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物聯網工程的含義

時間:2024-03-30 17:36:30

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇物聯網工程的含義,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

物聯網工程的含義

第1篇

〔關鍵詞〕物聯網技術;大型醫用設備;監管;實踐探究

為了確保大型醫用設備的合理有效的使用,應加強對設備的監管,嚴格采取相關措施加強對大型醫用設備的規范與管理。將物聯網技術應用大型醫用設備的監管中,使大型醫用設備的使用更加具有規范性與合理性,保障了患者的健康權益。

1物聯網技術的含義

物聯網是新一代信息技術中的重要組成部分,物聯網技術的出現及發展是信息化時代的重要發展階段。物聯網是在互聯網的基礎上進一步的擴展與延伸,其基礎與核心仍是互聯網,但是其用戶端擴展到了物品與物品之間,物聯網技術通過識別技術、智能感知等通信感知技術,將人、物、控制器、傳感器等聯在一起,進而實現遠程管理控制以及信息化與智能化[1]。物聯網的含義最初是在1999年提出的,即按照約定的協議,通過一系列信息傳感設備,利用互聯網將物品與物品之間的信息連接起來,對物品進行智能化的監管與追蹤等。

2物聯網技術應用于大型醫用設備監管的方案設計

2.1物聯網技術用于大型醫用設備監管系統架構

在大型醫用設備監管中應用物聯網技術,根據大型醫用設備的實際情況,設計出的在線監管信息系統架構如圖1所示。

2.2應用物聯網技術進行監管的內容及實現方式

(1)設備基本信息。安裝RFID電子標簽,在RFID電子標簽中寫入每個設備相對應的數字串符,這些數字串符是用來進行電子身份識別的,同時在大型醫用設備監管系統中存儲與該數字串符匹配的信息。(2)設備強制檢定信息。一些醫用放射源如DSA、CT、部分SPECT設備等,這些設備需要定期地進行檢定,將物聯網技術應用于大型醫用設備的監管系統中,可以將這些強制檢定設備的檢定信息進行收集并及時地提示醫療機構,以便于能夠定時及時地接受強制檢定。(3)設備工作量信息。通過非接觸式輔助映射傳感器獲取設備的使用狀態以及各項信息,并對數據進行統計分析等,以此來了解設備的使用效率。(4)設備操作人員信息。核發RFID操作證件,當設備的操作人員進行系統的操作時,則以刷卡方式,結合著設備現場RFID身份識別系統進行身份識別,操作證信息與持證人員信息匹配便可進行操作,同時采集傳輸設備操作人員的信息,并通過電子屏幕將信息公示,達到社會監督的效果[2]。

2.3物聯網技術的實踐應用

為當地試點CT設備安裝電子標簽、傳輸終端等,設備機房安裝RFID讀卡器,為醫務人員配發RFID工作證,將物聯網技術應用于大型醫用設備監管系統中,通過該系統采集所有的信息,遠程且實時的監控與管理設備的應用情況、運行狀況、人員的操作情況等。

3物聯網技術用于大型醫用設備監管的意義與局限性

3.1物聯網技術用于大型醫用設備監管的現實意義

3.1.1使監管效率得到提高物聯網技術的應用使得監管系統能夠及時動態的采集所有信息,若出現無資質人員操作、臨近檢定期限或者設備離線等現象,該系統則會提示預警信息,相關的管理部門便可以及時地采取措施來消除存在的那些安全隱患。物聯網技術在大型醫用設備監管中的應用,大大提高了衛生監管機構的監管效率,使監管機構在不影響醫療機構診療活動的基礎上詳細地掌握大型醫用設備的運行及應用狀況,確保了監管的及時性、有效性以及針對性。3.1.2補充并延伸了監管模式物聯網技術應用于大型醫用設備監管實現了對設備的智能化監管,改變了傳統監管模式中存在的弊端,物聯網技術的應用是對現場監管模式的一種創新與補充,拓寬了信息收集與監管的渠道,使得衛生監管機構更加科學高效地對大型醫用設備進行監管,緩解了衛生監管資源緊張與大型醫用設備不斷增加兩者間的矛盾,更加有利于大型醫用設備監管工作的順利開展。3.1.3豐富了服務形式與內容物聯網技術的應用為醫療機構提供了信息化管理的平臺,同時也為其搭建了一個與衛生監督機構之間良好的信息溝通平臺,醫院管理者可以通過在線監管系統中的醫院管理客戶端查看設備的使用情況并接受、分析、處理各種預警信息,而在線監管系統中所設置的公共服務客戶端起到了為社會公眾參與監督提供便利的作用,可以通過顯示屏動態地顯示大型醫用設備相關的各種信息,使患者在候診區及時詳細地了解設備的相關情況,參與到大型醫用設備監管的工作中去[3]。

3.2應用的局限性

物聯網在大型醫用設備監管中的應用具有非常重要的價值,但同時也存在著一些不可忽視的弊端。比如,醫療機構的大型醫用設備一些非物質屬性以及環境狀態的監管內容,難以進行采集與分析,這就在一定程度上影響了大型醫用設備的監管工作。同時,在信息技術飛速發展環境下,確保信息傳遞的安全性是非常重要的,一旦信息的安全性遭到破壞,便會對醫療機構造成嚴重的損失,因此,信息的傳遞的安全性有待提高。此外,醫務人員的依從性也直接影響了信息的采集情況,而刷卡操作缺乏嚴格有效的制度進行制約,這對于監管的效果以及信息的采集質量會有一定的不利影響。

4結語

物聯網技術在大型醫用設備監管中的應用,在實時遠程以及連續的監控管理方面發揮了較大的優勢與價值,豐富了衛生監管機構監管的方式及手段,大大提高了監管的效率。但不能忽略物聯網技術應用于設備監管中存在的局限性,應進一步創新及加強對物聯網技術的研究,提高設備質量安全管理的指標,更深入地挖掘與利用信息技術,最大限度地發揮物聯網技術在大型醫用設備監管中的效用。

[參考文獻]

[1]唐燕,楊蘭馥,張軍,等.物聯網技術在大型醫用設備監管中的應用初探[J].中國衛生信息管理雜志,2013,10(4):361-363.

[2]泮凡,胡偉標.大型醫用設備質量管理的信息化研究[J].中國醫學裝備,2015,12(7):46-49.

第2篇

關鍵詞:物聯網;公共安全管理;挑戰;對策

隨著國民經濟和科學技術的高速發展,物聯網技術也迅速發展并逐漸成熟起來。它被稱為信息產業的第三次浪潮,成為國家的重要發展戰略。物聯網這一概念是在美國召開的移動計算和網絡國際會議上提出的。“物聯網”從字面上來看,就是物與物連接起來形成的網絡,它是從互聯網從人向物的拓展。具體含義就是把所有的物品通過傳感設備連接到互聯網上,實現人對網絡中的物的智能化識別和管理。由于物聯網中,傳感器設備是關鍵技術,所以物聯網又稱為傳感網。物聯網的出現,使國家的經濟和人們的生活方式發生了重要的改變。但是在物聯網提供新技術、提升安全智能水平的時候,其內在的安全問題也日益暴露出來。國家各級政府也對在物聯網條件下的公共安全和社會秩序問題非常重視,也在積極采取有效措施進行治理。

一、物聯網技術原理

通過在物體中植入微型傳感芯片,在一定的編碼規則下進行統一編碼,然后利用視頻識別器裝置、紅外感應器、激光掃描器等進行信息傳感裝置,精確對物體的各種特征進行識別、檢測,并且通過無線通信設備連接到互聯網當中,進行信息傳遞,實現對物體的智能化識別、控制和管理。物理網的活動分為三個步驟,第一步是通過傳感設備進行感應,第二步將感應到的數據通過無線通信設備傳輸到互聯網上,第三步就是通過終端對物體進行智能控制和管理。

二、物聯網對公共安全管理的影響和調整

物聯網技術在我國各種大型活動當中已經展示出了它巨大的魅力,但是它在維護社會秩序的同時也該公共安全帶來了新的問題和挑戰。

(一)為公共安全管理帶來智能化打下了基礎

重點場所的安全護衛:在國家的政府機關或者是人民基礎設施場所建立起了物聯網安全管理體系,重點加強了低漏、低虛的警率周邊安全防范,加大了抵御外力入侵的力度。交通、消防、危險物品安全監管方面:從最初的對車輛信息和道路狀況的檢測的應用,到建筑物的消防安全的防范應用,發展到對危險物品的檢測應用。物聯網都體現出了高度的敏感性,為社會的安全提供了重要保證。

(二)對現有的公共安全管理模式提出了全新的挑戰

物聯網的發展,推動了安全管理模式的改良。用物聯網的技術來審視現有的安全管理模式,發現其中存在著諸多的弊端。首先是事前預防理念強調不多,現有的政策只注重對事件的預警,而在事件的預測和預測措施上沒有足夠的重視。其次是管理自動化和智能化程度不高。物聯網的到來,使對物品的狀態檢測和信息傳輸成為了現實,提出了公共安全管理智能化要求。

三、物聯網條件下的公共安全管理應對策略

每一次的技術變革都會對社會的生產力帶來巨大的促進作用,也會在社會上造成強烈的反響。政府部門有義務對于變革進行正確地引導,消除變革過程中的不穩定因素,確保公共生命財產安全。

(一)政府在物聯網開發過程中應掌握主動權,避免出現安全問題

面對物聯網迅猛的發展速度,政府只有占領高點,掌握主動權,才能采取積極有效地措施應對社會上出現的各種問題。在法律層面,網絡安全問題應該隨著物聯網同時提升到國家戰略層面,物聯網的安全監管立法是物聯網安全管理必不可少的內容;在技術層面,政府部門加強物聯網核心網絡的管理力度,確保核心數據不被竊取,保證核心層次的安全性;在管理層面,在促進物聯網產業發展的同時,不能放松安全管理工作力度,防止不法分子利用物聯網進行違法犯罪活動。

(二)構建公共安全防控體系,提升公共安全防范能力和管理水平

政府部門應該從觀念、布局到工作重點和技術手段上適應物聯網技術的發展,跳出互聯網思維的限制,構建一套成熟的安全防控體系,推動安全管理模式的更新。事故檢測防范系統方面:利用各種傳感技術,建立起一套具有自動識別、感知、判斷和報警功能的檢測防范系統,應用到社會的各個行業,加強安全預防工作的力度。

城市綜合管理系統:通過物聯網搭建一個綜合城市管理平臺,把城市中的各個部門結合起來,使他們協調一致的進行公共安全管理工作。這樣能夠有效提高各單位的協調性和統一性,確保監測、預防、決策、處置等工作高效地進行,避免信息封閉、各自為政現象的產生。

身份識別系統:這里的身份包含人的身份和物的身份兩層含義,對于具有危險性的人和物進行有效識別、動態控制。公安機關應將物聯網技術和金盾工程結合起來,打造一個覆蓋面廣泛地身份識別網絡。

四、結語

總之,物聯網必將成為將來社會工作和生活的主流,也會成為人們生活的基礎設施。政府必須充分重視物聯網條件下的社會安全問題采取積極有效的措施,確保其環境的安全穩定。

參考文獻:

[1]楊躍杰.論公共安全管理專業服務社會能力的提升[J].山西警官高等專科學校學報.2014(01).

[2]劉乃源.整合式公共安全管理體系的參與途徑與模式構建[J].湖北社會科學.2013(10).

第3篇

【關鍵詞】主題化教具 物聯網教學 應用

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)36-0111-02

21世紀以來,互聯網迅猛發展,學生對互聯網的學習、娛樂、交流等功能有一定的體會。被視為互聯網的應用擴展的物聯網概念正式提出近十年歷史,應用創新是物聯網發展的核心,在于物體間的通信,以及相互間的在線互動,這是一項很難想象的技術進步,但正逐漸展現在我們眼前。學生或多或少地接觸過物聯網,如運用手機“我查查”比價等,卻不知道這就是物聯網的應用。“物聯網”對學生而言,是一個全新的概念,概念的構建需要一步步累積,由表層到內涵逐步豐富,在了解其基本含義的基礎上,才能理解其特征,領會其應用。

創想是小學高年級段的實踐主題,旨在引導學生通過小組合作嘗試用傳感電子創意設計智能模塊及組件、瘋狂的畢加索、3D造型模塊進行創意設計未來的設施,教室、客廳、游藝室……了解傳感電子設備的工作原理,認識電子元件,完成拼裝,創意搭建外包裝,實現各項功能,初步形成物聯網概念,在動手實踐、合作探究過程中具有自主觀察、自主質疑、自主探索、自主評價與處理信息的能力。拓展思維空間,樹立創新意識、合作意識,提升科學素養,體驗科技與藝術相結合的魅力。

如何在教學中達成預期的目標呢?嘗試以教師創意作品――創想圖書館為抓手,立桿示意,融會貫通。

一、創想圖書館的設計

創想圖書館主要分為三部分:整體外觀搭建、傳感電子設備創意設計、瘋狂畢加索設計與繪畫。

1.整體外觀凸顯地域情懷

圖書館整體為輪船造型,源于生活在海邊的孩子們對船那份別樣情懷,給予學生生活的構建,更具有親切感,更易于學生接受。這是運用3D造型模塊進行搭建的。

2.傳感設備貼合主題特點

根據圖書館的特點,選擇了四種電子傳感設備進行融合:

(1)Meme卡:這是用身份證號作為編碼的身份標簽,入館、室、區的通行證,進館刷卡,同時人流量計數器數字進一,便于統計和管理。

(2)紅外線感應燈:圖書館內全部采用紅外線感應燈,當需要查找圖書、瀏覽閱讀,范圍內的燈自動打開,人離開后,燈自動關閉。

(3)迷你音箱:每一個書架上都有一個圖書信息查詢器,書架所有圖書信息都在上面,通過聽取圖書概要,選擇需要的圖書。

(4)防盜報警器:閉館了,防盜報警器開啟,以策安全。

3.畢加索注重創意互動

瘋狂的畢加索也是利用3D造型模塊進行外觀造型,將電子元件進行組裝后,因為有輪子、水彩筆,觸發紅外線感應器,小車運行,畫出圓形,在這個基礎上再進行未來圖書館的創意繪畫,是一個可互動的設備。

二、創想圖書館的使用

這件教具是一件綜合性的示范作品,具有可反復拆卸、組裝的特點,學生也可操作、使用,在學生物聯網概念的形成過程中起到層層推進的作用。

1.情境激趣,初識物聯

以一段學生在創想圖書館愜意閱讀的情景短片作為開課,學生對短片中圖書館中強大的智能設備興致勃勃,趁勢而動,實物展現創想圖書館,請同學們親自進行功能操作,對傳感設備產生濃厚的興趣。追問學生:生活中發現哪些地方還用到了傳感設備?因為有直觀的感知體驗,學生結合生活經驗舉出許多身邊的傳感裝置:自動洗手機、烘干機、煙霧報警器、停車場監控……認識到物聯網中的“物”是智能的物,正是這樣的電子傳感器、電子標簽、條形碼、二維碼等才使這些物擁有“理解、傳輸信息的能力”,從而成為智能的“物”,理解物聯網的目的是為了方便識別、管理和控制。

2.拆件破館,探尋物聯

讓學生親手拆掉創想圖書館,這個“破壞”的過程,學生知道運用3D造型模塊進行外觀搭建時鉚釘的連接、拆卸方法,開始一些“老實”孩子用手去掰離鉚釘,沒幾下,小手就疼了,“偷懶”孩子見此低頭到處找東西,試著用配備的扳手來起,自然輕松起下,得意之余發現這兩種方法起下的鉚釘是不一樣的:前者分離,后者仍為一體,再要連接模塊時,前者極易松離,后者一步到位,且十分穩固,再也沒有“出力不討好”的了,方法基本掌握;探究瘋狂畢加索“三點成面”的基本原則,這是“畢加索”作畫的基礎,學生在拆裝后自然懂得此法則的重要性。學生親自經歷了探究的過程,獲得了方法,內化為技能。

在初步感知物聯網后,學生對物聯網的認識僅僅停留在概念層面,借助于“破壞”的過程,學生探知傳感設備組裝原理:感知―傳輸―處理,再將其與“人處理信息的過程”相類比,得出物聯網“全面感知―可靠傳輸―智能處理”三個基本特征,變抽象為形象,從而深刻理解物聯網工作原理。

3.智慧構建,展望物

出示套盒,30多種元件、配件,組成十幾種電子設備,學生亦就欣然接受,信手拈來了。接下來小組設計“創想XXX”思路開闊、創意無限,紛紛以未來物聯網工程師的身份大展身手。“創想我的教室”,擁有穿衣級別提示、智能監測預警、無線紅外布防、遠程控制電器等功能;“創想多功能桌椅”配備萬向輪、感應鎖小書柜、可翻折書板、紅外坐姿提醒裝置等;“創想會說話的小藥箱”,語音說明所吃藥品名稱、數量、性質等,感應燈自動點亮……心中有藍圖,天地更廣闊,基于智慧生活的構建,讓學生在現有生活的基礎上,創意未來生活,在展示、交流、辯論的后,學生深度感受“物聯網”給人們生活帶來的便捷。學生滿懷憧憬,并朝著這個方向努力,立志將創意變為現實,創客的種子悄然萌發,著眼于學生的終身發展。

三、主題化教具的作用

1.借助主題化教具,創設一體化情境,實施浸潤式教學。情境式教學是綜合實踐活動課程教學常用的教學手段,情境的創設引起學生的學習興趣,提高學習主動性,增加學習趣味性。借助創想圖書館這一情境,由點及面展開教學,為抽象的物聯網這一新生概念賦予具體情境,同時將這一情境貫穿于整節課,使得課堂教學結構更趨于完整,首尾呼應渾然一體,實現了浸潤式教學。

第4篇

[關鍵詞] 油氣生產; 物聯網; 系統; 標準

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 01. 040

[中圖分類號] F270; TP393 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194(2014)01- 0078- 02

為促進信息化與工業化的深度融合,提升油氣生產管理水平,油氣生產物聯網系統建設被列為中石油“十二五”標志性工程。物聯網概念在油氣生產領域是個新內容,為了科學有效開展油氣生產物聯網建設,筆者根據對部分油氣田的調研,認為應做好以下幾項工作。

1 深刻理解油氣生產物聯網建設意義,明確建設目的

進行油氣生產物聯網建設首先需要理解物聯網的定義。物聯網概念最初是由美國麻省理工學院(MIT)的Auto-ID實驗室于1999年提出的,指的是把所有物體通過射頻識別(RFID)等信息傳感設備與互聯網相連接 實現智能化識別和管理的網絡。2005年11月,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯盟(ITU)了《ITU互聯網報告2005:物聯網》報告,正式提出了物聯網概念。物聯網就是利用傳感器、執行器、RFID及各種智能裝置對物理空間進行感知識別,依托通信網絡進行傳輸和互聯,利用計算設施和軟件系統進行信息處理和知識挖掘,實現人與物、物與物的信息交互和生產生活信息流的無縫鏈接,進而達到對物理世界的實時控制、精確管理和科學決策[1]。

目前,在世界范圍內,物聯網應用大多集中在軍事、電力、工業、農業、環境監測、建筑、醫療、智能電網、智能交通、物流、生產、零售等領域,大多圍繞RFID和M2M展開,主要目的是對移動或流通物理介質進行追蹤或溯源,如對槍支彈藥、藥品、零售商品、電表的庫存、使用進行跟蹤;對車輛在外的具置狀態進行定位跟蹤;對汽車制造進行個性化定制、過程進度管理;對物流配送物品進行運行過程掌握;對商品、蔬菜產地進行溯源追蹤等。

隨著物聯網技術應用的逐漸深入和擴展,人們越來越感受到物聯網技術應用的重要意義,2013年2月17日,國務院出臺了《國務院關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》,指出:物聯網是新一代信息技術的高度集成和綜合運用,具有滲透性強、帶動作用大、綜合效益好的特點,推進物聯網的應用和發展,有利于促進生產生活和社會管理方式向智能化、精細化、網絡化方向轉變,對于提高國民經濟和社會生活信息化水平,提升社會管理和公共服務水平,帶動相關學科發展和技術創新能力增強,推動產業結構調整和發展方式轉變具有重要意義,我國已將物聯網作為戰略性新興產業的一項重要組成內容[2]。

油氣生產物聯網是通過傳感、射頻識別、通信、互聯網等物聯網技術,對油氣水井、計量間、油氣站庫及相關集輸管網等生產對象進行全面感知,實現生產數據自動采集和控制、油氣田生產運行監控和管理,進而提高生產操作單元的自動化水平,進一步提高油氣田生產決策的及時性和準確性。解讀油氣生產物聯網含義,全面感知不是簡單意義的把原有的手抄儀表、裝置狀態換成傳感設備,而是一次伴隨著工藝優化、工作內容反思與提煉的生產管理模式、組織結構的變革,最終目的應該是在滿足油氣安全生產、研究、管理需求的基礎上,有效科學感知、合理控制,減輕勞動強度、提高勞動生產率,降低能耗、改善勞動環境、降低生產運行成本,提高科研、管理決策水平,讓每位油氣生產管理員工都能像專家一樣分析問題、解決問題,實現現場生產操控行為自動化、智能化,發揮動態管理優勢,實現高效、精細化、智能化生產運行和管理。全面感知的專業內涵非常寬泛,涉及油氣生產管理、運行各領域,不僅涉及井口站庫的產量、壓力、流量及日常操控,還涉及井下作業修井架動態,供水、供電、供暖、道路交通、通信狀況動態、新建產能中的鉆機動態等,對需要動態掌握的油氣田現場生產情況進行全面、真實、自動感知。

2 劃清系統邊界,抓住工作重點

油氣生產物聯網系統建設不是簡單意義的信息化建設,而是建用一體的系統工程,通常的信息化項目是后端管理,比如鉆井數據管理系統、生產測井數據管理系統等,只是把現場數據實現數字化,然后加以分析應用,對前端數據如何入庫,只強調哪里產生哪里入庫,用什么方式入庫不做強制規定。油氣生產物聯網系統的基礎是對前端數據源、生產環境進行全面自動感知,并能取代部分手工操作進行一些必要的控制與調節,涉及前端建設管理,涉及前端生產運行、組織管理方式的轉型變革,工藝流程、業務流程的優化等方面。

人們總是把之前的各油氣田自動化或是生產前端信息化建設與油氣生產物聯網相提并論,同時,對油氣生產物聯網系統與油氣水井生產數據管理系統(A2)、采油與地面工程運行管理系統(A5)、勘探與生產調度指揮系統(A8)之間的關系產生疑惑,如何劃清各系統之間的界限對明確油氣物聯網系統功能具有重要意義。

油氣生產物聯網系統建設可以分為3個子系統:數據采集與監控子系統、數據傳輸子系統、生產管理子系統。

數據采集與監控子系統:以建設目標為前提,確定采集控制參數;確定采集控制設備技術要求、有線采集控制設備接口協議、無線采集控制設備數據存儲地址及接口協議;現場監控與管理系統功能設計、集成應用。

數據傳輸子系統:主要針對本油氣田特性,因地制宜,采取有效組網方式,為RTU到應用層的各類數據傳輸、應用提供安全可靠的技術保障。

上述兩個子系統,在一定意義上是過去的自動化建設或信息化建設內容,只是設計更科學,功能更具擴展性,要求更高,如采集、控制參數選擇需要緊密結合組織結構與管理模式變革、工藝流程優化等需求,不僅有生產運行、管理參數的采集監控,還有物聯網設備的運行狀況監控;建設過程需要依托具有先進性、安全性、可操作性、可擴展性的相關標準以確保建設整體水平。

生產管理子系統:即通常理解的信息應用系統,與其他應用系統一樣,需要具有匯聚管理數據、分發數據、展示數據、分析數據、統計數據、應用數據等基礎功能。生產管理子系統與其他應用系統對比,一個最大的特點是:源點得到的數據專業涉及多,有采油工程數據,如抽油機參數、耗電功率、清防蠟加藥數據;地面工程數據,如管線壓力、分離器壓力等工藝數據,道路、工藝流程展現及安防視頻數據,通信狀況等;物聯網設備的管理數據,如啟用日期、電池使用時間、生產廠家、故障頻次、設備類型等;基礎的部分地質參數,如油壓、套壓、液量、注水量、液位、功圖、油溫等;生產管理的行為指令,如控制的功能有遠程啟停、遠程切斷、自動倒井量油、間抽、空抽抽油機工作參數自動調節等。面對紛繁的數據內容,必須分清哪些數據只是匯聚推送,哪些數據只是統計應用,哪些數據需要深入分析,劃清與其他系統的應用邊界,才能找到工作重點。

油氣生產物聯網系統控制功能、簡單的生產分析功能側重在前端的場站監控中心或作業區生產管理中心。面對部署在總部、油氣田公司、采油(氣)廠的生產管理系統,采集的采油與地面工程的數據,如電參模塊采集的反映抽油機平衡的電流圖,反映抽油機功耗狀況的功率、曲線數據等,只是采油與地面工程管理數據的部分內容,未包含井下作業措施分類及分析,泵參數及分析、泵效分析、分層注水分析等涉及的相關數據;采集的油氣水井生產數據管理系統的地質基礎數據,如油壓、套壓、液量、液位、功圖、油溫等,未包含地質研究所需的生產測試、生產測井、工程測井等本質研究數據。對于這部分數據,重要的是管理好數據,做好數據接口,避免相同數據在A2、A5系統中重新手工錄入。

勘探與生產調度指揮系統(A8)顯示內容均非自生數據,作為A11,能夠為A8系統提供的內容一定是油氣生產物聯網的主體內容。伴隨著工藝優化、組織結構與管理模式變革的油氣生產物聯網建成后,人們對傳感設備的依賴性就如同目前人們工作時對電腦的依賴程度,傳感設備運轉的正常與否直接關系到日常的生產運行、指揮等系統的正常應用,因此,物聯網設備是油氣生產物聯網的首要主體,對物聯網設備的運行狀態實時監控、分析、統計是生產管理系統的工作重點。能夠隨時統計不同層面共有多少種傳感控制設備、監控系統,以及廠家歸屬、使用狀態、維修次數、故障原因分類、維修占用時間等信息,對確保油氣生產物聯網有效運轉,發揮應有作用至關重要。

總結以上分析,油氣生產物聯網系統建設的工作重點主要有4個方面:第一,標準規范建立;第二,場站監控中心采集與控制功能的科學合理規劃;第三,數據管理與數據接口;第四,物聯設備的實時監控。

3 理解油氣生產物聯網建設關鍵技術,準確科學應用

全球物聯網發展的4個最主要的技術為:RFID、傳感器、嵌入式智能技術以及納米技術,這4種技術也代表著物聯網技術發展的未來趨勢和研究熱點[3]。對于油氣生產物聯網而言,采集控制參數選擇、功能設置同樣是關鍵技術。除設備生產材料的納米技術、采集控制參數選擇、功能設置技術外,RFID編碼技術、傳感器技術、監控系統集成技術都涉及數據存儲與接口標準,它是不同制造廠家設備互連互通的基礎。

關鍵技術的應用均需要作縝密的分析研究,尤其在數據安全層面、標準專利引用方面需要把控好原則,承擔國有大型企業的社會責任。在涉及國家重大戰略的技術領域內,優先推動自主知識產權技術標準已經成為國際慣例,對保護本國社會經濟利益是必不可少的[4]。

4 重視運維技術人才儲備,保護油氣生產物聯網系統建設投資

油氣生產物聯網系統建設投資大、范圍廣,軟硬件資產多。系統保障能力、系統運行維護隊伍的素質、人才的培養與儲備,關系到投資成敗。運維技術人才儲備是建設成果正常運轉,各油氣田正常生產、管理、統計分析、決策的重要保障。

運維技術人才儲備需要從建立健全油氣生產物聯網系統使用規范、維護規范、技術培訓機制等方面開展。

油氣生產物聯網系統使用規范的主要目的是明確方法細則,確保系統的穩定可用性。如怎樣使用、管理油氣物聯網系統,使用油氣生產物聯網系統需要具備什么樣的條件(建設規模與人員、組織管理結構的匹配)。根據規范指導本油氣田使用單位如何高效利用油氣生產物聯網系統建設成果。

油氣生產物聯網系統維護規范主要目的是指導油氣田怎樣維護油氣生產物聯網系統,日常維護要做哪些工作,保證油氣生產物聯網可靠運行。

各油氣田對油氣生產物聯網建設的感受、起點各不相同,在對運維人才的培養方面,需要“走出去,請進來”,結合實際,對照油氣生產物聯網系統使用規范、維護規范及早開展,確保油氣生產物聯網系統建設成果發揮出應有效果。

5 結 語

全面感知油氣田,現場生產分析、預警、指揮智能化是油氣生產物聯網建設的核心;優化工藝流程,促進組織管理模式轉型,減輕勞動強度、提高勞動生產率,降低能耗、改善勞動環境、降低生產運行成本,提高生產、科研、管理決策水平,讓每位油氣生產管理員工都能及時、全面、準確了解油氣田生產現場數據,像專家一樣分析問題、解決問題是油氣生產物聯網建設的目的;在建設過程中,需要不斷創新思路,創新理念,正確理解,科學決策,有序進行。筆者結合部分油氣田調研及個人理解,對如何開展油氣生產物聯網建設提出了一些看法,對有效進行油氣生產物聯網建設具有一定參考作用。

主要參考文獻

[1] 李曉. 促進我國物聯網產業發展的探討[J]. 中國科技投資,2010(6).

[2] 國務院. 國務院關于推進物聯網有序健康發展的指導意見(國發[2013] 7號)[Z]. 2013.

第5篇

【關鍵詞】物聯網;RFID;傳感器;教育應用;高職教育

從2009年以來,一場關于物聯網的風暴席卷了全球。年初,美國奧巴馬總統提出了“智慧地球”概念;6月,歐盟委員會遞交了《歐盟物聯網行動計劃》;7月,日本IT戰略本部頒布了日本新一代的信息化戰略―“U―Japan”戰略;8月,總理視察無錫的中科院物聯網技術研發中心并發表重要講話之后,“物聯網”、“感知中國”概念在國內迅速升溫。物聯網技術已成為當前各國科技和產業競爭的熱點。繼20世紀80年代計算機、90年代因特網、移動通信網之后,物聯網與智慧地球的發展動態,將會打破了人們的傳統思維,它的廣泛應用必將在以后成為推進全球邁向信息社會的“發動機”。

一、物聯網的概述

1.物聯網的概念

物聯網是從英文“The Internet of things”翻譯而來,也稱“全聯網”。從字面的意思可以理解為是“物物相連的互聯網”。它有兩層含義:①物聯網是以互聯網為基礎的,是互聯網在“物的世界”的延伸和擴展;②它的終端可以包括任何物體,目的是為了實現物體和物體之間的通信和數據交換。因此,物聯網的完整定義是:通過射頻識別(RFID)、紅外感應器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物體與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。由此可知,物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。

2.物聯網的內涵

從中文字面上看,物聯網強調物體的互聯,被看作是一種通過各種信息傳感設備使現實世界中各種物體互相連通而形成的網絡,它使得所有物體都有數字化、網絡化的標識,以方便識別、管理與共享。從英文字面上看,物聯網被稱為“The Internet of Things”,其具有更為深廣的含義,它強調“any things connection”,而“things”不但包括現實世界的物體,也包括各種計算設備與虛擬空間的人工物體,還包括網絡用戶。可見,在廣義上,物聯網實際上是包含了物體與物體之間、人與物體之間、人與人之間、物本與計算機之間、計算機與計算機之間等各種“主體”之間的互聯。自90年代以來,互聯網日益普及,人機交互、人與人之間交互、計算機與計算機交互都已經得以實現,因此在當前對物聯網的研究與實踐中,主要關注現實世界中物體的互聯。

二、我國物聯網產業發展的現狀

如今,我國物聯網產業已進入快速發展周期,原因如下:①國家政策的支持。既然物聯網已經進入了國家層面的視野當中,則相關產業的發展無疑會得到更多政策的扶持和優惠。總體來看,物聯網發展已成為國家層面技術及產業創新的方向之一;推進物聯網產業化、規模化發展的技術環境已基本具備;推進物聯網發展已經在全球形成共識。我國工業和信息化產業部正會同有關部門研究支持新一代信息技術發展的政策措施,推進我國物聯網產業的快速、健康地發展。由此可見,物聯網的發展可謂是集天時、地利、人和于一身。加大物聯網技術的推廣和應用,有助于我國走上一條生產持續發展、技術先進的發展道路,有助于我國建設資源節約型、環境友好型的社會,實現社會經濟的可持續發展。②物聯網發展的基礎牢固。我國早在1999年就啟動了物聯網核心(傳感網技術)研究,2009年10月,中國研發出首顆物聯網核心芯片――“唐芯一號”,研發水平位于世界的前列;2009年底,我國lPv4地址達到2.3億,是全球第二大IPv4地址擁有國,僅次于美國。截至2009年底,中國網民規模達到3.84億人,互聯網普及率在穩步上升,我國是目前能夠實現物聯網完整產業鏈的國家之一;在世界傳感網領域,我國專利擁有量高,是標準主導國之一;我國已經成為世界第二大經濟體,有較為雄厚的經濟實力去支持物聯網發展;我國無線通信網絡和寬帶覆蓋率高,為物聯網的發展提供了堅實的基礎設施支持。③我國物聯網產業與先進國家所處的階段相同。目前在歐美等國,物聯網的發展仍然處于“初級階段”,世界上還沒有一套已被認可的物聯網標準。這對于中國而言,將爭取到一次難得的與世界發達國家在一項技術競爭中處于同一起跑線的機會。

基于上述特征的物聯網有望為人們提供一個完全不同的生活與工作環境。物聯網的價值不僅僅在于它是一個可傳感的網絡,而必須是各個行業參與進來進行應用,不同行業,會有不同的應用。在很大程度上,這將是非常難的一步。每個產業的發展,必須有相應的人才支撐,所以對物聯網在高職教育中的研究與應用要進一步引起重視。

三、物聯網給高職教育帶來的挑戰

1.產業發展,人才先行

物聯網是一個涉及眾多行業應用的實踐性技術領域,從目前的發展來看,行業應用將成為物聯網產業未來幾年發展的主要推動力,物聯網的人才特色為高職教育提供了用武之地。

2.物聯網的市場潛力給高職教育帶來了無窮機會

物聯網產業在自身發展的同時,必將帶動微電子技術、傳感元器件、自動控制、機器智能等一系列相關產業的持續發展。據專家調查:中國物聯網產業在公共業務領域以及平安家居、健康監測、環境保護、智能交通、電力安全、公共安全等諸多行業的市場規模均超過百億甚至千億。物聯網具有廣闊的行業應用需求,交通、物流、環保、零售、金融、電力、安防、醫療等將成為物聯網行業應用的重點領域,這些領域的開發和應用為高等職業教育提供了很好的機遇。

3.高職院校應抓住物聯網的發展機遇

隨著物聯網的快速發展,計算機通信類學科、測控計算類學科和計算機網絡類學科等三大類職位將成為人才需求新熱點,機會多多。機會總是屬于有準備者,高職院校要迅速行動,為迎接信息技術領域第三次革命,抓住物聯網的發展機遇,搶占物聯網人才的培養先機。

四、物聯網在高職院校的應用

目前,物聯網在高職校園中的應用已經初見端倪。早在2008年,臺灣就利用物聯網技術支持學校安全管理,然而這只是初步的嘗試。在國內高校中,使用RFID技術已經較為廣泛,常用的有學生的胸卡標簽,飯卡等。事實上,目前在一些院校中,物聯網的雛形已經出現,例如校園一卡通,手機一卡通等。但是,物聯網在高校校園中的實際應用僅僅停留在最基本的應用上,更深層次的應用還有待進一步的研究。

1.在教學設備管理上的應用

學校的大型會議設備、教學儀器、體育器材等普遍存在著分布散、管理難度大、無專人管理和保養等現象。通過給各類設備、儀器、器材粘貼RFID標簽或傳感器,這樣不僅可以減少管理人員,還可以進行統一管理、調度,能有效防止儀器、設備的丟失,實驗室的燈、空調、計算機、投影儀等設備也可根據人員進入或離開自動控制電源開關,當儀器出現高溫、斷電、漏電,灰塵過多等問題時,傳感器可以自動報警,通知專人處理。目前包括沙迦大學在內的眾多阿聯酋大學已經開始采用RFID技術來防止文憑的造假,它們在頒發的學位證書中粘貼RFID標簽,以確保學位證書的有效性,還可以加快高校學生登記注冊流程。

2.在校園安全管理上的應用

學校安全管理包括學校安全門禁、機動車管理、校園訪客管理、校園火災報警、學生體溫異常管理等。

安全門禁包括短距離和遠距離射頻識別兩種。短距離射頻識別門禁系統應普遍適用于各高職院校,如設立宿舍門禁系統。該系統可與學生一卡通綁定,避免外來人員進出。

機動車管理,即安裝RFID標簽識別并控制機動車的進出,將停靠時間、位置等信息通過管理平臺與個人手機綁定,讓機動車“自己匯報”。

校園訪客管理,如在教學區、學生宿舍等校園管制區域安置多個感應節點,當外來人員進入時會自動語音報警并通知保衛人員及時處理。來校洽談公事的訪客,通過保衛室換證取得RFID標簽即可。

校園火災報警,即將各傳感器節點密集分布在火災易發區域內,監測該區域周圍溫度和煙霧濃度等參數,還可通過多節點協作將各項采集來的數據(包括位置和火勢等信息)傳送到管理控制中心,以實現實時報警和準確定位。

學生體溫異常管理,即通過腕帶感溫式的RFID標簽即時偵測學生體溫,并通過應用服務器自動監測體溫的變化,當體溫超過設定值范圍將會提出警告給管理者,管理者可及時該班老師或校醫室聯系。

高職院校作為培養應用型技術人才的高等院校,面對物聯網產業所帶來的機遇與挑戰,為適應社會經濟發展,應建立起適應物聯網產業需求的高職層次的專業,并培養出適應物聯網產業的新興人才。目前國內一些高職院校已經在積極開設與物聯網相關的專業,如無錫科技職業技術學院籌建“物聯網技術學院”,無錫職業技術學院開設電子信息工程技術(物聯網)專業,樂山職業技術學院開辦電子商務(物聯網營銷專業)。

其實物聯網產業是在物聯網概念下對原有產業的重新整合與調整,對于高職院校的專業設置來說,也應將原有的相關專業,按照物聯網的概念進行設置、調整,而不是新建專業方向。

五、物聯網對高職院校專業設置的影響

1.物聯網產業不是完全新型的產業,因為高職院校已有的專業不少已經能夠覆蓋到物聯網方向,因此基本不用增加新的物聯網專業。

2.物聯網產業是在物聯網概念下對相關產業的重新組合,因此在高職院校專業的設置上也同樣是對原有專業進行重新組合,在原有專業的基礎上進行專業方向上的調整。

3.對于感知層技術的應用是物聯網技術發展的關鍵,也比較符合高職教育培養應用型人才的特點,對此,可開設具有較強針對性的相關專業,也可設定相關專業的專業方向。

六、結束語

物聯網是一個戰略性的新興產業,它不僅需要本科院校和科研機構去制定行業標準、開發產業技術,同時,為了產業更好更迅速地發展,也需要千萬萬普通勞動者的參與,高職院校作為培養較高素質勞動者的基地,應當有義務,有信心建立起具備高職特色的物聯網專業,為未來龐大的物聯網產業輸送有用人才,為我國物聯網產業的發展貢獻出自己的力量。

參考文獻

[1]仲英.傳感網與物聯網的進展與趨勢[J].微型電腦應用,2010(1).

[2].淺析高職廣告設計課程教學改革[J].中國外資,2008(12).

[3]徐曉蘭.推動我國物聯網產業的健康發展[J].中國發展,2010(04):86-97.

[4]姚萬華.關于物聯網的概念及基本內涵[J].中國信息界,2010.

第6篇

關鍵詞:電梯;遠程監控;物聯網

引言

隨著經濟的快速發展,城市化進程加快,高層建筑群越來越多,電梯的保有量也隨之增長,電梯的安全問題也日益突出。傳統的靠維保人員去發現故障和檢測故障的方式,一方面會增加維保人員的工作強度,降低效率,另一方面也會增加企業的運營成本。

電梯物聯網是綜合了互聯網技術、移動通信技術等多種信息技術,實現電梯、廠家、客戶、維保及政府部門之間的信息共享和數據交換,提升電梯的安全性、可靠性,降低電梯故障率。

1 物聯網架構

物聯網技術的層次由傳感層、傳輸層和應用層3個層次組成:

第一層:感知層。核心競爭力的網絡的整體感知,以電梯NFC和RFID,傳感器和其他傳感器技術為基礎,實現信息采集與識別,其關鍵在于有更準確、更全面的感知。

第二層:傳輸層。移動通信網絡的廣泛覆蓋是實現網絡基礎設施,通過現有的互聯網、通信網和各種接入網和專用網,實現數據的傳輸和計算,關鍵在于網絡和應用特性的優化和改進,形成協同傳感網絡。

第三層:應用層。提供豐富的基于互聯網的應用,如個人電腦、手機等終端設備,以及數據中心的系統或專用網絡,實現了廣泛的智能應用。

2 電梯物聯網關鍵技術

2.1 物聯網的概念

物聯網這有兩層含義:一是物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,網絡是互聯網的基礎上的延伸和擴展;第二,用戶終端的延伸和擴展到任何商品和物品,信息的交流和溝通是物理信息。物聯網通過智能感知、識別技術和普適計算、通信和傳感技術,廣泛應用于網絡融合,因此也被稱為繼計算機、互聯網世界信息產業發展的第三次。物聯網利用本地網絡或互聯網等通信技術,以傳感器、控制器、機械、人員等為對象,通過新的方式連接在一起,形成人與物聯網與物聯網的對象,實現信息技術、遠程控制和智能化管理網絡化浪潮[2]。

2.2 傳感器技術

電梯本身就是一個智能設備[3],其本身就包含了多種傳感器,如壓力傳感器、視頻設備、渦流傳感器、光電感應器、RFID讀寫設備、溫度傳感器。除了以上幾種,還有最重要的一個感知設備,就是電梯控制系統,它相當于機器人的大腦。

2.3 接入網技術

由于電梯控制柜一般放置在機房或者井道內部,有線網絡目前還是存在布線的客觀困難,無線網絡還是電梯物聯網優先考慮的互聯網接入技術。目前2G/3G/4G技術已經很成熟,覆蓋也很廣泛,其中4G的速率可達到幾十Mbps,隨著流量資費的不斷下降,視頻傳輸也可通過4G技術實現。

2.4 數據存儲、挖掘技術

隨著接入網帶寬的提高,電梯物聯網的數據量將急劇增大,數據的存儲、挖掘也是電梯物聯網的一個關鍵技術。目前,大型數據存儲技術有三種典型的方式:

第一是MPP架構模型的數據庫集群的使用,對于行業數據的集中,無共享架構,通過列存儲、粗粒度索引和大量的數據處理技術,結合MPP架構的分布式計算模型,用于分析應用的完整支持,低成本PC服務器運行環境,因為其擁有高性能、高擴展性的特點,在課堂應用中獲得了極為廣泛的應用企業。

第二是基于Hadoop的技術擴展和封裝,在Hadoop衍生的相關技術資料,與傳統的關系型數據庫處理難以處理的數據和場景,目前最典型的應用場景是通過擴展和封裝Hadoop實現支持互聯網數據存儲和分析。

第三是一個大數據的機器。這是一個專門設計用于數據處理和分析的軟件和硬件相結合的產品,由一組集成的服務器、存儲設備、操作系統、數據庫管理系統組成,擁有數據查詢、處理、分析、優化軟件等功能,各種機器的高性能數據具有良好的穩定性和縱向擴展性。

3 基于物聯網的電梯監控系統方案

3.1 方案介紹

根據電梯管理和監控的需求,設計了基于物聯網的電梯監控系統,為工廠、客戶和政府的需求設計。該方案集成了電梯監控、搶救、診斷、報告和現場問題處理,可以有效地提高現場人員處理問題和維護效率。

3.2 系統模塊功能

該方案的功能模塊功能如下:

(1)電梯模塊:主要利用各種傳感器,采集電梯各部件的動作參數,如曳引系統電機的電流電壓、門系統電機的電流電壓、機房的溫度等參數。

(2)通信模塊:主要利用有線/無線的通訊技術,將電梯數據傳輸到中心服務器。

(3)存儲單元:主要利用大數據的存儲方式,對數據進行存儲和分析。

(4)遠程監控模塊:實時展示電梯的運行狀態。

(5)預診斷模塊:對電梯部件數據進行挖掘分析,提前預判電梯部件可能出現的問題并通知現場維保人員,在下次維保時重點關注該部件。

(6)遠程救援:將電梯故障通過短信、電話、微信等方式通知現場維保人員,同時通過視頻、語音安撫受困人員。

(7)報表生成單元:將電梯整梯、部件的使用情況、故障情況,通過挖掘存儲單元的數據,形成報表,指導廠家檢討部件的質量,同時也可作為現場維保人員的維保指引,還能讓客戶了解電梯的狀態。

(8)現場接受、處理模塊:利用平板電腦、智能手機接收中心發出的故障信息、維保指令。根據指令信息,對電梯進行維保或救援。

4 結束語

各種單一技術都有各自的特點,隨著計算機技術、互聯網技術的興起,不同技術的融合、互補,將持續給電梯群控技術注入新的活力,使得電梯運行性能不斷提高。基于物聯網的電梯監控系統,能夠及時有效的檢測電梯的運行狀態,并能提前預判電梯部件的故障,提前對電梯進行維保,提高了電梯的安全性和可靠性。物聯網與電梯的結合,能提升電梯的管理水平,提高維保人員的工作效率,降低廠家的成本,具有良好的社會效益和經濟效益。

參考文獻

[1]翁小輝.基于物聯網的車輛監管系統設計與實現[D].吉林大學,2009.

[2]鄭松鶴,朱海云,劉鳴.電梯物聯網技術的應用[J].電腦與電信,2014(4):73-76.

第7篇

關鍵詞:物聯網 應用 公共產品 特征

1.物聯網的概念

物聯網指的是在網絡的范圍之內,可以實現人對人、人對物以及物對物的互聯互通,在方式上可以是點對點,也可以是點對面或面對點,它們經由互聯網、通過適當的平臺,可以獲取相應的資訊或指令,或者是傳遞出相應的資訊或指令。

物聯網不僅是對物實現聯接和操控,通過技術手段的擴張,賦與網絡新的含義,實現人與物之間的相融與互動,甚至是交流與溝通[1]。

2.公共服務

公共服務是21世紀公共行政和政府改革的核心理念,根據公共需求來提供公共服務是現代政府的基本職責。隨著經濟社會的發展,公眾對公共服務的需求不斷增加,對政府的要求也越來越高。通過現代信息技術,創新公共服務模式、提高政府的服務效率、實現由管理型政府向服務型政府的轉變成為滿足公眾對公共服務需求的重要手段[2]。

3.物聯網基礎建設階段的公共產品特征

物聯網基礎設施建設的和運營的資金來源,特別是物聯網前期大量的建設資金,基本還是各個國有企業的資本積累和國有銀行提供的貸款,而如果產業建設有負債,債務最終的承擔人還是政府等公共事業結構,這足以說明物聯網的基礎設施建設基本上還是需要國家和政府來承擔,同時也可以說是要全體納稅人共同來承擔,因此其服務對象也應該是廣大民眾,應該體現出公共物品特征來。

物聯網的公共產品特性主要體現在以下幾個方面:

(l)效應不可分割性。物聯網的建設目的不是為某一領域或者某一類的企業提供一個新的盈利點,繼續遵循傳統的生產——銷售模式。其根本目的是為了搭建一個更廣泛、更智能、更自由、更穩定、更安全的網絡化信息交互平臺。平臺最終搭建完成后,絕大部分將為整個社會所共享,基本不存在針對不同主體的效應差異。

(2)受益的非排他性。由于有了3G網絡的應用成熟、未來4G網絡的建設和推廣以及廣域通信網絡和小型傳感網絡的無縫融合,物聯網的各類應用平臺將擁有足夠的網絡容量來容納相關業務,因此個人或者企業對于此類產品的使用不會影響其他個體的體驗和使用質量,僅僅是建設的初期可能會存在一些信息擠占性和不平等體驗,但這都是暫時現象。

(3)取得方式的非競爭性。在物聯網網絡平臺搭建完成后,特別是當云計算智能處理平臺搭建完成之后,從邊際成本角度看,市場當中新加入消費者體現在生產和維護端的工作與原有消費者相比基本沒有差異,僅僅是信息數據庫中字段的增加,因此可以認為其加入沒有增加生產成本,取得方式是非競爭的。

(4)提供方式的非盈利性。這一點主要體現在物聯網建設和市場推廣上,根據剛才的分析可以看出,物聯網是可以免費提供給用戶服務的,政府和市場其他運營主體都是可以通過其他方式獲得收入,甚至會高于傳統的用戶收費模式。而發展初期的用戶端收費僅僅是一種市場擴散的策略,是一種暫時。

(5)公共需求的帶動。由于當前技術水平發展、市場應用滯后以及相關人員素質參差不齊等原因,公共事業當中信息、的獲取、傳輸、處理和反饋效率都比較低,信息獲取的途徑和內容較為貧乏,集成交互平臺功能單一、實時性和實地性差,同時缺乏高效的反饋和應對機制。而如果將這些單個需求解決方案整合起來,便是物聯網體系建設的雛形。

(6)物聯網建設的多主體供給性。公共產品可以通過政府生產、政府購買和混合生產的方式進行供給。在物聯網的建設過程中,真正政府獨立建設的比例不高,很大一部分是通過與運營商、制造商、系統集成商、服務提供商的合作完成的,通過集成各個主體的競爭優勢,可以保證物聯網建設的質量和先進性。

4.物聯網市場應用階段的公共產品特征

物聯網作為公共產品,除了上述物聯網建設期所體現的公共產品特性之外,物聯網在投向市場進行應用的過程中的公共服務特征還有:

(l)服務的大眾性。在各個行業的應用當中,物聯網應用的最終端點都是大眾用戶,除了少數對于安全性和保密性要求較高的特殊行業應用之外,物聯網的所有應用都能體現出為大眾服務的特征。

(2)民生基本服務性。物聯網與其他行業最大的不同之一就是其對于日常生活的全面滲透性,其應用體現在日常生活的各個基本方面,涵蓋衛生、醫療、交通、運輸、公共事業、安全、教育等等,都是人們日常生活的必需領域應用,也是政府服務的應有內容。

(3)高技術高質量的智能服務。從遠景規劃看,未來的物聯網應用將會形成一種云計算式的大眾平臺,在一定的法律約束背景下,用戶可以無償獲取和使用相關的信息和產品,其技術特點保證了服務的質量和良好的體驗,也是一種改善民生、提高生活效率和生活品質、推動社會整體生產力發展的重要推力[3]。

5.總結

物聯網在應用領域和服務對象上體現出公益性特征,決定了物聯網在發展過程中需要政府投入、廣告投入和投融資資金的扶持。同時,物聯網的技術應用將在公共事業管理的領域當中對于管理的效率和準確性帶來較大程度的提升。

基金項目:浙江省社會科學界聯合會研究課題成果(2012N144)。

參考文獻:

[1] 項有建.從互聯到物聯:物聯網本質初探[J].軟件工程師,2009,(12):31-32.

[2] 徐曉.市民卡推進物聯網技術在公共服務中的應用[J].杭州,2010,(10):34-35.

[3] 孫啟明,鄭欣.物聯網的公共產品特征分析[J].北京郵電大學學報(社會科學版),2011,(2):15-20.

第8篇

【關鍵詞】網絡工程;網絡安全;防護技術

網絡為人們自由交流提供了便利的機會,增進了人們日常交流的多樣化。無論是商業領域還是政府部門,在新世紀對互聯網技術的依賴達到了前所未有的程度。但是與此同時,一些網絡上的欺詐現象也時有發生。另外,互聯網技術與當前的國家安全部門也有著緊密的聯系,因此如何為我國的互聯網技術的持續健康發展掃清障礙,對我們的日常生活和對國家安全都有著極其重要的意義。

1影響網絡工程安全的主要問題現狀

1.1黑客攻擊

黑客的含義眾所周知,其是某些擁有者極高計算機技術的人才,但是這些人卻善于利用網絡系統漏洞來破壞相關的網絡目標,盜取機密資料。計算機互聯網是人類所創造,因此黑客群體也就成了網絡安全的最大威脅著,無論是黑客進行的是破壞性攻擊還是非破壞性攻擊,這種現狀是人為的。因此當前研究網絡安全,就要提高自身系統的要求。

1.2病毒入侵

計算機病毒之所以也成為病毒,是因為其和生物病毒一樣具有傳染性。計算機病毒也是隨著互聯網誕生而產生的一個新事物,病毒編制者通過編寫病毒程序在植入電腦,改變計算機的原有程序,盜取信息或者通過傳播使其他計算機癱瘓停止工作,其危害程度更是非常嚴重,例如之前的木馬與火焰等,其恐懼與破壞程度非常之高。因此,研究互聯網安全防護技術,研究病毒是一個重要的方面。

1.3垃圾信息

當前的社會是智能社會,無論是計算機還是手機,我們在利用各種社交工具、論壇的同時,在接受信息的同時,往往會接受一些不良的或者有害的信息,一些不法之徒,通過網絡散發詐騙信息,因此致使受眾上當受騙的案例層出不窮,所以攔截垃圾信息,也是互聯網安全防護技術不得不重視的一個問題。

1.4IP地址問題

多年以來,IP地址被盜用都是網路安全防護技術上的一個瓶頸,計算機網絡若是丟失IP地址被別人盜用,用戶就無法連接網絡,竊IP者一般都是不明身份的,大多數都是有著不好的用途的。因此,IP地址被盜后會對用戶利益產生威脅,其也就成為了用戶自身網絡安全的障礙。所以解決網絡安全問題,就要重視IP地址被盜的問題。

1.5計算機系統問題

當前,計算機運行系統多樣化,從前些年的xp到如今的W7與W8,且盜版與試用系統也挺多,對這些系統開發公司不能產生良好的維護,更不能針對性的進行安全技術維護,單純靠地方軟件的維護是很難做到十全十美的,操作系統不穩定,就好比人沒有了免疫力,因此解決此問題需要用戶自身和開發公司共同努力。另外,一些企業或者政府部門的內部辦公系統也存在著安全威脅問題,開發者對軟件的開發不夠完善,再加之用戶自身缺少維護知識,很容易產生上述病毒入侵和黑客攻擊等問題。

2加強網絡工程安全的相關方法與策略

2.1加強病毒防護

病毒防護是日常互聯網應用中的常見常規方法,其也是計算機系統日常維護與安全管理的重要內容,當前計算機病毒類型越來越復雜,因此只是通過簡單技術手段來清除是不行的,必須要把技術手段和常規維護相結合才能有效杜絕病毒入侵。計算機用戶使用互聯網的時候,一定要安裝常規殺毒軟件。對于計算機技術人員來說,更是要掌握各種殺軟的原理,更要定期進行病毒查殺,另外重要文件備份,以防止遭受病毒侵襲丟失,造成損失。

2.2設置信息過濾

預防黑客最有效的方法就是設置防火墻,其也是互聯網工程安全的關鍵防護技術。在外部網絡與局域網之間設置網絡防火墻,講局網與外網的地址分開,所有信息的流通都要經過此防火墻,其會過濾掉一下具有攻擊性和破壞性的信息程序,可以有效增強內部網絡的安全性。另外防火墻可以關閉不使用的端口,使用特定端口流動信息,可以針對性的封鎖木馬,更可以禁止容易攜帶病毒的特殊站點的訪問。

2.3入侵檢測技術的利用強化計算機運行的穩定性

入侵檢測技術能夠對計算機或者網絡中的惡意攻擊行為進行有效識別,因此在網絡系統受到傷害之前對有害信息進行攔截。這種多層次多角度的安全服務,能夠有效降低來自網絡對計算機的破壞與威脅。另外,要對計算機網絡系統進行及時的升級,修補漏洞,強化計算機運營的穩定性,建設起一套日常的計算機安全防護機制與系統,防火墻、病毒入侵檢測、殺軟與加密等,配合應用,加強保護。

2.4提高風險防范意識

對付網絡安全的威脅,不在于技術抵抗,而在于日常的防護,使得病毒與黑客無路可入,在世比較好的解決方法。數據加密是有效的安全保密手段,也是防范網絡安全比較有效的方法。無論是線路加密或者是端口加密,都有自己的針對性,都是針對數據進行有效保護的不錯方法。另外,計算機網絡用戶也要注意日常的常規殺毒與安全防護,提高自身的電腦安全防患意識。對計算機網絡比較依賴的部門,一定要加大宣傳力度。

3結束語

網絡就像是高度公路,高度共享緊密相連,信號就像是交通工具,只有兩者相互配合不出差錯,才能讓計算機網絡利用者得到良好體驗,才能對社會發展產生好的影響積極的影響。無論是商業、文化軍事、還是政府與企業,既然技術不夠完善,那就應該將現有技術發揮到極致。解決網絡安全的防護問題,是一個持續發展與挑戰并存的事情,研究者應該緊跟時代,緊跟技術的發展而發展,這樣計算機互聯網的安全防護技術,才會日漸成熟。

參考文獻

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[2]陳健,唐彥儒.關于網絡工程中的安全防護技術的思考[J].價值工程,2015,15:244-245.

[3]王志雄.網絡工程中的安全防護技術[J].計算機光盤軟件與應用,2015,03:188-189.

第9篇

[關鍵詞]物聯網技術 小型采集設備 樓宇綜合管理 應用

中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)45-0252-0447

引言

隨著科學技術的不斷發展,物聯網技術也得到了快速的提高,物聯網技術是繼互聯網、計算機之后,信息產業的第三次革命,是引領未來經濟增長的一個重要因素,盡管物聯網技術現在還不夠成熟,但它的發展勢如破竹。物聯網技術能夠實現實時采集任何需要監控、連接、互動的樓宇智能化實體和過程,能夠采集其聲、光、電、熱、化學、力學、位置等各種所需要的信息;并通過各類可能接入的網絡,進行物與物、物與人的連接,以實現對物品和過程的智能化感知、管理、控制和識別;在樓宇智能化系統中具有廣泛使用的前景。

一、基本概念

1、 物聯網技術

物聯網的最初是叫做傳感網,1999年開始出現了物聯網這個概念,2005年得到普及,2009年開始了大發展。物聯網就是人與物、物與物直接相互連接傳遞信息與控制的網絡,其本質還是一種互聯網。這有兩層含義:第一,物聯網技術的基礎和核心內容仍然是互聯網技術,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的一種網絡技術;第二,其用戶端擴展和延伸到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通訊。物聯網被譽為 相繼計算機、互聯網與移動通信網絡之后的有一次信息產業的浪 潮,互聯網只是將計算機連接起來網絡化,而物聯網則是能夠將世界上的一切事物都連接起來形成無奇不有的龐大網絡。物聯網(The Internet of things )的準確定義是:通過射頻識別(rfid) 、紅外感應器、全球定位 系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與 互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、 跟蹤、監控和管理的一種網絡概念。比如超市收銀臺所用的結賬系統、各種監控系統、還有各大銀行所 提供的刷卡服務和 atm 自動取款服務以及現在被廣泛應用的 gps(global positioning system)全球定位系統等等。

物聯網技術是一種對傳統思維的突破。過去物理設施和網絡設施是分開的,機場、公路、房屋建筑物等等實體的世間萬物是一路,而數據、寬帶等等虛擬的“互聯網”是一路。在“物聯網”時代,就是將“現實的世間萬物” 和 “虛擬的互聯網”整合在一起,成為一個統一的網絡。全球全世界的運轉將會以此為基礎,無論是經濟管理、生產運行、社會管理,乃至個人生活都將運用到物聯網技術。

與其它國家相比,我國的技術研發水平處于世界前列,有著重大的影響力和發展優勢。經過了近十幾年的努力發展,已經初步形成了現在物聯網的體系。物聯網在中國迅速崛起主要由于我國在物聯網方面的幾大優勢。第一,我國早在1999年就啟動了物聯網核心傳感物聯網技術網技術研究,研發水平處于世界前列;第二,在世界傳感網領域,我國是標準主導國之一,專利擁有量高;第三,我國是目前能夠實現物聯網完整產業鏈的國家之一;第四,我國無線通信網絡和寬帶覆蓋率高,為物聯網的發展提供了堅實的基礎設施支持;第五,我國已經成為世界第二大經濟體,有較為雄厚的經濟實力支持物聯網發展。

物聯網在中國高校的研究,當前的聚焦點在南京郵電大學。作為“感知中國”的中心,無錫市2009年9月與北京郵電大學就傳感網技術研究和產業發展簽署合作協議,標志中國“物聯網”進入實際建設階段。協議聲明,無錫市將與北京郵電大學合作建設研究院,內容主要圍繞傳感網,涉及光通信、無線通信、計算機控制、多媒體、網絡、軟件、電子、自動化等技術領域,此外,相關的應用技術研究、科研成果轉化和產業化推廣工作也同時納入議程。

為積極參與“感知中國”中心及物聯網建設的科技創新和成果轉化工作,保持、擴大學校在物聯網研究領域的優勢,2009年9月10日,全國高校首家物聯網研究院在南京郵電大學正式成立。在實驗室,一些“物聯網”產品已經初見雛形。此外,南郵還有系列舉措推進物聯網建設的研究:設立物聯網專項科研項目,鼓勵教師積極參與物聯網建設的研究;啟動“智慧南郵”平臺建設,在校園內建設物聯網示范區等。

2、基于物聯網技術的小型采集設備

小型采集設備是采集數據的一種小型設備。數據采集是指從傳感器和其它待測設備等模擬和數字被測單元中自動采非電量或者電量信號,送到上位機中進行分析,處理。小型采集設備是結合基于計算機或者其他專用測試平臺的測量軟硬件產品來實現靈活的、用戶自定義的數據采集系統。

基于物聯網技術的小型采集設備是一套集智能傳感終端、智能控制終端、信息傳遞終端、用戶存儲管理、智能組網技術、智能服務發現技術、數據融合算法等模塊與一體的復雜設備。

3、樓宇綜合管理系統

近年來國內高層建筑不斷興建,它的特點是高度高、層數多、體量大。面積可達幾萬平方米到幾十萬平方米。這些建筑都是一個個龐然大物,高高的聳立在地面上,這是它的外觀,而隨之帶來的內部的建筑設備也是大量的。為了提高設備利用率,合理地使用能源,加強對建筑設備狀態的監視等,樓宇綜合管理系統也就應運而生。

樓宇綜合管理系統是智能建筑的重要組成部分之一。樓宇綜合管理系統是對建筑物(群)內設備與建筑環境的全面監控與管理,為建筑的使用者營造一個舒適、安全、經濟、高效、便捷的工作生活環境,并通過優化設備運行與管理,降低運營費用。樓宇綜合管理系統涉及建筑的電力、照明、空調、通風、給排水、防災、安全防范、車庫管理等設備與系統,是智能建筑中涉及面最廣、設計任務和工程施工量最大的系統,它的設計水平和工程建設質量對智能建筑功能的實現有直接的影響。

智能樓宇綜合管理系統是以實現各專業子系統之間的信息資源的共享與管理、各子系統的互操作和快速響應與聯動控制,以達到自動化監視與控制的目的。它追求的目標是:信息資源的共享與管理、提高工作效率和提供舒適的工作環境、采用“分散控制、集中管理”的模式,盡可能地減少管理人員和節約能源、能適應環境的變化和工作性質的多樣化及復雜性和應付突發事件的發生。

根據智能建筑的特點和業主對樓宇智能化系統工程的實際功能需求,必須在智能建筑硬件設備的基礎上建立一個具有高度開放性、兼容性、便利性于一體的樓宇綜合管理系統。進而才能提高系統管理和維護的自動化水平和協調運行能力,真正實現功能集成、網絡集成和軟件界面集成的設計目標,為智能建筑提供了高效、快捷的超值服務和管理。

二、物聯網的應用

物聯網與其說是網絡, 不如說是應用。對物聯網的定義、內涵及特征的梳理讓我們認識到, 物聯網是一整套立體的、豐富的、適應性很強的概念體系。在推進物聯網發展的時候, 需要依據不同時期不同的出發點, 規劃一條既符合科技創新規律, 又適應我國工業、信息通信業當前發展水平和一個時期的發展潛力, 并有利于在激烈的國際競爭中快速建立起競爭優勢的發展道路, 以更好地滿足經濟社會發展對物聯網的總體需求。

1 物聯網在智能城市中的應用

國內的一些地方已經開始對物聯網進行了應用性開發, 運用物聯網技術, 上海移動已為多個行業客戶度身打造了集數據采集、傳輸、處理和業務管理于一體的整套無線綜合應用解決方案。最新數據顯示,上海移動目前已將超過10 萬個芯片裝載在出租車、公交車上, 形式多樣的物聯網應用在各行各業大顯神通, 確保城市的有序運作。在上海世博會期間,車務通 全面運用于上海公共交通系統, 以最先進的技術保障世博園區周邊大流量交通的順暢;面向物流企業運輸管理的“e物流”,將為用戶提供實時準確的貨況信息、車輛跟蹤定位、運輸路徑選擇、物流網絡設計與優化等服務,大大提升物流企業綜合競爭能力。

2 物聯網在能源管理與公共事業中的應用

預計到2020 年, 中國將成為世界上最大的能源消費國。由于電網系統效率低下, 發電和輸電過程中浪費非常嚴重。現在, 我們可以利用高科技對事物有更透徹的感知和度量, 不管是安裝在室內的計量器還是發電廠里的渦輪。所有這些感知和度量支持我們更好的收集信息和數據, 透過先進的分析工具產生智能洞察, 再以此實時地做出更好的決策。儀表管理技術的進步使個人和企業可以選擇使用能源的方式和時間, 這就為使用風能和太陽能等利于環保的能源奠定了基礎。對于電力提供商而言, 智慧的電力意味著更高的電力的可靠性和電力質量, 更短的停電恢復時間, 進而實現更高生產率和對電力潛在障礙的防護, 從而更精確地預測需替換的資產設備及支出。智能電表與停電智能管理已經應用。

3 物聯網在交通管理中的應用

交通規劃者已開始努力促成多個系統的集成, 并在各種交通類型、多個城市甚至國家或地區之間整合費用和服務。智慧的交通系統可以縮短人們的空間距離,(提高生產效率、降低旅程時間和加速突發事件交通工具的響應速度) ,也可保護環境(如改善空氣質量、降低噪音污染、延長資產生命周期、保護古跡、景點、住宅) 。

4 物聯網在物流業中的應用

物流供應鏈, 中國物流成本所占GDP百分比一直都高于發達國家, 這反映出供應鏈運營效率低下的體制性問題。僅以2006 年為例, 中國物流成本占整個GDP的18%,而日本為11%,美國為8%,歐盟僅為7%。在這18%中,運輸成本總計超過55%,而存儲成本達30%。法規、基礎設施和運營等三大瓶頸是中國供應鏈低效的深層原因, 這不僅削弱了中國企業的競爭力, 也會妨礙內部貨物流以及國內需求的擴大。智慧的供應鏈將促使物理網絡和數字網絡融合, 將先進的傳感器、軟件及相關知識整合到系統中。智慧的供應鏈的價值在于我們可以從各種數據中抽取有價值的信息。包括基于地理空間或位置的信息、關于產品屬性的信息、產品流程、條件、供應鏈關鍵業績指標等, 以及數據流的速度。智慧的供應鏈可以滿足21世紀的需求, 它可以提高效率(如動態供求均衡、預測事件檢測和解決、旨在降低庫存的庫存水平和產品位置高度可視性) 、降低風險( 例如降低污染和召回事件的發生頻率及其影響、減少產品責任保金、減少偽劣消費產品),也能減少供應鏈的環境保護壓力(如降低能源和資源消耗、減少污染物排放) 。

5 物聯網在通信行業的應用

通信行業,在“2009年中國國際信息通信展覽會”上,中國移動展出了手機支付,這就是典型的物聯網概念應用。手機支付實際上主要是手機SIM 卡的更換,由普通SIM 卡更換為RFID-SIM卡,而不需要對手機進行更換。

用戶在消費時,只需要將手機從接收器上輕輕一掃,就可以方便進行各種購物,以及獲得詳細的費用清單。中國電信一直在推介自己的全球眼技術, 其實就是遠程監控的物聯網應用。比如上海海關都采用中國電信的遠程監控系統, 通過畫面可以對貨物進行通關檢查, 也減少人力。中國聯通日前在上海推出了公交卡手機,通過刷手機可以實現公交車票支付,這些都是典型的應用。

在“物聯網”普及以后,用于動物、植物和機器、物品的傳感器與電子標簽及配套的接口裝置的數量將大大超過手機的數量。物聯網的推廣將會成為推進經濟發展的又一個驅動器,為產業開拓了又一個潛力無窮的發展機會。

按照目前對物聯網的需求,在近年內就需要按億計的傳感器和電子標簽, 這將大大推進信息技術元件的生產,同時增加大量的就業機會。

其它如醫療、城市建設、精細農業等也已展開應用。

要建立一個有效的物聯網,有兩個重要因素。一是規模性,只有具備了規模, 才能使物品的智能發揮作用。一個城市有100萬輛汽車,如果我們只在1萬輛汽車上裝上智能系統,就不可能形成一個智能交通系統;二是流動性,物品通常都不是靜止的,而是處于運動的狀態,必須保持物品在運動狀態,甚至高速運動狀態下都能隨時實現對話。

物聯網在各個領域的應用現狀和未來的發展狀況表明, 各個行業對于物聯網的需求程度不一, 側重點更是千差萬別。基于目前物聯網技術的發展狀況, 可以預見, 物聯網正在快速地走進人們的生活, 它的實際應用將分以下三個步驟實現: 實現物體的自我感知功能; 物與物之間相互聯系, 交換信息; 系統通過分析物聯節點的信息, 做出最優化的調整策略, 控制整個系統超優化方向做出改變。

目前物聯網的發展正處起步階段, 仍然面臨技術完備性不足、產品成熟度低、成本偏高等諸多制約因素, 但目前良好的外部環境, 將有利于這些問題的解決。相信在不久的將來我們一定會看到一個充滿生機與活力的物聯網。

三、基于物聯網技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統中的應用能夠解決的問題

基于物聯網技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統中的應用能夠解決的問題,是針對樓宇內的各個業務系統的監控對象、運行參數等實現無線數據采集的智能樓宇數據采集。主要有:

一、布線成本高:樓宇內的布線是相當多的,不僅多而且布線也相當復雜,成本就更高了。據統計,一個工程的百分之六十左右的費用將會應用于線路的鋪設上,這對工程建設來講是一筆相當大的費用,線路的鋪設主要包括光線、雙絞線、同軸電纜等;此外對于樓宇綜合布線中存在的重復布線不但增加不必要的成本,也會降低安全可靠系數。

二、靈活性差:布線是在工程施工初期進行的,然而,一旦布線完成之后很難再次修改或添加。例如當初只考慮控制信號傳輸,可能只需要雙絞線就可以了,但是隨著信息數據的不斷增多,雙絞線的傳輸能力已經不能夠滿足大量數據的傳輸,這就需要對樓宇內的線路進行更新,重新布置光纜。

三、標準不統一,由于現在生產智能樓宇設備的廠家越來越多,生產出的產品質量也參次不齊,最終會導致不同廠家的產品無法共用,然而,在具體施工時有的廠家提供的產品很好用,而有的廠家提供的產品又很難滿足用戶的需求,這將增加施工難度。

四、施工周期長,智能樓宇的布線周期長,布線時間需要一直跟蹤樓宇的建設,從施工初期到施工結束;這將會浪費巨大的人力物力,由于長時間的跟蹤布線,容易使得布線出現疏漏和布線錯誤,這會對工程施工帶來影響。

基于物聯網技術的小型采集設備的出現就是要解決以上四個大問題,通過對樓宇內的各個業務系統的監控對象、運行參數等實現無線數據采集,來對樓宇進行綜合管理。因此,基于物聯網技術的小型采集設備將會得到廣發的應用,它也是樓宇綜合管理系統的發展方向。以本項目的技術為基礎,依托移動的無線網絡,可以將應用范圍擴展到多種與人類活動與環境密切相關的領域中,如環境監測、森林防火,施工安全等領域;在獲得可觀的經濟效益的同時,也會帶來巨大的社會效益,所以,基于物聯網技術的小型采集設備在不久的將來會得到普及。

四、樓宇綜合管理系統的發展現狀

隨著上世紀九十年代,智能樓宇的理念進入我國,并逐漸影響著我國的建筑行業,使得樓宇逐漸趨于智能化,到本世紀初,隨著中國各地高樓大廈的涌現,智能樓宇已經得到了人們的普遍認可和廣泛使用;這就要求作為智能建筑管理的核心--樓宇綜合管理系統,必須快速的發展。

傳統的基于現場總線的樓宇綜合管理系統存在著成本高、維護難、擴展難等不足。網線通信技術能夠較好地解決上述問題,具有成本低廉、方便靈活、寬帶高等特點。因此,基于物聯網技術的小型設備將會得到廣泛的應用,它也是樓宇綜合管理系統的發展方向。

目前,樓宇綜合管理系統的應用主要集中在建筑公共資源上,主要包括供配電、照明、空調、冷熱源、給排水、電梯自控、安防與消防、綜合保安、車庫管理、自動抄表等子系統。然而,隨著無線網絡技術應用的不斷深入,安全、便捷、舒適、節能的工作生活環境的內涵不斷豐富,隨著物聯網技術的小型采集設備研究的進一步深入,研究范圍也將進一步擴展,將擴展到環境保護和家庭生活空間。

現階段,我國樓宇綜合管理系統還存在著很多問題,如子系統眾多設備魚龍混雜、接口和通信標準缺失、模擬系統任占主流、缺乏專業的管理系統開發商等。

1、管理子系統眾多設備魚龍混雜:

通常的樓宇自動化包含的子系統包括很多,如綜合布線系統、電力供應與管理系統、照明控制與管理系統、空調系統的檢測與控制系統、給排水系統的檢測與控制系統、停車場管理系統、消防與安防管理系統和物業管理系統等等。對這些系統進行集成、信息采集,并對每個管理系統進行深入的了解,掌握各管理子系統的工作流程。在這些子系統中,每種設備的類型都有可能出自不同的廠家,其產品成熟度,功能接口都無法統一,往往在對接協議的獲取過程中嚴重影響工程商和客戶的協議對接的準確性,這將會導致對接的不完整性。

2、接口與通信標準缺失:

智能樓宇的管理系統標準有很多,且每個子系統都有不少標準,但一般都是功能描述和驗收類的標準,缺少接口類和子系統間的通訊標準。目前,還沒有官方規定的接口標準;因為沒有接口標準,就無法達到統一管理各個子系統的要求,這就嚴重影響智能建筑的總體運行。接口與通信標準的缺少,嚴重影響著樓宇的綜合管理。

3、缺乏專業的管理系統開發商:

樓宇管理涉及的管理子系統比較多,這就對管理系統提出了更高的要求,綜合管理系統需要高度抽象的框架、較強的接入能力和多樣化的展示能力。目前,我國的樓宇綜合管理系統的提供商主要有兩大類:國外的專業管理系統廠家和國內的管理系統廠家,由此可見,我國要加強對小型采集設備的開發,加強對樓宇綜合管理。

隨著樓宇綜合管理系統的發展與物聯網技術的普及,傳統的3A說法將慢慢退去,系統將趨于統一,OAS、CAS、BAS之間的界限將更加的模糊,到最后將不再有這些區分,系統集成將更加簡便,樓宇綜合管理系統的成本也將進一步下降。

基于物聯網技術的小型采集設備不但要體現方便易用這個特性,更要體現各子系統接口的標準統一。不同的廠商按照統一的接口標準可以自由開發具體功能,例如一個用戶組建了A廠商的樓宇綜合管理系統,但該用戶一年后看上了B廠商的樓宇綜合管理系統,然而,這個用戶只需要購買他所看重的那個樓控產品,打開電源,則該產品就能通過采集設備接入到現有的物聯網中,正常執行其功能。

五、基于物聯網技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統中的應用詳細技術內容

基于物聯網技術的小型采集設備是一套集智能傳感終端、智能控制終端、信息傳遞終端、用戶存儲管理、智能組網技術、智能服務發現技術、數據融合算法等模塊與一體的復雜設備。該設備不但具備基于物聯網技術的智能樓宇采集系統的先進性,更體現著智能樓宇系統的標準化程度,所以,該設備將成為智能樓宇采集系統中的核心。

本項目將圍繞著物聯網在樓宇系統的特性,并主要針對數據采集、傳輸、加密三個方面:一是數據采集,實現多種樓宇數據到數據采集設備之間的鏈接和傳輸;二是數據傳輸,通過數據采集設備和樓宇管理中心數據服務器發送采集數據;三是數據在傳輸過程中的安全性。

1、數據采集技術

計算機處理的是數字量,而外部的信息大部分是連續變化的物理量,我們就必須把這些物理量轉化成數據量傳輸到計算機中,因為計算機只能識別二進制的數字量。然而,數據采集技術主要就是對這些物理量進行采集并處理成數字量;例如溫度、壓力、速度,要將這些信息送入到計算機中進行處理,就必須先把這些連續的物理量,進行轉化,轉化成數據量,導入到計算機中。計算機是數據采集的核心,完成對整個采集過程的控制、對采集的數據進行處理。

在樓宇通訊中,數據采集技術就顯得尤為重要。;樓宇自控通訊協議符合國家相關行業的通訊標準協議,符合國家通訊標準協議是;樓宇自控通訊的先決條件,這樣樓宇的信息才能正常通訊。然而,根據樓宇自控系統接口特點,采集設備與前端設備之間采用標準的Modbus、OPC或BacentIP協議,傳輸方式以zigbee或rfid技術為主,根據現場實際情況兩種傳輸方式可以組合使用。

2、數據傳輸技術

數據的傳輸技術,樓宇內網絡硬件資源豐富,幾乎覆蓋到每一棟建筑,可以利用以太網或wifit等方式傳輸數據,可以降低數據傳輸成本,提高數據傳輸的穩定性,因此,數據傳輸以太網為主。部分前端設備受環境限制,選用無線網絡將采集數據上傳到監管平臺數據服務器。

無論采集哪種無線組網方式能減少布線、施工的工作量。具有以下幾個優點:

一、成本低:物聯網技術,一般是在“物”里嵌入智能芯片,采用嵌入式處理器和存儲器,就單個節點而言,硬件成本相對而言是比較低的。采用開放的簡化Zigbee協議棧,工作在2.4GHz免執照的ISN頻段。

二、組網能力強:數據的傳輸技術必須支持樹狀、星狀、網狀等多種組網方式,網絡的布設和展開無需依賴任何預設的網絡設施,節點通過分層協議和分布式算法協調各自的行為,節點開機后就可以快速、自動地組成一個獨立的網絡。

三、對等網絡多冗余、可靠性高:在數據傳輸中,所有節點地位平等,是一個對等式網絡。節點可以隨時加入或高開網路,任何節點的故障不會影響整個網絡的運行,具有很強的抗毀性。

四、多條路由:在數據傳輸過程中,節點通信能力有限,覆蓋范圍只有幾十米到上百米,節點只能與它的鄰居直接通信,如果希望與其射頻覆蓋范圍之外的節點進行通信,則需要通過中間節點進行連接。

3、數據安全性

后端管理系統采用一體化采集技術,為了保證數據在采集、傳輸過程中的安全性和可靠性,主要會采取以下幾個策略:

一、采集設備在連接至客戶端,需要經過身份驗證過程才可以進行采集設備注冊,網絡傳輸數據包經過高度加密,這樣可以保證傳輸過程中數據不會被第三方所竊取,保證數據在傳輸過程中的安全性。

二、數據中心客戶端以及監管平臺都具有報警的功能,這樣可以對采集設備狀態、采集點數據質量碼進行報警。維護人員可針對報警類型進行有效的分段判斷,從而快速定位故障環節,且可進行遠程故障排查功能。

三、采集設備內置大容量CF卡及存儲數據庫,采集設備與數據中心連接斷開后,可以保存至少一個月內的所有采集數據,從而實現數據中心端的數據完整性。當采集設備與數據中心進行重新連接時,將會主動對斷線期間的數據進行歷史恢復,同時,支持對指定時間段歷史數據人工恢復功能。

物聯網技術的引入,將使樓宇智能化系統發生根本性變化,主要表現有如下幾個方面:

一、由物聯網這個名字就不難得出,物聯網技術使得管控對象的“物”本身更加智能化,“物”的內部被植入智能芯片,使其功能發生巨大的變化,使其具備著前所未有的感知功能。這些“物”有普通的傳感器智能接收信息,它會對信息進行簡單的交換,而帶有智能芯片的傳感器可以對信息進行一定的運算處理功能,接收信息,并進行一些簡單的動作,這在機器人身上得到了很好的體現。

二、任何作為“物”的對象都可以作為管控的目標,大多數都以“RFD”作為基本技術支撐,任何物、動植物、人在理論上都可以根據自身的需要,通過植入智能芯片就可以作為物聯網的組成部分之一。

三、充分發揮物聯網開放性的技術特點,傳統的樓宇智能化系統是自成一體的獨立式封閉式的系統,而采用物聯網技術是開放式的,具有無限擴展性和聯通性的特點,將物聯網技術引用到智能樓宇中,這樣在世界上具備互聯網接入條件的任何一個地點,都可以與自己的物聯網進行連接,實現信息交換和控制等功能。

四、使得工程建設更加簡易,物聯網采用互聯網技術與物相連,而互聯網技術已經很成熟,應用最為廣泛的網絡技術,其底層連接方式靈活多樣,然而,各家廠商的不同產品只要遵循共同的標準即可實現互聯互通;最高層的應用也層出不窮,開發人員具備較為成熟的技術,能夠開發出使終端用戶享受便利的應用軟件。

六、主要技術創新點分析

物聯網技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統中的應用還不夠健全,這就需要相關人員對物聯網技術的小型采集設備進行技術創新,提高物聯網技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統中的應用率。

一、作為管控對象的采集設備本身更加智能化。采集設備內都被植入智能芯片,當植入智能芯片將會使其功能發生巨大改變,會具備前所未有的感知功能。如普通的傳感器能夠接受信息,并對信息進行簡單的變換,而帶智能芯片的傳感器,能夠對信息進行復雜的計算處理,并自行進行一些處理動作。

二、將服務發現機制運用于智能樓宇系統中,從而使得智能樓宇系統具備了“即插即用功能實現”的接口,在一定程度上統一了智能樓宇設備接入接口,這樣方便了后續功能的擴展。

三、工程建設更加簡易,充分發揮物聯網開放的基本特點,傳統的樓宇智能化系統是自成一體的獨立封閉的系統,然而,物聯網是開放性的,具有無限擴展性和連通性。采用物聯網這一技術,可以在世界上具備互聯網接入條件的任何地點,與自己的物聯網進行相連,及時實現信息交互功能。

七、基于物聯網技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統中的應用能帶來的效益

根據對物聯網技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統中的應用的實例調查發現,物聯網技術的小型采集設備已在山西移動樓宇監控系統中進行了應用,該設備的主要作用是將實時采集到的樓宇各業務數據傳到監控平臺上,實施對數據的透明監控,管理人員隨時可以監測到自己所需要的數據,同時可以了解所有設備的使用情況及各類報警信息的處理情況,這樣講不在需要對數據進行繁瑣的統計。

(一)、經濟效益:在未來幾年,物聯網技術將得到廣泛的應用,物聯網規模將在整個產業突破一萬億人民幣,而智能樓宇領域至少占據百分之二十。山西移動公司今年6月份之前已經投入300萬元人民幣,用于本項目的開發以及市場開拓;并計劃在未來3年時間收回全部投資并取得較好的經濟效益。

(二)物聯網技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統中應用的社會效益越來越明顯,本項目涉及到的學科比較多,能夠帶動多種行業的發展,尤其是計算機、自動化、工程管理等專業,這樣必然會增加我國的就業率,以緩解就業問題,保證社會的和諧穩定;本項目還可以擴展到多個行業,可以提高我國現代化的建設,能夠減少事故的發生率,保證人身安全。

(三)從能源角度來看,本項目所用原料與設備均符合國家環境要求,廢棄物的處理按國家統一標準執行。本著建立持續、高效、循環采用新工藝、新技術,盡量減少進入開發及今后應用過程中的物質與能量流量,從而減少廢棄物的產生和排放。對于成本的核算,引入電算化和內部網等電子網絡工具。

(四)從環境角度來看,本項目在開發和管理中始終積極貫徹“保護環境、協調發展、遵守紀律、循環經濟、污染預防、人類健康、綠色家園”的環境方針,積極進行環境保護。本項目的后期應用可能擴展到環境監測、森林防火、施工安全等多種與人類環境密切相關的領域中,一方面可以向人類反映出環境的改變,另一方面也可以為人類提供優化環境的依據,物聯網技術將在環境方面得到廣泛的應用。

結束語

隨著時代的發展,物聯網技術將會得到廣泛的應用,雖然目前物聯網技術還不夠十分成熟,仍處于摸索的階段,但隨著計算機技術和互聯網技術的迅速發展,在智能樓宇系統中采用物聯網技術將是未來樓宇建設的發展趨勢;物聯網技術的小型采集設備在樓宇綜合管理系統中的應用將得到廣泛的使用和完善。基于物聯網技術的智能樓宇系統,其樓宇的安全性和功能性得到很大的提升。物聯網技術在國家的大力推動下發展迅速,而且在各行各業得到了應用。智能樓宇在近些年來得以較快發展。物聯網技術與智能樓宇的結合,必定將加快智能樓宇的發展,同時也推動物聯網技術本身的進步。

參考文獻

[1] 馬一丁.透過應用看物聯網發展前景[J].中國電子商情(基礎電子),2010(Z1).

第10篇

學習環境有狹義和廣義之分,在不同語境中學習環境指代的含義也有所區別。從微觀層面看,一間教室可以稱為學習環境、一所學校也可以稱為學習環境;而整個社會狀況、國家教育政策則可以視為宏觀學習環境。與此類此,基于物聯網的泛在學習環境也可以分為宏觀及微觀兩個層面。

1.1宏觀學習環境楊閩提出了基于物聯網的泛在學習環境,主要包括以下幾個部分:物聯網環境、泛在學習資源、泛在學習服務與支持。詳見圖1。

1.1.1物聯網環境在物聯網環境中,利用射頻識別(RadioFrequen-cyIdentification,RFID)、光聲電磁傳感器、全球定位系統(GlobalPositioningSystem,GPS)、專家系統(ExpertSystems,ES)、決策支持系統(DecisionSup-portSystems,DSS)以及激光掃描器等各種信息傳感設備將物體與互聯網連接起來,把網絡所實現的人與人之間的互聯擴大到了所有事物之間的連通。它將整個人類社會無縫地連接起來,把社區、家庭、工作場所以及教育機構等等都有機地整合到一起,從而有效地實現了人機交互、人物交互和人人交互。

1.1.2泛在學習資源在網絡學習環境中,學習資源主要指文本、圖像、錄像、動畫等,由于網絡傳輸性能與資源制作技術所帶有的局限性,數字化學習資源不能滿足使用者多方面學習需求方面。而泛在學習資源能根據學習者的即時需求、學習興趣,讓學習隨時隨地按照獲取多種適應性資源,如三維影像視頻、虛擬仿真資源、移動數據、海量科學數據等。

1.1.3泛在學習服務與支持學習者身上攜帶的移動智能學習設備,以及遍布在各地的物聯網終端傳感器等,構成了常時性學習所需要的無所不在的學習環境基礎,實現了人與物、物與物之的交互,結合境脈感知技術使得泛在學習服務更加智能化、人性化,使得在充分考慮學習者的學習需求、學習興趣、學習風格的基礎上提供最合適的學習資源和學習服務成為可能。

1.2微觀的泛在學習環境宏觀的泛在學習環境為我們描述了一個理想狀況下的泛在學習框架,它需要在全社會物聯網高度發達的條件下才能實現,而實際上這種理想的環境是不存在的。目前有許多研究者在構建泛在學習環境領域做了大量的研究工作,涌現了許多帶有泛在學習環境特征的個案,在某些局部(如一個教室、一個教學專題范圍)實現了一定程度上的泛在學習。這些已經實現的泛在學習環境就是微觀的泛在學習環境。比如,目前已經出現的智能教室就是這種學習環境。所謂智能教室就是利用部署在教室里的各類傳感去設備,通過無線網絡,自動控制教室里的計算機、投影儀、交互式白板等光、聲、視、電設備,形成以智能空間技術為特征的增強型教室。在智能教室的泛在學習環境中,師生能無縫地接入資源和從事教與學活動:教室的照明可以根據室內外光線的明暗進行自動調節,使室內光線處于最佳狀態,增強感官刺激;根據教室環境溫濕度自動控制教室空氣的新鮮度,增加活躍氛圍;教師步入教室后,教學設備會自動調整到其預先設定的狀態,展開教授的多媒體課件;學生進入教室后,課桌椅會根據學生個性化特點和偏好自動調節。更為重要的是,智能教室針對教學的不同環節提供貼切的技術支持,使得教師可以專注于教學、學生專注于學習,減少在一些事務性上耗費的時間和精力。智能教室使用交互式電子白班實現板書自動保存,并分發給所有學生,進行板書的電子標注凸顯重點難點。系統內置的智能芯片能根據教師的授課理念,“領會”教師上課行為意圖,自動控制教室內的多媒體錄播設備對教學過程進行錄播并可通過網絡訪問,方便學生課后進行復習。可見智能教室是在目前技術條件下實現的泛在學習環境雛形,在一定的空間內較好地體現了泛在學習資源、泛在學習支持與服務的內涵。

2基于物聯網的泛在學習模式

隨著物聯網技術的不斷發展,物聯網在教育實踐中的應用研究的不斷深入,出現了許多基于物聯網環境支持下開展泛在學習的探索。如利用物聯網構建智能化教學環境、豐富實驗教學、支持教學管理、拓展課外探究性學習。從實踐的教學層次看,有針對中小學教學也有針對高等教育,如無錫市實施的“感知生長”數字農植園項目,就是物聯網技術在課外教學的應用實例之一;在高校方面,建設基于RFID的校園一卡通工程對已經成為當前數字化校園建設的必備內容。從以上諸多實踐領域來看,基于物聯網的泛在學習可分為課堂教學、課外學習和遠程教學三個方面,見圖2。

2.1物聯網支持課堂教學方面這是指在正常的課堂教學環境中,利用物聯網技術支持教學的某一環節,從而達到“局部的泛在學習”。主要有實時教學測評、豐富教學資源、支持實驗教學等方面的應用。在教學測評方面,,如在大學英語教學時,利用生理學和物理學原理,采用數字錄播系統將英語標準口型和標準語音數字化,凸顯口型和語音互動的典型特點。基于物聯網的互動教學系統,一是可以通過口型示范功能實現標準的英語發音,二是可以提供口型糾錯功能,三是能對對學習者的學習情況進行評價、打分和反饋意見。在支持實驗教學方面,如某農業院校在實踐基地花卉種植場安裝農業物聯網智能環境綜合監控系統,在教學時可通過該系統可以實時檢測花卉大棚內的環境因素數據(氣溫、濕度、日照度),結合視頻錄像中花卉的長勢情況,分析二者的關系;通過攝像頭,可以看到花卉種植技術人員如何實施栽培過程的操作技術。大大縮小了課堂與生產實踐的距離。

2.2物聯網支持課外學習方面課外教學活動一直以來是開闊學生知識視野、激發其學習興趣、培養其科學探究能力的重要手段,基于物聯網的課外研究性學習模式就是拓展課外教學活動寬度和深度的創新模式。無錫市建設的“感知生長”校園數字農植園,就是基于物聯網構建的一個微型數字種植系統。該系統運用物聯網系統的各種傳感器設備,通過網絡和視頻技術構建數字化種養植環境,實時獲取種養殖環境中的土壤養分、pH值、CO2濃度、濕度和光照強度等物理量參數,建立農作物最佳生長條件的實時數據庫,供學生觀察和記錄動植物生長情況,理解生命形成的規律,通過撰寫調研報告,展示和分享研究成果。例如在廣州、香港和臺灣等地在科學教育中開展的基于物聯網的“數字化微型氣象站”,用來觀測環境溫度、濕度、風速、風向、氣壓等指標,開發科學探究學習平臺,設計基于科學探究理論的探究專題,在小學科學課程中予以應用。其目的是讓學生了解天氣常識、分析多個自動氣象站的數據來探究當地的氣候差異及變化趨勢。

2.3物聯網支持遠程學習方面在網絡教育時代,遠程學習是一種非常重要的教學方式。由于遠程學習是基于媒介的學習,不同于一般的課堂教育模式,教師和學生不能面對面交流。一直以來,如何對遠程學習者進行有效的評價是非常困難的問題。而作為新一代感知網絡的物聯網技術,提供了一種較為公平、公正的遠程學習評價手段。遠程學習者的學習狀況可以通過其自身的某些生物學特征表現出來,物聯網可收集遠程學習者的眨眼頻率、呼吸頻率、身體搖擺的次數幅度來作為評價依據。搭建一個具有傳感器、射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、實時視頻監控系統等功能的遠程學習環境,就可以有效地感知學習者的學習狀況,檢測學習者的注意力集中程度,實施遠程學習的評價。

3結束語

第11篇

互聯網上掀起了脊梁之爭。

事情的緣起是,從不在“兩會”上投反對票的倪萍獲得“共和國脊梁”的殊榮,隨后她在微博上稱,“自己只是做好了本職工作,并不能承受如此嘉獎”。此時一直對倪萍大姐有特殊喜愛的李承鵬在其博客中發言說,“倪萍花了一輩子演乖孩子,而且高齡之際竟演出這么清純的一嗲,所以好人倪萍不是脊梁,其實是伎倆。”

當然假如事情到此結束,這充其量也只是一場普通的網絡罵戰,在充斥著戾氣的互聯網里天天都在上演。但好事的網友隨后爆料說,自己也被提名為“中華脊梁”候選人,但因要交9800元錢,懷疑“有花錢買獎的嫌疑”。根據網友公布的資料,該項頒獎活動確實要求參會人員繳納9800元錢,而收款單位卻查詢不到任何官方信息。

中國脊梁有價,9800塊一根。這個爆炸性的消息使得此次活動的主辦機構:中華愛國工程聯合會、中國經濟報刊協會、《影響力人物》雜志、北京國發中科信息技術研究浮出水平。但事情正像多數人預料的那樣,所有機構均出面撇清與此事的關系。中國經濟報刊協會表示協會公章被冒用,北京國發中科信息技術研究院稱,文件是一個臨時工偽造的。

當然,這件事情之所以能掀起如此大波瀾,并不是因為參與者倪萍或者李承鵬。我想公眾之所以如此憤怒,是因為主辦機構推卸責任。

其實,機構和人都一樣,都會犯錯誤,只要出來主動認錯,都還是好孩子嘛。但是很顯然,這些主辦機構并不是這樣想,他們擔心的是頭頂的烏紗帽,責任不責任并不重要。

但責任不正是“脊梁”兩個字最基本的含義么!?假如屋頂上的脊梁不用承擔磚塊和瓦片,那么它存在意義又是什么呢?我想被評為“中國脊梁”的人也一樣,責任、擔當、勇氣、不偏不倚、公正、正義,這些東西才是“中國脊梁”的組成元素。

就像本期雜志所采訪的人物雷闖一樣,雖然只有24歲,在大多數同學還在校園風花雪夜的時候,他已經專注乙肝科普維權活動三年了。他只身一人,背著個雙肩包全國各地“征人吃飯”。路費是網友們湊的,住宿是網友和朋友提供的,常年坐火車使得他還沒有上班就患上了頸椎病。雷闖本來沒有必要這般苦行僧去做公益,憑借上海交大研究生的金字招牌,他完全可以輕松地找到一份很不錯的工作,但是他沒有。他說,“消除乙肝歧視后,將會有9300萬人因此受益呀”。我想這才是中國的脊梁。

當然作為普通公民,我們沒有必要有雷闖這樣高的道德要求,我們只要做好自己本職工作,承擔該承擔的責任,就可以了。正如《海底撈你學不會》說的那樣:海底撈成功地構建了一個價值觀――只要通過誠實努力的工作,就能改變自己。

企業如人,做好本職工作就是在建構這個社會的價值,當絕大多數人都相信努力認真工作就能改變自己時,你就成為了這個社會的脊梁。而你要做的僅僅是,相信它,然后去執行。

正如野夫寫給他的好友李如波的信中所言,“最美的生活是善良,平等和文明;最好的工作是為未來做幾件切實有益的事情;最真正的慷慨,是把一切都獻給現在。”

第12篇

【關鍵詞】本體 軟件工程 知識庫構建 知識檢索

知識作為國家文化軟實力、文化產業中重要的組成部分,它的發展和應用關系國民經濟發展、社會科學的進步。而知識庫的概念來自兩個不同的領域,一個是人工智能及其分支-知識工程領域,另一個是傳統的數據庫領域。由人工智能(AI)和數據庫(DB)兩項計算機技術的有機結合,促成了知識庫系統的產生和發展。基于知識的系統(或專家系統)具有智能性,并不是所有具有智能的程序都擁有知識庫,只有基于知識的系統才擁有知識庫。

1 基本概念以及現狀分析

“本體”是‘本’和‘體’兩個獨立的漢字組成的漢語復合詞。‘本’字的基本含義是植物的根,引申義是事物的本源或來源;‘體’字的基本含義是人的身體,引申義是事物的身體或形體。在人工智能界,最早給出本體(Ontology)定義的是Neches等人,他們將本體定義為“給出構成相關領域詞匯的基本術語和關系,以及利用這些術語和關系構成的規定這些詞匯外延的規則的定義”。Neches認為:“本體定義了組成主題領域的詞匯表的基本術語及其關系,以及結合這些術語和關系來定義詞匯表外延的規則。”后來在信息系統、知識系統等領域,越來越多的人研究“本體”并給出了許多不同的定義。其中最著名并被引用得最為廣泛的定義是由Gruber提出的,“本體是概念化的明確的規范說明”。

目前就本體語義檢索而言,在國外存在有很多的檢索體系,譬如:Ontbroker、SKC以及Swoogle 等語義檢索系統。而我國的本體語義檢索系統尚且正在處于一個起步開始的階段,在研究進行的過程中國內的相關專家學者對于語義檢索內容的及結果的相對準確率較低。

2 本體下的軟件工程領域知識庫構建方法

軟件工程的本體構建是在軟件工程知識庫構建的核心。領域本體的具體內容包括軟件領域知識的內涵關系、知識結構以及屬性說明等。以維基百科為例分析本體下軟件工程領域知識庫的合理構建。

2.1 維基百科的數據分析

維基百科(英語:Wikipedia)是一個強調Copyleft自由內容、協同編輯(Collaborative Editing)以及多語言版本的網絡百科全書,該網站也以互聯網作為媒介而擴展成為一項基于Wiki技術發展的世界性百科全書協作計劃,并由非營利性質的維基媒體基金會負責相關的發展事宜。是由來自世界各地的志愿者合作編輯而成,整個計劃總共收錄了超過2,200萬篇條目,而其中又以英語維基百科以超過404萬篇條目的數字排名第一。2015年5月19日中文維基百科被關鍵字屏蔽和DNS污染 ,而其他語言的維基百科暫未受到影響,可以正常訪問。

維基百科社區已經制定了許多方針和指引以改善這部百科全書,但并不一定要完全熟悉這些規則后才能夠作出貢獻。維基百科的內容與規則是由志愿者所共同決定,維基媒體基金會大多僅作為輔助的角色,不干涉百科全書的內容。訪客只需要依據方針,便能夠改善維基百科、修正百科解釋。無論是任何年齡、來自何種文化或社會背景的人都可以參與維基百科的行列。任何人只要能連上互聯網都可按下“編輯”的鏈接來修改多數條目的內容,而世界上也的確有上百萬人正在這么做。每個人只需要符合維基百科的編輯方針,都能夠自由添加信息、參考資料或者是注釋。不需要擔心不小心破壞維基百科的架構,社區成員們會適時的提出建議或者修復錯誤。

2.2 有效的知識選擇

維基百科的具體分類主要有頁面導航、主題、目錄劃分這幾個方面的內容,這些設定從不同程度上方便了用戶對資料的找尋和品讀。在其知識庫建立的過程中,注意知識點與知識點之間的內在緊密聯系,將這些分散的軟件工程知識運用他們之間的內在關聯進行有效的組織和整理,軟件工程知識庫的知識處理方式是知識到密集型信息再到知識處理結構這樣一個知識處理模型當中。

在軟件工程領域知識庫的構建中有兩部分主要的工作內容,第一是知識的儲備,第二是知識的有效檢索。傳統意義上的語義檢索是在關鍵詞查找的結果上進行的,但是由于用戶個人所出具查找關鍵字詞的不確定原因導致檢索輸出的內容與用戶的查找意圖不相匹配,這主要是用戶自身知識積累欠缺,與用戶自身有著很大的關系。所以構建本體下的軟件工程領域知識庫有助于幫助提高語義檢索輸出的結果與用戶實際的檢索意圖相吻合這一技術成果的實現。

3 結束語

隨著社會時代的發展,知識的儲備數量越來越多,為實現更為精確準確的語義檢索系統,盡最大可能的切合用軟件用戶的查找意圖,這對本體下知識庫的建立來說是時代贈與他們的挑戰。本體下的軟件工程領域知識庫的構建是一個及時更新、時時變動的運動過程。軟件工程在整個計算機技術領域都有著至關重要的地位作用,本體的知識結構領域具備語音層面的結構意義,它能夠簡單的進行用戶思維邏輯的模仿,從而達到實現用戶精確的知識資料查詢,是本體下軟件工程領域知識庫構建的主要研究方向。

參考文獻

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