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物联网技术现状精选(十四篇)

发布时间:2023-10-08 17:37:13

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇物联网技术现状,期待它们能激发您的灵感。

物联网技术现状

篇1

【关键词】 物联网 RFID 传感网

1 物联网简介

物联网,它是一种集计算机、通信、网络、智能计算、传感器、嵌入式系统、微电子等多个技术领域的新技术,其中通信技术是物联网技术的关键与依托。它将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外蓝牙感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。

从技术上理解,物联网理解是指物体通过智能感应装置,经过传输网络,到达指定的信息处理中心,终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与处理的智能网络。

从应用上理解,物联网是指把世界上所有的物体都连接到一个网络中,形成“物联网”,然后“物联网”又与先有的互联网结合,实现人类社会与物理系统的整合,达到更加精细和生动的方式管理生产和生活。

2 物联网的原理

物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。

而RFID,正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中,RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品(商品)的识别,进而通过开放新的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的“透明”管理。

“物联网”概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心,个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。

3 物联网的系统结构

物联网可以以电子标签和EPC(Electronic Product Code,产品电子代码)码为基础,建立在计算机互联网基础上形成实物互联网络,其宗旨是实现全球物品信息的实时共享和互通。物联网的系统结构由信息采集系统、PML信息服务器、产品命名服务器(ONS)和应用管理系统四部分组成。它们的功能如下:

信息采集系统。信息采集系统包括产品电子标签、读写器、驻留有信息采集软件的上位机组成,主要完成产品的识别和产品EPC 码的采集和处理。存储有EPC码的电子标签在经过读写器的感应区域时,产品EPC码会自动被读写器捕获,从而实现自动化EPC信息采集,采集的数据将交由上位机信息采集软件进行进一步的处理,如数据校对、数据过滤、数据完整性检查等,这些经过整理的数据可以为上层应用管理系统使用。

PML信息服务器。PML(Physical Markup Language,实体描述语言)信息服务器由产品生产商建立并维护,他们根据事先 规定的原则对产品进行编码,并利用标准的XML对产品的详细信息进行描述。PML服务器在物联网中的作用在于以通用的格式提供对产品原始信息的描述,便于其他节点的访问。

产品命名服务器(ONS)。产品命名服务器ONS (Object Name Service)在各信息采集节点与PML信息服务器之间建立联系,实现从产品EPC码到产品PML描述信息之间的映射。

应用管理系统。应用管理系统通过和信息采集软件(如 Savant)之间的接口获取产品EPC信息,并通过ONS找到产品的PML信息服务器,从而获得产品详细信息以实现存诸入库管理、产品路径跟踪等应用功能。

物联网通过Internet信息世界的互联实现物理世界任何产品的互联,实现在任何地方、任何时间可识别任何产品,使产品成为附有动态信息的 “智能产品”,并使产品信息流和物流完全同步,从而为产品信息共享提供了一个高效、快捷的网络平台。

4 物联网应用领域

在国家大力推动工业化与信息化两化融合的大背景下,物联网将是工业乃至更多行业信息化过程中一个比较现实的突破口。一旦物联网大规模普及,无数的物品需要加装更加小巧智能的传感器,用于动物、植物、机器等物品的传感器与电子标签及配套的接口装置数量将大大超过目前的手机数量。

按照目前对物联网的需求,在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签。专家预计,2011年,内嵌芯片、传感器、无线射频的“智能物件”将超过1万亿个,物联网将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场,这将大大推进信息技术元件的生产,给市场带来巨大商机。

物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

物联网把新一代IT 技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。

参考文献:

[1]田美花.基于RFID技术的生产执行系统关键技术研究.青岛:中国海洋大学,2007.

[2]肖慧彬.物联网中企业信息交互中间件技术开发研究.北京:北方工业大学,2009.

篇2

关键词:物联网技术;现状;应用前景;展望

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)27-0049-02

随着计算机技术和互联网技术的高速发展,物联网的浪潮已经渗透到人们的日常生活。物联网主要是利用红外感应器、定位系统等传感装备,实现互联网和物体之间的连接,从而获得物体的信息,并进行通信,实现对物体的识别、跟踪和监管等。而物联网技术是在物联网的基础上发展而来,它拓展了信息的获得领域,利用物联网技术,可以加强各个行业之间的交流,蕴含着巨大的商机。

1 物联网概述

1) 物联网定义

物联网是一种新兴的智能感应网络系统,它可以利用物体智能感应装置来对数据的信息进行收集和整理,并通过网络传输的过程,可以实现数据信息的传输,使其传输到指定的信息处理中心,从而可以实现人和物以及物和物之间的信息交互。物联网可以定义为利用射频识别、红外线感应器和激光扫射器等传感设备,并按照事先定好的协议,可以实现物品和互联网的结合,并进行大量信息的交换的传输,从而保证实现智能化识别、定位和监控的一种现代网络。

2) 物联网的构成

从结构上来看,物联网的可以分为三个层次:一是底层的数据感知层次。这个层析具有较强大的信息感应的功能,它可以实现对数据的收集和整理。底层的感知层次包含众多的内容,包比如二维标签、识读器、摄像头、传感网络等内容,可以进行物体的识别,它是物联网网络运行的第一个环节;二是数据网络的传输层次,它可以对采集到的数据进行整理,并且进行传递。它包括通信网络、网络管理中心、智能处理中心等内容。三是数据网络传输层以及内容应用层。内容应用层对已经处理过的信息进行分析,并纳入到一些有关的行业中,和行业的技术充分融合,有利于实现变电站的智能化、信息化的发展。

2 物联网技术的发展现状

随着信息技术的发展,物联网的内涵也随之发生了一些变化,增添了很多新的内容,更加丰富而且多样化,为此政府也针对目前的发展形势,制定了一些新的规划。

1) 政府部门出台了一些推动互联网的发展规划

随着物联网技术的发展,我国逐渐出台了一些相关的政策,比如我国在制定十二五规划时,将物联网纳入新兴产业的发展规划中去,也完善了相应的产业标准。但目前市场环境比较复杂,产业标准还在完善和发展的阶段。虽然各地政府已经开始出台一些关于物联网发展的策略,但是标准仍旧不统一,对未来的发展前景也表现出不确定性。

2) 各地高校开设了物联网专业

随着物联网技术的快速发展,加快了信息的传输和交流。很多机构纷纷成立了一些物联网工作指导小组。很多高校增设了物联网专业,力求培养更多的专业人才,促进物联网事业的发展。

3 物联网的关键技术

1) 无线射频识别技术

物联网可以通过感知层对事物进行感知和识别,因此,这就需要无线射频识别技术的支持。无线射频技术是一种智能化的技术,它不需要人工进行操作和指导,可以充分利用无线射频信号对目标进行识别,从而获得一些有关的信息。无线射频识别技术可以在复杂、恶劣的环境中工作,它不和目标对象直接接触,而且它可以同时对多个目标进行识别,具有较高的精准度,以及较强的抗干扰能力,利用无线射频技术进行识别,可以快速获得信息,并进行信息的共享。

2) 无线传感技术

随着现代科技的发展,传感技术也得到了长足的发展。通过组织一些传感器单元,可以形成一个庞大的无线传感器网络,从而可以实现实体世界和数字世界的连接。无线传感网络可以实现各个节点之间的感知,并能够对数据进行传递,从而用来处理网络中的监测数据和信息。

3) 智能技术和纳米技术

在物联网技术中,智能技术是其中一项关键的技术,主要是在物体中引入智能系统,增加物体的智能性,可以实现和用户之间的交流,满足用户的需求。而纳米技术可以应用于更小的物体,它能够实现这些更小的物体之间的互动和交流。随着互联网技术的发展,智能技术和纳米技术之间的配合越来越紧密,可以通过二者的结合可以使一些物体更智能化和人性化。

4 物联网技术发展面临的主要问题

物联网具有广阔的发展前景,在未来的发展中会继续带来巨大的经济效益和社会效益,但是要推动物联网的持续发展,就要解决一些问题,其中主要体现在核心技术、信息安全、产品研发等方面。

1) 核心技术有待突破

由于我国物联网技术起步较晚,发展时间较短,一些关键技术还处在初始应用阶段,需要进一步发展传感器接入技术和核心芯片技术等。第一,目前,现有的传感器的连接受到通信的距离的限制,而传感器本身对外部环境有着较高的要求,容易受到外部环境的干扰。第二,目前,传感器的存储能力和通信能力还有待提高,且数量不足。第三,物联网技术的发展需要应用大量的传感器,因此要发展传感器网络中间件技术,目前我国网络中间件技术还不完善,需要进行进一步的创新。

2) 要统一标准规范

统一标准规范,有利于保障互联网的应用和推广,否则将会影响到互联网的发展。我国互联网技术还在发展阶段,所以尚未建立健全互联网标准体系,从而在一定程度上妨碍了我国物联网的进一步发展。物联网的发展与国家的一些利益息息相关,因此,要制定统一的物联网标准,但是目前受到国际因素的影响,统一的物联网国际标准难以确立,因此,标准规范不能在短期内形成。

3) 信息安全和保护隐私的问题

目前,随着物联网的发展,信息安全问题和保护隐私成为一个亟待解决的问题。在物联网的应用中,首先要对物品进行感知和识别,在这个过程中,一项关键的技术就是无线射频识别技术,通过这项技术,可以自动获取物品的相关信息。它方便了人们对一些不可接触的物体的信息的获得,但是如果不加以对其进行控制,那么很多物品的信息就会被更多的人们所知,并对物品进行无限制的追踪。因此,这对信息的隐私造成了较大的威胁。在对数据进行处理时,也存在一些隐私安全的问题,很有可能导致信息的泄露。所以,要完善访问机制,设立访问权限,对信息的传递、查询等操作行为加以控制,减量减少由于信息泄露而给个人带来的损失;同时,很多信息需要进行隐理,只允许被特定的人所看到,因此通常会采用加密的方式。在物联网识别技术中,保密已经成为其中的一个重要问题。在物联网中,秘钥管理是一项艰巨而繁重的任务,这是因为物联网具有多源异构性,所以保密工作面临着发展的瓶颈;在物联网中,IP地址有待扩充。每一个物体都需要有着自己的IP地址,可用于对它专属的识别、传输等。目前,Ipv4已经满足不了地址的需要,因此,这就需要利用Ipv6的支持。但是,要将实现Ipv4向Ipv6转型,并解决系统兼容的问题成为面临的一项挑战;另外,设备生产成本的问题也要重点关注。目前,物联网的规模逐渐扩大,信息数量逐渐增多,因此,需要降低物联网设备生产的成本,从而可以获得更多的经济效益,进一步推动物联网智能化的发展。

5 应用前景

1) 有效的资源控制,实现节能环保

目前,我国资源短缺,人均资源占有量不足,耗能较高,还给环境造成了巨大的污染,影响了社会效益和经济效益的提高。随着物联网的发展,在一定程度上改变了传统产业的发展模式,有利于调节资源、环境和经济发展之间的矛盾,物联网的应用,可以推动物品的智能化和人性化发展,有利于对资源进行高校的控制,推动循环经济的发展。

2) 推动开放和合作

互联网的发展,具有极大的开放性和包容性,它为物联网提供了很多可以借鉴的经验,可以在较短的时间内形成一个庞大的网络系统,促进信息的传输和交流。因此,在物联网技术的发展中,要推动开放和合作,保证产业之间的协调,努力研发,实现出核心技术的突破和发展。

3) 加快应用开发

我国物联网技术还处在初始阶段,很多技术和方法还不完善,企业的盈利状况还有待改善,在资金的投入上还不足,因此,物联网技术的发展容易停滞不前。所以,随着现代科技的发展,要加快对物联网技术的应用和开发,做好宣传工作,政府给予财政政策和货币政策的支持,给予企业一些补贴,保证他们发展物联网技术的资金支持,进而可以进一步扩展物联网技术的应用范围。同时,还要密切关注应用中的信息安全问题,做好保密工作,加大安全维护的力度,打击蓄意破坏的行为,通过法律法规对制度进行完善。

6 结语

随着现代网络技术的发展,物联网技术也得到了较快的发展。通过物联网技术,可以利用物体智能感应装置来对数据的信息进行收集和整理,并通过网络传输的过程,可以实现数据信息的传输,传达到信息处理中心之后,有利于实现人和物以及物和物之间的信息交互。目前,我国物联网技术的发展受到诸多条件的限制,还存在着一些尚待解决的问题,比如核心技术有待突破、信息安全和保护隐私的问题等,物联网技术的发展前景广阔,其可以进行有效的资源控制,实现节能环保;并进一步推动开放和合作;还要加快应用开发,促进物联网技术的广泛应用。同时还要根据目前的需求来推动物联网技术的发展,掌握更多用户的心理需求,促进应用范围的扩展。

参考文献:

[1]刘爱军.物联网技术现状及应用前景展望[J].物联网技术,2012(1):69-73.

[2]吴青,曾飞,初秀民.物联网技术在现代散货码头应用现状及趋势展望[A].中国智能交通协会.第八届中国智能交通年会论文集[C].中国智能交通协会,2013:7.

篇3

1物联网技术发展现状

近些年来,物联网产业是未来经济社会发展的战略方向已经非常的清晰,所以世界各国在现在还不是很明朗的情况下,纷纷投资物联网产业的发展。美国咨询专家预测,到2020年全球物联网的业务和人与人通信的业务相比,将达到30:1。仅仅在智能电网和机场防入侵的全球市场就将达到上千亿元。我们必须清醒的认识到物联网的发展将是不可逆转的。一定要在产业发展初期获得有利的优势,不要在新一轮产业转型中丧失机会。从物联网的产业链来看,我国物联网的相关制造基地是在长三角和珠三角为核心的地带,以及以北京,上海为中心的物联网研发中心,但是物联网相关的服务业尚未成型,这个目前已经严重地阻碍了我国物联网的发展。我国物联网的应用主要是集中在一些比较分散的领域之中,已有物联网的应用大多数是各种行业和企业内部的服务,还没有形成商业化和社会化的物联网专门服务的市场。外部化物联网的应用服务的确是需要一个比较长的市场进行培育,并且需要突破安全、行业、成本等一系列的制约。尤其在物联网的高端咨询服务领域,我国缺少具有影响力的企业,而且咨询和服务的相关标准也没有具体成型,相关的企业还处于探索之中。

2我国物联网发展存在主要问题

从长期来看,我国的物联网发展将存在下面的问题:

2.1物联网市场培育时间物联网的发展最终是一个市场的问题,而目前人们对物联网的认识还存在比较多的偏差,还对物联网的发展应用存在着不同程度的抵触。根据互联网和其他技术的普及的经验,物联网技术的发展将是一个相对比较漫长的过程。

2.2物联网核心技术急需突破目前我国的物联网核心技术和研发能力较弱,因此面对一些复杂应用的需求时,就会发现在现有的芯片技术,高精度技术,关键元器件技术等方面和国际水平还是存在着巨大的差距。在物联网发展成产品的过程中,我国仍然缺乏对关键技术的掌握,因此对应的产品档次上不去,价格也下不来,同时缺乏RFID等关键技术的独立自主的相关知识产权,这是严重限制我国物联网发展的。

2.3企业规模普遍比较小,不利于物联网总体的发展虽然目前我国有许多的企业涉足到物联网的领域,但是规模普遍偏小,由于缺乏龙头企业的带动,所有比较难于形成产业集群。特别是在应用的领域缺乏大型的企业,因此几乎没办法支撑以应用为目的带动产业的发展路线。在运营和服务环节,电信等运营商也是初步才进入该领域,集成能力和基础设施都有待提升,市场依然处在探索阶段,拉动效应还不明显。

2.4发展战略还不是很清晰主要表现在:物联网的产业各省为政,明显缺乏整体规划;缺乏清晰的产业发展路径,各省市、各企业一般都是一哄而上,而政府也缺乏清晰的产业思路,有限的资助全撒在了“胡椒面”;缺乏长期的战略规划和统筹协调的机制;导致物联网发展的资源配置效率低,产业示范工程和产业发展之间不协调等各种问题。

3我国物联网的发展思路

物联网成为经济社会智能、绿色、可持续发展的关键技术基础与重要的引擎,随着物联网技术产品的不断发展,物联网的重要性和发展性正在慢慢的凸显,应用将更快地渗透到生活和生产的各个环节之中,市场规模也不断壮大;产业潜力将更快地释放,市场化的资源配置机制将逐渐地确立;物联网和传统产业也将更加地融合,并给生活方式和生产方式带来更加深刻的改变。(1)物联网和移动互联网融合未来市场发展潜力巨大。物联网和移动互联网是未来最具发展潜力的两大信息通信产业;其中移动互联网主要是面对个人消费市场,侧重于大众消费和全球性的服务;而物联网主要侧重于行业和区域性的服务。当前移动互联网已经发展到高速的发展阶段,其中成功的产品和服务性模式不断地向别的行业延伸渗透。对于处于正在起步阶段的物联网,也开始更多的融入互联网的元素,物联网和互联网的结合将成为物联网发展最具创新空间与最有市场潜力的方向。新型人机交互与移动终端集成等技术将支撑融合应用。当前嵌入到智能终端机的MEMS传感器已经有几十种,比如感知光线压力、反射、心跳、血压、触觉、环境参数、手势、温度、指纹、湿度、运动、高度的传感器、情绪等,可以给用户提供运动统计和个人健康管理和新型感知应用。与此同时,应用型服务深度融合将不断的催生新型终端形态,Applewatch智能手表、谷歌眼镜、耐克智能手环等可穿戴设备将通过集成增强实现,骨传导、语音识别等全新技术将给用户带来全新用户体验与应用服务。除此之外,移动智能终端为控制的智能家居和控制多屏互动等各种应用也开始逐渐的起步,比如吧安卓手机当做遥控器控制洗碗、落地灯、照明灯等家用电器。

物联网将借鉴移动互联网的模式、技术、渠道,开始让行业领域向民生领域渗透,基于移动智能智能终端的融合应用正在不断的涌现。比如通过智能终端向用户提供公共缴费、交通引导、气象报警灯便民服务;城市信息化系统开发系统和处理数据能力。当前众多的应用程序商店已经出现比较多的智慧城市、智能医疗、环境监测智能公交等物联网应用。移动互联网和智能家电正在逐步的融合,将推动智能家电行业逐渐形成软件+硬件+数据服务的运行模式。从水平到垂直,从私有到标准,从封闭到开发化,从移动互联网借鉴成功经验,让物联网实现规模化发展。物联网和移动互联网两大产业互相的模式学习,资源利用,技术借鉴,将在网络、终端、平台等各个层面上进行多样式的融合,从而形成马太效应,对整个社会生产,生活产生重大的影响。

一种是网络化支撑平台趋于一致,跨行业跨终端的统一支撑平台从而推进数据开放,促进应用创新;二是多样式的终端,包括便携设备、PC、服务器、手机、游戏机、智能家电等,终端具有全面感知之能,各种可穿戴设备将全面扩展应用等;三是内容和应用服务趋于个性化,同时融合应用将会带来更多移动互联网特质的个人应用。(2)车联网市场,M2M最具生动力,商业化发展将更加成熟。市场的需求、标准化、成本、技术成熟度,商业模式是影响物联网规模化推广主要的因素,车联市场和M2M最具生动力,相关的标准技术日趋成熟,全面推广各个方面条件已经成熟,将成为物联网应用率先突破的主要动力。

M2M在保持快速增长的同时,4G技术将逐步成为主流面向行业领域和消费领域的工业设备管理、资产管理、交通、金融、电力,公共服务,安全监控等大规模需求为M2M创造广阔的市场空间。2013年底,全球采用2G的M2M方案占比约64%,采用4GLTE仅仅只有1%。随着物联网在各个行业的广泛应用,对数据连接的要求越来越高,4GLTE比重将逐步上升。预计到2019年采用4GLTE的M2M方案将成为主流,2020年通过蜂窝移动网络通信的M2M将达到21亿个,年复合增长率将达到35%。(3)行业应用将持续稳步发展,同时蕴含着巨大的提升空间。行业应用依然是物联网发展的领域。在农业、电力、交通、物流、环保、工业安防等各个行业领域,物联网应用将有这个巨大的提的空间。在各行业的“十二五”规划中,均将物联网应用纳入到信息通信技术提升水平之中来。物联网将在智能控制,智能运行与智能调度等方面起到应用,从而推动提升电网的利用效率。其中物联网应用到农业领域可以实现资源环境信息实时感知,农业生产过程管理的细工化以及农业产品的流通过程质量的安全追溯,也可以实现应对资源紧缺和生态环境恶化的双重约束,和农产品质量安全问题的严峻挑战。交通领域的交通信息资源动态采集与应用贡献,物流领域的分散资源的高度的集约化管理与智能化配置,医疗用品的管理,远程医疗服务等各个方面以及医疗卫生领域的社区资源共享,节能环保领域的生污染源监测,态环境监控,危险废弃物管理等方面,公共安全领域的食品和药品安全监控,社区与城市安全,重要的安全设施等方面,网络化和智能化还处于起步阶段,因此对物联网技术的需求比较大的迫切。

4结束语

篇4

通讯作者:朱景福(1970-),教授,硕士生导师,黑龙江八一农垦大学信息技术学院。

摘要:对于物联网来说,其核心是物品与物品、人与物品之间的信息交换,特征是可靠的传送以及相应的智能化处理。本文首先分析了物联网的概念,接着从政府部门相继出台物联网发展相关战略规划等方面对物联网技术的发展现状进行分析,在此基础上提出了物联网技术的发展应用前景。

关键词:物联网技术;发展现状;应用前景

随着信息时代的到来,物联网被称为计算机以及移动通信网络之后的第三次信息产业浪潮。对于互联网来说,就是把计算机连接起来形成相应的网络系统,但是物联网能够把所有的事物连接起来形成一个非常庞大的网络,从而让信息无处不在,为社会发展做出了巨大的贡献。

一、物联网的概念

所谓物联网,是建立在互联网这个概念的基础上,把互联网的用户向物品延伸,使得物品跟物品之间能够进行相应的信息交换,也能够进行通信的一种网络概念。换句话说,物联网就是所有的事物都可以上网,在物品中装置一些红外感应器或者是卫星定位等方式,根据原来约定的协议连接互联网,形成一个智能化的网络,实现物品间信息的自行交换,管理人员通过计算机或者手机都能够识别物品的智能化,也可以对物品进行监督和管理。

二、物联网技术的发展现状

(一)政府部门相继出台物联网发展相关战略规划

随着物联网的发展空间越来越大,我国在“十二五”规划制定的时候,就开始把物联网纳入到五个新兴产业战略发展中去,而与之相关的产业标准也在逐步完善和实施。虽然各个行业对于物联网的理解还不是特别统一,但是各级地方政府面对这块庞大的市场都开始出台一系列的扶持政策,像长江三角洲、珠江三角洲等地区的政府都陆续加入调研的行列,要把物联网加入打破新兴产业的培养计划中来。

(二)各地高校积极申办物联网相关专业

我国众多高校都看好物联网的发展前景,纷纷申办物联网相关专业。在第二界物联网大会上,著名教授姚建栓提出了物联网专业的发展方针,被总结为二十四字方针。之后全国物联网相关机构开始开展相应的研讨交流会议,统一在物联网方面的认识。国家教育部门也相继成立了物联网相关专业的指导小组,而且在2011年,首批物联网专业已经开始了招生工作。

(三)江苏无锡建立了国家传感网中心

物联网研发企业的出现如同雨后春笋,以江苏无锡国家传感网为发展中心为例,在全国各地已经建立了物联网的产业联盟,带动了研发企业的发展。事实上,在早在2010年,物联网产业市场规模已经超过了两千亿人民币。据相关专家估计,到2015年,我国物联网的市场规模能够达到七千五百亿元人民币,市场发展前景非常乐观。

三、物联网技术的应用前景

(一)应用范围

1、食品溯源管理

所谓溯源也就是追溯其源头,我们主要是以食品行业为例,当前,社会公众越来越重视食品安全问题,在购买食品候,公众不只是想看到食品包装上的产品说明,还想知晓各类食品的主要源头以及主要成分等相关信息。所以,物联网技术应用到食品溯源管理方面具备非常好的应用前景。当前,一些运动会的筹备机构已经开始运用食品溯源系统,为参赛人员提供相对放心的事物。

2、零售业的应用

我们以国际零售大王沃尔玛为例,在其经营过程中,物联网的功能已经被其列为商品必须具备的重要功能之一。那些具备物联网功能的商品给沃尔玛的采购、运输等环节工作都带来了很大便利,通过这个技术能够完善全球各个超市的管理。此外,那些具备了物联网功能的产品,能够为终端客户使用提供相应的便利,还能在一定程度上刺激消费者的消费欲望。沃尔玛对供应商所提出的要求是实行RFID标签制度,未达标的就失去了为其供货的资格。

3、智能运输

我们所说的智能运输跟智能交通有所不同,因为智能交通主要是疏导和管理交通,但是智能运输主要是注重对于运输业进行全过程的监管,电子关锁的应用就是其中具有代表性的案例。当前,一部分海关开始使用电子关锁,也就是海关人员在货物装箱之后进行验关操作,办理相应的手续之后就用电子关锁锁上集装箱的门,这样货物被运送上传的时候,就不用再次验关。在这个流程中,电子关锁就起到了很好的智能监控作用,确保运输过程的货物安全。

(二)应用前景

1、提升管理水平,降低生产成本

物联网在发展过程中,逐渐成为信息化带动工业化的一个重要现实载体,通过物联网能够把生产要素以及供应链结合起来实施深度重组,这样在很大程度上减少深度重组以及仓储等环节产生的损失,从而提升物品管理的水平,降低生产成本。比如,在DELL集团使用了RFID系统之后,能够让集团客户及时、快速的了解产品的具体生产流程,还能相应的削减产品定制的成本。

2、促生新的零售模式,提高服务水平

麦德龙集团在2003年的时候就在德国实施了新的零售模式,叫做“未来商店”。这个模式使得整个店都处在无线局域网的覆盖中,所有的商品都带有RFID的系统标签,在货架上陈列。

3、有效的资源控制,实现节能环保

我国人均资源相对紧缺,加上消耗量比较大,环境污染等方面的问题无处不在,严重制约了社会经济的发展。而物联网的发展能在一定程度上减缓资源与环境的压力。物联网能够让物品智能化,帮助我们实现有效的资源控制,进而促进低碳经济的实现。

(三)应用发展重心

1、促进开放与合作

从于互联网的角度来看,它在发展中保持了很大的开放性能,使得其在短时间内形成了超大型的网络。所以我们要积极借鉴互联网的发展经验,坚持开放与合作的原则,积极做好物联网的规划工作,确保总体发展思路正确的前提下,保证物联网的互通性,积极推进产业链的合作,把研发力量整合起来,尽快实现在核心技术上的突破。

2、加快应用开发

由于我国物联网技术的发展还处在起步阶段,很多企业盈利的状况不是特别好,资金支持力度也不大。因此,在新时期我国要进一步加大物联网技术的发展,加快应用与开发的力度,在典型行业做好相应的示范应用,从而促进物联网技术的进一步推广。要在财政以及信贷等方面对物联网进行支持,培养市场来适应物联网的需求,还要在时刻保持清醒,保障物联网的信息安全问题。避免病毒攻击或者恶意破坏,除了要在技术层面加大应用开发与改进之外,还需要对相关法律法规进行完善。

结论

综上所述,物联网技术已经被多个国家应用到交通物流、医疗保健、智能家居等领域中,其市场规模也在一步步的扩大。随着物联网的普及,已经在不断改变着公众的生产生活方式。所以,要积极促进开放与合作,加大物联网技术的应用开发力度,为物联网的进一步发展保驾护航。(作者单位:黑龙江八一农垦大学信息技术学院)

参考文献:

篇5

【关键词】信息产业 物联网 互联网

1物联网的含义

所谓物联网(Internetoftings),是指利用互联网将各种信息传感器设备,如全球定位系统、扫描仪、打印机等等联接起来组成一个庞大的物联网络。物联网是有多种处于科学前沿领域的研究热点综合起来的,它涉及嵌入式技术、传感器技术、无线传感器通信技术、分布式计算技术和高级计算机网络技术等。物联网通过微型传感器对物联网中的设备进行实时监测,采集各种环境数据信息,采用多跳中继的无线网络通信方式将物联网所监测的信息传送到用户的终端。为了更加形象的描述物联网的特征,为物联网做出定义,我们将对互联网和物联网的基本特征进行对比,具体分析对比结果见表1所示。

由表1可以看出,在互联网和物联网之间存在着很大的差异,但也有着紧密的联系。它们具有相同的技术基础,都需要依赖分组数据技术,通过数字网络化进行信息的传输。但对于物联网来说,需要承载分组数据的网络与互联网是不同的,它们对网络的速度和承载能力的要求也不同。互联网不要求传输网络绝对安全、可控,只要求网络具有“尽力而为”的传输效率,对资源的管理也只是要求基于优先级的方式。所以从以上这几方面来看,互联网和物联网是有差异的。

2物联网的技术支撑

2.1物联网的技术支撑体系

物联网一共有三层网络结构,分别是传感网络、传输网络、应用网络。传感网络是以RFID、传感器等位主体,对物联网中的“物”进行识别。传输网络是对数据进行传输和计算,主要通过现在使用中的三种网络(广电网、通信网、互联网)。应用网络就是需要使用物联网技术的智能控制终端,例如智能家用电器的遥控器。

2.2物联网的核心技术

目前为止,对物联网的发展起到重要影响的技术主要有4种,分别为:RFID识别技术、泛在传感技术和纳米嵌入技和智能运算技术。

(1)RFID识别技术。RFID识别技术是一种无线射频识别技术,该技术是一种基于非接触式的识别自动化技术,主要功能是通过射频信号,对目标物体进行自动提取识别所需的相关信息,在识别的过程中,并不需要人工进行干预。该技术不仅可以识别静态的物体,还可以识别高速运动的物体,同时可以识别多个不同的物体。RFID是物联网进行数据采集的起点,在物联网中的作用是十分的重要的。

(2)泛在传感技术与纳米嵌入技术。这两种技术在物联网中的应用是密不可分的。传感技术是通过分布在各地的传感器将物联网中的物体变化情况进行数据量化处理,并通过网络通信手段,将数据发送到物联网中的指定处理地址。纳米嵌入技术主要是通过单个原子、分子构建的看不见的传感器所组成的传感网络,俗称智慧尘埃,它们可以轻易的嵌入到各种物体中,并对该物体的功能不产生任何影响。

(3)智能运算技术。在传感器将物体变化信号数据传输到指定处理地点后,需要对数据进行语义理解处理,并做出相应的决策信息,这些工作全是有智能运算技术完成的。在需要运算的时候,在任何地方的物理计算设别都可以被访问,进行繁华运算、普适运算等。

3物联网的应用

通过物联网,人们可以实现对各种事物的智能化管理,管理的精度也会前所未有的提高。这对提高人们的工作效率起到了极大的推进作用。

3.1应用中的信息流

物联网中的信息流的工作原理是这样的,分布在物联网中的传感器首先获取物联网中设备的相关信息,然后通过网络通信手段将所获取的信息传送到智能运算部件,智能运算部件将数据进行处理,分析出语义信息等,再将分析结果数据信息传送到相关的部件,最后决策数据信息会重新返回到现实世界中,对物联网中的设备进行相应指导操作。

3.2应用范围

物联网的应用是十分广泛的,它所涉及的领域包括智能交通运输、智能家居、环境监测保护、工业测量监督、医疗卫生、城市生活等。在人们的社会生活,日常生产几乎所有的方面都可以应用物联网技术。

3.3物联网在中国的发展现状和存在的一些问题

我国的物联网技术尚处于发展初期阶段,国内的物联网应用传感器技术还不够成熟,不能完全支持物联网传感器信息采集的需求。我国政府对物联网的重视度非常高,指出要在无锡建立一个传感中心(“感知中国”),用此来促进物联网在中国的发展。到目前为止,我国物联网的发展仍然存在一些问题:

(1)缺乏健全的政策和法律支持。我国尚未形成关于物联网的政策指标,也未颁布相应的法律法规用来约束物联网的发展。一个产业兴起,离不开一个国家的政策与法律,国家应该有长远的战略目标,先试先行。

(2)没有一致的技术标准和统筹机制。目前在我国,还没有物联网方面统一的技术标准,也没有建立起协作的平台。各个物联网公司都是各行其是,开发出各种不能互相兼容的物联网产品,大大降低了物联网在我国的发展速度,也制约了物联网在我国的长期发展。

(3)开发成本高。由于技术不够成熟,所以在物联网产品开发时,需要投入大量的人力物力,这就造成了开发成本的大幅提高,直接减慢了物联网技术在我国的推进速度。

(4)安全问题。物联网技术的安全问题还没有一个统一的解决方案,由于人们越来越依赖物联网,将各种信息都放到了物联网上,如果物联网遭到了恶意破坏,后果将是不堪设想的,甚至对一个国家的经济国防安全都会产生影响。

物联网,在不断的优化我们日常的生活,使我们的生活变得更加便捷快乐。但物联网技术仍需要一段时间的发展成熟,需要建立一套安全的体系,国家也应该颁布相应的政策和法律法规进行推进和约束,使得物联网市场化。

参考文献:

[1]刘婧,杨晓冬.政府在实现物联网过程中的对策问题研究[J].西安邮电学院学报,2011(04).

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关键词:物联网;技术;发展

中图分类号:TP391.44 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 16-0060-01

一、内涵和特征

(一)内涵。物联网通过使用各种信息传感设备,如射频识别(RFID)技术、全球定位系统(GPS)、激光扫描仪、红外感应器等,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。(二)特征。物联网本质上是一种建立在互联网上的泛在网络,虽然它的核心依然是互联网,但是它依然有着自己一些独立的特征。第一,它大量应用了各类感知技术。物联网信息的获取源就是分布在网络末端的各种类型的传感设备,这些传感设备就是物联网的“耳”、“眼”、“鼻”。第二,物联网中的“物”通过各种有线或无线通信方式连接到互联网上,从而实现信息的上传或指令的下发,进而达到和互联网的融合。第三,物联网不仅通过传感设备交换各类信息,其本身对信息也具有处理的能力,通过这种能力可以实现对物体的智能控制。

因此,物联网技术其实就是互联网技术、传感器技术和智能处理技术(模式识别、人工智能、云计算等)的结合。

二、物联网的关键技术

M2M技术、传感网技术及射频识别(RFID)技术、网络通信技术是物联网的关键技术。

(一)M2M技术。M2M技术通过实现机器与机器、人与人、人与机器之间的通信,与操作者共享了使机器设备、应用处理过程与后天信息系统提供的信息。M2M技术提供了传输数据的优良手段,使设备能够实时地在系统之间、远程设备之间、或个人之间建立无线连接成为可能。

M2M产品主要由三个部分构成:1.行业应用中心:对分散的行业终端进行监控,是终端上传数据的会聚点;2.无线终端:不是笔记本电脑或手机,而是特殊的行业应用终端;3.传输通道:从用户端到无线终端的行业应用中心之间的通道。

当今,随着科技的不断进步,M2M产业链中的各个技术环节发展异常迅猛。不断增加的M2M的末端设备连接对象,其数量将会超过计算机和人的数量。在软件管理平台方面,通过M2M管理软件,可以实现对资产与末端设备的有效管理、控制。在物联网的硬件制造方面,使机器具有联网或通信能力的部件是M2M硬件,M2M硬件可以进行信息的提取,也可以从机器设备中获取数据,并传输到通信网络硬件厂商,不同应用、不同环境的移动信息处理可以通过不同的无线M2M硬件产品得以实现。(二)传感网技术。大规模无线传感网络技术、传感器及其智能处理技术的结合便是传感网技术。由于是一种检测装置,传感器能够感受到被测量的信息,并能将检测到的信息,按一定变换规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的存储、传输、显示、记录、处理等要求。实现自动控制与自动检测的首要环节是传感器,在实际应用中,传感器相当于人的“感觉器官。”新型技术的低能耗、小型化、可移动、低成本有点可以满足物联网的“物-物”相联需要,无线传感网能够在满足上述需要的前提下,提供具有自动修复功能和自动组网的网状网络,使无线网络具有初步的智慧功能。伴随着新技术革命的到来,全球已进入全新的信息化时代。在实际应用时,首先应解决的是如何获取准确可信的信息的问题,而在利用信息的过程中,传感器具有非常突出的地位,这是由于传感器是获取生产和自然领域中信息的手段和主要途径。(三)射频识别(RFID)技术。通常,当特定的信息读写器通过带有电子标签的物品时,读写器激活标签,并向读写器及信息处理系统传送标签中的信息,从而完成信息的自动采集工作。一个典型的RFID系统是由读写器、RFID电子标签及信息处理系统组成的。信息处理系统根据需求承担相应的信息处理及控制工作。由于每个RFID标签都有一个唯一的识别码,如果它的数据格式有很多是互不兼容的,在闭环情况下,对企业的影响不是很大。(四)网络通信技术。物联网数据是通过传感器的网络通信技术来提供传送通道的。目前,物联网研究的重点是如何在现有网络上进行增强,适应物联网业务需求。网络通信技术可以分为两类:广域网络通信技术及近距离通信技术。在广域网络通信上,卫星通信技术、2G/3G移动通信技术等实现了信息的远程传输,可以为每个传感器分配IP地址创造可能性,也可以为传感器的发展创造良好的基础网络条件。在近距离通信方面,802.15.4规范是IEEE制定的用于低速近距离通信的媒体介入控制层和物理层规范,以IEEE802.15.4为代表的近距离通信技术是目前的主流技术,工作在工业科学医疗频段,免许可证的2.4GhzISM频段全世界均可使用。

三、发展趋势

物联网前景非常广阔,它将极大地改变我们目前的生活方式。首先,物联网的应用可以提高经济效益,节约成本;其次,物联网的发展可以带动很多相关行业的发展,可以为全球经济的可持续提供动力;还有,物联网的应用可以大大方便我们的生活。在物联网的世界里,每个物体都具有了一定的智能,可以自动完成一些以往需要人类干预才能完成的事情。物联网虽好,但是要建立一个真正高效实用的物联网,有两个因素必不可少。首先是规模性,就是说接入网络的物体必须达到一定的规模,只有具备了规模,智能作用才能真正发挥出来。例如,某个城市的道路上有上百万辆汽车,如果我们只把其中的一万辆汽车接入到网络中,就不能对整个城市的交通有全面的了解,也不可能建立一个智能交通系统;其次是流动性,物体通常处在运动中,要能保证物体在运动状态,甚至是高速运动状态下都能随时进行数据的交换,这就需要建立配套的信息高速公路,尤其是大容量移动互联通道。

四、结束语

物联网是计算机科学技术的又一次全新的应用。当前,物联网的发展风起云涌,被誉为“下一个IT时代的产业革命”。不难预见:物联网将来必将改变世界。物联网的发展是信息社会发展的必然产物,但其在发展道路上,也将会面临着较多困难,有技术上,也有标准上的困难,这就需要社会各个层面在物联网业务及技术上取得相应突破。

参考文献:

[1]周伟.浅谈物联网及其技术应用[J].电脑知识与技术,2011,8.

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关键词:物联网;智能医疗;植入式智能监测芯片;定位

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 12-0104-01

一、物联网技术概述

物联网被视为是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称为Internet of Things(简称IOT),也称为Web of Things。物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备,把任何物品与物品及物品与络网相连接,进行信息交换和通信,实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。实现了人与物、物与物的信息交互和生产生活信息流的无缝链接,进而达到对物理世界的实时控制、精确管理和科学决策。作为物联网发展的先锋,射频识别技术(Radio Frequency Identification,简称RFID)[1]成为了最为关注的技术。

二、基于物联网的智能医疗的发展现状

(一)国外的发展状况

美国的某些医院已经开始采用基于RFID技术的新生儿管理软件系统,利用RFID标签和阅读器,确保新生儿及小儿科病人的安全。通过给新生儿分配的固定在其前臂或脚上的RFID标签,把新生儿的健康记录及出生日期时间和父母姓名输入到系统里,只需要用RFID阅读器读取RFID标签就可以清楚地知道新生儿的情况,从而可以更好地照顾婴儿。此外,标签内还内嵌了感应光线和温度变化的感应器;如果暂时移去标签或婴儿的体温过高,感应器就会感应到温度及光线的变化从而发出报警信号,并通过分布在医院各处的感应器捕捉到信号并将其传送到医生或护士的电脑屏幕上,产生报警。

欧洲移动医疗成像技术在物联网的影响下得到了快速的发展。该技术可以帮助医护人员和病人用智能手机或电脑来查看医学数字影像资料,例如计算机断层扫描、核磁共振成像、X射线和其他图像等。这项突破性的技术帮助了医疗机构及医生改进服务质量,降低医疗成本,改善医患关系,并且环保节能。

(二)国内的发展状况

我国政府非常重视物联网技术在医疗领域的应用。2008年,国家了《卫生系统十一五IC卡应用发展规划》,提出加强医疗行业与银行等相关部门、行业的联合,推进医疗领域的“一卡通”产品应用,扩大IC卡的医疗服务范围,建立RFID医疗卫生监督及追溯体系,推进医疗信息系统建设及发展。2009年5月23日,卫生部首次召开了卫生领域RFID应用大会,在《卫生信息化发展纲要》中,IC卡和RFID技术被列入卫生部信息化建设总体方案之中。正是因为政府部门的大力推广及支持,所以现在国内的大部分农村地区都建立了基于IC卡的完善的合作医疗社会保障体系;在山东的某些农村地区通过医疗系统与电信公司合作推出了基于二维码技术的看病用手机刷二维码付款;中国远程心电监测网络体系“厦门市远程心电监测分中心”在2010年1月17日成立,患者可随时随地检测自己的心电图;浙江省也建立了一个基于MPLS-VPN网络技术,结合数字化医疗,实现了三家省级医院的居民个人电子健康档案盒就诊记录的跨院间的信息共享;基于流媒体技术、远程视频系统及信息挖掘技术的远程医疗系统也在飞速的发展当中[3]。

三、发展展望

现在基于物联网的智能医疗系统大多都是用来对病人或医疗物资的管理、流通和溯源以及医疗终端的缴费系统上。随着各方面科学技术的发展未来的智能医疗系统绝不是这么简单的功能,其发展必将使其应用更加智能化、集成化以及更加普遍化、日常化,并且整个智能系统也必将更加庞大。随着社会发展以及人们的生活水平的提高,人们对于健康的重视程度也必将提高,定期到医院体检也成为人们生活的一部分,但是由于现在人的时间观念比较强很多人都感觉到去医院体检太过费时,而且在体检的过程中也会使人感觉到某些不适。在未来这些问题都会得到解决,因为基于人体植入式智能监控芯片的个人健康监控系统可以帮你解决这些问题。在未来计算机技术以及微纳米技术的已经发展的很成熟,可以在一块很小的芯片上面集成多个可以检测人体不同理化指标的模块,它不只可以检测人体的体温而且可以检测血液中的各种元素及激素的含量甚至可以检测是不是有癌变的细胞。

如果应用RFID技术读取有太多的局限性,所以智能监控芯片不能使用这种方式进行传输检测数据。智能监控芯片的数据传输是利用基于IPv6的网络进行数据传输的。芯片有自主控制的能力,在芯片没有检测到人体异常的时候并不会对外传输数据,一旦芯片检测到人体内的某项理化指标超标或过低时,就会通过芯片带有的无线通信模块跟最近的无线设备(例如:带有wifi的智能手机或PDA、有无线模块的电脑、能够介入互联网的其他wifi热点等)相连接,并将检测的各项数据按照设定的内容以短信、邮件等方式传输给指定的医生或是帮你叫救护车。然后医生可以根据收到的各项检测指标对病人情况做出判断,判定病人是应该去医院就诊还是应该注意饮食或调节生活习惯。

智能检测芯片也不只是能够检测人体的理化数据,还可以扩充功能,通过加入不同的功能模块实现不同的功能。例如可以在芯片中加入定位模块,将其植入到小孩子、老人、精神病人或保外就医的犯人等的身上,不但可以检测他们的健康状况而且一旦出现意外状况,可以向有追踪他人位置权限的部门(如:公安局)申请,从而定位到植入芯片的人在什么地方。或者更特殊的情况可以为植入芯片的人设定一个活动范围,一旦定位系统监测到他超出了这个范围,可以向指定的人发出预警信息[4]。

从上面的叙述不难看出,未来的智能医疗系统的中心是围绕人的基于人体植入式智能监控芯片的个人健康监控系统,而这个系统也不仅仅是一个芯片,它是智能芯片,无线通信及多系统融合的一个综合的庞大系统。

四、总结

随着物联网技术及其他技术的发展,智能像前面所设想的智能芯片技术终将会被应用。让我们一起期待那一天的到来。

参考文献:

[1]薛青.智慧医疗:物联网在医疗卫生领域的应用[J].信息化博览,2010,5:56-57

[2]物联网周刊(智慧化医疗服务和无线医疗)[EB/OL],2010-08-30

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关键词: SHM;土木工程;展望;综述

中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:

1.引言

水坝、桥梁、电厂、军事设施、高层建筑等重大结构工程,在遭受地震、洪水、飓风、爆炸等自然或人为灾害时的安全问题,与人民的生命财产息息相关,已经引起人们的广泛关注[1]。上述结构在经历灾害后,对他们的健康状况做出评估,实时地监测和预报结构的性能,及时发现和估计结构内部损伤的位置和程度,预测结构的性能变化和剩余寿命并做出维护决定,合理疏散居民,对提高工程结构的运营效率,保障人民生命财产安全具有极其重大的意义。故而,结构的健康监测技术成为当前国内外研究的热点问题。

随着科学技术的发展,一些新的先进传感技术,如光纤光栅技术、GPS技术、疲劳应变计、磁通量(EM)传感器和声发射(AE)技术以及无线传感网络系统技术在国内受到了特别关注,其中一些新成果已在实际桥梁健康监测系统中得到应用[2]- [3]。同时,健康监测系统的整体集成技术也得到了发展。

2.构成及工作机理

结构的健康监测技术是要发展一种最小人工干预的结构健康的在线实时连续监测.检查与损伤探测的自动化系统,能够通过局域网络或远程中心,自动地报告结构状态。

一般,健康监测系统应包括以下几个部分:(1)传感系统:用于将待测物理量转变为电信号。(2)信号采集与处理系统:一般安装于待测结构中采集传感系统的数据并进行初步处理。(3)通信系统:将采集并处理过的数据传输到监控中心。(4)监控中心和报警设施:利用具备诊断功能的软硬件对接收到的数据进行诊断,判断损伤的发生、位置、程度,对结构健康状况做出评估,如发现异常,发出报警信息,如图1所示。

图1 健康监测系统工作流程

3.研究现状

3.1 光纤光栅(FBG)传感技术

光纤光栅传感器采用波长调制方式, 通过探测信号波长的漂移量来测量被测参数的变化。测量信号不受光源起伏、光纤弯曲损耗、连接损耗和探测器老化等因素的影响, 不受电磁干扰, 寿命长, 尺寸小, 安装方便, 耐腐蚀, 可实现实时和分布式测量, 复用能力强, 多只传感器可以串接在一根光纤上, 测试精度高、重复稳定性好、远程信号传输性能优越, 可埋入复合材料或结构中来实现光纤智能材料和结构内部应变分布的实时监测, 是实现光纤灵巧结构的理想器件。

在几种光纤传感技术中,布拉格光纤光栅(FBG)传感技术在桥梁工程领域中应用最广也最为成熟。国内光纤光栅技术的研究和开发除了围绕光纤光栅传感技术的原理以及调制解调技术外,针对光纤光栅传感器封装技术、在钢或混凝土结构测试中的适用性等也开展了许多工作。目前的光纤光栅传感器以应变和温度测试为主,与传统的传感器相比,光纤光栅应变传感器的抗电磁干扰能力、抗零漂能力、可重复性都更令人满意。光纤光栅传感技术已被应用在土木结构物的监测中。

T.H.T.Chan 等人[4]利用光纤光栅传感器对香港青马大桥(世界上最长的吊桥, 同时支撑着铁路和公路交通运输) 进行结构健康监测, 他们将40 个光纤光栅传感器分成3 组, 分别安装在缆索、摇轴支座和桁架梁上, 测量桥上不同部位的应变, 并将光纤光栅传感器的性能与传统的结构监测系统———风监测和结构健康监测系统(WASHMS , 该系统自1997 年5 月青马大桥启用起就已投入运行) 进行比较, 从而得出利用光纤光栅传感器进行结构健康监测是完全可行的, 所得试验结果与WASHMS 测得的数据完全一致。传感器的布置与安装,如图2、图3所示。

图2 在青马大桥上安装40个FBG传感器来测量温度和应变图3 FBG传感器安装位置

3.2 全球卫星定位系统(GPS)技术

今天,大跨度桥梁被设计得更加灵活,可以抵抗温度、强风和地震的影响。对有限元模型的升级、结构响应预测和安全评估来说,结构响应(尤其是位移)正变得越来越重要。对于大跨度桥梁,其变形、挠度、沉降等绝对位移量的量测仍是一个技术难题。GPS是一个可供选择的技术。香港的青马大桥、汲水门大桥、汀九大桥,日本的明石海峡大桥,都安装了GPS传感器进行监测。

GPS位移监测原理:大桥位移监测系统是采用卫星定位系统。它是利用接收导航卫星载波相位进行实时相位差分即 RTK技术(Real Time Kinematic),实时测定大桥位移[7]。GPS RTK差分系统是由 GPS基准站、GPS监测站和通信系统组成。基准站将接收到的卫星差分信息经过光纤实时传递到监测站。监测站接收卫星信号及GPS基准站信息,进行实时差分后可实时测得站点的三维空间坐标。此结果将送到GPS监控中心。监控中心对接收机的GPS差分信号结果进行桥梁桥面、桥塔的位移、转角计算,提供大桥管理部门进行安全分析[8],具体布置方式及原理如图5、图6、所示。

图5 GPS装置布置方案 图6 当火车经过的时候一个GPS接收器

记录Gorgopotamos Train Bridge的响应

虽然,GPS技术在健康监测应用方面取得了长足进展,然而,一些不足之处仍然限制了GPS技术的应用范围。存在的问题及未来研究的努力方向至少表现在以下几个方面。(1)GPS测量的质量有赖于某些因素,主要是卫星的能见距离、几何学的应用、信号传输的质量、GPS波通过电离层和对流层时造成的延迟。(2)由于卫星在不同位置上造成的定位质量的退化以外,其它主要考虑的问题(尤其是城市地区)为多径效应。(3)在厘米以下到毫米的精确度范围内,用GPS测量位移的精确度依赖于一些因素。

3.3 无线网络传感技术(WSN)

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[关键词]物联网;智慧图书馆;RFID技术

DOI:10.3969/J.issn.1008—0821.2012.05.012

[中图分类号]G250.7

[文献标识码]A

[文章编号]1008—0821(2012)05—0048—03

互联网技术、通信网技术和信息产业的迅猛发展,使物联网成为了当前国内外IT产业发展和研究的热门论题之一。一些发达国家已经将物联网作为一个新兴产业,并出台了相应的战略措施予以支持。在国内,自2009年底以来,从中央政府到为数众多的大型企业,都纷纷将物联网的发展提上了议事日程。图书馆作为整体社会构成的一部分,也必将融入物联网,必将朝着智慧图书馆的未来发展方向演进。

1 物联网的出现与智慧图书馆的产生

物联网是一个充满智能化的网络,是指通过射频识别(BFID)、红外感应技术、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网早于1999年美国召開的移动计算和网络国际会上出现。而至2005年11月,在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟(IIV)了《IIV互联网报告2005:物联网》,才正式提出了“物联网”的概念。报告指出:无所不在的“物联网”通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以主动地通过因特网进行交换;射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。

基于此,2009年初,IBM提出了智慧地球的概念,即通过超级计算机和云计算,构建泛在的物联网,以实现人类社会与物理系统的整合,从而使人们的生产和生活达到智慧的状态。这就意味着,经济而可行的智能技术将被广泛地应用于几乎所有的行业和产品,将催生出过去无法实现的服务。在智慧地球上,人们将看到智慧的医疗、智慧的电网、智慧的油田、智慧的城市、智慧的企业等等。

在智慧地球的宏观理念下,数字图书馆的存在和运行形态也将发生革命性的变革。数字图书馆的部分业务将发生重大变化,同时将产生新的工作内容;数字图书馆的管理工作将形成系统管理下的整合优势,并使相关决策更具科学依据;数字图书馆的资源建设、信息素养教育、情报研究咨询等工作将随着物联网技术的发展而不断调整;数字图书馆的服务和管理将展现出智慧性、透明性、无缝性和个性化等特性,并将面向图书馆的服务系统转变为面向用户的图书馆智慧服务平台;数字图书馆将通过自然、高效的人机交互,实现透明的信息服务和服务的无缝移动,以及通过对上下文进行感知,为用户提供更具个性的智慧服务。于是,物联网环境下数字图书馆的这一客观要求便促使了智慧图书馆的产生。

2 智慧图书馆的概念及特点

2.1智慧图书馆的概念

目前,学界对智慧图书馆还没有一个确切的定义,一些文献从不同的角度作出了相应描述:①从智能建筑的角度来看,智慧图书馆是指把智能技术运用到图书馆建设中而形成的一种智能化建筑,是智能建筑与高度自动化管理的数字图书馆的有机结合和创新。②从智能计算角度来看,智慧图书馆=图书馆+物联网+云计算+智能化设备,是通过物联网来实现智慧化的服务和管理。③从数字图书馆服务的角度来看,智慧图书馆是指充分利用ICT技术,实现各种信息电算化,以进行远程阅览图书资料,预约座位等操作的数字图书馆。④从感知的角度来看,智慧图书馆是感知智慧化和数字图书馆服务智慧化的综合。

综上所述,笔者认为,智慧图书馆是指通过物联网等智能感知技术,为用户提供智慧化服务和管理的一种数字图书馆的高级发展形态。它是数字图书馆发展到一定阶段的产物,是物联网技术在数字图书馆广泛应用的集中体现,也是数字图书馆发展的最终目标。它具有传统数字图书馆的功能。又具有其鲜明的智能化特征。在智慧图书馆的智能空间中,计算与信息将融入人们的生活空间,将从根本上改变人们对图书馆的认识。在任何时间、任何场所,人们都能像呼吸一样自如地访问信息,并获得智慧化服务。智慧图书馆将“主动”地服务于用户,以实现用户之间、用户与图书馆之间、用户与信息资源之间以及信息资源之间的通信,实现真正意义上的无人值守的智慧化服务和管理,实现7×24小时的泛在化服务。

2.2智慧图书馆的特点

智慧图书馆是感知、服务和管理的智慧化中心,它由感知层、网络层和应用层三大部分构成。感知层负责识别物体和采集信息。网络层用于传递和处理感知层获取的图书、读者的信息。应用层属于智慧图书馆的实际应用层面,它主要是实现智慧化管理和人性化服务。上述各层相互依赖、重叠,从而为用户提供高层次的知识服务。智慧图书馆主要具有以下特点。

2.2.1深度的感知

智慧图书馆利用物联网等技术,通过手机、电脑、射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等感知设备,对文献、数据资源、图书馆运行状态以及用户需求等信息,进行深度感知、测量捕获和传递。

2.2.2泛在的互联互通

智慧图书馆通过网络工具,能够将各类数据采集端相连,真正实现任何人、任何物、任何信息载体、任何时间、任何地点的互联互通。

2.2.3高度的智能化

物联网是一个充满智慧的网络。RFID、无线传感网、第三代移动通信(3G)等大量智能技术的运用,使物联网环境下的图书馆呈现出智慧化服务和管理的特性。其主要表现在:①通过RFID电子标签,感知用户的阅读偏好以及用户利用文献的统计信息,实现用户阅读习惯跟踪和知识结构咨询等智能化服务。②通过RFID与SIN卡结合,向用户提供基于智能手机等移动通信设备的智能借阅、查询、定制等移动个性化智能服务。③通过RFID电子标签嵌入或装备到馆内所有物理馆藏、物理设备、物理建筑,以及读者或工作人员的借阅证件等之中,从而实现对馆内各种机器设备等进行智慧化程序控制及综合管理,以优化人力和物质资源的配置;降低成本、节能减排,并帮助管理者对各个系统的关键性指标进行综合分析,以排除安全隐患。

2.2.4全面的个性化

物联网环境下,智慧图书馆将实现虚拟和现实环境的、更加全面和彻底的个性化服务,即可以将图书馆物理环境下的各种对象的组织、管理、控制与虚拟环境下的信息系统连接起来,并通过虚拟世界的信息交互来优化物理世界的信息组织与服务;可以将图书馆基于网络虚拟资源的信息服务与基于馆藏实体资源的開发利用相结合,以实现全方位、立体化的信息服务;可以将用户在虚拟环境下的信息行为和在图书馆现实环境下的信息行为相结合,以及将馆藏文献基本信息与用户档案信息结合起来,从而全面跟踪和获取用户的个性化信息,构筑能全面、真实地反映用户个性特征和需求特征的用户模型,为用户提供真正的、全方位的、立体化的个性化服务。

2.2.5更加人性化

物联网环境下,智慧图书馆更加展现出以人为本的特征,并推动面向知识社会的、以用户体验为核心的下一代创新形态的形成,使创新与发展更加关注用户体验,注重以人为本。在该环境下,智慧图书馆服务可以为用户提供更多、更广泛的选择,如自助服务与人工服务的选择、E-mall服务与手机服务的选择、RFI电子标签及其使用模式的选择等等;可以为用户提供更加方便而高效的服务,如RFID图书自助24小时无人借还系统;可以为用户提供更加灵活多样的服务方式和手段,如RSS订阅、3G定制、智能手机定制、PDA/PPC定制、E—mail定制、移动E-mail定制等等。

3 物联网环境下智慧图书馆的发展现状

智慧图书馆是物联网环境下数字图书馆未来的发展方向。从信息应用的角度来看,智慧图书馆可分为信息汇集、协同感知和泛在聚合3个阶段。目前,物联网技术在图书馆中的应用,还处于智慧图书馆的初级阶段,其主要以RFID关键技术为主。

RFID技术在图书馆中的应用始于新加坡图书馆。随之,美国、德国、日本、澳大利亚、马来西亚等多国图书馆,也相继采用了该项技术。2005年以后,RFID在图书馆開始了大规模的应用,并取得了显著成效。这就使图书馆初步实现了部分功能的智慧化。

一方面,随着RFID技术在图书馆的应用不断取得成功,各供应商相继開发出多款RFID硬件产品和管理系统,充分满足了图书馆智能化服务和管理的需求。如TAGSYS推出的具有自诊断、自纠错功能的远距离HFRFID读取器Medio L400;Daily RFID開发出的全新低频RFID光盘标鉴、多标鉴阅读器DLS10和有源阅读器D138(I);FEIG电子開发的RFID通道门;TAGSYS的E—CormectwareTMRFID数据管理软件;加拿大sky RFID公司的RFID自动化管理系统等等。

另一方面,图书馆RFID的应用各具特色。国外图书馆RFID的应用主要集中在新技术的采用和总分馆管理上。如马来西亚槟榔山与公共图书馆采用的EPC全球Gen2标准,澳大利亚瑞福利纳地区图书馆在Wangga分馆试行的RFID,美国亚拉巴马州Huntsville—Madison君际公立图书馆在其主馆和Madison分部采用的RFID等等。而国内的应用主要侧重于智能化管理和人性化服务。据2009年公開资料统计,国内约有20余家图书馆部署了RFID。不仅如此,一些有研发实力的图书馆还针对本馆实际进行了智能化的二次開发。如深圳图书馆研制出的第二代智能书车和城市街区24小时自助图书系统,台湾研制的智慧型图书馆和图书定位系统,上海普陀区图书馆设立的图书漂流自助亭,贵阳市图书馆创建的24小时自助图书借阅室等等。

不难看出,智慧图书馆初期,RFID技术的应用已初见成效。然而随着智慧图书馆的进一步发展,一些问题却也不容忽视:①标准化问题。目前物联网还没有形成统一的标准。这不仅影响了物联网产业的迅速发展,而且还严重阻碍了图书馆系统间的互通和整合,由此成为建立和发展智慧图书馆的一大障碍。②成本问题。目前,物联网RFID电子标鉴的价格较之条码和阅读器的价格而言,仍然居高不下。要全面部署物联网RFID,建设智慧图书馆,成本投入相当巨大,这对于大多数图书馆来说,实在难以承受。③互操作问题。物联网RFID与图书馆业务、设备及系统间的整合是实现智慧图书馆的根本保障。当前的图书馆自动化集成系统(ILAS)是在条码技术和磁条技术的基础上设计的,而物联网RFID则是以RFID标鉴技术为基础设计的,二者在通信协议、接口、数据格式等方面整合难度较大。另外,整合后,对于解决异构系统间信息的互通与交互又是一大难题。④安全问题,图书馆使用物联网RFID后,在读者、文献、资产、建筑等图书馆管理和服务对象之间实现了互联互通,而同时也不可避免地带来了一些信息安全和隐私安全问题。在物联网环境下,如何确保信息安全和个人隐私安全是建立智慧图书馆的主要问题之一。⑤政策监管问题。智慧图书馆的建立和发展是在物联网环境下进行的,国家层面的支持和有关政策法规的出台,是保证物联网健康和可持续发展的前提,也是建设智慧图书馆的关键。然而,目前国家还没有相关的政策法规,这无疑成了建设智慧图书馆的瓶颈问题。

4 物联网环境下智慧图书馆的前景展望

尽管现阶段智慧图书馆的建设困难重重,但随着RFID等物联网技术的跨越式发展,智慧图书馆必将展现出广阔的发展前景。

4.1建立起全新的交互维度

物联网环境下,智慧图书馆的每册图书都嵌入能够自动发送信息的微型智能感应芯片,图书可以进行自我表达,用户与图书馆间接触将变得更加密切,将建立起崭新的交互方式。微型芯片用于图书馆编目系统,OPAC将以完全不同的方式使图书信息得以呈现,且更深入地揭示图书信息;用户不仅可以检索到所需图书的题录与馆藏信息,而且还可以随意获取所需图书的内容提要、专家推荐、同行评价等信息;用户之间,用户与馆员之间的交流更加广泛和深入,图书馆服务也更加人性化、个性化、智能化和知识化。微型智能感应芯片用于书库管理,不仅有利于书库的密集排放,而且用户在点击所需图书时,图书将自动发出信号,所在书架将自动打開,从而使用户借阅图书轻松自如。微型智能感应芯片用于读者卡,用户身份证识别更加灵活方便,管理层面更加灵活自由,读者卡功能更加丰富多样。

4.2实现用户信息自组织和知识空间的构建

智慧图书馆是RFID等物联网技术发展应用的产物,是硬件、软件、系统、终端和应用的融合,是数字图书馆智慧化的集中体现。它重视信息和知识的语境,重视对知识、知识元之间的关系及其语境进行描述,并关注知识创建、获取、传播、组织和利用的整个生命周期。它能够通过传感器和任一终端设备与外界进行信息交流,并结合网络技术、语义技术对原始数据进行语义抽取,以构建基于行业或学科的宏观知识空间和基于用户特定需要的微观知识空间,进而以动态、无缝的知识组织方式,使不同格式、不同类型、非结构化的相关媒体信息能够有效地组织,从而最大限度地实现知识和信息的重复使用。

4.3提供高层次的知识资源服务

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关键词:物联网;包装;应用

中图分类号:TN929 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 15-0000-02

物联网,指通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体信息或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络[1]。

为了定义物联网,并准确地描述其特征,现把互联网和物联网的特征描述如下:

1 物联网的核心技术

物联网是一个新兴的研究领域,它需要各个学科和各种技术的不同融合。如传感器技术,嵌入式计算技术,无线通信技术,分布式信息处理技术和现代网络的研究领域。通过这些集成微型传感器的支持,操作者可对整个环境和对象进行实时监控,随时观察和收集有关其相关信息。国际电信联盟(国际电联)将无线射频技术(RFID),传感器技术,纳米技术和嵌入式技术的智能技术[2][3]统称为物联网技术。

下图描述了物联网的应用原理:首先收集来自物体的信息,然后通过互联网将这些接收到的信息传递给智能元器件。一旦信息被处理,结果将传递给有关元器件,最终又回到现实世界。与此同时,它将根据指令驱使相关部件来执行相应操作。

1.1 RFID射频识别

RFID是一种非接触式自动识别系统,它是利用无线电波进行通信。通过射频信号,便可以自动识别目标,访问相关数据,身份查验工作,不需要人工干预。RFID射频技术提供了一个广泛的识别范围,可以是高速多标签的对象,也可以在恶劣的环境下进行工作。一个典型的射频系统是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成,其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder,用以驱动Transponder电路将内部的数据送出,此时Reader便依序接收解读数据,送给应用程序做相应的处理。标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag,无源标签或被动标签),或者由标签主动发送某一频率的信号(Active Tag,有源标签或主动标签),解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理[4][5]。

1.2 传感器技术

传感器是一种检测设备。它能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

1.3 纳米技术

纳米技术(nanotechnology)是用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如纳电子学、纳米材科学、纳机械学等。

2 互联网在现代包装工业的物联网的应用

2.1 产品安全

包装的最基本的要求是对被包装产品提供安全保护。“安全”不仅是指在流通过程中,而且也指从流通过程到消费者手中消费者是否能辨别出产品的真伪。

以我国食品行业为例,假冒产品屡见不鲜,这些现象表明从生产到销售的整个过程缺乏监督。加强监督,可以最大限度地减少潜在的安全隐患。物联网将在这方面发挥了重要作用。比如猪肉安全问题,当猪肉进入到市场时,我们就将电子芯片置入其中,从最初的生产到批发,零售,都可进行有效的监督。我们将能够跟踪从初始生产到批发、零售。这种做法已在成都,青岛及其他地区开始使用。

2.2 包装产品的信息传递

包装除保护产品外,它还具有传递产品信息的作用。产品信息不局限于产品本身的性质如重量,形状,使用方法等,它还包括制造商的详细信息,帮助消费者识别产品的优劣。例如,在传感器芯片中记载了有关制造商和供应商信息,如生产日期,当把其植入产品的外包装后,产品一旦检测到问题,便可以追溯到它的源头。目前,在中国的一些省份,土壤肥料的数据通过物网技术发送到农民手机上,使消费者可以通过短信息来对农药产品的真伪进行查询。通过这种途径,不仅可以提高农业生产力,而且也为电信运营商提供了更多的业务。

2.3 智能化包过程控制

现代包装的显著特点是智能化控制。通过在包装车间安装无线传感器和其他智能设备,就可以对包装的整个过程进行检测同时来获得主要参数。根据参数的变化,并对其进行必要的调整,以此提高产品质量,确保产品品质。如液态奶的生产需要无细菌环境,智能化包装过程就可以根据传感器所提供的信号及时调整以达到所需的无菌生产环境。

3 物联网技术在包装工业的展望

物联网在包装其他方面也起到了重要作用。比如对电信运营商和终端商,他们将物联网系统置入潜在市场中,通过物联网系统,便可解决产品安全性,对产品信息进行合并,对消费者提供有针对性的信息服务。物联网的应用也提供了制造商间的合作,为芯片生产企业提出了相应要求——芯片生产应符合客户的特定需求(如信息的可追溯性)以及相应配套设备的研究和开发。

物联网技术可以用在生产过程的各个阶段以提高生产效率。在生产和包装过程中,通过物联网技术的应用,实时车间信息可以进行分析,特别是对环境要求较高的产品;在产品包装的最后环节,物联网技术可以应用于信息收集,从而实现从生产到包装的智能化。

4 结论

物联网技术的发展将对现代包装工业产生深远的影响。包装行业应该抓住这一机遇,积极探索物联网与现代农业之间的关系。

参考文献:

[1]李一,陈火峰.关于物联网的研究思考[J].价值工程,2010,18

[2]孙宏岭,周行.物联网在猪肉供应链管理中的应用研究[J].中国畜牧杂志,2010,18

[3]王春萌,张大鹏.物联网在农业生产与食品安全中的应用[J].农业信息网络,2010,8

[4]王常伟.物联网技术在粮食物流中的应用前景分析[J].粮食与饲料工业,2010,8

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关键词:机械化;测产技术;农业发展

中图分类号:S231 文献标识码:A

农业发展过程中,一些相应的技术也在不断地发展和研究。谷物联合收割机测产技术的应用,使得当前农业发展具备了科学性,而且能够提高农业产量,精细化的农业发展也是当前社会主义市场经济条件下所需要的。因此可以对农业产地、肥料、品种问题做具体的分析。农作物的产量信息对于研究以后增加农作物产量的方法具有重要的意义。人工干预农作物产量的分析对于研究农作物生产率有很大的帮助,我们要想真正实现精耕细作,就应该将细节落实,将产量信息的显示与分析细化到每一个点上,才能进行更深入地研究和系统的分析。产量检测需要测产系统不断的完善并且不断缩小误差。根据测产系统的传感器的安装位置以及其测试原理,在试验田进行多次的实验,最终进行产量数据的采集,这一系列的过程都需要人工进行干预。

一、谷物联合收割机测产技术发展现状

(一)国内谷物联合收割机测产技术现状

每一个国家的谷物收割机根据各国的农业生产情况进行合理运用的,因此像国外的一些大型谷物联合收割机的产品不适合我国使用,我国一般使用的是小型的联合收割机,以此在研究产品时不能同一而论。各国的国情不同,这就要求我国在当前农业发展的形式下,根据具体的情况研究真正适合我国农业生产使用的测产产品。虽然在研究这方面技术的时间比较晚,但是我国还是取得了一些成果,因此在现有的技术基础上进行研究是不断发展农业的基本要素。

我国研究出的冲击式谷物流量传感器,经过试验表明,当传感器安放在合适的位置时线性度比较好,这种传感器是由基座、敏感梁、金属外壳和受力板组成的。传感器在使用过程中,由于受力板收到谷物冲击后敏感量会发生形变,因此在设计的信号传输途径中就能接收到一定的电压信号。像这种传感器,国外已有研究,因此在当前国际形式下,我国对于测产技术系统也进行了大量的研究。

我国设计出一种新型的谷物智能测产系统,通过使用了当先的无线通信技术、计算机技术等进行了这方面的研究。研究出的这一测产系统有很大的作用,能够实现现场测试,并且还可以进行远程操控,绘制产量图等。这是我国测产技术发展的一项重要的发明,填补了我国农业发展测产技术的空白,具有重要的意义。

我国研制出了一种收获机测产系统,这个系统经过了科学的测试证明可以将其用于小区育种方面。在测产工作中,不仅能提高其工作效率,而且还提高了测产数据的正确率。这对于测产系统的研究又起到了非常大的作用。扩大了测产技术的使用范围。

测产技术不仅需要实时监测还需要提供测产的数据。我国还研制出一种穗状玉米测产系统,其功能测试表明,相对误差较小。相应的测试系统还有称量式测产软件,这款软件的优势在于可以进行实时接收测量结果,并且显示和保存每次测量后的数据,可以对这些数据进行相应的计算。还有一款产量智能监测器。以上是我国研究的基本的测产系统及软件,都是我国一些专业的研究人员根据我国农业发展现状,并且根据其具备的专业知识和技术进行研究和测试完成的,是我国农业发展过程中重要的资源。

(二)国外谷物联合收割机测产技术现状

谷物测产系统在西方一些国家中很早就已经进行研究了,而且对于测产软件的研究也优先于我国。国外首先提出过一种谷仓称重的方式,这是用来计算产量的一种基本方式,但是其中存在着很多的问题,由于传感器的安装不是很方便,于是,另外一位学者就提出了谷物去杆提前称重的方法,就是能在谷物进入精良器之前第一时间进行测量,不会因为时间延迟而影响测产的数据。后来又研制出了一种三角结构的测产系统,通过两端固定的方式,将三角结构与传感器链接进行测量,这种方式较为固定,减少了误差。光电传感器也是由西方研制出来的,能够在有坡度的地区进行测量,误差较小。虽然还存在不足之处,但是已经得到改善。

二、我国谷物联合收割机测产技术发展需求

根据我国目前的形式来看,农业生产中存在着很多的问题,在不断的改革发展过程中,还是没有做到精耕细作,并且是以粗放型为主。同时伴随着的是资源没有得到合理利用,以及对环境没有及时的保护。并且我国传统的称重方式还是磅秤,这在很长一段时间内没有采用新技术。费时费力,需要大量的人员参与,并且操作很复杂。因此,随着社会主义市场经济的发展,我国农业需要一定的测产技术加以辅助,以更好地完成农业生产的过程。在农民耕种以及收获时不应该再存在测量产量上的问题,通过设计一款使用相比较强的,以及能够方便操作的测产系统,对于农民来说是非常重要的。根据我国的国情,测产技术的发展需要从以下几个方面进行研究。

(一)测产系统传感器

在测产系统中,一般都比较注重传感器的研究,因为他的作用处于核心地位,根据整个测产系统的性质,传感器的质量高低决定了测产的结果。我国目前对于传感器的研究虽然取得了一定的进展,但是还不足以满足当前农业发展对测产技术的需要。因此在我国研究测产系统的过程中,应该将传感器的研究放在首要的位置。由于传感器容易受到多种因素的影响,那么在研究的过程中就应该考虑到这些问题。对于测量过程中会出现的误差问题,应该在设计过程中将其控制在最小。总之研究好传感器的问题,是研究测产技术的关键。

(二)制作精准产量图

测产技术最后会呈现出了的产量图,对于提供给农业生产者的信息非常重要。根据产量图,我们可以直接利用其进行一些基本的研究。农业生产中利用产量图可以进行产量的算,以及分析产量的一些原因等。产量分布情况和产量均衡程度也都依赖于产量图。因此在测产技术中产量图的制作和分析非常重要。我们需要根据一些现有的科学技术,将产量图的分析做到更加精准,通过高质量的分析才能不断地进行调整和改善。

(三)开发智能测产系统

全新的互联网技术在测产系统中的应用能够帮助测产技术的完善,在以前的技术中,不够新颖的技术传统对于测产系统的发展有一定的影响。在当今互联网飞速发展的今天,应该果断采取先进的网络技术开发智能的测产系统,来实现农业发展的技术化,快速测量和分析产量,结合网络技术,搭建网络远程监控平台都有助于测产技术的发展和农业生产发展。

结论

我国农业发展的现状虽然还远不及西方农业机械化的水平,但是随着更多专业人员的研究,应该保留一些基本的操作理念,进行不断地创新。农业发展在我国国情中占据重要地位,因此努力研发谷物收割机测产技术是当前重要的任务。测产技术的的发展需要根据其自身问题并且结合当前我国技术的发展进行不断地完善。结合国内外测产技术现状进行不断发展,对农业生产发展具有重要意义。在普通的谷物收割机上安装测产系统,是农业机械化的一大进步。

参考文献

[1]马鑫,王鹤,白晓平.联合收割机产量检测系统智能终端设计[J]. 农机化研究,2017(7):87-89.

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【关键词】物联网技术在智能家居中的应用;研究分析;技术思想;应用原则

引言:

随着当前社会科学技术不断向前发展,广大群众的生活逐步的迈向现代化和居住环境的舒适化等方向之中,在实践当中,相关物联网技术的发展,也使得广大群众的生活质量水准进一步的提升。在工作的开展过程当中一方面应当明确物联网技术在智能家居中的应用的原则和核心的原理,另外也应当加强技术的创新与发展,逐步的对其中关键性的网络通讯技术、布线技术以及自动控制技术等进行研究,以更好的实现应用水准的增强,为广大群众提供更加舒适的环境和居住氛围。

1.物联网技术在智能家居中的应用的原理和概念分析

明确物联网技术的相关技术原则和技术的核心思想对于保证后期应用的效果和基本的质量有着关键性的意义,所以在实践当中还应当重点的加强对此方面内容的深入分析,以更好的实现相关技术的革新与向前发展。随着当前全球范围之内的科学技术水准不断提升,物联网技术的发展也在呈现出不断改进的趋势,进而出现了一些智能化的相关概念,当前智能化以及自动化技术的不断成熟发展,再加上智能家居建设水准不断增强。

?从技术架构上来看,物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成,其主要功能是识别物体,采集信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。在今后物联网技术在智能家居中的应用和相关的发展也相当关键,在实践当中不仅应当加强对物联网技术在智能家居中的应用价值进行系统性的分析,在工作的开展过程当中应当明确物联网技术在智能家居中的应用的原则和核心的原理,同时还应当加强对设计基本现状的研究,进而使得设计的水准可以得到稳步的增强,为广大群众提供更加舒适的环境和居住氛围。真正意义上实现相关科学技术的稳步向前发展。

2.物联网技术在智能家居中的应用要点

根据上文针对当前物联网技术的基本概念和实际的原则等进行分析可以明确其在实践当中应用的思想环节。下文将针对物联网技术在家居当中的应用基本现状等进行分析,重点的对家庭控制中心、家庭娱乐中心以及数据中心的应用现状等进行研究,旨在更好的促进物联网技术向前发展和创新。

2.1家庭安防中心和数据中心

家庭数据中心,常见的诸如游戏资料、电影资料以及音乐数据等等,均可以通过物联网存储至服务器之中,进而可以帮助居住者可以随时的进行查看,另外,在一些关键的数据中心之中还包含有家庭环境当中的必需品,使得其可以很好的与家庭当中的设备相互连接,彼此之间形成一种相互连接和相互交互的工具,进而使得交互的效应和应用的价值大大增强,更加的进行资料和数据的整合,保证最佳的物联网连接状态,帮助家庭成员之间很好的对相关资料和信息进行分享。

通过物联网技术设计,可以使得物联网技术在智能家居中的应用运作更加稳定和可靠,并且通过相关数据的分析和研究,通过对客观资料的调查,可以初步的确定得出最佳的初始运营方案,进而使得数值的检测以及对物联网技术的分析更加可靠,在实践当中应当加强对物联网技术在智能家居中的应用价值进行系统性的分析,保证反馈的效益和质量,初步的修订得出最佳的设计方案计划,旨在以此为基础更好的实现相关事业的整改和创新。保证控制技术可以得到妥善的发展。

2.2家庭娱乐中心和控制中心

常用的家庭信息,如天气预报、咨询信息等可以通过连接入网的家庭终端设备及时了解到。娱乐的内容也是涵盖影视、音乐、游戏、通讯等众多应用,并且内容的来源需包含来自专业机构制作的、来自亲朋好友分享的、以及自己采集录制的三大部分,有的需付费,有的可分享,甚至还有的可以去收钱。通过物联网与外部的服务连接起来,才能真正实现服务与设备互动。总的来讲加强物联网技术的改革,意义重大。自从进入新时代之后我国飞物联网技术的发展进入到了一个崭新的阶段,并且很好的突破了技术发展过程之中存在的问题。但是需要注意的是,在今后还应当加强相关物联网技术中关键性技术的分析,同时对应用的具体层面和应用过程当中应当掌握的重难点等进行集中性的分析,以更好的促进相关事业迈向成熟的发展局面。

3.结束语

总的来讲加强物联网技术在智能家居中的应用要点和基本思想原则的分析有着重大的意义,正如上文所分析到的,随着当前社会科学技术不断向前发展,广大群众的生活逐步的迈向现代化和居住环境的舒适化等方向之中,综上所述,根据对当前现代化的物联网技术和其在实践当中的广泛应用等进行系统性的分析,从实际的角度着手对今后工作的发展方向和一般性的思想原则等进行分析,旨在更好的实现物联网技术在智能家居中的应用水准和效益的持续增强,为现代化的生活质量改善奠定坚实的基础条件。

参考文献:

[1] 葛东,张国海,胡国栋,孙立贤. 物联网技术的现状及应用[J]. 价值工程. 2012(12)

[2] 陈明阳,宋文广. 物联网发展现状分析与新构想[J]. 科技创新与应用. 2012(07)

[3] 侯立功. 基于物联网技术的智能家居系统构想[J]. 数字通信. 2011(06)

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现以山东省淄博市某生态农业园为例,剖析物联网技术在蔬菜大棚中应用的点滴体会:此生态农业园现有员工120余人,公司积极探索物联网技术在蔬菜大棚中的应用。现拥有现代化高标准示范种植园区基地53万余平方米,年产蔬菜近万吨。

1.此生态农业园的种植特色

(1)检测体系完善。公司为每个大棚安装监控系统,全程监控蔬菜的种植情况,形成了纯自然的生态资源。同时,公司完善了硬件基础设施建设,新建了蔬菜检测中心、配送中心、农资配送中心,发挥了监控和检测的物联网初级功能,保障了消费者的利益。

(2)控制功能健全。雨帘和风扇随温度的变化自动感应运行,将室内温度保持在25摄氏度左右;大棚顶部采用避光板遮挡光线,下方悬挂多层大棚膜,使大棚蔬菜免受雨水的影响,避免了肥料流失,有利于棚内保湿、保暖。

(3)蔬菜身份明朗。此生态农业园的蔬菜从种子入土的那一刻就开始有了自己的编号和身份,就算是走出大棚来到人们的餐桌上,市民也能通过包装标签对应联系到种植人。

2.物联网技术在蔬菜大棚应用中的瓶颈

(1)物联网的经费投入高昂。安装一套较为完备的物联网设备至少要5~6万,一般农户承受不了;即使是农业园,经济上也难以承担,需要国家补贴。

(2)物联网的建设投入贫乏。蔬菜产品的竞争力强弱,最终取决于蔬菜产业科学技术水平的高低。没有国际先进的产业技术装备,没有健全的科技服务体系,没有生产者素质的提高,蔬菜产业就无力参与国内外的竞争。长期以来,由于经济不发达,农村对蔬菜产品的生产基础设施建设投入极少。

(3)物联网的技术投入落后。在种苗研发培育、栽培技术、种植现代化设备的研发与应用、病虫害防治等农业技术的投入方面,我国部分蔬菜大棚还远远不够。大部分菜农的蔬菜生产仍以传统耕作为主,蔬菜栽培管理技术较为落后,且由于农民观念的转变很难突破,懂技术会操作的农民很少,部分农民种植盲目性大,导致市场竞争力不强,经济效益不够稳定。

二、物联网技术在蔬菜大棚中的应用对策

1.加强物联网技术应用的普及培训

科学技术是第一生产力,“互联网+”时代呼唤更多的物联网专家投身到农业建设的服务中去,倡导专家们走入大棚,有针对性地开展培训和帮扶,普及物联网技术,让更多的菜农成为物联网技术应用的行家。

2.构建完整的物联网控制系统

一个完整的蔬菜温室大棚自动控制系统应该包括数据的采集、传输、分析三个环节,技术人员直接通过有线网络或无线网络平台,实时监测大棚现场的传感器参数,控制大棚现场的相关设备,从而实现远程自动灌溉或自动启动风机降温系统、水暖加温系统、空气内循环系统等,以进行环境温湿度的调节。

3.发挥物联网控制系统的功能

利用物联网技术搭建温室大棚来控制蔬菜的生长环境,发挥监测和报警功能、病虫害预警功能、远程设施控制功能、远程生产指导功能、植物成熟状况预报功能、远程生产活动跟踪功能等,使蔬菜获得最佳的生长环境并增加产量,以实现跨季节的蔬菜培育。

4.探索物联网技术阶段性的应用方案

根据不同蔬菜品种的生长特性和规律,制订与之相适应的蔬菜种植方案,分阶段利用物联网技术来调节控制土壤酸碱度、温度、湿度等,自动化管理蔬菜,提高蔬菜种植的效益,实现蔬菜种植的精细化管理。

5.改变物联网技术的应用现状

应用物联网技术能够高效可靠地获取信息,从而借助智能决策系统实现传统农业向现代农业的转变;应用物联网技术能够改变我国蔬菜大棚生产成本高、效率低、生产经营模式粗放等传统农业现状,提升大棚管理规模化、产业化、智能化水平。

6.大力推广物联网技术的服务功能

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【关键词】 物联网技术;电子商务;发展新策略

物联网是指在互联网基础上实现信息和物物相连的技术,物联网技术是在对现代网络信息技术综合后产生的一种新型的信息网络信息,是在计算机、互联网之后的第三次信息发展浪潮。物联网技术在电子商务发展中的运用还不成熟,存在很多问题,需要在发展中不断探讨新的对策。

一、物联网技术下电子商务发展现状

1.物联网电子商务信息平台建设不完善

我国的电子商务信息平台起步较晚,没有丰富的经验,存在很多的问题。首先,电子商务信息共享与传输与实际脱离,主要是因为在对信息平台体系结构的设计过程中没有充分考虑到电子商务的实际操作流程。其次是没有实现增值服务,导致目前我国的电子商务信息平台无法适应物联网技术的发展需求。最后,电子商务平台的运营效果较低,没有高效率的通道,主要是因为在实际操作中没有与信息平台进行线上和线下的衔接。

2.技术基础和运营基础薄落

目前物联网平台下的电子商务在技术上存在很多的问题,如芯片、设备、平台软件和硬件上都与国外存在很大差距,云计算目前还没有完善的数据处理模式以及IPv4与IPv6之间的信息交换沟通还无法实现。同时,物联网电子商务并没有形成成熟的运营方案,在成本控制上缺乏竞争力,这使得其商品价格偏高,消费者没有足够的能力消费,造成市场羸弱的现状。此外,政策法规不规范、安全隐私没保障、技术标准不统一等都是现下物联网技术下电子商务发展出现的问题。

二、物联网技术下电子商务发展新策略

1.物联网技术下建立电子商务信息平台

完善的电子商务信息平台能给用户带来很好的体验,促进电子商务信息化发展。针对当前电子商务在构建信息平台中存在的问题,使用物联网技术是当前最有效的策略。一方面可以借助物联网技术与SOA架构相结合,优化电子商务信息平台,能够有效提高电子商务信息系统的智能化水平,能够很好的促进电子商务信息平台适应信息发展的需要[1]。另一方面利用物联网技术能加强电子商务平台与消费者之间的互动,能够及时反馈消费者的意见和需求,完善用户体验,以此来吸引更多的消费者,促进电子商务的有效发展。

2.物联网技术下建立智能物流系统

随着社会和经济的飞速发展,人们的生活节奏不断加快,业余外出购物的时间越来越少。加之计算机在人们生活中的普及,网购成为当下最方便和流行的购物方式,电子商务行业也成为21世纪最具发展潜力的商业产业。消费者在网购成功后是以快递的形式通过物流公司获得商品的,这就要求在电子商务发展中注重物流系统的建设,而物联网技术的引入和发展能帮助电子商务建立一个智能的物流系统。物流公司一旦签收了包裹后,就可以在每个包裹上贴上有包裹信息的RFID标签并将包裹信息传送到互联网上,这样消费者就能随时随地跟踪自己包裹的信息,做到了信息的透明,保障了消费者的安全感需求,提高了消费者对电子商务的信任度,有利于电子商务的可持续发展。

3.物联网技术下建立科学技术保障体系

良好的技术保障体系,是为电子商务在互联网技术下稳定发展的重要技术手段,能给电子商务领域带来源源不断的新技术。首先要提高技术的创新能力,这就要充分发挥政府的指导、协调能力和企业、科技研究院、高等院校在科技创新中的主体地位,建立一个物联电子商务中心。其次要加强国内外的电子商务交流合作,这就要求政府和相关机构鼓励研发机构、企业、高等院校积极开展物联电子商务技术的研究,推进与国际的交流与合作。

4.物联网技术下健全人才队伍和激励机制

电子商务的有效发展离不开专业的技术人才保障,特别是在物联网技术不断深入的时代,健全人才队伍建设是电子商务发展的重要举措。建立物联网电子商务人才交流平台,提供相关的职业培训、完善人才供需信息、规范人才市场、营造良好的人才竞争环境等对健全人才队伍建设有重大意义。同时,针对人才建立奖励机制也同为重要。对推动物联网技术在电子商务领域广泛运用人员、对高技术研发人员可以给予折股奖励,对那些将物联网重点示范技术或者营销手段引入电子商务的高级人才给予抵扣个人所得税奖励,对引进高端人才的人员给予在子女教育、职称评定等方面的政策优惠。健全的人才队伍和奖励机制能够避免高级人才的流失,确保在物联网技术下电子商务行业的健康快速发展。

三、结语

综上所述,虽然物联网技术在电子商务发展存在一些问题,但是仍然有广阔的发展前景。只要在物联网技术下完善电子商务平台、建立智能物流系统和科学保障体系、健全人才队伍和激励机制,就能利用好物联网技术在电子商务发展的作用,促进电子商务的可持续发展。

参考文献: