物聯網技術論文大全11篇

緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇物聯網技術論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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配電網設備運行狀態監測基于溫度、電流、濕度等特征量，主要監測配變接頭溫度、設備接頭溫度、低壓柜出線電流、線路接頭溫度、電纜終端頭及中間接頭溫度等。在需要進行溫度監測的配電網設備上安裝溫度傳感器，監測設備變化情況，達到預警值，就發出報警信息。配變接頭溫度監測，采用無線溫度傳感器實現接頭溫度監測，當配變接頭發熱時會被傳感器感知，并將檢測到的溫升值通過無線傳感器網絡傳輸到后臺處理系統進行處理、展示、告警。低壓柜出線電流監測，采用不同規格的低壓配電綜合傳感器節點，實現三相線路的電壓電流在線監測，同時可監測空氣開關的觸頭溫度。線路接頭溫度監測，采用無線溫度傳感器實現配電網線路接頭溫度的在線監測。

1.2運行環境狀態監測

配電網運行環境監測基于溫濕度、水浸、水位等特征量，主要監測站所室內及柜內環境溫濕度、站所滲漏水、電纜溝水浸狀態、水位狀態等。站所室內及柜內環境溫濕度在線監測，按需安裝相應的無線溫濕度傳感器，實現室內及柜內環境溫濕度在線監測。站所滲漏水監測，在室內合適位置安裝水浸傳感器，檢測站所滲漏水。電纜溝水浸狀態、水位狀態監測，在站所的電纜溝內布置水浸傳感器，實現電纜溝的水位、水浸狀態監測。

1.3安全防護

配電網安防基于開啟狀態、煙感、振動等特征量，主要監測站所門、電纜蓋板狀態、煙感、桿塔外力破壞、桿上配變防盜等。站所、柜

門狀態監測，采用無線門磁傳感器實時監測各類設施的門開關狀態和動作次數，并輔以無線振動監測，判斷是否存在各設施門遭外力破壞的情況。電纜溝蓋板狀態監測，采用在電纜溝蓋板在安裝門磁傳感器方式，監測電纜溝蓋板是否有異常打開的行為。站所煙感監測，在室內部署感煙傳感器，實現室內煙感在線監測，實現火災預警或告警。桿塔防外力破壞監測，采用在桿塔上安裝傾斜傳感器和相對位移傳感器等，實現防外力破壞監測。桿上配變防盜，在桿上配變及臺架上選擇合適位置安裝防盜螺栓傳感器節點、張力傳感器，實現配變防盜檢測。

1.4系統構成

系統架構采用典型的三層架構，在感知層采用的是基于統一信息模型的各類傳感設備，采集設備狀態量和環境信息，在網絡層遵循統一通信規約，按統一的標準協議實現傳感器數據的傳輸，應用層建立配電網狀態監測系統平臺，綜合分析和判別多種傳感器的感知信息，過濾無效信息和各種錯誤信息，形成可信告警判據，正確判斷設備異常、環境異常和破壞、盜竊等行為，并及時發出預警信號，構建運行狀態監測、運行環境監測、綜合安防、預警報警、分析統計、在線查看、歷史數據查詢等功能模塊。

2實際應用

2.1配電站所現場配置

在10kV水曲巷站、觀湖鉑庭站等配電站所按照方案進行配置，綜合各類監測數據進行綜合判斷，實現設備溫度監測、環境溫濕度監測、門狀態監測、低壓出線開關電流與溫度監測、電纜溝水浸、水位監測。

2.2架空線路及配變

在10kV中央線進行試點，在柱上開關、柱上配變等設備的接頭上安裝溫度傳感器以實時檢測其工作溫度，同時在柱上配變安裝防盜螺栓傳感器節點、張力傳感器，在電桿上安裝傾斜傳感器和相對位移傳感器等以檢測其是否受到外力沖撞而傾斜，保障架空線路的正常運行。以柱上配變為例，在配變臺架上布設2個防盜螺栓節點，在配變上布設電子圍欄、張力傳感器用于檢測外力拉扯、割斷電子圍欄的鋼絲等破壞行為，一旦發生外力破壞、盜竊，或者敲擊變壓器安裝底座、拆卸防盜螺栓等行為將會觸發現場告警，同時該告警事件也會被傳輸到監測平臺觸發告警事件。

2.3電纜管溝

電纜管溝內的破壞事件包括盜竊井蓋、盜割電纜、傾倒垃圾等，而這些破壞行為均需要打開電纜管溝蓋板，在蓋板上安裝門磁傳感器，監測電纜管溝蓋板是否有異常打開的行為，一旦出現未經授權打開電纜管溝蓋板的行為將觸發告警信號。

2.4網絡通信

在通信方面，既要保證信號傳輸可靠性，也要考慮實施便利和投資經濟性，因此在配置時因地制宜采用了不同的通信方式。配電站所：已有光纖網絡的，采用以太網無線數據基站接入EPON網絡的ONU，進行數據傳輸。光纖網絡未實施的，依據現場條件選擇不同的無線方式進行通信。架空線路：桿塔及設備上的傳感器，數據上傳至在桿塔上的無線數據基站，數據傳輸一般采用光纖通信方式，基站安裝在具備ONU的桿塔上，其他基站通過多條網絡方式將數據發送到該基站。

3平臺功用

3.1系統告警及處理

現場按照一定的策略部署溫濕度、位移、水浸等傳感器，及時采集現場異常工況信息，平臺通過信息融合和綜合分析功能，對監測到的各種信息進行綜合分析和判別，過濾無效信息和各種錯誤信息，觸發平臺預警、告警信息。經人工干預下的報警確認后，通過平面布置圖實現報警點定位，啟動后續工作流程和預案，設備運維人員介入，實現狀態監測的目的。

3.2統計報表及歷史數據查詢

系統可按設備名稱、型號等參數對設備的所有監測數據進行統計分析，并可以報表形式展現，分析設備某段時間內的運行狀態。查詢歷史監測數據、歷史數據曲線、歷史數據變化趨勢曲線、歷史數據K線圖等圖表，用于后期深入分析判斷。

4改進方向

4.1配電網設備全過程管理

利用物聯網射頻標簽對配電設備信息的智能采集、自動識別，從而實現設備入網、竣工、投運、維修、退役的全過程管理，輔以實時監測、輔助決策等功能，為有效提高設備管理水平提供技術支撐。

4.2配電網地下管網管理

隨著城市電力線路、電纜化工程的推進，地下管線逐漸趨向于復雜化，采用物聯網RFID技術等，實現電纜及管線的智能標識，通過識別裝置實現電纜及管溝的巡檢與運行狀態查看、防外力破壞，促進配電網地下管網管理水平的提升。

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2）我國連鎖經營企業的物流系統現狀。目前我國的連鎖經營企業能夠及時采集經營信息，減少不必要的商品流通環節，利用現有的網絡信息技術在一定范圍內實現資源共享，降低了經營，提供了工作效率，達到了較高的資金利用率。但由于行業整體起步較晚，連鎖經營企業的物流管理還處于初級階段，這在一定程度上制約了企業的健康快速發展。典型問題如下。①連鎖經營企業的電子商務平臺及網絡經營模式沒有完全建立，絕大多數企業僅僅限于本系統內部的數據共享，各企業之間沒有形成通用的網絡共享平臺。這使得企業在物流配送中的建設中各自為政，缺乏整體性思維，極易造成資源浪費。②連鎖經營企業物流系統內部管理模式未進行優化，不能有效地進行計劃、生產、配貨、銷售，絕大多數企業產品是通過預估的方式組織其生產和銷售環節，容易形成斷貨、積壓的問題，降低了企業的經濟效益。③從技術角度來看，我國連鎖經營企業應用的先進技術也較為單一，沒有很好地將現有的物流技術與網絡信息技術結合起來。目前，在企業產品的流通過程中，產品大多還是以條碼的方式進行標注，采用的是光學自動識別技術，與以前的手工錄入相比，條碼方式雖有改進但還沒有實現真正的信息高效錄入。

2物流數據平臺的搭建及功能分析

1）RFID技術概述。RFID是指通過無線射頻技術實現任何環境條件下的信息自動識別，由于RFID技術無需人工操作，無需實體接觸，因此，特別適合一些惡劣環境條件下物流作業。在物流中RFID利用一個唯一電子標簽來標志唯一的實體，該實體在物流業務流程中生成的相關信息將被記錄在數據容器中，通過網絡查詢該實體電子標簽的編碼可以獲取實體的相關物流信息[4]。RFID技術本身的特征決定了它在物流采購、存儲、運輸、配送等各個環節都比人工信息錄入和條碼識別技術更具優勢，如RFID可以讀取不可見的貨物標簽，可以不在精確對位下實現快速讀取，可以同時實現對多個貨物標簽的信息讀取、寫入和修改，同時在數據防偽和數據安全中還有很多優良表現[5]。

2）物流數據平臺的搭建。物流數據平臺的最終用戶是企業，因此在設計和搭建平臺之前需要結合連鎖經營企業的領導、管理人員、基層員工的意見，根據企業管理的實際需求，確定物流數據平臺要達到的目標和基本內容。在數據平臺之后的運行中企業還能根據實際情況和環境的變化，調整系統所要實現的目標，增減平臺涵蓋的內容。這項工作需要企業各部門相互協作，共同完成，并最終形成方案。一般的連鎖經營企業基于RFID技術的物流數據管理平臺結。整個平臺分成3層結構，第一層為連鎖經營企業相關物流信息的采集端，主要負責對企業所有的物流信息和數據進行基礎采集，如商品的出入庫信息、商品的倉儲信息等；第二層為企業網絡中心的數據服務器，前端數據采集結果匯總到服務器上，企業各門店和各相關部門均可進行信息查詢，各連鎖經營門店可以從數據庫中查詢到每種商品的實時庫存，從而調整和確定本店訂貨的種類和數量；第三層為連鎖經營企業各門店的物流信息管理平臺，主要負責向企業的數據庫提供商品的銷售信息、訂貨信息以及其他相關的物流信息。

3）數據平臺的功能及流程。①完成電子標簽與商品的綁定工作。連鎖經營企業在對商品進行入庫操作前，必須為每件商品張貼電子標簽（電子標簽主要采用13.56MHz的紙質標簽，價格便宜，成本低），同時將電子標簽與商品的對應信息存入數據庫，之后便可對商品實體進行入庫操作。電子標簽的應用能夠使企業總店和各連鎖門店準確地掌握各類商品庫存量，提高采購、訂貨和配送效率。②各連鎖門店的訂貨。各門店可以實時查詢總店數據庫信息，根據門店的實際銷售情況提出訂貨請求，生成訂貨單上傳至總店物流數據平臺。③總店配發貨。總店接受并審核各門店的訂貨單，將相關配貨和發貨信息通知總店倉庫，同時將生成的配貨單發送至各連鎖門店，等待確認。④各連鎖門店收到配貨單，等待商品入庫上架。門店訂貨成功后會獲得總店發出的配貨單，這時門店就可以等待所訂貨物按時送達門店，并進行入庫和上架操作。收到總店配送的貨物后應該及時對總店的配貨單進行確認。⑤各連鎖門店還應定期將門店的銷售情況上傳至總店數據庫，總店數據庫可以根據各門店的銷售情況處理調貨、退貨等情況，還能夠根據某種商品的銷售量制定相應的促銷計劃等。

4）應用RFID技術的優勢分析。①優化生產環節。各連鎖門店每日將銷售情況匯總后上傳給總公司，總公司可以隨時掌握商品的銷售情況。對于銷售良好的商品可以追加生產，防止斷貨而產生的損失，降低邊際成本，增加邊際收益，使企業找到具有自身特色的、銷量穩定產品。對于銷量不佳的商品就要調整生產策略，防止積壓占用資金。在連鎖經營企業中合理規劃資金的使用。②及時調配貨物。連鎖經營企業遍布范圍廣，同一種商品在不同的地方銷售情況不同，有的店可能滯銷，有的店可能暢銷，這時總公司可以根據每日的銷售數據將滯銷店的商品調配到暢銷店，這樣做雖然增加了物流成本，但可以減少庫存。當然如果物流成本大于滯銷店減價銷售的損失，則可以在滯銷店進行減價銷售。③降低銷售成本。連鎖經營企業總店及各門店的庫房管理、物流、盤點、銷售等工作環節采用了RFID技術后，可以快速采集商品信息，在各個環節提高數據采集速度，節約了人力成本，原來由多個人完成的工作，現在少數幾個人就可以做好了，例如在銷售時只要將商品用讀卡器掃描一下，商品信息就顯示出來了，營業員只需按照系統顯示的金額收款，完成之后保存數據就可以了。④貨物防損。連鎖經營企業可以在門口安裝讀寫器，當未銷售的商品離開店面時，系統會進行報警，這樣可以防止商品丟失，其形式類似超市商品的磁扣或圖書館書籍管理模式。⑤防偽。品牌商品被仿制會嚴重損害企業的品牌利益，為保護自己的利益，企業想了很多辦法，但都難以從根本上解決問題。現在企業商品主要采用條碼技術進行識別，條碼可以隨意打印復制，但在品牌商品中采用電子標簽來代替商品條碼，每件商品就有了唯一的商品識別編碼，類似于商品的身份證，這樣就防止了商品被仿冒。⑥防止商品過期銷售。電子標簽中可存儲一定的信息，當然可以存儲商品的生產日期和保質期，企業管理部門通過商品的日均銷量、庫存量、保質期等信息可以分析出商品能否在保質期內銷售完成，如果不能，系統可以進行預警，及時提醒企業做出相應的處理。

3RFID技術應用的可行性及必要性

采用連鎖經營模式的企業通過長期為客戶提供某種品牌商品來獲利，其消費群體比較固定，產品的附加值較高。連鎖經營企業在發展初期一般注重銷售等環節，累積忠實客戶，但當企業的盈利達到峰值的時候，企業內部的管理的就顯得尤為重要。每個管理者都期望隨時掌握自己企業的商品生產了多少，賣出了多少，那個賣的好，有沒有商品積壓，利潤有多少等，利用這些數據和信息來決定企業的生產、銷售計劃，制定未來的發展戰略，而利用RFID技術的數據管理系統完全可以解決上述問題。而從成本上來考慮，利用RFID技術后連鎖經營企業總店需要增加服務器、RFID技術中間件和相應軟件，以此來搭建一個完整的基于RFID技術的物流數據管理平臺。但對各連鎖分店來說只需增加一個讀卡器和一套軟件即可，讀卡器價格不超過1000元，軟件由總公司提供，具有較大可行性。

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2系統設計與實現

航空物流管理系統的設計由硬件設計、軟件設計和網站設計三部分組成，采用模塊化化設計思想，完成整體方案設計。

2.1硬件設計與實現隨著RFID傳感器技術的普及率的提高，RFID標簽廉價并可重復使用。數據傳輸方便，并且可以基于用戶的要求處理自定義加密算法[10]。本系統RFID-ZigBee主從節點模塊包括RFID標簽、RFID讀寫器和ZigBee無線網絡。其中RFID讀寫器射頻模塊采用的TI公司生產的TRF7970A，并將900M天線連接到讀寫器天線端口，微處理器采用的是超低功耗MSP430F2370，微處理器通過SPI總線接口方式連接射頻模塊，并通過RS232連接到ZigBee終端模塊。ZigBee無線網絡模塊微處理器采用的是TI公司生產的CC2530，它符合2.4GHzIEEE802.15.4標準的第二代片上系統，提供一流的選擇性、共存性、出色的鏈路預算、高達125°C的工作溫度和低壓工作性能，ZigBee采用自組織網實現數據傳輸通信[11]，CC2530的接口電路如圖1所示。

2.2軟件設計與實現RFID協議設計是在IAR嵌入式工作平臺Kickstart環境下完成的，Kickstart是一種集成開發環境（IDE），用于為MSP430微控制器構建和調試嵌入式應用。調試器完全集成，用于源和反匯編級調試，支持復雜代碼和數據斷點。RFID讀寫器功能是在VisualStudio2008集成開發環境下，采用MFC（MicrosoftFoundationClasses，微軟基礎類庫）提供的基于對話框的應用程序框架進行程序開發。RFID讀寫器根據ISO15693標準規范協議和指令實現尋卡、讀寫、鎖定、復位等功能，RFID讀寫器與PC通過RS232連接，操作界面如圖2所示。ZigBee無線射頻模塊數據通信軟件設計用IAREmbeddedWorkbench工具開發的，IAR軟件是一套用于對匯編、C語言或是C++語言程序編寫能進行編譯、調試并完成下載的嵌入式開發軟件。協調器的組網，終端設備和路由設備發現網絡以及加入網絡。協調器：給予ZDO層網絡形成反饋信息，發送網絡啟動事件到ZDApp層，接著轉到ZDApp_event_loop（）函數，啟動網絡事件；終端器和路由器：當發現有網絡存在時，網絡層將給予ZDO層發現網絡反饋信息。然后由網絡層發起加入網絡請求，如加入網絡成功，則網絡層將給予ZDO層加入網絡反饋。數據庫可在MicrosoftSQLSever2005開發環境下，根據設計需求完成建立，主要對象有客戶（Customer），訂單（Order），人（Agent），機場（Airport），航班（Flight），其關系如圖3所示。

2.3網站設計與實現網站是在VisualStudio2010集成開發環境下，采用VisualC#中的Web應用程序進行開發設計，采用的數據訪問技術來實現網站與數據庫數據的交互。為保證系統軟件的靈活性，軟件核心與網頁應盡量分離。航空物流管理系統主要使用者是物流客戶、人和機場，網站主要功能有登陸、注冊、人管理和機場管理，（如圖4所示）。網站首頁用于客戶查詢、用戶登陸及注冊，機場管理員頁面可以查看所有通過自己機場的貨物信息，選擇是否通過安檢，并對物品進行定位跟蹤管理，人管理員頁面可以根據日期、客戶和訂單號查詢自己的貨物信息，并且有添加客戶貨物信息的功能。

3系統測試

經過測試，系統能基本滿足設計要求。對錯誤信息的處理方面，在網頁中用語言來提醒用戶該輸入何種信息，并在后臺程序中規定信息的格式并在誤輸后彈出提示信息直到輸入正確，具有一定容錯能力。

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1.2工作原理在社會單位消防設施（或人員）建立“一物（人）一碼”RFID標簽，在云端系統數據庫中“一數一源”（即一個消防設備對應一個數據源）的關聯。物聯網終端系統通過傳感器組、煙感溫感實時采集消防設施的運行狀態和報警信息、巡檢人員通過手持移動終端讀取消防設施的RFID數據完成每日巡查、視頻攝像頭實時采集消防值班室人員的在崗視頻，上述信息或數據接入物聯網終端系統，物聯網終端系統的3G/4G無線傳輸模塊將數據發送到“消防安全戶籍化管理系統”數據庫中，為系統提供了消防設施運行狀態情況、每日防火巡檢記錄、消防控制室值班記錄等信息；消防監管部門的通過客戶端電腦或移動APP可實時查詢監督各社會單位的消防安全的動態現狀，監督社會單位落實消防安全責任，加強自身消防安全管理。

1.3系統工作平臺由圖2所示，“基于物聯網技術的消防安全戶籍化管理系統”工作平臺由數據采集層、監控層、通訊層和應用層構成。數據采集層：由煙感、溫感、壓力傳感器組、攝像頭、RFID等傳感知設備組成。監控層：由采集感知設備信號進行邏輯運算和判斷嵌入式設備組成。通訊層：按符合國家消防通訊標準的數據通訊協議組成應用層：由基于WEB的“物聯網消防安全戶籍化管理系統”應用系統組成。

2系統提供的服務

2.1消防設施故障隱患提醒服務消防物聯網監控系統實時監測社會單位消防設施的運行情況，當消防設施出現運行異常或發生故障時，實時將異常和故障發送到“戶籍化管理系統”中，“戶籍化管理系統”將即時向消防責任人或消防監管人員發送消防設施故障提醒短信。

2.2每日防火巡查在線監管服務消防巡檢人員利用智能終端按規定的路線進行每日防火巡檢，怎能終端實時將防火巡檢信息發送到“戶籍化管理系統”中。若“戶籍化管理系統”每天未接收到智能終端上傳的數據，將向消防責任人或消防監管人員發送巡查報警短信。

2.3消防值班人員實時查崗服務由網絡攝像機、紅外人體探測器實時采集消防值班人員在崗信息，當紅外人體探測器探測到消防值班無人值守時，網絡攝像機將實時抓拍圖片和無人值守信息發送到“戶籍化管理系統”中，“戶籍化管理系統”主動撥打消防值班室電話，同時向消防責任人或消防監管人員發送無人值守報警短信。

2.4“三色預警”動態監管服務物聯網監控系統、智能終端、視頻攝像頭等感知設備將社會消防設施運行狀態情況、每日防火巡檢記錄、消防控制室值班記錄等消防日常監管信息發送到“戶籍化管理系統”中，系統將對按社會單位對數據進行分析和判斷，最終對社會單位的消防安全工作做出“好(綠色)、一般(黃色)、差(紅色)”的三色預警服務。

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2射頻傳感模塊

射頻傳感模塊各個功能組成采用分離放置，通過接地固定底座和電氣外包裝固定，經電氣連接線完成布局布線。如圖1所示，距離地面最近的一個溫濕度傳感器與地面距離為20cm，高度低于2m的溫濕度傳感器以50cm的間距布局，其主要依據是煙葉包的大小及溫濕度控制需求。煙葉包將圍繞著每一個煙葉堆放中心軸進行堆放，通過射頻技術完成對每一個煙葉堆中心軸的溫濕度采集，以確定是否存在安全隱患。

2.1模塊硬件設計射頻傳感模塊由射頻模塊(nRF24LE01)、溫濕度傳感模塊(SHT75)及電路組成，分為四個功能模塊：微處理器(8051內核)、射頻模塊(nRF24L01+)、溫濕度傳感模塊(SHT75)和電源管理模塊。nRF24LE01提供2.4GHz無線收發模塊(nRF24L01+)和微處理器(增強型8051內核)完成數據處理和射頻通信，其μm級CMOS工藝滿足系統模塊設計需要[3]。溫濕度傳感器采用集成一體化傳感器SHT75，相較于其他溫度傳感器(如DS18B20)，該傳感器的優勢在于具備通過傳感標簽I/O端口識別傳感器功能，在更換傳感器是不需要重新定位寫入地址[4]。

2.2模塊軟件構架射頻模塊nRF24LE01提供了增強型8051單片機完成對溫濕度數據的接收和處理后，送入A/D轉換模塊，完成數據打包，然后經nRF24L01+射頻模塊完成發送，發射配置流程圖如圖2所示。模塊基于C語言進行模塊化軟構建開發，射頻收發模式采用EnhancedShockBurstTM模式，進行4種工作模式、6種狀態的調配，狀態圖如圖3所示。

3閱讀器設計

閱讀控制器射頻模塊采用nRF24LE01，與射頻傳感標簽的軟構建復用。微處理器選擇MSP430F449，MSP430F449提供A/D轉換模塊，通過SPI串口與nRF24LE01進行信息通信。

3.1閱讀控制器的拓撲結構設計大型煙草倉庫會有不同類型的煙葉倉庫組群而成，且倉庫之間、倉庫與監控中心之間都有一定的傳輸距離。為了降低數據傳輸干擾，提供數據處理效率，系統閱讀控制器采用2層網絡拓撲結構，如圖4所示。

3.2閱讀控制器的MultiCeiver模式設計nRF24LE01提供MultiCeiver接收模式，可連接6路獨立的并行數據通道，每路數據通道都能夠完成增強型shockburst功能，每個數據通道有固定的物理地址，如表1所示[5]。

4溫濕度控制平臺設計

上位機基于VS平臺、C#語言，結合GDI+圖像處理功能與數據庫管理技術，完成6大功能模塊設計，提供實時數據串口通信、監測數據接收、存儲，以及溫度值超限報警等功能。通信模塊：提供串口參數設置及串口通信功能。監測控制：提供監測方式選定(系統提供了測試數據自動定時上傳、手動控制上傳、預警過渡區上傳等方式)、監測方式轉換、監測啟止控制等功能。顯示控制：系統提供監測數據的數據庫顯示、二維曲線顯示、三維曲線顯示。該模塊提供了不同模式的選擇、切換等功能。數據管理：該模塊完成上傳的監測數據保存和處理，并提供本地報表生成、本地報表上傳等功能。預警、報警程序：根據溫度預警區間值，提供預警、報警功能。冗余接口模塊：該模塊基于軟構建設計思路，系統采用模塊化設計，并預留模塊端口提供與煙草系統其他平臺和功能模塊的通信、升級和移植設計。

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2、信息智能分析與控制技術

所謂信息智能分析與控制技術，即是通過對先進軟件技術的應用對各種物聯網信息進行快速處理與海量存儲，并且將處理的結果及時的反饋于物聯網的各種控制部件當中。就目前的情況來看，模糊意識、人工智能以及云計算技術等都能夠滿足物聯網的海量信息處理需求。

3、在通信裝備管理中的應用

3.1庫存通信裝備管理

在物聯網技術的應用下，人們通過對各種技術與設備的利用，有效的實現了對通信裝備的識別、定位以及跟蹤等。而如果將其應用在庫存管理中的話，不僅能夠實現對每一個裝備的高效管理，同時還能夠有效的管理與監控通信設備的入庫與出庫等具體的環節。具體而言，在入庫時，物聯網技術的應用能夠對其裝備進行信息的采集與錄入，并且通過軟件的利用，可以在固定的位置存儲裝備。而在出庫時，則可以對其進行登記，并實現對整個裝備存儲過程的監控與管理，達到了預防丟失、保證安全性的效果。顯然，在這樣的環境下，針對于通信裝備管理的水平必然將得到實質性的提升。

3.2通信網絡管理

無線網、有線網以及計算機網等，即是現代通信網絡的主要內容，其所涉及的裝備種類不僅數量多，而且技術體制極為復雜，配置也高度分散。基于這樣的情況，通信網絡的管理儼然較困難。那么，物聯網技術的應用將以更加透徹的感知、更加深入的智能化以及更加全面的互聯互通方式來對各類通信網絡進行管理。所謂更透徹的感知，即是通過嵌入在通信裝備中的RFID技術與各類傳感器的應用來對通信頻率、數據流量、溫度以及誤碼率等信息進行實時的感知，并對其進行快速的分析與處理[2]。所謂更加深入的智能化，即使指通過先進技術的應用來對復雜的裝備運行數據信息進行良好的處理，并依據預設的參數來對各類管理以及警告信號進行自動的傳遞，從而形成決策，在聯動相應處理預案的同時，第一時間通知相應的裝備維護管理人員對通信網絡的運行進行合理的干預、對突發故障進行緊急處理等。所謂更加全面的互聯互通，即是通過互聯網系統來實現各通信信息的分析與處理、交互與共享以及實時的監控。同時，還能夠對在網運行通信設備進行遠程調度與遠程管理。

4、制約物聯網技術應用的主要因素

4.1標準體系問題

就目前的情況來看，雖然物聯網技術得到了積極的研究與應用，但對其的研究并沒有形成一種統一的標準。在這樣的情況下，物聯網技術的利用價值就很難得到廣泛的認同。同時，因為物聯網標準體系不夠健全，致使針對其的研發工作缺乏規范性，而對其的使用也沒有形成一定的規模，存在著移植困難的現象。顯然，只有進一步完善物聯網的標準化體系，才能夠讓物聯網技術在更多的領域中將自身的作用充分展現出來。

4.2承載網的實現問題

就目前的情況來看，雖然目前我國很多領域都逐步建立起了專用的信息網絡，但從本質上來說，大多數信息網絡依舊屬于單一的IP網。顯然，這樣的網絡根本無法滿足物聯網對承載網“資源可知、安全可信、可控、可管”以及支持多種技術模式的要求。因此，應該充分對新型分組交換技術的下一代網絡（NGN）進行實際的部署與應用。只有這樣，承載網無法滿足物聯網要求的問題才能夠在根本上得到解決。

4.3軍事安全問題

眾所周知，物聯網技術擁有極強的信息獲取能力，能夠實現對任何信息的掃描、識別及閱讀。顯然，目前很多領域在信息安全工作的開展上并不夠完善，其信息很容易被泄露，而一旦泄露出去被不法分子所利用，那么通信的安全必然將受到嚴重的威脅。而諸如政府、部隊等政治性領域而言，其軍事通信安全如果受到了威脅，則很有可能對社會、國家的安全帶來嚴重影響[3]。因此，必須不斷的提高物聯網系統的安全性，旨在讓通信安全得到有力的保證。

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1.2系統特點（1）可有效杜絕假冒：每一個電子玉米標簽都遵循國際標準，具有全球唯一的ID號，在芯片出廠時已固化無法更改；（2）不怕破壞：電子玉米粒外形高度仿真，混裝于種子包裝內，位置不固定，不易發現和破壞；（3）遠距離批量識別：該RFID技術特性可大幅提高生產、倉儲、出入庫、物流、追溯、防偽查詢等各環節的工作效率；（4）良好的隱蔽性：電子玉米粒非接觸識別，市場竄貨稽查時具有很好的隱蔽性；（5）電子玉米粒IP68封裝：防水、防塵、防摔甚至防砸，有著很強的堅固性和環境適應性；（6）記錄信息：電子玉米可記錄從生產直到終端銷售全過程的種子信息、公司信息、經銷商信息。

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1.1傳感器種類繁多，功能相近，將向細化

其發功能的方向發展目前，應用的傳感器產品都能夠達到對環境監測的目的，并能夠形成簡單的系統，但是功能不完整，擴展性和升級能力相對較差，性價比不高，沒有取得較好的推廣效果。無線傳感器技術的發展使農業傳感器將朝著微型化、低功耗、高可靠性的方向發展，能否降低構建傳感器網絡的成本，降低傳感器的功耗，延長傳感器網絡的生命周期是傳感器網絡能否在農業中得到廣泛應用的關鍵。同時，發展可靠性高的更為先進的身份識別技術以及設施與機械化技術的功能定位，引進精準農業技術、智能化技術、物聯網技術等高新技術，提高設施農業機械化、自動化、信息化水平。

1.2網絡傳輸管理系統建設滯后，無線通信

技術將獲廣泛應用設施農業物聯網技術需要一個穩定性、經濟性和通用性上均衡發展的管理系統或管理平臺，設施農業綜合管理系統大多還處于試驗研究階段，價格昂貴，真正能夠大面積推廣的產品還很少。此外，如何提高傳感器網絡的可靠性也將是研究的重心。現有無線傳感器網絡空間范圍查詢處理算法能量消耗較大，且當節點失效時查詢處理過程易被中斷，無法返回查詢結果。wifi技術因其組網靈活、易維護、易拓展和豐富的配套設備等優勢將在設施農業中得到更廣泛的應用；同時，通過對農作物溫室內的溫度、濕度信號以及光照、土壤溫度、土壤含水量、二氧化碳濃度、葉面濕度、露點溫度等環境參數進行實時采集，自動控制指定設備。同時在設施現場布置攝像頭等監控設備，用戶通過電腦或G4手機實時采集視頻信號，收集設施內生長環境數據進行分析，從而達到遠程控制智能調節指定設備，為作物生長信息實現自動監測、自動控制和智能化管理提供科學依據。

1.3人才匱乏，技術不完善，應用推廣范圍較小

農業物聯網的建設需要國家鼓勵和加大對物聯網的物資投資和人才投資，給予資金技術支持；需要國家加強農業物聯網專門人才的培養，提高他們的創新能力以及應用能力；需要專業的設施農業物聯網技術服務。各物聯網設備開發企業，圍繞這個平臺和標準，開發相應的配套產品設備，不再投入大量精力開發基礎的軟硬件，可以節省人力、物力，增加設施農業物聯網技術的產品種類，加快設施農業物聯網綜合技術的推廣應用。

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2物聯網技術在環境監測中存在的問題

2.1物聯網技術在環境監測管理系統中使用不完善

由于我國環境監測建立是在20世紀70年代，早期的環境監測技術是通過人工采集樣品進行檢測，其檢驗方式結果缺乏時效性，且準確度不高，需要耗費大量的工作量和成本，不利于環境監測結果的質量和準確度。現代使用物聯網技術監測環境，雖然減少提高環境監測的工作量，但是由于現代環境監測管理系統中對于物聯網技術使用不完善，讓物聯網技術監測環境的作用受到影響。在環境監測管理系統中，物聯網數據管理沒有制定相關的標準，讓物聯網信息不規范，缺失了其準確性，且由于物聯網技術在環境監測管理系統的數據共享方向單一，讓政府部門、相關企業的信息得不到統一和整合，讓物聯網技術在環境監測管理系統中的應用受到限制[2]。

2.2環境監測內容不周全

根據目前物聯網技術應用與環境監測中的狀況分析，由于地域和環境等因素影響，環境監測中的水質量、空氣質量和污染源等方面的監控技術還處于不成熟的階段，物聯網技術應用與環境監測中的內容不夠詳細，所以，只能監測到物聯網技術設定范圍內的環境改變。而且，在范圍內的環境監測，只能對于污染后續工作進行監測，不能對與環境變化的整個過程進行有效的監督，而不能提出很好的解決方案，讓物聯網技術在環境監測中的監督管理職能受阻。2.3環境監測范圍沒有明確物聯網技術應用于環境監測中的信息分析顯示：物聯網技術在監測記錄數據的結果會受氣溫、空氣水含量和其他各種方面的影響而產生變化，使得其監測數據的準確性受到嚴重影響。由于我國的物聯網技術尚未成熟，環境監測的范圍和事項是不完整的，使得環境監測范圍沒有得到明確的確認，例如物聯網技術目前無法對生活噪音、輻射污染和粉塵污染進行智能監測。

3物聯網技術在環境監測中的發展方向

為了確保環境監測信息的時效性和準確性，要深化物聯網技術在環境監測中的應用，加大對物聯網技術的開發水平，擴大物聯網技術在環境監測中的應用范圍，加強其環境保護的作用。所以，未來物聯網技術在環境監測中的發展方向是以下幾點[3]：

3.1加強環境監測中的噪音監控能力

可以根據國家相關法律法規和噪音標準，制定合理、科學的噪音監控，提高物聯網技術在環境檢測中的噪音監控力度，擴大物聯網技術的應用范圍。引起噪音污染的原因有許多方面，可以根據實際情況制定相應的監測政策，提高物聯網對環境檢測數據的準確性，保障物聯網的檢測結果。比如：根據住戶反映日常噪音的來源與發生的時間段，制定符合實際要求的監測方案，將噪音污染程度較高的地區統一，使用新的監控方式，對噪音污染進行物聯網技術的監控，加強環境監測中的噪音監控能力。

3.2建立健全的物聯網水質監測系統

可以根據物聯網對水質監測的相關信息和監測地區的水質狀況相結合，建立健全的物聯網水質監測系統，對于檢測地區的江河或其他水源的水質進行嚴格的監測。監測內容從常規的項目擴大到有毒物質、重金屬等危害飲用者生命安全的因素，尤其是在重工業或污染嚴重的地區。例如，在居民飲用水源進行嚴格的物聯網監測，并設置科學的水質標準，并提出相應的預防措施，一旦物聯網監測到居民飲用水源水質出現變化，就采取有效的應對措施，防止居民飲用有毒水源。建立健全的物聯網水質監測系統，能夠保證環境監測中的水質監控能力，保障居民的用水安全。

3.3完善物聯網監測數據共享平臺

完善物聯網檢測信息共享，能夠確保物聯網監測數據的準確性，將環境監測的結果分享給更多的群眾，提高群眾的環保意識，讓社會對于環境監測和環境保護引起更多的理解與支持，從而促進物聯網技術在環境監測中的發展。而要做到這一點，首先要建立完善的物聯網監測數據共享平臺，讓政府部門與相關企業的信息能夠相統一，提高監測數據的準確性，然后需要改進物聯網技術在環境監測中的應用水平，提高信息處理系統的自動化和智能化，并建立警報系統，對于超出標準的參數進行預警，從而提高環境監測的準確性和智能化。

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物聯網的出現和應用將為醫院的患者信息管理做出極大的貢獻。在手腕上佩戴了RFID即射頻識別標簽腕帶的患者，以及使用了RFID標簽藥盒和醫療用垃圾袋，全部都可以通過無線網的全球無線定位的功能明確追蹤到具體的位置信息。除了管理之外，值得一提的就是無線技術應用可以方便醫院覆蓋無線網絡，提供給患者和其家屬更好的網絡服務。藥物作為一種極其特別的商品，患者如果遇到了醫院錯誤用藥，使用了假藥、偽劣藥品或是過期的藥物，不僅醫療效果大打折扣，更有可能危及生命安全。據可靠的相關統計，就在中國，一年至少會發生20萬人因為醫院錯誤用藥，用藥失誤而發生死亡，用藥出錯的人數占了用藥總人數的兩成左右。因為這種重要的問題，諸多國家都開始使用高科技方式來針對藥物進行追溯控制和監測，從而起到嚴厲打擊假藥，劣質藥。物聯網技術的出現無疑可以對整個醫療過程之中每一個藥物進行唯一性檢驗，使用RFID的射頻識別技術，有效的針對無法實時監控的藥物原料采集，對中間半成品及其屬性作出全程覆蓋監控管理，避免了過去藥物的條形碼容易受潮、極易被損壞，條形碼數據修改的許多問題。由此方法可以保證藥物信息準確，便于共享追溯。而在醫療用品追蹤方面，對所有的手術器械包中貼有RFID標簽，用于收集與儲存涵蓋了手術器械的種類，具體到每個器械的編號、總數量、包裝人員的工號、消毒日期等具體的手術器械使用信息。而管理系統將由這些信息來針對器械包的回收環節、清洗環節、包裝環節、消毒環節、發放環節都進行記錄，并且實行監控手術包使用信息，可以有效和盡力減少手術器械安全隱患，明確到了每一個環節人員責任，實現了責任到人的目的，方便出現了感染事故責任追溯環節。

經歷非典之后，我國的醫用垃圾處理問題受到廣泛的關注，根據最新的《醫療廢物管理條例》，已經將醫用垃圾處理管理采納進了法制方式。醫用垃圾的管理不單單是醫院的管理問題，也直接關系到了公共衛生問題。由于如今信息化的管理已成為大趨勢，醫院以及醫療垃圾處理公司信息處理的能力逐漸提升，現在醫用垃圾的RFID標簽管理和實時監測等管理技術，逐漸實現了由過去傳統的人工處理轉而走向了現代化智能管理模式。物聯網技術的有效合理使用已經實現了對于醫用垃圾的運輸控制，并且能夠及時定位的醫用垃圾去向額RFID監控系統也開始投入使用，這種物聯網結合醫院信息管理系統能夠為有關部門高效監控醫用垃圾做了更好的信息技術支持。

2對于物聯網未來在醫療領域的應用

因為物聯網未來將會在醫療領域大范圍的應用、其中的流程十分復雜，為了面向醫療領域的物聯網能夠真正實現所有民眾的醫療信息管理問題，急迫地需要解決異構信息的互相聯接、互相聯通以及互相雙向操作的希望，在未來的醫院管理體系結構一定需要結合現在使用的醫院管理信息系統，而且一定要采用一種統一的標準來實現所以數據得交換、存儲，共享。這種新的架構框架一定需要有包括兼容性、開放性及可擴展性等特性。但是，因為需要廣泛普及物聯網技術在醫院管理之中的應用，就出現了如下幾個問題還需論證和解決：比如如何解決面向醫療領域的物聯網應用場合的問題，如何選擇底層網絡中的設備更節約管理成本問題，還有物聯網技術與現在使用的醫院信息化基礎設施相互融合的問題。

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1需求分析及總體設計

1.1需求分析排水設施管理處對排水管網信息管理系統的建設要求主要有以下幾點:（1）系統需采集不同點位的液位、流量、流速、雨量等管網信啟、，并實現信自、數據的動態更新顯示。（2）系統實現監測數據管理、報表統計、數據分析、應急決策支持等功能，并能通過與集合了3D技術和SWMM技術的下穿隧道積水模擬系統的集成，實現對街下穿隧道暴雨時積水情況的模擬預警。（3）系統需支持用戶自定義的報警規則，如液位、流速、流量等閨值，并能夠將報警數據推送至已有管網GIS平臺，同時需具備用戶接警管理的功能。（4）系統功能需通過網頁展示，同時要求系統訪問便捷、維護方便，需支持多種移動設備如手機、Ipad等的訪問。1.2總體設計1.2.1管網數據采集方案設計為了監控排水管網運行狀態，需要采集管網運行時的各項數據指標，排水管網的主要數據指標有:水管管徑、下水井井深、管道內液位高度、污水管道內流速、污水管道內流量。同時為了實現系統雨、洪預警功能，還需采集雨量數據，建立雨量與管網內部液位數據關系。管網數據采集方案選用物聯網實現，底層的感知層是各類水信自、傳感器，中間的網絡層考慮了地下管網的復雜地理環境，選取GPRS尤線傳輸方案，而最終的應用層就是本文的排水管網信自、管理系統，將采集到的管網數據處理分析，為排水設施管理處等管理部門提供管網建設的決策依據。1.2.2GIS和下穿隧道積水模擬系統的接口設計設計的排水管網信息管理系統為管網已有GIS平臺和下穿隧道積水模擬系統提供數據接口，在系統的信息集成平臺中實現對下穿隧道積水模擬系統的接口，系統與管網GIS平臺的通信采用報警服務集成平臺和通訊服務器實現。下穿隧道積水模擬系統由下穿隧道3D仿真模型和SWMM暴雨洪水管理模型結合實現，該系統是以成都市羊市街下穿隧道為原型設計，可以根據羊市街雨量站監測的雨量數據，結合SWMM模型計算得出下穿隧道積水情況。由于該系統己經開發完成，所以本文設計的排水管網信息管理系統需提供接口與之集成。本文的接口設計采用ApacheCamel+ActiveMQ實現。

2系統實現

2.1實時監測系統的實時監測菜單需具備管網狀態監測和站點狀態監測功能，以管網狀態監測功能為例進行驗證說明，管網狀態監測功能需顯示管網中各個站點在距離當前時一刻4個小時以內的最新的實時數據，如果站點在超過4個小時內都沒有收到數據則不在此頁顯示，該功能是用來體現管網整體的最新工作狀態，同時還要求數據可以根據用戶設制的報警顏色級別區分顯示。點擊實時監測，在彈出的下拉菜單中選擇管網狀態監測，進入管網狀態監測界面，可以看一出系統成功的實現了對管網狀態的監測。2.2數據管理數據查詢主要分為以下六個子模塊:逐條審核、批量審核。由于篇幅所限，驗證測試。實時數據、原始數據、歷史數據、報警數據、選取實時數據、原始數據和逐條審核功能進行驗證測試。2.3接警管理接警管理功能中包括警情列表、警情處理和警情結果，三個子功能項目，該功能主要實現對異常情況的報警和接警功能，是為了方便排水設施管理處人員處理管網險情而做的設計。其中警情列表功能需實現查詢當前時間內的警報情況，同時還可以新增警報:警情處理功能可以使用戶查看當前警情處理的狀態;警情結果則應查詢到最終警情處理的結果。2.4數據報表數據報表模塊主要分為以下幾個子模塊:日報表，周報表，月報表，季報表，年報表。以日報表功能為例進行功能驗證，日報表功能需分析當前站點一天內的數據。得出一天內數據的最大值、最小值、均值，同時對數據和分析結果提供導出功能。2.5數據分析數據分析模塊主要分為以下幾個子模塊:單站多參，多站單參，趨勢分析，環比分析，因子K線圖。以單站多參功能為例進行功能驗證。單站多參功能需顯示一個站點的若干因子在一個時間段內的原始數據的曲線變動情況，通過該功能可以洋細分析、對比具體站點的各因子波動情況。2.6報警管理報警管理功能包括報警參數、羊市街仿真、羊市街模擬三個子菜單功項，這里選能取報警參數功能和羊市街模擬功能進行功能驗證說明。2.7系統管理系統管理功能主要包括以下幾個子功能:菜單管理，角色管理，用戶管理，因子管理，站點管理，設備管理，站點因子配置。由于篇幅限制只對站點管理子功能進行驗證說明。站點管理功能的實現對站點信息的管理功能，還可以新建站點，更新站點信息，包括對站點因子，站點圖片進行編輯，處理，以及刪除站點功能。

作者：何智華 甘慶華 單位：中國四聯儀器儀表集團有限公司