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摘 要:当前我国的物联网技术在很多行业都有了非常广泛的应用,其中就包括了内河航道的建设,而我国信息化建设的水平得到了十分显著的提高,在这样的情况下,相关部门也非常重视内河航道的信息化建设,本文主要分析了基于物联网技术的内河航道信息化建设,以供参考和借鉴。
关键词:物联网;云计算;内河航道;智能航道
当前我国社会已经进入到了信息化社会,此外,世界也正处在一个技术革命的范围当中,物联网就是在这样的时代背景下出现的,人类的经济生活和社会生活都和物联网产生了十分密切的联系,物联网能够为人们提供一个了解外界的平台,同时其也为技术上的创新以及产业自身的发展创造了非常好的条件。物联网技术在内河航道信息化建设中所发挥的作用也日益明显。
1、物联网的概念
物联网的概念出现在上世纪的90年代,其通常被人们认为是互联网应用的一种非常重要的拓展,创新是物联网发展过程中最为重要的一个环节,将用户自身的感受当做创新当中最为重要的一个环节。当前物联网还没有一个比较准确的定义按照当前的特点和知识水平,比较普遍的一个定义是在互联网和移动互联网等基础之上,对不同应用领域的需求采取各种信息,将所有的相关因素全部联系在一起,这样就可以十分有效的保证智能分析和可靠傳输功能的系统。
2、物联网关键技术
2.1智能感知技术
1)RFID无线射频识别技术
这种技术本身是一种非接触式的自动识别技术,其主要是根据射频信号对目标对象的相关数据和相关信息进行全面的识别。RFID技术喜能够实现多个电子标签的同时识别,同时操作的方法也相对简单,这一技术主要是用在产业化领域当中,同时其所涉及的范围也十分广泛。
2)传感器与无线传感器网络技术
传感器自身是一种非常重要的检测装置,同时它还能非常准确的感知到被测量系统当中的信息,其会根据特定的规律将其转变成电信号或者是其他形式的信息,完成内容的输出,这样才能满足信息处理过程中的各项要求,它也成为了自动检测和自动控制过程中非常关键的一个环节。传感器技术在发展的过程主要有两个趋势,一个是无线传感器,一个是智能传感器,在智能传感器当中,最为重要的就是传感器自身的结构设计工作。在结构设计的过程中,我们需要有自行学习、独立诊断以及独立补偿的功能,同时在通信能力方面也要具有非常强的灵活性,同时其也成为了研究中十分热点的一个问题。而当前也出现了很多新的技术,。比如节点定位、时钟同步等等。
2.2嵌入式技术
嵌入式系统是一个相对比较专业的计算机技术,其是装置和设备当中非常关键的一个部分,一般来说,嵌入式系统是一个完整的控制程序,其存储在了ROM当中的恰如是处理器控制板上。所有带有数字的接口设备都采用了嵌入式系统,但是很多嵌入式系统都采用了单个程序来对整个系统进行全面的控制。嵌入式技术在研究的过程中主要研究的是专用芯片的设计和制造以及嵌入式应用软件的编程技术。当前,信息化技术的发展十分的迅速,嵌入式技术也在不断的发展,这些新型的技术会为社会的发展提供更多的便利条件。
2.3海量数据处理与融合技术分析
面对物联网数据海量、多态、动态与关联的特征,物联网数据处理需要重点解决以下几个关键技术,分别是数据格式与标准化、信息融合技术、中间件与应用软件编程技术、海量数据存储与搜索技术、数据挖掘与知识发现算法。物联网的海量数据除了来自传感器节点、RFID节点以及其他各种智能终端设备全天候产生的数据外,各种物理对象在参与物联网事务处理的过程中也会产生大量数据,在进行海量数据存储时需要数据库、数据仓库、网络存储、数据中心和云存储技术的支撑。数据融合中心对来自多个传感器的信息进行融合,也可以将来自多个传感器的信息和人机界面的观测事实进行信息融合(通常是决策级融合)。提取征兆信息,在推理机作用下,将征兆与知识库中的知识匹配,做出故障诊断决策,提供给用户。在基于信息融合的故障诊断系统中可以加入自学习模块,故障决策经自学习模块反馈给知识库,并对相应的置信度因子进行修改,更新知识库。同时,自学习模块能根据知识库中的知识和用户对系统提问的动态应答进行推理,以获得新知识。总结新经验,不断扩充知识库,实现专家系统的自学习功能。
3、物联网关键技术在内河航道信息化建中的应用
首先,应用RFID技术可以进行通航船舶流量的统计。内河航道尤其是长江中下游,船舶运量非常繁忙,如何有效地分析统计某时段通过的船舶数量、船型、吨位和实际载货量,成为一个重要课题。运用智能感知技术,在通航船舶上安装RFID电子标签,在航道上安装读卡器,RFID电子标签内记载船舶的基本信息数据,以此建立一个基于RFID射频技术的船舶状态信息采集平台,就可以很好地解决船舶流量统计问题。若将其与电子航道图系统集成,应用效果会更好。
其次,应用ZigBee无线传感器网络技术可以开展航道数据的采集,构建“感知航道”。利用航道沿线的固定监控点作为基干,建立一个有线光纤基干网络,供视频数据传输。以基干网络的各监控点为中心,在每个监控点的航道沿岸周边,建立起由ZigBee技术构成的近地、自组织、低功耗的无线自组织网络(即无线传感网)。将各种传感设备(水位、值守传感器等)通过无线传感网络以无线方式进行连接,实现航段的无线覆盖和传感器热插拔。无线传感数据通过无线传感网络由最近的监控点传入有线基干光纤网络汇聚至设在指挥中心的传感前端服务器。这样,通过感知数据的自动采集和传输,就可以在航段构建一个航道感知网络,实现自动航道感知。
第三,应用位置服务技术可以实现航道维护船舶的动态监控。将GIS地图显示技术和GPS定位技术结合,利用位置服务技术对船舶当前所在的位置数据进行采集,通过GPRS/CDMA无线通信技术采集的数据发送到航道管理中心服务器,管理中心的航道船舶监控系统实时调用位置数据对航道船舶进行远程监控,在地图上实时了解辖区维护船舶的工作动态,可以达到很好的监管效果。
另外,应用云计算技术可以实现航道数据的分析和处理。随着物联网广泛应用于航道方方面面,各种传感器、船舶终端之间不可避免会产生大量动态数据。位于终端的数据处理单元配置相对较低,处理大量数据必然会力不从心,可能会达不到要求的时效性。通过应用云计算技术,让云端处理数据并将结果回传或直接传至航道数据中心,就可以快速准确地解决航道终端数据分析和处理的问题。
4、结束语
物联网在发展的过程中具有非常深厚的理论基础,同时在技术上也处于相对比较成熟的阶段,其社会需求十分的强烈,此外,其也成为了社会发展的一个非常重要的标志物联网技术在内河航道信息化建设的过程中得到了广泛的应用,这会对我国内河航道信息化建设的发展创造非常好的条件。
参考文献:
[1]闵玉峰.Zigbee技术在物联网中的应用[J].科技传播.2012(14)
[2]刘仰华.物联网数据处理技术[J].信息与电脑(理论版).2012(07)
[3]刘智.当今物联网面对的风险及应对策略[J].中国管理信息化.2015(24)
关键词:物联网;云计算;内河航道;智能航道
当前我国社会已经进入到了信息化社会,此外,世界也正处在一个技术革命的范围当中,物联网就是在这样的时代背景下出现的,人类的经济生活和社会生活都和物联网产生了十分密切的联系,物联网能够为人们提供一个了解外界的平台,同时其也为技术上的创新以及产业自身的发展创造了非常好的条件。物联网技术在内河航道信息化建设中所发挥的作用也日益明显。
1、物联网的概念
物联网的概念出现在上世纪的90年代,其通常被人们认为是互联网应用的一种非常重要的拓展,创新是物联网发展过程中最为重要的一个环节,将用户自身的感受当做创新当中最为重要的一个环节。当前物联网还没有一个比较准确的定义按照当前的特点和知识水平,比较普遍的一个定义是在互联网和移动互联网等基础之上,对不同应用领域的需求采取各种信息,将所有的相关因素全部联系在一起,这样就可以十分有效的保证智能分析和可靠傳输功能的系统。
2、物联网关键技术
2.1智能感知技术
1)RFID无线射频识别技术
这种技术本身是一种非接触式的自动识别技术,其主要是根据射频信号对目标对象的相关数据和相关信息进行全面的识别。RFID技术喜能够实现多个电子标签的同时识别,同时操作的方法也相对简单,这一技术主要是用在产业化领域当中,同时其所涉及的范围也十分广泛。
2)传感器与无线传感器网络技术
传感器自身是一种非常重要的检测装置,同时它还能非常准确的感知到被测量系统当中的信息,其会根据特定的规律将其转变成电信号或者是其他形式的信息,完成内容的输出,这样才能满足信息处理过程中的各项要求,它也成为了自动检测和自动控制过程中非常关键的一个环节。传感器技术在发展的过程主要有两个趋势,一个是无线传感器,一个是智能传感器,在智能传感器当中,最为重要的就是传感器自身的结构设计工作。在结构设计的过程中,我们需要有自行学习、独立诊断以及独立补偿的功能,同时在通信能力方面也要具有非常强的灵活性,同时其也成为了研究中十分热点的一个问题。而当前也出现了很多新的技术,。比如节点定位、时钟同步等等。
2.2嵌入式技术
嵌入式系统是一个相对比较专业的计算机技术,其是装置和设备当中非常关键的一个部分,一般来说,嵌入式系统是一个完整的控制程序,其存储在了ROM当中的恰如是处理器控制板上。所有带有数字的接口设备都采用了嵌入式系统,但是很多嵌入式系统都采用了单个程序来对整个系统进行全面的控制。嵌入式技术在研究的过程中主要研究的是专用芯片的设计和制造以及嵌入式应用软件的编程技术。当前,信息化技术的发展十分的迅速,嵌入式技术也在不断的发展,这些新型的技术会为社会的发展提供更多的便利条件。
2.3海量数据处理与融合技术分析
面对物联网数据海量、多态、动态与关联的特征,物联网数据处理需要重点解决以下几个关键技术,分别是数据格式与标准化、信息融合技术、中间件与应用软件编程技术、海量数据存储与搜索技术、数据挖掘与知识发现算法。物联网的海量数据除了来自传感器节点、RFID节点以及其他各种智能终端设备全天候产生的数据外,各种物理对象在参与物联网事务处理的过程中也会产生大量数据,在进行海量数据存储时需要数据库、数据仓库、网络存储、数据中心和云存储技术的支撑。数据融合中心对来自多个传感器的信息进行融合,也可以将来自多个传感器的信息和人机界面的观测事实进行信息融合(通常是决策级融合)。提取征兆信息,在推理机作用下,将征兆与知识库中的知识匹配,做出故障诊断决策,提供给用户。在基于信息融合的故障诊断系统中可以加入自学习模块,故障决策经自学习模块反馈给知识库,并对相应的置信度因子进行修改,更新知识库。同时,自学习模块能根据知识库中的知识和用户对系统提问的动态应答进行推理,以获得新知识。总结新经验,不断扩充知识库,实现专家系统的自学习功能。
3、物联网关键技术在内河航道信息化建中的应用
首先,应用RFID技术可以进行通航船舶流量的统计。内河航道尤其是长江中下游,船舶运量非常繁忙,如何有效地分析统计某时段通过的船舶数量、船型、吨位和实际载货量,成为一个重要课题。运用智能感知技术,在通航船舶上安装RFID电子标签,在航道上安装读卡器,RFID电子标签内记载船舶的基本信息数据,以此建立一个基于RFID射频技术的船舶状态信息采集平台,就可以很好地解决船舶流量统计问题。若将其与电子航道图系统集成,应用效果会更好。
其次,应用ZigBee无线传感器网络技术可以开展航道数据的采集,构建“感知航道”。利用航道沿线的固定监控点作为基干,建立一个有线光纤基干网络,供视频数据传输。以基干网络的各监控点为中心,在每个监控点的航道沿岸周边,建立起由ZigBee技术构成的近地、自组织、低功耗的无线自组织网络(即无线传感网)。将各种传感设备(水位、值守传感器等)通过无线传感网络以无线方式进行连接,实现航段的无线覆盖和传感器热插拔。无线传感数据通过无线传感网络由最近的监控点传入有线基干光纤网络汇聚至设在指挥中心的传感前端服务器。这样,通过感知数据的自动采集和传输,就可以在航段构建一个航道感知网络,实现自动航道感知。
第三,应用位置服务技术可以实现航道维护船舶的动态监控。将GIS地图显示技术和GPS定位技术结合,利用位置服务技术对船舶当前所在的位置数据进行采集,通过GPRS/CDMA无线通信技术采集的数据发送到航道管理中心服务器,管理中心的航道船舶监控系统实时调用位置数据对航道船舶进行远程监控,在地图上实时了解辖区维护船舶的工作动态,可以达到很好的监管效果。
另外,应用云计算技术可以实现航道数据的分析和处理。随着物联网广泛应用于航道方方面面,各种传感器、船舶终端之间不可避免会产生大量动态数据。位于终端的数据处理单元配置相对较低,处理大量数据必然会力不从心,可能会达不到要求的时效性。通过应用云计算技术,让云端处理数据并将结果回传或直接传至航道数据中心,就可以快速准确地解决航道终端数据分析和处理的问题。
4、结束语
物联网在发展的过程中具有非常深厚的理论基础,同时在技术上也处于相对比较成熟的阶段,其社会需求十分的强烈,此外,其也成为了社会发展的一个非常重要的标志物联网技术在内河航道信息化建设的过程中得到了广泛的应用,这会对我国内河航道信息化建设的发展创造非常好的条件。
参考文献:
[1]闵玉峰.Zigbee技术在物联网中的应用[J].科技传播.2012(14)
[2]刘仰华.物联网数据处理技术[J].信息与电脑(理论版).2012(07)
[3]刘智.当今物联网面对的风险及应对策略[J].中国管理信息化.2015(24)