不同结构物

不同结构物（共7篇）

不同结构物 篇1

摘要：研究了几种不同分子结构柴油降凝剂的降凝效果及其复配物的协同效应。结果表明:降凝剂的成核性能以及分散性能主要取决于其分子结构,其分子结构类型对不同降凝剂复配物在柴油中的协同效应有重要影响;透射电镜(TEM)分析结果显示,乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)的成核性能较好,甲基丙烯酸十四酯-马来酸酐-甲基丙烯酰胺三元共聚物(MC14-MA-MCNR1R2)的分散性能较强,二者复配后在柴油中具有较好的降凝点和降冷滤点效果。在该复合降凝剂作用下的石蜡晶体颗粒分散均匀,且颗粒变小,约95%的粒径为3040 nm。借助TEM,用冷冻蚀刻法研究柴油的结晶形态以及降凝剂对柴油中石蜡晶体的作用机理是一种非常直观有效的途径。

关键词：柴油,冷滤点,凝点,降凝剂,分子结构类型,协同效应,透射电镜

柴油降凝剂(即低温流动改进剂)是一种抑制柴油在低温下蜡晶析出的添加剂。目前所使用的柴油降凝剂主要由2种或2种以上不同降凝剂复配而成[1,2,3,4,5],目的在于获得更好的降凝效果。Cole等认为[6,7],使用2种共聚物作为柴油流动改进剂,其中一个组分作为蜡晶成核剂,而另一个组分则作为蜡晶生长抑制剂,以便限制蜡晶的生长,从而达到改进柴油低温流动性的目的[8]。目前,透射电镜(TEM)在国内被用来观察清净分散剂颗粒形态及其在润滑油中的分散状态[10-14],同时也用于研究润滑油抗磨剂的磨损状态[15];其在国外则被用来研究在静态及剪切状态下原油蜡晶生长形态以及其流变学行为[16],为蜡晶生长机理的研究提供可靠的信息和依据。为了合成性能更好的柴油降凝剂,对降凝剂与蜡晶的作用机理进行研究很有必要。为此,本工作选择了几种分子结构、性能不同的柴油降凝剂及其复配物,借助TEM对空白柴油和添加了不同降凝剂的柴油试样在低温下的蜡晶生长形态作了比较,研究了降凝剂对柴油中蜡晶的作用机理,并考察了不同柴油降凝剂的降凝效果。

1 实验部分

1.1原材料

柴油降凝剂:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA),兰州化学物理研究所产品;聚异丁烯胺(PIBA),德国BASF公司产品;聚异丁烯丁二酰亚胺(PIBMA),中国石油兰州润滑油研发中心产品;聚异丁烯(PIB),市售品;LCD型降凝剂,主要成分是EVA,复配了其他添加剂,中国石油兰州石化公司产品;T 1804型降凝剂,属乙烯-乙酸乙烯酯结构类型,复配了其他添加剂,北京有机化工厂产品;甲基丙烯酸十四酯-马来酸酐-甲基丙烯酰胺三元共聚物(MC14-MA-MCNR1R2),实验室自由基聚合制品。基础柴油:中国石油兰州石化公司提供,其理化性质见表1。

1.2 实验仪器

BSN(S)-4型冷凝点测定仪,西安精华石化仪器有限公司产品;BCL(Y)-2型馏分燃料柴油冷滤点测定仪,西安精华电子仪器厂产品;HUS-5 GB 型冷冻切割仪及H-600型透射电镜,均为日本Hitachi公司产品。

1.3 MC14-MA-MCNR1R2试样的制备

在装有电动搅拌器、控温仪、回流冷凝管及氮气导入管的反应瓶中,加入一定量的甲基丙烯酸十四酯、马来酸酐及甲苯。在室温下通入氮气,将反应瓶中的氧气置换出来,然后缓慢升温至100℃,再向反应器中一次性加入一定量过氧化苯甲酰的甲苯溶液,反应后开始滴加甲基丙烯酰胺甲苯溶液,滴加1.5h结束。反应在100℃持续3h。反应结束后将聚合物提纯并干燥,即得MC14-MA-MCNR1R2试样。

1.4 冷冻蚀刻试样制备

将适量基础柴油和添加降凝剂的柴油试样分别置于样品支架内,迅速将柴油试样及支架浸没在77 K温度下的液氮中,使柴油试样凝固,然后将冷冻凝固的试样置于HUS-5 GB型仪器中,再将仪器抽真空至6.67×10-9MPa。在此条件下,用单面剖刀将冷冻的柴油试样断裂。然后将装有柴油试样的冷冻台升温至143 K,进行柴油试样的冷冻蚀刻。对蚀刻后的冷冻柴油试样断裂表面喷铂层及碳层复形。用溶剂甲苯除去复形膜上沉积的柴油试样,清洗2次,然后将复形膜沉积在400目(孔径为0.0385mm)的铜网上即可。

1.5 分析与测试

降凝剂的添加按m(降凝剂)/m(基础柴油)为500μg/g的比例进行,加热至50℃搅拌均匀并冷却,然后按GB/T 510—1983和SH/T 0248—1992分别测定柴油的CFPP及SP。

2 结果与讨论

2.1 单一柴油降凝剂的降凝效果评价

2.1.1 T 1804,LCD,EVA降凝剂

在基础柴油试样中,分别加入适量的T 1804,LCD,EVA,它们对柴油的降凝效果见表2。

*:m(降凝剂)/m(基础柴油),μg/g,下同。

由表2可知:柴油降凝剂T 1804,LCD在同等加入量的条件下,后者对柴油试样凝点的降幅较前者大,随着它们加入量的增加,前者对柴油试样凝点的降幅呈现增大趋势,而后者的呈现先增大后减小的趋势,前者对柴油试样冷滤点的降幅呈现先增大后减小的趋势,而后者的呈现先急剧增大后平缓保持、再减小的趋势;随着柴油降凝剂EVA加入量的增加,其对柴油试样凝点的降幅呈现持续增大并趋于平缓的趋势,对冷滤点的降幅呈现持续增大的趋势;柴油降凝剂T 1804,LCD及EVA对凝点的降幅大于对冷滤点的,在加剂量同为500μg/g时,它们对柴油试样凝点的降幅分别为27,39,37℃,对冷滤点的降幅分别为10,10,9℃。当T 1804剂加入量为500μg/g时,其对柴油的降凝效果已经能达到生产的需求,因此在后面评价其复配的降凝剂时,其加剂量均选择为500μg/g。

2.1.2 MC14-MA-MCNR1R2降凝剂

由图1可以看出:MC14-MA-MCNR1R2降凝剂对基础柴油SP的降低幅度大于对CFPP的,CFPP的最大降幅为5℃;MC14-MA-MCNR1R2加入量增加时,柴油SP的降幅先增大后平缓保持,接着减小,CFPP的降幅先减小后平缓保持,接着增大;m(MC14-MA-MCNR1R2)/m(基础柴油)为200μg/g时,基础柴油SP的降幅达到最大值16℃。

2.2 复配降凝剂的降凝效果评价

2.2.1 MC14-MA-MCNR1R2与其他不同分子结构降凝剂的复配物对柴油的协同降凝作用

PIBMA和PIBA是一类常用的润滑油无灰分散剂,具有较强的分散性能[17-20]。本工作分别将PIBMA,PIBA作为石蜡分散剂与MC14-MA-MCNR1R2进行了复配;将MC14-MA-MCNR1R2作为分散剂与PIB,EVA进行了复配;并以MC14-MA-MCNR1R2剂为参照,考察了以上复配降凝剂对基础柴油试样的降凝效果,结果见表3。

*:质量比;**:m(复配降凝剂)/m(基础柴油),μg/g;***:MC14-MA-MCNR1R2。

由表3可知:MC14-MA-MCNR1R2分别与PIB,PIBA的复配降凝剂对柴油试样的降凝效果均比参照剂的差;MC14-MA-MCNR1R2与PIBMA的复配降凝剂对柴油试样凝点的降幅比参照剂的大,而其对冷滤点的降幅却比参照剂的小;MC14-MA-MCNR1R2与EVA的复配降凝剂对柴油试样的降凝效果比参照剂好许多,其降凝效果大幅提高。这是由于降凝剂聚合物的分子结构对其在柴油中的降凝效果影响很大。PIBA和PIBMA分别是聚异丁烯胺化和聚异丁烯接枝马来酸酐再胺化的产物,这2种聚合物与MC14-MA-MCNR1R2一样含有较多O和N原子,能使聚合物具有较大的极性和较好的分散性能,从而对柴油中的石蜡晶体起到较强的分散作用;而PIB是聚异丁烯,异丁烯在聚合时存在1,2-聚合和1,4-聚合,所以在聚合物分子中有很多的支链,这些支链阻碍了聚合物与石蜡晶体的共晶;而在EVA聚合物分子结构中含有少量的O原子,含有较长的亚甲基支链,且在EVA的主链上亦含有不同长度的亚甲基链,这会使聚合物的支链分开,而长链烷基更易于与石蜡晶体中的烷基长链共晶,形成晶核,加之MC14-MA-MCNR1R2的分散作用从而使其复配物对基础柴油的降凝效果得以大幅提高。

2.2.2 MC14-MA-MCNR1R2与EVA的复配降凝剂

由图2可以看出:由MC14-MA-MCNR1R2和EVA组成的复配降凝剂,对基础柴油试样的降凝效果要比单一MC14-MA-MCNR1R2的好得多;EVA的影响较大,当EVA的质量分数减小时,柴油的SP降幅先减小后增大再减小,CFPP降幅先增大后减小;当w(EVA)值为40%时,MC14-MA-MCNR1R2与EVA的降凝作用具有最佳协同效应。

2.3 降凝剂对柴油中石蜡晶体的作用机理探讨

冷滤点时的TEM照片 柴油在冷滤点时的结晶状态一直是人们关注的焦点。本工作利用TEM观察了基础柴油试样于不同降凝剂作用下在其冷滤点下的结晶状态,结果如图3所示。可以看出:基础柴油在-2℃下的结晶颗粒较大,其最大粒径为280～300nm,最小的为100～120nm,并且有些石蜡晶体黏结在一起。石蜡晶体的颗粒直径本来就较大,若再黏结在一起,结果会影响柴油的冷滤点;在MC14-MA-MCNR1R2降凝剂作用下,基础柴油于冷滤点时石蜡结晶颗粒间的黏结状况稍有改善,颗粒大小不均匀,缺少晶核,其最大粒径为320～340nm,最小的为40～60nm;基础柴油在EVA降凝剂作用下于冷滤点时的石蜡晶体颗粒是球形的、不均匀地分散着,颗粒大小比较均匀,粒径为40～80nm;基础柴油在(MC14-MA-MCNR1R2+EVA)复配降凝剂作用下于冷滤点时的石蜡晶体颗粒,尽管大小不完全一致,但均匀地分散着,其中约95%的粒径为30～40nm,最大的仅为100nm。

(d)m(MC14-MA-MCNR1R2+EVA)/m(基础柴油)为500μg/g

降凝的作用机理 柴油降凝剂与柴油中的正构烷烃主要通过共晶机理相互作用,以达到降凝效果。即柴油降凝剂既要与正构烷烃共晶形成石蜡晶体的晶核,又要具备一定的分散作用,使形成的晶体颗粒尽量均匀地分散开,从而起到降低柴油凝点及冷滤点的作用。而降凝剂的成核性能及分散性能主要取决于其分子结构。由图3可知,EVA的成核性能较好,而MC14-MA-MCNR1R2的分散性能较强,所以二者复配后的降凝剂,自然就具有较好的降低柴油冷滤点和凝点的效果。

3 结论

a.降凝剂的成核性能以及分散性能主要取决于其分子结构。分子结构类型对不同降凝剂复配物在柴油中使用时能否发挥协同降凝效应有重要影响。

b.MC14-MA-MCNR1R2分别与PIB,PIBA,PIBMA复配所得的降凝剂,均不能有效提高其对柴油的降凝效果;但其与EVA复配后的降凝剂具有较好的降凝作用,就柴油冷滤点而言,该复配降凝剂的降凝效果优于T 1804和LCD的。

c.TEM分析结果显示,EVA的成核性能较好,MC14-MA-MCNR1R2的分散性能较强,在二者复配后的降凝剂作用下的石蜡晶体颗粒细小、分散均匀,其中约95%的粒径为30～40nm,最大的粒径仅为100nm,显示出了良好的降凝效果。

d.TEM分析结果还说明,用冷冻蚀刻法研究柴油的结晶形态以及降凝剂对柴油中石蜡晶体的作用机理是一种非常直观有效的途径。

参考文献

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[5]王乐启,胡道道.聚丙烯酸高碳醇酯降凝行为研究[J].西安石油大学学报:自然科学版,2007,22(6):68-73.

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[8]王鹏.一种柴油降凝剂:中国,200610030079.8[P].2007-03-14.

不同结构物 篇2

1 材料与方法

1.1 供试材料

鸡血藤2mm薄片、4mm厚片、2~4mm厚碎块 (长度≤1cm) 、2~3mm细丝。鸡血藤薄片和厚片均由亳州市中药饮片厂购自云南大理。鸡血藤2~4mm厚碎块由鸡血藤2~4mm厚片破碎成长度≤1cm的碎块, 鸡血藤2~3mm细丝由2mm鸡血藤薄片水润后用切药刀切制而成。

1.2 材料分组

根据切制规格的不同将鸡血藤饮片分成4组, 第1组为鸡血藤4mm厚片组, 第2组为鸡血藤2mm薄片组, 第3组为鸡血藤2~4mm厚碎块组, 第4组为鸡血藤2~3mm厚细丝组, 每组各分为3等份, 将3份的浸泡时间分别设置为0.5h、1h、1.5h。

1.3 测定方法

每组分别精准称取3等份药材, 每份100g, 置于紫砂锅中, 加水500mL, 分别浸泡0.5h、1h、1.5h后, 先用武火煮沸, 再用文火煎煮30min, 倒出煎液, 再加水350mL武火煮沸后, 改用文火煎煮25min, 倒出煎液。合并两次煎液, 过滤, 将滤液置已干燥至恒重的蒸发皿中, 在水浴上蒸干后, 于105℃干燥3h, 置于干燥器中干燥至恒重, 精密称重并计算供试品中水煎物含量。

测定结果以吸水率表明鸡血藤的浸泡程度, 以水煎物含量表明鸡血藤有效成分水煎后的溶解度, 以《中国药典》2010年版中规定的鸡血藤浸出物含量作为判定标准。

2 结果

2.1 不同规格不同浸泡时间鸡血藤吸水率

相同浸泡时间下, 不同规格鸡血藤的吸水率大小依次为2~3mm细丝、2~4mm碎块、2mm薄片、4mm厚片, 且各规格鸡血藤的吸水率均随浸泡时间的增加而升高, 见表1。

2.2 不同规格不同浸泡时间鸡血藤水煎物含量

相同浸泡时间下, 不同规格鸡血藤的水煎物含量大小依次为2~3mm细丝、2~4mm碎块、2mm薄片、4mm厚片, 且各规格鸡血藤的水煎物含量均随浸泡时间的增加而升高, 见表2。

3 讨论

由表1可知, 同一规格鸡血藤饮片的吸水率随着浸泡时间的增加而增加。在相同浸泡时间下, 不同规格鸡血藤饮片的吸水率以鸡血藤2~3mm细丝为最高, 4mm厚片最低。鸡血藤2~3mm细丝浸泡0.5h吸水率即达91.8%, 大大缩短了鸡血藤煎煮前的浸泡时间。

由表2可知, 浸泡时间对水煎物含量影响较小, 饮片规格对水煎物含量影响显著。随着浸泡时间的增加, 同一规格的鸡血藤饮片水煎物含量都有轻微增加;不同规格的鸡血藤饮片在同一浸泡时间下, 水煎物含量差异显著, 其含量由高到低依次为2~3mm细丝>4mm碎块>2mm薄片>4mm厚片, 其中以鸡血藤2~3mm细丝的水煎物含量最高, 其浸泡0.5h的水煎物含量就已经达到了药典规定的浸出物不得少于8%的含量测定标准[1], 而鸡血藤4mm厚片、2mm薄片、2~4mm碎块3个不同浸泡时间的水煎物含量均没有达到药典标准。

从研究结果来看, 要想提高鸡血藤的水煎物含量, 必须对鸡血藤的切制规格进行进一步规定, 除了将其厚度限定在2~4mm外, 还应对其长度和宽度进行限定, 最好将鸡血藤切丝使用。闫学红在《对鸡血藤炮制方法的探讨研究》一文[3]仅论证了鸡血藤应趁鲜切片以提高水煎物含量, 而未就饮片的切制规格对水煎物含量的影响进行探讨。笔者认为趁鲜切片固然可缩短加工时间, 减少有效成分损失, 但是仍然存在鸡血藤片型过大、难以浸泡和煎煮的问题, 不能从根本上解决问题。传统切丝的炮制方法仅限于皮类和叶类药材, 对鸡血藤、莪术这类质地坚实的根茎类药材只做简单的切片要求, 导致这类饮片片型过大, 难以浸泡和煎煮。通过本研究结果可知, 对于根茎类饮片的切制, 完全可以采取先切片再切丝的方法, 从而达到提高水煎物含量的目的。参考文献:

参考文献

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].一部.北京:中国医药科技出版社, 2010:180.

[2]国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].一部.北京:中国医药科技出版社, 2010:附录20.

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[4]闫学红.对鸡血藤炮制方法的探讨研究[J].求医问药, 2012, 5 (5) :584-585.

[5]应军, 肖百全, 杨威, 等.鸡血藤提取物对环磷酰胺致白细胞低下大鼠的影响[J].中草药, 2011, 42 (4) :752-755.

[6]符影, 程悦, 陈建萍, 等.鸡血藤化学成分及药理作用研究进展[J].中草药, 2011, 42 (6) :1229-1234.

[7]周磊.鸡血藤与大血藤的鉴别及合理使用[J].首都医药, 2013, 42 (10) :63-64.

物联网结构概述 篇3

关键词：物联网,结构框架,概述

1 物联网概念的提出与发展现状

把用以表达连接互联网与信息传感设备以实现智能化地识别与管理的概念称之为物联网 (The Internet of Things, 简称Io T) , 此概念最初由美国麻省理工学院 (MIT) 的自动识别中心 (Auto-ID Labs) 于1999年首次提出。物联网的提出受到了世界各国广泛的关注和研究, 经过十几年的发展已经成为当前信息领域的重要组成成分, 是信息技术的一次重大发展和变革, 是最为关注的热点之一。物联网的提出和建设对解决现代社会问题作出了巨大的贡献。用射频识别技术替代条形码识别技术, 实现了物流管理的智能化、系统化。

“物联网”概念的初步确立是在2005年11月举行的信息社会世界峰会 (WSIS) 上提出的, 该峰会由国际电信联盟 (ITU) 主办, 并且发布了一份关于物联网的报告——《ITU互联网报告2005:物联网》, 该报告描绘了物联网运用的新模式, 确立了物联网的概念, 并指出即将来临的物联网通信时代无所不在, 世界上所有人或物体都能通过因特网实现人与人、人与物、物于物的连接[1]。在这个过程中, 推动了射频技识别技术、纳米技术等高科技技术广泛的使用, 同时物联网如雨后春笋般不断兴起。

2006年3月, 在欧盟举行了名为“From RFID to the Internet of Things”会议, 该会议对物联网的概念和发展方向进一步做了描述, 并且还制定了未来物联网研究策略路线图。

2009年1月, 美国总统奥巴马积极回应了IBM首席执行官Samuel J.Palmisano提出的“智慧地球 (Smarter Planet) ”的概念, 并提出把各种类型和功能的传感器嵌入装备到像铁路建设、公路建设、桥梁工程、隧道工程、建筑工程、电网建设、大坝工程、供水系统、石油管道等各类与人民现实生产生活相关的各种建设应用中, 使得管理智能化系统化, 成为美国在21世纪保持竞争优势的方式。

2009年8月, 国务院总理温家宝在江苏无锡考察时, 参观了该地区的微纳物联网工程技术研发中心, 当时曾提出建设“感知中国”的物联网发展理念, 并指出发展物联网要把传感系统和3G系统相结合建立传感信息中心, 开始了我国物联网发展战略。

由此可知, 物联网是在互联网技术的基础上建立起来的人与物相结合的泛在网络, 在人与人的基础上扩展延伸到了物与物、人与物的信息通信和交流。所以, 可以把物联网具体定义为:通过射频识别 (RFID) 、全球定位系统 (GPS) 、红外传感器、激光扫描器等信息传感设备, 按照约定的协议, 把所有物体与互联网相连接, 进行信息通信和交换, 从而实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等为一体的网络[1]。如图1为物联网的概念模型图。

由该图可以看出物联网通过二维码, 传感设备, 激光扫描, GPS系统等设备或系统, 并通过物联网实现人与物的信息交流沟通。

2 物联网结构框架

从结构框架上看, 物联网可以分为三个层次, 即感知层、网络层和应用层。如图2所示。

感知层的主要功能是全面感知、识别物体和采集数据, 即通过各种种类的传感器针对周围的物体、环境、状态等静态或动态的信息进行多角度、多方面、大规模、分布式的采集和辨别, 然后将获得的信息转化为数据, 并通过传感网设备将所采集的数据信息上传到网络层。就相当于人的耳鼻喉眼等感官器官和神经末梢, 可以从获得外界物体的各种属性一样。由此可知, 感知层是由各种传感器网关构成的, 包括RFID标签、二维码标签、GPS、温度传感器、红外传感器、湿度传感器、重力传感器、压力传感器、磁敏传感器、声敏传感器等类似触觉、味觉和嗅觉的感知终端。

网络层的主要功能是通过各种私有网络、移动通信网、互联网、无线接入网、有线通信网、网络管理系统、卫星网等网络设备平台, 实现感知数据和控制指令信息的双向交流, 笼统的说就是网络层主要对感知层获得的信息进行实时传递、存储和处理。如, 手机内置的RFID设备可以识别图书的二维码, 通过识别采集图书的书名、编号、书架号等信息保存在手机中, 方便学生查找图书。因此, 网络层相当于人体的神经系统。

应用层就是用户和物联网进行信息交换的借口, 构建各行业的实际需求应用, 如地震监测、车辆监控、物流运输等, 实现物联网的智能应用, 用户可以利用物联网提供经过分析的感知数据来享受特定的服务。由此可知, 应用层是物联网发展的目的。

3 结论

本文只是简要的叙述了物联网概念的提出, 发展现状以及对物联网的技术结构, 但真正的物联网结构要更加的复杂, 而且其结构的设计和应用的方式需要与实际情况相结合, 根据不同的情况选择适合的应用方式。

参考文献

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不同结构物 篇4

关键词：茶树,叶面肥,喷施试验,品质分析

1 试验材料与方法

1.1 供试茶园

茶园20亩,中小叶无性系品种农抗早,茶树长势良好,用明显的塑料绳圈出试验区域,并用标牌表明实验项目,负责人以及试验所需时间[7]。

1.2 试验方法

试验备用喷施物:(1)清水对照(ck),(2)商品叶面肥“贝因海藻酸”[以下均简称海藻酸1,(3)商品叶面肥“生命素”[以下简称生命素1,4)尿素[7]

4次重复,每重复小区面积为15 m2～20m2,小区随机区组排列。试验茶园田间管理与当地常规生产一致[7]。

喷施小区按如下排列:

1.3 喷施试验日程

田间喷施试验共分五个阶段:

①4月3日——试验区域选择

②4月5日——第一次喷施

③4月13日——第二次喷施

④4月21日——第三次喷施

⑤4月29日——第四次喷施

⑥5月7日——采样

每隔7天对于试验区域的茶树进行一次喷施,选在天气晴朗的时间,早上9点到中午12点前最佳。

1.4 品质分析试验采样

分别采喷施了3种不同的叶面营养肥料和清水对照组的鲜叶各20g,及时置于-20℃冰箱中冷冻备用|7]。

1.5 品质分析试验茶汤制备

称取3g (精确至0.001)薄摊于棉纱布上,置于微波炉转盘上,重活加热数十秒后,打开微波炉,翻动茶鲜叶,再加热数十秒后,小心将茶叶剪碎并转移至500ml锥形瓶中,加沸蒸馏水450ml,立即移入沸水浴中,浸提45min(每隔10min摇动一次)。浸提完毕后立即趁热减压过滤。滤液移入500ml容量瓶中,残渣用少量热蒸馏水洗涤2-3次,并将滤液滤入上述容量瓶中,冷却后用蒸馏水稀释至刻度[7]。

1.6 品质分析试验方法

内含物分析:茶多酚,咖啡碱,可溶性糖,游离氨基酸

1.6.1 茶叶中茶多酚含量的测定(酒石酸亚铁比色法)

测定准确吸取样品供试液lml茶汤,注入25ml的容量瓶中(3份),加水4ml和酒石酸亚铁溶液5ml,充分混合,再加pH7.5的缓冲液至刻度,用10mm比色杯,在波长540nm处,以试剂空白溶液作参比,测定吸光度(A)。

1.6.2 茶叶内咖啡碱含量的测定(比色法)

用移液管准确吸取试液10ml移入100ml容量瓶中,加入4ml 0.01mol/L盐酸和1ml碱式乙酸铅溶液,用水稀释至刻度,混匀,静置澄清过滤,准确吸取滤液25ml,注入50ml容量瓶中,加入0.1ml 4.5mol/L硫酸溶液,加水稀释至刻度,混匀,静置澄清过滤。用10mm比色杯,在波长274nm处,以试剂空白溶液作参比,测定吸光度(A)。

1.6.3 茶叶中可溶性糖含量的测定

称取磨碎样lg,加沸水80ml,于沸水浴上浸提30min,立即过滤。用沸水洗涤残渣数次,合并滤液,加水定容至500ml,摇匀备用。取干燥的25ml容量瓶4只,每只容量瓶中准确移入8ml蒽酮试剂。在1-3号容量瓶中分别逐滴加入1ml已制备的茶汤,在4号容量瓶中滴加lml蒸馏水,摇匀后均置于沸水浴中准确加热7min,立即取出置于冰浴中冷却至室温,移入10mm比色皿中,于620nm波长处测定吸光度。

1.6.4 茶叶内游离氨基酸含量的测定

准确吸取试液lml,注入25ml的容量瓶中,加0.5ml pH8.0磷酸盐缓冲液和0.5ml 2%茚三酮溶液,在沸水浴中加热15min。待冷却后加水定容至25ml。放置10min后,用5mm比色杯,在570nm处,以试剂空白溶液作参比,测定吸光度(A)。

2 结果与分析

2.1 喷施效果与分析

2.1.1 茶树生长效果观察

在整个的喷施过程中从第三次喷施开始,茶树开始萌发新芽。在第三次和第四次的喷施过程中,可以清晰的看到,喷施海藻酸的茶树芽头萌发数量比尿素多,生命素次之,清水对照区芽头很少。所以从新芽的数量上看,喷施海藻酸的效果最佳,尿素虽对茶树生长有比较好的效果,但其效果凸显较为缓慢,所以在茶树开采前的追肥中,喷施海藻酸最佳,在短时期内就可以使茶树有较好的长势,增加鲜叶产量。在最后一次喷施7天后采样时发现,喷施了尿素和海藻酸的茶树上萌发的新芽肥壮度普遍较高,清水对照区的新芽肥壮度最差。所以从新芽的质量上看,使用海藻酸的效果最佳时间最短,尿素效果好但起效慢,生命素效果比尿素稍有差距,但在起效上大致相同,总体上均比未喷施任何叶面肥的清水对照组优。

2.2 品质分析试验结果与分析

2.2.1 不同叶面肥对茶叶中茶多酚的影响

分别对三种不同喷施物和清水对照的茶叶样品的内含物分析,对每一种样品进行四组平行试验,分别得出数据。如附图1所示:

结果分析;从上图中可以看出,喷施了海藻酸的茶叶中茶多酚含量最高,比尿素组高出0.38个百分点,比生命素组高出0.36个百分点,比清水对照组高出了2.98个百分点。由此说明喷施叶面营养肥料的比未喷施的在茶多酚含量上均有显著提高,其中海藻酸的效果最为明显。

2.2.2 不同叶面肥对茶叶中咖啡碱的影响

分别对三种不同喷施物和清水对照的茶叶样品的内含物分析,对每一种样品进行四组平行试验,分别得出数据如附图2所示。

结果分析:从上图中可以看出,喷施了海藻酸的果最佳。茶叶中咖啡碱含量最高,比尿素组高出0.19个百分点,比生命素组高出0.26个百分点,比清水对照组高出了0.66个百分点。由此说明喷施叶面营养肥料的比未喷施的在咖啡碱含量上均有显著提高,其中海藻酸的效

2.2.3 不同叶面肥对茶叶中可溶性糖的影响

分别对三种不同喷施物和清水对照的茶叶样品的内含物分析,对每一种样品进行四组平行试验,分别得出数据如附图3所示,

结果分析:从上图中可以看出,喷施海藻酸的茶叶中可溶性糖含量最高,比尿素组高出0.03个百分点,比生命素组高出0.15个百分点,比清水对照组高出了0.26个百分点。由此说明喷施叶面营养肥料的比未喷施的在可溶性糖含量上均有显著提高,其中海藻酸的效果最为明显。

2.2.4 不同叶面肥对茶叶内游离氨基酸的影响

分别对三种不同喷施物和清水对照的茶叶样品的内含物分析,对每一种样品进行四组平行试验,分别得出数据如附图4所示,

结果分析:从上图中可以看出,喷施海藻酸的茶叶中游离氨基酸含量最高,比尿素组高出0.03个百分点,比生命素组高出0.08个百分点,比清水对照组高出了0.12个百分点。由此说明喷施叶面营养肥料的比未喷施的在可溶性糖含量上均有显著提高,其中海藻酸的效果最佳。

3 讨论

喷施效果实验中,喷施了尿素和海藻酸的茶树有明显的增产效果,和清水对照组的茶树相比而言,在芽头的生长势和芽头肥壮度上有明显的提高,由于天气温度较以往稍有反常,日平均气温差别较大,日照时间不定,所以造成茶树在正常的生长时期没有适宜的温度和光照,势必影响了部分芽头的萌发和生长,再加上此次实验田在去年经过修剪,恢复期还未度过,对于新叶的生长也有所影响。所以在喷施试验中,可以发现较以往此时期的芽头数量有明显的减少,清水组的芽头质量也有下降,但是喷施了尿素,海藻酸和生命素的区域长势较为平稳,综合来说,在最终芽头产量上,海藻酸和尿素效果最佳,生命素其次。

不同结构物 篇5

1 材料

1.1 试剂

陆英原药材于2007年8月采自宜春市袁州区湖田乡, 取全草晒干, 切断, 储存, 备用。氯仿:分析纯, 宁波市乐嘉化工有限公司, 生产批号20080806;正丁醇:分析纯, 上海源景化学品有限公司, 生产批号20090301;石油醚:分析纯, 天津市大茂化学试剂厂, 生产批号20080924;乙酸乙酯:分析纯, 天津市博迪化工有限公司, 生产批号20080902;醋酸:分析纯, 江西宏都生物化学有限公司, 20080422;萘普生片;江西华太药业有公司, 生产批号20081216;用蒸馏水配制成0.2%萘普生。

1.2 仪器

电子天平 (北京赛多利斯仪器系统有限公司) , 旋转蒸发仪 (上海亚荣生化有限公司) , 分液漏斗;鼠笼, 注射器 (1m L) , 灌胃器 (1m L) 。

1.3 动物

昆明小鼠56只, 体重20~45g, 由南昌大学医学院动物科学部提供。

2 方法

2.1 提取分离方法

2.1.1 提取

将陆英原药材粉碎, 称取粉末76g, 于旋转蒸发仪1000m L的圆底烧瓶中, 水浴温度设为80℃, 用75%乙醇500m L回流提取3次, 第一次回流1h, 第2, 3次为每30分钟1次, 合并3提取液减压回收溶剂, 得250m L浓缩液。

2.1.2 分离

采用的是溶剂极性依次递增分离法, 即将陆英浓缩液分别用石油醚→氯仿→醋酸乙酯→正丁醇萃取, 分取有机层。用石油醚、氯仿、醋酸乙酯、水萃取的有机层水浴即可回收溶剂, 正丁醇萃取的有机层溶剂需加热回收 (正丁醇的沸点高于水浴温度) 。后用5%乙醇溶解稀释, 调整浓度, 配成实验用药。陆英的石油醚层、氯仿层、醋酸乙酯层、正丁醇层、水层萃取物含生药量的浓度均为2.6g/m L。

2.2 小鼠醋酸扭体镇痛法

2.2.1 分组给药

取小鼠56只, 禁食12h后 (不禁水) , 随机分为7组, 每组8只, 称重标记。1组灌胃给药0.9%生理盐水溶液;2组灌胃给药0.2%萘普生;3、4、5、6、7组分别灌胃陆英的石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇、水萃取分离物配制的实验用药。给药后6 0 m i n左右, 各小鼠腹腔注射1.0%醋酸 (灌胃、腹腔注射均按0.1m L/10g小鼠体重的剂量给药[2]) 。

2.2.2 观察记录

观察并记录注射醋酸溶液后15min内出现扭体反应的次数 (腹部收缩内凹、伸展后肢、臀部扭转) 。计算扭体反应抑制率:抑制百分率 (%) = (对照组平均扭体数一给药组平均扭体数) /对照组平均扭体数×100%。

3 结果及分析

采用SPSS 10.0统计软件包对各组数据进行单因素方差分析, 0.2%萘普生能显著减少醋酸所致小鼠扭体反应次数 (P<0.01) , 扭体抑制率为72.82%;陆英正丁醇萃取物也能显著减少醋酸所致小鼠扭体反应次数 (P<0.01) , 扭体抑制率为72.49%;陆英氯仿萃取物也能显著减少醋酸所致小鼠扭体反应次数 (P<0.01) , 扭体抑制率仅为48.75%, 而陆英的石油醚、醋酸乙酯、水萃取物这3组与生理盐水组比较, 对醋酸所致小鼠扭体次数几无减少。陆英正丁醇萃取物的扭体抑制率较0.2%萘普生组稍低, 可见陆英正丁醇萃取物具有较好的镇痛作用;陆英氯仿萃取物的扭体抑制率较0.2%萘普生组差一半, 其镇痛效果相对不是很好, 而其它3层相对0.2%萘普生几乎没有镇痛作用。

5 讨论

镇痛实验结果表明, 陆英正丁醇萃取物和陆英氯仿萃取物能抑制醋酸刺激腹腔黏膜引起的痛反应, 减少扭体鼠数和各鼠的扭体次数, 说明陆英氯仿萃取物与正丁醇萃取物均有镇痛效果。

6 结语

陆英氯仿和正丁醇萃取物均有镇痛效果。陆英正丁醇萃取物作用效果相近。

参考文献

[1]南京中医药大学.中药大辞典 (下册) [M].上海:上海科技出版社, 2005:2456.

不同结构物 篇6

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取行PPD试验患者800例, 1～17岁426例, 18～59岁322例, ≥60岁52例;轻中度结核病185例, 重症结核96例, 麻疹28例, 健康体检者491例。

1.2 方法

国产PPD, 用结核菌素皮试液5U (0.1ml) 注入左前臂掌侧中下1/3交界处皮内, 形成直径为6～10mm皮丘, 72h观察反应结果, 以硬结纵横径记录反应范围, 以平均直径判断反应强度。0～4mm为阴性 (-) , 5～9mm为阳性 (+) , 10～19mm为阳性 (++) , ≥20mm为强阳性 (+++) 。如皮试反应有水疱, 则记录在阳性强度后, 如阳性 (++) 有水疱, 强阳性 (+++) 有水疱[1]。

1.3 临床意义

1.3.1 阳性反应:

卡介苗接种者, 结核菌素皮肤试验阳性诊断意义受到一定影响。接种卡介苗后的皮试反应有逐年减弱的趋势, 一般于接种后4～5年逐渐消失。因此, 5岁以上PPD试验阳性者考虑结核感染可能性较大。5岁以下小儿, PPD结果阳性 (+) 考虑卡介苗反应;10～14mm者有结核感染可能;≥15mm者结核感染可能性大;≥20mm者肯定有结核感染。

1.3.2 阴性反应:

除未感染过结核分枝杆菌外, 阴性反应不能完全排除结核感染。结核病早期 (感染4～8周内) 尚未产生致敏淋巴细胞, 如以急性起病的结核类型 (急性结核性胸腔积液) , 一些重症结核病患者、体质衰弱及因药物或疾病导致的免疫功能低下而感染结核分枝杆菌者, 呈假阴性反应。如由阴性转为阳性, 增幅>6mm, 则表示有新近感染。

2 结 果

800例PPD试验结果见表1。

3 讨 论

PPD试验属迟发型变态反应, 以细胞介导为主的免疫反应, 约48～72h达到高峰, 然后逐渐消退, 我国规定以72h查验反应为准[2]。当感染结核6～8周可出现阳性反应, 但不能诊断体内或肺部是否患病。强阳性反应表示体内可能有新近感染, 或有活动性病灶, 也易发病。阴性反应表示未受感染或过敏反应尚未建立, 但麻疹及其他传染病由于免疫系统受干扰可呈阴性反应。应用免疫抑制药物或老年人免疫机能下降对结核菌素敏感性下降也可呈阴性反应, 重症结核患者经治疗后可从阴性转为阳性反应。

本组426例1～17岁儿童中, 重症结核呈强阳性反应18例, 麻疹患儿均呈阴性反应28例, 结核病初期呈弱阳性或阳性反应21例, 说明年龄越小诊断意义越大。PPD试验广泛用于儿童结核分枝杆菌感染、流行病学调查、结核病的辅助诊断、检测卡介苗接种是否成功等。临床医师在考虑有结核病的可能时均让患者作PPD试验, 但结果还是无法确定诊断, 儿童结核病的诊断相当困难, 肺结核也是如此。PPD试验如同影像学检查是儿童结核病诊断的一种重要方法。若患儿有结核病中毒症状, 胸部影像学显示肺部病灶经抗炎治疗无吸收或明显吸收, PPD试验 (++) 及以上, 肺结核的可能性大, 可给予诊断性抗结核治疗。若患儿有结核病中毒症状并头痛呕吐等, 头颅MRI表现为脑水肿、脑积水、粟粒影、脑膜强化等, 脑脊液无色透明, 蛋白升高, 糖和 (或) 氯化物降低, PPD试验 (++) 及以上, 结核性脑膜炎的可能性大 (若能排除病毒性脑膜炎等更好) , 可给予诊断性抗结核治疗等。

本组18～59岁成年人322例, 结核病初期155例和重症结核56例, 反应均为阴性或弱阳性, 健康体检者反应为阴性或弱阳性111例。本组≥60岁老年人52例, 结核病初期9例、重症结核22例、无疾病者21例均呈阴性反应, 与之前研究相同[3,4]。

总之, PPD试验对少儿结核病诊断价值高, 随着年龄的增长, 对结核病诊断价值逐步降低, 至≥60岁老年人对结核病的诊断价值很小。

摘要：探讨结核菌素纯蛋白衍化物 (PPD) 试验作为判断活动性结核的重要参考依据。对2001年1月-2009年1月不同年龄患者800例行PPD试验, 对结果进行临床分析。PPD试验对少儿结核病诊断价值高, 随着年龄的增长, 对结核病诊断价值逐步降低, 至≥60岁老年人对结核病的诊断价值很小。

关键词：结核菌纯蛋白衍生物试验,肺结核

参考文献

[1]唐神结, 高文.临床结核病学[M].北京:人民卫生出版社, 2011:541.

[2]中华医学会儿科学分会呼吸学组, 中华儿科杂志编辑委员会.儿童肺结核的临床诊断标准和治疗方案 (试行) [J].中华儿科杂志, 2006, 44 (4) :249-251.

[3]Newton SM, Brent AJ, Anderson S, et al.Paediatric tuberculosis[J].Lancet Infect Dis, 2008, 8:498-510.

物联网体系结构研究 篇7

发展物联网的关键是体系结构关系链[1]。本文拟就在分析现有物联网技术文献和体系结构实例的基础上,探讨物联网的一种层次性体系结构。

1 物联网的自主体系结构

为了适应于异构的物联网无线通信环境需要,Guy Pujolle提出了一种采用自主通信技术的物联网自主体系结构[2],如图1所示。所谓自主通信是指以自主件(Self Ware)为核心的通信,自主件在端到端层次以及中间节点,执行网络控制面已知的或者新出现的任务,自主件可以确保通信系统的可进化特性。

由图1可以看出,物联网的这种自主体系结构由数据面、控制面、知识面和管理面4个面组成。数据面主要用于数据分组的传送。控制面通过向数据面发送配置信息,优化数据面的吞吐量以及可靠性。知识面是最重要的一个面,它提供整个信息网络的完整视图,并且提炼成为网络系统的知识,用于指导控制面的适应性控制。管理面协调和管理数据面、控制面和知识面的交互,提供物联网的自主能力。

在如图1所示的自主体系结构中,其自主特征主要是由STP/SP协议栈和智能层取代了传统的TCP/IP协议栈,如图2所示。其中STP(Smart Transport Protocol)为智能传输协议,SP(Smart Protocol)为智能协议。物联网节点的智能层主要用于协商交互节点之间STP/SP的选择,用于优化无线链路之上的通信和数据传输,满足异构物联网设备之间的联网需求。

这种面向物联网的自主体系结构涉及的协议栈比较复杂,适用于计算资源较为富裕的物联网节点。

2 物联网的EPC体系结构

随着全球经济一体化和信息网络化进程的加快,为满足对单个物品的标识和高效识别,美国麻省理工学院的自动识别(Auto-ID)实验室在美国统一代码协会(UCC)的支持下,提出要在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线通信技术,构造一个覆盖世界万物的系统,同时还提出了电子产品代码(Electronic Product Code,EPC)的概念。即每一个对象都将被赋予一个唯一的EPC,并由采用无线射频识别技术的信息系统管理、彼此联系;数据传输和数据储存由EPC网络来处理。随后,国际物品编码协会(EAN)和美国统一代码协会(UCC)于2003年9月共同成立了非营利性组织EPC Global,将EPC纳入了全球统一标识系统,实现了全球统一标识系统中的GTIN编码体系与EPC概念的完善结合。

EPC Global关于物联网的描述[3]是,一个物联网主要由EPC编码体系、射频识别系统及信息网络系统3个部分组成。

2.1 EPC编码体系

物联网实现的是全球物品的信息实时共享。显然,首先要做的是实现全球物品的统一编码,即对在地球上任何地方生产出来的任何一件产品,都要给它打上电子标签。在这种电子标签里携带有一个电子产品编码,并且全球唯一。电子标签代表了该物品的基本识别信息,譬如,表示“A公司于B时间在C地点生产的D类产品的第E件”。目前,欧美支持的EPC编码和日本支持的UID(Ubiquitous IDentification)编码是两种常见的电子产品编码体系。

2.2 射频识别系统

射频识别系统包括EPC标签和读写器。EPC标签是编号(每一个商品唯一的号码,即牌照)的载体,当EPC标签贴在物品上或内嵌在物品中时,该物品与EPC标签中的产品电子代码就建立起了一对一的映射关系。EPC标签从本质上来说是一个电子标签,通过RFID读写器可以实现对EPC标签内存信息的读取。这个内存信息通常就是产品电子码,产品电子代码经读写器上报给物联网中间件,经处理后存储在分布式数据库中。用户查询物品信息时只要在网络浏览器的地址栏中,输入物品名称、生产商、供货商等数据,就可以实时获悉物品在供应链中的状况。目前,涉及这部分的标准也已制订,包括电子标签的封装标准,电子标签和读写器间数据交互标准等。

2.3 EPC信息网络系统

EPC信息网络系统包括EPC中间件、发现服务和EPC信息服务3个部分。

(1)EPC中间件。要实现每个小的应用环境或系统的标准化以及它们之间的通信,在后台应用软件和读写器之间,须设置一个通用平台和接口,通常将其称之为中间件。EPC中间件实现RFID读写器和后端应用系统之间的信息交互,捕获实时信息和事件,或上行给后端应用数据库系统以及ERP系统,或下行给RFID读写器。EPC中间件采用标准的协议和接口,是连接RFID读写器和信息系统的纽带,目前,已在制订应用级别事件(Application Level Event,ALE)标准。

(2)发现服务(Discovery Service)。EPC信息发现服务包括对象名称解析服务(Object Naming Service,ONS)以及配套服务,基于电子产品代码,获取EPC数据访问通道信息。目前,根ONS系统和配套的发现服务系统由EPC Global委托Verisign公司进行运维,其接口标准也正在形成之中。

(3)EPC信息服务(EPC Information Service,EPC IS)。EPC IS即EPC系统的软件支持系统,用以实现最终用户在物联网环境下交互EPC信息。关于EPC IS的接口和标准也正在制订之中。

可见,一个EPC物联网体系架构[3,4]主要应由EPC编码、EPC标签及RFID读写器、中间件系统、ONS服务器和EPC IS服务器等部分构成,如图3所示。

由图3可以看到一个企业物联网应用系统的基本构架。该应用系统由3大部分组成,即RFID识别系统、中间件系统和计算机互联网系统。其中RFID识别系统包含EPC标签和RFID读写器,两者通过RFID空中接口通信;EPC标签贴于每件物品上。中间件系统含有EPC IS、PML以及ONS及其缓存系统,其后端应用数据库系统还包含ERP系统等,中间件系统与计算机互联网相连,能够及时有效地跟踪、查询、修改或增减数据。

综上所述,EPC系统是在计算机互联网基础上,通过EPC中间件、对象名称解析服务(ONS)和EPC信息服务(EPC IS)来实现全球物物互联的。

3 物联网的UID技术体系架构

鉴于日本在电子标签方面的发展,早在20世纪80年代中期就提出了实时嵌入式系统(TRON),其中的T-Engine是其体系架构的核心。在T-Engine论坛领导下,泛在ID中心设立在东京大学,于2003年3月成立,并得到日本政府经产省和总务省以及大企业的支持,目前包括微软、索尼、三菱、日立、日电、东芝、夏普、富士通、NTT、Do Co Mo、KDDI、J-Phone、伊藤忠、大日本印刷、凸版印刷、理光等诸多企业。组建UID中心的目的是为了建立和普及自动识别“物品”所需的基础技术,实现“计算无处不在”的理想环境。

UID是一个开放性的技术体系架构,由泛在识别码(u Code)、泛在通信器、信息系统服务器和u Code解析服务器等部分构成。UID使用u Code作为现实世界物品和场所的标识,UC从u Code电子标签中读取u Code获取这些设施的状态,并控制它们,UC类似于PDA终端。UID能在多种行业中得到广泛应用,UID是将现实世界用u Code标签的物品、场所等各种实体和虚拟世界中存储在信息服务器中各种相关信息联系起来,实现物物互联。

4 架构物联网体系结构的建议

物联网概念的问世,打破了传统的思维模式。在提出物联网概念之前,一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心,个人计算机、宽带等。在物联网时代,将把钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,这种意义上的基础设施像是一块新的地球工地,世界在它上面运转,包括经济管理、生产运行、社会管理以及个人生活等。研究物联网的体系结构,首先需要明确架构物联网体系结构的基本原则,以便在已有物联网体系结构的基础之上,形成参考标准体系结构。

4.1 物联网体系结构架构原则

物联网有别于互联网,互联网主要目的是构建一个全球性的计算机通信网络,而物联网则主要从是应用出发,利用互联网、无线通信网络资源进行业务信息的传送,是互联网、移动通信网应用的延伸,是自动化控制、遥控遥测及信息应用技术的综合展现。当物联网概念与近程通信、信息采集与网络技术、用户终端设备结合后,其价值才将逐步得到展现。因此,设计物联网体系结构时应该遵循以下几条原则。

(1)多样性原则,物联网体系结构须根据物联网的服务类型、节点的不同,分别设计多种类型的体系结构,不能也没有必要建立起统一的标准体系结构。

(2)时空性原则,物联网尚在发展之中,其体系结构应能满足在物联网的时间、空间和能源方面的需求。

(3)互联性原则,物联网体系结构需要平滑地与互联网实现互联互通;如果试图另行设计一套互联通信协议及其描述语言将是不现实的。

(4)扩展性原则,对于物联网体系结构的架构,应该具有一定的扩展性设计,以便最大限度地利用现有网络通信基础设施,保护已投资利益。

(5)安全性原则,物物互联之后,物联网的安全性将比计算机互联网的安全性更为重要,因此物联网的体系结构应能够防御大范围内的网络攻击。

(6)健壮性原则,物联网体系结构应具备相当好的健壮性和可靠性。

4.2 一种层次性物联网体系系统结构

以上分别从某个具体应用角度讨论介绍了物联网的系统结构,这类结构无法构成一个通用的物联网系统。根据物联网的服务类型和节点等情况,下面给出一个划分为由感知层、接入层、网络层和应用层组成的4层物联网体系结构,如图4所示。

(1)感知层。

感知层主要功能是信息感知与采集,主要包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、各种传感器、视频摄像头等。如温度感应器、声音感应器、震动感应器、压力感应器、RFID读写器、二维码识读器等,完成物联网应用的数据采集和设备控制。

(2)接入层。

接入层由基站节点(Sink节点)和接入网关(Access Gateway)组成,完成应用末梢各节点信息的组网控制和信息汇集,或完成向末梢节点下发信息的转发等功能。也就是在末梢节点之间完成组网后,如果末梢节点需要上传数据,则将数据发送给基站节点,基站节点收到数据后,通过接入网关完成和承载网络的连接;当应用层需要下传数据时,接入网关收到承载网络的数据后,由基站节点将数据发送给末梢节点,从而完成末梢节点与承载网络之间的信息转发和交互。

接入层的功能主要由传感网(指由大量各类传感器节点组成的自治网络)来承担。

(3)网络层。

网络层包括各种通信网络与物联网形成的承载网络。承载网络主要是现行的通信网络,如2G网络、3G网络、3G网络、4G网络,或者是计算机互联网、移动通信网、企业网等,完成物联网接入层与应用层之间的信息通信。

(4)应用层。

应用层由各种应用服务器组成(包括数据库服务器),主要功能包括对采集数据的汇聚、转换、分析,以及用户层呈现的适配和事件触发等。对于信息采集,由于从末梢节点获取了大量原始数据,且这些原始数据对于用户来说只有经过转换、筛选、分析处理后才有实际价值;这些有实际价值内容的应用服务器将根据用户的呈现设备不同完成信息呈现的适配,并根据用户的设置触发相关的通告信息。同时当需要完成对末梢节点控制时,应用层还能完成控制指令生成和指令下发控制。

应用层要为用户提供物联网应用UI接口,包括用户设备(如PC、手机)、客户端等。

除此之外,应用层还包括物联网管理中心、信息中心等利用刚络的能力对海量信息进行智能处理的云计算功能。

5 结束语

物联网是一个十分复杂而又庞大的系统,其体系结构是影响未来发展应用的关键所在,需要分阶段有计划地开展深入的科学研究。本文对物联网的体系结构进行了初步研究,提出了一种具有感知层、接入层、网络层和应用层的4层次参考模型,并对各层所实现的主要功能进行了讨论。

摘要：通过对现有物联网技术文献和体系结构实例的分析,探讨了物联网的体系结构。在总结物联网特征的基础上,提出了一个层次性物联网体系结构和系统模型。

关键词：物联网,物品电子代码,体系结构

参考文献

[1]http://www.secu.com.cn/news/view/200911/2364220.shtml,2010,4

[2]Pujolle G.An autonomic oriented architecture for the Internet of Things.IEEE2006International Symposium on Modern Comput-ing.2006.163～168

[3]Yan Bo,Huang G W.Supp ly chain information transmission based on RFID and internet of things.ISECS International Colloquium on Computing,Communication,Control and Management.2009,4:166～169