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物联网在汽车中的应用与研究论文

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物联网在汽车中的应用与研究论文

总的来说就是车联网。车联网是由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络。通过GPS、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置,车辆可以完成自身环境和状态信息的采集;通过互联网技术,所有的车辆可以将自身的各种信息传输汇聚到中央处理器;通过计算机技术,这些大量车辆的信息可以被分析和处理,从而计算出不同车辆的最佳路线、及时汇报路况和安排信号灯周期。详细参考:

车联网是5G创新物联网的一个重要部分,是未来的交通系统的发展方向。应用车联网的道路会对车辆和道路全程监测,道路更加通畅,出行更加安全快捷。目前,车联网在我国还没有完全投入使用,有很多技术需要提高和进一步发展完善。车联网系统可以混合多种无线通信技术,如蜂窝网络可以提供及时的互联网接入;短距离通信如DSRC,WiFi能够提供车辆实时变化的数据;GPS技术可以对车辆精准定位。

物联网在智能交通中的典型应用按照服务对象的不同,我国智能交通系统市场主要可以分成高速公路 智能交通系统、铁路智能交通系统、城市智能交通系统和水上智能交通系统四大类,其中城市智能交通系统又可以分成城市道路智能交通系统和轨道交通智能交通系统。 物联网技术的发展,对推动智能交通的发展有着巨大的帮助,从发展的趋势来看,物联网和智能交通的结合将是必然的选择,物联网、云计算等现代信息技术处理能力将成为未来智能交通发展的核心技术。而根据智能交通不同细分市场自身特点的不同,对物联网的应用的也提出了不同的要求,需要对各细分市场提供相应的物联网应用。 以高速公路智能交通系统为例,物联网的主要应用将集中在通信系统、 监控系统和收费系统三大块,利用RFID、传感网络以及先进的信息处理技术等物联网技术分别通过提升信息收集、信息传输、信息处理的效率以及利用智能化、自动化的计算机系统来帮助高速公路管理部门、运营商更加高效、便捷的实现对高速公路的智能化监控和管理,帮助高速公路司机和乘客更好地享受在高速公路上的旅行。

车联网的研究与应用论文

智能网联汽车是我国5G时代的重要的产业之一,目前我国企业已经多处布局智能网联汽车产业链环节,中国的智能网联汽车产业规模也呈快速增趋势。从投融资看,股权投融资数量减少,IPO数量增多,产业正在向成熟阶段发展。

智能网联汽车相关上市公司:目前国内智能网联汽车产业的上市公司主要有四维图新(002405)、海格通信(002465)、凯龙高科(300912)、华域汽车(600741)、科大讯飞(002230)、上汽集团(600104)等。

本文核心数据包含:智能网联汽车渗透率、智能网联汽车产业规模

智能网联汽车技术发展和应用是我国科技创新支撑加快建设交通强国的重要内容,从智能网联汽车的产业链结构来看,智能网联汽车产业上游行业有:感知系统制造业,包含摄像头制造业、雷达制造业和高精地图与定位系统设计行业等;控制系统制造业,包含有算法设计行业、芯片制造业和操作系统供应业等;通讯系统制造业,包含有电子电器架构制造业和云平台设计行业。

产业链中游行业有执行系统制造业和整车制造行业,执行系统行业中包含了ADAS系统、智能中控和语音交互等的设计和制造行业。

产业链下游主要为开发测试和运营的行业,包含有开发测试业、出行服务业和物流服务业等。

从智能网联汽车产业链全景图来看,智能网联汽车产业链涵盖了互联网产业和汽车产业的诸多企业,并且我国国产企业已经在产业链多个环节完成布局。智能网联汽车产业链中,我国具有代表性的公司有中科创达、德赛西威、路畅科技、科大讯飞、傲硕科技、东软集团等。

智能网联汽车产业链现状

——总体情况

随着智能网联技术的进步、产品持续迭代升级以及整车电子电气架构发展颠覆性改变,大批互联网公司涌入国内市场,以跨界合作方式切入智能网联汽车领域,上汽、北汽、长安、广汽等传统车企开始研发、测试和推出智能网联车型。

目前,我国企业已经布局智能网联汽车各个产业链环节中的大部分生产环节,从而引领中国智能网联汽车产业实现由大变强。根据iResearch统计数据,2016-2020年我国智能网联汽车产业规模呈现连续上涨趋势,2020年产业规模增长到了2556亿元,同比增长54.3%。

——上游情况

智能网联汽车的上游行业包含感知系统、控制系统和通讯系统制造业。不过在智能网联汽车制造中,上游环节最重要的是感知系统。当前自动驾驶环境感知的技术路线主要有两种,一种是摄像头主导、配合毫米波雷达等低成本传感器的视觉主导方案;另一种则以激光雷达为主导,配合摄像头、毫米波雷达等传感端元器件。

在车载摄像头市场方面,据统计,2015-2020年中国车载摄像头市场规模呈现逐年增长的态势,预计到2020年有望达到57亿元,年复合增长率CAGR超过32%。

在车载毫米波雷达市场方面,24GHz目前大量应用于汽车的盲点监测、变道辅助,2015-2019年中国毫米波雷达市场规模持续增长,2019年约为57亿元,同比增长35.7%,预计2020年中国车载毫米波雷达市场航规模增长到75亿元。

在激光雷达市场现状方面,激光雷达被认为是汽车市场自动驾驶车辆开发和运行的关键部件。该技术是光检测和测距的简称,它使用激光计算物体的距离,这些激光的光脉冲会生成这些物体的3D信息。

2016-2019年,我国车载激光雷达市场市场规模持续扩大,2019年,我国车载激光雷达市场规模由2016年的1.9亿元扩大到4.5亿元,2019年中国车载激光雷达市场超过2016年的2倍。预计2020年中国车载激光雷达市场规模达到6.7亿元。

——中游情况

从执行系统中最重要的ADAS系统市场现状来看,ADAS系统主要的功能在于感知道路环境以及做出相应决策上,近年来随着我国汽车市场迅速发展,ADAS市场增长迅速。随着新型传感器技术的开发和突破,ADAS系统应用将在中低端汽车市场开始推广。

而规模经济优势助力厂商降低成本,进一步推动ADAS系统市场的增长。2016-2019年中国ADAS系统市场规模快速增长,2019年ADAS市场规模约为542亿元,同比45.7%,预计2020年市场规模增长到800亿元。

在智能联网汽车整车方面,根据国家工业信息安全发展研究中心的《AI智能下的汽车产业裂变——中国汽车企业与新一代信息技术融合发展报告(2019)》,2018年智能网联新车型渗透率达到31.1%,相较2016年增长近5倍;

2018年中国品牌智能网联新车型渗透率达到35.3%,相较2016年增长15倍。《报告》预计到2020年智能网联汽车新车型渗透率将达到51.6%。初步估计,2020年我国智能汽车销量约为1306万辆。

——下游情况

智能网联汽车的下游应用端主要包括有出行、物流、城市交通管理等场景,在出行场景、物流场景等领域我国企业已经有了一定程度的尝试,例如滴滴出行利用自动驾驶车辆在收集路测数据的同时提升研发效率。

智能网联汽车核心系统部件以外资占主导

目前全球ADAS系统集成商主要由海外零部件巨头垄断,如博世、大陆、德尔福、电装、奥托立夫等,全球前五名的系统集成商占据超过65%的市场份额。

从智能网联汽车核心的汽车电子领域竞争格局来看,2019年全球汽车电子市场份额中,绝大部分都属于外资企业,根据赛迪统计数据,2019年全球汽车电子市场中,德国博世、德国大陆和日本电装的市场份额占比位列前三位,分别占比为16.6%、10.8%和9.8%;而前十名企业中中国国内企业数量稀少。

政策加码,市场前景广阔

2015-2021年随着5G的不断普及,国内为了推动智能网联汽车的发展,从中央政府到各级地方政府,相继制定了一系列政策法规和标准体系,打通汽车、通信、交通等各方面关联方,协同发展。

随着智能网联技术的快速发展,智能汽车领域正成为新一轮科技革命和产业革命的战略高地,我国智能汽车行业迎来了发展的黄金期,车联网汽车的数量不断增加,智能网联汽车的产业规模预计也将呈现连续增长趋势。到2026年,预计我国智能网联汽车产业规模将达到5859亿元。

以上数据及分析来源参考前瞻产业研究院发布的《中国智能网联汽车(ICV)行业发展模式与投资战略规划分析报告》。

文 | 清华大学车辆与运载学院、国家智能网联 汽车 创新中心首席科学家 李克强教授

来源 | 汽车 专家咨询委

当前,新一代信息通信及人工智能技术高速发展, 汽车 作为这些新技术应用的重要载体,正在加速向智能化和网联化转型,而智能网联 汽车 将成为新一轮产业转型升级的重要标志和依托。

世界各国加速推进智能网联 汽车 的创新发展,但 汽车 主要制造国家尚未对产业和技术发展道路形成统一认识,中国也没有成功经验和既定道路可以借鉴。因此,有必要立足高新技术与产业发展要求,并结合我国国情, 探索 并实践智能网联 汽车 创新发展方案。

一、国外智能网联 汽车 发展战略现状

目前,美国、欧洲和日本等 汽车 产业发达国家或地区已经在推动智能网联 汽车 产业发展方面开展了大量 探索 性工作, 形成一定的先发优势。

在美国,凭借政府产业规划和项目引导,智能网联 汽车 产业起步早,伴随着智能交通系统(ITS)的整体部署而快速发展。自2016 年以来,美国交通部制定并不断更新发布自动驾驶战略规划,2020 年1 月份公布了《确保美国自动驾驶 汽车 技术的领导地位:自动驾驶 汽车 4.0》,提出整合交通部、司法部等政府部门在智能网联 汽车 产业发展方面的相关职能, 以更高效地推动智能网联车辆实践应用。

在欧洲,政府及产业界正加强跨国家和地区的自动驾驶联合示范, 探索 道路智能化发展。2018 年5 月,欧盟委员会发布《通往自动化出行之路:欧盟未来出行战略》,明确到2020 年在高速公路上实现自动驾驶,在城市中心区域实现低速自动驾驶;在网联应用上,到2022 年,欧盟所有新车都将具备通信功能。此外,为深入分析技术实现路径,促进各国联合推进,欧洲道路交通研究咨询委员会在2019 年3 月发布新版技术路线图,对网联式自动驾驶技术发展路线进行规划, 以此作为其后续产业发展和部署的重要依据。

在日本,2014 年内阁府就制定《战略性创新创造项目— 自动驾驶系统研究开发计划》(SIP_adus),旨在推进政府和民间协作,重点是基础技术与协同式系统相关领域的商业化开发。2019 年,SIP_adus 进入2.0 阶段,将自动驾驶与未来智能 社会 (Society 5.0)的协同纳入重点方向。同时,日本也在对《道路交通法》、《道路运输车辆法》等相关法律法规进行修订,避免对新兴技术造成阻碍,营造有利于智能网联 汽车 发展的法律环境。

二、我国智能网联 汽车 发展 探索 与实践

为加快建设智能 汽车 强国,实现 汽车 产业的转型升级, 我国也通过不断完善顶层设计规划、加速标准体系建设、鼓励示范应用等方式加快推进智能网联 汽车 产业发展。

2019 年9 月,国务院发布《交通强国建设纲要》,提出加强智能网联 汽车 (智能 汽车 、自动驾驶、车路协同)研发, 形成自主可控完整的产业链。2019 年12 月,工信部对《新能源 汽车 产业发展规划(2021-2035 年)》公开征求意见,明确了未来我国智能网联 汽车 的量产规模、能力水平和商业化应用范围等发展目标。2020 年2 月,发改委等11 部委联合印发《智能 汽车 创新发展战略》,明确提出建设中国标准智能 汽车 的发展方向和实现智能 汽车 强国的战略目标,清晰规划了技术创新、产业生态、基础设施、法规标准、产品监管和网络安全等六大体系重点任务,对智能 汽车 未来发展方向具有重要的指导意义。

我国智能网联 汽车 创新发展路径具备以下特征:结合中国优势与产业发展趋势,通过优势产业的协同带动效应,实现跨越式发展;在凝聚共识的基础上, 探索 适应产业变革需求的发展路线;以 汽车 为核心,实现 汽车 、交通与智慧城市共同发展的智能网联 汽车 新型体系架构。智能网联 汽车 系统架构的变化,将打破传统 汽车 产业垂直的产业链结构,呈现出网络化、扁平化特征和平台化的发展趋势。构建行业基础平台并集中突破,将有效推动智能网联 汽车 产业的协同发展, 形成发展合力。

因此,在符合中国的基础设施标准、联网运营标准和新体系架构 汽车 产品标准的前提下,建立我国智能网联 汽车 信息物理架构,充分融合智能化与网联化发展特征,以车载计算基础平台、智能终端基础平台、云控基础平台、高精动态地图基础平台和信息安全基础平台等五大平台为载体,实现“人-车-路-云”一体化协同的创新发展道路。

智能网联 汽车 产业链的核心关键节点集中体现在五大基础平台及其共性技术领域。这五大基础平台的建设将是未来智能网联 汽车 产业中的高端核心组成部分,为不同企业产品研发提供跨领域的共性交叉基础模块、中间组件和通用平台,将形成产业发展的基础支撑,加速产业协同创新。这些关键节点的突破,将形成我国智能网联 汽车 产业战略安全的“护城河”,并通过辐射带动作用,推动智能网联 汽车 乃至智能 汽车 产业的协同创新发展。

三、未来智能网联 汽车 发展建议

基于上述智能网联 汽车 发展的 探索 与实践工作,结合我国智能 汽车 创新发展战略,对未来智能网联 汽车 的发展,提出以下建议。

1.突出产业优势,发展中国标准智能 汽车 。 区别于传统 汽车 产业,智能 汽车 发展具备明显的本地属性,其发展路径依赖于本国的产业基础,并受到政策法规、标准体系、基础设施和交通场景等的影响。因此,需要依托我国在道路交通设施、无线移动通信、北斗导航定位和路网地理信息等方面建设优势,开展复杂系统体系架构基础前瞻技术研发,构建先进完备的智能 汽车 基础设施体系,从智能化路网设施、车用无线通信网络、高精度时空服务、车用基础地图和大数据云控平台等角度完善基础设施建设,进一步突出我国智能 汽车 在网联化方面的技术优势与演进特色。面对 汽车 智能化与网联化的发展趋势,我国也将建立中国标准智能 汽车 信息物理系统架构,协调以智能 汽车 为核心的各类复杂系统问题,真正实现“人-车-路-云”一体化发展。

2.突破共性技术,推动基础平台建设。 伴随着技术的跨界融合,智能 汽车 产业面临大量基础前瞻技术与共性交叉技术挑战,如何攻克相关挑战也已经成为各国智能 汽车 产业的竞争焦点。当前,我国正在通过智能计算平台、新型智能终端、云控平台、高精度动态地图及定位和信息安全等基础平台建设,加速共性技术突破。上述基础平台是中国标准智能 汽车 的重要特征,也是智能 汽车 的支柱“新型零部件”。因此,需要攻克智能 汽车 底层关键共性技术,构建五大基础平台,为不同类型企业产品研发提供跨领域的共性交叉基础模块、中间组件和通用平台,形成产业发展的基础支撑,加速产业协同创新发展。

3.挖掘创新资源,培育创新发展平台。 智能 汽车 跨产业深度交叉融合的特征决定了其技术无法由单一行业或企业完成,需要形成跨行业发展合力。发展好智能 汽车 需要充分挖掘创新资源,加强开放合作、协同研发。在创新主体 探索 方面,我国支持建设了国家级智能网联 汽车 创新中心,组建产业联合体和联盟,培育智能 汽车 创新发展平台等新型市场主体,以创新驱动为核心,密切 汽车 制造、信息通信与互联网等领域骨干企业相互合作,形成跨产业协同机制,有力提升我国智能 汽车 创新能力。未来,需要进一步集中力量突破智能 汽车 关键核心技术瓶颈,提升智能 汽车 基础试验条件和综合服务能力,支撑我国智能 汽车 行业发展。

4.重视示范应用,打造多层次示范体系。 测试验证与应用示范已成为智能 汽车 功能开发、技术验证及认知提高不可获取的环节,可以有效加速技术研发进程与产业化步伐。因此,鼓励支持智能 汽车 测试评价技术、特定场景应用、封闭区域出行服务、示范区建设与评价和车联网先导区建设,形成覆盖仿真测试、道路测试及特定场景示范到大规模城市级综合应用的多层次立体式示范体系,支撑我国智能 汽车 创新发展。未来,以北京冬奥会和通州副中心智能交通、雄安新区智慧城市等重大工程建设为契机,开展智能 汽车 示范运行,呈现智能 科技 成果,打造“人-车-路-云”一体化系统,加速产业应用步伐。

5.破除应用挑战,加速智能 汽车 市场化步伐。 智能 汽车 给产业带来颠覆性变革,面对车辆控制权的切换和自动驾驶的出现,一方面,我国在法律法规、标准体系及产品监管等方面还存在众多挑战与空白;另一方面,伦理道德和数据安全等问题也都将长期伴随智能网联 汽车 的发展,甚至对商业化推广产生决定性影响。因此,面对上述智能 汽车 应用的挑战,需要继续健全法律法规、完善标准体系、推动认可认证、加强产品管理,以及构建网络安全体系,努力破除发展障碍,培育良好的市场发展环境,同时从组织实施、扶持政策、人才保障、国际合作和发展环境上加强保障。这些措施,既能体现我国大力发展智能 汽车 的决心,也将有效打消消费者对智能 汽车 的诸多疑虑,提升 社会 接受度,最终形成利于智能 汽车 产业发展的良好 社会 环境。

李克强教授

清华大学车辆与运载学院教授, 汽车 安全与节能国家重点实验室主任,国家智能网联 汽车 创新中心首席科学家,清华大学智能网联 汽车 与交通研究中心主任,中国智能网联 汽车 产业创新联盟专家委员会主任。

李克强教授长期致力于 汽车 智能驾驶系统动态设计与控制的理论研究及工程应用,获国家技术发明二等奖2项、国家 科技 进步二等奖1项,行业 科技 进步特等奖1项,授权国内外发明专利80余项,发表SCI/EI论文200余篇,获教育部长江学者特聘教授和首届全国创新争先奖。

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物联网在农业中的应用论文

物联网在农业领域的应用如下:

目前物联网在农业领域有很多应用,以物联网和现代信息化技术为纽带,通过“建立体系、平台管理”的思路,将农业园区进行统一规划,建立了视频监测系统、物联网监测与控制系统、水肥一体化智能灌溉系统、智慧农业展示系统,分步建设现代化服务体系,打造智慧型现代农业产业链的生态圈。

视频监测系统主要用于大棚内部安防检测,观察作物的生长态势。系统由前端摄像机采集数字图像信号,通过传输系统将信号传输至本地监控中心系统,由该系统进行控制、切换、显示、录像、回放等操作,实现系统的各项功能,同时通过本地广域网线路,中心监测系统可使用电脑或手机进行远程显示、录像和控制远程视频。

物联网监测与控制系统

系统是以物联网为基础,应用农业物联网传感器作为支撑,在农业生产管理过程中,可以进行实时的环境参数采集,将光照、空气温湿度、二氧化碳浓度、土壤温湿度等采集到数据库,并通过网络将其传输到控制平台。

系统可以根据数据进行智能判断,远程控制温室大棚设备(包括风机、湿帘、滴灌设备等),进而进行环境调控,以“对症下药”的方式,满足温室大棚作物的生长要求,智能温室大棚控制系统在农业生产种植中的应用,正真实现了种植自动化、管理智能化、操作简单化,不仅提升了温室大棚种植技术水平,而且降低了农业生产的成本费用。

智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文

在日常学习、工作生活中,说到论文,大家肯定都不陌生吧,论文写作的过程是人们获得直接经验的过程。怎么写论文才能避免踩雷呢?以下是我为大家收集的智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用论文,仅供参考,希望能够帮助到大家。

摘要:

传统的农业种植模式已经很难满足现代生活模式与需求,以传统塑料大棚为例,不仅产量很低,也会带来较大的污染,且人员管理非常繁琐,不利于蔬菜种植效益的提升。智慧温室大棚蔬菜种植模式优势较多,相比于传统塑料大棚能够大幅度扩展蔬菜种植发展空间,也改变了现代农业、新型农村的格局。该文简述了智慧温室大棚蔬菜种植的优势,然后分析了智慧温室大棚建设方案,最后介绍了智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统的具体应用。

关键词 :

智慧温室;大棚蔬菜;种植技术;

引言:

在传统农业发展模式下,农民的浇水、施肥和打药等农业劳动过程主要借助已有经验进行。在温室大棚蔬菜种植中,需要关注浇水的时机,准确把控农药浓度,且保证温湿度、光照、氮元素等处于适宜的状态。由于无法量化指标,通常依赖于人为判断,因而经常发生误差,也无法提高温室大棚蔬菜种植的产量和质量。要想解决传统农业中低效率、低产能等现象,需要积极引入智慧温室大棚蔬菜种植技术,将各影响因素进行有效控制,改进环境条件,促进蔬菜的正常生长。

1、传统大棚蔬菜种植的危害气体

传统大棚蔬菜种植会释放很多有害气体,如氮气,引起有害气体含量超标的原因较多,主要包括人员操作不当、肥料质量不合格等因素。若是施肥方法不科学,施用含量超标的肥料,将引起氮气排放的增加,当温室大棚内氮气含量超出一定限度后,将导致叶片枯死,特别是对黄瓜、西红柿、西葫芦等蔬菜来说,对氮气更加敏感。此外,还会存在亚硝酸气体,当土壤呈弱酸性后,即pH值未超过5,某些菌体的作用效果将持续减弱,形成大量的亚硝酸气体。亚硝酸气体含量的增加,会让蔬菜绿叶发生白色斑点,黄瓜、西葫芦、青椒和西芹等蔬菜对亚硝酸气体较为敏感[1].冬季严寒,很多农民常用煤球升温取暖,在燃料不充分燃烧的情况下,将形成大量一氧化碳等有毒气体,温室大棚中碳元素也会超标,不利于蔬菜产量与质量的提升。

在预防过程中主要采取以下措施:

(1)做到施肥的科学性。温室大棚中施用的有机肥必须需要发酵腐热,以优质化肥为主,尿素要与过磷钙混施。基肥要深施15~20cm,追施化肥深度至少为12cm,施后及时覆土浇水。

(2)通风换气。在天气条件较好的情况下,要根据温度要求及时通风换气,遇到雨雪天气时也应该做好通风换气工作。

(3)农膜与地膜不能产生毒性,温室大棚中废旧塑料品等需第一时间清理干净。

2、智慧温室大棚蔬菜种植的优势

在蔬菜种植中需要控制好空气温湿度、土壤温湿度和水肥条件,才能保证蔬菜生长的品质,实现产量提高的目的。因此要通过精准化控制各项环境因素,改善温室大棚蔬菜种植品质,确保经济效益逐步提升。智慧大棚主要在温室大棚蔬菜种植中引入自动化控制系统,发挥最新生物模拟技术的作用,对棚内蔬菜生长最适宜的环境进行模拟。同时也设置了温度、湿度、二氧化碳和光照度传感器,对温室大棚内多项环境指标进行感知,并利用微机完成数据分析,实现对棚内水帘、风机和遮阳板等设施的全面监控,最终有效改善大棚内蔬菜生长环境。

在科技进步与发展过程中,各种智慧大棚控制系统得到了广泛应用,实行精细化管理模式,温室大棚内的茄子、辣椒、黄瓜和西红柿等蔬菜都能快速生长,能够帮助种植户创造丰厚利润,也促进了智慧温室大棚的发展。在智慧大棚控制系统中主要应用了物联网技术,设置农业物联网传感器,管理中物联网系统能够有效采集实施环境数据,其中包含了光照、空气温度、湿度和二氧化碳浓度等信息,在网络支持下向控制平台传输[2].系统结合获得的数据信息完成智能判断,远程控制温室大棚中的各项设备,达到及时调节棚内环境的目的,确保满足大棚内蔬菜生长的要求。在温室大棚蔬菜种植中引入智慧大棚控制系统,大幅度提升了温室大棚生产自动化和管理智能化水平。

智慧大棚控制系统除了可以在温室环境方面实现精准管理以外,还具备大面积统一管理的优势。在系统运行过程中,能够为温室大棚蔬菜种植提供精细化的智慧管控服务,实现对设施农业管理效果的不断优化。这样不仅能让温室大棚管理效率大幅度提升,也有效减少了管理成本的投入,为大棚蔬菜种植创造了诸多便利,能够达到增产增收的目的,温室大棚蔬菜种植也能逐步发展为稳定型和持续增收型产业。在中国加快推进乡村振兴战略实施的过程中,智慧大棚控制系统将在农业智能化发展中发挥越来越大的作用,为农业全面升级打牢基础。

3、智慧温室大棚建设方案

在智慧温室大棚建设过程中,需要由多个环境监测节点完成组网,才能实时采集环境信息,达到精准控制的目的。在各环境监测节点上需要安装传感器,控制设备主要有补光照明设备、排风设备、灌溉设备以及报警设备等。各节点也设置2节干电池保证电能供应,因为节点功耗不高,所以电池使用寿命很长,在智慧温室大棚中供电非常安全与便利。各传感器获得的数据向上位机传输过程中,上位机除了可以实时显示、控制与存储,并自动生成温度、湿度和光照等环节因素变化曲线图以外,也可以借助网关与Internet服务器进行连接,达到手机远程监测和控制等目的。建设智慧温室大棚后,能够实现对温室大棚蔬菜生长情况的远程视频监控,也能将相关信息实时存储下来,为农业生产科学化管理创造条件。

在智慧温室大棚功能设计上,主要包括以下几点:

(1)身份识别功能。借助RFID射频识别技术将个人信息显示在上位机,用户在系统刷卡登记后才能完成相应操作。

(2)自动报警功能。要想农业生产更加安全可靠,在大棚中发生烟雾、明火以后,利用烟雾传感器与火焰传感器进行检测,能够第一时间让蜂鸣器报警得到控制,在GPRS模块支持下为用户发送短信或者是打电话,并在屏幕上清晰完整呈现大棚报警信息。

(3)远程监控功能。登录网页端,即实现对智慧温室大棚蔬菜种植的远程监控。

(4)无线信息采集与传输功能。为提高大棚蔬菜种植的产量与质量,要实时监测和控制大棚内蔬菜生长环境。环境监测节点主要由光照、空气温度、土壤温湿度以及二氧化碳传感器等构成,能够精确采集相关信息数据[3].

(5)定时防治病虫害功能。利用臭氧发生器,能够在高压、高频电等电离作用下,让空气内氧气转化为臭氧,并定时进行杀菌,达到对温室大棚蔬菜种植中的病虫害防治功能。这种方式不仅具有安全、高效等优点,还降低了成本与农药使用量,能够达到无污染、无残留的要求,不断推动智慧温室大棚蔬菜种植增值提效。

4、智慧温室大棚蔬菜种植自动控制系统

在农业自动化发展过程中,除了应用计算机技术以外,也涉及微电子技术、通信技术和光电技术等,尤其对蔬菜种植自动控制系统而言,它们是智慧温室大棚蔬菜种植中需要重点关注的.内容。对该系统而言,主要结合蔬菜温室控制要求建设的远程监控管理系统,属于可扩展、可操作的硬件与软件系统。利用无线通信方式与蔬菜温室管理中心的计算机联网,能够让蔬菜温室单元得到实时调节与控制。

蔬菜种植自动控制系统主要构成如下:

(1)无线传感器,分别为温湿度传感器,土壤温湿度传感器、光传感器和二氧化碳传感器等设备。

(2)控制器,主要有温湿度控制器、光强控制器和土壤温湿度控制器等,可以集中处理各传感器传输的数据信息,并由计算机发出相应的控制指令。

(3)触摸屏,能够显示各种数据,以及风机、加湿、加热电磁阀等现场设备的远程控制,各种数据报表的打印等。

(4)遥控终端,通常包括手机、计算机等。

对蔬菜种植自动控制系统功能来说,包括以下几点:

(1)检测系统:设置多种无线传感器,将蔬菜生长环境中的温度、湿度、pH值、光照强度、土壤养分和二氧化碳浓度等物理参数及时采集起来。

(2)信息传输系统:利用本地无线网络、互联网、移动通信网络等通信网络,为数据传输、转换等创造有利条件,能够提高智慧温室大棚内环境信息传输效率。

(3)信息通过无线网络传输系统和信息路由设备传输到控制中心,各节点能够自由匹配,任意监控,互不干扰。

(4)控制系统:增加摄像头,对各温室大棚进行监测,并借助监控计算机对环境调整的全过程进行监控。蔬菜生长环境信息数据等进行实时监测,将各节点数据采集起来,通过存储、管理后能够动态呈现各测点信息。同时结合掌握的信息数据自动灌溉、施肥、喷施、降温和补光等,发挥历史数据存储、查询、报警和打印等作用[4].

(5)远程控制系统:移动电话终端用户能够了解蔬菜棚的工作状态,借助手机实时发布指挥控制设备。

蔬菜种植自动化控制系统不仅安全可靠,适应性也很强,能够提高蔬菜种植智能化水平,为绿色健康蔬菜种植奠定了良好基础。蔬菜自动种植控制系统融合处理大量的农业信息,确保技术人员可以完成多个蔬菜棚环境的监控与智能管理,让蔬菜生长环境得到改善,真正实现增产、提高质量、调节生长周期、提高经济效益等目标,也达到集约化农业生产、高产、优质、高效、生态、安全的目的[5].

5、结语

总之,近年来人民生活水平不断提高,在蔬菜栽培自动化控制系统建设与应用上有着更高的要求,产品附加值越来越高,经济效益也不断提升。通过光照、温度、湿度、二氧化碳、土壤等监测与自动化控制,推动现代农业发展再上新台阶,也是智能技术在农业生产中作用的体现。实行智慧温室大棚蔬菜种植技术,为蔬菜种植技术提供量化指标作为参照,这样蔬菜种植产量与品质得到保障,可操作性也大幅度提升,不仅可以实现增产创收的目的,也为产业链的形成创造了有利条件。

参考文献

[1]胡琼香基于物联网的智慧温室大棚蔬菜种植技术[J]江西农业,2019(14):13-17.

[2]刘欣"互联网+"设施蔬菜智慧决策管理系统设计与验证[J.江苏科技信息,2018,35(29):62-64.

[3]孙通农业气象物联网在蔬菜大棚中的应用[J]现代农业科技2020(16):164-171.

[4]何淑红设施大棚蔬菜生产技术与发展趋势研究[J].农村实用技术2020(08):11-12.

[5]胆温室大棚蔬菜种植技术试析[J]农民致富之友,2020(13):50-50.

物联网主要应用在设施农业中,包括水产、养殖与种植业中。这个系统将是非常复杂的,绝不仅仅是软硬件开发那么简单。仅仅是环境监测与报警的所谓农业物联网,现在应用更多的是在满足政府作秀需求,而广大的农业企业并不接受这种低级功能。据我所知,南京瀚之显电子科技有限公司也是走过了这个弯路,现在该公司已经开始向更深的农业领域发展着,取得了较好的成绩,也得到了农业企业和当地政府领导的认可。

物联网与智慧农业研究与应用论文

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研究性学习代表成果

研究课题:“物联网时代”的特点及其在日常生活中的体现

成果简介:

本文首先介绍了“物联网”的概念及其在国内外的发展,并指出“物联网”概念已经是一个“中国制造”的概念,已被贴上“中国式”标签。伴随云计算日益普及以及人工智能(AI)技术日益成熟,物联网时代已经从 1.0 时代悄然迈入 2.0 时代。

物联网时代具有显著的特点,一是“物联网即服务”走向落地,二是物联网呈现局域化、功能化、行业化互联化,三是物联网技术设备升级,四是物联网的安全性引起重视。

随着物联网技术的不断发展,它已悄无声息地融入到人们的日常生活,并简单介绍了物联网 2.0 在物流、交通、家居、安防、医疗、建筑、零售等日常生活中的应用场景,展望了物联网的发展趋势。

“ 物联网时代 ” 的特点及其在日常生活中的体现

摘要 通过对“物联网”的概念介绍,引出物联网时代 2.0 的基本内涵,总结出物联网 2.0 时代的基本特点,并简单介绍了物联网 2.0 在物流、交通、家居、安防、医疗、建筑、零售等日常生活中的应用场景,并展望了物联网的发展趋势。

关键词 物联网 人工智能 云计算

物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,能够使我们的社会更加自动化,能够让我们的生活更加便利,能够整体提高社会的信息化程度,将在提升信息传送效率、改善民生、提高生产率、降低管理成本等社会各方面发挥重要作用。

本文系统介绍了物联网的起源、概念及其发展,阐述物联网时代 2.0 的一些特点,并简要叙述了物联网在交通、医疗、建筑等日常生活中的应用情况。

一、 “ 物联网时代 ” 基本内涵

1 1.1 物联网

1999 年,美国麻省理工大学教授凯文·阿什顿(Kevin Ashton)最早提出了物联网(IoT)的概念。阿什顿认为,计算机最终能够自主产生及收集数据而无需人工干预,因此将推动物联网的诞生。简单来说,物联网的理念在于物体之间的通信,以及相互之间的在线互动。

2005 年,在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟发布了《ITU 互联网报告 2005:物联网》,正式提出了“物联网”的概念,将物联网定义为通过各种信息传感设备。

如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外线感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息。

与互联网结合形成的一个巨大网络,其目的是实现物与物、物与人、所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。

中国物联网校企联盟将物联网定义为当下几乎所有技术与计算机、互联网技术的结合,实现物体与物体之间:环境以及状态信息实时的共享以及智能化的收集、传递、处理、执行。广义上说,当下涉及到信息技术的应用,都可以纳入物联网的范畴。

物联网的概念已经是一个“中国制造”的概念,它的覆盖范围与时俱进,已经超越了 1999 年 Ashton教授和 2005 年 ITU 报告所指的范围,物联网已被贴上“中国式”标签。

2 1.2 物联网时代

伴随云计算日益普及,以及人工智能(AI)技术日益成熟,推动信息科技向物联网时代转变,特别在IoT+AI 融合下,使得万物具有感知能力,物理设备不再冷冰冰,而是具有生命力,让物理世界和数字世界深度融合,继此行业边界越来越模糊,人类进入全新的智能社会。

物联网时代是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备,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时代。

物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。

随着“物联网”的概念从提出到发展,从实践到创新,物联网时代已经从 1.0 时代悄然迈入 2.0 时代。物联网 2.0 可以理解为 IoE(Internet of Everything),而物联网 1.0 是 IoT(Internet of Things),前者范围比后者更大,囊括的范围也更加广泛。

IoE 强调的万物互联概念是任何设备、事物都能通过网络连接起来,并在网络中彼此之间进行通讯。“万物互联”(IoE)的时代,所有的物(Everything)将会获得语境感知、增强的处理能力和更好的感应能力。

二、 “ 物联网时代 ” 的特点

与互联网时代相比,物联网时代具有显著的特点:

1、“物联网即服务”走向落地

既然叫做物联网 2.0 时代,当然是和物联网 1.0 时代有较明显的进步的。所以,物联网 2.0 时代的一个明显特征就是邬贺铨院士曾提到的“物联网即服务”走向落地。

2、物联网呈现局域化、功能化、行业化互联化

物联网既然要通过服务的方式落地,那么如何落地?此时承担落地职责的便是真正的物联网企业——物联网平台企业。物联网的人连物、物连物具有局域化、功能化、行业化互联化,各个行业应用在应用中形成对网络层的具体需求,并逐渐行业标准化。

3、物联网技术设备升级

上层应用逐渐与物联网网络层剥离开来,物联网网络支撑技术(NB-IoT、Lora 等)充分发展、百花齐放。在感知层将传感器升级为“传感器+执行器”,使“眼手”能够协调一致,发挥其更大的功能和作用。

4、物联网的安全性引起重视

物联网的安全性自这个概念提出以来,一直备受人们关注,今后,物联网的安全性将做为一个相对独立的研究领域,得到足够的重视与发展。

未来的物联网 2.0 应该通过人工智能、大数据、云计算、5G 等技术的完善,不断提升人工智能的水平,完善语言助手技术,加强物联网的安全性与信任感,外在体现就是操控方式的迭代升级。

也就是说,未来的物联网设备不再单纯依靠语音控制来进行操作,而是整合并运用人工智能、大数据、云计算、5G 等技术,这样即便我们的一个动作、一个眼神、一个想法,甚至即使我们面无表情,物联网也可以了解我们的想法。

三、 “ 物联网时代 ” 在日常生活中的体现

近些年,随着物联网技术的不断发展,它已悄无声息地融入到我们的生活中,小至路由器、智能音箱、冰箱,大到汽车、工业设备,越来越多的物品都接入了物联网。

3.1 智慧物流

智慧物流指的是以物联网、大数据、人工智能等信息技术为支撑,在物流的运输、仓储、运输、配送等各个环节实现系统感知、全面分析及处理等功能。当前,应用于物联网领域主要体现在三个方面:仓储、运输监测以及快递终端。

通过物联网技术实现对货物的监测以及运输车辆的监测,包括货物车辆位置、状态以及货物温湿度、油耗、车速等。物联网技术的使用能提高运输效率,提升整个物流行业的智能化水平。

2 3.2 智能交通

智能交通是物联网的一种重要体现形式,利用信息技术将人、车和路紧密的结合起来,改善交通运输环境、保障交通安全以及提高资源利用率。运用物联网技术具体的应用领域,包括智能公交车、共享单车、车联网、充电桩监测、智能红绿灯以及智慧停车等领域。

3 3.3 智能安防

安防是物联网的一大应用市场,因为安全永远都是人们的一个基本需求。传统安防对人员的依赖性比较大,非常耗费人力,而智能安防能够通过设备实现智能判断。

目前,智能安防最核心的部分在于智能安防系统,该系统是对拍摄的图像进行传输与存储,并对其分析与处理。一个完整的智能安防系统主要包括

三大部分:门禁、报警和监控,行业中主要以视频监控为主。

4 3.4 智慧能源环保

智慧能源环保属于智慧城市的一个部分,其物联网应用主要集中在水能、电能、燃气、路灯等能源以及井盖、垃圾桶等环保装置。

如智慧井盖监测水位以及其状态、智能水电表实现远程抄表、智能垃圾桶自动感应等。将物联网技术应用于传统的水、电、光能设备进行联网,通过监测,提升利用效率,减少能源损耗。

5 3.5 智能医疗

在智能医疗领域,新技术的应用必须以人为中心。而物联网技术是数据获取的主要途径,能有效地帮助医院实现对人的智能化管理和对物的智能化管理。

对人的智能化管理指的是通过传感器对人的生理状态(如心跳频率、体力消耗、血压高低等)进行监测,主要指的是医疗可穿戴设备,将获取的数据记录到电子健康文件中,方便个人或医生查阅。

除此之外,通过 RFID 技术还能对医疗设备、物品进行监控与管理,实现医疗设备、用品可视化,主要表现为数字化医院。

6 3.6 智慧建筑

建筑是城市的基石,技术的进步促进了建筑的智能化发展,以物联网等新技术为主的智慧建筑越来越受到人们的关注。当前的智慧建筑主要体现在节能方面,将设备进行感知、传输并实现远程监控,不仅能够节约能源同时也能减少楼宇人员的运维。

目前,智慧建筑主要体现在用电照明、消防监测、智慧电梯、楼宇监测以及运用于古建筑领域的白蚁监测。

7 3.7 智能制造

智能制造细分概念范围很广,涉及很多行业。制造领域的市场体量巨大,是物联网的一个重要应用领域,主要体现在数字化以及智能化的工厂改造上,包括工厂机械设备监控和工厂的环境监控。

通过在设备上加装相应的传感器,使设备厂商可以远程随时随地对设备进行监控、升级和维护等操作,更好的了解产品的使用状况,完成产品全生命周期的信息收集,指导产品设计和售后服务。厂房的环境主要是采集温湿度、烟感等信息。

8 3.8 智能家居

智能家居指的是使用不同的方法和设备,来提高人们的生活能力,使家庭变得更舒适、安全和高效。物联网应用于智能家居领域,能够对家居类产品的位置、状态、变化进行监测,分析其变化特征,同时根据人的需要,在一定的程度上进行反馈。

9 3.9 智能零售

行业内将零售按照距离,分为了三种不同的形式:远场零售、中场零售、近场零售,三者分别以电商、商场/超市和便利店/自动售货机为代表。物联网技术可以用于近场和中场零售,且主要应用于近场零售,即无人便利店和自动(无人)售货机。

智能零售通过将传统的售货机和便利店进行数字化升级、改造,打造无人零售模式。通过数据分析,并充分运用门店内的客流和活动,为用户提供更好的服务,给商家提供更高的经营效率。

0 3.10 智慧农业

智慧农业指的是利用物联网、人工智能、大数据等现代信息技术与农业进行深度融合,实现农业生产全过程的信息感知、精准管理和智能控制的一种全新的农业生产方式,可实现农业可视化诊断、远程控制以及灾害预警等功能。

物联网应用于农业主要体现在两个方面,即农业种植和畜牧养殖。农业种植通过传感器、摄像头和卫星等收集数据,实现农作物数字化和机械装备数字化(主要指的是农机车联网)发展。

畜牧养殖指的是利用传统的耳标、可穿戴设备以及摄像头等收集畜禽产品的数据,通过对收集到的数据进行分析,运用算法判断畜禽产品健康状况、喂养情况、位置信息以及发情期预测等,对其进行精准管理。

四、物联网未来的发展趋势

物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展,已被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。

从智能安防到智能电网,从二维码普及到“智慧城市”落地,作为被寄予厚望的新兴产业,物联网正四处开花,在许多行业和领域得到应用,并悄然影响着人们的生活。

伴随着技术的进步和相关配套的完善,在未来几年,技术与标准国产化、运营与管理体系化、产业草根化将成为我国物联网发展的三大趋势。

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物联网在智慧农业中的应用我在令容网络的智慧农业整体解决方案看到过,物联网在智慧农业的应用,可以用到养殖、种植等,例如控制温度、湿度、空气中的气体含量监测等等。

浅谈物联网技术的研究应用论文

物联网在当今社会有着巨大的意义和作用,曾被誉为经济发展和国家安全的关键所在。下面是我精心推荐的物联网应用技术论文,希望你能有所感触!

【摘 要】近几年来物联网技术受到了人们的广泛关注。本文介绍了物联网技术的研究背景,传感网的原理、应用、技术,无锡是首个国家传感网信息中心。以最具代表性的基于RFID的物联网应用架构、基于传感网络的物联网应用架构、基于M2M的物联网应用架构为例,对物联网的网络体系与服务体系进行了阐述;分析了物联网研究中的关键技术,包括RFID技术、传感器网络与检测技术、智能技术和纳米技术;最后,展望了无锡物联网技术作为国家首个传感网信息中心对人类生活、工业发展、科技进步的促进作用。

【关键词】物联网;技术;应用

尽管物联网技术在国外以成熟,但国内物联网才刚刚起步,问题显然很明显。那就是物联网安全,物联网是一种虚拟网络与现实世界实时交互的新型系统,其无处不在的数据感知以无线为主的信息传输、智能化的信息处理,一方面固然有利于提高社会效率,另一方面也会引起大众对信息安全和隐私保护问题的关注。从技术上讲物联网存在很多网络安全隐患。由于物联网在很多场合都需要无线传输,这种暴露在公开场所之中的信号很容易被窃取,也更容易被干扰,这将直接影响到物联网体系的安全。物联网规模很大,与人类社会的联系十分紧密,一旦受到病毒攻击,很可能出现世界范围内的工厂停产、商店停业、交通瘫痪,让人类社会陷入一片混乱。

1.物联网的定义

作为一个新兴产业,物联网从诞生到广泛应用需要经历四个阶段。第一阶段为设想阶段,是产业发展的最初时期;第二阶段是技术研发阶段;第三阶段为实验阶段。在技术研发的水平达到一定程度时,就可以进行小范围的试用和检测,这是从理论走向实践的一步。国内的研究也在同步前行,如中国移动、电信和联通三大电信运营商业开始尝试物联网业务。中国移动的手机钱包和手机购电业务,该业务也可以应用于超市、餐厅等小额支付场合;中国联通的无线环保检测平台通过3G网络,可实现对水表、灌溉、水文等动态数据进行检测,又可对空气质量、碳排放和噪音进行检测;第四阶段为全国推广阶段,也是投入资金最大的时期。同时,一旦大规模商用,大量基础设施的建设和终端产品的全面推广必将推动电信、信息存储处理、IT服务整体解决方案等众多市场的发展。

2.物联网的发展趋势

业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。物联网的发展是以移动技术为代表的普适计算和泛在网络发展的结果,带动的不仅仅是技术进步,而是通过应用创新进一步带动经济社会形态、创新形态的变革,塑造了知识社会的流体特性,推动面向知识社会的下一代创新。开放创新、共同创新、大众创新、用户创新成为知识社会环境下的创新新特征,技术更加展现其以人为本的一面,以人为本的创新随着物联网技术的发展成为现实。要真正建立一个有效的物联网,有两个重要因素。一是规模性,只有具备了规模,才能使物品的智能发挥作用。二是流动性,物品通常都不是静止的,而是处于运动的状态,必须保持物品在运动状态,甚至高速运动状态下都能随时实现对话。

3.物联网应用技术的隐私问题

在物联网中,射频识别技术是一个很重要的技术。在射频识别系统中,标签有可能预先被嵌入任何物品中,比如人们的日常生活物品中,但由于该物品(比如衣物)的拥有者,不一定能够觉察该物品预先已嵌入有电子标签以及自身可能不受控制地被扫描、定位和追踪,这势必会使个人的隐私问题受到侵犯。因此,如何确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以至物联网推广的关键问题。而且,这不仅仅是一个技术问题,还涉及到政治和法律问题。这个问题必须引起高度重视并从技术上和法律上予以解决。造成侵犯个人隐私问题的关键在于射频识别标签的基本功能:任意一个标签的标识(ID)或识别码都能在远程被任意的扫描,且标签自动地,不加区别地回应阅读器的指令并将其所存储的信息传输给阅读器。这一特性可用来追踪和定位某个特定用户或物品,从而获得相关的隐私信息。这就带来了如何确保嵌入有标签的物品的持有者个人隐私不受侵犯的问题。

4.物联网应用的关键领域

4.1 RFID

射频识别即RFID(Radio Frequency Identification)技术,又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID射频识别是一种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相关数据,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。RFID是一种简单的无线系统,只有基本器件,该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成。

4.2传感网

传感网是随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点,通过自组织的方式构成的 无线网络 。借助于节点中内置的传感器测量周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号,从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大 小、速度和方向等物质现象。

4.3 M2M技术

M2M是Machine-to-Machine/Man的简称,是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。M2M根据其应用服务对象可以分为个人、家庭、行业三大类。通信 网络技术 的出现和发展,给社会生活面貌带来了极大的变化。人与人之间可以更加快捷地沟通,信息的交流更顺畅。但是目前仅仅是计算机和其他一些IT类设备具备这种通信和网络能力。众多的普通机器设备几乎不具备联网和通信能力,如家电、车辆、自动售货机、工厂设备等。M2M技术的目标就是使所有机器设备都具备连网和通信能力,其核心理念就是网络一切(Network Everything)。M2M技术具有非常重要的意义,有着广阔的市场和应用,推动着社会生产和生活方式新一轮的变革。M2M是一种理念,也是所有增强机器设备通信和网络能力的技术的总称。人与人之间的沟通很多也是通过机器实现的,例如通过手机、电话、电脑、传真机等机器设备之间的通信来实现人与人之间的沟通。另外一类技术是专为机器和机器建立通信而设计的。如许多智能化仪器仪表都带有RS-232接口和GPIB通信接口,增强了仪器与仪器之间,仪器与电脑之间的通信能力。目前,绝大多数的机器和传感器不具备本地或者远程的通信和连网能力。

4.4两化融合

两化融合是信息化和工业化的高层次的深度结合,是指以信息化带动工业化、以工业化促进信息化,走新型工业化道路;两化融合的核心就是信息化支撑,追求可持续发展模式。 在中国共产党第十六次全国代表大会上,江泽民同志率先提出了“以信息化带动工业化,以工业化促进信息化”的新型工业化道路的指导思想;经过5年的发展和完善,在中国共产党第十七次全国代表大会上胡锦涛同志继续完善了“发展现代产业体系,大力推进信息化与工业化融合”的新科学发展的观念,两化融合的概念就此形成。

5.结语

根据物联网的内涵可知,要真正实现物联网需要感知、传输、控制及智能等多项技术。物联网的研究将带动整个产业链或者说推动产业链的共同发展。信息感知技术、网络通信技术、数据融合与智能技术、云计算等技术的研究与应用,将直接影响物联网的发展与应用,只有综合研究解决了这些关键技术问题,物联网才能得到快速推广,造福于人类社会,实现智慧地球的美好愿望。

【参考文献】

[1]刘化君.物联网体系结构研究[J].中国新通信,2010,5.

[2]陆光耀.物流信息管理[M].北京:中国铁道出版社,2008.

[3]肖慧彬.物联网中企业信息交互中间件技术开发研究.北京:北方工业大学,2009.

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物联网就是物物相连的网络,是我国的新兴战略产业,是未来发展的趋势。下面是我精心推荐的关于物联网技术的论文,希望你能有所感触!

【摘 要】物联网就是物物相连的网络,人与人、人与物、物与物都互联成网。物联网技术是当今的前沿技术,是我国的新兴战略产业,是未来发展的趋势。物联网技术目前处于起步阶段,但各国都十分重视并作为战略产业来研究和发展。本文从物联网的由来、物联网的特征、物联网的类型、物联网的组成等四个方面来探讨物联网技术。

【关键词】物联网;特征;组成;关键技术

一、物联网的由来

物联网的概念最早于1995年出现在比尔盖茨的《未来之路》书中,在该书中比尔盖茨已经提及了Internet of Things的概念,只是当时并没有引起人们的重视。1998年,美国麻省理工学院创造性地提出了当时称为EPC系统的“物联网”的构想;1999年,美国麻省理工学院首先明确提出了“物联网”的概念,提出了物联网就是将所有物品通过射频识别(RFID)等信息传感设备与互联网相连,能实现智能化识别和管理的网络。2005年11月,国际电信联盟在突尼斯举行的信息社会峰会上发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了物联网的概念。

2009年11月,温家宝发表了《让科技引领中国可持续发展》的重要讲话,“我国要着力突破传感网、物联网关键技术,及早部署后IP时代相关技术研发,使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的‘发动机’”,从而物联网作为我国的新兴战略产业。

物联网就是在计算机互联网的基础上,利用射频识别、传感设备和无线通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”; 即英文名称为“Internet of Things”,简称IOT。在这个网络中,物品能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用RFID等技术,通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联和共享。

二、物联网的特征

(1)网络化:网络化是物联网的基础。不论是有线、无线还是专网来传输信息,都必须依靠网络,而且必须与互联网相连,这样才能形成完全意义上的物联网。(2)互联化:物联网是一个包含多种网络、接入、应用技术的大集成,也是一个让人与人、人与物、物与物之间进行交流的平台;与互联网相比,物联网具备更强的开放性,应能够随时接纳新设备、提供新的服务与应用,即物联网具备自组织、自适应能力。(3)物联化:计算机和计算机连接成互联网,实现人与人之间交流。而物联网是实现人物相连、物物相连,通过在物体上安装传感器或微型感应芯片,借助计算机网络,让人和物体进行“对话”和“交流”。(4)感知化:物联网离不开传感设备。射频识别、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备,正如视觉、听觉和嗅觉器官对于人的重要性一样,它们是物联网必不可少的关键设备。(5)自动化:物联网通过传感器设备自动采集数据;根据事先设定的处理规则,利用软件自动处理采集到的数据;自动地进行数据交换和通信;对物体实行自动监控和自动管理。一般无需人为的干预。(6)智能化:物联网融合了计算机网络技术、无线通信技术,微处理技术和传感器技术等,从它的“自动化”、“感知化”等特点,已能说明它能代表人、代替人“对客观事物进行合理分析、判断及有目的地行动和有效地处理周围环境事宜”,智能化是其综合能力的表现。

三、物联网的组成

物联网主要包括以下几个子系统,有些物联网可能只包括了这些子系统中的一部分。

(1)电信网络:物联网的信息传送与日常使用的文字、语音、图片、图像传输相比,有其独特的地方,物联网中的信息传输大多是小数据量和特大数据量的传输。小到每月只发送几bit,如电力抄表;大到持续发送大幅图像,如交通监控,而中等数据量的信息传送却不多见。这就对通信网络提出了新的要求,需要推出新的通信标准和新的接入技术,以适应物联网各种通信的需要,实现物联网的高效通信。现有的通信网络主要有电缆、光纤、无线电、微波、卫星、蓝牙、红外、WiFi、移动通信等。(2)传感器:传感器可以把一些物理量的变化变为电信号的变化,收集信息,做出响应。例如麦克风和喇叭就是一对语音传感器。传感器可以是声、光、电、重量、密度、硬度、湿度、温度、压力、震动、速度、图像、语音等。(3)电子标签:电子标签用来标识物联网中的各物体。现有的电子标签主要有RFID、条形码、二维码、IC卡、磁卡等。(4)数据处理:物联网通过传感设备所采集到的数据,必须经过计算机软件进行处理,才能满足用户不同的需求,实现各种目的。这些数据处理往往包括汇总求和、统计分析、阀值判断、数据挖掘和各种专业计算等。(5)报警系统:传感设备所采集到的数据信息可能需要直接报警或者经过计算机软件处理后报警,报警形式主要有声、光、电(电话、短信)等。(6)显示系统:传感设备所采集到的数据信息可能需要直接显示或是经过计算机软件处理后显示出来,常见的显示形式有文字、数字、图形、表格等。

四、物联网的关键技术

(1)感知与标识技术

感知和标识技术,负责采集现实中发生的事件和数据,实现外部信息的感知和识别,是物联网的基础,如传感器、无线定位、射频识别(高频、超高频)、二维码等。

(2)网络与通信技术

网络是物联网数据传递和服务支撑的最重要基础设施,通过人物互联、物物互联,实现感知信息高可靠性、高速度、高安全地传送。物联网的实现涉及到近通信技术和远程通信技术。近距离通信技术主要涉及RFID,蓝牙等,远程通信技术主要涉及互联网的组网、网关等技术。包括短距离无线通讯(zigbee、蓝牙、WiFi等), 低功耗无线网络技术,远程网络、多网络融合等。

(3)计算与服务技术

海量感知信息的计算与处理是物联网的最重要支撑,服务和应用则是物联网的最终价值体现。

海量感知信息的计算与处理技术是物联网应用大规模发展后,面临的重大问题之一。需要攻克海量感知信息的数据挖掘、、数据融合、高效存储、并行处理、知识发现等关键技术,研究物联网“云计算”中的虚拟化、智能化、分布式计算和网格计算等技术。其核心是采用云计算技术实现信息存储和计算能力的分布式处理和共享,为海量信息的高效利用提供技术支撑和保障。

服务计算。物联网的发展必须以应用为导向,在“物联网”中,服务的内涵得到了革命性的扩展,不断涌现出大量的新型应用将导致物联网的服务模式与应用开发受到巨大挑战,面临着许多机遇,如果仍然沿用传统的技术路线势必制约物联网应用的创新。为了适应未来应用环境的变化和服务模式的变化,必须研究针对不同应用需求的标准化、开放式的应用支撑环境和服务体系结构以及面向服务的计算技术等。

(4)管理与支撑技术

随着物联网应用以及网络规模的扩大、支撑业务的多化化复杂化和服务质量的高要求,影响物联网正常稳定高效运行因素的越来越多,管理与支撑技术是保证物联网“安全高效可控”的关键,包括测量分析、网络管理、物联网标准和安全保障等方面。必须研究新的高效的物联网管理模型与关键技术,用来保证网络系统正常高效稳定的运行。

参考文献:

[1]物联网导论(第二版),刘云浩主编,2013年8月,科学出版社

[2]物联网基础及应用,王汝林主编,2011年10月,清华大学出版社

[3]物联网技术导论,张飞舟主编,2010年6月,电子工业出版社

[4]物联网的由来与发展趋势, 吕廷杰, 2010年4月,信息通信技术

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