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十幾年來,隨著我國城市化進(jìn)程的提速、汽車數(shù)量的爆炸式增長,城市擁堵問題也日益嚴(yán)重,與此相伴的是頻繁的交通事故、噪聲污染和空氣污染,使城市承載能力與社會運(yùn)行效率受到了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此,如何破解城市發(fā)展速度與社會效率的矛盾成了全社會普遍關(guān)注的問題。智能交通設(shè)備通過信息技術(shù)將人、車和路有機(jī)地聯(lián)系在一起,能夠提高既有有交通基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行效率、提高城市承載能力。特別的是,在國家實施新型城鎮(zhèn)戰(zhàn)略的大背景下,智能交通行業(yè)的個股有望迎來戰(zhàn)略發(fā)展機(jī)遇期,相關(guān)上市公司有望從中受益。
智能交通處于快速發(fā)展期
目前,政府層面的監(jiān)管要求是推動我國智能交通發(fā)展的主要力量,比如,隨處可見的電子眼、集成交通指揮平臺系統(tǒng)等。最近幾年來,政府投資于智能交通的步伐開始加快,年均增速超過了20%,主要原因有以下三個方面:一是政府對智能交通的重視;二是城市道路和交通擁堵所帶來的問題日益嚴(yán)重,比如,北京因擁堵十分嚴(yán)重被戲稱為“首堵”;第三,西方發(fā)達(dá)國家的實踐證明了智能交通能夠在一定程度上有效緩解城市擁堵問題。
從行業(yè)規(guī)模來看,我國智能交通行業(yè)尚不足400億,而美國智能交通行業(yè)的收入已達(dá)到1118億美元,即便是面積與人口遠(yuǎn)少于我國的日本,智能交通行業(yè)的市場份額也達(dá)到了377億美元,是我國的6倍。而從智能交通的發(fā)展特征來看,我國以硬件投入為主,占投入總金額的80%以上,而歐美發(fā)達(dá)國家的智能交通投入主要集中于軟件與服務(wù)方面,兩者發(fā)展水平的高低顯現(xiàn)無疑。未來,我國智能交通行業(yè)也必然會向縱深階段發(fā)展,北京、上海等經(jīng)濟(jì)實力雄厚的大城市已經(jīng)開始布局車路協(xié)作系統(tǒng)和出行服務(wù)。中金公司認(rèn)為,2015年,智能交通行業(yè)是量變向質(zhì)變轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵時間點,“十二五”末期,市場規(guī)模有望達(dá)到1000億。
行業(yè)成長性優(yōu)良
據(jù)了解,我國從事智能交通行業(yè)的企業(yè)約有2000多家,主要集中于道路監(jiān)控、收費(fèi)站、GPS,以及系統(tǒng)集成等環(huán)節(jié)。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2011年千萬級智能交通項目數(shù)量為195項,同比增長了129%,項目金額合計57.9億元,同比增長了180%,目前行業(yè)規(guī)模約在120億左右。湘財證券該行業(yè)研究員朱程輝認(rèn)為,未來3-5年,智能交通行業(yè)有望保持年均20-30%的增長,5年后有望形成千億級別的市場規(guī)模。
由于需求旺盛,在過去幾年內(nèi),智能交通行業(yè)的相關(guān)上市公司的營業(yè)收入和利潤均實現(xiàn)了高增長,龍頭公司甚至達(dá)到了30%的復(fù)合增長。與此同時,行業(yè)整體毛利率普遍高達(dá)25%-50%,整體凈利率也有20%左右(參見圖1),體現(xiàn)了良好的競爭格局和較強(qiáng)的議價能力。
細(xì)分龍頭顯著受益
智能交通行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈不長,主要涉及硬件、軟件、系統(tǒng)集成和服務(wù)擴(kuò)展幾個方面。其中,硬件方面涉及采集、傳輸和自動化等;軟件應(yīng)用到控制、管理、導(dǎo)航等;系統(tǒng)集成由于硬件再與軟件組成,涉及城市ITS和城際ITS;系統(tǒng)集成為服務(wù)擴(kuò)展提供支持。在這條產(chǎn)業(yè)鏈上,各個環(huán)節(jié)的參與者數(shù)量眾多,相關(guān)細(xì)分行業(yè)龍頭(參見表1)。
從海外發(fā)達(dá)國家智能交通行業(yè)的發(fā)展歷程及我國的實際情況來看,硬件及系統(tǒng)集成有望受益最大。
大華股份(002236):公司是智能交通行業(yè)的硬件采集商,近幾年來來受益于政府支持,獲得了高速發(fā)展。財務(wù)數(shù)據(jù)顯示,公司2010年、2011年的凈利潤增幅分別為122.11%與45.21%,2012年的凈利潤增幅在60%-100%之間。同時,公司近三年來的銷售毛利率均穩(wěn)定在42%以上,凈資產(chǎn)收益率也在20%以上。成長性與盈利能力均居高該板塊前列。
未來,隨著監(jiān)控設(shè)備從標(biāo)清向高清發(fā)展,公司作為行業(yè)龍頭,將會充分享受設(shè)備更新?lián)Q代帶來的市場機(jī)會,市場份額有望進(jìn)一步擴(kuò)大。近兩年來,公司在二級市場上表現(xiàn)也堪稱大牛股,反映了資金對公司未來發(fā)展前景的看好。
關(guān)鍵詞:智能交通;物聯(lián)網(wǎng);交通管理模式
中圖分類號:TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 20-0000-02
物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)的代表,它是全球技術(shù)發(fā)展的方向,物聯(lián)網(wǎng)是信息化與工業(yè)化融合的重要途徑和載體,也是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。而智能交通作為國家“十二五”期間重點扶持的新興產(chǎn)業(yè)之一,同時也是最迫切需要融合物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的領(lǐng)域之一,面臨著巨大的發(fā)展機(jī)遇。很顯然,ITS(智能交通)離不開各類傳感器對交通數(shù)據(jù)的采集,離不開局域、網(wǎng)絡(luò)的交通信息共享,離不開智能系統(tǒng)的監(jiān)控和管理。物聯(lián)網(wǎng)具“信息、和智能”兩大特征,其在城市智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用,必將引領(lǐng)城市交通的管理和服務(wù)發(fā)生革命性的變革。智能交通行業(yè)中利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備來實現(xiàn)交通運(yùn)輸?shù)闹悄芑?,智能交通系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)的相互融合,必能促進(jìn)中國智能交通系統(tǒng)的大發(fā)展。
智能交通系統(tǒng)著眼于提高交通基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行效率,立足解決交通擁堵、交通事故以及與交通運(yùn)輸業(yè)密切相關(guān)的能源和環(huán)境等問題,借助于電子信息以及科技等領(lǐng)域的優(yōu)勢,綜合運(yùn)用各種高新技術(shù)實現(xiàn)對人、車輛、道路以及交通與運(yùn)輸?shù)闹悄芑O(jiān)控與管理,實現(xiàn)感知道路的各種信息(交通擁堵、重大事件、公交、停車信息、環(huán)境(尾氣)與天氣等;采用互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、3G天線網(wǎng)絡(luò)等三網(wǎng)融合的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)任何時間、地點的實時道路狀況及數(shù)據(jù)的交互與傳輸;充分發(fā)揮數(shù)據(jù)信息有效價值,將數(shù)據(jù)信息分層分類及時發(fā)送到相應(yīng)的部門和用戶群體;為機(jī)動車駕駛員和市民提供最佳的出行路線;為政府及有關(guān)職能部門應(yīng)對突發(fā)事件和交通道路指揮及未來發(fā)展提供決策參考與依據(jù)。
1 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通體系框架的研究
傳統(tǒng)的交通信息采集方式落后并且手段單一,不能實現(xiàn)24小時的實時提供現(xiàn)場信息的實際情況以及道路擁堵疏通和突發(fā)交通事件的實時處置能力有有限的情況下,我們采用基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的智能交通體系,采用多種交通信息采集手段,結(jié)合出租車和公交以及其車輛的日常運(yùn)營,采用搭載車載定位裝置和無線通訊系統(tǒng)的浮動車檢測技術(shù),實現(xiàn)對交通信息要素的全天候?qū)崟r獲取。通過路網(wǎng)流量分析預(yù)測和交通狀況研判,為路網(wǎng)建設(shè)和交通控制策略調(diào)整及相關(guān)交通規(guī)劃提供輔助決策和反饋。
智能交通體系框架下的智能交通體系通過實時全天候采集和智能分析并結(jié)合車載無線定位裝置等多種通訊方式,實現(xiàn)了車輛路徑規(guī)劃、動態(tài)誘導(dǎo)和區(qū)域路網(wǎng)交通管控,能夠使整個交通信息系統(tǒng)進(jìn)行整合,為交通指揮中心信息平臺提供實時信息。為情報分析和指揮決策提供數(shù)據(jù)支持。在目前智能交通體系中車輛信息采集方式有固定式采集和浮動車式采集。固定式采集方式通過安裝檢測設(shè)備,從而對機(jī)動車信息進(jìn)行檢測。而浮動車將采集所得的位置和時間數(shù)據(jù)上傳給數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理中心,由數(shù)據(jù)處理中心對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、預(yù)處理,然后利用相關(guān)模型算法將數(shù)據(jù)匹配到電子地圖上,計算或預(yù)測車輛行駛速度、旅行時間等參數(shù),對路網(wǎng)和車輛實現(xiàn)“可視化”管控。浮動車采集技術(shù)是固定點采集技術(shù)的重要和有益的補(bǔ)充,它實現(xiàn)全流程的信息采集,結(jié)合固定點式采集,能夠為路網(wǎng)數(shù)學(xué)模型的建立提供更全面豐富的數(shù)據(jù)。
2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的應(yīng)用研究
智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)主要利用屏信息,對駕駛員提供誘導(dǎo)。駕駛員通過信息板實時對應(yīng)交通節(jié)點下游的部分路網(wǎng)交通狀態(tài),來選擇交通行駛路線。并能夠?qū)煌ü芾泶胧┨峁└櫡答仭=煌ㄕT導(dǎo)屏信息子系統(tǒng)主要功能包括:
2.1 提供在線車輛誘導(dǎo)、緊急事件的通告信息。交通誘導(dǎo)信息包括道路擁堵信息、快速路出口匝道擁堵信息、以及根據(jù)天氣狀況、路面及路面設(shè)施檢修狀況、特殊情況需要封閉道路等各種交通警示信息等,即時通知駕駛員,以提高其警覺性,實現(xiàn)車流的合理導(dǎo)向,緩解車流分配不均對交通造成的影響,保障車輛的安全行駛。
2.2 智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的控制模式。智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)包括自動和手動兩種控制模式,系統(tǒng)可以自由的在自動和手動之間切換。誘導(dǎo)系統(tǒng)在自動情況下,系統(tǒng)自動向交通誘導(dǎo)屏發(fā)出顯示道路交通狀況的信息,紅色表示堵塞、黃色表示擁堵、綠色表示暢通。在手動的情況下,系統(tǒng)自動向交通誘導(dǎo)屏發(fā)出顯示道路交通狀況的信息需經(jīng)操作員手工確認(rèn)方可,同時操作員可手工向交通誘導(dǎo)屏發(fā)送文字信息。
2.3 可變動態(tài)文字警示信息顯示。智能交通誘導(dǎo)系統(tǒng)中的信息標(biāo)志牌不應(yīng)該固定不變的文字信息,應(yīng)該重要的路況信息、警示信息,以便提高交通誘導(dǎo)屏的可讀性。
3 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用
城市交通的發(fā)展涉及多個部門,需要建立統(tǒng)一高效的協(xié)調(diào)機(jī)制。物聯(lián)網(wǎng)目前處于概念設(shè)計期,希望政府、研究機(jī)構(gòu)、高校、企業(yè)里能夠重視對這項技術(shù)的研究,這是一次非常難得的創(chuàng)新機(jī)會;RFID是物聯(lián)網(wǎng)得以實現(xiàn)最為重要的核心技術(shù)之一,城市交通領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大;車聯(lián)網(wǎng)將成為城市智能交通發(fā)展的核心。國家發(fā)改委已經(jīng)先期啟動基于物聯(lián)網(wǎng)的城市(廣州)智能交通試點示范,這些工作的開展必將帶動我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
“車聯(lián)網(wǎng)”是面向物聯(lián)網(wǎng)的城市智能交通發(fā)展的一條創(chuàng)新之路。汽車具有數(shù)量大、機(jī)動性強(qiáng)等特點,一直是城市交通管理的重點和難點。車與車、車與人、車與道路的協(xié)調(diào)一致是智慧城市的重要體現(xiàn)。車聯(lián)網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)最具有發(fā)展前景的典型應(yīng)用,是物聯(lián)網(wǎng)以及智能汽車兩大領(lǐng)域的重要交集,是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,也是未來智能交通拓展的方向?!败嚶?lián)網(wǎng)”更具體、更容易落地實施;車聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成不僅僅是汽車,還包括道路、行人等,涉及整個城市交通系統(tǒng)。
3.1 車聯(lián)網(wǎng)的幾大特性。所有車輛都是具有獨(dú)立身份和獨(dú)立思考能力的智能體,就像一個智能機(jī)器人,能自動判斷路況,不需人駕駛;所有車輛都可以實時感知自身、以及與其相關(guān)的物體的身份和狀態(tài),借助無線通訊,城市內(nèi)車與車之間,車與建筑物之間,以及車與城市基礎(chǔ)設(shè)施之間實現(xiàn)互聯(lián)互通;所有車輛所在的系統(tǒng)呈現(xiàn)出物體協(xié)同運(yùn)作、系統(tǒng)狀態(tài)最優(yōu)的自組織運(yùn)行模式,車輛如深海中的魚群快速地游動卻彼此永不相撞。
3.2 車聯(lián)網(wǎng)面臨的四大挑戰(zhàn)。(1)規(guī)模。與汽車保有量的迅猛增長相對應(yīng)的是,汽車相關(guān)的信息采集的種類也從單一的車輛身份信息逐步拓展至汽車的身份信息、運(yùn)行信息、狀態(tài)信息和事件信息等,數(shù)據(jù)規(guī)模將突破幾十甚至幾百PB級,迫切需要海量信息的傳輸、存儲和處理技術(shù)。車聯(lián)網(wǎng)將依托汽車智能平臺實現(xiàn)節(jié)點級的海計算分層自組織形成局部智能,解決90%的感知數(shù)據(jù)處理。車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)試驗階段將支持百萬級車輛的聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。(2)性能。汽車具有數(shù)量眾多、個體分散、機(jī)動性強(qiáng)、牽涉面廣等特點,需要支持復(fù)雜應(yīng)用場景、高速移動狀態(tài)下的信息感知技術(shù)。(3)安全。從互聯(lián)網(wǎng)的虛擬空間拓展到車聯(lián)網(wǎng)的物理空間,通過網(wǎng)絡(luò)就可能實現(xiàn)對現(xiàn)實世界車輛的攻擊,信息安全和危機(jī)處置將面臨的更大的挑戰(zhàn)。(4)隱私。車聯(lián)網(wǎng)可使每輛車成為一個節(jié)點。海量的涉車信息自動進(jìn)入網(wǎng)絡(luò),一切都將越來越“透明”,信息管理的權(quán)限設(shè)定將涉及基本的法律問題,甚至道德倫理問題,需要信息分級權(quán)限技術(shù)、隱私保護(hù)技術(shù)。
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);現(xiàn)狀;應(yīng)用前景;展望
中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)27-0049-02
隨著計算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的浪潮已經(jīng)滲透到人們的日常生活。物聯(lián)網(wǎng)主要是利用紅外感應(yīng)器、定位系統(tǒng)等傳感裝備,實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)和物體之間的連接,從而獲得物體的信息,并進(jìn)行通信,實現(xiàn)對物體的識別、跟蹤和監(jiān)管等。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,它拓展了信息的獲得領(lǐng)域,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以加強(qiáng)各個行業(yè)之間的交流,蘊(yùn)含著巨大的商機(jī)。
1 物聯(lián)網(wǎng)概述
1) 物聯(lián)網(wǎng)定義
物聯(lián)網(wǎng)是一種新興的智能感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),它可以利用物體智能感應(yīng)裝置來對數(shù)據(jù)的信息進(jìn)行收集和整理,并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸,使其傳輸?shù)街付ǖ男畔⑻幚碇行?,從而可以實現(xiàn)人和物以及物和物之間的信息交互。物聯(lián)網(wǎng)可以定義為利用射頻識別、紅外線感應(yīng)器和激光掃射器等傳感設(shè)備,并按照事先定好的協(xié)議,可以實現(xiàn)物品和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合,并進(jìn)行大量信息的交換的傳輸,從而保證實現(xiàn)智能化識別、定位和監(jiān)控的一種現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)。
2) 物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成
從結(jié)構(gòu)上來看,物聯(lián)網(wǎng)的可以分為三個層次:一是底層的數(shù)據(jù)感知層次。這個層析具有較強(qiáng)大的信息感應(yīng)的功能,它可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的收集和整理。底層的感知層次包含眾多的內(nèi)容,包比如二維標(biāo)簽、識讀器、攝像頭、傳感網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容,可以進(jìn)行物體的識別,它是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的第一個環(huán)節(jié);二是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的傳輸層次,它可以對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,并且進(jìn)行傳遞。它包括通信網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理中心、智能處理中心等內(nèi)容。三是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸層以及內(nèi)容應(yīng)用層。內(nèi)容應(yīng)用層對已經(jīng)處理過的信息進(jìn)行分析,并納入到一些有關(guān)的行業(yè)中,和行業(yè)的技術(shù)充分融合,有利于實現(xiàn)變電站的智能化、信息化的發(fā)展。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵也隨之發(fā)生了一些變化,增添了很多新的內(nèi)容,更加豐富而且多樣化,為此政府也針對目前的發(fā)展形勢,制定了一些新的規(guī)劃。
1) 政府部門出臺了一些推動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,我國逐漸出臺了一些相關(guān)的政策,比如我國在制定十二五規(guī)劃時,將物聯(lián)網(wǎng)納入新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃中去,也完善了相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但目前市場環(huán)境比較復(fù)雜,產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還在完善和發(fā)展的階段。雖然各地政府已經(jīng)開始出臺一些關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的策略,但是標(biāo)準(zhǔn)仍舊不統(tǒng)一,對未來的發(fā)展前景也表現(xiàn)出不確定性。
2) 各地高校開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,加快了信息的傳輸和交流。很多機(jī)構(gòu)紛紛成立了一些物聯(lián)網(wǎng)工作指導(dǎo)小組。很多高校增設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),力求培養(yǎng)更多的專業(yè)人才,促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)的發(fā)展。
3 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
1) 無線射頻識別技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)可以通過感知層對事物進(jìn)行感知和識別,因此,這就需要無線射頻識別技術(shù)的支持。無線射頻技術(shù)是一種智能化的技術(shù),它不需要人工進(jìn)行操作和指導(dǎo),可以充分利用無線射頻信號對目標(biāo)進(jìn)行識別,從而獲得一些有關(guān)的信息。無線射頻識別技術(shù)可以在復(fù)雜、惡劣的環(huán)境中工作,它不和目標(biāo)對象直接接觸,而且它可以同時對多個目標(biāo)進(jìn)行識別,具有較高的精準(zhǔn)度,以及較強(qiáng)的抗干擾能力,利用無線射頻技術(shù)進(jìn)行識別,可以快速獲得信息,并進(jìn)行信息的共享。
2) 無線傳感技術(shù)
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,傳感技術(shù)也得到了長足的發(fā)展。通過組織一些傳感器單元,可以形成一個龐大的無線傳感器網(wǎng)絡(luò),從而可以實現(xiàn)實體世界和數(shù)字世界的連接。無線傳感網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)各個節(jié)點之間的感知,并能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行傳遞,從而用來處理網(wǎng)絡(luò)中的監(jiān)測數(shù)據(jù)和信息。
3) 智能技術(shù)和納米技術(shù)
在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中,智能技術(shù)是其中一項關(guān)鍵的技術(shù),主要是在物體中引入智能系統(tǒng),增加物體的智能性,可以實現(xiàn)和用戶之間的交流,滿足用戶的需求。而納米技術(shù)可以應(yīng)用于更小的物體,它能夠?qū)崿F(xiàn)這些更小的物體之間的互動和交流。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,智能技術(shù)和納米技術(shù)之間的配合越來越緊密,可以通過二者的結(jié)合可以使一些物體更智能化和人性化。
4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展面臨的主要問題
物聯(lián)網(wǎng)具有廣闊的發(fā)展前景,在未來的發(fā)展中會繼續(xù)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,但是要推動物聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)發(fā)展,就要解決一些問題,其中主要體現(xiàn)在核心技術(shù)、信息安全、產(chǎn)品研發(fā)等方面。
1) 核心技術(shù)有待突破
由于我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)起步較晚,發(fā)展時間較短,一些關(guān)鍵技術(shù)還處在初始應(yīng)用階段,需要進(jìn)一步發(fā)展傳感器接入技術(shù)和核心芯片技術(shù)等。第一,目前,現(xiàn)有的傳感器的連接受到通信的距離的限制,而傳感器本身對外部環(huán)境有著較高的要求,容易受到外部環(huán)境的干擾。第二,目前,傳感器的存儲能力和通信能力還有待提高,且數(shù)量不足。第三,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展需要應(yīng)用大量的傳感器,因此要發(fā)展傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件技術(shù),目前我國網(wǎng)絡(luò)中間件技術(shù)還不完善,需要進(jìn)行進(jìn)一步的創(chuàng)新。
2) 要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,有利于保障互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和推廣,否則將會影響到互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還在發(fā)展階段,所以尚未建立健全互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系,從而在一定程度上妨礙了我國物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與國家的一些利益息息相關(guān),因此,要制定統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),但是目前受到國際因素的影響,統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)國際標(biāo)準(zhǔn)難以確立,因此,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不能在短期內(nèi)形成。
3) 信息安全和保護(hù)隱私的問題
目前,隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,信息安全問題和保護(hù)隱私成為一個亟待解決的問題。在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中,首先要對物品進(jìn)行感知和識別,在這個過程中,一項關(guān)鍵的技術(shù)就是無線射頻識別技術(shù),通過這項技術(shù),可以自動獲取物品的相關(guān)信息。它方便了人們對一些不可接觸的物體的信息的獲得,但是如果不加以對其進(jìn)行控制,那么很多物品的信息就會被更多的人們所知,并對物品進(jìn)行無限制的追蹤。因此,這對信息的隱私造成了較大的威脅。在對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時,也存在一些隱私安全的問題,很有可能導(dǎo)致信息的泄露。所以,要完善訪問機(jī)制,設(shè)立訪問權(quán)限,對信息的傳遞、查詢等操作行為加以控制,減量減少由于信息泄露而給個人帶來的損失;同時,很多信息需要進(jìn)行隱理,只允許被特定的人所看到,因此通常會采用加密的方式。在物聯(lián)網(wǎng)識別技術(shù)中,保密已經(jīng)成為其中的一個重要問題。在物聯(lián)網(wǎng)中,秘鑰管理是一項艱巨而繁重的任務(wù),這是因為物聯(lián)網(wǎng)具有多源異構(gòu)性,所以保密工作面臨著發(fā)展的瓶頸;在物聯(lián)網(wǎng)中,IP地址有待擴(kuò)充。每一個物體都需要有著自己的IP地址,可用于對它專屬的識別、傳輸?shù)?。目前,Ipv4已經(jīng)滿足不了地址的需要,因此,這就需要利用Ipv6的支持。但是,要將實現(xiàn)Ipv4向Ipv6轉(zhuǎn)型,并解決系統(tǒng)兼容的問題成為面臨的一項挑戰(zhàn);另外,設(shè)備生產(chǎn)成本的問題也要重點關(guān)注。目前,物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大,信息數(shù)量逐漸增多,因此,需要降低物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備生產(chǎn)的成本,從而可以獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益,進(jìn)一步推動物聯(lián)網(wǎng)智能化的發(fā)展。
5 應(yīng)用前景
1) 有效的資源控制,實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保
目前,我國資源短缺,人均資源占有量不足,耗能較高,還給環(huán)境造成了巨大的污染,影響了社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的提高。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,在一定程度上改變了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式,有利于調(diào)節(jié)資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,可以推動物品的智能化和人性化發(fā)展,有利于對資源進(jìn)行高校的控制,推動循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
2) 推動開放和合作
互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,具有極大的開放性和包容性,它為物聯(lián)網(wǎng)提供了很多可以借鑒的經(jīng)驗,可以在較短的時間內(nèi)形成一個龐大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),促進(jìn)信息的傳輸和交流。因此,在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展中,要推動開放和合作,保證產(chǎn)業(yè)之間的協(xié)調(diào),努力研發(fā),實現(xiàn)出核心技術(shù)的突破和發(fā)展。
3) 加快應(yīng)用開發(fā)
我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還處在初始階段,很多技術(shù)和方法還不完善,企業(yè)的盈利狀況還有待改善,在資金的投入上還不足,因此,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展容易停滯不前。所以,隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,要加快對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和開發(fā),做好宣傳工作,政府給予財政政策和貨幣政策的支持,給予企業(yè)一些補(bǔ)貼,保證他們發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的資金支持,進(jìn)而可以進(jìn)一步擴(kuò)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用范圍。同時,還要密切關(guān)注應(yīng)用中的信息安全問題,做好保密工作,加大安全維護(hù)的力度,打擊蓄意破壞的行為,通過法律法規(guī)對制度進(jìn)行完善。
6 結(jié)語
隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也得到了較快的發(fā)展。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以利用物體智能感應(yīng)裝置來對數(shù)據(jù)的信息進(jìn)行收集和整理,并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸,傳達(dá)到信息處理中心之后,有利于實現(xiàn)人和物以及物和物之間的信息交互。目前,我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展受到諸多條件的限制,還存在著一些尚待解決的問題,比如核心技術(shù)有待突破、信息安全和保護(hù)隱私的問題等,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展前景廣闊,其可以進(jìn)行有效的資源控制,實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保;并進(jìn)一步推動開放和合作;還要加快應(yīng)用開發(fā),促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。同時還要根據(jù)目前的需求來推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,掌握更多用戶的心理需求,促進(jìn)應(yīng)用范圍的擴(kuò)展。
參考文獻(xiàn):
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電氣工程及其自動化專業(yè)就業(yè)前景
電氣工程及其自動化專業(yè)是電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(xué)科,觸角伸向各行各業(yè),小到一個開關(guān)的設(shè)計,大到宇航飛機(jī)的研究,都有它的身影。由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān),發(fā)展非常迅速,現(xiàn)在也相對比較成熟。
發(fā)展前景:“自動化”一是屬于信息產(chǎn)業(yè)。信息產(chǎn)業(yè)被人們譽(yù)為“朝陽產(chǎn)業(yè)”,發(fā)展快、需要人才多、待遇高,是當(dāng)今科技發(fā)展的趨勢所在。因此,作為信息產(chǎn)業(yè)中的重要一員,自動化專業(yè)同樣有著光輝的前途。二是自動化應(yīng)用范圍廣。
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代化工業(yè)的不斷發(fā)展使電氣自動化技術(shù)方面的人才市場有著相當(dāng)大的潛力。尤其是廣東地區(qū),自動化生產(chǎn)技術(shù)不斷提高,自動化產(chǎn)品不斷普及,智能樓宇和智能家居的應(yīng)用,智能交通的不斷發(fā)展,為電氣自動化技術(shù)專業(yè)提供了廣闊的發(fā)展前景。
電氣工程及其自動化專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
本專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)社會主義建設(shè)需要,德智體美全面發(fā)展,受到工程師基本訓(xùn)練,具備電機(jī)及其控制、電器及其控制、電力系統(tǒng)及其自動化、建筑電氣等工程技術(shù)領(lǐng)域基礎(chǔ)理論和基本知識,能夠從事設(shè)計制造、研制開發(fā)、試驗分析、系統(tǒng)運(yùn)行、自動控制、電力電子技術(shù)、生產(chǎn)管理以及電子與計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的應(yīng)用型復(fù)合型高級工程技術(shù)人才。
本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可在工業(yè)與電氣工程有關(guān)的運(yùn)動控制、工業(yè)過程控制、電氣工程、電力電子技術(shù)、檢測與自動化儀表、電子與計算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域從事工程設(shè)計、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)運(yùn)行、研制開發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理等方面的工作。
從事行業(yè):
畢業(yè)后主要在儀器儀表、機(jī)械、建筑等行業(yè)工作,大致如下:
1、儀器儀表/工業(yè)自動化;
2、機(jī)械/設(shè)備/重工;
3、建筑/建材/工程;
4、新能源;
5、電子技術(shù)/半導(dǎo)體/集成電路;
6、房地產(chǎn);
7、其他行業(yè);
8、汽車及零配件。
從事崗位:
畢業(yè)后主要從事電氣工程師、電氣設(shè)計師、技術(shù)員等工作,大致如下:
1、電氣工程師;
2、電氣設(shè)計師;
3、電氣設(shè)計工程師;
4、電氣技術(shù)員;
5、技術(shù)員;
6、機(jī)械工程師;
你能相信嗎,現(xiàn)在已經(jīng)有無人駕駛汽車上路了。在美國加利福尼亞州,Google近幾年推出最大膽的項目之一—無人駕駛汽車已經(jīng)累計駕駛里程達(dá)30萬英里,而且在電腦操作下沒有發(fā)生一次交通事故。
這臺“神奇”的無人駕駛汽車,通過攝像機(jī)、雷達(dá)傳感器和激光測距儀來“觀察”其他車輛,并使用詳細(xì)的地圖信息系統(tǒng)來進(jìn)行導(dǎo)航。有趣的是,當(dāng)這臺無人駕駛汽車在啟動時會用一種十分性感的人工智能音進(jìn)行提示,你只需在筆記本電腦上搜索并設(shè)置目的地,系統(tǒng)便會自動給出最佳線路。
Google無人駕駛汽車的出現(xiàn),讓人們有了更加廣闊的想象空間。在未來二、三十年后,城市中的車輛在智能交通網(wǎng)絡(luò)指揮下迅速而有序地運(yùn)行,盲人可以開車、老人可以駕駛、汽車不再碰撞、停車不用苦惱、運(yùn)行時得到很好的監(jiān)控保護(hù)……那么這個美好的愿望到底離我們有多遠(yuǎn)呢?可以確定的是,現(xiàn)在在國內(nèi),智能交通中一個很重要的應(yīng)用—車聯(lián)網(wǎng)正在落地,就如打開潘多拉寶盒的鑰匙,車聯(lián)網(wǎng)正是解決交通問題的關(guān)鍵。
概念先行
車聯(lián)網(wǎng)最早興起于英國。早在1979年,英國就已經(jīng)使用交通信號網(wǎng)絡(luò)控制交通流量,建立起完善的交通信息系統(tǒng),其視頻信息可以在任何地方遠(yuǎn)程監(jiān)控高速公路的行車狀況。不過,相比于英國,國內(nèi)的車聯(lián)網(wǎng)概念提出尚晚,直到2010年10月才出現(xiàn)在公眾面前。
車聯(lián)網(wǎng),是指裝載在車輛上的電子標(biāo)簽通過GPS(全球定位系統(tǒng))、RFID(射頻識別技術(shù))、傳感器、攝像頭圖像處理等技術(shù),實現(xiàn)在信息網(wǎng)絡(luò)平臺上對所有車輛的屬性信息和靜、動態(tài)信息進(jìn)行提取和有效利用,并根據(jù)不同的功能需求對所有車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)管和提供綜合服務(wù)。
從網(wǎng)絡(luò)上看,車聯(lián)網(wǎng)體統(tǒng)離不開“端管云”三層體系:
第一層(端系統(tǒng)),屬于汽車智能傳感器,負(fù)責(zé)采集與獲取車輛的智能信息,感知行車狀態(tài)與從周圍環(huán)境,并且是車內(nèi)、車間、車網(wǎng)通信的終端。
第二層(管系統(tǒng)),實現(xiàn)車輛自組網(wǎng)及多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的通信與漫游,保障實時性、可服務(wù)性與網(wǎng)絡(luò)泛在性。
第三層(云系統(tǒng)),在云平臺上架構(gòu)車輛運(yùn)行信息平臺,對物流、客貨運(yùn)、危險車輛、汽車運(yùn)行管理等數(shù)據(jù)進(jìn)行虛擬化、安全認(rèn)證、實時交互海量存儲。
車聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上是一個巨大的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。每一輛汽車都可以被視為一個超級傳感器節(jié)點,通常一輛汽車裝備有內(nèi)部和外部溫度計、亮度傳感器、一個或多個攝像頭、麥克風(fēng)超聲波雷達(dá),以及許多其他裝備。此外,汽車將配備有車載計算機(jī)、GPS定位儀和無線收發(fā)裝等,這使得車與車、車與人、車與路、車與城市之間能夠互相連接、無線通信,從而實現(xiàn)更智能、更安全的駕駛。
車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用落地開花
當(dāng)中國物流技術(shù)協(xié)會副會長王繼祥談起車聯(lián)網(wǎng)時,他首先分享了幾則車聯(lián)網(wǎng)落地的生動案例。
【天行健車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)系統(tǒng)】2011年12月18日,杭州鴻泉數(shù)字設(shè)備有限公司與陜汽聯(lián)合研發(fā)的天行健車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)系統(tǒng)正式。天行健車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)系統(tǒng)是Telematics技術(shù)(無線通信技術(shù)、衛(wèi)星定位、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、車載電腦)和商業(yè)智能(BI)技術(shù)在重卡上的綜合應(yīng)用。它依靠GPS衛(wèi)星定位、GPRS數(shù)字移動通信、GIS地理信息、互聯(lián)網(wǎng)、采控網(wǎng)關(guān)、云計算等技術(shù),采集車輛發(fā)動機(jī)ECU、車身中央控制器CAN總線等信息,通過車載智能終端、管理平臺及呼叫中心幫助用戶實現(xiàn)對車輛的遠(yuǎn)程監(jiān)控、檢測、定位和管理。并且將車載智能終端采集而來的車輛運(yùn)行信息,進(jìn)行實時分析、整理,把駕駛員不良駕駛行為、油耗數(shù)據(jù)、車輛運(yùn)行情況、維修保養(yǎng)計劃等內(nèi)容以直觀的數(shù)據(jù)、圖表等形式展現(xiàn)出來。這套系統(tǒng)提供了重卡專用導(dǎo)航、智能配貨、緊急求助、車友互聯(lián)、油料、電瓶防盜報警、行車記錄儀、可視化倒車、故障報警、休閑娛樂、信息交互等功能,從而實現(xiàn)精益管理、安全運(yùn)營。
【3G神器"黑匣子"】山東聯(lián)通與煙臺奔騰全面合作產(chǎn)品—ARS車載終端。從外形上看它就是一個有著顯示屏幕的黑盒子,汽車裝上它以后,車主只要用手指點點,除了可以導(dǎo)航、看視頻、打電話以外,還可以上網(wǎng)看新聞、登QQ、聽音樂、防盜,甚至可以點播歌曲、訂房間、訂車票等。ARS車載終端將依托中國聯(lián)通3G WCDMA高速網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢,向車主提供包括在線視頻服務(wù)、救援、位置服務(wù)、咨詢服務(wù)、娛樂服務(wù)、通信服務(wù)、個人信息服務(wù)、車載互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)、路況導(dǎo)航服務(wù)、停車場指引、酒精檢測、安全駕駛服務(wù)、移動支付、防盜追蹤服務(wù)、緊急呼叫服務(wù)等一系列服務(wù)。
【智能疫苗冷藏車】疫苗說:“我已經(jīng)出來了,到你這里來了。”冷藏車說:“我是符合要求的,冷效評估已經(jīng)通過了?!庇捎谝呙缤ǔP枰汤滏溸\(yùn)輸,如何對疫苗運(yùn)輸過程實時監(jiān)控,曾經(jīng)是防疫部門十分頭疼的問題。寧波凱福萊特種汽車有限公司將生產(chǎn)疫苗的廠家在出廠包裝上貼上RFID標(biāo)簽,通過無線射頻識別技術(shù)采集疫苗的生產(chǎn)時間、生產(chǎn)批次、生產(chǎn)廠家等相關(guān)信息并存儲在電子標(biāo)簽上,待疫苗裝入冷藏車之后,該車管理平臺就會自動記錄疫苗上車時間、車況、運(yùn)輸線路、中途車門是否打開等信息。這樣就可以隨時知道疫苗是否合格,并能輕易實現(xiàn)疫苗產(chǎn)品的可追溯性。
在談及車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀時,王繼祥指出,“這兩年車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展比較快,大部分是由應(yīng)用推動的,目前尚處于初期的發(fā)展階段。但盡管如此,由于互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,特別是移動通訊的發(fā)展,車聯(lián)網(wǎng)的概念已經(jīng)逐漸被廣大群眾所認(rèn)同,它正在從一個概念走向應(yīng)用的階段,未來的應(yīng)用還會越來越多。車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,必然會帶動車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游,為汽車智能化與網(wǎng)絡(luò)化提供發(fā)展機(jī)會?!?/p>
國家智能交通系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心重大專項項目經(jīng)理、高級工程師王東柱對此談了他的看法:“現(xiàn)在車聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成熟并落地使用了,但是這些技術(shù)都是基于智能交通的基礎(chǔ)之上,以此而形成的新概念,叫車聯(lián)網(wǎng),但它屬于智能交通的一部分,是智能交通的一個具體應(yīng)用和發(fā)展。近幾年,國內(nèi)有許多關(guān)于車聯(lián)網(wǎng)的示范工程,如:ETC電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)、以及奧運(yùn)會、世博會等大型活動的交通組織規(guī)劃及信息服務(wù)、城市智能公交示范工程等等,這些都是很好的落地應(yīng)用的例子。這些示范工程的落地情況是比較好的,尤其以北京、上海、江蘇、浙江、廣東等省市為代表?!?/p>
深圳市車友互聯(lián)科技有限公司(以下簡稱車友互聯(lián))作為國內(nèi)首家落地的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)方案提供商,其方案通過在自行搭建的“云計算平臺”上的三大產(chǎn)品組成,即3G智能導(dǎo)航軟件、車友互聯(lián)門戶社區(qū)網(wǎng)站、車聯(lián)寶客戶管理軟件。對車聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀,車友互聯(lián)副總經(jīng)理侍強(qiáng)表示:“在國內(nèi),從車聯(lián)網(wǎng)概念的提出到真正成熟地運(yùn)用于交通的各個行業(yè),需要一個長期過程。目前來講,當(dāng)下車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展處在一個初期的起步階段,具體的商業(yè)模式、產(chǎn)品終端的表現(xiàn)形式,還在摸索與不斷完善的過程中?!?/p>
侍強(qiáng)介紹說:“車聯(lián)網(wǎng)擁有相當(dāng)長的產(chǎn)業(yè)鏈,目前來看,其涵蓋了汽車廠商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、車聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商、平臺提供商、方案解決商、渠道商等環(huán)節(jié)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,到2015年,我國汽車產(chǎn)量規(guī)劃將達(dá)到2500萬輛,車聯(lián)網(wǎng)的市場規(guī)模有望突破1500億,這么龐大的市場一定會有發(fā)展前景?!?/p>
這種說法并不是空穴來風(fēng),在2011年5月,交通部的《公路水路交通運(yùn)輸信息化“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中明確提出:要利用信息化手段,逐步提高交通智能化水平,改善出行信息服務(wù)質(zhì)量,提高公共信息服務(wù)能力,并通過發(fā)展智能交通系統(tǒng),保障交通運(yùn)輸系統(tǒng)暢通高效運(yùn)行,減少因交通擁堵造成的能耗和污染。
此外,據(jù)《2013-2017年 中國車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》,預(yù)計到2015年,將至少有4000萬汽車移動互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)技術(shù)用戶。按照平均每個用戶每年1000元的消費(fèi)額度來計算,車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)到2015年的市場空間大約在400億左右,帶動相關(guān)產(chǎn)值將高達(dá)1000億元,而中國也有望發(fā)展成為全球車載信息服務(wù)業(yè)最大的市場。
兩大瓶頸亟待打破
盡管車聯(lián)網(wǎng)有著樂觀的市場前景,但還存在著制約其快速發(fā)展的因素。據(jù)調(diào)查了解,主要有以下兩大瓶頸急需打破。
一、商業(yè)模式如何落地
根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)概念,車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系主要包括:汽車感知技術(shù)、汽車無線通信技術(shù)、汽車導(dǎo)航技術(shù)、電子地圖與定位技術(shù)、車載物聯(lián)網(wǎng)終端技術(shù)、智能控制技術(shù)、海量數(shù)據(jù)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)整合技術(shù)、智能交通技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)、3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等技術(shù)相輔相成配合實現(xiàn)。在王繼祥看來,目前這些車聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)已相對成熟,但是如何運(yùn)用車聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)有的技術(shù)將其商業(yè)模式發(fā)生根本性變革值得我們思考,只是在原有基礎(chǔ)上增加了一些技術(shù)是沒有太大意義的,甚至?xí)m得其反。
“我認(rèn)為現(xiàn)在最大的問題是需要解決車聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式的落地問題,讓用戶能夠真正了解車聯(lián)網(wǎng)、認(rèn)可車聯(lián)網(wǎng),愿意為車聯(lián)網(wǎng)買單?!笔虖?qiáng)表示了同樣的擔(dān)憂。
針對上述觀點,賽迪顧問股份有限公司半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)研究中心總經(jīng)理王桓發(fā)表了他的看法:“車聯(lián)網(wǎng)從技術(shù)上來看,已經(jīng)不存在很大的障礙了,主要還是商業(yè)模式如何推動的問題。”他指出,現(xiàn)在車聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)主要通過以下方式:一類是汽車廠商,如通用、豐田、奧迪等,在中高端車上安裝汽車平臺信息系統(tǒng),提供包括車胎檢測、平均油耗、導(dǎo)航、防盜、遠(yuǎn)程開門等服務(wù);還有一類是危險品運(yùn)輸,交通運(yùn)輸部要求國內(nèi)運(yùn)載危險品的車上必須安裝車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),對其實時狀況就行檢測跟蹤。王繼祥還補(bǔ)充:“對于國內(nèi)管理規(guī)范的大型運(yùn)輸公司,需要對其運(yùn)營的車輛進(jìn)行強(qiáng)化管理,包括司機(jī)駕駛行為、油料消耗、GPS追蹤等,實現(xiàn)透明化、可視化運(yùn)輸。同時建立的車聯(lián)網(wǎng)信息平臺,通過獲得的數(shù)據(jù)分析來優(yōu)化運(yùn)力、配送路徑,從而提升運(yùn)營效率。”
由此可見,目前車聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)方式還不是很豐富,表現(xiàn)形式不夠多元化,如何有效地推動商業(yè)模式的落地是目前車聯(lián)網(wǎng)亟待解決的問題之一。
二、數(shù)據(jù)如何互通共享
如果把車聯(lián)網(wǎng)看作是一個由車輛位置、速度和路線等信息構(gòu)成的巨大交互網(wǎng)絡(luò),那么通過現(xiàn)有的硬件處理裝置,車輛可以完成自身環(huán)境和狀態(tài)信息的采集;再通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將車輛自身的各種信息傳輸匯聚到中央處理器;最后通過計算機(jī)技術(shù),將這些大量車輛的信息進(jìn)行分析與處理。不過,由此誕生了一個疑慮:這些收集而來的信息是否都被有效利用了呢?
“現(xiàn)在在城市中的交通網(wǎng)絡(luò)中都鋪設(shè)了大量的攝像頭,通過這些攝像頭實時收集而來的信息都被立即傳輸?shù)狡脚_上,不過這最多是實時存儲。如果突然哪一天,大家想要調(diào)出自己以前行車的記錄,這很難實現(xiàn)。我認(rèn)為車聯(lián)網(wǎng)是要能進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理與反饋,能有效利用這些數(shù)據(jù)。”王恒如是說。
王繼祥也表示:“一直以來都在反映一個問題,就是全國各地的局域網(wǎng)不互通,并且信息平臺也不統(tǒng)一,部門與部門之間用不一樣的系統(tǒng),這就更不用說可以進(jìn)行數(shù)據(jù)共享了。”
對于這樣的觀點,王東柱十分認(rèn)同:“我們國家在車聯(lián)網(wǎng)上的硬性技術(shù)已經(jīng)不是問題了,但是在軟上還欠缺一些,尤其是現(xiàn)在建設(shè)很多的道路信息基礎(chǔ)設(shè)施、布設(shè)了不少交通檢測設(shè)備,但是從那里過來的數(shù)據(jù)并沒有進(jìn)行智能化的數(shù)據(jù)處理、分析、輔助決策與有效的信息服務(wù),信息綜合利用的能力還稍微差一些?!?/p>
解決之路在何方
“智能駕駛,在車輛、控制中心與駕駛者之間建立無線聯(lián)系網(wǎng)絡(luò),通過實時監(jiān)控和預(yù)測及時溝通信息、緩解交通堵塞、減少撞車事故、降低廢氣排放,實現(xiàn)安全、靈活和對環(huán)境的友好性?!边@段文字引自美國交通部的《智能交通系統(tǒng)戰(zhàn)略研究計劃:2010-2014》,這是美國從2010年至2014年五年中的智能交通系統(tǒng)(ITS)研究項目提供戰(zhàn)略指導(dǎo)的戰(zhàn)略文件。除此之外,2012年10月,美國交通部還了《通過連接改變交通:智能交通系統(tǒng)戰(zhàn)略研究計劃:2010-2014》,將2010年智能交通系統(tǒng)戰(zhàn)略研究計劃做出了更新。
歐洲車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特點是以項目促發(fā)展。在服務(wù)項目上,歐洲的Telematics把交通信息和交通安全作為主攻方向。歐盟要求各成員國從2010年開始推行eCall系統(tǒng),即在車輛內(nèi)安裝一個黑匣子,當(dāng)汽車發(fā)生重大交通事故而擊發(fā)安全氣囊時,系統(tǒng)能自動撥打歐盟國家統(tǒng)一的急救電話112,將急救呼叫信號以及事故車輛所在位置信息通過無線通信網(wǎng)絡(luò),以最快的速度傳送給最接近出事地點的緊急事故處理中心。該系統(tǒng)要求到2014年,所有車輛必須安裝完畢,這是將歐洲車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展向前推動了一步。歐洲還主要發(fā)展車聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)及信息共享,通過ETSI歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化組織及歐洲標(biāo)準(zhǔn)化組織積極制定相關(guān)的車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
對比國外在車聯(lián)網(wǎng)上所做的努力,我國針對車聯(lián)網(wǎng)實際情況又做了哪些規(guī)劃呢?
在工業(yè)和信息化部的《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中指出,將重點發(fā)展智能物流、智能交通、智能安防等領(lǐng)域,包括對社會治安監(jiān)控、危險品運(yùn)輸監(jiān)控、重要橋梁、建筑、軌道交通、水利設(shè)施、市政管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的安全監(jiān)測、預(yù)警和應(yīng)急聯(lián)動。另外,在2011年4月交通運(yùn)輸部、公安部、安全生產(chǎn)監(jiān)督局、工業(yè)和信息化部四部委聯(lián)合的《關(guān)于加強(qiáng)道路運(yùn)輸車輛動態(tài)監(jiān)管工作的通知》,要求各地加強(qiáng)道路運(yùn)輸動態(tài)監(jiān)管工作,預(yù)防和減少道路交通運(yùn)輸事故,對旅游包車、三類以上班線客車和運(yùn)輸危險化學(xué)品、煙花爆竹、民用爆炸物品的道路專用車輛,安裝使用具有行駛記錄功能的衛(wèi)星定位裝置。
不過,這些車聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略文件還局限于過去的階段,雖然政府對推進(jìn)車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展不遺余力,但僅僅如此,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
王桓認(rèn)為,“對于車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,還需政府重視,讓政府發(fā)揮指導(dǎo)作用,做出更多車聯(lián)網(wǎng)的政策規(guī)劃。同時,政府部門、汽車廠商、車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)協(xié)會、科研院所等產(chǎn)業(yè)鏈上下游都要積極參與進(jìn)來,如果企業(yè)各自為戰(zhàn),那么所提供的服務(wù)也會是有限的。當(dāng)然,還應(yīng)該建立一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)信息的共享。”
“市場是推動車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的根本動力,沒有市場的推動,車聯(lián)網(wǎng)很難前行。”王繼祥這樣強(qiáng)調(diào)。他建議:第一,要注重應(yīng)用方面的推進(jìn),而不僅僅局限在技術(shù)上;第二,加強(qiáng)技術(shù)和應(yīng)用的有效融合;第三,探索新型的商業(yè)模式,借助車聯(lián)網(wǎng)的手段,對傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸進(jìn)行變革創(chuàng)新;第四,政府相關(guān)部門適當(dāng)?shù)丶訌?qiáng)政策的引導(dǎo)和扶植。
“歐美國家出臺相關(guān)的法規(guī)政策,利用車聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)實實在在解決了一些交通問題,實現(xiàn)安全、高效、綠色的出行,美國預(yù)期采用相關(guān)技術(shù)降低82%的道路事故率,甚至歐洲想要在2050年實現(xiàn)零傷亡。這些是他們在發(fā)展車聯(lián)網(wǎng)前已經(jīng)進(jìn)行了規(guī)劃和明確要實現(xiàn)的目標(biāo),因此也要求我們在推進(jìn)車聯(lián)網(wǎng)落地的同時,也需制定一個實實在在的計劃、目標(biāo),我們要認(rèn)真思考,通過車聯(lián)網(wǎng)希望達(dá)到一個怎樣的效果,并對可行性進(jìn)行必要的評估,而不僅僅是強(qiáng)調(diào)概念?!蓖鯑|柱如是說。
關(guān)鍵詞:城市 高速公路 交通控制
中圖分類號:U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
前言
高速公路的交通管理是對道路上車流和人流, 按有關(guān)規(guī)則和要求, 執(zhí)行交通法規(guī), 合理引導(dǎo)、限制和組織交通流的總稱。交通控制是對動態(tài)交通流采用人工或電子技術(shù)如信號燈、監(jiān)視系統(tǒng)等科學(xué)方法手段實行控制?,F(xiàn)代交通的管理與控制, 簡稱“ 管制” 。通過交通管制, 使人流和車流在高速公路上迅速、安全地運(yùn)行。實踐證明, 高速公路只有在科學(xué)的管理和控制下才能實現(xiàn)快速、方便、舒適、安全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸效益。
一、靜態(tài)控制和交通量動態(tài)預(yù)報相結(jié)合
我國高速公路的建設(shè)起步較晚,其設(shè)計能力遠(yuǎn)大于目前的交通量,道路本身的調(diào)節(jié)能力比較強(qiáng),雖然匝道控制的靜態(tài)控制設(shè)計方法比較簡單,但通過和交通量預(yù)報相結(jié)合的靜態(tài)控制方案比較適合我國高速公路的控制現(xiàn)狀。
在時間T 計算時刻,首先通過Kalman Filter 預(yù)報法、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等預(yù)報法計算出高速公路的OD矩陣,也就是NXN 的起始—到達(dá)矩陣A ,即aij ,然后利用高速公路靜態(tài)控制算法求出匝道控制變量ri ,根據(jù)ri 控制高速公路第i 個匝道車輛進(jìn)入高速公路,時間間隔t + T 后,做下一步計算。時間根據(jù)高速公路車流的變化率來決定。其控制算法原理框圖如圖1 所示。
通過對傳統(tǒng)的靜態(tài)的匝道控制策略的改進(jìn),可以提高傳統(tǒng)靜態(tài)匝道控制算法的性能,增加算法的適應(yīng)能力。這種改進(jìn)型匝道控制器,對于我國現(xiàn)階段高速公路的匝道控制具有很好的應(yīng)用價值。
二、交通控制系統(tǒng)智能控制的設(shè)計方法
傳統(tǒng)的匝道控制器的設(shè)計方法,要求把高速公路車流的非線性偏微分方程模型簡化成一個線性差分方程模型。這種簡化會影響控制器的性能,因此,許多學(xué)者考慮設(shè)計智能匝道控制器。
交通控制理論隨著自動控制理論的發(fā)展而不斷進(jìn)步。因為,自動控制理論本身也是一門新興的學(xué)科,它涉及數(shù)學(xué)、計算機(jī)、信息、電子等眾多領(lǐng)域。交通控制系統(tǒng)是將自動控制理論、檢測技術(shù)、通信技術(shù)以及視頻技術(shù)等在交通領(lǐng)域進(jìn)行綜合應(yīng)用。交通控制理論的發(fā)展是隨著上述學(xué)科的發(fā)展而發(fā)展的,特別是隨著自動控制理論的發(fā)展而發(fā)展。自動控制理論發(fā)展60 多年來,經(jīng)歷了經(jīng)典控制理論到現(xiàn)代控制理論,又發(fā)展到現(xiàn)在的智能控制。交通控制理論也從當(dāng)初的定時控制,發(fā)展到全局動態(tài)、并朝智能化的方向發(fā)展。而復(fù)雜的交通控制問題,憑單一的控制模式,僅采用數(shù)學(xué)工具或計算機(jī)仿真是難于解決的。人們在實際控制過程中看到熟練的調(diào)度人員、技術(shù)人員或?qū)<揖茌^好地控制交通,如果把調(diào)度人員、技術(shù)人員或?qū)<业慕?jīng)驗知識和控制理論相集成,就相當(dāng)于人直接參與交通控制,使控制效果達(dá)到或超過人的管理水平。這種方法就稱為智能交通控制,是當(dāng)前和今后交通控制發(fā)展的方向。智能控制器具有分層信息處理和決策機(jī)構(gòu)。它實際上是對人的神經(jīng)結(jié)構(gòu)或?qū)<覜Q策機(jī)構(gòu)的一種模仿。在復(fù)雜的大系統(tǒng)中,通常采用任務(wù)分塊、控制分散的方式來處理。
智能控制器具有非線性。這是因為人的思維具有非線性,作為模仿人的思維進(jìn)行決策的智能控制也具有非線性特點。智能控制器具有變結(jié)構(gòu)特點。在控制過程中,根據(jù)當(dāng)前的偏差及偏差變化率的大小和方向,在調(diào)整參數(shù)得不到滿足時,以躍變方式改變控制器的結(jié)構(gòu),以改善系統(tǒng)的性能。
智能控制器具有總體自尋優(yōu)特點。由于智能控制器具有在線特征辨識、特征記憶和擬人特點,所以,在整個控制過程中,計算機(jī)在線獲取信息和實時處理并給出控制決策,通過不斷優(yōu)化參數(shù)和尋優(yōu)控制器的最佳結(jié)構(gòu)形式,以獲取整體最優(yōu)控制性能。由此可見,智能控制系統(tǒng)適合于含有復(fù)雜性、不完全性、模糊性、不確定和不存在已知算法的生產(chǎn)過程。而高速公路交通控制系統(tǒng)的動力模型,就是具有上述的特性,現(xiàn)在許多學(xué)者都致力于智能交通控制策略的研究,雖然智能控制理論本身還處于發(fā)展階段,但交通控制的研究表明,智能控制是解決交通控制問題的有效途徑,同時通過在交通控制系統(tǒng)中的應(yīng)用反過來促進(jìn)智能控制理論的發(fā)展。下面簡要介紹在交通控制系統(tǒng)中具有廣闊應(yīng)用前景的變結(jié)構(gòu)智能控制、模糊控制和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制。
1 變結(jié)構(gòu)的智能控制
Kashani HR 在1983 年提出了智能交通控制系統(tǒng),該系統(tǒng)包括控制級、協(xié)調(diào)級和組織級。控制級負(fù)責(zé)識別交通模式,實時選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型和性能指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化和計算,以確定相應(yīng)的匝道控制規(guī)律,協(xié)調(diào)級則通過在線學(xué)習(xí),確定各匝道控制器的協(xié)調(diào)向量,并將協(xié)調(diào)向量與預(yù)報信息發(fā)送到控制級,同時接受來自組織級和控制級的信息。
2模糊控制
動態(tài)交通控制的模型是一個多變量、非線性和時變的大系統(tǒng)。系統(tǒng)的復(fù)雜性與人類要求的精確性之間形成了尖銳的矛盾。因此,要想精確地描述交通控制系統(tǒng)中復(fù)雜對象與系統(tǒng)的任何物理現(xiàn)象和運(yùn)動狀態(tài)的關(guān)系,實際上是不可能的。關(guān)鍵是如何在準(zhǔn)確和簡明之間取得平衡,而使問題的描述具有實際意義。模糊控制不僅適用于小規(guī)模線性單變量系統(tǒng),而且逐漸向大規(guī)模、非線性復(fù)雜系統(tǒng)擴(kuò)展,模糊控制特別適用于不確定性的復(fù)雜對象模型。模糊控制理論的研究和應(yīng)用在現(xiàn)代交通控制領(lǐng)域中有著重要的地位和意義。同常規(guī)控制方案相比,模糊控制具有如下主要特點:
(1) 系統(tǒng)的魯棒性強(qiáng),尤其適用于時變、非線性、復(fù)雜對象;
(2) 模糊控制只要求掌握現(xiàn)場操作人員或有關(guān)專家的經(jīng)驗、知識或操作數(shù)據(jù),不需要建立對象的數(shù)學(xué)模型,所以,適用于不易獲得精確數(shù)學(xué)模型的對象或其結(jié)構(gòu)參數(shù)不很清楚的場合;
(3) 模糊控制是一種語言變量控制器,其控制規(guī)律只用語言變量的形式定性地表達(dá),不用傳遞函數(shù)與狀態(tài)方程,只要對人們的控制經(jīng)驗加以總結(jié),進(jìn)而從中提煉出規(guī)則,直接給出語言變量,再應(yīng)用推理方法進(jìn)行觀察與控制。
隨著模糊數(shù)學(xué)與計算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展,模糊控制已在諸如自動控制、信息檢測等各個領(lǐng)域中得到了很多成功應(yīng)用。
3 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制
從上面分析可以知道,交通控制系統(tǒng)是一個非線性、時變系統(tǒng),若采用傳統(tǒng)的控制理論,則只能在假設(shè)的條件下,實現(xiàn)控制交通的目的,其效果不是很理想。被控對象的不確定性和時變性一直是自動控制工作者面臨的一個挑戰(zhàn)性問題,其對策是自適應(yīng)控制。當(dāng)前線性系統(tǒng)的自適應(yīng)控制問題已基本解決,但非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)控制還存在一些難點。由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的非線性逼近能力和自學(xué)能力,所以,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的興起為解決非線性系統(tǒng)的自適應(yīng)擴(kuò)展帶來了生機(jī)。
隨著人工神經(jīng)元研究,人們發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的非線性近似能力,利用N 個神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)一個反饋控制。1994 年P(guān)risini 提出了基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的匝道控制器的設(shè)計方法。
智能控制理論尚處在發(fā)展之中,智能控制在交通控制工程中的成功應(yīng)用將會大大推動智能運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展,同時,智能運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展將會不斷豐富智能控制理論的內(nèi)容。我們完全有理由相信,我國高速公路交通控制系統(tǒng)的發(fā)展前景是美好的。
三、系統(tǒng)應(yīng)用案例
介紹高速公路危險品緊急事件信息化管理系統(tǒng)的主要功能,信息化管理的主要過程,以及在高速公路上實施該系統(tǒng)所必須的基礎(chǔ)環(huán)境。
1信息化管理系統(tǒng)的主要功能
危險品緊急事件信息化管理系統(tǒng)是高速公路緊急事件管理系統(tǒng)的一個子系統(tǒng),是對危險品緊急事件進(jìn)行全過程的信息化管理,是道路管理者預(yù)防和處理危險品緊急事件的重要輔助管理系統(tǒng)。通過管理系統(tǒng)、人員、信息的三方配合、協(xié)調(diào),共同完成高速公路危險品事件的快速、準(zhǔn)確、專業(yè)化的處理過程,從而有效地保證危險品運(yùn)輸車輛和途經(jīng)車輛的安全,降低交通延誤和阻塞,提高道路的運(yùn)營安全和效率水平,提高整個路段的通行能力。目前,該信息化管理系統(tǒng)具有以下主要功能:
(1) 快速接收、事件信息,提高各執(zhí)行部門的事件響應(yīng)速度;
(2) 提供預(yù)防、處理的專家決策方案,保證事件處理的正確、專業(yè)、安全;
(3) 縮短事件響應(yīng)時間,減少交通延誤;
(4) 降低對環(huán)境的影響,降低道路運(yùn)行成本。控制和避免緊急事件發(fā)生是危險品緊急事件管
理的根本目標(biāo),更安全、更有效和更少的延誤是處理過程的基本原則。該系統(tǒng)應(yīng)用于高速公路及將來的高等級公路路網(wǎng),有效地提高了道路的使用安全性和管理科學(xué)性。
結(jié)束語
高速公路的開通帶動了該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)起飛, 沿線住宅區(qū)迅猛發(fā)展, 居民生活不斷提高和改善, 其參加社會活動和文娛活動的愿望加強(qiáng), 交通也更便捷, 導(dǎo)致出行次數(shù)大幅增加。因此, 如何對高速公路交通流本身進(jìn)行合理調(diào)控和引導(dǎo), 避免和緩解高速公路上出現(xiàn)的交通擁擠, 從而保證高速公路始終運(yùn)行在暢通安全的狀態(tài), 成為幾十年來世界各國競相研究和實驗
的一大課題。
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【關(guān)鍵字】嵌入式軟件;發(fā)展現(xiàn)狀;前景
一、嵌入式軟件技術(shù)快速發(fā)展的意義
嵌入式軟件技術(shù)主要是和嵌入式系統(tǒng)共同發(fā)展,嵌入式硬件系統(tǒng)主要是指嵌入式微處理器、外設(shè)等,而嵌入式軟件主要是依托嵌入式硬件設(shè)備,為嵌入式系統(tǒng)提供良好的操作系統(tǒng)和軟件。先通過芯片開發(fā),并加強(qiáng)了嵌入式系統(tǒng)的軟件設(shè)計,然后將其應(yīng)用在實際的電子設(shè)備工業(yè)生產(chǎn)中。嵌入式軟件技術(shù)作為整個系統(tǒng)的控制中心,是一套獨(dú)立運(yùn)行的計算機(jī)系統(tǒng),重點在于軟件和硬件的協(xié)調(diào)工作,并在此基礎(chǔ)上完成指定計劃。從嵌入式軟件技術(shù)本身的主要特點是實用性強(qiáng),靈活度高,軟件系統(tǒng)小巧而成熟,可以直接嵌入在PC終端,使用便捷。鑒于嵌入式軟件技術(shù)具有諸多優(yōu)點,在生活和工業(yè)生產(chǎn)中得到了非常廣泛的應(yīng)用,比如在智能家居、汽車智能化控制、智能手機(jī)等產(chǎn)品中都可以看到嵌入式軟件技術(shù)的應(yīng)用,可以說人們的生活依然無法離開嵌入式軟件技術(shù)。
二、嵌入式軟件技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
由于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展以及市場對智能化生活產(chǎn)品需求的快速增長,促使我國嵌入式系統(tǒng)快速發(fā)展。不僅僅在智能家居、智能化汽車等方面具有非常廣闊的市場前景。同時在通信、消費(fèi)電子以及工業(yè)生產(chǎn)的方面也得到了廣泛的應(yīng)用。特別是智能手機(jī)的快速發(fā)展,帶動了整個消費(fèi)市場的快速發(fā)展。并且以智能手機(jī)為控制終端的智能家居的興起,讓嵌入式軟件的應(yīng)用領(lǐng)域得到了進(jìn)一步的擴(kuò)展。除此之外,嵌入式軟件技術(shù)還在工業(yè)智能化控制、金融交易、電子醫(yī)療、交通智能化控制等方面得到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)如今,我國電子化、信息化、智能化發(fā)產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下嵌入式軟件自身的優(yōu)勢得以體現(xiàn)。其成本低、規(guī)模小、使用簡單、人機(jī)交流方便等優(yōu)勢逐漸體現(xiàn)出來,并在智能化領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,為人們的生活和生產(chǎn)帶來了諸多便捷之處。但是就我國嵌入式軟件技術(shù)發(fā)展程度來看,還存在一些問題需要在未來結(jié)合其他方面共同創(chuàng)新,促進(jìn)我國智能化相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
三、嵌入式軟件技術(shù)的發(fā)展前景
3.1嵌入式軟件技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展
這目前來說,我國許多領(lǐng)域中都有嵌入式軟件技術(shù)的應(yīng)用,而想要滿足人們不斷提升的需求,就應(yīng)該不斷的發(fā)展嵌入式軟件技術(shù)。其中,隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,遠(yuǎn)程無線控制成為了許多行業(yè)對于控制系統(tǒng)的新要求。因此,將嵌入式軟件技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)無線通信技術(shù)相結(jié)合,發(fā)展無線操控系統(tǒng),實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)是未來嵌入式軟件技術(shù)發(fā)展的方向之一。
3.2嵌入式軟件系統(tǒng)在人工智能中的應(yīng)用
隨著科技和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對于人工智能的需求越來越多,對于人工智能的要求越來越高。嵌入式軟件技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用一定程度滿足了人們對于某些領(lǐng)域智能化的需求。然而要想要提升人工智能的適用性和應(yīng)用性,就應(yīng)該根據(jù)人們的需求,強(qiáng)化嵌入式軟件系統(tǒng)在人工智能方面的應(yīng)用。將人們對于人工智能的需求以及嵌入式軟件系統(tǒng)的發(fā)展相結(jié)合,促使嵌入式系統(tǒng)在更多的人工智能領(lǐng)域中的應(yīng)用。使其應(yīng)用不僅僅局限于智能手機(jī)、智能家居,應(yīng)該逐漸擴(kuò)展到智能醫(yī)療、智能交通、智能工業(yè)等方。
四、總結(jié)
隨著科技的不斷發(fā)展,嵌入式軟件在智能化領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,對人們?nèi)粘I畹挠绊憣⒃絹碓酱螅瑐鹘y(tǒng)的生活、生產(chǎn)工作方式需要與時俱進(jìn),因此在將來嵌入式產(chǎn)業(yè)將會逐漸涉及到生活和生產(chǎn)的方方面面。嵌入式軟件系統(tǒng)不僅僅在智能家居、自動化工業(yè)等方面得到大量應(yīng)用,同時也會向著無線網(wǎng)絡(luò)控制方向發(fā)展,成為我國智能化、自動化計算機(jī)軟件產(chǎn)業(yè)中不可或缺的重要技術(shù)。嵌入式軟件技術(shù)在日常生活領(lǐng)域中的應(yīng)用,將大大提升人們生活質(zhì)量,改善工業(yè)生產(chǎn)效率,促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng) 智能通信技術(shù)
中圖分類號:E965 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
現(xiàn)代社會,電力資源是人類不可或缺的能源,但當(dāng)今社會,能源短缺與環(huán)境問題日益突出,發(fā)展智能電網(wǎng)是解決上述問題的有效手段。世界上諸多國家重視智能電網(wǎng)的建設(shè),雖采用的建設(shè)模式有所不同,但是物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)已然被很多國家所采用。在電力需求與電力技術(shù)研發(fā)的雙重作用之下,物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用愈加廣泛,并且大有迅速熱遍全球之勢,應(yīng)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的遠(yuǎn)大前景,相關(guān)領(lǐng)域的研究更有深遠(yuǎn)的意義。
1 智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)概念簡述
1.1 智能電網(wǎng)
通過采用現(xiàn)代化的信息手段,實現(xiàn)電網(wǎng)諸多系統(tǒng),如發(fā)電、輸電、配電、供電、售電、用電等環(huán)節(jié)的智能交流,可以將這樣的電力網(wǎng)絡(luò)稱之為智能電網(wǎng)。一般而言,智能電網(wǎng)存在如下諸多優(yōu)勢:能夠?qū)崿F(xiàn)自我修復(fù);能夠有效抵御外來襲擊;能夠?qū)τ脩粜纬杉?,促使他們主動參與電網(wǎng)運(yùn)作;完善電力系統(tǒng),減少電量損失;優(yōu)化資源設(shè)置,有效降低電網(wǎng)運(yùn)行資本;實現(xiàn)對多種發(fā)電及蓄電形式的容納;推動電力市場的繁榮發(fā)展。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)
隨著科技的不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)已然成為互聯(lián)網(wǎng)不可或缺的組成部分。物聯(lián)網(wǎng)的概念是由美國教授Kevin Ashton于1999年所提出,經(jīng)過一定發(fā)展,在2005年于威尼斯所召開的信息社會世界峰會上,物聯(lián)網(wǎng)概念最終形成。通俗而言,物聯(lián)網(wǎng)是“物物相連的網(wǎng)絡(luò)”,它的形成需要特定的感知元件,如傳感器、射頻識別、二維碼等,通過對基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用,實現(xiàn)人與物或物與物間的互聯(lián)。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)通信時代已然到來,近乎世界上的所有物體,都可以通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)交換。
2 物聯(lián)網(wǎng)的諸多用途
隨著現(xiàn)代信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推廣,作為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)重要組成部分的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也有頗為廣泛的用途,現(xiàn)簡略介紹如下。
2.1 智能物流
物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)在物流領(lǐng)域的應(yīng)用,以智能配送的可視化管理網(wǎng)絡(luò)、全自動的物流配送、網(wǎng)絡(luò)化信息共享平臺為主,因為采用了可供分析與模擬的軟件,從而形成供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò),無論是企業(yè)生產(chǎn)地點的確定、采購地點的設(shè)置,還是庫存分配戰(zhàn)略的制定,都能有效地降低配送成本,改善服務(wù)質(zhì)量。
2.2 智能電網(wǎng)
將物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)廣泛應(yīng)用于智能電網(wǎng)的諸多環(huán)節(jié),實現(xiàn)對電力交換情況的改善,以及電網(wǎng)利用率的提升。有了物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù),能夠有效接收風(fēng)能發(fā)電、太陽能發(fā)電等分布型的能源進(jìn)入電網(wǎng),實現(xiàn)對主網(wǎng)的補(bǔ)發(fā)電。我國現(xiàn)階段已開始實施階梯性電價,因為智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)對用戶電力負(fù)荷的實時監(jiān)控,這給用電戶提供了自行選擇電價及能源類型的權(quán)利。
2.3 生態(tài)監(jiān)視
物聯(lián)網(wǎng)通信技 術(shù)還可應(yīng)用到生態(tài)監(jiān)視領(lǐng)域,如城市大氣、飲用水源地、生態(tài)補(bǔ)償?shù)?。通過對RFID技術(shù)以及視頻感知、聲學(xué)、光學(xué)、生物、化學(xué)、紅外、衛(wèi)星等傳感器的使用,從而實現(xiàn)對監(jiān)控領(lǐng)域的全面感知,再將所得信息進(jìn)行傳輸,利用生態(tài)分析、決策支持系統(tǒng)、云計算等智能系統(tǒng)進(jìn)行處理,從而實現(xiàn)對應(yīng)用領(lǐng)域的智能監(jiān)視。
2.4 電子保健
在醫(yī)療保健領(lǐng)域,醫(yī)療信息化得以體現(xiàn),這離不開物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的普遍應(yīng)用。電子病歷、醫(yī)學(xué)圖像存檔、通信系統(tǒng)、微機(jī)醫(yī)囑錄入系統(tǒng)與微機(jī)臨床決策支持系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,能有效減少醫(yī)療差錯,實現(xiàn)對醫(yī)療成本的監(jiān)控管理,維護(hù)病人的隱私,有效延長病患醫(yī)療記錄的壽命。與上述內(nèi)容相配合的,還有門診管理系統(tǒng)、臨床信息系統(tǒng)、住院管理系統(tǒng)、物資管理系統(tǒng)、藥品管理系統(tǒng)、財務(wù)管理系統(tǒng)、人事管理系統(tǒng)、OA管理系統(tǒng)等,從而形成醫(yī)院的整體信息系統(tǒng),保障醫(yī)院醫(yī)療的信息化。
2.5 智能交通
世界交通問題令人堪憂,每年因交通事故及交通堵塞所造成的經(jīng)濟(jì)損失是極為慘重的,而尾氣排放所造成的環(huán)境污染也愈加困擾著人們。與傳統(tǒng)的交通管理相比,實行智能交通管理,能夠有效地減低交通事故的發(fā)生率,減少交通堵塞的發(fā)生,實現(xiàn)對交通的有效監(jiān)管,從而減少車輛尾氣的排放。
3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
3.1物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)中主要涉及到的是射頻識別技術(shù)、無線傳感器與聚合技術(shù)。射頻識別技術(shù)是一種自動識別技術(shù),能夠通過射頻模式信號來自動識別對象,實現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取與采集。極具代表性的是RFID系統(tǒng),它由電子標(biāo)簽、信息讀寫器及信息處理系統(tǒng)三部分組成,其工作原理按如下步驟進(jìn)行:在通過特定的信息讀寫器之時,物品上所帶有的電子標(biāo)簽會被讀寫器所激活,標(biāo)簽所攜帶的信息將被無線電波所傳輸,送至讀寫器及信息處理系統(tǒng),實現(xiàn)對相關(guān)信息的自動采集。
無線傳感器是常用的器件及裝置,能夠?qū)︻A(yù)定指標(biāo)進(jìn)行感知,并依據(jù)特定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成可用信號。一般而言,無限傳感器由敏感元件及轉(zhuǎn)換元件兩部分組成。隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展,納米技術(shù)及MEMS技術(shù)被廣泛應(yīng)用,無線傳感器的智能化日益凸顯,對物聯(lián)網(wǎng)智能環(huán)境的實現(xiàn)起到巨大推動作用。通過采用一定協(xié)議技術(shù),可以為不同無線傳感器分配特定的IP地址,形成良好的基礎(chǔ)網(wǎng)環(huán)境,實現(xiàn)多層傳感器間網(wǎng)絡(luò)信息的融合。無線傳感器與聚合技術(shù)的應(yīng)用,形成了新型的網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù),具有低速率、低功耗與短距離傳輸?shù)膬?yōu)勢。
3.2 應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
在智 能電網(wǎng)中應(yīng) 用物 聯(lián)網(wǎng)智 能 通信技術(shù),網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)表現(xiàn)為三個層面,即感知層、網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層。通過感知層,采用以RFID為主的技術(shù)手段,來采集智能電網(wǎng)中諸多環(huán)節(jié)的有用信息。通過網(wǎng)絡(luò)層,以智能電網(wǎng)中的光纖網(wǎng)為主、線載波通信網(wǎng)為輔,實現(xiàn)對感知層所獲取的各類信息的傳輸,這樣的傳輸可以在廣域和局域范圍內(nèi)進(jìn)行。通
過應(yīng)用層,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與電力行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度融合,從而實現(xiàn)對電網(wǎng)的決策、監(jiān)控以及服務(wù)的智能化管理。
3.3 發(fā)展前景
對于電網(wǎng)企業(yè)而言,智能用電的海量數(shù)據(jù)也是一種巨大的財富,對于這些數(shù)據(jù)內(nèi)在價值的挖掘,是智能用電領(lǐng)域的重要研究方向之一。因為從這些用電數(shù)據(jù)上,我們可以大體領(lǐng)略到社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,可以了解用電戶的消費(fèi)能力與社會屬性。如通過對長期不用電的家庭數(shù)量的統(tǒng)計,我們可以得出該城市房屋的空置率;通過對用戶電費(fèi)繳納情況的分析,可以得出該用戶的信用度。通過采用物聯(lián)網(wǎng)智能通信技術(shù),對電網(wǎng)企業(yè)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理,以實現(xiàn)其自身價值的挖掘,還可以為政府及社會其他行業(yè)提供有用數(shù)據(jù),從這個角度講,電網(wǎng)企業(yè)實現(xiàn)了僅是能源服務(wù)企業(yè)的突破,也成為依據(jù)數(shù)據(jù)分析創(chuàng)造價值的企業(yè)。
智能用電在園區(qū)、社區(qū)及樓宇間的推廣是一種必然的趨勢,將覆蓋到整個城市,形成一種智能能源網(wǎng)絡(luò),這便于人們對綠色低碳的生活方式與生活環(huán)境的構(gòu)建,也有益于諸多社會功能的完善與拓展。因為有對互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)以及云計算等諸多信息通信技術(shù)的綜合采用,面向整個城市的基礎(chǔ)管理網(wǎng)絡(luò)形成,能夠?qū)崿F(xiàn)對醫(yī)療、交通、城市服務(wù)、公共安全等諸多領(lǐng)域的支持,從這一角度而言,智能用電又對城市能源管理有巨大的意義。
對物聯(lián)網(wǎng)智能通信技術(shù)的應(yīng)用前景進(jìn)行展望,除了要繼續(xù)加深在智能電網(wǎng)領(lǐng)域的實踐之外,還要依據(jù)國際智能用電的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),積極與他國進(jìn)行實際交流,相互借鑒經(jīng)驗,探討增進(jìn)領(lǐng)域發(fā)展的策略,以實現(xiàn)智能用電的全球化發(fā)展。
4 結(jié)語
物聯(lián)網(wǎng)智能通信技術(shù)推動智能電網(wǎng)整體發(fā)展的重要手段,對智能電網(wǎng)的研究突破,不能忽視了這種通信技術(shù)的實踐與運(yùn)用。智能用電呈現(xiàn)全球化的發(fā)展趨勢,對智能用電的研究工作,如果只局限在國內(nèi),不與國際的同行交流與合作,那將無異于閉門造車,是不利于我國智能用電領(lǐng)域的整體的發(fā)展的,正因如此,加強(qiáng)該領(lǐng)域國際間的合作與交流是必須的。
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