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物联网的技术环境范文1
关键词：物联网；ZedGraph；实时分析
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）15-0278-03
Abstract： In order to process enormous valuable data from the Internet of things，using the .NET platform’s open-source library ZedGraph to make real-time data report，present the situation of things what we watch in various form，realize the science， automation of management and monitoring.ZedGraph is a more commonly used expression data control， and easy to use， in the face of a large number of data also has a good performance.
Key words： the Internet of things； ZedGraph； real time analysis
近年来，我国经济飞速发展，人们对于环境污染的日益严重颇为担心，对环境监测的重视程度越来越高。传统的以人工为主的方式效率较低，且无法实现远程监控，不适合现展的需求。随着科技的发展，物联网技术将逐步取代人工监控，大大提高了环境监测的效率，为更科学优化的监测环境参数拓宽了思路与方式。
物联网技术是信息化技术的一个极其重要的产物，是环境监测的重要手段。物联网强调的是“物―物”以无线的方式相互连接，达到“物―物”通信的目的。物联网产生的大量数据是研究管理人员评估审查的重要指标，这些数据对环境的监管、污染源的发现以及环境问题的反馈与处理方面发挥了极大的作用，那么，在环境监测系统中，如何科学的呈现这些数据就成了研究的主要课题。
图表是对数据进行分析评估的有效工具，也是最直观表示数据的方式。本文就是在已通过传感器获得物联网数据的基础上，利用ZedGraph图表制作工具来实时显示数据，使数据更富有生命，科学而直观的动态实时展示。
1 ZedGraph的介绍
ZedGraph控件使用 C# 语言实现的，是 .NET 平台上一个开源和非交互式图表的制作类库。ZedGraph支持多种2D图表类型的图表，可以利用任意的数据集合创建2D的线性图表和柱形图表，ZedGraph支持Windows Form和 Web Form开发，还能够实现各种二维表，如Line、Bar、Pie、Area等，因此是一种理想的显示数据的控件。
ZedGraph控件是面向对象的，即在使用中具有很高的灵活性。图表的每个层面都可以被用户修改，所有的图表属性都提供了缺省值，ZedGraph类库中源代码可被进行修改，重新生成，包括图表显示特性的若干默认值，如数值单位、数值范围、步长、尺寸等。ZedGraph控件继承了Framework中的UserControl接口，允许用户在VS 的IDE 环境中进行拖放操作，对其他语言同时提供了相应的接口。
当上位机通过选择指定节点和需要显示的数据后，依从业务逻辑的需求，从某种数据接口中获取相关数据，在上位机端经过数据整理后，构造图表所需的数据集，再由ZedGraph控件加载此数据集，最终，在上位机端生成图表，通过定时器的时钟控制，定期更新图表信息的显示。
ZedGraph可在运行时期创建实例对象，此处使用的是版本5.0.10的类库，对应于VS2012开发平台，一般开发步骤如下：
（1）打开Visual Studio 2012中文版。
（2）在菜单中选择“文件”―>“新建”―>“项目…”。
（3）选择“Windows应用程序”，取名为“ZedGraphDEMO”。
（4）在解决方案浏览窗口，右键点击“引用”，选择“添加引用…”。
（5）选择“浏览”，导航到ZedGraph.dll，单击“确定”，在项目引用中会增加ZedGraph。
（6）在菜单项“视图”中选择“工具箱”，查看“常规”选项卡的内容。
（7）如“ZedGraphControl”选项不存在，右键点击“常规”选项卡，并选“选择项…”。
（8）在“.NetFramework组件”标签下，点击“浏览（B）…”。
（9）导航到ZedGraph.dll文件，点击“打开”，之后点击“确定”。
（10）工具箱中点击“ZedGraphControl”控件，拖放控件到窗体。实际上工具箱中的控件拖放到窗体时，类库的引用自动添加，所以在具体应用时，之前的添加引用过程可省略。
（11）窗体中点选“ZedGraphControl”控件，视图菜单中选择“属性窗口”。
（12）把ZedGraphControl的名称“（Name）”项填写成“zg1”，默认通常是“zedGraphControl1”。
（13）双击窗体，切换到代码窗口，窗口模板中带有Form1_Load（）方法。
（14）在文件上部加上“usingZedGraph；”。
2 ZedGraph应用开发实例
本例的分析数据来自物联网中的中心节点，中心节点收集分散于通过无线的形式收集各处的信息采集点发送来的数据，通过上位机对中心节点的读取就实现对远程节点的控制，中心节点起着一定程度上的网关的作用，对中心节点的读取可以使用.NET提供的System.IO.Ports命名空间下的控件。
（1）在WinForm容器中绘制图表的代码
下列函数是在要表达实时数据的窗体中的私有函数，zedGraphControl1在函数之外经过实列化之后，只要设置其x轴为自动增长，PointPairList中保存有要在界面上显示的数据，执行zedGraphControl1.Refresh（）；就实现了图表的刷新。随着数据的积累，应该放弃一些时间点，以保证图表中数据的个数一样，DropPrePoint（）函数就是实现了这样的功能，代码如下：
private void DrawGraph（）
{
//设置为x轴的标尺Scale可以随着值自动增长
zedGraphControl1.GraphPane.XAxis.Scale.MaxAuto = true；
double x = （double）new XDate（DateTime.Now）；//横坐标
//纵坐标，y1表示温度，y2表示湿度，y3表示土壤湿度
double y1 = 0， y2 = 0， y3 = 0；
for （int i = 1； i < dt.Rows.Count； i++） {
//dt中存放的是从中心节点中读取的缓存数据
y1 = double.Parse（dt.Rows[i]["wd"].ToString（））；
y1 = y1 * 0.01；
y2 = double.Parse（dt.Rows[i]["sd"].ToString（））；
y2 = y2 * 0.01；
y3 = double.Parse（dt.Rows[i]["yw"].ToString（））；
y3 = y3 * 0.01；
}
//分结点添加数据
for （int k = 0； k < nodesum； k++） {
if （dt.Rows[i][0].ToString（） == （k + 1）.ToString（）） {
wlist[k].Add（x， y1）；
slist[k].Add（x， y2）；
ylist[k].Add（x， y3）；
}
}
}
//控制折线图中的点保持在100个，超过100个就报先前的去掉
DropPrePoint（）；
this.zedGraphControl1.AxisChange（）；
this.zedGraphControl1.Refresh（）；//刷新数据
}
（2）使用定时器定期对容器中图表进行刷新
使用定时器便可以在指定的时间间隔刷新图表，定时器是timer1，其时间间隔到时便会自动调用约定的函数timer1_Tick（），在这个函数中需要保证上位机中留存的数据个数，从串口中读取收集来的数据LoadSerialData（），重新绘制图表DrawGraph（），代码如下：
private void timer1_Tick（object sender， EventArgs e） {
if （isStart） {//判断是否已经开始记录
if （_serialPort.IsOpen）{ //判断端口是否打开
if （dt.Rows.Count > 1）{ //dt里面是否有上位机以外的记录
//移除掉线结点
for （int j = 1； j < dt.Rows.Count； j++）{
comboBox2.Items.RemoveAt（j - 1）；
dt.Rows.RemoveAt（j）；
}
if （dt.Rows.Count > 0）{
Node = new string[dt.Rows.Count， 5]；//5表示有5列
//将dt里面的数据移入Node，以便绘制TOPO图
for （int i = 0； i < dt.Rows.Count； i++）{
Node[i， 0] = dt.Rows[i][0].ToString（）； //ID码
Node[i， 1] = dt.Rows[i]["wd"].ToString（）； //温度
Node[i， 2] = dt.Rows[i]["sd"].ToString（）； //湿度
Node[i， 3] = dt.Rows[i]["yw"].ToString（）； //土壤湿度
Node[i， 4] = dt.Rows[i]["ontime"].ToString（）； //时刻
}
bind（）；//拓扑图绑定
}
}
}
LoadSerialData（）；// 从串口读取数据
DrawGraph（）；//画折线图
}
}
（3）使用定时器定期捕获数据，如图1和图2所示。
3 结束语
ZedGraph控件为开发者提供了丰富的属性用来简化软件开发过程，控件开源的特性使得开发者可以根据具体情况修改源代码以满足特定需求。在生态养殖的环境监测系统中应用ZedGraph控件，有助于监测的数据图形化和分析结果的可视化。
参考文献：
[1] 孙吉S，方明，顾燕伟.多维数据图形显示中ZedGraph控件的应用[J].电脑开发与应用，2008（3）.
[2] 亦钢. 应用Zedgraph高效开发数据图表[J]. 电脑编程技巧与维护，2009（6）.
物联网的技术环境范文2
关键词：物联网技术；GPRS数据传输；STM32；Web服务器；环境监测与管理
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）17-0032-03
Abstract： In order to carry out effective interior environment monitoring and management for the remote scenic hotels， this paper designed a remote wireless environment monitoring system in which GPRS data transmission technology was adopted based on the Internet of things technology. The system can transmit the data collected by sensors installed in the hotels and send to GPRS modules automatically through STM32 equipment， and then exchange the data to Web server through the internet and display the real monitoring results on the screen based on the CGI technology. The application of this system can guarantee the effective management and control for the shower equipment and interior environment air quality in the scenic hotels and improve the hotels’ service quality greatly for the customers. The system is of great benefit and significance of application.
Key words： the Internet of things technology； GPRS data transmission； STM32； Web sever； environment monitoring and management
1 概述
伴随信息技术的高速发展，物联网技术和产业异军突起，成为新一轮产业革命的重要发展方向和世界产业格局重构的重要推动力量。同时伴随着社会经济的高速发展，越来越多的人外出旅游，对景点酒店住宿环境也提出了更高的要求。当前，一方面国内很多酒店内部管理不是很科学，存在淋浴设施的水流量浪费现象，与国家推行的“节能减排，低碳经济”政策相悖；另一方面，又由于大多数景区处于地形复杂，远离市郊，采用有线通信管理方式投入成本高，难以实现高效的管理。根据调查，很多景区的酒店淋浴设施的水温条件以及室内的空气条件不达标[1]，导致了服务质量的下降，影响了酒店的声誉，以致给景点旅游产业的发展带来不利影响。近年来，移动无线通讯技术的发展，为偏远景区酒店的环境监测管理提供了有效的途径。其中，在各种无线通信技术中，GPRS最受青睐。通过GPRS网络系统，采用Internet技术与服务器间的数据交换，能便利地实现酒店环境的远程无线监测与互联网的连接。基于这样的背景，本文依托物联网技术设计了景区酒店环境远程无线监测系统平台，可为酒店和当地景区管理部门提供有益的参考，具有很强的社会价值和实用意义。
2 系统总体设计
本设计以ST推出的STM32作为主控核心，加以用于数据采集的传感器，并结合嵌入式 Web服务器Boa完成系统构建。旨在实现将温度传感器DS18B20的采集水温数据，水流量传感器采集的水流量数据，DHT11采集的室内温湿度数据，MQ-135气体传感器采集的室内有害气体数据并通过 STM32芯片控制并发送到GSM模块SIM900A，利用SIM900A的GPRS数据网络将采集到的数据实时上传至Web服务器中[2]，并利用CGI技术使得景区管理人员可以通过浏览器获取监测数据。其中Web服务器Boa主要完成创建套接字、接收和分析Web浏览器的请求、 调用后台CGI脚本程序以及向Web浏览器发送处理请求的结果。同时在进行酒店中淋浴设施的设计中，增加了利用VS1053模块播放音乐的功能，提高用户在淋浴时的舒适性。系统的功能结构图如图1所示：
3 系统硬件设计
3.1 STM32 核心模块
STM32处理器是ST（意法半导体）公司基ARM的Crotex-M4内核开发的一系列新型单片机。具有门数少，中断延迟少，调试容易等特点，而且具有丰富的GPIO引脚。STM32作为本模块的核心，可以很好地满足本系统对现场环境的数据采集。STM32通过与各种传感器连接构成数据采集模块。通过数据采集模块实时采集酒店环境参数等信号，交由STM32处理器进行处理。
3.2室内空气环境监测
3.2.1有害气体监测
系统采用气体传感器MQ135进行室内污染气体浓度的采集监测，MQ135的工作原理是当其处在有污染气体的地点时，其内部的气敏材料（SnO2）的电导率会随污染气体的浓度的增大而增大，随后通过相应的转换电路即可将电导率转换成与污染气体浓度对应的输出电压。此传感器可用于检测多种气体，例如氨气、芳族化合物、硫化物、苯系蒸汽、烟雾等气体，气敏元件测试浓度范围：10to1000ppm。MQ135输出是模拟信号，通过STM32的ADC接口进行模数转换成数字信号，完成对于室内有害气体浓度的采集[3]。
3.2.2室内温湿度采集
DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，具有超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点[4]。系统采用DHT11温湿度传感器对室内的温度以及湿度数据进行采集。STM32与DHT11之间的通讯采用单总线数据格式，一次通讯时间4ms 左右，数据分小数部分和整数部分：一次完整的数据传输为 40bit，高位先出。数据格式：8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和。
3.3淋浴设施监测
3.3.1水温采集
水温采集使用温度传感器DS18B20，与DHT11温湿度传感器一样具有独特的单总线接口方式，在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现与微处理器的双向通讯。测温范围为 -55℃至 +125℃[5]。DS18B20硬件连接如图2所示：
单总线上的所有通信都是以初始化序列开始，初始化过程包括复位过程和从机应答过程，按照DS18B20的时序图，相应的写0和写1并保持一定的时间，初始化之后，就可对DS18B20进行读写了，根据读写时序就可以对其进行一个字节的读取，读取到的数据是一个16位的带符号的二进制补码，对其进行相应的转换便能得到所需要的温度数据。
3.3.2水流量采集
水流量传感器是利用霍尔元件的霍尔效应来测量磁性物理量。在霍尔元件的正极串入负载电阻，同时通上5V的直流电压并使电流方向与磁场方向正交。由于霍尔元件的输出脉冲信号频率与磁性转子的转速成正比，转子的转速又与水流量成正比。
STM32拥有强大的定时器功能，通用定时器拥有捕获/比较寄存器，在对PWM脉冲输入进行分析的时候，将流量传感器的脉冲通过引脚输入到定时器的脉冲检测通道，通过相应的寄存器对捕获数据便进行计算可以得出输入脉冲的频率以及水流量的数据。
3.3.3音乐播放
VS1053是继VS1003后荷兰VLSI公司出品的又一款高性能解码芯片。该芯片可以实现对MP3/OGG/WMA 等音频格式的解码。主控通过对VS1053进行复位，相关寄存器的配置，发送音频数据即可进行音乐播放了。用户可以根据自身需要选择该功能。
3.4 GPRS数据传输
3.4.1 GPRS无线传输原理
基于GPRS的无线网络通信系统结构主要由位于数据采集现场的GPRS数据采集模块 、网络运营商提供GPRS网络与远程服务器三部分构成。数据采集模块位于景区酒店中，由于运营商的基站建设的普及，通信范围已覆盖我国的绝大部分地区，所以各数据采集模块可分散地使用在分布于各种不同地理环境的景区酒店中，从而避免了使用有线通信时线路铺设所带来的成本与施工难度问题，有利于推动了本系统的建设和布局。GPRS网络是现场数据采集系统与远程监控中心数据交换的桥梁[7]。GPRS网络机构如图3所示：
数据采集模块与位于酒店中的子系统主控STM32进行数据通信 ， 将各传感器采集到的数据通过移动基站实时发送到GPRS网络服务商所提供的GGSN服务器，GGSN分配给GPRS数据采集终端相应的IP地址，从而实现了数据采集终端与Internet 的连接。
3.4.2 GPRS数据采集
系统使用SIM900A模块进行GPRS通信，SIM900A是通过AT指令进行控制的，通过AT指令可以对模块进行各种参数的设置，数据的查询和发送，将传感器采集到的数据进行实时的上传[8]。其中常用到的AT指令如下所示：
AT+CSQ 查询当前信号质量，AT+CGREG？ 查询模块是否有注册网络，AT+CGATT？ 查询模块是否附着GPRS 网络，AT+CIICR 激活移动场景，AT+CIFSR 获得本地IP地址，AT+CIPSTART="TCP"，"124.235.160.149"，12345 建立TCP/IP连接，AT+CIPSEND 模块向服务器发送数据。SIM900A结构图如图4所示：
GPRS网络通信是以GSM网络为基础，GSM网络的语音通信优先级较高，在景区旅游的淡季时，可能会有有酒店接待游客较少的情况，由此会造成GPRS虽然在线但却没有数据流量传输， 由此造成数据业务的优先级会自动降低，GGSN服务器则会为了提高带宽利用效率而断开网络连接，此时对于GPRS模块来说，虽然IP地址还在，但已无法进行正常的数据传输。为了防止由此导致的网络中断 ，可在系统中设定每隔一段时间向服务器发送一个TCP数据包，以保证系统的网络连接不断线 。数据包发送的频率根据不同时间的需求做出调整，且不宜过高，免产生过高的额外流量带来的成本问题。
4 系统设计
4.1 主控移植UCOS操作系统
嵌入式操作系统在系统实时高效性、软件固态化、硬件的相关依赖性低以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。在位于酒店中的主控STM32中移植嵌入式UC0SIII操作系统，系统程序中采用时间轮偏转切换，每个任务具有相同的优先级，按顺序进行工作。该操作系统具有精简的内核，性能高、稳定，能提供很好的实时性[8]。
4.2 Web服务器与Boa移植
在远程监测系统中，为了使景区管理人员能够远程检测到酒店环境信息，需要在系统中移植一个支持CGI和脚本功能的Boa服务器，Boa服务器是一种单任务的服务器，支持CGI，而且源代码开放[10]。 Boa服务器的执行流程如图5所示。
Web服务器的初始化工作由Boa服务器来完成，当景区管理员在浏览器上做出数据请求时，Web服务器接受浏览器的请求后分析并解析出请求的方法、URL目标、可选的查询信息以及表单信息，Web服务器完成相应的处理后，向Web浏览器反馈相应信息，嵌入式Boa服务器为系统提供了网络接入和数据服务功能。系统基于TCP/IP协议、HTTP 协议，通过调用具有数据请求和控制功能的CGI程序，从而实现对远程端浏览器的请求处理，达到远程监控的目的。在服务器网页设计中，景区管理人员在浏览器中输入服务器的IP地址，得到登录界面，输入用户名和密码之后便可进入远程酒店环境监测界面。
5 结论
系统实现了酒店环境远程的功能，景区管理人员通过远程Web浏览器便可以对酒店环境进行实时监控，系统主要特点：1）温度传感器通过单总线与STM32进行通信；2）CGI控制界面动态刷新快，采用将文件保存到数组中的方式，数据处理和输出速度快，保证了对酒店环境的实时性监测；3）将酒店环境数据采集与Internet互联，是物联网技术在现代生活中的又一具有使用价值的应用；4）同时系统主控引脚众多，可以根据需要增加相应的传感器模块。本系统的设计旨在对景区酒店的服务质量进行监督，为旅客提供更好的住宿环境，对于景区旅游业的可持续发展以及拉动地方经济有着深远的影响，具有广泛的市场价值和社会价值。
参考文献：
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[4] 范治政，刘永春.基于ARM9的大棚远程温湿度监控系统设计[J].湖北农业科学，2015，54（3）：705-708
[5] 向阳，曾超尘，熊瑛，等.基于GPRS网络的育苗温室远程监控系统研究[J].农机化研究，2015（10）：228-231
[6] 宫鹏，宫h，王瑞宝，等.基于嵌入式系统的多媒体音乐播放器[J].现代电子技术，2011，34（12）：100-103.
[7] Walke， B.H..The roots of GPRS： the first system for mobile packet-based global internet access[J].IEEE wireless communications，2013，20（5）：12-23
[8] 李涛，马殷元，杨东，等.基于STM32的GPRS远程监测终端设计[J].电子世界，2012（11）：126-127.
物联网的技术环境范文3
关键词：物联网；环保
目前，我国环境保护方面信息化程度仍然比较低，远远的不能适应我国保护环境的需要以及经济发展的脚步，同时各个地方的环保产业缺乏沟通、信息不共享，这造成了环境产业各自为政，一些基础设施重复建设，耗费巨大。因此将环境保护产业向智能化、自动化、网络化的方向发展成为当前环境工程建设当中的重点，环境工程信息化势在必行。将物联网技术应用到环境工程领域当中可以有效的整合基础的环境设施，提高环保产业的设施的利用率，可以说，将物联网技术应用到环境工程当中是环保领域信息话的必然趋势[1]。
1 物联网技术概况
物联网，又叫做传感网，其思想是通过射频识别等信息传感设备将所有的物品和互联网连接起来，从而实现智能化识别和管理。比如，当司机开车操作失误时候，会自动警告。物联网能够全面的感知世界，随时随地的采集各种动态对象信息，并通过以太网、无线网实时的传送感知的信息，最终能够智能化的管理控制物体，真正达到人和物之间的沟通。
物联网包括应用层、网络层、感知层三层体系架构。感知层通过传感器、REID电子标签等感知设备识别和采集各种信息[2]。网络层则通过无线网、移动网等传输网络传输感知层所采集到信息。应用层主要分析处理信息，实现在特定环境下智能化应用和服务任务，分析预测各种可能状况，从而发挥职能作用。
2 面向环境工程的物联网应用
目前，面向环境工程的物联网发展还处于初级阶段，但是已经具备了较好的基础。国内外已经有了很多的面向环境工程的物联网应用的案例。物联网技术在防治污染、保护生态等领域发挥着巨大的作用。随着物联网技术在环境工程当中的大量的实践应用，其各项技术也开始逐步的成熟，同时其他相关技术的发展也为物联网技术的应用奠下良好的基础[3]。目前，物联网技术已经应用到了污染源监控、环境在线监控和环境卫生遥感等领域，丰富了我国环境监测的手段。下面主要介绍下物联网技术在环境工程在线监控当中的应用。
⑴物联网技术在环境在线监控当中的应用。环境在线监控系统设计的关键技术的选取是传感器和服务器等硬件设备之间的相互通信技术以及关于数据库的选取，ZigBee具有复杂度低、功耗小、成本低、操作灵活等特点，在本系统当中，就是采用ZigBee技术来实现传感器和服务器之间相互的通信。选取SQL Server数据库作为系统数据库，SQL Server数据库具有操作简单、扩展性好、良好的交互性特点，同时能够灵活的处理和分析数据的特性，能够对不断变化的复杂的环境系统做出响应。本文中基于物联网的在线监控系统主要包括了感应端和服务端，整体的实现原理图如下图所示：
物联网环境监测系统有机的将空间参数、互联网和用户三者结合起来。感应端主要通过温湿度传感器、光照传感器、酒精传感器等进行数据的采集，然后通过ZigBee协议将采集到的数据传送到协调器，通过有线传输将协调器和IOT_SERVICE联系起来，进一步将数据传送到Tomcat服务器，serlet处理完数据后，上传到远程的某个JSP页面当中，用户可以随时查看。用户可以通过输入正确的网址，在客户端查看所需要的HTML页面，若是想要控制感应端的传感器，只需要在相应的JSP页面发送固定的socket套接字，通过IOT_SERVICE中间件和ZigBee网络，这些套接字供传感器识别，然后执行相应的操作。
⑵物联网产业化发展方向。虽然物联网技术在环境工程当中已经取得了不小的成果，但是在其发展过程当中仍然具有许多的问题。比如，物联网的建设模式、管理等方面还缺乏准确的认识，对于网站也缺乏统一的规划。物联网未来要向深度和广度发展，要继续扩大物联网的应用范围，提高物联网的技术水平。目前我国物联网在环境工程当中的应用主要集中在检测污染物、监测环境质量，随着物联网技术不断成熟，标准的体系也不断的完善，未来的空间环境监测、电磁核辐射监测、固体化学废弃物监测等领域还有待挖掘。
3 结论
物联网在环境工程当中的应用事新时期物联网背景下环境保护领域信息化的必然趋势，现阶段，我国在物联网发展上已经储备了一定的技术，同时也有了相当的应用以及产业化的基础，但是，总体而言，我国的物联网基础在环境工程当中起步阶段。物联网应用到环境工程当中是一个持续长久的工程，同时也是一个利国利民的工程，必须在各方力量坚持不懈的共同努力之下构建起来，使其惠国惠民，让利于民。
[参考文献]
[1]李章林，卢桂章，鞠浩，等.基于RFID的广义物流中的移动智能终端设计[J].自动化与仪表，2007（1）：1-9.
[2]宋合营，赵会群.物联网分布式识读器数据采集方案设计与实现[J].北方工业大学学报，2008，20（I）：22-26.
[3]任志宇，任沛然.物联网与EPc/RFID技术[J].森林工程，2006，22（1）：67-69.
物联网的技术环境范文4
关键词：现代物流；物联网技术；智能仓储
中图分类号：F406.5 文献标识码：A
Abstract： Intelligent warehousing is an important direction in modern logistics industry. The applications of technologies of the internet of things（IoT）provide powerful technical support for the development of intelligent warehousing. An important feature of intelligent warehousing is that it can provide a good storage environment and make the stored products safe and effective according to the characteristics of the products. This article elaborates the applications of IoT technologies in food storage， medicine warehouse， cotton storage. In the meanwhile integrating all kinds of functional storage into comprehensively intelligent warehousing is a technical proposal and establishing an informational， standardized， intelligent and intensive warehousing by using IoT technologies is realistic.
Key words： modern logistics； internet of things； intelligent warehousing
0 引 言
近年恚我国现代物流业不断发展，大部分物流业是传统物流业融入信息化技术[1]，少数采用先进的自动化和物联网技
术[2]，还有小部分保持着传统的运输方式[3]，总体呈现为中间大两头小的橄榄形。全国“十三五”规划中指出现代物流业要加强物流基础设施的建设，大力发展第三方物流和绿色物流、冷链物流、城乡配送。2016年7月份，国务院总理提出以先进的信息技术与物流深度融合来促进物流业的转型升级。总体的方向是让物流业向着先进化、智能化发展。仓储是物流业中不可或缺的环节也是对基础设施要求较高的部分，在供应链中起到了承接上下游的作用，所以物流的智能化也要求者仓储向智能化发展[4]。本文着眼于仓储中的环境部分，探讨基于物联网技术建立信息化、标准化、智能化、集约化的综合性智能仓储的技术方案与应用意义。
1 智能仓储及物联网技术概述
依托于物联网技术的智能仓储，能够有效提高仓储管理的效率和安全，从而促进现代物流的发展，体现现代物流的实用性和先进性。
智能仓储管理对象基本上包括仓、储、物和环境四项。仓是指仓储活动所需的场地、设施、设备；储是指仓储业务及其管理活动，包括出入库业务、出库业务、移库业务、仓储规划、寻址管理和货位管理等；物是指对仓库内商品和工作人员，实现货、人的监管。环境是指人、设备和货物的活动、存放环境因素[5]。智能仓储常采用物联网技术、自动控制技术、智能机器人技术、大数据挖掘技术、云计算技术、智能信息管理技术等先进的技术来实现其对四个对象的管理控制。本文主要探讨的是物联网技术在智能仓储环境监控方面的问题。
物联网从狭义上可指连接物品与物品间网络，用来实现对物品的智能化识别和管理；而广义上的物联网则可以看作是信息空间与物理空间的融合，将一切事物数字化、网络化，在物品之间、物品与人之间、人与现实环境之间实现高效信息交互方式，并通过新的服务模式使各种信息技术融入社会行为，是信息化在人类社会综合应用达到的更高境界[6]。国际电联报告提出物联网主要有四个关键性的应用技术：RFID、传感器、智能技术以及纳米技术[7]。这些先进的技术都是为了使人与物之间更紧密的联系，方便人们的生活和工作，是促进社会生产发展的动力。
2 物联网技术在仓储中的应用研究
物联网技术在各类仓储的环境监控中都有着应用，本文着重综述了物联网技术在粮食仓储、医药仓储、棉花仓储环境监控中的应用。
2.1 粮食仓储
物联网技术可以应用于粮食的多个方面：粮食物流、粮食仓储、粮食信息跟踪等[8]。物联网技术在粮食仓储中的应用是本文关注的重点，尤其是对于实时监测粮食的环境，并对环境情况进行反馈控制。
粮食存储在仓库之中，受气候、通风和环境等外界因素的影响，粮食仓库的温度和湿度都会发生变化，从而影响了粮仓中气体、微生物的浓度或数量，进而造成粮食的品质下降。针对这一情况，以粮仓和粮食的温度和湿度作为主要的监测目标并利用温度传感器、湿度传感器、气体传感器、虫害传感器等传感系统对其进行采集。根据采集到的信息进行数据分析，找出关键影响因素，制定决策方案并根据方案自动调节粮食仓储的环境条件，包括自动控温、自动控湿、自动通风以及自动熏蒸等，其简略流程如图1所示。在所示的整个流程中，关键技术主要有传感器技术、传输技术、信息处理技术、智能控制技术等。传感器的选择要满足仓储环境监测的需求，并且保证所采集信息的可靠性；传输技术保证信息传输的及时和准确，如蓝牙、Zigebee、Wi-Fi等无线传输技术；信息处理技术主要是处理大量的信息，提取出对决策控制有用的信息；智能控制技术根据决策的信息智能控制通风、熏蒸、温度和湿度设备的开启或关闭。
在“大蒜之乡”山东省济宁市金乡县建立的全国首个物联网冷库综合监控系统就是一个成功的应用。传统的大蒜仓储环境监控主要通过人工实时监控的方式来进行温度调整，耗费了大量的人力、物力，却无法保证环境监控的精度。由于环境监精度的问题，大蒜出现低温冻坏或高温生芽腐烂的情况时有发生，而且无法及时判断仓库里二氧化碳的浓度含量，会出现因二氧化碳浓度过高造成工作人员窒息的情形。利用物联网技术可以有效改善上面出现的问题。仓库内温度、湿度和二氧化碳浓度等重要的指标信息通过传感器来进行监测，将监测到的数据信息通过无线网络传输到控制中心，控制中心通过与系统预设的温度、湿度和二氧化碳浓度进行比较分析，再通过控制决策中心的指令，自动实现对温度设备和排风系统的控制。同时，还可以随时将仓库内温度、湿度和二氧化碳数值等报警短信发送到手机上，有效实现无人值守、手机端24小时监控，在节约了管理控制成本的同时，也提高仓储管理水平与环境监控的准确率[9]。
粮食仓储环境监控信息感知主要是传感器的使用，利用收集的信息分析控制环境。基于ZigBee技术等无线网络技术通信方式的系统得到广泛应用，使得数据信息的传输更加快速、安全、可靠[10-11]。多传感器融合、无线远程监控等技术的应用研究，也在不断提高粮食仓储环境监测的适用性和稳定性[12-13]。智能自动通风技术可以参考各个参数间的关系，例如温度、湿度等环境参数，通过数据分析找到参数的最佳点，利用智能化控制通风系统，实现仓储环境的控制[14]。气调储粮技术主要监测氧气、二氧化碳等气体数据，调整控制气体浓度，在仓储环境内形成一个低氧、高二氧化碳或者高二氧化氮的仓储环境，从而达到抑制粮食呼吸、杀虫抑菌、延长粮食存储时间的目的[15]。
2.2 医药仓储
2016年3月的山东疫苗事件引起社会极大反响，经食药监管部门核查，两名犯罪嫌疑人经营的疫苗虽为正规厂家生产，但并没有未按照国家相关法律规定运输、保存，而且脱离了2～8℃的恒温冷链，难以保证疫苗的品质和使用效果，注射后甚至可能产生副作用。这一事实说明了医药存储环境的敏感性，这就需要冷链不断流来保证储藏温度。无论对常温或冷链物流体系，由于仓储是其每个重要物流节点的衔接点，不仅涉及生产、储存、运输、销售等环节的启承，也集中了物流体系中的各关键节点间的主要矛盾[16]。本文关注的是医药冷链物流中的仓储环境监测控制。
物联网技术在医药仓储环境监测控制中有如下特点：（1）通过RFID技术，对医药品进行识别，获取药品的信息，根据取得信息确定此类药物的存储温度；（2）通过相应的传感技术感知仓储周围的环境变化，取得周围环境的信息；（3）获取的医药储藏的需求温度和当前周围环境信息的数据，根据数据的变化智能的控制环境，实现医药品可以在自己所需的温度下储藏。基于Agent的环境控制基本结构图如图2所示，Agent通过传感器获取医药存储环境的数据信息，通过自身信息处理，对环境信息的变化做出快速响应，再通过效应器作用于医药仓储环境，从而达到调节控制环境的目的。Agent可以确保不传输有误信息，它的学习能力也让它能够根据环境的变化调节自己，从而满足当前所设定的需求。
传统的医药品存放环境监控都是通过人工监控，人工监管控制无法保证医药品存储环境的可靠性。传统医药环境监控的自动化水平低，不能对医药环境实行自动、实时的监控以及对环境的自动调节控制，从而不能及时发现当前环境数据是否超过预设的数值，造成医药品脱离合适的环境，极易造成损失。基于Agent的h境信息监测系统的研究最近几年十分活跃，该系统融合了环境监测和Agent等学科的最新成果[17]。将物联网技术和Agent等技术的融合，能快速、可靠地获取医药仓储环境的信息，并智能化的自我调节控制环境达到预设值，提升了医药仓储环境监控的自动化、信息化和智能化。
无线射频识别（RFID）技术的应用研究，将数据通过带有传感器的RFID传送至后台处理，利用程序对环境数据进行检测和处理，实现对温湿度等环境信息数据的自动化监测[18-19]。利用无线传感器网络（WSN）和多传感器技术可以获得更多的感知信息，实现对环境信息更加准确、可靠、高效的监控[20-21]。将RFID与WSN技术融合起来组成WSID网络，改善了通信距离、定位追踪、数据融合等技术，不仅提高了监测的时效性和准确性，还极大的降低了成本[22-23]。将物联网RFID技术与基于多Agent的管理系统以及云计算应用相结合，利用Agent的智能性与其他的Agent共同协作完成对应的任务，可以提高管理的信息化以及管理控制的水平和效率[24-25]。
2.3 棉花仓储
中国已成为了全世界最大的棉花生产和消费国家，棉花制品在我国每个家庭中必然存在。棉花是被认定为易燃物的天然纤维，当前有大量棉花储备在物流仓库中，一旦点燃，大火将会在几秒钟内迅速扩张到几百平方米，造成难以估计的损失[26]。除去建筑和管理角度的考虑，本文主要是对棉花仓储的环境监控以及相应防火措施进行分析。
由于棉花易燃、阴燃、自燃的特殊性质，对于棉花仓储的存储的高要求和特殊的防火高要求就更加必要。基于棉花的特殊性质，棉花仓储的温度应保持低于30℃，最大不能高于35℃且相对湿度不超过70%。
通过物联网技术中的传感技术，采用温度传感器和湿度传感器感知仓储环境。而棉花起火最初仅仅是在表层燃烧蔓延，一般都有烟雾、高温和火光，因此采用烟雾传感器、感温传感器和光辐射传感器器等作为防火探测感知器件。利用Zigbee和单片机或其他网络信息技术采集到环境和防火数据，并对数据进行分析处理，来控制报警、防火、灭火等系统。简略的方案如图3所示，棉花仓储整体方案中，由于棉花防火的区域较广，需要接受大量的传感器的数据，还需要长时间的监控并且保证传输信息的及时性，那么采用无线传输技术中的Zigbee技术就是一种很好的方案。Zigbee技术优势：省电，普通两节电池就能使用6个月到2年左右的时间；时延短，可以在ms时间里完成激活和通信；可靠，采用避免碰撞的策略，避免发送数据时候的冲突；网络容量大，一个Zigbee网络可以容纳200多个设备。
传统火灾探测器采用悠闲的通行方式，布线复杂、可靠性低、通信方式拓展性差，且线路容易老化或遭到磨损、腐蚀，有比较高的故障发生率和误报率。采用ZigBee技术构建无线传感网络，将其应用到火灾自动报警系统中的方案，低成本、低功耗的特点克服了有线传感网络的局限性，且其随时可以移动以及添加的特性大大方便了火灾自动报警系统的调整、更新，提高了现有火灾自动报警系统的灵活性。同时增加的移动定位的功能，方便了火灾救援和灭火工作，特别是火灾现场的浓烟密布，无法看清现场的情况，消防工作人员通过移动定位系统，可以与监测控制中心联系并快速确定自己所在方位和火灾的地点以及火灾现场的情况，有效提高了救援和灭火工作的效率[27-28]。
单一的传感器在测量火灾信息时会存在数据可能不完整以及片面的问题，为保证火灾判断的准确性，采用多传感器数据融合的技术，利用计算机技术和算法对信息进行多方面处理分析，从而产生一个能够准确判断当前情况的新信息[29-31]。
3 综合性智能仓储的现实意义
从物联网技术在智能仓储环境控制中的应用中可以看出，大多数的应用都是针对某一具体的行业或某一种特殊产品，基本上是单对单的使用，例如是粮食仓储那么仅仅是用于粮食的存放，其他的不同货物基本就很少有能储藏到其中的。如果仓储存在大量多余的空间，就存在闲置和低利用率的问题，造成资源的浪费，物流的成本也很难降低。本文研究并提出了以物联网技术为核心实现多个功能仓储于一体的智能仓储的方案。
在常见的智能仓储环境控制中，温湿度这一环境参数都是关注的对象，防火报警也是仓储不能缺少的一块，将这两方面作为最基本的智能仓储环境参数。针对不同特性的商品可以添加其相应参数需求的环境检测模块，最理想的综合性智能仓储可以满足任意存储货物的需求，不同存储空间可以满足不同货物的存储环境需求，但这样的代价对现代物流来说是不可能承受的，因此可以考虑几类对于环境要求类似的货物来进行综合，达到任意仓储空间都能满足这几类货物的环境监控。例如粮食和水果这两类，都十分重视温湿度、气体浓度、微生物等环境因素，可以考虑两者的结合，将这两类所需要的所有环境监测传感器件安装在仓库，并且隔离出不同的仓储位置。这样在各个仓储位置都能存储这两类货物，并根据存储的货物进行监控设置，那么仓库的闲置的可能性就会降低。其基本的环境监控设置如图4所示。
随着现代物流的发展，综合性的智能仓储也能一步步前进，在不久的将来也许就可以现一个智能仓储就可以满足绝大多数货物的存储环境监控，这样就能够极大的利用资源，降低物流成本。在实现综合性智能仓储的情况下，如果某一地区发生灾害，就可以选择离灾区最近智能仓储作为应急仓储，无论是水、食品、药物还是被子、帐篷等一系列的救援物资都能快速运入智能仓储保存并及时送入灾害地区，极大方便了不同救灾物资的运输，非常具有现实意义的。
4 总 结
综合性智能仓储的一个仓库可以满足多种货物的存放需求，利用物联网技术实现对不同货物的环境监控，根据监控的情况实时进行智能控制货物所处环境，满足了不同货物的存储，极大提高了仓储资源的利用率，降低物流为不同货物建立不同仓储的成本。仓储以综合性智能仓储为目标，体现出综合性智能仓储的标准化；物联网技术及其智能控制的引入和应用展现了综合性智能仓储的信息化和智能化；综合性智能仓储可以降低物流成本、提升资源利用率，集成了各类货物的存储，彰显了其集约化。
将针对某一具体的行业或某一种特殊产品的单一型智能型仓储升级为满足多方需求的综合性智能仓储，对于物流成本的降低和资源利用率的提升都具有现实意义。本文综述了三类仓储的环境监控情况，提出一种综合性智能仓储的简单方案，希望可以在前人对智能仓储的研究基础上进一步拓展研究的广度和深度。
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物联网的技术环境范文5
关键词：物联网；环境保护；在线监控；应用研究
0 引 言
“物联网”(Internet of Things)是利用互联网将各种物与物的信息传感设备合起来而形成的一个巨大网络，可实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。它是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业的第三次浪潮。环境保护是物联网技术应用的典型领域，物联网的应用将成为推动环境管理升级、培育和发展战略性新型环保产业的重要手段，对促进我国环保事业的发展具有重要而且深远的意义。
1 物联网的发展
物联网的概念最早起源于比尔·盖茨1995年《未来之路》一书[2]；2005年《ITU互联网报告2005：物联网》报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临；2008年3月，在苏黎世举行了全球首个国际物联网会议，探讨了“物联网”的新理念和新技术与如何将“物联网”推进发展到下个阶段； 2009年，奥巴马就职后，对IBM提出的“智慧地球”给予了积极响应，此后，物联网再次引起广泛关注。
与此同时，在我国，2009年8月24日，中国移动总裁王建宙赴台首次发表公开演讲，提出了“物联网”理念；2009年11月1日，包括企业、科研机构和应用机构在内的40余家单位联合成立了中关村物联网产业联盟，期望通过加强企业间的协作、创新与联动，推动物联网产业的发展壮大。
2 物联网技术的体系结构
物联网体系的结构由感知层、网络层和应用层构成。感知层由各种传感器组成，主要功能是识别物体和采集信息；网络层由各种网络组成，是物联网的驮载网，具有“载波”作用，主要功能是传递和处理感知层获取的信息；应用层是物联网和用户的接口，负责对获取的信息进行整理。
事实上，物联网是互联网向物理世界的延伸和扩展，互联网可以作为物联网传输信息的重要途径之一。物联网可实现任何人、任何物体在任何时间、地点，使用任何路径、网络以及任何设备的链接。因此，物联网的相关属性包括集中、内容、收集、计算、通讯以及场景的连通性，这些属性表现的是人们与物体之间或物体与物体之间的无缝连接。
3 物联网在环境保护领域中的应用
环境自动监控系统对于物联网在环保领域中的应用具有重大的突破与创新意义。环境自动监控是在污染源的合适点位上安装各种自动监测仪器、仪表和数据采集传输仪，通过各种通讯信道与环境监控中心的通信服务器相连，实现在线实时通讯。这样，传感器感知的点位的环境状态就可以被源源不断地送到环保部门，并存储在海量数据库服务器上，以供环保信息化中心的各种应用系统使用。
环境自动监控是对物联网技术的典型应用。比照物联网的体系结构和构成要素，可以发现，环境自动监控中的环境自动监测设备就是感知层，用于收集相关污染源的监测信息；而传输自动监测数据的环保专网就是传输层，支持环境信息在环保部门间的传递；各类业务系统是应用层，可为各类用户提供所需的服务和交互界面。
4 环保物联网的研究进展
目前，全球面向环境保护的物联网发展还处于初级阶段，但已具备了较好的基础。国外已有较早开展物联网在环境保护领域中的应用研究。例如，美国环保局为国家和欧洲环保机构以及污染控制部门开发的BASINS系统，就集成了整个美国的流域数据、流域分析和水质分析软件，可为用户提供一个简明的、将点源和面源统一起来的流域管理工具；美国同时还部署了用于实时监测城市环境污染数据的“CitySense”监测系统和用于监测大鸭岛海鸟栖息情况的生态监测系统；世界银行在一些发展中国家援助开发了工业污染预测系统PIPs，该系统可在利用工业调查信息的基础上，估计污染强度，从而预测国家、地区、城市或项目的工业污染；澳大利亚有用于监测蟾蜍分布情况的生态监测系统；日本也开发了SAPIENS环境综合分析信息系统等。
我国的环保物联网建设经历了环境监测网络的发展、污染源自动监控网络的建设等不同历史阶段，起初是由各类环境监测网络的发展而构成的，随后，随着污染物自动监控体系的建立则日趋成熟。“十一五”期间，我国大规模开展了污染源自动监控网络的建设，对重点污染源的废气和废水排放进行自动监控，同时，国家级、省级、地市级网络的建设，大大推动了环境监测自动化的进程。“十二五”期间，随着云计算技术的应用，我国的环保物联网将进入一轮新的发展。
在全国环境自动监控大发展的背景下，秉承以科技创新推动环境管理进步的思想，引入了当前最先进的3G移动通信技术、3S空间信息管理技术，同时采用“云计算”理念，将传统手段与现代信息技术相结合，并将计算机网络技术、通信技术和空间信息等高新技术进行集成，建立了环保物联网，为环境监测、环境管理、环境模拟等提供决策支持平台。环保物联网的建立，加大了环境监测范围，加强了环境监测管理力度，有效提高了环保部门的科学决策能力，为构建和谐社会，实现国民经济、社会和环境的协调发展做出了贡献。
5 结 语
物联网在环境保护领域的应用是提高环境监管水平的重要技术手段，是随着信息化水平发展而出现的新手段、新思路。通过环保物联网的应用，可以随时掌握企业排污情况及环境质量状况，变事后监管为事前预防，由粗放式监管转向精细化监管，从而大大提高了工作效率。
总的来说，环保物联网是新时期物联网背景下环境保护领域信息化的必然趋势。现阶段，我国面向环境保护物联网的发展已经具有一定的技术储备，同时也有相当的应用和产业化基础，但是总体而言，环保物联网仍处于起步阶段，在关键技术、标准体系、应用和产业化方面仍存在着一些亟待解决的问题。随着经济社会及科学技术的不断发展，这些问题终将会得到有效解决，从而使物联网技术在环境保护中发挥出更大的作用。
参 考 文 献
[1] AMARDEO C, SARMA J G. Identities in the Future Internet of Things[J]. Wireless Pers Commun, 2009(49): 353-363.
[2] International Telecommunication Union UIT. IUT Internet Reports 2005: The Internet of Things[R]. 2005.
[3] 杨子江，陆励群，林宣雄.物联网时代和环保信息化的梯次推进[J].世界地理研究，2010，l9(1)：157-165.
物联网的技术环境范文6
【关键词】物联网；监控系统；室内环境；
中图分类号：V216文献标识码： A
一、前言
室内环境是人们生活环境的重要组成部分，由于一些装饰以及外来有害物质的进入造成了室内环境污染。以物联网为主要技术设计出高效准确的室内环境监控系统对于提高室内环境质量有着重要意义。
二、室内环境监控和物联网的关联
1.物联网简介
1995年，比尔•盖茨在其著作《未来之路》中最早描绘了物联网原型，网络连接用品是进入一个新的、媒介生活方式的通行证。1999年，美国麻省理工学院提出了早期的物联网概念，即把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。2005年，国际电信联盟在其《ITU互联网报告2005：物联网》中，正式提出了物联网的概念，即物联网是由任一事物在任一时间、任一地点的连接产生的全新的动态网络。2009年，欧洲物联网研究项目组在其《物联网战略研究路线图》中指出，物联网将是未来互联网的一个重要组成部分，它是一个动态的全球性网络基础。通过采用标准化和通用的通信协议，物联网可以自由、自主地配置网络环境。物联网在全世界范围内掀起了继计算机和互联网之后的第三次信息革命浪潮。
2. 我国室内环境监测系统质量状况及存在的问题
我国环境监测工作的开展至今已经近30年，其工作主要内容依然是以人工监测为主，缺乏创新工作的开展，因此监测水平提高缓慢。其主要问题体现在，对室内环境工作重视不够、专业监测人员严重匮乏、监测技术体系不健全等方面。中国环境形势依然十分严峻，相对于我们声环境管理的“减排”则是降低室内污染的影响，提高室内环境质量。室内环境监测工作的首要任务就是为城市室内环境现状与声环境质量的评价提供科学、有效的监测数据。
3.室内环境监控和物联网的关联
在国家的推动和指导下，一些地方环保部门逐步开展本辖区重点污染源自动监控系统的建设，并应用到环境监督、执法管理工作中，污染源自动监控进入了大规模发展阶段。从环境监控看物联网《政府工作报告》注释对物联网的定义是：“物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，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。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。”对照这个定义可以看出，室内环境自动监控系统符合物联网的基本特征。
三、物联网室内环境监测系统的功能
1.功能设计
以智能环境监控系统为研究背景，提出了基于Restful Web Service、0040等技术框架构建物联网智能监控系统的设计方案，并进行了物联网智能监控系统的系统设计和概要设计。主要有以下功能需求：
实时可靠的数据传输；海量数据存储；灵活多样的接入方式；轻量级的Web服务；物流管理；综合的智慧服务；具有较好的稳定性；系统操作的简单性：良好的可扩展性；跨平台性；良好的可复用性和可维护性
2.概要设计
系统通过微控制器采集温湿度信号、光信号、烟雾信号以及输出一些控制信号，并通过通信模块将采集的数据按照一定数据格式传输给管理PC机，在PC中对实验室环境参数进行采集及处理、统计等。系统中各个传感器节点的数量可以根据实验室的实际应用情况进行适当的扩展，这些节点自组织构成的无线传感器控制网络将具备感测、控制、判断、自恢复和多元通信等功能。系统中的各个传感器节点能够协同其他节点检测实验室的环境信息，并作出相应的判断和动作，同时将信息发送给管理者或者接受管理者的指令进行相应的控制。结合物联网环境监控系统的实际需求、开发人员的技术经验，选取了ACE+TAO+0040+REST框架来完成物联网室内环境监控系统的设计与开发工作。
3.体系结构设计
物联网室内环境监控系统的总体架构设计遵循物联网体系结构，即感知层、异构网络接入层、海数据处理层、智慧服务层等四层构成。
（一）感知层
感知层主要负责实现对物理世界中大自然的“物”进行感知和信息获取，目前的主要技术是基于无线传感器网络和RFID读写器来实现的。目前常见的传感器可以从物理世界获取温度、湿度、光照、压力、脉搏、碳含量等形式的数据，而通过将一维标签、二维条形码等附在“物”上，可实现对“物”的有效跟踪和管理。
（二）异构网络接入层
作为互联网网络基础设施的拓展和延伸，物联网的网元通常是异构的、无线的。必须实现各种异构无线网元与互联网的无缝连接，才可以保证物联网的广泛互联和泛在接入。常见的物联网的网元有：无线传感器网络、Ad-hoc网络、车载传感器网路、Bluetooth自组网、Wi-Fi自组网、机会网络等。
（三）海数据处理层
物联网的异构网路接入层收集从感知层感知的物理世界的信息，并交由数据处理层成来完成数据融合、清洗、重组等工作，最终形成智慧数据。由于物联网的节点数目数以百万亿，因此，如何存储、处理这些海量数据，以便为服务层的用提供智慧数据是还数据处理层的核心问题。
（四）智慧服务层
物联网将为用户提供更加综合的智慧服务，服务使用的数据可能来自不同的数据中心、不同的网元、不同的传感器节点、不同的物理区域。物联网的智慧服务层所提供的应用是一个综合了各种典型服务的跨领域的综合系统，不仅可以实现应用的高效融合、还可以为综合决策提供理论和现实支持。
四、基于物联网的室内环境监控系统的设计实例
为响应国家在物联网推广方面的号召，结合我们在提高室内环境护工作技术水平方面的需求，提出了对室内环境环境监控系统进行物联网方式的智能化改造应用设想。
1.室内环境监控应用设计
每个设备在本物联网范围内都具有一个唯一的编码（在小范围的物联网内，具体编码规则可以由我们自行定义，只要能让每个设备都具有不同的编码即可），并采用相应的传感器来对其进行采集、识别。从现有的室内环境条件来看，我们认为较为可行编码识别的方案有：无线射频识别（RFID）技术和条码识别技术。无线射频识别（RFID）技术。在每个动力设备贴上存储有特定编码的 RFID 标签，在室内环境部署 RFID 解读器，让其发射特定频率的无线电波，标签接收到这些电波后，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，解读器读取信息并解码后，送至相关系统进行数据处理，从而识别设备。
2.视频环境监控部分
视频环境监控部分主要对室内环境、设备运行的现场进行图像监视，可以直观地观察现场及告警等。视频监控部分提供联动功能，更直观地以图像方式对室内环境状况及设备进行实时监视。同时对室内环境的基本环境参量（ 如温度、门禁、烟感等） 进行检测，以及时发现火灾和非法入侵等。监控系统中的视频环境监控部分由视频监控、门禁烟感和空调监控组成。视频监控由硬盘录像机、高清摄像头、摄像云台、解码器、门禁、烟感、监控软件组成。硬盘录像机储存视频记录并上传告警信息，摄像头可以保证获取图像的质量，云台解码器可控制摄像头左右上下移动及放大缩小镜头，监控软件安装在监控主机上用以实时查看监控图像。门禁、烟感通过门禁传感器和烟雾传感器采集数据，通过硬盘录像机的监控变量接入并上传到监控主机。
五、结束语
物联网技术是科技发展的产物，在室内环境监控系统中，物联网的应用是对监控系统的优化和升级。在实际的设计中，设计人员应针对具体环境做到具体分析，设计出符合人员需要的室内环境监测系统。
参考文献：
