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序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇物聯網技術的發展歷程范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
建筑可以由計算機技術進行操控,不得不說是建筑史上一個質的飛躍,這也反映了當下我們互聯網信息技術的高速發展,當今社會對智能技術的需求極其廣泛。下面文章通過對智能建筑的組成、特點、發展歷程及未來趨勢進行簡短的研討,進而對智能建筑的設計方法做出探究。
1 關于智能建筑
1.1 什么是智能建筑
我們所說的智能建筑,實際上就是將計算機技術、信息技術、通訊技術和建筑工藝相結合的一項建筑工程。智能建筑可以對整個建筑物的信息進行詳細分工和處理,能夠隨時按照指令進行工作,使人們居住得更加方便舒適,頗得消費者的青睞。世界上第一棟智能建筑在美國誕生,美國最開始對智能建筑的定義是:“智能建筑乃是通過優化其結構、系統、服務、管理四個基本要素及其相互關系來提供一個多產和成本低廉的環境”,可以看出,智能建筑的本意便是通過科學技術為人們提供一個更為舒適、高效、便捷的家居環境。通過對建筑物的智能功能配備,最大限度節約資源,保護環境,提供資源利用效率,為可持續發展做出極大貢獻,并滿足人們日益增長的精神文化需求,為人們努力打造一個和諧輕松的休息空間。
1.2 系統和功能特點
通常我們所說的智能建筑的系統為狹義的定義,即是通過具體的互聯網技術與建筑工藝結合實現不同程度的建筑智能化,包括功能集成、信息集成、技術集成三個層次,最K取得較好的經濟效益、環境效益和社會效益。它的功能主要體現在四個方面:第一可以提高建筑內物品的使用效率,因為智能建筑對整個屋內的所有物品都有所記錄,同時對他們進行分類整理,將信息儲存起來,使用者在進行選擇時可以輕松找到相對應的物品,若是沒有發現,那也沒關系,因為智能建筑會發出貼心提醒,詳細告訴使用者想要得到的信息;其次,該建筑可以有效節省運行成本,比如運用自動化減少無謂的浪費,減少能源消耗等;其三,該建筑裝有防衛防盜和報警能力,可以有效保障家庭安全,使人們住的更加放心;最后,智能建筑可以很好適應未來互聯網普及趨勢,做到家中水電氣一體化,更加方便人們的日常生活。
1.3 發展歷程及未來趨勢
世界上第一棟智能建筑于1984年1月在美國哈特福德市誕生,定名為“都市大廈”,隨后,日、英、法、德以及我國相繼進行這項工程的研究,上世紀末,美國和日本的部分大廈均實現了智能化。我國在1989年明確表示將北京發展大廈作為智能建筑的開端進行研發,1992年后則隨著市場經濟的深入進行,智能建筑真正開始規模性發展,漸漸深入人心。如今的智能建筑早已不在只局限于辦公樓、大廈等早期建設工程,隨著相關技術的成熟以及互聯網的普及,智能建筑有了更為豐富的內涵,與綠色節能、物聯網技術、可持續發展等相結合,爭取廣泛普及,為更多的人民大眾帶來福音,走向一條光明大道。
2 有關智能建筑的設計方法
2.1 基于物聯網的設計思想
物聯網被稱為繼計算機、互聯網之后,世界第三次信息技術革命熱潮,隨著物聯網的普及應用,很多領域都得到了廣泛發展。智能建筑也不例外。我們可以知道,智能建筑包含三十多個子系統,而隨著經濟發展,人們的受教育水平大幅提高,只要精通其中一或兩種系統便可輕易入職,但是這樣術業精攻的現象帶來工作人員只熟悉自己擅長的領域,建筑是一個整體,精致的建筑擁有自己的靈魂,像這樣各方不能融合,只能造就一個殘缺的靈魂而已。所以需要有一個線索能把這個靈魂整個兒串聯起來,達到令人滿意的效果。
物聯網從字義的角度解釋來說為“物物相連的網絡”,也就是物聯網實質上仍然是互聯網技術的發展和延伸,但又不僅只是局限于計算機。物聯網實際上就是所有的物體與物體之間的溝通和信息交換,通過信息傳感設備將所有的物體連接至互聯網,達到對物體進行智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的目的。物聯網作為未來信息產業的核心競爭力,智能建筑的設計若能與物聯網相結合,勢必會為智能建筑解決許多老問題,為其注入新鮮活力和血液,促使其更快更好地發展。例如智能建筑的各個子系統相互孤立設計,沒有統一規范;設計人員水平參差不齊,其設計缺乏與其他行業的協調與配合,白白浪費資源;設計產品不能跟上科技發展的步伐。這些都是要解決的問題。根據物聯網的含義,智能建筑的子系統表面各不相同,但我們可以從結構上找尋他們的關聯性,相互共享共同信息,通過物聯網詳細掌握其他專業的資料,將智能建筑的設計與其他專業協調配合,最大程度實現智能化,用適當超前的設計理念與設計產品協調一致,使智能建筑的發展跨上一個新的平臺。
2.2 與可持續發展相結合的方法
可持續發展在1992年被列為全球發展戰略,至今呼聲高漲,其秉持著“以低于自然資源更新的速度使用可再生資源,優化使用不可再生資源的效率”的基礎,倡導節約資源、保護環境、最大限度提高資源利用率。智能建筑與可持續發展策略相結合,可以最大限度節約資源,主動節能,保護自然環境。乃是以人為本,以綠色化推進智能建筑,以智能化推進綠色發展,讓建筑物實現人、建筑、自然三者的和諧統一。據此,我們可以將與融入可持續發展理念的智能建筑稱為可持續智能建筑,在以人為本的前提下,使智能建筑實現高效率、高循環、綠色健康陽光的居住環境,讓家居生活回歸自然。
與傳統的現代建筑不同,可持續智能建筑看重的是能源損耗和居住舒適程度,有此需求便會催化出相應專業研究人員。節能可謂是可持續建筑的一個突出特征,建筑設計時可以充分利用可再生資源,采用太陽能、風能、自然采光來為建筑提供熱能和電能,建筑設計師也可采用隔熱保溫的建筑材料使屋子里做到冬暖夏涼,又可以節省大筆的取暖制冷費用。同時可以注意可持續智能建筑的外形構造,營造一種節能環保與舒適安樂的新型現代氛圍。
2.3 智能建筑的設計要求
對使用者這一方面,智能建筑的設計應讓使用者感到安全放心、輕松便利;對于設計者來說,智能建筑要符合消費者的需求,抓住消費者的心理,同時建筑還應該相應先進配套,并且節能環保,節省能源消耗和建筑成本。因此建造智能建筑時,要統籌全局,將建筑細節合理融于建筑結構中,利用結構空間使其具有靈活性,最大發揮智能優勢。同時還要想到,智能建筑得以快速發展的一個重要原因在于節能環保和節省成本,爭取用最少的成本獲得最多的收獲。在建筑設計中,處理采取智能技術調節設備外,還應該綜合考慮采光、氣候、朝向等因素,合理組織建筑要素,充分布局協調各個方面,同時在設計建筑時要考慮跟上時代的步伐,當今社會發展日新月異,人們的精神文化需求也在不斷更新,要配合使用者的心理,通過布局擺設為其營造和諧舒適的環境氛圍,這樣也可為智能建筑打造一個良好的未來局面。
3 結語
我國正處于城市化發展的蓬勃階段,經濟水平和科學技術日益提升,智能建筑也成為不可阻擋的發展趨勢。文章通過對智能建筑的定義、功能特點、發展歷程和未來發展趨勢做了簡要探討,結合當下熱門話題,提出可與智能建筑理念相結合的設計方法,希望能對智能建筑設計方法的研究有所幫助。
安榮同志,您好!
從概念上來說,智慧城市就是把信息技術與城市建設融合在一起,將城市信息化推向更高階段。它基于互聯網、云計算、大數據、物聯網、社交網絡等工具和方法,實現全面透徹的感知、寬帶泛在的互聯和智能融合的應用。智慧城市將成為一個城市的整體發展戰略,作為經濟轉型、產業升級、城市提升的新引擎,達到提高民眾生活幸福感、企業經濟競爭力、城市可持續發展的目的,體現了更高的城市發展理念和創新精神。有專家指出,伴隨著網絡帝國的崛起、移動技術的融合發展以及創新理念的廣泛普及,知識社會環境下的智慧城市是繼數字城市之后信息化城市發展的高級形態。
從內容上來說,智慧城市包含智慧技術、智慧產業、智慧應用、智慧服務、智慧治理、智慧人文、智慧生活等內容。其中與百姓生活最為息息相關的智慧應用主要體現在交通、電網、物流、醫療、食品系統、藥品系統、環保、水資源管理、氣象、企業、銀行、政府、家庭、社區、學校、建筑、樓宇、油田、農業等諸多方面,給人類生活帶來的改變可以想見。
智慧城市的發展一般會經歷這樣幾個階段:第一階段是智慧化基礎設施的建設,主要包括物聯網建設、云計算中心建設等等,實現數字化,才能談智慧化的問題。從服務性來說,城市管理、城市公共設施、基礎服務設施的數字化最為關鍵;第二階段是智慧城市建設的融合階段,將不同領域的城市基礎服務信息實現互聯和互通,借以形成泛在的城市服務;第三階段是智慧城市的內生發展階段,實現更透徹的感知、更廣泛便捷的互聯互通、更深入的智慧化城市服務。
改革開放30余年的發展歷程中,隨著經濟建設步伐的不斷加快,我國煤炭行業取得了長足的發展。隨著產業體制改革的不斷深入,以人為本生產理念不斷深入,煤炭行業將安全生產觀念貫穿于產業發展始終,我國煤礦在構建和完善安全生產體系領域取得了巨大的成績。但是受到實踐技術水平和傳統生產觀念的影響,與國際先進國際先進煤礦安全體系相比,仍然存在不足之處,煤礦安全生產問題層出不窮。因此,煤礦綜合信息化建設對煤炭行業的健康可持續發展起著至關重要的作用,隨著科學技術的迅猛發展,物聯網技術應在煤礦綜合信息化建設過程中扮演重要角色,為煤炭行業甚至現代化建設提供科學技術上的保證。
1物聯網技術概述
1.1物聯網技術在煤炭行業的應用前景分析
物聯網技術在煤炭行業的廣泛應用實際上為煤礦安全生產問題提供了技術層面的支持。通過物聯網技術對煤礦實現感知,是保障人民生命財產安全的需要,關乎民生的重大問題。同時是提高煤炭企業安全生產、高效生產的需要,關乎市場經濟發展甚至經濟建設的穩定發展。物聯網技術在煤礦中的應用,具有耗資小、收益高,空間占有量小、實踐收益性高的優點,在煤礦綜合信息化平臺建設過程中發揮著重要作用,所以,物聯網技術在煤礦中的應用具有廣闊的發展前景。
1.2物聯網技術的技術基礎分析
物聯網技術是現代科學技術發展的重要成果,是人類智慧的結晶。物聯網技術是多項現代科學技術的結合體,以射頻技術、遙感技術、互聯網技術三項重大科學技術為技術基礎。(1)射頻技術。射頻技術(RadioFrequencyIdentification)又稱射頻識別技術,即國際通用的RFID技術。射頻技術是通過射頻識別系統完成監測工作的一項高新技術成果,射頻識別系統由射頻識別電子標簽、射頻識別閱讀器、射頻識別數據管理中心組成,能夠對正處于高速運行狀態的物體進行多角度,全方位的識別,在操作上具有方便快捷的特點[[1]。(2)無線傳感器網絡。無線傳感器網絡由安插在各生產區域的微型傳感器環節組成,通過無線遙感的方式形成的一種能夠實現快速傳遞信息的系統,是信息采集、信息整理、信息傳遞的綜合體。傳感器網絡具有動態性高、設計范圍廣泛和兼容性強的特點。
2煤礦綜合信息化建設現狀分析
煤礦綜合信息化是指在煤礦生產過程中,充分與先進信息技術結合,實現對傳統生產模式、監控系統的變革,進而發揮信息化在工業生產中的重要作用,實現以信息化帶動工業化的長遠發展目標。根據市場經濟對企業管理模式提出的要求,普遍煤炭企業已經建立了集生產管理、銷售管理、財務管理、制度管理、人力資源管理、辦公自動化管理、安全管理等各項企業管理于一身的現代煤炭企業管理體制。隨著信息技術的不斷發展,物聯網技術在煤炭企業的應用越來越廣泛,主要表現在以下三個方面:(1)物聯網技術在人員定位上得到廣泛應用。大多煤炭企業在礦井的重要節點,礦井重點區域、和重要安全監控區域設置了信息采集器,生產員工在進入礦井重要節點區域范圍時都將信息錄入人員定位系統中,通過物聯網技術對人員活動的動態情況進行全方位監測。(2)物聯網技術在礦井通信系統上得到廣泛應用。煤炭企業在礦井下設置基站,實現對控制器發出信息的有效采集,及時將采集的信息通過無線傳感器網絡進行傳遞,實現了井下的通信無障礙,有力避免井下作業的通信隱患,提高了煤炭企業安全生產系數[2]。(3)物聯網技術在設備點檢查與管理中得到廣泛應用。煤炭企業針對礦井中每臺設備配備完善的檢查和管理系統,通過物聯網技術對生產設備的監測與管理,能夠及時準確的接收生產設備傳遞的各類信息,及時做出應對措施,實現了對生產設備的高效管理。
3物聯網技術在煤礦綜合信息化建設中的應用分析
物聯網技術作為多項科學技術的結合體,在煤礦綜合信息化建設過程提供先進技術的保障與支持,對推動煤炭產業發展必將發揮不可替代的作用。
3.1工作人員、生產設備管理與物聯網技術的有機結合
在煤炭企業的生產活動中,實現員工、生產和設備管理與物聯網技術的有機結合,可以將煤礦生產中的動態信息和靜態信息有效統一,進而采取行之有效的應對措施,實現對工作人員和生產設備的有效管理。實現工作人員、生產設備管理與物聯網技術的有機結合實際上是要求將射頻技術、無線網絡通信技術和GPS定位技術廣泛應用于煤炭企業的生產活動中。借助射頻技術和無線網絡通信技術實現對工作人員和生產設備靜態生產信息的有效采集和傳遞,借助GPS定位技術對正在高速運行的生產車輛等動態生產信息進行采集,并將采集到的信息及時傳遞到綜合信息數據庫中,使煤炭企業能夠根據綜合信息做出有效的信息化管理,實現煤礦綜合信息化管理的目標。
3.2煤礦環境監測與物聯網技術有機結合
隨著可持續發展觀念的不斷發展,環境保護問題已經成為制造業在生產活動中必須考慮的重要因素。因此,煤炭企業在進行煤炭開采的過程中必須對環境保護問題予以足夠的關注和重視。煤炭企業通過射頻技術實現對煤礦內部諸多環境因素如:溫度、濕度、有害氣體排放量的有效監測,經過高速的無線通信網絡傳遞到煤炭企業綜合信息平臺,通過互聯網技術對信息的有效處理和分析,得出應對措施的結論。所以,實現煤礦生產環境監測與物聯網技術的有機結合對煤炭企業綜合信息化建設起到決定性的作用[3]。
3.3生產設備的遠程維護與物聯網技術有機結合
生產設備是工業生產的硬件保障,是一切生產活動有序進行的根本條件。利用物聯網技術,實現生產設備與物聯網的有效連接,并將其匯聚到煤礦的監管平臺可以有效的降低設備故障發生概率。例如,將焊接智能化技術運用到煤礦生產設備的維護中,通過RFID技術實現對設備的有效監控,借助微處理器的功能對生產設備有效控制,實現生產設備的遠程焊接。
4結語
綜合信息化建設對于煤炭企業提升綜合競爭力具有重要意義。隨著科學技術的不斷發展,將物聯網技術充分應用到煤礦的綜合信息化建設中,將極大程度的推進煤炭企業的有效生產和安全生產。希望通過本文的論述與分析,能夠為煤炭企業引入物聯網技術加速綜合信息化管理平臺提供借鑒和參考。
作者:王玉斌 單位:焦作煤業(集團)有限責任公司計訊處
參考文獻
物聯網是借助紅外感應器、激光掃描器、射頻識別及全球定位系統等各種信息傳感設備,依照相關協定,把互聯網與物品連接起來,實現信息通信和交換,完成物品的智能化定位、識別、監控、跟蹤及管理等。物聯網是基于互聯網發展起來的,既突破了傳統傳感器僅能夠在本地開展自動化控制的局限性,又有效解決了現階段信息不對稱的問題,物聯網有效促進了不同行業之間的相互協調及合作,促進傳統行業的發展與合作,實現質的突破。云計算在2006年第一次被提出,隨后很多機構從不同的角度定義了云計算,現有云計算定義的核心思想是將大量用于網絡連接的資源及計算進行統一調度和管理,形成一個資源池,并根據需要來為用戶提供服務。其中,云計算在維基百科的定義為:一種以互聯網的計算方式為基礎,借助互聯網上自治、異構的服務來向企業及個人提供按需計取的軟件信息和計算。云計算在伯克利云計算白皮書的定義為:涉及了互聯網上各種服務形式的應用及應用所依托的數據中心的軟硬件設施,采取量入為出的形式向公眾提供的云稱為公共云,不向公眾開放的組織內部數據中心的云為私有云。兩種定義有不一樣的側重,但從根本上分析,云計算是一種基于虛擬技術的新技術,以互聯網為載體,規模經濟是云計算的重要驅動,由各種計算資源構成的信息技術資源池是云計算的重要支撐,云計算是以用戶需求為根據,動態地向用戶提供可伸縮的、虛擬化的信息技術服務。云計算狀態下,各種類型的信息技術服務根據用戶需求規模及各種要求來為其動態地構建信息技術服務,并完成后期的維護及運營,而用戶支付費用也是依照量入為出的方式來進行的[1]。現階段,云計算服務應用越來越普遍,也有更多的企業能夠提供各種層次的云計算服務,還有一些企業能同時進行軟件、平臺、設備等多層次的云計算服務,Google就是個例子,Google既能夠提供云計算軟件服務,又能夠提供云計算平臺服務。已經有越來越多的企業開始在云計算方面尋找各種商業突破點。
2物聯網特有的業務模型
隨著我國社會和經濟快速發展,物聯網在我國社會中應用越來越廣泛,發揮的作用也越來越大。在現實生活中,最主流的數據業務模塊中包括多種多樣的業務類型、數據包的頻率、描述、配置的范圍、移動性等。物聯網的數據業務主要呈現高頻次、小數據包的特點。這一類業務在線的時間較長,和QQ等聊天軟件的功能相似度較高,通常會消耗很多的網絡資源,從而影響網絡的使用效率。隨著我國科技水平不斷提高,物聯網技術在發展中遇到的問題多種多樣,這些問題嚴重阻礙了物聯網技術的發展。現在社會中,物聯網朝著更高的網絡頻次、更小的數據包及更多的在線事件發展,這些東西的發展對網絡負荷的增加帶來極大的不利影響,這時需要采取一定的優化措施,采用傳統的優化辦法存在一定的弊端,如效果差,同時很容易帶來信令風暴問題,這些問題對物聯網技術的發展極其不利。這個問題能否順利解決,直接制約著網絡技術的發展。但是,隨著我國科技水平不斷發展,LTE無線通信技術與物聯網技術進一步結合,將對該問題的解決提供必要的支持,有利于我國物聯網技術快速發展。
3LTE無線通信技術和物聯網技術的結合
LTE的是英文單詞LongTermEvolution的簡稱,是一種長期的演進技術,該技術在現在社會中發揮的作用越來越大,在數據傳輸效率及頻譜效率上具有顯著提升的特點,可以實現多種頻段和寬帶分配,因而可以實現靈活地進行頻譜分配。與傳統常規的無線通信技術相比,該技術在覆蓋面和系統容量方面得到了大幅度提升。此外,LTE系統還簡化了網絡架構,這樣就會降低系統的復雜程度,在進行數據傳輸過程中會減少網絡節點,同時也減少維護消耗成本。隨著我國互聯網技術快速發展,在互聯網的基礎上進行拓展和延伸就成為物聯網,主要結合全球定位、紅外感應、射頻識別、激光掃描等一些先進技術,按照約定的協議實現物品之間的相互連接,從而實現信息的交換和傳輸,同時還可以實現定位、識別、監控及跟蹤等多種功能。因而,如果將LTE無線通信技術和物聯網技術相互結合起來,就可以充分發揮兩者的優點,對促進物聯網技術的發展至關重要。物聯網技術和LTE無線通信技術相結合,不僅可以解決物聯網業務模型中存在的各種網絡資源浪費問題,還可以實現推進兩者共同發展的目的。下文筆者將從不同角度分析物聯網技術和LTE無線通信技術相互結合。從LTE無線通信技術角度技能型分析,該技術可以作為一種新型的通信技術,和傳統的通信技術相比,該技術具有明顯的優點,在很多方面得到了極大的提升,如系統的容量及覆蓋范圍,其終端設備在物聯網技術和LTE無線通信就在結合及創新發展中發揮著重要作用。因而,通過對LTE技術終端設備的推廣,實現該終端的普及,對促進我國通信技術的發展至關重要。與此同時,隨著我國信息化水平越來越高,我國信息技術也在快速發展,在這種先進技術的帶動下,物聯網中的信息數量也在迅速增加,信息的種類也出現了一些較大的變化,呈現出多樣化的特點,因而數據分析的數量也隨之增長;不僅如此,隨著不同系統及異構網絡之間數據融合問題越來越嚴重,數據信息的整合處理也越來越多,這就在很大程度上影響了物聯網技術的快速發展。在這種背景下,實現LTE無線通信技術和物聯網技術的相互結合,可以有效解決上述存在的問題,同時還可以實現保證數據處理的質量和提升數據處理效率的目的,進而促進我國物聯網技術快速發展,從而促進我國社會信息技術快速提升。基于物聯網感知層面角度分析,LTE終端在我國信息化社會中發揮的作用越來越大,該終端在LTE射頻的識別、定位系統、天線等方面發揮的作用越來越大,因而需要提高對LTE終端研究的重視程度。從物聯網網絡層面進行分析,隨著我國科技水平不斷提升,通信技術的應用范圍也越來越大,通信技術在我國社會中發揮的作用越來越大,現階段的通信技術包括WiFi、3G、4G及有線網絡等,對此,LTE終端設備發揮著重要的作用,在LTE網絡技術和無線傳感器網絡結合方面,提升網絡數據的傳輸速度。基于物聯網應用角度分析,LTE無線通信技術的引用可以增強物聯網在存儲方面的功能,在數據的存儲及處理方面的能力也將大大提升,同時還可以滿足智能分析、數據挖掘等方面的需求。因此,云計算在物聯網中發揮的作用越來越大,可以有效解決上述存在的問題。結合上文所寫可以得出,隨著我國信息技術快速發展,我國物聯網技術和LTE無線通信技術也在快速發展。在現在的技術條件下,在云計算中還存在一定的技術問題,要想解決這些存在的問題,需要推動物聯網技術和LTE無線通信技術的發展,同時需要將這兩個方面有效結合起來,充分發揮物聯網技術和LTE無線通信技術的各自優點,提升數據傳輸效率和傳輸質量,確保數據庫的可靠性和安全性。在上述基礎上,增強互聯網服務的便捷性,從而實現LTE終端與物聯網的信息共享。
4LTE無線通信技術在物聯網技術中的應用與發展
4.1LTE無線通信技術在物聯網技術中的應用
隨著LTE無線通信技術和物聯網技術快速發展,要想將LTE無線無線通信技術高效地應用到物聯網業務中,就應該充分發揮局域網的作用,從而實現物聯網控制器、傳感器等的相互疊加,同時還要將其與LTE無線通信進行可靠性連接[2]。在上述情況下,利用局域網的作用,可以實現將物聯網中的存儲數據傳輸到LTE無線通信系統中。業務數據包在物聯網中具有一些自身的特點,如頻率高、規模小等,在實際傳輸過程中,就會極大地增加無線網絡的壓力,因而需要采取必要的措施,確保數據傳輸的質量和傳輸效率。相較于傳統的通信技術,LTE無線通信技術在實際應用中主要利用的是OFDM技術,通過該技術就可以改變一些巨大的信息傳輸信道,轉變為若干數量的小型信息傳輸信道,這樣可以極大地提高信息的傳輸效率和傳輸速度,在進行轉換高速傳輸的數據流過程中,通過層二調度器來實現管理和控制網絡資源的目的,從而實現LTE無線通信技術的高頻率小規模的數據可靠性傳輸。與此同時,在LTE無線通信系統中,采用的手段通常是被動釋放,因而缺乏較為主動的技術手段,這樣在實際傳輸過程中,如果一些信息無法進行監測,此時就不可能實現對鏈路進行主動釋放,此時需要進行一些其他的工作來實現其功能,如通過必要措施來告知核心網。從核心網角度出發,還需要深入研究LTE無線通信技術在物聯網中的應用,這種研究具有重要意義,可以極大地促進物聯網在我國社會中發揮的作用,同時,對于提高LTE無線通信技術也發揮著重要作用[3]。例如,隨著我國科技水平不斷提高,我國手機的使用數量也在不斷增加,手機在人們的日常生產生活中發揮的作用也越來越大,而手機作為應用最為廣泛的無線通信終端設備,可以快速實現人與人之間的信息溝通和共享,在經過信息傳輸之后,需要構建相應的無線承載,這樣就可以向核心網進行信息傳輸。在實際傳輸過程中,為了增強傳輸效果,需要構建標度指無線承載。從接入網角度進行分析,需要結合無線承載進行參數設置,確保數據傳輸過程中的資源共享,在整個過程中還可以提高配置的靈活性,同時還可以確保資源被充分利用。如在實際操作過程中,數據沒有顯示出來,此時系統就會自動進入非連續的接收周期。根據實際經驗而言,LTE技術就可以實現對這些參數的調整。
4.2LTE無線通信技術在物聯網技術中的融合展望
盡管我國的通信行業在近些年有了突飛猛進的發展,但是我國電信行業的業務發展也不斷走向飽和,聯通、電信、移動這三大電信運營商的發展也漸漸進入瓶頸期,怎樣把我國的電信業務向更多的領域發展,已經成為各個運營商慎重考慮的問題。物聯網技術的實現是必須要借助網絡信息技術的,而LTE無線通信技術是現階段我國三大電信運營商運營的重要網絡技術和通信技術,是支撐萬物互聯實現的重要基礎。目前,物聯網相關標準不斷完善,聯通、移動、電信三大運營商都致力于物聯網發展,其中聯通和電信先后宣布NB-IOT網絡的商用將在2017年實現,且會在物聯網終端的設置方面大量投入資金,希望借助物聯網來掀起信息化浪潮。相信在物聯網技術和LTE無線通信技術不斷成熟和融合過程中,物聯網信息的經濟性、標準化及安全性會有更好的保證,有效推動物聯網規模化發展。
5結語
隨著我國科技水平不斷提升,我國現代信息技術也在迅速發展,同時也推動了我國互聯網技術快速發展。LTE無線通信技術和物聯網技術得到了快速發展,LTE無線通信技術在物聯網中的作用越來越大,實現LTE無線通信技術和物聯網技術的相互結合,對于促進我國信息技術的發展至關重要。
作者:馮慶亮 單位:廣西聯正達通信技術有限公司
參考文獻:
引言:
物聯網是波瀾壯闊的數字化革命的第二波浪潮[1],是信息化時代的重要發展階段。傳感器和物聯網設備被廣泛部署于制造,醫療,軍事和公用設施產業中,其生產和普及速度遠超過相關安全措施的升級速度。這意味著,攸關全球經濟的關鍵基礎設施越來越容易地受到黑客的大范圍攻擊。
一、物聯網安全分析
物聯網技術似乎必然會重復信息產業在過去發展中所犯的錯誤,重心被放置于搶占市場,安全漏洞則被放在以后,慢慢修補。
過分執著于開拓市場,產品的安全性滯后于市場經濟的發展速度。即使是在負責任的企業參加產品開發的情況下,企業也會受到來自削減成本的競爭對手的打擊,部分競爭對手更是是通過跳過最基本的安全保障措施,來提高產品的競爭力。
部分非傳統的競爭對手急于開拓新的市場,相較于使用封閉源代碼軟件(這往往是更安全,開發周期更長的)更多地使用開源的透明的代碼來開發應用,更多地使用Windows操作系統來支撐其生產的嵌入式設備。由于這些嵌入式設備缺少漏洞修補機制,產品通過無線連接到互聯網,很容易被病毒感染。
二、物聯網新型安全威脅
2.1車聯網的安全威脅
車聯網是指車與車、車與路、車與人、車與傳感設備等交互,實現車輛與公眾網絡通信的動態移動通信系統[2]。當車輛擁有 IP,接入互聯網后,消費者享受便捷的同時,亦必須承受來自黑客的互聯網攻擊。
車載WiFi將汽車轉變為移動熱點,為乘客提供了互聯網接入功能。然而車載WiFi技術難以擺脫傳統WiFi技術的安全漏洞,一旦接入互聯網絡,車載設備和用戶數據都將面臨風險。
新瓶子裝舊酒,傳統的黑客攻擊手段,被用來入侵,破壞新興的車聯網。在互聯網安全的攻防戰中,一臺服務器與一輛汽車毫無區別。通過IP技術,黑客能夠入侵車輛的操作系統,甚至能夠控制車輛。
2.2醫療物聯網的安全威脅
在高速發展醫療物聯網的同時,醫療行業絕不能忽視網絡安全問題。再精密的醫療儀器也要依附于操作系統和應用軟件,才能實現目標功能。未授權訪問設備,未加密的通信信道,系統安全漏洞,以及軟件設計漏洞都可能導致醫療系統被非法入侵[3]。黑客不但可以竊取病患的隱私信息,甚至可以篡改病患的診斷結果,以及治療方案。想象一個場景,患者收到電話威脅要改變他或她的起搏器頻率,除非支付贖金。沒有足夠的安全防護,醫療物聯網設備的脆弱性是可見的。
2.3無人機應用面臨的安全威脅
無人機在商業,軍事,交通等方面有著廣泛的應用,例如無人機送貨,無人機情報偵察,高速公路監控等,大規模應用曝光了無人機技術的安全問題。公開透明免費通用的2.4GHz無線頻段常用作為無人機的控制信號,但這一頻段易于受到攻擊。
黑客可以利用任何經典攻擊手段,獲得無人機的控制權,包括緩沖區溢出,格式化字符串,SQL注入等手段。
無人機的硬件漏洞為黑客敞開了后門。在2012年的DroneGames比賽中,詹姆斯?哈利迪開發的病毒首先感染一臺AR無人機,然后使用該無人機去感染任何其他遇到的AR無人機,實現控制權的搶奪。
在可預見的未來,無人機將是商業間諜和黑客攻擊的首要目標,攻擊者可以從無人機窗口獲取高分辨率的照片和視頻。
三、結束語
物聯網應用的指數級增長將會暴露出更多的安全漏洞和隱私泄露風險。筆者希望設備制造商和消費者能夠更多地關注物聯網設備安全問題,不要局限于當下利益,要著眼于長遠發展。
只有在封堵安全漏洞和保護消費者隱私的前提下,才能擁抱物聯網,享受科技發展帶來的便利;才能促進物聯網產業的健康快速發展。
參 考 文 獻
一、物聯網的定義
物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此,顧名思義,“物聯網就是物物相連的互聯網”。這有兩層意思:第一,物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。物聯網就是“物物相連的互聯網”。物聯網通過智能感知、識別技術與普適計算、泛在網絡的融合應用,被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。物聯網是互聯網的應用拓展,與其說物聯網是網絡,不如說物聯網是業務和應用。因此,應用創新是物聯網發展的核心,以用戶體驗為核心的創新2.0是物聯網發展的靈魂。簡單的說,物聯網就是物品之間可以彼此進行交流,無需人的干涉。
二、圖書館的背景
圖書館是社會信息服務部門,其全部工作價值都要通過服務這個環節實現。而作為社會重要的文化信息中心,圖書館自動化系統及相關技術對提高圖書館服務的質量與效果起著極為重要的作用。現在處于快速發展的信息時代,人們的學習生活,工作,娛樂都隨著信息的發展而發生著改變。隨著數字化網絡化的發展,也推動了高校圖書館的發展進程,隨著圖書館館藏的不斷增加,圖書館的管理模式和服務方法都需要變革。
我國的圖書館歷史悠久,從古代的藏書閣到近代的圖書館,幾乎停留在傳統的人工方式管理圖書館的日常生活中,借還書主要是手工操作來完成。這樣存在著一些缺點:效率低,準確率低,一段時間內,服務的讀者人數是有限的。將物聯網技術用于圖書館的管理中,可以大大節省圖書館的人力,物力,提高工作效率,擴大服務的項目,使之成為現代化的圖書館。
三、圖書館物聯網技術應用管理現狀
物聯網技術的核心――無線射頻技術在上世紀六十年代已經得到了理論的驗證,九十年代以獨特性能的優勢進入了圖書館的市場。無線射頻技術能幫助圖書館從自動化管理提升到智能化管理。
RFID技術在圖書館系統中的應用,不僅僅是縮短了流通服務的時間,而且還把條形碼,磁條,書目信息,流通記錄全部整合存儲在了一起。借還書避免充消磁的工作,簡化了借還書的操作,并且應用RFID及無線數據通信,可以找到亂架的圖書,提高了圖書管理員的工作效率,有效的幫助讀者找到需要的資源。如果可以搭配自助借還設備,讀者可以自行的辦理圖書借閱和歸還手續,此外,利用物聯網也可以加強圖書資料的安全防范,在圖書館的出口處設立安檢設備,對圖書檔案進行追蹤,沒有辦理借書手續的圖書在出門時,安檢設備會報警,管理員可以及時的阻止。利用RFID來存儲圖書檔案的物理特性,可以解決內頁被撕毀的問題,因為每一本書都有不同的物理特征,在圖書借閱時,系統會測量出每一本書的屋里特性,記錄到RFID電子芯片上面,在歸還圖書時系統再次檢測是否有物理變化,從而判斷是否被損壞。
目前,國外有10余家將近100家機構在圖書館的自動管理系統中采用了無線射頻識別技術,例如,新加坡,馬來西亞,荷蘭,以及澳大利亞等國家。近年來,國家對智能化圖書館的建設予以了高度的重視,也獲得了較好的成效。包括國家圖書館,武漢圖書館等許多公共圖書館以及很多高校圖書館都開始嘗試RFID技術應用在圖書館中。其中中國最大的智能化圖書館項目在深圳圖書館。
四、RFID的典型應用如下
(一)深圳圖書館RFID的應用
深圳圖書館在全國率先采用了RFID技術,將RFID標簽貼在圖書或光盤上,讀者通過這張標簽,可以自動借還圖書,此外,深圳圖書館利用RFID技術創新開發了架位標識,文獻定位導航,只能分揀書車等技術,利用RFID標簽在館內構造了一個精確的定位系統,讀者從圖書檢索系統中查到一本書,館內的資源設備可以很順利地給讀者導航,將讀者引到存書的地方去直接取到要找的書本文獻。通過RFID技術,解決了圖書館業務的許多難題,為RFID技術在圖書館的應用及開發展示了廣闊的前景。
(二)國家圖書館二期暨國家數字圖書館RFID的應用
國家圖書館二期暨國家數字圖書館RFID系統包括了RFID標簽轉換站系統設備、RFID館員工作站系統設備、自助借還系統設備、24小時室外自助歸還系統設備、便攜式RFID點檢系統設備、安全門系統設備和三維檢索導航系統。其中一期中文外借圖書30萬冊和二期中文外借圖書50萬冊,共計80萬冊中文圖書進行了標簽轉換,使用十分簡便,性能穩定可靠,提升了圖書館的管理水平和服務質量。
(三)長寧圖書館RFID的應用
長寧圖書館RFID智能化管理系統實現了由自助借還系統(包括自助借還設備和24小時館外還書設備)、館藏典藏系統、RFID標簽編寫系統、智能安全門系統、圖書智能上架設備(包括智能上架書車、館藏架位管理分系統)、館員工作站、RFID圖書標簽和RFID讀者證等功能。是華東地區第一家全面使用RFID技術的智能化圖書館。
五、結束語
物聯網的發展處于起步階段,圖書館物聯網也是一種理想設想,但世界各國對此高度重視,其發展正處于加速狀態,圖書館將不可避免的參與其中,因此,圖書館人必須關注物聯網的發展,物聯網將成為圖書館發展歷程中新的里程碑。
參考文獻:
從大方向來說,物聯網己經成為IT界最炙手可熱的概念,每一個物聯網元素幾乎都代表著信息技術的最新發展成果,可以說物聯網是信息技術的集大成者,以RFID等技術為代表的物聯網技術的發展將繪制出新世紀信息技術發展的藍圖。而同時,物聯網市場機制的逐步成熟,也代表著創新型經濟模式的發展趨勢,其能為傳統產業的改良和升級提供有價值的參考。就物聯網技術及智慧產業的現狀及發展趨勢,《物聯網技術》雜志采訪到了深圳遠望谷公司的市場總監鐘書華先生,接下來,他將結合遠望谷公司的發展軌跡,與我們共同探討物聯網產業的發展之路。
1.《物聯網技術》:物聯網高速發展逾兩年,遠望谷也因此成為全國知名的物聯網產業領頭羊,其股票多次逆市飄紅,請簡述T遠望谷的發展歷程及目前的業務構成,其中哪些是代表遠望谷核心競爭力的權重部分?
鐘書華:遠望谷從1993年開始針對國內鐵路行業展開RFID技術的應用研究,1999年12月21日,深圳市遠望谷信息技術有限公司成立,2003年底成功進行了股份制改造,2007年8月21日IPO成功。遠望谷是國內物聯網和RFID的領軍企業,被鐵道部列為自動識別產品定點供應商,目前在國內鐵路RFID市場內處于寡頭壟斷地位,在煙草、圖書、畜牧養殖、商品防偽等重要RFID應用領域處于領先地位。目前,遠型谷的主要業務為RFID產品(RFID電子標簽、讀寫器、應用軟件)和解決方案。
遠望谷的核心競爭力體現在以下幾個方面:品牌價值:參與物聯網產業相關標準的制定:強調創新:強化自主知識產權意識:成熟的市場應用及市場開拓能力:完善的質量管理體系等。
2.《物聯網技術》:遠望谷在鐵路RFID設計與應用領域幾乎占據寡頭地位。市場份額高達60%,鐵路因為系統規模龐大,覆蓋地域廣闊,業務結構復雜,在信息化轉型方面相對緩慢,遠望谷用什么打動了鐵老大?又是憑借哪些產品和項目,打開鐵路RFID市場的?在未來的三到五年,遠望谷對鐵路RFID市場有著什么樣的展望和規劃?
鐘書華:創新是遠望谷不斷追求卓越的成功之路,早在1993年,遠望谷的創業團隊依靠勇于創新的精神,與蘭州鐵路局合作立項,進行鐵路車號自動識系統項目的研發,拉開了超高頻RFID技術研究和應用的序幕。當時,RFID技術在全球的應用并不廣泛,在中國,更沒有成熟的技術產品可供借鑒,就是在這樣的條件下,遠望谷開始研發自主知識產權的鐵路車號識別系統。1997年產品在反復的測試中成熟,1998年得到了鐵道部的認可,1999年8月鐵道部在蘭州召開了科技成果鑒定會,對遠望谷的鐵路車號自動識別系統進行了部級科技成果鑒定,并給予了高度的評價。2000年,鐵道部大規模推廣應用鐵路車號識別系統,遠望谷的產品也在應用中不斷更新和完善。
近幾年來,中國鐵路建設蓬勃發展,尤其是高鐵的建設。面對這樣的機遇,2011年,遠望谷將調動資本市場的資源,擬募集資金投入產業鏈上游拓展,并深度挖掘以物聯網應用的細分市場,這其中就包括鐵路車號智能跟蹤裝置、基于RFID的鐵路車輛零部件管理系統兩大項目。而且,在2010年底,遠望谷就已經向蘭州分公司增資,蘭州分公司主要定位為鐵路自動識別產品的技術開發與市場開拓。增資是為了滿足分公司業務擴張的資金需求,提升遠望谷在鐵路行業的綜合服務能力。除了這些以外,在產品上,遠望谷也研發了多款適應于高速應用的RFID產品,以滿足高速鐵路對RFID產品的需求。
3.《物聯網技術》:在非鐵路業務方面,遠望谷有著怎樣的布局?從遠望谷最近的融資及幾次投資或收購行為,如對德生科技和真灼電子的增資,對北京導航者的收購等可以看出,遠望谷有加強非鐵路業務的意向。未來遠望谷在非鐵路業務方面有著怎樣的規劃?其與鐵路業務的比例是否會隨著業務的發展而產生比較明顯的改變?
鐘書華:物聯網賦予了RFID廣闊的發展空間和前景,為此公司也制定了中長期和短期的發展規劃。公司的戰略目標是用10-15年的時間實現公司市值1000億,這就要求公司每年保持較快的增長率,需要不斷的擴大現有市場,發掘新的應用。公司的三到五年規劃是逐漸成為物聯網行業的知名企業和領導品牌,抓住時機,快速發展。公司將以鐵路、煙草、圖書管理、畜牧業及食品安全、商品防偽等行業為重點,鞏固現有優勢,并不斷拓展行業新應用。公司在戰略上沒有將鐵路業務和非鐵路業務區分開來,鐵路、煙草、圖書管理、畜牧業和食品安全等同屬公司的重點開發業務,我們希望這些重點應用領域的拓展全面開花。
4.《物聯網技術》:物聯發展的大趨勢為業界看好,但現階段物聯網還處在研發和應用的十字路口,是繼續堅持自主研發,塑造技術壁壘,從而保持根本上的領先優勢,還是從應用入手,強化現有技術的市場轉化,創造更高的經濟價值?遠望谷對此是如何考慮的?面對媒體對物聯網行業的“炒作”、“泡沫”質疑,遠望谷有怎樣的看法?
鐘書華:“物聯網”是一項未來的綜合性的技術和系統工程,更是一個宏偉的科技和產業戰略,目前物聯網正處于從理論走向實踐的階段,它還面臨著很多的問題。就現階段而言,物聯網技術的研發和物聯網應用的拓展并不矛盾,也不存在孰輕孰重,孰先孰后的問題,技術研究要服務于應用,應用中的問題要依靠技術研究來解決。就企業而言,應根據自身的優勢來確定自身的發展。
遠望谷將不斷增強其在基礎信息采集領域的能力和地位,并進一步發展為用戶提供綜合性應用和服務的能力,目前在RFID領域,遠望谷已經從芯片和天線設計、標簽和識讀器設計生產、應用系統的開發和部署等領域全面布局,而且,值得一提的是,遠望谷的RFID硬件產品都是自主研發生產的。在應用系統方面,遠望谷開發了針對不同行業的RFID系統和應用平臺,并且和合作伙伴一起開發商業應用,如和IBM合作的‘智慧酒店”項目等。
“物聯網”早在1999年就提出來了,前景非常廣闊。美國、歐盟、中國等國家早就投入大量資金研究和探索物聯網技術,產生了一些物聯網概念的實際應用,因此,說它只是“概念炒作”是不確切的。當然,現在應用的現狀和我們理想中的物聯網前號還有很大差距,但我們認為,這是任何事物都會經歷的發展規律。物聯網的實際應用涉及各行各業,需要國家政府的主導以及相關法規政策上的扶助,同時也還存在著很多問題需要解決,其發展必定還需要一個較長的過程。
5.《物聯網技術》:遠望谷怎樣看待企業做大后的多元化發展問題,是否考慮過經營除了RFID甚至物聯網之外的業務?
中圖分類號:TP301 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)28-6473-02
物聯網被認為是繼互聯網之后的又一次技術革命,物聯網通過智能感知、識別技術與普適計算、泛在網絡的融合應用,被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮,是新一代信息技術的重要組成部分。
信息產業和環保產業屬于國家未來重點扶持的新興產業之一。而“環保物聯網”這一將物聯網技術和環境保護工作的結合可以助力環保產業的發展,而環保產業對信息技術的需求又可促進物聯網技術的進步。[1]因此,物聯網在環保領域的應用是有助于我國環境問題的解決和信息技術的發展的新興課題。
1 我國環境保護的信息化發展歷程
我國的大規模信息化建設始于上世紀80年代中期,而環保產業的信息化始于“九五”時期。至今的十余年間,環境信息化建設經過了三個階段:準備期(90年代初至90年代中后期),基礎期(1996-2001)和成長期(2002至今)。準備期的工作內容主要是管理信息(MIS)系統的建設和基礎數據庫的開發。基礎期的核心則是在準備期的基礎上,進行環境信息網絡建設。該過程伴隨著環保部門的辦公信息化,以及環保理念的信息化宣傳。之后,隨著國家環保局“金環工程”的啟動,以及一些類支持性法規政策(如《環境信息化“九五”規劃和2010年遠景目標》、《環境信息管理辦法》、《環境信息標準化手冊等》)的出臺,我國的環保信息化正式邁入了快速成長的階段。
2009年,總理提出要加快推進物聯網發展、建立中國感知中心,物聯網技術的重要性進一步凸顯,并成為國家重點發展的戰略性新興產業的重要組成部分。在這一背景下,“環保物聯網”的概念于2010年提出并開始流行起來。目前在環保領域,物聯網應用的建設已成為培育和發展戰略性新型環保行業、推動環境管理升級的重要手段。
2 環境數據收集網絡基礎上的環境監測
作為環保物聯網最核心的工作之一,針對環境監測的數據收集主要包含環境質量監測和污染源監測兩個方面。
2.1環境質量監測數據的采集
傳統的環境監測是利用若干點源的監測來反映監測區域的總體環境情況,這種方法往往較為局限和片面。因而隨著環境監測特別是宏觀的需求的提高,一系列全局性的信息技術逐漸進入監測領域,并發揮重要作用。最典型的是“3S”技術(又稱空間地球技術)。“3S”是由遙感(RS),全球定位系統(GPS),地理信息系統(GIS),整合成的一個綜合性信息收集平臺。[2]監測過程中,首先由RS技術(通過衛星或機載熱紅外設備)獲得監控區域的光譜圖像資料。由于大氣、水體等污染常常伴隨著圖像化的信息,經過同往期的圖像比較可以發現環境變化明顯的區域,針對這些區域再進行GPS定位,進行重點監測,獨立進行數據的收集。GIS技術則是一個針對數據進行綜合管理和分析的平臺。三種技術的聯合運用,可實現大范圍的環境監測。
“3S”技術在環境監測中具有監測范圍廣、速度快、成本低、可實現長期動態監控等優點,因而是目前大范圍環境質量監控,尤其是大氣環境監控、內陸水體環境監控、海洋環境監控以及城市生態環境監控等領域的主流技術。目前“3S”技術已有航空、航天以及無人機等遙感平臺構成立體化,全方位的環境信息收集網絡。[3]
2.2 污染源在線監測
全局性的環境監控以外,還需對排污企業為代表的重點污染源進行監控以實現對排污企業實現實時的監管。在這方面,物聯網的應用主要體現在在線監測系統上。在線監測是近年來污染源監測的發展趨勢,其含義是通過裝在處理企業和排污設備上的各類監測儀表收集污染物數據,再經由信息網絡將監控數據傳至環境監測部門,實現監控和管理的過程。在線監控的意義在于監控數據更加真實可靠,同時可避免數據的滯后性。
典型的污染源在線監控系統包括數據收集系統和信息綜合系統。前者安置于污染治理設施和排污設備上。主體是各種常規指標和污染物指標的檢測儀器。收集的數據通常由運行記錄儀和設備采集傳輸儀進行加密、儲存、發送等。信息綜合系統主要由計算機終端設備、監控中心系統等構成,對收集到的數據進行分類、分析、并入庫儲存以完成環境數據管理的過程。監控中心系統通常是由信息管理軟件和數據庫構成。[4]目前我國已在113個重點城市建立監控中心,實現對三千多個排污點實行在線監控,隨著在物聯網技術的促進下,監測網絡已有相當規模。
3 物聯網技術助力環保產業發展
國務院日前印發的《關于加快發展節能環保產業的意見》提出未來三大目標:產業技術水平顯著提升、國產設備和產品基本滿足市場需求、輻射帶動作用得到充分發揮。在環保產業快速發展的這一時期下,物聯網也在該領域起到了重要的作用。下文將在環保行業數據庫和環保企業運營方面闡釋物聯網技術的應用。
3.1環保行業數據庫的建設與管理
在全球信息化特別是大數據時代即將到來的背景下,數據庫的建設和完善對一個產業的發展至關重要。作為基礎數據平臺,數據庫是環保物聯網中重要的一環,環保產業數據庫主要包括環境保護資訊數據庫、法律法規數據庫、統計數據庫、產品數據庫、技術數據庫、項目數據庫、企業數據庫和專家數據庫、M&A數據庫等。環保企業和研究機構等可以通過這些數據庫進行查詢、運算、分析,以得到環境狀況、政策法規、行業發展現狀、市場潛力、競爭主體情況、主流與前沿技術等信息,為產業鏈上的環境制造業和環境服務業的行業咨詢與研究,企業相關決策制定等提供依據。[5]
3.2 環保企業運營過程的控制和管理
在近年來迅猛發展的領域,如物流、電子商務等,已在相當程度上通過基于物聯網的信息管理技術實現了智能運營。以企業資源計劃(ERP)系統為代表的綜合管理系統在企業運營中可將物資資源管理(物流)、人力資源管理(人流)、財務資源管理(財流)、信息資源管理(信息流)集成一體,實現對運營流程的科學管理和優化,以達到資源的最高效配置。而現階段,我國環保產業對這類系統的應用還不夠充分和徹底,尚處于起步階段,尤其是中小型環保企業。
目前在環保產業中,通過“智能管理平臺”的研究主要集中在生活垃圾的收轉運系統的優化管理、地溝油及餐廚垃圾收運體系監控和管理、進口廢料的監管、資源的回收循環的管理等方面。
4 結束語
同為國家“十二五”期間重點發展產業,信息產業和環保產業將在國民經濟中占據更大的比重,而信息技術在環保產業中的實踐,則對環境保護工作的現代化有重大意義。通過對物聯網在環保領域應用的梳理,可以發現物聯網技術在環境保護管理以及環保產業的發展中都具有廣泛的應用。以“3S”系統和污染源在線監測系統為核心的數據收集網絡可為環境保護工作提供第一手數據,可實現污染源的監管,污染物總量的控制,以及對環境突發狀況的及時應對。另一方面,物聯網作為一個綜合信息平臺,也為環保產業,尤其是企業和研究機構提供了信息管理和運營管理的有效工具,為環保產業的發展起到了助力作用。
目前,我國環境保護工作的信息化在一些領域(如遙感技術、信息傳輸設備)等方面已取得一定成果。但總體來看,目前還處在建設和發展的階段,尚存在不夠完善的地方,還有較大的提高空間,如環保企業的智能化管理運營等。
未來,我國的環保信息化將順應國際前沿趨勢向智能環保的方向發展。這意味著環保物聯網將在在智能層、網絡層和應用層達到更透徹的感知、更全面的互連互通和更深入的智能化。總之,將以物聯網為代表的信息技術將更深更廣地融入環保領域的方方面面,將是信息技術工作者和環境工作者共同努力的目標。
參考文獻:
[1] 陳藝虹,于立強.信息化與環境保護[C].優秀學術論文選,2003.
[2] 劉桂芳,盧鶴立.從數字地球系統看3S技術[J].安陽師范學院學報,2005(2).
物聯網最早可以源溯到上個世紀末期,但是由于科技水平的限制,當時的人們并沒有對其現實作用加以充分重視。而物聯網的正式提出是在本世紀05年,在此之后就進入了飛速發展的階段,我國在09年也開始了對物聯網技術的研究工作,并且已經在現實中將其推廣,可以說物聯網是未來世界戰略性產業的重要組成部分之一。伴隨物聯網在我國的不斷發展,我們在物聯網上的投入資本也日益增加,以期能夠更好的將其應用于當下社會中。
一、物聯網概述與現實特征
(1)物聯網概述
物聯網是當今時代信息工程的關鍵性組成成分,能夠從另一方面來表示出現今的信息化水平。物聯網也就是將各類物體按照某些特定的聯系進行聯系,進而在物體與物體之間構成一定的網絡,這也是物聯網名稱的由來。物聯網主要是以互聯網為媒介,也就是說互聯網是物聯網運作與發展的前提保障。另外,物體與物體之間的聯系這一定義并不精確,以此在不同的地域對其的理解存在一定的區別。就我國專業人士對其的理解來看,它主要是依靠局域網以及互聯網等通信技術來將傳感工具、調控裝置、硬件設備與其他物體進行有效聯系進而形成的網絡體系,另外物聯網還具備較高的人機交互能力,能夠有效的實現物體與物體、人與物體之間的緊密連接,具有極高的信息化水平,相關用戶能夠以遠程操作的方式來對整個物聯網體系進行控制,智能化程度極高。
(2)物聯網的現實特征
就物聯網的基礎特征而言,它在任何時間范圍內,只要條件允許都能夠進行有效連接,同時能夠隨時為人們提供相應的服務。另外,物聯網能夠有效的實現物體之間相關信息的整合處理,能夠實現對各大硬件設施的實時監測,而這主要是依托于時序性的對事物的檢測與參數信息的整合傳輸。物聯網有效的實現了人機交互,能夠充分發揮出各大硬件設備之間的協同作用。而物聯網服務終端的物體大多是私有的,所以也具有較高的隱私性。在物聯網不斷發展的過程中,它已經能夠在大多數情況下為使用者提供在線服務,并且具有極高的穩定與安全性能,在現實社會中已經得到了極為廣泛的應用。
二、信息通信技術在物聯網中的應用
(1)信息通信技術應用原理
信息交互的過程主要依賴于對各種參數資料的采集、傳輸與接收,而通信技術在物聯網中的應用也不例外。以移動終端為依托,以各類硬件設備與信息整合系統為核心,完成對參數資料的處理,進一步提升信息處理的實際效率。而在信息交互的過程中,則需要設置一個較為穩定的傳輸通道,因為現今的物聯網數據較為繁雜,并且具有較高的私密性,所以必須要確保傳輸通道具有較高的數據傳輸能力與安全性指標。為實現這一點,必須要進一步發揮出互聯網的維護功能,進一步確保相應設備的穩定運轉,進而確保物聯網的安全性能,提升物聯網的各項綜合性指標。
(2)信息通信技術的實際策略與應用分析
就信息通信而言,其主要是實現對各類參數與語音的傳遞,并不能有效實現對各類信息的整合處理,不能有效實現對終端對象的合理調控,在這一點上它與物聯網是有一定差別的。所以在信息通信技術實際應用的過程中,必須要對其服務對象加以有效拓展,同時提升其數據處理過濾處理與傳感能力。可以在相對應的硬件設備中加裝一些適宜的傳感裝置,進一步開發出相應的通信技術,加強物聯網中物與物、人與物之間的聯系,以此通信技術來實現對物體的遠程控制。現今信息通信技術在物聯網中的應用已經較為廣泛,通信技術能夠有效的促進物聯網各類信息參數的傳播,進一步提升了它的人機交互水平,這兩者相融合在很大程度上提高促進了物聯網在現今社會的推廣。現今運營商也已經將信息通信與物聯網體系進行了有效結合,例如網上購物以及物流等等,這些都能夠充分反映出信息通信技術在物理網中的實際應用。而信息通信技術的應用卻遠遠不應該止步于此,相關人員必須要充分落實對行業規范的認定,以確保信息通信技術能夠有效應用于更多的行業之中,以此為我們提供更多的便利。
參考文獻
[1] 鐘鋒.試論移動通信技術在物聯網中的應用[J].信息通信.2015(08).
中圖分類號:TP399 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)31-0225-02
Review on the Research of the Application of IOT(Internet of Things) Technology in the Library
XU Li-ping
(Chang Zhou Liu Guo jun Vocational Technology College, Changzhou 213004, China)
Abstract:The Internet of things technology takes the third tide of information industry and has created a brand-new platform for the exchange between human and thing. It’s one of the library’s development trends to provide smart managements and services based on internet of things. The history of the internet of things technology is discussed, and the key technologies are introduced. The utilization and prospects of the internet of things technology in the future is also analyzed.
Key words: internet of things; library; intellectualization
1 物聯網
比爾?蓋茨于1995年在《未來之路》書中提出了物聯網的概念,但未引起業界重視。
物聯網是繼計算機、互聯網之后的世界信息產業的第三次革命。物聯網是基于互聯網和通信網的一種新型網絡,它利用感知技術(包括紅外感應技術、射頻識別技術(RFID)等)與信息傳感設備(包括全球定位系統和激光掃描器等)對物理世界進行感知識別、智能化信息采集,通過互聯網進行有效的信息傳輸和處理,從而將物理對象與互聯網相連接,從而實現人與物、物與物的隨時隨地互聯互通、智能化識別、定位、跟蹤、監控和科學管理等,真正實現對物理世界的實時控制。物聯網的基本特征有智能化、互聯化、物聯化、網絡化、自動化、感知化。[1]目前物聯網已經在多個領域得到了廣泛的應用,包括智能交通、智能醫療、智能圖書館、產品溯源、智能環保、智能家居等。
物聯網體系架構包括感知層、網絡層和應用層。[2]
感知層主要完成大規模、分布式的狀態辨識與信息獲取。通過各種類型的傳感器采集信息、識別物體的屬性、狀態及行為態勢從而感知、識別目標。RFID 標簽和讀寫器、攝像頭、各種傳感器等是感知層的重要組成部分。
網絡層負責對來自感知層的信息進行接入、傳送和管控。主要由互聯網、電信網、廣電網、移動通信網及其他專業網絡等基礎網絡設施組成。
應用層主要是應用云計算、人工智能及數據庫等技術,根據用戶的需求,提供面向各類行業實際應用的物聯網的智能服務。
2 物聯網關鍵技術
2.1 RFID
RFID又稱射頻識別技術,是一種非接觸式的自動識別技術,是物聯網的核心技術之一。
RFID系統一般由電子標簽、識別器、信息處理系統組成。RFID利用無線射頻信號及其空間耦合傳輸特性,可自動識別靜態或高速移動的物體,并可同時對多個標簽進行識別。RFID具有識別穿透能力強,操作快捷、方便,無接觸磨損等優良特性,使其成為物聯網感知層的關鍵實現技術,其與互聯網、通信技術等相結合,可實現在全球范圍內的物品的跟蹤和相關信息的共享,是推動物聯網發展和應用的必不可少的技術[3]。
2.2 無線傳感網技術
信息采集是物聯網功能實現的基礎,而傳感器技術是實現信息采集的關鍵技術。為傳感器是一種檢測裝置,可以從光、電、聲、力、運動、溫度、濕度、震動等信號來感知信息,然后分析所感知的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息。從而為物聯網的實現提供最原始的信息。傳感器是實現自動檢測、自動控制的首要環節,是實現物聯網應用、服務的基礎。如果沒有傳感器對原始信息的捕獲和分析處理,一切智能控制都將無法實現。[4]
無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks, WSN) 是一種全新的信息獲取平臺,是由大量微型的傳感器節點組成的一個多跳自組織網絡。這些節點以無線通信方式被部署在監測區域內,各節點間通過相互協作完成對各對象的信息的實時監控、采集并處理,將處理結果實時發送到網關節點。典型的無線傳感器網絡通常包括傳感器節點(sensor node)、接收發送器節點(sink node)、任務管理節點等部分組成。在傳感器網絡中,傳感器節點可以通過飛機布撒或人工放置的方法以隨機部署或確定部署的方式使其放置在所感知對象的附近。傳感器節點負責采集所感知對象的相關信息,然后沿某條路徑通過多跳網絡將信息通過其他節點發送至接收發送器節點,接收發送器節點通過網關連接公用Internet網絡或直接連接通信衛星,通過Internet 或者衛星網絡將數據傳送給任務管理節點。無線傳感網絡無需固定設備支撐、低成本、高密度、易組網、易部署、監控范圍大、不受有線網絡的約束、實時數據采集。是物聯網的重要技術,極大地推動了物聯網及其相關產業的發展。
2.3 智能技術
智能分析與控制技術是實現人、物交互,物、物交互,體現物聯網智能性的關鍵技術。首先需要使用智能嵌入技術將智能控制部件如高靈敏度識別、專用信號代碼處理軟件固化集成到硬件系統中。然后通過數據挖掘與融合技術,從海量數據中及時挖掘出隱藏信息和有效數據,結合P2P、云計算等分布式計算技術,存儲并快速處理這些海量信息,實時反饋處理結果,使物體能夠主動或被動的與用戶或物體進行溝通,從而具備一定的智能性。
3 物聯網在圖書館中的應用
隨著物聯網技術的不斷發展和成熟,其在圖書館系統中的應用逐漸興起,現已有新加坡、印度、澳大利亞、荷蘭和馬來西亞等十余個國家的上百家機構在圖書館自動管理系統中采用了無線射頻識別技術。最早采用該技術的是新加坡國立圖書館。通過在每本書上添加 RFID 標簽,借書、還書和分揀工作均已實現全部智能化。[1]物聯網在圖書館系統中的應用主要包括圖書信息管理、用戶服務、學科服務。
3.1 圖書信息管理
圖書館可利用物聯網技術跟蹤圖書從生產到流通的每一個環節,了解圖書的詳細信息,去偽存真,杜絕盜版書、翻印書的出現,從而保證圖書質量。
在新書上架、圖書典藏時,為便于圖書的感知和定位,在書架和圖書上貼上RFID 標簽,同時為書架安裝RFID 讀寫設備。工作人員可用固定讀寫器或手持讀寫器,將圖書輕松準備的放置到位,并將上架信息通過讀寫器及時反饋到智能圖書管理系統中進行管理和傳輸。[5]
3.2 用戶服務
RFID 具有自動多個識別和快速數據獲取的特性,通過將RFID 技術的智能特性應用于標示文獻和讀者證,建立智能管理服務、智能定位服務和智能導讀服務,實現在館圖書準確定位、方便讀者查找文獻、讀者自助借還書等功能,以更好地開展讀者服務工作。為提高圖書館個性化服務水平,還可二將代身份證和手機卡利用RFID 技術制作成借書證,實現一卡多用和一卡通用,使其具備身份識別、圖書借閱、充值或消費等功能。
3.3 學科服務
學科服務是圖書館近些年來結合高校學科建設而發展起來的一種全新的服務模式。學科化服務大致可以分為學科館員制度、重點學科網絡資源導航服務、學科建設平臺。在圖書館中通過引入物聯網技術,將RFID技術應用于紙質資源,通過RFID圖書管理系統盤點和統計分析圖書的借閱等使用情況,從而及時調整圖書資源,更好地提供學科服務。物聯網技術的應用更有利于充分揭示學科相關資源,網絡學科導航的建立和學科資源導航的網絡開放,建立學科咨詢檔案、科研檔案,使學科服務更具有針對性和個性化。
4 總結
物聯網技術的發展為圖書館建設帶來了新的機遇,從當前技術和服務的發展趨勢來看,智能圖書館的建設與應用將是未來圖書管理和服務的一個發展趨勢。隨著技術的不斷進步,智能圖書館的功能將不斷完善,必將為人們的學習、生活帶來翻天覆地的變化。
參考文獻:
[1] 郭立新.面向物聯網應用的高校圖書館個性化服務初探[J].蘭臺世界,2011(10):73-74.
[2] 趙麗.淺議物聯網在農業領域的應用及關鍵技術要求[J].電信科學,2011(10):71-73.