物联网应用案例

1物联网技术及应用

物联网概念和内涵之争

物联网是一个涵盖传感器技术，计算机技术和网络技术为一体的综合性技术，是一个面向工程应用的技术。究竟是传感器技术还是网络技术在物联网中启动主导地位，现在有不同的看法，比如物联网是互联网的延伸，这个观点代表了网络一派的观点，感是物联网的基石，这代表了传感器一派的观点；我看这个不是很重要，反正双方缺一不可，究竟结论如何呢，我看随着发展以后就有结论了，总的看，物联网包含三大核心技术这个观点得到广泛认同。

嵌入式与物联网（专家看法）

中国电子学会举办的2010年中国物联网大会，可谓盛况空前。物联网在中国发展如火如荼，许多电子设计和嵌入式系统人士都投身其中，了解物联网发展动向，掌握物联网核心技术，正确把握物联网给电子设计和嵌入式系统带来的机遇是我们应该思考的问题。物联网与嵌入式系统密不可分

无论是智能传感器，无线网络还是计算机技术中信息显示和处理都包含了大量嵌入式系统技术和应用。有学者在会议讲，物联网是交叉科学，在近期发展中的智能传感器芯片技术，物联网嵌入式软件技术是两个重点发展方向，这与嵌入式系统发展更是息息相关了，面向应用的SoC芯片和嵌入式软件是未来嵌入式系统发展的重点。实际上，我的理解是，物联网是嵌入式系统一种新的应用，比较传统的嵌入式系统应用，物联网应用的层次更加丰富和复杂，即有表现在传感层上的实时应用，还有在计算和网络应用层上的海量的数据处理和分析工作。

物联网学科建设才刚刚开始

与嵌入式系统至今没有独立的学科和专业不同，物联网的情况就大不相同了，有近700所大学申请了物联网专业，已经批准了20家，我的观点是，与其说进行本科生的培养，倒不如是在研究生中开始物联网专业更加适合些了，可以在自动化、计算机、通信和电子信息等专业开始尝试，因为这些专业都已经有了部分物联网学科的专业基础知识了。

总起来看，得益于政策导向，物联网的热潮一定会带动一批电子产业的发展，比如物流管理、医疗电子、电力控制和智能家居等方面，无论怎样，嵌入式系统行业应该重视和把握这个机会，

作者：何小庆

副秘书长

中国软件行业协会嵌入式系统分会广义的物联网涵义利用条码、射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、人与物、物与物的在任何时间、任何地点的连接（anything、anytime、anywhere），从而进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。普适计算泛在网络物联网RFID传感器网络物联网（IOT）的特征全面感知可靠传输智能处理感知层网络层应用层利用RFID、传感器、二维码等能够随时随地采集物体的动态信息。通过网络将感知的各种信息进行实时传送。利用计算机技术，及时地对海量的数据进行信息控制，真正达到了人与物的沟通、物与物的沟通。物联网（IOT）的特征全面感知可靠传输智能处理感知传输智能利用RFID、传感器、二维码等能够随时随地采集物体的动态信息。通过网络将感知的各种信息进行实时传送。利用计算机技术，及时地对海量的数据进行信息控制，真正达到了人与物的沟通、物与物的沟通。物联网的架构--基础层RFID标签与读写器RFID表亲芯片技术、天线设计技术、封装技术。超高频RFID读写器技术、多标签防冲突和多读写器防冲撞技术、支持多现场总线的工业级读写器技术。传感器与传感网络新型传感器：纳米传感器、光线传感器以及3D视觉传感器等。MAC协议：决定无线通信的使用方式，在节点之间分配无限通信资源。路由协议：实现sink和传感器节点之间的数据传输。感知技术是其核心。基础层技术物联网的架构--传输层传输层通过3G通信网络、卫星、工业以太网、总线等实现数据的传输和计算3G通信网络TD终端OMS（OpenMobileSystem）系统工业以太网基于IEEE802.3（Ethernet）的局域网。面向生产过程，强调实时性、可靠性、安全性和数据完整性。总线它广泛用于离散控制领域。主要被设计作为汽车环境中的微控制器通信，在车载各电子控制装置传感器之间交换信息。通讯技术是其核心传输层技术物联网的架构--中间件层数据采集大部分应用中都包含了冗余信息，为缩小通信开销和能量消耗，需要研究高效、简洁的数据聚合/融合方法。设备管理由于物联网节点数目庞大，加上所处环境的限制，人工部署、维护也相对困难，所以应该提供透明、容错、自适应和自维护机制。能量管理由于传感器的能量主要消耗在通信上，因而在数据采集阶段需要高效的传感器工作轮换调度机制，在传感器间通信阶段需要研究高效冗余的路由。QoS支持由于物联网独特特点（数量巨大、拓扑高动态变化），所以要提供合适的QoS机制，在性能、延时和能量使用之间达到一个平衡。中间件层技术物理网的架构--中间件层实时数据库处理实时数据库系统是开发实时控制系统、数据采集系统、CIMS系统等的支撑软件。在流程行业中，大量使用实时数据库系统进行控制系统监控，系统先进控制和优化控制，并为企业的生产管理和调度、数据分析、决策支持及远程在线浏览提供实时数据服务和多种数据管理功能。实时数据库处理物理理网网的的架架构构--公共共服服务务层层节点点定定位位确定定传传感感器器节节点点在在物物联联网网络络中中的的位位置置。。名称称解解析析将物物品品、、传传感感器器的的标标识识解解析析为为提提供供相相关关信信息息的的信信息息服服务务地地址址。。移动动目目标标跟跟踪踪追追溯溯实时时监监测测目目标标的的移移动动轨轨迹迹，，并并追追溯溯物物品品的的生生命命周周期期信信息息。。信息息服服务务捕获获采采集集的的各各种种信信息息，，并并提提供供对对这这些些信信息息的的查查询询服服务务。。搜索索通过过关关键键词词搜搜索索与与之之相相关关的的传传感感器器、、物物品品信信息息。。公共共服服务务层层技技术术12物联联网网管理理平平台台移动动POS金融融供应应链链智能能运运输输工业业自自动动化化智能能建建筑筑消防防公共共安安全全环境境保保护护气象象数字字化化医医疗疗遥感感勘勘测测军事事农业业林业业水务务电力力煤炭炭石化化物流流、、零零售售、、自自动动服服务务设备备、、安安全全、、节节能能生产产、、安安全全、、防防灾灾、、水水电电油油气气防火火、、勘勘察察、、报报警警污染染检检测测、、报报警警水质质、、水水量量、、污污染染、、安安全全大棚棚、、土土壤壤、、灌灌溉溉、、环环境境、、跟跟踪踪抄表表、、监监控控、、节节能能设备备、、临临床床、、辅辅助助诊诊断断、、病病程程险情情、、油油井井、、运运输输、、管管线线联动动、、消消防防栓栓、、定定位位、、调调度度照明明、、信信号号、、应应急急、、灾灾害害、、识识别别大地地勘勘测测、、森森林林、、地地震震、、海海洋洋侦查查、、监监控控、、定定位位、、评评估估降水水、、防防洪洪、、远远程程设设备备交易易、、订订单单、、跟跟踪踪、、识识别别通风风、、瓦瓦斯斯、、救救灾灾定定位位库存存、、车车队队、、监监控控、、导导航航、、识识别别、、货货物物电子子支支付付、、实实时时信信息息物联联网网的的全全方方位位应应用用13物联联网网应应用用给放放养养的的牲牲畜畜中中的的每每一一只只羊羊都都贴贴上上一一个个二二维维码码，，这这个个二二维维码码会会一一直直保保持持到到超超市市出出售售的的肉肉品品上上，，消消费费者者可可通通过过手手机机阅阅读读二二维维码码，，知知道道牲牲畜畜的的成成长长历历史史，，确确保保食食品品安安全全。。我我国国已已有有10亿存存栏栏动动物物贴贴上上了了这这种种二二维维码码。。应用用案案例例1：牲牲畜畜溯溯源源14物联联网网应应用用上海海浦浦东东国国际际机机场场防防入入侵侵系系统统铺铺设设了了3万多多个个传传感感节节点点，，覆覆盖盖了了地地面面、、栅栅栏栏和和低低空空探探测测，，多多种种传传感感手手段段组组成成一一个个协协同同系系统统后后，，可可以以防防止止人人员员的的翻翻越越、、偷偷渡渡、、恐恐怖怖袭袭击击等等攻攻击击性性入入侵侵。。当当年年产产值值5千万万（（2008），，预预计计上上海海移移动动的的车车务务通通将将在在2010年世世博博会会期期间间全全面面运运用用于于上上海海公公共共交交通通系系统统，，以以最最先先进进的的技技术术保保障障世世博博园园区区周周边边大大流流量量交交通通的的顺顺畅畅。。应用用案案例例3：电电力力管管理理江西西省省电电网网对对分分布布在在全全省省范范围围内内的的2万台台配配电电变变压压器器安安装装传传感感装装置置，，对对运运行行状状态态进进行行实实时时监监测测，，实实现现用用电电检检查查、、电电能能质质量量监监测测、、负负荷荷管管理理、、线线损损管管理理、、需需求求侧侧管管理理等等高高效效一一体体化化管管理理，，一一年年来来降降低低电电损损1.2亿千千瓦瓦时时。。应用用案案例例2：机机场场防防入入侵侵15物联联网网应应用用应用用案案例例4：个个人人保保健健人身身上上可可以以安安装装不不同同的的传传感感器器，，对对人人的的健健康康参参数数进进行行监监控控，，并并且且实实时时传传送送到到相相关关的的医医疗疗保保健健中中心心，，如如果果有有异异常常，，保保健健中中心心通通过过手手机机，，提提醒醒您您去去医医院院检检查查身身体体。。应用用案案例例4：个个人人保保健健16物联联网网应应用用利用用部部署署在在大大街街小小巷巷的的全全球球眼眼监监控控探探头头，，实实现现图图像像敏敏感感性性智智能能分分析析并并与与110、119、112等交交互互，，实实现现探探头头与与探探头头之之间间、、探探头头与与人人、、探探头头与与报报警警系系统统之之间间的的联联动动，，从从而而构构建建和和谐谐安安全全的的城城市市生生活活环环境境。。应用用案案例例5：平平安安城城市市建建设设17物联联网网应应用用应用用案案例例6：未未来来数数字字家家庭庭2009年11月23日中中国国电电信信““物物联联网网技技术术重重点点实实验验室室””和和““中中国国电电信信物物联联网网应应用用和和推推广广中中心心””正正式式挂挂牌牌。。此此前前，，中中国国电电信信一一直直致致力力于于数数字字家家庭庭的的解解决决方方案案和和实实际际运运营营。。数字字家家庭庭是以以计计算算机机技技术术和和网网络络技技术术为为基基础础，，包包括括各各类类消消费费电电子子产产品品、、通通信信产产品品、、信信息息家家电电及及智智能能家家居居等等，，通通过过不不同同的的互互连连方方式式进进行行通通信信及及数数据据交交换换,实现现家家庭庭网网络络中中各各类类电电子子产产品品之之间间的的““互互联联互互通通””的的一种种服服务务数字字家家庭庭的的四四大大功功能能：：信信息息、、通通信信、、娱娱乐乐和和生生活活数字家庭信息通信信娱乐生活应用用案案例例6：未未来来数数字字家家庭庭18物联联网网铸铸就就数数字字家家庭庭生生活活新新空空间间物联联网网网网关关IP网络络无限容量磁盘电影游戏音乐…….天气气资讯讯视频频短信信彩信信电话话缴费费支付付购物物物业业社区区底商商家庭庭医医疗疗中中心心家庭庭安安防防中中心心家庭庭数数据据中中心心家庭庭沟沟通通中中心心家庭庭娱娱乐乐中中心心家庭庭教教育育中中心心家庭庭商商务务中中心心社区业业务中中心家庭医医疗中中心应用系系统物联网网平台BOSS网管系系统融合通通信&物联网网家庭庭应用用推动动家庭庭生活活数字字化1信息家家电控控制子子网2家庭安防/健康子网34通信娱娱乐子子网家庭安安防/健康子网业务平平台WAP短信WEB能力开开放服务开开放19IPNetwork软交换平台

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