物聯網應用論文

　　在各領域中，大家都嘗試過寫論文吧，論文可以推廣經驗，交流認識。你知道論文怎樣才能寫的好嗎？以下是小編為大家整理的物聯網應用論文，僅供參考，大家一起來看看吧。

　　摘要:近幾年來物聯網技術受到了人們的廣泛關注。本文介紹了物聯網技術的研究背景，傳感網的原理、應用、技術，無錫是首個國家傳感網信息中心。以最具代表性的基于RFID的物聯網應用架構、基于傳感網絡的物聯網應用架構、基于M2M的物聯網應用架構為例,對物聯網的網絡體系與服務體系進行了闡述;分析了物聯網研究中的關鍵技術,包括RFID技術、傳感器網絡與檢測技術、智能技術和納米技術;

　　關鍵詞：物聯網 RFID傳感網 M2M

　　物聯網的原理

　　物聯網是在計算機互聯網的基礎上，利用RFID、無線數據通信等技術，構造一個覆蓋世界上萬事萬物的“Internet of Things”。在這個網絡中，物品（商品）能夠彼此進行“交流”，而無需人的干預。其實質是利用射頻自動識別（RFID）技術，通過計算機互聯網實現物品（商品）的自動識別和信息的互聯與共享。

　　而RFID，正是能夠讓物品“開口說話”的一種技術。在“物聯網”的構想中，RFID標簽中存儲著規范而具有互用性的信息，通過無線數據通信網絡把它們自動采集到中央信息系統，實現物品（商品）的識別，進而通過開放新的計算機網絡實現信息交換和共享，實現對物品的“透明”管理。

　　“物聯網”概念的問世，打破了之前的傳統思維。過去的思路一直是將物理基礎設施和IT基礎設施分開：一方面是機場、公路、建筑物，而令一方面是數據中心，個人電腦、寬帶等。而在“物聯網”時代，鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統一的基礎設施，在此意義上，基礎設施更像是一塊新的地球工地，世界的運轉就在它上面進行，其中包括經濟管理、生產運行、社會管理乃至個人生活。

　　應用與技術

　　物聯網可以以以電子標簽和EPC（Electronic Product Code,產品電子代碼）碼為基礎，建立在計算機互聯網基礎上形成實物互聯網絡，其宗旨是實現全球物品信息的實時共享和互通。物聯網的系統結構由信息采集系統、PML信息服務器、產品命名服務器(ONS)和應用管理系統四部分組成。它們的功能如下：

　　信息采集系統。信息采集系統包括產品電子標簽、讀寫器、駐留有信息采集軟件的上位機組成，主要完成產品的識別和產品EPC碼的采集和處理。存儲有EPC碼的電子標簽在經過讀寫器的感應區域時，產品EPC碼會自動被讀寫器捕獲，從而實現自動化EPC信息采集，采集的數據將交由上位機信息采集軟件進行進一步的處理，如數據校對、數據過濾、數據完整性檢查等，這些經過整理的數據可以為上層應用管理系統使用。

　　PML信息服務器。PML(Physical Markup Language，實體描述語言)信息服務器由產品生產商建立并維護，他們根據事先規定的原則對產品進行編碼，并利用標準的XML對產品的詳細信息進行描述。PML服務器在物聯網中的作用在于以通用的格式提供對產品原始信息的描述，便于其他節點的訪問。

　　產品命名服務器(ONS)。產品命名服務器ONS (Object Name Service)在各信息采集節點與PML信息服務器之間建立聯系，實現從產品EPC碼到產品PML描述信息之間的映射。

　　應用管理系統。應用管理系統通過和信息采集軟件(如Savant)之間的接口獲取產品EPC信息，并通過ONS找到產品的PML信息服務器，從而獲取產品詳細信息以實現諸如入庫管理、產品路徑跟蹤等應用功能。

　　物聯網通過Internet信息世界的互聯實現物理世界任何產品的互聯，實現在任何地方、任何時間可識別任何產品，使產品成為附有動態信息的“智能產品”，并使產品信息流和物流完全同步，從而為產品信息共享提供了一個高效、快捷的網絡平臺。

　　物聯網的發展與市場培育

　　從國際上看，歐盟、美國、日本等國都十分重視物聯網的工作，并且已作了大量研究開發和應用工作。它的核心是利用信息通信技術(ICT)來改變未來產業發展模式和結構(金融、制造、消費和服務等)，改變政府、企業和人們的交互方式以提高效率、靈活性和響應速度。把ICT技術充分用到各行各業，把感應器嵌入到全球每個角落，例如電網、交通(鐵路、公路、市內交通)等相關的物體上。并利用網絡和設備收集的大量數據通過云計算、數據倉庫和人工智能技術作出分析給出解決方案。把人類智慧賦予萬物，賦予地球。他們提出“智慧地球、物聯網和云計算”就是美國要作為新一輪IT技術革命的領頭羊的證明。在北京年11月全球物聯網會議上，他們介紹了《歐盟物聯網行動計劃》(Internet of things ---An action plan for Europe)其目的也是企圖在“物聯網”的發展上引領世界。在歐盟較為活躍的是各大運營商和設備制造商，他們推動了M2M(機器與機器)的技術和服務的發展。

　　我國在“物聯網”的啟動和發展上與國際相比并不落后，我國中長期規劃《新一代寬帶移動無線通信網》中有重點專項研究開發“傳感器及其網絡”，國內不少城市和省份已大量采用傳感網解決電力、交通、公安、農漁業中的“M2M”等信息通信技術的服務。

　　作為國家層面成立了《傳感器的網絡標準工作組》。而中國通信標準化協會也啟動了基于互聯網的物聯網和基于電信網的物聯網的相關標準和研究課題的申報工作。中國的幾大電信運營商積極投入“物聯網”的技術開發和應用的工作：物流信息化、公交視頻化、校訊通、農村信息化、漁牧業監控、水文水質等。

　　在溫總理關于“感知中國”的講話后我國“物聯網”的研究、開發和應用工作進入了高潮，江蘇省無錫市一馬當先率先提出建立“感知中國”研究中心，中國科學院、運營商、知名大學云集無錫共同協力發展我國的物聯網。

　　感知礦山：

　　煤礦安全生產關系到人民群眾的生命和財產安全，各級政府一貫重視煤礦安全生產問題，并采取一系列措施不斷加強安全生產工作。由于煤炭生產系統復雜，工作場所黑暗狹窄，人員集中，采掘工作面隨時移動，地質條件的變化會使移動的采掘工作面不斷出現新情況和新問題，如不及時采取相應的有效措施，可能會導致重大災害事故，這就給安全工作帶來了困難。如何加強煤礦安全生產管理模式，實現管理的現代化、信息化成為煤礦企業關心的問題。基于礦區信息化和智能化的“感知礦山”就是物聯網技術成功應用在煤炭行業很好的例證。

　　“感知礦山”通過全面感知，對礦區的人(人員定位、無線通信)、設備(綜合自動化)、環境(安全監控、礦壓監控等)全面感知，并通過高速網絡實現全面覆蓋，同時還具有直觀形象的應用，通過3D GIS礦區全息展示，來全面感知礦山。

　　“感知礦山”可用于煤礦(地面、井下)安全生產、煤炭行業綜合信息化、稅務局、煤炭局、縣區煤炭產量監控，也可用于林業系統監控、電力系統高壓開關監視和控制等多個場景，目前在全國有很多成功案例。“感知礦山”實施的重點是，所有與礦區安全、生產相關的感知層網絡的接入。因為在礦區建設過程中，不同傳感器的生產廠商不同，協議接口不統一，有些是早期建設項目，沒有智能接口。全面接入傳感網絡，是全面“感知”礦山的基礎。

　　“感知礦山”不僅提高礦山的安全管理水平，更多的是涉及到生產，如利用信息技術、網絡技術以及傳感網絡對礦區煤運皮帶、煤倉、洗煤廠、水倉、變電站等各個生產相關設備系統的感知和控制，在很大程度上提升了礦區的自動化生產能力，是“兩化”融合的典范

　　煤礦礦區綜合信息化系統是將先進的自動控制、通信、計算機、信息和現代管理等技術相結合，將企業生產過程的控制、運行與管理作為一個整體，提供整體解決方案，以實現企業的優化運行、控制與管理，從而提高企業核心競爭力。綜合自動化是煤礦實現高產高效的有效手段，對提高煤礦的生產運行狀況、安全水平、事故災害預測預報以及生產業務管理具有重要的作用。

　　本方案就是針對目前煤礦的實際需求，推出高效、可靠、安全的自動化網絡系統。本系統以礦井綜合自動化信息平臺為主體，采用礦用光纖工業以太環網和工業現場總線等技術共同構建綜合數字化信息傳輸平臺。

　　感知層設備由大量感知環境、機電、人員等的傳感器構成，例如，風速、風量、溫度、轉速、振動、電壓、電流、功率等傳感器，甲烷、CO、CO2 、O2、錨桿壓力、鉆孔應力、頂板離層環境等傳感器，跑偏、堆煤、煙霧、皮帶打滑等傳感器，煤倉料位計、水位計等傳感器以及攝像機、RFID人員定位等。這些傳感器在礦區地面、井下構建了一個龐大的傳感網絡層。

　　網絡層設備主要有鋪設在地面、井下的吉比特光環網及網絡交換機設備、光電轉換設備、路由器、防火墻、服務器等，以及用來實現無線覆蓋的PHS網絡或Wi-Fi網絡，共同構建了覆蓋整個礦區的數據網絡。

　　應用層是礦區綜合信息化系統，包含礦區3D GIS系統、綜合自動化系統、人員管理系統、視頻監控系統、短信管理平臺、礦區應急指揮系統、調度系統等。應用層軟件提供各種通用的數據接口，在此之上，可以方便地將提升機監控系統、安全監控系統、礦井通信系統、應急救援通信系統、視頻監控系統、井下調度無線通信系統、大巷運輸系統、選煤廠計算機控制系統、主通風機監控系統、壓風機監控系統、中央泵房監控系統、工業電視系統等進行無縫鏈接，最后經過工業以太網平臺統一傳輸到應用層上進行統一的管理，如圖1所示。真正實現礦井“采、掘、運、風、水、電、安全”等生產環節的信息化和自動化，從而優化生產和管理。

　　感知交通：

　　1）打的找車不再困難

　　“越是著急越是打不到車”是每個打車人都會遇到的難題，但是如今，無錫移動幫全市90%以上的出租車裝上了智能定位管理系統，每輛車的位置都清晰地現實在中央平臺上。市民只需一個電話就能叫來車。系統還有同事防盜報警、定位查車、軌跡回放、發布廣告信息等多項功能。不僅保障了司機的安全，更大大方便了乘客。如果哪天你不小心把隨身物品忘在了出租車上，而又不記得具體車牌號碼了，別急，該平臺的“查詢歷史車輛”功能將能幫你立刻查出相關的出租車車牌號。

　　2)智能公交助力市民優先

　　等公交車從不會像地鐵般悠然自得，往往是我們“望眼欲穿”后，“擁擠不堪”的公交車才“姍姍來遲”，但是無錫移動助力打造的“智能公交”平臺將能“感知”車輛位置、運行狀況，并實現智能調度。它讓車輛調度員足不出戶就可以知道車輛行駛到什么位置了，車內是否出現過度擁擠，哪條線路需要增派車輛了。同時車輛行駛的信息也將及時顯示在候車廳上，讓等候的乘客不再焦急，甚至可通過手機查看車輛位置信息，踩準到站時間，將公交車變成您帶司機的私家車，真正體現市民優先。

　　感知健康：

　　1)預約掛號遠程會診

　　醫療行業是與人民生活密切相關的行業，無錫移動與我市各大醫院積極打造的醫患通系統，搭建起醫患溝通的感知平臺，實現論文手機預約掛號，較好地促進了“看病難、看病貴”等問題的改善和解決。“手機遠程會診”更極大地拉近了醫患距離，無論醫生專家出差、度假或遠隔一方，借助TD手機，總能方便地“聚在一起”共享醫學檢驗圖片，實現遠程移動會診。“嬰兒標志識別系統”，通過嬰兒佩戴RFID標志環，幫助婦幼醫院較好地解決了初生嬰兒身份識別、嬰兒錯領和冒領偷竊問題。隨著TD與物聯網的融合，數字健康工程將為人們帶來更多意想不到的驚喜，這些應用將推動著未來的醫療信息化向系統網絡、信息移動化、服務遠程化的方向邁進。

　　2)體檢竟然如此便捷

　　健康是人生最大的資本，但是繁瑣的檢查程序總是讓生活緊湊的現代都市人“望而卻步”，但是有了物聯網的支持，只要給你的手指上套一個小夾子形狀的傳感器，你的體溫和血糖就可以馬上測出，并且實現24小時持續跟蹤。更讓人詫異的是類似的傳感器甚至可以植入到人體內部，包括體溫，營養物質、有害物質含量等信息可通過傳感網傳輸至患者隨身攜帶的TD手機上，并在第一時間發送至醫療中心，幫助醫生提出更科學、有效地治療方案，這樣自覺自動的智能健康檢查，怎么不讓我們期盼。

　　未來，智能化物聯應用將隨處不在，當氣象感應系統預知臺風來襲時，交通感應單元自動通知漁船返港，高速關閉，劃定居民轉移區域;當車禍發生時路面監控系統自動通知急救醫院并提供最佳路線，GPS系統提示來往該路段車輛繞行;每月公共服務系統自動記錄水電煤氣費用通知戶主后在銀行賬號中自動扣款……這一切都會帶來人類生活顛覆性的變革和巨大的商機。

　　總而言之，由于物聯網是基于現代高新技術，而提供的服務內容應屬現代服務業，從發展服務產業角度看，物聯網也是我國發展現代服務業的重要組成部分，而它所包涵的微納制造技術、儀表及測試設備、各種信息通信網的制造和工程，則屬先進制造業。

　　參考文獻

　　[1]田美花.基于RFID技術的生產執行系統關鍵技術研究.青島：中國海洋大學，20xx

　　[2]肖慧彬.物聯網中企業信息交互中間件技術開發研究.北京：北方工業大學，20xx

　　[3]馬宇健.基于電子標簽的簽名系統設計與實現.北京：北方工業大學，20xx

　　[4]趙瑩.基于物聯網架構的EPC無線通訊協議研究.山東：山東大學，20xx

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