物聯(lián)網(wǎng)是將所需處理的貨物通過相關(guān)信息識別設(shè)備將其信息與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，已達到智能化識別管理的目的，而在節(jié)能減排的大背景下，物聯(lián)網(wǎng)也創(chuàng)新性的提出了智能節(jié)能系統(tǒng)，從物聯(lián)網(wǎng)整個體系結(jié)構(gòu)出發(fā)，研究并解讀了智能節(jié)能系統(tǒng)在軟硬件等各方面的技術(shù)支持，并在相應(yīng)的實驗性測試平臺上測試其時效性，最后對本文所提到的智能節(jié)能系統(tǒng)做出總結(jié)與展望。

0 引言

所謂的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，是通過一系列高科技信息識別感應(yīng)裝置（紅外感應(yīng)器、GPRS全球定位系統(tǒng)、激光掃描等）將所有的被處理物品都進行信息化登記處理，并與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，實現(xiàn)全球性、遠程性、便捷性的生產(chǎn)生活體系。在我國中央歷年的各大會議上，對于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展一直是大會關(guān)注的焦點，物聯(lián)網(wǎng)的高速運作，不但帶動了三網(wǎng)融合，更為百姓的日常生活帶來了便利。

1.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)

現(xiàn)有較為普及的物聯(lián)網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)一般被分為傳感網(wǎng)絡(luò)、傳輸網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)三大類。其中，傳感網(wǎng)絡(luò)是通過放置在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的大量微型傳感器所構(gòu)成的局域監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)對現(xiàn)場貨物進行監(jiān)控；而傳輸網(wǎng)絡(luò)，就是在接收到傳感網(wǎng)絡(luò)所感應(yīng)到的相關(guān)信息后，通過一定技術(shù)手段再將其信息傳遞到外部互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（如互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、NGN等）；最后的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)便是信息傳遞的終端，在該網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，所有的信息都可以被編輯處理。物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2.硬件設(shè)計

2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

在新型的智能節(jié)能系統(tǒng)中，對其運作起支持作用的關(guān)鍵電路是電量采樣電路，該電路的核心是ADE7755（電能計量轉(zhuǎn)換芯片），該電路可以完美的實現(xiàn)對待測系統(tǒng)的用電測量。而其運作的原理是將被測系統(tǒng)中所檢測到的功率信息以頻率的形式輸出，對檢測到的功率以電流、電壓雙通道的信號乘積以低通濾波展現(xiàn)，最后再通過V-F對其信息的轉(zhuǎn)換，最終以頻率的形式從F1與F2管腳輸出（為用于電表的校正，CF管腳同時輸出高頻信號）。

2.2 無線通信系統(tǒng)

由于現(xiàn)今物聯(lián)網(wǎng)在其感應(yīng)階段所設(shè)置的傳感網(wǎng)絡(luò)所采用的微型傳感器構(gòu)架是傳統(tǒng)的嵌入式產(chǎn)品模式，而為了達到實際需求，在傳感器的實際設(shè)計時也在功能部件、設(shè)備驅(qū)動及應(yīng)用系統(tǒng)等多方面上都做了些許的改進，并升級成為智能插座，該傳感器是由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與無線通信系統(tǒng)共同構(gòu)成，該傳感器的出現(xiàn)實現(xiàn)了貨物與網(wǎng)絡(luò)的緊密連接，在整個無線通信系統(tǒng)中承擔著重要的任務(wù)。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

在本文提出的系統(tǒng)中，將使用嵌入式開發(fā)平臺E-Box 3300作為此次節(jié)能系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)，在E-Box 3300上自配置WinCE操作系統(tǒng)（支持將條碼掃描裝置與數(shù)據(jù)終端一體化），并用C#開發(fā)出可對串口數(shù)據(jù)進行采集分類的相關(guān)軟件；與此同時，自主開發(fā)用戶操作界面，完成外網(wǎng)信息公布，實現(xiàn)遠程通信。

如圖2所示，在該模型中E-Box作為網(wǎng)關(guān)設(shè)備處于核心位置，它將網(wǎng)絡(luò)發(fā)布的相關(guān)采集數(shù)據(jù)通過Internet網(wǎng)絡(luò)保存到數(shù)據(jù)庫中。當用戶想通過其他移動終端獲取相關(guān)數(shù)據(jù)時，E-Box就可以通過Internet網(wǎng)絡(luò)訪問之前的數(shù)據(jù)庫來拾取用戶所需的數(shù)據(jù)，然后再通過無線網(wǎng)絡(luò)將該數(shù)據(jù)傳給用戶，而當用戶想用過PC獲取該數(shù)據(jù)時，也可以直接以Web的方式通過Internet網(wǎng)絡(luò)訪問數(shù)據(jù)庫，獲取用戶所需要的數(shù)據(jù)。

WinCE系統(tǒng)的嵌入式開發(fā)功能，實現(xiàn)了三網(wǎng)（E-Box 3300、GSM、Internet）的無縫對接，讓整個物流網(wǎng)變得更加簡潔便利。

3.軟件設(shè)計

3.1 CC2430片上程序設(shè)計

所謂的CC2430片上程序，其主要職責便是負責整體信息流程的控制，其主要程序包括主程序（主要負責無線數(shù)據(jù)的發(fā)送，以及數(shù)據(jù)實時反饋后的后續(xù)處理），定時器（主要負責按時向中央感應(yīng)器傳輸傳感數(shù)據(jù)）和定時器（負責監(jiān)控眾多感應(yīng)器的工作情況，必要時可將感應(yīng)器系統(tǒng)復(fù)位，保證系統(tǒng)可靠與穩(wěn)定）。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能節(jié)能系統(tǒng)后臺管理平臺軟件開發(fā)

對于全新的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)能系統(tǒng)，其用于后臺管理的軟件是一個公開的信息平臺（傳感器數(shù)據(jù)局域網(wǎng)內(nèi)傳送；傳感器數(shù)據(jù)外網(wǎng)傳送），主要提供PC、筆記本電腦、手機等所有終端設(shè)備的信息調(diào)度、提取與查詢等一系列功能，并且還可以將感應(yīng)區(qū)域內(nèi)的一切無線設(shè)備通過技術(shù)手段整合在一起。平臺軟件分為2個部分：

3.2.1 傳感器數(shù)據(jù)局域網(wǎng)內(nèi)傳送

在物聯(lián)網(wǎng)運營環(huán)境下的無線局域網(wǎng)內(nèi)信息通信，主要是對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中各類檢測器結(jié)構(gòu)、檢測器個數(shù)等信息進行管理與顯示。這些設(shè)備信息的開發(fā)環(huán)境一般包括Microsoft VisualStudio、C++、Net、Microsoft SQL Server2000等。

在物聯(lián)無線局域網(wǎng)內(nèi)信息通信的環(huán)境下，當基站系統(tǒng)接收到無線感應(yīng)器所采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)時，基站軟件系統(tǒng)就會根據(jù)相關(guān)處理方案將查詢和管理命令反饋出去，而一旦所檢測數(shù)據(jù)超出理論范圍，就會自行啟動保護措施，即將系統(tǒng)電源切斷以保護系統(tǒng)安全性。而在該區(qū)域網(wǎng)內(nèi)，一切物聯(lián)信息都可以通過無線網(wǎng)絡(luò)與移動終端設(shè)備進行交流，在保證數(shù)據(jù)實時共享的同時還可以實現(xiàn)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的遠程操控。

3.2.2 傳感器數(shù)據(jù)外網(wǎng)傳送

通過簡潔的Windows CommunicationFoundation服務(wù)系統(tǒng)對相關(guān)數(shù)據(jù)進行調(diào)用，再通過Windows Communication Foundation的客戶端與服務(wù)端框架的數(shù)據(jù)處理流程，然后再結(jié)合Microsoft SilverLight的網(wǎng)頁設(shè)計技術(shù)，在Microsoft Visual Studio與expression開發(fā)環(huán)境下，利用C#編程語言以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)界面的形式實現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下所有信息數(shù)據(jù)的處理與呈現(xiàn)。而當需要調(diào)度相關(guān)數(shù)據(jù)時，用戶就可以通過Web對microsoft sql server的數(shù)據(jù)庫的進行訪問并對數(shù)據(jù)進行實時更新。而運用Microsoft SilverLight與WindowsCommunication Foundation技術(shù)設(shè)計物流環(huán)境所需網(wǎng)頁的主要部分一般有2個。一是以曲線圖的形式反映各種物流設(shè)備的用電所需量，二是通過個體與總體的對比反映相關(guān)數(shù)據(jù)。

4.總結(jié)與展望

在當今物流量飛速提高的時代，各行業(yè)間對于物資的調(diào)度需求越來越大，而物聯(lián)網(wǎng)作為一種新興的理論與技術(shù)，其在眾多領(lǐng)域都起到了至關(guān)重要的作用。他可以為用戶提供一種更易被接受的運行環(huán)境，讓用戶在不經(jīng)意間享受到物聯(lián)網(wǎng)所帶來的便利服務(wù)。而面對節(jié)能減排的新環(huán)境，全新物聯(lián)網(wǎng)智能節(jié)能系統(tǒng)的提出，則在適應(yīng)了當今新型環(huán)境的同時，再次提升了系統(tǒng)對于廣大用戶的服務(wù)領(lǐng)域，讓更多的人享受到物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)所帶來的便捷生活，讓人類的生活環(huán)境做到與環(huán)境和諧共存，讓可持續(xù)發(fā)展變?yōu)橐环N趨勢。