物联网技术趋势

物联网技术趋势（精选12篇）

物联网技术趋势 第1篇

物联网是互联网的应用扩展, 应用创新是物联网的发展的核心, 以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。物联网通过各种信息传感设备, 如传感器、射频识别 (RFID) 技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术, 实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程, 采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息, 与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人, 所有的物品与网络的连接, 方便识别、管理和控制[1]。

2 物联网特征

与传统的互联网相比, 物联网有其独有的特征。它是各种感知技术的广泛应用。物联网上装置了多种类型传感器, 不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性, 按一定的频率周期性的采集环境信息, 不断更新数据。另外, 它是一种建立在互联网上的泛在网络。通过各种有线和无线网络与互联网融合, 将物体的信息准确实时地传递出去。在传输过程中, 为了保障传输庞大数据的正确性和及时性, 必须适应各种异构网络和协议。再者, 物联网不仅提供了传感器的连接, 其本身能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合, 利用云计算、模式识别等各种智能技术, 扩充其应用领域。

3 物联网终端技术分析

目前业界对物联网还没有一个完全统一的概念, 但普遍认可的概念是通过射频识别 (RFID) 、红外感应器、全球定位系统 (GPS) 、激光扫描器、环境传感器、图像感知器等信息传感设备, 按约定的协议, 把任何物品与互联网连接起来, 进行信息交换和通讯, 以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。按照网络内数据的流向及处理方式将物联网分为三个层次:一是传感网络层, 即以二维码、RFID、传感器为主, 实现对“物”或环境状态的识别;二是传输网络层, 即通过现有的互联网、广电网、通信网或者下一代互联网 (IPv6) , 实现数据的传输和计算;三是应用网络层, 即输入输出控制终端, 包括电脑、手机等终端。物联网终端物联网终端是物联网中连接传感网络层和传输网络层, 实现采集数据及向网络层发送数据的设备。它担负着数据采集、初步处理、加密、传输等多种功能。

4 物联网终端的基本工作原理及作用原理

物联网终端基本由外围感知 (传感) 接口, 中央处理模块和外部通讯接口三个部分组成, 通过外围感知接口与传感设备连接, 如RFID读卡器, 红外感应器, 环境传感器等, 将这些传感设备的数据进行读取并通过中央处理模块处理后, 按照网络协议, 通过外部通讯接口, 如:GPRS模块、以太网接口、WIFI等方式发送到以太网的指定中心处理平台。物联网终端属于传感网络层和传输网络层的中间设备, 也是物联网的关键设备, 通过他的转换和采集, 才能将各种外部感知数据汇集和处理, 并将数据通过各种网络接口方式传输到互联网中[2]。

5 物联网未来发展趋势

⑴十二五期间我国物联网发展规划简述。《物联网“十二五”发展规划》中明确, 将加大财税支持力度, 增加物联网发展专项资金规模, 加大产业化专项等对物联网的投入比重, 鼓励民资、外资投入物联网领域。到2015年, 我国要在核心技术研发与产业化、关键标准研究与制定、产业链条建立与完善、重大应用示范与推广等方面取得显著成效, 初步形成创新驱动、应用牵引、协同发展、安全可控的物联网发展格局。

⑵未来物联网生活全智能。未来物联网居民生活全智能, 当人们早上起床时, 窗户将夜晚模式的不透光自动转为透明, 让阳光照进卧室;在洗漱间, 镜子能够感应人的呼吸和面部状况, 并提醒主人身体健康情况;在厨房里, 通过感应系统调节室内的温湿度;在私家车库里, 当需要用车时, 车库通过感应系统开启库门, 汽车也同步启动并将空调调节到适当温度;上车后选择既定线路自动驶往公司……

⑶未来设备统一智能控制。物联网体验中心通过智慧民生、智慧社区、智慧城市、智慧行业四个展厅展示了物联网技术在各个领域的应用。在智慧民生展厅, 电视机通过摄像感应系统能够感应对面主人的肢体动作, 工作人员用摆手、拖拽等方式, 即可实现调台、调音、图像放大缩小等功能, 电视不再一定需要遥控器才能控制。一个智能家庭控制中心就能够控制家里的所有设备, 包括家用电器、水、电、气等, 这项此前只能在科幻电影里展现的功能已经被成功应用[3]。不仅如此, 工作人员还告诉记者, “此项操作还可以直接安装到手机或者个人便携移动设备中, 从而实现对所有家用电器任何时间任何地点的智能控制。此外, 物联网重要的特点就是实现物与世界的连接, 以后您在手机屏幕里看的视频可能往屏幕上一甩, 就能够在电视中连续播放。在客厅看累了想到卧室躺着看, 也可以通过拖拽的方式, 让影像在卧室屏幕中继续播放。”

结语:随着技术的不断革新, 物联网技术的应用将会普及我们生活的方方面面, 使我们的生活越来越简单, 设施设备使用起来越来越智能化。

摘要：本文概述了物联网的概念, 物联网的特征、终端技术、终端的基本工作原理及作用原理。阐述了物联网未来技术发展趋势, 即十二五期间我国物联网的发展规划、未来物联网生活全智能和未来设备统一智能控制。

关键词：物联网,终端技术,智能

参考文献

[1]董耀华.物联网技术与应用[M].上海:上海科学技术出版社, 2012.1.20-25.

[2]张新程.物联网关键技术[M].北京:人发邮电出版社, 2011.7.30-33.

物联网发展趋势（模版） 第2篇

物联网，是指物物相连的互联网。行业内对物联网的定义是，通过射频识别（RFID）、红外传感、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等。物联网包含两个层次的含义：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网概念的基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。

物联网正在逐渐的进入到大众的生活当中，在生活中也随处可见，智能蓝牙手环、家里的智能门锁、智能窗帘等这些都是物联网应用。但这些只是物联网中的冰山一角以后我们的城市，工作环境、生活环境几乎人类可以涉及到的地方都将应用到物联网，所以说物联网是以后发展的趋势，同时物联网即将促使人类进入下一个智能时代。

中国物联网市场现状分析

中国物联网正经历从硬件、传感等基础设备向软件平台和垂直行业应用升级，迈入发展第二阶段，万物互联的产业生态才刚起步。预计2020年全球将有500亿连接，是当前连接数的6-7倍，我国物联网市场规模将超过2万亿元，是当前电信运营规模的2倍。驱动物联网生态发展的因素逐渐成熟，硬件成本下降、云计算与大数据与行业结合、5G和NB-IOT等技术推进。生态所处阶段，正值爆发前夜。

随着高速宽带网络的普及，和大数据、云计算的发展，以及物联网平台型企业的成长和行业标准的推进，对物联网行业的需求也随之升级，从基础的物品识别、网络信息传输，开始向平台管理、数据分析等更高层次的需求升级，如此一来，物联网的云、管、端的信息闭环将会打通。

而中国利用得天独厚的工业优势和互联网+的战略概念，很快实现国内云计算机服务器的部署，平均增速达到70%以上，加速了传统的电子企业的转型，进行跨界融合。紧随着物联网的发展中心向中国倾斜，周边的相关服务产业也发生了相关的变化，如智能家居、智慧医疗、智慧城市、智能物流、智能可穿戴设备都是国内市场重要的部署方向，这也是中国企业发展壮大物联网的新机遇。中国作为经济体量最大的发展中国家，物联网的渗透率不足5%。未来10年，全球物联网产值将达到8万亿美元。此外，物联网将朝着多元化方向发展，硬件未来将不再是获利的主要来源。到2020年，来自应用和服务的产值将占物联网总产值的70%，远超半导体、通讯技术和云端平台的产值；预计到时全球会有240亿台物联网设备联网，而思科、华为、爱立信则估计2020年物联网连接数量在500亿至1000亿个之间，远超现在70多亿部手机数量。其中，用于运动健身、休闲娱乐、医疗健康等的可穿戴设备会成为主要应用。

中国物联网在下列方向，具有无与伦比的发展优势

1、中国物联网所覆盖的行业人群广，从行业应用的智慧交通、智能物流、医疗、农业、能源领域，到私有的智能家居、个人、智能汽车等应用，无论从减少成本提高效率还是提高中国居民的生活质量，物联网无疑将在中国市场获得巨大的成功。

2、我国是世界制造业的中心，包括智能手机、笔记本电脑、工业汽车、家电等，可以说各种配套产业链最为齐全，再加上多年积累的制造研发经验，可将其提炼为数据模型后快速复制并与应用结合，从而可让我国制造业更加智能化和个性化。

3、中国有将近8亿的互联网用户量，移动网络覆盖率98%，截止目前为止4G用户数量超过2.5亿，为物联网的发展打下坚实基础，同时也能够随时随地联网。我国将充分利用这些优势，专注发展，就能创造出巨大的社会利益链，促使我国成为全球物联网大国。中国物联网行业区域结构预测

国内物联网产业已初步形成环渤海、长三角、珠三角，以及中西部地区等四大区域集聚发展的总体产业空间格局。其中，长三角地区产业规模位列四大区域的首位。未来中国物联网产业空间演变将呈现出三大趋势： a.产业发展“多点开花”，热点地区将不断涌现

b.产业分布“星火燎原”，二、三线城市纷纷投身物联网产业发展 c.产业演变“合纵连横”，区域分工将进一步显现 据预测未来60%的连接将通过广域低功耗蜂窝技术来实现，NB-IOT将重点瞄准这60%的市场。另外，30%市场需要中等保障，比如智能家居等，需要通过传感器、WiFi、低功耗蓝牙、Zigbee等技术实现，剩下还有10%的高保障业务，比如智能驾驶、智慧医疗、虚拟现实等，需要大容量、实时传输、智能处理等，还将依赖于5G/LTE等高速移动蜂窝技术

相比那些基础设施早已完备的老城市，基础设施欠缺的新兴城市也许更适合迎接物联网时代的到来。因为新兴城市中每一个新的组件在投入使用前都可以基于物联网来设计，无论是公共汽车、红绿灯、路灯、广告牌等等，直接嵌入总比后来新添要高效的多。南非初创公司WhereIsMyTransport正试图改变非洲的公共交通，它试图收集新兴城市一切正式或非正式的交通方式和路线，为用户提供到达某个目的地的最佳出行方案。

随着“物联网‘十二五’发展规划”、“中国制造2025”等政策的提出，物联网发展已经成为国家层面技术及产业创新的重点方向。本文根据2016年10月在深圳举行的“2016瑞萨电子全球开发者大会(DevCon)”上，中国半导体行业协会陈贤副理事长等人的演讲介绍了物联网发展的现状及趋势。

物联网是指通过RFID、红外感应器、GPS、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网主要有两个特征，即规模性和实时性。一是规模性，只有具备了规模，才能使物品的智能发挥作用。二是实时性，通过嵌入或附着在物品上的感知器件或外部信息获取技术，每隔极短的时间都可以反映物品状态，包括静止或运动、安全或危险、良好或腐烂，都可以实时反映出来，如机场周界、文物监护、桥梁监控、环境监测、食品溯源等。物联网发展阶段及架构 按市场发展划分，物联网可以分为概念、研发、实验和应用四个阶段。按应用发展划分，物联网发展则可以划分为孤岛、封闭、有限物联和无限物联。

在孤岛阶段，物联网在某一行业或领域内部小范围应用，尚未形成行业统一标准与技术规范;在封闭阶段，在某一行业或领域内的物联网应用，已形成行业统一标准与技术规范;在有限物联阶段，跨有限几个行业或领域的物联网应用，采用跨行业的统一标准与技术规范;在无限物联阶段，囊括大部分行业或领域的物联网应用，采用统一的标准和技术规范。物联网在架构上分为三层，即感知层、传输层和应用层。

感知层是物联网体系对现实世界进行感知、识别和信息采集的基础性物理网络，主要功能是识别物体与采集信息，为后续信息处理和相应决策行为提供海量、精准的数据信息支撑。

传输层是物联网实现无缝连接、全方位覆盖的重要保障性网络集群，担负着将感知层识别与采集的数据信息高速率、低损耗、安全可靠地传送到应用层的艰巨使命，同时能够良好地抗击外部干扰和非法入侵。

应用层实现了物联网技术与应用的结合，最终形成涉及人们日常学习、工作和生活方方面面的物联网应用集合。发展物联网成为各国重要发展战略

全球物联网市场规模不断扩大，联网设备高速增长，预计到2018年，全球物联网市场规模超过千亿美元，联网设备年均复合增长率保持在31%以上(如图1和图2)。

随着物联网技术的不断发展和市场规模的不断扩大，其已经成为全球各国的技术及产业创新的重要战略。

美国提出“智慧地球”概念，引发全球物联网关注热潮，将物联网上升为国家创新战略的重点之一。先进的硬件设计制造技术，已经趋于完善的通信互联网络均为物联网的发展创造了良好的条件。目前，美国已经开始在工业、农业、军事、医疗、环境监测、建筑、空间和海洋探索等领域开展物联网应用积累。

欧盟委员会发布《物联网——欧洲行动计划》，提出了包括芯片、技术研发等在内的14项框架内容。欧盟在技术研发、指标制定、应用领域、管理监控、未来目标等方面陆续出台了较为全面的报告文件，建立了相对完善的物联网政策体系。尤其在智能交通应用方面，欧盟依托其车企的传统优势，通过联盟协作在车联网的研究应用中遥遥领先。

韩国十分重视物联网产业化发展，不断加大其在物联网核心技术以及微机电系统(MEMS)传感器芯片、宽带传感设备的研发。目前，韩国物联网产业主要集中在首尔、京畿道和大田地区，其中首尔集中了全国60%以上的物联网企业。韩国物联网的优势在于其消费类智能终端、RFID、NFC 产品与相应的技术解决方案。

我国就物联网发展也做出了多项国家政策及规划，推进物联网产业体系不断完善。《物联网“十二五”发展规划》、《关于推进物联网有序健康发展的指导意见》、《关于物联网发展的十个专项行动计划》，以及近期颁发的《中国制造2025》等多项政策不断出台，并指出“掌握物联网关键核心技术，基本形成安全可控、具有国际竞争力的物联网产业体系，成为推动经济社会智能化和可持续发展的重要力量。”在物联网发展热潮以及相关政策的推动下，我国物联网产业将持续保持高速增长态势，虽然增长率近年略有下降，但仍保持在23%以上的增长速度(如图3)，到2015年，我国物联网产业规模已经超过7500亿元(如图4)。预计未来几年，我国物联网产业将呈加速增长态势(如图5)，预计到2020年，我国物联网产业规模超过15000亿元(如图6)。

物联网产业链发展现状

在感知层上，感知企业众多且较为分散，自主传感器核心技术不足，高端传感器芯片以进口为主，市场竞争较为激烈。主要应用有RFID标签和读写器、各类传感器、摄像头、二维码标签和识读器等。

感知层传感器的发展趋势 ：

(1)微型化。信息时代信息量激增，要求传感器能捕捉处理海量的信息的能力日益加强。

(2)智能化。要求不但能够执行信息处理和信息存储，而且还能够进行逻辑思考和结论判断。

(3)多功能化。将多种敏感元件组装在材料或单独—块芯片上的。

(4)无线网络化。要求传感器能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息。从而真正实现“无处不在的计算”理念。

在传输层上，传输主要以移动通信网和局域网为网络载体，仍较少使用互联网。产业发展较为完备，企业以传统通信企业为主。传输层的主要设备有光纤光缆、光器件、光接入设备、光传输设备等光传输设备以及3G/4G/5G、NFC、ZigBee、蓝牙、Wifi/WAPI等通讯和网络设备。

传输层的主要作用是将感知层识别与采集的数据信息高速率、低损耗、安全可靠地传送到平台层。当前标准化程度较高，产业化能力较强、较成熟，参与厂商众多，成为产业中竞争较为激烈的领域。LPWA大规模部署后将促进物联网连接数迅猛增长，以NB-IoT为代表的技术解决了移动物联网普及障碍。未来5G将满足物联网高级应用多样化需求，实现终极万物互联。

应用层以软件和现代服务企业为主，基础软件技术主要掌握在跨国企业手中，传统IT企业逐渐介入物联网业务，随着各地物联网示范性应用陆续增多，企业数量将明显增加。

随着物联网技术的成熟和产业的发展，涉及的领域越来越广，目前主要集中在9个领域。

物联网应用覆盖范围遍布个人、家庭和企业，增长空间巨大。智能家居领域由于和日常生活高度融合而受到广泛关注，成为发展较快的应用领域。智能交通中以及智能医疗领域的需求空间广阔、产品附加值高。其中，车联网悄然成为物联网发展先锋。物联网应用的发展

我国目前在物联网应用中的工业、医疗、交通、金融以及安防等方面都得到了相应的发展。以智能交通为例，虽然智能交通产业在我国还处于起步阶段，但ITS作为新的经济增长点和交通系统建设的必然选择，已得到国家相关部门的高度重视。2015年，智能交通整体市场规模达到691.3亿元，同比增长30.5%。随着《关于进一步加快推进城市公共交通智能化应用示范工程建设有关工作的通知》的提出，2017年6月底前，将会完成37个示范城市的示范工程建设任务。极大地促进了智能交通的发展。

物联网现状及发展趋势 第3篇

关键词：物联网；互联网；信息产业

中图分类号：F49 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011)05-0000-01

Status and Development Trend of the Internet

Yuan Yuan

(Modern Education Technology Center of Tibet University,Lhasa850012,China)

Abstract:Internet of Things is a network between objects, it is a information revolution, its development will greatly promote the progress of human society. In this paper, we will understand the connotation first, then describe in detail its development status, on this basis to discuss the future development trend of Internet of things.

Keywords:Internet of Things;Internet;Information industry

物联网是从英文“The Internet of things”翻译而来，也称“全联网”。从字面的意思可以理解为是“物物相连的互联网”。有两层含义：首先，物联网是以互联网为基础的，是互联网在“物的世界”的延伸和扩展；其次，它的终端可以包括任何物体，目的是为了实现物体和物体之间的通信和数据交换。因此，物联网的完整定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。因此，物联网是新一代信息技术的重要组成部分。

一、内涵和特征

（一）内涵

物联网通过使用各种信息传感设备，如射频识别（RFID）技术、全球定位系统（GPS）、激光扫描仪、红外感应器等，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

（二）特征

物联网本质上是一种建立在互联网上的泛在网络，虽然它的核心依然是互联网，但是它依然有着自己一些独立的特征。第一，它大量应用了各类感知技术。物联网信息的获取源就是分布在网络末端的各种类型的传感设备，这些传感设备就是物联网的“耳”、“眼”、“鼻”。第二，物联网中的“物”通过各种有线或无线通信方式连接到互联网上，从而实现信息的上传或指令的下发，进而达到和互联网的融合。第三，物联网不仅通过传感设备交换各类信息，其本身对信息也具有处理的能力，通过这种能力可以实现对物体的智能控制。

因此，物联网技术其实就是互联网技术、传感器技术和智能处理技术（模式识别、人工智能、云计算等）的结合。

二、国内外发展现状

近年来，物联网在我国受到了全社会极大的关注：在国家中长期科学与技术发展规划（2006-2020）中提出要重视传感网的开发与利用；自温总理提出“感知中国”以来，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”。在此背景下，近年来我国在物联网研究及应用领域取得了一些令人瞩目的研究成果，目前在工业、农业、医疗、交通、环境等领域均有物联网应用的尝试，某些行业已经积累一些成功的案例。如：上海浦东机场2009年率先安装了我国自主研发的、基于物联网的防入侵系统。在国际上，物联网的研究与发展也受到了很大的重视，其中较具影响力的包括国际电信联盟发布的《ITU 互联网报告2005：物联网》、欧洲信息社会与媒体委员会发布的《2020年的物联网：未来之路》、IBM的“智慧地球”项目。同时也受到了各国政府的重视，比如，日本与韩国2006年开始相继实施U-Japan计划与U-Korea计划。这些项目和计划中，以IBM的“智慧地球”项目最具代表性，根据不同的应用，“智慧的地球”战略规划了六个行动方案，包括电力、医疗、城市、交通、供应链以及银行，目前此项目已经取得了不少阶段性成果。

三、发展趋势

物联网前景非常广阔，它将极大地改变我们目前的生活方式。首先，物联网的应用可以提高经济效益，节约成本；其次，物联网的发展可以带动很多相关行业的发展，可以为全球经济的可持续提供动力；还有，物联网的应用可以大大方便我们的生活。在物联网的世界里，每个物体都具有了一定的智能，可以自动完成一些以往需要人类干预才能完成的事情。

物联网虽好，但是要建立一个真正高效实用的物联网，有两个因素必不可少。首先是规模性，就是说接入网络的物体必须达到一定的规模，只有具备了规模，智能作用才能真正发挥出来。例如，某个城市的道路上有上百万辆汽车，如果我们只把其中的一万辆汽车接入到网络中，就不能对整个城市的交通有全面的了解，也不可能建立一个智能交通系统；其次是流动性，物体通常处在运动中，要能保证物体在运动状态，甚至是高速运动状态下都能随时进行数据的交换，这就需要建立配套的信息高速公路，尤其是大容量移动互联通道。

EPOSS在《物联网 2020》报告中分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段，2010年之前射频识别技术将被广泛应用于物流、零售和制药等领域，2010-2015年物体互联，2015-2020年物体进入半智能化，2020年之后物体进入全智能化。目前，第一阶段的功能在国内外已经实现，正在向第二阶段的目标迈进。

四、结束语

浅谈物联网技术特点及其发展趋势 第4篇

1 特征

物联网虽然是在互联网的基础上诞生的, 其正常运转以及发挥作用离不开互联网的支持, 但是其和互联网有着较大的差距, 具有自身的一些特点, 具体表现在以下几个方面:

1.1 互联网特征。

互联网是物联网存在的基础, 为物联网中各个设备的通信提供网络, 及时的为物联网的信息传递提供便利。由于物联网中存在大量的传感器以及其它的设备, 这些设备搜集的大量信息需要由互联网进行传输, 为了确保传输的可靠性, 需要对互联网各种协议很好的进行支持。

1.2 识别与通信特征。

在物联网当中, 存在大量不同类型以及功能的传感器, 这些传感器为物联网的提供大量的信息, 且由于传感器功能的差异, 搜集的信息也存在较大的不同, 且这些信息具有较高的实时性, 需要不断的进行刷新。

1.3 智能化特征。

物联网不单纯是收集信息, 而是以收集的信息作为基础, 对这些进行相应的处理, 根据信息对相关的设备进行智能化的自动控制。通过传感器收集信息, 然后结合先进的处理技术, 使自动化的智能控制技术深入到各个领域。

2 物联网的技术架构

物联网技术主要分为三个主要部分, 根据其各种承担功能的不同, 依次为感知层、网络层以及应用层。

2.1 感知层在物联网中属于信息收集的主要部分, 主要由各种

型号以及功能不同的传感器组成, 这些传感器相当于人体的感觉器官, 复杂感知外界的信息, 对各种信息进行分析识别, 收集有用信息, 为后续工作的开展奠定基础。

2.2 网络层主要是依靠传统的互联网, 同时结合广电网、通信网

等, 能够在第一时间将各种传感器收集的信息进行传输, 并有云计算平台对传输过来的信息进行分析和计算, 从而做出相应的判断。

2.3 应用层主要包括接入物联网的各种终端设备。通过各种终

端设备能够及时的获取物联网传递的信息。人们可以通过应用层的接入终端及时的获取物联网中丰富的信息。当前物联网技术不断发展, 相应的控制领域也在不断扩大, 对于人们生活和生产作业也越来越大。

3 我国物联网的发展及现状

当前我国的互联网技术取得很大的进步, 为物联网相关技术的发展打下了坚实的基础, 相关互联网基础设施的建设也为物联网提供了设备保障。国家对于信息产业的重视程度不断的上升, 在我国的政府工作报告当中, 物联网当前成为我国新型的产业。到去年为止, 我国相关部门对于物联网的发展相继出台一些新的政策, 从而促进下一代信息技术的研发。可以说物联网在我国的高速发展在很大程度上得益于我国坚实的互联网建设。

第一, 国家对于信息技术的十分重视, 中国科学院在上世纪末就开始了相关技术的研究工作, 先后有超过两千人的团队参与当相关领域的研究, 在传感器网络通信方面取得了极大的进步。第二, 当前我国在物联网相关领域与西方发达国家一起能够参与相关标准的制定, 相关领域的科技成果能够达到国际先进水平。第三, 当前国内已经初步形成相关的产业链条, 各种技术能够在较短的时间内转化为实际的经济效益。随着我国“唐芯一号”物联网芯片的研制成功, 国内对于物联网技术已经达到了核心层面。唐芯一号芯片是一颗2.4G超低功耗射频可编程片上系统 (Pso C) , 可以满足各种条件下无线传感网、无线局域网、有源RFID等物联网应用的特殊需要, 为我国的物联网产业的发展奠定了基础。

4 物联网的应用

物联网的兴起和不断发展, 在生活和工作当中的广泛使用, 在很大程度上改变了我们的生产以及生活的方式, 为人们的生活提供了加大的便利。通过物联网的建设, 物与物之间能够自动进行交流, 而不必由人工参与。这样可以极大的减少劳动力的使用, 提高工作效率, 减轻人们的劳动负担。可以说随着物联网的不断发展和走向成熟, 在很大程度上促进了我国智能化社会的建设步伐。

物联网用途广泛, 遍及环境、政府工作、公共安全、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能电网、智能小区、智能家居、工农业监测、环境保护监测、食品溯源等各个行业均有物联网的应用。例如, 基于有线电视网络的智能电表的应用, 人们则可以通过电视机实时查看自家的用电量和电费, 据此调控电器以避开用电高峰。

物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中, 具体地说, 就是把传感器嵌入和装备到电网、铁路、公路、建筑、供水 (气) 系统等各种物体中, 然后将“物联网”与现有的互联网整合起来, 在这个整合的网络当中, 依靠超级强大的计算机群, 对网络内的人员、机器、设备和基础设施进行实时的管理、监测和控制。在此基础上, 人类将以更加精细的、动态的方式管理生产和生活, 以提高资源利用率和生产力水平。

结束语

2010年6月22日上海开幕的中国国际物联网大会指出:到2020年之前, 全球接入物联网的终端将达到500亿个。我国做为互联网大国, 将围绕物联网产业链, 在政策市场、技术标准、商业应用等方面重点突破, 打造全球产业高地。欧洲智能系统集成技术平台组织 (EPOSS) 在《Internetof Things in 2020》报告中分析预测, 未来物联网的发展将经历四个阶段, 2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域, 2010~2015年物体互联, 2015~2020年物体进入半智能化, 2020年之后物体进入全智能化。

以我国的RFAD为例, 在2009年就达到了85亿人民币, 位居在全球第三位, 借助未来更加安全稳定的有线、无线的传输网络, 我国的物联网快速发展的时代必将到来!

摘要：互联网技术的诞生曾经在很大程度上给人们的生活以及生产带来巨大的变革。而物联网是在互联网之后又一次深刻的改变人们的生产以及生活方式的一次技术变革。物联网以信息技术为基础, 在很多领域都获得了广泛的使用, 发挥在越来越重要的作用。文章对物联网技术的特点进行了介绍, 在此基础之外对其发展趋势进行了展望。

关键词：物联网,技术特点,趋势

参考文献

[1]孙其博, 刘杰, 黎, 等.物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报, 2010 (3) .[1]孙其博, 刘杰, 黎, 等.物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报, 2010 (3) .

[2]周文豪.物联网的三要素及其三要因——谈物联网发展策略[J].射频世界, 2010 (1) .[2]周文豪.物联网的三要素及其三要因——谈物联网发展策略[J].射频世界, 2010 (1) .

[3]王斌.关于物联网关键技术及其应用前景的研究[J].信息与电脑 (理论版) , 2011 (2) .[3]王斌.关于物联网关键技术及其应用前景的研究[J].信息与电脑 (理论版) , 2011 (2) .

我国未来物联网产业发展的四大趋势 第5篇

1、物联网标准体系是一个渐进发展、逐步成熟的过程，将呈现从成熟应用方案提炼形成行业标准，以行业标准带动关键技术标准逐步演进形成标准体系的趋势。

2、针对物联网领域的商业模式创新将是把技术与人的行为模式充分结合的结果。物联网将机器、人、社会的行动都互联在一起，新的商业模式将是把物联网相关技术与人的行为模式充分结合的结果。

3、中国物联网产业发展以应用为先导，存在着从公共管理和服务市场到企业和行业应用市场再到个人家庭市场逐步发展成熟的细分市场递进趋势。

浅谈物联网技术 第6篇

关键词 物联网 RFID 传感器技术

中图分类号：TP393 文献标识码：A

“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。其定义是：通过射频识别（RFID）、无线传感器网络、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。

物联网这个概念，在中国早在1999年就提出来了。不过，当时不叫“物联网”而叫传感网罢了。中科院早在1999年就启动了传感网的研究和开发。与其它国家相比，我国的技术研发水平处于世界前列。2005年11月27日，国际电信联盟发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了物联网的概念。2010年全国高等院校物联网专业学科建设研讨会，物联网专业作为一个全新学科，受到各高校的高度重视。

物联网典型体系架构分为3层，自下而上分别是感知层、网络层和应用层。感知层实现物联网全面感知的核心能力，是物联网中关键技术、标准化、产业化方面亟需突破的部分，关键在于具备更精确、更全面的感知能力，并解决低功耗、小型化和低成本问题。网络层主要以广泛覆盖的移动通信网络作为基础设施，是物联网中标准化程度最高、产业化能力最强、最成熟的部分，关键在于为物联网应用特征进行优化改造，形成系统感知的网络。应用层提供丰富的应用，将物联网技术与行业信息化需求相结合，实现广泛智能化的应用解决方案，关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的解决方案、信息安全的保障及有效商业模式的开发。

物联网体系主要由运营支撑系统、传感网络系统、业务应用系统、无线通信网系统等组成。

通过传感网络，可以采集所需的信息，顾客在实践中可运用RFID读写器与相关的传感器等采集其所需的数据信息，当网关终端进行汇聚后，可通过无线网络运程将其顺利地传输至指定的应用系统中。此外，传感器还可以运用ZigBee与蓝牙等技术实现与传感器网关有效通信的目的。

运用传感器网关可以实现信息的汇聚，同时可运用通信网络技术使信息可以远距离传输，并顺利到达指定的应用系统中。

M2M平台具有一定的鉴权功能，因此可以为顾客提供必要的终端管理服务，同时，对于不同的接入方式，其都可顺利接入M2M平台，因此可以更顺利、更方便地进行数据传输。此外，M2M平台还具备一定的管理功能，其介意对用户鉴权、数据路由等进行有效地管理。而对于BOSS系统，其由于具备较强的计费管理功能，因此在物联网业务中得到广泛的应用。

业务应用系统主要提供必要的应用服务，包括智能家居服务，一卡通服务，水质监控服务等，所服务的对象，不仅仅为个人用户，也可以为行业用户或家庭用户。

在物联网应用中有三项关键技术：

（1）传感器技术：这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。信息采集是物联网的基础，而目前的信息采集主要是通过传感器、传感节点和电子标签等方式完成的。

（2）RFID标签：也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。无线射频识别是一种非接触式的自动识别技术。具体的工作原理如下：当装有电子标签的物体接近微波天线时，阅读器受控发出微波查询信号。安装在物体表面的电子标签收到经微波天线发出的查询信号后，根据查询信号中的命令要求，将标签中的数据信息反射回微波天线。微波天线接收到电子标签反射回的微波合成信号后，经阅读器内部微处理器处即可将电子标签中的识别代码等信息分离出来。这些识别信息作为物体的特征数据被传送到控制计算机作进一步处理，从而完成与物体有关的信息查询、统计、管理等应用。整个识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。

RFID系统一般由阅读器、应答器（标签）和应用系统三部分组成，通过电波在响应媒介和询问媒介间传递信息。阅读器，一般是一台内含天线和芯片解码器的阅读（有时还可以写入）设备，可设计为手持式或固定式；阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别体的目的。通常阅读器与电脑相连，所读取的标签信息被传送到电脑上进行下一步处理。应用系统，一般是由计算机支撑的有线或无线管理系统。

（3）嵌入式系统技术：是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见；小到人们身边的MP3，大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。

本文讲述了物联网的概念，体系结构以及物联网的关键技术。目前物联网的发展正处起步阶段，仍然面临技术完备性不足、产品成熟度低、成本偏高等诸多制约因素，但目前良好的外部环境，将有利于这些问题的解决。相信在不久的将来我们一定会看到一个充满生机与活力的物联网。

参考文献

[1] 甘勇，吉星.RFID中间件关键技术研究[J].电子技术应用，2007，33（9）.

[2] 蒋亚军.基于EPC的物联网研究综述.广东通信技术 2005，25（8）.

[3] 李卢一.物联网在教育中的应用.现代教育技术.2010.

[4] 马宇健.基于电子标签的签名系统设计与实现.北京：北方工业大学，2009.

浅谈物联网技术发展的新趋势 第7篇

1 物联网的含义及特征

物联网 (The Internet of things) 是通过射频识别 (RFID) 、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备, 按约定的协议, 把任何物品与互联网相连接, 进行信息交换和通信, 以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网技术的核心和基础是互联网技术, 是在互联网基础上的延伸和扩展的网络。

1.1 物联网是互联网的延伸与拓展

物联网建设是以互联网为基础的, 是在新理念引导下的新一代信息技术的应用集成创新。物联网打破了互联网的局限性, 互联网缩短的仅仅是人与人之间的距离, 而物联网通过感应识别设备手机实物信息, 并对信息进行加工处理, 通过网络快速传输到信息处理层, 加工过的信息形成信号或知识, 可以为管理服务提供相关信息, 也可以反馈给另一端的传感设备, 实现物与物的操作。

1.2 物联网的应用是工业化和信息化的深度融合

物联网的应用改变了以往工业化和信息化之间、信息基础设施与实物基础设施“两层皮”的现象;改变了过去信息基础设施、通信、互联网、数字内容等领域的各自为战现象。物联网技术出现之后, 实现了现代信息基础设施与实物基础设施相结合, 把信息化和产业化相融合, 大大的推进了社会的发展与进步, 使人们的生活品质又上了一个新的台阶。

1.3 物联网产业是传统产业与新兴产业的有机结合

目前, 物联网大都在传统产业应用, 如交通、物流、电网、石油天然气、食品等行业, 极大提升了这些传统产业的效率, 改进了发展方式。同时, 物联网的应用带动了相关制造业和服务业的发展, 包括芯片、传感器、集成模块及设备、中间件制造业, 以及应用系统设计与集成、软件开发、试验检测、工程实施、云计算等高技术服务业的发展, 扩大了其市场规模。

2 物联网对当代经济社会的影响

2.1 物联网的应用于发展, 促使了生产方式的转变

随着经济社会的飞速发展, 生产方式为了适应社会的发展, 也在不断的进行着变革。以往传统的生产方式都是借助于机器生产, 物联网技术出现之后, 社会就借助于强大的物联网技术来进行生产, 使社会结构发生变革。物联网技术借助各种识别技术, 把物与互联网连接起来, 组成人与物、物与物直接沟通的网络。这样就催生了新的经济形式与新的经济产业, 并对传统的产业形成剧烈的冲击, 促使其发生变革。

2.2 物联网的应用于发展, 促使人们生活方式的转变

物联网的应用范围十分广泛, 涉及人类生活的方方面面, 通过物联网信息服务系统, 使政府的办事效率大幅提升, 也提高了政务信息的透明度。物联网的应用也有利于缩短政府各部门之间的距离, 加强各部门之间的沟通和往来, 实现其联合办公, 大大提升政府机关的办事效率;在物联网环境中, 公共权力的透明度也大大的得到了提升, 政府可以时时对危害社会的行为进行监控, 避免社会危害的发生。

2.3 物联网的出现与发展, 促使生存方式的转变

物联网将改变人类的行为方式。物联网作为互联网的延伸, 有着比互联网更加强大的功能。它可以使人们的生活拟人化, 使万物都成为人的同类。人们可以通过物联网实现对实物的操控, 从而提高实物的利用率、节约能源, 实现智能化管理。物联网可以改变人们的思维模式。

3 物联网技术发展的新趋势

3.1 需求导向, 整体规划, 目标明确

近些年来, 欧美日韩等纷纷出台发展物联网的战略计划。一是在社会效益较大的领域优先布局, 逐步向生活消费领域拓展。目前, 各国政府主要在医疗、电子政务、电网、教育、交通、城市管理等领域推行物联网计划。二是根据实际需要确定物联网应用重点, 有针对性地解决行业问题。三是市场需求驱动, 企业自发创新发展。

3.2 坚持成本效益原则, 提高社会整体效益

有些大规模应用的物联网投资巨大, 只有当其整体效益超过提供者和用户负担的成本时, 投资才有意义。与此同时, 还要发挥各种合作机制的作用, 多层次、多渠道、多方式推进国际科技合作与交流。鼓励境外企业和科研机构在我国设立研发机构;鼓励我国企业和研发机构积极开展全球物联网产业研究, 在境外开展联合研发和设立研发机构, 大力支持我国物联网企业参与全球市场竞争, 持续拓展技术与市场合作领域。

3.3 应用导向, 技术和标准先行

目前, 全球物联网产业的核心技术尚不成熟, 标准体系正在构建中。研制与物联网有关的标准不仅有利于规范市场、指导产业发展, 而且对各国掌握物联网产业发展的主导权具有重要意义。

参考文献

物联网技术趋势 第8篇

1 物联网技术的发展

随着无线传感器技术, 射频识别技术, 纳米技术, 红外感应器技术等新技术的不断出现, 以及计算机处理器的速度越来越快, 体积越来越小, 每个物体都会通过这些技术, 具备智能化的特点, 这将掀起一次既计算机, 互联网以来的第三次新技术革命, 即物联网时代。

首先, 要让物体与物体进行信息交流, 必须要有能够识别物体信息的设备, 无线射频识别技术 (RFID) 很好的承担了此项任务。其次, 传感器对于收集外部数据和信息起着至关重要的作用。将RFID技术和传感器技术进行很好的融合, 能够通过强大的网络, 进行信息交流。最后, 随着各种设备的体积越来越小, 越来越多的领域都能够应用智能化的嵌入式设备, RFID技术是物联网中最重要的技术之一。尽管有人将它定义为二代条形码, 但它为物联网技术贡献多多。RFID技术能够实时追踪物体, 以获得非常重要的信息, 并能够确定其位置和状态。

除了RFID技术, 传感器技术也起到了至关重要的作用, 传感器能够收集外部信息, 对环境中的温度, 湿度, 气体中的二氧化碳, 二氧化硫起到监测作用。传感器起到了连接现实世界和计算机世界的桥梁作用。

物体的智能化能够使网络上的每一个成员都具有处理数据的能力, 并且能够使网络上的每一个成员都能够有独立做出决定的能力。

2 物联网技术应用实例

2.1 智能楼宇

住宅的自动化技术通常被应用在高级办公室, 和奢华的住宅中。但目前, 随着物联网技术的成熟与无线通信技术的广泛使用, 智能家居正在被广泛的使用。例如, 智能电表已经被广泛的用来监测各个住宅的用电量, 并且把各个住宅已经使用的电量信息即时传递给供电公司。主人可以在单位或在下班途中, 用手机对家中的设备进行操控, 如对窗帘的控制, 对电灯的控制等等。房屋的主人可以通过手机进行视频监控自己家中的情况, 通过手机控制自己家中草坪的喷头, 何时对自己的草坪进行浇水。自己家中的防盗系统都是通过无线传感器网络进行设定的。当窃贼进入自己住宅的窗户或大门时。防盗传感器会即时将陌生人的闯入信息发送到主人的手机上。并即时报警。当晚上主人入睡时, 如果有陌生人闯入, 传感器会立即启动报警系统, 并将报警信息直接传输到公安局的报警平台。以确保主人的人身安全。

2.2 智慧农业

在智慧农业中, 人类可以通过各个传感器节点, 对温室大棚的温度, 湿度, 土壤的酸碱度等信息进行采集。可以通过视频, 监控农田的情况。并且在灌溉和施肥方面, 实现由计算机控制的智能化管理。可以通过对牲畜贴上RFID标签, 来对牲畜的年龄, 健康情况进行了解。能够通过附带在牲畜身上的传感器, 来监测牲畜的每天运动量, 进食量, 健康情况。以实现对牲畜的智能化管理, 能够更好的提升农业的质量。

2.3 物联网在零售业中的应用

在零售业中, 由于物品的多样化, 如何对商品进行高效的管理, 一直以来是经销商的难题。通过对商品嵌入RFID标签。能够将商品的产地, 生产日期, 生产厂家, 保质期等信息保存在计算机中, 并能够将要销售完的商品进行有效提示。在存储货物时, 如果货品存储在错误的货位上, 系统将会给予提示, 如果商品被私自带走, 系统将会自动报警, 以达到防止盗窃的目的。

3 结语

当前, 人们已经感受到了信息技术的强大, 信息技术革命使电子产品更加智能化, 使电子产品能够进行信息传递。随着互联网技术, 无线通信技术及传感器技术的不断发展, 物与物之间, 人与物之间进行信息交互, 变成了可能性。在未来的世界中。人们可以通过手机, 来操控自己家里的电灯, 在回家的途中, 可以打开屋内的空调, 电视机。电视机会自动调到主人喜欢的电视节目。洗衣机会根据衣服上的RFID标签, 自动识别衣服的种类, 进而自动选择洗衣方式。人们能够通过腕表, 进行全球定位, 并把自己的方位信息随时传递给自己的家人, 但是, 自己的隐私信息是可以进行加密的。在餐厅就餐, 以及在自动售货机购物时, 都可以通过连接无线网络的腕表, 进行电子付账。总之, 未来的世界将更加智能化。

参考文献

[1]The Internet of Things.ITU INTERNET REPORTS 2005[R].2005.

[2]解自国, 颜礼松, 严仕新.物联网技术应用前景分析[J].电子工业专用设备, 2012.

[3]李道亮.物联网与智慧农业[J].农业工程, 2012.

感知矿山物联网愿景与发展趋势 第9篇

矿山自动化、信息化经历了单机自动化、矿山综合自动化及现在的感知矿山物联网,其发展过程的本质就是矿山信息技术与矿山物理世界相融合的过程,因此,其发展趋势就是矿山信息物理系统(Mine Cyber Physical System,MCPS)。

MCPS发展的大背景就是“互联网+”行动计划和“中国制造2025”,更直接点说就是物联网、移动互联网、云计算、大数据等信息技术与现代制造业、现代化流程工业相结合,将信息技术充分渗透到工业企业及机器设备的底层,使得工业生产的各个层面、各个节点均具备信息交互、计算决策、行为识别及智能控制等功能,真正实现信息系统与物理世界的有机结合。

矿山综合自动化已实施了十多年[1,2],初步实现了矿山已有各种监测监控系统的网络化集成,实现了数据、语音及视频传输的“三网合一”,实现了用统一的数据库来存储各种子系统的数据,具备进一步提升为矿山物联网的基础,但是与“中国制造2025”、“互联网+”及“工业4.0”的发展要求相比,还有很大的差距。因此,有必要对矿山物联网发展趋势进行梳理,以便洞悉矿山自动化、信息化技术的发展进程,更好地为矿山安全生产服务。

1 感知矿山物联网愿景

在矿山去产能的今天,矿山生产已从原来的高产高效转变为安全生产,感知矿山物联网自然也以保障矿山安全生产为目标。

影响矿山安全的最主要因素是矿山生产过程中存在的许多未知因素,或者说在矿山管理、监测、控制、预警等过程中对象的不确定性,比如人员行为的不规范性、设备运行环境的不确定性、矿山各种灾害源的成因及迁徙的随机性等。这些不确定性也是矿山生产区别于其他工业生产过程的最重要特征。

多年来,许多矿山安全领域的专家学者都在致力于研究这些影响矿山安全的不确定性因素,提出了一些理论与方法。如对灾害源的不确定性,参考文献[3]提出了多场耦合的煤矿动力灾害研究方法,参考文献[4]提出了多参量的灾害评估分级预警方法;对于设备及生产环境的不确定性,比如煤岩分界,国内外也进行了多年的研究,取得一些成果[5];对于人员的不规范行为也有一些分析研究[6]。遗憾的是,这些研究成果基本还停留在理论或实验室阶段,也就是说,基本是在各种因素可控的环境下去研究诸多非确定的因素。因此,这些研究成果很难应用到矿山现场。

在矿山实施了十多年的综合自动化系统实现了矿山已有各种监测监控系统的网络化集成,但是仍然存在感知手段传统单一、缺乏泛在感知网络、不够开放等一系列问题[7],也难以解决困扰矿山的不确定性因素问题。

矿山物联网的目标是实现矿山物与物相连,各个系统通过网络实现信息共享,减少甚至消除监测盲区,运用云计算和大数据技术,从大量低价值信息中提取有用信息,使矿山物理世界逐步从不透明向透明过渡,使矿山成为真正的本质安全矿山。要实现矿山物联网这样的愿景,必然会带来从技术到服务模式的一系列变化。

2 技术发展趋势

矿山物联网带来的新技术很多,本文只择其要点进行叙述。

2.1 雾计算技术

雾计算简单来说就是比较底层的网络化计算。雾计算与云计算相比更强调其实时性。以瓦斯超限断电为例,《煤矿安全规程》要求当瓦斯监测仪监测到甲烷超限时,应立即控制断电。然而是什么原因造成的甲烷超限?是个别点还是一个区域?是不是干扰误报?是不是瓦斯传感器失限等?这些问题都难以判断。尽管《煤矿安全规程》规定“每7d必须对甲烷超限断电功能进行测试”,但也难以防止瓦斯传感器误报情况的发生。利用雾计算,可以将相邻的几个瓦斯传感器和其他相关传感器作为信息源来判断各个瓦斯信息源的可信度、识别瓦斯超限区域、绘制瓦斯场的分布、给出是否断电及断电范围的决策。

显然,类似这样的底层计算在矿山有大量的需求。与云计算相比,雾计算并非由性能强大的服务器组成,而是由更为底层的嵌入式系统、网络及分散的异构计算资源组成。雾计算通过强化独立节点间的局部实时交互和分布式智能,使节点具备自组织、自计算、自反馈的计算功能,将众多的局部应用的数据处理和应用程序分布在网络边缘的本地设备,而非集中在数据中心,从而更加广泛地适应矿山不同的应用形态和服务类型。矿山雾计算平台在矿山物联网中所处的位置如图1所示。雾计算平台可以通过软件定义网络的方式对不同异构网络的雾计算进行调度、配置,也可以实现子系统的监测控制和子系统间的数据级计算与协调。因此,矿山雾计算平台基本是目前综合自动化调度控制中心的功能增强,使其满足矿山内部网络化计算的需求。

图1明确给出了雾计算与云计算的区域划分,基本上,在矿山内部分布在网络上的计算为雾计算范畴,往上则为云计算范畴。当然,在具体应用中可能会有交叉,并没有严格的分界。简单地说,云落到底层则为雾,雾升到高层则为云。

2.2 网络结构扁平化与网络功能分形化

由于雾计算的应用,在网络的末梢就已经形成感知、传输和应用计算三层信息结构,雾计算又作为矿山物联网的信息感知层而存在,矿山物联网也是感知、传输与应用计算三层,再往上的物联网,同样具有这样的三层结构。因此,物联网必将逐步呈现出自相似性的分形特征[8]。

随着矿山物联网技术的发展,矿山实时监测数据量急剧增长,传统的网络层次架构在向全扁平化的网络组网方式转变,以减轻骨干网的负荷,这是网络扁平化的趋势[9]。扁平化网络架构使得矿山工业控制更加精细化和智能化、矿山各个监测监控系统部署趋于分布化和边缘化、网络的自组织和管理能力进一步增强,有利于满足今后矿山物联网在数据量及网络实时性等方面的需求。

在矿山物联网网络结构扁平化和网络功能分形化同步发展的时刻,网络的功能划分、实时与非实时任务分配、网络自适应能力、自愈与可靠性、网络的稳定性等动态化网络管理,以及如何保证动态的服务质量等将成为矿山物联网需要重点研究的关键问题。

2.3 矿山物联网中物的本体描述及知识化

矿山物联网是具有事件感知的多系统协同和智慧服务的自组织和自适应的复杂监测监控网络系统。许多矿山根据需要已经建立了各种不同类型的局部灾害监测系统,但是由于传感器类型及对现象的描述与表达各不相同,将监测信息进行汇集和统一分析是一项富于挑战性的工作。而本体是用来对矿山物联网中的数据(或事件)进行语义描述的一组术语和概念[10],这种表达由概念、概念之间的关系、公理、函数及实例5种元素组成。已成功应用的如Sensor Web Enablement(SWE),其是开放地理空间联盟制定的一套标准编码和网络服务,SWE相关标准可实现传感器注册、传感任务或模型的发现、处理过程和事件观测,可获得观测流,并以发布/订阅服务的方式实现预警预报。该方法可用于矿山物联网系统,实现系统中事件的知识化描述与应用。

参考文献[11]针对矿山地质灾害监测预警和信息共享问题,提出了基于Sensor Web的系统架构,采用面向服务的方式构建预警评估服务平台,对可能发生的地质灾害情况进行预警并提供预警服务,可满足政府部门和矿山用户需求。该方法理论上可扩展、推广应用到全矿山物联网环境中,对矿山灾害、生产环境、安全环境等进行全面的智能预警服务。

2.4 云计算与大数据技术

经过几年的讨论,对于矿山云计算应用已经达成共识[12]。2.1节对云计算与雾计算的联系与区别也作了论述。矿山行业云计算平台按照管理级别可分为国家、省、集团及独立第三方的云,按功能可划分为专家云、灾害预警云、矿山设备监测云等。“物联网产生大数据,大数据助力物联网”。有关云计算与大数据在矿山应用已有一些文献进行了讨论[13],本文主要指出矿山云计算与大数据应用的2个特点。

(1)矿山云计算、大数据离不开矿山雾计算。雾计算平台的作用是改进或增强矿山调度控制中心平台的功能,涵盖底层信息采集与数据级信息融合的计算。显然,要做好矿山云计算和大数据分析,雾计算是基础。而地面许多云计算系统只需要应用现场有一台能上网的计算机即可,这是有很大区别的。也就是说,普通云计算趋向于弱化现场设备的需求,而矿山云计算需要强化底层设施的建设。

(2)矿山云计算、大数据的应用需要采矿、安全、测量、机电等大量专业人士的参与,是更为专业化的服务。如何将这些专业人士研究的理论、方法、模型综合运用到云计算平台中是实现矿山云的关键。

3 服务模式发展趋势

3.1 多专业协同工作模式

矿山综合自动化已实现将提升、排水、通风、供电、选煤、安全监测、工业电视和语音通信等系统集成在一个平台上。但是这些系统除共用统一传输平台外,并没有真正实现物与物相联,各系统仍然是相互独立的。而感知矿山物联网要实现矿山物与物相连,建设基于公共协议、标准的平台,真正做到信息的共享与数据推送。这就是矿山物联网特别强调的结构性平台与服务性平台的意义[14]。

有了这样的平台,才能真正实现多专业协同工作模式。矿山灾害预警、设备故障诊断等,均需要采矿、安全、地测、水文、监测监控、机械、信息处理等多学科的协同工作。只有矿山物联网平台,才能让各学科专家在同一平台上工作,使用同样的数据,面对同一个矿山,无需任何行政手段,没有利益冲突,却具有共同的目的,就是为矿山的安全生产提供服务。

在物联网环境下协同工作方式是主流,最大的赢家就是矿山企业。

3.2 购买服务模式

随着协同工作模式的成熟应用,矿山安全生产必然会向购买服务的方面发展。矿山各种系统将由自己建设、自己运行、自己维护的“三自”模式逐步向购买第三方服务的模式转变[15]。

这要求矿山物联网必须为服务提供商或第三方提供便利,以方便将各种有特色的服务提供到物联网中。物联网的这种服务能力具有很强的扩展性,一方面最大限度地保护了用户的投资,更重要的是保证矿山物联网真正成为一个活的、不断发展的服务性网络。

以基于云计算的服务为例,传统煤矿安全监测监控系统均以独立形态运行于某矿区,存在以下共性问题:

(1)矿山设备主要进行计划检修,检修过程往往需要设备厂家的帮助,无法满足按需检修要求,降低了开机率。

(2)安全监测监控系统可以对单参数进行监测,但缺少专业化人才对煤矿灾害信号分析、解读与会商,无法提供有效的数据挖掘服务,往往需要各自外请专家进行分析。

(3)各级政府建立了大量监测网络,但缺少对数据的分析和评估,需要专业机构提供信息服务。

(4)从事矿山灾害研究的专家大多在高校和研究机构,不可能长期在矿山工作,“外请专家”的实现难度和代价大。

(5)缺乏一个让矿山安全生产相关的各方面专业人员为矿山提供专业化服务的平台与体系。

随着中国煤矿设备年限不断加长,矿井开采深度及矿井拓扑复杂度不断增加,矿山灾害的形势越来越严峻,需要建设相应监测预警优化系统的煤矿越来越多,因此提供统一的煤矿灾害预警服务的需求也越来越迫切。

灾害预警信息可由签约专家通过远程云平台,登录矿山数据云服务中心,对煤矿灾害信号分析、解读与会商。而外请专家(专家云)可直接利用高校、机械及设备生产厂商等专业人才资源,通过签约,实现长期合作。

项目服务对象为各个矿山、各大集团、各级政府及其他研究机构、设备或系统生产单位等。

各矿区根据自身需要从矿山云服务平台购买各种矿山云服务,包括灾害预警、通风网络优化、设备健康诊断等,以提高安全生产水平和效率。

矿业集团通过购买服务,可对集团战略发展、资源整合与分配、产品营销、设备租赁管理、矿山运行、安全、环保等进行监督和管理。

各级政府通过购买信息服务,对矿山资源、矿山安全进行监督管理,并为正确决策提供有力保障。

其他研究机构、设备或系统生产单位可订购测试、加工服务,并可针对某一专门问题开展合作研究。所有服务均可按服务内容、服务期限购买,更容易满足不同客户需求。

传统矿山物联网示范工程根据矿山自动化程度进行改造所需的费用较大,而且不提供数据深度分析功能。云服务每年所需要的服务经费大大降低,并且节约了矿山专人维护成本。因此购买矿山云服务的投资比传统的单点独立建设系统大为缩减,对矿井来说更具有吸引力。因此,矿山服务模式的开展和变化是矿山信息化技术发展的重要趋势之一。

4 结语

矿山物联网技术的发展是一个长期的历程,正如“中国制造2025”一样,会带来矿山信息技术的变革。但是矿山物联网技术的实施需要逐步推进,矿山物联网技术体系规范矿山物联网技术的实施要件,并会随着矿山物联网技术发展渐次升级。其目的就是引导矿山物联网技术沿着正确的道路发展,在推动创新发展的前提下,最大限度地保护用户投资的延续性,为最终实现矿山安全生产、无人化(少人化)的智慧矿山做出应有贡献。

摘要：给出了矿山物联网的愿景,即实现矿山物与物相连,减少甚至消除监测盲区,运用云计算和大数据技术提取有用的监测信息,真正实现本质安全矿山;从技术和服务模式2个方面梳理了矿山物联网的发展趋势,阐述了雾计算技术、网络分形结构、矿山物体的本体描述与知识化、云计算与大数据技术等概念及其在矿山物联网中的应用与发展,对协同工作模式和购买服务模式进行了展望。

论物联网中智慧城市的发展趋势 第10篇

一、智慧城市与物联网

1、智慧城市。

智慧城市就是指利用信息技术和通信技术, 对整个城市的运行系统进行收集分析, 得到各种需求响应, 其中包括民生、安全、安全、城市服务、商业、工业等各种需求。智慧城市实质就是利用先进的通信技术、信息技术, 对城市的运行进行有效管理, 从而促进社会可持续发展, 为城市中的人提供美好的生活, 促进社会可持续发展。

2、物联网。

物联网是近些年提出的未来社会发展趋势, 是未来信息技术和通信技术的重要组成部分。从物联网技术的核心仍旧是互联网, 其用户端由原先的电子设备延伸到物品上, 各物品间可实现物物相息。通过物联网技术可实现对所有物品的远程控制。物联网技术通过感知、识别、通信技术将所有物品融合到互联网中, 因此物联网被广泛认为是计算机技术、互联网技术之后的第三次信息产业浪潮。

二、物联网中智慧城市发展趋势

1、城市基础设施。

基础设施是城市发展建设的重点, 物联网环境下的基础设施建设需与计算机云计算平台联系起来, 从而提高基础设施的数据收集和数据处理能力, 并通过通信技术将信息传递至数据处理中心和云终端。对城市基础设施的管理主要通过实时监测进行信息掌控。例如对于城市居民基础用水设施, 可通过可采用综合设备管理信息系统进行实施监测, 对水的流量、压力、水质、漏水等进行数据在线收集, 并将数据存储于云终端。当出现信息异常时便将信号发送至数据处理中心, 由工作人员技术处理, 由此实现对智慧城市基础设施的在线控制, 提高管控效率, 有助于及时解决异常情况, 保证智慧城市的正常运转。

2、城市政务。

智慧城市的运行奠定在高效政府管理基础上。政府通过物联网技术结合通信技术, 将社会管理各项信息及时收集, 促进政府管理不断智能化。城市政务的智能化管理首先需要将通信技术、信息技术。计算机技术、政府管理服务等进行有效整合, 促进政府各项服务像高效、智能、便捷化发展, 实现精准有效的公共服务和政务管理, 为社会民众提供更好的服务。智慧城市的发起点是政府管理, 因此为提高物联网环境下的智慧城市建设需要建立信息环境下的政府职能管理系统, 未来政府管理必将更加高效。

3、城市安全。

智慧城市的安全建立在物联网、互联网、通信技术基础上。在城市全系统进行安全信息的感知及协同运作, 实现整座城市资源的有效共享, 建立科学有效的社会安全系统及紧急情况应急处理机制, 当社会上出现公共安全时将启动应急联动系统。智慧城市安全系统不仅对较大的社会安全问题有一定作用, 对较小的安全问题也能起到及时响应处理。例如对于社会偷盗问题, 物件均实现物联网, 相当于在物件上装上无线传感器, 当物件被别人偷盗时便会触动自动报警系统, 将相关信息通过通信技术发送给物件主人, 物件主人即可将自主判断是否需要采取进一步措施。

4、城市交通。

随着社会经济不断发展, 未来城市交通管理必将更加困难, 基于此可在物联网技术基础上实现对城市交通的智能化管理。交通系统是智慧城市的重要组成部分, 要实现智慧城市建设发展必须建立智能化城市交通管理系统。首先通过物联网技术和通信技术将交通资源进行有效整合和资源共享, 实现交通信息的有效掌控。例如当前公交系统已经实现网络连接, 可查询公交到站信息及位置, 未来必将实现所有车辆的联网, 足不出户便可掌握路况信息, 便于居民选择最佳出行方式。

5、城市生活。

物联网环境下的智慧城市需要将城市居民的生活与网络系统有效连接起来, 为居民提供更好的生活方式实现途径。居民可将所有家庭用品实现物联网连接, 如居民在外即可实现家庭晚餐的准备。如居民可通过智能化手表、首饰等与医院健康网络相连, 当居民身体出现异常时医院便会通过通信系统将信息传递到居民用户终端, 提醒居民及时就医, 对身体进行合理治疗及调理。其次家长可将通过孩子的物品将孩子在学习的学习和生活紧密联系起来, 及时了解孩子在学校的动态。通过以上提高城市生活质量。

结束语:物联网基础下的智慧城市建设是未来城市发展的必然趋势, 当前我国智慧城市已经取得一定成效, 未来智慧城市发展必将取得更佳效果。

摘要：随着计算机技术和通信技术不断发展, 我国未来城市建设必将向智慧城市发展。智慧城市是数字化城市发展必然阶段, 在信息技术和通信技术上建立起来的物联网环境是未来生活环境基础, 本文就物联网中智慧城市发展趋势展开研究。

关键词：物联网,智慧城市,发展趋势

参考文献

[1]房辉.物联网在智慧城市中的应用与思考[J].信息系统工程.2016 (1) :85

[2]刘增贤.基于物联网与GIS的“智慧上海”建设研究[J].地理信息世界.2014 (8) :34-38

国际物联网技术发展动向 第11篇

从总体来看，国际物联网技术发展大致呈现以下特点：

技术路线两大方向

各国在物联网技术发展路线的选择上侧重不同，主要集中在两大方向。

一是以追求技术的突破为目标，主要以欧洲为代表。2008年，欧盟推出《2020 年的物联网：未来路线图》（《Internet of Things in 2020：ROAD MAP FOR THE FUTURE》），全面阐明了欧洲未来技术发展以及需要突破的阶段目标：2010年前，主要降低传感器的成本和能耗；2010～2015年，重点形成局部应用的传感器网络，实现闭环的典型整合应用；2015～2020年，实现对所有对象和标签的编码，形成统一连接的物联网；2020年之后，主要是使任何对象实现智能化，全面挖掘物联网潜能，形成链接人、物与服务的统一的泛在网络。

2009年6月，欧盟发布了《欧盟物联网行动计划》（《Internet of Things—An Action Plan for Europe》），以确保欧洲在构建物联网的过程中起主导作用，该行动计划在世界范围内首次系统地提出了物联网发展的管理设想。2009年9月，欧盟发布了《物联网战略研究路线图》（《Internet of Things Strategic Research Road Map》），明确了物联网愿景和通用定义的细化，重点对未来物联网识别技术、架构技术、通信技术、网络技术、软件和算法、数据和信号处理技术、发现和搜索引擎技术、电力和能源存储技术等十二项关键技术，进行了全面分析。

二是以追求技术成果加快应用为主攻方向，主要以美国为代表。2008年7月，美国国家情报局（NIC）发表了《2025 年对美国利益潜在影响的6种关键技术》（《Six Technologies with Potential Impacts on US Interests out to 2025》）报告，强调物联网技术的应用将会改变美国的国家竞争力，并详细描述了物联网关键的应用阶段：2007～2009年，在美国大型零售连锁店采用RFID标签的托盘和包装管理；2010年，在美国大型零售连锁店开始全面部署RFID，同时在医疗保健机构、大型组织和政府机构采用RFID标签管理个人档案；2011～2013年，实现用户通过手机扫描器阅读RFID标签；2014～2016年，车辆逐步具备远程诊断系统；2017年，开始普及无所不在的定位技术，初期实现手机定位技术；2018～2019年，在日常用品上安装无线接收器，推广无所不在的定位技术；2020年，重新分配频谱资源；2021～2025年，美国物联网发展进入创新、增长、机遇和变革阶段，用户和供应商通过日常物件的互联实现协同。

作为技术应用的主体，美国企业加快了物联网技术的应用。如美国高通公司制定了物联网产品发展路线图，其中高端产品（包括TMS4 MSM8960 和 MDM9x15 芯片组）主要面向高端M2M应用，如汽车信息娱乐和数字标牌。

关键技术体系基本形成

随着各国对物联网技术投入的增长，以及技术应用的不断深入，物联网技术领域中不少关键技术相继取得突破，加快形成了该领域的技术体系。

当前，物联网体系主要分为四个层面：感知层（用于采集信息，即传感器），传输层（用于传输信息，即传输网络），处理层（用于支持信息传输和处理，即信息处理过程中的相关技术，主要负责提供各种类型的平台来串联各种传输网络和应用服务），以及应用层（用于信息处理，即软件平台）（见下图）。

物联网体系架构图

其中，感知层的关键技术是芯片、模块、终端技术，重点是提供更敏感、更全面的感知能力，解决低功耗、小型化和低成本问题；传输层的关键技术是适应各种现场环境，构建稳定、无缝的数据传输网络，重点是解决位置服务（QoS）；处理层的关键技术是实现异质网络的融合，重点解决支撑平台与应用服务平台。根据调研分析，物联网涉及领域非常广泛，关键的技术领域包括物联网架构技术、硬件和器件技术、标识技术、通信技术、网络技术、信息处理技术、安全技术、能量存储技术等八大领域，130多项关键技术点。

MEMS技术举足轻重

由于微机电系统（MEMS）的传感器具有微型化、低功耗等特点，把信息的获取、处理和执行进行集成，已成为物联网感知层智能化终端的主要技术。同时，物联网的飞速发展对MEMS技术提出了高可靠性和稳定性等要求，推动着MEMS技术的发展。

一是融合发展，即MEMS制造工艺与集成电路CMOS生产工艺融合进一步加强。将传感器与CMOS信号处理电路融合在技术上有许多优势，尤其是有利于通过CMOS技术实现MEMS的批量化生产。

同时，通过单芯片化或者芯片接合，可以大幅减少寄生容量，提升两者电路的连接性能，并有利于减小组件封装面积等。值得关注的是，在CMOS上形成MEMS的方法已被美国德州仪器用于投影仪（DLP）数字微镜元件（DMD）的生产；在MEMS周围形成CMOS电路的单芯片化方法已被美国亚德诺半导体公司（Analog Devices）用在加速度传感器等产品上。

二是制造标准化，即MEMS设计制造的标准化不断加速。目前，MEMS技术设计规则正由定制转向标准化。而随着标准化的进程，MEMS构造将作为 IP（Intellectual Property）内核，在设计时能够被重复利用，从而降低MEMS的设计难度和成本，大大提高设计效率，据预测设计标准化后单个产品的开发周期将会缩短至 1～3 年。随着设计标准化的推进，代工模式有逐步取代基于IDM 的自主生产模式的趋势，目前从事代工的台积电、联电等领先企业均开发出了MEMS制程技术。

M2M等取得重要进展

M2M：技术标准化加速推进。各大标准化组织均从不同角度开展了M2M相关标准制定工作。欧洲电信标准化协会（ETSI）以典型物联网业务为例，例如从智能医疗、电子商务、自动化城市、智能抄表和智能电网的相关研究入手，完成对物联网业务需求的分析、支持物联网业务的概要层体系结构设计以及相关数据模型、接口和过程的定义；第三代合作伙伴计划（3GPP/3GPP2）以移动通信技术为工作核心，重点研究3G、LTE/CDMA网络针对物联网业务提供而需要实施的网络优化相关技术，研究涉及业务需求、核心网和无线网优化、安全等领域；中国通信标准化协会（CCSA）早在 2009 年就完成了M2M的业务研究报告，与M2M相关的其他研究工作也已经展开。

无线传感网技术：研发成果丰富。节点芯片上有德州仪器（TI）、爱特梅尔（Atmel）等知名芯片企业开发处理器芯片、Chipcon等提供无线传感网芯片等；在软件上，许多著名公司为节点的组网开发了软件协议，美国加州伯克利大学研发的节点专用操作系统TinyOS，为无线传感网的组建和其他方面的测试研究提供了基础。

同时，该领域有关标准已经发布。电气和电子工程师协会（IEEE）发布了 802.15.4标准，是面向低成本、低功耗、低速率传输网络应用开发的专用无线通信协议，它详细定义了PHY和MAC层通信接口，从趋势上看，很可能成为未来无线传感网领域的PHY/MAC标准；ZigBee技术联盟制定、颁布了实现传感器节点组网的ZigBee协议规范。

无线射频识别技术（RFID）：企业研发的热点领域。美国德州仪器、英特尔等企业均投入巨资进行RFID领域芯片开发，讯宝（Symbol）等研发出同时可以阅读条形码和RFID的扫描器，IBM、微软和惠普等也在积极开发相应的软件及系统来支持RFID的应用；欧洲飞利浦、意法半导体（ST）在积极开发廉价RFID芯片，Checkpoint在开发支持多系统的RFID识别系统，诺基亚在开发并推广其能够基于RFID的移动电话购物系统，SAP则在积极开发支持RFID的企业应用管理软件。

成果应用不断加快

随着物联网技术的加快突破，其成果应用和产业化的进程也不断加快。

MEMS：产业化正处于快速起步阶段。据统计，2011年MEMS产业规模增长率为16%，达到100亿美元。当前，MEMS的自身产业规模仍较小，但对国民经济的诸多行业起到了巨大的带动作用。据预测，2016年MEMS产业将带动1000亿美元的系统应用，而到2020年，还将翻一番，达到2000亿美元。

目前，苹果、谷歌、脸谱等已经开始组建自己的MEMS团队。目前，汽车电子和消费电子将成为未来两大支柱应用领域。据市场分析公司Semico Research 研究显示，未来5年，汽车电子和智能手机将是MEMS应用两大主要市场，它们对总体规模的贡献率将在60%以上。其中，2011年，智能手机中的MEMS产品销售额占20%；2011～2015年，年均复合增长率将达38%。智能手机将在2014年取代汽车，成为MEMS的最大应用市场。

M2M：应用市场增长迅速。M2M是现阶段物联网应用最普遍的形式之一。目前，M2M应用市场增长迅速，IDATE指出，2008年全球M2M通信市场规模为111.7 欧元，2013年将增长到295亿欧元，年复合增长率为24.7%。当前，M2M技术在欧洲、美国、韩国、日本等国家实现了安全监测、公共交通系统、车队管理、工业自动化、城市信息化等领域的应用。

广阔的市场前景使得包括英国电信（BT）和沃达丰（Vodafone）、德国T-Mobile、日本NTT-DoCoMo和韩国SK等电信运营商着力推动M2M发展，也极大促进了应用技术研发。目前研发热点主要集中在定位/跟踪/导航、移动支付、安全/监控、健康医疗、远程抄表等领域。

RFID：产业化领域将不断扩展。目前，RFID技术应用主要集中在零售业、运输系统（电子票证）、畜禽动物朔源领域。据预测，电子护照、食品农副产品溯源、集装箱联运、服装零售、医疗保健、罪犯及假释犯人管理、传感网等将成为潜力最大、竞争最激烈的RFID技术应用领域。

据市场分析公司IDTechEx公司预计，2011年全球RFID市场规模将达到60亿美元，成长率约11%，其中，中国已经超过日本、德国，成为全球排名第3的RFID应用市场。

煤矿物联网研究现状及发展趋势略谈 第12篇

煤炭作为中国主要的使用能源之一,自物联网技术的概念的提出和使用至今已有接近20 a的历史。自中国物联网应用到煤矿生产中以后,事故发生几率在逐年下降,但与其它一些发达国家相比,中国煤矿安全事故率还是略偏高。很多时候,这项技术的定位都是模糊不清的。在国外,物联网的发展形式主要以煤矿无线传感网络为基础,应用较多。在中国,物联网方面的概念应用较多的有感知型矿山、智能型矿山、数字型矿山和物联网型矿山等[1]。从煤矿矿山概述上来看,中国煤矿在这项技术上主要是融合了真实型物理矿山、数字型矿山和虚拟信息化矿山等有机结合的机制构造。

1物联网在煤矿应用中的现状

近几年,中国在物联网相关方面的科研上做了很多研究,同时在研究上也取得了较为丰硕的成果。下面就物联网在煤矿中的合理应用现状进行简述。

1.1国内物联网在煤矿产业中的应用

在物联网体系的研究中有人曾指出:“我们应该利用物联网这项技术,努力建设数字煤矿模式的展示平台和煤矿信息自动化的系统平台、矿山采矿的施工定位导航及在采矿自动化感知系统”。在分析矿山工业自动化的基础层面上,提出了新观点,就是采用物联网技术及应用平台来实施矿山物理条件下的全面实时控制,煤矿物联网是一个开放式的公共平台,该平台主要是以在结构性能和服务性能上的两个方面的平台。在矿山工程的实际应用方面,煤矿应用这项新技术进行构建井下排水、救援、通风系统,同时还实现了煤矿开采掘进、供电、采煤和运输机械化操作,进而形成一种新的煤矿技术作业安全工作体系。

1.2国外物联网在煤矿产业中的应用

在物联网的使用上,国外早于国内很长时间,在成果的取得上也相当丰富,很多技术都应用在煤矿产业中。针对运用物联网在煤矿人员的定位工作,通过深入细致地分析研究,制定出定位算法,这种新的算法主要是将节点定位进行转化,转化成为凸约束优化的问题来进行解决,坐标和定位都较精准。在工业系统研究上,利用虚拟建模的方式提出“煤矿四维可视化”的基本理论,同时开发了相应体系平台,彻底实现这方面的数据图片的方式展示,从而形成矿山的虚拟形状真实布置图。针对在RFID(射频识别)这项技术方面的讨论研究,在讨论中得出Robust Position这个节点的定位算法,通过合理运用置信度,目的是为了提高其定位的精准度,但这种算法的缺点是使用前准备时间较长。经过对无线传感器的改良,制作出新型设备的具体改良是:微型化、功耗低、网络组织与管理。在网络应用等方面都取得了很多较重要的科技技术创新研究成果。近些年,在许多国外煤矿井下的无线通信方面都有很大发展和进步,如在欧洲一些国家的大型煤矿产业中,都进行了井下无线通信的深入创新和研究,且基本上可以实现井下无线通信。现在大多数矿业公司都在积极进行科技创新研究,主要研究新型无线通信系统。在一些研究学者的实验室里,通过针对在物联网的接口协议方面的研究,并用实际成果得出物联网的多种协议标准,正进一步正规物联网在设计过程中的标准[2]。

2煤矿在安全作业中存在的不足

在中国,大部分煤矿产业都存在安全隐患问题,这些安全问题的产生不完全归结于环境因素和设备原因,很多都是人为原因产生的。为了更好地保证煤矿生产安全,在对硬件设施研究的同时,还要做好自身安全保障,提高人员的安全意识。现在应用物联网技术在理论实践上还存在许多问题,这些都有待进行深入细致研究。

a)井下作业方面的问题。煤这种矿物质大部分都存在于几十甚至百米深的地下,在远离地面的地下进行采矿作业,会因为距离、地下环境的限制无法实时掌握地下采矿工作动态,没有办法实时联系到地下的采矿作业人员,无法掌握作业过程中的动态,如人员情况、作业位置、设备情况、环境状况等都是现在井下作业方面的问题;

b)在应急救助方面。煤矿井下存在很多可利用的能量,稍不注意就可能酿成事故,有些事故可能是人为因素,也可能是设备因素,只要在井下出现事故,那么后果很可能就是无法估量的,因此应该做好事故预测。在井下发生事故后,井上进行救助无法及时到位,安全救助机制低下;

c)在安全设备设施方面。现在煤矿产业大部分都只注重生产而不注重安全监测,很多设备都是在安全使用寿命以外进行超负荷工作,大部分设备老化十分严重,很多安全设备、设施都已经老化不能使用。如井下线路老旧,因受到环境因素的影响,很多线路外表都被腐蚀得极其脆弱,甚至有些地方基本已经露出里面的电线或信号线,井下很多地方都会积蓄易燃易爆的瓦斯气体,一旦这些区域的电线外表损坏出现火花,极易造成爆炸,酿成惨剧,为安全生产埋下隐患;

d)安全监控系统的缺陷。在中国煤矿产业中,安全监控设施配备上都是各自构成一个体系,没有一个完全统一的标准和相同的接入口,造成安全监控数据无法及时准确接收或数据延误、丢失,导致在工作中极易因为这方面的原因产生安全隐患。

3在煤矿安全方面物联网的具体应用

针对现实需要,在煤矿安全物联网的应用上,也会随着煤矿行业的创新与变革中得到广泛应用。就煤矿企业的技术发展模式来说,煤矿物联网技术的发展呈现出多种技术聚合进行发展的模式,煤矿物联网方面主要涉及以下三种类型技术的发展:

a)在煤矿安全中嵌入式智能信息传感技术的发展。就目前而言,应该针对在有限空间中,进行研究高效智能化环境下的感知技术研发,重点研究在嵌入式的智能信息化环境下的感知技术,使之能够达到在矿山生产作业的使用要求。通过在井下安装各种感知类和计算类信息设备,使之能够形成一个智能化条件的井下实时信息传递环境。新型嵌入到设备上的信息感知设备能够根据执行命令来实施监控感知各种工作设备的参数数据和安全性能等方面的数据,进而为在判断设备的实际运行状况提供良好的信息支撑,以提高设备工作中的安全保障能力[3];

b)建立安全矿山生产服务平台。建立健全矿山安全生产服务平台,通过在平台上的数据使用运行与记录,为煤矿安全生产提供指引。可以通过平台的大数据在早期就发现其安全隐患问题,为煤矿安全预测领域做好辅助工作;

c)在安全性方面。物联网的发展最重要的环节就是安全问题和隐私保护问题,主要涉及到信息接入方面的安全、无线传输中的安全、云端处理的安全和安全管理、RFID等方面技术,要抓好安全防控,就必须做好物联网的创新和应用。

4结语

就煤矿物联网现状来说,在物联网的使用上还存在很多有待解决并需要深入细致研究和分析的问题。要达到在物联网的合理应用,我们不仅要努力创新,还要进行一些相关技术突破。随着中国经济飞速发展、科技不断进步,煤炭业必须走创新、科学发展的道路,由以前只注重抓产量转变成为注重高效、安全、科学和环保来进行合理的开发,最终形成良好的企业生态环境链,以保证企业可持续发展与壮大。

摘要：主要阐述国内外煤矿物联网的概念及发展史,分析物联网在煤矿应用中的现状,指出煤矿在安全作业中存在的不足,简述在煤矿安全方面物联网的具体应用,以期为相关工作提供借鉴。

关键词：煤矿物联网,研究,矿井,发展

参考文献

[1]丁恩杰,赵志凯.煤矿物联网研究现状及发展趋势[J].工矿自动化,2015(5):1-5.

[2]杨守国,李树刚,刘程.基于煤矿物联网的煤与瓦斯突出灾变预警技术[J].煤炭科技,2015(3):109-112.