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物聯網技術和應用范文1
關鍵詞:物聯網;智能化管理;校園卡;RFID
中圖分類號:G647文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2012) 03-0000-02
The Application Research of Internet of Things Technology on the Services and Management of the Campus
Yao Liying
(Heilongjiang Information and Technology Polytechnic,Harbin150025,China)
Abstract:The paper analyzes the characteristics and key technologies of the Internet of Things,on this basis,the study of Things on campus for students and teachers to provide identification,consumer,dining and other services and management functions,and design data center,campus card,RFID technology and other technology in the intelligent management of the campus.
Keywords:Internet of things;Intelligent management;Campus card;RFID
一、引言
物聯網(The Internet of things)是現今計算機信息技術的一個重要分支。物聯網的概念有兩層含義,首先,物聯網的是以互聯網作為基礎,是在互聯網之上的開拓和發展的網絡;其次,其用戶端拓展到了生活中的常用物品之間,進行信息通信的網絡連接。
物聯網是通過智能傳感器,例如射頻識別、紅外感應設備、激光掃描等,按相應的協議,將一定的物品與計算機網絡連接,即通信網絡連接到計算機網絡,進行信息全方位的通訊,以實現智能化管理的網絡。
目前,物聯網在中國的開展還處于起步階段,物聯網的應用基本上是歸類于在一個行業、企業內部創建的網絡。而物聯網其應用的目標應是提供一個社會范圍的商業化的網絡服務。
二、物聯網的技術關鍵
物聯網有三項關鍵性技術:
(1)全方位感知:包括智能傳感器,例如無線射頻識別、紅外感應設備、全球定位系統等;其次是傳感網絡通信系統。
(2)可靠、安全通信:統一編碼,按一定協議連接入無線通信網絡。
(3)智能化管理:通信網接入計算機網絡,實現“網上網”,構建智能化管理系統。
三、物聯網技術在校園中的應用研究
目前,物聯網技術應用之一就是校園的管理和服務,以促進智能校園和數字化校園建設。可以利用信息化技術及物聯網技術構建互聯互通、安全可靠的領先的校園信息化管理體系,以實現智能感知、智能服務及智能管理。
(一)數據中心斟酌
IDC(Internet Data Center)是傳統數據中心與Internet的結合,它不但具有傳統的數據中心所應有的特性,例如數據集中、運行可靠安全等,還具備有訪問方式的變化。IDC要做到7×24可靠服務、反應實時等。IDC是一個提供資源外包服務的基地,它必須具備優質的機房環境、確保安全可靠、保證網絡帶寬、主機的數量和主機的性能要有保障,并應具備大的存儲空間、優秀的軟件環境以提供良好服務性能。
搭建校園數據中心的架構是以整個校園管理系統的信息傳輸為基礎,即以傳輸控制建設為基礎,包括組建數據中心的內部網絡及整體系統的核心網絡連通,以此為基礎,進一步建設核心網絡交換系統及數據存儲平臺。
傳輸控制層將為傳遞信息提供平臺和接口,管理用戶和綜合安全,并對整個物流數據平臺提供技術支持,是校園系統管理的不可或缺的一個關鍵性組成部分。組成模塊包括用戶管理、綜合安全管理、信息交換中心、網絡安全設施等。
軟件系統由中間件軟件、信息安全系統軟件、相應的數據庫系統軟件及各類應用軟件構成。其中,應用軟件是校園系統的核心技術及管理服務功能的體現,通過物聯網獲得并傳輸的相應數據信息通過各種應用軟件處理后為校園提供相應的管理及服務。
(二)校園卡
建立校園區內師生“一卡通”系統。校園卡即RFID電子標簽,其中存儲著規范的學生和教師身份識別信息,無線數據通信網絡把校園卡中的數據收集到中央信息系統,實現用戶身份的識別,進而通過連接的計算機網絡實現數據交換和處理,最終實現對學生和教師的智能、全方位管理和服務??梢酝ㄟ^校園系統實現考勤、消費、就餐、會議簽到、借書、公共設施的使用等服務和管理功能,實現智能化、實時化、自動化管理,降低了管理成本,提高了資源利用率。
校園一卡通不僅實現了傳統校園管理功能,還可以通過短信、WAP等靈活實現教師排課、會議安排、圖書借閱、用戶詳細信息等各類信息的在線查詢,并可實現各類信息的下發通知,具有通知、提醒的功能。
(三)RFID的工作原理
首先,校園卡進入讀寫器產生的磁場后,接收解讀器發出的射頻信號,憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的數據,或者主動發送某一頻率的信號;解讀器讀取數據并解碼后,送至中央信息系統進行相關數據處理。
其次,閱讀器(Reader)通過短線發送加密數據載波信號到用戶手中的校園卡,即電子標簽,應答器的工作電路被激活,之后再將校園卡上載有的用戶信息的加密數據載波信號發射出去,此時閱讀器便依序接收并解讀數據,然后傳送至相關應用程序做數據處理,達到預設的系統管理功能,實現教師和學生的自動化智能管理。
校園管理系統是一個具有實時性、可靠性和開放性的系統。本系統由射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、定位系統、等種種裝置與互聯網組成,包括數據采集、數據分析決策系統和服務提醒、學生監管應用等應用系統。系統模型如圖1所示。
圖1 校園管理系統模型
(四)校園管理系統的設計
1.Wi-Fi校園管理系統由以下三部分組成
(1)校園卡,即定位標簽(Wi-FiTag)
(2)校園無線局域網接入點(Access Point)
(3)管理服務器(managing Server)
2.系統實現功能
(1)學生和教師身份識別功能:校園卡上以記錄的形式寫入用戶各類身份識別信息,包括考勤信息、圖書館用戶信息、公共設施的使用等用戶信息。
(2)管理功能:包括查詢課表、查詢成績、門禁進入、圖書借閱、校園內部電子消費等功能,各種管理功能的應用由基本文件來實現。文件中保存有需要的相關數據,文件采用Java開發工具的transparent基本框架結構或linear fixed結構。
3.系統工作原理
(1)本系統是為校園的規范化管理而設計的,系統需要開發記賬應用程序等。首先,校園卡需要輸入持卡人的身份識別號、服務器和校園卡相互認證DES密鑰信息,同時,用戶信息保存到服務器中。
(2)用戶的身份信息、管理信息由保存的密鑰進行加密后可即時傳入服務器(在聯機工作方式下)進行處理,而數據庫中的信息可由管理員監督查閱。例如,當使用校園卡的電子消費功能時,首先進行身份認證,然后銀行服務器將消費金額從此卡的銀行帳戶上轉到學校帳戶上,然后校園管理服務器處理該用戶的消費操作。
四、總結
校園管理系統是一個將服務與管理融于一體,具有實時性、可靠性、智能性特點。隨著傳感器技術的進一步發展,物聯網技術的深入應用,物聯網對我們的生活、工作將產生起來越大的影響,物聯網在校園的應用也將進一步深入。除了在教學管理、學生管理等應用進一步深入外,還可以將物聯網應用于建設專業教學,例如為專業學科構建模擬實訓基地,這也是物聯網在校園應用的一個重要的發展方向。同時我們整個社會信息化也是未來發展的總趨勢,在這樣一個大的環境下,應用物聯網來實現智能城市,這也是智能城市發展的實現手段。
參考文獻:
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物聯網技術和應用范文2
關鍵詞:預警平臺;云計算技術;數據融合技術;物聯網技術;煤礦安全生產
中圖分類號:TD67;TP393 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2017)03-0-02
0 引 言
煤礦生產環境非常惡劣,煤礦安全生產事故時有發生,煤礦安全生產問題依然值得重視[1]。盡管煤礦安全生產管理系統起到了一定的作用,但煤礦安全生產管理系統大多都是相互獨立的子系統,彼此之間相互獨立,不能實現資源共享,各子系統的開發平臺也不一樣,不能實現統一結合,這些不足嚴重制約了煤礦安全生產管理系統的發展[2]。物聯網作為未來信息技術領域新的制高點,具有異構相通、遠程管理、高度智能化、高度信息化等特性,已成為當前煤礦安全生產信息化領域的研究熱點。但煤礦物聯網系統會產生海量數據,對數據的處理要求較高,相信引入數據融合技術和云計算技術一定能得到滿意的效果。物聯網技術、數據融合技術、云計算技術之間既有區別又有聯系,在煤礦安全生產預警平臺上應用這三種技術,有望解決上述問題。
1 物聯網技術、數據融合技術、云計算技術
1.1 物聯網技術
物聯網就是一個統一的網絡,通過傳感器與互聯網的鏈接,使物體與網絡相連,從而實現對物體的智能化管理。物聯網改變了以往互聯網的形式,它是一種全新的網絡技術,實現了人與人、人與物、物與物之間所產生數據的聯通[3]。
物聯網的結構一般分為感知層、網絡層和應用層。
(1)感知層是物聯網的核心技術,負責各類信息的采集,主要包括傳感器技術和RFID技術。
(2)網絡層是物聯網的支撐技術,負責把感知層獲得的各類信息安全、穩定地傳輸到應用層,主要包括無線技術和有線技術。
(3)應用層是物聯網的最高層,負責把接收到的信息數據匯總、存儲、處理,再以特定形式呈現出來,主要包括數據存儲技術、數據處理技術等。
1.2 數據融合技術
數據融合是將采集到的原始數據進行自動分析、綜合、校準,消除數據的不穩定性,提高數據的可靠性,準確獲取更有用的信息,為后續數據的感知處理提供更準確、更可靠的測量數據[4]。
若將物聯網感知層獲取的海量信息直接傳送到物聯網應用層,必然會增加應用層數據處理的難度。若在物聯網的感知層通過數據融合技術增加信息的準確性和穩定性,提供可靠的信息到應用層,必然會減輕應用層的壓力。因此數據融合將成為物聯網的一個重要環節。
1.3 云計算技術
云計算是將分布式計算、虛擬化、網絡存儲、效用計算等計算機及網絡技術發展融合壯大,產生的一種新興計算方式。其目的是把多個簡單的計算形式融合成一個具有強大計算能力的計算形式,并將這種計算形式共享,使系統中的所有終端用戶都能運用這種計算形式[5]。
物聯網是對傳統網絡和傳感網絡的整合,這其中必將產生海量信息,唯有借助云計算技術才能實現對這些信息的有效處理和整合。因此,云計算將是實現物聯網的核心關鍵技術。
2 煤礦安全生產預警平臺
預警是對生產系統中可能發生的危害和危險事件進行合理評價,預估風險,設計預案,制定相應的解決對策,避免危害和危險事件的發生[6]。預警系統是能夠自動監測、評價與控制各類危害和危險事件發生的監測系統[7]。煤礦安全預警系統可以實現礦井安全生產信息的遠程監控,實時掌握煤礦安全生產狀況,減少或避免煤礦安全事故的發生[8]。
煤礦安全生產預警平臺是從煤礦安全生產的角度,以物聯網技術為基礎的典型復雜巨系統。任何一個傳感器節點或子系統檢測到的異常數據信息,都有可能對煤礦生產的安全運行產生威脅。煤礦安全生產預警平臺需構建物聯網下的立體監測體系,對瓦斯、頂板動態信息、沖擊地壓、塵害、熱害、水、火等潛在威脅進行多角度、多尺度的監測,將監測數據處理反饋給預警平臺。
3 三種技術在煤礦安全生產預警平臺上的應用
3.1 物聯網技術能進一步提高煤礦安全生產預警的整體水平
煤礦安全生產預警主要用以監測礦工、環境和設備。礦工的采掘影響著煤礦井下的環境,環境變化影響著設備的運行,同時環境變化和設備運行狀態的好壞也影響著礦工的生產和其生命安全。因此對煤礦井下重點危險源實施監控與預警,建設和完善安全生產預警平臺,提升煤礦生產安全過程監控和預警水平,將礦工、環境、設備聯成一個網絡,并通過物聯網加以控制,煤礦安全生產的目的才能更好地實現。
3.2 數據融合技術能進一步提高煤礦安全生產預警的準確性
為了能夠對煤礦井下礦工、環境和設備進行動態監測,在礦井一定區域內采用一種無線傳感器網絡,能夠為煤礦的安全監測提供支持。煤礦安全生產監測數據包括各種傳感器、條形碼讀卡器、RFID標識讀卡器等各種數據信息。由于設備本身可能存在的故障及井下環境干擾等多種原因,采集到的數據不可避免地存在一定的誤差,影響測量數據的準確性,因此必須通過數據融合技術對采集到的數據進行進一步處理,消除誤差,以提高數據的準確性。
3.3 云計算技術能進一步提高煤礦安全生產預警的穩定性
云計算技術作為一種新興的共享基礎架構,是物聯網系統的首選技術。云計算技術為數據的集中存儲和安全訪問提供了穩定支持。云計算技術使物聯網系統在信息共享和數據處理方面更加智能和穩定。同時,云計算技術還可解決各煤礦子系統之間的異構性,將井下環境監測、井下設備監控、井下礦工定位等功能集于一體,滿足煤V安全生產對信息資源的集成與共享的需求,增加煤礦安全生產預警平臺的穩定性。
3.4 三種技術的關系
物聯網技術、數據融合技術、云計算技術之間既有區別又有聯系。物聯網技術側重物與物、物與人、人與人之間的聯通;數據融合技術側重對海量信息的加工和提純;云計算技術側重數據計算的方式、方法。
因此,物聯網技術、數據融合技術和云計算技術之間的關系是:物聯網產生大量數據,大量數據需要數據融合技術進行提純,同時也需要借助云計算技術進行計算,數據融合技術有助于云計算技術,云計算技術和數據融合技術為物聯網服務。
4 結 語
物聯網技術、數據融合技術和云計算技術會成為改進煤礦安全生產預警水平非常重要的技術手段。物聯網技術是煤礦安全生產信息化水平的基礎,數據融合技術增強了采集數據信息的準確性,云計算技術增強了對海量數據處理和計算的能力,三種技術為煤礦安全生產信息化預警提供了更好的技術支撐。
參考文獻
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物聯網技術和應用范文3
關鍵詞:物聯網;云計算;內河航道;智能航道
中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2013)04-0076-03
0 引 言
21世紀人類社會正步入信息時代。世界正處在一場新的技術革命之中,這場技術革命的中心就是物聯網。物聯網概念的本質就是將人類的經濟生活與社會生活、生產活動與個人活動都放在一個智慧的物聯網環境中運行。物聯網為人們提供了感知中國與世界的能力,也為技術創新與產業發展提供了前所未有的機遇。
2011年1月21日國務院正式頒發《關于加快長江等內河水運發展的意見》,要求利用10年左右時間,建成暢通、高效、平安、綠色的現代化內河水運體系。為落實交通運輸部“關于貫徹《國務院關于加快長江等內河水運發展的意見》的實施意見”,長江航道局2012年工作會議提出,加快數字航道和智能航道建設,到2015年基本建成長江干線數字航道,初步建成長江干線智能航道。隨著長江“數字航道”建設的啟動,長江航道信息化建設經歷了一個快速的發展歷程,在電子航道圖建設、航道測量、信息基礎設施建設等方面取得了一系列的成績,已經初步具備由數字化向智能化轉變的條件。要實現航道數字化向智能化的轉變,就需要一系列諸如物聯網、自動控制、人工智能等核心技術研究做支撐,其中物聯網方面的部分關鍵技術尤為重要。
1 物聯網的概念
物聯網的概念產生于20世紀90年代,其英文名為Internet of Things(IOT),被視為互聯網的應用擴展。應用創新是物聯網發展的核心,以用戶體驗為核心的創新是物聯網發展的靈魂。2005年,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上,國際電信聯盟了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,正式提出了“物聯網”的概念。
物聯網概念的興起,很大程度上得益于ITU的年度互聯網報告,但截至目前確切的說還沒有形成一個公認準確的定義。根據目前對物聯網技術特點的認知水平,在比較各種物聯網定義的基礎上,比較普遍的一種定義是:物聯網是在互聯網、移動通信網等通信網絡的基礎上,針對不同應用領域的需求,利用具有感知、通信與計算能力的智能物體自動獲取物理世界的各種信息,將所有能夠獨立尋址的物理對象互聯起來,實現全面感知、可靠傳輸、智能分析處理,構建人與物、物與物互聯的智能信息服務系統[1]。
2 物聯網關鍵技術
物聯網的多樣化、規?;c行業化的特點,決定了物聯網涉及的技術種類非常多,本文需要從物聯網應用系統設計、組建、運行、應用與管理的角度,將多種技術歸納為幾項共性的關鍵技術。
2.1 智能感知技術
智能感知首先是RFID無線射頻識別技術。RFID無線射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個電子標簽,操作快捷方便。其關鍵技術主要包括產業化和應用兩個方面。其中,RFID產業化關鍵技術主要包括標簽芯片設計與制造、天線設計與制造、RFID標簽封裝技術與裝備、RFID標簽集成、讀寫器設計等;RFID應用關鍵技術主要包括RFID應用體系架構、RFID系統集成與數據管理、RFID公共服務體系、RFID檢測技術與規范等。
其次是傳感器與無線傳感器網絡技術。傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將檢測感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。傳感器技術的發展主要表現在智能傳感器與無線傳感器兩個方向。智能傳感器的關鍵技術主要表現在傳感器的系統結構設計方面。結構設計上除了需要具備自學習、自診斷與自補償能力、復合感知的能力,還要具有靈活的通信能力。無線傳感器網絡作為當今信息領域新的研究熱點,有很多的關鍵技術有待發現和探索。從目前國內外研究現狀來看,主要集中在以下幾個方面:介質訪問控制協議、網絡拓撲控制與路由協議、節點定位、時鐘同步、數據管理與數據融合、嵌入式操作系統和網絡安全等。
2.2 嵌入式技術
嵌入式系統是一種專用的計算機技術,常作為裝置或設備的一部分。通常,嵌入式系統是一個控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實上,所有帶有數字接口的設備,如手表、微波爐、錄像機、汽車等,都使用嵌入式系統,有些嵌入式系統還包含操作系統,但大多數嵌入式系統都是由單個程序實現整個控制邏輯。嵌入式技術的關鍵研究點主要有專用芯片設計制造、嵌入式硬件結構設計與實現、嵌入式操作系統研究、嵌入式應用軟件編程技術、微機電(MEMS)技術與應用等。RFID讀寫器、無線傳感器網絡節點就是目前比較流行的微小型嵌入式智能設備。隨著信息技術的快速發展,嵌入式的尖端科技比如可穿戴計算機、智能機器人等應用將會為人類社會帶來更大的便利。
2.3 移動通信技術
移動通信是指通信的雙方至少有一方是在移動中進行的通信,包括固定點與移動點、移動點與移動點之間的通信。例如,人們平時常見的一個用戶在行進著的火車、汽車上用手機與一個固定電話或另一個手機通信,或者是兩個移動的手機之間的通信都屬于移動通信。移動通信系統的關鍵技術主要包括以下方面:寬帶數字通信基礎理論研究、寬帶調制和多址技術、頻譜利用率提升技術、無線資源管理、無線電技術、網絡安全和QoS、基于Mesh自組織網絡的接入網絡架構體系、基于智能重疊網的核心網體系、移動通信網絡協議、射頻電路和電磁兼容等。4G通信技術是繼3G之后的又一次無線通信技術演進,我國的自主知識產權的移動通信標準TD-LTE正式成為4G的兩大國際標準之一,標志著我國首次在移動通信標準上實現從“追趕”到“引領”的重大跨越。移動通信的另一發展方向就是機器到機器(M2M)的終端通信,M2M的潛在市場不僅限于通信業,由于M2M是無線通信和信息技術的整合,它可用于雙向通信,如遠距離收集信息、設置參數和發送指令,因此M2M技術可以有不同的應用方案,如安全監測、自動售貨機、貨物跟蹤等。在M2M中,GSM/GPRS/UMTS是主要的遠距離連接技術,其近距離連接技術主要有802.11b/g、BlueTooth、Zigbee、RFID和UWB。此外,還有一些其他技術,如XML和Corba,以及基于GPS、無線終端和網絡的位置服務技術。
2.4 海量數據處理與融合技術[2]
面對物聯網數據海量、多態、動態與關聯的特征,物聯網數據處理需要重點解決以下幾個關鍵技術,分別是數據格式與標準化、信息融合技術、中間件與應用軟件編程技術、海量數據存儲與搜索技術、數據挖掘與知識發現算法。物聯網的海量數據除了來自傳感器節點、RFID節點以及其他各種智能終端設備全天候產生的數據外,各種物理對象在參與物聯網事務處理的過程中也會產生大量數據,在進行海量數據存儲時需要數據庫、數據倉庫、網絡存儲、數據中心和云存儲技術的支撐。數據融合中心對來自多個傳感器的信息進行融合,也可以將來自多個傳感器的信息和人機界面的觀測事實進行信息融合(通常是決策級融合)。提取征兆信息,在推理機作用下,將征兆與知識庫中的知識匹配,做出故障診斷決策,提供給用戶。在基于信息融合的故障診斷系統中可以加入自學習模塊,故障決策經自學習模塊反饋給知識庫,并對相應的置信度因子進行修改,更新知識庫。
同時,自學習模塊能根據知識庫中的知識和用戶對系統提問的動態應答進行推理,以獲得新知識??偨Y新經驗,不斷擴充知識庫,實現專家系統的自學習功能。
2.5位置服務技術
位置服務(Location Based Services,LBS)又稱定位服務,是由移動通信網絡和衛星定位系統結合在一起提供的一種增值業務,通過一組定位技術獲得移動終端的位置信息(如經緯度坐標數據),提供給移動用戶本人或他人以及通信系統,實現各種與位置相關的業務。位置服務實質上是一種概念較為寬泛的與空間位置有關的新型服務業務。位置服務關鍵技術主要涉及位置信息的獲取方法,GPS、GIS和網絡地圖應用技術,以及位置服務的方法。位置信息獲取目前比較主流的方法有移動移動通信定位、基于無線局域網定位、基于RFID的定位、無線傳感器網絡定位等。
2.6 信息安全技術
物聯網信息安全技術研究目的是保證物聯網環境中數據傳輸、存儲、處理與訪問的安全性。主要關鍵技術有以下方面:物聯網安全體系結構研究、網絡安全防護技術、密碼學及在物聯網中的應用、網絡安全協議等。
物聯網安全體系結構的研究主要包括網絡安全威脅分析、網絡安全模型與確定網絡安全體系,以及對網絡安全評價標準和方法的研究;網絡安全防護技術的研究主要包括防火墻技術、入侵檢測與防護技術、安全審計技術、網絡攻擊取證技術、防病毒技術以及業務持續性規劃技術;密碼應用技術的研究包括對稱密碼體制與公鑰密碼體制的密碼體系,以及在此基礎上研究消息認證與數字簽名技術、信息隱藏技術、公鑰基礎設施PKI技術、隱私保護技術等;物聯網的網絡安全協議研究主要包括網絡層的IP安全協議、傳輸層的安全套接層協議(SSL)、應用層的安全電子交易協議(SET),以及它們在物聯網環境中應用的技術。
3 物聯網關鍵技術在內河航道的應用探討
首先,應用RFID技術可以進行通航船舶流量的統計[3]。內河航道尤其是長江中下游,船舶運量非常繁忙,如何有效地分析統計某時段通過的船舶數量、船型、噸位和實際載貨量,成為一個重要課題。運用智能感知技術,在通航船舶上安裝RFID電子標簽,在航道上安裝讀卡器,RFID電子標簽內記載船舶的基本信息數據,以此建立一個基于RFID射頻技術的船舶狀態信息采集平臺,就可以很好地解決船舶流量統計問題。若將其與電子航道圖系統集成,應用效果會更好。
其次,應用ZigBee無線傳感器網絡技術可以開展航道數據的采集,構建“感知航道”[3]。 利用航道沿線的固定監控點作為基干,建立一個有線光纖基干網絡,供視頻數據傳輸。以基干網絡的各監控點為中心,在每個監控點的航道沿岸周邊,建立起由ZigBee技術構成的近地、自組織、低功耗的無線自組織網絡(即無線傳感網)。將各種傳感設備(水位、值守傳感器等)通過無線傳感網絡以無線方式進行連接,實現航段的無線覆蓋和傳感器熱插拔。無線傳感數據通過無線傳感網絡由最近的監控點傳入有線基干光纖網絡匯聚至設在指揮中心的傳感前端服務器。這樣,通過感知數據的自動采集和傳輸,就可以在航段構建一個航道感知網絡,實現自動航道感知。
第三,應用位置服務技術可以實現航道維護船舶的動態監控。將GIS地圖顯示技術和GPS定位技術結合,利用位置服務技術對船舶當前所在的位置數據進行采集,通過GPRS/CDMA無線通信技術采集的數據發送到航道管理中心服務器,管理中心的航道船舶監控系統實時調用位置數據對航道船舶進行遠程監控,在地圖上實時了解轄區維護船舶的工作動態,可以達到很好的監管效果。
另外,應用云計算技術可以實現航道數據的分析和處理。隨著物聯網廣泛應用于航道方方面面,各種傳感器、船舶終端之間不可避免會產生大量動態數據。位于終端的數據處理單元配置相對較低,處理大量數據必然會力不從心,可能會達不到要求的時效性。通過應用云計算技術,讓云端處理數據并將結果回傳或直接傳至航道數據中心,就可以快速準確地解決航道終端數據分析和處理的問題。
4 結 語
物聯網的發展具有深厚的信息技術及相關專業的技術基礎,有著強烈的社會需求,是社會信息化的深化和發展,是我國兩化融合的切入點。隨著物聯網技術在內河航道應用的逐步深入,必將為推動數字航道向智能航道的轉變提供強大的技術支撐,必將加快實現我國智能水運交通事業的發展進程,必將為內河流域百姓的生產生活帶來更大的便利。
參 考 文 獻
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物聯網技術和應用范文4
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物聯網技術和應用范文5
>> 物聯網技術在煤礦安全生產中的應用 物聯網技術在煤礦安全中的作用 物聯網技術、數據融合技術和云計算技術在煤礦安全生產預警平臺上的應用 應用物聯網技術促進銅川市煤礦安全生產 物聯網在煤礦安全生產中的應用 物聯網技術在煤礦應急管理中的應用研究 物聯網技術在燃氣安全領域的應用 物聯網技術在校園安全中的應用 物聯網和大數據及云計算技術在煤礦安全生產中的應用研究 物聯網技術在安全生產與管理中的應用探討 物聯網技術在食品安全信息追溯系統中的應用 物聯網技術及其在食品安全中的應用 試論物聯網技術在信息工程安全監理中的應用 物聯網技術在寺院消防安全管理中的應用探析 物聯網技術在小區智能安全防范系統中的應用與研究 物聯網技術在食品安全追溯管理中的應用與發展 物聯網技術在鐵路行車安全監控系統中的應用 探究物聯網技術在高校安全管理中的應用 物聯網技術在信息工程安全監理中的應用 淺談物聯網技術在安全管理中的應用 常見問題解答 當前所在位置:
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物聯網技術和應用范文6
【關鍵詞】物聯網 技術理念 應用策略
1 前言
隨著社會經濟活動的愈加頻繁,商品的交換在現代貿易行為中更加注重信息的傳遞,因此在為了滿足人們對人與物、物與物之間的信息傳遞,物聯網概念逐漸浮現在人們眼前。現代物聯網技術是傳統的互聯網技術在用戶端的延伸與拓展,物聯網技術不僅極大地豐富了互聯網技術的內涵,更是對人類商業活動產生了巨大的影響。但是我國的物聯網還處于起步階段,相關技術理念還沒能得到深入地開發應用。
2 物聯網技術的特點
2.1 主動感知性
區別于傳統的互聯網技術僅作為信息傳遞和處理的技術手段,物聯網技術要求實現對人與人、人與物、物與物之間的主動感知,即通過射頻識別裝置、傳感器、二維碼等信息識別設備及載體設備完成對物體存在信息的即時感知。該過程的工作原理是通過在物體內的微型感應芯片向區域內的傳感器傳遞信息再與局域無線網絡、互聯網等通信網絡進行信息交互實現對物理世界信息的感知。
2.2 可靠的信息鏈
物聯網技術主要是通過區域內的有線、無線等信息傳輸方式進行實時的信息傳遞,在這個過程之中,物聯網技術還涉及將所傳遞的信息進行整理及初步的處理。因此,物聯網技術相對于其他信息傳遞技術而言在使用過程對信息鏈的可靠性要求更高,信息的完整度必須要得到最大限度地保證。
2.3 龐大的數據信息
一方面物聯網技術是從傳統互聯網技術中發展而來,另一方面物聯網技術的對象不僅僅包含了人與人還包含了人與物、物與物,因此物聯網技術的數據來源較傳統互聯網而言更加龐大。龐大的信息源意味著物聯網必須具備處理海量數據信息的能力,這也是物聯網技術在實際應用中最需要克服的關鍵所在。
2.4 智能化處理
物聯網區別于傳統互聯網的關鍵一點在于信息處理的智能化。傳統的互聯網技術要求對信息進行邏輯分析處理或對信息數據進行建議的智能化處理,但是在物聯網領域,超常規的智能化處理是對數據處理分析的基本手段。這也是未來物聯網技術能夠應用于商業網絡運行的關鍵。
3 物聯網技術的關鍵理念
3.1 信息的采集
物聯網技術的數據依賴于射頻識別設備、傳感器、電子標簽等設備共同作用完成的信息采集過程。這其中電子標簽一般被用作于物品的條形碼、二維碼等包含有物品相關信息的可被設備識別的標簽。而電子標簽的規范化也決定了在物聯網技術中各類物品之間信息傳遞的準確性。射頻識別設備主要被用于識別物品的電子標簽,通過對存儲在物品電子標簽上的信息的讀取,射頻識別設備完成了對物品信息采集的第一步。而傳感器在物聯網技術中的應用則是將客觀物理世界中的各種物理信號轉變成為相關的信息,并將這些信息傳遞至物聯網中作為對物理信息記錄的關鍵數據。
3.2 網絡通信技術
物聯網技術是從傳統互聯網技術發展而來的新型的信息傳輸技術。因此,物聯網技術的核心關鍵在于信息的傳遞。盡管在實際的應用中,不論有線與無線均可實現物聯網信息的傳遞,但是無線技術以其更加便捷的性能成為物聯網技術發展的主流信息傳輸技術。另一方面,各類網絡通信技術的迅猛發展在一定程度上也為物聯網技術提供了發展的原動力。
3.3 智能云處理技術
本文在前文已經對物聯網龐大的信息容量的特點作了一定的分析。由于物聯網連接了海量的傳感器節點,龐大的信息需要被統一進行整合處理,而在傳統的互聯網技術中,該情況容易造成網絡中沉淀大量冗余信息。因此,在物聯網技術中智能云處理技術顯得尤為關鍵。通過對海量數據進行融合處理,再通過相關智能技術的處理加工,物聯網技術為人類提供極大的便利。
4 物聯網技術應用策略分析
4.1 商品生產環節的應用
隨著對生活品質要求的逐步提高,人們對所使用的商品的品質來源也更加關注。將物聯網技術應用于商品生產環節,不僅可以幫助企業實現生產線的自動化水平,更可以幫助消費者了解相關商品的生產信息,保證商品質量。
4.2 商品流通環節的應用
現代物流業對物品流動信息的處理可以通過物聯網技術得到更進一步地提升。通過物聯網技術,人們可以及時地獲取商品的物流位置等相關信息,也可以了解到商品在倉儲、周轉、運輸過程中的實時情況,保證了商品信息在流通環節的準確順暢。
4.3 商品使用環節的應用
將物聯網技術應用于商品使用環節,可以幫助企業及時了解商品的流向以及商品在使用過程中暴露出的相關問題,便于企業及時調節生產策略與改進工藝。
5 結語
對比發達國家,我國的物聯網技術還有相當大的提升空間。這其中包括向技術標準、建設規范等還沒能得到充分地完善。因此,著眼于未來長期的發展,我們還需要持續加強物聯網建設。相信未來在物聯網技術的發展下,我們的生活會更加精彩。
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作者簡介
張鷹(1971-),男,湖北省武漢市人。大學本科學歷?,F為河南省科學院應用物理研究所有限公司助理研究員。主要研究方向為計算機科學與電子技術應用。