工业物联网解决方案

工业物联网解决方案

篇一：工业物联网项目简介

工业物联网项目简介

日期：2011年2月24日工业物联网“数字调度中心”

产品家族：

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项目提出背景

过去的两年里，美国政府已经将物联网建设提升到国家战略。由此引发全球互联网新的热潮，物联网时代的到来使人类面临又一个发展机遇。

在中国，国家的十二五规划中明确提出将大力发展物联网技术及应用作为我国科技创新的一个重要领域。

目前, 国内众多城市正在紧锣密鼓地建设物联网产业聚集区,涉及RFID、传感器、芯片、智能卡等领域。不过,在物联网的关键技术、基础平台、标准制定、发展规划等方面都还不成熟。更不用说已经有成功的商业模式或成形的产业链可以复制和模仿。

客观地说物联网仍处于发展的初级阶段，主要是RFID、传感器、芯片、智能卡等相关产业的产品制造商声音比较大，虽然也能开展一些的业务。但究其业务应用和管理平台仍处

于孤立和垂直的状态，形同放大了的自动控制系统，信息孤岛状况仍是是物联网初级阶段的瓶颈问题。

广东新美锐科技是一家有高科技研发能力的制造企业，致力于工业自动化系统的研发、制造业信息化技术研发及互联网服务的建设工作。在长期的自我技术改造及产业提升过程中，新美锐科技将自身定位在工业物联网技术的研发及应用上。我们认为，就以工业为主的前提下，物联网发展的下一阶段，首先是提高标准化的程度和加大网络覆盖规模，并攻克不同行业平台之间的互联互通问题。当物联网发展到成熟阶段，也是物联网业务规模化运营的阶段。这时运营商处于主导地位，各平台的应用已经被高度整合和标准化，运用商可利用无所不达的网络覆盖资源提供协同处理服务。

在物联网领域，广东新美锐科技启动了《新锐工业物联网平台》（智慧的工厂Smart Factory）项目。该项目萌芽于企业自身的工业

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自动化改造及管理信息化的需求，并在实践中提升了“工业现场无线传感技术”、“制造业管理信息技术”及“互联网数据服务技术”等关键技术。多年的积累，奠定了新美锐科技在工业物联网领域坚实的基础，和北京大学的产学研结合又让该项目插上了腾飞的翅膀。特别是在云计算基础理论研究及无线传感技术上得到了空前的提高，使该项目的商

业化运营得到保障。

《新锐工业物联网平台》中，Smart M2M层的无线传感技术是整个平台的基础，其协议栈Z-WAP是Smart M2M 的核心。Z-WAP为完全自主研发，是新美锐科技和北京大学产学研合作的结晶。

Smart M2M Z-WAP的核心即物流网最末端的无线通信协议，实现现场数据短距离、低功耗的无线双向通信及实现组网功能。

Smart M2M Z-WAP的特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以

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新锐工业物联网平台

嵌入各种物联网无线终端设备。简而言之，Smart M2M Z-WAP就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。新美锐科技在多年的产品研发和实际应用中挖掘出该技术广泛的应用前景：

? 工业控制：各种监控器、传感器的自动化控制；

? 家庭和楼宇网络：空调系统的温度控制、照明的自动控制、窗帘的自动控制、煤气计量控制、家用电器的远程控制等；? 商业：智慧型标签等；? 公共场所：烟雾探测器等；

? 农业控制：收集各种土壤信息和气候信息；

? 医疗：老人与行动不便者的紧急呼叫器和医疗传感器等。

Smart M2M 支持多种网络结构

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用户

Z-WAP

IEEE 802.15.4

Smart M2M 系统之Z-WAP协议栈模型

篇二：水利行业物联网解决方案

水利行业物联网解决方案

华山

基于物联网M2M的水资源远程综合管理网络系统

建立节水型社会是国家可持续发展战略的重要内容。水资源的高效利用、合理配置和有效保护涉及工农业和城市居民用水管理、地表水管理、地下水管理、水文、水情和水土保持等水务工作的各个方面。水资源管理的重点和难点是如何充分利用我们所能采集到的各类水务数据和计量数据来掌握水资源的现有状况，在市场经济的条件下制定合理有效的水资源分配、使用、开发、保护的相关政策，保证国家的用水安全和经济的可持续发展。

北京标旗世纪数据通信技术有限公司致力于用高新技

术推动节水型社会的建立和水务管理现代化、信息化建设。无线/移动物联网M2M无线公网成功开通使无线数据通信有了一个出色平台，标旗公司从水务工作实际需求出发，为水资源综合管理提供一整套物联网M2M无线解决方案。其特点是满足大容量无拥堵的通信需求，极大提高了数据传输的可靠性、实时性，节省了水务管理部门自建通信网络的费用且无需网络维护，最大限度实现全行业数据共享，为水资源保护和管理决策提供科学依据。

系统特点

1. 采用国际先进的M2M技术和无线/移动物联网M2M 无线DDN组网，保证水务通信

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6. 的可靠性、实时性和可扩充性，无需网络维护，最大限度节省建设和运行费用。针对节水型社会管理需求，实现监测计量数据多系统交叉共享。可以和原有的水务管理系统实现无缝对接，或只升级原有数据通信方式。突破了时间和空间限制，克服通信节点大幅增加所造成的网络阻塞，可以满足10万个节点并发数据的海量传输。在第一时间内实现各级水务管理中心数据同步，真正达到全网实时在

线监控。实现多媒体数据的无线远传，把物联网M2M无线图像传输引入水务管理系统。

系统功能

1. 水文、水情管理

? 通过对水文观测站、观测井在线测量仪器仪表的数据进行自动采集、传输，获

取准确的原始数据。

? 了解江河湖泊汛情，有效预防和抗击洪涝灾害。

? 掌握地表水、地下水的水质状况，保证饮用水安全。

? 掌握水土保持情况，维持生态平衡。

2. 供水用水管理

? 通过对工业、农业和城市供水管网关口水表、自备井、泵站水表数据自动采集、

传输，掌握工业、农业和城市居民用水的原始数据。

? 在水权明确的前提下，对水资源的利用进行合理分配。

? 及时发现和排除给排水故障，保证供水服务质量。

? 严密监视和查处非法取水和严重浪费水资源现象。

3. 节水和计量计费管理

? 通过对各种计量水表的实时监测准确掌握用户实际用水量，为计费收费提供可

靠依据。

? 实行阶梯水价是实现节水的有效经济杠杆，系统可以在技术和管理两个层面对

此节水方案给予有力支持。

? 冗余额度交易和水票交易制度是鼓励节水的市场导向，系统将发挥主要技术和

管理作用。

4. 水政管理

? 通过对河道、堤坝、水库重点位置安装自动摄像装置并利用物联网M2M传送

图像，可有效监察河道非法采砂、挤占、破坏水力设施的行为。

? 通过对水资源利用数据的准确监测和记录，为有效解决水事纠纷提供科学依据。

? 系统可以通过自动发送手机短信的方式向水政监察人员提供信息帮助或向用户发送通知。公众也可以用手机短信反映情况或咨询问题。

篇三：物联网在工业生产领域的应用

安徽科技学院2014-2015 学年第一学期《物联网概论及其应用》课程

专业级班经济学122班姓名王尔宝学号2404120228 得分

考核方式论文考核题目物联网在工业生产领域的应

用主考教师王成付

内容摘要：

工业是物联网应用的重要领域。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，可大幅提高制造效率，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工业的新阶段。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。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。

教师评语：

物联网在工业生产领域的应用

在“应用引领产业发展”的感召下，物联网应用已经扩展到多个行业领域，包括安防、电力、交通、医疗卫生、工业控制、农业、环境监测、金融服务业等多个领域，其中基于低、高速传感网的太湖水质监测系统已投入使用;基于传感网的智能交通系统在流量监测、红绿灯控制、停车信息服务等方面已投入应用。

相对于互联网，物联网的盈利模式则还很模糊。在A股市场上，已经开始出现了对物联网板块的炒作行情，主要集中在与物联网有关的电子元器件领域，如射频识别装置、感应器等等。而庞大的数据传输给网络运营商带来的机会以及对最下游的如物流及零售等行业所产生的影响还需要相当长时间的观察。

在物联网的核心技术中，GPS、红外传感等应用技术，目前在安防行业已经得到了较为广泛的应用。其中应用划分为四大类型：传感器业务、移动定位、公共领域比较多的串口类业务和视频监控。安防具有广阔的行业应用需求，如交通、物流、零售、电力、金融、环保、医疗等。

在企业安防中，对振动传感器、烟雾传感器、温度传感器的利用，有着至关重要的作用。工业监测系统中，通过设置压力、温度等传感器，对工业生产过程中的电流、功率等数据进行检测、处理和分析，提供告警、维护功能。

随着上海浦东国际机场的物联网安防工程的全面投入使用，让我们看到了物联网进入安防领域的步伐正在加快。

目前国内已有一些厂家投入物联网安防

的研发，实现了物联网架构的安防系统,从终端产品到互联网安防平台及用户端接警软件的整体开发。该公司的一套新一代物联网安防系统是一款可以装在家庭、商铺、办公室、学校、医院、仓库等地方的网络安防系统，如红外、烟感、

水浸、温度、煤气等报警传感器，并内藏高分贝警笛，一旦发生非法入侵、失火、水淹等意外情况，传感器向终端发出告警该终端对各告警信息进行处理，现场鸣笛告警，并实时抓拍照片和录像，然后把文字和图像双重报警信息上网发到主人的电子邮箱、手机，同时可报告小区的保安，以便用户及时采取措施，降低损失。用户可自主设定侦测的区域，一旦人或其它物体闯入这些区域，就会产生报警，同时抓拍照片和录像，解决了传统的安防产品误报率高、无法远程异地甄别报警信息有效性问题。

传感网是一个现有信息网络向物理世界的延伸，其前端包括了通信、安全、

测试、接口等，这些末梢网络之间要建立一种协同机制才能形成大规模应用，但这种类似互联网上TCP/IP协议的统一标准，至今尚无定论。同样，在传感网与互联网、移动通信网络的融合过程中，全球也都还没有标准可参照。也正因此，物联网被看做中国可以和世界同步建立话语权的领域。

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工业的新阶段。从当前技术发展和应用前景来看，物联网在工业领域的应用主要集中在以下几个方

面：

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。

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、温度实时监控，提高产品质量，优化生产流程。

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。

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。

工业安全生产管理。把感应器嵌入和装配到矿山设备、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、快捷响应及有效控制。

从整体上来看，我国物联网还处于起步阶段，物联网在工业领域的大规模应

用还面临一些关键技术问题。概括起来主要有以下几个方面：

工业用传感器。工业用传感器是一种检测装置，能够测量或感知特定物体的状态和变化，并转化为可传输、可处理、可存储的电子信号或其他形式信息，是实现工业自动检测和自动控制的首要环节。在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。

工业无线网络技术。工业无线网络是一种由大量随机分布的、具有实时感知和自组织能力的传感器节点组成的网状(Mesh)网络，综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，具有低耗自组、泛在协同、异构互连的特点。工业无线网络技术是降低工业测控系统成本、扩大工业测控系统应用范围的热点技术，也是未来几年工业自动化产品新的增长点。

工业过程建模。没有模型就不可能实施先进有效的控

制，传统的集中式、封闭式仿真系统结构已不能满足现代工业发展的需要。工业过程建模是系统设计、分析、仿真和先进控制必不可少的基础。

此外，还包括工业集成服务代理总线技术、工业语义中间件平台等关键技术问题。

物联网的发展进程是一个规模庞大的复杂技术革新过程，可以从垂直和聚合两个方面推动其应用。

垂直应用是指企业结合自身的特点、行业的特点进行生产过程的控制。垂直应用与行业生产和业务流程紧密结合，通过提供集成化的行业解决方案，为行业内企业的生产管理提供各种服务。如在汽车行业中，产业链环节中的企业各自建立物联网应用系统，感知车辆实时状态，车载控制模块汇聚和发送车辆信息，完成对车辆的控制。物联网的应用可以服务于生产流程和设备管理等辅助支持管理，同时高效支撑仓储和物流供应链管理。

聚合应用是跨行业的应用，是基于公共服务平台的信息化服务。聚合应用是运营商和解决方案提供商，以行业用户、家庭用户和个人用户为重点，规模化推广和普及基于物联网的相关业务和服务。如集成应用车载传感网、GPS定位、通信技术等的汽车，可以提供全方位和全天候的检测、导航、娱乐、呼救等信息服务，再通过公共服务平台完成信息维护和综合服务运营，消费者、整车厂、维修

商、车辆管理机构均可共享信息和服务，促进整车和零部件的设计和工艺流程的完善，实现车辆全生命周期管理。

我国工业领域行业众多，推进物联网应用必须坚持以业务驱动为主，找准工业领域关键环节的切入点。当前，可以在部分需求迫切、技术成熟、效益明显、带动性强的工业领域围绕关键环节开展物联网的应用试点，催生和推进中国智能工业发展。

装备制造业供应链管理。借助射频识别等物联网技术实现对装备产品的数字化物流管理，推动上下游协作厂商共同应用先进物流管理技术，推动建设一个相互支持的装备制造现代物流群，提高整个供应链的协调性，实现现代物流与装备制造的联动发展。

食品安全追溯体系。发挥物联网在货物追踪、识别、查询、信息等方面的作用，推进物联网技术在农业养殖、收购、加工、运输、销售等各个环节的应用，实现对食品生产全过程关键信息的采集和管理，保障食品安全追溯，实现对问题产品的准确召回。

石化设备智能测控。将物联网技术推广应用到石油勘探、开采、运输等环节，建立油井生产智能远程测控系统，实现对石化生产设备的智能测控和管理，促进化工企业的安全生产和科学管理。

煤矿安全生产管理。重点应用传感器、无线射频识别、

移动通信等技术实现水、火、顶板、瓦斯等煤矿重大危险源的识别与监测，建设和完善安全监测网络系统，提升煤矿安全生产过程监控和应急响应水平。

工业排污实时监控。在化工、轻工等部分高污染行业，支持其智能排污监控系统的建立与完善，实现智能排污自动监控装置、水质数据监控装置、水质参数检测仪等设备的集成应用，对重点排污监控企业实行实时监测自动报警、远程关闭排污口，防止突发性环境污染事故发生。