浅析基于物联网技术的智能渔业管理系统设计的论文(共11篇)
物联网技术在海洋渔业中的应用研究

物联网技术在海洋渔业中的应用研究一、引言随着物联网技术的不断发展,其应用范围也不断扩大。
目前,物联网技术已经被广泛应用于各个行业领域中。
其中,海洋渔业作为重要的经济产业之一,其对物联网技术的应用也越来越多。
本文将探讨物联网技术在海洋渔业中的应用,以及其对海洋渔业发展的影响。
二、物联网技术在海洋渔业中的应用1.渔业资源监测物联网技术可以通过各种传感器监控水域中各种指标,如温度、盐度、氧气含量等,从而帮助监测渔业资源状况。
同时,物联网技术还可以跟踪鱼群的迁徙情况,帮助渔民更准确地定位渔场。
此外,物联网技术还可以实现对渔场水下情况的高清晰度视频监测,帮助渔民更好地了解水下环境变化并及时调整渔业生产策略。
2.智能化渔具物联网技术可以为渔具添加各种传感器及控制装置,帮助渔民更好地使用渔具。
例如,智能渔网可以利用物联网技术来检测伸缩状态,及时调整网具,以适应不同的海域环境。
此外,物联网技术还可以监测鱼钩状态,包括钩子的磨损程度,从而帮助渔民更好地了解鱼群的活动状态,调整渔业生产策略。
3.渔业安全监测物联网技术可以通过各种传感器监测海洋气象变化,帮助渔民更好地了解海洋环境变化。
同时,物联网技术还可以监测船只的运行状态,并提供航线规划和导航服务,帮助渔民更安全地进行渔业生产。
4.渔业生产智能化物联网技术可以将各种数据信息进行人工智能处理,以更准确地预测鱼群迁徙状况,提高渔业的捕鱼效率。
同时,物联网技术还可以实现对生产过程的远程监测和控制,帮助渔民及时了解和调整生产状况。
三、物联网技术对海洋渔业发展的影响1.提高渔业生产效率物联网技术的应用可以更加准确地了解和控制海洋环境变化,为渔民提供更全面、更准确的海洋信息,从而提高了渔业生产效率。
2.减少生产成本物联网技术可以帮助渔民更好地使用渔具,并监测渔具磨损状态,延长使用寿命,从而节约生产成本。
3.提高渔业生产质量物联网技术可以更好地掌握海洋环境变化和鱼群活动状态,帮助渔民调整渔业生产策略,提高渔业生产质量。
基于物联网的生态渔业监测系统的设计与实现

基于物联网的生态渔业监测系统的设计与实现一、引言随着全球人口的不断增加,渔业对人类提供的食物供应与经济贡献日益重要。
然而,不合理的渔业管理和过度捕捞导致了渔业资源的严重破坏和生态环境的退化。
为了解决这一问题,基于物联网的生态渔业监测系统应运而生。
本文将介绍该系统的设计与实现。
二、系统总体架构基于物联网的生态渔业监测系统包括两个主要组成部分:传感器网络和数据处理平台。
传感器网络用于采集渔业资源、水质、气象等相关数据,而数据处理平台则负责对采集到的数据进行处理、分析和展示。
三、传感器网络设计1. 选择合适的传感器:考虑到生态渔业监测的特点,我们需要选择适用于水下环境的传感器。
例如,能够测量水质的PH值、溶解氧和浑浊度的传感器,以及能够监测鱼群数量、种类和大小的图像传感器等。
2. 建立传感器网络:将选定的传感器部署在渔业生态系统的重要节点上,确保数据的准确性和覆盖范围的全面性。
通过无线通信技术,传感器可以将采集到的数据发送到数据处理平台。
四、数据处理平台设计1. 数据存储和管理:设计合适的数据库结构,存储传感器采集到的数据。
同时,建立数据管理系统,实现数据的索引、查询和备份功能。
2. 数据处理和分析:利用数据处理算法和模型对采集到的数据进行处理和分析,得出渔业资源的分布、数量和生态状态等信息。
例如,通过比较历史数据和实时数据,可以判断是否存在过度捕捞的情况。
3. 数据展示和预警:将处理分析后的数据以图表、地图等形式展示,便于用户直观地了解渔业资源的情况。
同时,当系统检测到异常情况时,可以通过短信、邮件等方式及时向相关人员发送预警信息,以便采取适当的措施。
五、系统实现与应用基于物联网的生态渔业监测系统的实现需要涉及硬件和软件两个方面。
1. 硬件方面:根据传感器网络设计要求,选购合适的传感器设备,并进行部署和配置。
同时,需要配备相应的通信设备,确保传感器与数据处理平台之间的可靠通信。
2. 软件方面:开发适用于数据处理和展示的软件系统。
基于物联网的水产养殖环境智能监控系统

基于物联网的水产养殖环境智能监控系统尝试按照通过物联网(IoT)实现水产养殖环境智能监控系统的格式撰写文章:标题:基于物联网的水产养殖环境智能监控系统摘要:随着科技的迅速发展,物联网(IoT)在各个领域都起到了极为重要的作用。
本文将探讨基于物联网技术的水产养殖环境智能监控系统的应用,介绍系统的构成和工作原理,并阐述其在水产养殖行业中的潜在优势和发展前景。
1. 引言水产养殖业是农业经济的重要组成部分,但传统的养殖方式存在着监控困难、人力成本高、环境调控不灵活等问题。
针对这些问题,物联网技术为水产养殖业带来了全新的解决方案。
2. 系统构成基于物联网的水产养殖环境智能监控系统主要由传感器节点、数据传输网络、云平台和终端设备组成。
2.1 传感器节点:通过温度、湿度、水质等传感器感知环境参数并将数据传输给数据传输网络。
2.2 数据传输网络:将传感器节点采集到的数据传输至云平台,常用的数据传输方式有有线网络、无线网络和蓝牙等。
2.3 云平台:接收传感器节点上传的数据,并进行数据存储和处理,提供实时监控和预警功能。
2.4 终端设备:用户可以通过手机、电脑等终端设备实时查看监控数据、控制环境参数。
3. 工作原理基于物联网的水产养殖环境智能监控系统工作流程如下:3.1 传感器感知:传感器节点通过感知环境参数,例如温度、湿度、氧浓度等,将数据上传至云平台。
3.2 数据存储和处理:云平台接收传感器上传的数据,并进行存储和处理。
系统可以实时监测环境参数的变化,并根据预设条件进行数据分析和处理。
3.3 数据展示和控制:用户可以随时通过终端设备访问云平台,实时查看水产养殖环境的监控数据,并进行远程控制,例如调节水温、湿度等环境参数。
3.4 预警和报告:系统可以根据数据分析的结果进行异常预警,并及时发送报警信息给用户。
同时,系统也可以生成环境参数变化的报告,用于数据分析和决策参考。
4. 潜在优势和发展前景基于物联网的水产养殖环境智能监控系统具有以下优势:4.1 实时监控:系统可以实时监测环境参数,并及时进行调控,减少生产风险。
智慧渔业管理系统的构建与优化

智慧渔业管理系统的构建与优化随着科技的不断发展,渔业领域也迎来了数字化、智能化的变革。
智慧渔业管理系统作为推动渔业现代化的重要手段,其构建与优化对于提高渔业生产效率、保障水产品质量安全、实现渔业可持续发展具有重要意义。
一、智慧渔业管理系统的概述智慧渔业管理系统是一个融合了物联网、大数据、人工智能等先进技术的综合性平台,旨在实现对渔业生产全过程的精准监测、智能控制和科学管理。
通过传感器、卫星定位、图像识别等技术手段,实时采集水质、水温、溶氧、养殖生物生长状况等关键数据,并将这些数据传输至云平台进行分析处理,为养殖户提供精准的决策支持。
二、智慧渔业管理系统的构建1、硬件设施建设传感器部署:在养殖池塘、网箱等水域安装水质监测传感器,如溶解氧传感器、酸碱度传感器、氨氮传感器等,实时监测水质参数。
监控设备安装:安装高清摄像头,对养殖区域进行实时监控,以便及时发现异常情况。
智能控制设备:配备自动投饵机、增氧机、水泵等智能控制设备,根据监测数据实现自动调控。
2、软件平台开发数据采集与传输:开发数据采集模块,确保传感器采集到的数据能够准确、及时地传输至云平台。
数据分析与处理:运用大数据分析技术,对采集到的数据进行深度挖掘和分析,提取有价值的信息。
决策支持系统:基于数据分析结果,构建决策支持系统,为养殖户提供养殖策略、疾病防控、市场预测等方面的建议。
3、通信网络搭建选择合适的通信方式:根据养殖场地的实际情况,选择有线网络、无线网络(如 4G、5G)或卫星通信等方式,确保数据传输的稳定性和可靠性。
网络安全保障:加强网络安全防护,防止数据泄露和恶意攻击,保障系统的正常运行。
三、智慧渔业管理系统的优化1、数据准确性与可靠性提升传感器校准:定期对传感器进行校准和维护,确保采集到的数据准确无误。
数据验证与纠错:通过多源数据对比、数据清洗等手段,对采集到的数据进行验证和纠错,提高数据质量。
2、算法优化预测模型改进:不断优化养殖生物生长预测模型、疾病预警模型等,提高预测的准确性和及时性。
水产养殖生产智能管理系统的设计与实现

水产养殖生产智能管理系统的设计与实现近年来,水产养殖行业得到了快速发展,成为了农业领域中的一个重要组成部分。
水产养殖的发展离不开科技创新,现代化的养殖方式和智能化的管理系统能够有效提高水产养殖的效益,降低管理成本,进一步推进水产养殖行业的发展。
因此,本文将阐述一种基于物联网技术的水产养殖智能管理系统设计与实现方案。
一、智能管理系统的设计目标水产养殖智能管理系统的设计目标是提高生产效率,降低管理成本,增强生产管理的可视化、智能化、人性化水平。
该管理系统主要包括水质监测、饵料投喂、氧气供应、环境控制、视频监控等功能,能够实时监测水体温度、氧化还原电位、水质指标等重要信息,进而制定科学的养殖管理方案,确保水产养殖每个环节都得到有效控制。
二、智能管理系统的技术实现方案1.传感器网络的建设智能管理系统的核心在于传感器的应用。
水产养殖场使用大量的传感器设备,包括水温、PH值、氧气、氨氮等传感器。
通过传感器数据的收集,能够监测环境变化和动物健康情况,为水产养殖提供科学的数据支持。
基于无线传感器网络技术的应用,实时收集水质监测数据,并将数据上传至云端,方便养殖场管理者实时查询监测数据。
同时,传感器网络还能实现自主调节控制,如自动调节饵料投喂量,根据鱼类尺寸、数量等信息确定投喂饵料的精准度和频率。
2.智能控制系统的设计智能控制系统能够根据环境变化,实现对水温、饵料、氧气的自动控制,减轻饲养员的工作量,降低人工误操作的发生率。
通过关联多种物联网设备,比如通过调节加热器、冷却器和水泵的运行,保持水质平衡和水温稳定。
同时,控制系统还具备异常预警指令功能,一旦水质指标异常,系统将自动发送异常预警提示信息给养殖管理人员,减少了信息传递的时间成本。
3.云计算平台的构建养殖场智能管理系统的数据存储、分析和处理都需要在云端完成。
借助云计算平台,可实现对大量数据的管理和分析,提高数据应用的效率。
平台可以包含多位养殖管理者,同一时间可以支持多个用户同时接入,提高数据共享的效率。
基于物联网的智能水产养殖管理系统的设计

基于物联网的智能水产养殖管理系统的设计Design of intelligent aquaculture managementsystem based on internet of things吴祖猎,余童杰,陈厚正,陈柳江WU Zu-lie, YU Tong-jie, CHEN Hou-zheng, CHEN Liu-jiang(电子科技大学中山学院 电子信息学院,中山 528402)摘 要:目前水产养殖业较多依赖人工经验,不仅风险大,而且物资和人力资源浪费比较严重,致使水产养殖经济效益不高。
充分利用物联网的技术优势,并针对水产养殖业的特点对设备和养殖过程进行智能管理,与现有传统养殖模式相比,能够有效降低风险与能源消耗,提高水产品的品质和生产效率,并可减少因使用药物对环境造成的不良影响。
关键词:物联网;水产养殖;远程控制;无线组网中图分类号:TP393 文献标识码:B 文章编号:1009-0134(2017)06-0019-04收稿日期:2017-04-21基金项目:广东省攀登计划作者简介:吴祖猎(1992 -),男,广东雷州人,本科,研究方向为嵌入式系统设计与开发。
0 引言我国是水产养殖大国,水产养殖产量占全世界的三分之二左右[1]。
但多年来,我国水产养殖业主要沿用粗放经营的传统方式[1]。
近年来,养殖模式和技术的落后、水域资源逐渐短缺、水体污染逐年加重、水产品食品安全问题时有发生等,使得传统养殖模式受到重大挑战。
如何适应新形势,建设智能水产养殖系统,方便、有效、实时地对水产养殖环境和养殖生物生长情况进行监测、控制,已经成为目前我国水产养殖现代化发展的热点[1]。
国内从事水产养殖管理系统研发的较少,而且多数都有一定局限性。
目前市场上的产品,多数只能检测溶解氧和温度,只能独立控制2路增氧机,只能有线传回采集的数据,而且大部分没有接入互联网,只是个现场控制器与报警器。
有少部分接入了互联网,但仍有平台单一、模式单一、检测能力和控制能力有限等不足。
简析基于物联网的水产养殖监控系统

简析基于物联网的水产养殖监控系统随着物联网技术的发展和普及,越来越多的行业开始利用物联网技术进行监控和管理。
水产养殖行业也不例外,利用物联网技术进行水产养殖监控系统已经成为了一种趋势。
物联网技术是指利用无线传感器网络、RFID技术、嵌入式系统等各种信息通信技术,将传感器、执行器、通讯设备、数据处理设备及软件系统等互相连接成一个网络,实现对物品的感知、识别、定位、追踪、监控、管理和控制的一种技术。
水产养殖行业利用物联网技术进行水产养殖监控系统可以实现实时监控、远程管理、自动化控制等功能,大大提高了养殖效率和养殖品质。
基于物联网的水产养殖监控系统可以实现实时监控。
通过在养殖水体中部署各种传感器设备,如水质监测传感器、温度传感器、溶氧传感器、PH值传感器等,实时监测养殖水体的各项指标。
通过这些传感器采集到的实时数据,可以随时了解养殖水体的情况,及时发现问题并进行处理,大大提高了养殖的效率和养殖的成功率。
基于物联网的水产养殖监控系统可以实现远程管理。
传感器采集到的数据可以通过互联网传输到远程服务器,养殖场主可以通过手机、电脑等终端随时随地查看养殖水体的情况。
即使不在现场,也能及时了解养殖情况,及时制定养殖计划,保障养殖的顺利进行。
基于物联网的水产养殖监控系统可以实现自动化控制。
结合各种传感器设备和执行器设备,可以实现自动控制养殖水体的温度、PH值、溶氧量等关键指标。
一旦监测到异常情况,系统可以立即进行处理,保障养殖水体的稳定。
还可以利用自动化控制系统进行饲料投放、水质调节等操作,减轻了养殖场主的劳动负担,提高了养殖的效率和成本效益。
基于物联网的水产养殖监控系统是水产养殖行业信息化、智能化的必然趋势。
它可以帮助养殖场主及时发现问题、及时处理,提高养殖效率和养殖品质。
基于物联网的水产养殖监控系统还可以帮助养殖场主降低成本、提高经济效益,对水产养殖行业起到了积极的推动作用。
在实际应用中,基于物联网的水产养殖监控系统也存在一些问题和挑战。
基于物联网的智能农业养殖管理系统设计与养殖优化

基于物联网的智能农业养殖管理系统设计与养殖优化随着物联网技术的快速发展,智能农业养殖管理系统逐渐受到农业行业的关注。
该系统利用物联网技术将传感器、设备与云计算相结合,实现对养殖环境的实时监测与控制,从而提高农业养殖的效益和生产力。
本文将针对基于物联网的智能农业养殖管理系统的设计和养殖优化进行详细阐述。
一、系统设计1. 传感器网络和数据采集智能农业养殖管理系统利用传感器网络对养殖环境的温度、湿度、气体浓度等相关数据实时进行采集。
传感器网络应具备高可靠性和稳定性,能够快速准确地将数据上传至云端。
同时,为了提高系统的扩展性,应该考虑利用无线传感器网络进行数据传输。
2. 云计算平台和数据分析养殖数据通过云计算平台进行存储和管理。
云计算平台应具备高容量、高可靠性和高安全性,能够实现数据的实时处理和分析。
利用机器学习和数据挖掘算法,对养殖数据进行分析,并根据分析结果提供养殖优化建议。
同时,云计算平台还应提供用户接口,方便农户实时监测养殖环境数据,随时调整养殖管理措施。
3. 控制系统和自动化技术智能农业养殖管理系统需要配备相应的控制系统和自动化设备。
根据传感器采集到的数据,控制系统能够自动控制养殖环境的温度、湿度、光照等参数,实现对养殖环境的精确控制。
此外,利用自动化技术,还可以实现养殖过程中的自动喂食、自动清洁等功能,提高养殖效率和劳动力成本。
二、养殖优化1. 数据分析与预测通过云计算平台对养殖环境数据进行分析和预测,可以及时发现养殖环境中的异常情况并进行预警,减少因异常情况造成的损失。
同时,根据数据分析结果,农户能够了解养殖环境对动物生长的影响,调整和优化养殖管理措施,提高养殖效益。
2. 精准养殖管理智能农业养殖管理系统能够实现对养殖环境的精准控制,确保温度、湿度、光照等参数处于最佳状态。
养殖环境与动物种类、生长阶段等因素相关,根据不同的养殖需求,系统可根据预设参数自动调整,提供最优的养殖环境。
3. 健康监测与疾病预防智能农业养殖管理系统可以监测动物的健康状况,包括体温、心率、活动情况等指标。
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浅析基于物联网技术的智能渔业管理系统设计的论文(共11篇)篇1:浅析基于物联网技术的智能渔业管理系统设计的论文浅析基于物联网技术的智能渔业管理系统设计的论文本系统基于物联网技术,利用GIS(地理信息系统)与数据库技术优势,对传统渔业管理中的水温测量、氧浓度检测、pH 值测量以及网箱监控等管理过程进行智能系统设计。
1 系统结构系统结构自底向上依次包括监控单元、数据传输单元、数据通信网络、数据库及Web 客户端等。
系统利用物联网技术的优势,采用适合渔业实践的各类传感器、控制设备对各种养殖参数进行精确的、实时的检测及控制。
系统利用传感器网络路由管理协议,进行各类监控单元的自适应组网,以及渔业管理子网络内部的数据互联。
在人工交互方面,系统利用GIS 技术,可以将管理过程做到高度可视化。
系统实时显示各个渔业管理子网络的地理信息,以及网络内部监控单元的相关数据。
同时,系统利用B/ S 网络结构,允许管理人员登陆Web 页面进行远程控制。
2 系统设计2.1 渔业管理子网络:渔业管理子网络作为独立工作的局域网,通过一个数据传输单元按照星形拓展结构进行网络组织,通信方式采用ZigBee技术。
ZigBee 技术是稳定的点对点通信方式,有效传输距离为2km,单个区域的覆盖面积理论为12km2,因此,完全能够满足传感器子网络的通信需求。
渔业管理子网络主要包括以下几种功能的监控单元:GPS定位单元,ZigBee 通信单元、传感器单元(包括:水温测量单元、氧浓度检测单元、pH 值测量单元、网箱监控单元等)。
数据传输单元负责渔业管理系统路由协议管理,完成与上层数据库及Web 客户端进行有效数据互联。
2.2 渔业管理系统路由管理协议:在无线局域网络路由管理的应用中,普遍采用“多跳”的方式进行数据的传输。
该方式将每个子网络分成sensor 节点、sink 节点、manager 节点三个层级,分别负责传感器数据采集、数据汇总与存储、指令数据与数据库的交互。
但是,“多跳”方式也具有算法复杂、设备功能单一、通信效率较低等问题。
随着ZigBee 技术的应用与发展,在智能渔业管理应用领域,可靠的无线通信距离已经完全能够满足需求,所以本系统提出了一种新型路由管理协议。
该协议基本特点如下所示:1)核心是采用“多主”结构,提高总线利用效率。
2)短报文结构,每个报文不超过8 字节。
3)引入TDMA 分时传输机制,避免数据包冲突。
4)报文包含源地址或目的地址,利用标示符来指示功能信息和优先级。
5)节点在严重错误情况下,具有自动释放总线的功能。
在每个渔业管理子网络中,设置唯一的数据传输单元(DTU),负责组织网络,并完成与每个监控单元的数据交互。
网络中设备之间的通讯是基于连接的,这样也为对任何一个设备的`通讯进行监控提供了可能。
在传感器子网络中任何一个参与通讯的监控单元都必须和DTU 之间建立一个独立的通讯连接。
本系统路由管理协议的报文结构,结合工业CAN 总线特点,进行了定制化改进,报文长度不超过8 字节,并对于其中前三个字节进行功能区划分,保证智能渔业管理系统数据传输的高效性与可靠性。
3 GIS 系统设计GIS 系统准确标识养殖环境的相关信息,并能够方便对地图信息进行编辑。
地理范围实现10 级分辨率,并且在各级分辨率地图上,都可以显示、修改监控单元信息。
3.1 输入输出控制软件通过查询数据库找到相应的终端设备的短地址和MAC 地址,通过Socket 编程向网口发送命令包,通过固定的IP地址和网管和RAM 建立连接,网管接受到命令,发送给协调器,控制终端采集设备,采集设备把信息采集回来,上传到协调器,网管,最后在界面上显示。
3.2 水温测量通过传感器采集的温度数据和数据库中的养殖目标生长的最佳温度信息配备,确定此时的环境是不是最佳环境,如果是,则继续保持,如果不是,则启动相应的设备改善温度等。
4 实验结果为了验证本系统的可靠性与实用性,项目组多次在青岛市经济技术开发区海域的近海网箱养殖现场进行试验。
项目试验分三个区域,区域间隔5km,其中每个监控区域内包含10 口网箱。
监测传感器包括:Pt100 温度传感器、pH 传感器(上海科蓝电化学仪器科技有限公司)、WQ401 溶解氧传感器( 美国Global Water 公司)等。
从实时监控平台来看,系统运转正常,显示界面能够自由切换,并且能够完成对于每一口网箱的独立监控工作。
网箱pH 值7.2~7.9,温度范围8.4~11.6°C,与实际手工测量保持一致。
同时,系统能够完成对于人工活动的正常报警,表明系统在无人监控方面有可靠表现。
生产实践证明,本系统已经能够完成对于传统的渔业管理的产业升级,是一套高效可靠的成熟管理系统。
系统在传感器网络管理与数据交互方面表现突出,能够适用于不同的渔业生产环境。
同时,本系统的操作界面简洁,设置方式便捷,易于广大养殖户及渔业领域管理者使用,具有良好的市场前景。
本系统实施中产生的软硬件环境和应用系统,可作为实现现代信息技术与传统渔业管理的有机结合的产学研平台。
智能渔业是新兴的巨大市场,市场预计每年可达数亿元规模,本系统目前已经实现800 万元的销售额。
篇2:物联网技术论文近年来,随着智慧地球、智慧城市、智能家居等热点话题的兴起,物联网产业逐渐成熟,正在从科研单位的实验室走进了普通居民的生活。
物联网被认为是信息产业在计算机和互联网的高度发展之后的第三次革命浪潮。
我国当前物联网产业发展迅速,了解物联网的关键技术,将会对它的发展有更深入的认识。
1 物联网概述物联网作为未来网络发展的主要驱动力,其概念的提出已经很久,最近几年由于和大数据的结合,已经成为下一代网络的整合部分,是在当前互联网基础上的功能和范围的延伸。
物联网技术主要通过统一编码物品和制作通讯协议,将传感技术结合通信、控制技术按照标准将任何物品之间、以及物品与互联网之间相连,进行信息的共享和管理。
在信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)正式在其发布的《ITU互联网报告:物联网》中给出了“物联网”的概念。
作为信息化浪潮下下一个振兴经济的关键点,在许多国家物联网已经上升到了国家战略的高度。
美国权威咨询机构FORRESTER预测在未来五年内,物联网将达到一个万亿级的通信业务,产业容量将达到30倍于人与人之间的通信需求产生的经济拉动力。
基于这种原因,全球各国都在大力发展物联网。
近年来,物联网已经在人们的生活、工作中起到了巨大的作用。
在销售业、智慧交通和智能家居中的使用最为广泛。
这种新技术的使用大大降低了劳动时长,带了了巨大的经济效益。
随着物联网技术的通信协议规范得到逐渐的统一化,它的发展不断走向成熟,而同时大量新型传感器的使用,是的它的适用范围得到了很大的增加,在农业、制造业、建筑业甚至是防恐中都得到体现。
其中以美国、中国、日本和欧盟等多个国家和地区的不断努力,使得一个开放、透明的物联网标准开始逐渐形成,确保了行业的健康发展。
我国近年科技实力不断加强,科研资金投入逐年加大,同时由于较早就对物联网技术开始了研究,并从国家发展战略的高度予以重视,现在保持了较高的实力,技术积累优势明显,是国际物联网标准制定的'主导国之一。
2 物联网的关键技术物联网虽然是物物互联,但是其基础还是互联网。
以互联网通信为核心,依靠传感器、射频识别(RFID)、红外感应器(Infrared Sensors)、智能IC卡、GPS系统、无线通讯装置等信息传感和通信设备,按约定的协议,实现对接入互联网的物体进行监控和管理[2]。
物联网的关键技术从单一模块分,可以区分为射频识别技术、传感器技术和无线通信技术的结合使用。
2.1 射频识别技术射频识别技术(Radio Frequency Identifi-cation,缩写RFID)是一种利用RF信号及其空间耦合传输特性对物体进行自动身份信息识别的技术。
RFID系统的组成有主机、传输天线、电子标签和读写器组成。
2.2 无线网络技术无线网络技术是物联网功能构成的主要部分。
特别是短距离的无线通讯技术,是物联网中进行信息交换和识别活动最活跃的部分。
目前常用的技术主要有NFC、Bluetooth、Z-wave、ZigBee、UWB、WI-FI、RFID等。
NFC近场通讯技术在标签识别和数据传输中运用广泛,是下一代智能移动设备的标配。
它的通讯频率固定在13.56MHz,是对RFID 技术的改进,能快速匹配设备和连接。
ZigBee主要面向低速率无线个人区域网,适用于家庭监控、远程控制、工业监控、安全系统、传感器网络和玩具等领域。
在生物医学领域,这项技术在许多的产品上都得到使用,包括迈瑞等公司的多种型号的血糖仪、家庭监护仪均采用了这种通信方式。
Bluetooth使用的工作频率为2.4G-2.5G之间,具有低成本、低功率、近距离无线连接简单安全的特点。
可以实现10m全双工通信。
“UWB”(ultra wideband)是一种使用1GHz以上带宽的超宽带无线技术。
Wi-Fi属于无线局域网的一种,可以实现各种设备的高速互联。
在部署物联网之时,考虑到设备成本和易用度,WLAN都是十分方便的。
国内厂商小米、TP-Link等公司最近在智能路由器领域的新产品,都是以物联网的家庭流量入口为重点。
2.3 传感器技术传感器是物联网中实现自动检测和自动控制的首要环节。
它能够感受并处理被测量信息,使其变为系统可以辨识的信号。
传感器的发展是物联网拓宽应用范围的关键所在。
高精度传感器技术一直被国外所掌握。
目前,国内的高端传感器市场研发还处于空白期。
在工业、家庭、医疗卫生领域,传感器的精度和稳定性是其性能研发的难点。
宏观角度下,物联网产业的布局和生态如果从整体来看,则可以分为平台服务和终端接入技术两大块:(1)平台服务技术。
平台服务技术关系到这个物联网产业的生态圈的建立。
一个适合未来发展的物联网应用体系,应该具有强适应能力和通用的数据平台,兼容行业内大部分使用者的需求,可以实现业务流程定制、各种设备的冗余自修复、数据集中管理、平台间物件的通信管理等。
(2)终端接入技术。
物联网系统的庞大要求了它的终端种类的繁杂,各个终端设备的互联互通是物联网接入技术的关键。
根据现阶段的发展状况,通信模块、物联网网关和智能终端是目前物联网终端接入所关注的重点内容。
制定统一的国家(国际)标准,是打通物联网产业不同方向、拓展不同领域进行信息交流的重中之重。
3 结束语物联网的发展前景已经得到了世界的认可,无线传感器网络的铺设和通信技术的应用是物联网技术的关键,借助软硬件的结合实现智能感知是基础,良好的识别技术是保障。
在当前大数据和云计算的背景下,物联网与新技术的结合,对智慧地球的建设起到了越来越大的作用。