基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集措施研究

楊敬偉

(河南輕工職業(yè)學(xué)院,河南 鄭州 450000)

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IoT)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和電信通信技術(shù)的結(jié)合,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用促使普通物體實(shí)現(xiàn)了信息交互,即在信息技術(shù)的作用下,將物體的信息實(shí)現(xiàn)互通、互聯(lián)。 相對(duì)于傳統(tǒng)的信息處理技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中解決了數(shù)據(jù)收集來(lái)源單一、數(shù)據(jù)處理運(yùn)算方法簡(jiǎn)單等多個(gè)問(wèn)題,在信息時(shí)代背景下,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值更顯著,值得深入研究和剖析,以此為信息時(shí)代下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展提供有效途徑。

1 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集中物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支持

物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上所形成的網(wǎng)絡(luò)概念,是借助信息技術(shù)將用戶端和物品之間進(jìn)行延伸拓展,從而實(shí)現(xiàn)信息交換和通信的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 在信息時(shí)代背景下,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展被我國(guó)列入信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的下一個(gè)戰(zhàn)略高點(diǎn)。 數(shù)據(jù)采集是物聯(lián)網(wǎng)較為關(guān)鍵的組成部分,為測(cè)試管理和控制提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),同時(shí)在產(chǎn)品性能分析的過(guò)程中也為相關(guān)的實(shí)驗(yàn)人員提供重要依據(jù)。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中的實(shí)踐應(yīng)用如圖1 所示。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集的影響模型

1.1 條碼技術(shù)分析

從組成部分上進(jìn)行分析,條碼識(shí)別技術(shù)可以分為3個(gè)部分:第一是掃描系統(tǒng),掃描系統(tǒng)包含光學(xué)系統(tǒng)和探測(cè)器;第二是信號(hào)整形階段,即經(jīng)過(guò)放大、整形之后得到矩形方波信號(hào),之后由譯碼器對(duì)其進(jìn)行譯碼;第三是在譯碼后將結(jié)果輸出到數(shù)據(jù)采集器。

條碼解析在人們的日常生活中較為常見(jiàn),尤其是在商品掃描中,通過(guò)掃描+信號(hào)模式轉(zhuǎn)變+譯碼的過(guò)程完成對(duì)商品數(shù)據(jù)信息的解析,從而采集商品的價(jià)值信息,之后利用信息技術(shù)完成對(duì)商品價(jià)值的計(jì)算。 例如在目前的商場(chǎng)和超市購(gòu)物中,多數(shù)的商品在稱重后會(huì)被貼上條形碼,之后根據(jù)條形碼上的價(jià)格進(jìn)行結(jié)算。在對(duì)商品的價(jià)格進(jìn)行采集的過(guò)程中,可以通過(guò)條碼掃描器來(lái)提高工作的效率。

1.2 射頻識(shí)別技術(shù)

射頻識(shí)別技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中放寬了對(duì)距離的要求,在距離相對(duì)較遠(yuǎn)的情況下也能夠完成數(shù)據(jù)信息的識(shí)別和處理,從而促使商品的銷售和管理更加高效,進(jìn)一步增強(qiáng)了制造業(yè)和企業(yè)之間的聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化。 具體的技術(shù)原理如圖2 所示。

圖2 射頻掃描技術(shù)原理

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的射頻識(shí)別技術(shù)在商場(chǎng)和超市同樣適用,例如采價(jià)員手持帶有射頻識(shí)別技術(shù)閱讀器的PDA 到規(guī)定的地方找到對(duì)應(yīng)的規(guī)則品,通過(guò)對(duì)商品進(jìn)行掃描就可以錄入商品的信息,能夠在第一時(shí)間將數(shù)據(jù)信息直接傳輸給統(tǒng)計(jì)部門,不需要采價(jià)員進(jìn)行上報(bào)。從這個(gè)方面進(jìn)行分析,PDA 在使用的過(guò)程中可以分為3 個(gè)層次:首先是信息的采集層,主要是采價(jià)員和使用的PDA 負(fù)責(zé)完成。 其次是信息處理層,即在商品信息掃描的過(guò)程中支持信息的輸入和傳輸,集成平臺(tái)會(huì)通過(guò)第三方應(yīng)用接口的增加與PDA 采集系統(tǒng)形成兼容,從而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和挖掘等。 最后是信息應(yīng)用層,主要由信息的使用者完成,經(jīng)過(guò)處理層的整理將其傳輸給信息應(yīng)用層的管理者,通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)開(kāi)展經(jīng)濟(jì)分析對(duì)當(dāng)前的物價(jià)變動(dòng)情況進(jìn)行了解。

1.3 光學(xué)技術(shù)

光學(xué)字符識(shí)別掃描是光學(xué)技術(shù)的核心,即對(duì)文本進(jìn)行掃描,利用光學(xué)輸入錄入需要掃描的光學(xué)字符信息,并將其轉(zhuǎn)化為圖像信息,通過(guò)文本光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為常用的文字信息,與信息化數(shù)字的特點(diǎn)相比,光學(xué)技術(shù)在對(duì)數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中能夠執(zhí)行傳輸和存儲(chǔ)操作,更加便捷。

例如在價(jià)格采集的過(guò)程中,光學(xué)技術(shù)起到了非常關(guān)鍵的作用。 目前光學(xué)技術(shù)在價(jià)格采集中應(yīng)用得較為廣泛,在實(shí)際應(yīng)用中僅需要制作一款OCR 軟件客戶端和掃描儀建立相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)就可以完成,成本相對(duì)較小,在其應(yīng)用的過(guò)程中能夠有效地降低人工的勞動(dòng)強(qiáng)度,降低人工成本[1]。

1.4 語(yǔ)言識(shí)別技術(shù)

語(yǔ)言識(shí)別音頻解碼是語(yǔ)言識(shí)別技術(shù)的核心。 隨著近年來(lái)信息技術(shù)的快速發(fā)展,語(yǔ)言識(shí)別中自由說(shuō)識(shí)別能力得到了較大的改進(jìn),如小愛(ài)同學(xué)、天貓精靈等人工智能產(chǎn)品的涌現(xiàn),通過(guò)語(yǔ)言識(shí)別模塊的加載更好地完成了自由語(yǔ)互動(dòng)和交流。

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

物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上,使監(jiān)測(cè)終端與物品之間實(shí)現(xiàn)互通互聯(lián)。 因此用戶只需要借助服務(wù)器將軟件安裝在云計(jì)算平臺(tái)上,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集到的數(shù)據(jù)上傳到平臺(tái),在云計(jì)算平臺(tái)上進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和統(tǒng)計(jì)分析就能夠獲取統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[2]。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用不僅節(jié)省了軟硬件的購(gòu)買費(fèi)用,也提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和創(chuàng)新性。

2.1 數(shù)據(jù)信息采集

數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中綜合運(yùn)用了光電技術(shù)、二維碼技術(shù)、射頻技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù),有效地提高了數(shù)據(jù)的獲取量。 和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)相比,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中樣本量采集的價(jià)值更高,同時(shí)也有效地降低了數(shù)據(jù)丟失和缺損等問(wèn)題的發(fā)生率。

2.2 數(shù)據(jù)信息整理

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)背景下,數(shù)據(jù)采集過(guò)程中能夠?qū)θ笔?、離群和模糊狀態(tài)下的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行清晰辨識(shí),在一定程度上確保了數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性。 因此相對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)而言,在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更具有實(shí)時(shí)性、動(dòng)態(tài)性,數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性更高[3]。

2.3 數(shù)據(jù)信息分類

在數(shù)據(jù)清洗后,數(shù)據(jù)信息根據(jù)自身的動(dòng)態(tài)性和實(shí)時(shí)性表現(xiàn)為數(shù)據(jù)流,并針對(duì)數(shù)據(jù)流在實(shí)施、動(dòng)態(tài)和海量等多方面的表現(xiàn),利用概念漂移檢測(cè)數(shù)據(jù)流的方式對(duì)其進(jìn)行分類和整理,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流的劃分。

2.4 數(shù)據(jù)信息處理

在數(shù)據(jù)收集、清洗和分類后,要對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)技術(shù)的聯(lián)合實(shí)施,改善了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)技術(shù)的采集、清洗、分類和整理,更好地提升了數(shù)據(jù)處理的效率[4]。

3 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的案例分析

為了進(jìn)一步驗(yàn)證物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集中的合理性,筆者通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行驗(yàn)證分析。 同時(shí)采用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,從結(jié)果上進(jìn)行分析,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)較容易受到外在因素的影響,難以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效轉(zhuǎn)換,從而導(dǎo)致無(wú)效數(shù)據(jù)采集較多[5]。 而物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理,不會(huì)受到外界因素的影響,能夠確保數(shù)據(jù)信息的全部轉(zhuǎn)變,采集的效果相對(duì)較好。 如圖3 所示,傳統(tǒng)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相比,后者的數(shù)據(jù)采集效率較好。

圖3 傳統(tǒng)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)數(shù)據(jù)采集效率對(duì)比

從圖3 中的相關(guān)數(shù)據(jù)我們可看出在t1—t2 時(shí)間內(nèi),傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)受到外界的影響,數(shù)據(jù)采集的效率曲線呈負(fù)性下降的趨勢(shì),而物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別技術(shù)未受到外界因素的影響,數(shù)據(jù)采集的效率曲線呈正性下降趨勢(shì);在t2—t3 采集時(shí)間內(nèi),傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別技術(shù)的數(shù)據(jù)采集效率均由60%下降至57%;在t3—t4 時(shí)間內(nèi),傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別技術(shù)的采集效率從57%下降至37%;在t4—t5時(shí)間內(nèi),傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別技術(shù)在37%的采集效率上保持不變;在t5—t6 采集時(shí)間內(nèi),傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)受外界因素的影響,導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集的效率出現(xiàn)了較大范圍的波動(dòng),盡管與物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別技術(shù)采集的效率結(jié)果一致,但是部分的采集數(shù)據(jù)受到了影響,導(dǎo)致在t7—t8 以及t8 之后的采集時(shí)間內(nèi),傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集效率都相對(duì)較低,而物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別技術(shù)在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中的效率最高達(dá)到了80%,由此可見(jiàn),相對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)采集技術(shù)的效率更高[6]。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別技術(shù)采集的效率更高,現(xiàn)以512 bits 數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別技術(shù)的采集時(shí)間進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果如表1 所示。

如表1 中的相關(guān)數(shù)據(jù)所示,在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別技術(shù)的時(shí)間相差較大,由此可得出相關(guān)的結(jié)論,相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)而言,物聯(lián)網(wǎng)射頻識(shí)別技術(shù)在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中所使用的時(shí)間較短。

表1 兩種技術(shù)數(shù)據(jù)采集時(shí)間結(jié)果對(duì)比

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域中,并取得了良好的應(yīng)用成效,提高了數(shù)據(jù)在采集、統(tǒng)計(jì)與分析過(guò)程中的精準(zhǔn)度。 由此要加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重視,在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下,形成一套完善的信息處理技術(shù)路線,有效地提高數(shù)據(jù)收集與處理的應(yīng)用價(jià)值,規(guī)避傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集過(guò)程中受到空間和時(shí)間的影響,避免數(shù)據(jù)丟失和缺損,真正實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)收集的高效化,從而實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)工作的準(zhǔn)確、高效、便捷,為統(tǒng)計(jì)工作的發(fā)展提供有效的保障,奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。