物聯網技術論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇物聯網技術論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

2我國電信物聯網應用案例

近年來，我國的城市化進程得到了較大程度的發展，而電梯的應用數量也隨著電梯普及率的上升而不斷增加。在此過程中，電梯的管理以及安全等等也受到了社會各界的廣泛關注，而電信物聯網的應用，則能夠對電梯進行更好的管理。對此，我國電信專門研發一種新的電梯管理系統，其通過對3G無線網絡、音視頻技術、傳感網技術等應用來對現今城市中電梯設備進行相應的決策分析、應急調度以及視頻監控等等。而在其基礎功能中，則主要包括了信息共享、設備應急管理、數據評估以及動態監管等形式，從而能夠更好的幫助電梯管理者對電梯進行更為安全的信息化管理，其主要功能有以下幾種。

2.1應急調度系統

在此系統中，其通過3G、音頻視頻以及物聯網等技術來使管控中心更好的對電梯在實際運行過程中的各類數據進行采集、監控，并在問題發生時對其進行應急處理。同時，通過系統對電梯各方面信息作出實時分析評估，并在對數據評估后設計一系列應對以及策略方案，則能夠使電梯能夠具有有效、長期的遠程信息管理。而當有緊急事故發生時，應急處置中心則能夠根據系統中的電子地圖對出現問題的電梯進行第一時間的定位以及跟蹤，從而能夠在對所具有的應急資源進行調控，進而在最短時間解決電梯問題。

2.2實時監控系統

在對電梯管理的過程中，對其進行監控也是其中的一項重要工作。而在此系統中，則能夠通過傳感器的應用對電梯的各類信息進行采集，從而實現對電梯的實時監控，有效進行電梯管理、積極應對電梯故障，并為設備的安全性能評估提供數據依據。而在所采集的數據中，則主要有電梯的基本信息采集，如電梯的出廠信息、檢驗信息以及重要技術參數等等；其次是電梯的實時信息采集，如電梯在運行過程中所具有的運行狀態、樓層、方向等等；最后，則是電梯的故障信息采集，其中則主要包括當電梯發生故障時的圖像、聲音等信息的采集。而當故障處理結束后，也會由平臺生成報警記錄，對故障原因、故障排除時間、故障排除后的電梯狀態形成故障處理記錄。

篇（2）

2基于物聯網技術的智慧供應鏈

物聯網技術使整個物流供應鏈管理更精準、高效、智慧、可控、可知及可視。通過物聯網等技術的應用，優化業務流程，提升物流服務水平，強化物流精益管理，提高調度智能決策；通過運用攝像頭、溫濕度和紅外線傳感等技術手段，實現全環節可視監控；通過RFID技術，對批次物料進行標識和不中斷傳遞，實現物料全過程質量監控和回溯；通過生產過程數據自動采集、自動加工，實現智能信息處理與服務決策，實現整個供應鏈全面覆蓋、全面感知、全程控制、全面提升。“傳感監控網絡”采集捕獲的信息，通過有線網絡、無線網絡、衛星通信、電信網絡、廣電網絡、藍牙等多種傳輸技術和通信網絡，快速準確地上報監控信息智能分析系統，分析系統根據預先定義的關于物移、闖入、徘徊、滯留、超速、越界、溫/濕/火/水/煙等不同環境異常觸控閾值條件，生成不同優先級的警報信息，并以指標、視頻、聲音、時間等不同維度的信息通報用戶。實現對環境、位置、時間三位一體的全方位精細化管理，提高物流倉儲管理的安全可控性。通過這樣的集成，可以方便地實現：在物流中控室隨時檢查某個工作間的溫、濕度傳感標簽，溫、濕度標簽在接收到溫、濕度數據后，可以定期向遠距離閱讀器發送數據，這些數據信息實時傳輸到監控室的顯示屏上。當任何一個監測數據超過事先設置好的警戒線時，就會發出報警提示，監控平臺可以在第一時間確定位置，進行有效處理，實現快速響應。另外，可以將監控系統與移動通信技術相結合。在機房出現異常時，利用短消息、郵件、手機或電話振鈴等方式進行提醒，充分實現無人值守的遠程監控，提高物流現場的管理效率和管理水平。

3智慧供應鏈平臺架構設計

基于物聯網技術的智慧供應鏈平臺的總體架構設計思路，以現代物流與供應鏈管理思想為核心，建立統一的平臺多元數據中間件，基于物聯網和SOA技術，建立流程化的物流管理信息系統（見圖2）結構體系，以整合供應鏈上下游系統資源和數據資源，增強供應鏈的可視性，強化績效管理和成本控制，為供應鏈提供監控調度手段，提升供應鏈整體執行效率，降低供應鏈總體成本，為智能化決策支持提供依據。

4物聯網技術對供應鏈管理的影響

物聯網技術的應用使企業供應鏈管理的方式發生巨大變革，主要體現在以下幾個方面。（1）實現供應鏈的可視化管理，實現產品的質量保障。通過在供應鏈各個環節運應物聯網技術，如RFID、二維碼、電子標簽等，對每個物品的流動信息進行采集，保證物品的可追溯性，實時監測產品的動態信息，利用互聯網實現信息的共享和交換，通過信息平臺可以查詢這些數據信息，實現供應鏈的可視化管理，保證產品質量，提高企業信譽度，實現價值最大化。（2）實現供應鏈的信息共享。信息共享是供應鏈管理的核心思想，信息共享保證信息的同步傳輸，供應鏈各環節的信息同步是供應鏈信息化追求的目標，只有實現各個環節信息的同步化管理，才能有效發揮供應鏈協同化管理的價值。物聯網技術的應用實現了各環節的信息采集，及時發送信息平臺，及時共享，減少數據采集的失真現象。快速有效的數據流動，可以有效應對客戶需求的變化，準確預測市場需求，大大減少庫存量，降低企業成本。（3）實現供應鏈的智慧管理。通過物與物的信息交換，實現自動化控制，減少對人工的依賴，節約成本，減少出錯率。智慧的物流供應鏈系統通過對數據信息的采集和分析，用先進的數據挖掘技術和智能分析技術進行智能化處理，根據提供的信息進行判斷，將結果回傳到設備采集器和節點，實現整個系統的閉環控制。遇到緊急情況，根據這些數據信息，自動啟動防護預案，實現多系統聯動，全面提升災害自動修復水平，從而提高供應鏈的智能化水平，實現真正意義上的智慧管理。

篇（3）

2）我國連鎖經營企業的物流系統現狀。目前我國的連鎖經營企業能夠及時采集經營信息，減少不必要的商品流通環節，利用現有的網絡信息技術在一定范圍內實現資源共享，降低了經營，提供了工作效率，達到了較高的資金利用率。但由于行業整體起步較晚，連鎖經營企業的物流管理還處于初級階段，這在一定程度上制約了企業的健康快速發展。典型問題如下。①連鎖經營企業的電子商務平臺及網絡經營模式沒有完全建立，絕大多數企業僅僅限于本系統內部的數據共享，各企業之間沒有形成通用的網絡共享平臺。這使得企業在物流配送中的建設中各自為政，缺乏整體性思維，極易造成資源浪費。②連鎖經營企業物流系統內部管理模式未進行優化，不能有效地進行計劃、生產、配貨、銷售，絕大多數企業產品是通過預估的方式組織其生產和銷售環節，容易形成斷貨、積壓的問題，降低了企業的經濟效益。③從技術角度來看，我國連鎖經營企業應用的先進技術也較為單一，沒有很好地將現有的物流技術與網絡信息技術結合起來。目前，在企業產品的流通過程中，產品大多還是以條碼的方式進行標注，采用的是光學自動識別技術，與以前的手工錄入相比，條碼方式雖有改進但還沒有實現真正的信息高效錄入。

2物流數據平臺的搭建及功能分析

1）RFID技術概述。RFID是指通過無線射頻技術實現任何環境條件下的信息自動識別，由于RFID技術無需人工操作，無需實體接觸，因此，特別適合一些惡劣環境條件下物流作業。在物流中RFID利用一個唯一電子標簽來標志唯一的實體，該實體在物流業務流程中生成的相關信息將被記錄在數據容器中，通過網絡查詢該實體電子標簽的編碼可以獲取實體的相關物流信息[4]。RFID技術本身的特征決定了它在物流采購、存儲、運輸、配送等各個環節都比人工信息錄入和條碼識別技術更具優勢，如RFID可以讀取不可見的貨物標簽，可以不在精確對位下實現快速讀取，可以同時實現對多個貨物標簽的信息讀取、寫入和修改，同時在數據防偽和數據安全中還有很多優良表現[5]。

2）物流數據平臺的搭建。物流數據平臺的最終用戶是企業，因此在設計和搭建平臺之前需要結合連鎖經營企業的領導、管理人員、基層員工的意見，根據企業管理的實際需求，確定物流數據平臺要達到的目標和基本內容。在數據平臺之后的運行中企業還能根據實際情況和環境的變化，調整系統所要實現的目標，增減平臺涵蓋的內容。這項工作需要企業各部門相互協作，共同完成，并最終形成方案。一般的連鎖經營企業基于RFID技術的物流數據管理平臺結。整個平臺分成3層結構，第一層為連鎖經營企業相關物流信息的采集端，主要負責對企業所有的物流信息和數據進行基礎采集，如商品的出入庫信息、商品的倉儲信息等；第二層為企業網絡中心的數據服務器，前端數據采集結果匯總到服務器上，企業各門店和各相關部門均可進行信息查詢，各連鎖經營門店可以從數據庫中查詢到每種商品的實時庫存，從而調整和確定本店訂貨的種類和數量；第三層為連鎖經營企業各門店的物流信息管理平臺，主要負責向企業的數據庫提供商品的銷售信息、訂貨信息以及其他相關的物流信息。

3）數據平臺的功能及流程。①完成電子標簽與商品的綁定工作。連鎖經營企業在對商品進行入庫操作前，必須為每件商品張貼電子標簽（電子標簽主要采用13.56MHz的紙質標簽，價格便宜，成本低），同時將電子標簽與商品的對應信息存入數據庫，之后便可對商品實體進行入庫操作。電子標簽的應用能夠使企業總店和各連鎖門店準確地掌握各類商品庫存量，提高采購、訂貨和配送效率。②各連鎖門店的訂貨。各門店可以實時查詢總店數據庫信息，根據門店的實際銷售情況提出訂貨請求，生成訂貨單上傳至總店物流數據平臺。③總店配發貨。總店接受并審核各門店的訂貨單，將相關配貨和發貨信息通知總店倉庫，同時將生成的配貨單發送至各連鎖門店，等待確認。④各連鎖門店收到配貨單，等待商品入庫上架。門店訂貨成功后會獲得總店發出的配貨單，這時門店就可以等待所訂貨物按時送達門店，并進行入庫和上架操作。收到總店配送的貨物后應該及時對總店的配貨單進行確認。⑤各連鎖門店還應定期將門店的銷售情況上傳至總店數據庫，總店數據庫可以根據各門店的銷售情況處理調貨、退貨等情況，還能夠根據某種商品的銷售量制定相應的促銷計劃等。

4）應用RFID技術的優勢分析。①優化生產環節。各連鎖門店每日將銷售情況匯總后上傳給總公司，總公司可以隨時掌握商品的銷售情況。對于銷售良好的商品可以追加生產，防止斷貨而產生的損失，降低邊際成本，增加邊際收益，使企業找到具有自身特色的、銷量穩定產品。對于銷量不佳的商品就要調整生產策略，防止積壓占用資金。在連鎖經營企業中合理規劃資金的使用。②及時調配貨物。連鎖經營企業遍布范圍廣，同一種商品在不同的地方銷售情況不同，有的店可能滯銷，有的店可能暢銷，這時總公司可以根據每日的銷售數據將滯銷店的商品調配到暢銷店，這樣做雖然增加了物流成本，但可以減少庫存。當然如果物流成本大于滯銷店減價銷售的損失，則可以在滯銷店進行減價銷售。③降低銷售成本。連鎖經營企業總店及各門店的庫房管理、物流、盤點、銷售等工作環節采用了RFID技術后，可以快速采集商品信息，在各個環節提高數據采集速度，節約了人力成本，原來由多個人完成的工作，現在少數幾個人就可以做好了，例如在銷售時只要將商品用讀卡器掃描一下，商品信息就顯示出來了，營業員只需按照系統顯示的金額收款，完成之后保存數據就可以了。④貨物防損。連鎖經營企業可以在門口安裝讀寫器，當未銷售的商品離開店面時，系統會進行報警，這樣可以防止商品丟失，其形式類似超市商品的磁扣或圖書館書籍管理模式。⑤防偽。品牌商品被仿制會嚴重損害企業的品牌利益，為保護自己的利益，企業想了很多辦法，但都難以從根本上解決問題。現在企業商品主要采用條碼技術進行識別，條碼可以隨意打印復制，但在品牌商品中采用電子標簽來代替商品條碼，每件商品就有了唯一的商品識別編碼，類似于商品的身份證，這樣就防止了商品被仿冒。⑥防止商品過期銷售。電子標簽中可存儲一定的信息，當然可以存儲商品的生產日期和保質期，企業管理部門通過商品的日均銷量、庫存量、保質期等信息可以分析出商品能否在保質期內銷售完成，如果不能，系統可以進行預警，及時提醒企業做出相應的處理。

3RFID技術應用的可行性及必要性

采用連鎖經營模式的企業通過長期為客戶提供某種品牌商品來獲利，其消費群體比較固定，產品的附加值較高。連鎖經營企業在發展初期一般注重銷售等環節，累積忠實客戶，但當企業的盈利達到峰值的時候，企業內部的管理的就顯得尤為重要。每個管理者都期望隨時掌握自己企業的商品生產了多少，賣出了多少，那個賣的好，有沒有商品積壓，利潤有多少等，利用這些數據和信息來決定企業的生產、銷售計劃，制定未來的發展戰略，而利用RFID技術的數據管理系統完全可以解決上述問題。而從成本上來考慮，利用RFID技術后連鎖經營企業總店需要增加服務器、RFID技術中間件和相應軟件，以此來搭建一個完整的基于RFID技術的物流數據管理平臺。但對各連鎖分店來說只需增加一個讀卡器和一套軟件即可，讀卡器價格不超過1000元，軟件由總公司提供，具有較大可行性。

篇（4）

1.火車票售票和檢票的智能化應用

目前，在全球的高速鐵路中物聯網技術的應用飛速發展，我國的售票和檢票系統也已經實現了很高的智能化，給廣大乘客取得了很大的便利。而在鐵路運輸的領域中，所運用的是RFID電子容票，它根據乘客需求，采用自動售票機使得乘客可以自己提取，而且在檢票中指定相對應的讀寫器，解讀數據來分析車票是否有效，這給乘客帶來了很大的便利，同時也縮短了工作流程。

2.鐵路行車時的調度得到有效管理

在鐵路行車的調度管理中，物聯網的運用能夠有效管理火車的各節車廂從而進行鐵路速度的監察控制以及信號系統升級改造。它是將電子標簽芯片安裝在各個車廂里面，這樣同時，隔一段距離在鐵路的兩裝上特有的讀寫器，這樣，不僅能夠全面掌握全國所有的鐵路某個時刻所在的線路位置信息，還能夠讀出火車的速度，大大的幫助了火車的安全控制、調度以及追蹤。

3.鐵路上車輛智能化監控識別系統

一般而言，鐵路機車車輛智能化識別系統由五個部分所組成，即數據集中管理、復示設備、機車車身底部識別標簽、地面自動識別設備（AEI）等，其中，地面自動識別設備包含了防雷設備、天線、讀取裝置、列車探測裝置、遠程通信設備、微波射頻裝置等。將自動識別的儀器裝在各種不同的站，通過對國王的車輛分析解讀，然后傳至信息系統處理，采集包含數量、車次、類型等各種數據的信息，這就實現了車站管理信息的系統對機車進行每個時段的有效跟蹤。

4.物聯網技術在客運系統的運用

在鐵路系統的各個主要地方安裝讀寫器，這樣就能識別車票中的芯片，對應相應的乘客。除此之外，這樣的系統能夠統計等候的乘客人數，如果有乘客不小心進錯了檢票口，那么就會發出提醒。而且在列車駛出后，這些信息就會自動的傳輸到下一個車站，而到下一站的時候就會自動提醒，除此之外，乘客下車后系統能對信息寫入。

5.物聯網在鐵路貨運物流信息化系統的應用

互聯網與現代化技術的迅速發展，人們的生活方式也在潛移默化的改變著。而如今網上購物的便利使得人們購物的方式越來越傾向它，那么貨運的穩定、高效成為了人們關注的熱點。而相比其他的運輸方式而言，鐵路有其獨特的優勢，但是，也經常會出現一些非常重要的漏洞。并且這些情況的發生，不但損失了消費者的利益，同時也給鐵路部門帶來了許多損失。而將物聯網技術的使用，使得在貨物上車前就對其進行檢測，那么這些信息都能被采集到，組合管理人員能夠將貨物與單據信息核對。不僅如此，物聯網的應用，使得消費者能在網絡上看到貨物所在地以及到達的時間。

二、物聯網技術在鐵路運輸領域內的未來展望

隨著大規模的鐵路建設，物聯網技術的迅猛發展，鐵路運輸信息化程度的要求越來越高，那么，基于物聯網技術在智能化交通以及現代中的應用，物聯網的技術會在一下更多的方面得到更為廣泛的應用。

1.物聯網應用于站車信息的共享系統

如今鐵路的售票系統已經與網絡相連，但是車上的補票依舊需要獨立的開展，這就導致了車站里面的所留的票以及車上所補的票之間會有所脫節，那么就會有浪費的現象出現。如果利用RFID技術的網絡信息共享性，將車站售票系統與車上補票系統聯網，車站可以準確掌握無票上車人員的情況，根據實際情況確定車票的預留，車上也可以準確掌握列車預留情況，方便為旅客補票，從而可以充分利用列車資源，同時便于車上進行檢票。

2.綜合安全預示系統

安裝以物聯網技術為基礎的綜合安防預警系統，能夠及時有效的感應入侵，包含火災等各類安全隱患的子系統，實現列車更為安全的運行。

3.倉庫管理系統

借助標簽我們能使工作人員在不開箱的情況下檢查物品，這同時可以防止貨物在倉庫里面受到損害或者被盜。

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2堆取側取堆取料機概述

隨著全球工業的迅速發展，各個領域對其生產線的自動化程度及對全廠環保節能的要求越來越高。堆取料機在礦山、冶金、石化、鋼廠、電廠、煤礦的應用也越來越被人所認可。頂堆側取堆取料機是由圓形橋式刮板混勻堆取料機派生出的一種新型散料搬運設備。與圓形橋式刮板混勻堆取料機不同的是前者在料堆頂部取料，后者在料堆端部取料。對于同等直徑料場而言，頂堆側取堆取料機料堆高度要比圓形橋式刮板混勻堆取料機要高，堆料量要大很多，對于物料倉儲量大的廠礦更為適用。

2.1控制系統的硬件部分

頂堆側取堆取料機的電氣系統硬件選型遵循著確保電路工作的穩定性、安全性的原則，控制電路在出現事故情況的下，保證操作人員、生產機械、電氣設備的絕對安全，并能有效地防止事故的蔓延。頂堆側取堆取料機控制系統主要包括用于配電類的斷路器、接觸器、變壓器等，用于控制系統的可編程控制器(PLC)及人機界面(觸摸屏)，用于保護類的熱繼電器，用于傳動類的變頻器，用于檢測類的物料探測器、編碼器、限位開關、接近開關、超聲波料位計等，用于監控類的視頻采集系統，用于管理類盤煤系統。各部分相互配合來構成一個整體的堆取料機控制系統。頂堆側取堆取料機控制系統的核心部分就是可編程控制器(PLC)，它是整個系統的大腦，通過現場各類檢測元件反饋來的信息作出判斷，通過程序的編寫來實現其正常的生產工藝。

2.2視頻監控系統

由于頂堆側取堆取料機設備較大，在生產過程中觀察角度不好，很容易在手動工作時出現堆料溢料，料堆堆積形狀不規范，取料時吃料深度大并出現取料余料等現象，很可能造成工作事故，影響工作效率。因此，在頂堆側取堆取料機上增設工業電視監控系統具有要意義。頂堆側取堆取料機設有一套獨立的工業電視系統，包括5個變焦距彩色攝像機(帶旋轉云臺)、系統主機、電源、彩色液晶監視器、光端機等(見圖2)。

2.3盤煤系統

隨著產品智能化的不斷提高，激光盤煤系統已經大量用于圓形煤場中，通過安裝于堆取料機上的盤煤系統可將料場中煤量進行合理分析，并通過三維合成及數據分析，以圖形及報表的形式將數據送至主控制室，可讓廠礦合理的分配煤炭的進出時間及進出量，大大節省人力。由于當今煤炭行業價格不穩定，通過盤煤儀可以對電廠所需煤炭需求有精確的掌握，同時對市場煤炭價格的預判來降低電廠的成本。盤煤系統共分為激光盤煤儀，回程角度測量及后臺集成控制器。盤煤系統安裝示意圖如圖3所示。

3基于物聯網技術的產品硬件組成及數據采集

基于物聯網技術對頂堆側取堆取料機數據采集的方法簡單的說就是在設備上安置1臺工控機，工控機內嵌入1個用于通訊的DP板，利用DP通訊將工控機與頂堆側取堆取料機控制系統中的PLC進行連接，將PLC中的數據采集至工控機中。利用3G技術將工控機內的數據傳至遠程服務器內。通過頁面訪問進入已設計好的畫面內，畫面同時調取服務器內數據，從而達到遠程在線檢測的目的。

3.1產品硬件組成及網絡連接

3.1.1產品硬件組成在設備上安置1臺工控機，工控機與堆取料機控制系統之間利用DP通訊來連接。工控機上放置1個用于通訊的DP板，利用DP通訊將數據從設備控制器內采集出來。3.1.2網絡連接建立基于云計算技術的物聯網云服務系統，并利用3G技術實現其與主流操作系統移動終端的通訊。將工控機采集過來的信號傳送至服務器內。設備網絡連接如圖4所示。

3.2網絡配置

在PLC內進行DP網絡配置，將PLC內DP地址設置為1，波特率為1.5b/s。將工控機所需數據放置于單獨數據塊內。工控機內設置DP地址為2，波特率為1.5b/s。數據讀取循環間隔為3.5s。

3.3頂堆側取堆取料機數據

由于堆取料機數據較多，根據實際需求調取必要數據。這樣不但減少網絡傳送數據量，降低傳送時間，同時保證數據準確。頂堆側取堆取料機傳送數據信號如表1所示。數據顯示利用局域網，在線登陸監控界面，通過調用服務器數據進行監視。

4應用情況

目前，該技術已在寧夏某企業成功應用1年。在此期間，服務中心專家智能系統對現場設備的實時監測，多次為設備故障做出了預判，提前告知用戶問題，避免突發事件的發生，減少了設備因故障停機時間近60h，降低用戶因此而帶來的損失近200萬元。用戶滿意度極高，同時由于該技術的應用增強了用戶對公司產品的信賴，近期再次簽訂了訂貨合同，增加訂貨產值。由此看來，物聯網技術的應用價值可觀。

5存在問題

5.1網絡安全問題

由于物聯網技術是新型的一門技術，物聯網技術在頂堆側取堆取料機上的應用主要依靠物聯網的傳送來完成的。而基于云計算技術的物聯網云服務系統，在信息安全需要較高。現階段，一方面要分析傳統計算平臺面臨的安全問題，采取全面嚴密的安全措施;另一方面，云平臺應向用戶證明自己具備某種程度的數據隱私保護能力。

5.2傳送信號問題

頂堆側取堆取料機物聯網應用是3G網絡平臺搭建的，由于現階段3G網絡覆蓋區域的問題，出現過信號丟失、斷網等問題出現。現階段采用了移動3G，電信3G雙網并行的方式來緩解信號不穩定的問題。

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2射頻傳感模塊

射頻傳感模塊各個功能組成采用分離放置，通過接地固定底座和電氣外包裝固定，經電氣連接線完成布局布線。如圖1所示，距離地面最近的一個溫濕度傳感器與地面距離為20cm，高度低于2m的溫濕度傳感器以50cm的間距布局，其主要依據是煙葉包的大小及溫濕度控制需求。煙葉包將圍繞著每一個煙葉堆放中心軸進行堆放，通過射頻技術完成對每一個煙葉堆中心軸的溫濕度采集，以確定是否存在安全隱患。

2.1模塊硬件設計射頻傳感模塊由射頻模塊(nRF24LE01)、溫濕度傳感模塊(SHT75)及電路組成，分為四個功能模塊：微處理器(8051內核)、射頻模塊(nRF24L01+)、溫濕度傳感模塊(SHT75)和電源管理模塊。nRF24LE01提供2.4GHz無線收發模塊(nRF24L01+)和微處理器(增強型8051內核)完成數據處理和射頻通信，其μm級CMOS工藝滿足系統模塊設計需要[3]。溫濕度傳感器采用集成一體化傳感器SHT75，相較于其他溫度傳感器(如DS18B20)，該傳感器的優勢在于具備通過傳感標簽I/O端口識別傳感器功能，在更換傳感器是不需要重新定位寫入地址[4]。

2.2模塊軟件構架射頻模塊nRF24LE01提供了增強型8051單片機完成對溫濕度數據的接收和處理后，送入A/D轉換模塊，完成數據打包，然后經nRF24L01+射頻模塊完成發送，發射配置流程圖如圖2所示。模塊基于C語言進行模塊化軟構建開發，射頻收發模式采用EnhancedShockBurstTM模式，進行4種工作模式、6種狀態的調配，狀態圖如圖3所示。

3閱讀器設計

閱讀控制器射頻模塊采用nRF24LE01，與射頻傳感標簽的軟構建復用。微處理器選擇MSP430F449，MSP430F449提供A/D轉換模塊，通過SPI串口與nRF24LE01進行信息通信。

3.1閱讀控制器的拓撲結構設計大型煙草倉庫會有不同類型的煙葉倉庫組群而成，且倉庫之間、倉庫與監控中心之間都有一定的傳輸距離。為了降低數據傳輸干擾，提供數據處理效率，系統閱讀控制器采用2層網絡拓撲結構，如圖4所示。

3.2閱讀控制器的MultiCeiver模式設計nRF24LE01提供MultiCeiver接收模式，可連接6路獨立的并行數據通道，每路數據通道都能夠完成增強型shockburst功能，每個數據通道有固定的物理地址，如表1所示[5]。

4溫濕度控制平臺設計

上位機基于VS平臺、C#語言，結合GDI+圖像處理功能與數據庫管理技術，完成6大功能模塊設計，提供實時數據串口通信、監測數據接收、存儲，以及溫度值超限報警等功能。通信模塊：提供串口參數設置及串口通信功能。監測控制：提供監測方式選定(系統提供了測試數據自動定時上傳、手動控制上傳、預警過渡區上傳等方式)、監測方式轉換、監測啟止控制等功能。顯示控制：系統提供監測數據的數據庫顯示、二維曲線顯示、三維曲線顯示。該模塊提供了不同模式的選擇、切換等功能。數據管理：該模塊完成上傳的監測數據保存和處理，并提供本地報表生成、本地報表上傳等功能。預警、報警程序：根據溫度預警區間值，提供預警、報警功能。冗余接口模塊：該模塊基于軟構建設計思路，系統采用模塊化設計，并預留模塊端口提供與煙草系統其他平臺和功能模塊的通信、升級和移植設計。

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2系統功能

系統功能主要通過對曲房環境的監測、工人操作記錄、預警和輔助管理提供數據支持和大數據分析，提高曲房生產的管理水平。

2.1監測功能

系統提供的監測功能主要分為環境參數（溫濕度等）無線自動采集、踩曲信息錄入和評曲信息錄入。完整的制曲過程先從糧食混合、粉碎階段開始一直到貯曲結束，通過系統可以把整個環節的關鍵因素整合起來，便于分析各因素對成曲質量的影響和各因素之間的相互影響關系。踩曲機踩好曲入房后，班組長在平板電腦終端可以選擇踩曲機編號和制曲種類，點擊入房操作后，曲房內溫度、濕度、品溫和曲心溫、二氧化碳濃度等數據開始在系統中自動記錄，并實時存儲在信息中心機房服務器中。曲塊入房之前的無用數據，系統不會記錄，可節省大量硬盤空間，目前硬盤容量可供20年使用，根據需要還可以升級硬盤容量。所有記錄的數據可以自動生成曲線，方便在電腦和終端查看。根據分析需要，系統自動生成了上霉、 潮火、大火等各階段的溫度、濕度最高和最低值。而且所有的數據，都可以導出到擁有權限的管理人員的電腦上來，便于隨時分析。踩曲指標和理化指標輸入系統后，自動生成報表（表格形式），并可與溫度、濕度等曲線統一進行打印、匯報。

2.2預警功能

系統提供兩種報警方式，一是通過電腦和平板電腦在系統里可實時查看（見圖4），溫度超過工藝規定限制后溫度等參數以紅色顯示，低于限值以藍色顯示，在工藝規定范圍內以綠色顯示；第二種是通過短信報警，當溫度超過限值后系統會自動給班組長手機上發送溫度超限短信，如果超過3次溫度還沒有回到工藝規定范圍內，系統會給車間主任發送超限短信，車間主任收到3次后，再不干預，系統會給主管副廠長發送報警短信，直到溫度回到工藝規定的范圍。

2.3輔助支持管理功能

2.3.1輔助支持技術文檔和歷史數據分析原來需要技術質量室填寫的紙質表格可以直接通過系統錄入，需要查看每一個班組任意時間的數據，均可通過系統方便查詢，不必再查找各種紙質文檔。每排曲的評曲指標出來后，可以根據評曲結果，倒推查看制曲過程中的溫度控制情況和踩曲指標，分析查找大曲質量優劣的影響因素。質量差的班組分析原因，下次避免出現同樣問題；質量優的班組找出原因，將成功經驗推廣到其他班組借鑒學習。

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2)智能考勤系統。傳統教師點名的考勤方式，浪費了一定的教學時間。使用智能考勤技術，學生上課前通過刷卡進教室，教室的讀卡器在接受了學生的刷卡信息后，自動將信息發送到教學管理系統中，并通過計算機將數據更新到考勤數據中去，這樣教師就可以通過計算機快速的查詢學生的出勤情況，從而節約了教學時間。

3)構建智慧圖書館。智慧圖書館的建設主要為學生借閱圖書和學校管理圖書提供方便。首先，學校圖書館是供學生查閱資料的場所，外來人員的進入會給圖書館的管理帶來了不便，利用RFID標簽和學生的一卡通等設備，可實現圖書館安全管理。另外學生借書、還書也依靠一卡通來實現，通過刷卡、掃描圖書等方式來實現自助式借書，還書時只需掃描一卡通即可獲得書本信息，方便圖書的歸架。另外，系統在刷卡時能自動識別學生的專業、借閱記錄，學生的考試成績等信息，自動尋找學生的興趣點，為學生提供推薦服務，方便學生學習。

4)實驗室管理。實驗室的設備一般造價昂貴，其結構、類別也比較復雜，通過電子標簽，對實驗設備進行管理，在電子標簽上存儲設備的信息，通過與網絡系統相連接，實現統一控制。學生憑一卡通進出實驗室。

2物聯網在學生生活方面的應用。

校園生活是智慧校園管理系統中的一項重要內容，校園生活包括學生、教師在校園內消費、住宿、校園安全、車輛管理等方方面面，智慧校園是以智慧技術來實現智慧生活，利用物聯網技術來更好的實現智慧校園。具體來談，有以下幾點。

1)消費管理。消費管理是智慧校園的重要組成部分，以物聯網技術為核心的消費管理主要包括：

⑴基于RFID技術的一卡通，或有的學校以手機等作為信息存儲器，含有學生的基本信息。

⑵RFID閱讀器，即消費場所的刷卡器，讀到信息后傳至后臺的數據庫進行查詢，讀取和扣除金額。

⑶后臺數據庫，持卡人的信息統計在數據庫中，方便了消費業務的查詢。像食堂、商店、浴室等場所的消費管理都可以通過這種方式實現。

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1.1傳感器種類繁多，功能相近，將向細化

其發功能的方向發展目前，應用的傳感器產品都能夠達到對環境監測的目的，并能夠形成簡單的系統，但是功能不完整，擴展性和升級能力相對較差，性價比不高，沒有取得較好的推廣效果。無線傳感器技術的發展使農業傳感器將朝著微型化、低功耗、高可靠性的方向發展，能否降低構建傳感器網絡的成本，降低傳感器的功耗，延長傳感器網絡的生命周期是傳感器網絡能否在農業中得到廣泛應用的關鍵。同時，發展可靠性高的更為先進的身份識別技術以及設施與機械化技術的功能定位，引進精準農業技術、智能化技術、物聯網技術等高新技術，提高設施農業機械化、自動化、信息化水平。

1.2網絡傳輸管理系統建設滯后，無線通信

技術將獲廣泛應用設施農業物聯網技術需要一個穩定性、經濟性和通用性上均衡發展的管理系統或管理平臺，設施農業綜合管理系統大多還處于試驗研究階段，價格昂貴，真正能夠大面積推廣的產品還很少。此外，如何提高傳感器網絡的可靠性也將是研究的重心。現有無線傳感器網絡空間范圍查詢處理算法能量消耗較大，且當節點失效時查詢處理過程易被中斷，無法返回查詢結果。wifi技術因其組網靈活、易維護、易拓展和豐富的配套設備等優勢將在設施農業中得到更廣泛的應用；同時，通過對農作物溫室內的溫度、濕度信號以及光照、土壤溫度、土壤含水量、二氧化碳濃度、葉面濕度、露點溫度等環境參數進行實時采集，自動控制指定設備。同時在設施現場布置攝像頭等監控設備，用戶通過電腦或G4手機實時采集視頻信號，收集設施內生長環境數據進行分析，從而達到遠程控制智能調節指定設備，為作物生長信息實現自動監測、自動控制和智能化管理提供科學依據。

1.3人才匱乏，技術不完善，應用推廣范圍較小

農業物聯網的建設需要國家鼓勵和加大對物聯網的物資投資和人才投資，給予資金技術支持；需要國家加強農業物聯網專門人才的培養，提高他們的創新能力以及應用能力；需要專業的設施農業物聯網技術服務。各物聯網設備開發企業，圍繞這個平臺和標準，開發相應的配套產品設備，不再投入大量精力開發基礎的軟硬件，可以節省人力、物力，增加設施農業物聯網技術的產品種類，加快設施農業物聯網綜合技術的推廣應用。

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2物聯網技術的實施方案

2.1傳感器單元物聯網技術農業專家系統想要獲得更好的應用效果，在傳感器方面，需要做到對癥有效。

2.1.1氣體溫度傳感器在國外的先進國家這種傳感器技術已相對純熟。我國主要采用瑞士公司推出的單片數字溫濕度傳感器，來對空氣溫度進行傳感探究。這種高端傳感產品具有可靠性和穩定性等特點，可以在一定程度上大幅降低了獲取數據的難度，并有效增強了其抗干擾能力，做到低能耗、高靈敏、高性價比等特點。在實際的農業栽培培養技術中，可以利用這種氣體溫濕度傳感器來更加準確的獲取環境信息，并為以后的農作物生長提供相應的材料資源。

2.1.2土壤水分溫度傳感器該傳感器主要利用時域反射原理進行設計，并通過將其埋藏在土壤的方法，更好地檢測土壤中水分的分布情況。土壤水分溫度傳感器可以與采集器結合使用，利用這2種現代科技可以對土壤中各種理化性狀、氣溫變化及人為水分管理進行合理化監測。除此之外，這種傳感器可適用于各種土壤環境，并對其土壤水分情況進行精確的判斷，并將數據及時上傳到數據庫中，以便人們對其合理控制。

2.1.3光照傳感器這種傳感器的主要特點在于，其體型較小、使用時間長、密封性好、精準性高、可控效果好，可以更好地抵御因自然環境造成的干擾，從而對現代溫室環境進行合理監測。

2.2數據采集單元

2.2.1無線傳感器采集器通過傳輸數據的方式將采集器所采集到的信息及時傳送到管理系統當中，使人們可以在第一時間對農作物生長情況做出準確的監測及處理。采集器主要包括數據采集和傳輸2方面，其特點則表現在安裝簡便、使用成本低等。對采集器的電路本身而言，其主要包括信息處理電路、復位電路、A/D/D/A轉換器、晶振電路、顯示電路等等。

2.2.2多通道無線數據采集器這種多通道數據采集器可以采集多種信號，而信號則主要表現在物理模擬信號和數字信號2種。通過這種采集方式可以有效解決傳統的人力、物力和資源等問題，除此之外，還具有防水、防曬、安全采集、防雷擊等優點。物聯網農業專家系統可以實現在數據上的多種顯示技術，在數據采集、打印、存儲等方面更是具有突出的特點。