物联网技术在智慧港口安全信息化建设中的应用探究

杨 阳

(山东港口科技集团有限公司，山东 青岛 266000)

0 前 言

随着信息技术的快速发展，智慧港口应加大对物联网技术的应用，以推动物流行业的发展。物联网技术的广泛应用，对于智慧港口而言，可有效提高港口的经济利润，整合资源，实现信息共享。通过物联网技术，可提高工作效率，实现港口生产、管理、物流等智能化管理。

1 物联网技术的应用

运用物联网技术，可搭建信息化平台，有效整合港内各项资源，实现数据交换的智能化功能，提高港口的经济效益。物联网技术的应用，不仅可以简化运输流程，还可以自动采集相关信息，提高运输效率，提升港口的服务水平。物联网技术的应用，可提高港口运输的工作效率和质量，同时，有效整合水陆空的物流信息，进一步扩展智慧港口的物流服务功能，以加快实现智慧港口的智能化建设。港口属于水陆运输的重要枢纽，政府针对其货物容量大，运输规模大这一现象，投入大量资金以研发新技术，可以让港口实现自动化运行的要求。由此，物联网技术应运而生，其对信息处理具备时效性，同时，能够提高工作效率及提供精准的数据值。港口附近企业多，面对的产业范围广，通过使用互联网技术，可以同时与多个企业合作，提高货物运输效率的同时，促进港口经济的发展。

2 在智慧港口安全信息化建设中存在的问题

2.1 提供信息不准确

RFID技术的应用导致物品在传输过程中会形成网络上的虚拟“实体”，然后通过信息技术，将其传输到子系统企业。由于物联网技术的应用，使得交易过程中减弱了单证作用，交易方可以通过物联网对货物的生产情况进行监督。但由于港口提供的信息不准确，导致买家无法对货物信息进行准确判断，无法保证货物的实际情况会与信息数据描述一致。

2.2 信息处理不规范

受各国发展水平差异化的影响，对于港口信息管理体系缺乏完善的建设标准，使得其作用范围不明确，标准不合理。因此，各港口之间都存在信息处理不规范的问题。物联网技术的应用，不仅对港口本身进行服务管理，还对各个企业与国外港口进行服务。此外，信息规范性建设与IPO过程存在紧密关联，在进行物品录入时，会按物品标识进行规范性录入，并将其进行处理纳入数据库中，以便技术人员进行分析，然后根据物品特点进行规范性处理，最后根据其标准信息进行规范性输出。因此，应加强物联网技术应用的规范性。

2.3 无法保护信息安全

港口的货物量大，种类多，信息升级后会加大信息的数据量。由于信息均储存在相关管理系统中，只供有关部门对其进行分析处理，当信息量储存过多时，其保密问题就会引起企业及政府的关注。由于相关企业与物流公司对信息的需求，导致港口间的竞争力容易受到信息技术开发程度的影响。因为港口掌握大量信息数据，所以会有将其泄漏给相关利益企业的可能性，以提高竞争力。因此，有关部门除需要掌握信息数据外，还应加大信息保密程度的控制。除此之外，信号干扰及通讯问题都有可能会导致港口信息泄漏，针对信息安全问题应进行相关处理。

3 解决智慧港口安全信息化建设不足的对策

3.1 提高信息的准确性

随着科学技术的发展，为保证货物信息的准确性，应在应用物联网技术时加大对信息技术的研发，以提高信息标注与分析的准确性。在各个港口建立科学合理的制约机制，将货物的相关信息标注到合格的货品上，并对其进行记录，保证货物的真实信息与标注信息的一致性，使得RFID技术成为物联网技术的关键。

3.2 建立完善的管理机制

为完善物联网体系，应对其进行规范化建设，首先要建立完善的管理机制，保证信息安全。如，连接云计算与物联网系统组成虚拟系统，保证信息在传输过程中的安全。其次，对信息录入进行标准化建设，确保传输的货物信息与物品间的统一，保证货物的传输效率，提高货物与信息的准确性。最后，完善信息处理的规范性，根据物品与仓库的不同特点，通过计算机将其进行合理调配。同时，针对信息的规范性，应对IPO过程进行相应完善，对其录入、处理、输出三个方面进行规范性建设。如，当货物进入港口时，首先，应用物联网技术对被加载特定标识的货物进行统一录入，将其记录结果纳入物联网中。其次，对货物的信息进行处理时，应将相关信息传输到数据库，然后运用计算机技术的检测、调配等等功能进行数据处理，将物品根据其特征按照相应的格式进行规范化处理。最后，对货物信息进行输出时，应建立标准化的运输模式，有效输出信息。

3.3 保护物联网信息安全

由于物联网技术在应用时与云计算技术类似，因此可将两者结合，将物联网融入云计算技术中形成虚拟化系统，保证信息在传输与读取过程中的安全，以取得更好的信息安全保护效果。物联网信息安全包含网络、人员、电磁等安全管理。其中，网络安全包括软硬件及网络配置等，人员安全包括合法人员非法操作与非法人员操作，电磁安全包括射频及电磁泄漏，以上均属于物联网信息安全的保护范围。要保护信息安全，除了要发展相关技术外还应注重其管理制度，建立科学合理的管理体制。除此之外，还应将信息进行保密和公开分类处理，对于可公开信息将其发布到相应的网络平台上，对于保密信息进行严格管控，并要求相应管理者签订保密协议，并通过轮班值岗的方式进行信息安全管理。

4 优化物联网技术应用的措施

4.1 改进新技术

目前，大对数港口运用的是多种技术的相结合方式，这种方法保证了货物的运输安全。比如，可以将物联网技术与GPS等相结合，实时监控货物的运输情况。相关人员要将新技术与原有的技术相融合，并且对新技术进行检验，以便及时发现新技术存在的问题并解决，更好的发挥新技术的优势。

(1)GPS技术

在GPS技术的应用方面，工作人员可以在此基础上更加精确地实现对于位置信息的定位，进而实时动态地为用户提供相应的信息服务，其应用主要是针对GPS接收机所接受的各种信号展开相应的误差处理工作，进而完成相应的计算获取精确的位置信息，接下来再向其所连接的设备进行位置信息的有效传输，其连接设备则应当针对这一信息进行计算以及变换，完成之后便向移动终端进行传递。结合当前的实际情况来看，GPS技术有着极为广阔的应用范围，具体包括科学研究以及商业等诸多领域，在GPS空间部分所使用的是卫星所构成的矩阵，而其卫星的高度基本上是在20 200 km左右，在六条升交点之间相隔60°的轨道上进行均匀分布，一般来说，每一条轨道上都会存在四颗卫星，而针对相邻两个轨道而言，其卫星之间相隔40°，这使得全世界的任何地区都能够在同一时间至少看到四颗卫星。

以往所使用的GPS定位技术尽管能够有效应用在户外，但其在室内或者是卫星信号覆盖不到的位置便难以达到应有的效果，与此同时，若是其所在位置上空卫星的数量在3颗以下便会导致系统不能够实现定位。综合考虑当前GPS技术的实际应用情况能够发现其具有以下几方面特点，首先，其在实际工作的过程中呈现出了全球和全天候的特点，可以实时动态、连续不断地为客户提供具体的三维位置、速度以及精密时间，而其在应用阶段并不会被极端的天气条件所影响，其次，其有着较高的定位精度，其单机定位的精度基本上能够在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够达到毫米级。最后，GPS技术本身的功能相对较多，所以能够实现在多个领域中的广泛应用，近些年来GPS技术开始逐渐走进大众视野，在时间、速度测量以及导航等多方面展现出了其强大的能力。

(2)NFC技术

除了GPS技术以外，相关研究人员还应当强化对于NFC技术的合理应用，其全称为进场通信技术，本质上属于一种短距离的通信技术，能够使得电子设备在非接触的状态下完成数据的交换。该技术的发展是建立在RFID基础上的，与此同时，其还能够实现对于RFID技术的向下兼容。NFC技术的应用可以划分成无源和有源标签两部分，合理使用NFC技术能够在单一的移动设备上产生多样化的服务，在对每一个服务室进行启用的过程中都需要对与之相对的密钥进行输入，继而便可以实现访问，通过对于这种管理手段的合理应用可以为各个服务的安全性提供充足的保障。除此以外，NFC技术本身有着较高的可靠性和方便性，再加上成本方面的投入要求不高，所以当前在我国的医疗、广告以及交通领域已经实现了广泛应用。具体来看，智慧港口应当在安全管理中充分实现对于物联网技术的合理应用，全面开展对于相关人员以及现场车辆的定位管理工作，并实现对于NFC技术的辅助应用，切实保障巡检工作的信息化水平，工作人员应当综合考虑工程环境的特征和实际情况构建起相应的3D地图模型，同时合理使用专业软件完成对于场景的可视化模拟，并及时针对算法展开纠偏工作。这样便可以在原有的基础上强化落实对于智慧港口的安全防护，最大限度降低安全事故出现的可能性。

4.2 纵向集合化发展

在货物入港后，在其运输过程中，物联网技术的应用可以把运输的货物贴上特定的标签，并将货物的具体信息在标签上备注。在运输链上的每个环节都会检测到货物的标签，并将其信息传输到数据网络，形成虚拟实体，每个运输环节都会被扫描记录。有关部门可以将其信息公开在网络平台上进行信息共享。如果纵向集合化发展，与相关企业和物流公司之间建立信息子系统进行合作，将货物信息通过子系统进行交换传递，可提高各方面的工作效率，增加港口的经济效益。

4.3 加强人才培养力度

科学技术的发展水平受到专业人才的质量影响，因此，国家应加大对于智慧港口的安全信息化建设的人才培养力度。提高智慧港口工作人员的专业水平，以提升智慧港口整体的专业素养。工作人员需要学习先进的智慧港口相关管理经验，港口企业应加强对精通工作流程和有计算机技术的综合性人才进行专门培训，重点培养。组建综合性专业素质强的队伍。加大物联网技术的研发力度，进行实时改进更新。

4.4 升级信息管理系统

有关政府部门应实时对信息管理系统进行升级，以便及时取得进出港口的货物信息，方便对货物信息进行统一管理。升级后的管理系统可增加货物在港区内的流动率，为资源配置提供便利，降低劳动成本，增加港区的经济效益，提高运输安全性。同时，企业可以实时监控货物的运输情况，及时获取货物的入港信息，提高企业的工作效率。

4.5 促进港际系统结合

过去的港际系统不能将货物信息与其基本情况相一致的信息进行描述，使得两个港口间的货物信息只能通过物流公司提供，这种方式使得收货港口无法保证信息的准确性。通过物联网技术的应用，可实时监控货物的具体信息。收货港口通过对货物标签的扫描，可详细了解货物的具体情况，并将其与数据库中的库存进行对比，可及时确定货物数量的准确度，然后将货物信息发布到子系统的网络平台上，进行信息共享，促进企业间的合作。

4.6 明确信息化建设方向

为尽快实现智慧港口安全信息化建设的目标，应明确信息化建设的方向，全面掌握物联网技术的发展情况。智慧港口的运输量大，规模广，是水陆空运输的重要交接点。因此，应加大对智慧港口的投资力度，引进先进的新技术，提高信息数据的处理与精准率。将港口进行的各项运输活动均记录在电子报表中，然后利用物联网技术对其进行扫描，对相关人员开展信息安全权限，由其进行调查研究，将可公开和应保密的信息进行分类整理，相关管理人员对其进行监控，以便实现信息化建设。同时，借鉴发达国家的经验，培养专业人才，根据企业需求，加大引进国外优秀人才的力度。面对高校进行人才培养计划的合作，定向输出专业的人才，构建企业学校一体的教育平台。

4.7 加大传感网的研究力度

目前，虽然我国的科学技术已经处于领先地位，但还是应加大对于传感网的研发力度，以保证物联网技术的长期发展。此项技术的应用为智慧港口的未来发展提供了明确的建设方向，促进相关企业的发展，为物流公司的经营创造新的模式。同时建立科学合理的信息化管理体系，完善港内信息安全管理，促进智慧港口的良性发展。

5 结 论

随着科学技术的快速发展，在智慧港口安全信息化建设中应用物联网技术，可有效提高港口的服务水平，提高工作效率，降低经营与物流成本，实现各个港口间的信息共享，加大竞争力。相关技术人员需加大对物联网的研发力度，结合实际情况进行适当的改进更新，以促进我国智慧港口的发展建设。