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(赤峰學院 遠程教育學院,內蒙古 赤峰 024000)
摘 要:物聯網,顧名思義,就是實現物物相聯的網絡.物聯網是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的又一次信息產業浪潮,是未來一片浩瀚的藍海,它為人類創造一個“智慧的地球”.物聯網的出現,為人們的生產、生活、工作提供了方便、快捷、高效的方式,使人們走進了智能化的時代.本文就物聯網的概念、產生和發展做一下簡要的介紹,并闡述物聯網的技術組成和應用,并展望未來的物聯網的發展.
關鍵詞 :物聯網;智能;感知
中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1673-260X(2015)08-0026-03
1 什么是物聯網
所謂物聯網,即是實現物物相聯的互聯網絡,通過射頻識別裝置、傳感器等信息傳感設備,按約定的協議把任何物體與互聯網相連,進行信息交換與通信,以實現智慧化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡.物聯網通過各種信息傳感設備與智能通訊系統把全球范圍內的物理物體、信息技術系統和人有機的連接起來,它像“人腦”一樣,通過對數據采集、分析、預測,來及時、準確、全面、有效地感知和管理物理世界.
2 物聯網的產生與發展
1995年,比爾蓋茨提出物聯網,但在當時沒有引起關注,在2005年,國際電信聯盟正式提出了物聯網這個概念,在2009年,溫總理提出了“感知中國”的發展戰略,物聯網得到了快速發展.
物聯網在國外被看成是“危機時代的救世主”,許多發達國家將發展物聯網作為新的經濟增長點,正在投入大量資金研究和發展物聯網.中國早在1999年開始物聯網的研究,目前,我國的物聯網產業和技術都處于初級階段,物聯網整個產業模式還沒有徹底形成,但未來的發展趨勢是令人振奮的,未來的產業空間是巨大的.
3 物聯網的技術組成
物聯網要在人和物、物和物之間進行信息交流,它所涉及的技術更廣泛,主要包括:感知前端技術、感知終端技術、數據通信技術、云計算技術等等.
3.1 感知前端技術
在物聯網體系中,負責感知和獲取物體狀態信息和對物體進行操控的前端技術占有重要地位,主要包括:各類傳感器、射頻識別標簽RFID、微機電系統等等.
射頻識別技術是21世紀最有發展前途的信息技術之一,已得到全球業界的高度重視.射頻識別技術是20世紀90年代興起并逐步走向成熟的一種自動識別技術,是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別的目的.在物聯網中,存在著個體識別技術,在計算機網絡中,人體識是用IP地址,而在物聯網中,個體識別則是射頻識別技術.射頻識別技術是當前最重要的識別技術之一,是一種利用無線射頻識別目標對象并獲取相關信息的技術.它的硬件設備包括電子標簽和識讀器.當電子標簽通過識讀器產生射頻區域時,識讀器發出詢問信號并向電子標簽提供電磁能量,電子標簽獲得能量后向識讀器返回芯片內存存儲的數據信息,從而達到快速識別物品的目的.與傳統的條形碼相比,條形碼只能識別一類物品,而射頻識別技術則可做到“一物一碼”,能對每一個物品進行識別,被認為將會最終取代現今應用比較廣泛的條形碼,是物品標識的最有效方法.射頻識別技術具有快速讀寫、距離遠、可以跟蹤管理等優點,是21世紀最有發展前途的信息技術之一.
傳感器:在物聯網中,要獲取實時信息,如溫度、濕度、運動等,以及其他各類物理的、物學的變化等信息時需要使用傳感器.它是感知各種實時信息的部件.主要包括物理傳感器和化學傳感器.視頻傳感器是當前應用比較廣泛的傳感器.攝像頭的核心部件就是視頻傳感器,它負責收集視頻和圖像信息.
微機電系統是建立在微米和納米基礎上,對其材料進行設計、加工、制造、測量和控制的技術,是一種能夠獲取信息,并對其處理和執行的微型系統.微機電系統技術的發展開辟了一個全新的技術領域,有十分廣闊的應用前景.經過幾十年的發展,微機電系統已成為世界矚目的重大科技領域之一,它未來的發展趨勢將向微細化、集成化、多元化和產業化發展.
3.2 數據傳輸技術
物聯網的數據傳輸技術主要是無線通信網絡和下一代互聯網技術.無線通信技術主要包括Wifi技術、藍牙技術、gps技術等.目前,我國的無線通信技術已經覆蓋城鄉,從繁華的城市到偏僻的農村,從海島到山峰,到處都有無線網絡.無線網絡是實現物聯網必不可少的技術設施,物聯網中的信息隨時隨地通過無線通信網絡傳出去.再者,當前以IPV4為主體的互聯網絡,無論是地址容量還是數據傳輸方面都不能滿足物聯網的需求,下一代互聯網將以IPV6為主,將能滿足物聯網的需求,可以為世界上萬事萬物分配IP地址,同時能夠快速傳輸海量數據,是物聯網最適宜的數據傳輸方式.
3.3 感知終端技術
物聯網的感知前端負責實時收集數據,將數據傳到數據處理中心,數據處理中心將把數據處理產生的信息或者決策提供給用戶.當信息提供給用戶時就需要通過感知終端設備,主要包括個人計算機、個人數字助理、3G手機等等.
3.4 智能化處理技術
物聯網通過感知前端獲取信息后,并將信息交給數據處理中心,面對龐大的信息量,如果采用人工處理是非常耗費精力和腦力的,所以物聯網中心還應擔負起數據處理的責任,這就是網絡的智能化.智能化需要應用一些前沿的理論和技術,主要包括統計學、人工神經網絡、圖像處理、模式識別等.統計學主要應用概率建立數學模型,從而對收集的數據進行分析、總結和推斷,它成為物聯網智能化的天然工具.人工神經網絡是模擬生物大腦的結構和功能而構成的一種信息處理系統.雖然人工神經網絡目前還不成熟,但其在智能化的應用前景廣闊.圖像處理是通過計算機將圖像進行去除噪聲、增強、復原、分割、提取特征等處理方法和技術.模式識別是對表征事物或現象的各種形的信息進行處理和分析,以對事物或現象進行描述、辨認、分類和解釋的過程,是信息科和人工智能的重要組成部分.隨著計算機網絡和物聯網的迅速發展,無處不在的計算、無處不在的智能將深入我們工作和生活的方方面面.
3.5 云計算
云計算就是網絡中一個比較新的概念.所謂云計算就是通過網上的數據中心,實現計算機上的各種應用與服務.它的主要原理通過使計算分布在大量的分布計算機上,而非本地計算機或遠程服務器,企業數據中心的運行將更與互聯網相似.它描述了一種可以通過互聯網進行訪問的可擴展程序,具有強大的計算功能和智能化,并且具有高可靠性和高可用性的特點.云計算迎合了物聯網的高端服務需求,物聯網中的海量的數據處理適合采用云計算模式進行,使得物聯網中的數據以億計的各類物品的實時動態管理變為可能.
4 物聯網的應用
物聯網把新一代IT技術充分運用在各行各業之中,實現了物物相連.在物聯網中,存在著超強的中心計算機群,能夠對各種信息資源進行整合,以達到“智慧”狀態,提高資源的利用率和生產力水平,改善人與自然間的關系.主要應用如下:
4.1 智能家庭
智能家庭是以住宅為平臺,利用綜合布線技術,網絡通信技術、安全防范技術,自動控制技術、音視頻技術將家居生活相關的設施集成,構建有效的住宅設施,與家庭日程事務的管理系統,提升家居的安全性、便利性、舒適性、藝術性,并實現環保節能的居住環境.目前,3G網絡的出現,為智能家庭服務構建了網絡基礎,未來,三網融合(電信網、廣播電視網和計算機網絡)是智能家庭的發展方向,相信智能家庭在三網融合后進入一個快速發展的時期,智能家庭技術也將更加智能化,更加人性化,智能家庭在未來的發展前途必是一片光明.
4.2 智能醫療
健康和醫療是百姓息息相關的問題,是關系民眾生老病死的大事,推動醫療領域信息化,打造高效、便捷、以人為本的醫療服務體系,已成為政府和醫療單位共同努力的方向.目前,IBM提出了智能醫療解決方案,通過信息技術打造現代醫療服務體系.我國的醫療保健體系遠遠不能滿足經濟社會發展的需求,因此需建立健全的醫療體系,在實際需求和2009年“感知中國”的政策下,智能醫療體系的開發已成為時代的必然.
4.3 智能物流
智能物流是在智能交通系統和相關信息技術的基礎上,以電子商務方式動作的現代物流體系.物流活動是人類最基本的社會經濟活動之一,智能物流是信息化及物聯網在傳統物流業應用的產物.
4.4 智能電網
電能是人類使用最普遍、最直接的能源形式,為人類生產、生活提供動力.為了使電網更安全更經濟、更高效的運行,出現了智能電網.智能電網是以物理電網為基礎,將現代先進的傳感器技術、通信技術、信息技術、計算機技主和控制技術與物理電網高度集成而成的新型電網,是物聯網技術在電網行業的應用產物.相信在不久的將來,電網能夠實現“自我檢測”,自動查找故障,自動排除故障,自組網絡.智能電網的普及指日可待,智能電力技術飛入百姓家庭將不再遙遠.
4.5 智能工廠
物聯網使信息和生產無縫連接,只要具備互聯網條件,哪怕是人在千里之外,也能通過電腦或是手機對工廠進行控制和操作,從而實現了工廠的智能化.最近,瑞士的一家公司已經開發出無線網絡適配器,該系統包括超聲波液位計、流量計和溫度傳感器構成,用于測量和傳遞區域熱量網絡的實時熱量情況,以實現對工廠的智能化控制.
4.6 智能建筑
智能建筑是指以建筑物為平臺,兼備信息設施系統、信息化應用系統、建筑設備管理系統、公共安全系統等,集結構、系統、服務、管理及其優化組合為一體,向人們提供安全、高效、便捷、節能、環保、健康的建筑環境.近幾年來,隨著信息產業的高速發展,智能大廈在世界范圍內雨后春筍般地發展起來.智能化應用于建筑中,目的在于提供信息化、節能性和管理的高效,以滿足使用者的舒適性、方便性,建筑的節能性、管理的高效性和快捷的信息化服務等等.
4.7 智能城市
智慧城市是新一代信息技術支撐、知識社會下一代創新環境下的城市形態.當前,中國各地正在通過“兩化融合”、“應用示范”、“寬帶城市”等戰略部署,積極利用物聯網、云計算等最新技術,推進智慧城市建設.隨著城市化信息進程的推時,智能城市不再是一個夢想,它已開始步入我們的生活.2012年4月,北京、杭州、西安、武漢、寧波共同入選中國工程院確立的“中國智慧城市”試點城市名單.
4.8 其他產業應用
物聯網正在悄然地走進我們的生活.物聯網技術除了在家居、醫療、物流、、電網應用外,還應用于其他產業上.主要表現在:攝像頭的應用、不停車系統的出現、3G手機的使用、移動支付業務的出現、上海世界博覽會的“手機票”、水環境監測等等.還有一些公司正在研制和開發智能戒指、智能眼鏡、智能手套、智能手表等可穿戴設備,這使得物聯網的應用更加廣泛.
目前,物聯網的發展還處于初級階段,全面普及還需要一個漫長的過程,需要克服各種問題,比如技術研發、產品推廣等等.雖然,物聯網的發展前景是美好的,但是在技術創新、規劃管理、產業融合、推廣應用、個人信息安全和隱私保護等問題上還需制定和完善一系列相應的配套政策和措施,來更好地保證物聯網的普及和發展.
參考文獻:
(1)劉海濤.物聯網技術應用[M].北京:機械工業出版社,2011.
關鍵詞:物聯網;智能電網;智能巡檢;智能用電
1引言
隨著互聯網技術以及無線傳感技術的飛速發展,物聯網技術成為新一代技術引擎,受到政府、科研單位越來越多重視,通過以物聯網為主的信息技術與其他產業相互融合,實現經濟可持續增長。而隨著國家經濟形勢的發展,用電需求持續增加,如何優化能源結構以實現可持續發展成為電力工業研究的熱點,智能電網憑借高效特性成為電力工業應對未來挑戰的選擇。物聯網與智能電網作為目前高新技術產業,已經上升到國家戰略,物聯網技術憑借其強大的信息分析、處理能力,極大推動智能電網技術發展,因此,把物聯網技術與智能電網技術深度融合,可以全方位提升智能電網信息感知深度,實現電網智能化管理。
2物聯網與智能電網概念
2.1物聯網概念
國際電信聯盟最先正式提出物聯網(InternetofThings)的概念。該聯盟認為,物聯網是互聯網應用的一種拓展,是物與物相連的互聯網;而本質上,物聯網是物理世界和網絡信息世界融合的產物[1]。隨后,歐洲聯盟在《TheInternetofThingsin2020》中提出:物聯網技術是通過RFID(射頻識別技術)、傳感器技術、智能定位技術等互聯網傳輸手段,獲得客觀物體的相應信息,以方便對這些標識性個體信息在全球網絡范圍內實現智能化的識別管理[2]。
2.2智能電網概念
2008年,中美在可再生清潔能源會議上首次提出"SmartGrid"概念。2009年,國家電網公司在國內提出“堅強智能電網”的理論。該理論認為,堅強智能電網是以各級電網協調發展的堅強網架為基礎,以特高壓電網為骨干,以通信信息平臺為支撐,具有自動化、信息化、互動化的特征,堅強智能電網涵蓋了電網系統中發電、變電、輸電、用電等各個環節,覆蓋了所有電壓等級,實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合,具備經濟高效、清潔環保、堅強可靠、友好互動和透明開放內涵的現代電網[3-5]。
3物聯網技術在智能電網中體系架構
通信技術是制約當前智能電網技術發展的關鍵,物聯網作為智能電網的傳輸網絡,在面向智能電網的體系架構上分為三層:感知層、傳輸層、應用層。具體結構如圖1所示。通過將物聯網技術植入智能電網平臺,實現智能電網的智能輸電、智能變電、智能配電、智能用電。
3.1面向智能電網的感知層
物聯網面向智能電網的感知層主要包涵控制子層和通信延伸子層。在控制子層,主要通過智能傳感器、Rubee、無線射頻識別(RFID)芯片、智能采集設備、電子代碼(EPC)等手段,對智能電網關鍵環節的電量信號、非電量信號進行采集。通信延伸子層則是通過WI-FI無線保真技術、無線自組織網絡(Ad-hoc)、超寬帶(UWB)、近場通信(NFC)、Zigbee等通信手段把物理實體鏈接到網絡層和應用層[1,6]。物聯網面向智能電網的感知層實際上是對"物"的識別技術。
3.2面向智能電網的傳輸層
以電力光纖網為主的傳輸層又稱為網絡層,該層屬于中間層,用來接收來自感知層的信息,并在一定范圍內通過電力通信網來傳遞這些數據信息。為了安全可靠、實時性的傳遞電網數據信息,電力系統需要構建局部電力通信網,并在大范圍內依托公共電信網,以實現在全社會范圍傳遞數據。無線傳感器網絡(WSN)憑借其設置靈活,可以與互聯網進行無線或有線連接的優點[7],成為構建電力通信網的一種新的發展趨勢。無線傳感器網絡是分布式傳感網絡,由大量小型傳感器節點構成,每個節點除了收集處理本地信息,還會對其他節點信息進行管理、融合。在無線傳感器網絡中,ZigBee技術是新興的無線通信技術。憑借其近距離、低成本、低功耗、高容量、高安全、短時延的優點,ZigBee技術已開始應用于創建智能電網的局部電力通信網。在電力通信網中,感知層中的智能傳感器對電網關鍵狀態、信息進行采集,采集到的信息在本地節點進一步融合,隨后,融合后數據在網絡中傳輸,并由無線收發器完成數據的接收。具體結構如圖2所示。物聯網面向智能電網的應用層是以GIS(ge-ographicinformationsystem)數據、結構數據、非結構數據、實時數據等構成的電力綜合信息平臺為基礎,搭建面向用戶的各種電力應用平臺。針對智能發電、智能輸電、智能配電、智能調度、智能用電等不同的應用方向,有不同的應用內容。比如在智能輸電環節中,通過對導線狀態分析、氣象條件分析、桿塔狀態分析,實現對輸電設備預警診斷和實時監控,以確保電力安全運行;在智能配電環節中,通過物聯網技術對配電網小電流故障進行定位、有效隔離、重構,以實現配電自動化。在智能用電環節中,通過智能電表準確預測用戶負荷需求,實現電網與用戶的雙向互動。在能量儲存方面,引入電動汽車實現能量儲存,并以Web為中心實現可互操作通信以及云計算。
4物聯網技術在智能電網中關鍵應用
物聯網技術在堅強智能電網中具有廣闊的發展空間,建設堅強智能電網,不僅要對傳統電網進行升級改造,而且要使用戶、電網、電廠三者間互動,通過提高電網信息化水平,促進電網自動化、互動化、信息化建設。
4.1在智能配電巡檢系統中的應用
在智能電網配電環節,配電設備數量眾多、分布廣泛,因此對配電設備巡檢提出更多更高要求,基于GIS(地理信息系統)和RFID(射頻識別技術)的智能配電巡檢系統是物聯網技術在智能電網中重要研究方向之一。將配電網中開關站、架空線路、配電室、分支箱、環網柜分成五個單元,每個單元安裝若干電子標簽,電子標簽選擇中頻段無源只讀式標簽,該標簽通過二進制編碼對配電設備進行唯一標識。采集器(手持式智能終端)采集到配電設備RFID電子標簽上設備履歷、設備標識、設備臺賬及狀態信息后,直接上傳檢查結果至服務器。智能配電巡檢系統網絡架構如圖3所示?;谖锫摼WRFID及GIS技術的智能巡檢系統能夠通過電子地圖實現桿塔管理、利用GPS信號自動定位桿塔、可在地圖上計算任意兩點間實際距離、記錄缺陷并實現無線數據同步。相較于傳統的巡檢系統,基于物聯網技術的新型巡檢系統能更有利于變電設備精細化管理、有效避免漏檢、漏巡,提高了電網巡檢系統的工作效率。
4.2在智能用電系統中的應用
基于物聯網技術的智能電網,有效整合了電力資源,提高了電力信息化水平。而智能用電系統是堅強智能電網在用戶側的體現。目前,智能電網用戶側通常包括傳統型居民用戶、工業大用戶、新型電動汽車充電系統等用戶。傳統用戶、新型用戶的具體需求由公共互聯網傳輸至95598第2期王金鵬等:物聯網技術在智能電網中應用研究35電力互動網站,而用戶定制服務由電力主站通過電力通信網發送至用戶側。智能用電系統網絡結構如圖4所示。針對傳統型用戶,通過智能電表方便用戶了解用電信息,用戶根據分時電價信息,及時調整自己的用電模式。同時,電力公司可在線監測異常用電情況,實時監測電網狀態,實現電網與用戶雙向交互。對于電動汽車充電系統等新型用戶,首先在電動汽車電池中安裝RFID電子標簽,當電動汽車進入充電站,安裝在充電站的采集器會首先檢測電池電量情況,并及時反饋給調度中心,調度中心通過電力通信網將充電車位及行駛路線發送至車主,提供車主最優選擇。物聯網技術的應用使電動車充電系統更加高效。
5結論
隨著電網規模不斷擴大,以及用戶對電力服務質量要求的逐漸提高,電網正面臨前所未有的挑戰。將物聯網技術應用到電網的發電、輸電、配電、用電、調度等環節,有利于電網進一步整合電力資源,提升電網監測、預警能力,從而改善電網的信息安全,同時也極大推動了電網的信息化建設、智能化建設,有利于實現電網可持續發展。
參考文獻:
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關鍵詞:卷煙物流;物聯網技術;智能管理
一、物聯網技術的內涵
物聯網技術指的是“物與物之間的相互聯通技術”,其基于的本質和核心仍然是“互聯網技術”,只是在該基礎上進行了一定程度上的擴展,以此來實現任何物品與物品之間的信息交換及傳遞。物聯網技術是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(GPS)、激光掃描器等信息化傳感設備,按約定的協議,將任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、追蹤、監控和管理的一種網絡技術。
二、卷煙物流管理發展現狀
(一)卷煙物流信息采集
就現實情況而言,卷煙物流管理工作中的信息采集工作尚不完善。傳統的卷煙物流中,智能化程度較低,對于其信息采集的并不完整,這會在一定程度上導致信息的失真,對后續工作也會產生不良的影響。
(二)卷煙物流跟蹤工作不到位
物流跟蹤是物流管理中的重要一環,其發展情況影響著整體物流管理的效率和水平,現實條件下物流跟蹤工作中也存在著一些問題。1.分揀智能化欠缺,效率低下分揀是物流管理中的重要環節,對其的準確性程度有著很高的要求標準,智能化分揀的應用是十分有必要的,但就現實情況而言,不少的卷煙物流企業是通過雇傭人工,進行人工分揀來完成該環節的具體工作的,智能化分揀的應用范圍并不廣泛,人工分揀的工作效率遠比不上智能化的速度,同時人工分揀出錯率會偏高一些,畢竟人的集中力并不能與長時間工作相匹配,這樣便大大降低了分揀環節的工作效率,除此之外,雇傭人工勞動也會形成較高的投入成本,從整體上增多了管理成本,卻難以達到較高的管理效率。2.配送效率欠佳在配送環節中,由于缺乏對配送對象信息的準確性把握,導致配送效率降低,此環節對定位、追蹤系統的信息化程度要求較高。
(三)卷煙物流信息傳送系統不完善
就傳統卷煙物流管理工作來看,對于信息傳送系統的建構并不完善,缺乏智能化的傳送渠道,難以完成準確化的信息傳送工作,對卷煙物流的管理工作提出了巨大的挑戰。
(四)卷煙物流信息不及時
由于缺乏智能化的物流技術,物聯網技術應用不徹底,導致卷煙物流信息不及時,不能及時滿足消費者對于防偽等工作的驗證,影響著物流管理的效率。
三、物聯網技術在卷煙物流管理中的應用措施
(一)切實應用射頻識別技術,做好識別工作
射頻識別技術(RFID)在卷煙物流中的作用巨大。在物流初級工作中,涉及了卷煙的倉儲和庫存環節的具體工作,可以通過作用RFID技術,對卷煙的相關數據進行識別以獲取準確有效的信息,保證卷煙的質量,打碼到條是RFID技術在煙草物流中的一個具體應用,通過運用打碼技術,可以及時、全面的采集卷煙生產經營的實物數據,實現對卷煙產品的物流跟蹤和全程管理,由此可以使卷煙的供應鏈實現商流、物流、信息的全面整合。除此之外也可以通過運用二維碼技術進行卷煙掃描,實現煙草配送的精準化。
(二)充分應用全球定位系統技術,做好物流輸送工作
全球定位系統技術在日常生活中的應用越來越廣泛,其對于卷煙物流輸送工作有著極大的現實性意義。通過應用GPS技術,獲得準確的定位信息,從而實現實時跟蹤、在途查詢、綜合分析和在途異常安全報警等功能。除此之外,管理人員可以了解運輸車輛的地理位置、當前運行速度等情況,對車載裝置進行遠程操作,從而在一定程度上保障了物流輸送工作的安全性,通過綜合運用GPS、GIS、掃描技術等,及時過去物流在途的消息,同時,如果在途中出現了隱患問題,可以及時給予提醒警報,以做出相應的應對措施。
四、物聯網技術在卷煙物流管理中應用的優越性
(一)加快了物流的信息化和智能化進程
物聯網技術是對互聯網技術的應用延伸,將物聯網技術應用到卷煙物流管理中,很大程度上加快了物流的信息化及智能化進程,便于及時進行識別、追蹤和監督等工作,一定程度上避免了物流信息的失真,從而提高了工作的準確性,同時通過物聯網技術的應用,對于其管理流程也有了優化。
(二)提高了物流管理工作的效率,降低了工作成本
通過應用物聯網技術,保障了卷煙信息的準確性、輸送的安全性,克服了傳統物流行業的弊端,極大地提高了物流管理工作的效率,同時通過該技術的應用,減少了人工投入,降低了人工成本,從而大幅度降低了整體卷煙物流管理的工作成本。
(三)提升了物流企業的競爭力
伴隨著互聯網技術的發展,物聯網技術也在不斷地改進和發展,其應用必然是大勢所趨,在應用物聯網技術之后,物流管理工作取得了極大的成效,這對于該技術的推廣發揮了一定程度的作用,以此,物流行業的活力會被大大激發,物流相關企業的競爭力也會大大提升,從而帶動整體經濟鏈的發展。
結語
物聯網技術在卷煙物流管理中的應用具有極強的現實意義,物聯網技術的發展極大地推進了智能化物流管理的發展,正確把握物聯網技術的應用,會在很大程度上推動現代整體物流行業領悟的發展。
參考文獻:
一、物聯網概述
1.物聯網概念
物聯網是通過運用物品把它和互聯網相結合,從而實施智能化的管理、定位、識別與監控的網絡,同時通過激光掃描器、全球定位系統與紅外感應器等信息傳感設備實現通訊與交換。它的核心是互聯網,但是結果卻已經擴散到商品之間的互換。
2.物聯網的發展歷程
在1999年,物聯網這個概念第一次被提出。物聯網是依靠互聯網技術運用無線設備與射頻設別技術,從而形成一個能夠讓全世界的商品在互聯網上能夠達到實時共享的網路。在2003年,美國的權威雜志《技術評論》表示在未來的生活中物聯網將會是改變我們生活習慣的十大技術的第一位。在2005年國際電信聯盟就發表了物聯網的相關報告,在報告中表示出物聯網大時代的到來,在全世界各地的商品都能夠通過網上交易平臺實現交換。通過依靠互聯網技術,物聯網也將會成為未來商品交易的主要方式之一。在中國也出現了許多成功運用物聯網技術實現人工智能化的典型,例如上海的浦東機場與上海的世博會。
二、物聯網關鍵技術
首先物聯網需要運用特定的識別系統對物品的相關屬性進行鑒定,其次應該把相關物品的數據信息通過互聯網上傳的網上,最有通過中央信息處理系統把傳輸進去的網絡信息進行處理與公布,從而實現信息的共享。在當前物聯網使用的主要技術包括:智能嵌入、云計算、IPv6、傳感技術等。
1.IPv6
因為互聯網的不斷成熟,互聯網的IPv4地址已經達到了頂峰,IPv6必定會在未來取代IPv4。當期IPv4只有32位的地址遠遠不能夠到達當前會聯網用戶的需求,而孕育而生的IPv6具有128位地址,這樣就能夠促使世界上的任何一樣物品都能夠擁有自己的IP。在當前想要快速發展物聯網就需要讓每一件商品都具有自己的IP地址,因此IPv6的運用必將成為物聯網實現迅猛增長的基礎。
2.RFID
運用射頻識別RFID能夠通過無線射頻識別出相應的物品信息。射頻識別可以識別出很小的物品的相應信息,同時通過對實體的分辨,可以迅速的在沒有觸摸商品的情況下了解到商品的相關信息。RFID能夠大面積的識自動識別商品的相關屬性,但是RFID運用的技術也有相應的不同,比如適用領域、技術特點與工作原理都制定出了不同的標準。
3.云計算
云計算被一些專業人士叫做計算資源池,它能夠對海量的信息實現快速的處理,它是發展物聯網的關鍵。由于物聯網需要隨時隨地及時的對相關采集的數據進行更新與添加,這樣就需要一個能夠大量存儲信息的平臺實現,通過云計算就能夠實現海量數據的管理。
4.傳感技術
計算機技術、通信技術、傳感技術是信息技術的三大核心。傳感技術通過傳感器、信息的識別與處理對相關物品實現檢測與數據錄入。同時運用其相關的傳感器對一些感官達到信息錄入與處理的要求。
5.智能嵌入
把信息處理器嵌于應用系統,運用Internet讓整個系統固化。這樣就能夠節約許多的時間,但能夠快速的讓信息實現共享。這樣就能夠讓計算機技術與網絡技術實現實時同步的進行信息的高速傳遞。
三、物聯網技術在鐵路運輸中的應用
在鐵路運輸中實現物聯網的全覆蓋能夠對鐵路運輸與維護起到高效的作用。它能夠在鐵路行車調度管理、機車和輪對檢修信息管理系統、鐵路貨運物流信息化系統與智能化檢票系統中實現
1.智能化售檢票系統
智能化售票系統在中國已經實現了大規模的使用。乘客可以使用自動售票機進行鐵路購票。在乘客進站時檢票員運用小型識讀器識別讀取RFID電子標簽,以此來識別乘客購買的車票是否與購票信息相符,這樣不但能夠大大提高鐵路人員的工作效率,還能夠節省旅客進出車站的時間,從而使車站可以快速運轉。
2.鐵路機車車輛智能化識別系統
地面獨立識別設備、車身或者底部的識別標簽、復示設備與數據集中管理這五個部分構成了鐵路機車車輛智能化識別系統。地面獨立識別設備是由四個部分組成,其設置需要通過各個站點的一系列的處理來實現信息的管理。在貨物運輸車上安裝電子標簽就能夠迅速的對車輛的相關信息進行識別。這樣在物聯網時代就能夠讓貨物的信息實現實時的了解與共享。
3.鐵路行車調度管理
物聯網在鐵路行車調度管理中只要是通過對車廂的管理來實現。它能夠對鐵路的速度檢測與信號的升級起到關鍵的作用。在每一個車廂上安裝一個RFID芯片,運用RFID芯片的讀寫器,不但能夠了解到當前鐵路運輸的速度,還能夠檢測到當前鐵路運輸中所出現的安全隱患,從而使相關人員能夠及時的排除安全隱患從而使鐵路可以安全的到達相應的目的地,防止一些干擾。
4.鐵路客運系統
運用物聯網,把旅客購票的信息植入到每一張的車票中,同時把讀寫器安裝的客運車廂、候車室、檢票口與車站口等地方。當旅客在自動售票機上購買到車票以后進入到進站口就能夠自動識別車票信息是否與本人相符,進入到候車大廳以后,收到讀寫器的識別能夠快速分辨出旅客候車地是否正確,以免旅客耽誤候車時間。同時還能夠及時的對旅客候車的人數進行統計。旅客在登上火車后,也可以通過讀寫器對某些旅客走錯車廂得以及時的糾正,并且對旅客的下一站所達到的信息進行實時傳遞,一面旅客坐過站的現象出現。在旅客下車以后,系統還可以對相關信息進行處理。
5.機車和輪對檢修信息管理系統
運用RFID技術,能夠對火車的到達時間與步驟進行精確的統計與計算,進而存儲。不但如此,還可以對火車進出車站的次數與相應數據進行快速的采集與錄入,這樣就可以大大提高列車數據的查詢與統計效率,縮減檢測工作人員的工作量提高其工作質量與效率。
6.鐵路貨運物流信息化系統
發展鐵路物流,就一定要把集裝箱運輸實現信息系統化。通過對集裝箱信息的采集與統計,對箱號圖像識別,這樣可以方便攝像頭對集裝箱對信息的快速讀取,從而減少由于天氣或集裝箱破損的原因導致識別系統出問題的現象的出現。把RFID技術運用到鐵路的集裝箱上面,不但能夠實時了解貨物運輸情況,還可以減少商品被盜或者破損的情況。同時提高集裝箱運輸運用的效率得以提高。
四、物聯網技術在鐵路行業其他業務中的應用及展望
1.物聯網在視頻監控中的運用
想要達到高質量的要就必須要使用傳感器與物聯網。比如,能在探頭前面連接各種各樣的傳感器,將激光測距傳感器、傾角傳感器與云臺攝像機連接,利用云臺攝像機捕捉畫面信息,利用激光測距傳感器進行測距。
2.山體滑坡的監控以及提前警報系統
山體滑坡作為一種破壞力極強的地質災害,它不但可以摧毀大量的鐵路基礎設施,還可能對鐵路運輸時對火車上的人員造成極大的傷害,由此看它是一個特別嚴重的災害對鐵路運輸安全是一個極大地隱患。在當前鐵路部門可以運用物聯網技術,在山體滑坡現象嚴重的區域安裝傾角傳感器、液位傳感器和前端設備,這樣不但能夠實時監控這一地區山體情況,還能夠對當前的山體的數據進行傳輸與儲存以便于相關人員的分析。同時在發現山體變化的同時及時的發出警告預警,以便于車站人員能夠及時的對相應的地質災害做出反應,進而極大地挽回人員與財產的損失。
五、結束語
關鍵詞:物聯網;技術;監控;應用;案例
1. 物聯網的概念
美國麻省理工學院(MIT)的自動識別中心在1999年最早提出了物聯網的概念,因目前仍然處在探索的階段,并沒有一個明確的定義。相對公認的解釋是:物聯網是通過各種信息傳感設備如射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(GPS)、激光掃描器等對實物進行掃描,并通過互聯網聯系起來,進行信息的交換,實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡技術。簡單說來,就是通過互聯網把所有身邊東西聯系起來,便于我們進行控制管理,服務于人類社會發展的一種技術。
2. 物聯網的構成及技術簡析
2.1 物聯網系統由感知層,網絡層,應用層構成,下面對各個結構進行簡單介紹;
(1) 感知層:主要包括各種信息傳感技術如射頻識別(RFID)等,進行物品的識別和信息的收集。這些采集給下面的活動奠定了堅實的基礎,是網絡層和應用層進行活動的基本條件,因此感知層的活動至關重要。
(2) 網絡層:主要包括有互聯網、2G無線網絡.3G無線網絡以及網絡層物聯網的管理中心和物聯網的信息中心等。感知層的信息傳到網絡層,由網絡層進行整合與處理,并將信息儲存下來,等待應用,它對感知層和應用層起著承上啟下的作用,是關鍵的中間環節。
(3) 應用層:將網絡層儲存的各種信息應用到各種行業、企業或個人,如:公共管理、食品監管、藥品安全、環境監測、智能物流及家庭和企業的管理中。根據不同要求,滿足客戶需要,最后實現物聯網的應用。這是物聯網的最后一步,至此,一次完整的物聯網活動完成。
2.2物聯網技術包含很廣,多種多樣,只能對主要技術RFID傳感技術等進行介紹,如下;
(1) RFID傳感技術:用來獲取物品的各種特征信息,隨時隨地進行信息采集。電子標簽、天線和讀寫器組成了RFID,其中電子標簽用來儲存各種等待識別的物品信息,具有數據儲存的作用,天線則是用于接收和發射射頻信號,而讀寫器則主要用于信息的識別。RFID傳感技術的應用,簡化了信息采集的過程,使信息采集變得簡單易操作,大大促進了物聯網的發展。
(2) 云計算技術:云計算技術主要是對物聯網中大量的數據信息進行分析和處理,而云計算技術具有的通過互聯網向用戶提供托管服務和配置巨大的計算資源的能力,則很好的處理了物聯網用戶物品數量龐大的問題。簡化了各種服務,方便了信息的互通,促進了物聯網的應用。
(3) 傳輸承載網:傳輸承載網針對的主要是物品的可移動性及位置的不確定性進行技術改造,而采集到的各種物品的特征信息就通過傳輸承載網進行傳遞。毫無疑問它與2G無線網絡.3G無線網絡及WiFi等移動網絡相比較而言具有更大的優勢。傳輸承載網技術的應用,縮短了信息傳遞的時間,加快了信息的速度,大大提高了物聯網的使用效率。
3. 物聯網技術的應用
物聯網廣泛應用在各個地方,不僅是經濟建設、文明建設,更是大大的提高了人民的生活水平,囊括日常生活的方方面面。物聯網賦予了每件物品以生命,讓它們能開口說話,或主動提醒你該注意的各項問題??梢园盐锫摼W運用到各個領域,如交通﹑通訊﹑建筑及國防等,利用物聯網的特性,將各種不同類型的物品聯系在一起,從而進行有效便捷的管理。下面從幾個方面說說物聯網在現實生活中的應用:
(1) 交通方面:城市中最常見的交通監控系統一般是由攝像頭和交通情況監測傳感器組成,這些得來的信息反饋到交通管理中心,從而達到監測城市交通的目的。而一旦物聯網運用到交通方面,可以將所有車輛及交通公共設備形成一個系統,利用物聯網結合起來,通過對車子的監控,對紅綠燈及各種設備進行適當調整,更有利于交通的管理,減少了資源的浪費,也能錯開高峰期,有效的緩解現在城市日益嚴重的交通擁堵。
(2) 國防和安全領域:國防及安全,無疑是各國最為關心的問題,而物聯網的發展給軍隊的改革帶來了新的契機??梢酝ㄟ^物聯網掌握戰場的整體信息,隨時了解戰場的新變化,為作戰計劃的制定與實施奠定信息基礎。物聯網可以將各種軍事有關設備,軍工企業及相關人員聯系起來,協同合作,實現效率最大化。在軍事活動中,提高信息準確性和可靠性,從而降低人員和設備的損耗,增強國防能力,保證國家安全。
(3) 工農業發展:制造業最早也最廣泛的應用了自動化,將物聯網技術應用到制造業,提高了生產的自動化程度,對生產的全過程實現有效的監督管理。在農業方面,可以通過物聯網對土壤、農作物的生長進行監管,改變了人工檢測的不準確性,降低了人力資源的浪費,更好的保證農作物的生長條件,提高農作物的產量,改善農作物品質。物聯網在工農業方面的應用,提高了生產效率,也使產品的安全性達到一個新的高度。
4. 物聯網技術的監控應用案例及分析
在實際工作中,本人參加了幾個上海市經濟和信息化委員會的物聯網項目實施,介紹如下:
(1) 成品油儲備庫監管系統。項目定位于自動監控多通道數據源并且依據規則采用不同報警方式進行實時提示的信息管理系統。利用加密SSL互聯網傳輸通道結合雙向GPRS設備通過無線網絡將實時數據信息上傳至信息中心服務器中,并在使用人員設定的管理規則上建立科學合理的數據模型加以儲存,顯示,分析、報警提示。系統設計并非獨立系統,應用先進的SOA軟件設計的理念,要能夠和將來的其他相關系統集成。采用主流的B/S為架構,不受時間和空間限制,維護和升級成本大大降低。
(圖1:成品油儲備庫監管系統架構圖)
(2)3G遠程集中監控管理系統。隨著加油站特許經營模式的展開,加油站特許經營店如雨后春筍般的出現。當前上海市加油站具有安全要求高和地域分散的特點,對監控需求較高,但是現有加油站監控體系一般為本地松散型監控,缺乏有效集中統一的管理。為解決這種松散型監控管理上的弊端,上海市經濟和信息化委員會采用基于物聯網技術的3G遠程集中監控管理系統,以加油站的特點為主,采用 遠程集中監控系統,可對加油站進出車輛、收費、設備運行以及各種實時工作情進行實時監視和記錄。當突發事件出現時上海市經濟和信息化委員會可以在第一時間內了解現場情況并采取緊急應對措施。
(圖2:3G遠程集中監控管理系統架構圖)
5. 結束語
物聯網將整個社會的發展向上提高了一個大的階層,給世界發展帶來了新的機遇。物聯網的使用簡化了現代的社會生活,提高了生活質量,給大家帶來了福音。物聯網技術正在不斷地向前發展,技術不斷優化,逐步實踐應用到各個領域行業中,它改變著大家的生活方式,給大家以更多的便利和高效。物聯網的發展前景廣闊,將成為各國提高綜合國力的重要技術手段,是國家信息產業實力的最大體現。
參考文獻:
[1] 陳淮.關于物資銀行的設想.中國工業經濟研究,1987,(3):2—3.