时间:2023-12-14 11:51:17
序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇智慧交通的优点范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。
在当前城市交通不堪重压的情况下,交通拥堵、事故频发等问题给城市经济发展与居民生活质量带来严重的负面影响,改善交通已经成为不可忽视的重大问题。传统的交通管理方式已经不能适应飞速发展的社会,在信息技术与智能设备的不断创新中,智慧交通应运而生。分析海量历史数据,从中进行规则的总结,使用大数据技术挖掘交通状态数据能够显著提高交通管理效率。
一、大数据概述
大数据技术即为在海量数据中效率较高地将有益信息筛选出来,能够对解决大数据问题提供有效帮助。由此可见,大数据技术具有重要现实意义。该种技术中两个关键环节为将有益信息从海量数据中筛选出来的有效方法、拓宽大数据研发的路径,其中包含的具体内容包括建立数据分析模型与处理、存储、挖掘数据。
二、智慧交通中大数据应用新需求
智慧交通即为提高交通运输中智慧含量,赋予其感知危险、预测事件、解决故障的能力,满足客运与货运需要,提高资源分配的合理性。但是,在当前城市交通压力逐渐增大,居民对出行体验要求逐渐提高的情况下,对大数据在智慧交通中的应用提出了新的需求。
(一)提高实时性与主动性
城市化进程的加快使得大量人群涌向城市,给城市造成很大的交通压力,对城市发展形成制约,不利于居民生活质量与幸福指数的提升。当前交通中大数据具有规模性、高速性、多样性、价值性、易变性、动态性等,数据的巨大与类型的多样以及分散的存储造成分析、整理大数据时需要花费较多的时间,这与处理交通问题对实时性的要求不符。另外,智能交通进行大数据分析的推送大多数情况下为被动式,对个人习惯、个性需求的考虑不足。
(二)提高有序性与差异性
电子商务与网络在线购物使得物流行业得到空前发展,城市配送能否顺利进行对于城市经济健康发展具有重要影响。但是,我国当前物流配送发展并不能满足城市对配送的要求,阻碍了城市经济向更高层次的发展。造成该种现象的原因与城市配送规划路线不够完善联系紧密,导致货物运输效率不够高。另一方面,在发展城市配送中,对用户个性化需求不够重视,所有配送服务都是在客户订单上进行,导致物流配送中高峰与低峰差异明显,不能保证配送安全与稳定进行。
三、智慧交通中大数据应用模式
(一)对实时交通服务进行优化
智慧交通中大数据应用具有很多优点,包括能够更快集成信息、突破地区性限制、优化资源配置等,但是最为显著的优势为能够对信息进行实时处理。该种优势能够实时监控交通流量,对车辆行车有效途径进行高效、准确配置,保证公共交通信息的实时性,能够使交通运行效率得到有效提升,缓解交通压力。例如能够使用大数据技术对路况进行提前预测,并将备用路径告知驾驶人员;使用智能手机中软件能够将公共交通运行状况、车内人流量、与最近车站的距离等告知乘客。大数据具有的实时处理能力不仅能够进行交通引导、缓解通行压力,还能提高公共交通的服务质量,便于市民更加方便地乘车,提高服务体验。
(二)提高交通服务的智能化
大数据技术不仅能够提高交通的智能化,促进交通连续性,还能通过大数据预测能力提前预警道路交通情况与道路环境。另外,当前针对智能交通的研究大部分情况为被动式引导,并没有考虑到驾驶人员真正的需求。所以需要将该种被动式向主动式例如协商方式进行转变。例如,在驾驶人员需要停车时,向其推送附近区域中能够使用的停车场信息,或者进行实时预约停车申请方式进行。完善的智慧交通不能局限于使用大数据技术将交通信息准确、快速提供给用户、帮助驾驶员掌握路况信息等,而需要与大众的智慧进行结合,提高交通路线规划的主动性、交通管理的智能性,对交通服务进行逐步优化。
(三)维护交通秩序
为保证交通环境的有序性与合理性,不仅需要改善在高峰时期容易l生的交通拥堵等问题,还能提高资源分配的合理性,对交通路线进行有效规划,并且能够满足智能调度中的个性化需求。另一方面,为保证货物运输能够有序进行,需要对配送路线进行进一步优化。在配送货物过程中,使用无线传感器对车辆行进路线、资源消耗量进行实时收集,然后通过监控交通流量,进行信息的总结,判断线路是否通畅,对配送路线进行实时调整。与此同时,调度中心能够对货车装载情况是否超标与货物实时配送情况进行监控与收集,将这些信息与实时交通情况、天气状况进行结合,通过机器学习方式对车辆调度模型进行建立,对货物实行先进后出,优化车载方案。
(四)保证交通运输能够安全进行
随着应急救援系统的逐渐完善,交通运输安全性能不断提高。大数据的预测能力与实时性能够主动对交通系统中事故进行预警,实现事故发生概率的预测或者能够在事故发生时及时采取对应的处理措施。例如,在国外某个运输部使用与云计算分析方式对大数据进行处理,能够对道路状况、天气情况进行分析与了解,在极端天气情况能够有效降低事故发生概率。加强大数据技术在交通中运用,在保证出行满意度的基础上保证物流配送能够稳定与安全进行。在运输一些具有一定危险性的化学品、易爆品时能够对驾驶员、运输车辆、货物、道路情况进行多角度全景监控,显著提高运输安全性,当可能出现危险事件时发出主动预警。
四、结语
智慧交通中大数据应用能够有效拓宽问题解决途径,具有广阔发展空间。但是,在应用大数据时需要对人、物的个性需求加强重视,在路径得到优化、调度更加智能的基础上,对居民真正需求进行挖掘,提高服务质量。
参考文献:
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然而,经济刺激措施也需要“与时俱进”。前一阶段中央政府推出了四万亿人民币的庞大投资计划,主要投给了“钢筋加水泥”的基础设施建设领域。这一投资方案的优点是实施简单,见效快,但缺点也是很明显的,那就是不利于解决中国经济的结构性问题,不利于中国经济增长方式的转型。
结构和增长模式的问题可以说是中国经济现阶段问题的总根子。具体来说,结构性问题就是投资和出口所占比重过大,消费所占比重过小,重化工业所占比重过大,服务业所占比重过小。而增长模式的问题就是粗放性增长所占比重过大,而集约性增长所占比重过小。面对这两个问题,负面影响,还一举奠定了世界第二经使充分优化,降至1元人民币,也仍“钢筋加水泥”式的投资不但不能很济大国的基础。至于克林顿时期互联3―4倍于火力发电的水平,需要依靠好的解决,而且一定程度上会加剧网革命给美国带来的空前经济繁荣,政府补贴相当长时间才能在市场上生问题的严重程度,把“调结存。其次,相关的配套技术、构”搞成了“保结构”。所产业链、政策和法规尚处萌芽以,“钢筋加水泥”式的投状态,发展需要时间。例如,资可持续性不好,不能一而太阳能和风力发电的特点是输再再而三地搞。国内一位著出功率不稳定,波动大,有没名的经济学家告诉我,当年有智慧的电网系统能够接受日本遇到经济危机的时候,它?这都是需要花时间解决的也大搞基建,刺激经济,比问题。再次,新能源波及面广如修高速公路,修第一条公泛,将对现有的国际规则和各路,效果很好,修第二条,行业之间的利益格局产生剧烈效果就差一些,修第三第四的影响,必然需要经过一个多条,对于经济的带动效用就方博弈的艰巨过程。这些问题衰退得差不多了,修好的公决定了新能源产业的发展必然路上没有车跑,造好的房子是一个长期的、复杂的过程。没有人住,就业结构不合因此,对中国来说,新能源必理,如此这般,就会离健康须作为重大战略产业予以大力增长的轨道越来越远。日本的经济已经原地踏步20年了,如果单纯靠“钢筋加水泥”就能解决经济问题,何至于此?前车之覆,后车之鉴,我们中国一定要利用有利时机,适时调整政策,走出一条漂亮的转危为机之路。
寻找危中之机 重振中国经济
500年来的世界经济历史已经证明,经济可持续的良性增长,归根到底还是要依靠制度的改进和技术的创新。制度上要让更多的人从经济增长中获益;技术上要不断创新,提高劳动生产率。特别是新技术的创新和应用,能够有力地刺激经济的增长和繁荣,这一点是举世公认的。19世纪80年代,美国电气化大潮推动经济空前繁荣,一举在1896年超过英国成为世界第一经济大国。20世纪70年代,日本抓住微电子技术革命,全力发展相关产业,不但摆脱了石油危机带来的对我们来说更是记忆犹新。由技术升级所引导的经济增长和经济繁荣,相对来说是最健康的,也是最实在的。
那么就眼下而言,什么样的技术变革可能帮助我们重振经济呢?
目前全世界最“火”的新兴产业,无疑是新能源。诸如太阳能发电、生物汽油、风力发电、地热发电等等,受到各国政府的大力扶植和媒体的高度关注。清洁、充足的能源与严格的全球碳排放监管制度一旦结合,具有重写全球经济游戏规则的力量,也无怪乎该产业获得如此青睐。奥巴马甚至说,谁掌握了清洁能源技术,谁就能领导21世纪。
但是清洁能源产业绝非一蹴而就。首先,新能源技术距离成熟尚有相当路程。以太阳能发电为例,目前国内领先的太阳能发电供应商能提供的上网电价为4―5元人民币,即扶植,这是毋庸置疑的。但同时,也要冷静地认识到这需要一个相当的过程,要有耐心、有战略,切忌盲目乐观,一哄而上。
与之相反,当前公众对于信息技术的重视却显得不够。很多人认为,互联网泡沫崩溃以后,信息技术的革新已经停滞了,信息产业已经是昨日黄花。这样的看法对不对呢?我们认为是不对的。根据我们的研究和分析,信息技术领域正在发生新一波的变革,这场变革的意义之重大,绝不亚于个人电脑和互联网。谁能利用好这场变革,谁就能够在新一轮经济竞争中占得先机。
IBM公司以“智慧的地球”来命名这一技术变革。具体来说就是所谓三个I,即英文的Instrumented,Interconnected和Intelligent。直接翻译过来比较难理解,可以大致用“物联化”、“互联化”和“智能化”这三个递进的概念来概括这三个I。
所谓 “物联化 ”,就是通过RFID等智能传感设备将人们所关注的物理基础设施和物品相互连接成网,从而将传统的物理世界信息化。这种物联而成的网络,我们称之为“物联网”。
仅仅形成物联网还不够,下一步要把物联网与现在已经形成并且快速发展的互联网充分互联,从而实现物理世界与人类社会系统的全面互联网络,这一趋势我们用“互联化”来描述。
有了这样一个全面互联的网络,就具备了智慧的基础。画龙点睛的一步就是“智能化”,即为这个网络装上功能强大的中心计算机集群,像“大脑”一样指挥整个系统协调运作,这样才能最后完成“智慧的地球”。
物联化、互联化和智能化这“三化”,从技术和经济角度看,发展时机已经完全成熟。但这个趋势并不是每一个人都能一眼看到的,更不是每一个国家都能主动发现和掌握的,因为它是信息产业发展方向的一个重大调整,需要我们换脑子,变路子。如果我们还是用老眼光看待信息产业,走老路子发展信息产业,那完全有可能对这一重大机遇视而不见,坐失良机。
为什么说这是信息产业发展方向的一个重大调整呢?因为在此之前,信息产业的发展强调的是“更快速、更小巧、更便宜 ”,而以后,信息产业的发展强调的是“更广泛、更整合、更智慧”。以前我们是依靠单台计算机性能的不断提升来驱动信息产业的发展,比如上世纪90年代的时候,计算机芯片的集成度每隔一年半就翻一番,计算机速度越来越快,上面能够运行的在半年的时间里,这一系统将交通总流量降低将近20%,尾气排放也下降了14%,公共汽车运营效率大幅度提升,令斯德哥尔摩被选为欧洲2010年“绿色首都”。中国政府在中国经济的转型中发挥着最重要的角色,应该能够从智慧的信息科技中得到更多助益。
软件就越来越强大,消费者的需求 如说在食品行业,挪威最大的食品 也就越来越高,从技术到应用再到 供应商与 IBM合作,建立了一个食 市场,形成了非常健康的良性循 品供应链追踪系统,使用物联网技环,推动产业飞速发展。可是到了 术,可以追踪肉类和家禽从农场经2002年左右,由于物理的限制,计 由整条供应链到达超市货架的全过算机芯片集成度的发展慢了下来, 程。到 2010年挪威的食品供应链将也就拖累整个产业失去了快速发展 完全透明化,届时该国不但可以极的势头,也难怪有人对信息产业的 为迅速有效地应对食品污染和疫成长失去信心。但他们没有看到的 情,而且可以充分优化食品的运输是,虽然单个芯片的发展速度暂时 和配售,大幅度降低食品浪费。再放慢,但是芯片的数量越来越多, 比如在电网行业,美国德克萨斯州价格越来越便宜,应用越来越广的 CenterPoint电网公司建立了智泛,网络带宽越来越大,彼此之间慧的数字电网。这种数字电网可以的联系越来越充分。在这些方面的在发生故障时自动汇报故障位置,发展速度,比十几年前单个芯片的并且自动路由, 10秒钟之内就恢复发展速度是有过之而无不及。如果供电。该电网还可以接入风能、太能够用这个速度来驱动信息产业的阳能等新能源,大大有利于新能源发展,就能迎来又一波信息产业发产业的成长。相配套的智能电表可展。这就是 “智慧的地球 ”所以让用户通过手机控制家电,给居倡导的信息产业发展思路。民提供便捷的服务。在交通管理领发展 “物联化、互联化、智 域,新加坡运用智慧的交通管理系能化 ”的新一代信息产业,对国 统,可以提前 45分钟预报交通堵计民生好处非常大,可以说放到 塞,并控制 1700个交通信号灯,提哪个行业,就能给哪个行业带来 前避免交通堵塞、预防交通事故。
一片新气象。在很多行业,智慧 如此 “神奇 ”的应用正如雨后春笋的信息科技已经开始初显威力。比 般在全球涌现。这标志着智慧信息产业的发展时机已经成熟。
衣厂依靠强有力的成本控制能力,正是因为看到智慧信息科技 不但生存下来,而且扩大了市场份的巨大潜力,美国、英国、澳大利 额,还上了《新闻联播》。再例亚等国家都有针对性地制定了相应 如,中远物流公司基于物流网络优的计划,投入巨额资金,鼓励智慧 化技术,通过调整物流网络布局和型信息产业的发展。中国面临着保 优化运输计划,在保持原有服务水持经济增长速度和转变经济增长方 平的前提下,每年节省 20%多的物流式的双重任务, “一边冲刺一边换 费用,并降低十几万吨二氧化碳排跑鞋 ”,如果能抢先把握 “智慧的 放,综合效益达3000多万元。
地球 ”这一重大科技趋势,为我所 其次,智慧信息技术和产品为用,就能够获得更大的成功。发展服务经济、刺激消费创造了良就短期而言,完全可以将基础 好的条件。服务经济具有高效益、设施的建设与智能化结合起来,利 高就业、低投入、低消耗的优势,用先进的信息技术来新建或改造现 是中国经济走向健康发展的必经之有的基础设施,建设 “智慧型基础 路。智慧型基础设施可以成为整合设施 ”。比如建设智能电网、智慧 服务产业、鼓励服务创新的平台,的铁路、智慧的城市交通系统,不 从而更好地满足消费者的需求,刺但同样可以拉动钢铁、机械、设备 激消费。前不久,杭州黄龙饭店运制造和水泥产业,而且能够拉动电 用智慧的信息技术开始建设世界上子和软件产业的增长,从而增加知 第一个 “智慧酒店 ”。项目完成识型就业岗位。智慧型的基础设施 后,黄龙饭店将能够实现很多听起还将成为鼓励创新的平台,能够带 来不可思议的服务,比如对于 VIP客动新的投资,持续不断地向经济输 户,该饭店能够自动识别其身份,送动力,可谓一举多得。 自动分配房间,免手续入住,并根据客户的习惯自动调节室内温度,发展智慧信息产业 推动增长 为客户提供市内漫游通讯,根据客方式转型户的偏好推荐和提供各种增值服就长期而言,智慧信息产业的 务,这无疑将提升该酒店的竞争力发展将能够有力地推动中国经济增 和经济效益。
长方式的转型。再次,充分整合的智慧基础首先,智慧的信息系统为企业 设施为政府管理经济活动提供了强通过创新和优化的手段,在改善流 有力的工具,从而更好地为经济转程、控制成本、提高质量、鼓励创 型掌舵。通过先进的信息化系统,新、环保减排等方面都能发挥很好 管理者不但能够及时准确地了解社的效果,从而帮助企业从粗放型增 会经济活动的真实状况,正确评估长走向集约型增长。例如,浙江的 政策实行效果,而且增添了管理手一家制衣厂在每一副衣架上都加装 段,提升了管理效率。例如挪威首了智能芯片,从而能够掌握每一件 都斯德哥尔摩市政府通过实施智慧衣料的空间位置和生产状态,通过 交通系统,每天可追踪 50万辆汽车优化物流降低制衣成本,提高竞争 的行踪,从而能够执行新的分段分力。在这次金融危机之中,这家制 时交通收费标准,调节城市交通。
一个事物总有历史和未来。城市演进到今天,人们的生活、工作需求日益智慧化,所以大家提出了智慧城市的概念。在这里,我对未来智慧城市的一些功能定位做一点思考性的介绍。
融合信息化和城市化
当人类文明还处在农业社会的时候,城市就出现了路网。当时的路需要承担两种职能:交通和通信,也就是说通信网和路网是合在一起的。所谓五百里加急快报,就是当时一种典型的通信方式。后来通信网才从路网中分离出来。
到了工业社会,城市基础设施的网络越来越多,增加了水网、电网、热电网等,城市功能越来越完整,对人们生活的支撑力度也越来越强。
目前,我们正处于工业社会向信息社会转变的过渡期。从城市的各种网络来看,信息通信网异军突起,正显现出越来越大的威力。因为信息通信网可以整合并加强其他网络的作用,所以地位越来越重要。信息通信网可以分成通信网、广电网、互联网、物联网等,自产生以来,这几个网络分分合合,但发展趋势是会走向融合。目前这几个网络还在各自起作用,这是一个过渡期。
负责向人们提供信息服务的网络,将对其他所有网络实施智能化,之后人们的社会生活将进入一个新的社会形态,即信息社会。信息社会中的城市,就是智慧城市。
那么什么叫智慧城市呢?智慧城市就是用信息化手段,对现代城市的功能、形态、布局、运行、管理等方面进行重新整合和改造,使它变成一个智能化的新型城市,这种城市更有利于人们在信息时代生活和工作。简单地说,智慧城市就是信息化和城市化融合的结果。
整合城市和农村优势
基于几千年来城市的演进情况,我们可以预判一下未来城市的发展形态。当信息化手段或智能化工具将城市真正完全改造时,人们将进入信息社会。我们可以构想一下:现在我们生活的工业社会城市,可能要经历一次全新的回归过程,这个回归过程当然是更高层次的,而不是回到原来的农业社会的模式。
这样一种回归,我们可以称之为生态化回归。为了实现这种回归,人们提出一些新的城市概念和理念,比如田园城市。田园城市这个概念是我两年前在成都听到的,当时,这个概念引起我非常多的联想。既然有田园城市,是不是也可以有森林城市、草原城市、湿地城市等呢?
智慧城市是信息网络发展到一定阶段对城市做出的贡献。目前这种城市演进过程还在快速推进中,所以我们可以从城市的空间布局、城市生态化、城市与乡村的融合等方面,对人们的生活方式进行展望。
未来的城市到底有多大?是大城市好,还是中小城市好?这些问题可能没有一个确切的答案。但从一个例子中,或许我们能找到答案。今年5月8号,我国第一个村级市挂牌了,这个村是河南濮阳县庆祖镇西辛庄村。通过这个事情,我们可以谈谈农村信息化和城镇化后的智慧城市概念。
这个村支部书记是一名人大代表,他说他们之所以将农村改为城市,是为了能让农民当市民,他认为在九亿农民中,八亿人都想当市民。农民想当市民这种想法很正当。从城市化未来的实现模式来看,从智慧城市的角度去看,工业化可以让农业实现产业化,农业产业化以后,必然要求农村实现城镇化或城市化。因此,大量农民在客观上需要农村城市化,这种城市不需要是很大的城市,一个中小城市、小型城市也是可以的。农村城市化就是信息化追求的目标,利用信息化手段不仅可以助力农村城市化,还可以让它智能化。
目前不少城市存在严重的污染、拥堵等问题。套用上述村支部书记的话,我认为在五亿的市民中,有四亿人向往着农村蓝天白云、绿树青草的田园生活。
未来,在建设智慧城市、新型城市的进程中,我们应该把城市和农村的优点整合在一起,逐步解决目前在城市中普遍存在的工业社会的问题。
突破物流和信息流
田园和城市看似是两个相对的概念,我们如何实现建设田园城市的梦想呢?要做到这一点,我认为要突破两个主要的基础设施建设:一个是物流,一个是信息流。
目前来看,物流主要靠汽车、火车高速化以及现代航空业的发展来逐步完善。这些交通工具的发展可以缩小空间距离。而信息化可以把空间距离降至零,因为信息具有流动性,可以即时获取。信息网络的普及可以把城市的信息鸿沟填平,使得人们在时间和空间上都可以没有障碍地获取信息。信息网络具有智能化的能力,可以使得城市的其他基础设施,比如水网、电网、汽网、路网等,都实现智能化。
基础设施智能化加上科学的城市管理方法,可以使城市和农村其他方面的生活设备实现智能化。当农村的基础设施全部实现智能化后,农民跟市民在生活设施的使用上就没有太大的区别了。我们坚信这个愿景是能实现的,关键是我们要努力。
目前,我们正处在工业化和信息化高度融合的发展时代,没有必要走老的城市化道路——先实现一个工业化城市,然后再将其改造成信息化城市。我们可以走城市化跟信息化融合发展的新型城市化道路。新一代信息技术,特别是云计算、物联网等发展和成熟,能够加速信息化发展的进程,进一步推进智慧城市快速发展。
针对我国目前的城市化发展进程,我认为建设智慧城市,可以从两个途径来实现。
一是针对现有城市。建设一座城市的成本很高,对已经建成的城市,我们不可能将其大楼拆掉,使之变成田园。因为现有的城市在整体格局上不可能进行大调整,因此我们只能运用信息化手段和创新管理理念对其进行改造,逐步解决城市存在的问题,使其在生态环境接近田园。
【关键词】智慧校园 Wi-Fi 室内定位
智慧校园是指以促进信息技术与教育教学融合、提高教学效果为目的,以物联网、云计算、大数据分析等新技术为核心技术,提供一种环境全面感知、智慧型、数据化、网络化、协作型一体化教学、科研、管理和生活服务并能对教育教学进行洞察和预测的新型校园。智慧校园与传统意义上的数字化校园存在着很大的区别,首先数字化校园只是使用孤立的多媒体教室或者数字化教学资源和办公系统,但智慧校园的建设内容却涵盖更多的方面:首先校园环境建设更加节能、环保,再者教学系统建设更侧重于资源个性化定制与推荐,比如个性化的信息定制与推送服务、掌上教室、移动图书馆,最后所有的教学信息和资源能更大程度上实现互动分享,比如能利用手机实现自习室的座位预约、智能签到、教室查找及位置共享等等。由此可见智慧校园建设离不开网络建设和基于位置的服务(LBS)。但通过笔者的调查研究发现:现有的室内定位系统远远无法达到大学校园用户的一些个性化要求,特别是诸如图书馆、实验实训中心等人员流动较大的室内环境。
智慧校园建设选择Wi-Fi室内定位技术主要有如下原因:
(1)很多支持Wi-Fi的设备都是可移动终端,具有体积较小、便于携带等优点。
(2)LBS要求较为精确的位置定位,基于Wi-Fi的室内定位技术相对其他技术的定位精度较高,且设备和通信成本较低。
(3)因为Wi-Fi接入点成本较低,目前大学校园里随时随地可以连入Wi-Fi网络,这也使Wi-Fi室内定位技术成为可能。
(4)目前支持Wi-Fi的终端设备普及率已经非常高,有调查显示拥有智能手机的大学生已经接近100%。由此可见,随着大学校园内Wi-Fi无线网络的迅速普及和广泛应用,基于Wi-Fi的高精度室内定位技术必将在智慧校园建设中得到更加广阔的发展。
1 Wi-Fi室内定位技术比较
按照采用的信号测量方法,Wi-Fi室内定位技术可以分为TOA,TDOA,AOA以及RSSI等。TOA是基于信号到达时间的定位方法(Time of Arrival),通过测量信号从发射出到接收到所用的时间来估算距离,然后通过几何方法计算位置。方法通常采用三边定位算法,至少需要信号定位基站3个。如图1所示,待测位置为P点,三个基站位置分别为AP1,AP2,AP3,已测量出P到AP1、AP2、AP3的距离分别为d1、d2、d3,由几何知识可知,P点必在分别以AP1、AP2、AP3为圆心,以d1、d2、d3为半径的三个圆的交点处。P点的坐标可以由数学方法计算得出。
TOA要求接入点AP和待定位终端P要有非常精确的时钟同步,否则会带来较大的定位误差。而TDOA(Time Difference of Arrival, 基于信号到达时间差的定位方法)则是利用信号分别到达两个接入点AP的时间差来估计距离及P点位置的,因此该定位方法不需要接入点和定位终端的精确同步。但是不管是TDOA还是TOA都需要在定位终端配置时间测量模块,所以这两种定位方法硬件成本较高。
AOA即是基于信号角度的定位方法(Angle of Arrival)。该方法根据信号从AP接入点到达定位目标的角度以及AP的位置,根据几何原理计算出待定位目标的位置。该方法要求能够精确测量出信号的入射角度,因此需要有角度测量的硬件。同时,由于无线信号在室内的传播会有多径和衍射等干扰,所以角度测量会有较大误差。所以,该方法的定位精度并不是很高。
RSSI即是基于接收信号强度的定位方法(Received Signal Strength Indication),主要分成基于信号传播模型的传输损耗法和基于指纹数据库比对的位置指纹法。传输损耗法进行定位的基本原理是:定位终端接收到的无线信号的强度与该终端到AP的距离有关,而且当终端离AP距离越近,则接收信号也越强,反之亦反。因此,可利用信号在特定室内环境中的传播模型把定位终端实时接收到的无线信号强度转换成到对应AP的距离,定位算法仍可采用三边法。但由于室内环境复杂多变,很难找到一个确切的传播模型来精确描述无线信号的衰减特性。
相对于传输损耗法,位置指纹定位法的原理比较简单。其核心是先建立一个较为完备的位置指纹数据库,一般做法是在某一室内空间内设置N个参考点和若干AP,并在每个参考点处采集该各个AP在该点的接收信号强度、MAC、参考点坐标等特征值构建出该参考点对应的综合信息,该综合信息称为位置指纹样本,N个样本构建出指纹样本库。在定位阶段,只需要把待定位终端处的MAC和信号强度等信息与数据库中的N个指纹样本进行一一比对,再由某种匹配算法找到匹配度最大的几个参考点,进而计算出带定位点的具置。
综合比较上述几种方法,不管是TOA、TDOA还是AOA其定位精度在很大程度上都依赖于硬件,而传统的传输损耗法的定位精度则取决于是否构建出了一个精确的信号传播模型,这些因素都限制了定位精度的提高。而位置指纹法恰恰摆脱了硬件限制和传播模型,所以本文所设计的定位系统采用位置指纹定位方法。
2 定位系统总体方案
研究表明在大学校园内像图书馆、实验室等大规模的室内场馆,由于其内部隔断多,人员流动大致使室内定位精度不高,进而导致LBS服务无法精确定位用户并提供推送服务。而基于位置指纹的Wi-Fi室内定位技术具有便于实现、成本低、精度高等优点,所以本项目的总体设计思路主要利用Android手机平台研究一种基于位置指纹的Wi-Fi室内定位系统,用于提高图书馆、实验室等场所的LBS的服务质量,从而进一步推动智慧大学校园建设。
2.1 定位系统整体硬件架构
定位系统整体架构如图2所示,是由定位客户端、Wi-Fi无线网络(含AP)和服务器端三大模块组成。
定位客户端主要功能:
(1)离线阶段采集参考点处的位置指纹信息用于构建位置指纹数据库;
(2)在线定位阶段发送定位请求、显示地图及定位位置指示;
(3)显示当前位置的LBS服务信息等。
Wi-Fi无线网络是由无线AP(即无线信号接入点)以及Wi-Fi网络共同组成,承担着整个定位系统的数据传输任务。同时,AP的位置、数目及布置也对整个室内系统的定位精度有较大的影响。
服务器端在整个定位系统中也起着至关重要的作用,由地图服务器、定位服务器和数据库服务器组成。数据库服务器主要是用来存储在离线阶段采集到的各个参考点的位置指纹数据,构建指纹数据库以供数据采集处理服务器和应用服务器查询。定位服务器主要负责在线定位阶段将从待定位客户端采集到的位置指纹数据进行进一步处理,然后再与数据库服务器中的位置指纹信息进行比对,进而确定定位位置并将给位置信息发送给地图服务器。地图服务器主要是接收客户端的定位请求,然后将定位位置信息与服务器中存储的地图数据合并处理后反馈给待定位客户端进行实时显示。
2.2 定位算法
基于位置指纹的定位方法包括两个阶段:离线训练阶段和在线定位阶段。在离线训练阶段,主要进行在定位区域使用移动终端测量收集各个AP的RSSI信息,并将RSSI信息存储在位置指纹数据库中。在线定位阶段主要是把待定位终端采集到的指纹与数据库中的信息通过一定的算法进行匹配。研究表明进行匹配定位的算法有很多,常用的有:KNN(K近邻算法)、WKNN(加权K近邻算法)、KNN-SVM(K近邻-支持向量机回归算法)等等,综合考虑定位精度及算法实现复杂度,本系统采用的是:WKNN算法。
WKNN算法是在KNN算法的基础上的改进算法,其基本原理是:先利用KNN算法找出与待定位点处欧式距离最近的K个参考点,提取出这K个点的位置信息Pi和RSSI,然后再按照一定的规则给各个Pi确定一个对应权值ωi,最后由公式1求出估计位置P。
(1)
3 小结
本定位系统所采用的WKNN算法相对于其他概率型算法如贝叶斯法等,具有定位复杂度低易于实现的特点,在基于确定性的的匹配算法中精度也较高。但是室内环境由于物品摆放及人员流动存在着很大的不确定性,所以实际定位实验表明该方法的定位精度还有待提高。后续研究阶段拟采用KNN-SVM算法、WKNN后矫正法(如对对定位结果进行卡尔曼滤波处理)等以期进一步提高定位精度。
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[7]王磊,周慧,蒋国平等.基于Wi-Fi的自适应匹配预处理WKNN算法[J].信号处理,2015.31(09):1067-1074.
作者简介
张晓娟(1982-),女,现为安徽工商职业学院讲师,工学硕士,主要从事工作为建筑智能化技术。
本期出场:东,北京电视台《首都经济报道》主持人,原北京交通台著名主持人。
印象素描:
现实生活中的东比电视上显得更年轻。他的步伐不快但充满弹性,仿佛时刻准备起跳。他的声音算是交通台的标志声音之一,尽管他的嗓音和“动听”没什么联系;《首都经济报道》由他和另一个也不算“赏心悦目”的大男人主持,收视率却正在节节上升;潮东很忙,但他却是一个对儿子极具影响力的父亲。
事业成功、家庭美满,应该是男人最理想的人生境界。但是,这样的境界需要我们多少次起跳,才能进入?
事业、育儿三重跳
一跳:跳出被动,主宰生活
有天晚上,儿子不写作业、不想练琴,光玩游戏,把妈妈气得直哭。老爸接到“投诉”赶回家,把儿子爆打了一顿。第二天,儿子情绪一直不好。吃完晚饭,老爸先找了几件小事表扬了儿子,然后跟儿子说:“我昨天打你不对。以前我也打过你,在这儿一起道个歉。以后我发誓再也不打你了。”儿子惊讶地望着老爸。后来,老爸发现,虽然答应不再打儿子,自己却更有权威了。有时候,都不用说话,只要一个眼神就能制止这个“淘气包”的恶作剧。而且,父子之间变得更亲了,似乎格外默契。
潮东:意识到就改变
我突然意识到了自己的管教方式有多失败。打不但解决不了任何问题,还使孩子有了心理阴影。这和我们希望他“阳光”、“健康”的想法背道而驰。想明白了,我就向儿子承认自己的错误,争取他的原谅。我们都能从一个新的台阶重新开始。
场外画面:
从西北纺织学院毕业的东在羊绒衫厂当了5年的车间工人了。他对自己的职业不满意,但是他并没有对生活绝望,他知道自己的状态不好,但是想要改变,只能自己去努力、去尝试。怕就怕连动也不想动,那就只能安于现状了。他开始到处去应聘,哪儿有招聘会就往哪儿跑。最终他进了交通台,虽然用他的话说是“误打误撞”,但是只有先“打”、先“撞”才可能有新的开始。人生有时就是这样,不怕起点低,就怕不敢“跳”。哪怕是处于高山的谷底,只要开始攀登,就有登上顶峰的希望。
二跳:跳出平庸,创造精彩
儿子的个子很高,但身体协调性却一般。比如打羽毛球时横移、后退都不是很到位,比一些天分好的孩子差多了。但是老爸一直鼓励他,有针对性地帮助他,现在班里没几个人能比得过他了。最近小家伙的学习、课堂纪律都有进步。还当上了光荣的“值周生”,兴奋得半夜起来把闹钟偷偷地向前调了半个小时。
潮东:先认可,再把握
儿子有不少优点,比如反应敏捷、说话逻辑清楚、好强。但是这些优点要是用不好就变成了缺点,还有可能耽误孩子。比如他反应快,就爱在课堂上接下茬儿。所以我现在虽然经常表扬、肯定他,但更会告诉他怎样利用自己的优势。我会告诉他,如果上课时你能把老师的话都听全了,再表达自己的想法就会更全面、更精彩,这样的人才更聪明。
场外画面:
进入交通台的东先是主持一档足球节目,后来又主持了使他一举成名的“1039交通服务热线”。他的风格开始也受到过很多争议,因为“解说足球”和“提供服务”这样的栏目似乎没人像他那样主持过。但是潮东知道自己最大的优势就在于亲切、幽默、个性。大家需要的就是这种鲜活的东西。所以他坚持下来,并把独特之处发挥得淋漓尽致。他的节目轻松但很实用,乐观却不失尖锐。在北京开车的人,没有几个不知道他的。
这一次起跳,他又成功了。他跳出了一般主持人的固守和平庸,跳出了精彩。如果说他第一次起跳的成功,幸运的程度更大一些的话,这次的成功则可归结于他对“自我”清醒的认知和把握。
三跳:跳出局限,挑战更高
儿子的学校终于允许孩子们在操场上踢足球了,这也是老爸向学校提了四五年的建议才实现的。小家伙从小就听老爸侃足球、跟老爸去现场看比赛,也算半个“专业球迷”了。这次实战更让他彻底地爱上了足球。每天放学要和小伙伴们“大战三百个回合”才肯回家。但是有一次,当他和老爸聊足球聊得正高兴时,面对老爸关于他在球队中角色的询问,本来踢后卫的小家伙却虚荣地回答:“我踢前锋。”老爸告诉他,后卫也很关键,也能出彩。这次的“世界足球先生”就是后卫。小家伙听了备受鼓舞。
潮东:不以“成败”论“成败”
我跟儿子说,一场比赛,并不在于某个人踢的某个位置是否出色,也不要用数字来做判断,比如谁进了几个球。最重要的是看大局的输赢。我希望儿子也不要做一个“匠人”――那种只管把一件熟悉的事熟练地做好的人,而要不断地跳出局限,挑战自我。这样才能客观地看这个社会,才是一个有大智慧的人。
场外画面:
2006年,潮东毅然辞去做了10年的交通台主持人的职位,正式进入电视台。这一决定使许多人不解。交通台正“火”,潮东主持的节目也很“火”,为什么要离开呢?潮东却用“穷途末路”来形容了自己在交通台的感觉。他说自己不愿意在功成名就的卧榻上躺着睡觉,如果在一个平台上无法再超越自我,就一定要换一个平台去当“新人”,尽管这个平台有危险系数,但是却更有空间。
“跳”进《首都经济报道》的东,不仅是这档新闻节目的主持人,还是对这个节目有话语权的人,是节目的灵魂。开始,没有人认为他能主持好新闻节目,但是他成功了。他贴近性的话语把每条新闻和观众的日常生活紧密联系了起来,他偶尔的“京味” 经常会给节目画龙点睛,他对政府政策的多角度诠释使老百姓听了安心。潮东的这次“起跳”,除了带给自己更多的自信和节目的收视率翻倍,也让越来越多的人知道了“经济”原来和自己的生活如此息息相关。
编后
一、“山海文化”的提出
从担任南沙小学校长开始,我就致力于打造学校特色,寻求学校的文化变革之路。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》中提出了“树立以提高质量为核心的教育发展观,注重教育内涵发展,鼓励学校办出特色,办出水平,出名师育英才”,于是,我们抓住发展的契机,开始走上特色办学的道路。
特色办学的口号不能凭空想象,需要结合社会需求和本校实际。我校地处珠江出海口,背靠高山,面朝大海,倚山临海的地理环境与深厚的文化历史底蕴给人以启发:面对高山,方懂攀登,才知高山仰止,也知生活磨炼,艰辛与希望交织;面对大海,方懂浩瀚,才知波澜壮阔,也知人生起伏,包容与快乐交集。因此,我校提出了“山海文化”的教育品牌,确定了“仁山载物,慧海育人”的办学理念。
二、“山海文化”的教育内涵
1.“仁山载物,慧海育人”的办学理念
南沙小学的教育是教授大智慧,如大山般以深厚的德育精髓培养健康的生命、智慧的头脑、道德的灵魂;如大海般以宽广的胸怀容养万物,激发生命活力,充实学生心灵,启迪学生智慧。
2.“为学生一生幸福奠基”的办学宗旨
知识改变命运,教育让生活更美好,幸福需要教育,教育带来幸福。我校旨在以教育促进发展,以智慧引领幸福,让学生在获得教育的同时感悟幸福,受益终身,成为幸福的学习者和创造者。
3.“美德如山,智慧如海”的育人目标
“责任如山,宽容如海”的学校管理,旨在培养学生能如高山般坚定不移,如大海般兼容并包;“厚德如山,自强如海”的学校精神,旨在培养学生能承载山之厚德,积极进取,坚忍不拔,勇攀高峰。
4.独具“山海”特色的“一训三风”
“一训三风”即校训、校风、教风和学风。校训:博学求真,明德至善;博学乃成业之基,求真乃求学之道,明德乃修身之本,至善乃幸福之源。校风:品比山高,心比海阔,寓意全体师生有比山高的德行,比海阔的胸襟。教风:立山之德,扬海之智;即树立高山般的师德,凝聚大海般的智慧。学风:养山之德,展海之智;即培养高山般的德行,展现大海般的才智。
5.别具一格的校徽和校歌
我校校徽以圆形为基础,图案中有青山和大海,山间红色小圆如太阳,象征南沙小学像一轮红日冉冉上升,也象征着学生在山海的哺育下勇攀高峰、勇立潮头。我校结合山海文化精神,让全体师生参与校歌的创作,每逢升旗仪式及重大活动时全校师生齐唱校歌,音乐的旋律与学校的山海文化和谐为一,鼓励学生将学校的精神文化内化为精神,外化为行动。
三、“山海文化”的灵魂与境界
我校的“山海文化”既注重历史积淀,又融入现代元素,既关注本土文化,又结合外部文化,既有物质文化,又有精神文化和制度文化,在个性和多元中走向了特色化。在特色化办学理念的指导下,我校内外结合,自主创新,以山海文化为特色,在校园、管理、德育、教师、学生、课程、课堂、评价八方面的探索与实践中,融合山海的温度、气度、高度、风度、厚度、宽度、深度、广度筑就了独特的内涵。
1.温度:“仁山慧海,涵养生命”的山海校园
第一,校园环境是学校的文化之根,构成了学校的显性文化,起到传达教育理念的作用。在打造校园环境方面,我校将山海文化与校训“博学求真,明德至善”相融合,并以此为楼道命名,将环形办公楼命名为“至善楼”,将两栋教学楼命名为“明德楼”和“求真楼”,寄意师生能明德求真,将综合教学楼命名为“博学楼”,寄意师生能像山海般博大精深,追求渊博的学问。
第二,打造富有特色的墙壁文化。在教学楼外墙设计浮雕群,体现“海纳百川,自强不息”的山海情怀;报告厅、会议室挂有全体教师对校园文化的理解的语句;楼梯、墙壁上挂有展示学生才华的美术和书法作品;独具特色的“海文化长廊”与“山文化长廊”更蕴含了浓厚的文化内涵。此外,学校还设有明德读书吧,让学生在亲切的环境中体验阅读的乐趣。
第三,我校还设计了明德阁,这里有古今中外的名人塑像、名人事迹及山海文化的介绍,激励师生“品比山高,心比海阔”。在每个班级设有“书山学海”展示台、“山海之星”光荣榜、“山海心声”留言角等栏目,让学生根据主题自行设计版面,彰显个性。
2.气度:“责任如山,宽容如海”的山海管理
雨果说:“世界上最广阔的是大海,比大海更广阔的是天空,比天空更广阔的是人的心灵。”山海式的管理具有海的气度、山的厚重,我校实施“刚性如山,柔情似水”的管理制度,既有原则上的“刚”性,又有人文上的“柔”性。在学生管理中,主张“自主管理,自主发展”,让学生获得自主发展的能力。在教师管理中,倡导“人性管理,理解欣赏”,旨在让教师幸福起来,消除教师的职业倦怠。在学校管理中,注重“互动联盟,交流互促”,从而形成家校社互动、校际联盟、体教结合的强大合力。
3.高度:“大爱如山,博爱如海”的山海德育
我校的德育主张“大爱如山,博爱如海”:用智慧之爱温暖学生,用平等之爱尊重学生,用信任之爱激励学生,用高尚的德育鼓舞学生。同时,构建“熏陶―感悟―体验”德育模式,创设贴近学生生活的情境,通过学科文化情境中的道德渗透、日常文化情境中的道德规训、主题文化情境中的道德凝聚和班队文化情境中的道德建构,引导学生融入其中,践行道德,以促进道德品质的内化和形成。
4.风度:“立山之德,扬海之智”的山海教师
在“立山之德,扬海之智”理念的指引下使教师拥有大海般的风度,用心呵护每一位学生:热情、亲切、体贴;多激励,不训斥;多看优点,少找缺点;多为学生成长谋划,少追求急功近利;多关心后进学生,少求全责备。
为了促进教师的专业化发展,我校为教师开辟了终身学习的途径,即学历进修、校本培训、校际交流、专家讲座、名师指导、外出学习等。从磨炼“教学基本功”到锤炼“教学策略”再到提炼“教学思想”,对教师的培养从夯实基础到专业化发展,铺出一条外环(教学基本功)、中环(教学策略)、内环(教学思想)三环相扣的教师成长“环形大道”。
5.宽度:“海阔天空,张扬个性”的山海课程
我校的山海课程以“海阔天空,张扬个性”为原则,依次设置为基础课程、拓展课程和探究课程三大类,结合学生的年龄发展特点来确定课程体系的总目标和分年段目标,并进一步架构出课程体系,制订课程的实施方案和计划。
(1)基本课程
我校按国家课程计划要求,以国家必修课程、广州市地方课程为核心课程,开设语文、数学、英语、科学、品德与生活、品德与社会、综合实践、体育、美术、音乐、信息技术、书法等基础课程,每周23至25课时。
(2)拓展课程
拓展课程分为主题拓展课程、学科拓展课程和活动拓展课程。主题拓展:通过德育主题教育、书香文化节、艺术节等活动丰富学生的视野,培养自主创新的能力,养成良好的品德素养。学科拓展:结合我校的办学特色将国家课程、地方课程校本化,以此促进学生的全面发展,并开发了校本教材《仁・智》和《明德露华》。《仁・智》将山海文化与礼仪、美德、智慧教育相融合,内设“经典选诵、拓展阅读、学习指导、互动讨论、言行一致、活动天地”六个栏目,旨在让学生深刻认识“仁”与“智”,提高道德与人文素养;《明德露华》涵盖了心理教育、行为习惯教育、品德教育、情感教育、审美观教育、人际交向教育等内容,内设“身边的事”等板块,传递山海精神,感悟山海品格,培养学生良好的品德和行为习惯。
(3)探究课程
探究课程是将专题探究与问题探究相结合,目的是培养学生的创新能力和拓宽学生的视野,目前正在实施的是“海洋科技”与“机器人”两项内容。在“海洋科技”方面,结合地方水乡特色与中船龙穴造船基地合作,共同开发了船文化校本实践教材《巨轮启航》,通过介绍我国船舶的演变,共同展望未来船舶的发展。在“机器人”探究方面,以“创意机器人智能交通”设计制作为主,学生的作品在“第三届广东省创意机器人大赛”中分别荣获一等奖和二等奖。
6.厚度:“养山之德,展海之智”的山海学生
学校根据不同年级学生的特点,融合山海文化,结合“尊重感恩、诚信明礼、责任梦想”三个阶段性主题,提出了“十二个一”成长计划,编制了《绽放仁智・幸福之花》成长手册,旨在培养学生的道德品质,引领他们感悟幸福、创造幸福、追求幸福。
在成长计划的指导下,我校倾力培养“养山之德,展海之智”的山海学子,希望他们能够智慧地面对挫折,发扬学校“厚德如山,自强如海”的精神,承载山之厚德,弘扬海之自强;希望他们能够智慧地提升自我,拥有自主学习、乐于探究、勇于创新的能力;希望他们能够智慧地展现自我,在人生舞台上尽情而自信地展现自己。
7.深度:“慧海育人,智慧课堂”的山海课堂
特色课堂应是具有哲学深度的课堂,我校在“仁山载物,慧海育人”的办学理念指导下构建智慧课堂,我们追求以完善学生的人格成长,促进学生的智慧发展,提高学生的综合素质为目标的课堂,让学生感受过程、习得规律、发展智慧。
智慧课堂教育有两个核心。一是让教师拥有“教学的智慧”:教学设计的智慧、情境创设的智慧、激活潜能的智慧、语言艺术的智慧、角色转换的智慧、随机应变的智慧;二是让学生拥有“学习的智慧”:自主、合作、探究。
智慧课堂教育有五大策略。第一,情感交融:教师正确对待课堂上出现的问题,耐心倾听,与学生一起探讨,在交流合作中解决问题。第二,引导争辩:教师通过引导学生适当争辩,启发他们深入理解问题,碰出智慧火花。第三,设计疑问:教师根据学生的认知特点设置问题,启发学生积极思考,实现师生、生生互动,培养学生解决问题的能力。第四,科学探究:智慧生成于探究的过程中,教师应在课堂教学中渗透科学探究、合作体验的理念。第五,唤醒智慧:师生之间、生生之间通过交流与合作,生成知识的汇聚、思维的碰撞和情感的融合。
8.广度:“仁智合一,幸福成长”的山海评价
“人的全面发展”是我国教育方针的理论基石。我校的评价改革是在素质教育和新课改的背景下,根据“德智体美劳”全面发展的要求及教育评价的理论与方法实行的“仁智合一”山海评价,这一评价方式能体现评价的广度,着眼学生的成长,旨在培养有个性的高素质人才。为了实现这一目标,我们探索出了具有特色的评价体系,推出“山海之星”评选活动,分为明礼之星、友爱之星、智慧之星、好学之星、进步之星、自强之星、服务之星,每个“山海之星”的推选都有基本的评价标准,通过学生自评、小组互评、教师评、家长评、日常行为表现等方式进行评价。
四、结束语
[关键词]GPS;GSM/GPRS;RFID;实时定位跟踪平台;XML数据。
中图分类号:U495 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)29-0164-01
一、引言
随着智慧化、信息化油田的高速发展,油田建设规模与日俱进,尤其是互联网和网络信息技术的普及和发展,让IT产业在市场的竞争中脱颖而出,如今是一个信息化时代,需要处理和传输大量的数据,因而数据库的开发、设计和应用非常有用。互联网技术的发展让企业面临着巨大挑战,怎样提高企业的生产力,使得利润最大,效率最高化。因此企业所具备的竞争力取决于企业的信息化程度。
现有车辆监控平台,是现代无线通信技术和计算机技术为一体的移动车辆综合服务系统。它将移动车辆的经度、纬度、速度、运动方向、时间、车辆状态以及报警等信息,经车载终端通信控制设备编码后,通过无线通信链路实时的发送;而监控中心通信设备将接收到车辆位置和状态信息经串行通信口送到监控工作站,进行适当的数据处理(坐标变换、地图匹配)后将车辆位置及其轨迹在电子地图上显示出来,从而达到对移动车辆的实时监控的目的。
二、GPS在车辆系统的优缺点
利用GPS定位卫星,在全球范围内实时进行定位、导航的系统,称为全球卫星定位系统,GPS是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称。GPS是由美国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统,能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息。是卫星通信技术在导航领域的应用典范,它极大地提高了地球社会的信息化水平,有力地推动了数字经济的发展。GPS在油田生产经营过程中可以提供车辆定位、防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能。
(一)在油田领域应用的优点
GPS技术在车载方面已经应用非常成熟,可以快速、高效、准确的提供点、线、面的精准三维坐标,具有全天候、自动化、高效益优点。这些主要特点符合油田智能化的建设,对于油田井场空旷,GPS系统调度灵活,可以实现实时管理车辆的需求。
(二)在油田领域应用的缺点
随着油田所在区域城市化进程的不断加快,油田所处区域也越来越城市化,市区高楼建筑林立,高架路桥密集,隧道也越来越多,车辆一旦进去这些区域就会出现信号不稳定或者没信号的问题,调度中心就无法实时监控车辆。
三、RFID技术在公车领域应用的优缺点
射频识别(RFID)是一种无线通信技术,可以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者光学接触。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场,把数据从附着在物品上的标签上传送出去,以自动辨识与追踪该物品。
(一)在油田领域应用的优点
采用RFID技术主要可以快速通过信息采集点,快速确定公车所处的位置,主要优点在于车载射频卡与读卡器基本都采用双向交互的无线数据通信方式,通讯数据稳定、可靠性高、误码率低。载波信号的穿透能力高、绕射能力强。
(二)在油田领域应用的缺点
车辆采集信息只能在固定点进行,其技术的固定点式采集具有很高的局限性,相比较GPS而言,灵活性就显得非常落后。如果要大面积数据采集,安装采集设备,投入资金量太大,维护起来也非常昂贵。安装设备少,就很难实现感应车辆实时状态的信息。
四、通过GPS、GSM/GPRS、RFID技术相结合提高车辆监控调度系统的稳定性
油田车辆监控调度系统可以采用GPS、GSM/GPRS、RFID技术相结合的设计,目前GPS覆盖范围比较广,可以采用GPS卫星定位为主,射频技术为辅的方式。根据他俩的优缺点可以互相弥补,建立两个子系统,一是采用GPS定位子系统,二是采用射频传感子系统。通过充分调用两个系统,实现系统的可靠性。系统架构大概如下:
(一)车载设备安装
根据油田公车安排,给每台车安装一个GPS模块设备和射频卡,根据了解在现有的GPS模块基础上加装费用大概在几十块,价格非常合适,对于提高系统可靠性非常值得。
(二)通过射频技术、GPS定位技术、GPRS技术搭建指挥中心平台
原理是:当车载射频进入收发区域,车载射频卡发出加密载波信号被天线接收,经过接收射频读卡器接受处理后,获取车辆信息,向通讯模块GSM与远端的服务器建立连接,将信号传送至指挥中心。
利用移动对象数据库技术,建立了移动目标数据模型、数据结构以及索引结构,车辆安装可以实时更新车辆位置信息,回放车辆历史轨迹,预测车辆运动轨迹。利用百度地图平台,提供的API,开发出基于B/S(浏览器与服务器)模式的实时GPS实时定位跟踪平台。可以利用手机APP实现跟踪车辆进行数据采集,手机GPS模块与卫星实时连接,实时更新数据信息,GPS定位技术与无线射频技术相结合,将GPS数据转换为XML数据,通过运营商网络通讯技术将定位信息转送至服务器,实现客户端实时追踪行驶轨迹。
五、结束语
针对油田车辆智能管理调度模式,提出通过GPS、GSM/GPRS、RFID技术结合可以提高油田车辆管理调度系统的可靠程度,尝试着用物联网手段实现智能化、数字化管理系统设想。替换应用的GPS技术系统,在基础上应用无线射频技术的“点式定位”系统做为补充,提高车辆定位精度,提升了管理水平,为油田每年减少资金运维费用,促进了智慧化、数字化油田的发展。
参考文献:
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[3] 肖维,徐任婷,陆林军.基于RFID的智能化城市公共交通系统――信息采集与系统[J].道路交通与安全,2006,21(9):52-54.
[4] 曹清华. GPS车辆监控调度系统中高速数传终端的设计[J].电子技术与应用研究.2014,11(6):1213-1215.