物聯(lián)網(wǎng)在交通運輸中的推廣應(yīng)用研究

文/張榮

物聯(lián)網(wǎng)將在互聯(lián)網(wǎng)和人類的發(fā)展中發(fā)揮重要作用，并將成為未來經(jīng)濟的新參考點。物聯(lián)網(wǎng)是不同信息領(lǐng)域的新技術(shù)的結(jié)合。物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用有多種優(yōu)勢，不僅提高智能交通和先進物流的理念，以及先進信息技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用，還加強物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)，是交通和物流領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵因素。因此，本文探究了信息技術(shù)在交通運輸和物流領(lǐng)域的發(fā)展前景，明確物聯(lián)網(wǎng)的差距、發(fā)展線路的標準、技術(shù)上的困難問題、工業(yè)創(chuàng)新的機會，實現(xiàn)對交通運輸部門的運行效率。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，交通運輸物流業(yè)也進入了信息時代，國內(nèi)外的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)正在順應(yīng)當前的社會趨勢不斷發(fā)展。但其中存在的問題是，物聯(lián)網(wǎng)包含大量的科學(xué)和技術(shù)信息。因此，物聯(lián)網(wǎng)在交通運輸物流中的正確應(yīng)用，是交通運輸中最重要的部分，也是交通運輸行業(yè)未來發(fā)展的基礎(chǔ)。因此，促進物聯(lián)網(wǎng)在交通運輸行業(yè)建設(shè)和發(fā)展中的應(yīng)用，通過完善各項目的建設(shè)，實現(xiàn)交通運輸?shù)男试谖锫?lián)網(wǎng)的促進下，滿足當下市場發(fā)展的需要，成為市場經(jīng)濟改革的關(guān)鍵推動因素。

一、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況

（一）物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。當下，物聯(lián)網(wǎng)正隨著時代的變化而迅速發(fā)展。從技術(shù)上講，它是一個由傳感器連接的局域網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展在某些方面與互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展密切相關(guān)。隨著技術(shù)的發(fā)展和完善，物聯(lián)網(wǎng)逐漸被應(yīng)用于社會的不同領(lǐng)域，其主要功能是綜合傳感、安全可靠的數(shù)據(jù)傳輸和智能處理系統(tǒng)。其中，綜合傳感是指物聯(lián)網(wǎng)可以實時收集相關(guān)信息，達到數(shù)據(jù)收集和檢索的目的，并對相關(guān)數(shù)據(jù)進行傳輸和處理。安全和可靠的交付意味著物聯(lián)網(wǎng)與當?shù)氐奈锪骶W(wǎng)網(wǎng)絡(luò)相連，確保相關(guān)信息的交換準確性。同時，在互聯(lián)網(wǎng)的運行中，智能計算需要傳輸大量的數(shù)據(jù)和安全可靠的數(shù)據(jù)，因此，只能計算系統(tǒng)使用先進的計算技術(shù)來解決技術(shù)問題，實現(xiàn)人與物之間無障礙交流連接和物聯(lián)通信網(wǎng)的理念建設(shè)[1]。

（二）物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

（1）標識感知技術(shù)。在社會生活中，每個人都有一個專屬的身份證，但在互聯(lián)網(wǎng)上，每臺計算機和其他設(shè)備都有自己的“身份證”，這不是一個物理的存在，而是一個獨特的地址的存在，也稱為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，即這個獨特的地址是IP地址。這種身份使用戶能夠在數(shù)以百萬計的計算機中有效和輕易地找到他們正在尋找的東西。同樣地，整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是由數(shù)百萬個設(shè)備組成的。在部署物聯(lián)網(wǎng)時，其中一個重要的目標就是保證能夠?qū)ξ矬w的進行識別，這就是物聯(lián)網(wǎng)的識別感知技術(shù)。同時，物體識別技術(shù)是指使用特定手段來識別物體的唯一身份。物聯(lián)網(wǎng)實際上是對“事物”的編碼，以實現(xiàn)事物的數(shù)字化過程，而RFID的最新應(yīng)用是EPC編碼。RFID基本上執(zhí)行的是識別功能，由三部分組成：無線RFID標簽、天線和讀/寫數(shù)據(jù)功能，其工作過程可以概括為：一個設(shè)備處于一個固定的磁場中，這個設(shè)備由無線RFID標簽、天線和讀/寫數(shù)據(jù)三部分組成。該設(shè)備使用無線射頻信號來識別自信息和標簽請求，當識別數(shù)據(jù)返回確認身份時，標簽被耦合到一個感應(yīng)電流中。此外，物聯(lián)網(wǎng)部署的整個過程包括四個過程：數(shù)據(jù)生成、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)交付，其中數(shù)據(jù)收集是物聯(lián)網(wǎng)部署的第一個階段。數(shù)據(jù)收集或傳輸技術(shù)包括兩個層面：“捕獲”和“接收”。在“捕獲”之后，“接收”又是對收集的信息進行存儲、處理和分析。這個過程可以總結(jié)為：數(shù)據(jù)由設(shè)備實時收集，然后對收集和識別的數(shù)據(jù)再進行智能識別和處理，從而可以檢測信息具體內(nèi)容[2]。（2）應(yīng)用傳感器技術(shù)。傳感器技術(shù)的主要目的是收集關(guān)于“網(wǎng)絡(luò)物體”的各種特征的信息，而通信和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合使“物體”和其他“事物”之間的信息交流、處理和轉(zhuǎn)移成為可能。然而，這不是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最終目標，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最終目標是收集信息和處理數(shù)據(jù)，以確定事件是否已經(jīng)發(fā)生，預(yù)測事件并采取適當?shù)男袆?。物?lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)是將存儲在設(shè)備中的單個物理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可被人類和設(shè)備輕松讀取的物理邏輯數(shù)據(jù)。這需要使用計算工具，目前，云計算、數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習、優(yōu)化算法等計算技術(shù)都能實現(xiàn)。

二、在交通運輸物流中物聯(lián)網(wǎng)運用的相關(guān)內(nèi)容分析

（一）物聯(lián)網(wǎng)的運用范圍分析。隨著先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，如納米技術(shù)、傳感器、云服務(wù)、安全信息技術(shù)等。促進物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的使用，如射頻識別和傳感器技術(shù)在各種可能的網(wǎng)絡(luò)交流中的使用，以實現(xiàn)連接物體和物、人和物的目標，實現(xiàn)對物體和交流過程的智能感應(yīng)和控制。物聯(lián)網(wǎng)利用運輸物流的保障，創(chuàng)造以人為本的智能交通，并協(xié)調(diào)車輛和道路的運行，實時解決交通問題。物聯(lián)網(wǎng)不是一條單行道，而是來自不同信息領(lǐng)域的技術(shù)的組合。物聯(lián)網(wǎng)可以促進智能交通的概念和對地面信息的深入檢測，特別是包括收集關(guān)于交通量和道路網(wǎng)需求的準確的實時數(shù)據(jù)，以及管理道路網(wǎng)交通量的優(yōu)化舉措。（二）車輛的調(diào)度和監(jiān)管分析?；谖锫?lián)網(wǎng)的車輛運輸與跟蹤系統(tǒng)，是通過物聯(lián)網(wǎng)記錄技術(shù)、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、定位應(yīng)用技術(shù)三大技術(shù)體系，解決“司機找不到乘客，乘客找不到車輛”的傳統(tǒng)運輸與跟蹤系統(tǒng)的未解決問題。該系統(tǒng)主要由兩部分組成：車輛跟蹤監(jiān)管和智能車輛分配調(diào)度。

（1）車輛監(jiān)管。車輛監(jiān)管系統(tǒng)是以車輛車載終端為物聯(lián)網(wǎng)感知層，數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)層傳至物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層即監(jiān)控中心。車載終端接收衛(wèi)星定位信號和車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)實時位置和狀態(tài)數(shù)據(jù)的工作動態(tài)將信息發(fā)送到監(jiān)控中心平臺，通過系統(tǒng)分析監(jiān)督檢查行駛車輛的行駛狀態(tài)、安全形勢和駕駛員行為。并通過更深層次的數(shù)據(jù)挖掘為車管企業(yè)提供綜合運營分析、服務(wù)質(zhì)量監(jiān)督考評以及其他相關(guān)信息發(fā)布。（2）車輛智能調(diào)度。車輛的智能調(diào)度能解決人員尋車困難、尋路困難等問題。車輛智能調(diào)度系統(tǒng)同樣基于感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三層物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)，而這三層體系架構(gòu)的功能主要通過車輛預(yù)約應(yīng)答子系統(tǒng)、信息傳輸模塊、調(diào)度管理中心三個實體體現(xiàn)。裝有RFID閱讀器的車輛預(yù)約機可以遍布于城市各大角落，安裝密度與居住密度成正比，居民可以通過RFID技術(shù)控制車輛。應(yīng)答子系統(tǒng)裝于車輛內(nèi)，可幫助司機發(fā)布應(yīng)答回應(yīng)以及核對用戶的信息等。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通運輸領(lǐng)域的運用

（一）公路運輸中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。公路運輸是最重要的現(xiàn)代運輸方式之一。公路運輸是經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要和創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)，是陸地運輸?shù)膬煞N最重要的方式。公路運輸?shù)膬?yōu)點是能夠直接從門到門運輸貨物，因此也是在火車站、港口和機場收集和分配貨物的重要手段。是一個高效、便捷、安全的貨運和物流配送系統(tǒng)，是地區(qū)和國家投資環(huán)境的重要組成部分，也是地區(qū)和國家產(chǎn)業(yè)競爭力的一個日益重要的因素。同時，在道路交通管理方面，RFID有許多具體的應(yīng)用方式，RFID和其他物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被用于實時定位、速度監(jiān)測、事故預(yù)防、歷史數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配置等功能。而GPS技術(shù)經(jīng)常被用于車的定位。如果車輛被GPS追蹤，調(diào)度員才能知道車輛在哪里，離目的地還有多遠，這有助于提高整個物流系統(tǒng)的效率[3]。GIS技術(shù)也被用于道路監(jiān)控系統(tǒng)的一些部門中，主要是利用現(xiàn)場收集工具涵蓋不同交通狀況、事故和天氣狀況的實時交通環(huán)境，利用數(shù)學(xué)模型進行必要的數(shù)據(jù)計算，促進建立適當?shù)暮弦?guī)管理策略和方案，改善執(zhí)法者對不同合規(guī)方案的實施，確保合規(guī)計劃得到管理人員的批準并傳達給司機，以實現(xiàn)司機預(yù)期的交通運行情況，確保運輸安全和效率。（二）鐵路運輸系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用。鐵路運輸是國民經(jīng)濟的關(guān)鍵，鐵路運輸是現(xiàn)代運輸業(yè)的主要資源之一，我國的鐵路信息技術(shù)發(fā)展迅速，高速列車按照時刻表和管理信息系統(tǒng)運行，并采用集裝箱跟蹤系統(tǒng)進行集裝箱的檢測。例如，射頻識別技術(shù)被用于集裝箱跟蹤，包括檢查、包裝、搬運、裝載和其他操作，以及實時監(jiān)控[4]。（二）航空運輸中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)?？罩羞\輸則是使用飛機、直升機和其他飛行器來運輸人員、貨物的一種運輸形式。它的優(yōu)點是快速而靈活，可以運載兩類貨物：貴重和緊急的貨物，如昂貴設(shè)備和稀有物品，以及救生用品和救護設(shè)備等。用于航空貨物管理的RFID技術(shù)可以引導(dǎo)用戶從貨物接收到航空貨運站、安檢、低空攔截和轉(zhuǎn)移服務(wù)等步驟，提高運輸?shù)男?，減少失誤。同時，GPS和其他技術(shù)的廣泛部署，可促進對貨物的跟蹤，以及對飛機管理系統(tǒng)的優(yōu)化[5]。（三）水路運輸物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水運中的應(yīng)用在過去已經(jīng)有所發(fā)展，特別是在港口信息技術(shù)領(lǐng)域，許多港口正在使用RFID和GPS技術(shù)來創(chuàng)建智能港口。許多港務(wù)局已經(jīng)在利用GIS技術(shù)建立網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，在港口、航道和陸地之間信息交換。此外，通過GIS與GPS和GSM（移動通信網(wǎng)絡(luò)）相結(jié)合，用于動態(tài)船舶跟蹤，收集數(shù)據(jù)，實現(xiàn)提供船舶在海上正確行駛所需的信息[6]。

四、結(jié)束語

綜上所述，我國工業(yè)化和信息技術(shù)的發(fā)展和融合，為物聯(lián)網(wǎng)在運輸和物流領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)造了新的機遇和挑戰(zhàn)，改變了當前各行業(yè)的物流實踐方式，也改變了傳統(tǒng)的運輸體系。因此，為了促進物聯(lián)網(wǎng)對交通運輸行業(yè)的發(fā)展起到良好的促進作用，并在實際的交通運營中，實現(xiàn)對網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的實際應(yīng)用，通過物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)指導(dǎo)，改變現(xiàn)有的交通運輸困境，實現(xiàn)促進社會交通運輸?shù)膶嶋H效率，完善運輸機制，促進城市化建設(shè)的步伐不斷加快，推動社會經(jīng)濟的快速發(fā)展。