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1、物联网应用技术导论课件第5章 物联网典型应用领域,第5章 物联网典型应用领域,5.1 物联网技术应用领域概述 5.2 生态环境保护的应用 5.2.1 应用发展与现状 5.2.2 应用实例 5.3 城市及居住环境的应用 5.3.1 应用发展与现状 5.3.2 应用实例 5.4 智慧农业及工业控制的应用 5.4.1 应用发展与现状 5.4.2 应用实例 5.5 跟踪及物流的应用 5.5.1 应用发展和现状 5.5.2 应用实例,5.6 医疗及护理的应用 5.6.1 应用发展与现状 5.6.2 应用实例 5.7 军事安全的应用 5.7.1 应用发展与现状 5.7.2 应用实例 5.8 其他物联网的应
2、用 5.8.1 车联网 5.8.2 移动物联网 5.9 本章小结,本章主要内容,5.4 智慧农业及工业控制的应用,5.4.1 应用发展与现状,智慧农业一般是将大量的传感器节点构成监控网络，通过各种传感器采集信息，帮助农民及时发现问题，并且准确地确定发生问题的位置，将农业逐渐从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。 智能工业是指将信息技术、网络技术和智能技术应用于工业领域、给工业注入“智慧”的综合技术。它突出采用计算机技术模拟人在制造过程中和产品使用过程中的智力活动，进行分析、推理、判断、构思和决策，从而扩大延
3、伸和部分替代人类专家的脑力劳动，实现知识密集型生产和决策自动化。,物联网在农业的应用，集中在以下三个方面： （1）农业智能传感器应用 传感器可以对目标监测区内的空气温湿度、土壤温湿度、CO2浓度、土壤pH值和光照强度等农业环境信息进行实时采集，为精准农业环境监测提供了有效的解决方案。可以应用在大棚种植、设施园艺、果蔬和粮食储藏、农产品安全溯源等方面。 （2）农业无线传感器网络应用 无线传感器网络是由多个节点组成的面向任务的无线网络，是一种无基础设施的网络。可以应用在大棚种植、设施园艺、果蔬和粮食储藏、农产品安全溯源等方面 。,5.4 智慧农业及工业控制的应用,5.4.1 应用发展与现状,（3）
4、智能信息处理技术应用 智能信息处理技术研究内容主要包括4 个方面。 人工智能理论研究，即智能信息获取的方法、海量信息处理的理论和方法以及机器学习与模式识别。 先进的人机交互技术与系统，即声音、视频、图形、图像及文字处理以及虚拟现实技术与流媒体技术。 智能控制技术与系统，即给物体赋予智能，以实现人与物或物与物之间互相沟通和对话，如准确的定位和跟踪目标等。 智能信号处理，即信息特征识别和数据融合技术。,5.4 智慧农业及工业控制的应用,5.4.1 应用发展与现状,机载式农田土壤水分/电导率测量装置,便携式电导率测量仪,机载式土壤电导率 测量装置,有线、无线分体式,太阳能供电无线传感器,5.4 智慧
5、农业及工业控制的应用,5.4.1 应用发展与现状,物联网在工业的应用可以体现在以下五个方面： （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。 （2）物联网技术在生产制造领域的应用 将物联网技术应用于生产线过程检测、实时参数采集、生产设备与产品监控管理、材料消耗监测等，可以大幅度提高生产智能化水平及生产率。 （3）物联网技术在经营管理领域的应用 在供应链管理领域的应用 在供应链管理方面，物联网技术主要应用于运输、仓储等物流管理领域。 在生产管理领域的应
6、用 在纺织、食品饮料、化工等流程型行业，物联网技术已在生产车间、生产设备管理领域得到应用。,5.4 智慧农业及工业控制的应用,5.4.1 应用发展与现状,（4）物联网技术在节能减排领域的应用 物联网技术已在钢铁、有色金属、电力、化工、纺织、造纸等“高能耗、高污染”行业得到应用，有效地促进了这些行业的节能减排。 （5）物联网技术在安全生产领域的应用 物联网已成为煤炭、钢铁、有色等行业保障安全生产的重要技术手段。通过建立基于物联网技术的矿山井下的人、机、环境监控及调度指挥综合信息系统，可以对采掘、提升、运输、通风、排水、供电等关键生产设备进行状态监测和故障诊断，可以监测温度、湿度、瓦斯浓度等。,5
7、.4 智慧农业及工业控制的应用,5.4.1 应用发展与现状,5.4 智慧农业及工业控制的应用,5.4.1 应用发展与现状,水泥窑模糊逻辑计算机控制系统,高炉炼铁,原料供应系统,高炉生产工艺,实例：精准农业温室大棚无线监测系统 （1）项目目标 精准农业温室大棚无线监测系统实现了对影响农作物生长的环境传感数据实时监测，包括：空气温湿度、光照、土壤温湿度、CO2浓度、土壤水分等。同时支持远程无线高清拍摄功能，最大分辨率可达130万像素（1280 x1024），实现对现场农作物和环境真实状况呈现。 （2）温室大棚无线监测系统架构 温室大棚无线监测系统包含三层架构：WSN（无线传感器网络）层、手机基站网
8、络层与互联网层、应用层。 WSN层：基于IEEE 802.15.4自组织网络无线传感器采集器，支持节点显示屏呈现传感器采集值。 手机网络与互联网层：该系统与中国移动手机基站无缝连接，支持手机短信设置系统参数。 应用层：计算机端应用软件。支持Web版。,5.4 智慧农业及工业控制的应用,5.4.2 应用实例,（3）温室大棚无线监测系统主要的器件： 无线传感采集器 支持自组网，即节点上电自动入网；节点兼容WSN路由功能；掉网后支持自动恢复网络；实时主动采集&发送传感器数据 光照传感器 光照传感器特点：灵敏高，体积小，环境温度-30-70 ，可靠性佳。 高精度温湿度传感器 高精度温湿度传感器湿度测量
9、范围：0100%RH（相对湿度）；温度测量范围：-40+123.8；湿度测量精度： 4.5%RH；温度测量精度： 0.5；功耗 80W。 水分传感器 水分传感器体积小巧化设计，携带方便，安装、操作及维护简单。结构设计合理，不绣钢探针保证使用寿命。,5.4 智慧农业及工业控制的应用,5.4.2 应用实例,远程无线3G照相机 高清拍摄，最大分辨率可达130 万像素（1280 x1024）；可连接红外探头、读卡器等控制拍照；支持运动侦测，可自动发现移动目标并拍照；支持强光抑制和逆光补偿，可以在各种环境下工作 。 物联网（WSN）网关 网络容量至少支持50个节点；网络路由至少支持5级路由，单路由下至少
10、支持5个节点；节点掉网后支持自动重新加入网络；网关重启后节点支持自动恢复网络；网关电源适配器供电。 监控软件 支持Windows桌面软件、WEB网页系统；支持本地USB版、TCP/IP版中间件、Web网页版 等。,5.4 智慧农业及工业控制的应用,5.4.2 应用实例,温室大棚使用的传感器和网关,5.4 智慧农业及工业控制的应用,5.4.2 应用实例,智能采光大棚,温室大棚终端,温湿度采集大棚,5.5跟踪及物流的应用,5.5.1 应用发展和现状,物流，英文为”Logistics”，起源于希腊文”Logistics”，是运筹、计算的意思。 现代物流的发展经历了四个阶段：粗放型物流系统化物流电子化
11、物流物联化。 粗放型物流的黄金时期是20世纪5070年代 ，形式单一。 系统化物流是在70年代后，世界经济复苏，经济快速增长，市场需求旺盛，企业重视生产，造成大量库存，物流从单一形式渐渐的上升到统一的管理 。 电子化物流是随着计算机技术的出现及大规模应用，将物流行业带入了现代物流时期，信息技术成为物流行业助力。 物联化物流是物联网技术在物流领域的应用。,物流业中物联网主要应用于四大领域： （1）基于RFID等技术建立的产品的智能可追溯网络系统，如食品的可追溯系统、药品的可追溯系统等。 （2）智能配送的可视化管理网络，这是基于GPS卫星导航定位，对物流车辆配送进行实时的、可视化的在线调度与管理的
12、系统。很多物流公司都建立与配备了这一网络系统，以实现物流作业的透明化、可视化管理。 （3）基于声、光、机、电、移动计算等技术，建立全自动化的物流配送中心，实现局域内的物流作业的智能控制、自动化操作的网络。如货物拆卸与码垛是码垛机器人，搬运车是激光或电磁的无人搬运小车。 （4）基于智能配货的物流网络化公共信息平台。,5.5跟踪及物流的应用,5.5.1 应用发展和现状,智能物流系统（Intelligent Logistics System，ILS）是最近提出的一个概念，可以认为ILS是在智能交通系统和相关信息技术的基础上，电子商务化运作的现代物流服务体系。 目前ILS应至少包括如下技术： （1）集
13、成化的物流规划设计仿真技术 （2）物流实时跟踪技术 （3）网络化分布式仓储管理及库存控制技术 （4）物流运输系统的调度优化技术,5.5跟踪及物流的应用,5.5.1 应用发展和现状,实例：耐克的绝密仓库 （1）项目目标 依托物联网技术，这里所有商品分拣和管理的基础都依赖于强大的数字化采集和处理能力。通过总长达9公里的传送带、顺序拣货机、无线射频扫描仪、自动化仓库管理系统等在内的诸多物流技术与装备，让这座仓库在分配效率、吞吐力等指标上均达到了全球最高水准 。,5.5跟踪及物流的应用,5.5.2应用实例,（2）物流系统运行体系 语音识别系统：这套语音识别系统由耐克研发，可以识别多种语言，系统也会预先
14、采集操作员的音频信息。 窄巷道系统：为了提高空间使用率、增加货品容纳量，耐克采用了窄巷道系统。货架之间的巷道宽度也被压缩到最低，与叉车的宽度相当。 配送货品流程：接到订单，区分订单大小，到仓储区取货。仓储区整箱订单货品通过传送带运到分拣区，操作员和传送带会进行两次核对分拣。 精确校验系统：作业过程中，最关键的要素是精确。操作员会通过扫描设备进行标签扫描。一旦分拣有误，传动带会自动将错误货品甩出，进入特殊通道交由专人处理。,5.5跟踪及物流的应用,5.5.2应用实例,5.5跟踪及物流的应用,5.5.2应用实例,小 结：,物联网在智慧农业及工业控制的应用 物联网在跟踪及物流中的应用,谢谢观看！ 2020,
