物联网的应用

摘要

近几年来物联网技术受到了人们的广泛关注。本文介绍了物联网技术的研究背景，传感网的原理、应用、技术，无锡是首个国家传感网信息中心。以最具代表性的基于RFID的物联网应用架构、基于传感网络的物联网应用架构、基于M2M的物联网应用架构为例,对物联网的网络体系与服务体系进行了阐述;分析了物联网研究中的关键技术,包括RFID技术、传感器网络与检测技术、智能技术和纳米技术;最后,展望了无锡物联网技术作为国家首个传感网信息中心对人类生活、工业发展、科技进步的促进作用。

关键词：物联网 RFID 传感网 M2M

第一章绪论

本文主要介绍了物联网的研究背景，物联网的原理、应用及技术，物联网的应用架构，物联网的发展与市场培育。

物联网的概念是在1999年提出的。1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议就提出，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。

所谓“物联网”（Internet of Things），指的是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、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的，是让所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。

2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。

2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念。报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将会得到更加广泛的应用。

根据ITU的描述，在物联网时代，通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。

2009年1月28日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”，作为仅有的两名代表之一，ＩＢＭ首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。

2009年2月24日消息，IBM大中华区首席执行官钱大群在2009IBM论坛上公布了名为“智慧地球”的最新策略。

此概念一经提出，即得到美国各界的高度关注，甚至有分析为IBM公司的这一构想极有可能上升至美国的国家策略，并在世界范围内引起轰动。IBM认为，IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，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、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成物联网。

针对中国经济的状况，钱大群表示，中国的基础设施建设空间广阔，而且中国政府正在以巨大的控制能力、实施决心、和配套资金对必要的基础设施进行大规模建设，“智慧的地球”这一战略将会产生更大的价值。

在策略发布会上，IBM还提出，如果在基础建设的执行中，植入“智慧”的理念，不仅

仅能够在短期内有力的刺激经济、促进就业，而且能够在短时间内为中国打造一个成熟的智慧基础设施平台。

钱大群表示，当今世界许多重大的问题如金融危机、能源危机和环境恶化等，实际上都能够以更加“智慧”的方式解决。在全球经济形势低迷的同时，也孕育着未来的发展机遇，中国不仅能够借此机遇开创新乐观产业和新的市场，加速发展，摆脱经济危机的影响。

IBM希望“智慧的地球”策略能掀起了“互联网”浪潮之后的又一次科技革命。IBM前首席执行官郭士纳曾提出一个重要的观点，认为计算模式每隔15年发生一次变革。这一判断像摩尔定律一样准确，人们把它称为“十五年周期定律”。1965年前后发生的变革以大型机为标志，1980年前后以个人计算机的普及为标志，而1995年前后则发生了互联网革命。每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家竞争格局的重大动荡和变化。而互联网革命一定程度上士由美国“信息高速公路”战略所催熟。20世纪90年代，美国克林顿政府计划用20年时间，耗资2000亿-4000亿美元，建设美国国家信息基础结构，创造了巨大的经济和社会效益。

而今天，“智慧的地球”战略被不少美国人认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处，同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。该战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮，不仅为美国关注，更为世界所关注。

“物联网前景非常广阔，它将极大地改变我们目前的生活方式。”南京航空航天大学国家电工电子示范中心主任赵国安说。业内专家表示，物联网把我们的生活拟人化了，万物成了人的同类。在这个物物相联的世界中，物品（商品）能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。物联网利用射频自动识别（RFID）技术，通过计算机互联网实现物品（商品）的自动识别和信息的互联与共享。可以说，物联网描绘的是充满智能化的世界。在物联网的世界里，物物相联、天罗地网。

有研究机构预计10年内物联网就可能大规模普及，这一技术将会发展成为一个上万亿规模的高科技市场，其产业要比互联网大30倍。

据悉，物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。EPOSS在《Internet of Things in 2020》报告中分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段，2010年前RFID 被广泛应用于物流、零售和制药领域，2010-2015年物体互联，2015-2020年物体进入半智能化，2020年之后物体进入全智能化。

作为物联网发展的排头兵，RFID成为了市场最为关注的技术。数据显示，2008年全球RFID市场规模已从2007年的49.3亿美元上升到52.9亿美元，这个数字覆盖了RFID市场的方方面面，包括标签、阅读器、其他基础设施、软件和服务等。RFID卡和卡相关基础设施将占市场的57.3%，达30.3亿美元。来自金融、安防行业的应用将推动RFID卡类市场的增长。

RFID市场规模将达到50亿元，年复合增长率为33%，其中电子标签超过38亿元、读写器接近7亿元、软件和服务达到5亿元的市场格局。

MEMS是微机电系统的缩写，MEMS技术是建立在微米/纳米基础之上的，市场前景广阔。MEMS传感器的主要优势在于体积小、大规模量产后成本下降快，目前主要应用在汽车和消费电子两大领域。根据ICInsight最新报告，预计在2007年至2012年间，全球基于MEMS 的半导体传感器和制动器的销售额将达到19%的年均复合增长率(CAGR)，与2007年的41亿美元相比，五年后将实现97亿美元的年销售额。

第二章物联网的原理、应用与技术

2.1 物联网的原理

物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中，物品（商品）能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别（RFID）技术，通过计算机互联网实现物品（商品）的自动识别和信息的互联与共享。

而RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品（商品）的识别，进而通过开放新的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。

“物联网”概念的问世，打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物，而令一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。

2.2 应用与技术

物联网可以以以电子标签和EPC（Electronic Product Code,产品电子代码）码为基础，建立在计算机互联网基础上形成实物互联网络，其宗旨是实现全球物品信息的实时共享和互通。物联网的系统结构由信息采集系统、PML信息服务器、产品命名服务器(ONS)和应用管理系统四部分组成。它们的功能如下：

信息采集系统。信息采集系统包括产品电子标签、读写器、驻留有信息采集软件的上位机组成，主要完成产品的识别和产品EPC码的采集和处理。存储有EPC码的电子标签在经过读写器的感应区域时，产品EPC码会自动被读写器捕获，从而实现自动化EPC信息采集，采集的数据将交由上位机信息采集软件进行进一步的处理，如数据校对、数据过滤、数据完整性检查等，这些经过整理的数据可以为上层应用管理系统使用。

PML信息服务器。PML(Physical Markup Language，实体描述语言)信息服务器由产品生产商建立并维护，他们根据事先规定的原则对产品进行编码，并利用标准的XML对产品的详细信息进行描述。PML服务器在物联网中的作用在于以通用的格式提供对产品原始信息的描述，便于其他节点的访问。

产品命名服务器(ONS)。产品命名服务器ONS (Object Name Service)在各信息采集节

点与PML信息服务器之间建立联系，实现从产品EPC码到产品PML描述信息之间的映射。

应用管理系统。应用管理系统通过和信息采集软件(如 Savant)之间的接口获取产品EPC信息，并通过ONS找到产品的PML信息服务器，从而获取产品详细信息以实现诸如入库管理、产品路径跟踪等应用功能。

物联网通过Internet信息世界的互联实现物理世界任何产品的互联，实现在任何地方、任何时间可识别任何产品，使产品成为附有动态信息的“智能产品”，并使产品信息流和物流完全同步，从而为产品信息共享提供了一个高效、快捷的网络平台。

第三章物联网的应用架构

3.1 基于RFID的物联网应用架构

电子标签可能是三类技术体系中最灵活的能够把“物”改变成为智能物件的，它的主要应用是把移动和非移动资产贴上标签，实现各种跟踪和管理。按瑞士ETH Fleisch教授的划分，RFID是穿孔卡、键盘和条码等应用技术的延伸，它比条码等技术自动化程度高，但它们都属于提高“输入”效率的技术，也都应该属于物联网应用技术范畴。Auto-ID中心的EPCGlobal体系就是针对所有可电子化的编码方式的，而不只是针对RFID。RFID只是编码的一种载体，EPCglobal提出了Auto-ID系统的五大技术组成，分别是EPC（电子产品码）标签、RFID标签阅读器、ALE中间件实现信息的过滤和采集、EPCIS信息服务系统，以及信息发现服务（包括ONS和PML）。

ONS（即对象命名服务Object Name Service）主要处理电子产品码与对应的EPCIS信息服务器地址的查询和映射管理，类似于互联网络中已经很成熟的域名解析服务（DNS）。在设计ONS规范时，EPCGlobal组织要求必须结合现有互联网基础设施和相关规范进行，于是ONS基本上按DNS的原理实现，甚至采用了DNS的现有基础设施，现今全球ONS服务也是EPCglobal委由世界最大的DNS营运商VeriSign营运。

EPC产品电子码识别只是“标签”，所有关于产品有用的信息都用一种新型的标准的XML 语言——实体标识语言(Physical Markup Language )来描述，PML的作用就像互联网的基本语言HTM一样。

有了ONS和PML，以RFID为主的EPC系统才真正从Network of Things走向了Internet of Things(物联网)。基于ONS和PML，企业对RFID技术的应用将由企业内部的闭环应用过渡到供应链的开环应用上，实现真正的“物联网”。

ONS和PML作为物联网框架下的关键技术，有着广泛的应用前景。相比之下，传感网和M2M从业群体的技术架构还没有完全上升到ONS/PML这样同等的“物联网”技术体系高度。在走向物联网的道路上，传感网和M2M群体应该借鉴和直接采用ONS/PML技术体系。

图1 基于rfid技术应用图

3.2基于传感网络的物联网应用架构

当人们谈论传感网络的时候，一般主要是指无线传感网络（WSN, Wireless Sensor Networks），此外还有视觉传感网（VSN, Visual Sensor Networks）以及人体传感网（BSN，Body Sensor Networks）等其他传感网，这里我们也主要讨论WSN。

WSN由分布在自由空间里的一组“自治的”无线传感器组成，共同协作完成对特定周边环境状况，包括温度、湿度、化学成分、压力、声音、位移、振动、污染颗粒等的监控。WSN 中的一个节点（或叫Mote）一般由一个无线收发器、一个微控制器和一个电源组成。WSN

一般是自治重构（Ad-Hoc或Self-Configuring）网络，包括无线网状网（Mesh Networks）和移动自重构网（MANET）等。

无线传感网目前还是计算机和通信专业的学者们一个非常活跃的研究领域，目前WSN

的研究主要还是在大学和国立研究机构。

WSN的研究大多还专注于网络底层（包括非IP协议的ZigBee、TinyOS和基于IP的

6LoWPAN等），以及电源的持久性等问题，另外，WSN的研究者们太热衷于无线技术，忽略了感知层用有线现场总线和传输层用长距离无线通信的组合。从实用和商业推广的角度，这个组合早已经达到稳定和大规模应用的水平。

图2 基于传感网技术的应用图

3.3 基于M2M的物联网应用架构

M2M理念和技术架构覆盖的范围应该是最广泛的，包含了EPCGlobal和WSN的部分内容，也覆盖了有线和无线两种通信方式，一个典型的M2M系统由图4所示的几个部分组成。

M2M也覆盖和拓展了工业信息化（两化融合）中传统的SCADA(Supervisory Control And Data AcquisITion)系统。SCADA系统在工业，建筑，能源，设施管理等领域和现在的M2M 系统一样，行使设备数据收集和远程监控监测的工作。乍一看，M2M和SCADA似乎是一样的，但由于M2M基于互联网等新技术，有很多标准化的东西（如XML,WebServices/SOA等）做基础，它和传统的SCADA是有区别的，好多SCADA系统基本上还基于陈旧的C/S架构。

M2M有两种业务模式。MVNO（移动虚拟网络运营商）业务模式在中国还未形成（或政策不允许），在中国，三大营运商从一开始就直接做M2M业务，一开始就没有MVNO生存的机会，同方软件专业做M2M软件已有很多年，凭借多年M2M业务积累的优势成为了中国移动公司M2M营运平台的MVNE。

图3 基于m2m技术应用图

第四章物联网的发展与市场培育

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。它的核心是利用信息通信技术(ICT)来改变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。把ICT技术充分用到各行各业，把感应器嵌入到全球每个角落，例如电网、交通(铁路、公路、市内交通)等相关的物体上。并利用网络和设备收集的大量数据通过云计算、数据仓库和人工智能技术作出分析给出解决方案。把人类智慧赋予万物，赋予地球。他们提出“智慧地球、物联网和云计算”就是美国要作为新一轮IT技术革命的领头羊的证明。在北京2009年11月全球物联网会议上，他们介绍了《欧盟物联网行动计划》(Internet of things ---An action plan for Europe)其目的也是企图在“物联网”的发展上引领世界。在欧盟较为活跃的是各大运营商和设备制造商，他们推动了M2M(机器与机器)的技术和服务的发展。

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。

作为国家层面成立了《传感器的网络标准工作组》。而中国通信标准化协会也启动了基于互联网的物联网和基于电信网的物联网的相关标准和研究课题的申报工作。中国的几大电信运营商积极投入“物联网”的技术开发和应用的工作：物流信息化、公交视频化、校讯通、农村信息化、渔牧业监控、水文水质等。

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。

然而无锡在太湖治理上已经用上了时下最先进的物联网技术，并且这项新技术正在发挥日益重要的作用。

在太湖鼋头渚水域看到太湖上的一个在线水质监测点。别看它个子不大，却运用上了最新的传感网新技术，将太湖水的各项数据传回环保局的数据中心，科研人员就可以及时了解太湖水质的各项变化。

为了及时获得太湖水质的这第一手资料，今年无锡首度运用物联网新技术在太湖大范围布放传感器，通过无线传输方式24小时在线监测太湖水的各项变化。截止09年年底，五里湖、梅梁湖、贡湖和宜兴沿岸等水域已相继投放设立了86个固定式、浮标式水质自动监测站，覆盖饮用水源地、主要出入湖河道、太湖湖体和重点监控水域，总投资1.8亿元。这些监测站不仅为太湖治理提供了有力的数据支撑，而且有效搭建了一个水质监测预警平台，顺

利帮助太湖安全度夏。

据了解，无锡运用物联网信息技术对太湖水进行自动监测工程得到了国家环保部的高度肯定，即将申报国家示范工程。今后无锡还将在放射源、危险废弃物监管等环保领域推广应用物联网新技术。物联网，正在为无锡市民支撑起一把生态保护伞。

为加快推进物联网产业发展和国家传感信息中心（国家传感网创新示范区）建设，强化示范引导作用，无锡市决定从现在起，用3年时间逐步建成感知工业、感知安保、感知交通、感知环保、感知园区、感知医疗、感知电力、感知物流、感知农业等9个领域的应用示范工程，引领我们去体验和感受“智慧生活”的无限魅力。

感知交通：

1）打的找车不再困难

“越是着急越是打不到车”是每个打车人都会遇到的难题，但是如今，无锡移动帮全市90%以上的出租车装上了智能定位管理系统，每辆车的位置都清晰地现实在中央平台上。市民只需一个电话就能叫来车。系统还有同事防盗报警、定位查车、轨迹回放、发布广告信息等多项功能。不仅保障了司机的安全，更大大方便了乘客。如果哪天你不小心把随身物品忘在了出租车上，而又不记得具体车牌号码了，别急，该平台的“查询历史车辆”功能将能帮你立刻查出相关的出租车车牌号。

2)智能公交助力市民优先

等公交车从不会像地铁般悠然自得，往往是我们“望眼欲穿”后，“拥挤不堪”的公交车才“姗姗来迟”，但是无锡移动助力打造的“智能公交”平台将能“感知”车辆位置、运行状况，并实现智能调度。它让车辆调度员足不出户就可以知道车辆行驶到什么位置了，车内是否出现过度拥挤，哪条线路需要增派车辆了。同时车辆行驶的信息也将及时显示在候车厅上，让等候的乘客不再焦急，甚至可通过手机查看车辆位置信息，踩准到站时间，将公交车变成您带司机的私家车，真正体现市民优先。

3)智能诱导实现高效疏导

随着私家车的增多，虽然政府投入大量的人力和物力来解决道路交通的拥堵，但是“行车难、停车难”的问题还是日益严重，无锡移动助力打造的智能交通诱导系统，能精确感知道路交通拥挤情况自动控制道口信号灯，最高效地疏导车辆，也能让消防、急救等特殊车辆一路绿灯。同时它还能为车辆提供智慧导航，巧妙避开路堵地段，避免更大路堵，节油省时。对中心区域停车难的问题，智慧停车服务将帮您再出行前就预约安排好最近、最方便的停车场的特定车位，并一路引导你停到指定车位。

感知健康：

1)预约挂号远程会诊

医疗行业是与人民生活密切相关的行业，无锡移动与我市各大医院积极打造的医患通系统，搭建起医患沟通的感知平台，实现论文手机预约挂号，较好地促进了“看病难、看病贵”

等问题的改善和解决。“手机远程会诊”更极大地拉近了医患距离，无论医生专家出差、度假或远隔一方，借助TD手机，总能方便地“聚在一起”共享医学检验图片，实现远程移动会诊。“婴儿标志识别系统”，通过婴儿佩戴RFID标志环，帮助妇幼医院较好地解决了初生婴儿身份识别、婴儿错领和冒领偷窃问题。随着TD与物联网的融合，数字健康工程将为人们带来更多意想不到的惊喜，这些应用将推动着未来的医疗信息化向系统网络、信息移动化、服务远程化的方向迈进。

2)体检竟然如此便捷

健康是人生最大的资本，但是繁琐的检查程序总是让生活紧凑的现代都市人“望而却步”，但是有了物联网的支持，只要给你的手指上套一个小夹子形状的传感器，你的体温和血糖就可以马上测出，并且实现24小时持续跟踪。更让人诧异的是类似的传感器甚至可以植入到人体内部，包括体温，营养物质、有害物质含量等信息可通过传感网传输至患者随身携带的TD手机上，并在第一时间发送至医疗中心，帮助医生提出更科学、有效地治疗方案，这样自觉自动的智能健康检查，怎么不让我们期盼。

3)家庭病房专家“常驻”

一些人由于慢性疾病常年卧病在床，于是又了家庭病房，但方便了生活却远离了医院，远离了医疗专家。TD与传感网融合将让家庭病房与医院“天涯咫尺”。

医院专家借助家庭医疗传感设备，随时掌握病人情体征，第一时间提出救治方案，甚至远程实现各种理疗、化疗。家属也可以通过TD手机，随时掌握家中病人的情况，减少牵挂，也可和病人视频交流，缓解病人寂寞心情。

以上两种事例是最普遍的，也给人们的生活带来便捷，提高了生活质量，使生活变得更加美好。在科技不断发展的今天，物联网技术会越发的成熟，将会在各个领域得到实践。

据了解，江苏省、无锡市与中科院投资5亿元共建的中国物联网研究发展中心目前已全面启动，筹建中的中国物联网研究发展中心也分别与中科院上海微系统与信息技术研究所、中科院微电子研究所、中科院电子学研究所、中科院沈阳自动化研究所、中科院声学研究所签署共建无锡中科传感器研发中心、中科微电子工业技术研究院、无锡中科传感器网络信息技术中心、无锡中科泛在信息化制造研发中心、无锡中科环境监测技术研发中心和无锡中科智能信息处理研发中心等物联网产业技术链创新机构。

于此同时，江苏省、无锡市与中国电子科技集团公司签署了共建国家传感信息中心协议，无锡清华高新技术研究院智能传感网研发中心、无锡北邮感知技术产业研究院有限公司、无锡信大气象传感网科技有限公司、东南大学传感器网络技术研究中心、南理工无锡传感网应用技术研究中心、南邮无锡传感网研究院有限公司等纷纷入驻无锡。围绕物联网产业的技术创新集群正在迅速形成，无锡国家传感网创新示范区也因此被科技部确定为国家（无锡）传感网国际科技合作基地。

围绕物联网产业创新服务，江苏省、无锡市联合投入4.2亿元，主要依托无锡微纳产业

发展有限公司和中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心建设的无锡传感网产业产学研联合创新服务平台正在抓紧实施，将建成设计与仿真、工程化专用测试、外场测试、器件系统环境试验和柔性中试线等产业技术开发平台和20 多万平方米的创业孵化平台等，面向物联网产业各类创新发展机构提供全面的技术创新和创业孵化服务。

在未来，智能化物联应用将随处不在，当气象感应系统预知台风来袭时，交通感应单元自动通知渔船返港，高速关闭，划定居民转移区域;当车祸发生时路面监控系统自动通知急救医院并提供最佳路线，GPS系统提示来往该路段车辆绕行;每月公共服务系统自动记录水电煤气费用通知户主后在银行账号中自动扣款……这一切都会带来人类生活颠覆性的变革和巨大的商机。

总而言之，由于物联网是基于现代高新技术，而提供的服务内容应属现代服务业，从发展服务产业角度看，物联网也是我国发展现代服务业的重要组成部分，而它所包涵的微纳制造技术、仪表及测试设备、各种信息通信网的制造和工程，则属先进制造业。

结束语

总结：本文讲述了物联网的研究背景，其次是物联网的原理，技术和应用，最后讲述了无锡是国家首个传感网信息中心。

参考文献

[1]田美花.基于RFID技术的生产执行系统关键技术研究.青岛：中国海洋大学，2007。

[2]肖慧彬.物联网中企业信息交互中间件技术开发研究.北京：北方工业大学，2009

[3]马宇健.基于电子标签的签名系统设计与实现.北京：北方工业大学，2009

[4]赵莹.基于物联网架构的EPC无线通讯协议研究.山东：山东大学，2005

物联网技术在工业领域中的应用解析

物联网技术在工业领域中的应用解析物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统（GPS）、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。《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》提出“促进物联网、云计算的研发和示范应用”。工业是物联网技术的重要应用领域。要实现从“中国制造”向“中国智造”的转变，必须大力推广应用物联网技术。为响应号召，云里物里科技也在物联网方面的BLE 蓝牙模块和iBeacon领域深入研究，目前也把自身的产品远销80个多国家和地区，为物联网发展贡献了一份力量。一、物联网技术在工业领域的应用现状目前，物联网技术在产品信息化、生产制造环节、经营管理环节、节能减排、安全生产等领域得到应用。 1、物联网技术在产品信息化领域的应用产品信息化是指将信息技术被物化在产品中，以提高产品中的信息技术含量的过程。推进产品信息化的目的是增强产品的性能和功能，提高产品的附加值，促进产品升级换代。目前，汽车、家电、工程机械、船舶等行业通过应用物联网技术，提高了产品的智能化水平。在汽车行业，物联网汽车、车联网、智慧汽车等逐渐兴起，为汽车工业发展注入新动力。2010年6月，针对物联网在汽车行业的应用，国际标准化组织提出了全网车（The Fully Networked Car，FNC）的概念，其目标是使汽车驾驶更安全、更舒适、更人性化。通用汽车推出了电动联网概念车EN-V，通过整合GPS导航技术、Car-2-Car通信技术、无线通信及远程感应技术，实现了自动驾驶。车主可以通过物联网对汽车进行远程控制。例如在夏季，车主可以在进入停车场前通过手机启动汽车空调。在车辆停放后，车载监控设备可以实时记录车辆周边的情

大数据与工业物联网分析应用的四个重点

大数据与工业物联网分析应用的四个重点来源：物联中国从质量系统到制造执行系统(MES)，从单个控制器到基本嵌入控制设备 (PLC)到复杂嵌入式设备，很多的制造性企业早已获得了大量的数据以及数据采集的相关经验。随着成熟度日益上升，加之使用案例的延展，制造性企业在享受过去的成果的同时，也在慢慢掌握并且启用新的数据源，包括逐步开始着眼从资产/设备中增加数据。李杰教授在8月3日的全球首席信息官论坛的发言中谈到，没有背景的数据是没有价值的、不可用的，同样也是无法分析的。这也是工业物联网的融合全面多元数据的核心意义所在。这让我不禁想起宋代诗人杨万里的那首传世佳作：《晓出净慈寺送林子方》的传世佳作。毕竟西湖六月中，风光不与四时同。

接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红。莲花虽较为常见，但尤以西湖的莲花名声远扬。西湖六月风光有其特色，杨万里在诗句中并没有流露出对酷暑的不耐烦，而充分肯定了朋友林子方的高洁品格。如果没有那碧波万顷的西湖与荷叶的背景信息，现代的我们似乎很难体味诗人此刻的心态与心事。从今天的大数据分析角度来看，这与环境数据有异曲同工之妙。让我借此来简略分析一下架构工业物联网的数据流构架与大数据。我们不要太早地去设定框架当企业在考虑采用工业物联网(IIoT)链接与工业大数据分析的时候，最好的方法是找到一个适合企业的案例或应用作为入口。这已经是一种较为普遍的惯性思维模式。但这似乎并不是我们想像中的那么简单，因为我们很容易发现，要找到非常通用的、适合众多企业的单一使用案例并不存在。相反地，这些应用场景却分布在制造业企业部门的各个传统驱动要素里面，包括能源、可靠性、质量、生产、设计等等。换句话来讲，就是工业物联网与大数据的结合没有固定的模式，没有固定的架构，可是，我们今天却给出了太多的框架。过紧或过松的工程与制造公差所引发的故障导致客户无法享用产品或者是成品的货到即损质量问题等，都属于成功的工业物联网的应用案例。在结合多方实地调研以及与企业的项目合作之后，我们发现，远程监控在这两年依然居于工业物联网与大数据结合案例的首位。能源效率的管理紧随其后，而资产可靠性与设备智能所带来的质量提升则位居第三。业务转型措施被多数企业看作长期使用案例，更有可能成为明年及以后的目标。正是这些早期的成功案例，使得新的应用创新以及应用的方向转变成为可能。例如，从出售资产变为出售能力等共享经济的模式。美国NSF智能维护系统中心主任李杰教授在《工业大数据》一书中指出，实现制造业的价值化，实现用户需求、产品设计、制造和营销的配合，根据生产状况实现系统自我调整，降低生产过程中的浪费以及制造工业环保与安全是大数据工业制造的五大核心支撑。重视显性因素和不显性因素的必要融合

物联网在工业领域中的应用

物联网在工业领域中的应用工业和信息化部信息化推进司近日在北京召开了物联网在工业领域中的应用专题研讨会。会议邀请了中国工程院、中科院自动化所、中国移动研究院、中国互联网协会以及无锡物联网产业发展研究院等机构的专家学者，就物联网在工业领域中的应用现状、发展趋势、重点领域及政策措施等问题进行了专题研讨。工业是物联网应用的重要领域尽管社会各界对传感网、物联网、泛在网的概念众说纷纭，但人们普遍认为，物联网是指人们通过各类传感器实现物与物、物与人、人与人之间按需的信息获取、传递、储存、认知、分析和使用。物联网的关键环节可以归纳为全面感知、可靠传送、智能处理。全面感知是指利用射频识别(RFID)、GPS、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量的技术手段，随时随地对物体进行信息采集和获取。可靠传送是指通过各种通信网络、互联网随时随地进行可靠的信息交互和共享。智能处理是指对海量的跨部门、跨行业、跨地域的数据和信息进行分析处理，提升对物理世界、经济社会各种活动的洞察力，实现智能化的决策和控制。相比互联网具有的全球互联互通的特征，物联网具有局域性和行业性特征。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。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(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。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。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。

物联网应用领域及实例

物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，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、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。以下，我们就简单的举出几个案例来进行详细的分析说明。案例（一）上世纪九十年代，随着我国改革开放的迅猛发展，出现了大规模走私的暗流，发生多起轰动全国的诸如“厦门远华走私大案”、“湛江走私案”等恶性走私案件，海关总署面临着巨大的反走私压力。其间，海关总署虽然已全面推广了H883通关信息工程，将全国海关通关工作纳入了计算机管理，但对集装箱货物的实体监控尚存在漏洞。面对严峻的反走私形势，1998年海关总署推出了“现代海关制度改革”，并将建设海关“物流监控工程”作为重要举措进行部署。物流监控工程的基本内涵是：以海关通关系统为依托，采用先进的监控检查技术、集成多种技术和平台、多平台联网整合的综合应用系统工程，对进出境运输工具和货物在海关监管的时间、空间内的进出、装卸、存放、移动和处理，实现全过程全方位的监控，达到严密监管、快捷通关的目的。其特点一是以集装箱、车辆为监控对象的全程监控；其二是架构在海关专网及本行业信息平台上；其三所采用的多项检查与监控举措也是源于传感网技术的基础上。其中，卡口控制与联网系统是物流监控工程的关键环节。 1、物流监控工程就是物联网众所周知物联网就是传感网。十年前，公司以传感网的理念与技术优势，参与了海关物流监控工程建设（传感网建设）。近年来，在“智慧地球”、“无线宽带网”的声浪中出现的“物联网”，实际就是传感网在互联网进入3G（4G）时代的一个新概念。而从上述海关物流监控工程与传感网的内涵及架构来看，“海关物流监控工程”就是海关行业依托海关专网，以集装箱及车辆为监控对象的一种区域性物联网（也是物联网初级阶段）。这也是以物联网的概念对“海关物流监控工程”的诠释。正如温家宝总理在看了本公司的“海关物流监控工程”演示汇报后，一语破的，“这就是物联网！”。由于海关是国家执法部门，其监控信息保密性高，因此海关在其专网上构建物联网，不仅是物联网初期阶段的应用，而且未来大规模在互联网上运行时，这种局域性物联网也是不可或缺的，这也是海关行业的特点所致。 2、海关物联网的建设海关物联网建设的起步基点是卡口控制与联网系统的构建，它是由传感器组群——海关专网——信息处理平台三部分组成，也叫做“智能卡口”。以它为核心结点，可以将船舶管理——堆场管理——转关——远程监控中心——H986联网等环节连接起来，从而实现集装箱车辆的全过程全方位的监控，达到严密监管、快捷通关的目的。其后，随着海关特殊监管区域（保税区、出口加工区、物流园区、保税物流港等）的监管需要，除继续采用了“卡口控制与联网系统”外，还在围网监控方面采用了红外报警（光电传

物联网技术在工业领域的应用

尽管社会各界对传感网、物联网、泛在网的概念众说纷纭，但人们普遍认为，物联网是指通过各类传感器实现物与物、物与人、人与人之间按需的信息获取、传递、储存、认知、分析和使用。物联网的关键环节可以归纳为全面感知、可靠传送、智能处理。全面感知是指利用射频识别(RFID)、GPS、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量的技术手段，随时随地对物体进行信息采集和获取。可靠传送是指通过各种通信网络、互联网随时随地进行可靠的信息交互和共享。智能处理是指对海量的跨部门、跨行业、跨地域的数据和信息进行分析处理，提升对物理世界、经济社会各种活动的洞察力，实现智能化的决策和控制。相比互联网具有的全球互联互通的特征，物联网具有局域性和行业性特征。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。 1、物联网在工业领域的几方面应用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(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。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。相关阅读在国内，光纤无线电技术的研究还处于起步阶段，还没有基于WiFi光纤无线电信号分布系统的相关应用。广州飞瑞敖电子科技有限公司拥有业内的核心技术，致力开发的WiFi光纤无线电信号分布系统及其核心设备--光载无线交换机，不仅可以弥补业内的技术空白，而且有利于促进国家的现代化建设、区域经济发展和企业的进步。

物联网技术在工业制造领域的应用

物联网技术在工业制造领域的应用物联网是指通过各类传感器实现物与物、物与人、人与人之间按需的信息获取、传递、储存、认知、分析和使用。物联网的关键环节可以归纳为全面感知、可靠传送、智能处理。全面感知是指利用射频识别(RFID)、GPS、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量的技术手段，随时随地对物体进行信息采集和获取。可靠传送是指通过各种通信网络、互联网随时随地进行可靠的信息交互和共享。智能处理是指对海量的跨部门、跨行业、跨地域的数据和信息进行分析处理，提升对物理世界、经济社会各种活动的洞察力，实现智能化的决策和控制。相比互联网具有的全球互联互通的特征，物联网具有局域性和行业性特征。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。物联网的生产环节物联网的主要环节包括全面感知、信息传递、智能处理、信息反馈等几个方面。全面感知是指通过利用现代化的信息收集、采集技术手段，随时随地对物体进行信息采集和获取;信息传递是指通过各种通信网络、互联网随时随地进行可靠的信息交互和共享;智能处理是指对收集到的海量数据和信息进行分析处理，提升对工业生产环境和市场的洞察力，实现智能化的决策和控制;信息反馈是指将处理完的信息，以程序指令的形式传达给各生产环节，以优化生产结构和完成生产计划。

工业物联网是物联网的主要应用领域，各种终端传感器、即时通信技术、互联网技术不断融入到工业生产的各个环节，可以大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，将传统工业生产提升到智能制造的阶段。工业物联网的关键技术和主要应用物联网应用于工业生产的原料采购、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，降低了生产成本，通过在供应链体系中应用传感网络技术，构建高效的供应链体系，以实现制造业供应链的科学管理。物联网技术的应用提升了生产线过程检测、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平，生产过程中的智能监控、智能控制、智能决策、智能修复的水平不断提高，从而实现了对工业生产过程中加工产

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、

物联网技术在工业制造领域的应用

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。物联网的生产环节物联网的主要环节包括全面感知、信息传递、智能处理、信息反馈等几个方面。全面感知是指通过利用现代化的信息收集、采集技术手段，随时随地对物体进行信息采集和获取;信息传递是指通过各种通信网络、互联网随时随地进行可靠的信息交互和共享;智能处理是指对收集到的海量数据和信息进行分析处理，提升对工业生产环境和市场的洞察力，实现智能化的决策和控制;信息反馈是指将处理完的

信息，以程序指令的形式传达给各生产环节，以优化生产结构和完成生产计划。工业物联网是物联网的主要应用领域，各种终端传感器、即时通信技术、互联网技术不断融入到工业生产的各个环节，可以大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，将传统工业生产提升到智能制造的阶段。工业物联网的关键技术和主要应用物联网应用于工业生产的原料采购、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，降低了生产成本，通过在供应链体系中应用传感网络技术，构建高效的供应链体系，以实现制造业供应链的科学管理。物联网技术的应用提升了生产线过程检测、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平，生产过程中的智能监控、智能控制、智能决

物联网在工业企业生产中的应用

“物联网在工业企业生产中的应用” 系列产品介绍本产品是一个系列应用系统，它根据企业的生产特点、生产方式和生产过程衍生出若干不同的应用产品，以适应不同企业的不同需求，并采用模块化设计理念，可根据企业的特殊要求定制相应的功能加入原有产品，本公司已推出并成熟应用的产品有： 1、生产设备互连利用数字化生产设备提供的数据接口，将各生产设备从物理上连接成一个网络，利用协议转换软件将网络组成一个通用的IP网络。主要功能： ●利用信息平台来设置生产参数，如个数、长度、重量等 ●自动抄录各种生产数据 ●按时段自动统计生产量 ●实现生产工人、生产过程、生产设备、生产数量之间的完整融合，将这些数据之间的对应关系利用图表的方式显示出来，一目了然。 ●实时获取和告知生产现场的当前数据。

●计算每台设备的单位时间生产能力，根据这些数据来为每台生产设备设置生产参数，合理配置生产任务。 ●与订单管理系统等统一使用完成根据订单自动配置生产任务（升级版） 2、物品识别定位系统（生产原材料、成品、半成品为固体个体）利用RFID等识别定位技术来标识生产过程中使用的原材料、半成品和成品，并利用物联网技术将该系统接入计算机网络，完成对物品数量、所处位置、责任人员信息等的数字化管理。主要功能： ●物品识别，根据企业的管理要求，对不同物品在仓库、车间、成品库等之间的流转进行识别和定位。 ●原材料消耗数量的自动统计 ●半成品、成品数量的自动统计 ●基于RFID的仓库管理 ●以仓库为核心实现原材料采购、仓库库存、生产消耗、半成品/成品数量之间的自动核对 ●按时段统计原材料的损耗 3、能耗自动检测系统

物联网有哪些应用【详解】

物联网有哪些应用内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 发展传媒影响第一物联网对于传媒来讲在信息社会的信息基础之下为我们国家的信息传播拓展了新的疆界，物联网代表着人们生活方式的转变。第二在传媒领域可以为我们国家物联网的发展提供一个很好的支持，这个过程离不开传媒领域的梳理和引导。第三物联网和传媒在未来人才需求上可以形成对接的接口，我们必须使信息技术的从业人员同时具有人际传播的素养。最后一点也是比较重要的一点，我们要看到物联网和传媒在深远方向上的一个融合，传媒代表了大众化和信息化的一种载体，而物联网又使得万事万物进入到信息互联当中。关键技术在物联网应用中有三项关键技术 1、传感器技术：这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。

2、RFID标签：也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。 3、嵌入式系统技术：是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见；小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。关键领域 RFID；传感网； M2M；两化融合。应用模式根据其实质用途可以归结为两种基本应用模式：对象的智能标签。通过NFC、二维码、RFID等技术标识特定的对象，用于区分对象个体，例如在生活中我们使用的各种智能卡，条码标签的基本用途就是用来获得对象的识别信息；此外通过智能标签还可以用于获得对象物品所包含的扩展信息，例如智能卡上的金额余额，二维码中所包含的网址和名称等。

解读工业物联网的三种定义与应用

解读工业物联网的三种定义与应用一、三种物联网物联网的概念不仅是一个逐渐形成并明确的过程，还是一个各领域相互借鉴、融合的过程。在不同的信息化领域，各行各业对“物联网”都有自己的认知和构想。即使到今天，各领域对物联网的理解还有很大的差异性。在对物联网没有形成统一的认识之前，各领域各都有各自的称谓，有三种定义较为明确：“M2M”、“IoT”、“CPS”。 1. M2M（machine to machine） “M2M”的概念主要是由通信行业提出的。最初M2M主要是指：不具备信息化能力的机械设备通过移动通信网络（无线网络）与其他设备或信息系统（IT系统）进行通信。通信行业认为：网络在满足了人与人之间的通讯需求后，还可以使得“物与物（machine to machine））”之间进行通信联结，构成更高效的信息化应用。此后，M2M的概念又延伸出了“人与机器（man-to-machine）”或“机器与人”的概念。总体来说，M2M就是指人、设备、信息系统，三者之间的信息互通和互动。 M2M的概念主要强调的是通信实现，网络在其技术框架中处于核心地位。通过“无线连接”的技术手段，实现“端到端”的可靠连接。在物与物“连接”的基础上，实现资产集中监控、设备远程操作、物流仓储管理、移动支付等应用。 2. IoT（Internet of things） IT行业内认为，IoT的概念最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机（Networked Coke Machine）。而后，1999年美国麻省理工学院自动识别中心在RFID技术的基础上提出了一个物联网概念，在其定义中强调了“信息传感设备与互联网连接”的理念。（原RFID物联网定义：把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。）到如今，IoT是互联网企业、软件企业、乃至整个信息产业力推的物联网概念。在实现了

物联网工业控制案例分析

物联网工业控制案例分析近几十年以来，各种类型的计算机控制系统已经成了工业生产实现安全、高效、优质、低耗的基本条件和重要保证，是现代工业生产中不可替代的神经中枢。与常规仪表控制系统相比，计算机控制系统表现有极大的优越性，例如系统构筑简单、维护方便、控制功能强大、便于实现先进控制、人机交互界面友好等等。计算机控制系统不仅能够有效地实现常规意义上的工业过程自动化，更主要的是它还可以实现集信息流自动化和信息管理自动化为一体的综合自动化。回顾近些年来自动化技术发展过程，计算机控制系统的结构特征从早期的直接数字量控制、集中型计算机控制，发展到分布式计算机控制和现场总线控制；计算机控制系统的功能特征也由单一的回路自动化、工厂局域自动化，发展为全厂综合自动化和计算机集成制造。设计一套完整的计算机控制系统主要要把握好系统的可靠性、可维护性、实时性和性价比四方面的性能。安全可靠是系统设计的首要目标，可靠度、平均无故障工作时间MTBF是描述可靠性的主要指标。一个设备或系统的可靠度越高、或者MTBF越大，说明其可靠性越高。选用高可靠性的硬件设备、采用分散控制思想、实现系统的故障自诊断和自动处理功能等都是设计高可靠性系统的基本措施，必要时还可以采用硬件冗余的方法来提高系统的整体可靠性。可维护性是指故障发生后通过维修使系统恢复的能力，简单的说它主要体现在易于查找故障，易于排除故障。一般来说，采用模块化的结构形式可便于调整系统构成、更换故障模块；选择系列化、标准化、通用化、一致性好的硬件设备，易于保证故障设备更换前后的系统性能不受影响；够带电插拔维修，可降低子系统的故障对整个系统产生的影响；实现软硬件自诊断功能，可便于维修人员对故障点的快速定位、分析检查和排除故障等等。计算机控制系统的实时性是指被控信号的输入、运算和输出都要在一定的时间内完成，亦即系统对被控信号的变化具有足够快的响应速度，不丢失信息，不延误操作。控制系统的实时性不一定要求系统的响应速度是最快的，但最大响应时间一定是可预知的。一个良好的计算机控制系统，在充分考虑系统性能的同时，也需要分析系统应该带来的经济效益，即追求尽可能高的性能价格比。物联网(The Internet of things)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等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。国际电信联盟2005年一份报告曾描绘“物联网”时代的图景：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，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、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。毫无疑问，如果“物联网”时代来临，人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。然而，不谈什么隐私权和辐射问题，单把所有物品都植入识别芯片这一点现在看来还不太现实。人们正走向“物联网”时代，但这个过程可能需要很长很长的时间。

物联网传感器技术在工业领域的应用介绍

物联网传感器技术在工业领域的应用介绍尽管社会各界对传感网、物联网、泛在网的概念众说纷纭，但人们普遍认为，物联网是指通过各类传感器实现物与物、物与人、人与人之间按需的信息获取、传递、储存、认知、分析和使用。物联网的关键环节可以归纳为全面感知、可靠传送、智能处理。全面感知是指利用射频识别(RFID)、GPS、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量的技术手段，艾驰商城随时随地对物体进行信息采集和获取。可靠传送是指通过各种通信网络、互联网随时随地进行可靠的信息交互和共享。智能处理是指对海量的跨部门、跨行业、跨地域的数据和信息进行分析处理，提升对物理世界、经济社会各种活动的洞察力，实现智能化的决策和控制。相比互联网具有的全球互联互通的特征，物联网具有局域性和行业性特征。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艾驰商城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。 1、物联网在工业领域的几方面应用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(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。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。GEOil&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。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。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，

物联网在工业中的应用

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

物联网在工业工程中的应用设计

江西理工大学本科毕业设计（论文）任务书机电工程学院工业工程专业题目：物联网在工业工程中的应用设计专题题目：原始依据(包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等)：物联网的概念自1999年提出以来，现已广泛应用于很多行业及一些证件中，如铁道部的车厢管理、身份证、一卡通等。它是利用二维码、射频技术（RFID）、各类传感器/敏感器件等技术和设备，使物体与互联网等各类网络相连，获取无处不在的现实世界的信息，实现物与物、物与人之间的信息交互，支持智能的信息化应用，实现信息基础设施与物理基础设施的全面融合，最终形成统一的智能基础设施。自信息技术发展以来，它不断地带给我们新的惊喜，它带来的不再是以往基础的完善，而是一场全新的革命，而距离我们最近的这次革命就是物联网。它之所以称为革命，主要原因有以下5点：（1）它不再局限于人—机、人—人这些旧有范畴的通信，而是开创了物—物、人—物这些新兴领域的沟通。（2）物联网打通了生物技术、机械技术、自动化技术、通信技术等以往关联不大的技术通道，使得这些技术从此可以融合成为一体。（3）它将开辟更多以往我们想象不到的应用。（4）随着物联网的崛起，新型的工业产业、服务产业将会涌现。（5）物联网带给我们超乎想象的应用空间，人们才刚刚开始认识它的价值，它还有无穷潜力等待挖掘。物联网技术不仅在交通领域、能源领域、城市基础设施领域、金融服务领域、安防等领域得到广泛的应用，而且将其应用于工业制造方面，如电梯监控管理应用、设备跟踪管理、工业自动化应用等。物联网有四个关键技术：RFID射频技术、传感器技术、智能技术和纳米技术，而其中的RFID技术，因其特有的非接触性以及对多目标物体同时识别的特性，正逐步被广泛应用在供应链、物流、交通和防伪等多个领域。在汽车制造业中，由于生产环境的特殊性和生产环节的复杂性，简单的条形码技术很难对整个生产线进行管理。在冲压车间，物料入库时，三联单上的数据信息需要人工进行输入与核对，不可避免地会发生一些人为错误，而且效率较低。同时，对于盛具和机械手的管

物联网的底层逻辑及应用场景

物联网的底层逻辑及应用场景物联网自提出至今，正愈发健康的成长为苍天大树，工业物联网作为物联网的重要组成部分，将对工业领域的升级提供底层最为扎实的地基，让工业摆脱现有弱点，重新构建发展的护城河。工业物联网将在哪里得到施展才能的机会，它的市场预期会带给社会怎样的表现，都是工业物联网发展历程中所必须要思考和构建的重要思维模型。物联网的底层逻辑物联网作为信息技术，其本质是信息和计算。感知层负责信息的获取，网络层负责信息的传输，应用层负责信息的处理计算。物联网连接了大量物品数据，这些数据都是以往不曾处理的全新数据，新的数据加上新的处理方式，造就大量新的产品、新的商业模式、全面的效率提升，这是物联网带来的根本价值。作为物联网企业云里物里科技，也一直在物联网边缘的市场提供强有力的支撑，如低功耗蓝牙模块和iBeacon等产品已广泛应用到全球各地。下面就一起来探讨物理链的应用场景。物联网在工业的应用工业物联网是一个多元化整合、不同元素之间相互探索的平台，能够将生产现场的各种传感器、控制器、数控机床等生产设备连接起来。随着工业物联网的发展，连入工业物联网的智能设备将日趋多元化，网络互连所产生的海量数据能够输送到全球任何一个地方。通过将感知技术、通信技术、传输技术、数据处理技术、控制技术，运用到生产、配料、仓储等所有阶段，实现生产及控制的数字化、智能化、网络化，提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。同时，通过云服务平台，面向工业客户，融合云计算、大数据能力，助力传统工业企业转型。随着数据量的增大，倾向于在数据源头处理数据的边缘计算不需要将数据传输到云端，更加适合数据的实时和智能化处理，因此更加安全、快捷、易于管理，在可预见的未来将得到更加有效的利用。工业物联网的价值物联网强调的是将生活和生产中一切硬件设备的连接；工业物联网是指在工业环境下，生产设备和产品的连接。工业物联网将生产过程的每一个环节、设备变成数据终端，全方位采集底层基础数据，并进行更深层面的数据分析与挖掘，从而提高效率、优化运营。与物联网在消费行业的应用不同，物联网在工业领域的基础已经存在了几十年。如过程控制和自动化系统、工业化以太网连接和无线局域网等系统已经在工厂运行多年，并接连可编程逻辑控制器、无线传感器和射频识别技术标签。但是在传统工业自动化环境下，一切都只是发生在工厂自己的系统里，从来没有与外部世界连接。工业物联网特点：

工业物联网调研报告

第一章绪论 1.1课题的背景随着信息技术的飞速发展，网络涉及的领域持续增多，人们对于网络的依赖性越来越大，网络已经成为现代社会不可缺少的一个组成部分，物联网是信息技术积累到今天的一个发展机遇。特别是在全球金融危机背景下，作为新一轮IT革命，物联网被看作是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，受到业界的广泛关注。随着物联网概念的逐步拓展，物联网是什么，物联网能够干什么，特别是运营商应该做些什么，这些已经成为了当今热议的话题。物联网，从广义上说，主要解决人到人，人到物品，物品到物品之间的互连。“这里与传统互联网存在着明显的不同，从狭义上说，物联网就是通常所说的“传感器网”，传感器就是能感知外界信息，并能按一定规律将这些信息转换成可用信号的装置。“中国移动从技术架构上把物联网划分为三层：感知层、网络层和应用层。通俗来讲，第一层感知层，是由各种传感器及传感器网关组成，该层就是全面感知，就是让物如同人一样拥有视觉、听觉、嗅觉，是物联网进行识别物体和采集信息的来源；第二层网络层，就像人的神经中枢和大脑，通过该层可以利用现有的各种各样的无线和有线通信技术进行信息的传递并保证其可靠性；第三层应

用层，相当于一个用于实现智能应用的接口，将采集到的数据根据行业需求进行处理和展示”。目前，物联网已经在多个领域得到应用，如智能家居、智能电网、智能交通、医疗服务、农业环境监测、物流配送等。由此可见，物联网有着巨大的市场和发展潜力，物联网产业链如图1-1所示。图1-1 物联网产业链然而，目前物联网产业链中存在一定问题，制约着物联网产业的发展，具体问题如下： (1)由于各个行业间存在差异，一般情况下，一个物联网业务集成商仅仅关注一个具体的行业，同时限于供应商供货的时间，使得项目周期过长； (2)行业用户初期投资大；同时，技术标准不统一使得用户很难重新选择其它厂商的产品； (3)客户修改量大、产品通用性差等问题使得物联网设备提供商部署、维护工作量大； (4)网络运营商只能提供通信通道，不能充分发挥其优势所在；

物联网在工业领域的几方面应用

物联网在工业领域的几方面应用尽管社会各界对传感网、物联网、泛在网的概念众说纷纭，但人们普遍认为，物联网是指通过各类传感器实现物与物、物与人、人与人之间按需的信息获取、传递、储存、认知、分析和使用。物联网的关键环节可以归纳为全面感知、可靠传送、智能处理。全面感知是指利用射频识别（RFID）、GPS、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量的技术手段，随时随地对物体进行信息采集和获取。可靠传送是指通过各种通信网络、互联网随时随地进行可靠的信息交互和共享。智能处理是指对海量的跨部门、跨行业、跨地域的数据和信息进行分析处理，提升对物理世界、经济社会各种活动的洞察力，实现智能化的决策和控制。相比互联网具有的全球互联互通的特征，物联网具有局域性和行业性特征。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。

1、物联网在工业领域的几方面应用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（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。 ?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。 ?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。 ?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。 ?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。 2、物联网与先进制造技术结合体现的领域与未来先进制造技术相结合是物联网应用的生命力所在。物联网是信息通信技术发展的新一轮制高点，正在工业领域广泛渗透和应用，并与未来先进制造技术相结合，形成新的智能化的制造体系。这一制造体系仍在不断发展和完善之中。概括起来，物联网与先进制造技术的结合主要体现在8个领域。