物联网在智慧水利发展中的应用及关键技术分析

物联网在智慧水利发展中的应用及关键技术分析

湖北工业大学湖北武汉430000

摘要:通过分析和研究物联网及智慧水利发展相关知识,提出了物联网在智慧水利发展中的应用架构。通过对智慧水利发展物联网产品的介绍以及产品的商业模式营销策略的阐述,本文将对物联网关键技术在智慧水利发展中的应用进行分析,推动我国现代水利的信息化发展。

关键词:智慧水利发展;物联网;水利发展

1、物联网

1.1物联网的概念及体系架构

(1)物联网的概念

物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网至今没有统一的定义。从字面含义来看,物联网就是“物物相连的互联网”。这里有2层含义[1]:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。2005年,国际电信联盟(ITU)正式将“物联网”称为“theInternetofThings”,对物联网概念进行了扩展,提出了任何时刻、任何地点、任意物体之间互联,无所不在的网络(Ubiquitousnetworks)和无所不在的计算(Ubiquitouscomputing)的发展愿景。

(2)物联网的体系架构

物联网分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层主要功能是识别物体,采集信息,传递信息至相应的设备;网络层负责处理和传递感知层获取的信息,并将现有的网络进行融合并扩展;应用层是物联网和用户的接口,它与行业需求结合,对感知和传输来的数据信息融合、分析、处理,从而实现物联网的智能应用。

1.2物联网的特征

物联网应该具备三个特征:一是全面感知;二是可靠传送;三是智能控制和处理。

1.3物联网的商业模式

物联网商业模式[4]的推进应该根据行业发展的关键成功因素,根据主导力量类型、行业需求、企业能力网络与支撑系统成熟度、运营经验、系统集成能力、标准化程度的进展来确定不同阶段的主要发展模式。物联网的商业模式应该遵循一条从公用为主――商用引入――融合发展的道路。物联网的商业模式主要通过以下三个阶段来体现:第一阶段(2010年-2015年):政府主导,公共类、便利类产品为主。第二阶段(2015年-2020年):以稳定的行业市场用户形成为标志,商业应用开始涌现,多方参与管理。第三阶段(2020年以后):以行业技术标准体系的最终确定和关联软硬件平台的建设和融合为标志。

2、智慧水利的基本内容

智慧水利是在水利信息化的基础上高度整合水利信息资源并加以开发利用,通过物联网技术、无线宽带、云计算等新兴技术与水利信息系统的结合,实现水利信息共享和智能管理,有效提升水利工程运用和管理的效率和效能。智慧水利涵盖了水文、水质、水资源、供水、排水、防汛防涝等各个方面。是通过各种信息传感设备,测量雨量、水位、水量、水质等水利要素,通过无线终端设备和互联网进行信息传递,以实现信息智能化识别、定位、跟踪、监控、计算、管理、模拟、预测和管理。

智慧水利的建设,是在物联网、无线宽带、云计算等新兴技术的支持下,充分利用现有的信息技术,协助水利管理达到“智慧”状态,使管理水利的管理、服务、决策工作更加精细、动态、智能。可以从三个维度来理解“智慧水利”。首先“智慧水利”是将物联网和互联网结合形成的水联网,从而成功的应用到水利事业当中。其次,“智慧水利”还是基础架构应用平台,应用集成平台构建了智慧水利各个业务系统的互联互通渠道,使其能够很好的融合。另外,智慧水利强调智慧应用,智慧应用实际上就是运用智能融合技术,通过数据来进行分析、计算和存储,为水利事业提供决策和咨询,使其流程得到优化。

3、我国智慧水利的现状及存在问题

物联网技术在现代智能水利发展中应用的调整和优化之路应着重考虑如下四个方面:

(1)应用系统――智慧联动。智能建筑工程各个专业子系统根据业务的相关性实现关联互动。

(2)技术结构――扁平化。智能建筑工程各个专业子系统所有的前端传感器、探测器融合组成一个扁平化的感知接入层。

(3)工程模式――随需配置。智能建筑系统依靠其综合管理平台的后台监控管理功能,允许使用者按照实际中的需要,随时、随需地扩充前端采样点位,引入更多新的“物”的信息作为运行的参变量,随需调整设备与环境配置,改善相关功能。

(4)后期管理――自我优化。智能建筑系统采取开放式运行模型库的技术架构,系统运行中所涉及到的各类监控模型可以不断研发、充实,使得系统运行管理功能不断增加,运行模型可以按照技术的发展和不同的使用要求而不断地优化提高。

4、智慧水利的发展方向

水利行业作为基础产业理应在智慧城市浪潮中优先发展,为国民经济建设提供坚实的保障。智慧水利项目建设全国性的问题,而不是一市、一省的问题。智慧水利项目建设必须在国家、水利部关于智慧水利建设方针的指导下,在统一标准的前提下进行统一规划、联合建设,以实现互联互通、资源共享,促进水利事业的发展,推动水利行业技术优化升级,更好地为我国经济建设和社会发展服务,使之与国民经济基础建设和基础产业的地位相适应。各项职能和各个环节之间形成协调、统一的管理机制,对区域的防洪、排涝、供水、需水、节水、水资源保护、污水处理及其回用、农田水利、水土保持、农村水电、地下水回灌等实行统一规划、统一取水许可、统一配置、统一调渡、统一管理。同时,在建设规划时我们比较从实际需求出发,结合考虑长期目标和近期目标,统筹规划,逐步实施,急用先建,分期建设。

5、结束语

随着现代科学技术的不断发展,物联网技术也将获得更为广阔的应用空间,物联网技术所体现出来的智能化和人性化的特点,物联网技术必须应用到智慧水利建设,把高新技术应用于“智能”灌溉、水资源自动监测、工程远程控制、业务监管等水利工作各领域,通过采取加大资金投入、壮大技术力量、优化信息化工作体制等具体措施,全面提升水利部门的管理效率和社会服务水平。

参考文献:

[1]陈海明.物联网关键技术在智慧水利系统中的应用[J].工业仪表与自动化装置,2015(6)

[2]张顺颐.物联网关键技术及有待解决的问题研究[J].计算机技术与发展,2015.11

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