物联网环境下智能传感设备接入以太网技术

物联网环境下智能传感设备接入以太网技术

李丽,王树森

（济源职业技术学院,河南济源459000）

摘要：

物联网已经成为信息产业新的增长点,研发接入网络的智能传感设备是物联网技术的关键.构建了以8位M CU 和以太网控制器为核心的智能传感设备接入方案.选用RTL8019AS 为以太网控制器,研究了RTL8019AS 与8位M CU 的接口电路,设计了以太网数据帧发送和接收的驱动程序,并进行了ARP 协议移植.经实际测试,系统运行稳定.

关键词：

物联网；以太网；智能传感设备；以太网控制器；驱动程序中图分类号：TP393文献标志码：A 文章编号：

1008-7516（2012）02-0090-07Research on intelligent sensing devices to access ethernet technology

in internet things environment

Li Li,Wang Shusen

（Jiyuan Vocational and Technical College,Jiyuan 459000,China ）

Abstract:Internet of Things have become a new growth point of information industry,intelligent sensing devices to access network is the key networking technology.8-bit MCU and the Ethernet controller as core of intelligent sensing devices to access network solution has been built.RTL8019AS as the Ethernet controller,it works studied.RTL8019AS with 8-bit MCU interface circuit is designed.ARP protocol is portable and practical test.Experiments show that the system is stable.

Key words:Internet of things ；Ethernet ；intelligent sensing devices ；Ethernet controller ；drivers

物联网已经成为继计算机和互联网之后的第三次信息产业浪潮,世界各国都在加紧物联网产业的发展研究,抢占新兴战略产业发展的制高点,获得物联网产业的话语权.物联网是指将各种信息传感设备（如RFID 、GPS 等装置）与互联网连接起来,形成一个巨大网络,让所有物都连接到网络上,以方便对物的识别和管理[1-5].互联网技术和传感器技术经过长期的发展,技术水平已经非常成熟.而将两者有机的结合起来,将传感设备接入互联网已经成为物联网发展中的瓶颈.互联网通信是建立在以太网基础之上的网络[6],以太网为互联网提供数据链路层的传输服务,传统的网络交换设备和通信终端也都是通过以太网接入的[7-8].所以,借助于互联网将物与物连接起来的物联网,其接入设备也必然采用以太网技术.研究如何将各种信息传感设备接入以太网已经成为物联网发展的关键技术之一.本文对以8位MCU 和以太网控制器为核心的智能传感设备接入进行了研究,提出了解决方案.

1系统工作原理及硬件设计

1.1智能传感设备系统结构

系统结构如图1所示,由传感器单元、8位M CU 、执行器、辅助单元和以太网控制器单元组成.传感器单元完成信息变换、信号调理和A/D 转换.执行器根据网络传来的指令在M CU 的控制下动作；辅助单元可以是数据存储器、显示器等部件.8位MCU 完成数据滤波、以太网驱动、网络通信控制等；以太网doi:10.3969/j.issn.1008-7516.2012.02.022

第40卷第2期

402Vol.No.河南科技学院学报Journal of Henan Institute of Science and Technology 2012年4月2012Apr.收稿日期：2011-02-17

基金项目：

河南省科技厅科技攻关项目（092102210327）；河南省教育厅科学技术研究项目（2008C520005）作者简介：

李丽（1981-）女,河南济源人,硕士,助教.主要从事嵌入式应用技术、在线监测技术研究.

李丽等：物联网环境下智能传感设备接入以太网技术研究第2期

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控制器完成以太网数据帧无差错收发和接入以太网等Array图1智能传感设备系统结构

Fig.1System structure of intelligent sensing devices

1.2以太网技术

20世纪70年代,DEC、Intel和Xerox三家公司完成了Ethernet（II）的规范.1982年12月,IEEE公布了与以太网规范兼容的IEEE802.3标准.以太网规范与IEEE802.3标准的差异很小,很多情况下对这两

种类型的网络不再加以区分.Ethernet（II）规范如图2所示[9]

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Fig.2Ethernet（II）frame format

1.2.1以太网控制器采用低成本、低功耗的8位M CU作为控制器,已经成为智能传感设备的首选.传统的8位M CU没有集成以太网控制器,需要外接以太网控制器.本文选用台湾Realtek公司生产的10Mb 的RTL8019AS以太网控制芯片[10],集成了以太网网络模型的物理层和介质访问控制子层.具有8/16位数据线,专门为1M b/s的ISA总线设计,与8位M CU总线速度相当,内部集成16kb双口高速SRAM,用于数据帧收、发缓冲,降低对MCU速度要求,并且与8位微处理器连接极为方便,非常适合物联网环境下使用.

RTL8019AS采用DMA技术实现数据收、发功能.本地DM A通道操作由RTL8019AS自身完成,实现RTL8019AS控制器与网络传输介质数据交换.远程DM A通道操作由主处理器完成,实现主处理器对

RTL8019AS内部RAM的读、写操作.内部结构如图3所示

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Fig.3RTL8019AS internal structure

2012年河南科技学院学报（自然科学版）

1.2.2内部R AM地址空间分配内部RAM按页面方式组织,每页256个字节.内部RAM由2块构成,一块是32字节的Prom,0x0000~0x000b存储以太网物理地址,0x000c~0x001f存储网卡生产厂商、产品标识代码,0x0020~0x00ff重复存储0x0000~0x001f内容.一块是16k字节的收、发缓冲区,0x4000~0x4bff为发送缓冲区,0x4c00~0x7fff为接收缓冲区.

1.2.3I/O端口地址空间主处理器对RTL8019AS进行的所有操作都是通过其32个I/O端口进行的, I/O端口通过SA19～SA0引脚信号进行选择,端口的地址空间由基地址和偏移地址构成.

I/O的端口地址=端口基地址+端口偏移地址

在跳线模式下,I/O端口的基地址由引脚IOS3～IOS0组合决定.32个I/O端口的偏移地址从0x00～0x1f连续编码,0x00～0x0f为特殊功能寄存器端口地址,0x10～0x17为远程DM A端口地址,0x18～0x1f 为RTL8019AS热复位端口地址,使用任何一个都可以.

1.2.4寄存器组织RTL8019AS内部的寄存器是也是分页的,共4页寄存器.由RTL8019AS的命令寄存

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器CR的PS1、PS0位来决定要访问的页.图4是寄存器与DMA操作的关系图

Fig.4the relationship between the register and DM A

1.3系统硬件接口电路设计

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图5是RTL8019AS与8位MCU接口的电路原理图Array图5RTL8019AS与8位MCU微处理器的接口电路原理

Fig.5Circuit diagram of RTL8019AS and M CU interface

李丽等：物联网环境下智能传感设备接入以太网技术研究第2期

如图5所示，JP上拉为高电平,选择跳线模式.网卡的M AC地址设置由CPU直接为PAR0～PAR5寄存器赋值,SM EMRB和SMEM WB接高电平.AEN接地,使I/O操作有效.IOCS16B引脚下拉为低电平,选择8位数据传输模式.复位引脚RSTDRV接单片机T0.系统采用查询方式,不需要中断信号.为保证及时接收数据,处理器应外接32kb的静态RAM.

IOS3~IOS0=0110B,I/O口端口基地址为240.SA6和SA9接高电平,SA5、SA7、SA8、SA10~SA19接地.SA0~SA4为I/O口端口偏移地址,接CPU的A8~A12.为防止与其他地址冲突,将SA6与CPU的A15相接.当A13、A14取“0”时,I/O口端口地址空间为：0x8000~0x9f00.IORB和IOWB分别接单片机的#RD 和#WR,SD0~SD7接单片机的D0~D7.

采用非屏蔽双绞线作为传输介质,传输媒介选择引脚悬空,AUI相关引脚接地.输入端引脚TPIN+、TPNI-（59,58）和输出端引脚POUT+、TPOUT-（45,46）接数据泵.数据泵接RJ45连接器.采用查询方式访问网卡,故中断相关引脚悬空.

2系统软件设计

2.1接收缓冲环设计

设计的接收缓冲区如图6所示,每页256个字节,初始状态PSTART=0x4c、PSTOP=0x80、BNRY=PSTART、CURR=BNRY+1.接收缓冲区使用BNRY指示读取缓冲区边界,使用CURR指示空缓冲区第1个页面地址,中间区域是未读取的数据包.当CURR-BNRY=1时,说明网卡没有接收到任何数据包；当CURR-BNRY＞1,说明接收到新数据包.网卡每接收完一个新数据页,本地DM A使CURR自动加1,当CURR=PSTOP时,网卡使CURR=PSTART.当BNRY=PSTOP时,需要接收主机完成BNRY=PSTART操作.这样就可以把缓冲区构成一个循环FIFO队列的环.当环中出现CURR=BNRY,说明缓冲区满,为防止新

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到数据写入未读区域,本地DMA使网卡停止数据包接收

Fig.6Divided buffer

2.2数据包映射关系

接收缓冲区中的每一个数据包的头部有4个特殊字节,第1个字节表示本数据包的接收状态,第2个字节表示下一个数据包的起始页地址,第3、4个字节表示本数据包长度的低8位和高8位.图7是接

收多个数据包情况,图8是多个数据包间的映射关系

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Fig.7Received multiple packets

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图8数据包映射关系

Fig.8M aps the relationship between packet

2.3以太网控制器初始化程序设计

使用RTL8019AS之前必须初始化相关寄存器,RTL8019AS的初始化配置过程如图9所示.主要进行

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复位、接收缓冲区环、收发送方式、中断和物理地址等配置Array图9RTL8019AS初始化流程

Fig.9RTL8019AS initialization work flow

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2.4以太网控制器接收数据帧驱动程序设计

处理器接收数据帧的流程如图10所示.处理器通过查询当前BNRY和CURR值判断是否有新的数据帧到达.当CURR≠BNRY+1时,说明接收到了新的数据帧,处理器通过远程DM A读取接收缓冲环中新到的数据帧到系统数据存储器,供系统应用程序使用.处理器每读完一个数据帧,需要修改BNRY值,

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以便读取下一个数据帧使用

Fig.10Receiving data frame flow

2.5以太网控制器发送数据帧驱动程序设计

数据帧发送过程如图11所示.首先,将来自上层协议的数据封装成符合以太网数据格式的数据帧；然后,通过远程DM A将封装好的数据帧写入到RLT8019AS的发送缓冲区；最后,通过本地DMA将发送缓冲区中的数据帧送FIFO缓冲器进行发送到以太网上.帧校验序列由RTL8019AS自动产生的CRC校

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验码,自动添加到数据帧的最后发送出去

Fig.11Sending data frame flow

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3系统实现与测试

系统在SST89E516RD2微处理上,使用Keilv4集成开发环境进行了软件设计和调试,并将网卡数据收发驱动和ARP协议移植到微处理器中.在PC上对系统进行了连通性“ping”测试,测试结果如图12（a）所示.使用网络监控软件Sniffer进行了数据帧捕获测试,测试结果如图12（b）所示.测试表明：系统对

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数据的接收和发送速度较快,丢包率为0,延时不大于1ms,完全能满足数据传输的需要Array图12系统测试

Fig.12System test

4小结

本文采用RLT8019AS作为以太网控制器,设计的网络接口电路具有电路简单、成本低,协议实现方便,软件可移植性强,非常适合物联网环境下智能传感器设计的需要,具有一定的实用价值和推广价值.

参考文献：

[1]蒋林涛.互联网与物联网[J].电信工程技术与标准化,2010,23（2）：1-6.

[2]何立民.物联网时代的嵌入式系统机遇[J].单片机与嵌入式系统应用,2011（3）：1-3.

[3]何立民.从嵌入式系统视角看物联网[J].单片机与嵌入式系统应用,2010（10）：5-7.

[4]王永平.物联网在学校管理中的应用[J].中国现代教育装备,2011（23）：30-33.

[5]姚万华.关于物联网的概念及基本内涵[J].中国信息界,2010（5）：20-23.

[6]刘兼唐,赵敏.以太网转换接口设计[J].电子测量技术,2006,23（3）：91-93.

[7]钟建国.嵌入式Internet系统中TCP/IP协议的实现[J].陕西师范大学学报：自然科学版,2008,36（4）：23-25.

[8]徐鹏.嵌入式Internet技术的分析与研究[J].华章,2011,11（26）：15-16.

[9]王树森.计算机网络与Internet应用[M].北京：中国水利水电出版社,2006.

[10]REALTEK SEM I-CONDUCTOR CO.,LTD.RTL8019AS Realtek Full-Duplex Ethernet Controller with Plug and Play Function

（RealPNP）SPECIFICATION[S].Taipei Hsien：[s.n.],2001.

（责任编辑：卢奇）

物联网智能环境监测系统

《传感器与物联网技 术》 综合报告 题目：智能环境与物联网技术 专业： 学号： 姓名： 提交日期：二О一六年六月 摘要

环境与所有人的日常生活都息息相关，而物联网技术也随着计算机技术，信息技术，以及智能技术的发展越来越多的开始被应用到我们的日常生活中来。本文主要针对物联网技术应用到环境监测中的相关问题进行了分析与探讨。 智能环境利用各种传感器技术，移动计算，信息融合等技术对空气环境，海洋环境,河,湖水质，生态环境，城市环境质量进行全面有效地监控，通过构建全国各地环境质量的检测实现对全国范围内的环境进行实时在线监控和综合分析，建立全国性的污染源信息综合管理系统，为采取环境治理措施和污染预警提供更客观，有效的依据。 关键字：智能环境物联网技术传感器

目录 1引言 (4) 1.1 物联网简介 (4) 1.2智能环境研究的目的和背景 (4) 2需求分析 (4) 2.1智能环境功能需求分析 (5) 2.2各子系统需求分析 (5) 2.2.1大气污染监测子系统需求分析 (5) 2.2.2海洋污染监测子需求分析 (5) 2.2.3水质监测子系统需求分析 (5) 2.2.4生态环境检测子系统需求分析 (5) 2.2.5城市环境检测子系统需求分析 (5) 2.3其他非功能需求分析 (6) 2.3.1可靠性需求 (6) 2.3.2开放性需求 (6) 2.3.3可扩展性需求 (6) 2.3.4安全性需求 (6) 2.3.5应用环境需求 (6) 3详细设计 (6) 3.1各环境监测子系统解决方案 (6) 3.2智能环境监测系统结构图 (5) 3.2.1各子系统环境监测拓扑结构图 (6) 4结论 (12) 参考文献 (13)

基于物联网的生态环境监测

1 、生态环境监测的定义 对于生态环境监测，许多人有不同的理解。全球环境监测系统将其定义为是一种综合技术，可相对便宜地收集大范围内生命支持系统能力的数据。前苏联学者曾提出，生态监测是生物圈的综合监测。美国环保局把生态监测定义为自然生态系统的变化及其原因的监测。国内有学者提出“生态监测就是运用可比的方法，在时间和空间上对特定区域范围内生态系统或生态系统组合体的类型、结构和功能及其组合要素等进行系统地测定和观察的过程，监测的结果则用于评价和预测人类活动对生态系统的影响，为合理利用资源、改善生态环境和自然保护提供决策依据”，这一定义从方法原理、目的、手段、意义等方面作了较全面的阐述。 2 、生态监测的对象 生态环境监测已不再是单纯的对环境质量的现状调查，它是以监测生态系统条变化对环境压力的反映及趋势，侧重于宏观的、大区域的生态破坏问题。生态监测的对象包括农田、森林、草原、荒漠、湿地、湖泊、海洋、气象、物候、动植物等，每一类型的生态系统都具有多样性，不仅包括了环境要素变化的指标和生物资源变化的指标，同时还要包括人类活动变化的指标。另外根据《生态环境状况评价技术规范》的生态环境质量指标：生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地退化指数和环境质量指数，提出了生态监测的因子。 3 生态监测的类型

根据生态监测2个基本的空间尺度，可将其划分为宏观生态监测和微观生态监测两大类。 (1)宏观生态监测。是在大区域范围内对各类生态系统的组合方式、镶嵌特征、动态变化和空间分布格局及其在人类活动影响下的变化等进行监测。主要利用遥感技术、地理信息系统和生态制图技术等进行监测。 (2)微观生态监测。其监测对象的地域等级最大可包括由几个生态系统组成的景观生态区，最小也应代表单一的生态类型。它是对某一特定生态系统或生态系统集合体的结构和功能特征及其在人类活动影响下的变化进行监测。 宏观生态监测起主导作用，且以微观生态监测为基础，二者既相互独立，又相辅相成。 4 、生态监测的特点 生态监测是一个综合性的工作，牵涉到多学科的交叉，它包含了农、林、牧、副、渔、工等各个生产领域。又是一个长期性的复杂性的工作，因为生态系统的发展是十分缓慢的复杂变化过程，受污染物质的排放、资源的开发利用，还有自然因素等的影响，长期监测才能揭示其变化规律。其还具有分散性，生态监测站点的选取往往相隔较远，监测网的分散性很大。同时由于生态过程的缓慢性，生态监测的时间跨度也很大，所以通常采取周期性的间断监测。 生态监测系统性强。生态监测本身是对系统状态的总体变化

物联网组网技术智能医疗

*********大学 计算机科学与技术学院 物联网智能医疗 20** —20** 学年第二学期 课程名称物联网组网技术 题目物联网下的智能医疗姓名 学号 专业班级 指导教师 20 年月日

物联网下的智能医疗 智能医疗是指运用现代信息、诊疗技术和设备等手段，依托信息化技术平台，建立以个人健康档案为核心的区域医疗卫生协作模式；在智能医疗信息系统中，患者基本信息、病历记录、各种实验室检验信息乃至财务信息都将被整合集成，为医护人员、政府管理人员、患者乃至其它医疗服务相关行业人员共同所用。智能医疗可以使医疗卫生服务更为便捷、科学乃至经济，优化医疗卫生行业整体模式，最终让医疗生态圈的各个组成部分受益。 一、需求分析： 在医院设计的要求中，要实现医疗现代化、建筑智能化、病房家庭化、其核心是建筑智能化，没有建筑智能化，就难以实现医疗现代化和病房家庭化。由于智能化医院功能复杂，科技含量高，它的设计涉及到建筑学、护理学、卫生学、生物学工程学等科学领域，加之医学发展快，与各种现代的高新技术相互渗透和结合，都影响医院的功能布局的设计。 医院不同于宾馆、办公楼、商住楼等。它是“以病人为中心”实施医院服务的特殊场所。医院主要特点如下: 首先，人员密集、流量大。 第二，设备密集，物流量大医院医疗设备和其他设备的品种与数量之多，也是普通楼宇无法比拟的。根据设备的功能可分为四类： 1) 普通楼宇设备：如给排水、供配电、通风空调、火警消防、电梯等设备。 2) 建筑医疗设备：这是同病房建筑同步设计、安装、调试的医疗设备。如中心供氧、中心吸引、压缩空气、麻醉气体的供应回收、中心对讲、中心监视、层流病房、洁净手术部等。这些设备是医院所特有的。 3) 病房医疗设备：如监护设备、急救设备、小型治疗设备的检查设备。 4) 办公及会议设备：医护人员使用的各种办公设备和各类教学设备在医院内也占有较多的数量。 第三，信息密集、流通复杂。医院的运行管理是复杂的，既有人的管理，又有物的管理。 人的管理既包括对病员的管理，又包括对医护人员的管理。 对物的管理更是多元化。医院管理信息流通是多渠道的，有行政管理信息的流通渠道，也有医疗管理信息的流通渠道。 智能化医院是在通常的医院大楼设计中增加了部分或全部智能医院的“智能”功能，是智能医院中的特殊类别智能医院通常由三大系统组成，即通信自动化（CA），办公自动化（OA），楼宇自动化（BA），并将这三大功能结合起来，实现系统的集成。 在具体的设计中，智能医院通常包含下列若干弱电系统，信息通信；广播设备监控；公共安全管理；综合布线；办公自动化；系统集成。 详细设计方案 设计思想：智能化医院是以普通医院为基础提升了建筑“智能”功能，虽然服务的对象和服务的相同，但在就医环境上是普通医院无法相比的，普通医院基本上无集中空调系统，热水供应系统，弱电系统也只是基本的呼叫系统、电话系统和广播、电视系统，而智能化医院是经过建筑师对建筑外型、色彩、内部功能布局及空间环境的精心设计，以满足人们对心理的、生理的需求，同时楼内采用了空调、通风系统、集中供热系统和病房以小开间宾馆化设计，病房内具有带淋浴设施的独立卫生和电话、广播、电视设备。弱电系统设计上采用了智能大厦内的大多数"智能"系统，实现了楼宇设备计算机管理、医疗服务网络化和管理自动化。 智能化医院大楼是具有智能大厦功能的特殊建筑，虽然两者在智能系统的形式上有许多相同之处，但由于其服务的对象不同，服务对象的目的不同，系统设计时表现出的侧重点

物联网技术在智能建筑领域应用

物联网技术在智能建筑领域应用 本文是在本届博览会“智能家居与数字化社区”论坛上，根据全国智能建筑及居住区标准化技术委员会清华大学计算机科学与技术系张公忠教授的讲话整理编发的，供业界朋友参考。 大家下午好！我今天讲的题目是“物联网技术在智能建筑领域应用”。主要包括四个方面：第一是物联网时代的到来；第二是物联网时代智能建筑技术特征；第三是云计算与智能建筑；第四智能建筑展望。 物联网时代的到来 什么是物联网？通过射频识别、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，把任何物件与互联网连接起来进行信息交换和通讯服务，曾称“传感网”。实现智能化设备定位、跟踪、监控和管理等功能的一种网络，使物理基础设施和IT基础设施融为一体的网络。 物联网发展概述：1995年，比尔盖茨在《未来之路》中提及物联网，但当时这个新概念没有引起太多的关注；1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出：传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇；2005年，国际电信联盟（ITU）发布互联网报

告2005：物联网。预测物联网的建立将带来10亿量级的信息设备、30亿量级的智能电子设备、5000亿级的微处理器，万亿以上的传感器需求，是下一个万亿级信息产业引擎，为计算机物联网后的第三次信息产业浪潮。 美国权威咨询机构预测：到2020年，世界上物物互联的业务，跟人与人通信的业务相比，将达到30：1。因此，物联网被称为是下一个万亿级的通信网络。 2009年，奥巴马就任总统后，1月28日与美国工商业领袖举行了一次圆桌会议，IBM首席执行官首次提出“智慧地球”概念。这一概念提出以后，得到美国各界高度关注，甚至有分析认为：IBM公司战略构想绝对有可能上升到美国国家战略。该战略具体地说就是把传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管等各种物体中，并且被普遍连接起来，形成所谓的物联网。IBM前执行官曾提出一个重要观点，认为计算模式每隔15年发生一次变革，物联网是继互联网后的第四次计算模式。 第一次计算模式是主机终端模式，第二次是微机网络模式，第三次是互联网，第四次就是物联网。

智能传感器的五大领域应用

智能传感器的五大领域应用 近年来，我国的物联网产业发展迅速，据相关数据统计和预测，2014年产业规模达到了6320亿元人民币，同比增长22.6%；2015年产业规模达到7500亿元人民币，同比增长29.3%；2017年产业规模突破9300亿元，同比增长9.31%。预计2018年我国的物联网整体规模将突破万亿元。 传感器在物联网产业中的作用 物联网是将各种信息传感设备和互联网结合起来形成的一个巨大网络，它是互联网的升级，也是信息化时代的核心。物联网的发展需要智能感知、识别和通讯等技术支撑，而感知的关键就是传感器及相关技术，可以毫不夸张的说，没有传感器的进步，就没有物联网的繁荣。随着物联网的发展，传感器产业也将迎来爆发，传感器是物联网采集数据的关键组件，扮演着不可或缺的角色。 随着全球开始步入高速发展的信息时代，在获取和处理信息过程中，首先要解决的就是要获取可靠并准确的信息，而传感器是获取信息的主要手段和途径。例如在工业4.0时代，要用传感器来监视和控制生产过程中的参数，使设备保持正常的工作状态；在智能家居领域，传感器是实现用户和家居单品（灯光、电视、冰箱、音响等）互动的基础；在无人驾驶中，需要通过传感器对交通和环境数据的采集和处理，这样才能保证汽车在道路上的安全行驶……可以毫不夸张的说，未来物联网有多大的市场，传感器就能有多大的作为。 物联网时代，智能传感器将大有可为 中国的传感器产业相对落后，但随着物联网需求的增加，目前国内传感器呈现一种高速增长的态势。据统计，2017年中国的传感器市场规模为2070亿元，预计到2021年将增至5937亿元，未来五年中国传感器产业年均复合增长率约30%，远高于全球平均水平。我国的传感器发展大致分为三个阶段，以利用结构变化感知信号的结构型传感器；以半导体和材料组成的固体型传感器；以具有信息交换、处理能力的智能传感器，这也是物联网时代最有前景的传感器类型。 智能传感器具有高精度、成本低、功能多样化、自动化强等特点，它是一种具有信息处理功能的传感器，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。在很多物联网场景下的传感器都具有智能传感器得特点，未来得物联网时代，智能传感器将是市场主流。 传感器的类型有上万种，智能传感器亦是如此，一个良好的智能传感器是由微处理器驱动的传感器与仪表套装等组成，智能传感器能将检测到的信息储存起来并处理这些数据，从而创造出新数据。智能传感器实现物联网的关键技术之一，它在工业、农业、医疗、交通等领域将发挥巨大作用，在未来的传感器市场上，智能传感器的比重会越来越大。近期云里物里也将发布光传感器，红外线传感器，压力传感器等新品。 五大领域对智能传感器的需求暴涨 近日，某国内知名研究机构发布了未来最有前景的几大物联网场景，其中智能工业、智能家

中国消费物联网智能终端行业发展概况-行业产品市场前景

中国消费物联网智能终端行业发展概况-行业产品市场前景 （3）物联网细分产品市场前景 消费物联网智能终端产品应用领域广泛，产品层次丰富。本公司基于自身的研发路线积累，制造的物联网智能终端目前主要专注于以视觉技术为核心的智能摄像机、车载智能终端、智能网通网关产品，并逐步在听觉技术领域形成突破，承接了智能音箱等听觉类智能终端产品的订单。 本公司之所以聚焦于音视频数据采集和处理的智能终端产品是因为物联网智能终端作为数据采集和处理的重要端口，如何有效地进行数据的采集和处理，是占据数据流量入口制高点的关键。视觉是人类与环境互动的主要感官之一，是人类接收机器信息最高效的模式，随着科技的进步，机器不仅能捕获视觉输入，还可以分析视觉输入并执行动作；同时，以语音的模式传递信息，是机器接收人类信息最高效的模式，与触觉交互相比，语音交互快速、简单，用户可以较低的成本实现随时访问，并能获得更好的用户体验。未来物联网智能终端产品将会越来越多地呈现视觉交互与语音交互的融合。 ①智能摄像机行业发展概况和趋势 A、智能摄像机行业概述 智能摄像机是由数字摄像机视频显示技术、无线网络传输技术及智能追踪识别技术相结合产生的新一代摄像机，是网络摄像机智能化的产物。智能

摄像机可以通过蜂窝网络或WIFI、蓝牙等无线通讯技术联网，并提供视频信息的采集、编码、传输和存储功能，同时嵌入了人脸识别、移动侦测、夜视切换、语音识别交互等技术。万物互联时代，摄像机已从传统的视频摄制工具，转变为具有安防监控、家庭看护、沟通媒介功能的重要载体。与传统的数字摄像机相比，智能摄像机增加了网络接入功能，将数字化的视频信号转换成符合网络传输协议的数据流，支持上传至云端并形成用户的私有云空间。通过网络传输，用户可以在本地或者远程地点实时查看和管理视频数据，或者监听摄像机内置麦克风采集的现场声音。在产品的智能化提升方面，智能摄像机利用人工智能图像深度学习技术，可以精确识别人形移动、哭声检测等异响、异动，自动跟踪拍摄异常运动轨迹，并向用户推送报警信息；智能摄像机还利用红外夜视技术，可自动切换白天、黑夜模式，实现全天候拍摄；在语音交互方面，智能摄像机还可实现双向语音通话，人机语音交互，甚至可通过内置的遥控模块，实现对其他联网的终端设备的控制，有效提高了家用安防产品的实用性、便捷性和多功能性。

基于物联网的环境监测实现研究

基于物联网的环境监测实现研究

摘要 近年来物联网（TheInternetofthings）的概念和技术逐渐成为研究的热点，被认为它是继计算机、互联网与移动通信网之后信息产业发展又一次浪潮，开发应用前景巨大。物联网是通信网络的延伸，它能够使我们的社会更加自动化，降低生产成本提高生产效率，借助通信网络随时获取远端的信息。而作为物联网技术基础的无线传感器网络是当前国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。本文研究了物联网技术在环境监测系统的应用，尤其是在严酷环境中对环境参数的检测和采集，对无线传感器网络的几种关键技术，如节点供电、自组织路由，以及和互联网的连接等进行了研究，给出了具体解决方案、硬件和软件路由设计等。 关键词：物联网、无线传感网、环境监测、ZigBee、TinyOs 目录 1 前言......................................................................................... 错误!未指定书签。2物联网与无线传感网............................................................. 错误!未指定书签。 1.1.环境监测典型应用................................................... 错误!未指定书签。 3 物联网环境监测系统设计..................................................... 错误!未指定书签。 3.1无线采集节点设计.................................................................. 错误!未指定书签。 3.1.1节点结构及功能设计........................................................... 错误!未指定书签。 3.1.2硬件设计............................................................................... 错误!未指定书签。 3.2节点路由协议实现................................................................. 错误!未指定书签。 3.3 无线网关设计 .............................................................. 错误!未指定书签。 3.3.1网关与上位机通讯协议....................................................... 错误!未指定书签。 3.3.2 网关路由协议实现............................................ 错误!未指定书签。 3.4上位机通信与数据分析处理.................................................. 错误!未指定书签。 3.4.1上位机通信软件结构........................................................... 错误!未指定书签。 4 结束语..................................................................................... 错误!未指定书签。1前言 近年来物联网的概念和技术被广泛关注，普遍认为它是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业发展又一次浪潮，开发应用前景巨大。美国研

智能终端技术 物联网应用领域

智能终端技术物联网应用领域 西安德阳电子技术交流 2011-12-31 ?智能交通 智能交通系统包括公交行业无线视频监控平台、智能公交站台、电子票务、车管专家和公交手机一卡通五种业务。 公交行业无线视频监控平台利用车载设备的无线视频监控和GPS定位功能，对公交运行状态进行实时监控。 智能公交站台通过媒体发布中心与电子站牌的数据交互，实现公交调度信息数据的发布和多媒体数据的发布功能，还可以利用电子站牌实现广告发布等功能。 电子门票是二维码应用于手机凭证业务的典型应用，从技术实现的角度，手机凭证业务就是手机凭证，是以手机为平台、以手机身后的移动网络为媒介，通过特定的技术实现完成凭证功能。 车管专家利用全球卫星定位技术(GPS)、无线通信技术(CDMA)、地理信息系统技术(GIS)、中国电信3G等高新技术，将车辆的位置与速度，车内外的图像、视频等各类媒体信息及其他车辆参数等进行实时管理，有效满足用户对车辆管理的各类需求。 公交手机一卡通将手机终端作为城市公交翼卡通的介质，除完成公交刷卡功能外，还可以实现小额支付、空中充值等功能。 测速E通通过将车辆测速系统、高清电子警察系统的车辆信息实时接入车辆管控平台，同时结合交警业务需求，基于GIS地理信息系统通过3G无线通信模块实现报警信息的智能、无线发布，从而快速处置违法、违规车辆。 ?智能家居 智能家居产品融合自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体，将各种家庭设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电等)通过智能家庭网络联网实现自动化，通过中国电信的宽带、固话和3G无线网络，可以实现对家庭设备的远程操控。与普通家居相比，智能家居不仅提供舒适宜人且高品位的家庭生活空间，实现更智能的家庭安防系统;还将家居环境由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交互功能。 ?智能医疗

基于智能终端的物联网组网介绍

基于智能终端的物联网组网介绍 随着信息技术的不断发展与革新，从“智慧地球”到“感知中国”——物联网已经成为经济危机后期的制高点，甚至被誉为继计算机、互联网之后的第三次信息革命。物联网技术融合了无线射频识别技术(RFID)、无线定位、产品电子编码(EPC)和互联网技术，将被广泛应用于社会、经济、国防等领域。云里物里科技在物联网领域也钻研多年，目前BLE蓝牙模块和iBeacon、蓝牙网关产品也服务了80多个国家与地区。 近年来，我国汽车行业呈现高速增长态势，并且由于销量的持续攀升，汽车企业生产效率将得到越来越充分的体现。2010年我国汽车产量和销量均超过1800万辆，创下全球汽车产销之最，汽车需求的迅速增长，无疑对汽车制造厂商提出了越来越高的生产要求。市场研究报告预计汽车行业将是推进物联网技术发展的主要行业之一。物联网技术应用在物料与产品跟踪上的作用将对汽车生产管理产生积极的影响。物联网技术在汽车生产管理上的应用将包括生产装配、车体识别、零部件与固定资产的跟踪管理、关键零部件(如发动机、轮胎)的防伪标识、整车的物流管理及售后服务等方面。物联网技术中的RFID电子标签与其设备成本相对汽车价格与汽车物流成本来说并不是太高，而整车与汽车零部件自身成本比较高。并且电子标签具有可以重复使用的特点，如果能够合理地使用这项技术，最终会实现汽车生产管理系统中真正的“物联网”，实现整个国家范围内的汽车生产的自动化、信息化。 1汽车生产管理系统与物联网技术 1.1汽车生产管理信息化 信息化是企业生产管理的主要特征，运用信息技术提升企业竞争力是主要目标。汽车企业要想在竞争中取得优势，就要运用现代信息技术，实现信息共享，进一步提高企业竞争实力。特别是广大中小企业，因为没有充足的资金进行设备引进，只有采取生产管理信息化等软措施，加强生产线的自动化信息化，提高企业生产效率，从而全面提升汽车生产企业的竞争能力。 一辆汽车由大量的零部件组成，要提高汽车生产管理的效率，必须实施高效的信息化自动化管理模式。此时生产线上每一点关于加工的确切信息都是需要的。这要求运用计算机通讯与网络技术来管理汽车生产线中庞大的物流、信息流。另外还要确保生产线工人能够及时有效地获取加工制作信息并做出及时响应，从而满足现代生产装配的要求。因此，实现汽车企业生产管理的信息化迫在眉睫。 1.2RFID与物联网技术 射频识别技术(RFID，Radio Frequency Identification)是自动识别技术在无线电技术方面的具体应用与发展，利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。 物联网最早由美国麻省理工学院提出，经过多年的研究，现在的物联网概念，更加宽泛。一切与物物相连，有别于人与人的移动通信网和互联网的，统称为物联网。

基于物联网的环境监测系统设计

163 电子技术 1　引言 近几年来，我国不断投入大量的人力、物力和财力，加强环境保护的信息化建设，在环境监测监控系统、环境应急系统等硬件等软硬件建设方面做出了大量的探索和努力。现阶段我国的环境监测监控领域的发展并没有太大突破，尤其是环境监测监控系统的体系结构以及环境监控中的硬件设备等等，在当今物联网技术大发展的趋势下，随着环境监测监控新途径、新方法和新技术的发展，环境监测监控系统建设已经成为下一步环境监控的重要手段，把符合“物物相连”等要求的数据采集终端设备纳入环境监测监控物联网系统。数据采集终端设备之间通过相互协作，完成相关的环境监测业务。现有技术中存在多种类型环境要素接入时系统要求高、传输方式单一、数据采集可靠性低的问题。 2　系统介绍 基于物联网的环境监测系统设计 万　军1 ,张新婷2 （1.科盛环保科技股份有限公司,南京 211500;2.河海大学设计研究院有限公司,南京 210098） 摘　要：本文介绍了一种环境监测物联网系统，包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端，解决了多种类型环境要素接入时系统要求高、传输方式单一、数据采集可靠性低的问题，具有多种类型环境要素可同时接入环境监测物联网系统、数据可靠、有利于判断数据的正确性、便于用户使用和升级、传输方式多样、适用于不同环境监测场合。关键词：物联网；环境监测；系统 DOI:10.16640/https://www.wendangku.net/doc/156035722.html,ki.37-1222/t.2017.12.147 图1　是环境监测物联网系统结构图 如图1所示，环境监测物联网系统包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端，采集终端用于采集废气污染物的数据、采集废水污染物的数据、设备运行数据、室温数据、室内湿度数据以及自身的工作状态并上传至环保数采仪，环保数采仪用于将接收的环保数据汇总后上传至经物联网上传至环境监测服务平台，环境监测服务平台将接收的环保数据保存至环境监测服务器，用户经环境监测服务平台监测环保数据并发出控制监控指令至采集终端，环境监测服务器用于向用户提供环保数据。 环境监测物联网系统，包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端；采集终端用于采集废气污染物的数据、采集废水污染物的数据、采集锅炉负荷数据、室温数据、室内湿度数据以及自身的工作状态并上传至环保数采仪；环保数采仪用于将接收的环保数据汇总后上传至经物联网上传至环境监测服务平台；环境监测服务平台将接收的环保数据保存至环境监测服务器，用户经环境监测服务平台监测环保数据并发出控制监控指令至采集终端；环境监测服务器用于向用户提供环保数据。控制指令包括废气污染物控制指令、废水污染物控制指令、设备运行控制指令、室温控制指令、室内湿度 控制指令。环境监测物联网系统还包括网关，网关用于目的地址解析。 由于采用包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端，采集终端用于采集废气污染物的数据、采集废水污染物的数据、采集锅炉负荷数据、室温数据、室内湿度数据以及自身的工作状态并上传至环保数采仪，环保数采仪用于将接收的环保数据汇总后经物联网上传至环境监测服务平台，环境监测服务平台将接收的环保数据保存至环境监测服务器，用户经环境监测服务平台监测环保数据并发出控制监控指令至采集终端，环境监测服务器用于向用户提供环保数据，网络拓扑结构合理，数据准确性高，便于用户使用和升级。 由于物联网用于采集终端和环境监测服务平台的数据传输，使得多种类型环境要素可同时接入环境监测物联网系统，由于物联网利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络，物联网是互联网的延伸，它包括互联网及互联网上所有的资源，兼容互联网所有的应用，但物联网中所有的元素(所有的设备、资源及通信等)都是个性化和私有化。 3　小结 （1）采用物联网用于采集终端和环境监测服务平台的数据传输，使得多种类型环境要素可同时接入环境监测物联网系统。 （2）由于采用了废气连续在线监测仪、锅炉运行负荷采集装置、废水在线监测仪、温度传感器、湿度传感器等多种采集终端接入的技术手段，多种环保数据的采集为环境监测服务平台的数据分析提供了更可靠的依据。 （3）上传采集终端自身的工作状态包括废气连续监测仪自身的工作状态和废水在线监测仪自身的工作状态，使得用户能及时发现设备存在的问题，有利于判断数据的正确性以及系统的维护。 （4）采用包括环境监测服务器、环境监测服务平台、物联网、环保数采仪、采集终端，采集终端用于采集废气污染物的数据、采集废水污染物的数据、采集锅炉负荷数据、室温数据、室内湿度数据以及自身的工作状态并上传至环保数采仪，环保数采仪用于将接收的环保数据汇总后上传至经物联网上传至环境监测服务平台，环境监测服务平台将接收的环保数据保存至环境监测服务器，用户经环境监测服务平台监测环保数据并发出控制监控指令至采集终端，环境监测服务器用于向用户提供环保数据，网络拓扑结构合理，数据准确性高，便于用户使用和升级。 （5）采用环保数采仪的技术手段，由于环保数采仪允许多种协议输入，统一格式输出，解决了传输方式单一的难题。从整体上说，本系统布局合理，连接简单，适用于不同环境监测场合。 作者简介：万军（1982-）,男,江苏南京人,本科,中级,研究方向:电气自动化。

物联网智能技术教学大纲

《物联网智能技术》课程教学大纲 课程名称：物联网智能技术 课程编码：1103032104 学分及学时：2学分36学时（其中理论学时18学时） 适用专业：物联网应用技术 开课学期：第四学期 开课部门：物联网学院 先修课程：物联网概论 考核要求：考试 使用教材及主要参考书： 物联网智能技术，张文宇编，中国铁道出版社，2012年5月出版 一、课程的性质和内容 《物联网智能技术》是物联网专业必修重要专业课程，是为培养物联网技术有关的人才而设置的。通过开设这门课程，使物联网专业的学生对物联网过程中的智能技术有个整体的了解和把握。 二、教学目的与要求 使学生基本理解物联网的涵义、各个组成部分的功能以及整体布局原理，并且通过本门课程系统的学习，能够理论联系实际，学以致用，对简单的物联网优化问题提出解决方案。 对物联网专业的学生，尽量补充课本以外的知识点，帮助学生们拓展物流的视野，夯实专业基本功。 五、教学内容 （一）物联网与商务智能 1、基本内容：物联网概述、商务智能、物联网环境下商务智能创新模式前景分析。 2、教学要求：通过本章的学习，学生正确理解物联网概述、商务智能、物联网环境下商务智能创新模式；掌握商务智能体系结构。 3、重点、难点：商务智能体系结构。 4、教学建议：物联网概念部分粗略讲解，学时较短；物联网商务智能、物联网环境下

商务智能创新模式部分详细解释，课时比重加大。 （二）知识表示方法 1、基本内容：知识与知识表示、八种知识表示法。 2、教学要求：通过本章的学习，要求学生正确理解知识与知识表示的概念；掌握八种知识表示法。 3、重点、难点：本章的重点是八种知识表示法。 4、教学建议：让学生掌握八种知识表示法。 （三）高级知识推理 1、基本内容：推理的相关知识、概念、分类、逻辑基础、证据理论。 2、教学要求：通过本章的学习，要求学生理解推理的相关知识、概念、分类、逻辑基础、证据理论；能熟练运用推理的证据理论。 3、重点、难点：本章的重点是推理的逻辑基础、证据理论。 4、教学建议：本章应用图文结合的方式，利用推理的逻辑基础、证据理论相结合的案例进行授课。 （四）专家系统 1、基本内容：专家系统的定义、特点、结构、功能、基本原理、专家系统的开发。 2、教学要求：通过本章的学习，要求学生掌握专家系统结构、功能、基本原理、专家系统的开发。 3、重点、难点：专家系统的基本原理、专家系统的开发。 4、教学建议：本章应用图文结合的方式，利用专家系统的基本原理、专家系统的开发案例进行授课。 （五）知识管理系统 1、基本内容：知识管理系统概述、模型、应用。 2、教学要求：通过本章的学习，使学生知道知识管理系统概述、模型、应用。 3、重点、难点：知识管理系统模型、应用。 4、教学建议：利用知识管理系统模型，让学生应用。 （六）神经网络与遗传算法 1、基本内容：生物神经元模型、人工神经元模型、向前神经网络模型、Hopfield神经网络、遗传算法。 2、教学要求：通过本章的学习，要求学生掌握人工神经元模型、向前神经网络模型、Hopfield神经网络、遗传算法。 3、重点、难点：本章的重点是神经网络、遗传算法。 4、教学建议：授课时，需要带一些模拟神经网络材料，实验讲解更加生动。 （七）其他计算智能法 1、基本内容：蚁群算法、免疫克隆算法、鱼群算法、粒子群优化算法。 2、教学要求：使学生较好地掌握蚁群算法、免疫克隆算法。 3、重点、难点：蚁群算法、免疫克隆算法。 4、教学建议：授课时以蚁群算法为主，比较免疫克隆算法、鱼群算法、粒子群优化算法。 （八）粗糙集合 1、教学基本内容：RSDA工具概述、连续属性离散化方法、动静态决策系统分类算法。 2、教学基本要求：在了解RSDA工具概述，探讨续属性离散化方法、动静态决策系统分类算法。 3、教学重点难点：连续属性离散化方法、动静态决策系统分类算法。

机场,楼宇,工业园区环境监测物联网系统

lora环境监测物联网系统 解 决 方 案

一、系统背景 人们越来越重视环境问题，为此创羿兴晟研发了多款lora产品，例lora控制终端CY-LRB-102、lora检测终端CY-LRB-101、lora控制终端CY-LRW-102、lora检测终端CY-LRW-101等产品型号，还有多款产品正在研发中，通过lora窄带物联网技术实现对场所内环境，包括pm2.5、CO2含量、光照、粉尘颗粒物浓度、环境温度气压等的监测，打造lora环境监测物联网系统，通过对环境的监测实现对环境状态的提前预警，实现从被动承受到主动防御的转变。 一台lora控制终端可连接16-32个环境传感器。Lora远距离通信，大大减少了中继的成本。本系统可应用于机场、车站、工业园区、居民区、学校等各种需要监测实时环境状态的场景，实现对环境的实时监控和提前预警。 二、系统组成及总体设计 lora环境监测物联网系统由各种环境传感器、lora控制终端CY-LRB-102、lora检测终端CY-LRB-101、DDC设备及云数据管理平台等几个部分组成。 系统总体网络拓扑结构如图1所示，主要包括环境数据管理中心、lora控制终端CY-LRB-102、lora监测终端CY-LRB-101以及DDC 设备，该系统lora控制终端CY-LRB-102与各类传感器以有线一对多方式相连，采集传感器的模拟量数据；lora控制终端CY-LRB-102与lora监测终端CY-LRB-101采用lora无线一对一的通信方式，传输传

感器的模拟量数据；lora监测终端CY-LRB-101与DDC设备以有线多对一方式相连，将环境信息发送给DDC设备，并将数据上传到环境数据管理中心。 lora控制终端CY-LRB-102向下与传感器根据modbus通信规约通过RS485方式连接，向上借助lora网络的超长距离无线通信能力与lora监测终端CY-LRB-101通信；lora监测终端CY-LRB-101向上与DDC设备根据baet通信规约通过RS485方式连接，将采集的环境数据通过DDC设备传回环境数据管理中心。lora控制终端CY-LRB-102与lora监测终端CY-LRB-101内都有modbus/baet通信规约机制，可根据需要转换通信机制。若遇障碍物严重遮挡，导致lora控制终端CY-LRB-102与lora监测终端CY-LRB-101不能正常通信时，可增加中继节点以使采集的数据传输至Lora监测终端CY-LRB-101。 环境数据管理中心通过对采集数据的分析处理，智能分析每个接入传感器的状态，并转换成有价值的信息，供授权用户访问使用。由此可见，该系统可实现上电即用、网络简单、数据上传、数据下发、抗干扰等功能，实现环境数据的采集与管理。该系统不仅为环境数据管理中心提供查询和管理的便捷，还能提供智能决策，帮助管理中心提高服务水平。

物联网的终端

物联网终端 一、物联网终端的概念 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。 二、物联网终端的基本原理及作用 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。 作用： 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。如果没有他的存在，传感数据将无法送到指定位置，“物”的联网将不复存在。 三、物联网终端的分类(5个层面) 1、从行业应用分 主要包括工业设备检测终端，设施农业检测终端，物流RFID识

别终端，电力系统检测终端，安防视频监测终端等，下面就几个常用行业介绍一下终端的主要特点。 工业设备检测终端： 该类终端主要安装在工厂的大型设备上或工矿企业的大型运动机械上，用来采集位移传感器、位置传感器(GPS)、震动传感器、液位传感器、压力传感器、温度传感器等数据，通过终端的有线网络或无线网络接口发送到中心处理平台进行数据的汇总和处理，实现对工厂设备运行状态的及时跟踪和大型机械的状态确认，达到安全生产的目的。抗电磁干扰和防暴性是此类终端考虑的重点。 设施农业检测终端： 该终端一般被安放在设施农业的温室/大棚中，主要采集空气温湿度传感器、土壤温度传感器、土壤水分传感器、光照传感器、气体含量传感器的数据，将数据打包、压缩、加密后通过终端的有线网络或无线网络接口发送到中心处理平台进行数据的汇总和处理。这种系统可以及时发现农业生产中不利于农作物生长的环境因素并在第一时间内通知使用者纠正这些因素，提高作物产量，减少病虫害发生的概率。终端的防腐、防潮设计将是此类终端的重点。 物流RFID识别终端： 该类设备分固定式、车载式和手持式，固定式一般安装在仓库门口或其他货物通道，车载式安装在物流运输车中，手持式则由使用者手持使用。固定式一般只有识别功能，用于跟踪货物的入库和出库，车载式和手持式中一般具有GPS定位功能和基本的RFID标签扫描功

基于物联网的智能化环境监测系统研究平台.doc

基于物联网的智能化环境监测系统研究平台 摘要：本文通过对重点污染源排放状态的自动监控，及时、准确、全面地反映环境质量现状及趋势，为环境管理、污染源控制、环境规划、环境评价提供客观的科学依据，采用了计算机、通讯和自动化领域最新的产品和技术，从而构建新一代的污染源在线自动监测（监控）系统。 关键词：物联网；环境；检测（监控）；平台 哥本哈根气候峰会在2009年12月举行，许多国家希望达成一份具有约束力的二氧化碳减排协议。与此同时，各国都陆续将物联网的建设上升到国家战略的层面，旨在通过物联网的应用实现节能减排，成就低碳经济。物联网作为低碳经济革命的技术创新之一，是要在能源流的整个过程中提高能源生产率和降低二氧化碳的排放。低碳经济社会的特点是要建立能源互联网，使得不同形式、不同时空的能源可以得到聪明的使用。这既可以大幅度地减少能源消耗和二氧化碳排放，同时又可以大幅度地提高人们的生活质量和便利性。 1 系统总体设计 1.1 异构自组织无线传感器网络 拟采用三层架构：底层节点包括信息采集设备等；中间层由车载设备节点或多跳转发设备构成；上层由位置固定的网关节点组成。 1.2 平面型环境监测气体传感器 气体传感器：一是提高灵敏度和工作性能，降低功耗和成本，缩小尺

寸，简化电路，与应用整机相结合，这也是气体传感器一直追求的目标。二是增强可靠性，实现元件和应用电路集成化，多功能化，发展MEMS技术，发展现场适用的变送器和智能型传感器。 1.3 环境与气象监测信息处理中心及通讯终端 监控中心采用标准的B/S系统架构，同时采用通用的软、硬件产品，并规范数据存储格式，使系统具有兼容性强、规模易扩展的特性。定制移动终端采用CPU+DSP核的硬件架构，可以实现高速的数据处理能力。丰富的外部接口和高亮度大屏幕，坚实的外壳能很好满足特殊要求。终端采用VISION公司的VISION225+TI公司的OMAP5910构成的硬件平台。 2 系统技术难点分析 基于物联网的智能化环境监测系统主要研究的内容是异构自组织无线传感器网络与平面型环境监测气体传感器。 2.1 异构自组织无线传感器网络系统架构 信息采集节点：由传感模块和数据处理传输模块组成，能够自组织成无线网络的节点。传输距离50-100米，功耗休眠期10mW，工作时间100mW，传输距离可扩展为500米，接口包括模拟4-20MA和RS485接口。车载节点和多跳转发节点：是具有较强数据收集能力的中心节点，把传感节点汇集来的数据进行接收和处理，传输距离500-1000米，功耗随传输距离变化。网关节点：把车载节点和多跳转发节点通过Internet转发给中央控制系统，具有无线接入网络和宽带接入网络功能。终端设备：是由能够上网的PC、PDA或智能手机构成，实现远程浏览。中央控制管理：通过节点收集的各类信息最终汇总到中央控制系统，自主设计开发的中央控制系统

物联网传感器word版

浅谈物联网的传感器技术 物联网(Internet of Things)是指通过装置在物体上的各种信息传感设备，如RFID装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等等，赋予物体智能， 并通过接口与互联网相连而形成一个物品与物品相连的巨大的分布式协同网络。 物联网技术涵盖范围极广，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、 智能电网、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在 使能”的，如贴上RFID、条形码标签的各种资产、携带无线终端的个人与车辆 等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通、应用大集成、以及基于云计算的SaaS 营 运等模式，在内（Intranet）、专网（Extranet）、和互联网（Internet）环 境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程 维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。物联网相 关技术已经广泛应用于交通、物流、工业、农业、医疗、卫生、安防、家居、 旅游、军事等二十多个领域。 物联网的RFID、无线传感网、视频探测三者均属于应用于物联网的末端感 知环节，且具有很强的协作性和互补性，而且这种协作性和互补性将不仅实现 更为透彻的感知，而且将极大地提高信息感知的准确性。其中传感器技术是现 代科技的前沿技术，是现代信息技术的三大支柱之一，其水平高低是衡量一个 国家科技发展水平的重要标志之一。 人是通过视觉、嗅觉、听觉及触觉等感官来感知外界的信息，感知的信息输入大脑进行分析判断和处理，再指挥人作出相应的动作，这是人类认识世界和 改造世界具有的最基本的本能。但是通过人的五官感知外界的信息非常有限， 例如，人总不能利用触觉来感知超过几十甚至上千度的温度吧，而且也不可能 辨别温度的微小变化，这就需要电子设备的帮助。同样，利用电子仪器特别象 计算机控制的自动化装置来代替人的劳动，那么计算机类似于人的大脑，而仅 有大脑而没有感知外界信息的“五官”显然是不足够的，中央处理系统也还需 要它们的“五官”——即传感器。 人的五管是功能非常复杂、灵敏的“传感器”，例如人的触觉是相当灵敏的，它可以感知外界物体的温度、硬度、轻重及外力的大小，还可以具有电子设备 所不具备的“手感”，例如棉织物的手感，液体的粘稠感等。然而人的五官感 觉大多只能对外界的信息作“定性”感知，而不能作定量感知。而且有许多物 理量人的五官是感觉不到的，例如对磁性就不能感知。视觉可以感知可见光部分，对于频域更加宽的非可见光谱则无法感觉得到，象红外线和紫外线光谱， 人类却是“视而不见”。借助温度传感器很容易感知到几百度到几千度的温度，而且要做到1℃的分辨率轻而易举。同样借助红外和紫外线传感器，便可感知到这些不可见光，所以人类才制造出了具有广泛用途的红外夜视仪和X光诊断设备，这些技术在军事、国防及医疗卫生领域有着极其重要的作用。 传感器是摄取信息的关键器件，它与通信技术和计算机技术构成了信息技术的三大支柱，是现代信息系统和各种装备不可缺少的信息采集手段，也是采用微电子技术改造传统产业的重要方法，对提高经济效益、科学研究与生产技术的水平有着举足轻重的作用。传感器技术水平高低不但直接影响信息技术水平，而且还影响信息技术的发展与应用。目前，传感器技术已渗透到科学和国民经