發(fā)布時(shí)間:2023-10-09 17:40:43
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究,期待它們能激發(fā)您的靈感。
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng);互聯(lián)網(wǎng);信息交換和通信
一、物聯(lián)網(wǎng)―概念
物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things)的概念是在1999年提出的,它的定義很簡(jiǎn)單,把所有物品通過射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。
物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中,具體地說,就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合,在這個(gè)整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,存在能力超級(jí)強(qiáng)大的中心計(jì)算機(jī)群,能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施實(shí)時(shí)的管理和控制,在此基礎(chǔ)上,人類可以以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活,達(dá)到“智慧”狀態(tài),提高資源利用率和生產(chǎn)力水平,改善人與自然間的關(guān)系。因此,物聯(lián)網(wǎng)的定義是:通過射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
二、物聯(lián)網(wǎng)―原理
物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,利用RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù),構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬事萬物的“Internet of Things”。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中,物品(商品)能夠彼此進(jìn)行“交流”,無需人的干預(yù)。其實(shí)質(zhì)是利用射頻自動(dòng)識(shí)別(RFID)技術(shù),通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品(商品)的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享。而RFID,正是能夠讓物品“開口說話”的一種技術(shù)。在“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想中,RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)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(luò)把它們自動(dòng)采集到中央信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)物品(商品)的識(shí)別,進(jìn)而通過開放性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換和共享,實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的“透明”管理?!拔锫?lián)網(wǎng)”概念的問世,打破了之前的傳統(tǒng)思維。過去的思路一直是將物理基礎(chǔ)設(shè)施和IT基礎(chǔ)設(shè)施分開:一部分是機(jī)場(chǎng)、公路、建筑物;另一部分是數(shù)據(jù)中心,個(gè)人電腦、寬帶等。而在“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代,鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施,在此意義上,基礎(chǔ)設(shè)施更像是一塊新的地球工地,世界的運(yùn)轉(zhuǎn)就在它上面進(jìn)行,其中包括經(jīng)濟(jì)管理、生產(chǎn)運(yùn)行、社會(huì)管理乃至個(gè)人生活。
三、物聯(lián)網(wǎng)―技術(shù)架構(gòu)和應(yīng)用模式
從技術(shù)架構(gòu)上來看,物聯(lián)網(wǎng)可分為三層:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成,它的作用相當(dāng)于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經(jīng)末梢,它是物聯(lián)網(wǎng)獲識(shí)別物體,采集信息的來源,其主要功能是識(shí)別物體,采集信息。網(wǎng)絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計(jì)算平臺(tái)等組成,相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦,負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶(包括人、組織和其他系統(tǒng))的接口,它與行業(yè)需求結(jié)合,實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。
四、物聯(lián)網(wǎng)―認(rèn)知誤區(qū)
(1)把傳感網(wǎng)或RFID網(wǎng)等同于物聯(lián)網(wǎng)。事實(shí)上傳感技術(shù)也好、RFID技術(shù)也好,都僅僅是信息采集技術(shù)之一。除傳感技術(shù)和RFID技術(shù)外,GPS、視頻識(shí)別、紅外、激光、掃描等所有能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)識(shí)別與物物通信的技術(shù)都可以成為物聯(lián)網(wǎng)的信息采集技術(shù)。傳感網(wǎng)或者RFID網(wǎng)只是物聯(lián)網(wǎng)的一種應(yīng)用,但絕不是物聯(lián)網(wǎng)的全部。(2)把物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)成互聯(lián)網(wǎng)的無邊無際的無限延伸,把物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)成所有物的完全開放、全部互連、全部共享的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。實(shí)際上物聯(lián)網(wǎng)絕不是簡(jiǎn)單的全球共享互聯(lián)網(wǎng)的無限延伸。即使互聯(lián)網(wǎng)也不僅僅指我們通常認(rèn)為的國(guó)際共享的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),互聯(lián)網(wǎng)也有廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之分。物聯(lián)網(wǎng)既可以是我們平常意義上的互聯(lián)網(wǎng)向物的延伸,也可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用組成局域網(wǎng)、專業(yè)網(wǎng)。現(xiàn)實(shí)中沒必要也不可能使全部物品聯(lián)網(wǎng),也沒必要使專業(yè)網(wǎng)、局域網(wǎng)都必須連接到全球互聯(lián)網(wǎng)共享平臺(tái)。今后的物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)會(huì)有很大不同,類似智慧物流、智能交通、智能電網(wǎng)等專業(yè)網(wǎng),智能小區(qū)等局域網(wǎng)才是最大的應(yīng)用空間。(3)認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)就是物物互聯(lián)的無所不在的網(wǎng)絡(luò),因此認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是空中樓閣,是目前很難實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。事實(shí)上物聯(lián)網(wǎng)是實(shí)實(shí)在在的,很多初級(jí)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用早就在為我們服務(wù)著。物聯(lián)網(wǎng)理念就是在很多現(xiàn)實(shí)應(yīng)用基礎(chǔ)上推出的聚合型集成的創(chuàng)新,是對(duì)早就存在的具有物物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化、自動(dòng)化系統(tǒng)的概括與提升,它從更高的角度升級(jí)了我們的認(rèn)識(shí)。(4)把物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)成個(gè)筐,什么都往里裝?;谧陨碚J(rèn)識(shí),把僅僅能夠互動(dòng)、通信的產(chǎn)品都當(dāng)成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]馬建.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論[J].機(jī)械工業(yè)出版社,2011
[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);校園監(jiān)控技術(shù);應(yīng)用研究
[中圖分類號(hào)]C939
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[文章編號(hào)]1671-5918(2015)21-0091-02
前言
學(xué)校是我國(guó)培養(yǎng)人才的重要機(jī)構(gòu),也是我國(guó)實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展和建設(shè)的有利保障。校園安全問題,是當(dāng)下人們廣泛關(guān)注的熱門話題之一。近年來,我國(guó)校園頻發(fā)事故,新聞報(bào)道中經(jīng)常提及校園內(nèi)發(fā)生的打架斗毆事件,除此之外,一些社會(huì)人員在校園中毆打?qū)W生的新聞也是屢見不鮮。維護(hù)校園的安全和穩(wěn)定,對(duì)校園實(shí)現(xiàn)有利監(jiān)控,避免安全事故發(fā)生,是當(dāng)下教育行業(yè)面臨的一個(gè)重要議題。如何對(duì)我國(guó)校園實(shí)現(xiàn)有利的監(jiān)控,采取有效的技術(shù)手段實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控,這樣一來,有利于對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行有效控制,避免事態(tài)擴(kuò)大化。本文對(duì)校園監(jiān)控技術(shù)的研究,主要以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用為主,分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在進(jìn)行校園監(jiān)控過程中的優(yōu)越性,并就其具體實(shí)施手段進(jìn)行了相關(guān)分析和闡述。
一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),是一種利用信息傳感器,按照約定協(xié)議實(shí)現(xiàn)信息傳播的技術(shù)手段,通過信息傳感設(shè)備,可以對(duì)人、物進(jìn)行有效的監(jiān)控。同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一種,主要利用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)物與物、人與物、人與人全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以更好的對(duì)信息進(jìn)行獲得,并且為智能化決策和監(jiān)控提供有效的依據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在當(dāng)下社會(huì)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用,其應(yīng)用主要以監(jiān)控系統(tǒng)為主,通過利用物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的功能,實(shí)現(xiàn)信息監(jiān)控這一目的。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中,要注意傳感器、二維碼、射頻設(shè)別、多媒體設(shè)備網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的連接問題,充分發(fā)揮設(shè)備功能,為物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息決策提供有力依據(jù)。同時(shí),在進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,需要考慮到網(wǎng)關(guān)和接入網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造,以及網(wǎng)絡(luò)之間的融合問題,注重信息管理以及業(yè)務(wù)分析管理,發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中的重要功能。
二、物聯(lián)網(wǎng)中主要技術(shù)手段分析
以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,要充分考慮到物聯(lián)網(wǎng)的射頻識(shí)別技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)以及Zig-Bee技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,只有科學(xué)合理的應(yīng)用這四種技術(shù),才能更好發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的監(jiān)控功能。
(一)射頻識(shí)別技術(shù)分析
射頻識(shí)別技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中非常重要的技術(shù)之一,它由標(biāo)簽、讀寫器、天線三個(gè)部分構(gòu)成。其中,標(biāo)簽是耦合元件及芯片組成的。每一個(gè)標(biāo)簽都有著唯一的電子編碼,標(biāo)簽中有著一定的空間,用來滿足用戶輸入信息的要求。標(biāo)簽還具有識(shí)別目標(biāo)對(duì)象的作用;讀寫器是一種讀取和寫入信息的設(shè)備,具有數(shù)據(jù)交換功能;天線則是一種信號(hào)傳輸裝置,是實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽和讀寫器之間信號(hào)傳輸?shù)难b置。射頻識(shí)別技術(shù)之所以能夠完成信息跟蹤,就是因?yàn)闃?biāo)簽、讀寫器、天線三者的合作。在實(shí)際工作過程中,讀寫器通過發(fā)射信號(hào)到達(dá)標(biāo)簽,標(biāo)簽利用天線進(jìn)行信號(hào)頻率感應(yīng),從而獲取標(biāo)簽所在位置。根據(jù)標(biāo)簽所在位置,進(jìn)行信息跟蹤,從而進(jìn)行任務(wù)部署和執(zhí)行。
(二)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分析
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由分布式傳感節(jié)點(diǎn)、信號(hào)接收器、網(wǎng)絡(luò)和用戶接口等裝置構(gòu)成。其中,在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,分布式傳感節(jié)點(diǎn)是十分重要的一環(huán),其具有數(shù)據(jù)采集作用。傳感節(jié)點(diǎn)主要有數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)傳輸單元三大部分構(gòu)成。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際工作當(dāng)中,通過對(duì)節(jié)點(diǎn)的有效布置,完成對(duì)對(duì)象的實(shí)時(shí)監(jiān)控。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)布置時(shí),實(shí)現(xiàn)了對(duì)監(jiān)控對(duì)象信息的采集、處理、傳輸工作,根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息,進(jìn)行控制和操縱。無線傳感器技術(shù)的完善和發(fā)展,使其在監(jiān)控設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用,將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于校園監(jiān)控當(dāng)中,無疑將起到十分重要的作用。
(三)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)技術(shù)分析
網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)技術(shù),是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的又一重要方面。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的采集,并且可以進(jìn)行圖像拍攝,有效地實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控目的。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)主要由鏡頭、聲音傳感器、圖像傳感器以及網(wǎng)絡(luò)接口等部分構(gòu)成。在應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)當(dāng)中,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)主要采取數(shù)字化視頻信號(hào),通過網(wǎng)絡(luò)總線的連接,實(shí)現(xiàn)了信息的傳輸工作。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)應(yīng)用十分廣泛,可以更好地實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)目的。
(四)ZigBee技術(shù)分析
ZigBee技術(shù)更加適合于遠(yuǎn)程監(jiān)控,它是由數(shù)千個(gè)微小的傳感器構(gòu)成,可以實(shí)現(xiàn)傳感器之間的相互通信,并且以接力的方式實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的傳輸工作。ZigBee技術(shù)適合于數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務(wù),具有功耗低、成本低等優(yōu)點(diǎn),將之應(yīng)用于校園網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中,有著較為廣泛的發(fā)展空間。
三、校園監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
為了更好確保校園安全,在進(jìn)行校園監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,要對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式存在的弊端予以改善,加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,站在全面的角度對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,確保監(jiān)控系統(tǒng)的全面性和穩(wěn)定性,更好實(shí)現(xiàn)監(jiān)控目的。傳統(tǒng)的校園監(jiān)控系統(tǒng)存在著成本高、效率低等缺點(diǎn),這樣一來,一旦發(fā)生安全事故后,很難及時(shí)反應(yīng)過來,當(dāng)反應(yīng)過來的時(shí)候,事故已經(jīng)造成了相當(dāng)大的影響。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中,要注重統(tǒng)籌兼顧的發(fā)展模式,站在整體的角度進(jìn)行分析問題,以構(gòu)建系統(tǒng)體系作為校園監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的全面性和穩(wěn)定性,更好實(shí)現(xiàn)校園安全。
四、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的校園監(jiān)控技術(shù)研究
校園監(jiān)控技術(shù)的實(shí)現(xiàn),要以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為其發(fā)展的根本,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)強(qiáng)大的監(jiān)控功能,可以更好實(shí)現(xiàn)校園監(jiān)控系統(tǒng)目標(biāo)。針對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的校園監(jiān)控技術(shù)研究,本文將從以下幾個(gè)方面進(jìn)行闡述。
(一)射頻識(shí)別技術(shù)下的校園門禁系統(tǒng)
利用射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)設(shè)置校園門禁系統(tǒng),可以用來驗(yàn)證學(xué)生的身份,將一些身份不明的外校人員攔截在門外。在實(shí)際應(yīng)用過程中,學(xué)校會(huì)將RFID卡發(fā)放給學(xué)生和老師以及學(xué)校的工作人員,讓他們以RFID卡作為進(jìn)出學(xué)校的憑證。學(xué)校利用RFID卡進(jìn)行校園監(jiān)控,可以減少一定的麻煩,避免一些校外人員進(jìn)出學(xué)校,對(duì)學(xué)生的安全造成一定的威脅。同時(shí),在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,學(xué)校的相關(guān)場(chǎng)所,例如大門、圖書館、實(shí)驗(yàn)樓等位置也要憑卡出入,可以方便校方管理。在設(shè)置RFID卡時(shí),要對(duì)學(xué)生的實(shí)際信息進(jìn)行輸入,并對(duì)信息進(jìn)行備份存儲(chǔ),當(dāng)學(xué)生將RFID卡弄丟失時(shí),可以更好地進(jìn)行補(bǔ)卡操作。校方在設(shè)計(jì)RFID卡時(shí),還可以根據(jù)實(shí)際情況,加強(qiáng)此卡的作用,例如進(jìn)行圖書借閱、考勤管理等事情。
(二)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng),是校園監(jiān)控技術(shù)中較為重要的一環(huán)。在進(jìn)行校園監(jiān)控技術(shù)設(shè)計(jì)過程中,要充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用,對(duì)校園內(nèi)的實(shí)際情況進(jìn)行有效的視頻監(jiān)控,對(duì)突發(fā)事情可以更好地掌握,并以此采取有效措施解決突發(fā)事件。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng),利用寬帶網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了信號(hào)傳輸,并通過視頻監(jiān)控設(shè)備對(duì)校園內(nèi)的情況實(shí)現(xiàn)了有力監(jiān)控。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)擁有數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理等作用,在進(jìn)行監(jiān)控過程中,可以進(jìn)行相關(guān)的預(yù)警工作,將之應(yīng)用于校園監(jiān)控技術(shù)當(dāng)中,可以更好地應(yīng)對(duì)突發(fā)事件,并且能夠在最快的時(shí)間內(nèi)作出反應(yīng),將突發(fā)事件的影響性降到最低效果。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)在校園監(jiān)控技術(shù)當(dāng)中應(yīng)用時(shí),要注重系統(tǒng)的報(bào)警功能,一旦遇到突發(fā)事件,監(jiān)控人員對(duì)事件程度進(jìn)行分析,若是校方無法解決的事情,立刻進(jìn)行報(bào)警。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng),是校園監(jiān)控技術(shù)當(dāng)中不可或缺的一部分,它是保證校園環(huán)境安全,應(yīng)對(duì)突發(fā)事情的重要監(jiān)控設(shè)備。
(三)防火報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,教學(xué)樓的設(shè)計(jì)也以高層建筑為主,這種形勢(shì)下,火災(zāi)隱患是各個(gè)高校必須關(guān)注的重點(diǎn)問題。高層建筑中,防火報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì),關(guān)系到了樓房一旦產(chǎn)生火災(zāi),是否能夠及時(shí)地進(jìn)行求助。加強(qiáng)校園火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)建設(shè),將之應(yīng)用于校園監(jiān)控技術(shù)當(dāng)中,可以很好地預(yù)防火災(zāi)發(fā)生。同時(shí),若是火災(zāi)發(fā)生后,防火報(bào)警系統(tǒng)可以第一時(shí)間進(jìn)行報(bào)警求助,能夠讓火災(zāi)帶來的后果降到最低。校園監(jiān)控技術(shù)中,關(guān)于防火報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì),主要是應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的ZigBee技術(shù),它克服了傳統(tǒng)報(bào)警器效率低、成本高的缺點(diǎn),使防火報(bào)警系統(tǒng)更符合于校園監(jiān)控系統(tǒng)需求。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,ZigBee技術(shù)的防火報(bào)警系統(tǒng)具有很強(qiáng)的針對(duì)性,通過對(duì)各個(gè)容易引發(fā)火災(zāi)隱患的場(chǎng)景進(jìn)行監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控目的,在很大程度上杜絕了火災(zāi)的發(fā)生。
【關(guān)鍵詞】煤礦;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);信息化;應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)掀起了新的信息產(chǎn)業(yè)浪潮,是全球新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。目前,世界各國(guó)均對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為重視,并將該技術(shù)應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域行業(yè)。在煤礦行業(yè),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為煤礦信息化建設(shè)、發(fā)展帶來新的機(jī)遇,推動(dòng)煤礦行業(yè)的信息化管理、安全生產(chǎn)、自動(dòng)化監(jiān)控等,使我國(guó)煤礦企業(yè)的信息化水平得以提高,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述
物聯(lián)網(wǎng)指的是通過各種接入網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng),連接、結(jié)合傳感器網(wǎng)絡(luò)、全球定位系統(tǒng)、二維碼設(shè)備、射頻標(biāo)簽閱讀裝置等各種信息傳感系統(tǒng)、設(shè)備,從而形成一個(gè)巨大智能網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化定位、識(shí)別、管理、監(jiān)控[1]。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了物體與物體、物體與人的連接、溝通、交互。而對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而言,主要包括應(yīng)用技術(shù)、傳輸技術(shù)、感知技術(shù)、支撐技術(shù)等。其中,應(yīng)用技術(shù)包括物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、信息共享交互平臺(tái)技術(shù)等,指的是用于支持系統(tǒng)運(yùn)行的技術(shù)。而傳輸技術(shù)主要包括衛(wèi)星通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等,匯聚感知數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí),對(duì)于感知技術(shù)而言,主要包括遙測(cè)遙感技術(shù)、RFID技術(shù)、機(jī)器人智能感知技術(shù)等,用于物聯(lián)網(wǎng)底層感知信息。支撐技術(shù)包括AI技術(shù)、GIS/GPS技術(shù)、云計(jì)算、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等,用于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)利用與處理方面[2]。
二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤礦信息化中的應(yīng)用
(一)煤礦物聯(lián)系統(tǒng)的架構(gòu)
將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于煤礦信息化建設(shè)、運(yùn)營(yíng)中,需要按照統(tǒng)計(jì)接口、統(tǒng)一管理、規(guī)劃的要求進(jìn)行設(shè)計(jì),且需要設(shè)計(jì)應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、感知層三個(gè)層次。其中,應(yīng)用層負(fù)責(zé)處理分析大量的信息數(shù)據(jù),控制、調(diào)配井上、井下人員、設(shè)備。例如,在煤礦運(yùn)營(yíng)、管理中,通過應(yīng)用層確認(rèn)礦工位置、出勤情況,監(jiān)督工作程序,并及時(shí)接受礦工反饋的信息,提高應(yīng)急處理效率。同時(shí),利用監(jiān)控檢測(cè)終端對(duì)各設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行了解、掌握,通過自動(dòng)控制技術(shù)開、關(guān)、操作設(shè)備,減少礦工出入危險(xiǎn)區(qū)域的時(shí)間,確保礦工安全,提高生產(chǎn)效率。網(wǎng)絡(luò)層相互融合計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等,準(zhǔn)確傳輸、交互數(shù)據(jù)信息。感知層通過通訊模塊將其獲取的數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī),主要包括視頻攝像頭、RFID讀卡器、感應(yīng)器等[3]。在煤礦企業(yè)的具體應(yīng)用中,將視頻監(jiān)控和傳感設(shè)備安裝在地面井口、井下、媒臺(tái)等場(chǎng)所,并將數(shù)據(jù)與感應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)相連接,收集數(shù)據(jù)。具體架構(gòu)如圖1所示。
圖1 煤礦物聯(lián)系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖
(二)炸藥流向、運(yùn)輸與物流信息化系統(tǒng)
在炸藥流向管理中,利用二維碼識(shí)別、管理技術(shù),當(dāng)煤礦企業(yè)從公安部取得炸藥后,為炸藥加貼二維碼標(biāo)簽,為以后的運(yùn)輸、下井流程管理提供保障。同時(shí),在炸藥運(yùn)輸車輛管理中,利用車載DVR系統(tǒng),通過GPS定位、Wi-Fi傳輸?shù)裙δ?,?duì)炸藥運(yùn)輸車輛的位置、駕駛?cè)藛T進(jìn)行視頻監(jiān)控、記錄。此外,在物流信息化系統(tǒng)中,集成、處理車流、物流、人流過程數(shù)據(jù),為物品運(yùn)輸、生產(chǎn)管理兩者之間架起一座橋梁,實(shí)現(xiàn)兩者之間的數(shù)據(jù)共享。例如,在物品運(yùn)輸中,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),基于建立的物流信息化平臺(tái),整合分散的人流、物流、危險(xiǎn)品等子系統(tǒng),并增加存儲(chǔ)、告警、業(yè)務(wù)流程管理、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、協(xié)同作業(yè)管理等附加功能,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、分層、多級(jí)監(jiān)控管理[4]。這樣,在平臺(tái)客戶端中,在一個(gè)界面下,調(diào)度人員可對(duì)一個(gè)作業(yè)點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)人員、設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)視頻等信息進(jìn)行查看、記錄,可及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工問題、危險(xiǎn)預(yù)警,及時(shí)采取解決措施。
(三)生產(chǎn)設(shè)備的遠(yuǎn)程維護(hù)
對(duì)于煤礦企業(yè)而言,生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行對(duì)煤礦的安全、正常運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要,如果生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)問題,煤礦企業(yè)的正常運(yùn)營(yíng)受到直接影響,降低企業(yè)的運(yùn)行效率、經(jīng)濟(jì)效益。而利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將生產(chǎn)設(shè)備連接于互聯(lián)網(wǎng),從而將生產(chǎn)設(shè)備匯集到企業(yè)所建立的信息化監(jiān)控平臺(tái)中,及時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)設(shè)備,及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題,及時(shí)維修。在具體應(yīng)用中,首先,對(duì)于設(shè)備提供商而言,可通過特定的接入點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備問題,在第一時(shí)間采取維修措施,從而降低生產(chǎn)設(shè)備故障發(fā)生率,并減少維修花費(fèi)的時(shí)間、費(fèi)用,降低煤礦企業(yè)在設(shè)備維修方面的成本。其次,利用有線通信、無線通信技術(shù),將互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)功能添加到生產(chǎn)設(shè)備中,使設(shè)備具備物聯(lián)網(wǎng)連接功能,從而使維修人員通過計(jì)算機(jī)操作,軟件模塊設(shè)置等操作,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程維修。
(四)工廠環(huán)境信息檢測(cè)及設(shè)備、人員管理
利用傳感器技術(shù)、ZigBee無線通信技術(shù),企業(yè)采集煤礦工廠范圍內(nèi)的信息環(huán)境,如有害氣體含量、水質(zhì)、溫度等,然后將所采集到的信息傳送到智能工廠監(jiān)管平臺(tái),為有關(guān)人員對(duì)工廠環(huán)境的監(jiān)測(cè)提供方便。這樣,依據(jù)工廠環(huán)境信息,系統(tǒng)自動(dòng)控制空調(diào)設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備等,從而為工廠生產(chǎn)提供良好環(huán)境,并降低能耗、節(jié)能減排。同時(shí),在人員、設(shè)備管理方面,建立人員定位與管理系統(tǒng),其中人員定位系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、標(biāo)識(shí)卡、上位機(jī)組成[5]。在機(jī)車定位與管理中,利用線通信方式、定位繼電器,定位煤礦井下機(jī)車。在具體信息化監(jiān)控管理中,可按照1~3m的距離在井下巷道頂壁上安裝標(biāo)識(shí)卡,然后利用礦用機(jī)車上的定位分站對(duì)標(biāo)識(shí)卡信息進(jìn)行讀取。在巷道中的礦用無線通信分站、機(jī)車上的移動(dòng)定位分站之間,利用無線以太網(wǎng)協(xié)議通信,以此支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、視頻等業(yè)務(wù),對(duì)調(diào)度中心下傳的各種指令進(jìn)行實(shí)時(shí)接收,并支持安裝在機(jī)車上的攝像機(jī),實(shí)時(shí)無線上傳攝像機(jī)視頻信號(hào)。此外,利用交通信號(hào)燈控制系統(tǒng),根據(jù)機(jī)車位置情況對(duì)道口的紅綠燈進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。
三、結(jié)束語
目前,隨著計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)的快速發(fā)展,煤礦企業(yè)在某個(gè)運(yùn)營(yíng)、管理環(huán)節(jié)實(shí)施信息化,但信息化程度較低,且多是單個(gè)環(huán)節(jié)的信息化,并未實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)、運(yùn)輸、管理的整體信息化。在煤礦信息化建設(shè)、運(yùn)營(yíng)中,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),建立集成信息平臺(tái)、集中控制平臺(tái),收集、整合各種信息,并實(shí)現(xiàn)信息共享,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化控制、危險(xiǎn)的自動(dòng)化報(bào)警等,提高企業(yè)的生產(chǎn)安全水平、設(shè)備運(yùn)行效率。
信息化建設(shè)在提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)、管理水平方面具有重要作用,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合更為煤礦企業(yè)以后的發(fā)展提供廣闊空間,提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
參考文獻(xiàn)
[1]黃成玉,張全柱,鄧永紅等.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在煤礦綜合信息化建設(shè)中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)礦業(yè),2013,22(12):136-140.
[2]陳浩,陳洪嶺.基于云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的煤礦安全管理智能移動(dòng)信息化平臺(tái)的研究[J].中國(guó)煤炭,2014,(5):73-75,117.
[3]李運(yùn)娣,李莉,陳景河等.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的煤礦生產(chǎn)安全信息化系統(tǒng)[J].煤炭技術(shù),2012,31(8):150-151.
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);產(chǎn)業(yè);發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀;技術(shù)研究
中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)識(shí)別碼:A 文章編號(hào):1001-828X(2015)015-000-01
一、物聯(lián)網(wǎng)概念
物聯(lián)網(wǎng)概念“InternetofThings”最早在比爾?蓋茨1995年的《未來之路》中首次被提及以來已經(jīng)發(fā)展了十來年。目前,不同國(guó)家和機(jī)構(gòu)組織對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)知還不夠統(tǒng)一,對(duì)其也有著各自不同的理解和定義。
二、我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
(一)形成了較為豐富的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)應(yīng)用
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,自2010年以來,由于我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)開始被正式提升到國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展高度以后,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展就面臨了前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)調(diào)查顯示,中國(guó)的RFID 產(chǎn)業(yè)在2010年時(shí)的純收入就已經(jīng)達(dá)到了121.5億元人民幣.同比增長(zhǎng)了42.8%,并且保持著較快的發(fā)展速度?,F(xiàn)階段,我國(guó)的RFID產(chǎn)業(yè)也已經(jīng)僅次于美國(guó)和英國(guó),在世界上排名第三位。在這個(gè)基礎(chǔ)上,RFID 技術(shù)也已經(jīng)逐漸的被應(yīng)用到了物流、工業(yè)生產(chǎn)以及城市交通等多個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中,再加上3G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用于發(fā)展,使得各個(gè)運(yùn)營(yíng)商又開始推出了全新的移動(dòng)支付方式,以此來使得RFID技術(shù)又增加了一個(gè)全新的應(yīng)用領(lǐng)域,那就是移動(dòng)支付,如此便形成了較為豐富的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)應(yīng)用。
(二)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)已經(jīng)起步
從某種程度上來京,造成物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展緩慢的一個(gè)最主要的原因,就是物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的缺失問題?,F(xiàn)階段,無論是中國(guó)還是國(guó)際上其他的發(fā)達(dá)國(guó)家,都沒有真正的為物聯(lián)網(wǎng)所涉及的各個(gè)領(lǐng)域,來建立起一個(gè)有效的且統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。自2009年以來.我國(guó)政府對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投入越來越多,這就使得物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作得到了社會(huì)各個(gè)方面上的廣泛關(guān)注與重視,并且于2010年6月9日,成立了中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組.在這個(gè)工作組織中,已經(jīng)有17個(gè)行業(yè)協(xié)會(huì)組織、14個(gè)部委,并且有24個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織加入。從某種程度上來看,該工作組的成立,能夠在很大程度上表示著我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定與研究工作得到了巨大的發(fā)展。
三、中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展存在的問題
(一)標(biāo)準(zhǔn)缺位阻礙物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展
現(xiàn)階段,我國(guó)和國(guó)際上的其他國(guó)家都還沒有形成一個(gè)統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),這就在很大程度上導(dǎo)致行業(yè)之間以及企業(yè)之間在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用上很難行成一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。也正是由于這種統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的缺乏,才會(huì)使得物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目之間并不能實(shí)現(xiàn)良好的互通,也因此使得物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中,實(shí)現(xiàn)廣域化的應(yīng)用難度大幅增加。也就是說,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺位,將會(huì)成為限制與影響物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)非常重要而又關(guān)鍵的因素,這樣一來不僅不能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)之間的互聯(lián)互通,同時(shí)也會(huì)影響到整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)快速與持續(xù)發(fā)展。
(二)物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)環(huán)節(jié)有待突破
我國(guó)的科學(xué)院對(duì)于傳感網(wǎng)的研究相對(duì)于其他國(guó)家來說要早很多,并且已經(jīng)在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目上得到了一定的發(fā)展成果。同時(shí),我國(guó)的產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)也相對(duì)來說比較迅速,無論是在材料還是技術(shù)上都已經(jīng)形成了一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈,發(fā)展前景相當(dāng)可觀。不過,做為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),二維碼技術(shù)和RFID技術(shù)在西方發(fā)達(dá)國(guó)家的研究起步較早、發(fā)展也較快,導(dǎo)致我國(guó)呈現(xiàn)出一種比較落后的狀態(tài),并且其在終端設(shè)備的研究以及芯片設(shè)計(jì)制造等方面也都處于較為落后的地位。
(三)物聯(lián)網(wǎng)信息安全問題亟待解決
簡(jiǎn)單來說,我們要想真正的促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,就必須要對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全加以管理與制約。就目前的實(shí)際情況來看,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中所存在的各個(gè)網(wǎng)站之間的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及互聯(lián)技術(shù)等方面都還存在著嚴(yán)重的信息安全隱患,這就非常容易導(dǎo)致其出現(xiàn)信息的泄漏問題。如果說我們不能及時(shí)的采取有效措施來對(duì)其加以保護(hù),就非常容易引起企業(yè)機(jī)密與個(gè)人隱私的暴露問題。所以說,如何才能更好地對(duì)海量的用戶隱私與信息進(jìn)行保護(hù).是現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所必須要集中解決的核心問題。
四、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景
物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的第三次信息產(chǎn)業(yè)浪潮,基于其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中廣闊的發(fā)展前景各國(guó)都在爭(zhēng)相發(fā)展,紛紛出臺(tái)戰(zhàn)略指導(dǎo)規(guī)劃,規(guī)范物聯(lián)網(wǎng)的有序發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)將是更多行業(yè)信息化過程中一個(gè)比較現(xiàn)實(shí)的突破口,將能催生一個(gè)上萬億的高科技市場(chǎng),將大大推進(jìn)信息技術(shù)元件的生產(chǎn),給國(guó)內(nèi)行業(yè)帶來巨大商機(jī)。
(一)加大研發(fā)投入,參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定
無論是世界上的哪一個(gè)國(guó)家,其在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展完善上,往往都會(huì)強(qiáng)調(diào)研發(fā)投訴,當(dāng)然,中國(guó)亦是如此。簡(jiǎn)單來說,沒有投入就不會(huì)有產(chǎn)出,投入不足也是限制其發(fā)展的一個(gè)重要原因。物聯(lián)網(wǎng)是由多種新技術(shù)進(jìn)行交叉融合之后的產(chǎn)物,而這種新技術(shù)的不斷交叉與融合應(yīng)用,同樣也是推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展的一個(gè)重要關(guān)鍵。
現(xiàn)階段,我國(guó)在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)進(jìn)行研究與開發(fā)時(shí)還是與世界先進(jìn)水平之間存在著較大的差距,如果說我們想要有效的減小這種差距,就必須要全面根據(jù)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況,并進(jìn)一步結(jié)合現(xiàn)階段已有的研究基礎(chǔ),來對(duì)將要發(fā)展與研究的核心技術(shù)進(jìn)行有效的選擇,使其能夠逐步在某些領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破,達(dá)到世界領(lǐng)先。
(二)創(chuàng)建一批國(guó)家級(jí)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基地
如果說,一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)想要得到全面的發(fā)展,就要求其必須要進(jìn)行產(chǎn)業(yè)的有效聚集和全面延伸。因此,如果我們想要促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展,首先要做的就是進(jìn)行產(chǎn)業(yè)空間布局的合理規(guī)劃,然后再再次基礎(chǔ)上,來為其配備上相關(guān)的配套產(chǎn)業(yè),從產(chǎn)業(yè)的發(fā)展繪畫以及政府的稅收上來對(duì)其進(jìn)行多個(gè)方面的優(yōu)惠與扶持,只有這樣,才能真正有效的實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)上的空間聚集,并引導(dǎo)其形成一個(gè)良好的產(chǎn)業(yè)集群。
參考文獻(xiàn):
[1]劉勇燕,郭麗峰.物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及瓶頸研究.中國(guó)科技論壇,2012(4).
[2]袁國(guó)智,董毅明.我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及其發(fā)展對(duì)策分析.商業(yè)時(shí)代,2011,4.
[關(guān)鍵詞] 煤礦信息化; 物聯(lián)網(wǎng); RFID; 關(guān)鍵技術(shù)
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在生活當(dāng)中很普及了,但是物聯(lián)網(wǎng)確實(shí)一種新型技術(shù),悄然在人們的生活當(dāng)中發(fā)展起來,這個(gè)概念出現(xiàn)的頻率也不斷在增加。但是我們發(fā)現(xiàn),物聯(lián)網(wǎng)在定義上較為模糊,很難完整的定義出它的真正含義,只是通過一些媒介進(jìn)行表達(dá)出來。在煤礦安全的過程中,認(rèn)為使用計(jì)算機(jī)傳感系統(tǒng)、無線紅外系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)就是物聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)也是通過信息之前的交換來完成的,網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接可以使得信息在交流中實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接。使用計(jì)算所網(wǎng)絡(luò)和電腦自身的硬件功能對(duì)信息的處理,以達(dá)到對(duì)整個(gè)物理世界的實(shí)施控制、目標(biāo)管理和最終的科學(xué)有效的決策。
一 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程概況
物聯(lián)網(wǎng)的概念是上個(gè)世紀(jì)九十年代由美國(guó)麻省理工學(xué)院Kevin Ashton教授最早提出來的,它是Kevin Ashton教授在研究RFID時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)的一種技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)提出很好的彌補(bǔ)了通信技術(shù)在交流中的一大空缺。2005年在突尼斯舉辦的電信聯(lián)合會(huì)中,聯(lián)合會(huì)成員發(fā)表了關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)現(xiàn)和使用技術(shù)的介紹,這就意味著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了世界最高領(lǐng)域的一致認(rèn)可,同時(shí)在對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)方面也做出了詳細(xì)的分析,并對(duì)該技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)做出了一定的預(yù)測(cè)。
按照ITU 2005 的定義:物聯(lián)網(wǎng)是通過較小范圍內(nèi)的通信器材的信號(hào)之間的關(guān)聯(lián)模式,該距離內(nèi)的信號(hào)資源可以在小范圍內(nèi)形成接受發(fā)功能,比如完成人和人之間、人和物之間、物和物之間的一種信息轉(zhuǎn)換方式,對(duì)于這樣的全新形式、全新領(lǐng)域的發(fā)展方式可以大大的改善以往的交流模式,形成一整套更加完善的交流方式,徹底打破了時(shí)間和空間的束縛。
物聯(lián)網(wǎng)是繼個(gè)人電腦、局域網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、射頻信號(hào)接收技術(shù)后的再次信息化的改革方式,同時(shí)對(duì)于以往的信息化進(jìn)程有了徹底的改變,對(duì)這樣的改變有現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)來看就有跨時(shí)代意義,具體表現(xiàn)都是一些積極向好的作用。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展可以在信息科技水平的基礎(chǔ)上增加更多的智能化體現(xiàn)模式,對(duì)于信息化的改革做出了巨大的貢獻(xiàn)。就現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)使用的模式來看,可以將其功能細(xì)化為:物聯(lián)網(wǎng)在互聯(lián)網(wǎng)中的信息彌補(bǔ)和擴(kuò)展,這是在原有的計(jì)算機(jī)因特網(wǎng)的基礎(chǔ)上增加的更多智能化終端系統(tǒng)的模式改良,對(duì)于實(shí)現(xiàn)全球資源一體化的信息感知、語音操作、智能轉(zhuǎn)換和信息的識(shí)別具有很好的效果,完成了信息資源分享快捷方便的作用。
二 煤礦信息化中基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
目前,煤礦信息化研究中,物聯(lián)網(wǎng)的研究和開發(fā)還處于初級(jí)階段,國(guó)內(nèi)外對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)的應(yīng)用也仍處于試探階段。業(yè)界主要是研究通過傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)并利用RFID標(biāo)簽感知物體的信息。因此,RFID射頻識(shí)別技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的核心技術(shù),是物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模化識(shí)別能否成功應(yīng)用的關(guān)鍵。
2.1 RFID射頻識(shí)別技術(shù)
RFID射頻識(shí)別技術(shù)是利用無線設(shè)備的收發(fā)信號(hào)功能,加之有無線電磁感應(yīng)的共同干預(yù),使用讀寫設(shè)備和電子標(biāo)簽進(jìn)行非接觸寫入或讀取等雙向數(shù)據(jù)傳輸,以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別和數(shù)據(jù)交換目的。RFID系統(tǒng)主要包括電子標(biāo)簽、閱讀器和計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。
RFID系統(tǒng)中的閱讀器將信息可以借助外界線路向外發(fā)射出去。電子標(biāo)簽進(jìn)入閱讀器的射頻場(chǎng)后,天線接受此信號(hào);射頻模塊會(huì)對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行接收、調(diào)制、解碼、比對(duì)、傳輸,并在這些工作完成后答復(fù)主機(jī)命令,包括對(duì)于信號(hào)正確性的判斷、密碼的驗(yàn)證、重新編碼的作用??刂颇K將所有信息經(jīng)加密、編碼、調(diào)制后,再通過天線發(fā)送給閱讀器。閱讀器的天線接收信號(hào);射頻模塊對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制、解碼、解密等處理后送至計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng);讀寫模塊根據(jù)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)發(fā)出的命令請(qǐng)求對(duì)電子標(biāo)簽進(jìn)行讀、寫等各種操作。通過這種方式,計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了信息加密或安全認(rèn)證等具體的系統(tǒng)應(yīng)用功能。
2.2 基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)
ITU 2005提出了由感知層、接入層、網(wǎng)絡(luò)層、中間件層和應(yīng)用層組成得物聯(lián)網(wǎng)的五層架構(gòu),但是目前業(yè)界普遍認(rèn)同以現(xiàn)有的無線傳感網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),向下添加物聯(lián)網(wǎng)的感知層,向上添加物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層,從而形成基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)三層基本結(jié)構(gòu):物聯(lián)網(wǎng)感知層、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層。
物聯(lián)網(wǎng)感知層的主要作用是通過在物體上安裝唯一標(biāo)識(shí)物體并存儲(chǔ)物體相關(guān)信息的RFID標(biāo)簽,用閱讀器把物體的各種數(shù)據(jù)和信息實(shí)時(shí)讀取下來。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層主要是指無線傳感網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò),用來完成信息的傳遞,把物聯(lián)網(wǎng)感知層采集到的數(shù)據(jù)和信息傳遞到上層應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層將網(wǎng)絡(luò)層傳遞的物體信息進(jìn)行分析處理和決策,完成特定的智能化應(yīng)用和服務(wù)任務(wù),從而實(shí)現(xiàn)物與物、人與物之間的識(shí)別與感知,發(fā)揮智能作用。
三 煤礦信息化中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的方案研究
1. 人員、設(shè)備定位與管理系統(tǒng)人員定位系統(tǒng)
在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用中,安全系統(tǒng)由主要標(biāo)識(shí)卡、讀卡器、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、上位機(jī)與系統(tǒng)軟件組成,標(biāo)識(shí)卡由個(gè)人佩帶,目前國(guó)內(nèi)的煤礦企業(yè)大都已經(jīng)安裝了人員定位系統(tǒng),可以接入到物流信息化系統(tǒng)管理平臺(tái),設(shè)備定位與管理系統(tǒng)與人員定位與系統(tǒng)相同,共用讀卡器、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、上位機(jī)與系統(tǒng)數(shù) 據(jù)庫軟件,以標(biāo)識(shí)卡的不同分組來區(qū)分人與設(shè)備,標(biāo)識(shí)卡懸掛或粘貼在設(shè)備上。
2.機(jī)車定位與管理系統(tǒng)
目前我國(guó)煤礦井下機(jī)車定位主要以有線通信方式為主, 對(duì)于有軌機(jī)車, 目前采用最多的是定位繼電器+有線通信的方式的實(shí)現(xiàn),由于技術(shù)、成本與現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境的限制,定位繼電器無法高密度大量安裝,所以只能在道岔、車站等少數(shù)關(guān)鍵位置實(shí)現(xiàn)定位,機(jī)車運(yùn)行途中的精確定位無法實(shí)現(xiàn);近年來有些使用WiFi或Zigbee 技術(shù)進(jìn)行定位的嘗試,但由于這些定位技術(shù)的核心為基于對(duì)無線信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)相對(duì)強(qiáng)弱的分析來實(shí)現(xiàn)定位, 由于煤礦井下的特殊性,定位環(huán)境為鏈型的封閉巷道環(huán)境, 難以象地面一樣通過對(duì)多基準(zhǔn)點(diǎn)的無線信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量與計(jì) 算獲得精確的定位, 被定位物體在一個(gè)地點(diǎn)只能探測(cè)到1~2 個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn),現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中的遮擋、環(huán)境中的移動(dòng)物體與電磁干擾導(dǎo)致定位精度很差,對(duì)移動(dòng)機(jī)車的定位精度非常低。
3.炸藥流向與運(yùn)輸監(jiān)控管理系統(tǒng)
炸藥流向管理系統(tǒng)采用二維碼識(shí)別與管理技術(shù), 二維碼由于成本低廉, 同樣適用于企業(yè)對(duì)低值設(shè)備或材料的日常管理。 炸藥流向管理以煤礦企業(yè)從公安部門取得炸藥為起始點(diǎn), 由 煤礦企業(yè)為領(lǐng)到的炸藥加貼二維碼標(biāo)簽并進(jìn)行相應(yīng)后續(xù)領(lǐng)用、運(yùn)輸、下井等流程的管理至炸 藥按規(guī)程使用完畢。
炸藥的流向管理與人員定位系統(tǒng)可以協(xié)同工作,管理炸藥的出入庫、領(lǐng)用;領(lǐng)用人員的 身份鑒別;使用炸藥的火工人員的運(yùn)行軌跡;放炮時(shí)間點(diǎn)危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)人員、車輛隔離等工作,實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)管理的功能。礦區(qū)內(nèi)炸藥運(yùn)輸車輛管理系統(tǒng)采用具備GPS 定位、Wi-Fi 傳輸功能的車載DVR系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),可以實(shí)時(shí)監(jiān)控與記錄炸藥運(yùn)輸車輛的位置、工況、運(yùn)輸物品及駕駛?cè)藛T的視頻,也即通常意義上的“黑匣子”。
4.有線與無線網(wǎng)絡(luò)的整體性調(diào)試連接信號(hào)
通信信號(hào)是礦山通信中最為重要的載體,也是保障生產(chǎn)安全最有重要的手段,通過使用有線與無線網(wǎng)絡(luò)的整體性調(diào)試連接信號(hào)可以將現(xiàn)有的視頻通信、監(jiān)控方案、人員定位和應(yīng)急救援方案做出詳細(xì)的規(guī)劃,在企業(yè)內(nèi)部的以太網(wǎng)中,將有線和無線的網(wǎng)絡(luò)相互連接在一起,可以方便技術(shù)人員對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)度,決策者也可以根據(jù)具體的操作方式來下達(dá)具體的工作命令,完全可以在生產(chǎn)中利用物聯(lián)網(wǎng)達(dá)到無縫隙交流的作用。
四 結(jié)束語
在本文當(dāng)中,介紹了物聯(lián)網(wǎng)的起源與發(fā)展,給出了物聯(lián)網(wǎng)的定義,根據(jù)RFID的工作方式提出了基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu),重點(diǎn)探討了當(dāng)前基于RFID的煤礦安全物聯(lián)網(wǎng)研究的關(guān)鍵技術(shù)及主要問題。物聯(lián)網(wǎng)是由各種技術(shù)融合而成的新型技術(shù)體系,需要煤礦技術(shù)人員在不斷的研究探尋中找到更為合理的理論要求,對(duì)于技術(shù)問題也不斷的解決,通過使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更好的控制煤礦生產(chǎn)中的安全,不斷的將人工化的操作變成智能化的管理模式,切實(shí)的保障煤礦生產(chǎn)中的人身、財(cái)產(chǎn)安全,并提高煤礦生產(chǎn)的效率。
[參考文獻(xiàn)]
[1]ITU Strategy and Policy Unit (SPU).ITU Internet Reports 2005:The Internet of Things[R].Geneva:International Tele-communication Union (ITU),2005.9(11):30-34
[2]朱洪波.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展與應(yīng)用[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版,2011,23(31):21-28.