电子界桩涉及的信息技术主要包括以下几个方面:
- 物联网技术:电子界桩通过物联网技术实现数据的远程传输与管理。具体应用包括使用NB-IoT网络或4G网络将传感器采集到的数据进行上传,达到界桩异常报警、界桩健康监测的目的。
- AI技术:智能电子界桩运用了姿态传感、红外入侵、可见光图像传感等复合传感与AI技术,可精准勘界定位、监测界桩姿态、人员入侵、动物活动等现象。
- 云计算技术:智慧界桩利用云计算技术手段,实现具有界桩状态监测、界桩界线位置导航、界桩界线一张图管理等功能的智慧场景应用。
- 地理信息系统(GIS):在一些应用中,电子界桩结合地理信息系统,用于界桩状态监测和界线位置导航。
- 无线传感器技术:电子界桩通过无线传感器和智能分析软件,实时收集和分析数据,以实现安全状况的监测。
- 视频监控技术:在自然保护区等场所,智能电子界桩被赋予拍照、视频监控等功能,以提升综合管理水平。
- 环境监测技术:电子界桩可以对周围环境的温、湿度、光照度、紫外等要素进行采集,以监测环境变化。
这些技术的综合应用,使得电子界桩能够在多个领域如矿山开采、自然保护区、林业巡检等提供高效、智能化的管理和监控解决方案。
一、 电子界桩在物联网技术中的具体应用案例是什么?
电子界桩在物联网技术中的具体应用案例主要体现在自然保护区的远程监控解决方案中。以下是详细的应用案例:
该方案利用先进的物联网技术,通过NB-IoT网络或4G网络将传感器采集到的数据进行上传,实现界桩异常报警和界桩健康监测的功能。这种方式有效地解决了传统界桩管理中的诸多问题,如人工值守、线缆铺设等。
通过物联网、云计算、互联网等技术的集合应用,基于地理信息二次开发和可视化场景搭建,实现矢量数据与智慧界桩的有机关联。当界桩出现倒伏、受到破坏等情况时,智慧系统会响应报警并第一时间短信通知管理员,做到及时响应、及时处置。
智能电子界桩区桩具有光能自供电、无线组网等功能,不需电源供电、不需铺设线缆、不需人工值守,具备防盗、防破坏等功能,部署灵活。这些特点使得其在自然保护区的应用更加高效和安全。
技象科技提供的电子界桩及相关通用物联网通信解决方案,适用于各种物联网应用场景,还包括模块、网关、基站等工业级产品设备。这表明电子界桩在物联网领域的广泛应用前景。
二、 智能电子界桩如何结合AI技术进行姿态传感和入侵检测?
智能电子界桩结合AI技术进行姿态传感和入侵检测的方式主要体现在以下几个方面:
智能电子界桩通过集成高性能的姿态传感器来实现对界桩姿态的精准监测。这些姿态传感器通常基于MEMS技术,包含三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴电子罗盘等运动传感器。这些传感器能够测量物体的位置、方向、加速度和角速度,并将其转换为电信号或数字数据。通过内嵌的低功耗ARM处理器,这些数据经过温度补偿后,可以实时输出以四元数、欧拉角表示的零漂移三维姿态。
智能电子界桩还集成了红外传感器,用于检测人员或动物的入侵行为。当有目标接近界桩时,红外传感器会检测到目标的热辐射并触发警报系统,从而及时发现入侵行为。
此外,智能电子界桩还配备了视频采集模块,利用可见光图像传感技术来捕捉界桩周围的图像信息。这一功能不仅可以用于监测界桩的姿态,还可以用于识别和记录入侵者的面部特征或其他重要信息。
智能电子界桩综合运用了人工智能技术,特别是深度学习模型,来提高入侵检测系统的安全检测能力。深度学习技术在处理复杂的大规模数据方面具有出色的性能,可以有效提高入侵检测系统的准确性和响应速度。通过对收集到的姿态数据、红外信号和图像数据进行深度学习分析,AI系统能够更准确地识别和分类不同的入侵行为。
智能电子界桩通过集成姿态传感器、红外传感器、可见光图像传感器以及人工智能技术,实现了对界桩姿态的精准监测和对人员及动物入侵行为的高效检测。
三、 云计算技术在智慧界桩中的实现方式有哪些?
云计算技术在智慧界桩中的实现方式主要体现在以下几个方面:
- 数字化和模拟化管理:通过利用物联网、云计算等技术手段,结合地理信息应用工具,实现界桩的数字化和模拟化管理。这种方式不仅提高了管理效率,还降低了界桩管护成本。
- 全天候、全方位实时监管:智慧界桩系统集合应用物联网、云计算、互联网等技术,基于地理信息二次开发和可视化场景搭建,实现了矢量数据与智慧界桩的整合,从而实现全天候、全方位的实时监管。
- 高精度数据处理:智慧界桩管理系统能够将误差从原先的3~5米精确至0.5米以内,提升了6~10倍的精度。这得益于云计算在数据处理和分析方面的强大能力。
- 多功能集成平台:由自主研发的智慧界桩系统以“新基建”发展理念为引领,集成了物联网、云计算、人工智能、大数据、空间地理信息等高新科技,实现了对勘界立标、数据感知、人工巡护、信息展示、事件告警、应急通信等多项管理功能的集成。
- 行政区域界桩管理平台:智慧界桩管理系统建成了一个成人、机、点、线四位一体的行政区域界桩管理平台,依托移动设备载体,采用地理信息系统(GIS)等技术手段,实现了界线界桩的快速管理和调度。
云计算技术在智慧界桩中的实现方式主要包括数字化和模拟化管理、全天候实时监管、高精度数据处理、多功能集成平台以及行政区域界桩管理平台等方面。
四、 地理信息系统(GIS)在电子界桩中的应用是如何实现的?
地理信息系统(GIS)在电子界桩中的应用主要通过以下几个方面实现:
- 快速定位和导航:GIS技术可以帮助电子界桩实现快速定位和导航。通过地理信息系统,行政界桩可以进行日常数据采集和巡查,并记录巡查轨迹,从而提高管理效率。
- 虚拟电子标识:依托GIS,电子边界中可以设置虚拟电子标识,这些标识用于重要定标点的信息存储和查证。这使得界桩的位置和状态信息更加准确和可靠。
- 高精度定位:电子界桩内置高精度北斗GNSS接收模块,采用RTK实时动态解算与静态后解算两种数据处理方法。这些技术能够实现米级甚至亚米级的定位精度。当界桩被移动时,可以通过实时动态米级定位来判断移动的距离,并根据设定的距离进行相应的处理。
- 数据采集与远程传输:智能电子界桩内置数据采集器,能够实现内部模数转换,采集数据不易受外部环境干扰。采集、存储、数据处理和远程传输为一体化仪器,实现远程无线数据传输,并结合了数据监控平台。
五、 无线传感器技术在电子界桩中的最新进展是什么?
无线传感器技术在电子界桩中的最新进展主要体现在以下几个方面:
- 自组网智能无线传感:近年来,自组网技术在无线传感器网络中得到了广泛应用。这种技术使得无线传感器能够自动组织和配置,从而提高了系统的灵活性和可靠性。
- 多频率微波无线传感:中国科大郭光灿院士团队在基于里德堡原子的多频率微波无线传感方面取得了重要进展。该团队利用人工智能方法实现了精密探测,这一成果已发表在国际知名学术期刊《Nature communications》上。
- 低功耗蓝牙(BLE)、ZigBee、LoRa等新型无线传感器技术:这些技术各具优势,为无线传感器设备的应用提供了更多可能性。例如,低功耗蓝牙(BLE)适用于短距离通信,ZigBee适用于低速率数据传输,而LoRa则适用于远距离通信。
- 位置信息采集与倾斜、振动传感器:在电子界桩中,常见的应用包括GPS和北斗定位信息采集,以及倾斜和振动传感器的使用。这些传感器可以实时监测界桩的位置和状态,确保其稳定性和安全性。
- 网络体系结构和协议:无线传感器网络的研究热点包括数据链路层协议(如MhC协议)、网络层路由协议、能耗管理以及网络仿真技术(如TinyOS)。这些技术的发展为无线传感器网络的高效运行提供了坚实的基础。
无线传感器技术在电子界桩中的最新进展主要集中在自组网智能无线传感、多频率微波无线传感、新型无线传感器技术的应用,以及位置信息采集和传感器的综合应用等方面。