时间：2023-03-03 15:59:38
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面向智能电网的物联网应用功能框架，以各大环节具有差异性的特点为依据，从而提出了具有差异化的实际应用需求。进一步以每一个阶段所完成功能及支持技术的不同，并考虑到物联网基本网络模型，把面向智能电网的物联网分为三层网络体系构架，这三层网络体系分别为：感知延伸层、网络层及应用层。其中，对于感知延伸层来说，主要的监测目标诸多，涵盖了家具对象、电力对象及智能安防等一系列对象。网络层又细分为接入网与核心网，主要目的是对数据进行实时采集，并实现可靠性回传。另外，对于应用层来说，主要是针对智能电网各项业务需求，进一步构建各类电力应用平台，从而到达有效管理及监控的目的。面向智能电网的物联网技术及其应用分析文/罗巧华物联网是一种新型通信网络，具备智能化识别、定位、跟踪及监控管理等多方面的功能。本课题笔者在分析面向智能电网的物联网架构的基础上，进一步对面向智能电网的物联网应用方案进行了探究，希望以此为物联网应用的完善提供有效依据。摘要
2面向智能电网的物联网应用方案探究
下面笔者从两方面对面向智能电网的物联网应用方案进行探究，一方面为面向智能用电的物联网解决方案；另一方面为面向智能电网生产环节的传感器网络应用方案。
2.1面向智能用电的物联网解决方案
基于传统模式的用户当中，其智能用电物联网应用主要的连接对象为用户的智能双向电表。对于电网企业来说，主要是以用电性质和场合的差异性为依据，进而选取不同功能的智能双向电表，对用户进行电能计量及有关电能质量的监测等应用。在智能双向电表终端设备的运用下，能够实现对用户用电信息的统一性采集。智能电表是以传感器网络及现场总线等为渠道，然后在传输网及电力接入网的作用下，把电表数据传输到与之相关的应用平台，比如用电信息采集平台等。除此之外，基于智能用电过程中，电动汽车充电系统的应用也是非常重要的。该系统的主要应用内容主要体现在：其一，充电站设施的监测部分，涵盖了充电状态检测、视频检测及安防监测等。其二，传感器及RFID系统的设置，通过有效设置，能够对电动汽车运行情况及动力电池使用情况实现实时感知。
2.2面向智能电网生产环节的传感器网络应用方案
对于面向智能电网的物联网应用，主要的目的是使电力系统生成环节的信息化得到有效提高，同时提高自动化程度。要想使此类应用得到有效实现，需要依靠物联网末端的无线传感器网络，应用场景涵盖了变电站一次设备及二次设备以及高压输电线路等；在对设备运行情况及相关线路的运行情况进行感知及预测的基础上，使电网的安全水平得到有效提高，进一步使电网的运行成本降低。如图1所示，为一种适合用在智能电网生产过程环节的传感网络结构。当中，无线传感器网络通过对感知延伸终端各路信息的充分利用，把采集到的数据汇聚到网关节点上，然后由网关节点把分类预处理之后的数据信息传输到接入网当中，进一步实现进入电力通信核心网的统一性。数据在通过分析处理之后，在ICT平台的基础上，将相关指令发出，并以同样的方法逆向往终端网络节点上传输，从而使对全网的实时监测及故障处理能够得到充分实现。
3结语
目前，对物联网还没有一个公认的概念，总体来说它是指利用各种传感器和互联网连接起来的一项新技术。物联网就是利用数据采集设备，如传感器、二维码、电子标签等实现对物体信息的采集，然后组成一个嵌入式网络，通过异构网络的融合技术，通过通讯接口实现嵌入式网络和互联网的对接，实现对物体的监控。物联网的核心思想是：利用各种方法和形式对物体、人、设备进行感知，实现无所不在的感知；实现不同网络接入方式、不同应用系统、不同环境的互联互通和信息共享，提供人性化、个性化的综合信息服务，支持信息数据处理和辅助决策实现智能服务。供应链管理与物联网理念一致，通过信息共享，建立协同关系。因此，物联网对供应链的发展有巨大促进作用。首先，物联网技术帮助物流企业跟踪货物，跟踪运输设备的状态。这些信息共享给上下游后，提高上下游的生产效率，降低成本，实现多赢。其次，供应链上的所有信息在一个平台大集中后，可以利用大数据优化运输路线，优化配载，为物流企业带来价值。通过与物联网技术的结合，智慧物流平台提供感知供应链的能力，可以更智能、更有效地管理物流运输活动的整个过程，帮助企业提高物流过程的可控性，提升物流服务质量。因此，研究物联网在供应链上的应用具有重要的现实意义。
2基于物联网技术的智慧供应链
物联网技术使整个物流供应链管理更精准、高效、智慧、可控、可知及可视。通过物联网等技术的应用，优化业务流程，提升物流服务水平，强化物流精益管理，提高调度智能决策；通过运用摄像头、温湿度和红外线传感等技术手段，实现全环节可视监控；通过RFID技术，对批次物料进行标识和不中断传递，实现物料全过程质量监控和回溯；通过生产过程数据自动采集、自动加工，实现智能信息处理与服务决策，实现整个供应链全面覆盖、全面感知、全程控制、全面提升。“传感监控网络”采集捕获的信息，通过有线网络、无线网络、卫星通信、电信网络、广电网络、蓝牙等多种传输技术和通信网络，快速准确地上报监控信息智能分析系统，分析系统根据预先定义的关于物移、闯入、徘徊、滞留、超速、越界、温/湿/火/水/烟等不同环境异常触控阈值条件，生成不同优先级的警报信息，并以指标、视频、声音、时间等不同维度的信息通报用户。实现对环境、位置、时间三位一体的全方位精细化管理，提高物流仓储管理的安全可控性。通过这样的集成，可以方便地实现：在物流中控室随时检查某个工作间的温、湿度传感标签，温、湿度标签在接收到温、湿度数据后，可以定期向远距离阅读器发送数据，这些数据信息实时传输到监控室的显示屏上。当任何一个监测数据超过事先设置好的警戒线时，就会发出报警提示，监控平台可以在第一时间确定位置，进行有效处理，实现快速响应。另外，可以将监控系统与移动通信技术相结合。在机房出现异常时，利用短消息、邮件、手机或电话振铃等方式进行提醒，充分实现无人值守的远程监控，提高物流现场的管理效率和管理水平。
3智慧供应链平台架构设计
基于物联网技术的智慧供应链平台的总体架构设计思路，以现代物流与供应链管理思想为核心，建立统一的平台多元数据中间件，基于物联网和SOA技术，建立流程化的物流管理信息系统（见图2）结构体系，以整合供应链上下游系统资源和数据资源，增强供应链的可视性，强化绩效管理和成本控制，为供应链提供监控调度手段，提升供应链整体执行效率，降低供应链总体成本，为智能化决策支持提供依据。
4物联网技术对供应链管理的影响
物联网技术的应用使企业供应链管理的方式发生巨大变革，主要体现在以下几个方面。（1）实现供应链的可视化管理，实现产品的质量保障。通过在供应链各个环节运应物联网技术，如RFID、二维码、电子标签等，对每个物品的流动信息进行采集，保证物品的可追溯性，实时监测产品的动态信息，利用互联网实现信息的共享和交换，通过信息平台可以查询这些数据信息，实现供应链的可视化管理，保证产品质量，提高企业信誉度，实现价值最大化。（2）实现供应链的信息共享。信息共享是供应链管理的核心思想，信息共享保证信息的同步传输，供应链各环节的信息同步是供应链信息化追求的目标，只有实现各个环节信息的同步化管理，才能有效发挥供应链协同化管理的价值。物联网技术的应用实现了各环节的信息采集，及时发送信息平台，及时共享，减少数据采集的失真现象。快速有效的数据流动，可以有效应对客户需求的变化，准确预测市场需求，大大减少库存量，降低企业成本。（3）实现供应链的智慧管理。通过物与物的信息交换，实现自动化控制，减少对人工的依赖，节约成本，减少出错率。智慧的物流供应链系统通过对数据信息的采集和分析，用先进的数据挖掘技术和智能分析技术进行智能化处理，根据提供的信息进行判断，将结果回传到设备采集器和节点，实现整个系统的闭环控制。遇到紧急情况，根据这些数据信息，自动启动防护预案，实现多系统联动，全面提升灾害自动修复水平，从而提高供应链的智能化水平，实现真正意义上的智慧管理。
5结论
电梯公共服务平台作为一个开放的支持和服务系统，它的非功能性需求包括系统性能、系统安全性、可靠性、可互操作性、易用性、可维护性、可移植性等多个方面[6]。系统除了涉及普通计算机以及手机、阅读器等移动设备，需要接入大量且不断增长的电梯传感器设备进行数据搜集。因此，平台运行时的高效性能以及平台安全性是其两大主要的非功能性需求。1.平台性能该平台作为公共服务平台，其性能侧重于确保服务器系统能够满足日常工作负载，并有足够剩余容量应对突发事件引起的峰值而不出现某些应用不响应甚至宕机事件发生。系统建设初期，要求该平台视频服务器软件满足2000路视频的接入，250路并发访问，64路并发存储。电梯网关服务器软件满足2000路电梯网关设备的接入服务，可查看电梯实时监管数据，接收电梯报警数据，并与视频服务器形成良好互动。2.平台安全性系统安全是指在系统生命周期内应用系统安全工程和系统安全管理方法，辨识系统中的危险源，并采取有效的控制措施使其危险性最小，从而使系统在规定的性能、时间和成本范围内达到最佳的安全程度。本平台因涉及设备及使用人员较广，因此着重于数据安全和网络安全两个方面。在实际开发应用中，主要采用以下几种方法来确保平台的安全性：1)数据传输和应用访问中，用户需有密码才能登陆，系统会对用户的密码进行加密保存。2)电梯物联网综合管理公共服务平台提供日志审计服务来记录用户操作以备查询。日志审计可以实时、准确地详细记录对平台所作的各项操作，保证中心的安全性。确保一旦出现安全性问题，有史可依，有据可查。3)给不同的用户分配不同角色，对应于不同的授权。通过认证后，用户才能进入相应平台的界面，并对其权限范围内的内容进行浏览或操作。4)系统云平台配备云级防病毒系统来抵御各种非法入侵。5)与国内几大电信运营商合作，建立专业的网络架构来保障网络安全。
2平台架构与整体结构
该平台基于B/S架构进行搭建，主要包括三个部分，分别为感知层、网络层、应用层[7]。其中，感知层由传感器、电梯数据采集器、电梯监控终端构成，感知层设备主要采集电梯运行状态和故障状态信息，并对电梯运行状态和故障状态进行逻辑运算和逻辑判断，同时向网络层中指定的服务器发送状态和故障报警信息；网络层由运营商的无线或有线网络及数据中心（IDC）服务器构成，网络层主要承载电梯运行状态信息和故障报警信息传输，并将其数据存储于数据中心服务器中；应用层由部署在数据中心服务器上的软件中间件和电梯监测软件、客户端电脑、移动智能终端等构成，应用层主要实现对物联网的终端设备的智能计算、监控和管理。平台架构如图2所示。平台基于云计算技术，采用模块式开发，各个功能模块之间是松耦合关系，不仅现有模块可以非常方便的修改，最重要的是对平台的功能扩展和模块增加完全不影响现有平台的运行，新增模块可以采用热插拔部署的方式添加到现有平台中，新功能的增加完全是即插即用形式的[8]。系统平台划分成日常监控、故障管理、维保管理、呼叫中心、电子看板、运维管理、监控中心、智能终端、综合统计等几大功能模块。平台的整体结构图如图3所示。
3平台实现的关键技术与实现效果
本项目是以RFID（RadioFrequencyIdentification，射频识别）技术、红外传感技术、流媒体技术以及3G（3rdGen-eration，第三代移动通信技术）无线技术等物联网技术为基础，采用云计算平台对城市电梯安全运行与维护进行实时监管。系统后台开发则使用.NETFramework5.0框架及开发工具VisualStudio2012和Eclipse4.2。
3.1RFID技术RFID实质上是一种近距离射频通信技术，工作原理是标签进入磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（即PassiveTag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（即ActiveTag，有源标签或主动标签），阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。大量的事实证明，电梯维保执行不到位、不规范是产生电梯安全事故的主要原因之一，对维保企业及维保人员的有效监管是减少电梯安全隐患的一剂良方。利用RFID技术通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据的特点，本平台采用RFID技术将维保行为标准化、流程化，在电梯关键部位标识RFID电子标签，保障了在对的时间、对的地方、由对的人、检查了对的位置，杜绝维保不到位行为。
3.2红外传感技术红外传感技术，即利用红外应答器识别和传输物体信息，从而实现远程监控。在电梯厢外壁采用外加传感器的方式对电梯运行状态进行全程监测。与其他方式相比，外加传感器方式可以兼容新旧电梯，项目推广难度低，实施简便；对电梯生产企业无特殊要求；对电梯运行不会产生影响，无安全隐患。
3.3流媒体技术该平台在电梯内部引入了双向实时流媒体技术。所谓流媒体技术就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放上网站服务器,让用户一边下载一边观看、收听，而不要等整个压缩文件下载到自己的计算机上才可以观看的网络传输技术。该技术使得在满足轿厢终端传感器采传输的基础上，实现了同步H264视频流媒体播放、H264/MJPEG双码流视频编码，在电梯运行过程中对现场画面录像，并滚动保存。轿厢多媒体终端屏可播放RSTP、HTTP、H323等多种协议的实时码流以及本地多媒体文件，通过场景响应引擎在困梯、正常、通信等不同情况下选择播放内容。为支持城域级超过2000台电梯以上规模的同步视频播放，本平台设计了P2P架构的服务器直播系统。能够将实时码流通过直播服务器、转播服务器和P2P分发服务器向全部的电梯设备推送视频。
3.4无线技术平台涉及电梯数量众多且不断增长，因此为了满足海量数据正常传输要求，主要采用当下流行且稳定、高速运行的3G无线通信技术。该技术可通过光纤EPON或者3G网络终端将数据实时上传，其采用小波自适应多模数据压缩算法可实现海量、多节点传感器数据的冗余消除和高效率传输；采用分布式实时内存数据库在广域网上保存电梯运行状态，并应用分布式关系数据库实现历史数据保存；通过呼叫中心的H.323协议，在电梯轿厢嵌入式终端移植并实现支持音视频同步通信的H323嵌入式软件，当发生困梯和故障的时候可以联系呼叫中心、质监局和运营单位、维保单位实现多方通话，对受困人员进行安抚与解困指导。
3.5平台开发技术.NETFramework5.0是用于Windows的新托管代码编程模型，其强大功能与新技术结合起来，用于构建具有视觉上引人注目的用户体验的应用程序，实现跨技术边界的无缝通信，同时提供一个将软件部署和编译代码执行环境，并大幅提高软件运行的并行计算能力[12]。VisualStudio2010作为基于.NETFramework运行环境的开发软件，目前正拥有庞大的客户群，其集成开发环境（IDE）的界面被重新设计和组织，不仅适合专业人员进行开发，对于非专业人员，简单实用也非常简洁明了，并且支持开发面向Windows7的应用程序。在实现高速运转的服务器平台的同时，系统还需要通过可移动终端将维保操作记录同步到电梯云计算平台，实现对维保工作的规范性和准确性进行远程管理。因此借助广泛存在且应用的Android手机平台建立维保客户端，系统采用较新的Eclipse4.2进行开发，其作为功能完整且较为成熟开源式软件，允许嵌入Android编译环境进行开发，提升的基于模型的用户接口框架，为开发者提供更灵活的界面设计；提供面向服务的编程模型，使维保客户端与服务器实现无缝连接。
4结论
我校物联网技术专业由于是热门专业，因此报考学生不仅有普高生和职高生，还有单招生。由于在物联网班级中的学生种类最多，那么直接导致学生的学习水平差距相对比较明显。自然而然，授课的精细程度就不能一概而论。因此，微课制作的素材就需要筛选。比如视频录制素材的选取上，由于学习水平不一样，就不能采用PPT画图做成的视频。因为PPT做成的视频往往是教案的电子化，内容精简而且文字居多，观看枯燥。因此，观看这个视频的普高生和职高生比较容易接受，但是单招生接受不了。那么我们在选择视频素材的时候一定要选择具有现实场景的视频，因为这种视频真实、具体而且有趣。制作素材还有很多，这里不一一赘述。
2学习情境的设计要贴近学生日常生活
大学生现在处在我国高速发展的信息时代，数码科技产品无处不在。因此，在微课的情境设计中，如果经常使用含有电子产品使用的情境，会让学生感觉教师的准备力度不够。相反，如果不使用电子产品，而是使用日常生活中的琐事为例，就会给学生提供生活琐事的解决方案。比如，情境设计中使用校园停车场不够这个情境，学生就会通过这个问题想到智能停车管理系统，卡口系统，视频采集技术等。由于物联网技术本身集成度大，融合度高，因此涉及到的技术非常多，那么学生一时间难以把这些知识串起来。这样情境设计对教师想要传达给学生某个知识点时，就显得异常复杂。对于基础不好的同学来讲，这时就容易出现为难情绪。
3课程设计偏重非专业性
目前，物联网技术还属于一个新兴技术，正在快速发展。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。物联网可分为3层，即:感知层、网络层和应用层。物联网结构如图1所示。感知层是物联网的皮肤和五官，识别物体、采集信息。感知层包括条码扫描、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、各种传感器、终端、传感器网络等，主要用于识别物体、采集信息与控制。网络层是物联网的神经中枢，就像大脑的信息传递和处理。网络层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理，类似于人体结构中的神经中枢和大脑。
2堆取侧取堆取料机概述
随着全球工业的迅速发展，各个领域对其生产线的自动化程度及对全厂环保节能的要求越来越高。堆取料机在矿山、冶金、石化、钢厂、电厂、煤矿的应用也越来越被人所认可。顶堆侧取堆取料机是由圆形桥式刮板混匀堆取料机派生出的一种新型散料搬运设备。与圆形桥式刮板混匀堆取料机不同的是前者在料堆顶部取料，后者在料堆端部取料。对于同等直径料场而言，顶堆侧取堆取料机料堆高度要比圆形桥式刮板混匀堆取料机要高，堆料量要大很多，对于物料仓储量大的厂矿更为适用。
2.1控制系统的硬件部分
顶堆侧取堆取料机的电气系统硬件选型遵循着确保电路工作的稳定性、安全性的原则，控制电路在出现事故情况的下，保证操作人员、生产机械、电气设备的绝对安全，并能有效地防止事故的蔓延。顶堆侧取堆取料机控制系统主要包括用于配电类的断路器、接触器、变压器等，用于控制系统的可编程控制器(PLC)及人机界面(触摸屏)，用于保护类的热继电器，用于传动类的变频器，用于检测类的物料探测器、编码器、限位开关、接近开关、超声波料位计等，用于监控类的视频采集系统，用于管理类盘煤系统。各部分相互配合来构成一个整体的堆取料机控制系统。顶堆侧取堆取料机控制系统的核心部分就是可编程控制器(PLC)，它是整个系统的大脑，通过现场各类检测元件反馈来的信息作出判断，通过程序的编写来实现其正常的生产工艺。
2.2视频监控系统
由于顶堆侧取堆取料机设备较大，在生产过程中观察角度不好，很容易在手动工作时出现堆料溢料，料堆堆积形状不规范，取料时吃料深度大并出现取料余料等现象，很可能造成工作事故，影响工作效率。因此，在顶堆侧取堆取料机上增设工业电视监控系统具有要意义。顶堆侧取堆取料机设有一套独立的工业电视系统，包括5个变焦距彩色摄像机(带旋转云台)、系统主机、电源、彩色液晶监视器、光端机等(见图2)。
2.3盘煤系统
随着产品智能化的不断提高，激光盘煤系统已经大量用于圆形煤场中，通过安装于堆取料机上的盘煤系统可将料场中煤量进行合理分析，并通过三维合成及数据分析，以图形及报表的形式将数据送至主控制室，可让厂矿合理的分配煤炭的进出时间及进出量，大大节省人力。由于当今煤炭行业价格不稳定，通过盘煤仪可以对电厂所需煤炭需求有精确的掌握，同时对市场煤炭价格的预判来降低电厂的成本。盘煤系统共分为激光盘煤仪，回程角度测量及后台集成控制器。盘煤系统安装示意图如图3所示。
3基于物联网技术的产品硬件组成及数据采集
基于物联网技术对顶堆侧取堆取料机数据采集的方法简单的说就是在设备上安置1台工控机，工控机内嵌入1个用于通讯的DP板，利用DP通讯将工控机与顶堆侧取堆取料机控制系统中的PLC进行连接，将PLC中的数据采集至工控机中。利用3G技术将工控机内的数据传至远程服务器内。通过页面访问进入已设计好的画面内，画面同时调取服务器内数据，从而达到远程在线检测的目的。
3.1产品硬件组成及网络连接
3.1.1产品硬件组成在设备上安置1台工控机，工控机与堆取料机控制系统之间利用DP通讯来连接。工控机上放置1个用于通讯的DP板，利用DP通讯将数据从设备控制器内采集出来。3.1.2网络连接建立基于云计算技术的物联网云服务系统，并利用3G技术实现其与主流操作系统移动终端的通讯。将工控机采集过来的信号传送至服务器内。设备网络连接如图4所示。
3.2网络配置
在PLC内进行DP网络配置，将PLC内DP地址设置为1，波特率为1.5b/s。将工控机所需数据放置于单独数据块内。工控机内设置DP地址为2，波特率为1.5b/s。数据读取循环间隔为3.5s。
3.3顶堆侧取堆取料机数据
由于堆取料机数据较多，根据实际需求调取必要数据。这样不但减少网络传送数据量，降低传送时间，同时保证数据准确。顶堆侧取堆取料机传送数据信号如表1所示。数据显示利用局域网，在线登陆监控界面，通过调用服务器数据进行监视。
4应用情况
目前，该技术已在宁夏某企业成功应用1年。在此期间，服务中心专家智能系统对现场设备的实时监测，多次为设备故障做出了预判，提前告知用户问题，避免突发事件的发生，减少了设备因故障停机时间近60h，降低用户因此而带来的损失近200万元。用户满意度极高，同时由于该技术的应用增强了用户对公司产品的信赖，近期再次签订了订货合同，增加订货产值。由此看来，物联网技术的应用价值可观。
5存在问题
5.1网络安全问题
由于物联网技术是新型的一门技术，物联网技术在顶堆侧取堆取料机上的应用主要依靠物联网的传送来完成的。而基于云计算技术的物联网云服务系统，在信息安全需要较高。现阶段，一方面要分析传统计算平台面临的安全问题，采取全面严密的安全措施;另一方面，云平台应向用户证明自己具备某种程度的数据隐私保护能力。
5.2传送信号问题
顶堆侧取堆取料机物联网应用是3G网络平台搭建的，由于现阶段3G网络覆盖区域的问题，出现过信号丢失、断网等问题出现。现阶段采用了移动3G，电信3G双网并行的方式来缓解信号不稳定的问题。
6结语
1.1物联网技术
物联网是一项新的技术，是一种物与物，物与人的连接，通过射频识别、红外感应、激光扫描、通信装置等信息传感设备，按照约定的协议，将物体与互联网相连，进行信息的交换与通信，实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。
1.2FRID技术
射频识别（简称FRID）技术是一种利用射频信号通过交变磁场和电磁场实现非接触式信息传递并通过所传递的信息识别目的的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。通过与物联网技术相结合，能够实现企业资产的定位跟踪与信息的共享。FRID正不断向生产行业的各个方面渗透。FRID在煤炭行业的应用首先是人员定位系统、安全监测系统，然后扩大到资产、物流的各个环节，已显示其在煤炭行业的广阔的应用前景。
2系统需求分析
基于物联网的资产管理系统基本功能应满足公司公司资产的流程管理工作，具体包括资产的录入管理：即采购资产的信息录入、到货信息的补充录入、资产的验收确认、资产信息数据的写入、RFID芯片标签的制作、标签的粘贴与固定；同时实现资产的变动管理：包括资产的转移、维修修和报废管理；资产状态管理：主要是区域内资产分类、资产名称和数量等，而且某个大型设备上安装多个标签可反应一个资产信息，快速盘点资产；资产信息的查询汇总；统计分析报表等功能。要求能够对资产进行全生命周期管理工作，实时掌握设备使用的全过程，从而实现从设备的采购，运行，报废整个过程对资产进行科学合理的管理。是管理工作做到更加精细，精确。
3系统的整体架构设计
资产管理系统的整体架构是按照物联网三层架构的基础上进行设计的，具体包括感知层，网络层，和应用层，感知层采用RFID读写器和RFID标签组成，标签用于记录资产信息，读写器用于读取标签上的信息，实现物联网感知层原始数据的自动采集工作。网络层采用公司的各类可连接的网络连接读写器，在网络机房架设SQLServer2005数据库服务器和应用服务器，将读写器采集到的数据传输到服务器中来完成资产的全程跟踪，实现资产的动态信息化管理。应用层是用户和物联网的接口，是根据公司资产管理流程处理读写器采集到的数据，再将数据显示在用户桌面上，实现资产数据信息的查询、存储、统计与共享工作。
4资产管理系统设计方案
本系统包括资产编码设计、RFID系统设计和资产管理系统设计。
4.1资产编码设计
为了有效控制和管理公司的资产，准确区分公司各类型资产存放状况，将公司资产分为固定资产和其他资产两大类，为了做好编码资产的动态管理，本次资产编码采用RFID植入式芯片无线管理监控，并对编码资产实行门禁系统管理，将公司资产存放位置划分为生活区、工业区、井下、风井工业区四大区域。同时，为了规范资产管理，前期由资产管理部门对所管辖资产进行标签写入、核对及贴签。后期对新增的每一项资产均在验收通过时，写入资产管理系统并现场制做并贴签。
4.2RFID设计
4.2.1RFID标签设计
由于煤矿物资存放的场所不同，体积各异，且井下环境条件恶劣，在对公司物资设备情况进行具体分析后，确定使用超高频860～960MHz，存放公司物资电子标签设计时主要考虑以下内容：
1)防水、防油污、防撕
2)RFID芯片的粘贴或悬挂根据以上要求将RFID标签样式设计为室内标签和室外标签两种，室内标签采用超高频无源RFID标签银行卡大小，封装pvc8.5×5，室外标签采用超高频无源RFID标签，封装pcb，抗金属，规格95×35×10，带外壳，具体根据实际情况分为钢丝栓挂，带胶，带胶且螺丝固定3种类型。
4.2.2RFID读写器设计
RFID读写器是系统的核心设备，通常分为固定式和手持式两种，固定式读写器安装于公司资产存放位置的出入口，用于快速识别资产上绑定的标签出入，进行方便的对资产的管理，并提供报警功能。手持式读写器配合管理人员用于对公司固定资产进行盘点。管理人员拿着手持式读写设备在资产所在区域走一圈，该区域的资产将自动读入手持式读写器，再将读写器连接在互联网上将数据导入资产管理系统中，方便的实现固定资产的盘点工作。
4.3资产管理系统设计
4.3.1系统业务流程
根据公司资产管理的流程分析。管理人员登录到资产管理系统，根据流程图可以看出管理资产的动向和盘点的数据。
4.3.2业务功能设计
根据公司的实际需求，对公司的业务工作流进行分析，设计系统业务功能图。资产管理系统的功能包括资产的新增，领用、借用、处置、调拨等功能。
4.3.3系统开发及运行环境
在项目开发阶段，整个系统开发基于B/S的体系结构，数据统一存放在数据服务器上，采用基于微软的.NET平台VisualStudio2010进行编程，数据库采用SQLServer2005数据库，在客户端运行此系统端无需安装任何软件，通过浏览器就可以访问，在服务器端配置windowsServer2008+IIS（.netFrameWork3.5）即可。
5结束语
国外金融危机引起的增长低迷还没有消退，但大量围绕电力、通信、交通、环境的智慧型基础设施依然加紧实施。基础性的关键技术研究不断进步，如美国加州大学、麻省理工学院、奥本大学、宾汉顿大学、克利夫兰大学等在极低功耗无线传感网络、自组织传感器网络、传感器网络系统的应用层设计、基于IP的移动网络和自组织网络方面、结合无线传感器网络等方面开展研究，新加坡国立大学在无线传感器网络方面进行研究，物联网标准也在加快研究。另外，RFID技术、GPS/GIS技术的应用持续升温，IPv6、M2M、3GPP等技术的研究渐趋成熟，近距离无线通讯、传感器网络、泛在网络等网络技术也随物联网技术应用而快速成长，这也显示了物联网技术研究的不断进步。国内最早于1999年启动传感网工程，由中科院对物联网技术工程项目进行专门研究。近年来有更多的科研院所参与了物联网的研究，在物联网无线传感器网络节点方面研究突出的有南京邮电大学的UbiCell系列节点、中国科学院计算技术研究所的GAINS系列节点、香港科技大学的无线传感器网络节点；在无线传感器网络的软件及平台方面突出的有：南京邮电大学无线传感器网络研究中心开发的基于移动的无线传感器网络中间件平台、南京邮电大学的无线传感器网络集成开发平台MeshIDEMeshIDE、中国科学院宁波计算所的无线传感器网络分析与管理平台。在物联网理论研究方面提出许多具有创新性的想法的有，南京邮电大学、哈尔滨工业大学、清华大学、上海交通大学、北京邮电大学。归纳总结上述研究不难看出，第一类属于基础性研究，如标准、节点、网络、平台等等，这类研究会对今后物联网应用提供支撑；第二类属于技术应用研究，如RFID、GPS/GIS、IPv6、M2M、3GPP等等，技术比较成熟，但更需要要研究整合应用；第三是理论方面研究，也有待于实践的验证。然而，上述三方面都不属于完整的物联网系统研究，该课题正好是要从一个完整的物联网出发去对物联网系统进行研究。
二、研究目标和内容
课题的研究，是根据智慧实验室建设的环境对感知、控制的具体要求以及使用人的功能要求，研究设计在小规模试验的环境下建立一个可供体验、实训、研究的物联网技术支撑平台及网络架构。1.研究智慧实验室建设传感网网络架构，根据新校区智慧实验室建设，各智慧教室的空间分布情况及功能分布情况进行相关的研究设计，提出完整的传感网网络架构方案。2.物联网技术支撑平台，研究传感及控制系统集成模块、管理系统模块及智能处理模块三个部分集成为一个整体的物联网，构成物联网技术支撑平台方案。该课题研究的核心内容是由感知及控制系统集成模块、管理系统模块及智能处理模块三个部分集成后形成的物联网。该系统不仅将三个部分叠加到一起，还将三个部分有机的集成，特别是智能处理模块要达到智能化的功能，要随时访问另外两个模块的数据，并根据访问的数据分析处理做出准确的判断，输出控制信号到控制系统交给执行机构执行。因此，要解决的重点问题是构成由三个系统模块组成的有机集成系统——物联网。要突破的难点问题是如何按照智慧实验室建设环境下对感知、控制的具体要求及使用人的功能要求，设计出有机集成的三个系统模块方案，并使其达到功能要求的智能化。
三、研究方法和实施步骤
1)提供智能化教学环境。学生时常为找不到自习教室而苦恼，利用物联网技术搭建的信息平台，学生可以通过网络了解到自习室的情况。将摄像头、传感器等设备安装在教室中，并且与教室资源系统连接起来，将实时的学生数量信息传递到资源平台上，学生可以通过进入教学资源系统来查询自习室的占用情况，从而节省了找自习室的时间。
2)智能考勤系统。传统教师点名的考勤方式，浪费了一定的教学时间。使用智能考勤技术，学生上课前通过刷卡进教室，教室的读卡器在接受了学生的刷卡信息后，自动将信息发送到教学管理系统中，并通过计算机将数据更新到考勤数据中去，这样教师就可以通过计算机快速的查询学生的出勤情况，从而节约了教学时间。
3)构建智慧图书馆。智慧图书馆的建设主要为学生借阅图书和学校管理图书提供方便。首先，学校图书馆是供学生查阅资料的场所，外来人员的进入会给图书馆的管理带来了不便，利用RFID标签和学生的一卡通等设备，可实现图书馆安全管理。另外学生借书、还书也依靠一卡通来实现，通过刷卡、扫描图书等方式来实现自助式借书，还书时只需扫描一卡通即可获得书本信息，方便图书的归架。另外，系统在刷卡时能自动识别学生的专业、借阅记录，学生的考试成绩等信息，自动寻找学生的兴趣点，为学生提供推荐服务，方便学生学习。
4)实验室管理。实验室的设备一般造价昂贵，其结构、类别也比较复杂，通过电子标签，对实验设备进行管理，在电子标签上存储设备的信息，通过与网络系统相连接，实现统一控制。学生凭一卡通进出实验室。
2物联网在学生生活方面的应用。
校园生活是智慧校园管理系统中的一项重要内容，校园生活包括学生、教师在校园内消费、住宿、校园安全、车辆管理等方方面面，智慧校园是以智慧技术来实现智慧生活，利用物联网技术来更好的实现智慧校园。具体来谈，有以下几点。
1)消费管理。消费管理是智慧校园的重要组成部分，以物联网技术为核心的消费管理主要包括：
⑴基于RFID技术的一卡通，或有的学校以手机等作为信息存储器，含有学生的基本信息。
⑵RFID阅读器，即消费场所的刷卡器，读到信息后传至后台的数据库进行查询，读取和扣除金额。
⑶后台数据库，持卡人的信息统计在数据库中，方便了消费业务的查询。像食堂、商店、浴室等场所的消费管理都可以通过这种方式实现。
2)智能照明控制。利用物联网技术实现智能照明，利用声控装置、加法计数器等设备，根据光线、教室有无人来自动控制照明开关，实现节能效果。
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