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物聯網的技術環境范文1
關鍵詞：物聯網；ZedGraph；實時分析
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：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
近年來，我國經濟飛速發展，人們對于環境污染的日益嚴重頗為擔心，對環境監測的重視程度越來越高。傳統的以人工為主的方式效率較低，且無法實現遠程監控，不適合現展的需求。隨著科技的發展，物聯網技術將逐步取代人工監控，大大提高了環境監測的效率，為更科學優化的監測環境參數拓寬了思路與方式。
物聯網技術是信息化技術的一個極其重要的產物，是環境監測的重要手段。物聯網強調的是“物―物”以無線的方式相互連接，達到“物―物”通信的目的。物聯網產生的大量數據是研究管理人員評估審查的重要指標，這些數據對環境的監管、污染源的發現以及環境問題的反饋與處理方面發揮了極大的作用，那么，在環境監測系統中，如何科學的呈現這些數據就成了研究的主要課題。
圖表是對數據進行分析評估的有效工具，也是最直觀表示數據的方式。本文就是在已通過傳感器獲得物聯網數據的基礎上，利用ZedGraph圖表制作工具來實時顯示數據，使數據更富有生命，科學而直觀的動態實時展示。
1 ZedGraph的介紹
ZedGraph控件使用 C# 語言實現的，是 .NET 平臺上一個開源和非交互式圖表的制作類庫。ZedGraph支持多種2D圖表類型的圖表，可以利用任意的數據集合創建2D的線性圖表和柱形圖表，ZedGraph支持Windows Form和 Web Form開發，還能夠實現各種二維表，如Line、Bar、Pie、Area等，因此是一種理想的顯示數據的控件。
ZedGraph控件是面向對象的，即在使用中具有很高的靈活性。圖表的每個層面都可以被用戶修改，所有的圖表屬性都提供了缺省值，ZedGraph類庫中源代碼可被進行修改，重新生成，包括圖表顯示特性的若干默認值，如數值單位、數值范圍、步長、尺寸等。ZedGraph控件繼承了Framework中的UserControl接口，允許用戶在VS 的IDE 環境中進行拖放操作，對其他語言同時提供了相應的接口。
當上位機通過選擇指定節點和需要顯示的數據后，依從業務邏輯的需求，從某種數據接口中獲取相關數據，在上位機端經過數據整理后，構造圖表所需的數據集，再由ZedGraph控件加載此數據集，最終，在上位機端生成圖表，通過定時器的時鐘控制，定期更新圖表信息的顯示。
ZedGraph可在運行時期創建實例對象，此處使用的是版本5.0.10的類庫，對應于VS2012開發平臺，一般開發步驟如下：
（1）打開Visual Studio 2012中文版。
（2）在菜單中選擇“文件”―>“新建”―>“項目…”。
（3）選擇“Windows應用程序”，取名為“ZedGraphDEMO”。
（4）在解決方案瀏覽窗口，右鍵點擊“引用”，選擇“添加引用…”。
（5）選擇“瀏覽”，導航到ZedGraph.dll，單擊“確定”，在項目引用中會增加ZedGraph。
（6）在菜單項“視圖”中選擇“工具箱”，查看“常規”選項卡的內容。
（7）如“ZedGraphControl”選項不存在，右鍵點擊“常規”選項卡，并選“選擇項…”。
（8）在“.NetFramework組件”標簽下，點擊“瀏覽（B）…”。
（9）導航到ZedGraph.dll文件，點擊“打開”，之后點擊“確定”。
（10）工具箱中點擊“ZedGraphControl”控件，拖放控件到窗體。實際上工具箱中的控件拖放到窗體時，類庫的引用自動添加，所以在具體應用時，之前的添加引用過程可省略。
（11）窗體中點選“ZedGraphControl”控件，視圖菜單中選擇“屬性窗口”。
（12）把ZedGraphControl的名稱“（Name）”項填寫成“zg1”，默認通常是“zedGraphControl1”。
（13）雙擊窗體，切換到代碼窗口，窗口模板中帶有Form1_Load（）方法。
（14）在文件上部加上“usingZedGraph；”。
2 ZedGraph應用開發實例
本例的分析數據來自物聯網中的中心節點，中心節點收集分散于通過無線的形式收集各處的信息采集點發送來的數據，通過上位機對中心節點的讀取就實現對遠程節點的控制，中心節點起著一定程度上的網關的作用，對中心節點的讀取可以使用.NET提供的System.IO.Ports命名空間下的控件。
（1）在WinForm容器中繪制圖表的代碼
下列函數是在要表達實時數據的窗體中的私有函數，zedGraphControl1在函數之外經過實列化之后，只要設置其x軸為自動增長，PointPairList中保存有要在界面上顯示的數據，執行zedGraphControl1.Refresh（）；就實現了圖表的刷新。隨著數據的積累，應該放棄一些時間點，以保證圖表中數據的個數一樣，DropPrePoint（）函數就是實現了這樣的功能，代碼如下：
private void DrawGraph（）
{
//設置為x軸的標尺Scale可以隨著值自動增長
zedGraphControl1.GraphPane.XAxis.Scale.MaxAuto = true；
double x = （double）new XDate（DateTime.Now）；//橫坐標
//縱坐標，y1表示溫度，y2表示濕度，y3表示土壤濕度
double y1 = 0， y2 = 0， y3 = 0；
for （int i = 1； i < dt.Rows.Count； i++） {
//dt中存放的是從中心節點中讀取的緩存數據
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；
}
//分結點添加數據
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）；
}
}
}
//控制折線圖中的點保持在100個，超過100個就報先前的去掉
DropPrePoint（）；
this.zedGraphControl1.AxisChange（）；
this.zedGraphControl1.Refresh（）；//刷新數據
}
（2）使用定時器定期對容器中圖表進行刷新
使用定時器便可以在指定的時間間隔刷新圖表，定時器是timer1，其時間間隔到時便會自動調用約定的函數timer1_Tick（），在這個函數中需要保證上位機中留存的數據個數，從串口中讀取收集來的數據LoadSerialData（），重新繪制圖表DrawGraph（），代碼如下：
private void timer1_Tick（object sender， EventArgs e） {
if （isStart） {//判斷是否已經開始記錄
if （_serialPort.IsOpen）{ //判斷端口是否打開
if （dt.Rows.Count > 1）{ //dt里面是否有上位機以外的記錄
//移除掉線結點
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
//將dt里面的數據移入Node，以便繪制TOPO圖
for （int i = 0； i < dt.Rows.Count； i++）{
Node[i， 0] = dt.Rows[i][0].ToString（）； //ID碼
Node[i， 1] = dt.Rows[i]["wd"].ToString（）； //溫度
Node[i， 2] = dt.Rows[i]["sd"].ToString（）； //濕度
Node[i， 3] = dt.Rows[i]["yw"].ToString（）； //土壤濕度
Node[i， 4] = dt.Rows[i]["ontime"].ToString（）； //時刻
}
bind（）；//拓撲圖綁定
}
}
}
LoadSerialData（）；// 從串口讀取數據
DrawGraph（）；//畫折線圖
}
}
（3）使用定時器定期捕獲數據，如圖1和圖2所示。
3 結束語
ZedGraph控件為開發者提供了豐富的屬性用來簡化軟件開發過程，控件開源的特性使得開發者可以根據具體情況修改源代碼以滿足特定需求。在生態養殖的環境監測系統中應用ZedGraph控件，有助于監測的數據圖形化和分析結果的可視化。
參考文獻：
[1] 孫吉S，方明，顧燕偉.多維數據圖形顯示中ZedGraph控件的應用[J].電腦開發與應用，2008（3）.
[2] 亦鋼. 應用Zedgraph高效開發數據圖表[J]. 電腦編程技巧與維護，2009（6）.
物聯網的技術環境范文2
關鍵詞：物聯網技術；GPRS數據傳輸；STM32；Web服務器；環境監測與管理
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）17-0032-03
Abstract： In order to carry out effective interior environment monitoring and management for the remote scenic hotels， this paper designed a remote wireless environment monitoring system in which GPRS data transmission technology was adopted based on the Internet of things technology. The system can transmit the data collected by sensors installed in the hotels and send to GPRS modules automatically through STM32 equipment， and then exchange the data to Web server through the internet and display the real monitoring results on the screen based on the CGI technology. The application of this system can guarantee the effective management and control for the shower equipment and interior environment air quality in the scenic hotels and improve the hotels’ service quality greatly for the customers. The system is of great benefit and significance of application.
Key words： the Internet of things technology； GPRS data transmission； STM32； Web sever； environment monitoring and management
1 概述
伴隨信息技術的高速發展，物聯網技術和產業異軍突起，成為新一輪產業革命的重要發展方向和世界產業格局重構的重要推動力量。同時伴隨著社會經濟的高速發展，越來越多的人外出旅游，對景點酒店住宿環境也提出了更高的要求。當前，一方面國內很多酒店內部管理不是很科學，存在淋浴設施的水流量浪費現象，與國家推行的“節能減排，低碳經濟”政策相悖；另一方面，又由于大多數景區處于地形復雜，遠離市郊，采用有線通信管理方式投入成本高，難以實現高效的管理。根據調查，很多景區的酒店淋浴設施的水溫條件以及室內的空氣條件不達標[1]，導致了服務質量的下降，影響了酒店的聲譽，以致給景點旅游產業的發展帶來不利影響。近年來，移動無線通訊技術的發展，為偏遠景區酒店的環境監測管理提供了有效的途徑。其中，在各種無線通信技術中，GPRS最受青睞。通過GPRS網絡系統，采用Internet技術與服務器間的數據交換，能便利地實現酒店環境的遠程無線監測與互聯網的連接。基于這樣的背景，本文依托物聯網技術設計了景區酒店環境遠程無線監測系統平臺，可為酒店和當地景區管理部門提供有益的參考，具有很強的社會價值和實用意義。
2 系統總體設計
本設計以ST推出的STM32作為主控核心，加以用于數據采集的傳感器，并結合嵌入式 Web服務器Boa完成系統構建。旨在實現將溫度傳感器DS18B20的采集水溫數據，水流量傳感器采集的水流量數據，DHT11采集的室內溫濕度數據，MQ-135氣體傳感器采集的室內有害氣體數據并通過 STM32芯片控制并發送到GSM模塊SIM900A，利用SIM900A的GPRS數據網絡將采集到的數據實時上傳至Web服務器中[2]，并利用CGI技術使得景區管理人員可以通過瀏覽器獲取監測數據。其中Web服務器Boa主要完成創建套接字、接收和分析Web瀏覽器的請求、 調用后臺CGI腳本程序以及向Web瀏覽器發送處理請求的結果。同時在進行酒店中淋浴設施的設計中，增加了利用VS1053模塊播放音樂的功能，提高用戶在淋浴時的舒適性。系統的功能結構圖如圖1所示：
3 系統硬件設計
3.1 STM32 核心模塊
STM32處理器是ST（意法半導體）公司基ARM的Crotex-M4內核開發的一系列新型單片機。具有門數少，中斷延遲少，調試容易等特點，而且具有豐富的GPIO引腳。STM32作為本模塊的核心，可以很好地滿足本系統對現場環境的數據采集。STM32通過與各種傳感器連接構成數據采集模塊。通過數據采集模塊實時采集酒店環境參數等信號，交由STM32處理器進行處理。
3.2室內空氣環境監測
3.2.1有害氣體監測
系統采用氣體傳感器MQ135進行室內污染氣體濃度的采集監測，MQ135的工作原理是當其處在有污染氣體的地點時，其內部的氣敏材料（SnO2）的電導率會隨污染氣體的濃度的增大而增大，隨后通過相應的轉換電路即可將電導率轉換成與污染氣體濃度對應的輸出電壓。此傳感器可用于檢測多種氣體，例如氨氣、芳族化合物、硫化物、苯系蒸汽、煙霧等氣體，氣敏元件測試濃度范圍：10to1000ppm。MQ135輸出是模擬信號，通過STM32的ADC接口進行模數轉換成數字信號，完成對于室內有害氣體濃度的采集[3]。
3.2.2室內溫濕度采集
DHT11數字溫濕度傳感器是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，具有超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優點[4]。系統采用DHT11溫濕度傳感器對室內的溫度以及濕度數據進行采集。STM32與DHT11之間的通訊采用單總線數據格式，一次通訊時間4ms 左右，數據分小數部分和整數部分：一次完整的數據傳輸為 40bit，高位先出。數據格式：8bit濕度整數數據+8bit濕度小數數據+8bit溫度整數數據+8bit溫度小數數據+8bit校驗和。
3.3淋浴設施監測
3.3.1水溫采集
水溫采集使用溫度傳感器DS18B20，與DHT11溫濕度傳感器一樣具有獨特的單總線接口方式，在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現與微處理器的雙向通訊。測溫范圍為 -55℃至 +125℃[5]。DS18B20硬件連接如圖2所示：
單總線上的所有通信都是以初始化序列開始，初始化過程包括復位過程和從機應答過程，按照DS18B20的時序圖，相應的寫0和寫1并保持一定的時間，初始化之后，就可對DS18B20進行讀寫了，根據讀寫時序就可以對其進行一個字節的讀取，讀取到的數據是一個16位的帶符號的二進制補碼，對其進行相應的轉換便能得到所需要的溫度數據。
3.3.2水流量采集
水流量傳感器是利用霍爾元件的霍爾效應來測量磁性物理量。在霍爾元件的正極串入負載電阻，同時通上5V的直流電壓并使電流方向與磁場方向正交。由于霍爾元件的輸出脈沖信號頻率與磁性轉子的轉速成正比，轉子的轉速又與水流量成正比。
STM32擁有強大的定時器功能，通用定時器擁有捕獲/比較寄存器，在對PWM脈沖輸入進行分析的時候，將流量傳感器的脈沖通過引腳輸入到定時器的脈沖檢測通道，通過相應的寄存器對捕獲數據便進行計算可以得出輸入脈沖的頻率以及水流量的數據。
3.3.3音樂播放
VS1053是繼VS1003后荷蘭VLSI公司出品的又一款高性能解碼芯片。該芯片可以實現對MP3/OGG/WMA 等音頻格式的解碼。主控通過對VS1053進行復位，相關寄存器的配置，發送音頻數據即可進行音樂播放了。用戶可以根據自身需要選擇該功能。
3.4 GPRS數據傳輸
3.4.1 GPRS無線傳輸原理
基于GPRS的無線網絡通信系統結構主要由位于數據采集現場的GPRS數據采集模塊 、網絡運營商提供GPRS網絡與遠程服務器三部分構成。數據采集模塊位于景區酒店中，由于運營商的基站建設的普及，通信范圍已覆蓋我國的絕大部分地區，所以各數據采集模塊可分散地使用在分布于各種不同地理環境的景區酒店中，從而避免了使用有線通信時線路鋪設所帶來的成本與施工難度問題，有利于推動了本系統的建設和布局。GPRS網絡是現場數據采集系統與遠程監控中心數據交換的橋梁[7]。GPRS網絡機構如圖3所示：
數據采集模塊與位于酒店中的子系統主控STM32進行數據通信 ， 將各傳感器采集到的數據通過移動基站實時發送到GPRS網絡服務商所提供的GGSN服務器，GGSN分配給GPRS數據采集終端相應的IP地址，從而實現了數據采集終端與Internet 的連接。
3.4.2 GPRS數據采集
系統使用SIM900A模塊進行GPRS通信，SIM900A是通過AT指令進行控制的，通過AT指令可以對模塊進行各種參數的設置，數據的查詢和發送，將傳感器采集到的數據進行實時的上傳[8]。其中常用到的AT指令如下所示：
AT+CSQ 查詢當前信號質量，AT+CGREG？ 查詢模塊是否有注冊網絡，AT+CGATT？ 查詢模塊是否附著GPRS 網絡，AT+CIICR 激活移動場景，AT+CIFSR 獲得本地IP地址，AT+CIPSTART="TCP"，"124.235.160.149"，12345 建立TCP/IP連接，AT+CIPSEND 模塊向服務器發送數據。SIM900A結構圖如圖4所示：
GPRS網絡通信是以GSM網絡為基礎，GSM網絡的語音通信優先級較高，在景區旅游的淡季時，可能會有有酒店接待游客較少的情況，由此會造成GPRS雖然在線但卻沒有數據流量傳輸， 由此造成數據業務的優先級會自動降低，GGSN服務器則會為了提高帶寬利用效率而斷開網絡連接，此時對于GPRS模塊來說，雖然IP地址還在，但已無法進行正常的數據傳輸。為了防止由此導致的網絡中斷 ，可在系統中設定每隔一段時間向服務器發送一個TCP數據包，以保證系統的網絡連接不斷線 。數據包發送的頻率根據不同時間的需求做出調整，且不宜過高，免產生過高的額外流量帶來的成本問題。
4 系統設計
4.1 主控移植UCOS操作系統
嵌入式操作系統在系統實時高效性、軟件固態化、硬件的相關依賴性低以及應用的專用性等方面具有較為突出的特點。在位于酒店中的主控STM32中移植嵌入式UC0SIII操作系統，系統程序中采用時間輪偏轉切換，每個任務具有相同的優先級，按順序進行工作。該操作系統具有精簡的內核，性能高、穩定，能提供很好的實時性[8]。
4.2 Web服務器與Boa移植
在遠程監測系統中，為了使景區管理人員能夠遠程檢測到酒店環境信息，需要在系統中移植一個支持CGI和腳本功能的Boa服務器，Boa服務器是一種單任務的服務器，支持CGI，而且源代碼開放[10]。 Boa服務器的執行流程如圖5所示。
Web服務器的初始化工作由Boa服務器來完成，當景區管理員在瀏覽器上做出數據請求時，Web服務器接受瀏覽器的請求后分析并解析出請求的方法、URL目標、可選的查詢信息以及表單信息，Web服務器完成相應的處理后，向Web瀏覽器反饋相應信息，嵌入式Boa服務器為系統提供了網絡接入和數據服務功能。系統基于TCP/IP協議、HTTP 協議，通過調用具有數據請求和控制功能的CGI程序，從而實現對遠程端瀏覽器的請求處理，達到遠程監控的目的。在服務器網頁設計中，景區管理人員在瀏覽器中輸入服務器的IP地址，得到登錄界面，輸入用戶名和密碼之后便可進入遠程酒店環境監測界面。
5 結論
系統實現了酒店環境遠程的功能，景區管理人員通過遠程Web瀏覽器便可以對酒店環境進行實時監控，系統主要特點：1）溫度傳感器通過單總線與STM32進行通信；2）CGI控制界面動態刷新快，采用將文件保存到數組中的方式，數據處理和輸出速度快，保證了對酒店環境的實時性監測；3）將酒店環境數據采集與Internet互聯，是物聯網技術在現代生活中的又一具有使用價值的應用；4）同時系統主控引腳眾多，可以根據需要增加相應的傳感器模塊。本系統的設計旨在對景區酒店的服務質量進行監督，為旅客提供更好的住宿環境，對于景區旅游業的可持續發展以及拉動地方經濟有著深遠的影響，具有廣泛的市場價值和社會價值。
參考文獻：
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物聯網的技術環境范文3
關鍵詞：物聯網；環保
目前，我國環境保護方面信息化程度仍然比較低，遠遠的不能適應我國保護環境的需要以及經濟發展的腳步，同時各個地方的環保產業缺乏溝通、信息不共享，這造成了環境產業各自為政，一些基礎設施重復建設，耗費巨大。因此將環境保護產業向智能化、自動化、網絡化的方向發展成為當前環境工程建設當中的重點，環境工程信息化勢在必行。將物聯網技術應用到環境工程領域當中可以有效的整合基礎的環境設施，提高環保產業的設施的利用率，可以說，將物聯網技術應用到環境工程當中是環保領域信息話的必然趨勢[1]。
1 物聯網技術概況
物聯網，又叫做傳感網，其思想是通過射頻識別等信息傳感設備將所有的物品和互聯網連接起來，從而實現智能化識別和管理。比如，當司機開車操作失誤時候，會自動警告。物聯網能夠全面的感知世界，隨時隨地的采集各種動態對象信息，并通過以太網、無線網實時的傳送感知的信息，最終能夠智能化的管理控制物體，真正達到人和物之間的溝通。
物聯網包括應用層、網絡層、感知層三層體系架構。感知層通過傳感器、REID電子標簽等感知設備識別和采集各種信息[2]。網絡層則通過無線網、移動網等傳輸網絡傳輸感知層所采集到信息。應用層主要分析處理信息，實現在特定環境下智能化應用和服務任務，分析預測各種可能狀況，從而發揮職能作用。
2 面向環境工程的物聯網應用
目前，面向環境工程的物聯網發展還處于初級階段，但是已經具備了較好的基礎。國內外已經有了很多的面向環境工程的物聯網應用的案例。物聯網技術在防治污染、保護生態等領域發揮著巨大的作用。隨著物聯網技術在環境工程當中的大量的實踐應用，其各項技術也開始逐步的成熟，同時其他相關技術的發展也為物聯網技術的應用奠下良好的基礎[3]。目前，物聯網技術已經應用到了污染源監控、環境在線監控和環境衛生遙感等領域，豐富了我國環境監測的手段。下面主要介紹下物聯網技術在環境工程在線監控當中的應用。
⑴物聯網技術在環境在線監控當中的應用。環境在線監控系統設計的關鍵技術的選取是傳感器和服務器等硬件設備之間的相互通信技術以及關于數據庫的選取，ZigBee具有復雜度低、功耗小、成本低、操作靈活等特點，在本系統當中，就是采用ZigBee技術來實現傳感器和服務器之間相互的通信。選取SQL Server數據庫作為系統數據庫，SQL Server數據庫具有操作簡單、擴展性好、良好的交互性特點，同時能夠靈活的處理和分析數據的特性，能夠對不斷變化的復雜的環境系統做出響應。本文中基于物聯網的在線監控系統主要包括了感應端和服務端，整體的實現原理圖如下圖所示：
物聯網環境監測系統有機的將空間參數、互聯網和用戶三者結合起來。感應端主要通過溫濕度傳感器、光照傳感器、酒精傳感器等進行數據的采集，然后通過ZigBee協議將采集到的數據傳送到協調器，通過有線傳輸將協調器和IOT_SERVICE聯系起來，進一步將數據傳送到Tomcat服務器，serlet處理完數據后，上傳到遠程的某個JSP頁面當中，用戶可以隨時查看。用戶可以通過輸入正確的網址，在客戶端查看所需要的HTML頁面，若是想要控制感應端的傳感器，只需要在相應的JSP頁面發送固定的socket套接字，通過IOT_SERVICE中間件和ZigBee網絡，這些套接字供傳感器識別，然后執行相應的操作。
⑵物聯網產業化發展方向。雖然物聯網技術在環境工程當中已經取得了不小的成果，但是在其發展過程當中仍然具有許多的問題。比如，物聯網的建設模式、管理等方面還缺乏準確的認識，對于網站也缺乏統一的規劃。物聯網未來要向深度和廣度發展，要繼續擴大物聯網的應用范圍，提高物聯網的技術水平。目前我國物聯網在環境工程當中的應用主要集中在檢測污染物、監測環境質量，隨著物聯網技術不斷成熟，標準的體系也不斷的完善，未來的空間環境監測、電磁核輻射監測、固體化學廢棄物監測等領域還有待挖掘。
3 結論
物聯網在環境工程當中的應用事新時期物聯網背景下環境保護領域信息化的必然趨勢，現階段，我國在物聯網發展上已經儲備了一定的技術，同時也有了相當的應用以及產業化的基礎，但是，總體而言，我國的物聯網基礎在環境工程當中起步階段。物聯網應用到環境工程當中是一個持續長久的工程，同時也是一個利國利民的工程，必須在各方力量堅持不懈的共同努力之下構建起來，使其惠國惠民，讓利于民。
[參考文獻]
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物聯網的技術環境范文4
關鍵詞：現代物流；物聯網技術；智能倉儲
中圖分類號：F406.5 文獻標識碼：A
Abstract： Intelligent warehousing is an important direction in modern logistics industry. The applications of technologies of the internet of things（IoT）provide powerful technical support for the development of intelligent warehousing. An important feature of intelligent warehousing is that it can provide a good storage environment and make the stored products safe and effective according to the characteristics of the products. This article elaborates the applications of IoT technologies in food storage， medicine warehouse， cotton storage. In the meanwhile integrating all kinds of functional storage into comprehensively intelligent warehousing is a technical proposal and establishing an informational， standardized， intelligent and intensive warehousing by using IoT technologies is realistic.
Key words： modern logistics； internet of things； intelligent warehousing
0 引 言
近年恚我國現代物流業不斷發展，大部分物流業是傳統物流業融入信息化技術[1]，少數采用先進的自動化和物聯網技
術[2]，還有小部分保持著傳統的運輸方式[3]，總體呈現為中間大兩頭小的橄欖形。全國“十三五”規劃中指出現代物流業要加強物流基礎設施的建設，大力發展第三方物流和綠色物流、冷鏈物流、城鄉配送。2016年7月份，國務院總理提出以先進的信息技術與物流深度融合來促進物流業的轉型升級?？傮w的方向是讓物流業向著先進化、智能化發展。倉儲是物流業中不可或缺的環節也是對基礎設施要求較高的部分，在供應鏈中起到了承接上下游的作用，所以物流的智能化也要求者倉儲向智能化發展[4]。本文著眼于倉儲中的環境部分，探討基于物聯網技術建立信息化、標準化、智能化、集約化的綜合性智能倉儲的技術方案與應用意義。
1 智能倉儲及物聯網技術概述
依托于物聯網技術的智能倉儲，能夠有效提高倉儲管理的效率和安全，從而促進現代物流的發展，體現現代物流的實用性和先進性。
智能倉儲管理對象基本上包括倉、儲、物和環境四項。倉是指倉儲活動所需的場地、設施、設備；儲是指倉儲業務及其管理活動，包括出入庫業務、出庫業務、移庫業務、倉儲規劃、尋址管理和貨位管理等；物是指對倉庫內商品和工作人員，實現貨、人的監管。環境是指人、設備和貨物的活動、存放環境因素[5]。智能倉儲常采用物聯網技術、自動控制技術、智能機器人技術、大數據挖掘技術、云計算技術、智能信息管理技術等先進的技術來實現其對四個對象的管理控制。本文主要探討的是物聯網技術在智能倉儲環境監控方面的問題。
物聯網從狹義上可指連接物品與物品間網絡，用來實現對物品的智能化識別和管理；而廣義上的物聯網則可以看作是信息空間與物理空間的融合，將一切事物數字化、網絡化，在物品之間、物品與人之間、人與現實環境之間實現高效信息交互方式，并通過新的服務模式使各種信息技術融入社會行為，是信息化在人類社會綜合應用達到的更高境界[6]。國際電聯報告提出物聯網主要有四個關鍵性的應用技術：RFID、傳感器、智能技術以及納米技術[7]。這些先進的技術都是為了使人與物之間更緊密的聯系，方便人們的生活和工作，是促進社會生產發展的動力。
2 物聯網技術在倉儲中的應用研究
物聯網技術在各類倉儲的環境監控中都有著應用，本文著重綜述了物聯網技術在糧食倉儲、醫藥倉儲、棉花倉儲環境監控中的應用。
2.1 糧食倉儲
物聯網技術可以應用于糧食的多個方面：糧食物流、糧食倉儲、糧食信息跟蹤等[8]。物聯網技術在糧食倉儲中的應用是本文關注的重點，尤其是對于實時監測糧食的環境，并對環境情況進行反饋控制。
糧食存儲在倉庫之中，受氣候、通風和環境等外界因素的影響，糧食倉庫的溫度和濕度都會發生變化，從而影響了糧倉中氣體、微生物的濃度或數量，進而造成糧食的品質下降。針對這一情況，以糧倉和糧食的溫度和濕度作為主要的監測目標并利用溫度傳感器、濕度傳感器、氣體傳感器、蟲害傳感器等傳感系統對其進行采集。根據采集到的信息進行數據分析，找出關鍵影響因素，制定決策方案并根據方案自動調節糧食倉儲的環境條件，包括自動控溫、自動控濕、自動通風以及自動熏蒸等，其簡略流程如圖1所示。在所示的整個流程中，關鍵技術主要有傳感器技術、傳輸技術、信息處理技術、智能控制技術等。傳感器的選擇要滿足倉儲環境監測的需求，并且保證所采集信息的可靠性；傳輸技術保證信息傳輸的及時和準確，如藍牙、Zigebee、Wi-Fi等無線傳輸技術；信息處理技術主要是處理大量的信息，提取出對決策控制有用的信息；智能控制技術根據決策的信息智能控制通風、熏蒸、溫度和濕度設備的開啟或關閉。
在“大蒜之鄉”山東省濟寧市金鄉縣建立的全國首個物聯網冷庫綜合監控系統就是一個成功的應用。傳統的大蒜倉儲環境監控主要通過人工實時監控的方式來進行溫度調整，耗費了大量的人力、物力，卻無法保證環境監控的精度。由于環境監精度的問題，大蒜出現低溫凍壞或高溫生芽腐爛的情況時有發生，而且無法及時判斷倉庫里二氧化碳的濃度含量，會出現因二氧化碳濃度過高造成工作人員窒息的情形。利用物聯網技術可以有效改善上面出現的問題。倉庫內溫度、濕度和二氧化碳濃度等重要的指標信息通過傳感器來進行監測，將監測到的數據信息通過無線網絡傳輸到控制中心，控制中心通過與系統預設的溫度、濕度和二氧化碳濃度進行比較分析，再通過控制決策中心的指令，自動實現對溫度設備和排風系統的控制。同時，還可以隨時將倉庫內溫度、濕度和二氧化碳數值等報警短信發送到手機上，有效實現無人值守、手機端24小時監控，在節約了管理控制成本的同時，也提高倉儲管理水平與環境監控的準確率[9]。
糧食倉儲環境監控信息感知主要是傳感器的使用，利用收集的信息分析控制環境?；赯igBee技術等無線網絡技術通信方式的系統得到廣泛應用，使得數據信息的傳輸更加快速、安全、可靠[10-11]。多傳感器融合、無線遠程監控等技術的應用研究，也在不斷提高糧食倉儲環境監測的適用性和穩定性[12-13]。智能自動通風技術可以參考各個參數間的關系，例如溫度、濕度等環境參數，通過數據分析找到參數的最佳點，利用智能化控制通風系統，實現倉儲環境的控制[14]。氣調儲糧技術主要監測氧氣、二氧化碳等氣體數據，調整控制氣體濃度，在倉儲環境內形成一個低氧、高二氧化碳或者高二氧化氮的倉儲環境，從而達到抑制糧食呼吸、殺蟲抑菌、延長糧食存儲時間的目的[15]。
2.2 醫藥倉儲
2016年3月的山東疫苗事件引起社會極大反響，經食藥監管部門核查，兩名犯罪嫌疑人經營的疫苗雖為正規廠家生產，但并沒有未按照國家相關法律規定運輸、保存，而且脫離了2～8℃的恒溫冷鏈，難以保證疫苗的品質和使用效果，注射后甚至可能產生副作用。這一事實說明了醫藥存儲環境的敏感性，這就需要冷鏈不斷流來保證儲藏溫度。無論對常溫或冷鏈物流體系，由于倉儲是其每個重要物流節點的銜接點，不僅涉及生產、儲存、運輸、銷售等環節的啟承，也集中了物流體系中的各關鍵節點間的主要矛盾[16]。本文關注的是醫藥冷鏈物流中的倉儲環境監測控制。
物聯網技術在醫藥倉儲環境監測控制中有如下特點：（1）通過RFID技術，對醫藥品進行識別，獲取藥品的信息，根據取得信息確定此類藥物的存儲溫度；（2）通過相應的傳感技術感知倉儲周圍的環境變化，取得周圍環境的信息；（3）獲取的醫藥儲藏的需求溫度和當前周圍環境信息的數據，根據數據的變化智能的控制環境，實現醫藥品可以在自己所需的溫度下儲藏?；贏gent的環境控制基本結構圖如圖2所示，Agent通過傳感器獲取醫藥存儲環境的數據信息，通過自身信息處理，對環境信息的變化做出快速響應，再通過效應器作用于醫藥倉儲環境，從而達到調節控制環境的目的。Agent可以確保不傳輸有誤信息，它的學習能力也讓它能夠根據環境的變化調節自己，從而滿足當前所設定的需求。
傳統的醫藥品存放環境監控都是通過人工監控，人工監管控制無法保證醫藥品存儲環境的可靠性。傳統醫藥環境監控的自動化水平低，不能對醫藥環境實行自動、實時的監控以及對環境的自動調節控制，從而不能及時發現當前環境數據是否超過預設的數值，造成醫藥品脫離合適的環境，極易造成損失。基于Agent的h境信息監測系統的研究最近幾年十分活躍，該系統融合了環境監測和Agent等學科的最新成果[17]。將物聯網技術和Agent等技術的融合，能快速、可靠地獲取醫藥倉儲環境的信息，并智能化的自我調節控制環境達到預設值，提升了醫藥倉儲環境監控的自動化、信息化和智能化。
無線射頻識別（RFID）技術的應用研究，將數據通過帶有傳感器的RFID傳送至后臺處理，利用程序對環境數據進行檢測和處理，實現對溫濕度等環境信息數據的自動化監測[18-19]。利用無線傳感器網絡（WSN）和多傳感器技術可以獲得更多的感知信息，實現對環境信息更加準確、可靠、高效的監控[20-21]。將RFID與WSN技術融合起來組成WSID網絡，改善了通信距離、定位追蹤、數據融合等技術，不僅提高了監測的時效性和準確性，還極大的降低了成本[22-23]。將物聯網RFID技術與基于多Agent的管理系統以及云計算應用相結合，利用Agent的智能性與其他的Agent共同協作完成對應的任務，可以提高管理的信息化以及管理控制的水平和效率[24-25]。
2.3 棉花倉儲
中國已成為了全世界最大的棉花生產和消費國家，棉花制品在我國每個家庭中必然存在。棉花是被認定為易燃物的天然纖維，當前有大量棉花儲備在物流倉庫中，一旦點燃，大火將會在幾秒鐘內迅速擴張到幾百平方米，造成難以估計的損失[26]。除去建筑和管理角度的考慮，本文主要是對棉花倉儲的環境監控以及相應防火措施進行分析。
由于棉花易燃、陰燃、自燃的特殊性質，對于棉花倉儲的存儲的高要求和特殊的防火高要求就更加必要?；诿藁ǖ奶厥庑再|，棉花倉儲的溫度應保持低于30℃，最大不能高于35℃且相對濕度不超過70%。
通過物聯網技術中的傳感技術，采用溫度傳感器和濕度傳感器感知倉儲環境。而棉花起火最初僅僅是在表層燃燒蔓延，一般都有煙霧、高溫和火光，因此采用煙霧傳感器、感溫傳感器和光輻射傳感器器等作為防火探測感知器件。利用Zigbee和單片機或其他網絡信息技術采集到環境和防火數據，并對數據進行分析處理，來控制報警、防火、滅火等系統。簡略的方案如圖3所示，棉花倉儲整體方案中，由于棉花防火的區域較廣，需要接受大量的傳感器的數據，還需要長時間的監控并且保證傳輸信息的及時性，那么采用無線傳輸技術中的Zigbee技術就是一種很好的方案。Zigbee技術優勢：省電，普通兩節電池就能使用6個月到2年左右的時間；時延短，可以在ms時間里完成激活和通信；可靠，采用避免碰撞的策略，避免發送數據時候的沖突；網絡容量大，一個Zigbee網絡可以容納200多個設備。
傳統火災探測器采用悠閑的通行方式，布線復雜、可靠性低、通信方式拓展性差，且線路容易老化或遭到磨損、腐蝕，有比較高的故障發生率和誤報率。采用ZigBee技術構建無線傳感網絡，將其應用到火災自動報警系統中的方案，低成本、低功耗的特點克服了有線傳感網絡的局限性，且其隨時可以移動以及添加的特性大大方便了火災自動報警系統的調整、更新，提高了現有火災自動報警系統的靈活性。同時增加的移動定位的功能，方便了火災救援和滅火工作，特別是火災現場的濃煙密布，無法看清現場的情況，消防工作人員通過移動定位系統，可以與監測控制中心聯系并快速確定自己所在方位和火災的地點以及火災現場的情況，有效提高了救援和滅火工作的效率[27-28]。
單一的傳感器在測量火災信息時會存在數據可能不完整以及片面的問題，為保證火災判斷的準確性，采用多傳感器數據融合的技術，利用計算機技術和算法對信息進行多方面處理分析，從而產生一個能夠準確判斷當前情況的新信息[29-31]。
3 綜合性智能倉儲的現實意義
從物聯網技術在智能倉儲環境控制中的應用中可以看出，大多數的應用都是針對某一具體的行業或某一種特殊產品，基本上是單對單的使用，例如是糧食倉儲那么僅僅是用于糧食的存放，其他的不同貨物基本就很少有能儲藏到其中的。如果倉儲存在大量多余的空間，就存在閑置和低利用率的問題，造成資源的浪費，物流的成本也很難降低。本文研究并提出了以物聯網技術為核心實現多個功能倉儲于一體的智能倉儲的方案。
在常見的智能倉儲環境控制中，溫濕度這一環境參數都是關注的對象，防火報警也是倉儲不能缺少的一塊，將這兩方面作為最基本的智能倉儲環境參數。針對不同特性的商品可以添加其相應參數需求的環境檢測模塊，最理想的綜合性智能倉儲可以滿足任意存儲貨物的需求，不同存儲空間可以滿足不同貨物的存儲環境需求，但這樣的代價對現代物流來說是不可能承受的，因此可以考慮幾類對于環境要求類似的貨物來進行綜合，達到任意倉儲空間都能滿足這幾類貨物的環境監控。例如糧食和水果這兩類，都十分重視溫濕度、氣體濃度、微生物等環境因素，可以考慮兩者的結合，將這兩類所需要的所有環境監測傳感器件安裝在倉庫，并且隔離出不同的倉儲位置。這樣在各個倉儲位置都能存儲這兩類貨物，并根據存儲的貨物進行監控設置，那么倉庫的閑置的可能性就會降低。其基本的環境監控設置如圖4所示。
隨著現代物流的發展，綜合性的智能倉儲也能一步步前進，在不久的將來也許就可以現一個智能倉儲就可以滿足絕大多數貨物的存儲環境監控，這樣就能夠極大的利用資源，降低物流成本。在實現綜合性智能倉儲的情況下，如果某一地區發生災害，就可以選擇離災區最近智能倉儲作為應急倉儲，無論是水、食品、藥物還是被子、帳篷等一系列的救援物資都能快速運入智能倉儲保存并及時送入災害地區，極大方便了不同救災物資的運輸，非常具有現實意義的。
4 總 結
綜合性智能倉儲的一個倉庫可以滿足多種貨物的存放需求，利用物聯網技術實現對不同貨物的環境監控，根據監控的情況實時進行智能控制貨物所處環境，滿足了不同貨物的存儲，極大提高了倉儲資源的利用率，降低物流為不同貨物建立不同倉儲的成本。倉儲以綜合性智能倉儲為目標，體現出綜合性智能倉儲的標準化；物聯網技術及其智能控制的引入和應用展現了綜合性智能倉儲的信息化和智能化；綜合性智能倉儲可以降低物流成本、提升資源利用率，集成了各類貨物的存儲，彰顯了其集約化。
將針對某一具體的行業或某一種特殊產品的單一型智能型倉儲升級為滿足多方需求的綜合性智能倉儲，對于物流成本的降低和資源利用率的提升都具有現實意義。本文綜述了三類倉儲的環境監控情況，提出一種綜合性智能倉儲的簡單方案，希望可以在前人對智能倉儲的研究基礎上進一步拓展研究的廣度和深度。
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物聯網的技術環境范文5
關鍵詞：物聯網；環境保護；在線監控；應用研究
0 引 言
“物聯網”(Internet of Things)是利用互聯網將各種物與物的信息傳感設備合起來而形成的一個巨大網絡，可實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。它是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的世界信息產業的第三次浪潮。環境保護是物聯網技術應用的典型領域，物聯網的應用將成為推動環境管理升級、培育和發展戰略性新型環保產業的重要手段，對促進我國環保事業的發展具有重要而且深遠的意義。
1 物聯網的發展
物聯網的概念最早起源于比爾·蓋茨1995年《未來之路》一書[2]；2005年《ITU互聯網報告2005：物聯網》報告指出，無所不在的“物聯網”通信時代即將來臨；2008年3月，在蘇黎世舉行了全球首個國際物聯網會議，探討了“物聯網”的新理念和新技術與如何將“物聯網”推進發展到下個階段； 2009年，奧巴馬就職后，對IBM提出的“智慧地球”給予了積極響應，此后，物聯網再次引起廣泛關注。
與此同時，在我國，2009年8月24日，中國移動總裁王建宙赴臺首次發表公開演講，提出了“物聯網”理念；2009年11月1日，包括企業、科研機構和應用機構在內的40余家單位聯合成立了中關村物聯網產業聯盟，期望通過加強企業間的協作、創新與聯動，推動物聯網產業的發展壯大。
2 物聯網技術的體系結構
物聯網體系的結構由感知層、網絡層和應用層構成。感知層由各種傳感器組成，主要功能是識別物體和采集信息；網絡層由各種網絡組成，是物聯網的馱載網，具有“載波”作用，主要功能是傳遞和處理感知層獲取的信息；應用層是物聯網和用戶的接口，負責對獲取的信息進行整理。
事實上，物聯網是互聯網向物理世界的延伸和擴展，互聯網可以作為物聯網傳輸信息的重要途徑之一。物聯網可實現任何人、任何物體在任何時間、地點，使用任何路徑、網絡以及任何設備的鏈接。因此，物聯網的相關屬性包括集中、內容、收集、計算、通訊以及場景的連通性，這些屬性表現的是人們與物體之間或物體與物體之間的無縫連接。
3 物聯網在環境保護領域中的應用
環境自動監控系統對于物聯網在環保領域中的應用具有重大的突破與創新意義。環境自動監控是在污染源的合適點位上安裝各種自動監測儀器、儀表和數據采集傳輸儀，通過各種通訊信道與環境監控中心的通信服務器相連，實現在線實時通訊。這樣，傳感器感知的點位的環境狀態就可以被源源不斷地送到環保部門，并存儲在海量數據庫服務器上，以供環保信息化中心的各種應用系統使用。
環境自動監控是對物聯網技術的典型應用。比照物聯網的體系結構和構成要素，可以發現，環境自動監控中的環境自動監測設備就是感知層，用于收集相關污染源的監測信息；而傳輸自動監測數據的環保專網就是傳輸層，支持環境信息在環保部門間的傳遞；各類業務系統是應用層，可為各類用戶提供所需的服務和交互界面。
4 環保物聯網的研究進展
目前，全球面向環境保護的物聯網發展還處于初級階段，但已具備了較好的基礎。國外已有較早開展物聯網在環境保護領域中的應用研究。例如，美國環保局為國家和歐洲環保機構以及污染控制部門開發的BASINS系統，就集成了整個美國的流域數據、流域分析和水質分析軟件，可為用戶提供一個簡明的、將點源和面源統一起來的流域管理工具；美國同時還部署了用于實時監測城市環境污染數據的“CitySense”監測系統和用于監測大鴨島海鳥棲息情況的生態監測系統；世界銀行在一些發展中國家援助開發了工業污染預測系統PIPs，該系統可在利用工業調查信息的基礎上，估計污染強度，從而預測國家、地區、城市或項目的工業污染；澳大利亞有用于監測蟾蜍分布情況的生態監測系統；日本也開發了SAPIENS環境綜合分析信息系統等。
我國的環保物聯網建設經歷了環境監測網絡的發展、污染源自動監控網絡的建設等不同歷史階段，起初是由各類環境監測網絡的發展而構成的，隨后，隨著污染物自動監控體系的建立則日趨成熟。“十一五”期間，我國大規模開展了污染源自動監控網絡的建設，對重點污染源的廢氣和廢水排放進行自動監控，同時，國家級、省級、地市級網絡的建設，大大推動了環境監測自動化的進程?！笆濉逼陂g，隨著云計算技術的應用，我國的環保物聯網將進入一輪新的發展。
在全國環境自動監控大發展的背景下，秉承以科技創新推動環境管理進步的思想，引入了當前最先進的3G移動通信技術、3S空間信息管理技術，同時采用“云計算”理念，將傳統手段與現代信息技術相結合，并將計算機網絡技術、通信技術和空間信息等高新技術進行集成，建立了環保物聯網，為環境監測、環境管理、環境模擬等提供決策支持平臺。環保物聯網的建立，加大了環境監測范圍，加強了環境監測管理力度，有效提高了環保部門的科學決策能力，為構建和諧社會，實現國民經濟、社會和環境的協調發展做出了貢獻。
5 結 語
物聯網在環境保護領域的應用是提高環境監管水平的重要技術手段，是隨著信息化水平發展而出現的新手段、新思路。通過環保物聯網的應用，可以隨時掌握企業排污情況及環境質量狀況，變事后監管為事前預防，由粗放式監管轉向精細化監管，從而大大提高了工作效率。
總的來說，環保物聯網是新時期物聯網背景下環境保護領域信息化的必然趨勢?，F階段，我國面向環境保護物聯網的發展已經具有一定的技術儲備，同時也有相當的應用和產業化基礎，但是總體而言，環保物聯網仍處于起步階段，在關鍵技術、標準體系、應用和產業化方面仍存在著一些亟待解決的問題。隨著經濟社會及科學技術的不斷發展，這些問題終將會得到有效解決，從而使物聯網技術在環境保護中發揮出更大的作用。
參 考 文 獻
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物聯網的技術環境范文6
【關鍵詞】物聯網；監控系統；室內環境；
中圖分類號：V216文獻標識碼： A
一、前言
室內環境是人們生活環境的重要組成部分，由于一些裝飾以及外來有害物質的進入造成了室內環境污染。以物聯網為主要技術設計出高效準確的室內環境監控系統對于提高室內環境質量有著重要意義。
二、室內環境監控和物聯網的關聯
1.物聯網簡介
1995年，比爾•蓋茨在其著作《未來之路》中最早描繪了物聯網原型，網絡連接用品是進入一個新的、媒介生活方式的通行證。1999年，美國麻省理工學院提出了早期的物聯網概念，即把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來，實現智能化識別和管理。2005年，國際電信聯盟在其《ITU互聯網報告2005：物聯網》中，正式提出了物聯網的概念，即物聯網是由任一事物在任一時間、任一地點的連接產生的全新的動態網絡。2009年，歐洲物聯網研究項目組在其《物聯網戰略研究路線圖》中指出，物聯網將是未來互聯網的一個重要組成部分，它是一個動態的全球性網絡基礎。通過采用標準化和通用的通信協議，物聯網可以自由、自主地配置網絡環境。物聯網在全世界范圍內掀起了繼計算機和互聯網之后的第三次信息革命浪潮。
2. 我國室內環境監測系統質量狀況及存在的問題
我國環境監測工作的開展至今已經近30年，其工作主要內容依然是以人工監測為主，缺乏創新工作的開展，因此監測水平提高緩慢。其主要問題體現在，對室內環境工作重視不夠、專業監測人員嚴重匱乏、監測技術體系不健全等方面。中國環境形勢依然十分嚴峻，相對于我們聲環境管理的“減排”則是降低室內污染的影響，提高室內環境質量。室內環境監測工作的首要任務就是為城市室內環境現狀與聲環境質量的評價提供科學、有效的監測數據。
3.室內環境監控和物聯網的關聯
在國家的推動和指導下，一些地方環保部門逐步開展本轄區重點污染源自動監控系統的建設，并應用到環境監督、執法管理工作中，污染源自動監控進入了大規模發展階段。從環境監控看物聯網《政府工作報告》注釋對物聯網的定義是：“物聯網是指通過信息傳感設備，按照約定的協議，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。它是在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡?！睂φ者@個定義可以看出，室內環境自動監控系統符合物聯網的基本特征。
三、物聯網室內環境監測系統的功能
1.功能設計
以智能環境監控系統為研究背景，提出了基于Restful Web Service、0040等技術框架構建物聯網智能監控系統的設計方案，并進行了物聯網智能監控系統的系統設計和概要設計。主要有以下功能需求：
實時可靠的數據傳輸；海量數據存儲；靈活多樣的接入方式；輕量級的Web服務；物流管理；綜合的智慧服務；具有較好的穩定性；系統操作的簡單性：良好的可擴展性；跨平臺性；良好的可復用性和可維護性
2.概要設計
系統通過微控制器采集溫濕度信號、光信號、煙霧信號以及輸出一些控制信號，并通過通信模塊將采集的數據按照一定數據格式傳輸給管理PC機，在PC中對實驗室環境參數進行采集及處理、統計等。系統中各個傳感器節點的數量可以根據實驗室的實際應用情況進行適當的擴展，這些節點自組織構成的無線傳感器控制網絡將具備感測、控制、判斷、自恢復和多元通信等功能。系統中的各個傳感器節點能夠協同其他節點檢測實驗室的環境信息，并作出相應的判斷和動作，同時將信息發送給管理者或者接受管理者的指令進行相應的控制。結合物聯網環境監控系統的實際需求、開發人員的技術經驗，選取了ACE+TAO+0040+REST框架來完成物聯網室內環境監控系統的設計與開發工作。
3.體系結構設計
物聯網室內環境監控系統的總體架構設計遵循物聯網體系結構，即感知層、異構網絡接入層、海數據處理層、智慧服務層等四層構成。
（一）感知層
感知層主要負責實現對物理世界中大自然的“物”進行感知和信息獲取，目前的主要技術是基于無線傳感器網絡和RFID讀寫器來實現的。目前常見的傳感器可以從物理世界獲取溫度、濕度、光照、壓力、脈搏、碳含量等形式的數據，而通過將一維標簽、二維條形碼等附在“物”上，可實現對“物”的有效跟蹤和管理。
（二）異構網絡接入層
作為互聯網網絡基礎設施的拓展和延伸，物聯網的網元通常是異構的、無線的。必須實現各種異構無線網元與互聯網的無縫連接，才可以保證物聯網的廣泛互聯和泛在接入。常見的物聯網的網元有：無線傳感器網絡、Ad-hoc網絡、車載傳感器網路、Bluetooth自組網、Wi-Fi自組網、機會網絡等。
（三）海數據處理層
物聯網的異構網路接入層收集從感知層感知的物理世界的信息，并交由數據處理層成來完成數據融合、清洗、重組等工作，最終形成智慧數據。由于物聯網的節點數目數以百萬億，因此，如何存儲、處理這些海量數據，以便為服務層的用提供智慧數據是還數據處理層的核心問題。
（四）智慧服務層
物聯網將為用戶提供更加綜合的智慧服務，服務使用的數據可能來自不同的數據中心、不同的網元、不同的傳感器節點、不同的物理區域。物聯網的智慧服務層所提供的應用是一個綜合了各種典型服務的跨領域的綜合系統，不僅可以實現應用的高效融合、還可以為綜合決策提供理論和現實支持。
四、基于物聯網的室內環境監控系統的設計實例
為響應國家在物聯網推廣方面的號召，結合我們在提高室內環境護工作技術水平方面的需求，提出了對室內環境環境監控系統進行物聯網方式的智能化改造應用設想。
1.室內環境監控應用設計
每個設備在本物聯網范圍內都具有一個唯一的編碼（在小范圍的物聯網內，具體編碼規則可以由我們自行定義，只要能讓每個設備都具有不同的編碼即可），并采用相應的傳感器來對其進行采集、識別。從現有的室內環境條件來看，我們認為較為可行編碼識別的方案有：無線射頻識別（RFID）技術和條碼識別技術。無線射頻識別（RFID）技術。在每個動力設備貼上存儲有特定編碼的 RFID 標簽，在室內環境部署 RFID 解讀器，讓其發射特定頻率的無線電波，標簽接收到這些電波后，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息，解讀器讀取信息并解碼后，送至相關系統進行數據處理，從而識別設備。
2.視頻環境監控部分
視頻環境監控部分主要對室內環境、設備運行的現場進行圖像監視，可以直觀地觀察現場及告警等。視頻監控部分提供聯動功能，更直觀地以圖像方式對室內環境狀況及設備進行實時監視。同時對室內環境的基本環境參量（ 如溫度、門禁、煙感等） 進行檢測，以及時發現火災和非法入侵等。監控系統中的視頻環境監控部分由視頻監控、門禁煙感和空調監控組成。視頻監控由硬盤錄像機、高清攝像頭、攝像云臺、解碼器、門禁、煙感、監控軟件組成。硬盤錄像機儲存視頻記錄并上傳告警信息，攝像頭可以保證獲取圖像的質量，云臺解碼器可控制攝像頭左右上下移動及放大縮小鏡頭，監控軟件安裝在監控主機上用以實時查看監控圖像。門禁、煙感通過門禁傳感器和煙霧傳感器采集數據，通過硬盤錄像機的監控變量接入并上傳到監控主機。
五、結束語
物聯網技術是科技發展的產物，在室內環境監控系統中，物聯網的應用是對監控系統的優化和升級。在實際的設計中，設計人員應針對具體環境做到具體分析，設計出符合人員需要的室內環境監測系統。
參考文獻：
