物联网技术的组成范文

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物联网（Internet of Things，IOT）被称为继计算机、互联网之后的信息技术革命的第三次浪潮。顾名思义，物联网是可以实现物物相连的新型网络，是在互联网的基础上，将“物”加入到信息系统，将RFDI、无线传感技术等应用于“物”的感知、监控、管理的技术系统。物联网利用各种感知技术及信息传感设备，如射频识别技术（RFID）、红外感应技术、激光扫描器、全球定位系统等对现实世界中的物品进行智能感知和识别，将采集的信息通过互联网进行有效的信息交换和通信，从而将“物”加入到网络互联中，将人与人之间的沟通和交流拓展到人与物及物与物之间，即物联网将其用户端拓展和延伸到了任何物和物之间。物联网的基本特征有物联化、智能化、互联化、自动化、网络化、感知化。

1物联网的发展历程

物联网技术早在1995年就被比尔盖茨提出。1999年，麻省理工学院给出了他们的物联网的定义：物联网就是将所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理的网络。2005年ITU在其名为“物的互联网”的年终报告中以新的通信维度来定义物联网，并预见物联网关键技术如传感器技术、射频识别技术、嵌入式技术等将得到更加广泛的应用。基于对物联网关键的研究，即通过传感器感知“物”的状态，我国中科院认为物联网是感知网。目前，韩国、日本均提出了本国物联网发展战略，美国更是将物联网列为振兴经济的有力武器，我国也高度重视物联网技术的开发、应用。现在物联网技术已经被广泛应用于生活的各个方面，如智能家居、智能交通、智能图书馆、产品溯源等，给人们的生活带来了翻天覆地的变化。

2物联网的体系结构

物联网的体系结构可分为感知层、网络层和应用层。

（1）感知层。

感知层主要完成大规模、分布式的信息感知与信息采集。通过各种类型的传感器感知设备，提取设备的属性、状态及行为态势等有用信息，从而感知、识别目标。并将信息提供给网络层的其他设备以实现交流互通及资源共享。RFID标签和读写器、全球定位系统、各种传感器和M2M终端、摄像头等是感知层的重要组成部分。

（2）网络层。

网络层是由互联网与各种通信网络（电信网、广电网、移动通信网及其他专业网络）等基础网络设施组成的融合网络。主要负责接入、传送和管控来自感知层的信息，完成物联网应用层与感知层之间的数据传输、信息通信。

（3）应用层。

应用层主要是行业专业技术与物联网技术相结合，为行业的智能化应用提供实用的解决方案，由支持物联网技术运行的各行各业的应用系统组成，为用户实现使用物联网的应用接口，为各种终端及用户设备提供应用服务。

3物联网核心技术

3.1RFID

RFID（radio frequency identification，射频识别）是一种可工作于各种环境、无须人工干预的非接触式的自动识别技术。它通过射频信号自动识别目标对象并获取对象的各种数据。RFID可实现多个标签的同时识别，并能对高速运动的物体进行识别。RFID由标签、阅读器和天线3个部分组成。其技术标准有ISO/IEC10536，IS0/IEC 14443，IS0/IEC15693和ISO/IEC18000。应用最多的是ISO/IEC 14443和ISO/IEC15693。RFID具有识别穿透能力强、无线无源、安全防伪等特点，RFID技术与通讯、互联网等技术相结合，可实现全-球范围内物体的自动识别、定位、监控、追踪，因而成为物联网实现的关键技术之一。

3.2无线传感网技术

无线传感器网络（WSN，Wireless Sensor Network）是高效、高稳定性的自组织的无线网络信息系统，具有分布式信息采集、信息传输和处理技术。无线传感器网内部署了大量的传感器节点，物联网正是通过遍布在监控区域内的无数传感器及由它们通过自组织方式形成的无线传感网络，监测光、声音、温度、压力、运动等数据以感知物体的。传感器各节点相互协作，实现对监控区域内任意时间及地点的信息进行感知、数据采集和分析处理，并通过网关连接到公用Internet网络，将信息给监测者。在无线传感器网络中数据传输技术主要有WLAN技术、UWB技术、Zigbee技术、RFID等。

3.3云计算技术

云计算是利用远程服务器或非本地的服务器的分布式计算机为网络用户提供计算、存储、软硬件等服务，具有大规模的并行计算能力和弹性增长的存储资源。云计算将海量数据的计算程序通过网络自动拆分成无数小的子程序，再交由多部服务器同时完成，因而能够在数秒之内发挥与超级计算机同样的强大效能，处理数以千万计甚至亿计的信息。物联网中的传感设备时刻在采集海量数据，这些数据的存储和计算、处理，需要云计算能够实现海量数据处理需求的计算模型来支撑。为使用户有效使用数据，云计算通过灵活、协同、安全的资源共享将信息孤岛构造成一个大规模的、异构的资源池，从而为海量数据的高效利用提供支撑。

4物联网技术的应用

4.1智能家居

智能家居是指为提高居住的舒适性、安全性和便利性，将物联网技术中的智能控制技术应用于家庭的各种设备及家电的控制与管理，实现家居功能全智能自动化。目前已实现的功能包括自动灯光控制系统、安防控制系统、环境监控系统、自动家电控制系统等。

4.2智能图书馆

随着物联网技术的不断成熟和发展，RFID（射频识别技术）被广泛应用于新加坡、印度、等10多个国家的智能图书馆管理系统。为图书管理及用户服务的发展提供了新的契机。在图书管理方面，实现了图书溯源，保证图书质量。在新书上架及图书典藏时，更易于对图书进行感知和定位。为用户提供智能身份识别、智能图书定位、智能图书导读等个性化服务。近年来更是与高校学科建设相结合，为高校的科研提供学科服务。

4.3食品溯源

随着人们生活水平的提高，食品健康问题成为人们关注的焦点，建立食品可追溯系统成为人们的迫切需求，物联网技术特别是RFID技术的发展使其成为可能。利用RFID标签采集食品从养殖场到屠宰场最后到销售环节的数据，通过网络上传至中央服务器，以供消费者查询验证，实现从农场到餐桌的信息透明，从而保证食品安全，增强消费者的信心。

4.4智能交通

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中图分类号：F25

文献标识码：A

doi：10.19311/ki.16723198.2016.25.018

作为世界信息科技产业的重要产物，物联网技术的有效使用，有利于加快现代农业的发展速度，增强其中存在问题的实际处理效果。现代农业高度信息化、智能化生产目标的实现，依赖于可靠的物联网技术。因此，相关的农业管理部门应结合现代农业实际的生产要求，在相关的农业生产活动开展中引入物联网技术，将会为各项生产计划的顺利实施提供重要的技术保障。物联网技术作用下的现代农业，将会逐渐地改变传统农业粗狂式的发展模式，在增强各种农产品质量可靠性的同时也将提高农业信息的传递效率。

1物联网技术的组成

1.1可靠的传感网技术

作为物联网技术的重要组成部分，传感网技术在实际的应用中取得了良好的作用效果，为物联网技术实际应用范围的扩大打下了坚实的基础。所谓的传感网技术主要是指在性能可靠的数据处理模块、通信单元及一定数量传感器的支持下，通过无线网络的方式应用于实际生产活动的技术。这种无线网络中的节点距离段，通信过程中主要采用了Multi―hop的方式对各种信号进行及时地传送。结合传感网络的实际作用，可以对不同区域、不同位置的物体进行实时地监测，减少了相关生产活动中可能存在的安全隐患。像温度变化、污染源的来源及影响范围分析等。

传感单元、通信单元、数据处理模块单元、电源单元等按照一定的方式组成了传感网络，并结合实际生产活动的具体需要，有着丰富的处理单元。其中，网络中的电源单元主要是为系统运行提供必要的动力，确保了系统的稳定运行；传感单元使用中能够通过感知单元的作用，及时地获取各种外部信息，通过转化机制得到的数字信号，满足了生产活动的具体要求；数据处理单元主要是对各种信息进行实时地处理，增强了不同节点之间的协调性。通信单元的存在，实现了传感器之间的正常通信。传感网技术中的结合所有节点的实际需求，通过配置多个传感器的方式，有利于提高信息的传递效率，增强各种物体实时定位的准确性。

1.2无线射频识别技术

作为一种安全、高效的双向通信技术，无线射频识别技术的合理运用，可以增强数据信息的处理效果，实现数据交换与自动识别。这种技术也称为RFID技术。能够快速地识别物体，以感应、无线电波的方式快速地获得各种信息，满足了实际生产活动的各种需求，具有良好的市场发展前景。

2物联网技术在现代农业中的应用

2.1农情检测中的应用

作为国民经济的重要组成部分，农业生产效率的提高，将会逐渐地加快我国经济社会的发展速度，增强我国的综合实力。结合目前我国农业生态环境的实际概括，可知各种不利因素的客观存在，给环境的安全可靠性带来了潜在的威胁。加上土地荒漠化、盐碱化，各种自然灾害现象的频繁出现，给农业生产活动的开展造成了极大的影响。为了改变这种不利的发展现状，全面提升我国农业生产水平，应充分地发挥出物联网技术的优势，加快现代农业的建设步伐。在农情监测的过程中，按照一定的方式将GIS系统、卫星遥感技术等有效地结合起来，有利于提高信息的采集效率，增强农情监测过程中各种数据的准确性，消除农业生产活动开展中可能存在的各种安全隐患。与此同时，结合可持续发展战略的具体要求，在不同的农业时节及农业生产的关键阶段，为了完善旱涝灾情的预防机制，应结合物联网技术的优势，及时地获取准确的农业信息，减少自然灾害影响的同时实现农业生产效益最大化的发展目标。

2.2设施农业中的应用

作为保障农业生产活动顺利开展的重要措施，设施农业实际作用的有效发挥，可以实现绿色蔬菜、无公害蔬菜的生产目标，为公众健康提供了可靠地保障。结合食品安全的具体要求，大力发展设施农业，将会有效地解决各种蔬菜的质量问题，在提高现代农业生产效益的同时，加快了农业转型的步伐。相比传统设施农业产量低、生产效率低等问题，有效地使用物联网技术，将会优化农业产业结构，加强对温室中温度、通风条件改善、湿度等不同方面的实时控制，间接地减少了农业生产成本，保持了农业生产的高效性。因此，需要将互联网技术引入设施农业发展过程中，通过这种技术的实际作用的发展，推动现代农业的可持续发展：提

高农业生产活动经济效益，加强对生态环境的有效保护。设施农业发展中物联网技术实际作用的充分发挥，将会逐渐地加快设施农业的发展速度，优化现代农业的组成结构。

2.3农业生产信息监测中的应用

在传统农业长期发展的过程中，有关农田与农产品的信息主要是通过人工监测的方式实现的，不断影响着农业生产成本，各种获取的数据信息也存在着一定的偏差，阻碍了我国农业的稳定发展。而通过采取物联网技术的方式，可以结合农业生产活动的实际需求，及时地获取到各种准确的环境信息，为农业生产成本的减少提供了可靠地保障。农业生产信息监测中所包含的温度、PH值、湿度等重要的技术指标，都可以在物联网技术的支持下进行及时地获取，确保了生产环境信息采集的有效性。像基于M2M远程监控系统的构建，实现了对农作物生长状况实时监控，满足了集中化管理的具体要求，并通过数据库设置的方式，加强了对农作物生长环境的控制，为农作物产量的提高及农业发展速度的加快提供了可靠地保障。

2.4农产品质量监管中的应用

在农产品质量监管的过程中，有效地使用物联网技术，有利于降低食品安全事故发生的几率，加强了农产品的有效管理。合理运用物联网技术，可以实现对整个农业生产供应链的实时监控，最大限度地保障了消费者的合法利益，为现代农业发展目标的实现提供了必要地保障。农产品质量监管的过程中，运用物联网技术，将会及时地消除农产品销售过程中存在的安全隐患，实现了对各种农产品的全程追踪，增强了各种客观存在问题的处理效果。在未来的发展过程中，农产品质量监管工作开展中将会对物联网技术的依赖性更强，我国的食品安全将会得到切实地保障。

3结束语

结合现代农业的实际发展概况及具体的生产要求，充分地发挥物联网技术的实际作用，有利于促进现代农业生产计划的顺利开展，在规定的时间内实现更多的农业生产目标，推动我国经济社会的快速发展。物联网技术在现代农业中实际应用范围的加快，将会为各种农产品质量的提高及产业经济效益的持续增加提供可靠地保障。在未来的发展领域中，现代农业将依托物联网技术的优势，逐渐提升自身的发展水平，优化我国农业产业结构，更好地适应时代的发展要求。

参考文献

[1]朱晓姝.物联网技术在现代农业信息化中的应用研究――以广西玉林市为例[J].沈阳师范大学学报（自然科学版），2010，（03）.

[2]张宝乾，丁润锁.物联网技术在现代农业生产中的应用研究[J].农业技术与装备，2010，（08）.

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长时间以来，铁路运输都是我国大宗货物运输的主要方式与途径。但是随着时代的发展，寻常百姓家所需日常百货的数量也在不断的增加，此类货物的运输也是今后铁路运输的重要业务渠道。但就铁路运输的实际情况而言，“顾大忘小”的服务理念无疑限制了铁路货运的发展。当下随着互联网技术的高速发展，网络信息平台的建设为铁路运输业的发展提供了新的发展渠道。通过铁路系统与互联网技术的有机融合，逐步发展成为了以铁路为运输主体的现代铁路运输物联网。

1物联网技术的主要组成探析

1．1射频识别技术

射频识别技术又被称之为电子标签以及无线射频设备，其本质是一种电子通讯技术，同时也是物联网技术的核心环节。其可通过无线电讯号对特定目标实现读写识别。

1．2传感技术

作为信息技术的三大支柱之一，传感技术也是物联网技术的重要组成环节。传感技术的主要作用在与从自然信源中获取信息，同时对其实现处理以及识别。随着相关技术的不断发展，传感技术的发展也迎来了重要的阶段。

1．3纳米技术

众所周知，当物质达到纳米的尺度阶段时，便会呈现出特殊的物理特性。纳米技术的发展使得我们可以制造出更为精细的电子标签，以此为基础所展开的跟踪与监测信息变化也事半功倍。

1．4智能嵌入技术

作为一种将信息处理部件嵌入到应用系统中的一种新兴技术，智能嵌入技术的应用促进了硬件系统与软件系统的固化结合，同时实现了外界信息的高速交换。在物联网时代的发展中，一个具备信息计算功能以及网络接入功能的智能物品可实现与用户和其他物品之间的高效信息交互。

2物联网技术在我国铁路运输领域的应用简析

2．1仓库管理

就铁路仓库货运管理工作的开展而言，其与物联网技术的融合具有较为理想的应用前景。具有唯一性与穿透性的电子标签可以提高管理者对货物的实时管理水平，同时以三位数字地图为基础，就货物的实际地理位置加以掌握。对于一些新建的铁路线路而言，GSM-R系统的研发与应用更是实现了数字地图的功能。

2．2站车信息共享

就站车信息共享功能的研发与应用技术而言，受制于研发周期短，应用不全面等因素的影响，就共享内容而言还存在很大的提升空间。物联网RFID技术的应用可实现站车信息的及时反馈与分享，不仅提高了对客户信息的掌握，同时还可有效的打击假票，对于相关工作的开展大有裨益。

2．3客票的防伪与识别

RFID电子客票的采用可有效的防治伪造车票行为的产生，通过特定的读写器就客票中的加密数据进行解读，继而有效的打击造假者的违法行为。而智能化的比对手段更是能够保证高效的分辨车票真伪，进一步提高了安全出行的效率。

2．4集装箱追踪管理与监控

集装箱运输是未来铁路货物运输的一个发展方向，作为一个极具潜力的发展模式，集装箱业务的发展空间与发展优势不可估量。受制于传统管理技术的影响，我国集装箱管理工作的开展阻力重重。不仅效率低下且易受外界因素的不良影响。

3物联网技术在我国未来铁路运输领域的发展概要

3．1平台的建设

我国的高铁规模已达世界第一，这意味着我国的铁路运输事业也在高速的发展。但就实际情况而言，尽管客运业务已经取得了瞩目的成就，但是铁路货运业务的发展速度却相对迟缓。其中缺乏有效的信息交流平台便是影响该领域发展的重要因素。通过物联网信息交流平台的建设，货主不仅可以实时的下单，同时还可就货物的运输情况加以了解，进一步提高运输水平。

3．2站车信息系统

物联网技术在站车信息的共享系统中也拥有较高的应用价值，当下网络售票已成主流，但是补票工作的开展仍旧存在效率低下的问题。通过售票系统与补票系统的联合统一管理，可有效的提高补票工作的便捷性与效率，进而提高铁路运输资源的利用率，提高运输效率。

3．3铁路检查

通过相关智能基础设施的安装，实现轨道实时信息的反馈与管理。这些信息实时的反馈到铁路管理部门以及列车的驾驶人员，对于可能存在的风险与故障可实现有效的规避。这相比于传统的铁路检查工作而言，不仅准确性更高，同时效率优势也十分显著。

3．4装卸

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一、引言

这些年我国经济发展迅速，人民生活水平有了很大的提高，致使人们越来越来关注生活的质量与家居的人性化，现代住宅小区的发展小区的安全尤为重要。住宅小区安全的实现，除了人防之外，主要依靠小区的智能化安全防范系统。一个综合智能安防系统包括门禁、视频监控、入侵报警以及电子巡更系统。但是，传统的综合智能安防系统中的各个子系统都是独立存在和独立运行，相互之间没有关联。随着安防技术的不断提高和人们对集中统一管理的需求，迫切需要通过一个集中的统一管理平台来对各子系统进行集中的控制和监控，物联网技术为解决传统小区安全防范系统信息孤立的现状提供了必要手段。

二、物联网技术

物联网――“The Internet of Things”，其内涵包含两个方面：物联网是以互联网为核心的网络技术，是互联网的延伸和扩展；物联网的终端可以扩展到物品和物品之间的信息交互和通信[2]。

（一）物联网关键技术

物联网是在计算机互联网的基础上，利用射频识别、传感器、纳米、智能嵌入等技术，构建一个覆盖世界上万事万 物的网络。

射频识别技术是一种通信技术，简称RFID（Radio Frequency Identification），它可以通过无线电信号识别特定的目标并读写相关的数据，而无需识别系统与特定目标之间建立的机械或光学接触。

无线传感技术是物联网感知层的重要技术手段。无线传感器网络技术（WSN）是将一系列空间上分散的传感器节点通过自组织的无线网络连接起来，从而把各自采集的数据通过无线网络进行传输汇总，以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控。

专家系统（Expert System）是将多个领域专家的技术水平和能够利用人类专家的知识与经验结合起来处理该领域问题的智能计算机程序系统，属于信息处理层技术[3]。

云计算（Cloud Computing）是一种网络应用模式，其透过网络把庞大的计算处理程序自动分拆成多个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析后把处理结果回传给用户[3]。

综上所述，物联网是一场未来计算和交流的技术革命，它的发展取决于一系列重要领域中从无线传感器到纳米技术的不断革新。

（二）物联网的体系架构

物联网体系构架有三个层次：泛在化末端感知网络（感知层）、融合化网络通信基础设施（网络层）和普适化应用服务支撑体系（应用层）[4]。

如图1所示。

图1 物联网基本构架

泛在化末端感知网络的主要功能是信息感知，通过不同的手段，自动把现实世界的各种物理量转化成虚拟世界可处理的数字化信息或数据，包括信息的采集、组网与协同信息处理。融合化网络通信基础设施的主要任务是实现物联网的数据传输。

三、基于物联网的小区安全防范系统设计

物联网技术的出现，可以将不同小区内安防各子系统集成到物联网平台，不仅可以实现小区内部的统一管理和智能化监测，进而还可以实现整个城市的统一管理和统一调度。基于物联网技术的小区安防集成管理如图2所示。

图2 基于物联网技术的小区安防集成管理示意图

（一）基于物联网技术的视频监控子系统

视频监控通常应用在安防领域，可以协助公安部门打击犯罪、维持社会安定。随着社会的发展，计算机技术、图像处理技术以及移动通信技术的不断提高，使得对远程现场的视频监视与遥控等功能实现变得愈加可能，传统的视频监控技术和手段能录像和提供视频，只能实现“监”，而不能实现“控”。为了能实现“控”需要花费大量的人力、物力和财力，但效果却不乐观，在很大程度上的制约着平安小区和平安城市的建设和发展。

基于物联网技 术的视频监 控与传统的视频 监控系统不同，这里的监控不 再需要保安人员一直盯 着看画面，摄像头能够 根据现场情况和感 知信息自动跟踪拍摄和录制画面，向中心实时 地提供有用信息，保安人员 只在发生情况和需要时 查看各摄像头的画面。在发生情 况时，自动向中心报警，这些都将自 动地进行，不需要人工的干预。

实现平安小区的智能视频监控系统，使用无线传感网和城域网等通信技术，把一个辖区的若干个小区的视频监控系统联系起来，对整个辖区全部小区的安全情况进行整体监控，在发生犯罪情况后，协调就近的公安人员采取行动将犯罪分子绳之于法，对特殊情况采取联动报警，可以最大限度的保护小区住户的生命财产安全。

（二）基于物联网技术的周界报警子系统

小区周界安防作为小区安全防范系统的重要组成部分，得到了普遍重视。传统的小区周界以建立围墙、栅栏，或保安值班守护的方式保护小区的安全，但是还是不时有盗窃等犯罪行为发生，围墙栏杆等普通阻挡物不能智能化防范，保安值班在小区内也是点式蹲守，值班员对工作的认真程度也不能保证，因而对小区周界报警提出了新的要求。

小区周界防范系统所采用技术主要是传感器技术，目前小区周界安防系统通常采用红外对射，高压脉冲等技术。

系统由前端入侵报警探测器、传输设备、控制处理设备和记录设备等组成。系统前端采用传感网型入侵检测的围栏，一旦有人非法越过，智能探测器能产生报警信息，现场智能探测主机通过智能分析，将报警信息传入服务器，并将报警信号上传至监控中心，监控中心将探测器发出的报警信号按防区位置与主机的工作状态做出逻辑分析，进而发出警报并实现相关的报警联动[6]。

（三）基于物联网技术的智能巡更子系统

随着社 会的进步 与发展，物联网技 术在安防技术的应用将保安巡检工 作的监督变为现 实。智能巡更系 统是对保安巡更 工作进行科学化、规范 化管理的全新技术，它将特制 的信息钮安置 于指定的巡检线 路上，保安沿途巡检时，只需用 智能设备依次碰触（阅读）信息钮，信息 便“拷贝”到巡更棒中，巡更点 的按钮都配 置有无线传感器，通过 无线传感 网将信息传递 到管理中心，管理 人员通过计算 机来读解巡更棒中 的信息，便可随 时了解保安的整个巡 检活动，取得真 实的依据，有效 地督促保安工作。对保 安人员的巡 逻工作进行监督，实 现技防督促人防、技 防和人防相补充的安保体系，保证小区 内的安全和 便于物业对保 安人员的管理。还可以 将资料储存在电脑中，作为日后分析评 估保安工 作的材料。智能巡更系统如图3所示。

图3 智能巡更系统示意图

物联网技术不仅将小区的安保工作进行了有效的监督管理，还提升了小区的安全系数，对建设平安小区提供了技术上的支持，使得小区的安保更加智能，更加有效率。

（四）基于物联网技术的家居安全防范子系统

传统的家居安防系统由于没有有效的控制机制，报警系统无法处理误报警信息，误报现象频繁，此外，其没有视频管理功能，而且不支持手机终端，导致用户无法查看实时监控视频，无法实现报警的时效性。另外，保安方面也没有有效的管理机制，无法及时确定报警地点、查询用户数据和报警记录。把物联网应用于家居安全防范系统中，在家居门口或围墙上安装监控设备，将其采集到的数据通过网络发送到小区安防中心服务器，住户可以通过终端视频设备远程登陆到中心服务器上调看家中的监控画面，及时了解家里的安全状况。物联网智能家居安防系统由感知层、网络层、应用层三部分组成，分别对应家庭无线传感器网络、互联网、监控终端。

家庭无线传感器网络由各种智能安防传感器和智能网关组成。智能安防传感器包括玻璃碎裂传感器、门窗防盗监测模块、摄像机、红外探测器、烟雾探测器、燃气泄露探测器以及报警按钮等，每个传感器都是无线传感网络的一个节点。传感模块实施家居环境的监测；微处理器采用单片机或DSP等实现控制功能；RF射频通信模块负责无线信号的发送和接收，并且为定义网络中该节点的唯一编码。无线网络采用ZigBee网络协议通讯。

基于物联网技术的智能家居安防系统旨在发掘出更大规模与更加多样化的安防应用，使得安全防护的概念能够更加贴近人们的日常生活。

四、结束语

物联网平台的逐步建设，使各个小区能够统一到平安城市的范畴。随着物联网的研究工作在国内相继展开，安防领域成为其最大的应用领域之一，利用物联网技术构建智能化小区是安防发展的新方向。通过使用无线传感、图像识别、射频识别和定位等技术手段全面感知小区内的环境、人和物的变化，构建网络和计算机系统将这些信息进行汇总和处理，自动地进行报警或提示，可以全方位地提升小区的安防自动化程度，提高效率，节省人力。

参考文献：

[1]何滨主编. 住宅小区智能化工程[M]. 北京： 机械工业出版社. 2011-10.

[2]刘海涛主编. 物联网技术应用[M]. 北京： 机械工业出版社. 2011-5.

[3]张新程， 付航， 李天璞等. 物联网关键技术[M]. 北京： 人民邮电出版社. 2011-7.

[4]国脉物联网技术研究中心. 物联网与智慧城市白皮书[EB/OL]

[5]王娜， 沈国民. 智能建筑概论[M]. 北京： 中国建筑工业出版社， 第1版. 2010-9.

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物联网（Internet of Things）的概念产生于1999年，普及于2005年，在中国，物联网也被称为之“传感网”，2009年物联网被正式列入我国国家级五大新兴战略性产业范畴，备受全社会的瞩目，由此物联网技术得到了实质性的发展，如今，物联网技术已经广泛地应用于各行各业中，化肥作为一种基础的农资产品，由于其行业准入门槛较低、小厂加工直销情况普遍，以及受气候变化以及经济形势等不定因素的影响，近年来化肥市场出现产能过剩、恶性竞争加剧，假化肥充斥等不正常情况，化肥行业处于产业亟待升级的拐点，政府部门也开始加大监管力度，在此背景下，基于物联网技术的产品质量追溯管理被各大正规化肥企业纳入了质量安全的建设中。

1 物联网技术的相关概念

物联网技术是将实质或虚拟的物品信息通过物品编码技术（EPC）、射频识别（RFID）技术、激光扫描器、红外感应器等传感设备以及利用全球定位系统将其与互联网连接起来，实现物品信息的智能化识别、传递和管理，近年来随着物联网技术应用的日趋成熟，实时定位追溯、在线监测、调度管理、远程控制等精细动态化管理均已成为了现实，物联网技术大大提高了社会资源的利用率和社会生产力，有效地促进了社会经济的发展。

1.1 物联网技术的核心技术

1.1.1 传感器网络技术

传感技术依赖于敏感材料以及工艺计测技术，利用传感器和传感器网络感知和采集目标对象的信息，是物联网信息的底层及原始信息的来源，其自身的完整性、效率性、安全性等至关重要。传感网络节点包含传感单元、处理单元、通信单元、以及电源，其中传感单元由传感器和具有转换功能的模块组成；处理单元主要由芯片、存储器、嵌入式操作系统组成；通信单元主要包括无线通信模块，正是这些传感器网络节点构成了无线网络，实现了信息的实时感知、采集、传送和处理。在物联网技术中传感器相关于人的眼睛，同时负责把模拟信号转换成计算机能够处理的数字信息，传感器经历了传统传感器、智能传感器、嵌入式传感器的转变，智能化、信息化、微型化、网络化是其发展的趋势，传感器网络相当于人的神经系统，负责信息的传递；嵌入式系统则相当于人的大脑，负责信息的分类和处理，是一项复杂的应用技术。

1.1.2 射频识别技术

物联网标识技术主要是以条形码（一维码）、二维码以及RFID标识为基础，其中射频识别-RFID（radio frequency identification）属于无线通信技术，是物联网技术的核心，它通过射频信号器自动识别物体包括高速运动目标，获取物体标签中的相关信息，该过程无需机械或光学接触，无需人工干预，可应用于各种恶劣条件下，日常生活中RFID技术应用很广，大到各类门禁系统、质量安全追溯系统等、小到公交卡、餐卡、水卡、门禁卡、银行卡、身份证都应用了射频识别技术，RFID识别技术主要由标签、阅读器、应答器3部分组成，射频识别标签具有数据存储容量大、识别速度快、可重复使用、寿命长、安全小巧轻便、防水防磁防伪等特点，广泛应用于现代物流管理以及自动识别领域中。条形码、二维码和RFID标签都属于物品信息标示技术，本质上都是赋予物品以一个特殊的编号，经由扫描该编号而获知该物品的相关信息，二者之间有一定的区别，条形码（一维码）和二维码是通过光学手段感知印刷的条形粗细或图文来获知编号实现标识作用的，RFID标签可以说是一维码和二维码的电子版本，它采用无线电原理，通过电磁波的载波、调制等过程来获取RFID标签里的编号信息，它的优势在于以嵌入或附着方式来对物体进行定位，无需近距离读取，数据存储所花时间更短，安全性更高。

1.1.3 EPC编码技术

EPC又称为产品电子代码，是物联网的重要支撑，它以RFID电子标签为载体，通过传感器进行识别，以互联网为信息传递的媒介，EPC系统充分结合了射频识别技术以及互联网信息技术的优点，为全球每一件商品建立起唯一的、开放的标识，解决了以一维码以及二维码只能单次单个识别，以及障碍识别的问题，实现了物品信息在网络中的交换、处理、共享以及透明化管理。

1.2 追溯管理系统介绍

追溯性主要是产品在原料、生产、加工以及流通各个阶段中具有的正向、反向追踪的能力，由于产品特点、供应链特征、技术手段等不同，不同的追溯系统存在着较大差异， 随着编码与标识、信息快速采集、智能决策与预警、数据交换与融合等关键技术的成熟，以及物联网技术的不断发展，追溯系统向着深度、广度和精度方向深入发展，因此，从技术角度构建起符合不同需求、集全面感知、实时传输、智能决策为一体的追溯系统已成为可能，正被各行各业所采用。

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一、引言

城市轨道交通做为居民出行便捷设施已被大家广泛应用，扮演着重要的角色。随着信息技术和物联网技术的迅速发展，自动售检票系统逐步取代以往的人工服务，成为城市轨道交通运行中的重要组成部分，提高了城市轨道交通自动化水平，逐步实现网络化运营的目标。

二、物联网技术、城市轨道交通自动售检票系统概述

物联网技术为基于互联网环境下各类移动设备终端、工业系统、数控系统、家庭智能家居以及视频监控系统等智能系统的设备设施，包括有射频识别技术、传感技术、纳米技术、智能嵌入技术、云计算、云储存等前沿科技技术的综合应用，实现在线监控、远程控制、安保、远程办公等功能，满足客户的智能需求，已在医学领域、安防领域、城市交通、环保领域、建筑领域、电力领域广泛应用，取得了良好的应用效果，迎来了物联网的时代。物联网技术应用于城市轨道交通自动售检票系统中也不例外，不但节能了人、财、物的投入成本，降低了错误率，提高了工作人员的工作效率，而且使用户获得了更美好的用户体验。城市轨道交通自动售检票系统简称AFC系统，主要由清算管理中心、线路中心计算机系统、车站计算机系统、车站终端设备等组成，涉及集成技术、信息处理技术、自动控制技术以及安全加密等技术构成的自动化售票、检票智能系统。使人们的购票、退票、检票等过程更加便捷。在以往城市轨道交通中采用机电一体化系统，这种系统注重硬件系统，无法对其软件系统更新换代，而且需要大量工作人员的辅助，基本处于工作人员操作设备来满足用户的需要。随着互联网、物联网技术的飞速发展，让人机交互成为可能，用户与机器进行交互应用就可以满足自身的需要。城市轨道交通自动售检票系统是电子收费系统的组成部分，目的是高效、准确的实现公共交通收费自动化和智能化的功能，根据用户应用技术的变化不断完善自动售检票系统的应用方式，例如微信支付、支付宝、网上银行等。

三、城市轨道交通自动售检票系统物联网技术的应用

1.射频识别技术的应用

射频识别技术通过射频信号来识别使用自动售检票系统的目标对象，并获取识别对象的相关信息，转换成数据并经处理后进行存储，实现信息共享，例如车站内的进出站时的刷卡、视频监控系统等。

2.传感技术的应用

自动售检票系统中的传感技术是利用换能器、传感器等进行信息识别、信息处理、信息传输等活动。在自动售检票过程中，通过传感技术可以发现当前系统中存在的不足，并进行升级完善，进一步优化人机交互的整个过程，应用范围很广。

3.智能嵌入技术的应用

自动售检票系统中的智能嵌入技术是利用接入或嵌入安全式技术将使用自动售检票过程的用户体验等信息进行加密，然后嵌入到应用系统当中。智能嵌入技术的作用是将自动售检票系统中的硬件与软件系统完美结合在一起，使具有信息计算功能和网络接入的智能物品进行有效信息传输。

4.电子标签以及终端设备的RFID技术应用

电子标签也叫智能标签，是采用具有小型天线的非接触式IC卡通过RFID技术以及存储芯片来进行智能读写和加密通信。电子标签做为用户使用的凭证，起到信息采集、用户识别的功能，在城市地铁、长途公交车中应用广泛。一个完整的RFID系统由读卡器、中间件、应用程序接口、标签4个模块组成。AFC系统中的自动售票机、半自动售票机、自动检票机的票箱结构基本相同、具有功能相似，承担进、出站时票卡循环使用的作用；另外自动售票机中的钱箱都是利用RFID技术进行编号处理，与计算机系统中的现金管理、收益管理等同等重要。再有在维修系统时AFC系统中的重要部件也是利用RFID的电子标签实现零部件的编号处理，提高了维修效率。

5.存储单元技术的应用

存储单元主要分为储票箱、纸币钱箱、硬币钱箱三种。储票箱安装有存储单元，主要作用是存放票箱电子ID、票箱内车票数量、车票具体信息，通过车票回收、发售单元模块与设备主控进行通信。主控单元模块通过串口与回收或发售模块通信以储存储票箱中数据。纸币钱箱上安装有存储单元，作用是储存纸币钱箱电子ID、钱箱内钱数量（包括不同面值以及数量）等信息，通过纸币识别模块与设备主控单元进行通信。设备主控单元通过串口与纸币识别模块通信用来储存纸币钱箱中数据。硬币钱箱也是如此安装有存储单元，用于储存硬币钱箱电子ID、面值以及数量等信息，通过硬币识别模块与设备主控单元进行通信。设备主控单元通过串口与硬币识别模块通信以存取硬币钱箱中数据。

6.计算机系统的信息获取技术应用

一般在车站票务室的计算机上安装信息获取应用软件，外加串口连接车票回收/发售单元、纸币识别模块、硬币识别模块以及相对应的票箱、钱箱、硬币箱进行连接。由供货商提供存取协议权限，就可以传输对应的数据。

7.时钟同步技术的应用

自动售检票系统中的设备厂家不同，各厂家设置的系统时间每天会有1-9S的误差，为了确保各设备系统时间的误差减小到10ms以内，可以基于网络时间协议采取分层同步或是GPS卫星时间同步，来达到自动售检票系统中各设备时钟同步。

四、总结

随着我国城市人口的不断集中，城市轨道交通里程也在不断攀升，给轨道交通的运营带来了很大的挑战，结合物联网技术的AFC系统势在必行。物联网技术的应用不但降低了运营成本，而且提高了人们出现的便捷程度。需要注意的是物联网技术更新换代很快，还需要各单位结合实际运行情况进行更新和升级，推动城市轨道交通自动售检票系统的迅速发展。

参考文献

[1]邱华瑞,张宁,徐文,等.城轨交通自动售检票系统架构体系研究[J].都市快轨交通,2014,27(2):86-89.

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1当代物联网技术发展的瓶颈

1.1物联网信息安全问题

网络自身的虚拟性和不稳定性导致物联网技术存在严重的信息安全问题。物联网技术应用是基于网络的连接进行信息传输和信息处理，在网络信息传输技术、不同网络间的信息传输以及无线网络技术等方面都存在着信息安全问题，信息容易被窃取和破坏。由于有关设备和系统在物联网技术存在信息安全隐患，所以，当代物联网技术发展的瓶颈和处理简析李正煊李芳芳韩建伟河北省电子信息产品监督检验院050000如何确保物联网技术信息安全、保护用户隐私成为制约物联网技术发展的瓶颈，是当前需要解决的主要问题。

1.2物联网IP地址冲突或不足问题

物联网技术的应用是一项十分复杂的系统工程，要想实现网络和实物的有效连接，确保网络信息的准确性，需要每一个实物对应着其唯一的IP地址。但是，由于物联网技术的不成熟，相关数据开发和数据维护不足以满足物联网技术的应用需求，以前应用于物联网技术IPv4地址无法实现IP地址的一一对应，要想实现IP地址不冲突和相互对应，就需要应用IPv6地址，但是，如何从IPv4地址向IPv6地址进行转型升级，实现物联网的同步进行，以及如何处理IPv4与IPv6地址的兼容性问题，也是制约物联网技术发展的瓶颈。

1.3物联网技术标准不规范

由于我国的物联网技术发展处于起步阶段，相关经验不足，技术研发没有重点，物联网技术应用没有规范泳衣的标准。由于物联网技术主要在行业与行业或企业与企业之间应用，没有统一的物联网技术应用标准，就无法实现物联网信息的互联互通，导致物联网技术区域化现象严重，难以形成规模。随着物联网技术的应用领域不断拓展，物联网的应用标准问题日益凸显出来，制约着物联网技术的发展。

1.4物联网核心技术有待提高

由于我国物联网技术的起步比较晚，发展也相对滞后，很多技术还不成熟，技术研发存在瓶颈。核心技术研发问题是制约我国物联网技术发展的主要因素，与发达国家相比，缺少完整的产业链，技术研发和应用、推广都存在着明显差距。如，RFID技术与二维码扫描技术作为物联网核心技术，有关技术开发和系统集成技术都存在着问题，制约着我国物联网技术的发展。

2促进物联网技术发展的处理建议

2.1实现物联网标准化和规范化发展

根据我国物联网技术发展的实际情况，制定出符合我国物联网技术发展需求的规定和政策，推动我国物联网建设的稳定健康发展。物联网技术融合了多个学科、多种技术，技术研发难度大，物联网技术应用缺少标准化和规范化。所以，国家需要明确物联网技术的发展战略，确定物联网技术的发展方向，加大科研投入，实现物联网技术的规范化和标准化发展。

2.2加强物联网信息安全建设

物联网技术是有大量的网络终端设备和现代化电气设备组成，利用网络进行信息传输和处理，如果缺少规范严格的监管，必然出现信息安全问题。所以，有关部门需要建立网络安全监管机构，制定物联网网络安全管理制度，规范物联网的环境。同时，研发部门还需要加强网络安全技术、系统安全管理系统、应用安全技术等信息安全技术的研发，提高物联网信息的保密性和安全性，有效屏蔽未授权用户，避免个人信息被窃取、更改和破坏，确保物联网系统的安全。

2.3加大物联网技术研发力度

技术研发是促进物联网技术发展的核心，技术水平的提高是发展物联网技术的关键。国家必须加大对物联网技术研发的投入，明确物联网技术的发展方向，攻破技术难关，促进物联网技术的发展。

2.4优化物联网核心技术

当前，我国的互联网技术的发展与世界发达国家相比还存在着一定的差距，主要的差距就是物联网核心技术水平较低。所以，我国根据物联网技术发展的实际情况，了解物联网技术的技术发展需求，加大资金投入和研发力度，注重在某一关键领域的科研投入，实现我国物联网技术的突破性发展，使物联网技术的发展形成完整的产业链条，优化产业结构，实现物联网技术全面健康发展。

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物联网技术，就是通过目前已经十分成熟的RFID技术与智能计算等相关技术来实现所有的设备互连在一起的网络技术。在因特网高速发展的当今社会，以互联为特征的“物联网”时代即将到来。从生活中的汽车到房屋、衣物到家具等等都可以通过网络来进行信息的交换。智能化的服务将成为物联网系统在未来发展中的一个显著特征。

一、物联网技术的基础分析

1.传感器技术

传感器是敏感化学成分或物理条件并且传输与被监测的对象的特征按照相应比例电信号的一种电子设备。在工业过程控制、机械制造、消费电子产品、通信电子产品等领域有着广泛的应用。而由分布在被监测区域的数量众多的传感器节点组成的传感器网可以满足许多特殊环境下的监测要求。

2.RFID技术

作为一种自动识别技术，RFID技术是一种非接触式的，利用射频信号来自动的识别目标对象以及相关数据的技术。在其识别的过程中，不需要人工进行干预，故可应用于一些比较恶劣的环境。此系统由天线、阅读器以及标签三部分组成。常见的工作频率包括较低频率的125kHz、134.2kHz和高频的13.56MHz。

二、物联网技术的应用分析

在两院院士大会上，总书记在讲话中指出，在当今互联网高速发展的时代，网络技术和信息技术的广泛应用，正在不断推动着我国现有的生产方式产生深刻的变化。物联网技术作为未来社会的一种新的发展趋势将在生活中的各个领域获得广泛的应用。

1.智能交通系统

每年全球因交通事故产生的经济损失是相当巨大的，智能交通系统也因其高达9：1的高效费比越来越得到人们的重视。智能交通系统在降低交通事故的发生率、加强交通监管、减少交通堵塞和减少尾气排放等方面发挥着重要的作用。基于无线传感技术进行的交通优化，显著提升了城市道路运行的效率。

2.智能电网技术

电网中发电量和用电量不匹配的情况导致了电网的利用率相对较低。将物联网技术运用到电网中产生的智能电网系统在发电、输变电和用电的各个环节提高了电力的使用效率。智能电网系统将以前因为发电量不稳定的太阳能和风电等也并入其中作为补助。我国的国家电网目前也制定出了智能电网的发展战略，对于我国的电网改造具有重要的战略意义。

3.生态环境监视

物联网技术在环境生态监控中也发挥着重要的作用。当前的城市大气监测、饮用水源地的监视和流域管理生态补偿等方面均应用了物联网技术。利用RFID技术或者视频感知技术进行感知，通过传输到达处理中心，运用虚拟现实技术、决策支持系统等处理技术达到智能监视的目的。

4.电子保健

在医疗领域，运用电子病历可以把错误降低25%，运用医学图像存档和通信系统与计算机化医嘱录入系统分别可以将错误降低15%和30% 拿电子病历来说，电子病历指的是医院等医疗机构用电子化的方式创建并且保存使用的针对住院、门诊等信息的数据库系统。居民在每次就诊时都会生成相应的记录。运用电子病历不但可以完成病历的书写，还可以随时查询分析，此外可以有效地规避掉患者的隐私问题。目前在我国22个省区的29所医院还有另外的3个区域进行试点。

5.智能物流

物联网技术在物流行业中也有着广泛的应用，基于RFID技术的产品可追溯系统，基于智能配货的物流网络化的信息平台等技术均利用了物联网技术。运用有关的软件可以对产品从原材料阶段到成品的供应网络进行优化，帮助相关的企业选择最适合的原材料采购地点以及确定库存的分配，提高企业运行的效率和企业效益。举个例子，中远物流公司是我国目前比较大的物流企业，在应用了信息化管理以后，成功将分销中心由100个降低到了40个，大大节约了成本和燃料，碳排放也减少了15%左右。

6.物联网技术在其他领域的应用

运用物联网技术可以轻松实现家居的智能化，实现对家庭的监视和安保。还可以利用防侵入传感器系统对像军事基地、机场等重点的区域进行监视。目前广泛应用于城市的电子眼系统对城市的交通，安保等领域的发挥着越来越重要的作用。基于物联网的服务业也正在日益蓬勃地发展起来。

三、物联网技术面临的挑战分析

物联网技术的产业潜在的市场规模相当大，不过，目前来说，对物联网产业的界定还不是很清晰，因此在统计时不可以把整个的信息产业划分到物联网产业上来。对于物联网来说，想把市场做大的前提是降低传感器的成本，这就需要前期用巨大的投资来引领市场的发展。目前，想要触发潜在的巨大市场，就必须尽早地提高物联网技术的可靠性与安全性。市场的发展还需要通过体制的改革来打破行业的垄断，充分拉动内需。

每一项技术的产生都有其两面性。物联网亦是如此，有优点的同时也必然存在着不可忽视的缺点，如智能电网系统，若全部电网的改造没有实现，其效果也未必可以充分的体现出来。传感器的可靠性与否会带来不容忽视的安全问题。同时，物联网产业的发展也离不开政府的支持，依据自身的发展来确定产业发展的具体方向，打破行业壁垒，突破核心技术积极的拓展国际合作，促进信息资源的共享。

结语

物联网产业作为一个新的产业发展方向在未来社会中将会产生巨大的市场效益和社会效益，通过智能识别与感知、普适计算和网络的融合应用，物联网技术将会成为计算机和互联网技术之后的又一次信息产业的技术革命。目前，物联网技术在全球领域依然处于刚刚起步的阶段，我国要抓准机遇，利用物联网技术的发展加快转变经济增长方式，在国际竞争中占据先机。

参考文献

[1]邬贺铨.物联网的应用与挑战综述[J].重庆邮电大学学报（自然科学版），2010，05：526-531.

[2]税冬东.浅谈物联网的应用与发展[J].知识经济，2011，09：113.

[3]张群良.物联网的应用与挑战[J].物联网技术，2011，07：83-84+88.

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中图分类号：TP391.44

随着科学技术的不断发展，世界经济正在迈向全球化、智能化和网络化。“三化”形势下的世界经济对交通运输体系提出了新的要求。伴随着物流行业的大力发展，港口逐渐成为多种运输方式的交汇中心，在交通运输体系的作用也是越来越重要。在新的世界形势下，港口也不断的进行转变，从简单的运输交汇点到综合化的运输信息核心平台，现代化的港口其功能也在不断扩大和全面化。在新形势下发展起来的还有物联网技术，该技术是随着计算机技术的发展而发展起来的，是信息通讯事业的又一次改革。物联网技术改变了“人管理物”的管理模式，可以实现“物物相连”，让整个管理体系变得更加智慧和智能。因此，物联网技术被广泛用于我们的生产生活中，如交通管理、军事管理、环保监测。在港口信息平台建设中也得了广泛应用。本文将对其进行综合阐述。

1 国内外港口信息平台建设中物联网技术应用研究

1.1 当前我国的港口应用研究

随着物联网技术的发展和成熟应用，以物联网技术为基础的港口信息平台建设也得到较快发展。国内外的学者都对其进行深入研究。国内的专家对信息平台建设的研究，时间较早，因此相对来说比较成熟，可以说国内对信息平台建设的研究是走在世界前列。近年来基于物联网技术的港口信息平台建设不断发展，其研究主要有：

（1）国内的港口信息平台功能综合强大，很好的实现了物流运输和国际贸易的集成以及在线贸易、在线数据传输、货物追踪等功能。这种新型的交易平台大大减少了物流服务的操作环节、节省了人力物力和财力，大大提升了港口发展的核心竞争力。

（2）智能化港口的物联网建设方案应以提高作业效率，加强集成性、创新性、实用性和开放性为目标。要立足于国内各大港口的建设，最大限度的提供安全、可靠、高效的信息平台。

（3）港口的信息平台要借助全球网络环境实现全程实时在线监控，还要整合物流和服务功能，提高其信息化、智能化和自动化，这也将是整个国际港口事业发展的趋势。

1.2 当前国际港口信息平台建设中的物联网技术现状

国外的专家主要的研究内容时信息系统，更加注重其在工程实际中的应用。

（1）东京大学的坂村教授一直致力于研究随时随地对任何物品实现计算，让物品自己开口说话，实现“物与人”的无障碍交流。

（2）在《欧盟第7计划》中曾指出：对以物联网技术为基础的港口信息平台建设要注重国际化标准和程序，要注重相关标准的监管问题，要注重标准的全球化，特别是社会和经济因素造成的安全和隐私问题等。

（3）新加坡的TRADENT和PORTNET平台，功能发展较为成熟，可以发挥三方面的作用：满足客户对物流信息的需求。而是满足用户对项目管理的需要。三是协助港口实现物流管理，完善港口的物流服务。

2 港口信息平台建设中物联网技术应用理论概述

2.1 物联网技术的概念和特点

物联网通过数据获取的开发和通信功能将物体的实际和虚拟载体联系起来，是一个全球化的基础网络。这一基础网络可以实现具体物体识别、RFID和通信功能，使所有平台中的信息可以实现实时共享、自主获取、网络连通等功能，是一个覆盖全球涵盖所有物体的超级网络。

物联网港口是利用无所不在的网络信息技术搭建起来的。作为信息行业为人类提供的另一全新技术，主要有三个基本特点：全面感知。物联网港口平台可以利用RFID、传感器及其他感知设备，随时随地的进行数据信息的采集；可靠传送。对于采集的信息，物联网港口利用以太网、无线网等覆盖全球的信息网络进行信息的传送，实现了信息的实时传送；智能处理。物联网港口信息平台实现了“物与物”、“物与人”之间的智能交流，实现了对海量信息的智能化处理和控制。

2.2 港口信息平台建设的内容

港口的物流信息平台是实现收集物流信息和资源整合的重要途径之一，也是为其他相关企业提供信息的重要媒介。一般来说，建立信息平台需要以现代软件为基础，通过软件和系统的开发和重用来实现数据的共享，从而为相关企业提供信息基础和公用平台。目前，由于物联网技术的飞速发展以及应用技术的成熟，基于物联网技术的港口信息平台也成为物流业发展的重要趋势。其主要特点可以概括为以下内容：

（1）访问方式单一。当前的物流信息平台多采用B2C模式，也就是客户端的应用模式，用户通过对外主页访问所需要的信息，是单一的访问入口。并且所有的维护工作都在后台服务器上进行，有利于主页面的升级工作，同时也方面了用户使用，降低了维护费用。

（2）集成供应链系统。物流信息平台，通过集成供应链系统实现了各个业务单元的集成，将整个信息平台构建为一个整体，节约了人力、物力、材力，有效的改善了信息共享滞后的问题。

（3）安全可靠的保障。进行页面访问时要进行身份、权限验证，对所有的定义对象都要进行安全验证，所有这些安全机制都保证了数据共享的存储的机密性和完整性。

（4）协作与共享。凡是通过安全验证的用户都可以在物流信息平台上实现信息的共享，同时也可以得到业务的协作，运用网络资源取得企业需要的资料，节省了时间成本。

3 物联网技术下的港口信息平台设计

在分析了物联网港口信息平台的相关知识后，就可以对其进行功能设计，物联网港口信息平台的功能设计，可以从以下几个方面进行阐述。

3.1 建立港口信息平台网站

基于物联网港口信息平台的主要网络表现形式之一是港口信息平台门户网站，也是最主要的功能终端。网站是连接各个用户的平台，如政府管理部门、中介机构等。通过港口信息平台，用户可以实时的查阅所需要的资料，使用系统的各项应用功能。港口信息平台门户网站主要包括以下进行政务新闻公告和公示的政务服务频道，进行港口信息公告和查血的物流服务频道，进行天气和路况信息服务的公共信息频道。

3.2 做好信息平台管理系统

作为信息品平台门户网站的后台管理系统，信息平台管理系统由功能强大的内容管理子系统和会员管理子系统组成。内容管理子系统支持多栏目、多用户的管理，用于相关的信息平台门户网站的信息。会员管理子系统由会员基本信息、会员服务信息、会员信息管理等部分组成。系统可以根据会员对平台的租用情况核算会费等。

3.3 完善船务服务管理系统

船舶服务管理系统主要是对船舶的进出口申报、货物的装卸、船舶的相关调配及各种和船舶相关的数据进行处理和管理。具体流程可以概括为：船舶人委托管理系统进行船舶相关信息的管理，在委托关系确认后，管理系统可以对船舶做出调度，并制作申报单和船舶报表，船舶接受管理系统的管理等。水路运输服务管理主要是对沿海运输、近海运输、远洋运输和内河运输四种形式下的水路运输进行服务和管理。主要的工作流程为：审核信用证中的装运条款、备货报检、托运、保险、货物集区、保管工作、装船工作、装货完毕。除了上述主要的服务管理系统外，物联网港口信息平台还包括货运服务管理系统、集装箱多式联运系统、电子商务系统、报检报关辅助系统、港航企业信用管理系统等。

4 物联网技术在港口信息平台建设中的应用

基于物联网技术的港口信息平台也称为物联网港口，又称为第五代港口。在港口的功能实现中，经历了传统阶段、配送阶段、综合阶段、港口供应链阶段后，随着物联网技术发展起来的，能更好的满足用户需要的第五大港口。物联网港口是指通过将物联网技术应用到港口的规划建设中来，并以此为基础，搭建高信息化、智能化的港口信息平台。物联网港口以实现物体智能互联为发展方向，以搭建智慧港口为建设目标，以各种传感器等技术为基础，通过无处不在的以太网、无线网等实现仓储管理、生产操作、海关监管等各方面的高度智能化管理。

4.1 物联网港口的特点

因此物联网港口具有以下几个显著特点：信息化。物联网港口依赖于信息网络技术的发展，具有高度信息化的特点；网络化。网络化提高了港口的生产力、数据采集、传输和存储能力，在物联网港口的另一重要特点；智能化。实现高度智能化是物联网港口发展的最终目标。当前的物联网港口通过各种传感技术来手机资料，并将其进行后台处理和传输，同时还可以做到及时反馈，实现了“无障碍”交流；现代化。现代化主要体现在港口各种功能实现中所依赖的应用技术，如传感器技术、RFID技术等。

4.2 物联网技术下港口物流信息的类别区分

物联网港口要想高校的运转，需要将接受的大量物流信息进行分类，如此这样，在进行信息处理时，可以根据相关标准在地以时间内将信息传送到相关的“门口”，使其安全进入并高效处理。港口物流信息主要可以分为以下几类：物流综合管理信息。该部分信息主要包括：组织机构的信息、系统开发及应用信息、网站信息、行政管理信息等；物流业务信息。该部分信息主要是各个企业用户所包含的信息，主要包括：运输业务信息、仓储业务信息、流通传输业务信息等；物流作业信息。物流作业信息主要包括物流作业基本信息、道路及水路运输信息、集装箱场地信息等。其中水路运输作业信息是主要的作业信息，主要包括：运输调度技术信息、船舶调配方案信息、港口作业信息、其他水路运输作业信息等；物流设施设备信息。所谓物流设施设备信息，主要是指在港口功能实现中所涉及到的设施设备等，主要包括道路运输设备设施、水路运输设施设备、集装设备信息等。物流技术信息 物流技术信息主要包括：运输基本信息、数据采集传输基本信息、监控技术信息等；物流安全信息。安全性是对物联网港口最基本的要求，主要包括物流安全基本信息、作业基本安全信息、设施设备安全信息、应急预案信息等。

5 结束语

总之，依托于物联网技术的港口信息平台，为港口信息的管理带来的便捷，使得港口信息管理日渐智能化、全球化。我们只有更加深刻的研究物联网技术与港口信息管理的融合，才能设计出更加方便、快捷、高效的信息平台，才能更好的为港口信息服务。

参考文献：

[1]李向文.第五代物联网港口设想及我国港口物联网发展前瞻[J].集装箱化，2013（02）：11-23.

[2]马仁洪，陈有文.以物联网技术促进港口智能化发展[J].水运工程，2012（05）：19-40.

[3]徐小凤.物联网在港口运营中的应用探析[J].中国水运，2011（01）：15-30.

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物联网技术以网络技术、传感技术以及定位技术等多种先进的科学技术为基础，能够实现楼宇物品之间的连接，实现设备与设备之间的通信，从而形成楼宇智能化、自动化的监控管理网络。智能监控系统、智能家居系统以及智能安防系统等智能楼宇系统对物联网技术的应用方便了人们的生活和工作，其发展前景十分广阔。

1 楼宇智能化系统概述

从本质上来讲，楼宇智能化系统属于一种系统集成技术，其集成了互联网技术、计算机技术以及信息技术，在建筑设计中融合先进的技术，实现了信息资源整合和使用的高效性，实现了楼宇的智能化管理。一般来说，楼宇智能化系统主要包含三个内容，分别是智能办公、智能通信和智能楼宇管理，三者相辅相成、相互联系、环环相扣。自动化管理系统在智能楼宇中有着至关重要的作用，其涉及到的内容较多，就目前来看，我国楼宇智能化系统还没有统一的通信标准，不同楼宇的智能化系统在通信、性能、运行等方面有着一定的个差异性。

2 物联网技术原理分析

物联网以互联网为基础，其能够在互联网的基础上实现物与物的连接和通信，能够通过信息采集设备来及时采集“物”的信息，以此为依据实现对楼宇中“物”的智能化管理。这就是物联网技术的基本原理。

物联网架构可以分为三层：

2.1 感知层

感知层能够实现物体的识别和物体信息的采集，感知层依赖于传感器、GPS设备、二维码标签识读器等各种信息采集设备来实现其识别功能和信息采集功能。

2.2 网络层

对于物联网来说，网络层的重要性不言而喻，其是物联网的核心组成部分，如果将物联网比作是一个生物，那么网络层就是物联网这个生物的神经组织。其主要包括智能处理中心、融合网络、管理中心等，网络层的重要功能就是传递和处理接收的信息。

2.3 应用层

应用层指的是物联网技术具体应用的层面，要求与应用的行业进行融合，实现智能化管理。

物联网实现了物理设施和IT网络的连接，将虚拟的物联网与实物之间进行连接，实现通信，并整合为网络，这对于提升物理设备的管理效率和管理效果有着积极的意义。

3 物联网技术在楼宇智能化系统中的具体应用探讨

3.1 在楼宇智能监控系统中的应用

智能监控系统是楼宇智能化系统中的主要组成部分，智能监控的主要监控内容有空调系统的监控、给排水系统的监控、电梯运行的监控、照明系统的监控等等，智能监控系统能够及时发现楼宇建筑管理出现的问题，保证楼宇的安全性。传统的楼宇智能监控系统有着一定的局限性，设备监控集中在室内，只能够实现主动监控，物联网技术在楼宇智能监控系统中的应用则能够有效打破这个局限性，通过物联网技术能够实现远程管理，将楼宇建筑中相关需要监控的对象设备与互联网实现通信，避免人员来回往返，有效提升了监控管理效率。例如利用物联网技术将需要监控的设备及系统运行过程与监控终端进行通信，监控人员能够及时发现设备或系统运行的问题，从而采取有效措施来解决相关问题，保证了相关监控对象运行的安全性和可靠性。此外，物联网技术的应用能够及时采集设备运行参数，并上传给控制系统或上级数据系统，从而为相关部门楼宇运行标准和政策的制定提供有效依据，例如城市楼宇电网智能监控、能耗智能监控等等。

3.2 在楼宇智能家居系统中的应用

随着经济的发展，人们的生活日益富足，在生活水平逐渐提升的背景下，人们对居住环境的要求也逐渐提高，对楼宇智能化系统中的智能家居系统越来越重视，智能家居系统主要包括家居媒体影院、安防系统等等，其能够改善人们的生活环境，提升人们的生活品质。物联网技术在楼宇智能家居系统中也有着重要的应用，通过通信网络的设计和开发能够将各个子系统与家居网络相互连接，实现通信，从而更好地来对各个智能家居子系统进行监控。传统的智能家居系统布线方式为支线布线，灵活性较差，网络布置成本较高，物联网技术通过温湿度传感器、燃气泄漏传感器等能够实现无线网络与家居设备的连接和通信，这就能够对智能家居系统中的相关设备进行远程自动化智能控制。

3.3 在楼宇智能安防系统中的应用

智能安防系统在楼宇智能化系统中有着至关重要的作用，其关系到楼宇用户的生命安全和财产安全。传统的安防系统有着一定的局限性，其主要讲观察信号传递给保卫室，根据传输而来的画面信息，保卫室工作人员能够作出准确的判断，从而制定针对性的安防决策，但这种安防系统只能够实现对楼宇内部的监控，局限性较大。物联网技术的应用能够有效解决安防系统上述问题，能够实现对楼宇内外的全面监控和防范，系统一旦出现异常情况，则会进行主动报警。以楼宇入侵安防为例，系统中以红外探测器为基础，通过红外探测器能够及时识别并判断入侵红外信号，之后及时采集监控点图像，并将采集到的信息传递给信号，实现物与人的连接和通信，用户在确定入侵信息之后则可以迅速做出处理，提升了安防系统的工作效率和工作效果，保证了楼宇运行的安全性。

4 结论

综上所述，物联网技术是实现智能化应用的关键技术，其在楼宇智能化系统中有着重要的应用。本文从智能安防系统、智能家居系统以及智能监控系统等三个方面探讨了物联网技术在楼宇智能化系统中的具体应用，旨在为促进楼宇智能化系统的应用和发展作出贡献。

参考文献

[1]王云汉.物联网技术在楼宇智能化系统中的应用[J].惠州学院学报（自然科学版），2010，06：77-81.

[2]齐斌，李芳.物联网技术在楼宇智能化系统中的应用[J].科技展望，2015，28：11.

[3]毛东.物联网技术在智能化住宅小区中应用的研究[D].长安大学，2012.

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中图分类号：TP399 文献标志码：A 文章编号：2095-1302（2013）03-0071-04

0 引 言

以感知和智能为特征的新技术的出现和相互融合，使得未来信息技术的发展由互联网转向物与物互联信息主导的物联网。物联网是在计算机互联网的基础上，利用无线通信、传感器、RFID等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”[1-3]。物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮，将催生一个巨大的新兴产业。2009年，总理到中科院无锡高新微纳传感网络工程技术研发中心考察时，提出建立“感知中国”传感信息中心，更加推动了我国在物联网领域的技术研究和产业发展。2009年，物联网技术发展已被列入中国国家级重大科技专项，与新能源、绿色制造等并列为国家五大新兴战略性产业[4]。

物联网已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一，发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义。为抓住机遇，明确方向，突出重点，加快培育和壮大物联网，根据我国《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》和《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，工业和信息化部制定了《物联网 “十二五”发展规划》。

目前，我国物联网在安防、电力、交通、物流、医疗、环保等领域已经得到应用，且应用模式正日趋成熟。在安防领域，视频监控、周界防入侵等应用已取得良好效果；在电力行业，远程抄表、输变电监测等应用正在逐步拓展；在交通领域，路网监测、车辆管理和调度等应用正在发挥积极作用；在物流领域，物品仓储、运输、监测应用广泛推广；在医疗领域，个人健康监护、远程医疗等应用日趋成熟。除此之外，物联网在环境监测、市政设施监控、楼宇节能、食品药品溯源等方面也开展了广泛的应用。

1 物联网的概念

物联网的英文名称叫“The Internet of Things”，简称IOT。物联网的定义是：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。即物联网就是“物物相连的互联网”，这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入物联网的范围：

⑴要有相应信息的接收器；

⑵要有数据传输通路；

⑶要有一定的存储功能；

⑷要有CPU；

⑸要有操作系统；

⑹要有专门的应用程序；

⑺要有数据发送器；

⑻遵循物联网的通信协议；

⑼在世界网络中有可被识别的唯一编号。

2 基于物联网技术的智能农业应用系统

随着中国经济近30年来的快速发展，农业生产资源紧缺和农业对资源消耗过大的问题对农业发展的制约愈发明显。农业物联网将先进的传感、通信和数据处理等物联网技术应用于农业领域，构建智能农业系统，是解决农业发展滞后问题的有效方法[5]。

2.1 基于物联网技术的智能农业应用系统架构

针对农业的培育、运输、分配等环节设计了基于物联网技术的智能农业应用系统，其总体框架模型如表1所列。

本文选用ZigBee、RFID、传感器、单片机智能控制、Code39、QR解析、嵌入式TCP/IP、GPRS、GSM、GPS、DTU、TTS以及具有自适应切换的网关等技术搭建了智能监测与培育、运输管理与控制、销售与溯源这三个子系统组成的应用系统模型。系统模型中所有电路的PCB设计、程序接口、网关以及上位机交互均为自主设计，设计制作功能模块总计有23种。每个子系统或是模块都结合实际应用考虑，融合了不同的物联网技术构架而成。三个组成子系统很好地体现了物联网的层次结构，解决了农作物从培育到最后销售各个环节的实际问题。虽然三个子系统功能目不同，但是技术层次上又都是密切关联的，相互配合达到了智能农业应用系统的要求。

2.2 农业智能监测与培育系统

由ZigBee无线传感器监测网络及培育控制设备所组成的农业智能监测与培育系统结构如图1所示。系统由ZigBee网络、培育控制设备、网关和控制中心组成。其中，ZigBee网络由多个部署在监测区域内的簇网络构成，ZigBee节点负责监测温度、湿度、光强等农情信息采集并通过ZigBee网络传送给网关[6-7]。各种农情信息对农作物的影响不同，例如光照是农作物进行光合作用的基本条件，在农作物上方安放光照强度传感器实时监测环境光照强度，能及时掌握农作物生长环境的光照强度；环境温度的高低直接影响农作物生长速度与发育情况，空气湿度也是影响农作物生长发育的重要因素，所以要在农作物周围安放空气温湿度传感器。通过具有自适应切换功能的网关将ZigBee网络接入传输网络，将数据传送至控制中心[8]。控制中心将接收到的数据经处理后存入数据库，根据采集到的信息进行汇总分析，结合专家决策系统发出反馈控制指令，及时、准确地发现问题和解决问题，指导农业生产。通过Internet生产者和技术研究人员就可以随时随地监测所采集到的农情信息，对作物生长情况进行实时跟踪。负责农作物生产的技术人员将根据其作物的生长实况和实际需求制定合理的培育策略（比如增加温度、增加湿度、浇灌），通过将集成有嵌入式TCP/IP协议的培育设备连接到Internet网，通过远程执行所制定的策略，远程节点收到信息后会做出响应，例如调节光照强度、灌溉时间、除草剂浓度等等。

2.3 农产品运输管理与控制系统

农产品运输管理与控制系统如图2所示，由图1中的远程控制中心下达控制命令，车辆群上配置有DTU（GPS+GPRS）单元。在车辆离开管理中心后，车辆上所安装自行设计的DTU单元会将当前车辆的位置信息回馈到控制中心。

通过在运输车辆上的DTU单元，无线远程发送回该车辆当前的经纬度、车速、海拔高度、卫星授时时间到远程控制中心，控制中心再将远程传回的GPS数据与电子地图建立函数对应关系，将运输车辆拟化为地图上的一个运动点，就可以对该点的行车路线、行车车速、行车状况进行透明无误地监控，从而实现智能控制和管理。通过装载农作物产品箱体中的传感器可以监测到农产品在运输中的温湿度等信息。控制中心有GSM、GPRS组成的即时语音通信平台，可以通过中心计算机控制软件与工作中的运输车辆取得联系，对于排除紧急事件和实际难题具有非常明显的意义。

2.4 农产品销售和分配管理系统

图3所示是农产品销售和分配管理系统图，其设计模型中使用了纸盒来模拟真实的箱体，纸盒的4面都贴有不同的电子标签。

在箱体上集成了4种技术用来识别和验收货物：125 kHz频段下和13.56 MHz频段下的RFID射频识别、一维条码识别、二维QR码。农产品质量追溯物联网由读写传感器和电子标签、读写器和查询的网络接入与控制数据中心组成。自主研发的模块用于制作两种125 kHz读卡设备：一种适合在Windows下作为HID设备免驱动读取卡号，卡号可以由上位机进行变更；一种是串口输出ID号码的模块，适合嵌入式的应用。通过电子标签记录农产品在培育、运输和销售环节的所有信息，并通过Internet系统传输到数据中心保存。用户可以在农产品溯源系统平台或者超市商品溯源机上，通过查询农产品的编号获取该农产品的所有的销售信息。

3 部分模块设计

3.1 自适应切换的网关设计

网关节点是整个智能农业应用系统的重要组成部分，是实现各个子系统网络与控制中心连接的关键网络设备，能够根据子系统的网络连接方式自适应切换，然后通过传输网络发给远程控制中心，同时对于控制中心所发的指令给予相应的处理。

网关的设计包括硬件设计和软件设计。硬件设计采用基于模块化、核心板和接口底板分离的思想和嵌入式双MCU结构设计网关硬件结构，提高了网关节点的抗电磁干扰能力。硬件系统结构如图4所示，图中虚线框中的是可选模块。在底板上集成了多种接入传输网的功能模块，包括以太网、Wi-Fi、GPRS、CDMA等，核心板和底板配合即可构成一个最小的完整应用系统[8]，系统具有体积小、耗电低、处理能力强等特点。采用最小系统核心板加底板方案能够满足不同层次的应用，只要根据实际需求通过增删底板上的功能就可实现，同时也可以方便硬件系统调试。

3.2 GPS硬件电路设计

系统设计选用台湾鼎天科技有限公司的REB3571-GPS芯片组，搭配以自主设计的电路来完成系统硬件底层的构建，其最小电路设计结构如图5所示。

3.3 自主研发的125 kHz免驱读卡器

自主研发的125 kHz频段下的免驱USB RFID读卡器如图6所示，USB即插即用，免驱动，内置天线，更小巧，使用更灵活，读卡速度快，可在任何编辑框读入卡号，还可以定制卡号的格式；可用手持机（PDA）刷卡输入设备、PC机读入、POS机输入设备以及外置读卡器组件、RFID读卡节点等。

本设计采用低频免驱读头改进传统电路，并利用电荷泵原理构建H桥大幅提升线圈功率，同时利用LC配对谐振后，经包络检波至非门单元整形滤波去毛刺修波形，最后得到干净的Manchester时序输出，再通过低成本、低功耗的STC51MCU译码并以ps/2时序输出至后级ps/2转USB芯片输出。

4 结 语

将物联网技术应用于农业是农业信息化、智能化发展的趋势。本文设计了一种基于物联网技术的智能农业应用系统，并介绍了系统的总体结构部分的模块设计方法，从而实现农作物生产过程、农产品流通及溯源之间的信息化与智能化管理。

参 考 文 献

[1] SARMA S， BROCK D， ASHTON K. The Networked Physical World [R]. White Paper MIT， MIT Auto-ID Center， 2001.

[2] LIN Yuanguai. An Intelligent Monitoring System for Agriculture Based on Zigbee Wireless Sensor Network [J]. Advanced Materials Research， Manufacturing Science and Technology， 2011， Vols. 383-399： 4358-4364.

[3] 宁焕生，王炳辉.RFID重大工程与国家物联网[M]. 北京：机械工业出版社， 2009.

[4] 梁炜，曾鹏. 面向工业自动化的物联网技术与应用[J].仪器仪表标准化与计量，2010（1）： 21-24.

[5 ] 刘海涛，马建，熊永平. 物联网技术应用[M]. 北京：机械工业出版社，2011.

篇12

农业信息化对整个社会的信息化发展有着重要的推动作用,目前农业生产中已经逐渐应用到了遥感、网络共享、信息处理、通讯、RFID等技术,农业信息化建设能够促使农业生产、加工到销售的各个环节紧密的联系在一起,从而促进农业经济的繁荣发展。农业信息化建设的内容主要包括以下几个方面。

1.1资源环境信息化

资源环境信息化的提出主要是因为农业生产对自然环境的依赖度较大,气候、湿度、温度、光照、温差、降水、土壤等因素都对农业生产的实际情况有极大的影响,因此为了促进农业的健康发展,应当根据当地的实际情况建立农业资源信息库,为农业生产提供给必要的关于资源与环境的信息。除了静态的信息展示外,还应当有动态化的信息收集,保证农民能够获得实时有效的信息,从而提高农业生产的科学性与有效性。

1.2生产管理信息化

在现代化发展的过程中,农产品生产与加工的目的主要是为了投入市场进行销售,在这个过程中如果没有合理的规划与管理,那么就很容易导致生产、销售等环节相互之间的脱节,最终阻碍农业经济的进一步发展。因此在农业发展的过程中应当对生产以及经营的过程予以全面的信息化管理,对农作物种植、农田管理、畜牧养殖、环境监测等过程予以统一的规范化监督,促进农业生产水平的提升,实现对农业成本的节约以及对农业经济效益的提升,最终实现农业的可持续性发展。

1.3经济发展信息化

经济发展上的信息化是指农户、农村企业等各单位实现网络的全面覆盖,促进信息的共享与交流,通过通信设备,普通农户以及农业生产企业都能够获得关于交通、环境、资源、经济建设等多方面的实时消息,同时通过网络平台,农户等还可以了解到政府最近的农业政策与农业信息,从而对自身的农业生产经营活动作出相应的调整,保证生产经营行为与国家的建设发展方向具有一致性。另外,信息化的网络通信平台还能够加强农村与外界的沟通,这在一定程度上有利于吸引外部企业对农业生产建设进行投资。

1.4科技教育信息化

科技教育方面的信息化发展有利于为农业生产培养具有高素质的人才,人才是推动农业发展的主要动力,因此需对人才的培养予以高度关注,教育的信息化发展能够使农民接触到先进的技术,从而提高农业生产的科技化水平。科技的信息化是指利用以网络为依托的信息技术手段,将先进的农业技术整合至网络平台,使农民或从事农业生产的相关人员能够在网络上学习到先进的农业技术并进行信息交流,从而推动农业科研的发展与建设。

2物联网技术的发展现状

2.1物联网技术概况

物联网属于一种“有限网络”,管理、控制等操作都针对特定的对象展开,它能利用网络、识别器与传感技术将不同的管理对象连接到一起,从而对对象进行决策、识别、感知、态势判断等方面的控制与管理,其操作具有综合性与智能化的特征。物联网中蕴含着大量的信息数据,因此对信息处理技术、网络技术以及通讯技术的要求与需求均相对较高。物联网技术可谓是信息产业发展的第三次浪潮,这一技术的发展不仅能够推动进行的经济投资产生,还能够使经济运行的效率得到提升,因此其效应具有双重性。物联网技术可实现人与物、人与人以及物与物之间交互联系,它以互联网技术为基础并对互联网技术进行了有效的延伸。物联网技术不是一种全新的技术手段,而是对具有先进性的计算机技术的整合,针对不同领域的需求,技术的应用会做相应的调整。

2.2物联网技术对农业信息化的影响

随着物联网技术的进一步发展,农业领域在信息化建设的过程中也开始应用这一技术手段,而农业具有一定的复杂性,影响因素较多,经营较为分散且生产流程较长,利用物联网技术能够对农业的发展情况进行整合,促进绿色农业、高效农业的发展。在物联网技术的基础之上,农业信息化建设主要表现在农产品的身份标识编码上,农产品自产生起就被赋予了唯一的、区别于其它产品的标识编码,其信息资料可通过RFID技术进行采集与储存,如果某一环节需要对产品予以数据分析,那么可通过对产品ID的分析或者对代码的解析来获得相关的信息资料,通过这种方式可以有效的对物品做出识别与判断,同时可以对产品进行全程的跟踪与管理。具体的以物联网为基础的农业信息化结构如图2所示。

3物联网技术在农业信息化建设中的应用情况

3.1农业节水灌溉

生产过程中对物联网技术应用最为突出的环节当属节水灌溉环节,我国水资源分布不均,整体上呈现出匮乏的状态,为了满足农业生产的需求,研究人员应当通过先进的技术手段创新灌溉方式,使灌溉既能够满足农业生产的需求,又能够实现水资源节约的目的。在物联网技术的支持下,农业灌溉可以应用具有自动化特征的控制系统进行操作,整个系统包括四个环节,第一是信息采集,研究人员首先应当对水资源的情况进行了解,因此需采集相关的信息资料;第二是分析加工,利用这一系统能够对采集到的信息进行分析,剔除无效信息,并对有效信息进行整合;第三是指导实践,整合后的信息能够为灌溉工作的展开提供有效的指导,使农业生产人员能够确定灌溉量与灌溉方法;第四是信息反馈,物联网系统平台能够对灌溉进度与效果进行有效的反馈,用户也可以在这一平台上对灌溉信息进行查询。山西省应县的水资源就严重匮乏,为满足农业灌溉的需求,相关人员利用物联网技术建设了完善的灌溉控制系统,该系统能够满足制定用水计划、管理水费、记录灌溉进度、上传灌溉信息等用户需求,这一系统由总控室、集中控制室、电气控制柜以及水泵组成,相关信息可通过RFID技术获得,数据的传输、水泵的控制都可以通过物联网技术完成,人力、物力、财力等方面的投入均相对较少,这一系统的使用使农业现代化与信息化的水平有了较大程度的提升。

3.2产品安全监管

随着生活水平的提升,人们对食品质量与安全问题的关注度越来越高,尤其是毒豆芽、毒奶粉等问题被曝光后,消费者希望食品生产环节能够更加的科学化与规范化,此时相关部门也相应的加强了食品安全质量监管的力度。在农业生产方面,物联网技术的发展为农业产品生产提供了新的监管途径,即可以利用RFID技术对产品从生产到销售的过程予以全面的管理与监控,美国最先将这一技术应用于农业生产,为了避免患有疯牛病的牛流入市场,研究人员将RFID身份识别编码从牛耳处植入,RFID系统中详细记录着每头具有编码的牛的资料信息,包括年龄、饲养情况、体重、患病史以及宰杀情况等。我国对这一技术的应用始于2009年,为了保证猪肉的质量,研究人员推出了“金卡猪”,即利用RFID技术为猪贴上对应的“电子身份证”,从而实现对猪从饲养、防疫、加工,到流通与销售的整个过程的监控。这一监控过程的完成主要依赖于EPC标准以及RFID技术。

3.3农畜产品流通

农产品流通的过程主要包括四个环节,第一是在产地的处理,第二是装载运输,第三是在批发市场的销售,第四是在零售市场的销售,为了保证农畜产品不脱离监管的范围,物联网技术发挥了巨大的作用,物联网技术具有联网、识别以及追溯的功能,因此在整个流通的过程中相关人员都能够对农畜产品的去向予以全面的监控。产品信息采集的过程不会耗费过多的时间,因此不会影响农畜产品的销售过程,同时物联网技术能够使农畜产品供应链共享与集成的水平得到有效的提升。在物联网技术的支持下,农产品流通过程可以形成一条信息链,无论是生产环节还是产品供应环节,相关人员都需要先对产品的信息进行采集并上传至对应的数据库,保证信息更新的及时性与信息存储的有效性。为了保证数据信息的安全性,数据库会设置密码,只有在供应链上的各个环节上才能够对密码进行共享。

3.4质量安全追溯

物联网技术在提高农业产品质量与安全中的作用较为显著,质量安全追溯的过程中,物联网技术形成了高水平的技术体系,该体系由信息采集、传输、查询这三个层次组成。首先,是采集信息的过程,以蔬菜生产为例,生产人员会将生产基地划分为不同的地块,然后对各地块做编码处理,并为之匹配相应的IC卡,生产过程中的每项产品都会被赋予对应的电子标签,播种后每次施肥、浇水、除草的过程都需要通过终端记录到IC卡中,通过终端进行操作能够简化数据采集与存储的过程,避免投入过多的人力与财力,且数据收集的准确性将会得到较大的提升。其次是传输信息的过程,在生产基地,信息的收集通过终端与IC卡完成,IC卡相当于信息存储的中介,而信息传输最终的目的地应当是当地的农业数据库,因此应当定期对IC卡中的数据信息进行处理,即利用RFID技术将其通过计算机设备与网络传输到物联网信息数据库平台。最后是查询信息的过程,在农产品投入市场时间,相关人员可将物联网上存储的追溯码进行转换并生成标有追溯码的标签,并将这一标签准确的粘贴到产品外包装上,消费者可以通过物联网平台对产品信息进行查询。

3.5农业信息共享

农业信息共享能够加强农业生产企业与农民之间的交流,从而激发新的思想与新技术,可建立市级、县级、乡级等多层次的信息平台,这样既能保证农业政策与信息的上传下达,还能够保证政府对民意的深入了解,上下层通力合作共同推动农业生产的进一步发展。例如广西省玉林市就利用物联网技术打造了特色的农业信息服务体系,实现四级信息网联动,即在市级设立农业信息中心,在县级设立农业服务平台,在乡级或镇级设置农业信息站,在村内设置信息员,这种服务体系的设置充分考虑了各级单位的实际情况,层级清晰,职责明确。具体来说,网络信息平台由各农业企业的网站以及特色的农业网站组成,各网站根据自身的定位与需求设置了不同的板块,例如玉林市博白县的竹芒编企业的门户网站上就设置了声讯服务、网络销售等众多模块,同时为了满足对外销售的需求,网站还有专门的英文版。

3.6精准农业发展

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1引言

物联网是基于互联网而发展起来的新一代信息技术，是信息时展的重要产物[1]。如今物联网技术在我国众多行业中逐渐得到广泛的应用。随着我国城市建设进程的加快，日益增多的建筑物与复杂的建筑环境使得消防安全面临着非常严峻的态势[2]。物联网技术的出现为城市消防工作提供了新的契机。将物联网技术应用于消防安全工作中，可自动识别危险源、及时报警火灾、实时监控消防设施装备、有效利用消防数据等，确保决策的科学性、指挥的精准性以及救援的高效性，从而为人们的生命财产安全提供必要保障。

2物联网技术概述

物联网技术被人们称为信息科技的第三次革命。物联网技术将互联网技术作为核心和重要基础，并融入了射频识别技术、无线通信技术、传感器网络技术等多种信息技术，可以对信息进行自动的收集获取，增强了信息传递的高效性。物联网技术是根据约定的协议，借助信息传感设备实现任何物体与网络的连接，使各物体之间能无障碍地进行信息交互，进而对物体的动态进行智能化识别、跟踪、监测，以便人们更好地掌握物体运行情况，同时进行综合化管理的技术。

3智慧消防概述

社会的发展与科学技术的进步使得以往的消防工作模式落后，对消防事业的发展形成制约。消防建设需要现代科学技术的支持。面对城市消防安全所提出的相关要求，如自动化的火灾防控、智能化的灭火工作指挥、精细化的消防管理等，再加上消防科技的不断发展，智慧消防便产生了。智慧消防作为一种全新的消防工作模式，能更好地解决消防安全问题，是现代消防体系的进一步升级，在防火灭火方面具有明显的效果，能有效促进消防安全工作效率的提升[3]。智慧消防是指借助物联网技术、虚拟现实技术、人工智能技术等最新技术，配合云计算、大数据平台的运算进行火警智能研判，提升信息数据的传递效率与利用率，形成火灾监控并做出及时有效的处理，实现消防智能化，从而增强火灾防控、应急救援能力，大大降低火灾发生率。下面将以基于物联网的城市智慧消防远程监控系统架构为例进行分析介绍。

4基于物联网的城市智慧消防远程监控系统架构

基于物联网的城市智慧消防远程监控系统的整体结构分为三层，即系统感知层、网络传输层与用户应用层。系统感知层的关键点是传感器检测，网络传输层的关键点是无线传输网络、控制网关节点、服务器搭建，用户应用层的关键点是数据库处理与用户交互设计。只有处理好这三个环节，才能实现物联网技术与城市智慧消防远程监控的有机结合。（1）系统感知层。系统感知层是物联网用来识别物体、采集信息重要的基础能力层。其是由多种传感器或者进行信息采集的感知终端组成的，是物联网的最基本部分也是核心部分，作用在于识别物体与采集信息。主要运用的技术有射频技术、无线网络组网技术以及新型传感技术等。对于接入物联网中的感知层由基本感应元器件，比如RFID标签和读写器、监控摄像头、GPS定位设备、二维码识读器，还有各类传感器等元器件再通过感应器组成网络。比如一般系统感知层需要建立一个射频识别系统，该识别系统由电子标签、读写器以及中间信息系统三部分组成。电子标签可以安装在物品的表面或者内嵌在物品内层，标签内存储着物品的基本信息，以便于被物联网设备识别；读写器有三个作用，一是读取电子标签中有关待识别物品的信息，二是修改电子标签中待识别物品的信息，三是将所获取的物品信息传输到中央信息系统中进行处理；中央信息系统的作用是分析和管理读写器从电子标签中读取的数据信息。（2）网络传输层。网络传输层是连接系统感知层与用户应用层的桥梁和纽带。网络传输的方式多样，有有线传输以及Zigbee、WIFI、NB-IoT、LoRa、4G等无线传输方式，考虑到建设成本、部署方式、产业规模以及实际应用效果等，可以采用NB-IoT技术方式，将建筑物内外的各种消防设施监测节点所采集的消防数据传送至云计算平台，并通过云数据库、负载均衡实现对数据的存储、处理。负载均衡能将用户访问流量、各类消防设施传送的信息数据请求，依照一定的原则分配到多个云服务器实例，实现资源有效分配，避免单个服务器承载过量，造成资源负担。云数据库能提供一种安全、稳定、可靠且可弹性扩容的在线数据库服务，能在容灾、备份、恢复、监控、迁移上提供完整的解决方案。跟自建数据库相比，其有多方面的优势，比如即开即用、无软硬件投入、无运维成本、快速部署、数据可靠安全、自动备份、系统托管、高资源利用率等。（3）用户应用层。用户应用层其能处理网络层接入的信息数据，实现人机交互，为用户提供相应的服务。通过用户电脑端，消防监管单位可对消防设施的状态信息进行监测，并及时对预警、报警信息进行反馈，消防救援指挥中心可对建筑地址、报警单位的消防设施进行快速查询。因此可结合系统功能的需求来设计网站中各模块，如用户管理模块、数据监测模块、设备管理模块、地图管理模块等。1）用户管理模块具有登录管理、权限管理、用户增删与信息修改等功能。用户在登录系统之前需进行用户名、登录密码方面的设置。用户可包括在系统、消防监督、建筑物、消防灭火救援、消防设施维护等方面的管理员。系统管理员具有修改用户信息、建筑物信息的功能。消防监督管理人员可按照属地分别设置管理权限。建筑物管理人员能接收到各种建筑物各类消防设施的预警信息或报警信息。消防灭火救援管理员能在管辖区域内，通过系统查询火灾发生地点与最佳救援路线。消防设施维护管理人员可在设备管理栏中录入、查询消防设施维护的相关信息。2）数据监测模块具有实时查询报警历史记录、实时监测图表数据等功能。3）设备管理模块的作用是针对消防设施的使用情况，若参数超出了设置范围，则会向建筑物管理人员发信息提醒，使其到现场查看解决问题。消防设施维护管理人员也可去现场排除、检查消防设施的故障。4）地图管理模块的功能是在获得百度地图API密钥之后，实时更新显示百度地图中各建筑物的定位，以便相关管理人员实时查询各种信息数据，及时进行地图导航和灭火救援。

5物联网技术在智慧消防建设中的具体应用

5.1应用于火灾防控预警

火灾防控可以规避火灾风险、降低火灾发生次数，是消防安全工作的重要部分。物联网技术可帮助实现火灾防控预警的自动化，主要体现在如下三点。（1）对消防水源的实时、远距离监控。运用物联网技术，可以将无线通信设备、传感器安装到消防水池水箱、消火栓等这些部位。传感器可以对水流速、水流量等信息数据进行监测与收集，并将其发送到消防应用云平台上。消防指挥中心人员可以通过计算机、手机等终端获取准确的消防水源状态信息，还能借助GPS系统、GIS系统等在百度地图上快速确定消防水源的位置，以便灭火救援工作的顺利开展。（2）对消防设施的远程监管。建筑物中通常配置完备的消防设施，消防设施的完好性及运行状态直接影响着火灾扑救工作的开展。运用物联网技术可以对消防设施运行情况进行动态监控。消防部门可以将智能传感器安装在喷淋管、消防泵、烟感器等各类消防设施中，这样可以实时确定喷淋管的压力、消防泵的状态、报警状态，一旦发现问题，可以对其进行及时性、针对性的处理，减少火灾造成的损失。同时，借助智能视频监控设备可对消防安全通道的占用情况进行实时分析，收到信息数据异常报警后，监管人员可结合疏散指示牌与应急灯的告警，及时展开相应的救援工作。（3）建立智能楼宇系统。将监控传感设备安装到每幢楼的消防设备中，针对每幢楼建立起相应的数据库。传感设备一旦出现故障，会马上向管理系统平台发出警报，同时管理人员会通过无线设备接收到相应的信息。一旦建筑物发生火灾，则报警器会立即向消防人员发送信息，以便消防部门在最短的时间内完成准备工作。（4）基于视频分析的隐患验证。一方面对楼宇具体报警点位进行梳理，与建筑内视频监控系统联动，做到具体报警点位远程监控，时时查看现场情况。另一方面与烟火AI算例模块进行整合，早于建筑内的火灾探测器感知危险发生，为隐患发现和小火处置提供前端感知。

5.2应用于灭火救援指挥

（1）对各建筑物建立身份系统。处于不同区域的每个建筑物都有自己的身份信息，比如结构、改造、使用、配备的消防设施等信息。运用物联网技术，可针对建筑物的全部信息设置相应的电子标签。当火灾发生时，工作人员会通过终端设备对火灾信息、建筑物状态进行了解，以便为消防人员及时提供信息；消防人员可以及时熟悉辖区建筑物的受灾情况，通过建筑物内部的温度传感器迅速得知火灾现场的温度，以展开有效的救援工作。倘若报警人员对报警信息不了解不熟悉，那么指挥人员会从建筑物身份系统中明确火灾发生的位置，并展开扑救。（2）对消防参战力量进行智能化、合理化的调度。运用物联网技术对视频监控系统加以完善，可以帮助指挥部实时掌握消防车辆的通行信息，并快速判断火情，对水带铺设、分水阵地等做出正确的分析抉择，对消防救援工作进行更好的调整。（3）对消防人员的生理信息进行监控。火灾现场可能存在有毒的烟气，这会对救援人员的生命健康造成威胁，可通过物联网技术在救援设备中安装传感设备，实时监测处于火灾现场的消防人员的血压、呼吸频率等生命体征，以便进一步的指挥调度。

5.3应用于消防资源管理

为实现对消防资源相关信息的动态管理，一方面可将物联网技术与无线通信、GPS技术相结合，针对消防车与消防人员进行电子标签设置，然后将其与管理中心进行无线连接，从而建立起消防装备管理系统。通过在消防车上安装车载终端装置，并对相应模块进行信息采集，可以确定车载装备的状态、类型及数量，从而为消防救援做准备。对于消防车的位置，无线网络可以将信息传送到指挥中心。将电子芯片接入消防员的工作服中，可以更好地获取消防员的具置及分布。另一方面可运用物联网技术对灭火药剂进行系统科学的管理。对于不同的火情，消防部门可结合灭火药剂的性能进行规范化使用，而且可避免使用过期的灭火药剂。一旦发生火灾，消防部门也可以结合灭火药剂的分布地点与储备量进行合理的调度，从而提升灭火药剂的利用率，有效避免灭火药剂的浪费。