物联网及其四层模型

一、物联网概念 

随着互联网技术、传感器技术和人工智能技术的快速发展，物联网技术也应运而生，物联网技术在各类领域能发挥重要性变革，对解放生产力、提高工作效率和推动规模化生产等方面贡献颇大，特别是在农业领域大有可为。实现智慧农业，必须依靠物联网技术为依托，以智慧平台为核心，立足市场需求，构建生产组织智能化、产品质量溯源化、市场经营网络化为一体的产业体系。

物联网是通过智能传感器、射频识别、激光扫描仪、全球定位系统、遥感等信息传感器设备及系统和其他基于物－物通信模式的短距离自组织网络，按照约定的协议，在物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种巨大智能网络。它是通信网和互联网的扩展应用和网络延伸，主要是实现人与物、物与物的信息交互。
二、物联网四层模型

在信息层面，数据信息经历生成、传输、处理和应用四个阶段，分别对应着物联网的感知识别层、网络构建层、数据处理层和综合应用层。感知识别层是利用感知技术和智能装备对物理世界进行感知识别。网络构建层是按照特定的通信协议搭建各类网络对信息进行传输，以实现物－网互联。数据处理层通过大数据和人工智能技术对网络层采样的数据进行预处理、计算存储和数据挖掘等一系列 *** 作，最大地发挥出信息的生产效能。综合应用层是集成各类技术以实现实时控制、精准管理和科学决策等功能的应用系统，从而改进人的生产方式。各类技术应对不同环境、不同需求独立展开工作，各层面间又是联系紧密，如同链条式协同配合。
感知层作为物联网的“神经末梢”，主要是通过信息感知技术将生活生产各方面映射成数据信息，并能可靠传送到网络层，实现物理世界和信息世界连接起来。信息感知技术是指利用传感器、RFID、GPS和RS等实时实地对农业领域物体进行信息采集和获取。在农业生产现场可以利用无线传感器采集温湿度、光照、溶解氧浓度和农作物长势等参数，利用视频监控设备获取农作物成长现状，利用遥感技术大规模感知农作物表面和环境因素。信息感知层作为物联网的基础，获取大量的数据信息，为信息进一步加工、处理、分析而科学决策和指导生产经营打通“二元”壁垒。

网络层要在感知层和处理层发挥承上启下作用，是以现场总线技术、无线传感器网络技术（WSN）和移动通信技术互为补充的通信网络将传感设备连接“上网”。信息传输技术可分为有线和无线、短距离和长距离，它们有各自特点、应对不同环境、利用不同信道共同组建集成网络体系，以实现高度可靠的信息交流和共享。无线传感器网络成为农业信息传输的“主力军”，通过包括传感器节点、汇聚节点、任务管理节点。大量具有独立处理能力的微型传感器节点布置在监测区域逐跳传输，并路由到汇聚节点，然后通过互联网或卫星抵达任务管理节点，最后用户通过任务管理节点配置和管理传感器网络以实现监测任务发布和数据收集。常见的无线局域网技术有蓝牙、WIFI、ZigBee，无线广域网技术有LPWAN、NB-IOT、4G和5G。特别是以“万物互联”为目标的5G将农业物联网数据传输效率带来“质的跃升”。

处理层是农业物联网的“灵魂”，通过信息处理技术对感知层采集的信息存储和挖掘分析形成预测预警、智能决策、优化控制和疾病诊断等智能模型，从而对农业生产和经营给出科学的指导。农业生产和经营过程中，数据信息是呈指数型爆炸产生，不仅是体量大，而且结构复杂、实时性强、关联度高，必须通过大数据技术处理、存储和管理，才能从海量数据中获取更多的价值。农业大数据技术平台是以Hadoop架构、MapReduce软件模型、其他组件补充的生态软件体系形成的分布式海量数据存储管理、运算处理和分析平台。数据挖掘是指从海量数据中通过算法搜索隐藏的信息关系，主要手段是机器学习、深度学习、计算机视觉等人工智能技术。只要获取隐藏知识，才能帮助决策者做出合理、正确的决定和决策。

应用层是农业物联网的“指挥室”。主要通过感知技术、传输技术、处理技术和设备进行软硬件综合集成，形成智能控制、监控决策、专家系统、物流溯源等等应用。根据生产、经营的和管理不同需求，开发出特定功能的应用，用户通过web端或移动客户端应用实时掌握信息、发出精准控制指令。可以说，先进技术发挥设备的最大生产力，综合应用改变人的工作方式，有利于做出更科学合理决策。

wifi控制从控制的距离来分可以分为局域网控制和广域网控制。

1 局域网控制

方法一：Wi-Fi 模块工作在AP模式，智能终端（手机、平板）直接接入Wi-Fi 模块提供的网络，在同一个热点网络实现无线控制。但是由于Wi-Fi 模块工作AP模式也就是热点模式下，它接入的智能设备端有限，大多可提供数个其他智能控制端（如手机平板）。

方法二：Wi-Fi 模块工作sta模式，智能终端和Wi-Fi 模块工作由无线路由器提供的无线网络环境中，数据信号经过无线路由器转发，从而实现局域网无线控制。

方法三：利用Wi-Fi 的STA模式作为中控器，Wi-Fi 中控器和其他设备终端的无线通讯可以采用433技术、315技术、24G技术，形成一个以Wi-Fi 中控器的局域网。

提示：433无线技术是无线单向技术，优点，传输距离比较远；Wi-Fi 中控器与433开关之间采用433技术通讯。此时的Wi-Fi 模块处于STA模式。24G技术是双线无线技术，但是传输距离相对较短；Wi-Fi 中控器与24G开关之间采用24G技术通讯，此时的Wi-Fi 模块处于STA模式。

2广域网控制

方法一：单纯Wi-Fi 技术，利用无线路由器作为中控中心。此时的Wi-Fi 模块工作在STA模式下。Wi-Fi 模块的MAC地址绑定在服务中， Wi-Fi 模块的数据经过路由器发出。与手机的2G、3G、4G或者其他wifi网络形成一个网络，从而达到控制。

方法二：Wi-Fi 技术与其他技术结合，如Wi-Fi 与24G或者wifi与433技术等等。此时的Wi-Fi模块工作在STA模式下，手机的2G、3G、4G或者其他Wi-Fi 网络形成一个网络，从而达到控制。

物联网的关键技术主要包括：无线传感器网络、ZigBee、M2M技术、RFID技术、NFC技术、低能耗蓝牙技术。

1、无线传感器网络：无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。

WSN中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。

2、ZigBee：ZigBee，也称紫蜂，是一种低速短距离传输的无线网上协议，底层是采用IEEE 802154标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。

3、M2M技术：M2M全称Machine to Machine，是指数据从一台终端传送到另一台终端，也就是机器与机器的对话。

M2M应用系统构成有智能化机器、M2M硬件、通信网络、中间件。M2M应用领域有、家庭应用领域、工业应用领域、零售和支付领域、物流运输行业、医疗行业。

4、RFID技术：无线射频识别即射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID），是自动识别技术的一种，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信。

利用无线射频方式对记录媒体（电子标签或射频卡）进行读写，从而达到识别目标和数据交换的目的，其被认为是21世纪最具发展潜力的信息技术之一。

5、NFC技术：NFC英文全称Near Field Communication，近距离无线通信。与RFID一样，NFC信息也是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递，但两者之间还是存在很大的区别。

首先，NFC是一种提供轻松、安全、迅速的通信的无线连接技术，其传输范围比RFID小，RFID的传输范围可以达到几米、甚至几十米，但由于NFC采取了独特的信号衰减技术，相对于RFID来说NFC具有距离近、带宽高、能耗低等特点。

其次，NFC与现有非接触智能卡技术兼容，已经成为得到越来越多主要厂商支持的正式标准。

6、低能耗蓝牙技术：蓝牙低能耗（Bluetooth Low Energy，或称Bluetooth LE、BLE，旧商标Bluetooth Smart）也称低功耗蓝牙，是蓝牙技术联盟设计和销售的一种个人局域网技术，旨在用于医疗保健、运动健身、信标、安防、家庭娱乐等领域的新兴应用。

相较经典蓝牙，低功耗蓝牙旨在保持同等通信范围的同时显著降低功耗和成本。

随着我国社会经济的不断发展，人们渐渐提高了对建筑物的功能要求，建筑结构、建筑信息越来越复杂，传统的施工管理手段与我国建筑业当前的发展形势相矛盾，如何实现建筑业的信息化管理成为发展建筑业要解决的首要问题。

物联网、大数据、移动互联网、BIM 技术的应用日趋成熟，以“互联网+”技术的为依托的智慧化建造的概念在建筑领域也逐渐清晰。智慧工地管理的研究及应用，能够有效地深化建筑企业管理模式和提高企业的实力，打通从一线 *** 作与远程监管的数据链条，实现劳务、安全、环境、材料各业务环节的智能化、互联网化管理，提升建筑工地的精益生产管理水平。

当前智慧工地围绕“控风险、除隐患、防灾害”工作要求，聚焦重点工程、重要环节，集中时间和精力，将数据可视化 Web 组态应用到建筑施工的管理中，通过3D可视化有效保障建筑施工安全，遏制事故多发频发势头，协助行业安全生产形势稳定好转。

系统界面由 3D 仿真建筑施工过程以及可交互的 2D 动态桌面组成。在首页点击 2D 导航按钮“全屏播放”下钻至全场景，首级场景页面下部分展示施工完成进度。用户按住鼠标左键左右拖动“调整时间”按钮，复盘施工过程。

场景支持 3D 全方位漫游，展示设备运行情况、各阶段施工场景、人员信息等，可根据需求查看施工信息，方便观看者通过展示可视化大屏全面直观的查看施工综合指标数据。

结合 BIM 三维建模，对场地平整、做地基、回填等各阶段工况进行全过程数字孪生，实现 Web 三维施工管理可视化平台，从而对建设工程造价预估，控制预算。

将建筑物及施工现场 3D 模型与施工进度链接，与施工资源、安全质量以及场地布置等信息集成一体。整合了建筑施工进度、施工人员佩戴装置、安全管理等各类系统，实现可视化表达，VR、手持或固定触控设置终端都可支持，减少信息传递的中间环节，保证信息传递的时效性和及时性，统一项目标准。

桩基施工流程可视化

桩基础由基桩和连接于桩顶的承台共同组成，具有抗地震性能好、沉降量小的特点。支持多种模型渲染，配合 2D 面板，实时监控桩基础施工进度。

场地平整与场布

开工前场地要完成三通一平。地上地下的电缆管线、设备基础等障碍物均要清除完毕。各项临时设施如临时电、临时水、安全设备准备就绪，保证施工场地平整。

现场角落安置信息采集设备，包括局域网控制器，卫星定位接收器等，通过无线通讯方式对数据实时处理，通过 3D 视图进行关键信息查看，整理基本要求与原则，提出合理的场地布置方案，保证施工的顺利进行，提高施工效率。

孔灌注与打桩

钻孔灌注桩是工程构筑物的基础结构形式之一，具有承载力高、强度刚度大、桩身变形小等优点，但作为隐蔽工程却存在施工监测难、信息化管控水平较低等问题。

塔吊施工可视化

所有桩基施工完成之后，即可安排塔吊进场。塔式起重机在安装前后和日常使用中都要对它进行检查。融合塔吊运行监控系统，作业人员可实时获取塔吊当前运行参数，监控塔吊运行状态。

基坑围护梁施工

围护梁相当于工程的“脊梁”，对整个工程支撑稳定至关重要。一是保护基坑，二是保护周围的建构筑物和其它设施不受施工影响。传统的围护桩施工都是按图进行，其施工过程无法观察，成桩后更不能开进行开挖验收。

土方开挖与压顶梁

土方开挖是将土和岩石进行松动、破碎、挖掘并运出的工程，是工程初期以至施工过程中的关键工序。压顶梁是指在顶部压一层混凝土梁。回填土内不得含有植物、砖块等杂物，因施工场地、施工机械、特殊施工技术等原因，土方回填一般采取人工夯实办法弥补机械压实不到之处。系统可根据施工要点自主设置警告类型信息，并采用 3D 效果 1：1 高仿真模拟土方开挖全过程，避免回填之前出现基坑边坡不平、基地不平的缺陷和杂物堆积，做到随挖随修，加快施工技术作业速度，提升工程作业质量。

主题结构施工可视化

裙楼结构施工

裙楼一般指在一个多高层建筑的主体下半部分，施工内容包括裙楼的主体结构加固，主要加固形式为增大截面、外包钢、碳纤维布等。涉及加固改造、钢结构、精装修、强弱电、消防、幕墙等专业，多工种交叉作业、立体作业情况多。

系统接入施工的任务管理系统，通过数字驱动取代人工汇报的反馈机制，可视化大屏展示施工计划开始与完成时间、施工主题、施工类型、施工处理结果、负责人电话和施工单位等信息，结合 360 度全景可视化结合数据联动，可根据工程管理难点，进行全盘策划，综合组织协调，确保裙楼的质量、安全等指标顺利

构筑主体钢结构

主体结构是基于地基与基础之上，接受、承担和传递建设工程所有上部荷载，维持上部结构整体性、稳定性和安全性的有机联系的系统体系，项目主体结构体系为钢框架-钢筋混凝土核心筒。项目施工过程中采用伸臂桁架，大大提高了结构整体协同受力能力，减小竖向荷载作用下的变形差异。

在企业蓝牙物联网中，物联网接入控制器（AC）起到至关重要的作用，并不是可有可无的。除了极个别只需要一两台蓝牙网关的场景，都需要AC。可以将AC放在云端或局域网中。
AC的作用主要包括以下几点
实现对蓝牙网关的管理，监控蓝牙网关的运行状态，对蓝牙网关进行批量配置，升级、容器和APP安装，显示蓝牙终端设备等。随着业务的变化，可以轻松添加更多的蓝牙网关，并维持一个统一的管理界面。
AC支持蓝牙定位，蓝牙漫游，蓝牙网关优选等重要功能。
基于AC的BI系统，可以全自动的实现蓝牙终端设备的数据采集、定时控制等，并主动推送数据，不需要额外的人工干预。用户不需要关心如何获取蓝牙终端的数据，仅需要提供一台接收数据的服务器，减少用户的开发工作量和时间。
通过将AC部署或者映射到公网，用户可以穿透局域网，在公网中获取局域网内蓝牙终端设备的数据。
如果蓝牙网关采用4G上网卡回传，必须使用AC。。如果对我的回答

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