第一篇：物聯(lián)網(wǎng)在油田的應(yīng)用前景

物聯(lián)網(wǎng)在油田的應(yīng)用前景

姓名：楊承欣； 單位：陸上作業(yè)區(qū)采油七區(qū)；

摘要：在信息化時代的今天，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用已經(jīng)在各行各業(yè)逐步推開和深入，例如車載通訊和智能交通、農(nóng)產(chǎn)品的跟蹤溯源、智能家電、自動物流監(jiān)控等等，溫家寶總理在今年的政府工作報告中指出：“今年要加大培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用?！笨梢娭悄芑⑿畔⒒鞘澜绲陌l(fā)展方向，本文著重探討和研究石油行業(yè)里一些具體能夠利用現(xiàn)代通訊手段進行智能化的設(shè)備和監(jiān)控單元，以實現(xiàn)數(shù)字化油田的目標。

關(guān)鍵詞： 物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化油田、自動監(jiān)控

1．物聯(lián)網(wǎng)

1．1 物聯(lián)網(wǎng)簡介

物聯(lián)網(wǎng)的概念是1999年提出來的，其英文名稱是“The Internet of things”。由此，顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

圖1.物聯(lián)網(wǎng)概念

1．2 物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成

從技術(shù)架構(gòu)上來看，物聯(lián)網(wǎng)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。

感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成，可燃氣體濃度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、二維碼標簽、RFID 標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經(jīng)末梢，它是物聯(lián)網(wǎng)識別物體、采集信息的來源，其主要功能是識別物體，采集信息。網(wǎng)絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計算平臺等組成，相當于人的神經(jīng)中樞和大腦，負責傳遞和處理感知層獲取的信息。

應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。

圖2.物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)

1．3 物聯(lián)網(wǎng)的特征

首先，它是各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)上部署了海量的多種類型傳感器，每個傳感器都是一個信息源，不同類別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實時性，按一定的頻率周期性的采集環(huán)境信息，不斷更新數(shù)據(jù)。

其次，它是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要基礎(chǔ)和核心仍舊是互聯(lián)網(wǎng)，通過各種有線和無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去。在物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器定時采集的信息需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，由于其數(shù)量極其龐大，形成了海量信息，在傳輸過程中，為了保障數(shù)據(jù)的正確性和及時性，必須適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。還有，物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠?qū)ξ矬w實施智能控制。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結(jié)合，利用云計算、模式識別等各種智能技術(shù)，擴充其應(yīng)用領(lǐng)域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù)，以適應(yīng)不同用戶的不同需求，發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式。

1．4 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景和政策扶持 物聯(lián)網(wǎng)的三個發(fā)展方向：

1、任何時間：由只在工作時發(fā)展到全天候；

2、任何地點：由只在個人電腦發(fā)展到室內(nèi)任一臺電腦，再到戶外任意終端，再到移動終端；

3、任何事物：由最初的兩臺電腦連接到兩個操作電腦的人之間的交互，再到人與事物間的交互，到最終發(fā)展成物與物的交互（即M2M）。

M2M不是簡單的數(shù)據(jù)在機器和機器之間的傳輸，更重要的是，它是機器和機器之間的一種智能化、交互式的通信。也就是說，即使人們沒有實時發(fā)出信號，機器也會根據(jù)既定程序主動進行通信，并根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)智能化地做出選擇，對相關(guān)設(shè)備發(fā)出正確的指令。可以說，智能化、交互式成為了M2M有別于其它應(yīng)用的典型特征，這一特征下的機器也被賦予了更多的“思想”和“智慧”。

據(jù)有關(guān)部門保守預測，M2M服務(wù)市場將保持每年25％的增長，2010年產(chǎn)值有望達到80億美元。在中國，至2012年國內(nèi)的市場容量將達到一億部終端的規(guī)模。隨著包括設(shè)備、通訊、管理軟件等技術(shù)的深化，M2M 產(chǎn)品成本的下降，M2M業(yè)務(wù)將逐漸走向成熟，目前，M2M 技術(shù)已經(jīng)在歐洲和韓國實現(xiàn)商用，主要應(yīng)用在安全監(jiān)測、機械服務(wù)和維修業(yè)務(wù)、自動售貨機、公共交通系統(tǒng)、車隊管理、工業(yè)流程自動化、電動機械、城市信息化等領(lǐng)域。

人們紛紛看好了M2M的發(fā)展前景。一個出發(fā)點就是，在當今世界上，機器的數(shù)量至少是人的數(shù)量的4倍，這意味著巨大的市場潛力。預測，2010年全球?qū)⒂谐^4000億臺的機器具備數(shù)據(jù)傳輸功能，取代人力控制和操作，實現(xiàn)設(shè)備的智能管理和服務(wù)。

溫家寶總理在無錫考察傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)時對物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展作重要指示，中國政府將M2M通信技術(shù)列入“十一五”規(guī)劃國家級重點通信項目，各國政府均將信息化提升為國家戰(zhàn)略。

圖3.物聯(lián)網(wǎng)的政策支持

2．我區(qū)目前自動化現(xiàn)狀 2.1油井遠程監(jiān)控

由于油井的離散分布式特點，所以每口單井配備一個監(jiān)控終端單元，通過無線信號將收集到的油井工況數(shù)據(jù)發(fā)送到安裝在計量間的無線信號接收單元，再轉(zhuǎn)換成有線信號接入交換機傳到中控室。目前這個監(jiān)控終端負責收集的信息有油壓、套壓（分別由兩個依靠電池供電、量程范圍配套的壓力傳感器將數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)奖O(jiān)控單元）、載荷（由一個依靠太陽能充電的載荷傳感器將抽油機一個沖程內(nèi)的載荷數(shù)據(jù)和驢頭定位數(shù)據(jù)通過無線傳輸?shù)奖O(jiān)控單元，其內(nèi)部有一個速度感應(yīng)器，依靠驢頭在上下死點時運動速度為零來定位上下死點的位置，如果抽油機沖次太慢則誤差較大）、三相電流（由三個電流互感器直接將數(shù)據(jù)輸入監(jiān)控單元）。

圖4.油井監(jiān)控設(shè)備

目前存在的主要問題是傳感器可靠性差，中控室時常錄取不到功圖，傳感器供電問題、信號紊亂、無信號等各種因素都有，不過廠家也不厭其煩地在調(diào)試、改進。

2．2 防盜及視頻監(jiān)控自動化系統(tǒng)

每個井場都配備了至少兩個攝像頭，確保沒有照攝不到的死角，需要固定角度照攝的配有高分辨率廣角攝像頭，還有可全方位調(diào)整照攝角度的紅外攝像頭，攝像頭連接編碼器，編碼器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號接入交換機。同時每個井場還配有功放，連接一個擴音器，可通過中控室向井場的人員喊話。

圖5.監(jiān)控攝像頭和擴音器

在中控室的監(jiān)控電腦上可以安裝一個程序，該程序可以調(diào)出井場的監(jiān)控畫面，并且可以在屏幕上畫出一些線條和閉合的多邊形，只要在攝像頭固定角度的時候，如果有變化的色彩碰觸到這些畫好的線條或進出閉合的多邊形，就會發(fā)出報警，以這種非智能的方式間接提醒工作人員注意井場的動態(tài)。

夜間，井場需配備一定亮度的探照燈，才能實施監(jiān)控，遇到雷雨天氣攝像頭出現(xiàn)故障的概率就會高一些。

2．3計量間、集輸站自動化

計量間的自動化主要方向就是操作，附帶著一定量的監(jiān)控和傳感數(shù)據(jù)。中控室發(fā)出指令，通過PLC傳送到某個電動執(zhí)行裝置進行動作，從而完成計量倒閥任務(wù)，需要監(jiān)控分離器液位變化，記錄上液時間，監(jiān)控分離器壓力、出口壓力、單井來液溫度、閥位狀態(tài)，還有一個計量間內(nèi)可燃氣體濃度傳感器，這些數(shù)據(jù)都直接傳送到PLC，PLC連接交換機。

圖6.自動化計量間

2．4車輛GPS監(jiān)控

中控室配有一臺專門監(jiān)控采油區(qū)所有車輛的電腦，安裝有GPS客戶端，可以對所有車輛的地理位置、運行車速、車內(nèi)操作進行監(jiān)控和記錄。不僅可以實時監(jiān)控，也可以調(diào)出歷史記錄進行回放，對違章行為進行追責，促進行車的安全。

3．物聯(lián)網(wǎng)在采油區(qū)的應(yīng)用前景

縱觀目前油區(qū)的自動化現(xiàn)狀，還不能完全稱之為物聯(lián)網(wǎng)，但是現(xiàn)在的狀態(tài)是處在向物聯(lián)網(wǎng)演進過程中的初步發(fā)展階段，如果想進一步向物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，大多數(shù)的設(shè)備都不需要完全廢除，只需給相應(yīng)的設(shè)備添加一些更加智能的芯片，網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量再擴充一下，或改用覆蓋更加廣泛、信號更加穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)資源（例如由三大運營商提供的3G無線網(wǎng)），就可以稱得上是物聯(lián)網(wǎng)了。

下面我就從構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的三個層面：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層分別探討在油田的可行性和構(gòu)想。

3．1感知層

感知層好比人的眼睛、耳朵、鼻子，負責收集信息，在采油生產(chǎn)過程中所要收集的信息類型主要包括壓力、載荷、電流值，進入計量間采集的信息有溫度、可燃氣體濃度、液位數(shù)據(jù)、閥位狀態(tài)等，這些信息都有相對應(yīng)的傳感器負責收集，只需要單向傳遞到中控室，工作人員負責監(jiān)控，所以沒有必要再往更加智能的方向升級。但是載荷傳感器可以考慮，因為它負責產(chǎn)生油井的一項十分重要的數(shù)據(jù)——功圖，石油工程技術(shù)人員就是依靠功圖來間接判斷井下抽油泵的工況，判斷出工況才能具體實施不同的下一步措施，否則一出問題就不知什么原因，無從決定下一步工作，只能上作業(yè)檢泵，使生產(chǎn)成本增加。

如果把載荷傳感器納入物聯(lián)網(wǎng)的范疇，使技術(shù)人員在任何時間，任何地點，使用定制的或者通用的終端都能讀取到某口井的功圖，將極大的提高油井的管理水平。

由于功圖的重要性，為了減少自動化系統(tǒng)中其他因素對載荷錄取的影響，建議功圖的讀取從現(xiàn)有的自動化系統(tǒng)中脫離出去，建立一套獨立的系統(tǒng)，對其進行智能升級，向物聯(lián)網(wǎng)定義的方向發(fā)展。

由于本人是非專業(yè)人士，具體的實施方案可行與否，以及更深層次的技術(shù)細節(jié)無從得知，我只能根據(jù)現(xiàn)實生活中真實的、已經(jīng)應(yīng)用的類似事物做大膽的構(gòu)想。例如我們?nèi)巳硕加械氖謾C，從最初的只能打電話，到可以發(fā)短信，再到可以上網(wǎng)、拍照、播放音樂和視頻，其實當手機可以上網(wǎng)的時候，說明它具備了收發(fā)數(shù)據(jù)的功能，此時它又是一個接入互聯(lián)網(wǎng)的物體，從另一個定義去說，使用手機就可以算是一個物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用了。我的構(gòu)想簡單地說就是把載荷傳感器制作成一部可以錄取功圖數(shù)據(jù)的3G手機，當然因為目的不同，通話功能、拍照功能、音樂播放功能等都可以去掉，只需要定時發(fā)送功圖數(shù)據(jù)，接收一些簡單的命令就可以了，網(wǎng)絡(luò)方面可以利用中國三大電信運營商的3G網(wǎng)，基本上可實現(xiàn)隨時隨地讀取某口井的功圖。如下圖：

圖7.現(xiàn)場讀取功圖

3．2網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層負責傳遞和處理感知層獲取的信息，也就是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。我區(qū)自動化網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀是：比較集中的計量間與計量間之間都是用光纖連接的，每個計量間都有一部交換機，是華為3Com公司出品的H3C 3600交換機，有四個光模塊接口，24個RJ-45接口，質(zhì)量上乘，網(wǎng)絡(luò)比較穩(wěn)定，問題主要涉及埋地光纖，因為油田每天各種施工比較多，生產(chǎn)部門的現(xiàn)場監(jiān)督人員往往也不熟悉自動化部門的情況，所以經(jīng)常出現(xiàn)光纖毀壞的情況，因此往后的建設(shè)施工都優(yōu)先考慮光纖架空。

比較偏遠的井場，油井又不是很多，產(chǎn)量也不高，或者鋪設(shè)光纖成本較高的井場，比如我區(qū)有兩個井場與中控室之間隔有一條河，這些情況采用的是無線網(wǎng)橋傳輸，但是網(wǎng)絡(luò)極其不穩(wěn)定，我懷疑廠家使用的是IEEE 802.11b標準的設(shè)備，傳輸速度11Mbps，實際傳輸速率是4Mbps到6Mbps，如果加入視頻監(jiān)控，丟包問題很嚴重，基本上自動化變成了半自動化?？梢钥紤]升級成IEEE802.11g標準的設(shè)備，或者添加一個CDMA

DTU接入中國電信的CDMA網(wǎng)絡(luò)，該設(shè)備通過標準RS 485 或者RS 232 接口，把串口數(shù)據(jù)通過CDMA網(wǎng)絡(luò)進行透明傳輸，可直接與數(shù)據(jù)采集器、智能儀表、PLC、單片機控制器等廣泛用于工業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備進行連接，實現(xiàn)終端和網(wǎng)管平臺的雙向通信。這種設(shè)備目前很多廠家可以生產(chǎn)，并且通過中國電信認證，中國電信免費提供應(yīng)用對接測試平臺。

圖8.南京阿達爾生產(chǎn)的CDMA

DTU

圖9.中國電信物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和推廣中心

3．3應(yīng)用層

應(yīng)用層主要涉及到中控室的電腦，安裝相應(yīng)的程序，實施智能分析與控制、信息的挖掘、行業(yè)增值應(yīng)用等。我們現(xiàn)在的情況遠未達到起初設(shè)想的目標，比如登錄北京安控建設(shè)的冀東油田信息發(fā)布平臺，里面的查詢系統(tǒng)、一井一法管理系統(tǒng)中都有許多相當好的應(yīng)用，只是由于感知層收集的數(shù)據(jù)并不完整和準確，所以應(yīng)用層的應(yīng)用也就無法開展。

不過相信隨著技術(shù)的進步、設(shè)備的完善，人們勇往直前的摸索和嘗試，總是會進步的。

4．結(jié)束語

目前，我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與全球同處于起步階段，初步具備了一定的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用基礎(chǔ)，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢。產(chǎn)業(yè)發(fā)展初具基礎(chǔ)，技術(shù)研發(fā)和標準研制取得突破，應(yīng)用推廣初見成效。盡管我國物聯(lián)網(wǎng)在產(chǎn)業(yè)發(fā)展、技術(shù)研發(fā)、標準研制和應(yīng)用拓展等領(lǐng)域已經(jīng)取得了一些進展，但應(yīng)清醒的認識到，我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展還存在一系列瓶頸和制約因素，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：核心技術(shù)和高端產(chǎn)品與國外差距較大，高端綜合集成服務(wù)能力不強，缺乏骨干龍頭企業(yè)，應(yīng)用水平較低，且規(guī)?；瘧?yīng)用少，信息安全方面存在隱患等。

以鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導，深入貫徹落實科學發(fā)展觀，把握世界新科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的歷史機遇，抓住我國加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的契機，加強統(tǒng)籌規(guī)劃，促進協(xié)同發(fā)展；加強自主創(chuàng)新，注重應(yīng)用牽引；加強監(jiān)督管理，保障信息安全；加強政策扶持，優(yōu)化發(fā)展環(huán)境。重點突破核心技術(shù)，研制關(guān)鍵標準，拓展規(guī)模應(yīng)用，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)體系，為我國物聯(lián)網(wǎng)的全面發(fā)展并在新一輪國際競爭中占據(jù)有利位置奠定堅實基礎(chǔ)。

物聯(lián)網(wǎng)將是下一個推動世界高速發(fā)展的“重要生產(chǎn)力”！

第二篇：制造業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景

制造業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景

摘 要：近年來，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)（Internet of Things，IoT）發(fā)展已步入正軌，但尚有潛力可挖掘，并極有可能成為制造業(yè)發(fā)展的新引擎。從以往的數(shù)據(jù)來看，制造業(yè)企業(yè)由物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用獲得的收益達到歷史最高。通用電氣（GE）等龍頭企業(yè)已致力于產(chǎn)品智能化及服務(wù)方式革新的研究，為了創(chuàng)立新的經(jīng)營模式，文章還對過去無法處理和利用的數(shù)據(jù)重新進行了分析。

關(guān)鍵詞：制造業(yè)；物聯(lián)網(wǎng)；應(yīng)用前景物聯(lián)網(wǎng)將成為制造業(yè)發(fā)展的新引擎

TCS此次調(diào)查共涉及四大區(qū)域（北美、歐洲、亞太地區(qū)和拉美地區(qū)）的795名企業(yè)高管，分析了目前企業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相關(guān) 的經(jīng)營模式及發(fā)展藍圖，并對制造業(yè)的前景進行了宏觀研究。研究主要將針對以下幾個方面展開：

（1）企業(yè)中哪些部門負責與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相關(guān)的事務(wù)？目前與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的研發(fā)進展及未來的計劃？研發(fā)的方向？

（2）企業(yè)中應(yīng)用到的涉及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)有哪些？目前是如何應(yīng)用及應(yīng)用在企業(yè)經(jīng)營的哪些環(huán)節(jié)上（如：市場、銷售、服務(wù)、供應(yīng)鏈等環(huán)節(jié)）？

（3）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用給企業(yè)經(jīng)營模式帶來了怎樣的變化？哪一類的產(chǎn)品和服務(wù)從中受益？利潤額如何？

（4）企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用過程中的經(jīng)驗和教訓（收入有無增加和減少）？收入增減差距如何？

TCS針對企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用深度的調(diào)查包括以下四個方面：

（1）供應(yīng)鏈監(jiān)控：傳感器、數(shù)碼攝像頭、無線射頻識別系統(tǒng)（RFID）、經(jīng)營活動跟蹤設(shè)備、狀況監(jiān)控設(shè)備，以及產(chǎn)品運送到客戶途中的全程監(jiān)控系統(tǒng)等。

（2）商業(yè)經(jīng)營場所監(jiān)控：數(shù)碼攝像頭、視頻攝像頭、傳感器（在企業(yè)經(jīng)營場所安裝的監(jiān)控設(shè)備，主要用于對員工和客戶間的商業(yè)行為進行監(jiān)控，相關(guān)企業(yè)包括汽車銷售商、工廠、車間等）。

（3）產(chǎn)品和服務(wù)監(jiān)控：在向客戶銷售的產(chǎn)品中安裝數(shù)碼傳感器、嵌入式軟件等相關(guān)產(chǎn)品。

（4）客戶監(jiān)控：通過在客戶的移動設(shè)備（包括智能手機、平板電腦和其他可穿戴設(shè)備等）中安裝相關(guān)應(yīng)用程序?qū)嵤?。報告中涉及的制造企業(yè)

為完成此次調(diào)查，TCS共訪問并征集了140名制造企業(yè)高管的意見，這些制造企業(yè)的高管中有3/5來自美國，18.6%來自德國，12.9%來自中國香港，7.9%來自日本，7.1%來自巴西，2.9%來自印度，2.9%來自澳大利亞。

大多數(shù)（占比80%）受訪企業(yè)的年收入超過10億美元，另外1/5的企業(yè)年收入超過500億美元。

調(diào)查受訪者中，25%從事IT工作，18.6%從事銷售工作，12%從事生產(chǎn)和制造工作，高管占比10%。圖1所示是受訪企業(yè)年收入?yún)^(qū)間統(tǒng)計。圖2所示是受訪者的職位情況列表。

圖1 受訪企業(yè)年收入?yún)^(qū)間統(tǒng)計

圖2 受訪者職位情況

在受訪者中，有10.7%的受訪者是企業(yè)的首席執(zhí)行官、首席營運官或負責業(yè)務(wù)部門的高管，14.3%的受訪者是企業(yè)的一級管理人員（如：業(yè)務(wù)主管、市場主管、銷售主管、首席信息官等），47.9%的受訪者是直接對企業(yè)一級管理人員負責的二級管理人員，余下的則是其他人員。73%的受訪者屬于企業(yè)管理層，包括首席執(zhí)行官、部門領(lǐng)導、高管及直接向他們負責的管理層。圖3所示是不同職級受訪者所占的比例。

圖3 不同職級受訪者所占比例制造企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)投入

2015年，制造企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)方面的平均投入為1.082億美元，占其平均收益的0.45%。從表1可以看出，制造業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)方面的投入占比雖然不及旅游、運輸和酒店業(yè)（占收益的0.6%）及通信業(yè)（占收益的0.55%），但較投入占比較低的能源業(yè)（占收益的0.22%）而言，還是高出不少。表1所列是2015年各產(chǎn)業(yè)企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)投入的情況統(tǒng)計。

制造企業(yè)為何選擇在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面進行投入呢？在如今的競爭態(tài)勢下，制造企業(yè)面臨壓縮開支、謀求商業(yè)模式創(chuàng)新滿足客戶需求，以及開發(fā)智能產(chǎn)品的挑戰(zhàn)。越來越多的企業(yè)為了占得先機，都紛紛加大對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的投入，如電梯制造企業(yè)就在其產(chǎn)品中嵌入了故障停機報警系統(tǒng)。

制造企業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)改造方面的投入中，35.5%用于產(chǎn)品監(jiān)控，其余方面還包括供應(yīng)鏈監(jiān)控、客戶監(jiān)測和營業(yè)場所監(jiān)控等，對產(chǎn)品監(jiān)控方面的投入明顯大于其他方面。這一點不難理解，畢竟對產(chǎn)品監(jiān)控方面的投入是資產(chǎn)密集型的，投入可以更為直觀地用在原材料到成品的這一生產(chǎn)過程中。除此之外，供應(yīng)鏈監(jiān)控和客戶監(jiān)控方面的投入也有顯著增長。圖4所示是2015年物聯(lián)網(wǎng)各核心業(yè)務(wù)的投入占比情況。

對于其他產(chǎn)業(yè)而言，同樣把對物聯(lián)網(wǎng)的投入重心放到了產(chǎn)品監(jiān)控方面，2015年投入占比31%，供應(yīng)鏈監(jiān)控投入占23%，營業(yè)場所監(jiān)控占19%。

圖4 2015年物聯(lián)網(wǎng)各核心業(yè)務(wù)的投入占比情況

據(jù)預測，到2020年，制造企業(yè)產(chǎn)品監(jiān)控方面的投入將有所減少（占33.1%），但在這四類投入中的占比仍然最高，營業(yè)場所監(jiān)控的投入根據(jù)預計也將有所減少。圖5所示是預計2020年物聯(lián)網(wǎng)各核心業(yè)務(wù)的投入占比情況。

圖5 預計2020年物聯(lián)網(wǎng)各核心業(yè)務(wù)的投入占比情況

相比較上面提到的投入預算而言，物聯(lián)網(wǎng)投入的經(jīng)費預算也呈現(xiàn)類似的趨勢，即產(chǎn)品監(jiān)控占比最高（30.4%），客戶監(jiān)控其次（28.5%），供應(yīng)鏈監(jiān)控22.1%，營業(yè)場所監(jiān)控18.9%。圖6所示是預計到2018年制造業(yè)企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)投入經(jīng)費預算情況。

圖6 2018年制造業(yè)企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)投入經(jīng)費預算情況

從預算看，制造企業(yè)2018年對物聯(lián)網(wǎng)的平均投入將繼續(xù)維持在1.202億美元的水平上，也就是說比2015年的投入水平高出11個百分點；相比較其他產(chǎn)業(yè)的情況而言，制造企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)投入計劃也將比較高。圖7所示是2018年各行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)投入的經(jīng)費預算情況。

制造企業(yè)目前的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用情況

近半數(shù)的企業(yè)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用到生產(chǎn)和配送方面，以監(jiān)控產(chǎn)品從制造到送到客戶手中的全過程。制造企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)投入涵蓋了產(chǎn)品生產(chǎn)的每個階段，同時企業(yè)還不遺余力擴大增值服務(wù)的范圍以滿足客戶需求。

圖7 2018年各行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)投入的經(jīng)費預算情況

（1）近半數(shù)（48%）的制造企業(yè)把物聯(lián)網(wǎng)投入重點放在從生產(chǎn)到配送環(huán)節(jié)的產(chǎn)品流監(jiān)控上

對供應(yīng)環(huán)節(jié)的監(jiān)控是目前制造企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用的重點，包括：從原材料到制成品的過程監(jiān)控，從產(chǎn)品到客戶手中的運輸、倉儲和配送過程監(jiān)控等。制造企業(yè)努力提高整個流程的可見程度。近十年來，RFID標簽主要被用在庫存管理方面。隨著目前傳感器價格降低和能效提高，相信RFID標簽的使用將更為頻繁，制造企業(yè)將更多地把標簽用于進料托盤和備品補充監(jiān)控方面。

例如德國馬牌輪胎制造企業(yè)――大陸集團（Continental AG）將Wi-Fi傳感器應(yīng)用在橡膠和其他輪胎配件的裝車管理上，通過傳感器將裝有相關(guān)材料的位置數(shù)據(jù)向庫存管理系統(tǒng)傳輸，有效優(yōu)化了原材料管理流程，并提高了生產(chǎn)效率 ；另一個事例來自歐洲飛機制造企業(yè)――空中客車公司，他們在制造和裝配過程中，通過智能眼鏡和平板電腦對飛機零配件進行掃描，以確保整個流程的精確性（比如：每顆螺絲應(yīng)旋緊的程度等）。

（2）超過1/4（26.4%）的制造企業(yè)把物聯(lián)網(wǎng)投入重點放在對產(chǎn)品表現(xiàn)進行監(jiān)控的方面

美國通用電氣公司（GE）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的重點在于客戶對產(chǎn)品表現(xiàn)的評價，他們設(shè)計的應(yīng)用程序可以采集和分享來自于客戶的相關(guān)數(shù)據(jù)。比如，在一條能源通道上，GE可以接收并分析來自智能傳感器，以及氣象、地震、人口、醫(yī)療健康、學校等部門的數(shù)據(jù)，并對維修和風險管理的過程進行優(yōu)化分析并加以安排。

（3）近1/4（24.3%）的制造企業(yè)把物聯(lián)網(wǎng)投入的重點放在客戶移動終端上安裝的應(yīng)用程序設(shè)計，實現(xiàn)對相關(guān)信息的采集

汽車制造企業(yè)通過為汽車配備移動用戶界面，以掌握用戶使用習慣等反饋信息；通過在生產(chǎn)制造的汽車上配備信息娛樂系統(tǒng)，也可以為相關(guān)部門追蹤用戶在線服務(wù)消費模式和偏好提供便利；通過將獲取到的信息與車主及人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)等資料庫相關(guān)聯(lián)，保險公司的保費核算就有了參考依據(jù)；通過對先進的車載遠程信息系統(tǒng)進行分析，才能設(shè)計出更方便易用的移動應(yīng)用程序。

德國采埃孚股份有限公司（ZF Friedrichshafen AG）的智能汽車傳送系統(tǒng)，能監(jiān)控并記錄出卡車司機的駕駛習慣，傳感器還能對獲取的數(shù)據(jù)進行分析，通過關(guān)聯(lián)當前路況與地形數(shù)據(jù)信息，對司機行進過程中的速度調(diào)整給出適當建議，這對于節(jié)油和延長傳送系統(tǒng)工作壽命都有助益。

（4）約22%的制造企業(yè)把物聯(lián)網(wǎng)投入的重點放在經(jīng)營場所安裝的傳感器或其他設(shè)備，實現(xiàn)對工作人員與客戶的溝通情況進行監(jiān)控

Nest公司 的智能恒溫控制器通過氣溫調(diào)節(jié)，起到節(jié)約能耗的作用。這個自學習程序使恒溫控制器能夠?qū)Σ杉降氖褂谜咝袨榧傲晳T數(shù)據(jù)加以分析，比如對包括使用者出現(xiàn)并離開監(jiān)控場所的時間、監(jiān)控場所內(nèi)外的溫度和濕度條件進行分析，以決定能源使用模式，實現(xiàn)節(jié)能的效果。

（5）約7.9%的制造企業(yè)把物聯(lián)網(wǎng)投入的重點放在可穿戴移動終端上，實現(xiàn)監(jiān)控功能

目前制造企業(yè)中出現(xiàn)了一個新理念，一些企業(yè)已經(jīng)開始對這一理念的應(yīng)用研究，即通過讓企業(yè)工作人員佩戴相應(yīng)的可穿戴移動終端實現(xiàn)監(jiān)控。比如亞馬遜對其配送中心的送貨員都安裝了GPS定位標簽并為他們配備了隨身掃描儀，以便優(yōu)化配送流程。

同時，汽車制造企業(yè)也針對他們的實際情況研發(fā)出易用的可穿戴設(shè)備及應(yīng)用，如汽車制造企業(yè)可以通過蘋果公司的智能手表產(chǎn)品的相關(guān)應(yīng)用程序，為客戶在展廳中營造出個性化的參觀體驗。圖8所示是制造企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用情況。圖9所示是2020年制造企業(yè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的方式調(diào)查。

對于目前仍未使用數(shù)字技術(shù)的制造企業(yè)而言，其中31.6%的企業(yè)表示截至2020年他們可能會通過在產(chǎn)品上安裝數(shù)字傳感器了解產(chǎn)品表現(xiàn)；另有相近比例的企業(yè)表示或?qū)Ξa(chǎn)品配送過程進行監(jiān)控；26.3%的這類企業(yè)表示或?qū)?jīng)營場所安裝監(jiān)控設(shè)備實施監(jiān)控。

第三篇：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能港口中的應(yīng)用前景

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能港口中的應(yīng)用前景

王宇1 李繼春2

（1.北京交通大學經(jīng)濟管理學院，北京，100044 2.交通運輸部水運科學研究院，北京，100088）

摘要：本文簡要介紹了物聯(lián)網(wǎng)、智能港口的相關(guān)概念和發(fā)展前景，并根據(jù)國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)的研究現(xiàn)狀提出對智能港口物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)，為中國物聯(lián)網(wǎng)在智能港口中的應(yīng)用研究提供了參考。關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能港口；集裝箱； RFID 引言

物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，是通過射頻識別(RFID)、紅外傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)物與物、物與人的泛在鏈接，實現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、識別和管理。本文在綜述物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)的同時，提出了物聯(lián)網(wǎng)在智能港口中的應(yīng)用前景，并在應(yīng)用前景下提出智能港口中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架。

1.物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1物聯(lián)網(wǎng)在國外的發(fā)展

2005年在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上，國際電信聯(lián)盟發(fā)布了《互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出物聯(lián)網(wǎng)概念，并指出無所不在的物聯(lián)網(wǎng)時代即將來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷，從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動進行信息交換。日本提出的“i-Japan”以及IBM所倡導的“智慧地球”，點燃這一概念的產(chǎn)業(yè)化熱情。美國奧巴馬總統(tǒng)就職后，積極回應(yīng)了IBM提出的“智慧地球”的概念，并很快將物聯(lián)網(wǎng)的計劃升級為國家戰(zhàn)略[1]。目前，美國擁有技術(shù)及標準的全球優(yōu)勢地位，并且已在多個領(lǐng)域應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)，例如得克薩斯州的電網(wǎng)公司建立了智慧的數(shù)字電網(wǎng)。

歐盟為了加強對物聯(lián)網(wǎng)的管理，消除物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的障礙，制定了一系列物聯(lián)網(wǎng)的管理規(guī)則，并建立一個有效的分布式管理架構(gòu)，使全球管理機構(gòu)可以公開、公平、盡責的履行管理職能[2]。此外，為了提高物聯(lián)網(wǎng)的可信度、接受度、安全性，歐盟積極推廣標準化，執(zhí)委會將評估現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標準并推動制定新的標準，確保物聯(lián)網(wǎng)標準的制定是在各相關(guān)方的積極參與下，以一種開放、透明、協(xié)商一致的方式達成。從目前的發(fā)展看，歐盟已推出的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是對藥品使用專用序列碼從而提高了歐洲在對抗不安全藥品和打擊制假方面的措施力度。

1.2物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)的發(fā)展

我國中科院早在1999年，就啟動了傳感網(wǎng)的研究，并已建立了一些實用的傳感網(wǎng)[3]。與其它國家相比，我國技術(shù)研發(fā)水平處于世界前列，在世界傳感網(wǎng)領(lǐng)域，中國、德國、美國、韓國等國成為國際標準制定的主導國。據(jù)中國電信介紹，目前中國電信開發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已經(jīng)超過了1O項。而日前，無錫傳感網(wǎng)中心的傳感器產(chǎn)品在上海浦東國際機場和上海世博會被成功應(yīng)用。溫家寶總理2009年8月在江蘇無錫考察時提出了“感知中國”，推進物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，11月底，溫總理在江蘇南京考察時再次表示，當前，流通行業(yè)要大力運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)流通現(xiàn)代化。自2009年8月溫家寶總理提出“感知中國”以來,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，寫入“政府工作報告”，物聯(lián)網(wǎng)在中國受到了全社會極大的關(guān)注，其受關(guān)注程度是在美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的。2.物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)主要涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括：射頻識別(RFID)技術(shù)，傳感器技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等。2．1射頻識別(RFID)技術(shù)

RFID技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID為物體貼上RFID標簽，具有讀取距離遠、穿透能力強、無磨損、非接觸、抗污染、效率高、信息量大等特點。RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)最關(guān)鍵的一個技術(shù)。2．2傳感器技術(shù)

傳感器負責物聯(lián)網(wǎng)信息的采集，是實現(xiàn)對現(xiàn)實世界感知的基礎(chǔ)，是物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和應(yīng)用的基礎(chǔ)。傳感器是指那些對被測對象的某一確定的信息具有感受撿出功能，并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的有用信號的元器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。2．3傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，通過嵌入式系統(tǒng)對信息進行處理，并通過隨機自組織無線通信網(wǎng)絡(luò)以多跳中繼方式將所感知信息傳送到用戶終端，從而真正實現(xiàn)“無處不在的計算”理念。2．4網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

傳感器的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)提供傳送通道。傳感器的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)分為兩類：近距離通信和廣域網(wǎng)絡(luò)通信。在近距離通信方面，以IEEE 802.15.4和2.4GHz 為代表。在廣域網(wǎng)路通信方面，IP互聯(lián)網(wǎng)、2G／3G/4G移動通信、衛(wèi)星通信技術(shù)等實現(xiàn)了信息的遠程傳輸，特別是以IPv6為核心的下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，將為每個傳感器分配IP地址創(chuàng)造可能，也為物連網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)網(wǎng)條件。

3.物聯(lián)網(wǎng)在智能港口中的應(yīng)用前景

3．1智能港口的概念

智能港口是一個基于現(xiàn)代電子信息技術(shù)面向港口運輸?shù)姆?wù)系統(tǒng)。它的突出特點是以信息的收集、處理、發(fā)布、交換、分析、利用為主線，為港口服務(wù)參與者提供多樣性的信息服務(wù)?？梢娭悄芨劭谄惹械匦枰臀锫?lián)網(wǎng)技術(shù)緊密的結(jié)合，實現(xiàn)港口服務(wù)的數(shù)據(jù)共享和穩(wěn)定高效。

3．2智能港口在中國的發(fā)展

我國的研究人員對物聯(lián)網(wǎng)在集裝箱碼頭的應(yīng)用研究是從跟蹤發(fā)達國家發(fā)展的同時，逐漸有了自己的創(chuàng)新。參與這方面研究的有交通運輸部水運科學研究院、中國集裝箱標準協(xié)會、上海港、中集、中遠等科研機構(gòu)及一些企業(yè)，并取得了一些初步的成果。其中，由交通運輸部水運科學研究院牽頭，多家單位合作的針對無源電子標簽的“集裝箱電子標簽”研究成果，已經(jīng)在重慶寸灘港取得了卓有成效的應(yīng)用，該成果的應(yīng)用已經(jīng)顯現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在集裝箱碼頭中的應(yīng)用，并具有智能港口的雛形[4,5]。

3.3基于物聯(lián)網(wǎng)的智能港口技術(shù)架構(gòu)

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能港口可劃分為一個由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層組成的3層體系，如圖所示：

圖1基于物聯(lián)網(wǎng)的智能港口技術(shù)架構(gòu)

智能港口的感知層包括港區(qū)內(nèi)作業(yè)設(shè)備和作業(yè)區(qū)域的條碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、各種傳感器，感知層的主要作用是感知和識別物體，采集并捕獲信息。

智能港口網(wǎng)絡(luò)層包括無線網(wǎng)絡(luò)接入物聯(lián)網(wǎng)管理中心和信息中心，并利用網(wǎng)絡(luò)的能力對海量信息進行智能處理的部分。也就是說網(wǎng)絡(luò)層不但要具備網(wǎng)絡(luò)的能力，還要提升信息處理的能力。同時，對海量的物聯(lián)網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)和信息進行分析處理，提升對智能港口的洞察力，實現(xiàn)港口真正的智能化。

智能港口應(yīng)用層是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能港口的需求相結(jié)合，實現(xiàn)港口智能化應(yīng)用的解決方案。智能港口通過應(yīng)用層最終實現(xiàn)信息技術(shù)與智能港口的深度融合，對智能港口的發(fā)展具有廣泛的影響。應(yīng)用層的關(guān)鍵在于在信息化的過程中，能滿足港口管理系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)智能交流，精確管理的目標。

3.4基于物聯(lián)網(wǎng)的智能港口應(yīng)用前景

以集裝箱出口為例，當集卡以規(guī)定速度駛?cè)霗z查橋時，檢查橋處的感知設(shè)備自動讀取集裝箱和集卡相關(guān)信息，并通過無線網(wǎng)絡(luò)與港口信息管理平臺進行信息驗證，驗證通過后，信息管理平臺將調(diào)度信息發(fā)送給計劃生產(chǎn)的機械，并將路線信息以圖形化顯示在集卡信息屏中，同時檢查橋的電子桿自動抬起，集卡司機根據(jù)信息屏的顯示的行駛路線將車開到指定地點，此過程無需人工干預，可實現(xiàn)不停車通過檢查橋。當集卡依據(jù)指令到達堆場指定地點后，已經(jīng)接到作業(yè)指令的場橋?qū)⒓b箱吊離集卡，場橋感知設(shè)備自動讀取集裝箱信息，該信息經(jīng)驗證后，將計劃箱位以圖形化顯示在場橋信息屏中，場橋司機可以通過該界面，清楚知道集裝箱的作業(yè)位置。在完成集裝箱落位后，感知設(shè)備自動讀取集裝箱和箱位信息，經(jīng)驗證通過后，集卡和場橋司機都將得到下一條作業(yè)指令信息。當裝卸船作業(yè)開始后，集卡、場橋、岸橋都接到了信息指令并到達指定地點，集卡司機到達指定地點后，場橋司機按照指令，將指定集裝箱放入指定集卡，場橋感知設(shè)備自動讀取集裝箱和集卡信息，經(jīng)驗證通過后，集卡和場橋司機都將得到下一條作業(yè)指令信息，集卡司機根據(jù)指令信息將車按指定行駛路線停在指定位置上，已經(jīng)接到作業(yè)指令的岸橋?qū)⒓b箱吊離集卡，岸橋感知設(shè)備自動讀取集裝箱信息，經(jīng)驗證通過，并將配載箱位以圖形化顯示在岸橋信息屏中，岸橋司機便可以通過該界面，清楚知道集裝箱的作業(yè)位置。集卡和場橋司機都將得到下一條作業(yè)指令信息，完成本次作業(yè)。此外，集卡之間可以實現(xiàn)物與物的信息交互，不需要人為參與，前后車之間可以給予安全距離信息提示，車與車感知可以解決盲區(qū)，能夠有效防止交叉口行車安全。

可見，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能港口，能夠?qū)崿F(xiàn)物與物之間信息共享和動態(tài)協(xié)作，提高了港口作業(yè)的效率、準確度和可視化程度，是安全暢通，環(huán)保高效的現(xiàn)代化智能港口。

4.結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在目前的集裝箱碼頭中已經(jīng)有初步的研究和應(yīng)用。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進一步發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必將進一步滲透到集裝箱碼頭的發(fā)展和建設(shè)中，具有重要的經(jīng)濟價值和研究意義。我國應(yīng)加快研究和推廣具有自主核心技術(shù)和中國特色的智能港口，力爭在未來世界港口智能化中占據(jù)一席之地。

參考文獻

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第四篇：物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院的應(yīng)用

介紹了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識，提出了一種構(gòu)建基本智能醫(yī)院的簡單模型，以及結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院各方面的應(yīng)用，闡述了智能醫(yī)院給人們?nèi)粘Ｉ顜淼囊嫣?。物?lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及醫(yī)療公共衛(wèi)生對于民生的重要性，使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與醫(yī)院的結(jié)合更加緊密。1 物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識1．1 物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)是指通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接，從而完成智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等功能的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)。感知層位于3個層次的下層，屬于物物網(wǎng)絡(luò)，包括智能嵌入式設(shè)備、音頻、視頻數(shù)據(jù)等，主要用于采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)，可以說感知層是讓物體“說話”的先決條件。分為數(shù)據(jù)采集與執(zhí)行、短距離無線通信兩個部分。數(shù)據(jù)采集與執(zhí)行是運用智能傳感器技術(shù)、RFID以及其他信息采集技術(shù)，對物品進行基礎(chǔ)信息采集，同時接收上層網(wǎng)絡(luò)送來的控制信息，完成相應(yīng)執(zhí)行動作。短距離無線通信能完成小范圍內(nèi)的多個物品的信息集中與互通功能。網(wǎng)絡(luò)層位于3個層次的中層，屬于泛在接入網(wǎng)絡(luò)，主要借助于已有的廣域網(wǎng)通信系統(tǒng)，如PSTN、2G／3G移動網(wǎng)絡(luò)、WIMAX網(wǎng)等，把信息快速、可靠、安全地傳送到各地，使物品能夠進行遠距離、大范圍的通信。應(yīng)用層位于3個層次的上層，屬于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，用于物聯(lián)網(wǎng)的信息存儲和計算決策，相當于物聯(lián)網(wǎng)的控制層、決策層。實現(xiàn)物與物之間、人與物之間的識別與感知，發(fā)揮智能作用。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用涉及智能交通、智能醫(yī)療、智能家居、智能物流、智能電力等，完成物品與人的最終交互。1．2 RFIDRFID(Radio Frequency Identification)，即射頻識別，俗稱電子標簽，是一種利用射頻信號自動識別目標對象，并獲取相關(guān)信息的技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。RFID利用無線射頻方式在閱讀器和射頻卡之間進行非接觸雙向傳輸數(shù)據(jù)，以達到目標識別和數(shù)據(jù)交換的目的?；镜腞FID由3部分組成：標簽、閱讀器、天線。標簽也稱應(yīng)答器，由耦合元件及芯片組成，標簽含有內(nèi)置天線，用于和射頻天線間進行通信。閱讀器也稱讀寫器，是對RFID標簽進行讀／寫操作的設(shè)備，主要包括射頻模塊和數(shù)字信號處理單元兩部分。天線在標簽和讀取器問傳遞射頻信號，是RFID標簽和讀寫器之間實現(xiàn)射頻信號空間傳播和建立無線通訊連接的設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院的應(yīng)用大型醫(yī)院每天服務(wù)患者、消耗的醫(yī)療器械、物品成千上萬。不同患者的醫(yī)療服務(wù)流程各異，且需多個診療部門協(xié)同作業(yè)。在醫(yī)療服務(wù)過程中，醫(yī)護人員、醫(yī)療器械等流動錯綜復雜，對現(xiàn)有的醫(yī)療管理系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn)。現(xiàn)代化醫(yī)療以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，完成對人的智能化醫(yī)療和對物的智能化管理工作，實現(xiàn)醫(yī)院的智能化。

醫(yī)院后臺管理系統(tǒng)：是對病人、藥品信息等進行存儲的數(shù)據(jù)庫，又是對醫(yī)院管理人員進行信息管理的系統(tǒng)。感知接入網(wǎng)絡(luò)：主要通過構(gòu)建具有感知和計算能力的網(wǎng)絡(luò)，將閱讀器識別的信息傳送給醫(yī)院后臺管理系統(tǒng)。閱讀器：也稱讀寫器，用于對RFID標簽進行讀寫操作的設(shè)備。RFID標簽：也稱應(yīng)答器，由病人所攜帶，藥品、病歷等所粘貼的用于標識身份的芯片。實體：攜帶RFID標簽的實體，包括佩戴腕帶的病人，粘貼RFID標簽的病床、藥品等。目前物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院的應(yīng)用包括以下幾個方面：(1)移動查房機。對于住院的病人，傳統(tǒng)情況下，醫(yī)生是攜帶著患者病歷和醫(yī)囑進行查房，容易產(chǎn)生混亂或丟失。而利用移動查房機，醫(yī)生只需掃描病人所在病床的RFID標簽，即可將病人的病歷信息完整地顯示在機器屏幕上，不僅可以隨時調(diào)出病人信息，為病人進行解惑答疑，還可以保護病人的隱私。(2)嬰兒防盜系統(tǒng)。將RFID腕帶系在新生兒的手腕上，該腕帶記錄了包括新生兒的出生年月，父母信息等，護士只需通過掃描腕帶上的條形碼，即可獲取新生兒的一系列信息；并且在新生兒被抱出病房時，實現(xiàn)自動報警，防止嬰兒偷盜行為的發(fā)生。(3)取藥自動化。通常藥劑師東奔西走，查找各種藥品，不但費時費力，還有可能出現(xiàn)失誤，而自動化的取藥設(shè)備使得現(xiàn)在的藥房：醫(yī)生開具處方，利用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)剿幏浚?jīng)過藥單掃描，自動分藥裝備按照處方把藥品挑選出來，再通過傳送系統(tǒng)投放到藥籃里，工作人員省去了找藥品環(huán)節(jié)，也節(jié)約了患者排隊等藥時間，配備完所有藥以后，工作人員通過掃描處方上的RFID標簽，即可通知對應(yīng)患者來取藥。這種設(shè)備存在的缺陷，對于瓶裝藥品不能進行挑選投放，以免碰撞導致破損。所以對于瓶裝藥瓶，應(yīng)有單獨的智能儲藥柜進行存放，工作人員可以通過電腦掃描后的指示信息找到藥品所在位置，完成藥品配備。(4)血液樣本化驗。傳統(tǒng)情況下，對血液樣本需要人工分解，化驗樣本出來后再由人工輸入電腦保存，不僅費時還容易出錯。而引入了物聯(lián)網(wǎng)，所有的樣本在采集時，就貼好了病人的專屬的RFID標簽，樣本送到化驗室，從開蓋化驗到數(shù)據(jù)錄入甚至復檢全部由機器完成，檢驗結(jié)果直接顯示在主治醫(yī)生的電腦上，減少了污染和差錯率。(5)智能藥瓶?；颊咄捎诿β祷蛘咂渌蛲洺运帲斣谒幤可涎b入壓力傳感器后，每當病人進行瓶蓋的扭動，便將向下的壓力轉(zhuǎn)換為信號傳送給醫(yī)生，醫(yī)生即可根據(jù)此信號進行病人用藥監(jiān)控。如果病人沒有按時吃藥，那么醫(yī)生收不到信號就可以提醒病人按時用藥。物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院的應(yīng)用前景廣泛，例如電子病歷，一個病人的病例應(yīng)該被所有醫(yī)院共享，才能真正實現(xiàn)One Hospital“一個醫(yī)院”的理念。通過電子病歷，醫(yī)生可以方便地調(diào)出病人的健康信息，根據(jù)病人的就醫(yī)歷史，解決健康問題。不僅能為自己的診斷做出參考，而且更加快速、精確，避免誤診。另外一個是輸液自動化，去醫(yī)院的患者大部分都要進行輸液，尤其是住院病人需要看護，就不得不讓家人騰出時間照顧，隨時監(jiān)控藥量的剩余。而在瓶體安裝壓力傳感器后，當液面低于某個水平時，壓力變小便會產(chǎn)生信號傳送給護士站，提醒護士換藥。這樣既可讓病人安心休息，也減少了看護的麻煩，還可以讓護士準確地知道哪個病床需要換藥，以及藥品信息。雖然電子病歷及輸液自動化還末實現(xiàn)，但是相信隨著技術(shù)的進一步發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院的應(yīng)用一定會越來越廣泛。3 結(jié)束語物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)院各方面的應(yīng)用，使得醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)真正實現(xiàn)智能化、一體化，為患者和醫(yī)務(wù)人員帶來了便捷、高效、安全。物聯(lián)網(wǎng)通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)患者與醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療機構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備間的互動，幫助醫(yī)院實現(xiàn)對人的智能化醫(yī)療和對物的智能化管理工作，實現(xiàn)數(shù)字化健康管理。構(gòu)建這樣的醫(yī)療系統(tǒng)對于民生建設(shè)具有重大意義，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展?jié)摿o限，但物聯(lián)網(wǎng)與醫(yī)院相結(jié)合是個龐大的工程，在構(gòu)建的過程中涉及到很多方面的問題：(1)首先先進的科技必然會帶來很大的成本，要完成物聯(lián)網(wǎng)的普及，需要大量的設(shè)備、資金和技術(shù)，對物聯(lián)網(wǎng)進行構(gòu)建，也是一項復雜的工程，如何平衡是需要考慮的問題。(2)其次是網(wǎng)絡(luò)信號的問題，要建立一個泛在的網(wǎng)絡(luò)，必然存在很多網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面的問題，如何保持信號的穩(wěn)定是最基本的問題。(3)再者就是隱私，尤其在醫(yī)療行業(yè)，涉及到病人的病情，大多數(shù)情況下是不愿意透露的，他們寧愿使用紙質(zhì)資料，不易被查閱。而物體接入網(wǎng)絡(luò)，必然會有數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡(luò)上，用戶就會由于這個問題而小心翼翼，在一定程度上會限制物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。(4)由于高科技的應(yīng)用，給醫(yī)療事業(yè)帶來方便快捷，但醫(yī)療費用會隨之上升，一定程度上限制了病人的接受程度。因為任何產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，最終還是需要用戶愿意支付相應(yīng)的費用才能得到持續(xù)的發(fā)展和真正意義上的壯大。所以只有解決了這些問題，才能使物聯(lián)網(wǎng)不只是停留在概念、實驗室階段，而走向真正的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。

第五篇：物聯(lián)網(wǎng)RFID數(shù)字油田解決方案

1.1 應(yīng)用背景及需求分析

數(shù)字油田概述

石油是人類賴以生存的主要資源之一，影響著工農(nóng)業(yè)建設(shè)，關(guān)乎著一個國家的經(jīng)濟發(fā)展。石油行業(yè)分為上中下三個產(chǎn)業(yè)鏈，其中上游由油氣勘探、開發(fā)及工程組成；中游主要指油氣儲運及煉化，如管道輸送、油氣罐藏與運輸、成品油煉化等；下游包括油氣銷售以及石油化工等油氣處理。

數(shù)字油田（digital oil field）的概念最早可追溯到1991年，在當時的《Oil&Gas》雜志上就出現(xiàn)了智能油田的詞匯和論述。但是，當時數(shù)字油田還是一個較為模糊的概念，尚處于構(gòu)想階段，不過，其基本思想得到了普遍認可。國內(nèi)最早提出數(shù)字油田概念的是大慶油田，其將數(shù)字油田概念定義為：以油氣田為研究對象，以石油氣的整個生產(chǎn)流程為線索，建立勘探、開發(fā)、地面建設(shè)、儲運銷售以及企業(yè)管理等多專業(yè)的綜合數(shù)據(jù)體系，并將各專業(yè)的數(shù)據(jù)和應(yīng)用系統(tǒng)進行高度融合，在建立油氣田生產(chǎn)和管理流程優(yōu)化應(yīng)用模型的基礎(chǔ)上，利用可視化技術(shù)和模擬仿真以及虛擬現(xiàn)實等技術(shù)對數(shù)據(jù)實現(xiàn)可視化和多維表達，并且通過智能化分析模型，為企業(yè)經(jīng)營管理提供輔助決策信息，進一步挖掘生產(chǎn)和管理環(huán)節(jié)的潛力，使信息化建設(shè)更好地服務(wù)于企業(yè)生產(chǎn)和管理，為油氣田企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造良好的信息支撐環(huán)境。

所以，從廣義角度看，數(shù)字油田可以說是油田信息化和自動化的代名詞，即以信息為手段全面實現(xiàn)數(shù)字化采油、數(shù)字化集輸、數(shù)字化經(jīng)營、數(shù)字化管理。

1.2 數(shù)字油田RFID需求分析

隨著油田工業(yè)的發(fā)展以及自動化水平的提高，整個油田的生產(chǎn)、管理、銷售由傳統(tǒng)方式向數(shù)字化發(fā)展，而數(shù)字油田需要融合先進的信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、自動識別技術(shù)、通信技術(shù)等，對油田作業(yè)及經(jīng)營實現(xiàn)數(shù)字化、智能化管理，其中，RFID技術(shù)作為先進的自動識別技術(shù)，通過把物品與互聯(lián)網(wǎng)、物品與物品相連接，實現(xiàn)智能化識別、定位、監(jiān)控、管理，而應(yīng)用RFID技術(shù)打造數(shù)字油田已成為未來發(fā)展趨勢。

數(shù)字油田建設(shè)中使用RFID技術(shù)的兩大典型應(yīng)用場景是油田車輛出入管理以及地下管網(wǎng)定位管理。

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? 油田車輛出入管理需求分析

由于油田工作區(qū)域跨度大，關(guān)聯(lián)單位多，內(nèi)部車輛多，這就使得車輛出入管理面臨較大挑戰(zhàn)。而傳統(tǒng)的車輛出入管理多為人工核查放行，使得出入通行效率低，人工運營管理成本高；加之油田作業(yè)區(qū)域及關(guān)鍵加工區(qū)對于車輛出入有極為嚴格的限制，只有內(nèi)部有通行權(quán)限的車輛方可進出，而傳統(tǒng)紙質(zhì)通行證易偽造，人工檢查對其真?zhèn)螣o法辨別，極易出現(xiàn)錯放漏放的現(xiàn)象。

綜合分析油田車輛出入管理需求，需要實現(xiàn)自動、高效、精確的車輛出入核查及管理，需要智能化、自動化監(jiān)控車輛進出各區(qū)域的信息。? 油田地下管網(wǎng)定位管理需求分析

由于地下油氣管網(wǎng)復雜多樣，這就使得對地下管道的定位帶來了困難，加之圖紙文檔等標識不準或缺失，使得很難準確獲悉管道的位置，從而影響管道探測、巡檢及維修；另外，對于養(yǎng)護人員對油氣管道的巡檢情況，無有效手段監(jiān)督及跟蹤。綜合分析油田地下管網(wǎng)定位的需求，需要即時獲取地下管道的精確路徑、深度，掌握地下管線轉(zhuǎn)彎或穿越的情況，同時，快速定位地下目標設(shè)施，加強智能化人員巡檢監(jiān)控。

針對以上需求，提出了基于RFID的數(shù)字油田系統(tǒng)解決方案，應(yīng)用RFID技術(shù)實現(xiàn)油田車輛的智能化出入管理以及地下管網(wǎng)的智能化定位。

第2頁 2.1 數(shù)字油田系統(tǒng)解決方案

系統(tǒng)概述

數(shù)字油田系統(tǒng)解決方案針對油田各單位、作業(yè)區(qū)對于車輛出入管理以及對于地下管網(wǎng)定位的需求，應(yīng)用RFID技術(shù)、GPS全球定位系統(tǒng)、GIS電子地圖、視頻監(jiān)控、移動無線通信、信息技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，通過在作業(yè)區(qū)、單位出入口部署RFID讀寫設(shè)備，實現(xiàn)車輛身份識別以及區(qū)域進出管理；通過在地下管網(wǎng)安置電子標識器，實現(xiàn)地下管網(wǎng)的探測及定位，利于管道維護及管理。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

面向車輛出入管理及地下管網(wǎng)定位的RFID的數(shù)字油田系統(tǒng)解決方案。整體系統(tǒng)架構(gòu)如圖所示。

圖2-1整體架構(gòu)圖

數(shù)字油田系統(tǒng)秉承了物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)，由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層組成。1)感知層

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車輛出入管理應(yīng)用的感知層設(shè)備主要包括RFID設(shè)備以及其他車輛出入管理外設(shè)。其中，RFID設(shè)備主要包括粘貼在車輛擋風玻璃上的電子標簽（即電子車牌）、閱讀器以及人員IC卡；車輛出入管理外設(shè)包括聲光報警顯示設(shè)備、道閘、抓拍設(shè)備、顯示屏等。

地下管網(wǎng)地位應(yīng)用的感知層設(shè)備包括電子標識器和探測儀，其中電子標識器埋設(shè)在地下管線附近，探測儀通過查找電子標識器來準確定位地下管線。2)網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層是依托現(xiàn)有成熟的無線、有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為信息傳輸提供通道，將感知層所采集的信息高效、實時的傳輸?shù)綉?yīng)用層。3)應(yīng)用層

應(yīng)用層主要包括車輛出入管理應(yīng)用子系統(tǒng)及地下管網(wǎng)定位應(yīng)用子系統(tǒng)，實現(xiàn)車輛出入管理控制功能以及地下管網(wǎng)定位管理的功能。

2.3 系統(tǒng)組成

數(shù)字油田系統(tǒng)按照應(yīng)用又可以分為數(shù)字油田車輛管理子系統(tǒng)以及地下管網(wǎng)定位子系統(tǒng)。

2.3.1 車輛出入管理子系統(tǒng)

數(shù)字油田車輛出入管理系統(tǒng)使用電子標簽替代傳統(tǒng)通行證，根據(jù)車輛進出區(qū)域權(quán)限，實現(xiàn)油田作業(yè)區(qū)及各單位的車輛出入管理，同時實現(xiàn)車輛進出時間、進出區(qū)域的信息監(jiān)控，也可擴展應(yīng)用到為駕駛員發(fā)放人員卡，從而實現(xiàn)駕駛員身份的聯(lián)動檢測，另外，也可在油田住宅區(qū)等地實現(xiàn)停車場管理等擴展應(yīng)用。

車輛出入管理子系統(tǒng)由車輛管理入口子系統(tǒng)、車輛管理出口子系統(tǒng)、發(fā)卡子系統(tǒng)、管理中心組成。

? 車輛管理入口子系統(tǒng)

車輛管理入口子系統(tǒng)主要由RFID閱讀器、視頻識別及抓拍設(shè)備、控制器以及道閘、聲光告警指示等設(shè)備，完成車輛自動識別、設(shè)備控制、信息提示、告警以及與管理中心進行信息傳輸，入口管理子系統(tǒng)以控制器作為系統(tǒng)核心，實現(xiàn)對入口外設(shè)的控制以及數(shù)據(jù)采集設(shè)備的接入。

入口車輛管理具體流程：地感線圈檢測到有車輛駛?cè)?，觸發(fā)閱讀器讀取車輛電子標

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簽信息，同時觸發(fā)攝像機對車輛車牌進行拍照，通過讀取標簽信息判斷車輛是否具有進入該區(qū)域權(quán)限，以控制道閘是否開啟，同時在顯示屏上顯示車輛信息、入口時間等，如車輛不具備進入權(quán)限或未安裝電子標簽，會觸發(fā)聲光報警設(shè)備進行指示，予以禁入。

如進行擴展應(yīng)用，需對駕駛員進行進出權(quán)限識別，車輛駛進閱讀器讀取權(quán)限范圍內(nèi)，駕駛員將人員卡伸出車外，以便閱讀器同時讀取駕駛員進出權(quán)限信息，同時，匹配車輛進去權(quán)限，予以放行或禁入。

圖2-2車輛管理入口系統(tǒng)工作流程示意圖

? 車輛管理出口子系統(tǒng)

車輛管理出口子系統(tǒng)同入口子系統(tǒng)組成及工作流程基本相同，在出口閱讀器讀取車輛進出權(quán)限，予以放行，對于無權(quán)限車輛，進行黑名單記錄，同時記錄車輛出口時間，用以計算車輛在區(qū)域逗留時間。? 發(fā)卡子系統(tǒng)

發(fā)卡子系統(tǒng)可根據(jù)需要，布置在車場、單位入口處等地方，由發(fā)卡器、電子標簽、電腦、服務(wù)器組成，主要實現(xiàn)對油田廠區(qū)內(nèi)部車輛卡發(fā)行、外來車輛臨時卡的發(fā)行，如有對人員管理的需求，也可實現(xiàn)對駕駛員卡的發(fā)行。

具體工作流程：選用陶瓷電子標簽作為內(nèi)部車輛卡，通過發(fā)卡器向標簽寫入車牌號、第5頁

檔案號、所屬單位及車隊、進出各區(qū)域權(quán)限、車輛養(yǎng)護信息等，然后將發(fā)行過的電子標簽粘貼在車輛上，由于采用防拆卸技術(shù)，電子標簽一經(jīng)粘貼無法進行復用。對于外來臨時車輛，為其發(fā)放PVC臨時卡，寫入車輛信息；如擴展到人員權(quán)限管理，可引入人員卡的發(fā)放。

油田內(nèi)部車輛進出區(qū)域權(quán)限可能會不定期變化，針對此情況，可以使用手持機完成標簽信息的更改，修改車輛的通行權(quán)限。? 管理中心子系統(tǒng)

管理中心子系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用服務(wù)器以及監(jiān)控計算機，管理軟件，主要完成系統(tǒng)的實時顯示、人員管理、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)庫管理、卡管理、設(shè)備管理、日志管理以及查詢統(tǒng)計等功能。? 泊位引導子系統(tǒng)（可選）

泊位引導子系統(tǒng)主要應(yīng)用于區(qū)域停車場等環(huán)境，由監(jiān)控計算機、車位控制器、車位傳感器、系統(tǒng)引導屏及場內(nèi)提示牌組成，可以實時檢測停車場內(nèi)車位占用狀況，并對車位狀況進行統(tǒng)計，實時提示場內(nèi)車位狀況，指引駕駛員快速停放車輛。

2.3.2 地下管網(wǎng)定位子系統(tǒng)

地下管網(wǎng)定位子系統(tǒng)，可以對密集的地下管線（油氣管道等）和重要設(shè)施進行標識，從而準確、安全、快速的進行定位，提高了管理水平和工作效率，同時也避免了使用和維護工作中潛在的危險。該系統(tǒng)無縫集成GPS，可方便快捷的幫助工程人員找到目標地點，同時記錄巡檢路徑。系統(tǒng)由前端采集及識別設(shè)備—電子標識器、標識器探測設(shè)備，后端管理中心—管理軟件、管理主機、服務(wù)器等組成。系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示：

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圖2-3地下管網(wǎng)定位子系統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)圖

其中，地下電子標識器埋設(shè)在地下管線拐點處，埋設(shè)時存儲了埋設(shè)地點和地下管線的詳細資料；標識器探測設(shè)備用來識讀地下電子標識器獲取地下管線詳細資料，內(nèi)置的GPS模塊，可導航查找地下管線。后端管理主機安裝管理軟件，與探測設(shè)備通訊交換地下管線的資料和日常管理信息，同時供查閱。

具體工作流程：首先在設(shè)計圖紙上選擇電子標識器安防的位置，將所需信息寫入電子標識器中，然后將電子標識器掩埋在地下管線附近，通過探測設(shè)備可以快速查找。通過數(shù)字油田地下管線定位管理系統(tǒng)，可以即時獲取地下管線精確路徑及深度，快速定位地下目標設(shè)施，如閥門、T形分支、中間接頭，快速識別和定位地下不同管線，快速掌握地下管線轉(zhuǎn)彎或穿越等復雜情況，有效避免誤開挖，提高施工速度，同時提供更為準確高效的地下管線信息實現(xiàn)管理。

2.4 2.4.1 相關(guān)產(chǎn)品介紹

電子標簽

專門針對車載擋風玻璃設(shè)計的、具有高速高性能的UHF RFID可讀寫無源陶瓷標簽，符合ISO 18000-6B/6C協(xié)議標準。

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? 產(chǎn)品特點：

? 讀取距離遠：貼在擋風玻璃內(nèi)側(cè)后有25m以上的讀取距離，讀取成功率高

? 性價比高：性能穩(wěn)定，價格適中 ? 安裝方便，安全性高，防揭型設(shè)計 ? 抗干擾，防靜電，使用壽命長 ? 符合RoHS要求

2.4.2 閱讀器

專為室外環(huán)境設(shè)計的高性能無源UHF RFID電子標簽閱讀器，支持EPC C1 G2和ISO18000-6B協(xié)議標準，并可通過升級支持新的協(xié)議標準。

? 產(chǎn)品特點：

? 高接收靈敏度，專利技術(shù)保證有效提高識別率

? 高速運動識別，專利技術(shù)實現(xiàn)標簽移動識別速度可達300km/h ? 自動定標專利技術(shù)，可遠程、大動態(tài)、高精度調(diào)整輸出功率，便于網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化

? 專利技術(shù)實現(xiàn)天線應(yīng)用模式收發(fā)分離/收發(fā)共用（可配置）? 超強的處理能力，空口速率最高：前向160kbps，反向640kbps ? 快速標簽識別，每秒可清點200個以上標簽

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? 高抗干擾性，支持閱讀器密集工作模式

? 高可靠性，在室外無需任何防雨、防塵設(shè)施，防護等級達到IP65 ? 接口豐富，提供FE、RS232、RS485以及各類無線接口（選配），組網(wǎng)靈活

? 提供7路輸入/輸出雙向開關(guān)量接口 ? 內(nèi)置電源適配器，支持交流直接輸入 ? 內(nèi)置標簽過濾功能，降低網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬需求

? 內(nèi)置信息緩存功能，在系統(tǒng)通訊異常時仍能為用戶保存關(guān)鍵數(shù)據(jù)

2.4.3 發(fā)卡器

專為配合用戶在后臺或者管理中心進行發(fā)卡管理所設(shè)計的無源UHF、HF多功能電子標簽發(fā)卡器，支持EPC C1 G2、ISO18000-6B、ISO14443A協(xié)議標準，并可通過升級支持新的協(xié)議標準。

? 產(chǎn)品特點：

? 外形小巧、美觀，有操作提示指示燈

? 適應(yīng)頻段廣：既可用于UHF或HF單頻標簽的發(fā)放與管理，也適用于UHF與HF雙頻標簽的發(fā)放與管理

? 協(xié)議兼容性好：支持EPC C1 G2、ISO 18000-6B、ISO14443A協(xié)議標準 ? 支持以太網(wǎng)組網(wǎng)：支持標準的以太網(wǎng)網(wǎng)口協(xié)議，多個ZXRIS 6602可同時并行發(fā)卡業(yè)務(wù)，從而有效提高工作效率

? 操作維護方便：提供豐富的PC機動態(tài)鏈接庫（DLL），支持二次開發(fā)

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2.4.4 手持機

專為移動環(huán)境設(shè)計的便攜式無源UHF RFID電子標簽閱讀器，支持EPC C1 G2、ISO18000-6B和ISO14443協(xié)議標準，并可通過升級支持新的協(xié)議標準。

? 產(chǎn)品特點：

? 體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，便于攜帶 ? 集成PDA，界面友好，同時提供二次開發(fā)功能 ? 功耗低，省電，不用時自動處于休眠模式 ? 讀寫距離遠，識別率高

? 輸出功率可控，便于覆蓋區(qū)域調(diào)整

? 支持一維、二維條碼識讀，支持一維、二維條碼全協(xié)議

? 實時數(shù)據(jù)保存，既可保存在系統(tǒng)的存儲卡中，也可通過無線方式與后臺進行實時通訊

? 支持外擴T-Flash卡，容量可達4G ? 支持GPS定位功能 ? 支持聲光指示工作狀態(tài)

? 設(shè)備操作簡單，提供手寫、觸摸、按鍵等多種方式 ? 人性化設(shè)計，充分考慮用戶使用便捷性、舒適性和實用性 ? 提供故障診斷與管理功能，方便用戶、技術(shù)支持人員更好解決問題

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2.4.5 標識器探測設(shè)備

標識器探測設(shè)備可以適度地下電子標簽和電子標簽，管理時刻獲取地下管線的詳細資料，并生成管理信息。此外，探測設(shè)備還帶有GPS模塊可以導航查找地下管線。

? 產(chǎn)品特點：

? 顯示屏：2.8寸，帶按鍵操作 ? 識讀媒介：

地下電子標識器、普通電子標簽 ? 讀寫距離：

識讀電子標識器：0.6-0.7m、1.4-1.5m、1.7-1.8m 識讀電子標簽：4-5cm ? 讀卡方式：按鈕觸發(fā) ? CPU：ARM7內(nèi)核

? 內(nèi)存：64M位FLASH，可記錄30000條記錄 ? 通訊方式：USB接口

? 帶GPS定位導航，GPS查找精度：<5米

? 電源：3.6V/4500mAH高容量可充電鋰電池（帶充電保護，充電進度顯示）? 功耗：靜態(tài)小于250uA；讀卡時最大500mA ? 電池待機時間：3個月

2.4.6 電子標識器

電子標識器采用先進的RFID技術(shù)，內(nèi)置全球唯一的識別碼，不需要電源。外部采用密封防水的高密度聚乙烯材料，能防潮、防酸堿、防腐蝕及充分抵抗外界環(huán)境影

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響的劇烈變化，低頻工作頻段，不易受外界環(huán)境影響。只要根據(jù)施工要求，將電子標識器安裝在地下設(shè)施的重要位置上，然后隨地下設(shè)施一同掩埋，不論地下設(shè)施材質(zhì)和地表參照物如何變化均能發(fā)揮查找地下設(shè)施的作用，使用壽命長達50年。目前，可提供下圖三款電子標識器。

第12頁 3.1 基于RFID的數(shù)字油田解決方案優(yōu)勢

卓越的產(chǎn)品優(yōu)勢

擁有物聯(lián)網(wǎng)全套產(chǎn)品，并秉承關(guān)鍵產(chǎn)品自研，邊緣設(shè)備選擇國內(nèi)最有競爭力廠家的卓越產(chǎn)品原則，致力于為客戶提供完善的解決方案、一攬子的服務(wù)。

依托多年的設(shè)備開發(fā)經(jīng)驗，領(lǐng)先的設(shè)計理念，多項專利技術(shù)，保證了自研設(shè)備的先進性，同時秉承執(zhí)行嚴格的質(zhì)量管理體系，始終堅持“質(zhì)量第一”和“預防為主”的指導思想，在設(shè)計開發(fā)、生產(chǎn)、安裝和服務(wù)等過程中實施標準化的管理和控制，保證了設(shè)備質(zhì)量，致力于向客戶提供“零缺陷”的產(chǎn)品與服務(wù)。

3.2 先進的系統(tǒng)設(shè)計能力

在系統(tǒng)設(shè)計方面，融入了云架構(gòu)設(shè)計理念，通過運用模塊化設(shè)計理念，可分可和的系統(tǒng)架構(gòu)，提高了系統(tǒng)可擴展性實現(xiàn)了開放的系統(tǒng)構(gòu)架；通過對信息的統(tǒng)一、集中的管理及共享，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)共享；通過云平臺海量信息收集存儲能力，實現(xiàn)了強大的數(shù)據(jù)分析。

3.3 完善的交付及服務(wù)保障

具有一套高效的售后服務(wù)機制，從而保障項目的順利執(zhí)行及提供售后服務(wù)保障。提供本地化的技術(shù)支撐和運維保障，建立本地備件庫，提供系統(tǒng)的售后技術(shù)培訓服務(wù)，提供7x24小時的技術(shù)支持和快速響應(yīng)的現(xiàn)場排障服務(wù)，有利保障客戶實時、方便、快捷地享受優(yōu)質(zhì)高效的技術(shù)支持服務(wù)，以及穩(wěn)定可靠的售后保障。

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