物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧港口安全信息化建設(shè)中的應(yīng)用探究

楊 陽

(山東港口科技集團(tuán)有限公司，山東 青島 266000)

0 前 言

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，智慧港口應(yīng)加大對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，以推動物流行業(yè)的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對于智慧港口而言，可有效提高港口的經(jīng)濟(jì)利潤，整合資源，實現(xiàn)信息共享。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可提高工作效率，實現(xiàn)港口生產(chǎn)、管理、物流等智能化管理。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可搭建信息化平臺，有效整合港內(nèi)各項資源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的智能化功能，提高港口的經(jīng)濟(jì)效益。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以簡化運(yùn)輸流程，還可以自動采集相關(guān)信息，提高運(yùn)輸效率，提升港口的服務(wù)水平。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可提高港口運(yùn)輸?shù)墓ぷ餍屎唾|(zhì)量，同時，有效整合水陸空的物流信息，進(jìn)一步擴(kuò)展智慧港口的物流服務(wù)功能，以加快實現(xiàn)智慧港口的智能化建設(shè)。港口屬于水陸運(yùn)輸?shù)闹匾獦屑~，政府針對其貨物容量大，運(yùn)輸規(guī)模大這一現(xiàn)象，投入大量資金以研發(fā)新技術(shù)，可以讓港口實現(xiàn)自動化運(yùn)行的要求。由此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其對信息處理具備時效性，同時，能夠提高工作效率及提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)值。港口附近企業(yè)多，面對的產(chǎn)業(yè)范圍廣，通過使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以同時與多個企業(yè)合作，提高貨物運(yùn)輸效率的同時，促進(jìn)港口經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2 在智慧港口安全信息化建設(shè)中存在的問題

2.1 提供信息不準(zhǔn)確

RFID技術(shù)的應(yīng)用導(dǎo)致物品在傳輸過程中會形成網(wǎng)絡(luò)上的虛擬“實體”，然后通過信息技術(shù)，將其傳輸?shù)阶酉到y(tǒng)企業(yè)。由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，使得交易過程中減弱了單證作用，交易方可以通過物聯(lián)網(wǎng)對貨物的生產(chǎn)情況進(jìn)行監(jiān)督。但由于港口提供的信息不準(zhǔn)確，導(dǎo)致買家無法對貨物信息進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，無法保證貨物的實際情況會與信息數(shù)據(jù)描述一致。

2.2 信息處理不規(guī)范

受各國發(fā)展水平差異化的影響，對于港口信息管理體系缺乏完善的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，使得其作用范圍不明確，標(biāo)準(zhǔn)不合理。因此，各港口之間都存在信息處理不規(guī)范的問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，不僅對港口本身進(jìn)行服務(wù)管理，還對各個企業(yè)與國外港口進(jìn)行服務(wù)。此外，信息規(guī)范性建設(shè)與IPO過程存在緊密關(guān)聯(lián)，在進(jìn)行物品錄入時，會按物品標(biāo)識進(jìn)行規(guī)范性錄入，并將其進(jìn)行處理納入數(shù)據(jù)庫中，以便技術(shù)人員進(jìn)行分析，然后根據(jù)物品特點進(jìn)行規(guī)范性處理，最后根據(jù)其標(biāo)準(zhǔn)信息進(jìn)行規(guī)范性輸出。因此，應(yīng)加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范性。

2.3 無法保護(hù)信息安全

港口的貨物量大，種類多，信息升級后會加大信息的數(shù)據(jù)量。由于信息均儲存在相關(guān)管理系統(tǒng)中，只供有關(guān)部門對其進(jìn)行分析處理，當(dāng)信息量儲存過多時，其保密問題就會引起企業(yè)及政府的關(guān)注。由于相關(guān)企業(yè)與物流公司對信息的需求，導(dǎo)致港口間的競爭力容易受到信息技術(shù)開發(fā)程度的影響。因為港口掌握大量信息數(shù)據(jù)，所以會有將其泄漏給相關(guān)利益企業(yè)的可能性，以提高競爭力。因此，有關(guān)部門除需要掌握信息數(shù)據(jù)外，還應(yīng)加大信息保密程度的控制。除此之外，信號干擾及通訊問題都有可能會導(dǎo)致港口信息泄漏，針對信息安全問題應(yīng)進(jìn)行相關(guān)處理。

3 解決智慧港口安全信息化建設(shè)不足的對策

3.1 提高信息的準(zhǔn)確性

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為保證貨物信息的準(zhǔn)確性，應(yīng)在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時加大對信息技術(shù)的研發(fā)，以提高信息標(biāo)注與分析的準(zhǔn)確性。在各個港口建立科學(xué)合理的制約機(jī)制，將貨物的相關(guān)信息標(biāo)注到合格的貨品上，并對其進(jìn)行記錄，保證貨物的真實信息與標(biāo)注信息的一致性，使得RFID技術(shù)成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵。

3.2 建立完善的管理機(jī)制

為完善物聯(lián)網(wǎng)體系，應(yīng)對其進(jìn)行規(guī)范化建設(shè)，首先要建立完善的管理機(jī)制，保證信息安全。如，連接云計算與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)組成虛擬系統(tǒng)，保證信息在傳輸過程中的安全。其次，對信息錄入進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，確保傳輸?shù)呢浳镄畔⑴c物品間的統(tǒng)一，保證貨物的傳輸效率，提高貨物與信息的準(zhǔn)確性。最后，完善信息處理的規(guī)范性，根據(jù)物品與倉庫的不同特點，通過計算機(jī)將其進(jìn)行合理調(diào)配。同時，針對信息的規(guī)范性，應(yīng)對IPO過程進(jìn)行相應(yīng)完善，對其錄入、處理、輸出三個方面進(jìn)行規(guī)范性建設(shè)。如，當(dāng)貨物進(jìn)入港口時，首先，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對被加載特定標(biāo)識的貨物進(jìn)行統(tǒng)一錄入，將其記錄結(jié)果納入物聯(lián)網(wǎng)中。其次，對貨物的信息進(jìn)行處理時，應(yīng)將相關(guān)信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫，然后運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)的檢測、調(diào)配等等功能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將物品根據(jù)其特征按照相應(yīng)的格式進(jìn)行規(guī)范化處理。最后，對貨物信息進(jìn)行輸出時，應(yīng)建立標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)輸模式，有效輸出信息。

3.3 保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)信息安全

由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)用時與云計算技術(shù)類似，因此可將兩者結(jié)合，將物聯(lián)網(wǎng)融入云計算技術(shù)中形成虛擬化系統(tǒng)，保證信息在傳輸與讀取過程中的安全，以取得更好的信息安全保護(hù)效果。物聯(lián)網(wǎng)信息安全包含網(wǎng)絡(luò)、人員、電磁等安全管理。其中，網(wǎng)絡(luò)安全包括軟硬件及網(wǎng)絡(luò)配置等，人員安全包括合法人員非法操作與非法人員操作，電磁安全包括射頻及電磁泄漏，以上均屬于物聯(lián)網(wǎng)信息安全的保護(hù)范圍。要保護(hù)信息安全，除了要發(fā)展相關(guān)技術(shù)外還應(yīng)注重其管理制度，建立科學(xué)合理的管理體制。除此之外，還應(yīng)將信息進(jìn)行保密和公開分類處理，對于可公開信息將其發(fā)布到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)平臺上，對于保密信息進(jìn)行嚴(yán)格管控，并要求相應(yīng)管理者簽訂保密協(xié)議，并通過輪班值崗的方式進(jìn)行信息安全管理。

4 優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的措施

4.1 改進(jìn)新技術(shù)

目前，大對數(shù)港口運(yùn)用的是多種技術(shù)的相結(jié)合方式，這種方法保證了貨物的運(yùn)輸安全。比如，可以將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與GPS等相結(jié)合，實時監(jiān)控貨物的運(yùn)輸情況。相關(guān)人員要將新技術(shù)與原有的技術(shù)相融合，并且對新技術(shù)進(jìn)行檢驗，以便及時發(fā)現(xiàn)新技術(shù)存在的問題并解決，更好的發(fā)揮新技術(shù)的優(yōu)勢。

(1)GPS技術(shù)

在GPS技術(shù)的應(yīng)用方面，工作人員可以在此基礎(chǔ)上更加精確地實現(xiàn)對于位置信息的定位，進(jìn)而實時動態(tài)地為用戶提供相應(yīng)的信息服務(wù)，其應(yīng)用主要是針對GPS接收機(jī)所接受的各種信號展開相應(yīng)的誤差處理工作，進(jìn)而完成相應(yīng)的計算獲取精確的位置信息，接下來再向其所連接的設(shè)備進(jìn)行位置信息的有效傳輸，其連接設(shè)備則應(yīng)當(dāng)針對這一信息進(jìn)行計算以及變換，完成之后便向移動終端進(jìn)行傳遞。結(jié)合當(dāng)前的實際情況來看，GPS技術(shù)有著極為廣闊的應(yīng)用范圍，具體包括科學(xué)研究以及商業(yè)等諸多領(lǐng)域，在GPS空間部分所使用的是衛(wèi)星所構(gòu)成的矩陣，而其衛(wèi)星的高度基本上是在20 200 km左右，在六條升交點之間相隔60°的軌道上進(jìn)行均勻分布，一般來說，每一條軌道上都會存在四顆衛(wèi)星，而針對相鄰兩個軌道而言，其衛(wèi)星之間相隔40°，這使得全世界的任何地區(qū)都能夠在同一時間至少看到四顆衛(wèi)星。

以往所使用的GPS定位技術(shù)盡管能夠有效應(yīng)用在戶外，但其在室內(nèi)或者是衛(wèi)星信號覆蓋不到的位置便難以達(dá)到應(yīng)有的效果，與此同時，若是其所在位置上空衛(wèi)星的數(shù)量在3顆以下便會導(dǎo)致系統(tǒng)不能夠?qū)崿F(xiàn)定位。綜合考慮當(dāng)前GPS技術(shù)的實際應(yīng)用情況能夠發(fā)現(xiàn)其具有以下幾方面特點，首先，其在實際工作的過程中呈現(xiàn)出了全球和全天候的特點，可以實時動態(tài)、連續(xù)不斷地為客戶提供具體的三維位置、速度以及精密時間，而其在應(yīng)用階段并不會被極端的天氣條件所影響，其次，其有著較高的定位精度，其單機(jī)定位的精度基本上能夠在10 m以上，主要使用的是差分定位的方式，而其在精度方面最高能夠達(dá)到毫米級。最后，GPS技術(shù)本身的功能相對較多，所以能夠?qū)崿F(xiàn)在多個領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，近些年來GPS技術(shù)開始逐漸走進(jìn)大眾視野，在時間、速度測量以及導(dǎo)航等多方面展現(xiàn)出了其強(qiáng)大的能力。

(2)NFC技術(shù)

除了GPS技術(shù)以外，相關(guān)研究人員還應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對于NFC技術(shù)的合理應(yīng)用，其全稱為進(jìn)場通信技術(shù)，本質(zhì)上屬于一種短距離的通信技術(shù)，能夠使得電子設(shè)備在非接觸的狀態(tài)下完成數(shù)據(jù)的交換。該技術(shù)的發(fā)展是建立在RFID基礎(chǔ)上的，與此同時，其還能夠?qū)崿F(xiàn)對于RFID技術(shù)的向下兼容。NFC技術(shù)的應(yīng)用可以劃分成無源和有源標(biāo)簽兩部分，合理使用NFC技術(shù)能夠在單一的移動設(shè)備上產(chǎn)生多樣化的服務(wù)，在對每一個服務(wù)室進(jìn)行啟用的過程中都需要對與之相對的密鑰進(jìn)行輸入，繼而便可以實現(xiàn)訪問，通過對于這種管理手段的合理應(yīng)用可以為各個服務(wù)的安全性提供充足的保障。除此以外，NFC技術(shù)本身有著較高的可靠性和方便性，再加上成本方面的投入要求不高，所以當(dāng)前在我國的醫(yī)療、廣告以及交通領(lǐng)域已經(jīng)實現(xiàn)了廣泛應(yīng)用。具體來看，智慧港口應(yīng)當(dāng)在安全管理中充分實現(xiàn)對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的合理應(yīng)用，全面開展對于相關(guān)人員以及現(xiàn)場車輛的定位管理工作，并實現(xiàn)對于NFC技術(shù)的輔助應(yīng)用，切實保障巡檢工作的信息化水平，工作人員應(yīng)當(dāng)綜合考慮工程環(huán)境的特征和實際情況構(gòu)建起相應(yīng)的3D地圖模型，同時合理使用專業(yè)軟件完成對于場景的可視化模擬，并及時針對算法展開糾偏工作。這樣便可以在原有的基礎(chǔ)上強(qiáng)化落實對于智慧港口的安全防護(hù)，最大限度降低安全事故出現(xiàn)的可能性。

4.2 縱向集合化發(fā)展

在貨物入港后，在其運(yùn)輸過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以把運(yùn)輸?shù)呢浳镔N上特定的標(biāo)簽，并將貨物的具體信息在標(biāo)簽上備注。在運(yùn)輸鏈上的每個環(huán)節(jié)都會檢測到貨物的標(biāo)簽，并將其信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，形成虛擬實體，每個運(yùn)輸環(huán)節(jié)都會被掃描記錄。有關(guān)部門可以將其信息公開在網(wǎng)絡(luò)平臺上進(jìn)行信息共享。如果縱向集合化發(fā)展，與相關(guān)企業(yè)和物流公司之間建立信息子系統(tǒng)進(jìn)行合作，將貨物信息通過子系統(tǒng)進(jìn)行交換傳遞，可提高各方面的工作效率，增加港口的經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 加強(qiáng)人才培養(yǎng)力度

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平受到專業(yè)人才的質(zhì)量影響，因此，國家應(yīng)加大對于智慧港口的安全信息化建設(shè)的人才培養(yǎng)力度。提高智慧港口工作人員的專業(yè)水平，以提升智慧港口整體的專業(yè)素養(yǎng)。工作人員需要學(xué)習(xí)先進(jìn)的智慧港口相關(guān)管理經(jīng)驗，港口企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對精通工作流程和有計算機(jī)技術(shù)的綜合性人才進(jìn)行專門培訓(xùn)，重點培養(yǎng)。組建綜合性專業(yè)素質(zhì)強(qiáng)的隊伍。加大物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)力度，進(jìn)行實時改進(jìn)更新。

4.4 升級信息管理系統(tǒng)

有關(guān)政府部門應(yīng)實時對信息管理系統(tǒng)進(jìn)行升級，以便及時取得進(jìn)出港口的貨物信息，方便對貨物信息進(jìn)行統(tǒng)一管理。升級后的管理系統(tǒng)可增加貨物在港區(qū)內(nèi)的流動率，為資源配置提供便利，降低勞動成本，增加港區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益，提高運(yùn)輸安全性。同時，企業(yè)可以實時監(jiān)控貨物的運(yùn)輸情況，及時獲取貨物的入港信息，提高企業(yè)的工作效率。

4.5 促進(jìn)港際系統(tǒng)結(jié)合

過去的港際系統(tǒng)不能將貨物信息與其基本情況相一致的信息進(jìn)行描述，使得兩個港口間的貨物信息只能通過物流公司提供，這種方式使得收貨港口無法保證信息的準(zhǔn)確性。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可實時監(jiān)控貨物的具體信息。收貨港口通過對貨物標(biāo)簽的掃描，可詳細(xì)了解貨物的具體情況，并將其與數(shù)據(jù)庫中的庫存進(jìn)行對比，可及時確定貨物數(shù)量的準(zhǔn)確度，然后將貨物信息發(fā)布到子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平臺上，進(jìn)行信息共享，促進(jìn)企業(yè)間的合作。

4.6 明確信息化建設(shè)方向

為盡快實現(xiàn)智慧港口安全信息化建設(shè)的目標(biāo)，應(yīng)明確信息化建設(shè)的方向，全面掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展情況。智慧港口的運(yùn)輸量大，規(guī)模廣，是水陸空運(yùn)輸?shù)闹匾唤狱c。因此，應(yīng)加大對智慧港口的投資力度，引進(jìn)先進(jìn)的新技術(shù)，提高信息數(shù)據(jù)的處理與精準(zhǔn)率。將港口進(jìn)行的各項運(yùn)輸活動均記錄在電子報表中，然后利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對其進(jìn)行掃描，對相關(guān)人員開展信息安全權(quán)限，由其進(jìn)行調(diào)查研究，將可公開和應(yīng)保密的信息進(jìn)行分類整理，相關(guān)管理人員對其進(jìn)行監(jiān)控，以便實現(xiàn)信息化建設(shè)。同時，借鑒發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗，培養(yǎng)專業(yè)人才，根據(jù)企業(yè)需求，加大引進(jìn)國外優(yōu)秀人才的力度。面對高校進(jìn)行人才培養(yǎng)計劃的合作，定向輸出專業(yè)的人才，構(gòu)建企業(yè)學(xué)校一體的教育平臺。

4.7 加大傳感網(wǎng)的研究力度

目前，雖然我國的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)處于領(lǐng)先地位，但還是應(yīng)加大對于傳感網(wǎng)的研發(fā)力度，以保證物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的長期發(fā)展。此項技術(shù)的應(yīng)用為智慧港口的未來發(fā)展提供了明確的建設(shè)方向，促進(jìn)相關(guān)企業(yè)的發(fā)展，為物流公司的經(jīng)營創(chuàng)造新的模式。同時建立科學(xué)合理的信息化管理體系，完善港內(nèi)信息安全管理，促進(jìn)智慧港口的良性發(fā)展。

5 結(jié) 論

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在智慧港口安全信息化建設(shè)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可有效提高港口的服務(wù)水平，提高工作效率，降低經(jīng)營與物流成本，實現(xiàn)各個港口間的信息共享，加大競爭力。相關(guān)技術(shù)人員需加大對物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)力度，結(jié)合實際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)更新，以促進(jìn)我國智慧港口的發(fā)展建設(shè)。