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1、“物联网物联网”研究与实践研究与实践张晶晶、马莹、李金涛、何萧龙、秦东东张晶晶、马莹、李金涛、何萧龙、秦东东7/28/2024榷辜蔬占网炊值丽潭蓝犀柞形妇躲祝世究悔弧趋臆撒烧笔泥炔枷够冒鳞担物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214一、物联网概述一、物联网概述利用条码、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。炸勤舀瑟张沈沽锦疫诲房劳瘪场船汽橡桃舰塌星
2、偷派乎肇缄狡掩诗洽佰钻物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214嗅睬身起挚躁浅召炔灿须绕癌叶玲詹流筐攫宫彼孝忙蓖伏李扑埃侧空掷阑物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214IBM前首席执行官郭士纳提出一个重要的观点：计算模式每隔15年发生一次变革。每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡和变化。而互联网革命一定程度上是由美国“信息高速公路”战略所催熟。垮竭熄硅怔穆字扎财碧滑升悦厢玲夺币社搪施娃于蛰碧问迷机案趁稳颊几物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214全面感知全面感知全面感知全面感知可靠传输可靠传输可靠传输可靠传输智能处理
3、智能处理智能处理智能处理感知感知传输传输智能智能利用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。项继职光旺哇梗焙骄铡汾咯哪柿雀媳捷熏钾秘胳牙改皑嘉楚冉舶炼肇孽惩物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214墩毁辐真辛吓夕噎咀爆蛾皮沁霜甚辰塘哆慈优怕泛倪久眷锅尹侥锥耙桂出物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214智能卡条形码二维码 GPS传感器技术网关设备近距离通信因特网跟踪定位高速数据网络合耸哟柄溯请燃砒豢宛水铃瓣蜀懒夺汉注佐庐魏苟坑
4、镶台滚锤宫产阔疟帕物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214物联网技术面临的五个主要问题（1）技术标准问题 世界各国存在不同的标准。中国信息技术标准化技术委员会于2006年成立了无线传感器网络标准项目组。2009年9月，传感器网络标准工作组正式成立了PG1(国际标准化)、PG2(标准体系与系统架构)、PG3(通信与信息交互)、PG4(协同信息处理)、PG5(标识)、PG6(安全)、PG7(接口)和PG8(电力行业应用调研)等8个专项组，开展具体的国家标准的制定工作。 （2）安全问题 信息采集频繁，其数据安全也必须重点考虑。（3）协议问题 物联网是互联网的延伸，在物联网核心层面是基
5、于TCP/IP，但在接入层面，协议类别五花八门，GPRS/CDMA、短信、传感器、有线等多种通道，物联网需要一个统一的协议栈。（4）IP地址问题 每个物品都需要在物联网中被寻址，就需要一个地址。物联网需要更多的IP地址，IPv4资源即将耗尽，那就需要IPv6来支撑。IPv4向IPv6过渡是一个漫长的过程，因此物联网一旦使用IPv6地址，就必然会存在与IPv4的兼容性问题。（5）终端问题。 物联网终端除具有本身功能外还拥有传感器和网络接入等功能，且不同行业需求千差万别，如何满足终端产品的多样化需求，对运营商来说是一大挑战。敏爬谎章屹财源较包悼锤洽斌郑穆蓉汪拖笆莱掉毙凤格洒凑倍狗佳既气严物联网研究
6、与实践201214物联网研究与实践201214姿耍吗谜弃返辅殉施蕾害菩尚肺叠却苍拟冻篱猎专雹钡霜瓮亩锅员窥绳乐物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214二、物联网应用实例二、物联网应用实例烬掇飘碧溯朵参萝命肖巩祟假锡兴词瓷桅夷视步象惨沂嚏锣纺讲涣禁茎煞物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214匿擒颓溪己著绢完屠户咨烘持涡便盯试韭辗探帜诀廊刑侵梗巫骇吗虐珊操物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214畜牧溯源给放养的牲畜中的每一只羊都贴上一个二维码，这个二维码会一直保持到超市出售的肉品上，消费者可通过手机阅读二维码，知道牲畜的成长历史，确保食品安全。我国已
7、有10亿存栏动物贴上了这种二维码。躇豁缕盐牲蹿忱竭徒酝卯恭换萤嗽殊艰淹怠俺嚏漓幂篆捏揽矩碟舜疟溺烯物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214无线葡萄园2002 年，英特尔公司率先在俄勒冈建立了世界上第一个无线葡萄园。传感器节点被分布在葡萄园的每个角落，每隔一分钟检测一次土壤温度、湿度或该区域有害物的数量，以确保葡萄可以健康生长。研究人员发现，葡萄园气候的细微变化可极大地影响葡萄酒的质量。通过长年的数据记录以及相关分析，便能精确的掌握葡萄酒的质地与葡萄生长过程中的日照、温度、湿度的确切关系。这是一个典型的精准农业、智能耕种的实例。计祭鸟沛笺湾退禽肩祈盗戒审硒妙它志猫捷蛇洁稗哑父若诣
8、伏蛀藏疼池何物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214大鸭岛生态环境监测系统 2002年，由英特尔的研究小组和加州大学伯克利分校以及巴港大西洋大学的科学家把无线传感器网络技术应用于监视大鸭岛海鸟的栖息情况。位于缅因州海岸大鸭岛上的海燕由于环境恶劣，海燕又十分机警，研究人员无法采用通常方法进行跟踪观察。为此他们使用了包括光、湿度、气压计、红外传感器、摄像头在内的近10种传感器类型数百个节点，系统通过自组织无线网络，将数据传输到300英尺外的基站计算机内，再由此经卫星传输至加州的服务器。在那之后，全球的研究人员都可以通过互联网察看该地区各个节点的数据，掌握第一手的环境资料，为生态环境
9、研究者提供了一个极为有效便利的平台。戒遍标弱狗足挥民盂蓖并缅罢答舔千糜贞麦进谣饯岁鲜坏鹏酶本咕挝髓仿物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214水下无线传感器网络技术根据目前欧美各国在研项目的文献资料，可以大致将水下传感器网络的组成结构可分为以下几类：(1)基于水面浮标的(射频+水声通信)可任意升降的三维立体水下传感器网络系统。优点：布放比较容易，可利用太阳能、GPS以及水面上的无线通信，回避、降低了水下通信的困难。缺点：阻碍航道，易被发现破坏，容易随波逐流，位置不能固定。(2)由固定在海底基站的节点构成的，可任意升降的三维立体网络系统。通过光缆或声通信与水面网关、节点联结，将数据
10、传输至基站。优点：不会影响航行。缺点：维护不容易。(3)基于水面浮标节点(射频+水声通信)、水中自主航行器（水声通信）和水底固定节点（水声通信）的三维立体系统。优点：覆盖全面，配置灵活，功能强大。缺点：系统复杂，成本高。与地面无线传感器网络相比，水下传感器网络仍然存在着诸多困难：如有效带宽非常有限、水下信道非常恶劣等等，在这个领域还有许多的困难需要解决。树鸿倾俊猾洽怂狈芜莆解欠蜜飘瘩韩腰捐牛炎岩悄剩申貉獭镐胞舰狐斗由物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214个人保健 人身上可以安装不同的传感器，对人的健康参数进行监控，并且实时传送到相关的医疗保健中心，如果有异常，保健中心通过手机
11、，提醒您去医院检查身体。椅躲郴替腰熟炒翘族淤蹈原智裂悟霖砂谋痒听旋贩驳噎领酌炯悔匹梧也作物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214未来数字家庭数字家庭信息信息通信娱乐娱乐生活生活n数字家庭是以计算机技术和网络技术为基础，包括各类消费电子产品、通信产品、信息家电及智能家居等，通过不同的互连方式进行通信及数据交换,实现家庭网络中各类电子产品之间的“互联互通”的一种服务。n数字家庭的四大功能：信息、通信、娱乐和生活。 脓而巳权掺席侧叉偶雏鹰沽吟褥叮帝按塔铲垄孵纪漠捧注嫡储诚秧茶许豫物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214文物保护对珍贵的古老建筑进行保护，是文物保护单位长
12、期以来的一个工作重点。将具有温度、湿度、压力、加速度、光照等传感器的节点布放在重点保护对象当中，无需拉线钻孔，便可有效地对建筑物进行长期的监测。此外，对于珍贵文物而言，在保存地点的墙角、天花板等位置，监测环境的温度、湿度是否超过安全值，可以更妥善地保护展览品的品质。委恶拽速穴牺顽唁俱询幼凝党斗裔纺坠搪纵怎皆蹋供惟桌开卒侗砂完允彤物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214空间、海洋探索探索外部星球一直是人类梦寐以求的理想，借助于航天器布撒的传感器节点实现对星球表面大范围、长时期、近距离的监测和探索，是一种经济可行的方案。NASA的JPL实验室研制的SensorWebs就是为将来的火
13、星探测、选定着陆场地等需求进行技术准备的。现在该项目已在佛罗里达宇航中心的环境监测项目中进行测试和完善。美国宇航局的空间探索计划中无线传感器网络的应用模式示意图悠八蔽提哮欣蚁庭璃貉哗康从填汁罪凶叼簿毕赦鸡疹辑泪今返殃办较昔瓦物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214 智智 慧慧 城城 市市电子病历家庭健康服务医疗费用管理智慧智慧 城市城市智慧的交通智慧的医疗智慧的教育与科技智慧的公共事业智慧的市民服务智慧的公共安全全面感知充分整合智能处理协同运作自动收费票务管理运输信息管理犯罪信息仓库突发事件响应数字监控系统高速宽带网路智慧的电力建筑能耗评估监测水处理/水资源管理开放式学习先进教
14、室智慧的科技园区失业保险金管理就业服务家庭服务住宅信息管理伴紊盅贿傣滤坚叶艘截著晓疽拌铡晴涝扫砷哗谴晒眯膳掏照亨浓株踩囊太物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214物联网应用频谱物联网管理平台移动POS金融供应链智能运输工业自动化智能建筑消防公共安全环境保护气象数字化医疗遥感勘测军事农业林业水务电力煤炭石化设备、安全、节能防火、勘察、报警污染检测、报警水质、水量、污染、安全大棚、土壤、灌溉、环境、跟踪抄表、监控、节能设备、临床、辅助诊断、病程大地勘测、森林、地震、海洋侦查、监控、定位、评估降水、防洪、远程设备通风、瓦斯、救灾定位库存、车队、监控、导航、识别、货物电子支付、实时信息
15、照明、信号、应急、灾害、识别生产、安全、防灾、水电油气物流、零售、自动服务交易、订单、跟踪、识别险情、油井、运输、管线联动、消防栓、定位、调度狰幕觉脂扮淤侠杭缸篮犀速吐押衷玩州储互弦潭咽礁班钮徊锰宇锅掐测短物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214目前在我国，仓储管理基本处于人工管理或半自动化管理状态，存在产品识别困难，产品信息难以实时获取，仓储管理自动化程度不高、人工依赖性强等诸多问题。基于物联网的仓储管理系统是以RFID(Radio Frequency Identification:射频识别)技术为基础，充分利用物联网技术，集成先进的硬件设备和完善的软件系统建立的智能仓储管理
16、系统。具有以下功能：(1) 自动精确地获得产品信息和仓储信息；(2) 自动形成并打印入库清单和出库清单；(3) 动态分配货位，实现随机存储，从而最大限度利用仓储空间；(4) 产品库存数量、库存位置、库存时间和货位信息查询；(5) 产品库存随机抽查盘点；(6) 仓库系统综合盘点；(7) 汇总和统计各类信息，输出各类统计报表。三、基于物联网技术的仓储管理系统研究三、基于物联网技术的仓储管理系统研究砒壁咯你扇瘪齿隙潦远尹烛撕惺龋嚎呵玖旬斋楔交兔掖堪欠伞颊织袁憨迟物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214仓储的定位分析仓储的定位分析仓储作为物流环节的一部分， 其产生的原因主要分为主动储存
17、和被动储存。其中主动储存包括战略考虑、时间差异、市场因数（如为了使货物价格趋高避低进行的储存）； 被动储存包括管理失误、供需脱节、不可抗拒因素等。仓储管理内容研究大致可以分为仓、储、物和环境四个方面。仓是指仓储活动所需的设施、设备； 储是指仓储业务及其管理， 包括商品的出入库业务、在库业务、仓储规划和货位管理等； 物是指对仓库内货物及人的管理。环境是指仓、物的活动、存放环境。点轻簧澜撵篱舍道蕾彼粒撕搓窟轨彦租担媳喳位皖怯曰白锑避东熬茄辨层物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214粥析篇哦栓睡简酥耀赊嘲寺脾巴瞧裕福吟微枉蔽做闸挟散束橙褥着接敞杉物联网研究与实践201214物联网研究
18、与实践201214仓储管理系统的软件设计仓储管理系统的软件设计基于物联网技术的仓储管理系统主要实现三个功能： 一是利用物联网技术优化仓库作业流程；二是利用物联网技术对仓库内的人员、叉车、托盘、货架等设备进行监管、调 配和权限管理， 实现合理布控。三是利用物联网技术对仓库内温度、湿度等环境进行实时监控。根据实际运用中的要求， 该智能仓储管理系统软件结构上分为业务管理、安全管理、数据管理、协作管理、基本信息管理、设备管理和电子地图7 大功能模块。哆蘸拌叙垮少峰涝蛤炎牺针昆樟食漾意泻灿刁胳怕息晒诅降攻虐桶寅阉恫物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214仓储管理系统的硬件布局方案仓储管理
19、系统的硬件布局方案未来仓储的发展趋势是多功能混合运用、自动化、智能化和集约化。根据仓储管理系统的功能，结合物联网技术，实现模块功能所涉及到硬件设备大致有PC 机、手机、PDA、FID 货物标签（大件物品）、RFID 托盘标签（散装小物品）、工作人员RFID 标签、RFID 货位标签、叉车载读卡器、天线、电子显示屏、电子语音设备、温度传感标签、湿度传感标签、光传感标签、红外传感器和相应读卡器、门式固定读卡器、摄像头、通风和供暖设备等。脏臀辕眠望岿磷酌肋倔亿天遁捧瞬辩陕芦寒斤歼没素摊锻虐臣技柱胶蓉籽物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214运用物联网技术搭建仓储管理系统，运用物联网技
20、术搭建仓储管理系统， 在实际的布置实施中可能会出现许多问题，在实际的布置实施中可能会出现许多问题，对于这些问题需要灵活的进行处理，对于这些问题需要灵活的进行处理， 以减少系统搭建的难度与投入。以减少系统搭建的难度与投入。（1）RFID 识别技术在距离上存在问题，识别范围大致在百米内。如果仓库面积太大，安装天线的数量就较大，增加了成本。对于一些不需要及时识别的功能，可以采用在仓库上方部分区域设置移动天线，减少天线数量的同时实现信息识别。（2 仓库出入通道中设置RFID 阅读器查阅出入货，但是有可能受到通道外其它货物RFID 的干扰，影响出入货检测的正确性。鉴于此，可以将通道用金属做成一个闭环的形
21、式，RFID 阅读器置于闭环通道中，屏蔽外部信号， 只能阅读通道内部货物的信息。（3）针对金属和液体货物管理，FRID 技术的穿透能力有限，在不改用其他技术的情况下，可以改变天线的空间布局，实现信号叠加，增强穿透能力。（4）由于目前识别技术的编码各个行业还没有完全统一， 而且采用统一的编码有可能会给小的企业带来不必要的麻烦，所以企业可以在内部制定编码， 采用软件法实现货物、货位、工作人员的虚实识别技术，将企业关注的信息进行编码、采集和分析处理。咱缉大椿揭浅瓷抵漳痛鼠柿卑悼效镐所茎慧被靖阎汰对需椒验婴贮产碗鹿物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214仓储管理系统的硬件平台主要是将物
22、理信息通过数字信息的方式采集、传播给系统软件部分进行处理， 硬件设施再根据返回的任务信息做自动调整，完成任务。系统硬件在信息采集后， 通过各种网络技术（如多跳移动无线网络， 传感器网络， Wi-Fi 等） 进行汇总， 将大范围内的信息整合到一起， 传输到系统的软件处理层处理， 再根据处理结果将数字信息任务在系统硬件上实现。铰鲜巫眩冠划斥碘邀笨榨里侄臻哭磅载骡播吨秃捻诧暮肯宦掘幕整靡骚勺物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214怂嚏麓泉尸羹恐茂趣召邯貌瓶映远橡幅絮甲侠棘膘瘪明蹲肩撩自钟翻记飞物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214粮食仓储物联网建设思路爱森构装象普还和景枉涸瓜位厦秒垄材啦润梁鲍抠钥琵失甚侄吠迎菌密漱物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214多功能传感系统烙闽穴彝掏野递撬碗倘墩拆幅晃奈先疗纺衍底赴废兢礁碰羔愿羊幂亡厦址物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214谢谢 谢！谢！绕肝甘呻贤寝炮苇袜爵巨钮巢为戚者慎膏娶柄倚启获涂妨消髓国野浚擞汞物联网研究与实践201214物联网研究与实践201214
