物联网的技术环境十篇

物联网的技术环境篇1

物联网技术是信息技术发展的重要部分，可以有效的实现物-物相连、物-人相连，可以有效的提高人机交互能力，促使自动化控制和管理质量的应用，可以有效的提高管理的质量和管理效果。将物联网技术应用到环境监测领域，可以有效的提高环境监测的水平，及时的发现环境问题，为环境保护提供参考。以下本就物联网技术在环境监测领域的应用展开探讨，并结合物联网技术的，着重对其的具体应用进行阐述，旨在为相关技术人员提供参考，促使物联网技术应用水平和环境监测质量的提升，经济推动生态环境的保护水平提升。

【关键词】

物联网技术；环境监测领域；应用研究；讨论

环境监测主要是对生态环境的水资源、动植物等进行记录、采样、研究等，从而明确人类活动对环境的影响，以及环境的现状，并制定合理的措施，促使环境的质量能够得到有效的控制，充分发挥环境的承载能力。物联网技术在环境监测领域的应用，主要是将网络技术与探头相连接，并通过物联网技术将所收集的信息传递给环境监测人员，由监测人员对环境的信息，提高环境监测的质量，提高资源的利用效率，促使环境的质量的有效提升。

一、物联网技术与环境监测的相关概述

（一）物联网技术。物联网技术是以信息技术为基础，得到延伸和扩展，可以有效的实现物与物之间的连接、人与物之间的连接、人与人的连接，综合的对传感器、GPS等设备和技术进行使用，实现智能控制和管理的重要网络系统，物联网技术的使用，可以使得信息传递的质量和效率得到有效的控制，尤其是应用到环境监测中，通过传感器对环境的相关信息进行收集，借由物联网，将信息传递到监测人员的移动终端，在实际的使用过程中，可以不受地域时间的限制，促使信息传递的质量和效率得到有效的提升，为环境监测和环境管理提供基础。而且，通过物联网技术的应用，可以由能力较强的计算机对所收集的数据信息进行整合分析，促使环境保护质量的提升。

（二）环境监测。环境监测是符合现阶段的生态经济和低碳地念的重要部分，主要是通过区域范围内的环境监测，对环境的质量和变化趋势进行判断，并为环境保护提供基础治疗，促使环境保护的质量可以得到有效的提升。通常情况下，环境监测的主要分为：（1）科学的对环境监测点的样品进行采集，并对样品进行保护，选择具有代表性的样品点。（2）由实验室对采集样品进行实验分析。（3）结合实际治疗，对实验的数据进行分析和整理，促使环境评价和管理的质量更加合理。

二、物联网技术在环境监测领域的应用

随着物联网技术的不断进步与完善，物联网技术的应用逐渐变广，使得物联网技术具有良好的发展前景。将物联网技术应用到环境监测领域中，可以有效的提高环境监测的有效性与合理性。

（一）海洋监测。物联网技术应用到海洋监测中，主要是对传感器网络、物联网技术的使用，将传感器网络置于监测点中，并由无限信息传递的方式，使得信息可以得到有效的传递。置于监测点中的，对海洋中的重金属、富营养等污染情况进行监测，从而有效的获得海洋的信息，为环境监测提供参考，使得不同连接点都能获得监测点的情况，有效提高海洋监测的质量。

（二）大气和空气监测。大气和空气质量监测主要是对大气环境进行监测，并对大气降尘检测、在线质量监测，明确大气的空气胡超能重庆市九龙坡区环境监测站401329质量情况。物联网技术在环境监测领域中的应用，主要是通过自动监测站的对空气的质量进行实时监测，从而有效的实现空气质量的检测，促使管理人员对空气的真实情况，制定合理的管理措施，提高大气监控的质量，减少空气质量对人们身体的监控的影响。此外，针对空气污染的严重的区域进行监测，并对一些易燃易爆区进行监测，物联网技术对空气内部污染物和易燃易爆物的浓度进行判断，如果超标传感器会发出报警信号，规避安全事故的发生。

（三）水质监测。水资源是人们赖以生存的重要资源。如果水体污染，必然会影响人们的身体健康和生活质量。通过水体监测，可以对饮用水和水体污染进行监测，由传感器对水体内部的进行信息进行采集，结合实时监控对水体环境的数据进行整合与进一步采集，并将信息传递到控制中，由控制中心对信息进行解读和分析，从而使得水体监测的质量可以得到有效的提升，促使水质监测的水平和效率可以得到有效控制。

（四）生态监测。生态监测主要是对监测区域进行划分，并根据监测区域的真实情况，科学的对传感器进行使用，由传感器对环境的情况进行监测，并由传感器收集的实时信息，借由物联网对信息进行传递，从而获得不同区域的生态环境。而且，物联网技术的应用，还可以使得信息的使用者通过移动终端进行信息的接收和传递，使得生态监测不受时间和空间的限制，可以清洗的对区域环境进行展示，为环境保护提供基础。此外，生态监测过程中，可以建立实时二维定位表，获得最佳的数据传输途径，促使传输效率和传输质量的提升。

三、物联网技术在环境监测领域应用的讨论

物联网技术在环境监测领域中的应用，可以适用不同的监测项目，结合监测的基本内容，科学的对传感器进行使用，从而使得传感器可以获得精准的数据信息，借由物联网技术实现数据的传输和共享，使得监测的精度和准确度都能得到控制，规避监测精度不准确的情况发生。物联网技术的使用减少传统环境监测的各类工序，促使环境监测更加合理有效，积极推动环境的保护。结束语随着信息技术的不断进步，物联网技术得到了极大的发展，将物联网技术应用到环境监测领域中，促使环境监测的精度、强度等得到优化，积极的推动环境监测的可靠性与准确性，规避各类不合理的情况发生，积极推动环境保护的质量提升，实现和谐生态环境的构建。

参考文献

[1]蒙海涛,张骥,易晓娟.物联网技术在环境监测中的应用[J].环境科学与管理,2013,01:10-12+86.

[2]阳奇.论环境监测中物联网技术的应用[J].资源节约与环保,2013,09:94.

[3]吴丹娜,江洪,张金梦,陈云飞,袁建.环境监测中物联网技术的应用[J].安徽农业科学,2014,10:3076-3079.

[4]卞金标.环境监测中物联网技术的应用[J].资源节约与环保,2014,05:54.

物联网的技术环境篇2

关键词：物联网技术 环境监测 环境保护

中图分类号：X5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）10（a）-0026-02

经过多年以来的发展和努力，我国在物联网技术研究和创新中取得了较为可观的成效，相应的分析手段也在不断成熟，在环境监测领域中应用物联网技术，能充分发挥该技术优势，为生态环境保护起到更加坚实的保障。物联网技术在环境监测中的应用，可以实时监测和管理环境信息，有助于提升环境信息采集质量和效率，辅助环境保护工作开展。由此看来，加强对物联网技术在环境监测中的应用研究是十分有必要的，有助于为后续理论研究和实践工作开展提供参考依据。

1 物联网技术和环境监测

1.1 环保物联网

物联网技术的本质特点在于实现物物相连，可以将物体本身的信息通过先进的传感器和智能设备收集，传输到信息平台上进行统一分析和管理。环境物联网在实际应用中范围涉及较广，遍布全国各地，是一种先进的对污染源监控和管理的信息系统。环保物联网逐渐成为当前治理环境污染的主要手段，通过大量先进技术应用，促使环境管理工作模式发生了本质上的转变。总的说来，环保物联网在环境监测中应用具有十分深远的意义，对于科学发展观贯彻以及环境保护起到了极大的促进作用[1]。

1.2 物联网和环境监测两者间的联系

当前，我国对于物联网技术的研究逐渐深化，为我国环保事业持续发展提供了坚实的保障，对于人类社会未来持续发展同样具有重要意义。为了能够更有效地改善当前环境污染问题，更要提高对于环境监测工作的重视程度，将更多先进技术应用其中，促使环境监测工作变得更加顺利。

2 物联网技术的应用意义

2.1 环保物联网的应用

在当前时代背景下，物联网技术已经成为环境监测工作最为主要的手段，在社会发展中所起到的作用也变得十分突出。环保物联网主要是强调在传统环保行业基础上，进一步整合先进技术，促使环境保护工作变得更加系统化、标准化。基于此，我国颁布了一系列关于环境保护的相关制度和规范，但是在环境保护方面尚未取得明显的成效，受到了人们广泛关注。在环境保护领域中及物联网技术实际应用中，可以实现对环境信息的采集、传输、分析及存储，有助于提升环境保护工作成效和质量，推动环境管理工作持续发展，对于我国未来环境发展具有十分突出的促进作用。

2.2 物联网技术在环境监测中应用意义

由于环境监测是一项涉及内容较广且十分复杂的工作，很容易受到设备和监测技术等因素影响，实际工作开展中更多的是停留在表面工作上，并未深入到工作实质中，环境监测相关信息并未列入到环境监测记录中，诸如，以往环境监测工作中应用的技术更多是针对山川、湖泊、江河的重要点进行分析，对于突然出现的一系列重大问题，无法及时有效地进行判断和分析，从而造成环境问题的出现，并且持续恶化。而将物联网技术应用在环境监测中，可以为环境监测提供更多全面、准确的信息数据，将这些数据信息整理和分析，能够及时有效地发现其中存在的问题，做好预防和控制工作，确保环境保护工作真正落到实处，提升环境监测质量和监测效率。

3 物联网传感器技术的应用

3.1 大气监测

大气监测工作是环境监测工作中一项重要组成部分，要求相关监测人员对大气中存在的污染物定期观察和分析，以此来判断大气中污染物含量是否超标，满足我国规定的大气质量标准要求。物联网传感器技术在环境监测中的应用，可以监测有毒物质区域安装传感器，或是在人口稠密地区安装传感器，这样传感器监测的范围就更广，在传感器监测范围内，如果出现大气污染问题，或是监测内容突然剧烈变化，都会根据传感器技术进行更深层次的了解，从而寻求合理的应对措施，做好预防工作[2]。

3.2 水质监测

水质监测工作中，关于水质监测和评价工作为水资源保护工作开展提供了更多真实、全面、有效的数据，促使水质监测工作更加合理有序地开展。水质监测工作涉及范围较广，其中包含对工业排水和天然水污染的监测，同时也包括对没有污染水资源的监测工作。在水质监测工作中，不仅仅需要对水质质量问题进行分析和判断，还要对水资源中有毒物质更加全面地进行了解。就当前我国水质监测工作现状来看，主要是对日常饮用水监测和水质污染监测两方面，对饮用水监测主要是讲传感器和相关设备安装在水源地，根据每日对水源地水质情况的监测，实时分析和掌握水质情况；对水污染监测工作则是对工业废水的监测，能够有效避免重大污染问题出现，从而有效地对污染排放进行管理和控制。

3.3 污水处理监测

随着工业化建设和发展，城市化进程加快，相应的人们对水资源的需求度越来越高，但同时人们对水资源保护和再利用问题重视程度也在逐渐提升，尤其是对水环境质量的监测工作，成为抑制水污染问题的主要手段，具有十分深远的影响和意义，水质监测工作质量和效率存在较大局限，污水处理效果也变得不够理想。但是在污水处理监测中应用物联网传感器技术，可以对污水处理情况进行实时监测，可以有效降低人员劳动强度，促使污水处理技术真实性、全面性获得有效保障[3]。

4 环保物联网的发展趋势

4.1 提高环保物联网空气监测能力

根据我国对环境监测工作的本质要求，应该进一步提升空气监测能力，根据相关政策和规范，不断拓宽空气监测范围。由于经济的快速发展，空气污染来源也在不断增加，在制定相关空气监控政策同时，还应该对不同污染物协调监控，以此来提高物联网监控有效性，实现数据信息的共享。诸如，通过对空气PM2.5指标检测，可以确定污染来源，从而制定有效的监控策略，结合实际情况，健全和完善监测机制，从而实现对空气污染问题的系统性监测，提升空气监测工作质量和效率[4]。

4.2 健全环保物联网统一信息共享平台

为了能够有效提高环保物联网监测效果，提升环境监测工作有效性，就需要建立一个统一的信息共享平台，促使环境监测数据和信息得到共享，从而有效加强民众环保意识，提升环境监测质量。统一的共享平台可以实现数据和信息的自动审核、分析和存储，深入分析数据信息，确保物联网可靠性和准确性。

5 结语

综上所述，在环境监测工作中应用物联网技术是十分有必要的，能够有效提升环境监测质量和监测效率，确保收集的数据和信息更加全面、准确，为后续工作开展打下坚实的基础。

参考文献

[1] 彭昊.物联网技术在环境监测中的应用研究[J].低碳世界，2015，22（23）：9-10.

[2] ⒎.物联网技术在环境监测中的实践应用研究[J].科技展望，2014，12（13）：84.

物联网的技术环境篇3

【关键词】物联网技术；环境监测领域；应用研究；讨论

环境监测主要是对生态环境的水资源、动植物等进行记录、采样、研究等，从而明确人类活动对环境的影响，以及环境的现状，并制定合理的措施，促使环境的质量能够得到有效的控制，充分发挥环境的承载能力。物联网技术在环境监测领域的应用，主要是将网络技术与探头相连接，并通过物联网技术将所收集的信息传递给环境监测人员，由监测人员对环境的信息，提高环境监测的质量，提高资源的利用效率，促使环境的质量的有效提升。

一、物联网技术与环境监测的相关概述

（一）物联网技术。物联网技术是以信息技术为基础，得到延伸和扩展，可以有效的实现物与物之间的连接、人与物之间的连接、人与人的连接，综合的对传感器、GPS等设备和技术进行使用，实现智能控制和管理的重要网络系统，物联网技术的使用，可以使得信息传递的质量和效率得到有效的控制，尤其是应用到环境监测中，通过传感器对环境的相关信息进行收集，借由物联网，将信息传递到监测人员的移动终端，在实际的使用过程中，可以不受地域时间的限制，促使信息传递的质量和效率得到有效的提升，为环境监测和环境管理提供基础。而且，通过物联网技术的应用，可以由能力较强的计算机对所收集的数据信息进行整合分析，促使环境保护质量的提升。

（二）环境监测。环境监测是符合现阶段的生态经济和低碳地念的重要部分，主要是通过区域范围内的环境监测，对环境的质量和变化趋势进行判断，并为环境保护提供基础治疗，促使环境保护的质量可以得到有效的提升。通常情况下，环境监测的主要分为：（1）科学的对环境监测点的样品进行采集，并对样品进行保护，选择具有代表性的样品点。（2）由实验室对采集样品进行实验分析。（3）结合实际治疗，对实验的数据进行分析和整理，促使环境评价和管理的质量更加合理。

二、物联网技术在环境监测领域的应用

随着物联网技术的不断进步与完善，物联网技术的应用逐渐变广，使得物联网技术具有良好的发展前景。将物联网技术应用到环境监测领域中，可以有效的提高环境监测的有效性与合理性。

（一）海洋监测。物联网技术应用到海洋监测中，主要是对传感器网络、物联网技术的使用，将传感器网络置于监测点中，并由无限信息传递的方式，使得信息可以得到有效的传递。置于监测点中的，对海洋中的重金属、富营养等污染情况进行监测，从而有效的获得海洋的信息，为环境监测提供参考，使得不同连接点都能获得监测点的情况，有效提高海洋监测的质量。

（二）大气和空气监测。大气和空气质量监测主要是对大气环境进行监测，并对大气降尘检测、在线质量监测，明确大气的空气质量情况。物联网技术在环境监测领域中的应用，主要是通过自动监测站的对空气的质量进行实时监测，从而有效的实现空气质量的检测，促使管理人员对空气的真实情况，制定合理的管理措施，提高大气监控的质量，减少空气质量对人们身体的监控的影响。此外，针对空气污染的严重的区域进行监测，并对一些易燃易爆区进行监测，物联网技术对空气内部污染物和易燃易爆物的浓度进行判断，如果超标传感器会发出报警信号，规避安全事故的发生。

（三）水质监测。水资源是人们赖以生存的重要资源。如果水体污染，必然会影响人们的身体健康和生活质量。通过水体监测，可以对饮用水和水体污染进行监测，由传感器对水体内部的进行信息进行采集，结合实时监控对水体环境的数据进行整合与进一步采集，并将信息传递到控制中，由控制中心对信息进行解读和分析，从而使得水体监测的质量可以得到有效的提升，促使水质监测的水平和效率可以得到有效控制。

（四）生态监测。生态监测主要是对监测区域进行划分，并根据监测区域的真实情况，科学的对传感器进行使用，由传感器对环境的情况进行监测，并由传感器收集的实时信息，借由物联网对信息进行传递，从而获得不同区域的生态环境。而且，物联网技术的应用，还可以使得信息的使用者通过移动终端进行信息的接收和传递，使得生态监测不受时间和空间的限制，可以清洗的对区域环境进行展示，为环境保护提供基础。此外，生态监测过程中，可以建立实时二维定位表，获得最佳的数据传输途径，促使传输效率和传输质量的提升。

三、物联网技术在环境监测领域应用的讨论

物联网技术在环境监测领域中的应用，可以适用不同的监测项目，结合监测的基本内容，科学的对传感器进行使用，从而使得传感器可以获得精准的数据信息，借由物联网技术实现数据的传输和共享，使得监测的精度和准确度都能得到控制，规避监测精度不准确的情况发生。物联网技术的使用减少传统环境监测的各类工序，促使环境监测更加合理有效，积极推动环境的保护。

结束语

随着信息技术的不断进步，物联网技术得到了极大的发展，将物联网技术应用到环境监测领域中，促使环境监测的精度、强度等得到优化，积极的推动环境监测的可靠性与准确性，规避各类不合理的情况发生，积极推动环境保护的质量提升，实现和谐生态环境的构建。

参考文献

[1]蒙海涛，张骥，易晓娟.物联网技术在环境监测中的应用[J].环境科学与管理，2013，01：10-12+86.

[2]阳奇.论环境监测中物联网技术的应用[J].资源节约与环保，2013，09：94.

[3]吴丹娜，江洪，张金梦，陈云飞，袁建.环境监测中物联网技术的应用[J].安徽农业科学，2014，10：3076-3079.

物联网的技术环境篇4

关键字：物联网 水质环境检测系统 水质模型

1、绪言

1.1、研究背景及意义

近年来，大东湖水质状况不容乐观，除了严东湖水质为三类外，其余均为五类或劣五类。国家经过严密论证，决定进行大东湖综合整治，并拟用十二年的时间来完成“武汉市大东湖生态水网”的构建。具体包括污染控制、水网连通和生态修复三大工程，和建立监测评估研究平台，总投资158.78亿元人民币。实现东湖、外沙湖、杨春湖、严西湖、严东湖、北湖和长江的连通，以达到“引江济湖，湖湖连通”的目的。引长江水将受污染的湖水置换出来。目前这项工程只是拉开了序幕，各项具体措施尚未全部实施，从零九年开始，漫漫十二年的工期将是生态水网构建的重要过程。

在实现“武汉市大东湖生态水网”的构建的过程中，建立水质监测成为举足轻重的环节。为了在完成湖湖连通之后，预防污染现象的再次恶化，需要实时对水质状况进行监测、预警和管理，从根本上改善大东湖水体的水质。我们将使用已有的项目研究成果，对湖泊、河流的水体进行管理。并利用已有的项目，针对大东湖水系现状和水质特点，建立基于GIS的动态数据库和大东湖智慧管理系统。而要实现这样一个“大东湖水系智慧监测管理系统”，使用物联网技术，无疑为我们系统的搭建和水质监测提供了便利。

1.2、国内外研究现状以及趋势

1.2.1国外研究现状

在水环境监测方面，20 世纪80 年代初,发达国家相继建立了自动连续监测系统和宏观生态监测系统,并借助地理信息系统技术(GIS) 、遥感技术(RS) 和全球卫星定位系统技术(GPS) ,连续观察水体污染状况变化及生态环境变化,预测预报未来环境质量,有力扩大了环境监测范围以及监测数据的获取、处理、传输、应用的能力,为水环境监测动态监控区域环境质量乃至全球水生态环境质量提供了强有力的技术保障,极大促进了水环境监测的现代化发展,实现了监测的实时性、连续性和完整性。为了更好的监测水环境，各国已经开始着手将物联网技术应用到水环境检测中，各国早已开始使用的GIS技术就是物联网的前身。目前，物联网的研究主要集中在美，欧，日，韩少数等国家，最初的研发方向是条形码、RFID等技术在商业零售、物流领域应用，而随着RIFD、传感器技术、近程通讯和计算机技术的发展，近年来其研发、应用开始拓展到环境监测、生物医疗、智能基础设施建设等领域。如韩国环境部为全面推进RFID政策，启动了水资源污染管理系统等等。

1.2.2国内研究现状

我国水环境监测起步较晚,但经过30 年的发展,水环境监测已从单一的环境分析发展到物理监测、生物监测、生态监测、遥感、卫星监测,从间断性监测逐步过渡到自动连续监测。监测范围从一个断面发展到一个城市、一个区域乃至全国。一个以环境分析为基础,以物理测定主导,以生物监测、生态监测为补充的水环境监测技术体系已初步形成。同时,初步形成了具有中国特色的水环境监测技术规范、水环境监测分析方法、水环境质量标准体系和水环境质量报告制度,并逐步迈向标准化轨道。水环境监测实现了监测信息公开,环境管理政务公开,同时监测系统紧扣环境管理和社会公众的需要,且能够提高公众环保意识和提升水环境监测的地位和形象。

1.2.3研究趋势

随着科学技术的不断进步和发展，各种新的技术也不断地应用于环境监测的实际工作中。水环境监测规范鼓励各级水环境监测中心在水环境监测工作中积极采用新技术、新方法、新材料、新设备等。同时，水环境监测应基于实验室仪器设备的现状对分析方法进行选择，积极鼓励采用新的先进技术(如等效或参照采用有关国际标准等)， 以提高水环境监测技术水平。目前自动化程度的不断提高，对水环境的监测可实行水污染的动态监测。水污染动态监测是在常规水质监测的基础上发展起来的，是针对水污染特点，在时间或水质水量方面进行动态的同步监测。在监测项目、时间、频率以及监测范围方面，是根据各河道污染的主要水质指标，分河段按不同水情和污染状况，采取不同监测频率，对河道水污染进行跟踪性或监视性监测，以确定污染的影响范围与程度，便于管理部门及时采取对策。随着今后RFID，3G网络，智能传感器等硬件功能的不断完善，造价不断降低，将物联网技术扩展到更多环境监测领域，如大气监测、固体废弃物检测、海洋污染环境监测、生态环境监测等等也是可行的。

二、基于物联网的东湖水环境信息管理系统平台设计

2.1、东湖水环境信息系统总体设计

基于物联网是由感知层，连接层和只能层组成，本系统构建也由此分为三部分。感知层由各个带有3G模块水质监测传感器组成，主要监测水中PH值、浊度、水温、电导、COD等的基本参数。连接层通过已借助布点模型安排好的传感器上的3G模块将探测到的数据发到各对应分站点，分站点汇总数据再通过VPN组成的局域网传输到水质监控总站。智能层有安装有水环境综合管理系统的PC机，记录水质数据的服务器等组成，在监控总站可以汇总各湖水环境信息，根据不同的水质情况运用不同的水质模型进行分析，最终上传到高级管理部门的PC端。水质监测总站通过互联网与现有的武汉地理信息平台连接。

2.1.1系统感知层

监测点传感器是体现物联网感知能力的核心因素，水质监测基站主要负责采集水样并通过各种水质监测仪器对水样的各种参数进行监测，包括PH值、浊度、水温、电导、COD等基本参数。并且对这些基本参数数据进行缓存。按照一定时间设定通过各种通讯方式上传到中心服务器，同时可以接受中心服务器的控制，并辅助以摄像头对水面进行全面检测。（采用GPRS或者PSTN modem拨号作为备用通信通道，一旦主通讯通道发生故障不能上传数据时控制器可以通过拨号方式采用备用通讯通道上传数据，这样就可以保证数据能够及时准确地上传。）如图2.1所示，传感器节点可由水质传感器、信号采集模块、无线通信模块组成。其中水质传感器将水质参数的物理量和化学量转换成电信号。信号调理模块对采集到的电信号进行放大处理,每一个调理模块上都相应的附有一个电子标签，电子标签里面包含着各种传感器的属性信息（包括是否正常工作，是否睡眠模式，地理位置信息等等）。无线通信模块负责传感器节点与其他节点之间进行无线通信。传感器节点使用太阳能电板供电，因而低功耗设计成为主要考虑的问题。系统传感器节点在不进行数据采集时，进入睡眠模式，在睡眠模式时将供电电源关闭，这样在很大程度上节省系统的功耗，扩展了整个网络的生存周期。

图2.1感知层模块设计图

2.1.2系统连接层

由于地理条件的限制，装载3G无线传输模块的传感器将监测到的各项参数通过无线网络发送到各个分站点，已连接了互联网的分站点将信息通过互联网发送到检测中心。分站点的终端与监测中心的终端通过因特网组建VPN（虚拟私人网络）传输数据，使用VPN的优势在于成本低，有服务质量保证，即便在互联网上传输数据也能保证数据的安全性，还能通过控制访问权限进行身份识别，进一步保证数据的安全性，成为数据透明公开的基础。监测中心汇总来自各个分站点的参数后使用相应的水质数学模型进行分析，传送到上一级的管理部门。同时，水质监测中心将接收来自污水处理中心，自来水厂，重点检测企业等与水环境安全密切相关的部门的信息，在于新闻媒体等部门保持沟通，既做到水环境信息公开透明化，也能有效地保证水质监测长期有效。

此外，在传感器的布点方面，首先，传感器的布局直接影响到检测点的样本代表性。传感器布局越密，对于全方位的检测就越精确，但由此也带来了成本的上升。因此，对于传统的水质监测系统而言，一个考虑到污染源地理位置，季节时间变换，水质水流影响等的基于最低成本和最佳检测效果的传感器布局就特别重要。

基于物联网技术，我们的传感器将备有RFID电子标签， 输到水质检测中心。结合该传感器传回的此区域的水质信息，可以实现相邻传感器的数据比较，从而对传感器的检测效果进行判断，若发现两个临近的传感器的水质数据一直处于相近状态即前文所述的动态贴近法优化布点，可以考虑减掉一个传感器。若发现两个临近的传感器的水质数据相差较大，可以考虑增加。这样的设计，可以根据实际情况实时调整传感器的位置，达到检测的最佳效果。因此，传感器布局将在大东湖水系现有的布局之上运用物联网的技术对传感器的位置和合理性进行判断、调整。

图2.2系统整体架构图

2.1.3智能管理层

系统智能层分为基本智能处理功能，现场监测智能功能，拓展功能三部分。

基本智能处理功能：水质信息系统（包含水质信息查询和水质情况分析），现场数据实时反馈（也就是通过传感器实现实时监控），水质监测管理，权限管理功能。

现场智能监测功能：水环境基本情况监测，重点监测对象监测（包含各湖连通处监测，重点污染企业排污口监测，危险源监测，重点保护区域监测，如景区等）。

拓展功能：湖泊水环境评价系统，湖泊水环境影响评价系统，水环境信息网上系统，灾害反映预警数据库，智能环境决策支持。

水质监测中心应具备以下功能：在监测总站配置3G无线网络接收器，其串口与PC机连接，建立完成对网络中传输的数据监听、接收以及与数据库的连接，数据自动保存至数据库以及对数据库的管理。高层管理者的PC机可以获取最新水环境的分析数据，现场监测的人员可以通过接收彩信的方式获取信息。为各级部门及时掌握水质情况，预警灾害等提供了保障。

图2.3系统功能图

2.1.4系统特点

传统的水质监测方法要靠人工取回水样、实验室化验的老办法，对于水环境不断恶化的当今，这种方法不利于及时处理水污染。物联网作为新兴产业，其应用领域还有待开发。我们选择物联网作为研究水环境检测的媒介，正是基于物联网“感知—连接—智能”的结构特点，以此来实现智能化的水质监测。为了实现对“大东湖”水系的有效监测和快速反应，构建基于物联网的信息系统变得十分必要，由于它能智能化的搜集、处理数据，所以不仅在人力开销上能节省大笔费用，而且在也便于管理。同时，为了实现信息资源更有效地利用，合理的构建数学模型，从而进行数据挖掘，这也是其生命力所在。此外，物联网与现有的GIS相比，在空间定位上有了新的突破。相对于传统的GPS定位，RFID定位，WIFI定位等新的定位方式使得定位精确度更高，在GIS的监控体系下加入更多的主动的复杂设备动作，可使监测水环境更加智能化。

3、东湖水环境信息系统模型库

3.1水质模型

这里我们只对水温这一指标作为参考。我们暂且假设只需计算日平均水温，所以借助平均气温、湿度、风速、水汽压等气象参数计算平均热通量 ，假设实现了六湖连通，则连通后的六湖与长江看成一个河流系统，则可以应用线性化的河流温度模型来简化计算。

假设在大东湖水域里，起始水温为 ，分河段末的水温为T，使差值 足够小 。如果 较大，则分为更多的分河段，使分河段首末的温差足够小。这样在 附近展开 ：

（1）

利用关系式 和 可以得到

（2）

将（1）代入（2）可得 （3）

其中 和 都是常数。

令 ，并应用关系式 ，

代入（3）式可以得到 （4）

（4）式为一阶微分方程，可知解为：

使用初始条件 ，则可以得到：

（5）

因此可知第一小段末端的温度为 （6）

将上述过程得到的 作为第二个小河段的初始值 ，再重复第一个步骤，则可以得到第二个小河段末端的温度 。以此循环下去，则可以得到整个河段的水温分布，做出曲线图，现实变化规律，展示在监控端的显示器上，即可以直观的看到大东湖连通后的河段水温变化图。

4、总结与展望

该系统的构建将会实现对东湖水质的实时监测，并传给信息中心进行记录，以便及时采取适当的措施防止污染的扩大和加深。对东湖水质的感知对污染的监控及时有效，将取代传统的人工取水、实验室化验的模式，让对污染的治理与对污染的监控情况连成一个网络，实现对污染治理的智能感知、调度和管理。系统的运用将会大大节约以往的人力、物力，从长期的发展来看，具有可观的经济效益，符合可持续发展的要求。对各个污染点的实时监控也可以防止有些企业白天治污，晚上排污，可以迅速地确定排污点的位置，治标亦治本。物联网技术的应用也便于东湖的区域划分，对污染源的准确定位可以明确区域责任，将制度与科学相结合，打造一个美丽的东湖。我们可以展望未来，在大东湖的污染得到有效治理后，房地产与旅游业等产业的开发将会带来巨大的经济利益，美丽的大东湖水系也将成为一颗点缀在武汉的美丽明珠。

参考文献：

[1]Kozai K，Ishida H。Okamoto K，Fukuyo Y．Feasibility study of ocean color remote sensing for detecting ballast mater．Advances in Space Research，2006，37(4)：787—792．

[2] 于强 水质远程监测数据采集系统设计 大连理工 硕士论文

[3] 张亦飞，杨晓兰，张健 动态贴近度法及其在水质监测点优化布设中的应用 安全与环境学报 2006年6月

[4] 王翥，郝晓强，魏德宝基于WSN和GPRS网络的远程水质监测系统

[5] 杜治国， 肖德琴， 周运华， 欧阳国桢 基于无线传感器网络的水质监测系统设计

[6] 李贝 基于GIS的武汉东湖水环境信息管理系统研究与开发 华中科技大学 硕士论文

[7]百度百科baike.省略/view/1641803.htm 2011-3-3

[8] 《水环境数学模型及其应用》 化学工业出版社 2007年1月第一版

作者简介：

物联网的技术环境篇5

关键词：ZigBee；MSP430；JN5139；物联网

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 04-0000-01

本文主要描述联网技术的低功耗信息采集系统中数据采集传输的部分。数据采集采用传感器，传感器将数据采集后，将数据传输到ZigBee网络模块中，利用ZigBee的一系列优势，快速准确将各个传感器中的数据传输到FFD，最后各个FFD通过GPRS将数据发送到控制中心的GPRS接受模块上。MSP430处理芯片为硬件核心，以JN5139为RF发射前端的硬件设计为原理，让ZigBee无线传感网络节点与节点之间传输效率更高。

一、硬件的设计

（一）MSP430

强大的处理能力MSP430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（7种源操作数寻址、4种目的操作数寻址）、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令；有较高的处理速度，在8MHz晶体驱动下指令周期为125ns。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。

在运算速度上，MSP430系列单片机能在8MHz晶体的驱动下，实现125ns的指令周期。16位的数据宽度、125ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能实现乘加）相配合，能实现数字信号处理的某些算法（如FFT等）。因为其降低芯片电源电压和灵活可控的运行时钟上，MSP430非常的省电。它的电源采用1.8～3.6V，让其在1MHz的时钟下运行，电流仅有200～400uA，当时钟关断模式时，最低功耗只有0.1uA。

（二）ZigBee的核心模块

ZigBee的核心模块非常小，使用的是JN5139，JN5139是一个低功耗，低成本的无线微控制器，适合IEEE802.15.4和ZigBee应用，它继承了一个32位的RISC处理器，病完全兼容的2.4GHz IEEE802.15.4收发器，192K的ROM，96K的RAM，以及丰富的混合模拟和数字外部设备。JN5139的ROM/RAM架构支持存储系统软件，包括协议栈、路由表、应用程序代码和数据。该器件集成MAC和AES加密加速器，省电模式和睡眠模式，为安全机制和关键程序代码加密。

在ZigBee网络中，节点可以分为两种类型：有路由功能的节点和没有路由功能的节点。通常终端设备经常采用的是没有路由功能的RFD精简设备，而路由器和协调器是有FFD全功能设备组成的。

GPRS是在现有的GSM网络基础上发展起来的一种分组交换和传输方式，在嵌入式系统中应用非常广泛。它的基本功能是在移动终端与标准数据通信网络的路由器之间传递分组数据。GPRS具有数据传输速率高、永久在线等优点，被广泛应用于远程监控系统。

目前，利用微控制器接入互联网基本上有两种方式，一种是驱动以太网网卡，通过以太网接入互联网，另一种是直接驱动调制解调器，利用现有的电话系统，向ISP拨号上网。这两种方式都是有线上网，但对移动环境和难于布线的场所有其局限性。解决这一问题的方法之一是无线上网，相对比较成熟的一种技术是利用GPRS实现无线上网，即以微控制器为控制中心，驱动GPRS通讯模块，利用GPRS网络连接到互联网，实现无线上网，克服了有线上网的局限性。本文就将这一方面进行阐述和实现。

主站的工控机通过串口与GPRS模块通信，在每个监测点装上传感器，组成传感器网络。这个网络易于扩展，当有其他需要监测的点增加时，ZigBee具有自组网功能，在上电时会自动监测到新增的节点。

当传感器检测需要的信号后，经内含ZigBee传感器节点RFD模块处理后得到数据信息，然后协调器节点ZigBee FFD模块将数据信息打包处理，通过RS232与GPRS模块相连，经GPRS网络将数据信息传输至监控中心，监控中心可将信息统计存储。然后做出处理。

二、软件的开发

由于使用网络的结构不同如星型结构、簇状结构、网状结构，星型结构可以直接将数据传送，不用考虑数据转发的问题；若为簇状结构或网状结构，则影响着各个节点之间通过多跳数据发射进行数据传输。

在ZigBee网络中，节点使用Cluster-Tree算法，按照父子关系选择路径，即当收到一个节点的数据后，如果发现者条数据分组不是传送给自己的，那么，它只能将其转发给父节点或子节点。所以这样建立起来的路径不一定是最优的路径，就会给数据的发送增加延迟。为了提高效率，在ZigBee及诶单中使用AODVjr算法去发现路由，意思是，可以不按照父子关系而直接发送其到通信范围的其他路由节点，从而提升了效率。也就是FFD将单个RFD的监测数据进行整理，并通过无线网络将数据以帧的形式传送至网关节点，网关节点作为协调器与各路由节点进行动态组网构建网络。在传输过程中监测的数据可能被多个路由节点处理，经过多跳后汇集到网关节点。软件流程为上电后，首先进行软硬件初始化，扫描信道并新建网络，然后开始监听网络，如果监听到节点的入网请求，则为节点分配网络，如果监听到远程命令，则开始接收终端节点数据并向远程控制中心发送，在数据采集中，要求10分钟采集一次，那么期间让其休眠，能够节省电量。

三、结束语

物联网信息时代已经来临，它是既互联网后的又一次科技浪潮。将物联网技术应用与现生活相联系已经成为一种趋势。MSP430+ JN5139可以实现无线化、远程化。测温节点的ZigBee采用JN5139模块，不再需要其他处理器，不但降低了系统的成本，也大大降低了系统的结构和功耗，ZigBee无线传输网络可以实现主控模块与传感器节点之间的数据传输，GPRS网络解决了ZigBee的短距离传输局限性，实现远程无线监控，这种低碳科技能够准确的帮助我们获取到我们想要的数据，不管从理论还是现实上来说，它无疑会成为广泛应用的技术。

参考文献：

[1]施军，黄卫东.物联网打造智能家居[J].中国电信业，2010（12）：70-71.

[2]南忠良，孙国新.基于ZigBee技术的智能家居系统设计[J].电子设计工程，2010（07）.

物联网的技术环境篇6

关键词：物联网；环境保护；在线监控；应用研究

0 引 言

“物联网”(Internet of Things)是利用互联网将各种物与物的信息传感设备合起来而形成的一个巨大网络，可实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。它是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业的第三次浪潮。环境保护是物联网技术应用的典型领域，物联网的应用将成为推动环境管理升级、培育和发展战略性新型环保产业的重要手段，对促进我国环保事业的发展具有重要而且深远的意义。

1 物联网的发展

物联网的概念最早起源于比尔·盖茨1995年《未来之路》一书[2]；2005年《ITU互联网报告2005：物联网》报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临；2008年3月，在苏黎世举行了全球首个国际物联网会议，探讨了“物联网”的新理念和新技术与如何将“物联网”推进发展到下个阶段； 2009年，奥巴马就职后，对IBM提出的“智慧地球”给予了积极响应，此后，物联网再次引起广泛关注。

与此同时，在我国，2009年8月24日，中国移动总裁王建宙赴台首次发表公开演讲，提出了“物联网”理念；2009年11月1日，包括企业、科研机构和应用机构在内的40余家单位联合成立了中关村物联网产业联盟，期望通过加强企业间的协作、创新与联动，推动物联网产业的发展壮大。

2 物联网技术的体系结构

物联网体系的结构由感知层、网络层和应用层构成。感知层由各种传感器组成，主要功能是识别物体和采集信息；网络层由各种网络组成，是物联网的驮载网，具有“载波”作用，主要功能是传递和处理感知层获取的信息；应用层是物联网和用户的接口，负责对获取的信息进行整理。

事实上，物联网是互联网向物理世界的延伸和扩展，互联网可以作为物联网传输信息的重要途径之一。物联网可实现任何人、任何物体在任何时间、地点，使用任何路径、网络以及任何设备的链接。因此，物联网的相关属性包括集中、内容、收集、计算、通讯以及场景的连通性，这些属性表现的是人们与物体之间或物体与物体之间的无缝连接。

3 物联网在环境保护领域中的应用

环境自动监控系统对于物联网在环保领域中的应用具有重大的突破与创新意义。环境自动监控是在污染源的合适点位上安装各种自动监测仪器、仪表和数据采集传输仪，通过各种通讯信道与环境监控中心的通信服务器相连，实现在线实时通讯。这样，传感器感知的点位的环境状态就可以被源源不断地送到环保部门，并存储在海量数据库服务器上，以供环保信息化中心的各种应用系统使用。

环境自动监控是对物联网技术的典型应用。比照物联网的体系结构和构成要素，可以发现，环境自动监控中的环境自动监测设备就是感知层，用于收集相关污染源的监测信息；而传输自动监测数据的环保专网就是传输层，支持环境信息在环保部门间的传递；各类业务系统是应用层，可为各类用户提供所需的服务和交互界面。

4 环保物联网的研究进展

目前，全球面向环境保护的物联网发展还处于初级阶段，但已具备了较好的基础。国外已有较早开展物联网在环境保护领域中的应用研究。例如，美国环保局为国家和欧洲环保机构以及污染控制部门开发的BASINS系统，就集成了整个美国的流域数据、流域分析和水质分析软件，可为用户提供一个简明的、将点源和面源统一起来的流域管理工具；美国同时还部署了用于实时监测城市环境污染数据的“CitySense”监测系统和用于监测大鸭岛海鸟栖息情况的生态监测系统；世界银行在一些发展中国家援助开发了工业污染预测系统PIPs，该系统可在利用工业调查信息的基础上，估计污染强度，从而预测国家、地区、城市或项目的工业污染；澳大利亚有用于监测蟾蜍分布情况的生态监测系统；日本也开发了SAPIENS环境综合分析信息系统等。

我国的环保物联网建设经历了环境监测网络的发展、污染源自动监控网络的建设等不同历史阶段，起初是由各类环境监测网络的发展而构成的，随后，随着污染物自动监控体系的建立则日趋成熟。“十一五”期间，我国大规模开展了污染源自动监控网络的建设，对重点污染源的废气和废水排放进行自动监控，同时，部级、省级、地市级网络的建设，大大推动了环境监测自动化的进程。“十二五”期间，随着云计算技术的应用，我国的环保物联网将进入一轮新的发展高潮。

在全国环境自动监控大发展的背景下，内蒙古自治区秉承以科技创新推动环境管理进步的思想，引入了当前最先进的3G移动通信技术、3S空间信息管理技术，同时采用“云计算”理念，将传统手段与现代信息技术相结合，并将计算机网络技术、通信技术和空间信息等高新技术进行集成，建立了环保物联网，为环境监测、环境管理、环境模拟等提供决策支持平台。环保物联网的建立，加大了内蒙古自治区环境监测范围，加强了环境监测管理力度，有效提高了环保部门的科学决策能力，为构建和谐社会，实现国民经济、社会和环境的协调发展做出了贡献。

5 结 语

物联网在环境保护领域的应用是提高环境监管水平的重要技术手段，是随着信息化水平发展而出现的新手段、新思路。通过环保物联网的应用，可以随时掌握企业排污情况及环境质量状况，变事后监管为事前预防，由粗放式监管转向精细化监管，从而大大提高了工作效率。

总的来说，环保物联网是新时期物联网背景下环境保护领域信息化的必然趋势。现阶段，我国面向环境保护物联网的发展已经具有一定的技术储备，同时也有相当的应用和产业化基础，但是总体而言，环保物联网仍处于起步阶段，在关键技术、标准体系、应用和产业化方面仍存在着一些亟待解决的问题。随着经济社会及科学技术的不断发展，这些问题终将会得到有效解决，从而使物联网技术在环境保护中发挥出更大的作用。

参 考 文 献

[1] AMARDEO C, SARMA J G. Identities in the Future Internet of Things[J]. Wireless Pers Commun, 2009(49): 353-363.

[2] International Telecommunication Union UIT. IUT Internet Reports 2005: The Internet of Things[R]. 2005.

[3] 杨子江，陆励群，林宣雄.物联网时代和环保信息化的梯次推进[J].世界地理研究，2010，l9(1)：157-165.

物联网的技术环境篇7

关键词：物联网；家园共育；无线传感器网络；智慧幼儿园

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）14-0031-03

1 物联网技术概述

1.1 物联网定义

物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定通信协议，把物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。“IOT，The Internet of Things”，就是“物物相连的互联网”。

1.2 物联网体系结构

IOT的体系结构由3层组成，其模型如图1所示。分别为感知层、网络层和应用层。下面简要各层次的功能和作用。

1）感知层

物联网的核心，是信息采集的关键部分。感知层位于物联网三层结构中的最底层，其功能为“感知”，即通过传感网络获取环境信息。感知层是物联网的核心，是信息采集的关键部分。

感知层技术包括传感器技术、二维码技术、射频识别（RFID）技术、ZigBee、蓝牙等相关技术。

2）网络层

网络层为第二层，其功能为实现信息的“传送”，即通过通信网络进行信息传输。网络层是感知层和应用层联系的媒介和桥梁，它由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网等组成，相当于人的神经中枢系统，负责将感知层获取的信息，安全可靠地传输到应用层，然后根据不同的应用需求进行信息处理。

网络层技术包括移动通信网络、互联网、信息中心、网管中心、云计算平台等。

3）应用层

应用层根据不同用户的需求向用户提供各类管理平台和运行平台，并根据各种应用的特点集成相关的内容服务。应用层通过各类用户界面显示设备以及其他管理设备来为用户提供服务。

应用层的应用包括物流监控、污染监控、智能检索、远程医疗、智能家居、智能交通等。

2 核心技术分析

2.1 无线传感器网络

无线传感器网络（Wireless Sensor Network， WSN）是由大量的传感器组成，以分布式的方式构成的无线网络，其传感器节点以静止或移动的方式分布与协作。以无线传输方式，将整个网络覆盖范围内被感知对象的信息通过感知、采集、处理，并最终把这些信息发送给网络的所有者。无线传感器网络结构如图2所示。

2.2 新型的无线传感器网络

无线传感器网络主要应用在采集位置、光强、温度、湿度、压力、生化等可量化数据。同时，对视频、音频、图像等多媒体信息的获取也成为我们在医疗监护、交通监控、智能家居等领域中的实际需求。因此，无线多媒体传感器网络成为一种解决方案。无线多媒体传感器网络（WMSN，Wireless Multimedia Sensor Networks）是以传统WSN为基础，导入视频、音频、图像等多媒体信息感知功能而产生的新型传感器网络。无线多媒体传感器网络体系结构如图3所示。

3 “智能环境检测系统”解决方案

“智慧幼儿园”是以物联网为基础通过物联网感知层的各类感知设备借助互联网覆盖全校园，利用智能网关给予认证，结合摄像头，将学校资源整合到互联网上的一项智能应用。智慧幼儿园以物联网技术为基础，将各种应用服务系统集成，使幼儿园保教工作、园务管理和家园共育充分有效融合。

环境是人们赖以生存的必要条件，特别是幼儿在园的环境更是家长关心和关注的焦点。智能环境监测系统，实现对幼儿园室内环境的实时监测，实时为用户提供可靠并且全面的环境信息。通过系统，家长可以获得实时的居住环境信息，如温度和湿度、各种有害气体的浓度、光照强度、火灾信息等。同时，此系统中传感器所得到的环境参数可以为其他幼儿园设备做决策参考，最终由智能园所系统实现对园所环境的智能调节。因此，智能园所系统为用户提供了安全、舒适、便捷生活的环境，从而使环境监测子系统成为了智能园所系统的一个非常重要关键部分与基本环节，，能否拥有一个好的智能家居系统的关键在于能否设计出好环境监测子系统，这对改善人们生活环境的舒适度有非常重要的意义。

3.1 ZigBee 技术

ZigBee 技术主要用于低数据传输速率并且传输距离要求不是很远的各种通信设备之间[3]。ZigBee的名字主要来源于蜜蜂通过跳 ZigZag形状的舞蹈来传递所发现的食物的位置、距离和方向等信息，一只一只的传递下去，此种技术与蜜蜂的这种通信方式相类似。ZigBee联盟则于2001年成立，而在2002年下半年，以及四大半导体公司共同宣布加盟ZigBee技术联盟，以研发名为ZigBee的新一代无线通信标准。而在2006年作为中国通信行业龙头的华为公司亦加入了此联盟。ZigBee网络拓扑结构图如图4所示。

3.2 智能环境监测系统方案

基于ZigBee技术的无线传感器网络环境监测系统，故根据ZigBee技术的标准和特点设计了由多传感器节点，协调器节点和PC组成的该系统。其中，传感器节点通过无线技 术与协调器进行信息的交换；协调器则通过串口 进行相连通信。本文设计的系统结构如图4所示。

系统功能定义：

1）温度湿度：温度传感器可以在用户设定的频率下采集区域的温度信息，并将其发送到协调器节点进行处理，再由协调器将处理结果数据通过串口发送到PC，此时，PC可按之前用户设置好的参数和程序对空调系统进行控制，从而实现对室内温度的控制，当然这些是后续控制，不在本文讨论范围内。

2）湿度：通过湿度传感器对湿度信息的采集，再经由PC的处理后，对加湿器进行控制，即可达到科学明了地控制室内的湿度。

3）烟雾：当系统检测到烟雾浓度大于用户设定是初值时，PC会立即发送报警信号到报警装置或者是家庭成员的手机或直接报警，PC在启动报警装置的同时，或可以自动控制开窗，以达到室内空气流通的效果，保证家庭成员的安全。

4）灯光：光敏传感器可以将感知的光线强度信息发送到协调器节点，协调器则将信息传输到PC，经过处理和判断光线强度控制窗帘的开关或灯的开关。当光线过强时，可以控制窗帘自动合起，反之则可以控制其打开或电灯打开。

4 结论

“物联网技术在幼儿教育中的应用研究”项目由物联网技术教学应用子模块、物联网技术教育管理应用子模块、物联网技术教育信息应用子模块构成。本文论述的是物联网技术教育信息应用子模块内容。通过无线传感器网络，利用ZigBee技术设计智能环境监测系统，为智慧幼儿园提供了一种可行的整体解决方案。

参考文献：

[1] ITU， ITU Internet Report 2005： The Internet of Things， ITU， 2005.

[2] Commission of the European Communities， Internet of Things-An action plan for Europe， Commission of the European Communities， 2009.

[3] Ovidiu Vermesan， European Research Cluster on the Internet of Things COutlook of IoT Activities in Europe，Workshop： ”RFID and the Internet of Things - Are you ready？” 10-11 May 2010， Radisson Blu Scandinavia Hotel， Oslo， Norway， 2010.

[4] 中国物联网产业发展年度蓝皮书，中国物联网研究发展中心，2010.

[5] 刘云浩，物联网导论[M].科学出版社，2012.

[6] 王志良， 石志国.物联网工程导论[M].西安电子科技大学出版社， 2011-09.

物联网的技术环境篇8

【关键词】物联网 物流网络系统 安全 技术

物流网络系统是利用网络环境和信息技术手段逐渐衍生出的一种网络物流系统，其将传统的物流系统与互联网相结合，进而形成采购、运输、存储、流通加工、装卸、搬运、包装、销售、物流信息处理等一体化管理系统，以加快传统物流系统的工作效率和质量，为我国整体物流行业的发展奠定基础。

1 物流网络系统安全保护内容

1.1 仓储

仓储是物流企业发展的根本，因此在其物流网络系统安全保护的过程中其是基础部分，也是重要部分之一。在物联网环境下物流网络系统对于仓促的保护主要是从仓促的安全性上出发，以保障仓储过程中装卸、搬运、存储各个环节物品的安全性，进而保障整个物流企业仓库网络系统的安全稳定性。在物流网络系统中仓储安全保护的根本内容及时对其工作流程实施检测和管理，并且以信息分析的方式强化仓促技巧，优化仓促机构，在实际工作和管理的过程重视实现双重保障。

1.2 运输

随着物联W环境下的物流网络系统的安全性需求的逐渐提升，物流网络系统安全构建上需要从企业发展的角度出发进而实现对物流运输网络的安全保障。因此，运输成为物流网络系统安全保护的主要内容之一。就物流网络系统中对运输的保护来看，其在市场价值和基本出发点而言运输更加侧重的是货物的对接，因此物流网络系统构建中也必须从起物流企业运输发展的角度出发，实现货物安全对接网路系统的构建，进而保障货物对接的准确性和安全性。此外，运输的过程中还需要针对运输的车辆和人员进行安全性保护，因此要求物流网络系统中具备对运输的实时监控和保护的作用。

1.3 信息

信息是物流的基本数据库，无论是传统物流体系还是现代网络物流体系构建的过程中均需要保障信息的安全性。尤其是面对当前物联网飞速发展，网络整体安全性较低的现象，物流企业构建安全信息物流网络系统具有重要的意义和价值。物流信息是保障物流运输、物流交易、物流转运等的根本保障。因此，在其物流网络系统构建中需要从信息的每一环节和每一个内容入手，保障物流信息的基本安全和加密性，进而实现企业物流信息的完整性和机密性，为企业的发展提供信息保障。

1.4 交易

物联网环境下物流企业想要发展就必须实现网络交易，进而适应市场需求。因此，在此基础上物流企业实施了网络系统安全交易保护，不仅从交易双方的基本信息实施保护，还需要对交易内容进行保护，实现电子商务的发展。此外，P2P模式的逐渐发展，物流网络化交易已经成为我国物流企业发展的必然趋势。在此基础上实现物流网络系统交易安全性构建则成为保障物流互联网发展的核心技术手段。

2 物联网环境下物流网络系统安全技术优化

为进一步强化物流网络系统安全性必须从其技术上入手，强化技术安全保障，进而实现为物流企业物流网络系统整体安全性的完善奠定基础。

2.1 现代射频识别技术

射频识别，RFID（Radio Frequency Identification）技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。物流网络系统想要保障其通讯信息的安全性可以在系统构建的过程中利用现代射频识别技术，以物流全过程管理为基础，实现产品供应链的信号识别和相关数据记录，为企业仓储、运输和信息内容加强核心保护技术。但是，需要注意的是应用现代射频识别技术需要注意射频识别技术系统包含防护、检测和交通三个系统。因此，在网络系统环节使用上需要合理选择其系统能力。

2.2 传感器技术

传感器技术主要是能感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。在物联网环境下传感器技术已经被广泛的应用于各行各业。物流企业想要实现网络系统安全性优化也可以利用传感器技术对其进行技术革新。例如，在货物编码、货物识别、货物归档等环节中应用传感其技术不仅能够降低人力的使用，还能够从时间上缩短仓储、运输的时间，强化物流供应链的实效性，进一步满足物联网下消费者的需求，在完成安全操作的基础上加强了系统的工作效率。

2.3 EPC编码技术

EPC编码技术是以标签的形式利用硅芯片或天线对物品、箱货等进行标识，利用特殊设备扫描能够实现其动态信息的获取，完成基本信息的对接。在物联网环境下物流网络可以利用EPC编码技术实现对信息的加密处理，进而保障物流供应链过程中信息的完整性、加密性，实现系统安全优化的作用。此外，还可以利用EPC编码技术进行仓储信息的定期更新和识别，起到检测数据完整性的作用，为整个物流网络系统的安全提供保障。

3 总结

根据实际工作经验和相关理论在物联网环境下物流网络系统构建的安全性是保障物流企业发展的关键。因此，为来在其物流网络系统安全构建的过程中必须以仓储、运输、信息、交易等安全为根本，利用现代射频识别技术、传感器技术、EPC编码技术等实施信息安全加固，稳定整个物流网络系统的安全性，进而实现我国物联网环境下网络物流的稳定、安全发展，为我国整体物流经济的优化奠定基础。

参考文献

[1]裴立军.基于物联网的物流网络安全系统探讨[J].网络安全技术与应用，2015，01（01）：120-121.

[2]黄琳娜，刘春立.网络环境下物流管理信息系统的安全策略[J].中国商贸，2012，02（05）：142-143.

[3]杨申燕，胡斌.物联网环境下物流服务创新的发展路径探析[J].理论月刊，2014，06（08）：147-150.

作者简历

王涛（1982-），男，大学本科学历。现为四川工程职业技术学院助理工程师。研究方向为电气控制、工业网络安全、物联网、OEE等。

物联网的技术环境篇9

在国家“四化同步”发展战略的背景下，积极推进农业物联网的应用发展，对促进农业信息化和农业现代化的融合具有重大意义。物联网技术也被很多地运用到农业的众多领域。而农业邻域也是多物联网技术需求最迫切、难度最大的领域之一本文将从农业物联网的概念、物联网在农业中的应用现状、智能农业系统主要功能这几个方面对物联网技术在农业领域的作用进行剖析，从而对农业物联网的发展提出建议以及展望。只有加强农业物联网技术集成平台建设，加强农业物联网产品设备检测才能进一步优化和改善政策环境，为我国农业物联网可持续大展提供参考。

关键词：

农业；物联网；智能农业

1物联网的概念

“物联网”翻译成英文是“TheInternetofThings”由此可见，“物联网”的重点就是物品与物品之间的交流，物联网是继互联网以及计算机发展之后的第三次大规模的科技发展的时刻。在运用现代物联网技术的基础上，在红外线探测技术的帮助下对农作物的发展情况进行实时监测以及实时采集被测农作物的信息，这些信息将在短时间内被集合完毕发送给检测者。这种正在建设中的新型的物联网技术，能够实现物理世界、计算机世界以及人类社会这三个世界的联通以及发展，对物联网技术的普及具有战略意义。而同时也给人们的生活提供了便利。物联网的重中之重是对信息的采集，在经济飞速发展的今天，信息对于经济的发展具有决定性的作用。互联网技术高速发展，人与人之间交流往往更多地依赖互联网。而物联网的出现也印证了这一点，经济的飞速发展带动了人们各种方面的需要飞速增长。而相较于互联网来说，物联网的优势就是能够将触手伸到互联网所不能企及的方方面面。在互联网上，人们往往只能感受到一个非常平面的形象，但是运用了物联网之后，人与人之间将可以全方面的感知对方，这种感知不再是单一平面的，而是立体以及三维的。由此可见，物联网的产生将会为整个社会经济结构带来一次较大的改革。而物联网也将为互联网的进一步发展提供可供选择的方向。总而言之，物联网就是通过现有的先进技术并将其运用到物品的传递以及监控过程中，将物品的任何细节都与互联网连接起来，进行信息的第一手传达。以便于实现物品的交换和传递。智能化的物品传达也能实现迅速的定位以及跟踪。物联网的快速发展也将为我国的科学发展提供一个新的平台，让世界的目光都注意到我国科技的进步。而我国作为一个农业大国，在农业高速发展的今天，对物联网的需求则更为明显。物联网的发展也将给我国农业结构带来调整，为传统农业的升级起到了巨大的推动作用。

2物联网在农业中的应用现状

在关注我国物联网发展的同时我们也要将目光注视到欧美各国的物联网发展，欧洲的物联网被分为很多个层次，且在物联网的发展过程中，农业以及养殖业的物联网发展最为重要。为了使得农业发展过程中，农作物的发展情况被第一时间获知，作物的生长形式、水土状态以及是否有虫害，这些在物联网发展中都是需要解决的细微的问题。在信息传输层中，传感器获取各类数据的功能被放大，信息应用系统将会制定科学的管理模式以及定时定量的肥料施加都体现了对生产过程的严格控制。这些年来，为了适应社会经济结构的变化，欧美一些国家率先开展了农业领域的更新以及变革，实现了物联网在农业领域的大范围使用，形成了一批良好的产业化应用模式，推动了相关新型产业的大规模发展。农业物联网的发展也促进了其他物品在物联网的发展，为物联网的全方位发展奠定了基础。而我国作为一个农业大国，在农业物联网的发展方面具有较大的需求，为了保证农作物在传递过程中的实时消息反馈，物联网将会渗透到物品的传输、检验等多个环节，实现成本的节省以及农作物收获之后的高效流通，在农作物物联网这个方面还有很多功能正在探索过程中。

2.1农业资源利用在农业资源探测以及监控方面，我国可以利用卫星对土地的实时信息进行探测并将探测效果传递给各级监测系统，实现信息的整合以及分析，经过层层监控和分析之后，将会最大限度的农业范围的统筹与规划。对农作物的事实情况的把握也将会十分清晰而明了。与此同时，为了方便农作物的采集，实现农业资源信息的及时反馈，GPS定位系统也将会运用到农作物的定位之中来。只有这样才能实现农业资源的不浪费。目前，在农业资源整合、农业资源的探测、土壤成分的检测以及害虫的防疫当中都使用了GPS技术，GPS技术也就是定位技术利用卫星，对大面积的农作物能起到很好的检测作用。为了使得有机农作物的生长更加健康也有利于农作物整体的把握，而且从国外引进的新型技术也可以对农田里的各种情况都能制定出一套完美的应对政策，对突况进行监控并且及时反馈到监控者那里。特别是如今的农业发展已经进行到一个精细农业的状态，对由于环境变化引起的农作物的变化都需要有效的应对。在检测区域中构建基础网络和安装传感器，用于采集水温、PH值、电解质等等多种参数，及时的水况反应能够将水环境参数上传至检测中心并进行分析。

2.2农业生态环境监控农业生态环境监控是保证农作物安全以及生态安全的重要基础，为了对农业生态的环境进行全方位的监控，还需要做到以下几点。一方面，要加强立法，完善的相关政策法规才能解决在生产过程中的诸多问题。也对许多重要问题的解决提供模范的解决方式。另一方面，在建立农业物联网的同时，对农业生态环境监测网络的构建也必不可少。因此国家必须要运用高科技手段融合互联网实现对农业生态的自主监控，为了农业的可持续发展做出自己的努力。我国的生态环境在形势趋于变好的今天仍然存在很大的问题，因此对环境监控方面仍然不可松懈，对大气环境，对河流污染以及草木覆盖程度的监控形势都比较严峻。经分析研究后发现，地面监测站与遥感技术的结合是组成我国环境监控的主要手段。在前期卫星不曾覆盖的地点进行人口测量，在无线传感技术发展的同时开展了无数的网络监测站点。星星之火可以燎原，在星星点点的检测站的建设下，我国的环境检测形成了一个巨大的网络，这些系统依靠传感器以及无线通信技术，是我国农业发展的强大后备军。

2.3农业生产精细管理建立农业物联网的前提是实现对精细农业的管理。只有将农业的生产环节与高新技术发展结合到一起，才能最大限度地为农业的发展带来帮助。在集成了信息技术以及GPS技术以后，农作物的生产环节变得无限透明，对农业生产信息的获取，对生产环节的管理以及突发事情的应对决策都显得十分智能。

3农业物联网的技术创新

农业物联网的技术创新主要表现在以下几个方面：1）数据收集：在农作物的生长过程中，对农作物生长环境中的温度、湿度、PH值、二氧化碳含量都实现了实时监控。在上述所测数值出现超出常态的变化时，监控者可以第一时间发现，并且在物联网络上找到解决方案，并且对作物生长环境中的设备进行调控。2）视频监控：在物联网迅猛发展的今天，用户只要拥有一个手机或者电脑等等其他的移动设备，就可以实时关注自己所订购的农作物的生长情况，也可以根据监控室内的作物实际情况实施远程想法的传达。3）数据存储：在物联网监控过程中所产生的农作物的数据往往能反应农作物生长中的种种问题从而为以后农作物的生长提供素材，在农业物联网中实现一个档案的存放。4）数据研究：系统将会在收集到数据之后，第一时间实现报表的制作，让用户第一时间感受到农作物的生长情况以及空间分布情况。5）远程控制：由于物联网的便利性以及可操作性，用户可以在任何时间、任何地点进行农作物的监控以及对温度、湿度的操控。6）错误报警：系统将会给用户权限设定一些警戒线，超出警戒线，物联网将会第一时间通知用户，让用户能接触到农作生长的每一个环节以达到自己的理想生长情况。

4推动农业物联网进程的建议和展望

我国幅员辽阔，并且由于农作物生长范围较大，因此建议物联网建立专业的工程专项，在农业发展优势区域实施新型农业经营主体的应用需求，在已有试点区域的基础上，扩大物联网试点的范围。与此同时，物联网作为一个新兴产业，政府在一些措施以及政策的制定和实行上还不是非常的完善，而物联网又具备高投入、高风险的特点，为了支持物联网的发展，政府应该在税收等方面对物联网发展进行减免、甚至补贴。并且根据种植作物的不同实现不同的补贴限额。物联网技术在我国的很多领域发展还不够成熟，但是在大环境下，我们在政策的支持下或许能够奋起直追，与欧美国家站在同一起跑线上。目前，在农业育秧阶段已经实现了物联网的渗透，可以预见的是，在不久的将来，互谅网将会发展到农作物生长的方方面面。由于手机、pad、电脑等等用品的普及，用户的实时监控也不再是梦想。利用物联网技术，结合政府设立的无数监测站可全方位地掌控我国生态环境中的雨、水、干旱、大雪等等问题。为农作物的生长提供及时的预警报告，为农作物的及时保护提供了方案支持。而到了农作物成熟阶段，用户可以直接在家里实现对收割机等大型农业设备的监控以及同GPS技术对它们的位置进行实时掌握，不仅如此，强大的物联网还能实现用户对实时路况的掌握以便于达到农用设备资源的不浪费，为他们实现运行效率的最大化提供最大的帮助。与此同时，用户还可以对收割机内部的温度进行控制。因此，物联网在农业发展中的前途不可限量，几乎方方面面都可以运用到物联网，而未来的农业在物联网技术的支持下，也会更加的智能，这对我国农业的发展拥有者巨大的作用，对人工成本的降低将会是一笔巨大的财富。

参考文献：

[1]葛文杰,赵春江.农业物联网研究与应用现状及发展对策研究[J].农业机械学报,2014(7).

[2]秦怀斌,李道亮,郭理.农业物联网的发展及关键技术应用进展[J].农机化研究,2014(4).

[3]李瑾,郭美荣,高亮亮.农业物联网技术应用及创新发展策略[J].农业工程学报,2015(S2).

[4]彭程.基于物联网技术的智慧农业发展策略研究[J].西安邮电学院学报,2012(2).

物联网的技术环境篇10

【关键词】物联网；监控系统；室内环境；

中图分类号：V216文献标识码： A

一、前言

室内环境是人们生活环境的重要组成部分，由于一些装饰以及外来有害物质的进入造成了室内环境污染。以物联网为主要技术设计出高效准确的室内环境监控系统对于提高室内环境质量有着重要意义。

二、室内环境监控和物联网的关联

1.物联网简介

1995年，比尔•盖茨在其著作《未来之路》中最早描绘了物联网原型，网络连接用品是进入一个新的、媒介生活方式的通行证。1999年，美国麻省理工学院提出了早期的物联网概念，即把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。2005年，国际电信联盟在其《ITU互联网报告2005：物联网》中，正式提出了物联网的概念，即物联网是由任一事物在任一时间、任一地点的连接产生的全新的动态网络。2009年，欧洲物联网研究项目组在其《物联网战略研究路线图》中指出，物联网将是未来互联网的一个重要组成部分，它是一个动态的全球性网络基础。通过采用标准化和通用的通信协议，物联网可以自由、自主地配置网络环境。物联网在全世界范围内掀起了继计算机和互联网之后的第三次信息革命浪潮。

2. 我国室内环境监测系统质量状况及存在的问题

我国环境监测工作的开展至今已经近30年，其工作主要内容依然是以人工监测为主，缺乏创新工作的开展，因此监测水平提高缓慢。其主要问题体现在，对室内环境工作重视不够、专业监测人员严重匮乏、监测技术体系不健全等方面。中国环境形势依然十分严峻，相对于我们声环境管理的“减排”则是降低室内污染的影响，提高室内环境质量。室内环境监测工作的首要任务就是为城市室内环境现状与声环境质量的评价提供科学、有效的监测数据。

3.室内环境监控和物联网的关联

在国家的推动和指导下，一些地方环保部门逐步开展本辖区重点污染源自动监控系统的建设，并应用到环境监督、执法管理工作中，污染源自动监控进入了大规模发展阶段。从环境监控看物联网《政府工作报告》注释对物联网的定义是：“物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。”对照这个定义可以看出，室内环境自动监控系统符合物联网的基本特征。

三、物联网室内环境监测系统的功能

1.功能设计

以智能环境监控系统为研究背景，提出了基于Restful Web Service、0040等技术框架构建物联网智能监控系统的设计方案，并进行了物联网智能监控系统的系统设计和概要设计。主要有以下功能需求：

实时可靠的数据传输；海量数据存储；灵活多样的接入方式；轻量级的Web服务；物流管理；综合的智慧服务；具有较好的稳定性；系统操作的简单性：良好的可扩展性；跨平台性；良好的可复用性和可维护性

2.概要设计

系统通过微控制器采集温湿度信号、光信号、烟雾信号以及输出一些控制信号，并通过通信模块将采集的数据按照一定数据格式传输给管理PC机，在PC中对实验室环境参数进行采集及处理、统计等。系统中各个传感器节点的数量可以根据实验室的实际应用情况进行适当的扩展，这些节点自组织构成的无线传感器控制网络将具备感测、控制、判断、自恢复和多元通信等功能。系统中的各个传感器节点能够协同其他节点检测实验室的环境信息，并作出相应的判断和动作，同时将信息发送给管理者或者接受管理者的指令进行相应的控制。结合物联网环境监控系统的实际需求、开发人员的技术经验，选取了ACE+TAO+0040+REST框架来完成物联网室内环境监控系统的设计与开发工作。

3.体系结构设计

物联网室内环境监控系统的总体架构设计遵循物联网体系结构，即感知层、异构网络接入层、海数据处理层、智慧服务层等四层构成。

（一）感知层

感知层主要负责实现对物理世界中大自然的“物”进行感知和信息获取，目前的主要技术是基于无线传感器网络和RFID读写器来实现的。目前常见的传感器可以从物理世界获取温度、湿度、光照、压力、脉搏、碳含量等形式的数据，而通过将一维标签、二维条形码等附在“物”上，可实现对“物”的有效跟踪和管理。

（二）异构网络接入层

作为互联网网络基础设施的拓展和延伸，物联网的网元通常是异构的、无线的。必须实现各种异构无线网元与互联网的无缝连接，才可以保证物联网的广泛互联和泛在接入。常见的物联网的网元有：无线传感器网络、Ad-hoc网络、车载传感器网路、Bluetooth自组网、Wi-Fi自组网、机会网络等。

（三）海数据处理层

物联网的异构网路接入层收集从感知层感知的物理世界的信息，并交由数据处理层成来完成数据融合、清洗、重组等工作，最终形成智慧数据。由于物联网的节点数目数以百万亿，因此，如何存储、处理这些海量数据，以便为服务层的用提供智慧数据是还数据处理层的核心问题。

（四）智慧服务层

物联网将为用户提供更加综合的智慧服务，服务使用的数据可能来自不同的数据中心、不同的网元、不同的传感器节点、不同的物理区域。物联网的智慧服务层所提供的应用是一个综合了各种典型服务的跨领域的综合系统，不仅可以实现应用的高效融合、还可以为综合决策提供理论和现实支持。

四、基于物联网的室内环境监控系统的设计实例

为响应国家在物联网推广方面的号召，结合我们在提高室内环境护工作技术水平方面的需求，提出了对室内环境环境监控系统进行物联网方式的智能化改造应用设想。

1.室内环境监控应用设计

每个设备在本物联网范围内都具有一个唯一的编码（在小范围的物联网内，具体编码规则可以由我们自行定义，只要能让每个设备都具有不同的编码即可），并采用相应的传感器来对其进行采集、识别。从现有的室内环境条件来看，我们认为较为可行编码识别的方案有：无线射频识别（RFID）技术和条码识别技术。无线射频识别（RFID）技术。在每个动力设备贴上存储有特定编码的 RFID 标签，在室内环境部署 RFID 解读器，让其发射特定频率的无线电波，标签接收到这些电波后，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，解读器读取信息并解码后，送至相关系统进行数据处理，从而识别设备。

2.视频环境监控部分

视频环境监控部分主要对室内环境、设备运行的现场进行图像监视，可以直观地观察现场及告警等。视频监控部分提供联动功能，更直观地以图像方式对室内环境状况及设备进行实时监视。同时对室内环境的基本环境参量（ 如温度、门禁、烟感等） 进行检测，以及时发现火灾和非法入侵等。监控系统中的视频环境监控部分由视频监控、门禁烟感和空调监控组成。视频监控由硬盘录像机、高清摄像头、摄像云台、解码器、门禁、烟感、监控软件组成。硬盘录像机储存视频记录并上传告警信息，摄像头可以保证获取图像的质量，云台解码器可控制摄像头左右上下移动及放大缩小镜头，监控软件安装在监控主机上用以实时查看监控图像。门禁、烟感通过门禁传感器和烟雾传感器采集数据，通过硬盘录像机的监控变量接入并上传到监控主机。

五、结束语

物联网技术是科技发展的产物，在室内环境监控系统中，物联网的应用是对监控系统的优化和升级。在实际的设计中，设计人员应针对具体环境做到具体分析，设计出符合人员需要的室内环境监测系统。

参考文献：