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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);進(jìn)展;應(yīng)用
中圖分類號:TP391.44
回顧歷史,不知是巧合還是有意,在大的危機(jī)之后,總會(huì)有新的行業(yè)誕生,引領(lǐng)和支撐經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇、發(fā)展,從而帶動(dòng)社會(huì)進(jìn)入新的經(jīng)濟(jì)上升周期。20世紀(jì)末,一系列新興市場遭受金融危機(jī)的沖擊后,誕生了互聯(lián)網(wǎng)這一新興行業(yè)。而在這次人類歷史上數(shù)一數(shù)二的金融危創(chuàng)余波未了時(shí),在人們熱切關(guān)注新能源行業(yè)發(fā)展時(shí),又出現(xiàn)―個(gè)新名詞和新概念:物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)逐漸成為了人們心中的“救世主”,盡管仍有一些學(xué)術(shù)界或者技術(shù)精英對這種說法莫衷一是,但不可否認(rèn)的是,包括美國在內(nèi)的一些國家正在試圖通過“物聯(lián)網(wǎng)”走出經(jīng)濟(jì)的泥潭。信息產(chǎn)業(yè)的每一次跨越都不是技術(shù)上的偶然發(fā)明,而是國家發(fā)展戰(zhàn)略結(jié)出的碩果。
1 物聯(lián)網(wǎng)的國際國內(nèi)發(fā)展情況
在美國,奧巴馬就職后提出了“智慧地球”的概念。這里的“智慧”實(shí)事并非指人類大腦獨(dú)有的智慧,而是科技智慧、信息智慧。其是利用新一代信息技術(shù)來改變各行各業(yè),即把各個(gè)領(lǐng)域連接在一起,形成一張大網(wǎng),也是所謂的“物聯(lián)網(wǎng)”,然后利用超級計(jì)算機(jī)進(jìn)行整合,達(dá)到“智慧”的目的。當(dāng)然,歐洲國家也在馬不停蹄的研究物聯(lián)網(wǎng),2009年6月18日,歐盟提交《物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃》,標(biāo)志著物聯(lián)網(wǎng)成為應(yīng)用領(lǐng)域的重要戰(zhàn)略方向。從國際上看,歐盟、美國、日本等都十分重視物聯(lián)網(wǎng),并且已作了大量研究開發(fā)和應(yīng)用工作。我國在“物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展上也給予了高度重視,比如《國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》、移動(dòng)無線通信網(wǎng)等項(xiàng)目都體現(xiàn)了我國對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重視。近年來,我國在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上付出了巨大的努力,并取得了一定的研究進(jìn)展,可以說我們在國際上已經(jīng)有了一定的話語權(quán)。但同時(shí)也要看到,中國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)仍然不夠成熟,需要持續(xù)不斷地努力。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究進(jìn)展
IBM在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域有著非常大的話語權(quán),一直充當(dāng)著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的先行軍。IBM首席執(zhí)行官Louis V.Gerstner提出一個(gè)觀點(diǎn),世界的計(jì)算機(jī)模式每隔15年將發(fā)生一次變革,歷史印證了這一點(diǎn),1965年的大型機(jī)到1980年的個(gè)人計(jì)算機(jī),再到1995年的互聯(lián)網(wǎng)革命,最后到2010年的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)革命。經(jīng)過幾年的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的確給了世界一次技術(shù)革命。目前,世界各國對物聯(lián)網(wǎng)有著深厚的興趣,都投入大量的資金用于開發(fā)與探討。我國在此方面不甘落后,工業(yè)和信息化部不斷推出相關(guān)方面的政策,以鼓勵(lì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大致可分成四個(gè)階段:第一階段是設(shè)想階段,也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起,人們懷著對物聯(lián)網(wǎng)的憧憬而探索性發(fā)展。第二階段是技術(shù)研發(fā)階段,美國、歐盟作為先行軍在這方面投入了大量的研究資金。此時(shí)我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開始萌芽,一些標(biāo)志性的技術(shù)被列入國家重點(diǎn)研究項(xiàng)目。第三階段是實(shí)驗(yàn)階段,是理論走向應(yīng)用的階段,IBM的“智慧地球”就是最具代表性的項(xiàng)目。在商用領(lǐng)域我國相關(guān)企業(yè)也開始了探索,在2009中國國際信息通信展覽會(huì)上中國移動(dòng)、電信和聯(lián)通三大電信運(yùn)營商開始嘗試物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)比如中國移動(dòng)的手機(jī)錢包和手機(jī)購電業(yè)務(wù)。第四階段為推廣階段,就像中國移動(dòng)在全國乃至全世界范圍內(nèi)建立通信站一樣,規(guī)模不斷擴(kuò)大,投入資金不斷增加。繼而各類相關(guān)或相鄰領(lǐng)域的產(chǎn)品被開發(fā)出來,各類產(chǎn)品或服務(wù)充斥著這個(gè)新誕生的、對人類舉足輕重的市場。物聯(lián)網(wǎng)的推廣將會(huì)成為推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要領(lǐng)域,美國權(quán)威咨詢機(jī)構(gòu)Forester預(yù)測,到2020年,世界上物物互聯(lián)的業(yè)務(wù),跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比,將達(dá)到30比1,因此,“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為是下一個(gè)萬億級的通信業(yè)務(wù)。
3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用
以往的物體是獨(dú)立存在的,它們之間不存在任何形式的信息交互。但在物聯(lián)網(wǎng)中,物體不再是獨(dú)立存在的個(gè)體,物體與物體之間是通過網(wǎng)絡(luò)相互連接的,并且網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍不再局限在一個(gè)購物場所,也不是某一個(gè)地區(qū),而是擴(kuò)展到全球范圍。如此眾多的物體連接起來,形成一個(gè)龐大的系統(tǒng),其中的信息是海量的,為了對這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行有效的管理,物聯(lián)網(wǎng)必須借助于智能技術(shù)??墒?,物聯(lián)網(wǎng)離我們又有多遠(yuǎn)呢?其實(shí),實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng),技術(shù)不是問題?,F(xiàn)在,我們已經(jīng)具備了建立物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)條件,并且有些技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,物聯(lián)網(wǎng)的成功應(yīng)該是從技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)、打造產(chǎn)業(yè)鏈的過程。物聯(lián)網(wǎng)正在悄然走進(jìn)社會(huì)生活的方方面面。
3.1 安全防范自動(dòng)化
安全防范領(lǐng)域是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一。隨著城市環(huán)境的美化、文明程度的提高,傳統(tǒng)的住宅圍墻和防盜柵欄已逐步要求取消,但社會(huì)治安形勢依然嚴(yán)峻,因此要求有新型的安全防范體系來防止罪案的發(fā)生。一個(gè)提供了多層次、全方位、立體化、科學(xué)的安全防范的系統(tǒng)。安全防范自動(dòng)化在住宅安全防范系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)中央監(jiān)控中心,通過建立統(tǒng)一的通信平臺(tái)和利用管理軟件將中央監(jiān)控設(shè)備與各子系統(tǒng)實(shí)名聯(lián)網(wǎng),由中央監(jiān)控中心室對安全防范全系統(tǒng)進(jìn)行集中或者自動(dòng)化監(jiān)控與管理,從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備、功能、軟件與網(wǎng)絡(luò)的集成,達(dá)到信息共享與集成控制的目的。
3.2 通信應(yīng)用
手機(jī)已經(jīng)成為我們每個(gè)人日常生活必而攜帶的物品。據(jù)國際電信聯(lián)盟統(tǒng)計(jì),截止到2012年底,全球手機(jī)用戶達(dá)46億,手機(jī)普及率超過50%。截至2013年7月底,中國手機(jī)用戶突破7億戶,是全球使用手機(jī)人數(shù)最多的國家。隨著手機(jī)的普及,移動(dòng)通信終端將成為主要聯(lián)網(wǎng)工具,是未來物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。隨著各種通信技術(shù)從平行、獨(dú)立地發(fā)展,逐步走向融合,通過M2M技術(shù)提供的統(tǒng)―網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),能夠?qū)崿F(xiàn)信息資源共享和數(shù)據(jù)資源共享。我國政府將M2M相關(guān)產(chǎn)業(yè)正式納入國家《信息產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展“十一五”規(guī)劃和2020年中長期規(guī)劃綱要》重點(diǎn)扶持項(xiàng)目。
3.3 智能電網(wǎng)
近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,社會(huì)經(jīng)濟(jì)對電力的需求呈現(xiàn)急速增長的態(tài)勢。如果一味擴(kuò)展電網(wǎng)規(guī)模而不解決傳統(tǒng)電網(wǎng)中存在的電力的流損失大、用電難的動(dòng)態(tài)調(diào)控等問題,電網(wǎng)系統(tǒng)將難以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。同時(shí)隨著風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、燃料電池發(fā)電等分布式可再生能源發(fā)電資源數(shù)量的不斷增加,電網(wǎng)跟電力市場、用戶之間的協(xié)調(diào)和交換越加緊密,電能質(zhì)量水平要求逐漸提高,傳統(tǒng)的電網(wǎng)以及控制措施已經(jīng)難以支持如此多的發(fā)展要求。在全世界大多數(shù)國家,不一定每個(gè)家庭都有互聯(lián)網(wǎng),但每戶人家都和電網(wǎng)相通。目前全球大約有15億臺(tái)電表,近20萬千瓦的電線線路,如果將這些電力設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接起來,就會(huì)構(gòu)成一個(gè)超級強(qiáng)大的電力系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng),通過這個(gè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建“智能電網(wǎng)”,為解決傳統(tǒng)電力系統(tǒng)面臨的各種難題帶來了希望。
3.4 智能交通
ITS將先進(jìn)的傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、無線通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、視頻檢測識(shí)別技術(shù)、GPS技術(shù)、信息技術(shù)等綜合運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系,最終使交通運(yùn)輸服務(wù)和管理智朗化,實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸?shù)募s式發(fā)展。智能交通無處不在利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸?shù)闹悄芑?。智能交通與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合是必然的,智能交通行業(yè)已被公認(rèn)為是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展落到實(shí)際應(yīng)用的最能夠取得成功的優(yōu)先行業(yè)之一,必將能夠創(chuàng)造出巨大的應(yīng)用空間和市場價(jià)值。
總之,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項(xiàng)非常有潛力的實(shí)用技術(shù),通過對一些關(guān)鍵技術(shù)問題的解決,將得到巨大的提升,進(jìn)而在未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮巨大作用。
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【摘要】隨著信息技術(shù)和科技發(fā)展水平的不斷提高,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)越來越成熟,而且應(yīng)用也越來越廣泛,在智慧校園建設(shè)中引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是對數(shù)字化校園的優(yōu)化升級,對于我國的教育事業(yè)的發(fā)展具有十分積極的意義。
【關(guān)鍵詞】智慧校園 物聯(lián)網(wǎng) 應(yīng)用討論
為了適應(yīng)現(xiàn)代教育發(fā)展的歷史趨勢,為了實(shí)現(xiàn)我國教育事業(yè)的深化發(fā)展,為了建設(shè)智慧校園,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到校園建設(shè)上來既是教育發(fā)展內(nèi)在要求,也是時(shí)展的必然要求。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到智慧校園的建設(shè)上來能夠推動(dòng)校園管理模式創(chuàng)新,提高辦學(xué)水平。
一、兩個(gè)概念的界定
1、智慧校園。所謂智慧校園就是利用信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及虛擬化技術(shù)來進(jìn)行數(shù)字化校園建設(shè),通過革新教師、學(xué)生、管理者的校內(nèi)生活方式,將學(xué)校的各種資源進(jìn)行系統(tǒng)的整合,提高各個(gè)校園主體在校園生活應(yīng)用中的明確性、靈活性以及響應(yīng)速度,從而達(dá)到教育教學(xué)管理服務(wù)模式的創(chuàng)新和發(fā)展。2、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的概念最早在上世紀(jì)九十年代末提出,是信息技術(shù)發(fā)展的又一嶄新階段,也是信息技術(shù)的重要不成部分。其核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),在信息實(shí)現(xiàn)互通的前提下有效擴(kuò)展了用戶端,將物與物,人與人聯(lián)系在一起,特別注重用戶體驗(yàn),在應(yīng)用元素上更加個(gè)性化、人性化、多元化,可以說是數(shù)字化的升級版。
二、典型應(yīng)用
1、物聯(lián)網(wǎng)在教學(xué)管理中的應(yīng)用。作為智慧校園重要組成部分,在教學(xué)管理中積極運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠取得良好的效果。它能夠通過提供“未來教室、移動(dòng)智能卡”有效整合教學(xué)資源,為廣大師生提供良好的教學(xué)環(huán)境,為師生制定個(gè)性化的教學(xué)方案。運(yùn)用智能傳感器以及網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)對各種教學(xué)信息的管理和信息共享,為學(xué)生提供更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源。同時(shí)也能夠借助“移動(dòng)智能卡”實(shí)現(xiàn)對身份認(rèn)證、考勤管理、圖書借閱登多方面的管理,大大提高教育管理的效率和質(zhì)量。2、物聯(lián)網(wǎng)在校園安全中的運(yùn)用。校園作為一個(gè)特殊的社會(huì)活動(dòng)場所,對于安全系數(shù)要求非常高,運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠建立“電子圍墻”,利用安防監(jiān)控器、視頻監(jiān)控器實(shí)現(xiàn)對校園重點(diǎn)區(qū)域的及時(shí)監(jiān)測和管理,而且能夠形成安全警報(bào)系統(tǒng),進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警,有利于及時(shí)應(yīng)對突發(fā)事件,維護(hù)師生安全。同時(shí)也能建成“智能訪客系統(tǒng)”,對來客進(jìn)行認(rèn)真的信息登記和對可疑人員進(jìn)行排查,提高管理部門的工作效率和校園安保工作質(zhì)量。3、物聯(lián)網(wǎng)在后勤管理中的應(yīng)用。作為校園生活的重要組成部分,后勤保障引入物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)智慧校園的更加完善。利用傳感器等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對校園水、電、暖等資源的控制和優(yōu)化配置,并實(shí)現(xiàn)對各種信息的及時(shí),供廣大師生能夠合理進(jìn)行安排,既實(shí)現(xiàn)了低碳環(huán)保,也能推進(jìn)校園文化建設(shè)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在后勤管理領(lǐng)域還有許多待開發(fā)的項(xiàng)目,例如餐廳就餐質(zhì)量管理、校醫(yī)之間管理等等,這些都是建設(shè)智慧校園的必不可少的組成部分,因此,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在后勤管理領(lǐng)域還需要有更大的發(fā)揮。
三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用存在的問題
【關(guān)鍵詞】電子科技?xì)庀?;監(jiān)測
1氣象災(zāi)害對我國生產(chǎn)生活的影響
我國自古就是一個(gè)人口眾多的大國,在歷史的長河中人民受到的自然災(zāi)害數(shù)不勝數(shù),直到現(xiàn)在有時(shí)人們依舊受到人類不可控的自然現(xiàn)象的影響,例如,中國的汶川地震、印尼的火山爆發(fā)、2006年的超級臺(tái)風(fēng)“珍珠”橫行,這些給人類的生產(chǎn)生活造成巨大的影響,對于人類不可控的自然災(zāi)害,人類需要提前監(jiān)測,進(jìn)行科學(xué)的管理與規(guī)避,使人類減少或免受自然災(zāi)害的侵害。傳統(tǒng)的氣象監(jiān)測系統(tǒng)性能較低,傳輸?shù)乃俣容^慢,且信息傳輸有延時(shí),因此在自然現(xiàn)象發(fā)生前不能及時(shí)檢測到信息,人類無法規(guī)避氣象災(zāi)害帶來的風(fēng)險(xiǎn),造成對人類生產(chǎn)生活巨大的威脅。對自然現(xiàn)象的監(jiān)測,應(yīng)該使用科學(xué)的監(jiān)測系統(tǒng),現(xiàn)代氣象監(jiān)測大量運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過監(jiān)測格點(diǎn)分區(qū)域監(jiān)測氣象環(huán)境,在互聯(lián)網(wǎng)提速背景下監(jiān)測信息得以快速傳輸,有效的規(guī)避了氣象災(zāi)害不能及時(shí)傳輸帶來的風(fēng)險(xiǎn)。
2電子科技在氣象監(jiān)測中的應(yīng)用
2.1利用電子標(biāo)簽對氣象信息進(jìn)行識(shí)別
為了規(guī)范監(jiān)督氣象信息數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的系統(tǒng),在氣象數(shù)據(jù)系統(tǒng)中加入監(jiān)督和監(jiān)測的節(jié)點(diǎn),通過互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析,針對分析結(jié)果做出處理,以此來完善互聯(lián)網(wǎng)在氣象中的應(yīng)用,使氣象數(shù)據(jù)系統(tǒng)更貼近使用者。監(jiān)測信息的多樣性和復(fù)雜性決定了氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和形式,氣象信息需要根據(jù)氣象要素不同的類型通過不同的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行收集的,例如,沙漠氣象信息、農(nóng)林氣象信息、濕地氣象信息等。不同的地域以及不同性質(zhì)的氣候條件需要收集對應(yīng)的氣象信息,電子科技技術(shù)可以滿足各種氣象要素監(jiān)測的要求,因此電子科技在氣象監(jiān)測中發(fā)揮了重大的作用。由于一些監(jiān)測到的數(shù)據(jù)非常相似,氣象數(shù)據(jù)系統(tǒng)的職能識(shí)別顯得格外重要。在氣象數(shù)據(jù)系統(tǒng)中,由于氣象監(jiān)測的網(wǎng)格化需要,設(shè)立了大量氣象監(jiān)測點(diǎn),并且在一定的范圍之內(nèi)每一個(gè)地點(diǎn)都設(shè)有1個(gè)甚至更多的氣象要素監(jiān)測點(diǎn),這些監(jiān)測點(diǎn)需要在同一地區(qū)的不同時(shí)間段或是同一監(jiān)測范圍不同的區(qū)域,進(jìn)行連續(xù)不斷的監(jiān)測。針對這種情況,氣象局相關(guān)部門依據(jù)監(jiān)測的需要制定出監(jiān)測點(diǎn)最優(yōu)位置,自動(dòng)化氣象監(jiān)測設(shè)備通過對不同地點(diǎn)不同要素的進(jìn)行唯一身份編碼,這里實(shí)際是大量運(yùn)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),使得每份氣象信息都能得到快速、精確的傳輸和存儲(chǔ),最大效能地發(fā)揮電子科技在氣象信息中的作用。
2.2構(gòu)建氣象監(jiān)管系統(tǒng)
通過互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)利用電子標(biāo)簽對氣象信息進(jìn)行編碼后,氣象局構(gòu)建了科學(xué)的氣象監(jiān)測及監(jiān)管系統(tǒng),這樣就可以夠?qū)⒈O(jiān)管及各監(jiān)測節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)及設(shè)備的狀態(tài)。由于各氣象監(jiān)測系統(tǒng)是針對不同氣象信息設(shè)置的,因此需要利用對應(yīng)的傳感器技術(shù),將智能的傳感器節(jié)點(diǎn)無逢接入氣象信息網(wǎng)絡(luò)是離不開網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管這一手段的,氣象部門信息系統(tǒng)得到了有力的保護(hù)才能通過互聯(lián)網(wǎng)搜集氣象信息,分析數(shù)據(jù),作出決策。在氣象監(jiān)管系統(tǒng)中對氣象信息進(jìn)行身份識(shí)別,通過計(jì)算進(jìn)行多層的部署,設(shè)置監(jiān)管節(jié)點(diǎn)位置。利用這些監(jiān)管的節(jié)點(diǎn)在相應(yīng)的軟件系統(tǒng)中輸入需要識(shí)別的信息,這樣在傳輸氣象數(shù)據(jù)時(shí),可以將監(jiān)管對應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與信息一同傳輸,從而將氣象監(jiān)控系統(tǒng)中的各種信息與氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)融合在氣象互聯(lián)網(wǎng)中。氣象局采用這種方法,一方面可以節(jié)省電子標(biāo)簽的設(shè)備費(fèi)用,另外還可以及時(shí)的得到各氣象監(jiān)測設(shè)備的信息。
3氣象監(jiān)測未來發(fā)展趨勢
改革開放以后我國經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展,九十年代中后期計(jì)算機(jī)技術(shù)也得到極大的發(fā)展,特別是微型計(jì)算機(jī)、通信、傳感器等技術(shù)發(fā)展和推廣應(yīng)用,將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到氣象監(jiān)測中可以解決傳統(tǒng)氣象監(jiān)測中設(shè)備性能低、傳輸速度低、延時(shí)較大的缺陷,近期隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的升級必定將進(jìn)一步推動(dòng)氣象信息采集系統(tǒng)技術(shù)向微功能、多功能、智能化、高精度、高可靠性的方向快速發(fā)展,因此將電子科技融入到氣象監(jiān)測中可以促進(jìn)氣象監(jiān)測的發(fā)展,氣象數(shù)據(jù)收集與分析必將更加及時(shí)、高效、完善。
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關(guān)鍵字:物聯(lián)網(wǎng)鐵路防災(zāi)監(jiān)控
鐵路防災(zāi)發(fā)展回顧
縱觀國內(nèi)外高速鐵路發(fā)展的歷史,防災(zāi)安全監(jiān)控工作貫穿了高速鐵路建設(shè)、運(yùn)營的全過程,在高速鐵路安全監(jiān)控方面發(fā)揮了巨大作用。以高速鐵路比較發(fā)達(dá)的法國、德國和日本為例,都設(shè)有防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng),對設(shè)備狀態(tài)、自然環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測、報(bào)警系統(tǒng)。
我國的鐵路防災(zāi)系統(tǒng)是隨著高鐵的建設(shè)逐步發(fā)展起來的,大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段。
第一階段:調(diào)研摸索階段。高速鐵路發(fā)展初期,相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、專家與設(shè)計(jì)院提出防災(zāi)系統(tǒng)的概念,經(jīng)過國外的實(shí)地考察與國內(nèi)的需求調(diào)研,提出了鐵路防災(zāi)系統(tǒng)的框架與涉及內(nèi)容,并逐步展開研究。
第二階段:試驗(yàn)線建設(shè)與上線應(yīng)用階段。經(jīng)過京津試驗(yàn)線與石太試驗(yàn)線的摸索,防災(zāi)系統(tǒng)開始逐步向高速客專線路推廣,經(jīng)過鄭西、武廣、廣珠、合武等高鐵實(shí)施,佳訊飛鴻、世紀(jì)瑞爾、今創(chuàng)等公司的產(chǎn)品系統(tǒng)正式走向工程應(yīng)用。
第三階段:完善修正和發(fā)展階段。防災(zāi)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化已經(jīng)提上日程,近期防災(zāi)系統(tǒng)總體方案及設(shè)計(jì)暫規(guī)等相繼出爐。系統(tǒng)正逐步走向成熟。
鐵路防災(zāi)未來發(fā)展
從應(yīng)用角度考慮,隨著鐵路速度越來越快,對安全性要求進(jìn)一步提高,新的災(zāi)害監(jiān)測需求已經(jīng)提上日程,比如泥石流、滑坡、地震等等,防災(zāi)系統(tǒng)范疇會(huì)逐步擴(kuò)大,系統(tǒng)重要性逐漸提升。
從市場容量角度考慮,按照國務(wù)院《“十二五”綜合交通運(yùn)輸體系規(guī)劃》,預(yù)計(jì)2012年底客專開通里程超過1萬km,2015年底前建成快速鐵路4萬km(含客專和200客貨混),后續(xù)市場容量非常大,發(fā)展機(jī)遇非常寶貴。
從技術(shù)發(fā)展趨勢考慮,隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)的蓬勃發(fā)展,信息集成度將越來越高,防災(zāi)系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)的融合會(huì)越來越多。在感知層和傳輸層,無線傳感網(wǎng)絡(luò)、光網(wǎng)絡(luò)、3G等新技術(shù)使得信息采集、監(jiān)測和處理的自動(dòng)化、遠(yuǎn)程化、實(shí)時(shí)性、安全性和可靠性程度大大提高。未來可以預(yù)期應(yīng)用的新技術(shù)有:
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù):無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及無線自組網(wǎng)技術(shù),安全性高,便于維護(hù)和擴(kuò)展;
光纖傳感技術(shù):使用光纖傳感,成本低廉、無需供電,可靠性高;
數(shù)據(jù)挖掘技術(shù):基于大規(guī)模的測量數(shù)據(jù),建立與次生災(zāi)害相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)模型,分析發(fā)生趨勢;
顯示技術(shù):利用虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)據(jù)可視化工具3D直觀顯示模擬災(zāi)害發(fā)生,為防災(zāi)救災(zāi)的決策提供科學(xué)依據(jù);
新災(zāi)害監(jiān)測技術(shù):基于氣象數(shù)值分析的大風(fēng)預(yù)警、結(jié)合高分辨率對地觀測等空間技術(shù)的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)警系統(tǒng)、GIS等。
鐵路防災(zāi)安監(jiān)控系統(tǒng)
作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的積極倡導(dǎo)者與實(shí)踐者,佳訊飛鴻是目前國內(nèi)為數(shù)不多的、具備完整防災(zāi)系統(tǒng)工程實(shí)施和開通業(yè)績的承建單位之一。自主研發(fā)的防災(zāi)設(shè)備先后中標(biāo)并成功實(shí)施完成合武鐵路湖北段、廣珠城際和向莆鐵路,并可靠運(yùn)營多年。從這幾條線路多年的運(yùn)營情況來看,設(shè)備質(zhì)量可靠,運(yùn)行穩(wěn)定的系統(tǒng),為客專運(yùn)營安全起到了保障作用。
鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)測鐵路沿線風(fēng)、雨、雪、地震等自然災(zāi)害以及公跨鐵路橋、隧道口、公鐵并行異物侵限等意外事故的防護(hù)及安全監(jiān)控預(yù)警、報(bào)警系統(tǒng)。對危及高速鐵路運(yùn)行安全的風(fēng)、雨、雪、地震等自然災(zāi)害和突發(fā)事故異物侵限災(zāi)害等進(jìn)行監(jiān)測報(bào)警和輸出控制,提供經(jīng)處理后的災(zāi)害預(yù)警、限速、停運(yùn)等信息。調(diào)度部門根據(jù)相關(guān)災(zāi)害信息進(jìn)行列車安全運(yùn)行指揮,工務(wù)部門根據(jù)相關(guān)災(zāi)害信息開展基礎(chǔ)設(shè)施的巡檢、搶險(xiǎn)及維修養(yǎng)護(hù)工作,防止自然災(zāi)害造成行車事故,保證行車安全。
產(chǎn)品架構(gòu)
為解決當(dāng)前防災(zāi)系統(tǒng)面臨的主要問題和挑戰(zhàn),防災(zāi)系統(tǒng)必須逐步通過技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品升級和現(xiàn)場驗(yàn)證進(jìn)行改造升級,演進(jìn)后防災(zāi)系統(tǒng)框架如圖1所示。該系統(tǒng)已經(jīng)在合武鐵路湖北段、廣珠城際和向莆鐵路成功應(yīng)用。
系統(tǒng)主要特色
?控車高安全可靠性:與控車相關(guān)的接口采用2×2取2架構(gòu)設(shè)計(jì),接口采用動(dòng)態(tài)電路驅(qū)動(dòng)重力繼電器,具有故障一卡斷功能,符合故障一安全原則;系統(tǒng)整體采用冗余架構(gòu)設(shè)計(jì),符合鐵路防雷、電磁兼容相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),可適應(yīng)-40℃~70℃惡劣環(huán)境;
?消除信息誤報(bào)、漏報(bào):系統(tǒng)支持風(fēng)、雨、雙套布置和數(shù)據(jù)2取2比較,異物侵限采用雙電網(wǎng)監(jiān)測,根據(jù)趨勢分析濾除意外干擾,保證信息準(zhǔn)確可靠,消除誤報(bào)漏報(bào);
?專家系統(tǒng):根據(jù)歷史記錄數(shù)據(jù),可以通過專家系統(tǒng)評估分析出災(zāi)害的季節(jié)分布、地域分布、發(fā)生規(guī)律,積累應(yīng)對措施,總結(jié)解決辦法,為鐵路工程設(shè)計(jì),規(guī)范制定和運(yùn)營管理提供輔助決策依據(jù)。
鐵路防災(zāi)演進(jìn)方向多元化方向
監(jiān)測對象:鐵路防災(zāi)系統(tǒng)目前包括風(fēng)、雨、雪、地震以及公跨鐵橋梁異物侵限監(jiān)測,未來防災(zāi)系統(tǒng)的監(jiān)測對象將會(huì)延伸至自然災(zāi)害中的泥石流、山體滑坡、崩塌等。
監(jiān)測方式:當(dāng)前,防災(zāi)系統(tǒng)通過在鐵路沿線設(shè)置各種災(zāi)害傳感器監(jiān)測實(shí)時(shí)災(zāi)害信息。當(dāng)防災(zāi)系統(tǒng)建立成網(wǎng)以后,各條線路的實(shí)時(shí)監(jiān)測信息可以進(jìn)行有效共享,同時(shí)結(jié)合國家氣象局、地震局的有效實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行災(zāi)害的判斷與解除,微氣象結(jié)合大趨勢、地震監(jiān)測點(diǎn)成網(wǎng)聯(lián)動(dòng),都是系統(tǒng)監(jiān)測方式的改變,這種改變,將讓報(bào)警更加可靠,預(yù)警更加準(zhǔn)確。
傳輸方式:隨著目前通信手段的發(fā)展以及后續(xù)防災(zāi)系統(tǒng)的擴(kuò)展,GSM-R、GPRS、北斗、光纜都有可能局部代替目前有線光纜的方式,使防災(zāi)系統(tǒng)的通信架構(gòu)更為靈活多變。
展現(xiàn)方式:隨著防災(zāi)系統(tǒng)的逐步推廣,終端的展現(xiàn)方式也必將改變當(dāng)前終端架構(gòu)方式,web終端、手持終端都將逐步應(yīng)用。
大集成系統(tǒng)
隨著鐵路防災(zāi)系統(tǒng)的不斷深入發(fā)展,監(jiān)測對象與手段都在不斷擴(kuò)大與更新,系統(tǒng)也在向更高層次的大集成系統(tǒng)發(fā)展;監(jiān)測對象的集成,展現(xiàn)終端的擴(kuò)展,車載接口、視頻接口的互聯(lián),都是防災(zāi)系統(tǒng)走向大集成系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
防災(zāi)系統(tǒng)可以規(guī)劃為CTC調(diào)度系統(tǒng)的一個(gè)重要分支,正常情況下由CTC調(diào)度系統(tǒng)指揮行車,災(zāi)害情況下則由防災(zāi)系統(tǒng)控制行車,保證行車在災(zāi)害發(fā)生的情況下安全行駛;同時(shí),將報(bào)警信息以多種形式展現(xiàn)給用戶,包括駕駛員、調(diào)度員、維修人員、值班人員等。
更好的用戶體驗(yàn)
隨著系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,用戶體驗(yàn)將越來越重要。譬如:大數(shù)據(jù)的可視化呈現(xiàn);查詢統(tǒng)計(jì)需要做的更加易用、清晰;歷史數(shù)據(jù)的建模分析等等,這些都與系統(tǒng)的用戶體驗(yàn)息息相關(guān),也更加定義清楚了系統(tǒng)的真實(shí)需求。
系統(tǒng)結(jié)合與聯(lián)動(dòng)擴(kuò)展
防災(zāi)系統(tǒng)與視頻系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng),與CTC調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行災(zāi)害信息自動(dòng)發(fā)送,與車載系統(tǒng)通信將災(zāi)害系統(tǒng)直接傳遞到機(jī)車,這些都將防災(zāi)系統(tǒng)推向了新的應(yīng)用場景;作為災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng),也必將提供對外的接口和方法,使外部系統(tǒng)能夠獲取到相關(guān)的災(zāi)害信息。
同時(shí),鐵路防災(zāi)系統(tǒng)屬于特定局部區(qū)域的災(zāi)害監(jiān)測,如能結(jié)合國家氣象局大氣象的趨勢預(yù)測,可使災(zāi)害報(bào)警的準(zhǔn)確性大大提高;而且,與地震局接口后,完全具備空間換時(shí)間的預(yù)警條件,爭取地震到達(dá)前的爭分奪秒,保證鐵路行車人員與設(shè)備的安全。
【關(guān)鍵詞】信息技術(shù);發(fā)展
1信息技術(shù)的含義與發(fā)展
信息技術(shù)是目前在科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上發(fā)展最為廣泛和影響深遠(yuǎn)的技術(shù),我們?nèi)祟愐苍谥饾u的進(jìn)入到信息社會(huì)。
1.1信息技術(shù)
信息技術(shù)是在信息科學(xué)的基本原理和方法下的關(guān)于一切信息的產(chǎn)生、信息的傳輸、信息的發(fā)送、信息的接收等應(yīng)用技術(shù)的總稱。信息技術(shù)使我們?nèi)祟悓τ诹私庾匀皇澜绲囊环N抽象或者數(shù)字化的表現(xiàn)形式。信息技術(shù)是一個(gè)看不見摸不到的抽象的東西,但是信息技術(shù)可以通過我們寫在紙上或者在計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)信息表現(xiàn)出來,讓我們通過這些數(shù)據(jù)來更詳細(xì)的了解事物的具體信息。通過我們的的指令或者描述的概念來展現(xiàn)出的一種形式。信息技術(shù)包括信息的基礎(chǔ)技術(shù)、信息的處理技術(shù)和信息的應(yīng)用技術(shù)、信息的安全技術(shù)等。
1.2信息技術(shù)的發(fā)展歷程
(1)在我們?nèi)祟愖铋_始的時(shí)期,人類語言的產(chǎn)生就是信息產(chǎn)生的最開始時(shí)期。人類可以通過語言來進(jìn)行信息的交流,來促進(jìn)情感的表達(dá),語言信息促進(jìn)人類的思維能力不斷的進(jìn)行發(fā)展,人類通過語言信息提高了人類的認(rèn)識(shí)和對自然的改造能力,推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步;(2)隨著人類對生活不斷的創(chuàng)造和自身思維能力的提高,就出現(xiàn)了在我們小學(xué)歷史課本上所知道的象形文字和印刷術(shù),文字和印刷術(shù)的發(fā)明使文字信息的發(fā)展加以迅速,推動(dòng)了我們?nèi)祟惖陌l(fā)展和文明社會(huì)的進(jìn)步;(3)人類發(fā)明的第一臺(tái)電報(bào)機(jī)、發(fā)明的第一部電話、無線電將信息技術(shù)的開發(fā)和利用,這些發(fā)明和應(yīng)用讓我們的生活徹底的向信息化社會(huì)發(fā)展。通過社會(huì)的不斷進(jìn)步,信息技術(shù)的廣泛傳播,電視、廣播、電報(bào)、傳真和衛(wèi)星、微波通信等技術(shù)的發(fā)明,快速的推動(dòng)了我們?nèi)祟愙呌谛畔⒒鐣?huì)的的發(fā)展;(4)電腦的發(fā)明使信息技術(shù)趨向多樣化和綜合化方向發(fā)展,人們的生活隨著信息時(shí)代的到來也在不斷的進(jìn)行著變化;(5)六十年代末期美國引用電腦在軍事方面取得了顯著地成效,開發(fā)出了第一個(gè)軍事目的的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),通過這種將電腦結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,多媒體傳輸技術(shù)慢慢的走入我們的生活,信息技術(shù)在我們的生活中主導(dǎo)著一切信息的發(fā)送和接收,信息技術(shù)得以飛快迅速的發(fā)展。
1.3信息技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
通過學(xué)習(xí)了解到目前我國的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展呈平穩(wěn)和不斷上升的趨勢。信息技術(shù)的具體應(yīng)用方法就是將微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件、通信技術(shù)這些技術(shù)為主導(dǎo)來進(jìn)行信息技術(shù)的收集和整理,而信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)就是讓我們了解信息技術(shù)是如何產(chǎn)生并從中獲取到我們所需要的信息的。因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)需要通過各種具體的操作軟件來進(jìn)行實(shí)行的,所以信息技術(shù)是不能單獨(dú)存在的,信息技術(shù)所滲透的領(lǐng)域比較廣泛,對這種領(lǐng)域的的行業(yè)發(fā)展都起到了推動(dòng)的作用,所以在整體上信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展相對來說是比較平穩(wěn)的。
2信息技術(shù)的發(fā)展趨勢
通過閱讀信息技術(shù)課本材料了解到,在我們的生活中,信息技術(shù)對我們生活上的改變處處可見。比如我們現(xiàn)在最廣泛使用的電話,電話改變了我們?nèi)祟惖耐ㄐ欧绞?,而個(gè)人計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)在很大的程度上也改變了我們?nèi)祟惖膶W(xué)習(xí)工作方式,還改變了我們所進(jìn)行的娛樂活動(dòng)方式,我們通過電子郵件、網(wǎng)上的瀏覽器和搜索引擎、微博微信接收信息,信息技術(shù)不斷的在改變我們的生活、改變我們的學(xué)習(xí)方式。
2.1信息技術(shù)發(fā)展的核心
信息技術(shù)在各種領(lǐng)域都有很好的發(fā)展趨勢,最核心的就是微電子技術(shù)和軟件技術(shù)。目前的軟件技術(shù)已經(jīng)在以計(jì)算機(jī)為中心轉(zhuǎn)變成了以網(wǎng)絡(luò)為中心。集成電路的設(shè)計(jì)鞏固了軟件的核心地位,軟件技術(shù)信息傳播的快速發(fā)展可以實(shí)現(xiàn)更多的信息功能,軟件技術(shù)走出了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,成為了推動(dòng)信息化技術(shù)發(fā)展的核心技術(shù)。
2.2信息技術(shù)發(fā)展的內(nèi)容
信息技術(shù)在我們的生活中呈現(xiàn)出了統(tǒng)治者的角色,電話、有線電視、和計(jì)算機(jī)這三種我們生活中息息相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)是信息技術(shù)發(fā)展的最主要的內(nèi)容,通過這三種網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)上的相同運(yùn)行理念,他們各自業(yè)務(wù)內(nèi)容上進(jìn)行相互的覆蓋和融合。隨著多媒體信息網(wǎng)絡(luò)的增加,打破了各自行業(yè)原有的界定,有線電視網(wǎng)絡(luò)和電話都在趨向于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展,無線寬帶技術(shù)正在逐步向個(gè)人化信息方向發(fā)展。
2.3信息技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)項(xiàng)目
開發(fā)應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是信息技術(shù)得以多樣化和個(gè)性化發(fā)展的重要體現(xiàn),我們所用的電視機(jī)、手機(jī)和電氣等設(shè)備都可以在網(wǎng)絡(luò)終端上進(jìn)行個(gè)人信息設(shè)置,以前,我們所接觸到的網(wǎng)絡(luò)都是通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行,而現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)在服務(wù)體系上進(jìn)行了很大的改革,我們可以通過不同的網(wǎng)絡(luò)方式來進(jìn)行信息的傳送和接收。開發(fā)應(yīng)用話聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是信息技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)項(xiàng)目。結(jié)合以上的分析內(nèi)容,在我們我們的現(xiàn)實(shí)生活中,信息技術(shù)的發(fā)展不斷的趨向于數(shù)字化、綜合化、多元化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、并行化方向發(fā)展。信息技術(shù)在逐步改變,但是信息技術(shù)的核心內(nèi)容不會(huì)改變的,軟件技術(shù)會(huì)不斷地升級和優(yōu)化。信息技術(shù)在發(fā)展核心內(nèi)容的前提下,結(jié)合多元化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,就會(huì)以多種新型和迅速的方式發(fā)展。
3結(jié)語
我們在課本上所了解到的信息技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用已經(jīng)逐漸的得到發(fā)展,有著更高層次和內(nèi)容的進(jìn)步。信息技術(shù)是二十世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展最重大的成就之一,是我們所了解的內(nèi)容最廣泛、發(fā)展最快速、應(yīng)用最多,影響最深遠(yuǎn)的一項(xiàng)技術(shù)。我們的生活也因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)的不斷發(fā)展給帶來了重大的改變,我們在生活中獲取信息的方式和途徑也越來越簡單,方便和豐富了我們的生活。而我們高中生對學(xué)習(xí)信息技術(shù)這門課程也變得尤為重要,從最基礎(chǔ)的信息技術(shù)知識(shí)開始學(xué)習(xí),了解信息技術(shù)的發(fā)展和內(nèi)容,不僅豐富了我們的思想,還會(huì)讓我們在信息技術(shù)領(lǐng)域中得到啟蒙,也許將來我也會(huì)投身于研究信息技術(shù)專業(yè),為我們以后的生活和社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步貢獻(xiàn)我自己的微小力量。
參考文獻(xiàn)
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