物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用

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物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用范文第1篇

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) RFI EPC系統(tǒng) 海事監(jiān)管

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在海事監(jiān)管應(yīng)用情況

中國海事多年來堅(jiān)持以科技和信息化為手段和保障，依托已全面覆蓋直屬海事系統(tǒng)、長(zhǎng)三角及水網(wǎng)地區(qū)地方海事局的海事信息網(wǎng)，不斷提高海事監(jiān)管、應(yīng)急反應(yīng)和航海保障等各項(xiàng)海事監(jiān)管水平。依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，主要在通航環(huán)境、航標(biāo)管理、船舶管理等領(lǐng)域形成了水上交通監(jiān)管要素的身份識(shí)別、精確感知、信息傳輸及綜合利用等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)。

1、通航環(huán)境

目前關(guān)于通航環(huán)境方面的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還處于初期階段，在一些主要港口的通航水域的水上和水下，通過建設(shè)水文、氣象觀測(cè)站點(diǎn)，實(shí)時(shí)對(duì)潮汐、潮流、風(fēng)速、風(fēng)向、能見度、溫度、濕度等環(huán)境數(shù)據(jù)采集，并建立信息處理和系統(tǒng)，為船舶交通管理、應(yīng)急反應(yīng)、防潮、防汛及防臺(tái)預(yù)警等奠定基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了與船舶安全航行密切相關(guān)的助航要素的智能采集、處理和綜合應(yīng)用。廣東海事局在珠江口建立了主航道兩側(cè)的八個(gè)水文站和一個(gè)數(shù)據(jù)處理中心，以5分鐘為周期實(shí)時(shí)采集水文信息數(shù)據(jù)，經(jīng)CDMA通信網(wǎng)絡(luò)傳送回?cái)?shù)據(jù)處理中心，經(jīng)匯總處理在水文信息服務(wù)網(wǎng)站上更新顯示。

除了水文、氣象數(shù)據(jù)之外，為全面感知通航水域海底地形地貌，真實(shí)展示航行環(huán)境，天津、上海和廣東海事局的海測(cè)大隊(duì)通過應(yīng)用多波束掃側(cè)、側(cè)掃聲納、磁力儀、聲跟蹤系統(tǒng)、水下機(jī)器人等具有高新技術(shù)含量的海洋環(huán)境探測(cè)和識(shí)別設(shè)備，有效提高了測(cè)繪工作水平和應(yīng)急反應(yīng)能力，在航海保障和應(yīng)急搜救中發(fā)揮了重要作用，為通航環(huán)境的恢復(fù)、減少財(cái)產(chǎn)損失等提供了有利條件。

2、航標(biāo)管理

中國海事針對(duì)航標(biāo)管理分散、條件惡劣的特點(diǎn)，積極運(yùn)用相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，逐步擺脫依賴由航標(biāo)管理人員巡檢或過往船舶報(bào)告航標(biāo)異常而實(shí)施維護(hù)的模式。通過在航標(biāo)上安裝數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，集成了GPS定位、燈器能源、燈器運(yùn)行控制、碰撞檢測(cè)、傾斜檢測(cè)等傳感設(shè)備，并根據(jù)航標(biāo)各自特點(diǎn)，因地制宜的運(yùn)用VHF無線局域網(wǎng)、GSM/GPRS通訊網(wǎng)、北斗衛(wèi)星通訊網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)等數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，在航海保障中心建立基于GIS的航標(biāo)助航服務(wù)管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)獲取航標(biāo)地理位置、工作狀態(tài)、電源系統(tǒng)等各部分工作參數(shù)，并有效確定航標(biāo)故障，從而實(shí)現(xiàn)了航標(biāo)管理人員對(duì)航標(biāo)狀態(tài)的遠(yuǎn)程感知和處置。目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于燈浮標(biāo)、燈塔、燈樁和導(dǎo)標(biāo)等助航設(shè)施中，從而大大提高了航標(biāo)可利用率、應(yīng)急恢復(fù)能力及管理效率。目前，全國四大海區(qū)航標(biāo)遙測(cè)遙控終端占比達(dá)到60%以上。

3、船舶管理

船舶管理作為海事監(jiān)管基礎(chǔ)和重點(diǎn)，中國海事一直不遺余力的圍繞船舶管理積極引進(jìn)和開發(fā)相關(guān)科技信息化系統(tǒng)，通過運(yùn)用AIS、VTS、RBN/DGPS、LRIT、VHF、CCTV等技術(shù)手段，不斷擴(kuò)大系統(tǒng)部署的覆蓋范圍，并以行政強(qiáng)制力保障船舶對(duì)上述系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集終端的安裝和應(yīng)用，通過上述各類技術(shù)手段的綜合運(yùn)用實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的互補(bǔ)和融合，提升船舶采集數(shù)據(jù)的精度；同時(shí)在數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)綜合運(yùn)用微波、衛(wèi)星、MSTP、SDH等無線或有線通信傳輸手段；最后在通過數(shù)據(jù)中心建設(shè)，以GIS平臺(tái)為載體，實(shí)現(xiàn)各類采集數(shù)據(jù)的綜合運(yùn)用，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)從而實(shí)現(xiàn)船舶管理的可視化和綜合化。從而基本上構(gòu)建了船舶身份識(shí)別、船舶精確感知、信息傳輸及船舶采集數(shù)據(jù)綜合利用等依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了船舶綜合管理。主要應(yīng)用系統(tǒng)情況簡(jiǎn)要說明如下：

船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）。AIS是基于自主時(shí)分多址（SOTDMA）和GPS等現(xiàn)代通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過船載與岸上基站的AIS收發(fā)器在船舶之間、船舶與基站站之間建立信息交互平臺(tái)。目前中國海事局建設(shè)的中國AIS岸基網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由264座基站組成，通過VHF頻段和有線通信傳輸手段實(shí)現(xiàn)與AIS國家數(shù)據(jù)中心互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)覆蓋我國99.97%的沿海水域和4大水系的內(nèi)河高等級(jí)航道，是全球規(guī)模最大的AIS岸基網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。目前AIS是沿海船舶管理主要應(yīng)用的技術(shù)手段之一。

船舶遠(yuǎn)程識(shí)別和跟蹤系統(tǒng)（LRIT）。LRIT是利用衛(wèi)星定位和通信技術(shù)獲取船舶身份、船舶位置與對(duì)應(yīng)時(shí)間等識(shí)別跟蹤信息，并發(fā)送給船旗國所指定的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行儲(chǔ)存和處理。LRIT由于具有全球覆蓋的特點(diǎn)，在反恐、環(huán)保、搜救和航行安全、海上保安等領(lǐng)域具有非常重要的作用。

船舶交通管理系統(tǒng)（VTS）。VTS是利用雷達(dá)、CCTV和微波傳輸?shù)韧ㄐ旁O(shè)施監(jiān)控航行在港灣和進(jìn)出港口的船舶，并給這些船舶提供航行中所需的安全信息的系統(tǒng)?！笆晃濉逼陂g，中國海事局建成了覆蓋我國主要航道、港口的VTS中心28個(gè)，雷達(dá)站91個(gè)，實(shí)現(xiàn)了沿海主要港口和水道都能利用VTS進(jìn)行船舶動(dòng)態(tài)監(jiān)控和服務(wù)，當(dāng)前，VTS仍在補(bǔ)點(diǎn)和覆蓋完善中。但從嚴(yán)格意義上，VTS并不完全具備物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全部特性，但其經(jīng)過人工標(biāo)識(shí)和與AIS識(shí)別船舶融合，在信息服務(wù)、助航服務(wù)、交通組織和聯(lián)合行動(dòng)等海事監(jiān)管職責(zé)中發(fā)揮舉足輕重的作用。

無線電指向標(biāo)-差分全球定位系統(tǒng)（RBN/DGPS）。RBN/DGPS是一種新型、高精度、全天候的海上導(dǎo)航定位系統(tǒng)，它利用航海無線電指向標(biāo)來播發(fā)差分修正信息，向用戶提供高精度服務(wù)的助航系統(tǒng)。主要由基準(zhǔn)臺(tái)、播發(fā)臺(tái)、完善性監(jiān)控臺(tái)和監(jiān)控中心組成。該系統(tǒng)定位為船與船這一物物通信。自1995年起，逐步建成覆蓋我國沿海的RBN/DGPS臺(tái)站21座，信息作用距離300公里，定位精度優(yōu)于10米，就其覆蓋范圍而言，延伸VTS和AIS的作用距離，為船舶航行、航道疏浚、航標(biāo)布設(shè)、海道測(cè)量等提供了高精度的GPS定位，使船舶能更好的感知自身位置，促進(jìn)航行安全。

上述技術(shù)除RBN/DGPS應(yīng)用于船與船的物聯(lián)外，其他技術(shù)實(shí)現(xiàn)所采集的數(shù)據(jù)再結(jié)合CCTV、數(shù)據(jù)中心動(dòng)態(tài)、靜態(tài)等信息，通過整合到GIS平臺(tái)，為海事管理、應(yīng)急輔助指揮和航海保障提供了智能管理和可視平臺(tái)，從而使得數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用和決策分析得以初步實(shí)現(xiàn)。

4、其他管理

在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面除了上述海事對(duì)外服務(wù)和監(jiān)管外，在海事系統(tǒng)內(nèi)部的綜合管理和拓展信息采集等方面，各直屬局也在不斷拓展。比如天津海事局研究開發(fā)“測(cè)繪設(shè)備進(jìn)出庫自動(dòng)感知管理系統(tǒng)”，通過采用RFID、條形碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與通信技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，結(jié)合移動(dòng)式PDA電子標(biāo)簽感應(yīng)器和設(shè)備管理系統(tǒng)形成了RFID監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)，對(duì)每臺(tái)加裝電子標(biāo)簽的設(shè)備實(shí)行出入庫智能識(shí)別，提高了設(shè)備管理效率。比如江蘇海事局的移動(dòng)執(zhí)法終端項(xiàng)目“海事通”和浙江海事局的船載無線綜合指揮系統(tǒng)，分別應(yīng)用移動(dòng)終端和在海巡艇上部署微波無線通信機(jī)，延伸了信息采集的觸角，在各自海事監(jiān)管領(lǐng)域發(fā)揮舉足輕重的作用。上述各項(xiàng)物聯(lián)網(wǎng)方面的應(yīng)用都具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

海事監(jiān)管應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展需求和存在問題分析

盡管物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在海事監(jiān)管中得到了局部的應(yīng)用，但由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和海事監(jiān)管均處在發(fā)展變化中，距離“全面精準(zhǔn)感知，實(shí)現(xiàn)智能海事”還有相當(dāng)漫長(zhǎng)的道路要走。當(dāng)前全球物聯(lián)網(wǎng)尚處在概念、論證和試驗(yàn)階段，仍處于攻克關(guān)鍵技術(shù)、制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和研發(fā)應(yīng)用的初級(jí)階段，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)需要解決一系列的問題。包括在傳感器核心芯片等方面存在核心技術(shù)的瓶頸、還未形成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、信息安全問題有待解決、接入層統(tǒng)一協(xié)議有待制定、IPv6轉(zhuǎn)型迫在眉睫等若干問題。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中的迂回曲折及現(xiàn)階段的技術(shù)局限一定程度上影響了其在海事監(jiān)管的應(yīng)用。

除了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展本身面臨的挑戰(zhàn)外，結(jié)合海事監(jiān)管本身的發(fā)展需求和綜合分析現(xiàn)階段應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)情況，在海事監(jiān)管領(lǐng)域存在以下問題善待解決：

1、統(tǒng)一的海事標(biāo)準(zhǔn)體系有待建立

發(fā)展智能海事，其基礎(chǔ)是實(shí)現(xiàn)海事監(jiān)管對(duì)象的精確“感知”，建立海事監(jiān)管的“電子鏡像”，實(shí)現(xiàn)信息共享及綜合處理。雖然海事監(jiān)管信息化及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域已經(jīng)建立了一系列的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但仍難以滿足海事監(jiān)管的發(fā)展需求。現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用物件標(biāo)識(shí)各自獨(dú)立，導(dǎo)致形成信息孤島，這與物聯(lián)網(wǎng)要求的物件唯一標(biāo)識(shí)的目標(biāo)想違背。

2、進(jìn)一步提升和完善精準(zhǔn)感知體系

海事監(jiān)管的精準(zhǔn)感知體系，在現(xiàn)有的包括AIS、LRIT、VTS等技術(shù)手段中，由于各有各自的技術(shù)局限性，主要在采集感知和數(shù)據(jù)傳輸方面存在問題。數(shù)據(jù)采集是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)“物物相聯(lián)，人物互動(dòng)”的基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集包括傳感器技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、采集設(shè)備和核心芯片，通過對(duì)采集設(shè)備獲得的各種原始數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理，以獲得與目標(biāo)事物相關(guān)的信息。在海事監(jiān)管現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集技術(shù)手段，一方面存在標(biāo)準(zhǔn)不一、采集內(nèi)容單一的問題，另一方面在交通要素涉及面和地理覆蓋面各有優(yōu)劣，進(jìn)而引發(fā)采集數(shù)據(jù)精度的問題，采集數(shù)據(jù)的精度是建立精準(zhǔn)感知體系的關(guān)鍵要求之一。精確感知，顧名思義，必須具備在普適條件下的數(shù)據(jù)采集，具備高度的穩(wěn)定性和可靠性，避免出現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)不通、郵件丟失等現(xiàn)象，海事監(jiān)管涉及安全方面的職責(zé)對(duì)這方面要求尤其突出。

3、進(jìn)一步完善感知傳輸體系

感知傳輸體系完善當(dāng)前主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸效率和數(shù)據(jù)傳輸安全問題，除了現(xiàn)有的采集系統(tǒng)應(yīng)用的傳輸手段外，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，各種不同無線通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不斷融合，包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)網(wǎng)絡(luò)、3G通信網(wǎng)絡(luò)、微波及衛(wèi)星傳輸網(wǎng)絡(luò)及有線寬帶等，通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境愈發(fā)復(fù)雜，其承載各類業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)安全性問題比現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更加復(fù)雜，多種復(fù)雜異構(gòu)的通信系統(tǒng)會(huì)由于自身特點(diǎn)對(duì)整體安全問題帶來影響。這與海事監(jiān)管具備嚴(yán)密安全性和可控性要求相去甚遠(yuǎn)，還有漫長(zhǎng)的道路要走。因此水上交通監(jiān)管要素間的信任關(guān)系、前端無線接入的認(rèn)證和安全通信及安全體系的擴(kuò)展等方面的研究進(jìn)展是解決采集數(shù)據(jù)安全傳輸問題的關(guān)鍵。

4、進(jìn)一步提升各類海事信息資源綜合應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用范文第2篇

[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)；移動(dòng)通信；網(wǎng)絡(luò)資源管理

[中圖分類號(hào)]TN929.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1672-5158（2013）05-0007-01

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用是近十幾年來興起的一種全新的智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，被看作是信息領(lǐng)域的一次革命性的變革，越來越受到人們的重視，其發(fā)展十分迅速，應(yīng)用的范圍領(lǐng)域越來越寬。

移動(dòng)通信技術(shù)在民用領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展多年，技術(shù)上比較成熟，已經(jīng)由第二代（the 2nd Generation，2G）通信技術(shù)發(fā)展到第三代（3G）通信技術(shù)，甚至第四代（4G）通信標(biāo)準(zhǔn)也在許多重點(diǎn)城市和地區(qū)開始試運(yùn)行。

由于移動(dòng)通信服務(wù)使用上的便捷性，使得移動(dòng)通信的應(yīng)用已經(jīng)融人到人們的日常生活當(dāng)中，越來越深刻地影響著我們的生活方式和通信方式?；谶@一點(diǎn)，對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的理論與技術(shù)方面的研究，一直以來都是學(xué)術(shù)研究和工程領(lǐng)域研究的重點(diǎn)課題。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

美國麻省理工學(xué)院在1999年建立的自動(dòng)識(shí)別中心，提出了網(wǎng)絡(luò)無線射頻識(shí)別（RFID）系統(tǒng)的概念。這個(gè)系統(tǒng)可以把所有有形的物品，通過射頻識(shí)別等傳感設(shè)備，與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)個(gè)體的智能化識(shí)別與管理的目的，這便是物聯(lián)網(wǎng)概念的最初來源。

2005年，國際電信聯(lián)盟ITU（International Telecommunication Union）在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)上，正式確定了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，并了題為《ITU Internet reports 2005—the Internet of things》的報(bào)告，在報(bào)告中詳細(xì)介紹了物聯(lián)網(wǎng)的基本特征、相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)、技術(shù)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)以及物聯(lián)網(wǎng)在市場(chǎng)推廣中的機(jī)遇。ITU在報(bào)告中指出：我們正處在一個(gè)全新的通信技術(shù)發(fā)展的時(shí)代，信息交互與通信技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)，已經(jīng)從原來的滿足人與人之間的溝通目的，發(fā)展到為了實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間的連接，一個(gè)無所不在的物聯(lián)網(wǎng)通信的時(shí)代即將到來。

由此可見，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，突破了信息交互雙方的“人”的屬性的限制，將傳統(tǒng)的信息通信網(wǎng)絡(luò)延伸到了更為廣泛的物理世界，將連接擴(kuò)展到了物與物以及人與物之間，從而形成了一個(gè)物的聯(lián)網(wǎng)的世界，即物聯(lián)網(wǎng)。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本特征主要包括以下三個(gè)方面：

（1）全面感知的特性：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以利用射頻識(shí)別、二維碼、傳感器等多種技術(shù)來隨時(shí)隨地的對(duì)網(wǎng)絡(luò)成員進(jìn)行信息的采集。

（2）可靠傳輸?shù)奶匦裕和ㄟ^將物直接接人信息網(wǎng)絡(luò)，需要通過可用的多種通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互和共享，以保證信息傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

（3）智能處理的特性：通過使用多種智能計(jì)算技術(shù)，從而對(duì)采集到的海量的物體數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行處理，以實(shí)現(xiàn)智能化的決策和控制。

2移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)資源管理

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)資源管理作為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信的核心和關(guān)鍵技術(shù)，主要職能是對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中有限的資源進(jìn)行合理地分配和管理，并可以在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和資源的空間分布不均勻的情況下，能夠及時(shí)調(diào)整可用的網(wǎng)絡(luò)資源，從而保證移動(dòng)通信系統(tǒng)的可靠工作。

不同種類和技術(shù)基礎(chǔ)的無線通信網(wǎng)絡(luò)，其所采用的信號(hào)傳輸技術(shù)、多址接入方式會(huì)有所不同，相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)資源的管理機(jī)制也會(huì)存在諸多的差異，但是，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的資源管理問題，就其根本目標(biāo)，可以分為兩個(gè)方面，一是實(shí)現(xiàn)既定的用戶級(jí)目標(biāo)，二是實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)級(jí)目標(biāo)。通常，用戶級(jí)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，主要體現(xiàn)在通信網(wǎng)絡(luò)使用中的用戶體驗(yàn)上；而系統(tǒng)級(jí)目標(biāo)是從技術(shù)的角度考慮，達(dá)到最大化系統(tǒng)吞吐量或者頻譜利用效率、提高移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)發(fā)射功率的效率等幾方面，具體的研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：

（1）功率控制：其主要目標(biāo)是，在維持通信鏈路服務(wù)質(zhì)量的前提下，盡可能減小通信時(shí)的功率消耗，從而節(jié)約能源，延長(zhǎng)移動(dòng)通信終端電池的使用時(shí)間。

（2）切換控制：當(dāng)移動(dòng)通信的終端從一個(gè)基站的服務(wù)當(dāng)中切換到另一個(gè)基站的服務(wù)當(dāng)中時(shí)，需要盡量保證該用戶的通信服務(wù)不被中斷。

（3）接納控制：在保證已經(jīng)連接進(jìn)移動(dòng)通信服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的用戶的正常業(yè)務(wù)使用的同時(shí)，應(yīng)該盡可能地接納更多用戶，從而更有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源，最大化移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的綜合性能指標(biāo)。

（4）調(diào)度機(jī)制：使接入網(wǎng)絡(luò)的各分組用戶，能夠充分合理地利用通信網(wǎng)絡(luò)的資源，合理分配數(shù)據(jù)傳輸速率和分組長(zhǎng)度。

（5）負(fù)載控制：在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)過載或即將過載時(shí)，需要即時(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)整，從而保證通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)資源管理的契合點(diǎn)

通過以上的分析，我們可以看到，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)資源管理的核心問題，即是對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的合理分配問題，而網(wǎng)絡(luò)資源得到合理分配的前提，是對(duì)資源的屬性、分布等信息的全面、有效、快速的掌握，并將這些分布與控制信息可靠地傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)資源管理節(jié)點(diǎn)，通過更高效合理的智能資源分配算法，來對(duì)有限的通信網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行整合安排，這些移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)資源管理需求，恰恰是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所反映出的基本特征，也即是說，通過使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以更加恰當(dāng)、高效地完成以上的資源管理任務(wù)。

4結(jié)論

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)資源管理是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的核心問題，是無線網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域研究的重要課題，其目的在于通過功率控制、切換控制、接納控制、調(diào)度機(jī)制、負(fù)載控制等技術(shù)，在保證通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的前提下，合理、高效地利用網(wǎng)絡(luò)資源，從而提高移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的綜合性能。

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以很好地解決移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的資源管理問題，并且物聯(lián)網(wǎng)在信息采集層上的優(yōu)勢(shì)，可以更加全面、實(shí)時(shí)地采集移動(dòng)通信用戶的非隱私眭信息，從而提高移動(dòng)通信應(yīng)用的商業(yè)價(jià)值。因此，研究基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)資源管理技術(shù)，是值得我們下大力氣研究的課題。

參考文獻(xiàn)

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物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用范文第3篇

關(guān)鍵詞：智能家居；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用；鄔賀銓

在今年年初，工信部正式的《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”規(guī)劃》別提到：到2015年，我國要在核心技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化、關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)研究與制定、產(chǎn)業(yè)鏈條建立與完善、重大應(yīng)用示范與推廣等方面取得顯著成效，初步形成創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、應(yīng)用牽引、協(xié)同發(fā)展、安全可控的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展格局。在規(guī)劃中明確指出要加強(qiáng)的9個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用示范工程中，智能家居赫然在列。作為物聯(lián)網(wǎng)最貼近民生的重點(diǎn)應(yīng)用之一，智能家居行業(yè)的發(fā)展有了政策層面的支持?；勐斨悄芗揖泳W(wǎng)記者在日前召開的第三屆中國物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上，有幸遇到剛剛演講完畢的鄔賀銓院士，并進(jìn)行了簡(jiǎn)短的采訪。

三要點(diǎn)解析智能家居在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

作為光纖傳送網(wǎng)與寬帶信息網(wǎng)專家，鄔賀銓院士還是中國電子學(xué)會(huì)物聯(lián)網(wǎng)專家委員會(huì)主任，他對(duì)于國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的推進(jìn)做出了巨大貢獻(xiàn)。智能家居是物聯(lián)網(wǎng)很重要的應(yīng)用組成部分，與老百姓生活緊密相連，鄔賀銓院士曾在多個(gè)場(chǎng)合表示智能家居市場(chǎng)很廣闊，由于貼近民生，推廣要求比較迫切。當(dāng)筆者問及智能家居在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用時(shí)，鄔賀銓院士總結(jié)了三個(gè)部分的要點(diǎn)：

第一，從歐盟的觀點(diǎn)來講，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展首先就是從智能家居開始的，相比于其他領(lǐng)域，智能家居會(huì)比較容易一些，不存在垂直行業(yè)應(yīng)用的探討，不需要過多地討論商業(yè)模式。

其次，對(duì)于我們國家來講，老百姓關(guān)心的智能家居不是說能夠遠(yuǎn)程打開空調(diào)，不是能夠坐在客廳控制窗簾，這些都是沒有意義的，這僅僅是一種展示而已。那么真正有意義的智能家居是什么呢？鄔賀銓院士認(rèn)為：“中國是獨(dú)生子女和老齡化的家庭，對(duì)獨(dú)生子女的看護(hù)、對(duì)老人的照護(hù)這些都是很重要的，還有現(xiàn)在大家都很關(guān)心的醫(yī)療問題。盡管我國在大力推進(jìn)醫(yī)保、醫(yī)改政策，但是看病難、看病貴也不是一下子就能解決的問題，所以，我們希望不能是有病的時(shí)候才看病?！痹谥悄芗揖酉到y(tǒng)中應(yīng)當(dāng)有檢查健康指數(shù)的傳感器，時(shí)時(shí)刻刻能夠了解主人目前的健康指數(shù)，發(fā)現(xiàn)指標(biāo)不對(duì)，可以馬上采取治療措施。家庭成員中有人生病了，在家中無人的情況下，應(yīng)能夠通過智能家居系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)及時(shí)得到治療。據(jù)筆者了解，早在去年9月份，“智慧養(yǎng)老”就已經(jīng)進(jìn)入了公眾的視野，物聯(lián)網(wǎng)“智慧養(yǎng)老”項(xiàng)目在南京鼓樓區(qū)推行兩個(gè)試點(diǎn)小區(qū)。比如，借助手腕式血壓計(jì)、手表式GPS定位儀等，就可以隨時(shí)隨地監(jiān)測(cè)老人的身體狀況，做一個(gè)隨身攜帶的“藥匣子”，發(fā)揮“隱形伴侶”的作用，不僅時(shí)刻保護(hù)老人的安全，還能全方位監(jiān)測(cè)老人的健康狀況。

鄔賀銓院士談到的第三點(diǎn)是關(guān)于家庭安防的。他說，每個(gè)家庭盡管家產(chǎn)不多，但也不希望有小偷光顧，所以，家庭安防相當(dāng)重要，也是智能家居在應(yīng)用中的關(guān)注點(diǎn)?？梢栽诖昂熒涎b傳感器，有門禁系統(tǒng)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。當(dāng)有人侵入時(shí)，可以聯(lián)系小區(qū)的保安，也可以通過手機(jī)、視頻、郵件等形式聯(lián)系到住戶，即使在辦公室里也能了解家中的情況。這就是智能家居給我們生活帶來的安全、舒適和便捷。

智能家居的設(shè)計(jì)要切合百姓需求

在接受慧聰智能家居網(wǎng)的采訪中，鄔賀銓院士總結(jié)到：“智能家居的設(shè)計(jì)是切合中國老百姓的需求的，是老百姓愿意為此買單的，智能家居在物聯(lián)網(wǎng)中是很好的應(yīng)用?！睋?jù)了解，截至2011年底，我國已經(jīng)有5.13億網(wǎng)民，其中家庭寬帶用戶將近4億。國家推進(jìn)三網(wǎng)融合，目前試點(diǎn)城市已經(jīng)有42個(gè)，各家通信運(yùn)營商也在爭(zhēng)相推進(jìn)光纖到戶。光纖到戶給智能家居提供了很好的條件，但是智能家居在市場(chǎng)推廣方面依然遭遇諸多瓶頸，目前的現(xiàn)狀是僅存在于高端別墅和私人豪宅中，對(duì)于普通百姓來講還是沒有條件去享受的奢侈品。

針對(duì)這一問題，鄔院士認(rèn)為，智能家居的費(fèi)用還是貴了些，這就需要廠家想辦法把成本降下來。另外還要可信，安裝智能家居后用戶的一些信息需要傳給小區(qū)的管理部門，家里都是有一些隱私的，有沒有足夠的可信性對(duì)于用戶來講是相當(dāng)有必要的。比如在窗戶上安裝傳感器，窗戶打開有人進(jìn)來不通過小區(qū)的管理部門直接就報(bào)警，那么如果信息不可靠怎么辦？這些因素都會(huì)影響推廣。從產(chǎn)業(yè)部門來講，降低成本，提高可靠性，能做出一些很好的示范，要讓百姓切實(shí)感受到用智能家居是有價(jià)值的。

媒體傳播要落到應(yīng)用 品牌推廣要扎實(shí)工作

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用范文第4篇

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 野外探測(cè)基地 實(shí)時(shí)監(jiān)控 綜合管理

中圖分類號(hào)：P715 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）09（a）-0008-04

Abstract：Effective management is essential to guarantee the fluent operation of the comprehensive scientific field exploration base，which depends on whether the real-time running data of the instruments in the base can be obtained or not.Taking Xichong observatory as an example， this paper introduces how develop an integrated management platform based on the internet of things techniques.The platform have the following functions：（1）Real-time monitoring of the water supply system；（2）Real-time monitoring of the power system and power consumption data；（3）Real-time monitoring of the intranet and internet status；（4）Providing real-time video monitoring images；（5）Real-time monitoring of the fire protection system.Through the platform， the managers of the base could efficiently and quickly obtain the status of the instruments in the base，which will help to make right decisions to cope with possible problems and faults of the instruments.Since the establishment of the platform，obvious management and economic benefit have been obtained，which provide a reference for the similar large field scientific exploration base management.

Key Words：Internet of thing；Field exploration base；Real-time monitoring；Integrated management

深圳西涌天文-氣象綜合探測(cè)基地于2010年9月建成，是國內(nèi)第一個(gè)天文與氣象相結(jié)合、科普與業(yè)務(wù)相結(jié)合的綜合探測(cè)基地。基地占地面積超過2.9萬m2，位于臨海的一座山上且遠(yuǎn)離市區(qū)?；貎?nèi)除布設(shè)有專業(yè)天文及氣象探測(cè)設(shè)施外，還建有發(fā)電、配電、消防、生活供水、中水處理、視頻監(jiān)控等9套輔助運(yùn)行系統(tǒng)，運(yùn)行監(jiān)控管理工作壓力十分巨大。在基地建成的初期，通氣、供水、供電及消防設(shè)備時(shí)有故障，自基地建成以來，經(jīng)歷過發(fā)電機(jī)輸出功率不正常、水溫異常、水泵故障失靈、蓄水池水位過低、機(jī)房溫濕度不正常等多種問題，這些問題影響了基地的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由于遠(yuǎn)離市區(qū)，基地日常駐守的業(yè)務(wù)人員數(shù)量極為有限，僅靠駐守基地的工作人員人工巡查，很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，從而使得基地不能充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

事實(shí)上，西涌天文-氣象綜合探測(cè)基地所面臨的問題，也是國內(nèi)多數(shù)野外大型科學(xué)探測(cè)基地共同面臨的問題。依靠科學(xué)技術(shù)提升綜合監(jiān)控和管理能力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種設(shè)備故障，從而提高排除故障的效率，是解決這一問題的必然途徑。而解決這一問題的關(guān)鍵，在于及時(shí)獲得關(guān)于設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況的第一手?jǐn)?shù)據(jù)，以幫助判斷設(shè)備的狀態(tài)，為分析處理故障提供有效支撐。

國際電信聯(lián)盟（ITU）指出，信息與通信技術(shù)的目標(biāo)已經(jīng)從任何時(shí)間、任何地點(diǎn)連接任何人，發(fā)展到連接任何物品的階段，而萬物的連接就形成了物聯(lián)網(wǎng)，它是對(duì)物體具有全面感知能力，對(duì)信息具有可靠傳送和智能處理能力的鏈接物體與物體的信息網(wǎng)絡(luò)，全面感知、可靠傳送、智能處理是物聯(lián)網(wǎng)的特征[1]，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益發(fā)展及成熟，運(yùn)用流行的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)建設(shè)已成必然。近年來，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用已滲透到各行各業(yè)的信息化管理系統(tǒng)當(dāng)中，諸如交通、農(nóng)業(yè)、氣象、醫(yī)療等，各行業(yè)的智能化管理水平已得到顯著的提升[2-6]。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于西涌天文-氣象綜合探測(cè)基地的管理，建成電子化的基地綜合管理系統(tǒng)，不僅有助于解決實(shí)際問題，直接提升基地的智能化管理水平，也將為國內(nèi)其他類似基地解決共性問題提供有益的參考。

1 需求分析和功能設(shè)計(jì)

總體目標(biāo)：基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)稱基地綜合管理系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以有效進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控，并對(duì)基地業(yè)務(wù)人員進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，從而提高整個(gè)基地的管理效率。實(shí)現(xiàn)管理過程的電子化，易于統(tǒng)一歸檔和存儲(chǔ)，為查詢統(tǒng)計(jì)以及相關(guān)物業(yè)、維護(hù)等事務(wù)的跟蹤提供技術(shù)支撐。

具體需求：（1）對(duì)供水系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括：凈水池水位、原水池水位、水凈化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)（工作、待機(jī)、故障，下同）、濾芯更換記錄、水泵運(yùn)行狀態(tài)、蓄水池水位、柴油機(jī)狀態(tài)、加壓水泵運(yùn)行狀態(tài)、中水處理系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)；（2）對(duì)供電系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括：配電室電器控制設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、主要參數(shù)，發(fā)電機(jī)狀態(tài)、開關(guān)機(jī)記錄，發(fā)電機(jī)房溫、濕度，UPS工作狀態(tài)；（3）對(duì)基地網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，主要指基地的光纖工作狀態(tài)；（4）實(shí)時(shí)調(diào)閱所有安防視頻；（5）對(duì)消防系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括：七氟丙烷消防系統(tǒng)狀態(tài)、消防水水位信息、消防水泵狀態(tài)、消防器材檔案；（6）具有閾值觸發(fā)短信告知功能，當(dāng)關(guān)鍵設(shè)備出現(xiàn)故障，狀態(tài)信息有所改變時(shí)，自動(dòng)發(fā)短信到系統(tǒng)管理員處；（7）可實(shí)現(xiàn)人員動(dòng)態(tài)管理，諸如排班、考勤等。

性能需求：服務(wù)器端響應(yīng)時(shí)間（從點(diǎn)擊了一個(gè)頁面計(jì)時(shí)開始，到這個(gè)頁面完全在瀏覽器里展現(xiàn)計(jì)時(shí)結(jié)束的這一段時(shí)間間隔），數(shù)據(jù)庫信息檢索時(shí)間最大不超過2 s，平均時(shí)間在0.1～1 s以內(nèi)。客戶端響應(yīng)時(shí)間，頁面載入時(shí)間最大不超過8 s，平均時(shí)間在1～3 s以內(nèi)。CPU占用率：最大80%，正常20%，內(nèi)存使用率：最大1G，磁盤存儲(chǔ)空間不超過50G。單臺(tái)服務(wù)器并發(fā)用戶數(shù)500。

2 功能實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境基于ECLIPSE平臺(tái)，使用JAVA進(jìn)行開發(fā)，主體采用B/S架構(gòu)，便于獲得授權(quán)的管理人員通過IE瀏覽器進(jìn)行查詢、分析。系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計(jì)，可以很容易的增加、刪除、更新內(nèi)容模塊；系統(tǒng)開發(fā)盡可能采用開源軟件，或者在其上做開發(fā)，以降低開發(fā)維護(hù)成本。系統(tǒng)總體架構(gòu)包括6大功能模塊，即設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、安防系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控、天文觀測(cè)設(shè)施管理、綜合行政、管理人員、管理系統(tǒng)管理及30個(gè)小功能模塊組成。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)概念圖如圖1所示。

2.1 硬件設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)采集

考慮前端設(shè)備大部分是基于RS232和RS485的通訊，而且比較分散。但是內(nèi)以太網(wǎng)絡(luò)布設(shè)較為方便，因此采用RS485轉(zhuǎn)以太網(wǎng)，接入企業(yè)網(wǎng)的通訊模式。由于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量大，而且用戶要求進(jìn)行數(shù)據(jù)接入服務(wù)，所以采用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫SQLServer，以方便用戶使用。

對(duì)接入設(shè)備提供了統(tǒng)一的接口，進(jìn)行程序開發(fā)即可將其他設(shè)備接入系統(tǒng)，以發(fā)電機(jī)、UPS、電量?jī)x以及PLC設(shè)備為例分別予以說明。發(fā)電機(jī)提供了MODBUS通訊協(xié)議，也可通過統(tǒng)一接口成功接入。UPS是艾默生Hiplus系列，提供了通訊協(xié)議，也成功接入。電量?jī)x協(xié)議提供不完整，而且型號(hào)不一，協(xié)議雖均為MODBUS類型協(xié)議，但是并不完全符合MODBUS規(guī)范，通過分析其通訊的數(shù)據(jù)包，進(jìn)行數(shù)據(jù)移位比較后尋找出每個(gè)協(xié)議的具體數(shù)據(jù)格式，經(jīng)過多次調(diào)試分析，最終也成功接入。一臺(tái)PLC設(shè)備提供了MODBUS接口，根據(jù)廠家提供的連接通信參數(shù)，成功接入；另一臺(tái)PLC無法提供現(xiàn)成協(xié)議，通過查閱多方資料[7-8]，了解到PLC設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊口可通過PPI協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問，而PPI協(xié)議是西門子的內(nèi)部協(xié)議，參閱該協(xié)議的相關(guān)資料后，開發(fā)出專用的程序來訪問，最終也實(shí)現(xiàn)了PLC設(shè)備的接入。

發(fā)電機(jī)、UPS電量?jī)x、PLC等設(shè)備的成功接入，為實(shí)現(xiàn)后臺(tái)程序統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理起到了決定性作用，使得各“物”的信息最終得以“聯(lián)網(wǎng)”。數(shù)據(jù)的采集通過采集終端的開放型TCP/IP接口為后臺(tái)程序的數(shù)據(jù)讀取提供了連接的橋梁，實(shí)現(xiàn)了通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的讀取。

由于有后續(xù)二次開發(fā)有數(shù)據(jù)接入的需求，本系統(tǒng)專門定制了一個(gè)數(shù)據(jù)庫的表，開發(fā)了一個(gè)專門程序利用系統(tǒng)的開放型TCP/IP接口，從數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)庫中讀取數(shù)據(jù)，保持?jǐn)?shù)據(jù)為最新狀態(tài)，二次開發(fā)只需直接訪問這個(gè)表調(diào)取所要的數(shù)據(jù)，這樣解決了直接基于TCP/IP端口訪問可擴(kuò)展性不強(qiáng)、數(shù)據(jù)量大時(shí)訪問效率不高、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性很差、編程難度大，SQL語句也較為復(fù)雜等一些弊端。

2.2 功能模塊的設(shè)計(jì)及集成

采集端承擔(dān)了對(duì)本地或遠(yuǎn)端監(jiān)控模塊的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)保存和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等功能。而監(jiān)控端則以圖形、列表、文字、仿真控件等多種形式將被監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)展現(xiàn)在用戶面前。通過監(jiān)控系統(tǒng)用戶可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀況，及時(shí)提示設(shè)備的告警，迅速地對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行遙控。除此之外，監(jiān)控系統(tǒng)還具有快捷的瀏覽方式、聲光告警提示、告警自動(dòng)通知、自動(dòng)化的值班派單系統(tǒng)等強(qiáng)大的功能。

系統(tǒng)承擔(dān)的綜合管理功能包含安全性管理、監(jiān)控設(shè)備的管理、人員管理、工程資料的管理以及運(yùn)行數(shù)據(jù)管理，報(bào)表等。配置有3部分：分別是采集配置、監(jiān)控配置和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)定義。采集配置是根據(jù)具體的硬件模塊結(jié)構(gòu)來進(jìn)行配置。監(jiān)控配置是用戶的界面配置?；A(chǔ)數(shù)據(jù)定義是維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的一些通用化數(shù)據(jù)定義，不涉及到具體的監(jiān)控對(duì)象。它們之間的關(guān)系如圖2所示。

系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)監(jiān)控，每個(gè)監(jiān)控臺(tái)可以配置獨(dú)立的監(jiān)控界面和監(jiān)控對(duì)象組合。同時(shí)也可以為上級(jí)監(jiān)控中心提供數(shù)據(jù)服務(wù)，組織成多層分布式監(jiān)控系統(tǒng)，可查詢歷史數(shù)據(jù)以及在線控制等，如圖3所示。

3 應(yīng)用及成效

建成后的西涌天文臺(tái)綜合業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)如圖4所示，從圖4中不難看出，系統(tǒng)一目了然地集中展示了關(guān)鍵系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

從系統(tǒng)投入使用近兩年來的成效來看，使基地管理工作化繁為簡(jiǎn)、化難為易、條理清晰、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確及時(shí)，大大提升了管理人員的工作效率、減少了工作強(qiáng)度。如圖5。

在兩年中，通過該系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的問題及排除故障的典型案例包括以下4方面。

（1）發(fā)電機(jī)房環(huán)境檢測(cè)濕度出現(xiàn)異常高值報(bào)警13次，通過西涌天文臺(tái)綜合業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)報(bào)警短信通知，基地管理人員及時(shí)通知駐點(diǎn)電工及時(shí)開啟通風(fēng)及抽濕機(jī)處理，防止溫濕度傳感器及煙霧傳感器因潮濕造成的誤報(bào)，防止消防系統(tǒng)因誤報(bào)警而觸發(fā)七氟丙烷氣體的噴發(fā)，避免了不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

（2）原水池水位檢測(cè)報(bào)警1次，通過西涌天文臺(tái)綜合業(yè)務(wù)管理平臺(tái)報(bào)警短信通知，臺(tái)辦通知駐點(diǎn)物業(yè)工程人員現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)山下水泵房由于長(zhǎng)時(shí)間沒有下雨而缺水，西涌天文臺(tái)駐點(diǎn)工作人員在未知的情況下正常用水，最終原水池水位下降到報(bào)警值。根據(jù)該警示信息，使得工作人員得以及時(shí)做好缺水的應(yīng)對(duì)工作，同時(shí)避免了水泵因空轉(zhuǎn)而造成損壞。

（3）通過西涌天文臺(tái)綜合業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的投入運(yùn)行，管理人員獲得了大量基地的運(yùn)行數(shù)據(jù)，結(jié)合西涌天文臺(tái)的實(shí)際需求，通過科學(xué)設(shè)備調(diào)整運(yùn)行方式和運(yùn)行參數(shù)，延長(zhǎng)設(shè)施設(shè)備使用壽命，提高能源效率，降低運(yùn)行成本，據(jù)供電局所提供的數(shù)據(jù)表明，西涌天文臺(tái)2013年度總能耗比上一年度減少了9.93%，有效實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。如圖6。

（4）系統(tǒng)投入使用以來，位于野外的西涌基地未發(fā)生過任何安全生產(chǎn)責(zé)任事故，系統(tǒng)故障總能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并得到快速修復(fù)，大大減少了管理人員往返野外基地的次數(shù)，降低了因設(shè)備故障導(dǎo)致的各類損失，每年約能為所在單位節(jié)約人工、能耗、交通等費(fèi)用10萬余元，3年來的累積效益已大大超出建設(shè)系統(tǒng)的投入資金。

4 結(jié)語

該文介紹了基于物聯(lián)網(wǎng)的氣象探測(cè)基地管理系統(tǒng)的開發(fā)思路，并以“西涌天文臺(tái)綜合管理系統(tǒng)”為實(shí)例，進(jìn)行系統(tǒng)應(yīng)用說明。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一日千里的發(fā)展，相信在不久的將來將出現(xiàn)更多基于物聯(lián)網(wǎng)的通信接口協(xié)議、采集器及應(yīng)用傳感器，將會(huì)有更多的設(shè)備可納入到統(tǒng)一的平臺(tái)，進(jìn)行更智能的集中管理。

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物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用范文第5篇

[關(guān)鍵詞]糖尿病；中醫(yī)時(shí)間學(xué)；醫(yī)院信息系統(tǒng)；真實(shí)世界；聯(lián)合用藥

[Abstract] To understand the clinical characteristics and distribution of combined treatment of Chinese and western medicine in diabetes deaths， the hospitalization information of diabetes deaths from HIS system of 20 national 3A-grade general hospitals. Then the frequency statistics and association rules analysis were used to analyze the general information， complications， combined treatment， death time and other information of the patients died from diabetes. The results showed that most of the diabetes deaths were of middle aged and elderly people， more often in males than females. The complications with higher incidence included hypertension， pulmonary infection， coronary heart disease， cerebral infarction and renal inadequacy. In combined treatment rules， western medicines insulin， cefuroxime， furosemide， dopamine， nikethamide and sodium bicarbonate were used in combination at highest frequencies， followed by the combinations of traditional Chinese medicines panax notoginseng， radix bupleuri and western medicines， and the combinations between Chinese medicines had the lowest use frequency. Most of the diabetes deaths were of middle aged and elderly people， more often in males than females. They mainly died from 3 pm to 5 pm and from 5 pm to 7 pm. Therefore， the diabetes deaths often had complications of cardiovascular and cerebrovascular diseases， and early prevention shall be noted in clinics； the clinical treatment plan was basically in accordance with the guidelines for clinical treatment of diabetes； the drugs with promoting blood circulation to remove blood stasis and soothing liver-qi stagnation effects were the common Chinese medicines in treatment of diabetes.

[Key words] diabetes； time theory of traditional Chinese medicine； hospital information system； real world； combined medication

doi：10.4268/cjcmm20161106

糖尿病是一組由多種原因引起的胰島素分泌或作用缺陷，以慢性高血糖為特征的內(nèi)分泌代謝病。典型臨床表現(xiàn)為多飲、多食、多尿及消瘦。由于長(zhǎng)期碳水化合物以及脂肪、蛋白質(zhì)代謝紊亂可引起多系統(tǒng)損害，導(dǎo)致心、腦、腎、眼、神經(jīng)、血管等器官慢性進(jìn)行性病變。嚴(yán)重者可發(fā)生急性代謝紊亂，如酮癥酸中毒、高滲型昏迷且易誘發(fā)各種感染[1]，其急慢性并發(fā)癥，尤其是慢性并發(fā)癥累及多器官受累而且致殘、致死率高，是導(dǎo)致死亡的重要原因。為了解糖尿病死亡人群的臨床特征及聯(lián)合用藥規(guī)律，本研究依托全國20家三級(jí)甲等醫(yī)院信息系（hospital information system，HIS）中糖尿病死亡人群住院信息，重點(diǎn)對(duì)其臨床特征及中西藥物使用情況進(jìn)行分析，為臨床醫(yī)生更好地認(rèn)識(shí)該疾病特點(diǎn)并制定相應(yīng)的防治措施提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來源于中國中醫(yī)科學(xué)院中醫(yī)臨床基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所構(gòu)建的HIS數(shù)據(jù)倉庫，包括全國20家三級(jí)甲等醫(yī)院2002年2月至 2011年5月的HIS數(shù)據(jù)[2]，每條數(shù)據(jù)記錄主要包括患者一般信息、診斷信息、醫(yī)囑記錄等[3]。

1.2 數(shù)據(jù)提取

由于臨床上的糖尿病以2型為主，故本研究納入第一診斷為“2型糖尿病”的患者。并剔除以下病例：年齡大于100歲以上、醫(yī)療費(fèi)用小于1 000元、住院大于365 d者。年齡大于100歲的患者的情況相對(duì)于總體人群偏離較大，容易造成偏倚，故剔除CBH2015sah；醫(yī)療費(fèi)用小于1 000元的患者多為臨時(shí)辦理出入院周轉(zhuǎn)的特例，故剔除；住院大于365 d者，由于住院時(shí)間過長(zhǎng)，多為極特殊的病例，亦容易造成偏倚，故剔除。最終納入患者790例。

1.3 數(shù)據(jù)的規(guī)范化

參照國際疾病分類（international classification of diseases，ICD）第10次修訂本《疾病和有關(guān)健康問題的國際統(tǒng)計(jì)分類》[4]對(duì)西醫(yī)診斷信息進(jìn)行規(guī)范化；參照《中醫(yī)診斷學(xué)》[5]、《糖尿病中醫(yī)防治指南》[6]對(duì)中醫(yī)診斷信息、中醫(yī)證候信息進(jìn)行規(guī)范化。

1.4 統(tǒng)計(jì)軟件及分析指標(biāo)

采用SAS 9.3統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析指標(biāo)包括年齡、性別、職業(yè)、入院科室、中醫(yī)證候、入院節(jié)氣、死亡節(jié)氣等。采用SPSS Clementine 12.0對(duì)聯(lián)合用藥數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，尋找藥物之間的相關(guān)性。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

790例糖尿病死亡患者中，性別缺失16例，男性453例（58.35%），女性321例（41.47%），男性略多于女性（男-女1.41∶1）；年齡記錄缺失24例，患者年齡中位數(shù)為73歲，年齡分層中75～89歲患者最多，共328例（42.82%），其次60～74歲患者272例（35.51%），可見老年人居多。45～59歲患者139例（18.15%），35～44歲患者12例（1.57%），90歲以上15例（1.96%），各個(gè)年齡層男性患者均大于女性。

職業(yè)分布中，55.06%是勞動(dòng)者，21.52%是公務(wù)員，7.85%是軍人，6.33%專業(yè)技術(shù)人員，8.23%為其他，教師和服務(wù)性工作人員均為0.51%。

地域分布中，華北地區(qū)最多，共483例（61.13%）；其次為華東地區(qū)，共126例（15.94%）；西北、西南地區(qū)相當(dāng)，分別為61例（7.7%）和64例（8.1%）；華南地區(qū)28例（3.5%）；東北地區(qū)最少，為4例（0.5%）。

2.2 入院信息

患者入院方式記錄缺失41例，其中，門診入院的499例（66.62%）；急診入院的249例（33.24%）。入院病情缺失3例，其中病情危重者203例（25.79%），病情一般者584例（74.21%）。入院科室中，神經(jīng)科最多，為98例（12.41%），其次心血管科96例（12.15%），呼吸科88例（11.14%），消化科80例（10.13%），內(nèi)分泌科66例（8.35%），泌尿科60例（7.59%），其他科室55例（6.96%），腫瘤科54例（6.84%）等。

2.3 入院節(jié)氣

將790例患者的入院時(shí)間轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的節(jié)氣，對(duì)入院節(jié)氣進(jìn)行描述性分析，繪制雷達(dá)圖，由雷達(dá)圖可知，大寒節(jié)氣時(shí)入院患者最多，大部分入院患者集中在小滿到立冬之間，見圖1。

2.4 合并疾病

將790例糖尿病死亡患者按年齡、性別分層排名前10位合并疾病情況見表1，2。

通過表1可以發(fā)現(xiàn)，糖尿病死亡人群合并疾病較多的有高血壓病、肺部感染、冠心病、腦梗死、腎功能不全。性別層次看，男性與女性發(fā)病情況與全人群發(fā)病情況一致；年齡分層方面，35～44歲年齡段死亡人數(shù)較少共12人；45～59歲年齡段137人合并疾病例數(shù)196例，其中合并病最多的為肺部感染，其次為高血壓??；60～74歲年齡段271人合并疾病452例，其中最高為高血壓病，其次為肺部感染、冠心??；75～89歲年齡段327人合并疾病例數(shù)712例，其中高血壓病最多，其次為肺部感染、冠心??；90歲以上15人合并疾病例數(shù)為41例，高血壓病占首位，肺部感染、冠心病位居其次?？梢姼鱾€(gè)年齡階段疾病分布差異較小，隨著年齡增長(zhǎng)，高血壓病、肺部感染、冠心病比例上升。

2.5 用藥情況

2.5.1 常用中藥及西藥 790例患者中，665人有用藥記錄。共使用763種西藥和289種中藥，按使用頻率前10位的西藥和中藥排列，見表3；按藥物作用使用頻率前10位的西藥和中藥排列，見表4。

由上表可知，常用的前10位中藥分別是三七、柴胡、麝香梔子郁金冰片、甘草酸、復(fù)方甘草、麻仁膠囊、小檗堿、參麥注射液、水蛭地龍；常用的前10位西藥為胰島素、多巴胺、呋塞米、碳酸氫鈉、尼可剎米、肝素、利多卡因、復(fù)方氨基酸、氨溴索。由表3可知，作用類型中，中藥活血化瘀通脈舒絡(luò)比例最高、其次為清熱解毒、通便、止咳化痰平喘、發(fā)汗解表清熱解毒；西藥中最高為降糖藥、抗生素、營養(yǎng)劑、血管收縮劑、利尿劑。

2.5.2 聯(lián)合用藥規(guī)律 采用關(guān)聯(lián)分析方法，分析藥物聯(lián)合使用的規(guī)律。包括1種中藥合并1種西藥規(guī)律、1種中藥合并2種西藥規(guī)律，見表5，6。1種中藥合并1種西藥功效或藥理作用聯(lián)合應(yīng)用規(guī)律、1種中藥合并2種西藥功效或藥理作用聯(lián)合應(yīng)用規(guī)律，見表7，8。將第一列數(shù)據(jù)定義為前項(xiàng)，將后續(xù)列的數(shù)據(jù)定義為后項(xiàng)，支持度揭示了前項(xiàng)與后項(xiàng)同時(shí)出現(xiàn)的概率，置信度揭示了前項(xiàng)出現(xiàn)時(shí)，后項(xiàng)有多大概率出現(xiàn)，提升度是判斷該關(guān)聯(lián)規(guī)則是否d指標(biāo)，一般認(rèn)為提升度>1為有效的關(guān)聯(lián)規(guī)則?；谏鲜鼋Y(jié)果，分析所有藥物聯(lián)合應(yīng)用的規(guī)律，見圖2，3。圖中，藥物間連線越粗，代表關(guān)聯(lián)強(qiáng)度越大。

使用頻率10%以下用虛線表示，10%～30%用實(shí)線表示，30%以上用粗線表示。

使用頻率25%～50%用普通線表示，50%以上用粗線表示。

從以上圖、表中可知，糖尿病死亡人群聯(lián)合用藥規(guī)律中，胰島素、呋塞米、多巴胺、尼可剎米、碳酸氫鈉聯(lián)合使用的頻率最高，中藥三七、復(fù)方甘草、柴胡、甘草酸等與西藥聯(lián)合使用頻率次之，而中藥之間聯(lián)合使用的頻率最低。從西藥藥理作用及中藥功效聯(lián)合應(yīng)用方面分析，降糖藥、血管收縮劑、營養(yǎng)劑、抗生素、利尿劑聯(lián)合使用頻率最高，發(fā)汗解表清熱解毒類藥物與西藥聯(lián)合使用頻率次之。

2.6 死亡節(jié)氣與時(shí)辰

2.6.1 死亡節(jié)氣 糖尿病死亡總?cè)巳?90例，其中151例缺失死亡節(jié)氣記錄。死亡節(jié)氣見圖4，表9。

分析糖尿病患者死亡節(jié)氣及時(shí)辰分布，其中死亡人數(shù)較高的節(jié)氣為大寒，其次為立秋、夏至，死亡人數(shù)較低的節(jié)氣為驚蟄、雨水、立春。

2.6.2 死亡時(shí)辰 糖尿病死亡總?cè)巳?90例，其中113例缺失死亡時(shí)辰記錄。死亡時(shí)辰分布見表10，圖5。

死亡人數(shù)較高的時(shí)辰為申時(shí)，其次為酉時(shí)、巳時(shí)，死亡人數(shù)較低的時(shí)辰為卯時(shí)、丑時(shí)、亥時(shí)。

《傷寒論》對(duì)各經(jīng)病給出了“欲解時(shí)”，即六經(jīng)各自的主時(shí)（經(jīng)氣旺之時(shí)）。《素問?生氣通天論》曰：“陽氣者，一日而主外。平旦人氣生，日中而陽氣隆，日西而陽氣已虛，氣門乃閉?！薄鹅`樞?順氣一日分為四時(shí)》又言：“百病者，多以旦慧晝安，夕加夜甚……朝則人氣始生，病氣衰，故日慧；日中人氣長(zhǎng)，長(zhǎng)則勝邪，故安；夕則人氣始衰，邪氣始生，故加；夜半人氣入臟，邪氣獨(dú)居于身，故甚也。”可見當(dāng)各經(jīng)病證在其經(jīng)氣旺盛之時(shí)，機(jī)體借助自然界和自身陽氣驅(qū)邪外出，從而使病可能得以解于此時(shí)。臨床上，六經(jīng)病證在其“欲解時(shí)”會(huì)欲解或由于正氣奮起即雖得天陽之助，在經(jīng)氣旺盛之際仍不能勝邪，則疾病可能有惡化之趨勢(shì)，演變?yōu)椤秱摗匪摷暗摹俺小保A(yù)后則多為不良。六經(jīng)中，每經(jīng)欲解時(shí)各占3 個(gè)時(shí)辰，少陽欲解時(shí)為“寅卯辰”，太陽欲解時(shí)為“巳午未”，陽明欲解時(shí)為“申酉戌”，太陰欲解時(shí)為“亥子丑”，少陰欲解時(shí)為“子丑寅”，厥陰欲解時(shí)為“丑寅卯”。各經(jīng)欲解時(shí)的死亡頻數(shù)見表11。

抗邪而顯得病情反而加重（如陽明腑實(shí)之日晡潮熱）。由上表可知，糖尿病死亡人群的死亡時(shí)間在陽明欲解時(shí)（申酉戌）人數(shù)最多，占27.93%。

3 討論

3.1 糖尿病死亡人群共病特征

中醫(yī)認(rèn)為，糖尿病歸于消渴范疇，是由于多種原因?qū)е玛幗蛱潛p、燥熱偏盛。為中老年人的常見病、多發(fā)病，當(dāng)久病失治，不知調(diào)攝，繼可變證百出。臨床可出現(xiàn)癰疽、白內(nèi)障、雀目、耳聾、肺癆、水腫、血瘀證、厥脫等種種變證[7]，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為，糖尿病的基本病理生理改變?yōu)橐葝u素的絕對(duì)或相對(duì)不足，引起機(jī)體一系列的代謝紊亂，其并發(fā)癥遍及全身各個(gè)組織器官，發(fā)生與糖尿病遺傳易感性、發(fā)病年齡、病程、代謝紊亂和病情控制程度有關(guān)。

本研究中住院糖尿病患者死因前5位依次為：心血管病24.47%、肺部感染10.77%、腫瘤8.63%、腦梗死5.08%、腎功能不全5.04%。死于心血管系統(tǒng)疾病并發(fā)癥者居首位39.55%，與國內(nèi)外大部分糖尿病患者死因報(bào)道基本一致[8-10]，其次為肺部感染、腫瘤、腦梗死、腎病。作為糖尿病大血管病變死因分析，心血管病與腦梗死病死率合并后為24.47%，較低于其他臨床報(bào)道[11-14]。

此外，糖尿病常導(dǎo)致免疫功能紊亂并引發(fā)多部位的感染，以肺部感染率較高。同時(shí)也是糖尿病患者死亡的主要原因之一[15-16]。肺部感染的發(fā)生率與糖尿病患者年齡、病情及血糖控制情況密切相關(guān)。本研究中糖尿病死亡人群合并肺部感染10.77%，僅次于高血壓病。

3.2 糖尿病患者死亡時(shí)辰與節(jié)氣分析

時(shí)辰是中國傳統(tǒng)計(jì)時(shí)單位，以地支為名稱共12個(gè)單位。中醫(yī)時(shí)間醫(yī)學(xué)常以此來闡述人體生理和病理的相互關(guān)系。本研究顯示糖尿病患者死亡時(shí)辰以申時(shí)（15：00～17：00）、酉時(shí)（17： 00～19： 00）死亡人數(shù)最多，陽明欲解時(shí)的“申酉戌”在六經(jīng)欲解時(shí)中所占比例最高，可見糖尿病終末期與陽明病的發(fā)展規(guī)律一致。《素問?陰陽別論篇》曰： “二陽結(jié)，謂之消。”《素問?陰陽類論》曰： “所謂二陽者，陽明也。”二陽為陽明，陽明氣化為燥金之氣，其氣乖則易結(jié)而化熱，燥氣獨(dú)盛而成消，消則指消渴病。說明陽明之腑胃和大腸與消渴病具有密切關(guān)系，陽明之腑胃腸是消渴病發(fā)病的重要病位[17]。另有學(xué)者從200余例2型糖尿病患者中調(diào)查糖尿病人群的體質(zhì)，發(fā)現(xiàn)陽明胃熱體質(zhì)明顯多于太陰體質(zhì)，且陽明體質(zhì)患者的并發(fā)癥多于太陰體質(zhì)患者（P

從死亡節(jié)氣層次上看，節(jié)氣為大寒時(shí)死亡人數(shù)雖然最多，但與其他季節(jié)死亡人數(shù)在節(jié)氣分布和死亡人數(shù)上無較大差別，故糖尿病死亡人群在節(jié)氣分布上無顯著規(guī)律。

3.3 糖尿病死亡人群合并用藥規(guī)律分析

本研究結(jié)果表明：糖尿病死亡人群聯(lián)合用藥規(guī)律中，胰島素、呋塞米、多巴胺、尼可剎米、碳酸氫鈉聯(lián)合使用的頻率最高，中藥三七、柴胡等與西藥聯(lián)合使用頻率次之，而中藥之間聯(lián)合使用的頻率最低。可見，臨床上治療糖尿病時(shí)，是以化學(xué)藥物為主，中藥為輔的模式。糖尿病晚期的病人，合并疾病較多，病情危重，故用呋塞米降低血壓，碳酸氫鈉糾正糖尿病酮癥酸中毒所致的電解質(zhì)紊亂，多巴胺、尼可剎米均為搶救用藥，多巴胺收縮周圍血管，尼可剎米興奮呼吸中樞，西藥的使用基本符合糖尿病臨床用藥指南。并采用中藥三七、柴胡等中藥輔助治療。有研究顯示：消渴病與血瘀證有較高的相關(guān)性，瘀血既是糖尿病血管病變的致病因素，也是病理產(chǎn)物，血瘀是糖尿病并發(fā)癥發(fā)生的重要病理機(jī)制[20]。因此，在治療過程中應(yīng)用活血化瘀方法至關(guān)重要。《本草綱目》云：“味微甘而苦，頗似人參之味”；“凡杖撲傷損，瘀血淋漓者，隨即嚼爛罨之即止，青腫者即消散。大抵此藥氣溫、味甘微苦，乃陽明、厥陰血分之藥，故能治一切血病”?，F(xiàn)代藥理研究顯示三七可以使糖尿病患者血液黏稠度降低，對(duì)糖尿病血管病變有積極的防治作用[21]。柴胡亦是治療糖尿病的常用中藥，等在總結(jié)仝小林教授治療糖尿病經(jīng)驗(yàn)一文中指出：糖尿病的病機(jī)多為肝郁氣滯、膏濁內(nèi)蘊(yùn)、瘀血阻滯，用大柴胡湯配合活血化瘀藥治療[22]。

3.4 基于HIS數(shù)據(jù)研究的局限性

由于醫(yī)院地域分布情況和級(jí)別的局限并且存在數(shù)據(jù)缺失、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、重復(fù)數(shù)據(jù)等混雜因素而且數(shù)據(jù)大部分來自于西醫(yī)院，中醫(yī)院數(shù)據(jù)相對(duì)較少，缺少詳細(xì)的中醫(yī)證候分布情況以及中醫(yī)臨床合并用藥信息等，可能導(dǎo)致研究結(jié)果存在偏倚。但本文數(shù)據(jù)來源于真實(shí)世界中20家三級(jí)醫(yī)院真實(shí)、客觀的臨床實(shí)效。因此，基于HIS數(shù)據(jù)開展研究可以發(fā)現(xiàn)臨床工作中的潛在規(guī)律，這些重要的，客觀的臨床數(shù)據(jù)為我國糖尿病的防治提供強(qiáng)有力的科學(xué)依據(jù)。

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