物聯網技術協議范文
時間:2023-10-13 16:55:11
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篇1
物聯網作為一個異構的多融合網絡,其不僅與互聯網等網絡一樣存在安全問題,而且也因為其特殊性使得其存在隱私保護的問題,因此本文基于物聯網技術在社會領域中的廣泛應用,提出完善物聯網安全技術的對策,以此促進我國物聯網技術在社會領域中的安全應用。
1 物聯網面臨的安全問題
物聯網包含多種技術,其中RFID技術是物聯網技術發展的重要技術之一。物聯網必須要通過大規模部署傳感器所形成的無線傳感網絡實現對環境數據的采集,因此根據其具體應用可以分為:對象的智能標簽、環境監控和對象跟蹤以及對象的智能控制。由于物聯網技術發展的時間還不長,因此其還面臨多種安全問題:
1.1 安全認證問題
物聯網存在多種認證類型,因此利用現存的密碼協議很難解決所有的安全認證需求。隨著物聯網技術在社會領域中的應用,一些不法份子利用冒充的合法節點破壞物聯網感應系統,從而實現惡意節點的現象。例如藍牙車載感應器的復制就是利用物聯網技術的安全認證缺陷進行的。
1.2 算法升級問題
一般一個產品的使用期限是有限的,這樣就會出現密碼算法的生命周期小于產品周期的問題,這樣就會出現安全隱患。如果密碼算法被破解之后,由于產品還沒有達到淘汰的期限,因此需要升級,但是很多產品卻不具有升級的功能。
1.3 隱私泄露問題
隨著互聯網技術的發展,人們的各種信息等都會以網絡的形式存在,以門禁卡為例,通過物聯網技術可以實現進出門的自動化,大大提高了人們的生活質量,但是與此同時也存在個人信息泄露的問題。目前存在的銀行號信息被復制問題就是因為物聯網技術的隱私泄露問題造成的。
2 物聯網安全技術體系
2.1 服務器與結點間的安全認證協議
一旦物聯網節點出現身份被假冒的現象就會導致終端服務器接受到錯誤的數據,進而造成信息泄露,以此設計物聯網認證與秘鑰協商協議是解決該安全問題的重要手段。基于FPCA開發板實現該協議,其主要是通過開發板自帶的網卡模塊與服務器的應用程序進行安全認證,也就是當用戶在使用結點產品時,物聯網終端中心會給該結點發送一組公鑰對,并且對公鑰分布數字證書。具體操作步驟就是:當協議執行時,結點的控制器會觸動控制器操作系統,并且同時向服務器發送認證請求。服務器在接受到認證請求之后就會執行該協議;當認證與秘鑰協商完成之后,協商的會話秘鑰就會分布保存在服務器內存和結點控制器中,以此實現加密通信。
2.2 結點與終端間的認證協議
終端具有較弱的計算能力,因此需要設計一種基于口令的雙向認證協議。其中hash函數具有良好的安全性,因此被廣泛的使用。口令必須要終端使用前預先輸入到結點和終端設備中,對于沒有輸入終端的則需要生成一個序列號作為口令寫在設備說明書上,并且有用戶保管。
3 物聯網技術的關鍵控制
物聯網技術的安全問題還比較多,結合相關文獻,提高物聯網技術安全的控制技術主要包括三個方面:
3.1 物聯網信息采集安全
物聯網信息采集是物聯網感知層面的功能,因此其主要包括:
(1)RFID技術安全。造成RFID技術安全缺陷的因素主要是標簽本身的訪問缺陷、通信鏈路上的安全問題以及移動RFID安全,因此實現RFID安全的措施包括物理方法和密碼機制相結合,靜電屏蔽,利用金屬網制成的容器,阻止某頻率的無線信號的傳輸。當RFID標簽置于該外罩中,保護標簽無法被激活,當然也就不能對其進行讀/寫操作,從而保護了標簽上的信息。
(2)傳感技術及其聯網安全。
3.2 物聯網信息傳輸安全
物聯網信息傳輸安全是整合系統控制的核心,一般物聯網傳輸需要連接電信網絡,因此基于網絡系統不安全因素的存在導致物聯網信息傳輸存在不安全因素,因此需要從以下方面入手:
(1)提高物聯網技術通信網絡連接的安全性,積極構建專用網絡傳輸體系。
(2)加強網絡協議保密,提高網絡的安全性,避免外界不法分子利用系統漏洞等傳輸病毒等,破壞物聯網信息傳輸。
3.3 物聯網信息處理安全
物聯網信息處理安全主要包括中間控技術安全、云計算安全兩個方面:中間件技術安全就是針對物聯網技術傳輸的載體而言的,由于中間件是提供物聯網信息傳輸的中樞,其在整個信息傳輸中占據重要的位置,因此其在實踐應用中往往需要進行二次開發才能滿足應用,因此需要提供基于FAD工具,這樣一來就會存在一定的安全隱患;云計算屬于計算機新的研究方向,云計算能夠為物聯網技術提供快速的技術支撐平臺,因此云計算成為影響物聯網安全的重要因素之一。具體實現云計算的安全性主要從規模化和使用技術兩個方面考慮。
3.4 個體隱私的保護
據統計2020年我國將會有500億臺設備與物聯網進行相結,如何解決個體隱私保護是當前安全技術研究的重點:
(1)提高個人隱私安全的技術能力,例如使用匿名技術,加強個人隱私信息的保護程度。
(2)加強數據的保密。對于重要的個人隱私信息要嚴格保密,可以通過復雜的加密技術實現。
總之物聯網技術發展還不成熟,其還存在不少安全因素,因此徐H我們對關鍵技術進行深入研究,以此構建開放的、安全的、保護隱私的物聯網安全體系。
參考文獻
篇2
關鍵詞:物聯網;RFID;動態檢測;智能信息處理;智能動態物流
中圖分類號:F50 文獻標志碼:A 文章編號:1000-8772(2013)09-0189-02
物聯網(The Intemet of things)的概念是在1999年提出的,它的定義很簡單:把所有物品通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。存在能力超級強大的中心計算機群,能夠對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實時的管理和控制。
1 物聯網的關鍵技術
1.1 物聯網射頻識別技術(RFID)
物聯網的感知系統主要是實現“物物相聯,人物相聯”,RFID在物流中應用,感知物流動態管理,實現智能物流。RFID標簽具有非接觸、信息量大、可重復寫入、不易損壞、讀取方便、可同時讀取多個數據等優點,具有一定的智能性,在物流應用中具有劃時代的意義,能夠更好地推進物流向前發展。
1.2 智能信號處理技術
物聯網的智能信號處理技術主要對采集設備獲得的各種原始數據進行必要的處理,以獲得與目標事物相關的信息。
1.3 物聯網通信協議
同因特網一樣,物聯網也是通過網絡協議來實現通信的。物聯網的協議棧中,以MAC協議、組網技術、網絡跨層能量優化、自適應優化通信協議、輕量級和高能效協議為重點。
2 物聯網技術對現在物流帶來的好處
2.1 物聯網技術是現在物流實現智能化管理、自助服務的關鍵技術。通過RFID、無線網絡、傳感器、復雜網絡協議轉換、智能化信息處理等技術,一個完整物流流程就是一個智能流動的網絡。從不同的點進行動態地流動,并不斷向用戶手機顯示其物流的信息,包括流動點、物品的完整性、中轉點等相關信息。
2.2 物品就是物聯網中基本結點。用戶可通過手機等終端隨時可觀看物品位置和相關信息,這樣物品與用戶可以互動性,并且在物流流動中用戶可以隨時改變物流流向,從而根據用戶興趣改變物流流向現代物流技術。
2.3 便于對物流的管理。對于物品在流通過程中,物品上有相應的RFID標簽,隨時知道物品的流通情況、改變物流流向、查詢物流動態信息等。
2.4 實時檢測物流狀態。物流到達什么位置,何時到達,在任何時刻通過實時檢測物流所處于狀態,從而為用戶了解物品的狀態。
3 物聯網技術在現代物流中的應用
3.1 RFID技術的應用
RFID技術是現在物流應用中關鍵技術之一,因此,物聯網感應在感應網絡中處于的狀態都可以進行實時控制。在不同域中物聯網的地址是一個長度為64位或者更高的地址,每一個RFID代表一個物品,甚至一個物品上面的構件也可以用物聯網地址來標識不。
方法是把所有的物品進行分類,物品有自己的分類號,從大號到小號之間有應的從屬關系,以物品分類號來進行物聯網地址的分類,或物品分類號與物聯網地址時行轉換。唯一的物品分類號可以動態擴展其物品的地址,這樣以物為基礎的物聯網技術可以實現世界人任何一個物件,無論多小都可以進行聯網。
物聯網地址可以設置為RFID標簽地址,地址位數為64位,前16位保留,后48位用來存放物流的地址號,字母占16位,數字占32位。例如BBAA23221111在物流中的物品地址就對應于0000000000000000 1011101110101010 00100110001000100001000100010001,自動識別物品在網絡中的每個地址,前16位是進行擴展地址,用于物聯網與其他物聯網進行網絡互聯時的擴充。
3.2 現代物流動態檢測
現代物流檢測主要對物品位置、物品狀態等進行檢測,能夠在最短時間內找到物品準確位置是檢測的主要目的。在現代物流中,RFID標簽很容易被用戶找到,在自助服務物流檢測中,如果物品被替換了,物品標簽貼到另一本物品上。物品分類號決定物品的類型,它們是一一對應的。在一個物品流動的過程中,任何改變物品的行為都可以進行動態檢測。
3.3 智能信息處理構建智能物流
智能信息處理也是現代物流的關鍵技術之一,要對物流的信息進行處理,其中包括物流線路,不同時段的狀態以及可達性等因素進行分析。下面從不同指標來分析物流的情況:
3.3.1 物流線路最優性
現代物流追求的是最短時間內到達,這是現代物流所追求的目標。選擇合格的物流線路是最短時間內到達的最佳方法。通過對不同時間段、路段、交通情況等因素來綜合考慮。
3.3.2 物品最優原則
通過物聯網技術可以實現物品在不同線路可達性來實現那些物品最易到達,從而在物品選擇相應物流上可以作出最優選擇。對物品的物流可以分類不同的時間段進行。
3.3.3 物一物關聯
物聯網是物一物關聯的網絡,因此物一物之間存在著一種關系,關系最大的物與物可以實現綁定,為更多的商家或消費者提供選擇。
3.3.4 個性化服務。
針對某個消費者可以提出個性化物流服務,從而實現智能化管理模式,讓消費者提供不同的物流服務,使其滿意度最高。
物聯網在物流中應用是綜合多方面因素而進行實施,其中每個環節都很重要,最終能夠實現物流的智能管理。
現代物流建設要進行智能化建設,就必須引入物聯網技術,相信以后的物流建設中會引入物聯網,尤其是物一物、物一人的服務,以后成為大眾生活所需。
參考文獻:
[1]寧煥生,張瑜,劉芳麗,等。中國物聯網信息服務系統研究[J]電子學報,2006,34(12A):2514-2517
[2]楊志華,物聯網技術及其在智能物流中的應用研究[J],鄂州大學學報,2012,3:18-21
篇3
關鍵詞:物聯網;工程機械;監控
1物聯網
1998年KevinAshton第一次提出物聯網這一概念,在2005年信息社會世界峰會正式確定了這一概念,并對這一概念的特征、技術、發展前景等進行了相關闡述,之后歐美各國均提出了本國發展物聯網技術的規劃,我國物聯網技術發展起步與2009年總理提出的“感知中國”。物聯網技術是以各種信息傳感技術為基礎,對需要監控、連接、互動的物體進行信息采集,最終形成一個巨大的網絡,實現物與物、人與人、物與人之間的網絡連接,極大的方便管理和控制。該技術是對互聯網技術和通信網技術的外延,是將多項技術與應用結合的產物。物聯網技術具有實現全面感知、信息傳送、智能處理的特征。所謂全面感知就是利用各種信息傳感器和識別工具對物體進行相關的信息收集;信息傳送就是通過互聯網和通信網絡對信息進行傳遞和共享;智能處理就是將這些信息進行自動化的分析處理,最終實現智能化的控制和決策。
2工程機械物聯網體系與技術
工程機械領域的發展受到各國的重視,因為該領域的發展水平代表著國家制造業的發展水平,尤其是物聯網技術提出后對機械智能化的要求越來越高。當前物聯網技術已經進行了小范圍的應用,例如智能交通、智能家居等。工程機械物聯網體系的構建和相關的技術如下。
2.1工程機械物聯網體系構建
工程機械物聯網體系分為三個層次:感知、傳輸、應用。感知層是工程機械物聯網中網絡和現實的樞紐;傳輸層就是對數據進行傳輸和交換,使信息能夠進行相關的傳送和共享;應用是核心,對已經收集和傳輸的信息進行相應的處理,最終發揮物聯網的作用。工程機械物聯網有自己的特點,這些特點和工程機械領域的特性有關。工程機械物聯網感知層主要有壓力傳感器、液體傳感器、RFID標簽與讀寫設備,運動控制器、IO控制器、工業遙控器等核心驅動部件和負責機械設備定位和數據傳輸的移動終端,并且需要信息采集、信息融合、短距離傳輸等核心技術的支撐。傳輸層不僅包含互聯網和通信網結合的長距傳輸網絡,還有包括藍牙、WiFi等短距傳輸網絡,實現企業內部、企業與客戶、客戶與客戶之間的信息傳輸。應用層中包含高性能的服務器和處理軟件,實現海量信息的處理,為工程機械企業打造智能化的決策處理平臺。
2.2工程機械物聯網技術
工程機械物聯網技術與工程機械物聯網體系相關,也是分為三個方面,及感知層、傳輸層、應用層都有各自需要的技術。感知層需要的技術主要是感知識別技術,工程機械物聯網需要通過感知層獲取機械設備自身的狀態和機械設備工作的環境的信息。要提高工程機械設備的利用率、使用壽命,并對工程機械設備進行有針對性的保養,這些都需要獲取精準的工程機械設備的工作環境。工程機械使用的環境差別很大,這也就要求工程機械設備需要更為精確的傳感器進行信息的采集。感知層傳感器主要分為采集機械設備位移、角度、速度的運動傳感器;采集能耗、運行等工作狀態的檢測傳感器;采集機械設備工作位置、環境因素的工作環境類傳感器。采用相對靈敏、全面的傳感器,才能較好的利用感知設別技術將工程機械物聯網所需要的信息進行收集。傳輸層需要即插即用的標準化通信協議,建立工程機械物聯網會涉及到很多的通信網絡,同樣也會有較多的接入方式,缺少統一的標準化通信協議會導致這些通信網絡無法進行交互工作,影響數據信息的傳輸。因此在傳輸層需有一個統一的能滿足這些通信協議的標準化通信協議。工程機械設備作業時會被較為復雜的因素影響,這就需要機械設備物聯網要有即插即用的快速識別和通信協議,便于在復雜條件下進行工程機械設備的準確識別。工程機械物聯網在應用方面要有企業控制中心,通過該控制中心對各種工程機械進行監管、故障排除、快速服務。這種控制中心需要有兩方面的職能,一種是面向企業研發的,可以通過收集和傳輸的各種信息對機械設備的設計進行改進,研發更多的新型設備;一種是面向客戶服務的,可以建立相應的租賃、故障維修、設備分析等服務。
3物聯網在工程機械領域的應用及展望
物聯網在工程機械領域的應用主要是通過GPS、GPRS、互聯網等技術,將工程機械的工作狀態、工作位置、工作環境、運行情況等進行信息的收集,并通過智能處理系統對這些機械設備進行管控和服務、研發。物聯網運用于工程機械領域可以實現對工程機械的全壽命周期智能化管控。物聯網在工程機械領域的應用及展望如下:
3.1利用物聯網進行工程機械遠程監測
利用物聯網可以對工程機械的工作運行狀態進行實時監測,一旦工程機械發生故障還可以進行遠程的診斷。對機械進行遠程監測需要車載終端、數據傳輸、遠程監控平臺三個部分發揮作用。車載終端包括GPS、GPRS、RFID、GPRS,可以完成對機械運行的數據收集和上傳。數據傳輸主要由互聯網和GPRS組合而成,將車載終端上傳的機械運行數據傳送至遠程監控平臺,同時也可以傳輸遠程監控平臺指令。遠程監控平臺包含地理信息系統、設備信息系統、遠程故障診斷和維護保養系統。遠程監控平臺通過這些信息系統完成對工程機械的運行狀態查詢、故障預警、故障診斷、故障日志、維修保養日志等內容。如果單純的通過智能化的物聯網系統無法將故障排除,那么遠程監控平臺還可以推送相關的地理信息使工程技術人員盡快達到。
3.2物聯網應用于工程機械租賃
工程機械設備租賃與按揭付款在該市場較為流行,但是資金回收困難、用戶騙車逃跑等問題會給承租方帶來較大的損失。利用物聯網技術可以對工程機械安裝相關終端,一旦發生不償還資金、騙車逃跑等問題,可以直接實現工程機械的定位、鎖車等功能。物聯網技術應用于機械租賃可以較好的保護承租方的利益。
3.3利用物聯網技術建立手機服務平臺
目前智能手機的普及率越來越高,利用物聯網技術和手機軟件開發等手段,開發智能手機客戶端,為客戶建立手機監控平臺。采用這樣的方式可以讓客戶通過手機就能夠掌握其機械設備狀況,同時也便于機械設備制造商聯系用戶進行相關服務和技術指導。
3.4大數據利用
通過物聯網技術可以搜集大量工程機械相關信息數據,這些基礎數據有較大的利用價值。企業通過對這些數據的分析和挖掘有助于找出工程機械的不足加以改進,進而提高工程機械的品質;同時根據機械設備的使用狀況制定相應的制造和銷售計劃,更好的貼合市場;最后可以根據機械設備位置分析,在機械設備集中的區域有針對的設立服務網點。
4結束語
我國的物聯網技術和工程機械智能化的起步均較晚,物聯網技術在工程機械領域的運用還較少。物聯網技術在我國工程機械領域具有非常廣闊的應用前景。遠程監控、檢測和診斷是工程機械走向全面服務型制造的重要一步。
參考文獻:
[1]孫其博,劉杰,黎羴,等.物聯網:概念、架構與關鍵技術研究綜述[J].北京郵電大學學報,2014,33(3):2-9.
[2]李瑚,雷蕾.開啟工程機械智能時代[J].發明與創新,2013,(3):20-21.
篇4
一、物聯網技術在農業種植環境監控系統設計與實現中的應用
1.可以讓農業中職環境管理實現智能化。基于物聯網技術,在農業種植系統中安裝對應的智能控制系統,可以實時的監測農作物種植環境中的相關參數,進而了解農作物的生長環境參數,進而有針對性的對其生長環境進行調控,為其提供最好的生長環境。把生物信息獲取方法在無線傳感器節點中進行應用,可以對溫室正確的進行調控。
2.能夠有效的監管農產品的質量和安全。農業物聯網技術可以大范圍的采用多種關鍵技術,如,條形碼、物聯網中間件、電子標識、網絡平臺技術、傳感器網絡等。可以對農產品的每個過程進行實時監控,包括生產、儲運、交易信息,進而讓整個過程都透明化,確保農產品從生長到食用的整個過程能夠得到有效的管理及控制,進而保障農產品的安全和質量。
二、芻議農業物聯網技術的農業種植環境監控系統設計
1.農業物聯網種植環境監控系統關鍵技術。當前物聯網技術在不斷地發展中,已經被廣泛的應用到各個領域中,在農業中進行應用,在農業種植環境監測系統控制中進行應用,其中關鍵的技術包含兩部分,第一個是感知層中進行無線數據感知和采集;第二是利用網絡傳輸層遠程智能化對采集的數據進行控制,控制計算機進行分析,對農作物生長的各種要素進行控制,比如,水份、溫度以及空氣等,讓農業能夠實現精準化發展。
2.農業物聯網種植環境監控系統構建。以物聯網技術為基礎,設計的農業種植環境監控系統,可以從下面的圖1中看到。
這一系統中的核心有兩部分,一個是感知層,這一層主要就是感知和采集數據,可以將土壤的濕度、空氣溫度、光照、空氣濕度、自動灌溉通過傳感器進行實時感知,進而利用采集器進行數據采集,把數據傳送到ZigBee協調器節點上。第二個核心是應用層,這一系統主要就是存儲數據、處理信息、下達控制指令,這些能夠為用戶的分析和決策提供有效的依據,用戶能夠實時通過電腦等終端查詢數據。
3.農業種植環境監控系統構建
(1)系統硬件構建。
①無線節點模塊: ZigBee是以IEEE802.11.4協議為基礎,擴展出來的集,其主要是對于低功耗和成本的射頻進行應用,一部分是網關協調器和傳感節點。
②傳感及控制模塊:這一模塊中包括各種傳感器,溫度、濕度、以及光照強度。
③電源板:其作用就是給無線節點模塊以及傳感控制模塊進行連接,能夠一起為系統進行供電。從圖2中能夠看到系統的硬件構建情況。
從圖中的硬件系統構建中能夠看到,其中MCU是控制重點,電池模塊是給系統供電和連接,傳感模塊和控制模塊檢測采集種植環境的數據。通過ZigBee無線網絡傳送數據以及信息,通過電腦終端就可以實時看到數據,可以通過電腦存儲和現實數據,進而和標準生產環境參數進行比較,遠程控制環境信息。
(2)系統的軟件構建。系統的軟件設計工作主要包括傳感器節點程序設計和ZigBee協議棧程序設計。從圖3中能夠看到傳感器節點程序設計,從圖4中能夠看到協議棧程序設計。
三、應用效益分析
基于農業物聯網技術的農業種植環境監控系統設計和應用,能夠幫助農業生產中的各個基地種植測試點的環境進行監控,進而對環境信息進行獲取和管理,這能夠動態的將種植環境用數據和圖像的形式展示出來,進而分析處理數據和圖像。基于農業物聯網技術為支撐,設計出的監控系統能夠有效加強系統的應用性能,減少種植成本,促進效能的提升,大約是在28%。物聯網技術的應用,能夠實時的對農業種植中大棚的各種數據參數進行采集,比如,溫度情況、土壤水分、光照強度以及空氣溫度等,這樣就可以結合農作物的具體生長需要,進而實時的管理環境,可以自動化的開啟和關閉功能服務功能,對這一系統下的農業種植環境進行調節,讓農作物可以在最優的生長環境下生長。
篇5
在當今時期,物聯網技術在實際生活中的應用越來越廣泛,致使網絡現今面對的信息更加多極化。這些信息涉及到國防的事業、國家的軍事管理、政府的工作等等各個方面,因此,信息運行的安全與否尤為重要。然而網絡的數量以及節點的數量都是有限的,日常的安全監理系統已經無法真正保證網絡的安全,無法將信息直接引入到物聯網的相關系統當中。因此,一些有效的手段就變得更加重要,例如信息加密手段,數據的管理存取以及數據的融合體系,安全路由協議等等。在信息加密手段中,密鑰管理非常重要,這主要是因為這一加密手段會對密鑰的形成、密鑰的分發、密鑰的管理與保存以及密鑰的更新與應用都會產生重要的影響。為了使整個信息安全監理過程更加順利,就需要預定一個合理的全局方案,與此同時,還應該參照無限感知網絡系統、節點的設置與規劃、工作的安全標準等,來設置出更加多樣化的密鑰管理的相關對策。具體可以通過制定與分配工作方案之后,先構成密鑰箱,在每個節點處都可以隨機得到密碼進而形成密鑰環。再對整體進行合理的規劃,每個節點只需要獨自的密鑰才可以解開,這樣就可以保證信息的安全可靠,將這一環節變成安全通道中的較為重要的一部分。因此,無線感知網絡系統具有節點對等以及多跳傳輸等特點。一旦網絡的另一方設置了一些惡意節點,這樣就可以將路由快速的更改,進而造成信息安全管理系統的巨大漏洞,產生蠕蟲病毒。所以,在信息安全監理的過程中,需要將無線感知系統以及物聯網系統具體的特點作為監理過程的核心,經過明確的研究,對整個過程進行科學的設置,最后保證路由協議滿足信息安全監理的整個過程,保證信息的安全性以及可靠性。
2數據融合
在物聯網系統中,數據融合屬于一種交互以及感知的科學模式,一旦有網絡惡意俘虜節點,就會造成節點很難辨認出正常信息,對于惡意信息也無法正常的對抗尤其對于節點融合產生了較大的影響,一方面會對下游的節點信息造成嚴重的破壞,另一方面還會對節點傳遞信息的過程產生嚴重的負面影響。因此,為了使整個物聯網系統保持安全可靠,就需要在網絡數據融合的過程中準確的衡量信息的安全狀況以及信息應用的程度。可以根據隨機抽樣得到的數據進行驗證預處理,進而使用戶能夠在節點處準確的捕捉水平,從而辨認出數據信息是否安全可靠。
3設置路由定位協議
節點處會存在著許多較為隱私的內容,這些內容一旦發生暴漏,就會對監測目標造成嚴重的影響。所以,在物聯網系統中,需要我們開設一些合理安全的機制進行相關的保護,對數據進行全方面的監測與保護,對于重要信息進行必要的處理與保存,可以通過一些具體的安全協議,以及準確的路由定位協議,來使得節點準確的定位出信息的真實位置,減少一些副作用的產生。這樣就可以真正的提高物聯網系統的感知信息的能力以及交互能力,從而提高整體的可靠水平,開設出較為良好的系統環境,幫助系統向更加完善的方面發展。
4結語
篇6
關鍵詞:物聯網;變電設備;在線監測系統
前言:在傳統變電設備管理維護中,采用的是定期檢修模式,這種模式容易受到主客觀因素的影響,存在著許多的問題和漏洞。狀態檢修的出現,有效解決了上述問題,但是其對于數據的傳輸的采集和傳輸有著較高的要求。為了能夠對變電設備的運行狀況進行可靠反映,國家電網公司提出了在構建在線監測系統的相關構想。
1 物聯網與變電設備監測
物聯網可以說是在互聯網基礎上的一種延伸和拓展,主要是結合紅外感應、全球定位、激光掃描以及射頻識別等技術,依照約定協議實現物品與物品的相互連接,能夠完成信息的傳輸和交換,以及識別、定位、跟蹤、監控等功能。最近幾年,物聯網技術得到了迅猛發展,在產品條形碼、汽車電子等領域得到了廣泛應用,其作為一種先進的通信手段,在變電設備在線監測中的應用也愈發迫切。
結合當前國家電網公司開展的電力光纖到戶、智能變電站等智能電網試點工程,可以明顯看出其對于物聯網技術的重視。將物聯網技術應用到智能電網中,可以實現各種供用電設備的統一管理,提升信息傳輸的準確性和高效性,其在智能電網的在線監測方面同樣發揮著不可替代的作用,因此,構建基于物聯網的變電設備在線監測系統,可以將物聯網與智能電網有機結合在一起,在保證設備安全的同時,推動智能電網的穩定健康發展[1]。
2 基于物聯網的變電設備在線監測系統
2.1系統架構
以物聯網技術為基礎,構建變電設備在線監測系統,總體的系統架構包括了四個不同的層面,分別是過程層、間隔層、站控層和省網層。
2.2物聯網技術
在系統通信傳輸設計中,采用的物聯網通訊技術包括了CAN、ZigBee、RFID、光纖以及雙絞屏蔽電纜等。變電設備本身在運行過程中的各種狀態信息可以由各類傳感器設備進行收集,結合RFID獲得的靜態信息,經光纜傳輸到數據處理終端,實現過程層與中間的數據通信,而經過監測終端數字化處理后的信息,則可以通過CAN或者ZigBee等,在過程層與間隔層之間進行傳輸。經間隔層處理后,數據通過光纖,依照IEC61850協議,在間隔層與站控層中實現高度共享。
2.3系統設計
2.3.1過程層監測終端
監測終端包括了傳感器以及現場處理單元,其基本功能,是通過各類傳感器,收集變電設備的運行信息,并對其進行初步處理,如果傳感器信息沒有經過數字化處理,則可以在完成A/D轉換后,分類存儲。在智能化變電站中,監測終端包括了變壓、避雷器、斷路器以及SF6等,涉及內容相對較多,要求設計人員具備較高的專業素質。以SF6監測終端的設計為例進行簡要分析。
該監測終端主要是針對SF6氣體溫濕度和壓力的監測,由相應傳感器完成數據采集,經調理及A/D轉換后傳輸到控制單元。在硬件設計中,采用DSP主電路設計,以TL431A轉換芯片為運放電路供電,具有功耗低,使用方便的優點,可以通過更換分壓電阻的方式,對供電電壓進行調節。A/D轉換電路選擇AD7657芯片,4.5V-5.5V單供電電源,最大傳輸速度可以達到250kSPS。在軟件設計方面,軟件的主要功能,是在上電后,自動進行查詢狀態,等待接受間隔層下發的采集指令,并依照設定好的數據規約,對傳感器下達讀取指令,完成數據的收集,同時結合返回數據的校驗位,進行CRC校驗,確保其讀取成功。將讀取到的數據去除命令字和控制字,打包發送[2]。
2.3.2間隔層智能IED
根據監測設備類型以及安裝位置的不同,智能監測IED同樣可以分為多種不同的類型,其主要功能是對數據進行提取、規約和傳輸,在基本的硬件與軟件方面幾乎沒有很大的區別,這里同樣以SF6監測IED為例,對其硬件與軟件的設計進行簡要分析。
在硬件設計方面,采用ARM+DSP的結構,分別采用S3C2440A芯片和TMS320F28335芯片,從變電站的運行需求考慮,在電源電路中選擇就地取材,利用變電站本身的220V交流電,經交直流轉換為12V和5V的直流電源,然后再次轉換為,提供給各個子電路使用。同時,考慮到系統監測IED的重要功能是針對數據的相關操作,程序調試環節最為關鍵的就是針對傳輸電力及相關協議的調試,因此,SF6監測IED與終端設備之間的通訊,采用的是RS485總線技術,為了保證傳輸效率和數據安全,在每一塊IED的核心電路板上,分別設置3路RS485通訊接口。軟件設計環節,主要是針對相關數據的處理,采用的數據通訊模塊包括DSP、ARM通訊,主機ARM結合配置文件的啟動輪詢函數,結合預先設定的通信協議,向終端設備下發數據采集命令,DSP在接收到申請后,對命令進行解析和執行,并完成數據的上傳操作。
2.3.3站控層專家軟件
在站控層專家軟件系統中,具備完整的變電站設備一次主接線圖,管理人員可以充分了解變電設備的分布和運行狀況。一次接線圖能夠對被監測設備的運行狀態進行實時描述,顯示出最新的采集數據和狀態結果,同時能夠結合彈窗,進行各種功能的選擇性控制。不僅如此,專家軟件還可以對變電設備的運行狀況進行狀態列表,使得管理人員能夠更加直觀的觀察設備運行情況,及時發現其中存在的問題和隱患。另外,根據變電站一次設備各自的特點,專家軟件系統設置了相應的功能單元,保證了監測的可靠性和針對性。
在專家軟件系統中,針對同種類型的高壓設備,配備一個主IED,下設多個IED,經過程層網絡,與對應的監測終端進連接,接收監測終端采集到的數據信息,利用IEC61850解析封裝,將得到的信息進行數據容錯,標記出傳輸過程中存在的非正常數據,然后反饋給IED,重新進行數據的提取和分析,直到數據正常。在反復操作的過程中,可以實現對于IED工作狀況以及通訊網絡健康狀況的監測與評估。對于發現的變電設備故障,可以將故障的內容及位置存儲在本地,結合實際情況,向下屬IED發送控制指令,實現故障的有效排除,保證變電站的穩定可靠運行。
3 結語
總而言之,在科學技術飛速發展的帶動下,我國的電力系統正在逐漸向著智能化的方向發展,將物聯網技術應用到智能電網的建設中,可以以此為基礎構建變電設備在線監測系統,針對變電設備的運行狀況進行實時在線監測,提升數據傳輸的效率,對于實現電力系統的智能化意義重大,應該得到足夠的重視。
參考文獻:
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【關鍵詞】物聯網技術;樓宇空調系統;應用
一、物聯網的相關闡述
物聯網作為一種新興起的技術,不同領域的研究人員都開始高度重視起來。因此,在對該技術進行確切的研究前,需要對其相關內容進行一定認識。物聯網指的是對信息傳感器進行應用,在統一協議的基礎上,將互聯網同地球上的任意物體連接到一塊,完成信息的通信和交換,進而達成智能化定位、識別、管理、監控、跟蹤的網絡形式,是在互聯網大背景下擴展和延伸出來的。物聯網是在互通、標準的通信協議為背景下構造起來的設備網絡。在整個網絡里,都有特定的編碼存在于連入的設備中,設備之間能夠共享信息。而且,它也是通過個性的、具有標識的物體所構成的網絡,在智能空間中運行這些物體,通過智慧的接口同社會、用戶等完成通信與連接。
二、具體的應用情況分析
在Niagara的基礎上,仿真設計空調控制程序。這為實驗時所使用的控制管理平臺。它在因特網巨大的通訊功能的基礎上,能夠很好的集成LONWORKS和BACnet等開放協議。同時,圖形化的用戶界面編制工具與工程組態工具還能夠被提供出來。在NiagaraAX的基礎上,可以從兩個部分劃分該溫度可控制系統。1niagara框架在具體的實現了Baja標準之后,就形成了niagara,因此可以說Baja的很多特征也都存在于其中。因為,在處理以下幾個問題時就可以非常好的應用到Niagara,把復雜的多種協議、現場總線和協議等匯集到一塊,可以按照圖形化的變成工具將非自動哈組換頁程序員構造成自動化程序;能夠將高度嵌入式的、分布式的系統提供出來。有JAVA虛擬機存在于Niagara框架中,進而當做在多種多樣硬件平臺及操作系統中的一種相同的運行環境。并且,對于此架構的核心模塊,不管是在小型的嵌入式的控制器中可以被應用,同時,在一些高端的服務器中也可以被應用。此界面的圖形編程工具、模塊及用戶的界面工具,都能夠在組裝有虛擬機的裝置上運行。為了將一定的困難攻克,因此,需要將一些標準化的軟件系統應用到樓宇的空調系統中。各個子系統的數據可以被這種軟件所收集到,而且,能夠將它變為一個系統化的對象模塊。因為各種類型的設備都是由這個模型所支撐的,進而將標準化的應用程序端口為數據通信和設備提供處理。在互聯網中,JAVA是其中最為先進的技術架構,它能夠將一套完整的應用程序組件為網絡時代下的商業應用程序提供出來,或者滿足于應用程序接口的發展。因此,在樓宇的空調系統中,為了能夠更好的實現其自動化功能,所以,Baja標準應運而生了,它是在Java的基礎上被構建起來的。這種系統集成平臺,可以說是現階段非常優越的一種形式,該平臺能夠非常高效的進行移植,對多種協議都能夠完成兼容,在樓宇空調系統中,如果能夠積極的引進和應用該項技術,可以更好的實現樓宇空調系統自動化。
1、設計邏輯功能
通過PID方式計算設定溫度與送風溫度,將控止水閥輸送出來,按照冬夏轉換與風機狀態來控制PID模塊,按照指定出的計劃時間、故障、狀態等控制風機的具體啟動情況,使風機中的溫度都實際情況更加一致。
2、設計系統界面.有著更加完善的圖形化用戶界面編輯工具可以被Niaggara提供出來,這樣,一些友好的人機界面就能夠通過開發者編輯出來。在系統的界面里面,具備轉換冬夏季節和控制空調的開關,將風機的防凍報警、凍水溫度和風機狀態能夠能夠非常準確的顯示出來。在程序運行起來后,將開關打開,就能夠覺察到風機已經在正常的程序范圍內運行,也會相應的打開風閥的扇葉。隨著外界條件和控制邏輯的變化,也會有一定的變化出現在設備的狀態中。界面簡潔、友好,操作起來方便。
三、結語
綜上所述,進入新的世紀以來,在經濟和技術發展的推動下,為我國網絡技術的發展帶來了極大的推動作用,物聯網作為當前一項非常重要的網絡技術,在很多方面都發揮著相應的作用。樓宇空調系統是整個建筑結構中非常重要的組成部分。但是,在傳統的控制模式下,經常會有問題出現在空調系統中,使其很難有效的滿足于人們的生活和工作需要,這樣在物聯網技術進行應用后,能夠大大的提升系統的穩定性、靈活性,能夠完成多方面的控制。所以相關工作人員必須要極大研究力度,積極的借鑒與應用該項技術方式。
參考文獻
[1]顧重陽,王亞剛.物聯網技術在樓宇空調系統中的應用[J].系統仿真技術.2011(08):456-457.
[2]唐覺民.基于NiagaraAX構建樓宇設施管理平臺的探討[J].智能建筑與城市信息.2012(07):107-109.
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關鍵詞 單片機教學 物聯網技術 教學
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
物聯網(the Internet of Things,IOT)是新一代信息技術的重要組成部分,簡單理解,物聯網就是物物相連的互聯網。隨著現代信息技術的飛速發展,物聯網技術得到了很多高校、科研單位及企事業單位的高度重視。隨著單片機、嵌入式無線技術的飛速發展,為物聯網技術實現提供了必備條件。微控制器(Microcontroller Unit,MCU),即單片微型計算機,它是多數高校電子信息類、通信類等專業的骨干課程。但目前,高校仍以51系列單片機為主,在教學內容與教學方法上還保持著最古老的模式,僅僅圍繞指令和程序展開。缺乏時效性,根本無法與大背景下的社會需求相契合。
1 物聯網技術介紹
1.1 概念及簡介
物聯網是物體通過智能感應裝置,經過傳輸網絡到達指定的信息處理中心,實現物與物、人與物之間的自動化信息交互、信息處理的智能網絡。
物聯網技術應用前景分析:美國權威咨詢機構FORRESTER預測:到2020年,世界上物物互聯的業務,跟人與人通信的業務相比,將達到30比1,因此,“物聯網”被稱為是下一個萬億級的通信業務。“物聯網”也被稱之為繼計算機、互聯網之后,世界信息產業的第三次浪潮。
1.2 單片機教學現狀與改革
(1)教學涉及面廣:眾所周知,單片機課程幾乎覆蓋了所有的工科院校,通信、自動化、電子等很多專業都需要學習單片機課程。(2)教學占主要方面:在高職院校單片機教學中,相應課程的設置、實踐教學環節的安排都劃歸在單片機的課程體系中,并且將單片機實踐考核作為學生綜合能力判斷的一個重要部分。因此,在過去的很長一段時間,各大高職院校都相繼提出了關于單片機教學改革的新理念,大都是以強調學生的操作能力、創新能力,但這種實踐操作往往跟在大環境下的時代需要是有相差的。(3)教學方式一成不變:很長一段時間以來,單片機課程的教學基本都是按照固定模式進行的。以匯編語言或C語言兩種編程語言為主,先從指令到程序再到輔助項目配合教學。這種圍繞軟件—指令—程序展開,不符合單片機課程的教學目標。教學體系的一成不變,就沒有新方向供教學利用,學生們也就同樣按照固定的思路去分析,最終導致單片機課程教學幾十年還滯留在原地。(4)教學方法老舊:傳統的課堂講授法,將學生的學習積極性過多地限制在理論課堂上,而單一的實驗課和我們之前提出的單片機課程改革的初衷背道而馳。久而久之,單片機的課程改革就成了一句沒能實現的空話。要杜絕這種現象,必須從根本上改變教學方法和教學思想。(5)實踐教學重視度不夠:實驗手段單一且脫離實際。在實驗課上,僅僅以實驗箱作為條件,以十幾個匹配程序作為參考,停留在單片機課程的表面,也就掌握不了單片機課程的精髓。學生動手、動腦解決問題的能力也會大打折扣。
2 單片機課程與物聯網技術結合的必要性
物聯網時代對單片機或嵌入式教學改革提供了機遇和挑戰。與此同時,對單片機教學的各個方面也有了新定位。物聯網及其相關技術的發展,為單片機教學改革提供了豐富的教學題材、內容和實現方法,這也就是單片機課程與物聯網技術結合的目的。
(1)必要性:從目前各高職高專院校單片機的教學情況分析,學生的學習態度、反映、學習效果等方面都在很大程度上促進單片機的教學改革。并且應將培養高技能人才作為高職高專院校的發展定位,將為企業培養出更多有用的人才作為根本目標。換個角度說,物聯網技術的發展勢必也會要求高職院校培養相應的人才。因此,從市場的被動需要到主動需要也是我們將兩者結合的初衷。
(2)可行性:在單片機教學過程中,型號的選擇還是以MCS-51為主,并配合無線SOC單片機。這樣可將傳統的單片機教學順延、加強。整個核心課程的設置都不需要改變,以物聯網課程為主線,配合嵌入式系統,在以單片機、網絡等課程為輔,這樣就可以構成一個較完善的物聯網與單片機結合的體系。
3 教學改革的思路和措施
3.1 教學內容、方法和思路
教學內容方面:教學過程中應以物聯網系統應用為背景,硬件系統選擇還是以MCS-51型號為主。其中,應將單片機教學過程中以前忽略的部分重視進來,如A/D、D/A模塊、串行通信模塊等。軟件系統選擇ZigBee協議棧,利用實例法講授協議棧的各層。當然,在高職教學過程中,軟件系統和網絡協議部分教學不必深入講解,應以學生的實際操作能力為主。
教學方法方面:傳統單片機教學,通常采用案例引導法,明確任務,任務構思、完成任務的固定模式來完成教學任務。任務的構思應以物聯網數據采集、無線通信作為主要切入口,構造有實用意義的方案。
3.2 突出實踐教學環節
單片機教學重于實踐,沒有實踐,那這門課就是形同虛設,學生只會一味地死記程序而不懂得解決問題。在實踐教學中,教師和學生應該有互動,建立一個分工明確的學習團隊。教師在團隊中只起到引導作用,將充分的時間留給學生自主思考、自主完成實驗項目。
實驗室的建設:將學校實驗室的操作平臺使用于理論教學中,在實踐教學中應建立模塊化的SOC單片機實驗系統。編譯軟件同樣使用Keil,方便代碼移植和實驗兼容等,減少教學工作量。
實驗形式:增加學生的實驗時間,不拘于固定的一些實驗模塊,靈活配置實驗課題,最終形成真正開放的物聯網與單片機結合的實驗室。
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關鍵詞:移動網;物聯網;終端;接口
中圖分類號:TP391.44 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2011) 23-0000-01
Mobile Internet of Things Terminal and Application Study
Chen Yonghui,Song Xiaohu,Li Hairong,Huang Junying
(Guangzhou Xuanwu Wireless Technology Co.,Ltd.,Guangzhou 510620,China)
Abstract:This paper analyzes the development of things and the end made the popularity of things and in the terminal to be resolved before large-scale promotion of standardization,the hardware interface standardization,standardization of data protocols.
Keywords:Mobile;The Internet of Things;Terminal;Interface
一、引言
當前物聯網技術發展迅速,已經成為繼計算機、互聯網與移動通信網之后的世界信息產業第三次浪潮。世界各國的未來信息化發展戰略,均從不同概念向物聯網演進。在中國,物聯網技術已從實驗室階段走向實際應用,國家電網、機場安保、物流等領域已出現物聯網身影。專家預計,物聯網技術將用三至五年普及,將會發展為上萬億規模的高科技市場。而我國目前在傳感網領域走在世界前列,中國與德國、美國、英國等一起成為國際物聯網標準制定的主導國。物聯網是由傳感設備、終端、信息處理中心和用戶組成網絡,本文將簡述物聯網終端技術及應用。
二、物聯網及物聯網終端
目前業界對物聯網還沒有一個完全統一的概念,但普遍認可的概念是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(GPS)、激光掃描器、環境傳感器、圖像感知器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。根據上述定義,按照網絡內數據的流向及處理方式將物聯網分為三個層次:一是傳感網絡層,即以二維碼、RFID、傳感器為主,實現對“物”或環境狀態的識別;二是傳輸網絡層,即通過現有的互聯網、廣電網、通信網或者下一代互聯網(IPv6),實現數據的傳輸和計算;三是應用網絡層,即輸入輸出控制終端,包括電腦、手機等終端。
物聯網終端是物聯網中連接傳感網絡層和傳輸網絡層,實現采集數據及向網絡層發送數據的設備。它擔負著數據采集、初步處理、加密、傳輸等多種功能。物聯網終端基本由感知(傳感)接口,中央處理模塊和外部通訊接口三個部分組成,通過感知接口與傳感設備連接,如RFID讀卡器,紅外感應器,環境傳感器等,將這些傳感設備的數據進行讀取并通過中央處理模塊處理后,按照網絡協議,通過外部通訊接口,如:GPRS模塊、WIFI等方式發送到以太網的指定中心處理平臺。
三、物聯網終端的分類
(一)從傳輸方式分。從傳輸方式分,主要包括以WIFI終端、2G終端、3G終端等,有些智能終端具有上述兩種或兩種以上的接口。
1.WIFI終端。該類終端一般應用在數據量傳輸較大、以太網條件較好,但終端部分布線不容易或不能布線的場合,在終端周圍架設WIFI路由或WIFI網關等設備實現。一般應用在無線城市、智能交通等需要大數據無線傳輸的場合或其他應用中終端周圍不適合布線但需要高數據量傳輸的場合。
2.2G終端。該類終端應用在小數據量移動傳輸的場合或小數據量傳輸的野外工作場合,如車載GPS定位、物流RFID手持終端、水庫水質監測等。該類終端因具有移動中或野外條件下的聯網功能,所以為物聯網的深層次應用提供了更加廣闊的市場。
3.3G終端。該類終端是在上面終端基礎上的升級,增加了上下行的通訊速度,以滿足移動圖像監控,下發視頻等應用場合,如:警車巡警圖像的回傳、動態實時交通信息的監控等,在一些大數據量的傳感應用,如震動量的采集或電力信號實施監測中也可以用到該類終端。
(二)從傳輸通路分。從傳輸通路分,主要包括數據透傳終端和非數據透傳終端。
1.數據透傳終端。該類終端將輸入口與應用軟件之間建立起數據傳輸通路,使數據可以通過模塊的輸入口輸入,通過軟件原封不動的輸出,表現給外界的方式相當于一個透明的通道,因此叫數據透傳終端。目前,該類終端在物聯網集成項目中得到大量采用。優點是很容易構建出符合應用的物聯網系統,缺點是功能單一。在一些多路數據或多類型數據傳輸時,需要使用多個采集模塊進行數據的合并處理后,才可通過該終端傳輸。
2.非數據透傳終端。該類終端一般將外部多接口的采集數據通過終端內的處理器合并后傳輸,因此具有多路同時傳輸優點,同時減少了終端數量。缺點是只能根據終端的接口選擇應用,如果滿足所有應用,該終端的接口種類就需要很多,在不太復雜的應用中會造成很多接口資源的浪費,因此接口的可插拔設計是此類終端的共同特點,前文提到的通用智能終端就屬于此類終端。
四、物聯網移動終端接口標準化分析
現今,制約物聯網技術大規模推廣的主要原因則是終端的不兼容問題,不同廠商的設備和軟件無法在同一個平臺上使用,設備間的協議沒有統一的標準。因此,在物聯網的普及和終端的大規模推廣前必須解決標準化問題,具體表現為以下幾個方面:
硬件接口標準化:物聯網的傳感設備由不同廠商提供,如果每家的接口規則或通訊規則都不同,便會導致終端接口設計的不同,而終端不可能為每個廠商都預留接口,所以需要傳感設備廠商和終端廠商一同制定標準的物聯網傳感器與終端間的接口規范和通訊規范,以滿足不同廠商設備間的硬件互通、互連需求。
數據協議標準化:數據協議指終端與平臺層的數據流交互協議,該數據流可以分為業務數據流和管理數據流。中國移動與愛立信合作制定的WMMP協議就是一個很好的管理協議,它的推廣和普及必將帶動數據協議的標準化進程,方便新研發終端的網絡接入及管理。物聯網的發展需要國家相關部門主導,相關行業聯合制定出類似WMMP更完善的通用協議,以滿足各種應用和不同廠家終端的互聯問題,擴大未來物聯網的推廣。
篇10
全市農業物聯網建設共投入近1 億元,建成了國內首家省級農業物聯網綜合應用平臺,涵蓋了市場價格、遙感等領域數據庫17 個。目前,該市共建設核心試驗基地10 個,開展了節能溫室、工廠化養殖車間、養殖水面、大型企業牧場及養殖場的示范應用。在物聯網技術開發方面,本市研發出應用平臺、傳感器、通訊協議、網絡管理、智能機器人等一批科研成果。
輕點鼠標為蔬果施肥
記者從市農委獲悉,該市已在津郊1000 棟節能溫室大棚推廣農業物聯網示范應用技術,總面積超過1萬畝。這些示范應用的種植基地,管理人員只需敲敲鍵盤即可實時查看莊稼長勢,輕點鼠標就能自動給瓜果蔬菜澆水施肥。
在津南區小站鎮創意農業示范園區的大棚里,懸掛在墻壁上的節能溫室智能監測控制系統,可清楚地看到監測的各個棚室的生長環境情況,農戶們只需要輕點鼠標,就能看到棚室內土壤、空氣的溫濕度、二氧化碳濃度等相關信息。“管理大棚省工省時,瓜果蔬菜產量翻番,收入也成倍增加。”種植戶說,以往多人管理一個大棚,如今運用物聯網技術,只需一人就能管理幾十個大棚。
目前,該市已建立了農產品質量安全綜合監管平臺,放心菜基地信息管理系統已監管10 個區縣、50 個鄉鎮和122 個基地,實現了生產檔案全程在線采集管理。物聯網技術的應用提高設施蔬菜生產的智能化水平,減少人工成本,提高生產效率和農產品質量。
打開手機給魚蝦投料
在濱新新區一家大型水產品工廠化養殖基地3.5萬 m2全封閉內循環海水養殖車間里,清澈的水池里養殖有半滑舌鰨、石斑魚、牙鲆、大菱鲆、對蝦等上百個海珍品種。養殖車間里裝有各種傳感器、攝像頭等物聯網設備。
“一個養殖場只需一兩名工人,坐在監測室里輕點鼠標,或通過手機屏幕就能掌握池塘里魚兒的生長情況,給魚兒大蝦投料了。”技術員說,通過物聯網管理水產養殖,可實時記錄水產品養殖過程,包括產地、養殖人員、投放飼料品種等數據。水產品上市后,消費者只需通過手機、平板電腦等掃描二維碼,即可溯源獲取水產品養殖、運輸等信息,確認產品是否安全放心。
2014年該市已有13 家水產養殖企業應用物聯網技術來管理魚塘蝦池,包括工廠化養殖車間50000 m2、池塘養殖達1510畝,分布在西青區、武清區、薊縣及濱海新區的塘沽、漢沽、大港等地。不僅節省大量人力和生產成本,還能使魚蝦蟹產量提高20%以上。
豬舍裝監控奶牛戴項圈
記者從市農委獲悉,今年本市已有30余個養殖場運用物聯網技術,不僅提高畜禽產品的品質和產量,還使肉蛋奶更安全放心。
在寶坻大鐘莊鎮的示范牧場,每頭牛的脖子上都戴著一個項圈,耳朵上都戴有耳標。這項智能識別系統可記錄每頭奶牛產奶多少、牛乳成分、體重是否變化、運動量多少等信息。“牛乳成分變化反映著牛的健康狀況,奶牛一整天都沒出來活動可能就是身體不舒服了,這些異常信息就會反饋到電腦處理系統,自動傳到牛舍門上的電子控制器,其他的門立刻關上,而通向門診室的門立刻打開,獸醫就在那兒等候生病的奶牛。”飼養員說,物聯網技術還有一個重要功能就是實現產品的溯源,通過認證條形碼、塑料懸掛耳標或兩個電子紐扣耳標來標識初始牛群,給畜體建立身份信息數據庫,應用物聯網技術,實現畜產品從農場到餐桌全過程數字監控和質量可追溯。
“小氣候站”進駐百余農業園
經過科研人員的共同努力,該市農業物聯網技術取得了新成果,傳感器、農田小氣候站、水肥一體化系統等相繼投入到生產中,為設施農業助力。
在武清區的農業高新技術示范園區,一臺“田間小氣候站”架在設施大棚門口,上面安裝有風向儀、風速儀、溫濕度傳感器等多種設備。隨時向種植戶提供風向、風速、溫度、濕度、氣壓、雨量、太陽總輻射、光合有效輻射等8 種氣象數據。這是本市科技企業研發的農業物聯網設備,并已實現量產,在郊津100余個設施農業園投入使用。