（1）水务物联网感知终端并不是全新的产品，它是已有的水利信息采集终端的升级优化，具有小型化、低功耗、低成本、绿色环保等特点；
（2）水务物联网感知终端具有唯一的编码标识，能够入网自动识别，远程进行管理和监控；
（3）水务物联网感知终端是“智能”和“智慧”理念的具体体现。通过一定的协议，实现终端设备的互联网接入，达到远程识别、定位、监控和管理等目的；
（4）水务物联网感知终端也是“与时俱进”的。随着物联网技术的发展，其也是在不断优化升级的。当前处于初级阶段，随着物联网技术的不断发展，物联网核心技术会逐步攻克，标准体系会逐渐完善，感知终端的功能和性能也会不断优化、升级。
4 水务物联网感知终端技术框架与实现
4.1 总体技术架构
根据水务信息采集的数据汇集流向，结合物联网的技术体系，水务物联网感知终端的总体技术架构由4个层面构成，即传感层、采集感知层、数据汇集层和应用配置层，总体技术构架如图2所示。
图2中的传感层主要用于对各类传感器实现事件和数据的采集和感知，包括各类与水文、水利设施运行密切相关的监测量，如水位、雨量、流量等，还有与水务管理相关的信息，如标识、音视频数据等。传感层中的核心设备是传感器，它既可以是简单的物理量转为电信号的变送器，也可以是具有数据分析处理功能的智能传感器。
采集感知层是通过智能感知终端采集传感层的数据，并按照统一的协议实现采集数据的通信与发送。采集感知层的核心设备是智能感知终端，它能够采集多种类型的传感器数据，具备唯一的标识码，接受统一管理，入网自动识别，按照统一的协议实现与前置服务器的通信与数据发送。
数据汇集层是通过数据接收设备来解析接收采集的传感器数据，并将数据存储入库。数据汇集层的核心设备是数据接收设备，为区别于应用系统我们姑且称其为数据前置接收服务器，它与智能感知相匹配，按照统一的协议解析接收一个或多个感知终端传送的数据，多个前置接收服务器部署到不同的物理地点，一旦形成规模可以搭建基础设施池，可以按照云理念（服务器云）加以管理提供基础设施服务（Iass），保障数据汇集层的健壮和安全，各个业务应用单位可以根据自身业务所需从前置服务器上索取采集的数据。
图2 水务物联网感知终端总体技术架构图
应用配置层是配置管理平台，它一方面要对所有的智能感知终端和前置接收服务器进行配置、状态监测等管理，对服务器云进行统一的资源调度和分配；另一方面要对用户提供查询、数据提取等服务功能，各个业务应用单位能够按照一定的应用协议从服务器云上查询、获取所需的采集数据。
4.2 应用结构
在总体架构下，水务物联网感知终端具有更强的兼容性和扩展性，其应用结构如图3所示。水务物联网感知终端可以与传统的水文遥测仪并行，按照统一的协议将采集的数据上传至云服务器群，同时它具有网关的功能，通过有线或无线近距离通信获取水文遥测仪的数据，将水文遥测仪采集的数据上传至云服务器群。智能感知终端还具有水文遥测仪的已有接口和功能，可采集开关量、模拟量、RS232/485等接口类型传感器的数据，将传感数据上传。未来随着物联网技术的发展，小型化、低功耗的智能传感器会投入使用，物联网感知终端留有接口可以通过无线的方式采集智能传感器的数据并上传，同时视频图像也可以利用感知终端将水务设施现场的画面上传至服务器群，供用户调用查看。
4.3 技术路线
水务物联网感知终端服务于水务管理实时信息的采集，其主要功能和性能需要贴合水务管理的实际需要，同时对于不同的水务采集对象又具有不同的个性化需求，因此水务物联网感知终端是一套系列产品，既具有通用的功能和标准接口，也有不同场合不同监测对象个性化的要求。根据这些需求，研发技术路线从三方面加以考虑：
一是采用模块化的设计思想，终端的硬件核心主板考虑通用功能和性能，底板考虑各种应用场合的不同接口，以适应不同传感器和不同传输模式；终端内的应用软件采用模块编程，通过模块的调用来实现不同需求下终端采集的功能；
二是硬件核心选用工业级的ARM芯片，选型上充分考虑存储、低功耗、CPU运行速率等重要性能指标，同时兼顾终端扩展性，充分考虑未来产品的优化升级；
三是电源设计采用统一的电源管理思路，在电路设计上实现各个模块的电源可控，从而实现系统的低功耗运行。
图3 水务物联网感知终端应用结构图
4.4 技术实现路径
硬件采用模块化的设计，以市场主流的ARM为核心CPU制作核心板，核心板上配置CPU、RAM、FLASH、RTC、WTD、电源管理等模块，实现终端数据处理、存储、复位、电源管理等功能。核心板之外扩展接口底板，配置数字量输入、数字量输出、模拟量输入、串行RS485/232、通信模块、固态存储、自动校时、LED状态显示等模块，实现对下采集传感器，对上传输采集数据的功能。
软件平台采用Linux操作系统，根据感知终端的主要功能和对外接口，对Linux内核进行剪裁，开发相应的输入、输出、通信接口等驱动程序。同时按照水利行业的相关技术规范和终端的工作流程及工作模式，开发相应的应用程序，中心开发向对应的数据接收软件，实现对水务监测对象的数据采集、状态监测及远程配置等功能。
5 结 语
面临第三次信息革命浪潮，物联网将越来越多地应用到各个行业，走进千家万户。本文从物联网的概念出发，分析了物联网和互联网的区别，给出了物联网的应用层技术、网络层技术、感知层技术、公共技术和支撑技术的技术体系。立足于水务领域，梳理了水务监测对象及其监测参量，分析了水务物联网感知终端的技术特征，设计了水务物联网感知终端的总体技术架构和应用结构，给出了终端产品研制的技术路线和软硬件的实现路径。
参 考 文 献
[1]李建功，王健全，王晶，等.物联网关键技术与应用[M].北京：机械工业出版社，2006.
[2]王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报，2009（12）：1-6.
[3]刘金权.一个高智能化的物联网枢纽——物联网网关[J].物联网技术，2013（10）：7-8.
[4]许建龙，刘桂雄.基于MLD的物联网感知层行为建模方法[J].中国测试，2013，39（5）：110-115.
[5]张横云.物联网感知层的信息安全防护研究[J].电脑知识与技术：学术交流，2011，7（19）：4573-4574.
