前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的对物联网技术的了解主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:物联网;制造业信息化;关系;作用
中图分类号:TH-39;F49
互联网本身是虚拟的,而当其和感应技术结合在一起后,就会融合成为互联网技术,这就使得互联网逐渐现实化,并对现实的工业发展有了改善和优化的作用。实际上,物联网是互联网的大规模实践,是虚拟向现实的转化,将两者有机的结合在一起。除了互联网技术,物联网技术还用到了RFID 技术、EPC 标准等,正是无线数据通信、射频识别等技术的应用,使得物联网实现了物品信息的实时共享。当前全球经济一体化趋势逐渐加强,在这样的情况下,我国的制造业面临着巨大的市场竞争压力,如何将物联网技术应用到制造业中去,是改变当前制造业发展困境的重要手段,对于提升制造业的竞争力有着重要的作用。
1 物联网技术简要介绍
为了更好地了解物联网在制造业信息化中的作用,就需要对物联网技术有清晰的认识和了解,所谓的物联网我们也可以形象的称之为物物相连的互联网。其主要具有两个方面的含义:其一,互联网仍旧是物联网的重要的基础,物联网实际上是互联网的延伸;其二,物物之间的信息交换以及通信实际上是用户端的扩展和延伸。基于此,我们可以知道,物联网实际上是连接物理的世界网络,其包含着诸多的技术基础,不但有传感器网络、通信网、智能运算技术,还包括RFID等感知技术、互联网技术等,这些技术就使得物联网具备了全面感知、可靠传送、智能处理的特征。通过物联网技术,物理世界能够更好地被我们所感知,这样不论是认知世界还是处理相关问题,都更加便利和快捷。
2 物联网和制造业信息化的关系
分析了物联网技术之后,就需要对制造业信息化进行相应的阐述,并对物联网技术和制造业信息化之间的关系进行论述,这样才能为我们了解物联网在制造业信息化中的作用奠定认知基础。
2.1 制造业信息化概述
随着信息化技术的不断应用,我国的制造业生产和经营中逐渐引入了信息化元素,且制造业信息化取得了一定的成果,但是相较于其他行业信息化的程度,我国的制造业信息化程度还不是很高,在制造业中存在的比较普遍的问题就是“信息孤岛”,而石油、电信等行业的信息化进程则比较顺畅。所谓的信息化实际上就是将各个子系统进行整合,形成一个完整的系统,各个部门都能使用系统,从而实现信息的有效共享。制造业信息化在我国已经进行了20余年,虽然大量的人力、物力、财力投入进去,但是成果却令人不是很满意,“信息孤岛”大量存在。我国现在仍旧是制造业的中心,若是不能改善制造业信息化的程度,会使我国制造业的发展面临很大的平静。当前的市场竞争越来越激烈,物联网技术得到了快速的发展,企业只有更好地实现信息化,才能获得相对的竞争优势。
2.2 物联网与制造业信息化的关系
通过上述对物联网技术的分析,我们知道实际上物联网技术就是对互联网的延伸和拓展,其使得企业的信息化得到了拓展,有了更为广阔的实现平台。然而,我们应该看到的是制造业相对其其他行业比较特殊,为了支撑起生产,大量的人员和设备是在所难免的,且其生产出来的是实在的产品。而物联网本身就是建立物物之间的联系,从这个角度来看的话,物联网技术的应用对制造业信息化有着很大的意义。诸如RFID技术的应用,我们可以将其配备个生产人员,这样就能对人员的状态和位置进行识别,加强流程控制。在企业的产品中,我们也可以利用这种技术,这样就使企业能够及时捕捉产品的位置信息,通过和其他职能设备的连接,还能实现网络化监控和远程控制,这样就极大了提高了生产、运输、维护等方面的有效性。
3 物联网在制造业信息化中的作用
射频自动识别(RFID)技术是物联网技术的重要组成部分,也是其促进制造业信息化的关键技术,通过将自动识别技术和互联网技术、通讯技术等的集合,就能实现物品直接爱你的交流,在互联网上实现信息的共享,物品之间也能自动识别,自动识别技术在诸多方面都有着重要的应用,不但包括物流、零售、环境保护,还包括金融、物品防伪、身份识别等,要将物联网与制造业信息化联系在一起,这是至关重要的技术。RFID实际上是一种射频识别技术,其不需要进行接触,获取相关数据是通过射频信号自动识别目标对象来完成,多个标签可在同时完成,具有较强的操作性。一般来说,RFID系统不但包括电子标签、数据、记录操作,还包括独读写器、组织等,通过这样的操作步骤,工作人员的工作效率能够得到较大的提升,进而提高企业的生产效益。标签信息通过无线电频率收发。可视的联系不必须存在于对象和读卡器之间,完成识别和信息存储过程可以在无人看管的情况下进行,包装物、运输容器和金属都能被这项技术穿过,进而读出相应的标签信息。从这里我们也可以看出来,无论是RFID技术,还是电子标签,实际上就是“移动的信息载体”,制造业的作业流程和管理模式和这种技术有着天然的适应性。具体来说,物联网技术对制造业信息化的作用主要可以体现在如下几点:
3.1 生产智能化
通过以RFID技术为主的物联网技术的应用,产品的生产能够实现智能化,通过对产品静态信息的记录,依托于各种传感器,就能实现模数转换,这样设备的运行状态就能及时被我们获悉,通过互联网我们就可以实现对设备的智能化管理,从而实现自动化生产,这样不但解放了大量人员,还在很大程度上提高了生产效率。
3.2 物流追踪化
RFID技术应用到物流当中,物品的位置、连接、数量等相关的信息都能及时的传输到计算机上,通过集中信息,进行发出相应的处理意见,这样就实现了物理管理的高效化。
3.3 服务及时化
产品的运行状态能够通过无限网络进行有效地获取,这样就能为客户提供在线的售后服务,使得制造业售后服务水平得到了很大提升。
参考文献:
[1]张凌峰,孟忻,芮鹤龄.物联网关键技术及应用研究[A].中国通信学会第六届学术年会论文集(下)[C],2009.
[2]李研,吴淼,吕廷杰.国外物联网发展情况及对中国物联网发展的启示[A].两化融合与物联网发展学术研讨会论文集[C],2010.
[3]李晨熙.物联网的发展状况与趋势[A].两化融合与物联网发展学术研讨会论文集[C],2010.
[4]陈劲松.浅谈制造业与物联网技术的融合[A].云南省机械工程学会2010年年会论文集[C],2010.
关键词:物联网;平台;技术
中图分类号:TP391.41 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 04-0000-01
跟随着计算机网络、互联网的发展,物联网的技术也在慢慢的发展起来,越来越变得人们关注的焦点。长时间以来,物联网技术也应用到视频监控中去,高科技的引入导致传统的视频监控一系列的问题暴露出来,而人们的生活在安全防范上意识更强,为了人们在社会中有安全的防范,国家对视频的监控构建了物联网视频平台,对视频的分析更加的智能,高科技技术也慢慢走近人群、慢慢满足人们的需求。
一、高科技技术物联网的阐述
(一)物联网的介绍及特点。在计算机网络、互联网的基础上,延生出一种物联网的高科技的东西,在现实生活中,我们已经了解到计算机互联网网络时代给人类带来的很多益处,在其他国家发生的重大事件通过互联网我们就可以了解到,对于朋友和亲人想要见到一面,我们可以通过互联网得以实现,对于物联网是在互联网的基础上而发展的,可以想象它的功能之强大。通过射频识别、信息传感的物联网技术来传感设备,按照规定的技术、标准,通过一定的协议,将所需要的物品与互联网进行连接,并将物体进行对比,查看出异同,将比较的物体实物和虚物给以特定的编码,通过高科技技术的智能分析,将进行分析出来的信息进行分享,以此来达到对物体的识别、监视、确认、追踪等一系列的有效管理。在视频监控中这是一项非常重要的工作,有些不良分子为了扰乱社会秩序,什么样的事都能做出来,为此,采用此项技术可以很快的对这些非法分子进行控制,以此来达到社会的安定,维持人们的正常生活。物联网技术是在人类的综合水平之上,是一项比较智能的高科技技术,通过事物的高效率信息进行交换,把现实生活的实际物理空间与物联网的信息相融合,进行融合之后再对物体进行确认,具有快速、高效、捕获、处理以及更多的功能,它的特点就是可以通过射频的识别、信息的感知,可以任何时候对物体进行比较和感知,在它的一系列技术完成后,综合互联网的各种智能技术对物体进行分析出来的信息进行分享,最终实现智能化的管理和控制。
(二)物联网的发展史。“物联网”是国际电信联盟在2005年信息社会世界峰会上提出的,物联网概念的提出,在社会的每个角落里,信息的传递从人与人之间的传递变换为人与物或其他事物进行传递,在物联网的通信时代,人们日常生活中已经引入了一种近距离的收发器,这给人们的生活带来了极大方便。经过这些年的发展,在计算机互联网的基础上发展起来的物联网已经在飞速的发展,在每个领域里应用更为广泛,在国家与国家之间,此项技术已被应用,特别是在一些发达的国家,他们已经把物联网的高科技技术应用得很熟练,在物联网技术信息传递中已提高了很多的效益,减少了一些工作量,较低了成本。跟随着时代的进步,物联网的技术已不断在更新,信息传递方面越来越精确,许多发达国家已经对物联网技术开展了一系列有意义的活动,在活动要求不断的创新、不断的精确,让物联网技术慢慢的潜入人们的生活,随着人们对安全防范的需求,此项技术也在不断的满足人们的要求。在中国这个地大物博的领域里,我们国家对物联网技术的研究比较重视,对它的研究也是比较早的,国家该科技人才的培养上也是十分重视的,只有具备一定的先进科学水平和具体较高的能力,这个国家才能富强,人民生活才能提高。
二、对物联网视频平台关键技术的分析
(一)通过射频识别技术。在视频监控的过程中,要通过一定的设备来对物体进行识别,而这项技术称为射频识别技术,这项技术的系统有三种系统组成,分别为RFID电子标签系统、读写器系统、信息处理系统,射频识别技术在物联网高科技技术中是一个非常关键的技术,系统中的电子标签系统通过读写器对信息的进行处理,而空气中的无线电磁波可将标签中识别的信息传到读写器里进行处理,还有信息系统也可以进行处理,在完成这一系列的复杂的措施后,设备会将信息进行智能化的分析,进行高效的智能化管理,每一个标签就只有唯一的识别码,所以这项技术比较智能化,也能更好的为人民服务。
(二)传感设备的技术。在信息与信息之间、人与人、人与物之间都需要信息的传递进行交流,而传感器设备所拥有的技术就是为人们服务的,传感技术依赖于传感器设备和互联网之间,在互联网和传感器传感技术进行感知、确认,在物联网网络覆盖的区域内传感技术都会感应到,并对信息进行有效的收集然后进行有效的处理,传感器通过传感技术将被测到的信息转换成可用的信息,传感器设备的利用是非常广泛的,包括各种领域、行业,都有利用到此设备,包括军事、国防等。传感器技术综合了各种网络技术,包括网络无线通信技术,网络无线通信技术是物联网基础通道,是物联网提供信息传递和服务信息的通道,有着很大的作用,而传感器技术通过与网络通信技术的结合,增强了互联的功能,我们知道物联网是从计算机互联网时代基础发展起来的,所以物联网的一些技术是离不开网络通信技术的,以此传感器的通信技术的领域会越来越宽,通过各种高科技技术的配合,传感器技术具有效率高、稳定性高的特点,而对于其他的一些细微的技术在大部分功能上都是在为这些主要的关键技术服务,针对以射频技术、传感技术、网络通信技术为核心的高科技技术,科学家在研究的过程中也在不断的创新。
三、结束语
物联网的发展是社会发展推动发展的,就像如今的生活,电子产品在一代代的更新,新的取代过时、落后的,而物联网技术也是如此,在计算机网络互联网时展起来的,已引起国际上的关注,这必将是新一代的信息产业。然而,尽管物联网技术的大力发展,我们也要了解到它本身存在的一些问题,毕竟对此项技术才刚刚起步,所以在这个发展的过程中是很漫长的,所以只要人们通过不断的努力,通过此技术应用到视频监控中去,相信人们的生活会越来越好。
参考文献:
关键词:云计算 物联网技术 信息资源
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)09-0000-00
物联网技术与云计算结合发展是未来的发展重点,同时也是主要的发展趋势。云计算能够为物联网技术提供强大信息资源,同时能够使物联网技术在不同的负载周期中获得发展资源,根据需求对资源进行动态选择。能够在高负载的时候动态扩展资源应用,在低负载的时候释放资源。这样就能够在一定程度上提升资源的利用效果。同时云计算能够使物联网技术中的资源储存细化为多种子任务,将子任务详细的分配到计算节点中,充分的进行资源调配与计算。对储存的资源进行统一的管理。
1 物联网技术
信息技术的发展使人们对于高端技术的认识更加的清晰,并且充分的应用到工作生活中,对于提升工作效率具有重要的影响。物联网技术的出现对于生活质量的提升发挥着重要的作用。为了能够进一步的发挥物联网的功能,要实现云计算与物联网技术的结合应用,利用云计算的优势功能,满足物联网技术的发展需求。云计算能够为物联网技术提供强大的计算功能与储备能力。在云计算的基础上物联网技术通过无线传感器对信息进行整理,同时将搜集到的信息传递到应用平台中,实现了资源的共享,并且对系统进行了全面的控制。物联网技术与云计算的结合应用实现了优势互补。在云计算的基础上建立物联网技术,实现两者的技术融合,产生的巨大优势将会满足经济发展需求。
物联网技术实现了传感器与互联网之间的有效衔接,因此物联网技术基础是智能传感器网络技术。物联网技术发展过程中传感器的创新能够有助于人们对于信息的搜集整理,并且通过网络实现信息的传递,将虚拟化的信息呈现到人们的需求中。使人们能够真实的感受到信息的应用效果。感知、传递、计算、应用是物联网运行的主要模式,这种运行模式在基础建立的过程中需求数量较多的节点,为物联网的运行提供较强的计算能力。科学技术的发展对于物联网技术的应用提出了更高的要求。节点是物联网传感器的主要构成,因此在对节点进行设计的时候要充分的考虑到应用场合的特殊性,实现节点微型化,降低功耗,使物联网传感器能够在不同的环境中充分的进行应用,保证物联网传感器具有较强的抗干扰性。
传感器网络体系结构主要由分层网络通信协议、传感器网络管理以及应用支撑技术三部分组成。针对传感器网络体系结构进行的认识,能够明确物联网传感器的具体情况,实现物联网技术与云计算的有效结合。在互联网与云计算共同影响下实现融合网络系统,保证信息中心能够正常的运转。物联网管理中心是服务基础设施的主要控制,对于识别物体,进行信息采集具有重要的作用 。物联网技术是行业专业技术整合的体现,为行业的发展提供智能化解决措施,实现经济的增长,保证信息资源的安全与共享。
2云计算基础下的物联网技术发展
2.1云计算和物联网的结合
云计算与物联网的结合应用主要是将信息数据进行充分的应用,提升企业的生产效率。云计算与物联网的共同应用能够在获取基础信息资源的同时,更多的了解到隐形信息。物联网技术利用云计算提升运行效率,保证存储更多的信息资源,满足用户不同的生产需求。云计算与物联网的结合将会对信息资源进行统一管理,集中对信息资源进行详细的分析,并且根据分析的结论进行总结,同时能够对生产组织体系进行调整,优化信息结构。在提升工作效率的同时降低生产成本。云计算与物联网技术都是将信息管理与应用作为重要的发展基础,对于生产方式进行不断的优化调整,实现智能化的网络发展,并且对生产过程进行有效的监控。将生产过程自动化调整,避免集中化误差的产生,保证精准化管理的实现。信息资源有效的融合,将会促进企业升级,完成组织结构的优化调整。云计算基础下的物联网技术将为企业构建辅助管理平台,保证企业管理模式的创新优化,推动信息技术的应用。
2.2物联网与云计算融合模式
(1)单中心多终端模式。此模式分布范围相对较小,物联网终端将云中心作为数据处理中心,终端系统所获取的信息数据均有云中心来进行存储与处理,同时云中心会提供统一的信息界面给用户进行操作。利用云计算强大的存储能力,实现了信息统一与分级管理,提高了信息数据管理的效率,大部分被应用到小区或者家庭监控,以及部分基础设施等。(2)多中心多终端模式。与单中心多终端模式不同,此种模式主要用于区域跨度大的企业,或者对于数据信息需要与所有终端用户共享的网络也可以选择用此模式。应用此种模式时,要求云中心包括公共云与私有云两种形式,并且两种形式之间不存在任何沟通障碍。在满足信息数据传输安全的情况下,实现多终端用户之间信息的共享与传输。(3)信息与应用分层处理模式。这种模式使用范围更加的广泛,对于处理大量的信息数据,并且保证安全性具有重要的作用,能够满足不同用户的需求。信息与应用分层处理模式实现了大量信息数据的传输,保证传输过程中的安全性。信息与应用分层处理模式对于计算功能的要求较高,不但要具有较大的信息存储能力同时还要具有高速的运算能力,云计算正好满足了这种模式的应用需求。
3结语
物联网技术广泛的应用于工作生活中,极大的促进了社会的发展进步,对于提升工作效率发挥着重大的作用。物联网技术的发展离不开计算机信息技术的创新,将物联网技术与云计算结合在一起,在云计算强大的计算储备能力的影响下,提升物联网数据的传输计算效率,对于经济社会水平的提升具有重要的现实影响意义。物联网技术实现了智能化管理,这是信息产业发展的重要体现。
参考文献
[1]刘秀.基于云计算的物联网技术探索[J].电脑知识与技术,2013,9,25.
[2]朱波,张琳.云计算下的物联网技术分析[J].信息通信,2015,1,15.
[3]赵钧.构建基于云计算的物联网运营平台[J].电信科学,2010,6,15.
1物联网技术
1.1物联网的基本概念物联网,简称IOT,是一种基于互联网并将信息交流范围朝物与物之间联系的方向进行扩展和延伸而产生的一种新型的信息技术。物联网的定义源于1999年的麻省理工学院的专家们,其将物联网定义为按照相关协议,利用各种信息传感设备如射频识别、红外感应器等,连接互联网与物体,并通过对信息进行交换和通信的方式,从而实现物体识别、定位、跟踪、监控及管理等方面智能化和网络化的一种新型网络技术[1]。总体而言,物联网就是利用传感器,通过连接互联网和物体,从而实现物体的智能化管理。物联网技术的使用将人类的生产和生活与互联网相互连接,再对资源进行充分利用,提高社会劳动生产率的基础上实现了人类生产、生活的智能化、网络化。
1.2物联网的架构物联网的架构有三层,包括感知层、网络层和应用层。感知层主要是指物联网系统的传感设备,如RFID标签、GPS、传感器、摄像头等。感知层就像是人类的皮肤和感官,用于与外界事物进行接触并感知外界事物,感知层主要是用于识别并采集物体的各类信息。网络层主要是指物联网系统的通信信号和网络中心,如网络管理中心、监控中心、信息处理中心等。网络层就像是人类的神经中枢和大脑,将所收集的信息传输至监控中心并进行处理。应用层主要是指物联网系统的应用范围和方向。应用层就像是人类社的行业分工。现物联网技术已广泛应用于各行各业,根据行业物点,不同领域在利用物联网技术的基础上建立了具行业特色的物联网系统,物联网技术的使用有效实现了行业发展的智能化和网络化。
2物联网技术在生态环境监测中的应用
2.1大气监测物联网技术应用于大气监测主要是对大气进行流动监测和固定在线监测两种方法。流动监测不但可实现监测功能,同时还可具预报功能。流动监测是未来我国物联网技术应用于大气监测的主要方式。固定监测是指通过在排污口安装监测设备,同时在监测范围内以网格的形式安装传感器的方式对大气进行监测的一种方法。一旦监测范围内的大气发生了变化,相关工作人员通过网络迅速接收到传感器所感知到的信息并对其进行分析,加快了问题解决的速度,同时还提高了决策的科学性,为制定预防计划提供了信息依据。据了解,现我国已有多个城市建立起了完善的空气智能监测系统,以对空气常规指标进行实时监测,如武汉市。据统计,武汉市现已拥有8个监测子站,监测系统利用传感设备对大气中各种气体的数据进行了采集,包括二氧化硫、可吸入颗粒、氮氧化合物等,并将所采集的数据利用物联网系统的网络层传输至监控中心,从而实现了对大气的实时智能化监测[2]。
2.2水质监测水质监测及对水质进行评价等工作促进了水资源的保护、管理、开发及利用等工作的顺利开展,为水资源的全面管理提供了真实有效的数据依据。水质监测的范围相对较广,其不但包括工业排水及已被污染的天然水,而且还包括未被污染的自然水。水质监测工作不仅仅是观察和判断水质质量,而且还要充分了解水质当中所含有的有毒物质。若发现水质当中所含有毒物质量超标,则应立即向上级进行报告并及时采取防治措施。我国水质监测包括饮用水监测和水体污染监测两方面,其中利用物联网技术进行饮用水监测主要是通过在水源地安装传感器等设备,对居民用水水源地的水质进行实时检测,并对每日的检测结果进行分析,以及时了解当地水质情况,为相关管理部门制定相应的水资源保护、管理、利用等计划提供科学的信息依据。利用物联网技术进行水体污染监测则主要是对工业废水进行监测,包括污染源的生产设施及污染治理的相关设施,通过采集这些设施的相关参数,结合企业的生产工艺,以对工业企业的生产设施的污染物排放量及污染治理设施的治理效果进行监测,从而避免重大污染事件的发生,有效保护水质环境。
2.3生态监测物联网技术在生态监测中的使用主要是先对所要监测的区域进行分簇划分,将要实施监测的区域划分成各个分簇,然后再根据分簇的噪声、湿度及温度等情况以及监测需求安装相应类型的传感器,通过传感器来采集各类监测数据,然后再将所采集和收集到的数据传输至控制中心。在生态监测当中应用物联网技术不但使所采集的远程生态监测数据更加可靠,而且还使得数据传输更加及时,同时通过在监测区域内安装移动Agent节点,还可建立实时二维定位表,为数据的传输提供了最优路径,有效降低了网络能耗[3]。
2.4海洋监测物联网技术在海洋监测中的应用主要是结合了传感网及互联网,在所要监测的海域范围内的海塔之间采取搭建无线传感器的方式,利用传感器的节点来监测和采集海洋中的各种物质含量,如营养盐、重金属、有机磷农药等,然后将所采集的数据通过无线发射装置传输至监控中心,最后利用数据末端对所接收的数据进行处理。这就是利用物联网技术所建立的一个海洋环境智能监测系统。在这个系统当中,每一个节点都可连接不同的传感器,在实际工作当中可根据监测的具体情况来调整传感器的安装位置。
3存在的问题及发展趋势
虽然目前物联网技术已广泛应用于各领域和行业,但其仍存在部分问题,主要表现在以下方面:第一,未掌握关键技术,如传感器及云技术等方面技术,在很大程度上制约了物联网技术及产业的发展。第二,技术标准未实现统一。物联网三层架构当中每一层都有其各自的标准化组织,包括技术接口、协议等,但三层架构的却没有一个统一的标准,使得物联网系统稳定性较差。第三,网络安全问题。现物联网技术仍存在较多网络安全问题,网络漏洞的存在及网络黑客的攻击随时都会使得数据发生泄漏或遗失。在未来的发展当中,物联网技术将不断完善,在生态环境监测中的应用也将得到推广,其不但会应用于大气、水质、生态、海洋等方面,而且还会实现土壤监测、噪声监测、电磁监测等。同时随着科学技术的不断发展,物联网技术将实现更深层次的网络化和智能化,物联网系统的配备将更加齐全、完善,使物联网技术能更好地应用于各领域,从而提高各领域的生产效率,发挥出更大的作用。
4结语
物联网技术的使用加强了人与人、人与物、物与物之间的信息交流,是现代化科学技术以及社会经济不断发展的产物。在生态环境监测当中应用物联网技术一方面弥补了传统监测方式的不足,另一方面提高了监测的工作效率,有效促进了生态环境监测的发展。随着科学技术的进一步发展以及生态环境的监测需要,物联网技术在未来的发展将会越来越完善,在生态环境监测当中也会发挥着越来越大的作用。
参考文献:
[1]王希杰.基于物联网技术的生态环境监测应用研究[J].传感器与微系统,2011.
[2]张泽伟.关于环境监测中物联网技术的应用探讨[J].科技创新与应用,2015.
关键词:物联网;计算机网络;技术发展;影响探究
一、计算机网络技术的发展现状探讨
众所周知,冯洛伊曼是计算机之父,自从计算机被他发明之后,我们利用计算机的功能,能够进行有效的发展,比如,军方利用计算机可以对武器进行模拟,使武器的杀伤力更大,研究飞行轨迹,有利于更好地获得战争的胜利。其次,计算机在逐渐的发展中,也与人们的生活有了一定的联系,使人们之间交流更加方便,在不断研究进步的过程中,能够建立分组协议。所谓分组协议就是把网络传输中的信息进行连接,能够使得计算机有一定的网络标准。最初利用传输网速比较慢,现在进行内容传输的过程中,能够传递一些复杂的信息,而且传递的速度越来越快,避免受到了一些限制因素的干扰,同时,光纤核心技术的发展,也在不断的应用到网络中,使得人们能够获得更多的便利[1]。
二、计算机网络新技术的分析
随着人们当前对计算机网络系统的不断研发与完善,更多的网络技术在逐渐的萌发,最常用的是云计算大数据物联网,云计算能够具有对数据进行计算的能力,它也方便了人们的日常生活,只要利用一定的电子载体,就能够将信息传递给网络系统,对数据信息进行分析,再者是大数据技术,它能够对大量数据进行合理的管理,依赖于云计算系统能够整合出用户需要的信息,而物联网就是物物相关的互联网系统能够通过网络操作对不同的设备进行控制,实现人际交互技术的应用,对知识进行拓展有效的连接,扩大应有的知识体系。
三、物联网对计算机网络技术发展的具体影响探讨
在计算机网络技术发展的过程中,利用互联网能够有一定的影响,所以我们从物联网的感知、应用、传输等不同的层面来进行分析。
(一)从物联网感知层面分析
在物联网的层次中感知层数是最基础的部分物联网技术主要依靠感知层来进行实现,感知层对网络区域中所拥有的数据和信息进行感知,从而获得相关的资料,在利用网络将这些信息数据进行有效的传输,主要是对一些网络进行连接,对相关信息进行处理,能够使得计算机运行更完善,提出更严格的要求,同时它也面临着一些挑战,在物联网的发展过程中,网络信息数据在逐渐的增加[2]。比如我们在进行信息收集处理的过程中,物联网感知层要对信息进行感知,但是当前的物联网技术仍然处在一个发展的阶段,面临着更多的挑战,在逐渐应用物联网科技的过程中所存在的业务量也在逐渐的增多,具体的运行情况需要计算技术来进行支撑,当前的计算机技术无法对物联网的发展需求进行满足,所以,在物联网技术发展的过程中,我们要加强对计算机网络技术的发展。
(二)从物联网应用层方面进行分析
物联网应用层就是在物联网技术进行的过程中,将信息能够传递给用户,把信息作为一个参考资料,筛选最有力的数据,互联网具备的功能可以对计算机的功能进行优化,使得计算机网络技术能够更好的发挥它的作用,满足发展的需求。互联网的更多发展需要应用物联网应用层的特征来进行发展,但是在某些特征中,它会影响计算机网络技术的发展。物联网功能最基本的要依靠应用材料进行物品之间的管理,对其进行推动,整合资源,通过网络基础建立相关平台,为物联网的发展提供更良好的环境。
(三)从物联网传输层方面进行分析
物联网传输层主要把计算机网络技术作为一个基础来进行,网络与感知层之间的融合,借助宽带来实现它功能的发挥,在之前的通信网络中,互联网最主要的功能就是利用物联网的传输层来进行,实现将各个节点进行整合进行统一的管理,能够更好的发挥其作用,但是在当前的发展过程中,通信节点往往有一定的隐私性,适应物联网技术不仅仅是为了对信息进行传输,更是对各种物品进行有效的连接,减轻物联网工作的复杂性,能够使得物联网的工作和计算机网络技术的发展进行融合。
四、计算机网络技术的发展方向
在当前利用计算机网络技术作为一个基础而建立的物联网,能够打破传统的互联网技术,它不仅能够进行信息后数据的传输,而且使得多种功能能够得到发挥,从事物联网技术的发展,对人们的生活水平进行提升,它自身的价值是非常大的[3]。尤其在进行人工智能应用的过程中,计算机网络技术无法实现,物联网能够对人工智能技术进行改变,能够实现更多有价值的事情,从事互联网技术,只能对虚拟的信号进行传输,不能进行实际物品的关联,而物联网技术能够与实际物品进行关联,有效的促进实际问题的解决。
关键词:物联网;现代物流;影响
继计算机和互联网技术的迅猛发展之后,物联网作为世界信息产业第三次发展高峰,如今已在社会各方面得到了广泛应用。完备的、大规模的物联网对提高投资额度、促进经济发展有着非常重要的影响。而现代化的物流行业对科技的要求比以往各个阶段都要多,如果能在物流行业的生产、传送、保存、经营等各个过程中充分利用物联网技术,不仅能够使物流管理实现智能化,也能降低物流过程所耗费的成本。
1 物联网对现代物流业发展的影响
(1)物联网影响现代物流管理流程
就物流行业自身特点来看,物流的流程非常复杂,主要包括生产商生产产品,产品由生产商所在地转移至客户所在地的全部过程,对产品的运输、保存、销售等多个环节均有涉及。从生产商和供应商的角度来看,不同的生产商和供应商具有不同的特点,其产生的信息也有所不同。如果供应商对产品的实时状态了解不够,对产品的安全性以及是否能准确达到客户手中都有着负面的影响。
其次,物联网技术是基于RFID技术发展的,通过在产品上标注RFID标签,产品信息在非接触的情况下也能够被直接获取到。该标签主要包含了产品在整个物流过程中的各项信息,加之GPS技术的利用,就能够对产品的位置信息进行追踪,便于物流过程管理的智能化。综上所述,在现代物流发展过程中充分利用物联网技术是非常有意义的。
(2)物联网影响现代物流的效率与成本
物流业最初存在的意义之一即降低企业物流成本、提高企业物流管理的效率,从而使企业得到"第三利润"。为了更好的实现这一目标,物流业自身的设施就需要不断的完善,产业体系也亟待规范。随着现代物流业的发展,陈旧的行业模式已无法满足新时期各企业对物流业务的需求。以快递公司为例,作为传统的物流行业,人们对其传递效率和耗费均颇有微词。随着快递公司数目的增多,快递行业的竞争也日益激烈。由此我们可以看出,物流行业的两大支柱"成本"和"效率"是所有物流企业都需要予以关注的方面。
但随着物联网浪潮的到来,物流企业的尴尬境地极有可能得到改善,因为物联网技术为物流行业的发展提供了一条崭新的思路,如RFID与EPC技术。
2 现阶段物联网发展过程中的问题
(1)物联网相关的法律法规不健全。要在物流行业科学合理地应用物联网技术,首先需要政府对相关的制度与政策进行完善,只有这样才能够保证物联网体系、现代物流体系的规范度和标准度。这样的原因主要在于现代物流行业中的物联网运用要求社会多个方面共同协作进行处理,而不是单个企业或组织所决定。如果政府牵头对物联网相关法律法规进行完善,不仅能够吸引专业人才的加入,也能吸引更多的资金投入。
(2)物联网技术标准不够规范。互联网技术具有规范化的TCP/IP协议,并且可进行跨平台系统的开发进程。而与互联网技术相比,物联网技术的标准缺乏规范,其核心技术如RFID的生产,在不同的生产厂家可能出现不同方案。因为物联网技术标准不够规范,很多射频设备之间的兼容性差,从而一条龙式的物流过程设想将无法实现。
(3)物联网管理平台建设不完全。从另一个角度来看,物联网实际上是一个信息联结的平台。每个产品上均有其独一无二的标签,如果缺少一个统一的物联网管理平台,那么这些复杂分散的标签就无法得到统一的整合,物联网本身的价值也就得不到体现。而目前,物联网的管理平台建设并不完全。
(4)物联网安全得不到良好保证。将物联网技术在现代物流行业中予以应用后,每件产品的信息均保存在各自的标签之中,物联网传感技术下的无线接收设备能够识别这些信息并予以记录。那么如何保证该信息只能为供应商和客户所提取,而防止第三方的介入就显得格外重要。
3 发展现代物流业的相关措施
(1)提高物联网技术的发展进程。物联网技术对现代物流发展的影响主要表现在技术的推动力上。物联网技术的应用提供了物流整体过程的发展方向,并在提高效率、降低成本等方面有明显的作用。这就要求促进物联网标准体系的构建过程,加快物联网技术的研发进程。除此之外,如何科学地利用物联网技术解决物流过程中的各项现实问题,研究人员仍需要进行不断的验证和完善。
(2)规范物联网体系的建设。对物联网体系进行规范化建设是一项较复杂的工作,并不是一蹴而就的。首先,建设人员需对物联网中的各项内容即技术规范进行统一;其次,建设人员需对物流软件以及物流标准进行分析,设计统一的行业标准,从而便于各企业与各单位之间进行通信和信息共享。
(3)加强公共物流信息平台的建设。现代物流的发展过程中,非常明显的几个特点即碎片化和分散化。为了将这些信息集成,就需要加强公共物流信息平台的建设,从而对大量的物流数据进行管理和维护。该公共物流信息平台需在统一标准、整合信息、分享资源方面均有所侧重。
4 小结
综上所述,如果能够改进现阶段物联网技术在一些方面上存在的问题,促进物联网技术的快速发展,并使其在现代物流业中得到充分利用,在极大程度上会对物流行业的整体发展上发挥重要的作用。
参考文献:
[1]董廉.我国物联网建设对现代物流发展的影响[J].企业家天地(中旬刊),2011,(3):6-7.
物联网初试牛刀
就技术实现本身而言,物联网技术的应用并不复杂,在产品中植入芯片,通过无线网络能够获取芯片中产品使用情况,传送至中央处理系统中,用户实现对产品的远程控制,厂家获取第一手的用户使用情况和信息。当然,信息的获取需要取得用户同意,并排除对隐私和安全的侵犯。
就净水行业本身而言,2011年4月,碧水源、容声先后推出应用了物联网技术的净水产品。
同年12月,浙江大学CCNT实验室“饮水机娘”通过微博向更多的普通消费者传递了物联网这一概念。这台饮水机发微博的原理很简单,部件只包含了一台Windows电脑,一个网络摄像头和一台饮水机。通过摄像头监测饮水机上的状态指示灯,运行在Windows上的程序能够在缺水和水烧开的时候自动模拟女性口吻发送微博。这个案例从侧面反映出部分受众群体已经对产品智能化提出了更高、也更实际的需求。
进入2012年,净水产品物联网技术的应用和推广似乎陷入了停滞期,究其原因,包括团队的组建、维护和宣传是一项系统化和高成本投入的工作,物联网技术的普及尚需时日。
用户需求催生物联网的应用和发展
与洗衣机、冰箱等其它家电产品相比,用户对净水机的物联网需求更具体和实用。
首先,国内水质存在巨大差异,这就对产品本身的使用和适用提出了要求,但是普通用户很难对产品使用属性做出正确的判断。但是可以通过物联网的监测,了解当地水质并做出正确的选择和使用方法。
其次,净水机存在换芯、维护等工作,对售后服务的要求具有连续性。海尔施特劳斯水设备有限公司产品总监曲桂楠介绍,在与用户的交互沟通中发现,很多用户对于产品换芯时段没有概念,虽然有售后人员回访提示其换芯,但很多用户依然缺乏主动更换意识,物联网技术的应用不仅可以起到滤芯更换的自动提示作用,而且在滤芯吸附饱和的情况下自动停止工作,避免已经饱和的滤芯释放对人体有害物质。
所以物联网技术的应用能够更快速和系统的解决这些问题,在技术实际应用上的空间也更大。另外,近两年无线网络覆盖范围进一步加大,智能手机进一步普及,为人们使用智能产品提供更大的可能和更便利的条件。在各种创新功能与互联网相结合,重塑产品卖点时,物联网再次强势回归,并在净水行业掀起了新一轮热潮。
2014年行业中更多的品牌对物联网技术给予了更多的关注。其中,海尔于5月份推出的“水盒子”是比较典型的代表。曲桂楠介绍,目前该项技术普遍应用于海尔RO机,通过产品本身与外置的“水盒子”联网,能够实现使用产品前后水质的变化、滤芯吸附是否饱和、以及漏水、断电等功能。“水盒子”同时适用其他RO机产品,连接后在用户手机上下载APP终端可以实现上述功能。
而2011年就推出物联网净水机的碧水源,目前在其绝大多数的产品结构设计上,均预留出GPS功能模块,以备市场和用户所需。
物联网的实施是系统工程
其实,从产品本身来讲,物联网技术的实现和应用具备很高的透明度,也就是说从产品角度实现已经不是问题,但是之所以物联网的应用停留在“看上去很美”的阶段,是基于产品流通环节涉及多方面的沟通和协调,在实施过程中还有几点值得注意。
首先,物联网在带给厂家数据挖掘的背后,其实施和推广是一项系统工程,包括数据的传输、搜集、整理和分析等后台处理。一方面,厂家可以从物联网回传的资料掌握消费者的使用特征和需求,及时进行回访提升服务质量;另一方面,可以从这些回传资料当中进行数据分析。在净水机上安装物联网芯片之后,对于厂家掌握市场全局,包括对各地水质与净水产品使用匹配度的监测大有好处,通过数据分析进行用户挖掘和市场挖掘。
同时,物联网技术的应用能够方便用户与厂家的服务呼叫中心建立联系,并且能够协助净水厂家建立和完善用户档案。海尔曲总介绍,物联网体系的搭建需要厂家投入大量的人力、物力和财力,正是这些系统性网络的搭建,是很多净水厂家一直对物联网持观望态度的关键。海尔推出“水盒子”,一是依托海尔成熟完善的售后服务体系,其第三方平台日日顺的发展也让“水盒子”的落地成为可能。
物联网技术在净水行业的应用前景更为广阔,能够很好的解决消费者的个性化要求。但数据的稳定性、可靠性和传输过程,以及与中央处理器的连接依然需要时间和人力解决。目前安吉尔正在搭建200人的售后服务团队,除了作为营销的有力支撑之外,集团副总裁沈总表示,团队的完善和成熟也会为将来物联网技术的全面应用和发展提供稳定的保障。
另外,物联网的连接也是一项系统工程。目前已经具备产品联网的硬件,即网络的发达,加上用户有切实的需求,这样接受起来并不难。主要难点在于用户同服务商、同厂家的对接上,例如需要解决用户与服务商家的沟通、以及同时将用户需求和资料传递给厂家和其他相关人员,从而实现消费者、服务商和厂家之间的互动。一项技术的普及需要更多的企业主体参与,共同推进。
【关键词】物联网技术;智慧消防;应用
1引言
物联网是基于互联网而发展起来的新一代信息技术,是信息时展的重要产物[1]。如今物联网技术在我国众多行业中逐渐得到广泛的应用。随着我国城市建设进程的加快,日益增多的建筑物与复杂的建筑环境使得消防安全面临着非常严峻的态势[2]。物联网技术的出现为城市消防工作提供了新的契机。将物联网技术应用于消防安全工作中,可自动识别危险源、及时报警火灾、实时监控消防设施装备、有效利用消防数据等,确保决策的科学性、指挥的精准性以及救援的高效性,从而为人们的生命财产安全提供必要保障。
2物联网技术概述
物联网技术被人们称为信息科技的第三次革命。物联网技术将互联网技术作为核心和重要基础,并融入了射频识别技术、无线通信技术、传感器网络技术等多种信息技术,可以对信息进行自动的收集获取,增强了信息传递的高效性。物联网技术是根据约定的协议,借助信息传感设备实现任何物体与网络的连接,使各物体之间能无障碍地进行信息交互,进而对物体的动态进行智能化识别、跟踪、监测,以便人们更好地掌握物体运行情况,同时进行综合化管理的技术。
3智慧消防概述
社会的发展与科学技术的进步使得以往的消防工作模式落后,对消防事业的发展形成制约。消防建设需要现代科学技术的支持。面对城市消防安全所提出的相关要求,如自动化的火灾防控、智能化的灭火工作指挥、精细化的消防管理等,再加上消防科技的不断发展,智慧消防便产生了。智慧消防作为一种全新的消防工作模式,能更好地解决消防安全问题,是现代消防体系的进一步升级,在防火灭火方面具有明显的效果,能有效促进消防安全工作效率的提升[3]。智慧消防是指借助物联网技术、虚拟现实技术、人工智能技术等最新技术,配合云计算、大数据平台的运算进行火警智能研判,提升信息数据的传递效率与利用率,形成火灾监控并做出及时有效的处理,实现消防智能化,从而增强火灾防控、应急救援能力,大大降低火灾发生率。下面将以基于物联网的城市智慧消防远程监控系统架构为例进行分析介绍。
4基于物联网的城市智慧消防远程监控系统架构
基于物联网的城市智慧消防远程监控系统的整体结构分为三层,即系统感知层、网络传输层与用户应用层。系统感知层的关键点是传感器检测,网络传输层的关键点是无线传输网络、控制网关节点、服务器搭建,用户应用层的关键点是数据库处理与用户交互设计。只有处理好这三个环节,才能实现物联网技术与城市智慧消防远程监控的有机结合。(1)系统感知层。系统感知层是物联网用来识别物体、采集信息重要的基础能力层。其是由多种传感器或者进行信息采集的感知终端组成的,是物联网的最基本部分也是核心部分,作用在于识别物体与采集信息。主要运用的技术有射频技术、无线网络组网技术以及新型传感技术等。对于接入物联网中的感知层由基本感应元器件,比如RFID标签和读写器、监控摄像头、GPS定位设备、二维码识读器,还有各类传感器等元器件再通过感应器组成网络。比如一般系统感知层需要建立一个射频识别系统,该识别系统由电子标签、读写器以及中间信息系统三部分组成。电子标签可以安装在物品的表面或者内嵌在物品内层,标签内存储着物品的基本信息,以便于被物联网设备识别;读写器有三个作用,一是读取电子标签中有关待识别物品的信息,二是修改电子标签中待识别物品的信息,三是将所获取的物品信息传输到中央信息系统中进行处理;中央信息系统的作用是分析和管理读写器从电子标签中读取的数据信息。(2)网络传输层。网络传输层是连接系统感知层与用户应用层的桥梁和纽带。网络传输的方式多样,有有线传输以及Zigbee、WIFI、NB-IoT、LoRa、4G等无线传输方式,考虑到建设成本、部署方式、产业规模以及实际应用效果等,可以采用NB-IoT技术方式,将建筑物内外的各种消防设施监测节点所采集的消防数据传送至云计算平台,并通过云数据库、负载均衡实现对数据的存储、处理。负载均衡能将用户访问流量、各类消防设施传送的信息数据请求,依照一定的原则分配到多个云服务器实例,实现资源有效分配,避免单个服务器承载过量,造成资源负担。云数据库能提供一种安全、稳定、可靠且可弹性扩容的在线数据库服务,能在容灾、备份、恢复、监控、迁移上提供完整的解决方案。跟自建数据库相比,其有多方面的优势,比如即开即用、无软硬件投入、无运维成本、快速部署、数据可靠安全、自动备份、系统托管、高资源利用率等。(3)用户应用层。用户应用层其能处理网络层接入的信息数据,实现人机交互,为用户提供相应的服务。通过用户电脑端,消防监管单位可对消防设施的状态信息进行监测,并及时对预警、报警信息进行反馈,消防救援指挥中心可对建筑地址、报警单位的消防设施进行快速查询。因此可结合系统功能的需求来设计网站中各模块,如用户管理模块、数据监测模块、设备管理模块、地图管理模块等。1)用户管理模块具有登录管理、权限管理、用户增删与信息修改等功能。用户在登录系统之前需进行用户名、登录密码方面的设置。用户可包括在系统、消防监督、建筑物、消防灭火救援、消防设施维护等方面的管理员。系统管理员具有修改用户信息、建筑物信息的功能。消防监督管理人员可按照属地分别设置管理权限。建筑物管理人员能接收到各种建筑物各类消防设施的预警信息或报警信息。消防灭火救援管理员能在管辖区域内,通过系统查询火灾发生地点与最佳救援路线。消防设施维护管理人员可在设备管理栏中录入、查询消防设施维护的相关信息。2)数据监测模块具有实时查询报警历史记录、实时监测图表数据等功能。3)设备管理模块的作用是针对消防设施的使用情况,若参数超出了设置范围,则会向建筑物管理人员发信息提醒,使其到现场查看解决问题。消防设施维护管理人员也可去现场排除、检查消防设施的故障。4)地图管理模块的功能是在获得百度地图API密钥之后,实时更新显示百度地图中各建筑物的定位,以便相关管理人员实时查询各种信息数据,及时进行地图导航和灭火救援。
5物联网技术在智慧消防建设中的具体应用
5.1应用于火灾防控预警
火灾防控可以规避火灾风险、降低火灾发生次数,是消防安全工作的重要部分。物联网技术可帮助实现火灾防控预警的自动化,主要体现在如下三点。(1)对消防水源的实时、远距离监控。运用物联网技术,可以将无线通信设备、传感器安装到消防水池水箱、消火栓等这些部位。传感器可以对水流速、水流量等信息数据进行监测与收集,并将其发送到消防应用云平台上。消防指挥中心人员可以通过计算机、手机等终端获取准确的消防水源状态信息,还能借助GPS系统、GIS系统等在百度地图上快速确定消防水源的位置,以便灭火救援工作的顺利开展。(2)对消防设施的远程监管。建筑物中通常配置完备的消防设施,消防设施的完好性及运行状态直接影响着火灾扑救工作的开展。运用物联网技术可以对消防设施运行情况进行动态监控。消防部门可以将智能传感器安装在喷淋管、消防泵、烟感器等各类消防设施中,这样可以实时确定喷淋管的压力、消防泵的状态、报警状态,一旦发现问题,可以对其进行及时性、针对性的处理,减少火灾造成的损失。同时,借助智能视频监控设备可对消防安全通道的占用情况进行实时分析,收到信息数据异常报警后,监管人员可结合疏散指示牌与应急灯的告警,及时展开相应的救援工作。(3)建立智能楼宇系统。将监控传感设备安装到每幢楼的消防设备中,针对每幢楼建立起相应的数据库。传感设备一旦出现故障,会马上向管理系统平台发出警报,同时管理人员会通过无线设备接收到相应的信息。一旦建筑物发生火灾,则报警器会立即向消防人员发送信息,以便消防部门在最短的时间内完成准备工作。(4)基于视频分析的隐患验证。一方面对楼宇具体报警点位进行梳理,与建筑内视频监控系统联动,做到具体报警点位远程监控,时时查看现场情况。另一方面与烟火AI算例模块进行整合,早于建筑内的火灾探测器感知危险发生,为隐患发现和小火处置提供前端感知。
5.2应用于灭火救援指挥
(1)对各建筑物建立身份系统。处于不同区域的每个建筑物都有自己的身份信息,比如结构、改造、使用、配备的消防设施等信息。运用物联网技术,可针对建筑物的全部信息设置相应的电子标签。当火灾发生时,工作人员会通过终端设备对火灾信息、建筑物状态进行了解,以便为消防人员及时提供信息;消防人员可以及时熟悉辖区建筑物的受灾情况,通过建筑物内部的温度传感器迅速得知火灾现场的温度,以展开有效的救援工作。倘若报警人员对报警信息不了解不熟悉,那么指挥人员会从建筑物身份系统中明确火灾发生的位置,并展开扑救。(2)对消防参战力量进行智能化、合理化的调度。运用物联网技术对视频监控系统加以完善,可以帮助指挥部实时掌握消防车辆的通行信息,并快速判断火情,对水带铺设、分水阵地等做出正确的分析抉择,对消防救援工作进行更好的调整。(3)对消防人员的生理信息进行监控。火灾现场可能存在有毒的烟气,这会对救援人员的生命健康造成威胁,可通过物联网技术在救援设备中安装传感设备,实时监测处于火灾现场的消防人员的血压、呼吸频率等生命体征,以便进一步的指挥调度。
5.3应用于消防资源管理
为实现对消防资源相关信息的动态管理,一方面可将物联网技术与无线通信、GPS技术相结合,针对消防车与消防人员进行电子标签设置,然后将其与管理中心进行无线连接,从而建立起消防装备管理系统。通过在消防车上安装车载终端装置,并对相应模块进行信息采集,可以确定车载装备的状态、类型及数量,从而为消防救援做准备。对于消防车的位置,无线网络可以将信息传送到指挥中心。将电子芯片接入消防员的工作服中,可以更好地获取消防员的具置及分布。另一方面可运用物联网技术对灭火药剂进行系统科学的管理。对于不同的火情,消防部门可结合灭火药剂的性能进行规范化使用,而且可避免使用过期的灭火药剂。一旦发生火灾,消防部门也可以结合灭火药剂的分布地点与储备量进行合理的调度,从而提升灭火药剂的利用率,有效避免灭火药剂的浪费。
6结语
关键词:农业 物联网技术 葡萄种植 应用
中图分类号:TP31 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)10(a)-0079-02
农业物联网技术是物联网技术应用于农业领域的具体体现,农业物联网是指利用射频识别(RFID)、智能传感器、网络通信等先进技术设备,将农业系统中的动植物、环境要素、生产设施工具与互联网连接起来,利用网络进行信息的实时传输和分析,实现对农业生产的智能化监控和管理[1]。农业物联网技术是对物联网技术的一种拓展,可帮助人类提高对农业系统的调控能力和对突发事件的应对能力。在当前科学技术不断发展的时代背景下,物联网技术正悄悄走进农业种植领域中来,葡萄种植中农业物联网技术的应用就是其中的典型。
1 农业物联网技术在改善葡萄种植环境中的应用
应用农业物联网技术,在葡萄种植区设置多个物联网信息采集点,进行葡萄生长环境条件的信息采集,包括葡萄种植区内的温度、湿度、光照条件、二氧化碳浓度、土壤水分、土壤养分等,利用互联网将各个信息采集点联系起来,通过网络将信息传输给终端管理平台,再由管理中心的计算机对所采集的种植环境信息进行整理分析,判断该种植环境下葡萄的生长状况,然后根据分析结果,将所需处理的事项以命令的形式传输给控制柜,对葡萄进行灌溉、施肥、喷药等。
某葡萄种植园引进物联网技术后不仅节省了人力物力,还节省了成本,提高了收入,该葡萄种植通过应用物联网技术,每亩葡萄可节省2 000余元的人工费用,施肥和灌溉的费用也节省了近50%,每年减少农药投入在300多元左右,葡萄的亩产值也由原先的每亩3万元增加到了如今的每亩3万7千多元,大大提高了种植户的收入。原先依靠经验种植葡萄的情况已被当下物联网智能化管理所取代,通过物联网技术可实时采集、存储其所在地点的各种土壤和环境参数,获得包括土壤温度、水分、空气湿度、光照度等数据,这些数据直接输入监控室的计算机内,农户点点鼠标就能及时了解结果。如果数据显示湿度不够,那么轻点鼠标发出指令,根据预先设置好的程序,自动启动水泵给葡萄喷灌[2];另外种植园内安装了移动视频监控,农户在家中只要通过电脑或手机,就可以随时看到种植园内部的情况。
2 应用农业物联网技术实现葡萄智能化灌溉
滴灌技术是目前葡萄灌溉常用的技术之一,滴灌技术的应用在很大程度上节省了水资源,实现了水资源的有效利用,但其也存在诸多问题,例如滴头出水的孔径小,容易堵塞;灌水不均匀;关闭部分管道后,会造成管道内部压力增大,易损坏管道;灌溉时间和灌溉量很难进行精准控制等。应用农业物联网技术,引进自动变频灌溉系统(见图1),通过物联网控制箱和专家信息系统,根据所采集信息对葡萄进行精确灌溉。自动变频灌溉系统运用了变频技术,可实现水泵的自动启动和停止,不需要长时间运行,减轻了水泵的负荷,只要设定好相关参数,即可保证管道内水压和水流速度维持在一个合理的范围内,避免了对管道的损坏,减少了管道堵塞现象的发生[3]。
物联网可通过各种传感器感知葡萄种植土壤中的水分含量,当检测到土壤水分较少,影响葡萄生长时,传感器就会将信息传输给管理中心,管理中心收到信息后,发送指令将所需灌溉区域的电磁阀打开,自动给需灌溉的葡萄浇水。当灌溉到一定程度后,由专家信息系统对是否继续进行灌溉做出判断,专家信息系统可以将专家知识和相关种植经验转换为控制参数,再将其传输给控制中心,为判断当前情况提供可靠的依据。
3 葡萄种植中的智能监控
智能监控在葡萄中的应用同样也是属于物联网技术的一种,通过智能监控系统,控制中心的管理人员可直观地观察到葡萄种植区域内的人员管理情况和葡萄生长状况,为葡萄种植管理和人员调度提供了图像等直观信息,提高了管理效率。另外,通过监控摄像头传输回来的高清图像和视频,管理人员可对葡萄的生长状况做出判断,对葡萄出芽、开花、结果等过程有一个直观的了解,当发现葡萄出现病虫害或生长不良时,可直接将获取的图像和视频传输给现场的工作人员,现场工作人员再根据接收到的图像和视频,并结合物联网传感器所采集的种植环境信息和专家信息系统所提供的专家知识找出出现问题的葡萄植株,判断病虫害类型,查清葡萄生长不良的原因,并采取针对措施进行及时的处理。
智能监控系统也可实现异地实时监控,只要有网络,管理人员可在任何地方通过电脑或手机查看葡萄生长情况和工作人员管理情况,方便快捷,具有较强的时效性,其已成为葡萄种植生产管理中不可缺少的一部分。
4 葡萄种植物联网平台的构建
葡萄种植物联网平台主要包括环境信息采集系统、自动控制系统和智能监控系统等,种植园内的工作人员可通过网络访问该种植园的网站,在控制平台通过一系列的操作实现对园内各设备的控制,通过监控摄像头传输回的图像来掌握葡萄的生长状况。管理人员也可通过设置在园内的各种传感器传输回的环境监测信息来了解葡萄的生长状况,并通过专家信息系统来实现对园内葡萄生产的指导与管理。借助于物联网平台消费者可实时了解葡萄是否成熟,葡萄在种植过程中是否绿色环保,由此一来,消费者对于葡萄的质量有了更进一步的信任,从而扩大了葡萄的销量。
环境信息采集系统主要通过各类传感器完成信息的采集,物联网传感器节点是采集系统的最末端单元,在布置传感器节点时,既要保证传感器节点能准确检测到种植环境的各类参数,又要保证其能覆盖整个园区,实现系统效率的最大化。传感器节点的结构如图2所示,包括传感器模块、计算与存储模块、通信模块、电源模块,监测节点采用无线传输,每隔一定距离就布置一个监测节点,按照不同的地面高度,将监测节点层次化,在距离地面不同高度各设置一个监测节点,用以监测园内空气湿度、温度、二氧化碳浓度、光照强度等,另外设土壤pH值传感器和氨氮传感器,用支架将其分别插入土壤中。
智能监控系统(见图3)主要是对环境信息采集系统所采集的信息进行分析,根据分析结果对园内的空气、温度、湿度等做出适当调整。智能监控系统以微控制单元为控制中心,电池模块对系统进行供电,利用无线网络将采集的数据和信息传送到PCC端,再通过PC机进行显示,并与标准的葡萄生长环境信息进行比对。
5 结语
农业物联网一般应用是将大量的传感器节点构成监控网络,通过各种传感器采集信息,以帮助农民及时发现问题,并且准确地确定发生问题的位置,这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。葡萄种植中的农业物联网系统的是通过无线网络传输和各类传感器的监测来实现对葡萄种植的管理,实时采集葡萄种植区域的环境信息,进而进行分析、处理和预测,优化葡萄生产管理工作,避免了资金的浪费和环境污染,提高了葡萄生产管理水平,节省了人力物力,在保证葡萄质量的同时,也实现了增产增收,提高了种植户的收入。农业物联网技术是实现葡萄种植业长远发展的关键。
参考文献
[1] 何勇,聂鹏程.农业物联网技术在葡萄种植中的应用[J].中国果业信息,2013,30(6):41-43.