基于物联网技术的内河航道信息化建设探究

黄性忠

摘 要：目前信息化技术已经应用到社会各个生产领域中，在内河航道的管理中也已经开始逐渐实现信息化建设。在此过程中，物联网技术的应用在很大程度上帮助内河航道信息化系统提供了良好的技术支持，提高了其数据传递和应用效率。现本文就主要探讨了基于物联网技术的内河航道信息化建设。

关键词：物联网；云计算；内河航道；智能航道

上世纪末在信息技术的催生下，物联网的概念逐渐形成，并且成为互联网的一个重要拓展。可以说，物联网是互联网的一个延伸，在物联网中，创新十分重要，而重视用户使用体验则是所有创新的基础。当前物联网还没有一个比较准确的定义按照当前的特点和知识水平，比较普遍的一个定义是在互联网和移动互联网等基础之上，对不同应用领域的需求采取各种信息，将所有的相关因素全部联系在一起，这样就可以十分有效的保证智能分析和可靠传输功能的系统。

一、物联网的关键技术

现如今物联网技术在内河航道信息化建设中所发挥的作用也日益明显。其中所使用到的关键技术有以下几点：

1、智能感知技术

1）RFID无线射频识别技术

这种技术本身是一种非接触式的自动识别技术，其主要是根据射频信号对目标对象的相关数据和相关信息进行全面的识别。RFID技术喜能够实现多个电子标签的同时识别，同时操作的方法也相对简单，这一技术主要是用在产业化领域当中，同时其所涉及的范围也十分广泛。

2）传感器与无线传感器网络技术

传感器自身是一种非常重要的检测装置，同时它还能非常准确的感知到被测量系统当中的信息，其会根据特定的规律将其转变成电信号或者是其他形式的信息，完成内容的输出，这样才能满足信息处理过程中的各项要求，它也成为了自动检测和自动控制过程中非常关键的一个环节。传感器技术在发展的过程主要有两个趋势，一个是无线传感器，一个是智能传感器，在智能传感器当中，最为重要的就是传感器自身的结构设计工作。在结构设计的过程中，我们需要有自行学习、独立诊断以及独立补偿的功能，同时在通信能力方面也要具有非常强的灵活性，同时其也成为了研究中十分热点的一个问题。而当前也出现了很多新的技术，比如节点定位、时钟同步等等。

2、嵌入式技术

嵌入式系统是一个相对比较专业的计算机技术，其是装置和设备当中非常关键的一个部分，一般来说，嵌入式系统是一个完整的控制程序，其存储在了ROM当中的恰如是处理器控制板上。所有带有数字的接口设备都采用了嵌入式系统，但是很多嵌入式系统都采用了单个程序来对整个系统进行全面的控制。嵌入式技术在研究的过程中主要研究的是专用芯片的设计和制造以及嵌入式应用软件的编程技术。当前，信息化技术的发展十分的迅速，嵌入式技术也在不断的发展，这些新型的技术会为社会的发展提供更多的便利条件。

3、海量数据处理与融合技术分析

面对物联网数据海量、多态、动态与关联的特征，物联网数据处理需要重点解决以下几个关键技术，分别是数据格式与标准化、信息融合技术、中间件与应用软件编程技术、海量数据存储与搜索技术、数据挖掘与知识发现算法。物联网的海量数据除了来自传感器节点、RFID节点以及其他各种智能终端设备全天候产生的数据外，各种物理对象在参与物联网事务处理的过程中也会产生大量数据，在进行海量数据存储时需要数据库、数据仓库、网络存储、数据中心和云存储技术的支撑。数据融合中心对来自多个传感器的信息进行融合，也可以将来自多个传感器的信息和人机界面的观测事实进行信息融合（通常是决策级融合）。提取征兆信息，在推理机作用下，将征兆与知识库中的知识匹配，做出故障诊断决策，提供给用户。在基于信息融合的故障诊断系统中可以加入自学习模块，故障决策经自学习模块反馈给知识库，并对相应的置信度因子进行修改，更新知识库。同时，自学习模块能根据知识库中的知识和用户对系统提问的动态应答进行推理，以获得新知识。总结新经验，不断扩充知识库，实现专家系统的自学习功能。

二、物联网关键技术在内河航道信息化建中的应用

1、应用RFID技术可以进行通航船舶流量的统计

内河航道尤其是长江中下游，船舶运量非常繁忙，如何有效地分析统计某时段通过的船舶数量、船型、吨位和实际载货量，成为一个重要课题。运用智能感知技术，在通航船舶上安装RFID电子标签，在航道上安装读卡器，RFID电子标签内记载船舶的基本信息数据，以此建立一个基于RFID射频技术的船舶状态信息采集平台，就可以很好地解决船舶流量统计问题。若将其与电子航道图系统集成，应用效果会更好。

2、应用ZigBee无线传感器网络技术可以开展航道数据的采集，构建“感知航道”

利用航道沿线的固定监控点作为基干，建立一个有线光纤基干网络，供视频数据传输。以基干网络的各监控点为中心，在每个监控点的航道沿岸周边，建立起由ZigBee技术构成的近地、自组织、低功耗的无线自组织网络（即无线传感网）。将各种传感设备（水位、值守传感器等）通过无线传感网络以无线方式进行连接，实现航段的無线覆盖和传感器热插拔。无线传感数据通过无线传感网络由最近的监控点传入有线基干光纤网络汇聚至设在指挥中心的传感前端服务器。这样，通过感知数据的自动采集和传输，就可以在航段构建一个航道感知网络，实现自动航道感知。

3、应用位置服务技术可以实现航道维护船舶的动态监控

将GIS地图显示技术和GPS定位技术结合，利用位置服务技术对船舶当前所在的位置数据进行采集，通过GPRS/CDMA无线通信技术采集的数据发送到航道管理中心服务器，管理中心的航道船舶监控系统实时调用位置数据对航道船舶进行远程监控，在地图上实时了解辖区维护船舶的工作动态，可以达到很好的监管效果。

4、应用云计算技术可以实现航道数据的分析和处理

随着物联网广泛应用于航道方方面面，各种传感器、船舶终端之间不可避免会产生大量动态数据。位于终端的数据处理单元配置相对较低，处理大量数据必然会力不从心，可能会达不到要求的时效性。通过应用云计算技术，让云端处理数据并将结果回传或直接传至航道数据中心，就可以快速准确地解决航道终端数据分析和处理的问题。

三、结束语

总之，在当前的社会发展下，信息化和网络化已经成为主流发展趋势，物联网就是在这种趋势和潮流中产生并得到发展的。物联网的出现为人们更好的了解外界提供了很好的平台，也为物联网产业的发展提供了重要技术支持。在实际的发展中，物联网拥有十分深厚的理论基础，并且主要的技术也已经逐渐成熟，社会对其的需求较为强烈。在内河航道信息化建设中使用物联网技术可以加强各航道之间的联系，为统筹规划和管理内河航道提供了更加先进的管理工具，提高了管理效率。

参考文献：

[1]闵玉峰.Zigbee技术在物联网中的应用[J].科技传播.2012（14）

[2]刘仰华.物联网数据处理技术[J].信息与电脑（理论版）.2012（07）

[3]刘智.当今物联网面对的风险及应对策略[J].中国管理信息化.2015（24）