物聯網及應用技術范文
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【關鍵詞】物聯網;體系結構;技術體系結構;應用
1 物聯網概述
1.1 物聯網定義
1)物聯網(INTERNET OF THINGS)這一概念最早于1999年由麻省理工學院Auto-ID研究中心提出。它是指利用產品電子代碼EPC、射頻識別技術,通過網絡實現在任何時候、任何地點對任何物品的識別和管理,即物品的互聯互通。
2)國際電信聯盟的定義,2005年11月,國際電信聯盟在信息社會世界峰會上對物聯網的定義是主要解決物品到物品,人到物品,人到人間的互聯。
3)歐洲智能系統集成技術平臺(EPoSS)的定義,2008年5月EPoSS對物聯網的定義是由具有標識、虛擬個性的物理/對象組成的網絡,這些標識和個性等信息在智能空間使用智慧的接口與用戶、社會和環境進行通信。
4)2010年我國政府工作報告中的定義是物聯網是通過傳感設備按照約定的協議,把各種網絡連接起來,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
總的來說物聯網的定義,從狹義上是指連接物品到物品的網絡,實現物品的智能化識別和管理;廣義上可以看做是信息空間與物理空間的融合,將一切事物數字化、網絡化,在物品之間、物品與人之間、人與現實環境之間實現高效的信息交換方式。[1]
1.2 物聯網的特征
物聯網的基本特征可以概括為全面感知、可靠傳送和智能處理。全面感知即利用射頻識別、二維碼、傳感器等感知、捕獲、測量技術,隨時隨地對物體進行信息采集和獲取。可靠傳送是指通過將物體接入信息網絡,依托各種通信網絡,隨時隨地進行可靠的信息交互和共享。智能處理是指利用各種智能計算技術,對海量的感知數據和信息進行分析并處理,實現智能化的決策和控制。[2]
物聯網與互聯網相比,有如下主要特征:海量信息,接入設備繁雜,網絡架構繁雜,網絡管理資質,智能物物互聯,物理安全威脅,能量獲取多樣;設備制造的小型微型化。
1.3 物聯網與“智慧地球”
2009年IBM提出“智慧地球”這一概念。智慧地球戰略的主要內容是吧新一代IT技術充分運用在各行業之中,通過互聯網形成“物聯網”,而后通過超級計算機和云計算將物聯網整合起來,人類能以更加精細和動態的方式管理生產和生活,從而達到“全球智慧”狀態,最終形成“互聯網+物聯網=智慧地球”。
2 物聯網體系結構
2.1 物聯網系統結構
國內許多專家學者將物聯網系統劃分為三個層次:感知層、網絡層、應用層。
1)感知層。感知層是物聯網架構的基礎層面,主要是完成信息采集并將采集到的數據上傳的目的。感知層把所有物品通過一維/二維條碼、射頻識別、傳感器、紅外線感應器、全球定位系統等信息傳感裝置自動采集到與物品相關的信息,并傳送到上位端,完成傳輸到互聯網前的準備工作。比如,粘貼在設備上的RFID標簽和用來識別采集RFID信息的識讀器就屬于該層。
2)網絡層。該層在整個物聯網架構中起著承上啟下的作用,是物聯網中不可或缺的架構組成部分。它是搭建物聯網的網絡平臺,建立在現有的移動通信網、互聯網和其他專網的基礎上,通過各種接入設備與上述網絡相聯。如手機付費系統中由刷卡設備將內置手機的RFID信息采集上傳到互聯網,網絡層完成后臺鑒權認證并從銀行網絡劃賬。
3)應用層。該層是利用經過分析處理的數據,為用戶提供豐富的特定服務,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。比如,通過感應器感應到某個物理觸發信息,然后按設定通過網絡完成一系列動作。
2.2 物聯網的技術體系結構
物聯網技術涉及多個領域,這些技術在不同的行業具有不同的應用需求和技術形態。在這個技術體系中,物聯網的技術構成概括起來有以下五個方面:[3]
1)感知技術。指能夠用于物聯網底層感知信息的技術。通過它可以感知溫度、壓力、位移、加速、震動、聲音、光線、位置及污染等。感知技術包括RFID技術、傳感器技術、機器人智能感知技術、遙測遙感技術、現場總線技術、IC卡與條形碼技術、信息融合與協同信息處理技術、多媒體技術和中間件技術、GPS定位技術、納米嵌入技術等。
2)網絡傳輸技術。指能夠匯聚感知數據,并實現物聯網數據傳輸的技術,它包括各種專網技術、異構網融合技術、M2M無線接入、遠程控制技術、互聯網技術、地面無線出阿叔技術以及衛星通信技術。
3)支撐技術。指用于物聯網數據處理和利用的技術,它包括云計算與高性能計算技術、智能技術、數據庫與數據挖掘技術、GPS技術、公共中間件技術等,對感知到的信息進行語意的理解、推理和決策。
4)應用技術。指用于直接支持物聯網應用系統運行的技術,它包括物聯網信息共享交換平臺技術、物聯網數據存儲技術以及各種行業物聯網應用技術與應用系統等。
5)公共技術。指感知、傳輸、支撐和應用等四層都需要的技術,它包括標識解析、安全技術、應用管理技術和網絡管理技術。
3 物聯網應用
國外對物聯網的研發、主要應用集中在美、歐、日、韓等少數國家。最初的研發方向主要是條形碼、RFID 等技術在商業零售、物流領域應用。隨著RFID、傳感器技術、近程通信以及計算技術等的發展,近年來其研發、應用開始拓展到食品安全、農業生產和流通、校園管理、環境監測、生物醫療、智能基礎設施等眾多領域。[4]下面主要介紹在食品安全、農業生產、校園安全方面的應用。
3.1 物聯網在食品安全方面的應用
物聯網技術的迅猛發展在應對食品安全問題方面起到了關鍵作用。通RFID等物聯網技術,可以實現對物品位置的跟蹤、原料溯源、庫存盤點、出入庫等信息化流程,尤其是可以實現對物理的全程監控。
3.2 物聯網在農業方面的應用
1)在農田、果園等大規模生產方面。通過在農業園區安裝生態信息無線傳感器和其他智能控制系統,可對整個園區的生態環境進行檢測,從而及時掌握影響園區環境的一些參數,并根據參數變化,適時調侃灌溉系統、保溫系統等基礎設施,確保農作物有最好的生長環境,以提高產量并保證質量。
2)在農業信息傳送方面。對于農業發展領域,天氣預報是農戶最關心的信息之一,此外還可以包括施肥選擇、從種子遴選到病蟲害防治、從幼苗培育到收割入庫等方面的信息都可以通過物聯網及時傳遞。
3.3 物聯網在校園管理方面的應用
數字校園的建立,使“一卡通”在學校得到了廣泛的應用。隨著物聯網的進一步普及,校園管理的需求有了更多的變化。校園物聯網主要是在傳統校園信息化的基礎上,一信息網絡為依托,利用數值化手段借助物聯網技術對校園環境、資源、活動等各個方面和環節進行綜合管理,運用豐富的軟件信息系統,高效、便捷地實現學校的教學、科研、管理和服務等活動的全過程。
物聯網的發展面臨巨大的機遇也面臨著挑戰,首先是技術標準化問題,其次是數據和隱私的保護問題。但隨著網絡技術、傳感技術、數據庫技術、云計算、移動計算等技術的發展,智慧城市、智慧地球必將成為現實。
【參考文獻】
[1]張毅,等物聯網綜述[J].數字通信,2010(8).
[2]馬靜.物聯網基礎教程[M].清華大學出版社,2012,12.
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關鍵詞:配電設備 物聯網 中壓電力線載波
中圖分類號:TP205 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)12(c)-0063-02
我國物聯網應用總體上還處于發展初期,在許多領域上積極開展了物聯網的應用探索與試點,但在應用水平上與發達國家仍有一定差距。目前已開展了一系列的試點和示范項目,在電網、交通、物流、智能家居、節能環保、工業自動控制、醫療衛生、精細農牧業、金融服務業、公共安全等領域取得了初步進展。在電網領域上,2009年國家電網公布了智能電網發展計劃、智能變電站、配網自動化、智能用電、智能調度、風光儲等示范工程先后啟動。
1 物聯網技術在電力行業的應用現狀
目前,物聯網中的射頻識別、無線傳感器網絡、全球定位技術等技術在電力系統生產、管理等各個環節都有所應用,協助實現有效的電網感知,提高了電力規范化管理能力。在發電環節,物聯網技術已應用于環境監測、設備狀態監測、水情監測等場景;在輸電環節,物聯網技術已應用于線路狀態監測、線路環境監測、雷電定位、智能巡檢等場景;在變電環節,物聯網技術已應用于變電環境監測、設備狀態監測、變電站安全防護等場景;在配電環節,物聯網技術已應用于線路狀態監測、設備狀態監測、線路故障定位及報警等場景;在用電環節,物聯網技術已應用于用電信息采集、智能家居/小區、智能樓宇/園區等場景。
2 應用技術
2.1 物聯網感知層技術
物聯網感知層一般包括數據采集和數據短距離傳輸兩部分,其關鍵技術主要包括:無線傳感器網絡技術(WSN)、RFID技術、二維碼技術、藍牙(Blueteeth)技術等。
2.1.1 自組織組網技術
在物聯網感知層中應用到了自組織組網技術,自組織組網技術的起源可追溯到1968年的ALOHA網絡和1973年美國國防部高級研究計劃署(DARPA)資助研究的“無線分組數據網(PRNET)”。主要的特點是網絡拓撲結構動態變化,分布式控制方式,自組織性,多跳通信,節點的處理能力和能源受限,信道質量較差。在物聯網中主要是應用在一些企業中,它通過自組織組網技術,組織、創建了公司內部的網絡,在與外界進行信息交換,特別是在物聯網的應用中需要了解這樣的組網技術,以便于其公司信息的采集。
2.1.2 無線傳感器網絡技g
(1)無線溫度傳感器:實現溫度、溫升和相間溫差的高可靠實時在線監測,實現設備運行溫度的自動管理,為設備的安全運行提供數據支持。
(2)無線水浸傳感器:實時在線監測傳感器安裝位置(場所)是否浸(積)水,并實時地將水浸信息通過數據傳輸基站上傳到控制主機,以達到監控告警的目的。
(3)無線桿塔傾斜傳感器:可以在線監測桿塔傾斜狀態,當傾斜角度達到閥值時,向監控主機發送告警信號。
(4)無線故障電流傳感器:主要實現現場的電流取樣及分析,判斷出當前的電流是否為故障電流,并采集周邊其他無線傳感器發送的數據,通過無線傳感網把電流、諧波等數據傳輸出去。后臺軟件結合GIS進行故障點的定位,從而通知檢修人員到現場進行故障排除。
(5)無線門磁傳感器:安裝在柜門上,與永磁鐵或電磁線圈等器件配合使用,能夠實時在線監測柜門的開、關狀態以及開關次數。不影響柜門的正常使用。
(6)無線溫濕度傳感器:實時、準確地測量環境溫度和環境相對濕度。可以實現現場環境遠程數據采集和監測。
(7)配變綜測骨干節點:采用無線組網協議來實現節點之間的通信,同時具有線路電流、電壓、諧波等線路參數的在線測量功能,支持有線485通信和以太網通信,同時內部集成標準101和104通信協議。
2.1.3 RFID技術
RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽,操作快捷方便。RFID是一種簡單的無線系統,只有兩個基本器件,該系統用于控制、檢測和跟蹤物體。
2.2 物聯網網絡層技術
2.2.1 中壓電力線載波
中壓電力線通信是指綜合運用多種調制解調技術、信道編碼技術、網絡通信技術、模擬前端技術以及耦合結合技術,實現以中壓配電網為傳輸介質的通信。
國內外相關企業一直致力于中壓配電線路的載波通信領域研究,在載波調制和組網技術研究方面進行不斷的探索,在傳輸速率、可靠性方面已取得了較大進展。
BPLC依托電力線,可部署在變電站、環網柜直至用戶建筑內,構成可靠的配用電網信息的傳輸網絡,傳輸距離超過500 m。提供配電信息等寬帶接入,同時兼顧原有設備低速業務(RS-232/ RS-485)數據的接入。
2.2.2 線通信技術
無線通信技術可根據使用者類型分為無線公網和無線專網。對于無線專網來說,需要自身架設整套通信網絡,包括基站、終端和網管等,而無線公網僅僅租用運營商的現有網絡通道,由運營商負責運維即可。
相比較光網來說,架設無線鏈路則無需架線挖溝,線路開通速度快;無線擴頻能隨時架設,隨時增加鏈路,安裝、擴容方便;無線通信覆蓋范圍大,幾乎不受地理環境限制。缺點是采用邏輯隔離,相比有線網絡的物理隔離,安全性較差;無線傳輸速率最高不超過幾百兆每秒,相比光網絡傳輸速率較低。
2.2.3 xPON無源光網絡
以太網無源光網絡是一種特殊光纖以太網組網模式,采用點到多點(P2MP)結構的單纖雙向光接入網絡,是常采用IEEE802.3以太網幀來承載業務的PON系統。PON技術經歷了APON、BPON、EPON、GPON等階段。其中的EPON技術已經比較成熟,產品已開始規模商業應用。
3 實現方案
傳感器采集配電設備的運行環境數據和運行狀態數據,然后通過自身的無線通信模塊傳輸到就近的短距離無線傳輸骨干節點,通過多個骨干節點組成的自組織網絡傳輸到數據傳輸基站,然后通過配電自動化系統配套光通信ONU將配網設備狀態信息接入變電站,在變電站經數據匯聚控制器進入電力安全III區送至主站數據采集服務器。傳感器和骨干節點的傳輸頻率采用2.4 GHz,傳感器網路采用了WSN(無線自組織網絡)。骨干節點之間可以直接通信,采用MESH網絡。
現場作業終端采集的RFID設備標識信息,采用GPRS無線公網通信方式,通過安全接入平臺,訪問系統主站,獲取設備臺賬信息、監測信息和運行信息;并可將現場收集的設備狀態信息、設備評價信息及時傳回主站系統。
其中感知層實現各環節數據統一感知與表達,建立統一信息模型,規范感知層的數據接入,是對SG-ERP架構的補充和完善。網絡層將不同的通信技術屏蔽,按照規范化的統一通信規約實現對數據的傳送,則豐富了SG-ERP架構。應用層完全遵循SG-ERP的體系架構,將多種數據信息統一管理并向外提供統一數據服務,支撐各類業務應用,基于統一應用平臺,開發各類電力物聯網應用服務,供其他業務系統調用。
感知層主要利用各種傳感識別設備實現信息的采集、識別和匯集。其重點是實現統一的信息模型,具體包括對統一標識、統一語義、統一數據表達格式等方面。
網絡層主要負責由感知層獲取信息的傳輸和承載。網絡層旨在多種融合通信技術的引入,豐富通信方式。應用中傳感器與匯聚節點間多通過微功率無線通信等技術互聯,解決信息采集覆蓋及靈活性問題,匯聚節點與接入網關之間通過光網絡、PLC、無線寬帶等技術互聯,解決信息遠距離傳輸及可靠性問題。
用層基于國網SG-ERP架構,研究電力物聯網的統一數據模型,實現統一的數據服務并封裝系統功能,為現有業務系統提供各類的統一應用服務,也可以為其他業務系統提供更高等級的服務功能。
4 結語
通過物聯網技術的在智能電網建設中的應用,將會在電網建設、安全生產管理、運行維護、信息采集、安全監控、計量應用、用戶交互等方面發揮巨大作用,可以全方位地提高智能電網各個環節信息感知的深度和廣度,為實現電力系統的智能化以及“信息流、業務流、電力流的高度融合”提供基礎數據支持。通過針對物聯網WSN(無線傳感器網絡)組網技術的研究,能夠實現智能電網通訊網絡的快速和智能組網,從而增強智能電網狀態監測和數據傳輸的安全性、可靠性,可以方便快捷地增加網絡節點和監控測點,加快智能電網建設的步伐。
參考文獻
[1] 任偉.物聯網安全[M].北京:清華大學出版社,2012.
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【關鍵詞】計算機 物聯網 物流 技術
由于計算機技術已發展到一個較高的水平,互聯網也開始逐漸應用到人們的工作、生活當中。且由于互聯網應用范圍的普及,帶動了淘寶、京東等一系列購物網站的興起,促使物流領域得到了快速發展,從而產生了物聯網技術。經相關研究表明,物聯網技術的應用范圍極其廣泛,可在物流的配送管理、追溯網絡系統、可視化智能管理等方面得到充分的利用,對物流領域的發展起了極大的促進作用。但是,在應用過程中,由于物聯網多方面技術仍未發展成熟,在應用過程中依然在許多方面中存在問題。為加強技術創新及完善能力,我們應針對相關問題,作出應對策略,使物流領域的經濟化水平更上一層樓,提升人們生活購物、各行業的運輸質量。
1 計算機物聯網技術的價值
在應用計算機物聯網技術時,可以通過聯網對物流鏈中的業務流程進行管理,例如物流工作開展過程中需經過貨物生產、入庫、裝卸、整理、搬運等幾個環節完成業務項目。但是由于這些各項業務形成的物流鏈會相互制約,只要有任意一個環節出現問題,那么極有可能會對其它環節也造成影響。然而通過使用物聯網管理,可以對每個環節進行實時監控,改善了傳統物流過程的業務管理問題。物流工作開展過程中工作人員還可以通過物聯網對貨物進行了解,并及時調整貨物配送路線,減少貨物運輸及配送環節的人工、交通成本,還可準確地了解貨物庫存情況,能夠及時應對突況。且由于物聯網技術的發展,貨物在運輸過程中每次出庫或入庫均需收集相應的信息,使客戶能夠通過網絡便可查詢相關物流信息,提升了物流領域的透明度,使物流查詢過程變得更為方便簡潔,進而使物流工作能夠更為全面、高效地展開。
2 物流領域使用物聯網技術存在的問題
2.1 信息問題
由于物聯網技術需要通過互聯網上傳信息,并⑵涔蠶聿拍芄煌瓿苫本信息傳遞。但是由于互聯網作為一個開放式的信息共享平臺,導致在物聯網中進行傳遞的消息很有可能被網絡黑客破解,或受到病毒的攻擊,對其進行惡意利用,從而導致信息泄露,安全出現漏洞。極有可能會導致貨物信息或客戶個人信息外泄,對物流企業,對顧客都會造成難以預想的經濟或其他方面的損失。
2.2 成本問題
由于物聯網技術屬于現代高科技技術,在應用過程中會需要使用較為高端的電子標簽、視頻讀寫器等現代化設備。使用此類設備雖然能夠有效提高物流過程中的工作效率,但是與傳統模式中使用的條形碼成本對比可知,這些現代化電子設備的成本較高。在如今物流領域中也存在著一些較為小型的物流公司,會注重考慮各種經濟構成成本,所以不會使用需要較高設備成本的物聯網技術。因此,物聯網在推廣應用的過程中,還需要重視以較低的經濟成本解決技術需求的問題。
2.3 技術問題
在物聯網技術逐漸擴大應用范圍后,類似于網絡傳輸、可追溯性管理、衛星定位等多方面的技術都已漸漸趨于成熟。但是在無線射頻識別(RFID)及傳感器等方面的技術仍處于初期使用階段,遠達不到可以成熟使用的地步。但是由于其技術在物流領域中運用前景十分良好,所以還需加強對其技術的研究。在目前物聯網技術研究中,也缺少相對專業的人才,使其技術難以得到有針對性地提高。
3 在物流領域中應用物聯網的有效措施
3.1 加強信息加密安全建設
在物聯網運作過程當中,可以通過建設相應的專業防御聯網攻擊系統,在網絡信息遭到侵入或破壞的時候,可以通過系統識別自動進行防御,避免禍及到聯網中的其余相關部分。并及時通知相關人員對遭到破壞的傳輸結點進行修復,從而起到防止信息泄露的有效作用。還可通過加強物聯網中身份驗證步驟、限制異常訪問、聯合云計算等技術對異常讀取信息的現象進行檢測,及時地攔截異常信息的訪問,從而加強了物聯網信息的安全性。在對信息進行加密的環節當中,可以使用明文對應用端口、感知端口進行簡單加密,使其能夠在正常情況下使用,而對于其余結點則需進行嚴格的加密措施,可對外來侵入和攻擊起到一定的防護作用。
3.2 培養專業技術鉆研團隊
各級政府和相關部門應重視物聯網工程建設,并針對物流領域的工作性質,制定相應的扶持政策。可通過調動相應的科研組的力量,撥付相應的經費,對計算機物聯網技術進行基本的了解,并聯合相關領域的企業進行技術鉆研及創新,不僅可研究將物聯網技術發展成熟的相關技術知識,還需研究如何以最低成本應用該項技術,使其得到最大限度的利用。還可提倡各高校建立相關物聯網技術研究專業,從教育中有針對性地培養專業人才,從而迅速建立起相關的專業知識鉆研團隊。從而能夠使計算機物聯網技術得到科學合理的發展,促使其技術在物流領域中能夠得到更為全面、更完善的發展。
4 結語
在信息技術時代快速發展的大環境下,物流領域也應該緊跟時代腳步,加強自身科技化水平的建設。計算機物聯網技術能夠有效地促使物流領域在更為簡便、全方面的基礎下進行科學合理的發展。但是由于物聯網技術應用時間相對較短,各項方面的技術也還未達到成熟的地步,仍存在信息安全不到位、使用成本較高、專業技術發展不完善等問題。本文中通過分析物聯網的使用價值及潛在問題,提出如加強信息加密安全建設、加強專業團隊技術鉆研等措施,對物聯網的發展做出相關的建議。希望物流領域能夠在計算及物聯網技術的應用過程中,逐漸走向成熟,能夠有效地提升人們的生活質量,加強物流業的經濟化發展。
參考文獻
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篇4
【關鍵詞】J2EE技術 物聯網 網絡架構
1 J2EE平臺技術
J2EE 作為一種應用規范,包含了 Javascript、Jsp、Ajax、JavaBean、Servlet、EJB、Jdbc、JMS、SOA、JTA、遠程調用RMI、事務、安全、容器、中間件、數據庫以及開源的組件。J2EE在架構網絡框架中被廣泛應用,其中J2EE技術內部解決框架技術豐富,組要包括Ajax框架、展現層框架Struts、業務邏輯框架Spring、對象關系映像框架Hibernate、Ibatis、消息驅動Bean的異步消息處理框架等,SOA規范的輕量級如Hessian組件,重量級Websevice組件;另外J2EE技術包含了異常錯誤、日志處理Log4j組件、Applet客戶端組件等等,J2EE技術作為網絡應用技術,得到廣泛應用,尤其在架構物聯網中間層的應用更為突出,J2EE的三層架構如圖1所示。
2 物聯網技術的概述
物聯網(Internet ofThings)最早是有美國麻省理工學院一些研究人員提出的,這種技術也被稱作射頻識別(RFID)技術的延伸和拓展應用。物聯網通過互聯網技術,結合通信協議,對物品詳細信息進行智能標識,并且利用互聯網技術,可以實現這種智能識別在線實時共享、數據傳輸,物品交易等。2011年,我國開始對物聯網技術進行規范,從而實現物品信息的交換、交易等,促進了網絡貿易的繁榮。
物聯網的網絡架構隨著計算機網絡技術的不斷發展,應用越來越廣泛,物聯網基本架構包括物品信息的物理型智能識別、數據信息的采集和處理、應用層實現三層網絡構成。物聯網的物理層主要物品的物理特性進行一定的智能化識別,然后對識別信息進行集中采集,數字化處理,并應用計算機網絡將這些實體信息傳送到計算機系統的網絡和應用層;所謂計算機網絡層可以通過網絡接入點、路由器、數據庫、處理中心對物理信息進行數據傳遞、存儲和交換。應用層可以實現網絡互聯,各種應用服務的對接,信息調用,及基礎物資信息的多領域應用。物聯網網絡應用層多以J2EE技術進行架構,應用層事件(Application Level Even,簡稱ALE)中間件通過J2EE的事務管理特性組件架構,通過EPC系統的發展不僅能夠對貨品進行實時跟蹤,而且能夠優化整個供應鏈。
3 物聯網中間件的架構設計
基于企業信息交互的物聯網中間件的架構設計實際上是物聯網應用層的設計,這也是物聯網技術的核心。物聯網中間層構件的關鍵性技術采用J2EE技術,基于CORBAR和RMI技術的J2EE網絡結構設計,通過遠程調用對象的方法,實現面下消息的對象和事務管理。這種架構的設計最大限度的滿足分布式軟件體系結構的實現,軟件系統通過Java消息服務(JMS)實現面向消息的重要功能,CORBAR技術和SOA設計理念都涉及到了對象和服務總線的優勢,這種設計更利于后期物聯網絡系統集成和整合。
在物聯網應用層軟件開發的結尾,將會以面向服務的架構規范(SOA)的形式通過Web Service在企業服務總線上,方便客戶端的調用。SOA包括服務提貢者(服務端)和服務的調用者(客戶端),主要是異構系統間進行小量信息交換時使用。SOA更適用于異構系統、遠程信息交換、少量信息交換,它包含有重量級的現實組件Web services組件:如Xfire等,輕量級的現實組件Hessian等。還可以用遠程調用RMI及EJB實現。SOA返回給客戶端的數據有XML格式和二進制數據兩種, Web services是XML格式,這種格式量大傳輸效率較低,但通過相關API很好解析,Hessian返回二進制數據量少,效率較高。Web service協議為SOAP,Web service是 SOA規范的一種具體實現。它中間的wsdl.xml定義了要調用服務的接口方法,參數,返回類型等信息。調用WEB服務時真正業務處理在服務端,然后把返回信息通過網絡返回給客戶端。Web services返回的數據是XML格式的。所以數據量大,效率低。J2EE架構技術當中的EJB技術具體細化和規范出事務操作和事務管理,通過相應的J2EE容器實現對中間件當中的事務進行管理。
4 部分軟件實現
Spring是一個完整的J2EE框架和解決方案,完整并且模塊化,Spring 包含 IoC, AOP, 事務處理,ORM, 也包括一個簡單的MVC框架。系統整體架構的設計綜合了系統應用的可維護性、可擴展性、安全性、可移值性、可重用性、日志、接口等方面內容。spring中的jms,spring把jms進行了簡單的封裝,用Spring的JmsTemplate組件可以很方便的發送和接收消息,并且資源的管理都由template來管理。在架構設計過程與其他系統的接口進行安全性、高效率對接時, 需要用到WebService、遠程調用、異步消息處理JMS技術,這些技術更有效的對傳輸的數據進行加密與解密工作,并由專門機構進行安全認證。
在web.xml文件中配置一個spring用的上下文文件:
span style="font-family:Microsoft YaHei;"> contextConfigLocation
/WEB-INF/jmsconfig.xml
jmsconfig.xml用來裝配jms,內容如下:
jms/Ntelagent/RequestQCF
jms/Ntelagent/RequestQ
其中:
jmsTemplate:jmsTemplateForReceive負責接收消息,jmsTemplate負責發發送消息.
發送消息的代碼:
jmsTemplate.convertAndSend(request);
接收消息:
Object obj = jmsTemplate.receiveAndConvert();
要實現一個消息轉換器,需要實現MessageConverter接口:
public Object fromMessage(Message msg){}
public Message toMessage(Object obj, Session session) throws JMSException{}
5 結論
本文通過J2EE技術的介紹和物聯網應用J2EE技術的網絡架構,J2EE技術應用越來越廣泛,通過Spring統一接口,面向服務的架構規范SOA形式通過Web Service,實現了世界各地的企業間通過各自的物聯網系統進行交互,實現信息和資源的共享和整合。這種物聯網技術的成熟和推廣,有力與促進世界經濟的榮,更有利于促進社會生產力的大發展。
參考文獻
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作者簡介
胡玉娟(1976-),女,河南省南陽市人。碩士學位。現為南陽理工學院教育學院講師。主要研究方向為計算機應用。
篇5
關鍵詞:物聯網;物聯網技術;移動網絡;網絡安全
中圖分類號:TP393.03 文獻標識碼:A
收錄日期:2014年7月21日
物聯網又稱傳感網,首次被提出是在1999年美國召開的移動計算機和網絡國際會議上。物聯網就是將各種信息傳感設備與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡。具體來說,物聯網是一個基于互聯網、傳統電信網、移動設備網等信息承載體,建立互聯互通的網絡平臺,使所有能夠被獨立尋址的普通物理對象相互連接。
物聯網技術有三個重要方面:1、傳感器技術:這也是計算機應用中的關鍵技術。現在絕大部分計算機處理的都是數字信號。自從有計算機以來就需要傳感器把模擬信號轉換成數字信號計算機才能處理;2、傳感器技術:融合了無線射頻技術和嵌入式技術為一體的綜合技術,在自動識別、物品物流管理有著廣闊的應用前景;3、嵌入式系統技術:是綜合了計算機軟硬件、傳感器技術、集成電路技術、電子應用技術為一體的復雜技術。
上述物聯網技術在應用過程中表現出如下特征:1、網絡交互特征。物聯網的核心內容就是物與物、人與物之間的信息交互,雖然終端總是呈現多樣化。但終究還是在互聯網基礎之上延伸和擴展的一種網絡;2、感知識別特征。現在一般采用在各種物品上植入微型感應芯片等方法,利用射頻識別、二維碼、傳感器等感知,進行信息采集和獲取;3、信息交互和共享特征。將物體接入信息網絡,利用各種通信網絡,進行信息交互和共享;4、智能處理特征。自動把獲取到的信息傳輸到信息處理中心,然后對海量數據和信息進行分析后處理。
一、物聯網技術的主要應用
我國于2009年正式提出建立傳感信息中心,之后許多省市都快速發展物聯網技術在諸多領域中的運用。但很長時間里,物聯網概念幾乎家喻戶曉,看似發展迅速,實則缺乏理性且進展緩慢。隨著2013年的《國務院關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》和《物聯網發展專項行動計劃》,才標志著物聯網發展政策頂層架構設計基本完成,同時意味著物聯網邁入實質性發展階段。主要應用在以下方面:
(一)物流管理。當前物聯網運用主要集中在生產領域和物流領域。特別是在物流領域,物流公司與物聯網關系十分密切,通過物聯網建設,企業不但可以實現物流的順利運行,城市交通和市民生活也將獲得很大的改觀。物聯網技術的應用將極大地提升物流的效率。不但可以減少倉儲物流、人力成本、貨物裝卸等物流成本。而且貫穿全覆蓋的物聯網,可以使得整個供應鏈精準、透明和高效,實現了傳統物流所不可能完成的目標。根據物流行業協會的2013年行業調研報告顯示,中國物流行業物聯網設備增長幅度超過60%,物流作業狀況的物聯網管理系統增幅在26%。物聯網技術設備得到廣泛運用。物聯網技術對配送過程的透明化管理和信息追蹤,效果十分顯著。電子標簽揀選系統出貨量增長35%以上。物聯網智能搬運系統在自動化物流中心的應用也很多,增長率在28%以上。在貨物出入庫方面,物聯網系統根據信息指令對貨物進行智能堆碼跺,也是物流技術裝備物聯網技術的主要領域。總之,2013年是物聯網在物流領域內高速增長和發展的一年。
(二)城市管理。隨著網絡化的普遍實施與發展,在城市建設、轉型、發展已經演化成了動態時間管理和靜態部件管理。城市管理迫切需要新的指導思想和綜合解決方案。由于城市管理涉及不同網絡、多個部門間的協作,因此必須建立一個綜合的業務管理平臺,通過充分運用通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息,有效地將各種應用集中于一個系統,在此基礎上為市民提供更加綜合的服務,而物聯網技術,恰恰能夠有效解決城市發展中遇到的各種問題。在物聯網技術的支撐下,在“數字城市”和“智慧城市”的理念指導下,我們通過傳感器節點和城市基礎設施感知環境、狀態、位置等信息,在城市管理中所采集的分散、獨立圖像進行并網,進行遠程的業務管理、監控、存儲以及傳輸。把信息應用平臺與各指揮中心的資源密切聯系起來,有指向性地進行網絡資源的連接和信息融合。在城市建立了EPC信息港、電子商務平臺,構建了城市信息管理系統。在政府、企業和科研院校信息共享的基礎上,進行科技、業務和應用創新,不斷促進城市各個關鍵系統和管理者和諧高效地協作,為城市發展提供源源不斷的動力,解決各種問題。目前,北京、上海等一些大城市已經在城市天然氣、水、電網監控及應急處理、廣告牌無線遠距離識別管理系統、停車場智能監管系統、環衛作業車輛管理系統、危險源數據采集及監管系統等方面采用物聯網技術管理城市,收到了良好的效果。
(三)智能交通。近些年交通擁堵、尾氣排放、交通安全形勢嚴峻,迫切需要借助新技術手段來改進。物聯網技術可以大大改善現有狀況,感知技術采集各種道路交通及各種服務信息,傳感器將上述信息上傳到處理中心,經過交通管理中心集中處理后,出行者可以進行實時的交通方式和交通路線的選擇;交通管理部門可以自動進行交通疏導、控制和事故處理;運輸部門可以隨時掌握所屬車輛的動態情況,從而實現了對交通環境和車輛的調整管理。這樣,路上交通就會處于最佳狀態,可以改善交通擁擠,提高路網的通行能力和生產效率,同時也可以減少交通事故發生,增強交通的安全性和機動性。在各終端上加裝氣體檢測、溫濕度監控和光控儀等多種傳感器還能實時檢測路面信息、汽車尾氣情況和能見度等。與此同時,物聯網也可以在公交系統的智能化中發揮作用,將傳統公交站牌換成電子站牌,在公交車上安裝GPS,各個站點設LED電子站牌,安裝交通服務熱線,建立移動掌上公交短信查詢系統等多種渠道的公交車信息網絡體系。這樣既節省了時間,又最大化利用公交資源。
(四)移動通信。移動通信網絡發展,大體可以分成三個階段:1、傳感網階段:傳感器+近距離無線通信,只能實現物與物之間按需進行的信息獲取、傳遞、存儲等服務;2、M2M(Machine-To-Machine)階段:機器對機器的無線通信,存在以下三種方式:機器對機器,機器對移動電話(如用戶遠程監視),移動電話對機器(如用戶遠程控制)屬于移動運營商無線網絡低速平臺。M2M應用可以遍及電力、交通、工業控制、零售、公共事業管理、醫療、水利、石油等多個行業,對于車輛防盜、安全監測、自動售貨、機械維修、公共交通管理等,可以說是無所不能。目前,中國移動的M2M發展非常好,在全國部署了420萬臺M2M終端,幾乎所有大、中城市展開了M2M的業務;3、物聯網階段:物質實體中部署具有一定感知能力、計算能力和執行能力的嵌入式芯片和軟件,使之成為“智能物體”,同時內置移動通信模塊,通過移動網絡設施實現信息傳輸、協同和處理,從而實現物與物、物與人之間的互聯。我國處于物聯網初級階段。目前,上海移動率先成為首先運用物聯網技術,為多個行業客戶定制打造具有不同針對性的整套無線綜合應用解決方案,包括數據傳輸、采集和業務管理等多個方面。如今移動網絡進入4G時代,幾乎所有可以在互聯網平臺上實現的業務都可以在4G網絡上運行。隨著4G網絡的普及,進入TD-LTE時代后,直接促進智能辦公、家居系統通信技術,從有線升級到無線,既省錢,還省掉了布線的麻煩,為無線遙控操作提供了保障。用戶可在飛馳的汽車上開高清視頻會議,智能系統分析各種商業數據,決策支持系統直接提供多套可行方案;也可迅速傳輸大文件(如X光片),為醫生遠程會診支持,農村社區也將更加容易地建設遠程醫療中心,醫生可通過視頻會議為病患“看”病……。可以預見,隨著移動通信網絡技術的發展,物聯網技術必將得到更為廣泛、深入的應用。
二、物聯網技術應用的制約因素
目前,我國物聯網技術應用處于發展的初級階段,縱觀物聯網技術應用的現狀,它必定有著廣闊的發展空間,只是現在還受到諸多因素的制約。
(一)技術落后。這是制約物聯網發展水平的決定性因素。目前,在物聯網技術中,相對已較為成熟,商業化程度比較高的是衛星定位技術和網絡傳輸技術,但作為物聯網技術核心的RFID和傳感器技術,還未能產業化、規模化。而且,我國還沒有掌握物聯網中的核心芯片和傳感器技術,在這個領域的整體技術水平相對落后,尤其是在傳感器、智能通信、智能控制、批量數據處理、核心芯片等技術上,仍然落后于歐美等發達國家。還有很大的提升空間,應用過程中存在不少問題和障礙,解決方案還需要進一步完善。同時,技術落后還導致我國物聯網產業規模小而分散,沒有形成成熟的商業模式。
(二)物聯網技術缺乏統一標準。物聯網技術的建設包括對各種資源建立一個規范統一的編碼,信息的采集渠道和方式要規范、通暢、穩定,要科學、合理、深入地研究各種工作流程方式。標準不統一,影響物聯網的推進。現有各行各業的管理信息系統中,對物品的編碼結構形式各異,對構建互聯互通的物聯網帶來了很大的障礙,這是物聯網技術應用所面對的難題。
(三)安全問題。物聯網技術應用要求信息化,需要信息的開放,而安全性要求信息的獨立,因此需要做到信息化和安全性的統籌兼顧。由于物聯網是由大量設備構成,所以影響通信網絡、傳統網絡、移動網絡的安全。在物聯網技術應用中,如果網絡安全無保障,那么個人隱私、物品信息等隨時都可能被泄露。而且如果網絡不安全,物聯網的應用為黑客提供了遠程控制他人物品,甚至有造成危害社會公共安全的可能性。
(四)法律法規不完善。物聯網法律問題的復雜性在于和我們生活的方方面面結合所產生的復合性問題。物聯網建設涉及到交通、環境、政府工作、公共安全、財務安全、個人健康和情報搜集等多個領域,完善它需要多種力量的整合。當前,物聯網法律法規不完善,這些新型問題是對現有法律體系的挑戰,同時并不排斥復合傳統的法律。傳統法律體系中的侵權、違約、個人隱私、公共安全等問題全部都會再現,物聯網法律法規的不完善又會在其中得到延伸。
三、完善物聯網技術應用的對策建議
(一)技術和標準方面。由政府部門牽頭,組織有關科研教育單位的專業力量,制定物聯網建設和應用的具體計劃。這樣有利于政府結合各種資源,建立統一的物聯網技術標準。同時,推動高校聯合、委托高校定向培養、組織專家研討會、互派學習,加快物聯網技術專業人才體系的建設。研究增強政府、高校、企業之間的合作,形成產學研合作的良性循環。這樣,既解決了物聯網成本高、標準不統一、人才缺乏的問題,高校也可以在物聯網技術應用的單位或部門建立教育基地、實踐基地等,有針對性地進行培養專業的物聯網人才;同時理論聯系實際,促進物聯網專業建設,提高我國自主物聯網技術的發展,降低物聯網建設、改造和應用的成本,解決物聯網在實際操作中存在的具體問題,也為教育部門提供有價值的參考依據。
(二)安全方面。首先,建立一個遠程的設備控制操作管理的平臺,對于那些節點被破壞的,網絡之中能夠自動地愈合,網絡相關的功能也就不會受到任何影響;其次,由于物聯網終端類型過于多元化,加之分布廣泛、節點移動性、網絡異構性和業務復雜性等特點。我們可以施行身份認證以及訪問限制的有機組合進行控制。同時,使用云計算技術,用云儲存來存儲物聯網那些海量資源數據;最后,在加密環節上,可以僅在感知和應用端產生明文,在網絡中的其他節點都是密文傳送,減少信息泄漏的節點,同時對于感知對象以及傳感設備方面可以適當地進行互相的認證,在合法的情況以及環境之中才能夠順利地進行。這樣針對物聯網技術特點,從安全層面上可以保障了物聯網的有效應用。
(三)法律法規方面。建立物聯網核心技術的知識產權保護的相關法律。保護知識產權就是保護企業的合法利益,法律就是保護這一利益的最有效的手段。保護物聯網的知識產權就是保護物聯網企業的利益和生產研發積極性的有效措施。與此同時,也要加強保護個人隱私方面的法律規范。防止個人隱私信息被隨意取得,避免人們擔心隱私泄露而拒絕接受物聯網的可能,這就要靠國家出臺相應的法律政策,鑒于法制在我國的不斷完善和人們法律意識的不斷提高,相信相關法律的出臺將為這一問題的解決提供方案。
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篇6
現代化網絡信息技術的發展給人民的生產生活帶來了很大的方便,其中最大的優勢就是使人民的生產生活不斷便利化與快捷化。現今,作為其發展結果的一種物聯網技術廣泛存在于物流業、食品領域等生產生活的各個方面,極大地促進了經濟社會的綜合發展。針對物聯網技術發展及這些技術應用的領域進行研究分析對于提高物聯網的發展水平有著非常重要的作用。
關鍵詞:
物聯網技術;發展;應用領域;應用進展
第三次科技革命為人民步入現代化社會生產生活奠定了重要的基礎,當今世界各地在信息化建設的過程中,物聯網的出現及應用已成為不可忽視的發展部分。物聯網技術的出現及應用是現代信息化技術領域的進一步發展和創新,物聯網技術從起初階段的自動識別到現今的智能化發展取得了非常大的進步。物聯網通過射頻識別和傳感器實現了人與人、人與物、物與物之間的聯系發展,為建設一體的信息化網絡奠定了基礎。我國現今在全新的“互聯網+”計劃的全面指導下,物聯網技術將會取得更大的進步和發展,所以針對物聯網技術發展及應用研究的分析也是現代化信息技術發展的必然。
1物聯網技術的介紹分析
物聯網技術作為現代化信息技術的一種產物,其簡易化的定義為與人民生產生活息息相關的事物都能通過網絡技術聯系在一起,實現信息的傳遞。這種網絡信息的傳播能夠很好的到達人與人、人與物之間,打破傳統的信息網絡傳播的方式,在地域、時間和空間上有很大的突破。物聯網作為現代化信息技術的一種,其主要的操作在很大程度上還是緊緊依賴于計算機系統的操作完成的,其一般是在移動網絡、智能化系統的輔助下,通過射頻識別、傳感器等實現信息的傳遞。現今智能化發展的水平逐漸得到提高,同樣智能化在物聯網中的技術應用同樣是比較大的。現今,物聯網技術在現代化人民生產生活中的得到廣泛的應用,我國甚至已將其列為戰略性新興產業,是關系國家現代化發展水平的前瞻性產業。
2主要物聯網技術發展的介紹分析
(1)射頻技術:射頻技術的應用是物聯網技術發展中最為基礎同時也是內部結構操作、信息化含量較低的專業技術。目前這種技術主要指的是無線射頻技術,這種技術使用的最大優點就是其可以實現自動化識別,而且不需要專門的操作人員進行控制管理,其可以通過安全有效的自動化設備端口跟蹤信息傳遞互助的目標,然后通過自動化識別獲取目標物需要的相關信息。雖然現今互聯網信息技術在不斷的取得發展,但是現今這項技術的應用性與適應性仍然是非常強的,無線射頻技術其建設經濟成本和建設難度比較低,而且其主要利用的自動化識別功能夠快速有效的進行。就目前的技術發展而言,無線射頻識別技術的可行性、科學性與經濟型是比較強的。
(2)傳感技術的應用:此種技術的應用于射頻技術的應用是一樣的,同樣利用無線操作系統進行信息的傳遞和互助。無線傳感技術作為物聯網技術應用中的一種,其使用中不可缺少的的就是無線傳感器及無線網絡使用,在這兩種技術的輔助線下計算機數字世界就可以高效的與現實中的物理世界聯系在一起。但是,此種技術最主要的還是依賴無線傳感器,所以在能夠實現物聯網技術有效利用的范圍內,此種技術的全方位應用需要在局域內建立傳感器的節點,多個傳感器節點聯系在一起,彼此自建互相合作,實現信息的共享與傳遞,從而建立物聯網技術專業應用點。無線傳感技術作為現代化物聯網技術發展中的一種,其與無線射頻技術相比擁有較高的技術含量及較強的應用優勢,但是由于無線傳感器在無線傳感技術中的地位,所以在現實的利用中如何準確的確定其定位節點是非常關鍵的。
(3)智能化技術的應用:物聯網技術的發展中智能化技術的應用是全新、現代化應用極強的一項技術。智能化技術的應用最主要的就是將信息傳遞與互助的物體賦予智能化的性質,然后在現代化信息技術等的輔助下進行高效安全的操作。但是,在這種智能化技術的應用中如何賦予被聯系物體智能化的性質是應用的關鍵,所以這就需要納米技術的應用。納米技術作為科技革命里程碑式的產物,其在智能化技術中的應用極大的促進了物聯網技術的發展。納米技術和智能化技術的使用有效的打破了無線射頻技術及無線傳感技術在使用中的邊界、地域限制,其信息的傳遞將微小的物體納入可行的目標范圍之內,真正地實現了物聯網技術等的應用發展。
3物聯網技術在人民生產生活中的應用進展分析
(1)物流業領域的應用。物流業作為現代化生產生活發展中標志性的產業,同樣是受到了信息化技術的熏陶與應用,所以物聯網技術在物流業中的應用是非常必然的。傳統的物流業是主動方與被動方兩者之間的一種直接交流,而物聯網技術在物流業中的應用為其提供了一個間接的第三方,極大的提高了物流業發展的速度和效益。物流業本身作為一個生產體系比較復雜的領域,其從產品的入庫、出庫管理以及交易等多個中間環節的存在是比較秩序化的生產管理線,物聯網技術的應用特別是無線射頻技術的應用提高了管理的質量與效益,為物流業的管理提供了高效安全的生產管理方式。所以,物流業中應用物聯網技術能夠適應隨著人民生活水平不斷提高而不斷壯大的現代化物流業。
(2)食品業中的應用。食品業作為人民生產生活至關重要的一項產業,國家政府歷來重視起安全發展。食品業生產發展中社會最為關注的一個問題就是食品安全問題,食品的安全生產是一個涉及到供應源、生產商、出貨方的問題,其中間環節的復雜性難免監督管理有時會失去作用,監督不到位發生食品中毒、添加劑超標的現象非常多。我國在強化食品業的管理中,為了提高兼顧管理,保證食品生產的安全,保護國民人身健康的目的,物聯網技術的應用成為必然。其中物流網技術在食品業的應用最主要的就是在食品流水線生產的監督管理中,傳統的食品安全監測采用的化學檢測法,這樣不能夠及時得到準確的檢測結果,對于及時召回流入市場的不合格產品是非常不利的。而物聯網技術的使用特別是無限射頻技術能夠通過自動化識別將食品中有害的、超標的、禁用的物質及添加劑檢測出來,通過計算機數據網絡進行反饋。此外,物聯網技術在食品流通管理中的高效應用也是其不可忽視的一部分。
(3)物聯網技術在智能化領域中的應用。智能化領域是一個涵蓋面非常廣泛的領域,其大致包括智能校園、智能城市、智能文化、智能物流、智能交通等多個方面。物聯網技術在現今具有實體屬性物體上能夠深入地識別、獲得、分析事物,能夠通過特定數據庫的建立取代傳統的人為操作,實現智能化管理。現今最為常見的就是物聯網在智能化圖書館中的應用,自動借書、自動還書、在線圖書館的建立實現了一體智能化管理。此外,物聯網技術在環保領域的應用,可以通過智能化的監測,高效、動態的水污染與土壤污染的狀況,監測范圍大、實效性強。所以,智能化領域多方面構建物聯網技術的應用是非常必然的。
4結語
綜上所述,物聯網技術中無線射頻技術、無線傳感技術及智能化技術發展應用為現代化生產生活提供了很大的方便,并在物流業、食品業、交通業、環保等多個方面得到廣泛的應用,其發展已經成為時代與社會進步不可代替的信息化產物。
參考文獻:
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篇7
關鍵詞:物聯網;關鍵技術;計算機物聯網;應用
物聯網,主要是將當前各種新型技術及新型的理念進行緊密的結合,將電子技術、通信技術、材料技術等不同種類、此前聯系性不強的技術聯系在一起。這樣一來,這些不同的技術就成為了一個整體,并且將人與物進行了緊密結合。物聯網的應用比較廣泛,行業需求的潛力相對較大,計算機物聯網目前已經在我國的多個領域中得到了合理應用。
1 物聯網的關鍵技術
1.1 射頻識別技術
在物聯網的關鍵技術中,射頻識別技術是相對最為重要的一種關鍵技術,也可以被稱作是電子標簽,射頻識別技術是物聯網發展中的基礎部分與核心部分。射頻識別技術主要應用的就是射頻信號,物聯網可以利用射頻信號來實現相應的信息傳輸,并且通過這些信息來進行相應的識別工作。在射頻識別技術中,主要包括了標簽、閱讀器、天線3個主要部分。
射頻識別技術在具體應用中主要是利用比較先進的技術手段,來對不同狀態下的物體進行相應的識別管理。射頻識別技術抗干擾能力較強,無需耗費較多人力,且適用于大多數環境,所以應用較為廣泛。
某大型連鎖超市在日常管理中就應用了物聯網中的射頻識別技術,該超市的管理者將這項技術用于供應鏈管理中。這樣一來,在具體管理中,不僅不需要過多的工作人員,還保證了管理的效率與整體質量,該超市在應用射頻識別技術之后,供應鏈管理工作得到了明顯加強。
1.2 云計算
云計算技術,主要是將計算分布在相應不同的計算機中,這里的計算機不能是本地計算機。這樣一來,相關的使用者就可以將資源進行切換,根據具體的需求去訪問相應的計算系統。物聯網中的云計算技術,主要是利用網絡,對計算實體進行整合,使其成為計算能力較強的整體系統。
1.3 網絡通信技術
物聯網在發展過程中,物與物之間的互相通信是較為重要的,因此,網絡通信技術是物聯網關鍵技術中不可替代的重要部分。在網絡通信技術中,包括了有線技術、無線技術、網關技術等。在網絡通信技術中,M2M技術應用比較廣泛,可以與近距離傳輸技術進行較好結合,如WiFi、RFID、BlueTooth等。M2M技術的重點之處就在于無線通信,未來將會有廣闊的發展空間,給物聯網的信息傳遞提供堅實的技術保證。
2 計算機物聯網的應用
目前,計算機物聯網在我國已經得到了比較廣泛的應用,其具體的應用可以表現在以下幾個方面。
2.1 家庭生活
在家庭生活中,物聯網可以將家庭住宅作為具體的應用平臺,利用家庭住宅的網絡技術來實現具體應用。某高級住宅小區在樣板間的布置工作中就對物聯網進行了具體應用,利用物聯網在住宅的內部設置了較多的系統。這些系統主要包括了住宅安防系統、布線系統、溫度調節系統、燈光控制系統等。這樣一來,住戶就可以利用網絡和物聯網技術實現對住宅內部所有系統的操控與應用,使居住環境變得更加高效與舒適,也使住宅內部的各個系統得到了較好的管理。該小區的樣板間在應用了計算機物聯網之后,將所有的家居設施進行了高效集成,給住戶帶來了更多的便利,也保證了住宅環境的整體舒適度。
2.2 物流領域
隨著我國經濟的不斷發展,物流行業的發展規模也在不斷擴大,物流領域的發展速度也相對較快。在物流領域中,物聯網可以發揮自身的重要作用,來實現物流領域的合理發展。在物流領域內部應用計算機物聯網,主要是利用計算機物聯網內部的集成性和智能性的主要特征,這兩點特征可以使物流系統具備較強的智能性,使其在發展過程中模仿人類智能,像人類一樣去進行思考與判斷。
計算機物聯網在物流領域中的應用,主要是用來掌控物流領域在發展過程中的不同信息,對物流運輸環節中的所有運輸車輛的性能及路線進行實時監控,還可以掌握物流運輸中貨物的自身狀態與性能。也就是說,計算機物聯網在物流領域中的應用,主要是方便工作人員掌控物流運輸中的各個環節,對主要的物流信息進行相應采集。
2.3 農業應用
除了上述應用領域之外,計算機物聯網還可以被用于農業領域中。計算機物聯網在農業中的應用,主要是將農業生產的控制系統、安全系統與智能系統,利用云計算技術進行高效整合,從而實現農業生產的智能化、數字化與信息化。農業生產應用計算機物聯網,可以將農業生產中的各項因素,如環境因素、人工因素等通過計算機物聯網內部的傳感器進行上傳。這樣一來,工作人員就可以對農業生產中的各項因素進行整合分析,把握農業生產各個環節的整體質量,對農業生產實行遠程監控與操作。計算機物聯網在農業生產中的應用,可以提高農業生產的整體效率,使農業生產向綠色農業、低碳農業、高效農業的方向進行合理轉變,帶動我國農業經濟的發展。可以說,計算機物聯網在農業生產中的應用,不僅可以提高農業生產的具體效率,還能優化農業生產體系,具有重要的價值和現實意義。
2.4 交通應用
智能交通建設將會是未來交通系統發展的必然趨勢,而計算機物聯網是有效實現這一趨勢的重要工具,這是由于計算機物聯網可以將電子傳感技術、先進信息技術、通訊傳輸技術、控制數據技術以及計算機技術等有效結合,并運用于整個智能交通系統的管理中,進而可以在大范圍內進行全方位的計算機技術的應用。計算機物聯網技術具有實時、高效、準確等特點生適用于智能交通系統的建設。計算機物聯網技術在智能交通建設中的廣泛應用可以將現有交通設施有效的利用起來,最大程度地減少交通的超負荷量,與此同時,計算機物聯網的應用可以減輕交通壓力對環境的污染,進而提高整個城市交通的運輸效率,所以,計算機物聯網技術在交通運輸方面的應用是非常有必要的。
2.5 電網應用
除了以上幾種應用領域之外,計算機物聯網還可以被用于電力行業及交通行業中,具有較好的應用價值與應用前景。將計算機物聯網技術應用到電網中,可以達到電網智能化的效果,也就是可以使整個電網系統更加先進、可靠、安全,同時可以提升整個電網的工作效率和經濟效益。由于計算機物聯網的運用,整個電網系統的運行數據和信息都是被時刻記錄的,一旦出現任何異常都可以第一時間被發現,相關工作人員可以針對此問題及時做出應急方案,這樣才可以確保電網系統的有效運行和安全性能,減少電網企業不必要的經濟損失。這樣將計算機物聯網技術和電網系統相結合的方式,一定可以滿足大部分用戶的對電能質量的需求,使未來的電力系統更加完善。
計算機物聯網技術的具體體系如表1所示,由表1可知物聯網的體系可分為感知層、處理層、傳輸層以及應用層。近幾年,計算機物聯網技術在我國快速發展,極大地改變了.人們目前的生活方式,在這個充滿智慧化的網絡世界中,人類不需要對商品的干預和交流,正如日本操作系統之父所說的:物聯網在未來十年將會得到普及并無處不在。經過近幾年的不斷實踐和發展,物聯網也在推陳出新,目前我國計算機物聯網技術已經具有一定的實力基礎。從相關部門的數據調查來看,同計算機物聯網相關的社會市場價值已經從年的億美元增長到了億美元。由此看來,計算機物聯網技術的發展前景還具有一定的市場潛力和發展價值,想要挖掘出計算機物聯網的市場潛力,需要相關的科研人員的努力以及政府部門的大力支持。而且,相關專家預測,物聯網不僅需要技術的創新,更關系到新興領域的產業發展,需要不同力量的整合。計算機物聯網技術的變革一定會為信息產業結構帶來巨變,在各個領域被廣泛應用。
篇8
本文首先對包含嵌入式可編程RFID技術、傳感器與探測技術在內的物聯網關鍵技術進行了簡要分析,并對物聯網的實際應用展開了探討,希望對我國相關領域的發展起到促進作用。
【關鍵詞】物聯網 關鍵技術 應用
傳統意義上的物聯網指的是能夠連接物與物的互聯網,而廣義上的物聯網則指的是有效融合的信息空間和物理空間。在互聯網基礎上,物聯網能夠實現有效的信息傳輸,擴展互聯網終端,促使其在同物聯網進行融合的過程中,形成一個智能廣泛網絡,在有效連接物品、地點以及實踐等過程中,可以對聯網物品進行遠程控制。近年來,物聯網的影響力越來越大,在這種情況下,積極加強物聯網關鍵技術與應用研究具有重要意義。
1 物聯網關鍵技術
1.1 嵌入式可編程RFID技術
射頻識別技術即RFID。該技術使用中,對相關數據的獲取,可以實現自動化,這一過程中,重要的媒介就是射頻信號,同時該技術擁有較強的適應能力,可以針對各種惡劣的環境展開工作,并能夠在無人干預的情況下自動識別各種相關數據。應答器及詢問器是RFID的兩個重要組成部分,這兩個部分在日常運行中,可以對對象物體進行跟蹤、檢測以及控制。
傳統RFID工作原理為:當應答器及詢問器進入到磁場中后,會對射頻信號進行接收,產品信息存在于芯片中,在對感應電流所得能量進行利用的背景下,信息將被傳遞出去,信息讀取工作由解讀器完成,并對其進行解碼,接下來數據處理工作需要在中央信息系統中完成,最終實現控制以及管理目標物體的目的。
現有RFID技術在使用過程中,能夠有效實施管理物品的工作,但是從長遠的角度來看,這種功能是無法滿足越來越復雜的業務內容的。因此,在未來的物聯網中,在現有RFID技術基礎上,嵌入式可編程RFID技術可以對嵌入式編程技術進行應用,在芯片中固化處理算法和對應策略,從而無論在任何環境下,相關算法都能夠在高層策略指導下,展開自動調整,為滿足人們個性化需求提供便利。
1.2 傳感器與探測技術
物聯網運行中,要想對自身的運行狀態以及外部環境進行有效的感知,必須對傳感器與探測技術這一核心內容進行科學的應用。該技術能夠廣泛收集大量原始信息,為分析、傳輸和處理工作在網絡系統中的實現奠定良好的基礎。
近年來,在科技不斷進步的背景下,智能化、微型化等已經成為傳感器的主要特點,嵌入式Web傳感器已經取代了傳統和智能傳感器。
多個微型傳感器節點被布置于監測區域中,其共同組成了無線傳感器網絡,多跳自組織網絡將在無線通信方式下產生,從而充分體現出傳感器網絡化的特點,有效擴展物聯網。
現階段,世界各國在積極研究傳感器W絡技術的過程中,通常包含以下內容,如網絡化測控、先進測試技術和檢測與控制傳感器網絡等,從目前所獲得的研究成果中可以看出,傳感器與探測技術在物聯網中已經相對成熟,能夠滿足各個領域的需求。
2 物聯網的應用
2.1 智能社區
社區在運行中,綜合發揮智能建筑、智能家居、智能控制技術、物聯網技術等功能,最終形成了物聯網智能社區,在這一環境下,居民日常生活中所需的服務成本降低,同時能夠通過個性化服務提升自身的生活質量。而智能社區在為居住者進行服務的過程中,不僅包含生活方面的,同時也涉及到文化、經濟以及政治等多方面內容。
首先,在廣泛布置的傳感器應用背景下,智能社區可以對社區中各個環節的運行狀態進行實時掌握,所有的“物”在智能社區中都可以實現IP化,從而在對“物”進行管理、跟蹤的過程中,可以對IPv6協議基礎上的物聯網尋址技術進行應用,最終促使居民日常生活中對社區中的“物”進行最大程度的掌握;其次,提升社區開放性和透明度。在構建信息交流平臺時,對電子政務、門戶網站等進行充分的應用,促使居民可以隨時隨地將自身的想法以及意見表達出來,為社區展開更加優質的服務提供依據。
2.2 智能交通
對網絡技術、信息技術、通信技術等進行綜合利用,并融入到交通運輸管理和控制體系中,就是智能交通。將道路監視器、RFID嵌入式芯片以及傳感器安裝于汽車上,促使汽車在實際行駛的過程中,有效對路面狀況信息進行感知,這一過程中,需要對道路監視器和傳感器進行充分的應用;而在發送以及接收汽車身份信息的過程中,需要將RFID嵌入式芯片的功能發揮出來;交通控制系統的集中式特點,能夠加大采集而來的數據處理、融合以及分類效率,從而在系統內部通過整合信息,制定應對特殊路況的綜合決策,并以最快的速度將精確的信息提供給交通管理部門以及駕車司機,最終實現科學調度交通狀況的目的。
3 結束語
物聯網作為一種新型技術體現,是建立在多種先進技術融合的基礎之上的,近年來,物聯網技術不斷得到創新,對社區、交通以及人們日常生活中的多個領域都造成了極大的影響,而其在發展中,也必將為信息化社會的構建奠定良好的基礎,在人物互動和物物相聯的生活環境背景下,將給人們的生活帶來極大的便利,并不斷推動人類文明的進步。
參考文獻
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篇9
關鍵詞;人工智能;物聯網應用;互聯網
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)30-0194-02
目前,物聯網的定義已經從傳感器網絡逐漸發展到萬物互聯時代。隨著萬物互聯時代的發展和信息量的逐步擴大,對物聯網設備、信息和數據的處理、監控和分析將面臨很大的問題。基于物聯網應用的這些實際問題就需要開發一項核心技術。能夠解決傳統通信技術所擅長問題的基礎上,進一步解決在物聯網領域的實際應用問題。人工智能相關技術就是基于通信技術的研發基礎上對物聯網及其他網絡的內在驅動力進行改善。人工智能相關軟件的開發和應用為物聯網提供了極大的網絡能力、計算能力和存儲能力。使網絡具有獨特的靈活性和運維性。本文就對面向物聯網應用的人工智能相關技術的概念及應用情況做以下分析。
1 關于物聯網技術的概念及物聯網的應用發展
物聯網泛指無處不在的末端設備和設施,通過無線或有線的通訊網絡實現互聯互通、應用大集成和基于云計算的SaaS營運模式等,在內網、專網和互聯網的環境下采用適當的信息安全保障機制,提供安全可控以及個性化的實時在線監測、定位追溯、報警聯動、調度指揮、運城監控和決策支持等等服務功能。以實現對萬物的高效、節能和安全環保的管控一體化模式。
物聯網技術是通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃器等信息傳感設備按照約定協議將任何物品和互聯網進行連接,通過信息交換和通信的方式實現智能化識別、定位、追蹤、監控和管理的一種網絡技術。物聯網技術的應用在中國受到了極大的關注和重視,在網絡迅速發展的未來世界中物聯網技術的應用也將得到進一步的開發和廣泛應用。
2人工智能的概念和相P技術分析
通俗講,人工智能使對人的意識、思維的信息過程進行模擬,使基于人的思維而逐漸超越人的能力的一種概念。用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論和技術。人工智能是模擬人類智能方式以作出相應反應動作的智能機器,在實際生活中我們可以認識到的有機器人、語音識別、圖像識別、自然語言識別和專家系統等等。人工智能的最終研究目標就是能夠讓機器勝任一些通常需要人類智能才能實現的復雜工作。人工智能在計算機領域得到了廣泛的應用,并在機器人、經濟政治決策、控制系統和仿真系統中得以應用。
人工智能技術主要包括智能化的問題求解、邏輯推理和定理證明、自然語言處理、智能信息檢索技術和專家系統等等方面的應用技術。而人工智能技術的核心基礎就是對自然語言的處理技術,也稱之為自然語言理解技術。這項技術的開發和研究是人工智能能夠在實踐中得到應用和推廣的基礎。自然語言處理技術包括語義理解、機器翻譯、語音識別、語音合成等。其中語音識別和語義理解的技術在現代化網絡科技的飛速進步和發展中得到了更深層次的開發和利用。在語義理解技術實踐應用的基礎之上,相關技術領域對智能語音識別技術加強投入研發和應用,時智能語音識別系統在應用中得到廣泛的提升和認可,并為通訊信息的識別、應用和處理奠定了基礎,成為信息網絡時展的重要核心技術。
3物聯網應用與人工智能相結合的技術分析
基于對物聯網概念的了解以及對人工智能相關技術的分析,將人工智能相關技術應用到物聯網領域,可以有效加強其內部驅動力和信息處理能力。物聯網應用與人工智能相結合的技術有以下幾種。
3.1物聯網的核心關鍵技術
基于物聯網的應用范圍和技術應用概念,物聯網的核心關鍵技術包括RFID技術、傳感器技術、無線網絡技術、人工智能技術、云計算技術等。RFID技術主要是實現物品的自動識別功能。傳感器技術主要是負責接收物品的識別信息和內容,對信息進行處理和識別等活動。無線網絡技術即包括遠距離無線連接全球語音和數據網絡,也包括近距離的藍牙技術和紅外線技術。人工智能技術是研究使用計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為的技術。主要負責將物品的識別信息內容進行智能分析實現計算機自動處理技術。而云計算激素則是對物聯網的海量信息進行存儲和計算的應用技術。
3.2基于物聯網應用的人工智能發展技術
基于物聯網的相關核心技術,隨著科技的進步和人類思維模式的發展,人類對于未來的構想也指引者人類社會科技和文明的迅速發展。針對于物聯網應用的人工智能未來發展的技術,包括自動駕駛技術、3D全息投影技術和視網膜屏幕技術等等。這些技術在深度的研發和初步實踐的基礎上,對人工智能相關技術做了相應的完善和提升,將智能語音識別、視覺識別和智能操作技術都做了進一步改善,在原有智能操作的基礎上將整體變得更加自動化和智能化。這些人工智能技術也是和物聯網緊密結合的應用技術。
1)自動駕駛技術的結構包括視頻攝像頭、雷達傳感器和激光測距器等,這些設備能夠對周圍的交通情況進行全面了解,通過地圖對道路進行智能導航,通過谷歌的數據中心來處理和識別汽車收集的大量信息,通過對信息識別和分析,對道路進行精準導航,從而實現自動駕駛的目的。汽車的自動駕駛技術也是物聯網技術應用之一。盡管這項技術還正在初步實驗階段,但也展示了人類智能和計算機技術相結合的交通方式對社會發展的積極作用。
2)3D全息投影技術;3D全息投影是一種利用干涉和衍射原理記錄并再現物體真實的三維圖像,體驗者無需佩戴3D眼睛就可以立體的虛擬任務。3S動漫正式利用這種全新的技術改變了人們對傳統舞臺的聲光電技術的審美態度。3D全息立體投影技術是將不同角度影像投影到進口的MP全息投影膜上,以各種角度呈現立體觀影效果。此技術的應用主要是汽車服裝會、舞臺節目、互動、酒吧娛樂、場所互動投影等等。這項技術的實現將智能化更加貼近實際生活。讓我們突破傳統的視覺和聽覺模式,接收未來更加智能化和多元化的技術創新。
3)視網膜屏幕技術;視網膜屏幕是一種具備超高像素密度的液晶屏,可以將960×640的分辨率壓縮到一個3.5英寸的顯示屏內。使屏幕像素高達326像素/英寸。已經超越了人類肉眼的辨別極限。此技術的應用更加提升了人們對品質的需求。這也是人工智能技術在物聯網領域的發展應用前景。
4結束語
綜上所述,在網絡時代,人工智能技術的發展得到了更大的擴展空間,在技術提升和新思路開發的過程中,人工智能的相關技術在物聯網領域的應用和實踐成為提升人工智能技術,改善未來智能化應用的重要依據。人工智能將物聯網和互聯網融合的大數據進行智能化分析,以實現物聯網應用的便捷、普及和推廣。所以,面向物聯網應用的人工智能相關技術在未來將具有更加廣泛的研發和應用前景。
參考文獻:
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篇10
關鍵詞:物聯網;酒店客房管理;風險成本評估
1 引言
物聯網是指通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡概念[1]。“物聯網概念”是在“互聯網概念”的基礎上,將其用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間,進行信息交換和通信的一種網絡概念[12]。物聯網的體系結構由包括傳感器等數據采集設備以及數據接入到網關之前的傳感器網絡的感知層、建立在現有的移動通信和互聯網基礎上的網絡層、以物聯網發展為目的的應用層構成[3],包括能夠用于物聯網底層感知信息的感知技術,能夠匯聚感知數據并實現物聯網數據傳輸的傳輸技術,用于物聯網數據處理和利用的支撐技術及用于直接支持物聯網應用系統運行的應用技術。作為一種前沿技術,物聯網是全球酒店發展的必然趨勢,尤其能夠改善傳統的酒店客房的管理模式,給酒店帶來更加快捷、方便、經濟效益更高的益處。
2 物聯網應用到酒店中的需求分析
(1) 時代需求
自溫總理提出“感知中國”以來,物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一,寫入“政府工作報告”。業內專家認為,物聯網一方面可以提高經濟效益,大大節約成本;另一方面可以為全球經濟的復蘇提供技術動力。對于酒店行業同樣需要物聯網來提高對顧客的服務,提升顧客滿意度,為酒店的發展贏得更多的利潤。
(2) 業務需求
傳統酒店客房部是以時間為單位出售客房使用權的,客人的要求具有隨機性和差異性,私密性和安全性等特點。這些基本業務成本過高,且有的地方服務不周到。因此需要安全性、服務性更好的RFID等技術的物聯網來支持酒店客房部的運營,這樣顧客就可以直接通過自己手中存儲的各個酒店和各個客房的信息,在任何時候、任何地點讓手中的具有RFID技術的標簽和任何一個客房信息進行交流,從而得到自己中意的客房;當服務員打掃衛生時,顧客手中的電子信息標簽會發出信息告訴顧客這件事,讓顧客信任酒店客房的高度安全性等;由此可見,物聯網技術急迫需要應用于酒店客房管理中,以便提高效率、提升顧客滿意度。
3 物聯網在酒店客房管理中的具體應用
(1) 聚焦客戶
①圈客戶:深度理解酒店行業客戶,系統挖掘客戶需求,在重點客戶群體中建立信譽和口碑。
②圈產品:明確產品和服務規劃,搭建業務支撐平臺,形成拳頭產品和充足的儲備。
③圈資源:建立市場推廣資源運作和管理模式,吸引優質市場資源,打造“巧實力”。
④建隊伍:建設一支滿足物聯網信息化需求的高素質的產品和市場推廣隊伍。
⑤建組織:調整優化組織結構。
(2) 選取優質客戶,通過互聯網、人際網等平臺來增大客戶的群體
培養優質的客戶,在酒店經營模式中引入“隆力奇”,“科士威”等“讓顧客消費也就是讓顧客盈利”的模式,讓他們不斷推廣酒店的特色,通過口碑建立更加廣泛的客戶群體。
建立推廣和服務專業機構和組織,充分利用政企客戶和家庭客戶資源優勢,引導產品和服務方向。搭建開放式共享平臺——在現有網絡運營和系統集成的基礎上,強化業務支撐平臺和開放的應用平臺。
(3) 物聯網體系固化,重點推廣
①爭客戶:針對酒店行業的客戶,推廣最好的產品,搶占客戶份額;加強家庭客戶和個人市場的滲透。
②爭標準:積極推動酒店行業標準,占據重點行業的話語權。
③深化產品體系:精細化業務支撐平臺。
④深化網絡融合:強化傳感網和通信網的融合。
⑤完善管理平臺:組織管理體系形成并固化;形成與合作伙伴共贏的且極具吸引力的協作平臺;打造端到端,為綜合解決方案與市場拓展提供能力。
(4) 深度融合規模推廣
①拓展客戶領域:重點行業市場價值初顯,形成業內品牌領先;向更廣泛的行業客戶拓展。
②拓展產品系列:從深度和廣度拓展產品和服務系統,以價值提升為導向,開發儲備高附加值的產品和增值服務。
③強化無縫融合:有選擇地深入無線傳感網建設,實現傳感網和通信網的無縫融合,真正實現泛在網絡。
④探索跨行業融合平臺的打造:著手研究和打造跨行業融合解決方案,推進物聯網發展的進程。
4 物聯網技術在酒店客房管理中應用效果
由于傳統酒店閑置客房信息傳遞不敏捷,顧客只能通過網上、電話或者親自到酒店才能得知消息,時間成本高[4]。提供給顧客的娛樂和餐飲信息比較被動,大多是通過顧客自己詢問,即使顧客知道了娛樂與餐飲的種類,但也不一定能夠滿足顧客差異性的愛好,這樣不僅增加了服務成本,而且出現效率低等問題。
下面以上海某四星級酒店(350間客房)為例,對物聯網技術在酒店客房管理中應用前后的情況進行對比分析。
(1) 成本和顧客數量
酒店的時間成本、人力資源成本和顧客情況的變化如表1所示。
(2) 經濟效益