物联网的主要技术范例6篇

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物联网的主要技术

物联网的主要技术范文1

关键词 物联网;关键技术;通信运营

中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)15-0091-02

物联网(The Internet of things)是一种基于互联网发展起来的物物相连的网络模式。主要用于客户端的信息交换和通信。近年来,随着科学技术的日新月异,物联网技术在帮助国家构建经济社会发展新模式和提高国家竞争力等方面,越来越受到人们的关注和重视。就目前来看,我国的物联网技术研发水平在世界物联网技术的发展中处于前列,随着我国对物联网多项技术的开发研究规模不断扩大,物联网的应用也趋于普及和成熟,传感器的研制和投入生产,也取得显著效果。

1 物联网的技术架构

结合物联网的相关知识,发现物联网的技术架构由三个层构成,即感知层、网络层和应用层。

感知层,包括各种传感器以及相关网关,主要功能是帮助物联网对物体进行识别和对数据信息进行采集,以及自动控制数据信息,并通过利用物联网中的通信模块,实现物理实体与物联网网络层、应用层的连接,充当着物联网的“眼睛”。

网络层,主要由各种私有网络和通讯网构成,其主要功能是将感知层采集到的数据信息加以传递和处理,依托于公众电信网、互联网,以及行业专用通信网络,在物联网中,相当于“大脑中枢”的存在。

应用层,则是应用基础设施/中间件和各种应用的集合,主要作用是为客户提供各种基础,从而推进物联网在各个领域中的普及。

2 物联网关键技术

经过对物联网关键技术实质的分析,得知物联网要真正实现在通信运营中的应用,离不开信息采集技术、近程通讯技术、远程传输技术,以及智能分析与控制海量信息技术等几种技术的结合与完善。

2.1 信息采集技术

信息采集技术作为物联网的基础,在采集信息上,可以依靠传感器感知外界温度、气象等参数,以及依靠电子标签“标准化”标识采集点的方式来完成物联网数据信息的采集。

传感器,作为连接物联网和虚拟世界、采集数据的关键器件,能够为物联网提供高质量和海量的数据信息,具有网络化和智能化的特点。物联网传感器的应用,是物联网在运营中获取精准信息的保证。

电子标签,即人们常说的射频识别技术。通过发射无线讯号,远程识别和采集特定目标的相关数据信息,具有非接触式的特点。基于无线射频识别发展起来的RFID技术,同样具有全天候、非接触式的自动识别功能,在物联网与通信运营的结合中,能够提供近程通讯、识别信息等功能。例如电子标签在产品的电子代码上的应用,大大推动了物联网在运营方面的发展。

2.2 远、近程通讯技术

近程通讯技术,包括RFID技术和蓝牙技术两种,是由以往的无接触式认证和互联网发展而形成的一种物联网关键技术,具有短距离连接的功能。

远程通讯技术,在物联网中,通常由机器到机器、机器到人,或是人到机器的途径进行数据信息的传输。随着现代化的发展,就目前来看,支持物联网数据远程传输的技术越来越多,总的来说,主要包括DSL、PO等在内的有线传输和包括CDMA、GPRS等在内的无线传输等两种。

2.3 智能分析与控制海量信息技术

智能分析与控制海量信息技术是基于互联网和近程通讯网发展起来的一门新兴技术。主要是在各种先进软件技术的支持下,实现物联网中海量数据信息的存储和处理。同时,在快速处理海量信息后,智能分析与控制海量信息技术,还可以实时将结果返回给物联网的各个部件。如近年来提出并初步得到发展的云计算,便是处理物联网海量信息的最有成效的计算模型。

3 物联网运营中的关键技术及其在通信运营中的实例

3.1 物联网运营中的关键技术

3.1.1 物联网终端在通信运营中的应用

物联网网关在通信运营中的应用。物联网网关作为标准化的网元设备,能够为传感网和通信网的连接,提供数据汇聚、数据传输、协议适配和节点管理等技术支撑,在通信运营的传感网和通信网的连接中起到关键性作用。物联网网关,不但能够将异构传感网汇聚成一体,远程传输传感网的数据,同时,也能与远程运营平成对接,从而为客户端的管理和服务提供保障。

物联网通信模块拓宽通信运营通道。在物联网远距离传输信息时,往往需要用到终端内的基础组件,即通信模块。就以往来看,物联网行业的种类多样、体积大小差异、处理能力强弱以及对外接口的不同,都很难促使物联网形成一个统一完整的网络。不过,自从使用这个安装在终端内进行数据通信的独立功能模块以来,物联网却发生了极大的变化。通信模块通过嵌入各行业终端,形成各行业物联网传输的共同通道,从而能够为物联网提供通信运营的服务。

智能终端帮助采集通信运营所需数据信息。智能终端作为智能化处理数据能力的物联网终端节点,具有采集数据,运算、处理和执行数据的能力。通过采集现场情况的数据信息,并将采集到的信息发送到远程管理指挥中心,管理人员通过智能化应用程序,对信息加以处理执行,能够帮助管理人员实现通信运营。

3.1.2 物联网服务平台技术在通信运营中的应用

包括M2M平台和云服务平台两种。M2M平台能够为物联网中的机器对机器提供智能通信通道,帮助实现物联网控制及监测终端接入、配备终端私有协议和接入行业应用系统,以及配备行业应用私有协议等方面的功能。同时,M2M平台,还能对终端使用网络是否合理加以控制,对终端流量的使用和分布情况加以监控和预警,并能够实时快速地对故障进行辅助定位,远程为解决终端故障提供必要的维护操作工具。云服务平台能够为各行业的物联网提供统一的服务交付平台,并实现各行业的物联网统一的海量空间存储和快速处理信息的能力,方便各行业实现通信运营。

3.2 物联网实现运营的实例

3.2.1 手机物联网

手机物联网将智能终端和电子商务相结合,促使消费者能与软件应用、硬件设备等商家进行便捷实时的交流和互动,随时随地体验品牌品质,推广分享信息,实现互联网向物联网从容过度,进而发展成为一种具备零接触、高透明、无风险的新型市场模式。简单来说,手机物联网便是“闪购”。手机物联网采用智能终端设备扫描各类商品的条形码、二维码等方法采集各商品的数据信息,实现购物、比价和鉴别产品等功能。

3.2.2 安防物联网

新一代的智能安防物联网,结合了物联网关键技术和中国移动的TD SCDMA无线通信技术,特别是中国移动的G3无线移动座机、RFID技术,是中国移动通信运营商在M2M平台的基础上发展起来的业务。在提供G3通信功能的基础上,安防物联网还提供了门窗报警、紧急呼叫等智能安防服务,能够让用户体验到物联网关键技术所带来的智能家居生活。

4 结束语

物联网关键技术在通信运营中的应用,不但能够带动互联网的创新和发展,同时还能起到促进企业生产发展,推动面向物联网的综合性信息服务进程的重要作用。

参考文献

物联网的主要技术范文2

关键词:物联网 技术思想 应用策略 关键技术

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)02(c)-0001-02

物联网技术是社会经济发展到一定阶段,科技创新和信息技术水平发展到一定阶段的必然产物。相反的,物联网技术的出现及使用也是有效地提高社会经济发展水平的重要助力。物联网技术是融合了多种先进技术,以计算机技术为基础、融入监控技术和通信技术等重要信息技术的综合技术。物联网技术运用几乎涵盖了信息通讯技术所有的领域,包括无线技术、互联网、智能芯片技术、软件技术等,其优点表现为实用性强、使用范围广、沟通与协调功能较强等。该文通过梳理物联网技术的基本概念,重点讨论物联网技术的结构和关键技术分析,并就其在实际中的应用探讨物联网应用策略,为物联网技术的进一步发展提供理论依据,促使物联网技术能够在所有运用领域中最大限度地发挥其功能。

1 物联网关键技术分析

一提到“物联网”这个词,可能第一次接触的人马上会想到另一个词――“互联网”,理所当然地认为物联网技术其实就是互联网基础上衍生出来的新的网络概念。互联网与物联网的确在某些环境下很容易让人混淆,不仅是因槊字的相似度较高,更因为两者的技术基础相同,都是建立在分组数据技术基础之上的,以数据分组网作为他们的承载网,而业务网和承载网是相互分离,独立发展的。该文章从物联网的核心技术层机构和关键技术角度深度分析物联网技术。

1.1 物联网结构分析

物联网结构可以大致分为4个技术层次,分别是:感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层。

1.1.1 感知识别层

物联网的感知识别层主要依赖的技术是RFID无线射频感应技术、无线传感技术、GPS定位系统、传感器网络、自组织网络以及短距离无线通信技术等核心感知技术,也包括各种智能设备,比如智能手机、计算机、多媒体播放器、PAD等,前者属于信息自动生成方式,后者属于信息人工生成方式。多样化的信息生成方式是物联网的重要特征之一。感知识别技术虽然位于物联网四层网络构建中的最低端,却是物联网核心技术中最关键的一层,所有上层技术结构都以其为基础。通过感知识别技术,让事物“开口说话,生成信息”是让物理技术和信息技术建立联系的重要一环,也是物联网和互联网等其他网络的不同处之一。

1.1.2 网络构建层

物联网的网络构建层在物联网四层网络构建层中扮演的角色是联络员。重要的网络形式主要分为互联网、无线个域网、无线广域网、无线局域网以及无线城域网5种网络形式。其中物联网是各种网络构成中的核心网络、技术支持以及平台,IPv6扫清了网络终端设备在数量上的限制;无线宽带网如WiFi/WiMAX等无线宽带技术网络的覆盖范围较广;ZiBee、蓝牙以及红外等无线低速网络能够适应物联网中能力较低的节点的低速率、低计算能力、低通信半径以及低能量来源等特征;移动通信网络将成为“全面、随时、高效”的数据传输平台,其高覆盖率、方式多元化、高速实时、可移动性的数据处理特点打破了物联网多方面的局限性。

1.1.3 管理服务层

管理服务层主要解决的问题包括数据存储、信息检索、数据挖掘以及信息安全与隐私保护等四方面问题,当大量的数据信息和内容信息经过前两层――感知识别层和网络构建层的生成传输汇聚到管理服务层,如何解决上述问题将成为其考虑的主要技术难题。下面将针对上述四大问题展开探索。

(1)数据库。物联网的数据特点包括关联性、语义性、海量性、多态性等。通常情况下,我们物联网数据库将物联网数据库分为关系数据库系统和新型数据库(NoSQL数据库)两类。关系数据库系统随着时代的要求不断地发展自己以适应现代社会的数据库技术要求;新型数据(NoSQL数据库)主要应用于分布式、非关系型的数据信息存储中,通过避免连接操作的方式来提升数据库性能,并不要求数据库一定要具备确定的表模式。

(2)海量信息存储。网络存储结构主要分为三大模块:DAS――直接附加存储;NAS――网络附加存储;SAN――存储区域网络,其主要缺陷在于只能满足中等规模的商业需求,面对大规模或巨型规模的商业需求仍存在信息存储难题。数据中心实际上是一个大型的系统工程,例如:Google与Hadoop,涵盖了主要的计算机系统和通信、存储设备以及辅的环境控制设备、监控设备、安全装置以及数据通信链接等。适应了物联网数据的关联性、语义性、海量性、多态性等特点。

(3)Web搜索引擎。Web搜索引擎是:“能够在一个合理时间内,根据用户的查询关键词,返回一个包含相关信息的结果列表(hits list)服务的综合体。”在传统Web搜索引擎基础上建立的现代搜索引擎要求相关信息的更高精确性,能够主动识别并精确提取有效信息,建立多模态信息搜索引擎模式。

(4)需求分析。需求分析要求具有高效感知能力和智能分析能力。一方面,数据信息感知能力的提高是建立在海量的数据存储和快速的搜索引擎基础上的,另一方面,智能分析能力通过多维数据分析和整合。

(5)信息安全与隐私保护。主要的安全和隐私隐患包括窃听、跟踪、诈骗、病毒、信息篡改等,主要的防护措施是物理安全机制、密码技术等。以上都是传统的网络安全问题,必须要有个非常强大的安全管理平台作为支撑,所以需要给物联网开发系统性的安全保护机制。

1.1.4 综合应用层

架构物联网的综合应用层是全结构的目的,所有前期的技术投入都是为了在实际生活中最终得到实践。同时,综合应用层实际上是一个新信息反馈的阶层,在这一阶段,物联网的缺陷将在实践中被发现并反馈,是促进物联网发展的重要环节。

1.2 关键技术介绍

通过上述内容对物联网的整体层次结构介绍,我们对关键物联网技术有了一个整体的印象,接下来将有选择地介绍几项关键物联网技术。

1.2.1 异构融合平台

实现物联网资源共享目标的重要途径之一就是经过异构融合平台。其资源共享实现的方式是:在不同网络平台共建的基础上,融合不同异构网络间的共性,保留自身特有的功能即个性的同时,形成不同异构网络间共性与自身个性之间的统一。什么是不同异构网络间共性的融合?就是建立不同的异构网络与公共通信平台之间连接,通过同骨干传输网的对接,将异构网络融合到更为宽泛的移动通讯网络中。

1.2.2 节点与终端口

该文中提及的节点,专指感知节点。感知节点的主要功能是收集事物自身的基础信息,并自动针对其基础特征和基础信息进行分类整理、分析处理以及信息储存等,有利于帮助物联网获取更全面的事物信息并@取更多本事物相关信息。在日益先进的智能标签技术、通信技术、嵌入式技术等技术的支持下,感知节点也越来越智能化,对管理对象及其外在环境进行监督控制越来越高效。

1.2.3 业务支撑

业务支撑中最重要的功能是确定物联网的各项具体业务需求,并就每项业务需求确定其需要用到的场景。主要工作流程:首先,根据业务的特性进行分类,同时界定各项业务的主要性能以及功能;其次,抽象化处理物联网现有网络资源;最后,设计结构。此结构的主要功能是支撑各项业务。

2 应用策略

毋庸质疑,在经济社会与物联网紧密结合的现代社会中,物联网一定是未来经济发展的重点领域之一。物联网将越来越多地应用于诸多领域,无论是对社会的发展进步,经济的迅速崛起,还是人们整体生活水平的改善,都会产生巨大的推动作用。

2.1 树立共享与融合的意识

在物联网往后的发展中,树立共享与融合意识至关重要。首先要明白何为融合,所谓融合,是指各相关领域之间通过一系列手段实现网络资源共享,这也是前文中屡次提及的融合问题。这种融合的目标是对未来所有的网络形式进行资源共享,扩揽各相关信息领域的不同业务活动,最终实现物联网横向以及纵向的深度和宽度融合。

2.2 加强行业与产业之间的合作

加强行业与产业之间合作的第一步,就是要实现行业之间的协调。虽然现在物联网在我国各行业的应用范围已经相当广泛,但是各相关行业之间仍然存在共享阻碍,这是由于行业间存在业务交叉,一定程度上致使物联网不能实现更好的管理和技术方面的共享。第二,加强物联网整个产业链之间的合作。实际上物联网自身也是一个非常复杂的产业链,自动控制技术、无线射频识别技术等处于产业链初端的技术指标目前已经取得了较好的发展。因此,物联网更好的发展依赖于产业链之间的联合,只有每个环节进行结合才能有效地推动物联网向更好、更健康的方向发展。

3 结语

人们经常讲:“物联网的兴起和使用,是一种新的生活方式,是一场技术领域的革命。”的确,物联网的发展影响社会的各方面,小到人们的生活方式,大到行业的兴起,甚至技术领域的创新,但是任何发展都是基于我们对物联网的美好期许与祝愿,任何技术的革新带来便利与发展的同时也带来很多困扰,我们要做的就是通过反复的思考、不断地进行技术革新以及加强各行业间的协作,来改善或弥补新技术缺陷。

参考文献

[1] 周津.物联网环境下信息融合基础理论与关键技术研究[D].吉林大学,2014.

物联网的主要技术范文3

关键词:物联网技术;应用实践;信息通信技术

0引言

作为互联网技术、移动通信网络二者共同的产物,物联网将较多先进技术引入其中,且因其自身能够实现全球定位,有利于将网络信息、物理理论等进行融合。然而从国内物联网技术的应用现状看,其在部分领域中尚未真正发挥其应有的功能,究其原因在于较多信息通信技术未被充分利用。因此,本文对物联网技术的应用实践以及信息通信技术在其中的体现进行研究,具有十分重要的意义。

1物联网应用实践研究

1.1物联网应用在农业畜牧中的体现

农业畜牧业中物联网的应用主要表现在农业物联网上,其在内容上将森林防火监控、温室监控、农业生产等方面融入其中。以各方面监控与监测为例,多适用于畜牧业中,较多肉畜饲养的记录、肉畜销售相关数据的记录都需依托RFID技术实现,该技术应用下,产品流通的全过程都可得到有效监管。再以农业生产为例,物联网技术的应用主要体现在引入相关的干扰技术、能量管理技术以及智能传感器等,使关于农业环境的信息得以获取,在此基础上通过GPRS网络、M2M平台传输收集的信息,其中异构传感器中的数据主要在WAP或WEB手段下进行传输,在农牧业安全中心处理完所有数据后,便可利用其对资源监测、粮食生产等进行指导。以近年来关于小麦苗情况引入的“诊断管理技术”以及“数字化远程监控”为典型代表,充分说明农业领域中物联网应用效果极为明显。

1.2物联网应用在工业控制中的体现

在工业领域中,物联网的应用也较为常见,如“企业安防”系统的推出,其在发挥存储告警信息的同时,能够对安防设备运行情况进行有效监控。同时,该系统也直接对布防区间进行细化,能够满足客户管理公司的需求,在处理数据方面可起到突出的作用。另外,工业领域中较为常见的物联网系统也体现在“数字油田”方面,其由中国电信提出,将关于油井生产的相关控制系统、分析管理以及采集传输系统等集于一体。实际生产中涉及到的螺旋泵井、电泵井等具体电参量、温度、压力参数,这些都可为ZigBee模块所采集,并由分析管理系统完成处理与利用工作,有利于油井的稳定可靠运行[2]。

1.3物联网应用在医疗卫生中的体现

医疗卫生领域中,物联网技术的运用主要集中在食品安全、医药卫生等内容上。以药品流通管理、药品生产、患者监护、患者登记以及其他如药品、血袋入库等为例,这些都可通过RFID技术的应用进行管理,传统患者就医等待时间过长问题、物资库存信息模糊以及出入库管理不合理问题都可得到解决。同时,从食品安全方面看,RFID技术应用中,其强调进行流程管理,自食品源头开始便需应用RFID食品安全方案,可提高食品的整体质量并根据食品信息控制其保质期。同时,消费者在购买食品过程中,能够直接观察到商品的价格与属性,且在结账时也较为方便[3]。

1.4物联网应用在智能楼宇中的体现

智能楼宇系统是当前物联网技术在建筑行业中的典型应用。以其中的“电梯卫士”为例,其主要将传感器设置于电梯,这样电梯的异常信息如停电、冲顶以及维保信息都被传感器所接收,而收集到的数据会在无线传输模块帮助下向卫士平台进行输送,平台会自动执行相应的故障管理、监控等功能。此外,现代智能楼宇中,也有其他如“家庭安防”等系统的应用,其以物联网技术为依托,能够将相关的信息、图像与报警信息向用户发送,可做到看护病人、看管宠物等。

1.5物联网应用在物流供应中的体现

物流供应中物联网的应用极为常见。实际应用中,物流读写器可直接将射频信号发出,在探测区域中电子标签可直接生成感应电流,使RFID被激活且将编码信息反馈于读写器中。同时,对于读写器发出的射频信号,电子标签载波可对其解调、解码,并由计算机系统处理解码后的信息。另外,整个系统中的控制逻辑,其将对接收到的解调数据采取相应的操作,完成数据发送、存储等操作。从整个系统运行的原理看,物品无论在生产或流通等各环节都可在系统中实现,而且人员调配、车辆调配等都可得到优化。事实上,现代物流领域中物联网的应用逐渐趋于成熟,如物流e通、智能交通的应用方案,都为物流供应带来极大的便利[4]。

2信息通信技术在物联网应用实践中的体现

2.1RFID技术的应用

物联网的应用主要得益于其涵盖的较多信息通信技术。以RFID技术为例,其在原理上主要表现为对目标对象相关数据利用射频信号进行获取,无需将人工操作过程引入其中,便可自动完成重复擦写或数据管理等过程。现行以能量源为依据对RFID标签进行划分,主要体现在被动式、主动式两种标签类型上,其中被动式标签在构成上主要以线圈、天线以及芯片等为主,能够与读写器保持通信,而主动式标签主要指内置电池,对于较多特殊环境包括液体或金属等较为适用。若以工作频率为依据,RFID在划分过程中主要以高频HF、低频LF、微波以及超高频UHF等为主,其中RFID若以高频为主,能够保持较强的天线方向性且标签内的数据量较大,但其涉及的成本也较高。而低频RFID不具备天线方向性优势,难以对远距离事物进行感知。该技术实际应用中,其各部分构件都具有不同的功能,如应用软件方面,其可使RFID原始事件进行转化,确保用户能够对转化后的事件理解[5]。

2.2GPRS技术的应用

GPRS技术在现代社会中的应用较为普遍,其吸纳了GSM网络的较多优势,并将SGSN增设其中,而且GPRS能够采用一定的接口协议使其与PSPDN进行互联,也可直接联通IP网络。从GPRS技术应用优势看,其主要表现在可使资源利用率得以提高,无需将转换设备引入便可与网络保持连接。加上GPRS完全以流量计费形式进行计费,能够保证物联网计费系统可靠运行。

2.3WiMAX技术的应用

WiMAX技术作为城域网技术的一种,其在优势上主要表现为安全性、可扩展性较高,相比Wi-fi技术,对多媒体通信服务更为适用。实际应用过程中,WiMAX能够利用其自身的智能天线技术,使无线信号的传输能够达到50KM的距离,而且相比3G发射塔,该技术应用下网络覆盖面积将超出其10倍左右,仅需进行部分基站建设,便可达到全城覆盖的目标。现行该技术在接入速度上也可达到70M,与原有3G下的宽带速度相比,将超出30倍[6]。

3结语

物联网的应用为各行业领域的发展提供坚实的技术保障。在未来发展中,物联网除将GPRS、WiMAX以及RFID等信息通信技术融入外,其他云计算机技术、NGN技术等也将不断扩展应用,使物联网得到进一步发展。需注意的是,现代较多企业在物联网运用中仍存在较多如终端问题等,需不断将更多复合技术引入,这样才可使物联网技术更为完善。

参考文献:

[1]王洋,樊锐兰.物联网应用实践及信息通信技术[J].数据通信,2011(1):12-15

[2]张彦鹏.物联网应用实践及信息通信技术[J].信息通信,2015(6):157

物联网的主要技术范文4

关键词:物联网技术;铁路交通;运用

Abstract: along with the development of information technology, the thing networking technologies to produce and gradually development, and with it in production and life in a wide range of applications. Content networking technology is applied to traffic in the city, effectively resolve the road traffic congestion, and the application in railway traffic, making the railway equipment safety and transportation service systems have been greatly improved, with China's railway system development, the thing the application range of the networking technologies will be more widely. This paper mainly introduces the content networking technology, combined with the development of the railway traffic will be content in the use of the networking railway traffic is analyzed.

Keywords: things networking technology; Railway traffic; use

中图分类号:C35 文献标识码:A文章编号:

信息技术的发展,大大改变了人类的生产与生活方式,从而引起了社会的变革与发展。随着信息技术的不断发展,信息的存在形式、传递方式以及利用方式的改变,更是带来了革命性的变化,引起了由互联网的应用到物联网应用的变化,这也给日益发展的铁路运输带来了机遇与挑战,物联网技术的的发展以及大范围的应用,必将带给铁路铁路交通深刻的变革与深远的影响。

一、物联网技术概述

(一)物联网技术的内涵

物联网的概念于1999年被提出,是继互联网、计算机之后的信息技术的第三次革命。物联网的出现,打破了过去的传统思维模式,将物理基础设施以及IT基础设施联系起来,带动了相关技术的快速发展。

物联网又被称为传感网,主要是指将射频识别、全球定位系统以及红外感应器等的多种装置与互联网技术结合起来,从而形成一个巨大的网络,通过这个技术,可以进行信息的交流与沟通,从而实现智能化的识别、跟踪与定位,可以有效地监督与管理的一种网络技术。物联网技术通过在装置上进行传感器、电子标签与无线网络之间的连接,将物体智能化,实现了人与物的直接的交流,从而可以更好地实行监督与管理。

(二)物联网的主要技术

1、射频识别技术

射频识别技术又被称为电子标签技术或是无线射频识别技术,本质上是一种通信技术,主要特征是通过对无线电讯号的识别从而进行数据的读写,而不需要建立识别目标与系统之间的物理连接。射频识别是一种自动识别技术,不需要人工的干预,操作方便,其原理主要是电子标签进入相应的磁场后,接收射频信号,并且凭借着电流散发的能量进行发送信息,解读器将信息解码后,将其相关的数据进行处理,从而实现信息的共享。

2、智能技术

智能技术是在事物中植入智能芯片,为了实现某种预期的目的,利用相应的知识与手段,使得物体具有一定的智能性,并可以与客户进行沟通。主要是包括人工智能信息的获取与信息的处理方面的研究以及对图形、文字等的处理,并实现智能技术与系统的结合。

3、传感技术

传感技术是通过获取信息并对其获取的信息进行处理和识别的一种技术,传感技术可以通过感知电、力、热、光、声以及位移等信号,从而为物联网分析、处理、传输以及反馈提供数据信息。

5、云计算

云计算是将计算资源进行统一的管理和调度,从而能够满足数据处理的模型,具有很强的处理与储存能力。

二、物联网技术在铁路交通中的运用

随着物联网技术的发展,信息化水平的提高,铁路交通也朝着信息化的方向不断的发展,而且我国的铁路交通系统也具备了信息化的条件,前面已经介绍了物联网的主要技术,下面就物联网在铁路交通中的运用提出几点建议。

1、利用技术物联网实现车站的信息共享

当前,虽然铁路售票系统实现了联网,但是车站的预留车票和上车补票仍然存在不足,导致车票资源的不协调并造成了浪费。可以利用射频识别技术实现信息的共享,在补票与预留票之间进行联网,这样可以充分利用车资源,从而实现车站信息的真正共享。

2、利用物联网技术进行列车的跟踪与定位

当前我国的铁路系统主要采用轨道电路与查询应答的方式对列车进行定位,但是精确度不足且投资较大等,因此,利用物联网技术对列车进行跟踪与定位,可以将定位处理单元、数据存储器以及车载数据阅读等的实现准确。及时以及高效的定位。

3、利用物联网技术进行车票的识别

铁路客票利用物联网技术进行内部数据的加密,这样的话只有特定的系统才可以进行数据的读写,这对车票造假可以进行一定的打击,与此同时,检票人员进行检票时只需要对车票上的电子标签进行阅读,从而加快了旅客进站出站的速度,不仅方便了乘客,也大大提高了工作效率。

4、利用物联网技术实现自动检售票

在我国,自动售票系统已经投入使用,并且取得了不错的效果,不仅节约了资源,还大大提高了工作效率,但是,自动检票系统却一直没有施行,如果广泛使用RFID电子客票,并且根据乘客的需求进行特定的自动检票,不仅有利于乘客的需求,还节约了人力,从而大大提高了工作效率。

5、利用物联网技术进行集装箱的追踪与监控

集装箱运输是铁路货运的主要方向,有很大的发展空间。当前的集装箱主要是通过箱号的图像进行识别,如利用摄像头来对集装箱的表面进行刷新,但是这种方法不仅效率低,而且受天气的影响比较严重,如果将物联网技术应用到集装箱的识别与管理中,从而开发出信息化的集装箱,这样,不仅可以随时监测集装箱的运输状态,还可以加强管理,防止丢失,还可以提高经济效益与价值。

6、利用物联网技术进行仓库的管理仓库管理系统

物联网技术可以应用到铁路的仓库管理中,对仓库中的货物贴上电子标签,利用物联网技术的唯一性与穿透性,借助货物上的电子标签,可以准确的记录商品的序号以及相应的日期等,这样可以方便管理人员对货物进行准确的管理,还可以避免货物的毁损等。

结语:

物联网技术可以说是一次技术革命的变革,其发展与应用必将给人类的生产与生活方式带来深刻的变革。铁路交通一直是我国国民经济的支柱产业,与人们的生活有着直接的联系,因此,对铁路交通的发展也提出了更高的要求,随着铁路交通的大力发展,对其的信息化要求也是越来越高,物联网技术在铁路交通中的应用正是顺应了这一趋势,推动了铁路交通的快速发展。虽然物联网技术发展时间不是很长,很多技术还处在发展阶段,但是随着不断地实践与探索,物联网技术一定会在铁路交通中发挥出更大的作用,从而带动铁路交通更好的发展。

参考文献:

[1]王宝云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报,2009(12)

[2]张荣新。刘子铁,郭景武.物联网技术在铁路交通中的应用研究[J].铁道工程学报,2011(10)

[3]王晓亮,宓奇,彭苏勉,关忠良.物联网在我国铁路运输领域的应用与发展探讨[J].铁道通信信号,2010(03)

物联网的主要技术范文5

【关键词】 物联网 云计算 数据挖掘

随着科技的快速发展,物联网技术应用在社会生活中越来越广泛,包括芯片技术、无线网络技术、传感技术以及GPS导航定位技术等正在不断完善与创新,信息传感、收集与处理分析技术也越发趋于成熟。在此背景下,更多的物联网应用被人们开发应用,成为互联网之后的又一大信息技术热点领域。由此,物联网技术也被人们寄予了更多的期望,因此需要更加深入和广泛的研究,从而不断推进更新更实用的物联网应用的开发[1]。

在物联网应用中,最主要的技术障碍就是数据挖掘,当前随着云计算平台的出现,物联网数据挖掘技术有了新的发展方向,这使得目前我国众多行业都在开发搭建基于云计算平台的物联网数据挖掘技术,从而让物联网具备更加厚实的IT计算能力、数据挖掘技术分析能力和平台拓展能力。因此,物联网行业产业的后续发展与当前云计算平台的发展有着极其密切的关系,而基于云计算平台的物联网数据挖掘技术则明显有着更加广阔的发展空间。

一、物联网概述

1.1 物联网

物联网(IOT)指的是运用各种各样的传感设备来进行信息传递的计算机集群,这是在计算机互联网之后的再一次飞跃,包括计算机技术、通信技术(移动通信技术、传感器技术网络)等,而且还是下一代网络发展的大方向。物联网具有全面感知性、信息传递可靠性以及智能化处理性,例如运用有线网络或者无线网络将通过传感器采集到的数据信息传递出去,经过云计算等技术进行数据分析处理,整合共享,而后达到对物体的智能化控制。因此,物联网一般至少包括传感器等电子元件、数据存储处理系统以及有线或者无线网络[2]。

1.2 云计算

云计算指的是在互联网支持的基础上,通过互联网服务为用户提供的依据需求而确定服务的计算方式。由于服务资源来源于互联网,并且互联网通常使用云状图案来表示资源,所以称之为云计算。云计算有着集群优势,同时具备高速运算能力和较高的数据存储能力,因而如今正被广泛而深刻的应用至IT行业中,具有高容错性与高伸缩性的特点。目前在云计算平台搭建中,用户主要依靠Hadoop来进行,作为云计算平台搭建基础,可以极为有效的利用集群计算能力与数据存储能力,从而实现大量数据的分析处理。

二、数据挖掘技术概述

2.1 数据挖掘技术的含义

数据挖掘技术产生时间并不算久,可自从20世纪90年代产生以来,在人类社会中产生了巨大的影响,同时受到了人们的广泛应用。目前来说,数据挖掘并不是一个独立的学科,而是交叉学科,因此不同领域不同行业的人对其理解也存在不同之处,因而对其准确的定义还没有定论。目前,大部分学者比较认同的关于数据挖掘技术的含义是韩家炜等人对其的定义[3],包括三个方面的内容,第一,具有大量的数据来源,并且是真实的数据;第二,通过数据挖掘获得的信息对人们有着较高的价值与作用;第三,获得信息是可以被人们理解分析,被人们接受与运用,能够以此来做出判断或决策。

2.2 数据挖掘技术的特征

数据挖掘技术具有分布广、规模大、节点资源有限以及安全性复杂等特征。物联网数据本身具有分布广的特点,因为数据一般都存储在不同的地方,其次,物联网数据极为庞大,本身有许多传感器节点,因而需要有能够快速解决处理数据的中央节点,再次,节点资源并不是无限的,因而中央节点一般不需要所有的数据,但需要数据参数,从而依靠分布式节点将用户需要的数据传输出去。

三、在云计算平台下的数据挖掘技术分析

在当前的云计算平台中,最主要的是以Hadoop为基础搭建而成的平台,在此以Hadoop为例,简单介绍云计算平台中数据挖掘技术。主要分为四大部分,分别为物联网感知层、物联网传输层、数据层和数据挖掘服务层。

3.1物联网感知层

物联网感知层主要依靠在目标区域范围内放置极多的数据采集节点来发挥感知作用。具体来说,节点主要是通过传感器、摄像头以及其他设备进行数据采集工作,而采集到的数据则会依靠物联网感知层所具备的网络通信设备进行汇聚,将所有的数据传送到节点,而后经过汇总存储之后再次通过传输层输送到云计算平台的数据处理中心[4]。

3.2物联网传输层

物联网传输层主要包括传感器、无线(有线)网络等,通过诸多网络设备搭建的高速度无缝数据传输系统,能够快速将物联网感知层采集到的数据通过网络传送到数据处理中心,从而实现全方位的互通互联目标,也就是将各种类别的监测处理设备联网传输,实现设备之间网络信息的传递。

3.3数据层

数据层是物联网云计算平台中数据挖掘技术的关键部分,物联网本身具有异构性和海量性的特征,因而在数据层内将物联网设备采集到的数据进行存储处理分析的能力是基于云计算的物联网数据挖掘平台的关键。数据层中主要包括数据源转化与存储两大部分,其中,数据源转化主要对物联网异构性的数据进行转化,而存储部分则是使用Hadoop搭建的平台中的HDFS系统进行分布式存储,从而将海量性的数据完整存储到数据节点[5]。

由于在物联网平台中,对于不同的目标会采用不同的数据类型来表现,某种情况下,相同的目标也会采用不同的数据类型来表现,因此数据源转化的作用主要体现在保持数据的完整,防止异构性的物联网数据在转化中出现损毁,从而达到保证数据挖掘目标。数据源转化在系统中的作用相当于数据层与感知层的连接线,通过数据包的解码转换将不同的数据转换成需要的数据类型,并且分布式存储到数据处理中心。

3.4数据挖掘服务层

数据挖掘服务层包含数据准备、数据挖掘引擎以及用户三大部分。其中,数据准备部分的主要用途是对数据的清零、转化以及规约等。数据挖掘引擎则主要包含数据挖掘算法以及模式评估,而用户部分则主要将数据挖掘的内容进行可视化的表现。用户部分是整个云计算平台中数据挖掘技术面对用户的直接体现,因而具有友好性,能够让用户通过操作来对数据挖掘任务进行处理认知。

四、云计算平台上物联网数据挖掘技术应用分析

数据挖掘工作流程为:用户发出数据挖掘的请求之后,主要控制节点收到用户请求之后会首先判断能否进行任务,并且将结果回馈给用户。若是可以进行,主要控制节点就会调用数据挖掘算法,然后根据算法进行分布式数据挖掘工作。通过挖掘数据任务的划分之后,将具体内容传送到众多节点中,节点再具体进行数据挖掘[6]。

本次选择Hadoop搭建云计算平台,并以此进行模拟实验。

首先,选择一台实验所需要的PC机器,配置基于普通水平的2G内存,操作系统为win7。然后在PC端安装虚拟机,虚拟机的操作系统都是Linux操作系统。从而开始部署分布式节点,本次共安装3个虚拟机。其次,需要安装与Linux版本相适应的Eclipse7.5开发环境,并且于PC机上安装SSH服务,用于实验开始之后传递实验数据。3台虚拟机中也安装SSH服务,以便于Hadoop平台运用。

配置安装完毕后,选择采用关联规则算法的数据,将数据依据C++代码程序转换成标准的PML文件,文件大小为1G,然后将文件利用HDFS传入Hadoop平台,采用分布式存储。接下来,运行Apriori算法 [7],根据计算结果来判断能否找到实验数据集合中所有的项目,然后,选用不同大小的文件再次重复实验,以此来得到较为准确的结果。实验运行Hadoop平台计算得到的数据如下表1。

从表1中可以看出,伴随着文件不断扩大,在Hadoop平台上运行,采用Apriori算法所运行的时间也随之上升。经过大量模拟实验后,可以看出Hadoop平台有着较高的拓展性能,能够满足当前市场对于物联网大量数据挖掘的要求[8]。

五、结语

随着社会经济与科学技术日新月异的发展,物联网技术也在不断的趋于成熟。当前物联网海量的异构性数据也在呈现着飞速增长的态势,导致物联网数据挖掘技术越来越显得困难重重。

在此背景下,基于云计算的物联网挖掘技术与传统的物联网数据挖掘相比,其能够通过分布式存储的方式以及分布式并行的计算方法更好的满足人们对物联网数据挖掘的要求,并且还能够通过计算存储迁移功能来避免数据存储过大导致节点出现故障的问题,不仅缩短了数据传输的时间,提高了数据传输的稳定性和完整性,而且还极大的提高了数据挖掘的效率与质量,有着极大的应用前景。

因此,本文所提出的基于云计算的物联网数据挖掘系统对于当前物联网应用的发展有着深远的意义,并且经过Hadoop平台进行模拟数据挖掘实验后,也验证了这种方案有着极大的可行性。

参 考 文 献

[1]卜范玉,王鑫,张清辰. 基于云计算的物联网数据挖掘模型[J]. 电脑与信息技术,2012,06:49-52.

[2]谢杨. 基于云计算的现代农业物联网监控系统[D].西南交通大学,2015.

[3]李哲青,周毅. 基于云计算的物联网数据挖掘模式的构建[J]. 信息与电脑(理论版),2013,06:122-123.

[4]褚翠霞. 基于云计算平台的物联网数据挖掘研究[J]. 数字技术与应用,2015,01:85.

[5]张旺军. 基于云计算的物联网数据挖掘模式分析[J]. 网友世界,2013,13:39-40.

[6]李立,张玉州,江克勤. 一种改进的基于云平台的物联网数据挖掘算法[J]. 安庆师范学院学报(自然科学版),2014,02:37-40.

物联网的主要技术范文6

关键词:物联网(IOT);射频识别(RFID);网络应用;关键技术

中图分类号:TP393.4 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2012)08-0078-03

Features and application of Internet of Things

MA Yin

(Jiangsu College of Information Technology, Wuxi 214153, China)

Abstract: A comprehensive analysis of Internet of Things (IOT) is made. The origin and basic concepts of IOT is presented firstly. The current research on IOT at homeland and abroad and application of IOT are introduced secondly. The key techniques of IOT such as the architecture, perception and terminal technology, security of IOT and intelligence are discussed in detail. Combined with the development and current industry situation, the suggestions about IOT application and technical improvement are made finally.

Keywords: Internet of Things (IOT); Radio Frequency Identification (RFID); Internet application; key technique

0 引 言

随着信息技术的发展,智能化管理与服务也得到快速发展,物联网正是在这样的条件下发展起来的新兴产业。物联网是以感知为核心的物物互联的综合信息系统,其发展将促进传统生产、生活方式向着现代智能化的方式转变,可大大提高生产力和社会运行效率,提升人们的生活质量。物联网是继计算机、互联网之后,世界信息产业的第3次革命。

早在1995年,比尔·盖茨在《未来之路》中就已经提及物物互联的概念,但受限于当时无线网络、硬件及传感设备的发展情况而未引起重视。1998年,美国麻省理工学院(MIT)创造性地提出了当时被称为EPC系统的物联网构想。1999年,在建立物品编码、RFID技术和物联网的基础上,美国Auto-ID中心首先提出“万物皆可通过网络互联”,从此阐明了物联网的基本含义[1]。

物联网的基本思想产生于上世纪末,但近年来,随着信息技术的发展,物联网才真正引起人们的关注。2005年,在信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)了《ITU互联网报告2005:物联网》[2]。《报告》指出,无所不在的“物联网”通信时代即将来临:通过一些关键技术,用互联网将世界上的物体都连接在一起,使世界万物都可以上网,世界上所有物体都可以通过互联网主动进行信息交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术和机器人技术等将得到更加广泛的应用。欧洲智能系统集成技术平台(EPOSS)于2008年在《物联网2020》[3]报告中分析预测了未来物联网的发展主要经历四个阶段:2010年之前广泛应用于物流、零售和制药等领域;2010—2015年实现物与物之间的互联;2015—2020年进入半智能化阶段;2020年之后实现全智能化。目前,物联网的产业发展和应用正在由第一阶段向第二阶段过渡期,物物互联的应用范围不断扩大。RFID 在欧美国家已具有成熟的产业链,这些国家主要将RFID 技术应用于交通、车辆管理、身份识别、生产线自动化控制、仓储管理及物资跟踪等领域。我国目前的物联网虽然只有小规模应用,但物联网的战略性新兴产业地位已经明确。

1 物联网关键技术及特点

物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化的重要特征。物联网是一种复杂多样的综合网络系统,根据信息生成、传输、处理和应用过程,可以把物联网分为感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层。

1.1 感知识别层

感知识别层由大量具有感知和识别功能的设备组成,可以部署于世界任何地方、任何环境之中,被感知和识别的对象也不受限制。感知识别技术是物联网的核心技术,是联系物理世界和信息世界的纽带,主要作用是感知和识别物体,采集并捕获信息。关键技术不仅包括射频识别技术、无线传感器等信息自动生成设备,也包括各种智能电子产品用来人工信息生成,主要是感知和识别设备的功耗、物体标签信息的浓缩和写入、物体信息代码的分类匹配等。近年来,各类可联网的电子产品层出不穷,智能手机、个人数字助理(PDA)、多媒体播放器、上网本、笔记本、平板电脑等迅速普及,人们可以随时随地接入互联网,分享信息。信息生成方式的多样化是物联网区别于其他网络的重要特征。

1.2 网络构建层