发布时间:2023-10-08 17:37:26
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5篇物联网技术的组成,期待它们能激发您的灵感。
【关键词】车联网技术 智慧交通 应用探究
为满足城市交通的需求,提高城市交通的运行效率,确保城市交通的安全畅通,凭借物联网技术的强大技术优势发展城市智慧交通已经是大势所趋。车联网技术是物联网技术的重要组成部分,对于城市智慧交通的发展建设具有极其重要的作用和意义。车联网技术具有极强的优越性,同时车联网技术和城市智慧交通之间存在重要的关联,车联网技术在城市智慧交通中的应用能有效促进城市智慧交通的发展。因此,要加强对车联网技术实施城市智慧交通应用的探究。
一、车联网技术概述
(一)车联网技术的含义
车联网技术是物联网技术的重要组成部分,是物联网技术在城市交通领域中的具体应用。车联网技术主要是通过先进的物联网技术,诸如移动互联网技术、车辆传感技术、道路环境感知技术、专用短程通信技术、车辆定位技术等,来实施对车辆与道路环境之间以及车辆与车辆之间的协同互动。在车联网运用到的诸多物联网先进技术之中,移动互联网技术和专用短程通信技术对车联网的作用和意义最为重要。“车上网”是车联网的重要组成本分,但不是车联网的全部,车联网通过专用短程通信技术,具备了对车辆与车辆之间、车辆与道路环境之间的实时信息交互能力,能实现对车辆与车辆之间、车辆与道路环境之间的协调互动。在城市智慧交通的实践中,能实现交通中的诸多应用,诸如实现对场站和停车场的自动出入,实现行车的安全驾驶、实现交警的执法管理等。因此,车联网技术通过对移动互联网技术和专用短程通信技术的运用,能实现对城市交通信息数据的实时采集和,还能实现城市交通中的停车收费等交通应用。
(二)车联网技术的具体要求
车联网功能的实现具有一定的要求,具体要求如下:①参与城市交通运行的车辆,必须配置有性能较高的车载计算机,还需要具备GPS等相关的软件设备。另外,要求车内的电源供电具有较强的稳定性,为车联网的正常工作提供必要的能量支撑。②车联网功能的实现离不开安全稳定的信息网络。因此,要保证车辆内具备稳定的通信讯号,以实现对车辆定位的功能和信息共享。同时,要保持车辆内网络的连续性,避免因为网络连续性不佳而出现的信息堆积和信息孤岛。③要确保车辆的车联网应用系统具备强大的处理海量、复杂数据的能力,以实现对拓扑结构产生的大量数据的处理。④要确保车辆行驶的道路周边具备完善的车联网配套设施,以实现车联网对车辆进行的外部信息的传送,实现车联网电子屏幕对车辆运行情况的正常显示。
二、车联网技术实施城市智慧交通的应用
车联网作为物联网的重要组成部分,是物联网技术在城市交通领域的具体应用。因此,车联网技术在实施城市智慧交通的应用中,同样要遵循物联网的基本架构。车联网技术的应用系统主要由前端感知层、中间传输层以及后端应用层组成。车联网技术主要通过前端感知层来实施对车辆所在的外部环境信息和车辆内部信息的感知,通过中间传输层实现对前端感知层收集到的车辆内部信息和车外环境信息的传输,最后通过后端应用层实现对车辆内部信息和车外环境信息的存储和处理。车联网技术通过这种前端感知层、中间传输层以及后端应用层的架构,可以实现各种城市智慧交通应用。
(一)智能化联网停车
现阶段,我国的停车技术还停留在人工和半人工服务结合管理的水平上。对于覆盖全市,实现联网服务和全自动化管理的停车技术,还比较罕见。随着汽车数量的日益增多,这种效率低下、品质较差的停车技术服务,导致了城市交通中停车难的严峻问题。另外,较为普遍存在的问题是路边停车管理严重缺失,各种小区、商业区都普遍存在停车难的现象。车联网技术在城市智慧交通中的应用,能对城市交通中辆的出入进行自动的识别和管理,还能够实现车辆的自动电子缴费,通过利用车联网技术的优势,可以实现全市范围内的智能化联网停车,构建成熟的联网停车收费、停车管理和相关信息服务的网络。
(二)城市拥堵管理
随着城市化的快速发展,城市交通中的拥堵状况日益严重,尤其是在一些城市中心的商业区域,数量巨大的车辆对城市交通造成了巨大的压力,导致了严重的城市拥堵,使得城市交通的运行效率受到大幅度降低。为有效缓解城市核心商业区域的车辆拥堵,缓解城市交通的压力,可以对出入核心商业区的车辆收取合理的费用,以对商业区的车辆拥堵进行有效调节。车联网技术在城市智慧交通应用中,通过专用短程通信技术可以在保障城市车辆正常通行的情况下,实现对城市车辆的实时通信和实时电子收费,能有效缓解城市的交通拥堵状况。
(三)安全驾车应用
车联网技术在城市智慧交通应用中,通过移动互联网技术能实现对车辆行驶道路周边信息的有效收集,也能通过专用短程通信技术获取实时的交通安全信息,为车辆行驶构建安全的环境。
三、结语
车联网技术具有强大的技术优势,对于城市智慧交通的发展建设具有至关重要的作用和意义。因此,要加强车联网技术在城市智慧交通中的应用,实现城市交通中的智能化联网停车,有效缓解城市交通中的车辆拥堵,提高城市交通拥堵管理的水平,实现城市交通中行驶车辆的安全驾驶应用。
参考文献:
[1]刘咏平. 基于车联网技术开展城市智慧交通深度应用[J]. 中国公共安全, 2012,(17).
[2]孔繁宇. 车联网应用于哈尔滨市智能交通的前景[J]. 交通科技与经济, 2015,(3).
关键词:物联网;关键技术;智能化
物联网(Internet of Things,IOT)被称为继计算机、互联网之后的信息技术革命的第三次浪潮。顾名思义,物联网是可以实现物物相连的新型网络,是在互联网的基础上,将“物”加入到信息系统,将RFDI、无线传感技术等应用于“物”的感知、监控、管理的技术系统。物联网利用各种感知技术及信息传感设备,如射频识别技术(RFID)、红外感应技术、激光扫描器、全球定位系统等对现实世界中的物品进行智能感知和识别,将采集的信息通过互联网进行有效的信息交换和通信,从而将“物”加入到网络互联中,将人与人之间的沟通和交流拓展到人与物及物与物之间,即物联网将其用户端拓展和延伸到了任何物和物之间。物联网的基本特征有物联化、智能化、互联化、自动化、网络化、感知化。
1物联网的发展历程
物联网技术早在1995年就被比尔盖茨提出。1999年,麻省理工学院给出了他们的物联网的定义:物联网就是将所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理的网络。2005年ITU在其名为“物的互联网”的年终报告中以新的通信维度来定义物联网,并预见物联网关键技术如传感器技术、射频识别技术、嵌入式技术等将得到更加广泛的应用。基于对物联网关键的研究,即通过传感器感知“物”的状态,我国中科院认为物联网是感知网。目前,韩国、日本均提出了本国物联网发展战略,美国更是将物联网列为振兴经济的有力武器,我国也高度重视物联网技术的开发、应用。现在物联网技术已经被广泛应用于生活的各个方面,如智能家居、智能交通、智能图书馆、产品溯源等,给人们的生活带来了翻天覆地的变化。
2物联网的体系结构
物联网的体系结构可分为感知层、网络层和应用层。
(1)感知层。
感知层主要完成大规模、分布式的信息感知与信息采集。通过各种类型的传感器感知设备,提取设备的属性、状态及行为态势等有用信息,从而感知、识别目标。并将信息提供给网络层的其他设备以实现交流互通及资源共享。RFID标签和读写器、全球定位系统、各种传感器和M2M终端、摄像头等是感知层的重要组成部分。
(2)网络层。
网络层是由互联网与各种通信网络(电信网、广电网、移动通信网及其他专业网络)等基础网络设施组成的融合网络。主要负责接入、传送和管控来自感知层的信息,完成物联网应用层与感知层之间的数据传输、信息通信。
(3)应用层。
应用层主要是行业专业技术与物联网技术相结合,为行业的智能化应用提供实用的解决方案,由支持物联网技术运行的各行各业的应用系统组成,为用户实现使用物联网的应用接口,为各种终端及用户设备提供应用服务。
3物联网核心技术
3.1RFID
RFID(radio frequency identification,射频识别)是一种可工作于各种环境、无须人工干预的非接触式的自动识别技术。它通过射频信号自动识别目标对象并获取对象的各种数据。RFID可实现多个标签的同时识别,并能对高速运动的物体进行识别。RFID由标签、阅读器和天线3个部分组成。其技术标准有ISO/IEC10536,IS0/IEC 14443,IS0/IEC15693和ISO/IEC18000。应用最多的是ISO/IEC 14443和ISO/IEC15693。RFID具有识别穿透能力强、无线无源、安全防伪等特点,RFID技术与通讯、互联网等技术相结合,可实现全-球范围内物体的自动识别、定位、监控、追踪,因而成为物联网实现的关键技术之一。
3.2无线传感网技术
无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)是高效、高稳定性的自组织的无线网络信息系统,具有分布式信息采集、信息传输和处理技术。无线传感器网内部署了大量的传感器节点,物联网正是通过遍布在监控区域内的无数传感器及由它们通过自组织方式形成的无线传感网络,监测光、声音、温度、压力、运动等数据以感知物体的。传感器各节点相互协作,实现对监控区域内任意时间及地点的信息进行感知、数据采集和分析处理,并通过网关连接到公用Internet网络,将信息给监测者。在无线传感器网络中数据传输技术主要有WLAN技术、UWB技术、Zigbee技术、RFID等。
3.3云计算技术
云计算是利用远程服务器或非本地的服务器的分布式计算机为网络用户提供计算、存储、软硬件等服务,具有大规模的并行计算能力和弹性增长的存储资源。云计算将海量数据的计算程序通过网络自动拆分成无数小的子程序,再交由多部服务器同时完成,因而能够在数秒之内发挥与超级计算机同样的强大效能,处理数以千万计甚至亿计的信息。物联网中的传感设备时刻在采集海量数据,这些数据的存储和计算、处理,需要云计算能够实现海量数据处理需求的计算模型来支撑。为使用户有效使用数据,云计算通过灵活、协同、安全的资源共享将信息孤岛构造成一个大规模的、异构的资源池,从而为海量数据的高效利用提供支撑。
4物联网技术的应用
4.1智能家居
智能家居是指为提高居住的舒适性、安全性和便利性,将物联网技术中的智能控制技术应用于家庭的各种设备及家电的控制与管理,实现家居功能全智能自动化。目前已实现的功能包括自动灯光控制系统、安防控制系统、环境监控系统、自动家电控制系统等。
4.2智能图书馆
随着物联网技术的不断成熟和发展,RFID(射频识别技术)被广泛应用于新加坡、印度、等10多个国家的智能图书馆管理系统。为图书管理及用户服务的发展提供了新的契机。在图书管理方面,实现了图书溯源,保证图书质量。在新书上架及图书典藏时,更易于对图书进行感知和定位。为用户提供智能身份识别、智能图书定位、智能图书导读等个性化服务。近年来更是与高校学科建设相结合,为高校的科研提供学科服务。
4.3食品溯源
随着人们生活水平的提高,食品健康问题成为人们关注的焦点,建立食品可追溯系统成为人们的迫切需求,物联网技术特别是RFID技术的发展使其成为可能。利用RFID标签采集食品从养殖场到屠宰场最后到销售环节的数据,通过网络上传至中央服务器,以供消费者查询验证,实现从农场到餐桌的信息透明,从而保证食品安全,增强消费者的信心。
4.4智能交通
智能交通系统主要是将物联网技术中的RFID技术、智能感知技术、无线通信技术应用于城市交通管理。通过对车辆、天气、路况、交通事故的实时感知与监控,实现智能交通监控、智能交通管理(实时、动态协调交通情况)、智能停车管理及不停车收费系统等。为解决城市交通拥堵问题提供新的解决方案。
关键词:物联网技术食品安全监管对策
近年来国内发生的诸多恶性食品安全事件,造成恶劣社会影响。重大食品安全事件的成因纷繁复杂,其中监管信息化和现代化水平低是导致执法监管乏力不容忽视的原因。如何充分利用现代高新技术,提高食品安全监管水平亟需探讨和研究。物联网的兴起,加之已在民生领域大展身手,让人们看到依靠物联网技术应对食品安全问题的新途径和新希望。
1 物联网及其应用
1.1 物联网概念
物联网就是“物物相连的互联网”,百度百科将这一概念定义为,通过射频识别(Radio Frequency Identification,简称RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把物品与物品连接起来,使物品与物品、人与物品之间能够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”的概念早在1995年就被提及,但物联网真正引起世人广泛关注,是2009年初奥巴马总统对IBM提出的“智慧地球”作了积极响应,此后美国、欧盟、日韩等发达国家开始把物联网作为下一代网络的重要组成部分列入发展战略规划中。
1.2 物联网技术主要功能特点
物联网是现代信息高技术融合的产物,涉及的技术涵盖了射频识别、互联网、云计算,传感器、全球定位、智能嵌入、数据通信等诸多行业领域。
(1)全面感知。支撑这一功能实现的最重要的技术是RFID技术,这种非接触自动识别技术具有体积小、容量大,寿命长、穿透力强、可重复使用的特点,它的诞生和大规模应用使得物联网由概念转向实用。把存有物品属性信息的电子标签(RFID卡,又称“智能身份证”)嵌入物品中,传感设备犹如物联网的“眼睛”、“鼻子”感知品属性信息,并传输出去,从而实现物品之间的信息“交流”。
(2)超级运算。无数的物品必然产生海量的信息,海量信息的处理必需强大的数据处理系统,云计算技术以其超大规模、高性能、低成本、通用性的特点,承担了运算任务。物联网数据处理系统相当于物联网的“超级大脑”,执行“记忆”、“思考”和“发号施令”的功能。
(3)实时监控。多种无线、有线电信网络与互联网融合而成立体网络,构成物联网的“中枢神经”,实时传递着物品位置信息,状态信息和运算中心指令信息,借助定位系统、传感和高清视频采集设备,“生存”于这种“天罗地网”中的物品,其“一举一动”一目了然。
(4)智能管理。凡事只要设定好目的或者目标,物联网会用最高效的方式来实现这个目的或者目标,系统会按照指令智能处理复杂问题,作出预判、预警,甚至决策,人们只要动动手指按按键,就可以随时随地了解事情进展,看似复杂的工作变得轻而易举。物联网的智能管理能力展现出跨行业或者垂直行业应用的广阔前景。
1.3 物联网技术的行业应用
物联网目前的应用主要集中于传感技术所推动的各垂直产业链,包括物流、电网、交通、精细农业等等民生领域。
(1)物流管理。物流领域是物联网技术最早应用的供应链行业。通过在物流商品中引入传感节点,可以从采购、生产制造、包装、运输、销售到服务的供应链上的每一个环节做到精确地了解和掌握,对物流全程传递和服务实现信息化的管理,最终减少物流成本,提高物流效率和效益。
(2)智慧电网。智慧电网是目前物联网第重要的运用。它利用物联网技术,构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统,可对电网与客户用电信息进行实时监控和采集,且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户。
(3)智能交通。利用物联网技术实现对交通的实时控制与指挥管理,是缓解交通拥堵、提高行车安全和通行效率的重要途径。智能交通系统中,车辆可以按预先设定的目的地实现无人驾驶,公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态,交通管理人员对道路资源、车辆的行踪“看”得一清二楚。
(4)智能农业。通过识别、传感等物联网技术对农业生产环境信息和农作物生长信息的感知、传递和对所提取信息的智能处理与判断,可以实现农业生产方式由依靠经验定性判断,粗放型管理到依靠传感设备定量判断、精细化管理的转变。
2 物联网技术将为食品安全监管带来一场革命
2.1 食品安全监管迫切需要技术支撑
食品产业链涉及种植、养殖、加工、储存、运输、销售、消费等社会化大生产的诸多环节,链条很长。由于食品由原料生产到最终消费的中间环节较多,不仅加大了食品安全问题产生的概率,而且也为不法之徒提供了投机的空间。另外,环节的增多,参与管理的部门必然增多,加上现行管理体制自身缺陷,尤其监管技术水平不高,部门之间的高度协同就无法保证,这就使食品安全监管难上加难。食品安全监管对技术支撑的需求越来越强烈。
2.2 物联网技术的行业应用经验为食品安全监管提供充分借鉴
物联网技术在民生领域应用的成功实践表明,它可以使复杂的生产过程以及跨领域、跨行业的垂直产业链监管更加严密、透明、高效,而食品产业涉及的行业之多、产业链条之长、生产过程之复杂、监管之难恰恰适合物联网的功能“胃口”。而且农业、流通业、交通运输业与食品产业链息息相关,物联网技术在这些行业的应用完全可以为食品安全监管提供充分借鉴。这样,依靠物联网技术实现食品安全全链监管的一场革命就成为可能。
2.3 可追溯系统的诞生已为物联网技术在食品安全领域应用打开突破口
可追溯系统(TraceabilitySystem)是建立在供应链管理思想基础上的质量保障系统,在有效应对和控制食源性食品安全问题,推动食品安全科学监管等方面发挥了重要作用,这种作用发挥的主要功劳应记在射频识别技术上,而射频识别技术正是物联网关键核心技术之一。说明物联网技术在食品安全领域的应用已经实现突破,为物联网其它核心技术的集成应用打下基础。
3 基于物联网技术的食品安全监管对策
3.1 切实推动物联网技术应对食品安全问题
3.1.1 牢固树立科技“支撑发展”指导思想
2006年初我国提出了未来十五年科技发展的“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”16字指导方针。2012年6月国务院下发《国家食品安全监管体系“十二五”规划》,“科技支撑体系”成为“十二五”期间国家重点建设十大体系之一,而且明确提出要加强“食品安全科技支撑能力建设”。这就表明,依靠现代科学技术提高食品安全监管能力和水平是对国家科技发展指导方针的贯彻和落实。
3.1.2 做好基于物联网技术的食品安全监管专题规划
科技支撑食品安全监管是一个庞大的系统工程,必须搞好顶层设计,在调查研究的基础上,做好基于物联网技术的食品安全监管的专题规划制定工作。当前,在物联网产业已经纳入国家战略性新兴产业规划以及国家食品安全监管体系“十二五”规划早已出台的背景下,启动基于物联网技术的食品安全监管专题规划工作已迫在眉睫。
3.1.3 在统一标准规范体系上下功夫
物联网本身是一个传感器,集网络通信、数据处理、综合信息服务等多种技术于一身,而食品安全监管又涉及了作物(动物)生活环境信息、生长信息、食品加工、物流仓储管理、市场销售等多学科、多行业的协同工作机制,加之信息的多源性、数据的异构性、食品产业链的复杂性,没有统一的标准和规范体系制约,必将限制物联网技术在食品安全领域的应用和推广。
3.1.4 组织开展物联网核心技术攻关
据悉,当前物联网技术上传感器、芯片、关键设备制造等高端市场70%以上被国外企业占有。必须立足自主创新,通过政府扶持引导+企业参与的模式,在RFID、传感器、智能芯片、中间件、新一代通信和下一代互联网、高端计算设备和高端软件等领域开展共性关键技术研究攻关,并加快产业化进程,以降低在食品安全领域的应用推广和普及成本。
3.2 建设基于物联网技术的食品安全监管系统
基于物联网技术的食品安全监管系统的建设与应用是提高食品安全监管质量和水平的核心内容。
3.2.1 搞好基于物联网技术的食品安全监管系统设计
系统设计应把握好以下几点:
(1)系统功能。应坚持五大原则:
是数据和视频信息采集、传输、处理到查询调取实时进行;二是系统能对感知信息做出智能判断,及时预报或预警:三是实现某个区域内多品类多条产业链协同监管以及多途径登录系统查阅跟踪食品安全信息:四是具有强兼容性、可接入性和互动性:五是具有高度的安全性和绝对权威性。
(2)结构层次。物联网由感知层、网络层、应用服务层3部分组成,基于物联网技术的食品安全监管系统也不例外。其中,感知层承担食品安全信息的感知和识别,处于整个系统的最底层:其次是网络层承担各种信息的处理和传输;应用服务层位于最上层,主要是利用经过分析处理的感知数据,为食品安全生产和监管提供丰富的基于物联网的应用和服务。
(3)运行流程。系统运行需要四个步骤来实现。第一,通过感知层感知。读取、拍摄、定位获取食品生产、加工、仓储、运输、销售相关信息:第二,上述信息通过网络层传输至物联网支撑服务平台;第三步,网络层的云计算系统完成海量信息的分类、存储、分析和处理:第四步,通过应用服务层面为食品安全监管机构、监管人员和终端消费者,以及食品生产商、加工商、仓储商、运输商和销售商服务。
3.2.2 组建食品安全监管专用网络
食品安全监管网络作为基于物联网技术的食品安全监管系统运行的主干网络,通过该网络,把已经建成运行的安防监控网络、道路监控网络、质检网络、物流网络、食品追溯局域网络、风险监测网络等等与食品安全有关的网络以及食品行业、企业所建系统整合并接入进来。
3.2.3 搭建物联网支撑服务平台
物联网支撑平台是基于物联网技术的食品安全监管系统硬件设施的重要组成,是系统运行和应用服务的基础平台。海量数据的采集、存储、交换、计算、分析以及系统的管理和应用服务皆需这个平台支撑完成。国家食品安全监管体系“十二五”规划已对“国家食品安全信息平台”建设工作进行了部署,食品安全监管物联网支撑服务平台可以纳入国家信息平台建设中,二者建成统的平台。
随着计算机软件开发技术的不断进步,开发出功能全面的手机操作系统,手机也愈发的智能化,传统的仅仅能接入互联网的移动通信服务已经不能满足人们的需求了。因而,推出将物联网技术与移动通信技术相结合的新型服务成为了移动公司科研部门需要去研究的工作。
1 物联网定义、组成结构及其特点概述
将网络技术应用于万物,是对物联网最直接的表述。物联网的英文全称是Internet of Things,是指将无处不在的终端设备和应用设施,例如具有智能化能力的传感器、移动终端设备、工业工程系统、电子数控系统、家庭数字智能设备等, 与周围安装有无线终端接收设备的个人与车辆等等连接,通过各种无线或有线发射接收技术,在长距离或短距离的通讯上,实现不同类型的网络之间的互联互通效果。在各种网络环境下,采用保障终端设备信息安全的机制,为各联接终端提供安全可控甚至是具有个性化的实时在线监测、定位搜索、报警联动、调度指挥等管理方式和服务功能,实现网络技术对“万物”的“高效便捷、节能环保、安全放心”的“管理、防控、经营”一体化功能。
构成物联网的框架部分由3部分组成,它们分别是:控制整个物联网的核心能力,让物联网具有感知能力的感知层,感知层反应着物联网的技术含量,是开发部门追求进步的重要一层;接下来就是以移动通信网络为根本,技术最为成熟,各方面都是最全面的,只有经过小部分完善的网络层;最后一层是应用层,面对的是移动终端的用户,通过物联网技术将企业的信息展现到终端用户面前,为终端用户提供全面高效的服务方案,整个物联网具有着融合企业信息、提供资源开发利用、保障信息安全的开发能力。物联网系统主要包括有:支撑服务运营的系统、虚拟空间中的传感网络系统、终端业务服务的应用系统、作为连接基础的无线通信网系统等组成。
过去的互联网是基于计算机技术而开发出来的信息技术,现今的物联网技术所取用的核心部分依然是互联网技术,物联网技术只是对互联网所能实现的功能进行扩展和延伸,达到物体与物体的连接。由于物理材料、物理技术的升级,通过光感技术、红外技术、等等,物联网技术能快捷的使两种不同的行业产生联系,使得像超市、护肤品专卖店等这类实体经营店也能通过网络技术产进行交流。总的来讲结合力物联网的移动通信有以下几个方面的特点。
1.1 物联网技术服务的对象更广
过去的移动互联网由于技术条件的限制,服务对象局限于移动终端,没有将这些对网络服务需求高的大量的实体类的客户端纳入网络空间去,服务效应明显低下了很多,而物联网技术的引入刚好满足了这类对网络应用需求高客户群体,方便了实体类的客户端对人们的快捷服务,填补了之前服务所达不到的空缺部分,扩大了通信公司服务的范围。
1.2 物联网缩短了服务的反应时间
以往人们需要社会设施服务的时候,需要很长一段时间才能得到。物联网则彻底缩短了人们申请服务的反应时间,需求人群只要通过物联网或者使用物联网上提供此类服务的APP一个简单的需求信息,能提供该类服务的从业人员在接到需求信息之后就能快速反应,到达需求人群身边解决所遇到问题或是提供需要的服务,经过物联网的提速,使得生活变得更简单方便了。
1.3 物联网个人信息保护更高
物联网技术是在互联网技术的基础上发展起来的,在保护用户个人信息发面已经有了经验,再加上新的加密解密技术,物联网对用户信息保护的能力更加提升了一个环节,物联网保护信息的能力更高。
2 物联网技术下移动通信技术的应用与发展探究
我国通信行业经过了互联网时代的升级,有了长足的进步,但物联网是一种新的技术,未来的上限需要经过不断的探索才能确定,因而笔者提出以下几点建议。
2.1 加快物联网与移动通信技术的结合进程
每一项新技术的出现到为大众带来福利都是需要一个时间发展的过程来完成的,物联网技术作为互联网技术的扩展,有互联网技术运作所打下的经验基础。因此,物联网与移动通信技术的结合进程要加快。移动物联网的发展,为用户生活创造便利,更为移动通信行业开展出新的业务创造出前提和准备。通信公司要发掘通信领域内的技术优势,充分运用终端平台的高度智能特性,开发出便捷服务于广大群众同时又支持这类智能平台的APP软件,使广大群众能充分体验到物联网对改变生活、服务生活的优势。通信公司要注意到的是,公司要通过电话调查、问卷调查,等等方式来获取广大用户对公司所开展的这些服务的感受、看法,了解带终端使用者对需求,这样技术开发部门才能开发出符合用户需要的应用软件。
2.2 增强网络监管力度,打击网络违法行为
网络科技的不断进步,各种各样的犯罪分子也趁机利用网络的力量来实施各种违法犯罪行为,各种层出不穷的电信电话诈骗,欺骗老年人,套取老年人的个人信息,给老年人的晚年生活带来了不快。因而,物联网技术下的移动通信技术要不断的提升网络监管力度,协助警方打击这些通过网络来违法犯罪的行为。同时在用户信息保密上也要加强管理,很多带有骚扰性质的电话就是因为通信行业对用户信息的保管不利,被一些黑客盗取了数据库内客户的信息资料,不断的向被盗信息的客户打骚扰电话,影响日常生活,这都是物联网管理要注意的地方。
【关键词】物联网技术 智能化住宅小区 安全防范 平安城市
一、引言
这些年我国经济发展迅速,人民生活水平有了很大的提高,致使人们越来越来关注生活的质量与家居的人性化,现代住宅小区的发展小区的安全尤为重要。住宅小区安全的实现,除了人防之外,主要依靠小区的智能化安全防范系统。一个综合智能安防系统包括门禁、视频监控、入侵报警以及电子巡更系统。但是,传统的综合智能安防系统中的各个子系统都是独立存在和独立运行,相互之间没有关联。随着安防技术的不断提高和人们对集中统一管理的需求,迫切需要通过一个集中的统一管理平台来对各子系统进行集中的控制和监控,物联网技术为解决传统小区安全防范系统信息孤立的现状提供了必要手段。
二、物联网技术
物联网――“The Internet of Things”,其内涵包含两个方面:物联网是以互联网为核心的网络技术,是互联网的延伸和扩展;物联网的终端可以扩展到物品和物品之间的信息交互和通信[2]。
(一)物联网关键技术
物联网是在计算机互联网的基础上,利用射频识别、传感器、纳米、智能嵌入等技术,构建一个覆盖世界上万事万 物的网络。
射频识别技术是一种通信技术,简称RFID(Radio Frequency Identification),它可以通过无线电信号识别特定的目标并读写相关的数据,而无需识别系统与特定目标之间建立的机械或光学接触。
无线传感技术是物联网感知层的重要技术手段。无线传感器网络技术(WSN)是将一系列空间上分散的传感器节点通过自组织的无线网络连接起来,从而把各自采集的数据通过无线网络进行传输汇总,以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控。
专家系统(Expert System)是将多个领域专家的技术水平和能够利用人类专家的知识与经验结合起来处理该领域问题的智能计算机程序系统,属于信息处理层技术[3]。
云计算(Cloud Computing)是一种网络应用模式,其透过网络把庞大的计算处理程序自动分拆成多个较小的子程序,再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析后把处理结果回传给用户[3]。
综上所述,物联网是一场未来计算和交流的技术革命,它的发展取决于一系列重要领域中从无线传感器到纳米技术的不断革新。
(二)物联网的体系架构
物联网体系构架有三个层次:泛在化末端感知网络(感知层)、融合化网络通信基础设施(网络层)和普适化应用服务支撑体系(应用层)[4]。
如图1所示。
图1 物联网基本构架
泛在化末端感知网络的主要功能是信息感知,通过不同的手段,自动把现实世界的各种物理量转化成虚拟世界可处理的数字化信息或数据,包括信息的采集、组网与协同信息处理。融合化网络通信基础设施的主要任务是实现物联网的数据传输。
三、基于物联网的小区安全防范系统设计
物联网技术的出现,可以将不同小区内安防各子系统集成到物联网平台,不仅可以实现小区内部的统一管理和智能化监测,进而还可以实现整个城市的统一管理和统一调度。基于物联网技术的小区安防集成管理如图2所示。
图2 基于物联网技术的小区安防集成管理示意图
(一)基于物联网技术的视频监控子系统
视频监控通常应用在安防领域,可以协助公安部门打击犯罪、维持社会安定。随着社会的发展,计算机技术、图像处理技术以及移动通信技术的不断提高,使得对远程现场的视频监视与遥控等功能实现变得愈加可能,传统的视频监控技术和手段能录像和提供视频,只能实现“监”,而不能实现“控”。为了能实现“控”需要花费大量的人力、物力和财力,但效果却不乐观,在很大程度上的制约着平安小区和平安城市的建设和发展。
基于物联网技 术的视频监 控与传统的视频 监控系统不同,这里的监控不 再需要保安人员一直盯 着看画面,摄像头能够 根据现场情况和感 知信息自动跟踪拍摄和录制画面,向中心实时 地提供有用信息,保安人员 只在发生情况和需要时 查看各摄像头的画面。在发生情 况时,自动向中心报警,这些都将自 动地进行,不需要人工的干预。
实现平安小区的智能视频监控系统,使用无线传感网和城域网等通信技术,把一个辖区的若干个小区的视频监控系统联系起来,对整个辖区全部小区的安全情况进行整体监控,在发生犯罪情况后,协调就近的公安人员采取行动将犯罪分子绳之于法,对特殊情况采取联动报警,可以最大限度的保护小区住户的生命财产安全。
(二)基于物联网技术的周界报警子系统
小区周界安防作为小区安全防范系统的重要组成部分,得到了普遍重视。传统的小区周界以建立围墙、栅栏,或保安值班守护的方式保护小区的安全,但是还是不时有盗窃等犯罪行为发生,围墙栏杆等普通阻挡物不能智能化防范,保安值班在小区内也是点式蹲守,值班员对工作的认真程度也不能保证,因而对小区周界报警提出了新的要求。
小区周界防范系统所采用技术主要是传感器技术,目前小区周界安防系统通常采用红外对射,高压脉冲等技术。
系统由前端入侵报警探测器、传输设备、控制处理设备和记录设备等组成。系统前端采用传感网型入侵检测的围栏,一旦有人非法越过,智能探测器能产生报警信息,现场智能探测主机通过智能分析,将报警信息传入服务器,并将报警信号上传至监控中心,监控中心将探测器发出的报警信号按防区位置与主机的工作状态做出逻辑分析,进而发出警报并实现相关的报警联动[6]。
(三)基于物联网技术的智能巡更子系统
随着社 会的进步 与发展,物联网技 术在安防技术的应用将保安巡检工 作的监督变为现 实。智能巡更系 统是对保安巡更 工作进行科学化、规范 化管理的全新技术,它将特制 的信息钮安置 于指定的巡检线 路上,保安沿途巡检时,只需用 智能设备依次碰触(阅读)信息钮,信息 便“拷贝”到巡更棒中,巡更点 的按钮都配 置有无线传感器,通过 无线传感 网将信息传递 到管理中心,管理 人员通过计算 机来读解巡更棒中 的信息,便可随 时了解保安的整个巡 检活动,取得真 实的依据,有效 地督促保安工作。对保 安人员的巡 逻工作进行监督,实 现技防督促人防、技 防和人防相补充的安保体系,保证小区 内的安全和 便于物业对保 安人员的管理。还可以 将资料储存在电脑中,作为日后分析评 估保安工 作的材料。智能巡更系统如图3所示。
图3 智能巡更系统示意图
物联网技术不仅将小区的安保工作进行了有效的监督管理,还提升了小区的安全系数,对建设平安小区提供了技术上的支持,使得小区的安保更加智能,更加有效率。
(四)基于物联网技术的家居安全防范子系统
传统的家居安防系统由于没有有效的控制机制,报警系统无法处理误报警信息,误报现象频繁,此外,其没有视频管理功能,而且不支持手机终端,导致用户无法查看实时监控视频,无法实现报警的时效性。另外,保安方面也没有有效的管理机制,无法及时确定报警地点、查询用户数据和报警记录。把物联网应用于家居安全防范系统中,在家居门口或围墙上安装监控设备,将其采集到的数据通过网络发送到小区安防中心服务器,住户可以通过终端视频设备远程登陆到中心服务器上调看家中的监控画面,及时了解家里的安全状况。物联网智能家居安防系统由感知层、网络层、应用层三部分组成,分别对应家庭无线传感器网络、互联网、监控终端。
家庭无线传感器网络由各种智能安防传感器和智能网关组成。智能安防传感器包括玻璃碎裂传感器、门窗防盗监测模块、摄像机、红外探测器、烟雾探测器、燃气泄露探测器以及报警按钮等,每个传感器都是无线传感网络的一个节点。传感模块实施家居环境的监测;微处理器采用单片机或DSP等实现控制功能;RF射频通信模块负责无线信号的发送和接收,并且为定义网络中该节点的唯一编码。无线网络采用ZigBee网络协议通讯。
基于物联网技术的智能家居安防系统旨在发掘出更大规模与更加多样化的安防应用,使得安全防护的概念能够更加贴近人们的日常生活。
四、结束语
物联网平台的逐步建设,使各个小区能够统一到平安城市的范畴。随着物联网的研究工作在国内相继展开,安防领域成为其最大的应用领域之一,利用物联网技术构建智能化小区是安防发展的新方向。通过使用无线传感、图像识别、射频识别和定位等技术手段全面感知小区内的环境、人和物的变化,构建网络和计算机系统将这些信息进行汇总和处理,自动地进行报警或提示,可以全方位地提升小区的安防自动化程度,提高效率,节省人力。
参考文献:
[1]何滨主编. 住宅小区智能化工程[M]. 北京: 机械工业出版社. 2011-10.
[2]刘海涛主编. 物联网技术应用[M]. 北京: 机械工业出版社. 2011-5.
[3]张新程, 付航, 李天璞等. 物联网关键技术[M]. 北京: 人民邮电出版社. 2011-7.
[4]国脉物联网技术研究中心. 物联网与智慧城市白皮书[EB/OL]
[5]王娜, 沈国民. 智能建筑概论[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 第1版. 2010-9.
[6]伍乐生. 住宅小区智能化系统的研究与实现[D]. 厦门: 厦门大学硕士学位论文, 2009.