耗。物聯(lián)網技術作為當今世界信息技術研究領域的熱點已得到各國的重視，其應用十分廣泛，將對人類的生產生活產生巨大的影響。智能交通系統(tǒng)是一個涉及面廣、綜合各種高新技術的研究領域，自然也成為了物聯(lián)網技術研究應用的重點。下面著重介紹基于射頻識別（RFID）技術、嵌入式技術等物聯(lián)網相關技術的城市智能交通控制系統(tǒng)的設計。

1 物聯(lián)網及其應用

“物聯(lián)網”(Internet of Things)是指將各種信息傳感設備及系統(tǒng)，如傳感器網絡、射頻標簽閱讀裝置、條碼與二維碼設備、全球定位系統(tǒng)和其它基于物-物通信模式(M2M)的短距無線自組織網絡，通過各種接入網與互聯(lián)網結合起來而形成的一個巨大智能網絡。如果說互聯(lián)網實現(xiàn)了人與人之間的交流，那么物聯(lián)網可以實現(xiàn)人與物體的溝通和對話，也可以實現(xiàn)物體與物體互相間的連接和交互。物聯(lián)網被看作信息領域一次重大的發(fā)展和變革機遇，它將被廣泛應用于物流管理、智能交通、智能電網、智能家居、安防監(jiān)控等領域。2009年以來，一些發(fā)達國家紛紛出臺物聯(lián)網發(fā)展計劃，進行相關技術和產業(yè)的前瞻布局，我國也將物聯(lián)網作為戰(zhàn)略性的新興產業(yè)予以重點關注和推進。

2 智能交通系統(tǒng)結構

城市道路交通控制系統(tǒng)可以從不同的角度進行分類。從空間關系上可以把城市交通系統(tǒng)分劃為“點、線、面”三個層面，即單交叉口、交通干線和區(qū)域網絡三種控制；由于所采用的技術方法的不斷發(fā)展又把城市交通控制分為定時控制、感應控制、智能控制等。

智能交通系統(tǒng)是將人工智能的理論和方法用于解決交通問題的一套綜合系統(tǒng)。人工智能理論的快速發(fā)展為智能交通系統(tǒng)的研究提供了智能方法，利用這些方法可以解決交通控制領域中很多過去無法解決的問題。本系統(tǒng)利用視頻識別（RFID）、嵌入式、模糊控制等物聯(lián)網相關技術按照多智能體系統(tǒng)結構對交通系統(tǒng)進行設計。

多智能體系統(tǒng)是分布式人工智能的一個重要分支，目標是將復雜的大系統(tǒng)構造成小的子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間為便于管理，能夠相互通信、相互協(xié)調。通過子系統(tǒng)的自治和相互協(xié)調可以來解決復雜系統(tǒng)的控制問題。由于城市交通網絡的復雜性和實時性，比較適合應用多智能體系統(tǒng)結構進行智能控制。本文按照該結構設計智能交通控制系統(tǒng)結構如圖1所示。其中，利用RFID技術進行車流量信息檢測，利用嵌入式技術設計開發(fā)交通信號控制機，智能算法采用模糊控制。

在該交通系統(tǒng)結構圖中，路段智能體能夠實時更新單個路段的流量數據，并將交通流數據提供給相連接的路口用于信號配時；區(qū)域智能體通過分析區(qū)域交通流信息來協(xié)調路段之間交通流的動態(tài)平衡；位于交通控制中心的管理智能體統(tǒng)一協(xié)調各區(qū)域交通運行。

3 基于RFID的流量檢測技術

RFID是利用射頻信號通過空間電磁耦合在無接觸的情況下實現(xiàn)信息識別和傳遞的技術。RFID系統(tǒng)作為一種無線系統(tǒng)，僅有兩個基本器件，再結合EPC編碼技術，使得每個射頻標簽都具有唯一的編碼，非常適用于海量物品的檢測、跟蹤和控制。該技術易于操控，簡單實用，并且可同時識別多個標簽以及可識別高速運動的情況。現(xiàn)在，RFID技術已經在交通領域得到越來越多的應用。

應用RFID技術的車流量檢測系統(tǒng)是在交叉路通信號燈上游安裝閱讀器，閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，裝有RFID標簽的車輛進入天線工作區(qū)域時產生感應電流，送出自身信息。接收天線接收到標簽發(fā)送來的信息，由閱讀器讀取信號并對其進行處理，得出車輛通行的頻率，再將數據傳給智能控制系統(tǒng)，智能系統(tǒng)根據反饋的信息，作出如何調整交通信號燈轉換周期的決策。

4 基于嵌入式技術的信號控制器

為了滿足嵌入式應用的特殊要求，嵌入式技術應運而生，各種針對性的芯片不斷出現(xiàn)，其中ARM公司的ARM系列芯片應用較為廣泛。ARM是Advanced RISC Machines的縮寫，它在工作溫度、抗干擾、可靠性等方面都做了各種增強，并且只保留和嵌入式應用有關的功能。隨著物聯(lián)網產業(yè)的不斷發(fā)展，對各種小型智能設備的需求不斷增強，嵌入式技術已經越來越得到人們的重視，特別在智能交通領域，交通現(xiàn)場環(huán)境對智能開發(fā)平臺的軟硬件有比較具體的要求，嵌入式技術由于其高度的靈活性已經成為一種最優(yōu)選擇。嵌入硬件平臺可以很好地實現(xiàn)現(xiàn)場數據的采集、傳輸、控制、處理等功能，并具能夠進一步擴展。嵌入式軟件系統(tǒng)主要包括嵌入操作系統(tǒng)、系統(tǒng)初始化程序、設備驅動程序、應用程序4個模塊。

本系統(tǒng)采用嵌入式模塊進行信號控制，采用擁有200 MHZ的ARM920T內核的EP9315處理器，是高度集成的片上系統(tǒng)處理器，能夠滿通控制實時運算需求。該模塊集成了多種通信接口，與流量數據檢測設備及信號控制機的通信可以通過串口或者CAN口實現(xiàn)，由以太網接口完成與控制中心的通信。人機交互部分是工作人員在特殊情況下進行現(xiàn)場調試的重要組成，輸入部分包括8×8鍵盤陣列，PS/2接口和觸摸屏，輸出部分包括LCD，VGA顯示器，IDE和CF卡槽以及USB接口。JTAG及串口調試部分提供了系統(tǒng)開發(fā)調試時的接口，以實現(xiàn)程序下載、運行調試等功能。

5 交通信號模糊控制

對路段智能體而言，當單個交叉通需求較小時，信號周期T應短一些，但一般不能少于P×15s（P為相位數）以免某一相位的綠燈時間tgi小于15s使車輛來不及通過路口影響交通安全。當交通需求較大時，信號周期T則應長一些，但一般不能超過120s，否則某一方向的紅燈時間將超過60s，駕駛員心理上不能忍受。當交通需求很小時,一般按最小周期運行。當交通需求很大時，只能按最大周期控制，此時車輛堵塞現(xiàn)象已不可避免。

模糊控制器的設計包括：確定模糊控制器的結構，即根據具體的系統(tǒng)確定其輸入、輸出變量；輸入輸出變量的模糊化，即把輸入、輸出的精確量轉化為對應語言變量的模糊集合；模糊推理決策算法的設計，即根據模糊控制規(guī)則進行模糊推理，并決策出輸出模糊量；對輸出模糊量進行解模糊判決，即通過各種解模糊方法完成由模糊量到精確量的轉化，實現(xiàn)對被控對象的控制。

交通需求通常用交叉口停車線前的排隊長度即停車線前相隔一定距離（通常為80~100m）的兩檢測器之間的車輛數來表示。建立模糊表如表1和表2所示，根據日常控制經驗可得如表3所示模糊控制規(guī)則表。表中L表示車輛排隊長度，G表示綠燈時間。

6 結束語

智能交通控制系統(tǒng)是一個涉及面較廣，需融合各種高新技術的研究領域。本文結合RFID、嵌入式等物聯(lián)網相關技術，提出了一套基于模糊控制算法的多智能體城市交通控制方案。不僅為實現(xiàn)智能交通控制提供一種借鑒，同時為相關工程技術方法的推廣應用進行了嘗試。未來智能交通系統(tǒng)整體水平的提高需要集合各種專業(yè)技術手段，而物聯(lián)網相關技術的發(fā)展必將顯著提高城市交通的智能化控制水平。

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篇4

應用互聯(lián)網技術進行農氣象觀測軟件設計，首先需要定一個設計框架結構，在框架結構基礎上進行后續(xù)的填充設計，實現(xiàn)對氣象數據的全面檢測。其中計算機設備能夠對系統(tǒng)運行過程中搜集到的信息進行保存，并錄入到數據庫中，作為歷史數據來為農業(yè)氣象觀測提供參照依據。不同監(jiān)測區(qū)域內會使用探測器對實時動態(tài)信息進行監(jiān)測，設計期間會針對信息傳輸更新時間做出計算，這樣在最終的控制效果上也會更理想。整體框架結構分別負責不同的功能層，根據所得到的數據信息來進行內部控制檢測，傳輸管理指令。由于氣象環(huán)境是不斷變化的，因此觀測系統(tǒng)要確保探測器的靈敏程度，確保信息傳輸能夠達到實時更新，這樣系統(tǒng)功能投入使用后在功能上才能夠滿足農業(yè)發(fā)展需求。系統(tǒng)的終端是由農戶手機構成的，在總控制中心會針對探測設備得到的信息進行傳輸，進入到計算機設備的分析系統(tǒng)中，將其匯編成為一種手機軟件可以顯示的信息，通過信息傳輸信息將其傳輸到用戶的手機中，實時反映農業(yè)生產區(qū)域的氣象變化，便于農民根據氣象反饋對所種植的農作物品種進行選擇，并合理的預防氣象災害。

二、氣象觀測無線傳感器網絡設計與實現(xiàn)

1、氣象觀測無線傳感器系統(tǒng)設計

軟件控制系統(tǒng)部分具有靈活性，可以根據使用需求進行設計調整，軟件控制是對硬件進行指令傳輸的，能夠幫助氣象監(jiān)測系統(tǒng)適應不同區(qū)域的環(huán)境特征，并將氣候所帶來的干擾影響降至最低。在傳輸信道的設計中，要確保信號傳輸是獨立進行的，彼此之間不存在干擾，這樣在信息傳輸過程中也能提升最大控制能力，使氣象觀測系統(tǒng)能夠獨立運行，并達到最理想的控制效果，當前一些比較常見的設計問題，在系統(tǒng)控制中也均能夠得到更新。控制系統(tǒng)設計屬于軟件設計，需要建立一個基礎的信息傳輸框架，這樣才能夠幫助提升傳輸效果，提升數據信息的處理能力，達到一個更理想的管理效果。綜合氣象監(jiān)測過程中所遇到的變化，作為數據庫建立的參照依據，更快速的完成設計任務。

2、氣象觀測無線傳感器的網絡設計

網絡設計是其中比較重要的內容，也是信息傳輸的基本框架，在對其進行設計時，首先需要根據所需要傳輸的信息需求量來建立接入點，為后續(xù)所開展的信息傳輸建立一個穩(wěn)定的基礎環(huán)境，并觀察是否能夠幫助提升信息的傳輸效率，發(fā)現(xiàn)問題后及時的調整，幫助提升系統(tǒng)運行以及最終的控制質量，對農業(yè)生產種植區(qū)域內的氣象變化進行全面監(jiān)管控制。對于設計方案中需要優(yōu)化的部分，充分采取這種方法，也能幫助更好的解決，實現(xiàn)管理控制效果的提升，對于氣象觀測中的傳輸網絡設計，更要體現(xiàn)出信息傳輸的高效，在軟件中對網絡信息進行防護處理，將網絡病毒的影響降至最低，避免網絡病毒對數據庫攻擊影響到信息的安全使用。網絡設計是與軟件結合進行的，對于設計過程中的多個項目探討，應該充分采取這種預防方法，提升網絡信息傳輸的高效性，同時更應該確保其中的質量安全，發(fā)現(xiàn)問題后及時的采取解決方案，避免類似問題再次出現(xiàn)。

三、氣象觀測數據服務中心軟件架構及關鍵程序設計與實現(xiàn)

1、軟件架構設計與實現(xiàn)

軟件設計是針對程序框圖部分的完善來進行的，觀察程序框圖中是否存在可以優(yōu)化的部分，充分采取優(yōu)化方案。確定程序框圖后，對各個框圖的功能進行填充，并嚴格按照所填充的內容進行具體的構建，使用匯編語言來編寫相關的功能，為氣象觀測信息傳輸建立一個穩(wěn)定的軟件環(huán)境。在此基礎上觀察是否存在需要繼續(xù)強化解決的內容。軟件程序框圖構建后，具體的實現(xiàn)仍然需要參照實際觀測環(huán)境，將氣象變化特征體現(xiàn)在其中，并通過這種方法來繼續(xù)深入解決當前常見的問題，為管理計劃開展創(chuàng)造穩(wěn)定的條件。軟件程序可以對硬件部分進行控制，根據現(xiàn)場觀測得到的信息傳輸需求來進行，避免在軟件功能與硬件對接過程中出現(xiàn)銜接問題。軟件設計可以借助網絡平臺來下載一些資源，進而達到更理想的設計效果，系統(tǒng)正式使用后也需要借助網絡平臺來對信息進行傳輸共享。將信息的傳輸速度與網絡調節(jié)融合在一起，共同進行軟件方面的設計，最終的設計效果也會有明顯提升。對于農業(yè)氣象觀測系統(tǒng)，構建過程中一項重要的任務是對使用終端進行完善，體現(xiàn)在結構設計中。氣象數據糾正及融合處理程序主要根據ZigBee 網絡獲取的數據和市級氣象服務器上獲取的區(qū)域天氣數據進行數據融合對觀測到的氣象數據進行修正處理，然后存入到MySQL數據庫中。

2、關鍵程序模塊的設計

關鍵程序模塊的設計，包括氣象變化探測系統(tǒng)，對這一部分的控制軟件的設計，需要進行一個控制參數之間的聯(lián)系體系建立，并對所設計的控制軟件進行試驗檢測，技術人員模擬出網絡環(huán)境中存在的攻擊，并通過這種方法來幫助完善當前的設計方案，發(fā)現(xiàn)數據庫受到破壞的現(xiàn)象，及時建立起聯(lián)系，繼而實現(xiàn)整體管理效果的提升，模塊設計可以從關聯(lián)性建立層面來進行，構建各個功能層之間的軟件聯(lián)系，這樣在運行使用中能夠將信息共同傳輸到總控制中心中，避免受到參數誤差的影響，導致氣象觀測結果不理想，影響到農業(yè)生產。設計過程中主要完成的軟件模塊包括 Zigbee 網絡數據交換、氣象數據糾正和融合處理、市級氣象服務器數據交換和 web及應用服務器 4個部分的設計。

3、氣象數據糾正及融合處理程序設計實現(xiàn)

氣象數據由于環(huán)境問題或者是受到參數分析的影響，對于氣象的預測結果很容易產生誤差，這種誤差會隨著時間發(fā)展而減小，在系統(tǒng)設計中需要將這種誤差縮減體現(xiàn)在其中，也就是自動化參數誤差調節(jié)。其處理程序功能的實現(xiàn)，是根據所更新得到的數據進行重復計算，綜合計算結果，并選擇其中的平均值，這樣更接近真實情況，對氣象變化的描述也更符合實際變化。技術人員要定期對探測裝置進行模擬檢驗，觀察所傳輸到總控制中心的數據是否與實際情況是一致的，并通過程序匯編來對控制功能做出調整，提升最終控制功能的穩(wěn)定性。

4、web及應用服務程序設計實現(xiàn)

篇5

關鍵詞：物聯(lián)網技術；集裝箱管理；信息化

隨著經濟的繁榮，我國對外貿易取得了極大的發(fā)展進步，集裝箱吞吐量逐年增長，集裝箱運輸成為當前國際貿易發(fā)展中十分理想的多式聯(lián)運方式，尤其是在大宗貨物運輸上，不僅有著較高的安全性，更能實現(xiàn)高效化和便捷化運輸。在集裝箱運輸發(fā)展中，信息化程度的提升對于提升集裝箱物流管理有著重要的意義。

一、集裝箱物聯(lián)網概述

1.集裝箱物聯(lián)網定義

物聯(lián)網作為一種網絡，其實現(xiàn)的主要功能是智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理，其工作原理是按照已經約定的協(xié)議，通過信息傳感設備如射頻識別、紅外感應器等，實現(xiàn)對信息的及時交換和有效通訊。就當前的集裝箱物流發(fā)展基本情況來看，將物聯(lián)網作為一個系統(tǒng)，集裝箱物聯(lián)網可被看作是一個子系統(tǒng)，工作原理同樣是按照約定協(xié)議通過信息傳感設備實現(xiàn)對集裝箱物流信息的采集，同時借助互聯(lián)網的作用進行對箱、貨、流信息的記錄，以便能夠實時化查詢開地理位置信息等集裝箱狀態(tài)。綜合來講，在集裝箱運輸發(fā)展中，集裝箱物聯(lián)網能為其物與物的傳感提供無限的上穿與下行的延伸空間。

2.集裝箱物聯(lián)網的主要支撐技術

集裝箱物聯(lián)網的主要支撐技術分為三類：一是云計算技術。云計算作為一種計算模型，是物聯(lián)網發(fā)展的基礎，可以滿足海量處理需要。二是傳感網絡技術。這是一種自組織網絡系統(tǒng)，可以完成數據的采集量化。同時，在集裝箱管理中，傳感網絡技術還能夠對采集數據進行融合，并實現(xiàn)采集數據的傳輸。三是智能集裝箱電子標簽。不僅可以完成對EDI信息數據包的及時錄入，還能夠實現(xiàn)集裝箱物流信息的自動化記錄，實時跟蹤集裝箱物流位置信息。同時，還可以記錄危險品集裝箱的溫度、濕度等信息。

二、集裝箱物流管理存在的問題

當前，從集裝箱物流管理發(fā)展來看，主要存在著三方面的問題：一是沒有較高的信息化水平。主要表現(xiàn)在集裝箱供應鏈缺乏實時性的跟蹤監(jiān)控，不能及時獲悉集裝箱物流狀態(tài)，而且流通管理信息孤立，無法實時反映集裝箱物流位置，這對于集裝箱運輸發(fā)展是較為不利的；二是存在著較大的貨物失竊問題，經常會造成不小的損失。而且即使已經有嚴厲的政策處罰措施，但仍然無法杜絕偷渡和走私事件；三是信息采集缺乏較高的效率。大部分都采用半自動化的辦法或者是人工抄錄的辦法進行集裝箱運輸信息的采集，不僅沒有較高的工作效率，且存在著十分嚴重的資源浪費問題，由此產生的堆場及設備浪費情況急需解決。

所以，從當前集裝箱物流管理存在的問題來看，必須強化信息化水平的提升以及物聯(lián)網技術的有效應用，實現(xiàn)實時性的跟蹤監(jiān)控，做到自動化識別，將信息和物流有機聯(lián)系起來，做到在集裝箱運輸過程中，港口、用戶、貨代、船代等眾多服務對象可以實現(xiàn)信息化共享，從而優(yōu)化集裝箱物流管理，更好促進集裝箱運輸的發(fā)展。

三、物聯(lián)網在集裝箱管理中的實踐

1.基于物聯(lián)網的集裝箱管理系統(tǒng)體系架構

基于物聯(lián)網的集裝箱管理信息系統(tǒng)，其體系架構由三個層次組成，即感知層、網絡層和應用層。其中，感知層用于感知和接受數據，網絡層用于傳輸數據，而應用層主要用于實際管理中的應用。

2.集裝箱管理中物聯(lián)網技術應用分析

（1）集裝箱物流全程實時在線監(jiān)控系統(tǒng)

在線監(jiān)控系統(tǒng)采用的是RFID技術，利用這一技術實現(xiàn)集裝箱物聯(lián)網自動識別與信息互聯(lián)共享，準確、完整記錄集裝箱物流信息數據。同時，結合全球網絡環(huán)境感知、集裝箱物流全過程，大幅度提高服務客戶的能力。

其中，集裝箱物流全過程涵蓋集裝箱、貨物信息兩部分，而貨物信息又包括集裝箱和貨物跟蹤信息、管理信息和調度信息。在集裝箱物流過程中，上述各類信息均被寫入電子標簽，并通過無線網局域網或者GPRS/CDMA公網傳輸至互聯(lián)網。這些帶有明顯電子標簽的集裝箱，經碼頭閘口、堆場、堆高機、正面吊吊起和岸邊橋吊裝船時，并由固定讀寫器讀取最新數據，實時傳輸至集裝箱信息系統(tǒng)管理平臺，一直到集裝箱到達目標港口。在這個過程中，均可從網絡平臺查詢到集裝箱的實時狀態(tài)，便于調度管理。

（2）集裝箱電子標簽自動識別系統(tǒng)

自動識別系統(tǒng)采用射頻識別技術，在Internet讀寫設備上可與智能標簽對話，在集裝箱的任意一點，均可將對話信息實時傳輸至系統(tǒng)網站。同時，也能自動記錄開箱、關箱門時間、地理位置信息。對于未經授權的操作，對于不安全事故的處理，均能兼顧到位。在碼頭上，還允許錄入EDI信息數據包，以及自動記錄集裝箱校驗信息，還能夠利用多種方式讀取信息，比如利用移動讀寫設備和固定讀寫設備讀取信息。

自動識別系統(tǒng)上基于物聯(lián)網技術的集裝箱管理系統(tǒng)的重要組成部分，對于系統(tǒng)發(fā)揮作用起著至關重要的作用，建設一個基于物聯(lián)網技術的集裝箱電子標簽自動識別系統(tǒng)很有必要。

3.海鐵集裝箱多式聯(lián)運管理

海鐵集裝箱多式聯(lián)運管理，是指綜合利利用電子標簽、GPS技術、AIS技術和讀寫器、無線網絡等技術，搭建一個“電子鏡像”，它是一個具有唯一身份認證體系的、涵蓋集裝箱、車船等各類交通要素的系統(tǒng)。聯(lián)運管理還依托EDI、電子口岸等，建立一個綜合的交通信息交換平臺體系，以此來實現(xiàn)各類信息的實時傳播和無縫銜接。

4.集裝箱定位追溯及報警聯(lián)動

在集裝箱的整個物流過程中，加強防盜管理很有必要，防盜性質智能集裝箱設備會及時發(fā)現(xiàn)盜竊行為，啟動報警的功能，避免遭受損失。尤其是對開門盜竊，感光傳感器的監(jiān)控更為有效，可做到及時報警，制止盜竊行為；對于整箱盜竊，GPS可按照線路偏差及時報警。在集裝箱被非法打開的情況下，電子標簽也會自動鎖定目標方位，及時將信息傳輸至信息管理系統(tǒng)，發(fā)出紅色警報，防止因責任不清而造成不必要的經濟損失。

四、結語

近年來，我國對外貿易的深度和廣度不斷加深，集裝箱吞吐量的增長速度年均突破30.0%，一片繁榮景象，但同時也給集裝箱管理提出了更高的要求。信息技術水平在集裝箱管理中的應用，為集裝箱管理效率及水平的提升提供了可能性。在集裝箱管理中，加強物聯(lián)網技術應用很有必要。在本文中，對集裝箱管理中存在的問題做了分析，并提出了構建集裝箱管理信息化系統(tǒng)的方案，對于提升集裝箱物流管理水平具有重要的意義。

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