物联网在工业中的应用（精选）

第一篇：物联网在工业中的应用（精选）

物联网应用促进工业信息化

随着传感器网络(WSN)、无线射频识别(RFID)以及微电子机械系统(MEIVIS)等技术的不断成熟，扩展了人们对信息获取和使用的能力，并将提高制造效率、改善产品质量、降低产品成本和资源消耗、为用户提供更加透明和个性化的服务。在未来新型工业化发展进程中，物联网的应用则将是促进工业自动化与管理信息化水平持续提升的重要途径。积极开展物联网技术在不同行业和领域的深入应用，顺应了工业管理与控制技术的发展趋势，对实现新型工业化，提高产业竞争力，创新工业生产、管理和经营模式和发展低碳工业具有重大意义。同时，它对于提升我国工业自主创新能力、实现产业结构转型升级和跨越发展无疑是一个重要手段。

（一）物联网在工业中应用是工业信息技术发展的必然趋势

成为促进工业控制能力与管理水平持续提升的重要途径信息技术的发展提高了工业领域数据采集(信息获取)、传递和信息处理方面的能力，进而推动了工业生产的控制与管理手段的进步。传统应用中简单的数据采集将发展成为具备智能处理能力的信息获取，并进一步向着网络化和微型化的方向发展；数据传输的数字化和网络化已然成为现实，形成了集散式系统、场地总线等新的工业控制基础设施；生产管理逐渐从生产企业内部扩大到从设计、制造、销售到回收的整个生产链；在设计，制造、工业生产控静j算法、企业生产组织模式、集成技术及支撑软件平台、现代物流、供应链、电子商务等方面大量控制和管理技术及系统软件应运而生。

随着传感技术、网络通信技术和信息技术的不断发展，信息获取与识别技术的手段和途径将越来越丰富，信息传递技术的渠道更加便利，信息的处理、检索、分析和利用更加智能，极大地提升了人们对工业环节、工业设备、工业环境、工业活动、工业产品的感知、控制与管理能力。作为物联网概念下的无线传感网和工业无线技术、RFID等技术的诞生，更促进了这一发展趋势的深入。RFID技术、无线传感网和工业无线网络无疑将成为未来企业信息化和自动化的新技术和新基础设施。

（二）物联网应用涉及工业领域多个方面

1、制造业供应链管理

物联网应用于企业原材料采购、库存、销售等领域，通过完善和优化供应链管理体系，提高了供应链效率，降低了成本。空中客车（Airbus）通过在供应链体系中应用传感网络技术，构建了全球制造业中规模最大、效率最高的供应链体系。

2、生产过程工艺优化

物联网技术的应用提高了生产线过程检测、实时参数采集、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平。生产过程的智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护水平不断提高。钢铁企业应用各种传感器和通信网络，在生产过程中实现对加工产品的宽度、厚度、温度的实时监控，从而提高了产品质量，优化了生产流程。

3、产品设备监控管理

各种传感技术与制造技术融合，实现了对产品设备操作使用记录、设备故障诊断的远程监控。GE Oil&Gas集团在全球建立了13个面向不同产品的i-Center，通过传感器和网络对设备进行在线监测和实时监控，并提供设备维护和故障诊断的解决方案。

4、环保监测及能源管理

物联网与环保设备的融合实现了对工业生产过程中产生的各种污染源及污染治理各环节关键指标的实时监控。在重点排污企业排污口安装无线传感设备，不仅可以实时监测企业排污数据，而且可以远程关闭排污口，防止突发性环境污染事故的发生。电信运营商已开始推广基于物联网的污染治理实时监测解决方案。

5、工业安全生产管理

把感应器嵌入和装备到矿山设备、油气管道、矿工设备中，可以感知危险环境中工作人员、设备机器、周边环境等方面的安全状态信息，将现有分散、独立、单一的网络监管平台提升为系统、开放、多元的综合网络监管平台，实现实时感知、准确辨识、快捷响应、有效控制。

（三）物联网技术促进工业领域节能减排

我国工业自动化和信息化水平为发展工业物联网提供了良好的基础条件，与此同时，国家两化融合战略、产业振兴战略的提出，对信息技术在传统产业的融合应用方面提出新的要求。我国制造业面临着提高生产制造效率、实现节能减减排和完成产业结构调整的战略任务，物联网技术的工业领域应用将对企业的生产、经营和管理模式带来深刻变革，特别是对于精度要求极高的超精密加工制造，高温、高压、高湿、强磁场、强腐蚀等极端条件下的制造加工等领域产生不可估量的影响。

作为世界制造大国，我国现有工业规模为发展物联网提供了良好的市场空间和基础条件。特别是制造业领域，产业链长、企业规模大、产业结构复杂，为物联网发展提供了市场优势。同时，国内通信服务与通信制造产业能力较强，具备建立工业物联网应用的网络基础。

工业领域是我国“耗能污染大户”，工业中的化学需氧量、二氧化硫排放量分别占全国总排放量的38%和86%。因此，推行节能减排，倡导低碳经济，重点在工业。通过以物联网为代表的信息领域革命性技术来改造传统工业，是我国低碳工业发展的迫切需求和必由之路。利用物联网技术，人们可以以较低的投资和使用成本实现对工业全流程的“泛在感知”，获取由于成本原因无法在线监测的重要工业过程参数，并以此为基础实施优化控制，来达到提高产品质量和节能降耗的目标。通过发展物联网技术将极大提升工业控制领域的节能减排。

总的来说，工业技术发展、产业政策、经济环境的变化和市场巨大的需求无不表明着我国工业领域自动化与信息化急需跨越式发展。以物联网作为下一代制造信息服务基础设施，将大幅度提高制造效率、改善产品质量、降低产品成本和资源消耗，为用户提供更加透明和个性化的服务，大大提高生产效率。因此，发展工业物联网技术是推动我国工业自动化与信息化发展的关键。

第二篇：传感器在物联网中的应用

提到智能时代，不得不提的就是物联网和传感器，物联网就是整个的智能网络，传感器则是一个重要的组成部分。如果将物联网比作一个人，那传感器就是神经末梢，是全面感知外界的最核心元件。传感器就是将外界的各种信息转换为可测量可计算的电信号，经过设置的程序输出结果，发送指令使各种事物可以不由人控制而只是由外界条件的变化自觉地调整行为。

物联网，传感器早已渗透日常生活中的每一个领域，上至宇宙海洋，下至医学日用，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。现在只是智能技术的最初阶段，例如：图像传感器，指纹传感器，压力传感器等，人类需求的不断提升，必然导致其技术的不断进步创新。

一、物联网概念与定义

物联网(TheInternetofthings)的概念是在1999年提出的,它的定义很简单:把所有物品通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

现在对物联网的定义至少有几十种,都是不同领域专家从不同领域定义的,我们取几种有代表性的供大家参考: 1.英语中“物联网”一词:InternetofThings,可译成物的互联网。

2.2005年ITU关于物联网的定义:是一个具有可识别,可定位的传感网络。3.经过与无线网络(也含固定网络)连接,使物体与物体之间实现沟通和对话,人与物体之间实现沟通与对话。能实现上述功能的网称为物联网。

4.作者比较赞成一种基于泛网及其多制式、多系统、多终端等综合的物联网的定义——或称为广义物联网。

二、国内外物联网发展现状

从国际上看,欧盟、美国、日本等国都十分重视物联网的工作,并且已作了大量研究开发和应用工作。如美国把它当成重振经济的法宝,所以非常重视物联网 和互联网的发展,它的核心是利用信息通信技术(ICT)来改变美国未来产业发展模式和结构(金融、制造、消费和服务等),改变政府、企业和人们的交互方式 以提高效率、灵活性和响应速度。按欧盟专家讲,欧盟发展物联网先于美国,确实欧盟围绕物联网技术和应用作了不少创新性工作。在北京全球物联网会议上,他们 介绍了《欧盟物联网行动计划》(Internetofthings-AnactionplanforEurope)其目的也是企图在“物联网”的发展上引 领世界。

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

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

三、传感器在物联网中的应用

一说到传感器,可能大家就会往小的方面想,在物联网的大概念下,一个泛在的物联网系统,随着参照物的不同,传感器可以是一个“大”的“智能物件”, 它可以是一个机器人、一台机床、一列火车,甚至是一个卫星或太空探测器。物联网关注传感器的实际应用,下面是按应用方式进行的分类。

1.液位传感器:利用流体静力学原理测量液位,是压力传感器的一项重要应用,适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的液位测量。

2.速度传感器:是一种将非电量(如速度、压力)的变化转变为电量变化的传感器,适应于速度监测。

3.加速度传感器:是一种能够测量加速力的电子设备,可应用在控制、手柄振动和摇晃、仪器仪表、汽车制动启动检测、地震检测、报警系统、玩具、结构 物、环境监视、工程测振、地质勘探、铁路、桥梁、大坝的振动测试与分析,以及鼠标,高层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。

4.湿度传感器:分为电阻式和电容式两种,产品的基本形式都为在基片涂覆感湿材料形成感湿膜。空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后,元件的阻抗、介质常数发生很大的变化,从而制成湿敏元件,适用于湿度监测。

5.气敏传感器:是一种检测特定气体的传感器,适用于一氧化碳气体、瓦斯气体、煤气、氟利昂(R11、R12)、呼气中乙醇、人体口腔口臭的检测等。

6.压力传感器:是工业实践中最为常用的一种传感器,广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

7.激光传感器:利用激光技术进行测量的传感器,广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等。

8.MEMS传感器:包含硅压阻式压力传感器和硅电容式压力传感器,两者都是在硅片上生成的微机械电子传感器,广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等。

9.红外线传感器:利用红外线的物理性质来进行测量的传感器,常用于无接触温度测量、气体成分分析和无损探伤,应用在医学、军事、空间技术和环境工程等。

10.超声波传感器:是利用超声波的特性研制而成的传感器,广泛应用在工业、国防、生物医学等。

11.遥感传感器:是测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具,用在地表物质探测、遥感飞机上或是人造卫星上。

12.视觉传感器:能从一整幅图像捕获光线数以千计的像素,工业应用包括检验、计量、测量、定向、瑕疵检测和分捡。

虽然,物联网的产业供应链包括传感器和芯片供应商、应用设备提供商、网络运营及服务提供商、软件与应用开发商和系统集成商。但是,作为“金字塔”的 塔座,传感器将会是整个链条需求总量最大和最基础的环节。“传感器是物联网技术的支撑、应用的支撑和未来泛在网的支撑,传感器感知了物体的信息,RFID 赋予它电子编码,传感网到物联网的演变是信息技术发展的阶段表征。”

0905094128 刘继源

第三篇：物联网在铁路运输中的应用

物联网在铁路运输中的应用

郑继伟，周伟智，钟源，赵延

（计算机研究生六班）

摘 要：物联网技术的发展势必会给中国铁路运输领域带来深刻变化和深远的影响。本文主要阐述和分析了物联网最关键的技术——RFID射频识别技术，以及它的工作原理，并且通过结合物联网在铁路运输行业领域中的早期的应用实例，提出了物联网在我国铁路运输领域的发展方向和推广方案。期望在未来的铁路运输领域信息化中，物联网技术能够得到更广泛，更深入的应用。关键词：物联网，铁路信息化，RFID射频识别，车号自动识别系统

The Application of IOT in Railway-Transportation ZHENG ji-wei, ZHOU wei-zhi, ZHONG yuan, ZHAO yan

(Graduate Class 6)

Abstract: The development of Internet of things technology will bring about profound changes and far-reaching effects in the field of railway transportation.This paper mainly describes and analyzes the key technology of The Internet of things – RFID, and its working principle, and put forward the development direction and some promotion schemes in the area of railway transportation from some early applications.We look forward The Internet of things to be more extensive and deeper application in the informatization construction of railway transportation.Keyword: The Internet of things, Railway Infomationization, RFID, ATIS 1.引言

纵观铁路发展历史，从1825年铁路在英国诞生以后，铁路经历了从大发展到被冷落的过程。但现如今，铁路又成为全球发展的热点。在全球铁路的飞速发展中，我们中国的表现令世界惊叹。近几年来，中国铁路系统的发展更是有着相 当大的增长后发优势，中国有机会建设世界最领先的铁路系统。统计资料显示，截至2010年底，全国铁路营业里程达到9.10万公里，居世界第二。其中，高铁投入运营里程达8358公里，高速铁路运营里程高居世界第一。

回顾铁路的发展，我们可以发现中国铁路在全球化的进程中走向世界也成为必然趋势。我国铁路正在朝着高速铁路、客运专线方向发展。未来5至10年，我国快速铁路和高速铁路将会有很大的发展。目前大力推进实现信息化是推动铁路和高速铁路发展的迫切和必然要的需求。在不同的发展时期，铁路信息化的目标是不同的，而未来的几年中，基于RFID射频技术的物联网在铁路运输当中的应用将会是21世界铁路现代化的最重要任务。

2.研究背景和现状

铁路运输信息化建设的目标就是将信息技术应用于现代铁路的运输生产、管理和营销，从而提高生产效率，减轻劳动强度，保障运营安全。由于传统铁路信息管理系统的不足，随着铁路系统的多次提速，客户对于信息量的需求以及信息的实时性有了更高的要求，而且伴随着RFID射频技术以及传感网络技术的不断进步，基于这些技术从而实现物联网在高速铁路运输上的全面应用也变为可能。

铁道部已经成功实施了一个信息系统——车号自动识别系统，其中采用了RFID技术，通过把RFID技感应安装到铁路、桥梁及一些关键的设施利用物联网使现有的信息网整合起来实现对于铁路的设备、基础设施全面的管理，实现铁路客运管理的智能化推进信息组织建设。还有红外线列车轴温检测系统，通过在铁路沿线区间设置的红外线轴温探测设备，将热轴故障及时通过传输回线将信息传输到控制系统中心，有效地跟踪检测轴温变化，及时发现热轴故障。这些都是目前国内铁路运输上的物联网应用。当然，随着3G建设和其在铁路覆盖的完善，为公网运营商进入铁路物联网世界提供了网络和铁路应用服务的基础。

3.物联网与铁路运输的关系

铁道部信息技术中心拥有强大的初级物联网信息资源。信息技术中心拥有充沛的网站资源，能提供丰富的业务接口；拥有以6E（电子货票、电子运单、电子查询、电子保价、电子理赔、电子支付）为核心的信息管理手段；拥有LAIS 系统、5T系统、红外线实时货车、货运追踪信息等独有的IT产业，为货物的实时追踪提供支持；拥有全国统一IT网络，虚拟网与实体网统一，可以建设统一数字通讯网，为现代物流提供远程支持；拥有铺设世界一流传感网的能力与手段；拥有为各中小企业或各企直通提供私有云计算平台和建设虚拟信息中心的能力；拥有与网络厂商和媒体的合作优势，与阿里巴巴、经济网、人民铁道网有很密切的合作关系；拥有建设新型Home Office系统的能力，铁路运输本身即含绿色、环保、低碳、创新、可持续发展的意义。

物联网在铁路物流很多方面都起到重要作用。首先，能显著提高仓储与包装整理的安全效率。通过计算机和无线射频识别技术管理，实现了信息的实时化，一般统计，可减少存储量17%，提高工作人员效率32%。库存货物堆码实行分层叠加，提高仓库利用率2至3倍，并实现了库存货物的实时管理，大大提高了仓库周转率。其次，货物的装卸搬运焕然一新。无线射频识别技术好像是为物流业量身定做的：原先商品的存货量统计缺乏准确性，填写的货物订单往往不规范，不能及时清点货物，不知道货物在哪个环节损失或被盗窃了，需要耗费许多人来清点和短途搬运货物。实现物联网管理后，电子标签自动引导装卸机械作业或传送带装卸作业，大幅度地提高了劳动生产率，降低了劳动强度。然后，能使配送环节与物流各要素融为一体。如果物流配送过程中应用了无线射频识别技术，它能缩短作业流程，增加物流中心吞吐量；同时操作透明化了，这大大改善了作业质量，任何物品出厂后，一直处于被跟踪的范围，流转中大大减少可能的遗漏和差错；它还降低了流转费用，实现无纸操作，极大提高了管理水平。据有关统计，应用无线射频识别技术，可减少库存10%~30%以上，降低损耗50%左右，提高存储率，销售收入增加2%~10%。物流配送更加顺畅合理，节约成本。最后，物联网技术应用实现了人物相联、物物相联，它能把电子商务提升到新阶段。

4.物联网技术概述

物联网又叫传感网，指的是将各种信息传感设备，如RFID射频识别装置，红外感应器，GPS全球定位系统，激光扫描器等各种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，进行信息交换和通讯，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，从而给物体赋予智能，实现人与物体之间的互联，或者是物体与物体之 间的互联。

物联网的概念是在1999年提出的。当时基于互联网、RFID技术、EPC标准，在计算机互联网的基础上，利用射频识别技术、无线数据通信技术等，构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网“Internet of things”（简称物联网），这也是在2003年掀起第一轮华夏物联网热潮的基础。

和传统的互联网相比，物联网具有鲜明的特征：

首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。

其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。

另外，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同的用户不同需求，发现新的应用领域和应用模式。

支撑物联网的技术主要有以下四种，他们之间的关系如图Figure 1所示：

Figure 1物联网四大支撑业务群

1.RFID射频技术：一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

2.传感网：借助于各种传感器，探测和集成包括温度、湿度、压力、速度等物质现象的网络。具有实时数据采集、监督监控和信息共享与存储管理等功能。传感网技术使得目前的网络技术的功能得到极大的拓展，使通过网络实时监控各种环境、设施及内部运行机理等成为可能。3.M2M：广义上M2M可代表机器对机器（Machine to Machine）人对机器（Man to Machine）、机器对人（Machine to Man）、移动网络对机器(Mobile to Machine)之间的连接与通信，它涵盖了所有实现在人、机器、系统之间建立通信连接的技术和手段。

4.两化融合：两化融合是信息化和工业化的高层次的深度结合，是指以信息化带动工业化、以工业化促进信息化，走新型工业化道路；两化融合的核心就是信息化支撑，追求可持续发展模式。5.RFID射频识别技术

物联网是利用无所不在的网络技术建立起来的，其中最重要的技术就是RFID(Radio Frequency Identification)射频识别技术。RFID系统由三部分组成：标签(Tag)，即射频卡，由耦合元件及芯片组成，芯片中存储着由管识别对象的信息，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信；阅读器是用于读取或者写入标签信息的设备；天线用于在标签和读取器之间传递射频信号。

RFID技术的基本工作原理并不复杂：阅读器会通过发射天线发送一定频率的射频信号，当标签(Tag)进入该信号场后，接受阅读器(又说解读器)发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量将标签(即射频卡)内存储的信息发送出去；然后，阅读器通过接受天线接受到从标签发送来的载波信号，并对接受的信号进行解调和解码后，送到后台中央信息主系统进行有关数据的处理；最后，主系统根据逻辑运算推断该卡的合法性，针对不同设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。如图Figure 2。

Figure 2 RFID基本工作原理和基本组成

关于射频卡的技术标准，由于目前生产RFID产品的很多公司都采用自己的标准，所以国际上还没有统一的标准。目前可供射频卡使用的标准有ISO10536、ISO14443、ISO15693和ISO18OOO。应用最多的是ISO14443和ISO15693，这两个标准都由物理特性、射频功率和信号接口、初始化和反碰撞以及传输协议四部分组成。

6.RFID射频识别技术应用

早在2001 年，RFID 技术就已经运用在铁路车号自动识别系统中，成为物联网目前在我国铁路运输领域运用最早的成熟典范。过去车号的抄录和汇总全靠口念、笔记、手抄的人工方式进行，错漏多、效率低，劳动强度大，由于漏抄车号造成了铁道部货车占用费的大量流失。此外，铁路用货车数量庞大，车辆分散于全国各地，铁道部每年都需要抽调大量人力、物力进行清查、盘点，耗时费力。在采用车号识别技术以后，铁路车辆管理系统实现了统计的实时化、自动化，降低了管理成本。

该系统主要由车辆标签、地面AEI设备、车站CPS设备、列检复示系统、铁路局AEI检测中心设备、标签编程网络等部分组成。其工作流程是：先将车号信息及车辆的技术参数信息输入车辆标签内部存储器(装载在机车底部)；由地面的AEI设备实时准确地完成对列车车辆标签信息的采集，并将采集的信息进行处理，通过专线传输到车站CPS设备；CPS 管理设备完成AEI 采集数据的处理，并向列检复示系统转发数据，为车辆管理和设备维护提供可靠信息。在此期间，由铁路局AEI监控中心设备实时监测每台地面AEI 的工作状态，协调、指挥AEI 设备维护，确保AEI 设备良好运用，并实时接收AEI 采集的列车、车号数据和每台AEI 产生的故障信息和设备状态信息，通过对故障信息和设备状态信息进行分析，及时了解地面AEI 设备的工作状态，对故障及时处理，同时还可以监测货车标签的工作状态。标签编程网络的主要功能是在标签安装前，将车辆信息写入标签内存的网络系统，防止出现错号、重号车，并对丢失损坏的标签进行补装。

ATIS的网络拓扑结构图，如图Figure 3。

Figure 3 ATIS的网络拓扑结构图

该系统的投入使用，不仅实现了对列车车次、车号的自动识别、实时跟踪和故障车辆的准确预报、动态管理等主要功能，大大提高了车辆利用水平和运输组织效率，同时也为我国铁路探索更加科学化、现代化、智能化的管理模式提供了有益的实践经验，为物联网技术在我国铁路运输领域的普遍应用奠定了良好基础。

7.物联网在铁路运输的发展方向

近年来，随着我国高速铁路、客运专线建设步伐的加快，对铁路信息化水平的要求越来越高，铁路通信信息网络也正朝着数据化、宽带化、移动化和多媒体化的方向发展，各方面的条件已经基本满足了物联网在铁路运输领域的推广和应用。其中，在以下几个方面尤为值得关注和期待：

1.客票防伪与识别：如果铁路客票采用RFID 电子客票，其电子芯片的内部数据是加密的，只有特定的读写器可以读出数据，这将是对造假者以沉重打击。同时车站及车上的检票人员只需通过便携式的识读器对车票上的RFID 电子标签进行读取，并与数据库中的数据进行比对就可以辨别车票的真伪，大大加快了旅客进出站的速度，为方便车站组织旅客乘降提供了便利。

2.站车信息共享：目前铁路在站车信息共享方面还很不成熟，造成的经济 8 损失以及旅客列车资源浪费的现象还比较严重。如果利用RFID 技术的网络信息共享性，可以及时将车站的预留客票发售情况反馈给车上，同时将车上的补票情况反馈给车站，就可以清楚的知道有哪些车站的预留车票是没有发售完的，从而方便车上的旅客及时补票。此外，通过该系统中乘坐人员的信息与车站售出车票信息对比，还可以查看是否有用假票乘坐列车的现象。

3.集装箱追踪管理与监控：集装箱运输是铁路货物运输的发展方向，是提高铁路服务质量非常有效的运输方式，蕴藏着巨大的增长空间，具备很强的发展优势。目前国际上集装箱的管理基本都是使用箱号图像识别，即通过摄像头识别集装箱表面的印刷箱号，通过图像处理形成数字箱号采集到计算机中，这种方法识别率较低，而且受天气及集装箱破损的影响较大。如果将RFID 技术应用到铁路集装箱，开发出信息化集装箱，不仅能够随时观测到集装箱在运输途中的状态，防止货物丢失和损坏，也能大大提高铁路集装箱利用的效率和效益。

4.仓库管理：在铁路的货运仓库管理方面，RFID 也可充分发挥其电子标签穿透性、惟一性的特点，借助嵌在商品内发出的无线电波的标签所记录的商品序号、日期等各项目的信息，让工作人员不用开箱检查就知道里面有几样物品。同时也可以防止货物在仓库被盗、受损等情况。

5.高速铁路检测：高速铁路安全体系，有稳定性要求，扩展性要求，和移动性要求。未来要达到的话，建立一个基于光纤无线融合传感技术，构建高速铁路基础设施服役状态检测传感物联网，利用固定传感、巡检车传感以及洞彻车载传感等多种方式，实现全程动态实时采集高速铁路基础设施服务状态数据，提供运行安全态势预警。

8.物联网在铁路运输中的愿景——IBM智慧铁路

当前全球范围内铁路服务需求的增加，给现有的铁路运输能力和基础设施带来前所未有的压力。然而，日益老化的系统与传统的业务实践往往无法解决这些问题。通过积极地采用新技术和现有技术来获取整个铁路网的信息，并对这些信息进行关联和分析，可以让铁路部门变得更加高效灵活，从而建立一个响应速度更快、更加灵活的运作环境。

IBM和Cisco 联合设计铁路行业智能解决方案提供了一个基于智能化信息 网络的统一信息系统，解决了运营中心、移动车辆、车站和其他机构间的有效的信息共享和管理流程集成。它是帮助铁路行业提高运营效率的重要手段，也是铁路运输领域物联网化的下一个方向和目标。该套方案可以帮助铁路运营单位通过一个结合了现有系统和新技术的开放架构，来迎接新的生产运营、客户服务与运输安全的挑战。

智能化的列车的解决方案可以支持以下功能：

集成和增强的通信功能——联网的列车可以受益于覆盖车辆内外的集成多频通信系统。这可以帮助我们有效地集成生产运输信息和提高获取生产运输信息的准确性，包括车号识别，车辆跟踪，预防性维护和修理信息，车辆和乘务人员调度信息，列车编组，预确报信息和视频监控信息等，并且可以通过显示屏和话音广播播放提供乘客关心的信息（如准、晚点预告，票额情况）。

数据采集——通过在预定的维护时间从车辆的关键系统搜集车辆运行信息（例如轴温检测，刹车系统，车速等），实施地或者在在每天结束时将来自列车的运行数据上传到车辆管理和指挥系统。该系统生成实时的故障报告，提醒维修管理人员对存在问题的列车进行维修，通过人工检测和自动检测相结合，进一步避免可能出现的故障隐患，提高列车的安全运输水平。

车载互联网接入——通过为乘客提供更加有效、愉悦的乘车体验，可以增加上座率和提高乘客的满意度。通过在列车中部署无线局域网络技术，铁路行业运营单位可以为乘客和城间列车的乘客提供安全的互联网接入服务，一方面提高了乘客的满意度，另一方面也获得了基于服务费用的新创收机会。

车载多媒体终端——通过车载的和可以网络控制的多媒体终端，可以实时的视频监控车辆的运行情况，提供增值的广告发布手段，增加新的服务机会和收入。

构建“智慧铁路”愿景，包括以下几个解决方案：

可感应，可度量的解决方案——列车停运的机率由于自诊断子系统的存在而大大降低。智能的传感器在列车停运甚至出轨前，就能发现潜在的问题。车厢可以监控自身的状况。

视频监控解决方案——智慧铁路提供了一种更智慧的方法去协助人工监控。IBM的先进视像识别技术将可以把从摄像头所收集到的影像数据进行智能分析和筛选，协助发现潜在危机，打造更好的安全铁路。

远程传感解决方案——运用先进的无线传感器网络在每节车厢的关键点处安装传感器，持续监控车厢的情况并在火车改组时自动检测其编组，这些措施可推动制订一个可行解决方案以检测，甚至预测潜在的灾难性故障。

资产管理解决方案——智慧的铁路将可以实时收集并分析来自铁路设备资产的信息以及性能的趋势，并以此作为施行预测性维护的标准，在优化设备性能的同时最小化对于乘客的影响。

智能化的智慧铁路解决方案——可感知和互联互通的对象与流程和复杂的商务系统可以彼此对话，深度挖掘数据，分析相关性，连续而实时的进行决策。智能被注入每一个系统以及流程，从而进行与产品和人有关的生产、销售、流通及服务。

商务智能解决方案——通过对供应链、旅客出行模式等方面进行智能分析，不但可以实现铁路运力的提升以及铁路资源的利用率，更可以减少铁路的拥挤情况以及最小化对环境的影响。

而IBM提出构建智慧的铁路愿景，就是要利用其更透彻的感知和度量、更全面的互联互通和更深入的智能化三大特点，实现智能信息的网络化，进而在整个铁路系统、企业内部以及合作伙伴之间实现信息的互联和共享。在这个基础上，感知和度量可帮助铁路公司收集信息，进而更好地监控运营，而信息整合、复杂的分析可将战略决策与新锐洞察结合起来，帮助铁路系统提高服务质量、服务安全性、服务可靠性并节约成本。这个策略是铁路信息化实现更好发展的一条路径，可以帮助打造安全、高效、绿色、智能的铁路。

9.结束语

自2009年8月温家宝总理提出―感知中国‖以来，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一写入―政府工作报告‖，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。虽然现如今关于物联网的发展势头很猛，但很多关键的技术依旧处于探索阶段。尤其是物联网技术在铁路运输领域的应用领域，虽然我们国家在这方面已经取得了一定的研究成果，但是要实现真正的铁路运输领域的物联网，以及所谓的―智慧铁路‖还有很长的道路要走。当然，随着RFID射频技术以及传感网络等物联网技术的不断进 步，相信不远的将来，在我国铁路运输领域也能随时随出的感觉到物联网带来的深刻变化。

参考文献：

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第四篇：物联网在公安系统中的应用

浅谈物联网在公安系统中的应用

——长安分局政工科刘青剑

摘要：本文在物联网呼之欲出的大背景下，结合公安工作的实际情况，从物联技术在公安内部管理和安全保卫方面的应用、物联技术在博物馆等重点场所管理方面应用、物联技术在野外救援和公安特殊任务中的应用等三个方面浅析了物联网在公安系统中的应用。

物联网（Internet of Things），是指将各种信息传感设备，如射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等多种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，将从任何时间、任何地点、任何人之间的沟通连接扩展到人与物（Human to Thing）和物与物（Thing to Thing）之间的沟通连接。

通过在物品上嵌入电子标签、条形码等能够存储物体信息的标识，通过无线网络的方式将其即时信息发送到后台信息处理系统，而各大信息系统可互联形成一个庞大的网络。从而可达到对物品进行实时跟踪、监控等智能化管理的目的。通俗来讲，物联网可实现人与物之间的信息沟通。温家宝总理在《让科技引领中国可持续发展》的讲话中，特别指出要着力突破传感网，物联网关键技术，及早部署后IP时

代的相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级，迈向信息社会的发动机，将物联网的发展提升到国家战略高度。

目前，物联技术开始应用于家居生活、数字化城市、安防、物流等多个领域。在公安业务方面，采用物联技术的系统已经率先应用于交通管控、证件防伪、旅馆人口管理等多个警务领域，如何更好的依托物联网和传感技术提升现代化警务的战斗能力和服务水平是我们应该研究的重要课题。

公安物联网是将物联技术和传统警务进行融合、应用的平台，是物联网技术中最具发展潜力的项目。近年来物联技术的发展，不仅实现了动态、批量的对信息进行采集，更为重要的是可以对物品进行单项管理，全程跟踪和信息溯源。大幅提升了传统的管理模式，给现代化警务的多个方面提供了更为先进的管理模式。今天我们主要来谈谈物联时代到来时，物联设备在公安系统中的应用。

本文将从以下几个方面浅析物联技术在公安业务领域的应用：

一、物联技术在公安内部管理及安全保卫方面的应用

（一）物联技术在公安停车场自动识别系统的应用

在这里我们要先引出一个概念，无线射频识别（RFID）是一种高级的非接触性识别技术。

其特点是1.）无需可视读取，实现远距离自动识别。2.）可识别静止物体也可识别移动物体。3.）可实现多个同时识别，识别率较高。4.）存储容量大，可存储相对较多的信息。其工作原理是：RFID标签在通过识读器发出的射频区域时，识读器发出询问信号，并读取芯片中的信息到服务器，服务器也可同时通过识读器写入信息到RFID标签内部。可做到双向反馈。其标签内部的（EPC代码）为每一件物品建立全球唯一的开放性代码，可实现追踪、溯源，是物品全球唯一的身份识别ID。

公安停车场自动识别系统就是基于RFID技术的一种物联网管理模式，通过RFID传感技术将车辆信息（包括车辆的牌号、车架号、发动机号）存储于标签中，当车辆到达停车场识别区域，RFID电子身份证通过识别器向后台服务器发送车辆信息，服务器通过系统比对确

认车辆是否有通过权力，并确定是否放行。对放行车辆自动安排泊车位置，完成整个泊车过程。（如图所示）

本系统还可结合全球地理信息系统对车辆进行交通引导管理和定位服务。交通引导服务可解决在处警过程中的交通拥堵，提高处警的时间。例如：上下班高峰期某小区发生了一起杀人案件，接到报警后，到达小区的路线有四条，但不能确定那条路不堵车，本系统可引导警车走最容易到达的路线，并随时指挥车辆进行改道，从而达到优化处警线路的引导服务；定位服务可加强对警车的管理，可随时掌控巡逻车辆的巡逻路线，解决公车私用等警务车辆管理问题。

（二）物联技术在公安办公场所自动识别系统的应用

本系统包括公安办公场所管理，公安人员内部管理，公安内部保卫管理，公安枪支、案件物证管理。

以一座大型的办公楼为例，其内部包括日常办公区域、餐厅、健身区、枪械库、物证室等区域。本解决方案是将RFID射频技术和银行卡相关联，实现一卡多用的目的。

举例说明：

1.当一个警员开始一天的工作，早上上班到大楼门口识别区域后，识别器将电子身份证内信息发送给服务器，服务器根据授权决定放行与否。并确定进入时间进行考勤。对于没有电子身份证的人员需要进入办公大楼的，可在门卫处办理临时电子身份证，取得临时电子身份证后可进入大楼，如无电子身份中而暴力闯入的话，系统会反馈给后台服务器进行报警，报警后保卫人员可根据报警进行相应的处理。这样即优化了传统的上下班考勤制度又解放了门卫人员，并能够有效的防止闲杂人等进入办公大楼。2008年上海闸北分局如果能够使用本系统也不会发生警察局内警察被杀事件。

2.进入办公区，不同的办公室人员有不同的授权，根据授权不同可进入不同的办公室，各级领导会有相应的授权，在授权范围内对工作进行督导、检查。

这样就会有效的防止在工作时间，无正常交涉 的情况下，不同岗位的民警相互串门、聊天。

3.在用餐时间警员可用银行卡到餐厅刷卡进行消费，每月的餐补可定时打入银行账号。可优化财务人员的工作流程，又可使用餐简便化。

4.在健身区，警员在固定时段可进入健身区进行健身。由于健身器材有限，健身区不宜容纳过多的健身人员，所以多健身时段和人员出入进行授权。如：刑侦大队每周四下午4:00——6:00之间，缉毒大队每周五晚上6:00——8：00之间。规定时间内授权人员可进入健身区，其他人员则不能进入，这样即合理的安排了健身房人员调配，又可充分发挥健身房的作用，更好的维护健身设备。

5.在枪支保管方面，当执行任务需要携带枪时，在枪械库领取枪支时，每个枪支将会有唯一的电子射频标签（即枪支的编码），警员有自己的电子身份证。枪支出库时，服务器通过识读器将枪支的电子射频标签和警员的数字身份证进行绑定，绑定后服务器可跟踪记录枪支和警员的行踪，确保一人一枪，当枪支和使用人分离时，系统会在后台进行报警提示。任务执行完毕，枪支归还枪械库，解除绑定，即完成一次枪支的使用。本系统的优点：能够随时掌握警员使用枪支的过程，做到枪不离人，并优化了枪支的出入库过程。达到自动化管理。

6.在物证管理方面，制作专用的物证保管袋，对每个案件的物证进行分类保管，对每一案件的物证建立RFID电子标签，标签内存储案件的发案时间、地点、性质、内容简介及案件的物证名称。当警务人员要借案件的物证时，物证管理人员将警员电子身份证和物证电子标签读入后台服务器，服务器进行关联完成借出管理，使用完成后警员归还物证到物证室，服务器解除两者的关联并做相应记录，完成一次借出、归还。

以上是物联技术在公安日常办公场所的几点应用，希望能够起到抛砖引玉的作用。

二、物联技术在博物馆等重点场所管理方面应用。

众所周知，博物馆等重点场所因特殊性决定了其对安全的要求级别较高，传统的安全保卫措施已经不能很好的适应当前时代发展的需求，多年前在电影《纵横四海》中看到的盗窃名画的片段中应用的红外安保技术已经不是什么高科技技术了，物联网的发展给重点场所安保提供了新的技术支持。

这里我们探讨，如果将物联技术应用于博物馆等重点场所的安全保卫工作，博物馆安保管理系统从架构上来说，前段设备分为三个方面，第一是给每一件

文物建立一个RFID射频标签，标签内包括（文物名称、馆藏、简介等信息）；第二是在馆内区域安装红外摄像头，摄像头要求不留死角；第三是建立红外光栅对射报警设备。三种前段设备与后台服务器相连接，当有不明物体入侵博物馆时，红外光栅会立即报警，当入侵者破坏红外报警系统后进入馆内，红外摄像头会记录入侵者的入侵轨迹，监控设备也会在监视端显示并做处理。假设监控设备也被事先破坏，RFID射频标签将发挥终极作用，当入侵者将贴有RFID标签的物体移动时，后端服务器会给报警设备发出报警指令。如果馆内文物被盗走，警务人员也会根据RFID电子标签进行追踪，在最短的时间内将丢失文物追回，这样，三重保险将绝对保证馆内文物的安全。

三、物联技术在野外救援和公安特殊任务中的应用

随着社会经济的发展，人们生活水平的不断提高，近几年参加户外探险运动的人群越来越多，在野外走失的人群也随机增加。这样公安部门的深山搜救成了一门新的课题。如何能确保搜救的同时保障搜救人员的安全呢？深山地形的复杂性和多变性决定了搜救的随机性和危险性，很多搜救队员在搜救未果的情况下自己却遇到了困难，由于大多数搜救团体在深山内没有更好的沟通方式，队员往往因延误救治时间而产生更大的伤亡。而物联技术能够很好的解决这一问题。我们可以为每一个队员建立一个RFID电子身份证，确保可以随时监控每一位队员的所在位置，当遇到极端天气或者一些不可预见的状况时，可以在第一时间发现队员的所在位置并对其进行营救。

另外由于犯罪的复杂性和多样性，很多案件都有卧底存在，打入敌人内部往往是最危险的事情。如果能够将电子射频技术和卧底相结合起来，我们就能随时掌握卧底人员的动态，保证其安全性。在这一点上我们值得研究和探讨。

所以物联时代将是下一个后互联网时代，如果说互联网改变了当代人们的生活，那么物联时代将改变当代人的思维方式。当然物联时代的到来也要求更高 的网络安全。没有坚固的网络安全，所有的物联技术将会面临随时瘫痪的风险，人类生下来就有自私的欲望，很所不法分子都在窥探网络设计的后门，都幻想能够入侵到别人的系统中，从而达到自己不可告人的目的。所以我辈应该在这一领域进行认真探索。这里就不做过多的赘述。

物联时代呼之欲出，能否响应国家的号召，做到科技强警，用科技武装我警的各个领域，将物联技术更多的应用到公安工作中来是我辈应该认真思考并努力探索的课题。

第五篇：物联网在农业中的应用

物联网在农业中的应用

2011年12月7日下午2:30，信息科学技术学院在湖南农业大学八教学海厅组织了以“国内外物联网在农业中的应用”为主题的讲座，邀请了知名专家赵春江老师为主讲嘉宾，信息科学技术学院院长沈岳为主持人，另有信息科学技术学院各专业老师及09级、10级学生参与了本次讲座。

首先由沈院长对主讲嘉宾赵春江做了简短的介绍，然后由赵春江老师就物联网的发展及应用做了简明而深刻的阐述。以下是赵老师就物联网及农业谈论的几点重要观点。

一、物联网在国内外正以极快的速度发展，信息科学技术的发展远远超

过了”大家”的预言，如托马斯.沃泰曾说“5台计算机就能满足世界的发展”；从Information到Informatics,从IT到ICT再到IET，这一系列的发展已经证明信息技术已得到了广泛的应用。

二、物联网以更加精细和动态的方式认知、管理世界，提高人们认识复

杂事物的能力。赵老师重点强调“物联网不是互联网的下一代，而是互联网应用的拓展”。

三、农业物联网已得到了国家的高度关注，十二五期间对农业物联网已

提出规划，使物联网能识别、定位、跟踪、监控的功能。目前这些技术已得到了基本应用，如智能交通、健康护理、电子标签（RFID）在集装箱运输中的应用、阿尔卑斯山环境监测以及多种形式的无线传感器网络。利用物联网能实现农产品在运输过程中质量安全的实时监测、农机精准优化作业、设备的高效调度、及基于农机物连传感器的生产决策。

四、我国发展智能农业致力使原始创新与集成创新相结合，使产业培育

与示范应用相结合，并朝三大技术方向发展，即农业传感器物联网、精准作业与智能设备方向、农业信息云计算与云服务方向。

最后，赵春江老师给大家放映了几段视频并耐心解答了同学及老师提出的疑问。

到此，此次论坛圆满结束。