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物聯網技術的組成范文1
關鍵詞:物聯網技術;關鍵技術;應用策略
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)02-0264-02
物聯網技術是社會發展、科技創新、經濟繁榮發展到一定階段的必然產物。反過來,該技術的出現也能有效地促進社會經濟的快速發展。物聯網技術是多種技術的融合,以計算機技術為基礎、融入監控技術和通信技術。該技術能夠有效地采集信息,進而促進電子商務快速的發展。該技術的優點表現為應用范圍廣、具有較好的溝通與協調功能。
本文通過梳理物聯網技術的基本概念,通過論述物聯網技術的發展思想、闡述該技術的應用形式,為完善物聯網技術的發展提供理論依據,促使該技術能夠最大限度地發揮其應有的功能。
1 物聯網概念界定
物聯網主要是指綜述利用多種網絡技術,進而將多種事物聯系到一起。該技術需要綜合運用定位傳感器、射頻識別器、紅外感應器等多種計算機設備,通過網絡連接技術將各種指定的事物聯系在一起。該技術以通信技術為基礎,綜合協調系統中的各個部門,并實現部門間信息的交流與識別。具體而言,物聯網技術通過利用復雜的網絡技術,通過定位系統、識別系統、感應系統、監控系統等對信息進行準確的識別和獲取,最終實現產品或服務的全方面管理。與現在其它技術不同的是,該技術不僅能實現對物品的有效管理,還能夠實現人與物之間關系的管理,甚至能夠實現人與人之間關系的管理。例如,上級可以通過傳感技術將通知下發到下級相應部門。換言之,物聯網技術既可以實現事物之間的互聯,又能夠實現信息的有效傳遞和交換。
2 物聯網體系及關鍵技術概述
2.1 物聯網體系結構的組成
1)物聯網網絡層是由接入網和核心網兩個主要部分組成,皆在傳遞信息。網絡自身復雜的屬性決定了網絡層必須接入各種網絡功能設備,并且對異構接入的功能提出了更高的要求。此外,物聯網涉及的更的是物或人,而無論是物與物、物與人、還是人與人,上述客體均表現出動態的屬性,即不斷地移動。因此,網絡層還必須具有同時兼顧移動性。
2)物聯網感知延伸層。為了保證信息在物與物、人與人之間的有效傳遞,感知延伸層的存在就顯得有十分有意義。其功能是捕獲信息、收集信息并加以識別。由此不難推斷,該技術是由一系列復雜核心技術有集成,如傳感器、GPS、自組織網絡、傳感器網絡、RFID和短距離無線通信等。然而,在實現操作中要求該層能夠盡可能地滿足低成本、小功耗、微型化等屬性,但又要求其擁有的感知能力表現出更全、更高的屬性。
3)業務和應用層。該層是一個集成信息識別技術、分布式計算和海量信息智能處理技術的綜合性技術,該技術的功能表現為信息存儲、數據挖掘和決策應用。
2.2 物聯網中的關鍵技術組成
1)易構融合網絡平臺技術。為了實現終端節點的準確連接,物聯網必須具備較高的聯接功能。而物聯網通過利用易構整合網絡平臺就能夠促使各部門共享資源,實現點對點的連接。為了保證該網絡平臺有效地運行,就需要借助基礎網絡平臺,并且在此基礎上一方面促使不同異構網絡表現出共性的融合,另一方面促使這些網絡表現出的個性的協同。而前者通常是指將各個異構網絡與公共通信平臺的若干個骨干傳輸網絡進行有效的融合,充分發揮其整體的功效。
2)感知節點及終端技術。該關鍵技術的融入主要是出于對與事物相關信息的采集、加工與存儲,進一步在有需要的時候將與事物息息相關的信息進行有效的融合和處理,皆在充分消化吸收與事物相關的信息。
3)泛在傳感網技術。該技術主要用于物聯網末梢處。該技術通過運用無線自組織網絡監測客體周邊環境發生的變化,并且將其轉化為可識別的信息進行采集??v使該技術具有較高的先進性,然而卻受到諸多限制因素,如該技術的應用范圍受限,只能在局部范圍內進行物與物或者人與人之間的信息傳遞。至目前為止,國內相關技術已經取得了可喜的成績,如設計出具有重要價值的傳感器節點平臺,亦或制定多種傳感器通信協議。此外協同掌控應用技術上更是取得了驕人的成果。
4)業務支撐及智能處理技術。該技術的主要目的有其二:一是需要弄清物聯網的業務需求;二是清楚物聯網的應用場景。為了實現上述兩個目標,我們需要做好如下三點:第一,充分調研,明確某一項業務呈現出的特點,以及具有的性能;第二,利用抽象化的方式處理物聯網的網絡資源;第三,為了保證業務能夠高效的完成,需要構建一個綜合的業務結構、設計一個業務分布平臺,并且為第三方業務構建一個可擴展的接口。該技術所建立的業務分布機制有別于此前構建的底層異構網絡。
5)綜合服務平臺技術。該技術的開發主要是以云計算技術為支撐。而“云”是指一個能夠供應資源的平臺,而云計算就是指一個能夠有效解決問題且具有較大商業價值的計算模型。
6)安全技術。物聯網連接很多個終端設備,也正是因為這個問題,導致物聯網的安全問題比傳統網絡的更有容易出現問題。因此解決物聯網安全問題是一個十分重要且又十分艱難的技術攻關。這個技術攻關不僅要確保傳統網絡安全,更要確保物聯網所具有的自身屬性決定的安全問題。因此,為物聯網開發一個更安全、更可靠、能夠動態化管理和不斷更新的安全保護機制就顯得十分重要。
3 物聯網技術應用策略
毋庸質疑,物聯網將是未來經濟發展的一個重點領域,并將應用于諸多領域,將會對社會的發展、經濟的繁榮、人們生活的改善產生改革性的影響。
3.1 樹立融合的意識
在未來較長一段時間里,物聯網技術的發展需要樹立融合的意識。具體而言,凡是涉及到物聯網技術的領域均需要實現資源與信息的共享。正像前文多次提及,物聯網技術是要融合所有可用的網絡形式,不斷拓寬各領域尤其是信息領域的業務范圍,既實現該技術橫向的寬度融合,又要實現該技術深度的縱向融合。皆在通過化簡業務流程、提高效率、增強適應性等多種手段來共同壓縮企業各個環節的成本或費用。此外,物聯網的應用類似于建立了一條無形的通道,這條通道融合了各種分散的事物,將事物人物化,使他們事物之間能夠進行“對話”,直至促進信息的共享。由此可見,當社會經濟發展到一定階段時,物聯網技術的應用必然是社會綜合發展的產物,也是不久未來的一種強烈的趨勢,這種趨勢甚至能夠成為引領經濟騰飛的領跑者。
3.2 政府出臺扶持政策
不可否認,縱使現有的技術得到了突破,然而未來物聯網技術的廣泛應用急需政府相關部門建立一個良好的制度環境,一個良好的激勵機制,和一個明確的懲罰機制。當前,物聯網技術已經成為我國的戰略性新興產業,將極有可能成為推動社會發展的主要動力。而為了實現最初的目標,需要得到政府的大力支持,如政策的優惠支持、技術創新、技術知識產權的保護等,以確保該技術的發展具有較強的競爭力。具體而言,第一,政府相關部門需要統籌規劃,制定一個科學的、合理的、可性的、可操作的、經濟的、可持續的、動態的總體規劃;第二,積極宣傳并推動該技術在其它領域的應用,尤其是需要先在公共投資等領域試行,以起到示范的作用;第三,通過設立減稅、免稅或設立技術創新基金的手段,積極鼓勵具有實力的企業投入物聯網技術研發與應用的領域。
4 結論
綜上所述,物聯網技術在未來各個領域的廣泛應用也成為不爭的實事,尤其是未來電子商務領域的發展將起到無法想象的推動作用。為了確保該技術能夠真切地應用到我國未來經濟的各個領域,一是要樹立融合的意識;二是政府相關部門需要出臺一系列制度、法規與優惠政策;三是大力培養相應的技術人才;四是解決當前物聯網技術發展中存在的問題。相信在各方的努力下,物聯網技術必當對我國的全面發展提供鮮活的動力,必將推動我國早日實現全面小健社會。
參考文獻:
物聯網技術的組成范文2
關鍵詞:物聯網;電子商務;發展;探析
中圖分類號:F724.6
物聯網,顧名思義,就是在網絡的基礎上實現物物相連的技術。作為新一代信息技術的重要組成部分,物聯網有著很長遠的發展前景以及研究價值。物聯網技術是對現代網絡信息技術進行集成與綜合后產生的新一代信息網絡形式,是未來推動世界發展的動力,因此被稱為信息產業在繼計算機、互聯網之后的第三次發展浪潮。
1 電子商務中的物聯網技術
1.1 物聯網的概念
“物聯網”這個詞在我國2010年的政府工作報告中被下了這樣的定義:物聯網是通過一系列的傳感設備按照約定的協議,任何物品連接到互聯網進行相互間的信息交換與通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。簡言之,就是通過無線射頻(RFID)等網絡通信技術將家電、貨物、設備等物品與其他的一些技術在網絡上進行有機的結合,對物品進行遠程的監控與管理。
物聯網主要由包括二維碼標簽識讀設備、射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統和激光掃描器等對物體進行識別與信息采集的信息讀取設備所組成的感知層、網絡治理中心、信息處理中心等網絡通訊中心所組成的網絡層以及結合各個行業的專業技術,實現行業智能化需求的應用層三個層面組成。其中應用層是物聯網發展的重點層面。
物聯網的發展與應用,為社會上的各行各業都帶來了非常多的機遇,是行業智能化發展的重要依托。在電子商務領域中,組成整個體系的人、商家、資金、商品等都可以成為物聯網當中的“物”,在商務平臺上建立起一個電子網絡系統,將電子商務體系中的“物”進行連接,使整個體系中各個“物”之間可以進行實時的信息傳遞與共享,將商務信息在電子平臺上進行透明化數據共享,實現產業鏈的無縫銜接。
1.2 電子商務中的物聯網技術應用
隨著網絡的發展,網上購物正逐步成為年輕一代的主要購物手段。網上購物是人們身邊的電子商務,與人們的日常生活緊密相連。在電子商務中,顧客與商家在網絡上完成了所有交易而不用互相見面,網店當中的商品與顧客之間存在著較遠的距離,消費者在網絡上看到的商品照片往往與實物有很大出入,消費者與商家之間的信息不均等導致電子商務的發展收到了嚴重的制約。若在電子商務中引入物聯網技術,便可以解決這一問題。在產品生產出廠時,在商品上貼上“RFID芯片”,在芯片中寫入商品的生產日期、生產廠商、產品特性等產品的相關信息,消費者與商家可以通過RFID芯片信息在互聯網上進行信息共享,使消費者可以對產品有充分的了解,從而消除了虛假廣告等對消費者的誤導以及對產品質量的擔憂,從而促進電子商務的發展。
另外,在物流方面也可以進行物聯網的應用。網上購物往往出現物流送貨延遲、貨物丟失等事件,這些都是阻礙消費者放心進行網上購物的因素。通過物聯網,消費者可以對快遞包裹上附帶的RFID芯片對商品的物流進行實時追蹤監控,可以有效地提高物流的效率與安全性,提高消費者對網上購物安全性的信任。
2 目前基于物聯網的電子商務發展現狀
2.1 沒有先進的技術基礎
在電子商務中引入物聯網技術,有助于建立起透明化自動化的電子商務交易過程,可以幫助消費者實時了解商品的信息以及其他內容,對人力與時間都有很大程度的節約。但是目前物聯網平臺在技術上依然存在著諸多的問題,在芯片、設備、平臺等軟硬件方面都有著很多不足,而且目前無法實現IPv6與IPv4之間的信息交換溝通,云計算還沒有完善的數據處理模式。在這樣的技術條件背景下,物聯網的發展還需要諸多努力。
因此,目前電子商務在物聯網上的重點任務是加強基礎設施建設,加強云計算平臺的數據處理能力,以對物聯網的智能處理能力進行強化,將云計算作為物聯網建設的核心內容,通過云計算將物聯網與互聯網進行智能的融合。
2.2 客戶消費能力不足
現在我國電子商務消費仍然以大眾消費品作為主要內容,網上購物面向所有收入階層的客戶,有著相當低的門檻,價格低廉是吸引消費者進行網絡購物的主要競爭力。但是當前基于物聯網的電子商務平臺中“智能感應芯片”有著很高的價格,并且在各個技術環節上都有較高的開發成本,導致物聯網平臺上的產品價格與市場價格有著很大的差距。在在軟硬件成本上進行優化,降低產品的價格是提高客戶數量的唯一途徑。
因此,電子商務廠商應針對消費者的消費能力對物聯網技術進行優化,以便降低商品的價格,將用戶的網上購物體驗放在重要的位置。要對物聯網的關鍵技術環節進行重點研究與突破,并加快公共信息平臺的建設,實現電子商務的智能服務。
2.3 缺乏成形的運營方案
由于電子商務的運營模式可以根據產品進行定制,并且對人力與技術的要求較低,目前網絡商務有著很大的盈利空間。但是物聯網電子商務并沒有成熟的運營方案,無法有效地進行標準化與模塊化,在成本上缺乏競爭力。產品中芯片的嵌入是一筆相當大的開銷,物聯網如何對芯片信息進行實時更新以及智能管理,對強大服務器的建設以及其他種種問題都無形中提高了物聯網電子商務產業鏈中產品的價格,這使得大多數的消費者沒有能力進行消費。
因此目前對物聯網的運營模式解決方案便是加快進行互聯網、電信網以及電視網“三網融合”,這個舉措可以打通不同的網絡,在其間進行數據資源的交換和共享,對物聯網的發展有著非常好的促進作用。
摘 要:物聯網是指通過網絡將物與物連接到一起,是在計算機、因特網之后又一信息產業的重大突破。物聯網技術在社會生活以及經濟貿易中有著非常長遠的發展前景,對推動電子商務的發展也有非常重要的意義。基于物聯網的電子商務目前還處在起步階段,存在著技術方面以運營方面都存在著諸多問題需要解決。本文對物聯網的概念、技術以及物聯網技術的發展現狀進行闡述與分析,對物聯網技術的發展問題做出了探討。
關鍵詞:物聯網;電子商務;發展;探析
中圖分類號:F724.6
物聯網,顧名思義,就是在網絡的基礎上實現物物相連的技術。作為新一代信息技術的重要組成部分,物聯網有著很長遠的發展前景以及研究價值。物聯網技術是對現代網絡信息技術進行集成與綜合后產生的新一代信息網絡形式,是未來推動世界發展的動力,因此被稱為信息產業在繼計算機、互聯網之后的第三次發展浪潮。
1 電子商務中的物聯網技術
1.1 物聯網的概念
“物聯網”這個詞在我國2010年的政府工作報告中被下了這樣的定義:物聯網是通過一系列的傳感設備按照約定的協議,任何物品連接到互聯網進行相互間的信息交換與通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。簡言之,就是通過無線射頻(RFID)等網絡通信技術將家電、貨物、設備等物品與其他的一些技術在網絡上進行有機的結合,對物品進行遠程的監控與管理。
物聯網主要由包括二維碼標簽識讀設備、射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統和激光掃描器等對物體進行識別與信息采集的信息讀取設備所組成的感知層、網絡治理中心、信息處理中心等網絡通訊中心所組成的網絡層以及結合各個行業的專業技術,實現行業智能化需求的應用層三個層面組成。其中應用層是物聯網發展的重點層面。
物聯網的發展與應用,為社會上的各行各業都帶來了非常多的機遇,是行業智能化發展的重要依托。在電子商務領域中,組成整個體系的人、商家、資金、商品等都可以成為物聯網當中的“物”,在商務平臺上建立起一個電子網絡系統,將電子商務體系中的“物”進行連接,使整個體系中各個“物”之間可以進行實時的信息傳遞與共享,將商務信息在電子平臺上進行透明化數據共享,實現產業鏈的無縫銜接。
1.2 電子商務中的物聯網技術應用
隨著網絡的發展,網上購物正逐步成為年輕一代的主要購物手段。網上購物是人們身邊的電子商務,與人們的日常生活緊密相連。在電子商務中,顧客與商家在網絡上完成了所有交易而不用互相見面,網店當中的商品與顧客之間存在著較遠的距離,消費者在網絡上看到的商品照片往往與實物有很大出入,消費者與商家之間的信息不均等導致電子商務的發展收到了嚴重的制約。若在電子商務中引入物聯網技術,便可以解決這一問題。在產品生產出廠時,在商品上貼上“RFID芯片”,在芯片中寫入商品的生產日期、生產廠商、產品特性等產品的相關信息,消費者與商家可以通過RFID芯片信息在互聯網上進行信息共享,使消費者可以對產品有充分的了解,從而消除了虛假廣告等對消費者的誤導以及對產品質量的擔憂,從而促進電子商務的發展。
另外,在物流方面也可以進行物聯網的應用。網上購物往往出現物流送貨延遲、貨物丟失等事件,這些都是阻礙消費者放心進行網上購物的因素。通過物聯網,消費者可以對快遞包裹上附帶的RFID芯片對商品的物流進行實時追蹤監控,可以有效地提高物流的效率與安全性,提高消費者對網上購物安全性的信任。
2 目前基于物聯網的電子商務發展現狀
2.1 沒有先進的技術基礎
在電子商務中引入物聯網技術,有助于建立起透明化自動化的電子商務交易過程,可以幫助消費者實時了解商品的信息以及其他內容,對人力與時間都有很大程度的節約。但是目前物聯網平臺在技術上依然存在著諸多的問題,在芯片、設備、平臺等軟硬件方面都有著很多不足,而且目前無法實現IPv6與IPv4之間的信息交換溝通,云計算還沒有完善的數據處理模式。在這樣的技術條件背景下,物聯網的發展還需要諸多努力。
因此,目前電子商務在物聯網上的重點任務是加強基礎設施建設,加強云計算平臺的數據處理能力,以對物聯網的智能處理能力進行強化,將云計算作為物聯網建設的核心內容,通過云計算將物聯網與互聯網進行智能的融合。
2.2 客戶消費能力不足
現在我國電子商務消費仍然以大眾消費品作為主要內容,網上購物面向所有收入階層的客戶,有著相當低的門檻,價格低廉是吸引消費者進行網絡購物的主要競爭力。但是當前基于物聯網的電子商務平臺中“智能感應芯片”有著很高的價格,并且在各個技術環節上都有較高的開發成本,導致物聯網平臺上的產品價格與市場價格有著很大的差距。在在軟硬件成本上進行優化,降低產品的價格是提高客戶數量的唯一途徑。
因此,電子商務廠商應針對消費者的消費能力對物聯網技術進行優化,以便降低商品的價格,將用戶的網上購物體驗放在重要的位置。要對物聯網的關鍵技術環節進行重點研究與突破,并加快公共信息平臺的建設,實現電子商務的智能服務。
2.3 缺乏成形的運營方案
物聯網技術的組成范文3
關鍵詞:物聯網;醫院信息化;RFID;無線網絡
1概述
當前,信息技術和物聯網技術不斷發展,促進了各種行業的信息化建設。在醫療領域,物聯網技術已經在醫院的信息化建設中得到了廣泛應用,在推進醫院信息化進程中發揮了重要作用。物聯網技術利用各種信息傳遞平臺,實現人與物、物與物之間的信息交換,優化各種醫療資源配置,方便人們獲取有用信息。目前,在我國,有很多醫院的醫療信息資源僅為其自身所用,其他醫院無法與該醫院共享醫療資源信息,嚴重浪費了醫療資源。物聯網技術的引入,提供了更為先進的醫院管理方式。傳統的醫院的運行模式通常以業務系統為中心,物聯網技術在醫院中的應用,將強調以對象為重點,智能化管理和控制醫院的人、事、物等,從而促進我國醫療事業的發展。從實際情況來看,物聯網技術的應用在我國受到了很大關注,利用物聯網技術,可實現對病人和物品的智能化管理,有望將醫療領域的服務推向一個嶄新的時期,同時促進智能醫院和醫療平臺的建設進度。
2物聯網技術概述
2.1物聯網的概念
物聯網通常是指利用信息傳感設備,根據預先設定的通信協議,將物品和網絡連接起來,使得物品之間能夠進行通信,實現對物品的智能化識別、跟蹤和管理的網絡。常見的信息傳感設備主要有射頻識別,即RFID,激光掃描儀,紅外感應器以及全球定位系統等。常見的物聯網架構主要包括三個層次,即感知、傳輸和應用層等。其中感知層的主要作用是利用各種感知設備,不間斷的從各個位置監測并采集各種物品或事件相關的信息和數據,感知層是物聯網架構的最底層;傳輸層的主要作用是利用各種通信系統,包括以太網、移動互聯網以及無線局域網等,將感知層采集到的各種物品或事件的相關信息和數據傳遞到目的地,傳輸層是物聯網架構的中間層次;應用層是物聯網架構的最頂層,主要作用是對傳輸層發送過來的信息進行各種處理,如統計分析等等,并根據分析的結果作出相應的決策。
2.2相關技術
物聯網的關鍵技術根據其實現原理的不同可以分為短距離無線通信技術、無線傳感器網絡和射頻識別技術等三類。下面分別對這三類技術進行詳細介紹。
2.2.1短距離無線通信技術
物聯網中的傳感器設備在傳遞其采集的信息時,通常要求使用的網絡具有無線連接、成本低、功耗低及對等通信等四個特點。物聯網構建時常用的組網技術包括ZigBee、WiFi、藍牙、UWB(Ultra Wideband)等。其中,ZigBee因其具有低功耗、低成本、低速率,并且能夠支持多個節點和不同的網絡結構等特點,而成為物聯網構建過程中應用十分廣泛的無線通信技術之一;WiFi是應用范圍最廣、覆蓋范圍最大的無線網絡通信技術之一,目前幾乎所有的智能設備如智能手機、平板電腦等都具備WiFi連接功能,不同的無線路由器因其發射功率和環境不同,其信號覆蓋距離通常為100-300米;藍牙技術是兩個終端設備在短距離之間進行數據傳輸的最佳選擇,在手機、平板電腦、無線鼠標、智能眼鏡、無線耳機等電子設備上得到了相當廣泛的應用,此外,藍牙技術可以將處在彼此信號覆蓋范圍內的多個具備藍牙功能的電子設備連接起來,組成微微網(picon-et),進而可將多個微微網連接起來組成散射網(Scatternet);UWB是一種使用脈沖信號而非載波信號進行通信的無線技術,重要應用于測量距離、定位目標物體、娛樂等,其主要特點包括傳輸數據速度快、功耗低、定位準確等。
2.2.2無線傳感器網絡
無線傳感器網絡是物聯網技術中重要且十分常用的技術之一,主要有數據獲取和分布網絡,以及控制管理中心等三個部分組成。組成部分主要包括傳感器、數據處理單元,以及相關的通信模塊等,每個節點利用相關的協議組成網絡,然后通過這些節點采集數據,將采集的數據發送給信息處理中心。無線傳感器網絡具有成本低、功耗低,且功能多樣等優點。
2.2.3射頻識別技術
物聯網是智慧校園建設的核心技術支撐,而射頻識別技術RFID,俗稱電子標簽,又是物聯網中的一個關鍵技術。射頻識別,即識別和標識目標物,類似給物體貼上“戶口”。RFID技術具有眾多優點,包括:防水、耐高溫、壽命長,能夠讀取較遠距離的數據,可以加密標簽上的數據,數據存儲的容量相對較大且可以對存儲的信息進行更改,對高速運動中的物體也可識別,能夠適用惡劣的工作環境等。RFID技術以無線射頻方式,通過非接觸式雙向通信,實現數據的交換,最終達到自動識別的目的。
3物聯網在醫院信息化建設過程中的應用
3.1醫院物聯網建設實現的總體思路
利用物聯網對醫院進行信息化建設,已經成為了當前大部分醫院推進信息化進程采用的主要的技術手段。傳統的醫院對病患的各種醫療服務和對醫院各種物品的管理往往采用人工方式,工作效率通常較低。將物聯網技術引人到醫院的信息化建設中,能夠將對病患的醫療服務和對醫院的各種物品的管理工作智能化,在醫院的內部,可通過互聯網實現內部的設備信息、醫療信息和各種醫療設備信息的智能化數字化自動采集,并將采集的數據進行安全存儲,根據需要進行傳輸和共享。利用物聯網技術將能夠解決傳統醫院建設過程中遇到的醫療平臺技術薄弱、醫療生產安全隱患、醫務人員素質不高等問題,將大大推進醫院的信息化建設進程。當前,物聯網技術在醫院信息化建設中的應用主要體現在人員管理、物品管理、移動門診輸液以及病患定位及無線醫療監護等幾個方面。
3.2人員管理
在醫院的人員管理方面,管理的人員類型主要包括醫院患者、醫院工作人員和患者的探訪人員等三種類型。在對人員進行管理時,主要是設定不同身份人員的進出權限,如醫院重要場所或者核心辦公區的進出、重點部門的智能門禁、重要區域的人員進出記錄等等。由于醫院是十分敏感,且流動人員較大的特殊場所,醫院里的各種重要場所,如手術室、放射室、化驗室等等場所,即使是醫院的工作人員也不得隨意進出,此外,醫院的核心辦公區域、傳染病區、精神病區等醫院的敏感區域,也需要對無關的人員設置相應的進出權限。在醫院的人員管理方面,實現智能化管理主要使用的物聯網技術包括超高頻電子標簽、電子地圖、無線網絡定位以及智能視頻等技術,其中,超高頻電子標簽主要是以胸卡或腕帶式的形式配發給相關人員,電子地圖和無線網絡定位技術等主要針對需要看護的病患;智能視頻技術主要用戶對人員的身份進行識別和相關權限的判斷。利用物聯網技術,患者到醫院就診時,可以自主掛號,查詢自己的病情信息,了解自己的電子病歷,辦理住院和出院手續等;醫院的工作人員可以利用物聯網技術對各種病患信息進行采集和患者病房非巡視,醫院可對工作人員進行定位,考勤其日常工作到位情況,了解其活動軌跡等。
3.3物品管理
由于醫院中的各種醫療設備、物品等往往需要特殊存儲或看護,因此,對醫院物品的智能化精準管理,也是醫院在信息化過程中必須解決的關鍵問題之一。需要管理的物品通常包括各種藥品、醫療設備、需要處理的醫療垃圾、各種消毒的器皿等等。物聯網技術的引入,將極大提高醫院工作人員對物品的管理效率。在藥品管理方面,利用電子標簽等,可以隨時查看藥房的各種藥品的使用情況和是否存在丟失情況;在設備管理方面,可以智能化的統計當前醫療設備的消耗情況,方便快捷的對各種智能設備進行管控和定位;在醫療垃圾管理方面,可隨時了解醫療垃圾情況,根據需要實時定位醫療垃圾車輛,對特殊的區域進行合理科學設置等等。
3.4移動門診輸液
將物聯網技術應用到移動門診輸液,是物聯網技術在醫院信息化建設中的重要典型應用之一。門診輸液是醫院醫療系統的重要功能之一,傳統的醫院門診輸液,通常是患者通過排序叫號,使護士來給患者扎針進行輸液,但是對大型醫院,當患者數量較多時,難免會出現延誤或出錯的現象。在移動門診輸液中使用物聯網技術是能夠解決上述問題的有效途徑之一。經物聯網技術應用到移動門診輸液時的主要步驟是:在藥品配給和輸液過程方面,利用物聯網技術可將每個需要輸液的患者的相關情況進行標示,包括患者的個人信息和患者需要使用的藥品信息,從而減少在輸液時的出錯情況;在護士叫號方面,傳統的護士叫號方式往往存在漏洞,在使用物聯網技術中的無線傳呼技術,可對該情況進行改善,患者只需利用無線設備即可呼叫護士,不僅提高了呼叫的效率,而且能夠營造較為安靜的輸液環境。
3.5病患定位及無線醫療監護
對特殊患者進行準確的位置定位,提供高效的無線醫療監護,是物聯網技術在醫院信息化過程中的另一個重要的應用。在使用物聯網技術時,可給特殊患者佩戴基于RFID技術開發的電子設備,當患者需要醫護人員提供幫助時,醫護人員能夠迅速準確的確定患者的位置以及相關的藥品使用情況。S著無線網絡技術的不斷提高,基于無線網絡能夠給患者提供更完善的服務,極大地縮短了患者信息的獲取時間,提高了效率。
物聯網技術的組成范文4
[關鍵詞]物聯網;射頻識別;epc;供應鏈
1 引 言
隨著社會信息化、知識化、數字化的轉變,企業運營模式正發生巨大的變革,協同合作成為企業界的主旋律,企業早已融入企業群體當中來參與市場競爭,與此同時供應鏈管理正成為許多企業或組織運用的戰略方法,也為企業帶來了巨大的競爭優勢和市場機遇。
供應鏈由直接或間接地履行顧客需求的各方組成,包括制造商、供應商、運輸商、倉儲商、零售商以及顧客在內,各環節通過物流、信息流和資金流彼此相連,其所包含的功能有新產品開發、市場營銷、生產營銷、生產運作、分銷、財務和客戶服務等。供應鏈產生的價值為最終產品滿足顧客的價值與滿足顧客需求所付出的供應鏈成本之間的差額。供應鏈管理的目標是使供應鏈整體價值最大化,使供應鏈上的企業獲得并保持穩定持久的競爭優勢,以提高供應鏈的整體競爭力。
目前我國的供應鏈管理中存在很多問題,有諸多方面值得優化,例如,供應鏈各成員之間缺乏統一的信息平臺,商品信息數據庫缺乏統一規范的標準;供應鏈各環節中的服務效率低下,售后難以保障;企業間因信息交流匱乏和交流不暢而產生放大的“牛鞭效應”,增加了無謂的庫存成本及相關費用;供應鏈運輸環節中運輸效率不高,可靠性和安全性難以保證等。然而,隨著物聯網技術的出現和應用,根本性地改變了供應鏈流程和管理手段,成為優化供應鏈管理的有效工具,為供應鏈管理發展帶來了新的機遇。因此探討和研究物聯網在優化供應鏈管理中發揮的作用則顯得尤為重要。
2 物聯網概述
2.1 物聯網概念及技術支撐
物聯網的概念最早出現于比爾•蓋茨1995年的《未來之路》一書,國際電信聯盟于2005年在信息社會世界峰會上的《itu互聯網報告2005:物聯網》中正式提出了“物聯網”的概念。
物聯網目前較為公認的定義是:通過射頻識別(rfid)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。在這個網絡中,系統可以自動地、實時地對物體進行識別、定位、追蹤、監控并觸發相應事件。其本質就是利用射頻識別技術對物品上的epc標簽進行掃描和解讀,通過計算機互聯網實現物品的自動識別和信息的互聯與共享。
射頻識別技術是“通過射頻信號識別目標對象并獲取相關數據信息的一種非接觸式的自動識別技術”。射頻識別的距離比光學系統遠,射頻識別卡既可讀出信息,又可寫入數據,數據攜帶量大并難以偽造,具有智能化的特點。
產品電子代碼(electronic product code,epc)采用一組代碼來代表制造商及其產品,用另外一組數字來唯一標識單品。epc物品識別模型功能的實現主要由epc編碼標準、epc標簽、解讀器、savant(神經網絡軟件)、對象名解析服務(object naming service,ons)以及物理標記語言(physical markup language,pml)六方面組成。(見下圖)
epc物品識別模型圖資料來源:現代物流信息跟蹤技術研究進展綜述。
物聯網的網絡結構主要可分為三個層次:一是以rfid、傳感器、二維碼為主的用于識別物體和采集信息的傳感網絡;二是通過現有的三網(互聯網、廣電網、通信網)來實現數據的傳輸和計算的傳輸網絡;三是應用網絡,即輸入輸出控制終端,它通過物聯網與各行各業專業技術的深度融合,以及與行業需求相結合來實現行業的智能化管理。
2.2 我國物聯網應用及發展現狀
物聯網技術在經濟建設和社會發展中將得到更加廣泛的應用,其應用領域包括智能家居、智能醫療、智能城市、智能環保、智能交通、智能物流、智能工業、智能農林業、智能教育等。物聯網的存在,使我們生活周邊的物品都有可能實現智能化,通過無線網絡我們便可實現對這些智能物品的對話和控制,整個社會的運轉效率將得以提高。
我國已將物聯網產業的發展提到了國家戰略高度,各地方政府也紛紛瞄準信息技術第三次浪潮的戰略機遇,高度重視物聯網產業的發展,并進行產業規劃布局。例如深圳清華大學研究院與云浮市政府舉行了協議簽約儀式,將共同打造畜牧養殖物聯網項目,這是國內首個將物聯網技術應用于食品安全的項目;無錫大力發展傳感網技術,已建“感知
3.2 物聯網技術提高了供應鏈管理的可視性
通過對物聯網技術的應用,大幅提高了供應鏈過程中的可視性,從制造商、供應商到分銷商、零售商甚至顧客,均可以實現可視化操作。顧客對所購買商品信息準確了解,有效保證了消費者的知情權,同時還便于獲得良好的售后服務;零售商通過對商品流動性分析,作出適當的訂貨決策和營銷手段,不僅減少了庫存浪費和相應成本,還便于零售商及時捕捉市場信息做好營銷策略;分銷商通過零售商的訂貨策略和營銷策略,及時調整自己的庫存情況,向供應商做出訂貨單,供應商也是如此向制造商提供訂貨單;制造商通過貨物訂單適時調整原材料庫存和生產量,并通過物聯網技術有效控制產品質量。整個供應鏈可視化的加大,使得“牛鞭效應”得以緩解,整體供應鏈價值增加。
3.3 物聯網技術加快了企業信息自動化,實現了管理智能化
物聯網技術的使用,使得企業之間、整個供應鏈環節間信息得以共享,使企業能有效整合其業務流程,提高對市場變化的快速反應能力。同時諸如庫存管理、生產訂單、配送路線優化、問題產品召回等問題都可以借助物聯網技術及時優化處理,由物聯網技術對供應鏈各環節的優化及其自動化智能化,使得企業人力成本、庫存成本、運輸成本等費用得以減少,決策更加合理科學,同時決策時間進一步縮短,增強了企業的市場競爭力,提高了供應鏈的管理效率。
4 結 論
物聯網技術的全面應用是未來供應鏈的發展趨勢,是供應鏈管理智能化的體現。物聯網的興起為供應鏈管理提供了良好的發展機遇。我國物聯網技術在世界范圍內有一定優勢,但也存在著不少技術瓶頸,缺乏統一的規范標準,在企業應用范圍上也有局限。這不僅需要政府對物聯網產業的大力扶持,盡快完善物聯網技術,做到人無我有,人有我優;同時也需要一大批企業放眼未來,及早將物聯網技術用于提升企業競爭優勢的戰略決策當中。
物聯網技術的組成范文5
[關鍵詞] 物聯網 物流 信息平臺
[中圖分類號]F252 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-6623(2012)01-0064-04
[作者簡介]文振華(1955―),湖南常德人,湖南現代物流職業技術學院院長,教授,研究方向:物流與供應鏈管理、物流信息技術;黃友森(1949― ),江西興國人,博士,北京機械工業自動化研究所研究員,研究方向:制造業信息化、物流信息技術;鄧子云(1979― ),湖南雙峰人,湖南現代物流職業技術學院副教授,研究方向:物流信息技術。
一、物聯網技術在物流領域應用的意義
物聯網是指通過視頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按照約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通信,以實現智能識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網應包含傳感層、機器通信層、電信網絡和IT網絡層、互聯網管理層和應用層五個方面。物聯網能夠提供以下幾類服務:(1) 聯網類服務:物品標識、通信和定位;(2)信息類服務:信息采集、存儲和查詢;(3) 操作類服務:遠程配置、監測、遠程操作和控制;(4) 安全類服務:用戶管理、訪問控制、事件報警、入侵檢測、攻擊防御;(5) 管理類服務:故障診斷、性能優化、系統升級、計費管理服務。
物聯網有三個特點:一是全面感知:利用RFID、傳感器、二維碼及其它各種機器,隨時即時地采集物體動態信息;二是可靠傳送:通過無處不在的無線網絡將感知的各種信息進行即時傳送;三是智能處理:利用云計算等技術及時對海量信息進行處理,真正達到人與人的溝通和物與物的溝通。
物聯網在互聯網基礎上建立起人與物的充分溝通,它把信息網絡技術、傳感器技術等應用于各個行業、各個產業,組成一個龐大網絡,在現代綜合技術層面上實現人與物的智能化交流,使人們能夠通過互聯網監控處于龐大網絡中的物品運行情況,從而實現對物的智能化、精確化管理與操作。物聯網技術是繼計算機、互聯網和移動通信網技術后,信息領域又一次重大的革命性創新技術。從物聯網的應用發展來看,中國物聯網產業初具規模,市場潛力巨大。同時物聯網還將催生新興產業、新的就業崗位和職業門類,具有非常重大而深遠的意義。據統計,2010 年,中國物聯網市場總體規模已達1933億元。根據國家工業和信息產業部正在制定的“十二五”物聯網專項規劃,至2015 年,中國物聯網市場規模將達到5000億元以上,物聯網產業將成為信息產業的下一個戰略增長極。
二、物聯網技術在物流業應用的現狀
目前我國物流業處于向現代物流業發展的起步階段。由于多方面的原因,我國的物流資源難以有效整合,致使大量物流資源沒有發揮應有的效用。通過物流信息技術實現物流信息資源的共享、整合和優化利用,達到社會物流資源的優化配置,降低社會物流成本,推動供應鏈管理的發展,提升物流業整體水平,推動經濟結構的重大調整是當前我國現代物流體系建設亟待解決的問題。
物流業多環節、多領域、多主體和網絡化的作業特點決定了其對信息技術的依賴程度較高,物聯網的感知、智能處理和控制反饋等技術特征與物流業的運作特點具有良好的匹配性。目前,物流是物聯網技術集成應用程度較高、應用范圍較為廣泛的領域。物聯網技術在中國物流領域的推廣與應用正在快速推進,并為中國物流業發展帶來新的機遇。目前物聯網技術應用主要集中在運輸、配送環節的可視化管理;生產流程和倉庫、配送中心的自動化智能作業以及構建全程監控和可追溯的物流信息系統或平臺,收集和監控產品全程物流信息等方面。通過調查統計,在物聯網全面感知、可靠傳送和智能處理三大技術類型中,中國物流領域的應用主要集中在以RFID識別和空間定位技術為主的各類感知技術和傳送技術方面,而物聯網智能處理技術應用比例較小。
三、物聯網技術
與物流公共信息平臺
物流公共信息平臺可分為面向地域的物流公共信息平臺,如省、市、縣的物流公共信息平臺;面向行業的物流公共信息平臺,如鋼材、醫藥、汽車等物流公共信息平臺(包括園區的物流公共信息平臺);以及面向特定功能的物流公共信息平臺,如港口、公路運輸的物流公共信息平臺等。
物聯網技術是建設物流公共信息平臺的不可或缺的關鍵技術。近年來,國內許多物流公共信息平臺的建設都更為重視采用物聯網技術。如基于物聯網技術的物流園區供應鏈集成管理平臺構建的研究;基于物聯網的煤炭企業物流信息平臺應用研究;省級物流公共信息平臺的物聯網技術的研究等。
省級物流公共信息平臺是服務于全省的物流公共信息平臺,它的功能是將省內的各種物流公共信息平臺和系統(包括政府、企業、園區、物流樞紐、金融機構等)以及相關的信息集成整合在一個標準、共享的信息平臺上,并與其他省市的物流信息平臺對接,形成全國性的物流公共信息平臺,實現全國范圍信息資源的共享和集成;物流資源的高效整合及優化利用;對社會物流成本和企業物流成本的合理控制。省級物流公共信息平臺是一省范圍的物流信息神經中樞和智能管理中心,因此它具有特殊的重要性。
物聯網技術快速發展極大地推動了省級物流公共信息平臺的建設,從而給我國物流業的發展帶來了新的機遇。
四、物聯網技術
在湖南省物流公共信息平臺的應用
(一)湖南省物流公共信息平臺的總體架構及主要功能
湖南省物流公共信息平臺的組成主要有:物流物聯網傳感基礎設施、多級平臺數據中心、安全與容災備份中心、1個系統管理中心(系統集成平臺)、在物流物聯網平臺上的N個物聯網應用系統;在物流公用平臺上的N個物流公共應用中心和系統,以及在物流共用平臺上的N個物流共用應用中心和系統。
1. 關于物流公共平臺。該平臺主要作用是連接和集成政府電子政務、物流樞紐、電子口岸、銀行、保險公司等信息平臺和信息系統,提供物流相關的公共信息和資訊。其主要功能有:為政府相關部門信息,協助政府進行物流業務的監管、對運營情況進行統計和分析,為制定政府政策及對物流行業進行宏觀調控提供依據。提供應急服務,協助政府進行應急物資采購、庫存調撥、運輸調度、指揮協同、建立多主體聯合應急物流體系;實現與省內電子口岸(航空、水路、鐵路、公路的電子口岸等)信息系統的對接;實現與省內與銀行、保險、期貨交易所、信托等金融機構的信息系統的接口。
2. 關于物流共用平臺。該平臺是關聯中心,作用是連接企業的信息平臺和信息系統,為企業提供商業。主要功能包括:物流電子商務、軟件租用、第四方物流、通信服務以及其它服務項目。物流電子商務。提供網上物流交易服務,包括物流信息(運輸、倉儲等)、(供需)競價匹配、交易撮合、誠信保障、貨物跟蹤、在線支付等;軟件服務(Software as a Service SaaS)。SaaS是基于互聯網的軟件服務。它使企業以租用方式使用平臺上的軟件而無需購買軟件;第四方物流。提供供應鏈整體解決方案,包括物流系統的設計、分析診斷、系統改進和優化等物流咨詢服務等;物流金融服務。提供運費代收、代付服務、貨物抵押,以及提供銀行業務、保險代辦、貨物擔保等服務和其他配套增值服務;其它服務項目。提供物流外包招投標、物流采購、產品營銷、物流培訓、物流人才招聘等服務。
3. 關于管理中心/集成平臺。管理中心/集成平臺是湖南省物流公共信息平臺的管理中心,其主要功能是集成和管理。一方面平臺內的各種系統通過該中心進行互聯和集成,另一方面它提供對省內外的各種組織機構及個人的信息接口。湖南省物流公共信息平臺采用新一代的信息架構技術SOA(Service Oriented Architecture)構建集成平臺,實現平臺上各系統之間的互聯和集成以及與對省內外的各種機構及個人的對接,實現了動態、標準化的集成模式,保證各種軟件系統和物聯網設備能夠在異構環境下進行跨結構、跨平臺的靈活、快速的構建以及集成化、綜合性的應用。
采用上述技術,平臺可以對接和集成省內(并通過對接外省的物流公共信息平臺連接全國其它省市)物流相關的物聯網應用系統和設施設備,并將這些功能以單項功能或者集成化的功能的方式向社會提供服務。
4. 關于物流物聯網平臺。物流物聯網平臺的主要作用是通過各種中間件(包括RFID的中間件、GIS系統中間件等等)集成、協調和整合各種物聯網應用系統和設備,以使物流的應用系統能夠綜合應用這些物聯網系統和設備。
物流物聯網平臺將物聯網應用系統的相關數據和信息通過傳感網收集起來,并向上層應用系統提供方便應用的服務接口,使上層應用系統能夠以單項服務或集成化服務方式向社會提供服務。如地震、水位的監測、交通情況等實時信息;提供運輸車輛及貨物的定位與跟蹤、倉庫的視頻監視、駕駛人員和車輛實時視頻認證、貨物狀態監視(如溫度等)等單項服務;以及物流電子交易全過程(包括網上交易、在途跟蹤、網上支付、財務結算等)等集成化的服務。
(二)物聯網技術在湖南省物流公共信息平臺的應用
湖南省物流公共信息平臺于2010年9月開通。目前,湖南省物流公共信息平臺已經集成了GIS、GPS、物流E通手機、移動視頻等物聯網系統。
平臺通過物流物聯網平臺將RFID、條碼系統、車載終端、視頻系統、手機(如物流E通手機)等相關設備及系統與網絡連接在一起,自動、實時地對物體進行識別、定位、追蹤、監控并觸發相應事件。其中,車貨配載可由PC計算機和物流E通手機進行。物流E通手機是中國電信研發的、面向物流應用的手機。它具有車貨配載、GPS跟蹤定位以及短消息、小額支付等增值業務等功能。車輛/貨物定位跟蹤服務采用GPSOne移動定位技術。該技術結合了GPS衛星信號和CDMA網絡信號進行混合定位,能夠實現室內室外的全覆蓋定位。定位精度可達到5米。
移動視頻采用中國電信的支持多路視頻并發的移動視頻監控系統。該系統可同時監控司機、貨物、車輛周邊狀況等,如危險品運輸、貴重物品運輸等。
五、物聯網技術
在物流公共信息平臺的應用前景
物聯網技術在物流公共信息平臺有廣闊的應用前景。其主要發展方向一是廣度,二是深度。廣度是指在平臺上集成更多的物聯網系統和設備,并通過物聯網技術的綜合性、集成化的應用,實現物流的全程可視化、管理的透明化;通過物聯網技術在供應鏈過程的全方位應用,實現綜合性的一站式、一攬子服務;另一方面是指物流公共信息平臺與其它地區和行業信息平臺的集成,實現跨地域、跨行業的物聯網技術和設備的互連和對接。深度主要是指充分利用物聯網技術獲取的海量信息,開展深層次的智能化應用。例如基于實時信息的路徑優化;車輛、船只的能源消耗優化;基于環境信息(應用從相關的橋梁、道路、隧道、堤壩等傳感器采集的信息)的路徑選擇等等。
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On Application and Innovation of the Internet of Things in Logistics
Wen Zhenhua1,Huang Yousen2,Deng Ziyun1
(1. Hunan Modern Logistics Vocational Technical College, HuNan Changsha 410131 ;
2. Beijing Research Institute of Automation for Machine Building Industry, Beijing 100011)
物聯網技術的組成范文6
1.1物聯網定義
物聯網技術作為現代信息技術的一個組成部分,也是信息化發展的下一個重要階段。其英文名稱是:“Internetofthings(IoT)”。物聯網實現了物與物的快速、精準連接。下面,我們從兩個角度來解釋和認識物聯網技術。首先,物聯網作為新一代信息技術,仍然是以網絡作為核心環節,通過網絡進行用戶信息的延伸和擴展。其二,物聯網通過網絡實現物品之間信息的傳遞、通信和交換。物聯網通過感知技術、識別設備與普通計算機網絡技術相結合,廣泛應用于各個領域,沖擊著傳統的操作模式。以傳統農業為例,通過人工進行種植、管理和收獲,而物聯網技術采用傳感器、互聯網和應用層,實現用戶智能化、信息化管理和應用。
1.2結構框架
物聯網由感知層、網絡層和應用層三層結構組成。感知層由溫度傳感器、pH感應器、條形碼標簽、攝像頭、識讀器、GPS、M2M終端、傳感器網關等識別信息和物理信號的終端。感知層是物聯網發展的一個重要的組成部分,是對外界物理信息進行識別、采集的重要載體和途徑,因此將感知層稱為物聯網的眼睛,是對外部信息感知的主要環節;網絡層是負責將感知層獲取的信息通過網絡傳輸到應用層,包括互聯網、無線網等各種網絡,是物聯網技術的核心部分,類似于高等動物的大腦和中樞系統,負責信息的分析和處理,并將信息傳輸到應用層;然后由應用層做出反應,應用層是物聯網與用戶控制終端相連,負責信息調控和管理。
1.3物聯網技術分類
物聯網技術一般分為射頻識別技術、傳感器與傳感網、無線通信網、嵌入式系統等幾類。射頻識別(RadioFrequen⁃cyIdentification)技術是通過無線電信號進行對象識別并讀寫數據的一種通信技術。這種特別的通信技術不必建立機械或者光學接觸就可以進行系統和目標對象的識別。其中,常用的技術主要有低頻、高頻、超高頻,微波等。射頻識別讀寫器一般還分為移動式的和固定式兩種。目前射頻識別技術已經在各單位機構得以應用,如:圖書館的進出,門禁系統,食品安全溯源等等。相比而言,傳感器則是一種檢測系統,它可以滿足傳輸、存儲、處理、顯示、記錄和控制等需求,它通過檢測信息對象,并將此對象按照一定的電信號或其他信息信號輸出。無線通信主要包括微波通信和衛星通信。微波是一種無線電波信號,它的傳送距離約有幾十千米,但是它有很寬的頻帶和較大的通信容量。由于微波的傳輸距離較短,所以一般每隔幾十千米就要建一個微波信號中繼站。衛星通信則是以通信衛星為中繼站在地球上的多個移動體之間建立微波通信。嵌入式系統是物聯網實現物與物相連的智能化終端系統。它是一個存儲在存儲器中的嵌入式處理器控制板。
2物聯網技術在無土栽培中的發展現狀
2.1無土栽培概況
目前,無土栽培技術采用營養液或者固體基質作為植物根際環境,代替傳統土壤,實現精量化育苗和種植。主要種植方式由水培、霧培和基質栽培三種。水培是將苗木的根系直接浸入營養液中的一種種植技術;霧培又稱氣培,是將提前配好的營養液噴霧到植物的根表現,供給其所需的營養;固體基質栽培技術主要采用珍珠巖、泥沙、蛭石、草炭、泥炭等材料,進行栽培植物。
2.2國內外無土栽培的現狀
研究發現無土栽培作為設施農業最重要的一部分,正改變著傳統農業的種植方式,成為信息化農業的新典范,為農業技術的現代化發展指明了道路。在20世紀30年代,西方發達國家首先開始無土栽培技術,并獲得成功。到了20世紀70年代,營養液膜技術以其較低投入的特點得到快速的發展和推廣。目前,美國、荷蘭、法國、加拿大和日本等國家在無土栽培商業化種植方面,發展迅速,應用面積廣,在設施農業種植中占有非常大的一塊比例。無土栽培技術優勢非常明顯,能夠節省種植空間,同時為人們提供無污染的產品,避免土壤連作帶來的問題,在生產名貴花卉、反季節農產品等方面被快速應用。為此,發達國家將采用現代化信息技術與無土栽培技術相結合,達到自動控制和測定相關指標,使無土栽培方式可以快速產出、且無污染、產品綠色化。因此,采用物聯網技術來感知和調控栽培基質或營養液溫度、營養配比、pH、水分含量、植物長勢等相關指標,實現無土栽培的工廠化生產、產品的周期性生產以及效益的最大化。近些年,無土種植在我國有了長足的發展。早在20世紀中后期,我國開始無土種植研究,成果顯著。隨著改革開放,人們生活品質的改善,無土栽培技術在全國各地快速興起,為人們提供了綠色無污染的農產品。但是無土栽培在我國起步較晚,還存在很多問題,比如技術的缺乏,設備的不完善,資金不到位,人才培養制度不明確,尤其缺乏與現代信息技術的聯系。因此,導致無土栽培技術很難在我國大面積推廣,同時,阻礙了現代農業技術的發展。
2.3物聯網技術在無土栽培中的應用
2.3.1無土栽培環境條件的感知
物聯網的感知層由各種信息和數據采集層以及傳感器設備組成,其中信息采集層通過溫濕度傳感器、pH感應器、營養濃度感應器、攝像頭、紅外線等傳感器來感知、采集無土栽培設備中的環境溫度、濕度、pH值以及營養濃度,并將采集到數據、視頻或者物理量轉化為物理世界的信息。自組織傳感器網絡采用數字鏈路的編碼、調制和解調技術來實現局域網內傳感器及傳感器節點間的數據傳輸,基于網絡、流量管理、路由等技術,實現各節點間的自組織與協調互通。通過安裝的各類傳感器對無土栽培設施中相關指標的變化進行感知、采集,經過3G、4G網絡技術、無線網、藍牙等進行信息的傳輸。
2.3.2無土栽培環境信息的處理
由感知層采集到的相關指標信息,通過自組織傳感網絡傳輸到網絡層。網絡層是傳遞感知層發出或接收的數據,通過獲得物理量自身攜帶的電子信息,進行識別和信息格式的轉換,然后經網絡中間層將感知層采集到信息傳入過應用層,實現整個物聯網三個結構層次的連接。
2.3.3無土栽培環境的調控
根據無土栽培設施植物對環境條件的要求,提前設定栽培環境指標,如無土栽培設施中溫度、濕度、pH值、二氧化碳濃度、養分濃度、光照,以及栽培室外氣候條件等相關指標進行監測、記錄。通過感知層多種傳感器和信息采集終端及時獲取指標參數,然后經過網絡層傳遞和處理,輸出到相應的操作接口,實現對無土栽培環境中相關指標的實時監控和調節。另外,用戶根據栽培植物對生長過程中,在不同時期對環境指標的要求,設定相應的警告閾值,網聯網系統可以根據植物對相關指標的不同需要進行智能化調節。
3基于物聯網技術的無土栽培發展前景