浅析物联网技术与应用毕业论文

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1、专科毕业设计论文设计题目： 浅析物联网技术及应用系 部： 信息工程系 专 业： 电子信息工程 班 级： 电子信息*_ * 学 号： * 指导教师： * 职 称： * 指导教师： * 职 称： * 20XX6月 摘 要随着科学技术的发展,物联网技术逐步应用到各个领域中,其已成为继计算机、互联网和移动通信之后人类所关注的科技发展热点之一。本次论文的重点讲述有关物联网技术带动着各个领域的发展,为什么要发展物联网技术的背景？它的发展背景、特点及呈现出的安全问题如何等相关话题。通过本次论文的学习,我们将了解到物联网的产业发展应用将会带动了全球的经济的迅猛发展,各行各业的发展离不开物联网技术的支持,给予了

2、新一轮的经济挑战和发展机遇。关键词物联网 经济 网络安全 应用AbstractWith the development of science and technology, the Internet of things technology has been gradually applied to various fields, it has become one of hot spot after the computer technology development, the Internet and mobile communication of human concern. This

3、 paper focuses on the Internet of things technology drives the development of various fields, why the development of the Internet of things technology background? The development background, and the characteristics of its security problems showing how such related topics. Through the study, we will

4、understand that the Internet of things industry development will promote the rapid development of global economy, the development of all walks of life cannot do without the Internet of things technology support, given the economic challenge and a new round of development opportunities.KeywordIOTInte

5、rnet Of ThingsEconomicNetwork Security Application目 录引 言1第一章 物联网的起源及发展背景21.1 物联网的概念21.2 物联网的起源21.3 物联网发展的背景2第二章 物联网的关键技术42.1 物联网的关键技术42.1.1 传感器网络技术42.1.2 组网和互联技术42.1.3 全球定位系统42.1.4 智能技术52.1.5 射频识别技术RFID52.1.6 新材料技术52.2 物联网技术的特点52.3 物联网技术存在的主要问题及解决方案52.3.1主要问题52.3.2 解决方案6第三章 物联网的各个应用领域73.1 在家庭中的应用73.

6、2 在物流产业中的应用73.3 在交通管理中的应用83.4 在通信行业中的应用93.5 在医疗系统上的应用9第四章 物联网未来发展方向及展望114.1 物联网未来发展方向114.2 我们对物联网的展望12总 结13致 14参考文献1515 / 21引 言在当今的社会发展中,物联网的技术目前还并不完善,亟需新一代的人才和技术来支持发展物联网。物联网的发展是否牢固,决定着未来的经济趋势走向,未来的发展离不开物联网技术在各个领域充分的得到应用。通过本论文课题的选择和设计,主要是能让我了解当今物联网技术的发展现状和关键性技术的发展,使我更加透彻地了解当下的各个应用领域及其面临的关键性问题。在这次论文设

7、计中,让我学会了如何去独立的思考,如何去精心筹划一件事情或者任务。目前科学家和学者深入地来研究物联网技术,使物联网应用更广泛,更透彻,更为普通大众所使用,改善我们的生活方式,造福人类。 第一章物联网的起源及发展背景1.1 物联网的概念物联网英文简称为IOT-Internet Of Things就是可以将各种信息的传感设备和互联网进行巧妙地结合起来形成一个以网络系统来传输控制的技术。IOT作为新一代的信息技术,必将给我们带来更多的新型服务体系的,缩小我们赖以生存的家园-地球村。1.2 物联网的起源1、在1998年,由美国麻省理工大学的Sarma、Brock、Siu三人提出将互联网络化信息技术与射

8、频识别技术Radio Frequency Identification,RFID二者相结合,可利用将全球统一的物品编码Electronic Product Code,EPC当做识别物品标识编号及利用RFID实现自动化的物品与互联网之间的,可在何时何地实现对各种物品的识别和管理。2、吉列和宝洁在1999年时在美国麻省理工大学成立了Auto-ID Center组织。而英国、日本、澳大利亚、瑞士和中国及国这6所知名学府在其后几年里也陆续加入了Auto-ID Center组织,分别对IOT进行了各国分层次的研究方案,各国的系统化研究活动得到了开展,6国经过了系统化的研究后并讨论出了最原始的IOT的系统

9、架构。3、国际物品编码组织是在20XX11月1日,出资正式提出接管了EPC系统,并成立了EPC Global组织来维修与号召。而原来的6所知名学府的Auto-ID也被分到EPC Global下的技术组,再次经过严密的讨论得出了之后的IOT系统架构。1.3 物联网发展的背景为了跟上未来发展的步伐及防止造成不必要的经济损失,不得不提出发展IOT技术,来适应时代发展的需求。1、传感技术的发展：伴随着微电子科技的发展,人类的生活、生产、管理等各方面的各种传感器应用已经较成熟。2、经济危机的助手：源于经济长波理论,由于近几年的经济危机让我们不得不面临着紧迫的抉择,发展IOT技术将成为推动下一个经济增长的

10、特殊的助手。3、网络接入、信息处理能力提升：由于网络接入的多样化、IP的宽带不断的升级以及计算机的软件系统不断的提升,大提高了信息的海量收集和运行速率的能力水平。第二章物联网的关键技术2.1 物联网的关键技术当前的IOT主要关键性技术包括：感知事物的传感器网络技术、联系事物的组网和互联技术、 判别事物位置的全球定位系统、思考事物的智能技术、认识事物的射频识别技术RFID 以及提高事物性能的新材料技术。以下分别介绍各个关键技术的相关信息：2.1.1 传感器网络技术目前的传感器可以将接收到的重要信息随时随地的传递给其它装置。伴随着科技的飞越快速发展,传感器将实现智能化、微型化、信息化及网络化的发展

11、模式。传感器的主要功能是实现感受外部的有用信息的动态变化,可探测、识别相应的信号,感知物质的组成成分。2.1.2 组网和互联技术传感器组网和互联技术是实现IOT功能的重要技术环节,研究方向包含架构新型分布式无线传感网络组网结构、基于分布式动态分组技术、可靠性高的IOT单元冗余技术、无缝断开和网络自平衡技术。2.1.3 全球定位系统全球卫星定位系统主要是通过连接卫星及地面基站设备,利用导航技术可进行精确地测时及测距来寻找到物体的具体地理位置。全球卫星定位系统主要是由空间部分、地面控制部分和用户设备等技术设备部分组成。2.1.4 智能技术智能技术主要的研究的容有人工智能化理念、高级的人机交互理念技

12、术与系统、智能化控制技术与系统及智能信号的有效处理。当在物体中植入相关智能化的体系时,是可以完成一些自己预想的功能,进行一系列的主动或者被动的与人联系交流。2.1.5 射频识别技术RFIDRFID可以识别高速运动的物体,在同一时间多个标签可以被辨别,操作迅速便于运行。RFID技术的应用是可以不需要人为的干预就能实现在某种严重的环境中分析相关数据信息来进行识别操作。2.1.6 新材料技术IOT新材料技术的主要研究容有小型化的纳米技术、高可靠性的抗氧化技术和功耗低的集成电路技术。具有的特点是比传统材料的性能更完善,更耐用。2.2 物联网技术的特点全面的感知：采用相关的RFID、传感器、二维码等可以

13、随意地对物体的动态信息进行采集。可靠的传输：通过网络信息将感知的各类信息进行实时可靠的动态传送。智能化处理：利用先进的计算机的工作平台技术,可对大量的数据及时的进行信息控制来达到人与物、物与物之间的沟通识别的目的。2.3 物联网技术存在的主要问题及解决方案2.3.1主要问题目前IOT存在的首要问题是安全问题,IOT的安全问题主要是指当IOT出现了被攻击、数据被篡改等现象时并导致其出现了与所期望的功能产生不一致的情况时,或者当IOT不再发挥自身应有的响应功能时,就有可能IOT的安全产生了问题,亟需得到解决方案。 将经济状况、社会交际活动、战略性基础的设施资源和人们的生活各方面等相关重要信息都登记

14、在网络上有所记录,可是由于以上的信息在理论上都是透明的,公开的。万一遭受到攻击或者发生删改将面临着安全和隐私的外泄,严重的话可能将造成电网的瘫痪、交通指挥的失控、工厂停产或待产等恶性循环的后果会造成人民财产巨额损失。所以实现信息安全和网络安全不仅仅是IOT大规模应用的必要条件之一,也是IOT的应用系统走向成熟的重要标志之一。2.3.2 解决方案当我们的信息被他人窃取的时候,我们该怎么办呢？难道要缚以待毙吗？不是的,目前的IOT的技术虽然存在着不可估量的风险、安全受到威胁、网络极易被他人攻击,但我们可以通过实施以下的解决方案,降低安全问题的风险,保障用户的信息的隐秘性,减少被攻击的可能。第一,可

15、建立对IOT的性进行加密和管理机制的完善；第二,对IOT的访问机制进行控制来维护网络系统的正常运行；第三,为了解决IOT的异常行为,存在有恶意潜入的状态导致无法进行网络运行,建立出容侵容错的体系；第四,为了建立部节点间的真实有效性,我们可以通过完善感知层的鉴别体系机制；第五,为了保障信息的安全性、性以及准确性,可以建立安全数据的融合体系机制；第六,解决在网络中的抗击性的相关问题,建立完善好安全路由的体系机制。以上的解决方案的措施,研究人员在科研方面不断的研究发展,来保障IOT的安全信息不外露。当然,就目前来讲,虽然IOT的发展并不成熟,但是足以可以看出IOT的发展能带动下一个经济周期的发展,提

16、供不竭的动力。第三章物联网的各个应用领域3.1 在家庭中的应用随着IOT技术的不断发展与应用,现今的数字化已开始步入家家户户,数字化家庭是体现出了一个城市信息化的重要标识。如今在互联网科技的飞跃快速发展下,家庭网络化体现出更多的系统化的需求。家庭网络化所包含的各类消费电子的产品、通信的产品、信息家电化、智能煤水电以及智能家居等设备的应用,这些应用都是需要通过连接不同的互联网方式去进行通信及数据转换,来实现互联互通的模式。将互联网技术与IOT技术二者紧密的相结合来发展,达到了解决家庭网络系统化建设的需求问题,让各个子系统进行互相联通来使得信息的资源共享不再神奇。家庭网络系统化主要是经过集中到一个

17、专门的特制网关,将各个子系统通过有线或者无线的方式进行相互联通,来达到统一的IP地址进行传输,实现家庭网络与外界的网络进行互相联通的功能。为了实现了信息在家庭部终端之间以及与外部公网的流通及共享的功能,在这里是可以提供集成的语音集成信息、数据传输、多媒体的播放、传感的控制以及规化的管理等功能。3.2 在物流产业中的应用为了在全球围可以对各个物品进行跟踪监测,IOT技术的发展形成了以一种全新识别的系统的手段提供技术支持。其从根本上提高了人们在对物品的生产、配送、仓库、销售等各个环节的监控效率水平,加快了供应链的流程和管理进程的手段。由于传统的条码编码体系并不完善,无法对单个商品进行编码识别,导致

18、了以前的物流管理方面和产品的包装上产生了很大的冲击力。然而对于IOT的EPC产品电子代码技术,其能够是可以对单一的商品而不是对一类的物品进行一系列的相关编码,这样的话是可以通过唯一的标识并借助了计算机网络识别系统来实现对单个物品的访问,打破了原始条码所不能完成的对单个物品的跟踪和访问动态信息的局面。EPC技术是继承了原有的按不同类别容器进行编码的特点,实现将物流企业流通中的不同类别的商品、仓库、托盘和集装箱进行了一系列分层级式的编码,同时也可进行多种形式的标签编码识别的相关问题充分得到了解决。IOT主要是在互联网技术的基础上建立的,将对物流信息进行实时的网络化跟踪与监控。我们也可以通过以RFI

19、D技术为核心的扫描技术对物品的信息进行读取,并连接互联网的相关有用的信息传输来实现对物品在物流企业中的实时动态信息跟踪与监控。在供应链环节中,任何一个物品都被贴上自己的电子标签识别代码的唯一标识,这样可以通过互联网和射频技术在任何一个环节将该物品的信息自动地记录下来并实现共享功能。但是我们为了降低物流在流通中的成本,我们可以采用以RFID为核心技术的广泛应用,在动态的供应链的生产运营中,可对信息进行更高效率的管理与核对,我们可以通过IOT与互联网相互连接起来,可实时动态化的控制物品在物流流通中的应用,这样可以大大的降低了人力、财力,从而获得了丰厚的利润价值。3.3 在交通管理中的应用为了解决交

20、通拥堵的情况,我们传统的方式是进行增加车的容量和增加车的数量的方式。但在目前的交通发展环境中,这两种传统方式并不能适应时代的发展而需要其它办法去解决。为了获取各个路况的动态信息,我们可以在道路旁增加路边的传感器设备来感应人流、车流的信息,并可实时的进行动态信息的记录与分析。这样的话既可以改变人们的原始思维和习惯也可以使驾驶者得到丰富的驾驶经验,而我们就可以不再只关心出行的时间以及路线的选择正确与否。在新的交通系统应用中,假使我们想乘坐下一班的火车、地铁、公交等交通工具时,可以查看自己手中的智能化的手机来获取最新的交通动态信息,这里的集成服务和动态信息是对未来的公共交通发展尤为至关重要的。在不远

21、的将来,交通系统就可以更精确地定位到乘客等车的具体位置,并为乘客们提供智慧的交通工具选择出行方式来达到均衡供求的目的。目前各国的科研人员正开始着手于多系统化的交通类型的开发而努力策划研究。智慧的交通系统的优点是优化我们出行的时间规划,缩短了我们在空间地域上的差异提高我们生活各个方面的办事效率。也可以进行改善空气的质量、降低噪音的污染、延长资产的生命周期、保护名胜古迹、景点以及住宅的设施等。智慧的交通也是解决减少交通拥堵的好方案。由于我们并不了解行人、车辆、货物及商品在我们身边的具体动态状况的信息,因此我们得首先是来获取一些相关动态数据。为此我们可通过在各个道路路边进行安置多个传感器来获取路况的

22、实时动态信息,帮助监控和控制交通的动态流量。这样乘客可以来获取实时的交通信息及时来更改相关的路线,从而避免乘车出现拥堵的现象。为了实现车辆与网络间的动态连接来指引车辆更改路线或优化行程,我们会在不远的未来将要建成掌握动态信息集成的高速公路。可通过RFID技术以及利用激光、摄像头和网络系统技术等最新的动态车流路边系统来检测、标记车辆的动态信息并收取费用,这样可以大减少人工成本及方便了我们的出行状况。3.4 在通信行业中的应用在20XX,在中国国际信息通信展览会上,中国移动公司在展览会上向我们展示出了可以用手机来支付功能的电子功能的器件,事实上手机支付主要是用户通过对手机的SIM卡更换,经普通的S

23、IM卡更换为识别系统的RFID-SIM卡而不再对手机进行变更。而这些用户们在购物消费时,仅需将手机在接收器上轻轻地一扫而过就可以方便地进行各种购物消费来获取详细的费用清单报表。中国电信公司一直在努力推介其先进的全球眼技术,其本质就是通过IOT的应用来进行远程监控的海关在运营中采用了中国电信的远程监控系统设备方案来通过画面可以进行对货物通关检查,这样减少了大量的人力和成本。为了三大运营商的竞争,中国联通公司也在市推出了一种可以在公交车上用的公交卡手机,可通过扫描手机来巧妙地实现公交车票的支付功能。3.5 在医疗系统上的应用源于缺乏资金和管理上的不当,中国的医疗保健体系覆盖全国的比率是非常低,大约

24、有37%的城市居民和40 %的农村居民是无法承担专业的先进医疗器械的费用。然而由于政府的有限投资主要是投资在规模更大、级别更高的城市化的医院以及农村部分地区医院的床位严重短缺的政策方针。导致了资金的不合理规划和投资的项目较模糊的医疗项目,使得很多医院将其核心的竞争力从临床治疗转向了盈利性质的活动上,从而大影响了患者医疗的信心,降低了对患者的服务质量要求。违背当初的医疗理念,极度的不平衡导致了医疗效果的大大被降低。但中国将要发展并完善21世纪的医疗体系,必须采取理智及合理的方法来进行信息共享管理并实时进行信息共享,这样可以降低药品库存和成本并提高了治疗的效率。患者一旦有了综合准确的信息记录,专科

25、医生就能通过参考患者之前的病历和治疗记录来对病人情况增加了解,而无需再浪费患者经济上的损失,从而不断地提高诊断质量和服务质量的水平。智慧的医疗系统是能够进行促成一种可以实现患者医疗资源的共享、服务水平提高及经验进行相互交流的新型服务模式,增长医生之间的医疗方案的可靠性实施,降低患者的风险性。为了可以使开支和流程更加的透明,可以让我们进行监督,各个医院之间的服务患者转化成共同理念。至于患者向医院缴纳治疗费用,我们可以形成进行灵活的转账模式,各个医院都要推出一种新的管理系统模式进行管理。在整合的医疗保健的平台上,我们可根据需要,向医院的各个系统进行系统化的收集,保存患者的重要医疗信息。患者的相关信

26、息可添加到自己的医疗电子档案中,在所有被给予授权的各大医院可进行访问相关信息平台。患者的信息就可以在各大医院进行动态的交流,不同医院的医生可以交流经验,并可为患者的病情进行交流,大大的改善了患者的病情。当然,我们的各医院之间可进行建立适当的管理系统,政策,转诊系统等进行系统化的管理。电子健康档案的建立可将各种治疗活动机制进行各种病历整合和资源模式都集中到一个安全的中可访问。电子健康档案系统可根据患者的具体病情进行管理患者是否出院,转院进行进一步得到更好的治疗体系,从而让患者和医生更加透明化的交流病情的状况,避免了医生的误诊、乱诊的低级错误而耽误患者的病情治疗的最佳时机。医生可准确把握患者的信息

27、来支配患者的最佳得治疗时间来降低患者的病情风险。这样可使患者的医疗费用不断地减少,使医院更加透明化的管理,使我们广大人民群众的监督更加真实性。IOT在医疗系统上的应用减少了档案的流失的可能,使各大医院之间进行更加科学化的交流与研究,也使广大疾病患者得到及时的治疗及造成不必要的财产损失。第四章 物联网未来发展方向及展望4.1 物联网未来发展方向IOT的发展应用并不是我们想象的一帆风顺,而是又一场科技革命的革命战争。IOT的发展必将给我们带来全新的科技理念,在未来的我们可能有机会享受IOT给予我们生活各个方面不竭的发展动力,未来的发展方向趋于各行各业。影响着经济的发展状况,我相信未来IOT的发展肯

28、定会给经济构筑美丽的发展蓝图。随着IOT的技术发展不断成熟,未来的发展领域不断地扩大围,其将随处可见。我们主要关心的重点是在教育、科研、旅游、医疗、交通、安全导航、网上购物、娱乐、气象灾难的预测、消防、工业监测等等方方面面的广泛得到应用。其实目前的IOT在一些领域中正在逐步实施发展应用,正在以升级式的方式进行研究开发,在不远的将来,我们将会看到IOT的发展应用充溢着我们的生活。相信在科研人员和科学技术的飞跃发展的共同努力下,IOT的应用发展给我们社会带来便利。4.2 我们对物联网的展望IOT技术的发展给我们生活各个方面带来了一系列的变化,我们对未来的IOT技术的主要展望前景：当气象的感应系统感

29、应到台风突袭时,能够及时的向当地反应并做好预防措施,减少人员伤亡和财产的损失；当遇到交通事故时,可以及时的预告前方的路况,打通绿色生命的通道；我们的生活各方面需要交纳一定的费用时,可以进行及时的告知银行的IOT的应用系统,交纳相应的税款 一切的一切都是来自于全智能自动化的IOT应用,使我们的生活充溢着IOT的发展,减轻我们的负担,随处都可以看到和用到IOT技术的新产品。相信这IOT技术的应用给我们的未来带来丰厚的商业机遇和造福我们人类！在不远的将来,我们也许在下列几个领域看到IOT的应用如图5-1所示：图5-1 IOT的未来各个领域的应用希望在IOT的发展给我们带来新的生活模式,尽管IOT的发

30、展的道路曲折,但是前途很光明,相信在我们人类的不竭的发展道路上不断地开拓,相继实现各个领域的成熟发展。在各个领域中不断地给我们生活带来新的面貌,挖掘新的生活观念。IOT的发展正在起步的发展状态中,生活中有部分领域已经出现了IOT技术应用的雏形,科学技术的发展是日新月异的,正在不断地进行更加成熟的技术领域发展。创新是当代技术发展的口号,是IOT技术得到全方位发展的不竭动力,未来的生活充溢着形形色色的科学技术含量的产品。缺不了当下的创新的科技头脑,在不远的将来我们会使用到IOT技术带给我们的科技产品。总 结IOT的应用意义主要是在于其有给我们社会提供了各方面的便利,IOT的出现及应用得到了广泛的重

31、视。目前我国已将其列入到了新型的战略产业行列中,为了满足飞速发展的IOT产业及不断变化的互联网应用,安全问题的解决就成为了首当其冲。在技术方面我们需要对IOT开发高度可靠的安全机制,在IOT监控方面我们还必须得进一步去完善我国相关的法律法规,可为IOT的发展提供良好、有利的发展环境。在现阶段的IOT技术虽然还正处起步阶段,但仍然面临着技术完备性不足、产品成熟度低、成本偏高等诸多的因素制约。但就目前的技术发展及对未来的展望,给我们带来源源不断地攻坚克难的精神,促使诸多难题不断地被解决。通过本课题的选择和学习,使我了解到一些关于IOT技术的相关信息,大体了解到IOT的概念、背景、关键技术、特点、面

32、对的相关技术难题、在各个领域的应用情况以及我们对于未来的物联网进行的展望和期许。通过以上方面的了解,对于未来的我们不再会对这个IOT的技术的普及而感到陌生。IOT技术的应用领域不断地在扩,极大的深入我们的生活的各个方面,给我们的生活带来了一系列的方便和服务。生活在科学技术不断更新的时代浪潮下,我们的生活不断的得到了更多的实惠和商业机遇发展。致 转眼间,我已经在美丽的海事学院度过了三个光阴。三年,这是我人生中非常重要的三年,我有幸能够接触到这些不仅传授我知识、学问,而且从更高层次指导我的人生与价值追求的良师。他们使我坚定了人生的方向,获得了追求的动力,留下了大学生活的美好回忆。首先得感学院和信息

33、工程系为我们提供的这次机会,毕业设计让我们受益匪浅,也使我个人有了很大的成长。本论文是在王莹老师的悉心指导和亲切关怀下完成的,从选题到设计,无不倾注着王老师大量的心血。王老师渊博的知识、严谨的治学作风、敏锐的洞察力和刻苦的工作精神令我深为钦佩,终身受益。由衷感我的室友同学,在做毕业设计过程中对我的督促和鼓励,时常一起讨论一些学术问题,使宿舍里保持了学习的氛围,这对我保持一个良好的精神状态有着很大的帮助。 在此也衷心感我的父母和其他亲朋好友对我的关心、支持和理解,没有他们对我的关心、鼓励和支持,我无法完成现在的学业。 最后,感曾经教育和帮助过我的所有老师。衷心地感为评阅本论文而付出宝贵时间和辛勤劳动的专家和教授们。参考文献1肖慧彬.物联网中企业信息交互中间件技术开发研究.：北方工业大学.20092兴伟.EPC物联网在车辆管理系统中的应用.石油学院学报.20103卢一.物联网在教育中的应用.现代教育技术.20104由高潮.浅谈物联网技术及其应用.市科技情报研究所.20115何德明.浅谈物联网技术安全问题.市工业和信息化委员会.20116蒲红梅.浅谈物联网技术.学院毕业论文.20107向明尚,兴伟.EPC物联网在车辆管理系统中的应用.石油学院学报.20108郎为民.物联网标准化进展.：人民.2010