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1.1智能物流
现在的物流管理有着明显的信息化发展,随着物联网技术的发展特别是物联网技术与物联网与卫星定位技术、GSM/GPRS/CDMA移动通讯技术、GIS地理信息系统相结合,使物流管理的每一个流程都被准确无误的感知和掌握,GIS与GPS与感知信息的结合,构成了物流信息一张强大的网。
1.2智能医疗
自动识别技术为医疗领域提供了方便,最典型的代表是RFID自动识别技术,RFID技术与医院信息系统(HIS)及药品物流系统的融合,是医疗信息化的必然趋势,智能医疗能够帮助医生实现对病人全方位的监控,达到会诊记录,病情记录等关键信息的共享,还有对病人医疗器械和病人病情发展的追踪,这种智能医疗必然会得到更大的推广。
1.3智能交通
物联网在智能交通上的应用也非常普遍,最典型的例子莫过于乘坐公交车时IC卡的使用,物联网技术与公交系统的融合,统筹运用GIS和GPS等手段,达到调度,发配,收费等管理于一体,同时还有智能化的停车,系统调配红绿灯,及时查看路况信息等交通控制调配等手段,都体现了物物相连的物联网对于交通的帮助,还有公路、桥梁、交通的智能检测,都体现了智能交通的作用。
1.4智能农业
智能工业。智能农业与智能工业最主要的体现上是在对于数字的实时监控上,从生产、加工、运输、分销、零售上,企业信息管理系统,从生产监控系统,信息管理系统,质量管理系统,信息服务系统,到信息跟踪,事故追溯系统,质量评估系统,统计分析系统,信息门户系统等,使农业和工作都达到智能化的水平,方便生产。
1.5智能安保
智能安保体现在传感节点的利用上,利用传感节点的覆盖全面性,来防治翻越,偷渡,恐怖袭击等威胁安全的入侵,这种智能安保已经应用到世博会当中。2.6智能家庭物联网对于智能家庭,数字家庭的建设有着非常广阔的发展前景,智能家庭不是简单地将家中的电子产品结合到一个遥控装置当中去,这样做只是一个简单的电子设备相连,物联网所要达到的智能家庭,数字家庭的目的,是通过物联网建立外部联系,让服务与设备之间产生联系,达到互动效果,一个最理想的例子就是在工作的过程中,在办公室里就可以指挥家用电器的工作,在下班回来的途中各个家用电器已经各司其职,回家时就享受自动化的成果与便利。
2物联网通信技术的发展
物联网是推动世界发展的重要动力,有人把它比作是继计算机和互联网之后的第三次革命,这样的比喻一点也不为过,1990年的施乐公司可乐售饭机可以被看作是物联网技术的最早实践,1999年麻省理工学院Auto-ID中心在美国统一代码委员会的支持下提出了PC(ElectronicProductCode)的概念.比尔盖茨1995年在书中提及了物联网的概念,1999年美国麻省理工学院阐明了物联网的含义,但随着物联网的发展这种含义也产生了变化,再随后的时间段内,各国开始提高了对物联网的认识,并把物联网当作一项国家战略来发展,目前的物联网当中有三项关键的技术,分别是传感器技术、RFID标签、嵌入式系统技术;所涉及的四大关键领域分别是:RFID;传感网;M2M;两化融合,随着各国对于物联网技术的重视,一些关于物联网发展的战略也相继被提出,如日本的u-Japan计划,韩国确立了u-Korea计划,欧盟执委会发表了欧洲物联网行动计划,美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点,智慧地球被提出并引起强烈反响。2009年8月,总理的感知中国讲话和建立的感知中国研究中心将中国的物联网信息技术推向了一个新的高度,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一。
3总结
关键词:物联网;物流运输;影响对策
引言
2009年国务院将物流业列为我国十大振兴产业之一。运输是国民经济的基础,是现代物流的重要组成部分。将物联网技术应用到货物运输中,可以对车辆运输路线、车货位置和安全情况、运行环境(如车内运输温度、湿度)等进行监控,掌握车辆和货物的实时信息,防止车货损失,实现运输过程的可视性和运输管理的透明性,从而提高运输效率、保障安全,提高服务质量。
一、物联网概述
目前关于物联网的定义仍然还有一些争议。综合国内外资料认为:物联网就是“物物相连的互联网”,是通过RFID技术、视频识别技术、红外感应器、GPS系统、各类传感装置、激光扫描器等信息传感设备,以一定的通信标准、协议为基础,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,实现人到人、人到物和物到物的互连,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种智能网络系统。物联网包括感知层、网络层和应用层三层架构,具备智能识别、定位跟踪和智能监控三大功能。物联网的本质特征体现为:互联网特征、识别与通信特征、智能化特征。
二、物联网技术在物流运输领域的应用
物流运输领域可以说是最早涉及物联网技术应用的领域之一。从运输方式的维度,在公路运输、铁路运输、航空运输、水路运输、管道运输等五个领域都用相应的应用,而且应用情况基本相似。主要就是实现货物和运输工具的智能识别、定位跟踪和智能监控。例如:通过EPC自动获取货物真实信息和身份,防止货物装卸错误、取送错误等情况发生。通过RFID电子标签和传感器等,掌控货物、运输工具、运输环境、运输路径以及驾驶员等情况,实现对货物和车辆的实时跟踪和监控,自动提供运输路线、运输时间等最优运输方案。从普通货物运输和特种货物运输的维度,在特种货物运输领域,如冷藏货物运输、危险货物运输、大件货物运输、集装箱货物运输领域的应用相对广泛一些。
(一)物流运输领域应用的物联网技术
通过调研和对近年来出版的《中国物流与采购信息化优秀案例》的分析。并依据物联网本质,物联网包含感知技术、通信与网络技术和智能技术三大技术体系。物联网技术在物流运输领域实际应用状况如下:
1.运输领域常用的物联网感知技术物流运输领域的物品不仅品种繁多、形状各异,而且时刻处于移动、交换过程中,为此,需要对运输中的物品进行识别、追溯、分类、拣选、计数、定位、追踪、监控,以及对特殊物品的性能及状态进行感知与识别。这就需要用到RFID技术、GPS技术、传感器技术、蓝牙技术、激光技术、视频识别与监控技术、红外技术感知技术。
2.运输领域常用的网络通信与网络技术在物流运输作业中,包含有大范围和区域范围内的线路运输与调度。要实现在物流运输过程中的物联网,需要集成多种网络通信技术和网络技术。在网络通信方面,常采用无线移动通信技术、M2M技术、3G技术、直接连接网络通信技术等;在网络技术方面采用互联网技术、局域网技术、无线局域网技术、无线通信技术和现场总线技术。3.运输领域常用的智能技术物流运输系统具有复杂性、开放性和多样性。因此也会涉及的广泛和复杂的智能技术。区域范围内的运输物联网系统包括:ERP技术、自动控制技术、专家系统技术等;大范围物流运输系统包括:数据挖掘技术、智能调度技术、优化运筹技术等。
(二)物联网技术在物流运输领域的典型应用
1.RFID技术在物流运输领域的应用
RFID技术是物联网中最关键和最核心的技术。RFID在运输领域的重点应用包括:第一,集装箱追踪与管理。能够实时记录箱、货、流信息,用智能集装箱电子标签记录开关箱时间和地理位置信息,实现集装箱运输全程实时在线监控。第二,货物和车辆的跟踪与管理。货运车辆上的RFID标签中包含车牌号、车辆载重量、车辆容积、司机信息、运输线路、车辆所属单位、货物信息等基本信息。第三,通过在托盘等装载设备上加装的RFID标签,实现托盘等装载设备的跟踪管理。此外,还在航空集装设备、货物追踪及行李管理、机场货运车辆的智能调度与管理等方面得到应用。
2.GPS技术在在物流运输领域的应用
全球定位系统(简称GPS)在货物运输领域中的应用主要包括:一是货运车辆运行管理。通过GPS技术对运输车辆和货物进行实时定位、跟踪、监控、调度等操作,同时提供报警功能确保车货安全,特别适用于对特种货物和专用车辆的定位跟踪、长途货运管理等领域。二是物流运输监控系统。通过车辆跟踪、路线规划与导航、话务指挥、信息查询、紧急救援等,对运输过程中车辆和货物进行监控管理和合理调度。三是网络GPS系统。通过公共GPS监控平台,提高了GPS的利用率,节省企业费用,降低物流运输行业总投资费用和总成本。此外也应用于智能港口物联网等其他领域。
3.无线传感网在物流运输领域的应用
无线传感器网络是由监测区域内大量微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多级的自组织的网络系统,从而协作地感知、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。无线传感器网络在物流运输领域的应用包括运输中的设备和车内环境监测、运输车辆与物品的跟踪与监测、危险品运输管理以及冷藏货物运输管理等。例如运输冷藏货物,温度必须控制在一定的范围之内,如果车厢内的温度高于或者低于规定的温度就是发出报警,以便于采取相关处理措施,保证运输质量。
4.智能机器人在在物流运输领域的应用
智能机器人是物联网智能系统的执行者之一。将机器人纳入物联网系统中,利用机器人的自动化性能,实现智能作业与管理。目前我国智能机器人在汽车物流、烟草物流、等领域已经得到广泛应用,目前在运输领域的应用主要是在两端的装卸环节,尤其是冷藏货物运输或标准化的运输环境。
5.物联网技术在物流运输领域的集成应用
第一,运用GPS技术、RFID技术、传感技术等,建立运输过程的可视化智能管理网络系统。例如通过建立GPS智能运输管理系统实现货物实时跟踪与监控,实现货物运输的透明化、可视化管理。第二,运用RFID、声、光、机、电等多项技术,建立自动化的物流配送中心,实现“四流”全面协同。第三,基于物联网的运输服务信息平台。一是建立智能货运与配货信息化平台,在线提供实时的货物信息、返程配货信息、导航监测服务等。如汇通天下的配货网站就是这样的物流信息平台,另一个典型应用是运用物联网技术,建立一个集装箱多式联运智能信息化管理平台。全程实时监控和跟踪集装箱货物,使货主、船公司、港口、海关等部门都能随时查询集装箱货物的实时状态信息,提高运输效率、安全性和透明度。
三、物联网技术对物流运输管理的影响
(一)提高自动化程度,优化运输管理流程
运输业务各个环节相辅相成,互相制约,流程极为复杂。物联网技术的应用使运输公司、货主和政府部门能实时监控各个运输节点和运输途中的车货信息,从而提高车辆装载率,减少所需车辆和人员数量,减少商品损坏、错运、丢失等情况。物联网运输系统能根据车辆和货物信息自动设计货物配载方案、最优行驶路线等运输方案,并直接传达至车辆和相关工作人员,便于在第一时间组织装货运输。例如在集装箱运输中运用物联网技术,可以进行自动识别、检验和通关、卸货清点、验收,提高速度和效率,减少货物损坏。物联网技术的应用,从整体上优化了运输管理的流程,提高运输环节的自动化程度。
(二)改善运输信息传递,提高运输效率
随着物联网技术的应用,可实现货物在整个运输过程中的智能感知和实时监控,能准确定位车辆位置,方便企业对货物管理、纠纷和应急处理,改变了通过电报、电话、邮件、短信等传统传递信息的方式。运用RFID技术能够实时收集并对比所运货物的信息,确保货物安全,防止货物遗失、被盗、误装、误卸。传感器装置能够收集货物所处的实时环境,这对特殊药品、冷冻食品、贵重金属等运输尤为重要。物联网技术的应用改善了运输信息的传递,实现了运输管理的透明化,提高了货物运输效率。
(三)降低运输风险
物联网智能运输系统,可以实时监控和跟踪车辆与货物信息,确保车货安全。如果发现问题,可以迅速准确确定车辆和货物的位置,并采取补救措施,有时候系统还能自动采取处理,大大降低货物运输风险和损失。如GIS系统可对车辆位置和违规车辆进行识别,运输企业和货主可以实时获取信息,确保货物运输的有效性。GPS实时监控系统,能随时随地查询交通地理位置和速度等信息,并实时跟踪车辆是否存在停滞、偏离或速度异常等情况,若存在立即发出警告信号,迅速纠正,避免人、车辆和货物发生安全事故,从而降低了运输风险。
(四)提高资源利用率,降低运输成本
首先,运用物联网技术,能够获得海量的运输信息,从而大规模地整合运输资源,对全社会范围内的运输资源的进行优化配置。例如物联网智能跟踪技术能及时获知车辆实时信息,提高车辆利用率,减少不必要的运输成本。第二,货主企业、运输企业、其他利益方可以通过的物联网监控平台,实时获取货物和车辆动态信息,对货物和运输资源做到精确掌握,协助制定最优运输方案,降低运输成本。第三,物联网技术的应用,使运输过程自动化提高,运输差错和纠纷减少,人工成本下降,从而节省物流运输总成本。
(五)提升物流运输服务质量随着物联网技术的使用,可以实现物流运输的自动化、可视化、可控化、智能化、网络化,使得运输信息在运输各方实现共享,提高了运输企业的整合能力和对市场变化的感知和应对能力。能够及时准确地向客户提供有关产品的运输信息,为客户制定最优化的运输方案,为客户提供最满意的服务,从整体上提升物流运输服务水平和服务质量。
四、基于物联网的物流运输管理对策分析
随着物联网技术的普及和应用,对物流运输管理将产生较大的影响。需要采取必要的措施,才能紧跟信息时代的发展,提高运输效率,节省运输成本,提升运输服务。
(一)国家提供政策支持
虽然物流运输领域应用物联网技术有众多的优势,但目前也只有少数的资金雄厚的运输企业可以推广物联网技术。政府应在资金上给予政策支持,例如加大物联网基础设施的投资力度,为运输企业提供优厚的贷款政策或补贴等措施。引导运输企业开展运输业务操作和管理的信息化建设,加快物联网技术应用的进程。随着物联网技术的推广,会产生规模效益,物联网系统中的产品价格和使用成本也会随之降低,从而使物联网技术在物流运输领域得到更加广泛的应用。
(二)政府要推动物联网标准的统一
目前,物联网标准过于分散,标准不一,RFID使用会受到很大限制。例如,在海南省,为方便对车进行管理,在车上安装RFID卡。但车出了海南省,RFID卡就无法使用了。这样,物联网技术的使用反而会造成更大的浪费。因此,政府要尽快促进物联网相关标准的统一,使物联网技术在物流运输领域的应用更加广泛。
(三)加强物联网安全建设
物联网技术给我们带来智能化的同时,也存在很多安问题。这也是物联网技术应用中的巨大障碍之一。RFID标签会记录大量信息,一旦遭到黑客、病毒侵袭,会使信息大量流失甚至被恶意篡改,给运输企业和货主带来灾难性的后果,因此,需要制定相应的法律法规,提升安全技术能力,消除物联网技术应用中存在的安全隐患。物流运输领域涉及的企业和相关部门也要加强自身的信息与网络安全建设,才能更好适应物联网技术的应用和发展。
(四)规范物流运输领域物联网体系的建设
物流运输涉及五种运输方式,有普通货物运输,也有特种货物运输。运输企业各自为政,物联网技术的应用情况参差不齐。除了从国家层面加强全社会物联网标准体系建设外,还需要对物流运输领域物联网体系进行规范化建设。首先,要对物流运输物联网中的相关的技术规范进行统一;其次,对物流运输软件以及物流运输标准进行分析,设计统一的行业标准,从而便于各运输企业、货主、政府部分之间进行通信和信息共享。
(五)加强协调机制,促进公共物流运输信息平台的建设
物流运输领域的物联网建设涉及众多单位和部门。交通运输部要牵头建立一个专门的管理机构,组织和协调运输物联网系统相关部门合作与联动,形成不同利益方之间良好的沟通机制。积极推进公共物流运输信息平台的建设,对大量分散的运输信息得进行集成和优化,整合各种运输方式、物流中心、物流园区的资源,并实施有效管理,提高物流运输效益、效率和服务质量。
(六)加强物流运输领域物联网人才的培养
任何一个行业的健康发展都离不开人才培养,随着物联网技术的应用,对物流运输人才提出了更高的要求,需要具备互联网技术、物联网技术、互联网的思维,了解掌握物联网、大数据、云计算等最新技术的发展状况,并能熟练运用于物流运输领域。同时还要具备良好的心态,吃苦耐劳精神,适应运输生产、服务、管理需要的德、智、体、美诸方面全面发展的人才。
参考文献:
[1]阙丽娟浅析物联网技术在物流领域的应用及影响[J].现代商业.2014(8):44-45.
[2]吴晓钊王继祥.物联网技术在物流业的应用现状与发展前景[J].物流技术与应用.2011(2):53-59.
关键词:物联网;智慧农业;应用模式
中图分类号:TP391.44 文献标识码:A
1 引言
随着当今互联网技术、物联网技术的蓬勃发展,农业领域的科技网络应用也越来越多了,我国农业也开始从粗放型农业逐步向智慧型农业迈进。“智慧农业”是信息化和农业现代化融合在农业发展领域中的具体实践和应用,是以物联网技术为支撑和手段的一种现代农业形态;物联网是发展“智慧农业”的核心。探讨物联网技术在智慧农业中的应用,将极大促进农业的转型和发展,对于传统农业大省的湖南来说,更是一个大的发展机遇。
2 物联网与智慧农业的内涵
物联网技术是实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。它是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次革命。物联网分为感知层、传输层和应用层三层。感知层的主要功能是识别物体和采取信息,它主要应用了传感器、RFID、GPS以及RS 技术等,完成信息的收集、信息简单处理以及信息向传输层的发送。传输层负责处理感知层传来的信息及信息的远距离传输,它位于整个体系结构的中间层,是物联网的神经中枢;其中运用最广泛的是无线传感网络(WSN)、互联网、ZigBee 技术等。应用层主要负责服务及应用,它是物联网和用户的接口,主要涉及云计算、GIS、专家系统和决策支持系统等信息技术,通过它们将海量数据分类、整理、计算、挖掘分析,然后在智慧物流、智慧农业等领域得到应用。
“智慧农业”是“感知中国”、“美丽中国”理念在农业发展中的具体应用,指利用物联网技术、云计算技术等信息化技术实现“三农”产业的数字化、智能化、低碳化、生态化、集约化,从空间、组织、管理整合现有农业基础设施、通信设备和信息化设施,使农业和谐发展,实现“高效、聪明、智慧、精细”[1]。物联网是“智慧农业”智能化和精细化生产、管理、决策的技术支撑。物联网在农业的应用——建设智慧农业已成为各地实现农业转型、步入农业现代化、实现农业可持续发展的重要组成部分。
3 湖南推进基于物联网技术的智慧农业的优势分析
作为传统农业大省的湖南,正面临农业产业的转型和升级。现阶段加快推进基于物联网技术智慧农业建设,是切实可行的,具体来说它具有以下一些优势。
3.1 国内外基于物联网智慧农业发展趋势及可借鉴经验
近年来,国内外已经形成了基于物联网技术的智慧农业发展趋势。在欧美发达国家,物联网已渗透到农业领域的各个方面,现已演化成农业工业,步入了科学的新农业发展道路。随着我国对农业投入的不断增加,以及国内物联网技术的成熟,包括北京,上海,无锡,苏州等地,政府和企业对农业物联网的投资数量加大,相应的农业物联网产品和服务也得到了市场的肯定,如:墒情监测、大棚温室监控、节水、食品安全溯源等,且涌现了杨凌智慧农业和大唐移动智慧农业等典型示范案例,产生了比传统农业更高的价值。
这些国内外农业物联网技术的发展、以及在智慧农业中的成功应用为我省推进基于物联网技术的智慧农业建设提供了宝贵的学习借鉴经验。
3.2 不断完善的农业信息化建设和初具规模的物联网产业链
湖南农业信息化建设,经过多年的发展,已不断完善。2011年湖南省被立项开展国家农村农业信息化示范省建设试点。省、市、县各级各类农业网站、农业信息平台逐步建立;农业电子商务交易规模增长迅速,如 “特色湖南”网络平台,刚上线就实现了4个月网上销售400多万元的良好业绩;农业信息网络服务体系基本形成,90%以上县设置了专门的农业信息管理和技术支持服务机构。同时,湖南省物联网产业链已初具规模。据统计,截止2013年6月,湖南省有从事物联网研发、制造、运营和服务的企业共240多家;分布在传感器、芯片设计、电子标签、智能终端、应用软件、系统集成、运营服务等产业环节,基本形成了初级产业链,在部分领域还有一定优势。
不断完善的农业信息化建设和初具规模的物联网产业链为基于物联网技术的湖南智慧农业发展提供了设施保障。
3.3 湖南坚实的农业经济基础有利于农业物联网应用推广
湖南土地资源丰富,全省拥有耕地4870万亩,山地2.56亿亩,水面2043万亩。农产品基地建设初具规模;目前,全省已建立棉花生产基地、水稻生产基地等优质农产品基地共计100多个。涌现大批具有一定的规模和品牌影响力的农产品,如宁乡花猪、临武鸭、洞庭湖大闸蟹、隆回药材、祁东黄花菜等。农业产业化快速发展,湖南是我国农民专业合作经济组织建设的试点省之一,在调整农业产业化经营的过程中,涌现出了大量农村专业合作经济组织、营销大户和农民经纪人。农业产值快速增长,十一·五期间年平均增长4.7。
农业物联网应用需要大量投入,农业产值快速增长,农民收入水平高,为智慧农业建设提供了必要的经济基础;丰富的土地资源、规模化农产品基地、农业的产业化发展,以及蓬勃兴起的高效特色农业,为湖南提速智慧农业建设提供了强有力的支撑平台。
4 物联网技术在湖南智慧农业中的应用
根据物联网的技术内涵,结合湖南推进基于物联网技术的智慧农业的优势分析,现阶段物联网技术在湖南智慧农业中的应用可以采用以下应用模式。
4.1 利用农业物联网技术进行智慧生产
农业物联网的在生产环节的应用主要包括现代化温室和工厂化栽培调节和控制环境。它是利用农业物联网技术中的信息感知技术,主要包括农业传感器技术、RFID 技术、GPS 技术以及RS 技术等;利用它们采集各个农业要素信息,包括种植业中的光、温、水、肥、气等参数,在不同的作物生长期,实施全面监测[2]。这种生产环节的物联网应用见效快,能够为高附加值产品锦上添花;方便的快速复制,可以快速应用到不同的作物;而且这种技术各地都有类似的项目,有很成熟的应用。对于农产品基地建设初具规模的湖南,非常适合此类应用,如,我们可以建设棉花生产基地、水稻生产基地等科技示范基地项目,利用农业物联网实现智慧生产。
4.2 利用农业物联网技术实现农产品智慧流通
农产品的智慧流通主要包括智慧仓储、智慧配货、智慧运输和流通安全溯源。利用物联网中的RFID 技术建立自动识别技术的仓库物流管理系统,实现库房高效管理,收发货高速自动记录,收货、入库、盘点、出库等多个流程能平滑连接,实现流通环节的智慧仓储。通过RFID结合条码技术、二维码技术,为农产品及加工产品加贴RFID电子标签、对农产品的流通进行编码,实现农产品的安全溯源。利用物联网技术“网络化”发展战略,建立批发市场信息数据库和集团协同管理信息平台,用来收集、储存、传输与整合:客户信息、业务信息、交易信息、市场管理信息等,最终实现客户数据、业务数据的有效性、可靠性、整体性,通过信息流带动物流、商流,协同管控,同时采用RFID、传感器、GPS等高新技术实现智慧配货、智慧运输[3]。
农产品的智慧流通,它涉及到农产品质量和食品安全以及农产品市场价格的稳定,社会意义重大,同时也具有很大的市场潜力。湖南可以从一些有一定的规模和品牌影响力的农产品流通着手,如唐人神肉食品、宁乡花猪、临武鸭等,建立基于物联网技术的农产品智慧流通示范,再择机在其他农产品流通环节推广。
4.3 利用农业物联网技术实现农产品的智慧销售
农产品的智慧销售是指产品从预订、生产到物流配送的各个环节都在客户的掌握之中,能实现全程跟踪。它应该包括以下三个环节:①产品预订;产品的预订首先需要建立商务平台,目前农产品的商务平台主要采用农产品电商预售模式(C2B+O2O)的形式建立。各生产地,通过物联网技术中的条码技术、二维码技术进行农产品的产地和出货状况的管理,并将农产品信息上网。平台用户通过注册会员的形式,实现农产品自由集约订购。②有机生产;邀请行业专家,依据国家标准,结合各产区的实际,制订各农产品有机种植的具体标准,在安全生产监控下,遵规执行。③安全监控;为实现消费者的产品认证环节,采用物联网相关技术,通过监控系统,全程进行跟踪;为用户提供详细的数字及视频信息保障,使产品从生产,到物流配送的各个环节都在客户的掌握之中。在田间设立高杆多视角摄像头,通过无线方式连接至种植户或养殖户和驻点收购站,监控全程的无公害生产,监控视频图在平台网站上实时,订购者可随时监督。在物流配送中采用GPS等技术实现跟踪定位监控,确保配送过程安全[4]。
目前,湖南农产品电子商务平台主要有“网上供销社”、“特色湖南”等网络平台,这些平台已有一定影响力,且平台业务功能也已成熟;只需在此基础上,利用农业物联网技术实现消费者的产品认证环节,应能很好地实现农产品的智慧销售。
4.4 利用农业物联网技术实现农业的智慧管理
智慧管理包括智慧预警、智慧调度、智慧指挥、智慧控制等。湖南土地资源复杂、山地、河湖水面较多,利用物联网技术中的GIS,可以建立土地及水资源管理、土壤数据、自然条件、生产条件、作物苗情、病虫草害发生发展趋势的空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理,实现智慧预警。利用专家系统(简称ES),依靠农业专家多年积累的知识和经验,对需要解决的农业问题进行解答、解释或判断,提出决策建议,实现智慧指挥。利用农业决策支持系统(简称DSS)可以实现我省在水稻栽培、饲料配方优化设计、大型养殖厂的管理、农业节水灌溉优化等方面的智慧调度。智能控制技术(称ICT) ,包括模糊控制、神经网络控制以及综合智能控制技术,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。通过这些技术可以实现我省在规模化的基地种植、设施园艺、畜禽养殖以及水产养殖中的智慧控制。
5 结束语
物联网在智慧农业中的应用很多,面对新时代农业的发展、转型,湖南应不失时机地大力发展智慧农业,加快物联网技术在湖南智慧农业中的应用力度,使之成为我省农业普及现代信息技术、实现农业现代化的突破口。长期以来的实践证实,现代农业离不开现代信息技术,在农业发展中引入新兴的物联网技术,可以极大地提升生产效率,创造新的生产模式。
参考文献
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[4] 何艳.物联网农产品智能销售系统[J].黑龙江科学,2012,3(01):57-59.
关键词 农业;物联网技术;应用现状;发展对策;江苏姜堰
中图分类号 F323.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)22-0337-02
当前,物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第3次浪潮。随着智能农业、精准农业的发展,智能感知芯片、移动嵌入式系统等物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽,通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗和对农业生产环境的影响,为动、植物生活、生产提供相对可控制甚至最适宜的温度、湿度、光照、水肥等环境条件,可以在一定程度上摆脱对自然环境的依赖进行有效生产,实现科学监测、科学种养,极大地促进了现代农业发展方式的转变。
1 姜堰市农业物联网技术应用现状
1.1 农业物联网技术应用具有良好的基础
一是农业信息化基础设施初具规模。目前,全市16个乡镇(区)所辖262个行政村全部实现光纤有线电视网、互联网“村村通”,宽带覆盖率达到100%,计算机、电话、手机等信息工具逐步普及,计算机网络、有线电视和有线广播已成为主要的信息网络。二是农业信息化服务体系不断完善。全市已形成“市有信息中心、镇有信息服务站、村有信息服务点”的3级信息服务体系和“电脑有网站、电视有影像、电台有声音、电话有应答”的“四电合一”农业信息网络服务平台,农业信息化已成为全市现代农业发展的助推器[1]。
1.2 农业物联网技术试点应用取得初步成效
物联网在高效设施栽培、畜禽养殖、大田作物精细栽培、农产品质量控制和可追溯体系的建立等方面都有极其广泛的应用前景。近年来,姜堰市在积极推进全市农业现代化发展进程中,不断创新农技推广新方式,积极研制引进信息新技术,推广信息化新成果,开展物联网技术应用试点工作。一是农业物联网技术在设施蔬菜生产中得到应用。2011年,市水乡蔬菜种植专业合作社投资60多万元,建立了泰州市首个设施蔬菜农业物联网系统,实现了信息技术与现代农业发展相结合。该系统通过传感设备实时采集温室(大棚)内的空气温度、空气湿度、光照等数据,由技术专家进行分析处理,可以实现远程自动控制湿帘风机、侧窗、遮阳设备等。二是专家系统在大田作物生产管理上得到应用。2004—2010年,姜堰市农业信息中心与北京中科院合作研制开发了“绿色稻米生产管理智能化专家系统”。该系统融合了人工智能技术、WEB技术、数据库技术,实现了规则库的规则全面与重点相结合、水稻生产中技术难点与普通管理技术相结合。该系统的研制与推广实现了全市信息技术在大田作物生产上的新突破,取得了新成效,目前累计示范推广面积达到6 666.67 hm2,实现增效10%左右。三是自动化节水灌溉技术在设施农业中得到应用。大伦绿色家园葡萄种植基地,采用现代化设施栽培方式种植优质葡萄,新建避雨保温联体双层钢架大棚14万m2,安装相应的滴灌配套设施500套,实现水、肥、药全自动化控制。四是智能化视频监控系统在养殖业上得到应用。江苏万维养猪场6幢1.3万m2标准猪舍,视频监控到每个猪舍、每头猪,实现猪场生产管理智能化。兴泰镇之春鸽业合作社建立了养殖、加工全过程视频监控系统,实现生产管理信息化、远程化和自动化。溱湖龙虾养殖基地、恒隆生猪养殖场等规模基地都已建立养殖环境视频监控系统。养殖环境视频监控系统的应用,不仅提高了全市规模养殖基地的管理水平,也为进一步推进物联网技术应用奠定了基础。五是农产品质量安全追溯系统框架已经建立。2011年,姜堰市率先建成农产品质量安全监测网。该监测网实现了全市各镇农产品质量安全监测站、农贸批发市场、“三品”生产企业(基地)等单位农产品质量安全监测数据联网和数据自动化统计汇总工作。监测网建成后,有效提升了全市农产品质量安全监测监管能力,提高了农产品质量安全水平和市场竞争力,同时也为全市农产品质量追溯系统的应用架设了框架[2]。
2 姜堰市农业物联网技术应用存在的主要问题
目前,物联网技术正在逐步被全社会认知、认可,农业物联网技术在实现农业集约、高产、优质等方面发挥着积极作用。姜堰市物联网技术在农业领域中应用刚刚起步,面临着诸多困难和挑战。一是广大基层农户、企业负责人以及基层农技人员对物联网技术认识程度不够,有的还停留在模糊概念上,对物联网在现代农业发展中的作用认识不足。二是物联网产业基础薄弱,物联网技术研究力量不足,财政性产业研发和技术应用资金投入不足。全市虽有极个别IT企业能够实施物联网技术项目,但是不具备自我研发能力。三是缺少起点高、辐射面广、带动作用大的物联网技术公共服务平台和高效的综合管理平台,信息资源共享不够,物联网成熟技术的先行先试推广应用比较困难。四是基层专职从事信息化技术服务人员匮乏,尤其物联网技术等新型信息技术适用人才更加缺乏。五是物联网技术平台后期技术、硬件维护成本较高,设备更新速度较快,后续资金投入较大[3]。
3 发展对策
3.1 加强组织领导
建设农业物联网技术应用示范工程是一项全局性的系统工程,也是推进全市农业现代化建设的一项重点工程。信息产业、科技、农口等涉及部门,要建立工作责任体系,明确相应的责任科室和业务机构,加强领导,统筹规划,分步分级实施,确保应用示范工程扎实推进。
3.2 落实资金保障
积极鼓励、支持互联网运行商参与实施物联网技术应用示范工程,实行“以奖代补”等形式鼓励农业企业、种养基地引进物联网应用技术;同时积极争取上级部门政策和资金的支持,依靠外力、外智、外资共同建设全市农业物联网技术应用示范工程[4]。
3.3 开展典型示范
分行业选择基础条件优越、智能化程度较高的规模种养基地开展物联网技术应用试点。
3.4 普及物联网知识
加大农业物联网技术宣传力度,通过电视、网络等媒体,采取多形式、多手段宣传和普及农业物联网知识,积极营造物联网技术的浓厚氛围。
3.5 强化队伍建设
围绕全市农业增效、农民增收的总体目标,培养一批基层农业信息员和物联网技术队伍,指导和协调全市农业物联网技术应用工作。
4 参考文献
[1] 李文清,郭宗良.物联网的成长与发展综述[J].网络与信息,2010(2):27.
[2] 戴起伟,凡燕,曹静,等.物联网技术与江苏智能农业产业发展[J].江苏农业科学,2011(5):1-3.
【关键词】物联网;物流;智能物流
中图分类号:F06
文献标识码:A
文章编号:1006-0278(2013)03-169-01
当前,物联网技术迅猛发展,掀起了又一次信息产业变革的巨大浪潮,深刻地影响着整个社会体系。物联网技术,可对物流信息进行自动感知和采集以及智能处理和分析,能高效地管理和控制物流过程及业务,实现精准化、智能化和协同化的物流运作,对于提高现代物流、供应链的管理水平,降低成本,具有革命性划时代的意义。
一、物联网概述
物联网简称IOT(Internet of Things),是现代信息技术发展到一定阶段后,基于各种感知技术、现代网络技术、人工智能及自动化技术的一种聚合性应用与技术提升,是可标识物品基于标准、可互操作的通信协议,在宽带移动通信、下一代网络和云计算等技术的支撑下,形成的智能处理与决策的全球性信息系统。它具有感知识别普适化、异构设备互联化、联网终端规模化和管理控制智能化等重要特征。
二、智能物流的概念
智能物流系统(ILS)是物联网技术的典型应用,是由智能交通运输系统(ITI's)与移动通讯、云计算等信息技术相结合,以电子商务的方式为用户提供高效完善的物流服务。它是通过对物流信息的实时准确地采集、监控、处理和分析,为物流服务提供商和客户提供物流信息和服务的系统。
智能物流有以下几大特性:1.物流信息的开放性、透明性:大量信息技术的应用,海量物流信息的数据处理能力,以及物联网的开放性,使智能物流系统建立了一个开放性的管理平台和运营平台,这个平台既能是物流企业的合作伙伴形成动态的利益联盟,提供精准完善的物流服务,向上延伸和可以为上游客户提品市场调查、分析、预测,产品采购和订单处理,向下延伸又可以代收货款和产品的售后服务等。2.物联网方法体系的典型应用:物联网在某种程度上是提供了一种解决问题的方法体系,它的核心是物联、互联、智能。体现在智能物流系统上可以是:通过RFID射频技术、GPS技术、视频监控、互联网等技术实现对货物、车辆、仓储、订单的动态实时可视化管理,利用数据挖掘技术对海量数据进行融合分析,最终实现智能化的物流管理和高效精准的物流服务。3.物流与电子商务的有机结合:电子商务充分利用互联网和信息技术打通了制造商与渠道商、终端消费者之间的隔阂,最大限度地消除了信息的不对称,产品销售渠道商、经销商的作用在消弱,现代智能物流的职能在增强,物流服务本身也是商品的特种类型以电子商务的形式地供给为上下游客户。4.配送中心成为商流、信息流和物流的汇集乎都来自于物流。中心:原来,物流、商流和信息流是“三流分立”的,而信息化、社会化和现代化的物流配送中心把三者有机地结合在一起。从事配送业务离不开“三流”,其中信息流最为重要。实际上,商流和物流都是在信息流的指令下运作的。畅通、准确、及时的信息才能从根本上保证商流和物流的高质量与高效率。
三、智能物流体系的构建
物联网技术是以传感网、数据融合分析系统、智能决策系统等为特征的延长和增强了人类认知功能的方法体系,它主要由传感网、通讯网、决策应用层三个部分组成,物联网的核心是物联、互联、智能。智能物流系统应当是能够准确的采集物流车辆、货物、仓储等信息,又能与相关的网络资源互联互通,能够智能地分析客户的需求、规划物流方案、优化匹配运力等,同时又能辅助实现物流服务的网络化、电子化交易。
因此,基于物联网技术体系的智能物流系统(见图1)应当包括以下几个部分:
(1)智能物流管理系统:通过互联网、移动互联网、RFID射频技术、卫星定位技术等的运用,广泛建立包括订单处理、货代通关、库存设计、货物运输和售后服务等信息系统,最终实现客源优化、货物流程控制、数字化仓储、客户服务管理和货运财务管理的信息支持。(2)智能交通系统:智能交通系统主要是为智能物流系统提供道路动态交通信息、车辆位置信息、ETC不停车系统、道路应急处理系统等,主要是保证车辆高效的畅行和实时地监控和掌握车辆的位置运动状态。(3)物流电子商务系统:物流电子商务就是利用网络技术和电子支付系统等,实现物流服务的电子化、网络化、虚拟化交易,高效地为用户提供物流服务,从而为物流服务提供方实现收益。
关键词:物联网 技术架构
物联网的基本原理就是用信息技术遥控和检测物流的状况,是一种应用于物流方面的信息的综合整理技术。
一、物联网的技术架构
通常物联网的作用环节分为三个组成部分:即传输,传感和应用环节。三个环节各司其职,共同构成了物联网技术的运作模式。传感网络层主要的任务是采集和收集信息,即利用各种各样的信息采集设备,对各种物流信息进行采集。信息应用网络层是信息的处理环节,就是将采集到的各种物流信息进行分类整理,并针对采集的信息的功用和采集目的,提供给各个需要的部门。
二、物联网的关键技术
1.M2M技术
M2M技术的重要贡献是实现了人与机械间的信息的无障碍交流和传播,以排列组合的方式可以在人与机械的任意组合中做到信息的传输上的流畅。
M2M产品主要由三个部分构成:1)行业应用中心:即最后的行业应用的目标对象,也是信息传递的最终目的地;2)无线终端:即传输中的无线信息的交流设备;3)传输通道:即无线传输的媒介。随着科技的不断进步,M2M必然将应用于各个行业中,因为这项技术克服了人与机械之间的信息交流的障碍。并且一些对于该技术应用较早的行业,已经不仅满足于这种无障碍的信息传递途径,而是致力于研发更为智能的人与机械的信息交流渠道。势必将人与信息收集机械间的沟通进行的更加彻底,这也是未来人们对于信息的交流的需求的必然结果。
2.传感网技术
传感技术是一种检测装置,是一种信息的识别和信息的转化环节,它能够将收集到的数据进一步电费细化和分类,并以一种更易于理解的形式来输出。它的技术上的优点是这种传感技术比较智能化,它的技术得名于类似人的感觉器官的灵敏,可以做到将外部信息直接转化为感觉意识的传输效果。传感器在传感网中具有两个方面的功能:一是数据的处理及采集;二是数据的路由和融合,这两项技术的使用不仅满足了现代社会的信息量的巨大的传输需求,也满足了再传输过程中的信息处理需求,即可以在接收到信息的瞬间将信息转化为一种合适的输出方式,这是其他信息传感系统不具备的。
3.射频识别(RFID)技术
另一个物联网的关键技术是RFID技术。它的优点在于无需任何的设备接触,通过无线传输即可完成整个的信息传递,这样不仅符合现代信息的传输的快速的标准,也使信息的传输的操作变得更加的简单易行。但是它也存在着一定的技术上的缺陷,即只适用于广阔的信息传递环境,对于小范围的信息封闭式传递的意义不大。
4.网络通信技术
网络通信技术大致分为两类:即广域网络通信技术和近距离通信技术。所谓的广域的通信技术就是指大范围的通信技术,即我们通常所指的全国的甚至全球的传播技术,典型的应用是卫星系统的通信技术。而近距离的通信技术主要用于各个行业的专门的技术方面,比如医疗器械和技术的辅助通信技术等等。
三、物联网的安全问题研究
1.物联网业务的安全性问题
由于物联网的高科技技术的应用,致使整个系统存在着一个严重的问题就是工作人员数量的缺少,因为大部分的人力工作已经被现代化的技术所代替,但是这种高科技的技术的应用在给物流管理带来便利的同时,也给物流的管理带来了不便,物品的安全管理就是其中最突出的一个,缺少了人员的管理活动,必然会增加物品的遗失和损坏率。
2.感知节点的安全性问题
感知节点作为物流网技术的发挥作用的主要载体,必须受到严格的防护,一旦被蓄意破坏或者遭恶劣的气候环境的影响,都会给信息的传输带来不便,所以我们要加强信息感知点的管理。
3.感知网络的安全问题
一般情况下,感知节点的操作均依靠其自身所带的电池供电,它的通信能力、存储能力、计算能力会受到节点自身所带能源的限制,从而无法设计出复杂的安全协议,因而也无法拥有较为复杂的安全保护能力。而感知节点不仅需要进行传输数据,还有进行数据的融合、采集和协同工作。同时,感知网络多种多样,从温度测量到水文监控,从自动控制到道路导航,它们的消息与数据传输没有特定的标准,因而无法提供统一的安全保护体系。
4.核心网络的传输和信息安全性问题
由于物联网节点通常是以集群方式存在的,且数量较大,导致了在数据传输时,由于机器发送数据太多而造成了网络通道拥塞。此外,由于现有的通行网络采用的是面向连接的工作方式,网络安全标准和地址空间空缺等问题是物联网的广泛应用必须解决的问题,从目前的应用现状来看,物联网对核心网络的要求,尤其在可控、可管、可知、可信等方面,远远高于当前的IP网所提供的能力,可以认为物联网一定会成为核心网络,采用数据分组技术。
四、 物联网发展面临的问题及其解决措施
1.物联网相关标准制定的不统一
与物联网技术的不完善相对应的就是物联网的相关政策和标准的不完善,我国的有关部门对于物联网的相关规则的制定缺乏统一性,一些利益相关各方争相进行基于自身利益的解读,这样使得各国产业、市场对其外延及内涵认识难以一致,将使各国政府对物联网产业及其技术的支持力度和方向产生一定的偏差,严重影响了物联网产业的积极发展。这个问题的解决办法只能有各国物联网相关标准工作组织加强合作加强协调,围绕物联网发展需求,建立健全相关的物联网标准体系,积极推进全球物联网标准化工作。
2.RFID系统的安全性较低。RFID系统的安全问题通常有:拒绝服务、伪造信息、侦察出信息及通过攻击系统试图保护私人范围,几乎在各个信息的处理阶段都有安全隐患,这也是该技术的最大的使用上的缺陷。安全的RFID系统应防止信息外泄、增强保密性及可可长期跟踪性,结合密码方法和物理方法来保证安全性。解决方法通常有:编码、临时识别、敏感数据只存储在基础系统中、假名化、使用防冲突协议等措施。
五、结束语
综上所述,物联网作为一项基于互联网技术的先进的物流管理技术,在不久的将来将会给人们的社会和经济生活带来巨大的改变,而这种技术现在正处于一个起步阶段,本文笔者的目的在于使读者更好的认识到物联网技术的各个方面,我们作为信息行业工作者有责任和义务为我国的物流管理技术的不断提高贡献自己的力量。
参考文献
[1]徐晓兰,推动我国物联网产业的健康发展[J].中国发展,2010,4:86-97.
物联网(IoT:The Internet of Things) 实现的是万物相连,是具有全面感知、可靠传送、智能处理等特征的连接物理世界的网络,任何时间、任何地点及任何物体都能在物联网中实现连结,可以帮助实现人类社会与物理世界的有机结合,使人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,从而提高整个社会的信息化能力。
1 物联网技术专业的发展及就业现状
我国于2009年8月提出“感知中国”以来,将物联网正式列为国家五大新兴战略性产业之一。根据各地的物联网产业发展规划,江苏、浙江、广东、北京、成都等地都纷纷上马物联网项目,其中江苏力在2010年全省物联网产业销售收入超1500亿元,2015年拟超4000亿元,其中无锡要达1000亿元。目前我国已经形成拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链,物联网产业规模已经达到数千亿的规模。物联网已经成为政府积极研究与推进的产业,工信部有关人士表示,因各地政府均需开展物联网项目,物联网人才非常缺乏。以无锡为例,无锡到2015年总投资40亿元,集聚各类传感网企业500家,实现产值500亿,需要引进和培养高级物联网人才5000名,集聚从业人员5万人。
在《中国RFID产业发展年度报告2010》中指出,物联网95%技术问题已解决,目前,最为紧缺的物联网人才不是高精尖端人才,而是应用和服务人才,这种人才的需求恰好符合高职的人才培养定位。高职院校物联网技术方向的毕业生面向的岗位是物联网应用的开发、物联网产品的测试、物联网系统的实施与维护、物联网产品的营销及推广等。
2 物联网技术专业的课程设置
物联网技术是典型的交叉学科,是多个学科的融合,涉及到电子信息工程技术、通信技术、计算机科学与技术、自动检测技术等等,物联网技术专业课程的设置需要综合考虑相关学科的特点以及关系。物联网技术专业从2010年以后才在各高校逐渐设立,还没有一个完整的标准和体系,高职教育又与本科高校在人才培养目标上不同,主要为了培养适应区域经济社会发展需要的高端技能型专门人才。高职物联网技术专业的人才培养目标既要使学生具备上岗的基本专业能力,又要使学生能够不断自我提高,学会交流沟通和团队协作,提高实践创新能力,以适应经济快速发展和物联网迅速进步。
根据物联网技术的知识体系结构,物联网技术专业人才必须掌握感知层、网络层、应用层等关键技术的专业知识和技能。在课程设置上,尽可能多地覆盖专业的知识,主要包括以下几方面:(1)通识课程,主要指大学生素养的培养,包括政治、思想、道德、心理素质的成长以及职业素质的培养,涉及到的课程有思想政治教育类课程以及企业职业化类课程;(2)技术基础课程,主要包括在物联网系统设计所必须的硬软件设计基础以及基本的计算机设计、开发技能,涉及到的课程有模数电、计算机C语言、电子CAD、单片机技术与应用等;(3)专业能力课程,主要是系统地掌握物联网技术体系结构中的各领域的专业知识,培养物联网系统中硬软件的设计开发以及应用能力,涉及到的课程有传感器、计算机组网、物联网组建等课程。
3 物联网技术专业的人才培养探讨
物联网技术是时代科技进步的产物,物联网系统丰富多彩,简单枯燥的灌输教学无法满足物联网技术的专业要求。激发学生的兴趣,提高教学的实践性才能使学生更深入的掌握知识,提高学生的实践动手能力,符合高职人才培养的目标。
3.1 以赛带学,调动学生学习的积极性
高职院校学生相对本科院校的学生基础薄弱,部分学生缺乏主动学习的积极性。在教学的同时,有针对的选择部分学生参加物联网技术专业相关的设计类竞赛,能够很好的以赛带学,以少带多,逐渐培养学生对物联网技术专业的兴趣,提高学生的实际动手操作能力。
3.2 校企合作,带动学校专业建设
高职教育的特点决定人才的培养必须密切联系企业的生产现状,物联网技术专业现在还处于摸索阶段,缺少先行经验,校企合作的开展能够借用物联网企业的实践经验帮助高职院校把握人才培养的方向,同时企业的工程师能很好的弥补高职院校师资力量的不足的缺点,并且高职教师深入企业实践,能够快速提高学校教师的工程实践能力。
3.3 学中做,做中学,多模式培养学生
物联网技术专业是个实践性很强的学科,单单的理论知识学习远远不能满足人才培养的需要。校内的实训一方面受限于经费的投入,另一方面也受限于师资力量。在物联网技术专业的教学中可以将顶岗实习引入到教学中,定期安排学期参加顶岗实习,以工代学。同时,积极鼓励学生参加物联网技术相关的岗位证书培训,提高学生的职业技术能力。
关键词:物联网;医院信息化;RFID;无线网络
1概述
当前,信息技术和物联网技术不断发展,促进了各种行业的信息化建设。在医疗领域,物联网技术已经在医院的信息化建设中得到了广泛应用,在推进医院信息化进程中发挥了重要作用。物联网技术利用各种信息传递平台,实现人与物、物与物之间的信息交换,优化各种医疗资源配置,方便人们获取有用信息。目前,在我国,有很多医院的医疗信息资源仅为其自身所用,其他医院无法与该医院共享医疗资源信息,严重浪费了医疗资源。物联网技术的引入,提供了更为先进的医院管理方式。传统的医院的运行模式通常以业务系统为中心,物联网技术在医院中的应用,将强调以对象为重点,智能化管理和控制医院的人、事、物等,从而促进我国医疗事业的发展。从实际情况来看,物联网技术的应用在我国受到了很大关注,利用物联网技术,可实现对病人和物品的智能化管理,有望将医疗领域的服务推向一个崭新的时期,同时促进智能医院和医疗平台的建设进度。
2物联网技术概述
2.1物联网的概念
物联网通常是指利用信息传感设备,根据预先设定的通信协议,将物品和网络连接起来,使得物品之间能够进行通信,实现对物品的智能化识别、跟踪和管理的网络。常见的信息传感设备主要有射频识别,即RFID,激光扫描仪,红外感应器以及全球定位系统等。常见的物联网架构主要包括三个层次,即感知、传输和应用层等。其中感知层的主要作用是利用各种感知设备,不间断的从各个位置监测并采集各种物品或事件相关的信息和数据,感知层是物联网架构的最底层;传输层的主要作用是利用各种通信系统,包括以太网、移动互联网以及无线局域网等,将感知层采集到的各种物品或事件的相关信息和数据传递到目的地,传输层是物联网架构的中间层次;应用层是物联网架构的最顶层,主要作用是对传输层发送过来的信息进行各种处理,如统计分析等等,并根据分析的结果作出相应的决策。
2.2相关技术
物联网的关键技术根据其实现原理的不同可以分为短距离无线通信技术、无线传感器网络和射频识别技术等三类。下面分别对这三类技术进行详细介绍。
2.2.1短距离无线通信技术
物联网中的传感器设备在传递其采集的信息时,通常要求使用的网络具有无线连接、成本低、功耗低及对等通信等四个特点。物联网构建时常用的组网技术包括ZigBee、WiFi、蓝牙、UWB(Ultra Wideband)等。其中,ZigBee因其具有低功耗、低成本、低速率,并且能够支持多个节点和不同的网络结构等特点,而成为物联网构建过程中应用十分广泛的无线通信技术之一;WiFi是应用范围最广、覆盖范围最大的无线网络通信技术之一,目前几乎所有的智能设备如智能手机、平板电脑等都具备WiFi连接功能,不同的无线路由器因其发射功率和环境不同,其信号覆盖距离通常为100-300米;蓝牙技术是两个终端设备在短距离之间进行数据传输的最佳选择,在手机、平板电脑、无线鼠标、智能眼镜、无线耳机等电子设备上得到了相当广泛的应用,此外,蓝牙技术可以将处在彼此信号覆盖范围内的多个具备蓝牙功能的电子设备连接起来,组成微微网(picon-et),进而可将多个微微网连接起来组成散射网(Scatternet);UWB是一种使用脉冲信号而非载波信号进行通信的无线技术,重要应用于测量距离、定位目标物体、娱乐等,其主要特点包括传输数据速度快、功耗低、定位准确等。
2.2.2无线传感器网络
无线传感器网络是物联网技术中重要且十分常用的技术之一,主要有数据获取和分布网络,以及控制管理中心等三个部分组成。组成部分主要包括传感器、数据处理单元,以及相关的通信模块等,每个节点利用相关的协议组成网络,然后通过这些节点采集数据,将采集的数据发送给信息处理中心。无线传感器网络具有成本低、功耗低,且功能多样等优点。
2.2.3射频识别技术
物联网是智慧校园建设的核心技术支撑,而射频识别技术RFID,俗称电子标签,又是物联网中的一个关键技术。射频识别,即识别和标识目标物,类似给物体贴上“户口”。RFID技术具有众多优点,包括:防水、耐高温、寿命长,能够读取较远距离的数据,可以加密标签上的数据,数据存储的容量相对较大且可以对存储的信息进行更改,对高速运动中的物体也可识别,能够适用恶劣的工作环境等。RFID技术以无线射频方式,通过非接触式双向通信,实现数据的交换,最终达到自动识别的目的。
3物联网在医院信息化建设过程中的应用
3.1医院物联网建设实现的总体思路
利用物联网对医院进行信息化建设,已经成为了当前大部分医院推进信息化进程采用的主要的技术手段。传统的医院对病患的各种医疗服务和对医院各种物品的管理往往采用人工方式,工作效率通常较低。将物联网技术引人到医院的信息化建设中,能够将对病患的医疗服务和对医院的各种物品的管理工作智能化,在医院的内部,可通过互联网实现内部的设备信息、医疗信息和各种医疗设备信息的智能化数字化自动采集,并将采集的数据进行安全存储,根据需要进行传输和共享。利用物联网技术将能够解决传统医院建设过程中遇到的医疗平台技术薄弱、医疗生产安全隐患、医务人员素质不高等问题,将大大推进医院的信息化建设进程。当前,物联网技术在医院信息化建设中的应用主要体现在人员管理、物品管理、移动门诊输液以及病患定位及无线医疗监护等几个方面。
3.2人员管理
在医院的人员管理方面,管理的人员类型主要包括医院患者、医院工作人员和患者的探访人员等三种类型。在对人员进行管理时,主要是设定不同身份人员的进出权限,如医院重要场所或者核心办公区的进出、重点部门的智能门禁、重要区域的人员进出记录等等。由于医院是十分敏感,且流动人员较大的特殊场所,医院里的各种重要场所,如手术室、放射室、化验室等等场所,即使是医院的工作人员也不得随意进出,此外,医院的核心办公区域、传染病区、精神病区等医院的敏感区域,也需要对无关的人员设置相应的进出权限。在医院的人员管理方面,实现智能化管理主要使用的物联网技术包括超高频电子标签、电子地图、无线网络定位以及智能视频等技术,其中,超高频电子标签主要是以胸卡或腕带式的形式配发给相关人员,电子地图和无线网络定位技术等主要针对需要看护的病患;智能视频技术主要用户对人员的身份进行识别和相关权限的判断。利用物联网技术,患者到医院就诊时,可以自主挂号,查询自己的病情信息,了解自己的电子病历,办理住院和出院手续等;医院的工作人员可以利用物联网技术对各种病患信息进行采集和患者病房非巡视,医院可对工作人员进行定位,考勤其日常工作到位情况,了解其活动轨迹等。
3.3物品管理
由于医院中的各种医疗设备、物品等往往需要特殊存储或看护,因此,对医院物品的智能化精准管理,也是医院在信息化过程中必须解决的关键问题之一。需要管理的物品通常包括各种药品、医疗设备、需要处理的医疗垃圾、各种消毒的器皿等等。物联网技术的引入,将极大提高医院工作人员对物品的管理效率。在药品管理方面,利用电子标签等,可以随时查看药房的各种药品的使用情况和是否存在丢失情况;在设备管理方面,可以智能化的统计当前医疗设备的消耗情况,方便快捷的对各种智能设备进行管控和定位;在医疗垃圾管理方面,可随时了解医疗垃圾情况,根据需要实时定位医疗垃圾车辆,对特殊的区域进行合理科学设置等等。
3.4移动门诊输液
将物联网技术应用到移动门诊输液,是物联网技术在医院信息化建设中的重要典型应用之一。门诊输液是医院医疗系统的重要功能之一,传统的医院门诊输液,通常是患者通过排序叫号,使护士来给患者扎针进行输液,但是对大型医院,当患者数量较多时,难免会出现延误或出错的现象。在移动门诊输液中使用物联网技术是能够解决上述问题的有效途径之一。经物联网技术应用到移动门诊输液时的主要步骤是:在药品配给和输液过程方面,利用物联网技术可将每个需要输液的患者的相关情况进行标示,包括患者的个人信息和患者需要使用的药品信息,从而减少在输液时的出错情况;在护士叫号方面,传统的护士叫号方式往往存在漏洞,在使用物联网技术中的无线传呼技术,可对该情况进行改善,患者只需利用无线设备即可呼叫护士,不仅提高了呼叫的效率,而且能够营造较为安静的输液环境。
3.5病患定位及无线医疗监护
对特殊患者进行准确的位置定位,提供高效的无线医疗监护,是物联网技术在医院信息化过程中的另一个重要的应用。在使用物联网技术时,可给特殊患者佩戴基于RFID技术开发的电子设备,当患者需要医护人员提供帮助时,医护人员能够迅速准确的确定患者的位置以及相关的药品使用情况。S着无线网络技术的不断提高,基于无线网络能够给患者提供更完善的服务,极大地缩短了患者信息的获取时间,提高了效率。
【摘要】随着信息技术和科技发展水平的不断提高,物联网技术越来越成熟,而且应用也越来越广泛,在智慧校园建设中引入物联网技术是对数字化校园的优化升级,对于我国的教育事业的发展具有十分积极的意义。
【关键词】智慧校园 物联网 应用讨论
为了适应现代教育发展的历史趋势,为了实现我国教育事业的深化发展,为了建设智慧校园,将物联网技术运用到校园建设上来既是教育发展内在要求,也是时展的必然要求。将物联网技术运用到智慧校园的建设上来能够推动校园管理模式创新,提高办学水平。
一、两个概念的界定
1、智慧校园。所谓智慧校园就是利用信息技术、物联网技术以及虚拟化技术来进行数字化校园建设,通过革新教师、学生、管理者的校内生活方式,将学校的各种资源进行系统的整合,提高各个校园主体在校园生活应用中的明确性、灵活性以及响应速度,从而达到教育教学管理服务模式的创新和发展。2、物联网技术。物联网的概念最早在上世纪九十年代末提出,是信息技术发展的又一崭新阶段,也是信息技术的重要不成部分。其核心和基础仍然是互联网,在信息实现互通的前提下有效扩展了用户端,将物与物,人与人联系在一起,特别注重用户体验,在应用元素上更加个性化、人性化、多元化,可以说是数字化的升级版。
二、典型应用
1、物联网在教学管理中的应用。作为智慧校园重要组成部分,在教学管理中积极运用物联网技术能够取得良好的效果。它能够通过提供“未来教室、移动智能卡”有效整合教学资源,为广大师生提供良好的教学环境,为师生制定个性化的教学方案。运用智能传感器以及网络信息技术实现对各种教学信息的管理和信息共享,为学生提供更优质的教学资源。同时也能够借助“移动智能卡”实现对身份认证、考勤管理、图书借阅登多方面的管理,大大提高教育管理的效率和质量。2、物联网在校园安全中的运用。校园作为一个特殊的社会活动场所,对于安全系数要求非常高,运用物联网技术能够建立“电子围墙”,利用安防监控器、视频监控器实现对校园重点区域的及时监测和管理,而且能够形成安全警报系统,进行自动报警,有利于及时应对突发事件,维护师生安全。同时也能建成“智能访客系统”,对来客进行认真的信息登记和对可疑人员进行排查,提高管理部门的工作效率和校园安保工作质量。3、物联网在后勤管理中的应用。作为校园生活的重要组成部分,后勤保障引入物联网能够实现智慧校园的更加完善。利用传感器等物联网技术实现对校园水、电、暖等资源的控制和优化配置,并实现对各种信息的及时,供广大师生能够合理进行安排,既实现了低碳环保,也能推进校园文化建设。物联网技术在后勤管理领域还有许多待开发的项目,例如餐厅就餐质量管理、校医之间管理等等,这些都是建设智慧校园的必不可少的组成部分,因此,物联网技术在后勤管理领域还需要有更大的发挥。
三、物联网技术应用存在的问题