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【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 感知層 關(guān)鍵技術(shù) 研究
1 傳感器技術(shù)
傳感器屬于先進(jìn)的檢測裝置，可以對被測信息進(jìn)行感知，同時根據(jù)相應(yīng)的規(guī)律能夠轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柣蛘呤瞧渌喾N形式，最終輸出信息，滿足了信息在傳輸、處理以及存儲等多方面的要求，而這也正是自動檢測和控制的重要前提。其中，對于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)來講，物聯(lián)網(wǎng)傳感器所指的就是針對各參量進(jìn)行信息采集或者是加工處理的一種設(shè)備。而傳感器不僅能夠獨(dú)立存在，而且可以與其他設(shè)備實現(xiàn)一體化，進(jìn)而更好地呈現(xiàn)出來。然而，任何呈現(xiàn)方式都隸屬物聯(lián)網(wǎng)感知以及輸入的一部分。而在物聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展當(dāng)中，在數(shù)據(jù)采集前端，傳感器與傳感器網(wǎng)絡(luò)的作用十分重要。
在對傳感器進(jìn)行分類的時候，方法有很多，而根據(jù)傳感器物理量、輸出信號以及工作原理進(jìn)行類是比較常見的。另外，以信息處理功能為標(biāo)準(zhǔn)對傳感器進(jìn)行分類，這一現(xiàn)實意義很是重要，尤其在物聯(lián)網(wǎng)的時代背景之下。根據(jù)這一分類，能夠?qū)鞲衅鞣譃橐话銈鞲衅骱椭悄軅鞲衅?。其中，一般傳感器采集的信息需要由計算機(jī)進(jìn)行處理，但是，因為智能傳感器不同，其自身具備微處理器，因此，也同樣具備了信息采集等多方面的能力，最關(guān)鍵的是數(shù)據(jù)精準(zhǔn)程度很高，可靠性也比較強(qiáng)，價格低與分辨力高等特點(diǎn)十分顯著。
2 RFID技術(shù)
射頻識別的英文縮寫是RFID，興起的時間是上世紀(jì)九十年代，也是自動識別的技術(shù)，能夠合理利用射頻信號，以空間電磁耦合的方式傳遞信息，確保無接觸，同時，根據(jù)傳遞信息識別物體，由此可見，在物聯(lián)網(wǎng)感知層中，RFID技術(shù)十分關(guān)鍵。
在RFID系統(tǒng)當(dāng)中，讀寫器、電子標(biāo)簽與天線是主要的組成部分。對讀寫器進(jìn)行利用，可以將既定格式所需要識別的物品信息納入電子標(biāo)簽的存儲區(qū)域當(dāng)中，也可以在其自身閱讀能力之下，對電子標(biāo)簽信息內(nèi)容進(jìn)行讀取。另外，電子標(biāo)簽的芯片有數(shù)據(jù)存儲區(qū)，主要是對待識別物品信息進(jìn)行存儲。而天線的功能則是對信號進(jìn)行發(fā)射并接收，通常情況下被安置在電子標(biāo)簽與讀寫器當(dāng)中。
而RFID技術(shù)最主要的原理則對于讀寫器形成磁場后，電子標(biāo)簽進(jìn)入，實現(xiàn)射頻信號的發(fā)出目的，利用感應(yīng)電流來獲得能量，將芯片內(nèi)存儲的產(chǎn)品信息進(jìn)行發(fā)送，也可以發(fā)送某頻率信號。在讀寫器對信息進(jìn)行讀寫以后會解碼，進(jìn)而傳送到中央信息系統(tǒng)中，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理。
3 二維碼技術(shù)
眾所周知，二維碼技術(shù)在網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)感知層中發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用。二維碼技術(shù)主要就是利用幾何圖形，按照特定規(guī)律，在平面分布圖形當(dāng)中記錄信息。站在技術(shù)原理角度來講，在代碼編制方面，合理地運(yùn)用了計算機(jī)中“0”與“1”的比特流概念，同樣利用了與二進(jìn)制相對的幾何圖形，進(jìn)而準(zhǔn)確地表示出數(shù)值信息內(nèi)容。通過對圖像輸入設(shè)備與光電掃描設(shè)備自動識讀功能的使用，能夠自動處理信息內(nèi)容。
對于二維碼來講，可以將其劃分成矩陣式與堆疊式/行排式兩種。矩陣是矩陣式二維碼重要的組成部分，所以，在矩陣當(dāng)中，使用“點(diǎn)”來表示二進(jìn)制當(dāng)中的“1”，同時使用“空”來表示二進(jìn)制當(dāng)中的“0”。在此基礎(chǔ)上，對“點(diǎn)”與“空”進(jìn)行合理地排列，進(jìn)而形成代碼。
二維碼的數(shù)據(jù)容量很大，并且可以在橫縱方位同時表達(dá)出相應(yīng)的信息內(nèi)容，而且能夠利用較小的面積來表達(dá)大量的信息內(nèi)容。同時，二維碼突破了字母與數(shù)字的限制，且尺寸比較小，抗損毀的能力極強(qiáng)。除此之外，二維碼能夠采用保密措施，且保密性能要更優(yōu)于一維碼。
將二維碼與RFID技術(shù)相比，最明顯的優(yōu)勢就是成本不高。RFID標(biāo)簽由于芯片的成本高，且制造的工藝十分復(fù)雜，所以，最終成品的價格也相對較高。
4 ZigBee技術(shù)
ZigBee屬于無線傳輸技術(shù)，其距離短且功耗也不大，也被稱為IEEE802.15.4協(xié)議的代名。在ZigBee中，分組交換技術(shù)與調(diào)頻技術(shù)最常見，能夠使用三個頻段。該技術(shù)通常情況下被應(yīng)用在短距離范圍內(nèi)，同時在數(shù)據(jù)傳輸速率不高的電子設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。同藍(lán)牙相比較，該技術(shù)十分簡單，且費(fèi)用與功率等也相對較低。除此之外，ZigBee技術(shù)具備明顯的小通信范圍與低速率的特點(diǎn)，所以，比較適用在小數(shù)據(jù)流量業(yè)務(wù)方面。
5 藍(lán)牙技術(shù)
藍(lán)牙技術(shù)同ZigBee技術(shù)大致相同，都可以稱之為短距離的無線傳輸技術(shù)。但是，藍(lán)牙技術(shù)的本質(zhì)就是可以在固定設(shè)備與移動設(shè)備通信環(huán)境當(dāng)中構(gòu)建出通用的短距離無線接口，實現(xiàn)通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的融合，屬于各設(shè)備在無電線或者是電纜連接狀態(tài)下可以在短距離范圍之內(nèi)進(jìn)行通信，也可以實現(xiàn)操作目的的一種技術(shù)。
其中，高速調(diào)頻以及時分多址等多種先進(jìn)技術(shù)是藍(lán)牙技術(shù)的使用重點(diǎn)，而且可以實現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)或者是點(diǎn)對多點(diǎn)的通信。藍(lán)牙傳輸?shù)念l段都是全球公共通用的2.4GHz頻段，能夠在十米范圍內(nèi)實現(xiàn)信息的傳輸，通過時分雙工的傳輸方案能夠確保全雙工的傳輸。
藍(lán)牙技術(shù)不僅與ZigBee技術(shù)的特點(diǎn)相同，同時，還能夠?qū)υ捯襞c數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，能夠構(gòu)建臨時性對等連接，其接口標(biāo)準(zhǔn)具有一定的開放性。
6 結(jié)束語
綜上所述，基于計算機(jī)、移動通信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展起來，并且成為信息產(chǎn)業(yè)的全新發(fā)展反復(fù)各項，能夠?qū)崿F(xiàn)人和物或者是物和物之間的溝通。文章對物聯(lián)網(wǎng)感知層關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)地闡述，而物聯(lián)網(wǎng)的感知僅僅是第一步，而通過物聯(lián)網(wǎng)最主要的目的就是為了將感知與傳輸?shù)男畔?nèi)容進(jìn)行充分利用。
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關(guān)鍵詞：智慧物流：煙草運(yùn)輸；全程感知；射頻芯片
毫無疑問，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展日趨成熟、競爭日益激烈的今天，物流管理已經(jīng)是一個公司發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，是“第三利潤源和成本源”，因此對物流與商流進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計與管理，已經(jīng)成為我國企業(yè)必須解決的重要課題之一。物流業(yè)是融合運(yùn)輸、倉儲、貨運(yùn)和信息等行業(yè)的復(fù)合型服務(wù)產(chǎn)業(yè)。要使我國物流業(yè)快速發(fā)展，必須充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)建立起一套布局合理、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)能環(huán)保、便捷高效、安全有序并具有一定國際競爭力的現(xiàn)代物流服務(wù)體系，提高我國物流業(yè)的信息化水平。
為了推進(jìn)我國物流業(yè)快速發(fā)展，促進(jìn)信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，改善我國物流業(yè)信息化水平，多年深耕RFID通訊協(xié)議安全技術(shù)、芯片研發(fā)及技術(shù)應(yīng)用推廣由中國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)型企業(yè)航天信息股份有限公司，針對物流管理中的貴重品及危險品等重點(diǎn)管理對象推出了物流全程感知解決方案。該解決方案通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用深入研究，借助航天信息豐富集成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)經(jīng)驗，構(gòu)建了一整套從物品分揀、裝車、配送、落地到戶等各環(huán)節(jié)無縫管理，服務(wù)于全程物流配送的全程感知系統(tǒng)。
物聯(lián)網(wǎng)助力煙草物流
一直以來，由于我國的物流企業(yè)信息化程度不高，物流信息系統(tǒng)不完善，時常因為管理不當(dāng)、人員疏忽等問題，造成物品丟失、損壞等現(xiàn)象，對企業(yè)產(chǎn)生了一定的損失及影響。以煙草流通領(lǐng)域卷煙配送為例，煙草物流中心承擔(dān)著卷煙倉儲、分揀和配送工作，其中倉儲、分揀屬于物流中心園區(qū)內(nèi)作業(yè)，便于管理、控制和監(jiān)督，而配送工作區(qū)別前兩項工作特點(diǎn)，主要工作區(qū)域處于園區(qū)外，屬于流動作業(yè)，具有難以管控和監(jiān)督的突出問題。這樣一來就造成配送工作諸多環(huán)節(jié)中的許多漏洞，不僅影響卷煙經(jīng)營戶切身利益，也極大地影響到煙草公司自身形象。
針對卷煙物流業(yè)務(wù)需要，航天信息研究開發(fā)出了“煙草流通領(lǐng)域卷煙配送全程感知系統(tǒng)”。該系統(tǒng)結(jié)合中國煙草發(fā)展特點(diǎn)，可將煙草物聯(lián)網(wǎng)的融合作為中國煙草面向未來提升核心競爭力的重要支撐，并利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了從卷煙分揀、轉(zhuǎn)運(yùn)箱裝車、運(yùn)輸在途、卸貨點(diǎn)檢測、落地配送、空箱回收、空箱卸載等各個環(huán)節(jié)的無人化感知監(jiān)測監(jiān)管。同時可實現(xiàn)RFID檢測、3G通訊、GPS定位與車輛運(yùn)送路徑導(dǎo)航、卷煙配送與運(yùn)輸過程全程視頻監(jiān)測、語音通話，以及其他相關(guān)傳感器(車輛門鎖開閉監(jiān)測)的接入。并結(jié)合演示系統(tǒng)的實際通過對車輛裝載貨物定點(diǎn)到位無線射頻監(jiān)測、視頻傳輸與存儲，對視頻信號的隨時監(jiān)視與集中傳輸記錄，實現(xiàn)運(yùn)行車輛定位。
全程感知系統(tǒng)實時監(jiān)控
“煙草流通領(lǐng)域卷煙配送全程感知系統(tǒng)”的功能涵蓋了指揮中心(物流中心地市指揮中心省指揮中心)、智能感知監(jiān)控系統(tǒng)、車載移動感知系統(tǒng)。各子系統(tǒng)間以3G、RFID、Wi-Fi等技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和實時通信，可以提供實時視頻查看、車輛定位，完成對物流全過程的精確控制，減少錯誤發(fā)生率和違規(guī)行為，提高企業(yè)的效益和員工的工作效率。
指揮中心智能感知監(jiān)控系統(tǒng)分為三屏顯示，包括三維GIS電子地圖顯示屏、實時視頻顯示屏、數(shù)據(jù)信息顯示屏。通過三屏顯示，不僅可以對車輛配送過程進(jìn)行全程監(jiān)測，實時跟蹤、定位車輛位置、了解車輛運(yùn)行情況，間接了解配送進(jìn)度，還可以實時查看系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行情況，了解網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時，還能夠及時產(chǎn)生報警信息，第一時間提醒用戶。此外，該系統(tǒng)還可以對設(shè)備周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，如發(fā)生火災(zāi)等災(zāi)害能夠提前預(yù)警。并且在分揀線處進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)箱的標(biāo)簽匹配，形成完整的貨物信息，統(tǒng)計車輛返回物流中心后卸載回收空箱的信息等。
關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng)；智能環(huán)保感知技術(shù)；環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）13-0001-01
隨著社會的進(jìn)步和發(fā)展，當(dāng)今社會中信息技術(shù)的使用得到了人們的重視，也是目前世界競爭最激烈的領(lǐng)域。我國將信息技術(shù)作為一項長期發(fā)展的行業(yè)，對智能感知、自組織網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)的發(fā)展。下面根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)智能環(huán)保感知技術(shù)的相關(guān)知識進(jìn)行分析。
1 物聯(lián)網(wǎng)智能環(huán)保感知技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)的整體構(gòu)架可以分為三個層面，分別為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。在感知層涉及到相關(guān)技術(shù)統(tǒng)稱為感知技術(shù)，在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上智能感知技術(shù)和一些網(wǎng)絡(luò)設(shè)施進(jìn)行結(jié)合，為人們的生活進(jìn)行服務(wù)，將物理世界真正的呈現(xiàn)在人們的生活中，讓其無所不在，而物聯(lián)網(wǎng)是通過智能裝置和傳感器對整個世界進(jìn)行感知，在物聯(lián)網(wǎng)中涉及到的技術(shù)有很多其中包含了自動識別、傳感、定位等技術(shù)，在各項技術(shù)的發(fā)展中，人們開始對這些技術(shù)進(jìn)行一些控制，希望在技術(shù)的革新和進(jìn)步上做到環(huán)保的概念。而新形成的物聯(lián)網(wǎng)智能環(huán)保感知技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用。
在環(huán)保領(lǐng)域進(jìn)行的物聯(lián)網(wǎng)智能感知技術(shù)的應(yīng)用主要是通過一些裝置和技術(shù)對污染源、生態(tài)等信息進(jìn)行及時的檢測，將生態(tài)環(huán)境檢測系統(tǒng)進(jìn)行全面、多方位的構(gòu)建，進(jìn)而對污染的排放進(jìn)行降低，對環(huán)境的風(fēng)險進(jìn)行防御。在環(huán)保領(lǐng)域運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)智能感知技術(shù)，是對物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行深度和廣度的擴(kuò)展。
2 物聯(lián)網(wǎng)智能感知技術(shù)體系在環(huán)保領(lǐng)域的構(gòu)建
物聯(lián)網(wǎng)是一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，和其他的網(wǎng)絡(luò)一樣，有自己的內(nèi)部構(gòu)架。物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)架分為三層：感知、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用。在感知層通過一些傳感器和技術(shù)對物體的信息進(jìn)行獲取和傳感。在網(wǎng)絡(luò)層，通過多種網(wǎng)絡(luò)平臺將網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行構(gòu)建，比如說3G網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)等，將感知層獲取的信息進(jìn)行準(zhǔn)確及時的傳送，并對要傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、清理，對出現(xiàn)的一些異?，F(xiàn)象和問題進(jìn)行處理，通過數(shù)據(jù)的挖掘和融合技術(shù)將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行提煉。在應(yīng)用層是將以上兩個層面處理過的信息，根據(jù)系統(tǒng)的功能需求進(jìn)行智能化的處理，對在環(huán)保領(lǐng)域中出現(xiàn)的環(huán)境污染進(jìn)行預(yù)防和治理，并進(jìn)行自動的調(diào)節(jié)，信息的，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中進(jìn)行應(yīng)用。通過對各種技術(shù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定，對系統(tǒng)中各種軟件出現(xiàn)的錯誤、故障進(jìn)行排除、檢修，對環(huán)保數(shù)據(jù)采集的傳感器的工作環(huán)境進(jìn)行調(diào)整，保證可以及時的獲取所需環(huán)境數(shù)據(jù)，進(jìn)行早期的環(huán)保污染預(yù)防和保護(hù)。
3 在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域開發(fā)智能化的處理功能
對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行使用，主要是通過一些物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和軟件對數(shù)據(jù)采集，并進(jìn)行提煉，為各個領(lǐng)域提供安全可靠的數(shù)據(jù)信息，所以對物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)進(jìn)行智能化很有必要。不管是哪個領(lǐng)域使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，如果沒有智能化的技術(shù)，就不能將物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢進(jìn)行展現(xiàn)，想要將物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢進(jìn)行發(fā)揮，對環(huán)境的檢測實現(xiàn)智能化，將環(huán)境檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化提煉可以實現(xiàn)兩個目的。
1）將污染預(yù)警的時間進(jìn)行延長。在傳統(tǒng)的環(huán)境污染檢測系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳達(dá)到信息中心后，要根據(jù)各種數(shù)據(jù)對預(yù)警指標(biāo)進(jìn)行對比，從對比中找到環(huán)境預(yù)警信息。在傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中進(jìn)行的動態(tài)監(jiān)測很薄弱，缺乏緊急環(huán)境問題的處理能力，而且環(huán)境預(yù)警信息的精確度和穩(wěn)定性都會對要采用的污染防治措施產(chǎn)生影響，在物聯(lián)網(wǎng)智能環(huán)保感知技術(shù)的應(yīng)用中，要充分的發(fā)揮智能這一優(yōu)勢，對環(huán)境進(jìn)行實時的監(jiān)測，對環(huán)境污染狀況進(jìn)行分析，進(jìn)而將環(huán)境預(yù)警的時間進(jìn)行推算，將環(huán)境污染監(jiān)測的預(yù)警時間進(jìn)行延長。
2）對環(huán)保部門進(jìn)行環(huán)境污染治理提供可靠的依據(jù)。環(huán)境污染的產(chǎn)生并不是獨(dú)立無序存在的，對環(huán)境污染進(jìn)行的治理工作，一般都是在一定的經(jīng)驗上進(jìn)行的。在環(huán)境保護(hù)中物聯(lián)網(wǎng)的使用可以將環(huán)境變化的時間、場所等信息、以及現(xiàn)有的環(huán)境污染治理經(jīng)驗，對監(jiān)測的環(huán)境產(chǎn)生污染的原因進(jìn)行分析，將環(huán)境污染治理中出現(xiàn)的問題進(jìn)行找出，針對其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，找出合理的治理方案，將環(huán)境污染治理的決策時間進(jìn)行縮減，降低在決策中出現(xiàn)風(fēng)險的可能性。
4 物聯(lián)網(wǎng)智能環(huán)保感知技術(shù)的發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)智能環(huán)保感知技術(shù)的應(yīng)用，首先要對進(jìn)行簡易化發(fā)展，讓物聯(lián)網(wǎng)智能環(huán)保感知技術(shù)的設(shè)備朝著微型的方向發(fā)展，滿足人們在日常生活中的環(huán)保需求，比如說在垃圾車、生活污水的處理等方面進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)的應(yīng)用，不僅僅可以將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到大型的環(huán)保項目中，還可以將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在日常生活中，讓物聯(lián)網(wǎng)真正的走進(jìn)人們的生活。
在目前的環(huán)境保護(hù)中已經(jīng)有了突出的成績，但是在日常生活中進(jìn)行的環(huán)保卻沒有很明顯的成效。人們的生活不斷地豐富和發(fā)展，在生活中出現(xiàn)的環(huán)境問題也就慢慢的展現(xiàn)在人們的眼前，改善人們的生活環(huán)境是目前要解決的問題。在現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還處在初級階段，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用有了一定的基礎(chǔ)，對生活污染控制中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用需求更加的突出。可以進(jìn)行智能芯片的使用，在對成本進(jìn)行降低的同時，對設(shè)備的環(huán)保技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，將物聯(lián)網(wǎng)智能環(huán)保感知技術(shù)的抗損壞能力進(jìn)行提升，可以采用一些防腐、抗氧化的材料對物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，為了保證環(huán)境保護(hù)工作可以穩(wěn)定、安全的進(jìn)行可以進(jìn)行多平臺網(wǎng)絡(luò)模式的構(gòu)建，通過多網(wǎng)絡(luò)平臺對環(huán)境進(jìn)行多方位、多層次、全面的監(jiān)測和防護(hù)治理。
5 小結(jié)
通過對物聯(lián)網(wǎng)智能環(huán)保感知技術(shù)進(jìn)行分析認(rèn)識，我們可以看出，物聯(lián)網(wǎng)的使用已經(jīng)進(jìn)入人們的日常生活中，在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用最大程度上對環(huán)境污染進(jìn)行監(jiān)測，進(jìn)而進(jìn)行污染治理，給人們帶來更加安全的生活環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
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掛專家門診還跑去醫(yī)院排隊？輸液得時刻盯著輸液瓶？……你都OUT了。嫁接上了先進(jìn)的信息化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，醫(yī)院漸漸變得“聰明”起來，看病也漸漸變得輕松便捷起來。
看病不再煩
掛號繳費(fèi)不用排長隊，輸液有監(jiān)測，滴完亮紅燈。全程監(jiān)控醫(yī)療垃圾，防止“缺斤少兩”。拿著市民卡在自助機(jī)上刷一下，不到一分鐘，藥費(fèi)就結(jié)算好了。“看，這種自助式看病挺方便的！”老趙告訴記者，現(xiàn)在他習(xí)慣在卡里存點(diǎn)錢，然后在自助機(jī)上掛號、看病、檢查、取藥，最后在自助機(jī)上一次性繳費(fèi)，“不用再排長隊了?！?/p>
這種“預(yù)存診療，一次付費(fèi)”模式背后，是強(qiáng)大的信息化技術(shù)的支撐。有一個最新消息能說明市人民醫(yī)院信息化技術(shù)的強(qiáng)大：該院信息化建設(shè)水平剛剛被衛(wèi)生部評定為“五級”，這是江蘇省唯一一家獲評“五級”標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)院。該院信息中心主任陳敏亞說，按照衛(wèi)生部的評價標(biāo)準(zhǔn)，醫(yī)院信息化水平從低到高共被評為六個等級，最高級為“六級”，而全國上千家醫(yī)院中，僅有1家“六級”、6家“五級”。
現(xiàn)在強(qiáng)大的信息化技術(shù)已滲入市人民醫(yī)院的人、財、物等多方位管理，猶如為醫(yī)院裝上了一個“智慧大腦”。舉個例子，讓我們來見識一下電子病歷系統(tǒng)的“聰明”之處。比如有頭孢類藥品過敏史診療記錄的患者，一刷就診卡，系統(tǒng)中會出現(xiàn)相關(guān)的紅色警示；女性患者開不出男性用藥的處方；藥品和藥品之間有配伍禁忌，相忌的藥無法同時開；還有一些特殊用藥提示，像糖尿病患者在開方時會提示慎用葡萄糖……這就是醫(yī)療信息化的重要特征之一――智能化臨床決策。
值得一提的是，該院在信息化系統(tǒng)中還應(yīng)用上了一項更為先進(jìn)的技術(shù)――物聯(lián)網(wǎng)。
“輸液有了這個新玩意兒，我家老伴晚上終于可以安心睡覺了?！痹撛豪细刹坎^(qū)21床的孫老先生高興地說。記者注意到，吊在輸液袋旁的金屬桿上多了一個小型電子設(shè)備，這個電子設(shè)備被稱為“輸液監(jiān)測器”，它是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療臨床上的一個應(yīng)用項目。
用上物聯(lián)網(wǎng)，輸液也變得“聰明”起來。只見老干部病區(qū)的護(hù)士站的一臺電腦上顯示，全病區(qū)38張床位中，有3張床顯示紅色報警，表明輸液滴完了；有2張床顯示正在輸液中，下面還標(biāo)明輸液時間剩余多少。護(hù)士長劉燕介紹說，輸液監(jiān)測器”是通過重力傳感技術(shù)來監(jiān)測病人的輸液量、輸液速度和時間等數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶o(hù)士站的電腦終端上。護(hù)士可以對輸液速度、剩余時間等進(jìn)行實時監(jiān)控。當(dāng)輸液時間剩余到1分鐘以內(nèi)時，電腦終端會發(fā)出紅色報警信號，提醒護(hù)士及時處理。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還被應(yīng)用在了醫(yī)療廢物管理上。據(jù)統(tǒng)計，市人民醫(yī)院每天“產(chǎn)生”1200多千克的醫(yī)療垃圾，一年大概400噸?！耙坏┕芾砩铣霈F(xiàn)漏洞，醫(yī)療垃圾流入市場的后果不堪設(shè)想。”陳敏亞說，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了醫(yī)療垃圾在醫(yī)院內(nèi)的全程監(jiān)控。工作人員到了廢物間，將垃圾稱重，到存放點(diǎn)再次稱重，數(shù)據(jù)全部自動輸入系統(tǒng)，并對垃圾車的“行走”路線定位跟蹤，出現(xiàn)異常立刻報警，這樣一來，垃圾有沒有“缺斤少兩”，有沒有走污物路線，一目了然。
類似這樣“聰明”的例子如今在各家市屬醫(yī)院都有實踐，這就是錫城醫(yī)療界正在探索的“智慧醫(yī)療”工程。比如市中醫(yī)院通過傳感技術(shù)和新疆霍城中醫(yī)院展開遠(yuǎn)程會診。在婦幼保健院，物聯(lián)網(wǎng)為寶寶構(gòu)筑起一張無形的安全網(wǎng)，確保不會被錯抱。甚至連食堂也被納入“網(wǎng)”中，患者通過傳感點(diǎn)餐系統(tǒng)可直接“指揮”大廚做一頓營養(yǎng)餐。
看病更安全
護(hù)士使用“掌中寶”，用藥零誤差。智能藥柜自動清點(diǎn)用藥量。市三院肝膽外科病區(qū)，護(hù)士長鄭萍走進(jìn)病房，看到患者楊師傅正在熟睡，她拿出一個手機(jī)模樣的機(jī)器靠近患者手腕處掃了一下，隨即點(diǎn)擊掌中“手機(jī)”，屏幕上就出現(xiàn)楊師傅的電子病歷：身份及用藥、劑量、方法等醫(yī)囑信息。根據(jù)醫(yī)囑，楊師傅當(dāng)天要輸液3瓶。鄭萍將“手機(jī)”掃描輸液瓶身上的條碼，屏幕顯示正常，確認(rèn)藥品無誤。隨后，楊師傅開始輸液?！叭绻斠浩坎皇菞顜煾档?，這上面會顯示警告?！编嵠冀榻B，給藥流程結(jié)束后，所有流程信息都被記錄在掌上電腦中，便于醫(yī)院管理查詢和事后追蹤。
這是三院目前正在推進(jìn)的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“感知醫(yī)療”項目，合作方是一家“530”企業(yè)。據(jù)公司副總經(jīng)理介紹，護(hù)士手持的“掌中寶”，應(yīng)用的是一種傳感技術(shù)RFID，只要掃描一下患者的腕帶，就能自動輸入、上傳臨床信息，“使用了這個‘掌中寶’，不僅能做到用藥零誤差，護(hù)士的工作效率也能大大提高，甚至掃描時不需要將患者的手從毛毯中拿出來，隔著毯子也能感應(yīng)到?！?/p>
除了“人”，還應(yīng)用到“物”上。目前“感知醫(yī)療”項目中開發(fā)出了一個智能藥柜。鄭萍說，以往每個病區(qū)都有一些特殊藥品，像氯化鉀、杜冷丁、嗎啡等毒麻藥品，緊急搶救時使用。這類藥品專柜需要由專人管理，在工作中很是麻煩。有了智能藥柜，問題就簡單了。在病區(qū)治療室里，記者看到一個設(shè)有多層抽屜的柜子，鄭萍用工號牌一掃，藥柜抽屜就開啟了，里面放有一支支標(biāo)有唯一編碼的藥品，藥被取走后，藥柜會自動清點(diǎn)藥品，而取藥人的信息也同時被記錄并輸送到醫(yī)院管理系統(tǒng)中。“坐在辦公室里，每月能遠(yuǎn)程盤點(diǎn)這些特殊藥品的用藥量，有藥品過期藥柜還會自動報警?！比焊痹洪L李建平認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于醫(yī)療管理中，不僅提高了臨床工作效率，更嚴(yán)控了醫(yī)療質(zhì)量，提高了醫(yī)療安全水平。
未來更可期
8家市屬醫(yī)院看病“一卡通”，建全國唯一醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)研究院，未來醫(yī)院的“聰明”程度更值得期待。人民醫(yī)院今后將探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)從院內(nèi)延伸到院外。比如目前實施的“ICU危重病人體溫監(jiān)測”項目，在病人腹部貼有傳感器的標(biāo)簽，每隔一分鐘就能采集并傳輸一次，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常立即進(jìn)行干預(yù)。今后將探索讓病人攜帶至家中監(jiān)測生命體征，并和醫(yī)生實現(xiàn)實時互通，一旦有問題即時處置。
【關(guān)鍵詞】智能環(huán)保感知技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng) 概念 應(yīng)用
在互聯(lián)網(wǎng)時代，信息行業(yè)競爭激烈，人們對信息產(chǎn)業(yè)和相關(guān)技術(shù)十分重視。目前，我國正在推進(jìn)信息化建設(shè)，加快信息技術(shù)的發(fā)展，尤其是自組織網(wǎng)絡(luò)、智能感知等技術(shù)，因此研究智能環(huán)保感知技術(shù)符合時代要求。下文對該技術(shù)進(jìn)行具體的分析。
1 簡述物聯(lián)網(wǎng)中智能環(huán)保感知技術(shù)
技術(shù)的發(fā)展帶來了物聯(lián)網(wǎng)的逐漸成熟。物聯(lián)網(wǎng)主要由三個層面組成，分別是應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和感知層。其中，感知層中應(yīng)用的技術(shù)即為感知技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)中，將智能感知技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備結(jié)合，能夠為人們提供更好的服務(wù)，提高人們的生活質(zhì)量。物聯(lián)網(wǎng)感知世界的方式是利用傳感器和智能裝置。另外，物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用的技術(shù)大多具有定位、傳感、自動識別等功能。目前環(huán)境問題廣受關(guān)注，人們也開始對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行改革使其在環(huán)保方面有所應(yīng)用，本文研究的智能環(huán)保感知技術(shù)即為物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用。
改進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使其在環(huán)保方面有所應(yīng)用的方法為將設(shè)備和技術(shù)結(jié)合，及時監(jiān)測生態(tài)情況、污染源等信息，完善對生態(tài)環(huán)境的檢測系統(tǒng)，控制污染物的排放，防范生態(tài)環(huán)境中的風(fēng)險。技術(shù)的改革不僅有利于環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，而且也拓寬了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍，有助于物聯(lián)網(wǎng)的全面發(fā)展。
2 物聯(lián)網(wǎng)中智能感知體系的建立
作為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)有著自身的內(nèi)部構(gòu)架，其構(gòu)架由應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和感知層組成。感知層的主要作用是利用相關(guān)技術(shù)和傳感器獲取、傳感具體信息；網(wǎng)絡(luò)層的主要作用是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)平臺，例如互聯(lián)網(wǎng)、4G網(wǎng)絡(luò)等。并且網(wǎng)絡(luò)層能夠在接收感知層中的信息后進(jìn)行及時、準(zhǔn)確的傳送，并且能夠清理傳送數(shù)據(jù)中的無效信息，整合傳送數(shù)據(jù)中的相關(guān)信息，解決出現(xiàn)的問題與異常狀況，利用數(shù)據(jù)融合與挖掘技術(shù)提煉數(shù)據(jù)信息。應(yīng)用層的功能較多。首先它能夠接收過網(wǎng)絡(luò)層和感知層處理的信息，根據(jù)系統(tǒng)要求準(zhǔn)確處理該信息，實現(xiàn)防治環(huán)境污染，相關(guān)信息。另外還能夠自動調(diào)整工作，在環(huán)保事業(yè)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)。最后，應(yīng)用層還可以維持設(shè)備的穩(wěn)定，及時發(fā)現(xiàn)并解決軟件運(yùn)行中的故障，不斷調(diào)整傳感器，確保其能夠采集需要的環(huán)境數(shù)據(jù)，預(yù)防環(huán)境污染，進(jìn)而實現(xiàn)對環(huán)境的保護(hù)。
3 智能感知技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用價值
利用物聯(lián)網(wǎng)中的相關(guān)技術(shù)與軟件采集、提煉數(shù)據(jù)信息，可以使物聯(lián)網(wǎng)為多個領(lǐng)域提供數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù) 。只有實現(xiàn)相關(guān)技術(shù)的智能化，才能充分展現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)自身的優(yōu)勢，增強(qiáng)競爭力，實現(xiàn)多個領(lǐng)域的應(yīng)用。在環(huán)保領(lǐng)域也要實現(xiàn)智能化處理，能夠加強(qiáng)對環(huán)境的監(jiān)測工作，主要作用有以下兩個方面：
3.1 延長預(yù)警時間
在傳統(tǒng)的監(jiān)測環(huán)境污染的體系中，首先要將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳到信息中心，然后在信息中心分析各種數(shù)據(jù)，并將其與預(yù)警指標(biāo)做對比，然后對環(huán)境狀況進(jìn)行預(yù)警。這種傳統(tǒng)方法難以實現(xiàn)對環(huán)境狀況的動態(tài)監(jiān)測，因而一旦發(fā)生環(huán)境問題，相關(guān)部門難以及時處理，將導(dǎo)致問題的嚴(yán)重化。另外，利用傳統(tǒng)方法做出的預(yù)警情報精確度較差，防治措施的實際效果較差。而應(yīng)用感知技術(shù)，能夠發(fā)揮智能化的優(yōu)勢，實時監(jiān)測環(huán)境狀況，分析環(huán)境污染程度，做出相關(guān)預(yù)警。不但預(yù)警信息較為準(zhǔn)確，而且預(yù)警時間較長。
3.2 加強(qiáng)環(huán)保部門環(huán)境治理工作
環(huán)境問題的存在與發(fā)展也有一定的規(guī)律，因此對環(huán)境的治理依賴于實際經(jīng)驗。將物聯(lián)網(wǎng)中的感知技術(shù)應(yīng)用到環(huán)保領(lǐng)域，能夠準(zhǔn)確監(jiān)測到環(huán)境問題發(fā)生的時間、地點(diǎn)等信息，分析環(huán)境污染產(chǎn)生的原因。環(huán)保部門能夠依據(jù)分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)環(huán)境治理方案的問題，有針對性地改進(jìn)治理方案。 并且，物聯(lián)網(wǎng)中智能感知技術(shù)的應(yīng)用，有利于環(huán)保部門加快治理措施的制定，并且降低環(huán)境污染的風(fēng)險。
4 智能環(huán)保感知技術(shù)前景
未來智能感知技術(shù)將在環(huán)境保護(hù)方面將獲得廣泛應(yīng)用，智能感知技術(shù)設(shè)備將實現(xiàn)簡易化、微型化發(fā)展。當(dāng)前應(yīng)用智能感知技術(shù)的設(shè)備體型過大，占據(jù)的空間多，只能應(yīng)用在大型環(huán)境保護(hù)項目中，而人們無法在日常生活中使用。而微型化的設(shè)備能夠滿足人們實際需求，使智能感知技術(shù)在污水處理等方面得以應(yīng)用。
目前，智能感知技術(shù)在環(huán)境保護(hù)方面取得了突出的成績，促進(jìn)了環(huán)境污染的治理，實現(xiàn)了環(huán)境狀況的實時監(jiān)測，但是該技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ瞽h(huán)保方面效果卻不是很明顯。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平不斷提高，環(huán)保意識也在不斷加強(qiáng)，要求提高生活環(huán)境質(zhì)量 。因此，利用智能感知技術(shù)解決生活中的環(huán)境問題是十分必要的。目前，物聯(lián)網(wǎng)還處于發(fā)展的初級階段，已經(jīng)有了一定的應(yīng)用基礎(chǔ)，未來將向控制生活污染方向進(jìn)一步發(fā)展，可以做出如下改進(jìn)：在相關(guān)設(shè)備中運(yùn)用智能芯片，改進(jìn)環(huán)保技術(shù)，降低生產(chǎn)成本；為解決物聯(lián)網(wǎng)中傳感設(shè)備使用壽命短的問題，可以運(yùn)用抗氧化材料或防腐材料保護(hù)設(shè)備，提升設(shè)備的抗損壞能力。為了加強(qiáng)環(huán)保工作的安全性和穩(wěn)定性，構(gòu)建多平臺的網(wǎng)絡(luò)模式，促進(jìn)對環(huán)境狀況的監(jiān)測和防護(hù)工作。
5 結(jié)束語
智能感知技術(shù)在環(huán)境保護(hù)方面有著突出的作用，其能夠?qū)崟r監(jiān)測環(huán)境狀況，分析環(huán)境污染的解決措施，有利于環(huán)保部門提高工作效率，改進(jìn)治理方案。和傳統(tǒng)監(jiān)測環(huán)境污染的方法相比，其具有顯著的優(yōu)越性：預(yù)警時間長、準(zhǔn)確性高，能促進(jìn)環(huán)境保護(hù)工作。未來智能環(huán)保感知技術(shù)將深入到人們生活中，進(jìn)而改善人們的生活環(huán)境，提高人們的生活質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介
從樹（1989-），男，湖北省棗陽市人。華中師范大學(xué)在讀研究生。
關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng) 感知校園 建設(shè)
中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
作為第三次信息技術(shù)革命的代表，物聯(lián)網(wǎng)為人們提供了感知世界的能力，為技術(shù)創(chuàng)新和社會發(fā)展提供了一個前所未有的機(jī)遇。目前，物聯(lián)網(wǎng)在交通、安防、物流、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、電網(wǎng)、醫(yī)療、教育、環(huán)保等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。其中，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)的“感知校園”，將是未來院校教育管理發(fā)展與改革的方向。
1 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)基礎(chǔ)上，利用各種感知設(shè)備或手段自動獲取物理世界各種物體的屬性及狀態(tài)信息，將所有能夠獨(dú)立尋址的物理對象互聯(lián)起來，實現(xiàn)全面感知、可靠傳輸、智能處理，構(gòu)建人與物、物與物互聯(lián)的智能信息服務(wù)體系。從2009年起，美、歐、日、韓等國相繼投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)，并啟動了以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的“智慧地球”、“物聯(lián)網(wǎng)行動計劃”、“U-Japan”、“U-Korea”等國家性區(qū)域戰(zhàn)略規(guī)劃。我國也高度重視物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，目前，已經(jīng)成功將RFID、M2M、傳感器等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于物流、建筑、電力、城市交通、工業(yè)生產(chǎn)、食品追溯、移動支付等方面?？梢灶A(yù)見，未來十年物聯(lián)網(wǎng)在全球?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的普及與發(fā)展，形成萬億美元級的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
2 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“感知校園”建設(shè)分析
目前，大多數(shù)校園已經(jīng)建立了成熟的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，配發(fā)和安裝了各種教學(xué)信息系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)，校園可視化管理和信息化建設(shè)有了長足的進(jìn)步。但仍存在著不足，比如，監(jiān)控系統(tǒng)由于感知手段單一，存在監(jiān)控死角多、人工參與多等問題，離智能化相差甚遠(yuǎn)；各種管理信息系統(tǒng)一定程度上提高了工作和生活效率，但也存在信息重復(fù)采集、一人多卡使用不便等問題。
“感知校園”是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于校園信息化建設(shè)的重要方向，是校園現(xiàn)代化管理的標(biāo)志，可以有效解決上述存在的問題。其基本原理是：綜合利用二維碼、RFID、無線傳感器等技術(shù)，對校園內(nèi)的人員、車輛、儀器設(shè)備等對象進(jìn)行標(biāo)識；利用安裝在教室、實驗室、圖書館、食堂、供水系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施上的信息識別設(shè)備讀取上述對象標(biāo)簽中的信息，并通過有線、無線網(wǎng)絡(luò)傳送到信息處理中心進(jìn)行處理；處理結(jié)果再通過網(wǎng)絡(luò)反饋給被標(biāo)識的對象以及校園管理、安保等部門。通過這個過程來實現(xiàn)師生身份識別、圖書借閱管理、教學(xué)管理、校內(nèi)消費(fèi)、安全防護(hù)等多重功能。對于“感知校園”的功能分析，具體如下：
（1）智能人員管理。為校園所屬人員配備“一卡通”，通過遍布校園的感應(yīng)點(diǎn)，可以實現(xiàn)對所屬人員24小時不間斷、不留死角、全自動實時感知與定位。管理人員可以通過感知校園管理平臺實時了解所轄人員在位情況，對學(xué)生、職工的出勤、外出情況進(jìn)行有效管控，實現(xiàn)電子點(diǎn)名、智能查崗等可視化管理。
（2）智能安防。使用智能門禁系統(tǒng)，智能識別所屬人員、車輛特征，有效防止不法分子潛入；通過遍布校園的智能攝像頭，能夠?qū)M(jìn)入重要區(qū)域的可疑人員進(jìn)行識別和報警，確保校園安全；為重要資產(chǎn)嵌入射頻卡，可以實時感知其所在位置，防止丟失帶來的經(jīng)濟(jì)損失。
（3）智能圖書館。為館藏圖書安裝被動式射頻標(biāo)簽，取代原來的條形碼，通過使用書架感應(yīng)器或手持智能終端，可以實現(xiàn)對圖書資料所在的書架進(jìn)行快速定位，方便借閱和管理。
（4）智能車輛管理。通過為校園車輛安裝電子標(biāo)簽、衛(wèi)星定位裝置等，實現(xiàn)對公務(wù)用車、私家車、自行車等的準(zhǔn)確定位和實時跟蹤，公務(wù)用車還可通過嵌入的各類智能傳感器，監(jiān)控其工作狀態(tài)、完好情況等，從而實現(xiàn)對其精細(xì)化管理。
（5）智能綠化。通過傳感器技術(shù)，可以對校園的空氣濕度、污染指數(shù)等進(jìn)行實時監(jiān)控，保障校園環(huán)境質(zhì)量；可以根據(jù)當(dāng)天的溫度、濕度，實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)教室燈光強(qiáng)弱，智能灌溉校園綠地等；可以根據(jù)晝夜環(huán)境，自動關(guān)閉或開啟路燈。
3“感知校園”建設(shè)需注意的問題
3.1 統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
目前，物聯(lián)網(wǎng)用到的各類傳感器、射頻標(biāo)簽制造標(biāo)準(zhǔn)各異、互不兼容，造成感知信息的數(shù)據(jù)格式千差萬別，難以高效管理和集中控制。應(yīng)加強(qiáng)這方面的統(tǒng)一，制定規(guī)范的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，使用兼容的信息系統(tǒng)管理軟件，使得校園資源能夠統(tǒng)一管理，感知到的數(shù)據(jù)能夠共享和合并處理，以提高管控水平。
3.2 注重系統(tǒng)集成
目前，校園已經(jīng)安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)或其他信息處理系統(tǒng)，“感知校園”建設(shè)應(yīng)著重考慮新建校園管理平臺與原有信息系統(tǒng)的兼容性，從而減少重復(fù)建設(shè)，最大程度確保與已有系統(tǒng)的兼容性和銜接性。
3.3 控制建設(shè)成本
“感知校園”建設(shè)牽涉的感知對象種類多，各對象所需感知的信息復(fù)雜程度差別也較大，如果統(tǒng)一使用某種感知技術(shù)，不僅會造成大量信息冗余，而且會提高感知成本。應(yīng)根據(jù)各感知對象不同特點(diǎn)，綜合采用不同感知技術(shù)，從而有效節(jié)約建設(shè)成本。
參考文獻(xiàn)
物聯(lián)網(wǎng)的最基本功能是對于信息的感知，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和服務(wù)最基本的部分是信息的交互，也是物聯(lián)網(wǎng)所要達(dá)到的“物物聯(lián)通”的根本目的，隨著物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)和興起，采用無線感知技術(shù)的傳感器網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)的感知網(wǎng)絡(luò)的研究正在迅速發(fā)展，在信息的交互和感知方面取得了眾多研究成果，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)受到了各國媒體和學(xué)術(shù)界的重點(diǎn)關(guān)注，物聯(lián)網(wǎng)已然成為信息技術(shù)領(lǐng)域中一個嶄新的發(fā)展方向。
【關(guān)鍵詞】信息交互 物聯(lián)網(wǎng) 信息感知 信息交互 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)壓縮
世界各國高度重視對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展促進(jìn)并推動信息技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，給互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶來翻天覆地的變化。物聯(lián)網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)的存在形式，獨(dú)立于一般網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)物品和物品、物品和人以及人和人之間的信息的傳遞和溝通，并通過現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)手段對于物聯(lián)網(wǎng)上的用戶進(jìn)行信息的收集和管理，可以為物聯(lián)網(wǎng)的使用者提供一個有效的網(wǎng)絡(luò)平臺。
1 信息感知技術(shù)
信息感知技術(shù)能夠通過無線傳感器來為物聯(lián)網(wǎng)提供基本的信息。但是信息感知技術(shù)的獲取方式是存在很大的局限性的，對于信息的獲取中冗雜性和不確定性太多，這必將影響到物聯(lián)網(wǎng)對于用戶和物品信息的收集和處理工作。信息感知技術(shù)還處于發(fā)展階段，所以通過數(shù)據(jù)的清除能夠?qū)⒉淮_定信息的數(shù)據(jù)整合成可供物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的可用信息，通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行一定程度的壓縮能夠?qū)崿F(xiàn)高效感應(yīng)的信息感知技術(shù)的融合。
1.1 數(shù)據(jù)的收集
數(shù)據(jù)收集的過程是指被感知到的數(shù)據(jù)從感知節(jié)點(diǎn)向匯聚節(jié)點(diǎn)匯集的過程，數(shù)據(jù)的收集過程要求數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中沒有任何損失，針對不同數(shù)據(jù)的收集過程和應(yīng)用的處理分析，數(shù)據(jù)收集收到不同程度的約束，包括高效性、網(wǎng)絡(luò)延遲、可靠性和網(wǎng)絡(luò)吞吐量等。
數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃允菙?shù)據(jù)收集所要面臨的重要問題，其目的是保證數(shù)據(jù)通過感知節(jié)點(diǎn)順利的傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn)中，目前，在無線傳感器的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸中，大部分都是采用數(shù)據(jù)重傳和多路徑傳輸?shù)募夹g(shù)來保障數(shù)據(jù)在傳輸中的安全性，多路徑傳輸?shù)姆椒ㄊ峭ㄟ^在匯聚節(jié)點(diǎn)到感知節(jié)點(diǎn)之中構(gòu)筑多條路徑來將數(shù)據(jù)傳輸過去的，以提高數(shù)據(jù)在傳輸過程的安全性，多路徑傳輸?shù)姆?wù)通常都是終端到終端的傳輸，但是由于無線感知網(wǎng)絡(luò)通常都應(yīng)用多跳路由的方法，數(shù)據(jù)安全達(dá)到匯聚節(jié)點(diǎn)的成功幾率是每一跳成功幾率相累積形成的，對于數(shù)據(jù)傳輸過程的每一跳都會因為各種因素的制約而引發(fā)丟包等現(xiàn)象。因此，傳輸路徑的構(gòu)建是十分重要的，路徑的安全性是數(shù)據(jù)傳輸能否成功的關(guān)鍵，數(shù)據(jù)重傳的技術(shù)則是通過在傳輸路徑上將數(shù)據(jù)都進(jìn)行備份然后保存起來。數(shù)據(jù)重傳技術(shù)的安全性是通過逐跳回溯來保障的，但是，數(shù)據(jù)重傳技術(shù)存在的最大的局限性就是要求節(jié)點(diǎn)內(nèi)部必須留有充足的存儲空間以保障數(shù)據(jù)備份的成功。
數(shù)據(jù)收集中最需要考慮的問題還有網(wǎng)絡(luò)延遲，為了減少在節(jié)點(diǎn)中的能耗，數(shù)據(jù)收集節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)一般采用節(jié)點(diǎn)休眠的方式來減少網(wǎng)絡(luò)的能耗，節(jié)點(diǎn)直接輪流待機(jī)休眠時能夠減少數(shù)據(jù)在傳輸中對于網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷度，這種流水線時的數(shù)據(jù)傳輸方式能夠使數(shù)據(jù)在路徑上做到波浪般的傳輸，從而減少了等待的時間。實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的不間斷的傳輸。
物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用最廣泛也是最基本的概念是數(shù)據(jù)收集，目前已經(jīng)出現(xiàn)了很多成功的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)收集方法，進(jìn)一步研究數(shù)據(jù)收集技術(shù)的前提是數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩?，針對各區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不同，數(shù)據(jù)收集和應(yīng)用的方式也各不相同，需要分析和整理數(shù)據(jù)收集不同約束目標(biāo)之間的從屬關(guān)系來完成對于數(shù)據(jù)傳輸各目標(biāo)之間的優(yōu)化選擇和靈活配備。
1.2 數(shù)據(jù)的清洗
和數(shù)據(jù)收集的目的不同，數(shù)據(jù)收集是為了獲取所需目標(biāo)的真實情況，然而由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的不斷變化和周圍環(huán)境問題的影響，對于數(shù)據(jù)的獲得往往伴隨著大量錯誤的異常數(shù)據(jù)。因此剔除錯誤數(shù)據(jù)得到正確的數(shù)據(jù)對于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展十分有利，對于錯誤數(shù)據(jù)的清除過程中中部分?jǐn)?shù)據(jù)還會出現(xiàn)缺失的現(xiàn)象，對于缺失的數(shù)據(jù)要及時進(jìn)行估計，以再次獲得完整的數(shù)據(jù)信息，根據(jù)感知數(shù)據(jù)的時空變化規(guī)律地不同，才能利用分類識別的和概率統(tǒng)計的方法來對于感知節(jié)點(diǎn)和整個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的清洗和處理。
分類識別的方法是數(shù)據(jù)清洗中最主要的方式之一，是將數(shù)據(jù)清洗的概念比作一個模式來進(jìn)行識別，采用傳統(tǒng)的計算機(jī)學(xué)習(xí)和分類識別的方式，比如通過支持SVM、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等方式來得出離群值，并利用節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)溝通的歷史數(shù)據(jù)來實現(xiàn)對于離群值的初步斷定。通過貝葉斯的概率運(yùn)算就能推斷出離群值的判斷，由于分類識別的數(shù)據(jù)清洗方法中充分利用了數(shù)據(jù)樣本，因此在數(shù)據(jù)的清洗過程中能夠取得更加突出的應(yīng)用效果，對于分布式的感知網(wǎng)絡(luò)和多源異構(gòu)的感知數(shù)據(jù)的整理，分類識別的方法在達(dá)成目標(biāo)時還能通過不同的數(shù)據(jù)信息來實現(xiàn)對于數(shù)據(jù)的清洗工作初步研究。
在數(shù)據(jù)的清洗中存在一個十分重要的問題，感知數(shù)據(jù)的缺失和存在值的問題，缺失值比作異常值，在數(shù)據(jù)的清洗過程中就能實現(xiàn)對于缺失值的正確識別和清洗，但是物聯(lián)網(wǎng)所需要的數(shù)據(jù)是要保持完整性的，基于數(shù)據(jù)完整性的考慮則需要對于數(shù)據(jù)的缺失的部分進(jìn)行有效的估計，例如多元回歸模型和線性插值模型的建立的估計方法，已經(jīng)通過了實驗階段，并獲得了是由優(yōu)秀的實驗成果。
由于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境復(fù)雜多樣，受到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的不確定因素的影響大，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)波動異常等因素的制約，數(shù)據(jù)清除的方法還是存在一定的局限性的。因此，在對于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的清除過程的進(jìn)一步深入研究的過程中，還需要解決數(shù)據(jù)清洗的網(wǎng)絡(luò)能耗和負(fù)載均衡等問題。數(shù)據(jù)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的清洗方式是未來數(shù)據(jù)清洗的主要方向。
1.3 數(shù)據(jù)的壓縮
由于存在較大規(guī)模的感知網(wǎng)絡(luò)，所以在將全部的感知數(shù)據(jù)一股腦的匯入到匯聚節(jié)點(diǎn)時會產(chǎn)生十分巨大的的數(shù)據(jù)傳輸量，感知數(shù)據(jù)由于時空相關(guān)性的因素，存在巨大的冗雜數(shù)據(jù)，因此要采用數(shù)據(jù)壓縮的方式對于數(shù)據(jù)量的大小進(jìn)行壓縮，感知節(jié)點(diǎn)在運(yùn)算和存儲的方面存在的限制較多，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)壓縮方式已經(jīng)不適于現(xiàn)代的物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。
基于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)壓縮方法在信號處理的方面取得的成功，研究者試圖通過傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的壓縮方法來應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)的壓縮中，例如小波變換的數(shù)據(jù)壓縮方法，首先在單個的感知節(jié)點(diǎn)中對于數(shù)據(jù)進(jìn)行初次的小波壓縮。然后再將壓縮的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行集中的壓縮，這種方式在一定程度上能夠減少網(wǎng)絡(luò)通信的費(fèi)用。
2 信息交互技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)的信息交互是一個基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)并且有眾多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)參與的信息傳輸、交互和共享的平臺，通過交換信息的流動性，物聯(lián)網(wǎng)能夠自動獲取各個信息交互網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)的信息數(shù)據(jù)。
2.1 物聯(lián)網(wǎng)信息交互模型
通過對于大型信息系統(tǒng)人際交互過程的解析，構(gòu)建了用戶和信息系統(tǒng)的信息交互模型，該模型認(rèn)為信息的交互過程是在系統(tǒng)、用戶以及內(nèi)容這三個對象之間發(fā)生的。用戶獲取信息的目的是對于系統(tǒng)中內(nèi)容的拷貝，必須通過系統(tǒng)中所設(shè)定的功能來完成，內(nèi)容則是依托于系統(tǒng)而存在的。
2.2 網(wǎng)絡(luò)與用戶之間的信息交互
用戶與網(wǎng)絡(luò)之間發(fā)生的信息交互主要是通過網(wǎng)絡(luò)所提供的命令和功能來執(zhí)行這一系列的任務(wù)的，通過系統(tǒng)配置、路由構(gòu)建、代碼發(fā)放和程序執(zhí)行等設(shè)置來實現(xiàn)對于感知網(wǎng)絡(luò)的信息獲取和物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)的。物聯(lián)網(wǎng)的各種功能都離不開用戶和網(wǎng)絡(luò)的信息交互。在信息的感知中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)壓縮必須通過用戶在網(wǎng)絡(luò)中的感知功能才能實現(xiàn)。用戶和網(wǎng)絡(luò)之間發(fā)生的信息交互是用戶通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)出相對應(yīng)的指令來控制信息的傳輸?shù)?、相關(guān)節(jié)點(diǎn)收到指令后會分布式的執(zhí)行下去，并且將最終執(zhí)行結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)反饋給下面的用戶。
2.3 大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)信息交互
在智能交通、農(nóng)業(yè)發(fā)展、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，對于大規(guī)模無線感知網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用是非常迫切的，大范圍和信息感知和信息交互的特性與物聯(lián)網(wǎng)的實際特性向溫和，但是受到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)資源的制約，現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)無線感知網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模都比較小，感知功能也十分的單一，標(biāo)準(zhǔn)信息的局限性也是十分大的。因此對于大規(guī)模無線感知網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)實中的實際應(yīng)用，還需要對于信息的感知和交互技術(shù)。以及網(wǎng)絡(luò)延遲等問題做出深入的研究和探討，才能通過實際的網(wǎng)絡(luò)驗證理論的可行性。
3 結(jié)束語
目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展還處于起始階段，物聯(lián)網(wǎng)的信息感知和交互技術(shù)涉及還存在很多問題，例如感知節(jié)點(diǎn)的設(shè)計、數(shù)據(jù)的收集和分析、五項安智網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)技術(shù)、信息的管理和存儲等技術(shù)，現(xiàn)有技術(shù)并不能適應(yīng)大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，但是隨著各個技術(shù)對于物聯(lián)網(wǎng)理論和應(yīng)用的不斷加深，一些新的信息感知方法和信息交互問題也在不斷地出現(xiàn)并加入到了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中去。物聯(lián)網(wǎng)在未來一定會得到迅速的發(fā)展。
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