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序论:在您撰写物联网技术的组成时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
【关键词】车联网技术 智慧交通 应用探究
为满足城市交通的需求,提高城市交通的运行效率,确保城市交通的安全畅通,凭借物联网技术的强大技术优势发展城市智慧交通已经是大势所趋。车联网技术是物联网技术的重要组成部分,对于城市智慧交通的发展建设具有极其重要的作用和意义。车联网技术具有极强的优越性,同时车联网技术和城市智慧交通之间存在重要的关联,车联网技术在城市智慧交通中的应用能有效促进城市智慧交通的发展。因此,要加强对车联网技术实施城市智慧交通应用的探究。
一、车联网技术概述
(一)车联网技术的含义
车联网技术是物联网技术的重要组成部分,是物联网技术在城市交通领域中的具体应用。车联网技术主要是通过先进的物联网技术,诸如移动互联网技术、车辆传感技术、道路环境感知技术、专用短程通信技术、车辆定位技术等,来实施对车辆与道路环境之间以及车辆与车辆之间的协同互动。在车联网运用到的诸多物联网先进技术之中,移动互联网技术和专用短程通信技术对车联网的作用和意义最为重要。“车上网”是车联网的重要组成本分,但不是车联网的全部,车联网通过专用短程通信技术,具备了对车辆与车辆之间、车辆与道路环境之间的实时信息交互能力,能实现对车辆与车辆之间、车辆与道路环境之间的协调互动。在城市智慧交通的实践中,能实现交通中的诸多应用,诸如实现对场站和停车场的自动出入,实现行车的安全驾驶、实现交警的执法管理等。因此,车联网技术通过对移动互联网技术和专用短程通信技术的运用,能实现对城市交通信息数据的实时采集和,还能实现城市交通中的停车收费等交通应用。
(二)车联网技术的具体要求
车联网功能的实现具有一定的要求,具体要求如下:①参与城市交通运行的车辆,必须配置有性能较高的车载计算机,还需要具备GPS等相关的软件设备。另外,要求车内的电源供电具有较强的稳定性,为车联网的正常工作提供必要的能量支撑。②车联网功能的实现离不开安全稳定的信息网络。因此,要保证车辆内具备稳定的通信讯号,以实现对车辆定位的功能和信息共享。同时,要保持车辆内网络的连续性,避免因为网络连续性不佳而出现的信息堆积和信息孤岛。③要确保车辆的车联网应用系统具备强大的处理海量、复杂数据的能力,以实现对拓扑结构产生的大量数据的处理。④要确保车辆行驶的道路周边具备完善的车联网配套设施,以实现车联网对车辆进行的外部信息的传送,实现车联网电子屏幕对车辆运行情况的正常显示。
二、车联网技术实施城市智慧交通的应用
车联网作为物联网的重要组成部分,是物联网技术在城市交通领域的具体应用。因此,车联网技术在实施城市智慧交通的应用中,同样要遵循物联网的基本架构。车联网技术的应用系统主要由前端感知层、中间传输层以及后端应用层组成。车联网技术主要通过前端感知层来实施对车辆所在的外部环境信息和车辆内部信息的感知,通过中间传输层实现对前端感知层收集到的车辆内部信息和车外环境信息的传输,最后通过后端应用层实现对车辆内部信息和车外环境信息的存储和处理。车联网技术通过这种前端感知层、中间传输层以及后端应用层的架构,可以实现各种城市智慧交通应用。
(一)智能化联网停车
现阶段,我国的停车技术还停留在人工和半人工服务结合管理的水平上。对于覆盖全市,实现联网服务和全自动化管理的停车技术,还比较罕见。随着汽车数量的日益增多,这种效率低下、品质较差的停车技术服务,导致了城市交通中停车难的严峻问题。另外,较为普遍存在的问题是路边停车管理严重缺失,各种小区、商业区都普遍存在停车难的现象。车联网技术在城市智慧交通中的应用,能对城市交通中辆的出入进行自动的识别和管理,还能够实现车辆的自动电子缴费,通过利用车联网技术的优势,可以实现全市范围内的智能化联网停车,构建成熟的联网停车收费、停车管理和相关信息服务的网络。
(二)城市拥堵管理
随着城市化的快速发展,城市交通中的拥堵状况日益严重,尤其是在一些城市中心的商业区域,数量巨大的车辆对城市交通造成了巨大的压力,导致了严重的城市拥堵,使得城市交通的运行效率受到大幅度降低。为有效缓解城市核心商业区域的车辆拥堵,缓解城市交通的压力,可以对出入核心商业区的车辆收取合理的费用,以对商业区的车辆拥堵进行有效调节。车联网技术在城市智慧交通应用中,通过专用短程通信技术可以在保障城市车辆正常通行的情况下,实现对城市车辆的实时通信和实时电子收费,能有效缓解城市的交通拥堵状况。
(三)安全驾车应用
车联网技术在城市智慧交通应用中,通过移动互联网技术能实现对车辆行驶道路周边信息的有效收集,也能通过专用短程通信技术获取实时的交通安全信息,为车辆行驶构建安全的环境。
三、结语
车联网技术具有强大的技术优势,对于城市智慧交通的发展建设具有至关重要的作用和意义。因此,要加强车联网技术在城市智慧交通中的应用,实现城市交通中的智能化联网停车,有效缓解城市交通中的车辆拥堵,提高城市交通拥堵管理的水平,实现城市交通中行驶车辆的安全驾驶应用。
参考文献:
[1]刘咏平. 基于车联网技术开展城市智慧交通深度应用[J]. 中国公共安全, 2012,(17).
[2]孔繁宇. 车联网应用于哈尔滨市智能交通的前景[J]. 交通科技与经济, 2015,(3).
关键词:物联网技术 楼宇智能系统 互联网
中图分类号:TU855 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)07-0153-01
由于物联网能够采集楼宇中所有物体的各种信息,然后将物与物或者物与人通过网络连接起来,因此在楼宇智能系统中的应用前景十分广阔。本文介绍了物联网和楼宇智能系统的概念,分析了基于物联网技术的楼宇智能系统的设计方法与实现的途径。
1 物联网和楼宇智能系统概述
1.1 物联网
物联网,即物体与物体之间相互连接形成的网络。它包括两方面意思:首先,物联网技术是在互联网技术的基础上产生的,它是对互联网技术应用的一种扩展。其二,物联网的用户端,可以是任意的两个物体,通过物联网可以使任意两个或者多个物体间实现信息的互通与交流。因此,物联网的概念是:利用各种类型的信息传感设备,将互联网与任意的物体进行连接,以实现物体间信息和通信的交换。其目的是为了实现网络与物体的连接,方便人们识别、管理和控制。
1.2 楼宇智能系统
楼宇智能系统即是采用系统集成的方法,将计算机和网络技术与建筑的设计进行有效的综合,让信息资源得到更加合理的利用,使人们对楼宇的监控和管理更加方便。楼宇智能系统由楼宇、办公、通信这三个方面的自动化系统组成。这三个自动化系统各自又包含许许多多的子系统,各个子系统之间相互作用、相互协调、相互影响。组成楼宇智能系统的三个自动化系统中,楼宇自动化系统是最基础,也是最关键的部分。它不但集中监视楼宇中的各种设备和系统,还要对这些系统和设备进行有效的管理。由于楼宇自动化系统功能十分复杂,规模十分庞大,因此子系统也相对较多,各个子系统的分工也各不相同。但是目前组成楼宇自动化系统的连接技术和通信技术还没有统一的标准,因此设计的系统稳定性和安全性相对较差。虽然目前采取了一些技术手段来解决这些问题,比如现场总线技术等,但效果不是十分明显,很难为用户提供一个运行良好的控制平台,无法达到高效、节能的要求。
2 基于物联网技术的楼宇智能系统的设计
基于物联网技术的楼宇智能系统由很多子系统组成,比如消防子系统、安防子系统、视频监控子系统等,这些子系统通过有线或无线网络进行连接,然后接入到对应楼层的交换机中。各个楼层的网络交换机系统通过楼宇物联网光纤干线成为一个整体,然后将这些信息输入到物业管理系统的服务器中,通过数据库的整理,最终在监控显示屏中显示出来。另外,相关部门在获得授权的情况下,还可以利用因特网对楼宇中所有的监控信息进行远程控制和查看。
3 基于物联网技术的楼宇智能系统的实现
3.1 智能消防
消防部门可以通过互联网查看安装在楼宇中的火灾检测仪器检测到的信息,判断楼宇中是否发生火灾,如果楼宇中发生火灾,消防部门可以在第一时间出警,减少火灾造成的损失,保障人们的生命和财产安全。另一方面,消防部门在对楼宇进行灭火时,可以查看计算机中楼宇的三维模型,准确判断发生火灾的位置,集中力量对发生火灾的区域进行灭火。通过观察三维模型中楼宇的疏散通道,有利于消防部门制定合理的营救和疏散方案,防止火势的蔓延导致更大的伤亡。
3.2 自动抄表
由于物联网将楼宇中所有居民的电表、煤气表、水表都接入到互联网中,因此各个公司只要通过互联网就可以轻易获取用户消费的相关数据,而不需要采用传统的方法,派工作人员挨家挨户上门查表,提高了工作的效率和数据的准确性。
3.3 节能管理
根据相关部门的统计,建筑耗能成为了我国全部能耗的重要组成部分,占到35%左右,而建筑耗能主要是楼宇中的各种空调和照明设备的消耗。在楼宇中的不同位置安装一些阅读器和传感器,进而可以精确地获知楼宇中人员的数量和位置的分布情况。另外,在楼宇中不同位置,安装一些温度检测设备,可以及时显示楼宇中不同位置的温度的分布情况。依据这些安装的阅读器和温度检测设备反馈的数据,我们可以有选择性的关闭一些照明设备,调整空调的温度和风速,以达到绿色节能的目的。
3.4 设备运行维护与管理
在目前现代化的楼宇中有许多相当昂贵的设备,如中央空调、电梯等,他们的作用不可替代,因此必须由专门的人员对这些设备进行管理和维护,而现在很多的物业公司往往不具备这方面的技术和人力。而将这些设备接入到物联网之后,可以将维护这些设备的任务外包给其他更加专业的电梯和中央空调维护公司等专业维护队伍,那些专业的维护公司通过查看物联网中检测到的信息,可以准确地制定出设备维护和故障修理的计划。这样即减轻了物业公司的压力,又保证了设施设备的使用的完好性。
4 结语
虽然目前物联网技术还不是十分成熟,仍然处在摸索的阶段,但是随着计算机技术、网络技术的发展,在楼宇智能系统中采用物联网技术是未来楼宇建设的一个重要的方向。采用基于物联网技术的楼宇智能系统,将使得楼宇的功能性和安全性得到很大的提升,基于物联网技术的楼宇智能系统将会被更多人所接受。
参考文献
[1]沈苏彬等.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京:南京邮电大学学报(自然科学版),2009(6):1~11.
[2]张少军等.智能楼宇系统集成中的控制网络分析[J].智能建筑电气技术,2007(2):59~61.
[3]王蒙田.智能楼宇的网络化远程监控系统分析[J].建筑科学,2009(25):49.
关键词:物联网;关键技术;智能化
物联网(Internet of Things,IOT)被称为继计算机、互联网之后的信息技术革命的第三次浪潮。顾名思义,物联网是可以实现物物相连的新型网络,是在互联网的基础上,将“物”加入到信息系统,将RFDI、无线传感技术等应用于“物”的感知、监控、管理的技术系统。物联网利用各种感知技术及信息传感设备,如射频识别技术(RFID)、红外感应技术、激光扫描器、全球定位系统等对现实世界中的物品进行智能感知和识别,将采集的信息通过互联网进行有效的信息交换和通信,从而将“物”加入到网络互联中,将人与人之间的沟通和交流拓展到人与物及物与物之间,即物联网将其用户端拓展和延伸到了任何物和物之间。物联网的基本特征有物联化、智能化、互联化、自动化、网络化、感知化。
1物联网的发展历程
物联网技术早在1995年就被比尔盖茨提出。1999年,麻省理工学院给出了他们的物联网的定义:物联网就是将所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理的网络。2005年ITU在其名为“物的互联网”的年终报告中以新的通信维度来定义物联网,并预见物联网关键技术如传感器技术、射频识别技术、嵌入式技术等将得到更加广泛的应用。基于对物联网关键的研究,即通过传感器感知“物”的状态,我国中科院认为物联网是感知网。目前,韩国、日本均提出了本国物联网发展战略,美国更是将物联网列为振兴经济的有力武器,我国也高度重视物联网技术的开发、应用。现在物联网技术已经被广泛应用于生活的各个方面,如智能家居、智能交通、智能图书馆、产品溯源等,给人们的生活带来了翻天覆地的变化。
2物联网的体系结构
物联网的体系结构可分为感知层、网络层和应用层。
(1)感知层。
感知层主要完成大规模、分布式的信息感知与信息采集。通过各种类型的传感器感知设备,提取设备的属性、状态及行为态势等有用信息,从而感知、识别目标。并将信息提供给网络层的其他设备以实现交流互通及资源共享。RFID标签和读写器、全球定位系统、各种传感器和M2M终端、摄像头等是感知层的重要组成部分。
(2)网络层。
网络层是由互联网与各种通信网络(电信网、广电网、移动通信网及其他专业网络)等基础网络设施组成的融合网络。主要负责接入、传送和管控来自感知层的信息,完成物联网应用层与感知层之间的数据传输、信息通信。
(3)应用层。
应用层主要是行业专业技术与物联网技术相结合,为行业的智能化应用提供实用的解决方案,由支持物联网技术运行的各行各业的应用系统组成,为用户实现使用物联网的应用接口,为各种终端及用户设备提供应用服务。
3物联网核心技术
3.1RFID
RFID(radio frequency identification,射频识别)是一种可工作于各种环境、无须人工干预的非接触式的自动识别技术。它通过射频信号自动识别目标对象并获取对象的各种数据。RFID可实现多个标签的同时识别,并能对高速运动的物体进行识别。RFID由标签、阅读器和天线3个部分组成。其技术标准有ISO/IEC10536,IS0/IEC 14443,IS0/IEC15693和ISO/IEC18000。应用最多的是ISO/IEC 14443和ISO/IEC15693。RFID具有识别穿透能力强、无线无源、安全防伪等特点,RFID技术与通讯、互联网等技术相结合,可实现全-球范围内物体的自动识别、定位、监控、追踪,因而成为物联网实现的关键技术之一。
3.2无线传感网技术
无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)是高效、高稳定性的自组织的无线网络信息系统,具有分布式信息采集、信息传输和处理技术。无线传感器网内部署了大量的传感器节点,物联网正是通过遍布在监控区域内的无数传感器及由它们通过自组织方式形成的无线传感网络,监测光、声音、温度、压力、运动等数据以感知物体的。传感器各节点相互协作,实现对监控区域内任意时间及地点的信息进行感知、数据采集和分析处理,并通过网关连接到公用Internet网络,将信息给监测者。在无线传感器网络中数据传输技术主要有WLAN技术、UWB技术、Zigbee技术、RFID等。
3.3云计算技术
云计算是利用远程服务器或非本地的服务器的分布式计算机为网络用户提供计算、存储、软硬件等服务,具有大规模的并行计算能力和弹性增长的存储资源。云计算将海量数据的计算程序通过网络自动拆分成无数小的子程序,再交由多部服务器同时完成,因而能够在数秒之内发挥与超级计算机同样的强大效能,处理数以千万计甚至亿计的信息。物联网中的传感设备时刻在采集海量数据,这些数据的存储和计算、处理,需要云计算能够实现海量数据处理需求的计算模型来支撑。为使用户有效使用数据,云计算通过灵活、协同、安全的资源共享将信息孤岛构造成一个大规模的、异构的资源池,从而为海量数据的高效利用提供支撑。
4物联网技术的应用
4.1智能家居
智能家居是指为提高居住的舒适性、安全性和便利性,将物联网技术中的智能控制技术应用于家庭的各种设备及家电的控制与管理,实现家居功能全智能自动化。目前已实现的功能包括自动灯光控制系统、安防控制系统、环境监控系统、自动家电控制系统等。
4.2智能图书馆
随着物联网技术的不断成熟和发展,RFID(射频识别技术)被广泛应用于新加坡、印度、等10多个国家的智能图书馆管理系统。为图书管理及用户服务的发展提供了新的契机。在图书管理方面,实现了图书溯源,保证图书质量。在新书上架及图书典藏时,更易于对图书进行感知和定位。为用户提供智能身份识别、智能图书定位、智能图书导读等个性化服务。近年来更是与高校学科建设相结合,为高校的科研提供学科服务。
4.3食品溯源
随着人们生活水平的提高,食品健康问题成为人们关注的焦点,建立食品可追溯系统成为人们的迫切需求,物联网技术特别是RFID技术的发展使其成为可能。利用RFID标签采集食品从养殖场到屠宰场最后到销售环节的数据,通过网络上传至中央服务器,以供消费者查询验证,实现从农场到餐桌的信息透明,从而保证食品安全,增强消费者的信心。
4.4智能交通
智能交通系统主要是将物联网技术中的RFID技术、智能感知技术、无线通信技术应用于城市交通管理。通过对车辆、天气、路况、交通事故的实时感知与监控,实现智能交通监控、智能交通管理(实时、动态协调交通情况)、智能停车管理及不停车收费系统等。为解决城市交通拥堵问题提供新的解决方案。
【关键词】物联网技术;物流信息化;应用
随着物联网技术的全球化发展,物流信息的采集、分享以及应用等各方面工作的复杂性不断提高,这向物流信息化工作提出了更大的挑战,物流网技术为物流信息化的发展与提高营造了良好的发展环境,如何充分抓住这一机遇,在物联网技术的基础上建立物流信息化系统,是我们当前工作的重中之重。
1 物联网技术概述
1.1 物联网技术
物联网技术是通过采集物品信息,并应用定位技术、感应技术、识别技术、扫描技术以及计算机技术等,通过互联网的方式对物品信息进行集中管理,包括物品信息的采集、存储以及物品的识别、定位、监管等,物联网技术的应用实现了物理数据向信息的转化、传输与应用,并有效提高了物流信息管理效率。物联网技术体系中,关键技术包括计算机技术、通信技术、网络技术、无线传感器技术、射频识别技术以及信息处理技术等。
1.2 物联网技术结构
物联网技术系统结构是发挥物联网功能的基础体现,物联网技术涉及到计算机技术、通信技术以及互联网技术等多个系统,为实现物联网技术在物流信息化处理中的应用效果,提高物联网系统运行效率,必须建立合理的技术结构,为物联网技术的顺利应用打好基础。根据技术层面以及发挥作用的不同,物联网技术结构由感知部分、网络部分和应用部分三大部分组成,各部分之间相互衔接,是各自功能实现的基础,其中,感知部分是物联网技术的基础,主要功能是采集物品的物理属性等信息数据,并对采集数据进行处理后传输至物联网信息系统以进行物品物理数据向信息的转变处理。网络部分的功能是对感知部分获得的物品信息进行存储、处理以及传输等。应用部分是在物联网技术的基础上,将特定的物联网信息与相应的技术相结合,为智能化应用中存在的问题提供解决方案。
物联网技术结构简单灵活,各个部分的功能是相对独立的,各个部分功能的实现及其过程中出现的调整不会影响到其它部分功能的实现,这一结构设计在某一部分功能需要进行扩大或调整时,也有便于对各部分进行单独调整,不影响其它部分的运行质量。此外,为保障各部分功能的正常实现以及网络整体的运行质量,不同部分之间制定了相应的技术标准、功能模式以及操作规则等,共同组成物联网系统的支撑体系,保证物联网的顺利运行。
2 物联网技术对企业发展的重要意义
物联网技术对物流业的发展具有重大促进作用,物联网技术的应用能有效的提高物流业的信息化、自动化与智能化水平,促进物流各部分功能的整合,提高物流业的整体效率,提高各环节质量,对于推动我国物流业良好有序的发展具有积极影响。物联网技术推动了物品与网络信息的融合,促进了物品信息交流工作,是促进我国物流业良好发展的动力,也是物流企业发展的机遇,因此,物流企业应抓住这一机遇,实现自身进一步发展。
3 基于物联网技术的物流信息化应用
基于物联网的物流信息化应用要凑够物联网整体发展战略出发,明确物联网相关产业发展方向,保证物流产业发展质量,对于物流产业的关键领域及核心技术,要加强质量控制,确保物联网技术与物流产业协调一致的发展,进而实现物联网技术在物流信息化中的应用价值。
3.1 物流信息自动化组织实施
在以物联网技术为支撑建立的物流体系中,生产企业、客户与物流企业之间实现了物流信息的共享,实现了物流信息组织实施过程自动化进行的目标,对物流配送、物流作业以及智能操作等方面进行有效的控制。这一过程具体体现为:客户向生产企业下达订单后,生产企业委托物流公司配送产品,生产企业在产品中嵌入与海关港口采用的RFID技术配套的芯片,利用RFID技术,物流公司可以实时掌握产品的位置信息,自动进行产品的包装、拣货、出库等操作且具有较高的准确度,实现产品通关自动化控制,并根据产品种类及特点自动选择仓库并进行配送。产品在物流配送过程中自动化程度的提高保证了产品供应高效率、高准确度,推动了物流配送中各方企业的发展。
3.2 物流决策智能化运行
物流智能化是物流企业发展的重要趋势,是满足客户个性化需求、提高物流服务质量的重要保障。物流智能化发展初期,大宗商品物流由于技术原因等,不能应用物联网技术,不利于物联网技术的普及与发展。近年来,随着物流技术的发展与提高以及物流成本的降低,大宗商品也逐渐应用物联网技术,推动了物流决策智能化发展,实现了商品物流配送过程中物流供应与物流信息的同步。
物流决策智能化体现在物流配送的每一个过程中,供应企业根据产品配送特点,通过智能决策选择最佳物流企业,物流企业接受配送订单后,根据自身物流网络的分布,选择产品最佳配送方式和配送路线。物流决策智能化根据配送产品的不同实现了不同的物流环,例如生产原料的配送中,在原料进入生产车间后形成了物流闭合环,商品的配送中,商品进入商场后实现了物流闭合环等。此外,对于食品、药品等特殊商品,物流决策智能化为其提供了物流保障,通过对食品或药品的配送过程进行实时监控,以保证食品或药品在配送过程中的质量与安全。
3.3 物流管理虚拟化
物流虚拟化管理是指通过对物流信息的管理,间接实现对物流产品的管理。物流虚拟化管理的典型就是在GPRS导航定位的基础上,对物流配送过程中物流产品的入库、出库以及运输等过程进行实时监控,对物流车辆等进行实时调度与监控,实现物流配送工作透明化管理,无论物流产品在哪里,都能通过虚拟化掌握物流产品信息,从而保证物流产品质量。物流虚拟化管理是通过采集物流信息并传输至数据处理中心,数据处理中心对动态信息进行处理,获得物流产品的流通数据,对于配送过程中出现的问题及时进行解决,保证物流产品配送高效率、高质量进行。
3.4 物流信息共享
物流信息共享是通过第四方物流信息平台实现的,第四方物流平台依靠第三方物流提供的产品供应商、技术供应商以及服务、管理等优势,建立完善的物流信息供应平台,解决了第三方物流无法满足日益增加的物流服务需求的问题。第四方物流以物流信息为支撑建立物流信息平台,是产品供应商和客户之间的中介,也是保证物流过程中各方协调一致,保证物流安全、可靠进行的重要保障。
4 总结
物联网技术在物流信息化中的应用是为了物流业发展的趋势,也是保证物流网顺利运行的基础,在物联网技术环境下,开展物流信息的采集、处理等工作要符合物流业的发展需求,因此,我们应从我国信息产业发展需求出发,从物流业发展全局战略角度出发,建立规范化、标准化、高效化的物流信息化系统,为我国信息产业进一步发展做好准备工作。
参考文献:
[1]罗建萍.浅谈基于物联网下的物流信息化[J].科技创业月刊,2012(8).
关键词:物联网技术;现代农业;发展目标;生产效率;参考信息
中图分类号:F25
文献标识码:A
doi:10.19311/ki.16723198.2016.25.018
作为世界信息科技产业的重要产物,物联网技术的有效使用,有利于加快现代农业的发展速度,增强其中存在问题的实际处理效果。现代农业高度信息化、智能化生产目标的实现,依赖于可靠的物联网技术。因此,相关的农业管理部门应结合现代农业实际的生产要求,在相关的农业生产活动开展中引入物联网技术,将会为各项生产计划的顺利实施提供重要的技术保障。物联网技术作用下的现代农业,将会逐渐地改变传统农业粗狂式的发展模式,在增强各种农产品质量可靠性的同时也将提高农业信息的传递效率。
1物联网技术的组成
1.1可靠的传感网技术
作为物联网技术的重要组成部分,传感网技术在实际的应用中取得了良好的作用效果,为物联网技术实际应用范围的扩大打下了坚实的基础。所谓的传感网技术主要是指在性能可靠的数据处理模块、通信单元及一定数量传感器的支持下,通过无线网络的方式应用于实际生产活动的技术。这种无线网络中的节点距离段,通信过程中主要采用了Multi―hop的方式对各种信号进行及时地传送。结合传感网络的实际作用,可以对不同区域、不同位置的物体进行实时地监测,减少了相关生产活动中可能存在的安全隐患。像温度变化、污染源的来源及影响范围分析等。
传感单元、通信单元、数据处理模块单元、电源单元等按照一定的方式组成了传感网络,并结合实际生产活动的具体需要,有着丰富的处理单元。其中,网络中的电源单元主要是为系统运行提供必要的动力,确保了系统的稳定运行;传感单元使用中能够通过感知单元的作用,及时地获取各种外部信息,通过转化机制得到的数字信号,满足了生产活动的具体要求;数据处理单元主要是对各种信息进行实时地处理,增强了不同节点之间的协调性。通信单元的存在,实现了传感器之间的正常通信。传感网技术中的结合所有节点的实际需求,通过配置多个传感器的方式,有利于提高信息的传递效率,增强各种物体实时定位的准确性。
1.2无线射频识别技术
作为一种安全、高效的双向通信技术,无线射频识别技术的合理运用,可以增强数据信息的处理效果,实现数据交换与自动识别。这种技术也称为RFID技术。能够快速地识别物体,以感应、无线电波的方式快速地获得各种信息,满足了实际生产活动的各种需求,具有良好的市场发展前景。
2物联网技术在现代农业中的应用
2.1农情检测中的应用
作为国民经济的重要组成部分,农业生产效率的提高,将会逐渐地加快我国经济社会的发展速度,增强我国的综合实力。结合目前我国农业生态环境的实际概括,可知各种不利因素的客观存在,给环境的安全可靠性带来了潜在的威胁。加上土地荒漠化、盐碱化,各种自然灾害现象的频繁出现,给农业生产活动的开展造成了极大的影响。为了改变这种不利的发展现状,全面提升我国农业生产水平,应充分地发挥出物联网技术的优势,加快现代农业的建设步伐。在农情监测的过程中,按照一定的方式将GIS系统、卫星遥感技术等有效地结合起来,有利于提高信息的采集效率,增强农情监测过程中各种数据的准确性,消除农业生产活动开展中可能存在的各种安全隐患。与此同时,结合可持续发展战略的具体要求,在不同的农业时节及农业生产的关键阶段,为了完善旱涝灾情的预防机制,应结合物联网技术的优势,及时地获取准确的农业信息,减少自然灾害影响的同时实现农业生产效益最大化的发展目标。
2.2设施农业中的应用
作为保障农业生产活动顺利开展的重要措施,设施农业实际作用的有效发挥,可以实现绿色蔬菜、无公害蔬菜的生产目标,为公众健康提供了可靠地保障。结合食品安全的具体要求,大力发展设施农业,将会有效地解决各种蔬菜的质量问题,在提高现代农业生产效益的同时,加快了农业转型的步伐。相比传统设施农业产量低、生产效率低等问题,有效地使用物联网技术,将会优化农业产业结构,加强对温室中温度、通风条件改善、湿度等不同方面的实时控制,间接地减少了农业生产成本,保持了农业生产的高效性。因此,需要将互联网技术引入设施农业发展过程中,通过这种技术的实际作用的发展,推动现代农业的可持续发展:提
高农业生产活动经济效益,加强对生态环境的有效保护。设施农业发展中物联网技术实际作用的充分发挥,将会逐渐地加快设施农业的发展速度,优化现代农业的组成结构。
2.3农业生产信息监测中的应用
在传统农业长期发展的过程中,有关农田与农产品的信息主要是通过人工监测的方式实现的,不断影响着农业生产成本,各种获取的数据信息也存在着一定的偏差,阻碍了我国农业的稳定发展。而通过采取物联网技术的方式,可以结合农业生产活动的实际需求,及时地获取到各种准确的环境信息,为农业生产成本的减少提供了可靠地保障。农业生产信息监测中所包含的温度、PH值、湿度等重要的技术指标,都可以在物联网技术的支持下进行及时地获取,确保了生产环境信息采集的有效性。像基于M2M远程监控系统的构建,实现了对农作物生长状况实时监控,满足了集中化管理的具体要求,并通过数据库设置的方式,加强了对农作物生长环境的控制,为农作物产量的提高及农业发展速度的加快提供了可靠地保障。
2.4农产品质量监管中的应用
在农产品质量监管的过程中,有效地使用物联网技术,有利于降低食品安全事故发生的几率,加强了农产品的有效管理。合理运用物联网技术,可以实现对整个农业生产供应链的实时监控,最大限度地保障了消费者的合法利益,为现代农业发展目标的实现提供了必要地保障。农产品质量监管的过程中,运用物联网技术,将会及时地消除农产品销售过程中存在的安全隐患,实现了对各种农产品的全程追踪,增强了各种客观存在问题的处理效果。在未来的发展过程中,农产品质量监管工作开展中将会对物联网技术的依赖性更强,我国的食品安全将会得到切实地保障。
3结束语
结合现代农业的实际发展概况及具体的生产要求,充分地发挥物联网技术的实际作用,有利于促进现代农业生产计划的顺利开展,在规定的时间内实现更多的农业生产目标,推动我国经济社会的快速发展。物联网技术在现代农业中实际应用范围的加快,将会为各种农产品质量的提高及产业经济效益的持续增加提供可靠地保障。在未来的发展领域中,现代农业将依托物联网技术的优势,逐渐提升自身的发展水平,优化我国农业产业结构,更好地适应时代的发展要求。
参考文献
[1]朱晓姝.物联网技术在现代农业信息化中的应用研究――以广西玉林市为例[J].沈阳师范大学学报(自然科学版),2010,(03).
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关键词:物联网技术;关键技术;应用策略
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)02-0264-02
物联网技术是社会发展、科技创新、经济繁荣发展到一定阶段的必然产物。反过来,该技术的出现也能有效地促进社会经济的快速发展。物联网技术是多种技术的融合,以计算机技术为基础、融入监控技术和通信技术。该技术能够有效地采集信息,进而促进电子商务快速的发展。该技术的优点表现为应用范围广、具有较好的沟通与协调功能。
本文通过梳理物联网技术的基本概念,通过论述物联网技术的发展思想、阐述该技术的应用形式,为完善物联网技术的发展提供理论依据,促使该技术能够最大限度地发挥其应有的功能。
1 物联网概念界定
物联网主要是指综述利用多种网络技术,进而将多种事物联系到一起。该技术需要综合运用定位传感器、射频识别器、红外感应器等多种计算机设备,通过网络连接技术将各种指定的事物联系在一起。该技术以通信技术为基础,综合协调系统中的各个部门,并实现部门间信息的交流与识别。具体而言,物联网技术通过利用复杂的网络技术,通过定位系统、识别系统、感应系统、监控系统等对信息进行准确的识别和获取,最终实现产品或服务的全方面管理。与现在其它技术不同的是,该技术不仅能实现对物品的有效管理,还能够实现人与物之间关系的管理,甚至能够实现人与人之间关系的管理。例如,上级可以通过传感技术将通知下发到下级相应部门。换言之,物联网技术既可以实现事物之间的互联,又能够实现信息的有效传递和交换。
2 物联网体系及关键技术概述
2.1 物联网体系结构的组成
1)物联网网络层是由接入网和核心网两个主要部分组成,皆在传递信息。网络自身复杂的属性决定了网络层必须接入各种网络功能设备,并且对异构接入的功能提出了更高的要求。此外,物联网涉及的更的是物或人,而无论是物与物、物与人、还是人与人,上述客体均表现出动态的属性,即不断地移动。因此,网络层还必须具有同时兼顾移动性。
2)物联网感知延伸层。为了保证信息在物与物、人与人之间的有效传递,感知延伸层的存在就显得有十分有意义。其功能是捕获信息、收集信息并加以识别。由此不难推断,该技术是由一系列复杂核心技术有集成,如传感器、GPS、自组织网络、传感器网络、RFID和短距离无线通信等。然而,在实现操作中要求该层能够尽可能地满足低成本、小功耗、微型化等属性,但又要求其拥有的感知能力表现出更全、更高的属性。
3)业务和应用层。该层是一个集成信息识别技术、分布式计算和海量信息智能处理技术的综合性技术,该技术的功能表现为信息存储、数据挖掘和决策应用。
2.2 物联网中的关键技术组成
1)易构融合网络平台技术。为了实现终端节点的准确连接,物联网必须具备较高的联接功能。而物联网通过利用易构整合网络平台就能够促使各部门共享资源,实现点对点的连接。为了保证该网络平台有效地运行,就需要借助基础网络平台,并且在此基础上一方面促使不同异构网络表现出共性的融合,另一方面促使这些网络表现出的个性的协同。而前者通常是指将各个异构网络与公共通信平台的若干个骨干传输网络进行有效的融合,充分发挥其整体的功效。
2)感知节点及终端技术。该关键技术的融入主要是出于对与事物相关信息的采集、加工与存储,进一步在有需要的时候将与事物息息相关的信息进行有效的融合和处理,皆在充分消化吸收与事物相关的信息。
3)泛在传感网技术。该技术主要用于物联网末梢处。该技术通过运用无线自组织网络监测客体周边环境发生的变化,并且将其转化为可识别的信息进行采集。纵使该技术具有较高的先进性,然而却受到诸多限制因素,如该技术的应用范围受限,只能在局部范围内进行物与物或者人与人之间的信息传递。至目前为止,国内相关技术已经取得了可喜的成绩,如设计出具有重要价值的传感器节点平台,亦或制定多种传感器通信协议。此外协同掌控应用技术上更是取得了骄人的成果。
4)业务支撑及智能处理技术。该技术的主要目的有其二:一是需要弄清物联网的业务需求;二是清楚物联网的应用场景。为了实现上述两个目标,我们需要做好如下三点:第一,充分调研,明确某一项业务呈现出的特点,以及具有的性能;第二,利用抽象化的方式处理物联网的网络资源;第三,为了保证业务能够高效的完成,需要构建一个综合的业务结构、设计一个业务分布平台,并且为第三方业务构建一个可扩展的接口。该技术所建立的业务分布机制有别于此前构建的底层异构网络。
5)综合服务平台技术。该技术的开发主要是以云计算技术为支撑。而“云”是指一个能够供应资源的平台,而云计算就是指一个能够有效解决问题且具有较大商业价值的计算模型。
6)安全技术。物联网连接很多个终端设备,也正是因为这个问题,导致物联网的安全问题比传统网络的更有容易出现问题。因此解决物联网安全问题是一个十分重要且又十分艰难的技术攻关。这个技术攻关不仅要确保传统网络安全,更要确保物联网所具有的自身属性决定的安全问题。因此,为物联网开发一个更安全、更可靠、能够动态化管理和不断更新的安全保护机制就显得十分重要。
3 物联网技术应用策略
毋庸质疑,物联网将是未来经济发展的一个重点领域,并将应用于诸多领域,将会对社会的发展、经济的繁荣、人们生活的改善产生改革性的影响。
3.1 树立融合的意识
在未来较长一段时间里,物联网技术的发展需要树立融合的意识。具体而言,凡是涉及到物联网技术的领域均需要实现资源与信息的共享。正像前文多次提及,物联网技术是要融合所有可用的网络形式,不断拓宽各领域尤其是信息领域的业务范围,既实现该技术横向的宽度融合,又要实现该技术深度的纵向融合。皆在通过化简业务流程、提高效率、增强适应性等多种手段来共同压缩企业各个环节的成本或费用。此外,物联网的应用类似于建立了一条无形的通道,这条通道融合了各种分散的事物,将事物人物化,使他们事物之间能够进行“对话”,直至促进信息的共享。由此可见,当社会经济发展到一定阶段时,物联网技术的应用必然是社会综合发展的产物,也是不久未来的一种强烈的趋势,这种趋势甚至能够成为引领经济腾飞的领跑者。
3.2 政府出台扶持政策
不可否认,纵使现有的技术得到了突破,然而未来物联网技术的广泛应用急需政府相关部门建立一个良好的制度环境,一个良好的激励机制,和一个明确的惩罚机制。当前,物联网技术已经成为我国的战略性新兴产业,将极有可能成为推动社会发展的主要动力。而为了实现最初的目标,需要得到政府的大力支持,如政策的优惠支持、技术创新、技术知识产权的保护等,以确保该技术的发展具有较强的竞争力。具体而言,第一,政府相关部门需要统筹规划,制定一个科学的、合理的、可性的、可操作的、经济的、可持续的、动态的总体规划;第二,积极宣传并推动该技术在其它领域的应用,尤其是需要先在公共投资等领域试行,以起到示范的作用;第三,通过设立减税、免税或设立技术创新基金的手段,积极鼓励具有实力的企业投入物联网技术研发与应用的领域。
4 结论
综上所述,物联网技术在未来各个领域的广泛应用也成为不争的实事,尤其是未来电子商务领域的发展将起到无法想象的推动作用。为了确保该技术能够真切地应用到我国未来经济的各个领域,一是要树立融合的意识;二是政府相关部门需要出台一系列制度、法规与优惠政策;三是大力培养相应的技术人才;四是解决当前物联网技术发展中存在的问题。相信在各方的努力下,物联网技术必当对我国的全面发展提供鲜活的动力,必将推动我国早日实现全面小健社会。
参考文献:
关键词:物联网技术食品安全监管对策
近年来国内发生的诸多恶性食品安全事件,造成恶劣社会影响。重大食品安全事件的成因纷繁复杂,其中监管信息化和现代化水平低是导致执法监管乏力不容忽视的原因。如何充分利用现代高新技术,提高食品安全监管水平亟需探讨和研究。物联网的兴起,加之已在民生领域大展身手,让人们看到依靠物联网技术应对食品安全问题的新途径和新希望。
1 物联网及其应用
1.1 物联网概念
物联网就是“物物相连的互联网”,百度百科将这一概念定义为,通过射频识别(Radio Frequency Identification,简称RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把物品与物品连接起来,使物品与物品、人与物品之间能够进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
“物联网”的概念早在1995年就被提及,但物联网真正引起世人广泛关注,是2009年初奥巴马总统对IBM提出的“智慧地球”作了积极响应,此后美国、欧盟、日韩等发达国家开始把物联网作为下一代网络的重要组成部分列入发展战略规划中。
1.2 物联网技术主要功能特点
物联网是现代信息高技术融合的产物,涉及的技术涵盖了射频识别、互联网、云计算,传感器、全球定位、智能嵌入、数据通信等诸多行业领域。
(1)全面感知。支撑这一功能实现的最重要的技术是RFID技术,这种非接触自动识别技术具有体积小、容量大,寿命长、穿透力强、可重复使用的特点,它的诞生和大规模应用使得物联网由概念转向实用。把存有物品属性信息的电子标签(RFID卡,又称“智能身份证”)嵌入物品中,传感设备犹如物联网的“眼睛”、“鼻子”感知品属性信息,并传输出去,从而实现物品之间的信息“交流”。
(2)超级运算。无数的物品必然产生海量的信息,海量信息的处理必需强大的数据处理系统,云计算技术以其超大规模、高性能、低成本、通用性的特点,承担了运算任务。物联网数据处理系统相当于物联网的“超级大脑”,执行“记忆”、“思考”和“发号施令”的功能。
(3)实时监控。多种无线、有线电信网络与互联网融合而成立体网络,构成物联网的“中枢神经”,实时传递着物品位置信息,状态信息和运算中心指令信息,借助定位系统、传感和高清视频采集设备,“生存”于这种“天罗地网”中的物品,其“一举一动”一目了然。
(4)智能管理。凡事只要设定好目的或者目标,物联网会用最高效的方式来实现这个目的或者目标,系统会按照指令智能处理复杂问题,作出预判、预警,甚至决策,人们只要动动手指按按键,就可以随时随地了解事情进展,看似复杂的工作变得轻而易举。物联网的智能管理能力展现出跨行业或者垂直行业应用的广阔前景。
1.3 物联网技术的行业应用
物联网目前的应用主要集中于传感技术所推动的各垂直产业链,包括物流、电网、交通、精细农业等等民生领域。
(1)物流管理。物流领域是物联网技术最早应用的供应链行业。通过在物流商品中引入传感节点,可以从采购、生产制造、包装、运输、销售到服务的供应链上的每一个环节做到精确地了解和掌握,对物流全程传递和服务实现信息化的管理,最终减少物流成本,提高物流效率和效益。
(2)智慧电网。智慧电网是目前物联网第重要的运用。它利用物联网技术,构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统,可对电网与客户用电信息进行实时监控和采集,且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户。
(3)智能交通。利用物联网技术实现对交通的实时控制与指挥管理,是缓解交通拥堵、提高行车安全和通行效率的重要途径。智能交通系统中,车辆可以按预先设定的目的地实现无人驾驶,公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态,交通管理人员对道路资源、车辆的行踪“看”得一清二楚。
(4)智能农业。通过识别、传感等物联网技术对农业生产环境信息和农作物生长信息的感知、传递和对所提取信息的智能处理与判断,可以实现农业生产方式由依靠经验定性判断,粗放型管理到依靠传感设备定量判断、精细化管理的转变。
2 物联网技术将为食品安全监管带来一场革命
2.1 食品安全监管迫切需要技术支撑
食品产业链涉及种植、养殖、加工、储存、运输、销售、消费等社会化大生产的诸多环节,链条很长。由于食品由原料生产到最终消费的中间环节较多,不仅加大了食品安全问题产生的概率,而且也为不法之徒提供了投机的空间。另外,环节的增多,参与管理的部门必然增多,加上现行管理体制自身缺陷,尤其监管技术水平不高,部门之间的高度协同就无法保证,这就使食品安全监管难上加难。食品安全监管对技术支撑的需求越来越强烈。
2.2 物联网技术的行业应用经验为食品安全监管提供充分借鉴
物联网技术在民生领域应用的成功实践表明,它可以使复杂的生产过程以及跨领域、跨行业的垂直产业链监管更加严密、透明、高效,而食品产业涉及的行业之多、产业链条之长、生产过程之复杂、监管之难恰恰适合物联网的功能“胃口”。而且农业、流通业、交通运输业与食品产业链息息相关,物联网技术在这些行业的应用完全可以为食品安全监管提供充分借鉴。这样,依靠物联网技术实现食品安全全链监管的一场革命就成为可能。
2.3 可追溯系统的诞生已为物联网技术在食品安全领域应用打开突破口
可追溯系统(TraceabilitySystem)是建立在供应链管理思想基础上的质量保障系统,在有效应对和控制食源性食品安全问题,推动食品安全科学监管等方面发挥了重要作用,这种作用发挥的主要功劳应记在射频识别技术上,而射频识别技术正是物联网关键核心技术之一。说明物联网技术在食品安全领域的应用已经实现突破,为物联网其它核心技术的集成应用打下基础。
3 基于物联网技术的食品安全监管对策
3.1 切实推动物联网技术应对食品安全问题
3.1.1 牢固树立科技“支撑发展”指导思想
2006年初我国提出了未来十五年科技发展的“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”16字指导方针。2012年6月国务院下发《国家食品安全监管体系“十二五”规划》,“科技支撑体系”成为“十二五”期间国家重点建设十大体系之一,而且明确提出要加强“食品安全科技支撑能力建设”。这就表明,依靠现代科学技术提高食品安全监管能力和水平是对国家科技发展指导方针的贯彻和落实。
3.1.2 做好基于物联网技术的食品安全监管专题规划
科技支撑食品安全监管是一个庞大的系统工程,必须搞好顶层设计,在调查研究的基础上,做好基于物联网技术的食品安全监管的专题规划制定工作。当前,在物联网产业已经纳入国家战略性新兴产业规划以及国家食品安全监管体系“十二五”规划早已出台的背景下,启动基于物联网技术的食品安全监管专题规划工作已迫在眉睫。
3.1.3 在统一标准规范体系上下功夫
物联网本身是一个传感器,集网络通信、数据处理、综合信息服务等多种技术于一身,而食品安全监管又涉及了作物(动物)生活环境信息、生长信息、食品加工、物流仓储管理、市场销售等多学科、多行业的协同工作机制,加之信息的多源性、数据的异构性、食品产业链的复杂性,没有统一的标准和规范体系制约,必将限制物联网技术在食品安全领域的应用和推广。
3.1.4 组织开展物联网核心技术攻关
据悉,当前物联网技术上传感器、芯片、关键设备制造等高端市场70%以上被国外企业占有。必须立足自主创新,通过政府扶持引导+企业参与的模式,在RFID、传感器、智能芯片、中间件、新一代通信和下一代互联网、高端计算设备和高端软件等领域开展共性关键技术研究攻关,并加快产业化进程,以降低在食品安全领域的应用推广和普及成本。
3.2 建设基于物联网技术的食品安全监管系统
基于物联网技术的食品安全监管系统的建设与应用是提高食品安全监管质量和水平的核心内容。
3.2.1 搞好基于物联网技术的食品安全监管系统设计
系统设计应把握好以下几点:
(1)系统功能。应坚持五大原则:
是数据和视频信息采集、传输、处理到查询调取实时进行;二是系统能对感知信息做出智能判断,及时预报或预警:三是实现某个区域内多品类多条产业链协同监管以及多途径登录系统查阅跟踪食品安全信息:四是具有强兼容性、可接入性和互动性:五是具有高度的安全性和绝对权威性。
(2)结构层次。物联网由感知层、网络层、应用服务层3部分组成,基于物联网技术的食品安全监管系统也不例外。其中,感知层承担食品安全信息的感知和识别,处于整个系统的最底层:其次是网络层承担各种信息的处理和传输;应用服务层位于最上层,主要是利用经过分析处理的感知数据,为食品安全生产和监管提供丰富的基于物联网的应用和服务。
(3)运行流程。系统运行需要四个步骤来实现。第一,通过感知层感知。读取、拍摄、定位获取食品生产、加工、仓储、运输、销售相关信息:第二,上述信息通过网络层传输至物联网支撑服务平台;第三步,网络层的云计算系统完成海量信息的分类、存储、分析和处理:第四步,通过应用服务层面为食品安全监管机构、监管人员和终端消费者,以及食品生产商、加工商、仓储商、运输商和销售商服务。
3.2.2 组建食品安全监管专用网络
食品安全监管网络作为基于物联网技术的食品安全监管系统运行的主干网络,通过该网络,把已经建成运行的安防监控网络、道路监控网络、质检网络、物流网络、食品追溯局域网络、风险监测网络等等与食品安全有关的网络以及食品行业、企业所建系统整合并接入进来。
3.2.3 搭建物联网支撑服务平台
物联网支撑平台是基于物联网技术的食品安全监管系统硬件设施的重要组成,是系统运行和应用服务的基础平台。海量数据的采集、存储、交换、计算、分析以及系统的管理和应用服务皆需这个平台支撑完成。国家食品安全监管体系“十二五”规划已对“国家食品安全信息平台”建设工作进行了部署,食品安全监管物联网支撑服务平台可以纳入国家信息平台建设中,二者建成统的平台。