時間：2023-03-03 15:59:38
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇物聯(lián)網(wǎng)技術論文，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應用功能框架，以各大環(huán)節(jié)具有差異性的特點為依據(jù)，從而提出了具有差異化的實際應用需求。進一步以每一個階段所完成功能及支持技術的不同，并考慮到物聯(lián)網(wǎng)基本網(wǎng)絡模型，把面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)分為三層網(wǎng)絡體系構架，這三層網(wǎng)絡體系分別為：感知延伸層、網(wǎng)絡層及應用層。其中，對于感知延伸層來說，主要的監(jiān)測目標諸多，涵蓋了家具對象、電力對象及智能安防等一系列對象。網(wǎng)絡層又細分為接入網(wǎng)與核心網(wǎng)，主要目的是對數(shù)據(jù)進行實時采集，并實現(xiàn)可靠性回傳。另外，對于應用層來說，主要是針對智能電網(wǎng)各項業(yè)務需求，進一步構建各類電力應用平臺，從而到達有效管理及監(jiān)控的目的。面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)技術及其應用分析文/羅巧華物聯(lián)網(wǎng)是一種新型通信網(wǎng)絡，具備智能化識別、定位、跟蹤及監(jiān)控管理等多方面的功能。本課題筆者在分析面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)架構的基礎上，進一步對面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應用方案進行了探究，希望以此為物聯(lián)網(wǎng)應用的完善提供有效依據(jù)。摘要
2面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應用方案探究
下面筆者從兩方面對面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應用方案進行探究，一方面為面向智能用電的物聯(lián)網(wǎng)解決方案；另一方面為面向智能電網(wǎng)生產環(huán)節(jié)的傳感器網(wǎng)絡應用方案。
2.1面向智能用電的物聯(lián)網(wǎng)解決方案
基于傳統(tǒng)模式的用戶當中，其智能用電物聯(lián)網(wǎng)應用主要的連接對象為用戶的智能雙向電表。對于電網(wǎng)企業(yè)來說，主要是以用電性質和場合的差異性為依據(jù)，進而選取不同功能的智能雙向電表，對用戶進行電能計量及有關電能質量的監(jiān)測等應用。在智能雙向電表終端設備的運用下，能夠實現(xiàn)對用戶用電信息的統(tǒng)一性采集。智能電表是以傳感器網(wǎng)絡及現(xiàn)場總線等為渠道，然后在傳輸網(wǎng)及電力接入網(wǎng)的作用下，把電表數(shù)據(jù)傳輸?shù)脚c之相關的應用平臺，比如用電信息采集平臺等。除此之外，基于智能用電過程中，電動汽車充電系統(tǒng)的應用也是非常重要的。該系統(tǒng)的主要應用內容主要體現(xiàn)在：其一，充電站設施的監(jiān)測部分，涵蓋了充電狀態(tài)檢測、視頻檢測及安防監(jiān)測等。其二，傳感器及RFID系統(tǒng)的設置，通過有效設置，能夠對電動汽車運行情況及動力電池使用情況實現(xiàn)實時感知。
2.2面向智能電網(wǎng)生產環(huán)節(jié)的傳感器網(wǎng)絡應用方案
對于面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應用，主要的目的是使電力系統(tǒng)生成環(huán)節(jié)的信息化得到有效提高，同時提高自動化程度。要想使此類應用得到有效實現(xiàn)，需要依靠物聯(lián)網(wǎng)末端的無線傳感器網(wǎng)絡，應用場景涵蓋了變電站一次設備及二次設備以及高壓輸電線路等；在對設備運行情況及相關線路的運行情況進行感知及預測的基礎上，使電網(wǎng)的安全水平得到有效提高，進一步使電網(wǎng)的運行成本降低。如圖1所示，為一種適合用在智能電網(wǎng)生產過程環(huán)節(jié)的傳感網(wǎng)絡結構。當中，無線傳感器網(wǎng)絡通過對感知延伸終端各路信息的充分利用，把采集到的數(shù)據(jù)匯聚到網(wǎng)關節(jié)點上，然后由網(wǎng)關節(jié)點把分類預處理之后的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)浇尤刖W(wǎng)當中，進一步實現(xiàn)進入電力通信核心網(wǎng)的統(tǒng)一性。數(shù)據(jù)在通過分析處理之后，在ICT平臺的基礎上，將相關指令發(fā)出，并以同樣的方法逆向往終端網(wǎng)絡節(jié)點上傳輸，從而使對全網(wǎng)的實時監(jiān)測及故障處理能夠得到充分實現(xiàn)。
3結語
目前，對物聯(lián)網(wǎng)還沒有一個公認的概念，總體來說它是指利用各種傳感器和互聯(lián)網(wǎng)連接起來的一項新技術。物聯(lián)網(wǎng)就是利用數(shù)據(jù)采集設備，如傳感器、二維碼、電子標簽等實現(xiàn)對物體信息的采集，然后組成一個嵌入式網(wǎng)絡，通過異構網(wǎng)絡的融合技術，通過通訊接口實現(xiàn)嵌入式網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)的對接，實現(xiàn)對物體的監(jiān)控。物聯(lián)網(wǎng)的核心思想是：利用各種方法和形式對物體、人、設備進行感知，實現(xiàn)無所不在的感知；實現(xiàn)不同網(wǎng)絡接入方式、不同應用系統(tǒng)、不同環(huán)境的互聯(lián)互通和信息共享，提供人性化、個性化的綜合信息服務，支持信息數(shù)據(jù)處理和輔助決策實現(xiàn)智能服務。供應鏈管理與物聯(lián)網(wǎng)理念一致，通過信息共享，建立協(xié)同關系。因此，物聯(lián)網(wǎng)對供應鏈的發(fā)展有巨大促進作用。首先，物聯(lián)網(wǎng)技術幫助物流企業(yè)跟蹤貨物，跟蹤運輸設備的狀態(tài)。這些信息共享給上下游后，提高上下游的生產效率，降低成本，實現(xiàn)多贏。其次，供應鏈上的所有信息在一個平臺大集中后，可以利用大數(shù)據(jù)優(yōu)化運輸路線，優(yōu)化配載，為物流企業(yè)帶來價值。通過與物聯(lián)網(wǎng)技術的結合，智慧物流平臺提供感知供應鏈的能力，可以更智能、更有效地管理物流運輸活動的整個過程，幫助企業(yè)提高物流過程的可控性，提升物流服務質量。因此，研究物聯(lián)網(wǎng)在供應鏈上的應用具有重要的現(xiàn)實意義。
2基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧供應鏈
物聯(lián)網(wǎng)技術使整個物流供應鏈管理更精準、高效、智慧、可控、可知及可視。通過物聯(lián)網(wǎng)等技術的應用，優(yōu)化業(yè)務流程，提升物流服務水平，強化物流精益管理，提高調度智能決策；通過運用攝像頭、溫濕度和紅外線傳感等技術手段，實現(xiàn)全環(huán)節(jié)可視監(jiān)控；通過RFID技術，對批次物料進行標識和不中斷傳遞，實現(xiàn)物料全過程質量監(jiān)控和回溯；通過生產過程數(shù)據(jù)自動采集、自動加工，實現(xiàn)智能信息處理與服務決策，實現(xiàn)整個供應鏈全面覆蓋、全面感知、全程控制、全面提升?！皞鞲斜O(jiān)控網(wǎng)絡”采集捕獲的信息，通過有線網(wǎng)絡、無線網(wǎng)絡、衛(wèi)星通信、電信網(wǎng)絡、廣電網(wǎng)絡、藍牙等多種傳輸技術和通信網(wǎng)絡，快速準確地上報監(jiān)控信息智能分析系統(tǒng)，分析系統(tǒng)根據(jù)預先定義的關于物移、闖入、徘徊、滯留、超速、越界、溫/濕/火/水/煙等不同環(huán)境異常觸控閾值條件，生成不同優(yōu)先級的警報信息，并以指標、視頻、聲音、時間等不同維度的信息通報用戶。實現(xiàn)對環(huán)境、位置、時間三位一體的全方位精細化管理，提高物流倉儲管理的安全可控性。通過這樣的集成，可以方便地實現(xiàn)：在物流中控室隨時檢查某個工作間的溫、濕度傳感標簽，溫、濕度標簽在接收到溫、濕度數(shù)據(jù)后，可以定期向遠距離閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)信息實時傳輸?shù)奖O(jiān)控室的顯示屏上。當任何一個監(jiān)測數(shù)據(jù)超過事先設置好的警戒線時，就會發(fā)出報警提示，監(jiān)控平臺可以在第一時間確定位置，進行有效處理，實現(xiàn)快速響應。另外，可以將監(jiān)控系統(tǒng)與移動通信技術相結合。在機房出現(xiàn)異常時，利用短消息、郵件、手機或電話振鈴等方式進行提醒，充分實現(xiàn)無人值守的遠程監(jiān)控，提高物流現(xiàn)場的管理效率和管理水平。
3智慧供應鏈平臺架構設計
基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧供應鏈平臺的總體架構設計思路，以現(xiàn)代物流與供應鏈管理思想為核心，建立統(tǒng)一的平臺多元數(shù)據(jù)中間件，基于物聯(lián)網(wǎng)和SOA技術，建立流程化的物流管理信息系統(tǒng)（見圖2）結構體系，以整合供應鏈上下游系統(tǒng)資源和數(shù)據(jù)資源，增強供應鏈的可視性，強化績效管理和成本控制，為供應鏈提供監(jiān)控調度手段，提升供應鏈整體執(zhí)行效率，降低供應鏈總體成本，為智能化決策支持提供依據(jù)。
4物聯(lián)網(wǎng)技術對供應鏈管理的影響
物聯(lián)網(wǎng)技術的應用使企業(yè)供應鏈管理的方式發(fā)生巨大變革，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。（1）實現(xiàn)供應鏈的可視化管理，實現(xiàn)產品的質量保障。通過在供應鏈各個環(huán)節(jié)運應物聯(lián)網(wǎng)技術，如RFID、二維碼、電子標簽等，對每個物品的流動信息進行采集，保證物品的可追溯性，實時監(jiān)測產品的動態(tài)信息，利用互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)信息的共享和交換，通過信息平臺可以查詢這些數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)供應鏈的可視化管理，保證產品質量，提高企業(yè)信譽度，實現(xiàn)價值最大化。（2）實現(xiàn)供應鏈的信息共享。信息共享是供應鏈管理的核心思想，信息共享保證信息的同步傳輸，供應鏈各環(huán)節(jié)的信息同步是供應鏈信息化追求的目標，只有實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)信息的同步化管理，才能有效發(fā)揮供應鏈協(xié)同化管理的價值。物聯(lián)網(wǎng)技術的應用實現(xiàn)了各環(huán)節(jié)的信息采集，及時發(fā)送信息平臺，及時共享，減少數(shù)據(jù)采集的失真現(xiàn)象?？焖儆行У臄?shù)據(jù)流動，可以有效應對客戶需求的變化，準確預測市場需求，大大減少庫存量，降低企業(yè)成本。（3）實現(xiàn)供應鏈的智慧管理。通過物與物的信息交換，實現(xiàn)自動化控制，減少對人工的依賴，節(jié)約成本，減少出錯率。智慧的物流供應鏈系統(tǒng)通過對數(shù)據(jù)信息的采集和分析，用先進的數(shù)據(jù)挖掘技術和智能分析技術進行智能化處理，根據(jù)提供的信息進行判斷，將結果回傳到設備采集器和節(jié)點，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的閉環(huán)控制。遇到緊急情況，根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息，自動啟動防護預案，實現(xiàn)多系統(tǒng)聯(lián)動，全面提升災害自動修復水平，從而提高供應鏈的智能化水平，實現(xiàn)真正意義上的智慧管理。
5結論
電梯公共服務平臺作為一個開放的支持和服務系統(tǒng)，它的非功能性需求包括系統(tǒng)性能、系統(tǒng)安全性、可靠性、可互操作性、易用性、可維護性、可移植性等多個方面[6]。系統(tǒng)除了涉及普通計算機以及手機、閱讀器等移動設備，需要接入大量且不斷增長的電梯傳感器設備進行數(shù)據(jù)搜集。因此，平臺運行時的高效性能以及平臺安全性是其兩大主要的非功能性需求。1.平臺性能該平臺作為公共服務平臺，其性能側重于確保服務器系統(tǒng)能夠滿足日常工作負載，并有足夠剩余容量應對突發(fā)事件引起的峰值而不出現(xiàn)某些應用不響應甚至宕機事件發(fā)生。系統(tǒng)建設初期，要求該平臺視頻服務器軟件滿足2000路視頻的接入，250路并發(fā)訪問，64路并發(fā)存儲。電梯網(wǎng)關服務器軟件滿足2000路電梯網(wǎng)關設備的接入服務，可查看電梯實時監(jiān)管數(shù)據(jù)，接收電梯報警數(shù)據(jù)，并與視頻服務器形成良好互動。2.平臺安全性系統(tǒng)安全是指在系統(tǒng)生命周期內應用系統(tǒng)安全工程和系統(tǒng)安全管理方法，辨識系統(tǒng)中的危險源，并采取有效的控制措施使其危險性最小，從而使系統(tǒng)在規(guī)定的性能、時間和成本范圍內達到最佳的安全程度。本平臺因涉及設備及使用人員較廣，因此著重于數(shù)據(jù)安全和網(wǎng)絡安全兩個方面。在實際開發(fā)應用中，主要采用以下幾種方法來確保平臺的安全性：1)數(shù)據(jù)傳輸和應用訪問中，用戶需有密碼才能登陸，系統(tǒng)會對用戶的密碼進行加密保存。2)電梯物聯(lián)網(wǎng)綜合管理公共服務平臺提供日志審計服務來記錄用戶操作以備查詢。日志審計可以實時、準確地詳細記錄對平臺所作的各項操作，保證中心的安全性。確保一旦出現(xiàn)安全性問題，有史可依，有據(jù)可查。3)給不同的用戶分配不同角色，對應于不同的授權。通過認證后，用戶才能進入相應平臺的界面，并對其權限范圍內的內容進行瀏覽或操作。4)系統(tǒng)云平臺配備云級防病毒系統(tǒng)來抵御各種非法入侵。5)與國內幾大電信運營商合作，建立專業(yè)的網(wǎng)絡架構來保障網(wǎng)絡安全。
2平臺架構與整體結構
該平臺基于B/S架構進行搭建，主要包括三個部分，分別為感知層、網(wǎng)絡層、應用層[7]。其中，感知層由傳感器、電梯數(shù)據(jù)采集器、電梯監(jiān)控終端構成，感知層設備主要采集電梯運行狀態(tài)和故障狀態(tài)信息，并對電梯運行狀態(tài)和故障狀態(tài)進行邏輯運算和邏輯判斷，同時向網(wǎng)絡層中指定的服務器發(fā)送狀態(tài)和故障報警信息；網(wǎng)絡層由運營商的無線或有線網(wǎng)絡及數(shù)據(jù)中心（IDC）服務器構成，網(wǎng)絡層主要承載電梯運行狀態(tài)信息和故障報警信息傳輸，并將其數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)中心服務器中；應用層由部署在數(shù)據(jù)中心服務器上的軟件中間件和電梯監(jiān)測軟件、客戶端電腦、移動智能終端等構成，應用層主要實現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)的終端設備的智能計算、監(jiān)控和管理。平臺架構如圖2所示。平臺基于云計算技術，采用模塊式開發(fā)，各個功能模塊之間是松耦合關系，不僅現(xiàn)有模塊可以非常方便的修改，最重要的是對平臺的功能擴展和模塊增加完全不影響現(xiàn)有平臺的運行，新增模塊可以采用熱插拔部署的方式添加到現(xiàn)有平臺中，新功能的增加完全是即插即用形式的[8]。系統(tǒng)平臺劃分成日常監(jiān)控、故障管理、維保管理、呼叫中心、電子看板、運維管理、監(jiān)控中心、智能終端、綜合統(tǒng)計等幾大功能模塊。平臺的整體結構圖如圖3所示。
3平臺實現(xiàn)的關鍵技術與實現(xiàn)效果
本項目是以RFID（RadioFrequencyIdentification，射頻識別）技術、紅外傳感技術、流媒體技術以及3G（3rdGen-eration，第三代移動通信技術）無線技術等物聯(lián)網(wǎng)技術為基礎，采用云計算平臺對城市電梯安全運行與維護進行實時監(jiān)管。系統(tǒng)后臺開發(fā)則使用.NETFramework5.0框架及開發(fā)工具VisualStudio2012和Eclipse4.2。
3.1RFID技術RFID實質上是一種近距離射頻通信技術，工作原理是標簽進入磁場后，如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號，就能憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產品信息（即PassiveTag，無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（即ActiveTag，有源標簽或主動標簽），閱讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)處理。大量的事實證明，電梯維保執(zhí)行不到位、不規(guī)范是產生電梯安全事故的主要原因之一，對維保企業(yè)及維保人員的有效監(jiān)管是減少電梯安全隱患的一劑良方。利用RFID技術通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)的特點，本平臺采用RFID技術將維保行為標準化、流程化，在電梯關鍵部位標識RFID電子標簽，保障了在對的時間、對的地方、由對的人、檢查了對的位置，杜絕維保不到位行為。
3.2紅外傳感技術紅外傳感技術，即利用紅外應答器識別和傳輸物體信息，從而實現(xiàn)遠程監(jiān)控。在電梯廂外壁采用外加傳感器的方式對電梯運行狀態(tài)進行全程監(jiān)測。與其他方式相比，外加傳感器方式可以兼容新舊電梯，項目推廣難度低，實施簡便；對電梯生產企業(yè)無特殊要求；對電梯運行不會產生影響，無安全隱患。
3.3流媒體技術該平臺在電梯內部引入了雙向實時流媒體技術。所謂流媒體技術就是把連續(xù)的影像和聲音信息經(jīng)過壓縮處理后放上網(wǎng)站服務器,讓用戶一邊下載一邊觀看、收聽，而不要等整個壓縮文件下載到自己的計算機上才可以觀看的網(wǎng)絡傳輸技術。該技術使得在滿足轎廂終端傳感器采傳輸?shù)幕A上，實現(xiàn)了同步H264視頻流媒體播放、H264/MJPEG雙碼流視頻編碼，在電梯運行過程中對現(xiàn)場畫面錄像，并滾動保存。轎廂多媒體終端屏可播放RSTP、HTTP、H323等多種協(xié)議的實時碼流以及本地多媒體文件，通過場景響應引擎在困梯、正常、通信等不同情況下選擇播放內容。為支持城域級超過2000臺電梯以上規(guī)模的同步視頻播放，本平臺設計了P2P架構的服務器直播系統(tǒng)。能夠將實時碼流通過直播服務器、轉播服務器和P2P分發(fā)服務器向全部的電梯設備推送視頻。
3.4無線技術平臺涉及電梯數(shù)量眾多且不斷增長，因此為了滿足海量數(shù)據(jù)正常傳輸要求，主要采用當下流行且穩(wěn)定、高速運行的3G無線通信技術。該技術可通過光纖EPON或者3G網(wǎng)絡終端將數(shù)據(jù)實時上傳，其采用小波自適應多模數(shù)據(jù)壓縮算法可實現(xiàn)海量、多節(jié)點傳感器數(shù)據(jù)的冗余消除和高效率傳輸；采用分布式實時內存數(shù)據(jù)庫在廣域網(wǎng)上保存電梯運行狀態(tài)，并應用分布式關系數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)保存；通過呼叫中心的H.323協(xié)議，在電梯轎廂嵌入式終端移植并實現(xiàn)支持音視頻同步通信的H323嵌入式軟件，當發(fā)生困梯和故障的時候可以聯(lián)系呼叫中心、質監(jiān)局和運營單位、維保單位實現(xiàn)多方通話，對受困人員進行安撫與解困指導。
3.5平臺開發(fā)技術.NETFramework5.0是用于Windows的新托管代碼編程模型，其強大功能與新技術結合起來，用于構建具有視覺上引人注目的用戶體驗的應用程序，實現(xiàn)跨技術邊界的無縫通信，同時提供一個將軟件部署和編譯代碼執(zhí)行環(huán)境，并大幅提高軟件運行的并行計算能力[12]。VisualStudio2010作為基于.NETFramework運行環(huán)境的開發(fā)軟件，目前正擁有龐大的客戶群，其集成開發(fā)環(huán)境（IDE）的界面被重新設計和組織，不僅適合專業(yè)人員進行開發(fā)，對于非專業(yè)人員，簡單實用也非常簡潔明了，并且支持開發(fā)面向Windows7的應用程序。在實現(xiàn)高速運轉的服務器平臺的同時，系統(tǒng)還需要通過可移動終端將維保操作記錄同步到電梯云計算平臺，實現(xiàn)對維保工作的規(guī)范性和準確性進行遠程管理。因此借助廣泛存在且應用的Android手機平臺建立維?？蛻舳?，系統(tǒng)采用較新的Eclipse4.2進行開發(fā)，其作為功能完整且較為成熟開源式軟件，允許嵌入Android編譯環(huán)境進行開發(fā)，提升的基于模型的用戶接口框架，為開發(fā)者提供更靈活的界面設計；提供面向服務的編程模型，使維保客戶端與服務器實現(xiàn)無縫連接。
4結論
我校物聯(lián)網(wǎng)技術專業(yè)由于是熱門專業(yè)，因此報考學生不僅有普高生和職高生，還有單招生。由于在物聯(lián)網(wǎng)班級中的學生種類最多，那么直接導致學生的學習水平差距相對比較明顯。自然而然，授課的精細程度就不能一概而論。因此，微課制作的素材就需要篩選。比如視頻錄制素材的選取上，由于學習水平不一樣，就不能采用PPT畫圖做成的視頻。因為PPT做成的視頻往往是教案的電子化，內容精簡而且文字居多，觀看枯燥。因此，觀看這個視頻的普高生和職高生比較容易接受，但是單招生接受不了。那么我們在選擇視頻素材的時候一定要選擇具有現(xiàn)實場景的視頻，因為這種視頻真實、具體而且有趣。制作素材還有很多，這里不一一贅述。
2學習情境的設計要貼近學生日常生活
大學生現(xiàn)在處在我國高速發(fā)展的信息時代，數(shù)碼科技產品無處不在。因此，在微課的情境設計中，如果經(jīng)常使用含有電子產品使用的情境，會讓學生感覺教師的準備力度不夠。相反，如果不使用電子產品，而是使用日常生活中的瑣事為例，就會給學生提供生活瑣事的解決方案。比如，情境設計中使用校園停車場不夠這個情境，學生就會通過這個問題想到智能停車管理系統(tǒng)，卡口系統(tǒng)，視頻采集技術等。由于物聯(lián)網(wǎng)技術本身集成度大，融合度高，因此涉及到的技術非常多，那么學生一時間難以把這些知識串起來。這樣情境設計對教師想要傳達給學生某個知識點時，就顯得異常復雜。對于基礎不好的同學來講，這時就容易出現(xiàn)為難情緒。
3課程設計偏重非專業(yè)性
目前，物聯(lián)網(wǎng)技術還屬于一個新興技術，正在快速發(fā)展。業(yè)界對物聯(lián)網(wǎng)還沒有一個完全統(tǒng)一的概念，但普遍認可的概念是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)(GPS)、激光掃描器、環(huán)境傳感器、圖像感知器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)可分為3層，即:感知層、網(wǎng)絡層和應用層。物聯(lián)網(wǎng)結構如圖1所示。感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官，識別物體、采集信息。感知層包括條碼掃描、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS、各種傳感器、終端、傳感器網(wǎng)絡等，主要用于識別物體、采集信息與控制。網(wǎng)絡層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞，就像大腦的信息傳遞和處理。網(wǎng)絡層包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡、網(wǎng)絡管理中心、信息中心和智能處理中心等。網(wǎng)絡層將感知層獲取的信息進行傳遞和處理，類似于人體結構中的神經(jīng)中樞和大腦。
2堆取側取堆取料機概述
隨著全球工業(yè)的迅速發(fā)展，各個領域對其生產線的自動化程度及對全廠環(huán)保節(jié)能的要求越來越高。堆取料機在礦山、冶金、石化、鋼廠、電廠、煤礦的應用也越來越被人所認可。頂堆側取堆取料機是由圓形橋式刮板混勻堆取料機派生出的一種新型散料搬運設備。與圓形橋式刮板混勻堆取料機不同的是前者在料堆頂部取料，后者在料堆端部取料。對于同等直徑料場而言，頂堆側取堆取料機料堆高度要比圓形橋式刮板混勻堆取料機要高，堆料量要大很多，對于物料倉儲量大的廠礦更為適用。
2.1控制系統(tǒng)的硬件部分
頂堆側取堆取料機的電氣系統(tǒng)硬件選型遵循著確保電路工作的穩(wěn)定性、安全性的原則，控制電路在出現(xiàn)事故情況的下，保證操作人員、生產機械、電氣設備的絕對安全，并能有效地防止事故的蔓延。頂堆側取堆取料機控制系統(tǒng)主要包括用于配電類的斷路器、接觸器、變壓器等，用于控制系統(tǒng)的可編程控制器(PLC)及人機界面(觸摸屏)，用于保護類的熱繼電器，用于傳動類的變頻器，用于檢測類的物料探測器、編碼器、限位開關、接近開關、超聲波料位計等，用于監(jiān)控類的視頻采集系統(tǒng)，用于管理類盤煤系統(tǒng)。各部分相互配合來構成一個整體的堆取料機控制系統(tǒng)。頂堆側取堆取料機控制系統(tǒng)的核心部分就是可編程控制器(PLC)，它是整個系統(tǒng)的大腦，通過現(xiàn)場各類檢測元件反饋來的信息作出判斷，通過程序的編寫來實現(xiàn)其正常的生產工藝。
2.2視頻監(jiān)控系統(tǒng)
由于頂堆側取堆取料機設備較大，在生產過程中觀察角度不好，很容易在手動工作時出現(xiàn)堆料溢料，料堆堆積形狀不規(guī)范，取料時吃料深度大并出現(xiàn)取料余料等現(xiàn)象，很可能造成工作事故，影響工作效率。因此，在頂堆側取堆取料機上增設工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)具有要意義。頂堆側取堆取料機設有一套獨立的工業(yè)電視系統(tǒng)，包括5個變焦距彩色攝像機(帶旋轉云臺)、系統(tǒng)主機、電源、彩色液晶監(jiān)視器、光端機等(見圖2)。
2.3盤煤系統(tǒng)
隨著產品智能化的不斷提高，激光盤煤系統(tǒng)已經(jīng)大量用于圓形煤場中，通過安裝于堆取料機上的盤煤系統(tǒng)可將料場中煤量進行合理分析，并通過三維合成及數(shù)據(jù)分析，以圖形及報表的形式將數(shù)據(jù)送至主控制室，可讓廠礦合理的分配煤炭的進出時間及進出量，大大節(jié)省人力。由于當今煤炭行業(yè)價格不穩(wěn)定，通過盤煤儀可以對電廠所需煤炭需求有精確的掌握，同時對市場煤炭價格的預判來降低電廠的成本。盤煤系統(tǒng)共分為激光盤煤儀，回程角度測量及后臺集成控制器。盤煤系統(tǒng)安裝示意圖如圖3所示。
3基于物聯(lián)網(wǎng)技術的產品硬件組成及數(shù)據(jù)采集
基于物聯(lián)網(wǎng)技術對頂堆側取堆取料機數(shù)據(jù)采集的方法簡單的說就是在設備上安置1臺工控機，工控機內嵌入1個用于通訊的DP板，利用DP通訊將工控機與頂堆側取堆取料機控制系統(tǒng)中的PLC進行連接，將PLC中的數(shù)據(jù)采集至工控機中。利用3G技術將工控機內的數(shù)據(jù)傳至遠程服務器內。通過頁面訪問進入已設計好的畫面內，畫面同時調取服務器內數(shù)據(jù)，從而達到遠程在線檢測的目的。
3.1產品硬件組成及網(wǎng)絡連接
3.1.1產品硬件組成在設備上安置1臺工控機，工控機與堆取料機控制系統(tǒng)之間利用DP通訊來連接。工控機上放置1個用于通訊的DP板，利用DP通訊將數(shù)據(jù)從設備控制器內采集出來。3.1.2網(wǎng)絡連接建立基于云計算技術的物聯(lián)網(wǎng)云服務系統(tǒng)，并利用3G技術實現(xiàn)其與主流操作系統(tǒng)移動終端的通訊。將工控機采集過來的信號傳送至服務器內。設備網(wǎng)絡連接如圖4所示。
3.2網(wǎng)絡配置
在PLC內進行DP網(wǎng)絡配置，將PLC內DP地址設置為1，波特率為1.5b/s。將工控機所需數(shù)據(jù)放置于單獨數(shù)據(jù)塊內。工控機內設置DP地址為2，波特率為1.5b/s。數(shù)據(jù)讀取循環(huán)間隔為3.5s。
3.3頂堆側取堆取料機數(shù)據(jù)
由于堆取料機數(shù)據(jù)較多，根據(jù)實際需求調取必要數(shù)據(jù)。這樣不但減少網(wǎng)絡傳送數(shù)據(jù)量，降低傳送時間，同時保證數(shù)據(jù)準確。頂堆側取堆取料機傳送數(shù)據(jù)信號如表1所示。數(shù)據(jù)顯示利用局域網(wǎng)，在線登陸監(jiān)控界面，通過調用服務器數(shù)據(jù)進行監(jiān)視。
4應用情況
目前，該技術已在寧夏某企業(yè)成功應用1年。在此期間，服務中心專家智能系統(tǒng)對現(xiàn)場設備的實時監(jiān)測，多次為設備故障做出了預判，提前告知用戶問題，避免突發(fā)事件的發(fā)生，減少了設備因故障停機時間近60h，降低用戶因此而帶來的損失近200萬元。用戶滿意度極高，同時由于該技術的應用增強了用戶對公司產品的信賴，近期再次簽訂了訂貨合同，增加訂貨產值。由此看來，物聯(lián)網(wǎng)技術的應用價值可觀。
5存在問題
5.1網(wǎng)絡安全問題
由于物聯(lián)網(wǎng)技術是新型的一門技術，物聯(lián)網(wǎng)技術在頂堆側取堆取料機上的應用主要依靠物聯(lián)網(wǎng)的傳送來完成的。而基于云計算技術的物聯(lián)網(wǎng)云服務系統(tǒng)，在信息安全需要較高?，F(xiàn)階段，一方面要分析傳統(tǒng)計算平臺面臨的安全問題，采取全面嚴密的安全措施;另一方面，云平臺應向用戶證明自己具備某種程度的數(shù)據(jù)隱私保護能力。
5.2傳送信號問題
頂堆側取堆取料機物聯(lián)網(wǎng)應用是3G網(wǎng)絡平臺搭建的，由于現(xiàn)階段3G網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域的問題，出現(xiàn)過信號丟失、斷網(wǎng)等問題出現(xiàn)?，F(xiàn)階段采用了移動3G，電信3G雙網(wǎng)并行的方式來緩解信號不穩(wěn)定的問題。
6結語
1.1物聯(lián)網(wǎng)技術
物聯(lián)網(wǎng)是一項新的技術，是一種物與物，物與人的連接，通過射頻識別、紅外感應、激光掃描、通信裝置等信息傳感設備，按照約定的協(xié)議，將物體與互聯(lián)網(wǎng)相連，進行信息的交換與通信，實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的網(wǎng)絡。
1.2FRID技術
射頻識別（簡稱FRID）技術是一種利用射頻信號通過交變磁場和電磁場實現(xiàn)非接觸式信息傳遞并通過所傳遞的信息識別目的的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)。通過與物聯(lián)網(wǎng)技術相結合，能夠實現(xiàn)企業(yè)資產的定位跟蹤與信息的共享。FRID正不斷向生產行業(yè)的各個方面滲透。FRID在煤炭行業(yè)的應用首先是人員定位系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)，然后擴大到資產、物流的各個環(huán)節(jié)，已顯示其在煤炭行業(yè)的廣闊的應用前景。
2系統(tǒng)需求分析
基于物聯(lián)網(wǎng)的資產管理系統(tǒng)基本功能應滿足公司公司資產的流程管理工作，具體包括資產的錄入管理：即采購資產的信息錄入、到貨信息的補充錄入、資產的驗收確認、資產信息數(shù)據(jù)的寫入、RFID芯片標簽的制作、標簽的粘貼與固定；同時實現(xiàn)資產的變動管理：包括資產的轉移、維修修和報廢管理；資產狀態(tài)管理：主要是區(qū)域內資產分類、資產名稱和數(shù)量等，而且某個大型設備上安裝多個標簽可反應一個資產信息，快速盤點資產；資產信息的查詢匯總；統(tǒng)計分析報表等功能。要求能夠對資產進行全生命周期管理工作，實時掌握設備使用的全過程，從而實現(xiàn)從設備的采購，運行，報廢整個過程對資產進行科學合理的管理。是管理工作做到更加精細，精確。
3系統(tǒng)的整體架構設計
資產管理系統(tǒng)的整體架構是按照物聯(lián)網(wǎng)三層架構的基礎上進行設計的，具體包括感知層，網(wǎng)絡層，和應用層，感知層采用RFID讀寫器和RFID標簽組成，標簽用于記錄資產信息，讀寫器用于讀取標簽上的信息，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)感知層原始數(shù)據(jù)的自動采集工作。網(wǎng)絡層采用公司的各類可連接的網(wǎng)絡連接讀寫器，在網(wǎng)絡機房架設SQLServer2005數(shù)據(jù)庫服務器和應用服務器，將讀寫器采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌髦衼硗瓿少Y產的全程跟蹤，實現(xiàn)資產的動態(tài)信息化管理。應用層是用戶和物聯(lián)網(wǎng)的接口，是根據(jù)公司資產管理流程處理讀寫器采集到的數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)顯示在用戶桌面上，實現(xiàn)資產數(shù)據(jù)信息的查詢、存儲、統(tǒng)計與共享工作。
4資產管理系統(tǒng)設計方案
本系統(tǒng)包括資產編碼設計、RFID系統(tǒng)設計和資產管理系統(tǒng)設計。
4.1資產編碼設計
為了有效控制和管理公司的資產，準確區(qū)分公司各類型資產存放狀況，將公司資產分為固定資產和其他資產兩大類，為了做好編碼資產的動態(tài)管理，本次資產編碼采用RFID植入式芯片無線管理監(jiān)控，并對編碼資產實行門禁系統(tǒng)管理，將公司資產存放位置劃分為生活區(qū)、工業(yè)區(qū)、井下、風井工業(yè)區(qū)四大區(qū)域。同時，為了規(guī)范資產管理，前期由資產管理部門對所管轄資產進行標簽寫入、核對及貼簽。后期對新增的每一項資產均在驗收通過時，寫入資產管理系統(tǒng)并現(xiàn)場制做并貼簽。
4.2RFID設計
4.2.1RFID標簽設計
由于煤礦物資存放的場所不同，體積各異，且井下環(huán)境條件惡劣，在對公司物資設備情況進行具體分析后，確定使用超高頻860～960MHz，存放公司物資電子標簽設計時主要考慮以下內容：
1)防水、防油污、防撕
2)RFID芯片的粘貼或懸掛根據(jù)以上要求將RFID標簽樣式設計為室內標簽和室外標簽兩種，室內標簽采用超高頻無源RFID標簽銀行卡大小，封裝pvc8.5×5，室外標簽采用超高頻無源RFID標簽，封裝pcb，抗金屬，規(guī)格95×35×10，帶外殼，具體根據(jù)實際情況分為鋼絲栓掛，帶膠，帶膠且螺絲固定3種類型。
4.2.2RFID讀寫器設計
RFID讀寫器是系統(tǒng)的核心設備，通常分為固定式和手持式兩種，固定式讀寫器安裝于公司資產存放位置的出入口，用于快速識別資產上綁定的標簽出入，進行方便的對資產的管理，并提供報警功能。手持式讀寫器配合管理人員用于對公司固定資產進行盤點。管理人員拿著手持式讀寫設備在資產所在區(qū)域走一圈，該區(qū)域的資產將自動讀入手持式讀寫器，再將讀寫器連接在互聯(lián)網(wǎng)上將數(shù)據(jù)導入資產管理系統(tǒng)中，方便的實現(xiàn)固定資產的盤點工作。
4.3資產管理系統(tǒng)設計
4.3.1系統(tǒng)業(yè)務流程
根據(jù)公司資產管理的流程分析。管理人員登錄到資產管理系統(tǒng)，根據(jù)流程圖可以看出管理資產的動向和盤點的數(shù)據(jù)。
4.3.2業(yè)務功能設計
根據(jù)公司的實際需求，對公司的業(yè)務工作流進行分析，設計系統(tǒng)業(yè)務功能圖。資產管理系統(tǒng)的功能包括資產的新增，領用、借用、處置、調撥等功能。
4.3.3系統(tǒng)開發(fā)及運行環(huán)境
在項目開發(fā)階段，整個系統(tǒng)開發(fā)基于B/S的體系結構，數(shù)據(jù)統(tǒng)一存放在數(shù)據(jù)服務器上，采用基于微軟的.NET平臺VisualStudio2010進行編程，數(shù)據(jù)庫采用SQLServer2005數(shù)據(jù)庫，在客戶端運行此系統(tǒng)端無需安裝任何軟件，通過瀏覽器就可以訪問，在服務器端配置windowsServer2008+IIS（.netFrameWork3.5）即可。
5結束語
1.1系統(tǒng)功能（1）生產管理。種子生產線在包裝時每小包裝袋內置放一枚電子玉米標簽，并通過賦碼設備在標簽內寫入種子品種、產地、批次、生產時間、生產廠等信息，同時與小包裝袋外條碼信息關聯(lián)，多個小袋包裝組合為一大袋，生成虛擬物流碼與大袋物流碼相關聯(lián)，包裝成大袋的種子組垛入庫。在生產過程中賦碼、校驗、組垛入庫各環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常時系統(tǒng)自動報警，生成的數(shù)據(jù)實時上傳數(shù)據(jù)庫作為基礎數(shù)據(jù)。（2）倉儲管理。通過全自動出入庫掃描設備及手持機設備實現(xiàn)半成品出入庫、成品中心庫、異地庫、經(jīng)銷商倉庫的出入庫管理，并可方便地完成理庫盤存、調貨退貨以及破損管理等，所有過程通過RFID掃描設備可快速批量完成，與傳統(tǒng)的一維碼/二維碼掃描方式相比即快捷又方便，可有效提高生產效率和準確率，減輕人工勞動強度，降低人力成本。（3）終端查詢。種子在市場上流通時，可通過各銷售商布設的查詢終端進行RFID、條碼查詢，也可通過手機掃描條碼進行web查詢或電話查詢，也通過電腦網(wǎng)站查詢。其中RFID查詢作為主要查詢方式，是防偽、防竄貨最有力的可信證據(jù)，其他傳統(tǒng)方式只作為輔助補充，沿用原先的系統(tǒng)與RFID在一定時間內并行適應部分偏遠地區(qū)不具備RFID查詢條件的區(qū)域使用。（4）追溯召回。每一包裝袋內種子內置電子玉米粒從而具有唯一標識，電子玉米粒內存儲有批次、生產日期、品種、生產廠、銷售區(qū)域、經(jīng)銷商等信息，所以來源可溯、過程可追，質檢部門和生產廠家可快速對產品進行追溯，掌握產品市場分布和流向，能夠對有問題的產品批次快速召回，最大程度減小農戶損失。對于市場竄貨行為，廠家能迅速鎖定竄貨來源，采取打擊措施，有效維護市場秩序。（5）銷售管理。通過RFID技術的應用，有效提高了企業(yè)信息化水平，種子從生產基地、生產廠、倉庫、經(jīng)銷商一直到農戶全過程信息記錄，對銷售情況根據(jù)多種條件進行銷量統(tǒng)計和市場分析，并通過知識庫進行數(shù)據(jù)挖掘，為企業(yè)決策提供基礎數(shù)據(jù)支撐。（6）系統(tǒng)管理。系統(tǒng)管理主要包括：數(shù)據(jù)庫管理、產品信息管理、經(jīng)銷商管理、權限管理和用戶管理。
1.2系統(tǒng)特點（1）可有效杜絕假冒：每一個電子玉米標簽都遵循國際標準，具有全球唯一的ID號，在芯片出廠時已固化無法更改；（2）不怕破壞：電子玉米粒外形高度仿真，混裝于種子包裝內，位置不固定，不易發(fā)現(xiàn)和破壞；（3）遠距離批量識別：該RFID技術特性可大幅提高生產、倉儲、出入庫、物流、追溯、防偽查詢等各環(huán)節(jié)的工作效率；（4）良好的隱蔽性：電子玉米粒非接觸識別，市場竄貨稽查時具有很好的隱蔽性；（5）電子玉米粒IP68封裝：防水、防塵、防摔甚至防砸，有著很強的堅固性和環(huán)境適應性；（6）記錄信息：電子玉米可記錄從生產直到終端銷售全過程的種子信息、公司信息、經(jīng)銷商信息。
2結論
1)提供智能化教學環(huán)境。學生時常為找不到自習教室而苦惱，利用物聯(lián)網(wǎng)技術搭建的信息平臺，學生可以通過網(wǎng)絡了解到自習室的情況。將攝像頭、傳感器等設備安裝在教室中，并且與教室資源系統(tǒng)連接起來，將實時的學生數(shù)量信息傳遞到資源平臺上，學生可以通過進入教學資源系統(tǒng)來查詢自習室的占用情況，從而節(jié)省了找自習室的時間。
2)智能考勤系統(tǒng)。傳統(tǒng)教師點名的考勤方式，浪費了一定的教學時間。使用智能考勤技術，學生上課前通過刷卡進教室，教室的讀卡器在接受了學生的刷卡信息后，自動將信息發(fā)送到教學管理系統(tǒng)中，并通過計算機將數(shù)據(jù)更新到考勤數(shù)據(jù)中去，這樣教師就可以通過計算機快速的查詢學生的出勤情況，從而節(jié)約了教學時間。
3)構建智慧圖書館。智慧圖書館的建設主要為學生借閱圖書和學校管理圖書提供方便。首先，學校圖書館是供學生查閱資料的場所，外來人員的進入會給圖書館的管理帶來了不便，利用RFID標簽和學生的一卡通等設備，可實現(xiàn)圖書館安全管理。另外學生借書、還書也依靠一卡通來實現(xiàn)，通過刷卡、掃描圖書等方式來實現(xiàn)自助式借書，還書時只需掃描一卡通即可獲得書本信息，方便圖書的歸架。另外，系統(tǒng)在刷卡時能自動識別學生的專業(yè)、借閱記錄，學生的考試成績等信息，自動尋找學生的興趣點，為學生提供推薦服務，方便學生學習。
4)實驗室管理。實驗室的設備一般造價昂貴，其結構、類別也比較復雜，通過電子標簽，對實驗設備進行管理，在電子標簽上存儲設備的信息，通過與網(wǎng)絡系統(tǒng)相連接，實現(xiàn)統(tǒng)一控制。學生憑一卡通進出實驗室。
2物聯(lián)網(wǎng)在學生生活方面的應用。
校園生活是智慧校園管理系統(tǒng)中的一項重要內容，校園生活包括學生、教師在校園內消費、住宿、校園安全、車輛管理等方方面面，智慧校園是以智慧技術來實現(xiàn)智慧生活，利用物聯(lián)網(wǎng)技術來更好的實現(xiàn)智慧校園。具體來談，有以下幾點。
1)消費管理。消費管理是智慧校園的重要組成部分，以物聯(lián)網(wǎng)技術為核心的消費管理主要包括：
⑴基于RFID技術的一卡通，或有的學校以手機等作為信息存儲器，含有學生的基本信息。
⑵RFID閱讀器，即消費場所的刷卡器，讀到信息后傳至后臺的數(shù)據(jù)庫進行查詢，讀取和扣除金額。
⑶后臺數(shù)據(jù)庫，持卡人的信息統(tǒng)計在數(shù)據(jù)庫中，方便了消費業(yè)務的查詢。像食堂、商店、浴室等場所的消費管理都可以通過這種方式實現(xiàn)。
2)智能照明控制。利用物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)智能照明，利用聲控裝置、加法計數(shù)器等設備，根據(jù)光線、教室有無人來自動控制照明開關，實現(xiàn)節(jié)能效果。
