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第一篇:《物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論》課程報告
物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論報告
《物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論》課程報告
(淺析物聯(lián)網(wǎng)在智能農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用)
學(xué)年學(xué)期 專
業(yè) 學(xué)
號
授課班號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師
物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論報告
摘要
物聯(lián)網(wǎng)的定義是:通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
從技術(shù)上理解,物聯(lián)網(wǎng)是指物體通過智能感應(yīng)裝置,經(jīng)過傳輸網(wǎng)絡(luò),到達(dá)指定的信息處理中心,最終實現(xiàn)物與物、人與物之間的自動化信息交互與處理的智能網(wǎng)絡(luò)。
從應(yīng)用上理解,物聯(lián)網(wǎng)是指把世界上所有的物體都連接到一個網(wǎng)絡(luò)中,形成“物聯(lián)網(wǎng)”,然后“物聯(lián)網(wǎng)”又與先有的互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合,實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合,達(dá)到更加精細(xì)和生動的方式管理生產(chǎn)和生活。
智能電網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)的概念一經(jīng)提出,立即受到各國政府企業(yè)和學(xué)術(shù)界的重視在需求和研發(fā)的相互推動下 迅速熱遍全球 這里在綜述智能電網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)的同時 提出了我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用前景并在應(yīng)用前景下提出智能電網(wǎng)中物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)框架。
【關(guān)鍵詞】:物聯(lián)網(wǎng)、智能農(nóng)業(yè)、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)前景與發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論報告
目錄
第一章什么是物聯(lián)網(wǎng).......................................................................................................7 1.1物聯(lián)網(wǎng)的概念...........................................................................................................5 1.2物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生背景....................................................................................................5 1.3物聯(lián)網(wǎng)的特征...........................................................................................................6 第二章物聯(lián)網(wǎng)的作用.......................................................................................................6 2.1智能家居...................................................................................................................7 2.2智能電網(wǎng)...................................................................................................................7 2.3智能醫(yī)療...................................................................................................................8 2.4智能城市...................................................................................................................8 2.5智能環(huán)保...................................................................................................................9 2.6智能交通...................................................................................................................9 2.7智能校園.................................................................................................................10 第三章物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)框架.............................................................................................10 3.1物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)分層...................................................................................................11 3.2物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)...................................................................................................11
3.2.2 核心技術(shù)之感知層..........................................................................................11
3.2.2核心技術(shù)之信息匯聚層...................................................................................12
物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論報告
3.2.3核心技術(shù)之傳輸層..........................................................................................13 第四章物聯(lián)網(wǎng)在智能農(nóng)業(yè)中應(yīng)用情況分析....................................................................13 4.1什么是智能農(nóng)業(yè)......................................................................................................14 4.2智能農(nóng)業(yè)主要內(nèi)容...................................................................................................14 4.3物聯(lián)網(wǎng)在智能農(nóng)業(yè)中應(yīng)用有哪些?.........................................................................15 4.3.1智能化培育控制................................................................................................15 4.3.2物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用..........................................................................16 4.3.3物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測中的應(yīng)用...........................................................16 4.3.4信息監(jiān)測...........................................................................................................17 4.4智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)構(gòu)成...................................................................................................18 第五章物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景.............................................................................................18 5.1機遇與挑戰(zhàn)——物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景和發(fā)展展望..........................................................19 5.2我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀...............................................................................................19 5.3我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢...........................................................................................20 附錄..............................................................................................................................20
物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論報告
第一章什么是物聯(lián)網(wǎng)
1.1物聯(lián)網(wǎng)的概念
物聯(lián)網(wǎng)的概念最早是由美國麻省理工學(xué)院Auto-ID實驗室于 1999年,在美國召開的移動計算機和網(wǎng)絡(luò)國際會議上提出的。2005年在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上,國際電信聯(lián)盟(ITU)正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱是 The Internet of Things,意為“物物相聯(lián)的互聯(lián)網(wǎng)” ,簡稱:IOT。從名稱上看,物聯(lián)網(wǎng)包含兩層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),它是一種在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);第二,物聯(lián)網(wǎng)的用戶端延伸到了物品,在物品之間進(jìn)行信息交換和通信。
物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議將物品與互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)接,進(jìn)行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)?!拔锫?lián)世界,感知天下”是物聯(lián)網(wǎng)的核心思想。
在國際電信聯(lián)盟 2009年世界電信展的開幕式上,有專家在發(fā)言中提到,最新的物聯(lián)網(wǎng)概念應(yīng)該具備 3個特征:一是全面感知,即利用RFID、傳感器、二維碼等手段隨時隨地獲取物品信息;二是可靠傳遞,通過各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合,將物品的信息實時準(zhǔn)確地傳遞出去;三是智能處理,利用云計算、模糊識別等智能計算技術(shù),對海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,對物品實施智能化控制。因
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此我們可以說,物聯(lián)網(wǎng)是把傳感網(wǎng)絡(luò)和 RFID等感知技術(shù),通信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),智能運算技術(shù)等融為一體,以實現(xiàn)全面感知、可靠傳送、智能處理為特性的聯(lián)接物理世界的網(wǎng)絡(luò)。
1.2物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生背景
1990年物聯(lián)網(wǎng)的實踐最早可以追溯到1990年施樂公司的網(wǎng)絡(luò)可樂販?zhǔn)蹤C——Networked Coke Machine。
1999年在美國召開的移動計算和網(wǎng)絡(luò)國際會議首先提出物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)這個概念。
2003年美國《技術(shù)評論》提出傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。2005年在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,引用了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化,覆蓋范圍有了較大的拓展,不再只是指基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)。2008年后為了促進(jìn)科技發(fā)展,尋找經(jīng)濟(jì)新的增長點,各國政府開始重視下一代的技術(shù)規(guī)劃,將目光放在了物聯(lián)網(wǎng)上。
2009年奧巴馬就任美國總統(tǒng)后,與美國工商業(yè)領(lǐng)袖舉行了一次“圓桌會議”,作為僅有的兩名代表之一,IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念,建議新政府投資新一代的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)年,美國將新能源和物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟(jì)的兩大重點。
2009年2009IBM論壇上,IBM大中華區(qū)首席執(zhí)行官錢大群.公布了名為“智慧的地球”的最新策略。
今天“智慧地球”戰(zhàn)略被不少美國人認(rèn)為與當(dāng)年的“信息高速公路”有許多相似之處,同樣被他們認(rèn)為是振興經(jīng)濟(jì)、確立競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略能否掀起如當(dāng)年互聯(lián)網(wǎng)革命一樣的科技和經(jīng)濟(jì)浪潮,不僅為美國關(guān)注,更為世界所關(guān)注。
1.3物聯(lián)網(wǎng)的特征
物聯(lián)網(wǎng)的核心是物與物以及人與物之間的信息通信。故而物聯(lián)網(wǎng)的基本特征可概括以下三點:
(1)可感知。通過射頻識別(RFID)、二維碼、傳感器等感知、捕獲、測量技術(shù)對物體進(jìn)行實時信息收集和獲取。
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(2)可互聯(lián)。先將物體接入信息網(wǎng)絡(luò),再借助各種通信網(wǎng)絡(luò)(如因特網(wǎng)等),可靠地進(jìn)行信息實時通信和共享。
(3)智能化。通過各種智能計算技術(shù),對獲取的海量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和處理,從而實現(xiàn)智能化決策和控制。
第二章物聯(lián)網(wǎng)的作用
總述物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運用在各行各業(yè)之中,具體地說,就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合,在這個整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,存在能力超級強大的中心計算機群,能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實施實時的管理和控制,在此基礎(chǔ)上,人類可以以更加精細(xì)和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活,達(dá)到“智慧”狀態(tài),提高資源利用率和生產(chǎn)力水平,改善人與自然間的關(guān)系。
2.1智能家居
智能家居產(chǎn)品融合自動化控制系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)于一體,將各種家庭設(shè)備(如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電等)通過智能家庭網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)自動化,通過中國電信的寬帶、固話和3G無線網(wǎng)絡(luò),可以實現(xiàn)對家庭設(shè)備的遠(yuǎn)程操控。與普通家居相比,智能家居不僅提供舒適宜人且高品位的家庭生活空間,實現(xiàn)更智能的家庭安防系統(tǒng);還將家居環(huán)境由原來的被動靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ?,提供全方位的信息交互功能?/p>
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2.2智能電網(wǎng)
自200l 年以來,中國每年的能源消耗量一直以12%的平均速度增長,也就是說能源消耗量增長速率高于GDP 增長速度。由于電網(wǎng)系統(tǒng)效率低下,發(fā)電和輸電過程中浪費非常嚴(yán)重?,F(xiàn)在,我們可以利用高科技對事物有更透徹的感知和度量,不管是安裝在室內(nèi)的計量器還是發(fā)電廠里的渦輪。所有這些感知和度量支持我們更好的收集信息和數(shù)據(jù),透過先進(jìn)的分析工具產(chǎn)生智能洞察,再以此實時地做出更好的決策。儀表管理技術(shù)的進(jìn)步使個人和企業(yè)可以選擇使用能源的方式和時間,這就為使用風(fēng)能和太陽能等利于環(huán)保的能源奠定了基礎(chǔ)。對于電力提供商而一言,智慧的電力意味著更高的電力的可靠性和電力質(zhì)量,更短的停電恢復(fù)時問,進(jìn)而實現(xiàn)更高生產(chǎn)率和對電力潛在障礙的防護(hù),從而更精確地預(yù)測需替換的資產(chǎn)設(shè)備及支出。⑴、減少停電現(xiàn)象:通過在智慧的電力中安裝先進(jìn)分析和優(yōu)化引擎,電力提供商可以突破“傳統(tǒng)”網(wǎng)絡(luò)的瓶頸,而直接轉(zhuǎn)向能夠主動管理電力故障的“智能”電網(wǎng)。對電力故障的營理計劃不僅考慮到了電網(wǎng)中復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和資源限制,還能夠識別同類型發(fā)電設(shè)備,這樣,電力提供商就可以有效地安排停電檢測維修任務(wù)的優(yōu)先順序。如此一來,停電時間和頻率可減少約30%,停電導(dǎo)致的收入損失也將減少,而電網(wǎng)的可靠性和客戶的滿意度也將得到提高。⑵、智能電表:在智慧的電力設(shè)施的支持下,智能電表可以重新定義電力提供商和客戶的關(guān)系。通過安裝內(nèi)容豐富且讀取方便的設(shè)備,用戶可了解在任何時刻的電力費用,并目.用戶還可以隨時獲取一天中任意時刻的用電價格(查看前后的記錄),這樣電力提供商就為用戶提供了很大的靈活性,用戶可以根據(jù)了解到的信息改變其用電模式。智能電表不僅可以測量用電量,它還是電網(wǎng)上的傳感器,可以協(xié)助檢測波動和停電。它還能儲存和關(guān)聯(lián)信息,支持電力提供商完成遠(yuǎn)程開啟或關(guān)閉服務(wù),也能遠(yuǎn)程支持使用后支付或提前支付等付費方式的轉(zhuǎn)換??偠灾悄茈姳砜纱蠓葴p小系統(tǒng)的峰值負(fù)荷,轉(zhuǎn)換電力操作模式,也能重新定義客戶體驗。
2.3智能醫(yī)療
智能醫(yī)療系統(tǒng)借助簡易實用的家庭醫(yī)療傳感設(shè)備,對家中病人或老人的生理指標(biāo)進(jìn)行自測,并將生成的生理指標(biāo)數(shù)據(jù)通過中國電信的固定網(wǎng)絡(luò)或3G無線網(wǎng)絡(luò)傳送到護(hù)理人或有關(guān)醫(yī)療單位。根據(jù)客戶需求,中國電信還提供相
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關(guān)增值業(yè)務(wù),如緊急呼叫救助服務(wù)、專家咨詢服務(wù)、終生健康檔案管理服務(wù)等。智能醫(yī)療系統(tǒng)真正解決了現(xiàn)代社會子女們因工作忙碌無暇照顧家中老人的無奈,可以隨時表達(dá)孝子情懷。
2.4智能城市
智能城市產(chǎn)品包括對城市的數(shù)字化管理和城市安全的統(tǒng)一監(jiān)控。前者利用“數(shù)字城市”理論,基于3S(地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS、遙感系統(tǒng)RS)等關(guān)鍵技術(shù),深入開發(fā)和應(yīng)用空間信息資源,建設(shè)服務(wù)于城市規(guī)劃、城市建設(shè)和管理,服務(wù)于政府、企業(yè)、公眾,服務(wù)于人口、資源環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展的信息基礎(chǔ)設(shè)施和信息系統(tǒng)。后者基于寬帶互聯(lián)網(wǎng)的實時遠(yuǎn)程監(jiān)控、傳輸、存儲、管理的業(yè)務(wù),利用中國電信無處不達(dá)的寬帶和3G網(wǎng)絡(luò),將分散、獨立的圖像采集點進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)對城市安全的統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一存儲和統(tǒng)一管理、為城市管理和建設(shè)者提供一種全新、直觀、視聽覺范圍延伸的管理工具。
2.5智能環(huán)保
智能環(huán)保產(chǎn)品通過對實施地表水水質(zhì)的自動監(jiān)測,可以實現(xiàn)水質(zhì)的實時連續(xù)監(jiān)測和遠(yuǎn)程監(jiān)控,及時掌握主要流域重點斷面水體的水質(zhì)狀況,預(yù)警預(yù)報重大或流域性水質(zhì)污染事故,解決跨行政區(qū)域的水污染事故糾紛,監(jiān)督總量控制制度落實情況。太湖環(huán)境監(jiān)控項目,通過安裝在環(huán)太湖地區(qū)的各個監(jiān)控的環(huán)保和監(jiān)控傳感器,將太湖的水文、水質(zhì)等環(huán)境狀態(tài)提供給環(huán)保部門,實時監(jiān)控太湖流域水質(zhì)等情況,并通過互聯(lián)網(wǎng)將監(jiān)測點的數(shù)據(jù)報送至相關(guān)管理部門。
2.6智能交通
智能交通系統(tǒng)包括公交行業(yè)無線視頻監(jiān)控平臺、智能公交站臺、電子票務(wù)、車管專家和公交手機一卡通五種業(yè)務(wù)。公交行業(yè)無線視頻監(jiān)控平臺利用車載設(shè)備的無線視頻監(jiān)控和GPS定位功能,對公交運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控。
智能公交站臺通過媒體發(fā)布中心與電子站牌的數(shù)據(jù)交互,實現(xiàn)公交調(diào)度信息數(shù)據(jù)的發(fā)布和多媒體數(shù)據(jù)的發(fā)布功能,還可以利用電子站牌實現(xiàn)廣告發(fā)布等功能。
物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論報告
電子門票是二維碼應(yīng)用于手機憑證業(yè)務(wù)的典型應(yīng)用,從技術(shù)實現(xiàn)的角度,手機憑證業(yè)務(wù)就是手機憑證,是以手機為平臺、以手機身后的移動網(wǎng)絡(luò)為媒介,通過特定的技術(shù)實現(xiàn)完成憑證功能。
車管專家利用全球衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS)、無線通信技術(shù)(CDMA)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)、中國電信3G等高新技術(shù),將車輛的位置與速度,車內(nèi)外的圖像、視頻等各類媒體信息及其他車輛參數(shù)等進(jìn)行實時管理,有效滿足用戶對車輛管理的各類需求。
公交手機一卡通將手機終端作為城市公交一卡通的介質(zhì),除完成公交刷卡功能外,還可以實現(xiàn)小額支付、空中充值等功能。
測速E通通過將車輛測速系統(tǒng)、高清電子警察系統(tǒng)的車輛信息實時接入車輛管控平臺,同時結(jié)合交警業(yè)務(wù)需求,基于GIS地理信息系統(tǒng)通過3G無線通信模塊實現(xiàn)報警信息的智能、無線發(fā)布,從而快速處置違法、違規(guī)車輛。
2.7智能校園
中國電信的校園手機一卡通和金色校園業(yè)務(wù),促進(jìn)了校園的信息化和智能化。校園手機一卡通主要實現(xiàn)功能包括:電子錢包、身份識別和銀行圈存。電子錢包即通過手機刷卡實現(xiàn)主要校內(nèi)消費;身份識別包括門禁、考勤、圖書借閱、會議簽到等,銀行圈存即實現(xiàn)銀行卡到手機的轉(zhuǎn)賬充值、余額查詢。目前校園手機一卡通的建設(shè),除了滿足普通一卡通功能外,還實現(xiàn)了借助手機終端實現(xiàn)空中圈存、短信互動等應(yīng)用。
中國電信實施的“金色校園”方案,幫助中小學(xué)行業(yè)用戶實現(xiàn)學(xué)生管理電子化,老師排課辦公無紙化和學(xué)校管理的系統(tǒng)化,使學(xué)生、家長、學(xué)校三方可以時刻保持溝通,方便家長及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)和生活情況,通過一張薄薄的“學(xué)籍卡”,真正達(dá)到了對未成年人日常行為的精細(xì)管理,最終達(dá)到學(xué)生開心,家長放心,學(xué)校省心的效果。
第三章物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)框架
3.1物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)分層
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物聯(lián)網(wǎng)可分為三層:感知層、信息匯聚層和應(yīng)用層,感知層相當(dāng)于人體的皮膚和五官、網(wǎng)絡(luò)層相當(dāng)于人體的神經(jīng)中樞和大腦、應(yīng)用層相當(dāng)于人的社會分工。
感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官——識別物體,采集信息。感知層包括二維碼標(biāo)簽和識讀器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器、終端、傳感器網(wǎng)絡(luò)等,主要是識別物體,采集信息,與人體結(jié)構(gòu)中皮膚和五官的作用相似。感知層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ),RFID技術(shù)、傳感和控制技術(shù)、短距離無線通訊技術(shù)是感知層涉及的主要技術(shù)。其中又包括芯片研發(fā),通訊協(xié)議研究,RFID材料,智能節(jié)點供電等細(xì)分技術(shù)。
信息匯聚層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞和大腦——信息傳遞和處理。網(wǎng)絡(luò)層包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理中心、信息中心和智能處理中心等。網(wǎng)絡(luò)層將感知層獲取的信息進(jìn)行傳遞和處理,類似于人體結(jié)構(gòu)中的神經(jīng)中樞和大腦。網(wǎng)絡(luò)層中的感知數(shù)據(jù)管理與處理技術(shù)是實現(xiàn)以數(shù)據(jù)為中心的物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。感知數(shù)據(jù)管理與處理技術(shù)包括傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)的存儲、查詢、分析、挖掘、理解以及基于感知數(shù)據(jù)決策和行為的理論和技術(shù)。云計算平臺作為海量感知數(shù)據(jù)的存儲、分析平臺,將是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的重要組成部分,也是應(yīng)用層眾多應(yīng)用的基礎(chǔ)。
應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)的“社會分工”——與行業(yè)需求結(jié)合,實現(xiàn)廣泛智能化。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度融合,與行業(yè)需求結(jié)合,實現(xiàn)行業(yè)智能化,這類似于人的社會分工,最終構(gòu)成人類社會。
3.2物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)
從物聯(lián)網(wǎng)的定義及各類技術(shù)所起的作用來看,物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵核心技術(shù)應(yīng)該是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù),主要原因是:WSN技術(shù)貫穿物聯(lián)網(wǎng)的全部三個層次,是其它層面技術(shù)的整合應(yīng)用,對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展有提綱挈領(lǐng)的作用。WSN技術(shù)的發(fā)展,能為其它層面的技術(shù)提供更明確的方向。
3.3.1核心技術(shù)之感知層:
傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)、二維碼技術(shù)、微機電系統(tǒng)和GPS技術(shù)
1.傳感器技術(shù)
傳感技術(shù)同計算機技術(shù)與通信技術(shù)一起被稱為信息技術(shù)的三大技術(shù)。從仿生學(xué)觀點,如果把計算機看成處理和識別信息的“大腦”,把通信系統(tǒng)看成傳遞信息的“神經(jīng)系統(tǒng)”的話,那么傳感器就是“感覺器官”。微型無線傳感技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論報告
以及以此組件的傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)感知層的重要技術(shù)手段。
2.射頻識別(RFID)技術(shù)
射頻識別(Radio Frequency Identification,簡稱RFID)是通過無線電信號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)的無線通訊技術(shù)。在國內(nèi),RFID已經(jīng)在身份證、電子收費系統(tǒng)和物流管理等領(lǐng)域有了廣泛應(yīng)用。
RFID技術(shù)市場應(yīng)用成熟,標(biāo)簽成本低廉,但RFID一般不具備數(shù)據(jù)采集功能,多用來進(jìn)行物品的甄別和屬性的存儲,且在金屬和液體環(huán)境下應(yīng)用受限,RFID技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息采集層技術(shù)。
3.微機電系統(tǒng)(MEMS)
微機電系統(tǒng)是指利用大規(guī)模集成電路制造工藝,經(jīng)過微米級加工,得到的集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機電系統(tǒng)。MEMS技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息采集層技術(shù)。
4.GPS技術(shù)
GPS技術(shù)又稱為全球定位系統(tǒng),是具有海、陸、空全方位實時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS作為移動感知技術(shù),是物聯(lián)網(wǎng)延伸到移動物體采集移動物體信息的重要技術(shù),更是物流智能化、智能交通的重要技術(shù)。3.3.2核心技術(shù)之信息匯聚層:
傳感網(wǎng)自組網(wǎng)技術(shù)、局域網(wǎng)技術(shù)及廣域網(wǎng)技術(shù)
1.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù)
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,簡稱WSN)的基本功能是將一系列空間分散的傳感器單元通過自組織的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接,從 而將各自采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸匯總,以實現(xiàn)對空間分散范圍內(nèi)的物理或環(huán)境狀況的協(xié)作監(jiān)控,并根據(jù)這些信息進(jìn)行相應(yīng)的分析和處理。
WSN技術(shù)貫穿物聯(lián)網(wǎng)的三個層面,是結(jié)合了計算、通信、傳感器三項技術(shù)的一門新興技術(shù),具有較大范圍、低成本、高密度、靈活布設(shè)、實時采集、全天候工作的優(yōu)勢,且對物聯(lián)網(wǎng)其他產(chǎn)業(yè)具有顯著帶動作用。
2.Wi-Fi Wi-Fi(Wireless Fidelity,無線保真技術(shù))是一種基于接入點(AccessPoint)的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),目前已有一定規(guī)模的布設(shè),在部分應(yīng)用中與傳感器相結(jié)合。
物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論報告
Wi-Fi技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息匯總層技術(shù)。
3.GPRS GPRS(General Packet Radio Service,通用分組無線服務(wù))是一種基于GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)。GPRS技術(shù)可以充分利用現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò),目前在很多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域也有部分應(yīng)用。GPRS技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息匯總層技術(shù)
3.3.3核心技術(shù)之傳輸層:
通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、3G網(wǎng)絡(luò)、GPRS網(wǎng)絡(luò)、廣電網(wǎng)絡(luò)、NGB
1.通信網(wǎng)
通信網(wǎng)是一種使用交換設(shè)備、傳輸設(shè)備,將地理上分散用戶終端設(shè)備互連起來實現(xiàn)通信和信息交換的系統(tǒng)。通信最基本的形式是在點與點之間建立通信系 統(tǒng),但這不能稱為通信網(wǎng),只有將許多的通信系統(tǒng)(傳輸系統(tǒng))通過交換系統(tǒng)按一定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組合在一起才能稱之為通信。也就是說,有了交換系統(tǒng)才能使某一地區(qū) 內(nèi)任意兩個終端用戶相互接續(xù),才能組成通信網(wǎng)。
2.3G網(wǎng)絡(luò)
3G是英文the3rdGeneration的縮寫,指第三代移動通信技術(shù)。相對第一代模擬制式手機(1G)和第二代GSM、CDMA等數(shù)字手機,第三代手機(3G)是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)。
3.GPRS網(wǎng)絡(luò)
這是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù),提供端到端的、廣域的無線IP連接。通俗的講,GPRS是一項高速數(shù)據(jù)處理的科技,方法是以“分組”的形式傳送 資料到用戶手上。雖然GPRS是作為現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)向第三代移動通信演變的過渡技術(shù),但是它在許多方面都具有顯著的優(yōu)勢。
4.廣電網(wǎng)絡(luò)
廣電網(wǎng)通常是各地有線電視網(wǎng)絡(luò)公司(臺)負(fù)責(zé)運營的,通過HFC(光纖+同軸電纜混合網(wǎng))網(wǎng)向用戶提供寬帶服務(wù)及電視服務(wù)網(wǎng)絡(luò),寬帶可通過CableModem連接到計算機,理論到戶最高速率38M,實際速度要視網(wǎng)絡(luò)情況而定
物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論報告
5.NGB廣域網(wǎng)絡(luò)
中國下一代廣播電視網(wǎng)(NGB)是以有線電視數(shù)字化和移動多媒體廣播(CMMB)的成果為基礎(chǔ),以自主創(chuàng)新的“高性能帶寬信息網(wǎng)”核心技術(shù)為支撐,構(gòu)建適合我國國情的、三網(wǎng)融合的、有線無線相結(jié)合的、全程全網(wǎng)的下一代廣播電視網(wǎng)絡(luò)。
第四章物聯(lián)網(wǎng)在智能農(nóng)業(yè)中應(yīng)用情況分析
4.1什么是智能農(nóng)業(yè)?
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)一般應(yīng)用是將大量的傳感器節(jié)點構(gòu)成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)通過各種傳感器采集信息以幫助農(nóng)民及時發(fā)現(xiàn)問題并且準(zhǔn)確地確定發(fā)生問題的位置,這樣農(nóng)業(yè)將逐漸地從以人力為中心、依賴于孤立機械的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)向以信息和軟件為中心的生產(chǎn)模式從而大量使用各種自動化、智能化、遠(yuǎn)程控制的生產(chǎn)設(shè)備。
在大棚控制系統(tǒng)中,運用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的溫度傳感器、濕度傳感器、PH值傳感器、光傳感器、CO2傳感器等設(shè)備,檢測環(huán)境中的溫度、相對濕度、PH值、光照強度、土壤養(yǎng)分、CO2濃度等物理量參數(shù),通過各種儀器儀表實時顯示或作為自動控制的參變量參與到自動控制中,保證農(nóng)作物有一個良好的、適宜的生長環(huán)境。遠(yuǎn)程控制的實現(xiàn)使技術(shù)人員在辦公室就能對多個大棚的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測控制。采用無線網(wǎng)絡(luò)來測量獲得作物生長的最佳條件,可以為溫室精準(zhǔn)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù),達(dá)到增產(chǎn)、改善品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長周期、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
4.2智能農(nóng)業(yè)主要內(nèi)容?
1、以開發(fā)利用智能專家系統(tǒng)為先導(dǎo),對氣候、土壤、水質(zhì)等環(huán)境數(shù)據(jù)的分析研判,系統(tǒng)規(guī)劃園區(qū)分布、合理選配農(nóng)產(chǎn)品種,科學(xué)指導(dǎo)生態(tài)輪作。
2、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過各種無線傳感器實時采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的光照、溫度、濕度等參數(shù)及農(nóng)產(chǎn)品的生長狀況等信息,遠(yuǎn)程監(jiān)控生產(chǎn)環(huán)境。將采集的參數(shù)和信息進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)化后,實時傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行匯總整合,利用農(nóng)業(yè)專家智能系統(tǒng)按照農(nóng)產(chǎn)品生長的各項指標(biāo)要求,進(jìn)行定時、定量、定位云計算處理,及
物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論報告
時精確地遙控指定農(nóng)業(yè)設(shè)備自動開啟或者關(guān)閉(如遠(yuǎn)程控制節(jié)水澆灌、節(jié)能增氧、卷簾開關(guān)等)。
3、通過在生產(chǎn)(加工)環(huán)節(jié)給農(nóng)產(chǎn)品本身或貨運包裝中加裝RFID電子標(biāo)簽,并在運輸、倉儲、銷售等環(huán)節(jié)不斷添加、更新信息,從而搭建有機農(nóng)產(chǎn)品安全溯源系統(tǒng)。有機農(nóng)產(chǎn)品安全溯源系統(tǒng)加強了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、加工、運輸?shù)戒N售等全流程數(shù)據(jù)共享與透明管理,實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品全流程可追溯,提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的管理效率,促進(jìn)了農(nóng)產(chǎn)品的品牌建設(shè),提升了農(nóng)產(chǎn)品的附加值。
4.3物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用有哪些?
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4.3.1智能化培育控制
智能化培育控制通過在農(nóng)業(yè)園區(qū)安裝生態(tài)信息無線傳感器和其他智能控制系統(tǒng),可對整個園區(qū)的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行檢測,從而及時掌握影響園區(qū)環(huán)境的一些參數(shù),并根據(jù)參數(shù)變化適時調(diào)控如灌溉系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)等,確保農(nóng)作物有最好的生長環(huán)境,以提高產(chǎn)量、保證質(zhì)量。
在保溫系統(tǒng)中,通過采集、分析和控制土壤濕度、土壤成分、pH值、降水量、溫度、空氣濕度和氣壓、光照強度、CO2濃度等來獲得作物生長的最佳條件,將生物信息獲取方法應(yīng)用于無線傳感器節(jié)點,為溫室精準(zhǔn)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)[6]。在灌溉系統(tǒng)中,通過感應(yīng)土壤的水分,并在設(shè)定條件下與接收器通信,控制灌溉系統(tǒng)的閥門打開、關(guān)閉,達(dá)到自動節(jié)水灌溉的目的。
4.3.2物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用
由于現(xiàn)代養(yǎng)殖都大規(guī)?;? 畜禽養(yǎng)殖的數(shù)量也比較大, 僅僅靠人工標(biāo)志和識別工作量大、難度高、效率低, 不能滿足管理要求。所以需要一種新的技術(shù)那就是網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)中的RFID技術(shù)。在2003年時一套基于遠(yuǎn)距離系統(tǒng)的RFID 牛個體識別系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入了實用階段。該系統(tǒng)采用項圈式的應(yīng)答器, 掛在牛頸上, 當(dāng)牛通過系統(tǒng)的自動稱重車時, 系統(tǒng)中的閱讀器將自動讀取牛的唯一編號并通過壓力傳感器完成稱重過程。將這兩個一一對應(yīng)的數(shù)據(jù)(編號-體重)連同采集時間一起通過無線局域網(wǎng)發(fā)送到養(yǎng)殖場的上位服務(wù)器, 為數(shù)字化養(yǎng)殖平臺提供了重要的實時數(shù)據(jù)系統(tǒng)能準(zhǔn)確的識別并從數(shù)據(jù)庫中讀取資料提供給工作人員使工作人員能按照特定的任務(wù)執(zhí)行相應(yīng)的操作, 從而保證了每一次數(shù)據(jù)的獲取都是合理正確的, 減少了人為誤操作。這種技術(shù)正越來越廣泛地應(yīng)用月現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)中。
物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)作物生長中的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)科技在農(nóng)作物生長中可以實現(xiàn)監(jiān)視灌溉情況、土壤空氣變更以及大面積的地表監(jiān)測, 收集溫度、濕度、風(fēng)力、大氣、降雨量和有關(guān)土地的濕度、氮濃縮量和土壤pH 值等信息, 從而進(jìn)行科學(xué)預(yù)測, 幫助農(nóng)民抗災(zāi)、減災(zāi), 科學(xué)種植, 提高農(nóng)業(yè)綜合效益。能讓農(nóng)民得到好的經(jīng)濟(jì)效益。
物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論報告
4.3.3物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測中的應(yīng)用
食品業(yè)是典型的流程型制造業(yè), 其特點是生產(chǎn)產(chǎn)品不能逆轉(zhuǎn), 產(chǎn)品安全管理包括生產(chǎn)、加工、儲存、運輸和銷售等環(huán)節(jié), 每一個環(huán)節(jié)都有可能出現(xiàn)食品安全問題。最近幾年消費者特別關(guān)注食品安全問題, 也出現(xiàn)很多引起社會關(guān)注的奶粉事件。因此, 農(nóng)產(chǎn)品安全信息化已經(jīng)成為食品安全監(jiān)管工作中不可或缺的部分, 如何利用信息技術(shù)為食品安全生產(chǎn)服務(wù)是現(xiàn)在面臨的嚴(yán)峻問題。物聯(lián)網(wǎng)中的RFID 技術(shù)易于操控、簡單實用, 在食品安全管理中得到廣泛的應(yīng)用。如果發(fā)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量有問題, 能夠利用RFID 技術(shù)快速地反應(yīng)追本溯源, 確定問題所在, 有效地控制產(chǎn)品質(zhì)量安全帶來的問題。
4.3.4信息監(jiān)測
信息除在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中監(jiān)測農(nóng)作物的害蟲、土壤的酸堿度和施肥狀況等外,還包括從種子遴選到病蟲害防治,從幼苗培育到收割入庫等方面。監(jiān)測范圍涵蓋廣義農(nóng)業(yè)的各個方面,包括畜牧業(yè)、農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)及漁業(yè)。通過物聯(lián)網(wǎng)對牲畜家禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖、稀有動物的生活習(xí)性、環(huán)境、生理狀況及種群復(fù)雜度進(jìn)行觀測研究;對森林環(huán)境監(jiān)測和火災(zāi)報警(平時節(jié)點被隨機密布在森林之中,平常狀態(tài)下定期報告環(huán)境數(shù)據(jù),當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,節(jié)點通過協(xié)同合作會在很短的時間內(nèi)將火源的具體地址、火勢大小等信息傳送給相關(guān)部門)??偟膩碚f,物聯(lián)網(wǎng)將從增產(chǎn)增收、節(jié)約能源等多方面。
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4.4智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)構(gòu)成
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第五章 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景
5.1機遇與挑戰(zhàn)——物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景和發(fā)展展望
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展代表了整個社會信息化的發(fā)展方向。就通信產(chǎn)業(yè)來說,長期的發(fā)展目標(biāo)是 實現(xiàn)人與人之間無縫的聯(lián)系和溝通。這個目標(biāo)發(fā)展到現(xiàn)在,已經(jīng)基本實現(xiàn)了。2009 年開始,以“物聯(lián)網(wǎng)”、“智慧地球”為代表的信息化概念在全球范圍內(nèi)出 現(xiàn),為通信產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展指明了方向。在全球金融危機后期的大背景下,物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是行業(yè)信息化,各國政府大力推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的動力在于尋找新的經(jīng)濟(jì)增長點和創(chuàng)造就業(yè)。
在這樣的大背景下,在全球范圍內(nèi),運營商成為了物聯(lián)網(wǎng)的重要推動者。運營商將在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中獲得巨大的利益,同時帶領(lǐng)整個通 信產(chǎn)業(yè),朝一個更深入的方向發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?;l(fā)展面臨三大挑戰(zhàn) 從整個物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展情況來看,我們認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)仍然處在一個規(guī)模成長前夜的階段。要實現(xiàn)規(guī)?;陌l(fā)展,仍面臨著一系列的瓶頸,需要解決一系列的問題。這些問題概括總結(jié)起來就是橫向欠缺整合,縱向亟待深入。與之相對應(yīng)的還有第三個問題,就是伴隨物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步的發(fā)展和規(guī)?;?,將會對通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生壓力,并且產(chǎn)生一系列的新問題,需要對整個基礎(chǔ) 網(wǎng)絡(luò)針對物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化。
總結(jié)來說,物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)?;l(fā)展,面臨的三大挑戰(zhàn)是:
第一,需要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)橫向的整合,打造社會公共的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)。并在標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī) 范化的基礎(chǔ)上,形成真正的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。
第二,需要促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)在各個行業(yè)的縱深發(fā)展。應(yīng)抓住新的關(guān)鍵技術(shù)、政府示范項目以 及新的商業(yè)模式等契機,實現(xiàn)重點行業(yè)的突破,并由點帶面,促進(jìn)整個物聯(lián)網(wǎng)向各個行業(yè)的 縱深發(fā)展。
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第三,基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。通信產(chǎn)業(yè)界形成共識,就是物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)?;l(fā)展,將對基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生一系列優(yōu)化的需求。比如為了滿足龐大的物的數(shù)量,要對號碼優(yōu)化;為了滿足物的低功 耗、低移動的影響,要對無線資源進(jìn)行優(yōu)化等。
5.2我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
我國加強高校物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院建設(shè)。在有實力眾多的高校建立物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院。如:北京郵電大學(xué)和南京郵電大學(xué)。作為“感知中國”的中心,無錫市2010年9月與北京郵電大學(xué)就傳感網(wǎng)技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展簽署合作協(xié)議,標(biāo)志中國“物聯(lián)網(wǎng)”進(jìn)入實際建設(shè)階段。南京郵電大學(xué)召開物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)專題研討會,及時調(diào)整科研機構(gòu)和專業(yè)設(shè)置,新成立了物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)研究院、物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院。2010年10月24日,在中國第四屆中國民營科技企業(yè)博覽會上,西安優(yōu)勢微電子公司宣布:中國的第一顆物聯(lián)網(wǎng)的中國芯——“唐芯一號”芯片研制成功,中國已經(jīng)攻克了物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。唐芯一號芯片是一顆2.4G超低功耗射頻可編程片上系統(tǒng)PSoC,可以滿足各種條件下無線傳感網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、有源RFID等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的特殊需要,為我國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
5.3我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢
1.我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是以應(yīng)用為先導(dǎo),存在著從公共管理和服務(wù)市場、到企業(yè)、行業(yè)應(yīng)用市場、再到個人家庭市場逐步發(fā)展成熟的細(xì)分市場遞進(jìn)趨勢。
2.物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系是一個漸進(jìn)發(fā)展成熟的過程,將呈現(xiàn)從成熟應(yīng)用方案提煉形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)帶動關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),逐步演進(jìn)形成標(biāo)準(zhǔn)體系的趨勢。
3.隨著行業(yè)應(yīng)用的逐漸成熟,新的通用性強的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺將出現(xiàn)。4.針對物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的商業(yè)模式創(chuàng)新將是把技術(shù)與人的行為模式充分結(jié)合的結(jié)果。在未來五年內(nèi),中國要把握物聯(lián)網(wǎng)蓄勢待發(fā)的重大機遇,以提高自主創(chuàng)新能力為核心,發(fā)揮制度優(yōu)勢和大國大市場優(yōu)勢,堅持“應(yīng)用引領(lǐng)、綜合集成、系統(tǒng)部署、重點跨越”的方針,著力突破物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù),全面促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施、節(jié)能環(huán)保、城市管理、人民生活、軍事國防等領(lǐng)域的深入應(yīng)用,培育和引領(lǐng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),努力構(gòu)建自主可控的
物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論報告
信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系,推動我國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,走上創(chuàng)新驅(qū)動、內(nèi)生增長、綠色發(fā)展的軌道,為全面邁入信息社會奠定堅實基礎(chǔ)。
附錄:
參考文獻(xiàn):
1.劉云浩《物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論》 ISBN:978-7-03-029253-7 2.余
寧,中國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及前景分析
3.董方敏,王紀(jì)華,任東《農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用》,ISBN: 978-7-10-916926-5 4.劉化君,劉傳清,胡修林
《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》,ISBN: 978-7-12-111789-3
第二篇:物聯(lián)網(wǎng)課程總結(jié)報告
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展趨勢預(yù)測
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分,物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱叫“The Internet of things”,顧名思義,物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);第二,其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物體與物體之間,進(jìn)行信息交換和通信。因此,物聯(lián)網(wǎng)的定義是:通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通信,以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
最早是在1995年,比爾蓋茨在《未來之路》一書中提及了物聯(lián)網(wǎng)的概念。此后在2003年,美國《技術(shù)評論》提出傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。2004年,物聯(lián)網(wǎng)因其能實現(xiàn)人與物、物與物之間的即時交流,被美國《商業(yè)周刊》評為全球十大熱門技術(shù)。2005年11月17日,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上,正式提出了物聯(lián)網(wǎng)概念。同時也拉開了物聯(lián)網(wǎng)在當(dāng)今社會快速發(fā)展的序幕。而2008年席卷全球的金融危機后,世界各國正在試圖通過發(fā)展與“物聯(lián)網(wǎng)”概念相關(guān)的新技術(shù)作為應(yīng)對國際金融危機,振興經(jīng)濟(jì)的重點領(lǐng)域,讓其成為推動經(jīng)濟(jì)走出危機的重大力量,將本國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展從泥沼中拉回到正軌。當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)形勢為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)未來的大展宏圖奠定了重要基礎(chǔ)。
物聯(lián)網(wǎng)是所有物品通過射頻識別等信息傳感設(shè)備實現(xiàn)任何時間、任何地點及任何物體的連結(jié),達(dá)到智能化識別和管理;物聯(lián)網(wǎng)等同于物理世界與信息網(wǎng)絡(luò)的無縫連接,等同于傳感網(wǎng)、通信網(wǎng)和應(yīng)用系統(tǒng)的有機組合;物聯(lián)網(wǎng)整合了傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理等技術(shù),實現(xiàn)了物與物、人與物的互聯(lián),從而能有效推動社會生產(chǎn)效能,改善經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。
在政務(wù)信息化方面,提供了便捷透明的政府服務(wù)。政府服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)上無處不在,信息化智能化提升政府效率,政府信息更加透明公正;提供高效的市政管理,物聯(lián)網(wǎng)帶來智能化高效的水、電、燃、供熱等公共事業(yè)管理;提供了智能高效、無處不在的安全、交通保障,提供信息支持的城市規(guī)劃和決策分析。
產(chǎn)業(yè)信息化方面,提升農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平。農(nóng)業(yè)/漁業(yè)/林業(yè)/牧業(yè)智能應(yīng)用和信息專家服務(wù)改變傳統(tǒng)生產(chǎn)模式,提升農(nóng)業(yè)/漁業(yè)/林業(yè)/牧業(yè)發(fā)展,促進(jìn)新農(nóng)村建設(shè);促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展,各類行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用促進(jìn)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展,企業(yè)應(yīng)用和信息服務(wù)、人才服務(wù)幫助新產(chǎn)業(yè)落地和集群。
社會信息化方面,提供智能化的便民服務(wù)。智能小區(qū),隨處隨時的生活信息和多種支付方式帶來安全便捷生活方式;文教衛(wèi)生資源共享,遠(yuǎn)程醫(yī)療,遠(yuǎn)程教育和各類智能應(yīng)用提升百姓教育和醫(yī)療質(zhì)量;消除城鄉(xiāng)數(shù)字鴻溝,讓廣大農(nóng)民享受信息時代碩果,幫助農(nóng)民轉(zhuǎn)變思想觀念,尋找就業(yè)機會,加快從農(nóng)民到市民轉(zhuǎn)變。
目前電信市場競爭日趨激烈,資費不斷下降,運營商利潤空間不斷減小,以人為基礎(chǔ)的通信市場正在趨于飽和,物聯(lián)網(wǎng)對運營商來說是全新的發(fā)展機遇。隨著物聯(lián)網(wǎng)市場的進(jìn)一步發(fā)展和成熟,電信運營商在物聯(lián)網(wǎng)市場的優(yōu)勢將完全體現(xiàn),將有越來越多的電信運營商以各種商業(yè)模式進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)市場,未來幾年將在物聯(lián)網(wǎng)市場占據(jù)主導(dǎo)地位。目前,我國已有超過7.2億移動電話用戶,使用互聯(lián)網(wǎng)的人數(shù)也超過了3.38億,互聯(lián)網(wǎng)和無線通信網(wǎng)絡(luò)已成為人們獲取信息和人際溝通的不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施。移動通信網(wǎng)由于具有無線覆蓋的廣域性、移動性、隨時隨地性等特點,已經(jīng)成為推動互聯(lián)網(wǎng)快速滲透、廣泛應(yīng)用的重要推動力。移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展速度已經(jīng)超越固定互聯(lián)網(wǎng),成為具有成熟商業(yè)模式,推動產(chǎn)業(yè)商業(yè)化發(fā)展的成功案例??梢哉f,移動通信網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了的重要基礎(chǔ)。
物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展,與其說物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò),不如說物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應(yīng)用。因此,應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心,以用戶體驗為核心的創(chuàng)新2.0是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。物聯(lián)網(wǎng)及移動泛在技術(shù)的發(fā)展,使得技術(shù)創(chuàng)新形態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)變,以用戶為中心、以社會實踐為舞臺、以人為本的創(chuàng)新2.0形態(tài)正在顯現(xiàn),實際生活場景下的用戶體驗也被稱為創(chuàng)新2.0模式的精髓。其中,政府是創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施的重要引導(dǎo)和推動者,比如歐盟通過政府搭臺、PPP公私合作伙伴關(guān)系構(gòu)建創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施來服務(wù)用戶,激發(fā)市場及社會的活力。用戶是創(chuàng)新2.0模式的關(guān)鍵,也是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵,而用戶的參與需要強大的創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施來支撐。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展不僅將推動創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建,也將受益于創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施的全面支撐。作為創(chuàng)新2.0時代的重要產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必須實現(xiàn)從‘產(chǎn)學(xué)研’向‘政產(chǎn)學(xué)研用’,再向‘政用產(chǎn)學(xué)研’協(xié)同發(fā)展轉(zhuǎn)變。
當(dāng)前,中國大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的環(huán)境已經(jīng)初步形成。在政府層面,在江蘇無錫以外,北京、上海、廣東、福建、山東、浙江等信息產(chǎn)業(yè)較為發(fā)達(dá)的區(qū)域已經(jīng)著手制定規(guī)劃,部分大企業(yè)也開始進(jìn)行市場進(jìn)入研究。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要應(yīng)用牽引與技術(shù)創(chuàng)新雙輪驅(qū)動,即物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的突破不僅僅在技術(shù)上,更在應(yīng)用上。未來可能的幾個突破口主要有:一是政府資金投入的方向。2010年仍將保持積極的財政政策,考慮到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中有相當(dāng)多政府公共管理與服務(wù)的領(lǐng)域,在交通、電力、環(huán)保、城市信息化等領(lǐng)域,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將有較快發(fā)展,將引發(fā)市場快速啟動。二是公眾領(lǐng)域的相對成熟的應(yīng)用方向。智能家居、感知醫(yī)護(hù)等概念已經(jīng)獲得了長期的市場教育,隨著產(chǎn)品與技術(shù)的進(jìn)一步成熟,市場需求將得到進(jìn)一步的激發(fā)。選擇適當(dāng)?shù)募?xì)分領(lǐng)域切入將催生出新興業(yè)態(tài)。三是傳統(tǒng)企業(yè)的應(yīng)用方向。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一個重要方向是對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級改造。部分傳統(tǒng)企業(yè)將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用集成至自身的產(chǎn)品中,以實現(xiàn)產(chǎn)品升級,提升附加值與市場競爭力,企業(yè)自發(fā)的發(fā)展將產(chǎn)生更多物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相關(guān)的延伸產(chǎn)業(yè)。
盡管物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的市場前景很好,但由于當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)高端技術(shù)還有待突破,也還沒有特別成熟的產(chǎn)品,大量的應(yīng)用還需時日,物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)不僅僅是技術(shù)問題,還將涉及規(guī)劃、管理、協(xié)調(diào)、合作等方面的問題,這需要國家層面相應(yīng)配套政策??傊?,在相關(guān)技術(shù)和政策的支撐指導(dǎo)下,相信我國發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的前景必將一片光明。
對本課的評價
通過本學(xué)期的學(xué)習(xí)了解了相當(dāng)多的物聯(lián)網(wǎng)知識。老師的課程互動讓我們更加主動的去了解物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)內(nèi)容。在制作PPT的過程中也對物聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展有諸多設(shè)想,更加深刻的了解了本門課程。
對老師說的話
對于老師說的西方教堂建在市中心而中國的寺廟建在山林間,所以中國經(jīng)濟(jì)無法發(fā)展和創(chuàng)新的說法一直耿耿于懷。我認(rèn)為基督教和中國的道教、佛教是不同的概念,有不同的信仰,比如佛教和道教都是主張清靜無為而西方有些時候教皇是比國王還要有權(quán)力的??梢哉f,當(dāng)西方存在教皇的時候教皇就是老大,所以我認(rèn)為說他們的教堂是皇宮一樣的存在也不為過。以上為個人見解,如有冒犯請老師無視我。
本學(xué)期在老師的課上收獲了比選擇C類課時期待得更多的知識,非常感謝。
第三篇:物聯(lián)網(wǎng)實習(xí)總結(jié)
物聯(lián)網(wǎng)實習(xí)總結(jié)
物聯(lián)網(wǎng)實習(xí)報告
一、物聯(lián)網(wǎng)概述
物聯(lián)網(wǎng)“IOT:Internet Of Things”的概念最早是由美國麻省理工大學(xué)于1999年提出的。早期的物聯(lián)網(wǎng)是依托射頻識別技術(shù)等的物流網(wǎng)絡(luò),是指將各種信息傳感設(shè)備,如RFID裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。目的是讓所有的物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起,方便識別和管理。
2016年8月,溫家寶“感知中國”的講話把我國物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用開發(fā)推向了高潮,無錫市率先建立了“感知中國”研究中心,中國科學(xué)院、運營商、多所大學(xué)在無錫建立了物聯(lián)網(wǎng)研究院。
物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運用在各行各業(yè)之中,具體地說,就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合,在這個整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,存在能力超級強大的中心計算機群,能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實施實時的管理和控制,在此基礎(chǔ)上,人類可以以更加精細(xì)和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活,達(dá)到“智慧”狀態(tài),提高資源利用率和生產(chǎn)力水平,改善人與自然間的關(guān)系。 二:物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)劃分與特征
1、感知層:全面感知、利用RFID、傳感器和二維碼等隨機地獲取物體的信息,包含物理層PHY和MAC層。
2、網(wǎng)絡(luò)層:可靠傳遞,通過各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合,將物體的信息實時準(zhǔn)確地傳遞出去。
3、應(yīng)用層:智能處理,利用云計算,模糊識別等各種智能計算技術(shù),對海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理,對物體實施智能化的控制。
三:物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場合與典型案例
物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛,遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、路燈照明管控、景觀照明管控、樓宇照明管控、廣場照明管控、老人護(hù)理、個人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領(lǐng)域。 例如:
1、城市租賃自行車
在北京、上海、南京等地有不少“城市租賃車”網(wǎng)點,憑一張用戶ID卡,不到30秒就可以完成刷卡取車的全部過程,而還車也同樣簡單,這就是運用物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)在城市交通領(lǐng)域除交通卡之外的又一個應(yīng)用創(chuàng)新。
2、與移動互聯(lián)結(jié)合的智能家居
智能家居使得物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用更加生活化,智能家居控制系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制、搖控器控制、觸摸開關(guān)控制、自動報警和自動定時等功能,普通電工即可安裝,變更擴(kuò)展和維護(hù)非常容易,個性化與智能化的家居環(huán)境帶給每個家庭不一樣的便捷體驗。
3、參與式城市建設(shè)
息由傳感器產(chǎn)生、搜集,然后自動上傳至某個區(qū)域節(jié)點或中心節(jié)點。而“參與式感知”則更加注重“人”的參與,數(shù)據(jù)由用戶創(chuàng)建、篩選或者控制,然后上傳。也就是說“參與式感知”以人為主,用戶出于個人或經(jīng)濟(jì)興趣,有意識的響應(yīng)感知需求,用戶既是數(shù)據(jù)的提供者又是數(shù)據(jù)的消費者。
五:物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景
物聯(lián)網(wǎng)將是下一個推動世界高速發(fā)展的“重要生產(chǎn)力”,是繼通信網(wǎng)之后的另一個萬億級市場。物聯(lián)擁有業(yè)界最完整的專業(yè)物聯(lián)產(chǎn)品系列,覆蓋從傳感器、控制器到云計算的各種應(yīng)用。
物聯(lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟(jì)效益,大大節(jié)約成本;另一方面可以為全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇提供技術(shù)動力。作為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次革命,物聯(lián)網(wǎng)涉及的領(lǐng)域越來越廣,其理念也日趨成
熟,可尋址、可通信、可控制、泛在化與開放模式正逐漸成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的演進(jìn)目標(biāo)。而對于” 智慧城市”的建設(shè)而言,物聯(lián)網(wǎng)將信息交換延伸到物與物的范疇,價值信息極大豐富和無處不在的智能處理將成為城市管理者解決問題的重要手段。
本次課程設(shè)計的zigbee技術(shù)具有短距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)傳輸率、低成本的特點。并且具有強大的組網(wǎng)功能,可以組成星型網(wǎng)、簇新網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)。可以作為協(xié)調(diào)節(jié)點、路由節(jié)點、終端節(jié)點,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。
①中斷方式控制LED外設(shè)實驗
一、實驗?zāi)康?/strong>
1、了解CC2530的中斷系統(tǒng)工作原理,掌握CC2530相關(guān)中斷寄存器參數(shù)設(shè)置方法。
2、掌握基于直接寄存器操作方式的中斷程序控制流程和處理步驟,并實現(xiàn)對外設(shè)的中
斷控制。
二、實驗設(shè)備
硬件:計算機;
ZT-EVB開發(fā)板套件;
ZT-DEBUGGER仿真器;
USB數(shù)據(jù)線;
軟件:IAR Embedded Workbench for MC-S51開發(fā)環(huán)境。
三、實驗要求
1、基于CC2530中斷系統(tǒng)工作原理I/O口寄存器配制方法,編寫I/O狀態(tài)控制的中斷處
理程序。
2、通過直接寄存器的中斷方式控制外設(shè)狀態(tài)改變,實現(xiàn)ZT-EVB開發(fā)板上LED外設(shè)的
亮滅變化過程。
四、基礎(chǔ)知識
1、實驗硬件接口電路;
2、實驗所需寄存器配置;
片內(nèi)寄存器PxSEl用來設(shè)置I/O口為8位通用I/O口模式或者外設(shè)特殊功能I/O口模式。
若要改變I/o口方向,需要設(shè)置寄存器PxDIR,當(dāng)PxDIR的指定為設(shè)置為1時,對于引腳I/O口模式為“輸出”,設(shè)置為0時,I/O口模式設(shè)置為“輸出”。
3、該實驗所用到的寄存器為
P0IFG,用來監(jiān)測P0端口中斷狀態(tài)的標(biāo)志寄存器;
P0 0:1位端口0,通用I/0端口??蓮腟FR位尋址。
P1 0:7位端口1,通用I/0端口??蓮腟FR位尋址。
P2 0:4位端口2,通用I/0端口??蓮腟FR位尋址。
P2 5:7位端口2,未使用。
P0IEN,為端口0中斷屏蔽寄存器,設(shè)置中斷方式;
0:中斷禁用;
1:中斷使能。
PICTL,為控制端口中斷使能和中斷觸發(fā)模式的寄存器;
0:輸入的下降沿引起中斷;
1:輸入的上升沿引起中斷。
PxDIR,定義I/O端口為輸入/輸出
0:輸入;1:輸出
4、注意中斷標(biāo)志位的設(shè)置,以及執(zhí)行完中斷程序后,需要進(jìn)行清中斷標(biāo)志。
五、實驗步驟
1、實驗準(zhǔn)備,完成ZT-EVB開發(fā)板硬件接口及相關(guān)配置。
2、設(shè)計中斷方式流程圖,
3、建立工程文件。啟動IAR,調(diào)試,下載并運行程序。
4、調(diào)試過程:剛開始發(fā)現(xiàn)燈始終不亮,檢查撥碼開關(guān),發(fā)現(xiàn)接觸不良,將撥碼開關(guān)按住則燈亮。
六、實驗結(jié)果
1、每次按下ZT-EVB開發(fā)板上KEY0鍵,導(dǎo)致D13當(dāng)前狀態(tài)的改變,連續(xù)按KEY0鍵,
實現(xiàn)燈D13亮滅狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)。
2、當(dāng)前運行效果與預(yù)期一致,程序正確
七、實驗拓展及思考
建立全局變量k、j,利用移位,實現(xiàn)其他按鍵對燈的中斷控制。
通過本實驗了解了zigbee的寄存器功能,掌握程序運行的基本思路及過程,通過單步調(diào)試以及數(shù)據(jù)查看功能,掌握了開發(fā)板數(shù)據(jù)的處理過程,是對單片機知識的拓展,掌握利用中斷功能實現(xiàn)具體功能。
本次也可以利用中斷功能實現(xiàn)流水燈的開發(fā)。利用定時器,產(chǎn)生特點頻率的方波,輸?shù)椒澍Q器上實現(xiàn)電子鋼琴的開發(fā)。
② 系統(tǒng)低功耗休眠喚醒中斷控制實驗
一、實驗?zāi)康?/strong>
1、理解低功耗的概念及其在無線傳輸設(shè)備中的重要性;
2、了解CC2530全功能模式、空閑模式、PM1、PM2、PM3這5種模式。
3、掌握通過中斷喚醒休眠模式,并通過直接寄存器操作方法實現(xiàn)設(shè)備低功耗工作模
式。
二、實驗設(shè)備
硬件:計算機;
ZT-EVB開發(fā)板套件;
ZT-DEBUGGER仿真器;
USB數(shù)據(jù)線;
軟件:IAR Embedded Workbench for MC-S51開發(fā)環(huán)境。
三、實驗要求
1、要求模擬“休眠—喚醒采集數(shù)據(jù)——休眠”的工作模式序列。通過一個按鍵和LED的工作狀態(tài)來演示工作狀態(tài)和休眠模式的不同現(xiàn)象,采用按鍵中斷方式喚醒休眠模式下的CPU,使之進(jìn)入工作模式。
2、要求通過LED的亮滅狀態(tài)和按鍵功能的暫停與恢復(fù),來直觀描述CC2530的CPU在高功耗工作模式和低功耗休眠模式的切換。
四、基礎(chǔ)知識
系統(tǒng)電源管理方式
PCON-——供電模式寄存器
7:1位 未使用。總寫作0000 000
0位供電模式控制。寫1到該位來,強制設(shè)備進(jìn)入Sleep mode設(shè)置的供電模式。該位
讀出來一直是0.注意:mode=0x00且IDLE=1將停止CPU內(nèi)核活動
當(dāng)CPU活動時,所有的使能中斷將清除這位,設(shè)備重新進(jìn)入主動模式。
五、實驗步驟
1、實驗準(zhǔn)備,完成ZT-EVB開發(fā)板硬件接口及相關(guān)配置。
2、設(shè)計中斷方式流程圖,
物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)見習(xí)心得
1.河南中多科技xxx講座
煤礦安全一直以來都是一個使得社會各界高度關(guān)注的課題,煤礦事故連年不斷,因此解決煤礦安全問題是一項緊迫的工程。近幾年來物聯(lián)網(wǎng)的提出,讓煤礦安全問題有了顯著的改善,其中基于RFID的煤礦檢測系統(tǒng)和人員定位系統(tǒng)做出了巨大貢獻(xiàn)。
實現(xiàn)煤礦井下作業(yè)人員進(jìn)出的有效識別和監(jiān)測監(jiān)控,使管理系統(tǒng)充分體現(xiàn)“人性化、信息化和高度自動化”,實現(xiàn)數(shù)字礦山的目標(biāo)。煤礦井下人員定位管理方面實現(xiàn)的基本功能包括:①任一時間井下或某個地點究竟有多少人,這些人都是誰;②每個人在井下任一時間的活動軌跡;③查詢一個或多個人員現(xiàn)在的實際位置,方便調(diào)度中心可快速正確的電話聯(lián)系該人員澳占詢有關(guān)人員在任一地點的到漓時間和總工作時間等等一系列信息,可以督促和落實重要巡查人員是否按時、到點的進(jìn)行各項數(shù)據(jù)的測試和處理,從根本上杜絕因人為因素而造成的相關(guān)事故。方案是在井下的各個巷道和人員可能經(jīng)過的通道中安裝若干個閱讀器,具體數(shù)量和位置根據(jù)現(xiàn)場巷道實際情況和要實現(xiàn)的功能要求而定,并且將它們通過通信線路與地面監(jiān)控中心的計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。同時在每個下井人員佩帶的礦燈或其他裝備上安置一個電子標(biāo)簽,當(dāng)下井人員進(jìn)入井下以后,只要通過或接近放置在巷道內(nèi)的任何一個閱讀器,閱讀器即會感應(yīng)到信號同時立即上傳到監(jiān)控中心的計算機上,計算機就可判斷出具體信息,同時把它顯示在監(jiān)控中心的大屏幕或電腦顯示屏上并備份,管理者也可以根據(jù)大屏幕上或電腦上的分布示意圖點擊井下某一位置,計算機即會把這一區(qū)域的人員情況統(tǒng)計并顯示出來。同時控制中心的計算機會根據(jù)一段時間的人員出入信息整理出這一時期的每個下井人員的各種出勤報表。另外一旦井下發(fā)生事故,可根據(jù)電腦中的人員定位分布信息馬上查出事故地點的人員情況,然后可再用探測器在事故處進(jìn)一步確定人員準(zhǔn)確位置,以便幫助營救人員以準(zhǔn)確快速的方式營救出被困人員。
不同級別的人員可以進(jìn)入的巷道權(quán)限各不相同。通過安裝在巷道出叭口處的閱讀器對要通過的人員進(jìn)行自動識別。根據(jù)后臺數(shù)據(jù)庫設(shè)置的信息對巷道處的旋
轉(zhuǎn)門進(jìn)行相應(yīng)的控制,當(dāng)人員允許進(jìn)入時,自動打開,當(dāng)人員不允許進(jìn)入時,旋轉(zhuǎn)門關(guān)閉。同時對來到巷道入口的人員自動記錄并保存,便于查詢和生成報表。在考勤方面顯示每個下井人員確切的下井時間和上井時間。并根據(jù)工種,判斷不同類別的人員是否足班,從而確定其該次下井是否有效。在月統(tǒng)計報表中對下井時間、下井次數(shù)等分類統(tǒng)計,便于考核。打印月考勤報表、任意時間段下井統(tǒng)計等有關(guān)報表。車和其他重要設(shè)備的具體實時位置,計每一輛礦車每天的運輸次數(shù)和出入頻率,便于管理。設(shè)備的設(shè)置和應(yīng)用原理與人員定位基本相同。
2.河南視博電子xxx經(jīng)理的講座
這次講座張明喆經(jīng)理主要講了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用以及ETC在高速公路上的應(yīng)用。
首先,它是各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)上部署了海量的多種類型傳感器,每個傳感器都是一個信息源,不同類別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實時性,按一定的頻率周期性的采集環(huán)境信息,不斷更新數(shù)據(jù)。
其次,它是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要基礎(chǔ)和核心仍舊是互聯(lián)網(wǎng),通過各種有線和無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合,將物體的信息實時準(zhǔn)確地傳遞出去。在物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器定時采集的信息需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸,由于其數(shù)量極其龐大,形成了海量信息,在傳輸過程中,為了保障數(shù)據(jù)的正確性和及時性,必須適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。
第三,物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接,其本身也具有智能處理的能力,能夠?qū)ξ矬w實施智能控制。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結(jié)合,利用云計算、模式識別等各種智能技術(shù),擴(kuò)充其應(yīng)用領(lǐng)域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù),以適應(yīng)不同用戶的不同需求,發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式。
射頻自動識別不停車收費系統(tǒng)是目前世界上最先進(jìn)的路橋收費方式。通過安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的電子標(biāo)簽與在收費站ETC車道上的微波天線之間的專用短程通訊,利用計算機聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進(jìn)行后臺結(jié)算處理,從而達(dá)到車輛通過路橋收費站不需停車就能交納費用的目的。
ETC特別適于在高速公路或交通繁忙的橋隧環(huán)境下采用。實施不停車收費,一方面,可以允許車輛高速通過,不停車收費大大加快了高速公路收費道口的通行能力。另一方面,也使公路收費走向電子化,可降低收費管理的成本,有利于提高車輛的營運效益,同時也大幅降低收費口的噪聲水平和廢氣排放,并可以杜絕少數(shù)不法的收費員貪污路費、減少國家損失,與原來的人工收費和人工電腦收費方式相比,實行不停車收費后具有明顯優(yōu)勢,不僅極大地改善了路上密集車輛所造成的環(huán)境污染,減少車輛阻塞現(xiàn)象,行車更加安全,更為主要的是將大大提高過橋收費效率。
ETC國家標(biāo)準(zhǔn)頒布后,全國很多省市都開始了自己的ETC項目建設(shè)。隨著京津冀、長三角地區(qū)聯(lián)網(wǎng)電子不停車收費系統(tǒng)示范工程進(jìn)入正式運營階段,全國的ETC建設(shè)也進(jìn)入了一個嶄新的階段。綜合這兩個地區(qū)在ETC車道的應(yīng)用開發(fā)實現(xiàn)方式,大致可分為透傳模式或集成應(yīng)用模式。
透傳模式是指將天線當(dāng)成讀寫器,所有的邏輯控制均由車道收費軟件控制。在這種模式下,車道收費軟件必須自己控制天線與OBU之間的數(shù)據(jù)交換以及在數(shù)據(jù)交換過程中遇到錯誤。
集成應(yīng)用模式是指將大部分邏輯控制集成到天線中,車道收費軟件只起輔助控制作用。在這種模式下,天線負(fù)責(zé)與OBU之間數(shù)據(jù)交互的正確性以及與OBU交互過程的邏輯控制,車道負(fù)責(zé)天線的開關(guān)、接收車輛信息、計算收費額、生成交易記錄等功能。
透傳模式與集成模式的區(qū)別:
透傳模式在收費軟件的編寫上對開發(fā)人員要求比較高,開發(fā)人員不
但要非常了解天線與OBU之間的交互過程,而且對交互過程中可能產(chǎn)生
的錯誤必須正確處理,否則整個交易就不能正確完成;而集成應(yīng)用模式
對收費軟件開發(fā)人員來說要求相對較低,開發(fā)人員不需要了解天線與
OBU之間是如何交互以及交互過程中遇到錯誤是如何處理的,開發(fā)人員
只需要根據(jù)簡單的通訊協(xié)議就可以正確完成整個交易流程。
透傳模式在收費軟件開發(fā)上比較靈活,應(yīng)用的改變只需要修改收費
軟件即可,天線無需改動;而集成應(yīng)用模式在系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)生改變時需要
天線廠商配合修改天線程序,同時還要修改車道程序。
透傳模式比較適合車道應(yīng)用,由于所有的邏輯控制均由車道收費軟
件控制,信息的處理必須經(jīng)過OBU到天線,天線到車道計算機,車道計
算機將處理完的信息發(fā)給天線,天線在轉(zhuǎn)發(fā)給OBU的過程,這樣如果交
互信息的次數(shù)過多的話對車輛的通過速度就會有很大的影響;而對于集
成應(yīng)用模式,大部分邏輯處理都由天線完成,包括PSAM的應(yīng)用等,天線
和車道計算機的通訊相對透傳模式少了很多,只是傳遞扣款信息和接收
交易結(jié)果等,節(jié)省了大量的通訊時間,因此集成模式比較適合自由流應(yīng)
用,在車道也可應(yīng)用。
作為長三角地區(qū)聯(lián)網(wǎng)電子不停車收費系統(tǒng)示范工程的一員,上海采用的是透傳模式,并在實際應(yīng)用中取得了良好的效果。上海ETC應(yīng)用設(shè)計的透傳協(xié)議如下:
RSU為服務(wù)器端,當(dāng)PC與RSU建立連接后,由PC發(fā)BST消息到RSU,RSU
收到后按照一定時間間隔連續(xù)發(fā)送BST,直到收到VST ;各數(shù)據(jù)包統(tǒng)一采用報文頭+報文構(gòu)成,其中報文包括指令代碼和指
令數(shù)據(jù)。指令是透明傳輸命令,即指令數(shù)據(jù)就是除去物理層的通信原語,
RSU收到后增加上物理層信息,直接發(fā)送至OBU,并將OBU返回的原語除
去物理層后不加解析直接返回PC。
我省已在全省18個省轄市建成了55