第一篇:物聯(lián)網(wǎng)在智慧地球中的應用及作用
物聯(lián)網(wǎng)在智慧地球中的應用及其作用
1.導論及前言
2.我眼中的物聯(lián)網(wǎng) 3.我眼中的智慧地球
4.物聯(lián)網(wǎng)在智慧地球中的應用和作用
1.智能電網(wǎng)
2.智慧醫(yī)療
5.物聯(lián)網(wǎng)在智慧地球中的未來 6.參考文獻
1.導論和前言
日韓2004年提出“泛在網(wǎng)絡”戰(zhàn)略,希望到2010年建立一個有線無線全覆蓋、所有終端都接入、各類信息化應用滿足需求的信息化社會。到2008 年11 月初,在紐約召開的外國關系理事會上,IBM 以題為《智慧地球:下一代領導人議程》的演講報告,正式提出“智慧地球”的概念。
2.我眼中的物聯(lián)網(wǎng)
顧名思義,物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)的英文是the Internet of things,這也能夠反映出物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)的新技術。只是其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)的核心技術RFID是能夠讓物品“開口說話”的一種技術。在“物聯(lián)網(wǎng)”的構想中,RFID標簽中存儲著規(guī)范而具有互用性的信息,通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡把它們自動采集到中央信息系統(tǒng),實現(xiàn)物品(商品)的識別,進而通過開放性的計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)信息交換和共享,實現(xiàn)對物品的“透明”管理。
物聯(lián)網(wǎng)在我們日常生活中最廣泛的應用就是商品標簽和第二代居民身份證。我們在超市購物的時候,每個商品的外包裝上往往都帶有一個獨一無二的條形碼,在結賬的時候只要掃描一下,待系統(tǒng)讀取了條形碼的內容后,會在屏幕上直接顯示商品的信息。還有我們在乘坐火車飛機的時候,在自動取票機取票的同學會發(fā)現(xiàn)將身份證放置在指定的位置,系統(tǒng)就會讀取身份信息并顯示出該身份預定的車票或機票,這大大節(jié)省了人工成本和時間。這些都是我們日常生活中常用的一些物理網(wǎng)技術,很不起眼,但確實為我們的生活帶來了巨大的便利。
3.我眼中的智慧地球
“智慧地球”簡單看來就是“數(shù)字地球”的升級版,但又不能完全這么說。“數(shù)字地球”是關于地球的數(shù)字化表達,以便人們更好的觀測環(huán)境狀況。其核心思想是用數(shù)字化手段整體性地解決地球問題,并最大限度地利用信息資源。而“智慧地球”則是把感應器嵌入各種物體中,并且被普遍連接,形成“物聯(lián)網(wǎng)”,然后通過超級計算機和云計算將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。智慧地球相比于數(shù)字地球來說,已經(jīng)不僅僅局限在數(shù)字化表達上。其核心是以一種更智慧的方法通過利用新一代信息技術來改變政府、公司和人們相互交互的方式,以便提高交互的明確性、效率、靈活性和響應速度。
對于中國來說,“智慧地球”所實現(xiàn)的信息化與經(jīng)濟融合、虛擬經(jīng)濟與實體經(jīng)濟結合,更可以幫助中國改善基礎設施建設,使中國從“智慧地球”中獲得最大的收益。但如果“智慧地球”在中國落戶,就意味我國的IT行業(yè)要接受其技術、產(chǎn)品、管理方式和運行模式,這無疑將給我國還不夠強大的IT產(chǎn)業(yè)提出新問題。此外,如果引進“智慧地球”,也有可能造成某些安全威脅。可感知、可互聯(lián)互通和更加智能化也就意味著一切更加透明,一切更易被操控。
4.物聯(lián)網(wǎng)在智慧地球中的應用和作用
1.智能電網(wǎng)
我國電網(wǎng)的基本狀況:
雖然我國電網(wǎng)信息化程度在不斷地提高,但仍然面臨著一些特殊問題,如建設堅強骨干電力網(wǎng)架,提高電網(wǎng)抵御多重故障的能力,加強各區(qū)域電網(wǎng)骨干網(wǎng)架,提升電網(wǎng)穩(wěn)定水平,增強電網(wǎng)運行靈活性,完善電力相關企業(yè)信息化建設,實現(xiàn)與用戶之間的信息互動,充分發(fā)揮信息技術在重大決策和現(xiàn)代化管理中的作用等。應用物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢:
將物聯(lián)網(wǎng)引入新一代智能電網(wǎng)信息通信技術(ICT)平臺中,不應是對當前電力通信網(wǎng)的重構,而是在現(xiàn)有各種網(wǎng)絡充分發(fā)展的基礎上,利用傳感器網(wǎng)絡擴展物與物之間的直接通信方式,從而降低電網(wǎng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的人工參與度,提升電網(wǎng)的安全系數(shù)。與此同時,還應利用物聯(lián)網(wǎng)異構融合、兼容開放、自組織自愈等突出特點,與互聯(lián)網(wǎng)緊密結合,實現(xiàn)多種網(wǎng)絡的互聯(lián)互通,實現(xiàn)電網(wǎng)與社會的相互感知與互動。基于物聯(lián)網(wǎng)的應用能夠極大地拓寬現(xiàn)有電力通信網(wǎng)的業(yè)務范圍,提高電力系統(tǒng)的安全性和抗故障、御災害能力,實現(xiàn)與用戶的信息交互,最終達成智能電網(wǎng)節(jié)能減排、兼容互動、安全可靠的目標。
面對智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)應用框架:
利用物聯(lián)網(wǎng)搭建的支撐全面感知、全景實時的通信系統(tǒng),將物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境感知性、多業(yè)務和多網(wǎng)絡融合性有效地植入智能電網(wǎng)ICT平臺中,從而掃除數(shù)據(jù)采集盲區(qū),清除信息孤島,實現(xiàn)實時監(jiān)控、雙向互動的智能電網(wǎng)通信平臺。
面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)結合電網(wǎng)各大環(huán)節(jié)的應用需求,確立了智能輸電、智能變電、智能配電和智能用電四大應用模塊,從四大模塊的應用需求側出發(fā)搭建電力綜合信息平臺,面向上層的信息處理和應用,信息平臺數(shù)據(jù)庫作為信息處理的有效載體,緊密結合云計算技術,以實現(xiàn)泛在數(shù)據(jù)的實時處理分析,通過對海量信息的有效處理實現(xiàn)包括對輸電線路、變電站設備、配電線路及配電變壓器的實時監(jiān)測和故障檢修,統(tǒng)一調配電力資源,實現(xiàn)與用戶的信息雙向互動,進而實現(xiàn)高效、經(jīng)濟、安全、可靠和互動的智能電網(wǎng)內在要求。
2.智能醫(yī)療之臨床輸血
現(xiàn)狀與問題:
在醫(yī)療急救及某些特定疾病的預防和治療上,血液有著其他藥品不可替代的重要作用。目前還不能利用科學技術人工合成,不能大規(guī)模生產(chǎn),適齡健康人群的無償捐獻是臨床病患用血的重要來源。
1.缺少全國聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療血液信息系統(tǒng)
2.缺少公開、透明的用血機制
3.缺乏科學高效的信息查詢服務 解決方案: 總體框架模型:
1.傳感器網(wǎng)絡節(jié)點和RFID識讀器交互模塊
傳感器網(wǎng)絡節(jié)點和RFID識讀器交互模塊中的傳感器網(wǎng)絡節(jié)點是用來采集省、市和紅十字會血站分管各采血機構的詳細原始信息,各采血機構是經(jīng)過省衛(wèi)生局、防疫站嚴格審批監(jiān)管的授權機構,因此提高了數(shù)據(jù)采集的效率、準確率及可靠性,同時有效地杜絕非法組織的營利行為,減少了大量人力和財力的消耗。無線射頻模塊用來傳遞采集信息,大大提高了數(shù)據(jù)的實時性和高效性。
2.醫(yī)療臨床輸血質量安全控制中心
醫(yī)療輸血溯源追蹤是指在醫(yī)療輸血血液供應鏈的各個環(huán)節(jié)中,醫(yī)療輸血血液及其相關信息能夠被回溯追蹤,使醫(yī)療輸血血液始終處于有效地監(jiān)控之中。把物聯(lián)網(wǎng)技術應用于醫(yī)療輸血血液的安全監(jiān)管,就是在血液采集源頭,對每一個獻血者所獻的血液標注RFID標簽,此標簽附帶所有獻血者身體狀況的詳細信息,以實現(xiàn)對血液原始資料的現(xiàn)場收集。帶有RFID標簽的血液會在省、市、紅十字血站進行血液離心分離、血漿病毒滅活、冷凍、貯存等8大加工過程中實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集、存儲和傳輸,并根據(jù)國家和行業(yè)的評價指標體系進行有效地監(jiān)控。
3.無線網(wǎng)絡傳遞信息
RFID識讀器中的單片機對所有信息進行編碼和處理,進而通過串口接口傳送到GSM芯片。GSM芯片通過無線網(wǎng)絡以規(guī)律的問隔,以短信或信息編碼的數(shù)據(jù)形式在5、s內將這些信息傳遞到一個裝有SIM卡的GSM接收裝置,該裝置通過GSM無線網(wǎng)絡在3、s內傳遞信息到互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)處理中心服務器,進行數(shù)據(jù)的分析、處理,以備查詢調用。
4.醫(yī)療輸血血液應用系統(tǒng)模型及功能
本系統(tǒng)通過傳感器、單片機、GPS芯片、GSM芯片和無線射頻模塊等硬件的協(xié)同工作,將各級血站采集到的信息和具體的坐標信息,通過各種(溫度、濕度、聲音傳感器等,)傳感器感知血液的初始的環(huán)境數(shù)據(jù)以及RFID電子標簽存儲錄入的各獻血者基本屬性數(shù)據(jù)到城市各級血站服務器主機上,通過服務器對血液在離心分離制備過程中的信息處理子系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行分析、存儲、評估,能夠及時地對各種醫(yī)療輸血血液在配發(fā)運輸過程進行有效監(jiān)控,進而保證在第一時間對患者進行及時的救助,對有限的資源進行更加合理的調配,提高了效率和安全性。
5.物聯(lián)網(wǎng)在智慧地球中的未來
如今,物聯(lián)網(wǎng)的理念和相關技術產(chǎn)品已經(jīng)廣泛滲透到社會經(jīng)濟民生的各個領域,在越來越多的行業(yè)創(chuàng)新中發(fā)揮關鍵作用。其憑借與新一代信息技術的深度集成和綜合應用,在推動轉型升級、提升社會服務、改善服務民生、推動增效節(jié)能等方面正發(fā)揮重要的作用,在部分領域正帶來真正的“智慧”應用。
通過傳感技術推動工業(yè)結構的優(yōu)化和轉型,在農(nóng)業(yè)應用領域激發(fā)出更高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力,在交通運輸方面優(yōu)化資源,提升效率。我國加緊推進的“智慧城市”也將成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要載體,物聯(lián)網(wǎng)的應用如此廣泛,加之國家的大力推動,發(fā)展前景十分廣闊。但物聯(lián)網(wǎng)也有無法回避的安全問題,如此大量、透明、公開的信息如果沒有強大的安全保護,很容易被不法分子竊取,造成不必要的損失。要想建立一個美好的“智慧地球”,就必須解決這一問題,只有安全問題解決了,物聯(lián)網(wǎng)才能有更廣泛的應用。
6.參考文獻
《面向智能電網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)架構與應用方案研究》
《物聯(lián)網(wǎng)技術在醫(yī)療輸血血液中的應用》 《智慧地球與感知中國》 中國電力網(wǎng) 中國測控網(wǎng)
第二篇:物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應用
物聯(lián)網(wǎng)調研報告
題目:物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園的應用 班級:13電子信息工程技術4班
目錄
一、物聯(lián)網(wǎng)的相關知識.....................................................................................................3
1、物聯(lián)網(wǎng)定義.........................................................................................................................3
2、物聯(lián)網(wǎng)的分層.....................................................................................................................3
3、物聯(lián)網(wǎng)的特點.....................................................................................................................4
4、物聯(lián)網(wǎng)運行過程.................................................................................................................5
5、物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術.............................................................................................................5
6、物聯(lián)網(wǎng)的主要發(fā)展歷程.....................................................................................................6
二、智慧校園........................................................................................................................7
1、智慧校園的提出背景.........................................................................................................7
2、智慧校園的概念.................................................................................................................7
3、智慧校園的核心特征.........................................................................................................7
三、物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園的應用.....................................................................................8
1、校園安防.............................................................................................................................8
2、校園生活...........................................................................................................................11
3、校園教學...........................................................................................................................13
四、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展問題.........................................................................................................14
1、核心技術有待突破...........................................................................................................14
2、標準規(guī)范有待統(tǒng)一..........................................................................................................14
3、急需網(wǎng)絡平臺...................................................................................................................14
4、信息安全和保護隱私有待解決.......................................................................................15
五、結束語..............................................................................................................................15 參考文獻...................................................................................................................................16
一、物聯(lián)網(wǎng)的相關知識
1、物聯(lián)網(wǎng)定義
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的重要組成部分,也是“信息化”時代的重要發(fā)展階段。其英文名稱是:“Internet of things(IoT)”。顧名思義,物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層意思:其一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡;其二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信,也就是物物相連。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術,廣泛應用于網(wǎng)絡的融合中,也因此被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應用拓展,與其說物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡,不如說物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務和應用。因此,應用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心,以用戶體驗為核心的創(chuàng)新2.0是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。
總的來說,物聯(lián)網(wǎng)是利用局部網(wǎng)絡或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術把傳感器、控制器、機器、人員和物等通過新的方式聯(lián)在一起,形成人與物、物與物相聯(lián),實現(xiàn)信息化、遠程管理控制和智能化的網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸,它包括互聯(lián)網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)上所有的資源,兼容互聯(lián)網(wǎng)所有的應用,但物聯(lián)網(wǎng)中所有的元素(所有的設備、資源及通信等)都是個性化和私有化。
2、物聯(lián)網(wǎng)的分層
物聯(lián)網(wǎng)可分為三層:感知層、網(wǎng)絡層和應用層。圖1為分層結構
圖1(1)感知層——感知信息。
作為物聯(lián)網(wǎng)的核心,承擔感知信息作用的傳感器,一直是工業(yè)領域和信息技術領域發(fā)展的重點,感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關構成,其主要功能是識別物體,采集信息,并且將信息傳遞出去,傳感器不僅感知信號、標識物體,還具有處理控制功能。
(2)網(wǎng)絡層——傳輸信息
傳感器感知到基礎設施和物品信息后,需要通過網(wǎng)絡傳輸?shù)胶笈_進行處理,而網(wǎng)絡層就起負責傳遞和處理感知層獲取的信息的作用。
(3)應用層——處理信息
應用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口,它與行業(yè)需求結合,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應用。
3、物聯(lián)網(wǎng)的特點
(1)連通性
連通性是物聯(lián)網(wǎng)的基礎。無論是專網(wǎng)、無線、有線或者是感知物體,都必須體現(xiàn)“連通”狀態(tài),并且和互聯(lián)網(wǎng)連接在一起,這樣才能體現(xiàn)出真正意義上的物聯(lián)網(wǎng)。國際電信聯(lián)盟認為,物聯(lián)網(wǎng)的“連通性”有四個維度:一是任意時間的連通性:二是任意地點的連通性;三是任意物體的連通性:四是任何人的連通性。
(2)物物相聯(lián)
在互聯(lián)網(wǎng)中,人們利用電腦實現(xiàn)人與人之間相互交流:物聯(lián)網(wǎng)通過傳感器、射頻識別技術、全球定位系統(tǒng)等技術實現(xiàn)物與物的交流。互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)人與人的遠程交流,而物聯(lián)網(wǎng)完成了人與物、物與物的即時互動,從而實現(xiàn)了由虛擬世界向現(xiàn)實世界的連接轉變。
(3)智能化
智能化是利用計算機技術、傳感技術和控制技術對系統(tǒng)中各個對象能夠智能監(jiān)控和智能控制,從這個角度看,物聯(lián)網(wǎng)是智能化的重要環(huán)節(jié),物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將推動智能化的進程。它使得世界中的物體不僅以傳感方式也可以智能化方式關聯(lián)起來。物聯(lián)網(wǎng)具有智能化感知性,它可以感知人們所處的環(huán)境,最大限度地支持人們更好地洞察、利用各種環(huán)境資源以便做出正確的判斷。
4、物聯(lián)網(wǎng)運行過程
(1)標識物體屬性,屬性有靜態(tài)和動態(tài)屬性,靜態(tài)屬性直接存儲在RFID標簽中,動態(tài)屬性可由傳感器檢測。
(2)由閱讀器讀取物體的屬性,同時將信息轉換為適合網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式。
(3)將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行模儆商幚碇行耐瓿晌矬w通信的相關計算。
5、物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術
(1)傳感器技術:這也是計算機應用中的關鍵技術。大家都知道,到目前為止絕大部分計算機處理的都是數(shù)字信號。自從有計算機以來就需要傳感器把模擬信號轉換成數(shù)字信號計算機才能處理。
RFID標簽:也是一種傳感器技術,RFID技術是融合了無線射頻技術和嵌入式技術為一體的綜合技術,RFID在自動識別、物品物流管理有著廣闊的應用前景。(3)嵌入式系統(tǒng)技術:是綜合了計算機軟硬件、傳感器技術、集成電路技術、電子應用技術為一體的復雜技術。經(jīng)過幾十年的演變,以嵌入式系統(tǒng)為特征的智能終端產(chǎn)品隨處可見;小到人們身邊的MP3,大到航天航空的衛(wèi)星系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)正在改變著人們的生活,推動著工業(yè)生產(chǎn)以及國防工業(yè)的發(fā)展。如果把物聯(lián)網(wǎng)用人體做一個簡單比喻,傳感器相當于人的眼睛、鼻子、皮膚等感官,網(wǎng)絡就是神經(jīng)系統(tǒng)用來傳遞信息,嵌入式系統(tǒng)則是人的大腦,在接收到信息后要進行分類處理。這個例子很形象的描述了傳感器、嵌入式系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)中的位置與作用。
6、物聯(lián)網(wǎng)的主要發(fā)展歷程
1990年物聯(lián)網(wǎng)的實踐最早可以追溯到1990年施樂公司的網(wǎng)絡可樂販售機——Networked Coke Machine。
1991年美國麻省理工學院(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出物聯(lián)網(wǎng)的概念。1999年美國麻省理工學院建立了“自動識別中心(Auto-ID)”,提出“萬物皆可通過網(wǎng)絡互聯(lián)”,闡明了物聯(lián)網(wǎng)的基本含義。早期的物聯(lián)網(wǎng)是依托射頻識別(RFID)技術的物流網(wǎng)絡,隨著技術和應用的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的內涵已經(jīng)發(fā)生了較大變化。
2005年11月17日,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,引用了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化,覆蓋范圍有了較大的拓展,不再只是指基于RFID技術的物聯(lián)網(wǎng)。
2009年歐盟執(zhí)委會發(fā)表了歐洲物聯(lián)網(wǎng)行動計劃,描繪了物聯(lián)網(wǎng)技術的應用前景,提出歐盟政府要加強對物聯(lián)網(wǎng)的管理,促進物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
2009年1月28日,奧巴馬就任美國總統(tǒng)后,與美國工商業(yè)領袖舉行了一次“圓桌會議”,作為僅有的兩名代表之一,IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念,建議新政府投資新一代的智慧型基礎設施。當年,美國將新能源和物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟的兩大重點。
2009年8月,溫家寶“感知中國”的講話把我國物聯(lián)網(wǎng)領域的研究和應用開發(fā)推向了高潮,無錫市率先建立了“感知中國”研究中心,中國科學院、運營商、多所大學在無錫建立了物聯(lián)網(wǎng)研究院,無錫市江南大學還建立了全國首家實體物聯(lián)網(wǎng)工廠學院。自溫總理提出“感知中國”以來,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,寫入“政府工作報告”,物聯(lián)網(wǎng)在中國受到了全社會極大的關注,其受關注程度是在美國、歐盟、以及其他各國不可比擬。物聯(lián)網(wǎng)的概念已經(jīng)是一個“中國制造”的概念,它的覆蓋范圍與時俱進,已經(jīng)超越了1999年Ashton教授和2005年ITU報告所指的范圍,物聯(lián)網(wǎng)已被貼上“中國式”標簽。
二、智慧校園
1、智慧校園的提出背景
2008年11月,IBM公司正式提出“智慧地球”理念,2009年1月,“智慧地球”成為美國國家戰(zhàn)略的一部分。2009年8月7日,國務院總理溫家寶在無錫視察時,指示要迅速在無錫建立中國的“感知中國”中心。基于這種“智慧”的理念,學校作為知識與信息服務機構的前沿,應該抓住機遇,通過物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)化發(fā)展與應用,打造智慧校園。
2、智慧校園的概念
智慧校園指的是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎的智慧化的校園工作、學習和生活一體化環(huán)境,這個一體化環(huán)境以各種應用服務系統(tǒng)為載體,將教學、科研、管理和校園生活進行充分融合。具體的說,智慧校園是把感應器嵌入和裝備到食堂、教室、圖書館、供水系統(tǒng)、實驗室等各種物體中,并且被普遍連接,形成“物聯(lián)網(wǎng)”,然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實現(xiàn)教學、生活與校園資源和系統(tǒng)的整合。2010年,在信息化“十二五”規(guī)劃中,浙江大學提出建設一個“令人激動”的“智慧校園”。這幅藍圖描繪的是:無處不在的網(wǎng)絡學習、融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。簡而言之,“要做一個安全、穩(wěn)定、環(huán)保、節(jié)能的校園。”
3、智慧校園的核心特征
智慧校園的三個核心的特征:一是為廣大師生提供一個全面的智能感知環(huán)境和綜合信息服務平臺,提供基于角色的個性化定制服務;二是將基于計算機網(wǎng)絡的信息服務融入學校的各個應用于服務領域,實現(xiàn)互聯(lián)和協(xié)作;三是通過智能感知環(huán)境和綜合信息服務平臺,為學校與外部世界提供一個相互交流和相互感知的接口。
三、物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園的應用
物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應用主要包括校園安防、校園生活和校園教學三個方面。
1、校園安防
(1)校園安防的定義及意義
校園安防就是以一般人居環(huán)境安全防范系統(tǒng)為基礎,結合高等學校建筑物多、人員密集復雜、環(huán)境功能主體繁雜的特點,充分運用信息技術手段,根據(jù)國家教育部門和公安部門的有關規(guī)定,對大學校園中重點要害部門進行實時監(jiān)控,及時采取有力措施,使校園安全管理實現(xiàn)人防、物防、技防相結合的安全防范系統(tǒng)。
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人類活動領域巨大延伸,人為的治安問題日趨動態(tài)化和復雜化,自然災害也呈現(xiàn)突發(fā)性和嚴重危害性的特點,高技術犯罪上升,新安全問題突現(xiàn),人們的工作和生活空間受到來自于多方面的威脅。為避免人身受到傷害、財務受到損失,使人們的工作和生活不受干擾,針對各種主要安全威脅的綜合安防系統(tǒng)就應用而生。綜合安防系統(tǒng)是指利用各種高科技的監(jiān)控手段和信息處理技術,對各種居住環(huán)境加以監(jiān)控,及時反饋環(huán)境中的各種事故、災害和違法事件信息,從而對治安和安全進行預防和有效處理的安全防范系統(tǒng)。高校校園作為特定的人群居住環(huán)境,保證該環(huán)境的安全和穩(wěn)定對于國家和社會的整體穩(wěn)定有著重要的意義。
(2)校園安防的主要特點
重要性的特點。高等學校是國家培養(yǎng)高層次建設者和接班人的重要場所,在高校校園生活的學生屬于特殊群體,其人身和財產(chǎn)安全影響著千家萬戶的的穩(wěn)定,因此在高校校園建立的綜合安防系統(tǒng)較其他人群居駐地有著獨特的重要性,屬于重點監(jiān)控和防范的區(qū)域,不論是從技術上還是從認識上都具有重要性的特點。
高技術的特點。在我國,高校本身是技術生產(chǎn)的重要場所,與此相對應的治安案件、災害事故也有著同樣的高技術性質。學校聚集的人群由于受到環(huán)境的影響,其知識水平造就的治安案件或者違法事件以及災害事故的技術水平也相應較其它區(qū)域有所提高。因此防御此類事故的發(fā)生必須與其相對應,使用高技術的手段和措施加以預防和處理,決定了高校校園綜合安防系統(tǒng)的高技術的特點。
廣泛性的特點。在其他人群聚居地,進行綜合安防系統(tǒng)設計與管理的時候,公安部門或者安全保衛(wèi)部門獨立工作和行動的特點很突出。但是在高校這一特殊的環(huán)境中,綜合治理的特點十分明顯,它需要有著廣泛地參與,調動環(huán)境中一切有利于系統(tǒng)實施的因素協(xié)同進行工作。因此便決定了高校校園綜合安防系統(tǒng)的廣泛性特點。
預防為主的特點。其它環(huán)境之中的安全防范系統(tǒng)除了強調預防功能之外,更加注重事件的事后處理問題,而系統(tǒng)主要是提供事件處理的各種重要信息。但是在高校校園這一特定的環(huán)境中,考慮到對整個社會的突出影響,一般不允許重大不穩(wěn)定事件發(fā)生。因此高校校園綜合安防系統(tǒng)必須注重于事前預警和防范功能,使各類事件的發(fā)生最大可能的被消滅在萌芽狀態(tài)。所以說,高校校園綜合安防系統(tǒng)必須是以預防各類治安案件的發(fā)生為主要功能。
(3)校園安防的主要應用
校園安防的主要應用包括入侵報警系統(tǒng)、車牌識別---校園內的電子警察、訪客系統(tǒng)、移動智能卡等等。入侵報警系統(tǒng)主要有:通常用于辦公室和機房的紅外入侵探測器,通常用于圍墻周界及部份通道的多光束紅外對射探測器,通常用于辦公室和機房的門磁感應器,用于報警信號聯(lián)動的睿絲強光燈,用于報警提示的聲光警號器,用于聯(lián)動外部設備如聯(lián)動關門的繼電器模塊,用于報警主機聯(lián)動撥號通知管理人員的電話撥號器,對所有前端探測器編程控制的報警控制主機等。圖2為校園入侵報警系統(tǒng)。
圖2
防盜報警裝置是校園安防中最實用和基礎的組成部分,它可以在發(fā)生意外時讓教師及時與外界聯(lián)系,得到援助,也因此,北京等部分城市將其作為必備的安防設備。從安裝范圍看,防盜報警裝置主要是分布在學校圍墻、電教室、財務室、化學實驗室等重點部位。在一些安全事故多發(fā)的地點,如大門口、學生宿舍門口、自行車存放處、學校財務室等地安裝報警器,發(fā)生意外時可以迅速連接到學校的保衛(wèi)處和附近的110接警中心,學校一旦遇險,學校值守人員可手工啟動報警。在第一時間得到幫助,避免更大悲劇的發(fā)生。同時,由于中小學生好奇心強而自控能力差,報警系統(tǒng)在設計和安裝時應注意避免“惡作劇”式的報警發(fā)生。因為有了車牌識別系統(tǒng)就像多了很多的電子眼,能全天候的從出入的視頻數(shù)據(jù)中抓拍車輛出入并登記,但它更先進的是,能夠根據(jù)車輛出入的方向和系統(tǒng)設定好的黑白名單決定應該不應該放這輛車進入校園。而且系統(tǒng)中心數(shù)據(jù)隨時更新,你可以很清晰的看到校園內共有多少輛車,分別是什么時候進入校園的,不但提高了管理人員的工作質量和效率,更增加了校園的安全性。進出學校都要登記,但以前都由人工完成,在智慧校園都將由智能訪客系統(tǒng)代替保安查看身份證件、登記、記錄離開時間等一系列繁瑣的程序。前來學校造訪的人員只需拿著證件,在電子識別器上輕輕一按,訪客信息就能瞬間獲得,并出具訪客單,大幅度加快訪客登記及離開流程,從而提升了管理質量和效率。
借書要出示借書卡、吃飯要出示飯卡、坐公交要出示公交卡,是不是很煩呢?在智慧校園里一張移動智能卡就能通行校園,凡有現(xiàn)金、票證或需要識別身份的場合均只要出示這張卡就可以了。此外,這張卡還就以實現(xiàn)部分公交乘坐、校內考勤、圖書借閱管理等功能,并可結合校訊通功能。此種管理模式代替了傳統(tǒng)的消費及身份識別管理模式,為學生及員工的管理帶來了高效、方便與安全。
2、校園生活
包括食堂管理、浴室水管理、考勤管理、智能照明管理、人員可視化管理、車輛精細化管理、智能化后勤保障、電子崗哨等等。
(1)食堂管理
食堂管理是智慧校園重要組成部分,基于RFID技術的食堂管理系統(tǒng)主要分成三部分: 含RFID電子標簽的飯卡:師生每人擁有一張這樣的飯卡,卡里面包含了用戶信息。RFID閱讀器:在每個食堂售飯窗口安置一個RFID閱讀器,將讀到的信息傳至后臺數(shù)據(jù)庫查詢,讀取卡上金額,并扣除消費金額。后臺數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng):將用戶的注冊信息存儲在數(shù)據(jù)庫中,可以方便管理員對食堂消費業(yè)務的查詢。
(2)浴室水控管理
基于RFID技術的浴室水控管理,可以實現(xiàn)用水自動化管理,主要功能如下:
信息數(shù)據(jù)實時顯示:當RFID卡位于閱讀器感應區(qū)時,閱讀器就顯示卡上余額,然后可立即進入用水計費狀態(tài)。
消費模式:消費模式采用實時計費模式,即讀卡就出水,并根據(jù)用水量實時進行扣費;
計費方式:按使用的流量計費,即外接脈沖流量表,可根據(jù)計算產(chǎn)生的流量進行計費。
(3)考勤管理
學生考勤是學校日常教學過程中必不可少的一個組成部分。常規(guī)考勤工作主要都由教師承擔,花費教師額外的時間與精力。
基于RFID技術的考勤管理工作流程:每次上課前,學生用含RFID標簽的校園卡(或手機卡)刷卡進教室,教室內的設備在接收到讀卡器發(fā)送來的學生刷卡記錄數(shù)據(jù)后,將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程服務器;遠程服務器接收到數(shù)據(jù)后,將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中;然后,教務人員或者教師通過瀏覽器登錄到考勤查詢網(wǎng)站,可以實時地遠程查詢某一節(jié)課或某一位學生或某個教室在某一段時間內的考勤情況;學期結束時,每門課程學生的出勤情況或者某個學生在一個學期的出勤情況可以自動統(tǒng)計出來。
(4)智能照明管理
智能照明是利用物聯(lián)網(wǎng)技術,使校園內的燈能夠無線自主組網(wǎng),使每一盞燈都能遙測和遙控,教室和道路的燈接受控制中心的命令,反饋燈的各種狀態(tài),根據(jù)光強度和時段自動調節(jié)照明亮度。例如對教室照明智能控制,當教室光照比較暗,燈自動亮;當光照比較強時,燈自動關,如果發(fā)現(xiàn)教室里沒人,可以遠程控制燈的開關。
(5)人員可視化管理
為校園人員配備管理卡(可以與借書卡、飯卡、浴卡等功能合并,形成一卡通,該卡可以遠距離讀取),通過各門禁系統(tǒng)和遍布校園的感應點,可以實現(xiàn)對所屬人員24小時不間斷、全校園不留死角、全自動實時感知與定位。學院安保單位、各系輔導員、班主任可以通過智慧校園管理平臺實時了解到所屬人員在位情況。借助此卡,還可以實現(xiàn)對學生、職工的日常管理、電子簽到、定位等,對學生、職工的在位、外出情況進行有效管控、實現(xiàn)電子點名、智能查崗等可視化管理。
(6)車輛精細化管理
通過為校園的車輛、重點裝備設備等安裝電子標簽、嵌入傳感器、衛(wèi)星定位裝置等,實現(xiàn)對交通工具、各種裝備設備進行準確定位和實時跟蹤,并通過嵌入的各類智能傳感器,監(jiān)控其工作狀態(tài)、完好情況等,從而實現(xiàn)對其精細化管理。
(7)智能化后勤保障
為倉庫、物資安裝包含其型號、種類、數(shù)量等狀態(tài)信息的電子標簽,使得后勤物資的發(fā)放更加智能和快捷;為草皮配備溫度、濕度傳感器,使得灌溉更加合理;為路燈安裝光學傳感器使其更節(jié)能。
(8)電子崗哨
為財務、油庫及校園的其他重點區(qū)域安裝智能傳感器,實現(xiàn)對其24小時不間斷地安全檢測,一旦發(fā)現(xiàn)可疑情況,可由感應點自動調整攝像頭的方向進行視頻監(jiān)控,并向值班人員發(fā)出通知或巡視提醒,以便及時處理。
3、校園教學
校園教學又包括日常教學、智慧圖書館和實驗室管理等方面。
(1)日常教學
利用物聯(lián)網(wǎng)技術有利于建立全面和主動的教學管理體系,利用RFID技術的支持,可以完善教學管理的組織系統(tǒng)、評價和考核系統(tǒng),從而對教學的質量建立保障和監(jiān)控體系;有利于拓展學習空間、培養(yǎng)學習者自主學習能力,物聯(lián)網(wǎng)能為學生的自主學習、合作學習等提供支撐環(huán)境。例如,無錫市感知生長校園數(shù)字化農(nóng)植園系統(tǒng),就是讓學生通過“感知”動植物生長情況,利用計算機及網(wǎng)絡收集、處理和發(fā)布觀測信息,交流種植經(jīng)驗,展示研究成果,從而提升學生的科學素養(yǎng)。
(2)智慧圖書館
智慧圖書館通過物聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)智慧化的服務和管理。它的理想模式就是無需人工服務。目前物聯(lián)網(wǎng)在圖書館中的應用,主要是RFID電子標簽的應用,以智能書車為例來說明。
智能書車是一種移動式RFID文獻歸架管理設備,具有查詢、定位、書架智能導航等功能,可實現(xiàn)文獻架位信息收藏、文獻分揀、新文獻上架等功能。具體流程:書籍揀到書車上,通過閱讀器識別書籍的RFID中存儲的信息,記錄并顯示文獻在書車上的位置,同時根據(jù)獲取的書籍存儲架位信息,將需要進行上架工作的位置和書車上對應的書的存放檔位對應起來,并在書車的顯示屏幕上按照書庫的位置將該車書的具體上架位置顯示和指引出來,方便工作人員進行高效率歸架。
(3)實驗室管理
物聯(lián)網(wǎng)應用到實驗室中主要包括設備管理、實驗過程管理和智能插座等。
設備管理:RFID存儲實驗設備的基本屬性等信息,利用閱讀器方便地獲取相關信息,然后再利用網(wǎng)絡進行統(tǒng)一管理。
實驗過程管理:首先,RFID可以幫助學生方便地獲取實驗步驟、操作要點、使用幫助等信息。其次,在實驗過程中,使用不當時能自動警告并中斷實驗過程,避免不必要的損失。另外,實驗數(shù)據(jù)可以被實時采集并以適當?shù)姆绞教峁┙o實驗者,實現(xiàn)實驗教學的數(shù)字化、網(wǎng)絡化與智能化。
智能插座除了擁有傳統(tǒng)電源插座功能外,它能夠將各個實驗設備的耗電量信息實時反饋給實驗室管理員,管理員能隨時開關插座,實現(xiàn)插座與人的對話,起到高效節(jié)能的作用。
四、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展問題
1、核心技術有待突破
目前,物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術研發(fā)和規(guī)模化應用處于初始階段,其中,傳感器核心芯片和傳感器接入技術和中間件技術有待進一步發(fā)展。一是當前傳感器所能連接的通信距離受限,傳感器對外部工作環(huán)境指標要求較高,受外部環(huán)境影響較大。二是傳感器節(jié)點計算能力、存儲能力和通信能力不足,能量有限。另外,為了能夠快捷地實現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡上的大量應用且保證應用程序的運行性能,傳感器網(wǎng)絡中間件技術將是未來傳感器網(wǎng)絡領域急需解決的問題。
2、標準規(guī)范有待統(tǒng)一
標準是推動物聯(lián)網(wǎng)應用的保障,統(tǒng)一標準體系的缺乏將阻礙物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。目前,物聯(lián)網(wǎng)標準體系尚在建立,中國、美國、德國和韓國是世界物聯(lián)網(wǎng)領域標準的重要制定國。ISO/IEC在傳感網(wǎng)絡、IUT一在泛在網(wǎng)絡、IEEE在近距離無線、IETF在IPv6的應用、3 GPP在M2M等方面紛紛啟動了相關標準研究工作。由于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展涉及國家間巨大利益,制定一種能被世界各國認可的統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)國際標準,難度很大,短期內標準難以統(tǒng)一,規(guī)范協(xié)議難以形成。
3、急需網(wǎng)絡平臺
物聯(lián)網(wǎng)的價值在于網(wǎng),而不在于物。傳感是容易的,但是感知的信息,如果沒有一個龐大的網(wǎng)絡體系,不能進行管理和整合,那網(wǎng)絡就沒有意義。因此,建立一個全國性的,龐大的,綜合的業(yè)務管理平臺,把各種傳感信息進行收集,再進行分門別類的管理,進行有指向性的傳輸,是一個大問題。一個小企業(yè)都可以開發(fā)出傳感技術和傳感應用。但小企業(yè)沒辦法建立起一個全國性的高效網(wǎng)絡。平臺的建設者會在未來的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中,取得較好的市場地位,甚至是最大受益者。
4、信息安全和保護隱私有待解決
信息與網(wǎng)絡安全是要保證被保護信息的機密性、完整性和可用性。與互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)相比,物聯(lián)網(wǎng)還存在一些特殊的安全問題。
首先,物品的感知是物聯(lián)網(wǎng)應用的前提,射頻識別是物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術。物聯(lián)網(wǎng)中的物與物、物與人之間互聯(lián)是通過RFID(射頻識別)、傳感器、二維識別碼和GPS定位等技術來自由地自動感知和獲取物品信息的。如不加控制,物品的信息會不受限制地被掃描、定位及追蹤。這無疑對信息的隱私構成了極大的威肋、。在數(shù)據(jù)處理過程中同樣存在隱私保護問題,如基于數(shù)據(jù)挖掘的行為分析等。因此要建立訪問控制機制,控制物聯(lián)網(wǎng)中信息采集、傳遞和查詢等操作,保證不會由于個人隱私或機構秘密的泄露而造成對個人或機構的傷害。
其次,加密在較多情況下仍然是保證實現(xiàn)信息機密性的重要手段,保密現(xiàn)在己經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)識別技術的關鍵問題。由于物聯(lián)網(wǎng)的多源異構性,使密鑰管理顯得更為困難,而對感知網(wǎng)絡的密鑰管理更是制約物聯(lián)網(wǎng)信息機密性的瓶頸。物聯(lián)網(wǎng)的安全特征體現(xiàn)了感知信息、網(wǎng)絡環(huán)境和應用需求的多樣性,其網(wǎng)絡的規(guī)模和數(shù)據(jù)的處理量大,決策控制復雜,給安全研究提出了新的挑戰(zhàn)。
第三,IP地址有待擴充。物聯(lián)網(wǎng)中的每個物件都需要一個唯一的IP地址,IPv4顯然己不能滿足地址需要,只能依靠IPv6來支撐。如何實現(xiàn)由IPv4向IPv6轉型以及妥善解決與IPv4的兼容等一系列問題,也需要引起足夠重視。
第四,設備生產(chǎn)成本需進一步降低。只有擴大物聯(lián)網(wǎng)應用規(guī)模,具備一定數(shù)量,物聯(lián)網(wǎng)相關設備生產(chǎn)成本才能降低到可以接受的程度,物品的網(wǎng)絡智能化特征才能發(fā)揮應有作用。
五、結束語
智慧校園是通過物聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)智慧化的校園服務和管理,它通過物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了校園內任何人、任何物、任何信息載體、任何時間、任何地點的互聯(lián)互通,海量信息在物聯(lián)網(wǎng)平臺的聚合而產(chǎn)生新的信息,從而給廣大師生提供了智慧化的業(yè)務和服務模式。目前,智慧校園還處于摸索階段,前景不明朗,但從長遠來看,由于物聯(lián)網(wǎng)應用前景相當廣闊,智慧校園一定會像浙江大學在信息化“十二五”規(guī)劃中描繪的那樣:無處不在的網(wǎng)絡學習、融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。
參考文獻
[1]百度文庫,物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園的應用,2013 [2]百度百科,智慧校園的概念
[3]中國安防展覽網(wǎng),安防在智慧校園中的應用,2013 [4]百度百科,物聯(lián)網(wǎng)的概念 [5]百度百科,智慧校園的概念
[6]百度文庫,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展前景及問題分析研究,2015
第三篇:物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應用
安徽科技學院
2012-201
3學年第 一 學期 《物 聯(lián) 網(wǎng) 概 論 》課程
財務會計教育 專業(yè) 級班 姓名 周明紅
學號 1444100349 得分????
考核方式 小論文 考核題目 物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應用 主考教師 奚雷
內容摘要:
通過對于物聯(lián)網(wǎng)課程的學習認識到了物聯(lián)網(wǎng)的重要性,也更加充分的認識這個社會早已是科技的社會,未來科技的應用會越來越廣泛,人們的生活也會變得更方便,而作為一名當代大學生,我們面對的更多的是新技術,也比較容易接受新的科技,而未來社會也更需要我們這代人,需要我們去開創(chuàng)新的技術領域,帶領我們的國家走向更輝煌的明天,通過對于技術的介紹,也展開了當今的大學校園里有關物聯(lián)網(wǎng)的運用,大學原本就培養(yǎng)高科技新型人才的地方,肩負這個國家未來使命繼承者的教育問題,是個非常重要的地方,所以通過大學校園里科學技術的應用,來揭示現(xiàn)代技術特別是物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,我相信物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展會很快成為社會的主流,引領我們跨入新的時代。
教師評語
物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應用
這學期我選修了物聯(lián)網(wǎng)概論這門課程,作為女孩子當初并不是因為喜愛因為喜愛才選修的,只是抱著修夠學分就行了的心態(tài),對于物聯(lián)網(wǎng)這門學科的最初認識僅僅是認識這三個字而已,通過學習這門課以后,我才明白自己的理解是多么的狹隘,物聯(lián)網(wǎng)這個新新社會未來的發(fā)展的方向,是多么重要的一門科學。
在現(xiàn)代社會,早已已經(jīng)是科技時代,社會經(jīng)濟的發(fā)展已不能用飛速發(fā)展來描述了,想到自己小時候常聽到祖輩們說,以前覺得要是能過上樓上樓下電燈電話的生活,這輩子就算沒有遺憾了,可如今那時的夢想早已普通的不能再普通了,而現(xiàn)如今的科技發(fā)展早已超出那時人們的思想范圍,讓我不得不感慨人類的智慧的偉大。
我想面對現(xiàn)在這樣高速發(fā)展的科技社會,人類的未來還會更加美好更加難以相信的好,接下來我們就來說說關于物聯(lián)網(wǎng)這門學科,作為一名當代大學生我們是幸運的,我們趕上了好時代,享受了祖輩父輩沒有享受過的校園生活,更享受到一系列的先進的教學機器設備,感受著時代的成果,學習新的知識,學著使用,學著創(chuàng)造新的技術,去創(chuàng)造我們的更加先進的社會。那下面就讓我們進入物聯(lián)網(wǎng)的世界吧!
正是從2009年8月溫家寶總理提出“感知中國”以來,物聯(lián)網(wǎng)受到了全社會極大的關注。開創(chuàng)屬于我們中國的物聯(lián)網(wǎng)時代,而隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展以及相關技術的不斷成熟,這一切技術也改變了我們的校園生活,對傳統(tǒng)校園的發(fā)展也產(chǎn)生深遠影響。
一物聯(lián)網(wǎng)的內涵與特征
物聯(lián)網(wǎng)的內涵
從字面含義看,物聯(lián)網(wǎng)是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”,這句包含了二層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。因此,物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(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。
物聯(lián)網(wǎng)可分為三層:感知層、網(wǎng)絡層和應用層,感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關構成,其主要功能是識別物體,采集信息,并且將信息傳遞出去;網(wǎng)絡層負責傳遞和處理感知層獲取的信息;應用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口,它與行業(yè)需求結合,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應用。
物聯(lián)網(wǎng)運行過程:
(1)標識物體屬性,屬性有靜態(tài)和動態(tài)屬性,靜態(tài)屬性直接存儲在RFID標簽中,動
態(tài)屬性可由傳感器檢測:
(2)由閱讀器讀取物體的屬性,同時將信息轉換為適合網(wǎng)絡傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式;
(3)將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行模儆商幚碇行耐瓿晌矬w通信的相關計算。
物聯(lián)網(wǎng)的特征
(1)連通性
連通性是物聯(lián)網(wǎng)的基礎。無論是專網(wǎng)、無線、有線或者是感知物體,都必須體現(xiàn)“連通”狀態(tài),并且和互聯(lián)網(wǎng)連接在一起,這樣才能體現(xiàn)出真正意義上的物聯(lián)網(wǎng)。國際電信聯(lián)盟認為,物聯(lián)網(wǎng)的“連通性”有四個維度:一是任意時間的連通性:二是任意地點的連通性;三是任意物體的連通性:四是任何人的連通性。
(2)物物相聯(lián)
在互聯(lián)網(wǎng)中,人們利用電腦實現(xiàn)人與人之間相互交流:物聯(lián)網(wǎng)通過傳感器、射頻識別技術、全球定位系統(tǒng)等技術實現(xiàn)物與物的交流。互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)人與人的遠程交流,而物聯(lián)網(wǎng)完成了人與物、物與物的即時互動,從而實現(xiàn)了由虛擬世界向現(xiàn)實世界的連接轉變。
(3)智能化
智能化是利用計算機技術、傳感技術和控制技術對系統(tǒng)中各個對象能夠智能監(jiān)控和智能控制,從這個角度看,物聯(lián)網(wǎng)是智能化的重要環(huán)節(jié),物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將推動智能化的進程。它使得世界中的物體不僅以傳感方式也可以智能化方式關聯(lián)起來。物聯(lián)網(wǎng)具有智能化感知性,它可以感知人們所處的環(huán)境,最大限度地支持人們更好地洞察、利用各種環(huán)境資源以便做出正確的判斷。
二 智慧校園
2008年11月,IBM公司正式提出“智慧地球”理念,2009年1月,“智慧地球”成為美國國家戰(zhàn)略的一部分。2009年8月7日,國務院總理溫家寶在無錫視察時,指示要迅速在無錫建立中國的“感知中國”中心。基于這種“智慧”的理念,學校作為知識與信息服務機構的前沿,應該抓住機遇,通過物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)化發(fā)展與應用,打造智慧校園。
智慧校園是通過利用物聯(lián)網(wǎng)技術來改變師生和校園資源相互交互的方式,以便提高交互的明確性、靈活性和響應速度,從而實現(xiàn)智慧化服務和管理的校園模式。具體的說,智慧校園是把感應器嵌入和裝備到食堂、教室、圖書館、供水系統(tǒng)、實驗室等各種物體中,并且被普遍連接,形成“物聯(lián)網(wǎng)”,然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實現(xiàn)教學、生活與校園資源和系統(tǒng)的整合。
三 物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應用
聯(lián)網(wǎng)在智慧校園中的應用主要包括校園生活和教學管理兩方面。
校園生活
包括食堂管理、浴室水控管理、考勤管理、智能照明控制等。
(1)食堂管理
食堂管理是智慧校園重要組成部分,基于RFID技術的食堂管理系統(tǒng)主要分成三部分:
含RFID電子標簽的飯卡:師生每人擁有一張這樣的飯卡,卡里面包含了用戶信息。
RFID閱讀器:在每個食堂售飯窗口安置一個RFID閱讀器,將讀到的信息傳至后臺數(shù)據(jù)庫查詢,讀取卡上金額,并扣除消費金額。
后臺數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng):將用戶的注冊信息存儲在數(shù)據(jù)庫中,可以方便管理員對食堂消費業(yè)務的查詢。
(2)浴室水控管理
基于RFID技術的浴室水控管理,可以實現(xiàn)用水自動化管理,主要功能以:
信息數(shù)據(jù)實時顯示:當RFID卡位于閱讀器感應區(qū)時,閱讀器就顯示卡上余額,然后可立即進入用水計費狀態(tài)。
消費模式:消費模式采用實時計費模式,即讀卡就出水,并根據(jù)用水量實時進行扣費;
計費方式:按使用的流量計費,即外接脈沖流量表,可根據(jù)計算產(chǎn)生的流量進行計費。
(3)考勤管理
學生考勤是學校日常教學過程中必不可少的一個組成部分。常規(guī)考勤工作主要都由教師承擔,花費教師額外的時間與精力。
基于RFID技術的考勤管理工作流程:每次上課前,學生用含RFID標簽的校園卡(或手機卡)刷卡進教室,教室內的設備在接收到讀卡器發(fā)送來的學生刷卡記錄數(shù)據(jù)后,將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程服務器;遠程服務器接收到數(shù)據(jù)后,將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中;然后,教務人員或者教師通過瀏覽器登錄到考勤查詢網(wǎng)站,可以實時地遠程查詢某一節(jié)課或某一位學生或某個教室在某一段時間內的考勤情況;學期結束時,每門課程學生的出勤情況或者某個學生在一個學期的出勤情況可以自動統(tǒng)計出來。
(4)智能照明
智能照明是利用物聯(lián)網(wǎng)技術,使校園內的燈能夠無線自主組網(wǎng),使每一盞燈都能遙測和遙控,教室和道路的燈接受控制中心的命令,反饋燈的各種狀態(tài),根據(jù)光強度和時段自動調節(jié)照明亮度。例如對教室照明智能控制,當教室光照比較暗,燈自動亮;當光照比較強時,燈自動關,如果發(fā)現(xiàn)教室里沒人,可以遠程控制燈的開關。
教學管理
包括日常教學、智慧圖書館和實驗室管理等
(1)日常教學
利用物聯(lián)網(wǎng)技術有利于建立全面和主動的教學管理體系,利用RFID技術的支持,可以完善教學管理的組織系統(tǒng)、評價和考核系統(tǒng),從而對教學的質量建立保障和監(jiān)控體系;有利于拓展學習空間、培養(yǎng)學習者自主學習能力,物聯(lián)網(wǎng)能為學生的自主學習、合作學習等提供支撐環(huán)境。例如,無錫市感知生長校園數(shù)字化農(nóng)植園系統(tǒng),就是讓學生通過“感知”動植物生長情況,利用計算機及網(wǎng)絡收集、處理和發(fā)布觀測信息,交流種植經(jīng)驗,展示研究成果,從而提升學生的科學素養(yǎng)。
(2)智慧圖書館
智慧圖書館通過物聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)智慧化的服務和管理。它的理想模式就是無需人工服務。目前物聯(lián)網(wǎng)在圖書館中的應用,主要是RFID電子標簽的應用,以智能書車為例來說明。
智能書車是一種移動式RFID文獻歸架管理設備,具有查詢、定位、書架智能導航等功能,可實現(xiàn)文獻架位信息收藏、文獻分揀、新文獻上架等功能。具體流程:書籍揀到書車上,通過閱讀器識別書籍的RFID中存儲的信息,記錄并顯示文獻在書車上的位置,同時根據(jù)獲取的書籍存儲架位信息,將需要進行上架工作的位置和書車上對應的書的存放檔位對應起來,并在書車的顯示屏幕上按照書庫的位置將該車書的具體上架位置顯示和指引出來,方便工作人員進行高效率歸架。
(3)實驗室管理
物聯(lián)網(wǎng)應用到實驗室中主要包括設備管理、實驗過程管理和智能插座等。
設備管理:RFID存儲實驗設備的基本屬性等信息,利用閱讀器方便地獲取相關信息,然后再利用網(wǎng)絡進行統(tǒng)一管理。
實驗過程管理:首先,RFID可以幫助學生方便地獲取實驗步驟、操作要點、使用幫助等信息。其次,在實驗過程中,使用不當時能自動警告并中斷實驗過程,避免不必要的損失。另外,實驗數(shù)據(jù)可以被實時采集并以適當?shù)姆绞教峁┙o實驗者,實現(xiàn)實驗教學的數(shù)字化、網(wǎng)絡化與智能化。
智能插座除了擁有傳統(tǒng)電源插座功能外,它能夠將各個實驗設備的耗電量信息實時反饋給實驗室管理員,管理員能隨時開關插座,實現(xiàn)插座與人的對話,起到高效節(jié)能的作用。
四 結束語
智慧校園是通過物聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)智慧化的校園服務和管理,它通過物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了校園內任何人、任何物、任何信息載體、任何時間、任何地點的互聯(lián)互通,海量信息在物聯(lián)網(wǎng)平臺的聚合而產(chǎn)生新的信息,從而給廣大師生提供了智慧化的業(yè)務和服務模式。
毫無疑問,智慧校園為師生帶來了極大便利,同時也面臨著許多挑戰(zhàn)。首先是成本問題,建設智慧校園首先要有一個統(tǒng)一的基礎設施平臺,包括有線與無線雙網(wǎng)覆蓋的網(wǎng)
絡環(huán)境;其次是師生隱私安全問題,由于物聯(lián)網(wǎng)可以跟蹤用戶的行動、習慣以及偏好等,信息資源及師生隱私如何得到保護成為創(chuàng)建智慧校園亟待解決的問題;最后,管理機制尚不完備,物聯(lián)網(wǎng)如何維護、如何管理、如何使用都是很大的問題。目前,智慧校園還處于摸索階段,前景不明朗,但從長遠來看,由于物聯(lián)網(wǎng)應用前景相當廣闊,智慧校園一定會像這樣,無處不在的網(wǎng)絡學習、融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡科研、透明高效的校務治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。
我相信現(xiàn)有的技術還只是最普通的,在未來的的日子里會有更多的新技術被應用到我們的大學校園里,屆時我們的生活環(huán)境會變得更加好,也更加的方便,當然不止有這些,人類社會生活都會變得十分便捷和富有技術。
第四篇:物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的應用
物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的應用
摘要:介紹了物聯(lián)網(wǎng)及智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的內涵,結合農(nóng)業(yè)智能化生產(chǎn)的實際情況設計了智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構,主要包括物聯(lián)網(wǎng)感知層、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層和物聯(lián)網(wǎng)應用層。同時,通過農(nóng)產(chǎn)品疾病識別與治理系統(tǒng),具體研究了物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)中的應用。
關鍵詞:智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng);物聯(lián)網(wǎng);架構;疾病識別 0引言
我國是農(nóng)業(yè)大國,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)在國際市場上的優(yōu)勢主要依賴于豐富的自然資源和低廉的勞動力成本。隨著物聯(lián)網(wǎng)等高新技術的發(fā)展,我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)正在加快向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉型,而智慧農(nóng)業(yè)將成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)未來發(fā)展的趨勢。要建設智慧農(nóng)業(yè),就要依托物聯(lián)網(wǎng)等先進的科學技術,大力推進農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新,研究多功能、智能化、能推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展的農(nóng)業(yè)科技成果,并及時地將科技成果轉化為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的技術產(chǎn)品,應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整個過程。
托普物聯(lián)網(wǎng)指出:智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是將全球定位系統(tǒng)、遙感、地理信息系統(tǒng)、人工智能等高新技術用于對農(nóng)作物精確的管理方法。這種定位技術用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),主要是針對農(nóng)田因土壤構成、肥力狀況、作物生長情況等因素的差異而對種籽、化肥、除草劑和殺蟲劑施用量提出的不同要求。在目前情況下,農(nóng)民一般難以顧及這些因素,在同一地區(qū)不同條塊的農(nóng)田上使用等量的種籽和農(nóng)用化學品,這除了用量過多而造成經(jīng)濟上的浪費之外,還導致了土壤中殘余化學物質的積累和地下水資源的污染。物聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)(The Intemet of Things,簡稱IOT)的概念是在1999年提出的,2005年國際電信聯(lián)盟(ITu)發(fā)布的n’U互聯(lián)網(wǎng)報告,對物聯(lián)網(wǎng)做了如下定義:通過二維碼識讀設備、射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,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¨J。自2009年8月溫家寶總理到中國科學院無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術研發(fā)中心(國家傳感網(wǎng)工程中心、無錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院)考察時提到“盡快建立中國的傳感信息中心或者叫‘感知中國’中心”以來,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為我國5大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。
物聯(lián)網(wǎng)的體系結構如圖1所示。它可分為3層:感知層、網(wǎng)絡層和應用層。感知層相當于人體的皮膚和五官,主要用于識別物體,采集信息包括二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、傳感器及傳感器網(wǎng)絡等。網(wǎng)絡層相當于人體的神經(jīng)中樞和大腦,主要用于信息傳遞和處理,包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡、物聯(lián)網(wǎng)管理中心、物聯(lián)網(wǎng)信息中心和智能處理中心等。應用層相當于人的社會分工,與行業(yè)需求結合,實現(xiàn)廣泛智能化,是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專用技術的深度融合舊。目前,物聯(lián)網(wǎng)技術已經(jīng)在智慧農(nóng)業(yè)、智慧城市、智慧家居、智慧醫(yī)療、智慧交通和智慧物流等領域得到了廣泛的應用。智慧農(nóng)業(yè)
智慧農(nóng)業(yè)是最近興起的一個概念,目前國內外還沒有一個公認的定義。中國農(nóng)業(yè)大學李道亮教授認為:智慧農(nóng)業(yè)是以最高效率地利用各種農(nóng)業(yè)資源,最大限度地降低農(nóng)業(yè)成本和能耗、減少農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境破壞以及實現(xiàn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的整體最優(yōu)為目標,以農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)、全過程智能化的泛在化為特征,以全面感知、可靠傳輸和智能處理等物聯(lián)網(wǎng)技術為支撐和手段,以自動化生產(chǎn)、最優(yōu)化控制、智能化管理、系統(tǒng)化物流和電子化交易為主要生產(chǎn)方式的高產(chǎn)、高效、低耗、優(yōu)質、生態(tài)和安全的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展模式與形態(tài)13]。中國農(nóng)業(yè)科學院周國民研究員認為:智慧農(nóng)業(yè)是充分利用信息技術,包括更透徹的感知技術、更廣泛的互聯(lián)互通技術和更深入的智能化技術,使得農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的運轉更加有效、更加智慧,以使農(nóng)業(yè)系統(tǒng)達到農(nóng)產(chǎn)品競爭力強、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、農(nóng)業(yè)資源有效利用和環(huán)境保護的目標。
智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)主要內容包括:
1)通過各種無線傳感器實時采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的溫濕度、光照、CO:濃度等參數(shù),利用視頻監(jiān) 控設備獲取農(nóng)作物的生長狀況等信息,遠程監(jiān)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境,同時將采集的參數(shù)和獲取的信息進行數(shù)字化轉換和匯總后,經(jīng)傳輸網(wǎng)絡實時上傳到相關農(nóng)業(yè)智能管理系統(tǒng)中;系統(tǒng)按照農(nóng)作物生長的各項指標要求,精確地遙控農(nóng)業(yè)設施自動開啟或者關閉(如遠程控制節(jié)水澆灌、節(jié)能增氧等),實現(xiàn)智能化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
2)利用RFID電子標簽,搭建農(nóng)產(chǎn)品安全溯源系統(tǒng),加強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、加工、運輸?shù)戒N售等全流程數(shù)據(jù)共享與透明管理,實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品全流程安全溯源,促進農(nóng)產(chǎn)品的品牌建設,提升農(nóng)產(chǎn)品的附加值。
3)組建無線傳感器網(wǎng)絡,開發(fā)智能農(nóng)業(yè)應用系統(tǒng),對空氣、土壤、作物生長狀態(tài)等數(shù)據(jù)進行實時采集和分析,系統(tǒng)規(guī)劃農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園分布、合理選配農(nóng)作物品種、在線疾病識別和治理、科學指導生態(tài)輪作。在未來的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,智慧農(nóng)業(yè)的應用將更加廣泛,農(nóng)戶將選擇合適的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化系統(tǒng),以提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量,增加收益。
3智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)架構
通常情況下,應用于智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)架構,可以按物聯(lián)網(wǎng)感知層、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層和物聯(lián)網(wǎng)應用層3個層次來設計,如圖2所示。
1)物聯(lián)網(wǎng)感知層主要由常見的傳感器、RFID設備、視頻監(jiān)控設備等數(shù)據(jù)采集設備組成,實現(xiàn)將數(shù)據(jù)采集設備獲取到的數(shù)據(jù)通過ZigBee節(jié)點、CAN節(jié)點等通訊模塊傳送至物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關,做到現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息實時檢測與采集。此外,上層應用系統(tǒng)下發(fā)的控制命令,通過物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關傳送到繼電器控制設備,遠程控制農(nóng)業(yè)設施的開關(如智能澆灌等),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的改善。
2)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層通過LAN,WLAN,CDMA和3G等的相互融合,實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息和上層控制命令實時準確地傳輸與交互。
3)物聯(lián)網(wǎng)應用層主要包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境管理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程管理、農(nóng)業(yè)疾病識別與治理等農(nóng)業(yè)應用系統(tǒng),實現(xiàn)對由物聯(lián)網(wǎng)感知層采集的海量數(shù)據(jù)進行分析和處理,以及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的智能化控制與管理。同時,為合理生產(chǎn)提供決策支持。
4智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用案例
農(nóng)產(chǎn)品疾病識別與治理系統(tǒng)已成為推動農(nóng)業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要動力和保障農(nóng)民收入的必要手段,本文以農(nóng)產(chǎn)品疾病識別與治理系統(tǒng)為例,闡述物聯(lián)網(wǎng)在智慧農(nóng)業(yè)中的應用。系統(tǒng)結構如圖3所示。
1)在聯(lián)網(wǎng)感知層采用智能化傳感器和視頻監(jiān)控設備,建立農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)控網(wǎng)絡,采集現(xiàn)場農(nóng)作物生長環(huán)境數(shù)據(jù)(如日照、溫濕度等)和農(nóng)作物生長狀態(tài)圖像數(shù)據(jù),并通過ZigBee節(jié)點、WiFi節(jié)點、485節(jié)點等傳送到物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關,對數(shù)據(jù)進行匯總和處理后,自動將數(shù)據(jù)上傳到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層。
2)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層通過LAN,WLAN,CDMA和3G等的相互融合,將獲取的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)的應用層。
3)在物聯(lián)網(wǎng)應用層建設標準化的農(nóng)產(chǎn)品病蟲害數(shù)據(jù)庫和遠程專家診斷中心,將現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)信息與農(nóng)產(chǎn)品病蟲害數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行比對分析,從而識別出農(nóng)作物的病蟲害信息;對于一些不能通過比對數(shù)據(jù)庫來識別的病蟲害,則可以通過遠程專家診斷中心進行診斷,精確地確定農(nóng)作物的疾病,并給出最合理的治理決策。此外,通過病蟲害預警,利用相關途徑(如手機短信息等)向農(nóng)戶傳遞即將可能發(fā)生的病蟲害信息,提醒農(nóng)戶進行及時的防治。同時,利用公共信息展示平臺(如電子大屏等)實時顯示農(nóng)作物的相關信息,如生長環(huán)境的狀況、生長狀態(tài)、可能出現(xiàn)的病蟲害和防治方法等信息,供農(nóng)戶進行參考。
5前景展望
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為加快實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)智慧化提供了前所未有的機遇,也必將深刻影響現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的未來。現(xiàn)階段,我國在運用物聯(lián)網(wǎng)來加快智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)具備了一定的技術和產(chǎn)業(yè)化基礎。但是,在智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術和標準體系等方面仍存在著一些問題,解決這些問題需要政府、企業(yè)、科研部門及各個行業(yè)的共同努力。可以預見,在不久的將來,物聯(lián)網(wǎng)必將會給農(nóng)業(yè)領域帶來革命性的變化。
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第五篇:物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧城市中的應用分析
物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧城市中的應用分析
[摘 要]隨著科學技術的飛速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術在城市建設中的應用逐漸提升,其合理使用能夠滿足現(xiàn)代人對城市發(fā)展的個性化需求,對于提高人民群?的生活水平有很大的幫助。目前,智慧城市已經(jīng)成為現(xiàn)代社會發(fā)展的熱點話題,而物聯(lián)網(wǎng)技術與智慧城市的結合能夠有效提升城市建設對信息的利用率,進一步推動了我國城市建設的穩(wěn)定發(fā)展。本文將針對物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧城市中的應用進行分析。
[關鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)技術;智慧城市;應用分析
中圖分類號:TP391.44;TN929.5 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)16-0334-01
一、前言
近幾年來,數(shù)字城市、云計算、物聯(lián)網(wǎng)技術、互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展水平逐漸提升,智慧城市的建設已經(jīng)成為當今社會發(fā)展的必要趨勢。尤其是在城市化進程不斷加快的背景下,直線上漲的城市人口給城市建設帶來了很大的挑戰(zhàn),交通擁堵、城市基礎設施不完善等問題進一步阻礙了城市建設,還需要結合現(xiàn)代技術進行創(chuàng)新。物聯(lián)網(wǎng)技術是針對不同領域需求而形成的一種技術手段,在智慧城市建設中發(fā)揮著重要的作用。
二、物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市的相關介紹
(一)物聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)#移動通信網(wǎng)等通信網(wǎng)絡的基礎上,針對不同應用領域的需求,利用具有感知、通信與計算能力的智能物體自動獲取物理世界的各種信息,將所有能夠獨立尋址的物理對象互聯(lián)起來,實現(xiàn)全面感知、可靠傳輸、智能處理,構建人與物、物與物互聯(lián)的智能信息服務系統(tǒng)[1]。物聯(lián)網(wǎng)能夠將所有物理對象聯(lián)系在一起,進行統(tǒng)一的識別、管理與維護,進一步實現(xiàn)通信一體化的目標。并且,物聯(lián)網(wǎng)在傳輸信息的過程中,信息的準確性和及時性能夠得到妥善的保證,充分發(fā)揮出了物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代社會發(fā)展中的重要作用。圖1-1為物聯(lián)網(wǎng)體系結構模型。
(二)智慧城市
智慧城市是結合互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代科學技術對城市交通、電網(wǎng)、物流、醫(yī)療、建筑等各個領域信息進行管理、控制、分析與整合的一種新型城市發(fā)展模式,有效推動了現(xiàn)代城市發(fā)展的智能化、網(wǎng)絡化和信息化。智慧城市在發(fā)展過程中具有四項基本特征:
1.系統(tǒng)感知
智慧城市能夠更加全面的對現(xiàn)代社會中人和物的需求進行感知,有效實現(xiàn)人和物相互感知的功能,能夠隨時隨地獲取到所需要的數(shù)據(jù)信息。
2.可靠傳遞
智慧城市的高速發(fā)展建立在信息數(shù)據(jù)可靠傳遞的基礎之上,各種數(shù)據(jù)信息的采集和控制都能夠獲得可靠的保障,并且準確的傳遞給有需要的用戶。
3.高度智能
智慧城市加強了與現(xiàn)代化科學技術的緊密結合,進一步深化了城市建設的信息管控水平,能夠利用新技術自主的進行信息數(shù)據(jù)的收集與整合,并且對數(shù)據(jù)處理結果進行實時監(jiān)控,推動了城市建設的智能化發(fā)展。
4.人性化服務
智慧本身是對人類靈性的描述,而將其使用在城市建設中,更加能夠體現(xiàn)出智慧城市的人性化特征,在處理事務的過程中能夠像人類一樣具有良性和智慧,確保城市建設的智能化、自動化、人性化發(fā)展[2]。
三、物聯(lián)網(wǎng)技術的主要類型
(一)無線傳感技術
無線傳感技術是物聯(lián)網(wǎng)技術中的重要組成部分,能夠將物理世界、虛擬世界和人類社會有機的聯(lián)系在一起,是物聯(lián)網(wǎng)技術能夠順利使用的基礎。無線傳感技術的合理使用能夠更好的采集物品的數(shù)據(jù)信息,對物品進行有效的監(jiān)測與感知,利用互聯(lián)網(wǎng)平臺進行數(shù)據(jù)交互。由此可見,無線傳感技術的使用直接關系到物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧城市中的應用。目前,無線傳感技術正在向低成本、微型化、低功耗的組網(wǎng)方式發(fā)展。
(二)RFID射頻識別技術
RFID射頻識別技術利用射頻信號通過空間電磁耦合實現(xiàn)無接觸信息傳輸,在信息傳輸?shù)幕A上對物體進行有效識別。與無線傳感技術相比,RFID射頻識別技術更像是一種設備標識技術,在短距離傳數(shù)據(jù)傳輸中發(fā)揮著重要的作用。RFID射頻識別技術的自動化水平比較高,耐用性比較強,并且在使用的過程中不需要接觸就能夠獲得物體的準確信息,現(xiàn)階段在物流管理領域、道路自動收費領域、門禁安防系統(tǒng)等領域中的應用比較廣泛[3]。
四、物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧城市中的應用
(一)市政管理
首先,政府可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術開放式、共享式的基本特征,構建城市物聯(lián)網(wǎng)公共服務體系,對各個行業(yè)的數(shù)據(jù)進行進行整理與共享,為智慧城市建設過程中提供更加詳細的公共信息。其次,可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術對公共設施進行實時監(jiān)控,通過對公共設施進行系統(tǒng)標識來實現(xiàn)其全程跟蹤和精確監(jiān)控,為城市公共安全提供基本保障,進一步推動了政府對城市公共設施的數(shù)字化管理。另外,市政管理中還包括城市應急體系、城市地圖導航及城市環(huán)境的合理控制[4]。
(二)醫(yī)療安全
物聯(lián)網(wǎng)技術在醫(yī)療安全中的應用主要分為三個方面:①電子巡檢:采用先進的技術手段在病人身體患病部位植入傳感器,通過傳感器網(wǎng)絡對醫(yī)院所有病人的傳感器進行監(jiān)督與管理,確保每一名病人的實際情況都在醫(yī)生的監(jiān)控之下。②醫(yī)院資源共享體系的建立:醫(yī)院應該利用物聯(lián)網(wǎng)技術對每一名病人的資料進行妥善的管理,優(yōu)化處理治療過程中所使用的藥物、治療期限、相關資料依據(jù)等,盡可能的避免出現(xiàn)醫(yī)療糾紛的情況;③藥品溯源:在生產(chǎn)藥品的過程中,企業(yè)應該對藥品的各方面性能進行準確的標識,確保藥品生產(chǎn)管理的透明化,進一步提高藥品的安全性和有效性[5]。
(三)城市交通
隨著城市化進程的不斷加快,現(xiàn)代城市交通擁擠的現(xiàn)象越來越嚴重,給人民群眾的日常出行造成了一定阻礙。物聯(lián)網(wǎng)技術的合理使用能夠緩解城市交通運輸?shù)母鞣N問題,通過對各種交通信息的收集、共享與應用,進一步實現(xiàn)交通網(wǎng)絡的高效性,為人民群眾的日常出行提供了很大的便利,有助于我國智慧城市建設的穩(wěn)定發(fā)展。
五、結論
綜上分析可知,物聯(lián)網(wǎng)作為信息技術發(fā)展過程中的一項重大改革,在智慧城市建設過程中發(fā)揮著至關重要的作用,進一步推動了我國城市建設的智能化發(fā)展。目前,我國物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧城市建設中的使用效果不是非常理想,并沒有充分發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)技術的性能優(yōu)勢,還需要針對物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧城市建設中的應用進行分析,有效解決行業(yè)規(guī)范、成本造價等各方面的問題,盡可能的滿足城市建設的智能化發(fā)展。
參考文獻:
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[2] 楊玲燕.大數(shù)據(jù)物聯(lián)網(wǎng)在智慧城市中的應用.中外企業(yè)家,2016,36
[3] 趙陽光.物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧城市中的應用研究.電信網(wǎng)技術,2016,03
[4] 潘智淳.物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧城市建設中的應用.智能城市,2016,05
[5] 刑少娛.物聯(lián)網(wǎng)技術在智慧城市中的應用分析.電子技術與軟件工程,2016,14