发布时间:2023-10-10 17:14:44
绪论:一篇引人入胜的物联网应用技术的现状,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

物联网对城市管理的影响主要体现在城市安全的统一监控和对城市的数字化管理。城市安全的统一监控是基于宽带互联网的实时远程监控、传输、存储、管理的业务,利用宽带和3G网络,将分散、独立的图像采集点进行联网,实现对城市安全的统一监控、统一存储和统一管理,为城市管理和建设者提供一种全新、直观、视听觉范围延伸的管理工具。
目前,物联网技术已用于城市安全。由中国科学院微系统所自主研发的“电子围栏”即是物联网对城市安全统一监控的一种形式,该系统已应用于上海世博会,为3.28平方公里围栏区域的世博园提供24小时安全防护,其作用低得上成百上千名保安、警察的轮番值守。
城市的数字化管理基于地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感系统RS等关键技术,开发和应用空间信息资源,建设服务于城市规划、城市建设和管理,服务于政府、企业、公众,服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展信息基础设施和信息系统。
物联网对个人生活的影响
物联网对个人生活的影响现阶段主要体现在智能卡和手机的扩充功能上。智能卡的功能又主要表现在电子交付和身份识别两个方面。商场超市购物、医院看病、乘坐各种交通工具、旅馆住宿、饭店吃饭、各种费用缴纳等等,一切消费行为都能刷卡解决。此外,门禁卡、图书借阅卡等还具有身份识别的功能。
手机不仅是通讯工具,而是发展成为人们不能离开的工作、学习、娱乐、通讯的信息中心。人们的一切工作、学习、娱乐等将有可能全部在手机上完成。如果需要大屏幕显示,办公室、家里及公共场合都有无线键盘和显示器、打印机等外部设备;如果去野外,有无线可折叠键盘、显示器等便携式外部设备,手机的定位技术将随时随地传递手机持有者的精确位置。
然而,物联网的应用就仅限于此吗?家中的冰箱不再只是保存食物,还可以是个好“管家”――食物不足了,它会提醒;食物过期了,它会提醒;它甚至还可以在网上帮主人收集菜谱。像这样的智能冰箱、智能洗衣机、智能电视机都将是物联网生活的一部分。
物联网发展“雷声大,雨点小”
目前,距离物联网“物物相连”的宏大愿景我们仅仅走出了第一步。我国政府也高度重视这一领域的发展,已经将其列入国家重点支持的新兴产业之一。地方政府也纷纷出台产业专项规划,布局“十二五”期间物联网的发展。各地物联网建设如火如荼,但是专家指出目前我国物联网的发展现状是“雷声大,雨点小”,从下列的数据我们就可以看出:
我国2010年几大运营商在传感网和RFID上的服务收入约3亿元,是其业务收入的0.03%,即便算上全球眼等视频监视系统的收入,也只有30多亿元,只比其业务收入的0.3%多一点儿。如果进一步考虑投入产出比问题,那结果可能更不乐观。目前物联网技术的应用大多停留在专业化的行业领域。
【中图分类号】R156.3【文献标识码】B【文章编号】1005-0515(2011)12-0291-02
近年来,医疗行业的竞争已经从医疗环境、医疗人才的竞争转移到医院信息处理能力及医院工作效率的竞争。物联网技术作为新兴信息技术,在患者管理、资产盘点等方面已经在医院逐步推广应用,进一步推动了医院的数字化进程。运用物联网技术,优化医院现有的信息系统(HIS),构建全时、全域的监测和预警管理平台,有效解决精细化管理问题将是医院信息化发展的风向标。
1物联网技术概述
1.1物联网定义:物联网是21世纪新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称我们可以得到物联网就是“物物相连的互联网”,这主要表达了两层意思:首先,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网的基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间,进行信息交换和通信。由此得到物联网定义是通过射频识别、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,把任何物品和互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
1.2关键技术
1.2.1射频识别术及编码:射频识别即RFID技术,又称电子标签、无限射频识别,是一种通过无限电讯号识别特定目标病毒写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触的通信技术。射频识别是一种简单的无线系统,只有两个基本期间,由一个阅读器和很多或标签组成。
射频识别的编码是唯一的,而且其编码规律和解析方式能够通过物联网计息服务对应起来,这样才能够通过编码访问其对应物品。目前体系射频识别编码存在三个标准,分别为ISO标准、欧美EPC标准和日本UID标准,应用前景和范围也有所不同。
1.2.2无线传感器网络:无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。最近几年,随着计算成本的下降以及微处理器体积越来越小,已经为数不少的无线传感器网络开始投入使用。目前无线传感器网络的应用主要集中在环境、医疗、军事等领域。
1.2.3物联网中间件服务:物联网中间件负责实现对RFID硬件以及配套设备的信息交互和管理,同时作为一个软硬件集成的桥梁,完成与上层复杂应用的信息交换。其在物联网中起到中介作用,屏蔽前端硬件的复杂性,并把采集的数据发送到后端IT系统。
1.2.4物联网名称解析:物联网名称解析服务点有点类似因特网的DNS服务,后者是激昂客户端输入的网址转换成其对应的网络资源地址URI,进而得到此ID号对应物品的属性。
2物联网在医院管理中的应用
2.1医院患者管理:使用RFID技术将患者姓名、年龄、血型、过敏史、亲属姓名、紧急联系电话、既往病史等信息储存在射频腕带中,挂号、就医、取药只需一刷就避免人为失误,规范合理用药。还可以与医院HIS系统接驳,随时从医院远端服务器调取病人完整病历。此外针对病人,可以对床头病人标识卡、住院服进行改进,对患者生命体征进行实时监护;针对新生儿,运用RFID腕带和母婴识别系统避免他人报错和偷报等。
2.2医务人员管理:医务人员的流动性大,在医院重要点位设置固定RFID阅读器读取每个工作人员的RFID胸卡判断其所在位置,从而实现人员室内跟踪,为调度医务人员及时诊疗与救护提供支持。在此基础上,集成门禁系统、监控系统、考勤系统。防止外来人员随便进入,以提高综合管理能力。
2.3医疗设备管理:医疗设备管理的最终目的是使医疗设备处于良好的运行状态,确保医院的社会、经济、技术效益最大化。基于RFID技术的医疗设备管理通过标签植入,智能实现入库出库、科室管理、资产盘点、保修报损、防盗报警等功能。此外,还可以通过功能完备的信息系统,实现设备定期维护保养以延长使用寿命,实现设备档案电子化提升工作效率,实现设备使用监管以确保设备利用率。
2.4用血安全管理:将物联网技术用于血液管理,从献血开始就将每个血袋上记录献血这基本信息和血液生物信息的RFID标签,从而简化血液筛选和储存流程,提高血库内部处理效率,降低出错率和血型配错率。当然应用物联网技术于血液还存在一些其他声音,例如标签的电磁波对血液成分是否存在影响,RFID应用于用血安全其成本的投资回报过低等等,这些都是应用过程中的一些瓶颈问题。
2.5医药供应管理:基于RFID技术的医药供应管理可以实现药品装配迅速、识别和杜绝仿冒药品、减少不必要库存、提高照单生产率、门诊智能摆药取药等等。在美国食品药品管理局(FDA)的要求下,该国制药商从2006年开始利用RFID技术追踪易仿冒药品的生产、储存、运输、销售的全过程。
2.6医疗废物管理:将物联网技术应用于医药废物的管理,是近几年研究的一个方向。国外一些先进医院通过对医疗垃圾的收取、称重、运输、焚烧等过程的数据进行收集和分析,避免医疗废弃物的漏装、遗失、丢弃,记录规范整个流程的耗时,全程监控医疗废物转运,确保医疗废物被妥善运输到指定地点。
3前景展望
物联网作为一项前景技术,还面临着技术标准、行业规范、成本、信息安全、电磁干扰等一些列问题,在医疗行业全面推行物联网技术还面临很多困难。但不容置疑的是在医疗药品行业将是物联网技术率先应用的最大领域,特别对于医疗应急机动任务来说,RFID技术具有完成高效、准确、便于部署医药管理系统所需的高度自动化和智能化,在应急医疗保障任务中必将发挥不可替代的重要作用。物联网时代已经来临,物联网+云计算则是医疗行业发展的最终信息技术模式。
参考文献
0 引 言
2009年,国家电网公司提出了“坚强智能电网”的概念。坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”高度一体化融合的现代电网。其中输电环节在电网建设中显得尤为重要。保证输电线路的正常、稳定的工作是电网正常运行的必要条件。传统的线路检修方式主要是事后检修、定期检修,这种方式早已不能满足智能电网建设的需求,迫切地需要一套系统:能够实时地了解线路状况,并能做出正确的处理,即输电线路在线监测系统。该系统涉及到的主要有三个部分,即:前端的信息采集;监测信息的传输;信息的处理及故障诊断。提取线路中重要的特征向量,通过通信网络层传输至控制台,控制中心通过智能模型判断出线路的当前状态,输出对应的处理方式,再传达到相关部门实施[1]。
1 关键技术简介
1.1 物联网技术
物联网的定义是通过射频识别(RFID)、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把所有物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。作为新一代信息通信技术,物联网技术的发展引起了广泛关注,物联网及其产业发展已被纳入国家战略,国家科技部、工业与信息化部等部委先后在多项国家重大科技专项中设立课题支持物联网技术研究及产业化[2]。
1.2 PON技术
PON(Passive Optical Network,无源光纤网络)是指光配线网中不含有任何电子器件及电子电源,ODN全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成。目前PON技术的主流是EPON和GPON技术。EPON组网的优势体现在以下几方面:
(1) 传输频带宽,通信容量大,多业务接入能力强。
(2) 组网灵活,拓扑结构可支持树型、星型、总线型、冗余型、混合型等网络拓扑结构,非常适合配电网的树形或总线型网络结构。
(3) 光分支器为无源器件,设备的使用寿命长,维护简单,网络中的任何1台ONU故障都不会影响其他设备的正常工作。
(4) 安装方便。OLT一般为机架型,可以上机架安装;ONU可以设计成工业级模块,便于安装到室外的设备箱里。
(5) OLT和ONU提供以太网接入交换功能,并且可以支持SNMP协议进行网络管理。
(6) 传输过程损耗小,无需中继设备,传输距离远,最大可达20 km左右。
(7) 安全性强,不易被窃听和干扰,适合变电站或配电变压器附近电磁环境复杂的场合。
1.3 模糊诊断专家系统
在输电线路系统诊断中存在许多边界不分明的事情,不能再用经典集合论中的二值逻辑关系来描述,必须用模糊集合论中的“隶属度”来描述。根据征兆对故障的肯定和否定程度,可以建立模糊筛选矩阵,建立故障诊断的数学模型;利用模糊筛选矩阵可以反映故障存在的充分条件,可以考虑不同征兆之间的相互影响,能够对故障隶属度进行精确计算。但涉及的故障和征兆数目太多时,就可能难以分辨征兆之间的相互作用,且模糊筛选矩阵一般是根据机组故障的典型情况建立的,一旦确定后不能根据故障的具体情况灵活地进行调整。由于故障和征兆表现的多样性,必须根据机组的不同状态和故障可能表现的形式对模糊筛选矩阵进行修正。
2 研究现状
输电线路在线监测技术是指直接安装在线路设备上可实时记录表征设备运行状态特征量的测量系统及技术,是实现状态监测、状态检修的重要手段,状态检修的实现与否很大程度取决于在线监测技术的成功与否。国外较早开展了输电线路在线监测技术的研究,并将自己国家成熟或试运行的各类在线监测设备推向中国市场,而国内有能力从事这项技术研发的高等院校及科研院所由于缺乏市场能力和足够的资金,无法将研制的成果批量产业化,导致我国目前成为全球输电线路在线监测与诊断系统需求最大的市场[3]。最近几年,随着高新技术企业的发展,国内出现了一些专业的在线监测技术生产厂家,他们在积极学习国外先进技术的同时,立足我国电力国情,开发了一系列输电线路在线监测技术,有效提高了现有输电线路的运行安全水平[4]。
3 本系统的构成及应用
结合物联网技术的输电线路状态监测的系统如图1所示。在输电电路部分,包括杆塔及输电线上装备智能传感器,这些智能传感器分别采集线路上的设备信息及周围环境的微气象信息,这些信息包括:线路覆冰、绝缘子污秽、线路舞动、温度、湿度等信息,并将这些信息通过短距离无线通信的方式(ZigBee/WIFI等)汇聚到状态监测,然后通过光纤将信息汇聚到变电站中的OLT,然后通过电力专用网络传递给远端控制中心,通过专家诊断系统,对线路的当前状态做出正确的判断,并将结果输出到相应部门,以便及时应对,避免事故的发生[5]。
3.1 感知层
采用无线传感器网络技术,无线传感器网络通常由大量具有感知、计算及无线通信能力的微小节点组成,其目的是监视环境而非通信。传感器节点部署在要监视的区域中,采集指定的环境参数,并将数据发送到汇聚节点供分析。无线传感器网络的优势:通过在物理环境中部署大量廉价的智能传感器节点,可以获得长时间、近距离、高分辨率的环境数据,这是传统监视设备无法得到的;传感器节点的计算和存储能力允许节点执行数据过滤、数据压缩等操作,也可以执行一些应用特定的处理任务;节点之间的通信能力允许节点之间协同完成更复杂的任务,如目标跟踪;通过任务的重新分配可以改变传感器网络的用途。
无线传感器网络要解决的问题:网络的自组织、自配置(节点定位、时间同步、自动校准、拓扑控制等);通信协议(MAC、路由协议);分布式数据管理(数据采集、存储、查询、获取等);各种应用特定的数据融合处理;节省能耗应贯穿到所有的设计中。设计系统时主要考虑如下问题:干扰、供电、传输距离等问题[6]。