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[關鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)技術RFID公安工作
中圖分類號:TP391.44 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)05-0328-01
1物聯(lián)網(wǎng)的概念
1.1起源
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)的概念的起源最初是1991年美國麻省理工學院(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出的。比爾蓋茨在1995年出版的《未來之路》一書中提及物物互聯(lián)的概念。1998年麻省理工學院提出了當時被稱作EPC系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)構想。1999年,在物品編碼技術的基礎上Auto-ID公司提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。2005年11月17日,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯(lián)盟了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,其中指出“物聯(lián)網(wǎng)”時代的來臨。
1.2概念
物聯(lián)網(wǎng),顧名思義是在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)等基礎上,實現(xiàn)物與物的信息互聯(lián)與交換,達到物與物之間的通信與互動。物聯(lián)網(wǎng)是傳統(tǒng)網(wǎng)絡的延伸,通過感知技術將傳統(tǒng)網(wǎng)絡的終端擴展到物。這是一個將物質(zhì)世界數(shù)字化的變革,每一個普通物理對象都可以作為物聯(lián)網(wǎng)的一部分,可以被獨立尋址通過網(wǎng)絡互聯(lián)互通。
1.3感知方式
將網(wǎng)絡終端由傳統(tǒng)意義上的機器延伸到物理對象的過程中,重要的一步是傳感器技術,傳感器技術可以將物理對象的信息轉化為計算機能夠處理的數(shù)字信號,是實現(xiàn)物與物通信的前提。目前常見的傳感設備和技術有二維碼識讀設備、射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等。通過這些傳感器技術,可以將任何需要互聯(lián)的物體信息數(shù)字化,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)由機器終端到普通物體終端轉變。
2物聯(lián)網(wǎng)的特征和傳統(tǒng)的網(wǎng)絡相比,物聯(lián)網(wǎng)有其鮮明的特征。
2.1各種感知技術的廣泛應用。
物聯(lián)網(wǎng)上部署了海量的多種類型傳感器,每個傳感器都是一個信息源,不同類別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實時性,按一定的頻率周期性的采集環(huán)境信息,不斷更新數(shù)據(jù)。
2.2數(shù)據(jù)量極其龐大
物聯(lián)網(wǎng)技術的重要基礎和核心仍舊是互聯(lián)網(wǎng),通過各種有線和無線網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去。在物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器定時采集的信息需要通過網(wǎng)絡傳輸,由于其數(shù)量極其龐大,形成了海量信息。
2.3地址需求龐大
物聯(lián)網(wǎng)要求作為物聯(lián)網(wǎng)終端的每一件物品有自己獨立特有的物理地址,目前互聯(lián)網(wǎng)使用的IPv4協(xié)議所提供的地址資源遠遠不能滿足物聯(lián)網(wǎng)的需求。其龐大的地址資源需求會在下一代互聯(lián)網(wǎng)的IPv6協(xié)議中得以實現(xiàn)。
2.4智能技術的應用
物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接,其本身也具有智能處理的能力,能夠對物體實施智能控制。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結合,利用云計算、模式識別等各種智能技術,擴充其應用領域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù),以適應不同用戶的不同需求。
3物聯(lián)網(wǎng)技術的典型應用
物聯(lián)網(wǎng)早已不僅僅只是一個概念,從它的概念提出至今的十幾年中,它已經(jīng)在我們身邊或大或小的領域中有運用。我國的第二代居民身份證就采用了內(nèi)置RFID技術,采用國內(nèi)自主嵌入式微晶片,是全球最大的RFID應用技術。
4物聯(lián)網(wǎng)帶來的安全風險
物聯(lián)網(wǎng)的基礎是互聯(lián)網(wǎng)等傳統(tǒng)網(wǎng)絡,將傳統(tǒng)網(wǎng)絡的終端擴展至人與物,這樣一來就會將傳統(tǒng)網(wǎng)絡所面臨的安全風險與危害放大,互聯(lián)網(wǎng)所面臨的病毒攻擊,黑客攻擊等危害在物聯(lián)網(wǎng)中也存在。
另外,物聯(lián)網(wǎng)的感知層將成為一個新的安全隱患點,物聯(lián)網(wǎng)的傳感器采集的信息需要通過網(wǎng)絡傳輸,由于其數(shù)量極其龐大,在傳輸過程中,為了保障數(shù)據(jù)的正確性和及時性,必須適應各種異構網(wǎng)絡和協(xié)議,而在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目前階段,各種接口協(xié)議都還很混亂,對于物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)管與保障幾乎沒有,個人隱私、情報在采集和傳輸階段面臨很大的安全性問題,所以這將是公安工作中的一個新問題。
5物聯(lián)網(wǎng)在公安領域的應用
目前階段下,物聯(lián)網(wǎng)技術應用到公安領域中,還存在很多困難和阻礙。將物聯(lián)網(wǎng)技術應用于現(xiàn)有的資源平臺,可以在應用實踐中帶動公安物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
5.1新一代警務通系統(tǒng)
新一代的警務通系統(tǒng)采用了結合的物聯(lián)網(wǎng)技術,內(nèi)置的第二代身份證讀卡模塊,采用了非接觸式的讀卡技術,公安民警可將二代身份證放置感應區(qū),公民身份信息包括文字、數(shù)據(jù)、個人相片等信息顯示或提示在彩色液晶屏上,并且還可通過云計算平臺與公安專網(wǎng)進行互聯(lián)核查。
配備GPS系統(tǒng),與警用地理信息系統(tǒng)配合,實現(xiàn)對警力部署或重點車輛的可視查詢、定時定位、自動跟蹤、區(qū)域監(jiān)控、路徑優(yōu)化、軌跡分析,提高了公安機關的警務工作效率和實戰(zhàn)能力。
5.2車輛管理系統(tǒng)
基于無源射頻識別技術的區(qū)域性車輛安全監(jiān)管系統(tǒng),通過在車輛內(nèi)安裝RFID電子標簽和GPS使被標識車輛的靜態(tài)身份信息與動態(tài)運行信息有機地結合在一起。以車輛自動識別與認證服務為基礎,實現(xiàn)在開放性道路交通環(huán)境下對車輛運行信息和事件信息的自動采集,提供滿足不同應用環(huán)境的全天候涉車監(jiān)管服務。該系統(tǒng)還能實現(xiàn)交通需求預設,路網(wǎng)資源的分配管理,交通流量自動統(tǒng)計,車輛運行狀態(tài)的實時回傳等功能。目前上海,南京就采用類似的系統(tǒng)對特定車輛進行管理。
6物聯(lián)網(wǎng)時代公安工作的展望
物聯(lián)網(wǎng)時代即將到來,物聯(lián)網(wǎng)技術對社會的改變是公安工作新的機遇和挑戰(zhàn),在可預見的將來,物聯(lián)網(wǎng)在公安工作中將發(fā)揮極其重要的作用。
將物聯(lián)網(wǎng)技術引入地理信息系統(tǒng)(GIS)和GPS、電信運營商的無線電信網(wǎng)絡相結合,將是一個改變公安工作模式的改革。在突發(fā)事件和處理以及各種刑事、民事和交通案件處理時,實現(xiàn)對警力資源的及時高效合理地調(diào)度與充分使用,有效縮短出警反應時間,減少警務處理的盲目性,實現(xiàn)對警務現(xiàn)場的實時全方位多角度的監(jiān)控及指揮調(diào)度。
物聯(lián)網(wǎng)技術使得具體物理對象成為公安工作的出發(fā)點,對于成為網(wǎng)絡終端的人、車、物的管理與控制上升到了一個新的高度。配合現(xiàn)有的監(jiān)控、管理和資源系統(tǒng),將任何需要成為物聯(lián)網(wǎng)終端的物理對象納入公安工作的管理之中,將在維護社會穩(wěn)定,社會治安管理和打擊刑事犯罪方面起到非常重大的作用。
7總結
總體而言,物聯(lián)網(wǎng)技術已經(jīng)完成從技術到產(chǎn)業(yè)的轉變,
關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);智能醫(yī)療;植入式智能監(jiān)測芯片;定位
中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 12-0104-01
一、物聯(lián)網(wǎng)技術概述
物聯(lián)網(wǎng)被視為是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱為Internet of Things(簡稱IOT),也稱為Web of Things。物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別(RFID)、紅外感應、全球定位系統(tǒng)、激光掃描等信息傳感設備,把任何物品與物品及物品與絡網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。實現(xiàn)了人與物、物與物的信息交互和生產(chǎn)生活信息流的無縫鏈接,進而達到對物理世界的實時控制、精確管理和科學決策。作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的先鋒,射頻識別技術(Radio Frequency Identification,簡稱RFID)[1]成為了最為關注的技術。
二、基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療的發(fā)展現(xiàn)狀
(一)國外的發(fā)展狀況
美國的某些醫(yī)院已經(jīng)開始采用基于RFID技術的新生兒管理軟件系統(tǒng),利用RFID標簽和閱讀器,確保新生兒及小兒科病人的安全。通過給新生兒分配的固定在其前臂或腳上的RFID標簽,把新生兒的健康記錄及出生日期時間和父母姓名輸入到系統(tǒng)里,只需要用RFID閱讀器讀取RFID標簽就可以清楚地知道新生兒的情況,從而可以更好地照顧嬰兒。此外,標簽內(nèi)還內(nèi)嵌了感應光線和溫度變化的感應器;如果暫時移去標簽或嬰兒的體溫過高,感應器就會感應到溫度及光線的變化從而發(fā)出報警信號,并通過分布在醫(yī)院各處的感應器捕捉到信號并將其傳送到醫(yī)生或護士的電腦屏幕上,產(chǎn)生報警。
歐洲移動醫(yī)療成像技術在物聯(lián)網(wǎng)的影響下得到了快速的發(fā)展。該技術可以幫助醫(yī)護人員和病人用智能手機或電腦來查看醫(yī)學數(shù)字影像資料,例如計算機斷層掃描、核磁共振成像、X射線和其他圖像等。這項突破性的技術幫助了醫(yī)療機構及醫(yī)生改進服務質(zhì)量,降低醫(yī)療成本,改善醫(yī)患關系,并且環(huán)保節(jié)能。
(二)國內(nèi)的發(fā)展狀況
我國政府非常重視物聯(lián)網(wǎng)技術在醫(yī)療領域的應用。2008年,國家了《衛(wèi)生系統(tǒng)十一五IC卡應用發(fā)展規(guī)劃》,提出加強醫(yī)療行業(yè)與銀行等相關部門、行業(yè)的聯(lián)合,推進醫(yī)療領域的“一卡通”產(chǎn)品應用,擴大IC卡的醫(yī)療服務范圍,建立RFID醫(yī)療衛(wèi)生監(jiān)督及追溯體系,推進醫(yī)療信息系統(tǒng)建設及發(fā)展。2009年5月23日,衛(wèi)生部首次召開了衛(wèi)生領域RFID應用大會,在《衛(wèi)生信息化發(fā)展綱要》中,IC卡和RFID技術被列入衛(wèi)生部信息化建設總體方案之中。正是因為政府部門的大力推廣及支持,所以現(xiàn)在國內(nèi)的大部分農(nóng)村地區(qū)都建立了基于IC卡的完善的合作醫(yī)療社會保障體系;在山東的某些農(nóng)村地區(qū)通過醫(yī)療系統(tǒng)與電信公司合作推出了基于二維碼技術的看病用手機刷二維碼付款;中國遠程心電監(jiān)測網(wǎng)絡體系“廈門市遠程心電監(jiān)測分中心”在2010年1月17日成立,患者可隨時隨地檢測自己的心電圖;浙江省也建立了一個基于MPLS-VPN網(wǎng)絡技術,結合數(shù)字化醫(yī)療,實現(xiàn)了三家省級醫(yī)院的居民個人電子健康檔案盒就診記錄的跨院間的信息共享;基于流媒體技術、遠程視頻系統(tǒng)及信息挖掘技術的遠程醫(yī)療系統(tǒng)也在飛速的發(fā)展當中[3]。
三、發(fā)展展望
現(xiàn)在基于物聯(lián)網(wǎng)的智能醫(yī)療系統(tǒng)大多都是用來對病人或醫(yī)療物資的管理、流通和溯源以及醫(yī)療終端的繳費系統(tǒng)上。隨著各方面科學技術的發(fā)展未來的智能醫(yī)療系統(tǒng)絕不是這么簡單的功能,其發(fā)展必將使其應用更加智能化、集成化以及更加普遍化、日?;?并且整個智能系統(tǒng)也必將更加龐大。隨著社會發(fā)展以及人們的生活水平的提高,人們對于健康的重視程度也必將提高,定期到醫(yī)院體檢也成為人們生活的一部分,但是由于現(xiàn)在人的時間觀念比較強很多人都感覺到去醫(yī)院體檢太過費時,而且在體檢的過程中也會使人感覺到某些不適。在未來這些問題都會得到解決,因為基于人體植入式智能監(jiān)控芯片的個人健康監(jiān)控系統(tǒng)可以幫你解決這些問題。在未來計算機技術以及微納米技術的已經(jīng)發(fā)展的很成熟,可以在一塊很小的芯片上面集成多個可以檢測人體不同理化指標的模塊,它不只可以檢測人體的體溫而且可以檢測血液中的各種元素及激素的含量甚至可以檢測是不是有癌變的細胞。
如果應用RFID技術讀取有太多的局限性,所以智能監(jiān)控芯片不能使用這種方式進行傳輸檢測數(shù)據(jù)。智能監(jiān)控芯片的數(shù)據(jù)傳輸是利用基于IPv6的網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹P酒凶灾骺刂频哪芰?在芯片沒有檢測到人體異常的時候并不會對外傳輸數(shù)據(jù),一旦芯片檢測到人體內(nèi)的某項理化指標超標或過低時,就會通過芯片帶有的無線通信模塊跟最近的無線設備(例如:帶有wifi的智能手機或PDA、有無線模塊的電腦、能夠介入互聯(lián)網(wǎng)的其他wifi熱點等)相連接,并將檢測的各項數(shù)據(jù)按照設定的內(nèi)容以短信、郵件等方式傳輸給指定的醫(yī)生或是幫你叫救護車。然后醫(yī)生可以根據(jù)收到的各項檢測指標對病人情況做出判斷,判定病人是應該去醫(yī)院就診還是應該注意飲食或調(diào)節(jié)生活習慣。
智能檢測芯片也不只是能夠檢測人體的理化數(shù)據(jù),還可以擴充功能,通過加入不同的功能模塊實現(xiàn)不同的功能。例如可以在芯片中加入定位模塊,將其植入到小孩子、老人、精神病人或保外就醫(yī)的犯人等的身上,不但可以檢測他們的健康狀況而且一旦出現(xiàn)意外狀況,可以向有追蹤他人位置權限的部門(如:公安局)申請,從而定位到植入芯片的人在什么地方?;蛘吒厥獾那闆r可以為植入芯片的人設定一個活動范圍,一旦定位系統(tǒng)監(jiān)測到他超出了這個范圍,可以向指定的人發(fā)出預警信息[4]。
從上面的敘述不難看出,未來的智能醫(yī)療系統(tǒng)的中心是圍繞人的基于人體植入式智能監(jiān)控芯片的個人健康監(jiān)控系統(tǒng),而這個系統(tǒng)也不僅僅是一個芯片,它是智能芯片,無線通信及多系統(tǒng)融合的一個綜合的龐大系統(tǒng)。
四、總結
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術及其他技術的發(fā)展,智能像前面所設想的智能芯片技術終將會被應用。讓我們一起期待那一天的到來。
參考文獻:
[1]薛青.智慧醫(yī)療:物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療衛(wèi)生領域的應用[J].信息化博覽,2010,5:56-57
[2]物聯(lián)網(wǎng)周刊(智慧化醫(yī)療服務和無線醫(yī)療)[EB/OL],2010-08-30
關鍵詞:農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng); 傳感器;射頻識別;信息處理
中圖分類號:F124.3 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20161032065
隨著經(jīng)濟的發(fā)展及計算機技術的應用擴展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從傳統(tǒng)的人工種植,發(fā)展到現(xiàn)在的基于物聯(lián)網(wǎng)技術的現(xiàn)代化設施智能農(nóng)業(yè)?,F(xiàn)代化的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)是市場化、集約化、智能化、國際化的必然農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)形態(tài)。物聯(lián)網(wǎng)技術給與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)賦予了生命的氣息和人類的智慧。
物聯(lián)網(wǎng)是一種由多種信息技術融合而成的新型技術體系,繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后的第3次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)融合了射頻識別技術、無線傳感技術、全球定位等技術,將物與物進行互聯(lián)、相關信息的交換、監(jiān)控、管理,并通過定位系統(tǒng)智能識別和追溯。因此,物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應用,加強了人類與農(nóng)業(yè)的信息溝通,在動態(tài)的生產(chǎn)過程中,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有更加精細的認知、管理并控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各要素,加強人類對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的調(diào)控及突發(fā)事件的處理。我國是農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)與農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量具有十分重要的地位,因此對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的研究也十分重視,因此,物聯(lián)網(wǎng)技術作為新興的技術,在多個領域的應用都取得了良好的成果。因此對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應用進一步推進了農(nóng)業(yè)的發(fā)展,并且已經(jīng)成為我國農(nóng)業(yè)信息領域發(fā)展的重要手段。物聯(lián)網(wǎng)技術在農(nóng)業(yè)中的應用,減少了勞動力,提升了農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量,使得農(nóng)業(yè)從傳統(tǒng)的人工種植,轉變?yōu)楦咝А⑾冗M的現(xiàn)代化種植方式,提升了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是個復雜、難度極大的領域,生產(chǎn)過程中的各種因素都可能影響農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量及質(zhì)量。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)技術研究的一個非常重要的部分,從種植業(yè)、到養(yǎng)殖業(yè)等都受到了世界的關注,對其研究也日益深入。本文結合當今農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展及關鍵技術在關鍵環(huán)節(jié)的應用做出了闡述。
1 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題
1.1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術在農(nóng)業(yè)中的廣泛應用,在互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字技術以及傳感技術的發(fā)展帶動下,新工藝的傳感器不斷涌現(xiàn)。逐漸向嵌入式、智能化、集成化且微型化發(fā)展。目前,在傳感器技術和制造工藝方面,美、日、德處于國際領先地位[1]。農(nóng)業(yè)傳感器技術的迅速發(fā)展,專業(yè)化程度越來越高。農(nóng)業(yè)傳感器的生產(chǎn)包含了土壤傳感器、氣象傳感器、水體傳感器、植物傳感器等,隨著人們對土壤重金屬含量的關注,隨之產(chǎn)生了土壤重金屬檢測傳感器。各種精準的傳感器的生產(chǎn),越來越符合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的復雜環(huán)境,各種檢測的傳感器,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集提供了強大的支持。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中Zigbee無線網(wǎng)絡實現(xiàn)了無線自組織數(shù)據(jù)傳輸,與RS485總線結合,是無線和有線數(shù)據(jù)傳輸有效融合,保證數(shù)據(jù)的遠程傳輸?shù)谋憬菪?,穩(wěn)定性。在智能控制方面,物聯(lián)網(wǎng)的核心控制芯片研發(fā)取得了優(yōu)異的進展。核心芯片融合了無線傳感、控制、通信及數(shù)據(jù)處理等能力。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的實時檢測方面,20世紀70年代,國外開始對農(nóng)作物生長監(jiān)測進行研究并取得一定的成果,特別是歐美發(fā)達國家,如美國、荷蘭等實現(xiàn)了機械化。歐美等國家利用衛(wèi)星對大田種植進行精準作業(yè)、監(jiān)測及水肥等智能監(jiān)測,同時也建立了完善的生產(chǎn)過程。美國的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術應用最為領先。大農(nóng)場的構建采用了精準的農(nóng)業(yè)模式,可以實現(xiàn)自動的雜草識別、精準施肥,大型的精準噴灌等。美國有15%以上的農(nóng)戶在農(nóng)業(yè)設備上安裝GPS系統(tǒng),實現(xiàn)精準的定位。信息技術的發(fā)展推動著發(fā)達國家對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用的健全和完善,在監(jiān)測和智能管理的基礎上,融合了人工智能技術,提升了傳感器采集來的數(shù)據(jù)的利用,通過人工智能技術實現(xiàn)預測等功能,將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術、在監(jiān)測和控制的基礎上結合了專家系統(tǒng),有助于種植者的種植經(jīng)驗的提升和作物的精準管理。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術的應用,在很大程度上推動了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
1.2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用中存在的問題
我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用和技術處于初級階段,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,由于大田等開放式農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的復雜性,因此在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術在農(nóng)業(yè)的應用過程中,仍然存在一些問題。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的信息感知技術仍有待提高。在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用過程中,信息感知技術是智慧農(nóng)業(yè)中非常重要的組成部分。在傳感器的種類上有待增加。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,農(nóng)作物在種植、生長等過程中受到各種因素影響,現(xiàn)今比較成熟的傳感器主要有光照、溫濕度、pH值等傳感器,而對于作物的生理生態(tài)信息、植株形態(tài)等的傳感技術還不夠完善[2]。在傳感技術方面,傳感器設備種類不夠全面,不能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求,精準度還有待提高。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)安全方面也待提升,在完善傳感設備、感知技術的同時,注重網(wǎng)絡安全的管理。在信息處理方面,大量數(shù)據(jù)的采集和管理及分析也成為日后專家系統(tǒng)完善的依據(jù),加強大數(shù)據(jù)的分析和算法應用,依據(jù)采集數(shù)據(jù)的內(nèi)部聯(lián)系的分析,推出做在生長過程中各種因素的關聯(lián)性,為提前預測做準備。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術在農(nóng)業(yè)領域應用
2.1 傳感器技術
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的參數(shù)很多。包括土壤溫濕度、空氣溫濕度、土壤酸堿度及作物生長的相關參數(shù),而這些參數(shù)的采集均由傳感器采集。傳感器作為農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集的最直接的部件,是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基礎。隨著傳感技術的研究和發(fā)展,傳感器的發(fā)展逐漸向微型化、集成化發(fā)展。目前,生物傳感器、微電傳感器、物性型傳感器應用最為廣泛[3]。其中,物性型傳感器主要是自身的材料敏感度的物理變化實現(xiàn)信號轉變。而生物傳感器是利用生物自身,將其作為敏感元件,根據(jù)其對外界的反應來傳遞信息;微機電傳感器是新一代的研發(fā)技術,低成本、高可靠性、低功耗,同時傳感器體積小,便于安放。各種傳感器的應用有效的監(jiān)測作物生長的相關參數(shù)。
2.2 信息傳輸技術
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)過程的相關因素的監(jiān)測是物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)至關重要的部分。國外的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的感知監(jiān)測技術相對比較成熟,國內(nèi)還在發(fā)展階段。物聯(lián)網(wǎng)應用過程中,數(shù)據(jù)的傳輸是至關重要的一部分。而無線傳感網(wǎng)絡是物聯(lián)網(wǎng)中感知的消息傳輸?shù)闹匾侄?。在物?lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡組建過程中是由有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡組成的。而無線網(wǎng)絡是無線網(wǎng)絡檢測區(qū)較為靈活,便于管理的網(wǎng)絡。在復雜的種植生產(chǎn)環(huán)境過程中,有線的網(wǎng)絡不便于管理和布線。無線的傳感網(wǎng)絡可以在監(jiān)測區(qū)域布置大量的傳感節(jié)點,進行多跳式自組織成監(jiān)測網(wǎng)絡。無線傳感網(wǎng)絡構成的系統(tǒng)可以由無線網(wǎng)關、傳感節(jié)點和監(jiān)測中心3部分構成。作物生產(chǎn)需要監(jiān)測的參數(shù)通過傳感器節(jié)點進行采集和傳輸。例如土壤溫濕度、空氣溫濕度及酸堿度等。
2.3 信息處理技術
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控的過程中將會采集大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù),且數(shù)據(jù)具有實時、動態(tài)、海量等特點。信息處理技術就是負責將采集的數(shù)據(jù)進行收集和分析處理。利用數(shù)據(jù)挖掘等方式發(fā)覺數(shù)據(jù)內(nèi)在的練習,進而發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間新的影響關系等。為后續(xù)的專家系統(tǒng)及用戶的后續(xù)操作提供基礎支持。信息的處理技術一般采用人工智能技術,對獲得的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)的處理和分析。目前粗糙集、卡爾曼濾波[4]、動態(tài)貝葉斯等智能算法能夠挖掘數(shù)據(jù)間的練習,并進行預測分析。對于海量的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的存儲、計算和相關處理工作,云計算技術能夠有效的解決。同時大量涌現(xiàn)的云服務平臺能夠實現(xiàn)農(nóng)業(yè)海量信息的存儲及搜索、分析等服務。
2.4 射頻識別技術
射頻識別技術(RFID)是一種非接觸式的自動識別技術。是物聯(lián)網(wǎng)感知個體的主要技術。結合網(wǎng)絡及相關通信技術能夠實現(xiàn)全球的農(nóng)產(chǎn)品定位和信息跟蹤。射頻識別技術在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全及監(jiān)測過程中起著至關重要的作用。能都對農(nóng)作物進行農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地、加工、物流等進行全面的跟蹤定位。射頻識別系統(tǒng)的組成有3部分:電子標簽、讀寫器及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[5]。隨著農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,射頻識別技術仍有許多地方需要改進和提升。例如識別的精準度、成本及面臨的信息安全等。
3 展望
物聯(lián)網(wǎng)融合了多項的信息技術,本身就具有一定的復雜性。物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應用,不僅包含了自身的復雜技術,同時結合了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中復雜的影響因素。未來農(nóng)業(yè)中傳感技術、定位技術、信息通信技術及云計算等將會貫穿整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程,逐漸實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化和智能化。但是,在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的過程中,應關注農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡安全,在完善農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相關技術的基礎上,更加要重視農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的安全,加強安全的網(wǎng)絡管理。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新的變革,不僅有助于提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)量,同時也能夠有效的提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量,減少勞動力的付出,提高農(nóng)民的收入。真正的實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化和智能化。
參考文獻
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[關鍵詞]物聯(lián)網(wǎng);智慧圖書館;RFID技術
DOI:10.3969/J.issn.1008—0821.2012.05.012
[中圖分類號]G250.7
[文獻標識碼]A
[文章編號]1008—0821(2012)05—0048—03
互聯(lián)網(wǎng)技術、通信網(wǎng)技術和信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,使物聯(lián)網(wǎng)成為了當前國內(nèi)外IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展和研究的熱門論題之一。一些發(fā)達國家已經(jīng)將物聯(lián)網(wǎng)作為一個新興產(chǎn)業(yè),并出臺了相應的戰(zhàn)略措施予以支持。在國內(nèi),自2009年底以來,從中央政府到為數(shù)眾多的大型企業(yè),都紛紛將物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提上了議事日程。圖書館作為整體社會構成的一部分,也必將融入物聯(lián)網(wǎng),必將朝著智慧圖書館的未來發(fā)展方向演進。
1 物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)與智慧圖書館的產(chǎn)生
物聯(lián)網(wǎng)是一個充滿智能化的網(wǎng)絡,是指通過射頻識別(BFID)、紅外感應技術、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)早于1999年美國召開的移動計算和網(wǎng)絡國際會上出現(xiàn)。而至2005年11月,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上,國際電信聯(lián)盟(IIV)了《IIV互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,才正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。報告指出:無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨,世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以主動地通過因特網(wǎng)進行交換;射頻識別技術(RFID)、傳感器技術、納米技術、智能嵌入技術將得到更加廣泛的應用。
基于此,2009年初,IBM提出了智慧地球的概念,即通過超級計算機和云計算,構建泛在的物聯(lián)網(wǎng),以實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合,從而使人們的生產(chǎn)和生活達到智慧的狀態(tài)。這就意味著,經(jīng)濟而可行的智能技術將被廣泛地應用于幾乎所有的行業(yè)和產(chǎn)品,將催生出過去無法實現(xiàn)的服務。在智慧地球上,人們將看到智慧的醫(yī)療、智慧的電網(wǎng)、智慧的油田、智慧的城市、智慧的企業(yè)等等。
在智慧地球的宏觀理念下,數(shù)字圖書館的存在和運行形態(tài)也將發(fā)生革命性的變革。數(shù)字圖書館的部分業(yè)務將發(fā)生重大變化,同時將產(chǎn)生新的工作內(nèi)容;數(shù)字圖書館的管理工作將形成系統(tǒng)管理下的整合優(yōu)勢,并使相關決策更具科學依據(jù);數(shù)字圖書館的資源建設、信息素養(yǎng)教育、情報研究咨詢等工作將隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展而不斷調(diào)整;數(shù)字圖書館的服務和管理將展現(xiàn)出智慧性、透明性、無縫性和個性化等特性,并將面向圖書館的服務系統(tǒng)轉變?yōu)槊嫦蛴脩舻膱D書館智慧服務平臺;數(shù)字圖書館將通過自然、高效的人機交互,實現(xiàn)透明的信息服務和服務的無縫移動,以及通過對上下文進行感知,為用戶提供更具個性的智慧服務。于是,物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下數(shù)字圖書館的這一客觀要求便促使了智慧圖書館的產(chǎn)生。
2 智慧圖書館的概念及特點
2.1智慧圖書館的概念
目前,學界對智慧圖書館還沒有一個確切的定義,一些文獻從不同的角度作出了相應描述:①從智能建筑的角度來看,智慧圖書館是指把智能技術運用到圖書館建設中而形成的一種智能化建筑,是智能建筑與高度自動化管理的數(shù)字圖書館的有機結合和創(chuàng)新。②從智能計算角度來看,智慧圖書館=圖書館+物聯(lián)網(wǎng)+云計算+智能化設備,是通過物聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)智慧化的服務和管理。③從數(shù)字圖書館服務的角度來看,智慧圖書館是指充分利用ICT技術,實現(xiàn)各種信息電算化,以進行遠程閱覽圖書資料,預約座位等操作的數(shù)字圖書館。④從感知的角度來看,智慧圖書館是感知智慧化和數(shù)字圖書館服務智慧化的綜合。
綜上所述,筆者認為,智慧圖書館是指通過物聯(lián)網(wǎng)等智能感知技術,為用戶提供智慧化服務和管理的一種數(shù)字圖書館的高級發(fā)展形態(tài)。它是數(shù)字圖書館發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物,是物聯(lián)網(wǎng)技術在數(shù)字圖書館廣泛應用的集中體現(xiàn),也是數(shù)字圖書館發(fā)展的最終目標。它具有傳統(tǒng)數(shù)字圖書館的功能。又具有其鮮明的智能化特征。在智慧圖書館的智能空間中,計算與信息將融入人們的生活空間,將從根本上改變?nèi)藗儗D書館的認識。在任何時間、任何場所,人們都能像呼吸一樣自如地訪問信息,并獲得智慧化服務。智慧圖書館將“主動”地服務于用戶,以實現(xiàn)用戶之間、用戶與圖書館之間、用戶與信息資源之間以及信息資源之間的通信,實現(xiàn)真正意義上的無人值守的智慧化服務和管理,實現(xiàn)7×24小時的泛在化服務。
2.2智慧圖書館的特點
智慧圖書館是感知、服務和管理的智慧化中心,它由感知層、網(wǎng)絡層和應用層三大部分構成。感知層負責識別物體和采集信息。網(wǎng)絡層用于傳遞和處理感知層獲取的圖書、讀者的信息。應用層屬于智慧圖書館的實際應用層面,它主要是實現(xiàn)智慧化管理和人性化服務。上述各層相互依賴、重疊,從而為用戶提供高層次的知識服務。智慧圖書館主要具有以下特點。
2.2.1深度的感知
智慧圖書館利用物聯(lián)網(wǎng)等技術,通過手機、電腦、射頻識別裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等感知設備,對文獻、數(shù)據(jù)資源、圖書館運行狀態(tài)以及用戶需求等信息,進行深度感知、測量捕獲和傳遞。
2.2.2泛在的互聯(lián)互通
智慧圖書館通過網(wǎng)絡工具,能夠將各類數(shù)據(jù)采集端相連,真正實現(xiàn)任何人、任何物、任何信息載體、任何時間、任何地點的互聯(lián)互通。
2.2.3高度的智能化
物聯(lián)網(wǎng)是一個充滿智慧的網(wǎng)絡。RFID、無線傳感網(wǎng)、第三代移動通信(3G)等大量智能技術的運用,使物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的圖書館呈現(xiàn)出智慧化服務和管理的特性。其主要表現(xiàn)在:①通過RFID電子標簽,感知用戶的閱讀偏好以及用戶利用文獻的統(tǒng)計信息,實現(xiàn)用戶閱讀習慣跟蹤和知識結構咨詢等智能化服務。②通過RFID與SIN卡結合,向用戶提供基于智能手機等移動通信設備的智能借閱、查詢、定制等移動個性化智能服務。③通過RFID電子標簽嵌入或裝備到館內(nèi)所有物理館藏、物理設備、物理建筑,以及讀者或工作人員的借閱證件等之中,從而實現(xiàn)對館內(nèi)各種機器設備等進行智慧化程序控制及綜合管理,以優(yōu)化人力和物質(zhì)資源的配置;降低成本、節(jié)能減排,并幫助管理者對各個系統(tǒng)的關鍵性指標進行綜合分析,以排除安全隱患。
2.2.4全面的個性化
物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,智慧圖書館將實現(xiàn)虛擬和現(xiàn)實環(huán)境的、更加全面和徹底的個性化服務,即可以將圖書館物理環(huán)境下的各種對象的組織、管理、控制與虛擬環(huán)境下的信息系統(tǒng)連接起來,并通過虛擬世界的信息交互來優(yōu)化物理世界的信息組織與服務;可以將圖書館基于網(wǎng)絡虛擬資源的信息服務與基于館藏實體資源的開發(fā)利用相結合,以實現(xiàn)全方位、立體化的信息服務;可以將用戶在虛擬環(huán)境下的信息行為和在圖書館現(xiàn)實環(huán)境下的信息行為相結合,以及將館藏文獻基本信息與用戶檔案信息結合起來,從而全面跟蹤和獲取用戶的個性化信息,構筑能全面、真實地反映用戶個性特征和需求特征的用戶模型,為用戶提供真正的、全方位的、立體化的個性化服務。
2.2.5更加人性化
物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,智慧圖書館更加展現(xiàn)出以人為本的特征,并推動面向知識社會的、以用戶體驗為核心的下一代創(chuàng)新形態(tài)的形成,使創(chuàng)新與發(fā)展更加關注用戶體驗,注重以人為本。在該環(huán)境下,智慧圖書館服務可以為用戶提供更多、更廣泛的選擇,如自助服務與人工服務的選擇、E-mall服務與手機服務的選擇、RFI電子標簽及其使用模式的選擇等等;可以為用戶提供更加方便而高效的服務,如RFID圖書自助24小時無人借還系統(tǒng);可以為用戶提供更加靈活多樣的服務方式和手段,如RSS訂閱、3G定制、智能手機定制、PDA/PPC定制、E—mail定制、移動E-mail定制等等。
3 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下智慧圖書館的發(fā)展現(xiàn)狀
智慧圖書館是物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下數(shù)字圖書館未來的發(fā)展方向。從信息應用的角度來看,智慧圖書館可分為信息匯集、協(xié)同感知和泛在聚合3個階段。目前,物聯(lián)網(wǎng)技術在圖書館中的應用,還處于智慧圖書館的初級階段,其主要以RFID關鍵技術為主。
RFID技術在圖書館中的應用始于新加坡圖書館。隨之,美國、德國、日本、澳大利亞、馬來西亞等多國圖書館,也相繼采用了該項技術。2005年以后,RFID在圖書館開始了大規(guī)模的應用,并取得了顯著成效。這就使圖書館初步實現(xiàn)了部分功能的智慧化。
一方面,隨著RFID技術在圖書館的應用不斷取得成功,各供應商相繼開發(fā)出多款RFID硬件產(chǎn)品和管理系統(tǒng),充分滿足了圖書館智能化服務和管理的需求。如TAGSYS推出的具有自診斷、自糾錯功能的遠距離HFRFID讀取器Medio L400;Daily RFID開發(fā)出的全新低頻RFID光盤標鑒、多標鑒閱讀器DLS10和有源閱讀器D138(I);FEIG電子開發(fā)的RFID通道門;TAGSYS的E—CormectwareTMRFID數(shù)據(jù)管理軟件;加拿大sky RFID公司的RFID自動化管理系統(tǒng)等等。
另一方面,圖書館RFID的應用各具特色。國外圖書館RFID的應用主要集中在新技術的采用和總分館管理上。如馬來西亞檳榔山與公共圖書館采用的EPC全球Gen2標準,澳大利亞瑞福利納地區(qū)圖書館在Wangga分館試行的RFID,美國亞拉巴馬州Huntsville—Madison君際公立圖書館在其主館和Madison分部采用的RFID等等。而國內(nèi)的應用主要側重于智能化管理和人性化服務。據(jù)2009年公開資料統(tǒng)計,國內(nèi)約有20余家圖書館部署了RFID。不僅如此,一些有研發(fā)實力的圖書館還針對本館實際進行了智能化的二次開發(fā)。如深圳圖書館研制出的第二代智能書車和城市街區(qū)24小時自助圖書系統(tǒng),臺灣研制的智慧型圖書館和圖書定位系統(tǒng),上海普陀區(qū)圖書館設立的圖書漂流自助亭,貴陽市圖書館創(chuàng)建的24小時自助圖書借閱室等等。
不難看出,智慧圖書館初期,RFID技術的應用已初見成效。然而隨著智慧圖書館的進一步發(fā)展,一些問題卻也不容忽視:①標準化問題。目前物聯(lián)網(wǎng)還沒有形成統(tǒng)一的標準。這不僅影響了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,而且還嚴重阻礙了圖書館系統(tǒng)間的互通和整合,由此成為建立和發(fā)展智慧圖書館的一大障礙。②成本問題。目前,物聯(lián)網(wǎng)RFID電子標鑒的價格較之條碼和閱讀器的價格而言,仍然居高不下。要全面部署物聯(lián)網(wǎng)RFID,建設智慧圖書館,成本投入相當巨大,這對于大多數(shù)圖書館來說,實在難以承受。③互操作問題。物聯(lián)網(wǎng)RFID與圖書館業(yè)務、設備及系統(tǒng)間的整合是實現(xiàn)智慧圖書館的根本保障。當前的圖書館自動化集成系統(tǒng)(ILAS)是在條碼技術和磁條技術的基礎上設計的,而物聯(lián)網(wǎng)RFID則是以RFID標鑒技術為基礎設計的,二者在通信協(xié)議、接口、數(shù)據(jù)格式等方面整合難度較大。另外,整合后,對于解決異構系統(tǒng)間信息的互通與交互又是一大難題。④安全問題,圖書館使用物聯(lián)網(wǎng)RFID后,在讀者、文獻、資產(chǎn)、建筑等圖書館管理和服務對象之間實現(xiàn)了互聯(lián)互通,而同時也不可避免地帶來了一些信息安全和隱私安全問題。在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,如何確保信息安全和個人隱私安全是建立智慧圖書館的主要問題之一。⑤政策監(jiān)管問題。智慧圖書館的建立和發(fā)展是在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下進行的,國家層面的支持和有關政策法規(guī)的出臺,是保證物聯(lián)網(wǎng)健康和可持續(xù)發(fā)展的前提,也是建設智慧圖書館的關鍵。然而,目前國家還沒有相關的政策法規(guī),這無疑成了建設智慧圖書館的瓶頸問題。
4 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下智慧圖書館的前景展望
盡管現(xiàn)階段智慧圖書館的建設困難重重,但隨著RFID等物聯(lián)網(wǎng)技術的跨越式發(fā)展,智慧圖書館必將展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。
4.1建立起全新的交互維度
物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,智慧圖書館的每冊圖書都嵌入能夠自動發(fā)送信息的微型智能感應芯片,圖書可以進行自我表達,用戶與圖書館間接觸將變得更加密切,將建立起嶄新的交互方式。微型芯片用于圖書館編目系統(tǒng),OPAC將以完全不同的方式使圖書信息得以呈現(xiàn),且更深入地揭示圖書信息;用戶不僅可以檢索到所需圖書的題錄與館藏信息,而且還可以隨意獲取所需圖書的內(nèi)容提要、專家推薦、同行評價等信息;用戶之間,用戶與館員之間的交流更加廣泛和深入,圖書館服務也更加人性化、個性化、智能化和知識化。微型智能感應芯片用于書庫管理,不僅有利于書庫的密集排放,而且用戶在點擊所需圖書時,圖書將自動發(fā)出信號,所在書架將自動打開,從而使用戶借閱圖書輕松自如。微型智能感應芯片用于讀者卡,用戶身份證識別更加靈活方便,管理層面更加靈活自由,讀者卡功能更加豐富多樣。
4.2實現(xiàn)用戶信息自組織和知識空間的構建
智慧圖書館是RFID等物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展應用的產(chǎn)物,是硬件、軟件、系統(tǒng)、終端和應用的融合,是數(shù)字圖書館智慧化的集中體現(xiàn)。它重視信息和知識的語境,重視對知識、知識元之間的關系及其語境進行描述,并關注知識創(chuàng)建、獲取、傳播、組織和利用的整個生命周期。它能夠通過傳感器和任一終端設備與外界進行信息交流,并結合網(wǎng)絡技術、語義技術對原始數(shù)據(jù)進行語義抽取,以構建基于行業(yè)或學科的宏觀知識空間和基于用戶特定需要的微觀知識空間,進而以動態(tài)、無縫的知識組織方式,使不同格式、不同類型、非結構化的相關媒體信息能夠有效地組織,從而最大限度地實現(xiàn)知識和信息的重復使用。
4.3提供高層次的知識資源服務
【關鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 技術 馬克思 技術倫理
物聯(lián)網(wǎng)是指通過傳感設備按照約定的協(xié)議,把各種網(wǎng)絡連接起來,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。①作為新一代信息技術,物聯(lián)網(wǎng)技術使信息交互由人與人的層面擴充至人與物、物與物之間更為寬廣的層面,在推動經(jīng)濟社會發(fā)展的同時,也會給現(xiàn)實和未來的社會、政治、文化、倫理道德帶來一定沖擊和影響。人類社會始終是在出現(xiàn)問題與解決問題的辯證過程中發(fā)展進步的,在構建物聯(lián)網(wǎng)空間和諧秩序的過程中,需要技術倫理的出場,理性審視技術及其應用。馬克思對現(xiàn)代技術及其社會影響有著深刻的理性思考,用馬克思技術倫理思想引導物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展,將有利于促進物聯(lián)網(wǎng)技術的健康、可持續(xù)發(fā)展。
馬克思技術倫理思想的基本意蘊
技術與社會的關系。技術與社會的關系是國內(nèi)外技術倫理研究的重要問題之一,主要有技術決定論(technological determinism)、社會決定論(socail determinism)、技術社會互動論(tehcnology—society intearetionism)和社會技術整體論(socio—teehniquehoslim)等代表性觀點。技術決定論、社會決定論、以及技術社會互動論雖然在技術和社會的關系上持不同的見解,但本質(zhì)上都堅持技術和社會二元論的觀點。馬克思對技術和社會關系的考察,是系統(tǒng)的社會技術整體論,即突破了以上觀點二元論分析的研究框架,把技術和社會置于同一整體性結構之下,認為兩者既相互獨立又相互建構,社會諸要素與技術的互動作用構建了社會的整體系統(tǒng)。
在馬克思的視野里,技術與社會是系統(tǒng)整體性的關系,技術是構建社會的基本要素之一,不可能剝離社會整體系統(tǒng)而存在,因此對技術的考察不能脫離社會整體。技術與社會既相互獨立又相互建構。一方面,技術對社會具有構成或滲透作用。技術是推動社會生產(chǎn)力發(fā)展和物質(zhì)財富增加的重要因素,并帶動或制約包括自然科學、哲學、道德和文化等社會要素的發(fā)展。另一方面,社會諸因素對技術發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。在馬克思看來,包括社會物質(zhì)生產(chǎn)需要在內(nèi)的社會需要是推動科學發(fā)展的根本動力。此外,馬克思特別重視社會制度等社會基本要素與技術的影響作用,深入研究了包括宏觀層面的社會制度即社會經(jīng)濟形態(tài),以及微觀層面的經(jīng)濟制度政策與技術的相互作用。
技術的正向價值與負向價值。事實判斷和價值判斷的關系是技術倫理學研究的一個核心問題。早在18世紀英國哲學家休謨就提出了一個著名的倫理難題:“是”與“不是”表達的是事實判斷,屬于實然領域,“應該”與“不應該”表達的是價值判斷,屬于應然領域,事實判斷由知識理性來推斷,價值判斷由倫理感性來辨別,實然領域與應然領域不能混淆,因此,事實判斷與價值判斷不可通約。②馬克思則從社會技術整體論的立場,指出技術與社會是一個系統(tǒng)整體,技術在應用發(fā)展進程中必然會因與現(xiàn)實社會存在的多重內(nèi)在聯(lián)系,而被人們給予不同的價值判斷,因此,缺乏價值判斷的事實判斷和缺乏事實判斷的價值判斷都是不存在的,事實判斷和價值判斷辯證統(tǒng)一于技術的實踐活動中。
馬克思以辯證統(tǒng)一的視角看待技術與價值的關系,認為技術具有正負雙重價值,應該把技術本身與技術后果區(qū)分開來。一方面,馬克思肯定了技術的正向價值。馬克思認為技術是推動生產(chǎn)力和社會發(fā)展的重要力量,并通過變革生產(chǎn)生活方式不斷推動社會倫理價值觀念的更新。另一方面,馬克思對技術的負向價值進行了批判。馬克思深刻揭示了技術在資本主義制度下的價值偏向,強調(diào)技術異化的根源在于資本主義私有制而不在于技術本身,進而以制度批判超越了對技術本身的批判。同時,技術也會對社會倫理起消極影響,客觀上造成人性的扭曲與異化和權力的集中與霸權。
技術異化及其消除途徑。在肯定資本主義制度對技術發(fā)展的推動作用的同時,馬克思也對技術的資本主義運用產(chǎn)生的技術異化問題進行了理性批判。在《1844 年經(jīng)濟學哲學手稿》中,馬克思從現(xiàn)實的技術實踐出發(fā),以人本主義為主要依據(jù),對私有財產(chǎn)的起源和本質(zhì)進行追溯和考察,指出在資本主義制度下的技術發(fā)展進步必然會導致異化勞動和人的異化。馬克思認為,在資本主義制度下,“由于機器的推廣和分工的發(fā)展,無產(chǎn)者的勞動已經(jīng)失去了任何獨立的性質(zhì)”③。資本主義制度下的技術應用推動了社會的發(fā)展,也成為了剝削人、壓迫人及致使人性喪失的工具,造成了勞動異化、技術異化、人與人的異化、人與自然的異化。馬克思強調(diào),導致技術異化的根源并不是技術本身,而是資本主義制度,應該將技術本身與技術的資本主義應用區(qū)分開來。
馬克思對制度的批判超越了對技術本身的批判,他指出:以資本支配技術發(fā)展的資本主義制度會導致技術的非人道效應和整體碎片化,而當工人階級擁有生產(chǎn)資料時,異化和不平等將會消失,作為“類”(Gattungswesen)的人類將會在技術進步中從一切自然的或社會的壓迫和束縛中解放出來。因此,只有通過社會變革廢除資本主義制度,消除技術異化的社會制度根源,使技術服務于人的自由和全面發(fā)展,人類才能從制度和資本的奴役中解放出來并獲得真正的自由。
馬克思的社會技術整體論融通了科學技術與倫理價值,他認為技術服務并造福于人類應當是技術倫理的內(nèi)在目標追求,然而對物質(zhì)利益的無止境追求卻使人類在利用技術時,缺乏對技術倫理價值的理性思考和自覺追求,直至技術的負面影響產(chǎn)生之時,才不得不去反思技術倫理的重要性。因此,在積極推進技術進步的同時,必須給予科學和技術以倫理價值的關懷,使技術活動在道德倫理的制約下安全造福于人類。
物聯(lián)網(wǎng)技術及其發(fā)展的倫理價值思考
物聯(lián)網(wǎng)技術及其發(fā)展的正向價值。第一,促進社會財富的增加與經(jīng)濟的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術作為一種能夠實現(xiàn)全面感知、可靠傳遞與智能處理的智能化技術,將使信息交互由人與人的層面,擴充至人與物、物與物之間更為寬廣的層面,從而突破物理世界和信息世界現(xiàn)實存在的信息交互壁壘,實現(xiàn)人類對物理世界進行及時動態(tài)的信息了解與信息控制,這將擴展人類對客觀物質(zhì)世界的認識能力和改造能力。物聯(lián)網(wǎng)技術將凝結并滲透到生產(chǎn)過程之中,有效地推動信息技術與實體經(jīng)濟的結合,使人與物、物與物的信息交互更加快捷,推動生產(chǎn)的自動化與社會化,提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益;并將刺激信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,催生出新的產(chǎn)業(yè)部門與商業(yè)模式,深刻地影響傳統(tǒng)社會的生產(chǎn)方式、生產(chǎn)目的、生產(chǎn)主體、生產(chǎn)對象以及生產(chǎn)過程④,這將改變未來社會的經(jīng)濟布局與發(fā)展結構,為人類社會提供技術進步、產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟發(fā)展的新動力。
第二,促進人們思維水平的發(fā)展與倫理價值觀念的更新。馬克思曾經(jīng)指出:“人是什么樣的,這同他們的生產(chǎn)是一致的,既和他們生產(chǎn)什么一致,又和他們怎樣生產(chǎn)一致。因而,個人是什么樣的,這取決于他們進行生產(chǎn)的物質(zhì)條件。”⑤物聯(lián)網(wǎng)技術在影響傳統(tǒng)社會生產(chǎn)方式的同時,也將改變?nèi)藗兊纳罘绞胶退季S方式,推動社會倫理價值觀念的更新。人們將實現(xiàn)通過智能化、精準化的物聯(lián)網(wǎng)技術來匯集和整合物理世界和信息世界的各種資源,進而使人們的行為變得更加便捷智能,這也將改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)的思維方式,提高思維的及時性和創(chuàng)造性,形成互動式、開放性、反思性和全球化思維模式;物聯(lián)網(wǎng)技術也將促進社會倫理價值觀念的更新,未來物聯(lián)網(wǎng)時代,與物聯(lián)網(wǎng)技術相關的倫理問題會不斷出現(xiàn),倫理道德已不單是規(guī)范人與人之間關系的行為準則,人與動物、植物,甚至無生命的東西,亦即整個自然界都存在一種潛在的道德關系⑥,物聯(lián)網(wǎng)技術將促進人們倫理意識的自覺,拓寬倫理道德研究的領域。
物聯(lián)網(wǎng)技術及其發(fā)展?jié)撛诘呢撓騼r值。第一,網(wǎng)絡隱私保護問題。物聯(lián)網(wǎng)技術的實質(zhì)是通過物聯(lián)網(wǎng)技術終端來對各種物品上的感應器感應到的信息進行處理。物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展將會使越來越多的信息以前所未有的速度和廣度聚集整合,必然會給人類提供海量的物質(zhì)世界和信息世界的信息,這會不會成為一種“數(shù)據(jù)監(jiān)控”(Dataveillance),造成對個人隱私權的侵害?此外,物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展會使隱私問題不僅僅表現(xiàn)為人的隱私,也會產(chǎn)生“物的隱私”。物聯(lián)網(wǎng)技術使得人與物緊密地聯(lián)系在一起,如果只注重人的隱私,無視物的隱私,在物聯(lián)網(wǎng)時代就有可能由于物品信息的泄漏而導致人的信息的泄漏和隱私的侵犯。因此,如何確保網(wǎng)絡隱私不受侵犯,就成為物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展不得不去應對的一個社會倫理問題。
第二,倫理價值沖突問題。物聯(lián)網(wǎng)在為人們提供大量的信息和服務的同時,也會對傳統(tǒng)倫理價值和人性規(guī)范帶來沖擊。物聯(lián)網(wǎng)技術使物處于與人平等的信息主體的狀態(tài),人與物之間固有的分野被逐漸打破,對物的倫理地位的思考將成為人類不可回避的現(xiàn)實問題,當人們通過物傳遞的信息和要求來生活和工作時,物是否會取代人而居于支配和控制地位?與技術的飛速發(fā)展相比,倫理道德的進步通常具有滯后性,物聯(lián)網(wǎng)技術快速發(fā)展的同時,如果缺失有效的道德規(guī)范和行為規(guī)范,容易產(chǎn)生道德失范或違法犯罪行為,會對諸如誠信、公平、正義等人類傳統(tǒng)倫理道德提出挑戰(zhàn),帶來特有的后現(xiàn)代憂慮。物聯(lián)網(wǎng)技術也將打破人類原有的時空概念,構建一個由人類社會、信息世界、物理世界三元連接的、沒有絕對中心的網(wǎng)絡世界,這種將物理時空壓縮化,使人類社會趨于“去根”、“去中心化”的趨勢,是否會使人類陷入尋找自我方位的迷茫與價值困惑之中?因此,需要對物聯(lián)網(wǎng)技術進行倫理價值的自覺反思,緩解技術應用給人類和社會帶來的新問題。
物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展中馬克思技術倫理思想的人本實現(xiàn)
堅持以人為本的技術價值觀。以人為本的技術價值觀是指堅持技術服務、造福于人類的原則,尊重人的主體價值和權利,通過技術的發(fā)展進步促進社會物質(zhì)財富與精神財富的增長,為實現(xiàn)人的自由而全面的發(fā)展提供條件。人在物聯(lián)網(wǎng)技術面前應當體現(xiàn)主體性,防止物聯(lián)網(wǎng)社會信息權利的異化。信息權利的異化是指主體所享有的用于促進自身及其他主體全面發(fā)展和完善的信息權利,在網(wǎng)絡社會的知識權力結構主宰下發(fā)生轉向,即不但不能促進自身及其他主體的發(fā)展與完善,反而造成了主體權利的自我放棄或被自身的信息權利所駕馭。物聯(lián)網(wǎng)技術開發(fā)和應用過程中,應當明確以人為本的倫理意識,充分尊重人的價值與權利,通過技術的發(fā)展應用逐步提高人的認知能力和創(chuàng)新能力,促進技術進步與人的發(fā)展的相互作用,使物聯(lián)網(wǎng)社會的生產(chǎn)、生活與交往方式不致陷入技術因素大于人的主體因素的倫理困境。
堅持的批判精神。理論的科學性和革命性來源于對社會發(fā)展的規(guī)律性認識,來源于對現(xiàn)實世界和思想文化的理性考量和揚棄,體現(xiàn)了徹底的批判精神,堅持徹底的批判精神才能保持的科學性和革命性。⑦面對物聯(lián)網(wǎng)技術,我們需要堅持的批判精神,既要肯定這一技術及其發(fā)展的正向價值,也要看到在某種程度上有可能帶來各種技術異化現(xiàn)象。一方面,對脫離社會整體而強調(diào)技術單方面發(fā)展的技術理性思維進行批判。技術理性片面關注技術手段是否達到目的而忽視對自身價值的思考和提升。物聯(lián)網(wǎng)時代,在尊重和運用技術的同時,也要對技術理性進行批判,克服片面關注物聯(lián)網(wǎng)技術的經(jīng)濟效益所帶來的各種弊端。另一方面,對物聯(lián)網(wǎng)技術及其發(fā)展?jié)撛诘呢撓騼r值進行反思。物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展過程中應樹立憂患意識,宣傳正確的物聯(lián)網(wǎng)倫理道德,倡導公平正義、誠實守信、權利義務、自律他律等觀念,多角度、多方位對物聯(lián)網(wǎng)技術與現(xiàn)實世界的影響作用進行關注和評價,在理性批判中發(fā)現(xiàn)并尋求解決技術發(fā)展負向價值的具體路徑,推動技術與社會的和諧進步。
健全公平、正義的社會制度。技術不可能獨立于社會之外而存在,技術與勞動生產(chǎn)、自然科學、社會科學、倫理道德和思想文化等社會要素相互作用、共同發(fā)展。為保證技術與社會的良性互動、共同發(fā)展,需要以公正合理的社會制度為支撐,規(guī)范社會秩序、調(diào)整社會矛盾,創(chuàng)造健康有序的社會環(huán)境,以促進社會公正以及人的自由而全面發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)時代,要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術應用過程中趨利避害的目標,需要依托公平正義的社會制度。一方面,加強物聯(lián)網(wǎng)立法規(guī)范建設。物聯(lián)網(wǎng)立法需要理性地從宏觀層面與物聯(lián)網(wǎng)技術規(guī)范相協(xié)調(diào),堅持整體性、預見性的原則,對物聯(lián)網(wǎng)社會的網(wǎng)絡隱私侵犯、知識產(chǎn)權保護、網(wǎng)絡生態(tài)秩序構建等問題進行法律探討,對政府和網(wǎng)絡服務商的責任、權利和義務進行法律規(guī)范,逐步構建合理有序的物聯(lián)網(wǎng)法律體系。另一方面,完善行政管理制度。加強對企業(yè)和個人行為的監(jiān)督和調(diào)控,規(guī)范物聯(lián)網(wǎng)技術研發(fā)和利用,實現(xiàn)技術倫理規(guī)范與行政手段干預的結合,解決技術應用過程中可能產(chǎn)生的各種矛盾和沖突,協(xié)調(diào)各要素之間的關系,保證物聯(lián)網(wǎng)科技推動人、自然和社會的和諧共生、共同發(fā)展。
物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展將會帶來新的技術革命,產(chǎn)生新的社會變革,同時,不可避免地會引發(fā)各種倫理問題。因此,需要積極以馬克思技術倫理思想為指導,引領物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中諸多問題的逐步解決,推動物聯(lián)網(wǎng)技術和社會的共同發(fā)展。
(作者分別為南京郵電大學學院講師、河海大學學院博士研究生,南京郵電大學學院教授;本文系江蘇高校哲學社會科學重點研究基地重大項目“物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與社會形態(tài)變革研究”和江蘇省教育廳高校哲學社會科學研究基金資助項目階段成果,項目編號分別為:2010JDXM033,2012SJB710019)
【注釋】
①閔春發(fā):“物聯(lián)網(wǎng)的意涵、特質(zhì)與社會價值探析”,《中國人民大學學報》,2011年第6期,第41頁。
②李三虎:“技術倫理的休謨難題解—走近馬克思的技術倫理思想”,《探求》,2005年第1期,第15頁。
③《馬克思恩格斯選集》,北京:人民出版社,1972年,第258,第127頁。
④易想和:“物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的綜合影響及風險規(guī)避”,《天中學刊》,2012年第1期,第62頁。
⑤《馬克思恩格斯選集》(第1卷),北京:人民出版社,1995年,第25頁。
⑥陳曉英:“論科學技術與倫理道德”,《社會科學輯刊》,2004年第1期,第173頁。