发布时间:2023-10-08 17:36:01
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篇物联网技术及现状思考,期待它们能激发您的灵感。
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[关键词]家禽;疫病;防控;物联网;使用意向
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.04.030
[中图分类号]TP393 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2017)04-00-03
0 引 言
随着我国经济的发展和家禽疾病的蔓延,家禽养殖业面临着严峻挑战,其升级成为了一个必然的趋势――加快推动传统家禽养殖向现代生产方式转型,从散养方式向集中规模化养殖转变,利用信息化技术提高畜禽养殖的质量及安全水平。而农业物联网的出现在一定程度上加快了家禽业生产的集约化、自动化、智能化和信息化发展。在欧美发达国家,农业物联网已成为畜牧养殖的重要组成部分,大量猪、牛、鸡等畜禽养殖实现了全程监控和实时监测,有效防控了家禽疫病的发生。2009年8月,提出建立中国传感信息中心的战略设想,为农业物联网的发展提供契机和动力。此后中央1号文件也多次提出要加大力度推广农业物联网的使用。
但近年来,农业物联网技术的推广遇到了障碍。企业和科研投入大量资源研发和推出物联网技术,如温氏集团成立的物联网研究中心,但这些新技术却得不到真正的应用。这个问题涉及养殖户的行为。因为养殖户是物联网技术的直接应用者,他们的使用意愿直接影响了物联网技术的推广。假设养殖户是一个理性经济人,那么养殖户作出经济行为选择时,必然考虑收益和成本问题。
因此,本文在了解家禽养殖疫病防控现状的基础上,运用养殖户行为、技术接受等理论,评估养殖户的物联网使用意向,找出影响使用意向的因素,从而为相关政策建议提供证据和参考,以推进物联网技术在家禽疫病防控领域的应用进程。
1 研究综述
农业物联网的应用范围包括农业动作物生产智能监控、农产品质量安全溯源体系建立、智能农机和农业信息传送等多个方面。学者对物联网在畜禽养殖监控和疫病防控方面的应用作出了相关研究。颜波提出,畜禽养殖的规模化让人工操作的弊端逐渐突显,农业物联网的出现为大规模高效管理提供了支撑。周茁 等通过研究,总结出了适用于我国生猪养殖的农业物联网体系结构,该结构包括育种繁育、数字化精细喂养、个体行为视频监测、疾病诊断、猪舍环境监控、粪便自动清理及无害化处理和综合应用7个应用模块。王海则基于牛羊养殖过程中的信息可追溯层面,提出通过给牛羊佩戴电子耳标实现一对一的电子建档,当发生疫情或畜产品质量等问题,就可以追溯到源头禽只。
纵观国内外相关文献,关于农业物联网在畜禽养殖方面应用的研究已有不少,并且得到了很多有价值的研究结论。但是从当前文献检索的结果来看,目前的研究大多数涉及猪、牛、羊和水产品的安全养殖领域,对养鸡的物联网应用探索很少。而且,大多数研究都是集中于研究技术的使用现状和前景,较少关注物联网直接使用者的行为和技术的使用意向,这关系到技术的推广可行性,是技术被充分应用的前提条件。因此,本文将基于前人的研究,利用对广东温氏集团实地调研采集的数据,分析目前物联网技术在家禽疫病防控方面的应用现状,同时对养殖户的物联网技术使用意向进行评估,并在此基础上提出相关的对策建议。
2 家禽养殖疫病防控与物联网应用
温氏集团在物联网技术的应用程度上具有一定的代表性。自1991年启动信息技术研究与应用以来,温氏应用物联网技术以协助生产养殖管理,实现现场的实时监控、环境自动检测、生产设备自动控制等,向着机械化、精细化、智能化迈进,这些技术在奶牛和生猪的养殖上应用广泛,例如:奶牛生理特征监测传感器项圈,实时监测奶牛的生理特征,实现奶牛期预测等异常行为判断,提升企业生产效率和现代化管理水平。
S着家禽养殖自动化和智能化进程的不断推进,温氏也加大了家禽智能化养殖的研发力度,如禽舍环境智能监控系统,并在养殖场设点应用和推广,将实用性强、效果好的技术设备通过补贴购买的形式推荐给养殖户使用。但调查发现,这些研发出来的物联网技术在家禽养殖领域的应用现状却远远比不上在猪羊养殖领域。
2.1 家禽安全溯源体系形同虚设
调查数据显示,目前大多数养殖场只能根据禽只的特征或特殊标记识别家禽,无法对家禽建立档案信息系统,构建家禽安全溯源体系。当家禽出现疾病时,无法及时和准确地追踪到疫病源头禽只,从而导致家禽疫病的扩散和蔓延。
为了进一步建设动物标志及疫病可追溯体系,实现重大家禽疫病及鸡肉产品质量安全事件的快速追踪,温氏已逐步向旗下养殖户推广使用电子脚环,但是该项技术只局限于二维码识别。二维码系统里记载的只是温氏产品的相关“广告”信息,和真正意义上的电子建档、信息可追溯相比还有很长的一段距离。
2.2 禽只个体实时监测无法实现
基于引种选育和日常养殖两个重要环节的实时监测现状,调查数据如图1所示。
在调查的养殖户中,有10.38%的养殖户认为自己的养殖场不能做到逐步淘汰异常禽只,达到净化禽群保证禽群优良的标准;剩余的89.62%则表示自己只能根据经验,通过人为观察禽只的行为变化和健康状况,淘汰异常禽只。
图2显示,几乎所有的养殖户都通过观察家禽的行为、精神状态和排泄物来辨别和发现异常禽只,在“公司+农户”的养殖模式下,41.51%的养殖户表示管理员定期对家禽进行抽检诊断也能帮助其及时发现异常禽只。
由此可见,养殖户在逐渐实现养殖的规模化,却还远远达不到规范化,由于养殖密度过大,养殖场不能对家禽个体进行实时监控,只能凭经验观察禽只,做不到实时监测和落实到每只禽只,因此不能及时检测发现病禽,为家禽疫病的滋长提供了机会。温氏技术人员反映,实现家禽养殖的个体体征智能监测及疫病预警诊断,需要投入大量的研究成本,并且家禽个体特征等原因也会阻碍该技术的应用。
2.3 鸡舍智能测控系统未能普及
温氏集团在改善鸡舍环境方面做出了重大的努力,加大了鸡舍智能测控系统的研发力度,并积极向养殖户推广使用,但似乎效果不佳。
表1的调查数据显示,目前养殖场主要是通过人为改善禽舍环境,如人为通风换气、调节禽舍光照温度等。这种方法适用于规模较小的养殖场,随着养殖规模的扩大,其弊端也逐步凸显。禽场人员配备和管理水平跟不上规模的增长,导致禽舍内空气卫生状况较差,氧气含量减少,空气中有毒气体、灰尘含量和随空气传播的病原微生物含量不断增加;加之不能及时监控和改善禽舍环境,从而导致禽群抵抗力下降,严重时将引发疫病。
尽管鸡舍智能测控系统已经在温氏集团开始推广使用,但被调查的养殖户中真正使用的仅有5.66%,表明该项技术未能普及。
2.4 家禽粪便处理设施落后
对家禽排泄物的清洁及处理是家禽饲养过程的重要环节之一。“一日一清洁, 一日一消毒”能在源头上杜绝病菌的传播,而对排泄物应该进行无害化处理,既有效回收利用又能达到环保的目的。
被调查养殖户表示,目前通过人工对家禽排泄物进行清洁。之前温氏集团向养殖户推广的粪便自动清理机器,由于成本过高、效果不明显而被搁置。而对于规模较大的养殖场来说,其人员配备少,难以做到每日清洁。
养殖户还表示,家禽排泄物堆积到一定量时统一由鸡屎厂或化肥厂收购,不存在直接丢弃、人为掩埋和人为焚烧等不正确的处理方法。但在排泄物从囤积到出售期间,病原菌不能有效地被杀灭,将长期藏匿于养殖场,提高了疫病爆发的可能性,也是家禽反复发病的原因之一。
3 养殖户的物联网使用意向分析
立足温氏集团“公司+农户”养殖模式的研究,运用养殖户行为理论,参考技术接受模型,通过李克特量表评估养殖户的物联网使用意愿。调查数据显示,有大约15.24%的养殖户对在养殖过程中投入使用物联网技术表示完全不同意,34.74%觉得比较不同意,28.78%觉得不确定,还有14.84%认为比较同意,仅有6.4%的养殖户表示完全同意。
由此可知,养殖户对使用物联网的意愿并不高。笔者通过分析量表的度量因素,发现影响养殖户的物联网使用意愿的主要因素是:感知易用性、养殖规模和使用成本。
3.1 感知易用性直接影响养殖户的物联网使用意愿
养殖户对使用物联网技术的难易程度的感知直接影响了其物联网使用意愿,感知易用性越大,则使用意愿越强。而掌握一项技术的难易程度很大程度上取决于使用者的理解能力、动手能力等,或是使用者接受新事物的能力。
养殖户温氏旗下的养殖户大多学历水平较低,对新兴事物的接受能力有限。如果一项新的技术在推广过程中存在使用难度和障碍,将会大大降低使用者的接受和使用意愿。将物联网技术应用与家禽养殖过程中,对于知识水平有限的养殖户而言,这一项技术是否容易操作,难度系数是多少,这都是养殖户会考虑的问题。
3.2 养殖规模越大,养殖户的物联网使用意愿越高
温氏旗下的养殖户养殖规模大小不一,而规模是影响其对新技术的使用意愿的主要因素。从养殖场的主观条件出发,大规模养殖场应用物联网技术的边际成本较小,有利于养殖户增加收益,而小规模养殖场不存在人员配备不足问题,其应用物联网技术的收益可能小于成本,所以小规模养殖户的使用意愿相对较低。
3.3 使用成本是制约养殖户使用物联网技术的主要因素
在调查过程中笔者发现,技术的成本是制约养殖户投入新技术的主要障碍,一项新的技术被采用,很大程度是由这项技术的应用成本和所获得收益的差额决定,即应用该技术所产生的经济效益具有导向作用。由于养殖场的选址有一定的要求,在物联网技术的应用上,养殖户除了要负担本身技术设备的成本,还承担着网络设施成本、技术使用培训成本等,这些成本都会让收入单一的养殖户不轻易投入使用一新技术。
4 在使用物联网防控家禽养殖疫病方面的建议
对温氏集团的案例分析发现,目前物联网应用于家禽养殖领域的现状并不乐观,家禽养殖疫病防控方面仍存在许多漏洞,养殖户的物联网使用意向不高。为促进物联网在家禽疫病防控环节的推广使用,提出以下建议。
4.1 政府提供技术补贴,落实惠农政策
生产的智能化和信息化是传统农业向现代化农业加速转变的重中之重。由于收入水平的限制,农民往往无力承担技术设备的投入成本,而先进技术设备的匮乏,又会降低农民的生产效率,使其收入减少,从而陷入“恶性循环”之中。所以,关注“三农”问题,贯彻落实惠农政策,政府可以通过补贴的方式,向投入使用物联网技术的养殖户提供一定比例的资金补助,从而降低养殖户的物联网使用成本,提高农民使用先进技术的积极性。
4.2 深化“公司+农户”合作模式
物联网技术的推广有助于家禽养殖业的发展。物联网技术的使用成本较高,如果养殖户无法承担这一技术的应用成本,那么再好的技术设备也将被闲置。
因此,笔者建议温氏深化“公司+农户”养殖模式,利用温氏集团雄厚的财务实力,为养殖户提供融资渠道或者直接提供贷款,使养殖户具备扩大养殖规模、购买物联网设备的资本。此外,也可以采用物联网设备租赁的方式,将折旧周期长的大型物联网设备通过租赁的方式租借给养殖户使用,既降低了养殖户的使用成本,也给温氏集团带来了稳定的现金流,继续维持共赢局面。
4.3 鼓励小规模养殖场的合并
温氏旗下的小规模养殖户居多,所有养殖环节都依靠人工操作,使生产效率和利润率较低,从而导致物联网技术无法在小规模的养殖场内投入使用。养殖场的逐步扩大有利于形成规模经济,促进物联网的推广使用。因此,温氏可以鼓励旗下的小规模养殖户进行合并,从而扩大养殖规模,利用规模效应解决应用先进技术成本过高的问题。另外,小规模养殖场之间的合并也有利于温氏对养殖户的管理。
4.4 面向养殖户建立物联网使用培训体系
首先,在物网技术的研发过程中,技术研发人员应当充分换位思考,从农户的角度出发,设计符合农户使用习惯、和农户认知理解水平相匹配的相关技术,降低使用难度。
其次,面向养殖户建立物联网使用培训体系,对新技术投入使用的具体操作、注意事项等一系列问题进行培训指导,落实到每一位养殖户,帮助他们克服接受新技术的障碍。
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【关键词】 物联网人才;物联网人才培养
The research of the professionals’ training to the Internet of things
Yu Jinrong,Huang Gang
(College of the Internet of things, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing, Jiangsu 210003, China)
【Abstract】The progress of the Internet of things’technology will become the driving force for economics development of the next round world.And the professionals’ demands to the Internet of things’ technology certainly increase year by year.But currently in our country the special subject for the Internet of things’technology have not establishmented,and the professionals are very deficient.This article elaborated the present situation of the demand for the professionals to the Internet of things, the comprehensiveness of the professionals’ training to the Internet of things,and the some measures for how to train the high quality professionals to the Internet of things.
【Key words】the professionals of the Internet of things;the professionals’ training to the Internet of things
【中图分类号】 C96 【文献标识码】B 【文章编号】 1001-4128(2011) 09-0260-02
1 引言
“物联网”是指通过射频识别(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。它是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。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、个人健康等多个领域。国际电信联盟指出,物联网通信时代即将来临。未来几年,伴随国内物联网技术的迅猛发展和逐渐成熟,必将推动经济社会的全面进步,对未来经济社会发展将发挥至关重要的作用,物联网技术的进步将成为下一轮世界经济发展的驱动力。[1]
2 物联网人才的需求现状
为了顺应国际形势以及我国中长期科学和技术的发展需要,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》在“亟待科技提供支撑”的国民经济和社会发展重点领域中选择了68项任务明确、有可能在近期获得技术突破的优先主题,其中明确提出要重点发展传感器网络及智能信息处理。由于“感知中国中心”在江苏无锡的建设,带动了江苏省及“长三角”地区对物联网与传感网技术的人才需求。同时随着国家战略性新兴产业的推进,全国各地对物联网与传感网技术的人才需求将呈指数性增长。
产业的需求无疑带动了人才的需求,国内支柱产业及高技术产业发展对物联网与传感网技术人才需求不断扩大导致此类人才成为企业的注目焦点。物联网与传感网技术专业培养的学生主要从事物联网与传感网技术及相关领域内的科研、教学、应用、开发、生产、管理工作。同时,物联网与传感网技术专业涉及国民经济发展的多个领域,随着国内战略型新兴产业发展对信息网络技术需求的不断扩大,人才市场对此类人才的需求是持续增加的。[2]
根据美国权威咨询机构Forrester预测,到2020年,世界上物-物互联的业务和人-人通信的业务相比,将达到30比1,意味着物联网产业要比互联网大30倍。因此,物联网被称为是“下一个万亿级的通信业务”。根据江苏省人才市场招聘需求信息,2007年计算机/互联网/通信专门人才的需求总数为319168,其中研究生需求数22960,本科生需求数143765;2008年计算机/互联网/通信专门人才的需求总数为401127,其中研究生需求数13122,本科生需求数200493;连续两年列第二位,且不断增加。随着全国物联网技术应用和产业的大规模发展,以及政府对物联网产业的大力支持与推动,相关专门技术人才的需求将会有进一步的提高。由此可见,物联网与传感网专业技术人才的需求量是巨大的。相关的物联网专业技术人才即将走俏。南京邮电大学于2009年9月率先成立了物联网与传感网研究院和物联网学院,开展人才队伍的培养。本文就高素质物联网专业人才的培养提出几点想法。
3 物联网人才培养的综合性
物联网广泛涉及RFID、传感器、嵌入式软件及传输数据计算等应用领域。物联网的应用技术主要包括:物体的标识与识别技术、物体感知的传感网络技术、物体“思考”的智能技术等,涵盖了计算机、现代通讯、新材料、智能控制等前沿尖端技术。因此在人才培养方面,需要培养具有以下三大类综合性专业基础技术的物联网人才:[3]
计算机软硬件、网络及通信类:计算机与通信技术应用涉及物联网的各个领域,主要从事物联网通信系统与网络的理论、技术及应用研究。具体包括:数据挖掘与采集、软件开发、系统设计、嵌入式软硬件设计、模拟硬件研发等。其中,嵌入式软硬件的应用最为广泛。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、供水系统等各种物体中,然后将物联网与互联网整合。因此嵌入式软硬件设计技术是物联网人才培养的关键。
应用物理/应用数学类:应用物理的测控技术、光学精密测量、遥感遥测、纳米技术及光学工程,应用数学的计算数学、组合数学等专业在物联网领域中都有重要应用。这些相关技术成为物联网人才培养的基础。
电子/电气/自动化类:电子(尤其是微电子)、电气、自动化类的微纳机电系统、微传感器与微执行器、微机器人与微装配系统等技术成为物联网科学研究、设计制造、产品研发需求的重点。
有机地整合上述相关专业知识,以形成一个有效的知识体系,用以支撑物联网与传感网的技术与应用需求是物联网与传感网技术专业的核心问题。
4 物联网人才培养的措施
物联网在国内尚属于新兴专业,人才培养结合社会需求也是近年来提出、尚未真正解决的难题。作为为社会输送人才的主要来源地的高校,应将物联网人才培养的教学体系、教学实践、社会需求结合起来研究,充分利用各项资源,将课程与实践相结合,把高校自身教学优势和企业用户整合起来,开创出实用的物联网专业建设和人才培养措施。
*设置合理的教学体系:
根据物联网所需高素质人才的综合性,在设立高等教育课程体系时应分别侧重于上述三个方向。以信息网络为主干学科,涉及计算机科学与技术、信息与通信工程、电子科学与技术、控制科学与技术、应用数学与物理技术等交叉学科;设立电子识别技术与应用、传感器与测控技术、通信系统原理、通信与计算机网络、无线传感器网络技术、物联网技术与应用、传感器件与编程技术、ZigBee协议与应用、物联网中间件技术、网络协议及网络互连、嵌入式系统原理与应用、智能信息处理、CPS原理与应用、数据库原理与技术、无线通信与网络技术和软件工程等主干课程。根据物联网技术的发展,以及市场需求不断变化的特点,保证教学内容紧紧跟随国际主流物联网技术的发展。[4]
*理论与实践相结合的教学模式:
教学的方式方法是多种多样的,在众多的教学方法中,寻找能让学生尽快掌握教学内容和形成技能的有效的教学方式方法成为了人们追求的目标。将学科基础理论和专业方向理论贯穿于课程实验、课程设计实践中,构成日趋完善的实践教学模式。根据物联网技术的应用特殊性,可考虑通过校企合作,研究和建设开放的物联网平台,建立物联网技术及应用实验室,进行物联网相关平台的构建及关键技术的研究,南邮物联网学院将主要着重以下5个方面的研究重点:
1、物联网组网技术与协议的研究:开展物联网组网相关理论与协议的研究,为中国通信业的物联网建设提供技术支撑。
2、接入C网的无线传感器网络多功能网关设备研制:研制无线传感器网络接入移动通信网络、无线局域网和Internet等网络的多功能网关设备。
3、服务构件化的嵌入式空间智能感知系统的研制:构建面向目标人的嵌入式智能服务节点(包括摄像头、激光及声源节点),使这些空间分布的服务节点形成网络化智能环境系统,实现该系统下有效的目标活动、行为及声音等方面的检测及识别,为人提供多方位的智能服务。
4、物联网隐私保护与信息安全技术研究:开展物联网安全技术的研究,为物联网的大规模应用提供安全、可信的环境。
5、物联网示范应用系统的开发:开展物联网应用系统的研发并力争实现产业化,为中国通信业的物联网建设提供应用示范,并推动江苏物联网产业发展;
通过实验与实践保证学生在动手能力得到锻炼的基础之上,又有所拔高,经过这一遍遍的专业培养或专门训练,可以成为具备物联网专业知识的应用型人才。同时校企之间通过整合人才和设备资源,突破关键技术和核心技术,加强创新能力、先进制造能力、市场服务能力建设,形成具有自主知识产权的成果和可持续竞争力,最终完成从互联网时代到物联网时代的产业升级。
5 总结
目前,中国物联网的研究和应用与国际同步,具有同发优势,处于同等水平,并做到了部分领先。有关专家表示,物联网将很大程度上改变人们的生活方式,而中国也将率先感受到物联的世界和智慧的地球。随着物联网的发展,对物联网与传感网技术专业人才的需求必将逐年增加,预计这种需求将保持持续增长的趋势。然而,当前我国还没有专门的物联网与传感网技术专业设置,专业人才匮乏。因此,设置物联网与传感网技术专业,培养具有创新意识和实践能力,系统掌握物联网与传感网基础理论和专业知识,能在信息网络等领域从事科学研究、教学、技术开发、生产及经营管理等方面工作的高级专业技术人才是非常必要也是非常迫切的。
参考文献
[1] 李江.物联网的瓶颈以及未来分析[J].射频世界,2010,(02):48-50.
[2] 刘伟.推进物联网产业发展[N].杭州日报,2009.
关键词:物联网;技术;发展现状;应用
中图分类号:TP212.9 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 06-0098-01
在计算机、互联网和移动通信的应用得到全面普及的应用的前提下,我们又研发了一种物物相连的物联网技术,它相当于世界信息技术的第三次革命,必将推动信息技术的所有行业进入更深一轮的信息化浪潮。物联网很有可能在不久的将来拥有万亿级市场,将有效抑制金融危机的发生,同时,还能更深程度的振兴经济的重点领域,最终使得我们拥有更智慧的城市。
一、物联网技术的定义和原理
物联网就是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,在依照约定协议的前提下,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,最终达到智能化识别、定位、跟踪、监控以及管理全面实现的一种网络概念。
物联网的原理就是把各种各样的传感器与现有的互联网相互衔接的一个全新技术。它是依靠计算机互联网的前提下,利用射频识别和无线数据通讯技术,研制出来一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。
二、新时期的物联网技术发展现状
新时期的互联网技术实现了虚拟网络和现实网络世界的实时交互,虽然被称为物联网,但是它的基础和核心仍然是互联网,是改革和发展了的互联网,所以依然可以和电信网、广电网等等一些公网进行互联。同时,随着电信网络特别是无线网络的扩展,以及传感技术的发展,我国推广物联网的条件已经逐步趋向成熟。
目前,我国物联网产业的发展得到了高度重视,被予以是战略性的新兴产业来研究的推进。其中,国务院在2006年颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》就有设计互联网的内容。另外,2009年,总理在无锡考察的时候还就物联网的发展提出了三方面的具体要求:一是,把传感系统和3G中的TD技术结合起来;二是在国家重大科技专项中.加快推进传感网发展;三是尽快建立中国的传感信息中心,或者叫“感知中国”中心。近几年来,中国物联网发展的政策环境越来越完善,技术水平也有了很大程度的提高,市场培训得到了深化,同时产业的投资也有了大幅度增长。
一旦物联网技术得到普及,就会有更多的物品需要加装更加小巧智能呢过的传感器,同时使得那些用于动物、植物和机器等物品的传感器与电子标签及电子标签及配套的接口装置数量也将急剧上升。物联网的应用将很大程度上推进信息技术元件的生产,并且给国内行业带来巨大商机。
三、物联网实现的架构和关键技术
物联网技术包括了信息、通信、传感器和自动控制等多方面的综合技术。另外,可以划分为应用层、网络层和感知层三个层次的关键技术。
(一)感知层关键技术
感知层的技术又可以具体分为统一标识技术、RFID技术、传感器技术、传感器自组网技术等。所谓的统一标识技术是为了解决对物体进行统一标识的问题;RFID技术是关于一些超高频和微波频段问题的;传感器技术的应用是为了研制出来一些体积小、低功耗、自供电集成的中央传感器以及未处理系统等各种新型芯片;传感器自组网技术是为了避免出现移动、有线和无线的多层次组网现象。
(二)网络层关键技术
首先,要想有效的使用物联网就必须能够充分的利用电信网、广播电视网和互联网等,积极的推动三网融合,将带来机制创新和技术创新。其次,互联网在应用过程中无法避免的要传输大量的信息,这就要求我们必须配备一套使用新材料研发的新型传输网络。最后,一个有效的物联网的建立离不开各种传感网络的互联,数据之间的交互和共享,以及应用上的规模性。
(三)应用层关键技术
所谓的应用层关键技术包括中间件技术、基于云计算的应用处理中心和系统集成技术。由于物联网的中间件处于数据和应用程序两者的中间,所以,它就如同整个网络的神经系统一样存在着。它可以完成数据的过滤、聚集和信息传递,使得互联网能够在混合组网、异构环境下高效的运行。基于云计算的应用处理中心技术主要包括了:云计算架构技术、快速部署技术、资源调度技术、多租户技术、海敏数据处理技术以及大规模分布式存储技术等多个方面。另外,系统集成技术是用来提高功能集成网络集成、软硬件操作界面及功能控制、系统级软件等技术能力的。
四、物联网的应用
现阶段,物联网的发展速度在急速上升,它的应用形式已经多种多样,并且随着技术的发展、改革和创新,应用种类仍然在不断增加。现在的中国物联网已经融入到了实际应用的很多领域中了,使得一个完善的物联网产业体系得到了初步形成。
物联网产品的主要应用领域包括智能家居和智能交通等几个方面。所谓的智能家居产品就是把自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术融于一体,使得各种家庭设备都能实现自动化和远程操控的目的,这样不但使得家庭的安防系统更智能化,还有利于提高全方位的信息交互功能。而智能交通系统则包括了公交行业无线视频监控平台、智能公交站台、电子票务、车管专家、公交手机一卡通和测速E通6种业务。
五、结束语
目前,我国在不断推进工业化和信息化的融合,这使得物联网在很多行业的信息化过程中占据着举足轻重的地位。物联网是一种智能服务的行业,它是感知中国和世界的技术。随着物联网时代的到来,一系列的应用和服务都将产生,这样可以带动出来新的产业链。
虽然现在的物联网还不成熟,只是一个雏形,发挥的作用也非常有限,但是它将来所带来的前景却是不容置疑的。我们要坚信中国未来的物联网行业发展前景极为广阔,它的推广和普及将很大程度上加快经济的发展。同时,也要清楚在物联网领域,中国和其他发达国家站到了同一个起跑线上。我国必须抓住历史机遇,突破一些关键技术和核心技术,建立自主化技术体系,形成具有自主知识产权的成果和可持续竞争力。
参考文献:
关键词 物联网技术;消防信息化;实际应用
中图分类号 TU998 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)082-0180-02
随着社会经济技术的发展和进步,利用先进的现代化技术来实现生产、生活各领域的智能信息自动化已成为顺应现代化发展需要的趋势和方向,由此,在目前的科学技术基础上发展起来的新型技术层出不穷,其中物联网作为新兴的技术和产业,在社会经济和现代化城市建设发展中发挥了至关重要的作用。
1 物联网的由来和发展方向
物联网可初步理解为物物相联的互联网,其定义是:通过射频识别(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,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上,将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信的一种网络概念。
最早的物联网概念是在二十世纪末期提出来的,中国科学院1999年组成的传感网技术研究团队在微型传感器、传感终端设备、网络通信技术、芯片开发以及无线智能传感器等领域取得重大进展,研发水平居世界前列。2005年突尼斯举行的国际信息社会峰会WSIS对物联网的概念下了定义,随后物联网概念得到普及。2009年,物联网得以大力发展,国际商业机械制造公司公布了“智慧的地球”策略,将智能化理念带入基础建设执行中,拓宽了物联网的发展空间。
随着近些年来的发展和进步,物联网实现了信息技术的智能化,并在生活生产的各个领域均以得到广泛应用,智能家居、智能医疗、智能城市、智能消防、智能交通、智能物流、智能环保、智能农业、智能司法、智能文博以及M2M平台等相继出现,这些都为物联网提供了发展方向。
2 物联网技术的发展现状
国际电联报告将用以感知的传感网络技术、用以识别的RFID技术、用以思考的智能技术以及微缩事物的纳米技术提为物联网的四个关键性应用技术。
1)传感网技术。传感网络是在诸多空间上分布的自动装置使用传感器对不同空间地域的物理和环境状况进行监控,无线传感网络技术通过对传感器技术、无线通信技术、嵌入式计算机技术以及现代网络等的综合,实现了采集、传输并处理分布式信息的一体化,利用微型传感器对个空间环境及监测对象进行实时感知和监测。
2)RFID技术。RFID可在无人工干预的各种恶劣环境中利用射频信号识别目标对象来获取数据信息,RFID由耦合元件及芯片组成的电子标签、能对标签信息进行读写操作的阅读器以及用以传递标签机阅读器之间的射频信号的天线三部分组成。
3)智能技术。智能技术是利用相关技术和手段将只能系统植入物体以实现物体的物体智能化,进而与人或其他物体进行沟通交流。
4)纳米技术。纳米技术是综合利用现代科学和现代技术将单个原子或分子制成有优良性质且可投入应用的微型纳米材料。
目前,全球范围内物联网的产业实践主要集中在三大方向:一是“智慧尘埃”,主张实现各类传感器设备的互联互通,形成智能化功能的网络;二是基于RFID技术的物流网,主张通过物品物件的标识,强化物流及物流信息的管理,同时通过信息整合,形成智能信息挖掘;三是被称作数据“泛在聚合”意义上的物联网,认为互联网造就了庞大的数据海洋,应通过对其中每个数据进行属性的精确标识,全面实现数据的资源化,这既是互联网深入发展的必然要求,也是物联网的使命所在。
3 物联网技术在消防领域的具体应用
《武警消防部队“十二五”信息化建设项目总体规划》提出,消防部队的广泛业务涉及面及庞杂多样的装备器材,需要对物联网的规划作出统筹设计,实现对物、事、人的高效一体化管理。利用物联网技术构建智能消防安全信息平台,可以实现消防监督、灭火救援、部队管理的动态化、智能化、网格化管理。
3.1 物联网技术在城市消防安全中的应用
物联网技术在防火工作中的具体应用主要表现在三个方面:
1)消防水源的动态管理。传统的工作方式是定期派出专人对城市消防水源进行实地巡检,然后将检查情况录入相关数据库。这种方式效率低下,不能动态地、及时地获取消防水源信息。借助物联网技术,我们可以给每一个消防栓制作电子标签,设置触发传感器,将位置、水压、管网等关键信息实时通过3G网络传送至消防信息中心,为灭火救援行动提供实时动态的水源信息。
2)建筑设施的消防智能化管理。目前大部分建筑的均安装了内部消防设施,检查这些设施的好坏,通常是通过消防检查来定期对其检测,这些行为都受制于检查人的精力、专业素质、能力高低,往往出现失控漏管的现象。通过物联网技术,实现建筑消防设施与消防信息中心的联网,可以实时掌握建筑消防设施工作状况,监控消防安全通道的是否占用等。通过这项技术,可以极大地减轻消防监督人员的工作强度和压力。
3)重点单位、危险源的实时管理。我们可以在重点单位的重点部位、危险源安装传感器装置,实时采集易引发火灾的大气、水、浓度、压力等环境信息,采集的信息传送至消防信息中心,由专门的信息系统立刻对采集的环境数据进行分析,一旦发现异常情况立即通过短信、语音实时报警。这样可以第一时间对致灾因素进行处理,将事故消灭在萌芽状态。