4G云導航在物聯網中的應用

沈建明

【摘要】 隨著虛擬化技術的發展，數據庫和中間件水平的擴張，當前作為云計算核心技術的多租戶技術的發展和云管理平臺技術，早已經運用于4G云導航當中。物聯網技術是新一代信息技術重要的組成部分之一，也是當今“信息化”時代發展的重要階段。4G云導航在物聯網中的應用具有極大的市場。

【關鍵字】 4G云導航 物聯網 應用

隨著虛擬化技術的發展，數據庫和中間件水平的擴張，當前作為云計算核心技術的多租戶技術的發展和云管理平臺技術，早已經運用于4G云導航當中。而這項技術更多的使用在，例如利用輻射危險源的RFID自動識別，輻射危害的GPS跟蹤定位，輻射危害的射線強度監測等方面，實現了雙方“建立”環境監測的目的。

一、物聯網的基本構成思想

物聯網技術是新一代信息技術重要的組成部分之一，也是當今“信息化”時代發展的重要階段。物聯網顧名思義，就是讓物體與物體之間相互關聯，形成網絡的意思。其中有兩個關鍵點，第一，物聯網是基于互聯網產生的新技術，當前無法脫離互聯網單獨使用，可以理解為互聯網的衍生和擴張，在現實世界中的應用；第二，它不同于互聯網虛擬世界的地方在于，它會將現實世界的物品接入到互聯網中，用戶端可以將虛擬操作延伸到任何物體上，與任何物聯網的物品進行信息的交流與通信，也就是所謂的物物相息。

其核心思想在于利用局部網絡或者互聯網等通信技術，將控制器，機器，傳感器，人員和物資等通過新的方式緊密聯系在一起，形成人與物，物與物之間相互聯接，實現信息化，遠程管理和控制的智能化的網絡。

二、物聯網理念中的物流管理

2.1設備管理

從物聯網應用設備制造行業的開始，開始了生命周期管理。在商品流通之前由供應商交貨，并且植入電子標簽，為整個生命周期提供跟蹤和管理的依據，也加強了產品維修過程中跟蹤，流通信息的收集，提高了檔案在生命周期管理的準確性，也提高了自動采集與自動匹配操作上、下機備件維修進廠信息的實時性和準確性，提高檔案管理的生命周期以提高維修配件的利用率提供了分析依據，以提高精度和設備存儲鏈接操作效率管理。設置倉庫位置，運輸工具和倉儲貨物三位一體的識別系統，在圖書館，實現車輛的位置等方面，對貨物和圖書館自動識別，信息的相關性和檢查以提高精度和倉庫管理的工作效率。

2.2 4G云導航

當前 4G的風潮正在全球蔓延滋長，隨時隨地人們都能感受到4G帶來的生活便利。4G是集合了原始3G與WIFI為一體，從而將移動通信推向更大的帶寬，是一種集成式多功能分布式全IP網絡，不僅能實現高質量的多媒體通信和不同QOS業務，而且還具有數據傳輸速度快、智能性高、無縫漫游、可擴展性與靈活性高的特點。

3G是指將GIS，GSM ，GPS三項技術集成到一個智能移動物流終端上，實現快捷的物流配送、運輸與快遞服務。物流中的“3G”技術并非單純地指GIS，GPS，GSM 三項單獨的技術，而是以GIS技術、定位技術、無線通信技術為代表的三項技術的統稱和它們之間相互集成所產生的新技術。3G 技術集成的核心在于：GIS 可以作為基礎的信息系統平臺，具有地理分析、空間分析和可視化、數據庫統一管理等優勢；GPS 定位技術和導航技術可以根據具體的應用需要，實時獲取不同精度目標的位置信息；GSM 通信技術可以實現大范圍內可靠的數據傳輸，這三項技術的集成對于信息系統調度、指揮、管理、監控等具有重大的意義，可以非常有效地追蹤與監控運輸車輛實時動態。

4G云導航信息系統可以分為四個層次，基礎自動化與各生產設備智能層（L1）過程，控制每個生產單元（L2）4G云導航倉儲管理運輸管理，處理管理過程。通過設備管理，計量管理，考試管理和運輸管理可以在安全管理過程中實現智能存儲，生產工程設備，環境監測，智能停車設備倉庫，車輛調度，車輛跟蹤，魚雷跟蹤和調度，智能存儲，車輛和人員和物資進出控制等操作。

生產管理：生產基地的管理（L3）和各生產線生產控制（L4）。通過生產廠，質量，設備的管理，運輸管理的各個環節的成本，可以環管理安全管理，實現制造營決策支持。管理：通過原材料物流管理，項目管理，技術管理，采購，銷售和物流管理，采購和供應鏈，財務管理，需求和銷售計劃，采購服務熱線，管理決策支持，客戶呼叫中心的運作流程，幫助客戶實現接收情報，對國內外各種營銷渠道管理目標。集團管控和共享層，這一水平的統一的人力資源會計，資本管理培訓，審計管理，協同辦公，電子商務。物聯網的4G云導航建設主要是基于擴展的信息體系結構，對象是采購物流，運輸管理，生產管理，安全管理，銷售物流管理，設備管理系統，但不改變建筑的整體水平。

三、物聯網應用案例

基于4G云存儲的物聯網在多種領域被廣泛運用，在船運行業也被投入使用。例如在長三角和珠三角等地區已經建成了基于AIS、RFID和GPS等技術的內河智能航運綜合信息服務網絡。

并且取得了一定的社會和經濟效益。4G網絡普及從而加速了內河水域船聯網的組建，給船聯網效能帶了一次巨大的躍升。4G網絡可實現船舶在線云導航、水運交通可視化管理、迅捷應急救援以及航運精細化管理等目標。

3.1在線云導航

4G云導航技術是一種基于云平臺信息中心和移動通信的智能船載導航技術。通過廣泛布設4G網絡熱點，到達有效地保障了網內船舶永遠在線的目的。其核心是設計在航標或者船載終端上的采集模塊，包括RFID、GPS/北斗和其他傳感器模塊等，采集的信息存儲在信息中心的云空間，通過網絡云端訪問，實現信息交互共享。所有用戶都可以在船只互聯網的云導航系統中輸入關于船只的一些相關信息，就可以實時地查詢網管終端的所在位置，具體動態和航道蹤跡等重要信息；還可以根據需求導入谷歌地圖，實現在衛星遠距離遙感實時影像底圖上，查看船位變化和通航環境的變化。再加上用戶可以自定義設置一些個性的標注，實現真的意義上的網絡在線云導航。除此之外，云導航系統中還存在有天氣，氣壓、溫度等常見的水文氣象信息，可以方便來往船只查看并提前預防惡劣天氣。根據用戶自己的設置，可以將船只抵達或者離開港口作為信息，發送到用戶自己的手機上；另外船只上駕駛人員的身體狀況，心里狀態和工作量等信息，也可以通過云導航系統進行有效地監測和實時交互。

3.2視頻監控

視頻監控室目前所知的一種較為準確和快速地掌握第一手資訊的重要途徑，但是受限于視頻信息傳輸數據量巨大，容錯性差，所使用的壓縮解壓算法復雜等問題影響，難以使用，尤其對于這些海量且高清的視頻數據存儲難度更加巨大。4G技術目前具有強烈的抗干擾能力，高移動性和高保密性等特點，即使在船只快速行駛的情況下，仍然能夠保持較為清晰流暢的傳輸數據，保證數據的正確性，有效性，當然還可以通過視頻功能和其他船只進行遠距離的交流和溝通，該技術既適用于錨地、停泊碼頭，大小港口等重點區域，也適用于在航標等物標的原創監控，并且滿足船只離岸后的遠程作業的監控需求。管理者將無線視頻監控設備安裝到港口作業現場、貨場和海巡艇等處，就可以通過4G網絡實時地將現場音頻、視頻數據上傳分享。網內用戶也可調用視頻監控單元和各監控點的圖像資源，利用視頻圖像識別技術，實時監控和掌握各監控區域的現場情況、當前貨物狀態和船舶航行動態等，并根據實際情況及時有效地調整作業計劃，及時處理突發事件，加強安防保衛措施等。

3.3 應急救援

船只危急事件具有突發性和不確定性的特點。在緊急情況下，系統需要對于緊急事件需要進行慎重的判斷，要格外關注事件的真實性和嚴重性，因為這將關系到救援人員是否可以在收到信息后的第一事件內趕赴現場進行緊急救援活動。而當前船只上有的VHF和AIS等系統存在通訊消息雜亂，信號衰減等嚴重問題，無法滿足需求，所以在緊急情況下進行現在應急通訊成為當前需要建立系統重點關注的方面。4G技術最大的特點在于，網絡熱點設置便捷，通信信號傳輸穩定，船只可以利用附近陸岸和航標，或者以海巡艇為現場通信的核心，將它與船舶視頻采集，之后與PDA等便攜式智能終端相互鏈接，從而建立起從船只和港口間穩定的信息通道，方便系統進行預警和反饋，將搜救情況實時快速地回傳，以便指揮中心有效全面地掌握現場情況，協調管理控制船、人、貨物三者。更為重要的是，通過網絡平臺發出的求救信號能進行更多地轉發，并具有更廣泛的響應和更可靠的救援保障。

3.4智能航運

智能航運是指在航運管理中，針對船只、貨物和基礎設施進行智能管理。利用船只物聯網技術建立船只的電子身份證，管理者可以通過船岸信息交換，實時采集，來共享網內船舶航跡、流量、貨種和流向等航運信息，也可以通過目的港、抵港時間、噸位和船型等，來篩選符合條件的船舶，提供匹配船貨信息的服務。管理者開設租船超市，匯集貨運信息，發布運價行情和指數，實現貨運網上交易、跟蹤監控、擔保和資信評估等，實現對水運動狀態監測統計的常態化，提高信息化安全監管水平。

四、結論

物聯網技術是基于射頻識別（RFID），無線傳感器網絡（WSNs），智能嵌入式等硬件技術，和信息處理技術，網絡安全技術等軟件技術而形成的新的計算機技術。該技術可以實現智能化識別和管理，使貨物或材料得到更好的控制和感知，使網絡和有機系統更加智能的處理問題，形成高智能決策等，該技術的特點比較鮮明，第一是與當今的互聯網相融合，兼容范圍廣闊，適用于多種途徑，第二是適用了GPS，RFID等技術，實現高精度地識別條碼，視頻和傳感器等，而當今傳感器技術飛速發展，提高工業自動化水平的傳感技術在信息化應用中發揮了更加重要的作用。

參 考 文 獻

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