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0 引言
隨著社會經濟的持續快速發展,現代科學技術的不斷更新和進步,物聯網技術已經逐漸深入到了人們的日常生活當中,對人們的生產生活產生了重要影響。物聯網技術主要應用的前提基礎是較為單獨的數字網絡,移動客戶端能夠提供良好的方法進行信息的捕捉,與現實中的實物對象進行全面的交互,并且實物對象在不斷增強和數字方面相關的信息。移動設備交互體系的結構,在物聯網技術的不斷影響下,能夠發揮越來越重要的作用。現實世界中的各種實物能夠通過一些方式進行現實認證,從而便于對其進行相應的訪問和交互工作。同時將物聯網技術有效應用在移動設備上,將兩者的優勢進行有效結合,對于促進實物的交互發展具有重要意義。
1 基于物聯網技術進行移動設備交互體系結構的研究背景
物聯網技術的深入發展,在人們的日常生活中具有重要影響。將物聯網技術有效應用在移動設備的交互體系結構研究工作當中,能夠促使其發揮有效作用,增強移動設備的信息傳遞功能。通過物聯網技術,現實生活中的物品和物品能夠進行有效的聯結,而移動設備的使用,對信息的交互傳遞具有良好的促進意義。移動設備和實物之間的交互技術,已經逐漸引起了越來越多人的關注,兩者之間的交互,對于實物與信息的關聯和傳遞具有十分重要的意義。物聯網技術提供了新型的方式,將信息和服務方面的操作性進行了有效降低,從而保證現實情境能夠和物聯網服務信息進行有效組合。當前物聯網技術的應用程度較高,通過建模行為,能夠對移動用戶之間服務的復雜性有效降低。良好的交互體系結構,對現實服務、產品進行有效標識,促進信息之間的有效傳遞和交換[1]。
2 建立良好的交互體系結構
針對物聯網技術和移動設備建立良好的交互體系結構,需要將兩者的作用進行充分有效的發揮。交互體系結構的建立,需要連接物聯網和移動設備進行有效連接,在交互體系結構的建立過程中,首先可以把移動設備當做有效的通用客戶端,并且需要保證其與實物對象是保持相互獨立的狀態的,在進行物聯網和移動設備之間的交互工作時,將移動設備和相關服務進行全面的交互。其次,服務客戶端和物聯網的服務域是進行有效交流的,交互客戶端能夠對相關實物進行有效的標識,并對其數據進行有效的存儲。一般情況下,通用的設備客戶端能夠將相關的情境信息進行有效的存儲,并不斷生成出能夠和用戶進行連接的接口[2]。再者不同移動設備平臺上具有的功能是不同的,在進行交互體系結構的建立工作當中,通用客戶端能夠應對和支持不同設備接口的任意組合。想要建立起良好的交互體系結構,重點是需要將能夠生成出一些應用于不同服務和對象的用戶接口。最后,交互體系結構的建立主要是將物聯網技術的服務和移動設備的功能進行有效發揮。物聯網有著自身的服務域,在這個服務域的作用下,能夠生成出有效的服務器,稱之為“交互”,這個服務器能夠提供出論證、用戶接口生成以及服務組合等功能。語義服務描述,在根據服務所提供的輸入和輸出的基礎上,建立了具有原始設備性質的用戶接口結構。在物聯網技術的基礎之上,針對移動設備的相關功能,建立起較為良好的交互體系結構,將現實意義上的物品、信息和服務等,進行有效的分享和傳遞,對于多種信息的交流起到了良好的促進作用[3]。
3 交互體系結構的原型
交互體系結構的原型中,主要包括了輸入/輸出電平表、峰值限位器電平旋鈕、旁路開關、環接立體聲開關等設置。交互體系結構的原型在實際的應用當中,輸入/輸出電平表的顯示數值主要是依靠著系統的工作電平進行相應工作的。峰值限位器電平旋鈕,將輸出信號不允許超出的電平進行有效的設定,當輸出信號超過了相關設定之后,會出現限位器發生動作。旁路開關是交互體系結構原型中的重要組成部分,對于交互體系原型當中的信號具有重要的影響,當旁路開關開放的時候,能夠導致通道內部的信號失去相應的處理效果,因而這個開關在很多情況下能夠用于評判限位操作效果的優劣[4]。
4 結語
基于物聯網技術的移動設備交互體系結構的建立和應用,是物聯網技術不斷發揮作用、移動設備強大功能不斷實現的重要產物,對于人們現實中的生產生活具有重要影響。現實生活中實物對象的標準化描述情況,會在很大程度上影響到物聯網技術相關作用的有效發揮,想要在互聯網技術的基礎之上進行移動設備的交互體系結構的研究,需要使用專有的解決方案,主要是將通用客戶端的作用進行充分發揮,從而實現多個服務和實物之間的聯系、協調和信息傳遞。
參考文獻:
[1]朱曉晶,顧東虎.基于物聯網技術的移動設備交互體系結構[J].信息技術與信息化,2014(10):45-48
中圖分類號:TN929 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 15-0000-02
物聯網,指通過各種信息傳感設備,如傳感器、射頻識別(RFID)技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術,實時采集任何需要監控、連接、互動的物體信息或過程,采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息,與互聯網結合形成的一個巨大網絡[1]。
為了定義物聯網,并準確地描述其特征,現把互聯網和物聯網的特征描述如下:
1 物聯網的核心技術
物聯網是一個新興的研究領域,它需要各個學科和各種技術的不同融合。如傳感器技術,嵌入式計算技術,無線通信技術,分布式信息處理技術和現代網絡的研究領域。通過這些集成微型傳感器的支持,操作者可對整個環境和對象進行實時監控,隨時觀察和收集有關其相關信息。國際電信聯盟(國際電聯)將無線射頻技術(RFID),傳感器技術,納米技術和嵌入式技術的智能技術[2][3]統稱為物聯網技術。
下圖描述了物聯網的應用原理:首先收集來自物體的信息,然后通過互聯網將這些接收到的信息傳遞給智能元器件。一旦信息被處理,結果將傳遞給有關元器件,最終又回到現實世界。與此同時,它將根據指令驅使相關部件來執行相應操作。
1.1 RFID射頻識別
RFID是一種非接觸式自動識別系統,它是利用無線電波進行通信。通過射頻信號,便可以自動識別目標,訪問相關數據,身份查驗工作,不需要人工干預。RFID射頻技術提供了一個廣泛的識別范圍,可以是高速多標簽的對象,也可以在惡劣的環境下進行工作。一個典型的射頻系統是由閱讀器(Reader)與電子標簽(TAG)也就是所謂的應答器(Transponder)及應用軟件系統三個部份所組成,其工作原理是Reader發射一特定頻率的無線電波能量給Transponder,用以驅動Transponder電路將內部的數據送出,此時Reader便依序接收解讀數據,送給應用程序做相應的處理。標簽進入磁場后,接收解讀器發出的射頻信號,憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息(Passive Tag,無源標簽或被動標簽),或者由標簽主動發送某一頻率的信號(Active Tag,有源標簽或主動標簽),解讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統進行有關數據處理[4][5]。
1.2 傳感器技術
傳感器是一種檢測設備。它能感受到被測量的信息,并能將檢測感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。
1.3 納米技術
納米技術(nanotechnology)是用單個原子、分子制造物質的科學技術。納米科學技術是以許多現代先進科學技術為基礎的科學技術,它是現代科學(混沌物理、量子力學、介觀物理、分子生物學)和現代技術(計算機技術、微電子和掃描隧道顯微鏡技術、核分析技術)結合的產物,納米科學技術又將引發一系列新的科學技術,例如納電子學、納米材科學、納機械學等。
2 互聯網在現代包裝工業的物聯網的應用
2.1 產品安全
包裝的最基本的要求是對被包裝產品提供安全保護。“安全”不僅是指在流通過程中,而且也指從流通過程到消費者手中消費者是否能辨別出產品的真偽。
以我國食品行業為例,假冒產品屢見不鮮,這些現象表明從生產到銷售的整個過程缺乏監督。加強監督,可以最大限度地減少潛在的安全隱患。物聯網將在這方面發揮了重要作用。比如豬肉安全問題,當豬肉進入到市場時,我們就將電子芯片置入其中,從最初的生產到批發,零售,都可進行有效的監督。我們將能夠跟蹤從初始生產到批發、零售。這種做法已在成都,青島及其他地區開始使用。
2.2 包裝產品的信息傳遞
包裝除保護產品外,它還具有傳遞產品信息的作用。產品信息不局限于產品本身的性質如重量,形狀,使用方法等,它還包括制造商的詳細信息,幫助消費者識別產品的優劣。例如,在傳感器芯片中記載了有關制造商和供應商信息,如生產日期,當把其植入產品的外包裝后,產品一旦檢測到問題,便可以追溯到它的源頭。目前,在中國的一些省份,土壤肥料的數據通過物網技術發送到農民手機上,使消費者可以通過短信息來對農藥產品的真偽進行查詢。通過這種途徑,不僅可以提高農業生產力,而且也為電信運營商提供了更多的業務。
2.3 智能化包過程控制
現代包裝的顯著特點是智能化控制。通過在包裝車間安裝無線傳感器和其他智能設備,就可以對包裝的整個過程進行檢測同時來獲得主要參數。根據參數的變化,并對其進行必要的調整,以此提高產品質量,確保產品品質。如液態奶的生產需要無細菌環境,智能化包裝過程就可以根據傳感器所提供的信號及時調整以達到所需的無菌生產環境。
3 物聯網技術在包裝工業的展望
物聯網在包裝其他方面也起到了重要作用。比如對電信運營商和終端商,他們將物聯網系統置入潛在市場中,通過物聯網系統,便可解決產品安全性,對產品信息進行合并,對消費者提供有針對性的信息服務。物聯網的應用也提供了制造商間的合作,為芯片生產企業提出了相應要求——芯片生產應符合客戶的特定需求(如信息的可追溯性)以及相應配套設備的研究和開發。
物聯網技術可以用在生產過程的各個階段以提高生產效率。在生產和包裝過程中,通過物聯網技術的應用,實時車間信息可以進行分析,特別是對環境要求較高的產品;在產品包裝的最后環節,物聯網技術可以應用于信息收集,從而實現從生產到包裝的智能化。
4 結論
物聯網技術的發展將對現代包裝工業產生深遠的影響。包裝行業應該抓住這一機遇,積極探索物聯網與現代農業之間的關系。
參考文獻:
[1]李一,陳火峰.關于物聯網的研究思考[J].價值工程,2010,18
[2]孫宏嶺,周行.物聯網在豬肉供應鏈管理中的應用研究[J].中國畜牧雜志,2010,18
[3]王春萌,張大鵬.物聯網在農業生產與食品安全中的應用[J].農業信息網絡,2010,8
SCM的發展現狀及存在的問題
(一)SCM發展狀況
1.供應鏈。所謂供應鏈(supply chain)是指由涉及將產品或服務提供給最終消費者的整個活動過程的上游、中游和下游企業所構成的網絡。它由圍繞核心企業的供應商、供應商的供應商和用戶組成,包括從原材料采購開始,歷經供應商、制造商、分銷商、零售商,直至最終消費者的整個運作過程。在供應鏈中,每個企業都是一個節點,節點和節點之間是一種供給和需求的關系。若把供應鏈比喻為一棵枝葉茂盛的大樹,生產制造企業就是樹根,商則是主干,分銷商是樹梢,樹葉便是最終用戶。在根與主干、枝與干之間的一個個結點上,都蘊藏著多次物流、信息流、資金流和事務流的流通,遍體相通的脈絡便是管理信息系統,這種關系可以用模型圖1來描述。
2.供應鏈管理。供應鏈管理(Supply chain management,簡稱SCM)指的是圍繞核心企業,對供應鏈中的物流、信息流、資金流以及貿易伙伴關系等進行組織、計劃、協調、控制和優化的一系列現代化管理。通過這種現代化的管理手段,在從原材料到最終產品銷售過程中,能夠以正確的數量、正確的時間進行產品制造和分銷,降低系統的成本,提高總體服務水平,提高供應鏈整體績效。
3.供應鏈的發展現狀。20世紀90年代,供應鏈上的成員企業開始認識到信息不共享是提高競爭力的重要障礙,于是開始在整個供應鏈范圍內實現資源共享,加強了對信息流和物流的協調,供應鏈管理得以發展成形;21世紀始,企業間建立合作伙伴關系,形成戰略同盟,并開始注意對不確定信息的共享,充分發揮信息技術在供應鏈管理上的作業支持和決策支持作用,從而SCM發展到成熟階段。
(二)供應鏈管理中存在的問題
1.自身結構和運作方式致使“牛鞭效應”的出現。供應鏈由多個節點企業構成,核心企業的供應鏈管理能力不夠強,集成化供應鏈系統未構筑,則供應鏈的結構層次一般較多,這必然會導致上游企業無法實時共享末端用戶的需求信息。當用戶的需求信息從供應鏈末端自下而上傳遞,經過層層過濾,必然會扭曲、失真。同時,需求預測、批量訂貨、價格波動以及短期博弈等運作方式也致使信息不對稱和變形。因此,多層次的供應鏈網絡、未集成的供應鏈系統、節點企業獨立地進行庫存及訂貨決策導致“牛鞭效應”產生。
2.缺乏規范和標準化程度低阻礙共享信息平臺的建立。物聯網技術的應用與發展起步較晚,短短十幾年的發展過程中,國內外專家學者躋身其中,理論成果頗豐,但由于物聯網涉及的技術多,因而缺乏技術標準和行業規范,供應鏈管理過程繁冗和信息編碼標準化程度很低,這無疑阻礙了SCM共享信息平臺的建立。
3.節點企業信任機制缺失造成戰略同盟形成困難。供應鏈上的節點企業之間為了暫時和短期利益,沒有真正做到讓供應鏈上所有成員共享全部信息,再加之信息技術應用的落后,使得供應鏈上下游企業之間的業務活動難以協調甚至造成脫節,使業務活動變成了各自為政,形成模糊的黑洞,導致成本高且可控制性差(蔣偉,2011),所以供應鏈成員之間存在嚴重信任危機,包括下游節點不信任上游節點、上下游節點信任愿望不對稱、信任的易毀性和惡性循環以及供應鏈規范信任機制的缺失,因此造成戰略同盟很難形成。
4.條塊分割和行業壁壘延緩績效評估體系的形成。盡管節點企業引入供應鏈管理,由于企業性質和生產過程的相異,很容易形成行業壁壘,出現“商業機密”為己所有、不為他用的現象。因此供應鏈成員間相互擠壓十分突出,這種擠壓表現為價格、成本和風險擠壓,最終形成利潤和生存空間的擠壓。這種擠壓不僅對弱勢企業是打擊,也對供應鏈造成負面的影響,通常造成供應鏈整體成本的增加,所以延緩供應鏈整體績效評估體系的形成。
物聯網技術概述
(一)物聯網
物聯網(The Things Of Internet)被稱為世界信息產業第三次浪潮,代表了新一代信息發展技術,被世界各國當作應對國際金融危機、振興經濟的重點技術領域。所謂物聯網是將無處不在的末端設備設施,諸如傳感器、移動終端、工業系統、樓宇系統、家庭智能電器、視頻監控系統、全球定位系統(GPS)、紅外感應器以及智能塵埃等,通過通信網絡,與現有互聯網結合,采用合適的信息安全保障機制,讓所有物品均能夠彼此“交流”、為人類提供安全可控乃至個性化的實時在線監測、定位追溯、報警聯動、調度指揮、安全防范、決策支持、遠程控制以及自動識別等服務功能,最終實現對“萬物”的“高效、節能、安全、低碳”的“管、控、營”一體化。
(二)物聯網的內涵解讀與結構分析
對于物聯網的內涵,可以從應用角度和技術角度兩個層面理解和把握。從應用層面理解,物聯網是指把世界上所有的物體都聯接到一個網絡中,形成“物物聯網”,然后“物物聯網”又與現有的互聯網結合,實現人類社會與物理系統的整合,達到更加精細和動態的方式管理生產和生活(邱伏生,2011);從技術層面理解,物聯網是指物體通過智能感應裝置進行全面透徹的感知,經過傳輸網絡的可靠傳遞,到達指定的信息處理中心,最終實現物與物、人與物之間的自動化信息智能交互與智能處理的網絡(邱伏生,2011)。其系統結構包含感知層、網絡層和應用層三個層次,詳細構成可以用圖2的模型來描述。
(三)物聯網技術
1.物聯網感知技術。物聯網的感知層就類似于人類的睛、鼻、耳、口和肢體等器官,融合了視覺、嗅覺、聽覺、味覺和觸覺等功能。目前物聯網就是通過相當于人類“五官”來感知信息,依靠的技術主要包含RFID技術、傳感技術、定位技術以及激光掃描技術等。其中,RFID技術相當于物聯網的“眼睛”,是物聯網感知技術的核心技術,是一種基于電磁理論的非接觸式自動識別技術;而傳感技術充當了物聯網的“皮膚”角色,利用傳感技術可以把通過RFID采集的信息轉換成電信號傳遞至信息中心或信息平臺;經過信息平臺處理后的數據信息必須要反饋給信息應用端或用戶方能讓人類享受到物聯網帶來的便利,因而必須利用定位技術,將信息準確地傳遞到有信息使用請求的終端設備或用戶處;激光掃描技術則能幫助人類快速、高效、準確的將物品代碼(EPC)或信息采集并傳遞至云服務器端進行處理。
2.信息傳遞技術。物聯網的網絡層是建立在現有的互聯網網絡基礎設施之上的,利用互聯網網絡介質和網絡設備(網卡、網橋、路由器、集線器和交換機等),將感知層采集到的物品信息實時傳輸,主要依靠信息傳遞技術,把現有的ipv4擴展至ipv6,解決信息傳遞帶寬受限的技術問題。
3.網絡技術。物聯網的網絡技術主要是借助互聯網、2G/3G網絡、通信網絡、廣電網等線路,利用現有的有線通信技術、無線通信技術以及已經成熟的各種網絡協議,把感知到的所有信息按照要求進行加密、轉換、分組、傳遞。
4.信息智能分析與控制技術。物聯網的所有成員一旦被植入智能芯片之后,就相當于它們有了“智慧”,能夠主動或被動地與用戶進行交流“思想”,這是物聯網的一個關鍵技術,這種技術的實現主要依靠云計算,它具有虛擬化技術、高性能存儲技術以及云計算平臺管理技術,利用這些技術物聯網可以快捷高效地從云服務的海量數據中挖掘出用戶需要的信息,結合管理信息系統MIS,可以協助人類進行智能分析和自動控制。
物聯網技術對SCM的影響及作用
(一)管理過程得以優化
利用物聯網技術可以把企業供應鏈管理轉變為“物-物”模式,通過感知、傳感和智能處理技術,能夠實現物與物的直接“交流”,從而減少了系統對人的依賴,這樣的SCM過程得到很大的優化,進而使整個供應鏈的運營效率得到提高。
(二)信息共享得以同步
借助管理信息系統MIS、物聯網的網絡技術、傳輸技術等,把供應鏈節點所有企業的全部信息實時在供應鏈之間同步共享,這樣可以讓所有供應鏈參與者都能及時、動態地了解客戶的最新信息和需求,以便成員企業能夠迅速作出相應的變動,利用物聯網的跟蹤技術可以減少向其他成員傳遞信息數據時出現的失真現象,參與企業就能最快而準確地預測各種變化,從而大幅度降低管理成本。
(三)客戶個性化需求得以滿足
供應鏈網絡通過物聯網技術可以增強對供應鏈系統內部的信息流、資金流、物流以及事務流的監測和控制,幫助企業確定物資采購路線、降低庫存倉儲成本和優化產品生產工藝,實現供應鏈的業務流程再造,因而在滿足客戶個性化需求的同時,也能夠提高生產效率,降低管理成本。
(四)供應鏈管理可視化得以實現
以物聯網技術為基礎,我們為供應鏈中的每一個“物品”貼上電子標簽EPC,標簽里包含該物品的所有相關信息,通過紅外感應技術、信息采集技術和視頻監控技術,讓每個人通過信息系統IS都可以追溯產品的成本、生產廠址及日期、加工過程、流通詳情以及生產該產品的原材料來源。這種價值信息鏈通過互聯網在企業內部網絡Intranet以及外部網Extranet進行共享和交換,從而實現了供應鏈管理的可視化。
基于物聯網技術的SCM發展趨勢分析
隨著物聯網的普及和物聯網技術的影響,首先,供應鏈管理反應速度更快,供應鏈各節點企業之間集成化、協同化、一體化的趨勢更加凸顯,選擇少而精的合作伙伴以保證供應鏈運作的高效性,因而供應鏈績效更加優化(蔣偉,2011);其次,物聯網技術實現了貨物在各個環節上的自動化管理,加強對產品質量的動態監控,保證企業能夠提供高品質的產品,因而供應鏈管理與質量控制更加智能化;最后,企業可以利用物聯網技術,在保證采購、物流和生產等上游流程穩定的基礎上,通過有效監控商品流動情況,及時讀取客戶需求的變化,實施基于產品的增值服務,切實提高客戶對企業產品的滿意度和企業的競爭力(王輝等,2010),使得供應鏈管理更加體現企業的服務化。
隨著物聯網技術的發展和完善,基于物聯網技術的供應鏈管理必然會受到巨大沖擊和影響,那么未來的SCM發展必然會致使整個供應鏈波動幅度和不確定性不斷增加,若要保持增長需要真正的全球化客戶和供應商網絡,市場動態需要地區性、成本優化的供應鏈配置,風險管理觸及端到端供應鏈,現有的供應鏈組織需要得到真正的整合和授權。
參考文獻:
中圖分類號:U495 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)07-0013-01
隨著經濟的發展,倉儲規模的擴大,倉庫內的物品儲備也越來越多,對于倉庫內部的這些貨物的管理就顯得越來越困難,以前的那些以人力為主的監管方式越來越顯得笨重,并且監管的誤區和盲區也在不斷的擴大。這就使得傳統的倉儲管理模式和傳統的倉儲基礎設施已經不能滿足需求,為了改善這一狀況,物聯網技術逐漸運用到倉庫監控系統之中,它的出現實現了倉儲管理內容的互聯,并且能夠按照管理者的需求進行軟件設計和硬件的建設,實現了倉儲的智能化管理與監控。
1 物聯網技術
物聯網技術是指主要用于貨物的信息讀取、信息交換、實時通信信息、通過結合RFID、GPS、RS等信息傳感設備對入庫和出庫的物品進行識別、定位、跟蹤、監控和管理,其主要有點主要體現在將宏觀的貨物管理轉變成了微觀全景觀察,把所有的物品都和互聯網聯系在一起,實現了貨物的跟蹤查詢、整個進\出貨過程的監控、客戶能夠遠程查看貨物的存儲狀況,以便及時備貨及查詢庫存。
物聯網可以劃分為三個層次:感知層、傳輸層、控制層。感知層只要是運用一些傳感器去主動地感知貨物的形狀及其動態的變化,然后通過一定的技術將這種感知數據收集起來,而傳輸層則是將感知層搜集的這些數據進行遠距離的傳輸,傳輸給控制層,控制層再將這些數據進行可視化處理,讓用戶能夠及時了解整個倉庫中的環境狀況。
2 基于物聯網技術的倉庫監控系統
物聯網技術包含有三個層次,在倉庫監控系統設計時也應該對應這三個層次,分別是:感知層、物聯網網關和倉儲應用平臺。根據基于物聯網的倉庫監控系統的層次模型來設計倉庫監控系統,它主要由以下幾個子系統構成。
(1)溫度、濕度檢測子系統。在倉庫內部安裝專門用于測試溫度和濕度的傳感器,通過這些傳感器我們就能夠時時掌握倉庫內部各個子區域的溫度和濕度情況,并且能夠根據這些溫度和濕度數據及時調整整個倉庫內的環境,讓貨物達到最好的保存效果。(2)視頻監視子系統。通過利用視頻監視設備,也就是我們通常所說的攝像頭,我們能夠在監控中心實時監測到倉庫內部和倉庫周邊的狀態,能夠盡早的發現可能存在的安全威脅。(3)門禁裝置。根據規定,在倉庫的重要的出口和入口地區我們都必須按照門禁裝置,一般來說應該具備一些身份識別卡設備或者是指紋鎖設備,對于保障倉庫內部貨物的安全有著重要的作用。(4)報警系統。對于收集到的各種數據進行分析處理,如果超出安全范圍或者是限定范圍,則會進行報警。(5)通信和監控系統。采用互聯網技術將各種數據收集起來,便于管理人員遠程監控和管理。
2.3 基于物聯網技術的倉庫監控系統的功能
利用物聯網技術,能夠對倉庫內部的環境進行全方位、無盲區、無死角的涵蓋性監控,并且能夠對于出、入貨物進行查檢與檢測,還能夠對出、入倉庫的人員、機械進行身份識別,多種高科技技術的集合使得倉庫監控的安全性有了很大的提高,并且這種監控系統安全可靠,性能穩定。基于物聯網技術的倉庫監控系統主要有以下幾種功能:
(1)監控倉庫內的溫度和濕度:通過安裝在倉庫內部的不同子區域的濕度和溫度傳感器收集到倉庫內部各個子區域的溫度和濕度數值,并將這些溫度和濕度數值變化及時的傳輸到監控中心,然后控制中心將這些數據進行分析處理,對于那些超過限定范圍的區域范圍進行報警,結合著全球定位系統將這些區域以數字地圖的形式呈獻給管理人員。(2)實時數據記錄和存儲:監控中心能夠將各個監視器終端發送過來的數據進行分析、記錄和存儲,這些資料能夠根據設定保存一定的時間,并且能夠根據這些數據匯總成溫度和濕度變化曲線,并將那些超標的區域進行數據回放,另外監控設備還能夠完整的記錄下來倉庫內部的人員進出情況,防止失竊時間的發生,并且通過門禁裝置,能夠有效的預防外來人員的進入,從而大大的提高了倉儲環境的安全性。(3)遠程監控:通過監控設備,時時監控倉庫內部和周邊地區的安全情況,各個監控區域的監控錄像時時呈現在監控中心的顯示器上,對這些監控區域進行全天候的常態監測,也可以對于某個監控區域切換畫面進行重點監控,如果某個監控區域出現了異常狀態,則整個設備會報警提醒。
3 存在的主要問題
雖然基于物聯網技術的倉庫監控系統有諸多的優點和功能,但在其應用過程中也出現了一些問題。一是推廣力度不足。雖然這種技術有著如此多的優點,但是其推廣度不夠,很多倉庫中仍然采用傳統的人工監測的模式,造成了人力、財力的浪費,并且隨著倉儲規模的不斷擴大,人工監測的誤區和盲區將會越來越大。二是技術人員不足。有些地區的技術比較落后,從業人員的素質水平較低,阻礙了物聯網技術的推廣應用,有些倉庫雖然購入了大批的先進設備,但其倉庫管理系統和新型倉庫管理監控系統并不匹配,這也造成了資源的浪費。三是設備本身存在問題。基于物聯網技術的倉庫監控系統本身還存在著一些不成熟的方面,比如監測數據不準確、檢測設備的維護管理費用較高,檢測設備的抗干擾性較差,這些都是亟需改進的地方。
4 結語
本文對于物聯網技術在倉儲監控系統中的應用進行了詳細的分析,從這個系統的設計方案和構成以及其功能都做了詳盡的描述,并且在最后還分析了物聯網技術在倉儲監控系統中應用時出現的問題進行了總結,不過相信隨著技術的發展,這些問題也只是一個暫時現象,它終究會消失,而剩下的就是基于物聯網技術的倉庫管理系統帶給我們的便利。
1物聯網技術與我國煤炭生產現狀概述
隨著國家對礦山安全的重視程度不斷加強,礦山企業在各種安全監控、生產自動化系統方面的投入逐年加大,對保證礦山的安全和正常生產起到了重要作用。由于我國煤炭儲存條件復雜,煤礦自動化水平低,井下用人多,生產安全監控系統采用的技術比較落后,功能單一,使得生產成本高,安全形勢不容樂觀。
“物聯網”概念的問世,打破了煤炭生產行業生產自動化和安全保障技術發展的傳統思維。過去的思路一直是將物理基礎設施和信息基礎設施分開。對煤礦安全生產而言,在“物聯網”時代,各類傳感器、電纜、電氣設備、鋼筋混凝土等將與芯片、寬帶整合為統一的基礎設施,基于物聯網可以對煤礦復雜環境下生產系統內的人員、設備和基礎設施實施有效的協同管理和控制。物聯網為建立煤礦安全生產與預警救援新體系提出了新的思路和方法。
物聯網技術支持下的煤炭生產自動化,在生產組織和流程方面將會發生明顯的變化,具有以下的特征:將礦山地理、礦山建設、礦山生產、安全管理、產品加工與運銷、礦山生態等綜合信息全面數字化,將感知技術、傳輸技術、信息處理、智能計算、現代控制技術、信息管理等與現代采礦及礦物加工技術緊密相結合,構成礦山中人與人、人與物、物與物相聯的網絡,動態詳盡地描述并控制礦山安全生產與運營的全過程。
2煤炭生產安全監控的物聯網技術及其實現
從煤礦安全監控方面看,基于物聯網技術的煤炭生產自動化是在實現綜合自動化的基礎上,實現三個方面的物聯網。即:礦工周圍環境的物聯網,實現主動式安全保障;礦山設備的物聯網,實現預知維修;礦山災害風險預測的物聯網,實現各種災害事故的預警預報。
主要包括以下自動化系統的建設:1、系統集成平臺建設:建設全礦井安全、人員、設備的感知集成平臺,實現全礦井地面遠程監控。2、礦山網絡平臺建設:包括井上、井下高速工業以太網和調度指揮控制中心工業以太網建設;利用無線傳感器網絡建立覆蓋煤礦井下,保障出現故障或災害情況下通信鏈路的通暢。3、人員安全環境物聯網平臺的建設:集成現有安全監測、人員定位系統,實現礦工對周圍環境的感知和信息傳輸。4、設備物聯網系統建設:對井上、井下各生產系統的遠程監控,對礦井進行自動化監控,感知設備工作健康狀況。所有自動化子系統將連接到統一的物聯網平臺,從而實現面向生產自動化的物聯網體系,該系統由一個功能完善的軟件控制系統進行控制。
需要指出的是,煤礦井下移動設備、人員、及礦山災害的分布式監測均需要無線網絡,這包括無線語音、無線數據、無線信息傳輸。其用途包括:設備工況監測監控、災害環境信息監測、人員定位、機車管理、通信等,形成一個完善的無線感知平臺。這樣就能夠保證在出現自然災害時,系統能夠保持正常工作,為生產救援提供最大的支撐。
3煤炭生產物聯網系統及其實現
從煤礦生產方面看,基于物聯網技術的煤炭生產自動化是在實現生產自動化的基礎上,實現三個方面的物聯網。1、煤炭采掘系統的自動化及其物聯網。2、運輸提升系統自動化及其物聯網。3、礦井提升系統的自動化及其物聯網。
目前,煤炭采掘系統自動化方面具有以下特點:(1)采煤設備向電牽引方向發展,使裝機容量越來越大。(2)以計算機為核心具有多種傳感器的工況監測與故障診斷系統,已成為先進高效綜采設備的主要特點。 (3)工作面輸送機向重型化、大運量、高壽命、高強度發展。
運輸提升系統的物聯網,主要對以下情況進行監測:膠帶機打滑、堆煤、煤位、超溫灑水、煙霧、溫度、沿線急停、跑偏、斷帶等。智能跑偏及拉線保護是對膠帶機運行當中的跑偏故障進行保護和沿線出現緊急情況時進行緊急停車。堆煤保護要求監測煤點是否堵塞,出現故障能控制膠帶機緊急停車。煙霧保護監測驅動部因機械摩擦產生的煙霧,并能控制膠帶機緊急停車。超溫灑水保護對驅動部發生火災進行停車灑水保護。打滑保護監測要求在膠帶機上安裝測速傳感器。溫度保護是通過設置在電機上的溫度傳感器連續監測電機溫度。斷帶保護通過斷帶保護傳感器監測膠帶是否斷裂。
礦井提升系統的自動化及其物聯網,可以通過建設一個調度指揮中心實現,如圖1所示。結合煤礦提升機控制系統的具體情況,在提升機房增設主控器以及相應傳感器,通過礦井工業以太網實現提升機遠程監控。針對裝卸載系統,分別增設裝載站PLC系統和卸載站PLC系統,實現對裝卸載系統的遠程監控。總體網絡在調度室監測主、副井實時數據,在工作站上進行工況的顯示
4 結語
如何利用物聯網技術解決煤礦生產自動化過程中人員安全環境的感知問題,解決礦山災害狀況的預測預報、減少或避免重大災害事故的發生,解決安全生產的智能控制,煤炭工業物聯網技術的發展潮流以及產業標準等,都是面向生產自動化的物聯網技術在煤炭行業的應用需要解決的問題。本文介紹了自動化的物聯網技術的主要優點,指出了面向生產自動化的物聯網技術在煤炭行業實現過程中的需要注意的問題。針對我國煤礦生產技術的現狀,提出了面向生產自動化的物聯網技術在煤炭生產和安全保障方面實現的基本方案,為建立煤礦安全監控與自動化生產新體系提出了新的思路和方法。
參考文獻
基于上述分析,我們可以清楚地看出,物聯網范式應該是“網絡導向”、“物的導向”和“語義導向”三大視角的合集結果。根據系統論:物聯網實質上是“互聯網”+“物”+“語義”三個部分的聚合。物聯網技術以一種知識整合的方式提供交互界面[7]。整體大于它的各部分之和。物聯網因此必定不同于互聯網,并且其功能也大于互聯網。物聯網也必然不同于傳感網、產品電子代碼(EPC)及其應用。物聯網隱含了一個技術是人體延伸的人造物的本體論理論。物聯網技術在高度普遍意義上就是人自身本質的最重要的部分。在自動化中,物聯網技術達到方法上的完善。而在感知、通信、大數據、云服務階段,物聯網技術真正地反映了人類:無時不在、無處不在的感知、通信,就像人自身一樣聰明和智慧。因而物聯網技術像人一樣形成了人為的自主特征。勞動客體化最終的結果賦予物以“智慧”,人和物的關系變得日趨模糊。物聯網技術的自主性使得人難以維持“主人”的地位。人處于主體和客體交互的狀態。人是網絡節點的創造者,同時又是網絡節點本身。人既是物聯網的主體,同時又是物聯網的客體,人自身也是物聯網的一部分。人既可以被動地接受感興趣的信息,也可以積極地產生、提供信息以及交換各種信息。人還可以作為本地信息提供者的角色發揮積極的作用。人甚至可以通過橋接和路由不同網絡之間的通信,在那些核心基礎設施缺少網絡覆蓋的地方參與擴展通信網絡。媒介是人的延伸,而人又受到媒介的控制和操縱。人既是信息,又是媒介。人成為主體而不是客體的最重要條件是人有自由意志,取決于人能否對物聯網技術進行控制,能否在現實世界和虛擬世界之間自由切換。
二、物聯網技術的異化:隱私問題
物聯網技術的自主性導致技術進步的不確定性。通過嵌入日常生活環境和物件,物聯網技術以前所未有的、難以想象的后臺方式悄悄地為不同生活層面的人類活動提供支持。但是技術從來就是一柄雙面刃:當物聯網給我們提供便利、安全、經濟增長、環境友好等福利的時候,物聯網技術有可能不受制于社會控制,我們又可能成為物聯網技術控制的對象,這就是產生物聯網技術的異化。從街上到室內,從物體到人體,到處都有無數雙隱形的眼睛在監視著每個人的一舉一動。物聯網技術便于信息的交換和處理,符合現代社會的系統控制特征,并對公民的隱私產生影響。隱私入侵導致我們失去在個人自由層面上的利益,使個人陷于無權力、無意義的境地。一些專家甚至認為“對于大多數人們來說,隱私將在2013年或在此之后一段時間終結”。物聯網不可避免增強有關人和物的信息收集的可能性,物聯網社會最終趨向透明。而且,通過數據主體或數據管理員,自動決定的可能性將極有可能創造信息失控的現象。它也會給個人權利和社會價值帶來巨大的威脅。對物聯網隱私問題的哲學剖析,有利于正確把握技術和社會之間的關系,使我們生活得更為美好。首先,物聯網具有無處不在、無時不在、無人可排除的監控性。網絡化的信息技術擴散到日常生活環境,甚至人的身體,為構建監控基礎設施提供充分的技術手段。隨著信息和通信技術的發展,物聯網技術逐漸成熟,鍵盤或其他人工輸入設備被自然語言接口所替代,能夠觀察用戶并解釋口頭語言、手勢等命令。生物識別程序取代密碼記憶或其他授權行為。通過監控、通信和數據處理等技術,為用戶提供各種無干擾的、便利的服務。但是物聯網這種新范式也不可避免地帶來無處不在、無孔不入的監控。
在過去,所的與活動有關的數據大多數是自主的,基本上受用戶控制。而新的范式剝奪了用戶這項決定的自由,即是否、什么、如何。盡管對于很多人來說,事實上并不存在這項選擇的自由,個人隱于“被暴露”狀態。因而對于個人隱私保護來說,物聯網技術創造了完全不同的環境。與傳統的全景式監控(沒有人可以肯定他或她是否真的被監控)相比,可以假定生活在物聯網環境的人正處于被觀察之中。傳統的監控受制于空間,而物聯網技術捕獲的數據將會超越時空。人類生活在物聯網環境下,任何活動或狀態都正在受到監視、分析、轉錄、存儲,并且可以在未來任何環境下被使用。這并非夸大其詞,而是對物聯網技術的負面效應的一種憂慮。雖然受環境的限制監控狀態強弱有別,但是這種假設是合理的。沒有人可以肯定,在任何地方,復雜的、無處不在的計算系統或個人設備不在觀察他或她的行為,不在記錄他或她的談話,不再存儲他或她的位置。在物聯網環境中,以傳感器為代表的感知設備數量激增,不能排除這些感知設備以一種隱匿的方式嵌入環境、裝置或人體的可能性。作為符號化的移動通信終端和網絡化的便攜式設備,這個焦點物是了解個人言論、行為動向、社會交往、地理位置以及用戶基本信息,包括通信各方當事人的姓名、住址、證件號碼、通信費用等信息的最佳窗口。開機狀態的手機能夠產生的位置信息,隨時暴露你所在的位置。嵌入傳感器的商品可能讓個人生活隱私成為圍觀的對象。思維控制傳感器、可植入式大腦傳感器、情感感知神經耳機、多接觸腦探針、電極列陣、思維頭盔等物聯網技術能控制人的思維、情感。生物傳感器芯片、納米墨水、睡眠測量儀以及其他安置有無線發射裝置的儀器都會成為身體隱私的泄密者。
云計算、云存儲的共享功能為資料隱私的非法傳播提供新的路徑。其次,物聯網具有前所未有的傳播性。這種傳播性可以分為三個層面。
1.通信技術水平讓人與人、人與物、物與物都處于連接之中。通信技術可以與感知技術融合以更好地跟蹤物和人的狀態,即它們的位置、溫度、運動等。利用通信技術這個橋梁,通過終端管理指令可以對環境對象進行監控。物聯網的通信技術突破計算機終端,將更多的物連接起來,實現物與物互聯、人與物、人與人互聯的物聯網生態互聯社會。一般的物也具有通信能力,而不僅限于人和計算機等設備。任何人、任何物在任何時間和任何地點都可以通過有線網絡和無線技術(比如全球移動定位系統(GSM)、通用移動通信系統(UMTS)、無線保真(Wi-Fi)、藍牙(Bluetooth)、紫蜂(ZigBee)等各種其他無線網絡)進行通信。在物聯網這個新范式中,豐富的網絡化物體模糊了比特和原子之間的界線。越來越多的設備連接到網絡,一切互聯、一切隱私皆有泄露的可能。任何涉及隱私的通信,任何個人的接觸,任何信息交易都會在任何時間被捕獲、復制。
2.數據存儲的能力極大地提高,已進入大數據時代。物聯網數據采集、挖掘和提供的方法完全不同于我們現在所知道的,物聯網對個人數據采集數量驚人。對于公民類個體而言,自身不可能控制個人信息被披露。隨著信息存儲的成本繼續下降,信息一旦產生,將極有可能被永遠保留,拒絕數字遺忘。存儲技術的進步使得成本急劇下降而存儲量不斷高升。其結果是長期存儲的價格門檻也很快失去其經濟意義。廉價的硬盤允許監控者收集大量傳輸信息:誰做了些什么;廉價的攝像頭允許監控者收集大量的位置信息:誰在哪里。廉價的計算機允許監控者搜索有關任何個體的大量信息;廉價計算機或便攜式移動設備也允許監控者訪問任何人的生活記錄。物聯網對隱私和尊嚴的未來影響已經受到審視。例如手機錄音的散播或上傳。它們僅僅代表很小部分的隱私威脅,這一小部分的隱私威脅僅僅是人生記錄的極小一部分,而人生記錄僅僅是云存儲的極小部分。
3.數據分析和處理能力也極大地提升,讓復雜的數據挖掘程序能夠處理所采集的海量數據,這是以前無法在允許的處理時間框架內以合理的成本進行分析的。這些技術進步也允許提供內存擴展,記錄任何行為或表達,讓我們在以后可以瀏覽過去,具有前所未有的傳播性。計算技術是對通信傳輸的數據進行處理,將數據提取為信息和知識所做的相關性分析。為了從海量異構性的數據中獲益,需要能夠通過解釋傳感器數據得出一般的結論,需要進一步從原始數據中挖掘有益的信息。另外,物體需要感知、理解周邊環境,并具有一定的決策能力,這就需要通過計算技術改變嵌入式系統的思維方式、設計和執行。為了支持智能物體,需要盡可能精確地解釋由感知器測定的本地環境信息。從隱私角度看,這些看似微不足道的、甚至是沒有價值的、無關緊要的海量數據經過數據挖掘可能變得敏感。相關的數據集可能提供貼心的知識和服務,比如生活方式或健康風險,但是這以隱私泄露為前提。再次,物聯網具有日益增長的信息不對稱性。由于物聯網技術的專業性和壟斷特征,用戶可能不知道無線射頻識別標簽的屬性,無線射頻識別標簽不會以聽覺或視覺形式吸引用戶注意力。因此,個人在不知道標簽是否存在的情況下被跟蹤,把他們的數據或至少痕跡留在網絡空間。在物聯網語境下,個人隱私備受壓力。智能物向我們提供方便的服務,但是經常在后臺悄悄地發生:當交易發生時,我們永遠無法完全肯定我們是否正在被“觀察”。個別事例的觀察看似無害,但是如果幾個這樣的事例被合并,且轉發到他處,就可能導致在某些情形下嚴重侵犯隱私。
對于個人的監控不再僅僅是國家,而且有私人參與者,比如營銷企業對采集個人數據十分感興趣。無線射頻識別等物聯網技術在商業和用戶日常生活上的集成有可能減少匿名購買,商品上的嵌入式標簽能泄露敏感信息、無接觸地侵犯位置隱私。無線射頻識別技術能使顧客隱私信息泄露和顧客物理地點被跟蹤。可怕的是,個人可能對這些“被觀察”、“被跟蹤”、“被分析”、“被定位”等全然不知。事實上不可能詳細地知道誰采集數據,數據轉發給誰,他們使用的目的是什么。數據采集過程本身局限于技術暗箱。隱私法規比較先進的國家,其公民有權利獲得通知,他們的信息被采集、采集的目的,也可以校正數據,撤銷之前的同意或要求刪除沒有經過合適法律程序存儲和處理的數據。物聯網環境繼續急劇地惡化,以一種不顯眼的方式為智能環境提供技術框架:可以一直觀察用戶,自動地解釋他們的行為。然后把結果輸入一個連續研究的過程,這將形成系統自主決定的基礎:如何使用、何時使用或何時傳遞采集的信息。物聯網意味著更多的數據對象,與此同時,對用戶來說更不透明且缺少控制。這勢必進一步擴大已存在數據對象和數據采集者之間的信息和權力不對稱。該影響的嚴重性也取決于用戶對產生的數據控制的程度。公民和組織之間的權力關系應該是對稱的、透明的。最重要的問題不是濫用,而是我們沒有有效的方法知悉隱私信息是否被使用或濫用,何時會被使用或濫用。
三、物聯網技術異化的制度規約:隱私指導方針及其局限
隱私是個人尊嚴、幸福和其他價值(比如結社和言論自由)的基石。幾乎世界上所有國家的憲法里都包含隱私權條款。經合組織(OECD)隱私指導方針列出保護隱私最重要的條款,形成系列有法律效力的法規和自愿協議,包括歐盟指令95/46/EC。經合組織隱私指導方針包括8個方面:采集限制原則、數據質量原則、列明目的原則、使用限制原則、安全保護原則、公開原則、個人參與原則和責任原則。前4條包含隱私保護的基本內容,而后4條描述程序方面。從制定不可或缺的所有當前隱私保護框架這個意義上講,前面4條特別重要,它們可以從歐洲、加拿大和美國隱私法中找到。如何對物聯網技術產生的隱私問題進行制度分析、規約呢?基于篇幅,本部分主要針對經合組織的8個隱私保護方針,就物聯網技術語境對其進行學理剖析,并指出其不足之處。
1.采集限制原則。物聯網的基本理念與采集限制原則相矛盾。首先,原則的第一部分是對個人數據采集內容的一般限制,但沒有說明限制的細節。物聯網技術基本破除了這些限制。物聯網數據采集的對象基本覆蓋所有個人數據和物體數據,并積極地、普遍地采集。雖然該原則的最后部分要求被采集人知情同意,比如通過清晰可見的警告標簽、標明何種物體在采集數據、采集何種類型的數據、在何時采集等。但是這過于復雜,在實踐中很難操作,與物聯網數據采集所固有的無干擾、隱秘的目標不兼容。其次,“數據采集對象明確表示同意”在任何情況和任何時間下都不可能完成,也不可獲取。因此,有很多征求同意義務的例外情況存在,比如占有個人隱私數據以履行合同或保護重要的利害關系人。“公共利益”范疇的例外也包括公共安全問題或法律行為的效率。現在隱私權受到安全政策和技術(偏重于安全方面)的威脅,而忽略隱私對個人安全的核心作用,比如防止國家權力濫用。然而在物聯網環境下,國家權力濫用的威脅將顯著提高。再次,數據采集行為的連續性特點與獲得個人同意原則完全不相兼容。數據采集是持續的、連續的、持恒。這種持恒性的數據采集必然要求獲得被采集對象的不間斷的同意請求。從法律技術角度看,基于合同形式的條款顯然比較現實。但是數據采集對象和采集主體之間的信息不對稱,數據采集對象如何知道采集主體是否違反合同,是否濫用權利或權力?同時個人同意又受限于數據采集對象對合同條款的理解力,并不是任何人都具有一定的法律知識。即使在自愿情況下,當事人也未必能理解是否該協議具有法律效力,具有何種法律效力,或者是否該協議是不合法或不道德的。也有部分人不會反對全面監控,特別是如果獲取便利、增強安全。如果物聯網服務提供商要求獲取個人數據是訂立服務合同的前提條件,也有可能很多人愿意簽署相關的合同條款,明確同意采集、處理和傳輸任何數據。另一個較為關注的是該事實,如果生產商或銷售商通過實時的隱私信息分析,做出讓用戶無法選擇而又不得不選擇的行為,就會產生一種強制和脅迫性經營行為。然而,在物聯網環境里,沒有辦法逃脫無處不在的監控。因此,物聯網提出法律難題:是否“同意免于質疑”?
2.數據質量原則。數據質量原則主要是兩方面:采集數據的相關性;采集數據的準確性、完整性和有效性。就技術而言,物聯網存在一些挑戰:比如異構性、可擴展性、軟件復雜性、互操作性、發現、到達和運行、理解、數據解釋、數據量、容錯、通信等方面。物聯網是各種技術的大融合,是一個復雜的系統。任何技術上的不成熟都可能影響數據的準確性、完整性、有效性和相關性。在一般情況下,更多的數據并不必然導致更好的數據。為了得到精確的數據,必須進行定期監控和更正。只有使用特定系統、特定知識和特定硬件才會對這些數據質量的有效性作出承諾。因而在法律制度實踐中,需要對該原則進行具體細化和拓展。
3.列明目的原則。這一原則的要求至少在數據采集之時,必須了解和識別采集數據的目的。數據保護指令也指出“因指定的、明確的和合法目的而采集”。后來目的變化僅僅允許是否和原意一致。除此之外,它們必須被明確指示。舉例來說,在住宅和辦公室場景中安裝一些傳感器以跟蹤人們的位置和控制照明或供熱。如果安裝跟蹤系統僅僅是為了增加辦公室的舒適度,同時減少能耗,那么應該有如下較為合適的保護隱私的政策:跟蹤系統不采集個人用戶位置和移動信息,人們的位置和移動不應和身份相聯系;人們被告知系統跟蹤他們的行動范圍和行為方式;跟蹤系統采集數據的目的必須是為了控制照明和供熱,然后由存儲系統刪除。然而,物聯網技術的目的并不是為單一的、預先定義的目的而服務,而是為用戶提供一種或多或少的可預見的環境。數據采集的目的完全在于積累盡可能多的可處理的數據以產生盡可能多的分析出關于個人行為模式和愛好的信息。這與作為數據最小化原則(相稱性原則)的列明目的原則相矛盾。
4.使用限制原則。該原則說明如果數據披露、傳輸或使用與數據采集時的目的說明不一致,那么就不能披露、傳輸或使用該數據。該原則的例外情況是當事人協商一致或在法律授權的框架內利用。物聯網技術的目的在于讓生活更美好,而使用限制原則意味著削弱物聯網的技術功能。使用限制原則和采集限制原則是一致的,都需要被采集人的知情同意。如果不斷查詢是否同意數據轉移與原意一致,這就不是在創造無干擾的智慧環境而是產生讓人疲憊的困擾。(本文來自于《科學技術哲學研究》雜志。《科學技術哲學研究》雜志簡介詳見)
5.程序性原則。程序性原則是構成當前數據保護條款不可或缺的因素,對于未來隱私框架具有極為重要的作用。例如,安全保護原則說明“個人數據應該受到合理的安全保護,防范比如受損失或未經授權訪問、破壞、使用、修改或披露此類危險”。安全威脅產生于網絡系統和數據傳輸攻擊和未經授權的訪問。安全涉及身份認證、數據完整等問題。位置信息如果被不法分子利用,可以對當事人進行跟蹤,從而造成人身或財產安全威脅。事實上不可能提供充分的安全水平來防止未經授權的訪問或數據披露,當大量的具有處理能力的無線組件構成自發的網絡時,加密能力就成為該系統的關鍵因素。數據的海量特征、專業性和復雜性,使得個人難以有效參與。另外在實踐中,也難以確定負有責任的數據管理者。
一、物聯網技術推廣應用的意義
站在農民群眾的角度上看,物聯網信息技術的使用,為許多農民百姓供應了許多免費學習知識的機會。這種方式不僅僅能夠推動物聯網技術創新的發展,提高了農民的工作能力水平技術,改善了農村生產技術水平,鼓動農村管理技術的發展。隨著時間的推移,物聯網技術也在不斷地革新,并且獲得的經濟效益,同時也促進了農業生產發展。農民通過了解物聯網上的信息技術之后,農民可以清晰地了解市場狀況,根據市場狀況進行生產,使農民生產出的產品適應社會的供給需求,以此來擴大農民的收益。再者說來,物聯網技術的廣泛應用促進了農業的發展增加了農民的收入,提高了人民生活水平和生活質量。物聯網技術使農民生產更便捷,也為農民生產提供了科學技術。物聯網技術為農村的自然發展情況提供了硬件設施,這種社體有利于農民對信息的了解,和對現代化生產技術的應用。這種硬件措施在很大程度上為農村生態系統的可持續發展提供了必不可少的條件。農民應用物聯網技術不僅僅是機械的使用過程,而且物聯網技術也為新農村建設提供了必不可少的科學指導,將科學和生態環境聯系在一起,在新農村建設過程中,物聯網技術的應用也會使農村發展更加可持續,生態建設更加平衡。農村建設可以依靠物聯網的技術,可以實現農村發展的階段性勝利,這種勝利為實現農村的全面發展提供了道路選擇和多種途徑以及技術上的支持。
二、物聯網技術在農業中的應用
在農業資源利用和資源監測方面上,為了更好的建設農業的區域性發展,西方發達國家在土地利用方面利用衛星系統對土地進行監管,在地面接收位置上利用全球定位系統進行定位,達到農業的區域性的建設。最近幾年,我國為了實現農業區域的全方位管理,我國運用傳感技術結合全球定位體統相結合的方式,利用技術對農業資源進行信息的收集和準確的定位,對農業資源現狀進行分析,合理規劃,系統管理。現代社會要求農業發展也與之前有些不同。現代農業對技術的要求比重加大不僅僅要了解農田的狀態情況,還要將農田信息的歸納整理和衛星定位系統聯系在一起,這么做能夠更加全面的分析農田的狀態,對信息進行系統的收集,并且能夠形成空間分布效果圖形,情況一目了然,這樣才能使生產者做出正確的決定,促使農業朝著正確的方向發展。據調查發現,杭州電子科技大學的濕地數據檢測系統的主要功能就是通過擱置在水源進出口處,進行數據的監管,通過對傳感器對濕地附近的環境采樣收集,將傳感信號通過遠程設置發送到監管中心,而通過遠程設置通過網絡進行數據的分析,對數據進行了解和檢測,并能夠及時檢測出影響水資源狀況的因素和水污染情況的分析,提供具體的改善方案,具體的實施過程和方法。
(一)農業生態環境的監控
保證國家生態安全,農產品質量提高。資源安全是生態建設中一個重要的組成部分。為了更好地監測農業的生態環境,許多發達國家非常重視環境的監測和保護,以此來促進生態環境的可持續發展。首先,我們應該有先進的技術手段,建設高科技生態監管系統,完善監測網絡體制,為農民提供一個覆蓋范圍廣闊的信息平臺,為農民提供廣泛的信息和知識。其次,國家應該建立或完善相應的法律法規,保護農業生態建設。例如:法國進行了生態環境系統的革新,對生態系統采取信息歸納、傳播、管理、公布四個方面。美國在運用科學技術的基礎上,利用先進的技術對農作物的各種數據進行分析和了解,了解種植的需求方向,為此來調節植物的生長環境。在我國,晶遙感技術和定位系統相結合與地面監測系統取得聯系,這種方式被利用在我國生態環境的監管系統之中,前期主要運用傳感技術進行人工信息的監測。人工監測和地面監測系統相結合,這種方式是目前在我國生態環境建設過程中應用較多的方式。在我國多個省市,運用這種技術進行生態環境的監測,來促進生態系統的可持續發展。
(二)現代農業數字化管理
現代化農業是數字化農業的基礎。數字化農業包括現代化的農業科學技術、具體的裝備設施,信息收納和農藝系統為基礎的,少了其中的任何一個部分數字化農業都是不可能完全實現的。但當這些條件都具備時,農業的數字化仍然需要大量的農業科技人員、農業技術的推廣人員和信息收集者、農民的長期努力和奮斗。假如缺少了現代化的農業設備,還僅僅依靠初級的生產工具的話,農業生產受到自然因素極大的限制。如果沒有現代化的農業科學技術,農業生產談不上技術化,也不是數字化的系統所控制。現代農業的信息是將先進的技術和現代農業生產相結合,它是各個階段都應用先進的技術集合而成的,在各個方面都有信息化技術的研究,這些技術已經成為農業生產管理的關鍵技術。數字化農業是現代化農業主要表現在在數字化上,同時也不能離開現代生產技術的引導,離不開現代化的農業設備,和現代化的生產技術和信息技術。要想實現農業生產的數據化,就需要符合上面所描述的所有條件,與此同時數字化農業不僅僅是上述條件的簡單的相加,而是將它們作為基礎進行的綜合性系統。數字化農業是現代化農業的重要組成部分之一,沒有數字化農業的現代化農業是不完整的、留有缺陷的的現代化農業。數字化農業是現代化農業的精華部分,將現代化農業推向了一個新的階段,盡管現代化農業不能在短時間內進行全面的實施,但是它的出現為農業現代化提供了模板,在技術等諸多方面也成為現代化農業的標準。所以現代化的農業不能沒有數字化農業。
三、結語
提高現代工業裝備在農業的使用率,為農業數字化提供物質基礎,數字化農業要以現代化的科學技術來武裝農業生產水平,從而營造良好的生態環境,為實現用現代信息技術控制農業生產過程和農業生產結果提供物質準備。
【參考文獻】
中圖分類號:TN929.5 文獻標識碼:A 文章編號:1671—7597(2013)042-053-01
物聯網是今后社會發展的必然趨勢。物聯網將移動通信技術、智能終端技術、無線傳感技術以及相關的技術進行了有機融合,利用這種融合極大的拓展了網絡的應用領域和應用范圍,使得網絡的概念延伸到社會生活的各個層面,為移動通信業務帶來了更加廣闊的發展空間。但是,物聯網的發展需要高傳輸速率、高帶寬資源、高通信質量的通信網絡支持,特別是移動視頻監控、VoIP語音業務、移動數據傳輸等都需要高速無線通信系統支持。傳統的2G移動通信技術和現行的3G通信技術在滿足物聯網的通信需求方面均存在不足,無法適應物聯網的發展要求。而LTE技術的出現則很好的解決了物聯網對移動通信的系統要求,促進物聯網的高速有效開展。
1 物聯網技術分析
物聯網技術是指應用RFID、GPS定位、激光掃描器等多種無線信息傳感設備將絕大部分現實世界的物品按照適當的通信和描述協議接入到互聯網絡中進行數據傳輸、信息交換或物品監控,以實現便捷性、實時性的物品和信息的智能定位、識別與管理。
物聯網技術正處于起步階段,還未形成一個統一的、完整的網絡體系和技術方案。就目前研究進展和物聯網特性而言,物聯網技術分為三個主要層次:感知層、網絡層以及應用層。其中感知層主要用于對物品進行智能識別和信息收集;網絡層主要使用無線或有線接入技術將物品接入互聯網,無線接入技術主要由LTE技術、Wi-Fi技術或Wi-MAX技術等提供支持;應用層主要對所收集的信息進行處理和應用,并通過網絡層向感知層傳輸控制指令。
2 LTE技術分析
LTE技術是一種長期演進技術,該技術可以極大的提升無線網絡的網絡接入速率,擴大網絡承載終端容量,提供高速數據傳輸業務。LTE技術應用正交頻分復用技術、多輸入多輸出技術等關鍵技術為無線網絡通信提供下行100 Mbit/s,上行50 Mbit/s的信息通信速率,其頻譜利用率較HSUPA有2~4倍的提升。
其中,正交頻分復用技術可以在有限的頻譜空間內建立多個正交子信道,利用相互獨立,互不干擾的子載波對需要傳輸的數據進行調制并利用上述子信道進行數據傳輸,這就成倍的降低了高速數據的傳輸速率,提高了頻譜利用率。
多輸入多輸出技術則是在數據的收發端采用多根接收天線組成天線陣列,進而在接收端和發送端建立起多條數據傳輸通道,在不改變通信帶寬的前提下成倍提高數據通信效率。該技術的實質就是利用空間復用技術對有限的信道容量進行拓展,向用戶提供更高的復用增益和分集增益,提升信道的性能和數據傳輸質量。
3 基于LTE技術的物聯網技術分析
3.1 基于LTE的物聯網體系架構
基于LTE的物聯網架構體系按照物聯網結構可以分為三個部分,分別為物聯網傳感網絡、LTE數據傳輸網絡以及物聯網服務或應用網絡。
其中,物聯網傳感網絡負責對接入物聯網的傳感器和終端設備等進行信息采集、控制和管理接入物聯網的服務終端,利用物聯網網關對物聯網接入設備進行數據通信和設備管理。用戶可以利用LTE接入網所支持的服務器對網絡覆蓋范圍內的設備或物品進行管理。
LTE數據傳輸網絡用于實現數據傳輸控制。應用LTE系統中的eNB可以對用戶數據的IP頭進行加密壓縮,其中S1-MME接口可用于信令傳遞、SGW選擇,用戶尋呼,S1-U接口可用于傳輸用戶信息;MME可以對接入子層的命令執行和數據傳輸進行安全控制,對空閑終端進行尋呼,進行目標切換,實現核心網網元間的信令交換和SGSN選擇等;SGW可以充當移動錨點,提升終端的網絡性能和移動性能。
物聯網服務或應用網絡則是實現物聯網的實際控制和管理。其中,對象命名服務器可以提供外接與服務器之間的數據傳輸接口,供終端用戶應用管理程序對相關終端實物進行管理或對采集的數據進行處理;內部中間件是LTE數據傳輸網絡與物聯網應用服務器的數據通信接口,可為兩者之間的數據通信提供多種安全防護策略,保證數據通信的安全;物聯網服務器主要承擔物聯網數據的存儲、管理、應用等功能。
3.2 基于LTE的物聯網通信實現分析
物聯網的傳感終端采集的數據流在接入到LTE網絡中時會產生龐大的、高頻次的數據流量,這種數據特性是普通的2G或3G業務所無法承擔的。LTE通信技術將這些流量轉變為多個低速子數據流在OFDM子信道中傳輸,同時應用HARQ技術等對通信頻帶等進行自適應調度,適時調整通信協議中的相關參數實現頻譜資源的有效利用及大量數據的實時傳輸。
LTE核心網中不存在主動釋放機制,及LTE鏈路的釋放不是自動完成的,這就為物聯網中的終端實時在線提供了可能。若終端不需要實時在線,只需要通過NAS發送釋放信令給LTE即可斷開與LTE網絡的連接,脫離物聯網網絡。
3.3 基于LTE的物聯網特性分析
就接入角度而言,LTE系統中的用戶都可以根據網絡參數進行信道適配和頻帶資源共享,這就極大的提升了整個物聯網的配置靈活度,促使物聯網中的數據通信和資源使用維持在最佳狀態。
雖然LTE系統不提供主動釋放機制,但是當系統在一定時間內沒有檢測到數據傳輸時可以自動進入省電模式,這種特性可以有效提高網絡設備的工作效率,降低資源消耗和使用成本。
LTE系統應用層二調度器對網絡資源進行動態調配,可以實現用戶終端的實時在線,對于諸如語音、視頻、數據傳輸等特殊業務還能夠通過調整相關參數的方式優化物聯網數據結構,以滿足這類業務的開展,具有非常強的適用性。
4 總結
LTE技術可以依托其強大的數據處理功能承載無線物聯網的接入和應用服務,保證物聯網業務的穩定有序開展,為物聯網的成熟和完善提供強力支持。
參考文獻
[1]李昊,胡興.LTE無線通信技術與物聯網技術的結合與發展[J].郵電設計技術,2012(1).
引言:
二十一世紀是信息知識年代,隨著計算機、網絡技術的發展,計算機、網路技術廣泛應用在社會各個領域,極大的方便了人們的生活和生產。移動互聯網的發展極大促進了無線網絡的發展。而物聯網技術連接了所有信息技術。LTE無線通信技術具有較高的數據傳輸量和傳輸速率,因此在物聯網中得到廣泛應用。如何利用兩者的優勢,更好的為社提供服務,是當下物聯網以及LTE技術所要解決的難點。
一、物聯網和云計算分析
1.1物聯網
物聯網是新一代信息組成的形式,是物物相連的網絡。物聯網包含兩層意含義:第一,物聯網的基礎和核心依然是互聯網,物聯網是在互聯網的基礎上發展和擴展的網絡。第二,用戶通過網絡擴展和延伸的任何物品進行了通信和信息交換就是物物相息。互聯網通過智能感知等技術,實現互聯網與物品之間的連接,從而實現信息的交換和傳輸,它是一種集識別、追蹤、定位、監控的新型網絡技術。雖然目前物聯網還處于初步發展階段,但是卻在很多領域得到了廣泛的應用。比如汽車交通、醫療、電力以及環保領域。物聯網技術能夠得到快速發展,主要是由于該技術與傳統信息交流技術不同,它能夠實現不同領域的信息交流。
1.2云計算
云計算是一種新型的計算模式,目前關于云計算的定義還沒有一個明確的定義。目前關于云計算普遍接受的是美國國家標準與技術研究院的定義:云計算是一種按照使用量付費的模式,它能提供按需、便捷、可用的網絡訪問,用戶只需要投入少量的管理,就能快速使用這些資源。云計算是在虛擬的環境下使用的一種計算方式。云計算分布在大量的計算機上,用戶只需要通過互聯網就能連接或者切換到相關應用上,從而實現對計算機系統和存儲系統的訪問。云計算具有:超大規模、虛擬化、可靠性高、通用性、按需服務、使用價格方便等優點,因此短短幾年時間在中國發展很快。很多大型的互聯網都開始對云計算進行研究,并提供相關的服務。比如國內的百度、奇虎360等企業,都對其進行了大量的研發。
二、物聯網中的特殊業務模型
物聯網作為新經濟增長的戰略產業,目前在市場上已經取得了較好的效益。目前物聯網的主流業務模型包括各種類型的業務、數據包頻率、屬性、描述、終端密度等內容。物聯網的數據模型比較小,高頻率的業務類型只有類似QQ這種,QQ是一種時常在線的業務,計算量小,用云計算很容易造成資源的浪費,這也成為了物聯網發展的障礙。所以利用LTE無線通信技術擴展無線網絡業務,很有必要。
三、LTE無線通信技術在物聯網中的實際應用
將LTE無線通信技術應用在物聯網業務中,需要局域網以及實現物聯網的控制器和價格傳感器,通過LTE通信技術進行連接,這樣物聯網中海量的數據信息能夠通過局域網里進入到LTE無線通信系統中。LTE無線通信技術和傳統的通信技術不同,它利用OFDM技術,將無線網絡中的信息傳輸通信通道轉化為若干個小型的信息傳輸通道,這樣便于數據信息進行快速轉換,便于網絡資源的管理和控制,從而提高LTE無線通信技術對高頻率、小規模業務數據包的傳輸。手機作為當下應用最廣泛的無線通信中斷設備,通過無線網絡,手機就能實現人與人之間的交流和溝通,和核心網信息的傳輸。
在數據傳輸過程中,LET核心網絡沒有建立相關的釋放功能,所以系統只有接到接入網的消息以后,才會對核心網絡進行釋放。從接入網的角度考慮,需要對核心網的QCI無線承載設置一定的參數,并及時對接入的網絡進行調試,保證用戶數據可以實現資源共享。在保證設備配置靈活性的前提下,充分利用各項資源。當系統在運行的情況下,數據如果在系統規定的時間內還沒有顯示出來,那么系統會自動進入到非連續接受的省電模式中,并根據業務層面不同的參數進行調整。
四、結束語
隨著信息技術的發展,信息技術廣泛應用在人們的生活和工作中。然而隨著社會的發展,LTE技術也必須緊跟時展的步伐,對日常生活和工作中的通信技術進行完善和改進,從而將無線通信技術向高速化、現代化、精準化方向發展,促進我國寬帶信息技術的發展。
參 考 文 獻
物聯網技術對媒體產業的意義
在媒體產業鏈中,物聯網能夠引發傳播內容革命。內容生產向來是傳媒的核心所在,而物聯網使得幾乎任何物體都能產生內容,并通過無處不在的人與物、物與物的交流生產內容。這種新興傳播形態以“物體即信息”的形式在創新傳播的意義。
傳統媒體在物聯網時代應做好以下幾點:
首先,做好技術的前期研究和人才的儲備,積極加強與物聯網的融合。傳統媒體可以借助新的物聯網傳播平臺,把原創的“內容”進行多層次、深層次的開發,通過全方位的傳播,提高“內容”附加值,并提供更多個,進而延伸價值鏈。
其次,開拓物聯網傳播中的傳統媒體新形式。如果把傳統業務簡單地移植到物聯網平臺運行,僅僅拓寬了渠道、增加了企業的成本,無法真正發揮物聯網的潛力,媒體必須積極創新適應用戶的媒體新形式。
最后,警惕概念炒作,把握時機。在物聯網“唱熱”的喧囂中,需要理性對待,警惕盲目投資物聯網系統。但對于物聯網傳播新平臺的革新也不能保守,錯失發展機遇。傳統媒體要長期跟蹤研究,一旦技術臻于成熟就果斷進入,推動產業升級。
基于物聯網技術的新媒體應用
與傳統媒體相比,新媒體不僅形式豐富、內容靈活,而且具備高度參與性和互動性。在我國現有的新媒體產業鏈中,主要的參與者有內容提供商、網絡運營商、系統開發商、廣告運營商、廣告投放商和媒體受眾,具體的結構和流程如圖1所示。
內容提供商是新媒體產品內容的制作者和提供者,主要為新聞采編機構和傳媒機構;網絡運營商擁有骨干和核心網絡資源,通過提供網絡接入和運營服務盈利,主要包括電信運營商、互聯網運營商和數字電視運營商;系統運營商是新媒體系統的開發者和使用者,負責新系統的建設運行,內容、廣告的;廣告投放商指使用新媒體進行廣告營銷活動的發起者,是廣告收益的來源,廣告運營商根據廣告投放商的需求,提供新媒體營銷活動的前期調研、方案制定、方案執行監督等服務;媒體受眾是內容和廣告的接收者。
對于媒體行業來說,物聯網的延伸與擴展應用將給傳媒領域帶來新的挑戰和機遇。物聯網將推動新聞媒體的采編方式、報道方式、管理方式、傳播方式發生巨大的變化。
內容個性化投放 新媒體的發展使得信息呈“爆炸式”的增長,同時用戶在不同渠道、產品之間的切換成本不斷降低。為了優化用戶體驗,提升用戶粘度和數量,并最終帶來收益,媒體必須精確掌握用戶需求,投放個性化內容,有效降低信息傳播的噪音。
內容個性化投放基于物聯網智能終端技術以及數據挖掘技術,新媒體運營商通過采編系統將媒體內容素材儲存在媒體內容數據庫中。用戶利用安裝在自己智能終端上的客戶端閱讀媒體內容,同時,新媒體運營商利用客戶端收集能夠描述用戶閱讀習慣以及興趣愛好的信息。收集到的信息被儲存在用戶信息數據庫中,通過數據挖掘最終產生能夠準確描述用戶需求的知識,并儲存在用戶需求數據庫中。
用戶需求知識在系統中有兩處應用:第一,生產系統調用用戶需求數據庫和媒體內容數據庫,依據用戶的需求為每一位用戶生成個性化的定制內容;第二,新媒體運營商在媒體內容的采編過程中依據內容與用戶需求知識的關聯度,使媒體內容數據庫中的素材盡可能符合用戶的需求,降低不受用戶歡迎的素材數量,提高素材采用率和受眾接受度。
目前,與內容個性化投放相似的系統已經在零售業得到初步應用,某些超市的“智能導購機”能夠記錄消費者推動購物車所經過的商品區域,并依據經過區域的記錄對消費者進行分類,并依此進行廣告的精確投放。未來的個性化投放應該在用戶需求描述的細化上有所突破,并在內容個性化的基礎上實現媒體產品形式的個性化,從內外兩個層面為用戶提供精確服務。
基于物聯網技術的新聞采集系統 物聯網強大的智能感知和采集能力是未來創新新聞采集工作的強大動力,通過物聯網收集新聞,具備很好的實時性,新聞采集的觸角也將會在空間上前所未有的拓寬和深入。
首先,物聯網時代新聞采集的時效性和準確性將大大提高。基于傳感器實時自動收集信息的能力,媒體可以及時準確地掌握事件的情況,第一時間跟進報道。同時,采集的信息可以作為新聞的素材,例如,監控錄像、汛期水位信息、交通高峰的路況信息等。
其次,物聯網在空間上拓展了新聞采集的范圍。只要是物聯網覆蓋的范圍,廣義上都是新聞采集的范圍。此外,個人可以同時采集多處多點的信息,提高了記者的單體采集能力。
最后,物聯網深化了媒體新聞信息的深度。微型傳感器和智能芯片獲得的物體信息中,有些是傳統新聞采集方式難以獲得的,其中一部分通過信息的檢索和數據挖掘,可能有助于預測事物的發展變化趨勢,使新聞報道不僅限于報道事實,更具備提出前瞻性意見的能力。
物聯網等先進信息技術將會使媒體之間新聞的時間差不斷縮短,在信息普遍較為及時的情況下,受眾對于新聞的時效性將不再那么敏感,個性化將成為傳播方式變革的趨勢。因此,物聯網時代,媒體應加強新聞報道的編輯策劃力度,對采集來的新聞信息資源進行多層次、多角度、全方位的挖掘和加工,面向受眾提供可定制的個性化服務,更好地滿足受眾的閱讀需求,從而提高內容附加值。
新聞指揮調度系統 基于物聯網的射頻識別技術,可以實現對采訪設備、傳輸設備、筆記本電腦等重要報道設備的精細化管理,實時掌握設備的使用情況、狀態和位置信息,從而實施新聞報道的信息化管理。