发布时间：2023-10-10 17:15:59
绪论：一篇引人入胜的与物联网相关的技术，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。
中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)10-2375-02
Things Related Technology Based on Intelligent Traffic Control System
ZHANG wei
(Faculty of Information Science and Technology, Baotou Teachers College, Baotou 014030, China)
Abstract: Intelligent Transportation System is currently the leading edge of transportation research, but things are a major information technology development and opportunities for change, there will be areas of Things RFID, embedded and other related technologies used in Intelligent Traffic Control System , fuzzy control method is more efficient and stable traffic control.
Key words: intelligent traffic control; things; RFID; embedded; fuzzy control
随着城市化程度的提高，交通问题已经成为经济社会发展中普遍面临的重要问题，交通流与道路上的车辆数密切相关，目前，我国机动车保有量近2亿辆，经常发生交通堵塞，如何保证交通的畅通和安全已成为政府部门进行社会管理的一个关键议题。目前我国面临的交通问题说明交通控制在经济社会发展中的重要性，智能交通系统的设计应用的现实意义凸现出来。通过提高智能交通控制系统的设计水平可以减少交通事故,增加交通安全；缓和交通拥挤,提高交通效益；减少环境污染,降低能源消耗。物联网技术作为当今世界信息技术研究领域的热点已得到各国的重视，其应用十分广泛，将对人类的生产生活产生巨大的影响。智能交通系统是一个涉及面广、综合各种高新技术的研究领域，自然也成为了物联网技术研究应用的重点。下面着重介绍基于射频识别（RFID）技术、嵌入式技术等物联网相关技术的城市智能交通控制系统的设计。
1 物联网及其应用
“物联网”(Internet of Things)是指将各种信息传感设备及系统，如传感器网络、射频标签阅读装置、条码与二维码设备、全球定位系统和其它基于物-物通信模式(M2M)的短距无线自组织网络，通过各种接入网与互联网结合起来而形成的一个巨大智能网络。如果说互联网实现了人与人之间的交流，那么物联网可以实现人与物体的沟通和对话，也可以实现物体与物体互相间的连接和交互。物联网被看作信息领域一次重大的发展和变革机遇，它将被广泛应用于物流管理、智能交通、智能电网、智能家居、安防监控等领域。2009年以来，一些发达国家纷纷出台物联网发展计划，进行相关技术和产业的前瞻布局，我国也将物联网作为战略性的新兴产业予以重点关注和推进。
2 智能交通系统结构
城市道路交通控制系统可以从不同的角度进行分类。从空间关系上可以把城市交通系统分划为“点、线、面”三个层面，即单交叉口、交通干线和区域网络三种控制；由于所采用的技术方法的不断发展又把城市交通控制分为定时控制、感应控制、智能控制等。
智能交通系统是将人工智能的理论和方法用于解决交通问题的一套综合系统。人工智能理论的快速发展为智能交通系统的研究提供了智能方法，利用这些方法可以解决交通控制领域中很多过去无法解决的问题。本系统利用视频识别（RFID）、嵌入式、模糊控制等物联网相关技术按照多智能体系统结构对交通系统进行设计。
多智能体系统是分布式人工智能的一个重要分支，目标是将复杂的大系统构造成小的子系统，各子系统之间为便于管理，能够相互通信、相互协调。通过子系统的自治和相互协调可以来解决复杂系统的控制问题。由于城市交通网络的复杂性和实时性，比较适合应用多智能体系统结构进行智能控制。本文按照该结构设计智能交通控制系统结构如图1所示。其中，利用RFID技术进行车流量信息检测，利用嵌入式技术设计开发交通信号控制机，智能算法采用模糊控制。
在该交通系统结构图中，路段智能体能够实时更新单个路段的流量数据，并将交通流数据提供给相连接的路口用于信号配时；区域智能体通过分析区域交通流信息来协调路段之间交通流的动态平衡；位于交通控制中心的管理智能体统一协调各区域交通运行。
3 基于RFID的流量检测技术
RFID是利用射频信号通过空间电磁耦合在无接触的情况下实现信息识别和传递的技术。RFID系统作为一种无线系统，仅有两个基本器件，再结合EPC编码技术，使得每个射频标签都具有唯一的编码，非常适用于海量物品的检测、跟踪和控制。该技术易于操控，简单实用，并且可同时识别多个标签以及可识别高速运动的情况。现在，RFID技术已经在交通领域得到越来越多的应用。
应用RFID技术的车流量检测系统是在交叉路通信号灯上游安装阅读器，阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，装有RFID标签的车辆进入天线工作区域时产生感应电流，送出自身信息。接收天线接收到标签发送来的信息，由阅读器读取信号并对其进行处理，得出车辆通行的频率，再将数据传给智能控制系统，智能系统根据反馈的信息，作出如何调整交通信号灯转换周期的决策。
4 基于嵌入式技术的信号控制器
为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式技术应运而生，各种针对性的芯片不断出现，其中ARM公司的ARM系列芯片应用较为广泛。ARM是Advanced RISC Machines的缩写，它在工作温度、抗干扰、可靠性等方面都做了各种增强，并且只保留和嵌入式应用有关的功能。随着物联网产业的不断发展，对各种小型智能设备的需求不断增强，嵌入式技术已经越来越得到人们的重视，特别在智能交通领域，交通现场环境对智能开发平台的软硬件有比较具体的要求，嵌入式技术由于其高度的灵活性已经成为一种最优选择。嵌入硬件平台可以很好地实现现场数据的采集、传输、控制、处理等功能，并具能够进一步扩展。嵌入式软件系统主要包括嵌入操作系统、系统初始化程序、设备驱动程序、应用程序4个模块。
本系统采用嵌入式模块进行信号控制，采用拥有200 MHZ的ARM920T内核的EP9315处理器，是高度集成的片上系统处理器，能够满通控制实时运算需求。该模块集成了多种通信接口，与流量数据检测设备及信号控制机的通信可以通过串口或者CAN口实现，由以太网接口完成与控制中心的通信。人机交互部分是工作人员在特殊情况下进行现场调试的重要组成，输入部分包括8×8键盘阵列，PS/2接口和触摸屏，输出部分包括LCD，VGA显示器，IDE和CF卡槽以及USB接口。JTAG及串口调试部分提供了系统开发调试时的接口，以实现程序下载、运行调试等功能。
5 交通信号模糊控制
对路段智能体而言，当单个交叉通需求较小时，信号周期T应短一些，但一般不能少于P×15s（P为相位数）以免某一相位的绿灯时间tgi小于15s使车辆来不及通过路口影响交通安全。当交通需求较大时，信号周期T则应长一些，但一般不能超过120s，否则某一方向的红灯时间将超过60s，驾驶员心理上不能忍受。当交通需求很小时,一般按最小周期运行。当交通需求很大时，只能按最大周期控制，此时车辆堵塞现象已不可避免。
模糊控制器的设计包括：确定模糊控制器的结构，即根据具体的系统确定其输入、输出变量；输入输出变量的模糊化，即把输入、输出的精确量转化为对应语言变量的模糊集合；模糊推理决策算法的设计，即根据模糊控制规则进行模糊推理，并决策出输出模糊量；对输出模糊量进行解模糊判决，即通过各种解模糊方法完成由模糊量到精确量的转化，实现对被控对象的控制。
交通需求通常用交叉口停车线前的排队长度即停车线前相隔一定距离（通常为80~100m）的两检测器之间的车辆数来表示。建立模糊表如表1和表2所示，根据日常控制经验可得如表3所示模糊控制规则表。表中L表示车辆排队长度，G表示绿灯时间。
6 结束语
智能交通控制系统是一个涉及面较广，需融合各种高新技术的研究领域。本文结合RFID、嵌入式等物联网相关技术，提出了一套基于模糊控制算法的多智能体城市交通控制方案。不仅为实现智能交通控制提供一种借鉴，同时为相关工程技术方法的推广应用进行了尝试。未来智能交通系统整体水平的提高需要集合各种专业技术手段，而物联网相关技术的发展必将显著提高城市交通的智能化控制水平。
参考文献：
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中图分类号：G250 文献标识码：A 文章编号：1003-1588（2015）01-0127-03
收稿日期：2014-12-06
作者简介：王 昶（1979―），广东金融学院图书馆副研究馆员。
1 物联网技术
物联网是一种融合了射频识别、无线遥感通信以及人工智能等多项技术的智能化网络。它可以根据预先设定的协议，将互联网与任何需要进行通讯与信息交换的物体连接在一起，从而给物体进行全方位的识别、定位与监管，属于第三次信息科技浪潮的重要产物。通常可以根据物联网的工作过程将其主体架构分为应用、感知和网络三个层次（见图1）。
图1 物联网体系架构
物联网中的感知层可以采集并感知物理世界中的各种信息数据、物理量等，处于体系架构的最底端，其中含有控制与采集功能模块，并集成了二维码、射频识别以及传感器等技术。网络层位于物联网的中端，是连接应用层与感知层的桥梁，并负责在两者之间安全、可靠地传递数据信息，当前应用较多的通信网络为有线电视、互联网以及无线通信网络等。应用层位于物联网的上端，为物联网体系实现各项应用提供了条件，其中集成有各种服务器，可以对所需的信息数据进行分析、转换与汇总，并能够实现跨系统、跨行业的信息互通与共享，应用领域十分广泛。
随着物联网技术的兴起与不断发展，其在我们日常生活和工作中也发挥着越来越重要的作用。通过分析我国的基本国情，可以发现我国具有十分丰富的物联网资源，并且在信息资源共享方面潜力很大。目前，人们对图书信息资源的渴望极其强烈，而物联网自身在信息资源共享方面具备独特的优势，这都让构建基于物联网技术的信息资源共享平台成为研究的热点。
2 基于物联网技术的图书馆信息资源共享服务的特点
2.1 信息传递丰富安全
物联网可与互联网有机地联系在一起，并运用多样化的通信网络，对已知范围内的信息数据快速做出反应，并且准确、安全地进行信息传递。由于融合了传感器、射频识别以及识读器等多种技术，物联网能够迅速识别物理世界中的物品，这也是物联网得以稳定运行的基础。其不仅能够识别单一的目标或者现象，还能从不同的角度获得综合性的数据，最终实现物物相连与信息共享。
2.2 智慧决策与管理
通过模糊识别以及云计算等多种智能技术，物联网能够分析与处理海量数据信息，并能够智能化地控制与管理多样化的物体，其中不仅包括物联网中狭义的信息流，也包括物联网中各种物体之间的关联与互通。
2.3 实体之间存在关联
物联网需要承载海量信息，与传输信息的互联网络以及收集数据的传感器存在很大的差异。物联网中包含的客观物体多种多样，因此需要有多样化的通信模式与信息接口，以此容纳各种类型的信息数据，并在感知、处理与应用之间进行循环。
3 基于物联网的图书馆信息资源共享服务需要解决的关键问题
3.1 图书信息采集问题
结合物联网技术的图书馆信息采集与处理能力，我们可知当前图书馆采集的信息资源主要包括：①图书借阅情况。图书馆信息资源管理系统记载了每本图书的借阅状态信息，包括该图书自入库以来被借阅的详细记录，如借阅者的姓名、专业、借阅与归还时间等。通过记录每一本图书的借阅情况，可以了解读者对哪些图书更感兴趣，也可以统计读者阅读这些图书的大体时间。②图书实体信息。图书实体信息主要包括图书类别、图书新旧程度、图书简介以及出版信息等。通过这些信息我们能够对该图书有详细的了解，也有助于后期对图书信息数据进行分析与处理。③馆藏资源信息。通过物联网可以精确管理各种馆藏资源，图书管理者也可以根据这些信息了解当前每种图书资源的具体情况以及各种类别图书的出版日期、分布情况、藏书环境等详细信息。④读者个人信息。包括读者的个人信息如姓名、借阅权限、借阅时间等，这些信息为系统管理提供了依据。⑤读者借阅情况。记录了借阅者自办卡以来借阅图书的所有详细信息，包括图书借阅过程中的服务情况等。前期记录的数据可能存在重叠，但在后期的分析与处理中存在较大的差异。
3.2 信息资源管理问题
物联网技术在图书资源管理中的作用主要体现在：①减少了图书资源管理的中间环节，提升了图书资源管理的效率与准确率。②简化了管理流程，实现了信息资源的迅速查找、快速借还。③提升了信息资源管理的安全性。④创新了图书信息资源流通模式，实现动态化的管理。
3.3 信息资源服务问题
物联网在图书信息资源管理的作用主要体现在：①使读者摆脱了时间与空间的限制，可随时随地地收集各种图书资源的信息，在任何地方均可轻松获取信息资源服务。②物联网可对信息数据进行智慧处理，充分考虑用户的需求与习惯，调动云计算等技术来汇总与处理用户信息，并根据用户的需求构建相应的数据库;而图书管理者会根据系统分析情况为用户制定个性化的服务方案，进而让用户享受到高效、主动、全面的信息资源服务。③促进图书馆智慧化与智能化的实现，为深度挖掘图书信息提供了条件。借助模糊识别、云计算等技术，可深度加工海量信息，并可对信息资源进行反复利用，提高了信息资源的利用率，有助于促进信息增值，也扩展了图书馆信息资源服务的模式。无论是企业或者用户个人，均可以随时随地通过泛在的物联网获取所需的信息资源服务。
4 基于物联网的图书馆信息资源共享服务实现的策略
4.1 构建信息资源共享服务平台
图书馆可以充分利用物联网技术构建信息资源共享服务平台（见图2），自动汇总并整合分布异构的信息资源，并将其纳入图书馆标准数据库中。这样用户可以随时利用互联网进行跨库检索，也为各图书馆给用户提供信息资源服务以及专项咨询服务提供了支撑。该平台的核心是图书馆信息资源数据中心，其中包含提供共享保障的通信网络、采集设备等机构，属于标准的互通共享平台。在物联网环境下，信息资源数据中心可以通过通信网络等完成文献资料的数据采集工作，然后交给传感器节点进行统一分析，对采集的信息数据进行深度加工，进而构建数据结构库，实现图书资源的智能化管理，为整个系统的信息资源共享奠定基础。基础协同机构是平台的主体部分，包括各图书馆、资料室、学术中心、出版社等，它们均可以在平台上共享信息数据、设备以及技术等资源，这样可实现多种资源的整合与优化。用户应用层可以为用户提供文献检索、借阅以及个性化定制等服务，进而真正做到信息资源共享。
图2 图书馆信息资源共享服务平台
4.2 建设信息资源数据中心
图书馆信息资源数据中心是核心，其他数字化协同机构犹如骨架，而提供信息资源共享服务的设施就起到桥梁的作用，其主要包括信息服务保障机构、通讯网络和信息整合机构等[5]。在物联网环境下，可以充分利用数据挖掘技术构建信息资源数据库。数据挖掘即从大量模糊、随机和不完全的数据中进行筛选，进而得到有价值的、正确的、便于用户利用的信息，然后让这些信息有序排列，并根据用户需求特性以及信息资源特性构建知识库，以促进各图书馆之间知识的转化以及共享，从而在不断完善数据库的同时利用辅助机构提供协调、配合与技术支撑，进而让信息资源得以优化，保障图书馆信息资源共享平台的稳定运行。
4.3 统一信息资源传播方式
运用了各种现代通讯设备与传输技术。图书馆信息资源在数字化传播过程中对传统的图书文献进行了数字化处理，图书馆信息资源管理系统要求信息资源有统一的数据格式，这就需要对各种信息数据进行数字化加工，并统一进行整合与链接。由图书馆协同各相关职能部门确定信息资源的划分标准，制定详细的数据库格式标准、链接方案等，并根据安全性以及信息资源数据的形式来选择文本与软件，其中需要用到信息资源的感知、识别、转换以及保护等技术，然后根据信息资源共享化的相关要求链接网络并录入信息数据，让系统各模块间实现共享关联，进而实现信息资源的共享化传播。图书馆信息资源共享服务并非只发生在某个或者几个图书馆之间，而是涉及整个图书馆信息领域，建设智慧图书馆的目的之一也是为了实现全社会的信息资源共享。运用物联网技术建立统一的信息资源传播方式，将加快信息资源共享服务的进程。
5 结语
图书馆信息资源共享是一项复杂而漫长的工作，物联网技术为图书馆信息资源共享服务创造了条件。但当前，在物联网技术的应用方面还存在一些问题，如传感器成本偏高等。图书馆应该重视并积极引入物联网技术，树立正确的图书资源共享服务理念，保障图书资源的可持续发展。相信随着物联网技术的发展与成熟，上述问题会逐一解决，图书馆也将实现全方位的信息资源共享。
参考文献：
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一、引言
作为通信系统的重要基础设施，中心通信网络是各种数据信息的基础交换平台，是实现中心信息化的前提。随着中心通信网络的发展，其网络结构日益复杂，设备的种类和数量也逐渐增加，为了充分地指导通信服务，更好地发挥通信网络的作用，必须加强对通信网络设备的管理。
为了加强对通信网设备资源的管理以及规范日常的运行维护工作流程，需要将资源转化为信息，做好资源的编码及信息建档工作，从而方便对资源的采购、投运、维护、退运等过程进行全面的监督和管理，这成为了目前中心通信网亟需解决的问题，因而需要采用信息化的手段建立一套符合中心通信网络设备资源的全生命周期管系统。
二、物联网技术与装备管理的结合
1、物联网技术的应用现状。物联网技术经过十余年的发展，不断地推动着信息领域的发展和变革。当前，物联网技术的发展和应用越来越得到我国以及世界各国的高度关注。总体而言，物联网技术的研发和应用在发达国家较为先进和成熟，其最初的应用主要集中在商业、零售、物流等领域，最初的研发方向主要是条形码以及RFID技术，后来随着传感器、计算机等相关技术的结合使用，使其应用范围扩展到了环境监测、智能基础、设施建设、生物医疗等众多其他领域。
2、通信网设备资源管理现状。中心通信网络随着通信网络规模的不断扩大，大体可分为传输网、交换网、业务网、数据网、接入网等，其网络结构日益复杂，通信设备种类逐渐增多，建立在各个网络之上的业务也不断的丰富。以往的设备资源管理依靠设备和网络的拓扑结构情况，从众多的设备和线路资源中查看网络的信息，并通过资源卡片的形式做相应的记录。这种方式在设备较少、网络拓扑结构简单、资源使用率不高的情况下，可以轻松地实现设备的管理，但这种方式的执行效率取决于管理人员对资源的熟悉情况，也依赖于管理人员的工作态度。为了加强对通信网设备资源的管理及规范设备的日常运行维护，使资源在规划、投运、维修、退运各个状态均可控、可管，建立一套基于物联网的通信设备的全生命周期管理系统是十分必要。
三设备全生命周期管理系统的构想与设计
3.3系统建设目标
基于物联网的通信设备全生命周期管理系统结合，使用当前先进的物联网技术，通过内外联合监控，获得了对资源信息全面实时的掌控，从而将资源的管理范围扩张到了其全生命周期的各个阶段，实现资源管理的信息化，提高资源的利用效率。系统的建设目标如下：
（1）实现资源的全程跟踪和管理。系统对资源全生命周期过程当中的每一个环节进行监控的主线就是对资源进行相应的编码。如：在资源采购制定采购任务时，系统将生成采购编码，在资源领用准备投入使用时，将生成领用编码，在资源投运时，采用RFID技术粘贴资源标签编码，完成资源与RFID标签的一一对应，进而将编码录入到系统中方便维修、退运等后续工作的展开，通过编码这条主线，实现资源的全程信息跟踪和管理。（2）实现内外网的联合监控。系统使用RFID技术等物联网技术，完成对各类资源信息的监控功能，确保资源的安全稳定运行，实现智能巡检管理功能，提高巡检的效率，保证巡检过程中输入数据的效率，避免手工输入数据产生的错误，同时保证巡检人员的到位率。（3）实现全视角的信息化管理。通过建立覆盖整个通信网络的信息化资源库，将管理的范围覆盖到每一个设备上，实现全网范围的资源集中监控，避免因资源数目不明、职责不清造成的重复购买、资源浪费、资产流失等问题。（4）规范全生命周期的资源管理理流程。通过对资源的请求审批、采购、接收、安装、投运、维护、退运等阶段的流程化管理，对流程的关键点进行严格的监管控制，在流程上杜绝资源越级管理的状况，明确不同的职权部门的责任分工。
3.2系统功能性需求分析
设备全生命周期管理系统应该具备以下四种功能：设备台账管理、设备全生命周期管理、设备综合分析统计管理、系统管理。其功能组织结构图所图1所示。
（1）设备台账管理。分为设备报表管理和设备基础信息管理。其中设备基础信息管理是通过RFID技术的引用，使设备和标签之间建立起一对一的关系，方便对设备进行分类汇总管理，如按照设备名称、设备供应商、设备数量等信息进行分类和维护管理，通过完善设备的基础信息，使设备的台账数据更准确更完善，这样就为设备的采购、投运、维护、退运等全生命周期管理提供了实现的基础。设备的报表管理完成了设备的报表信息统计。（2）设备生命周期管理。完成设备全生命周期中最重要的几个阶段的管理包括：设备投运管理、设备维护管理、设备异动管理、设备退运管理。设备投运管理的功能是在设备的属性中增加设备的管理状态等属性，有效地记录投运参与的各个不同部门之间的意见，实现信息在部门之间的快速有效传递，达到各个部门协同的目的，实现统一的管理模式。（3）设备综合分析统计管理。包括设备缺陷统计管理、设备维修统计管理和设备维修成本统计，该功能的实现可以方便地查看设备的缺陷情况，设备的维修情况等信息，同时也可以完成维修成本的统计。借助这一功能可以方便地对设备性能进行评估，从而有效地制定未来的采购计划，统计采购成本等信息，节约成本，提升效益，实现精益化管理。（4）系统管理。为整个系统提供了一个多角色和权限控制的功能，系统维护着各个不同角色用户的基本信息，当其权限变更的时候，可以根据规定限制或增加其使用系统的能力，保证系统的安全性。
3.3系统的非功能性需求
根据软件工程的理论知识可知，系统的非功能性需求是指软件产品为了满足用户的业务需求而必须具有的且除了功能需求之外的特性。软件的非功能性需求包括对系统提出的性能需求、用户界面要求等方面的需求。一个完善的、健壮的系统仅应该考虑系统的功能性需求，更应该兼顾到系统的非功能性需求，下面将从系统的性能需求、用户界面需求和可扩展性需求三个方面进行重点的介绍。
