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物聯網在我國鐵路運輸領域的應用與發展探討

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摘要:隨着社會經濟和科學技術的迅速發展,資訊技術在生活中的應用範圍日益廣闊,其影響力也日益擴大,其中最爲典型的就是物聯網的使用。近年來我國的大規模建設中,鐵路建設佔據了重要地位,在這種發展形勢下,將物聯網與鐵路運輸相結合就成爲了發展的必然趨勢,對交通運輸業的發展產生了深遠的影響。本文將針對當前物聯網在我國鐵路運輸領域的具體應用與未來的技術發展展開探討。

物聯網在我國鐵路運輸領域的應用與發展探討

關鍵詞:物聯網;運輸;應用;鐵路

在當前的社會背景下,鐵路運輸系統已經成爲交通運輸系統中最重要的組成部分之一,並且其整個鐵路運輸系統十分龐大。鐵路運輸方式受到普遍的歡迎,因而鐵路運輸逐漸呈現出客流量大、運營密度高的特點,針對於現階段鐵路發展的制約因素進行分析,鐵路運輸安全問題的解決是關鍵之處,這就對提高鐵路客運線的實際工作效率和自動化的水平提出了更高的要求,而這些標準恰恰就可以藉助於物聯網實現鐵路資訊化來解決達成。以下筆者將對相關的問題進行分析。

一、物聯網的具體剖析

物聯網簡單來說是能夠將物體進行連結的網絡,在這個過程中主要涉及的設備是各種類型的資訊傳感設備,而主要的傳感設備有激光掃描器、紅外感應器、全球定位系統等,這些設備透過與互聯網建立起一個資訊傳達的交叉式網絡來發揮作用,在對物品與網絡進行聯接時,在物品上提前設定的二維碼、電子標籤和傳感器與接口進行無線的網絡相連,這樣的方式一定程度上就相當於使物品具有了智能性,也就是在人與物品、物品與物品之間藉助於傳感設備建立起相互關聯的溝通,因而也叫作“傳感網”。

對“物聯網”這一概念的起源進行分析則可追溯到1999年,在其起源時期它的定義相對簡單,指的是爲在智能化的前提下實現對物品的識別和管理而運用射頻識別等資訊傳感設備將作用對象與互聯網建立起聯繫。到了20世紀,物聯網更是得到了發展性的運用,國際電信聯盟就曾經在資訊社會世界峯會上正式提出了這一概念,使其被更多的人知曉。物聯網運用的專家對物聯網進行整體化的分析,總結出了物聯網在工業檢測、智能交通和社會公共安全方面的全方位應用特點,在當前的資訊時代下,物聯網在未來的發展形式可見一斑,它必將會帶來如同第三次資訊技術革命的席捲風潮,進一步拓展技術運用的市場空間。

二、物聯網的核心技術剖析和工作原理分析

物聯網的出現建立在網絡技術的基礎上,其中最主要的技術之一就是RFID電子標籤技術,一般情況下是由閱讀器和電子標籤兩部分構成的。電子標籤一般附着於被識別的物體之上,由多個主要的模組統一集成於一塊芯片之中最終達到與閱讀器之間的通信,最要典型的特點是能夠識別運動目標、對環境的適應性強、可控制的距離較遠等;而閱讀器是則是一種讀寫裝置或者讀裝置,至於它究竟屬於哪一種裝置類型是由它所使用的存儲器的整體構造和技術運用來決定的。電子標籤芯片上的EEP-ROM容量空間範圍大,其容量空間從幾比特至幾萬比特之間不等,在技術操作時可以用來儲存識別碼或者其他的相關數據,而芯片的外部區域上只需要用天線進行連接,以此來完成對人員身份的識別與確認和對物品的標識。在RFID系統中,大多數的閱讀器都在限定的範圍中進行電磁波的發射,而限定範圍的大小是由閱讀器的天線尺寸和實際工作頻率決定的,同時在電子標籤中存在着LC串連諧振電路,它在執行時的頻率則等同於閱讀器在限定範圍內發射的電磁波頻率。當電子標籤在這個頻率範圍內經過時,受到電磁波的刺激使得LC諧振電路發生了能夠使電容內部產生電荷的共振,並且在電容的另一端聯通一個單向導通的電子泵就能夠直接將電容之中的電荷輸送轉移到另一個電容中加以儲存,當存儲的電荷數值達到一定的程度這個承受電荷轉移的電容就能夠轉化爲電源爲其他的電路施加工作電壓以達到發射電子標籤之中的數據或者對閱讀器之中的數據進行接收的目的。閱讀器在接收數據是直接面向電子標籤,之後透過解碼和校驗對所接收到的數據有效性進行判斷,當交驗合格之後藉助於無線方式將數據以傳送的方式輸送到計算網絡之中。

實際上對RFID技術的具體工作進行原理上的剖析,則較爲簡單,它是在標籤抵達磁場之後由接收解讀器發出射頻信號,當感應電流獲得了充足的能量之後就可以將存儲在芯片之中的物品資訊進行傳送,或者是透過將某一個頻率的信號主動發出,由解讀器將資訊進行解讀之後再輸送至中心資訊系統對這些數據進行相關的處理。

三、物聯網在我國鐵路運輸領域中的當前應用狀況

物聯網技術被投入到鐵路運輸領域中進行使用得到了初步的發展,尤其是其智能化的特點爲鐵路運輸部門和乘客都帶來了極大的便利之處,在客貨運輸的安全保障系統和服務系統之中得到了普遍的應用,極大的提高了鐵路運輸的安全性和爲乘客服務的水平。

3.1 物聯網智能化功能在火車票售票和檢票之中的應用

從當前物聯網在鐵路運輸中的實際應用來看,物聯網技術得到了迅速的發展,其智能化的應用特點在火車票售票和檢票層面一覽無餘,這就使得對外出行的乘客出於便利的考慮更多的選擇鐵路運輸,在一定程度上擴大了鐵路運輸的乘客量。目前,在鐵路運輸領域之中使用到的火車票售票和檢票方式是RFID電子客票,它與傳統的售票方式的不同就在於它的自動化、智能化,它可以根據乘客的實際需要也就是乘客在自動售票機上下達的指令來使乘客直接提取自己想要的火車票,當然乘客輸入的車票內容是否有效還可以透過檢票中特定的讀寫器來進行解讀與辨識,從乘客的角度來說爲乘客的鐵路出行提供了便利,而從鐵路運輸部門的角度來說則是減少了工作人員辦理火車票的煩瑣程序,提高了工作效率。

3.2 車輛智能化監控識別系統在鐵路運輸之中的運用

在鐵路衆多的工作系統之中,車輛智能化監控識別系統是重要的組成部分,它主要由五個部分構成,分別是機車車身底部識別標籤、復示設備、地面自動識別設備、數據集中管理和中央數據庫管理,對地面自動識別設備的具體構成進行更加細緻的分析,則其中主要有列車探測裝置、天線、遠程通信設備、防雷設備、讀取裝置和微波射頻裝置等,當地面自動識別以其被裝置在不同的站點區域之中,就可以透過對過往的鐵路列車資訊的採集和解讀來對傳送至資訊系統之中的資訊進行處理,要採集的資訊內容包括過往列車的數量、類型和車次等各種與列車的執行和管理有關的數據資訊,透過這種方式,車上的資訊管理系統就能夠實現對列車動態在不同時段中的實時監控和有效跟蹤。