劉夢霞

(江蘇省常州技師學(xué)院,江蘇 常州 213032)

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)等信息的承載體,將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與電信通信技術(shù)聯(lián)合實(shí)現(xiàn)信息交互網(wǎng)絡(luò)。 區(qū)別于傳統(tǒng)信息處理中存在的數(shù)據(jù)收集來源單一、適用范圍受限等缺陷,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在當(dāng)前信息時代應(yīng)用價值顯著。當(dāng)下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)未廣泛應(yīng)用于統(tǒng)計(jì)工作,傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)工作存在成本效率等方面問題,國家統(tǒng)計(jì)部門大力推進(jìn)PDA 數(shù)據(jù)采集技術(shù),但PDA 數(shù)據(jù)采集技術(shù)建立在手工操作基礎(chǔ)上,未運(yùn)用當(dāng)前迅速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)。 為提升統(tǒng)計(jì)工作科學(xué)性,解決目前統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集存在的問題,本文探索了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集技術(shù),將計(jì)算機(jī)技術(shù)與統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行整合,有助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與統(tǒng)計(jì)工作的對接,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)準(zhǔn)確收集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),促進(jìn)政府部門做出準(zhǔn)確決策。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)研究

當(dāng)前信息產(chǎn)業(yè)成為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱,物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)通過網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備進(jìn)行信息交換。 計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)提高了人們處理信息的能力,物聯(lián)網(wǎng)帶來新的信息產(chǎn)業(yè)浪潮,數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)成為信息時代改變?nèi)藗兩畹男峦緩?實(shí)現(xiàn)從大量數(shù)據(jù)中提取有價值信息的高級處理過程。 目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)數(shù)據(jù)挖掘跟不上在信息產(chǎn)業(yè)中的發(fā)展速度,通過反向控制傳感網(wǎng)絡(luò)可以達(dá)到控制客觀事物運(yùn)動發(fā)展的目的,數(shù)據(jù)挖掘成為物聯(lián)網(wǎng)中的重要環(huán)節(jié)[1]。

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)簡介

2005 年,國際電信聯(lián)盟發(fā)布報(bào)告中定義物聯(lián)網(wǎng)不再局限于RFID 技術(shù)。 物聯(lián)網(wǎng)包含上萬億個節(jié)點(diǎn),代表各種對象,是繼計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)后的又一科技革命,包括通信計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向。 物聯(lián)網(wǎng)具有全面感知、智能處理的特征,典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用包含傳感器等電子元器件及傳輸通道部分。 目前,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展需要解決低成本應(yīng)用、高智能化等問題,要求物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的海量異構(gòu)數(shù)據(jù)得到及時智能處理。 物聯(lián)網(wǎng)視頻技術(shù)可以應(yīng)用于航空、郵政、煙草等領(lǐng)域,北京大學(xué)舉行的中國移動政務(wù)研討會,提出了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展代表新信息技術(shù)的形成。 物聯(lián)網(wǎng)是計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)后的信息化產(chǎn)業(yè)浪潮,有望成為后金融微機(jī)時代的經(jīng)濟(jì)增長引擎。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域包括電力管理、環(huán)境保護(hù)、交通安全、精細(xì)農(nóng)業(yè)等[2]。 我國物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用由電信業(yè)首先試水,電信公司制定了詳細(xì)的M2M 市場拓展計(jì)劃。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集中的支持作用

物聯(lián)網(wǎng)是經(jīng)用戶端擴(kuò)展到任何物品進(jìn)行信息交換的網(wǎng)絡(luò),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是可以聯(lián)系一切網(wǎng)絡(luò)的,我國將物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展列為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的高點(diǎn)。 數(shù)據(jù)采集為測試管理提供數(shù)據(jù),為縮短數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)周期,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)具有重要意義。 目前國內(nèi)對物聯(lián)網(wǎng)在統(tǒng)計(jì)工作中的應(yīng)用研究集中于數(shù)據(jù)采集方面[3],研究在規(guī)范統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集工作流程下,構(gòu)建新型統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),通過發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)識別功能判斷商品在市場中所占的份額,避免人為誤差的產(chǎn)生。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用,包括條碼技術(shù)掃描解析、射頻識別掃描解碼、光學(xué)字符識別掃描等[4]。 條碼解析是常見的自動識別技術(shù),隨著商品條碼技術(shù)的廣泛應(yīng)用,通過使用條碼掃描器采集商品價值信息,計(jì)算商品價值。 射頻識別技術(shù)應(yīng)用對距離要求放寬,使得企業(yè)在商品銷售方面更加高效,起到優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈的作用。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用價值

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)流分類與統(tǒng)計(jì)分析。 通過使用射頻光電等現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),使得物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集更加方便;通過現(xiàn)代技術(shù)獲取海量數(shù)據(jù),彌補(bǔ)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)缺失等弊端。 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)具有實(shí)時性等特點(diǎn),對數(shù)據(jù)缺失值、模糊值整理方面采取高效關(guān)聯(lián)度方法進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗。 通過數(shù)據(jù)清洗物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)具有實(shí)時性等特點(diǎn)表現(xiàn)為數(shù)據(jù)流,研究給出分類數(shù)據(jù)流方法,通過應(yīng)用不同分類方式,得到使用者針對不同側(cè)重點(diǎn)分類結(jié)果。 研究將現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)法與物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)結(jié)合,克服傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)工作在整理數(shù)據(jù)分析方面的特點(diǎn)。 物聯(lián)網(wǎng)通過互聯(lián)網(wǎng)使監(jiān)測終端進(jìn)行通信實(shí)現(xiàn)物物相連,可以把軟件安裝到云計(jì)算平臺,在云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲與統(tǒng)計(jì)分析,節(jié)省購買軟硬件費(fèi)用支出。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)應(yīng)用方案

筆者梳理了互聯(lián)網(wǎng)與政府統(tǒng)計(jì)、物聯(lián)網(wǎng)與政府統(tǒng)計(jì)等有關(guān)文獻(xiàn)資料,回顧信息技術(shù)與政府統(tǒng)計(jì)的相關(guān)情況,PDA 數(shù)據(jù)采集近似是物價數(shù)據(jù)采集技術(shù)的進(jìn)步,但仍存在一定的不足。 本文給出物聯(lián)網(wǎng)在統(tǒng)計(jì)工作中的應(yīng)用涉及,促進(jìn)統(tǒng)計(jì)工作的進(jìn)一步高效準(zhǔn)確。 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用包括條碼掃描技術(shù)、RFID掃描解碼技術(shù)等[5]。 條碼掃描技術(shù)是常見的自動識別技術(shù),掃描系統(tǒng)含有光學(xué)系統(tǒng)與探測器部分,把圖案光信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)電信號;信號整形階段經(jīng)放大整形后得到矩形方波信號,通過譯碼把譯出結(jié)果輸出到數(shù)據(jù)采集器。

2.1 條碼掃描技術(shù)

研究設(shè)計(jì)更好的物價采集方案,提高物價采集工作效率,得出相應(yīng)的方法,把類似優(yōu)盤小裝置連接到商場電腦后臺銷售管理系統(tǒng),獲取價格信息。 RFID 技術(shù)具備遠(yuǎn)距離識別讀取信息的能力,可以幫助銷售企業(yè)對商品的管理,銷售與制造企業(yè)的工作聯(lián)系可以方便信息溝通,對產(chǎn)銷鏈條具有優(yōu)化作用[6]。 采價員手持PDA 找到相應(yīng)規(guī)格品掃描可以錄入的商品信息,PDA使用包括信息采集與處理應(yīng)用層。 采價點(diǎn)安裝固定式RFID 閱讀器,RFID 閱讀器相比人工采價效率高,可以實(shí)時了解市場物價變動。 主要對象是RFID 標(biāo)簽商品,RFID 通過無線網(wǎng)與統(tǒng)計(jì)部門連接。 RFID 系統(tǒng)工作流程為消費(fèi)者通過購物通道,RFID 閱讀器感應(yīng)標(biāo)簽切換為工作狀態(tài),通過天線對標(biāo)簽按程序指令讀取,把商品價格信息經(jīng)無線網(wǎng)傳輸給統(tǒng)計(jì)部門。 語音系統(tǒng)告知消費(fèi)者結(jié)算成功,系統(tǒng)提醒工作人員使用閱讀器補(bǔ)充完成操作。

2.2 文本掃描解碼技術(shù)

文本掃描技術(shù)是光學(xué)字符識別技術(shù),通過掃描錄入媒介文字信息,文本識別技術(shù)把圖像信息轉(zhuǎn)化為文字,PDA 計(jì)算機(jī)顯示識別結(jié)果,可以把圖片數(shù)據(jù)通過掃描影像處理。 利用文本掃描采集價格的關(guān)鍵技術(shù)是OCR 技術(shù),應(yīng)用OCR 軟件客戶端,建立數(shù)據(jù)庫成本小,可以降低人工勞動強(qiáng)度。 音頻解碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自由識別語音技術(shù),在工業(yè)中得到應(yīng)用,手機(jī)等廣泛采用語音識別技術(shù),豐富了使用功能。 語音模板建立是語音識別技術(shù)的關(guān)鍵,農(nóng)貿(mào)市場環(huán)境語音識別模板構(gòu)建困難,采取系列方法可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)貿(mào)市場語音識別。 由于中國人口眾多,有不同的方言,需要收集各地農(nóng)貿(mào)市場價格語音,將采價人員負(fù)責(zé)區(qū)域的農(nóng)產(chǎn)品用語音形式上報(bào),做出當(dāng)?shù)剞r(nóng)產(chǎn)品價格模板,當(dāng)?shù)剞r(nóng)貿(mào)市場語音錄入進(jìn)行對比選擇。

3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采集應(yīng)用

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采集應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需要構(gòu)建影響模型,進(jìn)行擬審計(jì)算機(jī)感知數(shù)據(jù)采集拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 常規(guī)人工采集數(shù)據(jù)不能適應(yīng)計(jì)算機(jī)數(shù)字化要求,SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同擬審計(jì)算機(jī)通信,為計(jì)劃控制提供及時的數(shù)據(jù)支持。 構(gòu)建開放的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)作工作是物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行基礎(chǔ),由于缺乏數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)化,需要將射頻識別標(biāo)簽嵌入用戶主機(jī),如何保證標(biāo)簽所有者隱私成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵。

3.1 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的計(jì)算機(jī)感知數(shù)據(jù)采集模型構(gòu)建

傳感器數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)選擇網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),通過GRPS 傳輸方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)通信。 網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)具有相同數(shù)據(jù)采集能力,使網(wǎng)絡(luò)處于多個簇中,由于網(wǎng)絡(luò)中每對節(jié)點(diǎn)有多個路徑提高魯棒性。 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集需要研究RFID 掃描技術(shù),射頻掃描技術(shù)可適應(yīng)各種環(huán)境,電子標(biāo)簽接收異常數(shù)據(jù)位置等,傳給讀寫器反映后無線電頻率信號,完成對異常數(shù)據(jù)定位,通過信號時差判斷RFID 標(biāo)簽與閱讀器的距離。 RFID 讀寫器寫的a參考節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)為(X1,Y1,Z1),通過公式計(jì)算求解確定信息節(jié)點(diǎn)d坐標(biāo)。 需計(jì)算異常數(shù)據(jù)借助RFID技術(shù)掃描初始時間,分析異常數(shù)據(jù)掃描初始位置計(jì)算公式為N1-Nt+1＞x,Nt+1為時間t+1 重復(fù)掃描數(shù)據(jù)次數(shù);重復(fù)掃描數(shù)據(jù)次數(shù)超過設(shè)定閾值確定時間t+1 為異常數(shù)據(jù)掃描初始位置。 集散異常數(shù)據(jù)掃描初始時間t=t0+(t+1)×T,t0為數(shù)據(jù)初始采集時間。

3.2 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采集需要確定數(shù)據(jù)時序,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)字邊界對齊。 電路串聯(lián)后統(tǒng)計(jì)數(shù)不能與時序數(shù)據(jù)合并,利用余弦線性序列數(shù)據(jù)相乘法提取濾波器,可以通過15個信道將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)傳送給各模塊,數(shù)字變頻信號從高頻轉(zhuǎn)到低頻有利。 存儲數(shù)據(jù)從上向下傳送需從數(shù)據(jù)讀取相應(yīng)主機(jī)數(shù)據(jù),FPGA 將數(shù)據(jù)存儲在FIFO 中。 數(shù)據(jù)傳輸中需要將FIFO 信號存儲到FIFO 中,通過PCI 總線將中斷數(shù)據(jù)請求發(fā)送到主機(jī),采用FIFO 技術(shù)讀取數(shù)據(jù),充分考慮系統(tǒng)中數(shù)據(jù)帶寬容量。 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)字邊界對齊需要設(shè)置字邊界行。 確定統(tǒng)一序列識別碼,確保每個字節(jié)被對齊。 如圖1 所示為不同技術(shù)情況下的數(shù)據(jù)采集效率對比。

圖1 不同技術(shù)下數(shù)據(jù)采集效率對比

3.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集方法研究合理性,傳統(tǒng)采集技術(shù)無效數(shù)據(jù)采集較多,使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集數(shù)據(jù)保證數(shù)據(jù)全部轉(zhuǎn)換,t1-t2 采集時間內(nèi)使用傳統(tǒng)技術(shù)受到外界影響,t3-t4 采集時間內(nèi)使用物聯(lián)網(wǎng)RFID 技術(shù)采集效率下降到37%;采集效率與物聯(lián)網(wǎng)RFID 技術(shù)一致。 對傳統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)RFID 技術(shù)采集時間對比分析。 使用物聯(lián)網(wǎng)RFID 技術(shù)采集時間短。 兩種技術(shù)采集時間對比分析如表1 所示。

表1 兩種技術(shù)采集時間對比分析

4 結(jié)語

現(xiàn)代化科技推動下,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于社會各行業(yè),提升數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)精確度。 利用物聯(lián)網(wǎng)射頻識別技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集工作,使物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集更加方便,有助于提高統(tǒng)計(jì)工作效率。 本文探討物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集影響因素,構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集工作技術(shù)路線,使得物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確便捷,對實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)工作高效具有重要意義。 通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展,建立完整的信息處理技術(shù)路線,由于自身數(shù)據(jù)精準(zhǔn)采集特性,減少數(shù)據(jù)丟失缺點(diǎn),展現(xiàn)高效精準(zhǔn)的應(yīng)用價值。