物联网应用在GIS中需要解决的若干技术问题

张杰

引言

随着技术的不断进步,物联网的发展将涉及更多领域,如城市信息模型、机器人出租车、游戏等都是不久可以实现的。其中最有代表性的就是地理信息技术(GIS)与物联网的结合,其更多是在网络中的应用技术结合,因此我们将对物联网应用在GIS中的问题及对策进行探讨和分析。

1物联网与GIS技术

GIS地理信息系统是一种以应用、描述、分析、管理、存储和采集部分或整个地球表面的地理和空间分布相关数据为目的的计算机系统。GIS主要是以多种地理空间的关系及相应的实体数据为管理和处理的对象,主要包含属性数据、遥感图像数据、图形数据以及空间定位数据等,对相关地理区域内所分布的过程和现象,从而使管理、决策和规划方面的复杂问题得以有效解决。根据其定义可知,GIS处理的数据基本都是关于地理和空间分布相关的数据。在物联网中接入了许多基础物理设备,每个设备都会有一个空间点位,这与GIS技术是契合的。事实上,物联网技术是GIS技术的有效整合,例如管网设施管理和物流管理系统,很多的实时监控设备都接在其中,然后运用GIS平台进行管理和显示,这也是物联网的重要体现之一。

2物联网在GIS中存在的技术问题

第一，核心技术。多种先进技术集成的物联网系统,其规模较大,实现可能需要最大化,这就要求我们要对各种技术进性深入的研究,提高相关技术的精度,同时还要保证多项技术的平衡发展。物联网的核心技术涉及传感器等识别技术。首先,物联网感知层收集信息的能力至关重要,物联网的全面部署应用需要海量的各类传感装置,这就要求传感器在保证自身功能和效率的同时还要尽可能的低能耗和低成本。其次,物联网需要网络通讯技术的高速可靠的传输服务。IPV6技术采用128位地址长度,能够满足物联网海量节点的需求,而且IPV6网络在安全保障、服务质量等方面相比IPV4有着很大的优势,但IPV6技术在全球的部署尚未完善,与传感器网的融合技术还不成熟。此外,在物联网中,传统互联网的常用协议并不完全适用,需要重新调整和改进。第二，标准体系。各个国家建立的标准不同,物联网发展也不同,所以各国物联网的发展相对独立,没有统一的标准。所以要想促进各国之间的相互发展,就必须统一国际标准。国际物联网的迅速发展将是刻不容缓的。第三，安全和隐私。物联网中的安全性问题是非常重要和关键的,因为物联网中的数据库资源包括各类信息安全,如果没有相应的措施,信息不被受保护,那么网络将会面临威胁和漏洞。物联网是复杂多元化的系统,其安全和隐私保护成为复杂问题之一,这不仅对技术提出了更高的要求,同时也需要更为完善的政策和法律保障。

3物联网在GIS中的应用对策

3.1面向大众"人-物"公共信息共享平台

近年来,我国加大了数字城市建设的力度,在多个城市打造了城市公共信息平台,目的就是使各行各业能够通过城市"一张图"共享信息。物联网采集的空间数据也应该能够加入这个信息共享平台,它应该是真正面向大众,基于面向服务SOA架构的,支持语义、语音等形式,联接诸如智能社区管理系统等应用系统的,实现人与物自由畅通交流的平台,这才是真正的"智慧城市"。

3.2数据收集

物联网收集到大量的各类数据,提取有用信息,并根据用户需求给出相应的回馈结果。这一过程中的分析方法并不固定,要视情况而定。如利用物联网技术控制房间的温度湿度,需要将采集到的外界气温、光照等信息和人体感舒适度的标准作对比,做出最佳的反应。而利用物联网技术实现身份识别时,仅需读取身份识别标志的信息并与数据库中的记录对比即可。而对于WebGIS则主要对原始数据进行地理学的空间分析算法处理,必要时辅助使用其他方法得到结果。

3.3移动GIS

使用智能移动终端,开发在线、离线和混合的移动GIS应用,特别要考虑数据保密、流量受限或没有无线网络等离线模式条件下移动GIS应用;APP应用模式下数据格式如不同,跨终端交换数据要无需转换格式,实现即拷即用;Web浏览器应用模式下移动终端直接使用三维数字城市和其他三维应用,让客户在界面、交互方式、性能、服务式GIS等方面感受把应用从桌面搬到掌上的快感。

3.4海量空间数据管理与云计算

有人预测,物联网将有亿万级的设备加入,且不断增长,这样的信息将是海量的,随着计算机存储技术、空间数据库等的发展,目前在GIS里已经能够存储和管理海量的数据,物联网设备的数量与其他的空间数据相比,应该不算什么。但是由于它们是实时更新的,而不像通常的GIS里隔一段相对较长的时间更新,它们的历史数据也需要被存储,其数据量将呈级数增长,加上关联的其他信息,对数据存储仍会是一个巨大的考验。

结语

综上所述,物联网已经广泛渗透到众多领域,如智能环境、健康医疗、物流和运输等。伴随着物联网管理政策的逐步完善和科学技术的发展,物联网将在生态、环境和资源等领域发挥更多的优势,建立具有自身特色的自主知识产权的物联网。将其与GIS技术相结合应用与石油开采、智慧城市等诸多方面具有重要意义。

参考文献

[1]乔彥友.基于GIS和物联网技术的基础设施管理信息系统[J].地理信息世界,2014,05:16-18.

[2]陈秀芳.浅议地理信息系统与空间数据库建设[J].中国国土资源经济,2016,06:23-25.

[3]浦天宏.GIS采用高斯-克吕格地图投影技术的研究[J].鞍山师范学院学报,2013,02:15-16.