物联网应用范文

时间:2023-03-30 08:14:19

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物联网应用

篇1

[关键词]物联网 应用 RFID

中图分类号:TP393.08 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)46-0229-01

一、物联网的概念

物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮,英文名称是“Internet of things”,翻译过来就是物和物连接的互联网。它可以看作是互联网的延伸,延伸到了物品与物品之间的信息交换和通信。

物联网到现在还没有一个标准的定义。中国物联网校企联盟对物联网的定义为当下几乎所有技术与计算机、互联网技术的结合,实现物体与物体之间,环境以及状态信息实时共享以及智能化的收集、传递、处理、执行。按照国际电信联盟的观点,物联网主要是解决物品到物品,人到物品,人到人之间的互联。

二、物联网的应用实例

(一) 物联网在智能家居中的应用

百度百科对智能家居的定义是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日常事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。

基于物联网技术的发展,一些智能家居的技术已经产生。比如针对家庭成员安全的安全防盗系统。对于一个家庭而言,家庭成员的生命财产安全是最为重要的,所以安全防盗技术系统的设计就显得尤为重要。已获得专利权的卷帘窗安防系统可以有效地防止非法入侵。该技术基于物联网技术,通过在卷帘窗上采集外部环境信息的传感器和与之相连的家庭安防主机,当外部输入环境的信息与家庭安防主机内预设参数匹配不成功时,就会进行联动报警。该技术有效地阻止了窗户的入侵者,保护了家庭成员的安全。

(二) 物联网在医疗保健方面的应用

孕妇最大的特点就是行动不便,尤其是到了孕晚期,但是这个时候由于临近生产,反而需要对一些指标进行频繁的检查,比如对胎儿进行胎心监测检查,监测胎儿的胎心音信号与胎动信号。频繁的去医院对孕妇来说是一件很大的麻烦事。一种基于物联网技术的无辐射母婴健康监护系统可以解决这个问题。这个系统方便之处还在于它是依附于平板电脑或智能手机进行的,足不出户在家里就可以对胎儿进行监测获得胎儿的监控评估。

(三) 物联网在物流方面的应用

电子商务时代已经轰轰烈烈的到来了。网上购物可以使人们足不出户通过电脑或手机就可以浏览丰富的商品,这对于工作繁忙的现代人而言是一种省时省力的购物方式,重要的是送货上门,从选购到拿到物品,人们无需花太多的时间和精力,已经成为许多人尤其是年轻人主要的购物方式。而这大大刺激了物流行业的发展。

将物联网技术应用于物流的管理当中,可以实现物品的地点和状态的实时追踪 。一方面对物品进行了有效的管理,明确了责任;另一方面,方便了买家的查询,做到心中有数。而其中最主要的技术是物联网技术中的RFID技术(无线射频识别技术)。物流产品储存芯片中的无源电子标签进人磁场后会向阅读器发送信号,被解码后在主机进行数据处理,从而完成对物体识别的信息传递过程。

(四) 物联网在大规模畜禽业中的应用

随着惠农政策的实施,我国畜牧业发展态势良好。但随着劳动力成本的增加和农业污染的严峻形势,大规模养殖也面临新的问题。随着物联网技术的应用,这些问题可以得到有效的缓解。养殖环境监控系统可以将养殖场得到的信息:温度、湿度和粉尘弥漫度等实时传递给远程服务器,并通过对养殖场内相关环境控制设备的操作来实现智能管理。不但减少了人力的投入还防止了疾病的传播,而且通过智能标签还可以记录畜禽生长的每一个阶段。

此外,物联网在电力、交通、环保、校园、图书馆、林业、企业、煤矿等社会的各个领域展开了应用,物联网的典型应用已经在许多领域初见成效,极大地便利了人们的生活。现在世界各国都已经展开了对物联网的研究,将其摆在重要的战略位置。在信息化的大浪潮中,技术的革新层出不穷,而周期越来越短。我们有理由相信,物联网技术将会彻底改变我们的生活和工作环境,智慧地球的时代正在到来。

参考文献

[1]宗平.物联网概论[M].北京:电子工业出版社,2012.

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关键词:物联网技术;关键技术;进展;应用

0引言

物联网技术的不断发展,逐渐从原来的计算机、无线通信过渡到远程控制和人工智能等多个技术领域,物联网技术已经成为一个跨越多行业推动社会发展的力量。目前,世界上主要的发达国家都对物联网发展计划高度重视,国外发达国家相继推出了和物联网相关的技术和产业战略布局。因此,研究物联网技术的进展以及应用前景,能够为我国在全球信息化发展阶段,提供一定的借鉴和参考价值。

1物联网技术的概述

物联网技术是在互联网发展的应用的基础上,不断延伸扩展形成的网络技术,和互联网技术不同的是,物联网是利用互联网的架构,来实现物与物相连的技术,因此,物联网的核心和基础是互联网。物联网的定义在世界上比较公认的是:利用无线传感器和无线射频技术、纳米技术以及智能技术的传感设备,利用互联网架构搭建的能够进行定位、跟踪和追溯管理的网络。因此,物联网的技术关键就在于通过无线传感器和无线射频技术、纳米技术以及智能技术的传感设备获取物品的各种信息,然后利用互联网进行数据交互,因此,物联网技术进展,就里不开无线传感器、无线射频技术、纳米技术以及智能技术的传感设备的发展。

2物联网技术的进展

从物联网的概述以及定义,可以看出物联网的发展和物联网技术传感设备的发展息息相关,因此,本文探讨了无线传感技术、无线射频识别技术、纳米技术和智能技术这4种关键技术的发展。

2.1无线传感技术

无线传感技术是连接物理世界、数字虚拟世界和人类社会的桥梁,物联网的应用的基础,就是无限传感技术,利用无线传感技术,能够更好地对物品进行监测、感知和数据采集,同时也能够和互联网平台进行数据交互。因此无线传感技术的发展,直接关系到物联网技术落地和实际应用的领域。目前,低成本、微型化、低功耗以及灵活的组网方式、铺设方式是无线传感技术的发展方向。

2.2无线射频识别技术

无线射频识别技术(RFID)是一种利用无线射频信号及其空间耦合的传输特性,通过非接触对附有标签的物体进行辨别的自动识别技术,无线射频识别技术的3个重要部分分别是天线、阅读器和标签,其优势在于能够可实现高速运动下对特定物品的识别,且能够实现同时对多个附有标签的物体的识别的目的。已经广泛应用到生产制造、物流管理和公共安全等各个领域。

2.3纳米技术和智能技术

随着互联网技术的不断发展,物联网技术的应用,也逐渐形成了以物体为核心,将物与物之间进行智能化关联,而纳米技术优势非常明显,利用纳米技术,能够让物联网更智能地互联,且进行数据交互,纳米技术的应用方向为纳米电子技术、纳米力学技术和纳米材料技术等,而智能技术则是通过对物体内植入智能芯片,将智能赋予相关的物体,并通过互联网与物体、人之间进行主动、被动交互,机器人技术将成为未来智能技术的发展方向。

3物联网技术应用研究

目前,物联网技术的应用还属于初级阶段,预计物联网技术的未来会迅速地发展和长远地应用,本文从与人生活相关的吃穿住行方面,介绍了物联网的应用方向和前景。

3.1生活相关的智慧城市物联网

在城市中应用物联网技术,能够让城市的规划更加科学,城市功能更加完善,城市的各项服务更加便利,能够让城市更好地适应人们的生活,将城市生活与经济社会实现可持续发展完美结合,同时智慧城市建设,也能够让城市更加方便管理。

3.2出行相关的交通物联网

目前,城市道路拥堵已经越来越普遍,将物联网技术应用在交通上,将公交车、公交站点和城市道路结合起来,同时利用传感器和监控中心数据交互,能更方便人们的出行。

3.3农业生产相关的农业物联网

物联网技术在农业生产上的应用,能够让农业有更好的发展,节省人工,提高农业生产的效率,例如在大棚农业种植的时候,就可以通过物联网将实时对监测蔬菜大棚的温度、湿度以及土壤盐碱度等数据,便于对大棚的管理,同时也可以远程控制大棚的温度调节装置,大大提高大棚管理的效率。同时物联网的应用发展,也为绿色农业的发展提供了应用基础,能够更好地对农产品追根溯源,提高农产品的生产的科学化和规范化。

3.4建设医疗服务物联网

建设新的医疗互联网,将病人和医院的数据库系统相结合,能够对人体的各类数据进行采集,传输到医院的大数据库系统中进行分析,进而掌握病人的生活数据,能够在就医时,更方便医生对病人进行会诊,同时也能够为人提供更好的就医和健康咨询服务。

4结束语

目前,物联网技术的发展及应用备受人们的关注,在吃穿住行方面,物联网的发展都有着巨大的前景,物联网技术的发展将会是世界经济发展的驱动力。但是,物联网技术仍处于研究和实验性应用阶段。因此,在未来的发展过程中,还需进行深层次的研究,发挥政府的引导和支持力量,加大专项研究力度,更好地推动物联网的发展。

参考文献

[1]杨明.浅谈物联网技术在小区安防中的应用[J].中国安防,2010,(6):24-26.

[2]盛魁祥.浅谈物联网技术发展及应用[J].现代商业,2010,(14):153-154.

[3]唐爽,刘颖.浅谈物联网技术的发展及应用[J].信息与电脑(理论版),2010,(9):140.

[4]由.浅谈物联网技术及应用[J].科技成果纵横,2010,(4):55-57.

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【关键词】物联网;传感网;高校

一、引言

2009年8月总理提出“感知中国”以来,物联网受到了全社会极大的关注。根据总理考察的指示,无锡迅速建立中国的“感知中国”中心。江苏无锡成为“感知中国”的中心,成立了中科院无锡传感网工程中心,由此奠定了江苏省在物联网研究、开发与应用实践方面的中心地位,由此徐州市面对物联网发展的热潮,也具有了一定的优势。2010年3月14日,徐州市人民政府、中国矿业大学合作共建徐州物联网产业发展研究中心。该中心的建立不仅为市校合作搭建了新平台、创立了新机制,也标志着徐州物联网产业发展进入了新阶段。结合徐州市“感知徐州”、“感知煤炭”行动,“感知教育”。高校作为科学研究的前沿阵地,在高等学校的教学、科研与社会需求、国家建设需要相对接的过程中,物联网在高等学校中的应用具有重要的“绿岛”意义。高等学校通过这一战略性产业技术的运用,不仅能够提高教学质量和管理水平,更能在社会层面上为物联网在企业、政府和家庭中的广泛应用提供示范作用,为物联网在经济和社会生活中的普及提供突破口,因此,具有重要的社会价值。

二、物联网的内涵及发展过程

物联网的概念最早于1999年提出,2005年在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网(the Internet of Things)”的概念。物联网是通过射频识别(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,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。“物联网概念”是在“互联网概念”基础上,将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信的一种网络概念。2009年,随着IBM提出“智慧地球”的概念,中国诞生了“感知中国”的物联网发展理念。与此同时,中国物联网研究发展中心与CCSA“泛在网”工作组TC10的成立推动了物联网在中国的发展。值得一提的是,业内人士认为,物联网将掀起全球的第三次信息产业革命。物联网发展标志性事件如图1所示。简单地说,物联网就是用物与物的信息传递,替代人与人,人与物的信息传递,它带来的直接好处就是可以有效减少能耗,提升效率,保障安全。这样的技术将在校园中能发挥着巨大的作用,给教育带来极大的变革。

三、物联网的体系结构

物联网可分为三层:感知层、传输层和应用层,如图2所示。感知层的主要功能是识别物体,采集信息,主要由各种传感器及传感智能设备构成,完成信息的收集与简单处理,并且将信息传递出去。感知层的主要研究内容是如何在节能的同时达到节点小型化和智能化,以及如何利用可再生能源等。感知层技术还不够成熟,限制了物联网的应用和推广,是目前物联网技术研究的重点。感知层要求加快各类传感器件的研制及新传输技术、新能源技术的应用。

传输层是体系结构的中间层,主要负责处理感知层传递的信息及信息的远距离传输,是物联网的神经中枢和大脑,它主要包括互联网、校园网、移动通信网等,是连接感知层与应用层的中间层。物联网的应用以能够实现互联互通的互联网络为前提,因此互联网仍是物联网的核心与基础。

应用层是物联网和用户的接口,主要是服务及应用,包括服务数据库、用户信息数据库等。将海量数据分类、整理、计算、挖掘分析,然后应用在智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源等领域。

四、智慧校园

随着物联网技术的发展,2009年,IBM公司提出“智慧地球”的概念,“智慧地球”成为美国国家战略的一部分,同年8月,国务院总理在无锡视察时,指示要迅速在无锡建立中国的“感知中国”中心。物联网在高校的应用—建设智慧校园已成为学校建设和人才培养的重要组成部分。实施智慧校园建设可实现教学、科研、管理及服务手段方面的现代化,更重要的是人才培养观念和教育理念的变革。智慧校园的建设,是高校信息化发展的必然趋势,是高校现代化管理的标志。智慧校园是利用物联网技术改变师生和校园资源相互交互方式,以提高交互的明确性、灵活性和响应速度,从而实现智慧化服务和管理的校园模式。智慧校园是把感应器嵌入和装备到教室、实验室、图书馆、、食堂、供水系统等各种物体中,并且被普遍连接,形成“物联网”,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现教学、校园资源与生活的整合。

五、物联网在智慧校园的应用

1.在教学方面

(1)在建立教学管理运行体系方面,利用现有物联网的核心技术:RFID技术的支持,有利于完善教学管理的组织系统、评价和考核系统,从而对教学的质量建立保障和监控体系。通过RFID标签和校园智能卡系统的结合,教师可利用物联网系统,对学生的学习情况进行自动的统计。例如:在分组实验教学中,可以对学生的出席和对应的实验器材建立联系,通过RFID系统建立实验室教学管理系统。院校各级教学管理部门也可利用RFID技术,对学生学习情况、到课情况进行分析,从而有利于学生工作部门有针对性地开展思想政治工作。物联网在教学管理中还可以用于人员考勤、图书管理、设备管理等方面。例如带有RFID标签的学生证可以监控学生进出各个教学设施的情况,以及行动路线。又如将RFID用于图书管理,可通过RFID标签可方便地找到图书,并且可以在借阅图书的时候方便地获取图书信息而不用把书一本一本拿出来扫描。将物联网技术用于实验设备管理可以方便地跟踪设备的位置和使用状态,方便管理。

(2)智慧图书馆通过物联网来实现智慧化的服务和管理。它的理想模式就是无需人工服务。目前物联网在图书馆中的应用,主要是RFID电子标签的应用,以智能书车为例来说明。

智能书车是一种移动式RFID文献归架管理设备,具有查询、定位、书架智能导航等功能,可实现文献架位信息收藏、文献分拣、新文献上架等功能。具体流程:书籍拣到书车上,通过阅读器识别书籍的RFID中存储的信息,记录并显示文献在书车上的位置,同时根据获取的书籍存储架位信息,将需要进行上架工作的位置和书车上对应的书的存放档位对应起来,并在书车的显示屏幕上按照书库的位置将该车书的具体上架位置显示和指引出来,方便工作人员进行高效率归架。

(3)物联网应用到实验室中主要包括设备管理、实验过程管理和智能插座等。

设备管理:RFID存储实验设备的基本属性等信息,利用阅读器方便地获取相关信息,然后再利用网络进行统一管理。

实验过程管理:首先,RFID可以帮助学生方便地获取实验步骤、操作要点、使用帮助等信息。其次,在实验过程中,使用不当时能自动警告并中断实验过程,避免不必要的损失。另外,实验数据可以被实时采集并以适当的方式提供给实验者,实现实验教学的数字化、网络化与智能化。

智能插座除了拥有传统电源插座功能外,它能够将各个实验设备的耗电量信息实时反馈给实验室管理员,管理员能随时开关插座,实现插座与人的对话,起到高效节能的作用。

2.在生活方面

(1)食堂管理

食堂管理是智慧校园重要组成部分,基于RFID技术的食堂管理系统主要分成三部分:

①含RFID电子标签的饭卡:师生每人拥有一张这样的饭卡,卡里面包含了用户信息。

②RFID阅读器:在每个食堂售饭窗口安置一个RFID阅读器,将读到的信息传至后台数据库查询,读取卡上金额,并扣除消费金额。

③后台数据库管理系统:将用户的注册信息存储在数据库中,可以方便管理员对食堂消费业务的查询。

(2)浴室水控管理

基于RFID技术的浴室水控管理,可以实现用水自动化管理,主要功能以信息数据实时显示。当RFID卡位于阅读器感应区时,阅读器就显示卡上余额,然后可立即进入用水计费状态。

(3)考勤管理

学生考勤是学校日常教学过程中必不可少的一个组成部分。常规考勤工作主要都由教师承担,花费教师额外的时间与精力。

基于RFID技术的考勤管理工作流程:每次上课前,学生用含RFID标签的校园卡(或手机卡)刷卡进教室,教室内的设备在接收到读卡器发送来的学生刷卡记录数据后,将数据发送到远程服务器;远程服务器接收到数据后,将数据存储到数据库中;然后,教务人员或者教师通过浏览器登录到考勤查询网站,可以实时地远程查询某一节课或某一位学生或某个教室在某一段时间内的考勤情况;学期结束时,每门课程学生的出勤情况或者某个学生在一个学期的出勤情况可以自动统计出来。

六、结语

高校,是新思想、新理念、新思维孕育的摇篮,同时也是新技术、新产品、新方式实践的基地,在社会变革和发展的历程中,校园和学生往往充当着引领者的角色。目前部分高校已将物联网技术运用于校园管理,不仅体现出高校善于创新,敢于探索的学术精神,更为物联网技术的广泛运用大胆的迈出了探索的脚步。

物联网会带来相当大的便利,同时也面临着许多挑战。首先,物联网的技术标准尚不完整。关于设备和传感器的通信接口标准等是影响物联网发展的挑战之一。其次,由于物联网可跟踪和记录用户的活动、行为、习惯和偏好,对个人隐私和信息安全的保护显得非常重要,普及物联网要加快信息安全立法进度,完善信息安全法律体系是保障信息安全的根本。第三,物联网的基础设施和管理机制尚不完备。传感器如何布置,如何维护,如何管理,如何形成网络,如何使用都是很大的问题。最后,物联网目前还处于早期阶段,前景模糊,还需要可持续的商业模式,以吸引更多的产业进入该领域,促进进一步发展。从长远来看,物联网应用前景相当广阔。作为新兴战略性产业的代表,物联网的出现将会促进教育信息化的进一步发展,带来更多的创新应用和服务,带来教学模式和管理模式的变革,最终将提升教育信息化水平,有利于教育质量的提高。

参考文献:

[1]赵志军,沈强等.物联网架构和智能信息处理理论与关键技术[J].计算机科学,2011,38(8):1-8.

[2]严大虎,陈明选.物联网在智慧校园中的应用[J].现代教育技术,2011,21(6):123-125.

[3]张应福.物联网技术与应用[J].通信与信息技术,2010(1).

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【关键词】物联网;技术框架;RFID;应用

一、物联网的定义

1999年由麻省理学院自动标识中心提出物联网的概念,英文名:Internet of Things,也称为Web of Things。指的是将无处不在的末端设备和设施,包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”的,如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”,通过各种无线或有线的长距离通讯网络实现互联互通、应用大集成、以及基于云计算的SaaS营运等模式,在内网、专网、和互联网环境下,采用适当的信息安全保障机制,提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能,实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化TaaS服务。

二、物联网的技术框架

物联网是传统IP网络的延伸和扩展,将网络用户端延伸和扩展到物与物之间,是一种新型的信息传输和交换形式,从技术架构上来看,物联网可分为以下三层:

1.感知层:由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。

感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物联网获识别物体,采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。

2.网络层:由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。

3.应用层:是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。

三、物联网的关键技术

1.射频识别(RFID)

它是20世纪90年代开始兴起的一种无接触自动识别技术,又称“电子标签”,是物联网核心技术之一,执行物联网的“眼”和“嘴”功能,它的存在才使物品“开口说话”成为可能。

RFID射频识别是一种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相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。RFID技术与互联网、通信等技术相结合,可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。

2.无线传感网络技术

无线传感网(WSN)是集分布式信息采集、传输和处理技术于一体的网络信息系统,以其低成本、微型化、低功耗和灵活的组网方式、铺设方式以及适合移动目标等特点受到广泛重视。物联网正是通过遍布在各个角落和物体上的形形的传感器以及由它们组成的无线传感网络,来感知整个物质世界的。

四、物联网的主要应用

信息时代,物联网无处不在。物联网与其说是网络,不如说是应用。物联网应用涉及国民经济和人类社会生活的方方面面。由于物联网具有实时性和交互性的特点,因此,物联网的应用领域主要有如下。

1.物联网在智能交通中的应用

在交通控制方面,可以通过检测设备,在道路拥堵或特殊情况时,系统自动调配红绿灯,并可以向车主预告拥堵路段、推荐行驶最佳路线。还可以自动检测并报告公路、桥梁的“健康状况”,还可以避免过载的车辆经过桥梁,也能够根据光线强度对路灯进行自动开关控制。

在公交方面,物联网技术构建的智能公交系统通过综合运用网络通信、GIS地理信息、GPs定位及电子控制等手段,集智能运营调度、电子站牌、IC卡收费、ERP(快速公交系统)管理等于一体。通过该系统可以详细掌握每辆公交车每天的运行状况。另外,在公交候车站台上通过定位系统可以准确显示下一趟公交车需要等候的时间;还可以通过公交查询系统,查询最佳的公交换乘方案。

停车难的问题在现代城市中已经引发社会各界的热烈关注。通过应用物联网技术可以帮助人们更好地找到车位。智能化的停车场通过采用超声波传感器、摄像感应、地感性传感器、太阳能供电等技术,第一时间感应到车辆停入,然后立即反馈到公共停车智能管理平台,显示当前的停车位数量。同时将周边地段的停车场信息整合在一起,作为市民的停车向导,这样能够大大缩短找车位的时间。

2.物联网在能源管理与公共事业中的应用

预计到2020年,中国将成为世界上最大的能源消费国。由于电网系统效率低下,发电和输电过程中浪费非常严重。现在,我们可以利用高科技对事物有更透彻的感知和度量,不管是安装在室内的计量器还是发电厂里的涡轮。所有这些感知和度量支持我们更好的收集信息和数据,透过先进的分析工具产生智能洞察,再以此实时地做出更好的决策。仪表管理技术的进步使个人和企业可以选择使用能源的方式和时间,这就为使用风能和太阳能等利于环保的能源奠定了基础。对于电力提供商而言,智慧的电力意味着更高的电力的可靠性和电力质量,更短的停电恢复时间,进而实现更高生产率和对电力潜在障碍的防护,从而更精确地预测需替换的资产设备及支出。智能电表与停电智能管理已经应用。

3.物联网在智能家庭中的应用

如果简单地将家庭里的消费电子产品连接起来,那么只是—个多功能遥控器控制所有终端,仅仅实现了电视与电脑、手机的连接,这不是发展数字家庭产业的初衷。只有在连接家庭设备的同时,通过物联网与外部的服务连接起来,才能真正实现服务与设备互动。有了物联网,就可以在办公室指挥家庭电器的操作运行,在下班回家的途中,家里的饭菜已经煮熟,洗澡的热水已经烧好,个性化电视节目将会准点播放;家庭设施能够自动报修;冰箱里的食物能够自动补货。

4.物联网在智能物流中的应用

通过在物流商品中植入传感芯片(节点),供应链上的购买、生产制造、包装/装卸、堆栈、运输、配送/分销、出售、服务每—个环节都能无误地被感知和掌握。这些感知信息与后台的GIS/GPS数据库无缝结合,成为强大的智慧的供应链。

智慧的供应链将促使物理网络和数字网络融合,将先进的传感器、软件及相关知识整合到系统中。智慧的供应链的价值在于我们可以从各种数据中抽取有价值的信息。包括基于地理空间或位置的信息、关于产品属性的信息、产品流程、条件、供应链关键业绩指标等,以及数据流的速度。智慧的供应链可以满足21世纪的需求,它可以提高效率(如动态供求均衡、预测事件检测和解决、旨在降低库存的库存水平和产品位置高度可视性)、降低风险(例如降低污染和召回事件的发生频率及其影响、减少产品责任保金、减少伪劣消费产品),也能减少供应链的环境保护压力(如降低能源和资源消耗、减少污染物排放)。

5.物联网在其他方面的应用

(1)定位导航

物联网与卫星定位技术、GSM/GPRS/CDMA移动通讯技术、GIS地理信息系统相结合,能够在互联网和移动通信网络覆盖范围内使用GPs技术,使用和维护成本大大降低,并能实现端到端的多向互动。

(2)食品安全控制

食品安全是国计民生的重中之重。通过标签识别和物联网技术,可以随时随地对食品生产过程进行实时监控,对食品质量进行联动跟踪,对食品安全事故进行有效预防,极大地提高食品安全的管理水平。

(3)零售

RFID取代零售业的传统条码系统(Barcode),使物品识别的穿透性(主要指穿透金属和液体)、远距离以及商品的防盗和跟踪有了极大改进。

(4)数字医疗

以RFID为代表的自动识别技术可以帮助医院实现对病人不问断地监控、会诊和共享医疗记录,以及对医疗器械的追踪等。而物联网将这种服务扩展至全世界范围。

RFID技术与医院信息系统(HIS)及药品物流系统的融合,是医疗信息化的必然趋势。

(5)防入侵系统

通过成千上万个覆盖地面、栅栏和低空探测的传感节点,防止入侵者的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。上海机场和上海世界博览会已成功采用了该技术。

五、结束语

随着社会生活、生产中不断催生的新的需求,物联网技术还将通过自身的创新来满足用户的需求,提供越来越广泛的应用。目前物联网的发展正处起步阶段,仍然面临技术完备性不足、产品成熟度低、成本偏高等诸多制约因素。尽管物联网道路曲折,但前途绝对光明。互联网也是经历过一场泡沫才走到今天,一旦相关技术和配套系统得以完善,物联网市场也一定会爆炸式增长。因为,随时、随地、随物的自由交流,始终是人类长期追求的最高目标。相信在不久的将来我们一定会看到一个充满生机与活力的物联网。

参考文献:

[1]香港物联传媒集团.物联网世界,2010.

[2]张铎.物联网大趋势[M].清华大学出版社,2010.

[3]毛京丽,李文海.数据通信原理[M].北京:北京邮电大学出版社,2007,2.

[4]古丽萍.对于我国物联网应用与发展的思考[J].通信世界周刊,2009(11).

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关键词:物联网;关键技术;计算机物联网;应用

物联网,主要是将当前各种新型技术及新型的理念进行紧密的结合,将电子技术、通信技术、材料技术等不同种类、此前联系性不强的技术联系在一起。这样一来,这些不同的技术就成为了一个整体,并且将人与物进行了紧密结合。物联网的应用比较广泛,行业需求的潜力相对较大,计算机物联网目前已经在我国的多个领域中得到了合理应用。

1 物联网的关键技术

1.1 射频识别技术

在物联网的关键技术中,射频识别技术是相对最为重要的一种关键技术,也可以被称作是电子标签,射频识别技术是物联网发展中的基础部分与核心部分。射频识别技术主要应用的就是射频信号,物联网可以利用射频信号来实现相应的信息传输,并且通过这些信息来进行相应的识别工作。在射频识别技术中,主要包括了标签、阅读器、天线3个主要部分。

射频识别技术在具体应用中主要是利用比较先进的技术手段,来对不同状态下的物体进行相应的识别管理。射频识别技术抗干扰能力较强,无需耗费较多人力,且适用于大多数环境,所以应用较为广泛。

某大型连锁超市在日常管理中就应用了物联网中的射频识别技术,该超市的管理者将这项技术用于供应链管理中。这样一来,在具体管理中,不仅不需要过多的工作人员,还保证了管理的效率与整体质量,该超市在应用射频识别技术之后,供应链管理工作得到了明显加强。

1.2 云计算

云计算技术,主要是将计算分布在相应不同的计算机中,这里的计算机不能是本地计算机。这样一来,相关的使用者就可以将资源进行切换,根据具体的需求去访问相应的计算系统。物联网中的云计算技术,主要是利用网络,对计算实体进行整合,使其成为计算能力较强的整体系统。

1.3 网络通信技术

物联网在发展过程中,物与物之间的互相通信是较为重要的,因此,网络通信技术是物联网关键技术中不可替代的重要部分。在网络通信技术中,包括了有线技术、无线技术、网关技术等。在网络通信技术中,M2M技术应用比较广泛,可以与近距离传输技术进行较好结合,如WiFi、RFID、BlueTooth等。M2M技术的重点之处就在于无线通信,未来将会有广阔的发展空间,给物联网的信息传递提供坚实的技术保证。

2 计算机物联网的应用

目前,计算机物联网在我国已经得到了比较广泛的应用,其具体的应用可以表现在以下几个方面。

2.1 家庭生活

在家庭生活中,物联网可以将家庭住宅作为具体的应用平台,利用家庭住宅的网络技术来实现具体应用。某高级住宅小区在样板间的布置工作中就对物联网进行了具体应用,利用物联网在住宅的内部设置了较多的系统。这些系统主要包括了住宅安防系统、布线系统、温度调节系统、灯光控制系统等。这样一来,住户就可以利用网络和物联网技术实现对住宅内部所有系统的操控与应用,使居住环境变得更加高效与舒适,也使住宅内部的各个系统得到了较好的管理。该小区的样板间在应用了计算机物联网之后,将所有的家居设施进行了高效集成,给住户带来了更多的便利,也保证了住宅环境的整体舒适度。

2.2 物流领域

随着我国经济的不断发展,物流行业的发展规模也在不断扩大,物流领域的发展速度也相对较快。在物流领域中,物联网可以发挥自身的重要作用,来实现物流领域的合理发展。在物流领域内部应用计算机物联网,主要是利用计算机物联网内部的集成性和智能性的主要特征,这两点特征可以使物流系统具备较强的智能性,使其在发展过程中模仿人类智能,像人类一样去进行思考与判断。

计算机物联网在物流领域中的应用,主要是用来掌控物流领域在发展过程中的不同信息,对物流运输环节中的所有运输车辆的性能及路线进行实时监控,还可以掌握物流运输中货物的自身状态与性能。也就是说,计算机物联网在物流领域中的应用,主要是方便工作人员掌控物流运输中的各个环节,对主要的物流信息进行相应采集。

2.3 农业应用

除了上述应用领域之外,计算机物联网还可以被用于农业领域中。计算机物联网在农业中的应用,主要是将农业生产的控制系统、安全系统与智能系统,利用云计算技术进行高效整合,从而实现农业生产的智能化、数字化与信息化。农业生产应用计算机物联网,可以将农业生产中的各项因素,如环境因素、人工因素等通过计算机物联网内部的传感器进行上传。这样一来,工作人员就可以对农业生产中的各项因素进行整合分析,把握农业生产各个环节的整体质量,对农业生产实行远程监控与操作。计算机物联网在农业生产中的应用,可以提高农业生产的整体效率,使农业生产向绿色农业、低碳农业、高效农业的方向进行合理转变,带动我国农业经济的发展。可以说,计算机物联网在农业生产中的应用,不仅可以提高农业生产的具体效率,还能优化农业生产体系,具有重要的价值和现实意义。

2.4 交通应用

智能交通建设将会是未来交通系统发展的必然趋势,而计算机物联网是有效实现这一趋势的重要工具,这是由于计算机物联网可以将电子传感技术、先进信息技术、通讯传输技术、控制数据技术以及计算机技术等有效结合,并运用于整个智能交通系统的管理中,进而可以在大范围内进行全方位的计算机技术的应用。计算机物联网技术具有实时、高效、准确等特点生适用于智能交通系统的建设。计算机物联网技术在智能交通建设中的广泛应用可以将现有交通设施有效的利用起来,最大程度地减少交通的超负荷量,与此同时,计算机物联网的应用可以减轻交通压力对环境的污染,进而提高整个城市交通的运输效率,所以,计算机物联网技术在交通运输方面的应用是非常有必要的。

2.5 电网应用

除了以上几种应用领域之外,计算机物联网还可以被用于电力行业及交通行业中,具有较好的应用价值与应用前景。将计算机物联网技术应用到电网中,可以达到电网智能化的效果,也就是可以使整个电网系统更加先进、可靠、安全,同时可以提升整个电网的工作效率和经济效益。由于计算机物联网的运用,整个电网系统的运行数据和信息都是被时刻记录的,一旦出现任何异常都可以第一时间被发现,相关工作人员可以针对此问题及时做出应急方案,这样才可以确保电网系统的有效运行和安全性能,减少电网企业不必要的经济损失。这样将计算机物联网技术和电网系统相结合的方式,一定可以满足大部分用户的对电能质量的需求,使未来的电力系统更加完善。

计算机物联网技术的具体体系如表1所示,由表1可知物联网的体系可分为感知层、处理层、传输层以及应用层。近几年,计算机物联网技术在我国快速发展,极大地改变了.人们目前的生活方式,在这个充满智慧化的网络世界中,人类不需要对商品的干预和交流,正如日本操作系统之父所说的:物联网在未来十年将会得到普及并无处不在。经过近几年的不断实践和发展,物联网也在推陈出新,目前我国计算机物联网技术已经具有一定的实力基础。从相关部门的数据调查来看,同计算机物联网相关的社会市场价值已经从年的亿美元增长到了亿美元。由此看来,计算机物联网技术的发展前景还具有一定的市场潜力和发展价值,想要挖掘出计算机物联网的市场潜力,需要相关的科研人员的努力以及政府部门的大力支持。而且,相关专家预测,物联网不仅需要技术的创新,更关系到新兴领域的产业发展,需要不同力量的整合。计算机物联网技术的变革一定会为信息产业结构带来巨变,在各个领域被广泛应用。

篇6

在物联网大众消费领域,纵观各种物联网应用,无论是即将或已经推向市场的,还是未来潜在的应用,大多数是以移动终端为载体,或增加其近场通信、物体识别功能,或实现其远程控制功能,抑或实现智能数据处理功能。毫无疑问,移动终端不断普及,功能日益增多,将极大地丰富物联网在大众消费领域的应用。

移动终端在物联网

应用中扮演重要角色

业界普遍认为,物联网将是千亿元级的产业,是继计算机、互联网之后的第三次信息产业革命。我国政府已经把物联网作为新的经济增长点和转型升级的助推器,全国各地掀起了物联网产业园建设的热潮。

现阶段,我国的物联网虽然在政策和产业等方面有很大优势,但总体仍处于起步阶段。物联网具有广阔的行业应用需求,如交通运输、供应链管理、产品设备监控、环保及灾控、能源管理等行业都将成为物联网行业应用的重点领域。目前,用户对物联网应用的认知度仍然较低。结合我国国情,物联网产业需要充分挖掘大众消费领域的潜力。大众消费应用的特点是与百姓生活相关,拥有较多用户群,因此用户认知度较高。发展物联网大众消费应用,能够提高用户对物联网产业的认知度,进而促进物联网行业应用的发展。

随着通信、计算机、微电子、集成电路和软件等技术的飞速发展,移动终端正在从简单的通话工具变为一个综合信息服务平台。与此同时,我国移动通信技术正在步入全新的3G时代,移动电话用户已突破8亿,移动通信产业持续高速发展。这些都为物联网应用进入大众消费市场提供了良好的基础与原动力。此外,随着低功耗、低成本的短距离无线通信技术(如蓝牙、NFC、ZigBee、UWB等)的成熟,移动终端与周围物联网基础设施的直接交互成为可能,为移动用户提供丰富的物联网应用。

作为物联网关键技术之一的射频识别技术(RFID),能完成智能身份标识,已经基本成熟并应用于工业/商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。将RFID芯片内置在移动终端或其智能卡(SIM/UIM)中,在用户的RFID智能卡中存放个人的身份标识以及相关信息,便实现移动终端与RFID功能的集成,这在一定程度上扩展了移动终端使用的范围。

另外,在移动终端上集成标签读取功能,如集成RFID读卡器通过手机摄像头智能读取商品条码等,可以大大方便和改变人们的生活,再加上随着传感器技术的不断发展,在不久的将来,移动终端将会内置各种新型传感器,那时移动终端将成为无处不在的移动传感器节点。在泛在传感器网络环境下,移动用户将可以通过移动终端的传感器数据收集,直接与周围传感器网络交互,还可以作为收集传感信息的移动汇聚节点,构成移动传感器网络。

以移动终端为载体的物联网应用开始蔓延

目前,物联网大众消费应用的热潮已经开始蔓延,相关厂商纷纷采取诸多举措布局物联网大众消费产业,挖掘移动终端在物联网应用中的潜力,抢占未来商机。然而,移动终端物联网应用仍处于起步阶段,相对来讲较为简单且易于实现。如目前市场上的“物联网手机”主要是将手机集成RFID芯片,扩展手机的使用范围。

例如移动支付,允许用户使用移动终端对所消费的商品或服务进行账务支付,通过和金融、公交、民生等多个行业的RFID应用相结合,可替代传统的银行卡在超市、商场、餐饮、娱乐、加油站等场所进行刷卡消费、实现金融服务,也可以乘坐公交车、地铁,甚至可缴纳水费、电费。移动支付的优势在于为用户提供了一个便捷的支付方式,拥有庞大的潜在市场规模。有数据显示,2010年,我国移动支付市场整体规模达到202.5亿元,同比增长31.1%;预计2011年移动支付市场将强劲增长,2012年移动支付交易规模将超过1000亿元。

目前,商品条码已经成为商品进入超市的必备条件,并且在各个领域得到了广泛应用。与条形码相比,二维码承载的信息容量更丰富且有较强的保密性,我国二维码市场应用趋向成熟,将逐渐取代条形码。

未来,RFID电子标签将有望作为商品辨认。通过集成标签读取功能,移动终端用户在购物时随手拿起一件商品,对准商品条码,商品相关信息即可显示在手机屏幕上。结合地理位置服务,用户还可以实时查询周围各大超市相关商品的价格及促销等信息。

伴随着物联网概念的热潮,家电厂商纷纷推出各种“物联网家电”设备,将家电设备接入网络,增加智能控制等功能。智能家居可以通过移动终端控制热水器、空调,煤气泄漏,或者当管道漏水时可以通过手机短信及时自动报警,甚至可以让冰箱自动从超市定购所需食物。这种应用既可以通过短距离通信接口控制各种“物联网家电”设备,也可以通过接入Internet 并登录到智能家居控制系统中,进行信息交互,实现远程监控和控制。

篇7

1.1智能电网

电力的发明和使用使人们改变了生活方式和生产活动,使人们进入电力时代。在主张新能源的时代,创建安全,清洁的智能电网,成为各个国家能源研究的主要课题。许多电信企业开展的“无线抄表”工作模式,是正确运用物联网技术的典型。电网智能化将产生强大的驱动力,并将深刻影响和有力推动其他行业的物联网应用。

1.2智能交通

随着人们生活水平的提高,私家车拥有的数量与日俱增,城市交通设施分布不合理、更新不到位,加上城市人口的膨胀、城市交通拥堵问题成为城市病之一,也成为相关交通部门头疼的治理难题之一。交通智能化是解决交通拥堵、提高行车安全、提高运行效率的重要途径。

1.3物联网超市

现在的超市实现了近距离的通信技术,利用电脑扫瞄条形码完成购物。但是在周末、大型节假日,这种结账方式仍然不能满足需要,在人工结账处,看到结账的长队缓慢移动。在未来发展中,物联网技术融入超市购物中,可以彻底改变这一现象,实现无人操作结账。顾客选购的商品直接放入购物车内,在推动购物车经过结账点时,购物车内的所有物品都能够一次性被全部扫描和读取,再在顾客随身携带的购物卡中进行一次性扫描刷取购物金额。顾客在购物完成后还能在网络中查询到自己的购物历史信息等数据。

1.4物联网建筑

物联网技术在家居建筑中应用,可以使生活便捷化,智能化。当前,已经有部分技术广泛应用于家庭生活中,如带有家庭多媒体中心的设备可以便捷地与各类网络设备进行连接,使家庭中的各类电器、数码设备、网络设备等形成一个互联的局域网。同时,家居环境内的温度、湿度等数据也可以通过传感器进行及时监控,使电器及时工作,保证家居环境的舒适。

2关于我国物联网发展的策略建议

物联网产业是一个新兴产业,在世界范围内处于起步发展阶段,未来发展前景广阔。

2.1政府战略引导

物联网是一个全国性的宏观系统,政府需要从长远发展的战略高度制定物联网行业的标准和统筹工作。政府组织相应的技术从业人员对物联网技术进行开发、应用和推广。同时,需要详细地制定物联网发展的指导原则、发展方向、重点目标和实现方法,使物联网朝着健康、利于人民生活的方面发展。

2.2加大研发投入,突破核心关键技术

物联网技术刚刚起步,虽然我国的物联网应用已经取得一定成绩,但是在一些核心技术方面,与西方发达国家相比还存在一定的差距。在传感器及传感器网络、芯片关键设备制造、海量数据处理等核心技术上,我国应加大科研资金、人力投入,集中各项优势资源,突破技术难关,促进物联网核心技术的发展与应用。

2.3加强物联网标准的制定

国际统一的标准可以更好地促进产业规模化,也便于世界范围内的交流与借鉴。缺乏标准一直被物联网业内人士认为是阻碍物联网快速发展的重要障碍。当前,国家交流与合作日益紧密,我国应抓住有利时机,积极参与国际交流与合作,积极参与国际标准的制定。

2.4完善法律法规,加强隐私保护与物联网的安全

在未来物联网的发展中,用户的个人信息在网络中留下痕迹,其有用性和私密性存在极大的安全隐患。不法分子利用相关技术非法窃取用户的私密信息,为用户个人信息带来极大的隐患。要紧密关注物联网的个人信息安全问题,除了加强技术手段建设以外,也需要制定相应的法律法规,进一步完善信息安全、知识产权侵权、个人隐私保护等法律法规,在立法层面警示潜在的不法分子。

2.5重视人才培养

人才是重要的战略资源,物联网的持续健康发展离不开专业素养高、业务能力强的高素质人才。充分发挥我国高等院校和科研院所的优势,大力培养高端技术人才。同时,吸收国外专家和人才,借鉴国外在物联网方面的研究成果。

3结语

篇8

【关键词】 物联网技术 典型应用 物联网时代

物联网技术是通过红外感应器、射频识别(RFID)、激光扫描器、全球定位系统等信息传感设备,按约定协议将任何物品与互联网相连接,实现信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。

一、几种关键的物联网技术

1.1无线射频技术

无线射频技术关键是用于阅读器和射频卡之间,在没有通过直接接触就能完成数据的双向传输,从而完成识别目标和交换数据。运用无线射频技术能通过扫描物品或是商品的编码来完成物品的自动识别,再运用信息处理体系把信息实施处理后再经过信息服务体系实施共享物品或是商品信息。在计算机网络开放的状况下,企业就能实施跟踪、定位、监控和管理物品或是商品。

1.2信号处理技术

物联网信号处理有云计算、多物理量检验、提取信号、调理信号、变换信号与分析信号等几种主要技术。基于互联网的计算形式是云计算,实质是对目前计算资源的一次再分配。它的重点理念是把计算能力或计算服务作为一种商品,卖给需要它的公司,从而为公司节省硬件采购成本。云计算已逐渐成为信息服务的一种发展趋势,在全世界有了普遍运用,未来将有着非常大的发展前景。

1.3传感器技术

传感器技术是物联网应用中的关键技术。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并依照一定的规律转换成信号实施输出的器件、装置。现代工业生产中,传感器无处不在,它们被用来监视整个生产程序,并得到有关的数据信息,经过这些数据信息来推断设备的运行状态是否正常,并对整个生产经过实施控制,最大限度的节约人力,使产品达到最好的质量。

传感器技术的研究具有重要的意义,特别是在基础学科研究中,例如茫茫宇宙空间的研究,要查看上千光年的距离,微观上要查看纳米级别的物体,查看数十万年的天体演化,捕捉瞬间的改变都需要传感器技术研究的支持。

二、物网的典型应用

物联网应用的发展一方面可以提高经济效益,大大节约社会成本;另一方面可以为社会经济的复苏提供技术动力。物联网热浪正在全世界迅速壮大,目前,加拿大、英国、德国、芬兰、意大利、日本、韩国等都在投入巨资深入研究探索物联网,物联网应用正逐渐渗透至智能家居、交通、物流、制造等行业。

1、智能家居。智能家居以住宅为平台,集成有线与无线网络平台通信技术,包含综合布线体系、安全防范体系、背景乐/广播体系、控制灯光窗帘体系、空调VRV控制体系、以及家庭影院控制体系。智能家居能够构建高效的住宅设施和家庭日程事务管理体系,把全部与家居生活相关的设施实施集成,实现远程控制,从而提高家居的安全性、方便性、舒适性、艺术性,建成环保节能的居住环境。

2、智能交通 。依靠物联网技术让交通信息的采集变得更加快捷方便。传感器能够把每一个范围的车距与车速信息输送到处理中心,方便及时监控、调整、远程调度和管理。各类温度、光照传感器在终端上加载还能够实时监控路面信息、汽车尾气等有关信息,以支撑大数据分析及有效管理。

3、物联网在能源管理和公共事业中的应用。根据估计,我国将在2025年将发展变成国际最大的能源消耗国家之一。由于存在电网系统效率较低的问题,发电和输电存在严重的浪费。目前安装的计量器及发电机的涡轮都是以物联网技术对事物实施科学的感知和度量。其感知和度量能够帮助我们对信息和数据进行有效收集,依据最新的分析工具实施洞察智能化,之后再对决策实施优良的决定。

随着仪表管理技术的进步,企业和个人可以依据能源的时间和方式进行选择性使用,这也就为太阳能、风能等实施运用打下了坚实基础。

4、物流管理的应用。物联网技术的全覆盖,能够让整个供应链精准、透明与高效,达到陈旧物流所不能够完成的目标。依据物流行业协会的2013年行业调研报告显示,我国物流行业的物联网设备增长速度已超过60%,物联网技术设备已在物流行业得到普遍的应用。物联网技术对物流配送的透明化管理与信息追踪方面的效果尤为明显,电子标签拣选体系出货量增长超过35%。物联网智能搬运体系在自动化物流中心的运用也越来越普遍,实现28%以上的增长率。

三、结语

移动互联网的高速发展以及固话宽带的普及已为物联网海量信息传输交互搭建起基础平台。物联网技术将为社会经济发展与国民生活带来广阔的发展前景,物联网应用将延伸到我们生产生活的各个方面,便捷、高效的物联网时代即将来临。

参 考 文 献

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【关键词】消防;物联网;技术

中图分类号: D035.36 文献标识码: A

一.前言

在发生消防隐患时,各个部门想要快速了解情况,尽可能的控制灾害,减少因灾害造成的人员伤亡和财产损失,就需要使用物联网技术。物联网技术在社会经济和现代化城市建设发展中发挥了至关重要的作用,以下主要就物联网技术在消防领域的应用进行了概述。

二.物联网技术的发展现状

目前,全球范围内物联网的产业实践主要集中在三大方向:一是“智慧尘埃”,主张实现各类传感器设备的互联互通,形成智能化功能的网络;二是基于RFID技术的物流网,主张通过物品物件的标识,强化物流及物流信息的管理,同时通过信息整合,形成智能信息挖掘;三是被称作数据“泛在聚合”意义上的物联网,认为互联网造就了庞大的数据海洋,应通过对其中每个数据进行属性的精确标识,全面实现数据的资源化,这既是互联网深入发展的必然要求,也是物联网的使命所在。

三.物联网技术在消防领域的具体应用

1.应用模式

第一,对象的智能标签。通过二维码等技术标识特定的对象,用于区分对象个体,条码标签的基本用途就是用来获得对象的识别信息。还有通过智能标签获取对象物品所包含的信息。

第二,环境监控和对象跟踪。利用各种类型的传感器和分布广泛的传感器网络,可以实现对某个对象的现实状态的获取和特定对象行为的监控。

第三,对象的智能控制。由于物联网以云计算为基础平台和智能网络,可以根据传感器网络获取的信息进行决策,改变对象的行为进行控制和反馈。

2.物联网技术在城市消防安全中的应用

(1)消防水源的动态管理

传统的工作方式是定期派出专人对城市消防水源进行实地巡检,然后将检查情况录入相关数据库。这种方式效率低下,不能动态地、及时地获取消防水源信息。借助物联网技术,我们可以给每一个消防栓制作电子标签,设置触发传感器,将位置、水压、管网等关键信息实时通过3G网络传送至消防信息中心,为灭火救援行动提供实时动态的水源信息。

(2)建筑设施的消防智能化管理

目前大部分建筑的均安装了内部消防设施,检查这些设施的好坏,通常是通过消防检查来定期对其检测,这些行为都受制于检查人的精力、专业素质、能力高低,往往出现失控漏管的现象。通过物联网技术,实现建筑消防设施与消防信息中心的联网,可以实时掌握建筑消防设施工作状况,监控消防安全通道的是否占用等。通过这项技术,可以极大地减轻消防监督人员的工作强度和压力。

(3)重点单位、危险源的实时管理

我们可以在重点单位的重点部位、危险源安装传感器装置,实时采集易引发火灾的大气、水、浓度、压力等环境信息,采集的信息传送至消防信息中心,由专门的信息系统立刻对采集的环境数据进行分析,一旦发现异常情况立即通过短信、语音实时报警。这样可以第一时间对致灾因素进行处理,将事故消灭在萌芽状态。

3.灭火救援调度指挥的智能管理

(一) 火场战斗车辆的智能调度

灭火救援过程中,车辆停靠的位置直接影响灭火救援行动的展开,车辆的类型、随车的装备、车辆的车况都是指挥调度时需要考虑的。借助于物联网的RFID技术,可在消防车的水泵、发动机等重要位置安装相应的电子芯片,并通过在火场临时架设的数据采集终端,实现现场指挥部及后方指挥中心了解到达现场的具体车辆、停靠位置、投入战斗的时间、出水状态、待命状态等。而且,这些数据不再需要人工统计,就可在PDA或者指挥中心实时显示。

(二)火场进攻路线的智能管理

灭火救援过程中,进攻路线的选择、水带的铺设、水枪阵地的位置是成功扑救火灾的关键,也是后续各级指挥员到场后急需了解的信息。目前,上述信息只能通过口述或电台询问来了解,难免造成信息的错误和遗漏,直接影响指挥决策。物联网技术的出现,通过在水枪头、分水器、水带上安装的感应芯片,可将水枪头、分水器、水带的压力、位置、所属单位等信息上传到前沿指挥部和后方指挥中心,前方指挥员可以通过移动终端随时掌握一线战斗员的力量部署,后方指挥中心可同时收到相关数据,从而根据实际情况随时调整部署。

(三) 内攻人员的数字化装备管理

火灾现场的烟、热、毒对每一名消防战斗员都是一种威胁。通过在灭火救援装备上植入各种微型感应芯片,借助无线通信网络,与现在的互联网相互联接,可以构筑一套完整的单兵系统和现场指挥系统,能将各种信息通过传感设备(如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、有毒气体感应装置、温湿度探测器等)与互联网结合起来而形成一个巨大网络。使得后方指挥员能够远程感知火场一线或深入内攻的战斗员的信息,实时掌握一线战斗员周围的温度、有害气体浓度、水枪压力等数据,从而做出准确的决策。同时,通过单兵系统对现场视音频数据进行采集,确定消防员的位置,与消防员进行沟通,提高整体战斗力,保障战斗员的安全。

4.消防技术装备智能化

一是获取消防员信息的智能化。在消防员个人防护装备中植入生物感应器和定位装置以随时获取灾害事故现场消防员的生理信息,通过传感器掌握消防员工作状态、位置来调整灭火救援决策,宏观调整灾害事故现场的人员配置,以提高消防人员的安全保障能力;二是获取消防技术装备性能的智能化。通过统一的技术标准,将传感器植入消防技术装备,将消防技术装备的类型、型号、基本参数等信息等囊括其中,同时在灾害事故现场合理设置环境温度、风力、风向、图像监控等传感器,通过现场组网,将采集到的现场情况实时传送到前后方指挥部供指挥员决策。根据灾害事故的发展、趋势,可以实时地对现场力量进行调整,提高灭火救援的综合效能。

5.安防系统和消防系统结合完善楼宇自动化系统

由于消防系统是一个专项工程,有严格的报建和验收制度,并且消防系统不合格,相关的建筑就不能投入使用。在我国,消防系统基本上都是独立进行施工和运行的,很少甚至没有和其他系统进行信息的连通,形成了一个“独行者”的报警系统。这样就存在信息收集不全,影响救援和事故处理的速度,给社会和人民造成很大的不必要的损失。

现在的计算机技术、通信技术,电子信息技术为消防系统和安防防范系统中的视频监控系统、门禁系统、可视对讲系统有效结合提供了可靠的技术支持,实现它们的结合已经不是难题。把消防系统和安防系统结合形成一个子系统,并且和设备运行管理与监控子系统一同纳入BAS中,使楼宇自动化系统进一步的完善,使其符合我国的行业标准。一个场所发生火灾并报警,消防报警系统把视频监控系统联动,把火灾现场的相关的视频监控点的图像调出来,实时观察火灾情况和人员流动情况,还可以判断火警的真伪。门禁系统、可视对讲系统的联动,为人员的疏散、被困人员的定位起到关键性的作用,门禁系统在火灾报警后,把所有的门禁锁打开,使系统锁处于开的状态,保证人员的疏散。最重要的是事故发生时,楼宇自动化系统能把几个子系统的信息进行共享,第一时间把重要信息提供给救援人员,有效地缩短救援时间。这种“现场型+物业型”的楼宇自动化系统,是事故现场救援、物业管理的先决条件,是事故处理过程中得到可靠数据资源的有利工具。

四.结束语

物联网技术使得消防技术更加先进,同时也节省了救援所消耗的时间与精力,实现了供销的最大化,运用物联网的技术提高了消防队员的作战能力,在最短时间内完成救援工作,完全提高了其战斗力。但是要实现物联网技术在消防信息化建设中的应用,还必须解决一些细节问题,不断使得物联网技术得以完善为人们谋得最大福利。

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关键词:物联网技术;TD-LTE网络;应用

中图分类号:TP393.4文献标识码:A 文章编号:

1.物联网的原理

早在1999年,美国麻省理工学院就提出了物联网的概念。2005年,国际电信联盟了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网”的概念。

物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。

“物联网”概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心,个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。

2.物联网的应用

2.1城市交通领域

应用物联网技术,可以节约能源、提高效率、减少交通事故的损失。道路交通状况的实时监控可以减少拥堵,提高社会车辆运行效率;道路自动收费系统可以提升车辆通行效率;智能停车系统可以节约时间和能源,并降低污染排放;实时的车辆跟踪系统能够帮助救助部门迅速准确的发现并抵达交通事故现场,及时处理事故清理现场,在黄金时间内救助伤员,将交通事故的损失降到最低。通过监控摄像头、传感器、通信系统、导航系统等手段掌握交通状况,进行流量预测分析,完善交通引导与信息提示,缓解交通拥堵等事件的发生,并快速响应突发状况;利用车辆传感器、移动通信技术、导航系统、集群通讯系统等增强对城市公交车辆的身份识别,以及运营信息的感知能力,降低运营成本、降低安全风险和提高管理效率。增强对交通“一卡通”数据的分析与监测,优化公共交通服务;对出租车辆加强实时定位、车况等信息监测,丰富和完善出租车信息推送服务;通过传感器增强对桥梁道路健康状况、交通流、环境灾害、安全事故等全寿命监测评估;完善停车位智能感知,加强引导与信息显示,基本形成全市停车诱导服务平台;建设和完善城市交通综合计费系统。针对全市的交通企业、从业人员和运行车辆,统一配发电子标签,加强对身份的自动识别,提高管理水平。

2.2城市运行管理领域

应用物联网可以于对城市水、点、热力、燃气等重点设施和地下管线实施监控,提高城市生命线的管理水平和加强事故的预防预测,降低事故的发生概率和烈度,提高事故的处置效率。通过视频监控、传感器、通信系统、GPS定位导航系统等手段掌握各类作业车辆、人员的状况,对日常环卫作业、扫雪铲冰、垃圾渣土消纳进行有效地监控。通过统一的射频识别和数据库系统,建立户外广告牌匾、城市家具、棚亭阁、城市地井的管理体系,以方便进行相关规划管理、信息查询和行政监管。

2.3公共安全领域

通过传感技术,物联网可以监测环境的不稳定性,根据情况及时发出预警,协助撤离,从而降低天灾对人类生命财产的威胁。将物联网技术嵌入城市智能管理系统,加强对重点地区、重点部位的视频监测监控及预警,增强网络传输和数据分析能力,实现公共安全事件监控;利用电子标签、视频监控、红外感应等手段,加强对危险物品监控、垃圾监测处理、可燃物排放、有毒气体排放、医疗废物、疾病预防控制等的全流程过程监测和控制;利用公共显示屏幕、感应器等设备,增强对建筑工地、矿山开采、水灾火警等现场的信息采集、分析和处理;加强监察执法管理的现场信息监测,提高行政效能;通过智能司法管理系统,实现对矫正对象的监控、管理、定位、矫正,帮助各地各级司法机构降低刑罚成本、提高刑罚效率。

2.4农业领域

可以广泛应用于对农作物生长环境监测控制、动物健康检测、动物屠宰监测。通过统一的射频识别和数据库系统,建立主要农副产品、食品、药品的追溯管理体系,以方便进行相关信息查询和行政监管。通过传感技术实现智能检测,可以及时感知土壤成分、水分、肥料的变化情况,动态跟踪植物的生长过程,为实现调整耕作方式提供科学依据。在食品加工各个环节,通过物联网,可以实时跟踪动植物产品生长、加工、销售过程,检测产品质量和安全。

2.5医疗卫生领域

可用于医疗监管、药品监管、医疗电子档案管理、血浆的采集监控等。为病人监护、远程医疗、残障人员救助提供支撑,为弱势人群提供及时温暖的关怀,是物联网备受关注的先导应用领域之一,且在发达国家得到了前所未有的重视,并在隐私保护的立法基础上,予以推广应用。此外,在公共卫生突发事件管理、家庭远程控制、远程医疗、安全监控方面,物联网也可以发挥重要的作用,从而提高政府部门的管理水平和人民生活水平。

3.TD-LTE技术在物联网中的应用

伴随着人们对于移动数据业务的需求越来越高,无线上网,移动视频业务,家庭和企业客户类的业务将会成为未来发展的主流业务,这些业务的无线网络带宽需要达到1Mbps以上,而企业级别的高清视频会议等业务,更是需要8Mbps以上的带宽才能满足。从而可以看出对于移动带宽的需求有多么的紧迫。TD-LTE技术的核心是能够更有效对抗宽带系统多径干扰的OFDM(正交频分调制)技术和能够进一步提高频谱效率的MIMO(多输入/多输出)技术。TD-LTE技术可以很好的解决各种业务对带宽的需求。

TD-LTE技术的峰值速率是所有现存通信技术中最高的,TD-LTE在20M带宽下可实现下行峰值速率大于100Mbps,上行峰值速率大于50Mbps。

其次,由于TD-LTE技术采用TDD制式,所以它具有在不对称频谱上工作的能力,而且移动互联网业务最重要的特点就是上、下行数据量不对称,因此TD-LTE更适合移动互联网业务。同时TD-LTE可以灵活配置5M、10M、20M等多种带宽,因而充分的利用零碎的闲置频谱,可以最大程度的提高频谱利用率,降低无线数据的传输成本。

TD-LTE技术在具有高速数据传输能力的同时,还具有低时延的特点,这使各类实时业务成为可能。例如实时的联网游戏,也可以将移动状态的虚拟现实技术应用于医疗,应急指挥等场景,从而使信息和服务瞬间可以到达任何一个角落。

并且我们可以利用TD-LTE的位置特性,来实现更为快速、精确的定位和导航。将该特性与高速数据传输能力相结合,将会产生更多的新型应用。例如运营商通过位置信息和用户数据的整合,可以提供定位服务,还可以实时查看街道是否堵车,精确的搜索到里用户最近的餐厅,商场,加油站等。

上述TD-LTE技术的特点说明,TD-LTE作为主流的无线宽带接入技术,在物联网的应用中具有与生俱来的优势。相比有线通信,采用TD-LTE技术实现互联会更加方便,适用的范围更广,成本也会更低,很多物联网的应用都只能采用无线的方式与网络互联;相比其他的无线通信技术,TD-LTE技术作为第四代移动通信技术,它的覆盖范围更广,理论最大覆盖距离可以达到100km,支持移动速度高,可以达到350km/h等特点。TD-LTE不仅可以提供更高的数据速率和容量、更大的覆盖范围,还可以降低业务的延迟以及系统的运营成本,有利于运营商推出更多实时性、高速率业务。

中国移动在国内不断加快TD-LTE的建设步伐,相信在未来的三年内,在每个城市都能够实现TD-LTE网络的无缝连续覆盖。这将给物联网发展提供一张优质的接入平台,完全能够满足物联网技术对无线互联的需求。

4.结语

物联网的迅猛发展吸引了各界的广泛关注,而且高性能的移动通信网络是移动互联网发展的基础条件。伴随着TD-LTE的出现,将为物联网的发展注入新的活力。再促进现有业务发展的同时,也将催生出新的各类物联网应用,提供例如车载智能交通系统、智能家庭系统等各类服务,满足政府、企业、个人等不同客户的需求,对整个社会的生活产生积极而深远的影响。

参考文献: