时间:2023-06-19 16:15:54
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇物联网技术的研究,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1.1中央控制系统中央控制系统由安装在主电脑中程序和分布在各个烟草房中的温湿度自控仪构成,是用来采集、显示和调节烟叶烘烤过程中温湿度等工艺因素的设备。它可以对烧火供热以及通风排湿进行调节,做到对烘烤温度、湿度的合理调节。由温度和湿度传感器、电脑、执行器等构成,电脑中安装程序内参考科学的烘烤典型曲线,也可以自行设置曲线,具备在线调节、断电延续等功能。还能依据烟草在其不同的烘烤时期如变黄期、定色期、干筋期烟叶变化状态和时间流程来确定各烤房的干、湿球温度。温湿度自控仪传感器可以安装在烤房里底棚烟叶实际环境中;烤烟温湿度自控仪要按照规定放置安装。采用烤烟温湿度自控仪进行烘烤烟叶时,如果烟叶变化情况和温湿度标准要求有差别,应该迅速对温湿度实施在线控制。采用中央控制系统的密集型烤房群,能较完整地实施三段式烘烤工艺,提高了烟叶内在物质的转化和烟叶的烘烤质量,基本避免了蒸片、烤青、挂灰、黑糟、烤红等烤坏烟现象。烘烤工厂使用后普遍反映“省力、省煤、省时”,极大地降低了烘烤技师的劳动强度。
1.2TeamViewerTeamViewer是一款国外软件,其可以穿透任何防火墙或者NAT的后台以支持远程控制,用以桌面共享和文件传输,操作比较方便快捷。当我们需要连接两台计算机或者说智能终端时,只需要在两台计算机或者终端上同时运行TeamViewer软件,因为软件的简单性,甚至不需要选择安装。该软件第一次启动在两个终端上自动生成伙伴ID。只需要输入你的伙伴的ID到TeamViewer,然后就会立即建立起连接。因此,可以看出在智能手机或其他智能设备上安装此软件,亦能和同样安装此软件的电脑通过某种网络产生通信,并能控制其运作。当然这需要计算机和终端均连接互联网。
1.3WifiWi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌,由Wi-Fi联盟(Wi-FiAlliance)所持有。目的是向改善基于IEEE802.11标准的无线网路产品之间的互通性的厂商收取专利费。Wi-Fi上网可以简单的理解为无线上网,几乎所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持Wi-Fi上网,是当今使用最广的一种无线网络传输技术。
1.4AndroidAndroid是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统,主要使用于移动设备,如智能手机和平板电脑,由Google公司和开放手机联盟领导及开发。2013年09月24日谷歌开发的操作系统Android在迎来了5岁生日,全世界采用这款系统的设备数量已经达到10亿台。在本文研究系统中提及安卓平台,是因为其无以伦比的兼容性吸引了绝大多数只能手机终端使用,并且支持TeamViewer软件无障碍运行,是本文研究系统不可或缺的操作平台。
2系统运行原理
整个系统包括安装TeamViewer的终端设备(智能手机),和同样安装此软件的电脑,电脑上安装有中央控制系统软件,wifi设备,每个烘烤房子都有其温湿度自控仪,自控仪可以读取实时的温度和湿度,并能显示出来,当一旁的员工看到后可以根据其变化用智能手机终端向电脑发送改变信息,然后电脑通过wifi接收信号并通过控制系统向员工所在的烘烤房发送指令,使其改变温湿度。
3案例比较
现将三种不同的烘烤流程进行横向对比来说明信息化终端技术所存在的优势。比较的条件为,均采用下部叶为烟叶原料,设计为三个员工轮流上班(三个人轮班,每班八小时),比较的项目是烘烤技师在六个工作日完成烟叶的烘烤,所能同时操作的最多烤房数目。下部叶在烘烤中体现的特点有:水分较高,页面较薄,干物质比较少,不耐熟,容易烤。其容易全部变黄,并呈现初期变黄用时长,后期变黄用时短,变黄后变黑用时也短。容易脱水,而大量烟叶的脱水会导致烤房内湿度大涨,导致排湿困难。烟叶注意要点:可以较早采摘,以叶色变化为主要成熟度判断依据,颜色略带落黄就可以采收。操作要点:先拿水、后拿色,防烤黑。变黄湿球温度35—36,温度38—39,干湿差2—3。转火时烟叶变黄轻快比较低,比较干燥,定色升温速度用时比较少,并适当延长42、46、48温度段时间,烘烤时间可以以控制在合理的时期内,6天左右就可以烤一炕烟。
3.1传统烘烤流程笔者通过深入观察和研究,模拟传统烟草烘烤方法,即在一切操作都手工控制的情况下,一个熟练的烘烤技师使用温度计、湿度计和电动风口的通风措施,手动调节温度和湿度以及通风情况。因为传统烘烤流程包含七个阶段,每个阶段都有复杂的工艺环节和注意事项,经验丰富的技师在同一时间里也只能操作5个烤房,使其能在烟叶烘烤整体时间上不浪费。
3.2运用中央控制系统的烘烤流程现代化密集型烤房因为采用了中央控制系统,对于温度和湿度的读取变得简单、准确而直观;中央控制系统对烤房的温湿度可以直接控制调节。在试验中笔者采用了中等规模的密集烤房群(120个烤房)。在传统人工烘烤方式中,技师在读取温湿度并手动调节需要15分钟,而在运行了中央控制系统的密集型烤房里,技师所需要的时间是从烤房读完数据到中央控制器电脑所在房间所需要的平均时间,这里确定为3分钟。从这一数据可以看出,使用中央控制器的密集型烤房系统,一个技师可以同时控制25个烤房以达到下部烟叶正常烘烤的目的。
3.3运用移动控制终端的烘烤流程在移动控制终端控制中央控制软件的烘烤自动化系统里,因为有了无线通信工具,烘烤技师在读取温湿度等数据后,使用无线终端发送数据给中央控制电脑,没有了来回走动的时间浪费,但因为发送信号需要时间,因此整体上节约时间大概为没有采用终端控制系统的一半。因此其单个技师最大操作烤房数目为50个。由此可见,原始的烘烤烟草技术已经完全没有任何优势,效率非常低,所烘烤的半成品质量也低下。虽然目前多数烤房都运用了中央控制系统并节约了很大的物力财力,但并不是没有改进的空间。采用移动终端控制中央控制器的系统所添加的设备并不多,却能把单个技师操作能力提高一倍左右。
4可行性研究
任何一项新的技术或者项目的确立都需要进行可行性分析,可行性分析一般包括经济、技术、社会三个方面。
4.1经济可行性在设有中央控制系统的烟草烘烤领域,其已经具备了一定的自动化能力。在一个典型的包括120个烤房的密集型烤房群中,有120个控制仪和一台电脑,电脑安装有中央控制系统。我们所要增加的是一台wifi设备,一个智能终端(一般由智能手机充当),和用于智能终端android操作系统下和电脑Windows操作系统下的TeamViewer软件。Wifi设备在这里可以用无线路由器实现,电脑也需要连接互联网,因此需要宽带费用,智能终端作为工作工具需要配备手机卡。以目前的市场价格,性能较好的智能手机3000元;TeamViewer软件费用为个人版是4659美金,即大约30000元;宽带费用为每年1000元,无线路由器为100元;手机卡最低套餐可参考移动神州行卡,年度为60元。因此可以推断运行此系统第一年投资为34160元,而次年投资额则降为1060元。这相对其产生的巨大效益来看,无疑是非常值得的。因此具备经济可行性。
4.2技术可行性前文已做过技术概述,TeamViewer软件具有穿透各种防火墙等内网措施而直接与终端通信的能力,并且其全新手机版本也可以无障碍在Android系统下的智能手机上运行。无线路由器设备通过对有线宽带端的放大,可以让智能手机方便在一定区域(烤房群)里和互联网相连。安卓手机与电脑通信以控制中央控制系统就是水到渠成的事了。
4.3社会可行性本技术革新是对传统工业领域自动化的一种尝试,没有环境污染,对社会没有明显的破坏性;能对烟草烘烤方面进行技术的支持,有一定的社会效益。因此具备设计可行性。由此可见,使用智能终端控制烘烤烟草的自动化技术是具备经济、设计、技术的可行性,我们确定此项目具备一定的实用价值和可行性。
5小结
随着市场环境不断改变,货品周转周期越来越短,多品种小批量的生产方式对仓库设备管理提出了更多要求。与此同时,计算机技术也给传统的仓库设备管理带来了许多革新。本文从物联网技术入手,重点介绍了仓库设备管理系统中应用最多的条码识别技术和RFID技术。
关键词
物联网;仓库设备管理;条码识别技术;RFID;技术传统的仓库管理大多是利用纸质文件以手工的方式完成,作业效率很低且出错率高。随着计算机技术和信息技术的发展与普及,越来越多的企业已经逐步应用一些信息化仓库管理系统,给仓库设备管理带来了很多便利。
1物联网概述
当前对物联网还没有统一的定义,一般可以将物联网简单的理解为“物物相连的互联网”。互联、智能和先进是物联网的重要特征。物联网的系统架构大致可以分为三层:首先是以射频卡、二维码、传感器为主的传感层,主要功能是对“物”的识别和信息的智能采集;然后是网络层,主要功能是将感知层所获得的的数据在一定范围内进行传输和计算;最后是应用层,主要功能是将网络层传输的数据进入各类信息系统进行处理,并通过各种设备与人进行交互。物联网技术包括射频识别(RFID)、条码识别技术、WSN、全球定位系统、移动网络、行业应用软件等。仓库设备管理系统中应用最多的物联网技术是条码识别和RFID技术,以下就条码识别和RFID技术做进一步分析。
2条码识别技术在仓库设备管理中的应用
条形码是由宽度不等的若干黑条和空白按照一定规则编制成的用以表达特定信息的图形标识符。条形码技术最早产生于二十世纪四十年代的美国,并在七十年代得到实际应用和发展。我国自八十年代末期引入了条码技术并将其首先应用于邮电、图书和物流管理领域。目前,条码技术已广泛应用于国民经济的众多领域。基于条码识别的仓库设备管理系统在运行前,需用条码打印机将经过编码唯一标识的条码打印在货品上,同时将条码和货品对应关系的信息录入到仓库管理数据库系统。在仓库管理过程中,当条码扫描设备扫描条码时,计算机系统能够依据所采集的条码信息在数据库中找到对应的货品信息,并对查询到的货品信息进行处理。
3RFID技术在仓库设备管理中的应用
RFID(射频识别)技术是一种基于无线射频原理无线通讯技术,它以大规模集成电路和无线通信技术为核心,利用RFID读写器发射的射频信号驱动电子标签电路发射其存储的编码信息,并通过对编码信息的读取,来识别电子标签所代表的对象,从而获取标识对象的相关信息。目前该技术在制造、物流管理行业已经大规模应用。RFID系统一般是由电子标签、读写器和计算机处理系统三部分组成。电子标签又称射频卡,其依附于被标识对象。电子标签是射频识别系统的数据载体,每个电子标签均包含唯一标识的电子编码。一般依据工作方式的不同可将电子标签分为有源电子标签和无源电子标签。有源电子标签,即内部包含电源的电子标签。这种电子标签不仅可被读取而且可写入数据,其可被识别范围较大,但缺点也很明显:体积大、价格偏高而且寿命也较短。读写器是利用射频识别技术读写电子标签信息的设备。它的主要功能是利用射频识别原理采集电子标签内的编码信息,同时通过数据接口模块将采集到的编码信息传输到计算机处理系统进行处理,并将处理结果反馈至读写器。计算机处理系统的主要作用是对读写器传输的数据进行处理和存储,并根据应用软件的需求对读写器进行管理。为了便捷高效的对数据进行处理,一般在计算机处理系统中安装RFID中间件程序,将读写器传送的数据进行初次处理后传递给应数据库做进一步处理。RFID系统的基本工作原理为:读写器通过射频天线发送一定频率的射频信号,当事先经过发卡程序与数据库绑定的电子标签接收到读写器所发出的射频信号后会产生感应电流,电子标签凭借感应电流所获得的能量将存储在芯片中的编码信息经由标签内置天线发送出去;读写器接收从电子标签发送来的信息并将其解码后送至计算机处理系统进行处理,计算机处理系统根据逻辑运,算识别该标签身份,针对不同的设定做出相应的处理,最后发出指令信号控制读写器完成不同的读写操作。
4RFID技术的优势
鉴于各种识别技术的工作原理和仓库设备管理的特点,将RFID技术应用于仓库管理中将在以下几个方面比条码识别技术更据有优势:
4.1节省运行成本一方面电子标签可多次重复利用,条形码一般为一次性使用,且每次使用均要消耗一定的纸张,因此,从长远的角度考虑,电子标签的使用成本比条形码更低;另一方面条形码的数据采集必须在条码扫描器与条形码相对静止的状态下进行,这样易造成仓库作业的中断,而RFID技术可在仓库作业不中断的情况下连续、准确地对移动中的物体进行非接触快速识别,这样很明显能够加快库存业务的处理速度。
4.2环境适应性一般来说,仓库作业频繁且环境复杂,条形码在仓库作业过程当中极易被弄脏或破损,而射频卡却不易磨损,抗摔打能力强,即使在环境恶劣的仓库环境中也能正常使用,能够最大限度的保证信息的读取效果。
4.3穿透性能好仓库作业中有相当一部分的货品是被塑料、纸张、木材等非透明、非金属材质的物质以包裹的形式进行运输的,RFID可以在不打开包裹的情况下轻易的读取包裹里面的货品信息,简化了操作步骤,而条码识别技术却无法做到这一点。总的来说,在仓库管理中,RFID具有许多条码等其他识别技术所不具备的优势,它的应用将大大提高仓库作业效率,最大限度的降低仓库作业成本。
5结语
仓库设备管理目前占据着举足轻重的地位,在追求效率和质量的今天,仓库管理能否保证进货、库存管理和发货的有效进行将直接关系到企业自身的竞争力,本文重点论述了仓库设备管理系统中应用最多的条码识别和RFID技术,希望对于实际工作有所帮助。
参考文献
[1]万建臣,付辉.基于物联网技术的煤炭设备仓储管理系统的应用研究[J].煤炭技术,2013,05:280-282.
[2]徐立玲,袁雅莉.基于物联网技术的快运物流仓库管理优化——以S快运公司为例[J].物流技术,2014,24:32-35.
关键词:物联网;电子商务;研究;分析
1 引言
阿里巴巴成功上市,使马云一时间家喻户晓,同时让更多人看到了电商发展的无限潜力和广阔空间。电子商务是一门交叉性概念,其涉及理论知识和领域极为丰富,譬如:管理学、法学、经济学以及互联网技术等多种领域,是一系列综合性极强的活动。信息技术的进步和社会商业的发展使得经济数字化、竞争全球化、贸易自由化的趋势不断加强。有关电子商务各类的研究如雨后春笋层出不穷,其中物联网技术作为其发展的重要支撑不可忽视。为进一步了解近年来我国基于物联网的电商发展研究热点,笔者通过对CNKI收录的相关文献的进行计量分析就此展开研究。
2 物联网与电子商务
物联网作为一种新兴技术,自20世纪90年代由美国麻省理工学院首次提出以来,其技术实现及应用引起国内外学术界学者广泛关注。物联网起初是基于物流系统提出的,以射频识别技术作为条码识别的替代品,实现对物流系统进行智能化管理。
在研究物联网技术在电子商务应用中,RFID功不可没。RFID(Radio Frequency IDentification)技术作为物联网的重要技术,又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。电子商务利用物联网技术通过把人、财、物、商店等实体联结起来并在网络环境下进行交互。在实现交互时,一个关键技术就是利用RFID技术给各个实体标注独一无二的标签从而将不同实体加以区分。物联网技术不仅承担着标注实体角色而且在记录生产过程、跟踪物流以及防伪查询等方面发挥着重要作用。
3 研究概况
随着互联网技术的发展和经济全球化浪潮的推动,电子商务问题及物联网技术成为国内外学术界普遍研究热点。国内学者就电子商务发展进程中涉及到的主要环节并结合物联网技术作出相关研究,并在其研究的基础之上根据我国电子商务发展状况提出了针对性建议,这些环节主要包括基础设施建设、支付环境、信用环境以及发展环境的改善等等。
4 文献计量分析
4.1 发文年代分布
某一学术领域发表文献数量随时间变化情况能在一定程度上反映出某研究发展现状、研究热度以及未来研究方向的走势。根据CNKI期刊数据库显示,我国学者基于物联网的电子商务的研究始于2005年。2005年至2015年间,每年发文数量见表1。
4.2 期刊来源
5 研究结果讨论
5.1 理论内容多样性,热度逐年攀升
5.2 物联网在电商管理经营各环节应加大研究力度
与本文研究相关的文献中,物联网技术在电子商务应用的研究占据份额较重。大部分学者花费大量心血就某个环节开展其研究。现阶段国内基于物联网技术的电子商务的研究成果较多,尤其是物联网相关技术在电子商务应用方面的研究。物联网技术被列为国家“十二五”期间重点发展的战略性新兴产业,其先进技术将不断加快电子商务前进的步伐。尽管如此,与国外相比,物联网技术在电子商务基础设施建设以及人才培养等方面的应用研究相对薄弱。某项学术研究成果的多少不仅要有广大潜心研究学者精力的投入更需要国家政府提供基金等方面的支持。
[关键词]危险品运输 物联网 智能监控系统
中图分类号:U492.3+36 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)21-0075-01
0 引言
危险品具有易燃易爆、腐蚀性强等特点,一旦发生事故将造成巨大的生命财产损失和严重的环境污染。本文基于物联网技术讨论了危险品运输智能监控系统,对危险品和车辆状态进行实时控制和风险分析,并及时提出操作指引,将危险品在运输中发生事故造成的损失降到最低。
1道路危险品运输监控技术现状
近年来国内学者通过在危险品容器上安装多种传感器对运输车辆进行状态监控,并利用模糊控制、人工神经网络等技术对各物理量进行融合判别,并结合GPS、无线通信技术实现车辆定位与远程通信。
早期危险品货物信息存储多采用条形码技术,无法实现动态双向数据交换。我国无线射频技术(RFID)、卫星定位系统(GPS),地理信息系统(GIS)等现代物流技术的应用十分有限。安全事故发生后,政府主管部门和应急救援机构获取信息的能力受到很大限制,严重影响应急救援行动,延误最佳救援时机,会产生恶劣的社会影响。
2物联网技术
2.1 物联网结构
物联网包括感知层、网络层、应用层三部分。感知层由各种传感器组成,主要感知和识别货物的状态、环境等。网络层将感知层获取的相关数据信息,经过各种通信网络与互联网形成的网络输送至应用层,主要功能是信息传递。应用层通过物联网综合处理平台(如M2M管理平台)与行业专业应用实施智能化的具体解决方案。
2.2 监控系统中主要应用的物联网技术
物联网体系架构中涉及许多关键技术。其中与智能监控系统紧密相关的支撑技术主要有:
(1) 感知技术
感知技术主要指传感器的应用,它是构成物联网的基础单元。目前,最新的MEMS传感器技术的快速发展为系统的建设提供了技术支撑。主要用于对危化品及运输车辆状态进行及时的检测。
(2) RFID技术
RFID是利用了射频信号和空间藕合(电感或电磁藕合)和传输特性,实现对被识别物体信息的自动识别。标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(被动标签),或者主动发送某一频率的信号(主动标签);解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。
(3) 位置识别技术
位置识别技术比较成熟,它以GPS为代表。另外,中国北斗卫星导航系统以及基于蜂窝网基站的定位技术也逐步成熟。在全球GPS应用领域中,车辆应用所占的比重最大,目前约占总数的40%以上。特别是随着我国3G技术的快速发展与普及,作为系统瓶颈的通信问题找到了新的出路,这对GPS车辆跟踪系统的发展起着极大的促进作用。
(4) 地理识别技术
地理识别技术以地理信息系统(GIS) 为代表,本系统就是以GIS作为基础信息系统平台,为系统提供了一个可视化的车辆位置信息。
(5) 3G 技术
目前最常用的无线通信方式是GSM短消息业务、GPRS通用无线分组业务和最新的3G技术。3G技术与前两代的主要区别是在传输声音和数据速度上的提升,因此能够更大地提高监控系统的传输速度。
2.3 物联网技术在道路危险品运输中的应用
在危险货物运输中一直存在着一个难题,就是无法异地掌握运输车辆的运行位置,更难掌握运输车辆内部危险货物的状态和变化情况。物联网技术可以有效地全程监控危险货物物流过程,满足相关安全管理要求。危货品运输中的物联网应用主要体现在:
(1) 车辆跟踪
危险品运输车辆上都安装GPS系统,运输车辆如果偏离指定路线或进入敏感区域,信息管理中心会自动报警,监管人员可以远程控制车辆。如果车辆一旦发生碰撞,驾驶员只要按动系统在车上设置的传感器,信息管理中心接到报警将以最快速度实施救援,并通过RFID标签读出危险品信息,及时采取补救措施。这种配送方式完善了整个物流过程,大大降低了传统管理流程的消耗费用,提高了工作效率。
(2) 货物监测
危险品在运输过程中对运输环境有着很高的要求,经过分析采集来的车辆内危险货物的压力、温度、密度、安全附件状态及车辆停留时间等信息可为相关部门做出决策提供依据。
(3) 运输路线选择
根据相关规定运送危险品的特殊车辆是不能靠近学校、闹市区等地,利用物联网技术可以及时、准确、全面地采集运输路线的路况信息,提前制定好最佳的运输路线以保障安全。
3基于物联网技术危险品物流智能监控系统
这里对货箱式危险品物流过程提出一套基于RFID动态存取、GPRS双向通信、GPS实时定位和GIS 路径跟踪的综合物流智能监管系统架构,以实现对危险品的实时智能监管及数据流、命令流的双向传递与执行。
3.1 智能监控的危险品物流过程
本文提出的危险品物流过程包括3类固定站点:(1)装箱点监控站(CLS) ;(2)途中检查站(MCS) ;(3)卸箱点监控站(CUS) 。可通过站点定点监测与运输过程动态监控同时对其进行监管。
3.2 系统工作原理
为了系统建设与运行维护的简化,本监管系统采用分布式终端互联模式,主要由危险品监管平台(SP) 、危险品车载监控系统(OMS) 和危险品包装箱传感系统(CSS) 3 个子系统构成。
3.3 危险品监管平台
危险品监管平台(SP)主要负责与各个OMS进行无线数据交换、校验、集中存储处理,对各危险品运输车辆实时跟踪,对车辆进行路径规划,并处理用户远程登录查询请求。
4结束语
我国各大工业城市的发展规模不断扩大的同时,企业和社会对危险品的需求量也在增加,危险品运输变得日益重要。本文从运输角度设计了一套基于物联网的智能监控系统,使得危险品的物流监控更加透明、高效,信息从车辆到监控中心的传递更加准确和及时。
参考文献
[1] 高连周.基于物联网技术的道路危险货物运输智能监控系统的研究[J].物流工程与管理,2013,35(3):80-82.
[2] 吴鹏华.基于物联网的危险品智能物流系统研究[J].重庆科技学院学报:社会科学版,2012,(1 9):132-134.
关键词:中置柜;物联网;红外测温;电缆接头
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.103
0 引言
电气设备运行温度,是反映其运行状态的最直接、最重要的指标之一。各种高低压中置柜内部触头、变压器、母排、电缆的接头等[1-2],长期运行造成材质老化、接触电阻增大及负荷过大,引起过热甚至烧损。通过连续的温度在线监测,可以发现电气设备的运行状态变化,及时发现存在的故障隐患[3-4]。目前离线、在线电气设备温度监测,只能对人为认定的薄弱点进行监测,存在很大的局限性。
1 中置柜温度监测现状分析
目前,国内外在电气设备温度监测方面采取的方法可分为离线式和在线式。离线的监测方法主要有固定粘贴式蜡片贴测温法、热电偶法和数字温度传感器测温法等。由于离线监测方式不能及时发现中置柜等电气设备潜在的故障,离线温度检测技术已经很难满足电力系统的需要。在线的监测方法主要有光纤测温和红外测温法。光纤温度测布线复杂、投资大、线路老化问题严重且拆换困难、移动性较差,因此实际中应用并不广泛,很难做到普及。
以上的各种监测方法的监测点多为事先预置,刚性较强,一但设定就很难改变,且数据传输多采用有线的方式,给中置柜的现场安装带来很大的不便。基于以上测温方式存在的问题和缺陷,本文将物联网技术应用于中置柜温度测量系统中,改变现有监测系统的数据采集及通讯方式,设计了一种基于红外测温的在线监测系统,实现了开关柜内电气设备的全景温度监测。
2 物联网与开关柜温度监测系统的融合
2.1 设计思路和原则
利用物联网技术设计的立体式全方位中置柜内电气设备运行温度监测系统,主要由全景扫描执行单元、红外温度探测器(实现非接触式测温)、信号放大器及信号处理单元、显示输出单元等部分组成。全景扫描执行单元实现将红外温度探测器对准被测象;红外探测器将被测对象的红外辐射能转变为相应的电信号;该电信号经放大器和信号处理电路(内置转换算法和目标发射率校正算法)转变为被测对象的温度值,最终通过通讯系统(有线、无线)送达接收处理装置,并在显示输出单元输出显示。
2.2 功能简介及技术架构图
(1)系统通过非接触式红外测温装置,实现对柜内的空间的全方位扫描式监测,并将采集到的数据在电气参数监测仪上显示。
(2)正常情况下每隔30分钟,将实时温度值通过有线和无线方式传输到后台系统,当监测温度超限时,实现就地及远程报警功能。
(3)后台系统实现对监测数据的统计分析,早期故障检测、状态评估和故障告警等功能。后台系统具有短信报警功能,当监测温度异常时,利用GSM网络的短信功能及时通报相关人员,实现远程报警。
3 中置柜温度监测系统硬件设计
3.1 机械结构设计
(1)传动装置。为了现实全景温度扫描监测,设计了一套类云台的运动机构,该机构以经向和纬向旋转装置为主体。经向转动装置由步进电机驱动,经二级齿轮传动后,带动红外温度监测仪进行经向转动,转动轴上设置限位开关,当转动到极限角度后,触发限位开关,进行反向旋转,旋转角度为135°(俯角-45°,仰角90°)。
(2)红外温度扫描装置。红外温度扫描装置的主要功能是采集温度信息,安装于类云台机构的上部。在控制电路的控制下随类云台机构进行旋转,当达到预设测定点坐标时,类云台机构停止旋转,控制电路发出采样命令,实现对被测对象的温度采集。
3.2 电源模块设计
中置柜温度检测系统所需要提供的电源主要为 24V,24V电压可以经开关电源转换为驱动舵机运行电压和MCU运行所需的5V电压。电源主要是由 USB提供;利用开关电源对240V电源进行转换可以得到24V电源; 5V不用外界提供,只需要通过单片机AD转换基准电压即可得到。
4 后台系统设计
(1)系统总体架构。后台系统是一个功能强大、界面清晰、操作简便的综合应用系统,作为构建中置柜智能监控及应用系统的重要组成部分,可实现中置柜多源信息的综合管理和高级应用。整个系统由基础服务、数据库、通讯、图形和报表5个平台作为支撑。在此基础上已开发出主接线图、实时数据、统计报表等6块主要应用。
(2)通信状态。该界面可以直观显示监控系统通信状态联络情况,并且可以细化到单台中置柜智能模块之间的通信情况,绿色表示通信正常,红色表示通信故障。运维人员可根据该功能对通信情况进行实时监控,并快速做出反应,消除通信故障。
(3)统计报表。统计报表内容按照日期可分为日报表和月报表;按照查询方式可分为中置柜报表(纵向查询)、功能报表(横向查询)、组合报表、综合评价报表。此外,还可直接导出统计报表。
(4)综合评价。利用算法对采集得到的电缆温度和环境参数指标进行综合分析,并通过雷达图和数据表格方式将故障诊断和综合评估结果直观地显示出来,结果可以报表形式进行存储和提取。各个评估结果都对应不同的、特定的工作建议,用户可依据建议制定维护和检修工作计划。
评价结果以分数形式表示,从0分到100分,分别对应优质、良好、合格和较差4个等级,每个等级对应不同颜色,最后,根据最终综合评价结果给出相应的建议,运行维护人员可以根据建议制定工作计划。评价结果和综合建议每小时刷新一次,并将其生成报表,便于历史查询。具体建议见表1和表2:
5 总结
该产品为与浙江群力电气有限公司共同开发研制,目前已在浙江余杭区的某居民小区挂网试运行三个月,整套系统运行状况良好,基本解决了柜内母排连接点、电缆接头等部位出现异常温升时引发的故障,提高了监测系统的有效性和电气设备运行的可靠性,证实该产品可以满足10kV以上高压中置柜温度监测的需要。监测仪还具有参数设定方便,可拓展性强等优点。该产品成本控制在1000-1300元,售价按2000-2800元,每年售出5000台,按照群力电气公司中置柜在市场上销售的份额来看,每年该产品可创利润160万元左右。整套产品具有良好的社会效益和经济效益,可以进行推广应用。
参考文献:
[1]巩宪锋,衣红钢,王长松等.高压开关柜隔离触头温度监测研究[J].中国电机工程学报,2006(01):155-158.
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[3]熊兰,徐敏捷,杨子康,赵艳龙,焦阳.高压开关柜电缆室温度场分析及在线监测系统构建[J].电力自动化设备,2014(06):153-157.
整个系统从物联网的三层架构出发,感知层主要是门禁管理系统对一卡通信息的采集与判定,无线传感器网络中相关温度、光照、烟雾、火焰传感器的安装和电表数据的采集;网络层是对采集到的数据进行高速可靠传输;应用层是对数据的分析及处理。采用模块功能化设计开发方法,感应门禁系统选用高频读卡器,与高校一卡通结合;无线传感器网络搭建选用ZigBee-CC2530;局域网构建,需要交换机、服务器,再加上串口服务器。上位机的开发,用.net进行开发。整个系统构建完毕后,进行测试、调试。高频读卡器优点是加密性比较强、感应时间短,能满足校园宿舍出入人员次数多的情况;ZigBee-CC2530集成单片机和无线通信,节点功耗低,组网快,满足传感数据的可靠性无线传输[2];实验室中的设备搭建局域网,可靠性强;上位机的开发比较方便,满足界面的需求。图1所示为整体结构设计,第一部分是学生进出宿舍的RFID超高频感应门禁系统,与山东协和学院校园一卡通相结合,避免外来人员入内,及时发现非校内人员,避免宿舍出现受骗、盗窃等行为;第二部分是利用ZigBee技术进行宿舍内外的环境监测[3],如温度、光照、烟雾、火焰,运用.net上位机开发将数据上报服务器,及时排除安全隐患,使宿舍管理员能够随时监控宿舍的环境信息;还包括智能电表数据的采集,方便学生及时查看数据及电费的缴纳,使电费的缴纳公开透明化;第三部分是Android开发实现远程访问,通过TCP/IP协议,与手机端进行通讯,传输环境监测信息,及时通知学生相关重要信息。
2系统硬件设计
2.1感应门禁
由于统一使用校园一卡通系统,故宿舍的安全门禁系统也要采用同一系统,避免资源浪费。在宿舍的入口处放置读卡器,读卡器以固定频率向外发出电磁波(频率一般是13.56MHz),当学生持卡进入读卡器电磁波辐射范围内时,会触发感应卡上的线圈,产生电流并触发感应卡上的天线向读卡器发射一个信号,该信号带有卡片信息,读卡器将电平信号转换成数字序号,传送给控制器,最终上传给门禁服务器,门禁服务器将卡号与数据库内的信息进行比对,从而得到全部的卡片信息[4]。
2.2环境监测及数据的采集
在每一个宿舍安装温度、光照、烟雾、火焰传感器、智能电表,传感器和智能电表与节点连接,节点布置在宿舍的合适位置,保证能够监测到每个宿舍的环境信息。如果楼层比较高,这个时候借助于路由器,能够达到远距离传递数据的效果。最终传感器的数据和电表数据经过节点和路由器的传输,最终到达协调器。协调器放置在宿舍管理员的办公室,协调器经串口与计算机连接,在监控界面显示。
2.3局域网构建
校园有若干个宿舍,为了达到将每个宿舍的数据进行资源共享,需要构建局域网。采用星型网络拓扑结构进行局域网的布线。采取交换机-集线器-客户机的星型网络结构,中间的连线采用非屏蔽超五类双绞线。服务器操作系统选择和安装、DNS配置、邮件服务器的安装和配置等。
3系统软件设计
3.1数据实时采集
为了满足对监测环境的数据实时采集,需要对每个节点和协调器进行程序的烧写。无线传感器网络采用CC2530芯片,ZSTACK2007协议栈[5]。烧写程序之前,需要对协调器、节点进行MAC地址的烧写。开发环境采用IAR7.51集成开发环境。
开发界面
上位机的开发关系到系统的应用,协调器将节点采集、传输来的实时数据通过串口传给上位机,用.net开发的界面能够显示温度、光照、烟雾、火焰传感器、智能电表数据。本文采用VS2010进行开发。界面的开发主要是控件的添加和使用,重点是串行通信。根据DLL开发库Configuration.dll、Controllers.dll、Helpers.dll,做一个窗体应用程序,完成基础网络数据读取的功能。
3.3Android开发实现远程访问
Android应用程序是在Java环境下开发,选用Eclipse开发平台[6]。用到ADT插件,设计应用程序界面,用SDK进行调试。通过TCP/IP协议,与手机端进行通讯,传输环境监测信息。
4系统指标
技术指标:采集传感数据的精确度<±0.1,门禁系统的响应时间<±10s,采集电表的数据精确度<±0.5;经济指标:与未采用智能监控系统相比,构建成本低,便利程度高,发生宿舍隐患概率较小,需要宿管员数量少。
5结语
关键词:物联网技术;移动设备;交互体系结构
0 引言
随着社会经济的持续快速发展,现代科学技术的不断更新和进步,物联网技术已经逐渐深入到了人们的日常生活当中,对人们的生产生活产生了重要影响。物联网技术主要应用的前提基础是较为单独的数字网络,移动客户端能够提供良好的方法进行信息的捕捉,与现实中的实物对象进行全面的交互,并且实物对象在不断增强和数字方面相关的信息。移动设备交互体系的结构,在物联网技术的不断影响下,能够发挥越来越重要的作用。现实世界中的各种实物能够通过一些方式进行现实认证,从而便于对其进行相应的访问和交互工作。同时将物联网技术有效应用在移动设备上,将两者的优势进行有效结合,对于促进实物的交互发展具有重要意义。
1 基于物联网技术进行移动设备交互体系结构的研究背景
物联网技术的深入发展,在人们的日常生活中具有重要影响。将物联网技术有效应用在移动设备的交互体系结构研究工作当中,能够促使其发挥有效作用,增强移动设备的信息传递功能。通过物联网技术,现实生活中的物品和物品能够进行有效的联结,而移动设备的使用,对信息的交互传递具有良好的促进意义。移动设备和实物之间的交互技术,已经逐渐引起了越来越多人的关注,两者之间的交互,对于实物与信息的关联和传递具有十分重要的意义。物联网技术提供了新型的方式,将信息和服务方面的操作性进行了有效降低,从而保证现实情境能够和物联网服务信息进行有效组合。当前物联网技术的应用程度较高,通过建模行为,能够对移动用户之间服务的复杂性有效降低。良好的交互体系结构,对现实服务、产品进行有效标识,促进信息之间的有效传递和交换[1]。
2 建立良好的交互体系结构
针对物联网技术和移动设备建立良好的交互体系结构,需要将两者的作用进行充分有效的发挥。交互体系结构的建立,需要连接物联网和移动设备进行有效连接,在交互体系结构的建立过程中,首先可以把移动设备当做有效的通用客户端,并且需要保证其与实物对象是保持相互独立的状态的,在进行物联网和移动设备之间的交互工作时,将移动设备和相关服务进行全面的交互。其次,服务客户端和物联网的服务域是进行有效交流的,交互客户端能够对相关实物进行有效的标识,并对其数据进行有效的存储。一般情况下,通用的设备客户端能够将相关的情境信息进行有效的存储,并不断生成出能够和用户进行连接的接口[2]。再者不同移动设备平台上具有的功能是不同的,在进行交互体系结构的建立工作当中,通用客户端能够应对和支持不同设备接口的任意组合。想要建立起良好的交互体系结构,重点是需要将能够生成出一些应用于不同服务和对象的用户接口。最后,交互体系结构的建立主要是将物联网技术的服务和移动设备的功能进行有效发挥。物联网有着自身的服务域,在这个服务域的作用下,能够生成出有效的服务器,称之为“交互”,这个服务器能够提供出论证、用户接口生成以及服务组合等功能。语义服务描述,在根据服务所提供的输入和输出的基础上,建立了具有原始设备性质的用户接口结构。在物联网技术的基础之上,针对移动设备的相关功能,建立起较为良好的交互体系结构,将现实意义上的物品、信息和服务等,进行有效的分享和传递,对于多种信息的交流起到了良好的促进作用[3]。
3 交互体系结构的原型
交互体系结构的原型中,主要包括了输入/输出电平表、峰值限位器电平旋钮、旁路开关、环接立体声开关等设置。交互体系结构的原型在实际的应用当中,输入/输出电平表的显示数值主要是依靠着系统的工作电平进行相应工作的。峰值限位器电平旋钮,将输出信号不允许超出的电平进行有效的设定,当输出信号超过了相关设定之后,会出现限位器发生动作。旁路开关是交互体系结构原型中的重要组成部分,对于交互体系原型当中的信号具有重要的影响,当旁路开关开放的时候,能够导致通道内部的信号失去相应的处理效果,因而这个开关在很多情况下能够用于评判限位操作效果的优劣[4]。
4 结语
基于物联网技术的移动设备交互体系结构的建立和应用,是物联网技术不断发挥作用、移动设备强大功能不断实现的重要产物,对于人们现实中的生产生活具有重要影响。现实生活中实物对象的标准化描述情况,会在很大程度上影响到物联网技术相关作用的有效发挥,想要在互联网技术的基础之上进行移动设备的交互体系结构的研究,需要使用专有的解决方案,主要是将通用客户端的作用进行充分发挥,从而实现多个服务和实物之间的联系、协调和信息传递。
参考文献:
[1]朱晓晶,顾东虎.基于物联网技术的移动设备交互体系结构[J].信息技术与信息化,2014(10):45-48
[2]米永巍,伍瑞昌,李怡勇,等.基于物联网的医疗设备管理体系结构和关键技术研究[J].医疗卫生装备 ,2016(3):33-36
关键词 物联网技术;高速公路;交通流;监控
中图分类号:u491 文献标识码:a 文章编号:1671-7597(2014)04-0128-01
近年来,随着经济的快速发展,我国的高速公路建设逐步加快,同时对高速公路监控系统的要求也就越来越高。而高速公路交通流监控系统的监控技术水平直接影响着高速公路的整体建设和发展,应用合理有效的监控技术,可以提高高速公路的监控效率,减少交通事故的产生,能够最大限度的保证人民的生命以及财产安全,进而维护国家和社会的整体利益。实现智能化的交通体系是高速公路交通流的最终目标。目前,随着高速公路上车辆数量的增加以及车速的不断提高,交通事故的数量也在逐年递增。当遇到重大型的交通事故或者是极其恶劣的天气的情况下,如果不能对高速公路交通流进行有效的监控,很容易造成高速公路的瘫痪以及二次事故的发生,不但威胁着人们的生命安全,还会给社会带来严重的经济损失。因此,采用先进的技术对高速公路交通流进行合理有效的监控,能够最大化的降低高速公路交通事故的发生,维护高速公路的正常运行。
1 高速公路交通流的具体特征
高速公路交通流的具体特征主要体现在以下几方面。
1)高速公路交通流很容易产生。高速公路的主要特点是全闭封、全立交、线型比较好、车流量很大、车速非常快、设计标准化等等。车辆在高速公路行驶的过程中基本不受一些外来因素的影响,能够很快的让一些行驶速度差不多的车辆在某一个路段产生交通流。
2)高速公路交通流的流动速度比较快。高速公路交通流的流动速度大大超过了普通公路交通流的流动速度,不同的交通流,流动速度也不一样,比如,小型车辆的交通流流动速度一般是l20千米每小时,大型车辆的交通流流动速度一般是90千米每小时,大型和小型车辆混合交通流的流动速度一般是70千米每小时。
3)高速公路交通流的流线相对比较长。对高速公路来说,它的交通流流线相对比较长,最短的是1千米左右,通常情况下是3千米左右,最长的流线大概是10千米左右。
4)高速公路交通流的车型相对单一。对高速公路交通流来说,它的车辆类型相对单一,主要有小型客车,货车以及大客车。一般遇到节假日的时候,高速公路上比较多的是小型客车,这个时候交通流主要是以小型客车为主。
2 物联网技术在高速公路交通流监控中的使用原理
物联网技术有很多的特点,一般的情况下划分成五大技术体系:应用层、接入层、平台层、网络层以及感知层。
在物联网技术的构成中射频识别技术是其核心的部分,此技术主要是使用无线射频的方法来达到双向通信,进而可以达到非接触式的目标识别和数据的交换,在对目标进行识别的过程中不用人来参与其中,就可以对高速公路上高速行使的车辆进行识别,使用起来非常简单。通常,射频设备能够在非常恶劣的环境下进行工作,能够识别的距离可以达到80米,在高速公路交通流监控中有着很好的使用前景。
射频识别的系统主要有两个核心部分组成,电子标签和读写器。另外,该识别系统中还有主机和天线等设备。射频识别技术以及收发器可以对数据进行双向传输,而且传输的速度非常快,从而可以保证交通流监控数据的准确。在高速公路交通流当中,运行的车辆是个智能体,把应用射频识别技术的电子标签贴在车辆上面,车辆的具体信息都包含在电子标签的里面,这些信息能够通过射频识别阅读器以及应答器来实时采集,之后利用无线或者是有线的网络把采集到的信息传到计算机管理系统之中,这样高速公路车辆物联网就产生了。物联网技术在高速公路交通流监控系统中的使用原理如图1。
图1 基于物联网技术的高速公路交通流监控原理图
3 高速公路交通流监控系统的建设
3.1 系统的方案设计
电子标签中的信息主要包含车辆以及车主的具体信息,在高速公路的主干线以及收费站等处设置电子标签的阅读器,
一旦车辆经过这些区域时,就会对车辆进行跟踪,同时会把采集到的数据信息传送到交通的指挥中心,之后指挥中心会对采集到的数据做出分析,并存储,一旦发现异常数据,立即发出警告,并且及时的进行处理。
3.2 交通流监控系统的构成
交通流监控系统主要有两部分构成,软件和硬件。硬件包含射频识别电子标签、射频识别天线、射频识别服务器、系统的终端以及超大规模的微机等部分。交通流监控系统的软件主要是指被射频识别服务器以及系统的不同终端所使用的应用程序,它可以对高速公路上运行的车辆做实时的跟踪,还可以对车辆定位,收集到车辆的位置信息,对该信息进行分析之后,把分析的结果存储好,便于以后车辆信息的查找,并做出相应的预警。
4 结束语
综上所述,近年来随着我国高速公路发展迅速,相关部门对高速公路交通流监控系统的要求也在不断提高,采用先进的技术对高速公路交通流进行监控,可以提高高速公路的监控效率,减少交通事故的发生,维护着人们的生命和财产安全,进而促进高速公路的整体建设与健康发展。因此,相关部门要对物联网技术在高速公路交通流监控系统中的应用给予高度的重视,并合理有效的使用该技术,为高速公路的发展来服务。
参考文献
[1]张登宏.基于物联网技术的交通安全预警机制研究[j].计算机仿真,2011(11).
关键词:物联网 高职 实验实训管理
高职院校是培养高素质技能型专门人才的基地,因此,实践教学是高职教学的重中之重,与高职人才培养的可持续发展密切相关。实验实训室是高职学生进行实践操作的主要场所,实验实训室的管理水平很大程度上体现了该高职院校的总体管理水平,在高职院校的教学管理中具有至关重要的意义。
一、高职实验实训室的管理现状
当前,我国高职实验实训室的管理主要存在监督管理力度不够、信息系统自动化程度低、仪器设备闲置率较高、小型设备仪器较易遗失、大型仪器设备维护较难、实验环境存在安全隐患、资源开放共享程度不够等问题。为了提高管理效率,各院校采取了各种方法,例如制定相应的规章制度和人工监督评估方案、对各类仪器设备实行“标签化”、投入大量运营经费、安排实验室管理员进行日常维护等。总之,这些常用的方法主要依赖于“人”或“制度”,即依赖管理人员的手动操作或依靠规章制度的硬性约束,没有从根本上实现管理的自动化、智能化和实时化。
二、物联网的内涵及关键技术
物联网,即物与物相连的互联网,是指将射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等各种信息传感设备与互联网联合起来形成的一个巨大网络。通过信息交换和传输,实现实体物品间的物物通讯和实时共享等功能。
2005年,国际电联(ITU)在《物联网》的报告中指出,物联网的关键技术主要有4项,即RFID技术、智能技术、纳米技术和WSN。RFID技术主要用来标识物体,智能技术主要是针对事物的智能化,纳米技术主要是实现事物的微缩,WSN技术主要用于感知事物。
物联网被誉为是继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次信息化产业的浪潮,它具有全面感知、可靠传递、智能处理和无处不在的特点,受到了各国政府、企业界和学术界的高度重视,欧盟、美国、日本等国甚至都己将其列入国家和区域型的信息化战略。
三、物联网技术在高职实验实训室管理中的应用方案
任何一种管理方法的使用都是为了能更好地实现管理的目标。对绝大部分高职院校实验实训室来说,最关键的管理目标是提高管理效率、确保实验环境的安全及强化管理的实时化和智能化这几个方面。基于物联网技术的高职院校实验实训室管理基本上能实现这些目标。
1.硬件方面
硬件方面主要包括RFID电子标签、自动读写器、数据处理服务器和无线设备接入点等。通过自动读写器读取RFID标签信息,利用无线链路传输到无线设备接入点,数据处理服务器将输入的信息进行整理、分析、加密等处理以获得实验室设备数据。
2.软件方面
(1)中央处理系统。中央处理系统是整个实验实训室软件系统的核心部分,因此本方案中首先要建立的就是中央处理系统。它能提供强大的数据处理和分析功能,在高职实验实训室的众多子系统,例如,仪器设备管理子系统、实验实训物品管理子系统、环境监测管理子系统、人员管理子系统等这些子系统中起到桥梁的作用,为数据交换、处理、沟通开辟了渠道,并能将这些信息进行实时分析和及时反馈。
(2)仪器设备的智能管理。目前,绝大多数高职院校一般会给每台大型仪器设备手动贴上“固定资产” 标签,标签上标明了该台仪器设备的名称、购置日期以及固定资产编号等。但是,这些纸质标签不具备任何的可写性,且非常容易污损或遗失。倘若把这些标签都换成RFID电子标签的话,情况就大不一样了。可在实验实训室的出入口安装固定读写器,对每一台设备仪器进行自动读写,此时,置于仪器设备上的RFID标签将发挥信息采集和产品识别的作用,通过物联网技术获得包括产品名称、规格、型号、固定资产号、生产厂家、生产日期、使用单位、使用地点、使用说明等在内的所有详细信息,并自动生成入库清单,完成自动入库。
另外,对仪器设备来说,定期的保养维护至关重要。但在很多高职院校的实验实训室内,这项工作往往被忽视,等到仪器设备出了问题,管理员才会进行维修检查。这样的维护安检方式不利于设备的可持续运转。利用RFID系统后,根据仪器设备的使用频率和以往的故障率,管理员可以计算并推测出可能出故障的时间节点。按照这些节点,中央处理系统就会定期提醒相关人员进行安检维护,然后将每次保养维护的信息存储到电子标签中。这样的做法,既可以保证安检维护工作的及时性,又能激发管理员的工作积极性,督促他们对相应仪器设备的维护保养工作负责到底。
(3)实验环境的实时监控。实验实训室环境条件的好坏关系到实验实训能否顺利开展,因此,实验实训室的环境管理也非常重要。通过环境监测管理子系统,实验室内的温度、湿度、光线、空气质量等环境条件都可以及时地传送到中央处理系统。当室内温度高于系统设定的最高温时,中央处理系统通过控制开关来自动开启制冷空调;当室内空气干燥,湿度低于系统设定的最低值时,加湿器的开关将自动开启。当实验室采光不足,光线暗于最低值时,中央处理系统也可通过传感器自动打开照明灯光或窗帘等。当实验室出现漏水、漏气、火险等安全问题时,中央处理系统会在第一时间启动消防系统的自动报警功能,将存在危险的电力、水力等系统及时关闭,第一时间控制险情,并迅速将实时信息传递到实验室管理人员的通信设备上。
(4)实验实训人员的智能筛查。实验实训室是高职院校实践教学的重要场所。为确保安全有序,必须对进出的人员进行监控管理。可在实验室入口处安装固定的阅读器,对每一个进入该区域人员的基本信息进行自动识读,包括姓名、院系、联系方式等,同时将这些信息及时传输到中央处理系统进行登记存储。如果该信息与事先预约授权的信息相符,便可允许该人员进入实验室,反之,则自动发出报警提示,第一时间通知管理员尽快采取相应措施,防止该人员进入。另外,如有人员单独在实验实训室进行实验操作时,为确保人身安全,要求佩戴一个与安全控制中心相连接的传感器,一旦出现摔倒或长时间静止时传感器会自动向控制中心报警,大大降低意外的发生。
(5)实验物资的自动采购。实验物资是实验实训能正常进行的基本保证之一。基于物联网技术的实验物资管理可以使实验室内的“易耗品”和“供应商”之间实现互动,不需人工干预即可保证实验室内有充足的教学实验物资。
以浙江交通职业技术学院机电一体化实训室为例,一旦实训所需的模具的存储量低于系统设定的安全值时,实验物资管理子系统便会发出提示,并自动通过中央处理系统向该模具的指定供应商发出补货订单。供应商接收到订单后,也会自动向实训室的中央处理系统发送“确认函”,并生成订单金额,同时将信息实时发送到实验室管理员的通讯设备上,以便管理员确认后尽快将产品送达该实训室。
四、结语
关键词:NRF51822;BLE;心率
随着物联网技术的发展,可穿戴设备逐渐步入医疗领域,为人们的身心健康提供极大的保证,作为新世纪的大学生,应该站在时展的前沿,掌握最先进的现代科学技术知识,以适应和造福社会。而中国人口老年化,独居老人增多,无人看护,养老院看护人员过少,近几年经常出现老人摔倒或因疾病无人及时发现导致死亡的案例。所以设计了这款基于物联网技术的智能老人看护系统,避免因无人及时发现出现的悲剧。MPU6050是6轴运动处理传感器,它集成了3轴陀螺仪、3轴加速度传感器和一个数位运动处理器,通过I2C总线串行输出三轴方向上的加速度和角速度。NRF51822是NORDIC公司设计生产的一款多协议的超低功耗的无线芯片,当下移动终端快速发展,NRF51822在无线通信领域有着广阔的应用前景。
1 系统整体设计
图1 系统设计
系统设计如图1所示:主控NRF51822负责采集数据和传输数据以及用户交互功能。手机端APP采用低功耗蓝牙和NRF51822通信,负责发送短信和紧急拨号功能。OLED负责显示时间、来电提醒、短信提醒功能,与振动电机相结合能及时提醒老龄用户。心率传感器和温度传感器都通过非接触式采集数据,给用户舒适体验。陀螺仪和加速度传感器负责实时监测用户的行动状态,如遇突然状况(摔倒)能自动及时通知监护中心或者家属避免发生意外。
2 部分模块设计
2.1 NRF51822与MPU6050接口
NRF51822作为系统的控制核心可直接控制MPU6050的工作状态和数据采集,并将MPU6050采集的数据经过解算处理然后通过BLE发送到手机端,NRF51822与MPU6050通过I2C总线接口进行通信,其电路结构如图2所示。
对MPU-6050模块的角度数据处理,算法很多,比如最常见的积分处理,卡尔曼滤波处理,自带DMP处理等,本设计充分利用NRF51822的定时器,采用积分处理。我们知道在误差要求允许范围内,对不连续的数据进行求和有时候可以替代积分,本设计就是依据这个思想来实现的。
2.2 NRF51822与心率传感器接口
图3 心率检测设计方案
心率采集方案如图3所示:SON1303采用了570nm发光波长的绿光,与红外光相比反射率更高,测量感度更高,同时提高了S/N比特性,采用的反射式光电传感器使测量方式更加自由,应用范围遍及可佩戴式电子产品以及新式测试方法的脉搏测量仪器,内部集成高科技纳米涂层环境光检测传感器,过滤不需要的光源,减少由其他光源干扰的误判动作,准确度高,经过四运放SON3130,处理得到方波,MCU仅仅需要读取高低电平就能采集出心跳速率。且此方案不需要和人体直接接触,即可采集出信号,拥有绝佳的用户体验。
3 软件设计
3.1 NRF51822蓝牙协议分层
首先是应用层,从蓝牙特别兴趣小组SIG的官方网站可以看到已经的GATT规范列表,包括今警告通知、血压测量、心率、电池等,如图4等,他们都是针对具体的低功耗蓝牙的应用实例来设计的。
控制层包括三部分:
主机控制器(HCI),也称为设备管理器,是基带中的一个功能模块,控制一般的蓝牙设备行为。它负责所有与数据无关的数据系统操作,例如询问附近蓝牙设备是否存在,连接蓝牙设备,或者让本地的蓝牙设备可以被其他设备发现或者连接。为了执行相应的功能,设备管理器要求提供基带的资源控制器访问传输媒介。
链路层(LL),主要负责链路管理、链路控制,包括负责创建、维护和释放逻辑链路已经跟新设备之间物理链路的相关参数。
物理层,负责从物理信道传输和接收信息数据包,在基带和物理层之间一条控制路允许基带模块控制物理层的时隙和频率载波。同时,物理层模块向物理层信道和基带发送和接收符合格式要求的数据流。
3.2 软件MCU程序设计
如图5:本设备开机后程序自动运行,首先连接手机,然后自动采集数据,算出心率值,体温值,用户的运动量和自身的运动姿态,判断是否摔倒和体温心率是否超过设定值,摔倒或者超过设定值立刻通知手机发送短信给监护人或者监护中心。来短信,本设备电机震动提醒用户,防止用户年纪大耳朵不好听不见,同时OLED还会显示时间和一天的运动量,到了晚上会提醒用户多锻炼,防止肌肉萎缩。本设备还有求救报警功能,老人只需轻轻一点按键,就能发送短信(也可设置为电话拨号功能)到监护人或者监护中心。
4 结束语
文章设计研究的可穿戴式老人监护系统,检测出的心率值准确率高达99%,体温值准确到0.1摄氏度,且都是非接触式,给用户极佳的体验。运动过程中也不影响其准确度,姿态检测也非常准确,测试期间,摔倒检测概率非常高。结果表明,该设备对于独居老人的监护效果明显,能大大减少独居老人的事故率。
参考文献
[1]聂水茹.高动态环境下捷联惯导的优化算法研究[D].西安:西北工业大学,2003.
[2]刘付强.基于MEMS器件的捷联姿态测量系统技术研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2007.
关键词:物联网;工业污染;总量控制系统;远程通讯
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)11-00-03
0 引 言
《国家环境保护“十二五”规划》中,对化学需氧量(COD)、氨氮、二氧化硫、氮氧化物均提出了明确的减排指标。目前污染物总量控制以环境质量目标为基本依据,国家政府环保管理机构以行政手段对区域内各污染源的污染物或重点污染物的排放总量实施控制,而随着排放污染物的增加和不断变化,迫切需要通过工业信息化手段来解决污染物的总量控制。基于物联网技术的工业污染总量控制系统以工业级平板电脑为核心,配以AD、开关量、通讯等模块对污染物中各监测因子的浓度进行实时采集,并与采集到的实时流量一起计算,得到各监测因子的瞬时排放量,进而计算得到各监测因子的日、月、年的排放总量,为环保提供一种合理有效的监测监控依据,并利用物联网技术实现远程控制。
1 系统总体架构和工作原理
1.1 系统总体架构
本系统的总体架构如图1所示,主要由安装在环保部门的总量控制平台和安装在企业现场的总量控制装置两大部分组成,二者之间通过无线或有线网络链接。
总量控制平台分为前端通信程序、数据库、监控平台软件三大部分。前端通信软件主要实现总量控制平台和总量控制装置的对接,并将数据进行解析保存在数据库里,便于监控平台软件进一步处理并呈现。同时用户通过监控平台软件下发的控制命令,亦通过前端通讯程序下发给总量控制装置。
总量控制装置由总量控制器、数据采集控制器组成,数据采集控制器主要采集一次仪表的模拟量输出信号,计算得到相应因子的实时数据,并通过RS 232接口与总量控制器通讯,总量控制器亦可通过RS 232/485接口与一次仪表直接通讯以获取各类因子的实时数据,然后对数据进行汇总、存储后,以GPRS等无线方式或有线方式与总量控制平台进行数据交换。当接收到控制阀门命令时,通过数据采集控制器实现阀门控制。
图1 系统总体架构
1.2 物联网技术
物联网是指按约定协议,通过多种信息传感设备将物品与互联网相连接进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、监控和管理等的一种网络技术[1]。
GPRS技术等现代通讯技术的不断发展为物联网的建立奠定了坚实的网络基础。在本系统中,总量控制平台和总量控制装置之间的通讯采用GPRS、有线等多种通讯方式实现。现场数据采集控制器和总量控制器之间采用RS 232通讯,若距离远,亦可采用无线RS 232方式、ZigBee方式等物联网技术实现通讯。
1.3 总量计算
现场由相应的一次仪表实现对诸如COD、氨氮等工业污染因子的实时在线监测,通过将各监测因子的浓度和污水的流量进行乘积得到相应的总量。本系统以分钟为计算单位,计算方法见公式(1):
Di= Ci×Qi×10-6 (1)
式中,Di为第 i分钟污染物排放总量(kg/h);Ci为第i分钟污染物浓度值(mg/L);Qi为第i分钟废水排放量值(m3/h)。
本系统由总量控制平台设置相关污染物因子的月排放允许量来实现对排污的控制。
2 总量控制装置的设计
2.1 总量控制装置的总体设计
总量控制装置的总体结构如图2所示。总量控制器由工业级平板电脑、刷卡模块、无线通信模块、短信模块、数据采集控制器组成。
2.2 数据采集控制器
由于一次仪表有的是模拟量输出,有的是数字量输出,为了采集一次仪表的模拟量信号并实现阀门控制,及采集相关开关量信号的设备工况,故设计了具有AD采集和IO输入输出的数据采集控制器。
数据采集控制器以STM32F103RBT6为核心,该芯片是意法半导体(ST)公司出品的一款32位ARM微控制器[2],其内核是Cortex-M3,最高达72 MHz的工作频率,接口非常丰富,运算速度快,非常适合应用于计算和控制方面。
为了提高AD的采集精度,故使用精度高达24位的德州仪器(TI)高精度模数转换器ADS1256进行外扩,该芯片采样速率最高可达30 K/s,采用SPI方式与MCU通讯。模块可以同时采集8路模拟量,模拟信号兼容420 mA、020 mA、15 V、05 V多种类型,考虑到工业环境的复杂性,模块具备信号隔离、抗干扰等功能。为保证数据采集的准确性,采集十个样本值,去掉最大值和最小值,使用剩下的计算平均值。实践证明,数据的实际采集误差完全控制在1‰以内。AD采集模块结构图如图3所示。
数据采集控制器直接采用STM32F103RBT6的IO口,通过光电隔离进行扩展,实现开关量信号的采集和阀门等的控制。本系统具有32路开关量状态检测和16路常开无源触点输出。开关量输入电路如图4所示,开关量输出控制电路如图5所示。
2.3 无线通信模块
无线通信模块采用GPRS DTU。现场控制器通过RS 232连接DTU实现与GPRS网络的双向透明传输,GRPS 数据传输单元(Data Terminal Unit,DTU)是一种物联网无线数据终端,利用公用运营商网络GPRS网络(又称G网)为用户提供无线长距离数据传输功能。DTU采用工业级嵌入式处理器,内嵌TCP/IP协议栈,具有高速、稳定可靠,数据终端永不掉线的特点。无线通信模块总体结构如图6所示。
2.4 刷卡模块
刷卡模块主要由FM1702SL射频读写器[3]、天线、IC卡组成,该部分可实现刷卡充值功能。刷卡充值有以下两种方式:
(1)通过现场刷卡将排污允许量输入到总量控制系统,并保存在平板电脑中。
(2)通过中心平台远程充值后下发给总量控制系统,并与剩余值进行累加保存。
3 总量控制平台软件的设计
总量控制平台软件主要包括监控平台软件、数据库以及前端通讯程序。
前端通讯程序通过GPRS或有线通讯实现解析现场总量控制系统发来的数据,并将其保存到数据库中,同时将控制命令下发给对应的现场总量控制系统。为了实现与众多现场总量控制系统的数据并发接收处理,本系统设计时选用Java语言开发,并采用网络套接字(Socket)技术[4]。具体步骤如下:
(1)由总量控制平台创建套接字(Socket)。
(2)等待现场端连接端口,并绑定端口号。
(3)前端通讯程序接收到现场端的连接请求后,调用Accept函数来建立与现场端的通信。
(4)通信建立成功后,通过Read或Write函数进行读写。
在具体的实施过程中,由于网络原因会导致一些进程等待,造成网络拥塞,为此设置进程计数器,当等待进程超过一定数量时(如500个),则释放被阻塞的所有进程,重新创建Socket。
监控平台软件为基于.Net平台的Windows应用程序,采用C#语言开发,数据库使用SQL Server2008,主要目标包括总量控制、定额分配、定向监管、智能控污、强化执法[5]。通过发放排污许可证数据,以实时采集的总量数据为依据,对工业污染排放总量进行监控,根据企业的实际排放情况,在许可到期换证时,对企业合理分配排污权。对长期超标排放或超标严重的企业,从技术上实现关阀,进一步强化环保部门对违法排污企业的行政执法手段,同时也有益于企业转型升级。为此,监控平台软件包括如下功能:
(1)企业信息展示。
(2)实时数据分析及报表汇总和图表呈现。
(3)趋势预判。
(4)IC卡管理。
(5)远程控制、远程参数设置等。
(6)运营与维护管理。
4 结 语
本系统应用物联网技术,结合环保部门核发的企业排污许可信息,通过实时监控企业工业污染排放总量为节能减排提供了有效的监管手段。通过长期现场运行,该系统性能稳定、可靠,实施方便,具有很好的灵活性和扩展性。该技术收费更合理,控制更科学,可实现国家、省、市、县多级联网,并可推广到烟气排放总量监测中,为环保物联网的建立奠定了基础,具有广阔的发展前景。
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关键词:物联网;技术组织环境;农产品供应链;结构方程模型
中图分类号:F274 文献标识码:A
1 引言
农产品供应链中应用物联网技术,其实就是应用与物联网相关的信息系统。通过物联网信息系统在农产品供应链中的应用,可以有效整合供应链各节点企业、实现信息共享,达到降低供应链运行成本、加强供应商与顾客的关系的目的。哪些因素将影响到农产品供应链中信息技术采纳决策是很值得研究的问题,然而,国内这方面的研究较少。基于组织的信息技术采纳的TOE模型综合考虑了企业内外部的众多因素,对组织信息技术的采纳解释有很强的说服力,因此本文将以此模型对农产品供应链中物联网技术的采纳行为进行研究和分析。国内外众多学者也围绕TOE框架做了一些研究。Chau和Tam用TOE模型对开放式系统的采纳影响驱动因素进行了分析[1];张德海和康世瀛对物流信息网格技术采纳的影响因素及对策进行了分析[2];李文川设计了汽车制造业中RFID采纳的过程模型,并得出了影响RFID采纳的影响因素[3]。
2 采纳分析模型确定
2.1 文献研究
本文在模型确定时,阅读了大量的国内外相关研究文献,通过研究和总结目前国内外对物联网或者RFID技术采纳研究的32篇文献,得出了以下结论:
1)RFID采纳研究仍然是一个比较新的研究方向,国外学者在这方面的研究较多,国内只有李文川对RFID的采纳进行了研究;
2)在研究方法上,国外学者刚开始是运用定性分析的方法,比如:文献研究、案例分析、专家访谈等;后来,学者们为了使研究更有说服性,采用了定量分析的方法(调查问卷分析);
3)在研究模型上,大部分的学者都采用Rogers的创新扩散理论[4]。其他很多学者也采用Tornatzky和Fleischer的技术组织环境(TOE)分析框架[5]。
表1列出了在32篇文献影响RFID采纳的出现频次较高的因素。这里要特别说明的是,政府支持出现的频次比较低,但笔者通过与行业专家进行沟通后了解到,在中国,政府的支持对新技术的采纳特别重要,因此,本文将政府支持也作为因素进行考虑。
表1 物联网技术采纳影响因素出现频次
因素类别 因素 次数
技术特性 复杂性 5
兼容性 3
感知效益 16
成本 6
组织因素 企业规模 3
高层支持 6
供应链企业间相互信任 2
技术知识 4
员工阻力 2
环境因素 外部压力 10
不确定性 4
政府支持 1
通过文献研究,可初步确定影响物联网技术采纳的因素,初步确定的影响因素如下:
技术特性:复杂性、兼容性、感知效益、成本;
组织因素:企业规模、高层支持、供应链企业间相互信任、技术知识、员工阻力;
环境因素:竞争压力、不确定性、政府支持;
2.2 相关假设及模型确定
(1)技术特性
复杂性
物联网技术复杂性越高意味着使这个技术成功的可能性越小。企业如果认为这个技术很复杂,那么企业的高层就会决定不采用或延迟采用这项新技术。所以,本研究认为技术的复杂性是阻碍物联网技术采纳的一个因素。假设如下:
H1:技术的复杂性对物联网技术的采纳有反向影响作用。
兼容性
这里的兼容性是指物联网技术和企业的业务流程、IT基础设施、分销渠道、企业文化和价值体系兼容程度。一般地,如果信息技术有较好的兼容性,那么企业更容易去采纳它。
H2:兼容性对物联网技术的采纳有正向影响作用。
感知效益
感知效益包括:供应链可视化程度更大、更节省时间、人力成本的减少、业务效率的提高等。
H3:感知效益对物联网技术的采纳有正向影响作用。
成本
Tornatzky和Klein已经证明了成本对新技术的采纳有抑制作用[6]。在该研究中,成本包括采用物联网技术的硬件设施成本(RFID/EPC标签、阅读器、传感器、中间件、服务器等),以及整个物联网系统的实施、整合、运行、维护成本。
H4:成本对物联网技术的采纳有反向影响作用。
(2)组织因素
企业规模
大企业将会有更多的资源进行新技术的测试或实验,然后再决定是否采用物联网技术。这种大企业更加容易实现规模经济,也能承担起新技术带来的风险。同时,他们也将有更多的权利强制供应链合作伙伴采纳物联网技术。
H5:企业规模对物联网技术的采纳有正影响作用。
高层支持
当新技术作为一种创新被企业采纳时,必定会引发来自技术、任务和组织等各个方面的变化,这些都是新技术采纳中的不确定性因素,面对这些不确定的因素,决策者往往要很慎重地做出决定。采纳物联网技术可能会改变企业原有的业务流程、需要企业财力支持、采纳物联网技术带来好处的传达等都需要企业高层来进行。因此,本研究假设如下:
H6:企业高层支持对物联网技术的采纳有正向影响作用。
供应链企业间相互信任
供应链企业间若没有很好的合作机制和信任机制,那么在物联网技术的采纳中就很有可能出现搭便车的情况,采纳物联网技术而产生的成本大部分将由上游供应商承担[7]。
H7:供应链企业间的相互信任对物联网技术的采纳有正向影响作用。
技术知识
技术知识是指企业自有的专业信息技术知识。企业如果已经掌握了新技术的相关知识、技能,那么这个企业就能对影响新技术采纳的诸因素(优缺点、成本)等进行很好的评估。
H8:技术知识对物联网技术的采纳有正向影响作用。
员工阻力
当采用一项新的技术之后,有些员工可能会认为他们没有足够的资历使用这项新技术,同时,新技术的实施会提高运作效率,减少劳动力,有些员工担心他们会失去工作,进而会抵制新技术的实施。
H9:员工阻力对物联网技术的采纳有反向影响作用。
(3)环境因素
外部压力
Premkumar和Ramamurthy研究发现,企业在强大的内部需要以及能够获得很好的竞争优势的压力下,会采取新的技术[8]。除了内部需要及竞争优势带来的压力外,企业还可能会面对来自供应链上下游企业新技术创新的压力、竞争对手新技术创新压力、商业模式的发展趋势与行业标准的发展带来的压力等[3]。
H10:外部压力对物联网技术的采纳有正向影响作用。
不确定性
缺乏信息、技术知识,或者无法对发展趋势进行预测是引起不确定性的因素。企业往往不能确定他们自己的产品需求,不能在需求市场上确定他们忠诚的客户。
H11:不确定性对物联网技术的采纳有反向影响作用。
政府支持
政府出台的相关政策、法律及提供的财力支持都将对物联网技术的采纳起到重要的推动作用。在中国,很多企业都是政府导向型行动的,如果政府支持一项新技术的发展,那么企业在推行新技术时将有更大的助力。
H12:政府支持对物联网技术的采纳有正向影响作用。
本研究的物联网技术采纳模型如图1所示。图中的“+”表示因素对物联网技术采纳的正向影响,“-”表示因素对物联网技术采纳的反向影响。
图1 物联网技术采纳影响因素分析TOE模型
2.3 研究变量的定义及量表设计
为便于数据分析,本研究对研究变量进行了定义,并设计了测量指标。本研究采用李克特的平衡态度7级量表作为变量衡量的方式(1=非常不同意,7=非常同意),分值越高,表示认可度越高。根据前面的分析,各变量的定义与分析。
2.3.2 组织因素变量
组织因素中除了企业规模,其余均采用李克特7级量表进行度量。组织因素量表设计。
2.3.3 环境因素变量
3 数据分析与结果讨论
3.1 问卷样本的选取
为保证本研究的可靠性和可操作性,本研究选取对供应链、物联网技术、信息技术等都有一定了解的人作为调查对象。本研究选择了佛山市和山东省的农产品企业及深圳沃尔玛的农产品供应商企业中的中高层管理人员或技术人员,因为他们对企业的整体运营情况比较熟悉,且对物联网等新兴的技术也有一定的认识。因本调查的专业性,被调查对象还可能对问卷题项存在疑惑的地方,且问卷的填写也可能掺杂了较多个人的感受,所以,在本调查过程中,笔者积极与被调查对象进行沟通,以保证调查结果的真实性、可靠性。有效回收的问卷中调研对象的描述性统计。
3.2 问卷的发放和回收
本研究采用了邮寄发放、E-mail方法以及网上在线填写(问卷星)相结合的方式发放调查问卷。本次研究调查了34家企业,每家企业发放问卷数为3-5份不等,总共发放了150份调查问卷,回收92份,问卷回收率为61.3%。其中无效问卷9份,有效问卷83份。
在有效回收的问卷中,涉及被调查的企业总共有34家,其大型企业1家,大型企业2家,中型企业9家,小型企业22家。被调研企业的企业规模描述性统计。
3.3 信度分析
通过对数据进行分析,得到了变量的Cronbach α信度系数表,如表7所示,从表中可以看出所有变量的信度系数均大于0.7,通过信度检验。
3.4 测量模型评价
3.4.1 拟合度检验
用Amos 17.0进行卡方检验的结果为:CMIN=583.32,p=0.03,在0.05的显著性水平下,零假设没有被拒绝,这说明模型的拟合程度较好。同时,如表8所示,其他的拟合指标GFI=0.961,NNFI=0.83,CFI=0.912,RSMEA=0.063,跟理性值对比,NNFI接近理性值,其余的指标均在可接受的范围之类,这也说明模型的整体拟合度较好。
3.4.2 路径系数显著性检验
本研究目的之一是为了验证哪些因素影响农产品供应链中物联网技术的采纳,并识别影响的程度。在上述2.2节,提出了12个假设,也就是物联网技术采纳的12个影响因素。为对这些因素(假设)进行验证,需对路径系数(潜变量之间的回归系数称之为路径系数)进行显著性检验,这与回归分析中的参数显著性检验类似。Amos提供了一种较为简单快捷的方法—CR(Critical Ratio),CR是一个Z统计量,使用参数估计值与其标准差之比构成。在用Amos进行分析时,它也同时给出了CR的统计检验相伴概率p,使用者可以根据p值进行路径系数/载荷系数的统计显著性检验,在这里本研究将显著性水平设为0.01。表9列出了模型路径系数的标准版估计值及显著性水平,并给出了假设结果。从表中我们可以看到除了假设H9和H11,其余假设都是成立的。
3.5 研究结论
本研究以技术-组织-环境(TOE)模型为基础,研究了影响农产品供应链中物联网技术的采纳驱动因素,并通过SEM及Amos 17.0软件对本研究的TOE模型进行了实证分析。实证分析表明模型能够较好地解释农产品供应链中物联网技术的采纳。
通过路径系数显著性检验发现除了员工阻力和不确定性这两个因素被模型拒绝以外,其余因素均被模型支持。在被支持的众多因素中,兼容性、感知效益、企业规模、高层支持、供应链企业间相互信任、技术知识、外部压力、政府支持对物联网技术的采纳有正向的显著影响,其中影响最大的是企业规模,影响最小的是外部压力;复杂性和成本对物联网技术的采纳有负向的显著影响,其中成本对物联网技术的采纳有很大的影响。图2显示了根据路径系数显著性检验结果修正后的物联网技术采纳影响因素模型,其中箭头上的数字表示各因素对物联网技术采纳影响的大小。
4 结论与展望
通过文献分析、实地调研,依据TOE理论框架,从技术特性、组织因素、环境因素三个方面对农产品供应链中物联网技术采纳的影响因素进行了分析。根据实证分析,技术特性的复杂性、兼容性、感知效益、成本,组织因素的企业规模、高层支持、企业间相互信任、技术知识,环境因素的外部压力、政府支持这些因素对农产品供应链物联网的采纳有显著影响。上述结论有助于农产品供应链管理中各节点企业了解物联网在供应链中应用的业务流程及影响因素,并知晓这些因素对物联网采纳影响的重要程度,有助于企业更正确、合理地做出决策,为推动物联网在农产品供应链中的应用做出了贡献。本研究存在的不足之处主要有:(1)可能存在技术、组织、环境三者之外(或之内),对物联网采纳有影响,但没有被本文采纳的因素;(2)由于大规模的数据采集存在难度,本文的样本数量偏少,研究出的结果还有待进一步确认,后续可扩大调研范围,获得尽可能多的样本数据,使得研究结果更加完善。
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