工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方案范文

時間:2023-10-09 17:29:29

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工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方案

篇1

制造業(yè)+物聯(lián)網(wǎng):三大常見誤區(qū)

轉(zhuǎn)型中的制造業(yè)企業(yè)正在經(jīng)歷一系列變化。工廠與上下游供應(yīng)鏈的聯(lián)系更緊密,員工不再受制于信息孤島之中,生產(chǎn)流程中每個環(huán)節(jié)的相關(guān)數(shù)據(jù)可以用安全的方式共享給全世界,這使得效率和生產(chǎn)力進一步提高,成本大幅降低。

這一系列轉(zhuǎn)型的核心就在于物聯(lián)網(wǎng)。盡管多年來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)經(jīng)歷了爆發(fā)式增長,但圍繞物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)很多人依然存在一些誤解,甚至存在著焦慮情緒。

誤區(qū)1:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)只適合大型企業(yè)?

很多企業(yè)認為,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)只適合在時間和人力方面有充足預(yù)算的大企業(yè)。但實際上,近年來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展使得實施成本大幅降低,為不同需求的企業(yè)提供了更豐富的選擇。諸如Azure IoT Central等開源軟件和解決方案使得小企業(yè)也可以更輕松地開發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)品和服務(wù),而無需構(gòu)建完整的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)或組建專屬的IT或工程師團隊。

同時無論何種情況,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所帶來的潛在收益都能順利打消企業(yè)有關(guān)成本或時間的顧慮。例如預(yù)測式維護和分析這樣的物聯(lián)網(wǎng)解決方案,可以幫助企業(yè)在未來大幅降低成本并延長產(chǎn)品壽命。這種技術(shù)甚至可以創(chuàng)建出全新市場,例如Gastromatix,這是一家小型的智能雞尾酒調(diào)配機器生產(chǎn)商,他們就借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)了一款創(chuàng)新應(yīng)用,借此提供更新穎的用戶體驗并創(chuàng)造全新收入來源。

誤區(qū)2:物聯(lián)網(wǎng)并非必須的?

盡管能提供各種收益,依然有多達70%的企業(yè)認為自己并不需要物聯(lián)網(wǎng)。還有企業(yè)認為,他們根本用不到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所采集到的海量數(shù)據(jù)。其實,抱有這種觀點的企業(yè)可能只是沒有意識到自己到底能通過怎樣的方式從物聯(lián)網(wǎng)中獲益。例如:分析消費者使用產(chǎn)品的方式并獲得見解,進而革新生產(chǎn)過程,打造全新業(yè)務(wù)模式。

每家制造商都在面臨獨特的挑戰(zhàn)和機遇,因此實用的物聯(lián)網(wǎng)解決方案必須足夠靈活。這種解決方案必須能與企業(yè)的生產(chǎn)過程無縫集成,能準確解決企業(yè)遇到的具體問題或需求,例如提升對整個供應(yīng)鏈的能見度,獲得新的收入來源,或進一步優(yōu)化設(shè)備生命周期。

在具備了足夠靈活的物聯(lián)網(wǎng)解決方案后,任何采集到,但暫時用不上的數(shù)據(jù),還可以存儲起來以供未來使用。根據(jù)麥肯錫的調(diào)查分析,到2025年,物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)產(chǎn)生的價值將高達11.1萬億美元,但其中60%的價值將來源于數(shù)據(jù)的集成和分析。這也就意味著,隨著業(yè)務(wù)增長,企業(yè)可能永遠不會知道原本看似無用的數(shù)據(jù)是否會突然迸發(fā)出巨大的價值。

誤區(qū)3:物聯(lián)網(wǎng)不夠安全?

對于制造業(yè),以及其他很多領(lǐng)域的企業(yè)來說,有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最大的顧慮在于其安全性。類似永恒之藍(WannaCry)以及Mirai僵尸網(wǎng)絡(luò)等大型攻擊讓人們的恐慌情緒進一步發(fā)酵,大家對物聯(lián)網(wǎng)的安全性更擔憂了。

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常是實體設(shè)備,從本質(zhì)上來說,確實有可能引入新的安全挑戰(zhàn),但隨著最佳安全實踐的日漸成熟,企業(yè)也會對物聯(lián)網(wǎng)安全性更具信心。微軟多年來服務(wù)企業(yè)客戶的豐富經(jīng)驗,以及龐大的合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)也能在這方面為企業(yè)提供巨大的幫助。這就需要與物聯(lián)網(wǎng)硬件制造商密切合作,共同設(shè)計開發(fā)更安全的設(shè)備,同時與解決方案提供商合作,保障傳輸中和存儲在云端的數(shù)據(jù)的完整性。雖然將設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng),會不可避免地面臨安全風險,但有效的安全策略將有助于緩解威脅,讓整個物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)煥發(fā)出更大的長期價值。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將幫助制造業(yè)企業(yè)變得更敏捷,更好地滿足現(xiàn)代化市場的新需求。千萬不能因為不夠了解甚至有所誤解就因噎廢食,并影響到整個企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型大業(yè)。

物聯(lián)網(wǎng)在智能制造領(lǐng)域涌現(xiàn)的三大趨勢

數(shù)字化制造和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能為制造業(yè)企業(yè)帶來巨大價值。在順利擺脫了不夠靈活的供應(yīng)鏈,過時的機械設(shè)備,以及其他僵化的流程后,制造業(yè)企業(yè)就可以借助更智能的工具和解決方案大幅提高生產(chǎn)力和工作效率,并通過更緊密的連接和數(shù)據(jù)分享機制改善互操作性。

縱觀整個業(yè)界對新技術(shù)的應(yīng)用,以及技術(shù)本身的發(fā)展和完善過程,我們發(fā)現(xiàn)有三大重要趨勢正在重塑整個行業(yè)。

趨勢1:通過互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)提高生產(chǎn)力!

在先進的機器學習、人工智能、數(shù)字化等技術(shù)幫助下,制造業(yè)企業(yè)近年來已經(jīng)實現(xiàn)了突飛猛進的變革。然而在制造商充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之前,這樣的變革還有很大潛力有待挖掘。

例如,現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)可以幫助制造商更精細地控制生產(chǎn)模式以及龐大的供應(yīng)鏈,但在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所驅(qū)動的智能基礎(chǔ)架構(gòu)幫助下,制造商將能更進一步針對生產(chǎn)過程的每個環(huán)節(jié)獲得更細致的能見度,這樣即可更好地優(yōu)化生產(chǎn)周期,預(yù)測客戶需求,優(yōu)化能源分配。

這不僅僅是要更充分地運用多年來大家早已熟悉的各類傳感器和工業(yè)自動化技術(shù),而是要更廣泛地運用遍布于整個智能城市和智能建筑,甚至智能汽車和智能供應(yīng)鏈中的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,借此打造更智能的工作環(huán)境,更好地利用不同類型的數(shù)據(jù)獲得更大價值。例如,Steelcase就在借助紅外傳感器和Microsoft Azure IoT平臺打造互聯(lián)的智能工作環(huán)境。

另外,物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)方面的投資還可以幫助制造商將產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的能見度拓展到互聯(lián)工廠的范圍之外,借此更主動地發(fā)現(xiàn)并解決問題,同時為客戶提供互聯(lián)的現(xiàn)場服務(wù),更好地提高技工的工作效率以及客戶資產(chǎn)的價值。更重要的是,物聯(lián)網(wǎng)與混合現(xiàn)實等技術(shù)的結(jié)合還可以進一步重塑未來的工廠,借此促進生產(chǎn)、銷售、服務(wù)等不同環(huán)節(jié)和部門員工之間的密切合作,全面提升整體效率。

趨勢2:制造商角色的重塑!

過去,為了優(yōu)化運維并確保一切流暢運轉(zhuǎn),制造商必須在整個業(yè)務(wù)過程中追蹤監(jiān)控多種變量。然而由于今天的制造商面臨的環(huán)境愈加復(fù)雜,規(guī)模也越來越大,已經(jīng)很難繼續(xù)實時做到這一切了。好在人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與生產(chǎn)環(huán)節(jié)的緊密集成使得制造商可以更深入地了解工廠中正在發(fā)生的一切。例如全球最大合約制造商之一,Jabil,他們就在使用預(yù)測式分析技術(shù)提前發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的錯誤或失效情況,這些問題以往只能在質(zhì)量測試階段發(fā)現(xiàn),因而傳統(tǒng)做法不可避免會導致原材料和產(chǎn)能的浪費。

這種先進技術(shù)的緊密結(jié)合使得制造商可以進一步轉(zhuǎn)型生產(chǎn)流程,為自己的客戶提供能進一步拉近雙方關(guān)系的「產(chǎn)品即服務(wù)解決方案。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進一步革新整個供應(yīng)鏈并拉近產(chǎn)品與客戶間的距離,制造商也將承擔更多責任,從單純的產(chǎn)品供應(yīng)商轉(zhuǎn)型為更全面的,最終用戶發(fā)展成長過程中必不可少的合作伙伴。

趨勢3:借助數(shù)字化技術(shù)打造全新商機!

對企業(yè)來說,「數(shù)字化這個概念到底該如何理解?

“數(shù)字化,是指使用數(shù)字化技術(shù)革新業(yè)務(wù)模式,進而獲得全新收入來源以及各種能產(chǎn)生更多價值的機遇?!?/p>

舉例來說,信息-物理系統(tǒng)(Cyber-physical system)、機器人(Robot)、協(xié)作式機器人(Cobot)以及3D打印技術(shù)的發(fā)展,讓數(shù)字化制造商變得更敏捷。當這些技術(shù)與能夠通過物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu),在整個價值鏈上創(chuàng)造更多數(shù)字化聯(lián)系的智能業(yè)務(wù)應(yīng)用相結(jié)合后,制造商將能發(fā)現(xiàn)更多轉(zhuǎn)型機會。例如制造商可以將物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)與大計算相結(jié)合,創(chuàng)造出數(shù)字化的孿生設(shè)備、產(chǎn)品和流程,借此針對客戶需求獲得全新見解,加速新產(chǎn)品和服務(wù)的交付,提高供應(yīng)鏈的運轉(zhuǎn)速度和效率。

傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)正在通過轉(zhuǎn)型變?yōu)閿?shù)字化平臺供應(yīng)商,這可能是數(shù)字化技術(shù)最矚目的發(fā)展成果。雖然人工智能、機器學習、預(yù)測式維護、混合現(xiàn)實等智能技術(shù)在制造業(yè)領(lǐng)域煥發(fā)了大量實用的收益,但很多企業(yè)由于IT基礎(chǔ)架構(gòu)成本等原因并未采納這些技術(shù)。但隨著越來越多制造商開始打造自己的數(shù)字化平臺,為自己的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)提供支持,他們會逐漸意識到自己可以進一步通過相關(guān)投資變現(xiàn),借此涉足全新市場,為其他行業(yè)提供新穎的產(chǎn)品和服務(wù)。例如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案供應(yīng)商SCADAFarm就在借助這些技術(shù)幫助農(nóng)民更好地管理灌溉系統(tǒng)。

“每個企業(yè)最終都將變成軟件公司,(他們將要)開發(fā)應(yīng)用程序,使用先進的分析技術(shù),并轉(zhuǎn)為提供SaaS服務(wù)?!?/p>

——微軟CEO Satya Nadella

篇2

每年六七月份,馳名的無錫陽山水蜜桃垂掛枝頭,鮮艷欲滴。在3萬畝陽山水蜜桃桃林中,有一片幾十畝的水蜜桃長得特別醒目,這片桃林里還架著十幾只黃色匣子。

“借助物聯(lián)網(wǎng)種出的水蜜桃可能會更大更甜。”無錫美新物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司副總經(jīng)理程佳寧解釋說,“黃色匣子里是無線傳感節(jié)點,它連線的傳感器可以精確采集水蜜桃生長過程的葉面濕度、土壤溫度,真正實現(xiàn)精細化管理。

程佳寧接著說:“桃農(nóng)們灌溉桃園時只需要輕點鼠標即可完成,無須在烈日下奔走于田間,大大節(jié)省了人力。另外,桃園的用水和用肥都經(jīng)過精確的分析,確保桃樹得到充足養(yǎng)分的前提下,更最大限度地節(jié)省了資源,而桃樹所需的溫度、濕度、用肥都能夠做到恰如其分,當然,這還需要嚴格的科學比對,這只是我們物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的開始?!?/p>

陽山水蜜桃管護項目只是無錫物聯(lián)網(wǎng)開始應(yīng)用的一個例子而已。在無錫,這樣的應(yīng)用示范項目就有125個。

雛形漸現(xiàn)

就拿和老百姓生活息息相關(guān)的養(yǎng)殖業(yè)來說吧,在無錫宜興,有家養(yǎng)豬場引入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過傳感器跟蹤母豬的生理周期,匯總體征數(shù)據(jù),比如該監(jiān)測對象是否處于受孕期,或者受孕了處在妊娠的哪個階段等等,均可由后臺的數(shù)據(jù)分析出來。僅此技術(shù),為養(yǎng)殖戶節(jié)省出一半的勞動力。這家養(yǎng)豬場的解決方案提供商是無錫富華科技有限責任公司(下稱富華科技)。

引入智能化母豬群養(yǎng)管理系統(tǒng),可以實現(xiàn)養(yǎng)豬的遠程遙控操作,換而言之就是可以干干凈凈養(yǎng)豬,而不需要像以前那樣必須成天跟豬廝混在一起。飼養(yǎng)員只需坐在辦公室就可以通過互聯(lián)網(wǎng)查詢豬場的管理信息,通過視頻就可以清楚看到豬場內(nèi)的一舉一動。

“這得益于場內(nèi)每頭母豬耳朵上的電子耳標,里面儲存了豐富的信息。電腦可以通過掃描輕松識別每一頭母豬的狀態(tài),從而可以對母豬實現(xiàn)個性化的養(yǎng)殖?!备蝗A科技總經(jīng)理羅遠明介紹說。富華科技主要提供動物追蹤、畜牧業(yè)信息化、食品安全和溯源技術(shù)解決方案。

針對母豬的生長狀態(tài),給予個性化的飼料喂養(yǎng);使用分離器將處于不同妊娠階段、沒有電子耳標或帶有損壞電子耳標的母豬進行人工或自動分離,不同的母豬將進入分離區(qū)或者躺臥區(qū);使用單色、雙色或三色噴墨器為母豬做標記。這些物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用使得養(yǎng)殖戶的養(yǎng)殖效率大大提升。

羅明遠介紹說,除了可以檢測飼養(yǎng)環(huán)節(jié)的問題,溯源技術(shù)還可以通過電子標簽中存儲的數(shù)據(jù)進行整個食品溯源工作。

當豬被屠宰,豬頭與豬身分離后,電子掛鉤可以繼承電子耳標內(nèi)的數(shù)據(jù),豬身被分割成兩半的時候,這個數(shù)據(jù)信息會被傳送到掛在肉上的電子標簽內(nèi)。而到豬肉進入批發(fā)商手中進行再切割的時候,電子編碼會代替這兩個電子標簽。這樣豬在飼養(yǎng)和屠宰過程的整個信息都不會被遺漏。“有了這一整套食品溯源系統(tǒng),發(fā)生‘瘦肉精’事件時就有據(jù)可查了?!绷_遠明說,目前這種應(yīng)用已經(jīng)在多家養(yǎng)殖場推廣。

在工業(yè)方面,一些公司也漸露頭角。無錫必創(chuàng)傳感科技有限公司總經(jīng)理徐峰告訴《中國經(jīng)濟和信息化》記者,自己公司生產(chǎn)的傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外一些知名的施工機械安全監(jiān)測、油田管道監(jiān)測、橋梁健康監(jiān)測和物流運輸監(jiān)測等方面,公司也因此獲得不錯的收益,投資機構(gòu)也青睞有加,目前已經(jīng)獲得幾筆投資。

江蘇中科博陽集團高新技術(shù)股份有限公司(下稱博陽集團)董事長林益也講述了自己工廠的變遷,通過從工業(yè)清洗與自動化入手,公司通過下屬的專業(yè)傳感網(wǎng)技術(shù)公司可以給其他制造企業(yè)提供智能工業(yè)信息化解決方案,加上與下屬的另一個環(huán)境工程公司合作,又可以提供綠色化解決方案。博陽集團已經(jīng)從單純的軸承和軸承設(shè)備供應(yīng)商變身為軸承業(yè)的智能工廠方案提供商。林益告訴本刊記者,這一轉(zhuǎn)變在2011年就為博陽集團增加了8000多萬元收入。

在環(huán)保方面,無錫市環(huán)保與水利部門通力合作,共同用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)監(jiān)控太湖藍藻,并實現(xiàn)了智能化打撈。

據(jù)該項目解決方案提供商中科怡海高新技術(shù)發(fā)展江蘇股份公司介紹,當傳感器感知到藍藻暴發(fā)指數(shù)超過60%時,“感知太湖”系統(tǒng)就會自動啟動綠色報警,提醒抓緊打撈。與此同時,提醒打撈的信息也會通過網(wǎng)絡(luò)傳送到安裝在打撈船上的GPS裝置上,實現(xiàn)智能管理。打撈完后,系統(tǒng)還會指示船只運送到就近的藻水分離站,分離出的藻泥又被通知送往需要的有機肥廠。

當初,無錫尋找新興產(chǎn)業(yè)的重要原因就在于太湖污染,如今,物聯(lián)網(wǎng)這個新興產(chǎn)業(yè)一個重要的應(yīng)用就是太湖治污,即通過在環(huán)太湖地區(qū)各個監(jiān)控點安裝傳感器,對太湖的水文、水質(zhì)等狀況進行實時監(jiān)測。

以上僅僅是無錫125個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范項目和因物聯(lián)網(wǎng)而開始轉(zhuǎn)型的企業(yè)代表。據(jù)無錫市市長朱克江在一次會議上介紹,目前無錫全市物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范項目涵蓋工業(yè)、農(nóng)業(yè)、電力、物流、交通、安防、環(huán)保、醫(yī)療、家居等多個領(lǐng)域。在傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)內(nèi)先行先試取得成功后,無錫物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已布局全球17個國家和地區(qū)、200多個城市,承建或參建當?shù)氐膽?yīng)用示范工程。

朱克江在報告里說,目前全市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員已突破10萬人,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)達608家,涌現(xiàn)出一批有技術(shù)、有市場、上規(guī)模的成長性企業(yè)。

現(xiàn)在,在無錫新區(qū)內(nèi),沿途樓宇標牌、燈箱廣告上出現(xiàn)最多的字眼非“物聯(lián)網(wǎng)”莫屬,在街頭隨便詢問一位出租車司機,他也能就“物聯(lián)網(wǎng)”這個話題跟你聊上幾句。自2009年8月,國家提出要在無錫建設(shè)“感知中國”中心以來,物聯(lián)網(wǎng)成為無錫一張名片,全市上下著力推進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用也雛形漸現(xiàn)。

無錫物聯(lián)網(wǎng)如何取得了這樣的成績?究其原因,還得從五年前說起。

陣痛中落戶

無錫人對于2007年5月發(fā)生的太湖大規(guī)模藍藻暴發(fā)仍然記憶猶新,那次污染讓無錫市民經(jīng)歷了一場飲水危機,也給無錫敲響了警鐘。

篇3

國外金融危機引起的增長低迷還沒有消退,但大量圍繞電力、通信、交通、環(huán)境的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施依然加緊實施。基礎(chǔ)性的關(guān)鍵技術(shù)研究不斷進步,如美國加州大學、麻省理工學院、奧本大學、賓漢頓大學、克利夫蘭大學等在極低功耗無線傳感網(wǎng)絡(luò)、自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用層設(shè)計、基于IP的移動網(wǎng)絡(luò)和自組織網(wǎng)絡(luò)方面、結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等方面開展研究,新加坡國立大學在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面進行研究,物聯(lián)網(wǎng)標準也在加快研究。另外,RFID技術(shù)、GPS/GIS技術(shù)的應(yīng)用持續(xù)升溫,IPv6、M2M、3GPP等技術(shù)的研究漸趨成熟,近距離無線通訊、傳感器網(wǎng)絡(luò)、泛在網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也隨物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用而快速成長,這也顯示了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究的不斷進步。國內(nèi)最早于1999年啟動傳感網(wǎng)工程,由中科院對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)工程項目進行專門研究。近年來有更多的科研院所參與了物聯(lián)網(wǎng)的研究,在物聯(lián)網(wǎng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點方面研究突出的有南京郵電大學的UbiCell系列節(jié)點、中國科學院計算技術(shù)研究所的GAINS系列節(jié)點、香港科技大學的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點;在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的軟件及平臺方面突出的有:南京郵電大學無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中心開發(fā)的基于移動的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件平臺、南京郵電大學的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成開發(fā)平臺MeshIDEMeshIDE、中國科學院寧波計算所的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分析與管理平臺。在物聯(lián)網(wǎng)理論研究方面提出許多具有創(chuàng)新性的想法的有,南京郵電大學、哈爾濱工業(yè)大學、清華大學、上海交通大學、北京郵電大學。歸納總結(jié)上述研究不難看出,第一類屬于基礎(chǔ)性研究,如標準、節(jié)點、網(wǎng)絡(luò)、平臺等等,這類研究會對今后物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供支撐;第二類屬于技術(shù)應(yīng)用研究,如RFID、GPS/GIS、IPv6、M2M、3GPP等等,技術(shù)比較成熟,但更需要要研究整合應(yīng)用;第三是理論方面研究,也有待于實踐的驗證。然而,上述三方面都不屬于完整的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)研究,該課題正好是要從一個完整的物聯(lián)網(wǎng)出發(fā)去對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進行研究。

二、研究目標和內(nèi)容

課題的研究,是根據(jù)智慧實驗室建設(shè)的環(huán)境對感知、控制的具體要求以及使用人的功能要求,研究設(shè)計在小規(guī)模試驗的環(huán)境下建立一個可供體驗、實訓、研究的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支撐平臺及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。1.研究智慧實驗室建設(shè)傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),根據(jù)新校區(qū)智慧實驗室建設(shè),各智慧教室的空間分布情況及功能分布情況進行相關(guān)的研究設(shè)計,提出完整的傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方案。2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支撐平臺,研究傳感及控制系統(tǒng)集成模塊、管理系統(tǒng)模塊及智能處理模塊三個部分集成為一個整體的物聯(lián)網(wǎng),構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支撐平臺方案。該課題研究的核心內(nèi)容是由感知及控制系統(tǒng)集成模塊、管理系統(tǒng)模塊及智能處理模塊三個部分集成后形成的物聯(lián)網(wǎng)。該系統(tǒng)不僅將三個部分疊加到一起,還將三個部分有機的集成,特別是智能處理模塊要達到智能化的功能,要隨時訪問另外兩個模塊的數(shù)據(jù),并根據(jù)訪問的數(shù)據(jù)分析處理做出準確的判斷,輸出控制信號到控制系統(tǒng)交給執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行。因此,要解決的重點問題是構(gòu)成由三個系統(tǒng)模塊組成的有機集成系統(tǒng)——物聯(lián)網(wǎng)。要突破的難點問題是如何按照智慧實驗室建設(shè)環(huán)境下對感知、控制的具體要求及使用人的功能要求,設(shè)計出有機集成的三個系統(tǒng)模塊方案,并使其達到功能要求的智能化。

三、研究方法和實施步驟

篇4

蔚藍的青島,擁有“奧帆之都”的美稱,在這一抹“藍”中,信息化絕對是不可缺失的一部分――青島是國家電子信息產(chǎn)業(yè)基地之一,擁有國家家電產(chǎn)業(yè)園和通信產(chǎn)業(yè)園,是國家“兩化融合”和“三網(wǎng)融合”試點城市。

近日本報記者走進青島,采訪了市經(jīng)信委領(lǐng)導、產(chǎn)業(yè)園區(qū)和企業(yè),他們向記者描繪了這個奧帆之都的信息產(chǎn)業(yè)和城市信息化規(guī)劃。

“家底”厚

2010年,青島市電子信息制造業(yè)實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入2556億元,同比增長13.9%,位居計劃單列市第2位;2010年青島市軟件業(yè)務(wù)收入218億元,同比增長93%,位居副省級城市第11位。今年1~9月,青島市軟件業(yè)務(wù)收入累計實現(xiàn)245億元,同比增長72%,在全國副省級城市中增速名列前茅。信息化整體水平位居國內(nèi)同類城市前列。

電子信息產(chǎn)業(yè)保持高速增長的勢頭,形成了青島完整的電子信息產(chǎn)品體系,初步形成了以園區(qū)為主要載體的集聚發(fā)展格局。2005年,嶗山區(qū)和經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)分別被命名為國家(青島)通信產(chǎn)業(yè)園和國家(青島)家用電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)園;2007年,城陽出口加工區(qū)、平度同和工業(yè)園分別被省政府命名為山東省電子信息產(chǎn)品出口加工產(chǎn)業(yè)園和山東省電子零部件產(chǎn)業(yè)園;市南軟件園、嶗山軟件園等被確定為國家火炬計劃軟件產(chǎn)業(yè)基地。

如果說IT的本質(zhì)是服務(wù),城市信息化就是解決民生的重要手段。在“十二五”規(guī)劃下,用信息化服務(wù)民生,成為各地政府最重要的考量。

青島市的城市信息化水平在國內(nèi)同類城市中也處于領(lǐng)先地位。青島市先后被國家確定為電子商務(wù)、電子政務(wù)、企業(yè)基礎(chǔ)信息交換、金卡工程RFID應(yīng)用試點城市。四方區(qū)被國家確定為社區(qū)信息化試點,膠州市被確定為縣域經(jīng)濟信息化試點。近兩年來,青島市又被列為國家級兩化融合實驗區(qū)、國家三網(wǎng)融合試點城市和山東省無線城市試點城市。先后出臺了《青島市加快電子商務(wù)發(fā)展的意見》、《關(guān)于利用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的意見》、《關(guān)于加快信息化與工業(yè)化融合發(fā)展的意見》、《關(guān)于加快信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展和信息化建設(shè)的意見》、《青島市物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案2011-2015》等。2008、2010年在“中國城市信息化50強”評比中,青島市連續(xù)兩屆躋身全國5強。

布局巧

信息產(chǎn)業(yè)的布局,是對政府整體謀略的考驗,更關(guān)系到城市信息化發(fā)展的未來。青島市經(jīng)濟和信息化委員會主任項陽青在接受《計算機世界》報記者采訪時表示,“十二五”期間,青島市信息產(chǎn)業(yè)將形成“東園西谷”的發(fā)展格局。

東園是依托青島市國家通信產(chǎn)業(yè)園、市南軟件園、青島國際創(chuàng)新園、中國國際服務(wù)外包(青島)生態(tài)產(chǎn)業(yè)園,重點發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)增值服務(wù)平臺、云計算、三網(wǎng)融合關(guān)鍵技術(shù)和嵌入式軟件、工業(yè)軟件、行業(yè)應(yīng)用軟件和基礎(chǔ)軟件等軟件產(chǎn)業(yè)。通過引進云計算、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范、軟件研發(fā)、離岸服務(wù)外包、大型高端數(shù)據(jù)服務(wù)等領(lǐng)域的項目,打造產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)和新技術(shù)應(yīng)用示范基地。

西谷是依托青島市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)(黃島)“國際生態(tài)智慧城”,重點建設(shè)“青島信息谷”。重點布局軟件和信息服務(wù)外包、新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、云計算中心、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及戰(zhàn)略終端產(chǎn)品的設(shè)計與制造等產(chǎn)業(yè)。打造國家軟件和信息服務(wù)業(yè)示范基地和國家物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略終端產(chǎn)品研發(fā)制造基地。培育具有自主知識產(chǎn)權(quán)的基礎(chǔ)性電子信息產(chǎn)品。

項陽青還表示,下一步青島市還會加大政策扶持力度,鼓勵企業(yè)申報國家科技重大專項、國家電子發(fā)展基金、產(chǎn)業(yè)振興和技術(shù)改造等專項資金,爭取國家資金青島產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持。在實施示范工程方面,智能制造、智能交通、智能電網(wǎng)、智能社區(qū)等領(lǐng)域開展“軟件服務(wù)業(yè)示范工程”;同時根據(jù)《青島市物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于長遠發(fā)展行動方案》要求,在數(shù)字家庭、食品安全、城市公共管理、現(xiàn)代物流、精準農(nóng)業(yè)、生產(chǎn)制造等領(lǐng)域開展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范和推廣;圍繞產(chǎn)品數(shù)字化、設(shè)計智能化、過程自動化等企業(yè)信息化建設(shè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)實施“百家企業(yè)升級計劃”,推進100個兩化融合重點項目等。

在走訪中記者還了解到,青島市還加大了對企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的鼓勵和支持,例如幫助企業(yè)建立信息化競爭優(yōu)勢,讓企業(yè)重點開發(fā)智能交通、智能家居、數(shù)字社區(qū)等解決方案,推進技術(shù)標準制,鼓勵支持軟件企業(yè)申請國際國內(nèi)資質(zhì)認證。

重物聯(lián)

由第三次信息化引發(fā)的“智慧”浪潮,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用將深刻改變世界。美國權(quán)威咨詢機構(gòu)Forrester認為,到2020年,全球物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模將比互聯(lián)網(wǎng)大30倍,成為名副其實的萬億級的產(chǎn)業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)也將會成為青島市信息化建設(shè)的重點,項陽青表示:“近年來,青島先后開展了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、現(xiàn)代物流、港口管理、車輛管理、輪胎生產(chǎn)、養(yǎng)殖管理、智能電網(wǎng)、精準農(nóng)業(yè)、家電產(chǎn)品等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用,青島市已經(jīng)形成了一定的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)?!?/p>

據(jù)記者了解,青島物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平與國內(nèi)其他城市基本處于同一起跑線上,并在某些方面擁有一定的優(yōu)勢。

近年來,青島先后開展了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、港口管理、車輛管理、輪胎生產(chǎn)、養(yǎng)殖管理、智能電網(wǎng)、精準農(nóng)業(yè)、家電產(chǎn)品等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用;經(jīng)過多年發(fā)展,青島已擁有一批物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的企業(yè)、科研機構(gòu)和第三方組織,建立了包括芯片設(shè)計制造、電子標簽封裝、傳感器制造、讀寫設(shè)備研發(fā)、軟件/中間件、嵌入式軟件與硬件、設(shè)備銷售、系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、第三方服務(wù)等環(huán)節(jié)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)。

另外,按照信息產(chǎn)業(yè)重點在“東園西谷”集聚發(fā)展的戰(zhàn)略布局,以開發(fā)區(qū)規(guī)劃的生態(tài)智慧城信息谷、嶗山區(qū)通信產(chǎn)業(yè)園和市南軟件園為重點,青島市先后引進了中國聯(lián)通青島云計算中心、中國電信信息服務(wù)(青島)基地、金溢科技青島研發(fā)與生產(chǎn)基地等項目,投資總額超過30億元。而中國聯(lián)通研究院、配天集團“智慧云”等一批物聯(lián)網(wǎng)項目也正在洽談中。

在良好的基礎(chǔ)條件下,青島的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展推進機制也日益完善。青島已經(jīng)建立起以“政府――協(xié)會――產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”為主線的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)推進機制。以青島港為核心的港口物流物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、以海信集團為核心的智能交通物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、以軟控股份為核心的裝備制造物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正在籌備之中。

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展離不開創(chuàng)新,在完善創(chuàng)新支撐體系的過程中,青島已擁有3個山東省RFID工程技術(shù)中心; “數(shù)字化家電國家重點實驗室”、“數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)國家工程實驗室”;在數(shù)字化輪胎方面,擁有“國家輪胎工藝與控制工程技術(shù)研究中心”等國家級研發(fā)機構(gòu)。據(jù)悉,青島物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的第三方機構(gòu)多次參與國家RFID技術(shù)白皮書、科技部RFID項目規(guī)劃等工作,并與國家RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、麻省理工大學Auto-ID實驗室、歐姆龍、NEC、Intel等國內(nèi)外組織和企業(yè)開展了廣泛的技術(shù)交流和市場合作。

據(jù)相關(guān)人員介紹,為滿足物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展對人才的需求,山東科技大學、青島科技大學獲批設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)專業(yè);青島職業(yè)技術(shù)學院成為教育部確定的全國物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)人才實訓基地。

2010年12月,青島還出臺了《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案(2011-2015)》,方案立足青島實際,培育形成戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),遵循“抓應(yīng)用、促產(chǎn)業(yè)”,把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各領(lǐng)域的推廣應(yīng)用作為重點,發(fā)展一批具有核心競爭力的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和項目,推進產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),催生物聯(lián)網(wǎng)新型應(yīng)用,以物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用促進和帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,推進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級,培育起新的經(jīng)濟增長點,提升公共服務(wù)水平和民眾生活品質(zhì)。

在這份方案中,青島市將會把過智能交通示范,逐步向全市推廣,通過數(shù)字家庭示范工程,提升民生水平;通過港口物流物聯(lián)網(wǎng)示范工程,打造智能物流體系;通過民生物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程,完善安全體系;而在推進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級中,將會通過實施精準農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范等工程實現(xiàn)。

在關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展方面,推動物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)集成解決方案研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化以及推進物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略終端產(chǎn)品制造與產(chǎn)業(yè)化將成為重點。

為進一步完善工作推進機制,形成工作合力。方案還推出重點項目引進和培育政策,為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展集聚動力。而打造發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)支撐體系的建設(shè),例如產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、發(fā)展產(chǎn)業(yè)園區(qū)、培育實訓基地、公共平臺等也成為建設(shè)重點。

篇5

摘要:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是智能家居的核心技術(shù)支撐,智能家居是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家庭中的應(yīng)用體現(xiàn)。當前網(wǎng)絡(luò)和智能技術(shù)高速發(fā)展融合的背景下,智能家居作為具有巨大市場潛力的新興產(chǎn)業(yè),無論是IT終端制造廠商、互聯(lián)網(wǎng)運營商、服務(wù)商和傳統(tǒng)家電制造商均把它視為新的增長爆發(fā)點。本文通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用來說明物聯(lián)網(wǎng)的運用對智能家居系統(tǒng)技術(shù)進步、功能擴展、服務(wù)、達到滿足人們對安全、舒適、方便和綠色環(huán)保的需求的作用。

關(guān)鍵詞 :物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智能家居;應(yīng)用

一、物聯(lián)網(wǎng)概述

物聯(lián)網(wǎng)的英文描述為“The Internet ofthings”,即“物——物相連的互聯(lián)網(wǎng)”[1][2]。物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)核心仍舊是互聯(lián)網(wǎng),它在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)人與物互通的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)物與物互通,是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的應(yīng)用和業(yè)務(wù)層面的拓展。其主要特征是全面感知、可靠傳遞和智能處理。全面感知是指利用RFID、二維碼、傳感器等隨時隨地獲取和采集物體信息;可靠傳遞是指通過無線網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)的融合將物體信息準確傳遞;智能處理是指利用云計算、數(shù)據(jù)挖掘及智能識別等人工智能技術(shù)對海量數(shù)據(jù)信息進行分析處理,完成對物體的智能化控制。

物聯(lián)網(wǎng)的概念在1999 年被提出,是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,利用射頻識別技術(shù)、無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)等構(gòu)造出的一個實現(xiàn)全球物品信息實時共享的實物互聯(lián)網(wǎng)。2005 年11 月17 日國際電信聯(lián)盟《ITU 互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,重新提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念[3],并對其進行了擴展,不僅局限于RFID技術(shù)。2009年1月28日,IBM 首次提出“智慧地球”的概念。隨后,美國將物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟的一個重點。此外,歐洲、韓國、日本等國家也把物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)作為振興國家經(jīng)濟的一個核心產(chǎn)業(yè)[4]。2009年8月,溫總理提出了“感知中國”的概念,自此物聯(lián)網(wǎng)被列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,在中國受到了極大的關(guān)注[5]。

物聯(lián)網(wǎng)是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)及通信技術(shù)日趨成熟的條件下出現(xiàn)的,它是一種體現(xiàn)物與物之間新型關(guān)系,將所有物品通過射頻識別、二維碼、無線數(shù)據(jù)通信等智能感知技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,的具有智能化識別、控制與管理功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其中可能涉及多種信息傳感設(shè)備,比如射頻識別裝置、二維碼掃描裝置、紅外感應(yīng)裝置、各種傳感器等。

物聯(lián)網(wǎng)從產(chǎn)生之初到現(xiàn)在,已經(jīng)被應(yīng)用到眾多領(lǐng)域,如智能交通、智能消防、工業(yè)檢測、老人護理、食品溯源和情報搜集等。毫無疑問,物聯(lián)網(wǎng)也將對智能家居領(lǐng)域產(chǎn)生深遠影響。基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家電必將為人們提供未來生活方式的全新解決方案。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到家用電器中,可以使家電具有智能感知及信息網(wǎng)絡(luò)功能,能使家庭中的家電設(shè)備之間信息交互、家電設(shè)備與產(chǎn)品和用戶之間也可以進行信息交互,方便人們的日常家居生活,使生活方式更加合理,生活模式更舒適、健康、環(huán)保。

關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的概念,目前沒有統(tǒng)一的標準。但是綜合來看,物聯(lián)網(wǎng)是一種實現(xiàn)物-物相連的智能網(wǎng)絡(luò),它主要依賴于智能感知技術(shù)、無線通信技術(shù)、遙感技術(shù)、智能數(shù)據(jù)處理技術(shù)[5]等,是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。物聯(lián)網(wǎng)從產(chǎn)生之初到現(xiàn)在已經(jīng)被應(yīng)用在越來越多的領(lǐng)域,如物流、交通、產(chǎn)品安全監(jiān)測、路燈管理、智能電力[6]、醫(yī)療[7]等。智能家電與智能家庭的發(fā)展,用戶新增的需求,使廣大廠商和研究人員發(fā)現(xiàn),智能家居也是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個重要領(lǐng)域。[8]IT終端制造廠商、互聯(lián)網(wǎng)運營商、服務(wù)商和傳統(tǒng)家電制造商正在進行此方面的研究,也逐漸推出基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)品。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得家電在智能化控制的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了商品與設(shè)備的關(guān)聯(lián)及設(shè)備之間的關(guān)聯(lián),展現(xiàn)出了一種更加智能化的便捷、健康、環(huán)保的家居場景。

二、智能家居系統(tǒng)概述

目前,智能家居系統(tǒng)沒有一個統(tǒng)一的定義或者概念,百度百科的解釋是:“智能家居(英文:smart home, home automation)是以住宅為平臺,利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將與家居生活有關(guān)的設(shè)施集成,構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)。能提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性,并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。”

2012年4月5日中國室內(nèi)裝飾協(xié)會智能化委員會《智能家居系統(tǒng)產(chǎn)品分類指導手冊》把智能家居系統(tǒng)產(chǎn)品共分為二十個分類包含了:控制主機(集中控制器)、智能照明系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、家庭背景音樂、家庭影院系統(tǒng)、對講系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、防盜報警、電鎖門禁、智能遮陽(電動窗簾)、暖通空調(diào)系統(tǒng)、太陽能與節(jié)能設(shè)備、自動抄表、智能家居軟件、家居布線系統(tǒng)、家庭網(wǎng)絡(luò)、廚衛(wèi)電視系統(tǒng)、運動與健康監(jiān)測、花草自動澆灌、寵物照看與動物管制。

由此可知,智能家居是一個系統(tǒng)的概念,融合了網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)(有線、無線)、智能家電技術(shù)、自動控制技術(shù)等技術(shù),將家庭平臺上與信息相關(guān)的信息設(shè)備、智能家電和家庭安保裝置,通過綜合布線技術(shù)連接到一個家庭智能化系統(tǒng)上進行集中的或異地的監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)性管理,并保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。這些功能都是通過智能家居系統(tǒng)中的家庭網(wǎng)絡(luò)控制來實現(xiàn)的,通過家庭總線系統(tǒng)提供各種服務(wù)功能、并和住宅以外的外部世界相通連。智能家居系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)化的綜合管理家中設(shè)備,來創(chuàng)造一個優(yōu)質(zhì)、高效、舒適、安全、便利、節(jié)能、健康、環(huán)保的居住生活環(huán)境空間。[9]

筆者認為智能家居強調(diào)的是整體的環(huán)境,包括健康環(huán)境、人機互動的環(huán)境、安全的環(huán)境、經(jīng)濟的環(huán)境,以用戶體驗為核心的整體環(huán)境的創(chuàng)造。

健康的環(huán)境包含舒適的溫度、優(yōu)質(zhì)的空氣、適宜的水溫等;人機互動的環(huán)境主要指智能化的體驗、便捷的人機互動的界面和高集成度的人工智能應(yīng)用;安全的環(huán)境包括家庭安防監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自身的安全;經(jīng)濟的環(huán)境主要體現(xiàn)在系統(tǒng)本身的經(jīng)濟合理(如系統(tǒng)價格)及家庭應(yīng)用的經(jīng)濟合理(如節(jié)水、節(jié)電、擴展方便)。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居領(lǐng)域的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包含三個層面,即感知層面、網(wǎng)絡(luò)層面和應(yīng)用層面。物聯(lián)網(wǎng)常見的感知技術(shù)包括RFID 技術(shù)、二維碼技術(shù)、傳感器技術(shù)、攝像頭、gps 等;進行網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)募夹g(shù)主要包括3G、Wi-Fi、藍牙、接入網(wǎng)等;計算技術(shù)主要是指進行海量數(shù)據(jù)處理的技術(shù)包括數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)推送。網(wǎng)絡(luò)層面包含電信運營(移動、有線、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)等)、物聯(lián)網(wǎng)運營(信息中心、管理中心等)、平臺、軟件、系統(tǒng)設(shè)備、系統(tǒng)集成及終端設(shè)備。應(yīng)用層面包含環(huán)境監(jiān)測、智能交通、智能建筑、智能家居、遠程醫(yī)療、城市管理、公共安全、工業(yè)監(jiān)控、綠色農(nóng)業(yè)、資源管理等。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居的應(yīng)用包含了家居環(huán)境控制、家庭安防、智能家電等多個領(lǐng)域,一個完全的智能家居系統(tǒng)按照前文所述包含了20個子系統(tǒng)。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支撐下,用戶可以將家用電器之間組成一個物物相連的網(wǎng)絡(luò),然后在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,對家庭中的設(shè)備、產(chǎn)品進行監(jiān)控;在家電或者產(chǎn)品發(fā)生故障時能夠通過網(wǎng)絡(luò)自動進行短信、電話等智能報警;家用電器能夠智能地記錄用戶的生活習慣和生活方式,利用數(shù)據(jù)挖掘、情境感知等技術(shù)為用戶進行合理的信息推送,實現(xiàn)人與家電、環(huán)境、產(chǎn)品的自然交互。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)貫穿智能家居從終端設(shè)備的研發(fā)、系統(tǒng)集成及運行到用戶使用的全過程。從技術(shù)角度來看,物聯(lián)網(wǎng)智能家居技術(shù)的核心技術(shù)是通訊或控制協(xié)議,涉及硬件接口和軟件協(xié)議兩部分,可以簡單的劃分為無線與有線技術(shù)。

有線技術(shù)包含了RS485、IEEE802.3(Ethernet)、EIB/KNX、LonWorks、X- 10、PLC-BUS、CresNet,AXLink 等。其中X-10,PLC-BUS 是專門針對智能家居行業(yè)制定的通訊技術(shù)。X-10電力線載波技術(shù)在上世紀70年代產(chǎn)生,在我國2000年前后引入并開始推廣,該技術(shù)可以在電力線上通訊,免于智能家居系統(tǒng)部署的時候另外布線。該技術(shù)對電網(wǎng)運行環(huán)境依賴性較高,由于設(shè)備成本、技術(shù)穩(wěn)定性及信息安全等問題市場局面一直難于打開。PLC-BUS 提高了一定的通訊穩(wěn)定性,但是難以保證持續(xù)穩(wěn)定的質(zhì)量,對電網(wǎng)環(huán)境的依賴性仍舊很強,使用成本和信息安全的問題無法根本性解決。盡管電力線載波技術(shù)已經(jīng)有40多年的技術(shù)積淀,但是由于成本和技術(shù)瓶頸,智能家居產(chǎn)品在有線技術(shù)開發(fā)方面不斷地進行新的嘗試,各種技術(shù)的優(yōu)缺點暫時不能滿足客戶的需求,也許這也是今天多種有線技術(shù)并存的原因。

無線技術(shù)包含了RFID 智能識別技術(shù)、藍牙(Bluetooth)、WiFi、Zigbee、ZWave、Enocean等。RFID是一種通過無線電波進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆墙佑|式的自動識別計技術(shù),它通過無線電信號進行數(shù)據(jù)讀寫并識別特定目標,具有無接觸、識別速度快、自動化程度高、抗干擾、識別多個物體等優(yōu)點。RFID 是20 世紀90 年代興起的,發(fā)展至今被認為是自動識別領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的、識別效果最好、最重要的一項技術(shù)。[8] WiFi作為低成本、最易與互聯(lián)網(wǎng)連接的智能家居技術(shù)解決方案被廣為應(yīng)用。ZigBee ZigBee 技術(shù)的特點包括:低功耗、成本低、低速率、時延短、高容量、工作可靠、高安全等。ZigBee的設(shè)計可用于支持特定應(yīng)用軟件的開發(fā)和部署。應(yīng)用規(guī)范和ZigBee 的堆棧相連,讓制造商更快、更容易地推出特別針對某些應(yīng)用的無線產(chǎn)品。可用的應(yīng)用規(guī)范包括家庭自動化、智能能源、通信、醫(yī)療、遠程控制(RF4CE,或稱消費電子射頻)、建筑自動化和零售服務(wù)。Z-Wave主要針對家庭和小型商用建筑的監(jiān)控和控制,廣泛適用于照明控制、安全和氣候控制。其它應(yīng)用包括煙霧探測器、門鎖、安全傳感器、家電和遠程控制。[10]

物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)從技術(shù)和應(yīng)用的角度來說穩(wěn)定性、可拓展性(靈活性)、安全性及經(jīng)濟性都是重要衡量指標。目前為止,無論是有線技術(shù)還是無線技術(shù)都沒有一個得到廣泛認可的技術(shù)標準。有線技術(shù)基于專用通訊線纜,某種程度上來說其穩(wěn)定性較好,但是可拓展性較差(系統(tǒng)擴展、改良需要重新布線)、成本高也是其難以跨越的門檻。與之相比無線技術(shù)的高速發(fā)展在可拓展性(靈活性)及經(jīng)濟性方面都具有優(yōu)勢。穩(wěn)定性和安全性方面兩者各有千秋,都在不斷發(fā)展完善。

四、國內(nèi)智能家居的現(xiàn)狀和問題

智能家居在中國經(jīng)歷了近6 年的起步階段,發(fā)展速度緩慢,主要是因為沒有投入大量的資金,開發(fā)技術(shù)短期內(nèi)也不成熟。[9]目前整個智能家居行業(yè)發(fā)展主要的成果還是反映在智能化的攝像頭、電視、電冰箱、傳感器、手機、空調(diào)、醫(yī)療設(shè)備、穿戴設(shè)備等一系列終端產(chǎn)品,及一些分散的智能家庭控制子系統(tǒng)的研究上,比如,三表抄送系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、可視對講系統(tǒng)、燈光控制系統(tǒng)、窗簾控制系統(tǒng)等。以“智能家居”系統(tǒng)作為產(chǎn)品目前仍沒有在市場上大規(guī)模出現(xiàn),基本停留在概念階段。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日趨成熟,不斷融入智能家居,其內(nèi)容發(fā)展越來越豐富,想象空間越來越大。但由于早期開發(fā)技術(shù)的不成熟,智能家居發(fā)展至今仍沒有普及,在技術(shù)、需求、經(jīng)濟適用性等方面仍有諸多的問題有待解決。

1.技術(shù)層面

如上文所述,由于穩(wěn)定性、經(jīng)濟性、安全性、可拓展性等原因,當前無論有線技術(shù)還是無線技術(shù)都沒有一個得到廣泛認可的技術(shù)標準,處于百家爭鳴的階段。由于沒有開放的協(xié)議、統(tǒng)一的接口和數(shù)據(jù)庫,使得技術(shù)協(xié)調(diào)和系統(tǒng)整合比較困難。各設(shè)備之間、子系統(tǒng)之間難以實現(xiàn)互聯(lián)、互通和互操作,使得各個子系統(tǒng)之間形成“信息孤島”,且兼容性和可拓展性較差,難以實現(xiàn)真正智能化,也給系統(tǒng)集成商、服務(wù)運營商和客戶使用帶來困擾。

筆者認為,當前網(wǎng)絡(luò)和智能技術(shù)高速發(fā)展融合背景下,智能家居作為具有巨大市場潛力的新興產(chǎn)業(yè),互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)企業(yè)無論IT終端制造廠商、互聯(lián)網(wǎng)運營商,還是服務(wù)商和傳統(tǒng)家電制造商均把它視為新的增長爆發(fā)點。在巨大的市場利益驅(qū)動下,各種技術(shù)創(chuàng)新、改良都向著好的方向發(fā)展。但相關(guān)標準的建立、接口的統(tǒng)一,需要一個適應(yīng)淘汰的過程。它無法由哪個組織或部門單獨完成,需要在市場競合過程中由相關(guān)企業(yè)、科研院所、相關(guān)協(xié)會等組織在用戶的認可下共同努力實現(xiàn)。

2.需求和經(jīng)濟適用層面

目前,智能家居產(chǎn)品在滿足用戶需求和經(jīng)濟適用方面存在的主要問題是,產(chǎn)品較為單一(受技術(shù)等原因限制)且價格高昂。筆者認為任何產(chǎn)品成功最核心的原因,是建立在滿足客戶需求的基礎(chǔ)之上。對于智能家居而言,客戶的需求具有多樣性、時效性、經(jīng)濟合理性等特點。如前文所述,智能家居強調(diào)的是整體的環(huán)境,包括健康環(huán)境、人機互動的環(huán)境、安全的環(huán)境、經(jīng)濟的環(huán)境,以用戶體驗為核心的整體環(huán)境的創(chuàng)造。要滿足上述需求,智能家居產(chǎn)品在技術(shù)滿足的前提下,要能夠做到解決方案多樣化、系統(tǒng)擴展便利化、用戶體驗簡單化、產(chǎn)品成本最低化。解決方案多樣化與系統(tǒng)擴展便利化是指,系統(tǒng)方案靈活多樣,既可以提供整體解決方案,也可以分部、分步提供。從客戶角度來說,最好能夠與不同品牌的系統(tǒng)解決方案兼容??蛻艚?jīng)過初步體驗后能有更大的選擇空間,同時在增加新系統(tǒng)或改良現(xiàn)有系統(tǒng)時不會給客戶造成過多不便。用戶體驗簡單化是指產(chǎn)品的控制界面或人機交互界面應(yīng)想用戶所想,盡可能的“傻瓜”與智能,盡最大可能的從用戶角度出發(fā)。產(chǎn)品成本最低化是指在保證質(zhì)量和功能完整性的前提下,盡可能降低生產(chǎn)、開發(fā)成本,在合理的利潤空間下投放市場。否則完美但溢價過高的產(chǎn)品是很難得到用戶認同的。

五、結(jié)論

本文通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居領(lǐng)域應(yīng)用的簡要分析認為,智能家居強調(diào)的是整體的環(huán)境,包括健康環(huán)境、人機互動的環(huán)境、安全的環(huán)境、經(jīng)濟的環(huán)境,以用戶體驗為核心的整體環(huán)境的創(chuàng)造?;谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居需要從技術(shù)層面、滿足用戶需求和經(jīng)濟適用改善提高著手。技術(shù)層面的提高目前主要需要完成標準的建立和接口的統(tǒng)一,在市場競合的過程中由相關(guān)企業(yè)、科研院所、相關(guān)協(xié)會等組織在用戶的認可下共同努力實現(xiàn)。需求和經(jīng)濟適用層面,需要企業(yè)在以用戶體驗為核心的基礎(chǔ)上不斷努力提高。使物聯(lián)網(wǎng)的運用在智能家居系統(tǒng)技術(shù)進步、功能擴展、服務(wù)方面,最終達到滿足人們對安全、舒適、方便和綠色環(huán)保的需求。

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篇6

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);倉儲安全;智能物流

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)33-7635-02

物聯(lián)網(wǎng)的概念正式提出于2005年,它可以被認為是物物相連的智能互聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things),是一種可以將任何人或物按照特定協(xié)議的約定連接起來,并進行通訊和數(shù)據(jù)交換的一種網(wǎng)絡(luò),是互聯(lián)網(wǎng)的延伸。

目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)走出實驗室,應(yīng)用到了生產(chǎn)生活中,其應(yīng)用遍及物流管理、智能交通、工業(yè)監(jiān)控、醫(yī)療衛(wèi)生等眾多領(lǐng)域。中國電信開發(fā)的“農(nóng)作物溫室綜合監(jiān)控系統(tǒng)”已經(jīng)在湖南農(nóng)科院下屬的良種果茶培育繁殖中心進行了實際應(yīng)用。江蘇省無錫市90%的出租車已安裝了“出租車輛智能調(diào)度管理系統(tǒng)”,通過定位空載出租車和市民的位置,提供免費的“叫車”服務(wù),既提高了出租車載客率,又方便了市民出行。北京、黑龍江、海南等省份也開展了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測、智能農(nóng)業(yè)、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的試點應(yīng)用。

化工企業(yè)的生產(chǎn)過程具有易燃、易爆、有毒、服飾性強,高溫、高壓操作等特點。一旦發(fā)生火災(zāi)、爆炸等事故,將會造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。此外,化工企業(yè)的生產(chǎn)原料和成品的倉儲和運輸對環(huán)境要求較高,如果發(fā)生泄漏,將會造成嚴重的環(huán)境污染。結(jié)合化工企業(yè)的特點和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢,如果將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到化工企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營和管理活動中,勢必能夠創(chuàng)造出更強大的新型化工企業(yè),形成新的企業(yè)核心競爭力。

1 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)及核心技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)一般可以分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三個層面。

感知層的主要任務(wù)是通過大量傳感器、RFID標簽、攝像頭等數(shù)據(jù)采集設(shè)備隨時隨地進行數(shù)據(jù)采集和獲取。感知層所涉及的核心技術(shù)是傳感器技術(shù)、射頻識別(RFID)技術(shù)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù)。

網(wǎng)絡(luò)層是建立在現(xiàn)有移動通訊網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上。將各種接入設(shè)備與原有網(wǎng)絡(luò)相連,從而實現(xiàn)可靠的信息交互和共享。網(wǎng)絡(luò)層同時包括信息的存儲及對數(shù)據(jù)的管理和處理的功能。因此,網(wǎng)絡(luò)層的核心技術(shù)除了包括網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)以外,還包括有云計算技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和智能識別技術(shù)等。云計算平臺作為海量感知數(shù)據(jù)的存儲、分析平臺,是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的重要組成部分,也為應(yīng)用層提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

應(yīng)用層的主要任務(wù)是將海量數(shù)據(jù)進行智能分析,結(jié)合生產(chǎn)生活的實際應(yīng)用需要,形成各類的物聯(lián)網(wǎng)解決方案,構(gòu)建智能化的行業(yè)應(yīng)用。

2 物聯(lián)網(wǎng)在化工企業(yè)中的應(yīng)用

結(jié)合化工企業(yè)的特點,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用主要集中在以下幾個方面:

2.1 安全監(jiān)控

化工企業(yè)生產(chǎn)涉及物料種類多、性質(zhì)差異大,各種原料、中間件和成品的閃點、爆炸極限、熔點或凝固點、沸點、化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、光穩(wěn)定性等都會倉儲環(huán)境和生產(chǎn)環(huán)境提出了不同的要求。物料的毒性、腐蝕性,對人體的毒害,在空氣中的允許濃度等也會影響生產(chǎn)和人員安全。

傳統(tǒng)的化工企業(yè)中,雖然也安裝有測量溫濕度、粉塵、氣體濃度等環(huán)境因素的傳感器,但往往需要人工巡檢、記錄,并定期通過紙質(zhì)文檔或電子文檔匯總上報。這樣不僅需要耗費大量的人力,一旦發(fā)生危險情況不但不能及時上報而且會對相關(guān)人員造成人身傷害。

應(yīng)用物理網(wǎng)技術(shù)后,通過安裝監(jiān)測環(huán)境的智能傳感器對環(huán)境參數(shù)進行自動采集,并通過網(wǎng)絡(luò)及時傳遞到安全監(jiān)控中心和管理人員手機終端,一旦發(fā)生異常,立即報警。環(huán)境數(shù)據(jù)的自動采集在大大節(jié)約了人力的同時,還有效底保證了生產(chǎn)過程的安全,避免了災(zāi)害的發(fā)生。在化工企業(yè)中往往會有存放危險品的倉儲區(qū)域,進入這些區(qū)域的人員應(yīng)該穿戴專業(yè)的防護設(shè)備。為避免其他人員誤入或者管理人員未穿防護設(shè)備擅自進入危險區(qū)域??梢赃@些安裝紅外攝像頭,并運用視頻識別技術(shù)對進入危險區(qū)域的人員識別,實現(xiàn)非法入侵報警。

2.2 智能物流

化工企業(yè)生產(chǎn)所需的原材料及成品由于其特殊性,往往需要專門的運輸設(shè)備。在運輸?shù)倪^程中一旦發(fā)生泄露,將會對公共環(huán)境造成極大的危害。運用物理網(wǎng)技術(shù),可以給每輛運輸危險品的車輛貼上RFID標簽,把產(chǎn)品的名稱、品種、數(shù)量、批次、生產(chǎn)者信息及其他必要的內(nèi)容存儲在RFID標簽中。通過GPS車輛跟蹤系統(tǒng),車輛何時從何處出發(fā)、何時到達何處都可記錄在案,并發(fā)送到相關(guān)人員的手持終端。一旦車輛發(fā)生事故立即報告指揮中心,便于及時開展救援。另外,利用RFID還可以實現(xiàn)倉庫的快速盤點,幫助管理人員隨時了解倉庫里產(chǎn)品的狀況。

2.3 智能決策

物聯(lián)網(wǎng)運用于化工企業(yè)需要建立“企業(yè)生產(chǎn)綜合信息管理平臺”。將傳感器、RFID標簽、攝像頭等感知設(shè)備自動采集的數(shù)據(jù),通過網(wǎng)絡(luò)傳遞到該平臺。各個車間的機械運轉(zhuǎn)、氣體、粉塵等環(huán)境參數(shù),物資材料日消耗、現(xiàn)場隱患排查整改、產(chǎn)品發(fā)運等信息以及各類日報表,均動態(tài)實時地顯示在監(jiān)控屏上。平臺還運用云計算技術(shù)和專家系統(tǒng)對海量數(shù)據(jù)信息進行數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計分析,提供決策支持和統(tǒng)計報表功能。同時,通過移動通信網(wǎng)絡(luò),將不同的數(shù)據(jù)信息推送到相關(guān)人員的手持終端上。除此之外,運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以實現(xiàn)原材料消耗數(shù)量的自動統(tǒng)計、耗能自能檢測、生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)檢測與故障呼叫、人員識別與考勤管理等功能,使化工企業(yè)的生產(chǎn)過程真正實現(xiàn)自動化、智能化。

3 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是未來IT發(fā)展的趨勢,具有廣闊的市場前景和發(fā)展空間,為企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營管理提供了更便捷、更智能的模式。加快物聯(lián)網(wǎng)在化工企業(yè)的應(yīng)用解決方案的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化實施,必將有助于提高企業(yè)生產(chǎn)效率和管理水平,提升企業(yè)競爭力。

參考文獻:

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【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 射頻識別 網(wǎng)絡(luò)通信 數(shù)據(jù)處理

1 物聯(lián)網(wǎng)概念的解析

關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的概念的來源,第一次正式提出,是在2005年的信息社會世界峰會上,由國際電信聯(lián)盟(ITU)第一次以正式的方式公諸于世。國際電信聯(lián)盟還指出,現(xiàn)在正處于一個無所不在的"物聯(lián)網(wǎng)"通信時代,通訊技術(shù)的進步,使得人們?nèi)粘I畋憷潭鹊玫搅藰O大地提高。在日常生活用品中嵌入一種短距離的移動收發(fā)器,就可以實現(xiàn)移動控制。信息空間的維度隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,也在朝著多方向發(fā)展。按照物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)標準、互通的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,可以實現(xiàn)對各種物品與互聯(lián)網(wǎng)的相互連接,還可以使用編碼來區(qū)分一切實物和虛擬物品,然后利用智能界面實現(xiàn)終端信息的共享。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心在于實現(xiàn)對所聯(lián)網(wǎng)物品的準確識別、精確定位、及時跟蹤以及密切監(jiān)。

2 當前物聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)研究分析

2.1 射頻識別技術(shù)

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域,比較重要的技術(shù)就是射頻識別,現(xiàn)階段常見的射頻識別系統(tǒng)一般是由RFID電子標簽、讀寫器和信息處理系統(tǒng)組成。射頻識別技術(shù)的基本工作原理是,利用讀寫器對那些編好電子標簽的物品進行讀寫和識別,然后通過無線電波技術(shù),將讀寫器識別到的物品的有效信息傳送到系統(tǒng)信息處理模塊,自動實現(xiàn)信息的采集,這樣就可以實現(xiàn)對物品的精細化、數(shù)據(jù)化管理。

2.2 傳感技術(shù)

傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作感知對傳感器的正常工作發(fā)揮著十分重要的作用,傳感技術(shù)的應(yīng)用就是建立在傳感器及傳感信息網(wǎng)絡(luò)順暢工作的基礎(chǔ)之上。一般所說的傳感器,就是指能感知被測指標,同時可以將被測指標按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的設(shè)備,傳感器有著相當廣闊的應(yīng)用空間。而傳感器網(wǎng)絡(luò)則集合了多種技術(shù)優(yōu)勢,如傳感器技術(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,它利用系統(tǒng)發(fā)展模式,可以使用各類集成化的微型傳感器協(xié)作實現(xiàn)對監(jiān)測對象的實時監(jiān)測,除此之外,還可以采集并處理周圍環(huán)境及監(jiān)測對象的基本信息。

2.3 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

可以說,網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的技術(shù)藍本,網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅速發(fā)展,為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進步和創(chuàng)新提供了信息技術(shù)通道。在傳感器網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)方面,會經(jīng)常運用到廣域網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和近距離通信技術(shù)。在廣域方面像IP互聯(lián)網(wǎng)、2G/3G移動通信、衛(wèi)星通信等都屬于其中比較成熟的技術(shù),最近幾年以iIPv6為核心的新互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,更是優(yōu)化和升級了傳統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)傳送通道。在近距離技術(shù)領(lǐng)域,當前比較成熟的主流技術(shù)基本上是以IEEE802.15.4為代表的幾種近距離通信技術(shù)。

2.4 大數(shù)據(jù)處理、云計算等信息處理技術(shù)

日常生活中,能夠制造出數(shù)據(jù)的領(lǐng)域遍布各個行業(yè),商務(wù)貿(mào)易、在線視頻圖像資料、社交網(wǎng)絡(luò)媒體信息、企業(yè)信息管理以及電子政務(wù)等等,都會涉及到大數(shù)據(jù)。計算機信息技術(shù)的迅速發(fā)展,推動了信息處理技術(shù)的進步,以大數(shù)據(jù)、云計算為代表的信息存儲、處理技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展提供了高效的數(shù)據(jù)服務(wù)功能,也是深度挖掘數(shù)據(jù)價值的技術(shù)支撐。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實際運用展望

3.1 城市管理

在城市管理過程中,智能交通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以自動檢測并報告公路、橋梁的“健康狀 況”,還可以避免過載的車輛經(jīng)過橋梁。在智能建筑利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以通過感應(yīng)技術(shù),實現(xiàn)建筑物內(nèi)照明燈能的自動調(diào)節(jié)光亮度,并進一步提高節(jié)能環(huán)保程度。

3.2 數(shù)字家庭

僅僅實現(xiàn)了電視與電腦、手機的連接,不是發(fā)展數(shù)字家庭產(chǎn)業(yè)的初衷。只有在連接家庭設(shè)備的同時,通過物聯(lián)網(wǎng)與外部的服務(wù)連接起來,才能真正實現(xiàn)服務(wù)與設(shè)備互動。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在數(shù)字化家庭方面的成熟運用,極大的提高了人們的生活便利程度。

3.3 定位導航

物聯(lián)網(wǎng)與衛(wèi)星定位技術(shù)、GSM/GPRS/CDMA移動通訊技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)相結(jié)合,能夠在互聯(lián)網(wǎng)和移 動通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)使用GPs技術(shù),使用和維護成本大大降低,并能實現(xiàn)端到端的多向互動。

3.4 現(xiàn)代物流管理

通過在物流商品中植入傳感芯片,供應(yīng)鏈上的購買、生產(chǎn)制造、包裝、裝卸、堆棧、運輸、配送分銷、出售、服務(wù)每―個環(huán)節(jié)都能無誤地被感知和掌握。這些感知信息與后臺的GIS/GPS數(shù)據(jù)庫無 縫結(jié)合,成為強大的物流信息嘲絡(luò)。

3.5 商業(yè)零售

RFID取代零售業(yè)的傳統(tǒng)條碼系統(tǒng)(Barcode),使物品識別的穿透性(主要指穿透金屬和液體)、遠距離以及商品的防盜和跟蹤有了極大改進。此外通過標簽識別和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以隨時隨地對食品生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)控,對食品質(zhì)量進行聯(lián)動跟蹤,對食品安全事故進行有效預(yù)防,極大地提高食品安全的管理水平。

3.6 數(shù)字醫(yī)療

通過使用RFID為代表的自動識別技術(shù),能夠提高醫(yī)院醫(yī)務(wù)工作人員對病人的監(jiān)控效率,減少醫(yī)療信息傳遞失真的情況發(fā)生。RFID技術(shù)與醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)及藥品物流系統(tǒng)的融合,是醫(yī)療信息化的必然趨勢。

3.7 防入侵系統(tǒng)

發(fā)達國家將大數(shù)據(jù)作為重要的情報收集手段,通過成千上萬個覆蓋地面、柵欄和低空探測的傳感節(jié)點,防止入侵者的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。日本防衛(wèi)省將從2015年開始正式研討將互聯(lián)網(wǎng)上累積的“大數(shù)據(jù)”運用于海外局勢的分析。這一舉措作為自衛(wèi)隊海外活動擴大背景下的新方案,旨在強化情報收集能力。

4 結(jié)束語

隨著信息技術(shù)和多媒體技術(shù)的快速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會越來越成熟,其應(yīng)用領(lǐng)域也會逐漸增多,我國在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域,有著不錯的發(fā)展優(yōu)勢,龐大的市場需求催生了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的傳播和擴撒。在我國以信息化帶動工業(yè)化的發(fā)展路徑指引下,未來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展會對經(jīng)濟的發(fā)展起到越來越重要的推動作用。

參考文獻

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[4]梁景原.移動網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)融合要點淺析[J].科技資訊,2010(29).

篇8

在連接無處不在的今天,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)滲入各個行業(yè)。人與人相連、人與物相連、物與物相連的“萬物互聯(lián)”時代,將對人們的生活、社會的發(fā)展帶來深刻的變革。“網(wǎng)絡(luò)”和“連接”也是今年P(guān)T展上的熱門關(guān)鍵詞。

競技5G

5G技術(shù)是未來無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主題,本次展會在5G方面,“通信國家隊”大唐電信對5G進行了全面布局,并提出了“以場景為核心,圍繞場景布局技術(shù),場景帶動應(yīng)用,打造核心技術(shù)+生態(tài)合作”的5G生態(tài)圈戰(zhàn)略。

大唐電信集團通過豐富的5G多媒體互動呈現(xiàn)以及產(chǎn)品樣機展示,勾勒出未來5G生活的美好圖景。同時會在展會首次亮相5G毫米波樣機,不僅體積小巧,通過應(yīng)用毫米波頻段,頻譜帶寬可以翻10倍,傳輸速率也可得到巨大提升,為5G實現(xiàn)1Gb/s的傳輸速率鋪設(shè)道路。同時,在“4.5G應(yīng)用藍?!闭箙^(qū),大唐電信集團也將展示從4G到4.5G再到5G的網(wǎng)絡(luò)演進路線。

通信設(shè)備制造商巨頭華為公司也將以“擁抱云時代”為主題亮相通信展,而“擁抱云時代”的前提就是強化管道。在本屆通信展上,華為將集中展示5G、4.5G、超寬網(wǎng)絡(luò)等管道技術(shù)的最新進展。展示5G網(wǎng)絡(luò)的兩大演進方向、三大核心技術(shù)和四大部署架構(gòu),全方位闡釋未來5G網(wǎng)絡(luò)演進的同時,還將展示64T64R的5G高頻和低頻原型機。在超寬接入領(lǐng)域,華為從40G PON向100G PON全面突破,最新的家庭互聯(lián)方案和商業(yè)模式也將呈現(xiàn)。

中興通訊將展示Pre 5G、5G整體解決方案、基于IT架構(gòu)的BBU等面向未來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的產(chǎn)品和解決方案。

諾基亞和上海貝爾將在展會上面向5G的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型服務(wù),助力運營商向5G演進。新服務(wù)采用了諾基亞及諾基亞貝爾實驗室的多項技術(shù),運用了在轉(zhuǎn)型與服務(wù)方面的專業(yè)知識及支持電信云、無線設(shè)計和優(yōu)化的工具。同時,諾基亞還將基于AirScale的4.5G Pro與4.9G,為運營商實現(xiàn)5G鋪平道路。

愛立信將展示其5G的發(fā)展戰(zhàn)略,5G插件,準5G核心網(wǎng),最新的設(shè)備原型以及技術(shù)應(yīng)用場景。

在今年P(guān)T展上,中國聯(lián)通將以“匠心網(wǎng)絡(luò) 精彩不斷”為展示主題,展示“產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、公眾互聯(lián)網(wǎng)、家庭互聯(lián)網(wǎng)和未來通信”四大板塊。在其未來通信板塊將展示聯(lián)通公司多項基于5G網(wǎng)絡(luò)的前沿科技及設(shè)備,包括可支持大于10Gbps的5G大數(shù)據(jù)速率傳輸?shù)腗assive MIMO技術(shù)、為未來新型基站實現(xiàn)方案可靈活適應(yīng)不同地區(qū)差異化業(yè)務(wù)需求的5G虛擬化基站。

比拼物聯(lián)網(wǎng)連接

物聯(lián)網(wǎng)方面,大唐移動將重點展示蜂窩物聯(lián)網(wǎng)部署計劃和整體解決方案。大唐移動可提供性能優(yōu)異的NB-IoT及通信模組產(chǎn)品,實現(xiàn)停車場智能管理、市政管網(wǎng)自動抄表、位置追蹤、資產(chǎn)管理等服務(wù)。同時,大唐移動還在積極推進TDD與FDD網(wǎng)絡(luò)融合,積極探索NB-IoT和eMTC技術(shù),根據(jù)客戶需求提供彈性方案。據(jù)了解,大唐移動已成為運營商物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用生態(tài)中的戰(zhàn)略合作伙伴,并與三大運營商共同開展了基于物聯(lián)網(wǎng)的一系列合作,致力配合運營商在2017年著手開始相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

而華為的物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)解決方案包括商業(yè)規(guī)劃,生態(tài)建設(shè),專業(yè)服務(wù)和1+2+1解決方案,基于運營商存量網(wǎng)絡(luò)進行平滑演進,幫助運營商快速拓展行業(yè)市場,使能多行業(yè)IoT創(chuàng)新。

諾基亞和上海貝爾將展示涵蓋了NB-IoT的連接技術(shù)、IMPACT物聯(lián)網(wǎng)管理平臺等的智能城市解決方案、融合的政企解決方案、針對互聯(lián)網(wǎng)公司的流量調(diào)優(yōu)和超大數(shù)據(jù)中心互聯(lián)方案、針對公共安全的聯(lián)動解決方案等。

愛立信將展示窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標準,愛立信水聯(lián)網(wǎng)解決方案、智能停車與車隊管理解決方案。

中國電信此次參展,展示內(nèi)容將包括六大板塊“網(wǎng)寬世界、云網(wǎng)融合、雙創(chuàng)空間、天翼物聯(lián)、智慧家庭、移動互聯(lián)”。天翼物聯(lián)展區(qū)將讓觀眾了解窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特點,以及在工業(yè)制造、遠程監(jiān)控等方面的具體應(yīng)用,體現(xiàn)依托自身集約運營的物聯(lián)網(wǎng)專用平臺,全方位打造“萬物互聯(lián)”的產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。

應(yīng)用是王道

“互聯(lián)網(wǎng)+”作為年度熱詞,在本次展會上也得到充分詮釋。中國移動在今年P(guān)T展上的展示將凸顯“連接”的概念,主展區(qū)將以“和你一起,連接未來”為主題,包括4G+業(yè)務(wù)、行業(yè)信息化解決方案、智慧家庭業(yè)務(wù)、5G發(fā)展和信息安全五大區(qū)域。在智能家居方面,將展示移動極光寬帶、魔百和、智能家居等各類和家庭業(yè)務(wù),現(xiàn)場觀眾可進行VoLTE業(yè)務(wù)、VR、咪咕游戲、音樂等現(xiàn)場體驗,讓大眾體驗到更寬、更快、更精彩的互聯(lián)網(wǎng)+服務(wù);在集團信息化方面,將展示移動云、大數(shù)據(jù)、智慧城市、車聯(lián)網(wǎng)等不同領(lǐng)域的解決方案,展現(xiàn)從芯片到平臺再到應(yīng)用的全方面研發(fā)成果。

中國聯(lián)通產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)板塊包括教育信息化、物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)等面向行業(yè)用戶的創(chuàng)新業(yè)務(wù),其中教育信息化是為“互聯(lián)網(wǎng)+教育”轉(zhuǎn)型,促進教育信息化快速規(guī)模發(fā)展的行業(yè)產(chǎn)品,包括班班通、未來教室和互動寶寶業(yè)務(wù)?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”環(huán)保云業(yè)務(wù)面向區(qū)域環(huán)境熱點,以生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)平臺為核心,為環(huán)保管理部門提供先進的、智能的、全面的環(huán)保信息化解決方案。

中國電信打造的“智慧家庭”,融合家庭娛樂、家庭智能應(yīng)用、家庭云的整體服務(wù),構(gòu)建起智能家居生態(tài)圈;為制造企業(yè)提供包含“智能制造”、“制造業(yè)服務(wù)化”和“工業(yè)云”的整體解決方案,覆蓋企業(yè)生產(chǎn)、運營、銷售全渠道。

中興通訊將展示Pre 5G、5G之路(5G整體解決方案)、未來網(wǎng)絡(luò)演進(基于IT架構(gòu)的BBU等面向未來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的產(chǎn)品和解決方案)、Big Broadband解決方案(以NG-PON2為主的10G以上backhaul解決方案)、NB-IoT為主的IoT接入解決方案。

篇9

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);信息產(chǎn)業(yè);應(yīng)用推廣;專項行動計劃

應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動,眾多專項中,最具現(xiàn)實意義的也正是“應(yīng)用推廣專項行動”。計劃方案顯示,到2015 年,我國將在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、節(jié)能環(huán)保、商貿(mào)流通、交通能源、公共安全、社會事業(yè)、城市管理、安全生產(chǎn)等領(lǐng)域開展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范,部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化推廣。為了實現(xiàn)這一目標,10個行動計劃還在頂層設(shè)計、標準制定、技術(shù)研發(fā)、政策扶持、法律保障、人才培養(yǎng)等諸多方面提出了具體措施,為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及其產(chǎn)業(yè)化解除各種束縛,使其得以輕裝上陣,迎來新一輪實質(zhì)性的增長。

示范推廣為規(guī)模應(yīng)用注能

從我國的現(xiàn)狀來看,物聯(lián)網(wǎng)在公共安全(城市安防)、交通管理(智能交通)、能源管理(智能電網(wǎng))、工業(yè)生產(chǎn)及物流等行業(yè)市場成熟度較高,在許多城市已經(jīng)開始規(guī)模化應(yīng)用。盡管如此,中國工程院院士鄔賀銓卻指出,目前我國物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用雖然很多,但很多行業(yè)主管部門和地方政府對究竟投入進去會產(chǎn)生多大效應(yīng)仍心存疑慮。因此都在試驗,沒有足夠大的動作,動作也不會那么快。這就需要國家層面給出明確的政策信號,并以國家級的示范試點為帶動,促進物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的推廣和規(guī)?;?,從而帶動整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和騰飛。

從此次行動計劃的重頭戲《應(yīng)用推廣專項行動計劃》看,到2015 年,我國通過應(yīng)用示范和應(yīng)用推廣,將形成一批物聯(lián)網(wǎng)綜合集成應(yīng)用的典型解決方案,顯著提升物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用水平,使物聯(lián)網(wǎng)成為促進經(jīng)濟發(fā)展、改善社會管理、提升公共服務(wù)的重要力量。

在工業(yè)領(lǐng)域,將以流程工業(yè)和裝備工業(yè)為重點,在煤炭、石化、冶金、汽車、大型裝備工業(yè)中各選擇4~5個重點企業(yè)開展面向生產(chǎn)過程、供應(yīng)鏈管理和節(jié)能減排的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范,推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)制造與經(jīng)營管理向智能化、精細化、網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)變,提升生產(chǎn)和經(jīng)營效率。

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,將面向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品流通管理精細化需求,選擇2~3個國家級現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)或相關(guān)重點區(qū)域,組織實施國家精準農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程,重點開展大田作物、養(yǎng)殖業(yè)和設(shè)施農(nóng)業(yè)以及農(nóng)資服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范,加快實施國家糧食儲運監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程。

在流通領(lǐng)域,將加快實施國家航空運輸物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程、集裝箱海鐵聯(lián)運物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程和集裝箱電子標簽國際航線應(yīng)用示范工程,組織實施國家遠洋運輸管理物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程、國家快遞物流可信服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程,開展進出境(集裝箱)檢驗檢疫監(jiān)管和進出境產(chǎn)品地理標志原產(chǎn)地保護物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范,提升我國物流領(lǐng)域的智能化管理水平,在城市共同配送方面開展物聯(lián)網(wǎng)示范應(yīng)用,推動技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)品標準的統(tǒng)一,加強跨區(qū)域、跨行業(yè)、跨部門物流信息的交換與共享,推動利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行統(tǒng)計信息的采集和分析挖掘,提升物流運作效率,降低物流成本。

在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域,將開展污染源自動監(jiān)控應(yīng)用示范,實現(xiàn)污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)、管理和維護,選擇2~3個河湖分布數(shù)量較多且水質(zhì)安全隱患較大的省份,支持地方開展水質(zhì)量監(jiān)測應(yīng)用示范,為實現(xiàn)水質(zhì)改善提供技術(shù)手段;選擇若干直轄市和省會城市,支持地方開展空氣質(zhì)量監(jiān)測應(yīng)用示范,對火電、鋼鐵、有色、石化、建材、化工等行業(yè)企業(yè)進行重點防控和多種污染物協(xié)同控制;選擇若干城市污水處理廠和火電廠開展污染源治污設(shè)施工況監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用示范,提高污染治理監(jiān)管水平。

在安全生產(chǎn)領(lǐng)域,將開展煤礦安全設(shè)備監(jiān)管國家物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程,加快實施國家礦井安全生產(chǎn)監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程,逐步擴大應(yīng)用規(guī)模,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建覆蓋井下人員、設(shè)備、環(huán)境等的事故預(yù)防預(yù)警和應(yīng)急處置系統(tǒng),實現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)信息的網(wǎng)絡(luò)化采集。

在交通管理領(lǐng)域,將面向交通領(lǐng)域智能化管理和調(diào)度需求,選擇2~3 個大中城市和2~3 個內(nèi)河流域,實施城市智能交通和智能航運服務(wù)國家物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程,開展車輛識別、航運服務(wù)、交通管理應(yīng)用示范,提升指揮調(diào)度、交通控制和信息服務(wù)能力,推動利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行交通統(tǒng)計信息的采集;推廣客運交通物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和智能公交系統(tǒng)建設(shè),提升公共交通的協(xié)同運行效率和服務(wù)能力;開展4~5 個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的車聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)應(yīng)用示范,包括導航定位、緊急救援、防碰撞、非法車輛查緝、打擊涉車犯罪等,促進相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,提升交通安全和社會服務(wù)水平;開展電動自行車智能管理物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范及推廣。

在公共安全領(lǐng)域,將加快實施國家重點食品質(zhì)量安全追溯物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程,深化嬰幼兒乳粉及酒類應(yīng)用,建立健全肉類、蔬菜、中藥材等重要商品追溯體系,逐步擴大監(jiān)管食品品種和應(yīng)用范圍。

在城市基礎(chǔ)設(shè)施管理領(lǐng)域,將面向城市基礎(chǔ)設(shè)施和管網(wǎng)的精確診斷和一體化管控需求,選擇5 個城市,實施城市基礎(chǔ)設(shè)施管理物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范,實現(xiàn)對地下管網(wǎng)、立交橋、井蓋設(shè)施、無線基站、城市內(nèi)澇、供排水設(shè)施、地下空間安全等狀態(tài)信息的實時采集、在線監(jiān)控、集中管理和信息共享,提高城市運行和管理水平。

在智能家居領(lǐng)域,將在大中城市選擇20 個左右重點社區(qū),開展1 萬戶以上家庭安防、老人及兒童看護、遠程家電控制以及水、電、氣智能計量等智能家居示范應(yīng)用,解決制約規(guī)?;茝V存在的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作不足、成本過高、標準不統(tǒng)一等問題,帶動智能家居技術(shù)和產(chǎn)品突破,發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢,提高人民生活質(zhì)量。

頂層規(guī)劃將針對應(yīng)用產(chǎn)業(yè)急需

由于缺少頂層設(shè)計和統(tǒng)一協(xié)調(diào),近年來,各個地方在產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點和應(yīng)用上多有布局重復(fù)的弊病,且各地對物聯(lián)網(wǎng)的概念理解不一致,政策扶持的對象也各有差異。尤其是在涉及具有重要意義的物聯(lián)網(wǎng)標準上,各個地方政府很難協(xié)調(diào)達成一致。這一方面造成本來就薄弱的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)資源的分散,另一方面各個地方政府此起彼伏的優(yōu)惠政策,也使得物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)背上了第二房地產(chǎn)的壞名聲,被業(yè)內(nèi)有識之士詬病為虛熱。專項行動計劃的出臺,在很大程度上針對的就是這些弊端。

在我國,目前標準化仍然是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要瓶頸,同時由于物聯(lián)網(wǎng)起步較晚,因此整體產(chǎn)業(yè)處于初級階段。雖然物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在很多領(lǐng)域有了實際應(yīng)用,但是遠沒有達到規(guī)模應(yīng)用階段,同時核心傳感器與傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還不夠成熟,包括RFID (射頻識別技術(shù))、M2M(機器對機器通信)等方面仍然有很多技術(shù)需要突破。當前緊迫的工作是要加快物聯(lián)網(wǎng)標準的頂層設(shè)計,確定物聯(lián)網(wǎng)標準體系和標準制定的優(yōu)先級,統(tǒng)籌謀劃國際、國家和行業(yè)標準體系建設(shè),著力突破基礎(chǔ)共性技術(shù)和關(guān)鍵核心技術(shù),確保安全和發(fā)展的主導權(quán)。

可以看到,此次出臺的行動計劃中,國家已經(jīng)充分認識到這一點,并提出了具體措施。例如,《標準制定專項行動計劃》設(shè)定的目標是,到2015 年,研制一批基礎(chǔ)共性、重點應(yīng)用和關(guān)鍵技術(shù)標準,同步推進國際國內(nèi)標準化工作,爭取在國際標準化組織/國際電工委員會(ISO/IEC)和國際電信聯(lián)盟(ITU)等國際組織中取得實質(zhì)性突破。我國將通過行動計劃的實施,重點突破關(guān)鍵技術(shù)標準,主要包括空中接口協(xié)議等射頻識別領(lǐng)域、組網(wǎng)技術(shù)等傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域、微納傳感器等智能傳感器領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)感知關(guān)鍵技術(shù)標準;超寬帶技術(shù)等短距離通信領(lǐng)域、機器到機器(M2M)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合等網(wǎng)絡(luò)傳輸領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)標準;協(xié)同信息處理、服務(wù)支撐等物聯(lián)網(wǎng)信息處理關(guān)鍵技術(shù)標準。特別值得注意的是,我國將優(yōu)先支持應(yīng)用急需的行業(yè)標準,繼續(xù)推進公安、環(huán)保、交通、農(nóng)業(yè)和林業(yè)5個重點應(yīng)用領(lǐng)域的標準化工作,新成立5個物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用標準工作組,研制40 項急需的應(yīng)用標準。后續(xù)則將重點推進各領(lǐng)域的應(yīng)用標準化工作,完善物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用標準體系,基本覆蓋各重要應(yīng)用領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)方面的專項行動同樣也將圍繞應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)急需?!都夹g(shù)研發(fā)專項行動計劃》提出,將著力突破物聯(lián)網(wǎng)核心芯片、軟件、儀器儀表等基礎(chǔ)共性技術(shù),加快傳感器網(wǎng)絡(luò)、智能終端、大數(shù)據(jù)處理、智能分析、服務(wù)集成等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,探索形成創(chuàng)新商業(yè)模式,整合創(chuàng)新資源,加強國際合作,培育和打造技術(shù)創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,支撐我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)健康快速發(fā)展。到2015 年,將突破智能傳感器、物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理與智能信息管理、行業(yè)應(yīng)用軟件等方面的關(guān)鍵技術(shù),推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與新一代移動通信、云計算、下一代互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星通信等技術(shù)融合發(fā)展,加快物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新體系和能力建設(shè),培育形成我國自主的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,全面提升我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)核心競爭力。

為了順利實施各個領(lǐng)域的應(yīng)用推廣,行動計劃還提出要加強資源整合,充分利用各部門資源積極推動物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,協(xié)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推廣過程中的資源整合與共享、信息系統(tǒng)間的互聯(lián)互通和業(yè)務(wù)協(xié)同,建立信息采集和信息開發(fā)利用的共享機制,避免形成新的信息孤島和造成資源浪費,避免重數(shù)據(jù)采集、輕數(shù)據(jù)處理和綜合應(yīng)用,避免重復(fù)建設(shè)和不合理投資。這一舉措,無疑再一次為物聯(lián)網(wǎng)的輕裝上陣解除了一道關(guān)鍵束縛。

電信運營企業(yè)將成為關(guān)鍵“三者”

在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推廣和產(chǎn)業(yè)化進程中,電信運營企業(yè)應(yīng)扮演什么角色?是應(yīng)用服務(wù)的先鋒還是通信管道的支撐,或者是運營平臺的主導?此次行動計劃給出了明確的回答:電信運營企業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)的重要提供者,物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式的前驅(qū)創(chuàng)新者,也是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的主要組成者。

在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)中,電信運營企業(yè)將成為重要的提供者,同時也是各領(lǐng)域示范工程運營推廣的主力?!稇?yīng)用推廣專項行動計劃》提出,要推動電信運營等企業(yè)開展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù),建立鼓勵多元資本公平進入的市場準入機制,支持電信運營、信息服務(wù)、系統(tǒng)集成等企業(yè)積極開展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程的運營和推廣,充分利用現(xiàn)有公共通信和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施開展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù),重視信息資源的智能分析和綜合利用,促進信息系統(tǒng)間的互聯(lián)互通、資源共享和業(yè)務(wù)協(xié)同,加強對物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)項目的投資效益分析和風險評估。

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈包括傳感器、芯片制造、設(shè)備制造、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)運營、軟件開發(fā)、內(nèi)容服務(wù)、應(yīng)用標準、行業(yè)應(yīng)用咨詢等,運營商將在其中扮演智能通信管道和運營支撐平臺的作用?!懂a(chǎn)業(yè)支撐專項行動計劃》提出,將支持與物聯(lián)網(wǎng)通信功能緊密相關(guān)的制造、運營等產(chǎn)業(yè)發(fā)展,推動物聯(lián)網(wǎng)運營服務(wù)業(yè)發(fā)展,支持高帶寬、大容量、超高速有線/無線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的融合,鼓勵運營模式創(chuàng)新,大力發(fā)展有利于擴大市場需求的專業(yè)服務(wù)、增值服務(wù)等服務(wù)新業(yè)態(tài),著力推動物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)業(yè)、軟件開發(fā)與集成服務(wù)業(yè)快速發(fā)展。《政府扶持措施專項行動計劃》提出,在國家重大科技專項“核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品”和“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)”中,加大對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的支持,重點支持傳感器器件、物聯(lián)網(wǎng)核心芯片、近距離無線通信、機器到機器無線移動通信增強、物聯(lián)網(wǎng)智能終端、物聯(lián)網(wǎng)測試儀表、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)等相關(guān)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。由此可見,通信技術(shù)的進步對于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展來說是不可或缺的。

互聯(lián)網(wǎng)和電信等傳統(tǒng)領(lǐng)域的成熟商業(yè)模式,對物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式的創(chuàng)新具有重要借鑒價值。《商業(yè)模式專項行動計劃》提出,要研究物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式系統(tǒng)中基礎(chǔ)電信運營商、增值電信業(yè)務(wù)提供商、系統(tǒng)集成商等主要個體間的相互關(guān)系、服務(wù)提供方式和收益分配機制,借鑒互聯(lián)網(wǎng)和電信等傳統(tǒng)領(lǐng)域的成熟商業(yè)模式,總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式的創(chuàng)新發(fā)展思路并制定相應(yīng)的普及推廣方案,指導建立物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游多方協(xié)作、互利共贏的新型商業(yè)模式。支持基礎(chǔ)電信運營商、增值電信業(yè)務(wù)提供商、系統(tǒng)集成商等參與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程,通過多種主體之間的競爭與合作,提升物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)服務(wù)水平。加速物聯(lián)網(wǎng)在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的融合應(yīng)用,推動物聯(lián)網(wǎng)與移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新興業(yè)態(tài)的融合發(fā)展,探索發(fā)展新的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)服務(wù)。到2015 年,形成若干應(yīng)用范圍廣、實施效果好的物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式,并借此顯著增強各方參與物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)與應(yīng)用的積極性,顯著提升我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展水平。

在亞太地區(qū)受訪的IT專業(yè)人士中,35%表示物聯(lián)網(wǎng)使企業(yè)增加了信息獲取的渠道,32%表示有利于改善服務(wù),24%表示有利于提高顧客滿意度和員工生產(chǎn)力。

作為一家由11萬名IT安全、保障、治理和風險專業(yè)人士組成的全球協(xié)會,ISACA組織的“信息科技風險與回報測量研究”詢問了ISACA會員中2 013名IT專業(yè)人士(其中包括343名亞太地區(qū)專業(yè)人士)對于主要趨勢的風險與回報的見解。

物聯(lián)網(wǎng)包括與互聯(lián)網(wǎng)及相互之間連接的設(shè)備、傳感器、車輛、測量儀表和其他物品。預(yù)計至2020年,接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備數(shù)量將達到500億臺。

亞太地區(qū)受訪者表示物聯(lián)網(wǎng)將帶來顯著的效益和風險。38%的IT專業(yè)人士表示“安全威脅上升”是最大的治理隱憂。32%的受訪者表示數(shù)據(jù)隱私性是最大的隱憂,另有8%的受訪者最擔心身份和訪問權(quán)限問題。

亞太地區(qū)半數(shù)的受訪者(50%)認為更緊密的互聯(lián)網(wǎng)連接對消費者而言效益大于風險,但受訪者也提到了消費者可能面臨的風險,特別是“不了解哪些人有權(quán)訪問收集到的信息(40%)”和“不了解信息是如何被使用的(28%)”。

ISACA國際總裁、獲得企業(yè)信息科技管治認證(CGEIT)的Tony Hayes表示:“物聯(lián)網(wǎng)將不斷發(fā)展,機構(gòu)應(yīng)制定相關(guān)策略,以保證從相互連接的設(shè)備中獲益。但是,提高設(shè)備的相互連接也會帶來安全風險。機構(gòu)還應(yīng)判斷如何保護數(shù)據(jù)?!?/p>

提高靈敏度的五個步驟

ISACA建議企業(yè)通過以下五個步驟提高在物聯(lián)網(wǎng)時代的靈敏度(AGILE):

1. A:企業(yè)必須快速行動,而不能被動反應(yīng);

2. G:管理各項計劃和活動,確保數(shù)據(jù)安全性,防范風險;

3. I:識別預(yù)期效益并確定測量方法;

篇10

關(guān)鍵詞:起重機;物聯(lián)網(wǎng);動態(tài)監(jiān)管;監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2013)01-0054-03

0 引 言

起重機是一種廣泛應(yīng)用于冶金、交通、電力、建筑、采礦、化工、造船、港口等工業(yè)生產(chǎn)的特種設(shè)備。目前,起重機不僅使用數(shù)量在不斷擴大,同時也正在向大型化、高速化、自動化和多功能復(fù)雜化方向發(fā)展。國內(nèi)外每年都因起重設(shè)備、起重作業(yè)造成大量的財產(chǎn)損失以及人身傷害事故。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,隨之而來的起重機事故也越來越多,在全部產(chǎn)業(yè)部門的事故中,起重機械傷害事故約占總數(shù)的20%左右。我國隨著起重機械使用數(shù)量的增多,起重機械傷害事故占全部工業(yè)企業(yè)傷亡事故的比例也呈逐年上升的趨勢,近年已經(jīng)達到15%左右。

為此,國家出臺了一系列有關(guān)起重機安全管理的法律、法規(guī)、規(guī)范和標準文件,其中都要求加強對起重機運行的日常維護和監(jiān)控,確保設(shè)備安全運行。在國家質(zhì)檢總局的《“十二五”特種設(shè)備安全與節(jié)能發(fā)展規(guī)劃》的第一大類“信息化工程”中明確提到:“在電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設(shè)施、移動式特種設(shè)備等領(lǐng)域,鼓勵和支持生產(chǎn)、使用、維保單位對設(shè)備實施基于物聯(lián)網(wǎng)的遠程動態(tài)監(jiān)測、診斷和監(jiān)控”。在國質(zhì)檢特聯(lián)[2011]137號文(即《大型起重機械安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)實施方案》)中明確規(guī)定:“2012年,對大型起重機械,所有生產(chǎn)和使用單位要在本單位內(nèi)對應(yīng)每個品種(至少一臺大型起重機械)要安裝一套安全監(jiān)控管理系統(tǒng),以鞏固和推廣前期試點成果。2013年,要逐步在所有新制造的大型起重機械中全部安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)。全面推進、取得實效。從2014年開始,在所有在用的大型起重機械上全部安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)。2015年底,尚未安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的大型起重機械,將不準使用?!?/p>

由此可見,對起重機的動態(tài)監(jiān)管已經(jīng)越來越受到重視。目前,動態(tài)監(jiān)管在制度上已經(jīng)得到保證,而在技術(shù)層面上,為了實現(xiàn)起重機的動態(tài)監(jiān)管,則必須依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等先進手段。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的最初概念是在1999年提出的,其被視為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用擴展。2005年,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上,國際電信聯(lián)盟正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。把物聯(lián)網(wǎng)定義為:通過各種信息傳感設(shè)備,如傳感器、射頻識別(RFID)技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外線感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù),實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程,采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息,與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實現(xiàn)物與物、物與人,所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接,以方便識別、管理和控制。

物聯(lián)網(wǎng)包括RFID、傳感網(wǎng)、M2M和兩化融合四大關(guān)鍵領(lǐng)域。其中,RFID是指射頻識別技術(shù),又稱電子標簽、無線射頻識別,是一種通信技術(shù),可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù),而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。傳感網(wǎng)是指一種隨機分布的、集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信單元的微小節(jié)點,通過自組織的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)。M2M是將數(shù)據(jù)從一臺終端傳送到另一臺終端,也就是機器與機器的對話。從廣義上講,M2M可代表機器對機器、人對機器、機器對人、移動網(wǎng)絡(luò)對機器之間的連接與通信,它涵蓋了所有實現(xiàn)在人、機器、系統(tǒng)之間建立通信連接的技術(shù)和手段。兩化融合是指電子信息技術(shù)廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),信息化成為工業(yè)企業(yè)經(jīng)營管理的常規(guī)手段。信息化進程和工業(yè)化進程不再相互獨立進行,不再是單方的帶動和促進關(guān)系,而是兩者在技術(shù)、產(chǎn)品、管理等各個層面相互交融,彼此不可分割,而這將催生工業(yè)電子、工業(yè)軟件、工業(yè)信息服務(wù)業(yè)等新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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,包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、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和采集信息。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,主要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)特性主要體現(xiàn)在其應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi),目前,綠色農(nóng)業(yè)、工業(yè)監(jiān)控、公共安全、城市管理、遠程醫(yī)療、智能家居、智能交通和環(huán)境監(jiān)測等各個行業(yè)均有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的嘗試,某些行業(yè)已經(jīng)積累了一些成功的案例。

2 起重機動態(tài)監(jiān)管

起重機的動態(tài)監(jiān)管是指在起重機整個運行壽命周期中,為準確掌握起重機的使用狀態(tài),由各級安全監(jiān)察部門和監(jiān)督檢驗單位通過現(xiàn)場安全監(jiān)察和強制檢驗,采用現(xiàn)代化科技手段和管理手段,依法對特種設(shè)備安全狀況進行實時跟蹤管理的全過程。這一過程中主要應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段包括RFID技術(shù)、GIS技術(shù)、傳感器技術(shù)、M2M技術(shù)以及智能處理技術(shù)等。動態(tài)監(jiān)管技術(shù)在起重機中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在四個方面。

2.1 運行狀態(tài)監(jiān)控

對于起重機運行狀態(tài)量的監(jiān)控主要依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的傳感器技術(shù)和GIS技術(shù)等,監(jiān)控的起重機主要運行狀態(tài)量包括起重量、起重力矩、起升高度、大小車運行位置以及各種安全保護裝置工作情況等。

國家標準GB/T 28264—2012《起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》中規(guī)定了起重機運行狀態(tài)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的構(gòu)成、性能要求、試驗方法和系統(tǒng)的檢驗等。該系統(tǒng)作為起重機電控系統(tǒng)的一種功能要求,大部分狀態(tài)量的獲取都需要依靠傳感器等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

上海交通大學對塔式起重機遠程虛擬監(jiān)控建模與運行進行了可視化研究,其利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)塔式起重機遠程監(jiān)控系統(tǒng),基于DirectX技術(shù)構(gòu)架虛擬化場景,實現(xiàn)了一個三維、高度逼真、實時交互的監(jiān)控系統(tǒng)。太原科技大學研發(fā)了一種多臺塔式起重機遠程動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)基于WEB實現(xiàn)多臺塔式起重機的遠程動態(tài)監(jiān)控,通過該系統(tǒng)可實現(xiàn)多臺塔式起重機網(wǎng)絡(luò)化動態(tài)監(jiān)控,然后通過無線通信技術(shù)、信源壓縮編碼、信源編碼技術(shù)的應(yīng)用,可有效實現(xiàn)多臺塔式起重機的集中管理。西南交通大學設(shè)計的橋門式起重機智能監(jiān)控系統(tǒng),是一種基于AT89C5131的智能監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)能實時測量和記錄起重機的作業(yè)參數(shù),對起重機運動部件的位置和鋼絲繩傾擺角進行監(jiān)控。浙江省特種設(shè)備檢驗研究院研制了一種橋門式起重機智能控制及GPRS監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)可記錄起重機的運行狀態(tài),同時具有設(shè)置檢查項功能、黑匣子功能和GPRS遠程數(shù)據(jù)傳輸功能。

2.2 金屬結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)控

金屬結(jié)構(gòu)作為起重機工作時的承載結(jié)構(gòu),其受力狀態(tài)和損傷程度關(guān)系著整機的使用安全。對于起重機金屬結(jié)構(gòu)的狀態(tài)監(jiān)控,主要依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的傳感器技術(shù),同時結(jié)合了傳統(tǒng)壓電傳感器、光纖光柵傳感器以及聲發(fā)射等無損檢測方法。

中國特種設(shè)備檢測研究院設(shè)計并開發(fā)了一種大型起重機健康監(jiān)測系統(tǒng),該系統(tǒng)主要包括光纖傳感子系統(tǒng)、解調(diào)子系統(tǒng)、健康監(jiān)測診斷與管理子系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)可以可靠、安全、方便地對起重機的結(jié)構(gòu)應(yīng)力數(shù)據(jù)進行采集,實現(xiàn)在各種環(huán)境下的起重機結(jié)構(gòu)長期實時監(jiān)測。天津港進行了基于虛擬儀器技術(shù)的岸橋應(yīng)力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計,該系統(tǒng)以Labview軟件為開發(fā)平臺,是結(jié)合數(shù)據(jù)采集卡進行的一種岸橋金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)控系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)岸橋鋼結(jié)構(gòu)重點部位應(yīng)力應(yīng)變信號的高速同步采集和實時監(jiān)測與分析等功能。

2.3 人機互認管理系統(tǒng)

起重機的人機互認管理系統(tǒng)主要依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的RFID技術(shù)和傳感器技術(shù)來實現(xiàn)人與機器之間的智能識別,可從技術(shù)上保證操作人員與起重機的一一對應(yīng)關(guān)系。

南京市特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院研發(fā)的基于物聯(lián)網(wǎng)的起重機人機互認監(jiān)控系統(tǒng),利用RFID自動識別技術(shù)來對起重機作業(yè)人員實施身份識別,并根據(jù)人員身份對起重機進行控制,從而實現(xiàn)起重機的正常作業(yè)、檢修運行的監(jiān)控管理。管理員、點檢員和操作工進入起重機后,首先要通過RFID身份識別裝置進行身份權(quán)限識別,不同的身份權(quán)限可以進行不同的起重機操作,在起重機作業(yè)人員通過身份識別后才可開啟起重機,實現(xiàn)正常的起重機作業(yè)。當管理人員登陸鎖定起重機后,其他人員均不可再登陸,直到管理人員解除鎖定。管理人員可以授予不同作業(yè)人員的起重機操作權(quán)限。上海智大電子有限公司研制了一種基于AVR單片機的起重機操作檢測裝置,其利用AVR單片機ATmega16為處理器進行起重機操作的規(guī)范監(jiān)測,可實時監(jiān)測起重機的操作規(guī)范,并記錄違規(guī)操作的類型和發(fā)生的時間。

2.4 故障識別診斷技術(shù)

對起重機的故障識別診斷,首先需要利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的傳感器技術(shù)獲得起重機的狀態(tài)量,再依靠神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等智能技術(shù)對獲取的狀態(tài)量數(shù)據(jù)進行處理,從而實現(xiàn)故障的預(yù)期識別與診斷。

Sparrows集團開發(fā)的“MIPEG起重機監(jiān)控系統(tǒng)”不僅能監(jiān)測和記錄起重機的負荷數(shù)據(jù),還可以對數(shù)據(jù)進行分析,并在出現(xiàn)故障時發(fā)出警告,同時還具有3D限制回轉(zhuǎn)操作顯示器。韓軍等人利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)診斷橋式起重機軸承故障,其根據(jù)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的滾動軸承故障振動診斷技術(shù),并利用信號的時域特征參數(shù)和頻域特征參數(shù)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入信號,從而建立了一種故障診斷系統(tǒng)并進行試驗。

3 結(jié) 語

目前,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的起重機動態(tài)監(jiān)管主要集中應(yīng)用在運行狀態(tài)監(jiān)控、金屬結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)控、人機互認管理以及故障識別診斷等四個方面,而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包含的內(nèi)容十分廣泛,并在不斷的發(fā)展之中。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益發(fā)展,今后可以從以下幾個方面進行更加完善的起重機動態(tài)監(jiān)控:

(1) 云計算、云存儲技術(shù)的使用。云計算和云存儲是一種通過互聯(lián)網(wǎng)方式提供的動態(tài)可伸縮虛擬化資源的計算和存儲模式。通過該模式在起重機動態(tài)監(jiān)控中的應(yīng)用,可以節(jié)省起重機的本地資源,實現(xiàn)各臺起重機之間的數(shù)據(jù)交換和對比,防止本地數(shù)據(jù)丟失,保證動態(tài)監(jiān)控數(shù)據(jù)的安全和長期性。

(2) 多網(wǎng)融合技術(shù)的使用。目前,起重機的動態(tài)監(jiān)控多使用ZigBee等低速短距離無線傳輸方式,而包括電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、電網(wǎng)在內(nèi)的相互滲透和兼容的多網(wǎng)融合技術(shù),則可形成統(tǒng)一的信息通信網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)的互相結(jié)合,將使動態(tài)監(jiān)控更加快捷和便利。

(3) 人工智能的使用。人工智能是使用計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為,主要包括計算機實現(xiàn)智能的原理來制造類似于人腦智能的計算機,使計算機能實現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。在起重機動態(tài)故障診斷中,采用人工智能,可以使故障預(yù)判行為更加合理和科學。

參 考 文 獻

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