【正文】
用于現(xiàn)代鐵路的運(yùn)輸生產(chǎn)、管理和營銷,從而提高生產(chǎn)效率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,保障運(yùn)營安全。我國鐵路正在朝著高速鐵路、客運(yùn)專線方向發(fā)展。近幾年來,中國鐵路系統(tǒng)的發(fā)展更是有著相 當(dāng)大的增長后發(fā)優(yōu)勢(shì),中國有機(jī)會(huì)建設(shè)世界最領(lǐng)先的鐵路系統(tǒng)。期望在未來的鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域信息化中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠得到更廣泛,更深入的應(yīng)用。但是,作為“金字塔”的 塔座,傳感器將會(huì)是整個(gè)鏈條需求總量最大和最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。:是利用超聲波的特性研制而成的傳感器,廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等。:是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器,廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)。:是一種能夠測(cè)量加速力的電子設(shè)備,可應(yīng)用在控制、手柄振動(dòng)和搖晃、儀器儀表、汽車制動(dòng)啟動(dòng)檢測(cè)、地震檢測(cè)、報(bào)警系統(tǒng)、玩具、結(jié)構(gòu) 物、環(huán)境監(jiān)視、工程測(cè)振、地質(zhì)勘探、鐵路、橋梁、大壩的振動(dòng)測(cè)試與分析,以及鼠標(biāo),高層建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性和安全保衛(wèi)振動(dòng)偵察上。三、傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用一說到傳感器,可能大家就會(huì)往小的方面想,在物聯(lián)網(wǎng)的大概念下,一個(gè)泛在的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),隨著參照物的不同,傳感器可以是一個(gè)“大”的“智能物件”, 它可以是一個(gè)機(jī)器人、一臺(tái)機(jī)床、一列火車,甚至是一個(gè)衛(wèi)星或太空探測(cè)器。按歐盟專家講,歐盟發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)先于美國,確實(shí)歐盟圍繞物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用作了不少創(chuàng)新性工作。能實(shí)現(xiàn)上述功能的網(wǎng)稱為物聯(lián)網(wǎng)。一、物聯(lián)網(wǎng)概念與定義物聯(lián)網(wǎng)(TheInternetofthings)的概念是在1999年提出的,它的定義很簡(jiǎn)單:把所有物品通過射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通訊,實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。如果將物聯(lián)網(wǎng)比作一個(gè)人,那傳感器就是神經(jīng)末梢,是全面感知外界的最核心元件。(4)由于高科技的應(yīng)用,給醫(yī)療事業(yè)帶來方便快捷,但醫(yī)療費(fèi)用會(huì)隨之上升,一定程度上限制了病人的接受程度。構(gòu)建這樣的醫(yī)療系統(tǒng)對(duì)于民生建設(shè)具有重大意義,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展?jié)摿o限,但物聯(lián)網(wǎng)與醫(yī)院相結(jié)合是個(gè)龐大的工程,在構(gòu)建的過程中涉及到很多方面的問題:(1)首先先進(jìn)的科技必然會(huì)帶來很大的成本,要完成物聯(lián)網(wǎng)的普及,需要大量的設(shè)備、資金和技術(shù),對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行構(gòu)建,也是一項(xiàng)復(fù)雜的工程,如何平衡是需要考慮的問題。這樣既可讓病人安心休息,也減少了看護(hù)的麻煩,還可以讓護(hù)士準(zhǔn)確地知道哪個(gè)病床需要換藥,以及藥品信息。通過電子病歷,醫(yī)生可以方便地調(diào)出病人的健康信息,根據(jù)病人的就醫(yī)歷史,解決健康問題。(5)智能藥瓶。所以對(duì)于瓶裝藥瓶,應(yīng)有單獨(dú)的智能儲(chǔ)藥柜進(jìn)行存放,工作人員可以通過電腦掃描后的指示信息找到藥品所在位置,完成藥品配備。將RFID腕帶系在新生兒的手腕上,該腕帶記錄了包括新生兒的出生年月,父母信息等,護(hù)士只需通過掃描腕帶上的條形碼,即可獲取新生兒的一系列信息;并且在新生兒被抱出病房時(shí),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警,防止嬰兒偷盜行為的發(fā)生。目前物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院的應(yīng)用包括以下幾個(gè)方面:(1)移動(dòng)查房機(jī)。感知接入網(wǎng)絡(luò):主要通過構(gòu)建具有感知和計(jì)算能力的網(wǎng)絡(luò),將閱讀器識(shí)別的信息傳送給醫(yī)院后臺(tái)管理系統(tǒng)。不同患者的醫(yī)療服務(wù)流程各異,且需多個(gè)診療部門協(xié)同作業(yè)。標(biāo)簽也稱應(yīng)答器,由耦合元件及芯片組成,標(biāo)簽含有內(nèi)置天線,用于和射頻天線間進(jìn)行通信。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用涉及智能交通、智能醫(yī)療、智能家居、智能物流、智能電力等,完成物品與人的最終交互。短距離無線通信能完成小范圍內(nèi)的多個(gè)物品的信息集中與互通功能。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)。第一篇:物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院的應(yīng)用介紹了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識(shí),提出了一種構(gòu)建基本智能醫(yī)院的簡(jiǎn)單模型,以及結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院各方面的應(yīng)用,闡述了智能醫(yī)院給人們?nèi)粘I顜淼囊嫣帯8兄獙游挥?個(gè)層次的下層,屬于物物網(wǎng)絡(luò),包括智能嵌入式設(shè)備、音頻、視頻數(shù)據(jù)等,主要用于采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù),可以說感知層是讓物體“說話”的先決條件。網(wǎng)絡(luò)層位于3個(gè)層次的中層,屬于泛在接入網(wǎng)絡(luò),主要借助于已有的廣域網(wǎng)通信系統(tǒng),如PSTN、2G/3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、WIMAX網(wǎng)等,把信息快速、可靠、安全地傳送到各地,使物品能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離、大范圍的通信。1.2 RFIDRFID(Radio Frequency Identification),即射頻識(shí)別,俗稱電子標(biāo)簽,是一種利用射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象,并獲取相關(guān)信息的技術(shù),是物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。閱讀器也稱讀寫器,是對(duì)RFID標(biāo)簽進(jìn)行讀/寫操作的設(shè)備,主要包括射頻模塊和數(shù)字信號(hào)處理單元兩部分。在醫(yī)療服務(wù)過程中,醫(yī)護(hù)人員、醫(yī)療器械等流動(dòng)錯(cuò)綜復(fù)雜,對(duì)現(xiàn)有的醫(yī)療管理系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn)。閱讀器:也稱讀寫器,用于對(duì)RFID標(biāo)簽進(jìn)行讀寫操作的設(shè)備。對(duì)于住院的病人,傳統(tǒng)情況下,醫(yī)生是攜帶著患者病歷和醫(yī)囑進(jìn)行查房,容易產(chǎn)生混亂或丟失。(3)取藥自動(dòng)化。(4)血液樣本化驗(yàn)?;颊咄捎诿β祷蛘咂渌蛲洺运?,當(dāng)在藥瓶上裝入壓力傳感器后,每當(dāng)病人進(jìn)行瓶蓋的扭動(dòng),便將向下的壓力轉(zhuǎn)換為信號(hào)傳送給醫(yī)生,醫(yī)生即可根據(jù)此信號(hào)進(jìn)行病人用藥監(jiān)控。不僅能為自己的診斷做出參考,而且更加快速、精確,避免誤診。雖然電子病歷及輸液自動(dòng)化還末實(shí)現(xiàn),但是相信隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院的應(yīng)用一定會(huì)越來越廣泛。(2)其次是網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的問題,要建立一個(gè)泛在的網(wǎng)絡(luò),必然存在很多網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面的問題,如何保持信號(hào)的穩(wěn)定是最基本的問題。因?yàn)槿魏萎a(chǎn)業(yè)的發(fā)展,最終還是需要用戶愿意支付相應(yīng)的費(fèi)用才能得到持續(xù)的發(fā)展和真正意義上的壯大。傳感器就是將外界的各種信息轉(zhuǎn)換為可測(cè)量可計(jì)算的電信號(hào),經(jīng)過設(shè)置的程序輸出結(jié)果,發(fā)送指令使各種事物可以不由人控制而只是由外界條件的變化自覺地調(diào)整行為?,F(xiàn)在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義至少有幾十種,都是不同領(lǐng)域?qū)<覐牟煌I(lǐng)域定義的,我們?nèi)追N有代表性的供大家參考: “物聯(lián)網(wǎng)”一詞:InternetofThings,可譯成物的互聯(lián)網(wǎng)。、多系統(tǒng)、多終端等綜合的物聯(lián)網(wǎng)的定義——或稱為廣義物聯(lián)網(wǎng)。在北京全球物聯(lián)網(wǎng)會(huì)議上,他們 介紹了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃》(InternetofthingsAnactionplanforEurope)其目的也是企圖在“物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展上引 領(lǐng)世界。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)注傳感器的實(shí)際應(yīng)用,下面是按應(yīng)用方式進(jìn)行的分類。:分為電阻式和電容式兩種,產(chǎn)品的基本形式都為在基片涂覆感濕材料形成感濕膜。:利用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的傳感器,廣泛應(yīng)用于國防、生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)和非電測(cè)量等。:是測(cè)量和記錄被探測(cè)物體的電磁波特性的工具,用在地表物質(zhì)探測(cè)、遙感飛機(jī)上或是人造衛(wèi)星上?!皞鞲衅魇俏锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐、應(yīng)用的支撐和未來泛在網(wǎng)的支撐,傳感器感知了物體的信息,RFID 賦予它電子編碼,傳感網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的演變是信息技術(shù)發(fā)展的階段表征。關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng),鐵路信息化,RFID射頻識(shí)別,車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)The Application of IOT in RailwayTransportation ZHENG jiwei, ZHOU weizhi, ZHONG yuan, ZHAO yan(Graduate Class 6)Abstract: The development of Internet of things technology will bring about profound changes and farreaching effects in the field of railway paper mainly describes and analyzes the key technology of The Internet of things – RFID, and its working principle, and put forward the development direction and some promotion schemes in the area of railway transportation from some early look forward The Internet of things to be more extensive and deeper application in the informatization construction of railway : The Internet of things, Railway Infomationization, RFID, ATIS 縱觀鐵路發(fā)展歷史,從1825年鐵路在英國誕生以后,鐵路經(jīng)歷了從大發(fā)展到被冷落的過程。統(tǒng)計(jì)資料顯示,截至2010年底,居世界第二。未來5至10年,我國快速鐵路和高速鐵路將會(huì)有很大的發(fā)展。由于傳統(tǒng)鐵路信息管理系統(tǒng)的不足,隨著鐵路系統(tǒng)的多次提速,客戶對(duì)于信息量的需求以及信息的實(shí)時(shí)性有了更高的要求,而且伴隨著RFID射頻技術(shù)以及傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步,基于這些技術(shù)從而實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在高速鐵路運(yùn)輸上的全面應(yīng)用也變?yōu)榭赡?。?dāng)然,隨著3G建設(shè)和其在鐵路覆蓋的完善,為公網(wǎng)運(yùn)營商進(jìn)入鐵路物聯(lián)網(wǎng)世界提供了網(wǎng)絡(luò)和鐵路應(yīng)用服務(wù)的基礎(chǔ)。首先,能顯著提高倉儲(chǔ)與包裝整理的安全效率。無線射頻識(shí)別技術(shù)好像是為物流業(yè)量身定做的:原先商品的存貨量統(tǒng)計(jì)缺乏準(zhǔn)確性,填寫的貨物訂單往往不規(guī)范,不能及時(shí)清點(diǎn)貨物,不知道貨物在哪個(gè)環(huán)節(jié)損失或被盜竊了,需要耗費(fèi)許多人來清點(diǎn)和短途搬運(yùn)貨物。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì),應(yīng)用無線射頻識(shí)別技術(shù),可減少庫存10%~30%以上,降低損耗50%左右,提高存儲(chǔ)率,銷售收入增加2%~10%。物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年提出的。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性,按一定的頻率周期性的采集環(huán)境信息,不斷更新數(shù)據(jù)。另外,物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接,其本身也具有智能處理的能力,能夠?qū)ξ矬w實(shí)施智能控制。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽,操作快捷方便。:廣義上M2M可代表機(jī)器對(duì)機(jī)器(Machine to Machine)人對(duì)機(jī)器(Man to Machine)、機(jī)器對(duì)人(Machine to Man)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)機(jī)器(Mobile to Machine)之間的連接與通信,它涵蓋了所有實(shí)現(xiàn)在人、機(jī)器、系統(tǒng)之間建立通信連接的技術(shù)和手段。RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜:閱讀器會(huì)通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào),當(dāng)標(biāo)簽(Tag)進(jìn)入該信號(hào)場(chǎng)后,接受閱讀器(又說解讀器)發(fā)出的射頻信號(hào),憑借感應(yīng)電流所獲得的能量將標(biāo)簽(即射頻卡)內(nèi)存儲(chǔ)的信息發(fā)送出去;然后,閱讀器通過接受天線接受到從標(biāo)簽發(fā)送來的載波信號(hào),并對(duì)接受的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼后,送到后臺(tái)中央信息主系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)的處理;最后,主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算推斷該卡的合法性,針對(duì)不同設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制,發(fā)出指令信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。應(yīng)用最多的是ISO14443和ISO15693,這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都由物理特性、射頻功率和信號(hào)接口、初始化和反碰撞以及傳輸協(xié)議四部分組成。在采用車號(hào)識(shí)別技術(shù)以后,鐵路車輛管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)的實(shí)時(shí)化、自動(dòng)化,降低了管理成本。標(biāo)簽編程網(wǎng)絡(luò)的主要功能是在標(biāo)簽安裝前,將車輛信息寫入標(biāo)簽內(nèi)存的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),防止出現(xiàn)錯(cuò)號(hào)、重號(hào)車,并對(duì)丟失損壞的標(biāo)簽進(jìn)行補(bǔ)裝。其中,在以下幾個(gè)方面尤為值得關(guān)注和期待::如果鐵路客票采用RFID 電子客票,其電子芯片的內(nèi)部數(shù)據(jù)是加密的,只有特定的讀寫器可以讀出數(shù)據(jù),這將是對(duì)造假者以沉重打擊。此外,通過該系統(tǒng)中乘坐人員的信息與車站售出車票信息對(duì)比,還可以查看是否有用假票乘坐列車的現(xiàn)象。:在鐵路的貨運(yùn)倉庫管理方面,RFID 也可充分發(fā)揮其電子標(biāo)簽穿透性、惟一性的特點(diǎn),借助嵌在商品內(nèi)發(fā)出的無線電波的標(biāo)簽所記錄的商品序號(hào)、日期等各項(xiàng)目的信息,讓工作人員不用開箱檢查就知道里面有幾樣物品。——IBM智慧鐵路當(dāng)前全球范圍內(nèi)鐵路服務(wù)需求的增加,給現(xiàn)有的鐵路運(yùn)輸能力和基礎(chǔ)設(shè)施帶來前所未有的壓力。它是幫助鐵路行業(yè)提高運(yùn)營效率的重要手段,也是鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)化的下一個(gè)方向和目標(biāo)。數(shù)據(jù)采集——通過在預(yù)定的維護(hù)時(shí)間從車輛的關(guān)鍵系統(tǒng)搜集車輛運(yùn)行信息(例如軸溫檢測(cè),剎車系統(tǒng),車速等),實(shí)施地或者在在每天結(jié)束時(shí)將來自列車的運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳到車輛管理和指揮系統(tǒng)。車載多媒體終端——通過車載的和可以網(wǎng)絡(luò)控制的多媒體終端,可以實(shí)時(shí)的視頻監(jiān)控車輛的運(yùn)行情況,提供增值的廣告發(fā)布手段,增加新的服務(wù)機(jī)會(huì)和收入。視頻監(jiān)控解決方案——智慧鐵路提供了一種更智慧的方法去協(xié)助人工監(jiān)控。智能化的智慧鐵路解決方案——可感知和互聯(lián)互通的對(duì)象與流程和復(fù)雜的商務(wù)系統(tǒng)可以彼此對(duì)話,深度挖掘數(shù)據(jù),分析相關(guān)性,連續(xù)而實(shí)時(shí)的進(jìn)行決策。在這個(gè)基礎(chǔ)上,感知和度量可幫助鐵路公司收集信息,進(jìn)而更好地監(jiān)控運(yùn)營,而信息整合、復(fù)雜的分析可將戰(zhàn)略決策與新銳洞察結(jié)合起來,幫助鐵路系統(tǒng)提高服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)安全性、服務(wù)可靠性并節(jié)約成本。尤其是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域,雖然我們國家在這方面已經(jīng)取得了一定的研究成果,但是要實(shí)現(xiàn)真正的鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng),以及所謂的―智慧鐵路‖還有很長的道路要走。關(guān)鍵詞: 物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化油田、自動(dòng)監(jiān)控1.物聯(lián)網(wǎng)1.1 物聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)介物聯(lián)網(wǎng)的概念是1999年提出來的,其英文名稱是“The Internet of things”。1.2 物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成從技術(shù)架構(gòu)上來看,物聯(lián)網(wǎng)可分為三層:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶(包括人、組織和其他系統(tǒng))的接口,它與行業(yè)需求結(jié)合,實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。其次,它是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結(jié)合,利用云計(jì)算、模式識(shí)別等各種智能技術(shù),擴(kuò)充其應(yīng)用領(lǐng)域。也就是說,即使人們沒有實(shí)時(shí)發(fā)出信號(hào),