物联网概述第6篇:物联网的前沿技术与国家工程建设

物联网/云计算时代是一个无人化的普适服务时代。物联网的前沿技术,有RFID的智能化与普适化、智能手机的归一化交互、专家系统的软件集成、智能电网的物联技术等等。物联网时代的国家工程建设,有标准时空参数的国家工程建设、有效证券电子化的国家工程建设、重大的民生公共工程建设与物联网医院的示范工程建设等。     

基于IEC61131-3标准的PLC编辑模块设计与实现

基于IEC61131-3标准设计一个可编程逻辑控制器（PLC）编辑模块,并给出了主要数据结构和算法的设计。通过测试表明用户界面友好,操作简单,对后续开发具指导意义。     

基于CDMA的停车场车位引导系统设计

本文介绍了基于CDMA的停车场车位引导系统的设计方案,阐述了系统软硬件设计、CDMA主要特点及接口电路图。该系统采用CDMA无线通信模块,使系统性能更加完善。实验结果表明本系统与485通信系统、CAN总线通信系统相比,通信距离和通信速率明显提高。本系统避免了一路出错导致整个系统瘫痪的问题,使停车场车位引导系统更加智能化。     

基于3D scSE-UNet的肝脏CT图像半监督学习分割方法

针对分割神经网络需要大量的高质量标签但较难获取的问题,提出基于3D scSE-UNet的半监督学习分割方法. 该方法使用自训练的半监督学习框架,将包含改进的并行空间/特征通道压缩和激励模块（scSE-block+）的3D scSE-UNet作为分割网络. scSE-block+可以从图像空间和特征通道2个方面自动学习图像的有效特征,抑制无用冗余特征,更好地保留图像边缘信息. 在自训练过程中加入全连接条件随机场,对分割网络产生的伪标签进行边缘细化,提升伪标签的精确度. 在LiTS17 Challenge和SLIVER07数据集上验证所提出方法的有效性. 当有标签图像占训练集总图像的30%时,所提方法的Dice相似系数(dice score)为0.941. 结果表明,所提出的半监督学习分割方法可以在仅使用少量标注数据的情况下,取得与全监督分割方法相当的分割效果,有效减轻肝脏CT图像分割对专家标注数据的依赖.     

导地线风荷载调整对通用设计杆塔使用的影响

荷载是输电线路铁塔设计的基础,水平风荷载又是输电线路荷载的重要组成部分。DL/T 5551-2018《架空输电线路荷载规范》(以下简称《荷载规范》)对GB 50545-2010《110 kV~750 kV架空输电线路设计规范》(以下简称《设计规范》)中导地线水平风荷载标准值计算公式进行了调整。对两规范中的计算公式进行了比较,对两规范的风载荷进行了计算。通过分析和计算结果发现《荷载规范》对输电线路铁塔风载荷的影响规律,为输电线路设计人员选用杆塔提供参考。     

基于LINUX的卷板机数控系统的研究与开发

论述了开放式数控系统的特点和要求，在比较了开放式数控系统3种结构类型的基础上，通过分析卷板机加工工艺的特点，提出了基于Linux平台的开放式卷板机数控系统的构想，介绍了基于Linux的卷板机数控系统的体系结构。     

普适型GPS用于黄河盐锅峡水位监测分析

黄河水文变化复杂,现有水位监测方法费时费力且不能很好满足时间分辨率和空间分辨率两个方面的需求.地基GPS-IR技术的出现为水位监测提供了新的手段,但目前大多数地基GPS-IR技术采用的接收机为高精度大地测量型接收机,成本高、时效性差,不适合大范围推广.首先介绍了普适型GPS接收机的组成,并对GPS数据观测质量进行了分析;其次给出了地基GPS-IR技术用于水位监测的基本原理;最后利用黄河盐锅峡GPS实测数据进行GPS-IR水位提取,以兰州水文站水位监测数据为参考分析了普适型GPS接收机反演水位的精度,得到了最佳RMSE为0.21 m的精度.实验结果表明,普适型GPS接收机可用于长时间水位监测.     

边缘AI的霜雪识别系统设计与实现

为提高霜雪识别系统的识别率,开展了基于边缘AI的霜雪识别系统设计。综合海思嵌入式处理器Hi3559A高算力、低功耗特点,硬件部分采用模块复用的方法降低功耗和资源消耗,软件部分,从模型训练、模型量化、模型部署入手对MobileNetV2图像分类网络和ISP自适应处理算法进行改进,最终识别率99.7%,预处理时间0.3 s,图像分类时间0.8 s,模组平均功率2 W,鲁棒性好、性能稳定。由此可见Hi3559A智能相机模组可有效纠正雪深探测仪的疑误数据。     

Orientated Immobilization of FAD-Dependent Glucose Dehydrogenase on Electrode by Carbohydrate-Binding Module Fusion for Efficient Glucose Assay

The discovery or engineering of fungus-derived FAD-dependent glucose 1-dehydrogenase (FAD-GDH) is especially important in the fabrication and performance of glucose biosensors. In this study, a novel FAD-GDH gene, phylogenetically distantly with other FAD-GDHs from Aspergillus species, was identified. Additionally, the wild-type GDH enzyme, and its fusion enzyme (GDH-NL-CBM2) with a carbohydrate binding module family 2 (CBM2) tag attached by a natural linker (NL), were successfully heterogeneously expressed. In addition, while the GDH was randomly immobilized on the electrode by conventional methods, the GDH-NL-CBM2 was orientationally immobilized on the nanocellulose-modified electrode by the CBM2 affinity adsorption tag through a simple one-step approach. A comparison of the performance of the two electrodes demonstrated that both electrodes responded linearly to glucose in the range of 0.12 to 40.7 mM with a coefficient of determination R² > 0.999, but the sensitivity of immobilized GDH-NL-CBM2 (2.1362 × 10⁻² A/(M*cm²)) was about 1-fold higher than that of GDH (1.2067 × 10⁻² A/(M*cm²)). Moreover, a lower detection limit (51 µM), better reproducibility (<5%) and stability, and shorter response time (≈18 s) and activation time were observed for the GDH-NL-CBM2-modified electrode. This facile and easy immobilization approach used in the preparation of a GDH biosensor may open up new avenues in the development of high-performance amperometric biosensors.