發布時間:2023-10-08 17:37:26
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇物聯網技術的組成,期待它們能激發您的靈感。
【關鍵詞】車聯網技術 智慧交通 應用探究
為滿足城市交通的需求,提高城市交通的運行效率,確保城市交通的安全暢通,憑借物聯網技術的強大技術優勢發展城市智慧交通已經是大勢所趨。車聯網技術是物聯網技術的重要組成部分,對于城市智慧交通的發展建設具有極其重要的作用和意義。車聯網技術具有極強的優越性,同時車聯網技術和城市智慧交通之間存在重要的關聯,車聯網技術在城市智慧交通中的應用能有效促進城市智慧交通的發展。因此,要加強對車聯網技術實施城市智慧交通應用的探究。
一、車聯網技術概述
(一)車聯網技術的含義
車聯網技術是物聯網技術的重要組成部分,是物聯網技術在城市交通領域中的具體應用。車聯網技術主要是通過先進的物聯網技術,諸如移動互聯網技術、車輛傳感技術、道路環境感知技術、專用短程通信技術、車輛定位技術等,來實施對車輛與道路環境之間以及車輛與車輛之間的協同互動。在車聯網運用到的諸多物聯網先進技術之中,移動互聯網技術和專用短程通信技術對車聯網的作用和意義最為重要。“車上網”是車聯網的重要組成本分,但不是車聯網的全部,車聯網通過專用短程通信技術,具備了對車輛與車輛之間、車輛與道路環境之間的實時信息交互能力,能實現對車輛與車輛之間、車輛與道路環境之間的協調互動。在城市智慧交通的實踐中,能實現交通中的諸多應用,諸如實現對場站和停車場的自動出入,實現行車的安全駕駛、實現交警的執法管理等。因此,車聯網技術通過對移動互聯網技術和專用短程通信技術的運用,能實現對城市交通信息數據的實時采集和,還能實現城市交通中的停車收費等交通應用。
(二)車聯網技術的具體要求
車聯網功能的實現具有一定的要求,具體要求如下:①參與城市交通運行的車輛,必須配置有性能較高的車載計算機,還需要具備GPS等相關的軟件設備。另外,要求車內的電源供電具有較強的穩定性,為車聯網的正常工作提供必要的能量支撐。②車聯網功能的實現離不開安全穩定的信息網絡。因此,要保證車輛內具備穩定的通信訊號,以實現對車輛定位的功能和信息共享。同時,要保持車輛內網絡的連續性,避免因為網絡連續性不佳而出現的信息堆積和信息孤島。③要確保車輛的車聯網應用系統具備強大的處理海量、復雜數據的能力,以實現對拓撲結構產生的大量數據的處理。④要確保車輛行駛的道路周邊具備完善的車聯網配套設施,以實現車聯網對車輛進行的外部信息的傳送,實現車聯網電子屏幕對車輛運行情況的正常顯示。
二、車聯網技術實施城市智慧交通的應用
車聯網作為物聯網的重要組成部分,是物聯網技術在城市交通領域的具體應用。因此,車聯網技術在實施城市智慧交通的應用中,同樣要遵循物聯網的基本架構。車聯網技術的應用系統主要由前端感知層、中間傳輸層以及后端應用層組成。車聯網技術主要通過前端感知層來實施對車輛所在的外部環境信息和車輛內部信息的感知,通過中間傳輸層實現對前端感知層收集到的車輛內部信息和車外環境信息的傳輸,最后通過后端應用層實現對車輛內部信息和車外環境信息的存儲和處理。車聯網技術通過這種前端感知層、中間傳輸層以及后端應用層的架構,可以實現各種城市智慧交通應用。
(一)智能化聯網停車
現階段,我國的停車技術還停留在人工和半人工服務結合管理的水平上。對于覆蓋全市,實現聯網服務和全自動化管理的停車技術,還比較罕見。隨著汽車數量的日益增多,這種效率低下、品質較差的停車技術服務,導致了城市交通中停車難的嚴峻問題。另外,較為普遍存在的問題是路邊停車管理嚴重缺失,各種小區、商業區都普遍存在停車難的現象。車聯網技術在城市智慧交通中的應用,能對城市交通中輛的出入進行自動的識別和管理,還能夠實現車輛的自動電子繳費,通過利用車聯網技術的優勢,可以實現全市范圍內的智能化聯網停車,構建成熟的聯網停車收費、停車管理和相關信息服務的網絡。
(二)城市擁堵管理
隨著城市化的快速發展,城市交通中的擁堵狀況日益嚴重,尤其是在一些城市中心的商業區域,數量巨大的車輛對城市交通造成了巨大的壓力,導致了嚴重的城市擁堵,使得城市交通的運行效率受到大幅度降低。為有效緩解城市核心商業區域的車輛擁堵,緩解城市交通的壓力,可以對出入核心商業區的車輛收取合理的費用,以對商業區的車輛擁堵進行有效調節。車聯網技術在城市智慧交通應用中,通過專用短程通信技術可以在保障城市車輛正常通行的情況下,實現對城市車輛的實時通信和實時電子收費,能有效緩解城市的交通擁堵狀況。
(三)安全駕車應用
車聯網技術在城市智慧交通應用中,通過移動互聯網技術能實現對車輛行駛道路周邊信息的有效收集,也能通過專用短程通信技術獲取實時的交通安全信息,為車輛行駛構建安全的環境。
三、結語
車聯網技術具有強大的技術優勢,對于城市智慧交通的發展建設具有至關重要的作用和意義。因此,要加強車聯網技術在城市智慧交通中的應用,實現城市交通中的智能化聯網停車,有效緩解城市交通中的車輛擁堵,提高城市交通擁堵管理的水平,實現城市交通中行駛車輛的安全駕駛應用。
參考文獻:
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關鍵詞:物聯網;關鍵技術;智能化
物聯網(Internet of Things,IOT)被稱為繼計算機、互聯網之后的信息技術革命的第三次浪潮。顧名思義,物聯網是可以實現物物相連的新型網絡,是在互聯網的基礎上,將“物”加入到信息系統,將RFDI、無線傳感技術等應用于“物”的感知、監控、管理的技術系統。物聯網利用各種感知技術及信息傳感設備,如射頻識別技術(RFID)、紅外感應技術、激光掃描器、全球定位系統等對現實世界中的物品進行智能感知和識別,將采集的信息通過互聯網進行有效的信息交換和通信,從而將“物”加入到網絡互聯中,將人與人之間的溝通和交流拓展到人與物及物與物之間,即物聯網將其用戶端拓展和延伸到了任何物和物之間。物聯網的基本特征有物聯化、智能化、互聯化、自動化、網絡化、感知化。
1物聯網的發展歷程
物聯網技術早在1995年就被比爾蓋茨提出。1999年,麻省理工學院給出了他們的物聯網的定義:物聯網就是將所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來,實現智能化識別和管理的網絡。2005年ITU在其名為“物的互聯網”的年終報告中以新的通信維度來定義物聯網,并預見物聯網關鍵技術如傳感器技術、射頻識別技術、嵌入式技術等將得到更加廣泛的應用。基于對物聯網關鍵的研究,即通過傳感器感知“物”的狀態,我國中科院認為物聯網是感知網。目前,韓國、日本均提出了本國物聯網發展戰略,美國更是將物聯網列為振興經濟的有力武器,我國也高度重視物聯網技術的開發、應用。現在物聯網技術已經被廣泛應用于生活的各個方面,如智能家居、智能交通、智能圖書館、產品溯源等,給人們的生活帶來了翻天覆地的變化。
2物聯網的體系結構
物聯網的體系結構可分為感知層、網絡層和應用層。
(1)感知層。
感知層主要完成大規模、分布式的信息感知與信息采集。通過各種類型的傳感器感知設備,提取設備的屬性、狀態及行為態勢等有用信息,從而感知、識別目標。并將信息提供給網絡層的其他設備以實現交流互通及資源共享。RFID標簽和讀寫器、全球定位系統、各種傳感器和M2M終端、攝像頭等是感知層的重要組成部分。
(2)網絡層。
網絡層是由互聯網與各種通信網絡(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的融合網絡。主要負責接入、傳送和管控來自感知層的信息,完成物聯網應用層與感知層之間的數據傳輸、信息通信。
(3)應用層。
應用層主要是行業專業技術與物聯網技術相結合,為行業的智能化應用提供實用的解決方案,由支持物聯網技術運行的各行各業的應用系統組成,為用戶實現使用物聯網的應用接口,為各種終端及用戶設備提供應用服務。
3物聯網核心技術
3.1RFID
RFID(radio frequency identification,射頻識別)是一種可工作于各種環境、無須人工干預的非接觸式的自動識別技術。它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取對象的各種數據。RFID可實現多個標簽的同時識別,并能對高速運動的物體進行識別。RFID由標簽、閱讀器和天線3個部分組成。其技術標準有ISO/IEC10536,IS0/IEC 14443,IS0/IEC15693和ISO/IEC18000。應用最多的是ISO/IEC 14443和ISO/IEC15693。RFID具有識別穿透能力強、無線無源、安全防偽等特點,RFID技術與通訊、互聯網等技術相結合,可實現全-球范圍內物體的自動識別、定位、監控、追蹤,因而成為物聯網實現的關鍵技術之一。
3.2無線傳感網技術
無線傳感器網絡(WSN,Wireless Sensor Network)是高效、高穩定性的自組織的無線網絡信息系統,具有分布式信息采集、信息傳輸和處理技術。無線傳感器網內部署了大量的傳感器節點,物聯網正是通過遍布在監控區域內的無數傳感器及由它們通過自組織方式形成的無線傳感網絡,監測光、聲音、溫度、壓力、運動等數據以感知物體的。傳感器各節點相互協作,實現對監控區域內任意時間及地點的信息進行感知、數據采集和分析處理,并通過網關連接到公用Internet網絡,將信息給監測者。在無線傳感器網絡中數據傳輸技術主要有WLAN技術、UWB技術、Zigbee技術、RFID等。
3.3云計算技術
云計算是利用遠程服務器或非本地的服務器的分布式計算機為網絡用戶提供計算、存儲、軟硬件等服務,具有大規模的并行計算能力和彈性增長的存儲資源。云計算將海量數據的計算程序通過網絡自動拆分成無數小的子程序,再交由多部服務器同時完成,因而能夠在數秒之內發揮與超級計算機同樣的強大效能,處理數以千萬計甚至億計的信息。物聯網中的傳感設備時刻在采集海量數據,這些數據的存儲和計算、處理,需要云計算能夠實現海量數據處理需求的計算模型來支撐。為使用戶有效使用數據,云計算通過靈活、協同、安全的資源共享將信息孤島構造成一個大規模的、異構的資源池,從而為海量數據的高效利用提供支撐。
4物聯網技術的應用
4.1智能家居
智能家居是指為提高居住的舒適性、安全性和便利性,將物聯網技術中的智能控制技術應用于家庭的各種設備及家電的控制與管理,實現家居功能全智能自動化。目前已實現的功能包括自動燈光控制系統、安防控制系統、環境監控系統、自動家電控制系統等。
4.2智能圖書館
隨著物聯網技術的不斷成熟和發展,RFID(射頻識別技術)被廣泛應用于新加坡、印度、等10多個國家的智能圖書館管理系統。為圖書管理及用戶服務的發展提供了新的契機。在圖書管理方面,實現了圖書溯源,保證圖書質量。在新書上架及圖書典藏時,更易于對圖書進行感知和定位。為用戶提供智能身份識別、智能圖書定位、智能圖書導讀等個性化服務。近年來更是與高校學科建設相結合,為高校的科研提供學科服務。
4.3食品溯源
隨著人們生活水平的提高,食品健康問題成為人們關注的焦點,建立食品可追溯系統成為人們的迫切需求,物聯網技術特別是RFID技術的發展使其成為可能。利用RFID標簽采集食品從養殖場到屠宰場最后到銷售環節的數據,通過網絡上傳至中央服務器,以供消費者查詢驗證,實現從農場到餐桌的信息透明,從而保證食品安全,增強消費者的信心。
4.4智能交通
智能交通系統主要是將物聯網技術中的RFID技術、智能感知技術、無線通信技術應用于城市交通管理。通過對車輛、天氣、路況、交通事故的實時感知與監控,實現智能交通監控、智能交通管理(實時、動態協調交通情況)、智能停車管理及不停車收費系統等。為解決城市交通擁堵問題提供新的解決方案。
關鍵詞:物聯網技術食品安全監管對策
近年來國內發生的諸多惡性食品安全事件,造成惡劣社會影響。重大食品安全事件的成因紛繁復雜,其中監管信息化和現代化水平低是導致執法監管乏力不容忽視的原因。如何充分利用現代高新技術,提高食品安全監管水平亟需探討和研究。物聯網的興起,加之已在民生領域大展身手,讓人們看到依靠物聯網技術應對食品安全問題的新途徑和新希望。
1 物聯網及其應用
1.1 物聯網概念
物聯網就是“物物相連的互聯網”,百度百科將這一概念定義為,通過射頻識別(Radio Frequency Identification,簡稱RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把物品與物品連接起來,使物品與物品、人與物品之間能夠進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
“物聯網”的概念早在1995年就被提及,但物聯網真正引起世人廣泛關注,是2009年初奧巴馬總統對IBM提出的“智慧地球”作了積極響應,此后美國、歐盟、日韓等發達國家開始把物聯網作為下一代網絡的重要組成部分列入發展戰略規劃中。
1.2 物聯網技術主要功能特點
物聯網是現代信息高技術融合的產物,涉及的技術涵蓋了射頻識別、互聯網、云計算,傳感器、全球定位、智能嵌入、數據通信等諸多行業領域。
(1)全面感知。支撐這一功能實現的最重要的技術是RFID技術,這種非接觸自動識別技術具有體積小、容量大,壽命長、穿透力強、可重復使用的特點,它的誕生和大規模應用使得物聯網由概念轉向實用。把存有物品屬性信息的電子標簽(RFID卡,又稱“智能身份證”)嵌入物品中,傳感設備猶如物聯網的“眼睛”、“鼻子”感知品屬性信息,并傳輸出去,從而實現物品之間的信息“交流”。
(2)超級運算。無數的物品必然產生海量的信息,海量信息的處理必需強大的數據處理系統,云計算技術以其超大規模、高性能、低成本、通用性的特點,承擔了運算任務。物聯網數據處理系統相當于物聯網的“超級大腦”,執行“記憶”、“思考”和“發號施令”的功能。
(3)實時監控。多種無線、有線電信網絡與互聯網融合而成立體網絡,構成物聯網的“中樞神經”,實時傳遞著物品位置信息,狀態信息和運算中心指令信息,借助定位系統、傳感和高清視頻采集設備,“生存”于這種“天羅地網”中的物品,其“一舉一動”一目了然。
(4)智能管理。凡事只要設定好目的或者目標,物聯網會用最高效的方式來實現這個目的或者目標,系統會按照指令智能處理復雜問題,作出預判、預警,甚至決策,人們只要動動手指按按鍵,就可以隨時隨地了解事情進展,看似復雜的工作變得輕而易舉。物聯網的智能管理能力展現出跨行業或者垂直行業應用的廣闊前景。
1.3 物聯網技術的行業應用
物聯網目前的應用主要集中于傳感技術所推動的各垂直產業鏈,包括物流、電網、交通、精細農業等等民生領域。
(1)物流管理。物流領域是物聯網技術最早應用的供應鏈行業。通過在物流商品中引入傳感節點,可以從采購、生產制造、包裝、運輸、銷售到服務的供應鏈上的每一個環節做到精確地了解和掌握,對物流全程傳遞和服務實現信息化的管理,最終減少物流成本,提高物流效率和效益。
(2)智慧電網。智慧電網是目前物聯網第重要的運用。它利用物聯網技術,構建具備智能判斷與自適應調節能力的多種能源統一入網和分布式管理的智能化網絡系統,可對電網與客戶用電信息進行實時監控和采集,且采用最經濟與最安全的輸配電方式將電能輸送給終端用戶。
(3)智能交通。利用物聯網技術實現對交通的實時控制與指揮管理,是緩解交通擁堵、提高行車安全和通行效率的重要途徑。智能交通系統中,車輛可以按預先設定的目的地實現無人駕駛,公路靠自身的智能將交通流量調整至最佳狀態,交通管理人員對道路資源、車輛的行蹤“看”得一清二楚。
(4)智能農業。通過識別、傳感等物聯網技術對農業生產環境信息和農作物生長信息的感知、傳遞和對所提取信息的智能處理與判斷,可以實現農業生產方式由依靠經驗定性判斷,粗放型管理到依靠傳感設備定量判斷、精細化管理的轉變。
2 物聯網技術將為食品安全監管帶來一場革命
2.1 食品安全監管迫切需要技術支撐
食品產業鏈涉及種植、養殖、加工、儲存、運輸、銷售、消費等社會化大生產的諸多環節,鏈條很長。由于食品由原料生產到最終消費的中間環節較多,不僅加大了食品安全問題產生的概率,而且也為不法之徒提供了投機的空間。另外,環節的增多,參與管理的部門必然增多,加上現行管理體制自身缺陷,尤其監管技術水平不高,部門之間的高度協同就無法保證,這就使食品安全監管難上加難。食品安全監管對技術支撐的需求越來越強烈。
2.2 物聯網技術的行業應用經驗為食品安全監管提供充分借鑒
物聯網技術在民生領域應用的成功實踐表明,它可以使復雜的生產過程以及跨領域、跨行業的垂直產業鏈監管更加嚴密、透明、高效,而食品產業涉及的行業之多、產業鏈條之長、生產過程之復雜、監管之難恰恰適合物聯網的功能“胃口”。而且農業、流通業、交通運輸業與食品產業鏈息息相關,物聯網技術在這些行業的應用完全可以為食品安全監管提供充分借鑒。這樣,依靠物聯網技術實現食品安全全鏈監管的一場革命就成為可能。
2.3 可追溯系統的誕生已為物聯網技術在食品安全領域應用打開突破口
可追溯系統(TraceabilitySystem)是建立在供應鏈管理思想基礎上的質量保障系統,在有效應對和控制食源性食品安全問題,推動食品安全科學監管等方面發揮了重要作用,這種作用發揮的主要功勞應記在射頻識別技術上,而射頻識別技術正是物聯網關鍵核心技術之一。說明物聯網技術在食品安全領域的應用已經實現突破,為物聯網其它核心技術的集成應用打下基礎。
3 基于物聯網技術的食品安全監管對策
3.1 切實推動物聯網技術應對食品安全問題
3.1.1 牢固樹立科技“支撐發展”指導思想
2006年初我國提出了未來十五年科技發展的“自主創新、重點跨越、支撐發展、引領未來”16字指導方針。2012年6月國務院下發《國家食品安全監管體系“十二五”規劃》,“科技支撐體系”成為“十二五”期間國家重點建設十大體系之一,而且明確提出要加強“食品安全科技支撐能力建設”。這就表明,依靠現代科學技術提高食品安全監管能力和水平是對國家科技發展指導方針的貫徹和落實。
3.1.2 做好基于物聯網技術的食品安全監管專題規劃
科技支撐食品安全監管是一個龐大的系統工程,必須搞好頂層設計,在調查研究的基礎上,做好基于物聯網技術的食品安全監管的專題規劃制定工作。當前,在物聯網產業已經納入國家戰略性新興產業規劃以及國家食品安全監管體系“十二五”規劃早已出臺的背景下,啟動基于物聯網技術的食品安全監管專題規劃工作已迫在眉睫。
3.1.3 在統一標準規范體系上下功夫
物聯網本身是一個傳感器,集網絡通信、數據處理、綜合信息服務等多種技術于一身,而食品安全監管又涉及了作物(動物)生活環境信息、生長信息、食品加工、物流倉儲管理、市場銷售等多學科、多行業的協同工作機制,加之信息的多源性、數據的異構性、食品產業鏈的復雜性,沒有統一的標準和規范體系制約,必將限制物聯網技術在食品安全領域的應用和推廣。
3.1.4 組織開展物聯網核心技術攻關
據悉,當前物聯網技術上傳感器、芯片、關鍵設備制造等高端市場70%以上被國外企業占有。必須立足自主創新,通過政府扶持引導+企業參與的模式,在RFID、傳感器、智能芯片、中間件、新一代通信和下一代互聯網、高端計算設備和高端軟件等領域開展共性關鍵技術研究攻關,并加快產業化進程,以降低在食品安全領域的應用推廣和普及成本。
3.2 建設基于物聯網技術的食品安全監管系統
基于物聯網技術的食品安全監管系統的建設與應用是提高食品安全監管質量和水平的核心內容。
3.2.1 搞好基于物聯網技術的食品安全監管系統設計
系統設計應把握好以下幾點:
(1)系統功能。應堅持五大原則:
是數據和視頻信息采集、傳輸、處理到查詢調取實時進行;二是系統能對感知信息做出智能判斷,及時預報或預警:三是實現某個區域內多品類多條產業鏈協同監管以及多途徑登錄系統查閱跟蹤食品安全信息:四是具有強兼容性、可接入性和互動性:五是具有高度的安全性和絕對權威性。
(2)結構層次。物聯網由感知層、網絡層、應用服務層3部分組成,基于物聯網技術的食品安全監管系統也不例外。其中,感知層承擔食品安全信息的感知和識別,處于整個系統的最底層:其次是網絡層承擔各種信息的處理和傳輸;應用服務層位于最上層,主要是利用經過分析處理的感知數據,為食品安全生產和監管提供豐富的基于物聯網的應用和服務。
(3)運行流程。系統運行需要四個步驟來實現。第一,通過感知層感知。讀取、拍攝、定位獲取食品生產、加工、倉儲、運輸、銷售相關信息:第二,上述信息通過網絡層傳輸至物聯網支撐服務平臺;第三步,網絡層的云計算系統完成海量信息的分類、存儲、分析和處理:第四步,通過應用服務層面為食品安全監管機構、監管人員和終端消費者,以及食品生產商、加工商、倉儲商、運輸商和銷售商服務。
3.2.2 組建食品安全監管專用網絡
食品安全監管網絡作為基于物聯網技術的食品安全監管系統運行的主干網絡,通過該網絡,把已經建成運行的安防監控網絡、道路監控網絡、質檢網絡、物流網絡、食品追溯局域網絡、風險監測網絡等等與食品安全有關的網絡以及食品行業、企業所建系統整合并接入進來。
3.2.3 搭建物聯網支撐服務平臺
物聯網支撐平臺是基于物聯網技術的食品安全監管系統硬件設施的重要組成,是系統運行和應用服務的基礎平臺。海量數據的采集、存儲、交換、計算、分析以及系統的管理和應用服務皆需這個平臺支撐完成。國家食品安全監管體系“十二五”規劃已對“國家食品安全信息平臺”建設工作進行了部署,食品安全監管物聯網支撐服務平臺可以納入國家信息平臺建設中,二者建成統的平臺。
隨著計算機軟件開發技術的不斷進步,開發出功能全面的手機操作系統,手機也愈發的智能化,傳統的僅僅能接入互聯網的移動通信服務已經不能滿足人們的需求了。因而,推出將物聯網技術與移動通信技術相結合的新型服務成為了移動公司科研部門需要去研究的工作。
1 物聯網定義、組成結構及其特點概述
將網絡技術應用于萬物,是對物聯網最直接的表述。物聯網的英文全稱是Internet of Things,是指將無處不在的終端設備和應用設施,例如具有智能化能力的傳感器、移動終端設備、工業工程系統、電子數控系統、家庭數字智能設備等, 與周圍安裝有無線終端接收設備的個人與車輛等等連接,通過各種無線或有線發射接收技術,在長距離或短距離的通訊上,實現不同類型的網絡之間的互聯互通效果。在各種網絡環境下,采用保障終端設備信息安全的機制,為各聯接終端提供安全可控甚至是具有個性化的實時在線監測、定位搜索、報警聯動、調度指揮等管理方式和服務功能,實現網絡技術對“萬物”的“高效便捷、節能環保、安全放心”的“管理、防控、經營”一體化功能。
構成物聯網的框架部分由3部分組成,它們分別是:控制整個物聯網的核心能力,讓物聯網具有感知能力的感知層,感知層反應著物聯網的技術含量,是開發部門追求進步的重要一層;接下來就是以移動通信網絡為根本,技術最為成熟,各方面都是最全面的,只有經過小部分完善的網絡層;最后一層是應用層,面對的是移動終端的用戶,通過物聯網技術將企業的信息展現到終端用戶面前,為終端用戶提供全面高效的服務方案,整個物聯網具有著融合企業信息、提供資源開發利用、保障信息安全的開發能力。物聯網系統主要包括有:支撐服務運營的系統、虛擬空間中的傳感網絡系統、終端業務服務的應用系統、作為連接基礎的無線通信網系統等組成。
過去的互聯網是基于計算機技術而開發出來的信息技術,現今的物聯網技術所取用的核心部分依然是互聯網技術,物聯網技術只是對互聯網所能實現的功能進行擴展和延伸,達到物體與物體的連接。由于物理材料、物理技術的升級,通過光感技術、紅外技術、等等,物聯網技術能快捷的使兩種不同的行業產生聯系,使得像超市、護膚品專賣店等這類實體經營店也能通過網絡技術產進行交流。總的來講結合力物聯網的移動通信有以下幾個方面的特點。
1.1 物聯網技術服務的對象更廣
過去的移動互聯網由于技術條件的限制,服務對象局限于移動終端,沒有將這些對網絡服務需求高的大量的實體類的客戶端納入網絡空間去,服務效應明顯低下了很多,而物聯網技術的引入剛好滿足了這類對網絡應用需求高客戶群體,方便了實體類的客戶端對人們的快捷服務,填補了之前服務所達不到的空缺部分,擴大了通信公司服務的范圍。
1.2 物聯網縮短了服務的反應時間
以往人們需要社會設施服務的時候,需要很長一段時間才能得到。物聯網則徹底縮短了人們申請服務的反應時間,需求人群只要通過物聯網或者使用物聯網上提供此類服務的APP一個簡單的需求信息,能提供該類服務的從業人員在接到需求信息之后就能快速反應,到達需求人群身邊解決所遇到問題或是提供需要的服務,經過物聯網的提速,使得生活變得更簡單方便了。
1.3 物聯網個人信息保護更高
物聯網技術是在互聯網技術的基礎上發展起來的,在保護用戶個人信息發面已經有了經驗,再加上新的加密解密技術,物聯網對用戶信息保護的能力更加提升了一個環節,物聯網保護信息的能力更高。
2 物聯網技術下移動通信技術的應用與發展探究
我國通信行業經過了互聯網時代的升級,有了長足的進步,但物聯網是一種新的技術,未來的上限需要經過不斷的探索才能確定,因而筆者提出以下幾點建議。
2.1 加快物聯網與移動通信技術的結合進程
每一項新技術的出現到為大眾帶來福利都是需要一個時間發展的過程來完成的,物聯網技術作為互聯網技術的擴展,有互聯網技術運作所打下的經驗基礎。因此,物聯網與移動通信技術的結合進程要加快。移動物聯網的發展,為用戶生活創造便利,更為移動通信行業開展出新的業務創造出前提和準備。通信公司要發掘通信領域內的技術優勢,充分運用終端平臺的高度智能特性,開發出便捷服務于廣大群眾同時又支持這類智能平臺的APP軟件,使廣大群眾能充分體驗到物聯網對改變生活、服務生活的優勢。通信公司要注意到的是,公司要通過電話調查、問卷調查,等等方式來獲取廣大用戶對公司所開展的這些服務的感受、看法,了解帶終端使用者對需求,這樣技術開發部門才能開發出符合用戶需要的應用軟件。
2.2 增強網絡監管力度,打擊網絡違法行為
網絡科技的不斷進步,各種各樣的犯罪分子也趁機利用網絡的力量來實施各種違法犯罪行為,各種層出不窮的電信電話詐騙,欺騙老年人,套取老年人的個人信息,給老年人的晚年生活帶來了不快。因而,物聯網技術下的移動通信技術要不斷的提升網絡監管力度,協助警方打擊這些通過網絡來違法犯罪的行為。同時在用戶信息保密上也要加強管理,很多帶有騷擾性質的電話就是因為通信行業對用戶信息的保管不利,被一些黑客盜取了數據庫內客戶的信息資料,不斷的向被盜信息的客戶打騷擾電話,影響日常生活,這都是物聯網管理要注意的地方。
【關鍵詞】物聯網技術 智能化住宅小區 安全防范 平安城市
一、引言
這些年我國經濟發展迅速,人民生活水平有了很大的提高,致使人們越來越來關注生活的質量與家居的人性化,現代住宅小區的發展小區的安全尤為重要。住宅小區安全的實現,除了人防之外,主要依靠小區的智能化安全防范系統。一個綜合智能安防系統包括門禁、視頻監控、入侵報警以及電子巡更系統。但是,傳統的綜合智能安防系統中的各個子系統都是獨立存在和獨立運行,相互之間沒有關聯。隨著安防技術的不斷提高和人們對集中統一管理的需求,迫切需要通過一個集中的統一管理平臺來對各子系統進行集中的控制和監控,物聯網技術為解決傳統小區安全防范系統信息孤立的現狀提供了必要手段。
二、物聯網技術
物聯網――“The Internet of Things”,其內涵包含兩個方面:物聯網是以互聯網為核心的網絡技術,是互聯網的延伸和擴展;物聯網的終端可以擴展到物品和物品之間的信息交互和通信[2]。
(一)物聯網關鍵技術
物聯網是在計算機互聯網的基礎上,利用射頻識別、傳感器、納米、智能嵌入等技術,構建一個覆蓋世界上萬事萬 物的網絡。
射頻識別技術是一種通信技術,簡稱RFID(Radio Frequency Identification),它可以通過無線電信號識別特定的目標并讀寫相關的數據,而無需識別系統與特定目標之間建立的機械或光學接觸。
無線傳感技術是物聯網感知層的重要技術手段。無線傳感器網絡技術(WSN)是將一系列空間上分散的傳感器節點通過自組織的無線網絡連接起來,從而把各自采集的數據通過無線網絡進行傳輸匯總,以實現對空間分散范圍內的物理或環境狀況的協作監控。
專家系統(Expert System)是將多個領域專家的技術水平和能夠利用人類專家的知識與經驗結合起來處理該領域問題的智能計算機程序系統,屬于信息處理層技術[3]。
云計算(Cloud Computing)是一種網絡應用模式,其透過網絡把龐大的計算處理程序自動分拆成多個較小的子程序,再交由多部服務器所組成的龐大系統經搜尋、計算分析后把處理結果回傳給用戶[3]。
綜上所述,物聯網是一場未來計算和交流的技術革命,它的發展取決于一系列重要領域中從無線傳感器到納米技術的不斷革新。
(二)物聯網的體系架構
物聯網體系構架有三個層次:泛在化末端感知網絡(感知層)、融合化網絡通信基礎設施(網絡層)和普適化應用服務支撐體系(應用層)[4]。
如圖1所示。
圖1 物聯網基本構架
泛在化末端感知網絡的主要功能是信息感知,通過不同的手段,自動把現實世界的各種物理量轉化成虛擬世界可處理的數字化信息或數據,包括信息的采集、組網與協同信息處理。融合化網絡通信基礎設施的主要任務是實現物聯網的數據傳輸。
三、基于物聯網的小區安全防范系統設計
物聯網技術的出現,可以將不同小區內安防各子系統集成到物聯網平臺,不僅可以實現小區內部的統一管理和智能化監測,進而還可以實現整個城市的統一管理和統一調度。基于物聯網技術的小區安防集成管理如圖2所示。
圖2 基于物聯網技術的小區安防集成管理示意圖
(一)基于物聯網技術的視頻監控子系統
視頻監控通常應用在安防領域,可以協助公安部門打擊犯罪、維持社會安定。隨著社會的發展,計算機技術、圖像處理技術以及移動通信技術的不斷提高,使得對遠程現場的視頻監視與遙控等功能實現變得愈加可能,傳統的視頻監控技術和手段能錄像和提供視頻,只能實現“監”,而不能實現“控”。為了能實現“控”需要花費大量的人力、物力和財力,但效果卻不樂觀,在很大程度上的制約著平安小區和平安城市的建設和發展。
基于物聯網技 術的視頻監 控與傳統的視頻 監控系統不同,這里的監控不 再需要保安人員一直盯 著看畫面,攝像頭能夠 根據現場情況和感 知信息自動跟蹤拍攝和錄制畫面,向中心實時 地提供有用信息,保安人員 只在發生情況和需要時 查看各攝像頭的畫面。在發生情 況時,自動向中心報警,這些都將自 動地進行,不需要人工的干預。
實現平安小區的智能視頻監控系統,使用無線傳感網和城域網等通信技術,把一個轄區的若干個小區的視頻監控系統聯系起來,對整個轄區全部小區的安全情況進行整體監控,在發生犯罪情況后,協調就近的公安人員采取行動將犯罪分子繩之于法,對特殊情況采取聯動報警,可以最大限度的保護小區住戶的生命財產安全。
(二)基于物聯網技術的周界報警子系統
小區周界安防作為小區安全防范系統的重要組成部分,得到了普遍重視。傳統的小區周界以建立圍墻、柵欄,或保安值班守護的方式保護小區的安全,但是還是不時有盜竊等犯罪行為發生,圍墻欄桿等普通阻擋物不能智能化防范,保安值班在小區內也是點式蹲守,值班員對工作的認真程度也不能保證,因而對小區周界報警提出了新的要求。
小區周界防范系統所采用技術主要是傳感器技術,目前小區周界安防系統通常采用紅外對射,高壓脈沖等技術。
系統由前端入侵報警探測器、傳輸設備、控制處理設備和記錄設備等組成。系統前端采用傳感網型入侵檢測的圍欄,一旦有人非法越過,智能探測器能產生報警信息,現場智能探測主機通過智能分析,將報警信息傳入服務器,并將報警信號上傳至監控中心,監控中心將探測器發出的報警信號按防區位置與主機的工作狀態做出邏輯分析,進而發出警報并實現相關的報警聯動[6]。
(三)基于物聯網技術的智能巡更子系統
隨著社 會的進步 與發展,物聯網技 術在安防技術的應用將保安巡檢工 作的監督變為現 實。智能巡更系 統是對保安巡更 工作進行科學化、規范 化管理的全新技術,它將特制 的信息鈕安置 于指定的巡檢線 路上,保安沿途巡檢時,只需用 智能設備依次碰觸(閱讀)信息鈕,信息 便“拷貝”到巡更棒中,巡更點 的按鈕都配 置有無線傳感器,通過 無線傳感 網將信息傳遞 到管理中心,管理 人員通過計算 機來讀解巡更棒中 的信息,便可隨 時了解保安的整個巡 檢活動,取得真 實的依據,有效 地督促保安工作。對保 安人員的巡 邏工作進行監督,實 現技防督促人防、技 防和人防相補充的安保體系,保證小區 內的安全和 便于物業對保 安人員的管理。還可以 將資料儲存在電腦中,作為日后分析評 估保安工 作的材料。智能巡更系統如圖3所示。
圖3 智能巡更系統示意圖
物聯網技術不僅將小區的安保工作進行了有效的監督管理,還提升了小區的安全系數,對建設平安小區提供了技術上的支持,使得小區的安保更加智能,更加有效率。
(四)基于物聯網技術的家居安全防范子系統
傳統的家居安防系統由于沒有有效的控制機制,報警系統無法處理誤報警信息,誤報現象頻繁,此外,其沒有視頻管理功能,而且不支持手機終端,導致用戶無法查看實時監控視頻,無法實現報警的時效性。另外,保安方面也沒有有效的管理機制,無法及時確定報警地點、查詢用戶數據和報警記錄。把物聯網應用于家居安全防范系統中,在家居門口或圍墻上安裝監控設備,將其采集到的數據通過網絡發送到小區安防中心服務器,住戶可以通過終端視頻設備遠程登陸到中心服務器上調看家中的監控畫面,及時了解家里的安全狀況。物聯網智能家居安防系統由感知層、網絡層、應用層三部分組成,分別對應家庭無線傳感器網絡、互聯網、監控終端。
家庭無線傳感器網絡由各種智能安防傳感器和智能網關組成。智能安防傳感器包括玻璃碎裂傳感器、門窗防盜監測模塊、攝像機、紅外探測器、煙霧探測器、燃氣泄露探測器以及報警按鈕等,每個傳感器都是無線傳感網絡的一個節點。傳感模塊實施家居環境的監測;微處理器采用單片機或DSP等實現控制功能;RF射頻通信模塊負責無線信號的發送和接收,并且為定義網絡中該節點的唯一編碼。無線網絡采用ZigBee網絡協議通訊。
基于物聯網技術的智能家居安防系統旨在發掘出更大規模與更加多樣化的安防應用,使得安全防護的概念能夠更加貼近人們的日常生活。
四、結束語
物聯網平臺的逐步建設,使各個小區能夠統一到平安城市的范疇。隨著物聯網的研究工作在國內相繼展開,安防領域成為其最大的應用領域之一,利用物聯網技術構建智能化小區是安防發展的新方向。通過使用無線傳感、圖像識別、射頻識別和定位等技術手段全面感知小區內的環境、人和物的變化,構建網絡和計算機系統將這些信息進行匯總和處理,自動地進行報警或提示,可以全方位地提升小區的安防自動化程度,提高效率,節省人力。
參考文獻:
[1]何濱主編. 住宅小區智能化工程[M]. 北京: 機械工業出版社. 2011-10.
[2]劉海濤主編. 物聯網技術應用[M]. 北京: 機械工業出版社. 2011-5.
[3]張新程, 付航, 李天璞等. 物聯網關鍵技術[M]. 北京: 人民郵電出版社. 2011-7.
[4]國脈物聯網技術研究中心. 物聯網與智慧城市白皮書[EB/OL]
[5]王娜, 沈國民. 智能建筑概論[M]. 北京: 中國建筑工業出版社, 第1版. 2010-9.
[6]伍樂生. 住宅小區智能化系統的研究與實現[D]. 廈門: 廈門大學碩士學位論文, 2009.