第一篇:車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用綜述
車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用綜述
摘 要:車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)旨在解決交通運輸領(lǐng)域中存在的交通安全、效率、環(huán)境等問題,文中介紹了車聯(lián)網(wǎng)的基本概念、國內(nèi)外車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展史、國外車聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)步伐、國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況及規(guī)模等情況。并根據(jù)這些實際情況,展望了未來的車輛配置、待實現(xiàn)的服務(wù)和技術(shù)、以及車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:車聯(lián)網(wǎng);RFID;傳感技術(shù);大數(shù)據(jù);移動計算
中圖法分類號:TP393文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:2095-1302(2014)06-0069-04
0引言
車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)旨在解決交通問題,首先車聯(lián)網(wǎng)能有效預(yù)防交通碰撞事故的發(fā)生,一些最早研究車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的國家已取得顯著成績。其次車聯(lián)網(wǎng)可以使系統(tǒng)運營商和用戶對出行方式做出最佳選擇。再次,車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)降低了交通對環(huán)境的影響,在環(huán)境保護(hù)方面發(fā)揮重要作用。本文闡述了車聯(lián)網(wǎng)的基本概念、發(fā)展史、國內(nèi)外車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)步伐及發(fā)展情況,并對車聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行展望。
1車聯(lián)網(wǎng)的定義及系統(tǒng)功能要求
1.1車聯(lián)網(wǎng)的定義
車聯(lián)網(wǎng)(Connected Vehicles):即由車輛位置、行駛速度、行駛路線等構(gòu)成的信息交互網(wǎng)絡(luò),是一種向信息通信、環(huán)保、節(jié)能、安全等方向發(fā)展的車-網(wǎng)聯(lián)合技術(shù)[1]。通過RFID、攝像頭、傳感器、GPS及圖像處理等電子設(shè)備,實現(xiàn)對車輛、道路、交通環(huán)境等信息的采集;按照一定的通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn),在車-路-人-網(wǎng)-環(huán)境-基礎(chǔ)設(shè)施之間進(jìn)行無線通信或信息交換;云中心采用計算機技術(shù)分析和處理車輛數(shù)據(jù)信息,從而計算出不同車輛的最佳路線,及時匯報路況和安排信號燈周期,實現(xiàn)對人、車、路進(jìn)行智能監(jiān)控、調(diào)度和管理。車聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通系統(tǒng)領(lǐng)域的典型應(yīng)用,是信息社會和汽車社會融合的結(jié)果。
1.2系統(tǒng)功能要求
一般地講,車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的功能要求有如下幾條:
(1)無線電通信能力,如:單跳無線通信范圍;使用的無線電頻道;可用帶寬和比特率;無線通信信道的魯棒性;無線電信號傳播困難的補償水平,例如,使用路側(cè)單元(RSU,Road Side Unit),用來滿足車輛與基礎(chǔ)設(shè)施間的信息交換;
(2)網(wǎng)絡(luò)通信功能,如:傳播方式:單播,廣播,組播,特殊區(qū)域的廣播;數(shù)據(jù)聚合;擁塞控制;消息的優(yōu)先級;實現(xiàn)信道和連通性管理方法;支持IPv6或IPv4尋址;與接入互聯(lián)網(wǎng)的移動節(jié)點相關(guān)的移動性管理;
(3)車輛絕對定位功能,如:全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS),如全球定位系統(tǒng)(GPS);組合的定位功能,如由全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)和本地地圖提供的信息相結(jié)合的組合定位;
(4)車輛的安全通信功能,如:尊重匿名和隱私;完整性和保密性;抗外部攻擊;接收到數(shù)據(jù)的真實性;數(shù)據(jù)和系統(tǒng)完整性;
(5)車輛的其他功能,如:車輛提供傳感器和雷達(dá)接口;車輛導(dǎo)航功能。
2國內(nèi)外車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展史
2.1美國
早在20世紀(jì)50年代,部分美國私營公司開始為汽車研發(fā)自動控制系統(tǒng)。20世紀(jì)60年代,美國政府交通部門開始研究電子路徑引導(dǎo)系統(tǒng)(Electronic Route Guidance Systems,ERGS)。70年代初至80年代,美國對智能交通系統(tǒng)的研究處于停滯階段。
2006年,為解決迫在眉睫的安全問題,美國交通運輸部(DOT)聯(lián)手部分汽車制造商,對V2V安全應(yīng)用程序原型進(jìn)行開發(fā)和測試[2],提高車載安全系統(tǒng)在自適應(yīng)控制方面的性能。開發(fā)和測試成果對美國高速公路安全管理局(NHTSA)未來的決策起非常重要的參考作用。同年,提出車輛基礎(chǔ)設(shè)施一體化(VII)概念。
2009年5月,啟動商用車基礎(chǔ)設(shè)施一體化工程(Commercial Vehicle Infrastructure Integration)。同年12月,DOT發(fā)布了《智能交通系統(tǒng)戰(zhàn)略研究計劃:2010-2014》[3],目標(biāo)是利用無線通信建立一個全國性多模式的地面交通系統(tǒng),形成車輛、道路基礎(chǔ)設(shè)施、乘客的便攜式設(shè)備之間互連的交通環(huán)境,為期五年,每年投入1億美元,核心項目為IntelliDrive(智能駕駛),預(yù)計于2014年完成。
2011年8月到2012年初,針對車聯(lián)網(wǎng)技術(shù),美國在六個不同地區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)實環(huán)境下駕駛員安全駕駛測試,用以評估用戶對新的V2V技術(shù)接受程度。2012年秋天到2013年秋天,繼續(xù)開展對安全駕駛模型的研究工作,以測試車聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)的有效性[4]。
2012年12月,DOT發(fā)布了《2015-2019 ITS戰(zhàn)略計劃》[5],就有關(guān)美國下一代ITS戰(zhàn)略研究計劃草案進(jìn)行了對話與討論,該報告顯示美國在保持以往研究項目連續(xù)性的同時,已開始制訂2015-2019年ITS研究計劃,確立研究和發(fā)展的重點和主題,以滿足新興的研究需求,進(jìn)一步提高車聯(lián)網(wǎng)的安全性、流暢性和環(huán)境保護(hù)。
2.2日本
日本ITS的研究始于20世紀(jì)70年代。20世紀(jì)80年代中期至90年代中期,相繼完成了路――車通信系統(tǒng)(RACS)、交通信息通信系統(tǒng)(TICS)、超智能車輛系統(tǒng)(SSVS)、安全車輛系統(tǒng)(ASV)等方面的研究。
2000年4月,日本ETC國家行動計劃開始正式實施,目標(biāo)是2003年3月前在全國范圍內(nèi)建設(shè)至少900個收費站,實現(xiàn)高速公路聯(lián)網(wǎng)不停車收費和服務(wù)系統(tǒng)。2003年7 月,智能交通系統(tǒng)戰(zhàn)略委員會發(fā)布了《日本智能交通系統(tǒng)戰(zhàn)略規(guī)劃》,對智能交通系統(tǒng)的短期和中長期的發(fā)展構(gòu)想提出了戰(zhàn)略規(guī)劃。2011年,日本全國高速公路系統(tǒng)引進(jìn)“ITS站點智能交通系統(tǒng)”,它能夠及時向車載導(dǎo)航系統(tǒng)快速提供海量交通信息和圖像,有效的緩解了交通擁堵和改善駕駛環(huán)境。
2.3中國
1986年,第一套國產(chǎn)信號控制系統(tǒng)在南京開發(fā)。1991年,第一套國產(chǎn)信號控制系統(tǒng)在南京主城區(qū)安裝完畢,并通過了調(diào)試。
2007年12月初,通用汽車公司與上汽集團(tuán)成立了一家名為上海安吉星信息服務(wù)公司的合資企業(yè),在亞洲市場推出通用汽車的Onstar服務(wù)。2009年,隨著賽格導(dǎo)航、好幫手、城際通等企業(yè)陸續(xù)推出相關(guān)Telematics車載信息服務(wù)系統(tǒng),標(biāo)志著中國進(jìn)入Telematics時代。
2010年,首屆“車聯(lián)網(wǎng)”研討會成功召開,提出“車聯(lián)網(wǎng)”概念。2010年10月,國務(wù)院在“863”計劃中提出智能車、路協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究以及大城市區(qū)域交通協(xié)同聯(lián)動控制關(guān)鍵技術(shù)研究?!笆濉逼陂g,工信部從產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等多方面著手,加大對車載信息服務(wù)的支持力度,以推進(jìn)汽車物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的全面鋪開,預(yù)期2020年實現(xiàn)可控車輛規(guī)模達(dá)2億。
2011年,第二屆“車聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)鏈合作研討會在上海召開。7月,CNF2011-中國車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇在深圳國際會展中心成功舉辦,對車聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)模式進(jìn)行了首次探討。12月,由多家高校、科研機構(gòu)、企業(yè)發(fā)起組建的中國車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟在北京成立,其宗旨是推進(jìn)中國汽車信息化領(lǐng)域的協(xié)同創(chuàng)新,推動智能交通發(fā)展,帶動基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的車聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。
3國內(nèi)外車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的步伐對比
3.1國外
本文從以下四個方面對國外車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的步伐進(jìn)行對比:
(1)車路協(xié)同系統(tǒng)應(yīng)用場景:以美國、歐盟和日本為代表的發(fā)達(dá)國家對車路協(xié)同系統(tǒng)的應(yīng)用場景基本定義完畢,不同組織對應(yīng)用場景的定義基本一致。
(2)車路協(xié)同系統(tǒng)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化:美國和歐盟分別定義了車-車,車-路通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),目前美國的Dedicated Short Range Communication(DSRC)協(xié)議在學(xué)術(shù)和企業(yè)界比較普及,同時IEEE也定義了802.11P通信協(xié)議用于車-車及車-路通信。
(3)車路協(xié)同系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)展:現(xiàn)階段仍然處于相關(guān)技術(shù)的探討、實驗和測試階段,尚未進(jìn)行大規(guī)模推廣和應(yīng)用。
(4)兩種推進(jìn)方式:美國模式是政府主導(dǎo),科研機構(gòu)積極參與和配合;日本模式則是在政府的協(xié)調(diào)下,由工業(yè)、企業(yè)等帶頭參與和配合[6]。表1所列是美國和日本的推進(jìn)方式對比。
表1美國和日本的推進(jìn)方式對比優(yōu)/劣勢 美國 日本
優(yōu)勢 有專用通信頻道
強大的政府支持
有明確專注的項目 有主導(dǎo)項目
強大的政府支持
ETC技術(shù)為基礎(chǔ)
劣勢 合作伙伴太少 參與者過多,責(zé)任不明確
原始設(shè)備制造商不積極
3.2國內(nèi)車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況與發(fā)展規(guī)模
(1)產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況
國內(nèi)貨運車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,表2列舉了我國在貨運車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的相關(guān)企業(yè)信息[7]。
(2)發(fā)展規(guī)模
通過對近年來我國車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模與車聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量的相關(guān)數(shù)據(jù)的調(diào)查與分析,得出了圖1所示的產(chǎn)業(yè)規(guī)模圖,圖1直觀地顯示出近年來或未來我國在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷增大以及車聯(lián)網(wǎng)市場的巨大潛力[8-11]。
4車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展展望
4.1未來的車輛配置
對于未來的車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,未來的車輛均應(yīng)配置以下功能:
(1)自動控制模塊:自動駕駛;
(2)車輛狀態(tài)感知模塊:胎壓、車速、車身系統(tǒng)、硬件配置是否工作正常;
(3)周圍環(huán)境感知:交通信息、道路信息;
(4)駕駛員身體狀態(tài)感知:疲勞度、注意力;
(5)無線通信模塊:與路側(cè)單元、周圍車輛、控制中心通信;
(6)輔助駕駛模塊:語音控制、導(dǎo)航控制、定位精確;
(7)娛樂信息模塊:網(wǎng)絡(luò)購物、聊天、上網(wǎng)、多媒體下載、電子商務(wù)等等;
(8)其他硬件配置:車輛身份證、數(shù)字儀表、自動空調(diào)、感應(yīng)雨刷、燈光控制、電控座椅、智能玻璃(娛樂信息、導(dǎo)航等模塊數(shù)據(jù)可以在前擋風(fēng)玻璃上顯示);
(9)軟件配置:智能交通控制系統(tǒng)、智能人車協(xié)同系統(tǒng)、自我學(xué)習(xí)。
(a)中國車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模(b)中國車聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量
圖1中國車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)模圖
4.2未來的服務(wù)和技術(shù)
車聯(lián)網(wǎng)將會是未來的互聯(lián)網(wǎng)的一部分,未來的車輛將能夠同周圍的其它車輛或環(huán)境共享信息和服務(wù),如駕駛信息,生態(tài)駕駛信息,交通狀況信息,以及周圍的車輛和環(huán)境信息,車聯(lián)網(wǎng)所帶動的新興服務(wù)將是未來互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)不可分割的組成部分。來自環(huán)保,安全,經(jīng)濟,福利等方面的社會需求,必將導(dǎo)致利益相關(guān)者大力推動這些新興服務(wù)的發(fā)展。車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)與未來的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)是互動的,而未來互聯(lián)網(wǎng)概念會是車聯(lián)網(wǎng)概念的基石。
4.3車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢
未來的車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢,主要體現(xiàn)在以下幾個方面[12-15]:
(1)以生態(tài)為中心的駕駛
隨著地球石油儲備的減少,油價將顯著上升;同時車輛的增多,尾氣排放嚴(yán)重將引起環(huán)境污染,導(dǎo)致全球氣候變暖。未來的駕駛將以生態(tài)為中心,減少化石燃料消耗和碳排放,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展,呈現(xiàn)出以下六大趨勢:一是生態(tài)信號操作;二是生態(tài)車道;三是動態(tài)低排放區(qū);四是能支持替代燃料汽車業(yè)務(wù);五是有生態(tài)出行信息;六是有生態(tài)綜合的走廊管理(生態(tài)ICM)。
(2)活動安全協(xié)議
主要包括安全駕駛;安全走廊服務(wù);協(xié)同駕駛。
(3)智能交通
未來,車輛本身就是一個通信集線器,它允許貨物和數(shù)碼設(shè)備連接互聯(lián)網(wǎng),提供車隊管理和貨運信息服務(wù),如:跟蹤和定位貨物,貨物狀態(tài)等等。這些服務(wù)將嵌入整個貨物供應(yīng)鏈和物流鏈。
(4)集成式移動服務(wù)
傳統(tǒng)的一些互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),如社交網(wǎng)絡(luò)等以后將迅速出現(xiàn)在我們的車上。當(dāng)然,這種服務(wù)是可定制的。
(5)智能協(xié)同交通
車輛的傳感器收集信息,通過某種方式將數(shù)據(jù)發(fā)往云中心,云中心將數(shù)據(jù)隔離起來(網(wǎng)絡(luò)安全),然后將數(shù)據(jù)分發(fā)到不同的部門處理,利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行交通控制。
(6)敏捷的導(dǎo)航系統(tǒng)
安裝衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的汽車將接近100%,系統(tǒng)根據(jù)每輛車提供的流量數(shù)據(jù)而不是傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施采集數(shù)據(jù)。依靠高度靈敏的導(dǎo)航系統(tǒng),甚至可以將路邊的路標(biāo)撤去。部分導(dǎo)航系統(tǒng)將與主流的交通管理控制系統(tǒng)一體化,使車輛能快速獲取系統(tǒng)的指示和建議。而導(dǎo)航系統(tǒng)計算路徑時,將會根據(jù)駕駛員的喜好進(jìn)行計算。
另外,高質(zhì)量的導(dǎo)航付費服務(wù)將繼續(xù)存在,并與購置新車?yán)?。同時互聯(lián)網(wǎng)將提供質(zhì)量稍差的免費資源。
5結(jié)語
車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為21世紀(jì)的高新技術(shù)之一,受到各國政府和專家學(xué)者的廣泛重視。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在解決交通問題,尤其是在快捷出行、安全行車、環(huán)境保護(hù)等方面已經(jīng)取得了顯著的成績。隨著科技的發(fā)展、國家政策的支持和研發(fā)經(jīng)費的不斷投入,在不久的將來,V2R(車與路)、V2P(車與人)、V2V(車與車)和V2I(車與基礎(chǔ)設(shè)施)的信息交互必將得到長足的進(jìn)步。人們將告別紅綠燈、告別交通事故、告別污染等一系列問題,車聯(lián)網(wǎng)必將成為人類生活不可分割的重要組成部分。
參 考 文 獻(xiàn):
[1]劉小洋,伍民友.車聯(lián)網(wǎng):物聯(lián)網(wǎng)在城市交通網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J].計算機應(yīng)用,2012,32(4):900-904.[2] US Department of Transportation Research and Innovative Technology Administration.ITS strategic plan [EB/OL].[2013-11-01].http://.[10]張翔.智能汽車及車聯(lián)網(wǎng)市場研究[EB/OL].[2012-04-24].[2013-11-07].http://?id=297709.[11] VICS.VICS supports drivers in relaxed and safe driving [EB/OL].[2013-11-09].http://004km.cnputing
第二篇:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用
電子商務(wù)前沿講座 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用
姓名 王丹 學(xué)號 2008012849 班級 08電子商務(wù) 完成時間 2011-12-9
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用
摘要:近來,物聯(lián)網(wǎng)屢被提及,各種跡象已經(jīng)很明確的說明:在未來10-15年內(nèi)我們將見證新一輪信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命的巨大變革。本文重點介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及其在相應(yīng)行業(yè)的典型應(yīng)用,并列舉了世界重點國家的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略,對物聯(lián)網(wǎng)知識提供較為詳盡的描述。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);組網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
一、物聯(lián)網(wǎng)概念的提出
物聯(lián)網(wǎng)(the Internet of things)這一概念于1999年正式提出,但是最早出現(xiàn)在貝爾·蓋茨1995年所著的《未來之路》中,當(dāng)時Bill Gates 已經(jīng)率先提及internet of things 這一概念,只是限于當(dāng)時無線網(wǎng)絡(luò)、硬件和傳感技術(shù)的限制,并未得到廣泛認(rèn)同和發(fā)展。1998年,美國麻省理工大學(xué)(MIT)創(chuàng)造性地提出了當(dāng)時稱作EPC系統(tǒng)的“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想;1999年,美國 Auto-ID首先提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念,稱物聯(lián)網(wǎng)主要是建立在物品編碼、RFID技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上;2005 年,ITU發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,綜 合二者內(nèi)容,正式提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念,包括了所有 物品的聯(lián)網(wǎng)和應(yīng)用。目前較為公認(rèn)的物聯(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)連接起來,進(jìn)行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智 能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
二、主要國家的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略
2005年4月8日,在日內(nèi)瓦舉辦的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯(lián)盟專門成立了“泛在網(wǎng)絡(luò)社會(UbiquitousNetworkSociety國際專家工作組”,提供了一個在國際上討論物聯(lián)網(wǎng)的常設(shè)咨詢機構(gòu)。根據(jù)這個工作組的報告,2005年,許多國家已經(jīng)紛紛開始“無處不在物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展戰(zhàn)略,包括日韓基于物聯(lián)網(wǎng)的“U社會”戰(zhàn)略、歐洲“物聯(lián)網(wǎng)行動計劃”以及美國“智能電網(wǎng)”、“智慧地球”等登。此外,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)開始在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、建筑、醫(yī)療、空間和海洋探索等領(lǐng)域投入應(yīng)用。2009年包括Google在內(nèi)的互 聯(lián)網(wǎng)廠商、IBM、思科在內(nèi)的設(shè)備制造商和方案解決商以及AT&T、Veri-zon、中移動、中國電信等在內(nèi)的電信運營企業(yè)紛紛加速了物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略布局,以期在未來的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域取得先發(fā)優(yōu)勢。
(一)、美國的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略
美國非常重視物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略地位,在國家情報委員會(NIC)發(fā)表的《2025對美國利益潛在影響的關(guān)鍵技術(shù)》報告中,將物聯(lián)網(wǎng)列為六種關(guān)鍵技術(shù)之一。美 國國防部在2005年將“智能微塵”(SMARTDUST)列為重點研發(fā)項目。國家科學(xué)基金會的“全球網(wǎng)絡(luò)環(huán)境研究”(GENI)把在下一代互聯(lián)網(wǎng)上組建 傳感器子網(wǎng)作為其中重要一項內(nèi)容。2009年2月17日,奧巴馬總統(tǒng)簽署生效的《2009年美國恢復(fù)與再投資法案》中提出在智能電網(wǎng)、衛(wèi)生醫(yī)療信息技術(shù)應(yīng) 用和教育信息技術(shù)進(jìn)行大量投資,這些投資建設(shè)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)直接相關(guān)。物聯(lián)網(wǎng)與新能源一道,成為美國擺脫金融危機振興經(jīng)濟的兩大核心武器。
(二)、歐盟的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略
歐洲在信息化發(fā)展中落后美國一步,但歐洲始終不甘落后。2005年4月,歐盟執(zhí)委會正式公布了未來5年歐盟信息通信政策框架“i2010”,提出,為迎 接數(shù)字融合時代的來臨,必須整合不同的通信網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)容服務(wù)、終端設(shè)備,以提供一致性的管理架構(gòu)來適應(yīng)全球化的數(shù)字經(jīng)濟,發(fā)展更具市場導(dǎo)向、彈性及面向未來 的技術(shù)。
2006年9月,當(dāng)值歐盟理事會主席國芬蘭和歐盟委員會共同發(fā)起舉辦了歐洲信息社會大會,主題為“i2010-創(chuàng)建一個無處不在的歐洲信息社會”。
自2007年至2013年,歐盟預(yù)計投入研發(fā)經(jīng)費共計532億歐元,推動歐洲最重要的
(四)、我國的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略
隨著物聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展及歐美各國相應(yīng)的制定出符合本身物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的國家戰(zhàn)略,2009年,溫家寶總理在無錫考察時對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提出了三點要求:一是把傳感系統(tǒng)和3G中的TD-SCDMA技術(shù)結(jié)合起來;二是在國家重大科技專項中,加快推進(jìn)傳感網(wǎng)的發(fā)展;三是盡快建立中國的傳感信息中心,或者叫“感知中國” 中心。我國開始把物聯(lián)網(wǎng)作為我國未來重要的發(fā)展戰(zhàn)略。
在2009年12月的國務(wù)院經(jīng)濟工作會議上,明確提出了要在電力、交通、安防和金融行業(yè)推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)應(yīng)用。我國已在無線智能傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、微型傳感器、傳感器終端機和移動基站等方面取得重大進(jìn)展,目前已擁有從材料、技術(shù)、器件、系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。目前,我國傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系已形成初步框架,向國際標(biāo)準(zhǔn)化組織提交的多項標(biāo)準(zhǔn)提案已被采納,中國與德國、美國、韓國一起,成為國際標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國之一。我國的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略實施主要分三個階段:關(guān)鍵應(yīng)用階段、規(guī)模應(yīng)用階段和普遍應(yīng)用階段。
我國物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略規(guī)劃圖
關(guān)鍵應(yīng)用階段:以相關(guān)行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)為龍頭,探索工業(yè)信息化、農(nóng)業(yè)信息化和社會信息化中的關(guān)鍵應(yīng)用,以應(yīng)用創(chuàng)新拉動技術(shù)創(chuàng)新,初步形成合理的產(chǎn)業(yè)格局和產(chǎn)業(yè)價值鏈。領(lǐng)先企業(yè)引領(lǐng)關(guān)鍵應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化突破是這個階段的關(guān)鍵,這個階段的成功與否對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前途至關(guān)重要。
規(guī)模應(yīng)用階段:隨著技術(shù)的演進(jìn),進(jìn)一步擴大物聯(lián)網(wǎng)信息化應(yīng)用的深度、范圍和規(guī)模,顯著提升物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的信息化份額,形成物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)融合互動的發(fā)展格局。
普遍應(yīng)用階段:在全國城鄉(xiāng)建立與經(jīng)濟和社會發(fā)展需求相適應(yīng)的普遍信息服務(wù)體系,建成完善的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)布局,確立中國在全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的核心地位。
三、物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)典架構(gòu)主要由四層組成,自下而上分別為:感知層,傳送層,運營層和應(yīng)用層。如果拿人來做比喻的話,感知層就如同皮膚和五官這些視覺、觸覺和嗅覺器官,主要用來識別物體,采集相關(guān)信息;經(jīng)過感知層采集到的信息,途徑人體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(傳送層)迅速傳遞到大腦,經(jīng)過人體腦部(運營層)的匯總分析,作出應(yīng)對各種復(fù)雜的情況的具體反應(yīng)(應(yīng)用層)。
感知層:包括傳感器等數(shù)據(jù)采集設(shè)備以及相應(yīng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)。該層的主要任務(wù)是將現(xiàn)實社會的各種物理量通過諸多手段,實時并自動化的轉(zhuǎn)化為虛擬世界可以處理的數(shù)字化信
息。感知層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ),RFID技術(shù)、傳感和控制技術(shù)、短距離無線通信技術(shù)是感知層涉及的主要技術(shù),其中又包括芯片研發(fā)、通信協(xié)議研究、RFID材料、智能節(jié)電供電等細(xì)分領(lǐng)域。
傳送層:該層的主要任務(wù)是將感知層采集到的信息,通過傳感器網(wǎng)、通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等各種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行匯總傳輸,從而將大范圍內(nèi)的信息加以整合,以備處理。該層設(shè)計的典型技術(shù)如Ad-Hoc(無線自組網(wǎng))、Wi-Fi、GSM、TCP/IP技術(shù)等。
運營層:該層的主要任務(wù)是將經(jīng)過傳輸層整合匯總的信息進(jìn)行分析和處理,并在必要時,將各種信息按照應(yīng)用途徑進(jìn)行分類管理,形成新的信息基礎(chǔ)架構(gòu),為各種應(yīng)用提供信息支撐平臺。該層涉及的典型技術(shù)如GIS(地理信息系統(tǒng))、ERP(企業(yè)資源計劃),此外,還涉及到API接口,專家系統(tǒng)等應(yīng)用模塊。
應(yīng)用層:利用分析處理的感知數(shù)據(jù),為用戶提供豐富的特定服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用可以分為監(jiān)控型(物流監(jiān)控、污染監(jiān)控等)、查詢型(智能檢索、遠(yuǎn)程抄表等),控制型(智能交通、智能家居、路燈監(jiān)控等)、掃描型(手機錢包、高速公路不停車收費)等。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)研究和發(fā)展的目的。
四、物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)
要實現(xiàn)上述的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),單一的技術(shù)是難以勝任的。物聯(lián)網(wǎng)是一系列技術(shù)以及管理有機結(jié)合的產(chǎn)物。下面,簡要介紹支撐物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的幾項關(guān)鍵技術(shù)。
(一)、RFID技術(shù)
無線射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Idenfication,RFID)是一種非接觸的自動識別技術(shù),其基本原理是利用射頻信號和空間耦合(電感或電磁耦合)或雷達(dá)反射的傳輸特性,實現(xiàn)對被識別物體的自動識別。
RFID系統(tǒng)至少包含電子標(biāo)簽和閱讀器兩部分。RFID閱讀器(讀寫器)通過天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信,可以實現(xiàn)對標(biāo)簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮鳌5湫偷拈喿x器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。
射頻識別系統(tǒng)的基本模型如下圖所示。其中,電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體;閱讀器又稱為讀出裝置,掃描器、通訊器、讀寫器(取決于電子標(biāo) 簽是否可以無線改寫數(shù)據(jù))。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過耦合元件實現(xiàn)射頻信號的空間(無接觸)耦合、在耦合通道內(nèi),根據(jù)時序關(guān)系,實現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。
電感耦合模型的讀寫器
電磁反向散射耦合型的RFID讀寫器
發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號的耦合類型有兩種。
(1)電感耦合。變壓器模型,通過空間高頻交變磁場實現(xiàn)耦合,依據(jù)的是電磁感應(yīng)定 律,如右圖所示。
(2)電磁反向散射耦合:雷達(dá)原理模型,發(fā)射出去的電磁波,碰到目標(biāo)后反射,同時攜帶回目標(biāo)信息,依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。
電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統(tǒng)。典型的工作頻率有:125kHz、225kHz和13.56MHz。識別作用距離小于1m,典型作用距離為10~20cra。
電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識別系統(tǒng)。典型的工作頻率有:433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。識別作用距離大于1m,典型作用距離為3—l0m。
(二)、傳感技術(shù)
傳感技術(shù)同計算機技術(shù)與通信技術(shù)一起被稱為信息技術(shù)的三大支柱,它是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)條件,遵循信息論和系統(tǒng)論原理。從仿生學(xué)觀點,如果把計算機看成處理和識別信息的“大腦”,把通信系統(tǒng)看成傳遞信息的“神經(jīng)系統(tǒng)”的話,那么傳感器就是“感覺器官”。傳感技術(shù)是關(guān)于從自然信源獲取信息,并對之進(jìn)行處理(變換)和識別的一門多學(xué)科交叉的現(xiàn)代科學(xué)與工程技術(shù),包括傳感器設(shè)計、信息處理、信息識別、遙感觀測等。
網(wǎng)絡(luò)節(jié)點作為無線傳感網(wǎng)的主要組成,首先是一個傳感器,主要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中物物、物人之間信息交換的必要部分。目前無線傳感網(wǎng)更加關(guān)注各種信息的采集和處理,利用壓縮、識別、融合和重建的方法處理采集的信息,以滿足網(wǎng)絡(luò)多元化的應(yīng)用需求。
(三)、EPC系統(tǒng)
1999年美國Auto-ID Center 將RFID技術(shù)與Internet結(jié)合,提出了EPC(Electronic Product Code)概念。產(chǎn)品電子代碼是物聯(lián)網(wǎng)的主要支撐,它的載體是RFID電子標(biāo)簽,傳遞介質(zhì)是互聯(lián)網(wǎng)。電子標(biāo)簽、產(chǎn)品電子碼、互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)的基本構(gòu)想。RFID中存儲的EPC,通過傳感器網(wǎng)絡(luò)識別并自動采集到中央處理系統(tǒng),利用開發(fā)的計算機網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換、處理與共享,實現(xiàn)物品的透明化管理。
EPC系統(tǒng)充分利用了RFID和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點,很好的解決了產(chǎn)品的唯一標(biāo)示、同時識別多個物品和“非可視化識別”問題,其最終目標(biāo)是為全球的每一個物體建立全球的、開
放的標(biāo)示標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)由全球電子代碼體系、RFID系統(tǒng)以及信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3部分組成,主要包括EPC編碼標(biāo)準(zhǔn),EPC電子標(biāo)簽,射頻識別器,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件,對象名解析服務(wù)以及實體標(biāo)記語言6方面。
(四)、地理信息系統(tǒng)(GIS)地理信息系統(tǒng)(GEO-information system),是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng),它是在計算機軟硬件支持下,對整個或局部空間中的有關(guān)地理信息分布的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。
GIS所處理和管理的對象是多種地理空間實體數(shù)據(jù)及其相互關(guān)系,包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等,用于分析和處理一定地理區(qū)域內(nèi)分布的現(xiàn)象和過程,解決復(fù)雜的規(guī)劃、決策和管理問題。
典型的GIS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下:
物理網(wǎng)技術(shù)是構(gòu)建“智慧地球”、“智慧城市”、“智慧物流”、“智慧能源”、“智慧電力”等基礎(chǔ),其技術(shù)的發(fā)揮,必須將每個傳感器和動態(tài)信息進(jìn)行空間定位,擺脫單點應(yīng)用的限制。而地理信息系統(tǒng)正好為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展提供了所需的空間基礎(chǔ),還可以進(jìn)行空間處理、空間分析、建模等功能,并且有利于跨行業(yè)、跨地區(qū)的數(shù)據(jù)共享及相互操作,是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的強勁動力和重要支撐。
(五)、智能技術(shù)
智能技術(shù)是為了有效的達(dá)到某種預(yù)期的目的,利用知識所采用的各種方法和手段,它是一些列技術(shù)的統(tǒng)稱和綜合應(yīng)用。目前較為成熟的智能技術(shù)主要有:機器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、語言網(wǎng)格、知識網(wǎng)格、自主計算、神經(jīng)計算、內(nèi)容計算和專家系統(tǒng)等。智能技術(shù)的發(fā)展很大程度上促進(jìn)了人們所處的物質(zhì)世界的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。
物聯(lián)網(wǎng)的重要價值之一在于它試圖將世界中的物體以傳感和智能的方式關(guān)聯(lián)起來,因而智能技術(shù)也是物聯(lián)網(wǎng)成功實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。通過將智能系統(tǒng)植入物體,如嵌入式芯片等,使物體能夠主動或被動的與用戶進(jìn)行溝通和交流,從而具備一定的智能性。
五、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,大到國際性軍事反恐、區(qū)域性的城市交通,小到家庭、個人。當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)、移動通訊網(wǎng)相聯(lián)時,可隨時隨地全方位“感知”對方,人們的生活方式將從“感覺”過渡到“感知”階段,并進(jìn)一步過渡到“控制”階段,應(yīng)用前景十分廣泛,正如IBM所描述的“智慧地球”理念一樣:
“我們把智慧系統(tǒng)嵌入系統(tǒng)和流程當(dāng)中,使服務(wù)的交付、產(chǎn)品開發(fā)、制造、采購和銷售得以實現(xiàn),使從人、資金到石油、水資源乃至電子的運動方式都更加智慧,使億萬人生活和工作方式都變得更加智慧?!?/p>
物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運用在各行各業(yè)之中,具體的說,就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種設(shè)備中,然后將物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實現(xiàn)信息的共享,是物體達(dá)到智慧狀態(tài),并且使人類能夠隨時捕捉物體的動態(tài)信息,從而提高資源利用率、生產(chǎn)力水平,改善人與自然之間的關(guān)系。
(一)、車輛定位與監(jiān)控
該類應(yīng)用是將GIS系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分結(jié)合,從而實現(xiàn)車輛的準(zhǔn)確定位以及跟蹤其實時的運轉(zhuǎn)情況,如機器部件是否正常運轉(zhuǎn),汽車油耗程度等等。該類應(yīng)用典型的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下:
系統(tǒng)描述:
? 油箱傳感器安裝在油箱內(nèi)部采集油箱液位數(shù)據(jù); ? 采集和傳輸設(shè)備安裝在駕駛室內(nèi); ? 中國移動GPRS覆蓋整個中國地區(qū);
? 油量監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)PC服務(wù)器部署在運營商IDC機房;
? 企業(yè)辦公網(wǎng)絡(luò)可以通過internet,通過瀏覽器訪問油量監(jiān)控系統(tǒng)web獲得服務(wù); ? 管理人員手機訪問GPRS服務(wù),無線訪問油量監(jiān)系統(tǒng)Wap服務(wù)。
(二)、無線醫(yī)療
很難想象病人無需住在擁擠的病房就能享受到同等醫(yī)療服務(wù),然而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的 快速發(fā)展,它正逐漸成為現(xiàn)實。通過將相應(yīng)的無線監(jiān)測設(shè)備與人體綁定,或者人體直接帶上無線設(shè)備,或者將其植入人體的某個器官,遠(yuǎn)程的醫(yī)療服務(wù)中心就能夠隨時捕捉到人體的生理和病例變化,既能夠提高疾病的預(yù)防能力,同時還能及時追蹤疾病的監(jiān)控和治療情況,得到病人的病人的及時反饋,而且大大節(jié)省了病人的看病時間和成本,醫(yī)院的病房安排。
戴著“多功能手表”
(三)、智能電網(wǎng)
優(yōu)化電力工業(yè)的結(jié)構(gòu)和布局,減輕電力發(fā)展對資源和環(huán)境的依賴,是我國電力工業(yè)當(dāng)前和今后一個時期必須給與高度重視的一個重要問題。物理網(wǎng)技術(shù)的成熟為解決這一難題提供了可行的解決方案。在當(dāng)期整個電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、儲存、配送、輸送和消費的各個環(huán)節(jié),存在著生產(chǎn)效率低下、傳輸浪費嚴(yán)重、配送安排不合理以及消費不能及時反饋的諸多問題。智能電網(wǎng)則通過終端遙感器在客戶之間、客戶和電網(wǎng)公司之間形成及時鏈接的網(wǎng)絡(luò)互動,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時、高效、雙向的效果,從而提高電網(wǎng)的綜合效率。在智能電網(wǎng)的指導(dǎo)下,電力資源將在充分滿足用戶需求的情況下,實現(xiàn)合理的生產(chǎn)、科學(xué)合理的配送計劃、以最低的成本進(jìn)行電力傳輸;而不再是由供向需的單方向流動。
(四)、智能物流
物聯(lián)網(wǎng)最重要的應(yīng)用是現(xiàn)代物流領(lǐng)域,該領(lǐng)域明確提出要把物聯(lián)網(wǎng)最為發(fā)展的重點。目前我國物流領(lǐng)域成本偏高,占總成本的18%-20%。物聯(lián)網(wǎng)在物流管理中的應(yīng)用目標(biāo)是通過物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),形成集成化的信息平臺,實現(xiàn)物流系統(tǒng)的現(xiàn)代化。具體來說,可利用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)對包裹進(jìn)行統(tǒng)一編碼,嵌入EPC標(biāo)簽,這樣在物流途中就可以實施監(jiān)控,有利于及時發(fā)現(xiàn)物品運輸過程中出現(xiàn)的問題;另外,通過RFID技術(shù)讀取EPC編碼,并將其傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心,可供企業(yè)和消費者實時查詢,切實增強用戶滿意度,有效提高物流服務(wù)質(zhì)量。
(五)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用同樣廣泛,主要體現(xiàn)在遠(yuǎn)程控制和實時采集方面。智能農(nóng)業(yè)可以通過無線信號收發(fā)模塊傳輸數(shù)據(jù),實時監(jiān)控大棚的溫濕度、光照、土壤酸堿性、CO2濃度等影響農(nóng)作物生長的重要因子,并隨時進(jìn)行科學(xué)處理,從而確保農(nóng)產(chǎn)品的正常生長,提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量。另外,在農(nóng)作物的銷售環(huán)節(jié),可以運用成熟的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品基地與消費者之間搭建網(wǎng)絡(luò)消費平臺,這樣可以讓消費者了解農(nóng)作物的生長過程,從而在最為需要的時候購買到最為舒心的產(chǎn)品。
六、結(jié)語
繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)兩次浪潮之后,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)定義應(yīng)用和普及必將帶來新一輪信息產(chǎn)業(yè)浪潮。事實證明,這一趨勢已經(jīng)不可阻擋。它不僅會帶來產(chǎn)業(yè)的變革,還會對管理模式、人們的生活方式產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。隨著物聯(lián)化與智能化技術(shù)的不斷提高,智慧將充斥在地球的每一個角落,我們將享受到最新的科技文明成果,并依靠這一成果科學(xué)合理的規(guī)劃、指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)安排、醫(yī)療衛(wèi)生、城市交通、能源開發(fā)、自然保護(hù)等等,我們期待這一天的早日到來,并為之而不懈努力。
參考文獻(xiàn):
[1] 呈
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第三篇:數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用
數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用
CAD/CAM一體化技術(shù)和局域網(wǎng)技術(shù)普及和應(yīng)用,目前多數(shù)企業(yè)新產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、工藝過程編制和數(shù)控機床程序編制效率和質(zhì)量上都到了明顯提高,企業(yè)技術(shù)管理與生產(chǎn)管理已經(jīng)進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)化時代。而與CAD/CAM密切相關(guān)數(shù)控機床管理仍然處于原始狀態(tài),成為制約企業(yè)現(xiàn)代化管理水平提高瓶頸。我公司與北京雷梯斯特控制技術(shù)公司合作,成功解決了這個問題,實現(xiàn)了全公司數(shù)控機床網(wǎng)絡(luò)化管理,使企業(yè)管理水平到了新提高。
一、數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)前主要問題
1.程序傳輸方面
一些程序量要求相對較少數(shù)控機床,一直是采用最原始手工鍵盤輸入方式,這種方法弊病是:(1)效率低;(2)占用機時長;(3)易出錯。
而一些程序輸入量比較大數(shù)控機床,則使用一個臺式計算機放機床邊專門用于程序傳輸。這種方法缺點是:(1)環(huán)境惡劣,計算機維護(hù)困難。(2)通訊軟件為DOS版本,升級換代困難;(3)一臺計算機針對一臺數(shù)控機床,設(shè)備資源浪費;(4)操作方法復(fù)雜,對操作者素質(zhì)要求高;(5)多人操作一臺計算機,程序文件管理混亂。
另外我們曾經(jīng)用筆記本電腦進(jìn)行程序傳輸,頻繁對傳輸電纜進(jìn)行插拔操作,筆記本電腦串行接口極易被燒毀。
2.程序管理方面
(1)FAUNC系統(tǒng),其程序號只能使用Oxxxx;西門子系統(tǒng),其程序號只能使用%MPFxxxx,因程序號碼資源有限,同一個程序號有可能對應(yīng)多個零件圖號,應(yīng)用中易產(chǎn)生混亂。
(2)使程序號與零件圖號相互對應(yīng),必須有專人負(fù)責(zé)對程序進(jìn)行記錄管理,此項工作繁雜、易出錯。
以上弊端嚴(yán)重影響著我公司數(shù)控加工生產(chǎn)效率,迫切需要尋找一種改善數(shù)控機床現(xiàn)狀有效方法,對其進(jìn)行系統(tǒng)化管理。
二、針對問題制定解決方案
進(jìn)行多方面調(diào)研,認(rèn)為目前我公司內(nèi)部局域網(wǎng)已經(jīng)發(fā)展到了一定規(guī)模,尤其是CAD/CAM一體化應(yīng)用已經(jīng)非常普遍,數(shù)控機床走網(wǎng)絡(luò)化管理道路是解決問題最佳選擇。
我們選擇了北京雷梯斯特控制技術(shù)公司開發(fā)CNC LINK4.0數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),雙方合作對我公司所有數(shù)控設(shè)備逐一進(jìn)行調(diào)試聯(lián)接,最終接入局域網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。
1. 系統(tǒng)組成機床聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包括:(1)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、(2)局域網(wǎng)線、(3)CAD/CAM計算機、(4)CNCLINK-4.0管理系統(tǒng)、(5)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主控機、(6)遠(yuǎn)程通訊接口、(7)通訊電纜、(8)數(shù)控機床
其中網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、局域網(wǎng)線、CAD/CAM系統(tǒng)和數(shù)控機床是企業(yè)已存資源;CNCLINK-4.0系統(tǒng)管理機是一臺安裝了聯(lián)網(wǎng)專用軟件工業(yè)級PC計算機,可以將客戶管理端軟件安裝局域網(wǎng)任何一臺計算機上作為管理工作站;聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理機是一臺專用計算機,運行UNIX操作系統(tǒng),其作用是接受各工作戰(zhàn)調(diào)度,向網(wǎng)絡(luò)上所有數(shù)控機床發(fā)送指令,實現(xiàn)機床信息統(tǒng)一管理;遠(yuǎn)程通訊接口設(shè)備是專用于主控機與機床間通訊多串口分配器,其特點是可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸而無信號損失;通訊電纜是普通4芯屏蔽電纜,兩端加光電隔離器以避免干擾信號。
2.機床聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要功能
(1)徹底擺脫手工輸入程序和單機輸入程序局面,實現(xiàn)長距離自動程序傳輸。
(2)用于管理PC機可以放置局域網(wǎng)任何位置,不受距離影響,而主控機距離數(shù)控機床最遠(yuǎn)距離允許達(dá)到1500M。
(3)并行傳輸程序,即一臺主控機可以同時面向我單位目前16臺數(shù)控機床進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
(4)操作簡單,無需借助其他設(shè)備或編程員幫助,操作工人機床操作面板上輸入相應(yīng)指令,就可以上傳或下載零件加工程序。
(5)主控機24小時工作,隨時對網(wǎng)絡(luò)上數(shù)控機床實施管理及數(shù)據(jù)通訊,不會影響機床三班倒或節(jié)假日加班運行。
(6)傳輸可靠性高,專用軟件本身有數(shù)據(jù)校驗功能,傳輸過程中一般不會出現(xiàn)錯誤,特殊情況下如有錯誤計算機立即報警。軟件同時具有上傳和下載文件檢查功能,每個文件上傳后均可返回一個檢查文件,確保數(shù)據(jù)安全。
(7)程序可WINDOWS平臺上實現(xiàn)長文件名管理,可以實現(xiàn)文件名與零件號統(tǒng)一管理方式,徹底改變了程序號對NC程序管理束縛。
(8)借助軟件傳輸日志功能可查看數(shù)據(jù)傳輸日期、時間、文件名、上傳下載等內(nèi)容,記錄操作者操作過程及出錯信息。
(9)每臺數(shù)控機床均可訪問或下載本機床目錄和公共目錄下NC程序。
(10)對具有DNC功能數(shù)控系統(tǒng),可以網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)DNC加工。
(11)數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)數(shù)量不受限制。從系統(tǒng)示意圖中可以看出,聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主控機是安裝企業(yè)局域網(wǎng)上,從原理講上網(wǎng)上可以安裝任意多個主控機,而每個主控機又可以聯(lián)接32臺數(shù)控機床。
三、方案實施后效果
實現(xiàn)數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)后,我公司數(shù)控程序管理和程序傳輸方面有了明顯改善。聯(lián)網(wǎng)前數(shù)控程序基本處于初級管理狀態(tài),編程員工藝員提出任務(wù)書編制程序。較短程序,程序完成后編程員將程序單打印,放專用程序袋中保存,每臺機床對應(yīng)一個程序袋,操作者需要程序時由編程員負(fù)責(zé)復(fù)印或打印并發(fā)給操作者使用。較長程序,則由編程員自己保存計算機硬盤中,需要時由編程員負(fù)責(zé)拷貝成軟盤并交給操作者使用。
數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)后,依賴于專用網(wǎng)絡(luò)管理軟件功能,所有編制好程序均放對應(yīng)于每臺機床目錄下,每個程序零件圖號編制名字,不會發(fā)生重名現(xiàn)象,操作者隨時指令了解網(wǎng)絡(luò)上程序并下載使用。
聯(lián)網(wǎng)前后對比有下面幾點明顯改變:
1. 縮短傳輸程序時間,也就是節(jié)約了昂貴數(shù)控機床機時費用。
2. 準(zhǔn)確性高,零件程序重復(fù)使用時重新傳輸也可以保證絕對正確。
3. 操作者勞動強度減低,只需機床面板輸入簡單指令就完成了程序傳輸。
4. 修改容易,首次使用程序現(xiàn)場進(jìn)行了修改,上傳后可供下次調(diào)用。
5. 程序管理實現(xiàn)了統(tǒng)一化。
6. 責(zé)任清楚,一旦出現(xiàn)問題,很容易分析出編程原因或操作原因。
四、應(yīng)用實例
1. 數(shù)控十米元車
主要加工對象是汽輪機低壓轉(zhuǎn)子,目前已編制了三個產(chǎn)品低壓轉(zhuǎn)子成熟程序,程序總數(shù)量809個,總長度214K,已經(jīng)超出了機床存儲器容量,實現(xiàn)機床網(wǎng)絡(luò)化管理后,編程員將這些程序存儲聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主控機中,當(dāng)機床更換加工零件時,工人加工對象,程序清單下載程序,無需編程員再做任何輔助工作。
2. 數(shù)控落銑床
主要加工對象是汽輪機汽缸、低壓轉(zhuǎn)子銑棕樹型葉根槽、轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器孔等,其特點是零件繁雜,程序種類多,不易管理,機床聯(lián)網(wǎng)使程序管理有序化,方便了操作者隨時調(diào)用。
潤揚大橋項目是我公司承接國家重點建設(shè)項目,工期非常緊,其中散索鞍座是曲面零件,其曲面加工安排這臺機床采用四軸聯(lián)動方式銑成,零件尺寸大,程序量也很大,程序總數(shù)量62個,總長度1944K,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出機床存儲器容量。工期緊,要求機床24小時不停機加工。采用了數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后,實現(xiàn)了程序隨時傳輸。鑄造毛坯余量不均勻,需要經(jīng)常實際修改程序,編程員只需CAD/CAM計算機上將余量稍做修改,生成新程序并放網(wǎng)絡(luò)主控機上,操作者就可以立即下載運行,聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)為保證該國家重點項目制造周期起了關(guān)鍵作用。
3. 數(shù)控兩米立車
主要加工對象是汽輪機聯(lián)軸器、隔葉件等曲面回轉(zhuǎn)體零件,程序種類多,程序數(shù)量大。有一次操作失誤,機床存儲器中零件程序被全部刪,有機床聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),工人從網(wǎng)上很快將程序全部重新下載,沒有而耽誤生產(chǎn)。
4. CK7530元車
這是一臺新安裝帶6把刀庫數(shù)控車床,最初運行階段,編程員和操作者都需要有一個適應(yīng)過程,有大量數(shù)控程序需要調(diào)整。借助于機床網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),很方便實現(xiàn)了這項很煩瑣工作,待全部程序調(diào)整好后,將其放網(wǎng)絡(luò)上,以后就可以重復(fù)調(diào)用。
五、結(jié)束語
目前我廠安裝運行CNCLINK4.0數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是基于RS232串口通訊技術(shù)而建立網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),數(shù)控技術(shù)發(fā)展,具備以太網(wǎng)上運行數(shù)控系統(tǒng)逐漸到了廣泛應(yīng)用,今后數(shù)控機床聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將與企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)成為一個統(tǒng)一系統(tǒng),其維護(hù)與管理將變更為快捷方便。
第四篇:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用總結(jié)
第一章 物聯(lián)網(wǎng)概述
? 物聯(lián)網(wǎng)是一個信息承載體,讓物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)。
? 物聯(lián)網(wǎng)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。
? 它具有普通對象設(shè)備話、自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化三個重要特征。? 物聯(lián)網(wǎng)分四層:感知識別層、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層、管理服務(wù)層、綜合應(yīng)用層。
感知識別層 RFID、傳感器等智能電子產(chǎn)品。
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層:無線城域網(wǎng) WIMAX,無線局域網(wǎng)WI-FI,無線個域網(wǎng)藍(lán)牙 Zig bee,無線廣域網(wǎng) 移動通信及其技術(shù),互聯(lián)網(wǎng) ? 主要特點:
網(wǎng)絡(luò)終端層面 聯(lián)網(wǎng)終端規(guī)?;?、感知識別普適化 通信層面
異構(gòu)設(shè)備互聯(lián)化 數(shù)據(jù)層面
管理處理智能化 應(yīng)用層面
應(yīng)用服務(wù)鏈條化 第二章 自動識別技術(shù)與RFID ? 自動識別技術(shù):光符號識別技術(shù)
語音識別技術(shù):語音撥號、語音導(dǎo)航、室內(nèi)設(shè)備控制等。生物計量識別技術(shù):虹膜、指紋識別技術(shù)
IC卡技術(shù):集成電路卡,通過嵌入卡中的電擦除式可編程只
讀存儲器(EEPROM)集成電路芯片來存儲信息。
按是否有微處理器:存儲卡、CPU卡
按與讀卡器通信方式:接觸式、非接觸式IC卡 存儲容量大、安全保密好、CPU卡數(shù)據(jù)處理能力
條形碼技術(shù):掃描和譯碼
信息密度低、容量小
二維碼技術(shù):閱讀器(掃描裝置和譯碼裝置)
存儲量大、抗損性強、安全性高、可傳真影印、印刷多樣性、抗干擾能力強
? 射頻識別技術(shù):利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過傳遞信息達(dá)到識別的目的。
應(yīng)用:工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理、高速 公路自動收費、物品管理、門禁系統(tǒng) 五個組件構(gòu)成:閱讀器(傳送器、接收器、微處理器)、天
線、標(biāo)簽
標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存儲方式主要采用EEPROM 標(biāo)簽分類:被動式、主動式、半主動式 頻率:低頻LF 30-300k高頻HF 3-30mhz 超高頻 UHF300mhz-3ghz 應(yīng)用:門禁、公交卡、郵包跟蹤、道路收費、跑步計時、商品防偽 第三章
? 傳感器:能夠被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置 ? 傳感器組成:敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本電路
? 傳感器分類:熱敏、光敏、氣敏、力敏、磁敏、濕敏、聲敏等 ? 傳感器設(shè)計需求:低成本與微型、低功耗、靈活性與擴展性、魯棒性 ? 傳感器應(yīng)用:小區(qū)安防、夜間作戰(zhàn)、紅外溫度計、酒精檢測、空調(diào)、洗衣機、手機、汽車、家居
? ETX 無線傳感網(wǎng)中路徑選擇指標(biāo)(選擇最小代價的路徑)? CTP 數(shù)據(jù)收集協(xié)議 ? Drip 數(shù)據(jù)分發(fā)協(xié)議
? 無線傳感網(wǎng)應(yīng)用:救援、軍事、環(huán)境監(jiān)測 第四章
? 定位系統(tǒng)是感知識別層
? 位置信息三大要素:時間、空間、人物
所在地理位置時間、所在地理位置、所在地理位置對象 ? GPS系統(tǒng)三大組成部分:宇宙部分(24顆工作衛(wèi)星)
地面監(jiān)控部分
用戶設(shè)備部分(三點定位)
定位原理:三點定位
典型應(yīng)用:空間位置服務(wù)(汽車防盜緊急救生定位、交通導(dǎo)彈導(dǎo)航)
時間服務(wù)(CDMA通信系統(tǒng)、電力系統(tǒng))優(yōu)點:精度高、全球覆蓋
缺點:定位速度、啟動慢,室內(nèi)效果差、需GPS接收機 ? 蜂窩基站定位(移動通信)
定位方法:(單基站)COO 優(yōu)點:簡單快速、適用緊急情況 缺點:不精確
(多基站)TOA、TDOA需三個基站(AOA需兩個基站)優(yōu)點:不需接收機、啟動快、室內(nèi)可接受 缺點:精度低、造價高 ? 無線室內(nèi)環(huán)境定位
多徑效應(yīng)、阻礙作用(波長長,傳播距離長,穿透力弱)
RSS技術(shù) 利用信號強度,利用已有無線設(shè)備(藍(lán)牙、WIFI)
? WI-FI基站定位
無線AP定位
AP三參數(shù):MAC地址、SSID名稱、RSSI信號強度 ? 定位技術(shù)
基于距離TOA
需參考點和測量目標(biāo)時鐘同步
基于距離差TDOA 參考點和目標(biāo)不用同步,參考點之間需時鐘同步
基于信號強度RSS ? 新型定位技術(shù):網(wǎng)絡(luò)定位(適用于無線傳感網(wǎng)、自組織網(wǎng)絡(luò))
通過少量位置已知節(jié)點定位出全網(wǎng)絡(luò)節(jié)點 挑戰(zhàn):保證信息精度又保護(hù)個人隱私
大規(guī)模應(yīng)用(龐大的數(shù)量增長、為RFID所用)
第五章
? 1G 模擬通信
AMPS系統(tǒng)
2G 數(shù)字通信
CDMA、GSM系統(tǒng)
3G IMT-2000系統(tǒng)(W_CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA)4G LTE 5G 超低時延、低成本、低功耗、超可靠、全球覆蓋 第六章
? 無線網(wǎng)絡(luò)的基本組成:無線網(wǎng)絡(luò)用戶
無線連接 基站
? 無線網(wǎng)絡(luò)分為四類:
無線廣域網(wǎng) 覆蓋整個城市甚至國家
1.通過多個地面相鄰基站接力傳播 2.通過通信衛(wèi)星系統(tǒng)傳播 1G模擬信號
2G數(shù)字信號 GSM(全球移動通信系統(tǒng))、CDMA(碼分多址)
帶寬10Kbps 3G CDMA2000、TD-SCDMA 帶寬2Mbps 無線城域網(wǎng) 覆蓋整個城市 WIMAX
帶寬75Mbps 無線局域網(wǎng) WI-FI 無線個域網(wǎng) 藍(lán)牙 30m 1Mbps
紅外線 1m 100Kbps ? 無線寬帶網(wǎng)絡(luò) 帶寬超過1.54Mbps(WIMAX、WI-FI、3G)? 無線連接特點:
1.信號強度衰減 2.非視線傳播 3.同頻信號干擾 4.多徑傳播干擾 5.隱藏終端問題 ? WI-FI的IE802.11協(xié)議
最大帶寬 100Mbps(600Mbps)
架構(gòu) 1.基站模式
基本服務(wù)組:一個基站和多個無線網(wǎng)絡(luò)用戶組成
被動掃描 接入點周期性廣播識別幀 用戶收集幀并發(fā)送請
求建立連接
主動掃面 無線網(wǎng)絡(luò)用戶主動廣播探測幀
2.自組織網(wǎng)絡(luò) 沒有基站
無線設(shè)備相對集中且有限WI-FI接入點無法覆蓋
介質(zhì)訪問控制協(xié)議CSMA(用戶先監(jiān)聽信道,占用則不發(fā)送數(shù)據(jù))
CSMA/CA 沖突避免(802.11使用)即使信道為空,也為
避免沖突等待一小段時間再發(fā)送數(shù)據(jù)
CSMA/CD 沖突檢測(以太網(wǎng)使用)
使用CA原因:1.CD需全雙工,硬件代價高
2.無線信號衰減 隱藏終端使信號難以檢測
隱藏終端問題解決:RTS、CTS預(yù)留信道(CA向接入點發(fā)送RTS,接入點廣播CTS,RTS發(fā)送者發(fā)送數(shù)據(jù))
? WIMAX的IEEE802.16協(xié)議
架構(gòu) 基站模式 介質(zhì)訪問控制
全雙工信道傳輸、可擴展性、QoS(時分多址轉(zhuǎn)換)
第七章
? 物聯(lián)網(wǎng)對海量信息存儲的需求
? 大數(shù)據(jù):數(shù)量大、種類多、速度快、價值高 ? 網(wǎng)絡(luò)存儲體系:DAS直接附加存儲
將存儲設(shè)備和主機通過纜線直接與服務(wù)器或工作站相連
優(yōu)點 好管理、成本低、結(jié)構(gòu)簡單
缺點 信息孤島,對存儲資源利用低、資源共享能力缺失
NAS網(wǎng)絡(luò)附加存儲
計算機連接到一個僅為其他設(shè)備提供基于文件級數(shù)據(jù)存
儲服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)
優(yōu)點 網(wǎng)絡(luò)的存儲實體實現(xiàn)文件級別共享、性能增強但依
賴于網(wǎng)絡(luò)流量 SAN存儲區(qū)域網(wǎng)路
通過網(wǎng)絡(luò)方式連接存儲設(shè)備和應(yīng)用服務(wù)器的存儲架構(gòu)
優(yōu)點 支持服務(wù)器從SAN啟動、存儲共享、存儲管理簡
化、提高存儲空間利用率
? 數(shù)據(jù)中心:計算機系統(tǒng)及其配套設(shè)備、數(shù)據(jù)通信連接、環(huán)境控制設(shè)備、監(jiān)控
設(shè)備、安全裝置
Google數(shù)據(jù)中心
軟件技術(shù) GFS、MapReduce(針對超大規(guī)模數(shù)據(jù)集的編
程模型和系統(tǒng))、Big Table(分布式存儲系統(tǒng))降低數(shù)據(jù)中心成本:服務(wù)器成本(及時應(yīng)對需求的動態(tài)變化)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成 本、能源成本(減少能耗)云計算
? 云計算對服務(wù)器要求:穩(wěn)定性、可用性、安全性
對操作系統(tǒng)要求:Linnux ? 虛擬化方式
應(yīng)用層虛擬化(效率低)、內(nèi)核層虛擬化(方便學(xué)習(xí)擴展,效
率較高)、半虛擬化(最高效)、硬件輔助虛擬化、沙盒(消耗
資源少,安全性高)、Docker 第十一章
? RFID安全隱患:竊聽、中間人攻擊、欺騙重放克隆、拒絕服務(wù)攻擊、物理破
解、篡改信息、病毒
RFID隱私問題:信息泄漏、跟蹤
保護(hù)機制:早期物理安全機制、基于密碼學(xué)的安全機制(哈希鎖、樹形協(xié)議)
第五篇:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實際應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實際應(yīng)用
其定義是: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(jìn)行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。簡單一句話就是:把所有物品通過信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,以實現(xiàn)智能化識別和管理。
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用其實不僅僅是一個概念而已,它已經(jīng)在很多領(lǐng)域有運用。
應(yīng)用領(lǐng)域:
?智能家居:智能家居是利用先進(jìn)的計算機技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通訊技術(shù),將與家具生活的各種子系統(tǒng)有機的結(jié)合起來,通過統(tǒng)籌管理,讓家具生活更舒適,方便,有效,與安全。智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備(如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電以及三表抄送等)連接到一起,提供家電控制、照明控制、窗簾控制、電話遠(yuǎn)程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報警、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程定時控制等多種功能和手段。與普通家居相比,智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能,兼?zhèn)浣ㄖ⒕W(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動化,集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境,提供全方位的信息交互功能。幫助家庭與外部保持信息交流暢通,優(yōu)化人們的生活方式,幫助人們有效安排時間,增強家居生活的安全性,甚至為各種能源費用節(jié)約資金。
?智能電網(wǎng):智能電網(wǎng)是在傳統(tǒng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)上構(gòu)建起來的集傳感、通信、計算、決策與控制為一體的綜合數(shù)物復(fù)合系統(tǒng),通過獲取電網(wǎng)各層節(jié)點資源和設(shè)備的運行狀態(tài),進(jìn)行分層次的控制管理和電力調(diào)配,實現(xiàn)能量流、信息流和業(yè)務(wù)流的高度一體化,提高電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性,以達(dá)到最大限度地提高設(shè)備效利用率,提高安全可靠性,節(jié)能減排,提高用戶供電質(zhì)量,提高可再生能源的利用效率。智能電網(wǎng)由很多部分組成,可分為:智能變電站,智能配電網(wǎng),智能電能表,智能交互終端,智能調(diào)度,智能家電,智能用電樓宇,智能城市用電網(wǎng),智能發(fā)電系統(tǒng),新型儲能系統(tǒng)。
?智能工業(yè):智能工業(yè)是物理設(shè)備、電腦網(wǎng)絡(luò)、人腦智慧相互融合、三位一體的新型工業(yè)體系。是將具有環(huán)境感知能力的各類終端、基于泛在技術(shù)的計算模式、移動通信等不斷融入到工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),大幅提高制造效率,改善產(chǎn)品質(zhì)量,降低產(chǎn)品成本和資源消耗,將傳統(tǒng)工業(yè)提升到智能化的新階段。智能工業(yè)主要應(yīng)用在:生產(chǎn)過程控制、生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測、制造供應(yīng)鏈跟蹤、產(chǎn)品全生命周期監(jiān)測,以促進(jìn)安全生產(chǎn)和節(jié)能減排。
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用絕不局限在上面三個方面,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在很多領(lǐng)域都引入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展,與其說物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò),不如說物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應(yīng)用,它已經(jīng)融入了我們的生活。