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物联网技术的应用及发展(4篇)

 论文栏目:物联网技术论文     更新时间:2016/9/20 14:56:32   

第一篇:物联网技术及应用研究

摘要:物联网作为Internet应用的拓展、延伸以及变革,代表了未来Internet的发展方向,将会对人类生产生活产生变革性的影响。本文对物理网的特征、相关技术及其应用进行了初步研究和探讨。

关键词:物联网;技术;应用

1引言

物联网即InternetofThings,它是互联网未来的发展取向,具有很强的整合性,在相关协议的支持下,物体即Things之间互为连通且各自具有很强的主体性,借助各种信息传感设备和技术,在Internet上实现物体之间的自动识别、追踪、定位、监控以及信息的共享,可以在智能交通、公共安全、文化教育、环境保护等多个领域发挥重要作用,将会对人们的工作、生活和学习带来很大的影响和改变。本文就物联网相关技术及其应用进行初步探讨和研究。

2物联网的主要特征

物联网实现物体的连通和智能感知,是通过在物体上部署或设置一定的感知能力、计算能力和执行能力的设备、芯片或软件而实现的,通过这些手段赋予物体以智能性,然后通过相关网络协议实现物体信息的传递、共享和协同处理。物联网的主要特征体现在下面几个方面:(1)全面感知。使用传感器、射频识别技术、二维码等技术对物体的信息进行实时的采集和获取,信息传感设备使物联网中十分重要的元器件,物联网中使用的主要信息传感设备包括红外感应器、激光扫描器、全球定位系统以及射频识别技术(RFDI)等,这些传感设备的应用可以实现物体数据信息的读取、写入、传递以及远程非接触模式的自动化感应等,从而实现物联网内物体之间的全面感知。(2)可靠传递。物联网具有较强的整合性,可以将传统Internet与各种电信网络进行整合,从而具备了将互联的物体信息实时发送和传递出去的能力,物联网集成了多种网络、设备接入以及多种应用技术,从而实现了物体与物体、人与自然界之间的信息交流和沟通,在相关通信协议的支持下,多种网络之间协同工作。与传统Internet比较,物联网具有更强大的开放性,能够随时接纳新的物体、器件和设备的接入并提供新的服务,其自我适应和自我组织能力非常强大。(3)智能处理。智能处理是物联网的核心能力和核心内容之一,使用模糊识别或云计算等一系列智能计算手段对大数据信息进行分析处理以实现对互联物体的智能化控制,融合了微处理技术、计算机网络技术、传感器技术、无线通信技术等于一体的物联网具备了通过分析判断并做出一些具有一定目的性行为且能够合理处置周围环境等的综合能力,这种智能处理能力是物联网智能化的重要体现。

3物联网的关键技术

(1)无线射频识别技术(RFID)。无线射频识别技术(RFID)是一种非接触式的自动识别技术,它可以帮助人们对处于不同状态下的物品或设备的自动识别和管理,特别是在恶劣环境下这种技术更显示了它的优势,该技术的发展受到了上至制造商、下至零售商普遍的关注和支持,该技术被广泛地应用在供应链管理中以及高速公路的自动收费系统。RFID由标签、阅读器、天线三部分组成,标签是为识别和存储物体对象信息而固着在物体上的,阅读器可以对标签的信息进行读取和写入操作,天线可以在阅读器与标签之间传递射频识别信号。(2)传感技术与嵌入技术。传感器可以感知或响应被检测对象的明确信息,并且能够将其转换为相应的输出信号,这对于物联网实现物体之间的智能准确测试、感知和控制意义重大,传感技术所要解决的重点问题是对物联网中物体的变化信息进行量化并生成数据,再利用网络传输手段将信息输送到指定的地址。随着纳米技术的发展,传感器技术向小型化、微型化方面发展,并提出了泛在与传感并重的思想,借助纳米嵌入技术实现传感技术的泛在化,纳米技术从分子级、原子级的粒度对物体构建传感网络。(3)智能计算技术。智能计算技术在物联网中的作用和功能是对传感器感知的信息进行语义上的理解、识别和决策。物联网发展中面临的一大挑战就是对海量的信息进行计算和处理,需要解决如何有效的融合感知的海量信息、如何高效的存储信息、如何进行语义集成以及相关的并行处理技术、数据挖掘技术和知识发现技术等,使用云计算技术可以实现信息存储资源和计算能力的分布式共享。

4物联网的应用

从国内外物联网的应用情况来看,其对整个国家的经济发展和信息化水平都有重要的提升作用,其在电网智能化、交通智能化、物流管理智能化等领域的应用具有典型性。(1)电网智能化。电网智能化就是使用物联网技术对电网运行进行智能化改造和升级,通过综合运用物联网技术组建具有自适应能力和智能判断能力的集合多种能源能够进行分布式管理的电力网络系统,可以实时地对用户用电信息和电网运行情况进行监控,并且采取最为经济安全的输配电方式将电能送到用户终端,实现电能的最优配置和利用,提高能源利用效率和电网运行的可靠性。(2)城市交通智能化。城市交通智能化是指综合使用物联网技术对城市交通进行有效的管理和智能化控制,实现安全行车、交通畅通以及提升交通效率,城市交通智能化可以有效的降低堵塞率、减少交通安全事故的发生、降低汽车尾气的排放量以及加强交通监管,目前我国已经有20多个省市区使用物联网技术实现了公路监控的联网,同时城市交通智能化中公交系统的交通智能化也占有重要分量,使用物联网技术可以促进公交站台的智能化、车管专家、无线视频监控、电子票务以及手机公交等智能化服务。(3)物流管理智能化。物流管理智能化是指综合使用物联网技术对物流供应链及其运行进行智能化管理,物流管理成为了物联网应用的重点规划领域,由于我国物流成本与发达国家相比居高不下,使用物联网技术首要的重要价值就是可以大幅度地降低物流成本,可以促进物流信息技术相关的标准化体系建设,从而建立依托在集成化物联网信息平台基础之上的现代物流系统。

参考文献:

[1]王佳宁,刘巍.大数据时代下的物联网发展[J].通讯世界,2016(05).

[2]葛磊,皇甫大恩.物联网在循环冷却水系统中的应用研究[J].福建电脑,2016(04).

[3]李滨,刘莹.应用物联网云计算推动农业信息化[J].福建电脑,2016(04).

作者:李证 单位:滨州技术学院

第二篇:物联网技术研究综述

摘要:物联网给人们的社会生活方式带来了深刻的影响和便捷,本文分别对物联网的关键技术、物联网的应用进行了详细阐述,为物联网研究提供了理论参考和借鉴。

关键字:物联网;关键技术;应用领域

1物联网的关键技术

1.1物联网感知技术

物联网包括各种信息的传感设备,作用是让网络终端同其检测对象连接,对检测对象进行识别、控制、跟踪等。传感器技术是自动化和信息技术的重要支撑,与物联网技术息息相关。传感器技术广泛应用在各个领域,如工业自动化生产领域、医疗卫生领域、家用电气领域、军事领域等。

1.2物联网通信技术

物联网通信形式分为:“人与人”、“物与物”、“人与物”三种形式,物联网给每一个联网的用户提供一个IPv6地址进行通信,IPv6是针对固定有线网设计,在无线移动设备的环境下应用比较困难。要想实现物联网通信,高效率的通信方式,应着重研究多频率射频前端和协议模式;频谱分配、物联网扩频通信;基于认知无线电、软件无线电的物联网通信体系。

1.3物联网网络技术

物联网对网络技术方面要求无线和有线传输技术、web3.0的应用和分配技术。物联网发展的动力是网络、无线通信技术,本文主要对MMDS、WLAN、WiMax、UWB、WSN五中通信技术做一下介绍。(1)MMDS的组成系统由MMDS和用户端射频系统。首先,MMDS发射系统将接受到的卫星信号、录像机等外来信号进行处理在发送到发射塔,再由天线进行发射,用户设备接受到MMDS信号,经过处理后供用户使用。(2)WLAN是利用计算机网络和无线通信技术,它的传输媒介是无线多址信道,可以为客户提供不限时间、地点、设备要求的宽带网络接入。WLAN在网络类型上分为对等网络和基础结构网络,对等网络是在WLAN的覆盖范围内,点对点和点对多点的通信同由一组有无线接口卡的计算机组成。(3)WiMax可以实现50公里的远距离传输,网络的覆盖面积近3G发射塔的10倍,接入速度是70M,是3G速度的30倍,与WiFi相比WiMax拥有更好的安全性和扩展性,它也可以将WiFi热点连接到网络上,实现50公里线性地区内的网络覆盖。(4)UWB是无载波的通信技术,常用于有效传输距离在10m以内的近距离和高速的无线通信,UMB技术可以满足客户不同覆盖率和容量的需求,对网络容易进行扩展,其采用分布式网络构架将负载分散到各个网元。

1.4物联网数据处理技术

物联网的数据处理的方案为:海量的数据存储和访问以及数据库的处理技术,存储设备中常用的仍然是磁盘阵列和光盘库等,但其应用环境和信息的存储特点各不相同。对于原始的人工处理海量数据访问的方法来讲,对未来的访问机制是独立于其生产系统之外的查询系统和历史数据的归档,自动的对原始数据进行归档,并且与主机分离,减轻主机的负担,在脱离主机的同时客户依然可以访问数据。

2物联网应用

2.1智能电网

智能电网采用先进的设备技术、控制方法、传感技术、测量技术达到安全、经济、可靠、无污染的目标。物联网在微网中可以解决公共电网的双向传输问题、电能过剩和新能源并网稳定性等问题。同时,物联网对供电系统故障的定位和恢复也起到至关重要的作用,其快速性的诊断和恢复,保证为用户提供稳定的电能。

2.2智能交通

物联网在城市交通中,结合交通信号控制系统、公路车辆监测记录、道路交通管理信息系统、交通诱导系统等,实时集成整合车辆的走向、运货信息,方便警务人员对交通事故的快速处理,保证交通通畅,智能交通可以实时监控交通情况,城市上下班高峰期时,正确疏导交通车辆避免交通拥堵。

2.3智能物流

现代物流和物联网的结合,为物流行业的自动化、网络化、信息化带来了极大的便利。将物联网传感器安装在河流中,实时检测水流情况,以获取准确信息,防止事故的发生。物联网技术应用在发货、入闸、出港、运输、到港、出闸、收货等每个环节上减少工作人员的工作量,也可避免人为出错。

2.4智能家居

智能家居是以网络通信、设备自动化、信息家电集服务、管理于一身的提供舒适、安全、便利的生活环境。美国、法国、韩国、日本等发达国家是制定智能家居行业标准和业务探索的领头羊,目前这些国家智能家居已经得到了广泛应用,物联网家居在我国主要集中在北京、上海、深圳等城市,集中在物联网智能家电的研发。

3结语

本文对物联网技术应用进行综述,分别对感知、通信、网络、数据处理等关键技术上进行了详细的阐述,列举了物联网在智能电网、智能交通、智能物业、智能家居中的应用为物联网技术的应用研究提供了理论依据。

参考文献

[1]薛秀琴,许方曲,郝秀兰.物联网技术与应用综述[J].电脑开发与应用,2014(3):10-13.

[2]宁焕生.RFID重大工程与国家物联网[M].北京:机械工业出版社,2011.

[3]孙其博,刘杰,范春晓.物联网:概念、构架与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报,2013(33):1-9.

作者:魏立明 吕雪莹 单位:吉林建筑大学电气与计算机学院

第三篇:物联网技术对物流配送的应用

摘要:目前物联网技术受到各个国家和各个行业的青睐,而物流配送中也存在诸多问题,物流业应抓住机遇,借助物联网技术推动物流配送的发展,达到高效低成本的实现物流配送的信息化和智能化。该文介绍物联网技术在物流配送中的应用现状,分析物联网在物流配送应用中存在的问题,并针对问题提出解决对策。

关键词:物联网;物流;配送

1物联网在物流配送中的应用现状

物流是随着商品的出现而产生和发展的,而物联网的产生发展就是为了促进物流业的发展,离不开物流行业作为实践支撑。物流是物联网应用的重要领域,其在物流中的应用可以归纳为这几种,智能的追溯、可视化管理、智能化的物流中心。1)智能的追溯智能的追溯,以食品安全为例,对于食品的可追溯系统,从食品的原材料到它的生产、转运、流通、加工,再到它生产成成品销售给客户的这些过程中,通过物联网技术的RFID、GPS、WSN、激光扫描等信息传感设备、网络设备、网络系统将食品的实时状态记录、存储、监控起来,构成一个可以追溯的系统。当我们发现食品有任何问题,保质期问题,包装不合格,变质等情况发生,就可以在到达消费者手中之前,回收处理掉,对于商家来说是有利于企业信誉的维护,对消费者来说是保护身体健康。2)可视化管理可视化管理,通过GPS/GIS以及RFID传感器来实现汽车的定位,在运输的过程中对物品进行监控、在线指挥、配送的可视化管理。像快递行业,我们可以随时掌握自己的包裹的位置,甚至可以与送件员保持联系,实时改变快递移动的时间、地点。3)智能化的物流中心智能化的物流中心,应用现代先进的物流设备,组建新型的物流中心,真正地实现商流、物流、信息流、资金流的全面管理系统,进行智能配送。像京东商城经过一段时间的订单的数据积累,对消费者的消费习惯分析之后,将产品关联程度较高的产品放在临近的仓库,以节约产品出库时间,同时促销和季节性强的产品也会相对应的制定最节约取货时间的库存安排。

2物联网技术在物流配送中遇到的问题

物联网技术发展给我们的生活带来许多便利,物流配送中物联网的应用也同样促进物流业的发展,但是物联网技术的发展以及在物流配送中的应用发展同样面临许多的问题,这些问题包括技术层面、商业活动层面、社会层面几个方面。1)技术层面组成物联网技术的各个部分都已经形成了自己的产业规模,但是真正从整体上来看,还有许多技术难题亟待解决。第一点,物流活动中每一个环节,每一参与者之间都有自己的网络系统,彼此不互相开放。第二点,在物流配送的过程中,无线传感器(RFID)监测物流活动的过程收集信息,通过无线传感器网络(WSN)传递和处理收集到的信息,在无线传感网络收集信息和传递信息给应用层的这两个过程就涉及网络信号传播,目前仍然没有找到最合适的,成本低、维护简单、低功耗、稳定的方式。2)商业活动层面在商业层面主要的问题就是网络系统开放性问题,开发性就涉及安全性的问题,资金、商机、管理各个方面的安全问题。在物流配送这一块,无论是传统的物流公司还是单纯的快递公司都有一套本公司的信息共享系统,只有自己内部人员才可以使用。现今大数据时代,网络越来越开放,对于信息的沟通交换的要求更高,广泛的传播信息、收集信息、分析信息。大部分物流企业未能实现网络系统开放,可能涉及技术能力,企业决策人等原因。3)社会层面物联网技术中的射频技术、GPS(全球定位)之类的技术,在一定的程度上就是收集信息,它需要知道服务对象的地理位置,图像,甚至是视频资料。这就意味着我们将在物联网下曝光自己。现代的中国人是非常注重隐私的,很多人因为隐私被泄露不惜对簿公堂,如果说物联网技术要想真的获得人民群众的支持,必须在维护人民群众利益不受损失,隐私不被泄漏方面下狠功夫。

3解决物流配送中问题的措施

1)技术方面首先开放网络层,物联网中的网络层包括了各种网络,互联网、有线和无线通信网络、网络系统、私有网络以及云计算平台,它是一种泛在网络,各种各样的网络融合。自组织无线网络就是指物联网可以自组网,一是改变现有路由协议,前面提到所有的网关都有自己的协议,为了实现自组网需要修改协议适应当前自组网络需要;二是设置路由的传播条件,减少消耗,不再如WIFI无线局域网络一样广泛的分布网络。三是根据具体服务要求选择信息传递路线,更加有针对性,提高整体效率。2)商业方面首先物流企业或者单纯的快递公司自身要有创新意识,有高瞻远瞩,首先使用新的技术,并且在使用的过程中不断地发现新的可能,重视物联网技术在物流配送中的作用。当然企业自身去开发物联网应用的确能力有限,所以应该加强与外界合作。其次企业之间合作实现共赢。物流企业之间即使竞争对手,也是合作伙伴。不同类型的企业,优势互相借鉴,促进企业优化。最后企业与消费者加强交流,掌握市场动态,制定正确地发展战略。物流企业收集市场信息可以通过快递员直接得到消费者的反馈,这可以说是最真实最直接的方式,现今信息时代不仅仅是收集信息,更加重要的是信息的交流,企业可以利用官方网站或者企业APP与消费者即时交换信息,并为消费者提高更高品质的服务。3)社会层面首先需要政府的支持,任何行业的出现、发展到壮大,都离不开政府政策的支持。物联网发展过程中需要人力财力,政府的财政支出倾斜对于物联网发展举足轻重。在产业发生变革的时候,自然会有许多利益既得者的阻碍,这样都需要政府的支持,否则新的产业很可能夭折。我国对物联网技术非常重视,制定了不少物联网技术发展应用的政策,支持物联网技术的开发。国家发改委、工信部、教育部、科技部、公安部、国土资源部、商务部、税务部、统计局、知识产权局、中科院、国家标准委等相关单位联合发布了《物联网发展专项行动计划》,加快推进物联网有序健康发展。另一方面法律法规这个方面也应该重视起来,令行禁止。一些不法分子利用物联网技术,网络技术窃取他人的钱款,泄露他人隐私等行为,给他人带来经济上、身体上、精神上的损害。

4总结

虽然物联网已经成为当今一大流行词汇,但是物联网技术在我国还处于起步阶段,尤其是在物流行业,物联网的应用还比较低级,不够完备,没有整体性。在我国一些大型的物流企业的操作流程中也只实现了对物联网技术的某一环节的应用,最主要的就是RFID技术在配送员手持终端的应用,但是这只是物联网技术最初级的应用,要实现对现代物流配送整个流程的智能管理和控制,就必须加快建立完善的现代物流体系以及统一的物联网平台,从货物的收货、仓储、管理,到货物的配装,再到货物的送达交互,都要紧密围绕物联网的核心思想,全面融合物联网的各项技术,实现互联互通,建立更加广泛的物流网络,促进物流行业的发展。

参考文献:

[1]杨栋,田力威.基于物联网技术的电子商务物流下的配送问题的研究[J].物流工程与管理,2012(8).

[2]胡晓乐.物联网技术在物流配送中的应用[J].商场现代化,2015(30).

[3]赵晨钢.物流企业物联网技术应用中的问题[J].合作经济与科技,2014(12).

作者:唐友明 单位:长江大学文理学院

第四篇:物联网技术对油田数字化建设的应用

[摘要]随着互联网和计算机的普及,物联网技术也得到了快速发展。文章在油田数字化和物联网理论的基础上,探讨了如何将物联网技术应用到油田数字化建设中。

[关键词]物联网技术;油田数字化;建设

近几年云计算、通信网络、RFID以及传感器等新技术应用越来越广泛,为物联网技术的发展创造了有利条件。当前物联网技术已经在智能交通、智能电网、数字化医疗以及数字化油田上得到了充分应用,将人类社会和物理系统有机整合起来,通过对工业化与信息化的融合,掀起了第三次IT发展热潮。现阶段我国加快信息化和工业化融合进程,在传统产业中应用了先进信息技术,最大限度发挥出了物联网技术的作用。石油行业属于技术高度密集型企业,涉及面较广,需要各个学科与专业相互配合。在石油行业发展过程中,信息化建设始终是重点内容,其作用也是非常显著。当前油田信息化进程中,已经进入了数字化油田的关键时期,标志着油田信息化已经实现了科学化、模型化、网络化和数字化的目标。在数字化油田建设过程中应用物联网技术,是实现油田数据采集、远程监测、物资管理和地面全面信息化的有力保障,其应用前景极为广阔。

1数字化油田构建方案

实时性、不间断性是物联网技术主要特征,即在油田管理期间把开采现场、存储仓库以及地震区域等油田工作现场当成信息原点,同时使用自动化的仪器对数据进行采集。数据采集设备专业性极强,通过事业设定好相关程序,可以实现连续采集,并在WiFi网络和光纤网络等传输线路之下,将采集到的数据传输到信息管理中心。通过以上数据分析,可以为油田管理人员提供可靠的决策依据,便于其作出准确的决策,因为这样不会受到人为因素的影响,所以判断也比较客观。对于采集到的数据要先合并,然后进行分析和计算,根据地址资料构建起分析模型,同时可以实时分析油田的基本情况,判断油田是否处于正常运转状态,其中最重要的判断依据是各项指标是否达标[1]。在诊断结束以后,可以第一时间为现场管理人员、施工人员反馈数据,整个阶段可以发挥出分析数据的功能,高效便捷,同时与以往油田管理相比,极大减少了实际工作量。在数字化油田建设中应用物联网技术,关键是整合了油田开发专业技术、自动化技术以及计算机网络技术,建立起了专业性极强的数字化管理系统。在现代油田管理中采取这些技术,可以保证油田生产的安全,提升产量,并减少人员工作量,避免设备严重损耗。

2物联网在数字油田的应用

数字油田管理和传统油田管理差别很大,对人工依赖性不强,在整个运转工作系统中人工已经不是核心,而关键在于有完整的数据采集、传输、运算以及统计的系统,能够收集油田的重要数据,在采集归纳以后进行分析,最终得到的结果可以指导整个油田的运转。

2.1油水井生产远程监控分析优化系统

该系统在网络远程采集油井功图、压力、温度、电流、功率、扭矩等数据以后,可以实时诊断油井的生产情况,远程实时产液量计量,用电消耗计量和能耗分析,通过功率曲线法、电能法以及扭矩法对抽油机平衡进行计算与调节。在诊断之后优化设计油井的工作参数,然后根据最终结果发布专家解决方案,最后根据油井工作情况诊断及工艺参数设计结果,远程实时对油井“大闭环”进行智能控制,具体见图1。该系统以网络远程采集注水井的流量、压力等数据,结合注水配水的规定,对当前流量与配注量加以比对,并基于PID算法实现对阀门开度的自动调节。此外在RTU中传输即时流量数据、累计流量数据和其他压力数据,在CDMA\GPRS网络下,为油田企业内部网计算服务器传输数据[2]。数据被现场监控终端采集以后,由工况分析优化服务器统计数据,包括图示、曲线、报表、注水量计算以及超限报警等。工况分析、参数优化设计等。在系统设置的管理与权限范围内,Web发布系统可以定制查询、统计以及展示所管理的水井,注水设备在系统支持下,可以发挥出远程协作与自治、精确控制、网络通信以及计算等物联网的作用,具体见图2。

2.2油井生产数据自动采集传输系统

传输系统在数据管理中是重要部分,一台一体化示功仪为其主要设备。该功图采集单位精度较高,在抽油机的抽油杆上安装,里面设置的传感器具备较高的精度,可以实时采集采油井相关数据,同时加以传输。该信息采集模块安装非常简单,使用后不需要投入太大维护成本,这种传输设备在油田中得到了广泛的应用。生产数据自动采集传输系统结构如图3所示。在石油产业现代化发展过程中,数字化油田建设属于重点内容,而物联网技术在数字化油田建设中发挥着重要作用。在今后的发展中,油田勘探开发将持续进行,信息采集和智能化计算机技术将得到进一步发展,移动通信网和互联网也越来越普及,会逐步凸显出油田物联网的应用价值。

主要参考文献

[1]李琬莹.浅谈物联网技术在油田中的应用[J].中国管理信息化,2016,19(1):66-67.

[2]高国忠,刘敬东,孙彦辉.物联网技术在油田生产中的应用研究[J].科技风,2014(13):270.

作者:田巧燕 单位:长庆油田分公司第九采油厂

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