物联网技术及在现实中的应用毕业论文

物联网技术及在现实中的应用毕业论文内容摘要：

包含用来标识制造厂商的代码以及 对象分类 代码。 但 EPC 使用额外的一组数字 ——序列号来识别单个贸易项目。 EPC 所标识 的 产品信息保存在 EPCglobal网络中，而 EPC 则是获取有关这些信息的一把钥匙。 EPC 代码包含： （ 1）标头： 识别 EPC 的长度、类型、结构、版本号 （ 2） 厂商识别代码 ： 识别公司或企业 实 体 （ 3） 对象分类代码 ：识别产品类型 （ 4） 序列号 ：识别单个贸易项目 具体结构如表 所示： 表 EPC 编码结构 标头 厂商识别代码 对象分类代码 序列号 EPC96 8 28 24 36 当前，出于成本等因素的考虑，参与 EPC 测试所使用的编码标准采用的是 64 位数据结构，未来将采用 96 位的编码结构。 EPC 具有以下特性 ： （ 1）科学性： 结构明确，易于使用、维护。 （ 2） 兼容性： EPC 编码标准与目前广泛应用的 编码标准是兼容的， GTIN 6 是 EPC 编码结构中的重 要组成部分，目前广泛使用的 GTIN、 SSCC、 GLN 等都可以顺利转换到 EPC 中去。 （ 3） 全面性：可在生产、流通、存储、结算、跟踪、召回等供应链的各环节全面应用。 （ 4） 合理性：由 EPCglobal、各国 EPC 管理机构（中国的管理机构称为 EPCglobal China）、被标识物品的管理者分段管理、共同维护、统一应用，具有合理性。 （ 5） 国际性：不以具体国家、企业为核心，编码标准全球协商一致，具有国际性。 （ 6） 无歧视性：编码采用全数字形式，不受地方色彩、语言、经济水平、政治观点的限制，是无 歧视性的编码。 传感器技术 传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其它装置或器官。 国家标准GB7665－ 87 对传感器下的定义是： “ 能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成 ”。 根据传感器工作原理，可将其分为三大 类： （ 1）物理传感器 物理传感器应用某些物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应，将被测信号量的物理量转换成便于 处理的电信号。 （ 2）化学传感器 化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。 （ 3）其他 几种常见的传感器如下 ： ① 电阻式传感器 电阻式传感器是将被测量，如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换成电阻值的器件。 主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器。 ② 电阻应变式传感器 传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应，即在外力作用下产生机械形变，从而使电阻值随之发生相应的变化。 电阻 应变片主要有金属和半导体两类。 7 ③ 压阻式传感器 压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在基片上经扩散电阻而制成的器件。 当基片受到外力作用而产生形变时，各电阻值将发生变化，电桥会产生相应的不平衡输出。 ④ 热电阻传感器 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。 热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有 关的参数。 ⑤ 温度传感器 室温管温传感器：室温传感器用于测量室内和室外的环境温度，管温传感器用于测量蒸发器和冷凝器的 管壁温度。 排气温度传感器：排气温度传感器用于测量压缩机顶部的 排气温度。 ⑥ 光敏传感器 光敏传感器是最常见的传感器之一，在自动控制和非电量电测技术中占有重要地位。 最简单的光敏传感器是光敏电阻，当光子冲击接合处时就会产生电流。 我国近年来在传感器的设计、关键工艺、可靠性、产品开发等方面均有不同程度的突破与创新 ： （ 1） “九五” 攻关完成的传感器 CAD 技术，可以实现传感器的全过程设计 ； （ 2） 微机械加工技术，在国内首次实现了用微机械加工工艺批量生产压力传感器； （ 3） 建成了目前国内唯一具 有上世纪 90 年代国际先进制造设备、工艺及规模化生产能力的微机械加工传感器的生产线； （ 4） 可靠性技术的开展 ， 使传感器的成品率普遍提高 10％ ， 可靠性水平提高一到二个等级。 传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高。 传感器技术的发展趋势可以从四个方面概括 ： （ 1） 开发新材料、新工艺和开发新型传感器 随着光纤材料、纳米材料、超导材料、人工智能材料的不断发展，制造传感器的材料逐渐具备能够感知环境条件变化的功能，识别和判断功能，发出指令和自采取行动功能。 利用这些材料能够研制无线传感器、光纤传感 器、智能传感器和金属氧化传感器等新型传感器。 （ 2） 传感器的多功能和集成化 多功能是指一个传感器能够检测两个或两个以上的参数；集成化能够实现软件和硬 8 件的集成，数据的集成与融合，传感器阵列的集成和多功能、多参数的复合传感器。 （ 3） 传感硬件系统与元器件的微小型化 参考集成电路微小型化的经验，实现传感技术硬件系统的微小型化可以提高其可靠性，加快处理速度，降低成本，节约资源与能源，减少对环境的污染。 （ 4） 通过传感器与其它学科的交叉整合，实现无线网络化 传感器与多学科交叉融合将推动无线传感器网络的 发展。 无线传感器网络是由大量具有无线通信能力与计算能力的微小传感器节点构成的自组织分布式网络系统。 利用微传感器与微机械、通信、自动控制、人工智能等多学科的综合技术，实现传感器的无线网络化，使其能根据环境自主完成指定任务。 嵌入式技术 嵌入式技术是开发以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可以裁剪，适应特定应用系统并对功能、可靠性、成本、体积、功耗等指标严格要求的专用计算机系统，并将其应用于所需设备中。 嵌入式具有软件代码小、高度自动化和响应速度快等特点。 其关键在于核心芯片的选择，核心芯片的特点有 ： （ 1） 有可扩展的处理器结构，能迅速开发出满足应用的高性能嵌入式微处理器； （ 2） 嵌入式微处理器必须功耗很低； （ 3） 对实时多任务有较强的支持能力； （ 4） 具有功能很强的存储区保护功能。 嵌入式技术的应用，使得系统的架构更加清晰简捷。 系统的软件采用分层设计，不仅方便维护，而且大大提高了代码的利用率，缩短了开发周期。 3 物联网应用 物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。 本文将从智能交通、智能医疗、智能物流、智能家居几个方面进行阐述。 智能交通 智能交通是指采用先进的信息技术、数据通信传输技术、电子传感技术、控制技术和计算机技术，使车辆和道路智能化，以实现安全快速的道路交通环境，从而达到缓解道路交通拥堵、减少交通事故 、 节约交通能源和减轻驾驶疲劳等目的。 智能交通是一个 9 综合性体系，包含的子系统 可 分为以下几个方面： （ 1） 交通管理系统 该系统包括： ①在途驾驶员信息 ②交通状况监视 ③车流量管理 ④交通指挥控制 （ 2）公共交通系统（如图 所示） 该系统包括： ①公共运输管理 ②途中换乘信息 ③满足个人需求的非定线公共交通 图 智能公共交通系统示意图 （ 3）电子收费系统 该系统通过电子卡或 RFID 电子标签由计算机实现自动收费，大大提高车辆通行能力，降低收费口拥堵风险。 如图 所示。 10 图 电子收费不停车系统示意图 （ 4）旅行信息系统 该系统包括： ①出发前的出行信息 ②出行中的实时交通线路引导 ③出行中的拥挤区域规避建议 （ 5）运营车辆高度管理系统 该 系统通过汽车的车载电 脑、管理中心计算机与 GPS、传感器等设备联网，实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通信、信息查询、自动售票和车辆自动定位等功能，来提高商业车辆、公共汽车和出租汽车的运营效率。 （ 6）紧急事故处理系统 该系统包括： ①紧急告警与人员安全 ②应急车辆管理 ③危险品应急处理 ④应急响应和疏散 （ 7）车辆控制和安全系统 该系统包括： ①车辆的纵向、侧向、交叉口避撞 11 ②事故安全保护 ③道路周边危险预警，例如提前感知弯道、上下坡、限高通行区或者前方不明物体穿越等 ④自动驾驶 （ 8）道路天气系统 该系统包括： ①道路天气信息发布 ②路面情况监视前方路面情况预测 （ 9）驾驶员帮助系统 该系统包括： ①导航帮助 ②疲劳驾驶告警 ③ 恶劣环境下的安全驾驶，例如低能见度时驾驶员主动视觉增强和湿滑路面的速度控制等。 在以上众多智能交通子系统中，有两点功能为每个系统所共有且必备：首先要求每个智能交通控制系统需要具备数据感知和采集功能，其次要求每个系统需要具备数据分析处理和汇总分发功能。 根据国家未来的发展规划，智能交通系统的建设将继续加大发展力度， 主要从以下几个方面进行建设： （ 1） 在 50 个左右的大城市推广交通信息服务平台建设，提供交通信息查询、交通诱导等服务； （ 2） 在 200 个以上的城市发展城市智能控制信号系统，形成智能化的交通指挥系统； （ 3） 在 100 个以上的大城市推进大城市公共交通区域调度和相应的系统的建设，加大电子化票务的建设与应用。 智能交通系统的发展趋势将表现为综合化、社会化的发展模式。 由于智能交通体系涉及相关的市民、公安交通管理、交通部门车辆管理、城市建设、通信等相关部门，因而未来智能交通必然是一个涉及以交通与公安为主的 多部门驱动的发展过程。 智能医疗 智能医疗利用无线传感器技术、短距离通信技术（ ZigBee、 WiFi）、蜂窝移动通信网（ 2G/3G）、互联网技术等先进通信技术，促进医疗设备的微型化和网络化，促进医疗信 12 息的共享化，同时促进医疗模式向预防为主的方向发。