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[关键词]物联网技术RFID公安工作
中图分类号:TP391.44 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)05-0328-01
1物联网的概念
1.1起源
物联网(Internet of Things)的概念的起源最初是1991年美国麻省理工学院(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出的。比尔盖茨在1995年出版的《未来之路》一书中提及物物互联的概念。1998年麻省理工学院提出了当时被称作EPC系统的物联网构想。1999年,在物品编码技术的基础上Auto-ID公司提出了物联网的概念。2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟了《ITU互联网报告2005:物联网》,其中指出“物联网”时代的来临。
1.2概念
物联网,顾名思义是在传统互联网、电信网等基础上,实现物与物的信息互联与交换,达到物与物之间的通信与互动。物联网是传统网络的延伸,通过感知技术将传统网络的终端扩展到物。这是一个将物质世界数字化的变革,每一个普通物理对象都可以作为物联网的一部分,可以被独立寻址通过网络互联互通。
1.3感知方式
将网络终端由传统意义上的机器延伸到物理对象的过程中,重要的一步是传感器技术,传感器技术可以将物理对象的信息转化为计算机能够处理的数字信号,是实现物与物通信的前提。目前常见的传感设备和技术有二维码识读设备、射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等。通过这些传感器技术,可以将任何需要互联的物体信息数字化,实现物联网由机器终端到普通物体终端转变。
2物联网的特征和传统的网络相比,物联网有其鲜明的特征。
2.1各种感知技术的广泛应用。
物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性,按一定的频率周期性的采集环境信息,不断更新数据。
2.2数据量极其庞大
物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输,由于其数量极其庞大,形成了海量信息。
2.3地址需求庞大
物联网要求作为物联网终端的每一件物品有自己独立特有的物理地址,目前互联网使用的IPv4协议所提供的地址资源远远不能满足物联网的需求。其庞大的地址资源需求会在下一代互联网的IPv6协议中得以实现。
2.4智能技术的应用
物联网不仅仅提供了传感器的连接,其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合,利用云计算、模式识别等各种智能技术,扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据,以适应不同用户的不同需求。
3物联网技术的典型应用
物联网早已不仅仅只是一个概念,从它的概念提出至今的十几年中,它已经在我们身边或大或小的领域中有运用。我国的第二代居民身份证就采用了内置RFID技术,采用国内自主嵌入式微晶片,是全球最大的RFID应用技术。
4物联网带来的安全风险
物联网的基础是互联网等传统网络,将传统网络的终端扩展至人与物,这样一来就会将传统网络所面临的安全风险与危害放大,互联网所面临的病毒攻击,黑客攻击等危害在物联网中也存在。
另外,物联网的感知层将成为一个新的安全隐患点,物联网的传感器采集的信息需要通过网络传输,由于其数量极其庞大,在传输过程中,为了保障数据的正确性和及时性,必须适应各种异构网络和协议,而在物联网发展的目前阶段,各种接口协议都还很混乱,对于物联网的监管与保障几乎没有,个人隐私、情报在采集和传输阶段面临很大的安全性问题,所以这将是公安工作中的一个新问题。
5物联网在公安领域的应用
目前阶段下,物联网技术应用到公安领域中,还存在很多困难和阻碍。将物联网技术应用于现有的资源平台,可以在应用实践中带动公安物联网发展。
5.1新一代警务通系统
新一代的警务通系统采用了结合的物联网技术,内置的第二代身份证读卡模块,采用了非接触式的读卡技术,公安民警可将二代身份证放置感应区,公民身份信息包括文字、数据、个人相片等信息显示或提示在彩色液晶屏上,并且还可通过云计算平台与公安专网进行互联核查。
配备GPS系统,与警用地理信息系统配合,实现对警力部署或重点车辆的可视查询、定时定位、自动跟踪、区域监控、路径优化、轨迹分析,提高了公安机关的警务工作效率和实战能力。
5.2车辆管理系统
基于无源射频识别技术的区域性车辆安全监管系统,通过在车辆内安装RFID电子标签和GPS使被标识车辆的静态身份信息与动态运行信息有机地结合在一起。以车辆自动识别与认证服务为基础,实现在开放性道路交通环境下对车辆运行信息和事件信息的自动采集,提供满足不同应用环境的全天候涉车监管服务。该系统还能实现交通需求预设,路网资源的分配管理,交通流量自动统计,车辆运行状态的实时回传等功能。目前上海,南京就采用类似的系统对特定车辆进行管理。
6物联网时代公安工作的展望
物联网时代即将到来,物联网技术对社会的改变是公安工作新的机遇和挑战,在可预见的将来,物联网在公安工作中将发挥极其重要的作用。
将物联网技术引入地理信息系统(GIS)和GPS、电信运营商的无线电信网络相结合,将是一个改变公安工作模式的改革。在突发事件和处理以及各种刑事、民事和交通案件处理时,实现对警力资源的及时高效合理地调度与充分使用,有效缩短出警反应时间,减少警务处理的盲目性,实现对警务现场的实时全方位多角度的监控及指挥调度。
物联网技术使得具体物理对象成为公安工作的出发点,对于成为网络终端的人、车、物的管理与控制上升到了一个新的高度。配合现有的监控、管理和资源系统,将任何需要成为物联网终端的物理对象纳入公安工作的管理之中,将在维护社会稳定,社会治安管理和打击刑事犯罪方面起到非常重大的作用。
7总结
总体而言,物联网技术已经完成从技术到产业的转变,
关键词:物联网行业发展现状;物联网应用技术专业人才的需求;物联网应用型人才紧缺
中图分类号:TP393 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2016)028-000-01
一、调研的目的与意义
通过本次调研,对不同区域物联网行业的发展现状有所了解,掌握社会及行业对专业人才的需求情况,合理定位高职类院校物联网应用技术专业的人才培养目标和人才培养规划,为专业建设及提升提供决策依据。
二、行业发展现状及趋势
1.物联网行业发展现状
(1)国际物联网行业发展现状。物联网这一概念提出于1999年,此后美国、欧盟、日本等世界主要经济体先后提出了基于本国经济特点的物联网行业发展规划,均认为物联网是推动产业升级、经济发展和确立国际竞争优势的发动机,比如美国提出的“智慧地球”、欧盟提出的“欧盟物联网行动计划”、日本则提出了“U-Japan”。物联网产业成为继计算机、互联网与移动通信网之后的第三次信息产业浪潮。美国Forrester机构预测,物联网所带来的产业价值将会比互联网大30倍,将会是又一个万亿元级别的信息产业。
(2)国内物联网行业发展现状。2012年,工信部制定并了国家《物联网“十二五”发展规划》,提出,我国的物联网产业将重点建设10个聚集区、100个骨干企业,实现产业链上下游企业的汇集和产业资源整合。
近年来,由于国家重视、政策扶持,我国的物联网产业正处于高速发展期,被列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。2010年,我国物联网产业的总产值约1900亿元,而2015年达到近7500亿元,短短5年总产值增长了295%!随着行业标准完善、技术不断进步、移动互联向万物互联的扩展,我国物联网产业将面临更大的市场空间和产业机遇。
2.物联网行业人才培养及社会需求情况
(1)我国物联网专业职业教育发展状况。物联网专业是个交叉学科,其内容涉及通信技术、网络技术、传感技术和RFID技术、嵌入式系统技术等多项知识。目前我国在研究生、本科、高职、中职等多个教育层次均开设了物联网专业,但在教学过程仍存在很多问题,如教学体制落后,师资队伍薄弱,教学设备陈旧等。为了改变这一状况,针对物联网专业所具有的很强的工程实践特点,当前很多院校对基于校企合作的高职物联网应用技术专业人才培养模式开始了探索。
(2)物联网应用技术人才的需求。随着物联网产业的急速发展,其各领域上下游企业专业人才大量短缺,据工信部统计,未来5年,仅《物联网“十二五”发展规划》圈定的9大领域重点示范工程人才需求量就达上千万,如智慧农业预计需求1000万人,智能家居预计需求100万人,智慧交通预计需求50万人,智能医疗预计需求100万人,现代物流预计需求20万人,智能电网预计需求100 万人。
同时,不少专家指出,由于其专业的跨学科性,未来物联网产业需求更多的将是复合型人才。
3.高职院校物联网专业开设的可行性分析
高职院校物联网专业人才培养以培养一线的专业技能型人才为目标。培养的学生应适合领域内各企业的技术性岗位,如感知层终端设备维护、物联网项目实施、系统终端设备维护、网络线路设备维护、系统信道测试维护等。
(1)物联网应用型人才紧缺。自从2009年我国提出物联网发展战略以来,物联网在智能工业、智能交通、智能家居等9大试点领域逐渐发展起来,工作岗位激增,而教育部审批设置的“物联网工程”等与物联网技术相关的战略性新兴产业本科2011年才开始招生,培养出的学生远不能满足市场需要。
我区抢抓机遇,提出力争用5年左右的时间,以构筑“智慧内蒙古”为目标,依托我区产业特色、科技基础、区位条件和资源环境等要素,整合区内外产学研各界的力量,面向经济、公共管理和公众服务等领域,分期分批建设示范工程,努力把我区建设成为物联网领域技术产业发展快速、应用先行的省区。
(2)物联网应用技术专业人才就业前景广阔。在我国,物联网产业发展更贴近“政策驱动型”,相当长一段时间内,政策支持力度将持续加大。据统计,物联网的产业价值将比互联网大30倍,每年近百万的人才需求量与当前各层次人才培养的速度存在较大差距,因此物联网专业就业前景非常广阔。
三、调研结论
高职院校物联网专业的培养目标应要考虑学生的特点及高职院校的办学层次,依据企业对人才的需求,在经过充分的行业企业调研的基础上确定适当的定位。高职院校物联网专业的办学定位应该确定在应用层面上,培养物联网企业所急需的一线技术人才。
随着市场对人才需求的不断变化,本专业对人才培养方案进行了多次调整与完善,现有人才培养方案经过近几年的实施和改进,已经取得了较为明显的效果,课程设置和教学内容也积累了大量的经验,调研后将在人才培养和学科建设方面作出以下调整,我们将着实做好如下几点:
1.根据岗位需求,不断更新和改革,制定适应社会需求的人才培养方案目标。
2.根据岗位对应的工作任务,进一步完善课程体系,调整课程结构,增加技能性课程的比例,提高学生实践操作能力。
3.进行课程改革,进一步突出高等职业教育的特色,从课程内容、知识体系、教学组织、训练模式、考评手段等方面同步改革,调动学生学习积极性。
关键词: 物联网 关键技术 专业建设
一、物联网产业发展现状及应用领域
物联网被称为继计算机、互联网之后信息产业的第三次浪潮,物联网具有应用需求广泛和产业发展迅速等趋势,它具有庞大的产业集群效应。据权威机构预测,物联网在公共安全、环保、智能交通、智能电力、智能家居、智能医疗等诸多领域的市场规模均超过百亿甚至千亿,到2020年,物物互联业务将非常普遍,它与现有的人人互联业务之比将达到30∶1,物联网产业被称为下一个万亿级规模的产业[1]。
社会各行各业都涉及物联网技术的应用,国家“十二五”规划中明确的重点物联网应用领域:智慧城市、智能农业、智能家居、智能工业、智能交通、智能电网、智能医疗、商业与服务、公共安全与公益事业等。以上每一个智能应用领域,都会涉及传感、RFID、电子、通信、自动化控制及GPS或GPRS,这些技术整合将最终构成基本的智能传输及分析系统,多个单个智能系统的整合将构成智能物联网[2]。
二、物联网的人才需求及岗位分析
人才服务于产业,也制约着产业发展。物联网涉及众多行业应用领域,在未来几年,物联网产业发展的主要动力是行业应用。据国家相关部门统计预测,未来几年,在智能交通、智能物流(现代物流与智能仓储)、智能电网、智能医疗、智能工业、智能家居等方面的物联网应用型人才需求都将达到百万以上;在智能农业方面,甚至有近1000万的人才需求。物联网应用技术人才需求巨大,高等职业教育需加大人才培养力度以满足行业产业人才需求[3]。
高职物联网应用技术专业培养具有物联网工程布线、系统联调、传感器安装与调试、自动识别产品安装与调试和软件产品安装能力;能进行物联网工程项目的运行维护、管理监控、优化及故障排除;能进行物联网产品生产、物联网工程施工、物联网设备或产品维护维修、物联网项目辅助研发等一线工作的发展型、复合型、创新型技术技能人才。可从事物联网企业物联网产品的生产、物联网工程施工、物联网设备或产品维护维修、物联网项目辅助研发,以及计算机硬件、网络产品的销售和技术服务、中小企业网络管理等工作。
三、联网专业的技术体系
物联网应用技术专业具有覆盖面广、知识体系大等特点,它涉及信息技术众多前沿领域,如自动化控制、移动互联开发、网络通信、应用电子、多媒体等技术领域。物联网技术架构可以分成三层,即感知层、网络层、应用层。
1.感知层
主要功能是识别物体、采集信息,通过短距离通信网络进行数据传输,关键技术包括:传感器技术、二维码技术、RFID技术、GPS技术等。
2.网络层
主要负责把采集和感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送。基础通信,数据传输,关键技术包括:无线通信、有线通信等。
3.应用层
主要负责通过公共中间件、信息开放平台、云计算平台和服务支撑平台等物联网应用技术,实现跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享和互通,从而支持物联网技术在工业、农业、环保、医疗等行业领域的应用[4]。关键技术包括:数据融合、云计算等。
四、课程体系建设
1.人才培养模式
物联网应用技术专业人才培养应符合应用性、先进性、实践性原则,紧密与区域内相关企业的合作,建立针对职业岗位群的人才培养模式。以能力本位构建三重能力的课程体系,针对岗位需求设置岗位课程,基于工作过程整合课程内容,针对高职课程的特点,积极探索教学改革,采用“项目引导、任务驱动”的教学模式,实施理实一体的项目导向式教学改革,提高人才培养的针对性和适应性。在具体课程实施过程中,推行项目化教学改革,建设课程项目库,项目选取采用虚实结合,注重项目载体的选择;项目采用工作流程进行任务分解,每个项目变的是教学内容,不变的是工作流程;学生以小组为单位进行项目及任务实施。教学过程体现学生中心地位,教师采用引导、辅助、鼓励与点评等方式进行教学。学生以竞赛、评优、考核等方式进行项目团队学习,可以培养学生的自信心和学习兴趣,提高学生团队协作、自我学习等能力。
2.课程开发
物联网是门交叉学科,涉及电子技术、通信技术、传感技术、网络技术、嵌入式技术等,知识系统非常庞大,在进行课程设置时需要综合考虑相关交叉学科的特点,应尽可能多地覆盖本专业的知识体系,根据工作过程和知识结构,形成“两个平台”(公共基础课程、专业基础课程)、“三个方向”(物联网应用集成、物联网应用开发、物联网应用维护)的课程体系。
3.实训室建设
物联网产业发展人才需求不仅在技术上,更多的是在应用领域。通过实践教学可以培养学生的应用能力和创新思维等。因此,在物联网应用技术专业建设时,完善实验、实训室建设尤为重要。在实验、实训室建设过程中,首先,突出虚拟仿真性,即在实验、实训过程中全方位模拟日后的工作流程、工作环境和职业岗位,提高学生的操作技能和职业能力[5];其次,关注功能模块的实际完整性,即针对具体应用配置齐全相关设备;最后,兼顾前瞻性和扩展性,即支持实训项目的拓展。
4.教学资源库建设
教学资源库建设是一种高技术、高投入的建设,资源库建设应立足专业特色,重视资源共享,强调技术应用,为培养合格人才提供坚实保障。所以研究适应职业教育发展,适合职业院校专业特色,且有利于职业院校之间资源共享的标准化、科学化、开放化的职业教学资源库建设。通过此平台,教师、学生可以根据自己的个性需求,通过Web方式浏览、查询、下载、使用和上传资源,并自主组织学习效果的测试与评价,实现师师、师生和生生之间的交流互动。
五、师资队伍建设
高职物联网应用技术专业起步晚、基础薄,专业建设宜坚持“校企合作、课程先行、科研引领、成果孵化”的基本原则。其中,师资队伍建设是关键,需要学校、教师、企业三方共同投入,将校企“师资互嵌”落到实处,不能简单地搞“企业工程师请进来,学校教师派出去”的模式,要从制度、科研应用、教育教学多方同步推进,最后才能实现学较、教师、学生、企业多方共赢[6]。
总之,高职院校开设物联网应用技术专业,是机遇也是挑战。学校将根据区域特色,紧密结合省和扬州市“十二五”发展规划实施要求,整合学校及行业内的优势资源,全力推行物联网应用技术专业建设。只要不断更新观念,进行课程体系和教学模式改革与创新,加强教师队伍建设,提高专业办学水平,就一定能培养出更多高端技能型物联网应用技术专门人才,为促进物联网产业的快速发展作出贡献。
参考文献:
[1]张琴.焦万亿超级产业的未来[EB/OL].,2012-12-06.
[3]刘青.基于岗位的物联网应用技术专业人才培养与专业建设研究.菏泽学院学报,2013,10.
[4]赵雨境.以“三线并重”为核心的物联网应用技术专业课程体系研究.学园|ACADEMY.2013(1).
【关键词】物联网;校园软环境信息;食堂信息;智慧型校园;RFID技术
一、物联网的定义及作用
物联网是新时代信息技术的重要组成部分,依托于互联网的发展。顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”,核心和基础仍然是互联网, 在互联网基础上的延伸和扩展的网络; 用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用,被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。它有效的借助互联网络把不同事物、信息、人文虚拟的延伸与融合,利用传感器,无线通信技术、射频识别及卫星定位灯技术,让网络去“感知”现实的事物,做到虚实结合。
物联网体系架构中主要分为三个层次:虚拟感知层、网络传输层、应用互通层。感知层是由各种传感器构成,其作用好比人类的五官,主要是识别物体、汲取外界信息,同时将信息传递给网络传输层。网络层中经由各个网络段、互联网、有线及无线通信网、云计算及存储平台等构成,好比人类的大脑及中枢神经络,肩负传递和处理感知来的各类信息。应用层中是用户的使用接口部分,根据每个个体的实际需要从物联网中获取各种信息。
正是它的方便与广域性,物联网技术不断的漫射到我们日常学习生活中,推动着各行业的智能化、信息化发展进程。那么,在高校中利用物联网营造智能化的智慧型校园已成为当下高校校园文化建设的必然趋势。但是,新事物有利也有弊,我们需要对物联网在高校实际应用的范围、方式做进一步的探究,才能物尽其用,更好的服务师生。
二、物联网与校园文化的重构
实际建设中,物联网式智慧型校园首先要有一个统一的基础设施平台,包括有线与无线双网覆盖的网络环境。物联网在校园中的应用考量主要包括校园生活和教学管理两方面。
(一)校园课余生活
包括食堂管理、学生用水管理、考勤管理等,实现学生一卡在手,行遍校园的便捷。
1、食堂管理:食堂管理是智慧校园重要组成部分,基于RFID技术的食堂管理系统主要分成三部分含RFID电子标签的饭卡:师生每人拥有一张这样的饭卡,卡里面包含了用户信息。RFID阅读器:在每个食堂售饭窗口安置一个RFID阅读器,将读到的信息传至后台数据库查询,读取卡上金额,并扣除消费金额。后台数据库管理系统:将用户的注册信息存储在数据库中,可以方便管理员对食堂消费业务的查询。
2、学生用水管理:借用RFID技术的水控管理,可以实现用水自动化管理。当RFID卡位于读卡感应区时,即时显示卡上余额,然后可立即进入用水计费状态。过程中采用实时计费模式,即读卡就出水,并根据用水量实时进行扣费。
3、考勤管理:学生考勤是学校日常教学过程中必不可少的一个组成部分。常规考勤工作主要都由教师承担,花费教师额外的时间与精力。开发基于RFID技术的考勤管理:每次上课前,学生用含RFID标签的校园卡(或手机卡)刷卡进教室,教室内的设备在接收到读卡器发送来的学生刷卡记录数据后,将数据发送到远程服务器;远程服务器接收到数据后,将数据存储到数据库中;然后,教务人员或者教师通过浏览器登录到考勤查询网站,可以实时地远程查询某一节课或某一位学生或某个教室在某一段时间内的考勤情况;学期结束时,每门课程学生的出勤情况或者某个学生在一个学期的出勤情况可以自动统计出来。
(二)教学管理
包括日常教学、图书馆和微机室、实验室管理等
1、日常教学:利用物联网技术有利于建立全面和主动的教学管理体系,利用RFID技术的支持,可以完善教学管理的组织系统、评价和考核系统,从而对教学的质量建立保障和监控体系。
2、、图书馆:校园图书馆通过物联网技术来实现智慧化的服务和管理。 它的理想模式就是无需人工服务,学生通过读卡可自由借用学校图书资源。目前物联网在图书馆中的应用,主要是RFID电子标签的应用 。
3、微机室:利用RFID技术的支持,应用现代智能卡技术、大型数据库技术、计算机及网络技术,实现学生上机计费、机房监控,以及上机费用的汇总、统计、分析等各项管理功能,完成了开放机房对自动收费及科学管理的要求。
4、实验室管理:物联网应用到实验室中主要包括设备管理、实验过程管理和智能插座等。设备管理:RFID存储实验设备的基本属性等信息,利用阅读器方便地获取相关信息,然后再利用网络进行统一管理;实验过程管理:首先,RFID可以帮助学生方便地获取实验步骤、操作要点、使用帮助等信息。其次,在实验过程中,使用不当时能自动警告并中断实验过程,避免不必要的损失。另外,实验数据可以被实时采集并以适当的方式提供给实验者,实现实验教学的数字化、网络化与智能化;智能插座除了拥有传统电源插座功能外,它能够将各个实验设备的耗电量信息实时反馈给实验室管理员,管理员能随时开关插座,实现插座与人的对话,起到高效节能的作用。
物联网是新时期的智能化产物,智慧型校园是高校发展的必然走向。通过物联网,将有形、无形的事物与网络对接起来,实现智慧化的校园服务和管理,实现了校园内任何人、任何物、任何信息载体、任何时间、任何地点的互联互通,海量信息在物联网平台的聚合而产生新的信息,从而给广大师生提供了智慧化的业务和服务模式,为师生带来了极大便利,同时也面临着许多挑战。由于物联网可以跟踪用户的行动、习惯以及偏好等,信息资源及师生隐私如何得到保护成为创建智慧校园亟待解决的问题。所以说,互联网型的智能校园还处于摸索阶段,我们要完善技术、加强管理,为了我们丰富多彩的校园文化而努力。
参考文献:
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关键词:物联网;5G通信技术;应用
引言
5G移动通信主要是基于4G技术而开发的新型数据传输技术,其优势主要表现为有完善的传输性能、传输速度快、资源使用效率高且覆盖范围大,因而在现代数据传输中应用日益广泛。现阶段,各国开始与科研机构与高校合作深入研究5G通信技术与物联网的融合,以此全面提高信息传输效率促进物联网技术可持续发展。
1相关知识概述
1.1物联网内涵
当前,物联网是21世纪的代表性产物,其在全国甚至全球范围内实现了物与物间的连接,使得人们日常生活发生了很大的改变。此外,该技术适应性比较强,与人们日常生活联系紧密,交通还是农业智能化发展方面,5G通信技术使得物联网技术性能得到有效提升。
1.25G通信技术内涵
作为一种新通信技术,全球范围内5G通信技术备受关注。该技术被称为时代分界点,其特点主要表现为:数据流量增长速度快。随着居民生活水平的提高,人们对网络提出了更高的要求。当前,4G网络中套餐流量网络业务已经无法满足人们的实际需求,网速减慢甚至中断现象频繁发生,用户体验度明显下降。5G技术则有更高的传输速率与质量,可有效解决这些问题,就算网络繁忙时候也能达到正常4G及以上水平。峰值速率大。其主要指互联网运行最高与最低速率,相较之4G技术,5G通信技术速率提高了10倍左右,更好的保障了单体用户流量速率。环保性强。现阶段,环境保护备受各国关注,未来5G通信技术与节能环保理念有效结合,更好地满足时展。可靠性高且延迟性小。与10年前相比,现代人们生活中网络信息化应用与功能多元化、普及化;未来对于居民日常生活、购物、农业生活与工业施工等将实现数据与信息化发展,此种情况下网络承担的社会责任与义务更多。5G通信系统则能够减少因延迟减少引起的资源浪费,稳定性更好。联网设备数量增多,信息高效传递。联网设备主要包含中继器、集线器与交换机等。因此类设备造价高所以数量有限,5G通信技术发展与联网设备技术支持密切相关。未来联网设备数量将日益增多,从而保障了5G网络覆盖率,人们信息交互需求获得满足。
2SDN/NFV网络技术
基于软件层面定义网络系统就可称之为SDN,整体技术突出了对IP网络设备提供的软件角度定义,且不会影响到主机设备。实际应用中,整个技术能够有效控制、分离并转发电视网络设备。借助系统化协议,SDN技术能够促使控制设备与其它转发设备准确结合,设定专业化协议,深入解说控制与转发设备结合遇到的问题,而这一过程的利用IP网络设备实现。5G技术能够对全网实现集中控制,利用IP设备控制点分散而集中管理设备。整个系统中SDN技术实现可编程目标,整体技术支撑下控制并管理相关网络。整个系统中,网络功能虚拟化设备是非常重要的,利用虚拟化技术,有效协调相关电信设备比如软硬件设备,便于拓宽网络整体功能,全面提高工作效率。5G通信技术中,可扩展技术是非常重要的应用技术,云计算服务与三网融合产业有效提高了5G通信网络安全性,且对5G通信技术发展规划制定也有非常重要的。SDN/NFV技术中,将软件定义网络或网络功能实现虚拟化,特别是5G移动通信网络中,实现虚拟与软件化目标,数据分离控制效果突出,从而更好地推进5G通信技术发展。SDN/NFV技术是5G通信技术发展的基础,结合网络有效构建通信借此狐、控制与应用层,合理调用程序,成功取代手动配置,因而对5G通信技术管理也至关重要。实际工作中要想优化网络系统,5G通信网络就要具备转发分离功能,以此有效控制5G通信网络运行状况。结合SDN/NFV技术,有效构建虚拟网络架构,从而更好的满足各业务网络需求。
3物联网时代5G通信技术具体应用
3.1高频段传输通信技术
物联网背景下,各行业发展中要具备一定的网络容量与传输速率。现阶段,对于移动通信系统而言,系统频段多保持在3吉赫以内,以此满足日常生活中的简单需求。如果存在较大范围的线上活动,短时间内使用数量增长速度快,就会出现频段资源不足的问题,造成网络拥挤,从而影响到用户体验度。但高频段传输技术中,宽带吉赫达到284.7,该数字是微波全部带宽的12倍。换言之,微波与毫波尽管叫法没有多大差别,但范围却明显不同。相较之微波,毫波要明显小一些,毫米频率一般为27.3~350吉赫,所以因尺寸比较小利于实现小型化发展目标,制作体积小、耗材小的设备。除此之外,超高速距离内实现通信,再结合5G技术,获得很好的兼容性。
3.2密集网络通信技术
相较之4G网络,5G移动通信具有的流量是其千倍甚至更多。众所周知,5G网络技术是将各种无线接入技术融合在一起,覆盖范围小,因而更细小的分割是无法实现的。此种情况下,应用密集网络技术显得尤为重要。实际应用中,密集网络技术内容主要包含:将大量天线设置于宏基站外部,该方法利于拓宽室外空间,同时还能促使系统容量得到增加。与此同时,使得系统灵活性得到明显提高。室外布置较多的密集网络,以此促进各网络节点更好的协作,在此基础上使得相邻节点准确性与有效性得到大幅度提升。此外,还可有效改善信噪比增益的客观性。5G网络通信技术中,应用密集网络技术可适当地增加网络空间与时间动态班花,网络覆盖面积扩大,为网络优势的充分发挥奠定良好的基础。
3.3智能网络技术
未来,随着时代的进步,5G通信技术提供多元化服务是必然趋势,同时还会向中心网络传输更多复杂的数据。从本质上来讲,5G通信技术中心网络属于一种云计算平台,其中大型服务器是主要构成部分,有很强的计算能力。该技术可借助交换机网络与其它设备、基站有效连接起来,可有效应对时效性强的数据与大量其它数据。向云计算中心提交数据并进行网络处理,以此对数据进行细化,并根据不同类别做好划分与归档。中心网络外部包含很多终端与基站,其形态也是有所差异。网络中心可结合各种业务类型,选择频段不同的数据。用户体验中,网络连接有多元化的方式。此种情况下为了有效地应对复杂且大量易燃物,提高智能化水平显得尤为重要,以此增强数据识别、分类与选择能力。所以5G通信技术中,智能化网络技术是一种非常重要的技术构成。
3.4直接通信技术
现阶段,移动通信系统构建通信网时,主要是利用固定站点分布实现构建目标。一般情况下,基站的作用是非常重要的,基于基站向周围拓展,在此基础上实现一定范围全面覆盖网络。实际工作中,要在较为宽敞地平地上设置基站,且要具备一定的固定性,由此就对导线结构造成了一定的限制。这就表明,只有在基站覆盖范围内方可接收到移动网络,一旦间距较远的话,移动网络接收就会受到影响。但5G通信技术研发过程中有效弥补了这一缺陷,认识了传统基站网络传输还存在一些限制性问题,以此为有效构建直接通信技术创造了平台。就算没有构建基站,也可实现有效传输并接受网络数据,一定程度上该技术能够更好地满足未来社会经济发展需求。
关键词:物联网; 物联网应用技术专业; 课程设置
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)35-7994-02
从智慧地球到感知中国,从无线传感到云计算,物联网作为一个新兴产业掀起了信息产业的第三次。随着其迅速发展,物联网必将成为新的生产力的代表和主要的经济增长点。作为重点培养技能型人才的高等职业教育,更要紧密关注国家经济改革和发展实际,并结合自身特色,从办学定位、人才培养模式、专业结构、课程设置等角度出发进行探索,开设物联网应用技术专业培养高素质的中国物联网人才,以解决行业人才短缺问题。
1 物联网基本定义及应用领域
什么是物联网?明确这一核心概念是认识和把握物联网应用技术专业的前提。目前,对物联网的界定可谓仁者见仁,智者见智,没有统一的定义。笔者根据物联网的特点认为物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of Things”。它是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它不仅揭示了实现信息传递的介质,而且指明了传递的内容以及所能达到的目的。
物联网又称传感网,是人与物理世界的智慧交流。其用途非常广泛,遍及生产、生活各个方面,如智能建筑、智能交通、智能消防、环境保护、政府工作、平安家居、工业监测等多个领域。
2 物联网的特点
2.1 实时性
传感器按一定的频率周期性的采集环境信息,通过各种电信网络与互联网的融合,可靠传递,将物体的信息实时准确地传递出去。
2.2 正确性
物联网上部署了大量的多种类型传感器,每个传感器都是一个相应的信息源,不同类别的信息源所捕获的信息内容和信息格式皆不同。为了保障数据的正确性和及时性,必须适应各种异构网络和协议。
2.3 可扩展性
物联网是建立在互联网上的泛在网络,具有智能处理能力,能够对物体实施智能控制。物联网从传感器获得的少量信息中分析、加工和处理出有意义的数据,以适应不同用户的不同需求,发现新的应用领域和应用模式。
2.4 智能处理性
智能性是物联网的一个重要特点,其利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对海量数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。
2.5 安全性
物联网信息采集频繁,其数据安全是一个重要问题。针对于物联网相关企业、公司来说,物联网上涉及很多内部信息,信息泄露将是一个很大的事故,必须保证信息访问权限,是物联网应用技术专业最基本的设计原则。
3 物联网应用技术专业设置的理由
3.1经济社会发展的迫切要求
高等职业教育是社会主义市场经济发展的产物,高职院校必须面向市场,融入到市场经济中,围绕市场需求设置专业。物联网作为继计算机、互联网之后的又一次信息产业浪潮,其广阔的应用需求和巨大的产业发展空间必然要求高等教育要设置相应专业,培养专门技术人才。当前,世界主要发达国家都从国家战略高度来大力推动物联网的发展,我国政府也高度重视物联网的发展,着力推动传感网在促进国家经济发展中的作用。
3.2 广阔的物联网应用领域的必然要求
随着科技的进步,改革开放的不断深化,经济社会总是向前发展,新的职业和岗位层出不穷,这就要求专业建设必须与时俱进。物联网应用技术专业正是顺应经济发展对信息产业的要求而产生的,以培养各行各业如各类物联网企业和IT企业从事物联网方案设计、物联网方案系统集成、物联网技术应用实施等岗位工作的人才。
4 物联网应用技术专业人才培养目标
物联网应用技术是在互联网技术基础上延伸和扩展的一种网络技术。以重庆城市职业学院计算机应用技术专业为例,该专业原有的网络管理专业方向人才培养目标一般是建网、管网、用网三个专业技术方面,顶岗实习生或者毕业生只能从事网络布线、设备安装、调试配置、网络运行维护与安全管理等方面的工作,不能适应物联网这一新兴产业对新型人才的需求。因此,物联网应用技术专业人才培养目标是培养适应社会主义现代化建设,尤其是适应区域经济发展的需要能够拥护党的政策路线掌握必需的文化知识,具有扎实的物联网知识和技能,从事物联网集成方案设计、方案系统集成、物联网技术应用实施与维护等相关岗位工作的高端技能型物联网技术专门人才。
5 物联网应用技术专业课程体系设置
5.1 增加物联网应用技术类课程
以重庆城市职业学院计算机应用技术专业为例,根据物联网应用技术专业建设原则性,通过调整网络管理专业方向课程体系及课程标准的途径,在原有专业基础课、专业主干课的基础上,增加物联网应用技术类课程,如测控技术与仪器、信号与系统、传感器与自动检测技术、智能嵌入技术、RFID(射频识别技术)、传感器网络技术等课程,提升专业课程对接物联网产业的吻合度,从而提高物联网应用技术专业服务产业的能力。
5.2 更新物联网应用新技术内容
一般情况下,教材的滞后性及不完整性使得教材内容常常与生产技术脱节,并落后于生产技术的发展。因此,应积极开展专业课程教学内容改革,及时更新教学内容。以重庆城市职业学院为例,计算机教研室应组织教师根据 “项目导向”要求自编具有高职特色教材,补充关于物联网应用技术的新知识新技能,让学生能够充分掌握物联网应用技术最前沿的知识和技能,为他们在顶岗实习期间或毕业后能够顺利地在物联网相关行业寻得一席之地而奠定良好的基础。
6 建立物联网应用技术校内校外实训室
专业人才的培养就要有理论支持,又必须通过实践操作提高能力。这就必须借助实习实训设备。而实训室的建设以物联网应用技术为核心,与物联网企业合作,理论联系实践,实践联系工程项目,并注重创新项目实践,让学生能够真正掌握物联网应用技术核心能力。
7 提高师资队伍专业水平
高素质的师资队伍是专业发展的核心要素。为提高教师专业水平,可利用寒暑假,送教师到企业挂职锻炼或外出培训,提高教师的实践能力和课堂教学的有效性,为教师的专业发展和学生的成长奠定基础。
8 结论
作为新兴战略性产业的代表,物联网的出现将会促进信息化的进一步发展,带来更多的创新应用和服务。高职院校应跟踪物联网发展的趋势和前沿技术,占领人才培养的制高点,从而使所教知识皆能转化成社会生产力。
参考文献;
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物联网在中国物流行业应用的发展历程
物联网的发展是一个从信息自动提取、信息整合、物品局域联网、局部系统的智能服务与管控等向全网融合的逐步深化的过程。在中国,物流行业物联网技术的应用经历了三个阶段。
(一)启蒙阶段(2003~2004年)
在启蒙阶段,物流行业物联网的应用是从两个独立的技术路线开始探索的,一是基于RFID/EPC的技术路线,二是基于GPS/GlS的技术路线。
1999年,国际上在RFID/EPC的基础上提出了物联网概念,2003年1 1月,EPC global成立,同年,基于RFID/EPC的物联网概念引入中国,在中国成立了EPC global的分支机构。2004年4月,中国举办了第一届EPC与物联网高层论坛,10月,举办了第二届EPC与物联网高层论坛。同年,关于物联网的图书首次在中国出版。在这一时期,中国物流领域掀起了第一轮物联网概念炒作与应用的小,组织了一系列关于RFID/EPC的会议,一些关于RFID技术与应用的杂志与网站开始创办,人们对RFID技术在物流行业应用也寄予厚望。在物流领域,基于RFID技术的解决方案、应用案例不断涌现,智慧化的物流系统开始出现。
GPS/GIS技术与物流可视化管理系统的理念,大约从1999年前后在国内物流领域开始探讨和报道,自2001年开始探索GPS在物流货运监控与联网管理上的应用,2003年开始出现一些成功的应用案例。这一阶段是应用GPS/GIS感知与定位技术结合互联网技术,对移动中的物流运输车辆与货物实现联网、跟踪、定位、调度、配货等智能管理与运作,初步具备了物联网的特征,但是当时这一技术路线及其应用案例并未纳入物联网理念范畴。
(二)起步发展与探索阶段(2005~2009年)
虽然物联网在物流行业的发展一开始就遇到了很多问题,但是人们并没有停止物联网在物流行业应用的探索。如:针对RFID芯片成本问题,一方面通过加快技术创新,不断降低RFID芯片成本,另一方面,物流行业也结合实际探索RFID技术应用模式,消除成本带来的影响。
其中最为典型的应用是“中国集装箱电子标签系统”在航运“物联网”项目中的应用。“集装箱RFID货运标签系统”通过RFID无线射频识别技术与互联网的有机结合,可为货主、港口、船公司、海关、商检等相关单位提供集装箱实时状态信息,对提高集装箱运输的安全水平和运输效率具有重要意义。
除了以集装箱为单元的物联网应用,很多企业还在探索以更小的物流单元――托盘物流单元为终端节点的物流行业物联网系统。比如,烟草行业对全行业使用的托盘均要求嵌入RFID标签,实现烟草物联网应用。
在GPS/GIS方面,为了实现智能调度、可视化运输管理,很多企业建立了基于互联网的物流运输GPS追踪系统,从而实现对全公司所有车辆在全国各地移动过程中的感知、定位、追踪与智能调度管理。社会的物流信息平台,也借助这一技术,对在途车辆提供在线配货信息服务,实现回程空车可就近配货、在线监控与管理,从而实现货运物联网应用。
(三)理念提升阶段《2009年至今》
2005年11月17日,国际电信联盟(ITU)借用了原来基于RFID/EPC技术提出的“物联网”概念,从更广泛的角度提升了物联网理念,了《ITU互联网报告2005:物联网》,宣布了无所不在的“物联网”通信时代来临。得益于ITU在2005年的以物联网为标题的年度报告,物联网理念得到了全面提升,形成目前以感知技术、网络通信技术和智能应用技术为核心的三大物联网本质特征。
围绕三大本质特征,目前物联网感知技术更加丰富,除RFID技术以外,面向所有感知技术开放,凡是能够起到自动感知的技术体系都可以纳入物联网感知技术体系,目前常用的传感技术、RFID技术、GPS卫星定位与识别技术、视频识别或机器视觉技术等都可纳入物联网终端感知技术体系;网络方面,互联网、传感网、局域网、电视网、电信网也在走向融合,可纳入物联网网络技术体系;智能应用则更加广泛,打开了智能物流发展创新的空间,一个智慧物流的时代正向我们走来。
物流申的物联网技术
(一)物联网概念与主要技术体系
目前物流行业大多数人认可的物联网定义为:物联网是“物物相连的互联网”,即通过各类传感装置、RFID技术、视频识别技术、红外感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,根据需要实现物品互联互通的网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的智能网络系统。
物联网的特征主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物~定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征,即纳网的“物”一定要具备自动识别与物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征,即网络系统应该具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。
(二)物流中应用的物联网主要技术
根据物联网的特征来划分,物联网主要有三大技术体系,一是感知技术体系;二是通信与网络技术体系;三是智能技术体系。下面结合其在物流行业应用情况进行分析。
1、物流业常用的物联网感知技术
为了对物流中的“物”进行识别、追溯,常采用的是RFID技术、条码自动识别技术:
为了对物流中的“物”进行分类、拣选、计数,常采用的是RFID技术、激光技术、红外技术、条码技术等;
为了对物流中的“物”进行定位、追踪,常采用的是GPS卫星定位技术、GIS地理信息系统技术、RFID技术,车载视频技术等;
为了对物流作业中的“物”进行监控,常采用的是视频识别技术、RFID技术、GPS技术等:
为了对物品,尤其是特殊物品的性能及状态进行感知与识别,常采用的是传感器技术、RFID技术与GPS技术等:
综合来看,在物流行业目前最常用的物联网感知技术主要有RFID技术、GPS技术、传感器技术、视频识别与监控技术、激光技术、红外技术、蓝牙技术等。
2、物流行业常用的物联网通信与网络技术
在区域范围内的物流管理与运作的信息系统,常采用企业内部局域网直接相连的网络技术,并留有与互联网、无线网扩展的接口;在不方便布线的地方,常采用无线局域网技术;
在大范围物流运输的管理与调度信息系统,常
采用互联网技术、GPS技术、GIS地理信息系统技术相结合,组建货运车联网,实现物流运输、车辆配货与调度管理的智能化、可视化与自动化:
在以仓储为核心的物流中心信息系统,常采用现场总线技术、无线局域网技术、局域网技术等网络技术;
在网络通信方面,常采用无线移动通信技术、3G技术、M2M技术、直接连接网络通信技术等。
综合分析,物流行业为了使移动或存储中形态各异“物”能够联网,最常采用的网络技术是局域网技术、无线局域网技术、互联网技术、现场总线技术和无线通信技术。
3、物流行业物联网常用的智能技术
在企业厂区的生产物流物联网系统,常采用的智能技术主要有ERP技术、自动控制技术、专家系统技术等;
在大范围的社会物流运输系统,常采用的智能技术是数据挖掘技术、智能调度技术、优化运筹技术等;
在以仓储为核心的智能物流中心,常采用的智能技术有自动控制技术、智能机器人技术、智能信息管理系统技术、移动计算技术、数据挖掘技术等;
以物流为核心的智能供应链综合系统、物流公共信息平台等领域,常采用的智能技术有智能计算技术、云计算技术、数据挖掘技术、专家系统技术等智能技术。
综合来看,物流行业物联网常用的智能技术有智能计算技术、云计算技术、移动计算技术、ERP技术、数据挖掘技术和专家系统技术等。
物联网技术在物流业的应用状况分析
(一)感知技术应用状况
在中国物流信息化领域,应用最普遍的物联网感知技术首先是RFID技术。RFID标签及智能手持RF终端产品有比较广泛的应用,RFID技术主要用来感知定位、过程追溯、信息采集、物品分类拣选等。
其次是GPS/GIS技术。物流信息系统采用GPS/GIS感知技术,用于对物流运输与配送环节的车辆或物品进行定位、追踪、监控与管理;尤其在具有运输环节的物流信息系统,大部分均采用这一感知技术。
视频与图像感知技术居第三位。该技术目前还停留在监控阶段,需要人来对图像分析,不具备自动感知与识别的功能,在物流系统中主要作为其他感知的辅助手段,也常用来对物流系统进行安防监控,用于物流运输中的安全防盗等,这一系统往往会与RFID、GPS等技术结合应用。
传感器的感知技术居于第四位。传感器感知技术及传感网技术是近两年才在物流领域得到重视与应用的技术。目前,传感器感知技术也是与GPS、RFID等技术结合应用,主要用于对危险物流系统、粮食物流系统、冷链物流系统的物品状况及环境进行感知。传感技术丰富了物联网系统中的感知技术手段,在食品、冷链物流和危险品物流具有广泛应用前景。
扫描、红外、激光、蓝牙等其他感知技术在物流领域也有少量应用,主要用在自动化物流中心自动输送分拣系统,用于对物品编码自动扫描、计数、分拣等方面,激光和红外也应用于物流系统中智能搬运机器人的导引。(注:上述扫描指自动输送分拣机上的条码扫描,不包括手持终端的条码扫描)。
各类感知技术在物流业应用情况如图1所示。
根据对相关资料的统计分析,多项感知技术集成应用的情况也较多,如RFID技术与传感器技术结合、GPS技术与RFID技术结合、车载视频与GPS技术结合等。
(二)网络与通信技术应用状况
现代物流的特点是系统化和网络化,目前,物流系统全部是网络化的运作,很少有物流系统是点对点的单线管理与优化。因此,物流信息化的最大趋势是网络化与智能化。
在物流系统中,企业内部的生产物流管理系统往往是与企业生产系统的运作与管理相融合,物流系统作为生产系统的一部分,在企业生产管理中起着非常重要的作用。企业内部物流系统的网络架构,往往都是以企业内部局域网为主体建设的独立的网络系统。
在物流公司,面对大范围的物流作业,由于货物分布在全国各地,并且货物在实时移动过程中,因此,物流的网络化信息管理往往借助于互联网系统与企业局域网相结合应用,但也有企业全部采用局域网技术。
在物流中心,物流网络往往基于局域网技术,也采用无线局域网技术,组建物流信息网络系统。
在数据通信方面,往往是采用无线通信与有线通信相结合,新的物流信息系统还大量采用了3G通信技术等先进的技术手段。
根据对物流信息化案例的不完全统计,采用互联网技术的占68%,采用局域网技术的占63%,采用无线局域网技术的占24%,有的系统采用多种网络技术,如图2所示。
(三)智能管理技术应用状况
根据对相关资料的统计分析,目前,物流信息系统能够实现对物流过程智能控制与管理的还不多,物联网及物流信息化还仅仅停留在对物品自动识别、自动感知、自动定位、过程追溯、在线追踪、在线调度等一般的应用,专家系统、数据挖掘、网络融合与信息共享优化、智能调度与线路自动化调整管理等智能管理技术应用还有很大差距。只是在企业物流系统中,部分物流系统可以做到与企业生产管理系统无缝结合,智能运作;部分全智能化和自动化的物流中心的物流信息系统,可以做到全自动化与智能化物流作业。
几种重要的物联网技术在物流业的应用领域与前景
(一)RFID技术在物流业的应用领域及前景
RFID是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体,并可同时识别多个标签,操作快捷方便。
1、RFID技术在物流业的应用
在物流领域,RFID电子标签可以应用于自动仓储库存管理、产品物流跟踪、供应链自动管理、产品装配和生产管理、产品防伪等多个方面。大量使用RFID电子标签可以提高整个供应链和物流作业管理水平。RFID在物流业的重点应用方向包括:货运集装箱追踪与管理;道路货运车辆的跟踪与管理;托盘等装载设备的跟踪管理;配送中心管理;航空集装设备、货物追踪及行李管理;机场货运车辆的智能调度与管理。
2、RFID技术的应用前景分析
物联网的发展给RFID在物流业应用带来良好的发展机遇。随着物联网技术的发展,在物流领域,RFID的应用将会由点到面,逐步拓展到更广的领域。据中国RFID产业联盟和计世资讯(CCW Research)预测,物流领域的应用将是中国RFID市场增长最快的领域之一,主要体现如下:
(1)医疗与药品智能追溯系统进入成长期。医疗领域的RFID市场已基本完成培育期,正在进入成长期,在医疗领域采用RFID可以用生机勃勃来形容,几乎每一个RFID项目都可以立即得到回报。
(2)食品卫生和动物疾病防疫领域发展迅速。食品卫生和动物疾病防疫等安全问题为RIFD的大规模普及提供了契机,采用RFID标签,组建智能追溯的食品物联网体系,可以监控贯穿食品和药物供应
链的实时信息,对动物的原产地和疾病进行追踪和控制。
(3)智慧物流与供应链市场需求可观,但对技术的要求则比较高。智慧物流供应链管理对RFID的市场需求量十分可观,只是目前还受种种因素的限制。通过识别每一个货品、货箱及托盘,RFID标签为运营商提供了清晰了解分销链的能力,从而识别任何一件货品,检查货品状态及来源史,并将货品发送到供销网络中的任何地点。
(4)资产与物品仓储管理的增长将使闭环应用成主流。越来越多的企业开始考虑如何将RFID用于闭环应用。目前的IT资产管理就是一种RFID技术在闭环的应用,通过部署RFID系统来跟踪资产设备,可以更安全地追踪到设备的位置及使用者的身份,能避免因设备丢失造成的损失,并能保持敏感数据的安全性。RFID技术还可用于跟踪生产环境中的工具和用品及工厂内的消耗物品。
(5)与电信技术的融合衍生出了NFC等新领域。电信技术与RFID技术结合可为各行业建立物联网与信息化最后1公尺的建设提供开放、标准化的基础,极大地节约社会资源,创造经济效益。目前一些管理市场化水平比较高、信息化基础比较完善的行业,将成为RFID通信技术应用的先行行业,比如电子支付、物品管理、物流管理、生产制造、安全控制等领域的应用潜力都比较大。
总之,RFID技术在物流信息化领域应用市场前景广阔,物联网技术的发展更为RFID技术在物流业的大规模应用创造了良好的市场环境。
为了抓住RFID市场机遇,笔者建议,企业在物流业RFID技术应用的开发方面瞄准下列六个方向。
(1)针对物流行业应用RFID技术进展缓慢的现状,支持开发适用于各种物流环境的特种电子标签,包括各种材质的托盘、周转箱标签、集装箱标识标签、温度传感标签、堆场定位标签、车辆标签等。
(2)开发整合集成RFID技术的物流装备,进行RFID技术与现有物流装备的整合。
(3)支持RFID中间件的开发,开发支持多协议读写器,同时能与现有的物流仓储、运输等管理系统无缝对接的RFID中间件系统。
(4)支持与鼓励面向物流行业的RFID公共信息服务平台的开发与应用示范,实现跨地区、跨行业的RFID信息的识别、采集、传输与信息应用服务,满足物流企业进行RFID系统快速部署的需求,并与现有物流信息公共平台进行互联互通。
(5)支持物流行业RFID应用标准的研究和制定,包括物流领域RFID数据规范、RFID技术与物流装备的整合标准、基于RFID技术的物流操作规范,RFID中间件与物流系统、数据平台的数据交换标准等。
(6)推广RFID技术在物流业九大重点工程中的应用示范,包括在多式联运和转运设施、大型物流园区、城市配送及冷链物流、大宗商品和农村物流、制造业和物流业联动发展、物流公共信息平台、物流标准和技术推广、物流科技攻关、应急物流中的应用示范。
(二)全球卫星导航技术在物流业的应用领域与前景
全球定位系统(GPS)是美国国防部发射的24颗卫星组成的全球定位、导航及授时系统。北斗卫星导航系统是与GPS相类似的技术,是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。这些全球卫星定位导航系统与电子地理系统结合,可以对移动的物体进行定位、追踪、检测、联网,该技术是对移动中的物品进行联网与定位追踪最好的技术手段,也是物流行业最主要应用的物联网技术之一。
1、全球卫星导航技术在物流业的应用
GPS应用于车辆运行管理中,可对运输的车辆和货物进行实时定位、跟踪和监控,还可以对车辆进行调度,同时提供车辆报警等功能,以确保货物安全,因此,车载式GPS有着广阔的发展前景。具体可以应用于对特种专用车辆的定位跟踪、城市出租车管理、公交系统、长途运输等领域。
在基于GPS的物流配送监控系统中,GPS主要辅助实现车辆跟踪、路线的规划导航、话务指挥、信息查询、紧急救援与应急物流等物流配送监控功能。
在基于网络的GPS系统中,通过在互联网上构建公共GPS监控平台,可以免除物流运输公司自身设置监控中心所导致的大量费用,包括各种硬件配置、管理软件等。网络GPS使投资费用降低和无地域性限制的信息获取,提高了GPS的普及率,从而增加了物流业的利润。
在基于GPS技术的智能港口物联网中,通过利用GPS等技术,可建立港口物联网支撑技术与平台。如江阴打造的智能港系统,包括专用车载GPS监控系统、集装箱卡车GPS监控软件、专用车载GPS监控系统软件等,这些技术为江阴打造智能港口提供了关键技术。
2、GPS技术在物流业的应用前景
随着中国物流产业的振兴,基于GPS/GIS的移动物联网技术将获得巨大发展。预计未来几年,中国物流领域对GPS系统具有巨大的市场潜力和不可估量的发展前景,对GPS系统的需求量将以每年30%以上的速度递增。
(三)无线传感网在物流业应用领域与前景
无线传感器网络(WSN,Wireless SensorNetworks)是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。
WSN在物流的许多领域都有应用价值,包括生产物流中的设备监测、仓库环境监测、运输车辆及在运物资的跟踪与监测、危险品物流管理、冷链物流管理等。
WSN在物流中具有巨大的应用潜力,但是大规模的应用还有待时日。根据实地调研和文献资料分析得知,目前,无线传感器网络在物流业中的应用十分有限,大部分还停留在学术研究或是开发实验阶段。要在物流业获得广泛应用,其中有很多关键技术还需探讨,如能量管理、节点定位、拓扑控制、MAC协议和路由协议等技术,此外,应用成本问题也需解决。
(四)智能机器人在物流业应用情况及前景
智能机器人是物联网家族的重要成员,是物联网智能应用的执行者之一。智能机器人技术也是物联网重要的技术产品。借助于物联网,将机器人纳入物联网系统中,利用机器人的自动化性能,可实现智能作业与管理。
物流行业机器人的应用最早出现在1995年,在我国烟草行业物流作业系统中首先得到应用。当时,卷烟厂采用智能码垛机器人对卷烟成品进行码垛作业,用AGV(自动搬运车)进行自动搬运作业,节省了大量人力,减少了烟箱破损,提高了自动化水平。这时的机器人还只是单线的点对点作业,尚未融入物流网络系统。
目前,智能机器人在我国烟草、汽车、医药等行业的物流系统中得到了广泛应用。随着物流信息技术的发展,智能机器人也有独立的作业环节开始融入物流作业系统,成为现代物流系统的组成部分,成为智慧物流的重要装备。
在中国现代物流系统中,智能机器入主要有两种类型,一种是从事堆码垛物流作业的码垛机器人,一种是从事自动化搬运的无人搬运小车AGV,这些智能机器人在全自动化物流系统中执行物流网络系统的堆码垛作业指令和自动化智能搬运作业指令。
农业物联网是指在大棚控制系统中,运用物联网系统传感设备,采集农业生产信息,实现对农作物生长环境的远程控制。
走进天津市武清区高王公路旁的农业高新技术示范园区,几十个高效设施大棚连成一片,这里看不到农民忙碌劳作的身影,取而代之的是水肥一体化系统、温湿度传感器、微喷灌、电动卷帘、电磁节水阀门、高清摄像头等农业高科技设备。记者在4号蔬菜大棚里看到,地块中央插着一根“天线”。技术员赵恒说,这是监控果蔬生长的传感设备,插在地里的传感器监测土壤温湿度和酸碱度,暴露在外的传感器监测大棚里空气温湿度、CO2浓度、光照强度等。“智能控制系统分析处理各大棚传来的数据,然后根据预设程序下达指令,自动调节农作物最佳生长环境。比如,传感器监测到大棚里阳光不够,它会自动打开卷帘。土壤肥力和墒情不足,水肥一体化灌阀门会自动打开给蔬菜浇水、施肥。”
记者又来到都市型智能温室,总面积16000 m2的智能温室采用轻钢架结构,全玻璃覆盖,集成了自动化控制、肥水一体化、集雨利用和高效节水系统。“坐在屋里轻点鼠标,我就能监控到每一个大棚里瓜果蔬菜的生长情况。”管理人员张晓磊说,四月中旬大棚里的草莓出现异常,技术人员通过高清摄像头把情况“直播”给市植保所的专家,最终确定草莓得了灰霉病并得以及时施药。小张告诉记者,利用农业物联网技术管理蔬菜大棚,改变了过去由多人管理一个大棚的模式,现在他一个人就能管理200 公顷的种植基地。不仅如此,运用高新技术进行实时监控,及时处置病虫害,进行精细化管理,也使得蔬菜瓜果在产量提高的同时,农药和肥料投入减少。
关键字:安全;监理;信息;工程;物联网
随着物联网技术的发展,物联网技术在信息工程安全监理中得到了广泛的应用。与此同时,物联网的安全问题也日益引起有关专家的重视。因为物联网场景中的实体都有一定的计算、反映与执行能力,因此若物联网技术使用不当会影响到国家、社会与个人信息的安全性。
信息工程安全监理的物联网架构
信息工程安全监理是指信息化工程项目建设过程中有关信息安全的监理行为。我国的信息工程安全监理体系是以IT市场为基础的。通过物联网技术将信息工程所出现的安全问题正确地传递给甲方,处理甲方与信息工程承建方的分歧。其主要工作是对出现的信息安全问题做出原因分析,以利于解决问题。采用物联网技术来管理,最终目的是将信息安全问题消灭在萌芽之中。信息工程安全监理的物联网架构分为四个体系,即信息工程安全监理体系、物联网体系架构、中间体系与安全监理的物联网平台。信息工程安全监理的物联网架构是根据信息化安全监理所涉及的领域多、监测范围广、操作不能间隔的特点,采用物联网技术以对信息化工程建设过程中出现的信息安全问题来监理。信息化工程安全监理中需要监测操作者的安全、监测各类操作场景的安全、监测特殊产品的安全、监控人员聚集的地方、监控关键部位以及事故应急处理时对操作者、场景、物品的信息管理等。
物联网技术
物联网技术是使信息工程安全监理达到网络化的关键。物联网与计算机网络有着密切的联系,通过正规的射频识别技术、物品编码技术、无线通信技术等,来完善电子产品代码,做到对单件产品在全球范围内进行核查。信息工程实施过程中的所有设备通过物联网技术配备一个EPC标签,利用无线射频技术,与信息工程有关的信息经由无线射频技术在网络中传播,这样一来监理只需按照食品上的EPC标签,就能够查到此食品在整个过程的相关信息,由此能够对食品加工的全部经过进行监控,便于发现其不安全因素。通过给该系统应用RFID、数据采集、移动计算技术及数据库设计等技术,实现了对在信息工程安全监理中借助移动计算技术、数据采集技术、数据库设计技术来进行数据分析,这些技术对数据的监测能够起到补充和校核的作用。经调查得知,采用神经网络方法对信息工程安全监理系统进行识别是很十分有效的,并且训练速度快。在识别之前,先用仿真实验生成神经网络的原始样本,再按照信息工程的实际情况输入神经网络,同时制定适合的网络结构,经由样本学习产生可数据识别的神经网络模型,然后就可进行安全监理数据的识别。
物联网技术信息交互安全监理
随着物联网技术应用领域的不断增加,感知网络面对的信息逐渐多元化,已经涵盖制造业、军工等较多领域。其在应用中产生的信息安全问题则需要我们及时进行处理。因为网络资源方面的限制,在确定安全监理方案时需考虑其特殊性,以做到使安全监理方案能有效地利用网络资源。目前,有的学者已考虑在安全监理方案中应用数据融合技术、加密技术等,以增加物联网技术的安全性。应用数据加密时,要注意分析网络节点的存储性。密钥管理是数据加密应用技术的重点,其负责着有关密钥的一系列活动,包括更新与保管等任务。在制定适合的应用方案的前提下,我们可按照无线感知技术体系、节点要求以及安全监理规定,确定密钥管理有效措施。
例如应用分散处理措施,即先形成密钥池,将各个节点做为密钥环,完成网络系统的组建之后,成立含有密钥环的安全通道。为进一步发挥物联网技术在信息工程安全监理中的作用,可改进技术方案。增加节点公钥个数,以防止网络受到攻击,进而确保信息安全,利于安全监控。此外,可选择适合的路由,科学应对节点,以使信息数据的输送更加的及时准确。无线感知技术体系具有节点对等以及多跳传输的特点,如果破坏方进行设置恶意节点,便可能篡改路由,产生黑洞以及被病毒感染等问题。所以,信息工程安全监理需按照无线感知计算机体系特征以及物联网技术要求,分析已经确定的安全路由应用协议,以避免网络不良攻击的负作用,增强物联网技术的安全能力。
数据融合是物联网技术的核心手段,如果其中节点受到破坏,便有可能出现融合节点不能分辨正常信息以及恶意数据的现象。为此,物联网数据融合时需分析信息安全应用问题。可制定适合的融合管理办法,加强数据信息的验证措施,使用户在节点受到破坏的情况下,仍能分辨出正常信息以及恶意数据。同时,应完善物联网信息存储机制,通过可信定位使节点获取正确位置信息,以避免不准确定位产生的不好影响,进而提高物联网感知信息安全水平,有利于信息工程安全监理。
结语
综上所述,基于物联网的信息工程安全监理主要分为4部分,即信息工程安全监理体系、物联网体系、中间体系、安全监理的物联网平台。在进行信息工程安全监理时,以安全监理规范为依据,以物联网技术为保障,对整个信息工程过程进行资金、质量、进度管理及合同、信息监理,以使信息安全。通过物联网技术,革新了以往的神经网络,提升了网络的运行效率,从而进一步强化了信息工程安全监理,能更好地监控资金、进度与质量,减少信息安全隐患,确保信息工程项目顺利实施。
参考文献:
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