物联网技术协议范例6篇

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物联网技术协议

物联网技术协议范文1

关键词:物联网技术;下一代互联网;体系结构

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)04-0011-02

物联网概念是在1999年被提出的,之后各国组织及企业都对物联网进行了相关报道,并且将实际工作及生活中融入物联网技术。我国对物联网进行了定义,表示物联网是互联网及通信网的延伸及拓展,主要是通过智能及感应技术识别物理世界,使用网络传输互联计算、处理及挖掘其中的知识,实现人与物之间,物与信息交互之间能够相互连接,从而对物理世界进行控制、管理及决策。目前,物联网技术已经被广泛应用到社会的各行各业及生活中。

1 物联网的特点

物联网是在互联网的基础上被提出的,但是两者还是存在一定的差别。主要包括以下几点:

其一,网络体系方面。物联网主要是由两部分组成,分别为末梢网络及互联网网关。末梢网络指的是终端节点物联组成的功耗较低,并且较为松散的网络,所以可以说物联网中包括互联网。末梢网络节点能够通过信息源感知到信息,信息也能够通过末梢网络进入到互联网中;

其二,应用方面。物联网的主要应用分为包括信息采集系统、分析系统及智能处理系统等,互联网则是实现互联资源共享的一个平台。物联网具有多终端设备连接功能,还具有智能处理功能,能够智能控制物体。物联网与智能处理及终端三者相互结合,通过模式识别及云计算等一系列的智能技术,能够进一步的扩展其他领域;

其三,终端设备方面。物理网具有多种设备,一般体积及内存较小,并且宽带低,功能及能量供应有效。互联网设备具有大量的内存及宽带,能够持续供电,并且功能齐全;

其四,操作系统方面。由于物联网硬件资源受到种种限制,导致物联网的操作系统非常简单,内存及宽带占用少,功耗小,功能单一。互联网操作较为复杂,并且内存及宽带占用多,不需要考虑功耗问题,功能齐全。【1】

综上所述,物联网与互联网之间还是具有差异,物联网和末梢网络不能够直接的使用互联网传统技术及协议,这使在物联网技术背景下设计下一代互联网体系结构具有一定的难度。由于物联网是互联网的延伸,两者也存在一定的共性,比如节点需要身份识别,需要路由方案等等,这些共性使下一代互联网体系结构的设计需要物联网技术的支持。

2 基于物联网技术的下一代互联网体系结构

2.1基于物联网技术的下一代互联网体系面临的问题

目前,物联网技术被广泛应用到医疗、物流、交通等行业中,对互联网体系结构带来了巨大的挑战。首先,末梢网络节电能力受到限制,通信方式多以无线为主,导致物联网与末梢节点不支持互联网技术与协议,这个时候就需要设计全新的通信体系;另外,并没有针对物联网的体系结构及核心技术,由于没有全面考虑,各国相关学术界提出的技术及模型不能够使用此场景,此场景信息的智能处理、传输、存储及感知等方式都各不相同,体系内部节点没有办法实现端到端的连接;其次,要想实现体系内部节点端到端的连接,就要⒉煌的IP地址分配到通信节点内部,物联网在不断发展的过程中导致节点对互联网的地址提出大量需求,但是目前IPv4体系IP地址满足不了其需求;最后,互联网体系缺乏针对性的安全防御手段及支持无线通信的方式。

2.2基于物联网技术的下一代互联网体系结构详述

目前,世界中不同国家为物联网制定了不同的标准,IEEE标准委员会在2000年12月份创立了802.15.4工作小组,其主要目标就是开发低速率的WPAN标准。

图1为物联网的一种应用场景模型,为了实现此模型,本文就以IETF体系结构为基础,结合之前相关研究人员的成果,提出了基于物联网基础的下一代互联网体系结构。此结构与传统互联网体系结构在层次方面是一样的,都包括五层,但是每个层都发生了相应的变化。图2为具体的协议分层。

通过图2可以看出来,节点进入到物联网是通过网关实现的,物联网中的物理层和链路层使用的是IEEE802.15.4标准。网络层使用的是IPv6协议,网络层的可选功能包括6LoWPAN和RPL。如果是普通网络的终端,那么就不需要适配层。但是如果是物联网节点,就需要适配层。以网络的实际需求为主,传输层要加载TCP/IP协议,以此满足物联网传输需求。应用层中使用的是能够解决资源受限问题的CoAP协议。物联网网关指的就是互联网与互联网的双协议栈网关,其主要功能就是使互联网与物联网的协议数据能够互相转换。物联网的协议栈结构与互联网服务器的体系结构是一致的。如果物联网节点的体系结构使用6LoQPAN适配层,网络层要对数据封装及解封装进行特殊的处理。以数据封装为例,图3表示报文传输的变化过程。【2】

报文在进行网络层传输之前,其格式与传统互联网是一致的,通过应用层对数据进行封装,在通过传输层对数据进行分组,使其成为传输层报文;传输层报文在进入网络层之后,配以源主机和目的主机两者的报头,将其压缩成若干个压缩报头,并且使其形成载荷IP数据分组,接下来进入到链路层。链路层在通过MAC帧数据进行数据分组,配以目的主机、源主机两者的帧头及MAC地址,这就使其成为MAC数据帧。使MAC数据帧进入到物理层中,之后将其转换为二进制数据流,通过传输介质,根据目的MAC地址传输到主机中。

目的主机另一侧进行反方向过程,进行数据的解封装。

3 基于物联网技术的下一代互联网体系结构中的问题

基于物联网技术的下一代互联网体系结构在设计过程中要全面考虑两种制约因素:其一为新体系结构中,物联网末梢网络都是无线通信,节点资源受到限制;其二,为了有效降低互联网性能受到末梢网络的影响,以此降低互联网功能及性能受到全新体系结构的影响。性能方面的主要问题就是设计有效的路由体系,使其能够保障物联网与互联网的节点实现端到端通信。为了能够实现此目的,全新路由体系中要具有互联网IPv6体系结构,针对末梢网络设计具有可扩展性的层次路由。

节点能耗及资源的限制会使末梢网络物理层及数据链路层两者的信息传输受到限制,对传统IPv6协议栈是不支持的,所以就要创建全新的IPv6协议栈。同样,由于末梢网络不支持互联网技术和相应的安全策略,所以就要创建全新的安全方案和策略。【3】

4 结束语

随着目前网络技术的不断发展,人们对于物联网也越来越重视。本文研究了物联网的特点,并且分析了基于物联网的下一代互联网体系结构的设计。本文中下一代互联网体系结构实现了物联网体系结构的归一化,能够兼容传统互联网体系,修改了末梢网络中的各层。本文还浅析了基于物联网技术的下一代互联网体系结构中需要解决的问题,使互联网技术与物联网技术可持续发展。

参考文献:

[1] 刘昕,徐恪,陈文龙等.融合物联网的下一代互联网体系结构研究[J].电信科学,2011,27(11):66-74.

物联网技术协议范文2

关键字:车联网 IPV6 路由协议

中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)09(a)-0012-02

随着信息技术的高速发展,网络通信的界限也在不断扩张,1999年提出了物联网概念,其主要核心是每一个物件都可以寻址,每个物件都可以控制,每一个物件都可以通信。车联网技术作为物联网技术应用于智能交通领域的一种具体体现,同时也是一个物联网大有可为的重点领域之一。它的技术组成一般包括车辆之间的网络链路、车辆与路边通信结点之间的网络链路、路边结点之间的相互网络链路、以及上述通信节点的集合等等网络要素。

1 车联网的特点和研究内容

1.1 车联网的特点

随着国内车辆和各地公路的智能化的发展,更多的车辆和公路边的基础设施都开始安装各种数据通信设备。车联网是自组织网络的一个新的研究和应用领域,已逐渐成为无线网络以及智能交通领域热门的研究课题。车联网是一种特殊的自组织移动网络,除了具备普通物联网的特点与问题,也有着自己的特点和问题:

(1)高动态特性:车联网当中的网络结点以车辆为主,车辆位置变化较快,导致拓扑变化更频繁、链路存活的周期更短。

(2)网络管理:由于网络管理面较广,需要适当的路由算法来解决节点定位和地址自动分配等问题。

(3)噪声:车联网环境中的车辆之间的通信受到的干扰因素很多,其中包括天气状况、马路边各种构造的建筑物、道路情况、车辆移动速度等。

(4)不可靠的网络链路和间歇的网络连接: 由于车辆高速运动原因,AdHoc网络中的链路连接也是动态多变的。

1.2 研究内容

该论文研究主要内容分以下三部分:

(1)介绍车联网技术的基本架构原理,对其基于移动互联的工作流程、动态车辆寻址定位等技术进行了分析,分析讨论该论文的关健技术。

(2)探讨车联网环境中的结点问题,提出了基于车载终端识别和地图匹配的简单交通状态判别算法。

(3)讨论车联网技术的广泛应用,车联网是一种全新的概念,目前还在继续研究还探讨 ,其具有广阔的应用前景和商业价值,会为社会的进步做出很大贡献。

2 车联网的关健技术

2.1 车联网技术的寻址

IP协议是当今因特网的核心协议,随着Internet技术的飞速发展,IPv4技术已日渐成熟,然而IPv4协议技术也在随着网络应用的多样化而面临着许多难以解决的问题:IPv4地址空间即将耗尽、移动性差和配置复杂等特性。IPv6技术的提出能很好的解决上述问题。移动IPv6技术随着IPv6技术的不断研究而得到快速发展,移动互联网已成为未来互联网络的发展方向之一。

由于车联网是高速动态的移动网络,在研究的过程中必然要用到移动IP协议技术。移动IP是一种网络层的移动解决方案,具有可扩展性、可靠性和安全性并能使节点在切换链路时仍能保持正在进行中的通信。移动IP提供了一种路由机制,使移动节点可以一个永久的IP地址连接到任何变化的链路上。

2.2 车联网中存在的结点

首先给大家介绍一种系统―网络化物理系统(CPS),其在国际上是一种利用计算技术监测和控制物理设备行为的深入嵌入式系统。CPS目前是当今国内外研究的一种热点技术,涉及网络技术、通信技术、和单片机等等各种学科,CPS结点就是物联网中必要的一部分 。根据车联网技术的具体使用环境和服务的需求,需要在车联网当中主要通信设备主要选取有源CPS结点, 固定通信设施当中的主要设备采用互联网CPS结点。其中由于有源CPS结点的计算能力、存储能力和联网能力等方面均优于无源CPS结点。另外,有源CPS结点能够更好的支持快速移动性,具备主动感知等各种性能。互联网CPS结点除了具备有源CPS结点的基本性能外,还有网络控制和网络管理接入等功能,安全性比较高,稳定性强于有源CPS结点,所以在车联网中一般作为固定基础设施,例如电子警察、路灯等。

2.3 车联网下的交通判别算法

车联网技术所采集到的大量网络中的车辆定位数据,通过车辆终端识别技术可以对采集到的车辆各种信息进行数据的分类统计,并记录大量车辆的平均速度和速度峰值。通过地图匹配算法,对道路路网下的各个路段的交通情况分别进行判断和监控。其中地图匹配技术与车载终端识别分别保证了数据来源的针对性和正确性,是大规模路网交通状态判别实现的基础。路网中不同区域所在路段存在的差异决定要使用不同的判别方法对整个路网的交通状态进行判别。因此为了得出路网中的车辆速度峰值、车辆平均速度以及路口排队数量与当前交通状态中存在的离散型关系,利用应用最广泛的解决离散型性问题的分类预测方法――决策树学习ID3算法,对整个路网的交通状态进行判别。

ID3算法是一种贪心算法,用来构造决策树。主要解决的问题是为树的每个结点选取要测试的实例属性,D3算法起源于概念学习系统(CLS),以信息熵的下降速度为选取测试属性的标准,即在每个节点选取还尚未被用来划分的具有最高信息增益的属性作为划分标准,然后继续这个过程,直到生成的决策树能完美分类训练样例。

3 车联网的应用

在国际上,日本的VICS和美国的IVHS等系统通过道路和车辆之间建立有效的网络通信,基本已经实现了车联网。而RFID和Wi-Fi等无线技术近年来也在交通运输领域智能化管理中越来越得到了广泛应用。在未来的车联网时代,无线通信技术和传感技术是是实现车联网的关键,并且之间会是一种互补的关系,比如当车辆处在转角等传感器不能识别的盲区时,无线通信技术就会发挥作用;而当无线通信的信号丢失时,传感器又派上了用场。作为众多无线应用的典型代表,车联网时代的到来必将推动更多无线技术的应用和普及,也会再一次看到了移动宽带需求的迅猛增长。

4 结语

该文浅要探讨了车联网的概念、车联网的体系结构、车联网环境下的关键技术以及车联网能够提供的各项服务等内容,以期能够为将来车联网技术的进一步深入研究提供一些思路。与此同时也应该意识到,车联网涉及的技术学科众多,车联网的普及应用还任重道远,需要相关领域的专家学者们开展更深的研究工作,为车联网的美好将来付出更多的努力。

参考文献

[1] 王建强,吴辰文,李晓军.车联网架构与关键技术研究[J].微计算机信息,2011,27(4):156-158.

物联网技术协议范文3

关键词:物联网技术;基本内涵;应用要求;应用问题;解决措施

物联网技术本身与传媒技术相关,也可以说物联网技术起源于传媒领域。在信息技术高速发展的今天,技术人员应明确物联网技术的优势,结合时展特点,将物联网技术与各类科学技术结合起来,尤其是无线传输技术等通信技术。物联网技术的设施需要借助比较完整的系统,此系统应具有较好的通信功能、无线信息传导功能以及数据处理能力。另外,在大数据技术以及人工智能技术的支持下,物联网系统也具备了一定的智能识别和自动化处理能力,从而促使物联网系统可同时具备感知能力、网络传输能力以及个性化的应用能力。

1物联网技术的基本内涵与应用要求分析

1.1物联网技术的基本内涵分析

物理网技术是一种综合类型的技术,涉及传感器技术、信号识别技术、定位技术以及红外感知等各类技术,并且需要与各类技术对应的硬件系统的支持。在应用物联网技术时,系统需要根据初始设计参数,实时采集系统数据,包括监控数据、智能家居设备连接数据、物体发生发光数据以及热力数据和电气数据等。物联网中的“物”一般指具有一定智能化特性的家居电气或者公共基础设施,借助物联网系统,物与物之间、人与物之间可形成有效的沟通网络,并借助高速率的无线传输技术,实现信息的交互与共享。从此角度也可看出,物联网技术基于互联网,并且需要以传统的电信网络为信息的主要载体,进而可使不同功能的物联系起来,共同实现物联网的功能,满足用户的功能性需求。

1.2物联网技术的应用要求分析

物联网技术旨在实现物与物相连,甚至实现万物互联,这就要求在应用物联网技术时,首先,技术人员应使用非常稳定的无线互联技术,做好物与物之间的连接工作;其次,技术人员应明确物联网技术的本质,物联网技术的本质与互联网相关,物联网是基于互联网的设备控制网络,可以将物联网理解为互联网技术的发展和扩充;再者,技术人员在设计物联网系统时,一定要注意强化系统的安全性。这是因为在用户使用物联网技术时,往往会被要求上传用户的一些敏感信息,例如指纹信息或者脸部、声音等信息,而此类信息具有非常强的私密性。为此,为了保护用户的隐私,在应用物理网技术时,技术人员一定要做好系统监管工作;另外,由于物联网系统的布置需要借助各类传感器,此时的传感器其实更像一个传感器系统,系统内部各传感器之间的数据也具有共享特性,为了提高信息共享的效率,设计人员应正确编写系统层的通信协议,保障物联网中的各类硬件设备可形成安全有效的通信系统。

2物联网技术的应用范围分析

2.1医疗领域

医疗领域的物联网技术应用程度比较深,但整体应用范围并不广泛,基于物联网技术的医疗系统一般在一些大城市的公立医院中可以见到。从系统层面分析,病人从挂号到取药的整个过程中,可应用物联网技术实现医疗信息的互通和整合。具体而言,首先,在病人挂号时,可提前使用微信或者挂号凭条直接预约医院的看病序号,在到达医院之后,可直接扫码或者出示相关的预约记录,即可取号看病;其次,在看病时,病人可根据挂号科室,根据医院的指示牌前往对应的楼层,在到达预定地点之后,病人可在等待区等待候诊。一般而言,医院的医疗系统会在病人看病之前,通过手机短信为用户发送相关的提示信息,提醒用户完成候诊;再者,在病人开始看病之前,系统会根据病人的号码在大屏幕上显示相应的名字信息,并会使用系统直接叫出病人的名字,提醒病人进入相应的诊室。在这个过程中,病人的信息会被医院的医疗信息准确抓取,在看病时,医生可从系统中直接调取病人的信息,并在看诊时完善信息。如果需要为病人开取药物,医生可直接在病人的档案中直接填充药物信息,病人在缴费完成后,即可到指定的窗口取药。医疗领域的物联网主要是将病人、医疗系统以及医生三方联系起来,并通过具有指向性的措施,提高三方信息共享的有效性。

2.2安防领域

安防领域的物联网技术主要与公共安全相关。在经济发展新时期,城市建筑规模不断扩展,人们的居住空间之间的联系越发紧密,一些比较密集的居住区其实存在较为明显的安全隐患。为了解决城市居民居住安全问题,技术人员可利用物联网技术,在居民区布置各类传感器,在居民区出现险情时,报警器会及时报警,提醒居民逃离危险区域;同时,基于物联网技术的安防系统会自动报警,向警方以及消防单位传递相应的求救信号,消防人员在收到信号后,会根据险情及时制定相应的消防方案。另外,从公共安全的角度分析,海洋污染、大气污染以及山林火情等均属于比较大型的安全事件,预防、检测此类污染或者险情的实际状态也可使用物联网技术。此间,技术人员可根据当地的气候特点,利用物联网系统实时检测相关污染数据,为系统设置初始参数,从而在发现问题时,物联网系统可及时启动相关的检测设备,对险情进行进一步检测。此过程的数据收集效率较高,设计人员在设计物联网系统时,也应结合具体的防治要求,切实提高安防工作的整体质量。

2.3智能家居领域

物联网技术在智能家居领域的应用最为广泛,应用质量也比较高,人们对智能家居的认可度也比较好。物联网技术之所以在智能家居领域可获得比较快速的发展,一方面由于家居厂商为了适应新时期人们家居的新需求,在物联网领域不断创造创新,丰富了家居产品的物联网功能;另一方面,在经济发展新时期,物联网技术的实现也有赖于小型智能家用电器的推广。换言之,正是由于家居电器的智能化,促使物联网技术可借助无线网络技术实现对家居设备的控制,并可深度适配消费者的个性化需求,为消费者提供个性化的家居电器应用方案。在手机、平安电脑等设备应用非常普及的今天,物联网技术可将智能化设备与智能家居设备联系起来,为用户提供远程控制的条件。用户在工作单位或者回家的路上即可完成对相关设备的控制,这样不仅可提升物联网技术的应用范围,也可强化物联网技术的功能性,在为人们提供便利的生活条件的同时,也在改变着人们的生活习惯。

3物联网技术的应用问题及相应的解决方法分析

3.1平台管理问题分析

平台管理问题主要与物联网系统的构成要素相关,一般而言,物联网系统中的各类设备本身具有其特定的属性,这些属性在出厂时即被设定完成,相应的厂商会根据设备应用实际需求对设备的外形或者功能进行个性化设计。但是当此类设备被加入具体的物联网系统中时,设备便成了系统的一部分,其应具有较好的系统适应性,可为系统中信息的共享和传输提供基础性条件。但在物联网技术的实际应用过程中,由于不同行业执行的产品设计标准差异性明显,导致不同设备产生的信息质量不同,相互之间存在一定的交互滞后性。即使不同厂家和平台的设备之间可以实现互相流通信息,但也会经常出现信息反馈不及时或者系统命令执行错误的情况,例如基于安卓系统的家居设备和基于IOS系统的设备之间的互通性就很不理想。为此,技术人员应开发统一性的系统管理平台,并可促使各类设备在统一的管理协议的引导下,可执行统一的操作,进而实现高效率以及高质量的物联网技术应用过程。

3.2技术应用成本问题分析

成本问题是物联网技术能否得到广泛应用的关键问题,虽然一些物联网技术可以实现具体应用,但由于应用成本过高,无法实现量产,导致消费者对此类设备存在一定的消费偏差,实际的应用效果也不能达到预期的应用效果。例如可实现RFID的电子标签技术本身比较简单,但受限于硬件设备的产量,实际的生产成本很高,一些企业根本不会积极发展相应的产品线,导致与此类硬件设备相关的物联网技术无法得到有效普及。另外,物联网技术还要基于传感器技术,而传感器本身对周围环境的判断与环境的实际特点相关,一些传感器的判断效果容易受到环境的影响,甚至环境的温度、湿度均会对传感器的判断效果产生影响,这就导致物联网系统中的信息损失掉了一定的可靠性和真实性。为此,技术人员在布置物联网系统时,应结合用户的实际情况和需求合理选择具体的传感器类型,并为用户编写与传感器相关的使用说明。实际上,物联网技术之所以还没有完成质变,与传感器技术的发展密切相关,为此,传感器行业也应积极创造创新,大力发展传感器技术,提高传感器的工作质量。

3.3安全性问题分析

安全性问题主要与用户个人的隐私数据相关,传感器作为物联网中的关键设备,若要提高传感器的应用质量,收集有效的物联网数据,需要用户提供真实的数据信息,此类数据信息不仅包括用户的位置信息,甚至还包括用户的指纹、声音以及面部信息。但此类信息具有私密性,用户的信息不允许被随意泄露。物联网系统的高效运行还需要网络技术,而网络技术依托的网络本身并非局域网,虽然设置了一些相应的防火墙,但由于设备本身的运行平台不同,执行的行业标准存在差异,这就导致不同设备执行的安全协议本身也不同,虽然设备各自可完成信息的监控和监管,但从系统整体的角度分析,信息的泄露依据是系统运行最大的安全隐患。为此,在设计物联网系统时,设计人员应在保密协议方面进行优化设计,可从底层标准方面与厂家进行沟通,尽量做到系统层面的统一性,这样才可进一步解决用户隐私泄露的安全性问题。

4结束语

总之,本文在分析了物联网技术的基本内涵与应用要求的基础上,进一步分析了物联网技术的应用问题及相应的解决方法,主要论述了平台管理问题、技术应用成本问题以及安全性问题。技术人员在设计物联网系统时,一定要结合用户的实际需求,并且应参考物联网技术的应用标准,以保护用户信息为重,提高物联网技术的应用质量。另外,为了优化用户的应用体验,在选择智能家居设备时,设计人员也应选择具有统一操作平台的智能家居设备,这样可在一定程度上消除平台不匹配造成的信息共享类问题。除此之外,智能设备厂商也应积极应用物联网技术,收集并分析用户的反馈和意见,以用户的实际需求为准,优化系统操作界面,将物联网技术的应用过程人性化,进而切实提高物联网技术的应用质量。

参考文献:

[1]朱雪芳.物联网技术在食品冷链物流中的应用——评《农产品冷链物流技术原理与实践》[J].食品工业,2021,42(02):376.

[2]胡晓斌,曾庆霖,宋宇宏,翁剑,王威.物联网技术在环网柜综合监测及评估技术分析中的应用[J].电子世界,2021(03):33-34.

[3]李宁,马妍妍,高婷婷.浅析物联网技术在建筑工程施工安全管理中的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2021(02):175-176.

[4]徐萌.物联网技术在智能交通管理系统中的应用研究[J].数码世界,2021(02):10-11.

[5]杨莹.计算机物联网技术的应用与发展分析[J].数码世界,2021(02):4-5.

[6]石金兰,宗旭祥,郭星星,高洁.物联网技术在枸杞绿色标准化生产中的应用[J].农业科技与信息,2021(02):70-71.

[7]李政兴.物联网技术在消防监督检查业务中的应用[J].今日消防,2021,6(01):11-12.

物联网技术协议范文4

【关键词】 物联网 军事 应用

1 物联网的含义

1.1 物联网(The Internet of things)概念

物联网即“物物相连的互联网”。可以这样描述:通过条码、射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等各种信息传感设备,按约定的协议,把任何人及物体与互联网相连接,实时采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种信息,以实现任何时间、任何位置、任何事物之间的信息交换和通信,并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。

1.2 物联网基本特征

物联网具有区别于传统互联网的特征。一是广泛应用各种感知技术,即全面化感知。物联网上的物体安装了多种类型传感器,可捕获物体及环境等不同的信息,并形成不同格式的,具有实时性、周期性的数据,便于被能化识别、定位、跟踪、监控和管理。二是建立在互联网上的泛在网络,即实时化互联。互联网是物联网技术重要基础和核心,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体信息实时准确地传递出去,并适应各种异构网络和协议。三是具有智能化处理能力,实现对物体实施智能控制,即智能化控制。物联网将传感器和智能处理相结合,利用云计算、模式识别等各种智能处理技术,通过分析、加工和处理出有针对性和有意义的信息,适应各种用户的不同需求。

1.3 物联网的架构

从技术架构上来看可分为三层:一是感知层,由各种传感器以及传感器网关构成。其作用相当于人的神经末梢,主要功能是识别物体,采集信息。二是网络层,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。三是应用层,是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,其与行业需求结合,以实现物联网的智能应用。

1.4 物联网解决方案

物联网解决方案最典型的有两种:欧美的EPC系统和日本的UID系统。

EPC系统是一个先进的、复杂的、综合性的系统。其由EPC编码体系、RFID系统和信息网络系统三个部分组成,主要包括:EPC编码、EPC标签、读写器、EPC中间件、对象名称解析服务器(ONS)、EPC信息服务器(EPCIS)六个部分。

2 物联网涉及的技术

物联网是个交叉领域学科,涉及的技术繁杂。

2.1 感知技术

(1)传感器及传感网络技术:微型无线传感技术以及以此组件的传感网是物联网感知层的重要技术手段。传感器网络主要解决物联网中的信息感知问题,包括数据信息的采集和处理、短距离的无线通信两个部分。在数据的采集和处理阶段,主要是综合可传感器技术、嵌入式可编程技术,网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等,对物品进行数据的采集,之后接收上层传递来的控制信号和信息处理,产生响应并完成相应动作。

(2)射频识别技术:射频识别是通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据的无线通讯技术。其是一种非接触自动识别技术,通过射频的信号来自动识别对象,同时获得相关数据。包括电子标签、阅读器、应用软件三部分。

(3)微机电系统(MEMS):微机电系统是指利用大规模集成电路制造工艺,经过微米级加工,得到的集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。mems主要包括微型机构、微型传感器、微型执行器和相应的处理电路等几部分,它是在融合多种微细加工技术。mems传感器集信息获取、处理和执行于一体,能组成多功能微型系统,从而大幅度提高系统的自动化、智能化和可靠性水平。MEMS技术属于物联网的信息采集技术。

(4)全球定位导航技术:新一代的的全球定位技术具有快速、高效、准确特点,可以提供实时的、全时空的授时、定位、导航、通信等信息能力,是移动物体提供移动信息的重要技术,也是物流智能化、智能交通的重要技术。

2.2 网络技术

(1)无线传感器网络(WSN)技术:无线传感器网络(WSN)的功能是将一系列分散在空间的传感器单元通过自组织的无线网络进行连接,从而可将各自采集的数据通过无线网络进行传输汇总,以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控,并依据获得信息进行分析和处理。WSN技术是结合了计算、通信、传感器三项技术的一门新兴技术,具有较大范围、低成本、高密度、灵活布设、实时采集、全天候工作的优势,且对物联网其他产业具有显著带动作用。

(2)无线移动网络技术:①无线保真(Wi-Fi)技术:Wi-Fi是一种基于接入点(AP)的无线网络结构,目前已有一定规模的布设,可以在应用中与传感器相结合。②通用分组无线服务(GPRS)技术:GPRS是一种基于GSM移动通信网络的数据服务技术,提供端到端的、广域的无线IP连接。GPRS技术可以充分利用现有GSM网络,目前在很多领域有广泛应用,在物联网领域也有部分应用。③NGB广域网络:中国下一代广播电视网(NGB)是以有线电视数字化和移动多媒体广播(CMMB)技术为基础,以自主创新的“高性能带宽信息网”核心技术为支撑,构建适合我国国情的、三网融合的、有线无线相结合的、全程全网的下一代广播电视网络。NGB广域网络应用于物联网将开辟新的天地和模式。

2.3 应用技术

(1)专家系统(Exper System):专家系统是一个含有大量的某个领域专家水平的知识与经验,能够利用人类专家的知识和经验来处理该领域问题的智能计算机程序系统。

(2)云计算:云计算是一个网络应用模式,是指IT基础设施的交付和使用,通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源,就像使用使用空气和水一样方便。

(3)信息安全技术:物联网方便人与物或者物与物之间的信息交换。其在简化和方便人们生活的同时,信息的安全性问题也随之出现。无论物联网技术的应用本身是否安全,但在构建物联网应用系统的同时,必须考虑信息安全方面设计。“没有安全就没有应用,没有应用就没有发展,对于物联网的应用更是如此”。

(4)智能化应用技术:应用领域的各种服务需求可以根据应用领域特点,借助互联网技术手段,开发各类的领域的应用解决方案,将物联网的优势与各自领域的生产经营过程、信息化管理、组织调度结合起来,形成各类的物联网解决方案,构建智能化的各领域应用。比如:智能交通技术、智能电网技术、智慧物流技术、资源打包技术、智能战场技术等等。

3 物联网技术在军事上的应用展望

随着物联网技术发展,在信息化战场牵引下,军事领域物联网建设也会随着地方物联网建设而逐步发展。物联网重在围绕战场态势感知、信息智能处理、行动过程控制等要素,提高战场透明度和破除“战争迷雾”,提升基于信息系统的体系作战能力。

3.1 实现精确的战场态势感知

(1)战场要素感知准确化:未来军事领域可以建立智能化战场,完成智能化作战,嵌入感知器的各种作战要素(战斗人员、武器装备等)通过军事信息系统,完成接入并交换信息,在智能化数据处理系统的协助下,依据实时、准确、可靠的信息,完成对作战也要素的配置、指挥、控制等。实现全要素、全过程、实时化、准确化的综合信息链。

(2)武器装备智能化:武器装备嵌入了传感器并接入网络,即武器装备形成了感知控制网络系统,可以动态地感知和实时统计分析武器装备动态信息,并据此进行管理控制。

(3)作战保障精确化:通过物联网技术建立战场军事物资保障、军用物资筹划、军用物流配送及物资生产感知控制,实现人员装备器材“一卡通”,可以有效地实施作战保障力量对物资器材适时适地适量精确化、智能化、动态化管控。

3.2 建立全时空预警探测系统

(1)建立战略/战术或区域战场传感器网络:采用预先布设或临时投送方式布设各种传感器或智能化武器,形成战场无线传感器网络,实时感知战场信息,准确实时感知敌我双方各种作战信息,进而形成全方位、全频谱、全时域的全维侦察监视预警体系。

(2)建立战场打击效果实时监控网络:采用各种侦察技术和手段,包括纳米技术、生物工程等新技术,建立战场侦察监视系统,监控战场核生化状态、打击目标状态、敌我双方作战要素状态等,做到准确掌握敌人状态,合理调配打击力量。并实现与指挥控制系统连通,确保侦察、打击、监控一体化。

(3)建立生命体征监测网络:建立以单兵生命监测系统为基础的生命体征监测网络,实现对伤病员定位搜救与身份确认,并据此完成应急救援。

3.3 建立智能化战场

(1)建立无人装备网络管理系统:未来战场可能是无人化的时代,无人装备将主宰未来战场,因此无人装备信息获取、使用、管理必须基于网络进行,因此,无人装备网络管理系统建立维护至关重要。

(2)智能装备打击系统:物联网技术的应用使得未来武器装备智能化程度大大提高,可以独立完成独立作战任务,未来武器可能集信息获取传递、展开作战行动、打击效果评判等一体,实现自主作战,并和邻近智能作战系统协同。

4 物联网技术发展目前存在问题

4.1 相关技术标准问题

物联网处在发展初期,各国标准各异。比如各种传感器网络标准非常的多,造成信息交流障碍。其涉及接口的标准化;数据模型的标准化问题。这也影响物联网产业的规模化生产及产业链条,进而影响物联网的发展和应用。

4.2 网络及信息安全问题

物联网以泛在各种网络为基础,其信息采集频繁且来源多样,因此传感器网络及信息安全性非常重要,是实现智能化控制的基础。这也涉及个人隐私信息、商业秘密信息等安全问题。在这一点上,物联网的发展不仅仅是一个技术问题,更有可能涉及到政治法律和国家安全问题。

4.3 相关协议问题

某种程度上可以认为,物联网是互联网得延伸。互联网是基于TCP/IP协议簇,但接入层面协议非常繁杂,如GPRS/CDMA、传感器、有线、无线、短信等多种通道,而物联网事实上需要一个统一的协议栈,以便于接入和应用。

4.4 IP地址问题

目前互联网地址是基于接近耗尽的。物联网每个物体至少需要一个IP地址,这是IPV4无法满足的,就需要海量地址的IPV6来支撑,而IPV4过渡到IPV6需要漫长的过程,使得IPV6必须兼容IPV4。

4.5 终端接入问题

物联网上的物体必须拥有传感器和网络的接入功能,由于应用领域需求差异,如何满足个性化的需求,未来对于商家将是一个挑战。

参考文献:

[1]甘志祥.物联网发展中的初析.中国科技信息,2010.

[2]王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报,2009,12(23).

[3]侯赟慧,岳中刚.我国物联网产业未来发展路径探析.

[4]沈苏彬.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报(自然科学版),2009,29(6).

[5]神州数码.物联网技术及应用,2010,08.

物联网技术协议范文5

关键词:能源管理;物联网;系统构架;系统功能;关键技术

中图分类号:TP311.5 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)12-00-03

0 引 言

当前我国经济发展面临着能源依赖性高但利用率低的问题,节能对实现国民经济的可持续发展至关重要。调查显示,建筑耗能约占我国社会能耗的1/3,随着“建设节约型社会”概念的提出,建筑设备中的节能应用越来越受到重视,“绿色节能”已成为楼宇建筑的发展方向。

物联网是继互联网后的第四代计算模式,代表了下一代信息发展技术,被称为下一个万亿级产业。物联网是物物相连的互联网,可实现物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网已列入国家发展战略,它的应用将涉及未来社会的各个行业领域。随着物联网技术的日益成熟,建筑设备物联网技术已经成为智能建筑技术中的关键技术,物联网技术与智能建筑设备能源管理系统的结合,能够实现建筑群能耗的统筹管理,符合当代智慧城市的能源管理要求,是现代建筑发展的必然结果。

1 系统构架

1.1 物联网介绍

物联网是通过射频识别、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议把物品与互联网连接起来以进行信息交换和通信,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网集成了多种感知、通信与计算技术,不仅使人与人(Human to Human,H2H)之间的交流变得更加便捷,还使人与物(Human to Thing,H2T)、物与物(Thing to Thing,T2T)之间的交流变成可能,最终将使人类社会、信息空间和物理世界(人、机、物)融为一体。物联网的核心和基础仍是互联网,物联网是在互联网技术基础上延伸和扩展的一种网络技术,其用户端延伸和扩展到物品,可实现物品与物品之间的信息交换和通信,实现物与人的联系。网络化、物联化、互联化、自动化、感知化、智能化是物联网的基本特征。

从国内外的研究情况看,物联网的体系结构还未统一。一般可将物联网以DCM模型(Devices, Connect, Manage)自下而上分为感知层、网络层和应用层。

(1)物联网感知层由各种传感器、控制模块、网络通信模块以及用于连接感知层与网络层的智能网关构成,实现物体的识别与环境的感知以及各类数据的采集。

(2)网络层囊括了服务于物联网信息汇聚、传输和初步处理的网络设备和平台,负责传递和处理感知层获取的信息,将感知层获取的各种不同数据信息传递到处理中心进行处理,包括核心网、接入网和延伸网。

(3)应用层主要由各种应用系统组成,实现对采集数据的汇聚、转换、分析与共享,并为用户应用提供相应的支撑平台。关键技术包括中间件技术、对象名称解析服务、云计算、面向服务的体系架构技术、物联网业务平台及安全等技术,其中云计算是实现物联网的核心,其促进了物联网和互联网的智能融合。

1.2 系统构架

系统架构由前端到管理中心分别包括终端计量层、网络接入层、网络传输层、管理中心层几个部分。

(1)终端计量层主要是前端的各种能源数据采集设备,用于采集能耗数据并上传至通讯层,它是构建该能耗管理系统必要的基本组成元素。不仅肩负着采集数据的重任,同时也是执行后台控制命令的终端元件。

(2)网络接入层主要由数据采集网关及总线网络等组成。该层是数据信息交换的桥梁,数据采集网关提供了RS 232、RS 422、RS 485、SPABUS及以太网等各种接口,组网方式灵活,支持点对点通讯、现场总线网络、以太网等类型的组态网络。

(3)网络传输层是将前端采集到的各类能源数据信息以IP网络的方式传输至管理中心进行相应处理,为具体功能应用提供数据支撑。

(4)管理中心层针对该系统的管理人员,该层直接面向用户。管理中心层是系统的最上层部分,主要由能耗管理系统软件和必要的硬件设备如计算机、打印机等组成。其中软件部分具有良好的人机交互界面,通过数据传输协议读取前端采集的现场各类数据信息,经自动计算处理,以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况,并可接受管理员的操作命令,实时发送并检测操作的执行状况,保证使用单位正常工作。

能耗计量管理功能设计各种符合用户的报表格式,报表内数据严格按照各种标准进行计量,用户只需查找打印即可,极大地方便了操作,提高了工作效率。基于物联网技术的能源管理系统的系统构架如图1所示。

2 系统功能

基于物联网技术的能源管理系统功能图如图2所示。

2.1 用户管理

系统软件设置多达几百种密码分区和密码设置,为系统管理员、后勤管理人员、设备维护人员等提供分级密码,并对所有操作自动进行带时标事件记录,建立良好的反事故措施。

为了使实时系统能够安全稳定地运行,整个系统提供可靠的安全保护措施,所有的系统操作员能够根据权限大小赋予某项特性,这些特性规定了各操作员对系统及各种活动的适用范围,如用户名、口令字、操作权限及操作范围等,可保证系统中用户信息的一致性,降低用户账号管理的复杂度及账号滥用风险,大大提高了信息系统的安全性。

2.2 能耗分类分项统计

对每个部门或者每栋建筑的能源都进行分类分项分析,包括各能源能耗、同比环比分析、成本分析、各能源用能趋势分析,并通过折线图、柱状图、堆积图等方式灵活切换展示。

2.3 能耗对比分析

对比分析主要是对比任意两个部门或者两栋建筑之间的能耗对比,可选择对比成本、总能耗、各能源能耗等,并选择任意一段时间进行对比,从而更加清晰地了解不同建筑或部门间的能耗差异。

2.4 自动生成能耗统计报告

对整体能耗进行全面的能源审计,通过审计对某部门或某建筑按能源类别、建筑类别等维度的能源使用效率、消耗水平、能源利用的经济效益指标、异常用能情况等进行客观审计与定量分析,从而发现部门或建筑节能的潜力并提出改造意见,给出科学合理的审计报告。

2.5 系统监测报警

监测报警功能是整个系统的报警中心,主要包括线损监测、漏损监测、仪表故障监测、能耗超标监测等,通过该模块可清楚的知道目前各部门能耗是否良好。

(1)系统具有强大的报警系统,能够对实时、历史的报警和事件进行显示、存储、查询等,能够及时通知操作人员,帮助用户进行故障监控和决策制定。支持多种报警显示窗口,包括实时报警窗口、历史报警窗口和查询窗口。

(2)实时报警窗口显示最新的报警信息,报警信息被确认或恢复后,报警信息随之消失。

(3)历史报警窗口显示历史报警事件,包括以往的历史报警信息、报警确认信息和恢复信息,报警事件的来源是报警缓存区。

(4)查询窗口能够查询报警库中的报警事件,报警事件的来源是报警库。支持多种报警查询条件,可以按报警时间查询、报警类型查询、按记录类型查询等方式查询报警信息。

(5)系统支持自动语音告警、短信告警提示及邮件报警等方式通知管理员。

2.6 报表管理

系统能够为用户提供丰富的报表以供用户查询,还可以根据需求灵活定制,所有的报表都可以导出、打印,方便用户使用。

部门或建筑能耗报表主要展示各部门或各建筑的逐日、逐月、逐年或任意时间段的能耗数据。

设备运行报表可查询重点设备的运行报表,包括设备能耗、设备功率、运行时长、平均功率以及设备的维护和保养信息。

2.7 数据手工录入

对于不具备自动采集条件的能源类型以及暂时不便实现自动监测的能源消耗点如煤、油等,系统需预留手动录入接口,用户可手工录入,系统自动汇总录入数据。

2.8 能耗数据上报

系统通过定时任务调度自动从管理中心的数据库中提取有效能耗数据,按照定义的数据交换格式包(参照《国家机关办公建筑及大型公共建筑分项能耗数据传输技术导则》采用统一规范的格式),进行合并整理打包,发送到上级数据中心,方便上级统一管理。

3 关键技术

3.1 硬件技术

3.1.1 设备改进

采用物联网技术对能耗采集和传输设备进行改进,每台设备具有全球唯一身份识别的IP地址码,便于身份识别。能耗采集和传输设备除具有应有的数据发送和传输功能外,还具有数据分层存储、处理和分析功能,便于能源管理平台做数据校验和核准,可保证数据的准确度。

3.1.2 智能网关

针对使用Lonwork/BACnet/Modbus等现场总线协议的设备,使用智能网关完成现场总线协议与IP协议的转换、广播、管理等功能。智能网关直接连接在现场总线网络与Inernet网络之间,实现控制网络和信息网络的统一,解决协议异构带来的互联问题。

3.2 软件技术

3.2.1 Web Services技术

Web Services的主要目标是在现有的异构平台基础上构筑一个与平台无关、语言无关的技术层,各种不同平台之上的应用依靠该技术层来实施彼此的连接和集成。Web Services是分布式计算领域一种最新的开发成果,它基于一些开放的IT标准XML,服务描述语言(Web Services Description Language, WSDL),简单对象访问协议 (Simple Object Access Protocol, SOAP),通用发现描述与集成 (Universal Discovery Description and Integration, UDDI)等构建,具有更好的开放性、扩展性和安全性。它具备平立、用户透明和轻松穿透防火墙等特点,是实现异构系统集成的理想计算模型,引入Web Services技术实现建筑设备各子系统之间和企业应用之间以及采用不同通信协议的建筑设备自动化系统之间的无缝集成和及时集成。

3.2.2 中间件技术

物联网的中间件是网络的应用程序和底层采集数据设备之间的桥梁,它通过封装和固化很多通用功能来降低整个管理系统的开发成本,进而缩短开发周期。能源管理系统的中间件能够屏蔽底层传感器设备、网络平台的差异,将感知层的多样数据转化为通用的对象类型。

3.2.3 云计算

能源管理平台软件采用云计算技术架构,云计算技术是构建物联网运营平台的关键技术,“云”是一种提供资源的平台,为用户提供计算力、存储空间和信息服务。“云计算”技术的运用为建筑设备的实时动态管理提供了技术支持,确保了建立实用、可靠和高效的智能化信息集成共享平台,实现了对各类设备设施监控信息资源的共享和优化管理。

4 系统特点

4.1 系统操作简单实用

系统具备良好的易学习易操作性,并对能耗情况通过折线图、柱状图、堆积图进行直观显示,方便理解操作,使具备电脑初级操作水平的相关管理人员能通过简单培训就掌握系统的操作要领,达到正常操作水平。

4.2 对各类能源设备实时监测

运行系统中的能耗数据时刻都在发生变化,超负荷、不平衡等因素将会对配电设备造成巨大的损害,然而这些因素的产生并不是预期的,所以对系统的实时性要求非常关键,系统不仅能够实现实时性监测,还应对一些必要的事件进行记录存储。如果出现设备损坏、能源浪费等非正常现象,可自动报警通知管理人员,保证用户对所有能耗设备运行情况及能源消耗情况进行及时了解,充分体现了系统的实时性。

4.3 系统具备可扩展性

系统设计并不是一成不变的,今后可根据需要对工程进行扩建、改造或者与其他系统兼容、并入等,可以利用系统的预留通讯接口与其他系统实现对接,例如与上级调度系统如楼宇自动化控制系统(BAS)、管理信息系统(MIS)、消防控制系统(FCS)等对接运行时可实现系统扩展。

4.4 系统稳定、易维护

系统具备高可靠性,可保证长期稳定运行,同时也要考虑到遭遇意想不到的原因而发生问题时,能保证数据的方便保存和快速恢复,并保证紧急时能迅速打开通道,因此系统具备数据备份及恢复功能,为保证系统的正常运行进一步提供了保障。

5 结 语

“智能”和“绿色”已成为智能建筑的发展方向,基于物联网的能源管理系统无论在技术上还是应用上都有着巨大的优势,其发展前景广阔,必将受到越来越多的关注。智能建筑与物联网的结合是大势所趋,将促进智能建筑纵向的深入发展,促使智能建筑融入“智慧城市”之中,提升智能建筑的功能,推进“智慧城市”的发展。

参考文献

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[3] 王皓,董杰.用云计算和物联网技术对建筑能源管理的思路[J].能源与节能,2012(8):1-2.

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[6]韩辉,李博,郝晓辰,等.基于物联网的能源管理系统设计及实现[J].物联网技术,2015,5(5):44-47.

物联网技术协议范文6

关键词:物联网;智能物件;应用

伴随着通信需求的不断增加以及信息网络技术的不断进步,物联网应运而生。它使得物理世界的实体在嵌入必要的芯片和软件之后成为“智能物件”。智能物件可以通过网络实现信息的传输、协同和处理,从而实现物与物、人与物之间的通信。

1 物联网络

目前物联网络没有统一的概念,一般来说物联网是指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。

2 实现物联网的智能物件及技术

实现物联网的基础是智能物件,智能物件是装备了传感器或制动器、微处理器、通信装置和电源的设备。通信设备为智能物件提供通信能力,可以采用无线通信或有线通信;微处理器,可以运行程序,并与传感器和制动器连接;传感器用来感知外部环境,制动器用来响应或改变环境;目前常用的电源是电池,也可以使用其他类型的电源,例如太阳能电池、压电式电源、无线电传输能量以及其他能量提取形式的电源。

智能物件之间相互通信,在不同的应用和环境下,采用不同的通信技术。PLC是一种可行的通信技术,它用于安装电力线环境下的智能物件,比如家中或可直接连接到电力线的地方。对于无网络连接或电力线的环境下低功耗无线通信是最方便的技术。同时通信协议可以采用一对一、一对多、多对一的模式或这些模式的组合来传输数据。

智能物件通信所采用的协议栈为uIP,与通用IP协议栈相比,uIP的代码量和内存占用空间都非常小、数据包被顺序处理,采用简单的缓存管理机制,以及API。uIP实现了IP协议栈中大多数重要的协议:IP、ICMP、UDP和TCP,同时也实现了如HTTP、SNMP等应用层的协议,以保证智能物件进行网络通信。

IETF ROLL工作组为物联网设计了新的路由协议RPL——高效的距离向量协议,它支持LLN设计的P2P、MP2P、P2MP流量。RPL是高度模块化的,能够在受限环境中运行时,根据感兴趣的环境支持多种度量和限制,从而尽可减少流量,并在出现故障时提供替代路径,在保证高度的健壮性和灵活性的同时定期地对路由拓扑重新优化。

3 物联网在楼宇自动化系统中的应用

现有楼宇自动化系统使用有线进行连接安装的,通常采用EIA-485和以太网技术。传感器、制动器、区域控制器、楼宇控制器等通过EIA-485两对双绞线串联起来,形成现场总线网络。空气调节系统、消防、安防、照明等系统使用基于局域网的以太网技术集成在一起,这些设备使用双绞线通过交换机连接入网。如图所示:

在协议方面,HVAC工业联盟制定了楼宇自动化控制网络(BACnet)和本地运行网络(LON)这两个协议,定义了电接口以及传感控制设备的对象、属性和服务的标准集。

现有的BAS在系统安装时的有线连接可提供良好的效率,但是如果楼宇发生改变的话,安装和更新有线系统时费时费力且费用昂贵。出于这方面的考虑,物联网技术、无线通信技术可以使用户重新布置房间和墙壁时无需重新安装有线BAS。利用无线通信,可以简化传感器安装以及消除布线原材料和人工成本,从而降低安装成本。

传统上,传感器是使用有线路安装到专用网络上设备,现在传感器通过无线物联网络来连接。在自有网络安装寻址传感器,避免了从传感器到控制器的布线。可寻址传感器还使得应用程序可以无障碍地接收许多传感器的输入,以此提供更好的环境控制。

在协议方面,EnOcean无线通信协议和设备允许不使用常规电源的点对点通信。即可通过机械活动、温差、震动或是光照来存储通信所需的能量。

4 物联网在智能家居中的应用

智能家居包括照明控制、安全与访问控制、能源管理、远程家庭管理以及老年人生活自理与辅助。目前,智能家居缺乏一个被普遍接受的能够满足所有相关市场和消费者需求的标准,是智能家居进入消费市场中相关应用领域的最大障碍之一。

5 建筑物健康监测

世界上有各种静止的建筑物,比如楼宇、大坝或桥梁,它们在人们的日常生活中起到至关重要的作用,这些建筑物的任何损坏,都有可能危急生命或造成经济损失,所以使用物联网监测这些建筑物的健康状况,检测是否有异常现象出现,找到损坏或可能导致未来出问题的迹象,以避免事故发生,减少人员伤亡与财产损失。建筑物健康状态监测抽象的定义了桥梁、起重机、塔或其他有形物体等物理建筑物的健康状况,其测量数据可以用作监测建筑物当前状态的物理量,利用计算机模型来分析当前的数据并对当前建筑物进行分类,如果有必要,可以触发警报。以监测桥梁为例:可以利用传感器记录建筑物的加速度、振动、温度、张力、压力、风速、流量、位置、方位和波的传播速度等。之后对数据进行采集、分析来评估桥梁上呈现出的损坏概率。桥梁监测对物联网的要求是需要一个无线传感器网络,该网络应能自动配置自身及路由路径,路由应支持多播。路由协议应该能够支持数据源与接收器之间的多条路由。通常需要几十个或最多几百个节点,其中,大部分将运行测量应用,而其余则只用于路由。以保证高可靠的传输大量的突发数据流。

虽然物联网很多技术仍然在探索中,但发展速度非常快,可以预测的是围绕着建筑业的物联网应用将会越来越多,我们也将深刻体会物联网给我们带来的便利生活。