摘 要:物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用,在很大程度上推動了我國鐵路運輸事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。文章在闡述物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于鐵路運輸領(lǐng)域重要意義的基礎(chǔ)上,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)及工作原理,探析了其在鐵路運輸領(lǐng)域內(nèi)的具體應(yīng)用,并思考了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)今后的應(yīng)用方向。
關(guān)鍵詞:鐵路運輸;物聯(lián)網(wǎng);應(yīng)用
引言
隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的提升,城市化建設(shè)的發(fā)展,交通運輸體系越來越完善。其中,鐵路運輸作為交通運輸體系內(nèi)不可或缺的重要構(gòu)成部分,在交通運輸中發(fā)揮著巨大作用,為社會的物資運輸、人員出行提供了較大便利。并且,由于鐵路運輸系統(tǒng)的不斷完善,其逐漸成為社會公眾優(yōu)先選擇的運輸或乘搭方式,使得鐵路運輸存在的運營密度高、客流量大特征越來越顯著。在此情況下,如何緩解鐵路運輸中高密度與高人流量造成的困擾,提高鐵路運輸服務(wù)質(zhì)量與效率,成為當(dāng)前鐵路運輸行業(yè)需要思考的重點問題。而物聯(lián)網(wǎng)在鐵路運輸領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用,通過對現(xiàn)代信息科技技術(shù)的運用,在很大程度上提高了鐵路運輸服務(wù)的工作效率,推動了鐵路運營的自動化發(fā)展進(jìn)程。因此,物聯(lián)網(wǎng)在鐵路運輸領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用,具有較高的實用價值。
1 物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)及工作原理分析
物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建,主要依賴于現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)。而在物聯(lián)網(wǎng)內(nèi),RFID(Radio Fre-quency Identification)電子標(biāo)簽技術(shù)是最為關(guān)鍵的核心技術(shù)之一。通常情況下,RFID系統(tǒng)包含電子標(biāo)簽與閱讀器兩個部分,電子標(biāo)簽主要用于對相關(guān)物件的識別,需要安裝至其物件上,而閱讀器主要用于數(shù)據(jù)的讀取,由相應(yīng)的存儲器結(jié)構(gòu)與技術(shù)所支撐。電子標(biāo)簽為了實現(xiàn)與閱讀器之間的通信,主要將一些重要模塊集成于同一芯片內(nèi)。在芯片中,通過容量大小不同的EEP-ROM完成對相關(guān)數(shù)據(jù)或識別碼的存儲處理。通過連接天線或安置電池于芯片外圍,便可用于貨物的標(biāo)識及相關(guān)人員身份的識別。電子標(biāo)簽還具有適應(yīng)性強(qiáng)、遠(yuǎn)距離運作、運動目標(biāo)識別等較多應(yīng)用優(yōu)勢。
在大部分RFID系統(tǒng)內(nèi),閱讀器在限定區(qū)域內(nèi)將一定頻率的電磁波發(fā)射出去,而在電子標(biāo)簽內(nèi)存在相同頻率的LC串聯(lián)諧振電路。在經(jīng)過此區(qū)域時,電子標(biāo)簽內(nèi)的LC諧振電路便會對同電磁波產(chǎn)生共振,進(jìn)而讓電容內(nèi)充滿電荷。緊接著,電容內(nèi)產(chǎn)生的電荷便會通過另一端的電子泵傳至別的電容內(nèi)進(jìn)行存儲,在存儲量達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)時,就可以為各個電路輸送工作電壓,擔(dān)任電源的工作,以順利完成對閱讀器數(shù)據(jù)的接收或電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的發(fā)射。在接收到由電子標(biāo)簽發(fā)射的數(shù)據(jù)后,閱讀器便會通過相關(guān)裝置完成數(shù)據(jù)的解碼及錯誤校驗,在識別數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠的基礎(chǔ)上,將其以無線方式傳輸至相關(guān)網(wǎng)絡(luò)上。
從實質(zhì)上講,RFID技術(shù)的基本工作原理較為清晰、簡單,主要就是電子標(biāo)簽進(jìn)入相應(yīng)區(qū)域,在獲取由閱讀器發(fā)射的射頻信號后,將存儲于芯片內(nèi)的相關(guān)信息(Passive Tag)在感應(yīng)電流的作用下順利發(fā)送出去,或是將特定頻率信號(Active Tag)主動發(fā)送出去。閱讀器則是將接受到的數(shù)據(jù)信息解碼讀取識別后,發(fā)送至相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi),完成后續(xù)的處理。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路運輸領(lǐng)域內(nèi)的具體應(yīng)用
現(xiàn)階段,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在國內(nèi)鐵路運輸領(lǐng)域中已有了初步的嘗試,主要表現(xiàn)在貨物運輸及乘客搭乘的服務(wù)及安全保護(hù)體系內(nèi),在很大程度上提升了鐵路運輸服務(wù)的效率與質(zhì)量,省去了鐵路運輸過程中一些較為復(fù)雜的操作環(huán)節(jié),為乘客出行提供了便利。
2.1 火車票售票、檢票的智能化應(yīng)用
當(dāng)前,隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及與移動通訊技術(shù)的不斷成熟,物聯(lián)網(wǎng)在國際高速鐵路運輸領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用發(fā)展越來越快。在國內(nèi),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已成功應(yīng)用到鐵路運輸售票及檢票系統(tǒng)內(nèi),實現(xiàn)了鐵路售票、檢票的高程度自動化,為廣泛的客戶群體省去了較多麻煩。其中,應(yīng)用最為普遍的為RFID電子容票,通過自動售票機(jī),滿足大量乘客限定范圍內(nèi)的乘搭需求。同時,在檢票過程中,主要由制定讀寫器來快速分析票據(jù)上的數(shù)據(jù),評定其有效性,不僅便利乘客出行,也大大減輕了相關(guān)工作人員的工作負(fù)擔(dān)。
2.2 鐵路行車中的調(diào)度管理信息采集系統(tǒng)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路行車調(diào)度管理中的應(yīng)用,主要通過將電子芯片安置于每個車廂內(nèi),以掌握運行中的鐵路速度,并通過相關(guān)信號系統(tǒng),實現(xiàn)對其實時調(diào)度管理。其中,不僅在具體車廂內(nèi)安裝有相應(yīng)的電子標(biāo)簽芯片,并在鐵路中相隔一定距離的位置安裝讀寫器,以便于相關(guān)管理人員實時掌握完整的鐵路運行信息,了解火車運行的具體速度、當(dāng)前位置,為火車的合理調(diào)度及安全控制提供了較大助力。
2.3 鐵路運行車輛智能化監(jiān)控識別系統(tǒng)
通常情況下,鐵路中車輛智能化識別系統(tǒng)包含地面自動識別設(shè)備(AEI)、復(fù)示設(shè)備、數(shù)據(jù)集中管理、車身底部識別標(biāo)簽等五方面內(nèi)容。其中,地面自動識別裝置主要涉及到微波射頻裝置、列車探測裝置、遠(yuǎn)程通信設(shè)備、防雷設(shè)備等。在各個站點裝設(shè)自動識別儀器,自動讀取過往車輛的信息數(shù)據(jù),并將其傳至信息中心,完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息處理。以這種自動識別的方式,將車次、車類型等各類信息及時采集起來,以順利實現(xiàn)對機(jī)車各個時段的有效跟蹤。
2.4 由物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持的客運系統(tǒng)
將讀寫器安置于鐵路系統(tǒng)的各相應(yīng)位置,以實現(xiàn)對車票內(nèi)芯片的識別,便于乘客管理。同時,通過系統(tǒng)自動統(tǒng)計乘客數(shù)量,一旦有乘客進(jìn)入與之不對應(yīng)的檢票口,則會發(fā)出提醒警示。在列車正常出駛后 所采集的信息也會在第一時間內(nèi)送至下一車站,并提供相應(yīng)的自動化服務(wù),完成對乘客信息的再次確認(rèn)。
2.5 在鐵路貨運物流信息化系統(tǒng)的應(yīng)用
隨著現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,社會公眾的生活方式也發(fā)生了翻天覆地的變化,生活、生產(chǎn)等各個方面對網(wǎng)絡(luò)的依賴性也越來越大。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路運輸系統(tǒng)的應(yīng)用,不僅能讓鐵路運輸管理的相關(guān)工作人員實時掌握鐵路運輸?shù)膭討B(tài),快速核對信息,也能將相關(guān)信息傳輸至網(wǎng)絡(luò)上,客戶通過相關(guān)信息驗證后,便可查詢到自身需要迫切了解的信息,以便于客戶根據(jù)查詢信息,作出較合理的決策。
3 鐵路運輸領(lǐng)域內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展方向
隨著當(dāng)前鐵路建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在鐵路運輸領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用越來越廣,應(yīng)用程度也越來越深,鐵路運輸邁入了智能化發(fā)展的新階段。在今后,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必將會應(yīng)用到鐵路運輸?shù)母喾矫妗?/p>
3.1 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于站車信息的共享系統(tǒng)
當(dāng)前,鐵路的售票系統(tǒng)已實現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的連接,但僅包含售票服務(wù),還無法提供補(bǔ)票服務(wù),使得車上補(bǔ)票與車站留有票之間存在較大出入,造成了極大的損失。對此,可借助RFID技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)信息共享性,連通補(bǔ)票與售票系統(tǒng),建立一個共享網(wǎng)絡(luò)體系,使得車站相關(guān)管理人員能及時掌握準(zhǔn)確的需補(bǔ)票人數(shù),并以及為依據(jù),合理判定需預(yù)留車票。而車上管理人員也能及時掌握列車售票預(yù)留情況,以幫助相關(guān)乘客及時辦理補(bǔ)票手續(xù),進(jìn)而實現(xiàn)對列車資源的最大化利用。
3.2 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于綜合安全預(yù)示系統(tǒng)
在鐵路運輸?shù)陌踩芾矸矫?,今后可?gòu)建由物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持的綜合安全預(yù)示系統(tǒng),通過其應(yīng)用能感應(yīng)列車運行中可能存在的各類隱患,包括操作故障、火災(zāi)等,以保障列車運行的安全、可靠。
3.3 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于倉庫管理系統(tǒng)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可應(yīng)用于鐵路運輸領(lǐng)域內(nèi)的倉庫管理,通過構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的倉庫管理系統(tǒng),借助其電子標(biāo)簽,實現(xiàn)對各類運輸物品的自動化掃描識別,以確認(rèn)貨物在倉庫內(nèi)的安全、無誤。
參考文獻(xiàn)
[1]趙麗麗.鐵路貨物運輸管理中常見問題分析[J].企業(yè)改革與管理,2015(16).
[2]崔蓉.對鐵路貨運發(fā)展電子商務(wù)的探討[J].理論學(xué)習(xí)與探索,2015(4).
[3]張素芳.關(guān)于和諧型機(jī)車高級修信息管理系統(tǒng)架構(gòu)[J].科技與創(chuàng)新,2015(20).
[4]魏國華.我國鐵路物流信息化發(fā)展策略[J].合作經(jīng)濟(jì)與科技,2015(19).
作者簡介:劉斌(1986-),男,重慶市永川區(qū),現(xiàn)職稱:助理工程師,學(xué)歷:碩士研究生,研究方向:材料科學(xué)與工程。