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中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:2095-1302(2012)05-0082-02
0引言
1999年,美國麻省理工學院的Auto ID研究所提出了物聯(lián)網(wǎng)概念,至今已十多年了。目前,物聯(lián)網(wǎng)在許多行業(yè)都有應(yīng)用,很多專家認為,物聯(lián)網(wǎng)將是信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。2010年,我國的許多兩會代表建議將物聯(lián)網(wǎng)升格為國家戰(zhàn)略級產(chǎn)業(yè);在2011年兩會期間,浪潮集團董事長孫丕恕、鄧中翰院士和鄔賀銓院士等代表,都對物聯(lián)網(wǎng)提出了相關(guān)提案和建議。現(xiàn)在很多地方政府都將物聯(lián)網(wǎng)作為產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點。
1物聯(lián)網(wǎng)概述
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things, IoT)泛指物物相聯(lián)之網(wǎng),目前一般認可的定義是[1]:通過射頻識別標簽(RFID)、二維碼標簽、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)(GPS)等各類傳感器/敏感器技術(shù)和設(shè)備,按約定的協(xié)議,將物品與網(wǎng)絡(luò)連接起來進行信息交換和通信,達到智能識別、定位、監(jiān)控和管理的網(wǎng)絡(luò)。
從網(wǎng)絡(luò)范疇考慮,物聯(lián)網(wǎng)可以理解為“公網(wǎng)/專網(wǎng)+傳感網(wǎng)”。一般的公網(wǎng)就是互聯(lián)網(wǎng);專網(wǎng)可以指公司內(nèi)網(wǎng)/局域網(wǎng);傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的一種末梢網(wǎng)絡(luò)和感知延伸網(wǎng)[1],傳感網(wǎng)主要用來連接事物和感知信息。
中國通信標準化協(xié)會(CCSA)將物聯(lián)網(wǎng)分為三層:第一層為感知層,通過傳感器來進行事物連接和信息感知,感知層的核心技術(shù)有傳感器、RFID、GPS等;第二層是網(wǎng)絡(luò)層,是異構(gòu)融合的泛在通信網(wǎng)絡(luò),用來傳輸和處理信息,其包括接入網(wǎng)和核心網(wǎng),接入網(wǎng)用于有線接入和無線接入(如WSN),核心網(wǎng)是基于IP的統(tǒng)一、擴展的網(wǎng)絡(luò),它基于目前的電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng);第三層是應(yīng)用層,是業(yè)務(wù)支撐和運營管理層,如云計算、數(shù)據(jù)挖掘等。
2物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)
由物聯(lián)網(wǎng)的上述定義可知,物聯(lián)網(wǎng)能夠識別、定位、監(jiān)控和管理,因此,支持物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)包括感知識別技術(shù)、信號處理技術(shù)和架構(gòu)技術(shù)等[2]。
2.1感知識別技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)要能實現(xiàn)“物物相聯(lián)、人物互動”,首先應(yīng)當采集數(shù)據(jù)。一般來說,為了降低成本,采集設(shè)備中的MCU控制器都是用嵌入式系統(tǒng)來實現(xiàn)的。同時,為了實現(xiàn)智能化,采集設(shè)備都應(yīng)裝有操作系統(tǒng)。現(xiàn)實生活中應(yīng)用最多的采集設(shè)備是射頻識別標簽(RFID),該技術(shù)比較成熟。目前物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)有傳感器技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、采集設(shè)備和核心芯片等幾種。
2.2信號處理技術(shù)
當采集設(shè)備獲得各種原始數(shù)據(jù)后,智能信號處理便可對這些原始數(shù)據(jù)進行處理,以獲得目標數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)信號處理的核心和關(guān)鍵技術(shù)有云計算、多物理量檢測、信號提取、信號調(diào)理、信號變換和信號分析等。
云計算是基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式,實質(zhì)是對現(xiàn)有計算資源的一次再分配。它的核心理念是將計算能力或計算服務(wù)作為一種商品,賣給需要它的公司,從而讓公司節(jié)約硬件采購成本。云計算將是未來信息服務(wù)的一種發(fā)展趨勢,它已經(jīng)在全世界有了廣泛應(yīng)用,因而有著很大的發(fā)展前景。
2.3技術(shù)架構(gòu)
面向服務(wù)的架構(gòu)(SOA)就是以信息化、模塊化為服務(wù)的架構(gòu),其核心是將服務(wù)和技術(shù)分離,以提高服務(wù)的重用性。SOA有三部分:服務(wù)提供、服務(wù)注冊和服務(wù)請求。物聯(lián)網(wǎng)中帶有RFID的各類嵌入式設(shè)備,既是SOA應(yīng)用中天然的服務(wù)提供者,也是SOA體系中天然的服務(wù)請求者。將SOA整合到物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)應(yīng)用中,可以對松散耦合的粗粒度應(yīng)用組件進行分布式部署、組合和使用,從而實現(xiàn)服務(wù)提供和和服務(wù)具體使用方式的分離[3]。
3物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用分析
目前,物聯(lián)網(wǎng)在各行各業(yè)都有應(yīng)用,本文分別介紹不停車收費系統(tǒng)、家居安防系統(tǒng)和手機支付等三個方面的應(yīng)用。
3.1不停車收費系統(tǒng)(ETC)
隨著人們經(jīng)濟生活水平的提高,交通基礎(chǔ)設(shè)施的大量投入和快速發(fā)展,路橋的交通流量越來越大,傳統(tǒng)的停車式人工收費系統(tǒng)所造成的交通堵塞現(xiàn)象日益突出,大大制約了交通網(wǎng)絡(luò)作用的發(fā)揮。采用增加收費通道的數(shù)量,不僅需要大量的投資,而且不能有效解決交通堵塞現(xiàn)象,因而十分需要高效、可實現(xiàn)路橋自動管理的新型收費系統(tǒng)。
ETC是以先進的計算機和通信技術(shù)作為技術(shù)保障的收費系統(tǒng),當車輛經(jīng)過ETC收費車道時,不需停車,因而可以大大提高收費車道的通行能力,也堵住了收費漏洞,同時也可以讓交通部門及時掌握路橋的車流信息。
ETC收費系統(tǒng)要求在車輛上安裝電子標簽,然后通過無線通信技術(shù),讓電子標簽和ETC通道上的微波天線RSU進行通信和信息交換,最后利用計算機聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和銀行實現(xiàn)后臺結(jié)算。
ETC車道控制系統(tǒng)一般應(yīng)具有車輛進出檢測、車牌抓拍與識別、收費交易等部分,包括地感線圈、車輛檢測器、路側(cè)天線設(shè)備(RSU)、MTC控制柜、ETC控制柜等。系統(tǒng)工作流程如下:
(1)ETC車輛進入ETC通道時,先觸發(fā)地感線圈一,同時進入無線微波通信區(qū)域,啟動RSU設(shè)備,完成交易;
(2)根據(jù)交易結(jié)果確定欄桿是否抬起,同時進行綜合信息顯示;
(3)車輛繼續(xù)前進,觸發(fā)地感線圈二,系統(tǒng)抓拍車牌和識別車牌;
(4)若交易不成功,則可人工完成交易。
3.2家居安防系統(tǒng)
隨著現(xiàn)代生活水平的提高,大家對家庭生命財產(chǎn)安全非常重視。以前的家庭報警裝置一般都采用電話線和電纜方式,該方式存在投資成本較大、維護費用較高、可靠性差和報警不及時等不足,于是,基于物聯(lián)網(wǎng)的家居安防系統(tǒng)就非常受歡迎,此系統(tǒng)不受地域、環(huán)境和時間的限制,它能分散布點、集中監(jiān)控,而且具有可靠性高、維護費用低廉等優(yōu)點。
基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居安防系統(tǒng)一般采用嵌入式微處理器作為主控制器(MCU),它主要通過射頻通信的方式來接收報警信息,并通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò),讓遠程監(jiān)測端實時監(jiān)測家居。家居安防主要可應(yīng)用于火災(zāi)、煤氣泄露、非法入室等三方面。系統(tǒng)將擁有EPC碼的電子標簽設(shè)備安裝在有安全隱患的區(qū)域,該區(qū)域可稱為監(jiān)測防區(qū)。遠程監(jiān)測端(RM)一般裝在宿舍、小區(qū)保安室等地方。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
3.3手機支付
手機支付也稱為移動支付,主要是移動用戶利用手機對消費的產(chǎn)品或服務(wù)進行賬務(wù)支付,此支付方式不僅可以方便用戶,也讓銀行有部分利潤。隨著3G技術(shù)的發(fā)展,手機支付的應(yīng)用越來越廣。手機支付最早是利用手機短信接入方式來進行支付,目前流行的是刷卡手機,幾大運營商都大力推廣。現(xiàn)在手機支付方式有RFID和NFC兩種。
RFID支付方式主要是利用RFID-SIM卡和移動運營商提供消費支付平臺來實現(xiàn),類似于支付寶。一個基于RFID的GPRS移動支付系統(tǒng)有五個部分:移動終端、通信網(wǎng)絡(luò)、移動安全交易系統(tǒng)、銀行和認證中心。移動終端包括RFID標簽、能進行移動支付的手機和可讀取RFID的POS機。一般RFID POS機利用RFID技術(shù)來獲取用戶信息,并采用GPRS方式和移動平臺進行聯(lián)結(jié),手機用戶則利用手機移動支付軟件與移動支付平臺進行信息處理,以完成支付。
NFC是一種近距離無線通信方式,是由飛利浦、諾基亞、索尼等廠商共同推薦的一項無線技術(shù)。NFC的短矩離交互可以簡化認證識別過程,NFC優(yōu)于紅外線和藍牙傳輸方式。NFC芯片裝在手機上,手機用戶可以進行小額電子支付。當NFC手機內(nèi)置NFC芯片后,實質(zhì)上就組成了RFID模塊的一部分,因而可以作為RFID無源標簽來使用。
目前,我國的三大運營商都有相應(yīng)的支付模式。其中,中國聯(lián)通需要使用內(nèi)置NFC芯片的定制刷卡手機;中國電信需要購買手機支付SD卡,如天翼手機;中國移動只需將SIM卡換成集成RFID的SIM卡,因而可以避免手機的大量更換。目前,中國移動的手機支付業(yè)務(wù)量最大。
4結(jié)語
物聯(lián)網(wǎng)是多種技術(shù)融合的新型技術(shù)體系,它在多種應(yīng)用中能明顯提高效率,具有很大的經(jīng)濟價值,因此,物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,必將大大推動物物相聯(lián)、人物互動的信息化建設(shè)。
參考文獻
[1]朱洪波.物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想與應(yīng)用策略研究[J].通信學報,2010(11):2-9.
[2]彭瑜.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展及其工業(yè)應(yīng)用的方向[J].自動化儀表,2011(1):1-7.
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身與傳媒技術(shù)相關(guān),也可以說物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)起源于傳媒領(lǐng)域。在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天,技術(shù)人員應(yīng)明確物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢,結(jié)合時展特點,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與各類科學技術(shù)結(jié)合起來,尤其是無線傳輸技術(shù)等通信技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)施需要借助比較完整的系統(tǒng),此系統(tǒng)應(yīng)具有較好的通信功能、無線信息傳導功能以及數(shù)據(jù)處理能力。另外,在大數(shù)據(jù)技術(shù)以及人工智能技術(shù)的支持下,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)也具備了一定的智能識別和自動化處理能力,從而促使物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可同時具備感知能力、網(wǎng)絡(luò)傳輸能力以及個性化的應(yīng)用能力。
1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本內(nèi)涵與應(yīng)用要求分析
1.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本內(nèi)涵分析
物理網(wǎng)技術(shù)是一種綜合類型的技術(shù),涉及傳感器技術(shù)、信號識別技術(shù)、定位技術(shù)以及紅外感知等各類技術(shù),并且需要與各類技術(shù)對應(yīng)的硬件系統(tǒng)的支持。在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時,系統(tǒng)需要根據(jù)初始設(shè)計參數(shù),實時采集系統(tǒng)數(shù)據(jù),包括監(jiān)控數(shù)據(jù)、智能家居設(shè)備連接數(shù)據(jù)、物體發(fā)生發(fā)光數(shù)據(jù)以及熱力數(shù)據(jù)和電氣數(shù)據(jù)等。物聯(lián)網(wǎng)中的“物”一般指具有一定智能化特性的家居電氣或者公共基礎(chǔ)設(shè)施,借助物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),物與物之間、人與物之間可形成有效的溝通網(wǎng)絡(luò),并借助高速率的無線傳輸技術(shù),實現(xiàn)信息的交互與共享。從此角度也可看出,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基于互聯(lián)網(wǎng),并且需要以傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)為信息的主要載體,進而可使不同功能的物聯(lián)系起來,共同實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的功能,滿足用戶的功能性需求。
1.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用要求分析
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)旨在實現(xiàn)物與物相連,甚至實現(xiàn)萬物互聯(lián),這就要求在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時,首先,技術(shù)人員應(yīng)使用非常穩(wěn)定的無線互聯(lián)技術(shù),做好物與物之間的連接工作;其次,技術(shù)人員應(yīng)明確物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的本質(zhì),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的本質(zhì)與互聯(lián)網(wǎng)相關(guān),物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò),可以將物聯(lián)網(wǎng)理解為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和擴充;再者,技術(shù)人員在設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)時,一定要注意強化系統(tǒng)的安全性。這是因為在用戶使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時,往往會被要求上傳用戶的一些敏感信息,例如指紋信息或者臉部、聲音等信息,而此類信息具有非常強的私密性。為此,為了保護用戶的隱私,在應(yīng)用物理網(wǎng)技術(shù)時,技術(shù)人員一定要做好系統(tǒng)監(jiān)管工作;另外,由于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的布置需要借助各類傳感器,此時的傳感器其實更像一個傳感器系統(tǒng),系統(tǒng)內(nèi)部各傳感器之間的數(shù)據(jù)也具有共享特性,為了提高信息共享的效率,設(shè)計人員應(yīng)正確編寫系統(tǒng)層的通信協(xié)議,保障物聯(lián)網(wǎng)中的各類硬件設(shè)備可形成安全有效的通信系統(tǒng)。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用范圍分析
2.1醫(yī)療領(lǐng)域
醫(yī)療領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用程度比較深,但整體應(yīng)用范圍并不廣泛,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的醫(yī)療系統(tǒng)一般在一些大城市的公立醫(yī)院中可以見到。從系統(tǒng)層面分析,病人從掛號到取藥的整個過程中,可應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)醫(yī)療信息的互通和整合。具體而言,首先,在病人掛號時,可提前使用微信或者掛號憑條直接預約醫(yī)院的看病序號,在到達醫(yī)院之后,可直接掃碼或者出示相關(guān)的預約記錄,即可取號看病;其次,在看病時,病人可根據(jù)掛號科室,根據(jù)醫(yī)院的指示牌前往對應(yīng)的樓層,在到達預定地點之后,病人可在等待區(qū)等待候診。一般而言,醫(yī)院的醫(yī)療系統(tǒng)會在病人看病之前,通過手機短信為用戶發(fā)送相關(guān)的提示信息,提醒用戶完成候診;再者,在病人開始看病之前,系統(tǒng)會根據(jù)病人的號碼在大屏幕上顯示相應(yīng)的名字信息,并會使用系統(tǒng)直接叫出病人的名字,提醒病人進入相應(yīng)的診室。在這個過程中,病人的信息會被醫(yī)院的醫(yī)療信息準確抓取,在看病時,醫(yī)生可從系統(tǒng)中直接調(diào)取病人的信息,并在看診時完善信息。如果需要為病人開取藥物,醫(yī)生可直接在病人的檔案中直接填充藥物信息,病人在繳費完成后,即可到指定的窗口取藥。醫(yī)療領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)主要是將病人、醫(yī)療系統(tǒng)以及醫(yī)生三方聯(lián)系起來,并通過具有指向性的措施,提高三方信息共享的有效性。
2.2安防領(lǐng)域
安防領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要與公共安全相關(guān)。在經(jīng)濟發(fā)展新時期,城市建筑規(guī)模不斷擴展,人們的居住空間之間的聯(lián)系越發(fā)緊密,一些比較密集的居住區(qū)其實存在較為明顯的安全隱患。為了解決城市居民居住安全問題,技術(shù)人員可利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),在居民區(qū)布置各類傳感器,在居民區(qū)出現(xiàn)險情時,報警器會及時報警,提醒居民逃離危險區(qū)域;同時,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安防系統(tǒng)會自動報警,向警方以及消防單位傳遞相應(yīng)的求救信號,消防人員在收到信號后,會根據(jù)險情及時制定相應(yīng)的消防方案。另外,從公共安全的角度分析,海洋污染、大氣污染以及山林火情等均屬于比較大型的安全事件,預防、檢測此類污染或者險情的實際狀態(tài)也可使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。此間,技術(shù)人員可根據(jù)當?shù)氐臍夂蛱攸c,利用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實時檢測相關(guān)污染數(shù)據(jù),為系統(tǒng)設(shè)置初始參數(shù),從而在發(fā)現(xiàn)問題時,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可及時啟動相關(guān)的檢測設(shè)備,對險情進行進一步檢測。此過程的數(shù)據(jù)收集效率較高,設(shè)計人員在設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)時,也應(yīng)結(jié)合具體的防治要求,切實提高安防工作的整體質(zhì)量。
2.3智能家居領(lǐng)域
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用最為廣泛,應(yīng)用質(zhì)量也比較高,人們對智能家居的認可度也比較好。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之所以在智能家居領(lǐng)域可獲得比較快速的發(fā)展,一方面由于家居廠商為了適應(yīng)新時期人們家居的新需求,在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域不斷創(chuàng)造創(chuàng)新,豐富了家居產(chǎn)品的物聯(lián)網(wǎng)功能;另一方面,在經(jīng)濟發(fā)展新時期,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實現(xiàn)也有賴于小型智能家用電器的推廣。換言之,正是由于家居電器的智能化,促使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可借助無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)對家居設(shè)備的控制,并可深度適配消費者的個性化需求,為消費者提供個性化的家居電器應(yīng)用方案。在手機、平安電腦等設(shè)備應(yīng)用非常普及的今天,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可將智能化設(shè)備與智能家居設(shè)備聯(lián)系起來,為用戶提供遠程控制的條件。用戶在工作單位或者回家的路上即可完成對相關(guān)設(shè)備的控制,這樣不僅可提升物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用范圍,也可強化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的功能性,在為人們提供便利的生活條件的同時,也在改變著人們的生活習慣。
3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用問題及相應(yīng)的解決方法分析
3.1平臺管理問題分析
平臺管理問題主要與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)成要素相關(guān),一般而言,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的各類設(shè)備本身具有其特定的屬性,這些屬性在出廠時即被設(shè)定完成,相應(yīng)的廠商會根據(jù)設(shè)備應(yīng)用實際需求對設(shè)備的外形或者功能進行個性化設(shè)計。但是當此類設(shè)備被加入具體的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中時,設(shè)備便成了系統(tǒng)的一部分,其應(yīng)具有較好的系統(tǒng)適應(yīng)性,可為系統(tǒng)中信息的共享和傳輸提供基礎(chǔ)性條件。但在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實際應(yīng)用過程中,由于不同行業(yè)執(zhí)行的產(chǎn)品設(shè)計標準差異性明顯,導致不同設(shè)備產(chǎn)生的信息質(zhì)量不同,相互之間存在一定的交互滯后性。即使不同廠家和平臺的設(shè)備之間可以實現(xiàn)互相流通信息,但也會經(jīng)常出現(xiàn)信息反饋不及時或者系統(tǒng)命令執(zhí)行錯誤的情況,例如基于安卓系統(tǒng)的家居設(shè)備和基于IOS系統(tǒng)的設(shè)備之間的互通性就很不理想。為此,技術(shù)人員應(yīng)開發(fā)統(tǒng)一性的系統(tǒng)管理平臺,并可促使各類設(shè)備在統(tǒng)一的管理協(xié)議的引導下,可執(zhí)行統(tǒng)一的操作,進而實現(xiàn)高效率以及高質(zhì)量的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用過程。
3.2技術(shù)應(yīng)用成本問題分析
成本問題是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能否得到廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵問題,雖然一些物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)具體應(yīng)用,但由于應(yīng)用成本過高,無法實現(xiàn)量產(chǎn),導致消費者對此類設(shè)備存在一定的消費偏差,實際的應(yīng)用效果也不能達到預期的應(yīng)用效果。例如可實現(xiàn)RFID的電子標簽技術(shù)本身比較簡單,但受限于硬件設(shè)備的產(chǎn)量,實際的生產(chǎn)成本很高,一些企業(yè)根本不會積極發(fā)展相應(yīng)的產(chǎn)品線,導致與此類硬件設(shè)備相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)無法得到有效普及。另外,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還要基于傳感器技術(shù),而傳感器本身對周圍環(huán)境的判斷與環(huán)境的實際特點相關(guān),一些傳感器的判斷效果容易受到環(huán)境的影響,甚至環(huán)境的溫度、濕度均會對傳感器的判斷效果產(chǎn)生影響,這就導致物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的信息損失掉了一定的可靠性和真實性。為此,技術(shù)人員在布置物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)時,應(yīng)結(jié)合用戶的實際情況和需求合理選擇具體的傳感器類型,并為用戶編寫與傳感器相關(guān)的使用說明。實際上,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之所以還沒有完成質(zhì)變,與傳感器技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān),為此,傳感器行業(yè)也應(yīng)積極創(chuàng)造創(chuàng)新,大力發(fā)展傳感器技術(shù),提高傳感器的工作質(zhì)量。
3.3安全性問題分析
安全性問題主要與用戶個人的隱私數(shù)據(jù)相關(guān),傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵設(shè)備,若要提高傳感器的應(yīng)用質(zhì)量,收集有效的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù),需要用戶提供真實的數(shù)據(jù)信息,此類數(shù)據(jù)信息不僅包括用戶的位置信息,甚至還包括用戶的指紋、聲音以及面部信息。但此類信息具有私密性,用戶的信息不允許被隨意泄露。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的高效運行還需要網(wǎng)絡(luò)技術(shù),而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)依托的網(wǎng)絡(luò)本身并非局域網(wǎng),雖然設(shè)置了一些相應(yīng)的防火墻,但由于設(shè)備本身的運行平臺不同,執(zhí)行的行業(yè)標準存在差異,這就導致不同設(shè)備執(zhí)行的安全協(xié)議本身也不同,雖然設(shè)備各自可完成信息的監(jiān)控和監(jiān)管,但從系統(tǒng)整體的角度分析,信息的泄露依據(jù)是系統(tǒng)運行最大的安全隱患。為此,在設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)時,設(shè)計人員應(yīng)在保密協(xié)議方面進行優(yōu)化設(shè)計,可從底層標準方面與廠家進行溝通,盡量做到系統(tǒng)層面的統(tǒng)一性,這樣才可進一步解決用戶隱私泄露的安全性問題。
4結(jié)束語
總之,本文在分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本內(nèi)涵與應(yīng)用要求的基礎(chǔ)上,進一步分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用問題及相應(yīng)的解決方法,主要論述了平臺管理問題、技術(shù)應(yīng)用成本問題以及安全性問題。技術(shù)人員在設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)時,一定要結(jié)合用戶的實際需求,并且應(yīng)參考物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用標準,以保護用戶信息為重,提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。另外,為了優(yōu)化用戶的應(yīng)用體驗,在選擇智能家居設(shè)備時,設(shè)計人員也應(yīng)選擇具有統(tǒng)一操作平臺的智能家居設(shè)備,這樣可在一定程度上消除平臺不匹配造成的信息共享類問題。除此之外,智能設(shè)備廠商也應(yīng)積極應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),收集并分析用戶的反饋和意見,以用戶的實際需求為準,優(yōu)化系統(tǒng)操作界面,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用過程人性化,進而切實提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。
參考文獻:
[1]朱雪芳.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在食品冷鏈物流中的應(yīng)用——評《農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流技術(shù)原理與實踐》[J].食品工業(yè),2021,42(02):376.
[2]胡曉斌,曾慶霖,宋宇宏,翁劍,王威.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)網(wǎng)柜綜合監(jiān)測及評估技術(shù)分析中的應(yīng)用[J].電子世界,2021(03):33-34.
[3]李寧,馬妍妍,高婷婷.淺析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑工程施工安全管理中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2021(02):175-176.
[4]徐萌.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能交通管理系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].數(shù)碼世界,2021(02):10-11.
[5]楊瑩.計算機物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展分析[J].數(shù)碼世界,2021(02):4-5.
[6]石金蘭,宗旭祥,郭星星,高潔.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在枸杞綠色標準化生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)科技與信息,2021(02):70-71.
[中圖分類號]F252 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-6623(2012)01-0064-04
[作者簡介]文振華(1955―),湖南常德人,湖南現(xiàn)代物流職業(yè)技術(shù)學院院長,教授,研究方向:物流與供應(yīng)鏈管理、物流信息技術(shù);黃友森(1949― ),江西興國人,博士,北京機械工業(yè)自動化研究所研究員,研究方向:制造業(yè)信息化、物流信息技術(shù);鄧子云(1979― ),湖南雙峰人,湖南現(xiàn)代物流職業(yè)技術(shù)學院副教授,研究方向:物流信息技術(shù)。
一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流領(lǐng)域應(yīng)用的意義
物聯(lián)網(wǎng)是指通過視頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按照約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)包含傳感層、機器通信層、電信網(wǎng)絡(luò)和IT網(wǎng)絡(luò)層、互聯(lián)網(wǎng)管理層和應(yīng)用層五個方面。物聯(lián)網(wǎng)能夠提供以下幾類服務(wù):(1) 聯(lián)網(wǎng)類服務(wù):物品標識、通信和定位;(2)信息類服務(wù):信息采集、存儲和查詢;(3) 操作類服務(wù):遠程配置、監(jiān)測、遠程操作和控制;(4) 安全類服務(wù):用戶管理、訪問控制、事件報警、入侵檢測、攻擊防御;(5) 管理類服務(wù):故障診斷、性能優(yōu)化、系統(tǒng)升級、計費管理服務(wù)。
物聯(lián)網(wǎng)有三個特點:一是全面感知:利用RFID、傳感器、二維碼及其它各種機器,隨時即時地采集物體動態(tài)信息;二是可靠傳送:通過無處不在的無線網(wǎng)絡(luò)將感知的各種信息進行即時傳送;三是智能處理:利用云計算等技術(shù)及時對海量信息進行處理,真正達到人與人的溝通和物與物的溝通。
物聯(lián)網(wǎng)在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上建立起人與物的充分溝通,它把信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)等應(yīng)用于各個行業(yè)、各個產(chǎn)業(yè),組成一個龐大網(wǎng)絡(luò),在現(xiàn)代綜合技術(shù)層面上實現(xiàn)人與物的智能化交流,使人們能夠通過互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控處于龐大網(wǎng)絡(luò)中的物品運行情況,從而實現(xiàn)對物的智能化、精確化管理與操作。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)技術(shù)后,信息領(lǐng)域又一次重大的革命性創(chuàng)新技術(shù)。從物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用發(fā)展來看,中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模,市場潛力巨大。同時物聯(lián)網(wǎng)還將催生新興產(chǎn)業(yè)、新的就業(yè)崗位和職業(yè)門類,具有非常重大而深遠的意義。據(jù)統(tǒng)計,2010 年,中國物聯(lián)網(wǎng)市場總體規(guī)模已達1933億元。根據(jù)國家工業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)部正在制定的“十二五”物聯(lián)網(wǎng)專項規(guī)劃,至2015 年,中國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達到5000億元以上,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將成為信息產(chǎn)業(yè)的下一個戰(zhàn)略增長極。
二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流業(yè)應(yīng)用的現(xiàn)狀
目前我國物流業(yè)處于向現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展的起步階段。由于多方面的原因,我國的物流資源難以有效整合,致使大量物流資源沒有發(fā)揮應(yīng)有的效用。通過物流信息技術(shù)實現(xiàn)物流信息資源的共享、整合和優(yōu)化利用,達到社會物流資源的優(yōu)化配置,降低社會物流成本,推動供應(yīng)鏈管理的發(fā)展,提升物流業(yè)整體水平,推動經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的重大調(diào)整是當前我國現(xiàn)代物流體系建設(shè)亟待解決的問題。
物流業(yè)多環(huán)節(jié)、多領(lǐng)域、多主體和網(wǎng)絡(luò)化的作業(yè)特點決定了其對信息技術(shù)的依賴程度較高,物聯(lián)網(wǎng)的感知、智能處理和控制反饋等技術(shù)特征與物流業(yè)的運作特點具有良好的匹配性。目前,物流是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集成應(yīng)用程度較高、應(yīng)用范圍較為廣泛的領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在中國物流領(lǐng)域的推廣與應(yīng)用正在快速推進,并為中國物流業(yè)發(fā)展帶來新的機遇。目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用主要集中在運輸、配送環(huán)節(jié)的可視化管理;生產(chǎn)流程和倉庫、配送中心的自動化智能作業(yè)以及構(gòu)建全程監(jiān)控和可追溯的物流信息系統(tǒng)或平臺,收集和監(jiān)控產(chǎn)品全程物流信息等方面。通過調(diào)查統(tǒng)計,在物聯(lián)網(wǎng)全面感知、可靠傳送和智能處理三大技術(shù)類型中,中國物流領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在以RFID識別和空間定位技術(shù)為主的各類感知技術(shù)和傳送技術(shù)方面,而物聯(lián)網(wǎng)智能處理技術(shù)應(yīng)用比例較小。
三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
與物流公共信息平臺
物流公共信息平臺可分為面向地域的物流公共信息平臺,如省、市、縣的物流公共信息平臺;面向行業(yè)的物流公共信息平臺,如鋼材、醫(yī)藥、汽車等物流公共信息平臺(包括園區(qū)的物流公共信息平臺);以及面向特定功能的物流公共信息平臺,如港口、公路運輸?shù)奈锪鞴残畔⑵脚_等。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是建設(shè)物流公共信息平臺的不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。近年來,國內(nèi)許多物流公共信息平臺的建設(shè)都更為重視采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。如基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物流園區(qū)供應(yīng)鏈集成管理平臺構(gòu)建的研究;基于物聯(lián)網(wǎng)的煤炭企業(yè)物流信息平臺應(yīng)用研究;省級物流公共信息平臺的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究等。
省級物流公共信息平臺是服務(wù)于全省的物流公共信息平臺,它的功能是將省內(nèi)的各種物流公共信息平臺和系統(tǒng)(包括政府、企業(yè)、園區(qū)、物流樞紐、金融機構(gòu)等)以及相關(guān)的信息集成整合在一個標準、共享的信息平臺上,并與其他省市的物流信息平臺對接,形成全國性的物流公共信息平臺,實現(xiàn)全國范圍信息資源的共享和集成;物流資源的高效整合及優(yōu)化利用;對社會物流成本和企業(yè)物流成本的合理控制。省級物流公共信息平臺是一省范圍的物流信息神經(jīng)中樞和智能管理中心,因此它具有特殊的重要性。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展極大地推動了省級物流公共信息平臺的建設(shè),從而給我國物流業(yè)的發(fā)展帶來了新的機遇。
四、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
在湖南省物流公共信息平臺的應(yīng)用
(一)湖南省物流公共信息平臺的總體架構(gòu)及主要功能
湖南省物流公共信息平臺的組成主要有:物流物聯(lián)網(wǎng)傳感基礎(chǔ)設(shè)施、多級平臺數(shù)據(jù)中心、安全與容災(zāi)備份中心、1個系統(tǒng)管理中心(系統(tǒng)集成平臺)、在物流物聯(lián)網(wǎng)平臺上的N個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng);在物流公用平臺上的N個物流公共應(yīng)用中心和系統(tǒng),以及在物流共用平臺上的N個物流共用應(yīng)用中心和系統(tǒng)。
1. 關(guān)于物流公共平臺。該平臺主要作用是連接和集成政府電子政務(wù)、物流樞紐、電子口岸、銀行、保險公司等信息平臺和信息系統(tǒng),提供物流相關(guān)的公共信息和資訊。其主要功能有:為政府相關(guān)部門信息,協(xié)助政府進行物流業(yè)務(wù)的監(jiān)管、對運營情況進行統(tǒng)計和分析,為制定政府政策及對物流行業(yè)進行宏觀調(diào)控提供依據(jù)。提供應(yīng)急服務(wù),協(xié)助政府進行應(yīng)急物資采購、庫存調(diào)撥、運輸調(diào)度、指揮協(xié)同、建立多主體聯(lián)合應(yīng)急物流體系;實現(xiàn)與省內(nèi)電子口岸(航空、水路、鐵路、公路的電子口岸等)信息系統(tǒng)的對接;實現(xiàn)與省內(nèi)與銀行、保險、期貨交易所、信托等金融機構(gòu)的信息系統(tǒng)的接口。
2. 關(guān)于物流共用平臺。該平臺是關(guān)聯(lián)中心,作用是連接企業(yè)的信息平臺和信息系統(tǒng),為企業(yè)提供商業(yè)。主要功能包括:物流電子商務(wù)、軟件租用、第四方物流、通信服務(wù)以及其它服務(wù)項目。物流電子商務(wù)。提供網(wǎng)上物流交易服務(wù),包括物流信息(運輸、倉儲等)、(供需)競價匹配、交易撮合、誠信保障、貨物跟蹤、在線支付等;軟件服務(wù)(Software as a Service SaaS)。SaaS是基于互聯(lián)網(wǎng)的軟件服務(wù)。它使企業(yè)以租用方式使用平臺上的軟件而無需購買軟件;第四方物流。提供供應(yīng)鏈整體解決方案,包括物流系統(tǒng)的設(shè)計、分析診斷、系統(tǒng)改進和優(yōu)化等物流咨詢服務(wù)等;物流金融服務(wù)。提供運費代收、代付服務(wù)、貨物抵押,以及提供銀行業(yè)務(wù)、保險代辦、貨物擔保等服務(wù)和其他配套增值服務(wù);其它服務(wù)項目。提供物流外包招投標、物流采購、產(chǎn)品營銷、物流培訓、物流人才招聘等服務(wù)。
3. 關(guān)于管理中心/集成平臺。管理中心/集成平臺是湖南省物流公共信息平臺的管理中心,其主要功能是集成和管理。一方面平臺內(nèi)的各種系統(tǒng)通過該中心進行互聯(lián)和集成,另一方面它提供對省內(nèi)外的各種組織機構(gòu)及個人的信息接口。湖南省物流公共信息平臺采用新一代的信息架構(gòu)技術(shù)SOA(Service Oriented Architecture)構(gòu)建集成平臺,實現(xiàn)平臺上各系統(tǒng)之間的互聯(lián)和集成以及與對省內(nèi)外的各種機構(gòu)及個人的對接,實現(xiàn)了動態(tài)、標準化的集成模式,保證各種軟件系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠在異構(gòu)環(huán)境下進行跨結(jié)構(gòu)、跨平臺的靈活、快速的構(gòu)建以及集成化、綜合性的應(yīng)用。
采用上述技術(shù),平臺可以對接和集成省內(nèi)(并通過對接外省的物流公共信息平臺連接全國其它省市)物流相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)和設(shè)施設(shè)備,并將這些功能以單項功能或者集成化的功能的方式向社會提供服務(wù)。
4. 關(guān)于物流物聯(lián)網(wǎng)平臺。物流物聯(lián)網(wǎng)平臺的主要作用是通過各種中間件(包括RFID的中間件、GIS系統(tǒng)中間件等等)集成、協(xié)調(diào)和整合各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)和設(shè)備,以使物流的應(yīng)用系統(tǒng)能夠綜合應(yīng)用這些物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和設(shè)備。
物流物聯(lián)網(wǎng)平臺將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)和信息通過傳感網(wǎng)收集起來,并向上層應(yīng)用系統(tǒng)提供方便應(yīng)用的服務(wù)接口,使上層應(yīng)用系統(tǒng)能夠以單項服務(wù)或集成化服務(wù)方式向社會提供服務(wù)。如地震、水位的監(jiān)測、交通情況等實時信息;提供運輸車輛及貨物的定位與跟蹤、倉庫的視頻監(jiān)視、駕駛?cè)藛T和車輛實時視頻認證、貨物狀態(tài)監(jiān)視(如溫度等)等單項服務(wù);以及物流電子交易全過程(包括網(wǎng)上交易、在途跟蹤、網(wǎng)上支付、財務(wù)結(jié)算等)等集成化的服務(wù)。
(二)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在湖南省物流公共信息平臺的應(yīng)用
湖南省物流公共信息平臺于2010年9月開通。目前,湖南省物流公共信息平臺已經(jīng)集成了GIS、GPS、物流E通手機、移動視頻等物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
平臺通過物流物聯(lián)網(wǎng)平臺將RFID、條碼系統(tǒng)、車載終端、視頻系統(tǒng)、手機(如物流E通手機)等相關(guān)設(shè)備及系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)連接在一起,自動、實時地對物體進行識別、定位、追蹤、監(jiān)控并觸發(fā)相應(yīng)事件。其中,車貨配載可由PC計算機和物流E通手機進行。物流E通手機是中國電信研發(fā)的、面向物流應(yīng)用的手機。它具有車貨配載、GPS跟蹤定位以及短消息、小額支付等增值業(yè)務(wù)等功能。車輛/貨物定位跟蹤服務(wù)采用GPSOne移動定位技術(shù)。該技術(shù)結(jié)合了GPS衛(wèi)星信號和CDMA網(wǎng)絡(luò)信號進行混合定位,能夠?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)室外的全覆蓋定位。定位精度可達到5米。
移動視頻采用中國電信的支持多路視頻并發(fā)的移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可同時監(jiān)控司機、貨物、車輛周邊狀況等,如危險品運輸、貴重物品運輸?shù)取?/p>
五、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
在物流公共信息平臺的應(yīng)用前景
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流公共信息平臺有廣闊的應(yīng)用前景。其主要發(fā)展方向一是廣度,二是深度。廣度是指在平臺上集成更多的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和設(shè)備,并通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的綜合性、集成化的應(yīng)用,實現(xiàn)物流的全程可視化、管理的透明化;通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在供應(yīng)鏈過程的全方位應(yīng)用,實現(xiàn)綜合性的一站式、一攬子服務(wù);另一方面是指物流公共信息平臺與其它地區(qū)和行業(yè)信息平臺的集成,實現(xiàn)跨地域、跨行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備的互連和對接。深度主要是指充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲取的海量信息,開展深層次的智能化應(yīng)用。例如基于實時信息的路徑優(yōu)化;車輛、船只的能源消耗優(yōu)化;基于環(huán)境信息(應(yīng)用從相關(guān)的橋梁、道路、隧道、堤壩等傳感器采集的信息)的路徑選擇等等。
[參考文獻]
[1]焦志倫.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在中國物流業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀與對策研究[J].港口經(jīng)濟,2011(9):33-36.
[2]李紅衛(wèi).基于物聯(lián)網(wǎng)的物流信息平臺規(guī)劃與設(shè)計[J].信息技術(shù),2011(9):13-16.
[3]鄧子云,黃友森.物流公共信息平臺的層次結(jié)構(gòu)與功能定位分析[J].物流工程與管理,2009(10):13-14.
[4]鄧子云,黃友森,楊曉峰.湖南省物流公共信息平臺總體規(guī)劃[J].物流科技,2011(4).
[5]肖亮.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物流園區(qū)供應(yīng)鏈集成管理平臺構(gòu)建[J].電信科學,2011(4):54-60.
[6] 崔曼,盧建軍,趙安新,衛(wèi)晨.基于物聯(lián)網(wǎng)的煤炭企業(yè)物流信息平臺應(yīng)用研究[J].煤炭技術(shù),2011(1):243-245.
On Application and Innovation of the Internet of Things in Logistics
Wen Zhenhua1,Huang Yousen2,Deng Ziyun1
(1. Hunan Modern Logistics Vocational Technical College, HuNan Changsha 410131 ;
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵性技術(shù)
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)被劃分為三個層次——信息感知層、信息傳輸層和信息應(yīng)用層。基于這個層次劃分,可以將物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵性技術(shù)概括為對應(yīng)的三大類:
(一)信息感知技術(shù)
它應(yīng)用于信息感知層,是物聯(lián)網(wǎng)鏈條上最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié),由各種傳感器節(jié)點組成,主要涉及傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、GPS技術(shù)等。在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中,傳感器技術(shù)被用于測定光照度、水體溫度、溶解氧、ph值、氨氮含量、濁度等參數(shù),而這些參數(shù)指標都會對養(yǎng)殖對象的生長發(fā)育、繁殖周期、產(chǎn)量及質(zhì)量等方面產(chǎn)生重要的影響。RFID技術(shù)(RadioFrequencyIdentification)即射頻識別,俗稱電子標簽,是一種非接觸式的自動識別技術(shù),通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)的數(shù)據(jù),主要應(yīng)用于水產(chǎn)品的質(zhì)量追溯。GPS技術(shù)則是基于新一代的衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng),可以進行海、陸、空全方位的、實時的三維導航和定位,具備自動化、高精度、高效益等顯著特點。在漁業(yè)中,GPS技術(shù)可以應(yīng)用于水產(chǎn)品物流銷售環(huán)節(jié)及質(zhì)量保障體系,對養(yǎng)殖情況、產(chǎn)量、產(chǎn)品流向等進行實時描述和跟蹤。
(二)信息傳輸技術(shù)
它應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)信息傳輸層,是信息傳輸?shù)谋亟?jīng)路徑。傳感器通過有線或無線方式,根據(jù)多種通信協(xié)議向局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)所獲取的各類數(shù)據(jù)。目前運用最廣泛的是無線傳感網(wǎng)絡(luò)(WSN),它是以無線通信方式形成的一個自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的傳感器節(jié)點組成,負責采集和發(fā)送網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息。
(三)信息處理技術(shù)
它是實現(xiàn)漁業(yè)自動化控制的基礎(chǔ),主要涉及云計算、專家系統(tǒng)、決策支持、地理信息系統(tǒng)等,應(yīng)用于信息應(yīng)用系統(tǒng),負責對數(shù)據(jù)進行融合與處理,幫助信息使用者做出科學的管理決策,從而對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程進行有效控制。其中,云計算(CloudComputing)是指將計算任務(wù)分布在大量由計算機構(gòu)成的資源池上,使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取存儲空間和計算能力,以提供各種軟件服務(wù)。專家系統(tǒng)(ExpertSystem,簡稱ES)指運用特定領(lǐng)域的專業(yè)知識,通過推理來模擬人類專家,解決各種具體而復雜問題的計算機智能程序系統(tǒng)。決策支持系統(tǒng)(DecisionSupportSystem,簡稱DSS)是通過數(shù)據(jù)、相關(guān)模型及知識,以人機交互方式來輔助決策者進行半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化決策的一種計算機應(yīng)用系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystem,簡稱GIS)是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算以及分析等運用的技術(shù)系統(tǒng),屬于一種特定的重要空間信息系統(tǒng),主要用于空間信息數(shù)據(jù)庫和進行空間信息的地理統(tǒng)計處理、圖形轉(zhuǎn)換與表達等,在漁業(yè)上可運用于質(zhì)量追溯、物流跟蹤等方面。目前,智能信息處理技術(shù)研究內(nèi)容主要包括4個方面:1、人工智能的理論研究。它包括信息獲取的形式化方法、海量信息處理的理論、方法、機器學習以及模式識別等。2、人——機交互技術(shù)與系統(tǒng)研究,即聲音、視頻、圖形以及文字處理等。3、智能控制技術(shù)與系統(tǒng)研究。通過智能化手段,以實現(xiàn)人與物、物與物之間的互動與聯(lián)系,如可以準確地對目標進行定位和跟蹤等。4、智能信號處理的研究,具體包括信息特征識別和數(shù)據(jù)融合技術(shù)。
漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用意義
大力發(fā)展?jié)O業(yè)信息化,推動信息技術(shù)與傳統(tǒng)漁業(yè)深度融合,不斷提高漁業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的標準化、智能化、集約化、產(chǎn)業(yè)化和組織化水平,努力提升資源利用率、勞動生產(chǎn)率和經(jīng)營管理效率,是我國漁業(yè)突破資源環(huán)境約束、實現(xiàn)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)升級的重要出路。漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為漁業(yè)信息化的一項關(guān)鍵技術(shù),在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用已經(jīng)起步,技術(shù)示范和應(yīng)用的實踐證明,漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效地實現(xiàn)從手工操作向智能自動化操作轉(zhuǎn)變,從粗放型、資源消耗型、數(shù)量型向精準型、資源節(jié)約型、質(zhì)量型發(fā)展方向轉(zhuǎn)變,對促進水產(chǎn)養(yǎng)殖集約、高效、生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。其主要作用表現(xiàn)在以下幾點:
(一)降低人工成本
通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和遠程控制終端設(shè)備,實現(xiàn)了養(yǎng)殖設(shè)備運行的自動化和智能化。養(yǎng)殖人員可以隨時隨地獲取養(yǎng)殖的相關(guān)信息,不必親臨現(xiàn)場就能實現(xiàn)24小時不間斷地對多項指標進行實時監(jiān)控,簡化了日常養(yǎng)殖管理工作,節(jié)省了勞動力,降低了勞動強度。案例:湖北省洪湖市六合水產(chǎn)開發(fā)有限公司第一期建成的水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)示范基地面積1500畝,安裝了水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)環(huán)節(jié)視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)和水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)兩個組成部分。包含8個子系統(tǒng):基地視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控總部總控中心和養(yǎng)殖基地分控中心、水質(zhì)傳感器采集系統(tǒng)、大型自動氣象宏觀環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、水產(chǎn)養(yǎng)殖智能化控制系統(tǒng)、告警子系統(tǒng)、防雷系統(tǒng)和通訊無線系統(tǒng)。主要示范特色養(yǎng)殖和蟹苗培育。經(jīng)過養(yǎng)殖基地管理人員實驗,該技術(shù)的使用,降低勞動量40%。
(二)提高經(jīng)濟效益
借助于相關(guān)養(yǎng)殖模型(如最佳養(yǎng)殖參數(shù)模型等)、疾病預測預警系統(tǒng)、專家知識庫系統(tǒng)等,養(yǎng)殖人員可以更加科學合理地控制飼料的投喂量,并及時預防和控制各種疾病災(zāi)害,有效提高了經(jīng)濟效益。案例:安徽張林漁業(yè)有限公司建有標準化魚塘31個,循環(huán)流水生產(chǎn)池5個,養(yǎng)殖水面達325畝,是農(nóng)業(yè)部健康養(yǎng)殖示范場。主養(yǎng)黃顙魚和翹嘴紅鲌。2014年6月起,示范應(yīng)用水產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),使用物聯(lián)網(wǎng)智能投餌技術(shù),減少飼料浪費15%;使用物聯(lián)網(wǎng)智能增氧技術(shù),減少電費20%,使用物聯(lián)網(wǎng)水質(zhì)在線監(jiān)測技術(shù),提高成活率30%。
(三)減少水產(chǎn)養(yǎng)殖污染
通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用可以合理控制水質(zhì)相關(guān)參數(shù)指標和飼料的投喂量等等,有效降低投入品消耗,減少水體污染物排放。案例:江蘇泗洪縣金水特種水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司養(yǎng)殖面積1.35萬畝。養(yǎng)殖品種以河蟹為主。2013年相繼完成了養(yǎng)殖基地的水質(zhì)在線監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),養(yǎng)殖過程中藥物使用量降低了30%,降低了飼料投喂量,減少了因養(yǎng)殖水體排放對環(huán)境造成的污染,降低了養(yǎng)殖風險。(四)提高管理效率隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中的相關(guān)信息可以實時、快速、便捷的收集、獲取和分析利用,廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測、生產(chǎn)信息管理、產(chǎn)品銷售、質(zhì)量安全追溯、加工運輸、信息查詢及服務(wù)等方面,有利于提高管理效率。
漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的示范與應(yīng)用
(一)養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境自動監(jiān)測和智能控制
良好的水質(zhì)是水產(chǎn)養(yǎng)殖的必要條件,它緊密關(guān)系著水產(chǎn)養(yǎng)殖的產(chǎn)量、質(zhì)量以及經(jīng)濟效益。同時,水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境的管理決定著水產(chǎn)養(yǎng)殖集約化程度。養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境因素主要包括水溫、溶解氧、鹽度、PH值、氨氮含量和濁度等。借助于各式傳感器,養(yǎng)殖戶可以實時獲取水質(zhì)環(huán)境的相關(guān)參數(shù)。同時,基于智能傳感、無線傳感網(wǎng)、通信、智能處理等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以實現(xiàn)集水質(zhì)環(huán)境參數(shù)在線采集、無線傳輸、遠程與自動控制等功能于一體的水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),使養(yǎng)殖戶可以通過手機、PDA、計算機等信息終端,隨時隨地掌握養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境信息,并可以根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果實時調(diào)整控制設(shè)備,進行科學水產(chǎn)養(yǎng)殖與管理。
(二)智能投喂和疾病預警診斷
就水產(chǎn)養(yǎng)殖而言,飼料的科學投喂無論是對養(yǎng)殖對象的良好生長、人類的健康飲食,還是生態(tài)環(huán)境的保護都具有重要意義。投喂量不足或者飼料搭配不合理必然會影響水生動物對飼料營養(yǎng)的需求,阻礙其正常的代謝繁殖,同時還會導致疾病發(fā)病率增高。不僅提升了養(yǎng)殖成本,還給水產(chǎn)品的質(zhì)量安全帶來一定的隱患。飼料投喂過度,則會造成水體環(huán)境的惡化,對生態(tài)環(huán)境造成污染。基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的運用,可建立起水產(chǎn)養(yǎng)殖精細投喂系統(tǒng),對養(yǎng)殖模式、養(yǎng)殖環(huán)節(jié)、每日投喂量、投喂次數(shù)及投喂時段等進行最優(yōu)化。根據(jù)傳感器實時采集的相關(guān)數(shù)據(jù),如光照、水溫、溶氧量、濁度、氨氮等,可分析養(yǎng)殖環(huán)境因素與飼料攝取量之間的關(guān)系,以及不同養(yǎng)殖品種各生長階段對營養(yǎng)成分的需求情況,從而建立起養(yǎng)殖對象在不同生長階段的最佳投喂模式,實現(xiàn)按需投喂、最優(yōu)化養(yǎng)殖。在疾病預警預測部分,可利用采集的數(shù)據(jù)對水環(huán)境趨勢進行預測。通過調(diào)查和參考有關(guān)專家的意見,確定水質(zhì)參數(shù)的各種邊界值(如無警、中警、重警的邊界點),進而可以確定每個警級的區(qū)間并進行預警。這樣,養(yǎng)殖戶便可以在第一時間獲取相關(guān)養(yǎng)殖環(huán)境信息并及時作出處理,起到預防作用。此外,還可建立相關(guān)的疾病診斷和決策系統(tǒng),針對養(yǎng)殖戶在實際養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的病害癥狀進行分析,并提供相應(yīng)的解決辦法和處理措施。通過知識庫和專家?guī)斓慕ⅲ瑢崿F(xiàn)資源和信息的共享及利用。一方面可以隨時查詢關(guān)于水產(chǎn)養(yǎng)殖的有關(guān)知識,包括水產(chǎn)品品種常見疾病及癥狀、對應(yīng)處理措施以及藥品信息等;另一方面還可通過與專家的在線溝通互動,及時獲取相關(guān)幫助與服務(wù)。
(三)全程質(zhì)量追溯和數(shù)字化
養(yǎng)殖管理可追溯是指通過記錄的標識,對某個實體的歷史、用途或者位置給予追蹤的能力。水產(chǎn)品的質(zhì)量安全可追溯主要是基于射頻識別、條形碼及溫度傳感等先進技術(shù)的應(yīng)用,通過唯一的、可識別的碼,對水產(chǎn)品從育苗、養(yǎng)殖、加工到物流以及銷售的全過程進行信息化的管理,實現(xiàn)對水產(chǎn)品整條產(chǎn)業(yè)鏈信息的快速識別與溯源管理。水產(chǎn)品全過程質(zhì)量追溯可具體分為以下幾個系統(tǒng):1.水產(chǎn)品智能養(yǎng)殖管理系統(tǒng)。主要針對養(yǎng)殖飼料的投喂、藥品的使用、水產(chǎn)品的出入庫的登記管理等;2.水產(chǎn)品加工管理系統(tǒng)。包括登記和管理水產(chǎn)品的來源信息、相關(guān)檢疫信息和加工后的出廠信息等。3.水產(chǎn)品冷鏈物流管理系統(tǒng)。通過RFID溫度采集標簽和無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)終端,采集和讀取在物流過程中的水產(chǎn)品相關(guān)信息,并進行傳輸和儲存。4.水產(chǎn)品交易零售管理系統(tǒng)。主要記錄水產(chǎn)品的賣方、買方、交易場所、交易時間、交易價格等信息。5.水產(chǎn)品溯源查詢系統(tǒng)。通過建立水產(chǎn)品質(zhì)量查詢追溯平臺,消費者可根據(jù)購買憑證,查詢到水產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷售各個環(huán)節(jié)的相關(guān)信息。
漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的相關(guān)思考
(一)漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目標用以物聯(lián)網(wǎng)為核心的信息技術(shù)改造、融合、滲透漁業(yè),促進產(chǎn)業(yè)升級和現(xiàn)代漁業(yè)建設(shè)。具體的分析有以下幾個具體目標。1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和關(guān)鍵產(chǎn)品要國產(chǎn)化。2.降低物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)和產(chǎn)品的價格。3.熟化技術(shù)和產(chǎn)品,不斷提高質(zhì)量,整體技術(shù)和應(yīng)用走入世界前列。4.主要通過市場對基礎(chǔ)資源的配置作用,形成研發(fā)、制造、應(yīng)用服務(wù)的漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。5.通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,養(yǎng)殖戶普遍降本、減耗、增效。
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(jīng)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(wǎng)技術(shù),把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)同企業(yè)的產(chǎn)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(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的關(guān)系
數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用手段的日臻完善給物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流領(lǐng)域的應(yīng)用帶來了新的挑戰(zhàn)。利用數(shù)字化技術(shù)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(guān)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(shù),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為我國第一批重點推進的新型智能技術(shù)得到了政府大力扶持。寧波的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在港口物流中的應(yīng)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(wǎng)技術(shù)中的若干技術(shù),如RFID技術(shù)、GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、WSN技術(shù)、ITS技術(shù)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(wǎng)技術(shù),效果良好。相比之下,寧波生產(chǎn)型企業(yè)的庫存管理中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能力相對較低。
目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還僅限于在獨立的倉儲配送中心內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,仍然是獨立的、局限的智能倉儲系統(tǒng)。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將這些獨立的智能倉儲系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),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(wǎng)。在智能倉儲基礎(chǔ)上產(chǎn)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(wǎng)技術(shù)應(yīng)用研究模型建立與分析
根據(jù)上述有關(guān)倉儲信息能力與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的國內(nèi)外現(xiàn)狀分析以及相關(guān)理論考察,我們知道倉儲信息能力與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用能力之間存在著重要關(guān)系。這里我們借鑒了學者們對信息能力的研究成果,總結(jié)出了倉儲信息能力下信息創(chuàng)造能力、傳播能力、反應(yīng)能力。
我們設(shè)立了如下研究假設(shè)
假設(shè)1:倉儲信息創(chuàng)造能力將會影響倉儲企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能力
假設(shè)2:倉儲信息傳播能力將會影響倉儲企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能力
假設(shè)3:倉儲信息反應(yīng)能力將會影響倉儲企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能力
為驗證上述研究模型及研究假設(shè),我們采用了因子分析法、相關(guān)關(guān)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(shè)檢驗。
本文以寧波倉儲企業(yè)為調(diào)研總體,總共發(fā)放了100份問卷,回收了86份,其中經(jīng)篩選有效問卷為67份。在調(diào)查中,我們對調(diào)研的企業(yè)進行了相關(guān)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(zhì)劃分,具體分為國有企業(yè)、民營企業(yè)、外資企業(yè);按照調(diào)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(diào)研的企業(yè)中,大部分是中小型企業(yè),且企業(yè)性質(zhì)以民營企業(yè)居多。被調(diào)查者中,一線人員居多,高層管理人員占的比例最少。
根據(jù)資料,我們采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件對所設(shè)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(diào)查設(shè)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(wǎng)技術(shù)應(yīng)用這兩個定距變量之間是否相關(guān)以及相關(guān)程度如何,我們對研究中涉及到的4個變量進行相關(guān)關(guān)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(yīng)能力這三個變量作為自變量,以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)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(yīng)能力為3個自變量,以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)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(yīng)能力。根據(jù)多元線性回歸分析結(jié)果,當顯著值小于0.05時,該項假設(shè)成立。由此,我們可以得出上述三個假設(shè)中假設(shè)1,假設(shè)3成立,而假設(shè)2倉儲信息創(chuàng)造能力將影響倉儲企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能力,該假設(shè)不成立。
三、結(jié)論與對策
根據(jù)上述實證分析結(jié)果我們得出如下研究結(jié)論:
(1)倉儲信息創(chuàng)造能力、倉儲信息反應(yīng)能力將會影響物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能力。其中影響最大的為倉儲信息反應(yīng)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(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用沒有影響,但是根據(jù)定性分析此項結(jié)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(diào)查的企業(yè)太少,導致最后結(jié)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(wǎng)技術(shù)的認識。到底是哪種原因還有待進一步研究。
根據(jù)研究結(jié)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(wǎng)信息平臺;
2.倉儲企業(yè)如何結(jié)合市場響應(yīng),探索倉儲企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用模式;
3.倉儲企業(yè)如何強化倉儲產(chǎn)品及服務(wù)的競爭優(yōu)勢。
根據(jù)上述研究結(jié)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(wǎng)信息平臺
在政府及相關(guān)主體的協(xié)助下,倉儲企業(yè)應(yīng)盡快構(gòu)筑物聯(lián)網(wǎng)信息平臺。
(2)結(jié)合市場響應(yīng),探索倉儲企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用模式
積極面對物聯(lián)網(wǎng)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(shù)信息導向的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)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(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。
(3)為強化倉儲產(chǎn)品及服務(wù)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(chǎn)品競爭優(yōu)勢強化方案,設(shè)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:
[1]吳曉釗,王繼祥.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].物流技術(shù)與應(yīng)用,2011(2):53-59
中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)101-0217-02
0引言
為促進我國經(jīng)濟的的發(fā)展,業(yè)界人士提出了一種新技術(shù)——物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)利用各種先進技術(shù),通過對連接、監(jiān)控、互動等信息進行實時的采集從而實現(xiàn)了電子商務(wù)當中的商品識別、物流管理及產(chǎn)品質(zhì)量控制等各項功能,促進了電子商務(wù)的發(fā)展。現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已廣泛用于電子商務(wù)進行過程中的各個環(huán)節(jié)。
1物聯(lián)網(wǎng)的基本概念
物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things),從字面上的意思來講,就是把物品和物品通過互聯(lián)網(wǎng)相互連接起來。物聯(lián)網(wǎng)的概念是美國教授Ashton提出的:“通過射頻識別器信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行所有物品智能化的識別管理。”物聯(lián)網(wǎng)是以計算機技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),在移動通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后的又一次信息技術(shù)革命,是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和物流管理相結(jié)合的產(chǎn)物。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
2.1 IPv6技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上進行延伸及拓展的產(chǎn)物,所以物聯(lián)網(wǎng)持術(shù)最基礎(chǔ)技術(shù)還是IP技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)通信的主要協(xié)議也還是在IP基礎(chǔ)上進行的。之前我們使用得最普遍的的是IPv4技術(shù),但是其網(wǎng)絡(luò)地址資源對于現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展來說限制性太強。因此在IPv4的基礎(chǔ)之上,我們研發(fā)了適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的IPv6技術(shù)。IPv6作為一種新的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,其可憑借地址資源容量大、支持動態(tài)路由機制等許多優(yōu)勢而成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要技術(shù),同時也為物聯(lián)網(wǎng)在未來的高速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)[1]。
2.2長距離的無線通信技術(shù)
長距離的無線通信技術(shù)主要是用來實現(xiàn)“物聯(lián)局域網(wǎng)”在互聯(lián)網(wǎng)中的接入,其主要是能過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來讓信息通信得以進行。現(xiàn)比較常的長距離的無線通信技術(shù)主要有以下幾種:EDGE、WCDMA、3G、LTE、WiMax及衛(wèi)星通信等。其中EDGE、WCDMA、3G及LTE等技術(shù)的基礎(chǔ)是共用無線通信網(wǎng),其對IP協(xié)議的承載主要是利用星空網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn),從而能對有線網(wǎng)絡(luò)進行有效地補充。WiMax,其是全球微波互聯(lián)接入的簡稱,其是一種新興的長距離無線接入技術(shù),其主要是為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供高速連接,并且其最遠傳輸距離為50km。WiMax用于商業(yè)當中主要是為電子商務(wù)企業(yè)之間提供高速連線。衛(wèi)星通信即指將衛(wèi)星作為媒介來實現(xiàn)地球上的無線電通信站之間的通信。
2.3局域無線技術(shù)
當今社會使用最為普遍的局域無線技術(shù)便是802.11協(xié)議標準,其包括很多子集,比較適用于如園區(qū)等這面積較小的網(wǎng)絡(luò)覆蓋或是終端接入,其產(chǎn)品的使用非常普遍,且大多數(shù)是用于幾十米或是幾百米的終端接入,其通信帶寬最大可達300m。對于有線網(wǎng)絡(luò)來說,局域網(wǎng)無線技術(shù)在固定的、面積較小的網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域可起到有效的補充作用,在有局域無線技術(shù)的前提下,其他設(shè)備比如說移動型終端、無線掃描器、射頻識別掃描儀等,若想要接入到互聯(lián)網(wǎng)中來也都比較方便。
2.4無線射頻技術(shù)
無線射頻,即RFID,其是一種未通過直接接觸便可進行自動識別的技術(shù)。無線射頻技術(shù)主要是用于閱讀器及射頻卡之間,在未通過直接接觸就可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸,以此來實現(xiàn)對目標的識別以及對數(shù)據(jù)的交換。利用無線射頻技術(shù)可通過掃描物品或是商品的編碼來實現(xiàn)物品的自動識別,再利用信息處理系統(tǒng)將信息進行處理后再通過信息服務(wù)系統(tǒng)將物品或是商品信息進行共享。在有開放計算機網(wǎng)絡(luò)的情況下,企業(yè)就可對物品或是商品進行跟蹤、定位、監(jiān)控及管理,另外還可了解其生產(chǎn)源地、防偽查詢[2]。
2.5傳感器技術(shù)
傳感器是一種物理裝置,其也可被看作是一種生物器官,其可對外界的信號或是光、熱、溫度等物理條件以及像煙霧等化學組成進行探測及感受,并且其可將所探測及感受到的信息傳遞給其他的裝置,通過其他裝置來完成對信息的處理。一般來說,無線射頻技術(shù)是用來對靜態(tài)的物理信息進行處理的,而傳感器技術(shù)則是用來對動態(tài)物理信息進行處理,并且傳感器技術(shù)會自動將所探測及感受到的信息轉(zhuǎn)換成可用于進行網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式。
2.6云計算
云計算是把利用網(wǎng)絡(luò)連接而獲得的計算資源都集中起來,以便進行統(tǒng)一的管理及調(diào)度,從而將服務(wù)提供給用戶。云計算主要是利用網(wǎng)絡(luò)來將集中的計算處理程序都拆分成很多個子程序,然后再將程序分配給不同的服務(wù)器來進行處理,從而使得處理效率大大提高。云計算所擁有的強大的數(shù)據(jù)存儲及處理能力必將使其成為物聯(lián)網(wǎng)得以發(fā)展的基礎(chǔ)。
3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用研究
本文主要對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電子商務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用進行分析。總體來說,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下3方面:對商品的管理、對庫存的管理以及對物流配送的管理。
3.1對商品的管理
在對商品進行管理的過程當中,可在電子商務(wù)系統(tǒng)中利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立專門的商品追蹤系統(tǒng)以便對商品進行實時跟蹤管理。此過程當中所要用到的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要有編碼技術(shù)或是IPv4技術(shù),給予產(chǎn)品全球唯一的標識,這樣企業(yè)就可對商品的狀態(tài)進行實時的監(jiān)控,方便了電子商務(wù)企業(yè)對商品的質(zhì)量進行管理。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的IPv4技術(shù)或是編碼技術(shù),可讓用戶在收到商品時能夠?qū)ι唐愤M行有效地辨別,從而提高了用戶對商品的信任度[3]。
3.2對庫存的管理
在對庫存進行管理的過程當中,其主要是實現(xiàn)庫存的動態(tài)及靜態(tài)的物品管理。在此過程當中所用到的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要有無線射頻技術(shù)及傳感器技術(shù)。通過傳感器技術(shù)可對庫存商品信息進行即時感知,結(jié)合無線射頻技術(shù),傳感器可將所感知的庫存商品信息傳遞到電子商務(wù)系統(tǒng)的監(jiān)控管理中心,以此來實現(xiàn)庫存的自動化,同時還可使庫存商品數(shù)據(jù)信息與銷售平臺的商品數(shù)據(jù)實現(xiàn)同步。另外在確認用戶的訂單時,因有準確的商品數(shù)據(jù)信息,電子商務(wù)企業(yè)可花更少地時間在確認用戶訂單上,從而使得消費體驗得到改善。
3.3對物流配送的管理
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流配送環(huán)節(jié)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個方面:首先是體現(xiàn)在銷售方面,每當一件商品在在線商店出售以后,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電子商務(wù)系統(tǒng)會及時對有關(guān)商品的庫存及位置進行定位,通過對商品的定位可知擁有該商品并離用戶最近的倉庫,將相關(guān)訂單信息通知該倉庫人員,其便可以最快的速度進行商品的出庫行為。其次是體現(xiàn)在商品的出庫前準備方面,即配貨的過程當中。利用無線射頻技術(shù)可對需要出庫存的商品位置進行準確定位,然后借助無線局域網(wǎng)技術(shù)可將商品位置信息傳送到后臺,并可將有關(guān)商品信息傳遞給倉庫的管理人員。此管理人員是持有無線掃描終端的,倉庫的管理人員依照所傳遞的商品位置信息可迅速找到所需出庫商品,隨后只要進行打包并運送到出貨車輛位置等待出庫就可,這樣在免去了手工掃描的過程的前提下,無線射頻系統(tǒng)就可對商品的出庫信息進行了解。再次是體現(xiàn)在商品的運輸過程當中。在此過程當中所用到的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要有傳感器技術(shù)及GPS技術(shù)。其中傳感器技術(shù)主要是用來對商品的狀態(tài)進行實時的監(jiān)控,以了解是否有損壞等。最后是體現(xiàn)在商品的配送過程當中。在此過程當中所用到的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要用3G、EDGE等長距離無線通信技術(shù)。
4結(jié)論
物聯(lián)網(wǎng)擁有眾多先進技術(shù),給各領(lǐng)域的發(fā)展都提供了極大的便利。本文以對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行了簡要分析,并以其在電子商務(wù)中的應(yīng)用為例進行了討論。對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用我們還需要做出更深層次的研究,要將其的作用充分發(fā)揮出來,促進社會各領(lǐng)域的高水平發(fā)展,從而帶動我國國民經(jīng)濟的發(fā)展。
參考文獻
信息化對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化作用
信息服務(wù)需要多樣化。農(nóng)民既需要市場信息,也需要新技術(shù)、新成果信息,更需要推廣人員幫助解決決策分析和實際生產(chǎn)經(jīng)營問題,這就對農(nóng)村技術(shù)推廣人員的素質(zhì)提出了更高的要求,他們不僅要提供農(nóng)業(yè)技術(shù)或成果,還要幫助農(nóng)民進行科學決策,提供與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營整個環(huán)節(jié)相配套的技術(shù)服務(wù)來幫助農(nóng)民實現(xiàn)增收、致富以及農(nóng)村綜合的發(fā)展。
信息服務(wù)需要個性化。目前,種植大戶需要種子來源、種子價格、種植環(huán)境等信息,而這樣的種植大戶都有自己的個性化需求。對于普通農(nóng)民,他們有生產(chǎn)管理技術(shù)的需求,例如,種植番茄的種植大戶,就有對番茄種植及生產(chǎn)管理方面的需求。
信息服務(wù)的流動性、低成本需求。現(xiàn)在的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)講究低成本,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流通用戶比較分散,如何以低成本的方式隨時隨地提供信息服務(wù),那就需要信息技術(shù)的推廣。每一項具體的農(nóng)技推廣活動,內(nèi)容與方法的有效結(jié)合是推廣工作成敗的關(guān)鍵,也是影響推廣工作效率的主要因素。推廣內(nèi)容×推廣方法×受眾接受能力=推廣效果,從這個公式可以看到,方法與內(nèi)容同樣重要,只有達到合理的搭配,才能達到最佳的效果。在提高推廣效率過程中,信息技術(shù)相對的改變著我們的生活方式,推廣的內(nèi)容要實現(xiàn)數(shù)字化,推廣手段信息化,從而大幅提高推廣效率。農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣的方式將逐漸改變農(nóng)民的認知,從了解認識到采納新的技術(shù),進而促進技術(shù)進行擴散,整個過程都需要信息技術(shù)來支撐。換言之,信息技術(shù)支撐著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣體系。
目前,我國農(nóng)村信息化已經(jīng)進入了快速推進期,改革開放30年,我們國家已經(jīng)從低收入國家逐漸邁入了中低收入國家的行列,農(nóng)業(yè)農(nóng)村得到跨越發(fā)展,2011年,農(nóng)村地區(qū)人均收入已經(jīng)達到了6977元,折合1000美元以上。前蘇聯(lián)學者曾提出,當人均1000美元時,對信息將會表現(xiàn)出強烈需求。
目前,我國農(nóng)業(yè)面臨著資源短缺、生態(tài)惡化、勞動力短缺、食品安全壓力,需要大幅度提高土地產(chǎn)出率、勞動生產(chǎn)率和資源利用率。因此,迫切需要用信息技術(shù)和裝備技術(shù)提升傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平,這是我國農(nóng)業(yè)的客觀要求。
傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的解決方案,就是智慧農(nóng)業(yè)。未來農(nóng)業(yè)可能更多的采用精準農(nóng)業(yè)作業(yè)系統(tǒng),通過精準施肥,可以節(jié)約肥料30%,通過精準導航大幅度提高作業(yè)質(zhì)量,通過精準施藥可以節(jié)約用藥60%。目前我們國家的精準農(nóng)業(yè)還是比較落后的。
拖拉機自動導航技術(shù)在國外已經(jīng)實用化,但在我國仍有待推廣。世界上有167種農(nóng)業(yè)機器人,我們僅占8%,英國的蘑菇采收機器人、噴藥機器人,還有擠奶機器人,都能大大地提高工作效率,降低勞動強度。在美國,6個工人可以管理8 萬平方米的設(shè)施大棚,產(chǎn)量達到35~40 kg/m2;在歐洲的奶牛場,2 個工人管理200 頭奶牛,到擠奶的時候,奶牛排著隊,到擠奶機自動沖刷、自動加工等即可;此外,在歐洲,3 個工人能管6000 頭豬;而在我國3 個工人只能管100 頭豬。
對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)價值的再認識
物聯(lián)網(wǎng)有如下特征:每兩個物體之間都可以通訊;每一個物體都有獨立地址,每一個物體都要受計算機控制,每一個物體都可以感知與被感知。目前,大家所提的物聯(lián)網(wǎng)還不是真正意義的物聯(lián)網(wǎng),只有普及了IPv6之后,才可能給每個物體一個IP地址,才有可能真正體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的上述特征。
當前發(fā)達國家紛紛瞄準農(nóng)業(yè)等物聯(lián)網(wǎng)重點領(lǐng)域、加強投入、搶占先機,有望在2020年形成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)。我國也不甘落后,2010年1月5日,國家發(fā)改委委托中國工程院啟動了“物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃研究”重大咨詢研究專項――“精細農(nóng)牧業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃”;1月13日,中國工程院重大咨詢項目“物聯(lián)網(wǎng)及其在重要領(lǐng)域的應(yīng)用”啟動,包括物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。我國要在未來全球農(nóng)業(yè)競爭中立于不敗之地,確保農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)核心專利、標準、技術(shù)、設(shè)備不受制于人,必須盡快由國家層面主導開展技術(shù)研究。
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)支撐著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是農(nóng)業(yè)信息技術(shù)領(lǐng)域的一次重大技術(shù)革命,是農(nóng)業(yè)信息技術(shù)發(fā)展新的階段,將徹底改變把“物理世界”與“IT世界”分離的傳統(tǒng)思維。在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)時代,農(nóng)田、農(nóng)機、生鮮農(nóng)產(chǎn)品將與芯片、寬帶、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)整合,共同形成一個全新的“智慧農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施”。未來農(nóng)業(yè)的運轉(zhuǎn)就在它上面進行,包括生產(chǎn)、管理、經(jīng)營、服務(wù)等,有效服務(wù)農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是推動信息化與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化融合的重要切入點,也是推動我國農(nóng)業(yè)向“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全”發(fā)展的重要驅(qū)動力。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用可以實現(xiàn)合理使用農(nóng)業(yè)資源、降低生產(chǎn)成本、改善生態(tài)環(huán)境、提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)的目的,顯著提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科技貢獻率。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
我國設(shè)施農(nóng)業(yè)存在著很多的問題,包括生產(chǎn)過程管理粗放、生產(chǎn)效率低、勞動強度大、設(shè)施環(huán)境控制能力差、病蟲害防控水平低、自然災(zāi)害防御能力低、配套技術(shù)服務(wù)體系薄弱、設(shè)施作物質(zhì)量缺乏保障等問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到設(shè)施農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,可以做到設(shè)施生產(chǎn)智能化管理、設(shè)施環(huán)境遠程感知調(diào)控、設(shè)施病蟲害預警及防控、農(nóng)學專家遠程可視指導、自然災(zāi)害預警與救災(zāi)指導、農(nóng)藥投入安全監(jiān)管和溯源、生產(chǎn)儲運過程質(zhì)量安全實時監(jiān)測等。
近年來,國家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心根據(jù)我國設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求和技術(shù)現(xiàn)狀,圍繞感測、控制和實施三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)開展科學研究,其中在感測環(huán)節(jié)中,力求突破生物與環(huán)境信息獲取技術(shù)瓶頸;重點研究基于決策模型的智能控制技術(shù),開發(fā)環(huán)境/水控制設(shè)備;在實施環(huán)節(jié),構(gòu)建測控技術(shù)平臺,提供標準技術(shù)接口,定制專業(yè)系統(tǒng)。最終形成面向應(yīng)用的技術(shù)、產(chǎn)品和系統(tǒng),并在設(shè)施生產(chǎn)中大面積推廣應(yīng)用。主要的創(chuàng)新性技術(shù)內(nèi)容包括五個方面,即生物環(huán)境信息感測技術(shù)、信息采集技術(shù)、生產(chǎn)管理分析決策技術(shù)、設(shè)施環(huán)境控制技術(shù)、測控技術(shù)平臺集成與應(yīng)用系統(tǒng)定制。
中圖分類號:C35 文獻標識碼: A
一、物聯(lián)網(wǎng)概述
(一)概念
物聯(lián)網(wǎng)是指通過信息傳感設(shè)備、按照約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)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)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò),其核心是物與物以及人與物之間的信息交互。簡而言之,物聯(lián)網(wǎng)是傳感技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能和自動化技術(shù)等多種信息技術(shù)的融合與集成應(yīng)用,使人與物、物與物之間可進行智慧對話, 從而創(chuàng)造一個智慧的世界。
(二)物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三層結(jié)構(gòu):
首先,感知層。物聯(lián)網(wǎng)要實現(xiàn)人與人、 人與物以及物與物之間的通信,因此,感知層對于物聯(lián)網(wǎng)來說是必不可少的一部分。 感知層通常由二維碼標簽和識讀器、RFID 標簽和讀寫器、攝像頭、GPS、終端、傳感器及傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成, 它與人體結(jié)構(gòu)中皮膚和五官的作用相似,主要用于實現(xiàn)物體的信息識別、捕獲和采集。 由于感知層涉及 RFID、傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)、GPS、自組織網(wǎng)絡(luò)、短距離無線通信等關(guān)鍵技術(shù), 因此其必須解決低成本、 低功耗和小型化問題,并且向著感知能力更全面、靈敏度更高的方向發(fā)展。
其次,網(wǎng)絡(luò)層。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層類似于人體結(jié)構(gòu)中的神經(jīng)中樞和大腦,主要完成接入和傳輸功能,包括接入網(wǎng)與傳輸網(wǎng)兩種。 接入網(wǎng)包括光纖接入、無線接入、以太網(wǎng)接入、衛(wèi)星接入等各類有線接入和無線接入方式,為物聯(lián)網(wǎng)終端提供網(wǎng)絡(luò)接入功能、移動性管理等。 傳輸網(wǎng)由公網(wǎng)與專網(wǎng)組成,是基于 IP 的統(tǒng)一、可擴展、高性能的網(wǎng)絡(luò),典型傳輸網(wǎng)絡(luò)包括電信網(wǎng)(固網(wǎng)、移動網(wǎng))、廣電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、電力通信網(wǎng)、專用網(wǎng)(數(shù)字集群),支持異構(gòu)接入以及終端的移動性。就互聯(lián)網(wǎng)的整體而言,網(wǎng)絡(luò)層可以看做透明的信息傳輸通道,實現(xiàn)應(yīng)用層與感知層的數(shù)據(jù)傳輸, 這就需要研究異構(gòu)感知信息之間的互聯(lián)、互通與互操作的機制,構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所需的開放、分層、可擴展的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),以便于完成多種設(shè)備的接入和服務(wù)的融合,因此,物聯(lián)網(wǎng)必須是異構(gòu)泛在的。由于物體可能是移動的,物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層還必須支持移動性,從而實現(xiàn)無縫透明地接入。
最后,應(yīng)用層。應(yīng)用層包括應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施、中間件和各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的挖掘、信息的存儲和應(yīng)用的決策,最終在眾多領(lǐng)域提供廣泛的應(yīng)用。 應(yīng)用層涉及大規(guī)模數(shù)據(jù)的云計算、 軟件和分布式計算、信息和隱私安全技術(shù)、標準體系、標識和解析等多種關(guān)鍵技術(shù)。目前, 物聯(lián)網(wǎng)的絕大多數(shù)應(yīng)用都是由各個行業(yè)自己來建設(shè)系統(tǒng),這些系統(tǒng)和終端與特定的應(yīng)用相關(guān),不僅不利于開展和變更業(yè)務(wù),而且還需要有專門的行業(yè)服務(wù)器。 由于沒有統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)標準以及接入、融合的管理平臺,各個行業(yè)的差異導致物聯(lián)網(wǎng)尚無法產(chǎn)生規(guī)模化效應(yīng)。
二、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)涉及的新技術(shù)很多, 其中關(guān)鍵技術(shù)主要有射頻識別技術(shù)、智能嵌入式技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。
(一)射頻識別技術(shù)
RFID(射頻識別)是一種非接觸式的自動識別技術(shù),它通過射頻信號自動識別目標對象并讀取該對象的相關(guān)信息, 這些信息既反映了對象的自身特點,又描述了對象的靜態(tài)特征。 RFID作為一種射頻自動識別技術(shù),識別過程無須人工干預,可工作于各種惡劣環(huán)境,它通過物品標簽與閱讀器之間的配合,可以基于計算機互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。 RFID標簽中存儲著數(shù)據(jù)格式規(guī)范的信息, 通過 RFID 閱讀器將物品的屬性信息自動采集到系統(tǒng)中,實現(xiàn)對物品的自動識別,并按照一定的要求完成數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換, 通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們傳遞到數(shù)據(jù)處理中心,便于后續(xù)“透明”管理。 在“物聯(lián)網(wǎng)”中,正是 RFID 技術(shù)讓物品由“死”變“活”、“開口說話”,從而能夠基于互聯(lián)網(wǎng)自動進行信息交換, 其主要為物聯(lián)網(wǎng)中物品的身份標識提供技術(shù)支持。
(二)智能嵌入式(Embedded Intelligence)
智能嵌入式技術(shù)是將計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、通訊技術(shù)等多項技術(shù)綜合起來與傳統(tǒng)制造業(yè)相結(jié)合的技術(shù),是針對某一個行業(yè)或應(yīng)用開發(fā)出的智能化機電產(chǎn)品, 該產(chǎn)品具有故障診斷、自動報警、本地或遠程監(jiān)控等功能,能夠?qū)崿F(xiàn)管理的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和信息化。 通過這一技術(shù),“物聯(lián)網(wǎng)”使物品具有了“信息生命”,將物理基礎(chǔ)設(shè)施和信息基礎(chǔ)設(shè)施有機地融為一個整體,使得囊括其中的每一件物品都“活”了起來,具有了“智慧”,能夠主動或被動地與所屬的網(wǎng)絡(luò)進行信息交換。 也正是由于與智能嵌入式技術(shù)相結(jié)合,才能把傳感器嵌入和裝備到如公路、鐵路、隧道、橋梁、電網(wǎng)、建筑、大壩、供水系統(tǒng)、油氣管道等各種物體中,形成物與物之間能夠進行信息交換的“物聯(lián)網(wǎng)”,并與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,從而實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合,讓所有的物品都能夠遠程感知和控制,形成一個更加智慧的生產(chǎn)生活體系。
(三)無線傳感網(wǎng)絡(luò)
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)的核心, 主要用于解決物聯(lián)網(wǎng)中的信息感知問題。 如果說 RFID(射頻識別)技術(shù)描述了對象的靜態(tài)特征,那么傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)則描述了物體的動態(tài)特征,它記錄了物體在環(huán)境中的物理狀態(tài)變化, 縮小了物理和虛擬世界之間的差距。 這種網(wǎng)絡(luò)通過把成千上萬的傳感器節(jié)點散布在特定區(qū)域,按照自組織方式構(gòu)建一個具有信息收集、 傳輸和處理功能的復雜網(wǎng)絡(luò), 協(xié)同感知并采集網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)被查詢對象或事件的信息,以便于進一步進行跟蹤、監(jiān)控和決策支持等。 傳感器網(wǎng)絡(luò)作為物聯(lián)網(wǎng)的一部分,通常具有低功耗、自組織、高靈活、高保真、微型化等突出特點。 特別注意,傳感網(wǎng)只是物聯(lián)網(wǎng)感知、獲取信息的一種重要的技術(shù)手段,而不是物聯(lián)網(wǎng)所涉及技術(shù)的全部,因此,不能因為傳感網(wǎng)在物聯(lián)網(wǎng)中的核心地位,或者從局部利益或個人目的角度出發(fā)將物聯(lián)網(wǎng)等同于傳感器網(wǎng)絡(luò)。
三、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展前景
(一) 智能物流
智能物流是采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù), 使物流體系具有感知、學習、推理判別和自行解決物流中某些疑問的才能。 傳統(tǒng)物流運送中,運送的品種和風險、 物流過程中的運送環(huán)節(jié)和動作方法以及物流企業(yè)的效勞, 都影響到物流運送的本錢和質(zhì)量。 智能物流在現(xiàn)實中的采用是為每輛配送車輛上裝置 GPS 定位體系,并且在每件貨品的包裝中嵌入 RFID 芯片,經(jīng)過芯片, 物流公司和客戶都能從網(wǎng)絡(luò)了解貨品所處的位置和環(huán)境。 一起在運送過程中物流公司可根據(jù)客戶的需求, 對貨品進行及時的調(diào)整和調(diào)配,實時全程監(jiān)控貨品,避免物流丟失、誤送等,優(yōu)化物流運送道路,縮短中間環(huán)節(jié),減少運送時間。
(二)智能熱網(wǎng)
隨著熱網(wǎng)環(huán)境日益復雜, 熱力需求不斷增加,為了堅持熱網(wǎng)的高可靠性,減少供熱中止事端次數(shù),需求進行詳盡的監(jiān)測和辦理,智能熱網(wǎng)應(yīng)運而生。 智能熱網(wǎng)具有領(lǐng)先的傳感觸發(fā)器和高度安全的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施貫穿于熱源環(huán)節(jié)、供熱環(huán)節(jié)直到每個家庭和大樓。 這種基礎(chǔ)設(shè)施由十分多具有感知和調(diào)理功用的智能商品構(gòu)成, 用于提供智能熱網(wǎng)的健康狀況和用戶需求的實時信息, 以便優(yōu)化智能熱網(wǎng)的運轉(zhuǎn)。 采用獲知的數(shù)據(jù),智能熱網(wǎng)可以經(jīng)過實時的調(diào)整來完成精確的熱網(wǎng)辦理, 然后減少熱網(wǎng)的事端,提高熱網(wǎng)的可靠性。 無人值守換熱站監(jiān)控、智能熱力丈量和家庭能源辦理都是智能熱網(wǎng)的典型采用。
(三)智能交通
隨著對交通需求的提升, 交通擁堵已經(jīng)成為大城市的一個主要問題, 智能交通系統(tǒng)將是非常不錯的解決方案。 智能交通系統(tǒng)是將先進的信息技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)以及計算機技術(shù)有效集成應(yīng)用與交通運輸體系,而建立起的一個大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的,實時、準確、高效的運輸管理系統(tǒng),能有效地提高交通運輸效率,緩解交通阻塞,減少交通事故。 目前高速公路全程監(jiān)控、自動收費、路況氣象監(jiān)測等應(yīng)用廣泛。
(四) 智能醫(yī)療
在智能醫(yī)療統(tǒng)籌范圍之內(nèi), 物聯(lián)網(wǎng)可應(yīng)用于醫(yī)療物資的監(jiān)督辦理、 醫(yī)療信息的數(shù)字化和長途醫(yī)療三個方面。 運用物資辦理的可視化技能,能夠完成藥品的出產(chǎn)、配送、防偽、追溯,完成藥品從科研、出產(chǎn)、流動到運用進程的全方位實時監(jiān)控。 醫(yī)療信息的數(shù)字化首要應(yīng)用于患者的身份辨認、化驗品辨認、病況辨認和體征辨認等。 通過構(gòu)建長途會診和監(jiān)護效勞體系,可完成長途數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)剖析、專家長途會診、移動醫(yī)療等,進步基層醫(yī)療效勞質(zhì)量。 智能醫(yī)療有利于患者取得最好的醫(yī)療作用、最低的醫(yī)療費用、最短的醫(yī)療時刻。 智能醫(yī)療監(jiān)理、醫(yī)療用品智能辦理和長途醫(yī)療已廣泛應(yīng)用。
(六) 智能家居
智能家居是以住宅為平臺, 采用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居日子有關(guān)的設(shè)備集成, 構(gòu)建高效的住所設(shè)備與家庭日程業(yè)務(wù)的辦理體系,提高家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性,并完成環(huán)保節(jié)能的寓居環(huán)境。 智能家居涵蓋信息設(shè)備、通訊設(shè)備、文娛設(shè)備、家用電器、照明設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、水電氣熱表、家庭求助報警等設(shè)備的信息互聯(lián),完成了能源辦理、家庭遠程辦理、白叟日子輔佐等功能,增強了家居日子的舒適性和便利性。 當前智能家居范疇的采用主要有智能家電、智能照明、家庭安防等方面。
結(jié)束語:
綜上所述,目前總體上來說, 全球物聯(lián)網(wǎng)還是停留在概念和研發(fā)的起步階段,有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)定義還存在一些混亂,較為公認的物聯(lián)網(wǎng)的定義是:“通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。 并認為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該具備三個特征:一是全面感知,即利用各種可用的感知手段,實現(xiàn)隨時采集物體動態(tài);二是可靠傳遞,通過各種信息網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合,將感知的信息實時準確可靠地傳遞出去;三是智能處理,利用云計算等智能計算技術(shù)對海量的數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理, 對物體實施智能化控制。
參考文獻:
[1]趙勛. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展與商業(yè)模式研究[J]. 計算機光盤軟件與應(yīng)用,2012,01:44+51.
中圖分類號:TP391.44 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 20-0000-02
1 內(nèi)涵和特征
1.1 物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是通過多種信息傳感設(shè)備來進行采集任何需要監(jiān)控制、連接和互動的物體以及過程,它采集的聲、電、熱、化學、生物等各種所需信息,并與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來成為一個巨大的網(wǎng)絡(luò)。它的主要目的是實現(xiàn)人與物,以及物和人等物品能夠跟網(wǎng)絡(luò)進行連接,方便人們的識別、管理和控制等等。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)的特征。物聯(lián)網(wǎng)本身就是一個網(wǎng)絡(luò),只是它是建立在互聯(lián)網(wǎng)上的一個廣泛的網(wǎng)絡(luò)。但它缺有的與互聯(lián)網(wǎng)不同的獨立特征。首先它把大量的感知技術(shù)融入進來,它的信息來源主要是通過分布在網(wǎng)絡(luò)末端的各類傳感器設(shè)備,這些傳感器對于物聯(lián)網(wǎng)來說就相當于它的“眼”,“耳”、“鼻”。其次,物聯(lián)網(wǎng)中的“物”通過各種有線或無線通信方式連接到互聯(lián)網(wǎng)上,從而實現(xiàn)信息的上傳或指令的下發(fā),進而達到和互聯(lián)網(wǎng)的融合。第三,物聯(lián)網(wǎng)不僅通過傳感設(shè)備交換各類信息,其本身對信息也具有處理的能力,通過這種能力可以實現(xiàn)對物體的智能控制。所以說,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)其實是結(jié)合了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及傳感器技術(shù)和只能處理技術(shù)等形成的一個大的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
2 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
M2M技術(shù)、傳感網(wǎng)技術(shù)及射頻識別(RFID)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。
2.1 M2M技術(shù)。M2M技術(shù)通過實現(xiàn)機器與機器、人與人、人與機器之間的通信,與操作者共享了使機器設(shè)備、應(yīng)用處理過程與后天信息系統(tǒng)提供的信息。M2M技術(shù)提供了傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)良手段,使設(shè)備能夠?qū)崟r地在系統(tǒng)之間、遠程設(shè)備之間、或個人之間建立無線連接成為可能。
M2M產(chǎn)品主要由三個部分構(gòu)成:
(1)行業(yè)應(yīng)用中心:對分散的行業(yè)終端進行監(jiān)控,是終端上傳數(shù)據(jù)的會聚點;(2)無線終端:不是筆記本電腦或手機,而是特殊的行業(yè)應(yīng)用終端;(3)傳輸通道:從用戶端到無線終端的行業(yè)應(yīng)用中心之間的通道。
當今,隨著科技的不斷進步,M2M產(chǎn)業(yè)鏈中的各個技術(shù)環(huán)節(jié)發(fā)展異常迅猛。不斷增加的M2M的末端設(shè)備連接對象,其數(shù)量將會超過計算機和人的數(shù)量。在軟件管理平臺方面,通過M2M管理軟件,可以實現(xiàn)對資產(chǎn)與末端設(shè)備的有效管理、控制。在物聯(lián)網(wǎng)的硬件制造方面,使機器具有聯(lián)網(wǎng)或通信能力的部件是M2M硬件,M2M硬件可以進行信息的提取,也可以從機器設(shè)備中獲取數(shù)據(jù),并傳輸?shù)酵ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)硬件廠商,不同應(yīng)用、不同環(huán)境的移動信息處理可以通過不同的無線M2M硬件產(chǎn)品得以實現(xiàn)。多個行業(yè)已涉及到M2M技術(shù),M2M技術(shù)已可以實現(xiàn)“讓設(shè)備開口說話”,機器設(shè)備已不再是一個個信息孤島,這一便可以實現(xiàn)了對資產(chǎn)和設(shè)備有效的管理和監(jiān)控,通過改善服務(wù)、優(yōu)化成本配置推動社會信息向更加環(huán)保、高效、節(jié)能、安全的方向發(fā)展。
2.2 傳感網(wǎng)技術(shù)。大規(guī)模無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器及其智能處理技術(shù)的結(jié)合便是傳感網(wǎng)技術(shù)。由于是一種檢測裝置,傳感器能夠感受到被測量的信息,并能將檢測到的信息,按一定變換規(guī)律變換成電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的存儲、傳輸、顯示、記錄、處理等要求。實現(xiàn)自動控制與自動檢測的首要環(huán)節(jié)是傳感器,在實際應(yīng)用中,傳感器相當于人的“感覺器官。”新型技術(shù)的低能耗、小型化、可移動、低成本有點可以滿足物聯(lián)網(wǎng)的“物-物”相聯(lián)需要,無線傳感網(wǎng)能夠在滿足上述需要的前提下,提供具有自動修復功能和自動組網(wǎng)的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),使無線網(wǎng)絡(luò)具有初步的智慧功能。伴隨著新技術(shù)革命的到來,全球已進入全新的信息化時代。在實際應(yīng)用時,首先應(yīng)解決的是如何獲取準確可信的信息的問題,而在利用信息的過程中,傳感器具有非常突出的地位,這是由于傳感器是獲取生產(chǎn)和自然領(lǐng)域中信息的手段和主要途徑。
2.3 射頻識別(RFID)技術(shù)。通常,當特定的信息讀寫器通過帶有電子標簽的物品時,讀寫器激活標簽,并向讀寫器及信息處理系統(tǒng)傳送標簽中的信息,從而完成信息的自動采集工作。一個典型的RFID系統(tǒng)是由讀寫器、RFID電子標簽及信息處理系統(tǒng)組成的。信息處理系統(tǒng)根據(jù)需求承擔相應(yīng)的信息處理及控制工作。由于每個RFID標簽都有一個唯一的識別碼,如果它的數(shù)據(jù)格式有很多是互不兼容的,在閉環(huán)情況下,對企業(yè)的影響不是很大。
2.4 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)是通過傳感器的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來提供傳送通道的。目前,物聯(lián)網(wǎng)研究的重點是如何在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上進行增強,適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)可以分為兩類:廣域網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及近距離通信技術(shù)。在廣域網(wǎng)絡(luò)通信上,衛(wèi)星通信技術(shù)、2G/3G移動通信技術(shù)等實現(xiàn)了信息的遠程傳輸,可以為每個傳感器分配IP地址創(chuàng)造可能性,也可以為傳感器的發(fā)展創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)條件。在近距離通信方面, 802.15.4規(guī)范是IEEE制定的用于低速近距離通信的媒體介入控制層和物理層規(guī)范,以IEEE802.15.4為代表的近距離通信技術(shù)是目前的主流技術(shù),工作在工業(yè)科學醫(yī)療頻段,免許可證的2.4GhzISM頻段全世界均可使用。
5 發(fā)展趨勢
物聯(lián)網(wǎng)前景非常廣闊,它將極大地改變我們目前的生活方式。首先,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用可以提高經(jīng)濟效益,節(jié)約成本;其次,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展可以帶動很多相關(guān)行業(yè)的發(fā)展,可以為全球經(jīng)濟的可持續(xù)提供動力;還有,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用可以大大方便我們的生活。在物聯(lián)網(wǎng)的世界里,每個物體都具有了一定的智能,可以自動完成一些以往需要人類干預才能完成的事情。物聯(lián)網(wǎng)雖好,但是要建立一個真正高效實用的物聯(lián)網(wǎng),有兩個因素必不可少。首先是規(guī)模性,就是說接入網(wǎng)絡(luò)的物體必須達到一定的規(guī)模,只有具備了規(guī)模,智能作用才能真正發(fā)揮出來。例如,某個城市的道路上有上百萬輛汽車,如果我們只把其中的一萬輛汽車接入到網(wǎng)絡(luò)中,就不能對整個城市的交通有全面的了解,也不可能建立一個智能交通系統(tǒng);其次是流動性,物體通常處在運動中,要能保證物體在運動狀態(tài),甚至是高速運動狀態(tài)下都能隨時進行數(shù)據(jù)的交換,這就需要建立配套的信息高速公路,尤其是大容量移動互聯(lián)通道。EPOSS在《物聯(lián)網(wǎng) 2020》報告中分析預測,未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將經(jīng)歷四個階段,2010年之前射頻識別技術(shù)將被廣泛應(yīng)用于物流、零售和制藥等領(lǐng)域,2010-2015年物體互聯(lián),2015-2020年物體進入半智能化,2020年之后物體進入全智能化。目前,第一階段的功能在國內(nèi)外已經(jīng)實現(xiàn),正在向第二階段的目標邁進。
6 結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)的興起是信息產(chǎn)業(yè)的又一次浪潮,物聯(lián)網(wǎng)被業(yè)界廣泛視作后金融危機時代驅(qū)動世界經(jīng)濟增長的新引擎和未來社會的締造者。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展并不是可以一步到位的,它設(shè)計的內(nèi)容很多,在中國只有依靠政府以及科研單位、企業(yè)單位以及社會業(yè)界人士共同努力,這樣才能把物聯(lián)網(wǎng)本身所蘊藏的巨大潛力發(fā)覺出來,讓其體現(xiàn)出其應(yīng)有的價值。
參考文獻:
[1]周偉.淺談物聯(lián)網(wǎng)及其技術(shù)應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù),2011,8.
【摘要】本文從技術(shù)、應(yīng)用、前景三個方面簡要闡述了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)院信息化建設(shè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望,對相應(yīng)的應(yīng)用進行了簡要的利弊分析,以期樹立物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在未來醫(yī)院現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮的作用。
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng);RFID;醫(yī)院信息化;數(shù)字化醫(yī)院;醫(yī)院管理
近年來,醫(yī)療行業(yè)的競爭已經(jīng)從醫(yī)療環(huán)境、醫(yī)療人才的競爭轉(zhuǎn)移到醫(yī)院信息處理能力及醫(yī)院工作效率的競爭。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為新興信息技術(shù),在患者管理、資產(chǎn)盤點等方面已經(jīng)在醫(yī)院逐步推廣應(yīng)用,進一步推動了醫(yī)院的數(shù)字化進程。運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),優(yōu)化醫(yī)院現(xiàn)有的信息系統(tǒng)(HIS),構(gòu)建全時、全域的監(jiān)測和預警管理平臺,有效解決精細化管理問題將是醫(yī)院信息化發(fā)展的風向標。
1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述
1.1物聯(lián)網(wǎng)定義:物聯(lián)網(wǎng)是21世紀新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱我們可以得到物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”,這主要表達了兩層意思:首先,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò);第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品和物品之間,進行信息交換和通信。由此得到物聯(lián)網(wǎng)定義是通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品和互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
1.2關(guān)鍵技術(shù)
1.2.1射頻識別術(shù)及編碼:射頻識別即RFID技術(shù),又稱電子標簽、無限射頻識別,是一種通過無限電訊號識別特定目標病毒寫相關(guān)數(shù)據(jù),而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸的通信技術(shù)。射頻識別是一種簡單的無線系統(tǒng),只有兩個基本期間,由一個閱讀器和很多或標簽組成。
射頻識別的編碼是唯一的,而且其編碼規(guī)律和解析方式能夠通過物聯(lián)網(wǎng)計息服務(wù)對應(yīng)起來,這樣才能夠通過編碼訪問其對應(yīng)物品。目前體系射頻識別編碼存在三個標準,分別為ISO標準、歐美EPC標準和日本UID標準,應(yīng)用前景和范圍也有所不同。
1.2.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò):無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成,通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網(wǎng)絡(luò)。最近幾年,隨著計算成本的下降以及微處理器體積越來越小,已經(jīng)為數(shù)不少的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開始投入使用。目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用主要集中在環(huán)境、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域。
1.2.3物聯(lián)網(wǎng)中間件服務(wù):物聯(lián)網(wǎng)中間件負責實現(xiàn)對RFID硬件以及配套設(shè)備的信息交互和管理,同時作為一個軟硬件集成的橋梁,完成與上層復雜應(yīng)用的信息交換。其在物聯(lián)網(wǎng)中起到中介作用,屏蔽前端硬件的復雜性,并把采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到后端IT系統(tǒng)。
1.2.4物聯(lián)網(wǎng)名稱解析:物聯(lián)網(wǎng)名稱解析服務(wù)點有點類似因特網(wǎng)的DNS服務(wù),后者是激昂客戶端輸入的網(wǎng)址轉(zhuǎn)換成其對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源地址URI,進而得到此ID號對應(yīng)物品的屬性。
2物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院管理中的應(yīng)用
2.1醫(yī)院患者管理:使用RFID技術(shù)將患者姓名、年齡、血型、過敏史、親屬姓名、緊急聯(lián)系電話、既往病史等信息儲存在射頻腕帶中,掛號、就醫(yī)、取藥只需一刷就避免人為失誤,規(guī)范合理用藥。還可以與醫(yī)院HIS系統(tǒng)接駁,隨時從醫(yī)院遠端服務(wù)器調(diào)取病人完整病歷。此外針對病人,可以對床頭病人標識卡、住院服進行改進,對患者生命體征進行實時監(jiān)護;針對新生兒,運用RFID腕帶和母嬰識別系統(tǒng)避免他人報錯和偷報等。
2.2醫(yī)務(wù)人員管理:醫(yī)務(wù)人員的流動性大,在醫(yī)院重要點位設(shè)置固定RFID閱讀器讀取每個工作人員的RFID胸卡判斷其所在位置,從而實現(xiàn)人員室內(nèi)跟蹤,為調(diào)度醫(yī)務(wù)人員及時診療與救護提供支持。在此基礎(chǔ)上,集成門禁系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)。防止外來人員隨便進入,以提高綜合管理能力。
2.3醫(yī)療設(shè)備管理:醫(yī)療設(shè)備管理的最終目的是使醫(yī)療設(shè)備處于良好的運行狀態(tài),確保醫(yī)院的社會、經(jīng)濟、技術(shù)效益最大化。基于RFID技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備管理通過標簽植入,智能實現(xiàn)入庫出庫、科室管理、資產(chǎn)盤點、保修報損、防盜報警等功能。此外,還可以通過功能完備的信息系統(tǒng),實現(xiàn)設(shè)備定期維護保養(yǎng)以延長使用壽命,實現(xiàn)設(shè)備檔案電子化提升工作效率,實現(xiàn)設(shè)備使用監(jiān)管以確保設(shè)備利用率。
2.4用血安全管理:將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于血液管理,從獻血開始就將每個血袋上記錄獻血這基本信息和血液生物信息的RFID標簽,從而簡化血液篩選和儲存流程,提高血庫內(nèi)部處理效率,降低出錯率和血型配錯率。當然應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)于血液還存在一些其他聲音,例如標簽的電磁波對血液成分是否存在影響,RFID應(yīng)用于用血安全其成本的投資回報過低等等,這些都是應(yīng)用過程中的一些瓶頸問題。
2.5 醫(yī)藥供應(yīng)管理:基于RFID技術(shù)的醫(yī)藥供應(yīng)管理可以實現(xiàn)藥品裝配迅速、識別和杜絕仿冒藥品、減少不必要庫存、提高照單生產(chǎn)率、門診智能擺藥取藥等等。在美國食品藥品管理局(FDA)的要求下,該國制藥商從2006年開始利用RFID技術(shù)追蹤易仿冒藥品的生產(chǎn)、儲存、運輸、銷售的全過程。
2.6醫(yī)療廢物管理:將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)藥廢物的管理,是近幾年研究的一個方向。國外一些先進醫(yī)院通過對醫(yī)療垃圾的收取、稱重、運輸、焚燒等過程的數(shù)據(jù)進行收集和分析,避免醫(yī)療廢棄物的漏裝、遺失、丟棄,記錄規(guī)范整個流程的耗時,全程監(jiān)控醫(yī)療廢物轉(zhuǎn)運,確保醫(yī)療廢物被妥善運輸?shù)街付ǖ攸c。
3前景展望
物聯(lián)網(wǎng)作為一項前景技術(shù),還面臨著技術(shù)標準、行業(yè)規(guī)范、成本、信息安全、電磁干擾等一些列問題,在醫(yī)療行業(yè)全面推行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還面臨很多困難。但不容置疑的是在醫(yī)療藥品行業(yè)將是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)率先應(yīng)用的最大領(lǐng)域,特別對于醫(yī)療應(yīng)急機動任務(wù)來說,RFID技術(shù)具有完成高效、準確、便于部署醫(yī)藥管理系統(tǒng)所需的高度自動化和智能化,在應(yīng)急醫(yī)療保障任務(wù)中必將發(fā)揮不可替代的重要作用。物聯(lián)網(wǎng)時代已經(jīng)來臨,物聯(lián)網(wǎng)+云計算則是醫(yī)療行業(yè)發(fā)展的最終信息技術(shù)模式。
參考文獻
關(guān)鍵詞: 集約型農(nóng)業(yè);物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);探索;研究
Key words: intensive agriculture;internet of things technology;exploration;research
中圖分類號:TN915 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)24-0206-02
0 引言
“集約型農(nóng)業(yè)”是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的一種模式,是利用有限的土地資源,將生產(chǎn)力技術(shù)先進的勞動力和生產(chǎn)資料集中管理,形成規(guī)模化集中生產(chǎn)經(jīng)營,使較少的土地產(chǎn)生最大的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益,從而解決我國原始的、分散的農(nóng)業(yè)生產(chǎn),最終利用現(xiàn)代化的技術(shù)手段改良農(nóng)業(yè)、改造農(nóng)業(yè),提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的市場競爭力和活力。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是通過對集約型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營等活動進行實時、高效的監(jiān)控,是集約型農(nóng)業(yè)的發(fā)展實現(xiàn)智能化、低碳化、生態(tài)化、集約化發(fā)展,從空間、組織、產(chǎn)業(yè)上完成農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施、通信設(shè)備和信息化設(shè)施的重新組合,使農(nóng)業(yè)發(fā)展進一步“高效、聰明、智慧、精細”,促使“三農(nóng)”和諧發(fā)展。
1 我國集約型農(nóng)業(yè)發(fā)展及其應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀
1.1 集約化農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
①東西部地區(qū)差異較大,制約農(nóng)業(yè)集約化發(fā)展;
②平原與山部地區(qū)差異明顯;
③傳統(tǒng)思想觀念決定著農(nóng)業(yè)集約化發(fā)展進程;
④粗放型農(nóng)業(yè)發(fā)展觀念根深蒂固。
1.2 集約型農(nóng)業(yè)發(fā)展應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀
1.2.1 西部地區(qū) 目前西部地區(qū)形成了以我國第一個農(nóng)業(yè)示范區(qū)楊凌為龍頭的高新農(nóng)業(yè)發(fā)展模式,其覆蓋整個關(guān)中地區(qū),輻射整個西部地區(qū),結(jié)合西部地區(qū)的自然環(huán)境特點,人文特點、農(nóng)業(yè)種植特點等,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、三網(wǎng)融合等高新技術(shù)推動“三農(nóng)”產(chǎn)業(yè)向城市的數(shù)字化、智能化、低碳化發(fā)展,從空間、組織、產(chǎn)業(yè)上整合現(xiàn)有通信設(shè)備和信息化基礎(chǔ)設(shè)施,使楊凌的發(fā)展“聰明、智慧”,探索我國“三農(nóng)”信息化、城市智慧化和諧發(fā)展模式。進一步推進實施西部大發(fā)展戰(zhàn)略。
1.2.2 東部地區(qū) 我國東部地區(qū)的集約化農(nóng)業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用比較成熟,目前在長江中下游地區(qū)已經(jīng)進入推廣期實用期,主要表現(xiàn)在:
長三角地區(qū)的集約型水稻生產(chǎn)區(qū),通過農(nóng)業(yè)機械導航控制技術(shù)研制而成的無人駕駛拖拉機,使農(nóng)機駕駛員從單調(diào)重復的勞動中解放出來,顯著提高作業(yè)精度,避免重復作業(yè),提高農(nóng)業(yè)資源利用率,降低生產(chǎn)成本,提高投入產(chǎn)出比。
通過實時采集大棚內(nèi)溫度、濕度信號以及光照、土壤溫度、葉面濕度、露點溫度等環(huán)境參數(shù),自動開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備。并根據(jù)用戶需求,隨時進行處理,為設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動監(jiān)測、對環(huán)境進行自動控制和智能化管理提供科學依據(jù)。
2 我國集約型農(nóng)業(yè)發(fā)展及其應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)意義