物联网地理信息系统

物联网地理信息系统（精选12篇）

物联网地理信息系统 篇1

1 引言

21世纪将是公路交通智能化的世纪, 人们为了解决社会生活中的各种交通不便将要采用智能交通系统, 智能交通的发展将解决一个严重的的交通堵塞问题。所谓的物联网技术, 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, 把任何物品与互联网连接起来, 进行信息交换和通讯, 以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[1]。在“十二五”规划之后, 物联网成熟之时, 使用物联网构成智能交通网络, 也必是解决交通问题的最佳途径, 也必然给我们生活带来巨大变化。

2 系统的总体设计

优先发展城市的公共交通系统对缓解城市道路交通压力有着不可或缺的作用, 通过对公交系统的信息化和智能化可以有效提高整个系统的运行效率和服务水平。公交车辆到站时间作为乘客最为关心的公交信息之一, 可以有效减少乘客候车时间, 极少出行过程中浪费的时间, 同时也加强了公交服务水平, 很大程度上提高了人们在出行时选择公交的概率。

在日常生活中, 我们经常可以看到有地铁报时, 轻轨报时, 但是为什么很少有公交报时呢?在此总结几下几点原因: (1) 道路状况复杂, 点对点检测不易; (2) 不一样的时间段道路拥堵情况不一样; (3) 公路突发状况多; (4) 实时性很难把握。在文中, 我们提出了可行性办法, 由于堵车之后无法对公交车进行测速, 换个角度, 我们把注意力转移到了道路的通堵情况的检测, 对路况和距离进行检测。这是公交信息发布系统的可实现关键之处。因此设计了如下方案:

本文采用mega128[2]及飞思卡尔xs128[3]单片机为系统核心, 以红外对管为采集手段, 以12864液晶屏为显示装置, 无线模块则采用Zig Bee和蓝牙, 外加其他系统模块为一体作为系统模型。在每辆交通车辆上安装由红外发射管和两片555定时器构成的车载终端。当行驶车辆依次通过接收管时, 接收管将接收到的每辆车所特有的编码信号转变为与之对应模拟信号, 模拟信号经过滤波放大电路无线传递给CPU (xs128) , 此处的CPU (xs128) 也就相当于系统的主控中心, 在主控中心中, 由于要对众多的道路信息进行采集、计算、分析任务繁重, 计算量大, 因此对于此部分的CPU要求很高, 普通的8位机难以达到要求, 而32位性能高, 可靠性好, 但成本高, 功耗也相对较大, 因此我们采用16位的单片机。CPU (xs128) 应用AD、输入捕捉等功能对接收到的信号进行处理, 然后计算分析进而得出每辆车的行驶速度、到达时间以及道路的交通状况, 这就起到了交通信息中心的作用, CPU (xs128) 把这些得到数据通过无线传输模块传递给CPU (mega128) 即站点终端。CPU (meag128) 通过控制12864液晶显示屏、无线发送模块 (蓝牙、Zig Bee等) 对所接收到的信息进行发布。总设计图如下:

3 模块化设计

3.1 红外通信检测模块

为了更加方便、快速的掌握车辆信息和道路交通拥堵状况, 对各个车辆实时准确定位和跟踪, 并且及时、高效的处理各种突发事件, 这就要求我们能够找到一种可以区分各个车辆信息状况的装置, 以此来了解各项信息。对此我们选择在可视范围内遥控设备、无线传输信息最廉价的方式红外线传输。所以我们选择红外对管和红外接收管[4]。

将接收管安装在每一汽车上, 并通过两片555芯片对其所发射的红外信号进行编码, 构成车载终端。其中一片555产生频率为38K的载波, 另一片555芯片产生频率远低于38K且唯一的信号作为调制信号, 调制好形成每一辆汽车所独有的红外信号。当接收管接收到汽车发射的红外信号时经过滤波放大传递给CPU (xs128) 。由于每辆车所编码出的信号不同, 故CPU (xs128) 可据此判别出每辆车行驶情况, 且可以对车辆进行定位跟踪。

设车辆经过第一个检测点的时间为T1, 进过第二个检测点的时间为T2, 两个检测点的路程距离为S, 则根据

则可算出车辆行驶的平均速度V再有式

就可得到车辆到达每一个站点的大概时间。但由于车辆在行驶中还需考虑红绿灯时间, 站点停留时间等因素, 因此我们必须在原有的大概时间的基础上再增加一个补偿因子t。t为车辆所经道路的所有红灯停留时间t1与站点停留时间t2之和, 即

这样就可以比较精确的计算出车辆抵达目的的时间T

3.2 Zig Bee无线通信模块

Zig Bee网络含3种类型的节点, 即协调器、路由器和终端设备, 支持星状、树状和网状3种网络拓扑结构。从Zig Bee协议特点可以看出, 将Zig Bee无线传感网络用于智能交通[6]控制系统具有以下特点:短距离、小范围传输, 具有成本优势, 并且组网简单可靠;经过合理布局, 在一个市区内能做到无任何通讯盲区, 利用其地理定位的功能, 便于对城市交通进行管理监督[5]。在整个系统控制中, Zig Bee网络的数据通信速率可达到250Kpbs, 完全能够满足我们数据传送的要求。

在论文中站点终端将采集到的车辆信息, 采用译站式网络传输方式通过站点终端Zig Bee从节点发送给位于主控中心的Zig Bee主节点。本文采用Zig Bee自组织网络, 可以不断地对其网络进行刷新, 其中定位引擎是根据无线网络中临近红外信号强度, 计算公交车位置, 根据实际应用环境合理布局, 组成网状拓扑网络[6]。具有卓越的物理性能, 整个网络是免费的频段, 传输方式采用广播的数据传输方式, 它是网络的一个节点向其它节点发送的过程, 一个节点接收到一个广播帧时首先检查帧中的目的地址和自己的设备类型是否相符。不相符则丢弃;相符的话设备从本地广播事务表中查找相应的广播事务记录, 若存在, 则对其进行更新;若不存在, 则检查广播事务表中是否有空的或者过期的广播事务记录项。如果没有, 则丢弃广播帧;若有则添加新的广播事务记录项并将广播帧提交到高层进行处理。具体算法如下:本文采用Zig Bee自组织网络, 可以不断地对其网络进行刷新, 其中定位引擎是根据无线网络中临近红外信号强度, 计算公交车位置, 根据实际应用环境合理布局, 组成网状拓扑网络。在每隔一段距离设立Zig Bee主节点, 在道路周边设立大量的从节点, 而每个主节点最多能控制254个从节点, 每254个中心节点又可以管理254个主节点, 这样在各层之间组成了级网, 以无线的方式从低到高传输的Zig Bee主节点, 再由主节点传输到中心节点, 将所得得到的数据送入数据控制中心经过处理, 然后通过同样的网络传输方式将此数据通过Zig Bee主节点返回到Zig Bee从节点, 站点终端对接收到的数据通过液晶显示屏进行发布。

3.3 Bluetooth无线模块

我们在站点终端同样安装蓝牙装置, 这样人们就可以通过蓝牙连接来获取各种交通信息。互联网发展迅速, 已经与人们的生活密切相关, 人们可以在互联网上查到所需的各种信息, 蓝牙都是他们所必不可少的功能。

在本文中, 每一个站点终端都会实时的通过12864液晶显示屏、蓝牙传输模块不断的发布主控中心传来的各种交通信息, 人们只需要在手机上下载一个专用软件就可在蓝牙的传输范围内查看各种交通信息, 且不需支付任何费用。我们采用微微网来实现蓝牙无线通信。每个微微网只有一个主设备, 一个主设备最多可以同时与七个从设备同时进行通信, 多个蓝牙设备组成微微网, 散射网是多个微微网相互连接所形成的比微微网覆盖范围更大的蓝牙网络, 其特点是不同的微微网之间有互联的蓝牙设备。采取基于BER模式的数据传输算法, 在蓝牙应用的数据传输中采用比特误码率 (Bit Error Rate, BER) 进行描述传输的质量, BER值越大表示通讯过程中误码率越高。当前蓝牙应用中采用的数据传输算法, 为简化蓝牙网的连接管理, 未考虑具体通讯链路中BER的变化, 在整个传输过程中均采用单一链路帧方式, 导致传输效率不高。因此, 我们采用BER参数描述当外界环境变化, 并根据BER参数动态选用不同类型的数据包, 可改善在环境变化剧烈时造成数据传输大幅下降的情况。

4 智能公交信息系统的组成

5 系统制作与调试结果

为了实现系统功能验证试验, 本课题搭建了一个1:150的道路交通沙盘模型, 完成了设计与制作。由于条件所限, 本论文主要通过沙盘模型的方式来进行演示。

5.1 道路通堵状况显示

在道路大量车辆长时间停止不前时, 液晶显示目前道路拥挤, 在道路畅通时, 液晶显示道路畅通。通过无线通信发布公交信息和道路通堵状况。

5.2 蓝牙显示

手机蓝牙演示在站点终端的蓝牙覆盖范围内, 人们可通过手机蓝牙与站点终端蓝牙建立连接, 获取最新的各项公交信息。

摘要：本文致力研究基于物联网的智能公交信息发布系统, 物联网是具有整合感知识别, 传输互联和计算处理功能, 是新一代信息技术的高度集成。本文以ZigBee为无线通信框架, 主要由主控中心, 站点终端, 车载终端组成。以公交到站时间预测为出发点, 对其预算进行深度分析, 以物联网技术为基础, 实现路况的实时预测和显示, 这样会解决城市存在的诸多交通问题。

关键词：物联网,ZigBee,公交信息发布,智能交通系统,系统设计

参考文献

[1]张莉莉, 史鹏飞, 陈剑.物联网在智能交通中的应用研究.中国科技博览, 2010 (25) .

[2]AVR单片机数据手册.

[3]飞思卡尔9x12xs128单片机数据手册.

[4]唐文彦.传感器. (第四版) .机械工业出版社.2007.

[5]zigbee详细技术解析.互联网, 2012-02-13.

[6]Commision of the European Communities. (internet of things) An Action Plan for Europe.1st Edition[M].Brussels:COM (2009) 278.2009:1-12.

物联网地理信息系统 篇2

推荐期刊：《科技信息》

期刊简介：《科技信息》(旬刊)杂志是经国家新闻出版署批准、山东省科技厅主管的国内公开发行的公开出版物。是省级刊物、山东省优秀期刊。《科技信息》杂志以第一线科技、教育工作者为读者对象，追踪科研、教育工作新动态，反映科教工作者的言论和呼声，关注基层科教工作者在其理论领域内的探索、创新实践活动和学术研究成果，是广大科教工作者阐释观点的理论平台。《科技信息》杂志重点刊栏目有：本刊重稿、科教视野、高校讲台、职业教育、教改前沿、教学研究、治校方略、企业与经济管理、建筑与工程、交通与路政、计算机与信息技术、机械与电子、图书与档案管理、医疗与保健、环保与绿化、农业科学苑、法制论坛、党建与政工、理论纵横、问题与探讨、财税科技、金融之窗等。《科技信息》杂志国际标准刊号：ISSN1001-9960，国内统一刊号：CN37-1021/N，邮发代号：24-72，为国际标准大16开本。全年36期，每月出刊3次，上、中、下旬均单独计期，各为1-12期。投稿方式以发电子邮件为主。稿件要求按国际期刊标准格式，题目要简洁，切中主旨，文前要有“摘要”、“关键词”，文后要加注“参考文献”、第一、二作者个人简介、作者单位、详细通信地址、电话(手机)和电子信箱等。《科技信息》杂志现面向科技、教育、金融、法学、医疗、行政管理，尤其是建筑与工程行业、全国大中专院校等部门诚征优秀稿件。欢迎投稿。

主管单位：山东省科学技术厅

主办单位：山东省技术开发服务中心

主

编：王建一

刊

期：旬刊

创刊时间：1984-01-01

编辑Q Q :1966715440

国内统一刊号：37-1021/N

国际标准刊号：1001-9960

2015年 第06期目录

卷首语

(3)攀登科学高峰离不开科研精神声音

(6)声音本刊特稿

(8)喜看麦花千重浪——记齐鲁时代楷模、中国工程院院士赵振东郭春雨;秦昊

本期专题

(14)众创空间：给梦想行个方便——济南众创空间取样调查郭春雨

(20)对话“智库”——天使投资：有钱，也不任性郭春雨;秦景光;王希胜

区域创新

(22)适应新常态 运用新思维依靠科技创新为经济社会发展注入强大动力(25)为县域经济“解锁”——宁津县科技创新创业园工作实录郭春雨;秦昊

关注

(28)山东省供销社携手京东共推农村流通现代化薛金

调研报告

物联网地理信息系统 篇3

【关键词】物联网；物流信息系统；设计；实现

一、前言

目前，信息化背景下，计算机、互联网等技术日渐成熟，物联网开始渗透至人们生活中，为智慧中国、智慧城市建设及发展奠定了坚实的基础。物流作为供应链的一部分，人们网购趋势发展速度越来越快，传统物流已经无法满足人们对物流的要求。而将物联网作为底层硬件支撑，能够实现对物流数据信息的实时传输，实现对数据信息的存储和处理，及时掌握货物的地位，为用户提供具体、透明的物流信息，提高物流管理有效性。因此，加强对物联网基础下物流信息系统设计的研究具有非常重要的现实意义。

二、物联网概述

所谓物联网，是集合传感器技术、互联网技术及通讯技术为一体，将物体与物体连接到一起的网络。物联网能够实现物体与人之间的交流和沟通。其最早出现在19世纪末期，在家居、交通及养殖等多个领域都得到了广泛应用。在物联网内，互相通讯的传感器节点，能够形成网络进行通信，将上传的数据，通过基站使用移动网络传输给服务器，然后存储于数据库当中。传感器节点可以采集温度、湿度及重力等多方面数据信息。

三、物联网基础下物流信息系统设计

1.设计需求

物联网出现及应用，对人们生活和工作方式产生了巨大的影响。智能家居、城市等走进人们生活中。同时，互联网、终端产品不断普及，人们开始通过网购途径进行消费，通过物流获得自己需要的产品。处于供应链下游的生产服务行业，即物流成为连接交易双方的主要载体。但是传统物流模式下，人们无从知晓货物的位置等信息。基于此，为了满足上述需求，本文将以物联网为基础，提出一种建立在此基础上的物流信息系统，用户可以通过注册、登录，及时了解和获取到货物的位置、足迹及所处的温湿度等情况。不仅如此，本系统的设计核心在于系统的可维护性和易用性。

2.系统架构设计

现阶段，对于物流系统架构来说，主要采取C/S、B/S两种架构。针对不同的应用场景，采用的架构也会有所差别。本文将提出一种以webwork和Struts为核心的全新的架构，整合二者的优势，舍弃其缺陷，合并成全新的框架。通过拦截器机制，实现对客户端的请求。且引入了Hibernats技术，该项技术的引入能够在很大程度上减少JDBC代码编写量，提高开发有效性。Web服务器、应用程序及数据库形成了系统服务架构，分别对应的是表示层、逻辑层及数据层。为web服务器在整个系统中处于静态状态，不同用户获得数据需要应用程序提供，且用户仅能够访问到web服务器，在很大程度上提高了系统安全性。

3.系统设计

对于本系统整体设计，主要涉及用户、订单、货运及车辆4个模块，每个模块都具有基本功能，即登录、注册及修改等，其中查询功能能够帮助用户了解到历史订单、未验收订单等。物品状态，能够让用户对物品所处的温度、湿度等环境进行监控。在此设计基础上，能够让用户通过数据掌握物流信息，而非单纯的通过单号查询货物信息，且能够避免用户忘记单号的麻烦。具体来说：

第一，登录模块。是用户进入物联网物流系统的首个模块。该模块是物联网物流信息身份验证模块，在设计中增加了身份验证环节。如果用户首次登录失败，再次登录，除了要输入正确的用户名、密码，还要输入验证码，最大限度上保障用户信息安全。本文引入了Discuz算法进行加密处理，服务器验证审核用户身份后，方可进入到浏览界面。

第二，未验收订单查询模块。该模块作为整个系统最重要的模块，主要帮助用户随时随地查询自己尚未验收的物流情况。通过底层物联网传感器，对货物所处的温度、湿度等信息进行上传并存储于服务器当中，为用户物流查询提供实时动态，该模块还涉及订单信息、物品状态及足迹等模块。其中订单子模块，显示用户未验收订单详细信息，如寄件人/收件人姓名、地址及时间等信息，帮助用户能够对货物总体情况有所了解。除此之外，还有注册、修改等多个模块。

4.数据库设计

本文设计的系统涉及大量物流信息，尤其是用户增加，物流信息也会随之增加，形成海量数据信息。本文系统中的数据库中，要考虑到数据存储与处理问题。故本文将尝试引入Orale数据库系统，利用其分布式处理功能，实现对数据信息的管理。作为关系数据库，且能够对数据进行存储、修改及删除等操作，是系统开发服务端，实现数据管理的基础，且能够为后续系统拓展提供支持。如针对用户信息表格的设计，需要输入用户名、手机号及密码等。除了用户信息、订单信息，还涉及物品位置信息、派送车辆信息等。

四、物联网基础下物流信息系统实现

1.系统实现

针对上述提出的设计思路，本章将介绍各个模块的具体实现。主要采用C语言，Visual Studio2012编译平台对程序代码进行编写，其中数据库主要与物流信息系统相连接，直接通过程序对数据库进行操作。在系统实现过程中，我们主要介绍历史订单查询及未验收订单查询两个模块。用户点击超链接，能够查看链接对应的信息。针对未验收的物流来说，点击可以选择的订单编号超链接，系统自动弹出对应的物流信息详细情况。在该环节，将物流信息进行分页划分，每页显示10条信息，并将信息显示时间控制在3个小时，以便信息过于冗长。系统实现能够对模块功能发挥提供更多支持，提高模块运行效果，为用户提供优质服务。

2.系统测试

系统测试作为设计与实现的一部分，能够发现系统设计存在的不足之处，并及时进行调整和改进。本文选择黑盒和白盒方面，对系统的界面、运行性能等进行测试。观察测试结果来看，系统界面与用户之间交互较好，适合广泛推广和应用，且系统整体性能运行状态较好。表2为部分测试项测试结果。

通过测试后，将本文设计的系统应用到某企业中，一年后，与传统物流管理模式进行比较发现该系统的应用能够使得库存下降30%～50%，减少库存投资1.5倍，显著提高了库存周转率。同时，对于人、财、物等资源的节省，其中人员投入减少了10%，生产能力提高了10%～15%。

3.系统维护

针对本文设计系统的维护，应安排技术人员定期对计算机系统及其硬件设备进行保养和维护，使得计算机在运行速度、信息传递等方面能够保持准确，且具备更强的信息存储功能。此外，还应重视预防性维护，在故障发审前，对设备的性能等进行检查，发现潜在问题，对设备异样情况加以修复。

五、结论

根据上文所述，将物联网作为核心的物流信息系统，在具体应用中，能够提高系统运行有效性，且能够满足用户多元化需求，对电子商务等领域发展具有积极作用。在具体设计中，本文立足于系统设计需求，充分考虑当前用户对物流的要求，并引入关键技术，构建系统架构。完成设计后，借助相关软硬件确保各功能模块稳定运行。最后对系统进行测试，判断功能模块是否能够按照预期的功能准确运行。

参考文献：

[1]林君暖.基于物联网环境的智能物流系统设计研究[J].企业科技与发展，2016，（02）：38-40.

[2]李青.基于物联网的物流信息系统的设计与实现研究[J].信息通信，2016，（09）：118-119.

[3]水海红.基于物联网的物流跟踪管理系统设计与实现[J].软件导刊，2014，（04）：118-120.

[4]乐梦德.基于物联网技术的智能物流监管系统设计与实现[J].商场现代化，2014，（08）：50-51.

物联网地理信息系统 篇4

东西融合了科技的力量, 如通信、信息、传感器、自动化的电力生产、传播和消费、管理各个环节, 广泛部署有一定的认识, 计算能力和执行各种智能设备的能力, 基于IP的标准协议, 由电力信息通信网络、安全、可靠的信息传输, 合作管理、统一的服务和应用程序集成, 和全景的全过程管理的企业, 实现全息的操作意识, 连通性和无缝集成。

基于物联网技术的特点和智能电网发展的要求, 电力物联网应具备以下五个基本特征:

全面感知:管理电力生产、传播和消费、综合智能识别每个链接的信息, 在信息收集的基础上, 收集处理的实现过程中, 一生的资产和总客户感知。

之间的IP连接:传感器, 传感器和应用系统通过事情的力量标准化的通信协议和通信网络, 实现信息传递和互动。

可靠传输:使用电力光纤、载波、无线专用网络, 互联网, 等等, 实现可靠感知层和应用层之间的信息传输。

智能处理, 综合使用高性能计算、人工智能和分布式数据库技术、数据存储、数据挖掘和智能分析, 支持服务, 信息展示、客户交互等业务功能。

它集成:成为一个扩展企业的IT基础设施, 完善企业IT体系结构, 同时最重要的企业IT体系结构的一部分, 和企业IT体系结构融合。

物联网网络的智能电信信息采集系统完成相关电压, 电流, 电量的采集, 以及小区节点系统的通信。主要把智能小区的数据包括电压、电流、电量、故障等上传给监控系统。和后台监控的通信, 以及后台监控数据处理, 保存, 显示等。基于无线自组织物联网网络的智能电信信息采集技术研究不仅是必须的而且是可行的。它对于智能电网的普及、电力管理系统的发展以及大批量信息处理等领域有着广泛的应用前景。

1) 可以实现智能小区的监控电力, 可以监视电压, 电流, 功率, 等;

2) 可以监视多个智能小区, 只要改变协议, 以实现通用的目的;

3) 符合标准的智能社区信息采集系统产品入网。

通过本系统研究, 研制一种以小区智能监控为核心, 能够方便的应用的小区智能信息采集软件, 为企业节省监控费用, 从而降低产品成本。

物联网的设计目标是数据中心, 在无线节点中, 由于节点通常运行在远程环境, 甚至工作在危险恶劣的环境。在检测区域中, 节点可以随机分散, 通过RFID标签识别模式, 来识别相关节点。无线需要进行计算, 并保持网络连接等功能。而由于能量的不可替代性和低功耗的多跳通信方式, 无线传感器节点的设计, 有效地延长生命周期的网络和节点的低功耗已经成为无线传感器网络的核心问题, 其无线传感节点模型如图1所示。无线节点上电, 开始运行, 系统初始化, 信息采集节点响应主节点查询命令, 发送采集的电量等。

1) 使用NMI模式传输。此时使用NMI协议传输。

除了透明协议, AP也可以按客户要求将其出厂默认的数据协, 议为格式协议 (又称API模式) , 此时, 对来自串口的数据, AP只对符合格式的数据进行处理, 并将从网络中收到的数据也按, 一定格式发往串口。即:AP在从串口收到数据后, 它将寻找数据的包头并判别此数据是否符合协议要求, 它只对符合协议的数据作出响应, 对不符合协议的数据, 它将向前移位丢弃的方式继续向后寻找, 直到找到符合协议格式要求的数据, 在该模块从网络中收到数据后, 它也将按协议要求将数据打包输出到串口。

2) 使用透传模式传输。此时用透传模式传输。

当无线自组织物联网网络的功能设计为AP时, 其出厂默认的数据协议, 为透明协议, 对来自串口的数据, 无线自组织物联网网络将以透明的方式 (即不做任何解释或改动) 经无线网络广播发送出去, 而从网络中, 接收的来自NP或EP的数据包, AP将净数据从串口输出。

本文描述了物联网电量采集系统, 给出了物联网节点查询图, 电量查询图, 设计了产品, 给出了最后的显示结果。从产品技术特征上看, 已经达到了设计的要求, 可以对小区的电表采集, 达到了省时、高效的目的。对物联网信息采集和控制有一定的指导意义。

摘要：随着无线网络的发展, 无线网络在智能小区有着广泛的应用。物联网智能电信信息采集系统完成相关电压, 电流, 电量的采集, 以及小区节点系统的通信。主要把智能小区的数据包括电压、电流、电量、故障等上传给监控系统。和后台监控的通信, 以及后台监控数据处理, 保存, 显示等, 对智能小区水电的收费有很大的帮助。

关键词：物联网,无线节点,智能小区,信息采集

参考文献

[1]李旋.基于物联网的移动信息采集系统设计与实现[J].西安电子科技大学2013.

[2]陈永攀.建筑能源系统物联网架构与实现技术研究[J].哈尔滨工业大学, 2011.

[3]黄健等.DCQD:一种物联网高性能数据采集平台的设计与实现[J].四川大学学报 (自然科学版) , 2014.

[4]柴远波, 郑晶晶, 等.无线Mesh网络应用技术[M].北京:电子工业出版社, 2015.

物联网冷链监测管理系统 篇5

随着现代科技的发展，以冷链温度监控系统为代表的现代制冷系统的应用也越来越广泛。冷链温度监控系统对环境温度进行严格的监控、记录、分析、决策，无线传输到计算机，对环境温度实现智能化管理。冷链物流泛指冷藏、冷冻类物品在生产、贮藏运输、销售，到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证物品质量和性能的一项系统工程。它是随着科学技术的进步、制冷技术的发展而建立起来的，是以冷冻工艺学为基础、以制冷技术为手段的低温物流过程。

现代冷链物流属于控温型物流，为了实现冷链物流的信息处理及时、配送流程优化，以及存取选拣自动化、物流管理智能化，冷链物流需要信息化技术作为辅助手段。

目前冷链行业内的企业基本都可以提供仓储、冷链运输、市内配送等基础服务;除此之外，一些企业提供的服务范围更加广泛，诸如配货、分拣、贴标等附加功能;采购、库存管理、数据分析等增值服务。不断提供有价值的增值服务，将是未来行业的发展趋势之一。通过先进的射频识别技术、GPS技术、无线通讯技术及温度传感技术的有机结合，在需要恰当的温度管理来保证质量的生鲜食品和生产流程管理中，将温度变化记录在车载智能终端”上并同时“实时”的通过“具有GPRS或3g、4g流量通道上传”到企业的管理平台，对产品的生鲜度、品质进行细致地、实时地管理。可以简单轻松地解决冷藏货物在流通过程中的质量监控问题。

二、冷链温度监控系统的应用。

1、疫苗冷链温度监控系统

疫苗冷链监测系统对所有疫苗冷链设备（包括冷库、冰箱、冷藏车）实施“1个云平台+N个监测端”的信息化监测模式，即通过在疫苗冷藏冰箱、冷冻冰箱、冷库、冷藏车内安装高精度温（湿）度探头，把采集到的数据上传冷链监测设备，冷链监测设备将数据直接上传到冷链云端平台，出现因断电、设备故障等导致的异常情况，系统将通过短信、声音、微信等方式及时报警。

这个监测系统替代了以往“冰箱人工监测、疫苗运输温度事后验证”的落后监测模式，将每天2次手工冰箱测温改为24小时自动监测，极大地解放了人力，最大限度地保证疫苗储存、运输环境安全。

2、蔬菜鲜果奶制品冷链温度监控系统

蔬菜鲜果奶制品的冷藏，不仅有助于减慢它们的腐坏速度，保持新鲜，而且对全国物品的运输和合理配置有极大的影响。选择GPS冷链温度监控食品传输过程让客户不再担心质量问题，人们也吃的放心。在多年自主开发GPS物流车辆调度管理信息系统的成功经验基础上，结合实际冷藏物流企业的业务管理流程要求，全方位整合GPS工业级调度监控技术，设计出一整套适合冷链物流企业货运管理和一体化服务信息系统解决方案。

3、冷链温度监控系统如何对车辆卫星监控管理系统

此GPS监控方案根据自动识别采集技术、GPS车辆跟踪技术，将货况信息数据自动识读输入信息平台计算机系统，在运送过程中利用GPS冷链温度监控跟踪技术方法和手段，可以为企业提供准确的数据采集和跟踪反馈的有效解决手段，在物流企业的车辆追踪，所运送物品追踪和供应链的身份识别与位置定位等方面都可协助企业充分有效地解决目前冷链物流企业中货况运输管理存在的问题。

4、冰箱冷库温度、温湿度监控系统

本温湿度监控系统主要提供对冷藏室、冰箱、冷库等环境空间温度、湿度的严格监控和管理。系统能对大面积的多点的温度、湿度进行监测记录，并将数据传输到PC机上进行数据存储与分析，并输出打印曲线，在设备异常情况下还以多种形式的报警通知相应人员。A、系统功能：

（1）、可在线实时24小时连续的采集和记录监测点位的温度、湿度、风速、二氧化碳、光照、空气洁净度、供电电压电流等各项参数情况，以数字、图形和图像等多种方式进行实时显示和记录存储监测信息，监测点位可扩充多达上千个点。

（2）、可设定各监控点位的温湿度报警限值，当出现被监控点位数据异常时可自动发出报警信号，报警方式包括：现场多媒体声光报警、网络客户端报警、电话语音报警、手机短信息报警等。上传报警信息并进行本地及远程监测，系统可在不同的时刻通知不同的值班人员；（3）、数据集中器提供USB接口，在没有配监控电脑或监控电脑损坏、瘫痪，可随时用U盘导出将数据转至其它电脑。

（4）、数据集中器端提供具有信号输出协议的端口，可接通信设备（GPRS DTU等）进行无线传输。

（5）、温湿度监控软件采用标准windows 98/2000/XP全中文图形界面，实时显示、记录各监测点的温湿度值和曲线变化，统计温湿度数据的历史数据、最大值、最小值及平均值，累积数据，报警画面。（6）、监控主机端利用监控软件可随时打印每时刻的温湿度数据及运行报告。

（7）、强大的数据处理与通讯能力，采用计算机网络通讯技术，局域网内的任何一台电脑都可以访问监控电脑，在线查看监控点位的温湿度记录仪变化情况，实现远程监测。系统不但能够在值班室监测，领导在自己办公室可以非常方便地观看和监控。

（8）、系统可扩充多种记录数据分析处理软件，能进行绘制棒图、饼图，进行曲线拟合等处理，可按TEXT格式输出，也能进入EXCEL电子表格等office的软件进行数据处理。

（9）、控制软件的编制采用软件工程管理，开放性与可扩充性极强，由于采用硬件功能的软件化的系统设计思想及系统硬件的模块化、通讯网络化设计，系统可根据需要升级软件功能与扩展硬件种类。（10）、系统设计时预留有接口，可随时增加减硬软件设备，系统只要做少量的改动即可，可以在很短的时间内完成。可根据政策和法规的改变随时增加新的内容。

（11）、设备改进、检修过程中及检修完成后，均不需要停止或重新启动机房监控系统。

（12）、系统都均做可靠行接地，以防静电。B、温湿度监控系统产品其他应用场合：

食品、电子生产车间、药房、冰箱、冷库、库房、机房、实验室、工业暖通、图书馆、档案室、博物馆、孵房、温室大棚、烟草、粮库、医院等其他需要环境监测领域。

三、温湿度如何布点

GSP认证最新规范规定:药品库房冰箱、冰柜、冷库、冷藏车、仓库温湿度应该如何布点

常温库、阴凉库温湿度分布点要求（满足GSP认证最新规范规定）温湿度传感器的布点跟库房面积密切相关，由药品库房的面积来决定温湿度传感器的点数，一般来讲常温库300㎡安装一台温湿度监测点；301-600㎡安装2个温湿度监测点，601-900㎡安装3个点温湿度......1501-1800㎡安装6个点，以此类推。

如果库房隔断出独立小库，不论小库面积多大，都要安装一个监测点。如果库房为立体库或高架库要使用双层布点规则进行温湿度布点。、冷库温湿度分布点要求（满足GSP认证最新规范规定）

冷库布点：平面单库20㎡一下应不少于2个监测点，20-50㎡不少于3个监测点，50-150㎡应不少于4个监测点；151-300㎡应不少于5个监测点、冷柜、冰箱分布点要求（满足GSP认证最新规范规定）

如果有单独的冷柜，冷柜每柜安装一个温湿度监测点，单独小库不论面积多小，都应安装一个监测点。、冷藏车

每辆冷藏车安装不少于2个监测点

四、总结

海淀信息办:践行物联网 篇6

让设备“说话”

在回忆起这次突发事件时，北京市海淀区信息办工作人员感触良多：“下暴雨那天，西四环第二办公区核心政务机房刚刚停电，我就接到了系统自动发过来的报警短信，通知当时主供电线路已经无法工作，我们得以及时采取应对措施。要是在以前，可能得等备用电池用完后、系统无法工作了，我们才能知道，那样麻烦就大了！”

这样的转变，得益于“会说话”的机房设备。

其实，海淀区信息办正是利用了最新的物联网技术，让机房设备“开口说话”，从而将运维模式由被动救火式转向主动预防式。

海淀区四大核心政务机房部署有全区政务网络核心设备和重要应用系统，区内各单位依托政务网络和政务机房实现了网络互通和信息共享。因此，保障四大核心政务机房安全、稳定运行至关重要。以前这四个区域机房中的各种设备都是孤立的，设备面临老化，问题随时会发生。面对这种电子政务的安全隐患，海淀区信息办决定利用物联网的最新技术，建立集机房监控、网络监控及ITIL运维于一体的监控预警管理平台，实现对机房、网络、安全运维外包服务硬环境和运维外包服务软环境的一体化管控。作为国内行业领先的IT服务管理供应商，北京中科院软件中心有限公司承担了该平台的建设实施工作。凭借多年的IT服务管理行业经验、遵从国际标准的完整IT服务管理解决方案和咨询服务体系，北京中科院软件中心有限公司为海淀区信息办实现了依托物联网技术进行预报预警、精细管理和全面控制的目标，将海淀区电子政务的预警管控和应急处置水平提到新的高度。

海淀区信息办为四大核心政务机房安装了机房监控采集器，对机房中各种设备如防火、漏水、UPS、精密空调等收集信息，建立起对网络环境的监控；解决了四大机房的物与物（物即资产）、物与人、人与人的相关信息及运行状态的割裂、孤立、分散问题。如今，四个机房充分利用了摄录像、网络协议、嵌入式采集、模拟量采集等多种手段，一旦出现异常情况或监控数据超过了阈值，都可以通过邮件、短信方式发送报警信息。以温湿度监控为例，系统用电子地图方式实时显示并记录每个温湿度传感器所检测到的室内温度与湿度的数值，显示短时间段内的变化情况曲线图，并设定每个温湿度传感器的温度与湿度的上限与下限值。当任意一个温湿度传感器检测到的数据超过设定的上限或下限时发出报警。

不过，仅仅是报警还不够，系统还可以将监控报警纳入到运维流程管理中，实现报警从发现、记录到处理及事后统计的全面管理。由此形成一个闭环的信息流，让物联网的应用价值得以延伸。

物联网落地有声

近年来，物联网发展势头强劲，一些应用雏形已经出现在交通、电力、物流等行业。北京市经信委也开始建设首都城市应急管理物联网示范工程。作为政府部门，更应该积极参与物联网落地的探索，海淀区信息办成为了首批物联网尝鲜者。

在信息化越来越深入、业务系统越来越复杂的趋势下，我国电子政务工作的重点已从大规模网络、平台、业务系统的建设阶段，转向以深化应用、提升应用效益为主要特征的“运行维护”阶段。但是，如何将运维工作变得轻松可控、有条不紊？这是很多政府部门的困扰。

显然，仅仅依靠传统技术手段，会过多地占用信息部门的人力资源，而物联网的出现，则为技术人员成功“松绑”。海淀区信息办目前根据机房、楼层和具体设备分布设置了集中监控服务器，在各机房设计安装嵌入式监控主机，进行UPS监测、精密空调监控、漏水检测、温湿度监测、消防主机监测、视频监控。通过统一平台获得系统所有数据参数并实现远程统一管理，最终将所有监控参数在大屏幕上集中呈现。如果不是依赖物联网的信息获取及处理技术，这一切都将无法实现。

2011年是物联网发展的关键一年，物联网技术应用得到了国家政府相关部门的大力扶持。温家宝总理在全国两会上做的政府工作报告中提及物联网时，着重强调了物联网的示范应用，明确指出加快培育发展战略性新兴产业，积极发展新一代信息技术产业，建设高性能宽带信息网，加快实现“三网融合”，促进物联网示范应用。2011年4月6日，国家财政部印发《物联网发展专项资金管理暂行办法》的通知，决定从2011年起中央财政设立物联网发展专项资金，全面支持物联网的发展，为我国物联网产业发展注入了一针强心剂。

很显然，现阶段物联网的发展重点就是应用落地，物联网已经在智能电网、智能交通、城市应急等领域取得初步成效。在电子政务领域，还处于空白。海淀区信息办将物联网成功应用于电子政务的运维，无疑开辟了先河，为其他政府部门提供了学习借鉴的模板。

链接

浓缩阅读

中科院软件中心在集中监控管理和服务台管理的支撑下，为北京市海淀区政府信息化工作办公室提供了一个切实可行的，具有科学性、系统性的，管控一体化的综合解决方案。

该方案总共包含四大系统(机房监控子系统、网络监控子系统、服务管理子系统、大屏幕集中展示)，主要概括为以下两个部分:

第一部分是对机房、网络、IT环境的监控，它动态地产生报警，系统以工单的形式分发给服务人员；

物联网社区信息化管理系统设计 篇7

一、物联网社区管理信息化概念

物联网技术涉及面很广, 如射频识别装置 (RFID) 、WSN网络、红外感应器、全球定位系统、Internet与移动网络、网络服务以及行业应用软件等。但其核心技术实际上是RFID技术、无线传感网技术、第四代移动通讯技术、超宽带技术等广为人知的成熟技术, 按约定的协议, 把任何物品与互联网连接起来, 进行信息交换和通讯, 以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的应用有三个层次:一个是传感网络, 即以二维码、RFID、传感器为主, 实现“物”的识别;二是传输网络, 即通过现有的互联网、广电网、通信网或者下一代互联网, 实现数据的传输和计算;三是应用网络, 即输入输出控制终端, 包括手机等终端。从物联网应用的三个层次可以看出, 传输网络与应用网络与互联网的传输和应用差别并不大, 关键就在于实现“物”的识别。

物联网应用在社区信息化是指利用现代计算机技术、通讯与网络技术、自动化控制技术和IC卡技术, 通过有效的传输网络, 实现多元信息服务、物业管理、安保防灾及住宅智能化的系统集成, 为住户提供安全、舒适的家居环境和快捷、高效的服务与管理的住宅小区。

二、物联网社区管理信息化系统功能

物联网社区信息化管理系统具有以下的功能特征:

(一) 以社区所管辖的房产产权证为关键词建立信息系统

和房产管理部门、公安、司法部门、教育部门、医疗机构、保险、养老信息系统连接, 并实现全国联网, 解决以下问题:一是准确掌握每个人、每个家庭的房产信息, 为将来征收房产税打好基础。二是掌握房主和户主、居住人的关系, 解决租房、空房的统计工作, 为治安、居住证管理的改革打好基础。三是掌握居民在本社区的求学、看病、社保、养老等信息, 为建立和谐社区打好基础。

(二) 以社区居民住宅为管理对象的物联网信息管理系统

解决以下问题:一是通信功能管理。包括电话 (可视电话) 、电视 (有线电视、卫星电视、会议电视) 、传真、高速数据通信、电子邮件、家庭办公系统、背景音乐广播、紧急广播、电话遥控、远程教育、远程医疗、远程控制、家庭购物和国际互联网访问等。二是安全技术防范。包括防盗防劫报警 (双鉴报警器、紧急按钮) 、火灾报警与消防联动 (感烟报警器、感温报警器) 、有害气体报警、紧急呼救、远程监听、电视监控与录像、可视对讲、分区分时布防撤防、出入口及门禁管理、巡更、周界防卫、车库管理、设备状态监控和防破坏报警等。三是楼宇设备及家电控制。包括三表 (水、电、气) 数据自动采集与传输、给水排水、供配电、空调、多功能卡、火灾报警与消防联动、程序自动化控制、红外遥控调节功能 (空调、音响、电视等) 、室内无线遥控、电源控制及调光和电梯控制与监视等。四是信息服务。包括综合信息查询功能、电子新闻、电子报刊杂志、电子图书馆、电子博物馆、网上旅游、旅游服务、家庭信息中心、证券股票交易、电子商务、社区公共服务信息发布和其他增值信息服务等。五是康乐舒适功能。包括交互式多媒体游戏、卡拉OK点播、网上博奕、视频点播、收费电视、音乐与剧场转播、频道租用、交互家庭购物等。六是社区服务功能。访客服务、电子银行与投资理财、家庭转账、三表自动收费、交互物业管理服务、交互遥距学习 (网上学院和网上实验室) 、交互医疗诊断、一卡通服务、报修管理、停车场、住户信息管理、收费管理、物业服务管理、社区娱乐信息及管理和小区公告板等。

随着上级各职能部门在各自领域内开展信息化建设, 都将工作终端延伸到街道, 由于各自独立运作, 街道同时面对若干个互不相通的信息系统, 而各个职能部门为数不多的日常业务数据也停留在“自己采集, 自己汇总, 自己分析”的分散孤立状态, 形成了大面积的“信息孤岛”。建立这样一个社区物联网信息管理系统, 必须由政府牵头, 形成“社区云”, 使每个居民都生活在信息相通的社区之中。

(三) 建立以住户为目标的收费管理系统

彻底改变多头收费各自为政的收费状况, 不再有电费、水费、煤气费、各自派人敲门收费的情况, 各部门完全针对社区物联网收费系统, 收费内容主要是对入住的客户所应支付的租金、物业费、卫生费、取暖费、停车费、水费、电费、煤气费、电视、电脑费、管理费等。

三、智能化物联网社区信息系统设计要求

智能化物联网社区信息系统设计要坚持以人为本, 追求“安全、宁静、整洁、舒适、方便、先进”的目标, 使进驻小区的居民感受到和谐社会的环境, 以提高居民居住环境水平, 根据《全国数字社区智能化系统示范工程建设要点与技术导则》的星级智能化系统规范要求, 系统设计需满足“数字社区总体规划设计功能定位”的要求, 对信息集成系统提出以下具体的设计目标、实现功能及系统设备选型。

一是采用基于网络化、信息化、自动化技术的物联网管理平台, 将智能化社区内的综合保安系统SMS与设备监控、信息管理、网络有机的结合在一起。利用现代科技改造传统的物业管理模式, 充分利用社区智能化系统所提供的动态监控信息和宽频网络来支持和提升物业管理的现代化水平, 同时反过来应用物业管理的专业化、规范化、标准化来强化对社区智能化系统的有效管理。系统应用现代高科技的主流技术, 即信息与网络科技 (IT&LAN) 和自动化技术, 将智能化社区物业管理与监控报警与管理集成于综合的自动化监控和信息交互平台上, 实现具有集成、交互、动态的智能化物业管理模式, 为管理者和住户提供高效率和完善与多样化的服务, 以及低成本的管理费用。

二是该系统软件的设计功能目标基于Intranet之上, 通过Web服务器和浏览器技术来实现整个网络化的综合物业管理信息的交互、综合和共享, 以及各信息服务系统基于XML和Web.net集群的协同工作。实现统一的人机界面和跨平台的数据库访问。真正做到局域和远程物业管理的实时监控, 信息与数据资源的综合共享。

三是物联网社区信息管理系统采用Internet/Intranet科技, 以TCP/IP协议为基础, 以Web浏览和SQL数据库为核心应用, 构成社区物联网管理全系统内统一和便捷的信息交互平台, 社区内各个监控与自动化功能应用子系统的实时运行信息可通过物联网上传到中央服务器上, 社区区各管理职能部门领导和管理员均可以在授权下通过Web工具方便地浏览小区内部网Intranet上丰富的信息资源, 监控和与社区管理信息集成的各应用子系统的实时工况。通过互连网Internet和内联网Intranet查询、编辑、浏览、下载与社区管理相关的信息和资料。

未来城市的发展方向是基于物联网之上的智能城市它以WSN (无线传感网) 为“神经末梢”, 感知并收集信息;以VAE及IDC为“大脑”, 控制信息汇聚、应用集成及产业发展;由通信网+互联网+物联网构成智能城市的“神经网络”, 打造出和谐发展的新型城市。物联网社区信息化建设将是一项长期工程, 随着城市管理模式的不断变化, 社区服务的服务对象、服务范围、服务内容和服务项目也发生了很大的变化, 人们对它的本质属性和内涵的认识也在不断深化和发展。只有坚持不断创新, 明确社区服务信息化的内涵与外延, 坚持统一标准、统一规划的建设原则, 坚持资源共享、互联互通的建设目的, 才能使社区服务的功能得到更好的发挥, 才能建设高质量的现代化和谐社区。

摘要：社区信息化是和谐社区建设的重要内容, 社区信息化主要指社区管理信息化, 社区管理信息化的关键任务就是利用信息技术手段提升社区管理与服务水平, 提高社区工作效率。本文提出通过物联网实现社区管理信息化、网络化, 分析系统的功能目标和架构设计。通过社区信息化建设, 能够为社区居民提供便捷优质的服务, 架起政府与百姓之间沟通的桥梁, 进一步提高社区居民的生活品质。

关键词：社区,信息化,物联网

参考文献

[1]王颖, 宋煜.中国社区信息化建设和发展的宏观思考[J].学习与实践, 2010 (11) .

[2]国务院信息化工作办公室政策规划组.国家信息化发展战略读本[M].北京:电子工业出版社, 2007.

[3]蔡大鹏.社区管理信息化[M].北京:北京工业大学出版社, 2004.

[4]马凌.推进社区管理信息化, 构建和谐社区[J].中国软件学, 2007 (12) .

物联网地理信息系统 篇8

关键词：数字化医院,物联网,RFID冷链管理信息系统

0 引言

如何保证医院试剂、血液、药品、生物制品等得到可靠的持续稳定的冷藏环境管理,是医院检验、药剂等部门的管理者十分关心的问题[1]。传统的做法是将此类物品保存在冰箱、阴凉库、冷库中,定时手工记录温湿度计的显示情况,较为繁琐,容易遗忘,夜间及节假日检查监测缺失,温度计常常陷在冰碴中,数据失真……对此,我们尝试基于物联网技术研究开发医院冷链管理信息系统,实现全程实时智能化冷链监测,医院应用部门评价良好。

医院冷链管理信息系统,是通过物联网无线射频识别(radio frequency identification,RFID)技术和无线传感装置,实现医院对温度、湿度有特殊要求的空间和物品进行全程实时智能管理的信息管理系统。该系统是感知医疗物联网管理系统的重要组成。

1 系统的设计开发

1.1 总体思路

应用物联网RFID及无线传感技术[2],研发专项软件,融入医院信息系统,全程实时对特殊空间和物品的温湿度进行监测与控制[3]。系统架构包括4个层次:(1)感知层:包括识别标签和温湿度传感器。(2)网络层:包括局域网、WIFI网络、RFID通讯和3G通讯。(3)处理层:对采集数据进行分析、存储和有效管理,系统与医院信息系统和医院物联网平台集成。(4)应用层:通过客户端,实现系统既定功能。系统软件订制开发,采用模块化设计原则,用户可根据需要,用较低的成本添加、更换所需要的模块。如:更换数据库引擎,C/S、B/S互换等。系统界面友好,应具有开放性、稳定性等特征。系统在安全方面的设计上采用了一系列加密方式和多种手段,保证数据不被非法修改和破坏。系统通过物联网医疗冷链标签将采集的温湿度信息汇聚至数据节点(标签阅读器)后统一处理及传输,各类传感器采集的数据实时、准确地与系统保持双向通讯。

1.2 主要构成

医院冷链管理信息系统硬件由物联网冷链温湿度标签、RFID读写器、通讯网络服务器、主控计算机、客户端、短信平台等一系列设备组成。物联网冷链温湿度标签安装在需要监测温度的冰箱及其他空间。系统拓扑图如图1所示。

1.3 系统设计开发环境

系统采用.NET开发工具,采用C/S构架形式,客户端采用Microsoft Visual Studio 2008开发,具有电子地图可视化功能。系统采用.NET Framework 2.0及以上版本运行库,Microsoft SQL Server 2008数据库,数据采集与控制管理一体化模块化设计。

本系统采用的物联网双向冷链标签,利用多功能传感器和有源RFID传输相结合,融温度传感器、湿度传感器、震动侦测传感器于一体;采用RFID双向通讯,主动定时发射,采用缝隙结构设计使干扰降低到最小,并可以穿透金属干扰,电池寿命长。一个读写器可以在覆盖范围内同时读取多个标签,提高管理效率,降低成本。对于多标签的情况,识别系统采用二进制线性搜索树算法,实现对多个电子标签的操作,该算法还能够快速且具有选择性地操作指定ID号范围内的冷链标签。

本系统物联网医疗冷链标签可侦测温度范围-40~123.8℃(精确度±0.4℃),湿度范围0~100%RH(精确度±2%RH)。标签采用超高容量AA级3.6 V ER14505电池,带有震动检测装置,功耗低,体积为79 mm×56 mm×20 mm,放在检测冰箱内基本不占用冰箱容量资源。该标签还可以监测冰箱的湿度和冰箱门的开关状态,并能够对异常状态进行声光报警。标签阅读器通过无线RFID传输方式接收传感器电子标签传来的标签及现场状态信息,并通过有线或无线网络传送至服务器进行处理。对于临时传递生物制品的容器,如到中央血站血库取血的容器,安装带有存储功能的有源冷链标签,回到医院无线环境中可将数据释放记录到系统中。

系统涉及的主要技术包括无线射频识别技术和无线传感技术。RFID无线射频识别是一种非接触式的自动识别技术[4],它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。本项目采用的是有源主动式RFID,被称为XTIVE RFID电子标签,技术上采用了2 400~2 450 MHz频段的主动式射频识别技术、嵌入式软件控制的强弱信号分离技术算法、MCU与FPGA技术相结合方案。该电子标签安装在金属箱体内工作时,读写器能够实现远距离、高速的读写标签卡内数据,并具备双向信号接收/呼叫功能,使射频识别更加智能化。无线传感技术作为物联网技术的核心之一[5],融嵌入式技术、传感器技术、短程无线通信技术于一体,通过传感器智能检测有关数据,将数据通过短程无线通讯传输给采集器,进而通过有线或无线网络传输到服务器,通过计算机系统平台实现物物相连。

2 系统的主要功能

2.1 应用领域

医院冷链管理信息系统适用于医院任何需要温度、湿度管理的空间与物品的监控与管理,一般可用于检验试剂冰箱、血库、中心实验室低温冰箱、病理科低温标本保存空间、生物制剂冰箱、药房阴凉库、各类冷库、各类洁净空间、计算中心机房、供应室消毒锅炉等。

2.2 主要功能

系统每一个标签均有唯一的ID,作为身份识别号。系统主要具有监测功能、报警功能、统计分析功能和各种管理功能等。

2.2.1 用户管理功能

包括主要对使用该系统人员信息、部门信息及角色分配信息、权限信息的设置和管理。

2.2.2 设备管理功能

用于对管理系统涉及的标签、读卡器等进行配置、部门匹配及对监控值、报警数据的设定。基于每一个标签,按照管理的需要,设定相应的温湿度参数,设定标签管理人员信息,用于报警短信通知。

2.2.3 实时监控功能

对传感标签监测的数据实时监控,并在电子地图上对应各冷链监控点进行实时显示,记录数据保存24 h,同时系统记录冰箱门开启次数。

2.2.4 统计分析功能

对系统所有信息进行图表分析,生成温湿度变化曲线图表。温、湿度曲线按标签/时间轴显示,温度记录连续、可追溯。

2.2.5 预警报警功能

对异常信息,如设备故障、标签缺电、冷链监控数据超出报警阈值等情况:(1)采用计算机音箱报警,提醒现场医护人员;(2)利用短信形式通过医院短信平台发送到责任人或相关管理平台[6,7]。

2.2.6 系统管理功能

针对系统运行中可能的可变参数进行相关设定。还包括日志管理功能、数据库备份功能等。

3 讨论

我院于2010年开始研发医院冷链管理信息系统,目前上线运行已超过1 a。该系统的尝试应用受到广大用户的一致好评,也得到了业内专家的高度评价。

目前,医院冷链管理中一般使用温度计,使用中存在无连续性温度记录数据,储存时使用人工抄写温度数据,精准度与追踪性较为不足,甚至有遗漏或假报表产生等问题。本系统利用物联网技术,建立医院冷链的监控和预警系统,实时监测医疗冷藏环境数据。在整个低温冷藏药品、血液、试剂、制剂等冷链管理过程中,应用RFID多功能传感器的特性,无需人工操作,全程自动地记录药品温度变化情况,并可实现不开箱读取温度数据。无论是同一地点还是多个地点,记录实时准确地上传至系统的数据中心,可实现医用药剂从仓储、运输到终端的全程冷链管理。该系统可提高医院药品、试剂等的管理水平,减少药品、试剂等的损坏与流失,降低医疗风险,提高安全管理水平。

医院冷链管理信息系统的创新价值主要包括2个方面:(1)医院冷链管理模式的创新:采用一体化、数字化、自动化、智能化的管理方式,将医院所有需要温湿度管理的空间或物品集中监控管理。(2)物联网技术的创新:(1)无线传感和RFID射频技术的融合,并采用双向标签技术;(2)基于RFID传感器实现温湿度等的实时监控;(3)警示信息自动触发,通过局部报警和短信同时推送[6];(4)环境管控和药品、试剂管理相结合。经检索,国内文献未见医院有类似应用。

4 结语

医院冷链管理信息系统利用物联网技术,建立医院冷链的监控和预警系统,实时监测医疗冷藏环境数据,使管理实现自动化、可视化、主动化,克服了原有方式的不足,具有明显的优势。系统的建立是物联网技术在医疗感知领域的成功实例,具有智能化程度高、方便易用、应用领域广泛等特点。该系统将促进物联网技术与医院数字化的融合,推动医疗领域物联网技术的发展和应用[8],具有良好的社会和经济效益,也具有良好的应用推广价值。

参考文献

[1]谢一唯.医院实行冷链管理的重要性及其影响因素的探讨[J].全科医学临床与教育,2010,8(1):45-47.

[2]丛雪.基于无线传感器网络的温度监测系统[J].电脑知识与技术,2010,6(19):36-37.

[3]安久意.我国冷链物流标准化现状及发展思路研究[J].标准科学,2010(7):75-76.

[4]赵光,唐红,赵明.RFID系统在医院管理中的应用与思考[J].医疗卫生装备,2011,32(4):122-123.

[5]陈钰,刘捷,王仲明.无线传感网在智慧医疗护理中的应用[J].医疗卫生装备,2011,32(5):73-75.

[6]沈崇德.新型客户服务平台——“医患通”平台的研究与应用[J].医疗卫生装备,2008,29(11):48-50.

[7]梅垒,黄勇,王卫星.基于医院信息系统与短信网关的公共客户关系管理平台设计[J].医疗卫生装备,2011,32(6):35-36.

物联网地理信息系统 篇9

煤炭是我国一次能源的主要组成部分,煤炭生产消耗的物资种类繁多,数量巨大,是煤炭生产成本的重要组成部分。煤矿企业物流与普遍研究的制造业有非常大的差别,逆向物流对其物流管理的意义异常重要。由于煤矿企业生产过程中消耗的物资并不构成最终产品,因此煤矿的物资管理集中于企业内部,对于物资管理有着一般行业所不具有的优势。加之煤矿生产地点的动态性,决定了物资使用点时常发生变化,这就使得对各种物资的回收复用成为企业物流管理的一种常态。煤矿长期以来的“修旧利废”就是这种活动在企业中的自觉实践,这本身就说明了逆向物流对煤炭企业的重要性。虽然传统的“修旧利废”管理缺乏系统的理论指导,但是仍取得了可观的效益,是企业进一步进行系统逆向物流管理的坚实基础。

煤矿逆向物流指煤矿内部所使用的物资沿物资供应路线反向运行的物流活动,主要包括物资收集、返回、恢复处理、再利用和废弃处理几个组成部分[1]。逆向物流管理对于煤矿的意义不但表现在经济、管理和环境方面,还表现在安全生产上。煤矿安全的影响因素一般分为:人、机、环、管四个方面。当前对“机”的因素关注较少,一个综合性的物资管理模式更是缺乏。逆向物流管理通过对物资在多个使用周期中情况的数据跟踪,能够提高当前安全管理的全面性和系统性。对于煤矿而言,逆向物流既是一个价值中心,又对企业长期的发展战略有重要的支持作用,因此其实施的意义远高于一般行业。这也是煤矿行业被我国定为逆向物流重点推进行业之一的原因。

逆向物流对管理信息系统的依赖程度远高于正向物流,对于煤矿也是如此。而当前无论是理论上,还是实践上,对煤矿逆向物流管理信息系统的研究都非常欠缺,严重制约了逆向物流管理煤矿的深入应用。本文以物联网为技术手段,对煤矿逆向物流管理信息系统进行了较深入的探讨。

2 煤矿逆向物流管理信息系统研究现状

2.1 现有的文献研究概述

生产、经营和安全是煤矿三个核心业务,其中每一项业务都涉及大量的材料和设备,这其中除了一些低值易耗品外,很多都是能够通过逆向物流系统,从新进入相关业务流程的。由于煤矿可回收再利用物资数量庞大,一个年产量100万吨左右的煤矿,进行初步的逆向物流管理,所节约的物资和设备价值就达到数百万元。如果将逆向物流管理科学化和系统化,并将之在整个矿务局展开,其作为利润中心的意义是非常巨大的。然而由于长期以来,煤矿企业管理粗放,信息管理滞后,加之对逆向物流管理的认识不足,因此对于煤矿逆向物流管理信息系统的研究长期以来远滞后于对物资、财务、安全、内部市场化、人力资源等管理信息系统的研究。这方面的研究如:贺超等讨论了逆向物流在煤矿中的实践,强调了其对煤矿管理的特殊价值与意义[2];刘辉等讨论煤炭逆向物流管理中存在的问题时,首先就认为缺乏完善的逆向物流管理信息系统是当前管理实践的主要障碍[3];宋效红更是进一步认为逆向物流管理信息系统是煤矿逆向物流发展的保障,并认为未来的煤矿逆向物流管理信息系统必然会是在企业内部电子商务平台基础之上建立的[4]。虽然研诸多究者都认可了逆向物流管理信息系统对于煤矿逆向物流管理的意义,但是这方面的深入探讨却仍是空白。

对于非煤炭行业逆向物流管理信息系统的研究,几年来也引起了一些学者的关注。大多数人认为,由于逆向物流的特殊性,供应链角度以及互联网技术是逆向物流管理信息系统研究和设计中必须予以重视的关键问题。这方面比较典型的研究如:程艳霞[5]、袁新芳[6]、刘静茹[7]、朱海波[8]等研究者所进行的探讨。

这些研究虽然为进一步的研究奠定了基础,然而却都对逆向物流信息管理的特点缺乏深入分析,从而对于逆向物流管理信息系统数据实时跟踪的本质要求有所忽视,导致当前的理论研究与企业需求存在一定的差距。要推进逆向物流的实践,必须在对其信息管理特点分析基础上,采用新的信息技术,构建全新的逆向物流管理信息系统架构。

2.2 煤矿逆向物流信息管理的特点

虽然逆向物流已经在很多行业体现了不同的价值和意义,但是在煤矿中,煤矿逆向物流的特殊性,使得逆向物流管理的意义尤为显著。

(1)逆向物流对象种类众多,数量庞大。

一般行业逆向物流所涉及的对象主要是产成品,品种数量有限。而煤矿由于最终产品并不是由任何采购原材料构成,因此进入逆向物流的均为各种采购物资或设备。煤矿生产复杂,所需物资种类动辄十余万种,其中很多都会进入逆向物流环节,且数量庞大。这个特点对煤矿逆向物流管理信息系统数据库容量和检索速度都有较高的要求。

(2)逆向物流与正向物流流程结合紧密,但彼此干扰有限。

很多企业对实践逆向物流管理存在一定的顾虑,甚至宁可予以下游一定的折扣,以换取下游对产品的零回流,一个重要的原因就是担心逆向物流系统会对已有的正向物流系统形成冲击。而煤矿则由于回流物流数量多,长期以来便建立了各种形式的维修部门,与正向物流流程较少交叉,仅仅作为一个物资源存在,不易对正向物流形成干扰。虽然两者有着业务关联,但是对于逆向物流管理信息系统而言,其与正向物流的数据交换不如其他行业紧密。

(3)逆向物流信息时间和空间分布都较集中,便于信息管理。

一般而言,逆向物流对象是产成品,产品使用者分布广泛,且保留产品的时间非常长。在这样一个广泛的时间和空间范围内如何对产品的信息进行跟踪管理,是各个行业逆向物流管理中面临的重大挑战。对于煤矿逆向物流而言,由于产品的使用集中于企业内部,故空间分布较为集中;煤矿物资是生产资料,由于有利用率的要求,因此所有物资和设备的使用寿命一般较其他行业的产成品要短,故时间分布亦较为集中。这种时空上的集中分布,有利于煤矿对逆向物流信息进行集中管理。

(4)逆向物流环节可控,不确定性较低。

逆向物流在企业实践中的最大困难就是逆向物流环节众多,各组成企业相互独立,任何一方都无法掌控整个流程。可以说,逆向物流管理必然是供应链上的管理。这种跨企业的流程管理充满不确定性,为逆向物流管理带来了巨大的难度。然而煤矿逆向物流几乎集中于企业内部,整个流程可以采用企业内部行政或内部契约进行协调,其可靠性要远高于其他行业。这一点是煤矿开展逆向物流最重要的优势,也为逆向物流管理信息系统在企业内部的信息集成提出了要求。

煤矿逆向物流存在诸多有利于进行管理的优点,因此对煤矿逆向物流管理信息系统要求的迫切性也较其他行业为高。当前煤矿企业逆向物流管理仍停留在传统手工条件下,某些应用管理信息系统的煤矿业仅仅是利用其进行简单的电子数据记录和业务处理,距离系统性的逆向物流管理信息系统仍非常遥远。一个适用的煤矿逆向物流管理信息系统,对于煤矿逆向物流管理、成本管理、物资管理以及安全管理等方面都具有重要的意义。

3 煤矿逆向物流管理信息系统的构建

3.1 基于物联网的煤矿逆向物流管理信息系统的结构

虽然煤矿逆向物流有很多有利于信息管理的特点,但也仍存在其必须解决的特殊困难。这其中最重要的便是煤矿必须实时监控所有物资和设备的状况以及位置等信息,以确保对逆向物流的全面管控。这也是当前少量讨论逆向物流管理信息系统的研究中所没有重视的问题。由于煤矿物资和设备的状况不但与经营相关,而且与生产和安全管理密切相关,加之煤矿物资和设备的位置和可用性均会随时间变化而变化,因此煤矿不能像其他行业逆向物流管理中仅仅是对数据变化情况进行记录,而要实时记录所有的相关信息。这就使煤矿逆向物流信息管理的实时性要求,较一般行业更高,同时也是长期以来煤矿逆向物流管理水平一直处于低水平的重要原因。这一要求在传统信息技术条件下难以实现,而物联网则使煤矿物资和设备的状态实时性监控成为可能,必将从根本上提升煤矿逆向物流管理系统性和科学性。

与现有的煤矿逆向物流管理信息系统不同,在物联网环境下,煤矿逆向物流管理信息系统具有数据来源多元化、数据传输实时化、数据加工智能化、信息去向集成化等特征。基于物联网的煤矿逆向物流管理信息系统是基于物资和设备整个生命周期的信息管理系统,其功能结构如图1所示:

新的煤矿逆向物流管理信息系统所有数据都集成在一起,形成完整的逆向物流数据仓库,由矿务局相关部门统一管理,以确保数据的一致性和各矿之间物资和设备的调用。本系统包括四个相互关联的数据库:第一是物资/设备属性与状态信息数据库,其中包括所有将进入逆向物流渠道的物资和设备的基础属性信息,由采购人员或仓库入库人员录入。第二是物资/设备状态数据,是对物流和设备在煤矿生产过程中使用情况的记录,包括其位置、使用单位、使用任务、使用时间以及各种性能指标参数。这部分数据来源即包括煤矿的生产经营管理信息系统,也来源于安装在物资/设备之上的物联网传感器。第三是回流作业数据。该部分数据主要是根据第二部分数据信息以及事先设定或自动计算出的回流规则,生成的对物资/设备的逆向物流管理计划及跟踪数据。如某设备连续使用若干时间后或某些参数到达某个设定的阈值时,则为之制定回流计划,并指派相关人员进行回收作业。此外,即使设备没有问题,随着井下相关工作的完成,也需要对设备进行搬家倒面等作业。这部分数据来源于生产计划管理模块。回收后的物资进行检修、恢复、更新以及再制造作业,将相关数据记录后,形成可用物资/设备数据,即第四个数据库中的数据。其中物资/设备属性数据是正、逆向物流系统共享的基础数据,而状态和可用情况数据也与正向物流中的物资/设备管理系统有着紧密的关联。前者的数据来源于正向物流,后者生成的数据指向正向物流。回流决策与作业管理模块部分数据来源于正向物流中的生产计划管理。显然,煤矿逆向物流与正向物流关系极其密切。通过与正向物流的数据衔接,逆向物流管理新系统与正向物流信息系统共同构成了煤矿闭环物流管理体系,对于煤矿的安全、生成保障、成本核算与节约、煤矿的低碳经营等都有着极为重要的意义。

这四个数据库中,物资/设备状态数据和回流作业数据最为重要,也是采用物联网系统进行感知,从而提高管理科学化和智能化水平的关键。

3.2 基于物联网的煤矿逆向物流管理信息系统的流程

新的煤矿逆向物流管理信息系统用户包括各煤矿,也包括矿务局与物资和设备有关的部门。矿务局的物资和设备租赁业务也可通过该系统进行管理。无论是哪个层次的用户,基于物联网的煤矿逆向物流信息管理都包含以下基本流程:

(1)数据初始化。所有可能进入逆向物流系统中的物资和设备,在其进入正向物流之处便完成了数据的初始化工作。这部分工作并不是由逆向物流系统完成,而是由煤矿的正向物流系统完成,其中物资和设备投入生产活动的数据记录,是逆向物流数据记录的起点。物联网技术大大提高了数据初始化的效率和准确性。

(2)信息的跟踪和管理。当物资/设备投入使用后,在某个时候需要予以回收、处理。为了保证回流管理的科学性和准确性,煤矿需要对所有进入各项生产活动中的物资/设备的具体位置与状况进行实时跟踪。物联网技术保证了对信息实时跟踪的可能性和经济合理性。

(3)回流物资处理方式管理与决策支持。物资回流在煤矿中包括两种情况:其一,通过对物资/设备状态的实时跟踪,结合相关部门对物资/设备回收和维修等作业的设定,及时制定回流计划;第二,根据煤矿生产计划,对使用完毕的物资和设备制定回收计划,及时回收,并对其检修后,供其他业务使用。物资/设备回流计划是煤矿逆向物流管理信息系统中必须要解决的核心作业之一。其次,当煤矿逆向物流管理水平已经达到一定程度,则在这个模块中应该增加对回流物资/设备处理的决策支持,以最大限度提高逆向物流管理科学性,使其成为企业一个利润中心。

(4)回流物资价值恢复管理。经过逆向物流环节的清理、维修、恢复、再制造等作业后,回流物资/设备的价值得到了一定程度的恢复,并能够被再次投入原用途或新用途。无论是哪一种,都需要对产品的状态信息进行记录,以备再次使用。

(5)回流物资再使用管理。回流物资重新进入正向物流环节后,煤矿应该从管理角度制定一系列的制度,以确保各物资使用单位能够积极领用回流物资,减少对全新物资的需求数量。

4 基于物联网的煤矿逆向物流管理体系

基于物联网的煤矿逆向物流管理信息系统能够较好地进行相关数据的采集、传递、加工和存储等一系列操作,但是其对现有的信息管理模式而言仍是一种变革。一个新的管理信息系统在企业内部的有效实施,除了取决于系统本身的开发以外,还依赖于相关的管理组织、流程与管理制度等的配套。以本系统而言,逆向物流全面实施后,各种物质/设备所需记录的数据量急剧上升,而且其存储往往是在某个网络服务器中。这除了要求煤矿进行完善的物联网、物联网、无线网络等IT基础设施建设外,还需要建立统一的信息管理部门。这个信息管理部是公司各种信息资源的管理者,而不仅仅是传统意义上仅进行网络和软硬件维护的信息中心。在业务流程上,所有将进入逆向物流的物资/设备需要分别由不同的部门进行各种数据的录入,与传统物资管理上的简单信息一次性输入有着本质区别。而且,由于流程较长,任何一个环节数据的延迟、错误等,都会对后续的所有环节造成影响。因此,一个适合煤矿全面逆向物流管理的管理制度和方法体系创新,也是本系统在煤矿中能够真正发挥最大效益的重要保障。

5 结论

煤矿逆向物流问题由来已久,在经济压力日益增加的当下,进行逆向物流管理对于煤矿的迫切性也日益凸显。一个完善的逆向物流管理信息系统是逆向物流管理的关键之一。煤矿逆向物流所面对的问题众多,传统的信息技术难以有效解决。由于物联网技术的优势,未来基于物联网的煤矿逆向物流管理信息系统必将在煤矿中得到广泛的应用,不但推动煤矿逆向物流管理的进步,还将推进煤矿闭环物流的发展,使闭环物流管理真正成为煤矿的利润源和核心竞争力。

参考文献

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[3]刘辉,王建军,高宗飞.供应链环境下煤炭企业逆向物流探析[J].煤炭工程,2009(5):74-76

[4]宋效红.煤炭企业物资供应逆向物流研究[J].中国煤炭,2008(11):37-40

[5]程艳霞,吴应良,刘勇.面向退货管理的逆向物流信息系统建设的研究[J].科技进步与对策,2005(12):8-10

[6]袁新芳.第三方经营的逆向物流及其基于Web服务的信息系统[J].中国制造业信息化,2007(10):1-4

[7]刘静茹,胡春阳,张炳东.基于J2EE技术的第三方逆向物流信息系统的构建[J].价值工程,2007(5):93-96

物联网地理信息系统 篇10

随着军队各种新型装备的快速发展和广泛应用,装备类型越来越丰富,对装备的管理任务也越来越繁重。当前,对装备的管理受人工因素的影响比较大,即通过人工操作的形式将装备的信息录入到管理系统中,装备的使用过程由人工核对点验,一定程度影响了装备管理的效率。利用新兴信息化技术实现对装备的智能管理,提高管理效益已成为提升军队信息化水平的紧迫需要。

物联网技术是一种新兴的网络技术。利用物联网技术建立装备管理信息系统,通过网络为管理人员提供管理平台,不仅可以实现对装备信息的自动快速采集和存储,而且还可使实现各级管理人员对装备信息的快速查询、浏览、统计和分析,对优化装备管理过程、完善装备管理方式、提升装备管理效率及创新装备管理模式,都具有重要的理论和现实意义。

1 基于物联网技术的装备管理需求分析

物联网是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定的协议,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术[1]。基于物联网技术的装备管理系统即是将信息传感设备如RFID电子标签与装备结合起来形成装备信息网络,满足对装备管理的以下要求:

(1)装备信息的智能、实时采集。应用RFID技术、条形码技术、电子标签技术,通过RFID读写设备、电子标签读写设备及条形码读写设备为装备生成相应的信息标识,实现对装备信息的智能、实时采集。

(2)装备信息的层次化分级管理。针对装备管理部门分级化的隶属关系,建立分级的装备信息中心,将装备信息数据库分级部署,方便各级装备管理部门及人员对装备的系统管理。

(3)电子标签的规范化生成与管理。电子标签作为管理装备的标识信息,其格式要符合军用标准规范,另外对于电子标签信息能够批量生成,并能够批量的导入到装备信息数据库中,并能够批量导出,保证电子标签管理的效率[2]。

2 系统功能结构设计

系统主要由基础数据管理平台和标签生成与管理模块组成。

基础数据管理平台分布在各级信息化装备管理中心,并按照信息化装备管理中心的隶属关系进行分级管理,各级平台之间通过在线或离线方式进行数据交互。其功能设计如图1所示。

标签生成和管理模块实现对信息化装备的信息编码、标签信息管理和标签生成,具有标签信息查询、标签数据导入、标签数据导出和系统管理等功能。其功能设计如图2所示。

3 基础数据平台设计

基础数据平台采用多层体系结构设计,采用B/S和C/S结合的方式,分为:数据服务层、数据库接口层、应用服务层和应用客户端,方便各级管理中心的分级管理及数据交互,如图3所示。

上下级之间数据采取层次化结构分布式部署,并通过B/S或C/S方式实现上下级之间信息的交互,其结构示意图如图4所示。

4 电子标签生成与管理设计

4.1 电子标签生成与管理架构

参照《军用射频识别系统标准》中规定的信息服务体系架构标准,电子标签生成与管理系统架构由硬件层、信息服务层和信息应用层构成[3]。如图5所示。

硬件层包括电子标签及读写设备、二维码标签及识读设备,实现对装备的惟一标识和标签信息的识读。

信息服务层包括硬件接口、应用接口和服务中间件,实现硬件设备的配置接入、标签信息的采集和解析,为上层应用提供信息共享服务。

应用层通过信息服务层应用接口,实现设备实体标签信息编码、标签制作与识读等标签信息管理功能。

4.2 电子标签设计

电子标签是实现对装备物联网管理的基础。为建立装备的信息数据库,首先要设计标准化的电子标签规范,依此为标准建立关于装备的数据库[4]。电子标签编码规范如表1所示。

规范中各项目的定义如下:

(1)标签类别:用于区分电子标签的类别,长度为4bit;

(2)设备标识码:用于区别装备类型,分别定义不同类型的装备,长度为32bit;

(3)生产年度:装备生产年度,长度为8bit,取值范围1980~2235;

(4)生产批次:装备生产批次,长度为4bit;

(5)起始流水号:生产流水号,长度为20bit,表示装备生产流水号及外包装内装备起始生产流水号;

(6)数量:长度为8bit,取值范围1~256;

(7)器材种类:装备器材种类标识码,长度为4bit;

(8)生产单位编码:装备生产单位编码,长度为8bit;

(9)校验位:电子标签数据校验值,长度为8bit。

4.3 电子标签管理

电子标签管理主要实现对装备电子标签的生成、导入到管理数据库、从数据库导出、标签信息查询和管理等功能。

(1)二维码标签生成

按照二维码编码规范生成装备的二维码信息,通过标签打印机输出二维码标签。

(2)电子标签与装备绑定

将电子标签自身的惟一标识TID与写入标签的装备编码等信息绑定,实现装备惟一标识的同时,做到标签和装备的双向识别。

(3)电子标签批量发行

通过外接式电子标签读写设备,实现电子标签的批量制作。

(4)标签数据导入和导出

离线制作发行标签时,使用数据导出功能将装备实体信息导出生成数据文件,标签制作完成后,使用数据导入功能,将标签制作相关信息导入数据中心。

(5)信息查询检索及管理

根据属性信息从数据库检索、筛选需要制作标签的装备信息,并对标签信息进行修改、删除等管理操作。

5 系统实现与运行

5.1 系统开发环境

(1)硬件支撑环境,主要包括:100/1000M以太局域网、电子标签读写设备、RFID读写模块等;

(2)软件支撑环境,主要包括:采用Windows2003Server服务器操作系统、Windows XP sp3终端操作系统、浏览器IE 6.0以上,数据库采用Oracle 10g。

5.2 系统运行效果

装备管理信息系统通过采用物联网技术实现设备管理、装备入库管理、装备信息维护及系统管理,其运行效果如图6所示。

在装备管理过程中,通过为装备生成电子标签并基于物联网建立数据库,电子标签的生成与管理过程如图7所示。

6 总结

针对当前我军装备管理以人工方式实施导致效率较低的问题,引入物联网技术,为装备生成电子标签,装备电子标签数据库采用分级形式进行部署和管理,对信息化装备采取分级化、智能化、自动化管理,有效解决传统装备管理效率不足的问题,提升我军装备信息化管理的水平和能力。

参考文献

[1]韩金森,邹涛,张龙军.物联网技术与研究[J].电子设计工程,2012,20(19):21-24.

[2]刘兴,郭金星.浅析物联网对军队后勤建设的影响[J].后勤指挥学院学报,2009(6):71-72.

[3]白景斐.基于RFID的物联网车载终端系统[J].电子设计工程,2012,20(20):156-158.

基于物联网信息安全技术体系研究 篇11

关键词：物联网；信息安全；技术体系

中图分类号：TP391.44

目前为止，我国尚未形成完善的物联网安全信息技术体系，导致多数物联网示范工程的安全能力相对较低，这对维护我国经济发展、社会和谐稳定、人民生命财产安全有着不利的影响。由此可见，建立和完善物联网信息安全技术体系尤为重要，切实保障人们的财产权益，维护我国社会稳定和促进经济的快速发展。提高物联网信息的安全性，可以促进物联网更好发展。

1 物联网安全技术的挑战

物联网技术的迅速发展，既给社会带来了积极影响，又有消极影响的存在。物联网技术如同一把双刃剑，利弊共存，可以造福人类的同时，也可以危害社会。所以，维护物联网的信息安全十分重要，却需要物联网通过自力更生而实现。要想切实维护物联网的信息安全，不能一蹴而就，需要在社会的发展过程中不断进行探索和尝试，进而促进物联网技术的更好发展。

物联网的综合性较强，因而既需要接受传统挑战，又需要面临新的挑战。一是物联网有着较多的接入点、入口，不便于管理人员的管理，致使物联网信息系统易被不法分子所攻击，使得信息安全性受到严重威胁。二是物联网的一些感知信息、控制信息，会实现远程传输，传输过程中的保密性、完整性难以保证，可能会给用户带来损失。三是物联网的感知端经常处于环境较为恶劣的情况下，用户的信息安全受到威胁，如果用户在使用物联网期间，突发糟糕的状况，没有有效的安全措施可以应对。四是物联网信息系统受到控制，对用户的安全有直接影响。五是物联网中许多信息建筑在异构网络的基础上，而异构网络间的信任度不够，使得安全性能大打折扣。六是现有的一些维护物联网安全的设备，其安全能力相对较低，没有完善的安全处理机制，一旦发生危险情况，难以确保物联网信息的安全。七是物联网中的大量信息需要集中存储，但其完整性、保密性不能得到更多保障，使其存在严重的安全风险。八是物联网中一些信息涉及到我国保密问题，需要系统进行隔离和处理，在此过程中，可能会引发新的信息管理问题[1]。

2 物联网信息安全技术体系的探讨

2.1 物联网信息安全技术体系的研究思路

物联网为用户提供一个完整的整体，但其安全措施相加在一起，安全性能仍然相对较低。所以，要想建立有效的物联网信息安全技术体系，必须要充分考虑物联网中子系统间的安全等级，进而提高物联网信息的安全度，以解除物联网中存在的安全隐患。一方面从技术着手，另一方面从管理着手，对物联网信息系统中存在的风险、隐患进行有效分析，并在遵循安全原则的基础上，使自主保护与重点保护相结合，更好维护物联网的信息安全。建立物联网信息安全技术体系，以等级保护为主要思想，通过对物联网子系统的有效保护，去实现对物联网整体的保护，不仅使得保护措施更加有效，而且为广大用户提供了更加安全的网络空间[2]。

2.2 建立物联网信息安全技术体系的模型

架构物联网的安全等级、安全技术、安全网络三个维度，可以使安全技术体系模型更加完善。就物联网的安全等级而言，物联网信息系统是一个整体，分为若干子系统，对子系统进行有效的安全防护，以适度保护、重点保护等方法，巩固物联网的安全系统。就架构物联网的安全技术而言，可以从技术、管理、运维三方面以建立防御体系，完善物联网信息安全的基础设施。就架构物联网的安全网络而言，从物联网信息系统的组成部分着手进行安全防护，对不同等级层次的安全问题进行隔离和分解，使物联网信息系统受到各层次的安全防护[3]。

2.3 物联网的等级保护

2.3.1 划分物联网信息的安全等级

依据国家对物联网信息安全的有关规定，从信息安全和系统安全两个角度分别实行安全等级保护，前提条件是将物联网信息系统有计划的进行等级划分。一方面，可以根据作用域进行等级划分，以不同信息系统为单位实现安全保护；另一方面，根据网络域进行等级划分，以网络为单位实现安全保护。通常情况下，将物联网整体划分为若干安全等级，可以更加有效的实现物联网信息安全保护。

2.3.2 完善信息安全的基础设施

完善物联网信息安全的基础设施，可以使物联网中不同网络、不同域之间互通，有利于实现物联网的信息安全保护。现阶段，我国有关部门出台了物联网信息安全相关的政策、意见等，并提出了统筹规划物联网信息安全基础设施的明确计划。在此基础上，物联网的信息安全可以得到较多保障，其安全技术体系愈加完善[4]。

2.3.3 建立有效的安全防御体系

（1）横向防御体系。横向防御体系指的是从感知、网络、应用三个层次进行物联网信息的安全考虑。首先，感知层通过感知端采集的数据信息方面进行安全防护，确保数据采集的安全可靠性。其次，网络层确保数据传递的安全，用户使用物联网过程中，通过网络可以实现数据信息的传输，从网络层进行物联网的安全防御，可以有效避免数据传输的不完整现象出现和营造安全的远程传输环境。最后，应用层确保主机数据的安全，对存储数据进行分析、处理。

（2）纵向防御体系。物联网的信息数据由感知端获取，通过网络传递至应用层，历经的过程就是纵向手段。建立纵向防御体系，使物联网的各层级间有适度的安全隔离，可以有效规避安全隐患和风险。感知端获取数据信息时，需要与网络层有通路，以可行的手段得到网络层的认可，方可实现数据信息的传输；应用层与网络层之间有适度的边界防护，有效发挥着隔离的作用。所以，数据信息在物联网的整个过程中可以以其完整性形态存在。

2.4 根据等级化的信息建立安全防护策略

物联网信息安全技术体系是一个整体，可以分为若干子系统，要想确保物联网信息安全技术体系的完整和有效，必须针对不同子系统、不同网络域的安全等级而采取不同的安全防护措施，合理选择重点保护或适度保护，以充分发挥物联网信息安全技术体系的有效性，用等级保护促使物联网信息系统无懈可击[5]。

3 结束语

随着我国经济水平和科技水平的不断提高，物联网技术的应用更加广泛，对人类生活有着较大的影响和作用，所以保障物联网信息安全是重要的问题。本文对物联网信息安全技术面临的挑战进行了深入分析，以及对物联网信息安全技术体系进行了有效研究，为保障人民财产安全，促进经济发展和维护社会稳定发挥着良好的作用。

參考文献：

[1]张后永.基于SOA的物联网可信服务原型系统设计与实现[D].北方工业大学，2011.

[2]张浩.物联网环境下智能交通系统模型设计及架构研究[D].北京交通大学，2011.

[3]杨漾.输变电设备状态监测系统的信息建模与安全策略研究[D].湖南大学，2012.

[4]侯龙强.基于物联网的物流园区信息平台设计及商业模式评价研究[D].辽宁科技大学，2013.

[5]马宇健.基于电子标签的签名系统设计与实现[D].北方工业大学，2010.

作者简介：李翔（1987.08-），男，湖南常德人，现读于交通信息工程及控制专业，硕士，研究生在读，研究方向：网络工程。

物联网地理信息系统 篇12

物联网技术具有可靠传输与全面感知以及智能处理等特征,把不同种类的信息传感设备同互联网相结合,形成了综合信息网络,已经成为了交通与贸易以及物流等各个行业信息化建设的最为重要发展方向。现阶段,中国正大力的推进国民经济及社会信息化的进程。企业信息化则是国家信息化的一个重要的组成部分。企业信息化也是加快我国经济可持续发展和增强我国综合实力的必然要求。在这经济全球化的背景之下,企业改善其管理制度并提高自身的竞争能力是适应全球化的激烈竞争必然要求。本文就针对物联网的加油站综合信息监控系统进行探讨。

1 物联网综合信息监控系统的组成

基于物联网加油站综合信息监控系统,实现了对加油站内部的环境与车辆加油以及设备监控和经营等业务进行综合的管理,它不仅要通过门禁和周界及视频组成,还要由设备同IC卡加油以及远程的管理等物联网络组合在一起,如图1所示。

例如,四川省销售开发的物联网综合信息监控系统,它是将加油站与油罐车以及计算机连接起来,在连接过程中还要利用加装射频的识别装置与无线网络加以设备之后,同公司的内网相连接。由此实现了配送的对象和入库的时间以及装油的货位得以优化,将卸油的信息与视频等相关信息自动的进行传输。如图2所示。

2 综合信息监控系统构架

2.1物联网系统体系的结构

2.1.1物理层

物理层是由感知子系统与控制子系统组成的 , 主要的任务是对工业数据进行感知 , 并且还要依照系统所发出的指令,对工业现场的设备加以控制。最为常见的物理层设备有许多,比如 : 各种各样的传感器、全球定位系统以及图像采集设备等等。感知的对象通常有工业的对象与所处的自然环境还有智能安防等许多种类的对象。

2.1.2网络层

网络层的功能主要是完成工业物联网物理层和应用层间的通信。网络层其组成要素为网络基础设施与通信协议还有网络通信协议间相互协调的机制。

2.1.3应用层

应用层主要是通过不同的应用服务器所构成的 , 应用层需要完成对底层数据进行汇聚和分析以及存储。利用传感方法获取到大量的数据,在此基础上提供更细致的管理与控制。

3 综合信息监控系统功能和信息融合

3.1综合信息监控系统功能的结构

综合信息监控系统软件主要是由五个功能模块组成的,这五个功能模板分别是:基本信息的管理、数据的管理、安全的管理、设备的管理、以及远程发布的管理。系统软件功能的结构如图3所示。

3.2 管理以及监控综合信息的融合模型

对于加油站的管理以及监控综合信息的融合来讲,它是属于多信息源和多传感器及多信息类型之间的相互融合。加油站综合信息融合的硬件基础即多传感器,而多信息源则是加油站综合信息融合的加工一个对象,协调优化并综合处理作为加油站信息融合的中心,功能目标一定要同加油站的功能目标相结合。

第一级信息融合,目标为油罐与加油车辆还有监控区域;第二级信息融合,加油站经营情况的供给;第三级信息融合,是对加油站的环境状态进行估计以及威胁的估计。第一级信息融合主要就是对传感器信息源所采集到的信息加以融合,而二级和三级的信息融合主要就是在决策级之上进行融合,二级和三级的融合是在第一级信息融合基础展开的。

加油站的信息融合其核心即数据库,数据库是数据融合与共享以及系统集成提供综合性质的服务。其中还包括关系数据库以及实时数据库。关系数据库所存储的数据是静态的,有油罐区与加油区以及卸油区在内的加油站站内的一系列参数数据,还有加油站所处的环境数据,当然还有加油的车辆在内的加油数据。而实时数据库所存储的信息则是动态的,其中有加油车辆的跟踪与油罐所在的环境还有设备主机报警的状态等等。

4 综合信息监控系统功能的特点

(1)实现了对加油站一体化的综合信息进行监控。从加油站综合信息的监控系统角度来讲,加油站综合信息监控系统在计算机网络的数据中心里,实现了对各个物联子网进行集中的监控。通过利用网络多余的、重复的特点,各个物联子网相互之间不会受到影响,进而对各个子系统加以集中的监控。

(2)不仅能够对加油站的信息数据节加以实时的集成,还能够对数据库进行统一。在信息平台上,以加油站信息集成的平台为核心,把实时的数据流集成到一起。集成起来的实时数据流就会形成具有集成化和网络化的应用模式,所有的图形和报表的信息能够通过终端进行统一的浏览。在服务器里建立起综合的历史数据库,将定时检测的数据存到数据库中,为以后统计和分析数据提供准确的参考。如果数据被输入到了集成化的数据管理中,加油站的所有系统便都可以使用了。

5 结束语