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《物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算》一書,嘗試從物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算融合發(fā)展角度,去介紹相關(guān)的云計(jì)算技術(shù)以及云計(jì)算的服務(wù)模式。本書闡述了云計(jì)算是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基石,物聯(lián)網(wǎng)融合云計(jì)算發(fā)展,將深刻改變我們的未來的觀點(diǎn),并以多個(gè)經(jīng)典案例分析,闡述了云計(jì)算將成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所必須的IT基礎(chǔ)設(shè)施,云計(jì)算是物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行海量數(shù)據(jù)處理和分析的大腦,云計(jì)算平臺將成為物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的管理和運(yùn)營平臺,造就物聯(lián)網(wǎng)海量應(yīng)用的長尾效應(yīng)并形成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用良性發(fā)展的健康產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
目錄
第1章云計(jì)算是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基石
1.1從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)
1.2云計(jì)算是物聯(lián)網(wǎng)的基石
1.3物聯(lián)網(wǎng)的國內(nèi)外發(fā)展趨勢
1.3.1物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的整體發(fā)展情況
1.3.2全球的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用處于起步階段
1.3.3發(fā)達(dá)國家處于領(lǐng)先地位
1.3.4我國物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用初創(chuàng)待發(fā)
1.3.5物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展趨勢
1.4物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展深刻影響未來
第2章云計(jì)算的起源
2.1 Animoto的創(chuàng)業(yè)故事
2.2云計(jì)算是當(dāng)今的熱門名詞
2.3云計(jì)算在中國
2.4云計(jì)算的前世今生
2.4.1高高在上的大型計(jì)算機(jī)時(shí)代
2.4.2合久必分:PC時(shí)代的到來
2.4.3分久必合:互聯(lián)網(wǎng)讓PC合在了一起
2.4.4合中有分,分中有合:云計(jì)算時(shí)代來臨
第3章云計(jì)算的概念和特點(diǎn)
3.1云計(jì)算概念
3.2云計(jì)算的分類
3.2.1公有云和私有云
3.2.2 XaaS
3.3云計(jì)算的特點(diǎn)和優(yōu)勢
3.3.1快速滿足業(yè)務(wù)需求
3.3.2低成本、綠色節(jié)能
3.3.3提高資源管理效率
3.4云計(jì)算與網(wǎng)格計(jì)算
3.5云計(jì)算中心和超算中心
3.6 Google云計(jì)算成功的秘訣之一
3.6.1 Google的蛻變
3.6.2一個(gè)簡單的想法
3.6.3順利啟程
3.6.4 MapReduce
3.6.5初見成效
3.6.6幸運(yùn)女神的降臨
第4章云計(jì)算的服務(wù)形式和商業(yè)模式
4.1云平臺和云服務(wù)
4.1.1云平臺
4.1.2 Google App Engine
4.1.3云服務(wù)
4.2云計(jì)算的典型商業(yè)模式
4.2.1 Google在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的神話依賴于PaaS
4.2.2 Amazon的商業(yè)模式創(chuàng)新全面啟動(dòng)了IaaS服務(wù)
4.2.3 SalesForce.com的成功源于SaaS
4.3典型的云計(jì)算應(yīng)用
4.4云計(jì)算的商業(yè)模式的成功秘密
4.4.1海量用戶支持、良好用戶體驗(yàn)促成互聯(lián)網(wǎng)后向收費(fèi)模式的成功
4.4.2“人人是服務(wù)的使用者”,“人人是服務(wù)的提供者”
4.4.3對大規(guī)模用戶的海量數(shù)據(jù)計(jì)算成為可能
4.4.4 IT服務(wù)設(shè)施從硬件依賴轉(zhuǎn)向軟件依賴
4.5云計(jì)算的優(yōu)勢
4.6云計(jì)算的社會(huì)價(jià)值及其影響
4.6.1云計(jì)算對電子信息產(chǎn)業(yè)的影響
4.6.2云計(jì)算的價(jià)值
第5章云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)和開源社區(qū)
5.1云計(jì)算技術(shù)框架概述
5.2虛擬化技術(shù)
5.2.1什么是虛擬化
5.2.2虛擬化技術(shù)的分類
5.2.3云計(jì)算機(jī)時(shí)代下的虛擬化技術(shù)
5.2.4虛擬化打開了云計(jì)算的大門
5.3海量分布式存儲(chǔ)技術(shù)
5.4并行編程模式
5.5數(shù)據(jù)管理技術(shù)
5.6分布式資源管理技術(shù)
5.7云計(jì)算平臺管理技術(shù)
5.8云計(jì)算是一種多粒度和變粒度的計(jì)算
5.9綠色節(jié)能技術(shù)
5.10云計(jì)算和開源社區(qū)
5.10.1虛擬化平臺軟件Xen與KVM
5.10.2云基礎(chǔ)設(shè)施管理平臺Eucalyptus與OpenNebula
5.10.3分布式計(jì)算框架Hadoop
5.10.4云平臺訪問接口適配層libcloud與Dasein Cloud API
5.10.5開源精神
第6章云計(jì)算的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展
6.1云計(jì)算的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
6.2云計(jì)算產(chǎn)業(yè)市場分析
6.2.1美國市場走向成熟
6.2.2國內(nèi)市場政府推動(dòng),喜中有憂
6.2.3現(xiàn)狀原因:供給匱乏,需求乏力
6.3云計(jì)算的未來發(fā)展
第7章云計(jì)算數(shù)據(jù)中心及其度量維度
7.1云計(jì)算發(fā)展迅猛,市場初具規(guī)模
7.2云計(jì)算對數(shù)據(jù)中心建設(shè)帶來挑戰(zhàn)和機(jī)遇
7.3國外先進(jìn)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心
7.3.1 Google云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的最佳實(shí)踐
7.3.2 Facebook的綠色數(shù)據(jù)中心
7.4云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建
7.4.1電子郵箱服務(wù)中心的構(gòu)建
7.4.2搜索服務(wù)中心的構(gòu)建
7.4.3視頻服務(wù)中心的構(gòu)建
7.4.4云存儲(chǔ)服務(wù)平臺的構(gòu)建
7.5粗略評價(jià)數(shù)據(jù)中心健康性的5個(gè)指標(biāo)
第8章云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系
8.1云計(jì)算是物聯(lián)網(wǎng)最具成本優(yōu)勢的IT基礎(chǔ)設(shè)施
8.2云計(jì)算是物聯(lián)網(wǎng)最具計(jì)算力和存儲(chǔ)力的平臺
8.3云計(jì)算是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘的大腦
8.4云計(jì)算是構(gòu)筑物聯(lián)網(wǎng)長尾效應(yīng)的開放平臺
8.5云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展
8.5.1物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算融合發(fā)展第一階段
8.5.2物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算融合發(fā)展的第二階段
8.5.3物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算融合發(fā)展的第三階段
第9章云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)融合應(yīng)用案例
9.1云計(jì)算與無線城市
9.2云計(jì)算與交通物流
9.2.1智能交通
9.2.2智慧物流
9.3云計(jì)算與健康醫(yī)療
9.3.1醫(yī)療保健應(yīng)用
9.3.2家庭社區(qū)遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)
9.3.3醫(yī)院臨床無線醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)
第10章物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算相融合的未來服務(wù)形式
10.1物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模式分析
10.1.1物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)機(jī)會(huì)
10.1.2物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)應(yīng)用類型及其應(yīng)用系統(tǒng)組網(wǎng)方式
10.1.3物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的商業(yè)運(yùn)營模式和商業(yè)合作模式
10.1.4物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)模型
10.1.5國內(nèi)外運(yùn)營商分析
10.2當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式所存在的問題及解決方案
10.2.1當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式所存在的問題
10.2.2以云計(jì)算技術(shù)融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用解決方案的分析
關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);智能家居;ZigBee技術(shù)
DOIDOI:10.11907/rjdk.162351
中圖分類號:TP301文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號文章編號:16727800(2017)001018002
引言
隨著國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人民生活水平日益提高,生活智能化、個(gè)性化、便捷化越來越受關(guān)注,智能城市、智能交通、智能社區(qū)逐漸走入人們生活,智能家居嶄露頭角。智能家居擁有智能、便捷、個(gè)性、安全等優(yōu)勢,從時(shí)間、空間等方面提高人類生活質(zhì)量,具有廣闊的市場前景。1智能家居
智能家居(Smart Home)是利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等,將家居設(shè)備相關(guān)信息集成于一個(gè)以住宅為基礎(chǔ)的平臺,構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日常事務(wù)的管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)家居設(shè)備之間相互共享和交換,提升了家居的安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性,以及環(huán)保節(jié)能的居住h境[13]。2智能家居發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)作為互聯(lián)網(wǎng)的延伸融入人們生活,極大改變了人們的生活方式和理念。計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)逐漸向傳統(tǒng)家居滲透,物聯(lián)網(wǎng)冰箱、洗衣機(jī)、電視等智能家居出現(xiàn)在人們生活中,未來生活的智能化不再是遙不可及的夢想。2.1國外智能家居發(fā)展情況
智能家居技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的實(shí)踐,最初起源于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅速發(fā)展的美國,發(fā)達(dá)國家緊隨其后并提出符合本國國情的相關(guān)智能家居建設(shè)方案。在國外,智能家居技術(shù)起步早、技術(shù)成熟,智能家居系統(tǒng)人機(jī)交互性以及UI設(shè)計(jì)可操作性良好。
1984年,美國誕生了世界上第一幢智能建筑――都市辦公大樓 (City Place Building)。此樓最初并非“智能”,原因是聯(lián)合技術(shù)建筑系統(tǒng)公司(United Technologies Building System Co, UTBS)參與此建筑的裝修,獲得該大樓的空調(diào)、電梯及防災(zāi)設(shè)備等建設(shè)工程。UTBS公司作為這幢大廈的住戶,不僅將空調(diào)系統(tǒng)、電梯以及防火防災(zāi)等各子系統(tǒng)計(jì)算機(jī)相連,而且利用嵌入式通信技術(shù)連接計(jì)算機(jī)與用戶通信終端,為大廈其他住戶提供相關(guān)的計(jì)算機(jī)服務(wù)和通信服務(wù)。都市辦公智能大廈在經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)的國家引起強(qiáng)烈反響,各國先后提出本國的智能方案。
1997年,比爾?蓋茨的智能化豪宅完工,首次引入智能化設(shè)備和系統(tǒng),其中包括智能照明設(shè)備和智能溫控系統(tǒng)。用戶可根據(jù)需求通過智能設(shè)備設(shè)置相關(guān)參數(shù),從而使生活環(huán)境達(dá)到最優(yōu)。智能化設(shè)備和系統(tǒng)從此走進(jìn)人們家中。
1998年,新加坡舉辦的電子消費(fèi)品國際展覽會(huì)上推出了家庭智能系統(tǒng),是“未來之家”的縮略模式[4]。該系統(tǒng)包含三表抄送、安防報(bào)警、家電控制等功能。
據(jù)2000年不完全統(tǒng)計(jì),新加坡約有5 000個(gè)家庭采用家庭智能化系統(tǒng),美國有超過400萬個(gè)家庭使用該系統(tǒng)。
國外智能家居發(fā)展至今,研究水平隨著人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化需求而提高,智能家居系統(tǒng)普及成必然趨勢。
2.2國內(nèi)智能家居發(fā)展情況
中科院最早啟動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)研究和開發(fā)。雖然起步較晚,但我國的技術(shù)水平處于世界前列,具有研發(fā)優(yōu)勢和重大影響力[5]。
1999年,中國科學(xué)院研制出45Mbps的電力線高速通信產(chǎn)品,并運(yùn)用于沈陽一個(gè)擁有200戶規(guī)模的小區(qū),極大方便了人們?nèi)粘I?,這是中國最早將智能技術(shù)應(yīng)用于國民生活的實(shí)例。
2014年,美的與小米達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議,除資本層面外,小米與美的將在智能家居及生態(tài)鏈、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行多種模式的戰(zhàn)略合作,包括雙方在智能家居、電商、物流和戰(zhàn)略投資等領(lǐng)域的對接。
2015年初,海爾與魅族的跨界合作終于落地。魅族入駐海爾U智能家居平臺,海爾將向魅族開放其U平臺SDK,使魅族手機(jī)可控制所有海爾智能家居產(chǎn)品,同時(shí)魅族也將向海爾開放Apps系統(tǒng)級別權(quán)限。
智能家居發(fā)展迅速,但是各個(gè)廠家參照的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,產(chǎn)品兼容性差,導(dǎo)致智能化系統(tǒng)成本增加,影響消費(fèi)。2005年,信息產(chǎn)業(yè)部正式家庭網(wǎng)絡(luò)推薦標(biāo)準(zhǔn),鼓勵(lì)各大廠家對家庭網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面綜合研究,實(shí)現(xiàn)國家未來智能家居的發(fā)展規(guī)劃。 3智能家居技術(shù)
智能家居技術(shù)從本質(zhì)上而言是對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)的綜合運(yùn)用[6]。3.1網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
國務(wù)院于2010年公布了第一批“三網(wǎng)融合”試點(diǎn)城市,標(biāo)志著三網(wǎng)融合拉開序幕。三網(wǎng)融合并不僅僅是傳統(tǒng)的電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三大網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)合,更是其通信業(yè)務(wù)的融合。它要求以光纖到戶/光纖到小區(qū)(FTTH/FTTZ)為主要接入方式。光纖信息傳輸速度快,深入千家萬戶,運(yùn)行成本低。三網(wǎng)融合使智能家居擁有更便利的傳輸方式、更高效的傳輸速率、更安全的傳輸環(huán)境,從實(shí)質(zhì)上促進(jìn)了智能家居產(chǎn)業(yè)的升級。
智能終端和無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展也推動(dòng)了智能家居的發(fā)展[7]。智能終端擁有良好的人機(jī)操作界面,使用戶達(dá)到更好的智能家居操作體驗(yàn),完美地詮釋“科技以人為本”的追求,成為最佳的人機(jī)交互窗口。以WiFi為主的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及,不僅實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的分流,而且承擔(dān)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的壓力,成為有線網(wǎng)絡(luò)的有益補(bǔ)充。這種技術(shù)支持在數(shù)百英尺范圍接入互聯(lián)網(wǎng)的無線電信號,減少布線麻煩,實(shí)現(xiàn)對家電的智能控制,具有良好的擴(kuò)展性和移動(dòng)性,讓智能家居控制變得便捷、人性化。
3.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)起源于1990年,最早實(shí)踐于施樂公司的網(wǎng)絡(luò)可樂販?zhǔn)蹤C(jī)。2010年,國家發(fā)展與改革委員會(huì)、工信部等部委發(fā)文,推動(dòng)新一代信息技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的研究。
物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things),字面含義為物物相連的互聯(lián)網(wǎng),是互聯(lián)網(wǎng)的拓展和延伸。由此可知,物聯(lián)網(wǎng)的客戶端不再僅限于傳統(tǒng)終端,而是將其拓展和延伸到任何物體與物體之間,在物體與物體之間實(shí)現(xiàn)信息交換和共享。
物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設(shè)備,實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過程等信息,實(shí)現(xiàn)物與物、物與人,所有物品與網(wǎng)絡(luò)的連接,方便識別、管理和控制,并與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò),是新一代信息技術(shù)的集成。
在物聯(lián)網(wǎng)還沒有提出來時(shí),智能家居處于數(shù)字化時(shí)代,單純被動(dòng)地接收數(shù)據(jù)。而物聯(lián)網(wǎng)的興起,給智能家居帶來了第二次生命,重新定義了智能家居概念,主動(dòng)控制和交互,使智能家居變“數(shù)字”為“智慧”。
在智能家居系統(tǒng)中,物聯(lián)網(wǎng)將所有家電設(shè)備連接到一個(gè)網(wǎng)絡(luò),讓設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備參數(shù)等信息共享和交換[8]。
物網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)大致分為3層,從下至上分別是感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。下層為上層提供數(shù)據(jù),上層為下層提供數(shù)據(jù)處理等服務(wù),各層相互獨(dú)立卻又相互聯(lián)系。
感知層運(yùn)用各種傳感器、傳感網(wǎng)感知并收集外界信息。ZigBee智能家居系統(tǒng)要求用戶只需將普通開關(guān)、插座更換為ZigBee智能開關(guān)、智能插座,然后安裝ZigBee無線接收器等智能設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)家居智能化控制。
網(wǎng)絡(luò)層能高效無障礙地將感知信息傳輸給應(yīng)用層。
應(yīng)用層處理和管理數(shù)據(jù),并將處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)用。智能家居系統(tǒng)應(yīng)用層監(jiān)控和管理家電設(shè)備工作情況,云計(jì)算可以跨網(wǎng)絡(luò)平臺工作,這就使得通過智能終端可以隨時(shí)隨地監(jiān)控家居設(shè)備系統(tǒng)。
3.3自動(dòng)化控制技術(shù)
自動(dòng)化控制技術(shù)以控制理論為基礎(chǔ),通過具有一定控制功能的系統(tǒng)完成對所有設(shè)備的控制任務(wù),保證家電設(shè)備運(yùn)行過程按照預(yù)想進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制目標(biāo)。在日常生活中,自動(dòng)洗衣機(jī)是最早進(jìn)入家庭的自動(dòng)化設(shè)備。
在智能家居系統(tǒng)中,智能家居由6個(gè)子智能系統(tǒng)組成:①智能燈光控制系統(tǒng)(光暗傳感器,通過進(jìn)入房間光線強(qiáng)弱可判斷每個(gè)房間明暗程度,通過無線設(shè)備將獲得的參數(shù)傳輸?shù)皆O(shè)備控制器,自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光);②智能安防控制系統(tǒng)(光電傳感器、煙霧傳感器、燃?xì)怏w探測器);③智能背景音樂控制系統(tǒng);④智能煤水電控制系統(tǒng);⑤智能家電控制系統(tǒng);⑥智能車庫控制系統(tǒng)(車庫擁有獨(dú)立的溫度濕度傳感器與調(diào)節(jié)裝置,功能是調(diào)節(jié)車庫溫度、濕度,但燈光仍由燈光控制系統(tǒng)獨(dú)立控制),這6部分相互獨(dú)立又相互聯(lián)系。當(dāng)用戶發(fā)送請求時(shí),子系統(tǒng)可以自動(dòng)接收請求并作出相應(yīng)處理,給予相應(yīng)操作,從而調(diào)節(jié)用戶家居環(huán)境,使之成為最適合用戶居住或處于用戶最為滿意的工作狀態(tài)。智能系統(tǒng)運(yùn)用ZigBee技術(shù)連接定位,當(dāng)用戶進(jìn)入某一房間,首先定位位置,然后使用手機(jī)或其它電子設(shè)備通過有線網(wǎng)絡(luò)、無線WIFI或者移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)獲取房間定位,打開燈光或者調(diào)節(jié)燈光等;智能家電溫控系統(tǒng)獲取室內(nèi)溫度,通過溫度傳感器判斷調(diào)控溫度。同時(shí),智能背景音樂系統(tǒng)根據(jù)用戶喜好播放音樂。自動(dòng)化控制技術(shù)讓智能家居成為人們生活中減輕負(fù)擔(dān)的自動(dòng)化管理者,提高了人們物質(zhì)、文化生活水平。
4結(jié)語
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 智能家居
1 緒論
1.1 物聯(lián)網(wǎng)智能家居定義
關(guān)于物聯(lián)網(wǎng),簡單來說就是通過裝置在各類物體上的SIM卡、傳感器、二維碼等,經(jīng)過接口與無線網(wǎng)絡(luò)相連,給物體賦予智能,可實(shí)現(xiàn)人與物體間和物體與物體間的溝通和對話,這種將物體連接起來的網(wǎng)絡(luò)被稱為“物聯(lián)網(wǎng)”。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)智能家居背景
智能家居是在互聯(lián)網(wǎng)的影響之下物聯(lián)化體現(xiàn),物聯(lián)網(wǎng)智能家居的起源是在20世紀(jì)80年代初,隨著大量采用電子技術(shù)的家用電器面市,住宅電子化(HE,Homen Electronics)的出現(xiàn)。80年代中期,將家用電器、通信設(shè)備與安保防災(zāi)設(shè)備各自獨(dú)立的功能綜合為一體后,形成了住宅自動(dòng)化概念(HA,Home Automation)。80年代末,由于通信與信息技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了對住宅中各種通信、家電、安保設(shè)備通過總線技術(shù)進(jìn)行監(jiān)視、控制與管理的商用系統(tǒng),這在美國稱為Smart Home,也就是現(xiàn)在智能家居的原型。
2 物聯(lián)網(wǎng)智能家居體系結(jié)構(gòu)
2.1 智能家居系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備(如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、影音服務(wù)器、影柜系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電等)連接到一起,提供家電控制、照明控制、電話遠(yuǎn)程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報(bào)警、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程定時(shí)控制等多種功能和手段。
2.2 智能家居消費(fèi)結(jié)構(gòu)
智能家居作為一個(gè)新生產(chǎn)業(yè),處于一個(gè)導(dǎo)入期與成長期的臨界點(diǎn),市場消費(fèi)觀念還未形成,但隨著智能家居市場推廣普及的進(jìn)一步落實(shí),培育起消費(fèi)者的使用習(xí)慣,智能家居市場的消費(fèi)潛力必然是巨大的,產(chǎn)業(yè)前景光明。 正因?yàn)槿绱耍瑖鴥?nèi)優(yōu)秀的智能家居生產(chǎn)企業(yè)愈來愈重視對行業(yè)市場的研究,特別是對企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研究,一大批國內(nèi)優(yōu)秀的智能家居品牌迅速崛起,逐漸成為智能家居產(chǎn)業(yè)中的翹楚! 智能家居至今在中國已經(jīng)歷了近12年的發(fā)展,從人們最初的夢想,到今天真實(shí)的走進(jìn)我們的生活,經(jīng)歷了一個(gè)艱難的過程。
3 中國智能家居發(fā)展現(xiàn)狀
3.1 中國智能家居技術(shù)現(xiàn)狀
我國的物聯(lián)網(wǎng)智能家居的發(fā)展與國際上相比是還是有一定差距的, 目前我國流行的433M,315M無線產(chǎn)品采用的技術(shù)都屬于國際淘汰的落后技術(shù),這些技術(shù)在安全性,可靠性,抗干擾能力,自修復(fù)能力等等方面已經(jīng)完全不能適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)智能家居的發(fā)展。至于藍(lán)牙(包括低功耗藍(lán)牙)在安全性方面一直存疑,致使除西方發(fā)達(dá)國家外的其它國家都不敢大規(guī)模采用。WiFi因其便利性廣受家庭用戶歡迎,作為一種普通的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)它無可厚非,但作為智能家居無線技術(shù)(WiFi包括低功耗WiFi)還存在安全性差、組網(wǎng)規(guī)模小、無自修復(fù)能力等缺點(diǎn),尚不能滿足智能家居的需求 。
在2011年11月28日,工業(yè)和信息化部印發(fā)《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中指出,“推進(jìn)傳輸技術(shù)突破,重點(diǎn)支持適用于物聯(lián)網(wǎng)的新型近距離無線通信技術(shù)和傳感器節(jié)點(diǎn)的研發(fā),支持自感知、自配置、自修復(fù)、自管理的傳感網(wǎng)組網(wǎng)和管理技術(shù)的研究”協(xié)調(diào)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,以形成和完善物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈為目標(biāo),引入多元化的競爭機(jī)制,協(xié)調(diào)發(fā)展與物聯(lián)網(wǎng)緊密相關(guān)的制造業(yè)、通信業(yè)與應(yīng)用服務(wù)業(yè)。
物聯(lián)網(wǎng)的目的是要將各種信息傳感傳動(dòng)單元與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來從而形成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò),在這個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)中,傳感傳動(dòng)單元與通信網(wǎng)絡(luò)之間需要數(shù)據(jù)的傳輸。物聯(lián)傳感技術(shù)是全球第一個(gè)利用物聯(lián)網(wǎng)來控制燈飾及電子電器產(chǎn)品(我們通稱為zigbee產(chǎn)品),并將其作為智能家居主流產(chǎn)品走向了商業(yè)化。它在自配置、自修復(fù)、自管理、低功耗,高安全、抗干擾等方面有著非常獨(dú)特的優(yōu)勢。
3.2 中國智能家居研究現(xiàn)狀
相較于傳統(tǒng)的智能家居,物聯(lián)網(wǎng)智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能,兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動(dòng)化,提供全方位的信息交互功能,甚至為各種能源費(fèi)用節(jié)約資金。物聯(lián)網(wǎng)智能家居與傳統(tǒng)的智能家居在通信方式上有著明顯的差別。傳統(tǒng)智能積極的通信方式是有線,這種方式主要的缺點(diǎn)是前期安裝施工和后期改造比較麻煩,且不易維修。而物聯(lián)網(wǎng)智能家居的通信方式是無線,這種方式的最大優(yōu)點(diǎn)在于給設(shè)備的擴(kuò)展留有足夠的空間,便于后續(xù)的自由擴(kuò)展。
物聯(lián)網(wǎng)智能家居能實(shí)現(xiàn)用戶家庭的最大智能化,更符合現(xiàn)代家庭的需求。物聯(lián)網(wǎng)智能家居最大限度的將家居設(shè)備連接到一個(gè)局域網(wǎng)上,實(shí)現(xiàn)了用戶家庭的最大化智能。它可以將家居中的所有物品連接起來,實(shí)現(xiàn)家居網(wǎng)絡(luò)中所有物體均可被尋址、所有物體均具有通信能力、所有物體均可作、部分物體具有傳感與信息上傳共享功能。
4 總結(jié)
家居生活邁向智能化是必然趨勢,而隨著物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)相繼進(jìn)入智能家居行業(yè),眾廠商也各自形成了自己的特色產(chǎn)品,價(jià)格也逐步向平民化的趨勢邁進(jìn)。從有線到無線、從概念炒作到應(yīng)用實(shí)施,智能家居經(jīng)過十幾年的發(fā)展歷程,終于實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的跨越。未來的智能家居,將會(huì)更好的為用戶服務(wù)。而物聯(lián)網(wǎng)則成為智能家居發(fā)展的一道重要分水嶺,將對智能家居的發(fā)展方向、產(chǎn)業(yè)規(guī)模進(jìn)行拓展和延伸。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下的智能家居將更加具有發(fā)展?jié)摿Α?/p>
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn);可擴(kuò)展標(biāo)記語言;標(biāo)準(zhǔn)本體
中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-1302(2012)04-0067-05
Research on the data format standard of Internet of Things based on
XML and ontology
GUAN Jian
(College of Information, Capital University of Economics and Business, Beijing 100070, China)
Abstract: Currently in the application level of Internet of Things(IoT), relevant data format standards are very complicated and every relational subject goes his own way. To solve this problem, this paper, from the view of XML and ontology, started with the relationship among Internet, Semantic Web and IoT and then put forward the way of building the IoT data format standardization system. The IoT data format standardization should be based on XML for syntax and on standard ontology for semantic consensus.The standardization system should be based on top-level ontology, supported by vertical domain ontology and horizontal task ontology, and establish a variety of application ontology standards. Finally, the system with a specific application is illustrated and some key points for the development are analyzed.
Keywords: Internet of Things(IoT); data format standard; XML; ontology
0 引 言
2009年被稱為中國的物聯(lián)網(wǎng)元年,這一年,總理在無錫視察時(shí)提出了“感知中國”戰(zhàn)略。2010年的“兩會(huì)”期間,物聯(lián)網(wǎng)首次被寫入政府工作報(bào)告中,被確定為國家要大力發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。近年來,從中央到地方、從政府到企業(yè),一場物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的熱潮正在如火如荼地展開。然而,當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展仍處于初級階段,還面臨著傳感器技術(shù)不成熟、缺乏商業(yè)應(yīng)用模式、信息安全和隱私等諸多問題與挑戰(zhàn),其中制約物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最大瓶頸,則是缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),尤其是數(shù)據(jù)表達(dá)、交換和處理標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)閭鞲衅麝P(guān)鍵技術(shù)的突破、商業(yè)應(yīng)用模式的推廣等等,都只是物聯(lián)網(wǎng)中“物”的問題,而數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)則涉及物聯(lián)網(wǎng)中“聯(lián)”的問題。如果不能實(shí)現(xiàn)物與物之間暢通無阻的信息交換,就不能稱之為真正的物聯(lián)網(wǎng)。
1 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要分為三個(gè)層面:感知層、傳輸層和應(yīng)用層。感知層主要是對物體進(jìn)行識別或數(shù)據(jù)采集;傳輸層是通過現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)將信息進(jìn)行可靠傳輸;應(yīng)用層則是對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理或展示。在這三層體系中,感知層中基于物理、化學(xué)、生物等技術(shù)發(fā)明的傳感器“標(biāo)準(zhǔn)”多已成為專利。而傳輸層的各種通信標(biāo)準(zhǔn)也已基本成熟,建立新的物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)難度較大,可行性較小[1]。因此,物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵和亟待統(tǒng)一的是關(guān)于應(yīng)用層的標(biāo)準(zhǔn),而其中尤以數(shù)據(jù)表達(dá)、交換和處理標(biāo)準(zhǔn)為核心。
目前,針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)主要有PML、EDDL、 M2MXML、NGTP等。其中,PML是實(shí)體標(biāo)注語言,它是EPC(產(chǎn)品電碼)物聯(lián)網(wǎng)中交換信息的共同語言,用來描述人及機(jī)器都可以使用的自然物體的描述標(biāo)準(zhǔn)。EDDL是電子設(shè)備描述語言,它可以描述現(xiàn)場設(shè)備中的數(shù)據(jù),以用于工程、調(diào)試、監(jiān)視運(yùn)行和診斷。M2MXML是一種用于終端設(shè)備間的通信協(xié)議,它包含一個(gè)用于分析協(xié)議的、與語義無關(guān)的Java API。NGTP是寶馬公司推出的開放式Telematics協(xié)議架構(gòu)平臺,它使用統(tǒng)一、開放的接口來區(qū)分Telematics服務(wù)供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)[1]。此外,還有智能建筑領(lǐng)域的OBIX標(biāo)準(zhǔn)、公共安全與應(yīng)急領(lǐng)域的CAP標(biāo)準(zhǔn)以及PCM(脈碼調(diào)制)遙測技術(shù)的IRIG標(biāo)準(zhǔn)等。
可以看出,現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)大多是針對某一特定領(lǐng)域或行業(yè)業(yè)務(wù)提出的,有一定的局限性,所以當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)缺少的是一個(gè)統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換大集成應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)(或標(biāo)準(zhǔn)體系)。歐盟有關(guān)機(jī)構(gòu)正在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)“融合”的研究,目標(biāo)是綜合考慮相關(guān)領(lǐng)域已有的基于XML的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn),以便為那些在不同的標(biāo)準(zhǔn)中語義上具有等價(jià)性的數(shù)據(jù)元素(盡管他們可能有不同的名字)提供全球唯一的交叉引用方式和標(biāo)識結(jié)構(gòu),從而提煉出一個(gè)基礎(chǔ)的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),把這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)作為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換的核心,那么,對于不同的行業(yè)應(yīng)用,就可以基于元數(shù)據(jù)擴(kuò)展出相應(yīng)的行業(yè)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)[1]。
總體來說,物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)得到了業(yè)界的普遍重視,但對于應(yīng)用層的標(biāo)準(zhǔn)化工作來說,還需要客觀分析物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的整體需求,從國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)等多個(gè)層次進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì);其次,還需要協(xié)調(diào)各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的推進(jìn)策略,優(yōu)化資源配置[2]。
2 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建
2.1 構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系的基石
XML 技術(shù)是為了克服HTML在互聯(lián)網(wǎng)信息交換和表示方面的缺陷而設(shè)計(jì)的,本體論最初也是起源于哲學(xué)領(lǐng)域,隨后在研究人工智能時(shí)被引入計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。雖然兩者的出現(xiàn)都不是為了解決物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)問題,但它們卻為這一問題的解決提供了必要的理論基礎(chǔ)和技術(shù)手段。
2.1.1物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的語法基礎(chǔ)――XML
XML(eXtensible Markup Language,可擴(kuò)展標(biāo)記語言)是W3C組織于1998年推出的一種用于數(shù)據(jù)描述的元標(biāo)記語言標(biāo)準(zhǔn)[2]。作為SGML(Standard Generalized Markup Language,標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)識語言)的一個(gè)簡化子集,它結(jié)合了SGML豐富的功能和HTML的簡單易用,同時(shí)具有可擴(kuò)展性、自描述性、開放性、互操作性、可支持多國語言等特點(diǎn),因而得到了廣泛地支持與應(yīng)用。
對于作為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的格式來說,XML具有以下顯著優(yōu)點(diǎn):
(1)可定義行業(yè)或領(lǐng)域標(biāo)記語言
XML可以用DTD或者Schema來定義,一份遵循DTD或者Schema定義的XML文檔才是有效的。因此,XML可以針對不同的應(yīng)用建立相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)語言,如化學(xué)標(biāo)記語言(CML)、數(shù)學(xué)標(biāo)記語言(MathML)、語音標(biāo)識語言(VoiceXML)等,包括目前物聯(lián)網(wǎng)中很多已經(jīng)存在的標(biāo)準(zhǔn)都是基于XML定義的。
(2)具有結(jié)構(gòu)化的通用數(shù)據(jù)格式
XML使用樹形目錄結(jié)構(gòu)形式,可以自行定義文字標(biāo)簽并指定元素間的關(guān)系,同時(shí)它也是W3C公開的一種數(shù)據(jù)格式,沒有版權(quán)的使用限制,因而十分適合作為不同應(yīng)用程序之間的信息交換格式。
(3)可提供整套方案
XML擁有一整套技術(shù)體系,如可擴(kuò)展樣式表語言XSL、數(shù)據(jù)查詢技術(shù)XQuery、文檔對象模型DOM等等。
2.1.2物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的語義基礎(chǔ)――本體
本體(Ontology)起源于哲學(xué),被Neches等人引入計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域后,在人工智能、語義Web、軟件工程、圖書館學(xué)以及信息架構(gòu)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。關(guān)于本體最流行的定義是Gruber在1993年給出的,即“本體是概念模型的明確的規(guī)范說明” [3]。Studer在對前人的定義進(jìn)行概括后提出:本體的概念包括四個(gè)方面[4]:
(1)概念模型:它是客觀世界現(xiàn)象的抽象模型,其表示的含義獨(dú)立于具體的環(huán)境狀態(tài);
(2)明確:所使用的概念及使用這些概念的約束都有明確的定義;
(3)形式化:本體的表示是形式化的,可以被計(jì)算機(jī)處理;
(4)共享:本體中體現(xiàn)的是共同認(rèn)可的知識,反映的是相關(guān)領(lǐng)域中公認(rèn)的概念集,它所針對的是團(tuán)體而不是個(gè)體。
本體的目標(biāo)是獲取相關(guān)的領(lǐng)域知識,提供對該領(lǐng)域知識的共同理解,確定該領(lǐng)域內(nèi)共同認(rèn)可的詞匯,并從不同層次的形式化模式上給出這些詞匯(術(shù)語)和詞匯間相互關(guān)系的明確定義。所以,本體是具有不同知識表示的Web應(yīng)用系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)或知識交換共享的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。通過定義共享和公共的領(lǐng)域知識,本體可幫助機(jī)器之間或機(jī)器與人之間更加精確地交流,實(shí)現(xiàn)相互之間的語義交換,而不只是語法級的交互[5]。
按照領(lǐng)域依賴程度,Guarino將本體劃分為四類[6]:第一類是頂級本體,用于描述通用的概念和概念之間的關(guān)系,如時(shí)間、空間、物質(zhì)、對象、事件、動(dòng)作等,頂級本體獨(dú)立于特定的問題和領(lǐng)域,與具體的應(yīng)用無關(guān);第二類是領(lǐng)域本體,用于描述特殊領(lǐng)域(如教育或金融)中的概念,即陳述性知識;第三類是任務(wù)本體,用于描述特定任務(wù)或活動(dòng)(如入學(xué)或取款)中的概念,即過程性知識;第四類是應(yīng)用本體,應(yīng)用本體可通過進(jìn)一步特殊化領(lǐng)域本體和任務(wù)本體,將其用于描述既依賴于特定領(lǐng)域,又依賴于特定任務(wù)的概念,這些概念通常對應(yīng)于領(lǐng)域個(gè)體執(zhí)行特定活動(dòng)時(shí)所扮演的角色(如學(xué)生入學(xué)或客戶取款)。
2.2 構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系的思路
顧名思義,物聯(lián)網(wǎng)就是物與物相連的網(wǎng)絡(luò),要想實(shí)現(xiàn)物與物之間暢通無阻的“交流”,就需要在語法上相同,在語義上互通。通俗的說,就是用相同的格式表達(dá)同一個(gè)意思。XML在語法上的結(jié)構(gòu)化信息表達(dá)能力和本體在語義上的透明性之間的優(yōu)勢互補(bǔ)為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)的建立提供了很好的解決思路。
2.2.1 從互聯(lián)網(wǎng)向語義網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
由于XML具有諸多的優(yōu)點(diǎn),因此,XML成為許多應(yīng)用領(lǐng)域的首選信息表示格式。同樣,XML也非常適合于物聯(lián)網(wǎng)中的信息傳輸,同時(shí),它還可使得各種物聯(lián)網(wǎng)終端能夠和當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)很好的對接。因此,物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是一種基于XML的標(biāo)記語言,而且,從目前已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)來看,也確實(shí)如此。然而,XML具有一定的語義局限性,它具有語義表達(dá)能力,卻沒有語義透明性,它允許用戶在文檔中加入任意的結(jié)構(gòu),而無需說明具體含義,但其缺乏數(shù)據(jù)表達(dá)式與相應(yīng)概念之間的統(tǒng)一性。正因?yàn)槿绱?,在XML2000會(huì)議上,Tim Berners-Lee提出了語義網(wǎng)的概念。語義網(wǎng)使用本體來描述一個(gè)專業(yè)領(lǐng)域知識中的重要概念以及概念之間的關(guān)系,以使得這些概念和聯(lián)系在共享的范圍內(nèi)有著明確而唯一的定義,從而達(dá)成一種共識,這樣,機(jī)器之間或人和機(jī)器之間就可以進(jìn)行無障礙的交流。
語義網(wǎng)被稱為下一代互聯(lián)網(wǎng),而物聯(lián)網(wǎng)則是一種泛化的互聯(lián)網(wǎng),兩者都將是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向,只是它們的出發(fā)角度不同,前者偏向于從技術(shù)角度出發(fā),后者偏向于從應(yīng)用角度出發(fā)。由于物聯(lián)網(wǎng)具有自動(dòng)識別、自動(dòng)傳輸、自動(dòng)處理等特點(diǎn),因此,與當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)相比,物聯(lián)網(wǎng)更需要機(jī)器之間或人和機(jī)器之間實(shí)現(xiàn)語義級別的交互。
2.2.2 基于本體分類構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系
本體從底層向上分為頂級本體、領(lǐng)域本體和任務(wù)本體以及應(yīng)用本體,這些不同層次的本體可向我們提供這個(gè)世界的共性描述,而物聯(lián)網(wǎng)正是要將世界連接起來。
首先,物聯(lián)網(wǎng)所連接的各種物體都處在同一個(gè)世界中,它們都具有某些共同的特點(diǎn),即人們對于這個(gè)世界的基本認(rèn)識,如時(shí)空、物質(zhì)、事件、行為等,所以,物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系的基礎(chǔ)是頂級本體標(biāo)準(zhǔn)。其次,物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)垂直的應(yīng)用領(lǐng)域都有特殊性。具體到每一個(gè)領(lǐng)域,都有可能、有必要發(fā)展一套依托于領(lǐng)域本體的標(biāo)準(zhǔn)。但是,很多類型的業(yè)務(wù)詞匯和流程是可以跨越多個(gè)垂直應(yīng)用領(lǐng)域而公用的,所以,還有必要發(fā)展起跨領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)任務(wù)本體標(biāo)準(zhǔn),即某個(gè)領(lǐng)域的本體標(biāo)準(zhǔn)可能構(gòu)建于多個(gè)任務(wù)本體標(biāo)準(zhǔn)之上,而某個(gè)任務(wù)本體也有可能被多個(gè)領(lǐng)域本體所引用。最后,具體到每個(gè)企業(yè)、組織甚至個(gè)人,它們針對于自身的物品、行為、過程等,也可以建立起基于頂級本體、領(lǐng)域本體和任務(wù)本體的應(yīng)用本體標(biāo)準(zhǔn),以供其他個(gè)體在與自身發(fā)生信息交換時(shí)共享這些事先定義好的內(nèi)容。
基于上述思路,物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以XML為語法格式、以標(biāo)準(zhǔn)化的本體為語義共識。按照本體的分類,物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)以頂級本體為基礎(chǔ),以縱向的領(lǐng)域本體和橫向的任務(wù)本體為支撐,建立起各種不同的應(yīng)用本體標(biāo)準(zhǔn),其整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系示意圖如圖1所示。
2.3 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)體系的應(yīng)用實(shí)例
XML使物聯(lián)網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)可以采用相同的數(shù)據(jù)交換格式,而本體則可以使相關(guān)節(jié)點(diǎn)對交換的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)語義上的共識和推理。下面用一個(gè)具體的實(shí)例來說明XML和本體在物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換中所發(fā)揮的作用。
例如,某消費(fèi)者家里的智能家居系統(tǒng)檢測到冰箱里的蘋果存量不足,那么,系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序自動(dòng)向網(wǎng)上商店發(fā)出購買指令。這樣,關(guān)于此次購買行為中的蘋果描述信息如下:
xmlns=”.
[8]蔣建文.基于多Agent的信息家居系統(tǒng)研究[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2003.
[9]李為沖.XML到OWL文檔生成方法研究[D].青島:中國石油大學(xué)(華東),2008.
關(guān)鍵詞:P2P網(wǎng)絡(luò)借貸;信息不對稱;道德風(fēng)險(xiǎn);借貸監(jiān)管
一、前言
P2P網(wǎng)絡(luò)借貸是隨著當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)金融的不斷發(fā)展和民間借貸的繁榮而逐漸興起的一種新型金融服務(wù)模式,其實(shí)質(zhì)仍屬于小額民間借貸,方式靈活,手續(xù)簡便,為個(gè)人提供了新的融資渠道和融資便利,是現(xiàn)有銀行體系的有益補(bǔ)充,有助于促進(jìn)金融結(jié)構(gòu)的完善。提及P2P借貸,很多的人會(huì)跟“網(wǎng)絡(luò)欺詐”“跑路”這樣的負(fù)面字眼聯(lián)系起來,對P2P存在著諸多的不理解,甚至是誤解,由于網(wǎng)貸平臺建立門檻低,監(jiān)管較弱。7月18日,中國人民銀行等十部委了《關(guān)于促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)金融健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》,讓P2P終于有章可循,又一次把互聯(lián)網(wǎng)金融推到了風(fēng)口浪尖。
二、P2P網(wǎng)絡(luò)信貸產(chǎn)生與發(fā)展
P2P本質(zhì)上是連接個(gè)人借貸雙方的第三方網(wǎng)絡(luò)平臺,是網(wǎng)絡(luò)上的溝通變得更容易、更直接共享和交互,真正地消除中間商,為企業(yè)和個(gè)人提供更大的方便。
關(guān)于P2P網(wǎng)絡(luò)借貸平臺的起源,目前比較認(rèn)可的有兩種說法,一是尤努斯教授,另一個(gè)是英國的Zopa,隨著貸款行業(yè)的不斷發(fā)展,也有很多企業(yè)在小額貸款里脫穎而出。自首個(gè)P2P網(wǎng)貸平臺出現(xiàn)以來,美國Prosper在2006年2月成立,德國Smava在2007年2月成立,然而2006年4月,中國首家P2P網(wǎng)貸平臺宜信公司也正式成立,這種新型的網(wǎng)絡(luò)信貸模式在世界范圍內(nèi)發(fā)展迅速并呈現(xiàn)廣闊的發(fā)展前景。原本起源于歐美發(fā)達(dá)市場經(jīng)濟(jì)的P2P網(wǎng)絡(luò)信貸,如今在中國呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的迅猛勢頭,截止2014年年底,我國已經(jīng)超越英美,成為全球規(guī)模最大的P2P網(wǎng)貸市場。
三、P2P網(wǎng)絡(luò)信貸的發(fā)展模式
(1)信息中介平臺模式。這種模式風(fēng)險(xiǎn)較低,它的特點(diǎn)主要是投資者的資金沒有任何形式的擔(dān)保,風(fēng)險(xiǎn)完全由投資人自負(fù);完全基于線上的信用評審體系不能確保借款人信息的真是有效。(2)小貸公司線上模式。該模式與其他兩種模式相比,風(fēng)險(xiǎn)居中,主要是放貸杠桿無限制,平臺風(fēng)險(xiǎn)大;連帶擔(dān)保機(jī)構(gòu)或個(gè)人的資產(chǎn)實(shí)力狀況不明。(3)債券轉(zhuǎn)讓模式。此種模式風(fēng)險(xiǎn)較高,平臺資金壓力大,個(gè)人賬戶風(fēng)險(xiǎn)集中,有資金池的嫌疑。
四、P2P網(wǎng)絡(luò)信貸存在問題分析
1.P2P借貸行業(yè)法律法規(guī)的缺失?;ヂ?lián)網(wǎng)金融行業(yè),尤其是P2P行業(yè),一直因?yàn)闆]有經(jīng)營門檻和標(biāo)準(zhǔn)而魚龍混雜,甚至有些問題平臺本身就是為了詐騙。截止今年4月末,市場上活躍的P2P平臺已超過1800家。與此同時(shí),問題平臺數(shù)量激增,P2P平臺經(jīng)營不善、不合規(guī)、道德風(fēng)險(xiǎn)等問題嚴(yán)重。行業(yè)發(fā)展的亂象會(huì)在一定程度上影響市場參與者雙方的信心。
2.網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管難度較大。一方面,借貸雙方信息的真實(shí)性難以監(jiān)管,網(wǎng)絡(luò)信貸環(huán)境的虛擬性導(dǎo)致難以去評估借貸雙方資產(chǎn)狀況和信用狀況,網(wǎng)絡(luò)信貸的匿名性和隱蔽性使得監(jiān)管機(jī)構(gòu)難以監(jiān)管資金的流向的安全性。另一方面,P2P網(wǎng)貸發(fā)展不健全,行業(yè)行規(guī)缺乏,員工素質(zhì)參差不齊等等一系列問題都難以進(jìn)行監(jiān)管。
3.個(gè)人信用體系的不健全。我國P2P網(wǎng)絡(luò)借貸未來的發(fā)展面臨著個(gè)人信用體系不健全,相關(guān)法律法規(guī)缺失和行業(yè)性較差等障礙, 此外,網(wǎng)貸平臺對個(gè)人信息的安全性、保密性問題也是不容忽視的。
五、P2P網(wǎng)絡(luò)信貸發(fā)展對策建議
1.對于投資者。市場上P2P理財(cái)公司眾多,產(chǎn)品各不差異,收益率也不一樣,建議投資者在選擇產(chǎn)品時(shí)能理性的謹(jǐn)慎的選擇一款適合自己產(chǎn)品,同時(shí),在選擇P2P公司時(shí)一定要多走動(dòng),多調(diào)查,選擇有正規(guī)資質(zhì),規(guī)模較大,信譽(yù)較好的公司進(jìn)行辦理業(yè)務(wù),以保障投資者的資金安全。
2.對于政府。目前,《關(guān)于促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)金融健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》的出臺,對于包括第三方支付,P2P,眾籌等互聯(lián)網(wǎng)金融業(yè)態(tài)都詮釋了明確的定義,是互聯(lián)網(wǎng)金融發(fā)展歷史商的里程碑事件,讓真正有實(shí)力、模式健康、運(yùn)營規(guī)范的企業(yè)更好地服務(wù)市場、保護(hù)投資者,同時(shí)讓不合格的企業(yè)被淘汰。但是,互聯(lián)網(wǎng)金融的發(fā)展任重道遠(yuǎn),仍需政府加強(qiáng)監(jiān)管力度,出臺更多規(guī)范性的法律法規(guī),將監(jiān)管規(guī)則進(jìn)一步細(xì)化,對于那些有問題的平臺給予沉重的打擊,更好促進(jìn)金融創(chuàng)新,促進(jìn)P2P網(wǎng)貸平臺的規(guī)范發(fā)展,更好的作為銀行體系的補(bǔ)充功能,鼓勵(lì)P2P網(wǎng)貸平臺的理念創(chuàng)新、模式創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新。
3.對于P2P網(wǎng)貸平臺。P2P網(wǎng)貸平臺要強(qiáng)化對自身風(fēng)險(xiǎn)的控制,組建風(fēng)險(xiǎn)評估小組,進(jìn)行信用評級;要實(shí)行“實(shí)名制”注冊,審查開戶人的身份證明文件并確認(rèn)真實(shí)性后才同意開戶,對其所進(jìn)行的金融交易進(jìn)行實(shí)名記錄,建立個(gè)人和企業(yè)的信用資料庫,合理劃分信用等級,加強(qiáng)管理;提高自身平臺的盈利模式,開展新的業(yè)務(wù)范圍,積極創(chuàng)新。
4.對于商業(yè)銀行。對商業(yè)銀行而言,既要按照銀監(jiān)會(huì)要求,防范民間借貸風(fēng)險(xiǎn)向銀行系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移,亦應(yīng)關(guān)注其中的業(yè)務(wù)機(jī)會(huì),積極開展對P2P網(wǎng)絡(luò)借貸平臺的資金監(jiān)管服務(wù)。
六、P2P網(wǎng)絡(luò)信貸發(fā)展前景
P2P網(wǎng)絡(luò)信貸模式發(fā)展的必要性和存在性是不可置疑的,雖然目前來看,P2P網(wǎng)貸發(fā)展存在不少問題,但發(fā)展勢頭良好。國家關(guān)于《指導(dǎo)意見》的出臺更是對互聯(lián)網(wǎng)金融,對P2P的肯定與接收,此項(xiàng)規(guī)則的制定有諸多強(qiáng)力部門參與,說明中央政府對互聯(lián)網(wǎng)金融相當(dāng)重視。任何一個(gè)新事物的出現(xiàn),都會(huì)有不完善的過程,正如當(dāng)時(shí)第三方支付平臺的發(fā)展一樣,會(huì)存在很多爭議,被冠以洗錢,非法集資的帽子,時(shí)至今日,第三方支付平臺已得到國家及大眾的認(rèn)可,P2P網(wǎng)貸是理財(cái)?shù)男纶厔?,前景廣闊,發(fā)展迅速。
參考文獻(xiàn):
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1 物聯(lián)網(wǎng)的概念與安全需求
物聯(lián)網(wǎng)是指借助紅外感應(yīng)器、激光掃描器、RFID(射頻識別)、GPS(全球定位系統(tǒng))、傳感器節(jié)點(diǎn)等信息傳感設(shè)備,按照約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等功能的一種網(wǎng)絡(luò)。目前,在全球范圍內(nèi)都興起了物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的浪潮,中國也適時(shí)的提出了物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的戰(zhàn)略規(guī)劃,并將其上升到國家戰(zhàn)略層面,將其確定為國家“十二五”規(guī)劃中七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一,并加以重點(diǎn)推進(jìn)。
對于現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,只有在能夠保證隱私信息不被泄露,并且能夠提供完善的安全保護(hù)措施前提時(shí),才能被廣大用戶接受和使用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,同樣需要有完善的安全管理策略作為保障,因此安全問題已經(jīng)成為制約物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵問題。
由物聯(lián)網(wǎng)的概念我們可以認(rèn)識到,物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)新型的系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界與虛擬世界的實(shí)時(shí)交互,但它仍舊同互聯(lián)網(wǎng)保持著十分緊密的聯(lián)系,可以是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上更加深入的發(fā)展,具有信息處理的智能化、信息傳輸?shù)臒o線化和數(shù)據(jù)感知的隨時(shí)性等特征,物聯(lián)網(wǎng)的用戶端在任何物品與物品之間得可以實(shí)現(xiàn)有效的應(yīng)用,進(jìn)行相關(guān)信息的傳遞等服務(wù)。眾所周知,互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下本身就存在著大量的安全隱患,而物聯(lián)網(wǎng)又是以無線網(wǎng)絡(luò)和傳感網(wǎng)為核心技術(shù)的,這就給物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展帶來了更多的安全隱患,使物聯(lián)網(wǎng)所面臨的安全問題更加嚴(yán)峻。
從整體上,隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,其安全維護(hù)措施也在不斷完善當(dāng)中,因此為物聯(lián)網(wǎng)的安全管理奠定了一定的基礎(chǔ),但是不同于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò),物聯(lián)網(wǎng)的安全問題在很大程度上是由于感知網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用平臺在集成時(shí)形成的。要想真正解決物聯(lián)網(wǎng)的安全問題,不僅要對移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的各種安全問題采取相應(yīng)的應(yīng)對措施,還需要針對物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展中出現(xiàn)的新問題、新情況,增強(qiáng)特殊安全問題解決的針對性。尤其是隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范圍的越來越廣泛,物聯(lián)網(wǎng)的安全管理水平,與整個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)和安全都息息相關(guān),技術(shù)人員不斷加大科研的投入力度,深入研究和探討物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用過程中可能面臨的各種安全問題,對物聯(lián)網(wǎng)的安全管理體系進(jìn)行不斷的完善和發(fā)展,這已經(jīng)成為當(dāng)前一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)。
2 物聯(lián)網(wǎng)中的安全問題分析
物聯(lián)網(wǎng)具有三大特征:全面感知、可靠傳遞和智能處理。利用RFID、傳感器、二維碼等隨時(shí)隨地獲取物體的信息,實(shí)現(xiàn)全面感知;通過無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合,將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地可靠地傳遞給用戶;利用云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘以及模糊識別等人工智能技術(shù),對海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理,對物體實(shí)施智能化的控制。但就在物聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展的背后,不可忽略其在安全管理中面對的各種問題和挑戰(zhàn),信息安全和網(wǎng)絡(luò)安全已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中必須考慮的核心問題。
2.1 感知層中的安全問題
物聯(lián)網(wǎng)感知層中的任務(wù)是全面感知外界信息,通過各類傳感器、RFID裝置、全球定位系統(tǒng)、掃描儀、攝像頭等設(shè)備對各種原始信息進(jìn)行收集,其中可能存在的安全問題主要有:1)由于物聯(lián)網(wǎng)中的信息經(jīng)常是通過無線網(wǎng)絡(luò)的平臺進(jìn)行傳輸?shù)?因此信息可能存在被截獲或破解的安全風(fēng)險(xiǎn)問題;2)傳感智能節(jié)點(diǎn)容易受多侵襲;3)傳感網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)可能受到來自于網(wǎng)絡(luò)的DOS攻擊,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐蓚鞲芯W(wǎng)系統(tǒng)的嚴(yán)重破壞。
2.2 傳輸層中的安全問題
物聯(lián)網(wǎng)傳輸層的主要職能是要把在感知層中收集到的各種信息可靠、安全地傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)的信息處理層,并對信息進(jìn)行相應(yīng)的處理,但由于信息在傳輸過程中,可能需要通過一個(gè)乃至多個(gè)不同架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)才能實(shí)現(xiàn)信息的交接,這時(shí)就難免就會(huì)存在一定的安全隱患,可以說,互聯(lián)網(wǎng)中存在的安全問題都有可能傳導(dǎo)至物聯(lián)網(wǎng)傳輸層,并造成更嚴(yán)重的安全隱患。例如,跨異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)攻擊、DOS攻擊、DDOS攻擊、假冒攻擊、中間人攻擊等。
2.3 處理層中的安全問題
物聯(lián)網(wǎng)的處理層需要對接收到的信息進(jìn)行處理,判斷各類信息的真實(shí)性、安全性和意圖。在信息的處理過程中,既有操作性的指令數(shù)據(jù),也有一般性的數(shù)據(jù),需要尤為注意的是那些惡意指令和錯(cuò)誤指令,那有可能是攻擊者的破壞行為。因此,在信息的處理過程中不可避免的會(huì)面對以下安全問題:終端數(shù)量多,提供的信息量大,來不及對信息進(jìn)行判別;設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)中邏輯丟失;智能設(shè)備出現(xiàn)故障,導(dǎo)致工作效率下降;非法入侵者的人為破壞;無法實(shí)現(xiàn)災(zāi)難控制并從災(zāi)難中恢復(fù)等。
3 物聯(lián)網(wǎng)安全問題的解決對策
3.1 技術(shù)性措施
3.1.1 節(jié)點(diǎn)安全措施
為了保證物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在遭受破壞的情況下而不至于使系統(tǒng)遭受致命性的打擊,可以采取以下幾點(diǎn)有針對性的安全措施:1)在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵位置配備冗余傳感器,這樣可以實(shí)現(xiàn)特殊情況下的網(wǎng)絡(luò)自愈;2)限制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)包速度和同一數(shù)據(jù)包的重傳次數(shù);3)在通信前對節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行身份認(rèn)證。
3.1.2 傳輸安全措施
在物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部,為了保障內(nèi)部通信的安全,應(yīng)當(dāng)使用密鑰管理機(jī)制。一方面,在通信時(shí)可以建立一個(gè)臨時(shí)會(huì)話密鑰,而認(rèn)證性使用對稱密碼的認(rèn)證方案需要預(yù)置節(jié)點(diǎn)間的共享密鑰;另一方面,應(yīng)當(dāng)建立端到端密鑰協(xié)商機(jī)制、密鑰管理機(jī)制、端到端認(rèn)證機(jī)制和機(jī)密性算法選取機(jī)制等。
3.1.3 其他技術(shù)措施
在技術(shù)上,除了要采取節(jié)點(diǎn)安全和傳輸安全措施外,還應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮以下措施:1)對傳輸層的惡意指令進(jìn)行分析,采取預(yù)防措施,建立災(zāi)難恢復(fù)機(jī)制;2)做好病毒的檢測和網(wǎng)絡(luò)入侵的防控工作;3)秘密文件和移動(dòng)設(shè)備文件應(yīng)當(dāng)采取備份措施;4)密文查詢、挖掘與安全相關(guān)的數(shù)據(jù)、安全多方計(jì)算、安全云計(jì)算技術(shù)等;
3.2 非技術(shù)措施
在對物聯(lián)網(wǎng)中的安全問題進(jìn)行解決和維護(hù)時(shí),除了要結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的特征和存在問題的類型采取一系列的技術(shù)性措施外,還應(yīng)當(dāng)從管理、教育、安全風(fēng)險(xiǎn)評估等角度采取一系列的非技術(shù)措施,對物聯(lián)網(wǎng)中可能出現(xiàn)的安全問題做好預(yù)防工作,提高用戶的安全意識。首先,物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)部門要制定嚴(yán)格的管理制度,明確物聯(lián)網(wǎng)安全管理中的職責(zé)和權(quán)利,規(guī)范相關(guān)人員的工作行為,避免安全管理工作上的失誤和疏漏;其次,應(yīng)當(dāng)有針對性的對用戶進(jìn)行安全培訓(xùn),讓用戶充分認(rèn)識到物聯(lián)網(wǎng)信息安全的重要性,懂得如何對各種安全問題進(jìn)行預(yù)防和解決;再次,要懂得對物聯(lián)網(wǎng)的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估和態(tài)勢分析,定量和定性的評價(jià)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài),進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警。
4 結(jié)論
綜上所述,隨著物聯(lián)網(wǎng)的深入發(fā)展,必將會(huì)給我們的生活、學(xué)習(xí)和工作帶來極大的便利,促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的更好發(fā)展,但是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用同樣存在著安全性的問題,如果處理不好可能會(huì)造成很多不必要的損失。由于物聯(lián)網(wǎng)所具有的分布廣泛性、節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性、網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)性、業(yè)務(wù)應(yīng)用復(fù)雜性等特征,物聯(lián)網(wǎng)安全問題的解決也變得相對復(fù)雜,我們在力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的同時(shí),只有對其安全問題與解決對策的給予更夠的重視,加大相關(guān)研究的力度,才能確保物聯(lián)網(wǎng)的健康、可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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本單元所對應(yīng)的是高中歷史課程標(biāo)準(zhǔn)歷史必修3的第7專題(以下簡稱本專題)。根據(jù)課標(biāo)①所規(guī)定,本模塊和本專題都包括史實(shí)和史識兩個(gè)層次的學(xué)習(xí)目標(biāo),就本單元而言,史實(shí)層面的學(xué)習(xí)目標(biāo)是了解近代科技史上取得的重大成果和重要人物;史識層面的學(xué)習(xí)目標(biāo)是要理解和認(rèn)識“經(jīng)典物理學(xué)對自然科學(xué)的意義”,“量子力學(xué)和相對論的意義”,“科學(xué)與宗教在人類起源問題上產(chǎn)生分歧的根源”,“說明科學(xué)進(jìn)步對社會(huì)發(fā)展的作用”。顯然,認(rèn)識和理解科學(xué)技術(shù)進(jìn)展與人類思想文化和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系,是相關(guān)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
近代科技史作為高中歷史學(xué)習(xí)的基本內(nèi)容之一,既要理清與歷史學(xué)科背景差異較大的科技發(fā)展史脈絡(luò),又要把握科技與社會(huì)、人文的內(nèi)在關(guān)系,有機(jī)呈現(xiàn)兩個(gè)層次的學(xué)習(xí)目標(biāo),確實(shí)不易把握。從抽到本單元參賽選手的現(xiàn)場表現(xiàn)看,基本都能思路清晰地處理屬于史實(shí)層面的近代科技發(fā)展歷程,但大部分選手基本忽略了史識層面的目標(biāo),即近代科學(xué)技術(shù)史與人類思想文化和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。主要表現(xiàn)在《物理學(xué)重大進(jìn)展》一課只講授人類物理學(xué)知識的進(jìn)展,多反復(fù)強(qiáng)調(diào)“經(jīng)典力學(xué)奠定了近代科學(xué)的基礎(chǔ)”或“經(jīng)典力學(xué)開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)的研究方法”,幾乎沒有選手去追問“近代科學(xué)為何首先以經(jīng)典力學(xué)為突破?”或“實(shí)驗(yàn)何以如此重要,以致成為古代科學(xué)與近代科學(xué)的分水嶺?!苯Y(jié)果是同學(xué)們只能“知道”而非“認(rèn)識”經(jīng)典力學(xué)在近代自然科學(xué)理論發(fā)展中的意義;《探索生命起源奧秘》一課的教學(xué)則集中在從解剖學(xué)到細(xì)胞學(xué),再到進(jìn)化論等生命科學(xué)知識演進(jìn)上,幾乎無人概括科學(xué)與宗教在解釋生命起源或人類起源問題上的根本分歧;《從蒸汽機(jī)到互聯(lián)網(wǎng)》一課是科技與人類發(fā)展關(guān)系最直接的一課,但絕大多選手對本課的處理與歷史(Ⅱ)中的“工業(yè)革命”無異。另有不少選手可能是出于對歷史課堂人文性的追求和體現(xiàn),在探索生命起源奧秘的教學(xué)中花了很多時(shí)間去介紹和討論社會(huì)達(dá)爾文主義,還有個(gè)別選手在課堂上全方位地介紹宗教與科學(xué)的關(guān)系。由于這些內(nèi)容對于選手們和“學(xué)生們”都非常陌生,使教與學(xué)的活動(dòng)難以在“歷史”的層面展開,而脫離了作為歷史課程的課堂要求。
顯然,學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)史僅僅停留在自然科學(xué)發(fā)展脈絡(luò)的層面,課標(biāo)所規(guī)定的教學(xué)目標(biāo)難以達(dá)成;完全脫離課標(biāo)和學(xué)情,討論社會(huì)達(dá)爾文主義與科學(xué)、宗教的關(guān)系,同樣有失偏頗。造成這種偏頗的最重要原因之一,是將教學(xué)立意狹窄地集中于自然科學(xué)發(fā)展上。如何破解這個(gè)問題?我們認(rèn)為,將科技史置于廣闊的文化史視閾中,全面理解和把握科技與人文的密切關(guān)系,在此基礎(chǔ)上,尋找切合課標(biāo)、適合學(xué)情、緊扣教材的文化史視點(diǎn),將對近代科技史的深刻認(rèn)識體現(xiàn)在教學(xué)立意中,并以此統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)設(shè)計(jì),當(dāng)可獲得令人較為滿意的教學(xué)效果。
從課標(biāo)對近代以來世界科學(xué)發(fā)展歷程的規(guī)定看,如前所述,它包含兩個(gè)層次的學(xué)習(xí)目標(biāo);從教材內(nèi)容的選取和設(shè)計(jì)來看,它包含著從古代科學(xué)向近代科學(xué)、從發(fā)現(xiàn)以求知到發(fā)明以致用的演進(jìn)過程;從科學(xué)發(fā)展自身的特點(diǎn)來看,科學(xué)世界本身也是一個(gè)十分豐富的人文世界。科學(xué)發(fā)展依賴良好的社會(huì)環(huán)境和人文背景,需要社會(huì)人文因素的參與;反之,社會(huì)人文發(fā)展很大程度上也取決于科學(xué)的進(jìn)步。只有將近代以來科學(xué)發(fā)展歷程置于縱向的歷史文化傳統(tǒng)、橫向的特定社會(huì)人文背景,以及深層的科學(xué)家的理想、信念、意志、興趣、激情等文化史視閾中,才能深切理解、合理解釋近代以來世界的科學(xué)歷程,才能使科技史課堂彰顯歷史學(xué)科的價(jià)值與魅力。
縱向把握西方傳統(tǒng)文化對于近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展歷程的關(guān)聯(lián)。
包括科學(xué)技術(shù)史在內(nèi)的人類歷史都經(jīng)歷了從低級到高級的發(fā)展過程?!叭耸且环N懸掛在自己編織的意義之網(wǎng)中的動(dòng)物,文化就是這樣一些由人自己編織的意義之網(wǎng)”,“人的思想、人的價(jià)值、人的行動(dòng)甚至人的情感,都是文化的產(chǎn)物”。①可見,文化既是人的創(chuàng)造活動(dòng)的成果,也是人的創(chuàng)造活動(dòng)本身。進(jìn)而,以往的文化傳統(tǒng)影響并制約著以后歷史中人的創(chuàng)造活動(dòng)與創(chuàng)造成果,科學(xué)技術(shù)也不例外。近代以來世界的科學(xué)發(fā)展歷程,必然受到古代科學(xué)、思想意識的影響?!啊短祗w運(yùn)行論》扉頁的左頁印有柏拉圖的名言‘不懂幾何者莫入’”;②解剖學(xué)創(chuàng)始人維薩留所說“人是藝術(shù)品,上帝就是藝術(shù)家……男人和女人都體現(xiàn)了藝術(shù)家的設(shè)計(jì)思想……提示設(shè)計(jì)者的思想和意圖就是解剖學(xué)家的使命”,③是古代思想意識對近代科學(xué)影響的最生動(dòng)注腳。
橫向把握近代西方社會(huì)人文與近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的關(guān)聯(lián)。
文化是一個(gè)包含多層次、多方內(nèi)容的統(tǒng)一系統(tǒng),或者說是由許多要素形成的有一定結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中,文化按其所面對的問題可分為三個(gè)方面,即人和自然關(guān)系的方面、人與社會(huì)關(guān)系的方面、人自身精神與肉體的方面,科學(xué)、技術(shù)、政治、法律、文學(xué)、藝術(shù)等按其內(nèi)容的側(cè)重分別屬于這三個(gè)方面,哲學(xué)、宗教處于核心的地位。④基于這種觀點(diǎn)和方法,文化史的研究不是依據(jù)個(gè)別的、零散的事實(shí),而是將事實(shí)整理為彼此關(guān)聯(lián)的諸要素,在諸要素的相互作用下建立一個(gè)自身完備的結(jié)構(gòu)總體。唯物史觀認(rèn)為科學(xué)技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)是人的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。認(rèn)為人與自然的關(guān)系是在物質(zhì)生產(chǎn)實(shí)踐中形成的,但同時(shí)它又始終是一種社會(huì)性的關(guān)系,是處于一定社會(huì)關(guān)系中的人同自然的關(guān)系,科學(xué)技術(shù)是人發(fā)現(xiàn)自然、描述自然和適應(yīng)自然、改造自然的過程和產(chǎn)物?!叭绻型h(yuǎn)鏡,托勒密不會(huì)創(chuàng)立日心說”,①“技術(shù)是人類意志駕馭自然的物化方式”,②都是科學(xué)技術(shù)與各種社會(huì)因素之關(guān)系的形象注腳。
深入把握重要科學(xué)家個(gè)人的思想意志對近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的特殊作用。
西方的歷史哲學(xué)認(rèn)為,“歷史不過是一群有思想的人干的事”,③科技史尤其如此,科學(xué)離不開對真理的追求和向往,離不開敢于懷疑、勇于批判的真知灼見。要理解科學(xué)技術(shù)史,不僅要關(guān)注科學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)、發(fā)明本身,還要透視科學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)發(fā)明背后的“思想”。馬克思強(qiáng)調(diào),“瓦特的偉大天才表現(xiàn)在,他在1784年4月獲得的專利說明書中,預(yù)見到蒸汽機(jī)的一切可能用途,并指出利用它來建造機(jī)車鍛造金屬的可能性”;另一些科學(xué)家強(qiáng)調(diào),“發(fā)明是一回事,會(huì)不會(huì)經(jīng)營發(fā)明是另一會(huì)事”,都是有力的證明。
當(dāng)我們將近代科學(xué)技術(shù)史置于上述三個(gè)維度的文化史視閾中,不僅可以“看到”,而且可以“看透”近代以來世界科學(xué)技術(shù)所取得一系列重大成果及其背后的思想文化。為達(dá)成課標(biāo)所規(guī)定的基本教學(xué)目標(biāo)、體現(xiàn)歷史科學(xué)魅力與價(jià)值,邁出了實(shí)質(zhì)性的步伐。
畢竟,歷史課堂不是歷史研究的翻版,教師的理解更不能代替學(xué)生的學(xué)習(xí)和思考,教學(xué)設(shè)計(jì)不必也不可能是鴻篇巨制的理論專著。在深入理解科學(xué)技術(shù)史背后的“思想文化”之后,需要找到合適的文化史視點(diǎn)、建構(gòu)合理的相關(guān)教學(xué)立意,以統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)設(shè)計(jì)。
找尋合適文化史視點(diǎn)的有效路徑,就是在寬廣的文化史視閾下,將上述研究和學(xué)習(xí)科技史的三維視角聚集于所要解決的核心問題。根據(jù)課標(biāo)要求,本單元要解決的核心問題必須是,也只能是“近代以來世界的科學(xué)進(jìn)展與人類進(jìn)步的關(guān)系問題”,由此,本單元的教學(xué)立意即可確定為:人類與自然對話的過程漫長而曲折,科學(xué)技術(shù)是人類與自然對話的重要橋梁,它與一定的社會(huì)環(huán)境和人文因素相互作用。近代以來世界的科學(xué)技術(shù),是在對未知真理不斷探究精神的支持下、在近代特定的社會(huì)歷史條件與思想文化因素交互作用下發(fā)展進(jìn)步的;科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,改變著人對自然、社會(huì)乃至科學(xué)技術(shù)本身的態(tài)度。
明確了本單元的核心問題和教學(xué)立意后,具體到每課的核心問題和教學(xué)立意,問題也就迎刃而解:
第11課《物理學(xué)的重大進(jìn)展》要解決的核心問題是“探究精神、思想解放、物質(zhì)條件等與物理學(xué)近代化和現(xiàn)代化的關(guān)系問題”,即將課標(biāo)中要求的“認(rèn)識經(jīng)典物理學(xué)對于理論科學(xué)的意義”聚焦在研究手段的轉(zhuǎn)型上,實(shí)驗(yàn)較之?dāng)?shù)學(xué)與邏輯的方式更加客觀、更加接近客觀真理,更符合科學(xué)求真求實(shí)的精神,它對于追求真理而言如此重要,以致成為近論科學(xué)的基石。將課標(biāo)要求的“相對論與量子力學(xué)的意義”聚焦在對世界看法的改變上,如果說用簡單法則或機(jī)械運(yùn)動(dòng)解釋世界的經(jīng)典力學(xué)給社會(huì)帶來理性和規(guī)則,那么微觀世界運(yùn)動(dòng)形式的復(fù)雜和無規(guī)律則帶給社會(huì)多樣性和包容性。物理學(xué)的進(jìn)展就是這樣與社會(huì)、人文交互作用。由此,本課的教學(xué)立意可確立為:對客觀真理探究的沖動(dòng)深深根植于西方文化傳統(tǒng),數(shù)學(xué)、邏輯都曾是西方歷史上探究和認(rèn)識客觀真理的手段與方式。文藝復(fù)興后對客觀真理的探究進(jìn)入嶄新階段,近代物理學(xué)、現(xiàn)代物理學(xué)相繼誕生的同時(shí)奠定了理論科學(xué)最本質(zhì)的特征――以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、以數(shù)學(xué)為表達(dá)。本課以近代物理學(xué)對客觀真理的探究歷程為線索,了解近代以來物理學(xué)在客觀真理探究中取得的輝煌成就,感受社會(huì)、人文因素與物理學(xué)進(jìn)展的相互作用,深入理解經(jīng)典物理學(xué)、相對論、量子論的深層意義。
第12課《探索生命起源之迷》要解決的核心問題是“探究精神如何將生物學(xué)從服務(wù)信仰推向排除上帝”,即將課標(biāo)明確要求的“概括宗教與科學(xué)在人類起源上的根本分歧”,聚焦在達(dá)爾文進(jìn)化論誕生的過程之中,既讓同學(xué)們理解科學(xué)曾服務(wù)于宗教,宗教也曾借助自己的力量使科學(xué)得到發(fā)展,又讓同學(xué)們明白宗教和科學(xué)是在不同的社會(huì)歷史條件下產(chǎn)生的兩種不同的對世界的解釋方式。如此,既達(dá)成課標(biāo)所要求的基本目標(biāo),又不必過于復(fù)雜地涉及宗教與科學(xué)的關(guān)系問題。由此,本課的教學(xué)立意可確立為:生命起源是人類自我認(rèn)識的亙古之謎。中世紀(jì)西歐基督教萬流歸宗的地位,使神創(chuàng)萬物成為普遍信仰。文藝復(fù)興以來,伴隨著思想解放、先進(jìn)工具的出現(xiàn),在人們試圖用新工具和新方法進(jìn)一步理解神創(chuàng)萬物的過程中,生理學(xué)、細(xì)胞學(xué)、進(jìn)化論先后誕生并不斷完善,直到將神從生命起源中的主角位置上排除。本課將以與生命科學(xué)的關(guān)系為線索,考察生命奧秘的探索歷程,理解科學(xué)與宗教在人類起源問題上產(chǎn)生分歧的根源。
第13課《從蒸汽機(jī)到互聯(lián)網(wǎng)》所要解決的核心問題是“科學(xué)技術(shù)社會(huì)化背后的推動(dòng)力”??茖W(xué)技術(shù)社會(huì)化,是科技對人類社會(huì)發(fā)生影響的前提,要達(dá)成課標(biāo)所規(guī)定的“理解科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對人類社會(huì)發(fā)展的作用和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)對人類社會(huì)的影響”,必須聚焦于科學(xué)技術(shù)社會(huì)化及其背景的推動(dòng)力上。近代以來,生產(chǎn)方式的改變,人對提高生產(chǎn)效率的追求,不斷推動(dòng)科學(xué)技術(shù)社會(huì)化,直至科學(xué)技術(shù)成為第一生產(chǎn)力,反之,科技社會(huì)化又為科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展提供更先進(jìn)的研究設(shè)備、更大規(guī)模的研究群體。如此,既能實(shí)現(xiàn)課標(biāo)的要求,又不至于講成又一堂“工業(yè)革命”。由此,本課的教學(xué)立意可確立為:科學(xué)技術(shù)史是人類社會(huì)與自然對話的歷史??萍蓟顒?dòng)及其成果的本質(zhì)是社會(huì)性的。把科技成果普及到社會(huì)中服務(wù)于生產(chǎn)生活、促進(jìn)人類社會(huì)發(fā)展體現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)社會(huì)性的本質(zhì)特征。從蒸汽時(shí)代到電氣時(shí)代再到信息時(shí)代,人類對自身發(fā)展的追求推動(dòng)科學(xué)技術(shù)不斷社會(huì)化,科學(xué)技術(shù)社會(huì)化程度加深反過來推動(dòng)科學(xué)技術(shù)更加迅猛的發(fā)展。本課以科技社會(huì)化為線索,讓同學(xué)們感受科技社會(huì)化過程中科學(xué)家們的執(zhí)著與追求,認(rèn)識科技成果社會(huì)化背后的真正推動(dòng)力。
簡言之,近代科學(xué)技術(shù)史是中學(xué)歷史教學(xué)的重要內(nèi)容,也是不易把握的難點(diǎn)。在教學(xué)中,既要讓學(xué)生從史實(shí)層面了解近代科技史上取得的重大成果和重要人物,又要從史識層面把握科技進(jìn)步與人類思想文化和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。為此,教師必須加強(qiáng)史學(xué)理論學(xué)習(xí),提高史學(xué)修養(yǎng),以寬廣的文化史視閾把握教學(xué)層次,以合適的文化史視點(diǎn)建構(gòu)教學(xué)立意,進(jìn)而,使近代科技史教學(xué)成為中學(xué)生拓展人文視野、訓(xùn)練史學(xué)思維的園地。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);小區(qū)管理系統(tǒng);智能小區(qū)
一、相關(guān)概念
隨著科技的迅速發(fā)展,現(xiàn)階段,我國小區(qū)管理已進(jìn)入智能化時(shí)代。智能小區(qū)指將一群特征相似的住宅樓集中起來形成一個(gè)相對獨(dú)立的區(qū)域,進(jìn)行集中管理,具有完整的自動(dòng)化控制管理系統(tǒng)。小區(qū)的智能化假設(shè)是一個(gè)時(shí)代的產(chǎn)物,小區(qū)實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展,不僅能夠改善小區(qū)居民的日常居住環(huán)境、提高居住質(zhì)量,還能節(jié)省一定的人力、物力、財(cái)力。
物聯(lián)網(wǎng),是21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展的產(chǎn)物,為了形成對事物的辨別、定位、監(jiān)控、實(shí)現(xiàn)事物之間的信息交換、信息通訊。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在智能小區(qū)管理系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用,例如,如今廣泛使用的自動(dòng)報(bào)警、門禁卡、電子監(jiān)控、電子巡邏等系統(tǒng)。
二、物聯(lián)網(wǎng)下小區(qū)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
(一)智能小區(qū)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)
為了有效監(jiān)控小區(qū)周圍的安全狀況,管理人員在小區(qū)的部分圍墻上安裝了自動(dòng)報(bào)警器,一旦出現(xiàn)狀況,報(bào)警器便會(huì)自動(dòng)響起,通知相關(guān)人員。這種方法能及時(shí)發(fā)現(xiàn)犯罪分子的違法行為,并進(jìn)行處置。
1、自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
探測器、傳輸系統(tǒng)、控制中心、現(xiàn)場警示設(shè)備等組成了小區(qū)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。小區(qū)周邊的圍墻上被安裝自動(dòng)紅外探測器,不法分子爬墻進(jìn)小區(qū)時(shí),探測器便能清楚地檢測到不法分子入侵的信號,探測器將信號通過傳輸信號傳送到物業(yè)管理控制中心,控制中心的電腦上便會(huì)呈現(xiàn)相關(guān)的預(yù)警信息,現(xiàn)場的探照燈、錄像設(shè)備等裝置會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)打開,不法分子便會(huì)落網(wǎng)。在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)時(shí),注意以下相關(guān)事項(xiàng):
第一,自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)具有預(yù)防剪線、阻擋、斷電等功能,如果工作人員發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)、工作,必須馬上向控制中心報(bào)警,系統(tǒng)的可靠性便能得到有效提高;
第二,自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的探測器使用了雙射束技術(shù)實(shí)現(xiàn)探測的,如果兩組信號同時(shí)被中斷,系統(tǒng)便會(huì)發(fā)送報(bào)警信息,這種做法能使探測器不受動(dòng)植物、自然因素等的影響。為了防止探測盲區(qū)的出現(xiàn),探測器中的發(fā)射器、接收器被交叉安裝,降低了錯(cuò)報(bào)、誤報(bào)信息的發(fā)生概率;
第三,整個(gè)小區(qū)被劃成若干個(gè)小區(qū)域,系統(tǒng)如果發(fā)出報(bào)警信息,那么小區(qū)的保安隊(duì)便能及時(shí)、迅速地趕到事故發(fā)生現(xiàn)場。
2、自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)評價(jià)
為了增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)用性、可靠性,系統(tǒng)所需的設(shè)備,采用的都是經(jīng)過檢測的合格產(chǎn)品,該系統(tǒng)采用的紅外線自動(dòng)探測方法,與以往的人工值守方式相比,大大提高了報(bào)警的及時(shí)性、真實(shí)性、準(zhǔn)確性,節(jié)省大量的人力、物力,有效降低小區(qū)物業(yè)管理成本。
(二)智能小區(qū)電子門禁系統(tǒng)
電子門禁系統(tǒng),指為了加強(qiáng)小區(qū)的安全管理而采用微機(jī)的自動(dòng)識別技術(shù),該系統(tǒng)能有效提高小區(qū)戶主生活環(huán)境的方便度和安全度,現(xiàn)階段已廣泛用于小區(qū)管理中。
1、電子門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
伸縮式柵欄門、電磁鎖、控制器、讀卡器、卡片、按鈕等因素共同組成了電子門禁系統(tǒng)利用分級的管理模式,為了方便管理、監(jiān)控每天進(jìn)出小區(qū)的人員而采用IC卡以及保安管理,這是一級;小區(qū)每個(gè)單元的樓道門采用分級系統(tǒng),這是二級。
2、電子門禁系統(tǒng)工作原理
物業(yè)給小區(qū)里的每一位居民發(fā)了獨(dú)立的IC卡,居民進(jìn)出小區(qū)時(shí),通過刷IC卡自動(dòng)開啟小區(qū)大門,如果居民丟失了自己的IC卡,可以申請掛失,該張IC卡便失效了,改變了以往使用機(jī)械鎖時(shí)繁瑣的工序;如果外來人員需要進(jìn)入小區(qū)時(shí),保安會(huì)通過對講機(jī)與受訪的戶主聯(lián)系、確認(rèn),并登記外來人員信息后,才放行。
(三)智能小區(qū)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)
在小區(qū)里裝置24小時(shí)工作的閉路電視裝備,對相關(guān)需要監(jiān)控的場所實(shí)時(shí)監(jiān)控,并且保存監(jiān)控場所內(nèi)的視頻、聲音,為之后的具體事件的處理提供相關(guān)證據(jù),提高小區(qū)的安全性。監(jiān)視、傳輸、控制等部件共同組成了小區(qū)的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)。
監(jiān)視部件:通常被設(shè)置在小區(qū)的出入口、單元樓道出入口、車庫出入口等區(qū)域,在不同的區(qū)域采用不同的攝像機(jī),來滿足不同區(qū)域的不同安全等級要求。
傳輸部件:電源線、視頻線等實(shí)現(xiàn)了高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)信息的傳輸;電源線、視頻線、控制線等實(shí)現(xiàn)了全方位移動(dòng)的具有監(jiān)視功能攝像機(jī)信息的傳輸。正常視頻線的傳輸線是500米,超過這個(gè)距離時(shí)就需要增加均衡器,來提高信號,增加傳輸質(zhì)量。
控制部件:攝像機(jī)、控制處理機(jī)、監(jiān)視器等共同組成控制部件,攝像機(jī)由錄像機(jī)、顯示器、多畫面分割處理器等部件組成。矩陣控制主機(jī)、鍵盤組成了控制處理機(jī),為了讓本地監(jiān)視器能接收到任意一幅圖像,可以在不同的地方設(shè)置很多個(gè)監(jiān)視器、矩陣控制鍵盤。
(四)智能小區(qū)電子巡更系統(tǒng)
智能小區(qū)電子巡更系統(tǒng),指保安們事先規(guī)劃、設(shè)計(jì)好巡邏路線,在指定的時(shí)間內(nèi)到達(dá)巡邏路線中的每一個(gè)地點(diǎn),并且在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)巡邏規(guī)定的區(qū)域地點(diǎn),巡更點(diǎn)、巡更儀、傳輸介質(zhì)、管理主機(jī)等組成了智能小區(qū)電子巡更系統(tǒng),該系統(tǒng)能有效制定小區(qū)保安的巡邏計(jì)劃,完整保存巡邏記錄。
1、電子巡更系統(tǒng)的功能
第一,安全有效地制定和修改小區(qū)保安的巡更路線、巡更時(shí)間,并且設(shè)置靈活的查詢功能;
第二,打印巡更任務(wù)單,并且發(fā)放給小區(qū)執(zhí)行該任務(wù)的保安,另外通過管理主機(jī)優(yōu)化巡更路線,這樣能夠有效地避免巡更盲點(diǎn)的出現(xiàn);
第三,如果巡更時(shí)發(fā)生緊急事故,巡更保安可以通過巡更儀發(fā)送報(bào)警給管理中心,這樣能及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)、組織各類安全問題的發(fā)生;
第四,為了更清楚地知道小區(qū)保安的工作情況,可以增加管理中心與巡更儀的通訊,并將通訊信息保存、加以管理,就可以清楚地查到參與巡更的保安人員的巡更時(shí)間、違規(guī)記錄等。
2、智能小區(qū)電子巡更系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
這個(gè)系統(tǒng)利用無線巡更的方式,將巡更點(diǎn)設(shè)置在小區(qū)內(nèi)需要重點(diǎn)巡更的區(qū)域內(nèi),巡更人員經(jīng)過巡更點(diǎn)時(shí),把巡更卡貼近巡更儀,那么巡更儀將自動(dòng)保存本次巡更記錄,并將該記錄發(fā)送到管理中心的主機(jī)上,巡更記錄被保存到管理主機(jī)上。
結(jié)語
物聯(lián)網(wǎng),是21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展的產(chǎn)物,為了形成對事物的辨別、定位、監(jiān)控、管理一體化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),使用先進(jìn)的傳感技術(shù),實(shí)現(xiàn)事物之間的信息交換、信息通訊。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在智能小區(qū)管理系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用,例如,如今廣泛使用的自動(dòng)報(bào)警、門禁卡、電子監(jiān)控、電子巡邏等系統(tǒng)。高科技、互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展的時(shí)代,各地的小區(qū)管理也逐漸邁向智能化時(shí)代?,F(xiàn)階段,雖然我國在智能小區(qū)管理方面取得了顯著的成就,然而不可否認(rèn)的是智能小區(qū)不管是系統(tǒng)的開發(fā)還是實(shí)踐方面都存在一些問題。利用物聯(lián)網(wǎng)改進(jìn)小區(qū)管理系統(tǒng),可以更好地造福人們的生活。
參考文獻(xiàn):
[1]李芳.多技術(shù)整合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例分享[Z].中國自動(dòng)識別網(wǎng),2011.
智能家居在英文中常用SmartHome,起源于80年代中期的美國,它是以住宅為平臺,利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、無線自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為應(yīng)用基礎(chǔ)的新興行業(yè),通過運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成,構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng),提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性,并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。它又屬于一個(gè)多行業(yè)交叉的領(lǐng)域,與IT、IPV6、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云存儲(chǔ)、人臉和指紋等生物識別、無線射頻控制、電力控制技術(shù),以及家電、電氣、地產(chǎn)、建筑、安防、家居裝飾等行業(yè)和技術(shù)息息相關(guān)。目前已在美國、德國、新加坡、日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家得到了廣泛的應(yīng)用。
據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)JuniperResearch公司最新公布的一份報(bào)告預(yù)測,受“智能家居”(Smart Home)互聯(lián)娛樂(Connected Entertainment)部分強(qiáng)勁增長驅(qū)動(dòng),以及包括智能監(jiān)測與控制及智能健康產(chǎn)業(yè)的推動(dòng),智能家居市場價(jià)值有望于2017年達(dá)到600億美元,較今年的250億美元大幅上升。
上世紀(jì)末智能家居來到中國,伴隨著近年來智能建筑的進(jìn)步和發(fā)展,以及三網(wǎng)融合、光纖入戶、物聯(lián)網(wǎng)政策的實(shí)施,其在中國已經(jīng)顯露出春筍般成長的局面,并處于市場導(dǎo)入和培育階段。
2.73億家庭預(yù)示著中國將成為世界上最大的智能家居市場。面對誘人的市場前景,近年來許多家電和IT企業(yè)紛紛樹起“智能家居”的大旗,如長虹、海爾、海信、TCL、微軟、谷歌等,同時(shí),也催生了一批優(yōu)秀的智能家居生產(chǎn)企業(yè)快速成長,但目前國內(nèi)還沒有出現(xiàn)一個(gè)強(qiáng)勢品牌。最為典型的是傳統(tǒng)的家電企業(yè)海爾集團(tuán)對智能家電及物聯(lián)網(wǎng)家電的進(jìn)入,以及傳統(tǒng)家居賣場紅星美凱龍?jiān)谏虾M顿Y2億元人民幣打造的“智能家居體驗(yàn)中心”。此外,借助國家大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的東風(fēng),無錫、杭州、嘉興、溫州、廣州等多地均建立了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園,并設(shè)立產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金來促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
雖然智能家居產(chǎn)業(yè)具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景,但是依舊面臨著市場混亂、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失以及產(chǎn)品兼容等系列亟待解決的難題,導(dǎo)致其發(fā)展步履維艱,不少企業(yè)面臨著入不敷出的尷尬局面,這也使得產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了“內(nèi)熱外冷”的局面,企業(yè)對其熱忱度很高,一大批企業(yè)紛紛涉足,而消費(fèi)者對其并不認(rèn)可,接受度不高。
作為一個(gè)由傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域融合而形成的新興產(chǎn)業(yè),智能家居屬于系統(tǒng)化的產(chǎn)品,它并不是單純的一次性投入,后續(xù)維護(hù)和維修費(fèi)用支撐很重要。而智能化設(shè)備的使用和維護(hù)相當(dāng)復(fù)雜,需要有專業(yè)化的管理和維護(hù)隊(duì)伍,也需要強(qiáng)大的技術(shù)支撐,因此,智能家居對軟件、硬件技術(shù)要求很高。這對于從事智能家居的廠商而言面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
目前市場上從事智能家居的代表廠商主要分為四類,一類是以傳統(tǒng)的樓宇對講廠商為主,包括冠林、安居寶、視得安、振威、慧銳通、佳樂、麥馳等,這類廠商主要是提供一個(gè)智能化的綜合控制平臺,在此平臺上整合了安防報(bào)警、家電控制等眾多子系統(tǒng)。此類企業(yè)規(guī)模大,資金雄厚、技術(shù)積累深,它們涉足智能家居主要是力求樓宇對講廠商的華麗轉(zhuǎn)型。
另一類是以家電廠商為主,如海爾、TCL、海信、長虹等,這類廠商主要提供信息化網(wǎng)絡(luò)化的家電為主,該類廠商涉足智能家居多采用產(chǎn)品外包OEM的形式,旨在通過智能家居的新潮概念來促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)家電設(shè)備的銷售。
還有一類專注于燈光控制、窗簾控制等模塊和接口的生產(chǎn)廠商,代表廠家有施耐德、波創(chuàng)、瑞朗、TCL一羅格朗、歐瑞博等,主要是配合前兩類廠商,提供各類智能開關(guān)和接口模塊。目前這類廠商從細(xì)分市場切入,以“節(jié)能、實(shí)用、易用”等產(chǎn)品性能為賣點(diǎn),發(fā)展勢頭較好。
最后一類是專做智能家居管理與控制系統(tǒng)(俗稱中控系統(tǒng))的廠家,包括科道、星航、思美特、聚暉等廠家,這類廠商側(cè)重于軟件平臺開發(fā)和解決方案設(shè)計(jì),屬于系統(tǒng)集成商。由于沒有統(tǒng)一通訊協(xié)議和接口標(biāo)準(zhǔn),配套產(chǎn)品的兼容性、穩(wěn)定性和拓展性較差,產(chǎn)品性能參差不齊,未能給客戶提供好的體驗(yàn),導(dǎo)致客戶對其解決方案認(rèn)可度低,這也使得目前該類廠商生存發(fā)展較為艱難。