關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用范文
時(shí)間:2023-10-08 17:42:53
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篇1
物聯(lián)網(wǎng)作為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后,世界信息化發(fā)展的第三次浪潮,已成為國(guó)家科技發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,是未來(lái)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)力量之一。物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)信息傳感設(shè)備(包括射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)、衛(wèi)星定位、激光掃描和視頻監(jiān)控等),按照約定的協(xié)議,把物品與網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò),可以應(yīng)用在城市應(yīng)急管理信息的采集、傳輸、分析和應(yīng)用等環(huán)節(jié),在城市應(yīng)急管理領(lǐng)域具有良好的發(fā)展前景。
北京市委、市政府高度重視物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應(yīng)用建設(shè),提出要發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),優(yōu)先應(yīng)用于城市安全運(yùn)行和應(yīng)急管理,進(jìn)一步提升政府管理和服務(wù)水平,為此制定了《北京市城市安全運(yùn)行和應(yīng)急管理領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用建設(shè)總體方案》,根據(jù)應(yīng)急管理體系和應(yīng)急指揮技術(shù)支撐系統(tǒng)現(xiàn)狀,結(jié)合數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取、預(yù)測(cè)預(yù)警、智能研判、信息共享、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)和輔助決策等需求,提出北京市安全運(yùn)行和應(yīng)急管理領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用“1+1+N”的總體框架,即:一個(gè)市應(yīng)急指揮平臺(tái)、一個(gè)市物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用支撐平臺(tái)、多個(gè)由部門和區(qū)縣建設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用管理系統(tǒng)和平臺(tái),規(guī)范物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用建設(shè),實(shí)現(xiàn)城市日常管理與應(yīng)急管理的有機(jī)結(jié)合。其中,北京市應(yīng)急指揮平臺(tái)作為全市城市安全運(yùn)行和應(yīng)急管理的綜合指揮平臺(tái),接入城市安全運(yùn)行和應(yīng)急管理物聯(lián)網(wǎng)信息,進(jìn)行匯總和綜合展示,為領(lǐng)導(dǎo)全面掌控城市安全運(yùn)行和應(yīng)急管理情況提供服務(wù),為開展科學(xué)決策提供輔助支撐;物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用支撐平臺(tái)是北京市應(yīng)急指揮平臺(tái)獲取各單位物聯(lián)網(wǎng)信息的總渠道,也是城市安全運(yùn)行和應(yīng)急管理部門開展信息共享交換的總樞紐,實(shí)現(xiàn)各類物聯(lián)網(wǎng)信息的規(guī)范接入、有效整合,支撐跨部門、跨區(qū)域的資源共享;各部門、各區(qū)縣建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用管理系統(tǒng)和平臺(tái),應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過(guò)各類感知設(shè)備,實(shí)時(shí)獲取物聯(lián)網(wǎng)管理對(duì)象的感知信息,進(jìn)行實(shí)時(shí)化、精細(xì)化、智能化管理。
一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)急管理中的應(yīng)用
2011年3月,《北京市人民政府辦公廳關(guān)于印發(fā)北京市城市安全運(yùn)行和應(yīng)急管理領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用建設(shè)總體方案的通知》(京政辦發(fā)【2011】14號(hào)),正式開始建設(shè)城市安全運(yùn)行和應(yīng)急管理領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程,包括城市安全運(yùn)行和應(yīng)急管理物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用輔助決策系統(tǒng)工程、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用支撐平臺(tái)工程、春節(jié)期間煙花爆竹綜合管理物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程、“城市生命線”實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程、安全生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程、“政治中心區(qū)”綜合管理物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程、軌道交通安全防范物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程、極端天氣條件下保持道路交通暢通物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程、城市運(yùn)行保障和應(yīng)急搶險(xiǎn)車輛衛(wèi)星定位管理物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程、區(qū)縣和社區(qū)綜合監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程等。
通過(guò)上述示范工程建設(shè),完善應(yīng)急指揮平臺(tái),針對(duì)應(yīng)急管理重點(diǎn)領(lǐng)域開展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用,進(jìn)一步提高監(jiān)測(cè)管理水平和應(yīng)急處置能力,為深化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用、創(chuàng)新管理模式奠定基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)城市安全運(yùn)行和應(yīng)急管理物聯(lián)網(wǎng)信息的接入、匯總和綜合展示,為全面掌控城市安全運(yùn)行和應(yīng)急管理情況提供服務(wù),為開展科學(xué)決策提供輔助支撐。
北京東方正通科技有限公司是北京市政府參與投資的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)急領(lǐng)域高科技企業(yè),在2012年中標(biāo)承擔(dān)“北京市城市安全運(yùn)行和應(yīng)急管理領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程”的安全生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程、軌道交通安全防范物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程。
“安全生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程”在高危行業(yè)和領(lǐng)域開展示范建設(shè)應(yīng)用,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)重大危險(xiǎn)源和其他高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)所、裝置的各類實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息,進(jìn)行綜合加工并開展智能分析,建立生產(chǎn)安全事故風(fēng)險(xiǎn)源動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng),提高安全監(jiān)管部門和相關(guān)單位的安全生產(chǎn)日常監(jiān)管、風(fēng)險(xiǎn)管理、預(yù)測(cè)預(yù)警和應(yīng)急處置能力,有效降低安全生產(chǎn)事故率。在支撐安全監(jiān)管業(yè)務(wù)的同時(shí),通過(guò)市物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用支撐平臺(tái),以系統(tǒng)接入和數(shù)據(jù)共享的方式接入市應(yīng)急指揮平臺(tái),為市領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)單位提供信息服務(wù),并為市領(lǐng)導(dǎo)掌控本市安全生產(chǎn)總體情況提供服務(wù)。
具體做法是,在煤礦加裝氣體濃度、定位、壓力等傳感器和數(shù)字?jǐn)z像頭,實(shí)時(shí)監(jiān)控井下環(huán)境參數(shù)、人員位置和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息,進(jìn)行窒息、機(jī)械傷害和冒頂?shù)仁鹿实念A(yù)測(cè)預(yù)警。在金屬非金屬礦山和尾礦庫(kù)加裝位移、水位等傳感器和數(shù)字?jǐn)z像頭,實(shí)時(shí)監(jiān)控環(huán)境狀態(tài)參數(shù)和關(guān)鍵設(shè)備工作參數(shù),進(jìn)行邊坡坍塌、透水、冒頂?shù)仁鹿实念A(yù)測(cè)預(yù)警。在危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)、加油站和油庫(kù)等單位內(nèi)部及周邊加裝液位、氣體濃度和溫濕度等傳感器和數(shù)字?jǐn)z像頭,實(shí)時(shí)監(jiān)控危險(xiǎn)源狀態(tài)參數(shù)和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)圖像信息,進(jìn)行爆炸、氣體擴(kuò)散等事故的預(yù)測(cè)預(yù)警。在冶金、建材、食品等重點(diǎn)工業(yè)企業(yè)重要生產(chǎn)裝置及周邊加裝氣體濃度、溫度等傳感器,監(jiān)測(cè)生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境狀態(tài)參數(shù),進(jìn)行爆炸、氣體擴(kuò)散等事故的預(yù)測(cè)預(yù)警。在支撐安全監(jiān)管業(yè)務(wù)的同時(shí),通過(guò)市物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用支撐平臺(tái),以系統(tǒng)接入和數(shù)據(jù)共享的方式接入市應(yīng)急指揮平臺(tái),為市政府和相關(guān)單位提供信息服務(wù)。
“軌道交通安全防范物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程”重點(diǎn)針對(duì)軌道交通運(yùn)行中的大客流沖擊、極端天氣和治安防范等事件開展,建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),接入各類感知信息,開發(fā)軌道交通安全保障綜合分析系統(tǒng),及時(shí)掌握部分地鐵車站的站前廣場(chǎng)、主要地下?lián)Q乘站和重點(diǎn)區(qū)域車站的實(shí)時(shí)信息,加強(qiáng)與地面交通和公眾的信息互動(dòng),為相關(guān)部門及時(shí)準(zhǔn)確掌握本市軌道交通運(yùn)行情況提供服務(wù),提高地面交通與軌道交通的協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)水平,降低大客流沖擊造成的影響,增強(qiáng)突發(fā)事件的應(yīng)對(duì)能力。并通過(guò)市物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用支撐平臺(tái),以系統(tǒng)接入和數(shù)據(jù)共享的方式接入市應(yīng)急指揮平臺(tái)。
具體做法是,在試點(diǎn)的軌道交通大客流沖擊嚴(yán)重的車站、重點(diǎn)換乘通道和換乘站,增設(shè)數(shù)字?jǐn)z像頭,智能監(jiān)控人流密度、人流量和人員非法越界等異常行為,并實(shí)現(xiàn)智能分析與預(yù)測(cè)預(yù)警功能。在試點(diǎn)站增設(shè)核輻射、煙氣、溫度等傳感器,獲取煙氣、溫度、有毒有害氣體、核輻射等感知信息,對(duì)危險(xiǎn)品違法攜帶等行為進(jìn)行智能識(shí)別和分析,并開發(fā)治安防控預(yù)警系統(tǒng)。在重點(diǎn)車站安裝可變情報(bào)板等設(shè)備,及時(shí)向公眾軌道交通運(yùn)營(yíng)狀況信息。
通過(guò)上述示范工程建設(shè),針對(duì)應(yīng)急管理重點(diǎn)領(lǐng)域開展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用,完善了應(yīng)急指揮平臺(tái),進(jìn)一步提高了監(jiān)測(cè)管理水平和應(yīng)急處置能力,為深化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用、創(chuàng)新管理模式奠定了基礎(chǔ)。
二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)用示范工程中的特點(diǎn)與創(chuàng)新
在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)中,充分體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn),采用靈活的平臺(tái)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)海量物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)接入能力,實(shí)現(xiàn)各類用戶數(shù)據(jù)共享。利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)實(shí)時(shí)采集匯聚,通過(guò)前端感知設(shè)備和高效的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)各類傳感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、匯聚。借助多種智能化分析工具實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的多維度分析與動(dòng)態(tài)展現(xiàn),物聯(lián)數(shù)據(jù)的多時(shí)態(tài)、多維度的動(dòng)態(tài)展現(xiàn)。為應(yīng)急管理提供全面、準(zhǔn)確、及時(shí)的數(shù)據(jù)分析和展現(xiàn)。利用專業(yè)分析模型實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)預(yù)警和后果評(píng)估,提供以智能化監(jiān)測(cè)預(yù)警為核心的預(yù)警調(diào)度應(yīng)用,為安全生產(chǎn)監(jiān)管和軌道交通安全防范提供智能化分析手段。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)在應(yīng)急領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)新,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)急管理業(yè)務(wù)相結(jié)合,在監(jiān)測(cè)預(yù)警、應(yīng)急準(zhǔn)備、應(yīng)急管理、事故調(diào)查等各個(gè)應(yīng)急管理環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)流程關(guān)聯(lián)應(yīng)用,解決了以前無(wú)法解決的問(wèn)題,為管理部門提供了實(shí)時(shí)、先進(jìn)、直觀的技術(shù)手段。例如,在安全生產(chǎn)管理方面,通過(guò)示范工程建設(shè),預(yù)警系統(tǒng)可以根據(jù)采集氣象信息,當(dāng)預(yù)計(jì)出現(xiàn)大風(fēng)、暴雨、雷電天氣時(shí),自動(dòng)向高空作業(yè)等特種作業(yè)人員發(fā)出預(yù)警信息,提示停止作業(yè)。將來(lái)特種作業(yè)人員配置定位偵測(cè)系統(tǒng)后,可以對(duì)特種作業(yè)人員的位置和狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè),發(fā)現(xiàn)仍在作業(yè)的人員,向管理部門做出提示。在軌道交通監(jiān)測(cè)管理方面,通過(guò)示范工程建設(shè),對(duì)地鐵的大客流監(jiān)測(cè)從以往人工經(jīng)驗(yàn)推斷,升級(jí)到精準(zhǔn)判斷、智能預(yù)警。通過(guò)分布在地鐵出入口、站臺(tái)、換乘通道的客流感知設(shè)備和視頻圖像智能分析系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)客流密度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),結(jié)合專業(yè)客流分析模型,可以提前15分鐘測(cè)算出會(huì)出現(xiàn)大客流的車站,并向管理部門做出預(yù)警提示。
三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)前景展望
作為溝通客觀物理世界和主觀感知世界的載體與橋梁,物聯(lián)網(wǎng)最大的優(yōu)勢(shì)在于,通過(guò)廣泛分布的傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng),以更直接、更精確的方式對(duì)環(huán)境信息進(jìn)行全面監(jiān)測(cè),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜環(huán)境或復(fù)雜事件的精確感知。在應(yīng)急平臺(tái)中,構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的信息采集、分析和預(yù)警系統(tǒng),一方面可以實(shí)現(xiàn)對(duì)突發(fā)災(zāi)難性環(huán)境(如環(huán)境污染、危化品安全、地鐵、廣場(chǎng)等人群密集區(qū)域的火險(xiǎn)及地震等災(zāi)難事件)的精確監(jiān)測(cè);另一方面,可利用網(wǎng)絡(luò)中具有定位和通信模塊的多模移動(dòng)信息采集終端,提供設(shè)備和救援人員的實(shí)時(shí)定位跟蹤;結(jié)合電子地圖,將現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)信息與應(yīng)急平臺(tái)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)和模型庫(kù)的各類信息融合,依據(jù)事件專業(yè)分析模型,形成較為完備的事件態(tài)勢(shì)圖,對(duì)突發(fā)性公共安全事件的蔓延方向、蔓延速率、危險(xiǎn)區(qū)域、發(fā)展趨勢(shì)等進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè),進(jìn)而為輔助決策提供科學(xué)依據(jù)。
篇2
[關(guān)鍵詞] 物聯(lián)網(wǎng);油田;物資;管理
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 23. 029
[中圖分類號(hào)] F270.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194(2013)23- 0057- 02
1 前 言
物資管理的概念有廣義與狹義之分。廣義的物資管理概念是指從資源資料到形成物資、物資消耗殆盡(物資失去使用價(jià)值)直至殘余物資處理完畢的全過(guò)程管理。狹義的物資管理是指物資進(jìn)庫(kù)到物資出庫(kù)的管理。
隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程不斷加快和我國(guó)油田企業(yè)的迅速發(fā)展,油田物資管理部門必須適應(yīng)新的形勢(shì),實(shí)現(xiàn)管理創(chuàng)新。物資管理工作對(duì)油田的正常運(yùn)行有著舉足輕重的作用,油田物資管理的效率和效果將直接影響到油田的發(fā)展。
大港油田物資管理系統(tǒng)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,積累了豐富的油田物資管理經(jīng)驗(yàn),形成了一套卓有成效的管理體系。但與此同時(shí),我們也應(yīng)該看到,在油田物資管理工作中也存在不少問(wèn)題,這就要求油田物資管理部門提高管理意識(shí),加強(qiáng)體制建設(shè),從而提高油田物資管理水平。
目前大港油田物資管理的主要問(wèn)題之一是油田物資管理人員現(xiàn)代化管理意識(shí)薄弱,工作效率十分低下。我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制不斷完善,但是油田的物資管理尚未與物流市場(chǎng)進(jìn)行有效的接軌,物資管理手段落后,不能應(yīng)用現(xiàn)代物資管理理念改進(jìn)工作方法,不能很好地執(zhí)行國(guó)家實(shí)施的政策,增加了油田運(yùn)行的成本,阻礙了油田資源的最優(yōu)化配置,影響到油田的發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)力的提升。要想提高油田物資管理效率,必須引入新技術(shù)。
2010年,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家七大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,寫入“政府工作報(bào)告”,物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。我們要抓住機(jī)遇將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)合理應(yīng)用到油田物資管理環(huán)節(jié),將油田物資管理水平提升到一個(gè)新的高度。
物資管理的對(duì)象是物,既包括物的實(shí)體,也包括對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。物聯(lián)網(wǎng)作用的對(duì)象也是物,其本質(zhì)是用更先進(jìn)的信息化手段來(lái)管物,搭建起一個(gè)開放、透明、高效的物管平臺(tái),使傳統(tǒng)的物資管理模式實(shí)現(xiàn)一個(gè)根本性的轉(zhuǎn)變。
受傳統(tǒng)管理體制與機(jī)制影響,現(xiàn)行管理模式跳不出“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—事后堵漏—再發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—再堵漏”的怪圈。究其原因,雖然有客觀條件的影響,但主要原因是對(duì)物的全過(guò)程監(jiān)管不到位。我們只有對(duì)物資信息實(shí)行自動(dòng)采集,實(shí)現(xiàn)全過(guò)程實(shí)時(shí)化、可視化、透明化、智能化監(jiān)管,才能解決管理中存在的根本問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)恰恰是解決這一問(wèn)題的根本途徑。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為物管模式革新提供了支撐。油田物流種類多、變動(dòng)金額巨大、管理人員數(shù)量龐大,是傳統(tǒng)管理模式遇到的最大挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心就是用依托各種傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù),用信息化的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)“物物相連”,這為油田從根本上改革物資管理模式找到了出路。
以下簡(jiǎn)單介紹物聯(lián)網(wǎng)在物資管理中的應(yīng)用。
2 物資信息的采集
極強(qiáng)的感知能力是物聯(lián)網(wǎng)的顯著功能之一,而感知是指信息的采集,是通過(guò)射頻識(shí)別、傳感器、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)等信息傳感裝置自動(dòng)采集到與物品相關(guān)的信息,并傳送到上位端,完成傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)前的準(zhǔn)備工作。目前,射頻識(shí)別技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,本文以射頻識(shí)別技術(shù)為例來(lái)闡述物資信息的采集。使用射頻識(shí)別技術(shù)在物資接收階段實(shí)施信息采集主要有3種方式。第一,在物資入庫(kù)的位置加裝RFID閱讀器。第二,設(shè)定一個(gè)信息采集區(qū)域。第三,使用手持式RFID閱讀器。物資到庫(kù)后,首先要按照要求進(jìn)行入庫(kù)前的檢查,然后進(jìn)行信息的采集。在純?nèi)斯げ僮鲿r(shí),需要逐件逐項(xiàng)對(duì)物資進(jìn)行清點(diǎn)登記,工作強(qiáng)度大,消耗時(shí)間長(zhǎng),還容易發(fā)生錯(cuò)誤。使用射頻閱讀器時(shí),對(duì)于小件貨物可建立一條從收貨地點(diǎn)到倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部的傳送裝置,將射頻閱讀器安裝在傳送帶旁,收貨時(shí)只需要將貨物放置在傳送帶上即可通過(guò)射頻閱讀器獲取貨物單件信息。在一般情況下,由于傳送帶上的貨物處于閱讀器的電磁場(chǎng)范圍內(nèi),因此無(wú)論標(biāo)簽粘貼在哪個(gè)位置,都能夠被讀取。對(duì)于大件貨物,則可以設(shè)定一個(gè)由射頻閱讀器控制的閱讀區(qū)域,讓運(yùn)載工具以小批量的方式通過(guò)該區(qū)域,以完成對(duì)物資的信息采集。
3 物資存儲(chǔ)位置的確定
在實(shí)際工作中運(yùn)輸物資的人員與最終將貨物存儲(chǔ)信息輸入系統(tǒng)的人員通常不是同一個(gè)人,因而出錯(cuò)的可能性較大。應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),則可以通過(guò)GPS定位技術(shù)由信息系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)控物資實(shí)際的存儲(chǔ)位置,減少人為出錯(cuò)的可能性。由此可見(jiàn),使用物聯(lián)網(wǎng)可以方便、快速、準(zhǔn)確、不間斷地在入庫(kù)過(guò)程中采集物資信息,能有效解決物資是否存儲(chǔ)到指定位置的問(wèn)題。
4 揀 貨
篇3
[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng);煤礦智能倉(cāng)儲(chǔ);物流運(yùn)輸管理;系統(tǒng)設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):TF046.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)19-0264-01
當(dāng)前,煤礦的倉(cāng)儲(chǔ)及物流運(yùn)輸管理工作大多仍采取的是人工管理,并且在物流運(yùn)輸管理方面也存在明顯的效率低下、人員冗余、物質(zhì)交接耗時(shí)長(zhǎng)等現(xiàn)狀問(wèn)題。因此就上述問(wèn)題展開相關(guān)的分析與探討便具有極其重要的作用與價(jià)值,應(yīng)當(dāng)引起人們的重視與思考,據(jù)此下文將重點(diǎn)就一種基于物聯(lián)網(wǎng)的煤礦智能倉(cāng)儲(chǔ)與物流運(yùn)輸管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用展開具體的分析與探討,以期能夠達(dá)到減少人員數(shù)量提高運(yùn)行效率的目的,并最終實(shí)現(xiàn)對(duì)資金成本的有效降低。
一、物聯(lián)網(wǎng)概述
物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)及核心構(gòu)成部分依然依存于互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之上,是基于互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上取得延伸與發(fā)展的一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),其能夠?qū)崿F(xiàn)將功能由互聯(lián)網(wǎng)的人與物連通拓展為物與物之間的連通,促使人與物實(shí)現(xiàn)了多種形式的信息交互。物聯(lián)網(wǎng)通常存在有3層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):即感知層、網(wǎng)絡(luò)層以及應(yīng)用層。在本次研究當(dāng)中重點(diǎn)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)之上,針對(duì)應(yīng)用層進(jìn)行了深入的探究,于應(yīng)用層的基礎(chǔ)之上開發(fā)出了智能倉(cāng)儲(chǔ)以及物流運(yùn)輸管理系統(tǒng),其具體的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式架構(gòu)如下圖1所示。
二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
(一)智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在智能倉(cāng)儲(chǔ)這一部分的管理系統(tǒng)當(dāng)中大多是通過(guò)擠出數(shù)據(jù)管理、PDA管理以及位置管理等系統(tǒng)所共同構(gòu)成。此系統(tǒng)具有較高的智能化,往往會(huì)體現(xiàn)在位置管理功能當(dāng)中,在將物資置入倉(cāng)庫(kù)當(dāng)中時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)依據(jù)入庫(kù)之時(shí)的物資清單信息,自主查找物資可被安放的適當(dāng)位置同時(shí)顯示于屏幕當(dāng)中,此時(shí)相關(guān)的倉(cāng)庫(kù)管理人員便能夠及時(shí)的獲取到實(shí)時(shí)的位置信息,并將物資快速的放置于相應(yīng)的位置當(dāng)中;在物資出庫(kù)之時(shí),智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)會(huì)依據(jù)庫(kù)單之中的信息,自主查找有關(guān)的物質(zhì)存放位置信息并快速找到具置,進(jìn)而快速獲取到物資。因而,應(yīng)用智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)能夠幫助相關(guān)的管理人員減少貨位的查找時(shí)間,進(jìn)而促使工作效率能夠得以顯著提升。
(二)物流運(yùn)輸管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在物流運(yùn)輸管理系統(tǒng)當(dāng)中普遍涵括了運(yùn)輸監(jiān)控子系統(tǒng)以及物資管理子系統(tǒng),現(xiàn)具體闡述如下。
1、運(yùn)輸監(jiān)控子系統(tǒng)
此項(xiàng)系統(tǒng)十分適合應(yīng)用在車皮管理識(shí)別方式當(dāng)中,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于無(wú)緣標(biāo)簽和車皮終生式的捆綁,依據(jù)運(yùn)輸區(qū)域設(shè)置監(jiān)測(cè)位置。在監(jiān)測(cè)區(qū)域當(dāng)中的車皮若長(zhǎng)時(shí)間停留,則會(huì)自動(dòng)響起警報(bào),提示相關(guān)的管理人員進(jìn)行回收,以確保對(duì)運(yùn)輸資源的有效保障。同時(shí)車皮標(biāo)簽也能夠承擔(dān)起對(duì)車皮運(yùn)載信息的載體作用,借助于手持式的讀寫設(shè)備進(jìn)行編輯,即可完成對(duì)運(yùn)輸過(guò)程之中的物資交接。此外運(yùn)輸監(jiān)控子系統(tǒng)還可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),利用機(jī)載系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行機(jī)車的調(diào)度指揮,科學(xué)分配運(yùn)輸任務(wù)以及物料的配送及回收等工作。
2、物資管理子系統(tǒng)
物質(zhì)管理子系統(tǒng)通常是對(duì)物料的配送過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督與管理,從而來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物料領(lǐng)取、裝載、運(yùn)輸乃至最終的交接環(huán)節(jié)實(shí)施全面的監(jiān)控與管理。首先,在由倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)取物料之時(shí),針對(duì)單種易損耗物品可直接采用車皮為單位進(jìn)行管理,針對(duì)各項(xiàng)核心零部件必須要明確到每一個(gè)個(gè)體物料的管理,將單個(gè)車皮作為托盤;其次,相關(guān)的物資運(yùn)輸設(shè)備及配件必須要將其具體的數(shù)量、規(guī)格等信息通過(guò)計(jì)算機(jī)予以匯總統(tǒng)計(jì),依據(jù)裝載物料的具體信息來(lái)同車皮標(biāo)簽相關(guān)聯(lián);最后,在列車物料在到站卸貨之時(shí),若其種類較多并且所托運(yùn)的地址較為分散之時(shí)可采取分散卸貨,依據(jù)運(yùn)輸目的地的不同,在其到達(dá)相應(yīng)站點(diǎn)后進(jìn)行對(duì)應(yīng)物料的卸載。
三、系統(tǒng)應(yīng)用效果檢驗(yàn)
基于物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的煤礦智能倉(cāng)儲(chǔ)以及物流運(yùn)輸管理系統(tǒng)在某煤礦經(jīng)過(guò)了一段時(shí)間的試運(yùn)行之后,現(xiàn)已構(gòu)建起了物料需求――倉(cāng)儲(chǔ)管理――運(yùn)輸管理等一系列的內(nèi)部管控,在對(duì)物資進(jìn)行配送時(shí)物資的運(yùn)輸可交由運(yùn)輸區(qū)予以負(fù)責(zé),物資由庫(kù)房裝車以后直接發(fā)送至運(yùn)輸區(qū)域,進(jìn)而再經(jīng)由運(yùn)輸區(qū)來(lái)負(fù)責(zé)物資由庫(kù)房到各生產(chǎn)單位的配送,使得原本的物資配送人員及相關(guān)的物料運(yùn)輸配送人員能夠被劃分至運(yùn)輸區(qū)進(jìn)行管理,能夠有效的拓展運(yùn)輸區(qū)工作區(qū)域。利用此種整合形式能夠極大的降低各生產(chǎn)單位的人員需求量,縮減物資配送的交接環(huán)節(jié),提高運(yùn)輸能力及效率,最終實(shí)現(xiàn)減少人員提高效率的目的。煤礦在應(yīng)用了系統(tǒng)前后的經(jīng)濟(jì)效益詳細(xì)對(duì)比情況如下表1所示。
通過(guò)觀察上述表1能夠明顯發(fā)現(xiàn),在系統(tǒng)實(shí)施后實(shí)現(xiàn)了明顯的減少人員數(shù)量提高工作效率的目的,整體煤礦實(shí)現(xiàn)了人員與費(fèi)用支出的精簡(jiǎn),可有效降低企業(yè)的成本支出。并且物流及運(yùn)輸隊(duì)伍僅是在目前的工作基礎(chǔ)之上,增強(qiáng)了工作責(zé)任的落實(shí),加強(qiáng)了對(duì)工作流程的規(guī)范,其工作量未有過(guò)大加重,并且減少了物料運(yùn)輸交接的繁瑣環(huán)節(jié)。
結(jié)束語(yǔ)
總而言之,通過(guò)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)煤礦智能倉(cāng)儲(chǔ)與物流運(yùn)輸管理系統(tǒng),可以有效的提高倉(cāng)儲(chǔ)貨位的精準(zhǔn)管理,加快物資進(jìn)出庫(kù)速度提高倉(cāng)儲(chǔ)利用率,同時(shí)還可有高效實(shí)現(xiàn)煤礦物資在配送、運(yùn)輸及回收整體過(guò)程的封閉式監(jiān)管,可更加有效提升物資流轉(zhuǎn)及應(yīng)用效率,并最終取得降低人工數(shù)量提升倉(cāng)儲(chǔ)應(yīng)用效率的目的,能夠?yàn)槠髽I(yè)的運(yùn)維工作節(jié)省大量的成本支出。
參考文獻(xiàn):
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篇4
關(guān)鍵字:物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用;糧食倉(cāng)儲(chǔ);糧庫(kù)監(jiān)管系統(tǒng);傳感器
中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-1302(2014)01-0071-02
0 引 言
糧食是關(guān)系國(guó)家穩(wěn)定的戰(zhàn)略性商品,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈。確保國(guó)家儲(chǔ)備糧食數(shù)量真實(shí)、質(zhì)量完好,確保在需要時(shí)調(diào)得動(dòng)、用得上,是國(guó)家儲(chǔ)備糧管理的基本要求[1]。為此,糧食倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程中已經(jīng)應(yīng)用了一些物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),比如:溫濕度傳感器以及在此基礎(chǔ)上構(gòu)建的糧情檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)得到較大范圍地應(yīng)用;蟲害傳感器及蟲害自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、霉菌(二氧化碳)傳感器及糧食質(zhì)量實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)、氮?dú)鈧鞲衅骷白詣?dòng)氣調(diào)系統(tǒng)、磷化氫濃度在線傳感器及自動(dòng)熏蒸系統(tǒng)、壓力傳感器及糧食數(shù)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、在線水分傳感器及烘干水分在線自動(dòng)控制系統(tǒng)等已經(jīng)得到初步應(yīng)用;糧食體積傳感器、密度傳感器等,以及相應(yīng)的清倉(cāng)查庫(kù)設(shè)備和系統(tǒng)研發(fā)也已經(jīng)取得重要進(jìn)展[2]。
目前糧庫(kù)普遍使用的溫濕度采集系統(tǒng),通常采用有線的方式接入各類型傳感器,這種方式存在著布線及測(cè)算困難、傳感器重復(fù)利用性差、故障排查困難、采集系統(tǒng)擴(kuò)展能力差、傳感器缺少統(tǒng)一管理等問(wèn)題;同樣,其他正在示范應(yīng)用的系統(tǒng)都是單獨(dú)部署通信線路,系統(tǒng)部署成本較高、維護(hù)困難;另外,目前糧食倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)的整體信息化水平較低,一些有信息化基礎(chǔ)的企業(yè)也僅僅局限于糧情測(cè)控系統(tǒng)、出入庫(kù)管理系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化、財(cái)務(wù)等系統(tǒng),單個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)沒(méi)有集成,是一個(gè)個(gè)信息孤島[3],沒(méi)有給糧庫(kù)管理帶來(lái)信息集成共享效益。
在這種情況下,采用統(tǒng)一的集成終端對(duì)各類傳感器進(jìn)行統(tǒng)一數(shù)據(jù)預(yù)處理、通信和控制,降低系統(tǒng)成本,提高易用性,是糧食倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)和提高傳感器應(yīng)用效率的必然選擇。基于統(tǒng)一的集成終端設(shè)計(jì)的智能化數(shù)字糧庫(kù)監(jiān)管系統(tǒng)已經(jīng)在江蘇省十幾家糧庫(kù)進(jìn)行了建設(shè)實(shí)踐,并取得了良好的應(yīng)用效果。
1 總體架構(gòu)
本文提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能化數(shù)字糧庫(kù)監(jiān)管系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)對(duì)糧庫(kù)中的通風(fēng)控制、熏蒸作業(yè)和庫(kù)容計(jì)算等作業(yè)進(jìn)行自動(dòng)管理控制。系統(tǒng)的總體架構(gòu)如圖1所示.
基于物聯(lián)網(wǎng)的智能化數(shù)字糧庫(kù)監(jiān)管系統(tǒng)包括以下單元:
(1)硬件設(shè)備單元,包括:溫度傳感器、濕度傳感器、通風(fēng)設(shè)備、熏蒸設(shè)備、氣體采集設(shè)備、蟲害檢測(cè)設(shè)備。用于采集糧庫(kù)的各種具體服務(wù)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),將該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)送給智能傳感器集成終端,所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包括溫度數(shù)據(jù)、濕度數(shù)據(jù)、蟲害數(shù)據(jù)、氣體濃度數(shù)據(jù);
(2)智能傳感器集成終端,用于通過(guò)異構(gòu)整合技術(shù)將所述硬件設(shè)備單元上報(bào)的各種不同消息格式的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行消息解析后,轉(zhuǎn)換為具有統(tǒng)一的消息協(xié)議格式的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),并對(duì)所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理,形成具有業(yè)務(wù)特性的數(shù)據(jù)并發(fā)送給糧庫(kù)集成管理平臺(tái);接收糧庫(kù)集成管理平臺(tái)下發(fā)的智能傳感器集成終端和硬件設(shè)備單元的控制命令,向硬件設(shè)備單元下發(fā)來(lái)自糧庫(kù)集成管理平臺(tái)的控制命令;
(3)糧庫(kù)集成管理平臺(tái),用于接收和存儲(chǔ)智能傳感器集成終端發(fā)送的具有業(yè)務(wù)特性的數(shù)據(jù),根據(jù)所述具有業(yè)務(wù)特性的數(shù)據(jù)和設(shè)定的控制算法在所述糧庫(kù)中進(jìn)行庫(kù)容監(jiān)測(cè)、熏蒸控制、通風(fēng)控制、溫濕度監(jiān)測(cè)和/或氣體濃度監(jiān)測(cè)。
2 功能簡(jiǎn)介
2.1 糧庫(kù)集成管理平臺(tái)的系統(tǒng)功能
(1)庫(kù)容監(jiān)測(cè),查看各個(gè)倉(cāng)庫(kù)存糧概況。倉(cāng)庫(kù)狀態(tài)通過(guò)顏色標(biāo)識(shí)淡綠色表示空倉(cāng),淺綠色表示有存糧,并通過(guò)色塊大小標(biāo)識(shí)存量多少,鼠標(biāo)放在倉(cāng)庫(kù)時(shí)顯示倉(cāng)庫(kù)存糧信息。
(2)熏蒸管理,包括熏蒸計(jì)劃和熏蒸記錄功能。其中熏蒸計(jì)劃就是根據(jù)倉(cāng)庫(kù)的蟲情信息制定熏蒸計(jì)劃,熏蒸計(jì)劃能做的操作以及當(dāng)前所處的狀態(tài)緊密相關(guān);而熏蒸記錄則是根據(jù)通風(fēng)計(jì)劃對(duì)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行熏蒸操作,并登記熏蒸信息。
(3)通風(fēng)管理,包括通風(fēng)計(jì)劃和通風(fēng)記錄功能。其中通風(fēng)計(jì)劃是根據(jù)倉(cāng)庫(kù)的糧情信息制定的通風(fēng)計(jì)劃,通風(fēng)計(jì)劃能做的操作以及當(dāng)前所處的狀態(tài)緊密相關(guān);而通風(fēng)記錄是根據(jù)通風(fēng)計(jì)劃對(duì)倉(cāng)房進(jìn)行通風(fēng),并將通風(fēng)方式、通風(fēng)具體操作等信息登記下來(lái)。
(4)溫濕度監(jiān)測(cè),通過(guò)列表和圖表等不同的展現(xiàn)方式查看倉(cāng)庫(kù)糧食溫度。其中列表方式可顯示采集時(shí)間、倉(cāng)內(nèi)溫、倉(cāng)內(nèi)濕、倉(cāng)外溫、倉(cāng)外濕、最高溫、最低溫、平均溫、最高濕、最低濕、平均濕等內(nèi)容;折線圖可顯示糧食的溫度趨勢(shì)變化;另外,三維展示圖可顯示糧食的3D糧溫圖。
(5)氣體濃度監(jiān)測(cè),是對(duì)于安裝氣體傳感器的糧倉(cāng),可以設(shè)定氣體濃度報(bào)警功能,對(duì)氣體濃度大于或小于某個(gè)閾值時(shí),進(jìn)行氣體濃度報(bào)警提示,報(bào)警的閾值可以根據(jù)糧倉(cāng)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定,如對(duì)于氧氣濃度報(bào)警,《缺氧危險(xiǎn)作業(yè)安全規(guī)程GB8958-2006》中規(guī)定“當(dāng)氧氣濃度為19.5%時(shí),即為缺氧危險(xiǎn)作業(yè)”[4], 考慮到氧氣傳感器的精確度,可考慮當(dāng)氧氣濃度小于20%時(shí),彈出報(bào)警頁(yè)面。
(6)蟲情監(jiān)測(cè)就是登記和查看害蟲情況。點(diǎn)擊要查看的倉(cāng)庫(kù),進(jìn)入該倉(cāng)庫(kù)蟲情記錄頁(yè)面,記錄的屬性包括主要害蟲、蟲害密度(頭/公斤)、霉變情況等[5]。
2.2 智能傳感器終端功能
(1)數(shù)據(jù)采集
對(duì)于各種異構(gòu)傳感器的接入和數(shù)據(jù)采集是智能傳感器集成終端設(shè)備的一個(gè)核心功能。傳感器可以通過(guò)設(shè)備上的串口、I/O等接口以有線的方式接入,也可以通過(guò)ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線路由節(jié)點(diǎn)以無(wú)線的方式接入。設(shè)備支持多樣的接入形式和龐大的接入數(shù)量,可以滿足糧食監(jiān)管中所需的溫濕度、氣體、水分等各類傳感器的接入需求[6]。
(2)數(shù)據(jù)整合加工
不同的傳感器采集到的數(shù)據(jù)格式各不相同,如果不作處理將大大增加監(jiān)管中心的數(shù)據(jù)分析和管理難度。通過(guò)智能傳感器集成終端設(shè)備的數(shù)據(jù)整合能力,能夠?qū)⒉煌袷降牟杉瘮?shù)據(jù)進(jìn)行翻譯,轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的協(xié)議形式,方便統(tǒng)一分析處理。此外,也可以過(guò)濾掉由各種原因造成的噪音數(shù)據(jù),提高數(shù)據(jù)的有效性、準(zhǔn)確性。
(3)數(shù)據(jù)警情上報(bào)
智能傳感器集成終端設(shè)備作為安置在糧庫(kù)前端的數(shù)據(jù)采集設(shè)備,最終要將有效的數(shù)據(jù)通過(guò)有線網(wǎng)或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)管中心,對(duì)于重要的數(shù)據(jù),要尤其保證數(shù)據(jù)發(fā)送的完整性、實(shí)時(shí)性,防止丟失。此外,前端傳感器等各種設(shè)備出現(xiàn)損壞、丟失等意外情況時(shí),終端設(shè)備也能將相應(yīng)的報(bào)警信息及時(shí)反饋給監(jiān)管中心,以便迅速作出應(yīng)對(duì)措施。
(4)設(shè)備遠(yuǎn)程控制
除了能夠接入傳感器外,智能傳感器集成終端還能通過(guò)串口、I/O等方式接入各類控制設(shè)備,如通風(fēng)設(shè)備、熏蒸設(shè)備、充氮設(shè)備等。通過(guò)消息協(xié)議轉(zhuǎn)換,可以在監(jiān)管中心方便地控制各糧庫(kù)的這些前端設(shè)備,實(shí)現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程控制。
(5)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
對(duì)于重要的傳感器數(shù)據(jù)或監(jiān)控錄像,智能傳感器集成終端提供了本地存儲(chǔ)的能力,使得當(dāng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)異常等情況,集成終端無(wú)法與監(jiān)管中心通信時(shí),重要數(shù)據(jù)不至于丟失,也可在出現(xiàn)特殊情況時(shí)調(diào)用本地錄像,重現(xiàn)事件經(jīng)過(guò)。
2.3 傳感器及控制設(shè)備功能
智能傳感器集成終端設(shè)備將以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、開放的公共接口,成功接入或兼容現(xiàn)有主流測(cè)溫設(shè)備、測(cè)蟲設(shè)備、智能通風(fēng)設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備等,可以實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)管理相關(guān)設(shè)備、數(shù)據(jù)以及作業(yè)情況的信息整合。
3 應(yīng)用驗(yàn)證
本文提出的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能化數(shù)字糧庫(kù)監(jiān)管系統(tǒng)已經(jīng)在江蘇省十幾個(gè)大中型糧庫(kù)進(jìn)行了應(yīng)用示范,取得了良好的效果,具體如下:
糧庫(kù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的部署復(fù)雜度和建設(shè)成本比以往多傳感器分別部署的情況有了很大改觀;
庫(kù)容檢測(cè)可以使用戶對(duì)倉(cāng)庫(kù)糧食的存量信息一目了然,為清倉(cāng)查庫(kù)提供了動(dòng)態(tài)的、精確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ);
實(shí)時(shí)的蟲情檢測(cè)為熏蒸計(jì)劃的制定提供了可靠的依據(jù),并為有效評(píng)估熏蒸效果提供了有力的信息支持。氣體濃度監(jiān)測(cè)為熏蒸人員的作業(yè)安全保駕護(hù)航;
生動(dòng)展示的溫濕度信息為通風(fēng)計(jì)劃的制定和變化提供了直觀的依據(jù),并為通風(fēng)效果的評(píng)估提供了支撐條件。
4 結(jié) 語(yǔ)
試驗(yàn)證明,該系統(tǒng)能夠廣泛集成已有糧食流通物聯(lián)網(wǎng)傳感器,使得糧食流通物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)部署復(fù)雜度降低、建設(shè)成本降低、傳感器的聯(lián)動(dòng)使用的效果更加豐富,能夠有力地提高糧食流通物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用水平。
參 考 文 獻(xiàn)
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篇5
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);應(yīng)用實(shí)踐;信息通信技術(shù)
0引言
作為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)二者共同的產(chǎn)物,物聯(lián)網(wǎng)將較多先進(jìn)技術(shù)引入其中,且因其自身能夠?qū)崿F(xiàn)全球定位,有利于將網(wǎng)絡(luò)信息、物理理論等進(jìn)行融合。然而從國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀看,其在部分領(lǐng)域中尚未真正發(fā)揮其應(yīng)有的功能,究其原因在于較多信息通信技術(shù)未被充分利用。因此,本文對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐以及信息通信技術(shù)在其中的體現(xiàn)進(jìn)行研究,具有十分重要的意義。
1物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)踐研究
1.1物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)畜牧中的體現(xiàn)
農(nóng)業(yè)畜牧業(yè)中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)上,其在內(nèi)容上將森林防火監(jiān)控、溫室監(jiān)控、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面融入其中。以各方面監(jiān)控與監(jiān)測(cè)為例,多適用于畜牧業(yè)中,較多肉畜飼養(yǎng)的記錄、肉畜銷售相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄都需依托RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn),該技術(shù)應(yīng)用下,產(chǎn)品流通的全過(guò)程都可得到有效監(jiān)管。再以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為例,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在引入相關(guān)的干擾技術(shù)、能量管理技術(shù)以及智能傳感器等,使關(guān)于農(nóng)業(yè)環(huán)境的信息得以獲取,在此基礎(chǔ)上通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)、M2M平臺(tái)傳輸收集的信息,其中異構(gòu)傳感器中的數(shù)據(jù)主要在WAP或WEB手段下進(jìn)行傳輸,在農(nóng)牧業(yè)安全中心處理完所有數(shù)據(jù)后,便可利用其對(duì)資源監(jiān)測(cè)、糧食生產(chǎn)等進(jìn)行指導(dǎo)。以近年來(lái)關(guān)于小麥苗情況引入的“診斷管理技術(shù)”以及“數(shù)字化遠(yuǎn)程監(jiān)控”為典型代表,充分說(shuō)明農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用效果極為明顯。
1.2物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在工業(yè)控制中的體現(xiàn)
在工業(yè)領(lǐng)域中,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用也較為常見(jiàn),如“企業(yè)安防”系統(tǒng)的推出,其在發(fā)揮存儲(chǔ)告警信息的同時(shí),能夠?qū)Π卜涝O(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行有效監(jiān)控。同時(shí),該系統(tǒng)也直接對(duì)布防區(qū)間進(jìn)行細(xì)化,能夠滿足客戶管理公司的需求,在處理數(shù)據(jù)方面可起到突出的作用。另外,工業(yè)領(lǐng)域中較為常見(jiàn)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)也體現(xiàn)在“數(shù)字油田”方面,其由中國(guó)電信提出,將關(guān)于油井生產(chǎn)的相關(guān)控制系統(tǒng)、分析管理以及采集傳輸系統(tǒng)等集于一體。實(shí)際生產(chǎn)中涉及到的螺旋泵井、電泵井等具體電參量、溫度、壓力參數(shù),這些都可為ZigBee模塊所采集,并由分析管理系統(tǒng)完成處理與利用工作,有利于油井的穩(wěn)定可靠運(yùn)行[2]。
1.3物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在醫(yī)療衛(wèi)生中的體現(xiàn)
醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用主要集中在食品安全、醫(yī)藥衛(wèi)生等內(nèi)容上。以藥品流通管理、藥品生產(chǎn)、患者監(jiān)護(hù)、患者登記以及其他如藥品、血袋入庫(kù)等為例,這些都可通過(guò)RFID技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行管理,傳統(tǒng)患者就醫(yī)等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)問(wèn)題、物資庫(kù)存信息模糊以及出入庫(kù)管理不合理問(wèn)題都可得到解決。同時(shí),從食品安全方面看,RFID技術(shù)應(yīng)用中,其強(qiáng)調(diào)進(jìn)行流程管理,自食品源頭開始便需應(yīng)用RFID食品安全方案,可提高食品的整體質(zhì)量并根據(jù)食品信息控制其保質(zhì)期。同時(shí),消費(fèi)者在購(gòu)買食品過(guò)程中,能夠直接觀察到商品的價(jià)格與屬性,且在結(jié)賬時(shí)也較為方便[3]。
1.4物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在智能樓宇中的體現(xiàn)
智能樓宇系統(tǒng)是當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑行業(yè)中的典型應(yīng)用。以其中的“電梯衛(wèi)士”為例,其主要將傳感器設(shè)置于電梯,這樣電梯的異常信息如停電、沖頂以及維保信息都被傳感器所接收,而收集到的數(shù)據(jù)會(huì)在無(wú)線傳輸模塊幫助下向衛(wèi)士平臺(tái)進(jìn)行輸送,平臺(tái)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)的故障管理、監(jiān)控等功能。此外,現(xiàn)代智能樓宇中,也有其他如“家庭安防”等系統(tǒng)的應(yīng)用,其以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為依托,能夠?qū)⑾嚓P(guān)的信息、圖像與報(bào)警信息向用戶發(fā)送,可做到看護(hù)病人、看管寵物等。
1.5物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在物流供應(yīng)中的體現(xiàn)
物流供應(yīng)中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用極為常見(jiàn)。實(shí)際應(yīng)用中,物流讀寫器可直接將射頻信號(hào)發(fā)出,在探測(cè)區(qū)域中電子標(biāo)簽可直接生成感應(yīng)電流,使RFID被激活且將編碼信息反饋于讀寫器中。同時(shí),對(duì)于讀寫器發(fā)出的射頻信號(hào),電子標(biāo)簽載波可對(duì)其解調(diào)、解碼,并由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理解碼后的信息。另外,整個(gè)系統(tǒng)中的控制邏輯,其將對(duì)接收到的解調(diào)數(shù)據(jù)采取相應(yīng)的操作,完成數(shù)據(jù)發(fā)送、存儲(chǔ)等操作。從整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的原理看,物品無(wú)論在生產(chǎn)或流通等各環(huán)節(jié)都可在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn),而且人員調(diào)配、車輛調(diào)配等都可得到優(yōu)化。事實(shí)上,現(xiàn)代物流領(lǐng)域中物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用逐漸趨于成熟,如物流e通、智能交通的應(yīng)用方案,都為物流供應(yīng)帶來(lái)極大的便利[4]。
2信息通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)踐中的體現(xiàn)
2.1RFID技術(shù)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用主要得益于其涵蓋的較多信息通信技術(shù)。以RFID技術(shù)為例,其在原理上主要表現(xiàn)為對(duì)目標(biāo)對(duì)象相關(guān)數(shù)據(jù)利用射頻信號(hào)進(jìn)行獲取,無(wú)需將人工操作過(guò)程引入其中,便可自動(dòng)完成重復(fù)擦寫或數(shù)據(jù)管理等過(guò)程。現(xiàn)行以能量源為依據(jù)對(duì)RFID標(biāo)簽進(jìn)行劃分,主要體現(xiàn)在被動(dòng)式、主動(dòng)式兩種標(biāo)簽類型上,其中被動(dòng)式標(biāo)簽在構(gòu)成上主要以線圈、天線以及芯片等為主,能夠與讀寫器保持通信,而主動(dòng)式標(biāo)簽主要指內(nèi)置電池,對(duì)于較多特殊環(huán)境包括液體或金屬等較為適用。若以工作頻率為依據(jù),RFID在劃分過(guò)程中主要以高頻HF、低頻LF、微波以及超高頻UHF等為主,其中RFID若以高頻為主,能夠保持較強(qiáng)的天線方向性且標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)量較大,但其涉及的成本也較高。而低頻RFID不具備天線方向性優(yōu)勢(shì),難以對(duì)遠(yuǎn)距離事物進(jìn)行感知。該技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中,其各部分構(gòu)件都具有不同的功能,如應(yīng)用軟件方面,其可使RFID原始事件進(jìn)行轉(zhuǎn)化,確保用戶能夠?qū)D(zhuǎn)化后的事件理解[5]。
2.2GPRS技術(shù)的應(yīng)用
GPRS技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用較為普遍,其吸納了GSM網(wǎng)絡(luò)的較多優(yōu)勢(shì),并將SGSN增設(shè)其中,而且GPRS能夠采用一定的接口協(xié)議使其與PSPDN進(jìn)行互聯(lián),也可直接聯(lián)通IP網(wǎng)絡(luò)。從GPRS技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)看,其主要表現(xiàn)在可使資源利用率得以提高,無(wú)需將轉(zhuǎn)換設(shè)備引入便可與網(wǎng)絡(luò)保持連接。加上GPRS完全以流量計(jì)費(fèi)形式進(jìn)行計(jì)費(fèi),能夠保證物聯(lián)網(wǎng)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)可靠運(yùn)行。
2.3WiMAX技術(shù)的應(yīng)用
WiMAX技術(shù)作為城域網(wǎng)技術(shù)的一種,其在優(yōu)勢(shì)上主要表現(xiàn)為安全性、可擴(kuò)展性較高,相比Wi-fi技術(shù),對(duì)多媒體通信服務(wù)更為適用。實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,WiMAX能夠利用其自身的智能天線技術(shù),使無(wú)線信號(hào)的傳輸能夠達(dá)到50KM的距離,而且相比3G發(fā)射塔,該技術(shù)應(yīng)用下網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積將超出其10倍左右,僅需進(jìn)行部分基站建設(shè),便可達(dá)到全城覆蓋的目標(biāo)。現(xiàn)行該技術(shù)在接入速度上也可達(dá)到70M,與原有3G下的寬帶速度相比,將超出30倍[6]。
3結(jié)語(yǔ)
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用為各行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。在未來(lái)發(fā)展中,物聯(lián)網(wǎng)除將GPRS、WiMAX以及RFID等信息通信技術(shù)融入外,其他云計(jì)算機(jī)技術(shù)、NGN技術(shù)等也將不斷擴(kuò)展應(yīng)用,使物聯(lián)網(wǎng)得到進(jìn)一步發(fā)展。需注意的是,現(xiàn)代較多企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用中仍存在較多如終端問(wèn)題等,需不斷將更多復(fù)合技術(shù)引入,這樣才可使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更為完善。
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篇6
我國(guó)傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù),在技術(shù)限制和設(shè)備設(shè)施不完善的情況下,難以從根本上實(shí)現(xiàn)環(huán)境的全面保護(hù),在環(huán)境監(jiān)測(cè)中,環(huán)境監(jiān)測(cè)記錄沒(méi)有相關(guān)信息的記錄。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境的真實(shí)性信息監(jiān)測(cè),并保證環(huán)境的科學(xué)高效化管理。關(guān)于環(huán)境監(jiān)測(cè)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,不僅僅在大氣和水質(zhì)監(jiān)測(cè)中有著廣泛的應(yīng)用,同時(shí)在生態(tài)和海洋監(jiān)測(cè)中同樣也有著相對(duì)廣泛的應(yīng)用。
(一)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在大氣監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用環(huán)境大氣監(jiān)測(cè)中,常用的一般監(jiān)測(cè)方法,主要是實(shí)現(xiàn)固定的在線監(jiān)測(cè),并基于流動(dòng)監(jiān)測(cè)中,實(shí)現(xiàn)的一種綜合性監(jiān)測(cè)。而在線監(jiān)測(cè)過(guò)程中,不僅僅可以實(shí)現(xiàn)同步監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)功能,同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)功能的一種全面監(jiān)測(cè)。而固定的在線監(jiān)測(cè),通過(guò)在污染源的排放口,對(duì)固定的在線監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行安裝,而在相關(guān)監(jiān)測(cè)范圍中,結(jié)合一種網(wǎng)格的形式,對(duì)污染物傳感器進(jìn)行布置。我國(guó)現(xiàn)有的城市建設(shè)發(fā)展中,通過(guò)對(duì)環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行安裝,而實(shí)際的環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)過(guò)程中,注重常規(guī)監(jiān)測(cè)指標(biāo)的一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),通過(guò)對(duì)多個(gè)監(jiān)測(cè)子站加以建立,在傳感器設(shè)備的應(yīng)用中,做好大氣環(huán)境中氮氧化合物的根本監(jiān)測(cè),在二氧化硫和可吸入顆粒物的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集中,借助于網(wǎng)絡(luò),將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)逐漸的向監(jiān)控中心進(jìn)行傳輸,最終將環(huán)境的空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)全面實(shí)現(xiàn)。
(二)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用一般而言,水質(zhì)的在線監(jiān)測(cè)中,監(jiān)測(cè)的主要種類,往往是結(jié)合飲用水的基本監(jiān)測(cè),并實(shí)現(xiàn)水質(zhì)污染的根本監(jiān)測(cè)。而實(shí)際的在線監(jiān)測(cè)過(guò)程中,通過(guò)在監(jiān)測(cè)的目的地對(duì)各種傳感器進(jìn)行布置,并做好視頻監(jiān)視傳感器設(shè)備的基礎(chǔ)性應(yīng)用,將感知層逐漸的形成,在網(wǎng)絡(luò)層的應(yīng)用中,做好數(shù)據(jù)的根本傳輸,通過(guò)對(duì)傳感器位置和相關(guān)數(shù)據(jù)的信息采集實(shí)現(xiàn)綜合性的監(jiān)測(cè)過(guò)程,最終將水質(zhì)和水污染源的一種全面監(jiān)測(cè)根本實(shí)現(xiàn),做好綜合性的一種綜合監(jiān)管。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對(duì)三層網(wǎng)絡(luò)傳輸結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)體系進(jìn)行建立,并在原先的一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的相關(guān)預(yù)測(cè)模型中,對(duì)預(yù)警平臺(tái)進(jìn)行開發(fā),進(jìn)而將數(shù)據(jù)收集的一種連續(xù)性加以保持。
(三)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用環(huán)境的生態(tài)監(jiān)測(cè)過(guò)程中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,往往是將監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行劃分,盡可能的將去劃分為不同的分簇。對(duì)于分簇的監(jiān)測(cè)過(guò)程中,可以對(duì)其進(jìn)行設(shè)定,實(shí)現(xiàn)噪聲、溫度以及濕度的一種傳感器搜集,并在各種類型的一種數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)過(guò)程中,做好數(shù)據(jù)之間的信息控制,將環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中數(shù)據(jù)的一種采集和傳輸實(shí)現(xiàn),注重?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N可靠性和實(shí)時(shí)性,在實(shí)際的監(jiān)測(cè)過(guò)程中,對(duì)移動(dòng)Agent節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置,在網(wǎng)絡(luò)能耗的建立過(guò)程中,做好二維定位表的建立,對(duì)最優(yōu)化的路徑傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇,并做好網(wǎng)絡(luò)整體能耗的最低消耗。
(四)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在海洋監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用環(huán)境海洋的監(jiān)測(cè)過(guò)程中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,通過(guò)將互聯(lián)網(wǎng)和傳感器進(jìn)行的一種綜合性使用,并在海洋環(huán)境中的監(jiān)測(cè)過(guò)程中,借助于監(jiān)測(cè)海域的無(wú)限傳感器,通過(guò)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)加以利用,對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽和相關(guān)化學(xué)耗氧量利用,在有機(jī)磷農(nóng)藥的海洋環(huán)境參數(shù)應(yīng)用中,結(jié)合一種無(wú)線發(fā)射裝置,實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)信息的一種實(shí)時(shí)傳輸,而數(shù)據(jù)接收端的數(shù)據(jù)接收和完成中,對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)的海洋環(huán)境職能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建,節(jié)點(diǎn)的實(shí)際設(shè)置中,對(duì)不同的傳感器進(jìn)行根本上的連接,并在傳感器的安裝過(guò)程中,做好水下水上位置的一種根本調(diào)整,對(duì)不同的監(jiān)測(cè)點(diǎn)要求加以滿足。(五)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在重金屬污染監(jiān)控中的應(yīng)用現(xiàn)代化工業(yè)化進(jìn)程的加快,而重金屬污染監(jiān)控的過(guò)程中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,更加注重重金屬的污染檢測(cè),由于重金屬污染解決的產(chǎn)生,不僅僅有著持久性的特征,同時(shí)也難以進(jìn)行根本上的消除。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,通過(guò)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行發(fā)現(xiàn),并在重大污染產(chǎn)生之后,實(shí)現(xiàn)樣本的根本采集和整理,而實(shí)際問(wèn)題的處理過(guò)程中,為重金屬的清理贏取一定的處理時(shí)間,對(duì)污染進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)救。
二、環(huán)境監(jiān)測(cè)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
時(shí)代經(jīng)濟(jì)多元化發(fā)展的同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中,雖然可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境的科學(xué)監(jiān)測(cè),但是這種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)依舊存在相關(guān)的問(wèn)題。傳感器和云技術(shù)的技術(shù)缺陷,往往使得傳感器的靈敏度處于失真的狀態(tài),而傳感器的速率同樣也使得信息送達(dá)有著延后的狀態(tài),在云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展中,對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展有著一定的限制。技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一,物聯(lián)網(wǎng)中的感知層、網(wǎng)絡(luò)層以及應(yīng)用層,均有著相對(duì)獨(dú)立的一種標(biāo)準(zhǔn)化組織,同時(shí)難以保證物聯(lián)網(wǎng)整體的一種穩(wěn)定性發(fā)展,并產(chǎn)生各種各樣的安全性問(wèn)題,而基于網(wǎng)絡(luò)黑客的行為中,數(shù)據(jù)常常出現(xiàn)泄漏和遺失的狀態(tài)。在未來(lái)的發(fā)展中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更要進(jìn)行不斷的完善,在環(huán)境保護(hù)中,趨向于多方式的環(huán)境保護(hù),實(shí)現(xiàn)土壤的監(jiān)測(cè)和噪聲監(jiān)測(cè),并在電磁監(jiān)測(cè)和化學(xué)的組成系統(tǒng)分析中,同樣也有著廣闊的應(yīng)用前景。同時(shí)在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的完善性發(fā)展中,將會(huì)使得智能化和網(wǎng)絡(luò)化的環(huán)境監(jiān)測(cè),推動(dòng)環(huán)保事業(yè)的高效發(fā)展。
三、結(jié)語(yǔ)
篇7
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);必要性;技能型人才
物聯(lián)網(wǎng),顧名知義,就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。它是通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。是繼計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息產(chǎn)業(yè)的浪潮。面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全面普及及上萬(wàn)億規(guī)模的高科技市場(chǎng),職業(yè)院校承接著技能型人才培養(yǎng)的社會(huì)職責(zé),對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才的培養(yǎng)如何定位,如何培養(yǎng),是個(gè)值得探討的問(wèn)題。
一、社會(huì)背景和技術(shù)背景
物聯(lián)網(wǎng)是繼互聯(lián)網(wǎng)之后的新一輪信息技術(shù)革命,隨著在各行各業(yè)的落地,已經(jīng)成為支撐眾多行業(yè)發(fā)展的主要力量。物聯(lián)網(wǎng)初期投入是在政府主導(dǎo)下進(jìn)行的,集中在公共安全系統(tǒng),智能交通、智能物流、市政管理等工程,每一個(gè)點(diǎn)無(wú)不可以搜索到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的影子。尤其信息技術(shù)應(yīng)用水平和管理水平,已經(jīng)成為企業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)力的手段。
技術(shù)上,物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)智能感應(yīng)裝置,經(jīng)過(guò)通信技術(shù),進(jìn)行信息的傳輸,到達(dá)指定的信息處理平臺(tái)或中心,從而實(shí)現(xiàn)物物、物人的信息傳遞,從而提升效率,保障安全,可以跨時(shí)間跨空間進(jìn)行溯源、追蹤、定位、管理。
二、高職院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的必要性分析
從2009年8月7日,國(guó)務(wù)院總理在無(wú)錫視察時(shí)發(fā)表重要講話,提出了感知中國(guó)的戰(zhàn)略構(gòu)想,表示要大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),繼而物聯(lián)網(wǎng)也成為我國(guó)十二五規(guī)劃的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。2013年2月,《國(guó)務(wù)院關(guān)于推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱《指導(dǎo)意見(jiàn)》)正式出臺(tái),標(biāo)志著政策層面已經(jīng)框定物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展藍(lán)圖。預(yù)計(jì)2015年將超過(guò)5000億元的規(guī)模,并會(huì)在短期內(nèi)可能超過(guò)萬(wàn)億規(guī)模,是一個(gè)航母級(jí)產(chǎn)業(yè)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用的競(jìng)爭(zhēng),說(shuō)到底是人才的競(jìng)爭(zhēng),是戰(zhàn)略的競(jìng)爭(zhēng)。物聯(lián)網(wǎng)目前在我國(guó)還處于發(fā)展階段,從事該行業(yè)的人才還比較匱乏,僅在交通物流等領(lǐng)域,人才需求量就超過(guò)20萬(wàn),而且每年都在增長(zhǎng)。做為基礎(chǔ)型的產(chǎn)業(yè)對(duì)人才的海量需求,這也為職業(yè)院校提出了緊迫的要求,有一定基礎(chǔ)、能力、條件的職業(yè)院校,應(yīng)高度重視與加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才的培訓(xùn)與培養(yǎng)工作。
1.職業(yè)類院校學(xué)生的特點(diǎn)。職業(yè)類院校培養(yǎng)的學(xué)生主要從事安裝、調(diào)試、維護(hù)、生產(chǎn)、營(yíng)銷和推廣等工作。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與競(jìng)爭(zhēng),主要是人才的競(jìng)爭(zhēng)。眾多本科類院校也在開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)專業(yè),但主要面對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析和研究方面的研發(fā)工作,要求有深厚的理論基礎(chǔ)知識(shí),并且具備專業(yè)覆蓋面廣的優(yōu)勢(shì),職業(yè)類院校學(xué)生勝任起來(lái)有些困難。縱觀物聯(lián)網(wǎng)的從業(yè)崗位,對(duì)于技術(shù)人員,尤其是建設(shè)調(diào)試、維修保養(yǎng)、技術(shù)服務(wù)、營(yíng)銷推廣等工作,不需要非常深的理論知識(shí),只需要掌握相關(guān)的操作規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn),具備最基礎(chǔ)的專業(yè)知識(shí),具備相應(yīng)崗位必備的技能技巧即可以,正符合職業(yè)院校學(xué)生基礎(chǔ)比較薄弱、學(xué)習(xí)主動(dòng)性差、動(dòng)手能力強(qiáng)、適合奔波式工作的職業(yè)特色,所以對(duì)于當(dāng)前人才需求量大的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)行業(yè),職業(yè)類院校開設(shè)上此專業(yè)正具備最基礎(chǔ)的條件。
2.各行業(yè)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的需求量大。“十二五”期間物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域包括智能交通、智能電網(wǎng)、智能物流、智能工業(yè)、智能醫(yī)療、智能農(nóng)業(yè)、公共安全、環(huán)境監(jiān)控與災(zāi)害預(yù)警、社會(huì)公共事業(yè)、金融與服務(wù)業(yè)、智能家居、智慧城市、國(guó)防與軍事等。
我國(guó)當(dāng)前處理物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才處理缺乏狀態(tài),筆者隨意瀏覽了一個(gè)招聘網(wǎng)站,中華英才網(wǎng)上與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的招聘信息有500余條,前程無(wú)憂網(wǎng)站上與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的招聘信息達(dá)到1000余條,智能招聘網(wǎng)站上與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的招聘崗位達(dá)到400余條,另經(jīng)常有公司通過(guò)微信、QQ、網(wǎng)站平臺(tái)、私人聯(lián)系等方式在招聘技高能優(yōu)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的專業(yè)人才。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),近幾年的幾大應(yīng)用領(lǐng)域?qū)θ瞬诺男枨罅浚赡芫鶗?huì)超過(guò)20萬(wàn)以上,如智能交通、智能物流、智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療、智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智慧生活等。
3.對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)關(guān)鍵領(lǐng)域展開教學(xué)與研究。RFID技術(shù)等短距離通信技術(shù)、傳感技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù),眾多理工類職業(yè)院校有著豐厚的基礎(chǔ),承著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣與應(yīng)用,職業(yè)類院校可以對(duì)這些核心的技術(shù)展開教學(xué)與研究,使得培養(yǎng)的人才在智能交通、智能物流、智能農(nóng)業(yè)、智能工業(yè)等領(lǐng)域得到發(fā)揮。
4. 職業(yè)院校具備校企合作的基礎(chǔ)。職業(yè)教育的人才培養(yǎng)模式步伐一直沒(méi)有停息過(guò),從項(xiàng)目教學(xué)法、學(xué)習(xí)德國(guó)職業(yè)教育模式、校企合作、微課教學(xué)、Mooc教學(xué)、混合式教學(xué)、頂崗實(shí)習(xí)等,究竟花落哪種模式,沒(méi)終極結(jié)論。實(shí)踐場(chǎng)地不斷翻新,合作企業(yè)不斷探索,新技術(shù)新技能不斷涌入,已經(jīng)讓當(dāng)前的眾多高職院校具備了充分的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地,具備了校企合作的基礎(chǔ)。
在當(dāng)前的基礎(chǔ)上,開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)具備了良好的基礎(chǔ)。從教學(xué)方法上看,多年的探索與實(shí)踐已經(jīng)積累了成熟適用的經(jīng)驗(yàn),從硬件基礎(chǔ)上看,已經(jīng)具備了搭建物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)實(shí)訓(xùn)室的基礎(chǔ)條件,從師資力量上看,已經(jīng)擁有了開設(shè)此專業(yè)的技能與技術(shù)。院校與物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)合作,搭建校企合作平臺(tái),通過(guò)高校與企業(yè)聯(lián)合辦學(xué),培養(yǎng)熟練掌握物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)與技術(shù)的信息服務(wù)與技能應(yīng)用型人才,合作育人,合作發(fā)展,達(dá)到人才培養(yǎng)的靈活性、開放性、深入性、針對(duì)性。
總之,在當(dāng)前本科類院校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的同時(shí),各職業(yè)類院校也必須要迎頭趕上,以呼應(yīng)本科類院校培養(yǎng)的研究型人才,牢牢把握住這一機(jī)遇。中高等職業(yè)類院校作為國(guó)家技能型人才培養(yǎng)的基礎(chǔ),開辦此專業(yè)顯得尤其重要與必要,有處于當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的大好形勢(shì) ,扭轉(zhuǎn)物聯(lián)網(wǎng)人才資源匱乏的局面,從而培養(yǎng)大批的具備物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能力、創(chuàng)新能力、良好的團(tuán)隊(duì)合作精神的復(fù)合型人才,全國(guó)的職業(yè)類院校都以當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的大好背景為依托,積極開辦物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè),探索理論和實(shí)踐相結(jié)合的優(yōu)質(zhì)培養(yǎng)人才戰(zhàn)略。
由于我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教育于2010年才起步,對(duì)于很多院校開設(shè)此專業(yè)還處理猶豫與探索階段,如如何定位專業(yè)、課程設(shè)置?師資力量從何而來(lái)?實(shí)驗(yàn)室不完善如何辦?學(xué)生的就業(yè)前景如何?等等諸多問(wèn)題,這也一定程度上會(huì)制約著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專業(yè)的設(shè)置與發(fā)展,所以研究物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教育的有效性及輸送人才的通道更顯得重要。
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篇8
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)RFID 專利 專利預(yù)警 實(shí)證性分析
1 引言
2010年9月8日,國(guó)務(wù)院總理主持召開國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議,審議并原則通過(guò)《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》。物聯(lián)網(wǎng)是在“決定”中七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)――新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成內(nèi)容。2011年4月11日中央財(cái)政部又通知,中央財(cái)政預(yù)算專項(xiàng)資金將從2011年起支持物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)、應(yīng)用和服務(wù)項(xiàng)目。目前從政府到產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界都非常重視物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化。而專利是情報(bào)分析的重要來(lái)源,其中復(fù)合了產(chǎn)業(yè)信息和技術(shù)信息。發(fā)達(dá)國(guó)家歷來(lái)非常重視通過(guò)專利實(shí)證性研究發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、尋找發(fā)展的機(jī)會(huì)。在物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展之際,本文通過(guò)專利實(shí)證性分析當(dāng)今國(guó)內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和我國(guó)相關(guān)技術(shù)的現(xiàn)狀,以供業(yè)界參考。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)世界發(fā)展現(xiàn)狀
專利數(shù)量的變化表征著新技術(shù)的產(chǎn)出情況,專利發(fā)明人數(shù)量表征著參與研發(fā)的技術(shù)人員數(shù)量,專利申請(qǐng)人數(shù)量可以表征投入研發(fā)的機(jī)構(gòu)的數(shù)量。通過(guò)對(duì)專利數(shù)據(jù)的分析,可以判斷特定產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和態(tài)勢(shì)。
國(guó)際上較早的物聯(lián)網(wǎng)專利申請(qǐng)從1991年就開始出現(xiàn),相關(guān)專利數(shù)量在上世紀(jì)90年代一直比較少,從2001年開始每年專利申請(qǐng)數(shù)量超過(guò)500件。之后每年的專利申請(qǐng)?jiān)鏊倜黠@。這種快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)一直到2006年,之后的2007、2008年專利數(shù)量都出現(xiàn)了下降,出現(xiàn)技術(shù)相對(duì)成熟的跡象。如圖1所示。
物聯(lián)網(wǎng)專利發(fā)明的變化情況同專利申請(qǐng)數(shù)量一樣,從2001年后出現(xiàn)快速增長(zhǎng),同樣從2007年開始參與的技術(shù)人員數(shù)量出現(xiàn)下降。但從圖2中看到新的技術(shù)人員作為專利發(fā)明人不斷加入,說(shuō)明物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)仍在不斷研發(fā)尋找新的突破點(diǎn)。
物聯(lián)網(wǎng)專利所涉及的技術(shù)主題隨著專利數(shù)量的增長(zhǎng)也不斷增加。如圖3所示,在2004年以前新技術(shù)主題出現(xiàn)較多,從2005年后,研發(fā)主要集中于現(xiàn)有技術(shù)主題進(jìn)一步研發(fā)。前面專利申請(qǐng)數(shù)量下降的情況,應(yīng)該也是可新研發(fā)的點(diǎn)較少所導(dǎo)致。
最強(qiáng),我國(guó)發(fā)展熱度最高
專利優(yōu)先權(quán)國(guó)家可以表征技術(shù)研發(fā)的原創(chuàng)區(qū)域。通過(guò)分析看到,以美國(guó)專利作為優(yōu)先權(quán)的排名第一,目前總數(shù)已經(jīng)達(dá)到6600余件;日本排名第二,目前總數(shù)已經(jīng)達(dá)到5400余件;下面依次是韓國(guó)、中國(guó)、德國(guó)、我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)。這些國(guó)家和地區(qū)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上擁有較強(qiáng)的實(shí)力。
在排名前列的國(guó)家和地區(qū)的專利申請(qǐng)基本在10%左右,唯獨(dú)我國(guó)的近三年增長(zhǎng)率達(dá)到44%,發(fā)展熱度一枝獨(dú)秀。
物聯(lián)網(wǎng)專利申請(qǐng)數(shù)量最多的美國(guó),近三年的增長(zhǎng)率達(dá)到13%。美國(guó)申請(qǐng)人中排名第一的為symbol公司,中文名為訊寶公司,成立于1975年,資產(chǎn)超過(guò)10億美元,是無(wú)線傳感方面世界領(lǐng)先公司。作為摩托羅拉的子公司,其生產(chǎn)的物聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)、工業(yè)采集器、條碼掃描儀等物聯(lián)網(wǎng)硬件產(chǎn)品,是公認(rèn)的物聯(lián)網(wǎng)的高端產(chǎn)品。排名第二的是藍(lán)色巨人IBM公司,IBM是“智慧的地球”概念提出者,也是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要推動(dòng)者,JBM擁有RFID射頻標(biāo)簽和傳感器的完整解決方案。其相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)專利數(shù)量也接近200件。IBM的物聯(lián)網(wǎng)解決方案已經(jīng)在肉制品食品跟蹤方案、園藝植物生產(chǎn)運(yùn)輸監(jiān)管,汽車生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)榷喾矫娴玫綉?yīng)用。美國(guó)排名第三的是Broadcom博通公司,是世界上最大的無(wú)生產(chǎn)線半導(dǎo)體公司,專利是其主要獲利手段。其對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)目前已經(jīng)擁有超過(guò)170件的專利。美國(guó)三家領(lǐng)先公司都是物聯(lián)網(wǎng)概念的首先提出者和實(shí)踐者,在物聯(lián)網(wǎng)專利上擁有非常強(qiáng)的實(shí)力。,
日本物聯(lián)網(wǎng)專利,世界排名第二。日立公司的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專利達(dá)到227件。日立公司在RFID標(biāo)簽上開展了大量研究。并在法國(guó)建立有從事物聯(lián)網(wǎng)研究的SophiaAntipolis實(shí)驗(yàn)室,2010年,日立集團(tuán)在南昌建立了日立物聯(lián)網(wǎng)暨新技術(shù)體驗(yàn)中心的大型研發(fā)基地。日立在物聯(lián)網(wǎng)目前有手指靜脈認(rèn)證技術(shù)、u-CHIP芯片等尖端技術(shù)。,同時(shí)在北京的日立研究員,也在大量招聘物聯(lián)網(wǎng)研究人員。東京電力公司專利數(shù)量215件,RFID標(biāo)簽和無(wú)線標(biāo)簽是專利的主要內(nèi)容。半導(dǎo)體能源實(shí)驗(yàn)室SEL(SEMICONDUCTOR ENERGY LAB)的專利數(shù)量190件,這家公司從2007年與TDK公司開始合作研發(fā)超薄可彎卷RFID標(biāo)簽。可彎卷RFID標(biāo)簽是其技術(shù)特點(diǎn)。
韓國(guó)排名第一的申請(qǐng)人為三星公司,專利數(shù)量達(dá)到238件。三星近年開展了大量基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的家電智能化研發(fā)。2010年三星公司與擁有3,5GHz頻譜運(yùn)營(yíng)牌照的中電華通簽訂合作協(xié)議,由三星電子提供基于3,5GHz頻譜的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。韓國(guó)電子通信研究院(ETRIELECTRONICS&TELECOM RES INST)專利申請(qǐng)數(shù)量219件。該機(jī)構(gòu)為政府背景的非營(yíng)利研究機(jī)構(gòu)。ETRI對(duì)RFID標(biāo)簽展開了大量研究,對(duì)于RFID標(biāo)簽相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)發(fā)揮了很大作用。SK電訊是韓國(guó)的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商,擁有韓國(guó)移動(dòng)通信50%以上的份額。相比于我國(guó)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商簡(jiǎn)單的管道角色,SK對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)140余件專利。韓國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,表現(xiàn)為底層標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備硬件的研發(fā)、通信傳輸、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用都有強(qiáng)有力公司涉足并且申請(qǐng)了大量專利,已經(jīng)形成了很好的發(fā)展結(jié)構(gòu)。
歐洲物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中德國(guó)排名第一,申請(qǐng)數(shù)量達(dá)到890件。排名的第一的是西門子公司,西門子公司設(shè)置有工業(yè)識(shí)別部門,作為發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的專門部門。,西門子公司對(duì)于RFID和DPM讀碼識(shí)別技術(shù)大力研發(fā)。西門子公司同我國(guó)最大的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè),感知物聯(lián)網(wǎng)集團(tuán)簽訂協(xié)議在無(wú)錫開展物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。在德國(guó)排名第二的是美國(guó)愛(ài)特梅爾半導(dǎo)體的德國(guó)分公司,這家公司專長(zhǎng)于微處理器和微芯片的制造。歐洲其他重要申請(qǐng)人還包括脫離自荷蘭飛利浦公司的恩智浦NXP公司,其是一家傳統(tǒng)的半導(dǎo)體公司,專利申請(qǐng)數(shù)量66件。2011年4月恩智浦公司了最新高速度、大存儲(chǔ)內(nèi)存的UCODE 12C RFID標(biāo)簽。荷蘭排名第二的是飛利浦公司,其近年來(lái)致力于物聯(lián)網(wǎng)型智能家居的研究,希望把自身在家電產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)帶入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。
物聯(lián)網(wǎng)專利的申請(qǐng)人分布情況,擁有100件以上的大申請(qǐng)人擁有的專利數(shù)量占總量的20%,申請(qǐng)量小于2件的零散申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)量占總量的24%。物聯(lián)網(wǎng)RFlD相關(guān)的設(shè)備、芯片、RFID標(biāo)簽是高技術(shù)的集合體,只有大型企業(yè)才有能力設(shè)計(jì)和制造。
國(guó)際總體情況。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)主題以企業(yè)為主,企業(yè)提交的專利申請(qǐng)占到總量的75%,科研機(jī)構(gòu)申請(qǐng)占到4%,政府機(jī)構(gòu)占到2%,個(gè)人申請(qǐng)占到19%。
通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)先的專利申請(qǐng),主要為三類:一是半導(dǎo)體制造企業(yè),如世界排名第一的美國(guó)訊寶公司;二是三星、飛利浦、松下等家電企業(yè);三是SK這類的電信運(yùn)營(yíng)商。
如圖4所示,排名第一的是美國(guó)symbol公司該公司從1997年開始申請(qǐng)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)專利,近三年增長(zhǎng)率為8%,保持穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。ITE頭韓國(guó)三星公司排名第二,三星公司從2002年開始申請(qǐng)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專利,近三年增長(zhǎng)率5%。專利數(shù)量達(dá)到238件。
這些世界領(lǐng)先企業(yè)相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)專利的近三年增長(zhǎng)率,基本處于10%以下。其中東京電力公司的專利增長(zhǎng)率達(dá)到17%,說(shuō)明物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)構(gòu)建的新應(yīng)用發(fā)展迅速。2009年我國(guó)的國(guó)家電網(wǎng)公司也公布了智能電網(wǎng)計(jì)劃,提出了信息匯聚、協(xié)同感知、泛在聚合等三個(gè)階段。
另一個(gè)值得關(guān)注的情況是美國(guó)博通公司近三年專利增長(zhǎng)達(dá)到了26%,該公司是世界上最大的無(wú)生產(chǎn)線半導(dǎo)體公司(Fabless Semiconductor Company),通過(guò)專利收費(fèi)是其主要獲利手段。這種以專利收費(fèi)為主要手段的公司,一般會(huì)在產(chǎn)業(yè)獲利前景明朗的情況下,開展設(shè)計(jì)和研發(fā)大量申請(qǐng)獲得專利,為以后的專利收費(fèi)打下基礎(chǔ)。
RFID標(biāo)簽是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)重點(diǎn)
物聯(lián)網(wǎng)世界范圍技術(shù)主題設(shè)計(jì)最多的就是對(duì)RFID的研發(fā),國(guó)外技術(shù)界物聯(lián)評(píng)價(jià)說(shuō)RFID標(biāo)簽是物聯(lián)網(wǎng)的首備條件。如圖5所示,目前RFID標(biāo)簽專利數(shù)量已經(jīng)達(dá)到15000余件,相關(guān)專利從1992年開始出現(xiàn),目前近三年的增長(zhǎng)率達(dá)到17%,增速很快,韓國(guó)的ETRI研究院、日本富士通、韓國(guó)三星申請(qǐng)了大量關(guān)于RFID標(biāo)簽的專利。排名第二的是RFID標(biāo)簽的產(chǎn)品形式智能卡,專利到達(dá)6000余件。近三年保持了20%增長(zhǎng)率。美國(guó)訊寶公司、政府背景的韓國(guó)ETRI研究院、東京電力公司 要的專利申請(qǐng)人。
其他近年增長(zhǎng)比較快的技術(shù)主題涉及通信技術(shù)的二次電波應(yīng)答器(近三年增長(zhǎng)27%),無(wú)線傳播收發(fā)、應(yīng)答、轉(zhuǎn)發(fā)(近三年增長(zhǎng)49%)。
3 我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)中國(guó)專利最早從1995年就有相關(guān)專利申請(qǐng)出現(xiàn),最早的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專利申請(qǐng)分別為IBM申請(qǐng)的CN95104779一薄柔性包裝中的射頻電路和存儲(chǔ)器,關(guān)于RFID標(biāo)簽的制造,這件申請(qǐng)于2001年視撤。另一件為美國(guó)個(gè)人申請(qǐng)“CN951961 10-用于借助于紙牌和籌碼桌面上游戲的職業(yè)性使用的游戲器具”,應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)賭博中的自動(dòng)計(jì)分,這件專利申請(qǐng)同樣視撤。
物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,如圖6所示,在2004年前處于比較緩慢的狀態(tài),國(guó)外來(lái)華申請(qǐng)多于國(guó)內(nèi)申請(qǐng)。從2005年開始,我國(guó)每年的專利申請(qǐng)數(shù)量有了較大增長(zhǎng)。之后從2007年開始國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)的逐年申請(qǐng)量超過(guò)國(guó)外來(lái)華申請(qǐng)。但考慮到國(guó)外來(lái)華申請(qǐng)中64%為PCT申請(qǐng),進(jìn)入國(guó)家階段時(shí)間較長(zhǎng),國(guó)外來(lái)華申請(qǐng)近幾年專利申請(qǐng)數(shù)量應(yīng)該還會(huì)有較大增長(zhǎng)。,
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專利申請(qǐng)數(shù)量整體從2005開始出現(xiàn)高速增長(zhǎng),即使因?yàn)閷@暾?qǐng)的延遲公開,2009年和2010年申請(qǐng)量也未出現(xiàn)下滑,其中國(guó)內(nèi)申請(qǐng)拉動(dòng)作用明顯。說(shuō)明物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)目前國(guó)內(nèi)發(fā)展熱度很高。
如表1所示,在檢索到的3542件專利申請(qǐng)中,國(guó)內(nèi)申請(qǐng)2258件,國(guó)外來(lái)華申請(qǐng)1284件、其中有效發(fā)明專利權(quán)方面,國(guó)內(nèi)申請(qǐng)168件,國(guó)外來(lái)華申請(qǐng)303件,國(guó)外來(lái)華申請(qǐng)有較大優(yōu)勢(shì)。
實(shí)審中發(fā)明專利申請(qǐng)數(shù)量對(duì)比情況,國(guó)內(nèi)申請(qǐng)914件,國(guó)外來(lái)華申請(qǐng)741,國(guó)內(nèi)申請(qǐng)略占優(yōu)勢(shì)。但考慮到國(guó)外來(lái)華申請(qǐng)64%都是PCT申請(qǐng),進(jìn)入國(guó)家階段公開時(shí)間較長(zhǎng),因而分析國(guó)內(nèi)申請(qǐng)數(shù)量的優(yōu)勢(shì)地位并不穩(wěn)固、
國(guó)內(nèi)申請(qǐng)的40%為實(shí)用新型,目前有效的實(shí)用新型專利數(shù)量839件。但對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)這樣的高科技技術(shù),采用簡(jiǎn)單的實(shí)用新型保護(hù)并不合適。
物聯(lián)網(wǎng)專利中還有一定數(shù)量的外觀設(shè)計(jì),主要是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,如手持掃描終端的外觀設(shè)計(jì),國(guó)內(nèi)和國(guó)外來(lái)華申請(qǐng)人都有申請(qǐng),數(shù)量不多。
對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),國(guó)內(nèi)廣泛開展了研發(fā)。眾多省市都有相關(guān)專利申請(qǐng)。國(guó)內(nèi)申請(qǐng)共計(jì)2258件,其中來(lái)自臺(tái)灣地區(qū)的專利申請(qǐng)137件,香港的專利申請(qǐng)22件,國(guó)內(nèi)申請(qǐng)主要來(lái)自廣東省455件、上海393件、北京376件、江蘇219件,是國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新的主要基地。
國(guó)外來(lái)華申請(qǐng)中美國(guó)以591件排名第一,日本293件排名第二。,一般情況下日本非常重視專利申請(qǐng)的數(shù)量,但在物聯(lián)網(wǎng)上專利申請(qǐng)數(shù)量與美國(guó)有一半的差距,進(jìn)一步說(shuō)明美國(guó)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上的高超實(shí)力,其他排名前列的國(guó)家還包括韓國(guó)、德國(guó)、荷蘭、芬蘭、瑞士、法國(guó)等。
國(guó)內(nèi)共有1100多名申請(qǐng)人申請(qǐng)了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專利,其中來(lái)自于公司的申請(qǐng)為59%,個(gè)人申請(qǐng)27%,大學(xué)科研機(jī)構(gòu)申請(qǐng)14%。通過(guò)世界范圍專利分析,物聯(lián)網(wǎng)專利創(chuàng)新以公司為主體,國(guó)際總體達(dá)到75%的。根據(jù)以往對(duì)其他領(lǐng)域的分析,國(guó)內(nèi)企業(yè)占到59%已經(jīng)是比較可喜的現(xiàn)狀。
國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人中我們看到了大量關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)際生活中應(yīng)用的實(shí)例。如北京中食新華科技有限公司申請(qǐng)18件有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)專利,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)RFID實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的溯源和物流流程管理。北京誠(chéng)意創(chuàng)科軟件開發(fā)有限公司申請(qǐng)19件有關(guān)帶有RFID標(biāo)簽的證件的專利。四川省宜賓五糧液集團(tuán)有限公司申請(qǐng)了6件有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的專利,其中5件實(shí)用新型已經(jīng)獲得授權(quán),1件發(fā)明專利申請(qǐng)還處于實(shí)質(zhì)審查中。發(fā)明內(nèi)容都是如何應(yīng)用RFID標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的防偽,通過(guò)一次性撕毀的RFID標(biāo)簽,來(lái)實(shí)現(xiàn)五糧液酒的真?zhèn)闻袛唷?/p>
國(guó)外來(lái)華申請(qǐng),排名第一的技術(shù)主題是關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)使用傳感器和RFID等設(shè)備的芯片結(jié)構(gòu),在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化后應(yīng)用將五花八門,但唯一不能脫離的是基礎(chǔ)硬件。申請(qǐng)這個(gè)主題的專利具有很強(qiáng)的基礎(chǔ)性。
國(guó)外來(lái)華專利申請(qǐng)更側(cè)重于物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)備的保護(hù)。底層芯片、標(biāo)簽基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)讀取存儲(chǔ)和應(yīng)答的方法是發(fā)明涉及主題的主要內(nèi)容。國(guó)外來(lái)華專利申請(qǐng)關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的,比較有特色的是在防盜、防入侵方面的應(yīng)用。
國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)最多的技術(shù)主題,主要是使用底層芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取和存儲(chǔ)等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的第二層次研發(fā)。在層次上還會(huì)依賴于第一個(gè)層次的底層芯片。而且國(guó)內(nèi)申請(qǐng)更加重視對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的研發(fā),例如作為考勤打卡機(jī)的應(yīng)用、作為工廠控制的應(yīng)用,利用物聯(lián)網(wǎng)的信息采集和處理反饋系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)保健、旅游、咨詢等應(yīng)用。
國(guó)內(nèi)申請(qǐng)對(duì)于芯片的電路裝配,有所涉及。但G06K19/077相關(guān)分類號(hào)下99件申請(qǐng),57件為實(shí)用新型,大多數(shù)涉及是比較簡(jiǎn)單的,對(duì)現(xiàn)有芯片的進(jìn)行利用設(shè)計(jì)的發(fā)明。底層的芯片設(shè)計(jì)依托強(qiáng)大的芯片制造能力,這方面我國(guó)的制造業(yè)基礎(chǔ)還比較薄弱。在這種情況,為了避免以往DVD采購(gòu)零件,組裝后被收取高昂專利費(fèi)的被動(dòng)局面,應(yīng)該早有動(dòng)作。在產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用全面鋪開前,應(yīng)及早收購(gòu)獲得專利許可,可借鑒在3GWCDMA專利上華為的作法,華為公司比較早同愛(ài)立信談判,獲得了比較優(yōu)惠的專利許可價(jià)格;而中興公司在發(fā)展作大后再與對(duì)方談判,愛(ài)立信的要價(jià)就高了很多。
國(guó)內(nèi)申請(qǐng)比較有特色的是,對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)采集到的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行了比較多的研發(fā),如數(shù)據(jù)傳輸?shù)呐渲谩⑼ㄐ艂鬏數(shù)奶炀€的研發(fā)。
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 農(nóng)業(yè)信息化建設(shè) 應(yīng)用情況
中圖分類號(hào):TP391.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2015)12-0000-00
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受自然因素的影響較大,而這些因素具有較大的不確定性,因此隨著經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)信息化技術(shù)的依賴程度越來(lái)越高,人們力求通過(guò)技術(shù)手段及時(shí)獲取自然環(huán)境的信息,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的科學(xué)性與有效性。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有綜合性與智能性,其系統(tǒng)的建設(shè)能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展的實(shí)際需求,這一技術(shù)在農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)中的應(yīng)用有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)的內(nèi)容
農(nóng)業(yè)信息化對(duì)整個(gè)社會(huì)的信息化發(fā)展有著重要的推動(dòng)作用,目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)逐漸應(yīng)用到了遙感、網(wǎng)絡(luò)共享、信息處理、通訊、RFID等技術(shù),農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)能夠促使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、加工到銷售的各個(gè)環(huán)節(jié)緊密的聯(lián)系在一起,從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展。農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面。
1.1資源環(huán)境信息化
資源環(huán)境信息化的提出主要是因?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)自然環(huán)境的依賴度較大,氣候、濕度、溫度、光照、溫差、降水、土壤等因素都對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況有極大的影響,因此為了促進(jìn)農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展,應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況建立農(nóng)業(yè)資源信息庫(kù),為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供給必要的關(guān)于資源與環(huán)境的信息。除了靜態(tài)的信息展示外,還應(yīng)當(dāng)有動(dòng)態(tài)化的信息收集,保證農(nóng)民能夠獲得實(shí)時(shí)有效的信息,從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)性與有效性。
1.2生產(chǎn)管理信息化
在現(xiàn)代化發(fā)展的過(guò)程中,農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)與加工的目的主要是為了投入市場(chǎng)進(jìn)行銷售,在這個(gè)過(guò)程中如果沒(méi)有合理的規(guī)劃與管理,那么就很容易導(dǎo)致生產(chǎn)、銷售等環(huán)節(jié)相互之間的脫節(jié),最終阻礙農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。因此在農(nóng)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)生產(chǎn)以及經(jīng)營(yíng)的過(guò)程予以全面的信息化管理,對(duì)農(nóng)作物種植、農(nóng)田管理、畜牧養(yǎng)殖、環(huán)境監(jiān)測(cè)等過(guò)程予以統(tǒng)一的規(guī)范化監(jiān)督,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的提升,實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)成本的節(jié)約以及對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升,最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。
1.3經(jīng)濟(jì)發(fā)展信息化
經(jīng)濟(jì)發(fā)展上的信息化是指農(nóng)戶、農(nóng)村企業(yè)等各單位實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋,促進(jìn)信息的共享與交流,通過(guò)通信設(shè)備,普通農(nóng)戶以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)都能夠獲得關(guān)于交通、環(huán)境、資源、經(jīng)濟(jì)建設(shè)等多方面的實(shí)時(shí)消息,同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),農(nóng)戶等還可以了解到政府最近的農(nóng)業(yè)政策與農(nóng)業(yè)信息,從而對(duì)自身的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)作出相應(yīng)的調(diào)整,保證生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)行為與國(guó)家的建設(shè)發(fā)展方向具有一致性。另外,信息化的網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)還能夠加強(qiáng)農(nóng)村與外界的溝通,這在一定程度上有利于吸引外部企業(yè)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)進(jìn)行投資。
1.4科技教育信息化
科技教育方面的信息化發(fā)展有利于為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)培養(yǎng)具有高素質(zhì)的人才,人才是推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Γ虼诵鑼?duì)人才的培養(yǎng)予以高度關(guān)注,教育的信息化發(fā)展能夠使農(nóng)民接觸到先進(jìn)的技術(shù),從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科技化水平。科技的信息化是指利用以網(wǎng)絡(luò)為依托的信息技術(shù)手段,將先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)整合至網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),使農(nóng)民或從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的相關(guān)人員能夠在網(wǎng)絡(luò)上學(xué)習(xí)到先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)并進(jìn)行信息交流,從而推動(dòng)農(nóng)業(yè)科研的發(fā)展與建設(shè)。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概況
物聯(lián)網(wǎng)屬于一種“有限網(wǎng)絡(luò)”,管理、控制等操作都針對(duì)特定的對(duì)象展開,它能利用網(wǎng)絡(luò)、識(shí)別器與傳感技術(shù)將不同的管理對(duì)象連接到一起,從而對(duì)對(duì)象進(jìn)行決策、識(shí)別、感知、態(tài)勢(shì)判斷等方面的控制與管理,其操作具有綜合性與智能化的特征。物聯(lián)網(wǎng)中蘊(yùn)含著大量的信息數(shù)據(jù),因此對(duì)信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通訊技術(shù)的要求與需求均相對(duì)較高。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)系統(tǒng)構(gòu)架如圖1所示。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可謂是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮,這一技術(shù)的發(fā)展不僅能夠推動(dòng)進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)投資產(chǎn)生,還能夠使經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的效率得到提升,因此其效應(yīng)具有雙重性。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)人與物、人與人以及物與物之間交互聯(lián)系,它以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)并對(duì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了有效的延伸。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不是一種全新的技術(shù)手段,而是對(duì)具有先進(jìn)性的計(jì)算機(jī)技術(shù)的整合,針對(duì)不同領(lǐng)域的需求,技術(shù)的應(yīng)用會(huì)做相應(yīng)的調(diào)整。
2.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)信息化的影響
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,農(nóng)業(yè)領(lǐng)域在信息化建設(shè)的過(guò)程中也開始應(yīng)用這一技術(shù)手段,而農(nóng)業(yè)具有一定的復(fù)雜性,影響因素較多,經(jīng)營(yíng)較為分散且生產(chǎn)流程較長(zhǎng),利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)r(nóng)業(yè)的發(fā)展情況進(jìn)行整合,促進(jìn)綠色農(nóng)業(yè)、高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)之上,農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)主要表現(xiàn)在農(nóng)產(chǎn)品的身份標(biāo)識(shí)編碼上,農(nóng)產(chǎn)品自產(chǎn)生起就被賦予了唯一的、區(qū)別于其它產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)編碼,其信息資料可通過(guò)RFID技術(shù)進(jìn)行采集與儲(chǔ)存,如果某一環(huán)節(jié)需要對(duì)產(chǎn)品予以數(shù)據(jù)分析,那么可通過(guò)對(duì)產(chǎn)品ID的分析或者對(duì)代碼的解析來(lái)獲得相關(guān)的信息資料,通過(guò)這種方式可以有效的對(duì)物品做出識(shí)別與判斷,同時(shí)可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全程的跟蹤與管理。具體的以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)信息化結(jié)構(gòu)如圖2所示。
3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)中的應(yīng)用情況
3.1農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉
生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用最為突出的環(huán)節(jié)當(dāng)屬節(jié)水灌溉環(huán)節(jié),我國(guó)水資源分布不均,整體上呈現(xiàn)出匱乏的狀態(tài),為了滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求,研究人員應(yīng)當(dāng)通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)手段創(chuàng)新灌溉方式,使灌溉既能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求,又能夠?qū)崿F(xiàn)水資源節(jié)約的目的。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下,農(nóng)業(yè)灌溉可以應(yīng)用具有自動(dòng)化特征的控制系統(tǒng)進(jìn)行操作,整個(gè)系統(tǒng)包括四個(gè)環(huán)節(jié),第一是信息采集,研究人員首先應(yīng)當(dāng)對(duì)水資源的情況進(jìn)行了解,因此需采集相關(guān)的信息資料;第二是分析加工,利用這一系統(tǒng)能夠?qū)Σ杉降男畔⑦M(jìn)行分析,剔除無(wú)效信息,并對(duì)有效信息進(jìn)行整合;第三是指導(dǎo)實(shí)踐,整合后的信息能夠?yàn)楣喔裙ぷ鞯恼归_提供有效的指導(dǎo),使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員能夠確定灌溉量與灌溉方法;第四是信息反饋,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平臺(tái)能夠?qū)喔冗M(jìn)度與效果進(jìn)行有效的反饋,用戶也可以在這一平臺(tái)上對(duì)灌溉信息進(jìn)行查詢。山西省應(yīng)縣的水資源就嚴(yán)重匱乏,為滿足農(nóng)業(yè)灌溉的需求,相關(guān)人員利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)了完善的灌溉控制系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠滿足制定用水計(jì)劃、管理水費(fèi)、記錄灌溉進(jìn)度、上傳灌溉信息等用戶需求,這一系統(tǒng)由總控室、集中控制室、電氣控制柜以及水泵組成,相關(guān)信息可通過(guò)RFID技術(shù)獲得,數(shù)據(jù)的傳輸、水泵的控制都可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完成,人力、物力、財(cái)力等方面的投入均相對(duì)較少,這一系統(tǒng)的使用使農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與信息化的水平有了較大程度的提升。
3.2產(chǎn)品安全監(jiān)管
隨著生活水平的提升,人們對(duì)食品質(zhì)量與安全問(wèn)題的關(guān)注度越來(lái)越高,尤其是毒豆芽、毒奶粉等問(wèn)題被曝光后,消費(fèi)者希望食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)能夠更加的科學(xué)化與規(guī)范化,此時(shí)相關(guān)部門也相應(yīng)的加強(qiáng)了食品安全質(zhì)量監(jiān)管的力度。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為農(nóng)業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)提供了新的監(jiān)管途徑,即可以利用RFID技術(shù)對(duì)產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷售的過(guò)程予以全面的管理與監(jiān)控,美國(guó)最先將這一技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),為了避免患有瘋牛病的牛流入市場(chǎng),研究人員將RFID身份識(shí)別編碼從牛耳處植入,RFID系統(tǒng)中詳細(xì)記錄著每頭具有編碼的牛的資料信息,包括年齡、飼養(yǎng)情況、體重、患病史以及宰殺情況等。我國(guó)對(duì)這一技術(shù)的應(yīng)用始于2009年,為了保證豬肉的質(zhì)量,研究人員推出了“金卡豬”,即利用RFID技術(shù)為豬貼上對(duì)應(yīng)的“電子身份證”,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)豬從飼養(yǎng)、防疫、加工,到流通與銷售的整個(gè)過(guò)程的監(jiān)控。這一監(jiān)控過(guò)程的完成主要依賴于EPC標(biāo)準(zhǔn)以及RFID技術(shù)。
3.3農(nóng)畜產(chǎn)品流通
農(nóng)產(chǎn)品流通的過(guò)程主要包括四個(gè)環(huán)節(jié),第一是在產(chǎn)地的處理,第二是裝載運(yùn)輸,第三是在批發(fā)市場(chǎng)的銷售,第四是在零售市場(chǎng)的銷售,為了保證農(nóng)畜產(chǎn)品不脫離監(jiān)管的范圍,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮了巨大的作用,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有聯(lián)網(wǎng)、識(shí)別以及追溯的功能,因此在整個(gè)流通的過(guò)程中相關(guān)人員都能夠?qū)r(nóng)畜產(chǎn)品的去向予以全面的監(jiān)控。產(chǎn)品信息采集的過(guò)程不會(huì)耗費(fèi)過(guò)多的時(shí)間,因此不會(huì)影響農(nóng)畜產(chǎn)品的銷售過(guò)程,同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠使農(nóng)畜產(chǎn)品供應(yīng)鏈共享與集成的水平得到有效的提升。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下,農(nóng)產(chǎn)品流通過(guò)程可以形成一條信息鏈,無(wú)論是生產(chǎn)環(huán)節(jié)還是產(chǎn)品供應(yīng)環(huán)節(jié),相關(guān)人員都需要先對(duì)產(chǎn)品的信息進(jìn)行采集并上傳至對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù),保證信息更新的及時(shí)性與信息存儲(chǔ)的有效性。為了保證數(shù)據(jù)信息的安全性,數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)設(shè)置密碼,只有在供應(yīng)鏈上的各個(gè)環(huán)節(jié)上才能夠?qū)γ艽a進(jìn)行共享。
3.4質(zhì)量安全追溯
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量與安全中的作用較為顯著,質(zhì)量安全追溯的過(guò)程中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形成了高水平的技術(shù)體系,該體系由信息采集、傳輸、查詢這三個(gè)層次組成。首先,是采集信息的過(guò)程,以蔬菜生產(chǎn)為例,生產(chǎn)人員會(huì)將生產(chǎn)基地劃分為不同的地塊,然后對(duì)各地塊做編碼處理,并為之匹配相應(yīng)的IC卡,生產(chǎn)過(guò)程中的每項(xiàng)產(chǎn)品都會(huì)被賦予對(duì)應(yīng)的電子標(biāo)簽,播種后每次施肥、澆水、除草的過(guò)程都需要通過(guò)終端記錄到IC卡中,通過(guò)終端進(jìn)行操作能夠簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)的過(guò)程,避免投入過(guò)多的人力與財(cái)力,且數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性將會(huì)得到較大的提升。其次是傳輸信息的過(guò)程,在生產(chǎn)基地,信息的收集通過(guò)終端與IC卡完成,IC卡相當(dāng)于信息存儲(chǔ)的中介,而信息傳輸最終的目的地應(yīng)當(dāng)是當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù),因此應(yīng)當(dāng)定期對(duì)IC卡中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理,即利用RFID技術(shù)將其通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)信息數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)。最后是查詢信息的過(guò)程,在農(nóng)產(chǎn)品投入市場(chǎng)時(shí)間,相關(guān)人員可將物聯(lián)網(wǎng)上存儲(chǔ)的追溯碼進(jìn)行轉(zhuǎn)換并生成標(biāo)有追溯碼的標(biāo)簽,并將這一標(biāo)簽準(zhǔn)確的粘貼到產(chǎn)品外包裝上,消費(fèi)者可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)對(duì)產(chǎn)品信息進(jìn)行查詢。
3.5農(nóng)業(yè)信息共享
農(nóng)業(yè)信息共享能夠加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)與農(nóng)民之間的交流,從而激發(fā)新的思想與新技術(shù),可建立市級(jí)、縣級(jí)、鄉(xiāng)級(jí)等多層次的信息平臺(tái),這樣既能保證農(nóng)業(yè)政策與信息的上傳下達(dá),還能夠保證政府對(duì)民意的深入了解,上下層通力合作共同推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。例如廣西省玉林市就利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造了特色的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)體系,實(shí)現(xiàn)四級(jí)信息網(wǎng)聯(lián)動(dòng),即在市級(jí)設(shè)立農(nóng)業(yè)信息中心,在縣級(jí)設(shè)立農(nóng)業(yè)服務(wù)平臺(tái),在鄉(xiāng)級(jí)或鎮(zhèn)級(jí)設(shè)置農(nóng)業(yè)信息站,在村內(nèi)設(shè)置信息員,這種服務(wù)體系的設(shè)置充分考慮了各級(jí)單位的實(shí)際情況,層級(jí)清晰,職責(zé)明確。具體來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)由各農(nóng)業(yè)企業(yè)的網(wǎng)站以及特色的農(nóng)業(yè)網(wǎng)站組成,各網(wǎng)站根據(jù)自身的定位與需求設(shè)置了不同的板塊,例如玉林市博白縣的竹芒編企業(yè)的門戶網(wǎng)站上就設(shè)置了聲訊服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)銷售等眾多模塊,同時(shí)為了滿足對(duì)外銷售的需求,網(wǎng)站還有專門的英文版。
3.6精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)精細(xì)化發(fā)展的目標(biāo)之一,在信息化的發(fā)展過(guò)程中,相關(guān)人員可對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程予以定時(shí)、定量、定位以及空間變異管理。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、定位技術(shù)、遙感技術(shù)等先進(jìn)的信息化技術(shù),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者可以對(duì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境與條件予以綜合性的分析,如氣候、溫度、濕度、土壤等,并根據(jù)分析的結(jié)果制定合理的生產(chǎn)方案,對(duì)溫度、濕度等指標(biāo)的制定都可以是定量的,總的來(lái)說(shuō),通過(guò)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),農(nóng)業(yè)可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化發(fā)展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者能夠科學(xué)的設(shè)定生產(chǎn)目標(biāo)、對(duì)生產(chǎn)中的問(wèn)題進(jìn)行定位診斷、對(duì)生產(chǎn)方案進(jìn)行優(yōu)化,并可利用先進(jìn)的技術(shù)手段對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展予以科學(xué)、規(guī)范的管理,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不僅能夠取得較高的經(jīng)濟(jì)效益,還能夠獲得環(huán)境效益,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的共贏。
3S技術(shù)是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中應(yīng)用最多的技術(shù)手段,3S技術(shù)包括遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以標(biāo)識(shí)出相關(guān)物體,然后感知物體的基本情況,通過(guò)對(duì)決策終端、顯示設(shè)備、計(jì)算機(jī)以及智能接口的連接實(shí)現(xiàn)信息資源的雙向反饋,最終保證對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的管控。人與物以及物與物之間的交互溝通的實(shí)現(xiàn)依賴于終端設(shè)備以及通信技術(shù)。生態(tài)環(huán)境是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分,這一生態(tài)體系具有復(fù)雜性與開放性,種苗等農(nóng)產(chǎn)品原料、農(nóng)田與畜牧場(chǎng)等培養(yǎng)場(chǎng)地、氣候條件、灌溉條件、人為因素等都是農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,為了對(duì)這些可控或不可控的因素進(jìn)行最大限度的監(jiān)管與調(diào)整,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)利用3S技術(shù)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境與生產(chǎn)過(guò)程予以實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè),并對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行收集與傳輸。通過(guò)實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)生產(chǎn)、災(zāi)害預(yù)防等目的。無(wú)錫市一農(nóng)業(yè)生態(tài)園就應(yīng)用了3S技術(shù),某陰雨天養(yǎng)殖戶史先生在距離生態(tài)園六十多公里的位置對(duì)園內(nèi)蟹池中的供氧機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控,避免螃蟹發(fā)生缺氧的現(xiàn)象,使天氣對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響降低。該農(nóng)業(yè)生態(tài)園內(nèi)設(shè)有物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中心,通過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕生產(chǎn)人員就能夠?qū)︳~池、蟹池的實(shí)際情況予以監(jiān)測(cè),并可以通過(guò)手機(jī)或者鼠標(biāo)操作對(duì)供氧機(jī)的開閉進(jìn)行調(diào)控,這種智能化水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的應(yīng)用與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展密不可分。
4結(jié)語(yǔ)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、科技教育信息化等方面的信息化發(fā)展,目前這一技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品安全管理、流通、質(zhì)量追溯等眾多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用能夠推動(dòng)農(nóng)業(yè)信息化的快速發(fā)展,能提升農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的水平,在今后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)的整合,促進(jìn)二者的共同發(fā)展。
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篇10
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);導(dǎo)論;層次結(jié)構(gòu);教學(xué)內(nèi)容
作者簡(jiǎn)介:吳治海(1981-),男,安徽亳州人,江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院,副教授。(江蘇 無(wú)錫 214122)
基金項(xiàng)目:本文系江南大學(xué)本科教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“物聯(lián)網(wǎng)新專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐性環(huán)節(jié)設(shè)置策略研究”(項(xiàng)目編號(hào):JGB2011057)、“物聯(lián)網(wǎng)新專業(yè)人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)結(jié)合模式研究”(項(xiàng)目編號(hào):JGB2011053)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)31-0070-02
最近幾年,物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IOT)概念的提出及其技術(shù)的飛速發(fā)展引起了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注,被稱為繼計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。為了能在這一技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)重要位置,許多國(guó)家提出了相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略。如美國(guó)的“智慧地球”、日本的“u-Japan”、韓國(guó)的“u-Korea”、歐盟的“歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃”、中國(guó)的“感知中國(guó)”等。發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)與核心是培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)方向的專業(yè)人才,為此,國(guó)內(nèi)各大高校相繼開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)并開始招收第一屆本科生,如哈爾濱工業(yè)大學(xué)、華中科技大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、北京科技大學(xué)、江南大學(xué)、南京郵電大學(xué)等。然而,物聯(lián)網(wǎng)工程的新專業(yè)屬性,決定其人才培養(yǎng)方案的制訂、課程的設(shè)置以及教學(xué)方法的實(shí)施等,目前仍處于“摸著石頭過(guò)河”的探索性階段。但是,國(guó)內(nèi)目前已開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的大部分高校,都將“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論”作為本專業(yè)的第一門課程,旨在向?qū)W生整體介紹物聯(lián)網(wǎng)的概念、內(nèi)涵、關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展現(xiàn)狀以及主要應(yīng)用等,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并使學(xué)生樹立學(xué)習(xí)的信心。因此,“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論”課程的講授成功與否關(guān)系到物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的質(zhì)量,進(jìn)而影響到中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程。
一、物聯(lián)網(wǎng)的概念及內(nèi)在層次結(jié)構(gòu)
目前,關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的定義有多種,但是被大多數(shù)學(xué)者認(rèn)同的一個(gè)定義為:物聯(lián)網(wǎng),即通過(guò)射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息的交換與通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化的識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。簡(jiǎn)而言之,物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。使用通俗的語(yǔ)言,可以這樣表述物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵:使用傳感器獲取物理對(duì)象的信息、使用網(wǎng)絡(luò)傳輸信息、使用計(jì)算機(jī)處理信息、使用控制器設(shè)計(jì)反饋控制策略、利用執(zhí)行器對(duì)物理對(duì)象進(jìn)行控制與管理等各類操作。由此可以繪制出物聯(lián)網(wǎng)中的信息流(如圖1所示)。因此,從控制學(xué)科的角度來(lái)說(shuō),物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)典型的網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)(Networked Control Systems,NCS)。從物聯(lián)網(wǎng)的定義以及圖1中展示的物聯(lián)網(wǎng)中的信息流向,可以概括出物聯(lián)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu):感知層、網(wǎng)絡(luò)層、處理層與控制層(如圖2所示)。其每層的功能分別為信息的獲取、信息的傳輸、信息的處理與信息的反饋。這四層結(jié)構(gòu)的劃分是對(duì)傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)三層結(jié)構(gòu),即感知層、網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層的進(jìn)一步細(xì)分,本質(zhì)上是一致的。從這四層結(jié)構(gòu)的劃分不難看出,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及信息技術(shù)領(lǐng)域的四大一級(jí)學(xué)科,即電子科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)以及控制科學(xué)與工程。因此物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)多學(xué)科交叉的技術(shù),這使得物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容極為豐富。但另一方面,這種交叉性也增加了“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論”課程的講課難度,對(duì)教師的專業(yè)素質(zhì)提出了更高的要求。因此,如何選擇講課的重點(diǎn),既讓學(xué)生感受到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要性,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,又使他們面對(duì)繁雜的內(nèi)容而不畏懼,樹立學(xué)好物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的信心,具有重要的意義。
二、“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論” 教學(xué)內(nèi)容選擇
目前國(guó)內(nèi)已出版發(fā)行的“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論”教材有十多本。[1-12]通過(guò)瀏覽這些教材的目錄,不難發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容極其龐雜,主要涉及傳感器技術(shù)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、射頻識(shí)別技術(shù)、短距離無(wú)線通信技術(shù)、遠(yuǎn)程通信技術(shù)、無(wú)線單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)、云計(jì)算技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘、智能信息處理技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等。依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的四層結(jié)構(gòu),可以將上述內(nèi)容進(jìn)行如下層次歸類:感知層包括傳感器技術(shù)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與射頻識(shí)別技術(shù);網(wǎng)絡(luò)層包括短距離無(wú)線通信技術(shù)與遠(yuǎn)程通信技術(shù);處理層包括云計(jì)算技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別與數(shù)據(jù)挖掘;控制層包括物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù);物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用橫跨物聯(lián)網(wǎng)的四層結(jié)構(gòu)。但另一方面,作為一門導(dǎo)論課,一般來(lái)說(shuō)講課時(shí)間會(huì)限制在20課時(shí)以內(nèi)。試圖在較短的時(shí)間內(nèi)把上述內(nèi)容完全徹底講一遍是不現(xiàn)實(shí)的,因此需要選擇重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行講解,目標(biāo)是讓學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的整體架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)有一個(gè)整體上的清晰認(rèn)識(shí)。那么如何選擇主要內(nèi)容呢?以江南大學(xué)已經(jīng)實(shí)施兩年的“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論”課程教學(xué)方案為例,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的四層結(jié)構(gòu),來(lái)分配每講的主要內(nèi)容。目前江南大學(xué)“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論”課為16課時(shí),除去最后一次考核占用的2課時(shí),還有7講14課時(shí)。下面,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的四層內(nèi)在結(jié)構(gòu),詳細(xì)敘述每講的主要內(nèi)容。
第一講——緒論。介紹物聯(lián)網(wǎng)的基本定義、內(nèi)在結(jié)構(gòu)、研究現(xiàn)狀、發(fā)展動(dòng)態(tài)、主要應(yīng)用領(lǐng)域。重點(diǎn)講解物聯(lián)網(wǎng)的基本定義與內(nèi)在結(jié)構(gòu),講解時(shí)應(yīng)播放一段物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例的視頻,增加學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)在結(jié)構(gòu)的整體認(rèn)識(shí)。
第二講——感知層技術(shù)一。介紹智能傳感器技術(shù),包括傳感器技術(shù)、微控制器接口、無(wú)線單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)。重點(diǎn)介紹傳感器工作原理、比較CC2430和CC2530功能差異、嵌入式智能傳感器的一般結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)接口與串行接口。
第三講——感知層技術(shù)二。介紹無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具備了一個(gè)簡(jiǎn)單的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的架構(gòu),對(duì)本講內(nèi)容的講解可以大大提高學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)在結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。主要講授無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定義、體系結(jié)構(gòu)、特征、協(xié)議棧結(jié)構(gòu)、主要支撐技術(shù),如定位技術(shù)、時(shí)間同步、數(shù)據(jù)融合、安全技術(shù)等。可以結(jié)合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在智能農(nóng)業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用來(lái)講解本部分內(nèi)容。
第四講——感知層技術(shù)三。介紹射頻識(shí)別技術(shù)。由于射頻識(shí)別技術(shù)也具備了一個(gè)簡(jiǎn)單的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的架構(gòu),所以對(duì)本章內(nèi)容的講解可以進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)在結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。主要講解射頻識(shí)別的組成、分類、工作原理、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、與傳統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的區(qū)別以及安全問(wèn)題。可以結(jié)合射頻識(shí)別技術(shù)在門禁系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用來(lái)講解本部分內(nèi)容。
第五講——網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)。介紹短距離無(wú)線通信技術(shù)和遠(yuǎn)程通信技術(shù)。重點(diǎn)介紹Zigbee技術(shù)、WiFi技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、超寬帶技術(shù)和3G無(wú)線遠(yuǎn)程通信技術(shù),簡(jiǎn)單介紹多路訪問(wèn)技術(shù)和多路復(fù)用技術(shù)。應(yīng)結(jié)合具體的應(yīng)用來(lái)講解Zigbee技術(shù)、WiFi技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)。
第六講——處理層技術(shù)。主要介紹云計(jì)算技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別與數(shù)據(jù)挖掘。重點(diǎn)介紹它們的含義、基本結(jié)構(gòu)和主要方法。在介紹基本結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)畫出結(jié)構(gòu)方圖,使其技術(shù)原理清晰明了。
第七講——控制層技術(shù)。重點(diǎn)介紹控制的思想,即反饋。可以結(jié)合具體的例子來(lái)講解,如倒立擺的控制,讓學(xué)生主觀感受反饋的作用,但要避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式。也可以適當(dāng)介紹控制學(xué)科的前言問(wèn)題,如網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)與多智能體系統(tǒng),讓學(xué)生深刻感受到控制技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)當(dāng)中的地位。
以上七講基本包含了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要內(nèi)容。通過(guò)這七講的學(xué)習(xí),學(xué)生基本上對(duì)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)有了一個(gè)整體上的認(rèn)識(shí)。由于不同高校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的院系有所不同,教師的專業(yè)背景也有所不同。但是,確保學(xué)生正確認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一個(gè)基本要求是教師向?qū)W生完整地介紹物聯(lián)網(wǎng)的四層結(jié)構(gòu)。任何一層的缺失都將導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)概念和內(nèi)涵認(rèn)識(shí)的不準(zhǔn)確,影響其以后的學(xué)習(xí)效果。
三、結(jié)語(yǔ)
本文在闡述物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)在層次結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,結(jié)合“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論”課程課時(shí)短、內(nèi)容多的特點(diǎn),詳細(xì)介紹了如何在有限的課時(shí)內(nèi)分配主要的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的知識(shí)點(diǎn)。由于“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論”是一門新的課程,目前還沒(méi)有成熟的課程教學(xué)方案,因此,本專業(yè)的高校教師要善于結(jié)合自己的專業(yè)知識(shí)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn),編寫符合中國(guó)國(guó)情的“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論”教材,探尋一條符合中國(guó)學(xué)生的“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)論”課程教學(xué)方法,進(jìn)而培養(yǎng)出基礎(chǔ)扎實(shí)、技術(shù)熟練的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才,推動(dòng)“感知中國(guó)”戰(zhàn)略的進(jìn)程。
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