第11章物联网应用案例30精编版

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1、物联网导论,薛 燕 红 编著 ,21,机械工业出版社,目 录,全球定位与地理信息系统,物联网导论 共十一章,第6章,第8章,第9章,第11章,第10章,第1章,第2章,第3章,第4章,第5章,物联网概述,射频识别与产品电子编码,无线传感网络,传感器与微机电系统,信息自动识别技术,目 录,物联网应用案例,物联网导论 共十一章,第8章,第9章,第11章,第10章,第7章,第8章,第9章,第10章,第11章,互联网与移动互联网,物联网应用接口技术,物联网安全,物联网支撑技术,第11章 物联网应用案例,11.1 智能环保：基于3G的无线可视化环保监测系统 11.1.1方案概述 11.1.2系统方案设计

2、 11.1.3系统功能及其关键技术 11.1.4监控服务器软件 11.1.5显示部分 11.2智能农业：基于物联网的智能大棚 11.2.1 系统总体设计 11.2.2 监控软件功能 11.2.3 智能大棚系统的关键技术 11.2.4 系统功能 11.2.5 技术方案 11.2.6 系统集成方案,第11章 物联网应用案例,11.3智能交通：基于3G的客运车辆视频监控定位系统 11.3.1系统组成 11.3.2总体设计 11.3.3指挥中心远程监控客户端和服务器设计,11.1 基于3G的无线可视化环保监测系统,11.1.1方案概述 1.需求分析 基于3G 无线视频监控系统包括固定排污点监控、环保车

3、(船)内监控以及环保单兵执法监控等三个部分。 （1）固定排污点监控 （2）环境监测车(船)监控 （3）单兵环保执法取证监控 2.设计目标 1）实现远程实时监控功能。 2）全方位的存储功能。 3）支持多链路冗余备份，支持多制式联网要求。 4）支持视音频同步，支持3G信号与2G信息自适应切换，支持 低码流下传输D1格式图片。,11.1 基于3G的无线可视化环保监测系统,3.设计原则 根据实际应用的具体情况，在设计中应遵循下列原则： 1）先进性原则。 2）开放性原则。 3）可伸展性原则。 4）安全性原则。系统的设计必须贯彻安全性原则，以防止来自系统内部和外部的各种破坏。用户可以通过软件设置实现更高的

4、安全性，对网络内部资源的访问采取授权、认证、控制以及审计等安全措施。 5）可靠性原则。 11.1.2系统方案设计,11.1 基于3G的无线可视化环保监测系统,11.1 基于3G的无线可视化环保监测系统,11.1 基于3G的无线可视化环保监测系统,1.前端设备 2.传输网络 3.监控中心 4.监控终端 11.1.3系统功能及其关键技术 1.终端设备 （1）终端设计原则 （2）终端集成化设计 （3）终端无线传输模块 （4）终端的休眠 （5）可靠的热设计 （6）不同等级数据的分类处理机制,11.1 基于3G的无线可视化环保监测系统,2.无线传输 （1）面向不同无线传输模式的多模联合算法 （2）具有无

5、线信道自适应性能的传输控制算法 （3）前馈控制机制 3.无线视音频传输的流畅性和实时性 4.数据传输的安全性 5.视音频的同步 6.管理软件特点 11.1.4监控服务器软件 1.转发服务器 2.客户端,11.1 基于3G的无线可视化环保监测系统,11.1 基于3G的无线可视化环保监测系统,3.监控画面 4.管理与控制终端 5.OSD 6.远程回放 7.抓图回放 8.参数设置 （1）用户管理、权限设置 （2）设备管理 （3）编码参数设置 （4）定时录像设置 （5）报警联动设置 (6）报警定时设置 (7）网络连接,11.1 基于3G的无线可视化环保监测系统,11.1.5显示部分 综合显示系统一般包

6、括大屏、PC桌面、移动笔记本和智能手机等。 1）数字大屏采用投影墙拼接技术、多屏图像处理技术、多路信号切换技术等，具有高亮度、高清晰度、高智能化控制、操作方法先进等优点。大屏的接口一般采用VGA或RGB，控制计算机可通过控制接口调试大屏的显示模式，如多画面显示、画面漫游、画中画等功能。 2）PC桌面显示是我们平时最常用的一种方式，只需要有固网宽带网络能连接整个系统平台，用户就可以通过客户端软件来查看现场情况。 3）移动笔记本显示是指在移动并且无固网宽带的环境下，客户可以通过笔记本移动公网无线上网卡进入网络，登录系统平台。调取前端设备所采集的图像信息。它的优点在于不受空间和电力的限制，只要有移动

7、公网信号覆盖的地方，就可以完成操作。 4）智能手机显示是所有显示方式中最轻松和便捷的方式，用户只要配备智能手机，登录到系统平台，即可调用图像。手机是最普及的移动终端，它具备轻巧，操作简单等优点。,11.2 基于物联网的智能大棚系统设计,11.2.1 系统总体设计 1. 智能大棚系统架构 智能大棚系统主要分为大棚现场、采集传输、业务平台和终端展现四层架构，如图11.4所示。大棚现场主要负责大棚内部环境参数的采集和控制设备的执行，采集的数据主要包括农业生产所需的光照、空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤水分等数值。 2. 智能大棚系统网络拓扑结构 11.2.2 监控软件功能 1.用户操作子系统 2.

8、用户管理子系统 3.系统管理子系统,11.2 基于物联网的智能大棚系统设计,11.2 基于物联网的智能大棚系统设计,11.2 基于物联网的智能大棚系统设计,11.2.3 智能大棚系统的关键技术 1）在恶劣环境下，用于采集各种信息的传感器的安全问题。 2）基于Zigbee和3G网络的连接问题。 3）基于Zigbee和3G网络的数据融合问题。 4）手机客户端访问的速度、可靠性、界面友好性等问题。 5）智能大棚专家系统的构建问题。 11.2.4 系统功能 1）手机客户端访问功能。通过3G网络利用手机访问监控系统，实时、高效、方便。 2）实时监测和报警。使用无线传感器可以实时采集大棚内的环境因子，包括

9、空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤水分、光照强度等数据信息及视频图像信息，再通过3G 网络传输到智能大棚监控专家系统，为数据统计、分析提供依据。对不适合作物生长的环境条件自动报警。 3）远程设施控制系统。通过网站，可以对加热器、卷膜机、通风机、滴灌等设备远程控制，实现农业设施的远程手动/自动控制。 4）远程生产指导系统。根据农作物生长模型库，对大棚实时环境监测数据对比分析，当环境数据高于作物生长的上限或低于作物生长下限时，系统自动报警。,11.2 基于物联网的智能大棚系统设计,5） 远程生产活动跟踪。系统根据现场活动监测终端的报告，跟踪特定生产活动完成的情况。 6）远程生产指导系统。根据农作物

10、生长模型库，对大棚实时环境监测数据对比分析，高于作物生长的上限或低于作物生长下限系统自动报警。 7）产品跟踪服务系统。智能大棚专家系统可以支持对温室生产的农业产品进行跟踪，提供产品溯源服务。 8）客户关系管理。通过本系统，农业生产企业可以对客户进行管理，从而提高了企业的销售能力。 11.2.5 技术方案 1. 设备部署方案,11.2 基于物联网的智能大棚系统设计,2. 功能解决方案 （1）PC机访问功能 （2）手机客户端访问功能 11.2.6 系统集成方案,11.3 基于3G的客运车辆视频监控及定位系统,11.3.1系统组成 1.车载视音频监控子系统 2.信息交互子系统 3.GPS卫星定位子系

11、统 4.中心管理平台 5.车载终端主机 11.3.2总体设计 1.前端设计 （1）前端摄像机 （2）前端拾音器 （3）GPS定位模块 （4）数字视音频编码 （5）视音频数据存储设计,11.3 基于3G的客运车辆视频监控及定位系统,11.3 基于3G的客运车辆视频监控及定位系统,11.3 基于3G的客运车辆视频监控及定位系统,2.无线网络数据传输设计 （1）车载终端主机 （2）转发服务器 （3）监控中心管理平台,11.3 基于3G的客运车辆视频监控及定位系统,11.3 基于3G的客运车辆视频监控及定位系统,11.3 基于3G的客运车辆视频监控及定位系统,11.3.3指挥中心远程监控客户端和服务器

12、设计 1.客户端软件主要功能 （1）视频实时浏览 实时浏览车辆上传的视频图像，视频图像分辨率、码流、帧率、图像质量等参数实时可调，视频上传延迟小于5秒，支持网络带宽自适应功能。 （2）远程抓图功能 支持前端抓图按钮，抓取高清晰照片，可实时调整图片分辨率、图像质量。 （3）车辆定位管理功能 支持GPS定位信息转发，并在地图上显示车辆位置（时间，地点，经度，纬度，速度）。（4）远程报警功能 支持三种报警功能、并在平台上实时显示报警信息。 1）手动按钮报警，支持报警按钮报警。 2）越界报警、超速报警、阻塞报警。通过GPS信息可对车辆行驶状态进行判断，车辆是否超速、是否越界、是否在一地点长时间停留。

13、3）设备出错报警。支持设备自检报警上传，如视频信号被非法切断。 （5）车辆管理功能 用户通过相关车辆类型、车队、车牌、联系人等信息进行管理。比如车辆名称、车队名称、驾驶员姓名、驾驶员电话等，并可将每辆车按需求进行分组。 （6）日志记录功能 各种操作日志记录，并可通过时间段进行查询。 （7）本地录像回放功能 前端网传的录像可通过播放软件进行本地播放，支持多路回放功能。 2.监控中心服务器设计 指挥中心布置注册服务器、负载均衡服务器、流媒体转发服务器。 1）注册服务器。注册服务器提供终端上线注册功能，并与终端实时保持心跳连接。 2）流媒体转发服务器。转发服务器提供视音频数据、信令和GPS定位信息的

14、转发和负载均衡工作。 3）负载均衡服务器用于系统资源合理分配，适用于大规模的车载监控应用。,11.3 基于3G的客运车辆视频监控及定位系统,11.3 基于3G的客运车辆视频监控及定位系统,11.3 基于3G的客运车辆视频监控及定位系统,1、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。20.8.1520.8.15Saturday, August 15, 2020 2、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。03:23:4003:23:4003:238/15/2020 3:23:40 AM 3、越是没有本领的就越加自命不凡。20.8.1503:23:4003:23Aug-2015-Aug-20 4、越是无

15、能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。03:23:4003:23:4003:23Saturday, August 15, 2020 5、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。20.8.1520.8.1503:23:4003:23:40August 15, 2020 6、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2020年8月15日星期六上午3时23分40秒03:23:4020.8.15 7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。2020年8月上午3时23分20.8.1503:23August 15, 2020 8、业余生活要有意义，不要越轨。2020年8月15日星期六3时23分40秒03:23:4

16、015 August 2020 9、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。上午3时23分40秒上午3时23分03:23:4020.8.15 10、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。8/15/2020 3:23:40 AM03:23:402020/8/15 11、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。8/15/2020 3:23 AM8/15/2020 3:23 AM20.8.1520.8.15 12、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。15-Aug-2015 August 202020.8.15 13、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。Saturday, Aug