关于物联网技术的应用范例6篇

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关于物联网技术的应用

关于物联网技术的应用范文1

关键字:木材管理;物联网技术;RFID;木材电子标签

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)02-0063-02

0 引 言

在 “十二五”期间,我国计划每年新造林9 000万亩(600万公顷),使森林覆盖率增长1.3个百分点,森林蓄积量增加6亿立方米,分别达到21.66%和143亿立方米。但是,由于我国60%以上的宜林地集中在三北、南方石漠化及干热河谷等地区,立地条件差,造林成本高。乱砍滥伐、盗伐等破坏森林资源的情况频繁发生,各级党委和政府采取各种措施制止,但仍屡禁不止。要想完成双增目标,必须从两个方面入手,一方面要多种树,另一方面更要少砍树,加强对现有林业整体资源的监控管理。

1 木材管理现状

目前,我国林业产业发展势头强劲,原木采伐和运输数量巨大。尽管近年来的信息技术已经逐步扩展应用到森林领域,但是,在木材运输和管理过程中,仍然存在着乱砍滥伐、偷伐、少批多伐、偷卸木材、执法不严等问题,在木材的生产、储存、销售业务流程中以手工管理方式为主,信息化、智能化水平不高。

在林业木材运输管理领域,过去采用的是人工点检方式,然后根据人工检查结果进行汇总统计,再根据这些统计结果形成相关报表。自20世纪90年代,中国林科院等单位开发了一些微机管理软件,但统计材料仍需要手工录入,工作量还是很大。其后又出现了IC卡+读写器+微机管理系统。这种方式只需要微机员将检验员送来的IC卡插入微机接口,即可将有关信息录入微机内。但这种方式识别速度比较低,IC卡与读写器之间必须直接接触才能读取数据。而后条码技术的普及,又使木材管理迈上了新的台阶。条码具有准确度高、输入速度快、自由度大、设备简单等特点,因而出现了基于条码技术的管理系统。这种系统主要由条形码、便携式数据读写采集器、GPS定位仪和相应的计算机管理软件等部分组成,可完成对立木,包括采伐木,进行编码管理、地理定位、森调数据信息采集、输入计算机进行统计和分析处理等工作。但是,条码应用也具有一些不足,例如,条码只能识别一类产品,无法识别单品;条码是可视传播技术,即识读扫描设备必须“看见”条码才能读取它;而且条码存储能力小,容易破损而导致无法识别,环境适应性差,不能改写等。

RFID技术是一种非接触的自动识别技术,具有识别速度快、信息量大、可重复写入、抗污染能力强等特点,对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性,能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明材质进行通信。因此,在木材运输管理中引入RFID技术,可以弥补条形码应用的不足。

2 基于RFID的木材管理系统方案

基于物联网技术的木材管理系统的监管环节如下:

环节一:木材在小型储木场加工成圆木后植入标签。一般的,当树木砍伐后,要运至小型储木场加工成圆木,此时可将木材专用标签安装在圆木的末端,同时将木材相关信息写入标签,完成标签的初始化,同时将信息传入后台。

环节二:经过大型储木场大门时,由于在储木场大门上安装有固定读写器,因此,当木材车辆经过储木场大门时,读写器开始工作。先读取车辆标签,再读取整车木材标签,并实时传至后台,这样,系统就会自动将车辆信息、木材信息绑定,并且自动记录车辆出入时间。

环节三:在山场到储木场的运输环节,在木材检查站安装固定读写器及天线。当拉木材的车辆经过检查站时,读写器读取车辆标签以及整车木材标签信息,并且自动记录车辆出入时间;同时,与系统信息自动对比。若出现信息不一致,则自动报警,以便工作人员及时进行查处。

3 实施效果

本系统中的木材标签采用RFID技术,具有体积小、扫描速度快、抗污染能力强、记忆容量大、安全性高、可重复使用等优点。系统通过在木材及运输车辆上安装RFID电子标签,可以对木材砍伐、切割成圆木、进出林场以及运输过程进行全程监管,可以实现木材自动清点和实时性管理,从而大幅提高作业效率和木材的可追溯,并且能够有效防止乱砍乱伐以及在生产、运输、储销等环节的跑车、漏车、人情车等现象发生。

4 结 语

基于物联网技术的木材管理系统的建设实施,有利于杜绝乱砍滥伐现象,保护森林生态,促进可持续发展;提高木材运输过程信息化、自动化水平,提高作业效率;加强木材运输过程监管,严厉打击个人偷卸、私卖木材等违法行为;可以使林业部门实时掌握林木采伐信息,实现分级管理,为统筹规划、合理分配、施行采伐限额提供数据支持。

参 考 文 献

[1] 吴学明,张怀清,林辉.基于物联网的县级木材运输管理系统研究[J].安徽农业科学,2012(7):284-286.

[2] 乔智,李秀鹏,杨薛娇.基于物联网技术木材物流园系统的设计与实现[J].电脑知识与技术,2012(10):45-48.

[3] 王颖,周铁军,李阳.物联网技术在林业信息化中的应用前景[J].湖北农业科学,2010,49(10):2601-2604.

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关键词:物联网;ZigBee技术;农业精准灌溉系统

0 引言

物联网是近年来新兴的一种信息技术,它被认为是继计算机、互联网技术后一次新的技术革命。针对在传统的农业种植中,人们获取农田信息主要是通过人工测量,做出决策一般依赖的是经验管理。这种粗放的管理方式极大地阻碍了农业的发展。对农产品产量与质量的提高都有一定制约的作用,缺乏精确性。人们尝试将物联网技术应用于农业中。在文献[1]中,采用了物联网技术对农业中病虫害进行监测。在文献[2]中,采用了物联网监控农田环境来为精准灌溉系统提供决策支持。它将传感网络采集的农田的温湿度和光照强度等参数传人互联网,应用层通过分析农田各参数之间的关系,找到一个优化的灌溉方案。

目前,物联网技术在农业中的应用是将大量的传感器节点构成监控网络,通过各种传感器采集信息后传输给应用层的管理中心,管理中心对采集的数据进行处理。人们通过采集的数据了解农作物的生长情况。一旦数据出现异常,可以通过传感网络里的节点来定位,找出异常点,实现精确定位,具有比较强的实时性。因此,物联网技术在农业中的具体应用有望为农业带来划时代的变革。

以ZigBee无线通信技术和物联网为基础,文章提出了一种精准灌溉农业系统的框架。它通过布置在田间的传感器节点来采集数据,根据采集的数据来分析田间农作物的生长状况,及时反馈农作物信息,体现了实时性。根据田间传感节点的布置位置生成一个田间模拟图。由模拟图上的节点来设置灌溉的区域与灌溉的时间,体现了精准性。

1 物联网与ZigBee技术

1.1物联网

物联网的概念是首先由美国麻省理工学院提出的,认为物联网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。物联网相对于互联网来说,重心在物,它是“物物相连的互联网络”。这阐述了两层意思:①物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上延伸和扩展的网络;②其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间。进行信息交换和通信。

物联网的体系结构按照功能划分可以分为三层:传感网络层、传输网络层、应用网络层。传感网络层主要由带有一系列传感器的节点组成,这些节点被部署在监测区域内,负责信息的识别和采集。然后将采集的数据通过无线信道进行传输,通过多跳路由到基站,再由网关连接到外部网络。传输网络层主要是指由互联网、广电网、通信网或下一代网络对来自传感网络的数据进行传输和分析处理。保证传感网络中采集的数据能进行安全无误的传输,为应用层提供服务。应用网络层主要指用于操作的输入输出控制终端。通过诸如电脑、手机等终端来观测、监控物体的情况。物联网的处理流程是在传感网络收集信息后,通过传输网络传输到管理中心,由管理中心进行信息的分析与处理,然后提供给应用终端进行使用。

1,2ZigBee技术

ZigBee技术是一组基于IEEE 802.15.4无线标准研制开发的有关组网、安全和应用软件方面的通信技术。它是一种短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线网络技术。相对于其他无线网络技术,ZigBee技术可以大大节约成本,提供可靠性。

2 系统总框架

本系统总框架由图1所示,本系统框架的网络可以划为传感器网络、通信网络、应用网络三个部分。传感器网络包括了带有传感器及无线发射模块的终端设备,ZigBee无线路由器与协调器。无线传感网络中节点附带的各种传感器用于获取周围环境的信息,诸如电压、电流、水位、水压等。传感器网络与通信网络之间采用ZigBee技术进行消息的发送与接收。通过串口连接协调器与上位机,实现通信控制的功能。在应用网络中,远程服务中心用于远程管理与查看所有农田的状况,田间管理中心用于管理员对自己管辖的农田进行状态查看与灌溉操作。该系统的设计满足了物联网体系三层结构,保证数据的采集、传输与处理,实现软硬件之间的通信控制。它能实现搭建的无线传感网络的数据采集、数据处理、数据传输的功能。

3 软件设计

软件设计分为两部分:田间管理中心与远程服务中心。

3.1田间管理中心

田间管理中心主要是为田间某个独立灌溉系统配套的ZigBee无线系统软件,它是灌溉自动化系统的现场人机操作站。它主要包括了四个模块。

(1)地图绘制模块

地图绘制模块主要用于两种情况,一是调入特定的地图来显示田间布局情况,二是根据实际需要绘制田间的布局情况。当在田间部署好带有传感器的节点、路由、阀门控制器等设备后,可以根据田间的形状以及节点部署的位置来绘制一个田间的模拟图。当用户想要对某块区域进行灌溉时,只需选择区域附近的节点进行命令下发,实现精确的定位。它能根据模拟图与真实田间的比例关系来设定灌溉的区域与时间。通过定位到节点,以节点中心,设置灌溉区域的参数,实现按量与精准灌溉。

(2)电磁阀管理模块

此模块主要是电磁阀的时序控制与电磁阀状态的管理。时序控制包括了两个方面:一是单个电磁阀的随机控制,二是整个灌溉系统的编制轮灌控制。

单个电磁阀的随机控制指可以任意选择控制的电磁阀进行操作。控制节点通过对灌溉阀的操作来控制电磁阀的开关状态。根据电磁阀的状态,发送命令到无线通信模块,进行喷灌阀的喷灌操作。

编制轮灌主要是指将整个系统的电磁阀分组,设定每组的轮灌开始和结束的具体时间。通过选择轮灌时间连续的组,实现连续喷灌。在轮灌期间用户可以查看已经编制的分组和正在执行轮灌的系统状态,而且用户可以取消正在执行的轮灌作业任务。

(3)信息管理模块

信息管理模块主要包括电磁阀状态信息管理、土壤水分以及田间气象信息管理、电压、电流、水位、水压数据信息管理。其中对电磁阀的状态信息管理是指对电磁阀的状态信息进行收集、显示、存储。出现错误能即时报警。土壤水分以及田间气象信息管理是能实现土壤水分以及田间气象数据采集时间的远程设定,实时采集、实时显示,分析与存储土壤水分以及田间气象数据。电压、电流、水位、水压数据信息管理是指能监测电压、电流、水位、水压的实时数据,能设定各自的报警数值。

(4)通信管理模块

该模块主要是与远程服务中心交换数据,能执行远程服务中心向田间管理中心的指令。它能管理用户信息和网络通信,实现与无线模块的通信。

3.2远程服务中心

远程服务中心主要用于管理员远程监管所有的农田,查看农田中设备的运行情况。根据管理的对象不同。可以划分为以下三个模块。

(1)设备管理模块

该模块是用于汇总、显示、存储全部项目点的网络通信管理、电磁阀管理、信息管理等,用于提供一个全局的视图。

(2)项目点管理模块

在远程服务中心。每个田间管理中心是作为其所管辖农田区域的一个项目点。项目管理模块用于管理所有的项目点,包括项目点的添加、修改与查询。

(3)权限管理模块

项目点根据所处区域的不同,对不同区域的用户规定了查看的项目点的范围。不同身份的用户分配了不同的权限,用户在第一次登录界面后会显示所有项目点,但是用户只能进入有权限的项目查看项目信息。

4 硬件通信

系统硬件部分采用了ZizBee技术实现信息的无线传输,系统研究的ZigBee网络就是由一个协调器以及多个路由器和多个终端设备组成。

4.1通信实现流程

在系统中,通信是一个双向的过程,即命令的下发与消息的接收。通信的实现要保证上位机接收来自各个ZigBee节点的信息,同时上位机也能下发控制命令。

实现通信由两部分组成:①上位机与ZigBee节点的通信;②上位机与终端设备(例如阀门控制器)的通信。其中上位机与终端设备的通信必须经过ZigBee节点作为中介进行传输。因此由上位机进行终端设备的操作,首先要将上位机要下载的数据打包到Zigbee通信包中。然后由ZigBee节点通过串口传给终端设备,通过分析处理通信包后操作终端设备。

4.2数据结构

在通信过程中,数据是以帧来进行传输。帧包含:帧头+长度+设备类型+地址+数据+帧尾。本系统中,帧数据类型根据系统需要主要分为五种:①C0:节点发送数据;②C1:节点接收数据;③C2:节点异常;④C3:节点唤醒;⑤C4:节点模式切换。

系统根据下发的不同命令,使用不同的帧来进行通信,实现控制的功能。其中阀门控制器内部的控制流程如图2所示。

4.3串口通信

串口通信是实现上位机与终端设备之间必不可少的环节。串口通信由上位机下发串口数据,数据再由ZigBee网络下发到相应的节点。在通信过程中,整个数据命令分为两大部分:一部分是ZigBee网络控制命令,另一部分是终端设备的命令。它使用ZigBee串口输出命令。ZigBee节点通过串口,把需要的命令转发给终端设备,例如阀门控制器中的开阀,关阀,查询状态等命令。串口通信的通信图如图3所示。

其中,串口数据采用的命令格式:数据头+数据长度+数据类型+数据+数据尾。

5 结语

采用物联网中的ZigBee技术实现无线传感网络中信息的传输,通过传感器采集的信息来判断田间土壤的水分缺失情况,通过按需按量进行灌溉,实现合理灌溉。通过根据实际的设备布置情况,绘制出田间以及设备的模拟图。然后通过操作模拟图进行命令的下发,设定灌溉区域与时间,实现精准灌溉。将物联网技术应用在农业上是我国农业发展的一个趋势,它将推动农业向智能化、自动化发展。利用物联网技术对农作物的生产进行精细化管理和调控,促进农业整体水平的提高,并打造“数字农业”之路。农业中涉及了农作物监控、农产品流通、农作物养殖、农作物灌溉、农作物存储等各种领域。发展智能化数字化农业,物联网技术缺一不可。因此物联网在农业应用领域将具有远大的应用前景与产业价值。

参考文献

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1.智慧城市的概念与内涵

1.1智慧城市的概念

智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市的各行各业之中的基于知识社会下一代创新(创新2.0)的城市信息化高级形态。智慧城市是基于互联网、云计算等新一代信息技术以及大数据、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法等工具和方法的创新应用。智慧城市实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。

1.2智慧城市的内涵

1.2.1 更透彻的感知,更全面的互联互通

智慧城市基于无处不在的智能传感器,实现对城市物理空间的全面、综合的感知,动态的获取城市的各种信息,对城市核心系统进行实施感测,实现“无所不在的连接”。

1.2.2 更深入的整合,更协同的运作

通过城市“三网”融合,再加上物联网和基于云计算平台的多元异构数据(多参考系、多语义、多尺度、多时相等)的整合,构建智慧城市的信息基础设施。1.2.3 更多样的服务,更积极的创新

智慧城市所构建的服务,是一种新的提供服务的体系结构,对所感知到的海量数据能够进行不同深度的处理、挖掘与延伸,为人们提供不同种类、不同层次、不同要求的低成本、高效率的智慧化服务。同时智慧城市给了政府、企业、个人更多的创新的机会,鼓励在智慧城市提体系内寻找新的经济增长点,为社会进步、经济发展、文明前进提供不息动力。

2.智慧城市实现的关键技术

2.1物联网技术

物联网的网络架构可以分为三层:感知层、网络层和应用层,如图1所示。感知层对物理世界感知、识别并控制。网络层实现信息的传递。应用层在对信息计算和处理的基础上实现在各行业的应用。

图1

2.2云计算

2.2.1云计算的定义

现今,广为接受的是美国国家标准与技术研究院(NIST)定义:云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问, 进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络,服务器,存储,应用软件,服务),这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互。

2.2.2云计算的特点

云计算是通过使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的运行将与互联网更相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。特点如下:(1) 超大规模(2) 虚拟化(3) 高可靠性(4) 通用性(5) 高可扩展性(6) 按需服务(7) 极其廉价2.3物联网与云计算的关系

目前物联网的发展存在“信息孤岛”现象,其在各个行业、各个小地域的应用互相隔离,不能形成城市范围的一体化协作平台。究其原因除,社会经济层次上的困难外,主要是标准化程度较低,缺乏统一的中间件接口,以及各部门、各行业应用融合所带来的海量信息存储和计算的压力,而云计算技术为后者提供了很好的解决方案。

3.智慧城市建设应用体系

3.1智慧公共服务体系:建设智慧公共服务和城市管理系统。通过加强就业、医疗、文化、安居等专业性应用系统建设,通过提升城市建设和管理的规范化、精准化和智能化水平,有效促进城市公共资源在全市范围共享,积极推动城市人流、物流、信息流、资金流的协调高效运行,在提升城市运行效率和公共服务水平的同时,推动城市发展转型升级。

3.2智慧城市综合体:采用视觉采集和识别、各类传感器、无线定位系统、RFID、条码识别、视觉标签等顶尖技术,构建智能视觉物联网,对城市综合体的要素进行智能感知、自动数据采集,涵盖城市综合体当中的商业、办公、居住、旅店、展览、餐饮、会议、文娱和交通、灯光照明、信息通信和显示等方方面面,将采集的数据可视化和规范化,让管理者能进行可视化城市综合体管理。国内公司也在“智慧地球”启示下提出架构体系,如“智慧城市4+1体系”(图2),已在城市综合体智能化天津智慧和平区等智能化项目中得到应用。

图2

3.3智慧政务城市综合管理运营平台:此类项目已有实际案例,天津市和平区的“智慧和平城市综合管理运营平台”包括指挥中心、计算机网络机房、智能监控系统、和平区街道图书馆和数字化公共服务网络系统四个部分内容,其中指挥中心系统囊括政府智慧大脑六大中枢系统,分别为公安应急系统,公共服务系统,社会管理系统,城市管理系统,经济分析系统,舆情分析系统。

3.4智慧安居服务体系。开展智慧社区安居的调研试点工作,在部分居民小区为先行试点区域,充分考虑公共区、商务区、居住区的不同需求,融合应用物联网、互联网、移动通信等各种信息技术,发展社区政务、智慧家居系统、智慧楼宇管理、智慧社区服务、社区远程监控、安全管理、智慧商务办公等智慧应用系统,使居民生活“智能化发展”。

3.5智慧教育文化服务体系:积极推进智慧教育文化体系建设。建设完善我市教育城域网和校园网工程,推动智慧教育事业发展,重点建设教育综合信息网、网络学校、数字化课件、教学资源库、虚拟图书馆、教学综合管理系统、远程教育系统等资源共享数据库及共享应用平台系统。

3.6智慧服务应用。组织实施部分智慧服务业试点项目,通过示范带动,推进传统服务企业经营、管理和服务模式创新,加快向现代智慧服务产业转型。

智慧贸易:支持企业通过自建网站或第三方电子商务平台,开展网上询价、网上采购、网上营销,网上支付等电子商务活动。积极推动商贸服务业、旅游会展业、中介服务业等现代服务业领域运用电子商务手段,创新服务方式,提高服务层次。

建设智慧服务业示范推广基地。积极通过信息化深入应用,改造传统服务业经营、管理和服务模式,加快向智能化现代服务业转型。

4.智慧城市建设面临的挑战及未来展望

伴随网络帝国的崛起、移动技术的融合发展以及创新的民主化进程,知识社会环境下的智慧城市是继数字城市之后信息化城市发展的高级形态。智慧城市建设需要技术和金融的创新,需要有统一的标准和完善的法规,更需要政府的引导和市场的主导。但是发展智慧城市要防止一哄而起,急于求成,炒作概念。希望我们智慧城市的建设能够健康可持续的发展。我们相信我们通过城市的智慧的发展,我们一定会迎来一个幸福城市、智慧城市、绿色城市和和谐城市的时代。

然而,智慧城市建设必然会改变城市人的生活和生产方式。21世纪的“智慧城市”,能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能的响应,为人类创造更美好的城市生活。

参考文献

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【关键词】物联网技术 食品安全追溯 应用

自从2008年三鹿奶粉添加三聚氰胺事件后,食品安全问题真正引起了人们的重视。民以食为天,食品在我们的生活中占据着非常重要的位置,所以食品安全关系到我们每一个人的生命健康安全。但是,由于近几年频发食品安全事件,如河南的瘦肉精事件,重庆的毒花椒事件,广东中山的墨汁面条事件等等层出不穷,消费者在遇到食品安全出现问题时,难以找到责任主体,严重损害了消费者的合法利益,因此,如何构建一套行之有效的食品安全管理体系已成为目前迫切需要解决的重大问题之一。根据国内外食品安全管理经验和理论研究表明,食品安全可追溯体系在保证食品质量安全、预防食品安全风险、保障消费者合法利益不受损害等方面起到重要的作用。在食品安全问题频发的今天,物联网技术的介入,对于推进和完善我国食品安全追溯管理工作具有重要作用。

1 物联网技术

2005年,11月27日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)了《ITU互联网报告2005:物联网》的报告,正式提出了物联网的概念。物联网是新一代信息技术的重要组成部分,其英文名称是“The Internet of things”。简单讲,物联网是物与物、人与物之间的信息传递与控制。而物联网技术则主要包括以下的技术,具体如图1所示。

RFID:电子标签属于智能卡的一类,物联网概念是1998年MITAuto-ID中心主任Ashton教授提出来的,RFID技术在物联网中主要起“使能”(Enable)作用;

传感网:借助于各种传感器,探测和集成包括温度、湿度、压力、速度等物质现象的网络,也是温总理“感知中国”提法的主要依据之一;

M2M:这个词国外用得较多,侧重于末端设备的互联和集控管理,X-Internet,中国三大通讯营运商在推M2M这个理念;

两化融合:工业信息化也是物联网产业主要推动力之一,自动化和控制行业是主力,但来自这个行业的声音相对较少。

2 物联网技术在食品安全追溯管理中的应用

食品安全追溯可以保障食品安全及可全程追溯,规范食品生产、加工、流通和消费四个环节,为食品安全问题预防与管理提供一个可控的范围。由于近几年来,食品安全问题的频发发生,最根究底就是没有很好的控制问题食品的来源,以至于发生食品安全问题以后无法追究来源,致使问题根源无法解决,食品安全问题一次次重演,严重损害了消费者的消费信心,对我国提出的经济可持续发展带来了不良的影响。

因此,现代物联网技术被广泛的使用则是通过建立食品追溯系统,以此增强对食品不同流通环节的监管和追溯。如图2,则为利用现代物联网技术组建的食品安全追溯系统。该系统包括中心数据库、养殖场管理系统、安全生产等为一体的食品追溯体系。

食品安全追溯由以下各系统组成:中心数据库系统、种植养殖安全管理系统、安全生产与加工管理系统、食品供应链管理系统、监控系统、食品安全基础信息服务系统等组成。

通过种植养殖生产、加工生产、流通、消费的信息化建立起来的信息链接,实现了企业内部生产过程的安全控制和对流通环节的实时监控,达到食品的追溯与召回。

(1)中心数据库系统。主要包括以下内容:食品分类库及样品库、食品生产单位属性数据库、食品安全标准与安全指标、食品生产与管理信息、食品安全监测与检测数据。

(2)种植养殖场管理系统。种植养殖场的数据上传管理中心,监管部门可实时监控。主要包括以下功能:a.食品维护管理:对于本种养殖场或外购的畜禽、果蔬、渔类等建立基本信息档案,并用电子标签标识;b.生长发育管理:根据标准参数,判断其发育及健康状况,调整营养措施及饲养方法;c.饲养管理:记录各饲养情况,查看在不同生长发育阶段的营养需求,选用合理的饲养配方;d.繁殖管理:记录家谱信息和繁殖信息;e.疾病管理:根据相应的管理标准,建立疫病档案;f.防疫管理:建立检疫和免疫档案,包括疫苗、喂药等,将各种违禁药物信息嵌入在系统中,用来防止动物等在休药期内出栏,杜绝源头污染。

(3)安全生产与加工管理系统。本系统主要为对种养殖场食品进行生产加工的管理,具体的来讲,畜、禽、渔等肉类的屠宰与生产加工,果蔬谷物大米等食品的挑选加工、奶类生产与奶制品加工、饮料的生产等等。在生产与加工环节中,将种植养殖环节中标签所标识的信息传递入生产加工环节信息链,按管理标准与规范采集生产加工不同节点上的信息,通过电子标签唯一标识,并将该信息传送到物流环节中。

(4) 供应链管理系统。主要为仓储与物流配送管理,通过RFID在生产加工及商店供应链中建立可追溯系统.在物流上,货品信息记录在托盘或货品箱的标签上。这样RFID系统能够清楚地获知托盘上货箱甚至单独货品的各自位置、身份、储运历史、目的地、有效期及其它有用信息。RFID系统能够为供应链中的实际货品提供详尽的数据,并在货品与其完整的身份之间建立物理联系,用户可方便地访问这些完全可靠的货品信息.并通过RFID高效的数据采集,可以及时的将仓储物流信息反馈到生产加工,指导生产。

(5)消费管理。在食品进入最终端销售时,可根据具体情况分析,采用现有的成熟的条码技术。

(6)检疫监控系统。不仅在种植养殖"生产加工过程进行检验检疫,基于RFID的检疫监控系统还在道口实施使用,并将监控链延伸到超市,监控对象覆盖各类食品。

(7)基础信息服务系统。本系统为统一的资源"食品安全数据信息共享服务网,提供全方位的食品安全数据信息共享与服务。主要为各环节的信息查询"食品安全监测分析"事件预防等,并可部署到消费终端如超市。通过最终产品的电子质量安全码扫描,可以查询到所购食品的各供应环节信息,也可以向上层层进行追溯,最终确定问题所在,这种方法主要用于问题产品的召回。

3 物联网技术在视频追追溯中的作用

物联网是由传感器技术、网络技术、高性能计算和大规模数据处理等多项信息技术融合而成的信息技术体系。物联网作为新兴的信息网络,为实现供应链中的自动化跟踪和追溯提供了基础平台。在物流供应链中对物品进行跟踪和追溯对于实现高效的供应链管理和商业运营具有非常重要的意义,对物品相关信息的分析有助于生产控制的有效决策、库存管理、以及销售计划。在物联网构想中,分布于世界各地的商品生产商可以实时获取其商品的生产、物流和销售情况,从而及时调整其生产和供应计划。如果这一构想得以实现,那么所有商品整体生命周期中的全部过程和关键点将发生颠覆性的变化,全球供应链的效率将获得极大的提高。因此,将物联网技术应用于食品安全追溯具有强大的技术优势,不仅能够快速、自动、准确地采集各种物品信息,并且能够将信息通过集中数据库和网络技术进行整合,实现统一规划、高效管理、协调运作,从而保证追溯的可能性和有效性。

4 总结

在物联网的基础上,运用无线射频技术对食品供应链进行追溯及溯源管理,系统地记录食品在供应链上各环节的历程。从企业内部来看,可以协助企业有效地监控食品内部的生产过程,准确查找问题源头。从整个供应链来看,可追溯系统使各节点企业权责明晰。基于物联网的追溯管理系统在食品供应链的操作中,通过网络技术和信息技术进行搭建食品追溯查询平台,将基于RFID的食品供应链管理系统由理论变成了具有实际操作性的食品追溯管理系统,推动了食品供应链追溯体系的完善。

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【关键字】 物联网 技术思想 应用

物联网是现代科学信息技术进行到一定时间后,形成的一种集成应用与系统创新的产物,关于信息技术的重要方面都有所关联。目前,物联网技术的发展与应用被认为是第三次信息技术和产业革命,是建立在计算机大发展和互联网普遍应用的基础之上,对于二十一世纪我国经济的发展和社会生产及生活的各个方面都有着深远的影响,除此之外,在军事方面也有重要的价值。基于此原因,最近几年来,物联网技术已经迅速变成世界范围内的信息技术发展的焦点而被作为战略性高技术。本文详细介绍了物联网的基本概念,分析了物联网关键技术思想和应用,旨在不断完善物联网的结构,使其在现代信息科技中获得更大的应用。

一、物联网的概述

物联网的概念最早是在1999年在是研究传感器网时由MIT的Ashton教授提出来的。2005年国际电信联盟(ITU)使得世界上重要的国家开始重视传感器网扩展为物物相连的网。目前为止,世界各国还没有形成一个统一的标准来定义物联网,但已经达成了一种共识就是关于物联网的相关基本理论、技术和应用等问题。物联网(The Internet of things,简称IOT)技术,可以认为是依靠射频识别(RFID)、红外摄像机、激光扫描仪等传感器设备和全球定位系统、无线运输系统等,根据预先约定的协议,把物品(如设备、设施、各种商品甚至人与动物等)与互联网连接起来,使人与物、物与物之间进行信息交换或运输,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。总之,物联网是集成和综合了多种信息技术,是多种信息技术的融合与集成应用,使人与物、物与物之间可进行智能交流,创造一个智能世界。物联网技术之所以能够促进信息领域的发展和革新,主要在于有了十余年的积累。目前及未来的发展趋势来看,物联网技术的发展和应用被将受到我国以及世界各国的重视和使用。通过分析可以发现,物联网技术的研发和应用开始于发达国家,而且目前其已经发展的比较先进和成熟。物联网技术起初被用在商业、零售、物流等领域,一开始的研发主要集中在条形码以及 RFID 技术,之后涉及到传感器和计算机等相关技术的结合创新,使其应用范围逐渐涉及到了环境管理、智能、设施构建、生物医疗等行业方向。

二、物联网的技术思想

物联网是网络层的一种延伸,包含很多业务应用,可以实现网络间信息的传递。由于物联网中的设备在使用过程中可能会移动,因此物联网的运行需要支持网络设备的异构接入,就这样物联网技术灵活多变,可以满足物与物、人与人实现短距离之间的无线通信。物联网体系的业务与应用层还可以存储信息,决策应用,发挥计算技术的信息处理功能,保证物联网的应用价值。物联网具有多域间资源融合与服务共享思想,承载的数据信息内容多、目标大,是一种的融合性的现代化信息业务,打破了多网域合一的局面,使物联网技术实现领域整体融合,满足了不断变化的现代市场的需求。

三、物联网的应用

目前,物联网主要在物流监控、智能交通、智能家居、远程监控等方面被广泛的应用。在生产管理相关领域的应用主要为满足智能化生产相关的等重要流程当中,来做到智能化的运输。在制造业相关领域,物联网是信息化和自动化不可或缺的构成要素,网管、地理信息、资产管理的融合被作为主要的系统存在,大多数情况下仍然维持以手工管理作为主要的形式而计算机管理被作为辅助的方式,传统的制造业中员工在进行各种物资运输管理时,往往需要浪费掉大量的时间,自动化水平建设不够,这样最终导致时间的浪费和在运输的过程当中容易产生突发的错误。所以通过物联网的应用使制造业能够从硬件和软件结构提高工作效率。然而,在应用物联网系统时,由于平台是构建在对应的物联网的基础之上,由于物联网自身的特点导致其存在一些潜在的安全性问题,例如,网络攻击、伪造信息、隐私泄露等问题,所以在以后的道路当中,很有必要对物联网的安全性问题进行分析解决,进一步提高其在各个领域方面的应用中的安全性和可靠性。

结论:物联网技术以其先进的技术思想和广阔的应用前景,在现代化、信息化的各个领域发挥着强大的作用,使用物联网技术可以满足各个行业的迅速发展,实现各平台的可视化生产、管理等过程。 因此,根据物联网的技术思想和技术特点,我们仍然需要完善其技术处理和服务共享能力,实现其更广阔、更完善的应用。

参 考 文 献

[1] 吴宇,胡君,唐茂文.云计算在电能信息采集物联网技术中的应用[J].电气应用,2015(S2).

[2]黄涛.物联网技术与应用发展的探讨[J].信息运输技术,2010,10(2):9-13.

关于物联网技术的应用范文6

关键词:物联网技术;现状;应用前景;展望

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)27-0049-02

随着计算机技术和互联网技术的高速发展,物联网的浪潮已经渗透到人们的日常生活。物联网主要是利用红外感应器、定位系统等传感装备,实现互联网和物体之间的连接,从而获得物体的信息,并进行通信,实现对物体的识别、跟踪和监管等。而物联网技术是在物联网的基础上发展而来,它拓展了信息的获得领域,利用物联网技术,可以加强各个行业之间的交流,蕴含着巨大的商机。

1 物联网概述

1) 物联网定义

物联网是一种新兴的智能感应网络系统,它可以利用物体智能感应装置来对数据的信息进行收集和整理,并通过网络传输的过程,可以实现数据信息的传输,使其传输到指定的信息处理中心,从而可以实现人和物以及物和物之间的信息交互。物联网可以定义为利用射频识别、红外线感应器和激光扫射器等传感设备,并按照事先定好的协议,可以实现物品和互联网的结合,并进行大量信息的交换的传输,从而保证实现智能化识别、定位和监控的一种现代网络。

2) 物联网的构成

从结构上来看,物联网的可以分为三个层次:一是底层的数据感知层次。这个层析具有较强大的信息感应的功能,它可以实现对数据的收集和整理。底层的感知层次包含众多的内容,包比如二维标签、识读器、摄像头、传感网络等内容,可以进行物体的识别,它是物联网网络运行的第一个环节;二是数据网络的传输层次,它可以对采集到的数据进行整理,并且进行传递。它包括通信网络、网络管理中心、智能处理中心等内容。三是数据网络传输层以及内容应用层。内容应用层对已经处理过的信息进行分析,并纳入到一些有关的行业中,和行业的技术充分融合,有利于实现变电站的智能化、信息化的发展。

2 物联网技术的发展现状

随着信息技术的发展,物联网的内涵也随之发生了一些变化,增添了很多新的内容,更加丰富而且多样化,为此政府也针对目前的发展形势,制定了一些新的规划。

1) 政府部门出台了一些推动互联网的发展规划

随着物联网技术的发展,我国逐渐出台了一些相关的政策,比如我国在制定十二五规划时,将物联网纳入新兴产业的发展规划中去,也完善了相应的产业标准。但目前市场环境比较复杂,产业标准还在完善和发展的阶段。虽然各地政府已经开始出台一些关于物联网发展的策略,但是标准仍旧不统一,对未来的发展前景也表现出不确定性。

2) 各地高校开设了物联网专业

随着物联网技术的快速发展,加快了信息的传输和交流。很多机构纷纷成立了一些物联网工作指导小组。很多高校增设了物联网专业,力求培养更多的专业人才,促进物联网事业的发展。

3 物联网的关键技术

1) 无线射频识别技术

物联网可以通过感知层对事物进行感知和识别,因此,这就需要无线射频识别技术的支持。无线射频技术是一种智能化的技术,它不需要人工进行操作和指导,可以充分利用无线射频信号对目标进行识别,从而获得一些有关的信息。无线射频识别技术可以在复杂、恶劣的环境中工作,它不和目标对象直接接触,而且它可以同时对多个目标进行识别,具有较高的精准度,以及较强的抗干扰能力,利用无线射频技术进行识别,可以快速获得信息,并进行信息的共享。

2) 无线传感技术

随着现代科技的发展,传感技术也得到了长足的发展。通过组织一些传感器单元,可以形成一个庞大的无线传感器网络,从而可以实现实体世界和数字世界的连接。无线传感网络可以实现各个节点之间的感知,并能够对数据进行传递,从而用来处理网络中的监测数据和信息。

3) 智能技术和纳米技术

在物联网技术中,智能技术是其中一项关键的技术,主要是在物体中引入智能系统,增加物体的智能性,可以实现和用户之间的交流,满足用户的需求。而纳米技术可以应用于更小的物体,它能够实现这些更小的物体之间的互动和交流。随着互联网技术的发展,智能技术和纳米技术之间的配合越来越紧密,可以通过二者的结合可以使一些物体更智能化和人性化。

4 物联网技术发展面临的主要问题

物联网具有广阔的发展前景,在未来的发展中会继续带来巨大的经济效益和社会效益,但是要推动物联网的持续发展,就要解决一些问题,其中主要体现在核心技术、信息安全、产品研发等方面。

1) 核心技术有待突破

由于我国物联网技术起步较晚,发展时间较短,一些关键技术还处在初始应用阶段,需要进一步发展传感器接入技术和核心芯片技术等。第一,目前,现有的传感器的连接受到通信的距离的限制,而传感器本身对外部环境有着较高的要求,容易受到外部环境的干扰。第二,目前,传感器的存储能力和通信能力还有待提高,且数量不足。第三,物联网技术的发展需要应用大量的传感器,因此要发展传感器网络中间件技术,目前我国网络中间件技术还不完善,需要进行进一步的创新。

2) 要统一标准规范

统一标准规范,有利于保障互联网的应用和推广,否则将会影响到互联网的发展。我国互联网技术还在发展阶段,所以尚未建立健全互联网标准体系,从而在一定程度上妨碍了我国物联网的进一步发展。物联网的发展与国家的一些利益息息相关,因此,要制定统一的物联网标准,但是目前受到国际因素的影响,统一的物联网国际标准难以确立,因此,标准规范不能在短期内形成。

3) 信息安全和保护隐私的问题

目前,随着物联网的发展,信息安全问题和保护隐私成为一个亟待解决的问题。在物联网的应用中,首先要对物品进行感知和识别,在这个过程中,一项关键的技术就是无线射频识别技术,通过这项技术,可以自动获取物品的相关信息。它方便了人们对一些不可接触的物体的信息的获得,但是如果不加以对其进行控制,那么很多物品的信息就会被更多的人们所知,并对物品进行无限制的追踪。因此,这对信息的隐私造成了较大的威胁。在对数据进行处理时,也存在一些隐私安全的问题,很有可能导致信息的泄露。所以,要完善访问机制,设立访问权限,对信息的传递、查询等操作行为加以控制,减量减少由于信息泄露而给个人带来的损失;同时,很多信息需要进行隐理,只允许被特定的人所看到,因此通常会采用加密的方式。在物联网识别技术中,保密已经成为其中的一个重要问题。在物联网中,秘钥管理是一项艰巨而繁重的任务,这是因为物联网具有多源异构性,所以保密工作面临着发展的瓶颈;在物联网中,IP地址有待扩充。每一个物体都需要有着自己的IP地址,可用于对它专属的识别、传输等。目前,Ipv4已经满足不了地址的需要,因此,这就需要利用Ipv6的支持。但是,要将实现Ipv4向Ipv6转型,并解决系统兼容的问题成为面临的一项挑战;另外,设备生产成本的问题也要重点关注。目前,物联网的规模逐渐扩大,信息数量逐渐增多,因此,需要降低物联网设备生产的成本,从而可以获得更多的经济效益,进一步推动物联网智能化的发展。

5 应用前景

1) 有效的资源控制,实现节能环保

目前,我国资源短缺,人均资源占有量不足,耗能较高,还给环境造成了巨大的污染,影响了社会效益和经济效益的提高。随着物联网的发展,在一定程度上改变了传统产业的发展模式,有利于调节资源、环境和经济发展之间的矛盾,物联网的应用,可以推动物品的智能化和人性化发展,有利于对资源进行高校的控制,推动循环经济的发展。

2) 推动开放和合作

互联网的发展,具有极大的开放性和包容性,它为物联网提供了很多可以借鉴的经验,可以在较短的时间内形成一个庞大的网络系统,促进信息的传输和交流。因此,在物联网技术的发展中,要推动开放和合作,保证产业之间的协调,努力研发,实现出核心技术的突破和发展。

3) 加快应用开发

我国物联网技术还处在初始阶段,很多技术和方法还不完善,企业的盈利状况还有待改善,在资金的投入上还不足,因此,物联网技术的发展容易停滞不前。所以,随着现代科技的发展,要加快对物联网技术的应用和开发,做好宣传工作,政府给予财政政策和货币政策的支持,给予企业一些补贴,保证他们发展物联网技术的资金支持,进而可以进一步扩展物联网技术的应用范围。同时,还要密切关注应用中的信息安全问题,做好保密工作,加大安全维护的力度,打击蓄意破坏的行为,通过法律法规对制度进行完善。

6 结语

随着现代网络技术的发展,物联网技术也得到了较快的发展。通过物联网技术,可以利用物体智能感应装置来对数据的信息进行收集和整理,并通过网络传输的过程,可以实现数据信息的传输,传达到信息处理中心之后,有利于实现人和物以及物和物之间的信息交互。目前,我国物联网技术的发展受到诸多条件的限制,还存在着一些尚待解决的问题,比如核心技术有待突破、信息安全和保护隐私的问题等,物联网技术的发展前景广阔,其可以进行有效的资源控制,实现节能环保;并进一步推动开放和合作;还要加快应用开发,促进物联网技术的广泛应用。同时还要根据目前的需求来推动物联网技术的发展,掌握更多用户的心理需求,促进应用范围的扩展。

参考文献:

[1]刘爱军.物联网技术现状及应用前景展望[J].物联网技术,2012(1):69-73.

[2]吴青,曾飞,初秀民.物联网技术在现代散货码头应用现状及趋势展望[A].中国智能交通协会.第八届中国智能交通年会论文集[C].中国智能交通协会,2013:7.