第一篇:應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加速冷鏈物流信息化建設(shè)
應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加速冷鏈物流信息化建設(shè)
字號(hào):T|T 2011年10月10日09:28比特網(wǎng) 光明日?qǐng)?bào)?
近日,中商企業(yè)集團(tuán)下屬的中商集團(tuán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作公司宣布,在未來(lái)三年內(nèi)投資二十億元,在山東濟(jì)南高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)中心區(qū)內(nèi)建設(shè)國(guó)內(nèi)一流、國(guó)際領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)基地。這是中商企業(yè)集團(tuán)充分利用自身優(yōu)勢(shì)和作為商業(yè)物流特別是冷鏈物流行業(yè)的領(lǐng)先者的地位,搶先布局物聯(lián)網(wǎng),為企業(yè)的后續(xù)發(fā)展搶得先機(jī)。
冷鏈物流幾乎介入了食品從生產(chǎn)到銷售的全生命周期,其間涉及生產(chǎn)和流通過(guò)程的多個(gè)部門,所以必須運(yùn)用專業(yè)的物流管理信息系統(tǒng)來(lái)建立物品全生命周期信息檔案,科學(xué)地整合生產(chǎn)、分銷、倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸、配送等供應(yīng)鏈上下游的信息。由于基礎(chǔ)建設(shè)條件的限制,相比發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)冷鏈物流信息化發(fā)展滯后,管理也沒(méi)能形成一體化。
因此,要應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新技術(shù),加快冷鏈物流信息化建設(shè)。充分利用現(xiàn)有技術(shù),加快建設(shè)一批冷鏈物流示范工程,實(shí)現(xiàn)冷鏈產(chǎn)品(食品、農(nóng)產(chǎn)品與醫(yī)藥等)全生命周期和全過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)管,促進(jìn)冷鏈運(yùn)輸管理的透明化、科技化、一體化。不過(guò),硬件建設(shè)只是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的前端,后端的數(shù)據(jù)傳輸、信息處理、智能化業(yè)務(wù)管理與運(yùn)營(yíng)則是整個(gè)物流網(wǎng)鏈條的未來(lái)核心部分與價(jià)值高端,這也恰恰是推廣物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的難點(diǎn)。
濟(jì)南高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū),作為剛剛獲批的山東省首批五家物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基地之一,同時(shí)又是國(guó)家級(jí)信息通信國(guó)際創(chuàng)新園。區(qū)內(nèi)齊魯軟件園,是認(rèn)定的國(guó)家級(jí)軟件產(chǎn)業(yè)基地,園內(nèi)匯集著550家入園企業(yè),擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件產(chǎn)品600余種,從業(yè)人員達(dá)3萬(wàn)多人。中商企業(yè)集團(tuán)正是看中了濟(jì)南高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人才和政策上的優(yōu)勢(shì),提出在這里建設(shè)中商物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)基地,以實(shí)現(xiàn)構(gòu)建智慧“數(shù)字泉城”的總目標(biāo)。
第二篇:物聯(lián)網(wǎng)冷鏈監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)
物聯(lián)網(wǎng)冷鏈監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)一、冷鏈環(huán)境監(jiān)測(cè)重要性
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,以冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)為代表的現(xiàn)代制冷系統(tǒng)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控、記錄、分析、決策,無(wú)線傳輸?shù)接?jì)算機(jī),對(duì)環(huán)境溫度實(shí)現(xiàn)智能化管理。冷鏈物流泛指冷藏、冷凍類物品在生產(chǎn)、貯藏運(yùn)輸、銷售,到消費(fèi)前的各個(gè)環(huán)節(jié)中始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下,以保證物品質(zhì)量和性能的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。它是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、制冷技術(shù)的發(fā)展而建立起來(lái)的,是以冷凍工藝學(xué)為基礎(chǔ)、以制冷技術(shù)為手段的低溫物流過(guò)程。
現(xiàn)代冷鏈物流屬于控溫型物流,為了實(shí)現(xiàn)冷鏈物流的信息處理及時(shí)、配送流程優(yōu)化,以及存取選揀自動(dòng)化、物流管理智能化,冷鏈物流需要信息化技術(shù)作為輔助手段。
目前冷鏈行業(yè)內(nèi)的企業(yè)基本都可以提供倉(cāng)儲(chǔ)、冷鏈運(yùn)輸、市內(nèi)配送等基礎(chǔ)服務(wù);除此之外,一些企業(yè)提供的服務(wù)范圍更加廣泛,諸如配貨、分揀、貼標(biāo)等附加功能;采購(gòu)、庫(kù)存管理、數(shù)據(jù)分析等增值服務(wù)。不斷提供有價(jià)值的增值服務(wù),將是未來(lái)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)之一。通過(guò)先進(jìn)的射頻識(shí)別技術(shù)、GPS技術(shù)、無(wú)線通訊技術(shù)及溫度傳感技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,在需要恰當(dāng)?shù)臏囟裙芾韥?lái)保證質(zhì)量的生鮮食品和生產(chǎn)流程管理中,將溫度變化記錄在車載智能終端”上并同時(shí)“實(shí)時(shí)”的通過(guò)“具有GPRS或3g、4g流量通道上傳”到企業(yè)的管理平臺(tái),對(duì)產(chǎn)品的生鮮度、品質(zhì)進(jìn)行細(xì)致地、實(shí)時(shí)地管理??梢院?jiǎn)單輕松地解決冷藏貨物在流通過(guò)程中的質(zhì)量監(jiān)控問(wèn)題。
二、冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。
1、疫苗冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)
疫苗冷鏈監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)所有疫苗冷鏈設(shè)備(包括冷庫(kù)、冰箱、冷藏車)實(shí)施“1個(gè)云平臺(tái)+N個(gè)監(jiān)測(cè)端”的信息化監(jiān)測(cè)模式,即通過(guò)在疫苗冷藏冰箱、冷凍冰箱、冷庫(kù)、冷藏車內(nèi)安裝高精度溫(濕)度探頭,把采集到的數(shù)據(jù)上傳冷鏈監(jiān)測(cè)設(shè)備,冷鏈監(jiān)測(cè)設(shè)備將數(shù)據(jù)直接上傳到冷鏈云端平臺(tái),出現(xiàn)因斷電、設(shè)備故障等導(dǎo)致的異常情況,系統(tǒng)將通過(guò)短信、聲音、微信等方式及時(shí)報(bào)警。
這個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)替代了以往“冰箱人工監(jiān)測(cè)、疫苗運(yùn)輸溫度事后驗(yàn)證”的落后監(jiān)測(cè)模式,將每天2次手工冰箱測(cè)溫改為24小時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè),極大地解放了人力,最大限度地保證疫苗儲(chǔ)存、運(yùn)輸環(huán)境安全。
2、蔬菜鮮果奶制品冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)
蔬菜鮮果奶制品的冷藏,不僅有助于減慢它們的腐壞速度,保持新鮮,而且對(duì)全國(guó)物品的運(yùn)輸和合理配置有極大的影響。選擇GPS冷鏈溫度監(jiān)控食品傳輸過(guò)程讓客戶不再擔(dān)心質(zhì)量問(wèn)題,人們也吃的放心。在多年自主開發(fā)GPS物流車輛調(diào)度管理信息系統(tǒng)的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際冷藏物流企業(yè)的業(yè)務(wù)管理流程要求,全方位整合GPS工業(yè)級(jí)調(diào)度監(jiān)控技術(shù),設(shè)計(jì)出一整套適合冷鏈物流企業(yè)貨運(yùn)管理和一體化服務(wù)信息系統(tǒng)解決方案。
3、冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)如何對(duì)車輛衛(wèi)星監(jiān)控管理系統(tǒng)
此GPS監(jiān)控方案根據(jù)自動(dòng)識(shí)別采集技術(shù)、GPS車輛跟蹤技術(shù),將貨況信息數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)讀輸入信息平臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng),在運(yùn)送過(guò)程中利用GPS冷鏈溫度監(jiān)控跟蹤技術(shù)方法和手段,可以為企業(yè)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集和跟蹤反饋的有效解決手段,在物流企業(yè)的車輛追蹤,所運(yùn)送物品追蹤和供應(yīng)鏈的身份識(shí)別與位置定位等方面都可協(xié)助企業(yè)充分有效地解決目前冷鏈物流企業(yè)中貨況運(yùn)輸管理存在的問(wèn)題。
4、冰箱冷庫(kù)溫度、溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)
本溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)主要提供對(duì)冷藏室、冰箱、冷庫(kù)等環(huán)境空間溫度、濕度的嚴(yán)格監(jiān)控和管理。系統(tǒng)能對(duì)大面積的多點(diǎn)的溫度、濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)記錄,并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析,并輸出打印曲線,在設(shè)備異常情況下還以多種形式的報(bào)警通知相應(yīng)人員。A、系統(tǒng)功能:
(1)、可在線實(shí)時(shí)24小時(shí)連續(xù)的采集和記錄監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的溫度、濕度、風(fēng)速、二氧化碳、光照、空氣潔凈度、供電電壓電流等各項(xiàng)參數(shù)情況,以數(shù)字、圖形和圖像等多種方式進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和記錄存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)信息,監(jiān)測(cè)點(diǎn)位可擴(kuò)充多達(dá)上千個(gè)點(diǎn)。
(2)、可設(shè)定各監(jiān)控點(diǎn)位的溫濕度報(bào)警限值,當(dāng)出現(xiàn)被監(jiān)控點(diǎn)位數(shù)據(jù)異常時(shí)可自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào),報(bào)警方式包括:現(xiàn)場(chǎng)多媒體聲光報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)客戶端報(bào)警、電話語(yǔ)音報(bào)警、手機(jī)短信息報(bào)警等。上傳報(bào)警信息并進(jìn)行本地及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè),系統(tǒng)可在不同的時(shí)刻通知不同的值班人員;(3)、數(shù)據(jù)集中器提供USB接口,在沒(méi)有配監(jiān)控電腦或監(jiān)控電腦損壞、癱瘓,可隨時(shí)用U盤導(dǎo)出將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)至其它電腦。
(4)、數(shù)據(jù)集中器端提供具有信號(hào)輸出協(xié)議的端口,可接通信設(shè)備(GPRS DTU等)進(jìn)行無(wú)線傳輸。
(5)、溫濕度監(jiān)控軟件采用標(biāo)準(zhǔn)windows 98/2000/XP全中文圖形界面,實(shí)時(shí)顯示、記錄各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫濕度值和曲線變化,統(tǒng)計(jì)溫濕度數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)、最大值、最小值及平均值,累積數(shù)據(jù),報(bào)警畫面。(6)、監(jiān)控主機(jī)端利用監(jiān)控軟件可隨時(shí)打印每時(shí)刻的溫濕度數(shù)據(jù)及運(yùn)行報(bào)告。
(7)、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理與通訊能力,采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),局域網(wǎng)內(nèi)的任何一臺(tái)電腦都可以訪問(wèn)監(jiān)控電腦,在線查看監(jiān)控點(diǎn)位的溫濕度記錄儀變化情況,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)不但能夠在值班室監(jiān)測(cè),領(lǐng)導(dǎo)在自己辦公室可以非常方便地觀看和監(jiān)控。
(8)、系統(tǒng)可擴(kuò)充多種記錄數(shù)據(jù)分析處理軟件,能進(jìn)行繪制棒圖、餅圖,進(jìn)行曲線擬合等處理,可按TEXT格式輸出,也能進(jìn)入EXCEL電子表格等office的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
(9)、控制軟件的編制采用軟件工程管理,開放性與可擴(kuò)充性極強(qiáng),由于采用硬件功能的軟件化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想及系統(tǒng)硬件的模塊化、通訊網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì),系統(tǒng)可根據(jù)需要升級(jí)軟件功能與擴(kuò)展硬件種類。(10)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留有接口,可隨時(shí)增加減硬軟件設(shè)備,系統(tǒng)只要做少量的改動(dòng)即可,可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成。可根據(jù)政策和法規(guī)的改變隨時(shí)增加新的內(nèi)容。
(11)、設(shè)備改進(jìn)、檢修過(guò)程中及檢修完成后,均不需要停止或重新啟動(dòng)機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)。
(12)、系統(tǒng)都均做可靠行接地,以防靜電。B、溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品其他應(yīng)用場(chǎng)合:
食品、電子生產(chǎn)車間、藥房、冰箱、冷庫(kù)、庫(kù)房、機(jī)房、實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)暖通、圖書館、檔案室、博物館、孵房、溫室大棚、煙草、糧庫(kù)、醫(yī)院等其他需要環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。
三、溫濕度如何布點(diǎn)
GSP認(rèn)證最新規(guī)范規(guī)定:藥品庫(kù)房冰箱、冰柜、冷庫(kù)、冷藏車、倉(cāng)庫(kù)溫濕度應(yīng)該如何布點(diǎn)
常溫庫(kù)、陰涼庫(kù)溫濕度分布點(diǎn)要求(滿足GSP認(rèn)證最新規(guī)范規(guī)定)溫濕度傳感器的布點(diǎn)跟庫(kù)房面積密切相關(guān),由藥品庫(kù)房的面積來(lái)決定溫濕度傳感器的點(diǎn)數(shù),一般來(lái)講常溫庫(kù)300㎡安裝一臺(tái)溫濕度監(jiān)測(cè)點(diǎn);301-600㎡安裝2個(gè)溫濕度監(jiān)測(cè)點(diǎn),601-900㎡安裝3個(gè)點(diǎn)溫濕度......1501-1800㎡安裝6個(gè)點(diǎn),以此類推。
如果庫(kù)房隔斷出獨(dú)立小庫(kù),不論小庫(kù)面積多大,都要安裝一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。如果庫(kù)房為立體庫(kù)或高架庫(kù)要使用雙層布點(diǎn)規(guī)則進(jìn)行溫濕度布點(diǎn)。、冷庫(kù)溫濕度分布點(diǎn)要求(滿足GSP認(rèn)證最新規(guī)范規(guī)定)
冷庫(kù)布點(diǎn):平面單庫(kù)20㎡一下應(yīng)不少于2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),20-50㎡不少于3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),50-150㎡應(yīng)不少于4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn);151-300㎡應(yīng)不少于5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、冷柜、冰箱分布點(diǎn)要求(滿足GSP認(rèn)證最新規(guī)范規(guī)定)
如果有單獨(dú)的冷柜,冷柜每柜安裝一個(gè)溫濕度監(jiān)測(cè)點(diǎn),單獨(dú)小庫(kù)不論面積多小,都應(yīng)安裝一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。、冷藏車
每輛冷藏車安裝不少于2個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)
四、總結(jié)
以上關(guān)于冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用就為大家講解到這里。冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了冷藏貨物的溫度和運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)合的全監(jiān)控,冷鏈溫度監(jiān)控系統(tǒng)減少食品損耗,有效保障運(yùn)輸?shù)陌踩裕嵘a(chǎn)效益,是現(xiàn)代生產(chǎn)生活中有效有益的冷鏈溫度監(jiān)控管理。
第三篇: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(hào) 2008012849 班級(jí) 08電子商務(wù) 完成時(shí)間 2011-12-9
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用
摘要:近來(lái),物聯(lián)網(wǎng)屢被提及,各種跡象已經(jīng)很明確的說(shuō)明:在未來(lái)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(diǎn)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(diǎn)國(guó)家的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)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(lái)之路》中,當(dāng)時(shí)Bill Gates 已經(jīng)率先提及internet of things 這一概念,只是限于當(dāng)時(shí)無(wú)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(guó)麻省理工大學(xué)(MIT)創(chuàng)造性地提出了當(dāng)時(shí)稱作EPC系統(tǒng)的“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想;1999年,美國(guó) 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(bào)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(guò)射頻識(shí)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(lái),進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智 能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
二、主要國(guó)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(huì)世界峰會(huì)(WSIS)上,國(guó)際電信聯(lián)盟專門成立了“泛在網(wǎng)絡(luò)社會(huì)(UbiquitousNetworkSociety國(guó)際專家工作組”,提供了一個(gè)在國(guó)際上討論物聯(lián)網(wǎng)的常設(shè)咨詢機(jī)構(gòu)。根據(jù)這個(gè)工作組的報(bào)告,2005年,許多國(guó)家已經(jīng)紛紛開始“無(wú)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(huì)”戰(zhàn)略、歐洲“物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃”以及美國(guó)“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(cè)、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(dòng)、中國(guó)電信等在內(nèi)的電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)紛紛加速了物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略布局,以期在未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域取得先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
(一)、美國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略
美國(guó)非常重視物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略地位,在國(guó)家情報(bào)委員會(huì)(NIC)發(fā)表的《2025對(duì)美國(guó)利益潛在影響的關(guān)鍵技術(shù)》報(bào)告中,將物聯(lián)網(wǎng)列為六種關(guān)鍵技術(shù)之一。美 國(guó)國(guó)防部在2005年將“智能微塵”(SMARTDUST)列為重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目。國(guó)家科學(xué)基金會(huì)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(xiàng)內(nèi)容。2009年2月17日,奧巴馬總統(tǒng)簽署生效的《2009年美國(guó)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(guó)擺脫金融危機(jī)振興經(jīng)濟(jì)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(guó)一步,但歐洲始終不甘落后。2005年4月,歐盟執(zhí)委會(huì)正式公布了未來(lái)5年歐盟信息通信政策框架“i2010”,提出,為迎 接數(shù)字融合時(shí)代的來(lái)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(lái)適應(yīng)全球化的數(shù)字經(jīng)濟(jì),發(fā)展更具市場(chǎng)導(dǎo)向、彈性及面向未來(lái) 的技術(shù)。
2006年9月,當(dāng)值歐盟理事會(huì)主席國(guó)芬蘭和歐盟委員會(huì)共同發(fā)起舉辦了歐洲信息社會(huì)大會(huì),主題為“i2010-創(chuàng)建一個(gè)無(wú)處不在的歐洲信息社會(huì)”。
自2007年至2013年,歐盟預(yù)計(jì)投入研發(fā)經(jīng)費(fèi)共計(jì)532億歐元,推動(dòng)歐洲最重要的
(四)、我國(guó)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(guó)相應(yīng)的制定出符合本身物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略,2009年,溫家寶總理在無(wú)錫考察時(shí)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提出了三點(diǎn)要求:一是把傳感系統(tǒng)和3G中的TD-SCDMA技術(shù)結(jié)合起來(lái);二是在國(guó)家重大科技專項(xiàng)中,加快推進(jìn)傳感網(wǎng)的發(fā)展;三是盡快建立中國(guó)的傳感信息中心,或者叫“感知中國(guó)” 中心。我國(guó)開始把物聯(lián)網(wǎng)作為我國(guó)未來(lái)重要的發(fā)展戰(zhàn)略。
在2009年12月的國(guó)務(wù)院經(jīng)濟(jì)工作會(huì)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(guó)已在無(wú)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(jī)和移動(dòng)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(guó)傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系已形成初步框架,向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織提交的多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)提案已被采納,中國(guó)與德國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)一起,成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國(guó)之一。我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略實(shí)施主要分三個(gè)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(guó)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(huì)信息化中的關(guān)鍵應(yīng)用,以應(yīng)用創(chuàng)新拉動(dòng)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(jià)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(gè)階段的關(guān)鍵,這個(gè)階段的成功與否對(duì)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(kuò)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(dòng)的發(fā)展格局。
普遍應(yīng)用階段:在全國(guó)城鄉(xiāng)建立與經(jīng)濟(jì)和社會(huì)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(guó)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(yùn)營(yíng)層和應(yīng)用層。如果拿人來(lái)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(lái)識(shí)別物體,采集相關(guān)信息;經(jīng)過(guò)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(guò)人體腦部(運(yùn)營(yíng)層)的匯總分析,作出應(yīng)對(duì)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(shí)社會(huì)的各種物理量通過(guò)諸多手段,實(shí)時(shí)并自動(dòng)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(wú)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(guò)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(jì)的典型技術(shù)如Ad-Hoc(無(wú)線自組網(wǎng))、Wi-Fi、GSM、TCP/IP技術(shù)等。
運(yùn)營(yíng)層:該層的主要任務(wù)是將經(jīng)過(guò)傳輸層整合匯總的信息進(jìn)行分析和處理,并在必要時(shí),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(tái)。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(jì)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(jī)錢包、高速公路不停車收費(fèi))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(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)
要實(shí)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(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。下面,簡(jiǎn)要介紹支撐物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
(一)、RFID技術(shù)
無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Idenfication,RFID)是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合(電感或電磁耦合)或雷達(dá)反射的傳輸特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)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(guò)天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線通信,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。
射頻識(shí)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(wú)線改寫數(shù)據(jù))。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過(guò)耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間(無(wú)接觸)耦合、在耦合通道內(nèi),根據(jù)時(shí)序關(guān)系,實(shí)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(hào)的耦合類型有兩種。
(1)電感耦合。變壓器模型,通過(guò)空間高頻交變磁場(chǎng)實(shí)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(shí)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(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有:125kHz、225kHz和13.56MHz。識(shí)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(shí)別系統(tǒng)。典型的工作頻率有:433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。識(shí)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(jì)算機(jī)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(diǎn),如果把計(jì)算機(jī)看成處理和識(shí)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(duì)之進(jìn)行處理(變換)和識(shí)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(jì)、信息處理、信息識(shí)別、遙感觀測(cè)等。
網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)作為無(wú)線傳感網(wǎng)的主要組成,首先是一個(gè)傳感器,主要實(shí)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(wú)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(shí)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(guó)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(chǔ)的EPC,通過(guò)傳感器網(wǎng)絡(luò)識(shí)別并自動(dòng)采集到中央處理系統(tǒng),利用開發(fā)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換、處理與共享,實(shí)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(diǎn),很好的解決了產(chǎn)品的唯一標(biāo)示、同時(shí)識(shí)別多個(gè)物品和“非可視化識(shí)別”問(wèn)題,其最終目標(biāo)是為全球的每一個(gè)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(shí)別器,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件,對(duì)象名解析服務(wù)以及實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)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(jì)算機(jī)軟硬件支持下,對(duì)整個(gè)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(chǔ)、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。
GIS所處理和管理的對(duì)象是多種地理空間實(shí)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(guò)程,解決復(fù)雜的規(guī)劃、決策和管理問(wèn)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(gè)傳感器和動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行空間定位,擺脫單點(diǎn)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(qiáng)勁動(dòng)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(shí)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(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、語(yǔ)言網(wǎng)格、知識(shí)網(wǎng)格、自主計(jì)算、神經(jīng)計(jì)算、內(nèi)容計(jì)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(jià)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(lái),因而智能技術(shù)也是物聯(lián)網(wǎng)成功實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。通過(guò)將智能系統(tǒng)植入物體,如嵌入式芯片等,使物體能夠主動(dòng)或被動(dòng)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(guó)際性軍事反恐、區(qū)域性的城市交通,小到家庭、個(gè)人。當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通訊網(wǎng)相聯(lián)時(shí),可隨時(shí)隨地全方位“感知”對(duì)方,人們的生活方式將從“感覺”過(guò)渡到“感知”階段,并進(jìn)一步過(guò)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(gòu)和銷售得以實(shí)現(xiàn),使從人、資金到石油、水資源乃至電子的運(yùn)動(dòng)方式都更加智慧,使億萬(wàn)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(yùn)用在各行各業(yè)之中,具體的說(shuō),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(lái),實(shí)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(shí)捕捉物體的動(dòng)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(shí)現(xiàn)車輛的準(zhǔn)確定位以及跟蹤其實(shí)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,如機(jī)器部件是否正常運(yùn)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(guó)移動(dòng)GPRS覆蓋整個(gè)中國(guó)地區(qū);
? 油量監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)PC服務(wù)器部署在運(yùn)營(yíng)商IDC機(jī)房;
? 企業(yè)辦公網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)internet,通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)油量監(jiān)控系統(tǒng)web獲得服務(wù); ? 管理人員手機(jī)訪問(wèn)GPRS服務(wù),無(wú)線訪問(wèn)油量監(jiān)系統(tǒng)Wap服務(wù)。
(二)、無(wú)線醫(yī)療
很難想象病人無(wú)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(shí)。通過(guò)將相應(yīng)的無(wú)線監(jiān)測(cè)設(shè)備與人體綁定,或者人體直接帶上無(wú)線設(shè)備,或者將其植入人體的某個(gè)器官,遠(yuǎn)程的醫(yī)療服務(wù)中心就能夠隨時(shí)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(shí)還能及時(shí)追蹤疾病的監(jiān)控和治療情況,得到病人的病人的及時(shí)反饋,而且大大節(jié)省了病人的看病時(shí)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(duì)資源和環(huán)境的依賴,是我國(guó)電力工業(yè)當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期必須給與高度重視的一個(gè)重要問(wèn)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(gè)電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、配送、輸送和消費(fèi)的各個(gè)環(huán)節(jié),存在著生產(chǎn)效率低下、傳輸浪費(fèi)嚴(yán)重、配送安排不合理以及消費(fèi)不能及時(shí)反饋的諸多問(wèn)題。智能電網(wǎng)則通過(guò)終端遙感器在客戶之間、客戶和電網(wǎng)公司之間形成及時(shí)鏈接的網(wǎng)絡(luò)互動(dòng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、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(shí)現(xiàn)合理的生產(chǎn)、科學(xué)合理的配送計(jì)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(dòng)。
(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(diǎn)。目前我國(guó)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(guò)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),形成集成化的信息平臺(tái),實(shí)現(xiàn)物流系統(tǒng)的現(xiàn)代化。具體來(lái)說(shuō),可利用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)對(duì)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(shí)施監(jiān)控,有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)物品運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題;另外,通過(guò)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(fèi)者實(shí)時(shí)查詢,切實(shí)增強(qiáng)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(shí)時(shí)采集方面。智能農(nóng)業(yè)可以通過(guò)無(wú)線信號(hào)收發(fā)模塊傳輸數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)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(zhǎng)的重要因子,并隨時(shí)進(jìn)行科學(xué)處理,從而確保農(nóng)產(chǎn)品的正常生長(zhǎng),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(yùn)用成熟的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品基地與消費(fèi)者之間搭建網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)平臺(tái),這樣可以讓消費(fèi)者了解農(nóng)作物的生長(zhǎng)過(guò)程,從而在最為需要的時(shí)候購(gòu)買到最為舒心的產(chǎn)品。
六、結(jié)語(yǔ)
繼計(jì)算機(jī)、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(lái)新一輪信息產(chǎn)業(yè)浪潮。事實(shí)證明,這一趨勢(shì)已經(jīng)不可阻擋。它不僅會(huì)帶來(lái)產(chǎn)業(yè)的變革,還會(huì)對(duì)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(gè)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(lái),并為之而不懈努力。
參考文獻(xiàn):
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第四篇:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用
其定義是:通過(guò)射頻識(shí)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(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。簡(jiǎn)單一句話就是:把所有物品通過(guò)信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用其實(shí)不僅僅是一個(gè)概念而已,它已經(jīng)在很多領(lǐng)域有運(yùn)用。
應(yīng)用領(lǐng)域:
?智能家居:智能家居是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)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(jī)的結(jié)合起來(lái),通過(guò)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(guò)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(bào)警、環(huán)境監(jiān)測(cè)、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程定時(shí)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(dòng)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(shí)間,增強(qiáng)家居生活的安全性,甚至為各種能源費(fèi)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(lái)的集傳感、通信、計(jì)算、決策與控制為一體的綜合數(shù)物復(fù)合系統(tǒng),通過(guò)獲取電網(wǎng)各層節(jié)點(diǎn)資源和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),進(jìn)行分層次的控制管理和電力調(diào)配,實(shí)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(yùn)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(chǔ)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(jì)算模式、移動(dòng)通信等不斷融入到工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)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(guò)程控制、生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測(cè)、制造供應(yīng)鏈跟蹤、產(chǎn)品全生命周期監(jiān)測(cè),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(gè)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(jì)算機(jī)、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(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò),不如說(shuō)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。
第五篇:區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用探析
“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”的應(yīng)用探析
年初開始,技術(shù)圈就在傳揚(yáng)2018年是區(qū)塊鏈爆發(fā)年。其實(shí),區(qū)塊鏈技術(shù)作為一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新,只能在原有的應(yīng)用基礎(chǔ)上才能發(fā)揮它最大的效用,因?yàn)樗吘惯€是基于不變的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言和代碼,只是整合了互聯(lián)網(wǎng)非常用的加密技術(shù)等產(chǎn)生的一個(gè)創(chuàng)新型“解決方案”。
目前,社會(huì)信息化方面應(yīng)用最廣泛的還是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)用性需要新技術(shù)來(lái)升級(jí),因此,未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)將是與區(qū)塊鏈擦出最多火花的領(lǐng)域。下面從技術(shù)和應(yīng)用結(jié)合的角度來(lái)探析區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合。
首先來(lái)看物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)面臨的問(wèn)題
到目前為止,物聯(lián)網(wǎng)面臨的最緊迫的挑戰(zhàn)是安全性(確保數(shù)據(jù)的隱私性、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性)以及完整性(數(shù)據(jù)連續(xù)性和各種數(shù)據(jù)交互的兼容性)的問(wèn)題。
物聯(lián)網(wǎng)在我們生活的各個(gè)方面的滲透式應(yīng)用,大家有目共睹。隨著智慧城市建設(shè)在全球的普及,信息互聯(lián)互通的需求急劇增加,物聯(lián)網(wǎng)是真實(shí)的應(yīng)用。但是,作為物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成是否能夠應(yīng)對(duì)社會(huì)不斷發(fā)展的需求?網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)傳遞網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用系統(tǒng)都是關(guān)鍵。
硬件方面:由于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景的不同,傳感器的種類眾多,作用各不相同,在很多細(xì)分場(chǎng)景,存在著成本與規(guī)模的問(wèn)題;傳感器本身需要一些半導(dǎo)體材料、生物技術(shù)、芯片技術(shù)、封裝工藝等的支撐,其技術(shù)更新?lián)Q代會(huì)受到限制。
標(biāo)準(zhǔn)兼容方面:物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的千差萬(wàn)別,通信協(xié)議的差異,不同的應(yīng)用場(chǎng)景需求,導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的各類標(biāo)準(zhǔn)不一致:硬件協(xié)議、數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、傳感器標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備連接標(biāo)準(zhǔn)、平臺(tái)兼容性、第三方應(yīng)用接口、服務(wù)接口等。各類標(biāo)準(zhǔn)不一致會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸問(wèn)題以及資源浪費(fèi)。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問(wèn)題:目前物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)基本都采用云技術(shù),但隨著數(shù)據(jù)量的幾何級(jí)增加,數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)成本、存取效率、性能穩(wěn)定性等方面,會(huì)有巨大的考驗(yàn)。即使克服了空前的經(jīng)濟(jì)和工程方面的挑戰(zhàn),云服務(wù)器仍然是一個(gè)瓶頸和故障點(diǎn),這會(huì)顛覆整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
數(shù)據(jù)分析問(wèn)題:物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備采集的數(shù)據(jù),大部分后期都是簡(jiǎn)單的處理,缺乏對(duì)數(shù)據(jù)的深度挖掘,更不要說(shuō)運(yùn)用在企業(yè)提升生成效率、收益等方面凸顯任何價(jià)值了。這方面人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的專項(xiàng)發(fā)展方面會(huì)有一定深度應(yīng)用,但不普及。
數(shù)據(jù)安全問(wèn)題:物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域在智慧城市、交通、能源、金融、家居、醫(yī)療等方面都有具體的應(yīng)用場(chǎng)景,在這些場(chǎng)景中,各種不同類型的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備互聯(lián)互通,其執(zhí)行環(huán)境各不相同,網(wǎng)絡(luò)安全防御面臨著巨大挑戰(zhàn)。主要表現(xiàn)在2個(gè)方面:一個(gè)是機(jī)器被攻擊或篡改后對(duì)系統(tǒng)安全、個(gè)人生命安全的影響;另一個(gè)是數(shù)據(jù)泄露問(wèn)題。
物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域一旦產(chǎn)生安全問(wèn)題,危害將極大。
其次用區(qū)塊鏈技術(shù)尋找解決方案
物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)本身是一個(gè)上下游銜接很連貫的行業(yè),而區(qū)塊鏈技術(shù)本身是個(gè)相對(duì)獨(dú)立的“解決方案”,它解決了數(shù)據(jù)安全、信息共享安全、終端信用等物聯(lián)網(wǎng)常見問(wèn)題。區(qū)塊鏈可以作為一項(xiàng)“解決方案”融入物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。是運(yùn)用區(qū)塊鏈技術(shù)去解決或完善物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中的某些環(huán)節(jié)或問(wèn)題。
基于這個(gè)認(rèn)識(shí),我認(rèn)為區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)方面主要運(yùn)用的方向在于兩個(gè)方面:第一個(gè)是數(shù)據(jù)安全隱私保護(hù)方面。第二個(gè)是新商業(yè)模式探索(數(shù)據(jù)交易結(jié)算)方面。
數(shù)據(jù)安全隱私保護(hù)
目前的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基本上都是采用中心化的結(jié)構(gòu),所有的數(shù)據(jù)匯總到云資源中心進(jìn)行統(tǒng)一控制管理。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)或系統(tǒng)一旦遇到安全攻擊或是系統(tǒng)漏洞被利用,信息可能存在泄漏和被盜取風(fēng)險(xiǎn)。
另一方面,政府安全部門可以通過(guò)未經(jīng)授權(quán)的方式對(duì)存儲(chǔ)在中央服務(wù)器中的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行審查,運(yùn)營(yíng)商或平臺(tái)也很有可能出于商業(yè)利益的考慮將用戶的隱私數(shù)據(jù)出售給廣告公司進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析,以實(shí)現(xiàn)針對(duì)用戶行為和喜好的個(gè)性化推薦等。這些都會(huì)產(chǎn)生一系列的數(shù)據(jù)安全及危害個(gè)人隱私問(wèn)題。
采用區(qū)塊鏈技術(shù)可對(duì)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)完成如下改變:(1)在數(shù)據(jù)發(fā)送前對(duì)其進(jìn)行加密;(2)在數(shù)據(jù)傳輸和授權(quán)的過(guò)程中,加入身份驗(yàn)證環(huán)節(jié);(3)涉及到個(gè)人數(shù)據(jù)的任何操作,都需要經(jīng)過(guò)身份認(rèn)證進(jìn)行解密和確權(quán);(4)操作記錄等信息記錄到鏈上,同步到區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)上。進(jìn)而在一定程度上保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的安全及隱私問(wèn)題。
新商業(yè)模式探索
目前的物聯(lián)網(wǎng)僅僅是將設(shè)備連接在一起,完成數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制功能,而未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)將在連接各終端聯(lián)網(wǎng)設(shè)備基礎(chǔ)上具有一定的智能,依照預(yù)先設(shè)定的規(guī)則邏輯進(jìn)行自主協(xié)作,完成各種具備商業(yè)價(jià)值的應(yīng)用。如數(shù)據(jù)間的交易、價(jià)值轉(zhuǎn)移等。在這個(gè)過(guò)程中,必須保證數(shù)據(jù)的授權(quán)可信、可驗(yàn)證,以及數(shù)據(jù)交易的整個(gè)過(guò)程完整記錄并無(wú)法篡改。
要實(shí)現(xiàn)這些功能,在中心化架構(gòu)下,不同利益主體間很難完成機(jī)器數(shù)據(jù)間的自主協(xié)作和交易。
因此,目前的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的協(xié)作和交易只能夠在同一信任域下進(jìn)行,也就是說(shuō)協(xié)作和交易的設(shè)備必須是同一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)服務(wù)商提供或者進(jìn)行授權(quán)驗(yàn)證,這就大大降低了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的真正商業(yè)價(jià)值。
采用區(qū)塊鏈技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)在于,能夠提供去信任中介的直接交易,通過(guò)智能合約的方式制定執(zhí)行條款,當(dāng)條件達(dá)到時(shí),自動(dòng)交易并執(zhí)行。這種方式可以產(chǎn)生很多應(yīng)用場(chǎng)景,比如通過(guò)智能合約控制家中的電冰箱在飲料不夠的時(shí)候直接向附近超市下單進(jìn)行采購(gòu),超市送貨時(shí),根據(jù)貨物條碼自動(dòng)掃描確認(rèn)訂單和完成支付等操作。
商業(yè)應(yīng)用方面要考慮的就是如何降低成本提高安全度:
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備數(shù)量呈幾何級(jí)增長(zhǎng),中心化服務(wù)需要付出的計(jì)算、存儲(chǔ)和帶寬成本會(huì)加大企業(yè)成本壓力。區(qū)塊鏈的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)分布式存儲(chǔ)和計(jì)算,在其他領(lǐng)域,面對(duì)數(shù)據(jù)類型差不多,或是數(shù)據(jù)量不是很大的情況下,是可以實(shí)現(xiàn)并提高效率和成本的,但在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)很難真正執(zhí)行。
區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)防篡改屬性,需要在數(shù)據(jù)本身安全有效的情況下,可以實(shí)現(xiàn),但當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的各類終端設(shè)備不安全,或是網(wǎng)絡(luò)不安全時(shí),傳遞的數(shù)據(jù)信息本身就是錯(cuò)誤的情況下,將其記錄在區(qū)塊鏈上,是無(wú)法從根本上確保數(shù)據(jù)安全的。
由此,區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域里,依然是一項(xiàng)“解決方案”而非顛覆性創(chuàng)新,技術(shù)的完美應(yīng)用離不開現(xiàn)實(shí)制度的保障。
市場(chǎng)角度來(lái)看區(qū)塊鏈與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
根據(jù)Forrester wave的物聯(lián)網(wǎng)報(bào)告顯示:IBM、PTC、GE、思科和微軟已成為占據(jù)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)市場(chǎng)的主導(dǎo)企業(yè)。IBM、微軟、亞馬遜和SAP都在各自的物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)上提供區(qū)塊鏈技術(shù)相關(guān)服務(wù),為未來(lái)海量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入提供彈性資源池,做了超前布局。
IBM是最早宣布他們對(duì)區(qū)塊鏈的開發(fā)計(jì)劃的公司之一,它在多個(gè)不同層面已經(jīng)建立了多個(gè)合作伙伴關(guān)系,并展現(xiàn)了他們對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)的鐘愛。它已經(jīng)發(fā)表了一份報(bào)告,指出區(qū)塊鏈可以成為物聯(lián)網(wǎng)的最佳的解決方案。
早在2015年1月,IBM就啟動(dòng)了ADEPT項(xiàng)目,一個(gè)使用了P2P的區(qū)塊鏈技術(shù)的研究項(xiàng)目。IBM還與三星專為下一代的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建立了一個(gè)概念證明型系統(tǒng),該系統(tǒng)基于IBM的ADEPT(自治分散對(duì)等網(wǎng)絡(luò)遙測(cè)),ADEPT平臺(tái)由三個(gè)要素組成:以太坊、Telehash 和 BitTorrent。使用該平臺(tái),兩家公司都希望帶來(lái)一個(gè)能自動(dòng)檢測(cè)問(wèn)題,自動(dòng)更新,不需要任何人為操作的設(shè)備,這些設(shè)備也將能夠與其它附近的設(shè)備通信,以便于為電池供電和節(jié)約能量。
此外,能源物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域傳統(tǒng)公司和區(qū)塊鏈初創(chuàng)公司正雙向發(fā)力,不斷促進(jìn)區(qū)塊鏈在行業(yè)里的廣泛普及和加速融合。根據(jù)咨詢公司Indigo的報(bào)告,電力行業(yè)的“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用方面,已經(jīng)從終端支付(加密數(shù)字貨幣)、能源交易市場(chǎng)、技術(shù)支撐+行業(yè)組織、智能家居點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交易、打造智慧城市等方面形成了良好生態(tài)格局。
科技圈最常見的新聞就是金融業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈的結(jié)合應(yīng)用,多家公司已經(jīng)率先將區(qū)塊鏈整合到其生產(chǎn)和供應(yīng)鏈中。
總結(jié)
2017年3月,中國(guó)聯(lián)通聯(lián)合眾多公司和研究機(jī)構(gòu)在ITU-T SG20成立了全球首個(gè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈(BOT,Blockchain of Things)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目,定義了去中心化的可信物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)框架。開始了“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)先行探索,由此看,區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的滲透,已經(jīng)成為全球信息化發(fā)展的一個(gè)階段性趨勢(shì)。通過(guò)整合區(qū)塊鏈技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的用戶可以采用自己真正擁有的數(shù)據(jù),為自己帶來(lái)新的價(jià)值,形成一系列的生態(tài)循環(huán)。在物聯(lián)網(wǎng)區(qū)塊鏈日益完善的標(biāo)準(zhǔn)指引下,區(qū)塊鏈打造的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境勢(shì)必會(huì)超越傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)體系,引導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市一類信息化整體解決方案走向新的境遇。