物聯(lián)網(wǎng)技術的應用范文
時間:2023-10-09 17:29:56
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篇1
【關鍵詞】傳感器網(wǎng)絡技術;RFID技術;電子標簽;RFID閱讀器
1.概述
隨著科學技術的不斷發(fā)展以及信息技術水平的不斷提高,計算機應用的領域越來越廣泛,而人們對于生活質量的需求也就越來越高,希望能夠通過互聯(lián)網(wǎng)絡來控制自己的家電等工具,從而實現(xiàn)遠程操控的目的。物聯(lián)網(wǎng)技術的出現(xiàn),使人們的夢想成為可能,通過物聯(lián)網(wǎng)技術中的傳感器與互聯(lián)網(wǎng)絡進行信息聯(lián)通,從而實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)絡與物品之間的通信,為通過互聯(lián)網(wǎng)絡遠程操作提供了技術支持。物聯(lián)網(wǎng)技術的出現(xiàn),必將帶動信息化產業(yè)的又一次技術革命,為人們提供更加便利的生活。當前,物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展和應用還處在初級階段,所以要深入學習和研究物聯(lián)網(wǎng)技術及其實際應用應用,從而完善物聯(lián)網(wǎng)各種技術,提升物聯(lián)網(wǎng)的應用力度,為未來物聯(lián)網(wǎng)在生活中廣泛應用奠定基礎。
2.物聯(lián)網(wǎng)技術
物聯(lián)網(wǎng)的構建是為了是物與物之間能夠相互識別、相互通信,所以物聯(lián)網(wǎng)技術是支撐整個物聯(lián)網(wǎng)運作的技術。目前,實現(xiàn)的物聯(lián)網(wǎng)技術包括基于網(wǎng)絡的傳感器技術、物與物之間的組網(wǎng)互聯(lián)技術、全球定位技術、物體識別的RFID(Radio Frequency Identification)技術。其中,基于網(wǎng)絡的傳感器技術是物聯(lián)網(wǎng)構建的基礎,是物聯(lián)網(wǎng)技術的核心?;诰W(wǎng)絡的傳感器技術包括傳感器技術、RFID射頻技術、微型嵌入式系統(tǒng)等,該技術通過安裝在物品上的傳感器來探測、感受物品外界信號,經(jīng)過傳感器的數(shù)據(jù)轉換來產生相應的數(shù)字信號,并將獲取的信號傳送至與網(wǎng)絡連接的嵌入式系統(tǒng)中,通過嵌入式系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行轉換、變化,并與網(wǎng)絡實現(xiàn)信息互聯(lián)。此外,物與物的組網(wǎng)互聯(lián)技術將各個安裝有基于網(wǎng)絡的傳感器的物品納入到局域網(wǎng)絡內,構建新型的分布式無線網(wǎng)絡。GPS全球定位系統(tǒng)可以為連入物聯(lián)網(wǎng)的物品進行定位,從而確定地理位置信息。物體識別的RFID技術是基于射頻識別的非接觸式識別技術,該技術通過將帶有物體基本信息的RFID電子標簽嵌入至物體內部,然后通過RFID閱讀器對物品進行識別,從而獲取物品基本信息。RFID技術可以工作在各種惡劣環(huán)境,操作方便快捷,提高了物聯(lián)網(wǎng)運作的可靠性。物聯(lián)網(wǎng)技術還包括智能技術、新材料技術等,從而構成了整個物聯(lián)網(wǎng)的基礎,為物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)與運作奠定了技術基礎。
3.物聯(lián)網(wǎng)技術在物流行業(yè)中的應用
雖然構建物聯(lián)網(wǎng)的技術不夠完善,但是物聯(lián)網(wǎng)技術已經(jīng)在物流行業(yè)中得到廣泛應用。物流行業(yè)需要在一定的時間和空間內,完成物品的采購、存儲、盤點、出入庫、運輸?shù)冗^程,而物聯(lián)網(wǎng)技術則使得整個物流流程實現(xiàn)自動化、信息化的管理。在物流傳輸過程中,人們會將庫內的貨物內部嵌入帶有物品基本信息的RFID電子標簽,并通過RFID閱讀器對電子標簽進行掃描閱讀,從而自動獲取物品信息,并與內部數(shù)據(jù)庫相連,配合自動分揀的機器完成智能分揀的操作。當載有物品的車輛出庫時,電子閱讀器也會自動閱讀車內物品信息來進行物品核對和改變物品庫存信息等操作。
基于電子商務的物流行業(yè),一般都是以物聯(lián)網(wǎng)技術為基礎來完成物流信息的自動化管理。當顧客在網(wǎng)站上提交訂單后,系統(tǒng)會根據(jù)訂單信息來進行物品選擇和運輸?shù)墓ぷ?。此時,派送貨物的廠家會在物品上打上RFID電子標簽,包含物品信息、顧客信息以及訂單內容等基本信息。當該貨物通過運輸至物流配送中心時,庫房內的RFID閱讀器會對物品進行掃描以獲取車內物品的基本信息,來確認物品運輸?shù)恼_性,以及為物品在庫內存放分配位置。當物品入庫后,RFID閱讀器也會通過掃描電子標簽來對庫內的貨物進行盤點。當貨品需要派送時,庫內RFID閱讀器會掃描電子標簽來獲取顧客地址信息,然后與系統(tǒng)內數(shù)據(jù)庫信息進行核對,并根據(jù)不同的地址信息實現(xiàn)智能分揀,同時會更新對應貨物在數(shù)據(jù)庫內部的狀態(tài)信息。當貨品根據(jù)智能分配結果出庫時,RFID閱讀器又會掃描出庫車輛內的物品信息,對出庫物品進行核對和登記,同時改變數(shù)據(jù)庫內的信息來完成物品出貨。在物品派送車輛行駛過程中,也可以根據(jù)GPS定位系統(tǒng)或者道路兩側設定的RFID掃描系統(tǒng)來對物品位置進行實時定位和跟蹤,從而確保物品的安全性以及物流信息的完備性。當顧客簽收貨物后,派送員通過RFID閱讀器對交付貨物進行登記,并更新數(shù)據(jù)庫內數(shù)據(jù)信息,結束貨物派送,完成訂單。
物聯(lián)網(wǎng)技術在物流行業(yè)中的應用,主要是根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)中對物品自動識別的技術,從而避免了人工手動記錄和分揀的繁瑣,降低了人工手動操作帶來的錯誤率和操作時間,極大地提升了物流行業(yè)的運行效率,使得物流行業(yè)的服務質量和服務效率更上一層樓。
4.總結
物聯(lián)網(wǎng)技術是構建物聯(lián)網(wǎng)的最基本的支持。物聯(lián)網(wǎng)自動物品識別技術的獨特性,使得它在物流領域中也得到廣泛應用。當然,我們還需要花費更多的時間和精力來完善物聯(lián)網(wǎng)技術,從而使其作為一個完成的系統(tǒng),構建真正的物聯(lián)網(wǎng)。
參考文獻:
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[3]王飛.從互聯(lián)網(wǎng)角度分析物聯(lián)網(wǎng)[J].微型電腦應用.2011(05)
篇2
關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);技術應用;應用領域;應用發(fā)展
引論
物聯(lián)網(wǎng)主要是利用現(xiàn)代網(wǎng)絡技術及通訊技術和傳感技術將實際的物體同互聯(lián)網(wǎng)進行對接,從而實現(xiàn)監(jiān)管、定位跟蹤和識別物體的技術。從技術層面講物聯(lián)網(wǎng)技術包含了紅外感應技術、射頻識別技術、激光掃描技術以及全球定位技術,并結合網(wǎng)絡通訊技術實現(xiàn)物與網(wǎng)絡的連接。該技術作為現(xiàn)代科技革命的起點受到了業(yè)內人士的廣泛關注,并且隨著物聯(lián)網(wǎng)技術在各個領域的應用發(fā)展,其開始引起政府的重視。甚至很多發(fā)達國家將物聯(lián)網(wǎng)技術的研發(fā)作為信息化戰(zhàn)略發(fā)展的重點內容。從總體上看,物聯(lián)技術仍舊處于起步階段,各項技術都還有待完善,但是隨著人類科技的發(fā)展,該技術在未來必然將逐步的完善,成為推動人類社會、經(jīng)濟、文明的重要科技力量。
1 物聯(lián)網(wǎng)技術分析
1.1 數(shù)據(jù)采集技術
數(shù)據(jù)采集技術是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術之一,目前傳感器技術相對成熟,但如何利用鞲釁骷際跏迪質導飾鍰迨據(jù)的精確采集,利用圖像識別技術仍舊是目前物聯(lián)網(wǎng)技術研究的關鍵。
1.2 智能終端技術
感知延伸層的實現(xiàn)是物聯(lián)網(wǎng)技術得以全面實現(xiàn)的核心,而智能終端研究則關系到這一層面的最終實現(xiàn),因此也是物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術之一。目前應用廣泛的智能終端主要有智能手機、電腦、智能PDA等,這些智能終端進一步拓展了物聯(lián)網(wǎng),并發(fā)揮了物聯(lián)網(wǎng)技術的應有價值。但想要真正完善物聯(lián)網(wǎng)技術,還需要更加完善、性能更加穩(wěn)定的智能終端。因此智能終端的研究也是物聯(lián)網(wǎng)技術研究的內容之一。
1.3 通信技術
通訊技術是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術的重要依托,尤其是現(xiàn)代無線智能通訊技術。雖然寬帶通訊在現(xiàn)代社會中已廣泛普及,并臻于完善,無線通訊技術也逐步的發(fā)展,但如何將這些技術融入到物聯(lián)網(wǎng)技術中仍舊是當前技術研發(fā)層面上的重要課題。
1.4 數(shù)據(jù)處理技術
物聯(lián)網(wǎng)由于聯(lián)通了網(wǎng)絡世界與現(xiàn)實世界,因此其所接收處理的數(shù)據(jù)量必然相當龐大。如何對海量數(shù)據(jù)進行處理,如何發(fā)掘信息價值仍舊是當前物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展中的瓶頸。但是隨著信息處理技術的發(fā)展,相信這一問題也會迎刃而解。
1.5 網(wǎng)絡兼容技術研究
網(wǎng)絡兼容技術是物聯(lián)網(wǎng)中必不可少的技術,由于物聯(lián)網(wǎng)技術將待識別的物體連接入網(wǎng)絡,因此必須需要網(wǎng)絡兼容性實現(xiàn)這種連續(xù)連接。
1.6 信息安全問題
信息安全一直是互聯(lián)網(wǎng)技術研發(fā)所要面對的難題,同樣物聯(lián)網(wǎng)的信息安全也是其技術發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn)。信息安全研究所要面對的不僅僅是安全訪問以及加密技術,還包括系統(tǒng)安全技術、體系安全管理等。
1.7 標準化研究
通過不斷的實踐,研究者發(fā)現(xiàn),技術標準化是推動技術完善和發(fā)展的主要途徑,但是物聯(lián)網(wǎng)在我國并沒有制定統(tǒng)一化的標準。這一問題必然會成為制約物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要因素,因此標準化研究也是物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展研究的主要內容之一。
2 物聯(lián)網(wǎng)的應用
2.1 智能城市的建設
現(xiàn)代人們越來越能體會到智能化生活的便利,而物聯(lián)網(wǎng)的應用可以有效實現(xiàn)智能城市的建設,為人們提供更加便捷的服務。例如令城市管理更加的完善、城市規(guī)劃更加的合理,合理配置、利用城市資源,實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展等。除此之外,通過物聯(lián)網(wǎng),還能對城市進行全面監(jiān)控、統(tǒng)一管理。
2.2 智能交通的實現(xiàn)
現(xiàn)代城市交通擁堵是阻礙城市發(fā)展、影響人們出行質量的重要問題。而通過物聯(lián)網(wǎng)則可以很好的實現(xiàn)智能交通,解決交通擁堵問題。通過物聯(lián)網(wǎng)可以集中處理監(jiān)控中心數(shù)據(jù),并通過智能化媒體終端進行數(shù)據(jù)交互,并分析最終的多媒體數(shù)據(jù)信息,從而實現(xiàn)統(tǒng)一管理、合理調配的智能化城市交通管理。
2.3 智能家庭的實現(xiàn)
物聯(lián)網(wǎng)技術可以將家庭醫(yī)療設備納入物聯(lián)網(wǎng)體系,從而測試、跟蹤加重病人、老人的各項生理指標。并將這些跟蹤數(shù)據(jù)到家屬智能終端或醫(yī)療機構。從而更好地為客戶提供健康服務,構建和諧家庭、和諧社會。
2.4 智能家居的應用
利用物聯(lián)網(wǎng)技術可以給人更高的家居品質,將家庭各項設備納入物聯(lián)網(wǎng)中,從而實現(xiàn)智能化家居。對家庭設備,人們可以通過網(wǎng)絡進行遠程操控,實現(xiàn)更加便利的智能化生活。除此之外,通過物聯(lián)網(wǎng)還能對家庭進行實時監(jiān)控,為生活提供安全保障。
2.5 農業(yè)智能生產的實現(xiàn)
農業(yè)生產為人們提供賴以生存的基礎保障,而通過物聯(lián)網(wǎng)則可以改變傳統(tǒng)農業(yè)種植模式,現(xiàn)代農業(yè)通過對農業(yè)種植參數(shù)的調整,可以極大的改善作物生產環(huán)境,從而減少產出周期,并提高產量。此外物聯(lián)網(wǎng)技術可以自動監(jiān)測作物生長參數(shù),并實時監(jiān)控傳輸,從而為現(xiàn)代農業(yè)技術發(fā)展提供可靠依據(jù)。
3 物聯(lián)網(wǎng)的應用發(fā)展
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的完善,在實際應用中逐步開始發(fā)揮其技術優(yōu)勢,并且隨著新能源建設、環(huán)保建設、信息網(wǎng)絡建設以及高端制造產業(yè)等領域的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的推廣應用必將進一步推進各個產業(yè)的發(fā)展。除此之外,加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應用加大對戰(zhàn)略性新興產業(yè)的投入和政策支持,業(yè)內人士表示,“物聯(lián)網(wǎng)”開始被寫進政府工作報告。這也意味著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展進入了國家層面的視野??偟膩碚f,物聯(lián)網(wǎng)技術對社會的影響將體現(xiàn)在下面這些方面:
3.1 便捷生活
通過物聯(lián)網(wǎng),公眾可以便捷的獲得自己所需要的食品、物品,并且對食品、物品的了解更加的詳細、清晰,例如原料產地、加工過程等。因此通過物聯(lián)網(wǎng)不僅可以保證生活的便捷程度的加深,同時也能夠提高食品安全程度。另外,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,在醫(yī)療領域也會逐漸的引入物聯(lián)網(wǎng)技術,例如遠程護理幫助服務。隨著該技術在醫(yī)療領域的發(fā)展,在未來,社區(qū)老人足不出戶將會獲得專業(yè)的護理幫助。因此物聯(lián)網(wǎng)對于人們生活的改變不僅僅在于吃得放心、用得舒心、住得順心,還會很大程度上改變人們的生活習慣和生活品質。只要在家中安裝相應的傳感設備,就可以遠程實時監(jiān)控家中情況,遠程控制家中的電氣設備,保證居家安全。
3.2 節(jié)能環(huán)保
物聯(lián)網(wǎng)對人們生活的改變不僅僅在于生活細節(jié)。隨著城市私家車數(shù)量的增加,城市交通擁堵問題困擾著人們,并且擁堵的交通還會加劇能源浪費和空氣污染。而通過物聯(lián)網(wǎng)技術,則可以令司機適時了解交通狀況,選擇最便捷的路線,從而降低交通擁堵,不但方便了司機,同時也提高了城市交通效率。供電部門可以隨時了解用戶使用電力的情況.對電網(wǎng)進行智能化處理和設置,通過對配電變壓器的實時監(jiān)控對電能質量的檢測,對負荷情況的了解可以實現(xiàn)電網(wǎng)的一體化管理。據(jù)悉,江西省電網(wǎng)已經(jīng)通過這種技術使一年的用電損耗降低1.2億千瓦時。物聯(lián)網(wǎng)技術還可以通過對輸電線路的監(jiān)控來減少輸電線路發(fā)生故障的幾率,并且也使故障的維修時間減低,實現(xiàn)能源的節(jié)約。我們預計,物聯(lián)網(wǎng)技術的一體化功能在節(jié)能減排方面必將會有極大的貢獻。
3.3 發(fā)展?jié)摿薮?/p>
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展仍舊處于起步階段,很多方面還需要進一步完善。但是我國的物聯(lián)網(wǎng)技術同世界物聯(lián)網(wǎng)技術的起步相對統(tǒng)一,因此該技術在我國的應用發(fā)展具有相當大的潛力。并且目前階段應用效果可以表明,物聯(lián)網(wǎng)技術必然會成為推動我國經(jīng)濟再一次騰飛的中堅力量。
參考文獻
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篇3
關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);傳感網(wǎng);智能技術
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)33-0269-02
Abstract: Internet technology is an important part of a new generation of information technology, it USES the network will be content with the content of group communication. As a new research hotspot in the field of information and communication, the Internet of things has great application prospect, as a result, in governments, industry, academia, widespread attention. In this paper, the key technologies of iot are studied and summarized, and its main application areas of a detailed and comprehensive analysis and study, hope can play a role on the development of the Internet of things in the future.
Key words:the Internet of things; Sensor network; Smart technology
1引言
物網(wǎng)是一個現(xiàn)代科學的衍生產物。這個名詞描述了一種行業(yè)狀態(tài):物品與互聯(lián)網(wǎng)的關系。物品與互聯(lián)網(wǎng)建立關系的前提是傳感器技術、因特網(wǎng)及移動互聯(lián)技術的融合這三個技術互相關聯(lián)。
2物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)的關鍵技術
2.1傳感網(wǎng)技術
物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)過程運用到了傳感網(wǎng)技術、移動通信網(wǎng)技術以及互聯(lián)網(wǎng)技術,這種“三網(wǎng)”合一的高效融合給物聯(lián)網(wǎng)提供了強有力的技術支持。而傳感網(wǎng)技術作為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的核心組成部分起到了決定性作用,可以說,傳感網(wǎng)性能的好壞直接影響物聯(lián)網(wǎng)在運行中的性能。傳感網(wǎng)中有大量的微型傳感器,這些已經(jīng)集成化的傳感器通過相互 協(xié)作的方式對目標對象的信息進行感知 、采集以及實施監(jiān)控。對于采集后的信息,傳感網(wǎng)利用內部嵌入式系統(tǒng)對其進行分類、匯總處理,并通過移動通信網(wǎng)絡將這些信息傳送到計算機終端。這種通過數(shù)字虛擬世界將物理世界和人類社會實現(xiàn)交互的技術真正實現(xiàn)了網(wǎng)絡計算無處不在。這種技術的優(yōu)勢是成本低、功耗低、組網(wǎng)和鋪設方式靈活多變且微型化等等。傳感網(wǎng)技術不僅僅是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術,還對社會發(fā)展和國家安全起到了重要的作用。
2.2智能技術
隨著物質生活水平越來越高,人們對于自動化、智能化的需求也越來越迫切。智能技術作為物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術,其核心是將各種智能系統(tǒng)植入到相應的物體中,使該物體通過傳感的方式與用戶連接起來,并具備智能化的特性。這種物體與用戶之間主動或是被動的交流方式,就是智能技術。物聯(lián)網(wǎng)通過智能技術的運用,很大程度上優(yōu)化了人們所處的物質生活環(huán)境,讓人們隨時隨地就可以感受到智能化、數(shù)字化帶來的便捷。
2.3認知無線電
認知無線電(Cognitive Radio,簡稱CR),認知無線電系統(tǒng)本身具備智能學習能力。其核心思想是通過頻譜感知能力和學習能力對周圍環(huán)境中的信息進行獲取與交換,并能有效的限制和降低信息與信息之間、信息與系統(tǒng)之間、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的沖突,最終實現(xiàn)頻譜之間的共享與分配。
2.4地理信息系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)的“地理位置標識員”,通過地理信息系統(tǒng)就可以使各個與某物品有關的人和單位等,實時地完成掌握該物品所處的位置狀態(tài)等各種相關信息,進一步對這些數(shù)據(jù)進行處理,時空計算,推理出相關模型,大大的方便不同行業(yè)之間的協(xié)調公關工作,地理信息系統(tǒng)發(fā)展速度快,由二維到三維,目前已經(jīng)服務于社會各個方面,地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫盡可能多的為物聯(lián)網(wǎng)提供大量數(shù)據(jù),對物聯(lián)網(wǎng)這一飛速擴張行業(yè)的戰(zhàn)略方針、藍圖設計空間節(jié)約、數(shù)據(jù)傳遞等等方面,都有著無法比擬的作用,地理信息系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎。
2.5射頻識別
射頻識別技術是一種快速信息錄入技術,它通過射頻頭識別粘在物理物物體上的數(shù)據(jù)信息標簽,并把識別到的信息數(shù)據(jù)錄入電腦,使信息數(shù)據(jù)錄入到電腦這個過程可以瞬間完成。在物聯(lián)網(wǎng)中射頻技術起到節(jié)約時間,加快進程,失誤率低等等作用。
射頻技術的實現(xiàn)離不開兩個事物,一個是物品標簽,它可以是二維碼、磁力條等等搭載有相關物品的信息,另一個是通過掃描物體標識物而把掃描到的信息傳到電腦上的讀取器。當處于可操作距離的時候,標識物和讀取器通過某種協(xié)議,就進行信息傳遞了。
3物聯(lián)網(wǎng)技術的應用
3.1智能電網(wǎng)
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術在電網(wǎng)系統(tǒng)中的廣泛應用,電網(wǎng)的運作效率、節(jié)能環(huán)保、與用戶的實時監(jiān)控也達到了一個新的高度。首先,在原有的電網(wǎng)系統(tǒng)中,電能從產生、輸送,再到使用,在這個過程中存在著嚴重浪費的現(xiàn)象。而智能電網(wǎng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術將交互式通信、傳感網(wǎng)技術、分布式計算機運用其中,有效減少了電力在交換過程中的損耗,提高了使用效率、安全性以及可靠性,為國家節(jié)省了大量的電能源。其次,我國是風能發(fā)電和太陽能發(fā)電在生產和使用上大國,但是由于發(fā)電量的多少要受到天氣環(huán)境和地理因素的限制,因此,國家電網(wǎng)并沒有將風電和太陽能納入其中。物聯(lián)網(wǎng)技術的加入可以將這兩種新能源作為輔助能源接入到主網(wǎng)中,智能電網(wǎng)通過對用戶電力使用情進行的實時監(jiān)控,并賦予用戶電能源類型的選擇權利,就可以起到既保證國家電能的有效利用,又實實在在節(jié)省了用戶電費花銷 。
3.2智能化農業(yè)生產
近些年隨著科學技術的飛速發(fā)展,農業(yè)生產無論是在生產力、耕作條件,還是在環(huán)境氣候上都與傳統(tǒng)意義上的那種“日出而作,日落而息”的農業(yè)生產方式大相徑庭?,F(xiàn)代農業(yè)生產技術通過掌握不同農作物的不同習性特點,將物聯(lián)網(wǎng)技術加入其中,通過調整和檢測空氣和土壤中的溫度濕度、CO2濃度、殺蟲劑使用劑量以及光照等情況,就能對農作物進行實時監(jiān)控,既能改善農作物的產出量,縮短農作物的生長周期,還能有效地減少人工勞動,降低成本。將物聯(lián)網(wǎng)技術運用到農業(yè)生產中,可以隨時對農作物在生產過程中的各項參數(shù)進行自動檢測和匯總,并通過網(wǎng)絡將匯總后的數(shù)據(jù)信息傳送到客戶終端,為今后農業(yè)生產的科學化管理提供強有力的數(shù)據(jù)支持。
3.3智能建筑
物聯(lián)網(wǎng)在智能建筑領域主要應用在建筑智能化和智能家具方面。在建筑智能化上,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)不同建筑的設計需要、園林規(guī)劃、人文環(huán)境等信息,調節(jié)適宜的溫度系統(tǒng)、燈照感應系統(tǒng)、噴水系統(tǒng),提高建筑物以及周邊能源的有效利用率。智能家居是物聯(lián)網(wǎng)在智能建筑領域中的另一個主要應用。我們常在電視家用電器的廣告中看到,主人在工作時,就可以通過遠程控制系統(tǒng)將家中的電飯鍋、熱水器、電子入戶門等家具或是電器,自動完成提前設定的程序。物聯(lián)網(wǎng)在智能家居方面給人類的生后來了前所未有的便捷與智能,從最簡單的燒水、做飯,到復雜的打掃室內衛(wèi)生以及物品歸類。隨著人工智能的發(fā)展,我們甚至可以想象得到,未來通過控制機器人就可以代替我們接待客人、簽收快遞等一系列實物。
3.4城市智能交通和物流領域
隨著人們生活水平的不斷提高,汽車作為代步工具,已經(jīng)不再是人們眼中的奢侈品了。然而,城市交通擁堵卻是讓每一位駕駛員為之頭痛的問題。從目前的城市規(guī)劃和現(xiàn)有的經(jīng)濟水平來看,如何能在改動最小、花費最少的情況下解決這個問題,是政府和群眾關注的首要大事。城市智能交通系統(tǒng)以物聯(lián)網(wǎng)技術為依托,將網(wǎng)絡媒w與后臺監(jiān)控中心相連接,對當前路面上的所有車輛進行無線監(jiān)控,并將道路的暢通與擁擠情況信息上傳到監(jiān)控中心,通過對這些數(shù)據(jù)信息的匯總與分析,最終通過網(wǎng)絡媒體到司機終端。司機就可以根據(jù)實時路面信息調整出行路線,避開擁堵道路。真正的實現(xiàn)人―車―網(wǎng)絡之間的信息交互。物聯(lián)網(wǎng)還能對城市公交系統(tǒng)實施監(jiān)控和調度,當某一個公交站點出現(xiàn)人員擁擠狀況時,等車的人們可以通過公交站點的智能化系統(tǒng)向監(jiān)控中心發(fā)出信號,系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)場情況對公交車進行智能調度??梢哉f,物聯(lián)網(wǎng)讓城市智能交通更加人性化與規(guī)范化。
隨著網(wǎng)絡購物平臺越來越成熟,越來越多的人選擇網(wǎng)上購物,既節(jié)省時間又方便快捷。在網(wǎng)絡購物的帶動下,物流業(yè)的發(fā)展也是日新月異。汽運運輸作為物流業(yè)的主要交通工具,選擇最優(yōu)行駛路徑和科學送貨決定了物流企業(yè)的總利潤率。因此,越來越多的物流企業(yè)利用無線傳感器網(wǎng)絡獲取取貨和送貨信息,并將獲取的信息發(fā)送給控制中心??刂浦行耐ㄟ^對這些信息進行匯總,并結合當?shù)氐牡乩砬闆r和電子地圖,計算出最優(yōu)行駛路徑。這條最優(yōu)行駛路徑可以讓司機更好的掌握路況信息和行駛過程中所用的時間,做到心中有數(shù),為科學送貨打下了基礎。
3.5醫(yī)療管理領域
物聯(lián)網(wǎng)技術運用到醫(yī)療管理領域,可以為每一個藥品制作電子標簽。電子標簽包含了藥品的全部信息,即名稱、成分、性狀、功能主治、用法用量、產地、批次、禁忌以及藥品從生產、包裝、運輸、銷售的各個環(huán)節(jié)的詳細信息。這樣做的好處就是實現(xiàn)了藥品的全程可追溯,當出現(xiàn)問題時,就可以及時找到藥品的全部信息。同時,還可以將這些信息數(shù)據(jù)上傳到公共數(shù)據(jù)庫中,醫(yī)院或者患者可以根據(jù)電子標簽中顯示的藥品信息與市面上的藥品進行比對,這樣可以幫助消費者有效的區(qū)分藥品的真?zhèn)?,以及防止假冒藥品在市場上的流通?/p>
在公共衛(wèi)生領域,歐盟強調射頻識別(RFID)技術的運用也為患者提供了一個更加安全的醫(yī)療衛(wèi)生環(huán)境。通過RFID技術建立醫(yī)療管理、查找監(jiān)督和病源追溯體系。通過給患者建立病例檔案,實現(xiàn)每一位患者在檢查檢疫過程中,所有的信息不丟失,并對不同病菌的攜帶者進行分類、分級別管理,讓所有患者都有一個安全、安心的醫(yī)療環(huán)境。
3.6智能家庭護理
將物聯(lián)網(wǎng)理念加入到家庭護理中,是未來家庭醫(yī)療的必然趨勢。這種智能家庭護理模式為家中有老人、孕婦、孩子等高危人群提供了一個便捷、安全、放心的醫(yī)療健康服務。目前,物聯(lián)網(wǎng)技術已經(jīng)趨向成熟,因此,只要在家庭護理中加入傳感設備,就可以實現(xiàn)對家中用戶的實施健康監(jiān)控和各項生理指標的測試,并通過互聯(lián)網(wǎng)上傳到相關醫(yī)療機構或是通過移動通信網(wǎng)技術到家屬的移動設備終端。智能家庭護理還可以根據(jù)不同人群的不同需求進行私人定制,比如遠程專家咨詢、醫(yī)護人員的預約上門服務、緊急情況呼救等等??梢哉f,有物聯(lián)網(wǎng)技術作為后盾支持的智能家庭護理給現(xiàn)代家庭式醫(yī)療服務提供便捷,為中國構建和諧社會的實施提供了有力的保障。
3.7移動智能化
講移動智能化首先要說一說m2m(Mobile to mobile)模式。m2m模式真正地實現(xiàn)了3w。并且可以根據(jù)不同客戶來制定相應的服務,由于該模式的形成,商家工廠就可以根據(jù)客戶的個人需求,制定出相關的服務。既滿足了客戶要求,也使商家的效益最大化,實現(xiàn)這個交易的途徑是移動技術,移動技術的廣泛應用是該模式可以實現(xiàn)的前提。m2m是物聯(lián)網(wǎng)的最普遍應用模式。
4結論
物聯(lián)網(wǎng)技術將計算機科學與互聯(lián)網(wǎng)技術緊密地聯(lián)系在一起,給全世界的信息產業(yè)帶來了前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。他的發(fā)展帶動了諸如工業(yè)、農業(yè)、交通、建筑等多個產業(yè)的快速前進。在未來的發(fā)展中,其智能化技術將與聯(lián)網(wǎng)化的貼合度越來越高,最終促使人類的生活方式發(fā)生變革,讓我們的生活環(huán)境更加舒適,更加環(huán)保,人與自然和諧共生。
參考文獻:
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篇4
關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);安全威脅;信息安全
中圖分類號:TP212.9 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 09-0000-01
Internet of Things Technology Application and Safety Analysis
Wang Guannan
(Liaocheng University Dongchang College,Liaocheng252000,China)
Abstract:With the rapid development of information technology,IOT(Internet of things)plays more and more important role in agriculture,communication and daily life.At the same time,IOT also bring together some security related threat which will result in information leakage,network attack and other related security problems.Regarding this problem,this paper analyze the application of IOT and describe the threat to them.Finally,some strategies that may help the security hardening of IOT is proposed.
Keywords:Internet of thing;Security threat;Information security
一、引言
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此,顧名思義,“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。因此,物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。
物聯(lián)網(wǎng)的概念最初是美國麻省理工學院(MIT)的自動識別中心(Auto-ID Labs)在1999年提出的,它的定義很簡單:把所有物品通過射頻識別(RFID)等信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實現(xiàn)智能化識別和管理。國際電信聯(lián)盟2005年一份報告曾描繪“物聯(lián)網(wǎng)”時代的圖景:當司機出現(xiàn)操作失誤時汽車會自動報警;公文包會提醒主人忘帶了什么東西;衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求等等。
二、物聯(lián)網(wǎng)具體應用
(一)智慧農業(yè)。在傳統(tǒng)農業(yè)中,人們獲取農田信息的方式都十分有限,主要是通過人工測量。這需要消耗大量的人力,而通過使用無線傳感器網(wǎng)絡可以有效降低人力消耗和對農田環(huán)境的影響,獲取精確的作物環(huán)境和作物信息。監(jiān)測農田環(huán)境需要溫度傳感器、濕度傳感器、光傳感器等;測量土壤狀況需用水分傳感器,吸力傳感器、溫度傳感器、酸堿度傳感器等;測量氮磷、鉀各種養(yǎng)分需要用離子敏傳感器。(二)智能交通。解決交通擁堵的傳統(tǒng)方式是增加容量。但在當今交通容量有限的城市環(huán)境中,我們需要其他解決辦法。將物聯(lián)網(wǎng)技術運用到道路和汽車中是一個高效的解決途徑-例如,增設路邊傳感器、射頻標記和全球定位系統(tǒng)。實時城市管理設立一個城市監(jiān)控報告中心,將城市劃分為多個網(wǎng)格,這樣系統(tǒng)能夠快速收集每個網(wǎng)格中所有類型的信息。這樣我們可以重新思考如何通過使用新技術和新策略使從A點到達B點更加方便快捷。這需要改變人們固有的思維和習慣,還可以豐富駕駛者的經(jīng)驗,而不再僅僅關心出行時間及路線選擇。同時,它還可以改進汽車、道路以及公共交通,使之更具便利性。人可以通過手機查看下一班的市郊火車或地鐵上有多少空座位。集成服務和信息對未來的公共交通至關重要。例如,為均衡供求,未來的交通系統(tǒng)將可以定位乘客位置,并為他們提供所需的智慧的交通工具。(三)智慧家庭。物聯(lián)網(wǎng)家用電器通過采用3G技術,將3G模塊嵌入到自身,家用電器就可以通過3G模塊跟通信運營商網(wǎng)絡進行通訊,這樣用戶就可以通過手機發(fā)短信控制家用電器進行開機關機等操作。這就實現(xiàn)了即時遠程控制功能。
針對安防,物聯(lián)網(wǎng)家用電器內置了攝像頭,還配了紅外的探測燈,同時配加了紅外檢測傳感器。當用戶離開家的時候,只需要一個短信設置,物聯(lián)網(wǎng)家用電器就進入到布防的狀態(tài),一旦有外人闖入,紅外檢測探頭就可以立即監(jiān)測到,同時攝像頭會抓拍照片,以彩信的方式發(fā)送到手機上,用戶馬上可以看到進入者是陌生人還是家人。接著,這個電器就會主動地撥打視頻電話。假如用戶看到這是熟悉的家人就不需要接聽視頻電話,如果確實是陌生人用戶可以選擇接聽,監(jiān)控陌生人在家里的狀態(tài)。
三、物聯(lián)網(wǎng)安全隱患
(一)傳輸網(wǎng)的隱患?;ヂ?lián)網(wǎng)的脆弱性。物聯(lián)網(wǎng)建設在互聯(lián)網(wǎng)的基礎之上,而互聯(lián)網(wǎng)在設計之初,由于其目標是設計一種主要用于研究和軍事目的的網(wǎng)絡,相對比較封閉,并沒有考慮安全問題,互聯(lián)網(wǎng)本身并不保障安全性,這是當前互聯(lián)網(wǎng)安全問題日益嚴重的根源。互聯(lián)網(wǎng)所具有的安全問題,物聯(lián)網(wǎng)同樣具有。(二)網(wǎng)絡環(huán)境可控性差。物聯(lián)網(wǎng)將組網(wǎng)的概念延伸到了現(xiàn)實生活的物品當中,從某種意義上來說,現(xiàn)實生活將建設在物聯(lián)網(wǎng)中,從而導致物聯(lián)網(wǎng)的組成非常復雜,復雜性帶來了不確定性,我們無法確定物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸?shù)母鱾€環(huán)節(jié)是否被未知的攻擊者控制,復雜性可以說是安全的最大障礙。(三)信道泄密。為了滿足物聯(lián)網(wǎng)終端自由移動的需要,物聯(lián)網(wǎng)邊緣一般采用無線組網(wǎng)的方式,但是,無線信道的開放性使其很容易受到外部信號干擾和攻擊;同時,無線信道不存在明顯邊界,外部觀測者可以很容易監(jiān)聽到無線信號。(四)終端安全防護能力差。一方面,無線組網(wǎng)方式使物聯(lián)網(wǎng)面臨著更為嚴峻的安全形勢,使其對安全提出了更高要求,另外一方面,物聯(lián)網(wǎng)終端一般是一種微型傳感器,其處理、存儲能力以及能量都比較低,導致一些對計算、存儲、功耗要求較高的安全措施無法加載。
四、總結
如果“物聯(lián)網(wǎng)”時代來臨,人們的日常生活將發(fā)生翻天覆地的變化。人類可以以更加精細和動態(tài)的方式管理生產和生活,達到“智慧”狀態(tài),提高資源利用率和生產力水平,改善人與自然間的關系。然而,物聯(lián)網(wǎng)帶來的安全隱患我們又不得不仔細考慮。本文針對具體應用進行了詳細闡述,并指出了應用中可能會遇到的安全風險及應對策略。因此只有對物聯(lián)網(wǎng)應用的威脅引起足夠高的注意,綜合應用專有協(xié)議部署、信息輕量加密以及數(shù)據(jù)標準認證等多種安全防護措施,才能真正做到趨利避害,防患于未然。
參考文獻:
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篇5
關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);數(shù)字化;安塞油田;標準站控
一、數(shù)字化油田和物聯(lián)網(wǎng)的概述
數(shù)字化油田系統(tǒng)是近幾年來隨著信息技術的飛速發(fā)展,石油需求的急劇增加和經(jīng)濟信息全球化的逐步加深而出現(xiàn)的一項新技術。它在油田的信息交流和管理決策中發(fā)揮著越來越重要的作用,然而數(shù)字化油田系統(tǒng)的發(fā)展還并不十分完善,尤其在中國起步比較晚,油田數(shù)字化進程比較緩慢,與國外同期水平相比還具有很大的差距,而且數(shù)字化油田系統(tǒng)的實現(xiàn)需要大量的人力、物力和財力來支撐,所以尋求一種經(jīng)濟、高效、可行的數(shù)字化油田系統(tǒng)解決方案是十分必要的。數(shù)字化油田包括地質勘探、油氣田開發(fā)、儲運銷售、油田管理等,是油田勘探開發(fā)研究過程的數(shù)字化;油田經(jīng)營管理過程的數(shù)字化(ERP)。
物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things)是新一代信息技術的重要組成部分。它是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。
物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術充分運用在各行各業(yè)之中,具體地說,就是把感應器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,然后將"物聯(lián)網(wǎng)"與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合,在這個整合的網(wǎng)絡當中,存在能力超級強大的中心計算機群,能夠對整合網(wǎng)絡內的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制,在此基礎上,人類可以以更加精細和動態(tài)的方式管理生產和生活,達到"智慧"狀態(tài),提高資源利用率和生產力水平,改善人與自然間的關系。
二、運用物聯(lián)網(wǎng)技術構建數(shù)字化油田
數(shù)字化油田是實際油田的虛擬表示,能夠匯集該油田的自然和人文信息,人們可以對該虛擬體進行探查和互動。油田生產信息和地理信息息息相關,通過信息、基礎建設,提高企業(yè)對外部各種關鍵信息及時獲取、快速反應的能力,同時,通過企業(yè)信息化和數(shù)字化油田的建設,改善區(qū)域內部信息溝通、數(shù)據(jù)整合能力。數(shù)字化油田的核心是為石油企業(yè)建立數(shù)據(jù)和信息資產的共享機制和管理體系,在信息共享的基礎上,面向石油勘探、開發(fā)、地面建設、儲運銷售以及企業(yè)管理等各生產環(huán)節(jié),建立多專業(yè)的綜合數(shù)據(jù)體系,并與各專業(yè)的應用系統(tǒng)進行高度融合。在建立油田生產和管理流程優(yōu)化應用模型的基礎上,利用虛擬現(xiàn)實技術對數(shù)據(jù)實現(xiàn)可視化和多維表達,并且通過智能化分析模型,為企業(yè)的經(jīng)營管理提供良好的信息支撐環(huán)境?;谖锫?lián)網(wǎng)技術的數(shù)字化油田是針對油田勘探開發(fā)信息化管理而專門開發(fā)的,以滿足油田日常生產運行、生產管理、生產監(jiān)控、設備管理、成果展示的需求,是一套集石油勘探開發(fā)生產信息的采集、傳輸、存儲、處理、分析、、管理和應用于一體,規(guī)范、統(tǒng)一、安全、高效的全新現(xiàn)代化生產經(jīng)營綜合數(shù)據(jù)于一體的管理應用平臺。
在物聯(lián)網(wǎng)技術支持下的"數(shù)字化油田"是把井場、站庫等油田生產制造現(xiàn)場為數(shù)據(jù)采集源點;采用自動化數(shù)據(jù)采集設備(比如傳感器),通過局域光纖網(wǎng)、GPRS/CDMA、微波通訊網(wǎng)等傳輸手段,將井下測量的地層和井筒數(shù)據(jù)、井口測量的設備運行和流體屬性數(shù)據(jù)等海量數(shù)據(jù)實時采集進入信息管理中心的數(shù)據(jù)倉庫;按照科學的過程如數(shù)據(jù)模型進行數(shù)據(jù)的組織與管理,在此基礎上通過大量的業(yè)務模型進行知識集成,通過應用智能識別、數(shù)據(jù)融合、移動計算、云計算等技術,進而支持石油地質綜合研究、油藏分析等科學研究和在線模擬,完成生產實時診斷,科學研究的成果支持油田生產的綜合決策,決策信息反饋到生產制造現(xiàn)場進而完成環(huán)境監(jiān)測、單元整合、過程模擬、參數(shù)優(yōu)化和控制。運用物聯(lián)網(wǎng)技術構建數(shù)字化油田,不僅可以實現(xiàn)跨地域協(xié)同工作,緊密連接生產經(jīng)營的各個環(huán)節(jié),還可以實現(xiàn)油田業(yè)務與技術的整合、油田數(shù)據(jù)集成、油田狀態(tài)自動監(jiān)測以及地面建設全面信息化。同時,還可以建立虛擬的數(shù)字地質模型,實現(xiàn)油藏描述的可視化和互動性。
三、物聯(lián)網(wǎng)應用實例--油水井生產遠程監(jiān)控分析優(yōu)化系統(tǒng)
接下來就以安塞油田中物聯(lián)網(wǎng)技術詮釋在數(shù)字化油田中的應用。
一、油井生產遠程監(jiān)控分析優(yōu)化系統(tǒng)有以下幾點物聯(lián)網(wǎng)應用。
1、通過網(wǎng)絡遠程采集油井的功圖、壓力、溫度、電流、功率、扭矩等數(shù)據(jù),實現(xiàn)油井生產工況實時診斷;
2、遠程實時產液量計量;
功圖法油井計量系統(tǒng)主要由多個數(shù)據(jù)采集點和數(shù)據(jù)處理點構成。采用分散數(shù)據(jù)采集,集中數(shù)據(jù)處理結構。即按數(shù)據(jù)處理點指令,各數(shù)據(jù)采集點分別實時采集每口油井測試示功圖數(shù)據(jù),再將采集到的各口井數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理點進行集中處理,并通過網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳。
2.1數(shù)據(jù)采集點配置及功能
2.1.1基本配置
由數(shù)據(jù)采集、采集控制器、數(shù)據(jù)傳輸部分組成。
⑴ 一次儀表:載荷傳感器、位移傳感器。
注:可選用無線載荷、位移一體化式傳感器。需擴展功能時,可增加電機監(jiān)控模塊,壓力、溫度、動液面、視頻監(jiān)測傳感器等。
⑵ 采集控制器:RTU模塊、數(shù)傳電臺、開關電源與端子等。
⑶ 天線:全向天線。
2.1.2 具備功能
⑴ 可設定巡測時間,能全天候數(shù)據(jù)采集。
⑵ 具有向控制中心發(fā)送數(shù)據(jù)和接受數(shù)據(jù)處理點發(fā)來命令和信息的功能。
⑶ 在井場停電、修井、作業(yè)后,再次通電時,應具有自動啟動及自動恢復運行功能。
⑷ 具有存儲數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、實時故障報警功能。具有支持網(wǎng)絡傳輸、數(shù)據(jù)上傳功能。
⑸ 預留電流/電壓、油壓/套壓、動液面、視頻監(jiān)測等數(shù)據(jù)的采集接口。
2.2數(shù)據(jù)處理點配置及功能
篇6
關鍵詞:消防 監(jiān)督檢查業(yè)務 物聯(lián)網(wǎng)技術
中圖分類號:TU998 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)10(b)-0087-02
伴隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展科技的進步,運用先進的技術來實現(xiàn)生產和生活各領域的智能信息自動化已經(jīng)成為符合現(xiàn)代社會發(fā)展和需要的趨勢與方向。因此,在當期科學技術的影響下,新技術層出不窮,尤其是物聯(lián)網(wǎng)技術作為新興的技術和產業(yè),在社會經(jīng)濟與現(xiàn)代化的建設發(fā)展中扮演著極其重要的角色。
1 物聯(lián)網(wǎng)技術的來源與發(fā)展情況
物聯(lián)網(wǎng)技術可以簡單地理解為物物相連接的互聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)的含義是:借助射頻識別、紅外線感應、全球定位系統(tǒng)和激光掃描技術等等信息傳遞感應設備,按事先約定的協(xié)議,實現(xiàn)任何物品和互聯(lián)網(wǎng)相連接,從而相互之間進行信息的交換與通信,從而實現(xiàn)智能化的辨別、定位、跟蹤、監(jiān)督和管理的一種新的網(wǎng)絡概念?!拔锫?lián)網(wǎng)的概念”就是在“互聯(lián)網(wǎng)概念”的前提下,把它的用戶斷延伸和擴展到其他任何物品和物品之間,實現(xiàn)信息的交換與通信的一種網(wǎng)絡概念。
物聯(lián)網(wǎng)概念最早是在20世紀末提出來的,1999年由中國科學院組織的傳感網(wǎng)絡技術研究團隊在微型傳感器、終端傳感設備、網(wǎng)絡通信、芯片開發(fā)和無線智能傳感器等領域取得極大的成效,研發(fā)水平處于世界前列。在突尼斯2005年舉行的國際信息社會峰會上給物聯(lián)網(wǎng)技概念下了定義,隨后物聯(lián)網(wǎng)概念在世界普及。物聯(lián)網(wǎng)從2009年的到來極大的發(fā)展,國際商業(yè)機械制造公司提出了“智慧地球”的策略,把智能化理念引入基礎建設執(zhí)行中,擴大了其的發(fā)展的廣度和空間。
伴隨著近幾年來的不斷發(fā)展和進步,物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了信息技術智能化,并被廣泛的運用到了生產生活的各個領域,家居智能化、醫(yī)療智能化、城市智能化、交通智能化、物流智能化、環(huán)保智能化、農業(yè)智能化和司法智能化與M2M平臺等等隨之出現(xiàn),這些都給物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了方向。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展現(xiàn)狀
物聯(lián)網(wǎng)的四大關鍵性技術包括:國際電聯(lián)報告將用來感知的網(wǎng)絡傳感技術、用來識別的射頻設別技術、用來思考的智能技術和微縮事物的納米技術。
2.1 網(wǎng)絡傳感技術
網(wǎng)絡傳感是在很多空間上分布的自動化裝置運用傳感器對不相同的空間地域的物理和環(huán)境情況進行監(jiān)控,無線網(wǎng)絡傳感技術借助對傳感器技術、無線通信技術、現(xiàn)代網(wǎng)絡技術和嵌入式計算機技術,來完成采集、傳送并處理分布式信息的一體化,借助微型傳感器來實現(xiàn)對空間環(huán)境和監(jiān)測對象的實時感知與監(jiān)測。
2.2 射頻識別技術
射頻識別可以在沒有人干預的各種惡劣環(huán)境中運用射頻信號辨別目標對象實現(xiàn)獲取數(shù)據(jù)信息的目的,射頻識別由耦合元件和芯片構成的電子標簽,可以對標簽信息實施讀寫操作的閱讀器和用于傳遞標簽機閱讀器相互之間的射頻信號的天線這三個部分組成。
2.3 智能技術
智能技術即運用相應的技術與手段將智能系統(tǒng)植入物體以實現(xiàn)物體智能化,從而實現(xiàn)人和其他物體之間的交流與溝通。
2.4 納米技術
納米技術及綜合運用現(xiàn)代科學和技術把單個的原子或者分子變成優(yōu)良性質并且可投入使用的微型納米材料。
如今,全球范圍內的物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)主要集中在以下三大方向:一是“塵埃智慧”,就是運用各種傳染器設備的互相連接和通信,組成智能化功能的網(wǎng)絡;二是射頻識別技術的物流網(wǎng),是借助物品物件的標識,加強物流和物流信息的管理,并借助對信息的整合,組成智能信息挖掘;三是數(shù)據(jù)“泛在聚合”意義上的物聯(lián)網(wǎng),其認為物聯(lián)網(wǎng)早就了很大的數(shù)據(jù)海洋,應該借助對里面的每個數(shù)據(jù)實施屬性的準確標識,全面實現(xiàn)數(shù)據(jù)的資源化,這不僅是互聯(lián)網(wǎng)進一步發(fā)展的必然要求,而且也是物聯(lián)網(wǎng)的使命所在。
3 消防監(jiān)督檢查業(yè)務中對技術的要求
消防監(jiān)督檢查工作,任務比較繁瑣。這項工作的進行,不僅需要檢察人員熟悉各類規(guī)范和標準,還要求其對建筑的結構內部的消防設計以及消防設施方面的問題進行深入的了解,任何的偏差都有可能會是檢查對象遭到錯誤的評判,由此而忽視火災的隱患性,最終可能導致在某種特定的條件下帶來無法挽回的火災損失。在建筑審核的過程當中,消防檢查業(yè)務的主要工作包括建筑結構內部的消防設計、固定的滅火設施、消防系統(tǒng)的供水設施,以及自動報警設施等是不是符合相關的規(guī)定。然而,在日常的檢查過程,各類消防設施的狀況仍舊需要檢查。在這種狀況下,這么繁重的檢查項目都由防止火災的檢查人員依次的的進行排查的,這樣一來,除了工作量大的弊端之外,經(jīng)常的疏漏以及偶爾不必要的火災隱患也就在所難免了。
針對消防檢查業(yè)務牽涉到這么多的消防設施,而且,這些設施的狀態(tài)會隨著時間的變化而發(fā)生變化。倘若物聯(lián)網(wǎng)技術可以在消防檢查這一領域中得到應用的話,消防檢查工作的準確性和工作效率就會得到提高,從而降低火災隱患。
4 消防監(jiān)督檢查業(yè)務中物聯(lián)網(wǎng)技術的應用
到目前為止,在消防業(yè)務中,物聯(lián)網(wǎng)技術還沒有得到廣泛的應用。同時,在監(jiān)督檢查業(yè)務中也還沒有得到相應的運用。在進行消防監(jiān)督檢查工作時,新興物聯(lián)網(wǎng)能不能得到相應的運用,能不能使監(jiān)督檢查的負責人員繁重的工作量得以降低,能不能使自動化的監(jiān)督檢查得以全面的實現(xiàn)。這些問題都能從消防工自身的要求以及物聯(lián)網(wǎng)技術能否實現(xiàn)來考慮。假如真是這樣,那么,在進行消防監(jiān)督檢查工作時,物聯(lián)網(wǎng)技術會有很廣闊的使用前景。
(1)從消防監(jiān)督業(yè)務的需求方面看,對這么多設備的檢查應用物聯(lián)網(wǎng)來解決問題。假如建筑結構內部的各種類別的消防設施都安裝上了電子標簽的話,檢查人員就可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術來自動讀取各種類別的消防設備的情況,進而就能夠觀測了解各種類別的消防設施在物聯(lián)網(wǎng)應用終端的狀態(tài),從而對其實進行定時或是不定時的檢查。另外,在所有的大型建筑的內部都有消防控制室,而消防控制室里面的控制設備則負責對各種類別的消防設備情況進行監(jiān)控,假如在控制室內的控制實施上安上數(shù)據(jù)的采集裝置,與此同時也規(guī)定數(shù)據(jù)的采集裝置能夠和消防監(jiān)控中心,或者是信息中心的計算機或者服務器相連接。那么,檢查人員就能夠直接的經(jīng)由監(jiān)控中心的終端或者是經(jīng)由從服務器調取的相關的數(shù)據(jù),以此來實現(xiàn)對檢查目標的定期的檢查。
(2)從網(wǎng)絡角度看,互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)技術的基礎,如今公安消防部隊專門設置了貫通全國的專用網(wǎng)絡,這些網(wǎng)絡不僅包括處理日?;ヂ?lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù),借助建立云存儲和云計算框架,完全可以做到對大量監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳輸與處理工作。假如容量不夠的話,還可以通過與公共網(wǎng)絡來完成海量數(shù)據(jù)的傳輸和處理。所以,在網(wǎng)絡層這一層面上,物聯(lián)網(wǎng)完全可以實現(xiàn)成為消防監(jiān)督檢查工作的最好的幫手。
(3)從應用角度看,物聯(lián)網(wǎng)可以給用戶提供各種數(shù)據(jù),供用戶進行數(shù)據(jù)的分析與理解。此類數(shù)據(jù)還能夠當作消防一體化業(yè)務平臺的基本數(shù)據(jù),便于消防部門間開展工作。實際上,物聯(lián)網(wǎng)在消防部門的運用已得到了初步發(fā)展。公安部消防局在2011提出,要把物聯(lián)網(wǎng)運用到消防領域中,從而提高消防各部門的工作水平和效率,確?;鹎閳缶恼_性,節(jié)約報警的時間,隨時對火災進行監(jiān)控等功能。
5 結語
綜上所述,對物聯(lián)網(wǎng)技術的充分利用,既能在很大程度上提高消防工作的效率,又能為消防安全提供強有力的保障。對于物聯(lián)網(wǎng)技術的研發(fā)和應用,在加快了社會信息化發(fā)展的同時,也為消防技術設備的研究提供了寬廣的發(fā)展前景。
參考文獻
篇7
【關鍵詞】消防安全管理;物聯(lián)網(wǎng)技術;信息化應用
物聯(lián)網(wǎng)技術能夠實現(xiàn)信息的智能收集與傳遞,不僅可以降低人為誤操作帶來的安全隱患,同時也可以提高消防工作效率,阻止火勢的蔓延,保障人民群眾的生命財產安全,加強消防信息化建設,就要在消防工作中利用物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)資源的有效整合與利用。
1物聯(lián)網(wǎng)技術
物聯(lián)網(wǎng)技術是在互聯(lián)網(wǎng)技術之上研發(fā)的一種先進的計算機技術,由于我國對物聯(lián)網(wǎng)技術的研究較早,目前,物聯(lián)網(wǎng)技術在各行各業(yè)中都有著廣泛的應用,極大程度的促進了我國現(xiàn)代化建設。物聯(lián)網(wǎng)技術的技術核心是將網(wǎng)絡技術做了延伸和擴展,將移動終端設備與互聯(lián)網(wǎng)相連接,如全球定位系統(tǒng)、紅外感應器、激光掃描儀等,通過移動終端設備實現(xiàn)信息的交換,達到智能監(jiān)控與管理的目的,運營模式有M2M、SaaS等。物聯(lián)網(wǎng)以其智能化以及優(yōu)越性在消防安全管理中有著重要的應用,尤其針對于高層建筑、高鐵、地下建筑的消防安全管理有著更大的意義,更大的責任,只有加強消防信息化建設,才能有效的保障社會群眾的生命財產安全,物聯(lián)網(wǎng)在消防信息化中的應用主要表現(xiàn)在感知功能與傳輸功能上,通過手持機等移動終端設備來實現(xiàn)智能的感知功能,通過無線網(wǎng)絡實現(xiàn)信息的傳輸功能,最終作用于消防系統(tǒng)中,另外,物聯(lián)網(wǎng)技術還可以應用于消防事業(yè)管理,將數(shù)據(jù)導入到消防檔案系統(tǒng)中,實現(xiàn)統(tǒng)一管理與消防的合理調度。
2物聯(lián)網(wǎng)技術在消防信息化領域中的應用
2.1更新基礎數(shù)據(jù)庫
數(shù)據(jù)是系統(tǒng)的重要組成部分,完善的數(shù)據(jù)不僅可以幫助系統(tǒng)做出正確、科學的分析,同時也能夠提高數(shù)據(jù)的利用率,但是我國目前的消防信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)過于陳舊,資源利用率不高,在資源共享方面難以提供全面的數(shù)據(jù),極大程度的限制了我國消防信息化的進程,因此,將物聯(lián)網(wǎng)技術應用在消防信息化領域中,能夠有效的對數(shù)據(jù)進行錄入與分析,區(qū)別于過去數(shù)據(jù)單獨錄入存在重復率極高的弊端,物聯(lián)網(wǎng)能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)的平移,達到資源有效整合的目的,消防信息化領域中,將滅火救援、隊伍整改以及后勤保障串聯(lián)在一起,實現(xiàn)統(tǒng)一管理,利用物聯(lián)網(wǎng)技術可以將消防指揮中心與客戶終端相連,在火災發(fā)生時,能夠及時的采取正確的滅火措施,疏散人群,避免造成更大的損失。另外通過為消防人員配置移動終端設備,能夠最大程度的提高資源的利用率,促進消防事業(yè)的發(fā)展。
2.2實現(xiàn)消防車輛智能調度
在滅火過程中,對消防車輛、消防員和滅火藥劑的調度有著重要的作用,高效的調度能夠幫助消防隊員及時的采取滅火措施,在火勢尚能控制時降低安全事故的發(fā)生幾率,保障人民群眾的生命財產安全。因此,將物聯(lián)網(wǎng)技術應用于消防的調度中,通過RFID技術與消防車輛的水泵與發(fā)動機相連,能夠在滅火過程中,對于消防車的水量以及發(fā)動機狀態(tài)做到實時的了解,便于消防指揮中心的指揮工作,通過物聯(lián)網(wǎng)技術,將數(shù)據(jù)進行智能收集與傳遞,此過程不依賴于人工操作,不僅能夠避免在數(shù)據(jù)收集與傳遞中的人工誤操作,同時也大大節(jié)約了溝通的時間,數(shù)據(jù)可以直接在PDA或消防指揮系統(tǒng)中顯示,為消防指揮中心制定出正確的滅火方案贏得了時間。
2.3提高消防工作人員的安全保障
火災現(xiàn)場情況復雜,尤其是在高層或地下建筑環(huán)境中,人員密集,疏散空間狹小,使得消防人員的危險系數(shù)增大,特殊的環(huán)境也加大了滅火救援的難度,因此,將物聯(lián)網(wǎng)技術與消防員相連,在消防防護服中安裝芯片,如濕度探測器等傳感設備將每一名消防員的基本信息通過網(wǎng)絡反映到消防指揮系統(tǒng)中,不僅可以使指揮員識別出火災現(xiàn)場的溫度、濕度以及有害氣體的濃度,從而及時調整滅火方案,另外移動終端設備還會反映出消防員的身體狀況,使指揮員及時下達撤離命令,有效的規(guī)避風險,保障消防員的安全。
2.4實現(xiàn)消防設施的動態(tài)管理
消防設施主要是指自動化滅火設施、滅火器、消防水源等等。目前我國消防部隊尚沒有對消防設施采用統(tǒng)一的管理,自動化滅火設施等是阻止火災蔓延最為有效的途徑,尤其在消防救援力量未趕到火災現(xiàn)場時,自動化滅火設施的合理使用能夠最大程度的保障人民群眾的生命財產安全。消防水源是滅火救援的基礎設施之一,合理的利用可以達到最大的滅火效果,因此,將物聯(lián)網(wǎng)技術應用到消防信息化領域中,通過在消防設施中安裝GPS芯片合一實時了解消防設備的位置,通過安裝RFID芯片,能夠是實時了解消防設備的使用情況,便于統(tǒng)一管理和調度。
3結語
綜上所述,物聯(lián)網(wǎng)技術在消防信息化領域有著廣泛的應用,不僅可以更新基礎數(shù)據(jù)庫、實現(xiàn)消防車輛智能調度、提高消防工作人員的安全保障同時也能夠實現(xiàn)消防設施的動態(tài)管理,不僅最大程度的保障了社會人民群眾的生命財產安全,同時也極大促進了我國消防事業(yè)的現(xiàn)代化建設。
參考文獻
[1]段祥永.信息化、數(shù)字化、自動化技術在消防指揮中心指揮平臺和信息管理系統(tǒng)的實踐與運用[J].計算機光盤軟件與應用,2013,01(16):105-106.
[2]李惠菁,大校.以信息化為主導以“智慧消防”為推手全面提升上海消防工作和部隊建設水平[J].新安全東方消防,2014,02(04):34-38.
篇8
【關鍵詞】 LTE無線通信技術 物聯(lián)網(wǎng)技術 結合 實際應用
引言:
二十一世紀是信息知識年代,隨著計算機、網(wǎng)絡技術的發(fā)展,計算機、網(wǎng)路技術廣泛應用在社會各個領域,極大的方便了人們的生活和生產。移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展極大促進了無線網(wǎng)絡的發(fā)展。而物聯(lián)網(wǎng)技術連接了所有信息技術。LTE無線通信技術具有較高的數(shù)據(jù)傳輸量和傳輸速率,因此在物聯(lián)網(wǎng)中得到廣泛應用。如何利用兩者的優(yōu)勢,更好的為社提供服務,是當下物聯(lián)網(wǎng)以及LTE技術所要解決的難點。
一、物聯(lián)網(wǎng)和云計算分析
1.1物聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息組成的形式,是物物相連的網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)包含兩層意含義:第一,物聯(lián)網(wǎng)的基礎和核心依然是互聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎上發(fā)展和擴展的網(wǎng)絡。第二,用戶通過網(wǎng)絡擴展和延伸的任何物品進行了通信和信息交換就是物物相息。互聯(lián)網(wǎng)通過智能感知等技術,實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與物品之間的連接,從而實現(xiàn)信息的交換和傳輸,它是一種集識別、追蹤、定位、監(jiān)控的新型網(wǎng)絡技術。雖然目前物聯(lián)網(wǎng)還處于初步發(fā)展階段,但是卻在很多領域得到了廣泛的應用。比如汽車交通、醫(yī)療、電力以及環(huán)保領域。物聯(lián)網(wǎng)技術能夠得到快速發(fā)展,主要是由于該技術與傳統(tǒng)信息交流技術不同,它能夠實現(xiàn)不同領域的信息交流。
1.2云計算
云計算是一種新型的計算模式,目前關于云計算的定義還沒有一個明確的定義。目前關于云計算普遍接受的是美國國家標準與技術研究院的定義:云計算是一種按照使用量付費的模式,它能提供按需、便捷、可用的網(wǎng)絡訪問,用戶只需要投入少量的管理,就能快速使用這些資源。云計算是在虛擬的環(huán)境下使用的一種計算方式。云計算分布在大量的計算機上,用戶只需要通過互聯(lián)網(wǎng)就能連接或者切換到相關應用上,從而實現(xiàn)對計算機系統(tǒng)和存儲系統(tǒng)的訪問。云計算具有:超大規(guī)模、虛擬化、可靠性高、通用性、按需服務、使用價格方便等優(yōu)點,因此短短幾年時間在中國發(fā)展很快。很多大型的互聯(lián)網(wǎng)都開始對云計算進行研究,并提供相關的服務。比如國內的百度、奇虎360等企業(yè),都對其進行了大量的研發(fā)。
二、物聯(lián)網(wǎng)中的特殊業(yè)務模型
物聯(lián)網(wǎng)作為新經(jīng)濟增長的戰(zhàn)略產業(yè),目前在市場上已經(jīng)取得了較好的效益。目前物聯(lián)網(wǎng)的主流業(yè)務模型包括各種類型的業(yè)務、數(shù)據(jù)包頻率、屬性、描述、終端密度等內容。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)模型比較小,高頻率的業(yè)務類型只有類似QQ這種,QQ是一種時常在線的業(yè)務,計算量小,用云計算很容易造成資源的浪費,這也成為了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的障礙。所以利用LTE無線通信技術擴展無線網(wǎng)絡業(yè)務,很有必要。
三、LTE無線通信技術在物聯(lián)網(wǎng)中的實際應用
將LTE無線通信技術應用在物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務中,需要局域網(wǎng)以及實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的控制器和價格傳感器,通過LTE通信技術進行連接,這樣物聯(lián)網(wǎng)中海量的數(shù)據(jù)信息能夠通過局域網(wǎng)里進入到LTE無線通信系統(tǒng)中。LTE無線通信技術和傳統(tǒng)的通信技術不同,它利用OFDM技術,將無線網(wǎng)絡中的信息傳輸通信通道轉化為若干個小型的信息傳輸通道,這樣便于數(shù)據(jù)信息進行快速轉換,便于網(wǎng)絡資源的管理和控制,從而提高LTE無線通信技術對高頻率、小規(guī)模業(yè)務數(shù)據(jù)包的傳輸。手機作為當下應用最廣泛的無線通信中斷設備,通過無線網(wǎng)絡,手機就能實現(xiàn)人與人之間的交流和溝通,和核心網(wǎng)信息的傳輸。
在數(shù)據(jù)傳輸過程中,LET核心網(wǎng)絡沒有建立相關的釋放功能,所以系統(tǒng)只有接到接入網(wǎng)的消息以后,才會對核心網(wǎng)絡進行釋放。從接入網(wǎng)的角度考慮,需要對核心網(wǎng)的QCI無線承載設置一定的參數(shù),并及時對接入的網(wǎng)絡進行調試,保證用戶數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)資源共享。在保證設備配置靈活性的前提下,充分利用各項資源。當系統(tǒng)在運行的情況下,數(shù)據(jù)如果在系統(tǒng)規(guī)定的時間內還沒有顯示出來,那么系統(tǒng)會自動進入到非連續(xù)接受的省電模式中,并根據(jù)業(yè)務層面不同的參數(shù)進行調整。
四、結束語
隨著信息技術的發(fā)展,信息技術廣泛應用在人們的生活和工作中。然而隨著社會的發(fā)展,LTE技術也必須緊跟時展的步伐,對日常生活和工作中的通信技術進行完善和改進,從而將無線通信技術向高速化、現(xiàn)代化、精準化方向發(fā)展,促進我國寬帶信息技術的發(fā)展。
參 考 文 獻
[1] 李喬.LTE無線通信技術與物聯(lián)網(wǎng)技術的結合與應用[J].中國新通信,2014,(12):56-56.
篇9
關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術;RFID技術;Wi-Fi技術
引言
物聯(lián)網(wǎng)一詞已滲透到我們的日常生活之中,行業(yè)都能看到物聯(lián)網(wǎng)的蹤影,如智能家居、智能交通、智能城市、智能校園等等。隨著科學技術及信息化的不斷革新,不可否認其很大程度上改變了人們的生活和學習方式,目前校園網(wǎng)在物聯(lián)網(wǎng)技術的支撐下更是對教育管理模式提出挑戰(zhàn)。
1 物聯(lián)網(wǎng)技術
1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義
物聯(lián)網(wǎng)是在RFID無線射頻識別技術、傳感器、二維碼技術等感知技術的基礎上,通過有線或無線網(wǎng)絡進行信息交換和通信,對物品實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤和管理的一種網(wǎng)絡。通過物聯(lián)網(wǎng)技術可以隨時隨地對信息和物品進行采集,實現(xiàn)對實體物品的全面感知,再利用無線網(wǎng)絡將信息進行實時傳輸,在信息處理層對接收到的信息進行智能處理,實現(xiàn)人與物時時刻刻的溝通和控制。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)的基本架構
(1)信息感知層,是物聯(lián)網(wǎng)的基礎,處于物聯(lián)網(wǎng)的最底層,該層包括傳感器、電子標簽、閱讀器和攝像頭等數(shù)據(jù)采集設備,使用的技術主要有射頻識別技術RFID,短距離無線通信技術等,主要功能是獲取世界中的信息和自動識別監(jiān)測對象。(2)信息傳輸層,是物聯(lián)網(wǎng)的中間層,主要工作是將感知層獲取的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綉脤樱搶邮窃诨诂F(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)之上,負責感知層和信息層之間數(shù)據(jù)可靠安全的傳輸和信息的控制。(3)信息應用層,包含物聯(lián)網(wǎng)的中間件、云計算和應用設備。中間件是硬件和軟件之間的計算機軟件,通過標準接口和協(xié)議把通用的服務封裝起來。該層的主要功能是對數(shù)據(jù)進行融合、分析和處理,并通過各種終端移動設備與用戶進行交互,實現(xiàn)智能化和自動控制化。
2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園
基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧校園建設,原理是通過RFID技術、無線傳感技術、定位等,對校園里需要感知的對象進行識別;接著再用標簽讀寫器、智能終端設備接收對象的信息,通過有線或無線網(wǎng)絡將信息精準的傳送到信息處理層,信息處理層將數(shù)據(jù)進行匯總和融合后,傳輸?shù)叫@的各個指揮中心系統(tǒng),指揮中心系統(tǒng)通過對得到的信息進行智能分析后,校園管理部門能夠實時掌握各個對象的詳細信息,從而給校園提供一個安全決策的依據(jù)。
3 物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧校園的應用實例
3.1 實例概述
目前,學校在實現(xiàn)智能校園時,最基礎就是要先建立學生考勤管理系統(tǒng)。傳統(tǒng)的學校考勤制度是通過人工登記考勤,這種模式效率低下、速度慢,數(shù)據(jù)統(tǒng)計起來費時費力,但學生的考勤是學校一直以來最重要的一個管理環(huán)節(jié),因此,在現(xiàn)代科技信息時代,建立學生考勤管理系統(tǒng)是每個學校首先考慮到的。文章將物聯(lián)網(wǎng)技術應用到實現(xiàn)學生考勤管理系統(tǒng)中,分析物聯(lián)網(wǎng)技術在考生考勤管理系統(tǒng)中的智能性及自動化,讓學生在攜帶一個含有RFID芯片的學生卡的情況下實現(xiàn)考勤的管理,同時解決人工考勤系統(tǒng)遇到的難題。
3.2 系統(tǒng)功能
該考勤系統(tǒng)實現(xiàn)的功能有校門口安全管理、自動識別身份、違規(guī)進入報警和考勤數(shù)據(jù)處理,具體如下:(1)考勤登記:讀取學生卡芯片中的電子標簽信息,并將數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)胶笈_管理系統(tǒng),并能夠在終端系統(tǒng)顯示出學生的相關信息,如學生資料、門點的方位等,如果遇到?jīng)]攜帶卡卻進入感應區(qū)域,還能夠及時自動發(fā)出警報信息。(2)查詢信息:可以利用終端對學生的信息進行查詢,如所在班級、專業(yè)、考勤記錄和報警記錄等。(3)統(tǒng)計功能:系統(tǒng)可以生成一些報表,還可以按照自定義條件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。報表可以按照用戶需求導出相應的文件格式,為其他應用軟件或管理系統(tǒng)使用。(4)系統(tǒng)管理:學校系統(tǒng)管理員可以登錄系統(tǒng)管理后臺對系統(tǒng)的參數(shù)進行初始化設置和修改,對其他非管理員用戶設置應有的權限,還可以設置硬件設備的參數(shù)等。
3.3 系統(tǒng)流程
學生在入學注冊后,學校需將學生的相關信息錄入到考勤管理系統(tǒng)中,與電子標簽綁定后制作學生卡,學校大門口會安裝攝像感應器,學生攜帶學生卡在進入學校大門時,閱讀器將讀取學生卡信息,通過RFID中間件進行數(shù)據(jù)過濾,有效的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡會上傳到數(shù)據(jù)庫與信息進行核對,如果能夠匹配,登記出勤并放行;如無法匹配,則提示報警信息,由保安人員進行處理。文章的學生考勤管理系統(tǒng)流程圖如1所示。
圖1 學生考勤管理系統(tǒng)流程圖
3.4 關鍵技術
3.4.1 系統(tǒng)運行環(huán)境
操作系統(tǒng):Windows 2003以上操作系統(tǒng)。
軟件框架: framework 3.5以上,支持XML標準數(shù)據(jù)交換格式
數(shù)據(jù)庫:采用Sql Server 2008
開發(fā)軟件: Visual Studio 2008編程工具
3.4.2 物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術。文章的物聯(lián)網(wǎng)設計使用RFID標簽、傳感器等設備,一般情況下,這些處于信息最底層的設備都會24小時全天候保持啟用狀態(tài),這就要求數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡必須具有成本低和耗能低的特點。因此,文章選用具有該特點的Wi-Fi短距離傳輸通訊技術,這也是目前大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)構建所使用的通訊技術之一。(1)Wi-Fi技術。Wi-Fi是在IEEE802.11系列協(xié)議的無線網(wǎng)絡的基礎上制定的標準。目前,智能手機、電腦、相機等有數(shù)據(jù)傳輸功能的電子設備幾乎都支持Wi-Fi連接,它的信號源由ADSL等有線網(wǎng)絡提供,通過具有無線功能的路由器發(fā)射信號,它使用開放的2.4GHz微波頻段,最高速率可達到54Mbps,傳輸距離在100到300m之間。(2)射頻識別技術(RFID)。RFID系統(tǒng)由電子標簽、閱讀器、天線和后臺數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)組成,是Radio Frequency Identification的縮寫。本學生考勤管理系統(tǒng)中,將RFID系統(tǒng)應用到校門口的感應區(qū)域中獲取學生進入學校的信息。
4 結束語
文章在介紹物聯(lián)網(wǎng)技術和智慧校園概念的基礎上,通過一個實例分析物聯(lián)網(wǎng)技術應用到實際校園的學生考勤管理系統(tǒng)中,給校園管理帶來的便捷性,可以很明顯的看出,與傳統(tǒng)的人力考勤系統(tǒng)相比,體現(xiàn)出很大的優(yōu)越性和智能性。隨著信息化和科技化的深入發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術還將會得到更進一步的應用,勢必會滲透到我們的日常生活之中。
參考文獻
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篇10
[關鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)技術 小型采集設備 樓宇綜合管理 應用
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)45-0252-0447
引言
隨著科學技術的不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術也得到了快速的提高,物聯(lián)網(wǎng)技術是繼互聯(lián)網(wǎng)、計算機之后,信息產業(yè)的第三次革命,是引領未來經(jīng)濟增長的一個重要因素,盡管物聯(lián)網(wǎng)技術現(xiàn)在還不夠成熟,但它的發(fā)展勢如破竹。物聯(lián)網(wǎng)技術能夠實現(xiàn)實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的樓宇智能化實體和過程,能夠采集其聲、光、電、熱、化學、力學、位置等各種所需要的信息;并通過各類可能接入的網(wǎng)絡,進行物與物、物與人的連接,以實現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、管理、控制和識別;在樓宇智能化系統(tǒng)中具有廣泛使用的前景。
一、基本概念
1、 物聯(lián)網(wǎng)技術
物聯(lián)網(wǎng)的最初是叫做傳感網(wǎng),1999年開始出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)這個概念,2005年得到普及,2009年開始了大發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)就是人與物、物與物直接相互連接傳遞信息與控制的網(wǎng)絡,其本質還是一種互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層含義:第一,物聯(lián)網(wǎng)技術的基礎和核心內容仍然是互聯(lián)網(wǎng)技術,是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的一種網(wǎng)絡技術;第二,其用戶端擴展和延伸到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通訊。物聯(lián)網(wǎng)被譽為 相繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)絡之后的有一次信息產業(yè)的浪 潮,互聯(lián)網(wǎng)只是將計算機連接起來網(wǎng)絡化,而物聯(lián)網(wǎng)則是能夠將世界上的一切事物都連接起來形成無奇不有的龐大網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things )的準確定義是:通過射頻識別(rfid) 、紅外感應器、全球定位 系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物品與 互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、 跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡概念。比如超市收銀臺所用的結賬系統(tǒng)、各種監(jiān)控系統(tǒng)、還有各大銀行所 提供的刷卡服務和 atm 自動取款服務以及現(xiàn)在被廣泛應用的 gps(global positioning system)全球定位系統(tǒng)等等。
物聯(lián)網(wǎng)技術是一種對傳統(tǒng)思維的突破。過去物理設施和網(wǎng)絡設施是分開的,機場、公路、房屋建筑物等等實體的世間萬物是一路,而數(shù)據(jù)、寬帶等等虛擬的“互聯(lián)網(wǎng)”是一路。在“物聯(lián)網(wǎng)”時代,就是將“現(xiàn)實的世間萬物” 和 “虛擬的互聯(lián)網(wǎng)”整合在一起,成為一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡。全球全世界的運轉將會以此為基礎,無論是經(jīng)濟管理、生產運行、社會管理,乃至個人生活都將運用到物聯(lián)網(wǎng)技術。
與其它國家相比,我國的技術研發(fā)水平處于世界前列,有著重大的影響力和發(fā)展優(yōu)勢。經(jīng)過了近十幾年的努力發(fā)展,已經(jīng)初步形成了現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)的體系。物聯(lián)網(wǎng)在中國迅速崛起主要由于我國在物聯(lián)網(wǎng)方面的幾大優(yōu)勢。第一,我國早在1999年就啟動了物聯(lián)網(wǎng)核心傳感物聯(lián)網(wǎng)技術網(wǎng)技術研究,研發(fā)水平處于世界前列;第二,在世界傳感網(wǎng)領域,我國是標準主導國之一,專利擁有量高;第三,我國是目前能夠實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)完整產業(yè)鏈的國家之一;第四,我國無線通信網(wǎng)絡和寬帶覆蓋率高,為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了堅實的基礎設施支持;第五,我國已經(jīng)成為世界第二大經(jīng)濟體,有較為雄厚的經(jīng)濟實力支持物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
物聯(lián)網(wǎng)在中國高校的研究,當前的聚焦點在南京郵電大學。作為“感知中國”的中心,無錫市2009年9月與北京郵電大學就傳感網(wǎng)技術研究和產業(yè)發(fā)展簽署合作協(xié)議,標志中國“物聯(lián)網(wǎng)”進入實際建設階段。協(xié)議聲明,無錫市將與北京郵電大學合作建設研究院,內容主要圍繞傳感網(wǎng),涉及光通信、無線通信、計算機控制、多媒體、網(wǎng)絡、軟件、電子、自動化等技術領域,此外,相關的應用技術研究、科研成果轉化和產業(yè)化推廣工作也同時納入議程。
為積極參與“感知中國”中心及物聯(lián)網(wǎng)建設的科技創(chuàng)新和成果轉化工作,保持、擴大學校在物聯(lián)網(wǎng)研究領域的優(yōu)勢,2009年9月10日,全國高校首家物聯(lián)網(wǎng)研究院在南京郵電大學正式成立。在實驗室,一些“物聯(lián)網(wǎng)”產品已經(jīng)初見雛形。此外,南郵還有系列舉措推進物聯(lián)網(wǎng)建設的研究:設立物聯(lián)網(wǎng)專項科研項目,鼓勵教師積極參與物聯(lián)網(wǎng)建設的研究;啟動“智慧南郵”平臺建設,在校園內建設物聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)等。
2、基于物聯(lián)網(wǎng)技術的小型采集設備
小型采集設備是采集數(shù)據(jù)的一種小型設備。數(shù)據(jù)采集是指從傳感器和其它待測設備等模擬和數(shù)字被測單元中自動采非電量或者電量信號,送到上位機中進行分析,處理。小型采集設備是結合基于計算機或者其他專用測試平臺的測量軟硬件產品來實現(xiàn)靈活的、用戶自定義的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術的小型采集設備是一套集智能傳感終端、智能控制終端、信息傳遞終端、用戶存儲管理、智能組網(wǎng)技術、智能服務發(fā)現(xiàn)技術、數(shù)據(jù)融合算法等模塊與一體的復雜設備。
3、樓宇綜合管理系統(tǒng)
近年來國內高層建筑不斷興建,它的特點是高度高、層數(shù)多、體量大。面積可達幾萬平方米到幾十萬平方米。這些建筑都是一個個龐然大物,高高的聳立在地面上,這是它的外觀,而隨之帶來的內部的建筑設備也是大量的。為了提高設備利用率,合理地使用能源,加強對建筑設備狀態(tài)的監(jiān)視等,樓宇綜合管理系統(tǒng)也就應運而生。
樓宇綜合管理系統(tǒng)是智能建筑的重要組成部分之一。樓宇綜合管理系統(tǒng)是對建筑物(群)內設備與建筑環(huán)境的全面監(jiān)控與管理,為建筑的使用者營造一個舒適、安全、經(jīng)濟、高效、便捷的工作生活環(huán)境,并通過優(yōu)化設備運行與管理,降低運營費用。樓宇綜合管理系統(tǒng)涉及建筑的電力、照明、空調、通風、給排水、防災、安全防范、車庫管理等設備與系統(tǒng),是智能建筑中涉及面最廣、設計任務和工程施工量最大的系統(tǒng),它的設計水平和工程建設質量對智能建筑功能的實現(xiàn)有直接的影響。
智能樓宇綜合管理系統(tǒng)是以實現(xiàn)各專業(yè)子系統(tǒng)之間的信息資源的共享與管理、各子系統(tǒng)的互操作和快速響應與聯(lián)動控制,以達到自動化監(jiān)視與控制的目的。它追求的目標是:信息資源的共享與管理、提高工作效率和提供舒適的工作環(huán)境、采用“分散控制、集中管理”的模式,盡可能地減少管理人員和節(jié)約能源、能適應環(huán)境的變化和工作性質的多樣化及復雜性和應付突發(fā)事件的發(fā)生。
根據(jù)智能建筑的特點和業(yè)主對樓宇智能化系統(tǒng)工程的實際功能需求,必須在智能建筑硬件設備的基礎上建立一個具有高度開放性、兼容性、便利性于一體的樓宇綜合管理系統(tǒng)。進而才能提高系統(tǒng)管理和維護的自動化水平和協(xié)調運行能力,真正實現(xiàn)功能集成、網(wǎng)絡集成和軟件界面集成的設計目標,為智能建筑提供了高效、快捷的超值服務和管理。
二、物聯(lián)網(wǎng)的應用
物聯(lián)網(wǎng)與其說是網(wǎng)絡, 不如說是應用。對物聯(lián)網(wǎng)的定義、內涵及特征的梳理讓我們認識到, 物聯(lián)網(wǎng)是一整套立體的、豐富的、適應性很強的概念體系。在推進物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的時候, 需要依據(jù)不同時期不同的出發(fā)點, 規(guī)劃一條既符合科技創(chuàng)新規(guī)律, 又適應我國工業(yè)、信息通信業(yè)當前發(fā)展水平和一個時期的發(fā)展?jié)摿Γ?并有利于在激烈的國際競爭中快速建立起競爭優(yōu)勢的發(fā)展道路, 以更好地滿足經(jīng)濟社會發(fā)展對物聯(lián)網(wǎng)的總體需求。
1 物聯(lián)網(wǎng)在智能城市中的應用
國內的一些地方已經(jīng)開始對物聯(lián)網(wǎng)進行了應用性開發(fā), 運用物聯(lián)網(wǎng)技術, 上海移動已為多個行業(yè)客戶度身打造了集數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和業(yè)務管理于一體的整套無線綜合應用解決方案。最新數(shù)據(jù)顯示,上海移動目前已將超過10 萬個芯片裝載在出租車、公交車上, 形式多樣的物聯(lián)網(wǎng)應用在各行各業(yè)大顯神通, 確保城市的有序運作。在上海世博會期間,車務通 全面運用于上海公共交通系統(tǒng), 以最先進的技術保障世博園區(qū)周邊大流量交通的順暢;面向物流企業(yè)運輸管理的“e物流”,將為用戶提供實時準確的貨況信息、車輛跟蹤定位、運輸路徑選擇、物流網(wǎng)絡設計與優(yōu)化等服務,大大提升物流企業(yè)綜合競爭能力。
2 物聯(lián)網(wǎng)在能源管理與公共事業(yè)中的應用
預計到2020 年, 中國將成為世界上最大的能源消費國。由于電網(wǎng)系統(tǒng)效率低下, 發(fā)電和輸電過程中浪費非常嚴重。現(xiàn)在, 我們可以利用高科技對事物有更透徹的感知和度量, 不管是安裝在室內的計量器還是發(fā)電廠里的渦輪。所有這些感知和度量支持我們更好的收集信息和數(shù)據(jù), 透過先進的分析工具產生智能洞察, 再以此實時地做出更好的決策。儀表管理技術的進步使個人和企業(yè)可以選擇使用能源的方式和時間, 這就為使用風能和太陽能等利于環(huán)保的能源奠定了基礎。對于電力提供商而言, 智慧的電力意味著更高的電力的可靠性和電力質量, 更短的停電恢復時間, 進而實現(xiàn)更高生產率和對電力潛在障礙的防護, 從而更精確地預測需替換的資產設備及支出。智能電表與停電智能管理已經(jīng)應用。
3 物聯(lián)網(wǎng)在交通管理中的應用
交通規(guī)劃者已開始努力促成多個系統(tǒng)的集成, 并在各種交通類型、多個城市甚至國家或地區(qū)之間整合費用和服務。智慧的交通系統(tǒng)可以縮短人們的空間距離,(提高生產效率、降低旅程時間和加速突發(fā)事件交通工具的響應速度) ,也可保護環(huán)境(如改善空氣質量、降低噪音污染、延長資產生命周期、保護古跡、景點、住宅) 。
4 物聯(lián)網(wǎng)在物流業(yè)中的應用
物流供應鏈, 中國物流成本所占GDP百分比一直都高于發(fā)達國家, 這反映出供應鏈運營效率低下的體制性問題。僅以2006 年為例, 中國物流成本占整個GDP的18%,而日本為11%,美國為8%,歐盟僅為7%。在這18%中,運輸成本總計超過55%,而存儲成本達30%。法規(guī)、基礎設施和運營等三大瓶頸是中國供應鏈低效的深層原因, 這不僅削弱了中國企業(yè)的競爭力, 也會妨礙內部貨物流以及國內需求的擴大。智慧的供應鏈將促使物理網(wǎng)絡和數(shù)字網(wǎng)絡融合, 將先進的傳感器、軟件及相關知識整合到系統(tǒng)中。智慧的供應鏈的價值在于我們可以從各種數(shù)據(jù)中抽取有價值的信息。包括基于地理空間或位置的信息、關于產品屬性的信息、產品流程、條件、供應鏈關鍵業(yè)績指標等, 以及數(shù)據(jù)流的速度。智慧的供應鏈可以滿足21世紀的需求, 它可以提高效率(如動態(tài)供求均衡、預測事件檢測和解決、旨在降低庫存的庫存水平和產品位置高度可視性) 、降低風險( 例如降低污染和召回事件的發(fā)生頻率及其影響、減少產品責任保金、減少偽劣消費產品),也能減少供應鏈的環(huán)境保護壓力(如降低能源和資源消耗、減少污染物排放) 。
5 物聯(lián)網(wǎng)在通信行業(yè)的應用
通信行業(yè),在“2009年中國國際信息通信展覽會”上,中國移動展出了手機支付,這就是典型的物聯(lián)網(wǎng)概念應用。手機支付實際上主要是手機SIM 卡的更換,由普通SIM 卡更換為RFID-SIM卡,而不需要對手機進行更換。
用戶在消費時,只需要將手機從接收器上輕輕一掃,就可以方便進行各種購物,以及獲得詳細的費用清單。中國電信一直在推介自己的全球眼技術, 其實就是遠程監(jiān)控的物聯(lián)網(wǎng)應用。比如上海海關都采用中國電信的遠程監(jiān)控系統(tǒng), 通過畫面可以對貨物進行通關檢查, 也減少人力。中國聯(lián)通日前在上海推出了公交卡手機,通過刷手機可以實現(xiàn)公交車票支付,這些都是典型的應用。
在“物聯(lián)網(wǎng)”普及以后,用于動物、植物和機器、物品的傳感器與電子標簽及配套的接口裝置的數(shù)量將大大超過手機的數(shù)量。物聯(lián)網(wǎng)的推廣將會成為推進經(jīng)濟發(fā)展的又一個驅動器,為產業(yè)開拓了又一個潛力無窮的發(fā)展機會。
按照目前對物聯(lián)網(wǎng)的需求,在近年內就需要按億計的傳感器和電子標簽, 這將大大推進信息技術元件的生產,同時增加大量的就業(yè)機會。
其它如醫(yī)療、城市建設、精細農業(yè)等也已展開應用。
要建立一個有效的物聯(lián)網(wǎng),有兩個重要因素。一是規(guī)模性,只有具備了規(guī)模, 才能使物品的智能發(fā)揮作用。一個城市有100萬輛汽車,如果我們只在1萬輛汽車上裝上智能系統(tǒng),就不可能形成一個智能交通系統(tǒng);二是流動性,物品通常都不是靜止的,而是處于運動的狀態(tài),必須保持物品在運動狀態(tài),甚至高速運動狀態(tài)下都能隨時實現(xiàn)對話。
物聯(lián)網(wǎng)在各個領域的應用現(xiàn)狀和未來的發(fā)展狀況表明, 各個行業(yè)對于物聯(lián)網(wǎng)的需求程度不一, 側重點更是千差萬別?;谀壳拔锫?lián)網(wǎng)技術的發(fā)展狀況, 可以預見, 物聯(lián)網(wǎng)正在快速地走進人們的生活, 它的實際應用將分以下三個步驟實現(xiàn): 實現(xiàn)物體的自我感知功能; 物與物之間相互聯(lián)系, 交換信息; 系統(tǒng)通過分析物聯(lián)節(jié)點的信息, 做出最優(yōu)化的調整策略, 控制整個系統(tǒng)超優(yōu)化方向做出改變。
目前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正處起步階段, 仍然面臨技術完備性不足、產品成熟度低、成本偏高等諸多制約因素, 但目前良好的外部環(huán)境, 將有利于這些問題的解決。相信在不久的將來我們一定會看到一個充滿生機與活力的物聯(lián)網(wǎng)。
三、基于物聯(lián)網(wǎng)技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應用能夠解決的問題
基于物聯(lián)網(wǎng)技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應用能夠解決的問題,是針對樓宇內的各個業(yè)務系統(tǒng)的監(jiān)控對象、運行參數(shù)等實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)采集的智能樓宇數(shù)據(jù)采集。主要有:
一、布線成本高:樓宇內的布線是相當多的,不僅多而且布線也相當復雜,成本就更高了。據(jù)統(tǒng)計,一個工程的百分之六十左右的費用將會應用于線路的鋪設上,這對工程建設來講是一筆相當大的費用,線路的鋪設主要包括光線、雙絞線、同軸電纜等;此外對于樓宇綜合布線中存在的重復布線不但增加不必要的成本,也會降低安全可靠系數(shù)。
二、靈活性差:布線是在工程施工初期進行的,然而,一旦布線完成之后很難再次修改或添加。例如當初只考慮控制信號傳輸,可能只需要雙絞線就可以了,但是隨著信息數(shù)據(jù)的不斷增多,雙絞線的傳輸能力已經(jīng)不能夠滿足大量數(shù)據(jù)的傳輸,這就需要對樓宇內的線路進行更新,重新布置光纜。
三、標準不統(tǒng)一,由于現(xiàn)在生產智能樓宇設備的廠家越來越多,生產出的產品質量也參次不齊,最終會導致不同廠家的產品無法共用,然而,在具體施工時有的廠家提供的產品很好用,而有的廠家提供的產品又很難滿足用戶的需求,這將增加施工難度。
四、施工周期長,智能樓宇的布線周期長,布線時間需要一直跟蹤樓宇的建設,從施工初期到施工結束;這將會浪費巨大的人力物力,由于長時間的跟蹤布線,容易使得布線出現(xiàn)疏漏和布線錯誤,這會對工程施工帶來影響。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術的小型采集設備的出現(xiàn)就是要解決以上四個大問題,通過對樓宇內的各個業(yè)務系統(tǒng)的監(jiān)控對象、運行參數(shù)等實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)采集,來對樓宇進行綜合管理。因此,基于物聯(lián)網(wǎng)技術的小型采集設備將會得到廣發(fā)的應用,它也是樓宇綜合管理系統(tǒng)的發(fā)展方向。以本項目的技術為基礎,依托移動的無線網(wǎng)絡,可以將應用范圍擴展到多種與人類活動與環(huán)境密切相關的領域中,如環(huán)境監(jiān)測、森林防火,施工安全等領域;在獲得可觀的經(jīng)濟效益的同時,也會帶來巨大的社會效益,所以,基于物聯(lián)網(wǎng)技術的小型采集設備在不久的將來會得到普及。
四、樓宇綜合管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著上世紀九十年代,智能樓宇的理念進入我國,并逐漸影響著我國的建筑行業(yè),使得樓宇逐漸趨于智能化,到本世紀初,隨著中國各地高樓大廈的涌現(xiàn),智能樓宇已經(jīng)得到了人們的普遍認可和廣泛使用;這就要求作為智能建筑管理的核心--樓宇綜合管理系統(tǒng),必須快速的發(fā)展。
傳統(tǒng)的基于現(xiàn)場總線的樓宇綜合管理系統(tǒng)存在著成本高、維護難、擴展難等不足。網(wǎng)線通信技術能夠較好地解決上述問題,具有成本低廉、方便靈活、寬帶高等特點。因此,基于物聯(lián)網(wǎng)技術的小型設備將會得到廣泛的應用,它也是樓宇綜合管理系統(tǒng)的發(fā)展方向。
目前,樓宇綜合管理系統(tǒng)的應用主要集中在建筑公共資源上,主要包括供配電、照明、空調、冷熱源、給排水、電梯自控、安防與消防、綜合保安、車庫管理、自動抄表等子系統(tǒng)。然而,隨著無線網(wǎng)絡技術應用的不斷深入,安全、便捷、舒適、節(jié)能的工作生活環(huán)境的內涵不斷豐富,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的小型采集設備研究的進一步深入,研究范圍也將進一步擴展,將擴展到環(huán)境保護和家庭生活空間。
現(xiàn)階段,我國樓宇綜合管理系統(tǒng)還存在著很多問題,如子系統(tǒng)眾多設備魚龍混雜、接口和通信標準缺失、模擬系統(tǒng)任占主流、缺乏專業(yè)的管理系統(tǒng)開發(fā)商等。
1、管理子系統(tǒng)眾多設備魚龍混雜:
通常的樓宇自動化包含的子系統(tǒng)包括很多,如綜合布線系統(tǒng)、電力供應與管理系統(tǒng)、照明控制與管理系統(tǒng)、空調系統(tǒng)的檢測與控制系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)的檢測與控制系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、消防與安防管理系統(tǒng)和物業(yè)管理系統(tǒng)等等。對這些系統(tǒng)進行集成、信息采集,并對每個管理系統(tǒng)進行深入的了解,掌握各管理子系統(tǒng)的工作流程。在這些子系統(tǒng)中,每種設備的類型都有可能出自不同的廠家,其產品成熟度,功能接口都無法統(tǒng)一,往往在對接協(xié)議的獲取過程中嚴重影響工程商和客戶的協(xié)議對接的準確性,這將會導致對接的不完整性。
2、接口與通信標準缺失:
智能樓宇的管理系統(tǒng)標準有很多,且每個子系統(tǒng)都有不少標準,但一般都是功能描述和驗收類的標準,缺少接口類和子系統(tǒng)間的通訊標準。目前,還沒有官方規(guī)定的接口標準;因為沒有接口標準,就無法達到統(tǒng)一管理各個子系統(tǒng)的要求,這就嚴重影響智能建筑的總體運行。接口與通信標準的缺少,嚴重影響著樓宇的綜合管理。
3、缺乏專業(yè)的管理系統(tǒng)開發(fā)商:
樓宇管理涉及的管理子系統(tǒng)比較多,這就對管理系統(tǒng)提出了更高的要求,綜合管理系統(tǒng)需要高度抽象的框架、較強的接入能力和多樣化的展示能力。目前,我國的樓宇綜合管理系統(tǒng)的提供商主要有兩大類:國外的專業(yè)管理系統(tǒng)廠家和國內的管理系統(tǒng)廠家,由此可見,我國要加強對小型采集設備的開發(fā),加強對樓宇綜合管理。
隨著樓宇綜合管理系統(tǒng)的發(fā)展與物聯(lián)網(wǎng)技術的普及,傳統(tǒng)的3A說法將慢慢退去,系統(tǒng)將趨于統(tǒng)一,OAS、CAS、BAS之間的界限將更加的模糊,到最后將不再有這些區(qū)分,系統(tǒng)集成將更加簡便,樓宇綜合管理系統(tǒng)的成本也將進一步下降。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術的小型采集設備不但要體現(xiàn)方便易用這個特性,更要體現(xiàn)各子系統(tǒng)接口的標準統(tǒng)一。不同的廠商按照統(tǒng)一的接口標準可以自由開發(fā)具體功能,例如一個用戶組建了A廠商的樓宇綜合管理系統(tǒng),但該用戶一年后看上了B廠商的樓宇綜合管理系統(tǒng),然而,這個用戶只需要購買他所看重的那個樓控產品,打開電源,則該產品就能通過采集設備接入到現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)中,正常執(zhí)行其功能。
五、基于物聯(lián)網(wǎng)技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應用詳細技術內容
基于物聯(lián)網(wǎng)技術的小型采集設備是一套集智能傳感終端、智能控制終端、信息傳遞終端、用戶存儲管理、智能組網(wǎng)技術、智能服務發(fā)現(xiàn)技術、數(shù)據(jù)融合算法等模塊與一體的復雜設備。該設備不但具備基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能樓宇采集系統(tǒng)的先進性,更體現(xiàn)著智能樓宇系統(tǒng)的標準化程度,所以,該設備將成為智能樓宇采集系統(tǒng)中的核心。
本項目將圍繞著物聯(lián)網(wǎng)在樓宇系統(tǒng)的特性,并主要針對數(shù)據(jù)采集、傳輸、加密三個方面:一是數(shù)據(jù)采集,實現(xiàn)多種樓宇數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)采集設備之間的鏈接和傳輸;二是數(shù)據(jù)傳輸,通過數(shù)據(jù)采集設備和樓宇管理中心數(shù)據(jù)服務器發(fā)送采集數(shù)據(jù);三是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。
1、數(shù)據(jù)采集技術
計算機處理的是數(shù)字量,而外部的信息大部分是連續(xù)變化的物理量,我們就必須把這些物理量轉化成數(shù)據(jù)量傳輸?shù)接嬎銠C中,因為計算機只能識別二進制的數(shù)字量。然而,數(shù)據(jù)采集技術主要就是對這些物理量進行采集并處理成數(shù)字量;例如溫度、壓力、速度,要將這些信息送入到計算機中進行處理,就必須先把這些連續(xù)的物理量,進行轉化,轉化成數(shù)據(jù)量,導入到計算機中。計算機是數(shù)據(jù)采集的核心,完成對整個采集過程的控制、對采集的數(shù)據(jù)進行處理。
在樓宇通訊中,數(shù)據(jù)采集技術就顯得尤為重要。;樓宇自控通訊協(xié)議符合國家相關行業(yè)的通訊標準協(xié)議,符合國家通訊標準協(xié)議是;樓宇自控通訊的先決條件,這樣樓宇的信息才能正常通訊。然而,根據(jù)樓宇自控系統(tǒng)接口特點,采集設備與前端設備之間采用標準的Modbus、OPC或BacentIP協(xié)議,傳輸方式以zigbee或rfid技術為主,根據(jù)現(xiàn)場實際情況兩種傳輸方式可以組合使用。
2、數(shù)據(jù)傳輸技術
數(shù)據(jù)的傳輸技術,樓宇內網(wǎng)絡硬件資源豐富,幾乎覆蓋到每一棟建筑,可以利用以太網(wǎng)或wifit等方式傳輸數(shù)據(jù),可以降低數(shù)據(jù)傳輸成本,提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性,因此,數(shù)據(jù)傳輸以太網(wǎng)為主。部分前端設備受環(huán)境限制,選用無線網(wǎng)絡將采集數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)管平臺數(shù)據(jù)服務器。
無論采集哪種無線組網(wǎng)方式能減少布線、施工的工作量。具有以下幾個優(yōu)點:
一、成本低:物聯(lián)網(wǎng)技術,一般是在“物”里嵌入智能芯片,采用嵌入式處理器和存儲器,就單個節(jié)點而言,硬件成本相對而言是比較低的。采用開放的簡化Zigbee協(xié)議棧,工作在2.4GHz免執(zhí)照的ISN頻段。
二、組網(wǎng)能力強:數(shù)據(jù)的傳輸技術必須支持樹狀、星狀、網(wǎng)狀等多種組網(wǎng)方式,網(wǎng)絡的布設和展開無需依賴任何預設的網(wǎng)絡設施,節(jié)點通過分層協(xié)議和分布式算法協(xié)調各自的行為,節(jié)點開機后就可以快速、自動地組成一個獨立的網(wǎng)絡。
三、對等網(wǎng)絡多冗余、可靠性高:在數(shù)據(jù)傳輸中,所有節(jié)點地位平等,是一個對等式網(wǎng)絡。節(jié)點可以隨時加入或高開網(wǎng)路,任何節(jié)點的故障不會影響整個網(wǎng)絡的運行,具有很強的抗毀性。
四、多條路由:在數(shù)據(jù)傳輸過程中,節(jié)點通信能力有限,覆蓋范圍只有幾十米到上百米,節(jié)點只能與它的鄰居直接通信,如果希望與其射頻覆蓋范圍之外的節(jié)點進行通信,則需要通過中間節(jié)點進行連接。
3、數(shù)據(jù)安全性
后端管理系統(tǒng)采用一體化采集技術,為了保證數(shù)據(jù)在采集、傳輸過程中的安全性和可靠性,主要會采取以下幾個策略:
一、采集設備在連接至客戶端,需要經(jīng)過身份驗證過程才可以進行采集設備注冊,網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)包經(jīng)過高度加密,這樣可以保證傳輸過程中數(shù)據(jù)不會被第三方所竊取,保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。
二、數(shù)據(jù)中心客戶端以及監(jiān)管平臺都具有報警的功能,這樣可以對采集設備狀態(tài)、采集點數(shù)據(jù)質量碼進行報警。維護人員可針對報警類型進行有效的分段判斷,從而快速定位故障環(huán)節(jié),且可進行遠程故障排查功能。
三、采集設備內置大容量CF卡及存儲數(shù)據(jù)庫,采集設備與數(shù)據(jù)中心連接斷開后,可以保存至少一個月內的所有采集數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心端的數(shù)據(jù)完整性。當采集設備與數(shù)據(jù)中心進行重新連接時,將會主動對斷線期間的數(shù)據(jù)進行歷史恢復,同時,支持對指定時間段歷史數(shù)據(jù)人工恢復功能。
物聯(lián)網(wǎng)技術的引入,將使樓宇智能化系統(tǒng)發(fā)生根本性變化,主要表現(xiàn)有如下幾個方面:
一、由物聯(lián)網(wǎng)這個名字就不難得出,物聯(lián)網(wǎng)技術使得管控對象的“物”本身更加智能化,“物”的內部被植入智能芯片,使其功能發(fā)生巨大的變化,使其具備著前所未有的感知功能。這些“物”有普通的傳感器智能接收信息,它會對信息進行簡單的交換,而帶有智能芯片的傳感器可以對信息進行一定的運算處理功能,接收信息,并進行一些簡單的動作,這在機器人身上得到了很好的體現(xiàn)。
二、任何作為“物”的對象都可以作為管控的目標,大多數(shù)都以“RFD”作為基本技術支撐,任何物、動植物、人在理論上都可以根據(jù)自身的需要,通過植入智能芯片就可以作為物聯(lián)網(wǎng)的組成部分之一。
三、充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)開放性的技術特點,傳統(tǒng)的樓宇智能化系統(tǒng)是自成一體的獨立式封閉式的系統(tǒng),而采用物聯(lián)網(wǎng)技術是開放式的,具有無限擴展性和聯(lián)通性的特點,將物聯(lián)網(wǎng)技術引用到智能樓宇中,這樣在世界上具備互聯(lián)網(wǎng)接入條件的任何一個地點,都可以與自己的物聯(lián)網(wǎng)進行連接,實現(xiàn)信息交換和控制等功能。
四、使得工程建設更加簡易,物聯(lián)網(wǎng)采用互聯(lián)網(wǎng)技術與物相連,而互聯(lián)網(wǎng)技術已經(jīng)很成熟,應用最為廣泛的網(wǎng)絡技術,其底層連接方式靈活多樣,然而,各家廠商的不同產品只要遵循共同的標準即可實現(xiàn)互聯(lián)互通;最高層的應用也層出不窮,開發(fā)人員具備較為成熟的技術,能夠開發(fā)出使終端用戶享受便利的應用軟件。
六、主要技術創(chuàng)新點分析
物聯(lián)網(wǎng)技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應用還不夠健全,這就需要相關人員對物聯(lián)網(wǎng)技術的小型采集設備進行技術創(chuàng)新,提高物聯(lián)網(wǎng)技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應用率。
一、作為管控對象的采集設備本身更加智能化。采集設備內都被植入智能芯片,當植入智能芯片將會使其功能發(fā)生巨大改變,會具備前所未有的感知功能。如普通的傳感器能夠接受信息,并對信息進行簡單的變換,而帶智能芯片的傳感器,能夠對信息進行復雜的計算處理,并自行進行一些處理動作。
二、將服務發(fā)現(xiàn)機制運用于智能樓宇系統(tǒng)中,從而使得智能樓宇系統(tǒng)具備了“即插即用功能實現(xiàn)”的接口,在一定程度上統(tǒng)一了智能樓宇設備接入接口,這樣方便了后續(xù)功能的擴展。
三、工程建設更加簡易,充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)開放的基本特點,傳統(tǒng)的樓宇智能化系統(tǒng)是自成一體的獨立封閉的系統(tǒng),然而,物聯(lián)網(wǎng)是開放性的,具有無限擴展性和連通性。采用物聯(lián)網(wǎng)這一技術,可以在世界上具備互聯(lián)網(wǎng)接入條件的任何地點,與自己的物聯(lián)網(wǎng)進行相連,及時實現(xiàn)信息交互功能。
七、基于物聯(lián)網(wǎng)技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應用能帶來的效益
根據(jù)對物聯(lián)網(wǎng)技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應用的實例調查發(fā)現(xiàn),物聯(lián)網(wǎng)技術的小型采集設備已在山西移動樓宇監(jiān)控系統(tǒng)中進行了應用,該設備的主要作用是將實時采集到的樓宇各業(yè)務數(shù)據(jù)傳到監(jiān)控平臺上,實施對數(shù)據(jù)的透明監(jiān)控,管理人員隨時可以監(jiān)測到自己所需要的數(shù)據(jù),同時可以了解所有設備的使用情況及各類報警信息的處理情況,這樣講不在需要對數(shù)據(jù)進行繁瑣的統(tǒng)計。
(一)、經(jīng)濟效益:在未來幾年,物聯(lián)網(wǎng)技術將得到廣泛的應用,物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模將在整個產業(yè)突破一萬億人民幣,而智能樓宇領域至少占據(jù)百分之二十。山西移動公司今年6月份之前已經(jīng)投入300萬元人民幣,用于本項目的開發(fā)以及市場開拓;并計劃在未來3年時間收回全部投資并取得較好的經(jīng)濟效益。
(二)物聯(lián)網(wǎng)技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中應用的社會效益越來越明顯,本項目涉及到的學科比較多,能夠帶動多種行業(yè)的發(fā)展,尤其是計算機、自動化、工程管理等專業(yè),這樣必然會增加我國的就業(yè)率,以緩解就業(yè)問題,保證社會的和諧穩(wěn)定;本項目還可以擴展到多個行業(yè),可以提高我國現(xiàn)代化的建設,能夠減少事故的發(fā)生率,保證人身安全。
(三)從能源角度來看,本項目所用原料與設備均符合國家環(huán)境要求,廢棄物的處理按國家統(tǒng)一標準執(zhí)行。本著建立持續(xù)、高效、循環(huán)采用新工藝、新技術,盡量減少進入開發(fā)及今后應用過程中的物質與能量流量,從而減少廢棄物的產生和排放。對于成本的核算,引入電算化和內部網(wǎng)等電子網(wǎng)絡工具。
(四)從環(huán)境角度來看,本項目在開發(fā)和管理中始終積極貫徹“保護環(huán)境、協(xié)調發(fā)展、遵守紀律、循環(huán)經(jīng)濟、污染預防、人類健康、綠色家園”的環(huán)境方針,積極進行環(huán)境保護。本項目的后期應用可能擴展到環(huán)境監(jiān)測、森林防火、施工安全等多種與人類環(huán)境密切相關的領域中,一方面可以向人類反映出環(huán)境的改變,另一方面也可以為人類提供優(yōu)化環(huán)境的依據(jù),物聯(lián)網(wǎng)技術將在環(huán)境方面得到廣泛的應用。
結束語
隨著時代的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術將會得到廣泛的應用,雖然目前物聯(lián)網(wǎng)技術還不夠十分成熟,仍處于摸索的階段,但隨著計算機技術和互聯(lián)網(wǎng)技術的迅速發(fā)展,在智能樓宇系統(tǒng)中采用物聯(lián)網(wǎng)技術將是未來樓宇建設的發(fā)展趨勢;物聯(lián)網(wǎng)技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應用將得到廣泛的使用和完善?;谖锫?lián)網(wǎng)技術的智能樓宇系統(tǒng),其樓宇的安全性和功能性得到很大的提升。物聯(lián)網(wǎng)技術在國家的大力推動下發(fā)展迅速,而且在各行各業(yè)得到了應用。智能樓宇在近些年來得以較快發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術與智能樓宇的結合,必定將加快智能樓宇的發(fā)展,同時也推動物聯(lián)網(wǎng)技術本身的進步。
參考文獻
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