基于RFID物联网技术在数字粮仓中的应用（共五则）

第一篇：基于RFID物联网技术在数字粮仓中的应用

基于RFID物联网技术在数字粮仓中的应用

粮食安全始终是关系我国国民经济发展、社会稳定和国家自立的全局性重大战略问题。在国家相关部门的支持下，建成了“基于物联网的粮食流通管理示范系统”，该系统主要包括数字粮库系统、农户结算卡系统、区域粮食物流公共信息平台、成品粮安全追溯系统等，并在常州、无锡、内蒙古等地成功应用，为提高粮食流通管理信息化水平，保障国家粮食安全提供了重要保障。

数字粮库系统能够大幅提升粮库管理的信息化水平，真正实现粮库管理系统的无缝连接，对粮库作业信息实时、快速、准确的采集，作业流程的精准控制，如：从粮食报港、扦样、化验、称重等环节，有效避免“人情粮”、“舞弊粮”现象的发生；此外，该系统能够实现粮库业务管理系统、作业控制系统与粮库安防系统、粮情监控系统、熏蒸系统、通风系统、DCS系统等子系统的大集成，以及粮库业务、财务、税务、农发行封闭资金管理的一体化。不仅能够帮助粮食管理部门有效减少管理层次，降低管理成本，还能够大幅提升管理效率。

基于RFID技术的农户结算卡系统通过向种粮农户免费发放农户结算卡，使农户能够刷卡售粮，从而帮助粮食管理部门真实全面的获得社会粮食收购数据，为国家粮食宏观调控提供了有力技术支撑。同时，该系统还通过农户结算卡，对农户按售粮数量进行补贴，成功调动起了农民种粮的积极性。该系统自2010年6月4日-8月31日在常州市武进区奔牛镇进行试运行，在整个夏粮收购期间，在奔牛镇初步形成了持农户结算卡刷卡交易，按粮直补的粮食流通管理模式。

区域粮食物流公共信息平台以粮食物流资源整合为目的，能够利用射频识别、卫星定位、移动通信位置服务等技术，对区域粮食物流进行全程监管，实时监控区域内各物流通道的流量和流向，为粮食物流应急指挥提供服务，提升粮食宏观调控水平。同时实现物流供需信息的智能匹配，为粮食物流企业提供物流业务管理服务，合理规划和引导粮食物流需求，降低空返率，提高粮食物流组织水平。在江苏省粮食物流项目的实施中，不仅加强了了江苏省市公路、铁路、内河运输的交互，还减少了中间沟通和滞懈时间及成本，为稳定江苏省内粮食供给提供了坚实保障。

成品粮安全追溯系统，能够帮助帮助粮食管理部门，实现对成品粮原料、生产加工、质检、出入库及物流信息进行全程跟踪与追溯，当发生食品安全事件时，可以通过小包装箱上的二维条码或追溯号迅速找到该批次食品所采用的原材料，以及所经过的加工、包装、库存、物流环节，对问题源头迅速处理；也可以迅速找到该批次食品的流向，及时召回问题产品，减小食品安全事故的受害面。

系统主要分为三大部分，即省地市级数字粮库监管系统、基于RFID的粮食出入库作业系统和粮库智能仓储管理

1.省地市级数字粮库监管系统：省地市级粮食行政管理部门通过数字粮库监管系统，对省地市级地方储备粮实时、准确、直观、高效监管，保证各级储备粮数量真实、质量完好、保障国家粮食安全。该系统提供决策支持、计划管理、远程粮情监控、远程视频监控、三维可视化展示、备案管理等功能。

2.基于RFID的粮库出入库作业系统：采用RFID等物联网技术，提高粮食出入库作业的自动化、信息化和智能化水平，是“依法管仓储”，粮油仓储企业规范化管理、动态精准管理的重要基础，是提高为农服务质量的重要手段

3.粮库智能仓储管理：通过绿色低碳储粮技术，保证储备粮食数量真实、质量完好。智能通风系统在多功能粮情系统级的基础上，直观展示粮情数据，根据“通风控制模型”，“智能通风控制器”远程自动/半自动控制离心风机、谷物冷却机、低温储粮通风设备等，防止低效通风、无效通风、过量通风、有害通风等，防止结露，节能减排。

数字粮库系统可以促进粮食仓储企业进行规范化管理，体现在如下方面：

（1）作业流程梳理、规范、建模：数字粮库系统实现了常用的作业流程模型；如果企业的某些作业流程与系统内已经实现的流程不一致，在系统需求调研、实施过程中，系统需求分析和实施人员会与企业领导和业务人员一起，梳理采用RFID等技术手段后粮库作业流程，经反复讨论、实际验证，最终通过规范性形式固定下来，在数字粮库系统中实现，成为粮库进行规范化管理的基础。

（2）规范化粮库作业流程在信息系统中固化：规范化的粮库作业流程在数字粮库应用系统中得到固化，每一个作业都必须按照事先定义好的规则进行。

（3）粮库作业智能化运行、精确化控制：运用RFID技术对粮食出入库的报港、扦样、化验、称重、入仓等各个业务流程进行智能化管理，减少管理层次，降低管理成本，提高管理效率。与此同时，每一个作业环节在执行过程中，都要与事先定义的规范流程规则进行比对，如果不符合，将提示报警，作业无法执行，实现精确化控制。

（4）粮库作业流程可视化：由于RFID自动识别、数据采集的作用，粮库作业的每个环节，以及每个环节产生的相关数据都记录在信息系统中，并且通过图形化的方式展示整个作业过程，提高了粮库作业规范化管理水平。

（5）作业流程灵活变动，信息系统无需较大变动：用户作业流程改变，在软件系统中只需改变作业流程模型即可，不需要对系统做很大的改动。粮食仓储企业还可以根据监控已有作业流程执行过程中发现的瓶颈和不足，修改作业流程模型，重新部署到数字粮库系统中，对数字粮库系统软硬件无需做很多变动。

2.精细化管理

数字粮库系统能够加强粮食仓储企业的精细化管理水平，具体分析如下：

（1）物流作业管理系统能够清晰直观展示每个作业过程的具体执行情况，每个环节的执行时间等，这为粮食仓储企业精细化管理奠定了良好的基础。

（2）智能通风控制设备能够准确采集每台通风设备每次通风的电耗，这是精细化管理的基础信息。

（3）数字粮库集成管理平台将粮库业务系统、作业系统、调度系统、仓储系统、经营系统、财税系统集成起来，消除信息孤岛，实现信息互联互通，实现部门协同；这样每个作业环节的信息在不同环节、不同部门之间共享和使用，为整个企业的精细化管理奠定了数据基础。

3.绿色低碳储粮

数字粮库系统能够实现绿色低碳储粮，体现在如下几个方面：

（1）智能通风控制系统能够在达到通风目的的基础上，减少能源消耗，实现节能减排。

（2）水源热泵、地源热泵低温储粮技术，在智能通风控制系统、多功能粮情监测系统的配合下，能够以更低的能耗，维持仓温处于较低水平，减少甚至杜绝熏蒸剂的使用，实现绿色储粮。实验证明：通过水源热泵和仓温维持系统，将整仓平均温度32℃的粮食降至平均温度15℃，耗时7.5天，较冷谷机节能35%。

4.减员增效

数字粮库系统提高了粮库作业自动化水平，能够实现减员增效，体现在如下几个方面：

（1）作业机械化、自动化：粮食机械作业自动化控制（DCS），对干粮线、湿粮线、立筒仓、烘干机、大糠仓等子系统进行远程自动控制，并实现自动计量、结算、核算等管理功能。降低劳动强度、改善作业环境、提高劳动效率。这样原来需要多个人在现场巡视设备的执行情况，现在只需要一个人来监视DCS系统即可，而且还提高了监视的效果。

（2）自动称重系统可以实现自动打印称重结果、自动统计称重结果、自动识别称重车辆的合法性、自动识别是否存在舞弊行为，降低了司磅员的劳动强度，提高了称重作业效率。

（3）数字粮库集成管理平台将粮库业务系统、作业系统、调度系统、仓储系统、经营系统、财税系统集成起来，消除信息孤岛，实现信息互联互通，避免了数据重复录入的现象，降低了劳动强度。

（4）中央控制信息化：在调度中心，调度人员和领导可以实时监视各个作业现场的视屏和业务数据，准确了解情况，进行及时准确的调度，避免了调度人员与现场人员沟通困难的现象。

5.安全生产

数字粮库系统能够促进粮食仓储企业安全生产，具体表现在如下方面：

（1）调度管理系统能够展示粮库作业环节的视频信息，及时发现安全生产隐患，促进企业安全生产。

（2）自动称重系统能够自动阻止车辆未完全上磅、有压仓物、司机未下车等营私舞弊现象，促进企业安全生产。

6.仓储质量安全

数字粮库系统在保障仓储质量安全方面，一方面通过自动扦样设备，保证扦样的公平性，保证化验结果的客观性。另一方面通过智能通风系统、多功能粮情系统、水源热泵低温储粮、地源热泵低温储粮技术提高储粮品质。第三方面，数字粮库对每一笔粮食从入库到出库全过程中每个质量危害控制点，包括质检、出入仓、通风、熏蒸、倒仓等信息进行集中查询和展示，形成粮食全程质量安全追溯信息。

第二篇：物联网RFID数字油田解决方案

1.1 应用背景及需求分析

数字油田概述

石油是人类赖以生存的主要资源之一，影响着工农业建设，关乎着一个国家的经济发展。石油行业分为上中下三个产业链，其中上游由油气勘探、开发及工程组成；中游主要指油气储运及炼化，如管道输送、油气罐藏与运输、成品油炼化等；下游包括油气销售以及石油化工等油气处理。

数字油田（digital oil field）的概念最早可追溯到1991年，在当时的《Oil&Gas》杂志上就出现了智能油田的词汇和论述。但是，当时数字油田还是一个较为模糊的概念，尚处于构想阶段，不过，其基本思想得到了普遍认可。国内最早提出数字油田概念的是大庆油田，其将数字油田概念定义为：以油气田为研究对象，以石油气的整个生产流程为线索，建立勘探、开发、地面建设、储运销售以及企业管理等多专业的综合数据体系，并将各专业的数据和应用系统进行高度融合，在建立油气田生产和管理流程优化应用模型的基础上，利用可视化技术和模拟仿真以及虚拟现实等技术对数据实现可视化和多维表达，并且通过智能化分析模型，为企业经营管理提供辅助决策信息，进一步挖掘生产和管理环节的潜力，使信息化建设更好地服务于企业生产和管理，为油气田企业的发展创造良好的信息支撑环境。

所以，从广义角度看，数字油田可以说是油田信息化和自动化的代名词，即以信息为手段全面实现数字化采油、数字化集输、数字化经营、数字化管理。

1.2 数字油田RFID需求分析

随着油田工业的发展以及自动化水平的提高，整个油田的生产、管理、销售由传统方式向数字化发展，而数字油田需要融合先进的信息技术、自动控制技术、计算机技术、自动识别技术、通信技术等，对油田作业及经营实现数字化、智能化管理，其中，RFID技术作为先进的自动识别技术，通过把物品与互联网、物品与物品相连接，实现智能化识别、定位、监控、管理，而应用RFID技术打造数字油田已成为未来发展趋势。

数字油田建设中使用RFID技术的两大典型应用场景是油田车辆出入管理以及地下管网定位管理。

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 油田车辆出入管理需求分析

由于油田工作区域跨度大，关联单位多，内部车辆多，这就使得车辆出入管理面临较大挑战。而传统的车辆出入管理多为人工核查放行，使得出入通行效率低，人工运营管理成本高；加之油田作业区域及关键加工区对于车辆出入有极为严格的限制，只有内部有通行权限的车辆方可进出，而传统纸质通行证易伪造，人工检查对其真伪无法辨别，极易出现错放漏放的现象。

综合分析油田车辆出入管理需求，需要实现自动、高效、精确的车辆出入核查及管理，需要智能化、自动化监控车辆进出各区域的信息。 油田地下管网定位管理需求分析

由于地下油气管网复杂多样，这就使得对地下管道的定位带来了困难，加之图纸文档等标识不准或缺失，使得很难准确获悉管道的位置，从而影响管道探测、巡检及维修；另外，对于养护人员对油气管道的巡检情况，无有效手段监督及跟踪。综合分析油田地下管网定位的需求，需要即时获取地下管道的精确路径、深度，掌握地下管线转弯或穿越的情况，同时，快速定位地下目标设施，加强智能化人员巡检监控。

针对以上需求，提出了基于RFID的数字油田系统解决方案，应用RFID技术实现油田车辆的智能化出入管理以及地下管网的智能化定位。

第2页 2.1 数字油田系统解决方案

系统概述

数字油田系统解决方案针对油田各单位、作业区对于车辆出入管理以及对于地下管网定位的需求，应用RFID技术、GPS全球定位系统、GIS电子地图、视频监控、移动无线通信、信息技术和计算机网络等技术，通过在作业区、单位出入口部署RFID读写设备，实现车辆身份识别以及区域进出管理；通过在地下管网安置电子标识器，实现地下管网的探测及定位，利于管道维护及管理。

2.2 系统架构

面向车辆出入管理及地下管网定位的RFID的数字油田系统解决方案。整体系统架构如图所示。

图2-1整体架构图

数字油田系统秉承了物联网的系统架构，由感知层、网络层、应用层组成。1)感知层

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车辆出入管理应用的感知层设备主要包括RFID设备以及其他车辆出入管理外设。其中，RFID设备主要包括粘贴在车辆挡风玻璃上的电子标签（即电子车牌）、阅读器以及人员IC卡；车辆出入管理外设包括声光报警显示设备、道闸、抓拍设备、显示屏等。

地下管网地位应用的感知层设备包括电子标识器和探测仪，其中电子标识器埋设在地下管线附近，探测仪通过查找电子标识器来准确定位地下管线。2)网络层

网络层是依托现有成熟的无线、有线网络技术，为信息传输提供通道，将感知层所采集的信息高效、实时的传输到应用层。3)应用层

应用层主要包括车辆出入管理应用子系统及地下管网定位应用子系统，实现车辆出入管理控制功能以及地下管网定位管理的功能。

2.3 系统组成

数字油田系统按照应用又可以分为数字油田车辆管理子系统以及地下管网定位子系统。

2.3.1 车辆出入管理子系统

数字油田车辆出入管理系统使用电子标签替代传统通行证，根据车辆进出区域权限，实现油田作业区及各单位的车辆出入管理，同时实现车辆进出时间、进出区域的信息监控，也可扩展应用到为驾驶员发放人员卡，从而实现驾驶员身份的联动检测，另外，也可在油田住宅区等地实现停车场管理等扩展应用。

车辆出入管理子系统由车辆管理入口子系统、车辆管理出口子系统、发卡子系统、管理中心组成。

 车辆管理入口子系统

车辆管理入口子系统主要由RFID阅读器、视频识别及抓拍设备、控制器以及道闸、声光告警指示等设备，完成车辆自动识别、设备控制、信息提示、告警以及与管理中心进行信息传输，入口管理子系统以控制器作为系统核心，实现对入口外设的控制以及数据采集设备的接入。

入口车辆管理具体流程：地感线圈检测到有车辆驶入，触发阅读器读取车辆电子标

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签信息，同时触发摄像机对车辆车牌进行拍照，通过读取标签信息判断车辆是否具有进入该区域权限，以控制道闸是否开启，同时在显示屏上显示车辆信息、入口时间等，如车辆不具备进入权限或未安装电子标签，会触发声光报警设备进行指示，予以禁入。

如进行扩展应用，需对驾驶员进行进出权限识别，车辆驶进阅读器读取权限范围内，驾驶员将人员卡伸出车外，以便阅读器同时读取驾驶员进出权限信息，同时，匹配车辆进去权限，予以放行或禁入。

图2-2车辆管理入口系统工作流程示意图

 车辆管理出口子系统

车辆管理出口子系统同入口子系统组成及工作流程基本相同，在出口阅读器读取车辆进出权限，予以放行，对于无权限车辆，进行黑名单记录，同时记录车辆出口时间，用以计算车辆在区域逗留时间。 发卡子系统

发卡子系统可根据需要，布置在车场、单位入口处等地方，由发卡器、电子标签、电脑、服务器组成，主要实现对油田厂区内部车辆卡发行、外来车辆临时卡的发行，如有对人员管理的需求，也可实现对驾驶员卡的发行。

具体工作流程：选用陶瓷电子标签作为内部车辆卡，通过发卡器向标签写入车牌号、第5页

档案号、所属单位及车队、进出各区域权限、车辆养护信息等，然后将发行过的电子标签粘贴在车辆上，由于采用防拆卸技术，电子标签一经粘贴无法进行复用。对于外来临时车辆，为其发放PVC临时卡，写入车辆信息；如扩展到人员权限管理，可引入人员卡的发放。

油田内部车辆进出区域权限可能会不定期变化，针对此情况，可以使用手持机完成标签信息的更改，修改车辆的通行权限。 管理中心子系统

管理中心子系统主要包括数据库、应用服务器以及监控计算机，管理软件，主要完成系统的实时显示、人员管理、权限管理、数据库管理、卡管理、设备管理、日志管理以及查询统计等功能。 泊位引导子系统（可选）

泊位引导子系统主要应用于区域停车场等环境，由监控计算机、车位控制器、车位传感器、系统引导屏及场内提示牌组成，可以实时检测停车场内车位占用状况，并对车位状况进行统计，实时提示场内车位状况，指引驾驶员快速停放车辆。

2.3.2 地下管网定位子系统

地下管网定位子系统，可以对密集的地下管线（油气管道等）和重要设施进行标识，从而准确、安全、快速的进行定位，提高了管理水平和工作效率，同时也避免了使用和维护工作中潜在的危险。该系统无缝集成GPS，可方便快捷的帮助工程人员找到目标地点，同时记录巡检路径。系统由前端采集及识别设备—电子标识器、标识器探测设备，后端管理中心—管理软件、管理主机、服务器等组成。系统架构如下图所示：

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图2-3地下管网定位子系统系统架构图

其中，地下电子标识器埋设在地下管线拐点处，埋设时存储了埋设地点和地下管线的详细资料；标识器探测设备用来识读地下电子标识器获取地下管线详细资料，内置的GPS模块，可导航查找地下管线。后端管理主机安装管理软件，与探测设备通讯交换地下管线的资料和日常管理信息，同时供查阅。

具体工作流程：首先在设计图纸上选择电子标识器安防的位置，将所需信息写入电子标识器中，然后将电子标识器掩埋在地下管线附近，通过探测设备可以快速查找。通过数字油田地下管线定位管理系统，可以即时获取地下管线精确路径及深度，快速定位地下目标设施，如阀门、T形分支、中间接头，快速识别和定位地下不同管线，快速掌握地下管线转弯或穿越等复杂情况，有效避免误开挖，提高施工速度，同时提供更为准确高效的地下管线信息实现管理。

2.4 2.4.1 相关产品介绍

电子标签

专门针对车载挡风玻璃设计的、具有高速高性能的UHF RFID可读写无源陶瓷标签，符合ISO 18000-6B/6C协议标准。

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 产品特点：

 读取距离远：贴在挡风玻璃内侧后有25m以上的读取距离，读取成功率高

 性价比高：性能稳定，价格适中  安装方便，安全性高，防揭型设计  抗干扰，防静电，使用寿命长  符合RoHS要求

2.4.2 阅读器

专为室外环境设计的高性能无源UHF RFID电子标签阅读器，支持EPC C1 G2和ISO18000-6B协议标准，并可通过升级支持新的协议标准。

 产品特点：

 高接收灵敏度，专利技术保证有效提高识别率

 高速运动识别，专利技术实现标签移动识别速度可达300km/h  自动定标专利技术，可远程、大动态、高精度调整输出功率，便于网络性能优化

 专利技术实现天线应用模式收发分离/收发共用（可配置） 超强的处理能力，空口速率最高：前向160kbps，反向640kbps  快速标签识别，每秒可清点200个以上标签

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 高抗干扰性，支持阅读器密集工作模式

 高可靠性，在室外无需任何防雨、防尘设施，防护等级达到IP65  接口丰富，提供FE、RS232、RS485以及各类无线接口（选配），组网灵活

 提供7路输入/输出双向开关量接口  内置电源适配器，支持交流直接输入  内置标签过滤功能，降低网络传输带宽需求

 内置信息缓存功能，在系统通讯异常时仍能为用户保存关键数据

2.4.3 发卡器

专为配合用户在后台或者管理中心进行发卡管理所设计的无源UHF、HF多功能电子标签发卡器，支持EPC C1 G2、ISO18000-6B、ISO14443A协议标准，并可通过升级支持新的协议标准。

 产品特点：

 外形小巧、美观，有操作提示指示灯

 适应频段广：既可用于UHF或HF单频标签的发放与管理，也适用于UHF与HF双频标签的发放与管理

 协议兼容性好：支持EPC C1 G2、ISO 18000-6B、ISO14443A协议标准  支持以太网组网：支持标准的以太网网口协议，多个ZXRIS 6602可同时并行发卡业务，从而有效提高工作效率

 操作维护方便：提供丰富的PC机动态链接库（DLL），支持二次开发

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2.4.4 手持机

专为移动环境设计的便携式无源UHF RFID电子标签阅读器，支持EPC C1 G2、ISO18000-6B和ISO14443协议标准，并可通过升级支持新的协议标准。

 产品特点：

 体积小，重量轻，结构紧凑，便于携带  集成PDA，界面友好，同时提供二次开发功能  功耗低，省电，不用时自动处于休眠模式  读写距离远，识别率高

 输出功率可控，便于覆盖区域调整

 支持一维、二维条码识读，支持一维、二维条码全协议

 实时数据保存，既可保存在系统的存储卡中，也可通过无线方式与后台进行实时通讯

 支持外扩T-Flash卡，容量可达4G  支持GPS定位功能  支持声光指示工作状态

 设备操作简单，提供手写、触摸、按键等多种方式  人性化设计，充分考虑用户使用便捷性、舒适性和实用性  提供故障诊断与管理功能，方便用户、技术支持人员更好解决问题

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2.4.5 标识器探测设备

标识器探测设备可以适度地下电子标签和电子标签，管理时刻获取地下管线的详细资料，并生成管理信息。此外，探测设备还带有GPS模块可以导航查找地下管线。

 产品特点：

 显示屏：2.8寸，带按键操作  识读媒介：

地下电子标识器、普通电子标签  读写距离：

识读电子标识器：0.6-0.7m、1.4-1.5m、1.7-1.8m 识读电子标签：4-5cm  读卡方式：按钮触发  CPU：ARM7内核

 内存：64M位FLASH，可记录30000条记录  通讯方式：USB接口

 带GPS定位导航，GPS查找精度：<5米

 电源：3.6V/4500mAH高容量可充电锂电池（带充电保护，充电进度显示） 功耗：静态小于250uA；读卡时最大500mA  电池待机时间：3个月

2.4.6 电子标识器

电子标识器采用先进的RFID技术，内置全球唯一的识别码，不需要电源。外部采用密封防水的高密度聚乙烯材料，能防潮、防酸碱、防腐蚀及充分抵抗外界环境影

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响的剧烈变化，低频工作频段，不易受外界环境影响。只要根据施工要求，将电子标识器安装在地下设施的重要位置上，然后随地下设施一同掩埋，不论地下设施材质和地表参照物如何变化均能发挥查找地下设施的作用，使用寿命长达50年。目前，可提供下图三款电子标识器。

第12页 3.1 基于RFID的数字油田解决方案优势

卓越的产品优势

拥有物联网全套产品，并秉承关键产品自研，边缘设备选择国内最有竞争力厂家的卓越产品原则，致力于为客户提供完善的解决方案、一揽子的服务。

依托多年的设备开发经验，领先的设计理念，多项专利技术，保证了自研设备的先进性，同时秉承执行严格的质量管理体系，始终坚持“质量第一”和“预防为主”的指导思想，在设计开发、生产、安装和服务等过程中实施标准化的管理和控制，保证了设备质量，致力于向客户提供“零缺陷”的产品与服务。

3.2 先进的系统设计能力

在系统设计方面，融入了云架构设计理念，通过运用模块化设计理念，可分可和的系统架构，提高了系统可扩展性实现了开放的系统构架；通过对信息的统一、集中的管理及共享，实现海量数据共享；通过云平台海量信息收集存储能力，实现了强大的数据分析。

3.3 完善的交付及服务保障

具有一套高效的售后服务机制，从而保障项目的顺利执行及提供售后服务保障。提供本地化的技术支撑和运维保障，建立本地备件库，提供系统的售后技术培训服务，提供7x24小时的技术支持和快速响应的现场排障服务，有利保障客户实时、方便、快捷地享受优质高效的技术支持服务，以及稳定可靠的售后保障。

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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：浅谈物联网在技术侦察中的应用

浅谈物联网在技术侦察中的应用

一、引言

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此，顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。

这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网就是“物物相连的互联网”。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、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。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。

物联网有着广泛的用途，例如智能交通、公共安全．环境保护、工业监测、智能消防、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域，是全球公认的继计算机与互联网及移动通讯网信息产业之后的又一次信息化浪潮，作为一个互联网应用的延伸，物联网技术将打造一个物联网产业链，造就上万亿元的市场规模。

二、物联网技术发展、应用情况

随着物联网技术的研发和产业的发展，预计发展前景将超过计算机、互联网、移动通信等传统IT领域。作为信息产业发展的第三次革命，物联网涉及的领域越来越广，其理念也日趋成熟，可寻址、可通信、可控制、泛在化与开放模式正逐渐成为物联网发展的演进目标。而对于“ 智慧城市”的建设而言，物联网将信息交换延伸到物与物的范畴，价值信息极大丰富和无处不在的智能处理将成为城市管理者解决问题的重要手段。

公安领域是有条件为物联网提供规模应用的领域之一。一方面，在国内安防领域，视频监控、周界防入侵等应用已取得良好效果；另一方面，公安作为城市安全管理的重要政府部门，通过一系列的平安城市和社会治安监控系统的建设，在物联网规模化应用方面已具备一定的条件。

三、物联网技术在技术侦察过程中的应用

由于现代城市管理的复杂性，城市管理和安全防范必须依赖遍布城市的各种类型的传感器收集大量的信息进行分析、处理、反馈和修正。视频是所有传感信息中含量最丰富的信息载体，是城市安全管理最重要的信息来源。城市视频监控系统新建并整合大量的摄像头，这些摄像头将城市的各个角落的视频图像信息传输到各级处理中心，这实质上就是城市级以上的视频物联网或视频传感网。

面向社会公共安全管理的物联网（简称“公安物联网”）是以“人、地、物、事、组织”为感知对象，基于公安信息化的网络架构，通过标准数据交换，实现对感知对象多维时空信息的全面感知、高效共享和深度应用，通过对感知信息的汇集、分析、处理来提升现代警务的实战能力和服务水平，满足公安实战业务的需要；这是物联网在公安领域具体化应用。

公安物联网在技术架构上由信息感知、网络传输、数据处理和业务应用四个层次组成。

首先，在信息感知上充分利用物联网技术和手段，如视频、音频、RFIG、报警、智能图像分析、核生化探测、气流气象等感知手段，在城市地铁站、公交车站、地下通道．广场、地面道路等公共场所；对人流、车流、物流建立全面的感知、识别和监控。此外，还可以对动态目标监控；如特种车辆、应急救援车辆、危险品运输车辆的人、车、物的管理。基于RFID及视频分析技术，建设车辆感知节点，随时掌握车辆的轨迹、位置、驾驶人信息及危险品流向，从而为公安部门实现与社会公共安全相关的各种信息的全面感知。

其次，在网络传输上实现各种网络的融合，如视频专网、互联网、3G无线网络和卫星通信网络等，各种感知信息通过这些传输网络实现信息的传输、汇集和交换。同时，外部其他网络直接通过边界安全接入平台联网，确保网络安全。

再次，随着海量视频、图像、报警等信息汇集，需要利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行整合、分析和处理，提高相关信息获取的实时化、精细化、系统化和智能化。同时，通过对物体实施智能化的控制，能使系统具有自动化、自我反馈与智能控制等特点。

最后，物联网的建设需要围绕公安实战业务应用，在各种感知信息统一的融合、共享和调度基础上，通过业务系统之间的互联和整合，实现对关注人员、车辆及事件的动态掌控与联动应用，实现跨警种的实战应用。

四、技术侦察物联网的相关核心技术

物联网在技术侦察信息化应用中涉及以下几个方面的核心技术： IPv6技术

物联网是一个物物相连的互联网。物与物相连的前提除了需要海量的传感器以外，每一个物品都应该有自己惟一的标识，用来标识该物品的特殊属性一IP地址，便于对物品的访问和控制。正如我们每一个人都有自己惟一的身份证号，便于社会管理和参与社会活动。通常所说的“传统IP”协议是指当前使用的IPv4版本。自1981年由RFC791等文档定义后，该版本一直没有本质上的改变。互联网能发展到当前的规模，IPv4协议的建立功不可没。但同时它的缺点也已经充分暴露出来，如地址空间耗尽、路由表急剧膨胀、缺乏对Qos的支持、本身并不提供任何安全机制、移动性差等。尽管采用了许多新的机制来缓解这些问题，如DHCP技术、NAT技术、CIDR技术等，但都不可避免地要引入其他新的问题，问题没有得到根本解决。于是IETF于1995年推出了下一代网络的RFC文档―IPv6协议(物联网协议第6版)。相对于IPv4来说，其主要变化有以下两点：①在IPv6数据报的首部格式中，用固定格式的扩展首部取代了IPv4中可变长的选项字段；②将IPv4的32位IP地址，扩大到128位IP地址。采用IPv4协议的IP地址个数估计为2的32次方，数量接近43亿个。而采用IPv6协议的IP地址个数估计为2的128次方，数量是地球表面原子数的100倍。IPv6为物联网提供了最基础的技术支撑，比如海量的地址空间等。这样，我们就可以创造―个人人有IP、物物都相连的物联网时代。

RFID技术

射频识别技术(Radio Frequency Identification，简称RFID)是一种非接触式的自动识别技术。它利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息自动识别目标对象，是一种能够让物品“开口说话”的技术。

射频识别技术工作原理并不复杂，一套完整的射频识别系统是由阅读器、电子标签和应用软件系统三个部分组成。当无源电子标签进入射频覆盖区域后，即会接收阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量将存储在标签芯片内的信息发送回给阅读器，或者是有源电子标签主动发送信息给阅读器。阅读器读取信息并解码后，传送给应用软件系统进行相关信息处理。以射频识别技术为基础，结合计算机网络技术、数据库技术、软件开发技术等，由海量的电子标签和阅读器完成物品自动识别，并通过互联网实现物品的信息交换和资源共享。以此构筑一个比互联网更为庞大的物联网，最终实现物与物智能相连、智能管理的目标。

定位技术

定位技术，即利用现代科技手段告诉用户某一物体的具体位置信息。目前常用的定位技术有：卫星定位、手机定位、RFID定位等技术。

卫星定位是一种利用数颗人造卫星对地球上的物体进行全球性、全天候、全天时、高精度的导航定位和时间传递系统。目前，全球有四大卫星定位系统，包括美国的GPS、欧洲的“伽利略”、俄罗斯的“格洛纳斯”和中国的“北斗”卫星定位系统。其中，美国的GPS(Global Positioning System)全球定位系统应用最为广泛。GPS的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可以知道接收机的具体位置。

手机定位是指通过无线终端和无线网络的配合，获取终端用户的位置信息。早期的手机定位是基于基站的定位技术。基本原理是利用基站对手机的距离进行测算来确定手机的位置，测算精度取决于基站的分布数量和覆盖范围，定位误差较大。现今的手机定位是利用全球定位系统和手机定位系统相结合的混合定位技术，基本原理是当GPS信号被全部或部分阻挡的情况下，采用手机三角定位技术进行辅助定位。在不同的环境条件下，两种定位技术的优势互补。

RFID定位系统一般由一个控制中心、数个阅读器和数个电子标签组成。基本原理是在特定区域里的电子标签主动或者被动地发送射频信号，阅读器接收射频信号后统一上传至控制中心，由控制中心对嵌有电子标签的物体进行定位。该原理类似于在关键位置安排众多看守人员对过往物品进行登记，需要寻找相关物品的时候只要查询一下看守人员的登记信息即可。RFID定位系统不需要卫星和手机网络的配合，定位精度取决于阅读器的数量和分布隋况，优势在于特定区域上的定位。

高清视频监控技术

视频监控经历了模拟、数字、网络，正向高清化快速发展，高清视频技术代表了当今视频监控的发展方向。高清视频监控具备单点感知范围更广、高清晰度的特点，同时高清视频监控更便于智能分析处理，从视频图像中获取人、车、物

和各种行为特征信息，将非结构化信息转化为结构化信息，有利于技术侦察部门基于视频、图像等信息开展深度的业务应用。

高清视频监控直采用国际领先、成熟的H.264视频编码技术；高清摄像机宜采用ISP技术，在自动聚焦、自动曝光、自动白平衡、宽动态、3 D去噪、强光抑制等方面提升视频质量，使得图像更加清晰细腻、真实自然、鲜艳明亮。云计算技术

从物联网的技术特点出发，对同一事件可能有较多的感知设备，或者对同一事件可以组织形成一个感知网络，而不同的探测设备对一个事件的感知可能是非常局部的印象，而只有经过多种感知的综合识别，才能对一个事件形成较为准确的立体印象。另一方面，公安物联网往往是一个城市甚至多个城市的大规模系统，视频、报警、图片等信息数据量非常大，且内容越来越向多样化的方向发展，有车牌、车型、人脸特征、人的体型特征、人的行为特征等等，因此传统的技术方法是无法满足多种类型的、海量的数据处理、检索和分析等要求。为了满足从感知到识别、应用的实时和高效，需要云计算进行处理。云计算是一个集成大量信息的并行处理系统，会使我们计算、处理的效率得到大幅度提升。

云计算是公安物联网的核心技术，通过云计算技术，可整合大量的计算资源、存储资源和应用资源，将系统中海量信息进行有序地组织和存储。依托强大的计算资源，可对外提供多样而高效的服务。智能分析技术

公安视频监控网络中记录了大量的视频、图像和数据信息，应用智能视频分析技术对海量视频中的特定特征的目标进行自动检索，可以滤除视频中大量的无效信息，极大地提升对视频检索的效率。此外，采用智能视频分析技术对视频进行分析，生成对目标特征及行为特征进行描述的元数据，实现从非结构化数据到结构化数据的转换，根据用户设定的搜索规则；可以对元数据流进行快速的检索及定位，与传统的录像文件人工浏览查看方法相比，可以大大的提高系统的自动化程度，减少人力成本，提高系统的检索速度及效率。较为典型的视频智能分析技术主要有以下几种：

（l）智能检索：后分析模块自动读取源数据（源数据即系统中存储的各种视频文件），对它们进行图像分析后得到的数据建立索引归档。有了这些索引归档，后检索功能就可以从海量的视频数据快速地找出符合条件的录像文件。

（2）流量监测：客流量作为衡量公共场所繁忙程度的重要指标，日益受到人们的重视，业已成为商业决策和公共安全监控的有效工具，主要应用于人流量大的广场、商场、公园等人员聚集型区域。

（3）事件检测：智能事件检测系统主要基于背景建模技术，在静态场景下查找出以人为主要防范对象的动态目标，如跨线检测、进入区域检测、非法停车检测、物品遗留检测、物品丢失检测、徘徊检测、人员聚集检测等。

五、结束语

物联网技术正以空前的影响力和渗透力，不可阻挡地改变着社会的经济结构、生产方式和生活方式。在物联网时代，一切互联互通，信息无处不在，同时也潜伏着各种威胁。利用物联网和云计算等系统，控制者可以随时随地捕获各类信息，实时监控一切事物。中国和许多国家一样已将物联网建设提升到国家战略 的高度。物联网这一新事物对检察机关来说，既是机遇，也是挑战。通过物联网技术对检察工作智能化管理将是检务管理模式的一场深刻变革，将有力地助推检察事业的发展。

第五篇：物联网技术在电子商务中的应用

物联网技术在电子商务中的应用

[导读]物联网是一次新的信息技术革命，继互联网和移动通信网之后，它蕴含着巨大的创新空间和机遇。物联网利用智能装置和感知技术，对物理世界进行感知识别，通过RFID无线射频技术、网络传输互联，进行处理和计算，从而实现人物、物物信息共享和无缝连接，达到对事物实时监控、精确管理和科学决策的目的。

随着电子商务的迅猛发展，未来电子商务各环节对技术的要求也会随之增加。文章通过对物联网的简要介绍，结合物联网的应用情况和电子商务的发展趋势，阐述了传统电子商务中的问题和物联网技术在电子商务库存、物流、支付三个重要环节中的应用，重点分析RFID(无线射频技术)、ZigBee技术在库存和物流环节的应用方法，支付环节的安全性探讨及其解决办法。提出了智能仓库管理系统、“外卖式”物流的设想，说明移动支付是未来电子商务支付的重要手段，同时给出了物联网技术在电子商务各环节发展的可行性建议。

物联网是一次新的信息技术革命，继互联网和移动通信网之后，它蕴含着巨大的创新空间和机遇。物联网利用智能装置和感知技术，对物理世界进行感知识别，通过RFID无线射频技术、网络传输互联，进行处理和计算，从而实现人物、物物信息共享和无缝连接，达到对事物实时监控、精确管理和科学决策的目的。未来电子商务将朝着多元化、便捷化发展，喊行业之间的竞争也会愈加激烈。一个电子商务体系中包含了库存、物流及电子支付等重要环节，如果实现物联网技术在电子商务各环节中的应用，将大大提高电子商务体系的运行效率，降低运营成本，提升客户体验，使电子商务进入一个新的发展阶段。物联网与电子商务的结合所形成的的物联网电子商务体系，可以用下图表示：

一、传统电子商务中问题

电子商务市场是在过去零售行业的基础上发展而来的，所以传统的电子商务存在着基础设施建设落后、商业模式缺乏创新等问题。另外，产品质量难以保证、支付安全性欠佳、物流配送不到位等问题严重制约了电子商务的发展。

1、支付问题

支付的便捷性和安全性问题是电子商务高速发展的重要保证。当前网上支付服务尚需完善网上支付服务尚需完善和深化。尽管网上支付在用户规模和交易额方面取得突破性增长，但是，网上支付服务仍然需要完善和提高。存在的主要问题包括：用户操作繁琐;支付安全存在隐患，没有形成可靠的安全体系;网络支付没有特定的标准金融体系对网络支付支撑不足，缺乏积极性;网络支付的相应的法律、法规发展滞后。另外，当前的支付方式对那些有网购需求的偏远地区的用户的支付存在较大困难，进一步阻碍了电子商务市场的推广。

2、物流配送体系问题

电子商务的发展还和企业的配送体系密切相关。一个完整的电子商务是有库存、物流、资金、支付等组成的商贸活动。物流是电子商务运作过程的重要组成部分，它在电子商务中起着重要的作用，高效率的物流配送是不可缺少的。随着电子商务快速的发展，对物流配送的要求也越来越高。在我国，尽管有邮政速递和一些快递公司，但他们只完成了物流系统中最基本的配送服务，而且时间长，渠道不畅，在客户口碑中不好，根本无法满足电子商务物流配送高效率、低成本的要求，严重制约了我国电子商务的快速发展。

3、网络基础设施能力薄弱问题

电子商务是基于信息网络通信的商务活动，其特点是实时、快速，电子商务的发展从一定程度上可以说取决于信息基础设施的规模。而我国网络基础设施建设还比较缓慢和滞后，已建成的网络质量离电子商务的要求还相距较远。因此，加大基础设施建设的力度，提高投资效益，切实改变网络通信方面的落后面貌，成为促进电子商务应用发展的首要问题。

二、物联网技术在电子商务中的应用

目前我国发展物联网所需的自动控制、信息传感、RFID射频识别等技术和产业都已经基本成熟，电信运营商和系统设备商也达到较高的水平，物联网将会向各个领域渗透和扩展，它将会对电子商务有很大的推动作用。

1、库存

这里的库存包括分公司、仓库、配送中心三个方面。以京东为例，作为一个大型电子商务企业，按照区域成立了多个分公司，分公司管理一个地区设置好的仓库、配送中心。对于这样的多地库存方式，需要一个支持其运转的智能库存网络体系。这个体系有三部分网络构成：

(1)分公司网络。分公司通过接入路由器与总公司连接，将其管理网络、仓库网络、配送中心网络和下属的销售网络连接，通过RFID无线射频技术和ZigBee短距离无线通信技术，构成一张巨大的“网”，通过这张“网”，汇聚销售平台上的实时销售数据，向总公司汇报;总公司经过信息反馈，与连接的仓库与配送中心网络协调，实时采集当前商品的数据，控制仓库与商品配送。

(2)仓库网络。精确的库存就是根据市场需求按订单生产，满足市场和消费者需求，精确掌握产品的分销渠道、价格、库存数量、生产日期等一些基本信息，利用IT技术准确掌握产品的流向等信息，通过互联网及时做出调整，提高企业的生产效率，提高市场竞争力。主要由条码技术和RFID系统组成。建立立体仓库的管理系统，采用固定式条码阅读器自动识别入库或出库运输系统上通过的托盘标号，上传计算机系统，经确认后由系统指挥讲托盘上的货物送入或送出相应的库位。同时将RFID系统用于智能仓库货物管理，有效解决仓库里与货物流动有关的信息管理。射频标签贴在货物所要通过的毕竟路口或库门，读写器和天线放在仓库搬运车上，每个货物贴上条码并储存在仓库的中心计算机里。当货物被装走运往别处时，由另一读写器识别并告知计算机中心货物被放在哪辆货车上。这样管理中心可以实时地了解到库存多少和销售了多少，确定货物商品的位置。

(3)配送中心网络。在配送环节采用EPC技术和连续补货系统，如果到达配送中心的所有商品都贴有EPC标签，在进入配送中心时，装在门上的读写器就会读取托盘上所有货箱上的标签内容并存入数据库。系统将这些信息与发货记录进行核对，以检测出可能的错误，然后将EPC标签更新为最新的商品存放地点和状态。这样就确保了精确的库存控制甚至可确切了解目前有多少货处于转运途中、转运的始发地和目的地，以及预期的到达时间等信息。利用连续补货系统，工作人员不用花很长时间的就可以自动对货物多少识别，并且系统自动更新其记录，当库存中的商品缺少时，智能补货系统给生产基地发送订单，生产基地供应商向配送中心补货。

2、物流

2.1 物联网智能物流系统

作为电子商务的物流环节，最重要的特点就是及时性、便捷性和安全性。电子商务物流环节就是根据企业计算机系统的指令，完成商品配送、补给、运输的全过程。物联网智能物流系统对运行在辖区内的运输车辆位置、运送商品类型、数量进行管理和控制。物流中心通过网关连接移动通信网，移动通信网通过M2M与运输车辆通信。再通过GPS系统，配物流中心的显示屏上，管理人员通过GIS地图方便地掌握货物配送运输车辆当前的位置。物联网智能物流系统的主要作用表现在一下方面：

(1)运输智能化升级。计算机技术、条码技术、RFID技术等都嵌入到物流环节中，有助于物流环节提高效率，降低成本。

(2)运输智能化升级。运输系统借助GPS、GIS、网络等技术实现部分流程的可视化跟踪管理，准确预知货物运达时间，缩短配送时间，提高效率，让客户体验到像订外卖一样的购物服务。

(3)商品安全升级。基于RFID等技术建立的产品智能可追溯网络系统，如食品的可追溯系统。这些智能的产品可追溯系统为食品货物安全、药品货物安全、特殊品货物安全提供了坚实的物流保障。

2.2 第四方物流

今后物流行业将朝着绿色物流、高效物流、电子信息化物流和第四方物流发展，这里重点探讨第四方物流。

现今很多企业和电商为了满足市场需求，将物流业务外包给第三方物流服务商，以降低库存成本，提高配送效率。不过，第三方物流也存在缺陷，单个第三方物流缺乏较综合的技能和整合应用的局限性，使得企业必须将业务外包给多个单独的第三方物流商，这样做增加了供应的不确定性和管理难度。若将物联网技术、电子商务和传统商业模式结合起来，形成一个将供应链的外包行为链接起来得统一整体，将大大提高企业的效率和效益。这样就产生了第四方物流。

第四方物流是由美国埃森哲咨询公司率先提出的,是专门为其他方提供物流规划、咨询、物流信息系统、供应链管理等活动。当然第四方并不实际承担具体的物流运作活动。物联网技术在第四方物流中的应用，主要是面向服务的架构(SOA)系统，设计基于SOA的整体架构，采用异构系统间的自动交互技术，使原异构系统之间能够实现交互。第四方物流解决供应链的方案有以下三个层次：承担多个供应链职能喝流程的运作，进行流程一体化、系统集成和运作交接;通过物联网新技术实现各个供应链职能的加强;供应链过程协作和供应链过程的再设计。

第四方物流的发展未来可以满足整个物流系统的需求，很大程度上整合了最新技术和社会资源，减少货物配送时间，提高物流效率。

2.3 支付

在支付环节中，基于物联网的电子商务支付有很多优点和发展空间。物联网技术的应用提高了支付的安全性和便捷性，降低了黑客和钓鱼类网站非法交易发生的频率。这里主要探讨移动支付的实现。

（1）物联网掌上电脑支付

首先，掌上感知电脑是电子商务企业的一款个人移动智能终端，以轻便的平板电脑作为载体，内嵌RFID读卡支付模块，将网上销售和智能卡支付完美融合，实现简单安全的支付应用模式。掌上电脑物联网支付解决方案首次将RFID读卡模块与平板电脑相结合，实现了用户不需要繁琐的网银支付，只需拥有一部轻便的掌上电脑，刷卡就能完成整个流程。

和网上支付工具支付宝、财付通、等不同，物联网智能卡支付是将最新的物联网RFID非接触射频技术创新应用，将互联网购物和物联网支付结合在一起，以轻便的平板电脑作为载体，内嵌RFID读卡支付模块;通过技术手段实现了简单安全的智能卡支付应用模式。掌上电脑物联网支付解决方案所有资金划拨，均通过银行专用通道，避免了由于互联网的开放性所带来的安全风险;使用3DES算法，加密卡上用户的所有数据和从移动设备到清算中心的数据传输，最大限度保证资金的安全。

物联网掌上电脑这种支付技术被绑定在轻便的掌上感知电脑终端上，内嵌RFID读卡支付模块，对应掌上电脑背面一个类似迷你公交卡大小的感应区，消费者使用此终端产品购物，与传统的网上支付相比无需再进行繁复的支付操作，只需要在支付时将物联网智能一卡通在感应区附近轻轻拍下，就可以完成整个支付了。

（2）智能SD卡支付

现今手机已经成为人们生活中不可或缺的工具。手机载体的移动支付工具让人们看到了移动支付新的希望。通过手机实现的移动支付方式，成为最接近人们日常使用习惯和消费习惯的移动支付方式，手机支付也呈现多用途化、多形式化的发展前景，例如SIMPASS技术支付，RF-SIM支付，NFC支付等。手机中的智能SD卡支付也是其中一种。

智能SD卡移动支付在尽量避免改动手机主板和SIM卡的原则下，将RFID模块放置在智能存储卡中。这样做的优点在于不需要改动手机，支付功能可以随SD智能存储卡迁移至PC机平台或者其他移动终端平台上，大大提高支付的便捷性。智能SD卡移动支付是在SD智能存储卡上集成RFID功能，同时在存储卡上预留天线引脚，通过手机终端和移动网络连接POS机，智能SD卡在POS机上完成支付。

智能SD卡支付有以下特点：(1)运算安全性。SD智能存储卡内置智能安全芯片，数据加密、数字签名、签名验证等密码运算都在安全芯片上进行，各种密钥在使用中均不出卡。SD卡上的核心组件同时支持安全连接协议功能。(2)认证安全性。移动客户端实现的安全连接协议具有双向认证功能，保证客户端和服务器端都无法伪造。敏感信息在传递过程中都通过安全通道来传输，可以有效防止黑客攻击，也能够阻止钓鱼网站的侵扰。(3)使用便利性。智能SD卡支付符合用户的使用习惯，使用智能SD卡实现支付，用户无需更换手机和SIM卡，即可使用移动支付功能。和其他移动支付相比，无论在安全性、方便性、用户体验上都具有明显优势。

物联网技术在电子商务中的应用前景是十分广阔的，应用方法和类型多种多样。物联网技术在电子商务各环节中的应用，不仅能给电子商务带来新的经济增长点，而且能彻底解决电子商务中的一系列问题，明显提升电子商务的核心竞争力。但是必须清晰认识到，物联网技术的应用还处于比较初级的阶段，一些相关技术还不成熟。这要求我们既要着眼长远，完善物联网相关技术和标准;又要立足当前，脚踏实地地推动物联网在电子商务各环节中的应用。只有这样，才能利用好物联网这个新技术，为电子商务的发展产生巨大的推动力。