时间:2023-10-22 10:27:18
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇物联网技术的发展历程范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
建筑可以由计算机技术进行操控,不得不说是建筑史上一个质的飞跃,这也反映了当下我们互联网信息技术的高速发展,当今社会对智能技术的需求极其广泛。下面文章通过对智能建筑的组成、特点、发展历程及未来趋势进行简短的研讨,进而对智能建筑的设计方法做出探究。
1 关于智能建筑
1.1 什么是智能建筑
我们所说的智能建筑,实际上就是将计算机技术、信息技术、通讯技术和建筑工艺相结合的一项建筑工程。智能建筑可以对整个建筑物的信息进行详细分工和处理,能够随时按照指令进行工作,使人们居住得更加方便舒适,颇得消费者的青睐。世界上第一栋智能建筑在美国诞生,美国最开始对智能建筑的定义是:“智能建筑乃是通过优化其结构、系统、服务、管理四个基本要素及其相互关系来提供一个多产和成本低廉的环境”,可以看出,智能建筑的本意便是通过科学技术为人们提供一个更为舒适、高效、便捷的家居环境。通过对建筑物的智能功能配备,最大限度节约资源,保护环境,提供资源利用效率,为可持续发展做出极大贡献,并满足人们日益增长的精神文化需求,为人们努力打造一个和谐轻松的休息空间。
1.2 系统和功能特点
通常我们所说的智能建筑的系统为狭义的定义,即是通过具体的互联网技术与建筑工艺结合实现不同程度的建筑智能化,包括功能集成、信息集成、技术集成三个层次,最K取得较好的经济效益、环境效益和社会效益。它的功能主要体现在四个方面:第一可以提高建筑内物品的使用效率,因为智能建筑对整个屋内的所有物品都有所记录,同时对他们进行分类整理,将信息储存起来,使用者在进行选择时可以轻松找到相对应的物品,若是没有发现,那也没关系,因为智能建筑会发出贴心提醒,详细告诉使用者想要得到的信息;其次,该建筑可以有效节省运行成本,比如运用自动化减少无谓的浪费,减少能源消耗等;其三,该建筑装有防卫防盗和报警能力,可以有效保障家庭安全,使人们住的更加放心;最后,智能建筑可以很好适应未来互联网普及趋势,做到家中水电气一体化,更加方便人们的日常生活。
1.3 发展历程及未来趋势
世界上第一栋智能建筑于1984年1月在美国哈特福德市诞生,定名为“都市大厦”,随后,日、英、法、德以及我国相继进行这项工程的研究,上世纪末,美国和日本的部分大厦均实现了智能化。我国在1989年明确表示将北京发展大厦作为智能建筑的开端进行研发,1992年后则随着市场经济的深入进行,智能建筑真正开始规模性发展,渐渐深入人心。如今的智能建筑早已不在只局限于办公楼、大厦等早期建设工程,随着相关技术的成熟以及互联网的普及,智能建筑有了更为丰富的内涵,与绿色节能、物联网技术、可持续发展等相结合,争取广泛普及,为更多的人民大众带来福音,走向一条光明大道。
2 有关智能建筑的设计方法
2.1 基于物联网的设计思想
物联网被称为继计算机、互联网之后,世界第三次信息技术革命热潮,随着物联网的普及应用,很多领域都得到了广泛发展。智能建筑也不例外。我们可以知道,智能建筑包含三十多个子系统,而随着经济发展,人们的受教育水平大幅提高,只要精通其中一或两种系统便可轻易入职,但是这样术业精攻的现象带来工作人员只熟悉自己擅长的领域,建筑是一个整体,精致的建筑拥有自己的灵魂,像这样各方不能融合,只能造就一个残缺的灵魂而已。所以需要有一个线索能把这个灵魂整个儿串联起来,达到令人满意的效果。
物联网从字义的角度解释来说为“物物相连的网络”,也就是物联网实质上仍然是互联网技术的发展和延伸,但又不仅只是局限于计算机。物联网实际上就是所有的物体与物体之间的沟通和信息交换,通过信息传感设备将所有的物体连接至互联网,达到对物体进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的目的。物联网作为未来信息产业的核心竞争力,智能建筑的设计若能与物联网相结合,势必会为智能建筑解决许多老问题,为其注入新鲜活力和血液,促使其更快更好地发展。例如智能建筑的各个子系统相互孤立设计,没有统一规范;设计人员水平参差不齐,其设计缺乏与其他行业的协调与配合,白白浪费资源;设计产品不能跟上科技发展的步伐。这些都是要解决的问题。根据物联网的含义,智能建筑的子系统表面各不相同,但我们可以从结构上找寻他们的关联性,相互共享共同信息,通过物联网详细掌握其他专业的资料,将智能建筑的设计与其他专业协调配合,最大程度实现智能化,用适当超前的设计理念与设计产品协调一致,使智能建筑的发展跨上一个新的平台。
2.2 与可持续发展相结合的方法
可持续发展在1992年被列为全球发展战略,至今呼声高涨,其秉持着“以低于自然资源更新的速度使用可再生资源,优化使用不可再生资源的效率”的基础,倡导节约资源、保护环境、最大限度提高资源利用率。智能建筑与可持续发展策略相结合,可以最大限度节约资源,主动节能,保护自然环境。乃是以人为本,以绿色化推进智能建筑,以智能化推进绿色发展,让建筑物实现人、建筑、自然三者的和谐统一。据此,我们可以将与融入可持续发展理念的智能建筑称为可持续智能建筑,在以人为本的前提下,使智能建筑实现高效率、高循环、绿色健康阳光的居住环境,让家居生活回归自然。
与传统的现代建筑不同,可持续智能建筑看重的是能源损耗和居住舒适程度,有此需求便会催化出相应专业研究人员。节能可谓是可持续建筑的一个突出特征,建筑设计时可以充分利用可再生资源,采用太阳能、风能、自然采光来为建筑提供热能和电能,建筑设计师也可采用隔热保温的建筑材料使屋子里做到冬暖夏凉,又可以节省大笔的取暖制冷费用。同时可以注意可持续智能建筑的外形构造,营造一种节能环保与舒适安乐的新型现代氛围。
2.3 智能建筑的设计要求
对使用者这一方面,智能建筑的设计应让使用者感到安全放心、轻松便利;对于设计者来说,智能建筑要符合消费者的需求,抓住消费者的心理,同时建筑还应该相应先进配套,并且节能环保,节省能源消耗和建筑成本。因此建造智能建筑时,要统筹全局,将建筑细节合理融于建筑结构中,利用结构空间使其具有灵活性,最大发挥智能优势。同时还要想到,智能建筑得以快速发展的一个重要原因在于节能环保和节省成本,争取用最少的成本获得最多的收获。在建筑设计中,处理采取智能技术调节设备外,还应该综合考虑采光、气候、朝向等因素,合理组织建筑要素,充分布局协调各个方面,同时在设计建筑时要考虑跟上时代的步伐,当今社会发展日新月异,人们的精神文化需求也在不断更新,要配合使用者的心理,通过布局摆设为其营造和谐舒适的环境氛围,这样也可为智能建筑打造一个良好的未来局面。
3 结语
我国正处于城市化发展的蓬勃阶段,经济水平和科学技术日益提升,智能建筑也成为不可阻挡的发展趋势。文章通过对智能建筑的定义、功能特点、发展历程和未来发展趋势做了简要探讨,结合当下热门话题,提出可与智能建筑理念相结合的设计方法,希望能对智能建筑设计方法的研究有所帮助。
安荣同志,您好!
从概念上来说,智慧城市就是把信息技术与城市建设融合在一起,将城市信息化推向更高阶段。它基于互联网、云计算、大数据、物联网、社交网络等工具和方法,实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联和智能融合的应用。智慧城市将成为一个城市的整体发展战略,作为经济转型、产业升级、城市提升的新引擎,达到提高民众生活幸福感、企业经济竞争力、城市可持续发展的目的,体现了更高的城市发展理念和创新精神。有专家指出,伴随着网络帝国的崛起、移动技术的融合发展以及创新理念的广泛普及,知识社会环境下的智慧城市是继数字城市之后信息化城市发展的高级形态。
从内容上来说,智慧城市包含智慧技术、智慧产业、智慧应用、智慧服务、智慧治理、智慧人文、智慧生活等内容。其中与百姓生活最为息息相关的智慧应用主要体现在交通、电网、物流、医疗、食品系统、药品系统、环保、水资源管理、气象、企业、银行、政府、家庭、社区、学校、建筑、楼宇、油田、农业等诸多方面,给人类生活带来的改变可以想见。
智慧城市的发展一般会经历这样几个阶段:第一阶段是智慧化基础设施的建设,主要包括物联网建设、云计算中心建设等等,实现数字化,才能谈智慧化的问题。从服务性来说,城市管理、城市公共设施、基础服务设施的数字化最为关键;第二阶段是智慧城市建设的融合阶段,将不同领域的城市基础服务信息实现互联和互通,借以形成泛在的城市服务;第三阶段是智慧城市的内生发展阶段,实现更透彻的感知、更广泛便捷的互联互通、更深入的智慧化城市服务。
改革开放30余年的发展历程中,随着经济建设步伐的不断加快,我国煤炭行业取得了长足的发展。随着产业体制改革的不断深入,以人为本生产理念不断深入,煤炭行业将安全生产观念贯穿于产业发展始终,我国煤矿在构建和完善安全生产体系领域取得了巨大的成绩。但是受到实践技术水平和传统生产观念的影响,与国际先进国际先进煤矿安全体系相比,仍然存在不足之处,煤矿安全生产问题层出不穷。因此,煤矿综合信息化建设对煤炭行业的健康可持续发展起着至关重要的作用,随着科学技术的迅猛发展,物联网技术应在煤矿综合信息化建设过程中扮演重要角色,为煤炭行业甚至现代化建设提供科学技术上的保证。
1物联网技术概述
1.1物联网技术在煤炭行业的应用前景分析
物联网技术在煤炭行业的广泛应用实际上为煤矿安全生产问题提供了技术层面的支持。通过物联网技术对煤矿实现感知,是保障人民生命财产安全的需要,关乎民生的重大问题。同时是提高煤炭企业安全生产、高效生产的需要,关乎市场经济发展甚至经济建设的稳定发展。物联网技术在煤矿中的应用,具有耗资小、收益高,空间占有量小、实践收益性高的优点,在煤矿综合信息化平台建设过程中发挥着重要作用,所以,物联网技术在煤矿中的应用具有广阔的发展前景。
1.2物联网技术的技术基础分析
物联网技术是现代科学技术发展的重要成果,是人类智慧的结晶。物联网技术是多项现代科学技术的结合体,以射频技术、遥感技术、互联网技术三项重大科学技术为技术基础。(1)射频技术。射频技术(RadioFrequencyIdentification)又称射频识别技术,即国际通用的RFID技术。射频技术是通过射频识别系统完成监测工作的一项高新技术成果,射频识别系统由射频识别电子标签、射频识别阅读器、射频识别数据管理中心组成,能够对正处于高速运行状态的物体进行多角度,全方位的识别,在操作上具有方便快捷的特点[[1]。(2)无线传感器网络。无线传感器网络由安插在各生产区域的微型传感器环节组成,通过无线遥感的方式形成的一种能够实现快速传递信息的系统,是信息采集、信息整理、信息传递的综合体。传感器网络具有动态性高、设计范围广泛和兼容性强的特点。
2煤矿综合信息化建设现状分析
煤矿综合信息化是指在煤矿生产过程中,充分与先进信息技术结合,实现对传统生产模式、监控系统的变革,进而发挥信息化在工业生产中的重要作用,实现以信息化带动工业化的长远发展目标。根据市场经济对企业管理模式提出的要求,普遍煤炭企业已经建立了集生产管理、销售管理、财务管理、制度管理、人力资源管理、办公自动化管理、安全管理等各项企业管理于一身的现代煤炭企业管理体制。随着信息技术的不断发展,物联网技术在煤炭企业的应用越来越广泛,主要表现在以下三个方面:(1)物联网技术在人员定位上得到广泛应用。大多煤炭企业在矿井的重要节点,矿井重点区域、和重要安全监控区域设置了信息采集器,生产员工在进入矿井重要节点区域范围时都将信息录入人员定位系统中,通过物联网技术对人员活动的动态情况进行全方位监测。(2)物联网技术在矿井通信系统上得到广泛应用。煤炭企业在矿井下设置基站,实现对控制器发出信息的有效采集,及时将采集的信息通过无线传感器网络进行传递,实现了井下的通信无障碍,有力避免井下作业的通信隐患,提高了煤炭企业安全生产系数[2]。(3)物联网技术在设备点检查与管理中得到广泛应用。煤炭企业针对矿井中每台设备配备完善的检查和管理系统,通过物联网技术对生产设备的监测与管理,能够及时准确的接收生产设备传递的各类信息,及时做出应对措施,实现了对生产设备的高效管理。
3物联网技术在煤矿综合信息化建设中的应用分析
物联网技术作为多项科学技术的结合体,在煤矿综合信息化建设过程提供先进技术的保障与支持,对推动煤炭产业发展必将发挥不可替代的作用。
3.1工作人员、生产设备管理与物联网技术的有机结合
在煤炭企业的生产活动中,实现员工、生产和设备管理与物联网技术的有机结合,可以将煤矿生产中的动态信息和静态信息有效统一,进而采取行之有效的应对措施,实现对工作人员和生产设备的有效管理。实现工作人员、生产设备管理与物联网技术的有机结合实际上是要求将射频技术、无线网络通信技术和GPS定位技术广泛应用于煤炭企业的生产活动中。借助射频技术和无线网络通信技术实现对工作人员和生产设备静态生产信息的有效采集和传递,借助GPS定位技术对正在高速运行的生产车辆等动态生产信息进行采集,并将采集到的信息及时传递到综合信息数据库中,使煤炭企业能够根据综合信息做出有效的信息化管理,实现煤矿综合信息化管理的目标。
3.2煤矿环境监测与物联网技术有机结合
随着可持续发展观念的不断发展,环境保护问题已经成为制造业在生产活动中必须考虑的重要因素。因此,煤炭企业在进行煤炭开采的过程中必须对环境保护问题予以足够的关注和重视。煤炭企业通过射频技术实现对煤矿内部诸多环境因素如:温度、湿度、有害气体排放量的有效监测,经过高速的无线通信网络传递到煤炭企业综合信息平台,通过互联网技术对信息的有效处理和分析,得出应对措施的结论。所以,实现煤矿生产环境监测与物联网技术的有机结合对煤炭企业综合信息化建设起到决定性的作用[3]。
3.3生产设备的远程维护与物联网技术有机结合
生产设备是工业生产的硬件保障,是一切生产活动有序进行的根本条件。利用物联网技术,实现生产设备与物联网的有效连接,并将其汇聚到煤矿的监管平台可以有效的降低设备故障发生概率。例如,将焊接智能化技术运用到煤矿生产设备的维护中,通过RFID技术实现对设备的有效监控,借助微处理器的功能对生产设备有效控制,实现生产设备的远程焊接。
4结语
综合信息化建设对于煤炭企业提升综合竞争力具有重要意义。随着科学技术的不断发展,将物联网技术充分应用到煤矿的综合信息化建设中,将极大程度的推进煤炭企业的有效生产和安全生产。希望通过本文的论述与分析,能够为煤炭企业引入物联网技术加速综合信息化管理平台提供借鉴和参考。
作者:王玉斌 单位:焦作煤业(集团)有限责任公司计讯处
参考文献
物联网是借助红外感应器、激光扫描器、射频识别及全球定位系统等各种信息传感设备,依照相关协定,把互联网与物品连接起来,实现信息通信和交换,完成物品的智能化定位、识别、监控、跟踪及管理等。物联网是基于互联网发展起来的,既突破了传统传感器仅能够在本地开展自动化控制的局限性,又有效解决了现阶段信息不对称的问题,物联网有效促进了不同行业之间的相互协调及合作,促进传统行业的发展与合作,实现质的突破。云计算在2006年第一次被提出,随后很多机构从不同的角度定义了云计算,现有云计算定义的核心思想是将大量用于网络连接的资源及计算进行统一调度和管理,形成一个资源池,并根据需要来为用户提供服务。其中,云计算在维基百科的定义为:一种以互联网的计算方式为基础,借助互联网上自治、异构的服务来向企业及个人提供按需计取的软件信息和计算。云计算在伯克利云计算白皮书的定义为:涉及了互联网上各种服务形式的应用及应用所依托的数据中心的软硬件设施,采取量入为出的形式向公众提供的云称为公共云,不向公众开放的组织内部数据中心的云为私有云。两种定义有不一样的侧重,但从根本上分析,云计算是一种基于虚拟技术的新技术,以互联网为载体,规模经济是云计算的重要驱动,由各种计算资源构成的信息技术资源池是云计算的重要支撑,云计算是以用户需求为根据,动态地向用户提供可伸缩的、虚拟化的信息技术服务。云计算状态下,各种类型的信息技术服务根据用户需求规模及各种要求来为其动态地构建信息技术服务,并完成后期的维护及运营,而用户支付费用也是依照量入为出的方式来进行的[1]。现阶段,云计算服务应用越来越普遍,也有更多的企业能够提供各种层次的云计算服务,还有一些企业能同时进行软件、平台、设备等多层次的云计算服务,Google就是个例子,Google既能够提供云计算软件服务,又能够提供云计算平台服务。已经有越来越多的企业开始在云计算方面寻找各种商业突破点。
2物联网特有的业务模型
随着我国社会和经济快速发展,物联网在我国社会中应用越来越广泛,发挥的作用也越来越大。在现实生活中,最主流的数据业务模块中包括多种多样的业务类型、数据包的频率、描述、配置的范围、移动性等。物联网的数据业务主要呈现高频次、小数据包的特点。这一类业务在线的时间较长,和QQ等聊天软件的功能相似度较高,通常会消耗很多的网络资源,从而影响网络的使用效率。随着我国科技水平不断提高,物联网技术在发展中遇到的问题多种多样,这些问题严重阻碍了物联网技术的发展。现在社会中,物联网朝着更高的网络频次、更小的数据包及更多的在线事件发展,这些东西的发展对网络负荷的增加带来极大的不利影响,这时需要采取一定的优化措施,采用传统的优化办法存在一定的弊端,如效果差,同时很容易带来信令风暴问题,这些问题对物联网技术的发展极其不利。这个问题能否顺利解决,直接制约着网络技术的发展。但是,随着我国科技水平不断发展,LTE无线通信技术与物联网技术进一步结合,将对该问题的解决提供必要的支持,有利于我国物联网技术快速发展。
3LTE无线通信技术和物联网技术的结合
LTE的是英文单词LongTermEvolution的简称,是一种长期的演进技术,该技术在现在社会中发挥的作用越来越大,在数据传输效率及频谱效率上具有显著提升的特点,可以实现多种频段和宽带分配,因而可以实现灵活地进行频谱分配。与传统常规的无线通信技术相比,该技术在覆盖面和系统容量方面得到了大幅度提升。此外,LTE系统还简化了网络架构,这样就会降低系统的复杂程度,在进行数据传输过程中会减少网络节点,同时也减少维护消耗成本。随着我国互联网技术快速发展,在互联网的基础上进行拓展和延伸就成为物联网,主要结合全球定位、红外感应、射频识别、激光扫描等一些先进技术,按照约定的协议实现物品之间的相互连接,从而实现信息的交换和传输,同时还可以实现定位、识别、监控及跟踪等多种功能。因而,如果将LTE无线通信技术和物联网技术相互结合起来,就可以充分发挥两者的优点,对促进物联网技术的发展至关重要。物联网技术和LTE无线通信技术相结合,不仅可以解决物联网业务模型中存在的各种网络资源浪费问题,还可以实现推进两者共同发展的目的。下文笔者将从不同角度分析物联网技术和LTE无线通信技术相互结合。从LTE无线通信技术角度技能型分析,该技术可以作为一种新型的通信技术,和传统的通信技术相比,该技术具有明显的优点,在很多方面得到了极大的提升,如系统的容量及覆盖范围,其终端设备在物联网技术和LTE无线通信就在结合及创新发展中发挥着重要作用。因而,通过对LTE技术终端设备的推广,实现该终端的普及,对促进我国通信技术的发展至关重要。与此同时,随着我国信息化水平越来越高,我国信息技术也在快速发展,在这种先进技术的带动下,物联网中的信息数量也在迅速增加,信息的种类也出现了一些较大的变化,呈现出多样化的特点,因而数据分析的数量也随之增长;不仅如此,随着不同系统及异构网络之间数据融合问题越来越严重,数据信息的整合处理也越来越多,这就在很大程度上影响了物联网技术的快速发展。在这种背景下,实现LTE无线通信技术和物联网技术的相互结合,可以有效解决上述存在的问题,同时还可以实现保证数据处理的质量和提升数据处理效率的目的,进而促进我国物联网技术快速发展,从而促进我国社会信息技术快速提升。基于物联网感知层面角度分析,LTE终端在我国信息化社会中发挥的作用越来越大,该终端在LTE射频的识别、定位系统、天线等方面发挥的作用越来越大,因而需要提高对LTE终端研究的重视程度。从物联网网络层面进行分析,随着我国科技水平不断提升,通信技术的应用范围也越来越大,通信技术在我国社会中发挥的作用越来越大,现阶段的通信技术包括WiFi、3G、4G及有线网络等,对此,LTE终端设备发挥着重要的作用,在LTE网络技术和无线传感器网络结合方面,提升网络数据的传输速度。基于物联网应用角度分析,LTE无线通信技术的引用可以增强物联网在存储方面的功能,在数据的存储及处理方面的能力也将大大提升,同时还可以满足智能分析、数据挖掘等方面的需求。因此,云计算在物联网中发挥的作用越来越大,可以有效解决上述存在的问题。结合上文所写可以得出,随着我国信息技术快速发展,我国物联网技术和LTE无线通信技术也在快速发展。在现在的技术条件下,在云计算中还存在一定的技术问题,要想解决这些存在的问题,需要推动物联网技术和LTE无线通信技术的发展,同时需要将这两个方面有效结合起来,充分发挥物联网技术和LTE无线通信技术的各自优点,提升数据传输效率和传输质量,确保数据库的可靠性和安全性。在上述基础上,增强互联网服务的便捷性,从而实现LTE终端与物联网的信息共享。
4LTE无线通信技术在物联网技术中的应用与发展
4.1LTE无线通信技术在物联网技术中的应用
随着LTE无线通信技术和物联网技术快速发展,要想将LTE无线无线通信技术高效地应用到物联网业务中,就应该充分发挥局域网的作用,从而实现物联网控制器、传感器等的相互叠加,同时还要将其与LTE无线通信进行可靠性连接[2]。在上述情况下,利用局域网的作用,可以实现将物联网中的存储数据传输到LTE无线通信系统中。业务数据包在物联网中具有一些自身的特点,如频率高、规模小等,在实际传输过程中,就会极大地增加无线网络的压力,因而需要采取必要的措施,确保数据传输的质量和传输效率。相较于传统的通信技术,LTE无线通信技术在实际应用中主要利用的是OFDM技术,通过该技术就可以改变一些巨大的信息传输信道,转变为若干数量的小型信息传输信道,这样可以极大地提高信息的传输效率和传输速度,在进行转换高速传输的数据流过程中,通过层二调度器来实现管理和控制网络资源的目的,从而实现LTE无线通信技术的高频率小规模的数据可靠性传输。与此同时,在LTE无线通信系统中,采用的手段通常是被动释放,因而缺乏较为主动的技术手段,这样在实际传输过程中,如果一些信息无法进行监测,此时就不可能实现对链路进行主动释放,此时需要进行一些其他的工作来实现其功能,如通过必要措施来告知核心网。从核心网角度出发,还需要深入研究LTE无线通信技术在物联网中的应用,这种研究具有重要意义,可以极大地促进物联网在我国社会中发挥的作用,同时,对于提高LTE无线通信技术也发挥着重要作用[3]。例如,随着我国科技水平不断提高,我国手机的使用数量也在不断增加,手机在人们的日常生产生活中发挥的作用也越来越大,而手机作为应用最为广泛的无线通信终端设备,可以快速实现人与人之间的信息沟通和共享,在经过信息传输之后,需要构建相应的无线承载,这样就可以向核心网进行信息传输。在实际传输过程中,为了增强传输效果,需要构建标度指无线承载。从接入网角度进行分析,需要结合无线承载进行参数设置,确保数据传输过程中的资源共享,在整个过程中还可以提高配置的灵活性,同时还可以确保资源被充分利用。如在实际操作过程中,数据没有显示出来,此时系统就会自动进入非连续的接收周期。根据实际经验而言,LTE技术就可以实现对这些参数的调整。
4.2LTE无线通信技术在物联网技术中的融合展望
尽管我国的通信行业在近些年有了突飞猛进的发展,但是我国电信行业的业务发展也不断走向饱和,联通、电信、移动这三大电信运营商的发展也渐渐进入瓶颈期,怎样把我国的电信业务向更多的领域发展,已经成为各个运营商慎重考虑的问题。物联网技术的实现是必须要借助网络信息技术的,而LTE无线通信技术是现阶段我国三大电信运营商运营的重要网络技术和通信技术,是支撑万物互联实现的重要基础。目前,物联网相关标准不断完善,联通、移动、电信三大运营商都致力于物联网发展,其中联通和电信先后宣布NB-IOT网络的商用将在2017年实现,且会在物联网终端的设置方面大量投入资金,希望借助物联网来掀起信息化浪潮。相信在物联网技术和LTE无线通信技术不断成熟和融合过程中,物联网信息的经济性、标准化及安全性会有更好的保证,有效推动物联网规模化发展。
5结语
随着我国科技水平不断提升,我国现代信息技术也在迅速发展,同时也推动了我国互联网技术快速发展。LTE无线通信技术和物联网技术得到了快速发展,LTE无线通信技术在物联网中的作用越来越大,实现LTE无线通信技术和物联网技术的相互结合,对于促进我国信息技术的发展至关重要。
作者:冯庆亮 单位:广西联正达通信技术有限公司
参考文献:
引言:
物联网是波澜壮阔的数字化革命的第二波浪潮[1],是信息化时代的重要发展阶段。传感器和物联网设备被广泛部署于制造,医疗,军事和公用设施产业中,其生产和普及速度远超过相关安全措施的升级速度。这意味着,攸关全球经济的关键基础设施越来越容易地受到黑客的大范围攻击。
一、物联网安全分析
物联网技术似乎必然会重复信息产业在过去发展中所犯的错误,重心被放置于抢占市场,安全漏洞则被放在以后,慢慢修补。
过分执着于开拓市场,产品的安全性滞后于市场经济的发展速度。即使是在负责任的企业参加产品开发的情况下,企业也会受到来自削减成本的竞争对手的打击,部分竞争对手更是是通过跳过最基本的安全保障措施,来提高产品的竞争力。
部分非传统的竞争对手急于开拓新的市场,相较于使用封闭源代码软件(这往往是更安全,开发周期更长的)更多地使用开源的透明的代码来开发应用,更多地使用Windows操作系统来支撑其生产的嵌入式设备。由于这些嵌入式设备缺少漏洞修补机制,产品通过无线连接到互联网,很容易被病毒感染。
二、物联网新型安全威胁
2.1车联网的安全威胁
车联网是指车与车、车与路、车与人、车与传感设备等交互,实现车辆与公众网络通信的动态移动通信系统[2]。当车辆拥有 IP,接入互联网后,消费者享受便捷的同时,亦必须承受来自黑客的互联网攻击。
车载WiFi将汽车转变为移动热点,为乘客提供了互联网接入功能。然而车载WiFi技术难以摆脱传统WiFi技术的安全漏洞,一旦接入互联网络,车载设备和用户数据都将面临风险。
新瓶子装旧酒,传统的黑客攻击手段,被用来入侵,破坏新兴的车联网。在互联网安全的攻防战中,一台服务器与一辆汽车毫无区别。通过IP技术,黑客能够入侵车辆的操作系统,甚至能够控制车辆。
2.2医疗物联网的安全威胁
在高速发展医疗物联网的同时,医疗行业绝不能忽视网络安全问题。再精密的医疗仪器也要依附于操作系统和应用软件,才能实现目标功能。未授权访问设备,未加密的通信信道,系统安全漏洞,以及软件设计漏洞都可能导致医疗系统被非法入侵[3]。黑客不但可以窃取病患的隐私信息,甚至可以篡改病患的诊断结果,以及治疗方案。想象一个场景,患者收到电话威胁要改变他或她的起搏器频率,除非支付赎金。没有足够的安全防护,医疗物联网设备的脆弱性是可见的。
2.3无人机应用面临的安全威胁
无人机在商业,军事,交通等方面有着广泛的应用,例如无人机送货,无人机情报侦察,高速公路监控等,大规模应用曝光了无人机技术的安全问题。公开透明免费通用的2.4GHz无线频段常用作为无人机的控制信号,但这一频段易于受到攻击。
黑客可以利用任何经典攻击手段,获得无人机的控制权,包括缓冲区溢出,格式化字符串,SQL注入等手段。
无人机的硬件漏洞为黑客敞开了后门。在2012年的DroneGames比赛中,詹姆斯・哈利迪开发的病毒首先感染一台AR无人机,然后使用该无人机去感染任何其他遇到的AR无人机,实现控制权的抢夺。
在可预见的未来,无人机将是商业间谍和黑客攻击的首要目标,攻击者可以从无人机窗口获取高分辨率的照片和视频。
三、结束语
物联网应用的指数级增长将会暴露出更多的安全漏洞和隐私泄露风险。笔者希望设备制造商和消费者能够更多地关注物联网设备安全问题,不要局限于当下利益,要着眼于长远发展。
只有在封堵安全漏洞和保护消费者隐私的前提下,才能拥抱物联网,享受科技发展带来的便利;才能促进物联网产业的健康快速发展。
参 考 文 献
一、物联网的定义
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。物联网就是“物物相连的互联网”。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用,被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。简单的说,物联网就是物品之间可以彼此进行交流,无需人的干涉。
二、图书馆的背景
图书馆是社会信息服务部门,其全部工作价值都要通过服务这个环节实现。而作为社会重要的文化信息中心,图书馆自动化系统及相关技术对提高图书馆服务的质量与效果起着极为重要的作用。现在处于快速发展的信息时代,人们的学习生活,工作,娱乐都随着信息的发展而发生着改变。随着数字化网络化的发展,也推动了高校图书馆的发展进程,随着图书馆馆藏的不断增加,图书馆的管理模式和服务方法都需要变革。
我国的图书馆历史悠久,从古代的藏书阁到近代的图书馆,几乎停留在传统的人工方式管理图书馆的日常生活中,借还书主要是手工操作来完成。这样存在着一些缺点:效率低,准确率低,一段时间内,服务的读者人数是有限的。将物联网技术用于图书馆的管理中,可以大大节省图书馆的人力,物力,提高工作效率,扩大服务的项目,使之成为现代化的图书馆。
三、图书馆物联网技术应用管理现状
物联网技术的核心――无线射频技术在上世纪六十年代已经得到了理论的验证,九十年代以独特性能的优势进入了图书馆的市场。无线射频技术能帮助图书馆从自动化管理提升到智能化管理。
RFID技术在图书馆系统中的应用,不仅仅是缩短了流通服务的时间,而且还把条形码,磁条,书目信息,流通记录全部整合存储在了一起。借还书避免充消磁的工作,简化了借还书的操作,并且应用RFID及无线数据通信,可以找到乱架的图书,提高了图书管理员的工作效率,有效的帮助读者找到需要的资源。如果可以搭配自助借还设备,读者可以自行的办理图书借阅和归还手续,此外,利用物联网也可以加强图书资料的安全防范,在图书馆的出口处设立安检设备,对图书档案进行追踪,没有办理借书手续的图书在出门时,安检设备会报警,管理员可以及时的阻止。利用RFID来存储图书档案的物理特性,可以解决内页被撕毁的问题,因为每一本书都有不同的物理特征,在图书借阅时,系统会测量出每一本书的屋里特性,记录到RFID电子芯片上面,在归还图书时系统再次检测是否有物理变化,从而判断是否被损坏。
目前,国外有10余家将近100家机构在图书馆的自动管理系统中采用了无线射频识别技术,例如,新加坡,马来西亚,荷兰,以及澳大利亚等国家。近年来,国家对智能化图书馆的建设予以了高度的重视,也获得了较好的成效。包括国家图书馆,武汉图书馆等许多公共图书馆以及很多高校图书馆都开始尝试RFID技术应用在图书馆中。其中中国最大的智能化图书馆项目在深圳图书馆。
四、RFID的典型应用如下
(一)深圳图书馆RFID的应用
深圳图书馆在全国率先采用了RFID技术,将RFID标签贴在图书或光盘上,读者通过这张标签,可以自动借还图书,此外,深圳图书馆利用RFID技术创新开发了架位标识,文献定位导航,只能分拣书车等技术,利用RFID标签在馆内构造了一个精确的定位系统,读者从图书检索系统中查到一本书,馆内的资源设备可以很顺利地给读者导航,将读者引到存书的地方去直接取到要找的书本文献。通过RFID技术,解决了图书馆业务的许多难题,为RFID技术在图书馆的应用及开发展示了广阔的前景。
(二)国家图书馆二期暨国家数字图书馆RFID的应用
国家图书馆二期暨国家数字图书馆RFID系统包括了RFID标签转换站系统设备、RFID馆员工作站系统设备、自助借还系统设备、24小时室外自助归还系统设备、便携式RFID点检系统设备、安全门系统设备和三维检索导航系统。其中一期中文外借图书30万册和二期中文外借图书50万册,共计80万册中文图书进行了标签转换,使用十分简便,性能稳定可靠,提升了图书馆的管理水平和服务质量。
(三)长宁图书馆RFID的应用
长宁图书馆RFID智能化管理系统实现了由自助借还系统(包括自助借还设备和24小时馆外还书设备)、馆藏典藏系统、RFID标签编写系统、智能安全门系统、图书智能上架设备(包括智能上架书车、馆藏架位管理分系统)、馆员工作站、RFID图书标签和RFID读者证等功能。是华东地区第一家全面使用RFID技术的智能化图书馆。
五、结束语
物联网的发展处于起步阶段,图书馆物联网也是一种理想设想,但世界各国对此高度重视,其发展正处于加速状态,图书馆将不可避免的参与其中,因此,图书馆人必须关注物联网的发展,物联网将成为图书馆发展历程中新的里程碑。
参考文献:
从大方向来说,物联网己经成为IT界最炙手可热的概念,每一个物联网元素几乎都代表着信息技术的最新发展成果,可以说物联网是信息技术的集大成者,以RFID等技术为代表的物联网技术的发展将绘制出新世纪信息技术发展的蓝图。而同时,物联网市场机制的逐步成熟,也代表着创新型经济模式的发展趋势,其能为传统产业的改良和升级提供有价值的参考。就物联网技术及智慧产业的现状及发展趋势,《物联网技术》杂志采访到了深圳远望谷公司的市场总监钟书华先生,接下来,他将结合远望谷公司的发展轨迹,与我们共同探讨物联网产业的发展之路。
1.《物联网技术》:物联网高速发展逾两年,远望谷也因此成为全国知名的物联网产业领头羊,其股票多次逆市飘红,请简述T远望谷的发展历程及目前的业务构成,其中哪些是代表远望谷核心竞争力的权重部分?
钟书华:远望谷从1993年开始针对国内铁路行业展开RFID技术的应用研究,1999年12月21日,深圳市远望谷信息技术有限公司成立,2003年底成功进行了股份制改造,2007年8月21日IPO成功。远望谷是国内物联网和RFID的领军企业,被铁道部列为自动识别产品定点供应商,目前在国内铁路RFID市场内处于寡头垄断地位,在烟草、图书、畜牧养殖、商品防伪等重要RFID应用领域处于领先地位。目前,远型谷的主要业务为RFID产品(RFID电子标签、读写器、应用软件)和解决方案。
远望谷的核心竞争力体现在以下几个方面:品牌价值:参与物联网产业相关标准的制定:强调创新:强化自主知识产权意识:成熟的市场应用及市场开拓能力:完善的质量管理体系等。
2.《物联网技术》:远望谷在铁路RFID设计与应用领域几乎占据寡头地位。市场份额高达60%,铁路因为系统规模庞大,覆盖地域广阔,业务结构复杂,在信息化转型方面相对缓慢,远望谷用什么打动了铁老大?又是凭借哪些产品和项目,打开铁路RFID市场的?在未来的三到五年,远望谷对铁路RFID市场有着什么样的展望和规划?
钟书华:创新是远望谷不断追求卓越的成功之路,早在1993年,远望谷的创业团队依靠勇于创新的精神,与兰州铁路局合作立项,进行铁路车号自动识系统项目的研发,拉开了超高频RFID技术研究和应用的序幕。当时,RFID技术在全球的应用并不广泛,在中国,更没有成熟的技术产品可供借鉴,就是在这样的条件下,远望谷开始研发自主知识产权的铁路车号识别系统。1997年产品在反复的测试中成熟,1998年得到了铁道部的认可,1999年8月铁道部在兰州召开了科技成果鉴定会,对远望谷的铁路车号自动识别系统进行了部级科技成果鉴定,并给予了高度的评价。2000年,铁道部大规模推广应用铁路车号识别系统,远望谷的产品也在应用中不断更新和完善。
近几年来,中国铁路建设蓬勃发展,尤其是高铁的建设。面对这样的机遇,2011年,远望谷将调动资本市场的资源,拟募集资金投入产业链上游拓展,并深度挖掘以物联网应用的细分市场,这其中就包括铁路车号智能跟踪装置、基于RFID的铁路车辆零部件管理系统两大项目。而且,在2010年底,远望谷就已经向兰州分公司增资,兰州分公司主要定位为铁路自动识别产品的技术开发与市场开拓。增资是为了满足分公司业务扩张的资金需求,提升远望谷在铁路行业的综合服务能力。除了这些以外,在产品上,远望谷也研发了多款适应于高速应用的RFID产品,以满足高速铁路对RFID产品的需求。
3.《物联网技术》:在非铁路业务方面,远望谷有着怎样的布局?从远望谷最近的融资及几次投资或收购行为,如对德生科技和真灼电子的增资,对北京导航者的收购等可以看出,远望谷有加强非铁路业务的意向。未来远望谷在非铁路业务方面有着怎样的规划?其与铁路业务的比例是否会随着业务的发展而产生比较明显的改变?
钟书华:物联网赋予了RFID广阔的发展空间和前景,为此公司也制定了中长期和短期的发展规划。公司的战略目标是用10-15年的时间实现公司市值1000亿,这就要求公司每年保持较快的增长率,需要不断的扩大现有市场,发掘新的应用。公司的三到五年规划是逐渐成为物联网行业的知名企业和领导品牌,抓住时机,快速发展。公司将以铁路、烟草、图书管理、畜牧业及食品安全、商品防伪等行业为重点,巩固现有优势,并不断拓展行业新应用。公司在战略上没有将铁路业务和非铁路业务区分开来,铁路、烟草、图书管理、畜牧业和食品安全等同属公司的重点开发业务,我们希望这些重点应用领域的拓展全面开花。
4.《物联网技术》:物联发展的大趋势为业界看好,但现阶段物联网还处在研发和应用的十字路口,是继续坚持自主研发,塑造技术壁垒,从而保持根本上的领先优势,还是从应用入手,强化现有技术的市场转化,创造更高的经济价值?远望谷对此是如何考虑的?面对媒体对物联网行业的“炒作”、“泡沫”质疑,远望谷有怎样的看法?
钟书华:“物联网”是一项未来的综合性的技术和系统工程,更是一个宏伟的科技和产业战略,目前物联网正处于从理论走向实践的阶段,它还面临着很多的问题。就现阶段而言,物联网技术的研发和物联网应用的拓展并不矛盾,也不存在孰轻孰重,孰先孰后的问题,技术研究要服务于应用,应用中的问题要依靠技术研究来解决。就企业而言,应根据自身的优势来确定自身的发展。
远望谷将不断增强其在基础信息采集领域的能力和地位,并进一步发展为用户提供综合性应用和服务的能力,目前在RFID领域,远望谷已经从芯片和天线设计、标签和识读器设计生产、应用系统的开发和部署等领域全面布局,而且,值得一提的是,远望谷的RFID硬件产品都是自主研发生产的。在应用系统方面,远望谷开发了针对不同行业的RFID系统和应用平台,并且和合作伙伴一起开发商业应用,如和IBM合作的‘智慧酒店”项目等。
“物联网”早在1999年就提出来了,前景非常广阔。美国、欧盟、中国等国家早就投入大量资金研究和探索物联网技术,产生了一些物联网概念的实际应用,因此,说它只是“概念炒作”是不确切的。当然,现在应用的现状和我们理想中的物联网前号还有很大差距,但我们认为,这是任何事物都会经历的发展规律。物联网的实际应用涉及各行各业,需要国家政府的主导以及相关法规政策上的扶助,同时也还存在着很多问题需要解决,其发展必定还需要一个较长的过程。
5.《物联网技术》:远望谷怎样看待企业做大后的多元化发展问题,是否考虑过经营除了RFID甚至物联网之外的业务?
中图分类号:TP301 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)28-6473-02
物联网被认为是继互联网之后的又一次技术革命,物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用,被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮,是新一代信息技术的重要组成部分。
信息产业和环保产业属于国家未来重点扶持的新兴产业之一。而“环保物联网”这一将物联网技术和环境保护工作的结合可以助力环保产业的发展,而环保产业对信息技术的需求又可促进物联网技术的进步。[1]因此,物联网在环保领域的应用是有助于我国环境问题的解决和信息技术的发展的新兴课题。
1 我国环境保护的信息化发展历程
我国的大规模信息化建设始于上世纪80年代中期,而环保产业的信息化始于“九五”时期。至今的十余年间,环境信息化建设经过了三个阶段:准备期(90年代初至90年代中后期),基础期(1996-2001)和成长期(2002至今)。准备期的工作内容主要是管理信息(MIS)系统的建设和基础数据库的开发。基础期的核心则是在准备期的基础上,进行环境信息网络建设。该过程伴随着环保部门的办公信息化,以及环保理念的信息化宣传。之后,随着国家环保局“金环工程”的启动,以及一些类支持性法规政策(如《环境信息化“九五”规划和2010年远景目标》、《环境信息管理办法》、《环境信息标准化手册等》)的出台,我国的环保信息化正式迈入了快速成长的阶段。
2009年,总理提出要加快推进物联网发展、建立中国感知中心,物联网技术的重要性进一步凸显,并成为国家重点发展的战略性新兴产业的重要组成部分。在这一背景下,“环保物联网”的概念于2010年提出并开始流行起来。目前在环保领域,物联网应用的建设已成为培育和发展战略性新型环保行业、推动环境管理升级的重要手段。
2 环境数据收集网络基础上的环境监测
作为环保物联网最核心的工作之一,针对环境监测的数据收集主要包含环境质量监测和污染源监测两个方面。
2.1环境质量监测数据的采集
传统的环境监测是利用若干点源的监测来反映监测区域的总体环境情况,这种方法往往较为局限和片面。因而随着环境监测特别是宏观的需求的提高,一系列全局性的信息技术逐渐进入监测领域,并发挥重要作用。最典型的是“3S”技术(又称空间地球技术)。“3S”是由遥感(RS),全球定位系统(GPS),地理信息系统(GIS),整合成的一个综合性信息收集平台。[2]监测过程中,首先由RS技术(通过卫星或机载热红外设备)获得监控区域的光谱图像资料。由于大气、水体等污染常常伴随着图像化的信息,经过同往期的图像比较可以发现环境变化明显的区域,针对这些区域再进行GPS定位,进行重点监测,独立进行数据的收集。GIS技术则是一个针对数据进行综合管理和分析的平台。三种技术的联合运用,可实现大范围的环境监测。
“3S”技术在环境监测中具有监测范围广、速度快、成本低、可实现长期动态监控等优点,因而是目前大范围环境质量监控,尤其是大气环境监控、内陆水体环境监控、海洋环境监控以及城市生态环境监控等领域的主流技术。目前“3S”技术已有航空、航天以及无人机等遥感平台构成立体化,全方位的环境信息收集网络。[3]
2.2 污染源在线监测
全局性的环境监控以外,还需对排污企业为代表的重点污染源进行监控以实现对排污企业实现实时的监管。在这方面,物联网的应用主要体现在在线监测系统上。在线监测是近年来污染源监测的发展趋势,其含义是通过装在处理企业和排污设备上的各类监测仪表收集污染物数据,再经由信息网络将监控数据传至环境监测部门,实现监控和管理的过程。在线监控的意义在于监控数据更加真实可靠,同时可避免数据的滞后性。
典型的污染源在线监控系统包括数据收集系统和信息综合系统。前者安置于污染治理设施和排污设备上。主体是各种常规指标和污染物指标的检测仪器。收集的数据通常由运行记录仪和设备采集传输仪进行加密、储存、发送等。信息综合系统主要由计算机终端设备、监控中心系统等构成,对收集到的数据进行分类、分析、并入库储存以完成环境数据管理的过程。监控中心系统通常是由信息管理软件和数据库构成。[4]目前我国已在113个重点城市建立监控中心,实现对三千多个排污点实行在线监控,随着在物联网技术的促进下,监测网络已有相当规模。
3 物联网技术助力环保产业发展
国务院日前印发的《关于加快发展节能环保产业的意见》提出未来三大目标:产业技术水平显著提升、国产设备和产品基本满足市场需求、辐射带动作用得到充分发挥。在环保产业快速发展的这一时期下,物联网也在该领域起到了重要的作用。下文将在环保行业数据库和环保企业运营方面阐释物联网技术的应用。
3.1环保行业数据库的建设与管理
在全球信息化特别是大数据时代即将到来的背景下,数据库的建设和完善对一个产业的发展至关重要。作为基础数据平台,数据库是环保物联网中重要的一环,环保产业数据库主要包括环境保护资讯数据库、法律法规数据库、统计数据库、产品数据库、技术数据库、项目数据库、企业数据库和专家数据库、M&A数据库等。环保企业和研究机构等可以通过这些数据库进行查询、运算、分析,以得到环境状况、政策法规、行业发展现状、市场潜力、竞争主体情况、主流与前沿技术等信息,为产业链上的环境制造业和环境服务业的行业咨询与研究,企业相关决策制定等提供依据。[5]
3.2 环保企业运营过程的控制和管理
在近年来迅猛发展的领域,如物流、电子商务等,已在相当程度上通过基于物联网的信息管理技术实现了智能运营。以企业资源计划(ERP)系统为代表的综合管理系统在企业运营中可将物资资源管理(物流)、人力资源管理(人流)、财务资源管理(财流)、信息资源管理(信息流)集成一体,实现对运营流程的科学管理和优化,以达到资源的最高效配置。而现阶段,我国环保产业对这类系统的应用还不够充分和彻底,尚处于起步阶段,尤其是中小型环保企业。
目前在环保产业中,通过“智能管理平台”的研究主要集中在生活垃圾的收转运系统的优化管理、地沟油及餐厨垃圾收运体系监控和管理、进口废料的监管、资源的回收循环的管理等方面。
4 结束语
同为国家“十二五”期间重点发展产业,信息产业和环保产业将在国民经济中占据更大的比重,而信息技术在环保产业中的实践,则对环境保护工作的现代化有重大意义。通过对物联网在环保领域应用的梳理,可以发现物联网技术在环境保护管理以及环保产业的发展中都具有广泛的应用。以“3S”系统和污染源在线监测系统为核心的数据收集网络可为环境保护工作提供第一手数据,可实现污染源的监管,污染物总量的控制,以及对环境突发状况的及时应对。另一方面,物联网作为一个综合信息平台,也为环保产业,尤其是企业和研究机构提供了信息管理和运营管理的有效工具,为环保产业的发展起到了助力作用。
目前,我国环境保护工作的信息化在一些领域(如遥感技术、信息传输设备)等方面已取得一定成果。但总体来看,目前还处在建设和发展的阶段,尚存在不够完善的地方,还有较大的提高空间,如环保企业的智能化管理运营等。
未来,我国的环保信息化将顺应国际前沿趋势向智能环保的方向发展。这意味着环保物联网将在在智能层、网络层和应用层达到更透彻的感知、更全面的互连互通和更深入的智能化。总之,将以物联网为代表的信息技术将更深更广地融入环保领域的方方面面,将是信息技术工作者和环境工作者共同努力的目标。
参考文献:
[1] 陈艺虹,于立强.信息化与环境保护[C].优秀学术论文选,2003.
[2] 刘桂芳,卢鹤立.从数字地球系统看3S技术[J].安阳师范学院学报,2005(2).
物联网最早可以源溯到上个世纪末期,但是由于科技水平的限制,当时的人们并没有对其现实作用加以充分重视。而物联网的正式提出是在本世纪05年,在此之后就进入了飞速发展的阶段,我国在09年也开始了对物联网技术的研究工作,并且已经在现实中将其推广,可以说物联网是未来世界战略性产业的重要组成部分之一。伴随物联网在我国的不断发展,我们在物联网上的投入资本也日益增加,以期能够更好的将其应用于当下社会中。
一、物联网概述与现实特征
(1)物联网概述
物联网是当今时代信息工程的关键性组成成分,能够从另一方面来表示出现今的信息化水平。物联网也就是将各类物体按照某些特定的联系进行联系,进而在物体与物体之间构成一定的网络,这也是物联网名称的由来。物联网主要是以互联网为媒介,也就是说互联网是物联网运作与发展的前提保障。另外,物体与物体之间的联系这一定义并不精确,以此在不同的地域对其的理解存在一定的区别。就我国专业人士对其的理解来看,它主要是依靠局域网以及互联网等通信技术来将传感工具、调控装置、硬件设备与其他物体进行有效联系进而形成的网络体系,另外物联网还具备较高的人机交互能力,能够有效的实现物体与物体、人与物体之间的紧密连接,具有极高的信息化水平,相关用户能够以远程操作的方式来对整个物联网体系进行控制,智能化程度极高。
(2)物联网的现实特征
就物联网的基础特征而言,它在任何时间范围内,只要条件允许都能够进行有效连接,同时能够随时为人们提供相应的服务。另外,物联网能够有效的实现物体之间相关信息的整合处理,能够实现对各大硬件设施的实时监测,而这主要是依托于时序性的对事物的检测与参数信息的整合传输。物联网有效的实现了人机交互,能够充分发挥出各大硬件设备之间的协同作用。而物联网服务终端的物体大多是私有的,所以也具有较高的隐私性。在物联网不断发展的过程中,它已经能够在大多数情况下为使用者提供在线服务,并且具有极高的稳定与安全性能,在现实社会中已经得到了极为广泛的应用。
二、信息通信技术在物联网中的应用
(1)信息通信技术应用原理
信息交互的过程主要依赖于对各种参数资料的采集、传输与接收,而通信技术在物联网中的应用也不例外。以移动终端为依托,以各类硬件设备与信息整合系统为核心,完成对参数资料的处理,进一步提升信息处理的实际效率。而在信息交互的过程中,则需要设置一个较为稳定的传输通道,因为现今的物联网数据较为繁杂,并且具有较高的私密性,所以必须要确保传输通道具有较高的数据传输能力与安全性指标。为实现这一点,必须要进一步发挥出互联网的维护功能,进一步确保相应设备的稳定运转,进而确保物联网的安全性能,提升物联网的各项综合性指标。
(2)信息通信技术的实际策略与应用分析
就信息通信而言,其主要是实现对各类参数与语音的传递,并不能有效实现对各类信息的整合处理,不能有效实现对终端对象的合理调控,在这一点上它与物联网是有一定差别的。所以在信息通信技术实际应用的过程中,必须要对其服务对象加以有效拓展,同时提升其数据处理过滤处理与传感能力。可以在相对应的硬件设备中加装一些适宜的传感装置,进一步开发出相应的通信技术,加强物联网中物与物、人与物之间的联系,以此通信技术来实现对物体的远程控制。现今信息通信技术在物联网中的应用已经较为广泛,通信技术能够有效的促进物联网各类信息参数的传播,进一步提升了它的人机交互水平,这两者相融合在很大程度上提高促进了物联网在现今社会的推广。现今运营商也已经将信息通信与物联网体系进行了有效结合,例如网上购物以及物流等等,这些都能够充分反映出信息通信技术在物理网中的实际应用。而信息通信技术的应用却远远不应该止步于此,相关人员必须要充分落实对行业规范的认定,以确保信息通信技术能够有效应用于更多的行业之中,以此为我们提供更多的便利。
参考文献
[1] 钟锋.试论移动通信技术在物联网中的应用[J].信息通信.2015(08).
中图分类号:TP399 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)31-0225-02
Review on the Research of the Application of IOT(Internet of Things) Technology in the Library
XU Li-ping
(Chang Zhou Liu Guo jun Vocational Technology College, Changzhou 213004, China)
Abstract:The Internet of things technology takes the third tide of information industry and has created a brand-new platform for the exchange between human and thing. It’s one of the library’s development trends to provide smart managements and services based on internet of things. The history of the internet of things technology is discussed, and the key technologies are introduced. The utilization and prospects of the internet of things technology in the future is also analyzed.
Key words: internet of things; library; intellectualization
1 物联网
比尔・盖茨于1995年在《未来之路》书中提出了物联网的概念,但未引起业界重视。
物联网是继计算机、互联网之后的世界信息产业的第三次革命。物联网是基于互联网和通信网的一种新型网络,它利用感知技术(包括红外感应技术、射频识别技术(RFID)等)与信息传感设备(包括全球定位系统和激光扫描器等)对物理世界进行感知识别、智能化信息采集,通过互联网进行有效的信息传输和处理,从而将物理对象与互联网相连接,从而实现人与物、物与物的随时随地互联互通、智能化识别、定位、跟踪、监控和科学管理等,真正实现对物理世界的实时控制。物联网的基本特征有智能化、互联化、物联化、网络化、自动化、感知化。[1]目前物联网已经在多个领域得到了广泛的应用,包括智能交通、智能医疗、智能图书馆、产品溯源、智能环保、智能家居等。
物联网体系架构包括感知层、网络层和应用层。[2]
感知层主要完成大规模、分布式的状态辨识与信息获取。通过各种类型的传感器采集信息、识别物体的属性、状态及行为态势从而感知、识别目标。RFID 标签和读写器、摄像头、各种传感器等是感知层的重要组成部分。
网络层负责对来自感知层的信息进行接入、传送和管控。主要由互联网、电信网、广电网、移动通信网及其他专业网络等基础网络设施组成。
应用层主要是应用云计算、人工智能及数据库等技术,根据用户的需求,提供面向各类行业实际应用的物联网的智能服务。
2 物联网关键技术
2.1 RFID
RFID又称射频识别技术,是一种非接触式的自动识别技术,是物联网的核心技术之一。
RFID系统一般由电子标签、识别器、信息处理系统组成。RFID利用无线射频信号及其空间耦合传输特性,可自动识别静态或高速移动的物体,并可同时对多个标签进行识别。RFID具有识别穿透能力强,操作快捷、方便,无接触磨损等优良特性,使其成为物联网感知层的关键实现技术,其与互联网、通信技术等相结合,可实现在全球范围内的物品的跟踪和相关信息的共享,是推动物联网发展和应用的必不可少的技术[3]。
2.2 无线传感网技术
信息采集是物联网功能实现的基础,而传感器技术是实现信息采集的关键技术。为传感器是一种检测装置,可以从光、电、声、力、运动、温度、湿度、震动等信号来感知信息,然后分析所感知的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息。从而为物联网的实现提供最原始的信息。传感器是实现自动检测、自动控制的首要环节,是实现物联网应用、服务的基础。如果没有传感器对原始信息的捕获和分析处理,一切智能控制都将无法实现。[4]
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN) 是一种全新的信息获取平台,是由大量微型的传感器节点组成的一个多跳自组织网络。这些节点以无线通信方式被部署在监测区域内,各节点间通过相互协作完成对各对象的信息的实时监控、采集并处理,将处理结果实时发送到网关节点。典型的无线传感器网络通常包括传感器节点(sensor node)、接收发送器节点(sink node)、任务管理节点等部分组成。在传感器网络中,传感器节点可以通过飞机布撒或人工放置的方法以随机部署或确定部署的方式使其放置在所感知对象的附近。传感器节点负责采集所感知对象的相关信息,然后沿某条路径通过多跳网络将信息通过其他节点发送至接收发送器节点,接收发送器节点通过网关连接公用Internet网络或直接连接通信卫星,通过Internet 或者卫星网络将数据传送给任务管理节点。无线传感网络无需固定设备支撑、低成本、高密度、易组网、易部署、监控范围大、不受有线网络的约束、实时数据采集。是物联网的重要技术,极大地推动了物联网及其相关产业的发展。
2.3 智能技术
智能分析与控制技术是实现人、物交互,物、物交互,体现物联网智能性的关键技术。首先需要使用智能嵌入技术将智能控制部件如高灵敏度识别、专用信号代码处理软件固化集成到硬件系统中。然后通过数据挖掘与融合技术,从海量数据中及时挖掘出隐藏信息和有效数据,结合P2P、云计算等分布式计算技术,存储并快速处理这些海量信息,实时反馈处理结果,使物体能够主动或被动的与用户或物体进行沟通,从而具备一定的智能性。
3 物联网在图书馆中的应用
随着物联网技术的不断发展和成熟,其在图书馆系统中的应用逐渐兴起,现已有新加坡、印度、澳大利亚、荷兰和马来西亚等十余个国家的上百家机构在图书馆自动管理系统中采用了无线射频识别技术。最早采用该技术的是新加坡国立图书馆。通过在每本书上添加 RFID 标签,借书、还书和分拣工作均已实现全部智能化。[1]物联网在图书馆系统中的应用主要包括图书信息管理、用户服务、学科服务。
3.1 图书信息管理
图书馆可利用物联网技术跟踪图书从生产到流通的每一个环节,了解图书的详细信息,去伪存真,杜绝盗版书、翻印书的出现,从而保证图书质量。
在新书上架、图书典藏时,为便于图书的感知和定位,在书架和图书上贴上RFID 标签,同时为书架安装RFID 读写设备。工作人员可用固定读写器或手持读写器,将图书轻松准备的放置到位,并将上架信息通过读写器及时反馈到智能图书管理系统中进行管理和传输。[5]
3.2 用户服务
RFID 具有自动多个识别和快速数据获取的特性,通过将RFID 技术的智能特性应用于标示文献和读者证,建立智能管理服务、智能定位服务和智能导读服务,实现在馆图书准确定位、方便读者查找文献、读者自助借还书等功能,以更好地开展读者服务工作。为提高图书馆个性化服务水平,还可二将代身份证和手机卡利用RFID 技术制作成借书证,实现一卡多用和一卡通用,使其具备身份识别、图书借阅、充值或消费等功能。
3.3 学科服务
学科服务是图书馆近些年来结合高校学科建设而发展起来的一种全新的服务模式。学科化服务大致可以分为学科馆员制度、重点学科网络资源导航服务、学科建设平台。在图书馆中通过引入物联网技术,将RFID技术应用于纸质资源,通过RFID图书管理系统盘点和统计分析图书的借阅等使用情况,从而及时调整图书资源,更好地提供学科服务。物联网技术的应用更有利于充分揭示学科相关资源,网络学科导航的建立和学科资源导航的网络开放,建立学科咨询档案、科研档案,使学科服务更具有针对性和个性化。
4 总结
物联网技术的发展为图书馆建设带来了新的机遇,从当前技术和服务的发展趋势来看,智能图书馆的建设与应用将是未来图书管理和服务的一个发展趋势。随着技术的不断进步,智能图书馆的功能将不断完善,必将为人们的学习、生活带来翻天覆地的变化。
参考文献:
[1] 郭立新.面向物联网应用的高校图书馆个性化服务初探[J].兰台世界,2011(10):73-74.
[2] 赵丽.浅议物联网在农业领域的应用及关键技术要求[J].电信科学,2011(10):71-73.