發(fā)布時(shí)間:2023-10-08 17:37:26
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的組成,期待它們能激發(fā)您的靈感。
【關(guān)鍵詞】車聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 智慧交通 應(yīng)用探究
為滿足城市交通的需求,提高城市交通的運(yùn)行效率,確保城市交通的安全暢通,憑借物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的強(qiáng)大技術(shù)優(yōu)勢發(fā)展城市智慧交通已經(jīng)是大勢所趨。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分,對于城市智慧交通的發(fā)展建設(shè)具有極其重要的作用和意義。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有極強(qiáng)的優(yōu)越性,同時(shí)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和城市智慧交通之間存在重要的關(guān)聯(lián),車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市智慧交通中的應(yīng)用能有效促進(jìn)城市智慧交通的發(fā)展。因此,要加強(qiáng)對車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)施城市智慧交通應(yīng)用的探究。
一、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述
(一)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的含義
車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分,是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市交通領(lǐng)域中的具體應(yīng)用。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是通過先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),諸如移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、車輛傳感技術(shù)、道路環(huán)境感知技術(shù)、專用短程通信技術(shù)、車輛定位技術(shù)等,來實(shí)施對車輛與道路環(huán)境之間以及車輛與車輛之間的協(xié)同互動(dòng)。在車聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用到的諸多物聯(lián)網(wǎng)先進(jìn)技術(shù)之中,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和專用短程通信技術(shù)對車聯(lián)網(wǎng)的作用和意義最為重要。“車上網(wǎng)”是車聯(lián)網(wǎng)的重要組成本分,但不是車聯(lián)網(wǎng)的全部,車聯(lián)網(wǎng)通過專用短程通信技術(shù),具備了對車輛與車輛之間、車輛與道路環(huán)境之間的實(shí)時(shí)信息交互能力,能實(shí)現(xiàn)對車輛與車輛之間、車輛與道路環(huán)境之間的協(xié)調(diào)互動(dòng)。在城市智慧交通的實(shí)踐中,能實(shí)現(xiàn)交通中的諸多應(yīng)用,諸如實(shí)現(xiàn)對場站和停車場的自動(dòng)出入,實(shí)現(xiàn)行車的安全駕駛、實(shí)現(xiàn)交警的執(zhí)法管理等。因此,車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過對移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和專用短程通信技術(shù)的運(yùn)用,能實(shí)現(xiàn)對城市交通信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和,還能實(shí)現(xiàn)城市交通中的停車收費(fèi)等交通應(yīng)用。
(二)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的具體要求
車聯(lián)網(wǎng)功能的實(shí)現(xiàn)具有一定的要求,具體要求如下:①參與城市交通運(yùn)行的車輛,必須配置有性能較高的車載計(jì)算機(jī),還需要具備GPS等相關(guān)的軟件設(shè)備。另外,要求車內(nèi)的電源供電具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性,為車聯(lián)網(wǎng)的正常工作提供必要的能量支撐。②車聯(lián)網(wǎng)功能的實(shí)現(xiàn)離不開安全穩(wěn)定的信息網(wǎng)絡(luò)。因此,要保證車輛內(nèi)具備穩(wěn)定的通信訊號,以實(shí)現(xiàn)對車輛定位的功能和信息共享。同時(shí),要保持車輛內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性,避免因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)連續(xù)性不佳而出現(xiàn)的信息堆積和信息孤島。③要確保車輛的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)具備強(qiáng)大的處理海量、復(fù)雜數(shù)據(jù)的能力,以實(shí)現(xiàn)對拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)的處理。④要確保車輛行駛的道路周邊具備完善的車聯(lián)網(wǎng)配套設(shè)施,以實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)對車輛進(jìn)行的外部信息的傳送,實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)電子屏幕對車輛運(yùn)行情況的正常顯示。
二、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)施城市智慧交通的應(yīng)用
車聯(lián)網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分,是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市交通領(lǐng)域的具體應(yīng)用。因此,車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)施城市智慧交通的應(yīng)用中,同樣要遵循物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)主要由前端感知層、中間傳輸層以及后端應(yīng)用層組成。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要通過前端感知層來實(shí)施對車輛所在的外部環(huán)境信息和車輛內(nèi)部信息的感知,通過中間傳輸層實(shí)現(xiàn)對前端感知層收集到的車輛內(nèi)部信息和車外環(huán)境信息的傳輸,最后通過后端應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)對車輛內(nèi)部信息和車外環(huán)境信息的存儲和處理。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過這種前端感知層、中間傳輸層以及后端應(yīng)用層的架構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)各種城市智慧交通應(yīng)用。
(一)智能化聯(lián)網(wǎng)停車
現(xiàn)階段,我國的停車技術(shù)還停留在人工和半人工服務(wù)結(jié)合管理的水平上。對于覆蓋全市,實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和全自動(dòng)化管理的停車技術(shù),還比較罕見。隨著汽車數(shù)量的日益增多,這種效率低下、品質(zhì)較差的停車技術(shù)服務(wù),導(dǎo)致了城市交通中停車難的嚴(yán)峻問題。另外,較為普遍存在的問題是路邊停車管理嚴(yán)重缺失,各種小區(qū)、商業(yè)區(qū)都普遍存在停車難的現(xiàn)象。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市智慧交通中的應(yīng)用,能對城市交通中輛的出入進(jìn)行自動(dòng)的識別和管理,還能夠?qū)崿F(xiàn)車輛的自動(dòng)電子繳費(fèi),通過利用車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢,可以實(shí)現(xiàn)全市范圍內(nèi)的智能化聯(lián)網(wǎng)停車,構(gòu)建成熟的聯(lián)網(wǎng)停車收費(fèi)、停車管理和相關(guān)信息服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。
(二)城市擁堵管理
隨著城市化的快速發(fā)展,城市交通中的擁堵狀況日益嚴(yán)重,尤其是在一些城市中心的商業(yè)區(qū)域,數(shù)量巨大的車輛對城市交通造成了巨大的壓力,導(dǎo)致了嚴(yán)重的城市擁堵,使得城市交通的運(yùn)行效率受到大幅度降低。為有效緩解城市核心商業(yè)區(qū)域的車輛擁堵,緩解城市交通的壓力,可以對出入核心商業(yè)區(qū)的車輛收取合理的費(fèi)用,以對商業(yè)區(qū)的車輛擁堵進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市智慧交通應(yīng)用中,通過專用短程通信技術(shù)可以在保障城市車輛正常通行的情況下,實(shí)現(xiàn)對城市車輛的實(shí)時(shí)通信和實(shí)時(shí)電子收費(fèi),能有效緩解城市的交通擁堵狀況。
(三)安全駕車應(yīng)用
車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市智慧交通應(yīng)用中,通過移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對車輛行駛道路周邊信息的有效收集,也能通過專用短程通信技術(shù)獲取實(shí)時(shí)的交通安全信息,為車輛行駛構(gòu)建安全的環(huán)境。
三、結(jié)語
車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢,對于城市智慧交通的發(fā)展建設(shè)具有至關(guān)重要的作用和意義。因此,要加強(qiáng)車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市智慧交通中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)城市交通中的智能化聯(lián)網(wǎng)停車,有效緩解城市交通中的車輛擁堵,提高城市交通擁堵管理的水平,實(shí)現(xiàn)城市交通中行駛車輛的安全駕駛應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);關(guān)鍵技術(shù);智能化
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IOT)被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的信息技術(shù)革命的第三次浪潮。顧名思義,物聯(lián)網(wǎng)是可以實(shí)現(xiàn)物物相連的新型網(wǎng)絡(luò),是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,將“物”加入到信息系統(tǒng),將RFDI、無線傳感技術(shù)等應(yīng)用于“物”的感知、監(jiān)控、管理的技術(shù)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)利用各種感知技術(shù)及信息傳感設(shè)備,如射頻識別技術(shù)(RFID)、紅外感應(yīng)技術(shù)、激光掃描器、全球定位系統(tǒng)等對現(xiàn)實(shí)世界中的物品進(jìn)行智能感知和識別,將采集的信息通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有效的信息交換和通信,從而將“物”加入到網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)中,將人與人之間的溝通和交流拓展到人與物及物與物之間,即物聯(lián)網(wǎng)將其用戶端拓展和延伸到了任何物和物之間。物聯(lián)網(wǎng)的基本特征有物聯(lián)化、智能化、互聯(lián)化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、感知化。
1物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)早在1995年就被比爾蓋茨提出。1999年,麻省理工學(xué)院給出了他們的物聯(lián)網(wǎng)的定義:物聯(lián)網(wǎng)就是將所有物品通過射頻識別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實(shí)現(xiàn)智能化識別和管理的網(wǎng)絡(luò)。2005年ITU在其名為“物的互聯(lián)網(wǎng)”的年終報(bào)告中以新的通信維度來定義物聯(lián)網(wǎng),并預(yù)見物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)如傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)、嵌入式技術(shù)等將得到更加廣泛的應(yīng)用。基于對物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵的研究,即通過傳感器感知“物”的狀態(tài),我國中科院認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是感知網(wǎng)。目前,韓國、日本均提出了本國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略,美國更是將物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟(jì)的有力武器,我國也高度重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)、應(yīng)用。現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生活的各個(gè)方面,如智能家居、智能交通、智能圖書館、產(chǎn)品溯源等,給人們的生活帶來了翻天覆地的變化。
2物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)可分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。
(1)感知層。
感知層主要完成大規(guī)模、分布式的信息感知與信息采集。通過各種類型的傳感器感知設(shè)備,提取設(shè)備的屬性、狀態(tài)及行為態(tài)勢等有用信息,從而感知、識別目標(biāo)。并將信息提供給網(wǎng)絡(luò)層的其他設(shè)備以實(shí)現(xiàn)交流互通及資源共享。RFID標(biāo)簽和讀寫器、全球定位系統(tǒng)、各種傳感器和M2M終端、攝像頭等是感知層的重要組成部分。
(2)網(wǎng)絡(luò)層。
網(wǎng)絡(luò)層是由互聯(lián)網(wǎng)與各種通信網(wǎng)絡(luò)(電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)及其他專業(yè)網(wǎng)絡(luò))等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施組成的融合網(wǎng)絡(luò)。主要負(fù)責(zé)接入、傳送和管控來自感知層的信息,完成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層與感知層之間的數(shù)據(jù)傳輸、信息通信。
(3)應(yīng)用層。
應(yīng)用層主要是行業(yè)專業(yè)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,為行業(yè)的智能化應(yīng)用提供實(shí)用的解決方案,由支持物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)行的各行各業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)組成,為用戶實(shí)現(xiàn)使用物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用接口,為各種終端及用戶設(shè)備提供應(yīng)用服務(wù)。
3物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)
3.1RFID
RFID(radio frequency identification,射頻識別)是一種可工作于各種環(huán)境、無須人工干預(yù)的非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)。它通過射頻信號自動(dòng)識別目標(biāo)對象并獲取對象的各種數(shù)據(jù)。RFID可實(shí)現(xiàn)多個(gè)標(biāo)簽的同時(shí)識別,并能對高速運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行識別。RFID由標(biāo)簽、閱讀器和天線3個(gè)部分組成。其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有ISO/IEC10536,IS0/IEC 14443,IS0/IEC15693和ISO/IEC18000。應(yīng)用最多的是ISO/IEC 14443和ISO/IEC15693。RFID具有識別穿透能力強(qiáng)、無線無源、安全防偽等特點(diǎn),RFID技術(shù)與通訊、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)全-球范圍內(nèi)物體的自動(dòng)識別、定位、監(jiān)控、追蹤,因而成為物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
3.2無線傳感網(wǎng)技術(shù)
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN,Wireless Sensor Network)是高效、高穩(wěn)定性的自組織的無線網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng),具有分布式信息采集、信息傳輸和處理技術(shù)。無線傳感器網(wǎng)內(nèi)部署了大量的傳感器節(jié)點(diǎn),物聯(lián)網(wǎng)正是通過遍布在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的無數(shù)傳感器及由它們通過自組織方式形成的無線傳感網(wǎng)絡(luò),監(jiān)測光、聲音、溫度、壓力、運(yùn)動(dòng)等數(shù)據(jù)以感知物體的。傳感器各節(jié)點(diǎn)相互協(xié)作,實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)任意時(shí)間及地點(diǎn)的信息進(jìn)行感知、數(shù)據(jù)采集和分析處理,并通過網(wǎng)關(guān)連接到公用Internet網(wǎng)絡(luò),將信息給監(jiān)測者。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)主要有WLAN技術(shù)、UWB技術(shù)、Zigbee技術(shù)、RFID等。
3.3云計(jì)算技術(shù)
云計(jì)算是利用遠(yuǎn)程服務(wù)器或非本地的服務(wù)器的分布式計(jì)算機(jī)為網(wǎng)絡(luò)用戶提供計(jì)算、存儲、軟硬件等服務(wù),具有大規(guī)模的并行計(jì)算能力和彈性增長的存儲資源。云計(jì)算將海量數(shù)據(jù)的計(jì)算程序通過網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)拆分成無數(shù)小的子程序,再交由多部服務(wù)器同時(shí)完成,因而能夠在數(shù)秒之內(nèi)發(fā)揮與超級計(jì)算機(jī)同樣的強(qiáng)大效能,處理數(shù)以千萬計(jì)甚至億計(jì)的信息。物聯(lián)網(wǎng)中的傳感設(shè)備時(shí)刻在采集海量數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)的存儲和計(jì)算、處理,需要云計(jì)算能夠?qū)崿F(xiàn)海量數(shù)據(jù)處理需求的計(jì)算模型來支撐。為使用戶有效使用數(shù)據(jù),云計(jì)算通過靈活、協(xié)同、安全的資源共享將信息孤島構(gòu)造成一個(gè)大規(guī)模的、異構(gòu)的資源池,從而為海量數(shù)據(jù)的高效利用提供支撐。
4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用
4.1智能家居
智能家居是指為提高居住的舒適性、安全性和便利性,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的智能控制技術(shù)應(yīng)用于家庭的各種設(shè)備及家電的控制與管理,實(shí)現(xiàn)家居功能全智能自動(dòng)化。目前已實(shí)現(xiàn)的功能包括自動(dòng)燈光控制系統(tǒng)、安防控制系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)家電控制系統(tǒng)等。
4.2智能圖書館
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展,RFID(射頻識別技術(shù))被廣泛應(yīng)用于新加坡、印度、等10多個(gè)國家的智能圖書館管理系統(tǒng)。為圖書管理及用戶服務(wù)的發(fā)展提供了新的契機(jī)。在圖書管理方面,實(shí)現(xiàn)了圖書溯源,保證圖書質(zhì)量。在新書上架及圖書典藏時(shí),更易于對圖書進(jìn)行感知和定位。為用戶提供智能身份識別、智能圖書定位、智能圖書導(dǎo)讀等個(gè)性化服務(wù)。近年來更是與高校學(xué)科建設(shè)相結(jié)合,為高校的科研提供學(xué)科服務(wù)。
4.3食品溯源
隨著人們生活水平的提高,食品健康問題成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),建立食品可追溯系統(tǒng)成為人們的迫切需求,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特別是RFID技術(shù)的發(fā)展使其成為可能。利用RFID標(biāo)簽采集食品從養(yǎng)殖場到屠宰場最后到銷售環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù),通過網(wǎng)絡(luò)上傳至中央服務(wù)器,以供消費(fèi)者查詢驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)從農(nóng)場到餐桌的信息透明,從而保證食品安全,增強(qiáng)消費(fèi)者的信心。
4.4智能交通
智能交通系統(tǒng)主要是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的RFID技術(shù)、智能感知技術(shù)、無線通信技術(shù)應(yīng)用于城市交通管理。通過對車輛、天氣、路況、交通事故的實(shí)時(shí)感知與監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)智能交通監(jiān)控、智能交通管理(實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)交通情況)、智能停車管理及不停車收費(fèi)系統(tǒng)等。為解決城市交通擁堵問題提供新的解決方案。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)食品安全監(jiān)管對策
近年來國內(nèi)發(fā)生的諸多惡性食品安全事件,造成惡劣社會影響。重大食品安全事件的成因紛繁復(fù)雜,其中監(jiān)管信息化和現(xiàn)代化水平低是導(dǎo)致執(zhí)法監(jiān)管乏力不容忽視的原因。如何充分利用現(xiàn)代高新技術(shù),提高食品安全監(jiān)管水平亟需探討和研究。物聯(lián)網(wǎng)的興起,加之已在民生領(lǐng)域大展身手,讓人們看到依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)對食品安全問題的新途徑和新希望。
1 物聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用
1.1 物聯(lián)網(wǎng)概念
物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”,百度百科將這一概念定義為,通過射頻識別(Radio Frequency Identification,簡稱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,把物品與物品連接起來,使物品與物品、人與物品之間能夠進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
“物聯(lián)網(wǎng)”的概念早在1995年就被提及,但物聯(lián)網(wǎng)真正引起世人廣泛關(guān)注,是2009年初奧巴馬總統(tǒng)對IBM提出的“智慧地球”作了積極響應(yīng),此后美國、歐盟、日韓等發(fā)達(dá)國家開始把物聯(lián)網(wǎng)作為下一代網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分列入發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃中。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要功能特點(diǎn)
物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代信息高技術(shù)融合的產(chǎn)物,涉及的技術(shù)涵蓋了射頻識別、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算,傳感器、全球定位、智能嵌入、數(shù)據(jù)通信等諸多行業(yè)領(lǐng)域。
(1)全面感知。支撐這一功能實(shí)現(xiàn)的最重要的技術(shù)是RFID技術(shù),這種非接觸自動(dòng)識別技術(shù)具有體積小、容量大,壽命長、穿透力強(qiáng)、可重復(fù)使用的特點(diǎn),它的誕生和大規(guī)模應(yīng)用使得物聯(lián)網(wǎng)由概念轉(zhuǎn)向?qū)嵱谩0汛嬗形锲穼傩孕畔⒌碾娮訕?biāo)簽(RFID卡,又稱“智能身份證”)嵌入物品中,傳感設(shè)備猶如物聯(lián)網(wǎng)的“眼睛”、“鼻子”感知品屬性信息,并傳輸出去,從而實(shí)現(xiàn)物品之間的信息“交流”。
(2)超級運(yùn)算。無數(shù)的物品必然產(chǎn)生海量的信息,海量信息的處理必需強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),云計(jì)算技術(shù)以其超大規(guī)模、高性能、低成本、通用性的特點(diǎn),承擔(dān)了運(yùn)算任務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相當(dāng)于物聯(lián)網(wǎng)的“超級大腦”,執(zhí)行“記憶”、“思考”和“發(fā)號施令”的功能。
(3)實(shí)時(shí)監(jiān)控。多種無線、有線電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合而成立體網(wǎng)絡(luò),構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的“中樞神經(jīng)”,實(shí)時(shí)傳遞著物品位置信息,狀態(tài)信息和運(yùn)算中心指令信息,借助定位系統(tǒng)、傳感和高清視頻采集設(shè)備,“生存”于這種“天羅地網(wǎng)”中的物品,其“一舉一動(dòng)”一目了然。
(4)智能管理。凡事只要設(shè)定好目的或者目標(biāo),物聯(lián)網(wǎng)會用最高效的方式來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的或者目標(biāo),系統(tǒng)會按照指令智能處理復(fù)雜問題,作出預(yù)判、預(yù)警,甚至決策,人們只要?jiǎng)觿?dòng)手指按按鍵,就可以隨時(shí)隨地了解事情進(jìn)展,看似復(fù)雜的工作變得輕而易舉。物聯(lián)網(wǎng)的智能管理能力展現(xiàn)出跨行業(yè)或者垂直行業(yè)應(yīng)用的廣闊前景。
1.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)目前的應(yīng)用主要集中于傳感技術(shù)所推動(dòng)的各垂直產(chǎn)業(yè)鏈,包括物流、電網(wǎng)、交通、精細(xì)農(nóng)業(yè)等等民生領(lǐng)域。
(1)物流管理。物流領(lǐng)域是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最早應(yīng)用的供應(yīng)鏈行業(yè)。通過在物流商品中引入傳感節(jié)點(diǎn),可以從采購、生產(chǎn)制造、包裝、運(yùn)輸、銷售到服務(wù)的供應(yīng)鏈上的每一個(gè)環(huán)節(jié)做到精確地了解和掌握,對物流全程傳遞和服務(wù)實(shí)現(xiàn)信息化的管理,最終減少物流成本,提高物流效率和效益。
(2)智慧電網(wǎng)。智慧電網(wǎng)是目前物聯(lián)網(wǎng)第重要的運(yùn)用。它利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),構(gòu)建具備智能判斷與自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力的多種能源統(tǒng)一入網(wǎng)和分布式管理的智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),可對電網(wǎng)與客戶用電信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和采集,且采用最經(jīng)濟(jì)與最安全的輸配電方式將電能輸送給終端用戶。
(3)智能交通。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對交通的實(shí)時(shí)控制與指揮管理,是緩解交通擁堵、提高行車安全和通行效率的重要途徑。智能交通系統(tǒng)中,車輛可以按預(yù)先設(shè)定的目的地實(shí)現(xiàn)無人駕駛,公路靠自身的智能將交通流量調(diào)整至最佳狀態(tài),交通管理人員對道路資源、車輛的行蹤“看”得一清二楚。
(4)智能農(nóng)業(yè)。通過識別、傳感等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境信息和農(nóng)作物生長信息的感知、傳遞和對所提取信息的智能處理與判斷,可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式由依靠經(jīng)驗(yàn)定性判斷,粗放型管理到依靠傳感設(shè)備定量判斷、精細(xì)化管理的轉(zhuǎn)變。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將為食品安全監(jiān)管帶來一場革命
2.1 食品安全監(jiān)管迫切需要技術(shù)支撐
食品產(chǎn)業(yè)鏈涉及種植、養(yǎng)殖、加工、儲存、運(yùn)輸、銷售、消費(fèi)等社會化大生產(chǎn)的諸多環(huán)節(jié),鏈條很長。由于食品由原料生產(chǎn)到最終消費(fèi)的中間環(huán)節(jié)較多,不僅加大了食品安全問題產(chǎn)生的概率,而且也為不法之徒提供了投機(jī)的空間。另外,環(huán)節(jié)的增多,參與管理的部門必然增多,加上現(xiàn)行管理體制自身缺陷,尤其監(jiān)管技術(shù)水平不高,部門之間的高度協(xié)同就無法保證,這就使食品安全監(jiān)管難上加難。食品安全監(jiān)管對技術(shù)支撐的需求越來越強(qiáng)烈。
2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)為食品安全監(jiān)管提供充分借鑒
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在民生領(lǐng)域應(yīng)用的成功實(shí)踐表明,它可以使復(fù)雜的生產(chǎn)過程以及跨領(lǐng)域、跨行業(yè)的垂直產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)管更加嚴(yán)密、透明、高效,而食品產(chǎn)業(yè)涉及的行業(yè)之多、產(chǎn)業(yè)鏈條之長、生產(chǎn)過程之復(fù)雜、監(jiān)管之難恰恰適合物聯(lián)網(wǎng)的功能“胃口”。而且農(nóng)業(yè)、流通業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)與食品產(chǎn)業(yè)鏈息息相關(guān),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在這些行業(yè)的應(yīng)用完全可以為食品安全監(jiān)管提供充分借鑒。這樣,依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)食品安全全鏈監(jiān)管的一場革命就成為可能。
2.3 可追溯系統(tǒng)的誕生已為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在食品安全領(lǐng)域應(yīng)用打開突破口
可追溯系統(tǒng)(TraceabilitySystem)是建立在供應(yīng)鏈管理思想基礎(chǔ)上的質(zhì)量保障系統(tǒng),在有效應(yīng)對和控制食源性食品安全問題,推動(dòng)食品安全科學(xué)監(jiān)管等方面發(fā)揮了重要作用,這種作用發(fā)揮的主要功勞應(yīng)記在射頻識別技術(shù)上,而射頻識別技術(shù)正是物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵核心技術(shù)之一。說明物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)突破,為物聯(lián)網(wǎng)其它核心技術(shù)的集成應(yīng)用打下基礎(chǔ)。
3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的食品安全監(jiān)管對策
3.1 切實(shí)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)對食品安全問題
3.1.1 牢固樹立科技“支撐發(fā)展”指導(dǎo)思想
2006年初我國提出了未來十五年科技發(fā)展的“自主創(chuàng)新、重點(diǎn)跨越、支撐發(fā)展、引領(lǐng)未來”16字指導(dǎo)方針。2012年6月國務(wù)院下發(fā)《國家食品安全監(jiān)管體系“十二五”規(guī)劃》,“科技支撐體系”成為“十二五”期間國家重點(diǎn)建設(shè)十大體系之一,而且明確提出要加強(qiáng)“食品安全科技支撐能力建設(shè)”。這就表明,依靠現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)提高食品安全監(jiān)管能力和水平是對國家科技發(fā)展指導(dǎo)方針的貫徹和落實(shí)。
3.1.2 做好基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的食品安全監(jiān)管專題規(guī)劃
科技支撐食品安全監(jiān)管是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程,必須搞好頂層設(shè)計(jì),在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,做好基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的食品安全監(jiān)管的專題規(guī)劃制定工作。當(dāng)前,在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)納入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃以及國家食品安全監(jiān)管體系“十二五”規(guī)劃早已出臺的背景下,啟動(dòng)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的食品安全監(jiān)管專題規(guī)劃工作已迫在眉睫。
3.1.3 在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系上下功夫
物聯(lián)網(wǎng)本身是一個(gè)傳感器,集網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)處理、綜合信息服務(wù)等多種技術(shù)于一身,而食品安全監(jiān)管又涉及了作物(動(dòng)物)生活環(huán)境信息、生長信息、食品加工、物流倉儲管理、市場銷售等多學(xué)科、多行業(yè)的協(xié)同工作機(jī)制,加之信息的多源性、數(shù)據(jù)的異構(gòu)性、食品產(chǎn)業(yè)鏈的復(fù)雜性,沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系制約,必將限制物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣。
3.1.4 組織開展物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)攻關(guān)
據(jù)悉,當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上傳感器、芯片、關(guān)鍵設(shè)備制造等高端市場70%以上被國外企業(yè)占有。必須立足自主創(chuàng)新,通過政府扶持引導(dǎo)+企業(yè)參與的模式,在RFID、傳感器、智能芯片、中間件、新一代通信和下一代互聯(lián)網(wǎng)、高端計(jì)算設(shè)備和高端軟件等領(lǐng)域開展共性關(guān)鍵技術(shù)研究攻關(guān),并加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,以降低在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用推廣和普及成本。
3.2 建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的食品安全監(jiān)管系統(tǒng)
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的食品安全監(jiān)管系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用是提高食品安全監(jiān)管質(zhì)量和水平的核心內(nèi)容。
3.2.1 搞好基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的食品安全監(jiān)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)把握好以下幾點(diǎn):
(1)系統(tǒng)功能。應(yīng)堅(jiān)持五大原則:
是數(shù)據(jù)和視頻信息采集、傳輸、處理到查詢調(diào)取實(shí)時(shí)進(jìn)行;二是系統(tǒng)能對感知信息做出智能判斷,及時(shí)預(yù)報(bào)或預(yù)警:三是實(shí)現(xiàn)某個(gè)區(qū)域內(nèi)多品類多條產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同監(jiān)管以及多途徑登錄系統(tǒng)查閱跟蹤食品安全信息:四是具有強(qiáng)兼容性、可接入性和互動(dòng)性:五是具有高度的安全性和絕對權(quán)威性。
(2)結(jié)構(gòu)層次。物聯(lián)網(wǎng)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用服務(wù)層3部分組成,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的食品安全監(jiān)管系統(tǒng)也不例外。其中,感知層承擔(dān)食品安全信息的感知和識別,處于整個(gè)系統(tǒng)的最底層:其次是網(wǎng)絡(luò)層承擔(dān)各種信息的處理和傳輸;應(yīng)用服務(wù)層位于最上層,主要是利用經(jīng)過分析處理的感知數(shù)據(jù),為食品安全生產(chǎn)和監(jiān)管提供豐富的基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和服務(wù)。
(3)運(yùn)行流程。系統(tǒng)運(yùn)行需要四個(gè)步驟來實(shí)現(xiàn)。第一,通過感知層感知。讀取、拍攝、定位獲取食品生產(chǎn)、加工、倉儲、運(yùn)輸、銷售相關(guān)信息:第二,上述信息通過網(wǎng)絡(luò)層傳輸至物聯(lián)網(wǎng)支撐服務(wù)平臺;第三步,網(wǎng)絡(luò)層的云計(jì)算系統(tǒng)完成海量信息的分類、存儲、分析和處理:第四步,通過應(yīng)用服務(wù)層面為食品安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)、監(jiān)管人員和終端消費(fèi)者,以及食品生產(chǎn)商、加工商、倉儲商、運(yùn)輸商和銷售商服務(wù)。
3.2.2 組建食品安全監(jiān)管專用網(wǎng)絡(luò)
食品安全監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)作為基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的食品安全監(jiān)管系統(tǒng)運(yùn)行的主干網(wǎng)絡(luò),通過該網(wǎng)絡(luò),把已經(jīng)建成運(yùn)行的安防監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、道路監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、質(zhì)檢網(wǎng)絡(luò)、物流網(wǎng)絡(luò)、食品追溯局域網(wǎng)絡(luò)、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)等等與食品安全有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)以及食品行業(yè)、企業(yè)所建系統(tǒng)整合并接入進(jìn)來。
3.2.3 搭建物聯(lián)網(wǎng)支撐服務(wù)平臺
物聯(lián)網(wǎng)支撐平臺是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的食品安全監(jiān)管系統(tǒng)硬件設(shè)施的重要組成,是系統(tǒng)運(yùn)行和應(yīng)用服務(wù)的基礎(chǔ)平臺。海量數(shù)據(jù)的采集、存儲、交換、計(jì)算、分析以及系統(tǒng)的管理和應(yīng)用服務(wù)皆需這個(gè)平臺支撐完成。國家食品安全監(jiān)管體系“十二五”規(guī)劃已對“國家食品安全信息平臺”建設(shè)工作進(jìn)行了部署,食品安全監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)支撐服務(wù)平臺可以納入國家信息平臺建設(shè)中,二者建成統(tǒng)的平臺。
隨著計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)技術(shù)的不斷進(jìn)步,開發(fā)出功能全面的手機(jī)操作系統(tǒng),手機(jī)也愈發(fā)的智能化,傳統(tǒng)的僅僅能接入互聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)通信服務(wù)已經(jīng)不能滿足人們的需求了。因而,推出將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與移動(dòng)通信技術(shù)相結(jié)合的新型服務(wù)成為了移動(dòng)公司科研部門需要去研究的工作。
1 物聯(lián)網(wǎng)定義、組成結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)概述
將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于萬物,是對物聯(lián)網(wǎng)最直接的表述。物聯(lián)網(wǎng)的英文全稱是Internet of Things,是指將無處不在的終端設(shè)備和應(yīng)用設(shè)施,例如具有智能化能力的傳感器、移動(dòng)終端設(shè)備、工業(yè)工程系統(tǒng)、電子數(shù)控系統(tǒng)、家庭數(shù)字智能設(shè)備等, 與周圍安裝有無線終端接收設(shè)備的個(gè)人與車輛等等連接,通過各種無線或有線發(fā)射接收技術(shù),在長距離或短距離的通訊上,實(shí)現(xiàn)不同類型的網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通效果。在各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,采用保障終端設(shè)備信息安全的機(jī)制,為各聯(lián)接終端提供安全可控甚至是具有個(gè)性化的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測、定位搜索、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、調(diào)度指揮等管理方式和服務(wù)功能,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對“萬物”的“高效便捷、節(jié)能環(huán)保、安全放心”的“管理、防控、經(jīng)營”一體化功能。
構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的框架部分由3部分組成,它們分別是:控制整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的核心能力,讓物聯(lián)網(wǎng)具有感知能力的感知層,感知層反應(yīng)著物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)含量,是開發(fā)部門追求進(jìn)步的重要一層;接下來就是以移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為根本,技術(shù)最為成熟,各方面都是最全面的,只有經(jīng)過小部分完善的網(wǎng)絡(luò)層;最后一層是應(yīng)用層,面對的是移動(dòng)終端的用戶,通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將企業(yè)的信息展現(xiàn)到終端用戶面前,為終端用戶提供全面高效的服務(wù)方案,整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)具有著融合企業(yè)信息、提供資源開發(fā)利用、保障信息安全的開發(fā)能力。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要包括有:支撐服務(wù)運(yùn)營的系統(tǒng)、虛擬空間中的傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、終端業(yè)務(wù)服務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)、作為連接基礎(chǔ)的無線通信網(wǎng)系統(tǒng)等組成。
過去的互聯(lián)網(wǎng)是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)而開發(fā)出來的信息技術(shù),現(xiàn)今的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所取用的核心部分依然是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)只是對互聯(lián)網(wǎng)所能實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行擴(kuò)展和延伸,達(dá)到物體與物體的連接。由于物理材料、物理技術(shù)的升級,通過光感技術(shù)、紅外技術(shù)、等等,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能快捷的使兩種不同的行業(yè)產(chǎn)生聯(lián)系,使得像超市、護(hù)膚品專賣店等這類實(shí)體經(jīng)營店也能通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)產(chǎn)進(jìn)行交流。總的來講結(jié)合力物聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)通信有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)。
1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)的對象更廣
過去的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)由于技術(shù)條件的限制,服務(wù)對象局限于移動(dòng)終端,沒有將這些對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求高的大量的實(shí)體類的客戶端納入網(wǎng)絡(luò)空間去,服務(wù)效應(yīng)明顯低下了很多,而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入剛好滿足了這類對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求高客戶群體,方便了實(shí)體類的客戶端對人們的快捷服務(wù),填補(bǔ)了之前服務(wù)所達(dá)不到的空缺部分,擴(kuò)大了通信公司服務(wù)的范圍。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)縮短了服務(wù)的反應(yīng)時(shí)間
以往人們需要社會設(shè)施服務(wù)的時(shí)候,需要很長一段時(shí)間才能得到。物聯(lián)網(wǎng)則徹底縮短了人們申請服務(wù)的反應(yīng)時(shí)間,需求人群只要通過物聯(lián)網(wǎng)或者使用物聯(lián)網(wǎng)上提供此類服務(wù)的APP一個(gè)簡單的需求信息,能提供該類服務(wù)的從業(yè)人員在接到需求信息之后就能快速反應(yīng),到達(dá)需求人群身邊解決所遇到問題或是提供需要的服務(wù),經(jīng)過物聯(lián)網(wǎng)的提速,使得生活變得更簡單方便了。
1.3 物聯(lián)網(wǎng)個(gè)人信息保護(hù)更高
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,在保護(hù)用戶個(gè)人信息發(fā)面已經(jīng)有了經(jīng)驗(yàn),再加上新的加密解密技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)對用戶信息保護(hù)的能力更加提升了一個(gè)環(huán)節(jié),物聯(lián)網(wǎng)保護(hù)信息的能力更高。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展探究
我國通信行業(yè)經(jīng)過了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的升級,有了長足的進(jìn)步,但物聯(lián)網(wǎng)是一種新的技術(shù),未來的上限需要經(jīng)過不斷的探索才能確定,因而筆者提出以下幾點(diǎn)建議。
2.1 加快物聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信技術(shù)的結(jié)合進(jìn)程
每一項(xiàng)新技術(shù)的出現(xiàn)到為大眾帶來福利都是需要一個(gè)時(shí)間發(fā)展的過程來完成的,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的擴(kuò)展,有互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)作所打下的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。因此,物聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信技術(shù)的結(jié)合進(jìn)程要加快。移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,為用戶生活創(chuàng)造便利,更為移動(dòng)通信行業(yè)開展出新的業(yè)務(wù)創(chuàng)造出前提和準(zhǔn)備。通信公司要發(fā)掘通信領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)優(yōu)勢,充分運(yùn)用終端平臺的高度智能特性,開發(fā)出便捷服務(wù)于廣大群眾同時(shí)又支持這類智能平臺的APP軟件,使廣大群眾能充分體驗(yàn)到物聯(lián)網(wǎng)對改變生活、服務(wù)生活的優(yōu)勢。通信公司要注意到的是,公司要通過電話調(diào)查、問卷調(diào)查,等等方式來獲取廣大用戶對公司所開展的這些服務(wù)的感受、看法,了解帶終端使用者對需求,這樣技術(shù)開發(fā)部門才能開發(fā)出符合用戶需要的應(yīng)用軟件。
2.2 增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管力度,打擊網(wǎng)絡(luò)違法行為
網(wǎng)絡(luò)科技的不斷進(jìn)步,各種各樣的犯罪分子也趁機(jī)利用網(wǎng)絡(luò)的力量來實(shí)施各種違法犯罪行為,各種層出不窮的電信電話詐騙,欺騙老年人,套取老年人的個(gè)人信息,給老年人的晚年生活帶來了不快。因而,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的移動(dòng)通信技術(shù)要不斷的提升網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管力度,協(xié)助警方打擊這些通過網(wǎng)絡(luò)來違法犯罪的行為。同時(shí)在用戶信息保密上也要加強(qiáng)管理,很多帶有騷擾性質(zhì)的電話就是因?yàn)橥ㄐ判袠I(yè)對用戶信息的保管不利,被一些黑客盜取了數(shù)據(jù)庫內(nèi)客戶的信息資料,不斷的向被盜信息的客戶打騷擾電話,影響日常生活,這都是物聯(lián)網(wǎng)管理要注意的地方。
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 智能化住宅小區(qū) 安全防范 平安城市
一、引言
這些年我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,人民生活水平有了很大的提高,致使人們越來越來關(guān)注生活的質(zhì)量與家居的人性化,現(xiàn)代住宅小區(qū)的發(fā)展小區(qū)的安全尤為重要。住宅小區(qū)安全的實(shí)現(xiàn),除了人防之外,主要依靠小區(qū)的智能化安全防范系統(tǒng)。一個(gè)綜合智能安防系統(tǒng)包括門禁、視頻監(jiān)控、入侵報(bào)警以及電子巡更系統(tǒng)。但是,傳統(tǒng)的綜合智能安防系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)都是獨(dú)立存在和獨(dú)立運(yùn)行,相互之間沒有關(guān)聯(lián)。隨著安防技術(shù)的不斷提高和人們對集中統(tǒng)一管理的需求,迫切需要通過一個(gè)集中的統(tǒng)一管理平臺來對各子系統(tǒng)進(jìn)行集中的控制和監(jiān)控,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為解決傳統(tǒng)小區(qū)安全防范系統(tǒng)信息孤立的現(xiàn)狀提供了必要手段。
二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)――“The Internet of Things”,其內(nèi)涵包含兩個(gè)方面:物聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)為核心的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴(kuò)展;物聯(lián)網(wǎng)的終端可以擴(kuò)展到物品和物品之間的信息交互和通信[2]。
(一)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,利用射頻識別、傳感器、納米、智能嵌入等技術(shù),構(gòu)建一個(gè)覆蓋世界上萬事萬 物的網(wǎng)絡(luò)。
射頻識別技術(shù)是一種通信技術(shù),簡稱RFID(Radio Frequency Identification),它可以通過無線電信號識別特定的目標(biāo)并讀寫相關(guān)的數(shù)據(jù),而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立的機(jī)械或光學(xué)接觸。
無線傳感技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)感知層的重要技術(shù)手段。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(WSN)是將一系列空間上分散的傳感器節(jié)點(diǎn)通過自組織的無線網(wǎng)絡(luò)連接起來,從而把各自采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸匯總,以實(shí)現(xiàn)對空間分散范圍內(nèi)的物理或環(huán)境狀況的協(xié)作監(jiān)控。
專家系統(tǒng)(Expert System)是將多個(gè)領(lǐng)域?qū)<业募夹g(shù)水平和能夠利用人類專家的知識與經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來處理該領(lǐng)域問題的智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng),屬于信息處理層技術(shù)[3]。
云計(jì)算(Cloud Computing)是一種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式,其透過網(wǎng)絡(luò)把龐大的計(jì)算處理程序自動(dòng)分拆成多個(gè)較小的子程序,再交由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)經(jīng)搜尋、計(jì)算分析后把處理結(jié)果回傳給用戶[3]。
綜上所述,物聯(lián)網(wǎng)是一場未來計(jì)算和交流的技術(shù)革命,它的發(fā)展取決于一系列重要領(lǐng)域中從無線傳感器到納米技術(shù)的不斷革新。
(二)物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)架有三個(gè)層次:泛在化末端感知網(wǎng)絡(luò)(感知層)、融合化網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施(網(wǎng)絡(luò)層)和普適化應(yīng)用服務(wù)支撐體系(應(yīng)用層)[4]。
如圖1所示。
圖1 物聯(lián)網(wǎng)基本構(gòu)架
泛在化末端感知網(wǎng)絡(luò)的主要功能是信息感知,通過不同的手段,自動(dòng)把現(xiàn)實(shí)世界的各種物理量轉(zhuǎn)化成虛擬世界可處理的數(shù)字化信息或數(shù)據(jù),包括信息的采集、組網(wǎng)與協(xié)同信息處理。融合化網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸。
三、基于物聯(lián)網(wǎng)的小區(qū)安全防范系統(tǒng)設(shè)計(jì)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn),可以將不同小區(qū)內(nèi)安防各子系統(tǒng)集成到物聯(lián)網(wǎng)平臺,不僅可以實(shí)現(xiàn)小區(qū)內(nèi)部的統(tǒng)一管理和智能化監(jiān)測,進(jìn)而還可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)城市的統(tǒng)一管理和統(tǒng)一調(diào)度。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小區(qū)安防集成管理如圖2所示。
圖2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小區(qū)安防集成管理示意圖
(一)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)
視頻監(jiān)控通常應(yīng)用在安防領(lǐng)域,可以協(xié)助公安部門打擊犯罪、維持社會安定。隨著社會的發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)以及移動(dòng)通信技術(shù)的不斷提高,使得對遠(yuǎn)程現(xiàn)場的視頻監(jiān)視與遙控等功能實(shí)現(xiàn)變得愈加可能,傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控技術(shù)和手段能錄像和提供視頻,只能實(shí)現(xiàn)“監(jiān)”,而不能實(shí)現(xiàn)“控”。為了能實(shí)現(xiàn)“控”需要花費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力,但效果卻不樂觀,在很大程度上的制約著平安小區(qū)和平安城市的建設(shè)和發(fā)展。
基于物聯(lián)網(wǎng)技 術(shù)的視頻監(jiān) 控與傳統(tǒng)的視頻 監(jiān)控系統(tǒng)不同,這里的監(jiān)控不 再需要保安人員一直盯 著看畫面,攝像頭能夠 根據(jù)現(xiàn)場情況和感 知信息自動(dòng)跟蹤拍攝和錄制畫面,向中心實(shí)時(shí) 地提供有用信息,保安人員 只在發(fā)生情況和需要時(shí) 查看各攝像頭的畫面。在發(fā)生情 況時(shí),自動(dòng)向中心報(bào)警,這些都將自 動(dòng)地進(jìn)行,不需要人工的干預(yù)。
實(shí)現(xiàn)平安小區(qū)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng),使用無線傳感網(wǎng)和城域網(wǎng)等通信技術(shù),把一個(gè)轄區(qū)的若干個(gè)小區(qū)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)系起來,對整個(gè)轄區(qū)全部小區(qū)的安全情況進(jìn)行整體監(jiān)控,在發(fā)生犯罪情況后,協(xié)調(diào)就近的公安人員采取行動(dòng)將犯罪分子繩之于法,對特殊情況采取聯(lián)動(dòng)報(bào)警,可以最大限度的保護(hù)小區(qū)住戶的生命財(cái)產(chǎn)安全。
(二)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的周界報(bào)警子系統(tǒng)
小區(qū)周界安防作為小區(qū)安全防范系統(tǒng)的重要組成部分,得到了普遍重視。傳統(tǒng)的小區(qū)周界以建立圍墻、柵欄,或保安值班守護(hù)的方式保護(hù)小區(qū)的安全,但是還是不時(shí)有盜竊等犯罪行為發(fā)生,圍墻欄桿等普通阻擋物不能智能化防范,保安值班在小區(qū)內(nèi)也是點(diǎn)式蹲守,值班員對工作的認(rèn)真程度也不能保證,因而對小區(qū)周界報(bào)警提出了新的要求。
小區(qū)周界防范系統(tǒng)所采用技術(shù)主要是傳感器技術(shù),目前小區(qū)周界安防系統(tǒng)通常采用紅外對射,高壓脈沖等技術(shù)。
系統(tǒng)由前端入侵報(bào)警探測器、傳輸設(shè)備、控制處理設(shè)備和記錄設(shè)備等組成。系統(tǒng)前端采用傳感網(wǎng)型入侵檢測的圍欄,一旦有人非法越過,智能探測器能產(chǎn)生報(bào)警信息,現(xiàn)場智能探測主機(jī)通過智能分析,將報(bào)警信息傳入服務(wù)器,并將報(bào)警信號上傳至監(jiān)控中心,監(jiān)控中心將探測器發(fā)出的報(bào)警信號按防區(qū)位置與主機(jī)的工作狀態(tài)做出邏輯分析,進(jìn)而發(fā)出警報(bào)并實(shí)現(xiàn)相關(guān)的報(bào)警聯(lián)動(dòng)[6]。
(三)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能巡更子系統(tǒng)
隨著社 會的進(jìn)步 與發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技 術(shù)在安防技術(shù)的應(yīng)用將保安巡檢工 作的監(jiān)督變?yōu)楝F(xiàn) 實(shí)。智能巡更系 統(tǒng)是對保安巡更 工作進(jìn)行科學(xué)化、規(guī)范 化管理的全新技術(shù),它將特制 的信息鈕安置 于指定的巡檢線 路上,保安沿途巡檢時(shí),只需用 智能設(shè)備依次碰觸(閱讀)信息鈕,信息 便“拷貝”到巡更棒中,巡更點(diǎn) 的按鈕都配 置有無線傳感器,通過 無線傳感 網(wǎng)將信息傳遞 到管理中心,管理 人員通過計(jì)算 機(jī)來讀解巡更棒中 的信息,便可隨 時(shí)了解保安的整個(gè)巡 檢活動(dòng),取得真 實(shí)的依據(jù),有效 地督促保安工作。對保 安人員的巡 邏工作進(jìn)行監(jiān)督,實(shí) 現(xiàn)技防督促人防、技 防和人防相補(bǔ)充的安保體系,保證小區(qū) 內(nèi)的安全和 便于物業(yè)對保 安人員的管理。還可以 將資料儲存在電腦中,作為日后分析評 估保安工 作的材料。智能巡更系統(tǒng)如圖3所示。
圖3 智能巡更系統(tǒng)示意圖
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅將小區(qū)的安保工作進(jìn)行了有效的監(jiān)督管理,還提升了小區(qū)的安全系數(shù),對建設(shè)平安小區(qū)提供了技術(shù)上的支持,使得小區(qū)的安保更加智能,更加有效率。
(四)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的家居安全防范子系統(tǒng)
傳統(tǒng)的家居安防系統(tǒng)由于沒有有效的控制機(jī)制,報(bào)警系統(tǒng)無法處理誤報(bào)警信息,誤報(bào)現(xiàn)象頻繁,此外,其沒有視頻管理功能,而且不支持手機(jī)終端,導(dǎo)致用戶無法查看實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻,無法實(shí)現(xiàn)報(bào)警的時(shí)效性。另外,保安方面也沒有有效的管理機(jī)制,無法及時(shí)確定報(bào)警地點(diǎn)、查詢用戶數(shù)據(jù)和報(bào)警記錄。把物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于家居安全防范系統(tǒng)中,在家居門口或圍墻上安裝監(jiān)控設(shè)備,將其采集到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到小區(qū)安防中心服務(wù)器,住戶可以通過終端視頻設(shè)備遠(yuǎn)程登陸到中心服務(wù)器上調(diào)看家中的監(jiān)控畫面,及時(shí)了解家里的安全狀況。物聯(lián)網(wǎng)智能家居安防系統(tǒng)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三部分組成,分別對應(yīng)家庭無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)控終端。
家庭無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由各種智能安防傳感器和智能網(wǎng)關(guān)組成。智能安防傳感器包括玻璃碎裂傳感器、門窗防盜監(jiān)測模塊、攝像機(jī)、紅外探測器、煙霧探測器、燃?xì)庑孤短綔y器以及報(bào)警按鈕等,每個(gè)傳感器都是無線傳感網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。傳感模塊實(shí)施家居環(huán)境的監(jiān)測;微處理器采用單片機(jī)或DSP等實(shí)現(xiàn)控制功能;RF射頻通信模塊負(fù)責(zé)無線信號的發(fā)送和接收,并且為定義網(wǎng)絡(luò)中該節(jié)點(diǎn)的唯一編碼。無線網(wǎng)絡(luò)采用ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通訊。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居安防系統(tǒng)旨在發(fā)掘出更大規(guī)模與更加多樣化的安防應(yīng)用,使得安全防護(hù)的概念能夠更加貼近人們的日常生活。
四、結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)平臺的逐步建設(shè),使各個(gè)小區(qū)能夠統(tǒng)一到平安城市的范疇。隨著物聯(lián)網(wǎng)的研究工作在國內(nèi)相繼展開,安防領(lǐng)域成為其最大的應(yīng)用領(lǐng)域之一,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智能化小區(qū)是安防發(fā)展的新方向。通過使用無線傳感、圖像識別、射頻識別和定位等技術(shù)手段全面感知小區(qū)內(nèi)的環(huán)境、人和物的變化,構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將這些信息進(jìn)行匯總和處理,自動(dòng)地進(jìn)行報(bào)警或提示,可以全方位地提升小區(qū)的安防自動(dòng)化程度,提高效率,節(jié)省人力。
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