物聯(lián)網處理技術范文

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物聯(lián)網處理技術

篇1

關鍵詞:物聯(lián)網 海量數(shù)據 技術

中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)01(c)-0182-01

物聯(lián)網中傳感設備種類繁多,需要對來自不同網絡、不同子系統(tǒng)的海量異構數(shù)據進行統(tǒng)一的處理及存儲,從而要求物聯(lián)網的海量數(shù)據處理機制能融合多網、多源、異構的海量數(shù)據并對這些數(shù)據進行高效快速的處理,從中獲取有價值的信息,進而提供智能決策。同時,海量數(shù)據處理任務需要多種資源,包括計算資源、存儲資源、網絡資源等,對這些資源的統(tǒng)一規(guī)劃和調度,可以有效地加快海量數(shù)據處理的速度。

下面對物聯(lián)網中涉及到的海量數(shù)據處理技術分別進行介紹。

1 多源數(shù)據融合技術

物聯(lián)網中數(shù)據的存儲方式、組織結構以及時效性呈現(xiàn)出多樣性。如何從跨域、異構、動態(tài)、海量的數(shù)據資源中提取用戶所需的知識,是面臨的一個重要問題。將多源異構的數(shù)據資源有效地聚合在一起,提供統(tǒng)一的數(shù)據操作方法是解決這個問題的有效途徑。有效聚合多源異構數(shù)據的重點是建立數(shù)據參考模型。而基于元數(shù)據的目錄體系和交換體系是數(shù)據參考模型建立的基礎性保障。在進行融合前必須對來自多個傳感器數(shù)據源的數(shù)據和信息進行預處理以精簡處理的數(shù)據量,針對融合的水平和特點還要考慮不同層次的數(shù)據融合方法。

(1)海量數(shù)據預處理技術。通過對傳感數(shù)據進行預處理可以有效去除明顯的錯誤和冗余的數(shù)據,精簡所選數(shù)據中的有用部分。傳感器觀測到的數(shù)據由事件組成,監(jiān)測采集的事件有確定性和異常及突發(fā)事件,采用海量數(shù)據異常事件提取技術,以異常信息識別理論為基礎,通過快速識別冗余、修正錯誤等無效事件對數(shù)據進行預處理,以濾除數(shù)據采集過程中的干擾和噪聲,進一步過濾并分組形成有效事件集,提高實時處理的速度和精度。

(2)目錄交換體系研究技術。為了支持統(tǒng)一數(shù)據參考模型,目前已研究出了多個數(shù)字對象標識管理和服務系統(tǒng),例如,提出了CDOI系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用UUID(Universally Unique Identifier,通用唯一識別碼)進行編碼,提供了CDOI注冊、定位、收費以及增值服務,能夠滿足分布式、海量數(shù)字資源標識的需要。

(3)多源數(shù)據融合中數(shù)據參考模型建立技術。物聯(lián)網中的數(shù)據可以分為結構化數(shù)據,非結構化數(shù)據和半結構化數(shù)據。對于結構化數(shù)據一般采用關系數(shù)據庫的方式進行管理,非結構化數(shù)據采用數(shù)字對象的方式進行管理,而半結構化數(shù)據則采用XML的方式進行管理。通過目錄交換體系可以建立不同類型數(shù)據之間的聯(lián)系,為多源數(shù)據融合提供標準的格式。

(4)多層次數(shù)據融合技術。根據物聯(lián)網中海量數(shù)據的特點以及融合的目標,分別從數(shù)據級、特征級、決策級三方面進行融合。數(shù)據級融合是最低層次的融合,是在各傳感器的原始數(shù)據未經預處理之前就進行的數(shù)據綜合和分析。特征級融合是指從各個傳感器提供的原始數(shù)據中提取特征,然后對這些特征進行融合。決策級融合是指將單個傳感器做出的決策進一步融合,為指揮控制決策提供依據。

2 海量數(shù)據挖掘技術

MapReduce架構可以作為海量數(shù)據資源知識元挖掘算法的統(tǒng)一處理機制,在Hadoop分布式系統(tǒng)平臺上,能夠實現(xiàn)分類、聚類和關聯(lián)知識挖掘等算法。

3 物聯(lián)網海量數(shù)據存儲查詢技術

物聯(lián)網廣布傳感設備,采集生成大量實時、海量、多源、多粒度、多緯度流數(shù)據,其規(guī)??蛇_到TB甚至是PB級,研究物聯(lián)網海量數(shù)據的存儲、歸檔和查詢,集中有效地處理這些數(shù)據,并高效地進行管理,高實時性地統(tǒng)一定制數(shù)據給用戶,以達到與用戶信息系統(tǒng)間的完美結合。

(1)存儲技術

物聯(lián)網數(shù)據存儲于大量網絡節(jié)點上,為了減小數(shù)據遷移時對網絡帶寬資源的占用,采用就近存儲原則,同時,借鑒Bloom Filter算法的思想,可以快速定位到數(shù)據所在節(jié)點,避免泛洪式查詢。另外,設計磁盤容量耗盡時的數(shù)據回收機制,結合查詢歷史統(tǒng)計結果和系統(tǒng)當前存儲容量,為不同種類數(shù)據動態(tài)設置數(shù)據生存周期。

(2)索引技術

物聯(lián)網數(shù)據包括時態(tài)流數(shù)據和空間流數(shù)據,對于時態(tài)流數(shù)據,主要查詢類型為間隔查詢,可以采用B-Tree、Bitmap索引等。對于空間流數(shù)據,常用查詢操作是尋找某個區(qū)域內所有符合某個條件的對象,可以采用多維索引技術,如R-Tree等,在有限空間里建立最優(yōu)索引,使系統(tǒng)滿足效率要求。

(3)移動數(shù)據查詢管理技術

物聯(lián)網是一個移動計算環(huán)境,其特點具有移動性、頻繁斷接性、帶寬多樣性、網絡通信非對稱性等。

通過對移動對象的位置進行表示與建模來對移動對象進行有效管理;通過對移動對象進行索引,減小搜索空間從而提高查詢的性能;通過對移動對象和靜態(tài)對象分別建立相應的索引結構來完成不同種類對象的查詢處理;通過將某一時間區(qū)內查詢結果的變化信息隨時傳遞給查詢用戶,來完成位置相關的持續(xù)查詢和環(huán)境感知的查詢處理。

4 物聯(lián)網資源管理與調度技術

篇2

關鍵詞:數(shù)據庫技術; 分布式處理技術; 云計算; 物聯(lián)網

中圖分類號:TN91934; TP311.13文獻標識碼:A文章編號:1004373X(2012)04012003

Design of IOT database based on distributed processing technology

LI Na, LIU JunHui

(Department of Information Engineering, Zhengzhou College of Animal Husbandry Engineering, Zhengzhou 450011, China)

Abstract: In recent years, with the repid development of Internet of things (IOT) technology, a new challenge has been posed on data storage and access. Focusing on the database management of IOT, a design method of IOT database based on distributed processing technology (DPT) was proposed by means of computation method of peertopeer network (P2P) point clouds. An example of medical system IOT verifies that the mothed can solve the problem of IOT database management to a certain extent and provide technical support for IOT in combination with database technology, network technology, and middleware technology.

Keywords: database technology; distributed processing technology; cloud computing; IOT

收稿日期:20110815

基金項目:河南省科技廳重點項目(112102210395)0引言

物聯(lián)網是指通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網連接起來,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一個巨大網絡[1]。從這個定義可以看出,物聯(lián)網的開展具有規(guī)模性、廣泛參與性、管理性、技術性、物的屬性等特征,需要各行各業(yè)的參與。物聯(lián)網技術是一項綜合性的技術,其中非常重要的是RFID電子標簽技術。以簡單RFID系統(tǒng)為基礎,結合已有的網絡技術、數(shù)據庫技術、中間件技術等,構筑一個由大量聯(lián)網的閱讀器和無數(shù)移動的標簽組成的、比Internet更為龐大的物聯(lián)網已成為RFID技術發(fā)展趨勢,這使得物聯(lián)網中的數(shù)據庫管理問題成為了物聯(lián)網技術研究中的挑戰(zhàn)性問題之一,已引起了國際學術界和工程界的高度關注[26]。本文針對物聯(lián)網中的數(shù)據庫管理問題,通過對物聯(lián)網技術的研究,并結合分布式數(shù)據庫技術、P2P(對等網)點云計算技術,提出了基于分布式處理技術的物聯(lián)網數(shù)據庫管理方法,并探索將其應用于醫(yī)療系統(tǒng)中。

1基礎理論

1.1混合模型

物聯(lián)網已經構成的應用系統(tǒng)和應用實例是深入研究物聯(lián)網體系結構的基礎[78]。本文針對醫(yī)療系統(tǒng)物聯(lián)網采用有源CPS(網絡化物理系統(tǒng))結點和具備聯(lián)網和控制能力的互聯(lián)網CPS結點的混合模型(如圖1所示)進行設計。這使得該系統(tǒng)不但具有物聯(lián)網系統(tǒng)有的時間和空間的控制能力,還擁有物聯(lián)網專用的安全性和可靠性的控制體系?;ヂ?lián)網CPS結點具有不間斷電源,不具備移動性,又具有感知能力,具有較強的存儲、計算和聯(lián)網能力,可以提供H2T,H2H 連接。

圖1有源CPS結點與互網CPS結點互連結構的混合模型1.2分布式數(shù)據庫

分布式數(shù)據庫(Distributed DataBase,DDB)是傳統(tǒng)數(shù)據庫技術與網絡技術相結合的產物。近年來,分布式數(shù)據庫的快速關聯(lián)規(guī)則挖掘算法、精簡頻繁模式集和關聯(lián)規(guī)則的安全挖掘算法以及事務流的動態(tài)可串行調度算法等都是該領域的研究熱點[912]。一個分布式數(shù)據庫是物理上分散在計算機網絡各結點上,但在邏輯上屬于同一系統(tǒng)的數(shù)據集合,如圖2所示。它具有局部自治與全局共享性、數(shù)據的冗余性、數(shù)據的獨立性、系統(tǒng)的透明性等特點。分布式數(shù)據庫管理系統(tǒng)(DDBMS)支持分布式數(shù)據庫的建立、使用與維護,負責實現(xiàn)局部數(shù)據管理、數(shù)據通信、分布式數(shù)據管理以及數(shù)據字典管理等功能。數(shù)據庫技術與網絡通信技術、人工智能技術、面向對象程序設計技術、并行計算技術等互相滲透,互相結合,成為當前數(shù)據庫技術發(fā)展的主要特征。

圖2典型的分布式數(shù)據庫系統(tǒng)2本文物聯(lián)網數(shù)據庫設計方法

物聯(lián)網數(shù)據庫管理系統(tǒng)中各個領域都呈現(xiàn)嚴峻的數(shù)據存儲性挑戰(zhàn)。這里重點討論分布式數(shù)據庫技術,并引入面向對象數(shù)據庫系統(tǒng)技術和點云計算的P2P技術[13],以使物聯(lián)網系統(tǒng)具有局部自治與全局共享性、數(shù)據低冗余性、數(shù)據高獨立性及系統(tǒng)透明性。

物聯(lián)網是融入大量RFID系統(tǒng)和分布站點的數(shù)據庫系統(tǒng)。在系統(tǒng)計算服務中,需要引入云計算平臺,這是我國正在積極構建的重要基礎計算平臺。在考慮遠程數(shù)據庫事務管理之前,必須從那里獲取數(shù)據,并且使其他數(shù)據庫能對它進行全局訪問。因此,主要涉及的管理任務有:物聯(lián)網系統(tǒng)計算服務、訪問站點數(shù)據的位置透明性管理、數(shù)據庫鏈接管理、觸發(fā)器管理和快照管理等分布處理技術。同時在確定的每個服務站點中,引入面向對象數(shù)據庫技術[14],以支持面向對象編程技術與數(shù)據庫技術的融合,改善數(shù)據庫技術的可擴展性。在點云計算中引入P2P技術,自組織P2P網絡能夠在對等體進入、離開和失效時自動加以調整適應。對等體之間的通信是對稱的,它們既請求服務又提供服務。

綜上所述,該分布式物聯(lián)網數(shù)據庫同時具備面向對象、分布式處理技術和P2P點云計算數(shù)據庫能力。

3實例驗證:醫(yī)療系統(tǒng)物聯(lián)網

本應用實例主要是探索將物聯(lián)網分布式數(shù)據庫技術應用于醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)中,這將是本文未來研究的重要課題。醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)的物聯(lián)網構建是我國新醫(yī)改基礎設施建設的重要保障。本文醫(yī)療系統(tǒng)物聯(lián)網系統(tǒng),如圖3所示。

圖3醫(yī)療系統(tǒng)物聯(lián)網模型在上述醫(yī)療系統(tǒng)物聯(lián)網中,主要包括了移動醫(yī)療設備數(shù)據庫系統(tǒng)、循證醫(yī)學數(shù)據庫系統(tǒng)、醫(yī)學研究網格計算系統(tǒng)、虛擬醫(yī)療團隊數(shù)據庫信息以及慢性病、流行病監(jiān)控管理數(shù)據庫系統(tǒng)和個人醫(yī)療信息門戶數(shù)據庫系統(tǒng)、遠程醫(yī)療服務數(shù)據庫系統(tǒng)。在整個物聯(lián)網數(shù)據庫系統(tǒng)中,需要P2P技術與云計算服務平臺來實現(xiàn)整合醫(yī)療服務平臺、健康知識管理、電子健康檔案統(tǒng)一信息管理等工作。其中,整合的醫(yī)療保健平臺根據需要通過醫(yī)院的各系統(tǒng)收集并存儲患者信息,并將相關信息添加到患者的電子醫(yī)療檔案數(shù)據庫中,這樣所有授權和整合的醫(yī)院都可以對這個數(shù)據庫進行訪問,從而使各個資源和患者能夠有效地在各個醫(yī)院之間流動。利用各醫(yī)院之間適當?shù)墓芾硐到y(tǒng)、轉診系統(tǒng)等保持信息完備性、一致性。這個平臺滿足一個有效的多層次醫(yī)療網絡對信息分享的需要,這樣就建立了以分布式處理技術為基礎的數(shù)據庫服務系統(tǒng)。電子健康檔案系統(tǒng)通過可靠的門戶網站集中進行病歷整合和共享,這樣各種治療活動就可以不受醫(yī)院行政限制而形成一種整合的視角。有了電子健康檔案系統(tǒng),醫(yī)院可以準確順暢地將患者轉到其他門診或其他醫(yī)院,患者可隨時了解自己的病情,醫(yī)生可以通過參考患者完整的病史為其做出準確的診斷和治療。通過醫(yī)療系統(tǒng)物聯(lián)網的建立,將極大地改善醫(yī)療服務體系,實現(xiàn)高效、穩(wěn)健、有效的全面醫(yī)療衛(wèi)生服務。

4結語

本文重點介紹并討論了基于分布式處理技術、混合面向對象程序設計方法以及P2P點云計算服務的物聯(lián)網數(shù)據庫設計方法,并探索將其應用于醫(yī)療系統(tǒng)物聯(lián)網中,從而為物聯(lián)網數(shù)據庫管理系統(tǒng)提供了一種新的設計方法,可探索將其拓展到智能電力電網、城市設施、交通管理、物流供應鏈等行業(yè)中。然而,系統(tǒng)的設計實現(xiàn)需要核心云服務計算平臺,目前的系統(tǒng)有許多工作要做,包括P2P計算中的信息交互、高速移動醫(yī)療設備診斷、整合醫(yī)療平臺建設等。本文今后的工作將進一步完善上述設計的物聯(lián)網數(shù)據庫系統(tǒng),并將其用于實踐,從而為搭建我國基礎醫(yī)療系統(tǒng)物聯(lián)網技術平臺做出應有的貢獻。

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篇3

1.1靜態(tài)數(shù)據

圖書:圖書ID,書名、作者、出版社、索書號、ISBN/ISSN、單價、出版時間,出版社等。管理員:用戶名,用戶密碼,管理權限,姓名。讀者:姓名,借書卡卡號,讀者類別,性別,部門或班級,所屬系部,聯(lián)系方式。

1.2動態(tài)數(shù)據

輸入數(shù)據:查詢關鍵字,讀者項記錄的修改,查詢方式,圖書項,新建讀者項,新建圖書項,鼠標對按鈕的點擊,借還圖書的輸入信息等。輸出數(shù)據:圖書借還信息,注銷結果信息,查詢關鍵字對應的數(shù)據庫子集,,操作成功或失敗的消息,統(tǒng)計信息。

2數(shù)據庫

系統(tǒng)數(shù)據庫采用SQLServer數(shù)據庫軟件。數(shù)據庫概念結構分析圖書實體的E-R圖(圖1)。讀者實體的E-R圖(圖2)。數(shù)據庫邏輯結構分析圖書信息表圖書信息表是用來記錄圖書各種字段信息的表,由條碼號、書名、ISBN號、作者和單價等。其中條碼號為主鍵(表1)。讀者信息表讀者信息表記錄的是讀者的個人信息,包含讀者證號、姓名、年齡、性別、聯(lián)系電話、郵箱、可借書數(shù)、已借書數(shù)、罰款。其中讀者編號是主鍵(表2)。

3系統(tǒng)構成

3.1軟件構成

通過對圖書管理系統(tǒng)需求進行的需求分析,圖書管理系統(tǒng)主要功能包括:圖書管理、借還管理、讀者管理、查詢管理、系統(tǒng)設置、超期通知、智能標簽轉換、盤點、智能監(jiān)測、自助借還、查詢和個人信息修改等。對不同的用戶角色開通不同的模塊和權限。超級用戶擁有最高權限,開放系統(tǒng)設置模塊;系統(tǒng)管理員開通讀者管理、圖書管理、借還管理、查詢管理、超期通知、智能標簽轉換、盤點、智能監(jiān)測模塊;讀者開通自助借還、查詢和個人信息修改模塊。

3.2硬件構成

3.2.1計算機主機網絡設備包括應用系統(tǒng)和數(shù)據庫系統(tǒng),全部存放于服務器端?;貍鲗獣镜腞FID標簽數(shù)據可以通過有線網絡或無線網絡的方式來實現(xiàn)。可以在各個書庫內布設AP,以實現(xiàn)手持設備和智能書車的信號接入,無線AP通過有線網絡接入核心交換設備。3.2.2RFID相關設備RFID標簽有多種類型,包括層標、圖書RFID標簽、架標等類型,在使用過程中還需要配置標簽打印設備。一般圖書的RFID標簽,應從成本、壽命、讀寫性能等多方面來考慮,圖書館中采用13.56MHz的RFID標簽比較合適。3.2.3標簽轉換站采用B/S結構的標簽轉換站,實現(xiàn)對標簽的轉換。之所以采用B/S結構,目的是為了降低圖書館技術人員對設備的后期維護。任何一臺裝有標簽轉換裝置的計算機,都可以實現(xiàn)對標簽的轉換。3.2.4自助借還機在物聯(lián)網技術應用于圖書館之前,圖書的借還主要是通過掃描儀掃描書本的條形碼實現(xiàn)。當RFID技術應用于圖書館之后,借還的整個過程不再需要人員的干預,而且RFID自助借還機可以實現(xiàn)一次借還多本圖書,相較于人工的逐個掃描,大大加快了圖書的借還效率,減少了人工操作的失誤。3.2.5自動盤點設備利用條形碼技術對圖書進行盤點,實現(xiàn)起來非常困難,且效率低下。當便攜式RFID閱讀器運用于圖書盤點之后,可以無接觸讀取圖書信息,檢查庫存或進行各種文獻查找,速度快且準確,尋找錯架圖書的工作變得簡單。

4系統(tǒng)的實現(xiàn)

圖書管理系統(tǒng)軟件采用B/S結構。Web檢索系統(tǒng)將系統(tǒng)的館藏書目數(shù)據和讀者外借數(shù)據以web方式,實現(xiàn)上網查詢、圖書借閱及續(xù)借、讀者自助借還情況查詢。登錄模塊未登錄的用戶只能訪問到圖書館簡介性內容,其他內容不對匿名用戶公開,因此需要用戶進行登錄認證。用戶進入到登錄頁面后,輸入用戶名和密碼,選擇用戶類型后進行登錄。系統(tǒng)會自動查找數(shù)據庫,核對登錄信息,通過后,進入到對應的登錄頁面,分配不同的權限。管理員進入到管理員的登錄頁面,讀者進入到讀者的登錄頁面??梢哉f,登錄其實是系統(tǒng)對用戶身份進行驗證的過程。讀者模塊讀者登錄后會進入到讀者頁面,進入讀者頁面后可以進行查詢、圖書預約、預約取消、圖書續(xù)借、個人信息維護、在線留言等操作。查詢模塊個人借閱情況查詢在個人借閱情況查詢中,讀者可以查看到個人信息和圖書借閱情況,在借閱情況中可以查看到全部未歸還書籍以及應該歸還的日期。圖書查詢讀者可以在圖書查詢頁面進行圖書查詢,在圖書查詢中分為普通檢索和高級檢索,在普通檢索中讀者可以選擇檢索途徑、語言種類、時間范圍、排序選項等信息來進行查詢進行圖書的查詢,系統(tǒng)自動從數(shù)據庫中選擇滿足條件的圖書供讀者查看。

5系統(tǒng)測試

5.1登錄頁面的測試

輸入正確的用戶名和密碼進行登錄,查看登錄是否正常。輸入各種錯誤的數(shù)據,如正確的用戶名,空密碼等進行登錄,檢查系統(tǒng)是否做出正確的提示。系統(tǒng)在遇到各種不同的登錄時,是否能做出合理的處理和提示。

5.2讀者管理模塊測試

讀者模塊各功能窗口的測試和其它模塊測試一樣,先是測試模塊在正常使用數(shù)據輸入的情況下,功能是否正常。其次是,在各種不同數(shù)據輸入和操作流程中,查看系統(tǒng)是否能做出合理的正確的處理。

5.3圖書盤點模塊的測試

在圖書盤點模塊的測試中,系統(tǒng)能對采集到的數(shù)據與數(shù)據庫中的數(shù)據進行比較,達到盤點的目的。在此項功能的測試中,由于各種原因的限制,系統(tǒng)并未進行大規(guī)模的采集數(shù)據,僅進行了試運行,測試結果表明此項功能基本能達到要求。

6結束語

篇4

關鍵詞:倉儲信息能力 物聯(lián)網技術 寧波倉儲企業(yè)

倉儲是現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展最為重要的環(huán)節(jié),倉儲信息化水平的高低將直接影響企業(yè)的經營績效和客戶滿意度。倉儲企業(yè)要提高其核心競爭力就必須建立高效智能化信息平臺,并引入先進的物聯(lián)網技術,把物聯(lián)網技術同企業(yè)的產業(yè)鏈和價值鏈有效銜接起來。

一、倉儲信息能力與物聯(lián)網技術應用的關系

數(shù)字化技術應用手段的日臻完善給物聯(lián)網技術在物流領域的應用帶來了新的挑戰(zhàn)。利用數(shù)字化技術可以把從事運輸、保管、裝載、倉儲管理等不同類別的物流企業(yè)水平連接在一起。

從相關文獻資料,我們可以看到倉儲業(yè)之間的競爭加劇,企業(yè)的利潤空間越來越少。在競爭激烈的市場中,企業(yè)如果想要保持市場占有率,就必須改變傳統(tǒng)的運營模式,引入一種新的技術,物聯(lián)網技術作為我國第一批重點推進的新型智能技術得到了政府大力扶持。寧波的物聯(lián)網技術在港口物流中的應用較為廣泛,并且那些競爭優(yōu)勢相對較高的物流企業(yè)正在導入物聯(lián)網技術中的若干技術,如RFID技術、GPS技術、GIS技術、WSN技術、ITS技術等。寧波的物流企業(yè)倉儲信息系統(tǒng)管理中也在采用物聯(lián)網技術,效果良好。相比之下,寧波生產型企業(yè)的庫存管理中物聯(lián)網技術的應用能力相對較低。

目前,物聯(lián)網技術還僅限于在獨立的倉儲配送中心內部聯(lián)網應用,仍然是獨立的、局限的智能倉儲系統(tǒng)。借助物聯(lián)網技術,將這些獨立的智能倉儲系統(tǒng)聯(lián)網,打破信息孤島,實現(xiàn)互通互聯(lián),組成真正的倉儲物聯(lián)網。在智能倉儲基礎上產生新的變革,帶動倉儲信息化的革命。

二、倉儲信息能力與物聯(lián)網技術應用研究模型建立與分析

根據上述有關倉儲信息能力與物聯(lián)網技術應用的國內外現(xiàn)狀分析以及相關理論考察,我們知道倉儲信息能力與物聯(lián)網技術應用能力之間存在著重要關系。這里我們借鑒了學者們對信息能力的研究成果,總結出了倉儲信息能力下信息創(chuàng)造能力、傳播能力、反應能力。

我們設立了如下研究假設

假設1:倉儲信息創(chuàng)造能力將會影響倉儲企業(yè)物聯(lián)網技術的應用能力

假設2:倉儲信息傳播能力將會影響倉儲企業(yè)物聯(lián)網技術的應用能力

假設3:倉儲信息反應能力將會影響倉儲企業(yè)物聯(lián)網技術的應用能力

為驗證上述研究模型及研究假設,我們采用了因子分析法、相關關系分析法、方差分析法(ANOVA)、多元線性回歸分析法等統(tǒng)計分析方法進行了模型驗證及假設檢驗。

本文以寧波倉儲企業(yè)為調研總體,總共發(fā)放了100份問卷,回收了86份,其中經篩選有效問卷為67份。在調查中,我們對調研的企業(yè)進行了相關的分類。按照規(guī)模劃分,主要分為大型企業(yè)和中小型企業(yè);按照企業(yè)的性質劃分,具體分為國有企業(yè)、民營企業(yè)、外資企業(yè);按照調研對象的身份,我們主要劃分為高層管理、中層管理、一線人員。在被調研的企業(yè)中,大部分是中小型企業(yè),且企業(yè)性質以民營企業(yè)居多。被調查者中,一線人員居多,高層管理人員占的比例最少。

根據資料,我們采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件對所設計的理論變量的信度和效度進行了統(tǒng)計分析。首先,對所測量的項目進行因子分析,輸出的KMO值為0.658,卡方值為538.476,Sig.有效性為0.000。

通過成分矩陣分析,我們發(fā)現(xiàn)原來問卷調查設計的模型變量組合與SPSS分析有出入,所以對變量進行了篩選。

為研究寧波倉儲企業(yè)信息能力與物聯(lián)網技術應用這兩個定距變量之間是否相關以及相關程度如何,我們對研究中涉及到的4個變量進行相關關系分析。

我們以倉儲信息創(chuàng)造能力、倉儲信息傳播能力、倉儲信息反應能力這三個變量作為自變量,以物聯(lián)網技術應用能力作為因變量進行了多元線性回歸分析,如表1所示:

在ANOVA分析中F值為23.054,顯著性水平為0.000,所以以倉儲信息創(chuàng)造能力、倉儲信息傳播能力、倉儲信息反應能力為3個自變量,以物聯(lián)網技術應用能力為因變量的多元線性回歸方程有效。在信度分析中,我們還得出對倉儲信息能力影響最大的是倉儲信息反應能力。根據多元線性回歸分析結果,當顯著值小于0.05時,該項假設成立。由此,我們可以得出上述三個假設中假設1,假設3成立,而假設2倉儲信息創(chuàng)造能力將影響倉儲企業(yè)物聯(lián)網技術的應用能力,該假設不成立。

三、結論與對策

根據上述實證分析結果我們得出如下研究結論:

(1)倉儲信息創(chuàng)造能力、倉儲信息反應能力將會影響物聯(lián)網技術的應用能力。其中影響最大的為倉儲信息反應能力,其次是倉儲信息創(chuàng)造能力。

(2)倉儲信息的傳播能力對物聯(lián)網技術的應用沒有影響,但是根據定性分析此項結果與我們實際有所出入,推斷其原因,可能有以下幾點:一是所調查的企業(yè)太少,導致最后結果不具有代表性;二是倉儲企業(yè)雖然對信息重視程度很高,但是缺乏對倉儲信息的傳播能力的理解;三是由于企業(yè)缺乏對物聯(lián)網技術的認識。到底是哪種原因還有待進一步研究。

根據研究結論我們提出了如下討論問題:

1.倉儲企業(yè)如何建立和完善物聯(lián)網信息平臺;

2.倉儲企業(yè)如何結合市場響應,探索倉儲企業(yè)物聯(lián)網技術的應用模式;

3.倉儲企業(yè)如何強化倉儲產品及服務的競爭優(yōu)勢。

根據上述研究結論和討論問題,我們提出如下幾點對策建議:

(1)建立和完善物聯(lián)網信息平臺

在政府及相關主體的協(xié)助下,倉儲企業(yè)應盡快構筑物聯(lián)網信息平臺。

(2)結合市場響應,探索倉儲企業(yè)物聯(lián)網技術的應用模式

積極面對物聯(lián)網時代嶄新的市場競爭環(huán)境,制定中長期發(fā)展目標,并提出市場知識導向和技術信息導向的物聯(lián)網技術應用模式,提高企業(yè)對市場信息的創(chuàng)造能力和傳播能力,促進物聯(lián)網技術的應用。

(3)為強化倉儲產品及服務的競爭優(yōu)勢,提高企業(yè)對可共享市場信息的創(chuàng)造能力,并制定出企業(yè)產品競爭優(yōu)勢強化方案,設定具體計劃和目標,提高企業(yè)對市場信息的創(chuàng)造能力和傳播能力。

參考文獻:

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[2]鄧亦濤.物聯(lián)網技術在供應鏈管理中的應用[J].物流科技,2010,9

篇5

關鍵詞:物聯(lián)網;智能環(huán)保感知;環(huán)境

中圖分類號:TP273

隨著社會的進步和發(fā)展,以及當今社會當中的信息技術的使用,環(huán)境保護問題也漸漸被人們重視。物聯(lián)網技術的出現(xiàn),使得環(huán)境保護問題出現(xiàn)了新的發(fā)展方向,“智能環(huán)?!钡母拍钤絹碓蕉嗟脑诟鱾€國家被提出和試驗。因此,筆者將利用物聯(lián)網的相關知識,對“智能環(huán)?!边M行分析。

1 物聯(lián)網與智能環(huán)保

物聯(lián)網是一種建立在互聯(lián)網上的泛在網絡,將現(xiàn)實當中的海量終端物體通過感知環(huán)境和互聯(lián)網聯(lián)系起來,形成一種新型的應用模式。

感知層,網絡層,應用層這三個層次構成了物聯(lián)網的大體框架。在感知層方面,是利用包括我們常見的紅外線,GIS等等技術的感知手段,將感知技術得到的數(shù)據和一些網絡設備組合起來,通過智能處理從而為人服務。而正確合理的感知處理才能為上層的行業(yè)應用提供準確的基礎數(shù)據,為準確智能行為的做出提供相應的數(shù)據保證,所有說物聯(lián)網感知層是整個物聯(lián)網智能化應用的基礎。

在環(huán)境保護方面,物聯(lián)網感知技術主要是通過控制設備,從而對周圍的生態(tài)環(huán)境做好監(jiān)測。也就是對生態(tài)系統(tǒng)進行全方位的監(jiān)測,從而將污染物大大降低,并提高人類對各類環(huán)境問題的響應效率,提高對環(huán)境的維護效率。換言之,我們可以充分利用物聯(lián)網智能技術,增強對環(huán)境的保護。

當前各類媒體上所說的物聯(lián)網環(huán)保技術,也就是物聯(lián)網知識在環(huán)保當中的具體運用。而它的目的也就是全方位的利用傳感器技術,紅外線技術,實現(xiàn)降低污染物的排放量,從而建立良好的生態(tài)環(huán)境,達到節(jié)能減排的目的,也相應培育了全方面的新興產業(yè)。。

2 智能環(huán)保感知體系構建

圖1 智能環(huán)保體系模型

2.1 物聯(lián)網智能感知技術體系在環(huán)保領域當中的應用

物聯(lián)網這個網絡系統(tǒng)和我們日常使用的網絡是一樣的。感知層,網絡層,應用層這三個層次構成了物聯(lián)網的大體框架。在感知層方面,是利用和處理感知設備采集到的基礎數(shù)據。網絡層則是通過網絡作為信息載體,從而掌控物聯(lián)網。例如互聯(lián)網,3G網絡等等,構建物聯(lián)網網絡平臺,將感知層獲取到的信息進行準確的及時的傳送,并且要對要傳送的數(shù)據進行整合,清理,對出現(xiàn)的異常現(xiàn)象和問題進行相關的處理,通過對數(shù)據的挖掘以及融合技術將數(shù)據信息進行提煉。應用層是將感知層和網絡層的信息經過處理,也就是根據系統(tǒng)的需求進行處理,對應到環(huán)保領域中就是通過安裝在各個檢測點的傳感器等設備,實時監(jiān)控環(huán)境對象的數(shù)據變化,對出現(xiàn)的污染問題及時進行防御和處理預警。

2.2 在環(huán)境保護領域開發(fā)智能化的處理

我們可以利用物聯(lián)網來獲取信息,根據需要,然后篩選出需要的內容,從而獲得我們可以利用的部分。然后為各個領域提供安全可靠的數(shù)據信息,所以對物聯(lián)網的技術進行智能化是很有必要的。如果想要在環(huán)保問題上充分利用物聯(lián)網的優(yōu)勢的話,就要實現(xiàn)智能化的監(jiān)測環(huán)境,而且要對監(jiān)測的數(shù)據進行提煉,這樣才可以達到目的。

2.3 物聯(lián)網智能環(huán)保感知技術的發(fā)展

想要對物聯(lián)網智能技術進行充分利用,首先要使其簡易化。物聯(lián)網智能環(huán)保感知技術的發(fā)展趨勢是微型化,與此同時,也可以滿足人們的需求。如果我們利用了物聯(lián)網感知技術,不僅僅可以讓大的環(huán)保項目利用物聯(lián)網技術,還可以將物聯(lián)網技術運用到日常生活的方方面面,讓物聯(lián)網技術走進人們生活。

雖然我們在監(jiān)測空氣等方面的工作已經有了較好的成績,但是在環(huán)保應對和處理工作以及日常環(huán)保方面的成績并不是很突出。隨著人們物質生活條件的不斷提高,隱藏的問題也就暴露在我們的面前,因此改善人們的生活環(huán)境也是首要解決的問題??梢岳梦锫?lián)網技術加強對生活污染物的控制力度,我們可以加強對紅外線等感知技術的投入,不僅可以降低成本,還可以將現(xiàn)有的被動應對環(huán)境問題轉化為主動監(jiān)控環(huán)境改善環(huán)境模式,對環(huán)保技術進行改良和提高。為了保護我們賴以生存的環(huán)境,將通過構建多平臺模式,實現(xiàn)對周圍環(huán)境的全方面監(jiān)測和維護。

2.4 物聯(lián)網智能環(huán)保技術實現(xiàn)自動化控制

想要將物聯(lián)網技術充分應用到環(huán)保工作當中去,我們不能僅僅只對數(shù)據進行搜集,然后將其傳送到環(huán)保處理中心。我們除了要減輕污染,做好提前的預警之外,在污染物擴大之前,要對污染做出提前處理,防止污染物進一步擴大。物聯(lián)網的特征之一,就是實現(xiàn)數(shù)據采集設備和自動控制設備之間的信息互通,自動控制設備根據采集數(shù)據,結合已經輸入的自動處理程序,從而實現(xiàn)快速的自動處理,形成類似于感受器到神經反射弧的條件反射機制。

想要加強物聯(lián)網在環(huán)保領域當中的應用,我們可以將環(huán)境保護部分內,不必進行感應的部位和控制部分進行結合,從而構成傳輸信息網絡,通過加載芯片,使得環(huán)保設備具有獨立的計算水平以及良好的控制水平,實現(xiàn)自動控制。當污染物的指標達到一定的數(shù)據的時候,自動控制設備也會采取相應的措施,達到極快調節(jié)污染物的初衷。想要實現(xiàn)自動控制環(huán)保,也是為了減輕信息處理部門的壓力。讓我們即使在工作十分繁忙的情況下,也可以為治理工作延長它的信息處理時間,從而大限度的降低出錯頻率。

2.5 物聯(lián)網智能環(huán)保技術提高抗損壞能力

在一些省市,物聯(lián)網已經充分運用到了環(huán)保領域當中。但是,我們主要是在自然環(huán)境當中使用物聯(lián)網設備,不同的使用環(huán)境也會大大減少物聯(lián)網設備的使用壽命。因此,增強物聯(lián)網環(huán)保監(jiān)控設備的耐用性是非常重要的,這也是限制物聯(lián)網在環(huán)保領域當中運用的主要問題。雖然目前的物聯(lián)網設備成本低廉,但是,將物聯(lián)網技術運用到環(huán)境保護當中的綜合操作并不是那么簡單的。

3 結束語

通過對物聯(lián)網智能環(huán)保感知技術進行分析,我們可以知道,物聯(lián)網的使用已經漸漸進入人們的日常生活當中,在環(huán)境保護中的應用可以在最大程度上對環(huán)境污染繼續(xù)監(jiān)測,進而進行污染治理,給人們帶來更加安全的生活環(huán)境。這也充分證實了物聯(lián)網智能環(huán)保技術的先進性以及全方位,多方面性。

參考文獻:

[1]趙富妥,趙宇.物聯(lián)網技術淺析[J].科技致富向導,2013(03):45-46.

[2]張宏偉.物聯(lián)網在環(huán)境監(jiān)測和保護中的應用研究[J].物聯(lián)網技術,2011(08):65-66.

作者簡介:程珊珊(1982-),女,廣西南寧人,廣西經濟管理干部學院計算機系教師,講師,研究方向:計算機應用、物聯(lián)網應用。

篇6

【關鍵詞】 物聯(lián)網 軍事 應用

1 物聯(lián)網的含義

1.1 物聯(lián)網(The Internet of things)概念

物聯(lián)網即“物物相連的互聯(lián)網”。可以這樣描述:通過條碼、射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應器等各種信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何人及物體與互聯(lián)網相連接,實時采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種信息,以實現(xiàn)任何時間、任何位置、任何事物之間的信息交換和通信,并實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。

1.2 物聯(lián)網基本特征

物聯(lián)網具有區(qū)別于傳統(tǒng)互聯(lián)網的特征。一是廣泛應用各種感知技術,即全面化感知。物聯(lián)網上的物體安裝了多種類型傳感器,可捕獲物體及環(huán)境等不同的信息,并形成不同格式的,具有實時性、周期性的數(shù)據,便于被能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。二是建立在互聯(lián)網上的泛在網絡,即實時化互聯(lián)?;ヂ?lián)網是物聯(lián)網技術重要基礎和核心,通過各種有線和無線網絡與互聯(lián)網融合,將物體信息實時準確地傳遞出去,并適應各種異構網絡和協(xié)議。三是具有智能化處理能力,實現(xiàn)對物體實施智能控制,即智能化控制。物聯(lián)網將傳感器和智能處理相結合,利用云計算、模式識別等各種智能處理技術,通過分析、加工和處理出有針對性和有意義的信息,適應各種用戶的不同需求。

1.3 物聯(lián)網的架構

從技術架構上來看可分為三層:一是感知層,由各種傳感器以及傳感器網關構成。其作用相當于人的神經末梢,主要功能是識別物體,采集信息。二是網絡層,相當于人的神經中樞和大腦,負責傳遞和處理感知層獲取的信息。三是應用層,是物聯(lián)網和用戶(包括人、組織和其他系統(tǒng))的接口,其與行業(yè)需求結合,以實現(xiàn)物聯(lián)網的智能應用。

1.4 物聯(lián)網解決方案

物聯(lián)網解決方案最典型的有兩種:歐美的EPC系統(tǒng)和日本的UID系統(tǒng)。

EPC系統(tǒng)是一個先進的、復雜的、綜合性的系統(tǒng)。其由EPC編碼體系、RFID系統(tǒng)和信息網絡系統(tǒng)三個部分組成,主要包括:EPC編碼、EPC標簽、讀寫器、EPC中間件、對象名稱解析服務器(ONS)、EPC信息服務器(EPCIS)六個部分。

2 物聯(lián)網涉及的技術

物聯(lián)網是個交叉領域學科,涉及的技術繁雜。

2.1 感知技術

(1)傳感器及傳感網絡技術:微型無線傳感技術以及以此組件的傳感網是物聯(lián)網感知層的重要技術手段。傳感器網絡主要解決物聯(lián)網中的信息感知問題,包括數(shù)據信息的采集和處理、短距離的無線通信兩個部分。在數(shù)據的采集和處理階段,主要是綜合可傳感器技術、嵌入式可編程技術,網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等,對物品進行數(shù)據的采集,之后接收上層傳遞來的控制信號和信息處理,產生響應并完成相應動作。

(2)射頻識別技術:射頻識別是通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據的無線通訊技術。其是一種非接觸自動識別技術,通過射頻的信號來自動識別對象,同時獲得相關數(shù)據。包括電子標簽、閱讀器、應用軟件三部分。

(3)微機電系統(tǒng)(MEMS):微機電系統(tǒng)是指利用大規(guī)模集成電路制造工藝,經過微米級加工,得到的集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機電系統(tǒng)。mems主要包括微型機構、微型傳感器、微型執(zhí)行器和相應的處理電路等幾部分,它是在融合多種微細加工技術。mems傳感器集信息獲取、處理和執(zhí)行于一體,能組成多功能微型系統(tǒng),從而大幅度提高系統(tǒng)的自動化、智能化和可靠性水平。MEMS技術屬于物聯(lián)網的信息采集技術。

(4)全球定位導航技術:新一代的的全球定位技術具有快速、高效、準確特點,可以提供實時的、全時空的授時、定位、導航、通信等信息能力,是移動物體提供移動信息的重要技術,也是物流智能化、智能交通的重要技術。

2.2 網絡技術

(1)無線傳感器網絡(WSN)技術:無線傳感器網絡(WSN)的功能是將一系列分散在空間的傳感器單元通過自組織的無線網絡進行連接,從而可將各自采集的數(shù)據通過無線網絡進行傳輸匯總,以實現(xiàn)對空間分散范圍內的物理或環(huán)境狀況的協(xié)作監(jiān)控,并依據獲得信息進行分析和處理。WSN技術是結合了計算、通信、傳感器三項技術的一門新興技術,具有較大范圍、低成本、高密度、靈活布設、實時采集、全天候工作的優(yōu)勢,且對物聯(lián)網其他產業(yè)具有顯著帶動作用。

(2)無線移動網絡技術:①無線保真(Wi-Fi)技術:Wi-Fi是一種基于接入點(AP)的無線網絡結構,目前已有一定規(guī)模的布設,可以在應用中與傳感器相結合。②通用分組無線服務(GPRS)技術:GPRS是一種基于GSM移動通信網絡的數(shù)據服務技術,提供端到端的、廣域的無線IP連接。GPRS技術可以充分利用現(xiàn)有GSM網絡,目前在很多領域有廣泛應用,在物聯(lián)網領域也有部分應用。③NGB廣域網絡:中國下一代廣播電視網(NGB)是以有線電視數(shù)字化和移動多媒體廣播(CMMB)技術為基礎,以自主創(chuàng)新的“高性能帶寬信息網”核心技術為支撐,構建適合我國國情的、三網融合的、有線無線相結合的、全程全網的下一代廣播電視網絡。NGB廣域網絡應用于物聯(lián)網將開辟新的天地和模式。

2.3 應用技術

(1)專家系統(tǒng)(Exper System):專家系統(tǒng)是一個含有大量的某個領域專家水平的知識與經驗,能夠利用人類專家的知識和經驗來處理該領域問題的智能計算機程序系統(tǒng)。

(2)云計算:云計算是一個網絡應用模式,是指IT基礎設施的交付和使用,通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源,就像使用使用空氣和水一樣方便。

(3)信息安全技術:物聯(lián)網方便人與物或者物與物之間的信息交換。其在簡化和方便人們生活的同時,信息的安全性問題也隨之出現(xiàn)。無論物聯(lián)網技術的應用本身是否安全,但在構建物聯(lián)網應用系統(tǒng)的同時,必須考慮信息安全方面設計?!皼]有安全就沒有應用,沒有應用就沒有發(fā)展,對于物聯(lián)網的應用更是如此”。

(4)智能化應用技術:應用領域的各種服務需求可以根據應用領域特點,借助互聯(lián)網技術手段,開發(fā)各類的領域的應用解決方案,將物聯(lián)網的優(yōu)勢與各自領域的生產經營過程、信息化管理、組織調度結合起來,形成各類的物聯(lián)網解決方案,構建智能化的各領域應用。比如:智能交通技術、智能電網技術、智慧物流技術、資源打包技術、智能戰(zhàn)場技術等等。

3 物聯(lián)網技術在軍事上的應用展望

隨著物聯(lián)網技術發(fā)展,在信息化戰(zhàn)場牽引下,軍事領域物聯(lián)網建設也會隨著地方物聯(lián)網建設而逐步發(fā)展。物聯(lián)網重在圍繞戰(zhàn)場態(tài)勢感知、信息智能處理、行動過程控制等要素,提高戰(zhàn)場透明度和破除“戰(zhàn)爭迷霧”,提升基于信息系統(tǒng)的體系作戰(zhàn)能力。

3.1 實現(xiàn)精確的戰(zhàn)場態(tài)勢感知

(1)戰(zhàn)場要素感知準確化:未來軍事領域可以建立智能化戰(zhàn)場,完成智能化作戰(zhàn),嵌入感知器的各種作戰(zhàn)要素(戰(zhàn)斗人員、武器裝備等)通過軍事信息系統(tǒng),完成接入并交換信息,在智能化數(shù)據處理系統(tǒng)的協(xié)助下,依據實時、準確、可靠的信息,完成對作戰(zhàn)也要素的配置、指揮、控制等。實現(xiàn)全要素、全過程、實時化、準確化的綜合信息鏈。

(2)武器裝備智能化:武器裝備嵌入了傳感器并接入網絡,即武器裝備形成了感知控制網絡系統(tǒng),可以動態(tài)地感知和實時統(tǒng)計分析武器裝備動態(tài)信息,并據此進行管理控制。

(3)作戰(zhàn)保障精確化:通過物聯(lián)網技術建立戰(zhàn)場軍事物資保障、軍用物資籌劃、軍用物流配送及物資生產感知控制,實現(xiàn)人員裝備器材“一卡通”,可以有效地實施作戰(zhàn)保障力量對物資器材適時適地適量精確化、智能化、動態(tài)化管控。

3.2 建立全時空預警探測系統(tǒng)

(1)建立戰(zhàn)略/戰(zhàn)術或區(qū)域戰(zhàn)場傳感器網絡:采用預先布設或臨時投送方式布設各種傳感器或智能化武器,形成戰(zhàn)場無線傳感器網絡,實時感知戰(zhàn)場信息,準確實時感知敵我雙方各種作戰(zhàn)信息,進而形成全方位、全頻譜、全時域的全維偵察監(jiān)視預警體系。

(2)建立戰(zhàn)場打擊效果實時監(jiān)控網絡:采用各種偵察技術和手段,包括納米技術、生物工程等新技術,建立戰(zhàn)場偵察監(jiān)視系統(tǒng),監(jiān)控戰(zhàn)場核生化狀態(tài)、打擊目標狀態(tài)、敵我雙方作戰(zhàn)要素狀態(tài)等,做到準確掌握敵人狀態(tài),合理調配打擊力量。并實現(xiàn)與指揮控制系統(tǒng)連通,確保偵察、打擊、監(jiān)控一體化。

(3)建立生命體征監(jiān)測網絡:建立以單兵生命監(jiān)測系統(tǒng)為基礎的生命體征監(jiān)測網絡,實現(xiàn)對傷病員定位搜救與身份確認,并據此完成應急救援。

3.3 建立智能化戰(zhàn)場

(1)建立無人裝備網絡管理系統(tǒng):未來戰(zhàn)場可能是無人化的時代,無人裝備將主宰未來戰(zhàn)場,因此無人裝備信息獲取、使用、管理必須基于網絡進行,因此,無人裝備網絡管理系統(tǒng)建立維護至關重要。

(2)智能裝備打擊系統(tǒng):物聯(lián)網技術的應用使得未來武器裝備智能化程度大大提高,可以獨立完成獨立作戰(zhàn)任務,未來武器可能集信息獲取傳遞、展開作戰(zhàn)行動、打擊效果評判等一體,實現(xiàn)自主作戰(zhàn),并和鄰近智能作戰(zhàn)系統(tǒng)協(xié)同。

4 物聯(lián)網技術發(fā)展目前存在問題

4.1 相關技術標準問題

物聯(lián)網處在發(fā)展初期,各國標準各異。比如各種傳感器網絡標準非常的多,造成信息交流障礙。其涉及接口的標準化;數(shù)據模型的標準化問題。這也影響物聯(lián)網產業(yè)的規(guī)?;a及產業(yè)鏈條,進而影響物聯(lián)網的發(fā)展和應用。

4.2 網絡及信息安全問題

物聯(lián)網以泛在各種網絡為基礎,其信息采集頻繁且來源多樣,因此傳感器網絡及信息安全性非常重要,是實現(xiàn)智能化控制的基礎。這也涉及個人隱私信息、商業(yè)秘密信息等安全問題。在這一點上,物聯(lián)網的發(fā)展不僅僅是一個技術問題,更有可能涉及到政治法律和國家安全問題。

4.3 相關協(xié)議問題

某種程度上可以認為,物聯(lián)網是互聯(lián)網得延伸。互聯(lián)網是基于TCP/IP協(xié)議簇,但接入層面協(xié)議非常繁雜,如GPRS/CDMA、傳感器、有線、無線、短信等多種通道,而物聯(lián)網事實上需要一個統(tǒng)一的協(xié)議棧,以便于接入和應用。

4.4 IP地址問題

目前互聯(lián)網地址是基于接近耗盡的。物聯(lián)網每個物體至少需要一個IP地址,這是IPV4無法滿足的,就需要海量地址的IPV6來支撐,而IPV4過渡到IPV6需要漫長的過程,使得IPV6必須兼容IPV4。

4.5 終端接入問題

物聯(lián)網上的物體必須擁有傳感器和網絡的接入功能,由于應用領域需求差異,如何滿足個性化的需求,未來對于商家將是一個挑戰(zhàn)。

參考文獻:

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[5]神州數(shù)碼.物聯(lián)網技術及應用,2010,08.

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1 云計算概述 

云計算誕生于二零零六年,二零零八年云計算得到大面積推廣,云計算的誕生立即引起全球信息行業(yè)的廣泛關注,云計算的出現(xiàn)給IT行業(yè)發(fā)展帶來了新的改革浪潮,云計算的特征是:按需服務、共享資源、按需付費、網絡面廣。云計算作為二十一世紀新興的技術,徹底改變了傳統(tǒng)軟件工程。云計算現(xiàn)如今已經被應用到了各個領域。云計算的核心技術有海量數(shù)據存儲與計算、虛擬化技術、分布式存儲技術、并行編程模式技術。云計算實現(xiàn)了將龐大數(shù)據拆分成若干子程序進行分布處理,處理后發(fā)送給服務器群計算,最后將分析處理結果統(tǒng)一融合后回傳給用戶。狹義上來說云計算是通過計算機和各類用戶終端實現(xiàn)信息交互和應用。廣義上講云計算是一種強大的網絡服務模式。云計算的虛擬化技術將一臺計算機虛擬化成多臺計算機,使資源利用率提高,從而降低成本。云計算的分布式計算技術,實現(xiàn)了根據使用需求情況分布資源。另外,云計算相比傳統(tǒng)硬件平臺相比,維護費用低廉,管理方便易操作,無需大量的資金支持。 

2 物聯(lián)網概念 

物聯(lián)網是互聯(lián)網的重要組成部分,物聯(lián)網是物物相聯(lián)的互聯(lián)網,物聯(lián)網的基礎仍然是互聯(lián)網,物聯(lián)網是以互聯(lián)網為基礎發(fā)展和延伸出來的網絡。物聯(lián)網最早提出于一九九零年。一九九一年麻省理工學院開始對物聯(lián)網進行研究,一九九九年麻省理工學院對物聯(lián)網做了實驗。物聯(lián)網底層數(shù)據的感知是物聯(lián)網技術的基礎,在物聯(lián)網感知層中,呈現(xiàn)出的特點是數(shù)據量大、種類多。物聯(lián)網感知采用了信息后,通過傳輸層實現(xiàn)數(shù)據與傳遞。物聯(lián)網按照功能分為三層:應用服務層、網絡傳輸層、感知控制層。物聯(lián)網應用十分廣泛,現(xiàn)如今幾乎已經滲入到人類生活的各個方面。例如:智能交通、智能家居、資源管理、科研實驗、醫(yī)療領域、軍事領域。物聯(lián)網的發(fā)展和推廣受到了國家的重視。但就目前來看,物聯(lián)網技術不論是技術上,還是理論上仍然處于發(fā)展階段,距離物聯(lián)網普及和大面積應用仍然有著一定的距離。 

3 基于云計算的物聯(lián)網系統(tǒng)架構 

從物聯(lián)網技術的特征來看,未來物聯(lián)網技術更新和改革離不開對云計算的應用,云計算的優(yōu)勢是物聯(lián)網技術所需要的,物聯(lián)網的推廣和應用必然不能缺少云計算,物聯(lián)網數(shù)據產生和收集過程具有實時性和不間斷性,處理時間的延遲必然會導致數(shù)據量的擴大。但由于數(shù)據量大、節(jié)點有限、存儲點等技術限制,必然影響物聯(lián)網性能。云計算的分布式技術,便可很好的解決這些問題,使物聯(lián)網實現(xiàn)有效的控制多源、多位置的不同數(shù)據處理。云計算和物聯(lián)網的融合,使物聯(lián)網獲得了強大的計算能力和存儲能力,云計算搭建了一個輔助物聯(lián)網的平臺。 

基于云計算的物聯(lián)網系統(tǒng)架構主要包括了三個層次:物聯(lián)網中間件層、物聯(lián)網基礎設施層、物聯(lián)網應用層。這三層相互協(xié)調融合構成了物聯(lián)網系統(tǒng),向人們提供服務。 

3.1 物聯(lián)網應用層 

物聯(lián)網應用層是整個物聯(lián)網系統(tǒng)架構的核心內容,應用層通過應用管理中提供管理工具,其中包括:用戶管理、資源管理、安全管理、影像管理。每一個管理工具能夠為用戶提供不同的服務,用戶管理包括:用戶賬戶管理、計費管理等等。安全管理包括:用戶身份驗證、用戶資料保護等等。資源管理包括:資源恢復、故障檢測等等。影像管理包括:應用生命周期管理、影像部署等等。 

3.2 物聯(lián)網中間件 

物聯(lián)網中間件層是整個物聯(lián)網的連接媒介,包含著整個物聯(lián)網的所有中間件產品。所包括的功能有:感應設備管理、智能終端接入等等,除此之外,還具有面向服務的物聯(lián)網應用的功能。 

3.3 物聯(lián)網基礎設施層 

物聯(lián)網基礎設施是物聯(lián)網系統(tǒng)實現(xiàn)的基礎,離開了物聯(lián)網基礎設備,物聯(lián)網系統(tǒng)無從談起。物聯(lián)網基礎設備層包含了:虛擬集群、物理硬件及感應終端。虛擬集群是基于云計算的虛擬化技術的基礎上實現(xiàn)的,以虛擬化方式為用戶提供服務。物理硬件包括:云計算必要的網絡設備、存儲設備、服務器設備等等。感應終端包括傳感器、控制器等智能終端設備。物聯(lián)網基礎設備由物聯(lián)網中間件負責管理和協(xié)調運作。 

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物聯(lián)網因為廣泛引入“物”,并且物的特征發(fā)生了質的飛躍,所以將更有利于形成豐富多樣的、創(chuàng)新型的產品和應用。這些產品和應用將物聯(lián)網的理念和價值予以兌現(xiàn)。但是,物聯(lián)網在價值兌現(xiàn)過程中,不僅需要材料、傳感、通信、軟件技術的全面支撐,更需要克服互聯(lián)互通、安全可控、應用模式等多方面關鍵挑戰(zhàn)。其中,材料、傳感、通信是物聯(lián)網的必備基礎,軟件應用是物聯(lián)網發(fā)揮神通的靈魂,兩者不可偏廢。目前,物聯(lián)網發(fā)展中存在著“重傳感輕應用、重硬件輕軟件”的問題,許多廠商采用新瓶裝老酒的方式,打著物聯(lián)網的金字招牌而做著傳感器組網、記錄數(shù)據、開關控制的簡單事務,造成許多應用各自為政、缺乏設計、架構僵硬、層次混亂、難以整合,各色煙囪獨立,難以協(xié)調發(fā)展。

因此,我們建議采用“整體布局、軟硬協(xié)調、重點突破”的物聯(lián)網推進模式。對于軟件產業(yè)而言,我們建議企業(yè)可以從軟硬一體化產品、互聯(lián)互通標準、核心后端處理系統(tǒng)和商業(yè)模式探索四個方面給予重點關注并開展技術、產品研發(fā)與應用實踐:

著力點1:研發(fā)“軟硬一體化”技術、標準與產品

伴隨物聯(lián)網下感知設備的延伸,新型的“人機”交互,在“物物”交互和“人一物”交互方面創(chuàng)新全間廣泛,軟件與硬件的產業(yè)融合將成為主要趨勢。這一趨勢下將分化出兩類發(fā)展主線:一類是傳感元器陣與設備的“軟硬一體化”技術、標準和產品創(chuàng)新,這類創(chuàng)新更多伴隨材料學或者基礎科學的發(fā)展而發(fā)生。以傳感器為例,除了改進傳感器工藝,發(fā)明新的、低耗能傳感設備之外,可以結合激光技術、半導體技術和微機電納米技術的發(fā)展,研制新型傳感器及相應的嵌入式軟件功能,綜合提升傳感器的智能感知能力和信息處理能力,有效減少傳感器的檢定、維護頻度,提高傳感器的適應性,降低維護成本,最終形成“軟硬”件一體化的終端傳感產品;另一類是面向創(chuàng)新應用的新型“軟硬一體化”智能技術、標準和產品創(chuàng)新,這類創(chuàng)新重點在視覺、聽覺和觸覺等各類感知元器件支持下,創(chuàng)新信息感知和交互模式,形成新的高價值未來應用,這類研發(fā)是“以用戶體驗為中心”的核心技術創(chuàng)新。例如目前關注的新型人機視覺交互功能軟件的研究就是感知人類情緒和活動的典型代表軟件與應用方向。

著力點2:研制物聯(lián)網互聯(lián)互通技術、標準體系

物聯(lián)網需要技術和管理標準的堅實支撐,從技術標準來看,物聯(lián)網理念高度關注“連”和“通”,通過傳感元器件、通信技術可以實現(xiàn)物聯(lián)網“連”的實現(xiàn),但是真正制約物聯(lián)網發(fā)展水平和潛力的將是保證“通”所需的技術、標準和產品。不解決“通”的問題,物聯(lián)網難免和傳統(tǒng)應用一樣,陷入“煙囪式”發(fā)展沼澤,最終形成“煙囪”林立,但是彼此互不相識,難免要走“整合”、“改造”乃至重建的老路。我們建議至少關注信息技術在三大系列標準方面的作用發(fā)揮:一類是傳感元器件互換互通規(guī)范,提升傳感元器件的標準化水平和互換能力;第二類是物聯(lián)網網絡互聯(lián)標準,包括傳感網之間、傳感網與通信網、傳感網與互聯(lián)網之間互聯(lián)標準等;第三類是物聯(lián)網信息標準,包括數(shù)據描述、管理、交換、使用等??梢哉f,互聯(lián)互通技術與標準是物聯(lián)網發(fā)展的真正短板,不從頂層統(tǒng)一規(guī)劃物聯(lián)網標準體系,不通過聯(lián)合力量來統(tǒng)一發(fā)展和制定物聯(lián)網相關技術與標準,物聯(lián)網的發(fā)展將重蹈“標準滿天飛”、“技術口號多”的覆轍,應用水平也將停留于示范與試水階段,其大規(guī)模產業(yè)應用尚需時日。

著力點3:研發(fā)信息傳輸/加工技術與“后端”運營服務系統(tǒng)

物聯(lián)網的價值不只是通過傳感元器件采集到數(shù)據和信息,其價值體現(xiàn)在可以將各種采集來的數(shù)據和信息加工處理為可以轉化為社會、企業(yè)與公眾服務的能力。這種能力首先需要具備海量數(shù)據加工處理能力,即物聯(lián)網需要具備可靠、安全、可擴展的“后端”服務系統(tǒng)。眾所周知在物聯(lián)網時代,大量的信息集中涌現(xiàn),不同的感知設備通過不同的傳輸通道將不同的信息傳遞到加工處理環(huán)境后,要求可以快速、準確、智能、安全、高質地完成信息處理、加工和反饋。因此,支撐大規(guī)模數(shù)據與應用服務的“后端”系統(tǒng)是物聯(lián)網的“大腦”所在,是物聯(lián)網發(fā)揮作用的關鍵。建議高度關注以下四方面的技術研發(fā):1)云計算關鍵技術研究,解決如何支持物聯(lián)網感知信息的管理和處理關鍵技術,研發(fā)形成支持規(guī)模化、海量信息處理的物聯(lián)網“后端”運營級支撐平臺軟件;2)支撐物聯(lián)網的中間件技術,針對性地解決物聯(lián)網下的應用集成問題、體系結構及相關特定技術(如大海量數(shù)據、高并發(fā)隨機事件、智能化協(xié)同與信息處理等)及相應支持軟件工具的研發(fā)。3)智能化軟件。物聯(lián)網受內外部不可預見的突發(fā)事件影響,信息處理的時效性要求強、事件判斷和決策響應水平要求高,同時還要從海量數(shù)據中找出人類關注的事件特征,主動感知潛在的威脅,這需要多學科融合,找到發(fā)現(xiàn)各類信息特征的途徑,用智能化軟件代替人腦來分析、預警和處理。4)安全是物聯(lián)網能否走向實際運營的關鍵,物聯(lián)網掌控著人類賴以生存的物質世界,其網絡環(huán)節(jié)比互聯(lián)網更多更復雜,即便是身處壯年的互聯(lián)網,其安全漏洞依然時隱時現(xiàn),處于襁褓期的物聯(lián)網,該如何設立更高的安全護欄呢?筆者認為這將是未來幾年甚至十幾年研發(fā)的重點。

著力點4:開展以運營商/企業(yè)牽引的應用創(chuàng)新與商業(yè)實踐

物聯(lián)網最終的成功落地不僅需要運營商和服務商看準運營市場和價值,更需要具備成功的應用模式和典型應用,基于公認的運營模式,運營商之間有效協(xié)作,帶動材料提供商、設備制造商、通信廠商、軟件廠商共同發(fā)展。目前,物聯(lián)網發(fā)展尚處于試水階段,技術體系也更多依賴RFID為主的射頻技術,有效的商業(yè)應用模式依然沒有形成,良好的市場協(xié)作氛圍嚴重缺乏。因此,要推動物聯(lián)網發(fā)展,需盡快建立良好的產業(yè)環(huán)境,打破行業(yè)和應用壁壘,探索和發(fā)展可行的商業(yè)模式。

篇9

在物聯(lián)網環(huán)境下,隨著各種異構網絡的接入,產生了各種異構的數(shù)據,使物聯(lián)網應用程序開發(fā)變得更加困難,基于以上問題提出一種面向異構網絡的中間件,采用緩存機制實現(xiàn)對物聯(lián)網海量異構數(shù)據的存儲,同時引入過濾和并行處理的方法,有效地屏蔽了物聯(lián)網數(shù)據的異構性。

【關鍵詞】物聯(lián)網 中間件 緩存 過濾 并行處理

物聯(lián)網是一種建立在互聯(lián)網上的泛在網絡,物聯(lián)網技術的重要基礎和核心依然是互聯(lián)網,在物聯(lián)網上的傳感器采集的數(shù)據需要通過各種有線和無線的網絡準確地傳遞出去。隨著物聯(lián)網及其應用的發(fā)展,網絡系統(tǒng)環(huán)境的復雜性也隨之增加,物聯(lián)網應用程序開發(fā)變得更加困難和復雜。由于物聯(lián)網技術與其應用密切相關,所以為滿足分布式異構環(huán)境的應用要求,實現(xiàn)各應用間的互操作和互通信,為物聯(lián)網提供一個統(tǒng)一的技術架構和標準體系顯得尤為重要。

中間件可以將數(shù)據過濾和處理等通用功能從所有的上層應用中分離出來,同時為上層應用提供一組通用的應用程序接口用于連接,為上層應用屏蔽底層因使用不同技術而帶來的差異,使得上層應用可以集中于服務層的開發(fā)。為了解決物聯(lián)網異構網絡與應用層的交互問題,提出利用物聯(lián)網中間件將異構網絡組件細節(jié)屏蔽起來,為物聯(lián)網應用程序開發(fā)人員提供一個透明捷徑的開發(fā)環(huán)境。

1 物聯(lián)網中間件模型

物聯(lián)網中間件實現(xiàn)異構網絡與應用系統(tǒng)之間數(shù)據傳輸、過濾、數(shù)據格式轉換,位于物聯(lián)網的網絡層與應用層之間。

物聯(lián)網中間件由網絡、數(shù)據總線和數(shù)據處理三個部分構成。網絡獲取各異構網絡的信息包括網絡協(xié)議、數(shù)據格式和網絡配置。數(shù)據總線實現(xiàn)對數(shù)據的解析以及數(shù)據的傳輸。數(shù)據處理層實現(xiàn)對異構數(shù)據的處理和過濾。如圖1所示。

1.1 海量數(shù)據緩存

物聯(lián)網的顯著特點是數(shù)據具有海量性,通過網絡傳輸?shù)拇罅繑?shù)據如果不進行緩存處理,可能會導致信息丟失。為了實現(xiàn)對異構網絡數(shù)據的緩存設計網絡層,同時采用樹形結構解決數(shù)據異構問題。

異構網絡在連入物聯(lián)網時,對各個異構網絡的網絡協(xié)議,數(shù)據格式進行記載,由網絡層實現(xiàn)對異構網絡信息的管理。數(shù)據解析模塊實現(xiàn)對異構網絡數(shù)據的解析,識別異構數(shù)據來自哪種類型的網絡,同時采用樹形結構對數(shù)據進行存儲。

1.2 數(shù)據過濾

數(shù)據處理與過濾被一致公認為是物聯(lián)網中間件的核心功能之一。因為從異構網絡獲得的數(shù)據十分巨大,真正對用戶有意義的數(shù)據卻不多。如果不將那些冗余的數(shù)據過濾掉,則會帶來三個方面的負擔:

(1) 網絡帶寬方面的負擔,因為需要傳輸大量的數(shù)據。

(2)數(shù)據處理方面的負擔,因為處理器需要處理大量的數(shù)據。

(3)數(shù)據存儲方面的負擔,因為數(shù)據庫需要存儲大量額外的數(shù)據。

中間件接收來自異構網絡的數(shù)據,這些數(shù)據會存在冗余和錯誤。所以要對數(shù)據進行過濾,消除冗余數(shù)據。

1.3 數(shù)據并行處理

連入物聯(lián)網中的網絡多種多樣,網絡傳輸協(xié)議和數(shù)據格式各不相同,采用并行處理的方法,對不同網絡中的數(shù)據分開處理,根據網絡中的信息,對各異構網絡的數(shù)據處理器進行設置,將異構數(shù)據轉換成格式統(tǒng)一的數(shù)據。

2 結論

本文通過對物聯(lián)網異構網絡的分析,提出了面向異構網絡的物聯(lián)網中間件,基于物聯(lián)網數(shù)據的海量特性引入緩存機制,采用數(shù)據過濾的方法,有效地減少了無用數(shù)據的處理,同時采用并行處理策略,實現(xiàn)對異構數(shù)據的并行處理。

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篇10

【關鍵詞】物聯(lián)網技術;消防監(jiān)督;應用

1引言

隨著城市化進程的加快,城市中各類建筑如雨后春筍般涌現(xiàn),從數(shù)量及規(guī)模上較之前都有明顯提升。與此同時,較高的城市建筑密集性為城市消防帶來了巨大壓力。近幾年,各類火災事故發(fā)生率明顯增多。因此,開展消防監(jiān)督檢查對降低火災事故的發(fā)生率,保障社會的安定和諧有著重要作用。將物聯(lián)網技術與消防監(jiān)督檢查工作的結合也是建設“智慧城市”的重要環(huán)節(jié),能夠提升消防監(jiān)督檢查工作的效率,推進我國消防監(jiān)督檢查工作向現(xiàn)代化和智能化的方向發(fā)展。

2物聯(lián)網技術

物聯(lián)網技術作為互聯(lián)網技術的重要組成部分,近年來被廣泛應用于社會的各個領域,對提升整個社會的智能化水平發(fā)揮了重要作用[1]。物聯(lián)網技術能夠將智能化技術和網絡傳感技術等多種技術相結合,通過綜合調度傳感裝置,實現(xiàn)對相關信息數(shù)據的收集與分析。目前,較為常見的信息交互設備主要有紅外視頻掃描設備、溫度感應器及聲波感應器等。正是由于這些信息交互設備的運用,能夠實現(xiàn)對信息的輸送、處理及反饋。如今,物聯(lián)網技術的智能化水平日益提高,將這一技術運用于不同領域之中能夠更好地對信息進行分類與篩選。同時,將物聯(lián)網技術運用于消防監(jiān)督檢查工作中,不僅節(jié)省了消防監(jiān)督檢查工作中對人力及物力的消耗,提高了工作效率,而且能夠及時對火災進行預警,大大降低了火災發(fā)生的概率。

3物聯(lián)網技術應用于消防監(jiān)督檢查中的必要性

消防監(jiān)督檢查是一項關乎人民群眾生命財產安全以及社會和諧發(fā)展的工作,涉及的范圍較大、細節(jié)較多,在實際的消防監(jiān)督檢查工作中,往往是采取抽查的方式,并不能實現(xiàn)對受檢單位的每一個點位及消防設備的全面檢查。同時,隨著城市的發(fā)展,不同結構及形態(tài)的建筑也涌現(xiàn)出來,這進一步增加了消防監(jiān)督檢查的難度。為了最大程度地提升消防監(jiān)督檢查的效率及質量,更加全面地消除被檢單位的安全隱患,必須借助網絡信息技術的優(yōu)勢,在消防監(jiān)督檢查系統(tǒng)中應用物聯(lián)網技術,構建智能化及信息化的消防監(jiān)督系統(tǒng),這也是我國消防工作發(fā)展的必由之路。物聯(lián)網技術在消防監(jiān)督安全系統(tǒng)中的應用能夠最大程度地提升消防監(jiān)督檢查工作的效率,消防檢查人員不需要再深入建筑中的每一個點位來進行消防監(jiān)督檢查,通過物聯(lián)網系統(tǒng)終端就能夠全面了解和掌握被檢單位建筑內的環(huán)境及消防設備的情況,還能夠進行數(shù)據的收集與整理,更加快速高效地完成消防監(jiān)督檢查工作,減少火災安全隱患,保障人民群眾的生命財產安全。除此之外,城市消防工作是一項系統(tǒng)工程,需要多部門的協(xié)同配合及快速反應,物聯(lián)網技術的應用能夠加強消防系統(tǒng)各部門的聯(lián)系,從而有效解決多部門聯(lián)合執(zhí)法與工作的實際問題,提高消防預警的準確性,大幅縮減報警時間,加快現(xiàn)場處理的反應速度,降低火災出現(xiàn)的概率。消防系統(tǒng)中物聯(lián)網技術應用的基本框架主要體現(xiàn)在三個環(huán)節(jié),即管理感知、應急救援及輔助決策。其中,管理感知環(huán)節(jié)包括的系統(tǒng)又分為:消防安全隱患巡遠程監(jiān)控系統(tǒng),可以實現(xiàn)建筑物內煙霧、明火的識別,通過消防視頻監(jiān)控對現(xiàn)場情況進行觀察,及時發(fā)現(xiàn)并監(jiān)控火災情況。如果發(fā)生火災,該系統(tǒng)可以在第一時間報警,同時啟動消防噴淋頭以及消防供水系統(tǒng)。在進行日常消防安全檢查中,利用物聯(lián)網系統(tǒng)還能夠完成設施巡查、隱患上報以及任務考核等工作。如若發(fā)生火災,物聯(lián)網系統(tǒng)還能夠實現(xiàn)在應急救援行動中的全面調度,能夠極大地提高應急救援行動的速度和效率。在輔助決策時,通過物聯(lián)網系統(tǒng)提供的相關數(shù)據,能夠對火災隱患進行全面分析,不斷優(yōu)化消防人員及相關設施等消防資源。

4物聯(lián)網技術應用于消防監(jiān)督檢查的技術支撐

為了適應當前消防工作的新形勢,實現(xiàn)各類信息的互聯(lián)、互通就顯得十分重要。消防物聯(lián)網系統(tǒng)需要有一定的技術支撐,才能實現(xiàn)與現(xiàn)有的消防數(shù)字化信息系統(tǒng)的對接,從而達到彼此數(shù)據交換、存儲及共享的目的。消防物聯(lián)網系統(tǒng)主要由四個層面的技術組成,即感知層、網絡層、處理層和應用層。

4.1感知層面的物聯(lián)網技術

在感知層面所涉及的技術主要體現(xiàn)在各種信息采集及傳感設備中,例如紅外感應器、射頻識別裝置、新型傳感器等,這些設備能夠便于消防部門對各單位消防狀況的信息讀取與調控。其中涉及的技術主要有以下三種。

4.1.1傳感器技術傳感器裝置主要用于檢測,它能夠將感知到的被測信息以設定的信號形式傳遞出去,從而實現(xiàn)對信息的傳輸、存儲、處理和控制等[2]。由于一些高新技術的推動,如光電技術、微電子技術等,使傳感器技術不再是單一功能,而是越來越朝著微型化、智能化與多樣化方向發(fā)展。傳感器有兩種分類方法,根據工作原理進行分類,可以分為磁敏傳感器、針對傳感器、生物傳感器等。根據用途進行分類,可以分為溫度傳感器、速度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器等。

4.1.2電子標簽技術電子標簽系統(tǒng)利用無線電信號來識別特定目標,并能夠將相關數(shù)據進行讀寫。電子標簽即RFID(射頻識別技術)標簽,射頻識別技術是消防物聯(lián)網系統(tǒng)的關鍵技術,其與網絡通信技術的結合,能夠實現(xiàn)對物品的跟蹤及信息的共享。射頻識別技術涉及眾多高科技領域,如制造、材料、信息等,同時也覆蓋多方面技術,如芯片技術、天線設計技術、標簽封裝技術等。

4.1.3視頻圖像采集技術在高速發(fā)展的科學技術的助推下,視頻圖像采集技術已不再是模擬采集,而是采用數(shù)字化采集的方式,并且呈現(xiàn)出三大發(fā)展趨勢:處理技術的數(shù)字化、視頻質量的高清化及前端壓縮的智能化。由于成像原理的區(qū)別,視頻圖像采集技術分為兩種,即可見光視頻圖像采集技術以及夜視視頻圖像采集技術。

4.2網絡層面的物聯(lián)網技術

網絡層面的主要任務是利用相關的網絡技術對感知層面所采集到的信息進行匯總與傳輸。在消防物聯(lián)網系統(tǒng)中,網絡層技術需要滿足兩點:網絡分配技術升級、網絡傳輸技術的發(fā)展。此外,消防物聯(lián)網系統(tǒng)還需要有線及無線網絡技術的支撐,進而構建具有層次性的組網結構。這一層面的技術主要有以下三種。

4.2.15G通信技術5G通信的關鍵技術之一就是增加了D2D通信技術,相比4G通信,5G通信技術具有連接容量大、通信延遲減少、傳輸速度更快等優(yōu)勢。D2D技術的應用能夠使用戶間的通信能耗降低,從而提升通信效率。5G通信技術的出現(xiàn)能夠進一步優(yōu)化與提高消防物聯(lián)網系統(tǒng)的運行性能,實現(xiàn)不同設備之間的通信與交互,進一步豐富網絡結構,充分滿足消防物聯(lián)網系統(tǒng)管理的需求,使系統(tǒng)更加智能化、移動化。

4.2.2IPv6(互聯(lián)網協(xié)議第6版)IPv6是通過128位二進制數(shù)碼進行標識,是IPv4的升級替代技術。IPv6相比于IPv4有了更多的網絡地址資源數(shù)量,其地址資源是IPv4的1029倍。此外,IPv6還解決了多種接入設備聯(lián)網的問題。目前,互聯(lián)網已經由IPv4過渡到IPv6,較大程度地提升了物聯(lián)網系統(tǒng)的性能。

4.2.3異構網絡融合技術該技術主要是通過選取恰當?shù)募夹g手段使不同類型的網絡能夠互聯(lián)互通,使不同網絡相互補充,更好地滿足用戶需求。異構網絡融合涉及業(yè)務、控制、接入、傳輸、空中接口等多個通信系統(tǒng)層面。根據主干網的不同可分為基于互聯(lián)網和移動IP的異構網絡融合技術、基于IP核心網的異構網絡融合技術、基于無線自組網的異構網絡融合技術等。

4.3處理層面的物聯(lián)網技術

處理層相當于整個物聯(lián)網系統(tǒng)的“大腦”,能夠對網絡層面所傳輸?shù)臄?shù)據資源進行處理,從而實現(xiàn)自適應傳輸,達到互聯(lián)操作及信息共享的目的。此外,處理層還能夠為應用層提供統(tǒng)一的接口以及虛擬化的支撐。這一層面涉及的技術主要有以下兩種。

4.3.1大數(shù)據技術隨著互聯(lián)網的發(fā)展,各個行業(yè)和領域都產生了海量數(shù)據。大數(shù)據技術就是通過對海量數(shù)據的分析,快速獲得有價值的信息。大數(shù)據技術在物聯(lián)網系統(tǒng)中的應用,對采集數(shù)據的工具以及數(shù)據存儲都提出了挑戰(zhàn)。大數(shù)據技術也有許多支撐技術,如數(shù)據采集技術、數(shù)據存儲技術、數(shù)據處理技術、數(shù)據挖掘技術等。通過這些支撐技術的融合,能夠對海量數(shù)據進行高質量、高效率處理,還能夠實現(xiàn)對未來數(shù)據變化的預測。

4.3.2云計算技術云計算是基于互聯(lián)網的一種計算模式,是傳統(tǒng)的計算機技術與網絡技術相融合的產物。這一技術能夠將用戶從終端帶入“云端”,用戶只針對自己的需求在某一應用中進行操作,而云計算技術則會通過特定方式來實現(xiàn)用戶需求[3]。例如,人們普遍使用的搜索引擎就是云計算技術在網絡服務中運用的具體體現(xiàn),人們通過搜索關鍵字便能夠獲得與之相關的大量信息。

4.4應用層面的物聯(lián)網技術

應用層面的主要任務是開發(fā)消防業(yè)務的應用接口以及解決方案,將消防監(jiān)督檢查與物聯(lián)網的特性相結合,從而構建起消防物聯(lián)網系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過對下層網絡信息的提取,通過對相關信息的封裝,從而形成完整的業(yè)務引擎供用戶使用,能夠實現(xiàn)對用戶的統(tǒng)一管理,方便消防部門進行消防監(jiān)督與管理工作。該層面主要涉及的技術有以下兩種。

4.4.1視頻檢索技術隨著互聯(lián)網技術的發(fā)展,視頻檢索技術也日趨成熟。當前,有許多信息是通過視頻形式從各種媒體中呈現(xiàn)出來。因此,從大量的視頻數(shù)據中找到需要的片段是視頻檢索技術需要完成的主要任務。當前,已經研發(fā)并使用的視頻檢索技術有基于內容的圖像檢索技術、基于文字的圖像檢索技術以及視頻濃縮技術。

4.4.2網絡信息安全技術信息安全是消防物聯(lián)網系統(tǒng)需要解決的一大難題。物聯(lián)網較傳統(tǒng)網絡更加注重數(shù)據的采集與挖掘,這也對物聯(lián)網的數(shù)據安全、信息安全、網絡安全等提出了嚴峻挑戰(zhàn)。網絡信息安全技術能夠對物聯(lián)網中的數(shù)據及分析結果進行有效保護,從而避免對公共安全及商業(yè)秘密造成威脅。

5物聯(lián)網技術應用于消防監(jiān)督檢查中的發(fā)展前景