論述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實際中的應(yīng)用

1、論述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實際中的應(yīng)用軟件學(xué)院11072005杜凱偉M2MK 術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用及案例淺析摘要M2M作為物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)階段最普遍的應(yīng)用形式得到了各行業(yè)的廣泛關(guān)注。在簡單介紹物聯(lián)網(wǎng)與M2M 既念根底上，本文討論了 M2M 肢術(shù)切入物聯(lián)網(wǎng)需要解決的問題，并闡述了一些M2MK 術(shù)的應(yīng)用實例。關(guān)鍵詞M2M 物聯(lián)網(wǎng)；技術(shù)應(yīng)用中圖分類號TP393文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號JS-B059(2021)01-0069-031、引言物聯(lián)網(wǎng)是把所有物品通過射頻識別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能識別和管理，是繼 計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信之后的乂一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。從智慧地球到感知中國，無論物聯(lián)網(wǎng)的概念 如何擴(kuò)展和延

2、伸，其最根本的物物之間感知和通信是不可替代的關(guān)鍵技術(shù)。M2M 技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的關(guān)鍵。M2 哌術(shù)是機(jī)器對機(jī)器(machine-to-machine)通信的簡稱，是無線通 信和信息技術(shù)的整合，用于雙向通信，適用范圍較廣，可以結(jié)合GSM/GPRS/UM 施距離傳輸技術(shù)，同樣也可以結(jié)合 Wifi、BlueTooth、ZigBee、RFID 和 UW 筍近距離連接技術(shù)，應(yīng)用在各種領(lǐng)域。通過收集、電腦、機(jī)等機(jī)器設(shè)備之間的通信來實現(xiàn)人與人的交流，這對我們來說是習(xí)以為常。物聯(lián)網(wǎng)是“網(wǎng)絡(luò)一切。機(jī)器與機(jī)器之間的對話成為切入物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵。M2ME 是解決機(jī)器開口說話的關(guān)鍵技術(shù)，其宗旨將是增強(qiáng)所有機(jī)器設(shè)備通信和網(wǎng)絡(luò)

3、能力。但目前絕大多數(shù)的機(jī)器和傳感器不 具備本地或遠(yuǎn)程的通信和連網(wǎng)能力。機(jī)器的互連，通信方式的選擇，數(shù)據(jù)的整合成為M2 哌術(shù)的關(guān)鍵。2、M2MJ 術(shù)切 入物聯(lián)網(wǎng)需要解決的問題物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用十分廣泛，可以說無處不在。而物聯(lián)網(wǎng)中的最核心局部就是機(jī)器之間的互聯(lián)、互通，當(dāng)前大多數(shù)機(jī)器設(shè)備都不具備聯(lián)網(wǎng)和通信能力，例如儀表、家電、車輛、工業(yè)設(shè)備等，而M2M 勺關(guān)鍵是解決設(shè)備的互聯(lián)互通問題。如何解決設(shè)備互聯(lián)互通的“最后一米，也就是如何將設(shè)備連入到網(wǎng)絡(luò)中，解決設(shè)備信息的傳遞和共享是當(dāng)前面臨的最主要任務(wù)。M2MK 術(shù)切入物聯(lián)網(wǎng)需要解決的幾個問題有以下幾點。2.1. 機(jī)器使機(jī)器具備智能化，能感知，加工，具備通信能力。解

4、決的方法有增加嵌入式M2MM 件，對已有機(jī)器改裝使其具備通信，連網(wǎng)能力。2.2. M2M 硬件M2M 模塊面積要足夠小，可以方便地嵌入到各種物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品中，休眠模式下功耗與瞬間功耗不 宜太大，適應(yīng)高溫、高濕、電磁十?dāng)_等惡劣的工作環(huán)境。符合各種國際認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，具有一定靈敏度， 內(nèi)置 TCP/IP協(xié)議棧，并具有豐富的外部接口。2.3. 通信網(wǎng)絡(luò)隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深入， 數(shù)以億計的非 IT 類設(shè)備參加到網(wǎng)絡(luò)中來， 各種各樣的廣域網(wǎng)， 局域網(wǎng)在整 個 M2MJ術(shù)框架中起著核心的作用。物聯(lián)網(wǎng)將對寬帶通信、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)、現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)改造升級提出更高的 要求。2.4. 中間件負(fù)責(zé)獲取來自通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送給信

5、息處理系統(tǒng)。主要的功能是完成不同通信協(xié)議之間的 轉(zhuǎn)換。網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)集成等在通信網(wǎng)絡(luò)和 IT系統(tǒng)問起連接作用。2.5. 應(yīng)用層數(shù)據(jù)收集/集成部件是為了將數(shù)據(jù)變成有價值的信息， 對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行不同加工和處理，并將結(jié)果呈 現(xiàn)給需要這些信息的觀察者和決策者。 這些中問件包括： 數(shù)據(jù)分析和商業(yè)智能部件， 異常情況報告和 工作流程部件，數(shù)據(jù)倉庫和存儲部件等。3、M2MK 術(shù)應(yīng)用案例M2M 提供了設(shè)備實時數(shù)據(jù)在系統(tǒng)之間、遠(yuǎn)程設(shè)備之間或和個人之間建立無線連接的簡單手段。M2M技術(shù)綜合了數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控、電信、信息技術(shù)，能夠使業(yè)務(wù)流程自動化。這一平臺可在平安監(jiān)測、 自動讀取停車表、機(jī)械效勞和維修業(yè)務(wù)、自動售貨機(jī)

6、、公共交通系統(tǒng)、車輛管理、工業(yè)流程自動化、城市信息化等環(huán)境中運行并提供廣泛的應(yīng)用和解決方案。3.1 未來小區(qū)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)3.1.1在小區(qū)不同地點安裝無線傳感器，每隔一段時間將溫度、濕度、風(fēng)速風(fēng)向等環(huán)境數(shù)據(jù)自動采 集，通過小區(qū)播送設(shè)備向業(yè)主實時公布，提供生活出行方便。3.1.2為小區(qū)不同位置的垃圾筒安裝無線傳感裝置，通過與終端連接實時監(jiān)測垃圾的堆放量，及時 活運垃圾，給小區(qū)居民帶來整潔環(huán)境。3.2 超市冷鮮柜溫濕度監(jiān)視系統(tǒng)生鮮產(chǎn)品要保證食品的存放溫度，傳統(tǒng)的方法是派人定期做檢查。M2 哌術(shù)提供了更低本錢的選擇，建立冷鮮柜的溫濕度監(jiān)視系統(tǒng)。3.2.1 在冷鮮柜的固定幾個位置安裝無線傳感器，將溫濕度

7、與監(jiān)視器連接。 2、通過對食品的新鮮度 控制，可以抑制食品質(zhì)量的惡劣，提高食品的價值。 3、將數(shù)據(jù)采集到 GW 終端，在中心效勞器上監(jiān)測。 3.3 交通流量監(jiān)測系統(tǒng)交通流量是智能交通中最根底的設(shè)施。但檢測點和監(jiān)控中心之間的數(shù)據(jù)傳輸卻成了很大的問題。傳 統(tǒng)的方式一般采用有線傳輸?shù)姆绞?，包括架設(shè)線、租用專線等。這些方式都存在著建設(shè)費用高、 線路維護(hù)困難等問題。GPRS 數(shù)據(jù)終端穩(wěn)定可靠，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線/專線方式，并且具有永遠(yuǎn)在線、按數(shù)據(jù)流量計費等 特點。該系統(tǒng)通過分布于道路上的各種交通流量檢測設(shè)備以一定的時間間隔通過GPR 敏據(jù)終端將檢測數(shù)據(jù)回傳到指揮中心，經(jīng)預(yù)處理后存儲在數(shù)據(jù)庫中以供統(tǒng)計、查

8、詢、分析和領(lǐng)導(dǎo)決策層制定交通管理 規(guī)劃政策之用。對交通流量狀態(tài)的處理、分析結(jié)果可以通過對外信息發(fā)布系統(tǒng)向社會交通參與者實時 公布。這樣他們可以選擇最正確出行方式、路線，從而縮短旅行時間，減少交通擁堵，均衡交通流量分 布。3.4 供給鏈優(yōu)化系統(tǒng)制造和物流設(shè)施及流程網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成現(xiàn)代供給鏈，包括原料采購、原料加工成半成品或成品、物流配送 至顧客等。多年前，供給鏈可能非常簡單易懂，但是隨著為降低本錢而衍生的外包業(yè)務(wù)蓬勃開展已發(fā) 生由分散制造朝著現(xiàn)代供給鏈、多重供給商/客戶間的復(fù)雜關(guān)系轉(zhuǎn)變。M2M在不同的原料供給商、生 產(chǎn)商和分銷商問實現(xiàn)實時信息共享并確保了需求組件和加工好產(chǎn)品的持續(xù)供貨。通過更好地供給策略

9、、分類、生產(chǎn)運行、物流及其他商業(yè)流通過程問協(xié)調(diào)，本錢得到控制且?guī)齑娓觾?yōu)化。供貨方可采用 M2Mfi 合系統(tǒng)來進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，系統(tǒng)使用傳感器技術(shù)通過標(biāo)準(zhǔn)的無線調(diào)制解調(diào)器將客戶倉庫與供貨公司網(wǎng)絡(luò)連接。M2M 系統(tǒng)配置遠(yuǎn)程監(jiān)控倉庫，當(dāng)庫存過低或電源出錯、溫度失控等狀況 出現(xiàn)問題時，系統(tǒng)會發(fā)送信息報告。同時，補貨時，物流人員需掃描下條形碼說明其身份，連同每一 種他們發(fā)送的貨品種類和數(shù)量信息，所有信息都將發(fā)送到供貨方的數(shù)據(jù)庫和SAP 供給鏈管理系統(tǒng)中。實時補貨數(shù)據(jù)的發(fā)送更好地協(xié)調(diào)供給策略、方案及過程，降低本錢優(yōu)化庫存。3.5 電力系統(tǒng)應(yīng)用案例目前配電網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測存在著以下問題：3.5.1 點多、分散和自動

10、化信息的傳輸涉及面廣；3.5.2 使用有線傳輸涉及到布線施工、建設(shè)本錢、平安和可靠性等一系列問題；3.5.3 載波頻率分配方面存在缺陷；3.5.4 自建無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)存在著投資、頻率資源、維護(hù)和網(wǎng)絡(luò)覆蓋等諸多問題?；?M2MK 術(shù)平臺，可實現(xiàn)對配電網(wǎng)絡(luò)在正常以及事故情況下的監(jiān)測、保護(hù)和控制；實現(xiàn)計量和供 電部門的工作管理；實現(xiàn)對電表的統(tǒng)一監(jiān)測和分布式管理、自動抄表；通過移動網(wǎng)絡(luò)傳輸信息，電力 部門可以對各工業(yè)用戶的用電負(fù)荷進(jìn)行實時監(jiān)測和單獨到戶控制。4、總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)，作為新興高科技產(chǎn)業(yè)的重要組成局部，已被世界各國當(dāng)作應(yīng)對經(jīng)濟(jì)危機(jī)、振興經(jīng)濟(jì)的重要技術(shù)之一。現(xiàn)階段各種形式的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中最主要、最現(xiàn)實的形態(tài)是M2M M2 觀有廣闊的開展前景,但現(xiàn)階段還面臨不少現(xiàn)實的難點和挑戰(zhàn)。如國家層面的標(biāo)準(zhǔn)制定以及商業(yè)模式問題等。未來幾年間，隨著物聯(lián)網(wǎng)的開展,M2M 勺業(yè)務(wù)也將快速進(jìn)入很多行業(yè),用戶數(shù)