物联网技术的研究范文

时间:2023-07-28 09:20:51

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物联网技术的研究

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一、物联网―概念

物联网(The Internet of things)的概念是在1999年提出的,它的定义很简单,把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。

物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。因此,物联网的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

二、物联网―原理

物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。而RFID,正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中,RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品(商品)的识别,进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的“透明”管理。“物联网”概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一部分是机场、公路、建筑物;另一部分是数据中心,个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。

三、物联网―技术架构和应用模式

从技术架构上来看,物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成,它的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物联网获识别物体,采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。

四、物联网―认知误区

(1)把传感网或RFID网等同于物联网。事实上传感技术也好、RFID技术也好,都仅仅是信息采集技术之一。除传感技术和RFID技术外,GPS、视频识别、红外、激光、扫描等所有能够实现自动识别与物物通信的技术都可以成为物联网的信息采集技术。传感网或者RFID网只是物联网的一种应用,但绝不是物联网的全部。(2)把物联网当成互联网的无边无际的无限延伸,把物联网当成所有物的完全开放、全部互连、全部共享的互联网平台。实际上物联网绝不是简单的全球共享互联网的无限延伸。即使互联网也不仅仅指我们通常认为的国际共享的计算机网络,互联网也有广域网和局域网之分。物联网既可以是我们平常意义上的互联网向物的延伸,也可以根据现实需要及产业应用组成局域网、专业网。现实中没必要也不可能使全部物品联网,也没必要使专业网、局域网都必须连接到全球互联网共享平台。今后的物联网与互联网会有很大不同,类似智慧物流、智能交通、智能电网等专业网,智能小区等局域网才是最大的应用空间。(3)认为物联网就是物物互联的无所不在的网络,因此认为物联网是空中楼阁,是目前很难实现的技术。事实上物联网是实实在在的,很多初级的物联网应用早就在为我们服务着。物联网理念就是在很多现实应用基础上推出的聚合型集成的创新,是对早就存在的具有物物互联的网络化、智能化、自动化系统的概括与提升,它从更高的角度升级了我们的认识。(4)把物联网当成个筐,什么都往里装。基于自身认识,把仅仅能够互动、通信的产品都当成物联网应用。

参考文献

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我国是一个农业大国,种植的农作物种类繁多,各种农作物的产量直接影响国家的经济命脉。在各种农作物生长过程中,影响产量最大的因素是生长环境,包括空气的温度、湿度、风速、光照时间、强度、二氧化碳浓度等,但是目前一些农作物生长环境的数据采集采用的技术(比如人工采集方式等)对生长环境的监测还不到位,不能及时地发现农作物生长过程中的异常情况,及时地进行调控,对产量的影响很大。基于物联网技术的监测系统是在无线传感器网络上构建的,它可以实时地对农作物生长环境及农作物生长状况进行无损数据采集。

1.物联网技术

物联网是物与物相连的网络,它可以通过一些采集信息的设备(如红外感应器、射频识别、激光扫描器、全球定位系统等)与系统进行数据的提取、测量、捕获、传递,并且这种数据的采集具有广泛性,只要是需要感知和能感知的物体,就可以采集到它的数据,并传送至服务器,以便监控。物联网还可以对采集到的数据利用信息处理技术、云计算、数据挖掘技术与分析工具等各种智能计算技术进行数据的智能分析、计算和汇总。物联网的主要技术包括传感器技术、Zigbee技术、智能技术、射频识别技术等,其中Zigbee技术是数据采集的关键技术之一。

所谓数据采集系统是利用各种传感器对监测的各种农作物生长环境的数据进行自动采集,然后将采集到的数据通过数据传输技术传输到服务器。在对农作物的生长环境进行数据采集时,要力求全面、准确,即数据采集系统要完成对多节点与多区域的数据采集,除了对数据的全面性与准确性要求外,数据采集系统还要对数据自动处理(如汇总、打包等),传送到服务器。

2. Zigbee技术

Zigbee一词来源于蜜蜂的舞蹈,当蜜蜂发现食物时,会通过跳舞将信息传递给同伴,如食物的位置、食物的数量、食物的方向、食物的距离等,蜜蜂的英文是Bee,蜜蜂跳舞时发出发出嗡嗡(Zig)的声音,而蜜蜂的这种信息传递距离近,低成本,速度不快,这和Zigbee的特点很相似。Zigbee名字由此得来。Zigbee技术是一种无线通信技术,普通的两节干电池可供Zigbee节点工作几个月的时间,因此功耗低;Zigbee工作的频段是免费的,不需要支付费用,用户只要花两美元买芯片即可进行开发,因此成本低;Zigbee的节点一般距离在10m~100m之间,因此距离近;Zigbee节点连接进入网络要30毫秒,因此延时短。在对农作物生长环境的实时监测时会发现,系统需要传输的数据数量比较少,对传输速率要求不高,终端设备大都采用电池供电,并且要避免有线连接。从以上农作物生长环境监测的特点看,Zigbee技术非常适用。Zigbee协议主要包括物理层、媒体存取控制层、网络层、应用层和安全层。

图1 使用Zigbee技术进行数据采集的框架

针对数据采集的要求,设计的使用Zigbee技术进行数据采集的框架如上图1所示。

由图1可知,农作物生长环境数据采集系统分为三个部分,基于星形拓扑结构的Zigbee无线传感器网络,物联网、internet的网络传输,基于WEB的信息管理系统。Zigbee技术的拓扑结构有树形(即形状像棵树)、网形(即形状像张网)、星形三种。其中,星形拓扑结构如图2所示:

图2 星形拓扑结构

由图2可知,中心位置为协调器,网络中的传输设备都与协调器有信息传输,因此如何组建协调器网络至关重要。星形拓扑结构呈现辐射状,数据要通过协调器来传送,因此比较简单,设备成本不高。由于农作物生长环境的数据采集范围广、采集点多,为了保证采集数据满足全面、准确的要求,最好采用星形拓扑结构。一个主节点可以与若干个从节点进行通信,最多254个从节点,一个从节点又可连接多个传感器。从节点上的传感器采集数据,将数据汇聚到主节点,主节点是网络的汇聚节点,发挥协调功能,主节点通过网络将收集到的数据传输到WEB信息管理系统。

在设计数据采集系统时遵循如下原则:(1)系统要可靠。在多数情况下,设备都没有人看守,这就要求设备的可靠性要高,能够连续工作,不易出错,能够安全可靠地采集、传输、处理数据。(2)系统要实用。此系统要简单,容易维护,易于操作,让大家容易学习、掌握,并熟练地使用它。(3)系统要有适用性。农作物生长环境比较复杂,而且范围大,因此要求此系统在任何环境下都能正常运行,有一定的适应性。

在对农作物生长环境进行数据采集时,采用基于物联网技术,尤其是Zigbee技术能够完成对生长环境各类数据的采集、提取、传输、监控等,并且对数据进行智能分析,判断异常情况。

参考文献:

[1]王黎丽.基于Zigbee技术的机场机房环境数据采集系统[D].杭州:浙江工业大学学位论文,2011:10-12.

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中图分类号:TP393 文献标识码:A

作为第三次信息技术革命的代表,物联网为人们提供了感知世界的能力,为技术创新和社会发展提供了一个前所未有的机遇。目前,物联网在交通、安防、物流、工业、农业、电网、医疗、教育、环保等领域得到了广泛应用。其中,基于物联网技术建设的“感知校园”,将是未来院校教育管理发展与改革的方向。

1 物联网发展现状

物联网是在互联网、移动通信网基础上,利用各种感知设备或手段自动获取物理世界各种物体的属性及状态信息,将所有能够独立寻址的物理对象互联起来,实现全面感知、可靠传输、智能处理,构建人与物、物与物互联的智能信息服务体系。从2009年起,美、欧、日、韩等国相继投入巨资深入研究探索物联网,并启动了以物联网为基础的“智慧地球”、“物联网行动计划”、“U-Japan”、“U-Korea”等国家性区域战略规划。我国也高度重视物联网的发展,目前,已经成功将RFID、M2M、传感器等物联网技术应用于物流、建筑、电力、城市交通、工业生产、食品追溯、移动支付等方面。可以预见,未来十年物联网在全球将实现大规模的普及与发展,形成万亿美元级的信息技术产业。

2 基于物联网技术的“感知校园”建设分析

目前,大多数校园已经建立了成熟的网络环境,配发和安装了各种教学信息系统、管理信息系统,校园可视化管理和信息化建设有了长足的进步。但仍存在着不足,比如,监控系统由于感知手段单一,存在监控死角多、人工参与多等问题,离智能化相差甚远;各种管理信息系统一定程度上提高了工作和生活效率,但也存在信息重复采集、一人多卡使用不便等问题。

“感知校园”是物联网技术应用于校园信息化建设的重要方向,是校园现代化管理的标志,可以有效解决上述存在的问题。其基本原理是:综合利用二维码、RFID、无线传感器等技术,对校园内的人员、车辆、仪器设备等对象进行标识;利用安装在教室、实验室、图书馆、食堂、供水系统等基础设施上的信息识别设备读取上述对象标签中的信息,并通过有线、无线网络传送到信息处理中心进行处理;处理结果再通过网络反馈给被标识的对象以及校园管理、安保等部门。通过这个过程来实现师生身份识别、图书借阅管理、教学管理、校内消费、安全防护等多重功能。对于“感知校园”的功能分析,具体如下:

(1)智能人员管理。为校园所属人员配备“一卡通”,通过遍布校园的感应点,可以实现对所属人员24小时不间断、不留死角、全自动实时感知与定位。管理人员可以通过感知校园管理平台实时了解所辖人员在位情况,对学生、职工的出勤、外出情况进行有效管控,实现电子点名、智能查岗等可视化管理。

(2)智能安防。使用智能门禁系统,智能识别所属人员、车辆特征,有效防止不法分子潜入;通过遍布校园的智能摄像头,能够对进入重要区域的可疑人员进行识别和报警,确保校园安全;为重要资产嵌入射频卡,可以实时感知其所在位置,防止丢失带来的经济损失。

(3)智能图书馆。为馆藏图书安装被动式射频标签,取代原来的条形码,通过使用书架感应器或手持智能终端,可以实现对图书资料所在的书架进行快速定位,方便借阅和管理。

(4)智能车辆管理。通过为校园车辆安装电子标签、卫星定位装置等,实现对公务用车、私家车、自行车等的准确定位和实时跟踪,公务用车还可通过嵌入的各类智能传感器,监控其工作状态、完好情况等,从而实现对其精细化管理。

(5)智能绿化。通过传感器技术,可以对校园的空气湿度、污染指数等进行实时监控,保障校园环境质量;可以根据当天的温度、湿度,实现自动调节教室灯光强弱,智能灌溉校园绿地等;可以根据昼夜环境,自动关闭或开启路灯。

3“感知校园”建设需注意的问题

3.1 统一数据标准

目前,物联网用到的各类传感器、射频标签制造标准各异、互不兼容,造成感知信息的数据格式千差万别,难以高效管理和集中控制。应加强这方面的统一,制定规范的数据标准,使用兼容的信息系统管理软件,使得校园资源能够统一管理,感知到的数据能够共享和合并处理,以提高管控水平。

3.2 注重系统集成

目前,校园已经安装视频监控系统或其他信息处理系统,“感知校园”建设应着重考虑新建校园管理平台与原有信息系统的兼容性,从而减少重复建设,最大程度确保与已有系统的兼容性和衔接性。

3.3 控制建设成本

“感知校园”建设牵涉的感知对象种类多,各对象所需感知的信息复杂程度差别也较大,如果统一使用某种感知技术,不仅会造成大量信息冗余,而且会提高感知成本。应根据各感知对象不同特点,综合采用不同感知技术,从而有效节约建设成本。

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中图分类号:TP393 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2015)015-000-01

一、物联网概念

物联网概念“InternetofThings”最早在比尔・盖茨1995年的《未来之路》中首次被提及以来已经发展了十来年。目前,不同国家和机构组织对物联网的认知还不够统一,对其也有着各自不同的理解和定义。

二、我国物联网产业的发展现状

(一)形成了较为丰富的物联网基础应用

随着社会经济的不断发展,自2010年以来,由于我国的物联网产业开始被正式提升到国家战略发展高度以后,物联网产业的发展就面临了前所未有的机遇与挑战。根据相关的数据调查显示,中国的RFID 产业在2010年时的纯收入就已经达到了121.5亿元人民币.同比增长了42.8%,并且保持着较快的发展速度。现阶段,我国的RFID产业也已经仅次于美国和英国,在世界上排名第三位。在这个基础上,RFID 技术也已经逐渐的被应用到了物流、工业生产以及城市交通等多个领域当中,再加上3G网络的应用于发展,使得各个运营商又开始推出了全新的移动支付方式,以此来使得RFID技术又增加了一个全新的应用领域,那就是移动支付,如此便形成了较为丰富的物联网基础应用。

(二)物联网标准建设已经起步

从某种程度上来京,造成物联网发展缓慢的一个最主要的原因,就是物联网标准的缺失问题。现阶段,无论是中国还是国际上其他的发达国家,都没有真正的为物联网所涉及的各个领域,来建立起一个有效的且统一的标准。自2009年以来.我国政府对于物联网产业发展的投入越来越多,这就使得物联网标准的制定工作得到了社会各个方面上的广泛关注与重视,并且于2010年6月9日,成立了中国物联网(传感网)标准联合工作组.在这个工作组织中,已经有17个行业协会组织、14个部委,并且有24个标准化组织加入。从某种程度上来看,该工作组的成立,能够在很大程度上表示着我国物联网标准制定与研究工作得到了巨大的发展。

三、中国物联网技术发展存在的问题

(一)标准缺位阻碍物联网技术发展

现阶段,我国和国际上的其他国家都还没有形成一个统一的物联网应用标准,这就在很大程度上导致行业之间以及企业之间在物联网的应用上很难行成一个统一的标准。也正是由于这种统一标准的缺乏,才会使得物联网项目之间并不能实现良好的互通,也因此使得物联网领域中,实现广域化的应用难度大幅增加。也就是说,物联网技术标准缺位,将会成为限制与影响物联网产业发展的一个非常重要而又关键的因素,这样一来不仅不能够实现物联网之间的互联互通,同时也会影响到整个物联网产业快速与持续发展。

(二)物联网核心技术环节有待突破

我国的科学院对于传感网的研究相对于其他国家来说要早很多,并且已经在多个网络通信技术应用项目上得到了一定的发展成果。同时,我国的产业化推进也相对来说比较迅速,无论是在材料还是技术上都已经形成了一个完整的产业链,发展前景相当可观。不过,做为物联网技术中的关键环节,二维码技术和RFID技术在西方发达国家的研究起步较早、发展也较快,导致我国呈现出一种比较落后的状态,并且其在终端设备的研究以及芯片设计制造等方面也都处于较为落后的地位。

(三)物联网信息安全问题亟待解决

简单来说,我们要想真正的促进物联网技术的应用与发展,就必须要对物联网技术的网络安全加以管理与制约。就目前的实际情况来看,物联网技术中所存在的各个网站之间的无线网络技术以及互联技术等方面都还存在着严重的信息安全隐患,这就非常容易导致其出现信息的泄漏问题。如果说我们不能及时的采取有效措施来对其加以保护,就非常容易引起企业机密与个人隐私的暴露问题。所以说,如何才能更好地对海量的用户隐私与信息进行保护.是现阶段物联网发展所必须要集中解决的核心问题。

四、物联网的发展前景

物联网被认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的第三次信息产业浪潮,基于其在国民经济中广阔的发展前景各国都在争相发展,纷纷出台战略指导规划,规范物联网的有序发展。物联网将是更多行业信息化过程中一个比较现实的突破口,将能催生一个上万亿的高科技市场,将大大推进信息技术元件的生产,给国内行业带来巨大商机。

(一)加大研发投入,参与国际标准的制定

无论是世界上的哪一个国家,其在进行物联网的发展完善上,往往都会强调研发投诉,当然,中国亦是如此。简单来说,没有投入就不会有产出,投入不足也是限制其发展的一个重要原因。物联网是由多种新技术进行交叉融合之后的产物,而这种新技术的不断交叉与融合应用,同样也是推动物联网技术的产生与发展的一个重要关键。

现阶段,我国在对物联网产业的核心技术进行研究与开发时还是与世界先进水平之间存在着较大的差距,如果说我们想要有效的减小这种差距,就必须要全面根据我国物联网产业发展的实际情况,并进一步结合现阶段已有的研究基础,来对将要发展与研究的核心技术进行有效的选择,使其能够逐步在某些领域实现技术突破,达到世界领先。

(二)创建一批国家级物联网产业基地

如果说,一个新兴的产业想要得到全面的发展,就要求其必须要进行产业的有效聚集和全面延伸。因此,如果我们想要促进物联网产业的持续快速发展,首先要做的就是进行产业空间布局的合理规划,然后再再次基础上,来为其配备上相关的配套产业,从产业的发展绘画以及政府的税收上来对其进行多个方面的优惠与扶持,只有这样,才能真正有效的实现物联网产业上的空间聚集,并引导其形成一个良好的产业集群。

参考文献:

[1]刘勇燕,郭丽峰.物联网产业发展现状及瓶颈研究.中国科技论坛,2012(4).

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作者简介:吴怀广(1976-),男,山东聊城人,郑州轻工业学院计算机与通信工程学院,讲师;赵家明(1985-),男,河南淮滨人,郑州轻工业学院计算机与通信工程学院硕士研究生。(河南 郑州 450002)

基金项目:本文系郑州轻工业学院博士科研基金(项目编号:2011BSJJ015)、河南省教育厅科学技术研究重点项目(项目编号:13A520373)、国家自然科学基金项目(项目编号:61201447)的研究成果。

中图分类号:G645 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)13-0223-02

对于移动学习的论述,不同的研究者从不同的角度出发提出了自己的观点。[1]近年来,移动技术的优势已为高校教育模式的新一轮变革创造了条件,移动学习已经成为继远程学习和数字化学习之后教育发展的新阶段。随着科技信息化的进一步发展,移动学习必将对教育领域带来巨大影响。

物联网(Internet of Things,简称IOT)又称为传感网,是互联网从人向物的延伸,是指在真实物理世界中部署具有一定感知能力和信息处理能力的嵌入式芯片与软件系统,通过网络设施实现信息传输和实时处理,从而实现物与物、物与人之间的通信。[2,3]RFID作为构建物联网的“皮肤”,本质上是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,从而实现对各类物体在不同状态(移动、静止、恶劣环境)下的自动识别和管理。通过在移动学习者的手机SIM卡上贴上RFID电子标签,当移动学习者携带具有RFID电子标签的手机SIM卡通过标签识别器时,电子标签被标签识别器自动感应并通过无线网络将电子标签中的信息传送到信息处理中心,经过处理之后再将处理结果发送到标签识别器上,从而实现灵活、高效的自动身份识别和信息管理。

一、移动学习模型设计原则

移动学习是信息技术发展的产物,但归根结底,移动学习的落脚点仍然是学习。一种学习方式要选取与之适应的学习理论基础,因此对移动学习的运用和研究需要学习理论的指导,文献[4、5]对此进行了详细的论述。

通过分析后发现,学习方式现已明显地从传输及行为主义范式转向建构主义和社会认知范式,并将主动的学习者置于学习活动的中心。因此,学习不仅是学习者掌握学习内容的过程,本质上更是一种通信交流的过程。鉴于这些特点,在构建移动学习模型时要着重关注以下几方面:

(1)构建的移动学习模型不仅要多鼓励学习者之间的协作交流,还要鼓励他们积极参与和特定社会群体的讨论、交流。在讨论中学习,并最终达到获取知识的目的。

(2)在学习模型设计中要以学习者为主体,学习内容和活动的组织安排要与学习者的具体社会实践相关联。同时把知识的获得与学习者的发展、身份建构等统合在一起,学习者能根据自己的需求选择自己的学习内容,以自己喜欢的方式进行移动学习,在自己想要学习的任何时间、任何地点进行学习。从学习开始到结束,该模型都要给予学习者最大的主动权。

(3)结合物联网技术,使后台能实时感知、追踪移动学习者所处的环境,根据相关情境向移动学习者推送相关知识,提供必要服务。或可根据情境呈现相应问题,营造问题解决环境,建立移动探究式的学习模式,营造参与式模拟的学习体验。

(4)该模型能够对移动学习者的学习过程进行跟踪,分析归纳出学习者的行为偏好、知识结构、学习习惯等,并记录到相关数据库中。

(5)该模型能为用户提供友好的人机界面、良好的使用体验、便捷的知识获取、新奇的探索应用、简单方便的沟通交流以及强大的服务支持。从而改善学习者的学习体验,降低学习者在使用该模型学习时出现的挫折感(挫折感能够导致学习者对该移动学习模型的信任度下降并随之减少在该模型下的学习)。

二、移动学习模型的构建

1.移动学习模型基本框架

通过具体分析上文中论述的移动学习模型设计原则,结合物联网技术,利用现有的无线通信网和校园WIFI网,并把相关需求映射到具体功能模块,下文构建了一个基于物联网技术的分层移动学习结构模型,其基本框架如图1所示。

2.该模型功能概述

该模型主要分为两个逻辑部分,从下而上依次为移动学习端和综合支持平台端。两个部分及其内部模块各自分工并相互协作,共同为移动学习者进行移动学习提供技术支撑。另外,移动学习者可以使用移动设备随时访问远程物联网实验室。各模块的功能描述如下:

(1)移动学习端。

1)移动学习设备:包括智能手机、平板电脑、PDA等学习者手持式移动设备,并已运用RFID技术对其进行过标记。这些设备是进行移动学习的载体和必要前提。

2)跨平台智能客户端:学习者进行移动学习的人机接口,移动学习相关的应用、服务集,并可添加智能秘书,为用户提供智能、新奇、类人的亲切服务。并通过开发出针对不同移动设备系统的客户端,实现设备端异架构平台的接入。

(2)综合支持平台。

1)平台接入模块:实现移动学习信息流的接入汇总和分发,移动接入网通信协议的解包和封包等。

2)信息综合分析处理系统:实现移动端的接入身份识别,信息传输的加、解密,为移动端的智能提供后台技术支撑,处理移动端推送的信息和反向信息分发,相关信息流的综合处理、分流、复用等。

3)后台支持子系统。

环境监控和对象跟踪模块:结合移动端设备上的RFID标签、GPS芯片和手机地图,此模块可实现对移动学习者的校园监控、学习环境识别、移动学习者周边环境的实时感知等功能,并在适当的时间和地点给予学习者以学习提醒,将学习资源主动推送给移动中的学习者。

虚拟社区交互平台:集成实现基于语音、视频、文字等多种信息媒介的通信和交流互动功能,为移动学习者提供方便快捷的通信链接,强大的群组间问题讨论,信息交流共享支持,在线虚拟团队功能。

用户信息统计分析系统:结合a子系统,通过跟踪移动学习者的学习时间、学习过程、学习活动范围、访问过的网站和阅览过的相关内容等,运用数据挖掘技术对学习者的行为和偏好进行采集、分析,以便系统能够对不同的学习者推送其可能感兴趣的学习资源,提供更有针对性的学习建议和个性化的学习服务。

教学管理模块:实现移动学习者的培养流程和课程进度跟踪、实施双向教学评价考核、相关课程和扩展知识推荐、学习辅助工具集成和成绩查询等功能。并集成了学习评价系统,通过对学习者的学习时间、阅览和创建学习对象的数量、参与交流与协作的频率指标等进行统计分析,得出关于学习者的学习积极度、学习深度和学习效果的综合评定,连同换算后的学分一并记录到后台相关数据库中。

考试系统:通过调用后台数据库的试题库,根据移动学习者的学习进度,可满足学习者的不确定性随时主动测验,完成整个系统对学习者近段学习效果和知识掌握情况的跟踪评定。

4)后台数据库。

用户信息数据库:记录移动学习者的唯一识别信息及其基本信息、考试成绩、能力增长以及其他成就、兴趣偏好等用户信息。

线上学习资源数据库:存放专门针对移动学习优化过的大量课件资源、考试试题库、知识库、新闻消息库和有关系统运行的数据等。

3.远端物联网实验室

允许移动学习者利用移动终端远程接入实验室,并操作物联网实验设备,远端完成实验,以便随时捕捉移动学习者的瞬间灵感,并为其提供实验支持。

三、总结

上述模型注重移动学习者在学习过程中与人交流的重要性,避免了移动学习时由人—机对话所导致的情感交流缺失。通过对学习者学习过程的全程跟踪,及时对学习者的能力成长和学习进步进行肯定与鼓励,最大限度的降低了学习者的学习挫折感。根据后台数据库记录的学习者的兴趣偏好信息,并利用物联网技术打造的情境感知能力,可以为学习者推送更适合、更有针对性的知识,从而为每个在线用户打造量身定制的培养模式和全方位的服务支持体系,体现了“因材施教”的教育理念。

总之,该模型围绕着“为移动学习者打造成功的学习体验”这一中心,为学习者提供了友好的人机界面、高效的无线网络、丰富的学习资源、有效的交流与协作及个性化需求,可在很大程度上提高移动学习的效果。

参考文献:

[1]叶成林,徐福荫.移动学习研究综述[J].电化教育研究,2004,

131(3).

[2]李俊华.基于物联网的智能数字校园研究与设计[J].梧桐学院学报,2010,20(3).

[3]张豪锋,王春丽.基于RFID的移动学习资源推送系统设计[J].中国电化教育,2012,(2).

[4]叶成林,徐福荫.移动学习及其理论基础[J].开放教育研究,

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中图分类号:F252.24 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)06-00-02

0 引 言

迄今为止,不同的机构和学者从不同的方面给出了冷链物流的定义,如我国标准物流术语的定义为:“为保持新鲜食品及冷冻食品等的品质,使其在从生产到消费的过程中,始终处于低温状态的配有专门设备的物流网络”[1],该定义强调了冷链物流的专业性和物流网络的概念;美国食品药品管理局则定义为:“一条贯穿从农田到餐桌的连续过程中维持正确温度,以阻止细菌生成的供应链”[2],该定义更加全面地解释了品质保证的条件,包含温度、细菌控制等多方面。以上定义虽然侧重点有所不同,但都指出了冷链物流的特点。总之,冷链物流是指为了保证食品的质量,在生产、贮藏、运输、销售,直到最终消费前的各个环节使之始终处于规定的低温环境下的特殊供应链体系,其一般包括在低温冷藏条件下的加工、储存、运输和销售四个基本环节[3],且各个环节相互交错,共同运行。

1 冷链物流发展现状及问题

最近几年,我国现代物流发展迅速,其中冷链物流的发展尤为突出,国务院、交通部、商务部及各省各级部门相继出台了一系列冷链物流利好政策和标准,并加大了基础设施建设的财政支持力度,越来越多的冷链物流企业由基础服务转向增值服务,并向着综合性一体化方向发展[4]。

1.1 国家政策和财政的大力支持

随着我国冷冻冷藏产品消费量的快速上升,国家越来越重视冷链物流的发展,制定和了一系列政策对冷链物流进行宏观引导,最近五年有利于冷链物流的相关政策如表1所示[5]。除此之外,国家还给予冷链产业大量的财政支持,基于这些政策和财政的不断支持,中国冷链物流行业发展前景可观。

1.2 发展不平衡,冷链市场分散

最近几年冷链市场发展很快,但市场分散、集中度较低,发展不平衡,主要表现在以下三个方面:

(1)市场需求不平衡。2014年,冷链市场需求主要集中在京、津、鲁、粤等中东部经济发达地区,此外,由于某些地域性很强的国家政策的推动,使得一些地方的冷链市场发展迅速,如 “丝绸之路”国家政策大大促进了成都、云南冷链物流的发展[6]。

(2)冷链物流基础设施建设区域不平衡,重点分布在中东部经济发达的地区,而西北区域较少。

(3)由于冷链物流基础设施和市场需求的不平衡,使得冷链市场分散,第三方物流企业规模较小。

1.3 设备比较落后,信息技术匮乏

目前我国的冷链基础设施陈旧,数量严重不足且发展和分布不均衡,很多关键物流节点缺少相应的冷冻冷藏设施[7],信息技术极度匮乏。首先,基础设施落后,冷藏车和冷冻库的数量不足,物联网新技术的应用很少;其次,冷链物流“最先一公里”和“最后一公里”问题严重,由于“最先一公里”建设不完善,导致全国很多地区优质的冷链产品走不出去,品牌竞争力不强。另一方面,由于“最后一公里”不健全,国外的冷链产品很难保质保鲜、快速准时的引进来,及时送到消费者手中。最后,专门的冷链物流的综合性公共信息管理平台很少,信息技术匮乏,管理水平落后。

1.4 冷链物流标准不完善,落实不到位

首先,虽然目前我国冷链相关标准出台很多,但标准之间重复和交叉现象严重,标准体系还不完善[5],不能达到国际标准的要求。其次,现有已的标准,落实不到位的情况严重。很多标准只是停留在公司制度层面上,在实际实施过程中非常困难,一方面冷链物流企业在思想上根本不重视国家标准,明知有相关标准,但还是遵循老观念和老做法。另一方面,很多物流企业在设备和技术上没有达到国家标准的要求,因此在物流配送中也很难按照标准执行,断链情况严重。

1.5 冷链物流人才匮乏且学历偏低

冷链物流需要专业的操作人员来保证整个物流过程的质量,但是我国的冷链物流人才却不容乐观。造成现今局面的原因主要分为如下3项:

(1)专业人才缺乏。随着冷库的多样化,在整条冷链中,对冷库的管理和使用要求越来越专业,而在设计中,更要求熟悉冷库使用全过程的专业技术人员。由于冷链物流等现代物流业最近几年才开始快速发展,我国大部分高校都没有相关的专业设置,即使有些高校有冷链物流相关专业,但也属于冷门专业,学生都不愿报考,因此,冷链人才极度匮乏。在冷链物流各环节中的冷库作业人员,冷链物流的各管理层,甚至货车司机都很少[5]。

(2)冷链物流中冷库建设规划缺少专业人才,重复建设现象普遍。

(3)冷链物流从业人员学历普遍偏低,本科学历少,大都是技校、职高或中专毕业生,且较多的是进城务工的农民工[8]。

2 基于物联网技术的冷链物流发展优势

物联网技术能够对冷链物流整个过程实施智能化管理和监控,是现代智慧物流发展的趋势,其优势有[9]:

(1)物联网技术的运用使储存管理变得更加简便、快捷、高效;

(2)物联网技术的运用能够快速找到问题,确定事故责任;

(3)物联网技术的运用使生产到销售的全过程变得更加智能化;

(4)物联网技术的运用可使生产厂家根据市场安排生产、控制成本,从而减少企业的生产风险。

总之,基于物联网技术的冷链物流保证了产品从生产到销售的质量,满足了人们的需求,降低了生产成本,明确了责任,方便了政府部门对冷链产品的监测和管理,这必定是未来冷链物流的发展方向。

3 基于物联网技术的冷链物流发展建议

3.1 加大新技术的自主研发和创新

科技和创新引领现代物流的未来,因此引导和鼓励企业、各科研机构及高校自主研发各种新型冷链物流装备和技术,全面融合物联网核心技术,创新现有冷链物流技术体系,使之与互联网技术、移动互联网技术、大数据及云计算技术广泛融合,建立“互联网+”环境下的冷链物流运转机制,将成为冷链物流发展的大趋势。

3.2 加快冷链物流基础设施建设

加快冷链物流基础设施建设分为如下几步:

(1)国家应从政策和资金上进一步加大冷链物流基础设施建设,改造和新建一批“冷链物流配送”型冷库,购置数量充足和装备先进的冷藏车,完善配送的各个环节,保证不断“链”;

(2)重视和解决冷链物流“最先一公里”和“最后一公里”问题;

(3)鼓励各物流企业建立信息系统,提高物流企业的信息化水平;

(4)以政府为主导建立冷链物流公共信息平台和云服务体系,加大政府在冷链物流中的市场监管、公共服务,保护国家经济安全和推动行业发展与社会进步等职能,从而保证冷链物流产品的质量。

3.3 大力发展第三方物流

目前,第三方物流已成为现代物流发展的方向。应鼓励企业积极引进国外的先进技术、装备和管理理念,不断改进现有冷链物流技术和设备,把企业做大做强;针对第三方冷链物流小而分散的现状,鼓励各企业通过兼并重组、协作联盟等方式做大做强,逐渐实现物流企业的规模化和集约化[6]。

3.4 人才培养策略

专业人才的缺失已成为冷链物流快速发展的瓶颈,因此加大培养和储备冷链物流专业人才刻不容缓。首先,国家教育部门要从思想上重视冷链物流专业人才的培养,积极开展相关专业的教育机制改革和探索;其次,各高校应积极开设相关专业,大胆引进国外的教师、教学理念和相关课程体系;最后,应大力发展职业教育,鼓励各高校及职业院校与企业实行联合培养,使企业技术人员走进课堂授课,让学生走进企业锻炼,实现物流企业和学校的双赢[10]。

4 结 语

物联网技术作为一个崭新的概念,为现代冷链物流的经营与管理带来了机遇与挑战。在国家政策和资金的大力支持下,我国冷链物流的发展虽具有一定规模,但仍然存在很多问题,也面临着许多机遇和挑战。因此,我们应更加关注冷链物流的基础设施建设,加大冷链物流人才培养的力度,积极开发和创新冷链物流的先进技术并与物联网、大数据、云计算等新兴技术相融合,建设冷链物流的公共信息共享平台和综合云服务体系,提升服务质量,加快冷链物流的发展。

参考文献

[1]全国物流标准化技术委员会.中华人民共和国国家标准――物流术语[J].交通建设与管理,2007(10):106-120.

[2]梁东辉.基于价值流分析的水产品冷链物流研究[D].北京:北京交通大学,2014.

[3]常丽娜,李学工.农产品冷链物流标准化体系构建探讨[J].农产品质量与安全,2014(2):34-37.

[4]姜良秀,孙朋杰.协同创新对冷链物流企业成长的影响及对策――以山东荣庆物流企业为例[J].中国商贸,2014(22):151-152.

[5]冯健.我国冷链物流政策演变与展望[J].物流工程与管理,2015,37(11):9-11.

[6]中国物流与采购联合会冷链物流专业委员会,中国物流技术协会.中国冷链物流发展报告(2015)[R].北京:中国财富出版社,2015.

[7]谢晴.抢滩冷链物流 机遇与挑战并存[J].中国农村科技,2014(8):20-23.

篇7

1 前言

现阶段,随着高新科技的快速发展,物联网在各行各业的应用逐渐增多,物联网技术由于集成了远程的监控与遥测、自动化采集与传输等最新技术,对环境监测工作将起到重要的作用,将会彻底改变现有环境监测工作的理念与方式。

2 物联网的概念

物联网(The Internet of things,IOT)是指在互联网的基础上扩展和延伸到物体与物体之间信息交流的一种新型信息技术,物联网的定义是实现物体与物体、人与物体、人与人之间的信息交流。物联网在国内的应用一般是使用定位系统、红外线感应仪、全球定位系统(GPRS)、激光扫描仪和气体感应器等设备间的信息,进行交换和记录,实现检测、定位、监测和扫描的一种信息技术,实现各种设备之间信息的交流,让使用者能够在物联网中得到需要的信息,让监测和管理的信息具有时效性和保证其准确性,达到人工智能化的监控,提高工作效率和生产力,弥补传统工作中的不足。物联网在现代被广泛运用于各个领域中,例如智能交通、医疗服务以及环境监测等各种方面,也体现了物联网的智能化与实用性。

3 环境监测中物联网技术的应用

我国传统的环境监测技术,在技术限制和设备设施不完善的情况下,环境监测的范围、内容、准确度、时效性以及数据的应用,都无法从根本上满足环境保护的需要。随着物联网技术在环境监测中的应用,可以让我们更加准确、及时的获取环境监测信息并充分应用到环境管理工作中,保证对环境的科学高效化管理。

3.1 大气监测中物联网技术的应用

大气质量自动监测,是利用物联网技术在监控范围内布设各种特定的传感器,通过各种传感设备对大气环境中的二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、可吸入颗粒物、细颗粒物等指标进行数据采集,将数据通过网络实时向监控中心进行传输,不仅仅可以实现同步监测的基础功能,同时也能实现预报功能的一种全面监测。目前随着物联网技术应用的不断深入,对大气环境数据的分析、利用、综合评价以及预警等方面都在向广度和深度扩展。

3.2 水质监测中物联网技术的应用

在我国水资源日益紧缺的时代背景之下,水质环境监测工作的重要性也越来越突出,只有做好水质环境监测工作才能为水资源的合理开发、利用以及保护提供科学的资料依据。在水质监测过程中通过运用物联网新技术,在重点水质监控位置上布放传感器,通过无线传输方式24小时在线监测水质的各项变化,提高监测数据的准确性和时效性。水质监测通过与物联网技术的进一步融合,不仅为水环境治理提供了有力的数据支撑,而且还能有效地搭建水质监测预警平台,在水污染事件中发挥出重要作用。

3.3 重金属污染监控中物联网技术的应用

随着现代化工业化进程的加快,更加注重对重金属的环境监测,由于重金属污染不仅具有持久性的特征,同时也难以进行根本上的消除。通过物联网技术的应用,在监测的范围内,一旦水中重金属因子含量出现异常就会报警,为重金属的清理争取更多的处理时间,对污染进行及时的补救,同时可以为后续处理工作提供准确、可靠的技术支持。

4 物联网应用于环境监测所面临的问题和趋势

近年来,物联网技术虽然在环境监测中有着相对广泛的应用,推动了环境监测信息化的快速发展,但物联网在环境监测领域的发展仍然存在一些问题需要解决。

4.1 存在的问题

(1)相关技术设备还需提升。环境监测的感知层包括环境传感器、在线监测仪器、传感器网络等,由于这些技术设备普遍存在着功能单一、可靠性不够、成本高以及维护难度大等诸多问题,制约了物联网在该领域的广泛应用。(2)监测信息不能共享。目前由于各种环境信息系统的开发缺少顶层设计,系统之间不能很好的共享,使得环境监测数据不能进行有效整合,造成数据不能共享,工作中各自为政。(3)监测数据应用开发不够。随着物联网在环境监测中应用范围的拓展,各种监测数据都通过网络源源不断传递到各级环保部门,海量的数据由于缺乏深度的处理和分析,不能为环境决策提供科学的保障。(4)环境监测系统的整体管理水平较低。由于监测系统整体素质以及体制等诸多因素的束缚,造成整体管理水平较低,直接影响到物联网在环境监测中作用的发挥。

4.2 发展趋势

未来随着物联网技术的发展,可以深入挖掘其在环境监测智能化、自动化、信息化等各方面的应用,同时不断扩大环境监测领域,逐步开展生态、土壤、生物、电磁等监测内容,建立完善的环境监测网络。

5 结语

物联网作为一种新兴信息技术,能够弥补传统环境监测过程中的不足,为环境监测工作提供新的发展模式。因此,物联网技术在环境监测中的应用,前景会十分广阔。

参考文献:

篇8

1 引言

阿里巴巴成功上市,使马云一时间家喻户晓,同时让更多人看到了电商发展的无限潜力和广阔空间。电子商务是一门交叉性概念,其涉及理论知识和领域极为丰富,譬如:管理学、法学、经济学以及互联网技术等多种领域,是一系列综合性极强的活动。信息技术的进步和社会商业的发展使得经济数字化、竞争全球化、贸易自由化的趋势不断加强。有关电子商务各类的研究如雨后春笋层出不穷,其中物联网技术作为其发展的重要支撑不可忽视。为进一步了解近年来我国基于物联网的电商发展研究热点,笔者通过对CNKI收录的相关文献的进行计量分析就此展开研究。

2 物联网与电子商务

物联网作为一种新兴技术,自20世纪90年代由美国麻省理工学院首次提出以来,其技术实现及应用引起国内外学术界学者广泛关注。物联网起初是基于物流系统提出的,以射频识别技术作为条码识别的替代品,实现对物流系统进行智能化管理。

在研究物联网技术在电子商务应用中,RFID功不可没。RFID(Radio Frequency IDentification)技术作为物联网的重要技术,又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。电子商务利用物联网技术通过把人、财、物、商店等实体联结起来并在网络环境下进行交互。在实现交互时,一个关键技术就是利用RFID技术给各个实体标注独一无二的标签从而将不同实体加以区分。物联网技术不仅承担着标注实体角色而且在记录生产过程、跟踪物流以及防伪查询等方面发挥着重要作用。

3 研究概况

随着互联网技术的发展和经济全球化浪潮的推动,电子商务问题及物联网技术成为国内外学术界普遍研究热点。国内学者就电子商务发展进程中涉及到的主要环节并结合物联网技术作出相关研究,并在其研究的基础之上根据我国电子商务发展状况提出了针对性建议,这些环节主要包括基础设施建设、支付环境、信用环境以及发展环境的改善等等。

4 文献计量分析

4.1 发文年代分布

某一学术领域发表文献数量随时间变化情况能在一定程度上反映出某研究发展现状、研究热度以及未来研究方向的走势。根据CNKI期刊数据库显示,我国学者基于物联网的电子商务的研究始于2005年。2005年至2015年间,每年发文数量见表1。

4.2 期刊来源

5 研究结果讨论

5.1 理论内容多样性,热度逐年攀升

5.2 物联网在电商管理经营各环节应加大研究力度

篇9

[3] RS485总线型土壤温度及水分传感器说明书[DB/OL]..

篇10

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2017.09.221

目前,随着信息化时代的到来,我国网民数量呈现出爆炸性的增长态势,因而网络交易成为当今的一大热潮。在此背景下,B2C电子商务得到了井喷式的发展,正逐步受到人们越来越多的重视。[1]最近几年,B2C市场交易无论是规模还是金额都呈现出几何倍数的增长,与此相应地也表现出当前B2C电子商务中存在的不足,本文正是立足于此,致力于研究基于物联网与云计算技术的电子商务模式新策略。

1 物联网与云计算概述

1.1 物联网

物联网(IOT)指的是运用各种各样的传感设备来进行信息传递的计算机集群,这是在计算机互联网之后的再一次飞跃,包括计算机技术、通信技术(移动通信技术、传感器技术网络)等,而且还是下一代网络发展的大方向。物联网具有全面感知性、信息传递可靠性以及智能化处理性。物联网中,能够借助电子编码技术(EPC)斫行电子商务交易中的商品识别和追踪。EPC技术指的是在全世界范围内建立统一的标识系统与编码系统,通过EPC技术,能够轻松对单件商品追踪定位,从而极大地促进了B2C电子商务的发展。

1.2 云计算

云计算指的是在互联网支持的基础上,通过互联网服务为用户提供的依据需求而确定服务的计算方式。由于服务资源来源于互联网,并且互联网通常使用云状图案来表示资源,所以称之为云计算。云计算有着集群优势,同时具备高速运算能力和较高的数据存储能力,因而如今正被广泛而深刻地应用至IT行业中,具有高容错性与高伸缩性的特点。Amazon运用计算云为电子商务中的企业提供数据服务,这是Amazon近几年增长最为迅速的业务模块。而再如IBM开发的蓝云计算平台是一个支持用户即买即用的大型云计算平台。[2]我国目前已经完成了云计算中心开发实验,阿里巴巴已经搭建了国内第一个电子商务云计算中心。由此可见,云计算在电子商务上的发展潜力无疑是巨大的。

2 云计算与物联网技术的电子商务模式研究

2.1 当前我国B2C电子商务模式所存在的问题

然而,在快速发展的背景下,也不断产生一些问题,目前困扰我国B2C电子商务进一步发展的问题主要体现在以下几个方面。

2.1.1 信息不对称

在B2C电子商务模式中,最为核心的是产生交易的双方在网络中虚拟而成的交易场所进行交易,这就首先需要双方互相的信任,因而,网络信任是实现电子商务交易最基础的要求。然而,客户的信任一般都是基于常见知识的积累以及表象判断。[3]但由于我国当前电子商务交易市场还不够完善,企业与客户之间的信息不对称,尤其是网络运营相比实体运营的成本极低,导致有一部分假冒伪劣产品进入电子商务交易市场中,由此产生的恶果就是使得客户对于B2C线上交易的信息产生了怀疑,从而影响到客户对电子商务模式的信任,因而对电子商务的进一步发展造成影响。

2.1.2 物流信息化程度不高

目前,我国国内物流企业针对电子商务的配送模式还存在不足,具体体现在从交易商品入库、下单、打包、出库、运送的整个过程中,物流过程都是在与以往相同的管理模式下进行的。这相对于B2C电子商务模式中所追求的可视化配送以及物流效率等要求显得有些捉襟见肘。并且在当前的电子商务物流中,一般都是只有当客户看到商品本身时,才能够真正对商品是否中意做出判断,在之前的质量判断中,依据还显得不足。[4]另外,配送过程中客户一般都只能被动地等待,期望物流能够按时送到,显得太过于被动。

2.1.3 售后服务的制约

B2C电子商务交易中,客户一般对于商品的价值判断仅仅依据图片与文字,而这些是否具有足够的说服力,是否完全属实,这些都是客户最关心的问题。当商品出现质量问题时,售后服务中就存在争议问题。另外,B2C面向全国的客户,但不同客户对于售后服务难免会有不同标准,这也会影响到企业的信用与形象。

2.2 基于云计算与物联网技术的B2C电子商务策略

2.2.1 物联网对B2C电子商务的有效策略

物联网在B2C电子商务中的应用,使得B2C电子商务交易中的问题有了更多的解决方案。首先,物联网技术中的RFID技术能支持客户在网络中查询商品的详细信息,只需要客户查询到商品本身的EPC信息,就可以将包括商品生产日期、型号、材料以及各种配置等查询到,这样就可以极大地改善电子商务双方的信息不对称问题。其次,物联网技术的应用能够极大地促进物流的发展,借助物联网RFID技术能够在较大程度上实现物流监控,例如所购买的商品是否发货、目前所在地、预计多久到达等信息都可以实时查询以及预测,从而能够提高客户对于物流的满意度以及对商品的信心。[5]最后,物联网技术一方面能够借助EPC技术查询到商品信息,由此能够让客户轻易地联系到商品生产厂家,从而能够极大地保证客户售后服务质量;另一方面生产厂家也可以通过EPC信息来甄别商品是否为自己的厂里生产,从而来确定售后责任。因此,物联网技术在电子商务中的应用能够极大地明确双方权益,促进电子商务交易售后服务质量的提高。

2.2.2 云计算对于物联网存在的缺陷的补充

物联网的目标是实现世界智能化,而这一目标的实现就必须有一个庞大有效的计算机平台,云计算可以很好地做到这一点。在物联网电子商务中,大量的交易信息借助互联网进行传送,这必然就牵涉信息安全与保密,而云计算平台也可以较好地达到这一目标。

首先,云计算平台可以与传感器生产厂家、行业应用厂家进行协调合作,将彼此独立的网络节点连接起来,将物联网运营部署到云平台上,以此来实现对资源的虚拟化处理分配。其次,由于我国物联网发展还处在初级阶段,因此可以先选择实力较强的B2C企业作为示范,将云平台的网络节点与B2C企业接入,按照统一的标准将各B2C企业集成到云平台上[6]。最后,随着基于云计算平台的物联网体系逐步运营的成熟与完善,B2C企业逐步发展壮大,业务量实现不断的增长时,就需要进一步深入B2C电子商务的领域合作,优化云平台资源服务,提高云计算管理能力。

3 结 论

伴随着物联网技术的不断成熟与云计算平台的逐步搭建,B2C电子商务发展速度将会越来越快,本文在阐述物联网与云计算概念的基础上深入分析了其在B2C电子商务中的应用潜力,以期能够促进我国基于云计算和物联网技术的电子商务迅速发展。

参考文献:

[1]崔艳清,曲云龙,陈伟卫.物联网技术对B2C电子商务模式的影响分析[J].商场现代化,2012(11):46.

[2]陈天明,徐群.促进云计算技术发展 突破物流瓶颈[J].环渤海经济t望,2012(10):57-59.

[3]陈鹏.物联网RFID技术与云计算数据传输的安全性分析[J].物联网技术,2014(7):91-92.

篇11

关键词: 物联网;现代企业;物流信息系统

Key words: Internet of things;modern enterprise;logistics information system

中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)09-0010-03

0 引言

当前,我国物流业经过多年的高速增长,总量已达到一定的规模,但买家与顾客对物流服务专业化和精细化的要求越来越高,现代企业传统的物流运作方式已不能适应社会经济的发展。与此同时,由于各种因素的影响,物流成本的居高不下已经成为阻碍现代企业参与国际化竞争的一个重要因素。物联网针对现代企业物流运作的特点以及物联网在物流领域中的应用,利用物联网的物与物、人与物、人与人全面互联的特性,对信息进行集成智能处理,将物联网的相关技术与物流信息系统结合到一起,通过物联网对现代企业中物流活动的信息采集、物品追踪、运输监控等进行全方位的管理,以改善传统的物流信息系统在物流作业中的不足。本文具体探讨了基于物联网的现代企业物流信息系统的设计与应用。

1 物联网与物流信息系统

1.1 物联网的原理与特点

物联网是通过射频识别(RFID)、无线技术通信技术、GPS、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备,按制定的协议,把相关的物体与互联网相互连接起来,进行信息交换和通信,实现对物体的智能识别、跟踪、定位、管理和监控的一种网络。物联网的核心技术是RFID电子标签技术,其能贴在物品上,通过无线数据通信网络自动传送到集成的信息处理系统中,从而实现物品的自动识别,然后通过公共网络实现信息交换和共享,达到对物品的有效管理。对于完整的RFID系统来说,它必须具有阅读器(Reader)与电子标签(TAG)及应用软件系统3个部分所组成,其工作原理是Reader发射特定频率的无线电波能量给电子标签中的磁场感应电路,以获得电流,电子标签才能将内部的信息送出,Reader便能取得物品的信息数据,通过设定的网络送给应用程序做出对应的业务处理。

1.2 物流信息系统

物流信息系统主要由环境、输入、输出、处理、反馈等方面构成。环境是物流系统的内部环境和外部环境;输入是指通过一系列外部环境对物流系统发生作用,包括原材料、设备、人员、信息、资金等;处理是指具体物流业务活动,包括运输、储存、包装、搬运、送货等,还包括信息的处理及管理工作;输出是指对环境的输入进行各种处理后所提供的物流服务;反馈包括外部反馈与内部反馈,外部反馈是指通过输入和输出使物流系统与外部环境进行交换,最终使得系统适应外部环境,内部反馈是指系统内部的转换,使系统功能更加完善、合理和科学。

2 物联网技术在物流信息系统的应用

在物流信息系统中,物联网主要应用于以下4大领域:

2.1 基于RFID等技术的多源物流信息采集与可追溯系统。如可视化全程协同管理的集装箱物流系统,集装箱货物从供方到需方的供应链是:接受供方货物陆运出口国通关海运或多式联运进口国通关陆运货物交付需方。为每一个集装箱都挂上电子标签,通过RFID 和GPS技术的结合,就能实现供应链的全程监控。接收装置收到集装箱射频标签信息后,连同接收到的位置信息上传至通信卫星,再由卫星转送给港口物流控制中心,为港口供应链的协同管理提供依据。

在整个集装箱运输过程中,集装箱自始至终都处于严格的监控中,从而保证了集装箱运输的安全。

2.2 物流配送作业的可视化管理系统。物流配送的可视化管理系统能对物流配送过程中带有RFID电子标签的货物进行全程追踪。

2.3 建立全自动化的物流配送中心。全自动化的物流配送中心实现了电子商务中信息流、物资流、资金流的全面整合。

全自动化的物流配送中心应包括全自动化立体仓库、自动给料系统、自动分拣系统、机器人码垛系统等等,能够实现物流管理的自动化、智能化。

2.4 通过GPS/GIS技术与物流MIS的集成,可实现对移动目标的监控。如车辆监控管理系统,采用先进的GPS定位、数据通信、电子地图和数据库技术,对运输车辆实行有效管理、全程监控、防盗防抢、车辆搜寻、行车引导等。

3 基于物联网的物流企业集成综合管理信息系统

在物联网广泛、深入应用的基础上,结合物流企业信息化实际需求,提出了物流企业集成综合管理信息系统架构。

基于物联网技术的物流企业综合集成管理平台,将 GPS、GIS、MIS 有机地结合在一起。地理信息系统(GeographicInformation System,简称GIS)可以作为基础的信息系统平台,具有可视化、地理分析和空间分析等方面的优势;全球定位系统(Global Positioning System,简称 GPS)与通信技术可以实现大范围的数据传输,对系统的监控、管理、指挥和调度等具有重大意义;管理信息系统(Management Information System,简称MIS)作为组织的管理平台,可对物流业务实现全面管理和信息共享。

基于物联网的物流企业信息集成综合管理平台主要特征有:

3.1 多源物流业务数据采集。物流业务数据的多源异构表现为系统异构、模式异构、信息来源异构、数据分布异构和数据传输条件异构。通过物联网的感知技术,对物流业务多源数据进行采集,采用异构数据库集成和信息资源集成等技术,实现物流信息的数据集成。

3.2 通过物联网实现的GPS、GIS、MIS的紧密结合,选用合理的数据分布结构和开放的软件平台,构成一个功能协调的、互相紧密联系的新系统,实现了物流信息的运行环境集成。

3.3 实现了配送作业的可视化管理,对配送调度决策具有指导意义。可实时进行运输管理的动态调度与指挥。

3.4 GPS技术与全球移动通信系统(Global System ofMobile communication,GSM)技术结合,同运输管理技术的有效集成,实现了移动目标的实时监控。

3.5 系统实现了GPS/GIS系统与MIS系统的嵌入式集成,使得集成信息系统非常方便的进行数据共享。

4 基于物联网的现代企业物流信息系统设计与实现

4.1 设计目标

实现对货物的实时监控能力、改善企业的异常情况处理能力、提高企业工作效率、实现信息资源共享、实现生产商、销售商以及运输商之间的敏捷沟通、快速响应客户服务等。同时,由于企业物流的经营模式多样,不同产品要求的模式也不一样,其在管理中要注意以下问题:

①要考虑好运营模式问题。比如要根据企业的自身情况进行运营模式的分析,因为每个企业物流系统与要求不一样,一旦确认后更改就比较困难;比如要考虑企业物流是采用单独的配送中心系统还是多物流配送中心的形式。

②要遵循现代企业物流的运营规律和特点。企业物流具有独特的运营规律和特点,每个企业的订单企业、库存、采购、加工、分拣、发货等环节都不一样,有配送线路的灵活确定和配送时间的严格要求,为此在设计中要全面考虑,从而进行信息系统的支持。

③要组织好系统的架构和功能。基于物联网的现代企业物流信息系统的设计是采用分布式或集中式,要考虑两者的成本与效果。

④要考虑物流系统和企业其它设备的链接支持问题。基于物联网的现代企业物流信息系统不但需要与企业总部系统、客户系统,以及财务系统、人力资源等系统进行数据交换与互相支持,还要与系统内部的生产设备、手持终端进行数据通信。

4.2 结构设计

结合常见的物流业物联网技术的应用模型和相关无线通讯技术以及我国现代物流的特点,本文构建的基于物联网的现代企业物流信息系统结构设计。

表示层是用户和系统交互的界面,通过读写设备、物品管理计算机设备,完成和用户的会话和处理。它为不同身份的登陆者提供不同的接口和界面,实现对生产企业中的采购、生产、库存、配送运输、销售、物流回收的管理以及终端管理功能。网络层主要有互联网、局域网和无线通讯网络,实现读写设备、移动通讯设备、物品计算机访问统一资源。它为物流管理信息系统提供面向核心应用的各种操作平台及信息通信通道,借助信息处理技术可以随时对物体进行监控,能够精确掌握每种产品的流向及其状态。

业务逻辑层用于封装系统的业务服务,负责表示层的应用请求。在这里主要负责生产基地、车辆运输部门、配送总部、沿途配送分发点和客户等用户角色对生产基地、车辆运输部门、配送总部和沿途配送分发点功能模块的业务服务请求,它借助最基本的服务注册在系统的服务库中,对所有的功能进行合法性检查,并添加索引机制。通过配置服务,对服务进行解析,来管理所有的应用服务,以便实现业务规划、流程管理、最优化管理以及地图服务等功能。

数据服务层集合了各种数据的数据库,为系统中各项应用提供数据来源。它使用统一的数据管理系统管理物流信息、物联网采集数据以及监控数据。这种统一的管理方式可以借用数据库强大的功能对数据进行分析管理,同时便于实现物流管理系统与物联网的数据集成,使用统一的用户接口提供数据资源访问及数据控制服务。

4.3 数据实现

本系统的数据实现包括5个子模块,分别为产品数据录入模块、数据采集模块、车辆档案模块、信息查询模块和系统维护模块,具体功能实现如下:①产品数据的录入模块:该模块可以实现将产品产地、性能、保质日期、注意事项、产品功能等的录入;②数据采集功能模块:这个模块包括产品操作、产品信息的采集、产品储存信息采集、产品运输信息采集等4个子模块;③车辆档案模块:可以通过车辆档案管理模块对物流车辆进行详细管理,车辆档案模块的信息包括车辆的车牌号、车型购入日期、年检日期、违章情况、产品号码附加证号、公司编码等信息;企业管理者与运输管理者能通过该模块修改车辆信息;④产品信息模块:通过该模块可以随时查看物流产品的情况,模块分为产品档案、产品运输情况两个子模块;⑤系统维护模块:主要方便管理人员与操作人员对系统进行维护。

5 结束语

智慧城市的建设,离不开智能物流的发展,未来的智能物流,将综合运用物联网时代的各种先进技术,为人们提供安全、高效、便捷、快速、可靠的智慧物流。

参考文献:

[1]UIT.ITU Internet Reports 2005;The Internet ofThings [R].2005.

篇12

中图分类号:TP301文献标识码:A文章编号:1008-1739(2016)02-71-4

1引言

航天靶场是国家用于进行航天发射活动和战略武器试验的专门场所,其发展建设水平的提高对于国家综合实力的提升具有重要意义。近年来,随着我国航天科技事业不断取得新的进步,航天靶场的发展建设规模也逐步扩大,新型试验设施与试验装备的种类和数量大幅增加,物资器材的流动与消耗也更加频繁,装备信息资源已成为靶场日常管理和任务组织的重要组成部分。如何对试验设施设备、物资器材等参试装备进行高效的精细化管理与使用,随时掌握相关的数量、质量等信息,以便使之以最佳的状态完成任务,一直是各级管理部门和技术人员考虑的问题。在当前的建设规模下,由于靶场地域分布广及设备器材数量多,仅依靠传统的人工操作方式进行装备信息资源管理和应用,已经无法适应靶场的发展进步。随着靶场信息化条件建设的进步,物联网技术在靶场的应用已具备了现实的基础条件,依靠信息技术特别是物联网技术对靶场装备信息资源进行高效整合和开发利用,进而实现对大量的试验装备进行精确管理已成为可能。

2装备信息资源开发利用的内涵

就航天靶场而言,装备是指靶场为了实现所承担的火箭、卫星和战略武器等航天器发射试验活动而使用的各种机械、仪器、仪表、工具和配件等设备和器材的总称。大到一座火箭发射塔架,小到一把螺丝刀,都可以囊括到“装备”这一概念中。装备信息包括了单个装备的编号、名称、类型、材料、组成部分、生产厂家、出厂日期、主要功能、技术性能指标及使用维护记录等等诸多要素。可以说,装备的价值必须通过装备信息才能体现,而对于装备的使用,也必须掌握足够的装备信息才能得以实现。随着时间的推移,装备信息的内容也在不断的发展变化。在当前的形势下,随着职能使命的拓展和任务量的增加,航天靶场装备的数量总的来说呈上升趋势;同时,随着技术的发展进步,装备的复杂度、可靠性和使用寿命也基本上都呈上升趋势,其相应产生的结果是整个装备信息的爆发式增长。大量不断发展变化的装备信息进行汇集,就形成装备信息资源。对于靶场来说,装备信息资源是一笔宝贵的财富,其中包括了整个靶场各类型装备的信息要素,是靶场技术水平和战斗力的重要体现。科学、高效的进行装备信息资源开发利用,就是要将庞杂、零散和枯燥的海量装备信息进行科学统筹,通过数据分析的方法进行规律探索,从而掌握整个航天靶场的装备实力状况,实现持续提高完成任务的能力。

3现状与需求

按照航天靶场现有的管理体制结构和任务组织指挥模式,装备的采购和配发等职能一般由业务机关负责,而装备的使用和维护等职能由基层单位负责。装备正式列装后,即成为使用单位的固定资产,自装备开始使用直至退役报废的整个周期中,产生与装备相关的各类信息资源,主要包括初始信息资源与过程信息资源两大类。初始信息资源在装备出厂时配套产生,具体内容包括装备的研制总结报告、出厂测试记录、技术性能说明和使用/维护说明等;过程信息资源在装备使用过程中产生,具体内容包括装备的安装交付记录、操作规程、操作使用记录、维护保养记录、升级改造记录和故障维修记录等。目前,各类装备信息资源主要采用纸介质记录,大多由岗位专业人员以手工方式进行填写,各种技术资料及记录文件随装备存放。

如果管理人员及技术人员需要全面了解掌握装备的相关信息,只能通过到现场查看随机文件和翻阅工作记录,向岗位操作人员进行询问,并现场开机运行以检查装备具体技术状态等方式进行。在这种模式下,装备信息资源的管理和应用水平都较为落后,具体不足表现在:①大量信息以纸质方式保存,未实现数字化和信息化;②信息资源大量分散,相互之间缺乏关联,“碎片化”特征明显;③缺乏信息资源网络,信息难以在岗位间有效共享,资源利用率低;④缺乏信息资源应用平台,信息的检索、查询和保存手段落后,效率低下;⑤缺乏完整的信息资源数据库,无法实时掌握装备实力的整体运行状态。装备信息资源管理和应用水平的落后,直接导致装备自身可能长期闲置,有效利用率不充分,处于分散状态的大量装备难以形成合力;且不同部门、岗位间会因信息障碍而导致重复建设,从而造成资源浪费。根据建设“信息化”航天靶场的总体思路,作为靶场战斗力重要组成部分的装备信息资源,必须朝着数字化、网络化和智能化处理的方向发展。靶场要以信息化手段改变装备信息资源的产生、处理、应用和存储等环节,并深入挖掘装备信息资源的有效价值,从而使装备的建设运行成本和故障率得到降低,装备的管理效率和使用效率得到提高,使其更好的服务于单位战斗力的生成。

4装备信息资源开发利用

物联网建立的初衷就是为了实现“物与物”之间的智能信息交互,从而使其中的关联设备具有“智慧”,实现自动识别和交流,同时大大降低人工劳动强度。物联网从概念推出至今,技术发展和实际应用水平已大大提高,靶场也已具备物联网建设和运行所需的基础网络条件。利用物联网进行航天靶场装备信息资源开发利用是一种先进、合理及可行的实现途径,其中的关键技术环节主要包括信息资源获取、信息资源传输与汇集和信息资源处理等。

4.1总体设计

装备信息资源开发利用的整个系统组成结构包括装备附属的条码或标签、阅读器、用户端PC、传输网络和服务器等,实现过程主要包括注册录入、信息维护和综合利用3个环节。为了实现对装备的全寿命和精细化管理,应在装备配发或经采购到达靶场后,即为其分配一个唯一的、固定的代码,分类根据装备的主要功能和用途进行[1],代码按照装备标识的编制原则和方法进行[2]。代码确定后,生成条码或标签,将其粘贴固定于装备外表面。同时,设立专门的数据服务器,为每一台套装备建立各自的“电子档案”,实现对装备信息资源的集中处理和存储。装备不论是在库房存放,或是在机房运行,或是进行维修升级,每一次发生信息变更时,在维护端PC机通过多功能阅读器识别装备身份或手工录入装备身份代码后,进入装备信息编辑状态,并将变更结果通过网络上交,存储到服务器端数据库中。系统为维护端PC、浏览端PC和服务器端分配不同的用户权限,对应不同的用户操作界面。

4.2信息资源获取

物联网中信息资源获取的方式除了一维条码识别、二维条码识别和RFID标签识别外,还包括摄像头和传感器等。条码或标签与装备一一对应,用于标识装备的身份信息;摄像头用于实时采集装备工作的现场图像;传感器用于感知装备所处工作环境的特征信息。一维条码由一组黑白相间、粗细不同的条状符号组成。在一个方向上通过“条”与“空”的排列组合来存储信息,所以称为“一维条码”。二维条码用特定的、按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间图形来记录数据符号信息。一维条码识别的缺点是信息容量小,优点是成本低,读取直观,且适合在外表面积较小的装备上粘贴[3]。二维条码可以记录550个以上的汉字信息[4],同样成本较低,但缺点是读取不直观,只适合在平整的装备外表面粘贴使用。相对于条码技术,RFID标签识别的信息容量大大提高,可进行信息的读取与写入,并能实现远距离非接触式识别,但成本远高于条码识别。根据航天靶场的实际应用环境,对于万用表、示波器和监视器等自身技术状态相对简单,信息变更量较少的一类装备,适合采用一维或二维条码作为身份标识,条码中仅保存装备的编号信息;对于雷达等技术状态复杂和信息变更量较多的一类装备,适合采用RFID标签作为身份标识,标签中保存设备的关键技术状态信息,且与服务器端数据库同步更新。需要进行信息资源获取时,由人工手持便携式多功能阅读器靠近装备上的条码或标签进行扫描,阅读器将所识别的装备代码传输至维护端PC,维护端PC采用C/S(客户端/服务器端)模式或B/S(浏览器端/服务器端)模式与服务器端进行通信。维护端PC主要用于对装备信息进行更新维护。初始状态时,由操作人员将装备的出厂日期、主要功能和技术性能指标等基础信息进行录入;运行状态时,由操作人员将装备的使用操作记录、维护保养记录和维修升级记录等动态信息依时间顺序进行录入。为了更加精准的对装备进行区域定位,每台阅读器也分配不同的特征码,对应相应的工作区[5]。阅读器进行装备代码扫描后,维护端PC向服务器端进行装备信息上报时,同步上报对应的阅读器特征码,实现对装备当前位置的确定。

4.3信息资源传输

信息资源的传输包括维护端PC上报至服务器端、服务器端反馈至维护端PC、服务器端反馈至浏览端PC三种方式,均依托靶场IP网进行。维护端PC需要进行信息上报时,先从阅读器中获取装备代码,由代码进行程序驱动后打开对应的录入界面,操作人员将需要上报的信息按约定格式进行录入后,通过网络提交至服务器进行存储。为了实现装备信息资源的共享,系统可为维护端PC和浏览端PC分配全局访问权限,实现对整个系统中所有注册装备信息资源的开放式浏览。出于保密和信息安全的考虑,进行资源访问前需先使用预先分配的认证用户身份进行登录,且只具备信息浏览权限,不能对信息进行任何形式的更改。用户浏览可采用树状结构浏览和条件检索浏览等多种方式。按树状结构浏览时,所有注册装备可按“区域—系统—专业”三级结构进行归类,用户可依次浏览所需了解装备的履历、配置和性能等所有信息;按条件检索浏览时,用户可以装备代码和装备名称等作为条件按需检索浏览相关信息。

4.4信息资源汇集与处理

装备信息资源的汇集与处理主要在服务器端完成,具体包括装备信息的接收存储、请求响应和数据统计等方面功能,所有信息资源以数据库的形式进行集中存储。服务器端配置装备信息资源管理软件,实现对数据库的访问控制和数据管理。装备信息自维护端PC上报之后,服务器便以装备代码作为特征量在数据库中进行检索,将上报信息增加到该装备代码所对应的存储区,同时保存信息的上报时间。信息来源于不同的阅读器及维护端PC,可以说,服务器是整个装备信息资源开发利用系统的核心要素。为了实现数据安全,必须采用磁盘镜像对数据进行实时热备份,确保数据资源的可靠存储。PC机对服务器提出浏览请求后,服务器端的管理软件先对请求的合法性进行判断,将非法用户的访问拒绝,对合法用户的请求按照其类型进行相应响应,反馈所需的信息内容。服务器端集中了整个靶场的装备信息资源数据库,通过专用的数据处理软件,可从专业、系统、列装时间、归属单位、存放区域、生产厂家和故障率等等多个角度进行直观的数据分析与统计,从而掌握整个靶场装备的全时域信息,并寻找出装备管理工作中的科学规律。

5结束语

基于物联网技术进行航天靶场装备信息资源开发利用研究,既符合信息化建设的发展要求,也具备可行的现实条件。物联网技术的应用,降低了人员的工作强度,减小了差错的发生率,有利于提高值勤维护和装备管理水平。通过装备信息资源的开发利用,一方面大大提高了装备管理部门的工作效能,便于快捷掌握靶场装备的整体状态;另一方面也极大方便了各级专业人员学习、了解和掌握靶场装备的相关信息,使分散在不同区域和岗位的人员能够通过网络实现全方位的技术交流。当然,装备信息资源的开发利用不仅仅是技术层面的工作,也需要相应的工作制度做保障。

参考文献

[1]GJB7000-2010,军用物资和装备分类[S].

[2]GJB7001-2010,军用物资和装备品种标识代码编制规则[S].

[3]李俊宏,湛邵斌.条码技术的发展及应用[J].计算机与数字工程,2009(12):116-117.

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