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基于物联网技术的新型数据采集与监控系统
广州杰赛科技股份有限公司傅仁轩肖连风
摘要：根据物联网的三种应用架构，结合数据采集与监控系统的体系结构，设计了一种新型数据采集与监控系统方案，该系统将有线通信与无线通信、无线传感网络短距离通信与GPRS/CDMA/3G远距离通信有机地结合起来，提出了监控中心应用软件网络功能的需求、提出了远程数据采集终端现场传感器与终端之间无线组网的方式。该系统与传统的实现方案相比，该方案的通信组网有明显的优势。
关键词：物联网，数据采集与监控，无线传感器网络，通信组网
1引言
物联网（TheInternetofthings）即通过射频识别（RFID）、HYPERLINK"http://www.gongkong.com/Common/ProductType/SENSOR/?m=18"\t"_blank"传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，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，通俗地说就是可实现“感知世界”的网络。
数据采集与监控系统即SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)系统是以计算机为基础的生产过程HYPERLINK"http://bbs.shejis.com/index.php?gid=280"\t"_blank"控制与调度HYPERLINK"http://zk.shejis.com"\t"_blank"自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和HYPERLINK"http://bbs.shejis.com/index.php?gid=280"\t"_blank"控制，以实现数据采集、设备HYPERLINK"http://bbs.shejis.com/index.php?gid=280"\t"_blank"控制、测量、参数调节以及各类信号HYPERLINK"http://af.shejis.com/search.php?searchtype=content&keywords=%B1%A8%BE%AF&catid=0&typeid=0&fromdate=&todate=&ordertype=0&search=1"\t"_blank"报警等各项功能，也就是实现在具体应用领域的“感知”。
因此可以说物联网技术对自动化工程师而言并不是一个陌生的概念。因为，无论工厂的现场设备，还是电网、自来水管网、燃气管道、铁路、桥梁、隧道、水文水利系统，甚至我们的飞船、卫星运行监测，无不是通过将物物相联的这个“物联”网络来实现的，只不过我们传统上将这些专业领域的“物联”应用称之为SCADA系统。当然从定义上来看，物联网是一个更广泛意义上的“感知”网络，通过物联网我们可将“感知”扩展到每台设备、每件商品，甚至每个人，实现对静态物的监控与管理、对动态物的定位与跟踪、对商品的识别，以真正达到“感知中国”、“智慧地球”的目标。因此，严格意义上说物联网既是SCADA这一传统“感知”技术在概念与应用的延伸，又是对SCADA技术发展的一个质的提升。
随着网络与通信技术的发展，物联网技术必将促进SCADA系统的体系结构的变革与升级，使SCADA系统的应用领域越来越广，除了在传统的供水、供气、环保、能源、轨道交通、机场、铁路、电力、石油、石化等行业外，在大众的日常工作生活及其它各种领域中也将得到广泛应用，最终使SCADA这一物联网的垂直具体应用系统，真正发展成为“感知世界”的智慧网。
物联网的三种应用架构
物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，把物理世界与信息世界相联结，物联网应用有三种架构：
1）基于RFID的物联网应用架构：电子标签可能是三类技术体系中最灵活的能够把“物”改变成为智能物件的，它的主要应用是把移动和非移动资产贴上标签，实现各种跟踪和管理。
2）基于传感网络的物联网应用架构：主要是指无线传感网络（WSN,WirelessSensorNetworks），WSN由分布在自由空间里的一组“自治的”无线传感器组成，共同协作完成对特定周边环境状况，包括温度、湿度、化学成分、压力、声音、位移、振动、污染颗粒等的监控。WSN中的一个节点（或叫Mote）一般由一个无线收发器、一个微控制器和一个电源组成。WSN一般是自治重构（Ad-Hoc或Self-Configuring）网络，包括无线网状网（MeshNetworks）和移动自重构网（MANET）等。
3）基于M2M的物联网应用架构：业界认同的M2M理念和技术架构覆盖的范围应该是最广泛的，包含有线和无线两种通信方式。
M2M覆盖和拓展了工业信息化（两化融合）中传统的SCADA系统。
3新型SCADA系统设计
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