時間:2023-05-31 14:56:11
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關鍵詞:物聯網;智能交通流;探測技術
當前的車載自組網對交通運出的探測和分析存在不確定之處,其可靠性與實時性都有待提高。物聯網(Internet of Things)對于解決上述問題具有重要的作用,物聯網是各種信息傳感設備系統的統稱,通過傳感器、條碼設備、全球定位設備等接入網,進而形成一個更大系統的智能網絡。基于物聯網的智能交通流探測系統(ITFDS),能夠通過互聯網與無線網絡,將交通數據進行信息計算和信息交換。下面對該系統做出分析,并闡述該系統模型的構造以及數據的收集和分析,最后指明該技術未來的改進方向。
1 基于物聯網的智能交通流量探測系統
該系統是物聯網技術在智能交通流探測中的實際應用,其實質綜合利用傳感技術、通信技術、網絡技術、信息處理和智能控制技術等,改善并發展現有的交通技術,不斷提高交通系統的管理水平。而綜合交通運輸也是現在的發展趨勢之一,特別是在公路的交通流管理方面,具有顯著的應用優勢。但是,流通費用較高依然是當前制約我國國民經濟發展的因素之一,因此,迫切需要采用更完善的技術和系統改善現有的交通信息流探測系統和管理系統。構建基于物聯網的新一代智能交通管理系統,能有效提高路網的流通性、提升車流運行效率。這對于當前的國民經濟建設意義重大,同時有助于減少為期排放和油耗,促進環境改善。
物聯網在我國具有良好的發展前景,具有巨大的市場價值和商業價值。基于物聯網的智能交通流量探測系統是物聯網與交通流探測的結合,是當前交通發展的迫切需要。智能交通能夠充分發揮物聯網本身的特點,采用基于物聯網的智能交通流量探測系統進行智能交通管理,能把交通、氣象等信息資料提前傳達給車輛,幫助智能化的乘涼避開擁堵的魯鈍和惡劣的天氣。同時,幫助智能車輛選擇最快的路線,達到減少油耗、尾氣排放的目的。
2 系統構建與網絡模型
基于物聯網的智能交通流探測系統是由物聯網的控制機、車載傳感器節點與匯聚點組成的。其中,車載傳感器節點存儲著道路地圖信息,每間隔一定的時間,傳感器節點會把車速向四周廣播至其他節點。各個車輛節點廣播數據的匯集,組成道路各個路段的交通流。匯聚點設置在交叉路口,將車載節點的交通流數據信息發送到匯聚點,匯聚點對信息進行融合以后,獲得各個路段的交通流量。而采用互聯網能夠將各個匯聚點的數據傳輸到互聯網中心控制機,在此,各個路段的交通流數據匯聚起來,并通過匯聚點將此交通流情況進行廣播,為車輛提供道路選擇的相關信息。
將基于物聯網的智能交通流探測系統中的道路換成網格,對道路交通流進行探測。網格拓撲具有較強的動態性,能夠對車輛的狀態進行探測與預測,采用車載節點獲取信息的方式便于信息的獲取和處理。在匯聚點和互聯網控制中心,數據得到融合與分發,為車輛選擇道路提供信息。
3 數據信息的獲取和計算
首先要探測并計算道路車輛的速度,通過節點的交通流量、道路交通流量速度、道路的最高限度等數據信息,探測并計算道路車速。其次要探測并計算車輛密度,若一個車輛收集到的節點廣播數量較多,則說明該車輛周圍的車輛多,交通擁堵的可能性較高。最后,利用車輛經過網格時收集到的數據信息對道路網格內的流量數據進行計算,結合車輛的速度、車輛的密度等信息,對網格內的交通擁堵程度進行計算。道路網格的長度是一致的,某一網格內數據的收集次數多則表示車輛通過該路段話費的時間長,擁堵的可能性較大。
車輛在經過交叉路口時,節點的交通信息會發送到匯聚點,在匯聚點,車輛會把收到的數據進行融合,并對網格內的擁堵程度進行計算。為提高道路流量數據的有效性,需要每一個匯聚點收集前一路口到該點所在路口之間的道路交通流數據信息。
在完成數據的收集與融合后,需要對數據進行匯總和分發。在收集數據以后,各個匯聚點計算出交通流量數據,并將信息發送到互聯網中心控制機。由控制機對信息進行匯總和融合,隨后分發給車載節點,為車輛選擇道路提供幫助。
4 基于物聯網智能交通流探測技術的改進
在實際的交通當中,交通流量是動態的,不斷變化著的。表現較為明顯的是城市交通的早高峰與晚高峰。在交通高峰到來時,車輛明顯增加,而在結束階段,車輛會顯著減少。在本次研究的基于物聯網智能交通流探測技術中,車輛需要耗費一定的時間才能夠行使到下一路口,而車輛將信息發送至匯聚點并從匯聚點獲得新的信息需要約60s的時間。但在這段事件內,道路的車輛已經發生了變化,因此,需要對該技術做出進一步的研究,以期縮小車輛所獲取信息的精確度。另外,基于物聯網的智能交通六探測技術系統需要較大的信息承載量和數據的收集傳輸能力,在車輛較多、車速較快等情況下,依然能有效收集信息,并對數據進行融合,將所得到的信息分發給車輛。
5 結束語
文章重點介紹了基于物聯網的智能交通流量探測技術,對基于物聯網的智能交通流量探測技術系統的組成,結構及其分工等進行分析,表明基于物聯網的智能交通流量探測技術系統是一個由車載節點、匯聚點和互聯網計算機控制中心三者共同組成的一個系統。匯聚點和物聯網控制中心將數據信息進行融合以后分發給車載節點,方便車輛選擇道路。
參考文獻
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[2]陳強,沈浩東,牟麗,等.基于云計算平臺的物聯網智能交通流監測系統[J].電子技術與軟件工程,2014,17:115.
交通安全管理是在對交通事故做好充分的研究和分析,并且認識到它的規律的前提下,根據相關的法律法規和一些標準化的規范,來對交通進行科學化管理的方法,之后通過對道路交通系統的各個要素做出有效的協調、組織和控制,以確保道路交通的安全和暢通。安全管理是道路交通系統中的重要要素,與系統中其他要素之間的關系相協調,決定著交通系統的安全運行。交通安全管理具體功能的構成要素體現在兩個方面:技術層面和社會層面。技術層面主要包含安全管理的技術和手段,社會層面是從宏觀的角度反映出交通安全管理的基本社會功能,具體的構成如圖所示:
2、物聯網技術在智能交通中的具體應用
2.1在車輛不停車稽查系統中的應用
從技術設備以及工作原理方面來看,該稽查系統是由三個部分來組成:第一,車載的標簽;第二,高速遠距離超高頻閱讀器;第三,后臺的計算機控制中心。當車輛進入被監測的范圍之后,超高頻的閱讀器在行駛車輛的電子標簽當中就可以把車牌號讀出來,比如把該車牌號定為A1,同時攝像機會對車牌圖像進行實拍,之后傳到交通管理中心,再由車牌照的自動識別系統對車牌號A2進行識別。接下來系統把A1和A2做比對,如果根本沒有和A2相同的A1存在,一定就是假套牌車以及其它一些違法的車輛,隨后系統就會自動發出報警聲音,相關管理人員就可以對該車輛進行緝拿;如果A2和A1相同,還要看一看A1是否在交管部門的黑名單當中,這樣還可以識別出該車輛的一些違規記錄。該系統可以非常有效的提高交通管理部門對一些違規車輛的稽查效率。從長遠來看,物聯網技術的應用不但可以對違法車輛的查處進行服務,還有很大的潛力可以擴展到其它領域,有著很好的發展前景。
2.2物聯網技術在車輛中的應用
像專用的微波短程通訊技術,能夠為車輛的物聯網管理提供更加高速的采集方法以及全環境下動態監管的方法。在車輛內安裝射頻電子裝置,能夠讓被標識車輛的靜態身份信息和動態的運行信息有機地結合起來。
2.3通過物聯網技術對警員進行定位
通過物聯網的技術,可以更好的實現警員定位。警員定位軟件的利用,能夠更加方便的找到警員的具置,進一步加大公安機關對警員管理方面的管控力度,從而進一步對公安機關的隊伍建設進行優化。在外出辦案的過程中,利用物聯網對警員進行定位,能夠更加高效的完成各種任務,盡快把犯罪分子繩之以法。另外,在交通安全管理的方面,一旦發現某一區域發生交通堵塞或者是交通事故,都可以借助物聯網的技術,對最近的交警進行定位,合理并且以最快的速度對警力資源進行調度,來對交通進行疏導,把處理交通堵塞以及交通事故的時間縮到最短,盡快對交通進行恢復。
(1)調研目的
本次調研的主要目的是為了按照江蘇省區域經濟發展需求設置更加合理的專業培養方向;根據產業結構調整優化物聯網專業人才培養方案相關內容;明晰三維度動態能力集中相關能力需求;把握本專業人才需求狀況、確定本專業面向的崗位群、對本專業進行重新定位、同時剖析目前專業教育存在的問題與不足。
本輪調研主要目的在于及時掌握南京及江蘇省信息網絡技術產業規劃及發展狀況,及時了解產業結構調整對人才需求的變化,以及云計算、物聯網等新技術推動企業發展的信息。
在掌握企業崗位調整、崗位能力需求變化、用人變化等信息基礎上,考察同類院校在本專業設置及人才培養方案方面的變化,為2017級人才培養方案的調整和2016級人才培養方案的制定提供論證。
(2)調研對象
本次調研的主要范圍在江蘇省,兼顧長三角地區。調研的主要對象是不同規模和類型的行業企業,相關領域的行業專家、同類院校。
調研產業中企業崗位設置和用人需求主要是為了解人才需求種類和規模,明確專業培養定位。內容主要包括當前企業崗位名稱、崗位工作內容、崗位用人需求等。
調研崗位工作過程中能力需求主要是為明確人才培養規格,分析典型工作任務,構建學習領域課程體系。內容主要包括崗位工作任務的產生、執行、結束全過程,及完成崗位工作任務所需的知識和能力。
2 調研方法與內容
(1)調研方法
本輪調研根據不同調研對象及環境,采用不同調研方法,包括:
1)對企業訪談,聯系企業的技術部門、人力資源等相關部門,進行面對面調;
2)對合作企業、兄弟院校、畢業生主要采用問卷、現場、資料等調研方法;
3)對網絡媒體主要采用資訊報告、信息檢索匯總等方法進行調研;
(2)調研內容
圍繞調研目標,確立區域產業規劃、產業技術和經濟發展、用人需求、崗位需求、崗位工作過程所需能力等方面的調研內容。
調研區域產業規劃主要是為清楚了解江蘇省及南京市對物聯網產業的定位及規劃項目,及借此帶動的經濟發展和人才需求。內容包括江蘇省及南京市對物聯網產業的規劃、已設立及將設立的建設項目及投入規模等。
調研本區域物聯網產業技術發展和?濟發展,主要是為了解當前及未來一段時間產業發展的新動力及發展前景,并借此對未來人才需求作出預測。內容包括產業技術應用情況、產業經濟比重及增長情況等。
調研產業中企業崗位設置和用人需求主要是為了解人才需求種類和規模,明確專業培養定位。內容主要包括當前企業崗位名稱、崗位工作內容、崗位用人需求等。
調研崗位工作過程中能力需求主要是為明確人才培養規格,分析典型工作任務,構建學習領域課程體系。內容主要包括崗位工作任務的產生、執行、結束全過程,及完成崗位工作任務所需的知識和能力。
3 調研分析
(1)行業發展對本專業人才需求的趨勢
在調研中,了解到物聯網產業具有產業鏈長,涉及多個產業群的特點。物聯網的產業鏈從傳感器、芯片、軟件、終端,整機、網絡到業務應用,主要涉及芯片與技術提供商、應用與軟件提供商、系統集成商、網絡提供商、系統集成商、運營及服務商、用戶七個環節,包括了RFID芯片設計、二維碼碼制、電子標簽、讀寫器模塊、讀寫設備、讀寫器天線、智能卡、系統集成解決方案、專業性的軟件產品及解決方案、數據的傳輸承載網絡服務、終端接入控制、終端管理、行業應用管理、業務運營管理、平臺管理等技術。物聯網的應用領域覆蓋到工業、農業、交通、醫療、環境、娛樂、公共事業、安全等各個領域,在智能交通、物流管理、環境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業監測、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等方面應用最為廣泛。
(2)企業對本專業人才的需求情況
1)人才需求分析
目前物聯網概念下的企業數量非常多,社會需求量也大,但是人才供給量很少,遠不成比例。且未來幾年,物聯網技術會在社會各領域中廣泛普及,因此這個專業的就業具有非常廣闊的前景。“十二五”期間物聯網產業重點領域包括智能交通、智能物流、智能電網、智能醫療、智能工業、智能農業、環境監控與災害預警、智能家居、公共安全、社會公共事業、金融與服務業、智慧城市、國防與軍事等。物聯網各主要領域均需要大量人才,據工信部統計,以下領域未來5 年對物聯網人才的需求量預估為:智能交通:20 萬;智能物流:20 萬;智能電網:100 萬;智能醫療:100 萬;智能工業:50 萬;智能農業:1000 萬。
2)崗位需求分析
從產業需求來看,物聯網人才總體上分可以分為研究型人才、工程應用型人才以及技能型人才三個類型:
研究型人才主要為研究生層次或研究型高校所培養的畢業生,是各類“研究型企業”或“高新企業”的研發部、研究院所亟需的人才。
工程應用型人才主要為各類本科學校或信息類高職學院畢業生,以從事物聯網系統設計、產品開發、物聯網項目實施等為主,包括RFID系統設計與開發、嵌入式軟件開發、網絡安裝調試、物聯網硬件開發、傳感技術開發、市場營銷、售前售后技術支持等工作。以系統設計、產品開發、工程項目策劃與實施為主的這類企業,在我國數量龐大,其需要的工程應用人才除了需要具備必要基礎理論知識的同時,更應注重工程應用技術能力的培養,加強工程實踐的實際訓練,突出技術應用能力、培養創新能力。
物聯網技能型人才往往需要較強的綜合能力,對各類高職院校培養物聯網高技能型人才提出較高要求,不但需要掌握物聯網基礎知識、業務知識,更要結合區域的物聯網產業情況,培養其技術應用能力、溝通交流能力和管理能力。
3)企業對畢業生職業能力的要求
調研結果可以看出,本次被調研的企業對學生的專業技術能力、基礎素質(如動手能力、應用分析能力以及理解交流能力)較為看重,特別是對就職者理解交流能力和應用分析能力的以及動手能力方面,因此,在做好學生專業能力培養的同時,重點打造他們良好的交流溝通能力和知識的應用遷移能力以及實操能力就顯得尤為重要。
4 關于專業的思考與建設
針對上述調研情況,我院計算機物聯網專業應繼續圍繞技能大賽、合作企業二大平臺,在師資力量培養、教學資源優化、學生實習實踐三方面加強建設。
【關鍵詞】 科學技術 高清視頻 監控技術 智能化
首先將對高清監控發展背景作簡要介紹。近幾年,視頻監控需求與應用在世界各地不斷增長,根據一項市場調查顯示,未來三到五年的時間,世界主要國家與地區安防視頻監控的售額將持續增長。近些年,視頻監控的市場變現較為明顯的變化,主要表現在安防領域發揮著不可替代的作用,由模擬市場轉換到數字市場,更加智能化,集成化。
1 高清智能視頻實現方式
高清視頻智能監控系統通常采用的是模塊設計方式,視頻監控的核心主要通過智能視頻分析模塊實現對運動目標的自動化檢測,識別,跟蹤與報警的方式。可在監控系統前端以及中心部位置放該模塊。產品形態主要包括――嵌入式DSP板卡,即在視頻服務器以及數字錄像機攝像機系列設備中可置入該板卡,另一種形態即是純軟件方式。
通過接受上位機發送報告警規則設置對固定的攝像頭所攝取的圖像的內容作進行快速分析,并對數據進行處理,實現目標檢測及識別。對比預先設置的報警規則或者用戶設定條件給出預警,報警處理結果,若發現威脅,報警的同時,對目標作自動跟蹤。
智能視頻監控的主要目的是從一組包含圖像序列中檢測,識別,跟蹤人體,同時對其進行理解描述。在高速公路管理系統中,智能視頻主要包括四大模塊――視頻圖片數據采集模塊,圖像處理模塊,數據傳輸,后臺軟件處理,詳情見圖1。
2 高清智能視頻具體應用
隨著智能視頻監控系統的不斷推廣,其取代了人工判斷判讀,在高度公路系統中的應用主要表現在――車牌號的識別系統,事件檢測系統,視頻交通檢測系統。具體表現如下。
2.1 車牌號的識別系統
作為你智能交通基本結構之一,目前車牌識別系統在高速公路收費系統以及高速公路車輛查詢跟蹤系統中占據著不可替代的作用。通過車牌號識別系統對車牌進行提取識別,進而實現車牌的自動識別。高速公路上智能視頻在車牌識別系統的應用,使得高速公路能夠對車輛進行統一管理與控制。該系統應用詳情如圖2。
2.2 對高速公路上交通狀態的檢測
當前我國各高速公路車流量都較多,很多高速公路出現堵車現象,此時,視頻交通狀態檢測系統為疏通交通起到了不可替代的作用。其作用主要表現在:
通過對各路段交通監控采集到的圖片作視頻分析,進而檢測區域之內的車輛數及速度,系統自動識別出路段交通狀態――暢通,擁擠,堵塞。在遇到交通擁擠,堵塞兩種狀態時,系統可通過對其分析進行報警,提醒交通管理人員及時進行疏導,并提供相關數據,實現交通的智能化管理。該系統詳情可參考圖3。
2.3 對交通路段中的事件的檢測分析系統
高速公路主要路段需進行時時監控,通過智能監控,可對錄像進行自動分析,進而對交通事故作監測分析。
2.4 當前智能監控系統存在問題以及發展前景
雖然高速公路高清監控智能系統被廣泛應用,但其在應用過程的同時,也存在很多問題。
(1)外界因素,比如周圍天氣,自然光線等的對其影響,比如,其在霧霾天氣,雨雪天氣時,檢測距離將大大縮短,采集效果也相應變弱。
(2)視頻監控相機本身的分辨率與幀率時間的矛盾,分辨率增大可提高圖片質量,數據量增多,進而導致幀率下降,圖片流暢性收到影響。此外,視頻分析技術的準確性也要提高。
(3)發展前景――隨著科學技術的不斷發展,高清智能監控備受青睞,尤其是在自然災害,醫療事故,交通事故等突發事件中,高清視頻智能監控發揮著不可替代的作用。高清監控視頻智能監控的作用是傳統模擬監控所不能比擬的,近幾年市場發展,智能高清設備的發展步伐不斷加快,由于平安城市建筑項目的開展,智能高清產品不僅在金融,道路交通等行業被廣泛應用,在其它領域也別廣泛應用。高清智能監控科清晰分析監控畫面的人或物,對異常現象報警。近些年,我國的安防市場對高清智能監控的需求日益增多,高清智能視頻有著巨大的發展前景。
3 結語
伴隨著視頻技術的不斷發展,智能化管理也日趨明顯,智能視頻在高速公路行業被廣泛應用,具有廣大的發展空間。近幾年我國交通行業的迅猛發展以及汽車數量的增多,進而高速公路智能化管理逐步進入工作日程。作為智能化管理主要核心技術,視頻技術得到了較為廣泛的應用。
參考文獻:
[1]黃源源.視頻監控系統中一些關鍵技術的研究[D].電子科技大學,2013年.
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[3]張伯虎,楊金柱,陳建莉.智能視頻監控系統分析與應用[J].安防科技,2006年11月.
電氣工程及其自動化專業就業前景
電氣工程及其自動化專業是電氣信息領域的一門新興學科,觸角伸向各行各業,小到一個開關的設計,大到宇航飛機的研究,都有它的身影。由于和人們的日常生活以及工業生產密切相關,發展非常迅速,現在也相對比較成熟。
發展前景:“自動化”一是屬于信息產業。信息產業被人們譽為“朝陽產業”,發展快、需要人才多、待遇高,是當今科技發展的趨勢所在。因此,作為信息產業中的重要一員,自動化專業同樣有著光輝的前途。二是自動化應用范圍廣。
隨著我國經濟的不斷發展,現代化工業的不斷發展使電氣自動化技術方面的人才市場有著相當大的潛力。尤其是廣東地區,自動化生產技術不斷提高,自動化產品不斷普及,智能樓宇和智能家居的應用,智能交通的不斷發展,為電氣自動化技術專業提供了廣闊的發展前景。
電氣工程及其自動化專業就業方向
本專業學生畢業后可在工業與電氣工程有關的運動控制、工業過程控制、電氣工程、電力電子技術、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術等領域從事工程設計、系統分析、系統運行、研制開發、經濟管理等方面的工作。
從事行業:
畢業后主要在儀器儀表、機械、建筑等行業工作,大致如下:
1、儀器儀表/工業自動化;
2、機械/設備/重工;
3、建筑/建材/工程;
4、新能源;
5、電子技術/半導體/集成電路;
6、房地產;
7、其他行業;
8、汽車及零配件。
關鍵詞:物聯網;傳感器;樓宇智能化;家庭應用
中圖分類號:TE357.12 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2011)09-0057-03
引言
物聯網是現代信息技術、網絡技術發展到一定階段的產物,它將各種感知技術、網絡技術和人工智能與自動化技術進行了集成。
從技術上看,物聯網就是把傳感器、傳感器網絡等相關感知技術,通過通信網、互聯網等多種傳輸網絡,并使用計算機、智能處理和自動化控制技術,將人與物融為一體的智能網絡,物聯網的架構可分為感知層、網絡層和應用層等三層。
物聯網中的感知層主要由各種傳感器及傳感器網絡構成,主要用于信息的識別和采集,是物聯網信息的主要來源;網絡層由通信網或計算機互聯網、無線局域網、衛星網等基礎網絡設施、網絡管理系統等組成,主要負責對來自感知層的信息進行接入和傳輸;應用層則根據用戶需求構建實際應用的管理平臺和運行平臺,并根據各種應用目的來設計體現相關的服務,從而實現物聯網的智能應用。
1.物聯網應用概述
互聯網的縱深發展,結合電氣自動化技術、傳感網技術、通信新技術等,便出現了物聯網。物聯網是繼計算機、互聯網、無線通信技術之后的一次信息技術革命。物聯網能把無處不在的末端設備和設施,通過各種無線、有線的通訊網絡進行互聯互通,從而形成無所不有的龐大網絡,以實現實時數據采集、遠程監測、全球定位、調度指揮、安全防范、聯動報警、遠程控制等管理和服務功能,最終實現信息無處不在和智慧地球的目標。
物聯網時代的到來,使人與物、地球、建筑等聯系到一起。小到家用電器,大到汽車、建筑物,都可以通過網絡進行信息交換和相互影響及控制,物聯網可以改變人們的生活和工作方式,因此,物聯網技術將帶來劃時代的技術革命。
“十二五”期間,物聯網的應用領域主要分布在智能交通、智能物流、醫療衛生、智能家居、智能電網、公共安全、環境保護等領域,其中智慧城市的建設是我國城市發展與轉型的重要內容之一。
2.智慧城市
智慧城市首先是把城市及其公共服務功能(如電子支付、智能交通、智能電網、智能醫療、智能家居等涉及百姓生活的重要內容)作為突破口,其次是現有產品升級換代(如智能手機、物聯網家電等多方面)。物聯網發展正逐步把人與人、人與世界聯成一張智能網絡,從而改變城市管理和城市人群的生活模式。
利用各種傳感器網絡,可以進行城市設施管理,及時掌握電力供應、地下管網、道路、停車場等設施的運行狀態,出現異常情況時,可及時利用智能網絡進行相關部門之間的聯絡和協同處置。
利用城市環境系統可以實時查詢氣象、交通等方面的信息,可以根據空氣污染監測系統,自動開啟道路灑水系統;也可根據城市水系統的監測報警,迅速啟動相關治理方案和相關環保設施。
通過智能交通系統可以提高城市交通效率和交通安全水平。智能交通一般包括智能交通信號控制系統、公交信息系統、公共停車信息系統、集成控制中心等,并可與其它相關系統聯網。利用智能交通系統可以提高路口通行效率,方便的了解停車位信息。也可以制定最優交通線路,進行實時導航,提醒司機減速慢行等。
利用城市安全系統可在街頭和道路上安裝智能視頻監控裝置,以進行人臉識別和車輛識別等,也可以向警察發出報警信息,預防和阻止犯罪。利用城市火災監控網絡,可以提高火災監測自動化水平,提高防火、救火效率。
3.智能樓宇管理
現代建筑技術與計算機、物聯網技術相結合所出現的智能建筑(包括智能大廈、智能小區)在世界各地迅猛發展。智能建筑提升了建筑物的功能,改善了環境,能適應高效率管理的要求。其優勢主要體現在信息通信、安全防范、辦公自動化、建筑設備自動化和高效管理等方面。智能樓宇能夠在節能降耗的基礎上,提供安全、舒適、信息通暢的工作和生活環境。
智能樓宇的安全性主要由安全防范等系統來實現。包括出入口控制系統、視頻監控系統、防盜報警系統、火災報警與消防聯動系統、廣播系統、停車場管理系統等。
人居的舒適性主要由樓宇設備自動化等系統來保證。包括供配電與照明系統、電梯、空調與供熱系統、給排水系統、電視系統、背景音樂系統和多媒體音像控制系統等。
智能樓宇的信息通暢主要由智能化信息系統來實現:綜合布線系統、智能控制系統、通信網絡系統、智能辦公系統、物業管理系統等。用于向用戶提供高效、安全、可靠的信息通信服務。
建立智能化大廈,可對大樓內的機電設備者統一管理和協調控制,使樓宇中各類設備的運行、保養、維修更趨自動化,使物業管理更加科學化。并能實現能源的科學和合理消費,達到節能降耗、降低成本的目的,以最終提供先進的信息處理能力,構建樓宇內舒適、安全和高效的辦公環境。
4.智能化小區
目前,智能化住宅小區已逐漸得到人們的認可。智能化小區綜合應用了計算機技術、通信技術、自動控制技術等,智能化小區主要由綜合通信網絡、綜合信息服務系統和家庭智能控制系統、小區安全防范系統、物業管理系統等組成。當然,也包括綜合布線系統,保安監控系統,有線電視系統,電度表、水表、煤氣表三表計量抄表系統,小區信息系統和車位引導停放系統等。
目前的智能化小區主要應具有的功能包括住宅小區全面的公用設施監控管理措施和安保、防災措施,并應具有高度的信息通信能力和信息化的社區服務管理能力,能夠為小區住戶提供多媒體信息服務。相比傳統小區,其功能應更加強大和細致,生活更加舒適便利。目前,物聯網技術在智能化小區方面的應用已經卓有成效。利用物聯網技術可以建立一個安全、舒適、和諧的智能化的小區居住環境,而且市場發展前景巨大。
5.智能家居
物聯網是從信息化、自動化走向智能化,或者說是具有智能化的自動化。物聯網“十二五”規劃已經出臺,其中智能家居占有重要的地位。
智能家居產品融計算機網絡系統、網絡通訊技術和自動化控制系統于一體,可通過有線或無線網絡,將各種家庭設備組合成智能家庭網絡,以實現自動化,同時可實現更智能的家庭安防系統,并可實現對家庭設備的遠程操控,提高了家居生活的舒適度,并能為家居環境提供全方位的信息交互功能。
所謂智能家庭,其實就是家庭自動化。安全防范是智能家庭的第一要求,它主要由防盜、防劫、防火、防燃氣泄漏、緊急求救等項目組成;其次,還要求家庭環境更加環保、節能、舒適,家庭設備運行更加智能化;再次,家庭信息化、自動化程度更高,所有家電都實現智能化,并可與人進行信息交互,包括節目點播、節目互動、游戲、娛樂等信息服務。智能家庭系統的主要子系統有:智能家庭控制管理系統、電力及照明控制系統、家庭環境控制系統、安防系統、信息網絡系統、背景音樂及多媒體娛樂系統等。例如可以實現智能門禁控制、安防報警、網絡視頻監控、智能照明控制、家電智能控制和遠程控制、溫濕度空調智能控制、智能廚衛環境控制、水電氣自動抄表、網上購物、網絡辦公、遠程教育和醫療、智能家庭用品管理等。
【關鍵詞】超寬帶無線通信技術;發展前景;應用;優勢
前言
隨著全球各地通信網絡的迅猛發展,超寬帶無線通信技術這種新興技術也的也得到了良好的發展,并且在一定程度上,緩解了無線頻譜資源使用擁擠的情況,還因為使用模式的創新和無線實現產品的連接,吸引了全世界的目光,使其具有無限的發展空間。在我國,超寬帶無線通信技術也開始應用于各個領域,并且這種技術越來越成熟,在未來對信息網絡將會有著不可忽視的作用,本文從以下方面進行展開。
1.超寬帶無線通信技術概述
超寬帶一詞最早出現在美國的國防部,超寬帶無線通信技術是指能夠在超寬帶上進行信號的傳輸,與傳統通信方式相比,超寬帶技術采用的是一種極短的脈沖信號,每個脈沖信號的持續時間通常只有幾十皮秒到幾納秒,在最大數據的傳輸速率上可以實現每秒幾百兆比特[1]。
2.超寬帶無線通信的優點
2.1使用的寬帶大,傳輸速率高
超寬帶無線通信技術和其他通訊技術相比,具有制造成本低的優勢,并且在生產過程中所需的技術下下相對簡單,發送功率也比天線系統要低很多。在無線通訊系統發展中,超寬帶無線通信技術空間容量更大,其利用上千兆赫茲的超寬頻帶,把發射信號頻率控制的相當低,從而實現較高的信息速率傳輸;在頻域上,超寬帶無線通信技術具有很寬廣的范圍,在復雜的環境中,也能保持相對的安全性,同時其所提供的高速率無線通訊數據傳輸速率可以滿足許多大容量多媒體的同時傳輸。
2.2采用擴頻處理,延長使用壽命
超寬帶無線通信技術不需要進行調制解調器,也不需要振蕩器和混頻器,這使得其結構相對來說比較簡單,并且其擴頻處理增益較大,使用低增益的全向天線,來實現幾公里的通信,這樣可以有效的提高系統電源的使用壽命,并且因為其采用的是低功率輻射,可以降低對人體的傷害。
2.3具有高強度的保密性
超寬帶無線通信技術采用的信息接收系統是跳時擴頻的,只有超寬帶無線通信系統的接收機知道發送端的脈沖序列,這樣保證了數據信號發射和接收過程中的安全性,同時因為超寬帶無線通信技術具有低功率發射的特點,使其很難被檢測到,因此更好的提高了安全性[2]。
2.4通電情況下耗能低
超寬帶無線通信系統在通電的情況下,具有耗電量低的優點,超寬帶無線通信系統通過連續的發射載波,只需要通過超寬帶無線通訊技術的脈沖電波就可以成功達到要求,使得耗電量大大的降低。同時在發射信號的過程中,發射消耗的功率很小,這樣形成的噪音干擾也相對較少。
2.5平均發射功率低
在短距離的應用上,超寬帶無線通信發射機的發射頻率可以做到低于1mW,但是這是要通過犧牲帶寬來實現的,所以從理論上來講,超寬帶無線通信產生的干擾相當于一寬帶白噪聲,這樣使其具備兩個優勢:第一是超寬帶無線通信可以與同頻段的其他通信系統保持共存的狀態,這樣可以使無線頻譜資源的利用率升高;第二是穩定性和隱秘性較好,不容易被截獲。
2.6適合便攜式應用
超寬帶無線通信技術使用的是基帶傳輸,不需要進行射頻調制和解調,這樣使其設備模型相對的較小,并且成本相對的較低,使用起來也更加的方便,因此可以更好的適用于便攜型無線設備。
2.7多徑分辨率高
由于超寬帶無線通信系統采用的是持續時間很短的窄脈沖,其時間和空間分辨率都很強,所以超寬帶無線通信系統具有極高的多徑分辨率,并且接收機通過分集具有很強的抗衰落能力,使得在進行測距、定位、跟蹤上能達到更高的精準度,也使得穿透能力更強[3]。
3.超寬帶無線通訊技術的實際應用
3.1在家庭和辦公環境中應用
目前,超寬帶無線通信技術在家庭以及辦公室等場所中應用的較多,超寬帶無線通信技術的應用,實現了人們對家庭和辦公環境設備的便捷使用。在家庭中,其利用無線的方式取代了各個家用電器設備之間的有線連接,通過大容量的數據進行轉換和傳遞;在辦公環境中,超寬帶無線通信技術實現了主機和顯示屏、攝像頭、會議設備、投影儀等辦公設備的無線互連,因此對家庭和辦公環境進行了一定的優化處理。
3.2在軍事領域中的應用
超寬帶無線通信技術具有很強的隱蔽性特點,把其運用到軍事領域上,實現了新型雷達系統和無人機的技術更新,目前隱身戰術在軍事領域中得到了很大的發展和應用,但是在軍事領域中,過度的使用超寬帶無線通信技術會使效果適得其反,因此適當合理的應用超寬帶技術是一項重要的工作內容,并且超寬帶無線通信技術具有很強的精準性,因此被很好的運用到軍事領域中的定位功能上,通過使用同步脈沖來實現對物體進行精準定位[4]。
3.3在智能交通信息中的應用
超寬帶無線通信技術具有定位精準、搜索速度快以及使用便捷等優點,將其運用到智能交通領域當中,可以制造出防障礙物的雷達系統,把這樣的雷達系統裝設在汽車上,可以在一定程度上實現智能駕駛。主要表現為:智能汽車可以自動的進行定位測量和道路信息的獲取,及時的為駕駛員提供出行的最優選擇方案。并且可以將其運用到智能交通管理體系當中,使得交通管理工作人員對道路交通情況更好的進行監管,提高道路交通的利用率。
3.4在無線電視網絡中的應用
有效電視網是一種高效廉價的綜合性網絡,具有頻帶寬、容量大和成本低的優點,它的發展為信息高速公路的發展提供了一定的技術基礎,高清晰電視與采用模擬信號傳輸的傳統電視系統存在著很大的差異性。將超寬帶無線通信技術運用到高清晰電視中,使得節目的采集制作和傳輸都能實現數字化管理,使得電視的畫面更加的清晰,聲音效果不失真,以及對電視信號的有效存儲。
4.結語
本文對超寬帶無線通信技術的定義和優點進行了敘述,也對其應用進行了總結,總體來說,就是超寬帶無線通信技術這種全新技術,與其他傳統通信技術相比,具有更多的優勢,所以發展前景無可限量。但是還是需要對其進行必要的探討和研究,使其可以進行不斷的完善和優化,在未來具有越來越重要的地位,也更好的推動通信行業的穩定發展。
參考文獻
[1]武林俊,李燕文.超寬帶技術在未來無線通信中的應用[J].現代電子技術,2007,07(13):8-11.
[2]代宏達.超寬帶無線通信技術的應用及發展前景分析[J].中國新通信,2017,10(09):57-58.
[3]孫家可.超寬帶通信技術的研究現狀與發展前景[J].信息通信,2014,07(06):258-259.
1.1智能電網
電力的發明和使用使人們改變了生活方式和生產活動,使人們進入電力時代。在主張新能源的時代,創建安全,清潔的智能電網,成為各個國家能源研究的主要課題。許多電信企業開展的“無線抄表”工作模式,是正確運用物聯網技術的典型。電網智能化將產生強大的驅動力,并將深刻影響和有力推動其他行業的物聯網應用。
1.2智能交通
隨著人們生活水平的提高,私家車擁有的數量與日俱增,城市交通設施分布不合理、更新不到位,加上城市人口的膨脹、城市交通擁堵問題成為城市病之一,也成為相關交通部門頭疼的治理難題之一。交通智能化是解決交通擁堵、提高行車安全、提高運行效率的重要途徑。
1.3物聯網超市
現在的超市實現了近距離的通信技術,利用電腦掃瞄條形碼完成購物。但是在周末、大型節假日,這種結賬方式仍然不能滿足需要,在人工結賬處,看到結賬的長隊緩慢移動。在未來發展中,物聯網技術融入超市購物中,可以徹底改變這一現象,實現無人操作結賬。顧客選購的商品直接放入購物車內,在推動購物車經過結賬點時,購物車內的所有物品都能夠一次性被全部掃描和讀取,再在顧客隨身攜帶的購物卡中進行一次性掃描刷取購物金額。顧客在購物完成后還能在網絡中查詢到自己的購物歷史信息等數據。
1.4物聯網建筑
物聯網技術在家居建筑中應用,可以使生活便捷化,智能化。當前,已經有部分技術廣泛應用于家庭生活中,如帶有家庭多媒體中心的設備可以便捷地與各類網絡設備進行連接,使家庭中的各類電器、數碼設備、網絡設備等形成一個互聯的局域網。同時,家居環境內的溫度、濕度等數據也可以通過傳感器進行及時監控,使電器及時工作,保證家居環境的舒適。
2關于我國物聯網發展的策略建議
物聯網產業是一個新興產業,在世界范圍內處于起步發展階段,未來發展前景廣闊。
2.1政府戰略引導
物聯網是一個全國性的宏觀系統,政府需要從長遠發展的戰略高度制定物聯網行業的標準和統籌工作。政府組織相應的技術從業人員對物聯網技術進行開發、應用和推廣。同時,需要詳細地制定物聯網發展的指導原則、發展方向、重點目標和實現方法,使物聯網朝著健康、利于人民生活的方面發展。
2.2加大研發投入,突破核心關鍵技術
物聯網技術剛剛起步,雖然我國的物聯網應用已經取得一定成績,但是在一些核心技術方面,與西方發達國家相比還存在一定的差距。在傳感器及傳感器網絡、芯片關鍵設備制造、海量數據處理等核心技術上,我國應加大科研資金、人力投入,集中各項優勢資源,突破技術難關,促進物聯網核心技術的發展與應用。
2.3加強物聯網標準的制定
國際統一的標準可以更好地促進產業規模化,也便于世界范圍內的交流與借鑒。缺乏標準一直被物聯網業內人士認為是阻礙物聯網快速發展的重要障礙。當前,國家交流與合作日益緊密,我國應抓住有利時機,積極參與國際交流與合作,積極參與國際標準的制定。
2.4完善法律法規,加強隱私保護與物聯網的安全
在未來物聯網的發展中,用戶的個人信息在網絡中留下痕跡,其有用性和私密性存在極大的安全隱患。不法分子利用相關技術非法竊取用戶的私密信息,為用戶個人信息帶來極大的隱患。要緊密關注物聯網的個人信息安全問題,除了加強技術手段建設以外,也需要制定相應的法律法規,進一步完善信息安全、知識產權侵權、個人隱私保護等法律法規,在立法層面警示潛在的不法分子。
2.5重視人才培養
人才是重要的戰略資源,物聯網的持續健康發展離不開專業素養高、業務能力強的高素質人才。充分發揮我國高等院校和科研院所的優勢,大力培養高端技術人才。同時,吸收國外專家和人才,借鑒國外在物聯網方面的研究成果。
3結語
信息化是提高營運效率、降低成本、加快貨物周轉,減少貨損、貨差、鮮活安全,提升客戶服務質量。是現代物流的重要支撐和保障。物流信息化建設包括物流信息基礎設施建設、統一的物流信息公用平臺建設、各類物流信息專業應用系統建設和物流企業信息化建設等。作為實現現代物流信息化的必要步驟,物流公共信息平臺建設將在發揮地區優勢,促進物流資源良好整合,解決物流企業間錯綜復雜的矛盾,推動我國現代物流業的發展及經濟持續發展等方面起到至關重要作用。隨著國民經濟的快速發展,能否提高運輸生產的可達性、經濟性、時效性和安全性已成為衡量物流信息化建設成效的標準。交通運輸行業將在充分發揮現有基礎設施作用、整合各種資源的基礎上,加快交通運輸信息化建設,扎實推進現代物流業的發展。需要我們在如下幾個方面著力開展工作。
1要加強交通運輸電子政務,提升物流公共信息服務能力按照“整合資源,強化服務”的方針,加快交通電子政務建設,構建交通行業核心業務系統與數據中心,推廣應用電子證件、電子運單,提高基礎信息資源數字化程度,推動資源整合,促進道路和港航運輸信息的集中和共享;另一方面利用整合的信息,推動建設公眾出行信息服務系統、運輸企業資質和信用查詢系統等物流公共信息服務系統,積極為運輸企業、營運車輛和船舶以及社會公眾提供優質的交通信息服務,進一步促進物流基礎信息網絡的搭建和社會信用體系的建設。
2要加快推進物流公共信息平臺的建設示范和應用,通過信息化重大工程建設引領物流信息化發展物流公共信息平臺建設是物流信息化的重要組成部分,其建設水平也是衡量物流信息化發展水平的重要標志。加快推進省際共建物流信息平臺的建設,積極推動各省物流公共信息平臺之間的信息交換和共享。同時繼續加快推進航運物流公共信息平臺的建設,推動道路運輸管理部門和運輸企業的信息交換和共享,提升信息化水平和現代物流水平;加快啟動多式聯運信息系統示范工程,以海鐵、公水以及江海直達運輸為切入點,加強對運載裝備和貨物的信息跟蹤和信息交換,推進綜合運輸體系的建設;加快啟動甩掛運輸管理與服務信息平臺建設,支撐甩掛運輸的發展。推進物流公共信息平臺試點、示范工程建設過程中,推進政府在交通行業物流公共信息平臺發展過程中的作用,尤其在投融資、建設、運營過程中的地位和作用,明確政府在其中的職責和任務,確保政府“不缺位、不越位”,從而合理有效的發揮政府道路運輸管理部門在行業物流公共信息平臺建設發展中的推動作用。
3要加強物流信息化關鍵技術的科技研發,高度重視物聯網技術的推廣應用發展物聯網是當前國家科技發展戰略的重要組成部分,各方高度關注。物聯網技術的引入和應用為智能交通和現代物流發展帶來了重要的契機。為此,我們應遵循“試點引入,謹慎前行,統一標準,有序推進”的方針,切實梳理好行業業務需求,明確信息應用需求,以務實的精神推動物聯網技術在交通領域良好應用。在基礎設施(也就是路、港、橋、隧、航道)感知及監管、重點工程建設質量安全智能監管、內河航運綜合信息服務、智能化城市公共交通運營管理及服務、集裝箱和甩掛運輸智能可視化管理、危化品及特殊物品、旅游客運運輸跟蹤監管、智能海事等重點應用方向開展關鍵技術研究和應用示范。