第一篇:应用物联网技术加速冷链物流信息化建设
应用物联网技术加速冷链物流信息化建设
字号:T|T 2011年10月10日09:28比特网 光明日报
近日,中商企业集团下属的中商集团经济技术合作公司宣布,在未来三年内投资二十亿元,在山东济南高新技术产业开发区中心区内建设国内一流、国际领先的物联网研发基地。这是中商企业集团充分利用自身优势和作为商业物流特别是冷链物流行业的领先者的地位,抢先布局物联网,为企业的后续发展抢得先机。
冷链物流几乎介入了食品从生产到销售的全生命周期,其间涉及生产和流通过程的多个部门,所以必须运用专业的物流管理信息系统来建立物品全生命周期信息档案,科学地整合生产、分销、仓储运输、配送等供应链上下游的信息。由于基础建设条件的限制,相比发达国家,我国冷链物流信息化发展滞后,管理也没能形成一体化。
因此,要应用物联网创新技术,加快冷链物流信息化建设。充分利用现有技术,加快建设一批冷链物流示范工程,实现冷链产品(食品、农产品与医药等)全生命周期和全过程实时监管,促进冷链运输管理的透明化、科技化、一体化。不过,硬件建设只是物联网发展的前端,后端的数据传输、信息处理、智能化业务管理与运营则是整个物流网链条的未来核心部分与价值高端,这也恰恰是推广物联网应用的难点。
济南高新技术产业开发区,作为刚刚获批的山东省首批五家物联网产业基地之一,同时又是国家级信息通信国际创新园。区内齐鲁软件园,是认定的国家级软件产业基地,园内汇集着550家入园企业,拥有自主知识产权的软件产品600余种,从业人员达3万多人。中商企业集团正是看中了济南高新技术产业开发区在物联网技术、人才和政策上的优势,提出在这里建设中商物联网研发基地,以实现构建智慧“数字泉城”的总目标。
第二篇:物联网冷链监测管理系统
物联网冷链监测管理系统一、冷链环境监测重要性
随着现代科技的发展,以冷链温度监控系统为代表的现代制冷系统的应用也越来越广泛。冷链温度监控系统对环境温度进行严格的监控、记录、分析、决策,无线传输到计算机,对环境温度实现智能化管理。冷链物流泛指冷藏、冷冻类物品在生产、贮藏运输、销售,到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下,以保证物品质量和性能的一项系统工程。它是随着科学技术的进步、制冷技术的发展而建立起来的,是以冷冻工艺学为基础、以制冷技术为手段的低温物流过程。
现代冷链物流属于控温型物流,为了实现冷链物流的信息处理及时、配送流程优化,以及存取选拣自动化、物流管理智能化,冷链物流需要信息化技术作为辅助手段。
目前冷链行业内的企业基本都可以提供仓储、冷链运输、市内配送等基础服务;除此之外,一些企业提供的服务范围更加广泛,诸如配货、分拣、贴标等附加功能;采购、库存管理、数据分析等增值服务。不断提供有价值的增值服务,将是未来行业的发展趋势之一。通过先进的射频识别技术、GPS技术、无线通讯技术及温度传感技术的有机结合,在需要恰当的温度管理来保证质量的生鲜食品和生产流程管理中,将温度变化记录在车载智能终端”上并同时“实时”的通过“具有GPRS或3g、4g流量通道上传”到企业的管理平台,对产品的生鲜度、品质进行细致地、实时地管理。可以简单轻松地解决冷藏货物在流通过程中的质量监控问题。
二、冷链温度监控系统的应用。
1、疫苗冷链温度监控系统
疫苗冷链监测系统对所有疫苗冷链设备(包括冷库、冰箱、冷藏车)实施“1个云平台+N个监测端”的信息化监测模式,即通过在疫苗冷藏冰箱、冷冻冰箱、冷库、冷藏车内安装高精度温(湿)度探头,把采集到的数据上传冷链监测设备,冷链监测设备将数据直接上传到冷链云端平台,出现因断电、设备故障等导致的异常情况,系统将通过短信、声音、微信等方式及时报警。
这个监测系统替代了以往“冰箱人工监测、疫苗运输温度事后验证”的落后监测模式,将每天2次手工冰箱测温改为24小时自动监测,极大地解放了人力,最大限度地保证疫苗储存、运输环境安全。
2、蔬菜鲜果奶制品冷链温度监控系统
蔬菜鲜果奶制品的冷藏,不仅有助于减慢它们的腐坏速度,保持新鲜,而且对全国物品的运输和合理配置有极大的影响。选择GPS冷链温度监控食品传输过程让客户不再担心质量问题,人们也吃的放心。在多年自主开发GPS物流车辆调度管理信息系统的成功经验基础上,结合实际冷藏物流企业的业务管理流程要求,全方位整合GPS工业级调度监控技术,设计出一整套适合冷链物流企业货运管理和一体化服务信息系统解决方案。
3、冷链温度监控系统如何对车辆卫星监控管理系统
此GPS监控方案根据自动识别采集技术、GPS车辆跟踪技术,将货况信息数据自动识读输入信息平台计算机系统,在运送过程中利用GPS冷链温度监控跟踪技术方法和手段,可以为企业提供准确的数据采集和跟踪反馈的有效解决手段,在物流企业的车辆追踪,所运送物品追踪和供应链的身份识别与位置定位等方面都可协助企业充分有效地解决目前冷链物流企业中货况运输管理存在的问题。
4、冰箱冷库温度、温湿度监控系统
本温湿度监控系统主要提供对冷藏室、冰箱、冷库等环境空间温度、湿度的严格监控和管理。系统能对大面积的多点的温度、湿度进行监测记录,并将数据传输到PC机上进行数据存储与分析,并输出打印曲线,在设备异常情况下还以多种形式的报警通知相应人员。A、系统功能:
(1)、可在线实时24小时连续的采集和记录监测点位的温度、湿度、风速、二氧化碳、光照、空气洁净度、供电电压电流等各项参数情况,以数字、图形和图像等多种方式进行实时显示和记录存储监测信息,监测点位可扩充多达上千个点。
(2)、可设定各监控点位的温湿度报警限值,当出现被监控点位数据异常时可自动发出报警信号,报警方式包括:现场多媒体声光报警、网络客户端报警、电话语音报警、手机短信息报警等。上传报警信息并进行本地及远程监测,系统可在不同的时刻通知不同的值班人员;(3)、数据集中器提供USB接口,在没有配监控电脑或监控电脑损坏、瘫痪,可随时用U盘导出将数据转至其它电脑。
(4)、数据集中器端提供具有信号输出协议的端口,可接通信设备(GPRS DTU等)进行无线传输。
(5)、温湿度监控软件采用标准windows 98/2000/XP全中文图形界面,实时显示、记录各监测点的温湿度值和曲线变化,统计温湿度数据的历史数据、最大值、最小值及平均值,累积数据,报警画面。(6)、监控主机端利用监控软件可随时打印每时刻的温湿度数据及运行报告。
(7)、强大的数据处理与通讯能力,采用计算机网络通讯技术,局域网内的任何一台电脑都可以访问监控电脑,在线查看监控点位的温湿度记录仪变化情况,实现远程监测。系统不但能够在值班室监测,领导在自己办公室可以非常方便地观看和监控。
(8)、系统可扩充多种记录数据分析处理软件,能进行绘制棒图、饼图,进行曲线拟合等处理,可按TEXT格式输出,也能进入EXCEL电子表格等office的软件进行数据处理。
(9)、控制软件的编制采用软件工程管理,开放性与可扩充性极强,由于采用硬件功能的软件化的系统设计思想及系统硬件的模块化、通讯网络化设计,系统可根据需要升级软件功能与扩展硬件种类。(10)、系统设计时预留有接口,可随时增加减硬软件设备,系统只要做少量的改动即可,可以在很短的时间内完成。可根据政策和法规的改变随时增加新的内容。
(11)、设备改进、检修过程中及检修完成后,均不需要停止或重新启动机房监控系统。
(12)、系统都均做可靠行接地,以防静电。B、温湿度监控系统产品其他应用场合:
食品、电子生产车间、药房、冰箱、冷库、库房、机房、实验室、工业暖通、图书馆、档案室、博物馆、孵房、温室大棚、烟草、粮库、医院等其他需要环境监测领域。
三、温湿度如何布点
GSP认证最新规范规定:药品库房冰箱、冰柜、冷库、冷藏车、仓库温湿度应该如何布点
常温库、阴凉库温湿度分布点要求(满足GSP认证最新规范规定)温湿度传感器的布点跟库房面积密切相关,由药品库房的面积来决定温湿度传感器的点数,一般来讲常温库300㎡安装一台温湿度监测点;301-600㎡安装2个温湿度监测点,601-900㎡安装3个点温湿度......1501-1800㎡安装6个点,以此类推。
如果库房隔断出独立小库,不论小库面积多大,都要安装一个监测点。如果库房为立体库或高架库要使用双层布点规则进行温湿度布点。、冷库温湿度分布点要求(满足GSP认证最新规范规定)
冷库布点:平面单库20㎡一下应不少于2个监测点,20-50㎡不少于3个监测点,50-150㎡应不少于4个监测点;151-300㎡应不少于5个监测点、冷柜、冰箱分布点要求(满足GSP认证最新规范规定)
如果有单独的冷柜,冷柜每柜安装一个温湿度监测点,单独小库不论面积多小,都应安装一个监测点。、冷藏车
每辆冷藏车安装不少于2个监测点
四、总结
以上关于冷链温度监控系统在生活生产中的应用就为大家讲解到这里。冷链温度监控系统实现了冷藏货物的温度和运输的结合的全监控,冷链温度监控系统减少食品损耗,有效保障运输的安全性,提升生产效益,是现代生产生活中有效有益的冷链温度监控管理。
第三篇:物联网技术及应用
电子商务前沿讲座 物联网技术及应用
姓名 王丹 学号 2008012849 班级 08电子商务 完成时间 2011-12-9
物联网技术及其应用
摘要:近来,物联网屡被提及,各种迹象已经很明确的说明:在未来10-15年内我们将见证新一轮信息技术产业革命的巨大变革。本文重点介绍了物联网技术的发展以及其在相应行业的典型应用,并列举了世界重点国家的物联网发展战略,对物联网知识提供较为详尽的描述。
关键词:物联网;组网;网络架构
一、物联网概念的提出
物联网(the Internet of things)这一概念于1999年正式提出,但是最早出现在贝尔·盖茨1995年所著的《未来之路》中,当时Bill Gates 已经率先提及internet of things 这一概念,只是限于当时无线网络、硬件和传感技术的限制,并未得到广泛认同和发展。1998年,美国麻省理工大学(MIT)创造性地提出了当时称作EPC系统的“物联网”的构想;1999年,美国 Auto-ID首先提出“物联网”的概念,称物联网主要是建立在物品编码、RFID技术和互联网的基础上;2005 年,ITU发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,综 合二者内容,正式提出“物联网”的概念,包括了所有 物品的联网和应用。目前较为公认的物联网的定义是: 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,按约定的协议,把任何物 品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智 能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
二、主要国家的物联网发展战略
2005年4月8日,在日内瓦举办的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟专门成立了“泛在网络社会(UbiquitousNetworkSociety国际专家工作组”,提供了一个在国际上讨论物联网的常设咨询机构。根据这个工作组的报告,2005年,许多国家已经纷纷开始“无处不在物联网”的发展战略,包括日韩基于物联网的“U社会”战略、欧洲“物联网行动计划”以及美国“智能电网”、“智慧地球”等登。此外,物联网已经开始在军事、工业、农业、环境监测、建筑、医疗、空间和海洋探索等领域投入应用。2009年包括Google在内的互 联网厂商、IBM、思科在内的设备制造商和方案解决商以及AT&T、Veri-zon、中移动、中国电信等在内的电信运营企业纷纷加速了物联网的战略布局,以期在未来的物联网领域取得先发优势。
(一)、美国的物联网战略
美国非常重视物联网的战略地位,在国家情报委员会(NIC)发表的《2025对美国利益潜在影响的关键技术》报告中,将物联网列为六种关键技术之一。美 国国防部在2005年将“智能微尘”(SMARTDUST)列为重点研发项目。国家科学基金会的“全球网络环境研究”(GENI)把在下一代互联网上组建 传感器子网作为其中重要一项内容。2009年2月17日,奥巴马总统签署生效的《2009年美国恢复与再投资法案》中提出在智能电网、卫生医疗信息技术应 用和教育信息技术进行大量投资,这些投资建设与物联网技术直接相关。物联网与新能源一道,成为美国摆脱金融危机振兴经济的两大核心武器。
(二)、欧盟的物联网战略
欧洲在信息化发展中落后美国一步,但欧洲始终不甘落后。2005年4月,欧盟执委会正式公布了未来5年欧盟信息通信政策框架“i2010”,提出,为迎 接数字融合时代的来临,必须整合不同的通信网络、内容服务、终端设备,以提供一致性的管理架构来适应全球化的数字经济,发展更具市场导向、弹性及面向未来 的技术。
2006年9月,当值欧盟理事会主席国芬兰和欧盟委员会共同发起举办了欧洲信息社会大会,主题为“i2010-创建一个无处不在的欧洲信息社会”。
自2007年至2013年,欧盟预计投入研发经费共计532亿欧元,推动欧洲最重要的
(四)、我国的物联网战略
随着物联网迅速发展及欧美各国相应的制定出符合本身物联网发展的国家战略,2009年,温家宝总理在无锡考察时对物联网的发展提出了三点要求:一是把传感系统和3G中的TD-SCDMA技术结合起来;二是在国家重大科技专项中,加快推进传感网的发展;三是尽快建立中国的传感信息中心,或者叫“感知中国” 中心。我国开始把物联网作为我国未来重要的发展战略。
在2009年12月的国务院经济工作会议上,明确提出了要在电力、交通、安防和金融行业推进物联网的相关应用。我国已在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机和移动基站等方面取得重大进展,目前已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。目前,我国传感网标准体系已形成初步框架,向国际标准化组织提交的多项标准提案已被采纳,中国与德国、美国、韩国一起,成为国际标准制定的主导国之一。我国的物联网战略实施主要分三个阶段:关键应用阶段、规模应用阶段和普遍应用阶段。
我国物联网战略规划图
关键应用阶段:以相关行业的领先企业为龙头,探索工业信息化、农业信息化和社会信息化中的关键应用,以应用创新拉动技术创新,初步形成合理的产业格局和产业价值链。领先企业引领关键应用的产业化突破是这个阶段的关键,这个阶段的成功与否对产业发展的前途至关重要。
规模应用阶段:随着技术的演进,进一步扩大物联网信息化应用的深度、范围和规模,显著提升物联网应用的信息化份额,形成物联网产业与传统产业融合互动的发展格局。
普遍应用阶段:在全国城乡建立与经济和社会发展需求相适应的普遍信息服务体系,建成完善的物联网产业链和产业布局,确立中国在全球物联网产业发展中的核心地位。
三、物联网架构
物联网经典架构主要由四层组成,自下而上分别为:感知层,传送层,运营层和应用层。如果拿人来做比喻的话,感知层就如同皮肤和五官这些视觉、触觉和嗅觉器官,主要用来识别物体,采集相关信息;经过感知层采集到的信息,途径人体神经网络(传送层)迅速传递到大脑,经过人体脑部(运营层)的汇总分析,作出应对各种复杂的情况的具体反应(应用层)。
感知层:包括传感器等数据采集设备以及相应的传感器网络。该层的主要任务是将现实社会的各种物理量通过诸多手段,实时并自动化的转化为虚拟世界可以处理的数字化信
息。感知层是物联网发展和应用的基础,RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通信技术是感知层涉及的主要技术,其中又包括芯片研发、通信协议研究、RFID材料、智能节电供电等细分领域。
传送层:该层的主要任务是将感知层采集到的信息,通过传感器网、通信网、互联网等各种网络进行汇总传输,从而将大范围内的信息加以整合,以备处理。该层设计的典型技术如Ad-Hoc(无线自组网)、Wi-Fi、GSM、TCP/IP技术等。
运营层:该层的主要任务是将经过传输层整合汇总的信息进行分析和处理,并在必要时,将各种信息按照应用途径进行分类管理,形成新的信息基础架构,为各种应用提供信息支撑平台。该层涉及的典型技术如GIS(地理信息系统)、ERP(企业资源计划),此外,还涉及到API接口,专家系统等应用模块。
应用层:利用分析处理的感知数据,为用户提供丰富的特定服务。物联网的应用可以分为监控型(物流监控、污染监控等)、查询型(智能检索、远程抄表等),控制型(智能交通、智能家居、路灯监控等)、扫描型(手机钱包、高速公路不停车收费)等。应用层是物联网研究和发展的目的。
四、物联网实现关键技术
要实现上述的物联网架构,单一的技术是难以胜任的。物联网是一系列技术以及管理有机结合的产物。下面,简要介绍支撑物联网实现的几项关键技术。
(一)、RFID技术
无线射频识别技术(Radio Frequency Idenfication,RFID)是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性,实现对被识别物体的自动识别。
RFID系统至少包含电子标签和阅读器两部分。RFID阅读器(读写器)通过天线与RFID电子标签进行无线通信,可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及阅读器天线。
射频识别系统的基本模型如下图所示。其中,电子标签又称为射频标签、应答器、数据载体;阅读器又称为读出装置,扫描器、通讯器、读写器(取决于电子标 签是否可以无线改写数据)。电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内,根据时序关系,实现能量的传递、数据的交换。
电感耦合模型的读写器
电磁反向散射耦合型的RFID读写器
发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种。
(1)电感耦合。变压器模型,通过空间高频交变磁场实现耦合,依据的是电磁感应定 律,如右图所示。
(2)电磁反向散射耦合:雷达原理模型,发射出去的电磁波,碰到目标后反射,同时携带回目标信息,依据的是电磁波的空间传播规律。
电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有:125kHz、225kHz和13.56MHz。识别作用距离小于1m,典型作用距离为10~20cra。
电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统。典型的工作频率有:433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。识别作用距离大于1m,典型作用距离为3—l0m。
(二)、传感技术
传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱,它是现代科学技术发展的基础条件,遵循信息论和系统论原理。从仿生学观点,如果把计算机看成处理和识别信息的“大脑”,把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话,那么传感器就是“感觉器官”。传感技术是关于从自然信源获取信息,并对之进行处理(变换)和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术,包括传感器设计、信息处理、信息识别、遥感观测等。
网络节点作为无线传感网的主要组成,首先是一个传感器,主要实现物联网中物物、物人之间信息交换的必要部分。目前无线传感网更加关注各种信息的采集和处理,利用压缩、识别、融合和重建的方法处理采集的信息,以满足网络多元化的应用需求。
(三)、EPC系统
1999年美国Auto-ID Center 将RFID技术与Internet结合,提出了EPC(Electronic Product Code)概念。产品电子代码是物联网的主要支撑,它的载体是RFID电子标签,传递介质是互联网。电子标签、产品电子码、互联网构成了物联网的基本构想。RFID中存储的EPC,通过传感器网络识别并自动采集到中央处理系统,利用开发的计算机网络进行信息交换、处理与共享,实现物品的透明化管理。
EPC系统充分利用了RFID和网络技术的优点,很好的解决了产品的唯一标示、同时识别多个物品和“非可视化识别”问题,其最终目标是为全球的每一个物体建立全球的、开
放的标示标准。该系统由全球电子代码体系、RFID系统以及信息网络系统3部分组成,主要包括EPC编码标准,EPC电子标签,射频识别器,神经网络软件,对象名解析服务以及实体标记语言6方面。
(四)、地理信息系统(GIS)地理信息系统(GEO-information system),是一种特定的十分重要的空间信息系统,它是在计算机软硬件支持下,对整个或局部空间中的有关地理信息分布的数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
GIS所处理和管理的对象是多种地理空间实体数据及其相互关系,包括空间定位数据、图形数据、遥感数据、属性数据等,用于分析和处理一定地理区域内分布的现象和过程,解决复杂的规划、决策和管理问题。
典型的GIS系统结构如下:
物理网技术是构建“智慧地球”、“智慧城市”、“智慧物流”、“智慧能源”、“智慧电力”等基础,其技术的发挥,必须将每个传感器和动态信息进行空间定位,摆脱单点应用的限制。而地理信息系统正好为物联网技术的发展提供了所需的空间基础,还可以进行空间处理、空间分析、建模等功能,并且有利于跨行业、跨地区的数据共享及相互操作,是物联网发展的强劲动力和重要支撑。
(五)、智能技术
智能技术是为了有效的达到某种预期的目的,利用知识所采用的各种方法和手段,它是一些列技术的统称和综合应用。目前较为成熟的智能技术主要有:机器学习、数据挖掘、语言网格、知识网格、自主计算、神经计算、内容计算和专家系统等。智能技术的发展很大程度上促进了人们所处的物质世界的数字化、网络化和智能化。
物联网的重要价值之一在于它试图将世界中的物体以传感和智能的方式关联起来,因而智能技术也是物联网成功实现的关键技术之一。通过将智能系统植入物体,如嵌入式芯片等,使物体能够主动或被动的与用户进行沟通和交流,从而具备一定的智能性。
五、物联网技术的应用
物联网应用领域非常广泛,大到国际性军事反恐、区域性的城市交通,小到家庭、个人。当物联网与互联网、移动通讯网相联时,可随时随地全方位“感知”对方,人们的生活方式将从“感觉”过渡到“感知”阶段,并进一步过渡到“控制”阶段,应用前景十分广泛,正如IBM所描述的“智慧地球”理念一样:
“我们把智慧系统嵌入系统和流程当中,使服务的交付、产品开发、制造、采购和销售得以实现,使从人、资金到石油、水资源乃至电子的运动方式都更加智慧,使亿万人生活和工作方式都变得更加智慧。”
物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体的说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种设备中,然后将物联网与互联网整合起来,实现信息的共享,是物体达到智慧状态,并且使人类能够随时捕捉物体的动态信息,从而提高资源利用率、生产力水平,改善人与自然之间的关系。
(一)、车辆定位与监控
该类应用是将GIS系统与物联网技术充分结合,从而实现车辆的准确定位以及跟踪其实时的运转情况,如机器部件是否正常运转,汽车油耗程度等等。该类应用典型的系统拓扑结构如下:
系统描述:
油箱传感器安装在油箱内部采集油箱液位数据; 采集和传输设备安装在驾驶室内; 中国移动GPRS覆盖整个中国地区;
油量监控应用系统PC服务器部署在运营商IDC机房;
企业办公网络可以通过internet,通过浏览器访问油量监控系统web获得服务; 管理人员手机访问GPRS服务,无线访问油量监系统Wap服务。
(二)、无线医疗
很难想象病人无需住在拥挤的病房就能享受到同等医疗服务,然而随着物联网技术的 快速发展,它正逐渐成为现实。通过将相应的无线监测设备与人体绑定,或者人体直接带上无线设备,或者将其植入人体的某个器官,远程的医疗服务中心就能够随时捕捉到人体的生理和病例变化,既能够提高疾病的预防能力,同时还能及时追踪疾病的监控和治疗情况,得到病人的病人的及时反馈,而且大大节省了病人的看病时间和成本,医院的病房安排。
戴着“多功能手表”
(三)、智能电网
优化电力工业的结构和布局,减轻电力发展对资源和环境的依赖,是我国电力工业当前和今后一个时期必须给与高度重视的一个重要问题。物理网技术的成熟为解决这一难题提供了可行的解决方案。在当期整个电力系统的生产、储存、配送、输送和消费的各个环节,存在着生产效率低下、传输浪费严重、配送安排不合理以及消费不能及时反馈的诸多问题。智能电网则通过终端遥感器在客户之间、客户和电网公司之间形成及时链接的网络互动,实现数据的实时、高效、双向的效果,从而提高电网的综合效率。在智能电网的指导下,电力资源将在充分满足用户需求的情况下,实现合理的生产、科学合理的配送计划、以最低的成本进行电力传输;而不再是由供向需的单方向流动。
(四)、智能物流
物联网最重要的应用是现代物流领域,该领域明确提出要把物联网最为发展的重点。目前我国物流领域成本偏高,占总成本的18%-20%。物联网在物流管理中的应用目标是通过物联网的建设,形成集成化的信息平台,实现物流系统的现代化。具体来说,可利用物联网相关技术对包裹进行统一编码,嵌入EPC标签,这样在物流途中就可以实施监控,有利于及时发现物品运输过程中出现的问题;另外,通过RFID技术读取EPC编码,并将其传输到数据处理中心,可供企业和消费者实时查询,切实增强用户满意度,有效提高物流服务质量。
(五)、农业生产
物联网在农业生产上的应用同样广泛,主要体现在远程控制和实时采集方面。智能农业可以通过无线信号收发模块传输数据,实时监控大棚的温湿度、光照、土壤酸碱性、CO2浓度等影响农作物生长的重要因子,并随时进行科学处理,从而确保农产品的正常生长,提高农作物产量和质量。另外,在农作物的销售环节,可以运用成熟的物联网技术在农产品基地与消费者之间搭建网络消费平台,这样可以让消费者了解农作物的生长过程,从而在最为需要的时候购买到最为舒心的产品。
六、结语
继计算机、互联网两次浪潮之后,物联网技术定义应用和普及必将带来新一轮信息产业浪潮。事实证明,这一趋势已经不可阻挡。它不仅会带来产业的变革,还会对管理模式、人们的生活方式产生深远影响。随着物联化与智能化技术的不断提高,智慧将充斥在地球的每一个角落,我们将享受到最新的科技文明成果,并依靠这一成果科学合理的规划、指导工业生产、农业安排、医疗卫生、城市交通、能源开发、自然保护等等,我们期待这一天的早日到来,并为之而不懈努力。
参考文献:
[1] 呈
曼 王让会,《物联网技术与应用》,《物联网与地理信息系统》,2010。[2] 甘志祥,《物联网的起源和发展背景的研究》,《现代经济信息》,2009。[3] 百度百科,www.xiexiebang.com。[4] 《物联网周刊》,2010年03月
第四篇:物联网技术实际应用
物联网技术实际应用
其定义是: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,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。简单一句话就是:把所有物品通过信息传感设备与互联网连接起来,以实现智能化识别和管理。
物联网的应用其实不仅仅是一个概念而已,它已经在很多领域有运用。
应用领域:
智能家居:智能家居是利用先进的计算机技术,物联网技术,通讯技术,将与家具生活的各种子系统有机的结合起来,通过统筹管理,让家具生活更舒适,方便,有效,与安全。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电以及三表抄送等)连接到一起,提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境,提供全方位的信息交互功能。帮助家庭与外部保持信息交流畅通,优化人们的生活方式,帮助人们有效安排时间,增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金。
智能电网:智能电网是在传统电网的基础上构建起来的集传感、通信、计算、决策与控制为一体的综合数物复合系统,通过获取电网各层节点资源和设备的运行状态,进行分层次的控制管理和电力调配,实现能量流、信息流和业务流的高度一体化,提高电力系统运行稳定性,以达到最大限度地提高设备效利用率,提高安全可靠性,节能减排,提高用户供电质量,提高可再生能源的利用效率。智能电网由很多部分组成,可分为:智能变电站,智能配电网,智能电能表,智能交互终端,智能调度,智能家电,智能用电楼宇,智能城市用电网,智能发电系统,新型储能系统。
智能工业:智能工业是物理设备、电脑网络、人脑智慧相互融合、三位一体的新型工业体系。是将具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节,大幅提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,将传统工业提升到智能化的新阶段。智能工业主要应用在:生产过程控制、生产环境监测、制造供应链跟踪、产品全生命周期监测,以促进安全生产和节能减排。
物联网的应用绝不局限在上面三个方面,随着物联网技术的发展,现在很多领域都引入了物联网技术,物联网是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用,它已经融入了我们的生活。
第五篇:区块链+物联网的应用探析
“区块链+物联网”的应用探析
年初开始,技术圈就在传扬2018年是区块链爆发年。其实,区块链技术作为一项技术创新,只能在原有的应用基础上才能发挥它最大的效用,因为它毕竟还是基于不变的计算机语言和代码,只是整合了互联网非常用的加密技术等产生的一个创新型“解决方案”。
目前,社会信息化方面应用最广泛的还是物联网技术,物联网技术的实用性需要新技术来升级,因此,未来物联网将是与区块链擦出最多火花的领域。下面从技术和应用结合的角度来探析区块链与物联网的结合。
首先来看物联网行业面临的问题
到目前为止,物联网面临的最紧迫的挑战是安全性(确保数据的隐私性、数据存储的安全性)以及完整性(数据连续性和各种数据交互的兼容性)的问题。
物联网在我们生活的各个方面的渗透式应用,大家有目共睹。随着智慧城市建设在全球的普及,信息互联互通的需求急剧增加,物联网是真实的应用。但是,作为物联网的构成是否能够应对社会不断发展的需求?网络设备、数据传递网络、应用系统都是关键。
硬件方面:由于物联网应用场景的不同,传感器的种类众多,作用各不相同,在很多细分场景,存在着成本与规模的问题;传感器本身需要一些半导体材料、生物技术、芯片技术、封装工艺等的支撑,其技术更新换代会受到限制。
标准兼容方面:物联网终端设备的千差万别,通信协议的差异,不同的应用场景需求,导致物联网领域的各类标准不一致:硬件协议、数据模型标准、网络协议、传感器标准、设备连接标准、平台兼容性、第三方应用接口、服务接口等。各类标准不一致会导致网络传输问题以及资源浪费。
数据存储问题:目前物联网的数据存储基本都采用云技术,但随着数据量的几何级增加,数据的存储成本、存取效率、性能稳定性等方面,会有巨大的考验。即使克服了空前的经济和工程方面的挑战,云服务器仍然是一个瓶颈和故障点,这会颠覆整个网络。
数据分析问题:物联网设备采集的数据,大部分后期都是简单的处理,缺乏对数据的深度挖掘,更不要说运用在企业提升生成效率、收益等方面凸显任何价值了。这方面人工智能和大数据技术的专项发展方面会有一定深度应用,但不普及。
数据安全问题:物联网领域在智慧城市、交通、能源、金融、家居、医疗等方面都有具体的应用场景,在这些场景中,各种不同类型的物联网数据采集设备互联互通,其执行环境各不相同,网络安全防御面临着巨大挑战。主要表现在2个方面:一个是机器被攻击或篡改后对系统安全、个人生命安全的影响;另一个是数据泄露问题。
物联网领域一旦产生安全问题,危害将极大。
其次用区块链技术寻找解决方案
物联网行业本身是一个上下游衔接很连贯的行业,而区块链技术本身是个相对独立的“解决方案”,它解决了数据安全、信息共享安全、终端信用等物联网常见问题。区块链可以作为一项“解决方案”融入物联网应用。是运用区块链技术去解决或完善物联网产业中的某些环节或问题。
基于这个认识,我认为区块链技术在物联网方面主要运用的方向在于两个方面:第一个是数据安全隐私保护方面。第二个是新商业模式探索(数据交易结算)方面。
数据安全隐私保护
目前的物联网应用基本上都是采用中心化的结构,所有的数据汇总到云资源中心进行统一控制管理。物联网平台或系统一旦遇到安全攻击或是系统漏洞被利用,信息可能存在泄漏和被盗取风险。
另一方面,政府安全部门可以通过未经授权的方式对存储在中央服务器中的数据内容进行审查,运营商或平台也很有可能出于商业利益的考虑将用户的隐私数据出售给广告公司进行大数据分析,以实现针对用户行为和喜好的个性化推荐等。这些都会产生一系列的数据安全及危害个人隐私问题。
采用区块链技术可对物联网数据完成如下改变:(1)在数据发送前对其进行加密;(2)在数据传输和授权的过程中,加入身份验证环节;(3)涉及到个人数据的任何操作,都需要经过身份认证进行解密和确权;(4)操作记录等信息记录到链上,同步到区块网络上。进而在一定程度上保护物联网数据的安全及隐私问题。
新商业模式探索
目前的物联网仅仅是将设备连接在一起,完成数据采集和设备控制功能,而未来的物联网将在连接各终端联网设备基础上具有一定的智能,依照预先设定的规则逻辑进行自主协作,完成各种具备商业价值的应用。如数据间的交易、价值转移等。在这个过程中,必须保证数据的授权可信、可验证,以及数据交易的整个过程完整记录并无法篡改。
要实现这些功能,在中心化架构下,不同利益主体间很难完成机器数据间的自主协作和交易。
因此,目前的物联网设备的协作和交易只能够在同一信任域下进行,也就是说协作和交易的设备必须是同一个物联网运营服务商提供或者进行授权验证,这就大大降低了物联网应用的真正商业价值。
采用区块链技术最大的优势在于,能够提供去信任中介的直接交易,通过智能合约的方式制定执行条款,当条件达到时,自动交易并执行。这种方式可以产生很多应用场景,比如通过智能合约控制家中的电冰箱在饮料不够的时候直接向附近超市下单进行采购,超市送货时,根据货物条码自动扫描确认订单和完成支付等操作。
商业应用方面要考虑的就是如何降低成本提高安全度:
随着物联网技术的进一步应用,物联网连接设备数量呈几何级增长,中心化服务需要付出的计算、存储和带宽成本会加大企业成本压力。区块链的点对点分布式存储和计算,在其他领域,面对数据类型差不多,或是数据量不是很大的情况下,是可以实现并提高效率和成本的,但在物联网行业很难真正执行。
区块链的数据防篡改属性,需要在数据本身安全有效的情况下,可以实现,但当物联网数据采集的各类终端设备不安全,或是网络不安全时,传递的数据信息本身就是错误的情况下,将其记录在区块链上,是无法从根本上确保数据安全的。
由此,区块链技术在物联网应用领域里,依然是一项“解决方案”而非颠覆性创新,技术的完美应用离不开现实制度的保障。
市场角度来看区块链与物联网应用
根据Forrester wave的物联网报告显示:IBM、PTC、GE、思科和微软已成为占据物联网平台市场的主导企业。IBM、微软、亚马逊和SAP都在各自的物联网云平台上提供区块链技术相关服务,为未来海量的物联网设备接入提供弹性资源池,做了超前布局。
IBM是最早宣布他们对区块链的开发计划的公司之一,它在多个不同层面已经建立了多个合作伙伴关系,并展现了他们对区块链技术的钟爱。它已经发表了一份报告,指出区块链可以成为物联网的最佳的解决方案。
早在2015年1月,IBM就启动了ADEPT项目,一个使用了P2P的区块链技术的研究项目。IBM还与三星专为下一代的物联网系统建立了一个概念证明型系统,该系统基于IBM的ADEPT(自治分散对等网络遥测),ADEPT平台由三个要素组成:以太坊、Telehash 和 BitTorrent。使用该平台,两家公司都希望带来一个能自动检测问题,自动更新,不需要任何人为操作的设备,这些设备也将能够与其它附近的设备通信,以便于为电池供电和节约能量。
此外,能源物联网领域传统公司和区块链初创公司正双向发力,不断促进区块链在行业里的广泛普及和加速融合。根据咨询公司Indigo的报告,电力行业的“区块链+物联网”应用方面,已经从终端支付(加密数字货币)、能源交易市场、技术支撑+行业组织、智能家居点对点交易、打造智慧城市等方面形成了良好生态格局。
科技圈最常见的新闻就是金融业物联网与区块链的结合应用,多家公司已经率先将区块链整合到其生产和供应链中。
总结
2017年3月,中国联通联合众多公司和研究机构在ITU-T SG20成立了全球首个物联网区块链(BOT,Blockchain of Things)标准项目,定义了去中心化的可信物联网服务平台框架。开始了“区块链+物联网”的国际标准先行探索,由此看,区块链技术对物联网应用的渗透,已经成为全球信息化发展的一个阶段性趋势。通过整合区块链技术,物联网设备的用户可以采用自己真正拥有的数据,为自己带来新的价值,形成一系列的生态循环。在物联网区块链日益完善的标准指引下,区块链打造的物联网生态环境势必会超越传统物联网的生态体系,引导物联网、智慧城市一类信息化整体解决方案走向新的境遇。