物联网的技术环境
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物联网的技术环境范文第1篇
关键词：物联网；ZedGraph；实时分析
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）15-0278-03
Abstract： In order to process enormous valuable data from the Internet of things，using the .NET platform’s open-source library ZedGraph to make real-time data report，present the situation of things what we watch in various form，realize the science， automation of management and monitoring.ZedGraph is a more commonly used expression data control， and easy to use， in the face of a large number of data also has a good performance.
Key words： the Internet of things； ZedGraph； real time analysis
近年来，我国经济飞速发展，人们对于环境污染的日益严重颇为担心，对环境监测的重视程度越来越高。传统的以人工为主的方式效率较低，且无法实现远程监控，不适合现展的需求。随着科技的发展，物联网技术将逐步取代人工监控，大大提高了环境监测的效率，为更科学优化的监测环境参数拓宽了思路与方式。
物联网技术是信息化技术的一个极其重要的产物，是环境监测的重要手段。物联网强调的是“物―物”以无线的方式相互连接，达到“物―物”通信的目的。物联网产生的大量数据是研究管理人员评估审查的重要指标，这些数据对环境的监管、污染源的发现以及环境问题的反馈与处理方面发挥了极大的作用，那么，在环境监测系统中，如何科学的呈现这些数据就成了研究的主要课题。
图表是对数据进行分析评估的有效工具，也是最直观表示数据的方式。本文就是在已通过传感器获得物联网数据的基础上，利用ZedGraph图表制作工具来实时显示数据，使数据更富有生命，科学而直观的动态实时展示。
1 ZedGraph的介绍
ZedGraph控件使用 C# 语言实现的，是 .NET 平台上一个开源和非交互式图表的制作类库。ZedGraph支持多种2D图表类型的图表，可以利用任意的数据集合创建2D的线性图表和柱形图表，ZedGraph支持Windows Form和 Web Form开发，还能够实现各种二维表，如Line、Bar、Pie、Area等，因此是一种理想的显示数据的控件。
ZedGraph控件是面向对象的，即在使用中具有很高的灵活性。图表的每个层面都可以被用户修改，所有的图表属性都提供了缺省值，ZedGraph类库中源代码可被进行修改，重新生成，包括图表显示特性的若干默认值，如数值单位、数值范围、步长、尺寸等。ZedGraph控件继承了Framework中的UserControl接口，允许用户在VS 的IDE 环境中进行拖放操作，对其他语言同时提供了相应的接口。
当上位机通过选择指定节点和需要显示的数据后，依从业务逻辑的需求，从某种数据接口中获取相关数据，在上位机端经过数据整理后，构造图表所需的数据集，再由ZedGraph控件加载此数据集，最终，在上位机端生成图表，通过定时器的时钟控制，定期更新图表信息的显示。
ZedGraph可在运行时期创建实例对象，此处使用的是版本5.0.10的类库，对应于VS2012开发平台，一般开发步骤如下：
（1）打开Visual Studio 2012中文版。
（2）在菜单中选择“文件”―>“新建”―>“项目…”。
（3）选择“Windows应用程序”，取名为“ZedGraphDEMO”。
（4）在解决方案浏览窗口，右键点击“引用”，选择“添加引用…”。
（5）选择“浏览”，导航到ZedGraph.dll，单击“确定”，在项目引用中会增加ZedGraph。
（6）在菜单项“视图”中选择“工具箱”，查看“常规”选项卡的内容。
（7）如“ZedGraphControl”选项不存在，右键点击“常规”选项卡，并选“选择项…”。
（8）在“.NetFramework组件”标签下，点击“浏览（B）…”。
（9）导航到ZedGraph.dll文件，点击“打开”，之后点击“确定”。
（10）工具箱中点击“ZedGraphControl”控件，拖放控件到窗体。实际上工具箱中的控件拖放到窗体时，类库的引用自动添加，所以在具体应用时，之前的添加引用过程可省略。
（11）窗体中点选“ZedGraphControl”控件，视图菜单中选择“属性窗口”。
（12）把ZedGraphControl的名称“（Name）”项填写成“zg1”，默认通常是“zedGraphControl1”。
（13）双击窗体，切换到代码窗口，窗口模板中带有Form1_Load（）方法。
（14）在文件上部加上“usingZedGraph；”。
2 ZedGraph应用开发实例
本例的分析数据来自物联网中的中心节点，中心节点收集分散于通过无线的形式收集各处的信息采集点发送来的数据，通过上位机对中心节点的读取就实现对远程节点的控制，中心节点起着一定程度上的网关的作用，对中心节点的读取可以使用.NET提供的System.IO.Ports命名空间下的控件。
（1）在WinForm容器中绘制图表的代码
下列函数是在要表达实时数据的窗体中的私有函数，zedGraphControl1在函数之外经过实列化之后，只要设置其x轴为自动增长，PointPairList中保存有要在界面上显示的数据，执行zedGraphControl1.Refresh（）；就实现了图表的刷新。随着数据的积累，应该放弃一些时间点，以保证图表中数据的个数一样，DropPrePoint（）函数就是实现了这样的功能，代码如下：
private void DrawGraph（）
{
//设置为x轴的标尺Scale可以随着值自动增长
zedGraphControl1.GraphPane.XAxis.Scale.MaxAuto = true；
double x = （double）new XDate（DateTime.Now）；//横坐标
//纵坐标，y1表示温度，y2表示湿度，y3表示土壤湿度
double y1 = 0， y2 = 0， y3 = 0；
for （int i = 1； i < dt.Rows.Count； i++） {
//dt中存放的是从中心节点中读取的缓存数据
y1 = double.Parse（dt.Rows[i]["wd"].ToString（））；
y1 = y1 * 0.01；
y2 = double.Parse（dt.Rows[i]["sd"].ToString（））；
y2 = y2 * 0.01；
y3 = double.Parse（dt.Rows[i]["yw"].ToString（））；
y3 = y3 * 0.01；
}
//分结点添加数据
for （int k = 0； k < nodesum； k++） {
if （dt.Rows[i][0].ToString（） == （k + 1）.ToString（）） {
wlist[k].Add（x， y1）；
slist[k].Add（x， y2）；
ylist[k].Add（x， y3）；
}
}
}
//控制折线图中的点保持在100个，超过100个就报先前的去掉
DropPrePoint（）；
this.zedGraphControl1.AxisChange（）；
this.zedGraphControl1.Refresh（）；//刷新数据
}
（2）使用定时器定期对容器中图表进行刷新
使用定时器便可以在指定的时间间隔刷新图表，定时器是timer1，其时间间隔到时便会自动调用约定的函数timer1_Tick（），在这个函数中需要保证上位机中留存的数据个数，从串口中读取收集来的数据LoadSerialData（），重新绘制图表DrawGraph（），代码如下：
private void timer1_Tick（object sender， EventArgs e） {
if （isStart） {//判断是否已经开始记录
if （_serialPort.IsOpen）{ //判断端口是否打开
if （dt.Rows.Count > 1）{ //dt里面是否有上位机以外的记录
//移除掉线结点
for （int j = 1； j < dt.Rows.Count； j++）{
comboBox2.Items.RemoveAt（j - 1）；
dt.Rows.RemoveAt（j）；
}
if （dt.Rows.Count > 0）{
Node = new string[dt.Rows.Count， 5]；//5表示有5列
//将dt里面的数据移入Node，以便绘制TOPO图
for （int i = 0； i < dt.Rows.Count； i++）{
Node[i， 0] = dt.Rows[i][0].ToString（）； //ID码
Node[i， 1] = dt.Rows[i]["wd"].ToString（）； //温度
Node[i， 2] = dt.Rows[i]["sd"].ToString（）； //湿度
Node[i， 3] = dt.Rows[i]["yw"].ToString（）； //土壤湿度
Node[i， 4] = dt.Rows[i]["ontime"].ToString（）； //时刻
}
bind（）；//拓扑图绑定
}
}
}
LoadSerialData（）；// 从串口读取数据
DrawGraph（）；//画折线图
}
}
（3）使用定时器定期捕获数据，如图1和图2所示。
3 结束语
ZedGraph控件为开发者提供了丰富的属性用来简化软件开发过程，控件开源的特性使得开发者可以根据具体情况修改源代码以满足特定需求。在生态养殖的环境监测系统中应用ZedGraph控件，有助于监测的数据图形化和分析结果的可视化。
参考文献：
[1] 孙吉S，方明，顾燕伟.多维数据图形显示中ZedGraph控件的应用[J].电脑开发与应用，2008（3）.
[2] 亦钢. 应用Zedgraph高效开发数据图表[J]. 电脑编程技巧与维护，2009（6）.
物联网的技术环境范文第2篇
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）.
物联网的技术环境范文第3篇
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，国家级、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。
在全国环境自动监控大发展的背景下，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.
物联网的技术环境范文第4篇
【关键词】智能环保感知技术 物联网 概念 应用
在互联网时代，信息行业竞争激烈，人们对信息产业和相关技术十分重视。目前，我国正在推进信息化建设，加快信息技术的发展，尤其是自组织网络、智能感知等技术，因此研究智能环保感知技术符合时代要求。下文对该技术进行具体的分析。
1 简述物联网中智能环保感知技术
技术的发展带来了物联网的逐渐成熟。物联网主要由三个层面组成，分别是应用层、网络层和感知层。其中，感知层中应用的技术即为感知技术。在物联网中，将智能感知技术与网络设备结合，能够为人们提供更好的服务，提高人们的生活质量。物联网感知世界的方式是利用传感器和智能装置。另外，物联网中应用的技术大多具有定位、传感、自动识别等功能。目前环境问题广受关注，人们也开始对相关技术进行改革使其在环保方面有所应用，本文研究的智能环保感知技术即为物联网相关技术在环境保护方面的应用。
改进物联网技术使其在环保方面有所应用的方法为将设备和技术结合，及时监测生态情况、污染源等信息，完善对生态环境的检测系统，控制污染物的排放，防范生态环境中的风险。技术的改革不仅有利于环保事业的发展，而且也拓宽了物联网的应用范围，有助于物联网的全面发展。
2 物联网中智能感知体系的建立
作为网络系统，物联网有着自身的内部构架，其构架由应用层、网络层和感知层组成。感知层的主要作用是利用相关技术和传感器获取、传感具体信息；网络层的主要作用是构建网络平台，例如互联网、4G网络等。并且网络层能够在接收感知层中的信息后进行及时、准确的传送，并且能够清理传送数据中的无效信息，整合传送数据中的相关信息，解决出现的问题与异常状况，利用数据融合与挖掘技术提炼数据信息。应用层的功能较多。首先它能够接收过网络层和感知层处理的信息，根据系统要求准确处理该信息，实现防治环境污染，相关信息。另外还能够自动调整工作，在环保事业中应用物联网相关技术。最后，应用层还可以维持设备的稳定，及时发现并解决软件运行中的故障，不断调整传感器，确保其能够采集需要的环境数据，预防环境污染，进而实现对环境的保护。
3 智能感知技术在环保领域的应用价值
利用物联网中的相关技术与软件采集、提炼数据信息，可以使物联网为多个领域提供数据信息数据 。只有实现相关技术的智能化，才能充分展现物联网自身的优势，增强竞争力，实现多个领域的应用。在环保领域也要实现智能化处理，能够加强对环境的监测工作，主要作用有以下两个方面：
3.1 延长预警时间
在传统的监测环境污染的体系中，首先要将监测数据传到信息中心，然后在信息中心分析各种数据，并将其与预警指标做对比，然后对环境状况进行预警。这种传统方法难以实现对环境状况的动态监测，因而一旦发生环境问题，相关部门难以及时处理，将导致问题的严重化。另外，利用传统方法做出的预警情报精确度较差，防治措施的实际效果较差。而应用感知技术，能够发挥智能化的优势，实时监测环境状况，分析环境污染程度，做出相关预警。不但预警信息较为准确，而且预警时间较长。
3.2 加强环保部门环境治理工作
环境问题的存在与发展也有一定的规律，因此对环境的治理依赖于实际经验。将物联网中的感知技术应用到环保领域，能够准确监测到环境问题发生的时间、地点等信息，分析环境污染产生的原因。环保部门能够依据分析结果，发现环境治理方案的问题，有针对性地改进治理方案。 并且，物联网中智能感知技术的应用，有利于环保部门加快治理措施的制定，并且降低环境污染的风险。
4 智能环保感知技术前景
未来智能感知技术将在环境保护方面将获得广泛应用，智能感知技术设备将实现简易化、微型化发展。当前应用智能感知技术的设备体型过大，占据的空间多，只能应用在大型环境保护项目中，而人们无法在日常生活中使用。而微型化的设备能够满足人们实际需求，使智能感知技术在污水处理等方面得以应用。
目前，智能感知技术在环境保护方面取得了突出的成绩，促进了环境污染的治理，实现了环境状况的实时监测，但是该技术在人们日常生活环保方面效果却不是很明显。随着经济的发展，人们生活水平不断提高，环保意识也在不断加强，要求提高生活环境质量 。因此，利用智能感知技术解决生活中的环境问题是十分必要的。目前，物联网还处于发展的初级阶段，已经有了一定的应用基础，未来将向控制生活污染方向进一步发展，可以做出如下改进：在相关设备中运用智能芯片，改进环保技术，降低生产成本；为解决物联网中传感设备使用寿命短的问题，可以运用抗氧化材料或防腐材料保护设备，提升设备的抗损坏能力。为了加强环保工作的安全性和稳定性，构建多平台的网络模式，促进对环境状况的监测和防护工作。
5 结束语
智能感知技术在环境保护方面有着突出的作用，其能够实时监测环境状况，分析环境污染的解决措施，有利于环保部门提高工作效率，改进治理方案。和传统监测环境污染的方法相比，其具有显著的优越性：预警时间长、准确性高，能促进环境保护工作。未来智能环保感知技术将深入到人们生活中，进而改善人们的生活环境，提高人们的生活质量。
参考文献
[1]程珊珊.物联网环境下智能环保感知体系构建[J].计算机光盘软件与应用，2014（17）.
[2]刘君.物联网技术的认识论研究[D].东华大学，2015.
[3]李爽.基于云计算的物联网技术研究[D].安徽大学，2014.
作者简介
从树（1989-），男，湖北省枣阳市人。华中师范大学在读研究生。
物联网的技术环境范文第5篇
关键词 物联网技术；应用；环境监测；有效性
中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）173-0094-02
物联网技术的发展，不仅有效地改变了当前人们与物之间的关系，而且建立起了物与物之间微妙的关系，这对我国的环境监测带来有益的启示，将这一技术运用在环境地监测中，可以提高监测的准确性，从而为人们对环境的实际情况了解与掌握提供有效的数据信息，因此需要大力推进物联网技术发展，使得环境监测工作能够走向信息化、智能化以及网络化的方向，进一步地提高工作人员对环境监测工作的效率，以便及时发现问题，采取应对的措施，对环境保护工作提供参考。
1 阐述物联网技术的基本含义
物联网顾名思义就是建立物与物之间相联系的互联网，它是以互联网为基础而发展和延伸的信息技术，从之前人与物之间的联系向物物之间联系地发展，物联网包括3个层次，分别是网络层、感知层以及应用层，网络层是指在物联网的系统中，通信信号和网络中心，其中包括了信息处理与智能控制等中心，感知层在物联网的系统中主要是传感设备，如摄像头、传感器、GPS、识读器等，通过感知、识别各个物体的方式采集信息，而应用层则是指物联网在实际工作中的运用方向，目前，物联网技术与各个行业相结合而到广泛地应用，实现行业发展的网络化与智能化。随着物联网技术的发展，物联网在人们的生产与生活中的使用范围更加广泛，同时也为人们带来便利，有效地传递信息，提高质量、效率控制的目的[ 1 ]，尤其在环境监测的应用中，通过物联网的传感器能够有效地收集环境中相关信息，然后在物联网技术的支持下，将信息传递给监测人员所使用的移动终端，在应用中，物联网打破了地域和时间地限制，从而促使了信息地传递质量与效率地提升，这对环境监测的效果以及环境保护都带来积极的意义。
2 物联网技术在环境监测中具体的应用策略
将物联网技术应用于环境监测中，能够有效地提升环境监测合理性与有效性，下面从大气与空气地监测、生态监测、海洋监测以及水质监测4个方面分析物联网技术在环境监测中的具体应用策略，以及在物联网的技术支持下，可以有效地为环境监测提供可靠的数信息，进而提升环境监测的效率。
2.1 大气与空气监测
在大气与空气质量的监测中，主要针对的是大气中环境与降尘地检测，明确大气中空气质量的情况，通过物联网的技术在环境监测中地运用，能够通过自动监测的方式实时对大气的状况进行有效地管理，从而实现对空气质量有效检测与管理的目标，为管理人员制定出科学地管理方案以及紧急天气的应急预案带来方便，使得空气质量的变化减少对人们身体伤害。除此之外，针对空气中的污染严重区域实施监测，以及对易爆、易燃区的监测[2]，在物联网技术地应用中，能够对空气污染物以及易燃、易爆物的含量进行判断，如发生超标的情况，通过传感器及时发出信号，从而有效地规避事故发生。
2.2 生态监测
生态监测是把监测区域实施划分，然后根据实际的监测区域对传感器地使用，一方面是通过传感器监测环境情况，另一方面是在通过传感器实时收集信息，再通过物联网实施信息传递，从而使得不同区域生态环境能够得到较好地管理，此外，物联网还可以对生态信息进行接收与传递，然后再清晰地显示出区域的环境状况，从而对生态监测提供有效的信息，此外，通过物联网的技术应用与生态监测的过程中，还可以为生态监测建立一个实时性的定位表，在这个定位表中，可以有效地获取最佳的生态数据并通过传感器的途径传输给管理人员，便于管理者对生态环境的质量以及现状做出分析，在物联网地帮助下，提高生态信息的传输效率以及传输质量，从而为生态环境监测与管理提供有效性[3]。
2.3 海洋监测
物联网监测技术应用和海洋的监测中，主要是将传感器的网络置于海洋中对应的监测点，并在无限信息传递方式中，将海洋的实际状况反应给管理人员，从而使得管理人员能够对海洋中的现状充分地掌握，尤其是对海洋中的污染问题进行实时监控，把海洋中富营养化以及重金属的污染等情况加以监测，获取相关的信息，从而做到有效获得关于海洋以及海洋中生物的情况，为我国的海洋环境监测带来了具有提供参考价值的信息资料，通过不同的连接点获取监测点情况，进一步提高了海洋监测环境的质量。
2.4 水质监测
水资源在人们的生产与生活中是一个不可或缺的元素，它是整个人类乃至自然界都可以赖以生存与发展的资源，由此对水质监测工作是非常重要的，一方面是可以对水质中各种元素的含量进行严格得检查，从而保证人们的饮用水是符合相关质量的规定，为人们的健康提供重要地保障，另一方面通过水质监测工作还可以有效地发现水体污染，这对人们的身体健康产生重要地影响，由此在物联网这一新型技术的支持下，通过它感知层面的各项仪器，能够对水质进行科学地分析，将水质中各种元素的含量以及水质信息，在传感器的作用下，传输给水质管理人员，通过分析这些有效的数据[ 4 ]，可以进一步地优化其中水质分析，给人们的健康饮水带来积极作用，此外在结合物联网实时监控措施，可以实现水体环境数据的整合和采集的目的，再经过控制中心的工作人员加以分析，从而使得水质管理工作能够得到科学的解读，从而有效地提高水体监测质量，促进水质监测管理工作效率的提高。
3 结论
在信息技术不断进步与发展中，物联网这一新型的技术在当今的社会中也得到较好地发展与应用，而这对环境监测来说，可以借助于物联网的技术优势，在收集环境信息、传输数据以及为工作人员提供分析资料等发挥着重要作用，一方面是提高对环境进行监测的精确度，另一方面在积极推动我国环境监测准确性以及可靠性中带来积极的作用，从而能够有效地规避环境监测中所出现的不合理情况，这对积极推动我国的环境保护质量以及实现生态环境和谐发展做出贡献。
参考文献
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[2]魏东，全元，王辰星，等.国家大型煤电基地生态环境监测技术体系研究――以内蒙古锡林郭勒盟煤电基地为例[J].生态学报，2014，3（7）：2821-2829.
物联网的技术环境范文第6篇
【关键词】职业能力培养 物联网课程 开发
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）29-0006-02
一 物联网课程研究进展及存在的不足
2009年，物联网热浪席卷中国，在“两化融合”和“感知中国”的国家战略背景下，物联网发展受到高度关注，物联网新业态的发展为物流、制造业、服务业注入了新的活力。2010年年初，教育部下达了高校设置物联网专业申报通知，众多高校争相申报。物联网被称为继计算机、互联网之后，全球信息产业的第三次浪潮，是典型的多学科交叉的综合研究，主要涉及计算机、半导体、网络、通信、光学、微机械、化学、生物、航天、医学、农业等众多领域与专业。与物联网应用相关的专业、建筑电气与智能化、土木工程、交通运输与物流、节能与环保等，均可考虑开设公共、必修、选修课。美国咨询研究机构Forrester预测，到2020年，全球物物互联的业务与现有的人人互联业务之比将达到30∶1；到2035年前后，传感网终端将达到数千亿个；到2050年，传感器将在生活中无处不在。但在当前诸多高校物联网专业教学过程中，以演示为主，学生自己动手的机会非常少，当前除了师资等软实力外，物联网硬件几乎是从零开始。
美、德、韩等国率先发起了以职业能力培养为核心的物联网专业设置、课程体系的改革、创新与探索，主要表现在课程目标上由关注岗位技能训练转向职业能力培养，课程内容上寻求职业性与学术性在更高水平上的整合，课程结构上彰显模块化课程的开放性、灵活性，课程评价上建立在实验重构性、多元整合性等评价体系上。我国在20世纪90年代曾提出以能力为本位的职业教育理念。目前，国家已明确要求职业教育要“坚持以就业为导向，深化职业教育教学改革”。在新型的物联网课题开发中，以职业能力培养为重点，构建新的物联网相关专业设置与课程开发、教学评价体系，创新人才培养方式，深化校企合作，加快工学结合，寻找市场需求与职业教育的结合点。
物联网课程研究存在的不足之处有：（1）各研究机构与物联网技术的发展为物联网课程开发提供了理论基础和技术保障，但是实践应用有限。（2）大部分高校，特别是高职院校尚未开设物联网课程，且未能科学地理解物联网课程与职业能力培养的内涵，对新兴的技术在相关专业学生职业能力的培养方案中没有科学而系统的整合。（3）与计算机网络、物流、电子商务等有关的课程体系建设还不能适应新形势下职业能力培养的要求，缺乏物联网新兴技术的实训教学体系。（4）在已有的物联网相关课程的建设中，理论性占了主导地位，没有形成一个如ERP等教学一样的沙盘式教学体系，以应对职业能力培养的更高要求。（5）忽视实训与专业课相互渗透对学生职业能力培养的作用。
二 物联网课程开发与建设的重要意义
物联网相关新专业以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》为指南，以物理信息混合网络化系统为载体，围绕“网络化信息感知”、“网络化信息传输”、“网络化信息服务与安全”、“网络化资源优化”四个主要研究方向，紧密结合国民经济发展与国防建设的重大需求与发展战略，整合高校及国内外合作团队的优势资源，建立多学科交叉的物联网专业，实现以工学结合为一体的物联网课程体系建设，促进教学信息化的发展，并推动相关专业与学科群体的跨越式发展。
1.物联网是一个新兴的专业体系与课程体系，急需形成一种创新的教学理论和实践体系
物联网相关课程是一系列操作技能要求较高的课程，我们要在教学中形成一种新型的虚拟化现代操作的教学方法和手段，把实验室建设和实训发展为可控的行为，形成系统的教学理论和教学手段。
2.物联网课程是一个对科学、技术进行普适性教育的产物，课程的开发将有效促进学科与专业的建设
物联网课程是一种全新的、可即时信息化程度较高的计算机教学模式，借助虚拟化技术、虚拟现实技术和沙盒技术构成一个新的教学系统环境，目的是在推动职业能力培养的同时，对新兴技术进行普适性推广。
3.建立一个融合的虚拟化物联网课程体系，促进职业能力培养和教学体系建设
以传统计算机网络教学和虚拟化技术特色为基础，以职业能力培养为导向，根据不同的专业的信息化教学内容需求建立各种物联网相关教学模型，构建一种长效、可持续发展机制和学科体系，建立健全新兴技术与课程教学和职业能力培养引导机制。
4.以物联网新技术为导向，促进教师教学和学生学习理念的变革
物联网是一种物物相连的网络，它的有效应用将会使我们的物质生活品质得到提高，我们以此为契机，提出师生的信息化技术对生活影响的导引模式，形成理论与现实生活为主导的教学模式，实现教学方法与理念的实质性变革。
5.绿色与环保双赢
物联网在发展与应用中注入绿色与环境、低碳的概念，要在课程的开发中以物流、生活物品等应用为导向，注重技术发展的同时，注重社会服务功能与社会责任的建设，实现绿色教学模式，使学生在学习技术的同时重构绿色社会环境。
三 物联网课程开发与建设的目标
物联网课程研究的总体目标是：以职业能力培养为目标，研究物联网课程教学中的虚拟化实现和应用方法，创造性地构建出一套可操作的课程沙盘式教学体系；建立一支学术水平高、创新能力强的研究人员和教师队伍，培养一批具有较强操作能力、理论基础扎实的专业人才。
形成物联网课程与虚拟化现实教学系统的体系结构，动态构建、高效应用基于网络传感、感知的教学模式，工学结合，发展创新性实验教学体系；研究基于职业能力培养的传感技术与职业能力培养异构驱动型理论与方法，实现从传统教学模式到新型可操作虚拟化现实教学体系的构建；以职业能力培养为目标，形成一个崭新的虚拟化物联网课程教学学科体系。形成操作性较强的物联网课程虚拟化现实操作教学体系和管理模式。
四 物联网课程开发与建设的体系构建
1.以职业能力培养为主导的物联网新学科教学体系建设
以职业能力培养为主线，以物联网课程教学与操作技能培养为目标，围绕物联网课程虚拟化教学和管理体系进行研究，动态构建体系透明、软硬件一体化的虚拟化教学模型和体系。
2.科学建立职业能力内涵培养机制，确立物联网课程教学综合职业能力培养目标
坚持综合职业能力培养的关键是要全面、科学地掌握综合职业能力的具体内涵，并在此基础上形成正确的职业能力教育观，有效地促进学生综合职业能力的形成与发展。
3.动态建立基于分布式计算资源的物联网计算环境，形成虚拟化现实教学体系与学科体系
在物联网课程教学中实现虚拟网元系统在虚拟环境中像物理设备一样在网络中进行联机，并在物理环境中进行物联网实体的异构应用。
4.物联网创新实验系统与多实验例程环境构建
物联网教学环境集成了多种传感器模型以及多种无线组网模式，可实现多种物联网构架，面向各专业教学及创新应用，提供多实验例程模型，使学生熟悉和掌握物联网的构成及实际应用。
5.物联网实验资源环境建设
物联网课程教学环境包括微型无线传感器、通用传感器及被控对象、嵌入式网关、GPRS网络设备、蓝牙、低功耗WiFi和其他配套设备。软件资源包括无线传感器网络软件、嵌入式网关软件、PC数据管理与分析软件，实验资源包括基于控制器的基础实验、传感器信息采集实验、无线信号收发实验、ZigBee/GPRS/WiFi/蓝牙等网络通讯实验及组件控制实验等。在系列资源学习环境中，通过不同传感器的特性、不同网络的组成形式，开发出更多实用性强的物联网应用模式。
6.分层设计教学模式
根据物联网的感知层、网络层、应用层三层特征，构建出一个层次式的教学模式，以实验平台建设方案为核心，依据物联网网络层次分别展开软硬件科研与教学及面向市场需求的各项内容教学。对于物联网感知层的教学，提供了多种射频识别和传感器节点与路由器网络等硬件和数据采集控制软件等资源。物联网网络层教学，提供了功能强大的以ARM等处理器为内核的网关硬件和自主研发的网关核心软件，不仅能完成多种无线网络管理，传感器和射频识别信息处理，而且可以通过不同无线和有线网络路径，将数据传输到物联网网络中心服务器数据库和互联网；平台网络监控软件，可以在PC上直观方便地完成对各种网络的监控、数据库管理、网络维护和拓扑/曲线显示，并且具有无线网络状态监控等多种高级网络监控功能。物联网应用层的教学开发，用户可以使用实验平台提供的感知层、网络层部件，像搭建积木一样，构建不同的应用系统，实现智能交通、智慧城市、智慧农业、智能家居等应用。
7.物联网课程教学技术差异化的发展与技术均化策略
各个高校物联网教学资源、师资能力、教材开发等存在着较大的差异，且教学技术发展不平衡，这对人才培养造成了极大的障碍。在教学环境中对技术差异化的发展与技术均化策略进行研究，打破学科、专业，以及学校间的壁垒，形成均等化策略，对促进物联网课程的发展有着至关重要的作用。
8.物联网教学生态环境构建
物联网是一门跨众多学科与专业的技术性课程，我们应在教学的发展中形成一个良性的交叉科学融合的教学环境，使物联网技术融合到各学科中去，也使各学科知识融合到物联网课程中来，建立融合性、标准化为一体的课程模式，形成良性的学科生态环境。
五 结束语
建立一个多模的物联网教学模式，让物联网真正成为服务区域经济发展的驱动力。物联网课程教学体系是推进区域经济人才培养，以及实现制造业、物流业、商业、零售业等联动发展的有效途径。虚拟化现实教学体系的建立是物联网课程开发与职业能力培养的又一途径。高校物联网教学资源、师资能力、教材开发等技术差异化的发展与技术均化策略的形成将对促进物联网课程的发展有着至关重要的作用。物联网教学生态环境构建以及标准化课程模式建设势在必行。
以物联网课程虚拟化教学体系促进高校学生职业能力的培养，形成新的学科体系，发展教学技术差异化与技术均化策略，设计分层教学模式，建立物联网教学的生态环境。提出虚拟化物联网课程教学的职业能力培养理论，设计分层教学模式；提出了动态建立基于分布式计算资源的物联网计算环境，以网络织化形式建立教学体系结构；提出沙盘式物联网课程教学体系与机制的建立，打破传统职业能力培养模式，创造性地建立规模化实训模式；物联网教学生态环境的建立，是对传统教学观念、方法的挑战，突破了学科与专业独立建设的壁垒，建立融合性、标准化为一体的课程模式，形成良性的学科生态环境。
参考文献
[1]柯强.物联网专业课程建设探讨[J].物联网技术，2012（1）：80～85
[2]曾文波.浅谈物联网相关专业中通信技术类课程建设[J].物联网技术，2013（3）：78～80
[3]赵雨境.以“三线并重”为核心的物联网应用技术专业课程体系研究[J].学园（教育科研），2013（1）：12～14
物联网的技术环境范文第7篇
1智慧农业
1.1智慧农业特点
基于物联网技术的智慧农业是当今世界农业发展的新潮流，传统农业的模式已远不能适应农业可持续发展的需要，农产品质量问题、农业资源不足、普遍浪费、环境污染、产品种类需求多样化等诸多问题使农业发展陷入恶性循环，而智慧农业为现代农业发展提供了一条光明之路。智慧农业与传统农业相比最大的特点是以高新技术和科学管理换取对资源的最大节约，它是由信息技术支持的根据空间时间，定位、定时、定量地实施一整套现代化农业操作与管理的系统，其基本涵义是根据作物生长的土壤性状、空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度等调节对作物的投入，即一方面查清田地内部的土壤性状与生产力，另一方面确定农作物的生产目标，调动土壤生产力，以最少或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源取得经济效益和环境效益双丰收。
1.2智慧农业系统架构
物联网智慧农业平台系统由前端数据采集系统、无线传输系统、远程监控系统、数据处理系统和专家系统组成[3]。前端数据采集系统主要负责农业环境中光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。无线传输系统主要将前端传感器采集到的数据，通过无线传感器网络传送到后台服务器上。远程监控系统通过在现场布置摄像头等监控设备，实时采集视频信号，通过电脑或3G手机即可随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等参数和进行远程控制调节。数据处理系统负责对采集的数据进行存储和处理，为用户提供分析和决策依据。专家系统根据智慧农业领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，帮助进行决策，以解决农业生产活动中遇到的各类复杂问题。
2物联网在智慧农业中的应用
物联网技术是新生事物，是多学科技术的集成。随着世界各国对物联网行业的前景看好和企业的大力投入，物联网产业正飞速的发展，并渗透进每一个行业领域。可以预见的是，越来越多的行业领域以及科技、应用会和物联网产生交叉融合，传统农业向智慧农业方向的转变也已经成为了大势所趋。
2.1物联网定义
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，英文名称叫“TheInternetofThings”，顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。包含两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换和通信。目前公认的物联网定义是通过智能传感器、射频识别（RFID）、激光扫描仪、全球定位系统（GPS）、遥感等信息传感设备及系统和其他基于物-物通信模式(M2M)的短距无线自组织网络，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种巨大智能网络[5]。物联网被公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的信息产业第三次浪潮。物联网的基本特征可概括为全面感知、可靠传送和智能处理[6]。它是以感知为前提，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络，其原理和实质是在物体上植入各种微型芯片，用这些传感器获取物理世界的各种信息，再通过无线传感器网络、互联网、移动通信网等交互传递，从而实现对世界的感知。
2.2物联网架构
物联网架构可分为以下三层：感知层、传输层和应用层。
2.2.1感知层
采用各种传感器，如土壤温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器、风向传感器、风速传感器、雨量传感器等来获取作物的各类信息。其中的一项关键技术是射频自动识别，射频识别（RadioFre-quencyIdentification，RFID）技术是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术。RFID技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享[7]。感知层是物联网识别物体、采集信息的来源。
2.2.2传输层
传输层由各种网络，包括互联网、无线传感器网络、移动通信网和云计算平台等组成，是整个物联网的中枢，负责传递和处理感知层获取的信息。其中无线传感器网络是农业领域应用较广泛的一种网络。无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，WSN)，是由监测区域内随机分布的大量种类繁多的微型传感器组成，它们通过无线通信方式迅速自行组网，对网络覆盖区域中被感知对象的动态信息进行采集、计算和处理[8]。由于可以对特定的区域进行大面积监控，单个节点成本低，使得传感器网络非常适合于农业领域的信息采集工作[9]。
2.2.3应用层
应用层是物联网和用户的接口，与行业需求相结合，实现物联网的智能应用。例如在农作物大棚或园区，利用无线传感器网络获取作物实时生长环境中的温湿度、光照强度等信息，收集每个节点的数据并进行存储和管理，实现整个监测区域的信息动态显示，并根据各类信息进行自动灌溉、施肥、喷药、调温控光等操作，对异常信息进行自动报警。
2.3物联网在智慧农业中的应用案例
对土壤水分及其变化的监测是生态、农业和水土保持等研究中的一项基础工作[10]。蔡镔等[11]针对棉花茎杆直径变化的测量参数，结合Zigbee无线传感器网络技术设计了棉花精准灌溉监控系统。该系统由无线监控网络和远程数据中心2个部分组成，给出了系统总体架构，设计开发了无线传感器网络节点，并给出了软件流程。该系统使人们随时获得棉花作物精确的需水信息，并实现精准灌溉。由于采用了无线数据传输方式，该系统解决了有线通信方式存在的难以扩展、难以升级等问题，具有低功耗、低成本、扩展灵活等优点。赵玉成等[12]针对我国农业生产活动的特点，提出在农田土壤肥力监测领域应用无线传感器网络的方案和思路，实现把无线传感器网络技术与土壤肥力监测相结合，达到提高土壤肥力的目标。将无线传感器网络应用于土壤肥力监测，可实时、动态地测定土壤中养分和肥料的含量，从而有效地指导施肥，使肥料得到更高效的利用。在农业生产活动中，农田土壤肥力信息的监测、采集与处理是不可或缺的重要环节，将无线传感器网络技术应用在土壤肥力监测，分布在农田土壤中的大量传感器节点通过无线通讯网络与汇聚节点进行信息交换，能很大程度地提高土壤肥力监测的实时性、可靠性，且实施成本较低廉，性价比高，维护简单，节点的扩展也非常容易，提高了农田作业中土壤肥力信息采集、监测的自动化程度。滕红丽等[13]提出了一种基于ZigBee无线传感网络的作物环境监测系统的设计，该系统在ZigBee协议和CC2530芯片基础上，通过对系统软硬件设计，实现了作物环境的温度、湿度、光照度、CO2浓度等参数的实时监测，为作物产量提高提供了有效保证。在农业温室环境下，温室环境测控系统可对温室内外环境进行自动检测、显示；可按不同作物的要求进行多因子综合调节与控制；还能对温室内各环境因子的数据长期存储，满足科研和生产的需要，为智能农业专家系统的开发积累丰富的资料数据。将无线传感器网络技术应用在温室环境测控系统，极大地提高了系统的实时性、可靠性，且系统开发成本较低廉，性价比高，维护简单，节点的扩展也非常容易，提高了温室环境下农作物种植环境信息采集、监测和控制的自动化程度[14]。朱伟兴等[15]基于物联网技术开发了保育舍环境可视化调控系统，采用Zigbee无线技术将舍内各保育床及周围设备组成无线网络系统，系统依据分布于各保育床内的传感器获得的环境参数，精确调节各保育床内的小气候环境。通过WIFI无线技术将服务器与IN-TERNET无缝连接，使用户端延伸并扩展到猪舍及室内设备，实现环境与设备之间，环境与人之间进行信息交换。该系统性能稳定，信息无线采集、环境自动调控及远程可视化调控均达到实际需求，适合保育猪舍环境智能化精准管理，可应用于自动化、智能化的牲畜养殖中。王文山等[16]以物联网技术为基础，研究了果园环境信息监测系统总体结构，将系统分为数据采集模块、数据传输模块和数据管理模块三部分，研究了数据传输模块，实现了无线组网和数据的远距离传输，在山东栖霞果园的实际应用效果良好。顿文涛等[17]针对国内的食品安全问题，对构建食品安全物联网体系进行了研究，设计了一种食品安全物联网管理体系，主要由四个方面组成，分别为食品生产、食品流通、食品监管及食品追溯。利用物联网技术收集食品产业链数据、构建食品安全物联网体系，对食品从源头到餐桌的各个环节进行追踪监管，能有效加强食品安全。在农业资源利用方面，随着物联网技术的不断发展，北美一些发达国家通过卫星监测来收集国家土地利用信息，然后再对所采集的信息进行一系列的分析处理，最终实现了大范围内的农业统筹规划管理。近年来，我国运用GIS、传感器和GPS定位相结合的技术，通过WSN与无线通信实现了对农业资源的规划管理。为了更加准确地获取农田状态信息，在作物施肥、病虫害监测和防治、土壤养分监测等农田信息采集、管理，以及农业环境变化和农业污染监测等方面都使用了GPS定位技术[18]。
3结束语
物联网的技术环境范文第8篇
一、农业物联网技术推广基本概述
(一)农业物联网内涵及特点
物联网(The Internet of Things)的概念是在无线传感网(Wireless Sensor NeW ork, WSN)的基础上延伸扩展而来的，物联网即实现物物相连的网络，这项技术是奠定在互联网的基础上，为任何物品和物品之间构建起互联的桥梁，进行信息的传输和交换。信息的采集则是通过在物体中植入各种微型芯片，实时实地捕获客观世界的信息，再通过传感设备和局部的计算机网络进行信息的传送并进行数据分析，从而实现对世界的感知。
农业物联网是将物联网技术巧妙地运用到农业上，主要体现在远程操控与实时采集两方面。农业物联网可以通过无线信号收发模块传输数据，实现对大棚温湿度的远程控制，如自动开启或者关闭指定设备，调节温湿度等环境因素;还可实时采集光热、温湿度、氮氧浓度等环境参数，及时进行数据分析，为农业综合生态环境自动控制、动植物信息自动监测和智能化管理提供科学依据[fll。根据所种植农作物的温湿度、土壤、生长状况等的数据来判断何时灌溉、何时施肥、何时喷药以及所需份量，保证农作物有一个良好适宜的生长环境，达到降低虫害、增产增效的目的，同时避免传统经验式管理的资源浪费和对环境的破坏。
农业物联网具有以下几个显著特点:一是科学栽植培养农作物，对传感器收集的数据进行剖析可断定土壤适合栽培的作物种类，依靠气候环境传感器实时收集作物成长环境数据。二是精准控制环境因素，搭建多种传感器交织的大网络，及时追踪作物成长的数据信息，根据其请求对栽培基地的温湿度、氮氧浓度、光照强度等进行调控。三是高效率栽培，物联网农业栽培方法摈弃了传统的人工作业模式，整个系统主动化、智能化和长途化，更加高效。四是绿色农业的理念，传统农业难以将作物生长过程中的数据完整精确地记录、保存，而物联网农业可经过各种监控传感器和网路体系将一切监控数据保存，便于农商品的追根溯源，完成农业出产的绿色无公害化。
(二)农业物联网技术推广
农业物联网技术推广就是通过对技术进行检测和完善，将其普及并应用于农作动植物智能化栽培的活动。农业物联网技术推广涉及两个主体，即技术推广主体和技术采纳主体。技术推广主体包括政府主导的农业物联网技术推广体系(从中央到地方分别建立的各级农业物联网技术服务站)和市场指导的农业技术推广体系(涉农龙头企业、农民合作经济组织、农民和农业科技技术研究中心等主体);技术采纳主体，包括农业龙头企业、务农大户、普通农户等。
二、我国农业物联网技术推广应用的现状及问题分析
(一)我国农业物联网技术推广应用的现状
目前，我国国家和地方高度重视农业物联网工作，产业发展已初具规模，沿海以及中西部地区的产业比较集中。但是农业物联网技术的普及应用仍处于初起步阶段，部分省份已经启动农业物联网技术应用模式。2013年，农业部率先在上海、天津、安徽三省市实施农业物联网区域试验工程，出台相关政策以及划拨财政资金以支持三地分别进行农业物联网技术应用试验，研究分析适宜我国的农业物联网的推广应用模式，对相关理论进行更新，不断完善技术系统，并在全国范围内分地区、分阶段推广应用。到2016年为止，上海已建设了12个农业物联网应用示范基地、10家农业物联网应用示范企业和3个市级以上重点实验室，成立了农业物联网工程技术研究中心和“农业云”联合实验室。开始彰显“智慧农业”的示范成效;天津农业物联网总投资近1亿元，建成了国际先进水平的天津农业物联网平台，该平台涵盖多个信息感知、市场价格等领域的数据库，容纳168个各类农业应用系统，实现多个基地传感数据的实时采集和视频接入;安徽省致力于建立大田作物监测点，目前已在23个粮食主产县建成并运行，即将为其余36个主产县监测点进行招标建设，在提升粮食主产县小麦“四情”监测点的同时计划在4个以县为单元的省级农业物联网示范区开展农情遥感监测试点;山东省凭借优越的移动通信产业，搭建起农业物联网省级服务平台，在威海水产主产区和寿光蔬菜主产区建成农业物联网远程监控系统;新疆首个县市级智慧农业物联网综合管理平台项目在乌苏市建成，达到行业标准，同时在王母桃园的建成农业物联网，利用大数据对园内蔬果类种植进行科学指导，同时采集各类农作物种植过程的相关数据并分析和上报，有效及时地检测病虫害。农业物联网在这些示范地区都得到了初步已见成效的应用，在农作物栽培过程中减少了人力物力的消耗，提高了农产品产出效率和安全质量水平。
农业物联网技术在大田种植、大棚设施、畜禽养殖、农产品质量安全监管等方面已经显示出重要作用。在大田种植方面，通过物联网技术感知层、网络层以及应用层的综合运用，将农机装备智能化，依托农作动植物生产管理专家决策系统，实现了农作物生产管理的精确量化，亩均农药、化肥施用量大幅度减少，作物产出效益明显提高;在大棚设施方面，通过对光热、水分、氮肥等环境因素的实时监控，准确适度地调整农作动植物生长环境，以创造其生长的最佳环境，设施温室和大棚作物的产出水平有巧%以上的提高;在畜禽养殖方面，通过畜舍和远程终端互联，智能化自动调控养殖环境和饲养条件，平均减少人力投入30%以上，生物疫病水平降低，同时有效提高产出质量[2];通过对农作物生产过程的全面控制，栽培方式智能化，减少了有害物质和虫害，提高了农产品的质量，在食品安全监管方面降低了人力资本的投入。
(二)农业物联网技术推广应用中存在的问题 通过研究发现，我国农业物联网技术推广应用中主要存在以下问题。
1.技术不够成熟
相比其他领域，农业物联网技术的应用是为农作动植物服务的，由于农作动植物的生命周期及特征、农业生态系统环境的开放性和复杂性，对农业物联网技术提出了更高的要求，我国的地理环境复杂多样，同质技术不能在所有区域铺展并取得成效，技术应用性不强;技术软件系统与农业物联网的实际应用存在较大差距，部分试点基地虽然建成自动化控制系统，但由于缺乏强大数据库作为支撑，大多凭以经验为主实现自动控制实时调节，未能达到智能化的实际效果。
2.产业链成本高
农业物联网模式布局以后，产业链将进一步延长，一个周期可能要从技术设备的购入、物联网网络的铺展、农户的生产、收购初级产品一直到销售等环节，农业物联网技术产品、设备成本太高，包括操作设备在内，整个农机自动化系统到农户手里时，至少需要近7万元，昂贵项目投资周期长、规模大而且风险高，管理机制不够健全，责任单位模糊，极易形成贷款风险隐患。
3.资金供应不足
相对于美国、日本、澳大利亚等其他国家，我国的农业物联网技术起步是比较晚的，技术不成熟的因素导致农业物联网技术成本过高，技术设备售价昂贵，高新技术研发投入阶段具备高风险、低收益特征，政府、市场和社会的资金投入甚少，维系整个农业物联网技术推广的资金链严重缺乏。