發(fā)布時(shí)間:2023-10-08 17:54:44
序言:作為思想的載體和知識(shí)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篇與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的技術(shù),期待它們能激發(fā)您的靈感。
關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng);體系結(jié)構(gòu);相關(guān)技術(shù)
中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2013)16-0006-01
在當(dāng)前信息技術(shù)不斷發(fā)展過程中,物聯(lián)網(wǎng)是其重要的組成部分,發(fā)揮著極為關(guān)鍵的功能。利用物聯(lián)網(wǎng),可以將全世界各個(gè)行業(yè)、各個(gè)領(lǐng)域經(jīng)過一些相似特性而緊密聯(lián)系起來。
1 物聯(lián)網(wǎng)的定義與發(fā)展
開始于20世紀(jì)末期,美國(guó)于網(wǎng)絡(luò)會(huì)議中第一次點(diǎn)明了物聯(lián)網(wǎng)的定義,延續(xù)至今,相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容已遍布全世界,同時(shí)受到人們的廣泛關(guān)注與好評(píng)。根據(jù)商品的傳輸特性分析發(fā)現(xiàn),物聯(lián)網(wǎng)能夠被劃分為4方面內(nèi)容,即表示、感知、處理及信息傳遞。至今,物聯(lián)網(wǎng)在物流行業(yè)、藥品制造行業(yè)、銷售行業(yè)等都表現(xiàn)出了良好的作用,例如:如今形成的在高速公路不需要停車就能夠收取資費(fèi)、利用手機(jī)進(jìn)行消費(fèi)等功能都是通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)世界有關(guān)人員猜測(cè),在21世紀(jì)末,因?yàn)橹悄芑降娘w速提升,物聯(lián)網(wǎng)必將更大范圍的應(yīng)用。
2 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)
盡管物聯(lián)網(wǎng)的定義還沒有被統(tǒng)一,但其體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到了人們一致的認(rèn)識(shí),可以劃分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層及應(yīng)用層三類,具體內(nèi)容詳見圖1。
2.1 物聯(lián)網(wǎng)的感知層
對(duì)于整體的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)來講,感知層是其基礎(chǔ),具備十分關(guān)鍵的功能。感知層是整體物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的起始,主要從事數(shù)據(jù)的收集及傳遞工作。利用GPS、攝像頭、識(shí)讀器等進(jìn)行數(shù)據(jù)收集,然后經(jīng)過藍(lán)牙、射頻識(shí)別、ZigBee等無線技術(shù)或現(xiàn)場(chǎng)總線等技術(shù)把收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行短途的傳遞,使其到達(dá)相應(yīng)的設(shè)備中,從而為后續(xù)數(shù)據(jù)處理工作奠定基礎(chǔ)。
2.2 物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層
在物聯(lián)網(wǎng)的整體體系結(jié)構(gòu)中,網(wǎng)絡(luò)層是基于現(xiàn)今的互聯(lián)網(wǎng)體系為基礎(chǔ)創(chuàng)建而成的。網(wǎng)絡(luò)層一般從事傳遞收集到的數(shù)據(jù)的工作,在整體物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)揮十分重要的功能,將感知層收集及短距離傳遞到設(shè)備里的信息資料,利用長(zhǎng)距離的傳遞方法傳遞到數(shù)控中心。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層需要性能良好的互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),但是,就如今的互聯(lián)網(wǎng)情況來看,無法滿足數(shù)據(jù)傳遞的需求,所以,在一定程度上禁錮了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。因此,想要促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)更深層次、更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展,就需要對(duì)當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行重新整合,提升性能。
2.3 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層
促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的意義就在于應(yīng)用。因此,物聯(lián)網(wǎng)整體的體系結(jié)構(gòu)核心內(nèi)容就是應(yīng)用層。應(yīng)用層主要把感知層收集及網(wǎng)絡(luò)層傳遞的資料接收過來,再經(jīng)過一系列的數(shù)據(jù)處理與技術(shù)分析,從而對(duì)整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行控制與判定,進(jìn)而推動(dòng)企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層來講,其能夠劃分成以下幾部分內(nèi)容,即應(yīng)用程序及終端設(shè)備。他們一起肩負(fù)著物聯(lián)網(wǎng)在不同領(lǐng)域、不同行業(yè)中的功能。
3 物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)
3.1 識(shí)別
在整體的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中,識(shí)別技術(shù)是進(jìn)行數(shù)據(jù)收集的核心,負(fù)責(zé)整體數(shù)據(jù)的收集工作。識(shí)別技術(shù)進(jìn)行收集數(shù)據(jù)一般是利用遠(yuǎn)程微電子技術(shù),進(jìn)而能夠?qū)﹄?、光、聲、力、熱等信息進(jìn)行收集,把收集到的資料傳遞給物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理。
3.2 感知
3.2.1 ZigBee技術(shù)
ZigBee技術(shù)作為一種無線傳遞技術(shù),主要進(jìn)行調(diào)頻及分組交換數(shù)據(jù)。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于其安全性強(qiáng)、價(jià)格較低、穩(wěn)定性良好、適應(yīng)性高,容量較大,耗能較少等。如今,ZigBee技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛,并且在物聯(lián)網(wǎng)中也發(fā)揮出了良好的效用。其技術(shù)的缺點(diǎn)在于承載數(shù)據(jù)的性能較低,傳遞數(shù)據(jù)的距離較短,范圍較小。
3.2.2 藍(lán)牙技術(shù)
無線傳遞技術(shù)不僅包含ZigBee技術(shù),同時(shí)還包含藍(lán)牙技術(shù),其利用時(shí)分多址、高度調(diào)頻燈光方法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。當(dāng)前,藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展方向重點(diǎn)在于移動(dòng)設(shè)備方面,能夠有效的簡(jiǎn)化移動(dòng)設(shè)備同計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞過程,同時(shí)具備較強(qiáng)的工作效率,是一項(xiàng)應(yīng)用廣泛、性能較好的數(shù)據(jù)傳遞方式。
3.2.3 射頻識(shí)別技術(shù)
射頻識(shí)別技術(shù)一般多應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的感知層。這項(xiàng)技術(shù)是利用有線傳遞方式或無線傳遞方式把感知層收集的數(shù)據(jù)傳遞到數(shù)據(jù)庫(kù)里,同時(shí)利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換及共享。射頻識(shí)別技術(shù)一般由3方面內(nèi)容組成,即電子標(biāo)簽、讀寫器及天線。在這3方面內(nèi)容里,天線用于進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送與接收,讀寫器用于數(shù)據(jù)的輸入與讀取,電子標(biāo)簽用于數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存與總結(jié)。射頻識(shí)別技術(shù)具備良好的環(huán)境適應(yīng)性能,可以在每個(gè)行業(yè)及領(lǐng)域中進(jìn)行使用。同時(shí),射頻識(shí)別技術(shù)基本上完成了自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn),并且工作效率也較高。在今天,安防行業(yè)、監(jiān)控行業(yè)、文檔管理行業(yè)都廣泛應(yīng)用射頻識(shí)別技術(shù)。所以,有理由相信,伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,這項(xiàng)技術(shù)一定會(huì)得到更全面的使用。
3.3 信息的處理
在物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)使用過程中,信息的處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)人與電子計(jì)算機(jī)間的溝通。信息的處理技術(shù)一般是利用深入挖掘及計(jì)算數(shù)據(jù)的方法,進(jìn)而高效處理數(shù)據(jù)信息,最后通過簡(jiǎn)潔、清晰的界面方式把數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在人們眼前,實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的全面應(yīng)用。
4 總結(jié)
總而言之,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行探討有助于推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,在現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用,使人們的生活更加方便、快捷。因此,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù)進(jìn)行探討是值得相關(guān)工作人員深入思考的事情。
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 體系結(jié)構(gòu) 技術(shù)
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也隨之出現(xiàn),并且在眾多領(lǐng)域迅速推廣,如:零售與物流等,但目前,關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的研究仍處于初級(jí)階段,缺少其體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù)的研究報(bào)道。因此,本文結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)研究存在的不足,重點(diǎn)分析了其體系結(jié)構(gòu)、相關(guān)技術(shù),旨在為其發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
1 物聯(lián)網(wǎng)的概況
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用價(jià)值巨大,其發(fā)展前景廣闊,因此,其相關(guān)研究得到了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注,同時(shí)工業(yè)界也給予了高度重視。但目前,關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)內(nèi)容仍十分模糊,如:基本含義、體系結(jié)構(gòu)及相關(guān)技術(shù)等。
根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟可知,物聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)了物與物、人與物及人與人的互連,在其基本含義基礎(chǔ)上,可總結(jié)一下幾點(diǎn)特點(diǎn):
1.1 物的廣泛性
物聯(lián)網(wǎng)中的物涵蓋范圍較廣,不僅包括物理實(shí)體,也囊括了虛擬實(shí)體,此時(shí)的物存在于時(shí)間與空間,在對(duì)其進(jìn)行發(fā)現(xiàn)與識(shí)別過程中,主要是借助其屬性實(shí)現(xiàn)的;
1.2 信息的傳遞與共享
物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)為感知外界物理信息,借助RFID技術(shù)有效發(fā)現(xiàn)與識(shí)別物,并采用傳感器節(jié)點(diǎn),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境信息的動(dòng)態(tài)感知,此后在通信技術(shù)支持下,使信息得到有效傳遞,同時(shí),在感知子網(wǎng)和既有互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)融合背景下,信息數(shù)據(jù)便具有了共享性;
1.3 管理與控制
互聯(lián)網(wǎng)在管理數(shù)據(jù)時(shí),主要是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的,其管理具有明顯的智能化特點(diǎn),在決策信息反饋后,其將實(shí)現(xiàn)對(duì)物體與環(huán)境的控制。
對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)而言,其中涉及的人與物在任何時(shí)間、地點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)中均呈無縫融合,因此,它作為新型的智能互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),保證了人與物、物與物、人與人間信息的有效連接。
2 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)
當(dāng)今,信息技術(shù)快速發(fā)展,在先進(jìn)技術(shù)支持下,物聯(lián)網(wǎng)利用開放型協(xié)議,滿足了各種應(yīng)用的需求,同時(shí)它也實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)的有機(jī)融合。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)報(bào)道,了解了物聯(lián)網(wǎng)的含義及特點(diǎn),在此基礎(chǔ)上,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的五層體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,旨在豐富其理論研究。
物聯(lián)網(wǎng)主要是由數(shù)據(jù)識(shí)別與感知層、數(shù)據(jù)傳遞網(wǎng)絡(luò)層、資源管理層、信息處理層、具體應(yīng)用層等構(gòu)成的。在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與應(yīng)用過程中,其基礎(chǔ)層便是數(shù)據(jù)識(shí)別與感知層,其具體構(gòu)成包括識(shí)別器、傳感器、接入網(wǎng)關(guān)等,利用不同的工具對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,此后借助無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或其他高新技術(shù)設(shè)備等,傳遞數(shù)據(jù),最后后臺(tái)將對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)傳遞網(wǎng)絡(luò)層在互聯(lián)網(wǎng)中扮演著重要的角色,它主要是對(duì)上層的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞,它不僅保證了數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳播,還提高了數(shù)據(jù)的真實(shí)性與有效性,但當(dāng)前,物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳遞要求應(yīng)具備較高的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持,而偏低的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平,制約著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,因此,相關(guān)人員仍需展開深入的研究,通過升級(jí)等手段,促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展。資源管理層主要是對(duì)資源進(jìn)行初始化,通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),以此掌握其運(yùn)行狀況,并對(duì)各個(gè)資源進(jìn)行有效的協(xié)調(diào),進(jìn)而促進(jìn)跨域資源實(shí)現(xiàn)交互;信息處理層主要是主要是對(duì)感知數(shù)據(jù)進(jìn)行理解、推理與決策,同時(shí)也提供數(shù)據(jù)查詢、存儲(chǔ)、分析及挖掘等;應(yīng)用層通過對(duì)感知數(shù)據(jù)的分析處理,根據(jù)用戶的需求,為其提供不同的服務(wù),其應(yīng)用類型較為豐富,具體有監(jiān)控型、控制型與掃描型等。
3 物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)
3.1 標(biāo)識(shí)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)作為大型網(wǎng)絡(luò),其借助智能設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng),促進(jìn)了不同物體的互連,其中涉及的物具有廣泛性與復(fù)雜性,在實(shí)際應(yīng)用過程中,首要問題便是有效識(shí)別物。物的標(biāo)識(shí)技術(shù)主要是利用全局唯一值對(duì)物體進(jìn)行標(biāo)識(shí),此技術(shù)的本質(zhì)便是對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中物進(jìn)行編碼,從而使物具有了數(shù)字化的特點(diǎn)。在編碼過程中,需遵循不同的規(guī)則,常見的編碼有EPC、IPV6等,各編碼間的規(guī)則各異,存在映射與兼容問題,因此,在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中,應(yīng)對(duì)其給予關(guān)注。
無線射頻身份識(shí)別即RFID,它作為識(shí)別技術(shù)的一種,具有非接觸式。在實(shí)際識(shí)別過程中,利用射頻信號(hào)對(duì)目標(biāo)展開自動(dòng)的識(shí)別,并采集相關(guān)的數(shù)據(jù)。此技術(shù)對(duì)物體的識(shí)別具有唯一性,從而保證了其在通信或信息處理中定位的準(zhǔn)確性與管理的有效性。
3.2 感知技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)中較為重要的組成部分便是數(shù)據(jù)產(chǎn)生、獲取、傳輸、處理及應(yīng)用,在獲取數(shù)據(jù)過程中,需要智能化與信息化的設(shè)備,常見的數(shù)據(jù)采集設(shè)備由傳感器、紅外感知設(shè)備及全球定位系統(tǒng)等。傳感器即sensor,它主要是對(duì)外部環(huán)境信號(hào)進(jìn)行探測(cè),包括光、熱、力及聲等,它為物聯(lián)網(wǎng)提供了原始數(shù)據(jù),由于其獲取的物的信息具有動(dòng)態(tài)性,進(jìn)而物擁有了感知外部世界的能力。
3.3 通信技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳遞主要是利用網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)的,其中通信技術(shù)有兩種類型,分別為短距離無線通信與廣域網(wǎng)通信。前者涉及的技術(shù)主要有WLAN技術(shù)、RFID技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)及ZigBee技術(shù)等,在上述技術(shù)支持下,無線通信網(wǎng)絡(luò)具有了簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、較低的功耗及成本,但在實(shí)際應(yīng)用中也存在不足,最為嚴(yán)重的便是干擾問題。后者涉及的技術(shù)主要有IP互聯(lián)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)與衛(wèi)星通信技術(shù),它為物聯(lián)網(wǎng)提供了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),但在實(shí)際應(yīng)用中需要對(duì)不同的技術(shù)進(jìn)行整合,在此基礎(chǔ)上,才能夠保證網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的多元化與交互性。
3.4 信息處理技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)中采用的信息處理技術(shù),融合了數(shù)據(jù)挖掘、智能計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)等,在對(duì)物體相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行智能處理與分析后,將結(jié)果交付給用戶。物聯(lián)網(wǎng)通過變革,使物與人實(shí)現(xiàn)了直接的交流,在智能化的網(wǎng)絡(luò)中,物擁有了思想,從而推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
4 總結(jié)
綜上所述,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要方向,其相關(guān)內(nèi)容的研究得到了各個(gè)領(lǐng)域人們的廣泛關(guān)注。本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)的含義、特點(diǎn)、體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù),旨在為其發(fā)展提供理論保障。
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關(guān)鍵詞:智能交通控制;物聯(lián)網(wǎng);RFID;嵌入式;模糊控制
中圖分類號(hào):TP273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2011)10-2375-02
Things Related Technology Based on Intelligent Traffic Control System
ZHANG wei
(Faculty of Information Science and Technology, Baotou Teachers College, Baotou 014030, China)
Abstract: Intelligent Transportation System is currently the leading edge of transportation research, but things are a major information technology development and opportunities for change, there will be areas of Things RFID, embedded and other related technologies used in Intelligent Traffic Control System , fuzzy control method is more efficient and stable traffic control.
Key words: intelligent traffic control; things; RFID; embedded; fuzzy control
隨著城市化程度的提高,交通問題已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中普遍面臨的重要問題,交通流與道路上的車輛數(shù)密切相關(guān),目前,我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量近2億輛,經(jīng)常發(fā)生交通堵塞,如何保證交通的暢通和安全已成為政府部門進(jìn)行社會(huì)管理的一個(gè)關(guān)鍵議題。目前我國(guó)面臨的交通問題說明交通控制在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的重要性,智能交通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義凸現(xiàn)出來。通過提高智能交通控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平可以減少交通事故,增加交通安全;緩和交通擁擠,提高交通效益;減少環(huán)境污染,降低能源消耗。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為當(dāng)今世界信息技術(shù)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)已得到各國(guó)的重視,其應(yīng)用十分廣泛,將對(duì)人類的生產(chǎn)生活產(chǎn)生巨大的影響。智能交通系統(tǒng)是一個(gè)涉及面廣、綜合各種高新技術(shù)的研究領(lǐng)域,自然也成為了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究應(yīng)用的重點(diǎn)。下面著重介紹基于射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)、嵌入式技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的城市智能交通控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
1 物聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用
“物聯(lián)網(wǎng)”(Internet of Things)是指將各種信息傳感設(shè)備及系統(tǒng),如傳感器網(wǎng)絡(luò)、射頻標(biāo)簽閱讀裝置、條碼與二維碼設(shè)備、全球定位系統(tǒng)和其它基于物-物通信模式(M2M)的短距無線自組織網(wǎng)絡(luò),通過各種接入網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大智能網(wǎng)絡(luò)。如果說互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了人與人之間的交流,那么物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)人與物體的溝通和對(duì)話,也可以實(shí)現(xiàn)物體與物體互相間的連接和交互。物聯(lián)網(wǎng)被看作信息領(lǐng)域一次重大的發(fā)展和變革機(jī)遇,它將被廣泛應(yīng)用于物流管理、智能交通、智能電網(wǎng)、智能家居、安防監(jiān)控等領(lǐng)域。2009年以來,一些發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛出臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展計(jì)劃,進(jìn)行相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的前瞻布局,我國(guó)也將物聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè)予以重點(diǎn)關(guān)注和推進(jìn)。
2 智能交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
城市道路交通控制系統(tǒng)可以從不同的角度進(jìn)行分類。從空間關(guān)系上可以把城市交通系統(tǒng)分劃為“點(diǎn)、線、面”三個(gè)層面,即單交叉口、交通干線和區(qū)域網(wǎng)絡(luò)三種控制;由于所采用的技術(shù)方法的不斷發(fā)展又把城市交通控制分為定時(shí)控制、感應(yīng)控制、智能控制等。
智能交通系統(tǒng)是將人工智能的理論和方法用于解決交通問題的一套綜合系統(tǒng)。人工智能理論的快速發(fā)展為智能交通系統(tǒng)的研究提供了智能方法,利用這些方法可以解決交通控制領(lǐng)域中很多過去無法解決的問題。本系統(tǒng)利用視頻識(shí)別(RFID)、嵌入式、模糊控制等物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)按照多智能體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)交通系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
多智能體系統(tǒng)是分布式人工智能的一個(gè)重要分支,目標(biāo)是將復(fù)雜的大系統(tǒng)構(gòu)造成小的子系統(tǒng),各子系統(tǒng)之間為便于管理,能夠相互通信、相互協(xié)調(diào)。通過子系統(tǒng)的自治和相互協(xié)調(diào)可以來解決復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題。由于城市交通網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和實(shí)時(shí)性,比較適合應(yīng)用多智能體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行智能控制。本文按照該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)智能交通控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中,利用RFID技術(shù)進(jìn)行車流量信息檢測(cè),利用嵌入式技術(shù)設(shè)計(jì)開發(fā)交通信號(hào)控制機(jī),智能算法采用模糊控制。
在該交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中,路段智能體能夠?qū)崟r(shí)更新單個(gè)路段的流量數(shù)據(jù),并將交通流數(shù)據(jù)提供給相連接的路口用于信號(hào)配時(shí);區(qū)域智能體通過分析區(qū)域交通流信息來協(xié)調(diào)路段之間交通流的動(dòng)態(tài)平衡;位于交通控制中心的管理智能體統(tǒng)一協(xié)調(diào)各區(qū)域交通運(yùn)行。
3 基于RFID的流量檢測(cè)技術(shù)
RFID是利用射頻信號(hào)通過空間電磁耦合在無接觸的情況下實(shí)現(xiàn)信息識(shí)別和傳遞的技術(shù)。RFID系統(tǒng)作為一種無線系統(tǒng),僅有兩個(gè)基本器件,再結(jié)合EPC編碼技術(shù),使得每個(gè)射頻標(biāo)簽都具有唯一的編碼,非常適用于海量物品的檢測(cè)、跟蹤和控制。該技術(shù)易于操控,簡(jiǎn)單實(shí)用,并且可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽以及可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)的情況?,F(xiàn)在,RFID技術(shù)已經(jīng)在交通領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用。
應(yīng)用RFID技術(shù)的車流量檢測(cè)系統(tǒng)是在交叉路通信號(hào)燈上游安裝閱讀器,閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào),裝有RFID標(biāo)簽的車輛進(jìn)入天線工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流,送出自身信息。接收天線接收到標(biāo)簽發(fā)送來的信息,由閱讀器讀取信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行處理,得出車輛通行的頻率,再將數(shù)據(jù)傳給智能控制系統(tǒng),智能系統(tǒng)根據(jù)反饋的信息,作出如何調(diào)整交通信號(hào)燈轉(zhuǎn)換周期的決策。
4 基于嵌入式技術(shù)的信號(hào)控制器
為了滿足嵌入式應(yīng)用的特殊要求,嵌入式技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,各種針對(duì)性的芯片不斷出現(xiàn),其中ARM公司的ARM系列芯片應(yīng)用較為廣泛。ARM是Advanced RISC Machines的縮寫,它在工作溫度、抗干擾、可靠性等方面都做了各種增強(qiáng),并且只保留和嵌入式應(yīng)用有關(guān)的功能。隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)各種小型智能設(shè)備的需求不斷增強(qiáng),嵌入式技術(shù)已經(jīng)越來越得到人們的重視,特別在智能交通領(lǐng)域,交通現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)智能開發(fā)平臺(tái)的軟硬件有比較具體的要求,嵌入式技術(shù)由于其高度的靈活性已經(jīng)成為一種最優(yōu)選擇。嵌入硬件平臺(tái)可以很好地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、控制、處理等功能,并具能夠進(jìn)一步擴(kuò)展。嵌入式軟件系統(tǒng)主要包括嵌入操作系統(tǒng)、系統(tǒng)初始化程序、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、應(yīng)用程序4個(gè)模塊。
本系統(tǒng)采用嵌入式模塊進(jìn)行信號(hào)控制,采用擁有200 MHZ的ARM920T內(nèi)核的EP9315處理器,是高度集成的片上系統(tǒng)處理器,能夠滿通控制實(shí)時(shí)運(yùn)算需求。該模塊集成了多種通信接口,與流量數(shù)據(jù)檢測(cè)設(shè)備及信號(hào)控制機(jī)的通信可以通過串口或者CAN口實(shí)現(xiàn),由以太網(wǎng)接口完成與控制中心的通信。人機(jī)交互部分是工作人員在特殊情況下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的重要組成,輸入部分包括8×8鍵盤陣列,PS/2接口和觸摸屏,輸出部分包括LCD,VGA顯示器,IDE和CF卡槽以及USB接口。JTAG及串口調(diào)試部分提供了系統(tǒng)開發(fā)調(diào)試時(shí)的接口,以實(shí)現(xiàn)程序下載、運(yùn)行調(diào)試等功能。
5 交通信號(hào)模糊控制
對(duì)路段智能體而言,當(dāng)單個(gè)交叉通需求較小時(shí),信號(hào)周期T應(yīng)短一些,但一般不能少于P×15s(P為相位數(shù))以免某一相位的綠燈時(shí)間tgi小于15s使車輛來不及通過路口影響交通安全。當(dāng)交通需求較大時(shí),信號(hào)周期T則應(yīng)長(zhǎng)一些,但一般不能超過120s,否則某一方向的紅燈時(shí)間將超過60s,駕駛員心理上不能忍受。當(dāng)交通需求很小時(shí),一般按最小周期運(yùn)行。當(dāng)交通需求很大時(shí),只能按最大周期控制,此時(shí)車輛堵塞現(xiàn)象已不可避免。
模糊控制器的設(shè)計(jì)包括:確定模糊控制器的結(jié)構(gòu),即根據(jù)具體的系統(tǒng)確定其輸入、輸出變量;輸入輸出變量的模糊化,即把輸入、輸出的精確量轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)語言變量的模糊集合;模糊推理決策算法的設(shè)計(jì),即根據(jù)模糊控制規(guī)則進(jìn)行模糊推理,并決策出輸出模糊量;對(duì)輸出模糊量進(jìn)行解模糊判決,即通過各種解模糊方法完成由模糊量到精確量的轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的控制。
交通需求通常用交叉口停車線前的排隊(duì)長(zhǎng)度即停車線前相隔一定距離(通常為80~100m)的兩檢測(cè)器之間的車輛數(shù)來表示。建立模糊表如表1和表2所示,根據(jù)日??刂平?jīng)驗(yàn)可得如表3所示模糊控制規(guī)則表。表中L表示車輛排隊(duì)長(zhǎng)度,G表示綠燈時(shí)間。
6 結(jié)束語
智能交通控制系統(tǒng)是一個(gè)涉及面較廣,需融合各種高新技術(shù)的研究領(lǐng)域。本文結(jié)合RFID、嵌入式等物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù),提出了一套基于模糊控制算法的多智能體城市交通控制方案。不僅為實(shí)現(xiàn)智能交通控制提供一種借鑒,同時(shí)為相關(guān)工程技術(shù)方法的推廣應(yīng)用進(jìn)行了嘗試。未來智能交通系統(tǒng)整體水平的提高需要集合各種專業(yè)技術(shù)手段,而物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展必將顯著提高城市交通的智能化控制水平。
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應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行農(nóng)氣象觀測(cè)軟件設(shè)計(jì),首先需要定一個(gè)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu),在框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行后續(xù)的填充設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象數(shù)據(jù)的全面檢測(cè)。其中計(jì)算機(jī)設(shè)備能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行過程中搜集到的信息進(jìn)行保存,并錄入到數(shù)據(jù)庫(kù)中,作為歷史數(shù)據(jù)來為農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)提供參照依據(jù)。不同監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)會(huì)使用探測(cè)器對(duì)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)測(cè),設(shè)計(jì)期間會(huì)針對(duì)信息傳輸更新時(shí)間做出計(jì)算,這樣在最終的控制效果上也會(huì)更理想。整體框架結(jié)構(gòu)分別負(fù)責(zé)不同的功能層,根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)信息來進(jìn)行內(nèi)部控制檢測(cè),傳輸管理指令。由于氣象環(huán)境是不斷變化的,因此觀測(cè)系統(tǒng)要確保探測(cè)器的靈敏程度,確保信息傳輸能夠達(dá)到實(shí)時(shí)更新,這樣系統(tǒng)功能投入使用后在功能上才能夠滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展需求。系統(tǒng)的終端是由農(nóng)戶手機(jī)構(gòu)成的,在總控制中心會(huì)針對(duì)探測(cè)設(shè)備得到的信息進(jìn)行傳輸,進(jìn)入到計(jì)算機(jī)設(shè)備的分析系統(tǒng)中,將其匯編成為一種手機(jī)軟件可以顯示的信息,通過信息傳輸信息將其傳輸?shù)接脩舻氖謾C(jī)中,實(shí)時(shí)反映農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域的氣象變化,便于農(nóng)民根據(jù)氣象反饋對(duì)所種植的農(nóng)作物品種進(jìn)行選擇,并合理的預(yù)防氣象災(zāi)害。
二、氣象觀測(cè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
1、氣象觀測(cè)無線傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì)
軟件控制系統(tǒng)部分具有靈活性,可以根據(jù)使用需求進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整,軟件控制是對(duì)硬件進(jìn)行指令傳輸?shù)模軌驇椭鷼庀蟊O(jiān)測(cè)系統(tǒng)適應(yīng)不同區(qū)域的環(huán)境特征,并將氣候所帶來的干擾影響降至最低。在傳輸信道的設(shè)計(jì)中,要確保信號(hào)傳輸是獨(dú)立進(jìn)行的,彼此之間不存在干擾,這樣在信息傳輸過程中也能提升最大控制能力,使氣象觀測(cè)系統(tǒng)能夠獨(dú)立運(yùn)行,并達(dá)到最理想的控制效果,當(dāng)前一些比較常見的設(shè)計(jì)問題,在系統(tǒng)控制中也均能夠得到更新??刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)屬于軟件設(shè)計(jì),需要建立一個(gè)基礎(chǔ)的信息傳輸框架,這樣才能夠幫助提升傳輸效果,提升數(shù)據(jù)信息的處理能力,達(dá)到一個(gè)更理想的管理效果。綜合氣象監(jiān)測(cè)過程中所遇到的變化,作為數(shù)據(jù)庫(kù)建立的參照依據(jù),更快速的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。
2、氣象觀測(cè)無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是其中比較重要的內(nèi)容,也是信息傳輸?shù)幕究蚣埽趯?duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),首先需要根據(jù)所需要傳輸?shù)男畔⑿枨罅縼斫⒔尤朦c(diǎn),為后續(xù)所開展的信息傳輸建立一個(gè)穩(wěn)定的基礎(chǔ)環(huán)境,并觀察是否能夠幫助提升信息的傳輸效率,發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)的調(diào)整,幫助提升系統(tǒng)運(yùn)行以及最終的控制質(zhì)量,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植區(qū)域內(nèi)的氣象變化進(jìn)行全面監(jiān)管控制。對(duì)于設(shè)計(jì)方案中需要優(yōu)化的部分,充分采取這種方法,也能幫助更好的解決,實(shí)現(xiàn)管理控制效果的提升,對(duì)于氣象觀測(cè)中的傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),更要體現(xiàn)出信息傳輸?shù)母咝?,在軟件中?duì)網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行防護(hù)處理,將網(wǎng)絡(luò)病毒的影響降至最低,避免網(wǎng)絡(luò)病毒對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)攻擊影響到信息的安全使用。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是與軟件結(jié)合進(jìn)行的,對(duì)于設(shè)計(jì)過程中的多個(gè)項(xiàng)目探討,應(yīng)該充分采取這種預(yù)防方法,提升網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)母咝?,同時(shí)更應(yīng)該確保其中的質(zhì)量安全,發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)的采取解決方案,避免類似問題再次出現(xiàn)。
三、氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)服務(wù)中心軟件架構(gòu)及關(guān)鍵程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
1、軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
軟件設(shè)計(jì)是針對(duì)程序框圖部分的完善來進(jìn)行的,觀察程序框圖中是否存在可以優(yōu)化的部分,充分采取優(yōu)化方案。確定程序框圖后,對(duì)各個(gè)框圖的功能進(jìn)行填充,并嚴(yán)格按照所填充的內(nèi)容進(jìn)行具體的構(gòu)建,使用匯編語言來編寫相關(guān)的功能,為氣象觀測(cè)信息傳輸建立一個(gè)穩(wěn)定的軟件環(huán)境。在此基礎(chǔ)上觀察是否存在需要繼續(xù)強(qiáng)化解決的內(nèi)容。軟件程序框圖構(gòu)建后,具體的實(shí)現(xiàn)仍然需要參照實(shí)際觀測(cè)環(huán)境,將氣象變化特征體現(xiàn)在其中,并通過這種方法來繼續(xù)深入解決當(dāng)前常見的問題,為管理計(jì)劃開展創(chuàng)造穩(wěn)定的條件。軟件程序可以對(duì)硬件部分進(jìn)行控制,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)得到的信息傳輸需求來進(jìn)行,避免在軟件功能與硬件對(duì)接過程中出現(xiàn)銜接問題。軟件設(shè)計(jì)可以借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來下載一些資源,進(jìn)而達(dá)到更理想的設(shè)計(jì)效果,系統(tǒng)正式使用后也需要借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來對(duì)信息進(jìn)行傳輸共享。將信息的傳輸速度與網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)融合在一起,共同進(jìn)行軟件方面的設(shè)計(jì),最終的設(shè)計(jì)效果也會(huì)有明顯提升。對(duì)于農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)系統(tǒng),構(gòu)建過程中一項(xiàng)重要的任務(wù)是對(duì)使用終端進(jìn)行完善,體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。氣象數(shù)據(jù)糾正及融合處理程序主要根據(jù)ZigBee 網(wǎng)絡(luò)獲取的數(shù)據(jù)和市級(jí)氣象服務(wù)器上獲取的區(qū)域天氣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合對(duì)觀測(cè)到的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行修正處理,然后存入到MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)中。
2、關(guān)鍵程序模塊的設(shè)計(jì)
關(guān)鍵程序模塊的設(shè)計(jì),包括氣象變化探測(cè)系統(tǒng),對(duì)這一部分的控制軟件的設(shè)計(jì),需要進(jìn)行一個(gè)控制參數(shù)之間的聯(lián)系體系建立,并對(duì)所設(shè)計(jì)的控制軟件進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),技術(shù)人員模擬出網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中存在的攻擊,并通過這種方法來幫助完善當(dāng)前的設(shè)計(jì)方案,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)受到破壞的現(xiàn)象,及時(shí)建立起聯(lián)系,繼而實(shí)現(xiàn)整體管理效果的提升,模塊設(shè)計(jì)可以從關(guān)聯(lián)性建立層面來進(jìn)行,構(gòu)建各個(gè)功能層之間的軟件聯(lián)系,這樣在運(yùn)行使用中能夠?qū)⑿畔⒐餐瑐鬏數(shù)娇偪刂浦行闹校苊馐艿絽?shù)誤差的影響,導(dǎo)致氣象觀測(cè)結(jié)果不理想,影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。設(shè)計(jì)過程中主要完成的軟件模塊包括 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換、氣象數(shù)據(jù)糾正和融合處理、市級(jí)氣象服務(wù)器數(shù)據(jù)交換和 web及應(yīng)用服務(wù)器 4個(gè)部分的設(shè)計(jì)。
3、氣象數(shù)據(jù)糾正及融合處理程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
氣象數(shù)據(jù)由于環(huán)境問題或者是受到參數(shù)分析的影響,對(duì)于氣象的預(yù)測(cè)結(jié)果很容易產(chǎn)生誤差,這種誤差會(huì)隨著時(shí)間發(fā)展而減小,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要將這種誤差縮減體現(xiàn)在其中,也就是自動(dòng)化參數(shù)誤差調(diào)節(jié)。其處理程序功能的實(shí)現(xiàn),是根據(jù)所更新得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)計(jì)算,綜合計(jì)算結(jié)果,并選擇其中的平均值,這樣更接近真實(shí)情況,對(duì)氣象變化的描述也更符合實(shí)際變化。技術(shù)人員要定期對(duì)探測(cè)裝置進(jìn)行模擬檢驗(yàn),觀察所傳輸?shù)娇偪刂浦行牡臄?shù)據(jù)是否與實(shí)際情況是一致的,并通過程序匯編來對(duì)控制功能做出調(diào)整,提升最終控制功能的穩(wěn)定性。
4、web及應(yīng)用服務(wù)程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);集裝箱管理;信息化
隨著經(jīng)濟(jì)的繁榮,我國(guó)對(duì)外貿(mào)易取得了極大的發(fā)展進(jìn)步,集裝箱吞吐量逐年增長(zhǎng),集裝箱運(yùn)輸成為當(dāng)前國(guó)際貿(mào)易發(fā)展中十分理想的多式聯(lián)運(yùn)方式,尤其是在大宗貨物運(yùn)輸上,不僅有著較高的安全性,更能實(shí)現(xiàn)高效化和便捷化運(yùn)輸。在集裝箱運(yùn)輸發(fā)展中,信息化程度的提升對(duì)于提升集裝箱物流管理有著重要的意義。
一、集裝箱物聯(lián)網(wǎng)概述
1.集裝箱物聯(lián)網(wǎng)定義
物聯(lián)網(wǎng)作為一種網(wǎng)絡(luò),其實(shí)現(xiàn)的主要功能是智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理,其工作原理是按照已經(jīng)約定的協(xié)議,通過信息傳感設(shè)備如射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器等,實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的及時(shí)交換和有效通訊。就當(dāng)前的集裝箱物流發(fā)展基本情況來看,將物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)系統(tǒng),集裝箱物聯(lián)網(wǎng)可被看作是一個(gè)子系統(tǒng),工作原理同樣是按照約定協(xié)議通過信息傳感設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)集裝箱物流信息的采集,同時(shí)借助互聯(lián)網(wǎng)的作用進(jìn)行對(duì)箱、貨、流信息的記錄,以便能夠?qū)崟r(shí)化查詢開地理位置信息等集裝箱狀態(tài)。綜合來講,在集裝箱運(yùn)輸發(fā)展中,集裝箱物聯(lián)網(wǎng)能為其物與物的傳感提供無限的上穿與下行的延伸空間。
2.集裝箱物聯(lián)網(wǎng)的主要支撐技術(shù)
集裝箱物聯(lián)網(wǎng)的主要支撐技術(shù)分為三類:一是云計(jì)算技術(shù)。云計(jì)算作為一種計(jì)算模型,是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ),可以滿足海量處理需要。二是傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這是一種自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),可以完成數(shù)據(jù)的采集量化。同時(shí),在集裝箱管理中,傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還能夠?qū)Σ杉瘮?shù)據(jù)進(jìn)行融合,并實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的傳輸。三是智能集裝箱電子標(biāo)簽。不僅可以完成對(duì)EDI信息數(shù)據(jù)包的及時(shí)錄入,還能夠?qū)崿F(xiàn)集裝箱物流信息的自動(dòng)化記錄,實(shí)時(shí)跟蹤集裝箱物流位置信息。同時(shí),還可以記錄危險(xiǎn)品集裝箱的溫度、濕度等信息。
二、集裝箱物流管理存在的問題
當(dāng)前,從集裝箱物流管理發(fā)展來看,主要存在著三方面的問題:一是沒有較高的信息化水平。主要表現(xiàn)在集裝箱供應(yīng)鏈缺乏實(shí)時(shí)性的跟蹤監(jiān)控,不能及時(shí)獲悉集裝箱物流狀態(tài),而且流通管理信息孤立,無法實(shí)時(shí)反映集裝箱物流位置,這對(duì)于集裝箱運(yùn)輸發(fā)展是較為不利的;二是存在著較大的貨物失竊問題,經(jīng)常會(huì)造成不小的損失。而且即使已經(jīng)有嚴(yán)厲的政策處罰措施,但仍然無法杜絕偷渡和走私事件;三是信息采集缺乏較高的效率。大部分都采用半自動(dòng)化的辦法或者是人工抄錄的辦法進(jìn)行集裝箱運(yùn)輸信息的采集,不僅沒有較高的工作效率,且存在著十分嚴(yán)重的資源浪費(fèi)問題,由此產(chǎn)生的堆場(chǎng)及設(shè)備浪費(fèi)情況急需解決。
所以,從當(dāng)前集裝箱物流管理存在的問題來看,必須強(qiáng)化信息化水平的提升以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性的跟蹤監(jiān)控,做到自動(dòng)化識(shí)別,將信息和物流有機(jī)聯(lián)系起來,做到在集裝箱運(yùn)輸過程中,港口、用戶、貨代、船代等眾多服務(wù)對(duì)象可以實(shí)現(xiàn)信息化共享,從而優(yōu)化集裝箱物流管理,更好促進(jìn)集裝箱運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。
三、物聯(lián)網(wǎng)在集裝箱管理中的實(shí)踐
1.基于物聯(lián)網(wǎng)的集裝箱管理系統(tǒng)體系架構(gòu)
基于物聯(lián)網(wǎng)的集裝箱管理信息系統(tǒng),其體系架構(gòu)由三個(gè)層次組成,即感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。其中,感知層用于感知和接受數(shù)據(jù),網(wǎng)絡(luò)層用于傳輸數(shù)據(jù),而應(yīng)用層主要用于實(shí)際管理中的應(yīng)用。
2.集裝箱管理中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用分析
(1)集裝箱物流全程實(shí)時(shí)在線監(jiān)控系統(tǒng)
在線監(jiān)控系統(tǒng)采用的是RFID技術(shù),利用這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)集裝箱物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)識(shí)別與信息互聯(lián)共享,準(zhǔn)確、完整記錄集裝箱物流信息數(shù)據(jù)。同時(shí),結(jié)合全球網(wǎng)絡(luò)環(huán)境感知、集裝箱物流全過程,大幅度提高服務(wù)客戶的能力。
其中,集裝箱物流全過程涵蓋集裝箱、貨物信息兩部分,而貨物信息又包括集裝箱和貨物跟蹤信息、管理信息和調(diào)度信息。在集裝箱物流過程中,上述各類信息均被寫入電子標(biāo)簽,并通過無線網(wǎng)局域網(wǎng)或者GPRS/CDMA公網(wǎng)傳輸至互聯(lián)網(wǎng)。這些帶有明顯電子標(biāo)簽的集裝箱,經(jīng)碼頭閘口、堆場(chǎng)、堆高機(jī)、正面吊吊起和岸邊橋吊裝船時(shí),并由固定讀寫器讀取最新數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)傳輸至集裝箱信息系統(tǒng)管理平臺(tái),一直到集裝箱到達(dá)目標(biāo)港口。在這個(gè)過程中,均可從網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)查詢到集裝箱的實(shí)時(shí)狀態(tài),便于調(diào)度管理。
(2)集裝箱電子標(biāo)簽自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)
自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)采用射頻識(shí)別技術(shù),在Internet讀寫設(shè)備上可與智能標(biāo)簽對(duì)話,在集裝箱的任意一點(diǎn),均可將對(duì)話信息實(shí)時(shí)傳輸至系統(tǒng)網(wǎng)站。同時(shí),也能自動(dòng)記錄開箱、關(guān)箱門時(shí)間、地理位置信息。對(duì)于未經(jīng)授權(quán)的操作,對(duì)于不安全事故的處理,均能兼顧到位。在碼頭上,還允許錄入EDI信息數(shù)據(jù)包,以及自動(dòng)記錄集裝箱校驗(yàn)信息,還能夠利用多種方式讀取信息,比如利用移動(dòng)讀寫設(shè)備和固定讀寫設(shè)備讀取信息。
自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)上基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集裝箱管理系統(tǒng)的重要組成部分,對(duì)于系統(tǒng)發(fā)揮作用起著至關(guān)重要的作用,建設(shè)一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集裝箱電子標(biāo)簽自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)很有必要。
3.海鐵集裝箱多式聯(lián)運(yùn)管理
海鐵集裝箱多式聯(lián)運(yùn)管理,是指綜合利利用電子標(biāo)簽、GPS技術(shù)、AIS技術(shù)和讀寫器、無線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),搭建一個(gè)“電子鏡像”,它是一個(gè)具有唯一身份認(rèn)證體系的、涵蓋集裝箱、車船等各類交通要素的系統(tǒng)。聯(lián)運(yùn)管理還依托EDI、電子口岸等,建立一個(gè)綜合的交通信息交換平臺(tái)體系,以此來實(shí)現(xiàn)各類信息的實(shí)時(shí)傳播和無縫銜接。
4.集裝箱定位追溯及報(bào)警聯(lián)動(dòng)
在集裝箱的整個(gè)物流過程中,加強(qiáng)防盜管理很有必要,防盜性質(zhì)智能集裝箱設(shè)備會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)盜竊行為,啟動(dòng)報(bào)警的功能,避免遭受損失。尤其是對(duì)開門盜竊,感光傳感器的監(jiān)控更為有效,可做到及時(shí)報(bào)警,制止盜竊行為;對(duì)于整箱盜竊,GPS可按照線路偏差及時(shí)報(bào)警。在集裝箱被非法打開的情況下,電子標(biāo)簽也會(huì)自動(dòng)鎖定目標(biāo)方位,及時(shí)將信息傳輸至信息管理系統(tǒng),發(fā)出紅色警報(bào),防止因責(zé)任不清而造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
四、結(jié)語
近年來,我國(guó)對(duì)外貿(mào)易的深度和廣度不斷加深,集裝箱吞吐量的增長(zhǎng)速度年均突破30.0%,一片繁榮景象,但同時(shí)也給集裝箱管理提出了更高的要求。信息技術(shù)水平在集裝箱管理中的應(yīng)用,為集裝箱管理效率及水平的提升提供了可能性。在集裝箱管理中,加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用很有必要。在本文中,對(duì)集裝箱管理中存在的問題做了分析,并提出了構(gòu)建集裝箱管理信息化系統(tǒng)的方案,對(duì)于提升集裝箱物流管理水平具有重要的意義。
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