发布时间:2023-11-12 15:18:16
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的物联网技术的组成样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
关键词:物联网;铁路运输;应用探析;发展简介
长时间以来,铁路运输都是我国大宗货物运输的主要方式与途径。但是随着时代的发展,寻常百姓家所需日常百货的数量也在不断的增加,此类货物的运输也是今后铁路运输的重要业务渠道。但就铁路运输的实际情况而言,“顾大忘小”的服务理念无疑限制了铁路货运的发展。当下随着互联网技术的高速发展,网络信息平台的建设为铁路运输业的发展提供了新的发展渠道。通过铁路系统与互联网技术的有机融合,逐步发展成为了以铁路为运输主体的现代铁路运输物联网。
1物联网技术的主要组成探析
1.1射频识别技术
射频识别技术又被称之为电子标签以及无线射频设备,其本质是一种电子通讯技术,同时也是物联网技术的核心环节。其可通过无线电讯号对特定目标实现读写识别。
1.2传感技术
作为信息技术的三大支柱之一,传感技术也是物联网技术的重要组成环节。传感技术的主要作用在与从自然信源中获取信息,同时对其实现处理以及识别。随着相关技术的不断发展,传感技术的发展也迎来了重要的阶段。
1.3纳米技术
众所周知,当物质达到纳米的尺度阶段时,便会呈现出特殊的物理特性。纳米技术的发展使得我们可以制造出更为精细的电子标签,以此为基础所展开的跟踪与监测信息变化也事半功倍。
1.4智能嵌入技术
作为一种将信息处理部件嵌入到应用系统中的一种新兴技术,智能嵌入技术的应用促进了硬件系统与软件系统的固化结合,同时实现了外界信息的高速交换。在物联网时代的发展中,一个具备信息计算功能以及网络接入功能的智能物品可实现与用户和其他物品之间的高效信息交互。
2物联网技术在我国铁路运输领域的应用简析
2.1仓库管理
就铁路仓库货运管理工作的开展而言,其与物联网技术的融合具有较为理想的应用前景。具有唯一性与穿透性的电子标签可以提高管理者对货物的实时管理水平,同时以三位数字地图为基础,就货物的实际地理位置加以掌握。对于一些新建的铁路线路而言,GSM-R系统的研发与应用更是实现了数字地图的功能。
2.2站车信息共享
就站车信息共享功能的研发与应用技术而言,受制于研发周期短,应用不全面等因素的影响,就共享内容而言还存在很大的提升空间。物联网RFID技术的应用可实现站车信息的及时反馈与分享,不仅提高了对客户信息的掌握,同时还可有效的打击假票,对于相关工作的开展大有裨益。
2.3客票的防伪与识别
RFID电子客票的采用可有效的防治伪造车票行为的产生,通过特定的读写器就客票中的加密数据进行解读,继而有效的打击造假者的违法行为。而智能化的比对手段更是能够保证高效的分辨车票真伪,进一步提高了安全出行的效率。
2.4集装箱追踪管理与监控
集装箱运输是未来铁路货物运输的一个发展方向,作为一个极具潜力的发展模式,集装箱业务的发展空间与发展优势不可估量。受制于传统管理技术的影响,我国集装箱管理工作的开展阻力重重。不仅效率低下且易受外界因素的不良影响。
3物联网技术在我国未来铁路运输领域的发展概要
3.1平台的建设
我国的高铁规模已达世界第一,这意味着我国的铁路运输事业也在高速的发展。但就实际情况而言,尽管客运业务已经取得了瞩目的成就,但是铁路货运业务的发展速度却相对迟缓。其中缺乏有效的信息交流平台便是影响该领域发展的重要因素。通过物联网信息交流平台的建设,货主不仅可以实时的下单,同时还可就货物的运输情况加以了解,进一步提高运输水平。
3.2站车信息系统
物联网技术在站车信息的共享系统中也拥有较高的应用价值,当下网络售票已成主流,但是补票工作的开展仍旧存在效率低下的问题。通过售票系统与补票系统的联合统一管理,可有效的提高补票工作的便捷性与效率,进而提高铁路运输资源的利用率,提高运输效率。
3.3铁路检查
通过相关智能基础设施的安装,实现轨道实时信息的反馈与管理。这些信息实时的反馈到铁路管理部门以及列车的驾驶人员,对于可能存在的风险与故障可实现有效的规避。这相比于传统的铁路检查工作而言,不仅准确性更高,同时效率优势也十分显著。
3.4装卸
物联网技术最大的特点在于将各式信息资源的融合,这对于铁路运输工作的开展具有革命性的发展意义。信息化的方式不仅可有效的保证货主在货物装卸过程中对自身货物的监控,还可根据实际的货物运输情况进行仓库以及人员的调动安排。
【关键词】城市轨道交通;自动售检票系统;物联网技术应用
一、引言
城市轨道交通做为居民出行便捷设施已被大家广泛应用,扮演着重要的角色。随着信息技术和物联网技术的迅速发展,自动售检票系统逐步取代以往的人工服务,成为城市轨道交通运行中的重要组成部分,提高了城市轨道交通自动化水平,逐步实现网络化运营的目标。
二、物联网技术、城市轨道交通自动售检票系统概述
物联网技术为基于互联网环境下各类移动设备终端、工业系统、数控系统、家庭智能家居以及视频监控系统等智能系统的设备设施,包括有射频识别技术、传感技术、纳米技术、智能嵌入技术、云计算、云储存等前沿科技技术的综合应用,实现在线监控、远程控制、安保、远程办公等功能,满足客户的智能需求,已在医学领域、安防领域、城市交通、环保领域、建筑领域、电力领域广泛应用,取得了良好的应用效果,迎来了物联网的时代。物联网技术应用于城市轨道交通自动售检票系统中也不例外,不但节能了人、财、物的投入成本,降低了错误率,提高了工作人员的工作效率,而且使用户获得了更美好的用户体验。城市轨道交通自动售检票系统简称AFC系统,主要由清算管理中心、线路中心计算机系统、车站计算机系统、车站终端设备等组成,涉及集成技术、信息处理技术、自动控制技术以及安全加密等技术构成的自动化售票、检票智能系统。使人们的购票、退票、检票等过程更加便捷。在以往城市轨道交通中采用机电一体化系统,这种系统注重硬件系统,无法对其软件系统更新换代,而且需要大量工作人员的辅助,基本处于工作人员操作设备来满足用户的需要。随着互联网、物联网技术的飞速发展,让人机交互成为可能,用户与机器进行交互应用就可以满足自身的需要。城市轨道交通自动售检票系统是电子收费系统的组成部分,目的是高效、准确的实现公共交通收费自动化和智能化的功能,根据用户应用技术的变化不断完善自动售检票系统的应用方式,例如微信支付、支付宝、网上银行等。
三、城市轨道交通自动售检票系统物联网技术的应用
1.射频识别技术的应用
射频识别技术通过射频信号来识别使用自动售检票系统的目标对象,并获取识别对象的相关信息,转换成数据并经处理后进行存储,实现信息共享,例如车站内的进出站时的刷卡、视频监控系统等。
2.传感技术的应用
自动售检票系统中的传感技术是利用换能器、传感器等进行信息识别、信息处理、信息传输等活动。在自动售检票过程中,通过传感技术可以发现当前系统中存在的不足,并进行升级完善,进一步优化人机交互的整个过程,应用范围很广。
3.智能嵌入技术的应用
自动售检票系统中的智能嵌入技术是利用接入或嵌入安全式技术将使用自动售检票过程的用户体验等信息进行加密,然后嵌入到应用系统当中。智能嵌入技术的作用是将自动售检票系统中的硬件与软件系统完美结合在一起,使具有信息计算功能和网络接入的智能物品进行有效信息传输。
4.电子标签以及终端设备的RFID技术应用
电子标签也叫智能标签,是采用具有小型天线的非接触式IC卡通过RFID技术以及存储芯片来进行智能读写和加密通信。电子标签做为用户使用的凭证,起到信息采集、用户识别的功能,在城市地铁、长途公交车中应用广泛。一个完整的RFID系统由读卡器、中间件、应用程序接口、标签4个模块组成。AFC系统中的自动售票机、半自动售票机、自动检票机的票箱结构基本相同、具有功能相似,承担进、出站时票卡循环使用的作用;另外自动售票机中的钱箱都是利用RFID技术进行编号处理,与计算机系统中的现金管理、收益管理等同等重要。再有在维修系统时AFC系统中的重要部件也是利用RFID的电子标签实现零部件的编号处理,提高了维修效率。
5.存储单元技术的应用
存储单元主要分为储票箱、纸币钱箱、硬币钱箱三种。储票箱安装有存储单元,主要作用是存放票箱电子ID、票箱内车票数量、车票具体信息,通过车票回收、发售单元模块与设备主控进行通信。主控单元模块通过串口与回收或发售模块通信以储存储票箱中数据。纸币钱箱上安装有存储单元,作用是储存纸币钱箱电子ID、钱箱内钱数量(包括不同面值以及数量)等信息,通过纸币识别模块与设备主控单元进行通信。设备主控单元通过串口与纸币识别模块通信用来储存纸币钱箱中数据。硬币钱箱也是如此安装有存储单元,用于储存硬币钱箱电子ID、面值以及数量等信息,通过硬币识别模块与设备主控单元进行通信。设备主控单元通过串口与硬币识别模块通信以存取硬币钱箱中数据。
6.计算机系统的信息获取技术应用
一般在车站票务室的计算机上安装信息获取应用软件,外加串口连接车票回收/发售单元、纸币识别模块、硬币识别模块以及相对应的票箱、钱箱、硬币箱进行连接。由供货商提供存取协议权限,就可以传输对应的数据。
7.时钟同步技术的应用
自动售检票系统中的设备厂家不同,各厂家设置的系统时间每天会有1-9S的误差,为了确保各设备系统时间的误差减小到10ms以内,可以基于网络时间协议采取分层同步或是GPS卫星时间同步,来达到自动售检票系统中各设备时钟同步。
四、总结
随着我国城市人口的不断集中,城市轨道交通里程也在不断攀升,给轨道交通的运营带来了很大的挑战,结合物联网技术的AFC系统势在必行。物联网技术的应用不但降低了运营成本,而且提高了人们出现的便捷程度。需要注意的是物联网技术更新换代很快,还需要各单位结合实际运行情况进行更新和升级,推动城市轨道交通自动售检票系统的迅速发展。
参考文献
[1]邱华瑞,张宁,徐文,等.城轨交通自动售检票系统架构体系研究[J].都市快轨交通,2014,27(2):86-89.
[2]康崇皓.轨道交通自动售检票系统票卡发行方案探讨[J].铁道通信信号,2010,46(12):42-44.
关键词:物联网技术;港口;信息平台;建设
中图分类号:TP391.44
随着科学技术的不断发展,世界经济正在迈向全球化、智能化和网络化。“三化”形势下的世界经济对交通运输体系提出了新的要求。伴随着物流行业的大力发展,港口逐渐成为多种运输方式的交汇中心,在交通运输体系的作用也是越来越重要。在新的世界形势下,港口也不断的进行转变,从简单的运输交汇点到综合化的运输信息核心平台,现代化的港口其功能也在不断扩大和全面化。在新形势下发展起来的还有物联网技术,该技术是随着计算机技术的发展而发展起来的,是信息通讯事业的又一次改革。物联网技术改变了“人管理物”的管理模式,可以实现“物物相连”,让整个管理体系变得更加智慧和智能。因此,物联网技术被广泛用于我们的生产生活中,如交通管理、军事管理、环保监测。在港口信息平台建设中也得了广泛应用。本文将对其进行综合阐述。
1 国内外港口信息平台建设中物联网技术应用研究
1.1 当前我国的港口应用研究
随着物联网技术的发展和成熟应用,以物联网技术为基础的港口信息平台建设也得到较快发展。国内外的学者都对其进行深入研究。国内的专家对信息平台建设的研究,时间较早,因此相对来说比较成熟,可以说国内对信息平台建设的研究是走在世界前列。近年来基于物联网技术的港口信息平台建设不断发展,其研究主要有:
(1)国内的港口信息平台功能综合强大,很好的实现了物流运输和国际贸易的集成以及在线贸易、在线数据传输、货物追踪等功能。这种新型的交易平台大大减少了物流服务的操作环节、节省了人力物力和财力,大大提升了港口发展的核心竞争力。
(2)智能化港口的物联网建设方案应以提高作业效率,加强集成性、创新性、实用性和开放性为目标。要立足于国内各大港口的建设,最大限度的提供安全、可靠、高效的信息平台。
(3)港口的信息平台要借助全球网络环境实现全程实时在线监控,还要整合物流和服务功能,提高其信息化、智能化和自动化,这也将是整个国际港口事业发展的趋势。
1.2 当前国际港口信息平台建设中的物联网技术现状
国外的专家主要的研究内容时信息系统,更加注重其在工程实际中的应用。
(1)东京大学的坂村教授一直致力于研究随时随地对任何物品实现计算,让物品自己开口说话,实现“物与人”的无障碍交流。
(2)在《欧盟第7计划》中曾指出:对以物联网技术为基础的港口信息平台建设要注重国际化标准和程序,要注重相关标准的监管问题,要注重标准的全球化,特别是社会和经济因素造成的安全和隐私问题等。
(3)新加坡的TRADENT和PORTNET平台,功能发展较为成熟,可以发挥三方面的作用:满足客户对物流信息的需求。而是满足用户对项目管理的需要。三是协助港口实现物流管理,完善港口的物流服务。
2 港口信息平台建设中物联网技术应用理论概述
2.1 物联网技术的概念和特点
物联网通过数据获取的开发和通信功能将物体的实际和虚拟载体联系起来,是一个全球化的基础网络。这一基础网络可以实现具体物体识别、RFID和通信功能,使所有平台中的信息可以实现实时共享、自主获取、网络连通等功能,是一个覆盖全球涵盖所有物体的超级网络。
物联网港口是利用无所不在的网络信息技术搭建起来的。作为信息行业为人类提供的另一全新技术,主要有三个基本特点:全面感知。物联网港口平台可以利用RFID、传感器及其他感知设备,随时随地的进行数据信息的采集;可靠传送。对于采集的信息,物联网港口利用以太网、无线网等覆盖全球的信息网络进行信息的传送,实现了信息的实时传送;智能处理。物联网港口信息平台实现了“物与物”、“物与人”之间的智能交流,实现了对海量信息的智能化处理和控制。
2.2 港口信息平台建设的内容
港口的物流信息平台是实现收集物流信息和资源整合的重要途径之一,也是为其他相关企业提供信息的重要媒介。一般来说,建立信息平台需要以现代软件为基础,通过软件和系统的开发和重用来实现数据的共享,从而为相关企业提供信息基础和公用平台。目前,由于物联网技术的飞速发展以及应用技术的成熟,基于物联网技术的港口信息平台也成为物流业发展的重要趋势。其主要特点可以概括为以下内容:
(1)访问方式单一。当前的物流信息平台多采用B2C模式,也就是客户端的应用模式,用户通过对外主页访问所需要的信息,是单一的访问入口。并且所有的维护工作都在后台服务器上进行,有利于主页面的升级工作,同时也方面了用户使用,降低了维护费用。
(2)集成供应链系统。物流信息平台,通过集成供应链系统实现了各个业务单元的集成,将整个信息平台构建为一个整体,节约了人力、物力、材力,有效的改善了信息共享滞后的问题。
(3)安全可靠的保障。进行页面访问时要进行身份、权限验证,对所有的定义对象都要进行安全验证,所有这些安全机制都保证了数据共享的存储的机密性和完整性。
(4)协作与共享。凡是通过安全验证的用户都可以在物流信息平台上实现信息的共享,同时也可以得到业务的协作,运用网络资源取得企业需要的资料,节省了时间成本。
3 物联网技术下的港口信息平台设计
在分析了物联网港口信息平台的相关知识后,就可以对其进行功能设计,物联网港口信息平台的功能设计,可以从以下几个方面进行阐述。
3.1 建立港口信息平台网站
基于物联网港口信息平台的主要网络表现形式之一是港口信息平台门户网站,也是最主要的功能终端。网站是连接各个用户的平台,如政府管理部门、中介机构等。通过港口信息平台,用户可以实时的查阅所需要的资料,使用系统的各项应用功能。港口信息平台门户网站主要包括以下进行政务新闻公告和公示的政务服务频道,进行港口信息公告和查血的物流服务频道,进行天气和路况信息服务的公共信息频道。
3.2 做好信息平台管理系统
作为信息品平台门户网站的后台管理系统,信息平台管理系统由功能强大的内容管理子系统和会员管理子系统组成。内容管理子系统支持多栏目、多用户的管理,用于相关的信息平台门户网站的信息。会员管理子系统由会员基本信息、会员服务信息、会员信息管理等部分组成。系统可以根据会员对平台的租用情况核算会费等。
3.3 完善船务服务管理系统
船舶服务管理系统主要是对船舶的进出口申报、货物的装卸、船舶的相关调配及各种和船舶相关的数据进行处理和管理。具体流程可以概括为:船舶人委托管理系统进行船舶相关信息的管理,在委托关系确认后,管理系统可以对船舶做出调度,并制作申报单和船舶报表,船舶接受管理系统的管理等。水路运输服务管理主要是对沿海运输、近海运输、远洋运输和内河运输四种形式下的水路运输进行服务和管理。主要的工作流程为:审核信用证中的装运条款、备货报检、托运、保险、货物集区、保管工作、装船工作、装货完毕。除了上述主要的服务管理系统外,物联网港口信息平台还包括货运服务管理系统、集装箱多式联运系统、电子商务系统、报检报关辅助系统、港航企业信用管理系统等。
4 物联网技术在港口信息平台建设中的应用
基于物联网技术的港口信息平台也称为物联网港口,又称为第五代港口。在港口的功能实现中,经历了传统阶段、配送阶段、综合阶段、港口供应链阶段后,随着物联网技术发展起来的,能更好的满足用户需要的第五大港口。物联网港口是指通过将物联网技术应用到港口的规划建设中来,并以此为基础,搭建高信息化、智能化的港口信息平台。物联网港口以实现物体智能互联为发展方向,以搭建智慧港口为建设目标,以各种传感器等技术为基础,通过无处不在的以太网、无线网等实现仓储管理、生产操作、海关监管等各方面的高度智能化管理。
4.1 物联网港口的特点
因此物联网港口具有以下几个显著特点:信息化。物联网港口依赖于信息网络技术的发展,具有高度信息化的特点;网络化。网络化提高了港口的生产力、数据采集、传输和存储能力,在物联网港口的另一重要特点;智能化。实现高度智能化是物联网港口发展的最终目标。当前的物联网港口通过各种传感技术来手机资料,并将其进行后台处理和传输,同时还可以做到及时反馈,实现了“无障碍”交流;现代化。现代化主要体现在港口各种功能实现中所依赖的应用技术,如传感器技术、RFID技术等。
4.2 物联网技术下港口物流信息的类别区分
物联网港口要想高校的运转,需要将接受的大量物流信息进行分类,如此这样,在进行信息处理时,可以根据相关标准在地以时间内将信息传送到相关的“门口”,使其安全进入并高效处理。港口物流信息主要可以分为以下几类:物流综合管理信息。该部分信息主要包括:组织机构的信息、系统开发及应用信息、网站信息、行政管理信息等;物流业务信息。该部分信息主要是各个企业用户所包含的信息,主要包括:运输业务信息、仓储业务信息、流通传输业务信息等;物流作业信息。物流作业信息主要包括物流作业基本信息、道路及水路运输信息、集装箱场地信息等。其中水路运输作业信息是主要的作业信息,主要包括:运输调度技术信息、船舶调配方案信息、港口作业信息、其他水路运输作业信息等;物流设施设备信息。所谓物流设施设备信息,主要是指在港口功能实现中所涉及到的设施设备等,主要包括道路运输设备设施、水路运输设施设备、集装设备信息等。物流技术信息 物流技术信息主要包括:运输基本信息、数据采集传输基本信息、监控技术信息等;物流安全信息。安全性是对物联网港口最基本的要求,主要包括物流安全基本信息、作业基本安全信息、设施设备安全信息、应急预案信息等。
5 结束语
总之,依托于物联网技术的港口信息平台,为港口信息的管理带来的便捷,使得港口信息管理日渐智能化、全球化。我们只有更加深刻的研究物联网技术与港口信息管理的融合,才能设计出更加方便、快捷、高效的信息平台,才能更好的为港口信息服务。
参考文献:
[1]李向文.第五代物联网港口设想及我国港口物联网发展前瞻[J].集装箱化,2013(02):11-23.
[2]马仁洪,陈有文.以物联网技术促进港口智能化发展[J].水运工程,2012(05):19-40.
[3]徐小凤.物联网在港口运营中的应用探析[J].中国水运,2011(01):15-30.
作者简介:葛高丰(1979-),男,浙江平湖人,硕士,讲师,主要研究方向:自动控制。
1农业信息化建设的内容
农业信息化对整个社会的信息化发展有着重要的推动作用,目前农业生产中已经逐渐应用到了遥感、网络共享、信息处理、通讯、RFID等技术,农业信息化建设能够促使农业生产、加工到销售的各个环节紧密的联系在一起,从而促进农业经济的繁荣发展。农业信息化建设的内容主要包括以下几个方面。
1.1资源环境信息化
资源环境信息化的提出主要是因为农业生产对自然环境的依赖度较大,气候、湿度、温度、光照、温差、降水、土壤等因素都对农业生产的实际情况有极大的影响,因此为了促进农业的健康发展,应当根据当地的实际情况建立农业资源信息库,为农业生产提供给必要的关于资源与环境的信息。除了静态的信息展示外,还应当有动态化的信息收集,保证农民能够获得实时有效的信息,从而提高农业生产的科学性与有效性。
1.2生产管理信息化
在现代化发展的过程中,农产品生产与加工的目的主要是为了投入市场进行销售,在这个过程中如果没有合理的规划与管理,那么就很容易导致生产、销售等环节相互之间的脱节,最终阻碍农业经济的进一步发展。因此在农业发展的过程中应当对生产以及经营的过程予以全面的信息化管理,对农作物种植、农田管理、畜牧养殖、环境监测等过程予以统一的规范化监督,促进农业生产水平的提升,实现对农业成本的节约以及对农业经济效益的提升,最终实现农业的可持续性发展。
1.3经济发展信息化
经济发展上的信息化是指农户、农村企业等各单位实现网络的全面覆盖,促进信息的共享与交流,通过通信设备,普通农户以及农业生产企业都能够获得关于交通、环境、资源、经济建设等多方面的实时消息,同时通过网络平台,农户等还可以了解到政府最近的农业政策与农业信息,从而对自身的农业生产经营活动作出相应的调整,保证生产经营行为与国家的建设发展方向具有一致性。另外,信息化的网络通信平台还能够加强农村与外界的沟通,这在一定程度上有利于吸引外部企业对农业生产建设进行投资。
1.4科技教育信息化
科技教育方面的信息化发展有利于为农业生产培养具有高素质的人才,人才是推动农业发展的主要动力,因此需对人才的培养予以高度关注,教育的信息化发展能够使农民接触到先进的技术,从而提高农业生产的科技化水平。科技的信息化是指利用以网络为依托的信息技术手段,将先进的农业技术整合至网络平台,使农民或从事农业生产的相关人员能够在网络上学习到先进的农业技术并进行信息交流,从而推动农业科研的发展与建设。
2物联网技术的发展现状
2.1物联网技术概况
物联网属于一种“有限网络”,管理、控制等操作都针对特定的对象展开,它能利用网络、识别器与传感技术将不同的管理对象连接到一起,从而对对象进行决策、识别、感知、态势判断等方面的控制与管理,其操作具有综合性与智能化的特征。物联网中蕴含着大量的信息数据,因此对信息处理技术、网络技术以及通讯技术的要求与需求均相对较高。物联网技术可谓是信息产业发展的第三次浪潮,这一技术的发展不仅能够推动进行的经济投资产生,还能够使经济运行的效率得到提升,因此其效应具有双重性。物联网技术可实现人与物、人与人以及物与物之间交互联系,它以互联网技术为基础并对互联网技术进行了有效的延伸。物联网技术不是一种全新的技术手段,而是对具有先进性的计算机技术的整合,针对不同领域的需求,技术的应用会做相应的调整。
2.2物联网技术对农业信息化的影响
随着物联网技术的进一步发展,农业领域在信息化建设的过程中也开始应用这一技术手段,而农业具有一定的复杂性,影响因素较多,经营较为分散且生产流程较长,利用物联网技术能够对农业的发展情况进行整合,促进绿色农业、高效农业的发展。在物联网技术的基础之上,农业信息化建设主要表现在农产品的身份标识编码上,农产品自产生起就被赋予了唯一的、区别于其它产品的标识编码,其信息资料可通过RFID技术进行采集与储存,如果某一环节需要对产品予以数据分析,那么可通过对产品ID的分析或者对代码的解析来获得相关的信息资料,通过这种方式可以有效的对物品做出识别与判断,同时可以对产品进行全程的跟踪与管理。具体的以物联网为基础的农业信息化结构如图2所示。
3物联网技术在农业信息化建设中的应用情况
3.1农业节水灌溉
生产过程中对物联网技术应用最为突出的环节当属节水灌溉环节,我国水资源分布不均,整体上呈现出匮乏的状态,为了满足农业生产的需求,研究人员应当通过先进的技术手段创新灌溉方式,使灌溉既能够满足农业生产的需求,又能够实现水资源节约的目的。在物联网技术的支持下,农业灌溉可以应用具有自动化特征的控制系统进行操作,整个系统包括四个环节,第一是信息采集,研究人员首先应当对水资源的情况进行了解,因此需采集相关的信息资料;第二是分析加工,利用这一系统能够对采集到的信息进行分析,剔除无效信息,并对有效信息进行整合;第三是指导实践,整合后的信息能够为灌溉工作的展开提供有效的指导,使农业生产人员能够确定灌溉量与灌溉方法;第四是信息反馈,物联网系统平台能够对灌溉进度与效果进行有效的反馈,用户也可以在这一平台上对灌溉信息进行查询。山西省应县的水资源就严重匮乏,为满足农业灌溉的需求,相关人员利用物联网技术建设了完善的灌溉控制系统,该系统能够满足制定用水计划、管理水费、记录灌溉进度、上传灌溉信息等用户需求,这一系统由总控室、集中控制室、电气控制柜以及水泵组成,相关信息可通过RFID技术获得,数据的传输、水泵的控制都可以通过物联网技术完成,人力、物力、财力等方面的投入均相对较少,这一系统的使用使农业现代化与信息化的水平有了较大程度的提升。
3.2产品安全监管
随着生活水平的提升,人们对食品质量与安全问题的关注度越来越高,尤其是毒豆芽、毒奶粉等问题被曝光后,消费者希望食品生产环节能够更加的科学化与规范化,此时相关部门也相应的加强了食品安全质量监管的力度。在农业生产方面,物联网技术的发展为农业产品生产提供了新的监管途径,即可以利用RFID技术对产品从生产到销售的过程予以全面的管理与监控,美国最先将这一技术应用于农业生产,为了避免患有疯牛病的牛流入市场,研究人员将RFID身份识别编码从牛耳处植入,RFID系统中详细记录着每头具有编码的牛的资料信息,包括年龄、饲养情况、体重、患病史以及宰杀情况等。我国对这一技术的应用始于2009年,为了保证猪肉的质量,研究人员推出了“金卡猪”,即利用RFID技术为猪贴上对应的“电子身份证”,从而实现对猪从饲养、防疫、加工,到流通与销售的整个过程的监控。这一监控过程的完成主要依赖于EPC标准以及RFID技术。
3.3农畜产品流通
农产品流通的过程主要包括四个环节,第一是在产地的处理,第二是装载运输,第三是在批发市场的销售,第四是在零售市场的销售,为了保证农畜产品不脱离监管的范围,物联网技术发挥了巨大的作用,物联网技术具有联网、识别以及追溯的功能,因此在整个流通的过程中相关人员都能够对农畜产品的去向予以全面的监控。产品信息采集的过程不会耗费过多的时间,因此不会影响农畜产品的销售过程,同时物联网技术能够使农畜产品供应链共享与集成的水平得到有效的提升。在物联网技术的支持下,农产品流通过程可以形成一条信息链,无论是生产环节还是产品供应环节,相关人员都需要先对产品的信息进行采集并上传至对应的数据库,保证信息更新的及时性与信息存储的有效性。为了保证数据信息的安全性,数据库会设置密码,只有在供应链上的各个环节上才能够对密码进行共享。
3.4质量安全追溯
物联网技术在提高农业产品质量与安全中的作用较为显著,质量安全追溯的过程中,物联网技术形成了高水平的技术体系,该体系由信息采集、传输、查询这三个层次组成。首先,是采集信息的过程,以蔬菜生产为例,生产人员会将生产基地划分为不同的地块,然后对各地块做编码处理,并为之匹配相应的IC卡,生产过程中的每项产品都会被赋予对应的电子标签,播种后每次施肥、浇水、除草的过程都需要通过终端记录到IC卡中,通过终端进行操作能够简化数据采集与存储的过程,避免投入过多的人力与财力,且数据收集的准确性将会得到较大的提升。其次是传输信息的过程,在生产基地,信息的收集通过终端与IC卡完成,IC卡相当于信息存储的中介,而信息传输最终的目的地应当是当地的农业数据库,因此应当定期对IC卡中的数据信息进行处理,即利用RFID技术将其通过计算机设备与网络传输到物联网信息数据库平台。最后是查询信息的过程,在农产品投入市场时间,相关人员可将物联网上存储的追溯码进行转换并生成标有追溯码的标签,并将这一标签准确的粘贴到产品外包装上,消费者可以通过物联网平台对产品信息进行查询。
3.5农业信息共享
农业信息共享能够加强农业生产企业与农民之间的交流,从而激发新的思想与新技术,可建立市级、县级、乡级等多层次的信息平台,这样既能保证农业政策与信息的上传下达,还能够保证政府对民意的深入了解,上下层通力合作共同推动农业生产的进一步发展。例如广西省玉林市就利用物联网技术打造了特色的农业信息服务体系,实现四级信息网联动,即在市级设立农业信息中心,在县级设立农业服务平台,在乡级或镇级设置农业信息站,在村内设置信息员,这种服务体系的设置充分考虑了各级单位的实际情况,层级清晰,职责明确。具体来说,网络信息平台由各农业企业的网站以及特色的农业网站组成,各网站根据自身的定位与需求设置了不同的板块,例如玉林市博白县的竹芒编企业的门户网站上就设置了声讯服务、网络销售等众多模块,同时为了满足对外销售的需求,网站还有专门的英文版。
3.6精准农业发展
精准农业是农业精细化发展的目标之一,在信息化的发展过程中,相关人员可对农业生产过程予以定时、定量、定位以及空间变异管理。通过网络技术、通信技术、定位技术、遥感技术等先进的信息化技术,农业生产者可以对农产品生产环境与条件予以综合性的分析,如气候、温度、湿度、土壤等,并根据分析的结果制定合理的生产方案,对温度、湿度等指标的制定都可以是定量的,总的来说,通过利用物联网技术,农业可以实现精准化发展,农业生产者能够科学的设定生产目标、对生产中的问题进行定位诊断、对生产方案进行优化,并可利用先进的技术手段对农业发展予以科学、规范的管理,使农业生产不仅能够取得较高的经济效益,还能够获得环境效益,实现经济与环境的共赢。3S技术是精准农业在发展的过程中应用最多的技术手段,3S技术包括遥感技术、地理信息系统以及全球定位系统。具体来说,在农业生产过程中,物联网技术可以标识出相关物体,然后感知物体的基本情况,通过对决策终端、显示设备、计算机以及智能接口的连接实现信息资源的双向反馈,最终保证对农业生产过程的管控。
关键词:社区安防;物联网技术;安防领域
中图分类号:TP277 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 16-0000-02
1 前言
物联网已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一,发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义,物联网技术为推动国家信息产业从大到强,实现自主创新提供了新的发展机遇。通过全面推广物联网技术,可以实现道路和车辆的安全、便捷、快速的交通;可以通过公共卫生物联网来实现人民群众在家诊断疾病和居家养老的需要;通过将城市公共安全体系与社区安防物联网相互连接,可以实现社区公共安全物联网的全面覆盖。这样一来,我们可以看出物联网技术正在全面改善人们的工作、学习和生活。本文就物联网技术的发展和在安防领域的应用研究进行探讨。
2 物联网技术的发展
物联网技术包括了应用层、网络层、对象层和感知层四个层次,是在Internet技术的基础之上,采用无线数据通信技术、RFID技术来构造了一个可以覆盖各种食物的 “Internet of Things”。物联网技术给人民的生活带来了很大的改变,所有物品都可以利用激光扫描器、全球定位系统、红外感应器、射频识别(RFID)等信息传感设备来和互联网联系起来,在生产环节采用电子产品代码(EPC)技术能够快速地从品类繁多的库存中准确、快速地锁定所需的零部件和原材料,在自动化生产线运作的过程中有效实现跟踪和识别零部件、产成品、半成品、原材料,从而提高生产的效益和效率,减少人工出错率和识别成本。物联网在产品运输环节能够通过在运输路线设置安装RFID接收转发装置,同时对在途车辆和货物贴上电子产品代码(EPC),这样一来,就可以使得经销商和供应商能够通过物联网实时掌握货物预计到达时间,所处的状态和位置,在掌握好这些信息之后,就能够大幅度提高车辆利用率,合理调度车辆,减少运输成本,提高运输的安全性。
在安防领域,物联网技术的信息安全极为重要,原因在于一旦信息传输出现篡改、泄密和失效,那么必然会给将整个安防系统带来严重的后果,那么应该进行及时的预防和处理,处理技术有安全数据接入技术、入侵检测技术、安全路由技术、密钥管理技术等,而解决的关键就在于要从多个层面来解决安全漏洞,加强信息安全防范。物联网信息安全的重点在于网络层的安全技术,这是因为有线通讯存在光缆转换复杂、敷设线缆困难等问题,无线通讯存在病毒入侵、信号截取、强信号压制等问题,所以应该结合具体的使用情况,来选择是采用无线通讯,还是采用有线通讯。如果采用线通讯,那么应该最大程度地提高无线网络的安全性,克服拓扑结构和信道节点的缺陷。感知层要解决的问题就是前端传感器的可靠性和可使用性,有效地提升选用优质器材的水平。而应用层的安全技术能够通过安全数据和安全路由来修复、检测数据,再通过高性能计算机将有害数据剔除掉,将信息流有效地梳理。
总之,物联网技术能够在无需人干预的前提下,有效地实现物品与物品之间的“交流”,实现智能化管理、监控、跟踪、定位、识别,进行及时的信息通讯和数据交换。
目前来看,我国的物联网技术还处于一个发展的初始期,因此在物联网技术推进的过程中,应该将物联网应用于重点领域和重点行业,优先选择关联性高、带动作用强的重点领域进行示范试点,重点推进物联网技术在公共安全、节能环保、交通运输、电网、物流、农业、工业、医疗等领域的应用。
3 物联网技术在安防中的应用
目前我国对于物联网技术正在处于一个发展和探索,已经建立了一系列的专门研发机构,如物联网研发中心、传感网研发中心等,在健康监测、智能交通、公共卫生、智能家居、环境监控、工业安全生产、城市公共安全等领域进行了相应的尝试,物联网技术在未来正在朝着更加广阔的领域扩展。
物联网技术在安防中的应用,最为重要的技术就是视频感知技术,我国安防行业企业在近三十年的时间内一直都把研发重点发在视频监控技术。
例如,2010年在上海举办的世博会就成功地将物联网技术应用于园区的安防工作中。无论参观者在哪个场馆,或者哪个公共设施都会无时无刻不感受到物联网技术带来的便利。
物联网技术,尤其是视频智能感知技术大量应用于安全防护领域,为未来在智能交通、环境监控、城市管理、国家安全等领域应用物联网技术打下了一个极为良好的基础平台,具有极为重要的意义。
4 社区安防中应用物联网技术
物联网时代的社区安防就是采用网络传输、智能图像分析、传感器、RFID等多种信息技术,有效地将移动电话、网络摄像头、警报器、照明设备和互联网连接起来,建设能够具有实时监控管理的家庭安防综合应用系统、社区智能视频分析系统、社区车辆出入口管理系统、智能对讲门禁、社区周界防护系统等,同时还实现公安信息平台与社区安防信息进行对接。
社区安防管理系统主要由多种模块组成,如车辆出入管理系统、小区信息系统、小区智能视频监控、周界红外报警系统等。家居智能化管理主要由室内安防预警、远程监控、远程控制、无线可视对讲、家电智能控制、灯光智能控制等模块组成。该方案借助于警方、物业、业主三者间的快速响应,具有主动威胁告警和自动感知威胁的双重功能,能够在最大程度上使得事故损失减少。简易系统架构图如图1所示。
该系统的建设是以可靠、先进、适用、经济、成熟的物联网技术作为基础,同时与公安信息平台有效对接、紧密结合,依托现有的监控中心管理系统和信息网络系统,合理配置资源,充分考虑了拟建系统和已建系统在业务流程、数据结构、应用功能上的高度统一,采用的体系结构具有智能化、模块化、开放性,整个系统运行和管理具有协调、高效、科学的特点,构筑出了保障可靠、处置快捷、操作方便、反应灵敏、控制有力、防范有效、指挥高效的防控体系,有效地实现了“自动报警、信息共享、快速响应、联网布控、实时监控”的社区安防目标。
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关键词:物联网技术;高校;素质教育;云技术
随着计算机技术、信息技术的飞速发展。许多高校将最新的网络信息技术作为重要方法来构建自己教育平台。其中物联网技术、云技术就是网络科技发展的重要产物[1-2]。物联网作为新一代信息技术的重要组成部分,它是以互联网为基础,并对其进行拓展和延伸而形成的网络技术。物联网顾名思义,就是客户端拓展并延伸到物与物相连接,并且相连接的物品与物品之间具有进行数据通信和交换数据信息的功能。现代物联网包括三种重要的应用技术,分别为传感器技术、无线射频技术和嵌入式系统技术。云技术是应用技术、信息技术、整合技术、管理平台技术等技术的总称[3-4],它可以将局域网或者广域网内部的软件、硬件、网络等多种资源进行整合、统一,以此来对数据信息进行存储、共享、处理和计算的一种综合性技术[5]。本文主要应用了物联网技术和云技术对高校素质教育平台进行系统设计。
1基于物联网技术的高校素质教育云平台设计
高校素质教育云平台是一个综合性的素质教育云平台。它核心部分是高校素质教育模块和学生学习模块。高校教师可以利用该平台来实现高校的各科素质教学,大学生也可以随时地进行各个科目的学习,高校教师对学生的各科成绩进行素质评定。该平台可以实现高校素质资源的共享、高校素质检索、高校素质管理、高校素质环境和高校素质评价等操作。
1.1高校素质教育云平台体系结构
云平台总体具有三层服务模式,分别为基础设施层、中间件平台层和软件层。(1)软件层。软件层是直接面向用户的应用层。此层主对用户提供具体的基础服务和应用服务。软件层的基础服务由登录时的身份认证、教育资源管理等功能组成。学生生系统、教师系统、无线射频门禁考勤、监控系统、多媒本控制系统等组成了软件层的应用服务。软件层主要面向用户和移动终端。(2)中间件平台层。中间件平台层主要将终端的平台和开发环境设置在云平台,并将此平台开放作为服务提供给用户。中间件平台层主要提供的服务有用户可以重复利用的各种技术组件和以中间件形式所提供的服务。数据管理、资源管理、用户管理、安全管理等都包含在云技术的平台层。(3)基础设施层。基础设施层可以将终端所存储的资源设置在云平台,并提供给用户进行使用。基础设施层能够整合物理上分散的软件和硬件,并对底层应用软件与硬件的差异化特征进行屏蔽处理,以此来形成对软件和硬件进行虚拟的资源环境。此资源环境中包括各种存储资源、各种应用软件、网络资源和服务器资源等多种资源。基础设施层主要可以提供资源部署、安全管理、负载管理、资源监控等服务。基础设施层主要面向系统管理员。
1.2基于物联网技术的云平台
本文所设计的高校素质教育云平台是基于物联网技术设进行计的。此云平台可以接入基于网联网技术的无线射频考勤系统,可以实现各个科目的在线考勤的功能。在高校素质教育的实验室模块中可以接入基于物联网技术的监控摄像系统,所有科目的实验室都可以实现在线视频监控。基于物联网技术该高校素质教育平台可以接入各种智能安防系统,对各科实验室进行在线安防监控。此安防系统具有自动监测入侵、烟雾、火灾等危险信息,也可实时自动采集各科实验室的温度、湿度和室内的光照强度等。对于各科实验室的空调、灯光、窗帘、安全柜、各种实验设备、电源和门禁等都可以通过物联网技术进行在线的监控和有效管理。
1.3高校素质教育云平台接口设计
基于物联网技术的高校素质教育云平台框架是一个基于中间件技术组件的体系结构,另外还需要建立高校素质教育云平台接口框架,这样就能利用良好的通信协议和外部接口将云平台中相关又独立的基础设施层、平台层和软件层连接在一起。通过对接口进行标准化的设置,就可以将不同的应用或组件有效地集成到云平台中。
1.4高校素质教育云平台应用
服务门户管理通过本地调用的接口模式可以与云平台的平台服务模块和应用服务模块进行相互通信。系统管理人员、高校教师、学生都可以通过计算机、智能手机、IPAD等设备进入高校素质教育云平台进行操作。高校素质教育云平台通过门户管理接口和应用服务为用户提供信息查阅、云存储高性能计算等服务。
1.5高校素质教育云平台终端管理器系统
利用远程调用接口方式来进行与高校素质教育云平台的设备管理服务模块进行通信。主要有信息报警、信息广播和信息交互三种通信方式。云平台终端管理器的作用是和各种终端设备进行互相连接、利用协议进行通信和对信息进行控制处理。利用云平台终端管理器进行管理的终端包括教室视频监控设备、物联终端、教室视频监控设备和一卡通设备。
1.6高校素质教育云平台接口服务器系统
通过使用远程对象过程调用接口方式来和云平台的接口控制器模块进行通信。本文所设计的云平台可以进行方便快捷的扩展与耦合。例如可以接入第三方的系统、服务或者平台。平台的扩展与接入可以利用WebService等技术进行服务注册和服务调用。本系统平台可以对接入接口进行定制,此操作需要对服务接入通用模板进行定义。
2高校素质教育云平台设计关键技术
2.1云平台的虚拟化技术
云平台虚拟化技术的作用是:把此系统的上层操作系统、软件与底层物理设备进行分离,把网络、存储和服务器等各基础资源进行整合,经过这些技术处理之后就产生了一个具有虚拟性质的资源共享环境,并根据各个应用的实际需求来进行给予。可以通过虚拟机软件VMware将计算机中的应用系统转移至具有虚拟性质的云平台上。当前主要有两种虚拟化技术,分别为网络虚拟化、存储虚拟化和服务器虚拟化。第一种,云平台网络虚拟化技术。网络虚拟化技术是由虚拟网络交换机技术来实现的。第二种,云平台存储虚拟化技术。此虚拟化技术是通过存储云方案或者是交换虚拟电路对云平台的物理存储进行虚拟化处理,转换成云平台的逻辑存储。云平台中各存储设备可以通过存储区域网络、开放系统的直连式存储或网络附属存储三种存储技术进行连接,并把云平台中各存储设备的物理差异对用户进行屏蔽。
2.2云平台的云存储技术
由存储虚拟化技术来实现云存储技术。互联网将分布在不同地域的有关联的存储设备连接在一起。存储设备的逻辑虚拟化管理是由对存储设备进行统一管理的存储设备管理系统来完成。相关存储设备的核心层是基础管理层。云存储技术中的多个存储设备间的共同工作是由分布式文件系统、集群通信系统、网格计算等多种技术实现。不同的应用服务是由不同的云存储运营单位在应用服务接口的基础上按照不同的业务类型来提供的,包括云存储中的远程数据备份服务、网络硬盘服务和视频点播平台等服务。
2.3云平台的数据管理和动态调度技术
云平台的虚拟机和云平台的数据资源的统一管理、监控、调度是由云平台的数据管理和动态调度技术来实现的。数据管理和动态调度技术还要进行虚拟机资源和数据资源进行分配,此分配是按照实时云状态来实现的。通过以上的操作,动态负载均衡就可以在多集群通信系统间实现。云平台中的数据管理通过三种技术来实现,分别为任务调度算法技术、副本管理技术、任务容错机制技术。谷歌的设计的分布式数据存储系统和面向列的开源数据库是当前比较流行的云计算数据管理系统。动态资源调度、虚拟化资源调配、调度策略配置和调度自动部署等技术组成了云平台的动态调度技术。云平台中的平台服务层处理海量数据的性能可以通过动态调度技术和有效的数据管理来提高。
2.4云平台的云安全技术
相比传统应用系统,云平台的数据信息安全风险要高出许多,这是由于云平台的云数据中心的数据信息非常集中。云平台安全漏洞、资源访问控制风险、网络攻击或入侵、账户或服务被劫持是云平台所要面对的主要的安全风险。本文所设计的高校素质教育云平台是通过云安全技术中的一系列安全解决方案来构建的,因此安全系统较高。本文所采用的安全方案包括,身份安全策略、内容安全策略、网络安全策略、动态安全防护策略、数据安全策略和监控及报警策略等。
3结语
基于物联网技术的高校素质教育云平台设计可以实现定量定性的分析高校学生的综合素质,使高校学生素质教育管理的工作效率得到了有效的提高。
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【关键词】信息化 质量监控 管理服务平台 监管效率
近年来,随着我国经济的发展、社会的进步,人民生活居住条件的改善,施工过程中工程质量的检测和监管越来越重要[1]。目前在工程质量检测过程中,随着信息化技术在其中的渗透及应用推广,工程化效率不断提高。物联网技术是一种信息化技术,发展迅猛,其在工程质量检测及监控管理工作中将发挥巨大的作用[2]。
1.工程质量检测的信息化趋势
21世纪是一个以网络计算机为核心的信息时代。数字化、网络化与信息化、经济全球化是21世纪的时代特征。随着信息技术的飞速发展,经济全球化不断加快。通过计算机技术、数据通讯和互联网技术实现工程质量检测已是大势所趋[3]。特别是微型计算机技术的突飞猛进,从2005年以来,工程质量检测技术在自动化方面也有了较大的发展[4-5]。工程质量检测(试验)测试的数据是工程结构安全得到保证和工程质量达到合格标准的主要判断依据,保证其真实性、准确性和公正性非常重要[6-8]。
2.物联网应用于工程质量检测管理中
物联网在工程质量检测应用具体地说,就是把感应器嵌入和装备到检测的对象中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,从而实现工程质量检测现象整合[9-10]。
2.1 加强施工过程中的质量监管
工程现场质量规范化管理工作涵盖工程建设的全过程,是质量管理的基础工作,做好这项工作,有利于提高参建单位管理水平、人员素质和劳动效率,有利于提高工程质量管理水平。利用物联网的全面感知和即时传输能力,质量监督管理部门建立各工程项目施工、参建单位的档案,以便随时查阅发现问题,使监管过程更加透明化,公众化,避免人为因素影响工程质量[11-12]。
2.2 加强质量检测程序监督
利用物联网技术加强工程质量检测过程的监督检测和监督抽测,利用质量检测结果与标准结果对比,最后得出结论,根据实际情况对某些不达标的检测过程提出整改要求,达到要求后重新检测[13]。
2.3构建建设工程质量安全管理的长效机制
建立健全工程质量检测信息和诚信体系建设工作,形成建设工程质量检测信息共享机制。利用物流网技术进一步规范和加强质量检测监督过程中的停工、限期整改、不良行为记录、行政处罚等监管手段,建立各参建单位质量诚信平台,在信息系统中予以公示,做到对实体质量、从业人员质量行为与企业质量诚信的监管有机结合起来,实现现场监管与市场监管的联动[14-15]。
3.工程质量检测综合化管理服务系统的建立
3.1系统的组成
工程质量检测综合管理服务系统是以物联网技术为手段,以常规检测方法为基础,集四个方面管理于一体的信息系统,见图1。
该系统成功应用于工程质量检测管理方面,按照图1的框架图可知,主要有四个方面的应用,下面逐一介绍:
3.1.1检测流程管理
该部分前面做了介绍,利用物联网技术加强工程质量检测过程的监督检测和监督抽测,利用质量检测结果与标准对比,最后得出结论,根据实际情况对某些不达标的检测过程提出整改要求,达到要求后重新检测[16]。检测流程分三个步骤:
(1)检测结果的归档、整理及备份;
(2)标准结果的查找与对比;
(3)结论的得出及评估。
管理人员通过物联网技术检测到的现场结果由步骤1归档、整理及备份后,寻找相关检测数据库找出标准结果与检测结果对比。按照结论对比的结果并结合国家相关法律法规作出评价和判断。根据实际情况对某些不达标的检测过程提出整改要求,在规定时间内完成[17]。
3.1.2 项目档案管理
项目管理主要有工程备案、工程质量跟踪和工程质量评价三个部分组成。工程备案是对工程施工过程中的文件及过程进行备案,作为存根以便后期查找[18]。质量跟踪是企业向用户交付产品后,跟踪用户的使用情况,及时整理收集产品使用信息,就产品使用过程中存在的问题及时反馈到企业,建立产品问题数据库,在后续工程(产品)施工过程中加以改进。质量评价是根据建设任务、施工管理和质量检验评定的需要将工程划分为单位工程、分部工程和分项工程,依据质量检验评定标准对分项工程利用物流网技术进行智能评分,根据评分结果得出改进措施等[19]。
3.1.3单位及人员资料档案管理
单位及人员资料档案管理工作是一项重要的基础性工作,通过物联网技术可以对建设、施工及检测人员的资质、素质等方面进行管理,防止三无人员上岗工作,引起工程质量及人员安全问题。对于一直未出现问题的单位可以降低监督的力度,减少检查的次数;而对于问题常出的单位要加大监督的力量,检查要常态化[20]。
3.1.4 公共服务管理
公共服务管理主要是针对工程服务对象的,为他们提供工程质量信息的查询及投诉,使信息透明化。对事实清楚、责任明确、能够确定处理意见的一般质量缺陷,由投诉处理监督机构责成责任单位提出处理方案,向责任单位提出整改,并督促其限期整改[21]。
3.2综合化管理服务系统的运作模式
综合化管理服务系统可以独立运用于单一检测机构,也可以与其他系统综合化应用。物联网技术是以互联网为基础,如果没有互联网体系的支持,物联网技术就不能发挥作用。综合化管理服务系统主要是利用质量标准对各种工程进行检验[22]。
3.2.1 质量检测人员现场设备操作
检测人员通过现场检测设备等对工程进行检测,检测所得数据迅速传到外网,随之传到管理系统[23]。质量监督人员可通过网络及时查询检测过程及结果。在检测结果与标准对比无不同时,系统会自动形成权威质量检测数据报告,供质量检测及监督人员参考。
3.2.2 互联网及移动通信网络支持
互联网及移动通信网络正加速向各行业、各领域渗透融合,在我国经济和社会发展中的影响和地位日益突出[24]。互联网及移动通信网络目的主要是为了工程质量检测数据的传输和为监督人员提供相关服务的网络支持[25]。在物联网在工程质量检测过程中,网络及移动运营商利用现有的网络资源对检测信息进行处理,实现物联网技术与互联网及移动通信网的对接。
4.结论
本文通过对物联网的趋势,应用及与互联网等技术对接的介绍后,研究了物联网技术在工程质量检测综合化的应用,证实了物联网技术强大的应用能力及较广的应用范围。分别从检测流程、档案管理等方面详细介绍了物联网技术的应用。综合服务系统主要由四个方面组成,通过该系统的建立,可优化工程质量监管过程,极大的提高监管效率。
5.致谢
本论文得到十二五科技支撑计划项目《绿色磷矿山建设关键技术集成及综合示范》(2013BAB07B06)经费的大力支持,在此表示感谢。
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农业物联网优势突出
物联网技术的特点是通过把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能管理。那么,农业物联网在解决农业问题上的优势在哪里呢?
据了解,农业物联网主要依靠RFID(射频识别)、GPS(全球定位系统)、GIS(地理信息系统)、红外传感器等技术和设备对食品全生命周期的生长环境、运输过程、加工条件等进行全方位信息搜集,并对农产品的生产、运输、加工等环节进行全程监控。利用农业物联网,可以对农业生产过程中种子、化肥、土壤、气温、湿度、光度、化学成分、物理成分、空气组成、pH值、各种养分等进行监测,再结合图像、视频等的采集,有利于全面提升农业的科学生产水平。
例如,借助于物联网技术的发展,美国越来越多的生态农业的经营者们开始采用“精确耕种”技术,利用全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、连续数据采集传感器(CDS)、遥感(RS)、变率处理设备(VRT)和决策支持系统(DSS)等现代高新技术,获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等)实际存在的空间及时间差异性信息,使每平方米的土地都能够得到最准确的分析,并对其进行最佳耕种。
除提高农业生产效率和节约资源外,保障食品安全也是物联网技术的一项重要功能。长期以来,我国农业自动化水平低,对劳动力的需求量高,食品安全保障机制不完善,生产、运输、加工等环节难以有效监控,亟待通过新技术来提高生产效率和提高信息收集和处理水平。国家农业信息化工程技术研究中心相关负责人说,采用物联网技术,可以监控食品在被消费者食用前所经历的诸多环节,一旦发生安全问题,可以回溯确定是哪一个环节出了问题,因而也就更容易追查到责任人,从这一点上说,食品安全问题将更容易解决。
此外,物联网技术也有助于提高农业科研水平。“农业物联网是一个重要的服务系统,它不仅可以推动农业本身、农机、农艺、农技服务的进步,对于农业科学研究也有促进作用。”河北省农村信息化工程技术研究中心主任崔文顺认为,农业物联网不仅仅是农业监测控制系统,它更是人机结合的桥梁。
构建中国农业信息化的大格局
“农业信息化、农业物联网建设的研究成果将使农民获得可观的经济效益,推进农业发展方式的转变,真正让农民受益。”在2013中国农业网站发展论坛暨农业物联网技术与应用峰会上,农业部信息中心主任李昌建谈到我国农业物联网技术的发展前景时表示。
而为了把农业物联网公共性平台建设好,以此为契机构建中国农业信息化的大格局,国家开始加强农业物联网标准的研究与制定,并开始大力探索正确的商业模式,促进农业物联网技术的可持续发展,以达到共建、共享、互联、互通、协作、协同的目的。
2013年5月,农业部表示,为深入贯彻落实党的十精神及《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》要求,要加快推进农业物联网应用发展,促进农业生产方式转变,支撑农业现代化建设,农业部印发了《农业物联网区域试验工程工作方案》。
该工作方案中设立了我国农业物联网初始发展的内容,主要包括:开展农业物联网应用理论研究,探索农业物联网应用主攻方向、重点领域、发展模式及推进路径;开展农业物联网技术研发与系统集成,构建农业物联网应用技术、标准、政策体系;构建农业物联网公共服务平台;建立中央与地方、政府与市场、产学研和多部门协同推进的创新机制和可持续发展的商业模式;适时开展成功经验模式的推广应用。
与此同时,农业部也在2013年启动了农业物联网区域试验工程,组织天津、上海、安徽开展试点试验工作,为全国农业物联网发展积累经验。天津、上海、安徽三省市率先开展试点试验工作。天津是设施农业与水产养殖物联网试验区,上海是农产品质量安全监管试验区,安徽是大田生产物联网试验区。
在天津,农业部、中科院、天津市人民政府在2013年9月就共同推进天津市农业物联网建设签署合作协议。协议明确了由农业部负责农业物联网建设指导,组织专家团队提供技术支撑,及时总结推广天津农业物联网发展经验;中科院负责农业物联网重大技术攻关和全面技术支撑,重点在农业普适化感知、云计算、大数据处理等方面进行关键技术研发、集成及示范,组建专业化团队,开发适合天津本地需求的农业物联网平台。而天津市作为农业物联网区域试验的实施主体,负责已经建成的农业物联网区域试验平台的营运、管理,并以此为依托,组织全市农业物联网发展整体规划设计,组织各项技术研发、试验,为全国农业物联网建设积累经验、示范推广。
在上海,上海市农业委员会和上海市经济和信息化委员会了《市农委等关于上海农业物联网发展的实施意见》,拉开了上海农业物联网区域试验大幕。据了解,到“十二五”末,上海将以实施农业物联网示范工程为载体,建设10个农业物联网示范基地、10家农业物联网的应用示范企业、3个市级以上重点实验室或工程技术中心;力争在农业物联网应用核心技术上有突破,在感知、传输、处理、控制、管理和应用等技术领域取得具有自主知识产权的研究成果;扶持和推动物联网技术在农产品电子商务中的应用,农产品电子商务贸易额实现快速增长。
在安徽,由省农委牵头,省农科院和科技厅共同制订了安徽省农业物联网工程建设方案,并由技术攻关组制订了省农业物联网工程总体技术方案、传感器关键技术研究与系统集成工作方案。在具体实施过程中,安徽省农委制订了小麦“四情”(苗情、墒情、病虫情、灾情)监测指挥系统建设方案、农业种子物联网项目方案。安徽省在各示范县都制定了农业物联网发展工作领导小组,普遍提出建设农业物联网综合服务平台或政府决策指挥中心,在有条件的规模化养殖业、特色农业、高效农业和设施农业,选择3~5个产业开展农业物联网应用试点示范。
在新疆,物联网技术和新疆移动大通信网结合的新科技已在全疆遍地开花。新疆移动发挥移动通信“实时性、个性化、交互性、广泛性”的优势,积极推进“农业移动物联网”应用,开通温室大棚无线监控、自动化滴灌等多种农村信息化应用,帮助实现精准化的农业生产管理。同时,通过农信通服务、多种资费优惠,为农民提供“用得上、用得起、用得好”的通话和信息服务,帮助农民增收致富。据了解,全疆23个农牧团场、5个地州市的农田实现了田间数据自动采集、全自动滴灌控制。新疆移动物联网技术,正以信息化助力新疆“传统农业”向“现代农业”转变。
企业先导进入
自从物联网被正式列为国家七大战略性新兴产业之一以来,农业物联网由于可以实现农业生产、运输、加工等环节中人与人、人与物、物与物之间的感知和监控而获得了发展的良机。随着国家对农业物联网公共性平台的建设的重视,一大批企业发挥各自优势,积极布局农业物联网领域,携手打造具备专业影响力的交流与分享平台。
其中在农业物联网的基础设施领域,扮演着重要角色的网络供应商正在不遗余力地用网络专线对农业物联网的建设提供支持。
如自安徽省涡阳县被确定为省农业物联网工程首批13个试验示范县后,安徽移动涡阳县公司为农业园区引入2条百兆互联网专线,并提供多媒体箱、综合机柜、光纤收发器、交换机等设施设备。安徽移动设计的移动网络专线和专用数据SIM卡,可实时监控大棚室内温度、湿度和工人作业等实地情况,并实现自动洒水、调温等田间作业。与此同时,移动网络专线还可以时时传递、终端备份留存,使得蔬菜种植从育苗、成长到成熟的各阶段信息和视频资料得到保留。
在农业物联网基础平台建设中,由罗克佳华、中国优农协会、太原、朔州、运城等试点城市正式签订的“中国优质农产品信任系统及智慧电子商务基础(云)平台”已经开始运行。据悉,该平台是罗克佳华与世界500强公司Intel(英特尔)、IBM(国际商业机器)、EMC2(易安信)开展技术、资金合作共建的一项平台,该云数据平台的建立,将成为我国北方地区专业为农业等行业物联网应用服务的云数据中心。
借助于此平台,罗克佳华也将进一步加强农业信息化技术研发与应用,利用物联网技术实现农业生产中的自动化控制、监测、预报等功能。在农产品溯源方面,罗克佳华表示可以通过二维码应用,实现在农产品流通过程中对产地、品种、采摘、存储、加工、运输等各类信息的查询,充分提升监管机构的管理效率,保障食品安全。罗克佳华还计划通过实施全程监管、全程溯源,以远距离通信、动态定位、调度管理等技术结合云计算中心实时数据处理与服务能力,构建智慧电子商务基础(云)平台,促进农产品流通。
在设施农业的研究领域,由物联网结合设施农业的研究正逐渐深入。目前,物联网技术平台与建筑结构、配套系统、新能源与工厂化装备已经成为智慧温室的四大组成之一。据了解,智能化监控、自动化管理温室目前在北京已经建成了示范工程。国家科技部863项目《植物工厂化生产低碳设施与装备的研究》以及北京市科委“十二五”重点课题《盆花生产关键技术和装备的研发示范》由北京市农业机械研究所承担,这两项课题的核心即构建智慧温室的核心组成之一的物联网技术平台。
北京京鹏环球科技股份有限公司相关负责人表示,目前物联网技术已应用到智慧温室生产的不同阶段。在温室准备投入生产阶段,通过在温室里布置各类传感器,可实时分析温室内部环境信息,从而更好地选择适宜种植的品种;在生产阶段,从业人员可用物联网技术采集温室内温度、湿度等多类信息,来实现精细管理,例如遮阳网开闭的时间,可根据温室内温度、光照等信息来传感控制,加温系统启动时间,可根据采集的温度信息来调控等;在产品收获后,还可利用物联网采集的信息,把不同阶段植物的表现和环境因子进行分析,反馈到下一轮的生产中,从而实现更精准的管理,获得更优质的产品。
农业物联网终端用户中,多个地区的电子标签已经应用于生产和流通环节。比如上海市200多家蔬菜标准园的6万多亩蔬菜种植基地内,蔬菜就用了这样的“身份”——每一包蔬菜的采收、施肥、用药、灌溉、农药检测等信息都被记录在电子标签中,消费者只需要扫描包装上的二维码,就能了解到蔬菜生产的所有信息。在内蒙古锡林郭勒盟,每一块牛羊肉都有自己的二维码“身份证”,通过层层追溯,可查到牛羊出生、饲养、病疫、屠宰、加工、物流、销售等各个环节的信息。消费者用手机扫描二维码,即可以看到这块牛羊肉从繁育到上餐桌所有环节的信息。
多利农庄是上海最大的有机蔬菜种植基地,中欧国际工商学院也正在与多利农庄联手打造中国首个农业物联网示范基地。多利农庄庄主张同贵表示,公司正通过生产体系和运输体系的信息化管理,实现全程智能化,使消费者可以通过产品的条形码完全了解其生产、来源和运输等相关信息,同时还可减少农产品的消耗,提高农民的收入。
农业物联网产业发展还需加力
随着我国农业由传统生产模式向信息化、智能化方向的发展,国家高度重视物联网技术在农业领域示范与应用。近两年,通过科技支撑计划、中小企业创新资金、科技型企业周转金等多个项目的支持,我国正在努力开展农业领域物联网关键技术的研发、示范与应用。
但是我国的农业物联网产业是一个弱势产业,无论是自动化、智能化,还是远程控制,相比发达国家都存在很大的差距。目前,我国尚未形成一套符合国情的、合理的、具有针对性和开放性的物联网架构体系。另外,由于我国农业一直处于“做贡献”的地位,农业产业化程度低、农产品流通市场化程度低、农业现代化水平低、农村金融不完善、农业科技普及不完善等众多问题也限制了我国农业物联网的发展。
农业部信息中心主任李昌健表示,我国农业物联网在开发应用以及产业发展中还存在一些问题,比如与国外相比,我国传感器品种不够多,主要集中在对温度、湿度的监测上,对其他环境因子关注较少,尤其对生物本体的感知还很缺少;另外,在政策方面,各方面对农业物联网的投入还远远不够。人们对农业物联网的认知不足;而在如何确定经营主体,找到可持续发展的建设运行模式上,我国目前也没有清晰的答案。