物联网应用

物联网应用（共12篇）

物联网应用 篇1

“中科院等研究机构和政府合作成立的的物物联联网网中中心心更更偏偏重重于于底底层层传传感感网网的的研研究, 而运营商和政府的合作则更关注于物联联网网的的中中、、上上层层领领域域。。””

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而此前, 中国移动与江苏省苏州市政府签订了“感知中国”应用中心——苏州项目合作协议, 双方将合作开展TD-SCDMA与物联网融合的应用开发和推广, 目标是将苏州建设成为“感知中国”城市物联网应用中心。

“江苏移动和苏州移动都很重视应用中心成立的事情, 但由于合作协议刚刚签署, 具体工作计划还未予以讨论。”江苏移动相关人士对记者表示。

各地争打“应用牌”

进入3月, 除去上述两地, 海南、广东、武汉等省市也相继开展了物联网应用领域的研究与实践, 中国工程院副院长、院士邬贺铨等专家在接受本刊采访时表示, 我国物联网产业已进入了“百花齐放”的“应用启动”阶段。

据了解, 目前海南省政府与南京邮电大学开展合作, 计划将物联网应用与“海南省国际旅游岛”战略相结合, 建立一个面向游客的旅游融合平台。

“海南省政府选取了旅游业作为物联网应用的切入口, 我们将在南邮专家的协助下, 为海岛旅游业建立一个统一的游客服务平台, ”海南省通信管理局蔡滨荣告诉记者, “该平台不仅融合‘三网’, 还将融合党政系统、家庭应用等局域网络, 而今后来岛旅游的游客将通过此融合服务平台方便地选择需要的服务, 而不需要繁琐地与各个商家进行单独交易。”

此前有消息称, 广东省也在以整合物联网零散应用的形式推进物联网商用。“目前我们的工作主要是对小应用进行整合并予以推广, ”广东移动某内部员工表示, “比如对企业集装箱进行的物流监控、对养鱼水池进行的PH值监控服务等。”

此外, 湖北联通相关人士也表示, 武汉市正逐步落实“城区物流信息化平台”项目。“该项目主要源于较强烈的市场需求, 建成后的物流平台将为各个企业提供其需要的流程信息, 由于符合市场需求, 目前已基本得到了地方政府的支持。”上述湖北联通人士表示。

支撑主体“多元化”

有专家表示, 从上述各省市实践可以看出, 目前参与推进我国物联网产业化的主体呈现多元化趋势, 既有地方政府、通信管理局, 也有地方运营商、学术研究机构, 而不同主体的组合也形成了不同的物联网中心或机构。

“以苏州、上海中心为例, 其背后的支撑主体不尽相同, 苏州的物联网应用中心主要由当地政府和中国移动牵头合作成立, 而上海物联网中心则依托于上海嘉定区和中科院上海微系统与信息技术研究所。”

对于“多元化”, 3月初在杭州作出物联网专题报告的邬贺铨院士告诉记者, “物联网分为底层传感网、中层通信网、上层智能处理网络等不同层次, 中科院等研究机构和政府合作的中心可能更偏重于底层传感网的研究, 而运营商和政府的合作则更关注于物联网的中、上层领域。”

中国移动研究院的相关研究人员也表示, “不同主体推动, 不仅不会矛盾, 反而形成互补”, “上海的物联网中心主要围绕传感网, 而苏州的应用中心则以运营商的运营平台为核心, 前者的研究成果后期仍要借助于运营商的网络和系统, 其实是一种互补的关系。”

各方强调“政府支持”

记者注意到, 我国物联网产业呈现出的另一个特点是仍需“政府扶持”。目前, 各地大多数物联网研究、应用项目都离不开当地政府的推动, 而多位受访专家也表示, 我国物联网产业仍处起步阶段, 政府的推动与支持不可或缺。

“说得通俗一些, 目前物联网作为新兴的科技产业, 仍以‘烧钱’为主, 科研机构和主体面临着较重的研发费用和商业风险, 所以仍需政府的相关补贴和推进。”东南大学国家专用集成电路研究中心姚国良博士表示。

而实际从事物联网研究的中国移动相关人士也表达了相似的观点:“我们推广物联网是一定需要政府支持的, 一方面, 目前物联网应用的基础设备成本还较高, 那么在相关业务上我们需要政府进行适当的补贴;另一方面, 物联网目前涉及的电力、交通等公共行业, 有一定的进入壁垒和推广难度, 也需要政府的帮助支持。”

物联网应用 篇2

摘要:近几年来物联网技术受到了人们的广泛关注。本文介绍了物联网技术的研究背景，传感网的原理、应用、技术，无锡是首个国家传感网信息中心。以最具代表性的基于RFID的物联网应用架构、基于传感网络的物联网应用架构、基于M2M的物联网应用架构为例,对物联网的网络体系与服务体系进行了阐述;分析了物联网研究中的关键技术,包括RFID技术、传感器网络与检测技术、智能技术和纳米技术;

关键词：物联网 RFID传感网 M2M

物联网的原理

物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。

而RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放新的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。

“物联网”概念的问世，打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物，而令一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。

应用与技术

物联网可以以以电子标签和EPC(Electronic Product Code,产品电子代码)码为基础，建立在计算机互联网基础上形成实物互联网络，其宗旨是实现全球物品信息的实时共享和互通。物联网的系统结构由信息采集系统、PML信息服务器、产品命名服务器(ONS)和应用管理系统四部分组成。它们的功能如下：

信息采集系统。信息采集系统包括产品电子标签、读写器、驻留有信息采集软件的上位机组成，主要完成产品的识别和产品EPC码的采集和处理。存储有EPC码的电子标签在经过读写器的感应区域时，产品EPC码会自动被读写器捕获，从而实现自动化EPC信息采集，采集的数据将交由上位机信息采集软件进行进一步的.处理，如数据校对、数据过滤、数据完整性检查等，这些经过整理的数据可以为上层应用管理系统使用。

PML信息服务器。PML(Physical Markup Language，实体描述语言)信息服务器由产品生产商建立并维护，他们根据事先规定的原则对产品进行编码，并利用标准的XML对产品的详细信息进行描述。PML服务器在物联网中的作用在于以通用的格式提供对产品原始信息的描述，便于其他节点的访问。

产品命名服务器(ONS)。产品命名服务器ONS (Object Name Service)在各信息采集节点与PML信息服务器之间建立联系，实现从产品EPC码到产品PML描述信息之间的映射。

应用管理系统。应用管理系统通过和信息采集软件(如Savant)之间的接口获取产品EPC信息，并通过ONS找到产品的PML信息服务器，从而获取产品详细信息以实现诸如入库管理、产品路径跟踪等应用功能。

物联网通过Internet信息世界的互联实现物理世界任何产品的互联，实现在任何地方、任何时间可识别任何产品，使产品成为附有动态信息的“智能产品”，并使产品信息流和物流完全同步，从而为产品信息共享提供了一个高效、快捷的网络平台。

物联网的发展与市场培育

从国际上看，欧盟、美国、日本等国都十分重视物联网的工作，并且已作了大量研究开发和应用工作。它的核心是利用信息通信技术(ICT)来改变未来产业发展模式和结构(金融、制造、消费和服务等)，改变政府、企业和人们的交互方式以提高效率、灵活性和响应速度。把ICT技术充分用到各行各业，把感应器嵌入到全球每个角落，例如电网、交通(铁路、公路、市内交通)等相关的物体上。并利用网络和设备收集的大量数据通过云计算、数据仓库和人工智能技术作出分析给出解决方案。把人类智慧赋予万物，赋予地球。他们提出“智慧地球、物联网和云计算”就是美国要作为新一轮IT技术革命的领头羊的证明。在北京年11月全球物联网会议上，他们介绍了《欧盟物联网行动计划》(Internet of things ---An action plan for Europe)其目的也是企图在“物联网”的发展上引领世界。在欧盟较为活跃的是各大运营商和设备制造商，他们推动了M2M(机器与机器)的技术和服务的发展。

我国在“物联网”的启动和发展上与国际相比并不落后，我国中长期规划《新一代宽带移动无线通信网》中有重点专项研究开发“传感器及其网络”，国内不少城市和省份已大量采用传感网解决电力、交通、公安、农渔业中的“M2M”等信息通信技术的服务。

作为国家层面成立了《传感器的网络标准工作组》。而中国通信标准化协会也启动了基于互联网的物联网和基于电信网的物联网的相关标准和研究课题的申报工作。中国的几大电信运营商积极投入“物联网”的技术开发和应用的工作：物流信息化、公交视频化、校讯通、农村信息化、渔牧业监控、水文水质等。

在温总理关于“感知中国”的讲话后我国“物联网”的研究、开发和应用工作进入了高潮，江苏省无锡市一马当先率先提出建立“感知中国”研究中心，中国科学院、运营商、知名大学云集无锡共同协力发展我国的物联网。

感知矿山：

煤矿安全生产关系到人民群众的生命和财产安全，各级政府一贯重视煤矿安全生产问题，并采取一系列措施不断加强安全生产工作。由于煤炭生产系统复杂，工作场所黑暗狭窄，人员集中，采掘工作面随时移动，地质条件的变化会使移动的采掘工作面不断出现新情况和新问题，如不及时采取相应的有效措施，可能会导致重大灾害事故，这就给安全工作带来了困难。如何加强煤矿安全生产管理模式，实现管理的现代化、信息化成为煤矿企业关心的问题。基于矿区信息化和智能化的“感知矿山”就是物联网技术成功应用在煤炭行业很好的例证。

“感知矿山”通过全面感知，对矿区的人(人员定位、无线通信)、设备(综合自动化)、环境(安全监控、矿压监控等)全面感知，并通过高速网络实现全面覆盖，同时还具有直观形象的应用，通过3D GIS矿区全息展示，来全面感知矿山。

“感知矿山”可用于煤矿(地面、井下)安全生产、煤炭行业综合信息化、税务局、煤炭局、县区煤炭产量监控，也可用于林业系统监控、电力系统高压开关监视和控制等多个场景，目前在全国有很多成功案例。“感知矿山”实施的重点是，所有与矿区安全、生产相关的感知层网络的接入。因为在矿区建设过程中，不同传感器的生产厂商不同，协议接口不统一，有些是早期建设项目，没有智能接口。全面接入传感网络，是全面“感知”矿山的基础。

“感知矿山”不仅提高矿山的安全管理水平，更多的是涉及到生产，如利用信息技术、网络技术以及传感网络对矿区煤运皮带、煤仓、洗煤厂、水仓、变电站等各个生产相关设备系统的感知和控制，在很大程度上提升了矿区的自动化生产能力，是“两化”融合的典范

煤矿矿区综合信息化系统是将先进的自动控制、通信、计算机、信息和现代管理等技术相结合，将企业生产过程的控制、运行与管理作为一个整体，提供整体解决方案，以实现企业的优化运行、控制与管理，从而提高企业核心竞争力。综合自动化是煤矿实现高产高效的有效手段，对提高煤矿的生产运行状况、安全水平、事故灾害预测预报以及生产业务管理具有重要的作用。

本方案就是针对目前煤矿的实际需求，推出高效、可靠、安全的自动化网络系统。本系统以矿井综合自动化信息平台为主体，采用矿用光纤工业以太环网和工业现场总线等技术共同构建综合数字化信息传输平台。

感知层设备由大量感知环境、机电、人员等的传感器构成，例如，风速、风量、温度、转速、振动、电压、电流、功率等传感器，甲烷、CO、CO2 、O2、锚杆压力、钻孔应力、顶板离层环境等传感器，跑偏、堆煤、烟雾、皮带打滑等传感器，煤仓料位计、水位计等传感器以及摄像机、RFID人员定位等。这些传感器在矿区地面、井下构建了一个庞大的传感网络层。

网络层设备主要有铺设在地面、井下的吉比特光环网及网络交换机设备、光电转换设备、路由器、防火墙、服务器等，以及用来实现无线覆盖的PHS网络或Wi-Fi网络，共同构建了覆盖整个矿区的数据网络。

应用层是矿区综合信息化系统，包含矿区3D GIS系统、综合自动化系统、人员管理系统、视频监控系统、短信管理平台、矿区应急指挥系统、调度系统等。应用层软件提供各种通用的数据接口，在此之上，可以方便地将提升机监控系统、安全监控系统、矿井通信系统、应急救援通信系统、视频监控系统、井下调度无线通信系统、大巷运输系统、选煤厂计算机控制系统、主通风机监控系统、压风机监控系统、中央泵房监控系统、工业电视系统等进行无缝链接，最后经过工业以太网平台统一传输到应用层上进行统一的管理，如图1所示。真正实现矿井“采、掘、运、风、水、电、安全”等生产环节的信息化和自动化，从而优化生产和管理。

感知交通：

1)打的找车不再困难

“越是着急越是打不到车”是每个打车人都会遇到的难题，但是如今，无锡移动帮全市90%以上的出租车装上了智能定位管理系统，每辆车的位置都清晰地现实在中央平台上。市民只需一个电话就能叫来车。系统还有同事防盗报警、定位查车、轨迹回放、发布广告信息等多项功能。不仅保障了司机的安全，更大大方便了乘客。如果哪天你不小心把随身物品忘在了出租车上，而又不记得具体车牌号码了，别急，该平台的“查询历史车辆”功能将能帮你立刻查出相关的出租车车牌号。

2)智能公交助力市民优先

等公交车从不会像地铁般悠然自得，往往是我们“望眼欲穿”后，“拥挤不堪”的公交车才“姗姗来迟”，但是无锡移动助力打造的“智能公交”平台将能“感知”车辆位置、运行状况，并实现智能调度。它让车辆调度员足不出户就可以知道车辆行驶到什么位置了，车内是否出现过度拥挤，哪条线路需要增派车辆了。同时车辆行驶的信息也将及时显示在候车厅上，让等候的乘客不再焦急，甚至可通过手机查看车辆位置信息，踩准到站时间，将公交车变成您带司机的私家车，真正体现市民优先。

感知健康：

1)预约挂号远程会诊

医疗行业是与人民生活密切相关的行业，无锡移动与我市各大医院积极打造的医患通系统，搭建起医患沟通的感知平台，实现论文手机预约挂号，较好地促进了“看病难、看病贵”等问题的改善和解决。“手机远程会诊”更极大地拉近了医患距离，无论医生专家出差、度假或远隔一方，借助TD手机，总能方便地“聚在一起”共享医学检验图片，实现远程移动会诊。“婴儿标志识别系统”，通过婴儿佩戴RFID标志环，帮助妇幼医院较好地解决了初生婴儿身份识别、婴儿错领和冒领偷窃问题。随着TD与物联网的融合，数字健康工程将为人们带来更多意想不到的惊喜，这些应用将推动着未来的医疗信息化向系统网络、信息移动化、服务远程化的方向迈进。

2)体检竟然如此便捷

健康是人生最大的资本，但是繁琐的检查程序总是让生活紧凑的现代都市人“望而却步”，但是有了物联网的支持，只要给你的手指上套一个小夹子形状的传感器，你的体温和血糖就可以马上测出，并且实现24小时持续跟踪。更让人诧异的是类似的传感器甚至可以植入到人体内部，包括体温，营养物质、有害物质含量等信息可通过传感网传输至患者随身携带的TD手机上，并在第一时间发送至医疗中心，帮助医生提出更科学、有效地治疗方案，这样自觉自动的智能健康检查，怎么不让我们期盼。

未来，智能化物联应用将随处不在，当气象感应系统预知台风来袭时，交通感应单元自动通知渔船返港，高速关闭，划定居民转移区域;当车祸发生时路面监控系统自动通知急救医院并提供最佳路线，GPS系统提示来往该路段车辆绕行;每月公共服务系统自动记录水电煤气费用通知户主后在银行账号中自动扣款……这一切都会带来人类生活颠覆性的变革和巨大的商机。

总而言之，由于物联网是基于现代高新技术，而提供的服务内容应属现代服务业，从发展服务产业角度看，物联网也是我国发展现代服务业的重要组成部分，而它所包涵的微纳制造技术、仪表及测试设备、各种信息通信网的制造和工程，则属先进制造业。

参考文献

[1]田美花.基于RFID技术的生产执行系统关键技术研究.青岛：中国海洋大学，20xx

[2]肖慧彬.物联网中企业信息交互中间件技术开发研究.北京：北方工业大学，20xx

[3]马宇健.基于电子标签的签名系统设计与实现.北京：北方工业大学，20xx

物联网应用 篇3

物联网如何应用于教育

如果学生们能在一个特定领域收集数据做研究，为有形物体贴上标签以方便查找和分析这个物体的相关数据（这些数据还能够被输入到其他分析程序中），那么物联网就能在教育领域应用了。只要学生们设置好程序（为实物设置标签，把特定数据与将数据输入其他服务分析程序的命令相连），就可以坐回原位，依据研究目的开始收集数据并运行各种程序了。那种不断地走到外面去，接触各种有形物体，在不同的条件下收集各种数据已经过时了。学生们将能够24小时不间断地进行数据采集，这将使他们的研究更加精确。

可以说学生创造了一件艺术作品。他们能用许多标签来标记一幅画，包括它被创作的时点、日期与地点，绘画所涉及到的媒体，音频艺术家的评论，甚至是画家们讨论这些画作所带来影响的视频，包括与这些影响有关的图片。这些内容能够通过一个装置了AR编码的扫描仪完成，并将那些数据视同为AR（即强化的现实）数据。人们能在现实物体的顶部看到这些叠加的图片，且对处于同一空间的两个物体进行对比。这个过程不需要参观者拿出手机，搜寻这个画家和这幅画的信息以及关于这幅画的采访。因为这些都已经被标记在这幅画上，很容易就能得到。

如果一个学生想要通过触摸他们词汇表上的某个有形物体来学习外语该怎么办呢？可以创建一些无线射频识别标签，通过这些有形物体的内部结构将它们与词汇表相连，当学生将这个物体放置在无线射频识别器上时，它就会用母语和外语分别读出这个单词。触摸这个物体将会使学生更加专注，还可能（依据他们的学习方式）帮助他们更快地学习内容。

随着服务器空间的扩展和移动设备网络连接的更加迅速，物联网将会变得更加普遍，并成为时代主流。

信息化教学新时尚

利用物联网建立泛在学习环境。可以利用智能标签识别需要学习的对象，并且根据学生的学习行为记录，调整学习内容。这是对传统课堂和虚拟实验的拓展，在空间上和交互环节上，通过实地考察和实践，增强学生的体验。例如生物课的实践性教学中需要学生识别校园内的各种植物，可以为每类植物粘贴带有二维码的标签，学生在室外寻找到这些植物后，除了可以知道植物的名字，还可以用手机识别二维码后从教学平台上获得相关植物的扩展内容。

物联网在教育管理中可以用于人员考勤、图书管理、设备管理等方面。例如带有RFID标签的学生证可以监控学生进出各个教学设施的情况，以及行动路线。又如将RFID用于图书管理，可通过RFID标签方便地找到图书，并且可以在借阅图书的时候方便地获取图书信息而不用把书一本一本拿出来扫描。将物联网技术用于实验设备管理可以方便地跟踪设备的位置和使用状态，方便管理。

智能化教学环境，在校园内还可用于校内交通管理、车辆管理、校园安全、师生健康、智能建筑、学生生活服务等领域。例如在教室里安装光线传感器和控制器，根据光线强度和学生的位置，调整教室内的光照度。控制器也可以和投影仪和窗帘导轨等设备整合，根据投影工作状态决定是否关上窗帘，降低灯光亮度。又如对校内有安全隐患的地区安装摄像头和红外传感器，实现安全监控和自动报警等。

我国智慧教育建设仍任重道远

智慧教育的建设需要网络基础设施和基础信息平台的支撑，建设过程中需要投入真金白银。因此，智慧教育也只能从发达地区萌芽，试点先行，以点带面，点面结合，最后整体推进。

目前，宁波市在智慧教育建设方面已经产生了部分应用成果。例如市民卡进校园，在校园内，师生可凭“宁波市民卡——校园卡”进行图书借阅、电脑上网、食堂就餐、超市消费；在校园外，可乘坐公交车，在商户消费；校方可通过市民卡标识使用者身份，定位使用者位置，并应用于门禁管理、学生接送系统、考勤管理、考务管理等，家长则可及时掌握孩子到离校信息，对孩子在校期间的活动信息进行查询。

应用成果另一亮点就是电子书包，这是一种可以随身携带的无线设备，学生在校内能从学校数字教育管理平台下载电子教材、课件、辅导材料和家庭作业，校外可以用它进行复习、完成及提交作业，并可以与教师实时互动交流。这是一种新颖实用的教学互动模式，把信息技术应用于课堂教学和家庭教育，学生在任何时间、地点都可以进行学习。

东软睿道教育信息技术有限公司总裁李印杲在接受记者采访时，就认为，目前中国的智慧教育发展还很不够，需要多方面的共同努力。“现在不是老师在教会学生，而是学生养活了老师。教学方式需要一个变革，怎么去变革？就需要培养老师，但是一年能培养多少人？如果信息化手段实现了，同样的好老师，可以面向全国来教学，把自己的知识和体系按照规范的流程融入进来，如此效果会越来越好，中国的教育一定会发生根本的改变。”

各地探索智慧教育建设案例：

南京：南京理工大学广大师生员工只要通过工资号或学号登陆学校网站，各种信息和服务应有尽有。“智慧校园信息门户”展现了信息化建设的最新成果，实现了全校范围内主要系统和数据的互通共享，为不同目标人群提供个性化的信息服务，实现了服务和管理的双重提升。

宁波：从去年10月份开始，宁波市海曙区教育局投入230万致力于宁波市实验小学的“智慧校园”建设，宁波市实验小学配发的“一体机”设施就是其中的一个组成部分。老师只需用手指，就可直接在电视上操作电脑，还可以随时地进行标注、板书，保存当前板书内容，就像央视里“读报节目”，与学生的互动更强了。

云南：云南大学旅游文化学院与丽江电信签约“智慧校园”项目，将着力打造以校园应用门户为代表的校园综合信息、服务应用和管理手段的统一系统，在基础网络方面建立了校园网（局域网）和国际互联网有机结合的网络体系，实现师生在校内或在外地都可方便地查询、使用和管理相应的信息、系统和应用，方便轻松地在网络上进行学习、工作和管理。

福建：中国移动福建公司与福建师范大学签署战略合作协议，双方将以校园信息化建设为切入点，在无线校园、教学科研、校园生活等方面展开战略合作，共同打造全方位、高标准的智慧校园。中国移动福建公司将协助福建师范大学优化校园网络通信质量，通过建设2G/3G、wlan覆盖，实现无线数字化校园。同时，还将建立包括校园迎新系统、校园移动支付、智能掌上化系统等，以满足由管理到教学以及生活等全方位的信息化应用需求，让广大师生享受信息化带来的种种便利。

内蒙古：内蒙古师范大学与中国移动内蒙古公司在新城宾馆签订了“智慧校园”信息化合作项目。将移动通信技术融入到传统的管理信息系统中，将传统应用功能延伸到手机终端，使移动终端应用与教职工、学生的工作、学习、生活紧密结合，便于师生轻松获取各类校园信息，从而有效拓展校园信息化系统的使用环境。

物联网应用 篇4

1、射频识别技术。

就物联网的整个技术领域来看, 射频识别技术是十分关键的技术, 其同样被称为是电子标签, 射频识别技术体现了物联网发展的基础和核心, 其主要用于信息的传输, 且通过不同信息的获取来识别工作, 其主要包含标签、阅读器和天线[1]。该技术主要针对不同状态的物体进行识别, 大型超市较多使用, 显著提升了供应链管理效率。

2、云计算技术。

云计算技术能够将计算分在不同的计算机上, 不属于本地计算机的范围, 有关使用者可以对资源进行切换, 根据自己需求访问其他的计算系统, 通过网络对于计算机资源进行综合, 提升系统的计算能力和系统作用。

3、网络通信技术。

物联网的发展目的在于实现物体和物体之间的相互通信, 由此可见, 网络通信技术是物联网技术中重要组成, 就网络通信技术来看, 其中包含了有线技术和无线技术等, 其中M2M技术的应用较多, 能够实现近距离的传输, 例如, wifi、rfid、蓝牙等, 其重点是实现无线通信, 发展势头良好[2]。

二、计算机物联网的具体应用

1、应用于家庭生活。

就家庭生活来看, 物联网能够将家庭住宅作为具体的应用平台, 例如, XX高档小区内部在布置样板间的时候充分利用了物联网技术, 为其内部增加了很多的系统, 例如, 住宅的安保系统、布线系统、温度调控系统等, 由此一来, 住户可以利用网络技术和物联网技术对住宅区域内部的系统完成具体的操控和应用, 提升家庭空间的使用效率和便捷性, 良好管理住宅内部的不同系统。

2、物流领域的应用。

随着我国社会经济的进步, 物流行业的整个发展规模也在不断的扩大, 物流领域的发展速度很快, 就整个物流领域来看, 物联网技术的出现能够发挥其最重要的功能, 由此实现物流领域发展的合理性。在物流发展的领域应用计算机物联网的过程中, 主要通过计算机物联网的内部集成作用和内部智能性作为主要的特点, 以上两点特征能够显著提升整个物流系统的智能性和便捷性, 帮助其模仿人类的智能, 学会思考并作出判断。计算机物联网技术在整个物流领域的应用主要作用在于良好掌握物流领域发展中不同类型的信息, 针对物流运输的整个环节中包含的运输车辆整体性能和运输路线等实施定时监控, 还能够良好的掌握和分析物流过程中货物的整体状态和性能情况, 可见计算机物联网技术应用在物流领域能够方便工作人员掌控好运输过程的所有环节, 做好物流信息的采集工作。

3、农业方面的应用。

计算机物联网技术除了应用在家庭领域和物流领域, 还被用于农业生产中, 分析其具体应用来看, 物联网的应用主要做到了对农业生产过程中的控制系统、安全系统和智能系统, 利用云计算技术的帮助来实现以上内容和资源的整合, 提升农业生产的智能化、信息化和数字化特征, 应用了物联网技术之后, 农业生产中的环境因素、人工因素等都会被上传到传感器上, 由此工作人员能够一目了然的分析农业生产环节和生产因素, 做好整个农业生产环节的掌控, 提升生产质量, 完成农业生产的监控。计算机物联网技术应用于农业生产之后, 能够显著提升农业生产效率, 促进农业生产朝向绿色农业、低碳农业的方向前进, 促进农业经济发展[3]。

4、交通系统的应用。

交通系统的未来发展必将是朝向智能交通的方向, 物联网技术的应用是实现交通系统智能化的主要工具, 原因在于物联网技术实现了电子传感技术、通讯传输技术、数据控制技术和信息技术等的综合, 综合运用在智能交通系统的建设中。计算机物联网技术具有实时且高效的特征, 十分适用于应用在智能交通系统的建设, 其能够实现当前交通设施的有效利用, 降低交通系统超负荷的状态, 减少交通压力和交通带来的环境污染问题, 提升城市的交通运输效率和环保性。

5、电网应用。

除了以上四个领域的应用, 计算机物联网技术的应用范围还涉及到电力行业和交通行业, 物联网技术的应用价值较高, 应用前景良好。就计算机物联网技术应用在电网系统来看, 能够实现电网系统的智能化, 提升电网的先进性和可靠性, 提升电网系统的工作效率和经济效益, 由于计算机物联网技术的涉及, 电网系统的数据运行和信息都被定时记录, 能够第一时间发现系统的异常, 及时解决问题和故障, 提升了电网系统运行的有效性和安全性, 降低经济损失。物联网技术和电网系统结合的形式, 能够满足多数人对于电能质量的需求, 完善整个电力系统。

参考文献

[1]孙国勇.物联网的关键技术及计算机物联网的应用[J].电子技术与软件工程, 2016, 09:42-43.

[2]孙少军.浅谈物联网关键技术与我国物联网的发展前景[J].通讯世界, 2016, 17:92-93.

物联网应用论文 篇5

一、物联网简介

1、物联网的定义

物联网是指按约定的协议，通过各种信息传感设备，如射频识别(RFID)、光纤传感、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，将任何物品与互联网相连接起来，能实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

2、物联网的典型特征

(1)全面感知：通过装置在各类物体上的电子标签(RFID)、传感器等，实现对物体的全面感知。

(2)可靠传输：通过移动通信网、互联网、传感网等多种方式将感知的信息传送到处理中心。

(3)智能处理：强大的计算能力和数据存储能力，智能处理算法和模型。

3、我国物联网发展现状

我国物联网的发展并不比其他国家落后，我国的物联网研究并没有盲目跟从国外，而是根据国家重大战略以及应用需求，积极开展基础标准体系等方面的研究，近年来，我国物联网在车辆管理、调度以及物流的物品运输、仓储、监测和食品药品溯源等方面得到了广泛的应用，形成了以应用为牵引发展特色，并在标准、技术、产业以及服务和应用等方面，已经接近国际水平。我国物联网产业已进入了“百花齐放”的“应用启动”阶段，多地物联网产业发展重点突出“示范应用”。

二、电子商务发展中存在的问题

1、信息不对称问题

电子商务并不是面对面的交易，而是通过商品的标题、图片、宝贝描述来获取商品的信息，买家对于商品的认知取决于卖家的描述，若卖家不诚信，则造成买家对商品的认知产生偏差，卖家甚至可以利用掌握商品信息的主动权误导买家，如经营商发布虚假商品信息等，使得市场中出现了一些商品信息不对称的问题，网络消费者实际收到的商品往往和网上的商品介绍相去甚远。

2、物流问题

物流是电子商务的最后一公里，是与消费者直接打交道的最接近的环节，物流服务的好坏直接影响电子商务的效果;但由于我国目前物流发展还较落后，没有形成高效的物流体系，多以第三方配送为主，而第三方的服务质量和水平会影响用户对商品的满意度，目前电子商务中投诉最多的是物流配送服务方面。如：配送速度慢，送错地方，丢失货件，送错商品，货件有损坏等问题。

3、电商产品真假问题始终存在

价廉物不美，电商商品真假难辨，近年来越来多的电子商务平台被假货沦陷，淘宝/天猫(C2C集市卖家及品牌卖家)、当当、小米、国美在线、1号店、唯品会、银泰网、华为、好乐买、凡客诚品为“20xx年度十大用户体验最差网络零售商”。20xx年央视《焦点访谈》曝光了淘宝网售假问题;20xx年3月，调查发现，关于乐蜂网售卖假货的投拆在微博、论坛、BBS上比比皆是;20xx年CCTV2《经济半小时》曝光当当网、亚马逊中国等电商售卖的化妆品来自“天照天”批发市场，而当当网方面无法提供能证明是“正品”的凭证。所有这些，说明目前电商售假，是老大难问题，同时也是制约电商发展的重要问题。

三、基于物联网的电子商务发展策略

1、应加强支撑平台的建设，积极推进示范工程

(1)建设原则统一规划、统一标准。着力改变电子商务分散建设各自为战的现状，应尽快制定电子商务标准、物联网编码标准以及数据共享和交换等标准规范，并应统一设计电子商务和物联网总体框架。示范引导、分步实施。鼓励感兴趣、并有条件的企业首先在我国电子商务对物联网应用需求比较迫切的地区和领域，开展物联网应用示范基地，总结运行经验，并逐步扩展应用的区域和领域。依托现有、充分整合。依托现有的电子商务、信息基础设施，充分整合各种相关系统，提高效率，尽量避免重复建设。资源共享、业务协同。强调资源共享，包括设备资源共享、信息资源共享和知识经验的共享，通过物联网整合分散的资源，理顺各单位间的业务流程，形成新技术条件下电子商务新的工作机制，逐步实现企业间、部门间的业务协同。政府引导、市场运作。示范工程的建设需要发挥政府与企业的积极性，实现政府引导，市场运作。

(2)支撑平台的建设应由政府建立相关的《产品防伪和质量追溯管理系统》，使用RFID技术对产品从生产到流通直至到消费者的全部信息数据进行精准化和系统化管理，从而达到对产品实行防伪和追溯管理的目的。质量追溯：系统应对所有产品进行统一编码，综合运用加密通信、GPS、RFID等技术，将产品生产、加工、储存、运输等过程的信息全部写入RFID标签，对写入的环节应严格把关，再利用RFID读写设备读取信息，了解每个产品的信息，从而实现从产品的生产到加工、物流配送直至到最终消费的全过程监控，实现产品可追溯，可追溯系统对产品供应链上的所有环节实施监控，能够实现产品的可追溯和信息透明化。防伪：为每个产品设置一个全球唯一标识，并将标识写入电子标签中，成为产品的一部份，用户可通过电子标签识别器对产品进行真假识别验证。

(3)示范工程的建设应开展应用示范工程，可在物流、农产品、食品等方面的电子商务确立一批应用物联网的示范工程，积极探索“物联网+电子商务”的应用模式，如可先建立智能物流、食品追溯物联网示范工程。示范工程应以政企共建模式为佳，由政府牵头整合资源、进行前期引导支持，后续通过企业市场运作保障工程的可持续发展，并在初期对企业给予税收和资金等方面的政策支持。

2、应用物联网技术解决电商产品信息不对称问题

从产品开始生产起，就在产品中嵌入EPC标签，使每件产品都有自己的身份证，将产品从生产到流通整个过程的信息都记录其中，包括：生产厂商名称、原材料、原材料检验人、原材料检验结果、原材料批次、产品批号、成品质检人、成品质检结果、成品分类、出厂日期、出厂顺序等相关信息，为消费者提供商品的真实信息。消费者在进行网上购物时，不再是由卖家单方介绍产品信息，可主动地通过卖家所提供的产品的电子标签EPC，通过溯源系统查询产品从原材料到成品，然后再到销售的真实信息，从而解决电商产品信息不对称问题，使消费者可真实地辨别商品，了解商品的来源，提高网络消费者的满意度。同时，每件商品都有自己的“身份证”，有利于工商等执法部门的公平快速执法，形成网上商家良性竞争形态。

3、应用物联网技术解决防伪问题

应用RFID技术建立基于物联网的产品防伪系统，在生产时为每个产品设置一个全球唯一标识，并且将标识写入电子标签中，写入后是无法修改、无法仿制的，同时在标签读写过程中利用电子签名技术提升标签的保密性和防伪造性，为方便用户的查询，可应用移动技术将移动终端，如：具有RFID读写功能的PDA、开放了开发环境的智能手机和平板电脑与电子标签、防伪系统结合起来，使用户可直接用智能移动终端对产品进防伪验证，系统将防伪验证结果返回给消费者，同时记录验证信息，若验证不正确，应将信息记录到防伪报警子系统中。

4、应用物联网技术优化物流问题

配送速度慢，送错地方，丢失货件，送错商品，货件有损坏等问题，主要是由于企业和消费者对物流过程不能实时监控所造成的，可通过将电子商务物流与物联网有机结合，解决这些问题。

(1)优化配送运输流程应综合运用RFID、GPS、GIS及速度传感器等技术建立智能物流系统。系统可通过优化配送线路和配送方案，加快物流配送速度;并能实时准确获取车辆所处的地理位置、车辆速度、车内湿度、温度以及物品的相关信息等，并可将车辆的各类参数进行实时动态监测，当出现异常情况时应有自动报警功能，并将这些信息传送到智能物流系统，同时车辆应按监控中心的指令工作。

(2)实时追溯货物的行踪，提高配送质量通过对物品进行统一的编码，并在物品中嵌入EPC标签，通过智能物流系统，消费者、企业、物流公司仅需要在网上查找相关商品的EPC信息，就能够实时获取该商品的所有信息，如：商品的运输路线、车辆目前所处位置、车内温度、物品有无破损等。当商品在物流的某个环节出现问题时，可马上采取措施进行补救。通过对商品实现追踪，减少送错地方、丢失货件、送错商品、货件损坏等问题的发生，有效提高整个物流实时效率。

四、结语

国产物联网进入应用拐点 篇6

在农村赶过大集的人都知道，集市上兜售种类繁多的吃食用具大多是农民自产自销的，也没什么规格可言。市集大多是自发的，也可能会有管理者，但管理者多只负责收收管理费，很少会制定进入集市的标准。而目前国内物联网产业的发展正如一场在市的大集，热闹却无序。

10月20日，第二届中国国际物联网大会在无锡举行。

万亿大市场

说是大集，其规模却不容小觑。业内普遍认为，物联网是继互联网之后最重要的科技创新，将对现有产业格局造成颠覆性的影响。据估算，物联网的投入将是互联网的10倍，而产值可能比互联网大30倍，将会成为下一个万亿元级的市场。

中国物联网研究发展中心主任叶甜春表示，截至2020年，中国已经规划了3.86万亿元的资金用于物联网产业化的发展；2011年中国物联网产业市场规模将达到2500亿元；到2015年中国物联网整体市场规模将达到7500亿元，年复合增长率超过30%，市场投资前景巨大。

在《2010～2011年中国物联网发展年度报告》（以下简称《报告》）中也指出，据不完全统计，全国已有28个省市将物联网作为产业发展重点，众多城市将物联网列为主导产业，几乎所有一二线城市都在建设或筹建物联网产业园，其中以江苏、浙江、广东、上海等地实绩最为突出。我国发展物联网所需的自动控制、信息传感、射频识别等技术和产业都已成熟或基本成熟，通信运营商和系统设备商达到世界级水平，下游应用不断拓展。

物联网产业的“利”，被很多人看在眼里记在心里。记者观察到，相较于上届物联网大会，本届大会参展商中涌现出很多本土中小型方案提供商，这些方案商中甚至有一些曾是代理商。大批中小方案商的蜂拥而上，让业内不禁产生对于物联网产业良性发展的担忧。

中国工程院院士刘韵洁表示，国内物联网产业发展仍存在一些问题，缺乏核心核心芯片与传感技术是其中之一，目前大概80%的高端RFID传感器依赖进口，此外，国内关于物联网技术缺乏权威标准，不利于整个产业的规模化发展。

不仅如此，刘韵洁院士对于目前国内物联网厂商“一拥而上”的情况深感担忧：“与国外物联网市场比较，国内市场过于急功近利，参与者都选择容易获利的领域，而不去扎扎实实地解决关键核心技术，长此以往会影响我国物联网领域的发展。”

无锡中关村软件园董事高中成在接受本报记者采访时表示，由于国内物联网定义不明确，企业容易一窝蜂地把自己划入物联网产业，产业中存在中小企业扎推、跟风的现象，虽然产业初期的自由竞争不可避免，但是如果出现“大炼钢铁”的情况，将不利于整个产业的良性发展。

无锡物联网产业研究院院长刘海涛认为，物联网的目的是感知，核心是社会化，感知社会论是物联网的基础理论体系，是物联网的同行平台建设与“工行平台+应用子集”产业的基础。此外，他表示，标准化是物联网的制高点，物联网应用开发要做到标准先行，有关物联网的所有相关的工作都是建立在国际、国内标准的基础上，有了标准就等于有了话语权。

应用在细分市场

虽然问题很多，但是经过两年多的发展，国产物联网技术在细分领域的应用开花，这是此阶段物联网产业发展的最大特点。

《报告》指出，2010年以来，随着政策扶持不断加强，中国物联网加速起飞，逐渐形成了发展物联网的技术、产业和应用基础，掌握了一批具有自主知识产权的关键技术，在安防、家居、电力、交通、医疗、物流等领域也实现了初步应用。

江苏运赢物联网集团董事长王文生表示，物联网产业正处于应用的“拐点”，目前市场上还存在着重复投资建设的现象，如何真正的解决刚性需求与商业模式，是核心中的核心。

宁波凯福莱特种汽车有限公司是成功应用物联网技术，实现企业转型，打开市场的新缺口的案例之一。记者了解到，凯福莱是一家院前急救行业的救护车改装生产企业，在应对市场竞争中，通过实现信息化、网络化、智能化与工业化的融合，在智能型救护车上下功夫，通过对救护车接入公共式专用通信网络，实现实时移动交互式通信及对车载医疗仪器、设备进行数据采集、记录、实时专发的功能，并装备急救智能辅助系统和救助调度计算机辅助管理系统。

目前，物联网技术在细分领域的应用已崭露头角，应用先导、市场驱动依然是物联网产业发展的源动力，更符合中国市场需求。因此，以现有应用为基础，扩大应用规模领域，同时挖掘新应用潜力是物联网产业发展的当务之急。凯福莱公司董事长兼CEO??谢建浩表示，物联网与传统产业的融合，不是传统市场的竞争，而是创造新的市场，物联网与传统产业的融合不是产品功能的叠加，而是功能和服务一揽子方案的实现。

“从产业应用发展角度看，现有市场发展规模还不大的领域，恰恰是下一阶段重点发展的。”叶甜春认为，关系国计民生的领域应该是未来物联网产业发展的市场空间，健康医疗、基础设施、交通、智能工业、智能农业等，都应该有很大增长空间。

记者观察：大市场的待解之题

2010年江苏省物联网产业实现主营业务收入达到810亿元，同比增长63.3%。目前已经初步形成了以无锡为创新示范核心区、苏州和南京为产业发展支撑区的总体格局。广东省注重政府与业界协力推进，全省集聚RFID相关企业已超过2000家，2010年广东省物联网产业产值超过800亿元。在浙江，杭州、嘉兴、宁波、温州等地也已率先形成物联网产业集聚。

物联网技术应用 篇7

物联网技术的兴起为深化医院管理提供了契机。引入物联网技术,可以对患者、医疗设备进行自动识别,优化医院现有的信息系统(HIS),有效解决临床路径中重要的节点问题,诸如医疗行为时限、贵重药品、医疗耗材、不合理变更等情况,构建一个实时监控和预警反馈有机结合的临床路径管理模式。本期特别策划栏目介绍了一组物联网技术在临床路径质量管理和患者健康管理中的应用,以及无线射频识别技术和无线传感技术在患者安全管理和医疗领域的应用研究的文章,供广大医院管理者研究和借鉴。

物联网技术及其应用 篇8

关键词：物联网,系统架构,协议体系,发展理念

1 物联网的基本定义

随着信息领域及相关学科的发展和物联网的不同方面的科学研究人员, 相关领域的研究, 对事物的观念都发生了深刻的变化, 但还没有提出一个权威性的、完整的、准确的物联网的定义[1]。

目前, 在基于不同的出发点, 对事情的描述集中在短期内不同方面没有达成共识的网络对象的网络思维不同领域研究者。物联网的定义这里有几个有代表性的。

第一个定义是:物联网是未来网络的一个组成部分, 它是基于标准的通信协议, 基于全局动态网络设备互连, 具有自我配置能力。在这个网络中, 所有的真实与虚拟的项目编码和特定的物理特性, 通过智能接口的无缝连接, 实现信息共享。

第二个定义:由组成一个标识的对象, 这些对象/网络虚拟人格, 身份和个性运行在智能空间, 使用与用户的接口的连接和通信, 社会和环境方面的智慧。

物联网的最初的概念和不同的东西定义的比较, 该文认为:事物的互联网连接的商品货物网络狭义数字和网络的文章, 是信息在人类社会的更高领域实现全面应用。

2 物联网关键技术

2.1 物联网的体系结构

一个无处不在的通信网络的异构融合, 包括现有的网络, 通信网络, 电视网络和手机应用服务提供商的感知信息, PC和其他终端设备[2]。

2.2 物联网的异构融合网络层

任何终端节点应该能够实现无处不在的互联网物联网。网络终端网络由节点, 如传感器网络、RFID、网络、家居局域网、局域网、局域网、连接到物联网的车辆区域网络、异构网络的融合, 从而形成一个广泛的互联网络。在核心层的东西, 互联网可以被认为是NGN/IMS融合, 在需要考虑异构网络协同集成接入层。

2.3 感知节点及终端

传感节点可以不是对象本身的收集信息, 也可以处理和各种物体的检测、存储、网络、信息融合, 为对象提供相关的各种信息。

传感器技术和智能标签技术的成熟使得传感节点可以感知对象的智能化和通信环境, 处理和控制的。传感器节点的核心技术:传感网络中的节点和合作的硬件和软件框架[3]。

2.4 泛在传感网

泛在传感网是物联网末端采用的关键技术之一。泛在传感网是由多个传感节点组成的分布式无线自组织网络, 用来感知温度、湿度、压力等环境参数, 一般提供局域或小范围内物与物之间的信息交换[4]。

3 结语

在初始阶段的物联网, 关键技术有待突破, 应用和市场有待开发。在未来10年将获得巨大进步的物联网技术及应用。

该文的主要研究内容物联网领域, 我们认为有以下几个方面。

(1) 物联网架构互联网:物联网是现有的基于网络的无处不在的融合网络, 它不仅要与现有网络的兼容, 但也有自己独特的网络体系结构。那应该是什么东西的互联网网络架构。如何发展物联网的现有建筑。

(2) 物联网的通信技术:无线通信、无线传感器网络、传感器、网络通信、多媒体通信和宽带通信已相对成熟, 但这些给物联网和互联网带来了新问题的通信技术一直没有得到很好的研究。该技术包括传感器技术、识别技术、发现技术、计算机技术、网络通信技术、嵌入式智能技术、软件技术[5]。

(3) 物联网数据融合:网络中的对象信息数据、各种数据信息如何处理的质量和不同类型的数据融合是物联网的技术问题。

(4) 异构网络融合:物联网本质上是无处不在的网络, 需要整合现有的各种通信网络和新的通信网络的引入。为了实现的东西无处不在的网络, 异构网络的融合是一个重要的技术问题。

(5) 物联网的智能终端:智能终端对事物的感知延伸层网络可以实现。智能终端主要是现有的智能手机、PDA等, 如何利用智能终端的事或物联网的发展需要互联网的存在是一个重要的研究内容。

(6) 网络信息安全与保密:安全和隐私面临的将是物联网面临的最大挑战。网络安全体系结构和安全的物联网技术的需求, 主要的物理安全策略, 包括网络的访问控制策略、信息加密策略和网络安全管理策略、系统安全技术、网络安全技术、安全技术的应用、安全管理体系。

(7) 物联网的相关标准:物联网是全球统一的标准, 标准的缺失将大大制约技术的发展和大规模应用。建立产业发展的先决条件是互联网的标准。

参考文献

[1]胡永利, 孙艳丰, 尹宝才.物联网信息感知与交互技术[J].计算机学报, 2012 (6) :1147-1163.

[2]钱志鸿, 王义君.物联网技术与应用研究[J].电子学报, 2012 (5) :1023-1029.

[3]朱洪波, 杨龙祥, 朱琦.物联网技术进展与应用[J].南京邮电大学学报:自然科学版, 2011 (1) :1-9.

[4]沈苏彬, 毛燕琴, 范曲立, 宗平, 黄维.物联网概念模型与体系结构[J].南京邮电大学学报:自然科学版, 2010 (4) :1-8.

物联网技术及应用 篇9

1 物联网概述

到2010年每个人将拥有10亿个晶体管, 该技术已被嵌入到数十亿台设备中;2011年网络用户将会达到20亿户, HSPA (高速分组接入技术) 将促进三种屏幕融合 (电视、电脑、手机) ;数以万计的事物利用物联网紧密相连。

1.1 物联网的定义

物联网的定义是通过射频识别 (RFID) 、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备, 按约定的协议, 把任何物品与互联网、移动通信网相连接, 进行信息交换和通信, 以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网是通过智能感知、识别技术与云计算、泛在网络的融合应用, 被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

1.2 物联网的特点

(1) 全面感知, 利用RFID、传感器、二维码等各种的感知设备随时随地的采集各种动态对象, 全面感知世界; (2) 可靠传送, 利用以太网、无线网、移动网将感知的信息进行实时的传送; (3) 智能控制, 对物体实现智能化的控制和管理, 真正达到了人与物的沟通; (4) 泛在服务, 物联网以无所不在、无所不包、无所不能来实现在任何时间、任何地点、任何人、任何物都能通信。

2 物联网的发展及现状

1995年, 比尔·盖茨在《未来之路》中首次提到物联网时, 迫于当时网络终端技术的局限使得这一构想无法真正落地, 转眼16年后, 物联网再次登场, 一跃成为了各国关注的焦点。

1999年, 在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了, “传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。

2009年1月28日, 美国总统与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”, IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念, 建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。

2009年8月7日, 温家宝总理在考察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时指出, 把传感系统和3G中的TD技术结合起来, 加快推进传感网发展, 尽快建立“感知中国”中心。

物联网产业发展迅猛, 2009年国内RFID市场规模就将达50亿元, 年复合增长率为33%, 其中电子标签超过38亿元、读写器接近7亿元、软件和服务达到5亿元的市场格局。随着物联网的应用和推广, 中国物联网产业链1年就能创造约1000亿元产值。

3 物联网架构

物联网架构主要有感知、传输、支撑和应用四大层 (如图1) 。网络感知主要通过各种类型的传感器对物质属性、环境状态、行为态势等静、动态的信息进行大规模、分布式的信息获取与状态辨识。传输层主要功能是通过现有互联网或移动通信网 (全球移动通讯系统、TD-SCDMA、无线接入网、无线局域网、卫星网等) 基础网络设施, 对来自感知层的信息进行接入和传输。支撑层在高性能计算技术的支撑下, 将网络内大量或海量的信息资源通过计算分析整合成一个可以互联互通的大型智能网络, 为上层服务管理和大规模行业应用建立起一个高效、可靠和可信的支撑技术平台。应用层根据用户的需求, 构建面向各类行业实际应用的管理平台和运行平台, 并根据各种应用的特点集成相关的内容服务。

物联网的行业特性主要体现在其应用领域内, 目前绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试, 某些行业已经积累了一些成功的案例。

4 物联网关键技术

物联网的关键技术有传感器技术、传感器网络技术、传感网络相关的通信技术、通信网络技术、物联网平台技术以及它们之间的结合技术。

传感器负责物联网信息的采集是实现对现实世界感知的基础, 是物联网服务和应用的基础。由于各种传感器存在的温度、压力、速度、湿度、高度、视频、图像、位置等的不同, 传感器所提供的信息接口存在巨大差异, 是对物联网终端规模化的最大挑战。

传感器网络形成了一套完整的物理层、链路层、网络层规范。传感网络有蓝牙、Wi-Fi、RFID、Wireless HART等相关通信技术。传感器终端具有IP化、功耗低、体积小、信息双向传递、免人工维护等智能化。

通信网络技术为物联网数据提供传送通道, 适应物联网低数据率、低移动性等业务需求。

物联网平台技术主要是和物联网终端之间, 以及现有网络、系统间进行配合, 以提供物联网能力给不同的物联网应用, 在网络架构上, 构建一个能适合多个行业应用的统一业务平台, 为跨行业的统一信息服务提供支撑。随着物联网的进一步发展, 发展到协同感知, 甚至泛在服务的阶段后, 必然需要考虑更为有效的物联网架构、名址、路由、通信协议。

5 物联网技术应用

5.1 智能食品

物联网设计食品追溯终端设备, 工作人员将一只带有标签的黄瓜, 在终端的扫描口轻轻扫描一下, 设备终端的显示屏上便立即显示了该黄瓜的产地、育苗、种植、田间管理、采收、销售等一条龙信息, 黄瓜的生长流程一览无余。

同时使用物联网技术还可以在食品保鲜上得到应用。全球25%的食品在流通过程中而变质而损失, 这相当于每年4580亿美元经济损失, 在物联网时代下, 将智能 (RFID) 注入食物, 这样我们就能知道食物已运到何处, 监视食物到餐桌的温度, 监控它前往超市的温度, 保证到餐桌的食物依然新鲜, 从而改善我们的食物供应, 从源头保障食品的卫生安全, 并守护消费者的健康, 让生活更安全。

5.2 智能物流

智能物流是指货物从供应者向客户的智能移动过程, 例如智能运输、智能仓储、智能配送、智能包装、智能装卸以及智能信息的获取、加工和处理等多项基本活动。

将标签附在被识别物品上的表面或内部, 当被识别物品进入识别范围内时, RFID读写器自动无接触读写, 例如自动出库系统、自动入库系统、自动盘库系统、自动周转等子系统。在货物的运输中, 建立交通管理、车辆控制、车辆调度等子系统。实现大范围、全方位, 实时、准确、高效的综合运输管理系统。

5.3 智能家电

我国正迎来一个无线城市、物联网建设与发展的热潮, 在网络融合、云计算和物联网的推动下, 智能家电迎来全新的变革。

智能家电无线网络主要包括了一个家庭网关以及若干个无线通讯子节点。在家庭网关上有一个无线发射模块, 每个子节点上都接有一个无线网络接收模块, 通过这些无线网络收发模块, 数据就在网关和子节点之间进行传送。

基于物联网的家电, 在充满物物感知的环境将产生新的应用。物联网技术的感知网络, 实现了家电与人互动过程智能人机识别等一系列的“触觉”, 而语音合成技术将实现家电开口说话的能力, 让家电能及时的将信息反馈给客户。如, 热水器中部件损坏了, 通过传感器件的感知, 并与后台数据交流, 在家电通知中心驱动语音合成芯片来实现开口说话:“热水器内胆故障, 请联系售后解决此问题, 离您最近的售后的电话为……”。同时家电的售后部门, 已经得知了消息并从计算中心找到了解决方案, 并可通过云计算处理新突发的事件。实现家电开口说话的能力, 只需要语音合成芯片或已经内置的语音合成软件。

5.4 网电杆塔监控

电为世界的进步提供了无穷动力, 然而, 预防时常发生的对于塔架进行螺丝拆卸, 支架割据等盗窃行为, 使用紧固件防拆探测传感网节点, 声阵列传感网节点等设备, 对于各类破坏塔架的行为进行识别使用喇叭、摄像头以及传感网基站进行联合报警, 使得电力公司可以准确定位, 及时取证, 尽早维修。

如图2, 防拆探测传感网节点, 声阵列传感网节点 (感知层) 等监测系统安装在电网杆塔上, 实施对电塔状态的实时监控、采集、分析和记录电网杆塔的相关数据以及语音、图像供监控中心计算机查询, 并在塔上异常事件时主动上传报警信息;3G/GPRS (传输层) 通过数据包、SMS、语音通信等方式进行数据传输, 监控中心云计算 (支撑层) 将图像、声音和其他数据在监控平面上显示, 同时云计算将异常信息发给相应人员手机或PC (应用层) , 从而对电网杆塔进行及时处理。

6 结语

物联网不仅将渗透到智能交通、智能城市、环境保护、节能减排、公共安全、智能家居等领域, 还将极大推动经济发展, 成为新的经济增长点。物联网技术、产业发展和应用将引发新一轮信息技术革命和产业革命, 是信息产业领域未来竞争的制高点和产业升级的核心驱动力。加快发展物联网产业, 不仅是我国提升信息产业核心竞争力、发展创新型经济的战略选择, 也是改造提升传统产业、促进“两化”融合、提升社会信息化水平的重要抓手, 对经济发展和社会生活都将产生深远影响。

摘要：近几年来, 云计算、三网融合、互动数字电视和物联网技术受到了人们的广泛关注。本文介绍了物联网技术的研究背景、定义和概念。对物联网的发展现状和技术进行了研究, 以最具代表性的智能家电、智能物流和智能食品为例, 探索物联网在现实生活中的应用。

关键词：物联网,智能,应用

参考文献

[1]李轶君.物联网感知环境中的家电应用[J].

[2]张应福.物联网技术与应用[J].通信与信息技术, 2010 (1) .

[3]吴功宜.智慧的物联网[M].机械工业出版社, 2010.

[4]芬肯策勒, 吴晓峰.射频识别技术[M].电子工业出版社, 2006.

物联网技术及其应用 篇10

1 概述

1.1 定义

物联网的概念是美国麻省理工学院(MIT)的Kevin Ashton教授于1991年首次提出的。比尔盖茨于1995年在《未来之路》一书中也曾提及物联网。美国麻省理工学院于1999年建立了“自动识别(Auto-ID)”系统,提出的“万物皆可通过网络互联”思想阐明了物联网的基本含义。明确指出了利用物联网既可用来实现人与物之间的通信,也可用来实现物与物之间的通信[1]。当前,通用的物联网的概念是指将自动识别、传感网、短距离无线网络和全球定位系统以及条形码、二维码等技术接入融合而成的一个巨大的信息网络系统。

1.2 工作原理

在物联网中要实现物与物、物与人之间的通信,首先需要对物品属性进行标识。其中物品的静态属性要直接存储在标签中;物品的动态属性要先由传感器实时探测,然后再存储使用。其次需要利用识别设备完成对物品属性的读取和信息转换。最后需要将物品的信息通过各种网络传输到物联网信息控制中心,由信息中心完成物品之间相互通信的相关计算,从而实现对物品的“透明”管理[2]。

2 关键技术

2.1 体系结构

目前,物联网的体系结构被公认由3个层次组成,各层分别完成不同的功能,从下到上依次是感知层、网络层和应用层[3]。

感知层的功能是完成物与物之间相关信息的采集、转换和收集。感知层由传感器和短距离传输网络两部分组成。传感器用来进行数据采集及实现控制;短距离传输网络是将传感器收集到的数据发送到网关或者将应用平台控制指令发送到控制器。感知层的关键技术主要包括传感器、RFID、GPS、短距离无线通信等技术。

网络层的功能是完成信息的传递和处理。网络层由接入网络和核心网络两部分组成。接入网络是连接感知层的网桥,用来汇聚从感知层获得的数据,并将数据发送到核心网络。接入网络即现有的通信网络,包括移动通信网、有线电话网、广电网等;核心网络是指通过多种方式组成的互联互通网络,包括当前的局域网、专用网、互联网等。网络层的关键技术主要包括移动通信技术、有线宽带技术、公共交换电话网技术、Wi-Fi通信技术、网络终端技术等。

应用层的功能是完成与实际应用所需数据的处理和管理。应用层由物联网中间件、物联网应用两部分组成。其中物联网中间件是一种独立的软件或程序,它位于操作系统和数据库之上、应用软件之下,它的作用是管理计算机资源和网络通信联接两个独立应用程序或独立系统的软件。物联网应用是指物联网中用户直接使用的各种应用。例如家电智能控制、电力抄表和远程医疗等。应用层的关键技术主要有软件技术、云运算等各种数据处理技术。

2.2 关键技术

2.2.1 RFID技术

RFID(Radio Frequency Identification),又称电子标签。RFID是一种非接触式的可通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据的自动识别技术。RFID系统是一种由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成的无线系统,用于控制和跟踪物品。

在物联网应用系统中,通过无线数据通信网络把RFID标签中存储的信息自动采集到中央信息控制系统中,实现对物品的信息识别、信息交换和信息共享,从而实现对物品的实时管理。当前,RFID已应用于动物跟踪、门禁考勤、电子票据、智能交通等管理领域。

2.2.2 Wi-Fi技术

Wi-Fi(Wireless Fidelity)技术是基于IEEE 802.11网络规范的网络通信技术。其主要特点是传输速度快、可靠性高,方便与现有的有线以太网整合。但由于其建网方便快捷、可移动性好、组网价格低等优点而得到广泛使用。Wi-Fi系统由站点、基本服务单元、分配系统、接入点、扩展服务单元和关口组成。其中的分配系统用于连接不同的基本服务单元;关口用于将无线局域网和有线局域网或其他网络联系起来。

2.2.3 GPRS技术

GPRS(General Packet Ridio Service)技术是一种基于全球手机系统GSM的无线分组交换技术。GPRS网络是在原有的GSM网络基础上增加了SGSN(服务GPRS支持节点)和GGSN(网关GPRS支持节点)等功能实体。当前,GPRS不仅支持和PSPDN的互联,也支持和IP网络的直接互联,GPRS技术还同时支持进行语音和数据交互,为物联网应用方案的实现中提供了更加便利的通信手段[4]。

2.2.4 云运算

云运算是一种利用大规模、低成本运算单元通过IP网络连接,以提供各种运算和存储服务的IT技术。云运算系统是一个具备云运算功能和一定规模的由多个节点组成的IT系统。该系统规模可以无限扩大,具备高度的扩展性和弹性,可以平滑扩展,可以动态分配资源,能够实现跨地域的资源共享。随着物联网的发展和广泛应用,要实现任何人、任何物体、任何时间、任何地点的互联互通,就需要对泛在的感知服务所生成海量信息数据进行聚合,这为云运算的应用提供了用武之地。

3 物联网的应用

目前,全球的各类互联网的广泛应用可以精确地、动态地管理全人类的生产和生活,正在不断地提高全社会的信息化应用能力,将来一定会让人类实现数字地球的梦想。

3.1 物流供应

在物流物联网中,首先通过在物品上嵌入电子标签、条形码等能够存储物品信息的标识,然后以无线网络的方式将其即时信息发送到网络后台控制系统中心,从而实现对物品的实时跟踪、实时监控等智能化管理的目的。当前,将物联网技术应用于物流系统中的生产制造、运输、仓储和销售等领域,不仅能够实现均衡生产和智能调度,还能够实现零库存和完成主动营销活动[5]。

3.2 农业畜牧

农业物联网主要用于农业生产、温室监控、动物溯源等领域。在农业生产中利用物联网技术将相关信息数据传输至农业感知服务中心,进行分析处理后应用于粮食生产、农机调度、资源监测等。在温室监控中可以通过RFID技术实时采集温室温度、湿度信息以及CO2浓度、露点温度等环境参数,从而自动开启或关闭相关设备。在畜牧业中利用RFID技术进行个体标记并跟踪记录肉畜的饲养、监管和销售全过程,实现对目标的监控、干预和管理。

3.3 医疗卫生

在医药卫生中利用RFID技术对患者的生理指标进行自测,并将生成的生理指标数据通过网络传递给相关医护人员或医疗单位,实现对患者的登记、标识和监护。在药品生产、防伪、流通管理和药房管理中利用RFID技术对药品进行标识,提高医疗物资登记、贴标和追踪过程的透明性和准确性。在食品安全管理中,利用RFID技术可实现从食品源头到消费者的整个流程管理。可了解食品的来源、保质期等信息,实现对食品进行有效控制,并给食品赋予防盗功能等。

3.4 工业生产

在工业生产中将RFID技术应用于原材料供应、生产计划管理、生产过程控制、精益制作等方面,不仅能够促进生产效率和管理效率的提高,而且会提高企业的信息化管理水平和经济效益。

3.5 环境保护

在环境监测中,利用RFID技术对地表水水质实施自动监测,可以实现对水质的实时连续监测和过程监控,及时掌握主要河流流域重点部位的水体水质状况,预警可能发生的重大水质污染事故,更有利于管理部门制订有效的应急处理预案。

4 结语

当前的物联网处于起步阶段,其中的一些关键技术有待突破,其应用和市场有待于创新和发展。因此,在今后的物联网技术研究与推广中应积极探索与开发,应在短距离无线通信、广域网通信系统、数据融合与挖掘、云运算、网络安全等方面深入研究其核心技术,并从应用实践中探索解决问题的方法,从而推动我国物联网及相关技术的快速发展。让生活的整个地球智能化管理工作程度将越来越高,为人类社会和经济发展提供强大的技术保障。

参考文献

[1]胡向东.物联网研究与发展综述[J].数字通信,2010,(2):17.

[2]朱晓荣,孙君,齐丽娜,等.物联网[M].北京邮电出版社,2010.

[3]朱洪波,杨龙祥,于全.物联网的技术思想与应用策略研究[J].通信学报,2010,(11):1-8.

[4]秦凯.基于GPRS的M2M数传应用系统研究[J].山东大学学报,2009:9-12.

应用创新 物联网联动生活 篇11

物联网被看作是继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次信息产业革命，也是公认的下一个万亿美元级的通信业务，小到智能家居，大到智慧地球，蕴含着无限商机和发展潜力。

现在，物联网正处在由概念研究转化为实际应用的阶段，基于此的创业公司越来越多，相关的创业项目也如雨后春笋般涌现。

Twine

Twine就是这样一款基于物联网的创新应用，基于无线传感技术和云服务，可以根据周围环境的变化做出实时反应，让你附近的物体在有需要时“开口说话”。

Twine由麻省理工大学毕业生DavidCarr和John Kestner研发，他们在学校时是麻省理工大学媒体实验室信息生态组的成员，曾与实验室首席知识主管Henry Holtzman一同参与研究，而HenryHoltzman是物联网的先驱人物之一。

David Carr和John Kesmer给大家描绘了Twine的几个物联网应用的场景：当洗衣机中的衣服洗好时，一条及时的短信将提醒你去晾晒衣物；一旦停车场中的汽车车门被开启，身处办公室的你也能通过提示短信注意到这种异常情况；又如，家中的冰箱出现故障时，Tweet或邮件提醒会把这一突发事件的详情转达你。而这些场景，都可以通过Twine将它们变为现实。

Twine的设计简洁，外形是一个2.7英寸大小的方形盒子，内置温度传感器、加速度计、磁性开关、方位传感器以及震动传感器等部件。其中温度传感器可以感受周边温度并转换成可用输出信号；磁性开关可以检测门的开关或其他物体的移动；震动传感器可以检测到振动、冲击和运动等；湿度传感器除了能检测空气湿度外还可以用以检测是否有水存在。利用这些传感器，Twine可以采集周边环境的诸多数据。

Twine外部配备了模拟和数字输入接口、电源接口甚至地线接口，以方便与其他传感器配合使用。

Twine可以通过WiFi与网络连接，将由传感器采集到的数据通过WiFi传输给Twine的网页应用Spool，Spool接收相关数据后就会通过短信、Twi tter、电子邮件等多种形式通知用户。但在此之前，用户需要在Spool上进行简单的设置，如输入“当传感器变湿了，就发回‘地下室被水淹了’的消息”的指令，那么，当你的地下室湿度超标时，你的手机、Twitter或是邮件中就会收到这样的消息，非常能满足人们对未来科技生活的想象。你还可以设定“时间：加速针停止运作，动作；鸣叫”这样的指令，那么当洗衣机洗完衣服，停止转动后，你就能收到通知提醒你去晾晒衣物。

当然Twine的用处并不仅仅只是这样，从它提供的功能看来，Twine可以应用到很多场合，如可以将Twine藏在壁橱里，并借助它的磁性开关判断孩子们有没有偷看藏在壁橱里面的圣诞礼物等，当然，前提是你要有足够的想象力。

Twine还可以与Pebble智能手表等智能手机之外的智能终端结合，通过Twine的网页应用将两种设备相互连接起来，将Twine搜集到的数据发送到Pebble上，实现腕上方寸之间连接世界的愿望。

Twine是创意融资平台Kickstarter上的首批物联网创业项目之一，已经在2012年9月28日开始发售，根据传感器配置不同，售价从99到175美元不等。

在如今物联网正由概念转向应用的时刻，Twine这样的产品的出现，无疑让物联网的落地更进了一步，同时也让我们离“物物相连”的世界更近了一步。

Ninja Blocks

Ninja Blocks和Twine相似，也是一個方形小盒子，它结合云计算，与配套的Ninja Cloud云服务一起，为用户的日常物品和常用网络服务搭建起双向的桥梁，展现了物联网创新应用的场景。

Ninja Blocks由触发机制和反馈机制两部分组成，其中触发机制的构成很简单，包括发光二极管、内置传感器、过荷指示器等，能够感应动作、湿度、距离、声音、光线等，还能捕获照片和视频。

通过Ninia cloud云服务，Ninja Blocks能与Facebook、Twitter、Evemote、Instagram、Google Docs、Gman、Dropbox等网络服务无缝连接，将通过Ninja Block《独发机制获得的数据传送到上述网络服务中，获得相应反馈，如控制灯光、声音提示、短信提示、传动装置、自动发推文等。

Ninja Blocks同样使用简单，不需要写任何代码，只要创建一些简单的任务就可以驱动Ninja Blocks，实现简单而实用的物联网。如“使用siri时亮指示灯”、“有包裹送上门时短信通知”、“宝宝半夜哭时自动打开走廊的灯”、“感应到震动开门即拍照发推文”、“院子里有动静时自动拍照并上传到Dropbox上”等，让物联网触手可及。

此外，Ninja Blocks最突出的一个特点是它的扩展功能，可以延伸到任何电子设备上，Ninja Blocks联合创始人兼首席执行官Pere Moore将三个他用NinjaBlocks所做的有线继电器连接到了一个79美元的Espressi机器上，当谁想要咖啡时，只要发送短信，机器收到信息后就会自动冲泡一杯咖啡，充满创新的想象力。

Ninja Blocks在创意融资平台Kickstarter上大受欢迎，获得了超过10万美元的融资，远超原定24000美元的目标。今年10月，第一代Ninja Blocks上市，售价为155美元。

Ninja Blocks这样一款针对大众的物联网产品，增加了物联网的趣味性，让更多的人接受了物联网应用。

新蓝海

除了Twine、Ninja Blocks等外，还有许多基于物联网的应用层出不穷，如能在任何地方使用移动设备控制的智能灯座SparkkT座、找钥匙神器stick-N-Find等。

stick-N-Find是基于手机应用的蓝牙贴，可以贴在各种物品、宠物或小孩身上，发出覆盖范围约30米的蓝牙信号，并提供雷达屏幕、虚拟牵引绳、“找到它”等功能，可以通过雷达屏幕轻松找到想找的东西，还可以通过虚拟牵引绳设置警报的距离和声音，轻松追踪玩耍的小孩，或者在你出门的时候提醒你别忘了带钥匙等。

思科公司预测，到2020年，将会有500亿的“物品”被连接到互联网上——包括你的身体、汽车、闹钟、台灯等一切物品，甚至超过了地球上人类的数量，物联网将真正有可能成型。

物联网联动生活，显然，这是一个巨大的趋势，同时也是一个巨大的商机、一片靓丽的蓝海，当无数个物体相互连接、对话、学习时，唯一的限制将是我们的想象力。

物联网在矿山的应用 篇12

徐州铁矿集团吴庄铁矿是江苏省首家物联网试点单位。“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上, 将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间, 进行信息交换和通信的一种网络概念。其定义是:通过射频识别 (RFID) 、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备, 按约定的协议, 把任何物品与互联网相连接, 进行信息交换和通信, 以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。

1 感知矿山基本概念与特征

“感知矿山”通过全面感知, 对井下人员 (人员定位、无线通讯) 、设备 (综合自动化) 、环境 (安全监控) 等全面感知, 并通过网络实现全面覆盖, 同时还具有直观形象的应用, 通过3DGIS矿区全息展示, 来全面感知矿山。

矿山物联网是指构成矿山中人与人、人与物和物与物互联的网络。具体来说是包括矿工、矿井设备以及矿井环境等信息在内的可感知互联网络。

自动化矿井、信息化矿山、智能矿山、数字矿山、矿山综合自动化、矿山管控一体化等都是矿山信息化的概念, 而矿山物联网提出“感知矿山”, 是对矿山信息化所有概念提法的综合与升华。

2 感知矿山的系统结构

感知矿山的系统主要由硬件系统和软件系统组成, 硬件系统是物联系统的躯干, 是支撑系统运行的基础, 完成数据采集、传输、存储和显示等功能;软件系统是物联系统的中枢神经, 完成数据的综合集成、控制、处理、决策参考以及辅助的人员定位、三维GIS、设备控制、生产报表等功能。

1) 数据采集设备层

数据采集设备层主要用于采集各类物理量、标识、音频、视频数据。该层设备主要包括各种形式的传感器、语音、视频设备。

2) 网络层

实现更加广泛的互联功能, 能够把感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送。

3) 应用层

应用层利用综合视频显示平台、调度电话、广播系统等实现对各类数据的综合显示、存储和处理;

3 感知矿山硬件建设

1) 工业以太环网

为提高矿山生产能力和安全生产管理水平, 多数矿山已安装或即将建设多种自动化系统, 如:提升自动化系统、排水自动化系统、皮带运输自动化系统、通风自动化系统、供电自动化系统、工业电视系统等。这些系统大多是在不同阶段建设, 处于相互独立的状态, 造成了很多为问题, 如:

(1) 通讯线路重复投资、重复建设;

(2) 整体可靠性差, 不利于矿井安全生产;

(3) 各种系统自成体系, 需要专门、独立的值班和维护人员;

(4) 各系统自成一体, 信息不能互通, 不能发挥自动化系统的综合效益;

(5) 系统维护量大, 维修、维护困难。

千兆工业以太环网既可避免网络传输瓶颈, 又大大节省了投资。光纤传输实现同网、同缆、同芯传输数据、音频和视频的业务应用, 可实现视频、IP电话和数据的三网合一。

2) 矿调度室

矿调度室是整个矿山物联系统的核心, 也是生产、管理信息汇聚的中心, 在整个系统中有着举足轻重的核心作用, 矿调度网络必须确保稳定、可靠、安全。

矿调度室的基本功能如下:

(1) 对各类数据、基本软硬件资源的调配和管理;

(2) 提供多种应用服务, 如组态、三维GIS、人员定位、考勤、汽车衡等功能。

(3) 保证对各类生产、安全和管理数据的实时可靠的存储、管理;

(4) 确保网络安全, 对网络访问的安全认证, 尤其在WI-FI接入认证、系统核心业务资源的访问等关键资源的安全认证;

(5) 通过工业电视系统实时显示各监控画面;

(6) 通过数字调度电话系统实现与井下IP电话的通信。

3) 压风机房

系统主要实现如下功能:

(1) 控制功能:风机的启动、停止、反风、风门启闭控制等控制功能;

(2) 具备就地控制/就地集中控制/上位机控制三种工作方式, 就地方式 (检修方式) 时各设备由设备本身的控制按钮操作, 便于设备的检修;就地集中方式由PLC柜完成风机及辅助设备的协调控制;上位机控制方式时可在工控机上完成对风机的远程控制;

(3) 监测功能:实时监测通风机 (设备) 性能参数, 如:矿井负压、流量、全/静压、轴功率等;

(4) 实时显示风机运行性能曲线;

(5) 实时监测风机配用电机的电气参数, 如:电流、电压、功率;

(6) 实时监测设备的状态参数:振动烈度、定子及轴承温度;

(7) 实时监测风门位置。

4) 井下炸药库

井下炸药库主要利用温度和压力传感器采集库房的温度, 网络布局结构简单, 通过CAN转以太网协议转换器直接接入骨干网中。

泵房排水系统:

水泵自动控制系统是由六个部分组成的, 分别是:数据采集系统、水泵自动轮换系统、状态动态显示和故障报警以及数据上传等等, 可以在保证水泵安全运行的同时又实现了运行自动化, 系统的系统主要功能如下:

(1) PLC控制程序采用模块化结构, 系统可按程序模块分段调试, 分段运行。该程序具有结构清晰、简捷、易懂, 便于模拟调试, 运行速度快等特点;

(2) PLC自动检测水位信号, 计算单位时间内不同水位段水位的上升速率, 从而判断矿井的涌水量, 自动投入和退出水泵运行台数, 合理地调度水泵运行;

(3) 系统根据水位和压力控制原则, 自动实现水泵的轮换工作;

(4) 系统具有通讯接口功能, PLC可同时与操作屏及地面监测监控主机通讯, 传送数据, 交换信息, 实现水泵自动监控功能;

(5) 系统可根据投入运行泵组的位置, 自动选择启动射流泵, 若在程序设定的时间内达不到真空度, 便有报警输出;

(6) 在操作屏上动态监控水泵及其附属设备的运行状况, 实时显示水位、流量、压力、温度、电流、电压等参数, 超限报警, 故障点自动闪烁。具有故障记录, 支持历史数据查询等功能;

(7) 超温保护:水泵长期运行, 当轴承温度或定子温度超出允许值时, 通过温度保护装置及PLC实现超限报警;

(8) 流量保护:在水泵正常启动或者运行后, 如果出现流量不能达到正常值的情况, 可以通过保护装置促使本台水泵停止运行, 自动转换为启动另一台水泵;

(9) 电动机故障:利用PLC及触摸屏监视水泵电机的电气故障, 如:低电压、漏电、过电流等等, 并参与控制;

(10) 电动闸阀故障:由闸阀通过检测故障, 并且能够参与到水泵的联锁控制中。

系统控制具有3种工作的方式, 包括:手动检测工作方式、半自动工作方式以及自动方式。手动检修方式主要在手动试车以及故障检修时应用, 当某台水泵以及水泵的附属设备发生故障时, 为了不影响其他泵组的运行, 出现故障的泵组就会自动退出运行。因为PLC柜上都设有该泵的禁止启动按钮, 为了保证安全可靠的系统以及防止其他人员的失误操作, 系统可随时转换为自动和半自动工作方式运行;半自动方式, 某台或几台泵组都是由工作人员选择投入的, PLC只自动完成已选泵组的监控工作以及启停工作;自动时, 由PLC检测水位、压力及有关信号, 自动完成各泵组运行。

5) 变电所

变电所主要通过温度、电压、电流等传感器监测设备的运行状态。

6) 主副井

主副井主要采用视频监控结合人员定位的功能来监视主井提升设备、副井工作人员出入状态, 实现对设备的实时监控和考勤。

4 感知矿山软件建设

软件平台是物联系统的灵魂, 软件平台负责对所有采集信息的集中接收、存储、处理。这些海量信息主要集中在矿调度室进行分类分析与处理。结合矿调度室网络布局结构和设计功能要求, 将软件平台划分为应用服务子系统、管理子系统、三维GIS子系统和安全子系统四大子系统。其中各系统根据功能进一步划分。

4.1 视频监控

企业视频监控拟建设一套以分布式数字视频软件系统平台和嵌入式视频服务器设备为核心的数字网络工业电视系统, 实现工业生产和矿区安防视频监控数据的采集、数字化、IP传输、高效存储、电视墙实时监控以及WEB访问功能, 并能与集团公司工业电视系统实现无缝连接。具有以下功能特点:

1) 图像显示:可通过计算机显示器显示视频图像, 也可通过解码设备在电视墙显示;

2) 多区域组合显示:提供单画面、4画面、9画面多种视频实时显示界面, 可通过点击编码器名称方便地播放图像;

3) 分布式显示:支持多个客户端同时查看一个监控点的图像;

4) 支持摄像机远程控制功能:可对权限范围内的摄像机进行远程控制, 包括镜头上下左右移动、镜头缩放、光圈调整、调焦 (摄像机支持此功能) ;

5) 提供分布式录像服务:可同时录像的镜头数量不受单一服务器的限制;

6) 站点管理:系统管理员实现站点管理, 设备管理、用户管理等各项管理, 包括配置、修改、删除等。可自动搜索并显示设备服务器、转发服务器、录像服务器的信息, 包括名称、IP地址, 可修改站点名称, 可删除无效站点;

7) 用户授权访问:提供多种用户类型, 包括管理员、超级用户、一般用户和浏览用户, 分别授予不同的权限范围;

8) 应用接口:与其它信息系统实现无缝连接的能力, 建立统一认证系统。

4.2 监测监控

监测监控子系统主要完成泵房、风机、井下环境监测、配电所、主副井等各个安全监控节点传感网络数据的集中接收、存储和处理及反馈控制, 是生产监控的核心部分。主要完成以下功能:

1) 泵房监控:用组态或WEB方式实时显示水泵的开停、转速、温度等传感数据;通过控制指令控制水泵的开停;

2) 风机监控:用组态或WEB方式实时显示风机的风速、压力、温度、转速等传感数据, 通过指令控制风机的转速;

3) 井下环境监测:用组态或WEB方式实时显示井下巷道、工作面的环境参数;

4) 配电房监视:用组态或WEB方式实时显示配电设施的工作参数;

5) 主副井监视:监视主井提升设备的工作状态, 并组态显示提升设备的工作状态, 视频监控设备的运转状态;通过组态显示副井的人员定位信息、进口的视频图像, 结合三维GIS系统显示手持移动设备的三维GIS状态。

4.3 人员定位

人员定位功能是井下作业过程中, 对人员的分布及运动进行实时监视的定位系统。设计中采用WI-FI与人员定位系统相结合的方式, 通过分布在矿井中的若干WI-FI节点和人员定位分站来定位井下人员的空间位置, 结合三维GIS系统实时显示井下人员、机车及传感器的实时工作状态。主要功能有:

1) 身份识别:WI-FI节点和井下人员定位读卡器通过读取移动终端携带的身份识别卡来辨认识别移动对象;

2) 跟踪显示:通过三维GIS实时追踪移动终端的位置;

3) 考勤功能:能够准确统计矿工入井、升井时间, 并可按班次按部门生成日考勤、月考勤统计报表;

4) 定位功能:对井下矿工的分布情况分区域实时监测。实时监测全矿井井下矿工总数, 实时监测采场工作面矿工总数, 实时监测掘进工作面矿工总数以及井下其他区域矿工总数。根据各矿实际情况绘制井下巷道、采区图, 该图是动态的, 随着井下人员的移动, 该图显示的各区域人数会随时更新。输入任意人员的姓名或编号, 可以立即以图形方式显示此人当前所在区域;也可以同时输入多个人员, 以文字方式显示这些人各自在井下的当前位置;

5) 统计查询进入特殊区域人员:对于井下的某些特殊区域, 例如规定不准一般人员进入的危险区域, 在行踪保留时段内可以随时进行查询, 列出进入该区域的人员和出、入时间;

6) 报警功能:对某个区域的人员数量进行限制, 如果超员则告警。当矿工进入禁区时, 系统会告警, 提示管理人员采取相应措施。当矿工在井下停留超出规定时间或没有做够规定时间, 系统将告警并记录。当矿工未按规定的行进路线行走, 行进到禁行区, 系统将告警并给予提示。

4.4 汽车衡子系统

汽车衡作为企业生产管理的重要组成部分之一, 用于称重矿石, 并统计各种销售信息。主要完成以下功能:

1) 数据获取:通过接口网关自动取得仪表实时数据并按照要求换算及运算;

2) 数据调用:称重时自动调用车辆的相关数据, 如驾驶员、皮重等内容;

3) 磅单打印:系统自动按权限及设置打印磅单;

4) 查询:任意方式组合查询;

5) 数据统计:自动统计查询结果的总量合计:包括毛重、皮重、净重、单价、金额及结算重量等。

5 结论

物联网技术在矿山成功应用后, 可达到监、管、控一体化;最大限度地实现“无人值守, 有人巡视”, 达到减员增效;信息资源充分共享化, 达到安全生产、节能增效, 为矿山安全生产、有效预防和及时处理各种突发事故和自然灾害, 提供有效手段。

摘要：本文简要地介绍了物联网的概念以及感知矿山的基本概念与特征, 重点介绍了感知矿山的系统组成和体系建设。

关键词：物联网,感知矿山,自动化

参考文献

[1]古德生.对中国矿业可持续发展问题的思考 (一) [J].世界采矿快报, 1997 (2) .