工业物联网技术方案范文

导语：如何才能写好一篇工业物联网技术方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

制造业+物联网：三大常见误区

转型中的制造业企业正在经历一系列变化。工厂与上下游供应链的联系更紧密，员工不再受制于信息孤岛之中，生产流程中每个环节的相关数据可以用安全的方式共享给全世界，这使得效率和生产力进一步提高，成本大幅降低。

这一系列转型的核心就在于物联网。尽管多年来物联网技术经历了爆发式增长，但围绕物联网技术很多人依然存在一些误解，甚至存在着焦虑情绪。

误区1：物联网技术只适合大型企业？

很多企业认为，物联网技术只适合在时间和人力方面有充足预算的大企业。但实际上，近年来物联网技术的快速发展使得实施成本大幅降低，为不同需求的企业提供了更丰富的选择。诸如Azure IoT Central等开源软件和解决方案使得小企业也可以更轻松地开发基于物联网技术的产品和服务，而无需构建完整的物联网基础架构或组建专属的IT或工程师团队。

同时无论何种情况，物联网技术所带来的潜在收益都能顺利打消企业有关成本或时间的顾虑。例如预测式维护和分析这样的物联网解决方案，可以帮助企业在未来大幅降低成本并延长产品寿命。这种技术甚至可以创建出全新市场，例如Gastromatix，这是一家小型的智能鸡尾酒调配机器生产商，他们就借助物联网技术开发了一款创新应用，借此提供更新颖的用户体验并创造全新收入来源。

误区2：物联网并非必须的？

尽管能提供各种收益，依然有多达70%的企业认为自己并不需要物联网。还有企业认为，他们根本用不到物联网技术所采集到的海量数据。其实，抱有这种观点的企业可能只是没有意识到自己到底能通过怎样的方式从物联网中获益。例如：分析消费者使用产品的方式并获得见解，进而革新生产过程，打造全新业务模式。

每家制造商都在面临独特的挑战和机遇，因此实用的物联网解决方案必须足够灵活。这种解决方案必须能与企业的生产过程无缝集成，能准确解决企业遇到的具体问题或需求，例如提升对整个供应链的能见度，获得新的收入来源，或进一步优化设备生命周期。

在具备了足够灵活的物联网解决方案后，任何采集到，但暂时用不上的数据，还可以存储起来以供未来使用。根据麦肯锡的调查分析，到2025年，物联网行业产生的价值将高达11.1万亿美元，但其中60%的价值将来源于数据的集成和分析。这也就意味着，随着业务增长，企业可能永远不会知道原本看似无用的数据是否会突然迸发出巨大的价值。

误区3：物联网不够安全？

对于制造业，以及其他很多领域的企业来说，有关物联网技术最大的顾虑在于其安全性。类似永恒之蓝（WannaCry）以及Mirai僵尸网络等大型攻击让人们的恐慌情绪进一步发酵，大家对物联网的安全性更担忧了。

物联网设备通常是实体设备，从本质上来说，确实有可能引入新的安全挑战，但随着最佳安全实践的日渐成熟，企业也会对物联网安全性更具信心。微软多年来服务企业客户的丰富经验，以及庞大的合作伙伴生态系统也能在这方面为企业提供巨大的帮助。这就需要与物联网硬件制造商密切合作，共同设计开发更安全的设备，同时与解决方案提供商合作，保障传输中和存储在云端的数据的完整性。虽然将设备连接到互联网，会不可避免地面临安全风险，但有效的安全策略将有助于缓解威胁，让整个物联网基础架构焕发出更大的长期价值。

物联网技术将帮助制造业企业变得更敏捷，更好地满足现代化市场的新需求。千万不能因为不够了解甚至有所误解就因噎废食，并影响到整个企业的数字化转型大业。

物联网在智能制造领域涌现的三大趋势

数字化制造和物联网技术能为制造业企业带来巨大价值。在顺利摆脱了不够灵活的供应链，过时的机械设备，以及其他僵化的流程后，制造业企业就可以借助更智能的工具和解决方案大幅提高生产力和工作效率，并通过更紧密的连接和数据分享机制改善互操作性。

纵观整个业界对新技术的应用，以及技术本身的发展和完善过程，我们发现有三大重要趋势正在重塑整个行业。

趋势1：通过互联的物联网基础架构提高生产力！

在先进的机器学习、人工智能、数字化等技术帮助下，制造业企业近年来已经实现了突飞猛进的变革。然而在制造商充分利用物联网技术之前，这样的变革还有很大潜力有待挖掘。

例如，现代化工业技术可以帮助制造商更精细地控制生产模式以及庞大的供应链，但在物联网技术所驱动的智能基础架构帮助下，制造商将能更进一步针对生产过程的每个环节获得更细致的能见度，这样即可更好地优化生产周期，预测客户需求，优化能源分配。

这不仅仅是要更充分地运用多年来大家早已熟悉的各类传感器和工业自动化技术，而是要更广泛地运用遍布于整个智能城市和智能建筑，甚至智能汽车和智能供应链中的物联网设备，借此打造更智能的工作环境，更好地利用不同类型的数据获得更大价值。例如，Steelcase就在借助红外传感器和Microsoft Azure IoT平台打造互联的智能工作环境。

另外，物联网基础架构方面的投资还可以帮助制造商将产品生产过程中的能见度拓展到互联工厂的范围之外，借此更主动地发现并解决问题，同时为客户提供互联的现场服务，更好地提高技工的工作效率以及客户资产的价值。更重要的是，物联网与混合现实等技术的结合还可以进一步重塑未来的工厂，借此促进生产、销售、服务等不同环节和部门员工之间的密切合作，全面提升整体效率。

趋势2：制造商角色的重塑！

过去，为了优化运维并确保一切流畅运转，制造商必须在整个业务过程中追踪监控多种变量。然而由于今天的制造商面临的环境愈加复杂，规模也越来越大，已经很难继续实时做到这一切了。好在人工智能和物联网技术与生产环节的紧密集成使得制造商可以更深入地了解工厂中正在发生的一切。例如全球最大合约制造商之一，Jabil，他们就在使用预测式分析技术提前发现生产过程中的错误或失效情况，这些问题以往只能在质量测试阶段发现，因而传统做法不可避免会导致原材料和产能的浪费。

这种先进技术的紧密结合使得制造商可以进一步转型生产流程，为自己的客户提供能进一步拉近双方关系的「产品即服务解决方案。随着物联网技术进一步革新整个供应链并拉近产品与客户间的距离，制造商也将承担更多责任，从单纯的产品供应商转型为更全面的，最终用户发展成长过程中必不可少的合作伙伴。

趋势3：借助数字化技术打造全新商机！

对企业来说，「数字化这个概念到底该如何理解？

“数字化，是指使用数字化技术革新业务模式，进而获得全新收入来源以及各种能产生更多价值的机遇。”

举例来说，信息-物理系统（Cyber-physical system）、机器人（Robot）、协作式机器人（Cobot）以及3D打印技术的发展，让数字化制造商变得更敏捷。当这些技术与能够通过物联网基础架构，在整个价值链上创造更多数字化联系的智能业务应用相结合后，制造商将能发现更多转型机会。例如制造商可以将物联网数据与大计算相结合，创造出数字化的孪生设备、产品和流程，借此针对客户需求获得全新见解，加速新产品和服务的交付，提高供应链的运转速度和效率。

传统制造业企业正在通过转型变为数字化平台供应商，这可能是数字化技术最瞩目的发展成果。虽然人工智能、机器学习、预测式维护、混合现实等智能技术在制造业领域焕发了大量实用的收益，但很多企业由于IT基础架构成本等原因并未采纳这些技术。但随着越来越多制造商开始打造自己的数字化平台，为自己的物联网设备网络提供支持，他们会逐渐意识到自己可以进一步通过相关投资变现，借此涉足全新市场，为其他行业提供新颖的产品和服务。例如工业物联网解决方案供应商SCADAFarm就在借助这些技术帮助农民更好地管理灌溉系统。

“每个企业最终都将变成软件公司，（他们将要）开发应用程序，使用先进的分析技术，并转为提供SaaS服务。”

——微软CEO Satya Nadella

篇2

每年六七月份，驰名的无锡阳山水蜜桃垂挂枝头，鲜艳欲滴。在3万亩阳山水蜜桃桃林中，有一片几十亩的水蜜桃长得特别醒目，这片桃林里还架着十几只黄色匣子。

“借助物联网种出的水蜜桃可能会更大更甜。”无锡美新物联网科技有限公司副总经理程佳宁解释说，“黄色匣子里是无线传感节点，它连线的传感器可以精确采集水蜜桃生长过程的叶面湿度、土壤温度，真正实现精细化管理。

程佳宁接着说：“桃农们灌溉桃园时只需要轻点鼠标即可完成，无须在烈日下奔走于田间，大大节省了人力。另外，桃园的用水和用肥都经过精确的分析，确保桃树得到充足养分的前提下，更最大限度地节省了资源，而桃树所需的温度、湿度、用肥都能够做到恰如其分，当然，这还需要严格的科学比对，这只是我们物联网在农业上应用的开始。”

阳山水蜜桃管护项目只是无锡物联网开始应用的一个例子而已。在无锡，这样的应用示范项目就有125个。

雏形渐现

就拿和老百姓生活息息相关的养殖业来说吧，在无锡宜兴，有家养猪场引入了物联网技术，通过传感器跟踪母猪的生理周期，汇总体征数据，比如该监测对象是否处于受孕期，或者受孕了处在妊娠的哪个阶段等等，均可由后台的数据分析出来。仅此技术，为养殖户节省出一半的劳动力。这家养猪场的解决方案提供商是无锡富华科技有限责任公司（下称富华科技）。

引入智能化母猪群养管理系统，可以实现养猪的远程遥控操作，换而言之就是可以干干净净养猪，而不需要像以前那样必须成天跟猪厮混在一起。饲养员只需坐在办公室就可以通过互联网查询猪场的管理信息，通过视频就可以清楚看到猪场内的一举一动。

“这得益于场内每头母猪耳朵上的电子耳标，里面储存了丰富的信息。电脑可以通过扫描轻松识别每一头母猪的状态，从而可以对母猪实现个性化的养殖。”富华科技总经理罗远明介绍说。富华科技主要提供动物追踪、畜牧业信息化、食品安全和溯源技术解决方案。

针对母猪的生长状态，给予个性化的饲料喂养；使用分离器将处于不同妊娠阶段、没有电子耳标或带有损坏电子耳标的母猪进行人工或自动分离，不同的母猪将进入分离区或者躺卧区；使用单色、双色或三色喷墨器为母猪做标记。这些物联网的应用使得养殖户的养殖效率大大提升。

罗明远介绍说，除了可以检测饲养环节的问题，溯源技术还可以通过电子标签中存储的数据进行整个食品溯源工作。

当猪被屠宰，猪头与猪身分离后，电子挂钩可以继承电子耳标内的数据，猪身被分割成两半的时候，这个数据信息会被传送到挂在肉上的电子标签内。而到猪肉进入批发商手中进行再切割的时候，电子编码会代替这两个电子标签。这样猪在饲养和屠宰过程的整个信息都不会被遗漏。“有了这一整套食品溯源系统，发生‘瘦肉精’事件时就有据可查了。”罗远明说，目前这种应用已经在多家养殖场推广。

在工业方面，一些公司也渐露头角。无锡必创传感科技有限公司总经理徐峰告诉《中国经济和信息化》记者，自己公司生产的传感器已经广泛应用于国内外一些知名的施工机械安全监测、油田管道监测、桥梁健康监测和物流运输监测等方面，公司也因此获得不错的收益，投资机构也青睐有加，目前已经获得几笔投资。

江苏中科博阳集团高新技术股份有限公司（下称博阳集团）董事长林益也讲述了自己工厂的变迁，通过从工业清洗与自动化入手，公司通过下属的专业传感网技术公司可以给其他制造企业提供智能工业信息化解决方案，加上与下属的另一个环境工程公司合作，又可以提供绿色化解决方案。博阳集团已经从单纯的轴承和轴承设备供应商变身为轴承业的智能工厂方案提供商。林益告诉本刊记者，这一转变在2011年就为博阳集团增加了8000多万元收入。

在环保方面，无锡市环保与水利部门通力合作，共同用物联网技术监控太湖蓝藻，并实现了智能化打捞。

据该项目解决方案提供商中科怡海高新技术发展江苏股份公司介绍，当传感器感知到蓝藻暴发指数超过60%时，“感知太湖”系统就会自动启动绿色报警，提醒抓紧打捞。与此同时，提醒打捞的信息也会通过网络传送到安装在打捞船上的GPS装置上，实现智能管理。打捞完后，系统还会指示船只运送到就近的藻水分离站，分离出的藻泥又被通知送往需要的有机肥厂。

当初，无锡寻找新兴产业的重要原因就在于太湖污染，如今，物联网这个新兴产业一个重要的应用就是太湖治污，即通过在环太湖地区各个监控点安装传感器，对太湖的水文、水质等状况进行实时监测。

以上仅仅是无锡125个物联网应用示范项目和因物联网而开始转型的企业代表。据无锡市市长朱克江在一次会议上介绍，目前无锡全市物联网应用示范项目涵盖工业、农业、电力、物流、交通、安防、环保、医疗、家居等多个领域。在传感网创新示范区内先行先试取得成功后，无锡物联网企业已布局全球17个国家和地区、200多个城市，承建或参建当地的应用示范工程。

朱克江在报告里说，目前全市物联网产业从业人员已突破10万人，实现产业化的企业达608家，涌现出一批有技术、有市场、上规模的成长性企业。

现在，在无锡新区内，沿途楼宇标牌、灯箱广告上出现最多的字眼非“物联网”莫属，在街头随便询问一位出租车司机，他也能就“物联网”这个话题跟你聊上几句。自2009年8月，国家提出要在无锡建设“感知中国”中心以来，物联网成为无锡一张名片，全市上下着力推进物联网技术和产业发展，物联网应用也雏形渐现。

无锡物联网如何取得了这样的成绩？究其原因，还得从五年前说起。

阵痛中落户

无锡人对于2007年5月发生的太湖大规模蓝藻暴发仍然记忆犹新，那次污染让无锡市民经历了一场饮水危机，也给无锡敲响了警钟。

篇3

国外金融危机引起的增长低迷还没有消退，但大量围绕电力、通信、交通、环境的智慧型基础设施依然加紧实施。基础性的关键技术研究不断进步，如美国加州大学、麻省理工学院、奥本大学、宾汉顿大学、克利夫兰大学等在极低功耗无线传感网络、自组织传感器网络、传感器网络系统的应用层设计、基于IP的移动网络和自组织网络方面、结合无线传感器网络等方面开展研究，新加坡国立大学在无线传感器网络方面进行研究，物联网标准也在加快研究。另外，RFID技术、GPS/GIS技术的应用持续升温，IPv6、M2M、3GPP等技术的研究渐趋成熟，近距离无线通讯、传感器网络、泛在网络等网络技术也随物联网技术应用而快速成长，这也显示了物联网技术研究的不断进步。国内最早于1999年启动传感网工程，由中科院对物联网技术工程项目进行专门研究。近年来有更多的科研院所参与了物联网的研究，在物联网无线传感器网络节点方面研究突出的有南京邮电大学的UbiCell系列节点、中国科学院计算技术研究所的GAINS系列节点、香港科技大学的无线传感器网络节点；在无线传感器网络的软件及平台方面突出的有：南京邮电大学无线传感器网络研究中心开发的基于移动的无线传感器网络中间件平台、南京邮电大学的无线传感器网络集成开发平台MeshIDEMeshIDE、中国科学院宁波计算所的无线传感器网络分析与管理平台。在物联网理论研究方面提出许多具有创新性的想法的有，南京邮电大学、哈尔滨工业大学、清华大学、上海交通大学、北京邮电大学。归纳总结上述研究不难看出，第一类属于基础性研究，如标准、节点、网络、平台等等，这类研究会对今后物联网应用提供支撑；第二类属于技术应用研究，如RFID、GPS/GIS、IPv6、M2M、3GPP等等，技术比较成熟，但更需要要研究整合应用；第三是理论方面研究，也有待于实践的验证。然而，上述三方面都不属于完整的物联网系统研究，该课题正好是要从一个完整的物联网出发去对物联网系统进行研究。

二、研究目标和内容

课题的研究，是根据智慧实验室建设的环境对感知、控制的具体要求以及使用人的功能要求，研究设计在小规模试验的环境下建立一个可供体验、实训、研究的物联网技术支撑平台及网络架构。1.研究智慧实验室建设传感网网络架构，根据新校区智慧实验室建设，各智慧教室的空间分布情况及功能分布情况进行相关的研究设计，提出完整的传感网网络架构方案。2.物联网技术支撑平台，研究传感及控制系统集成模块、管理系统模块及智能处理模块三个部分集成为一个整体的物联网，构成物联网技术支撑平台方案。该课题研究的核心内容是由感知及控制系统集成模块、管理系统模块及智能处理模块三个部分集成后形成的物联网。该系统不仅将三个部分叠加到一起，还将三个部分有机的集成，特别是智能处理模块要达到智能化的功能，要随时访问另外两个模块的数据，并根据访问的数据分析处理做出准确的判断，输出控制信号到控制系统交给执行机构执行。因此，要解决的重点问题是构成由三个系统模块组成的有机集成系统——物联网。要突破的难点问题是如何按照智慧实验室建设环境下对感知、控制的具体要求及使用人的功能要求，设计出有机集成的三个系统模块方案，并使其达到功能要求的智能化。

三、研究方法和实施步骤

篇4

蔚蓝的青岛，拥有“奥帆之都”的美称，在这一抹“蓝”中，信息化绝对是不可缺失的一部分――青岛是国家电子信息产业基地之一，拥有国家家电产业园和通信产业园，是国家“两化融合”和“三网融合”试点城市。

近日本报记者走进青岛，采访了市经信委领导、产业园区和企业，他们向记者描绘了这个奥帆之都的信息产业和城市信息化规划。

“家底”厚

2010年，青岛市电子信息制造业实现主营业务收入2556亿元，同比增长13.9%，位居计划单列市第2位；2010年青岛市软件业务收入218亿元，同比增长93%，位居副省级城市第11位。今年1～9月，青岛市软件业务收入累计实现245亿元，同比增长72%，在全国副省级城市中增速名列前茅。信息化整体水平位居国内同类城市前列。

电子信息产业保持高速增长的势头，形成了青岛完整的电子信息产品体系，初步形成了以园区为主要载体的集聚发展格局。2005年，崂山区和经济技术开发区分别被命名为国家（青岛）通信产业园和国家（青岛）家用电子产品产业园；2007年，城阳出口加工区、平度同和工业园分别被省政府命名为山东省电子信息产品出口加工产业园和山东省电子零部件产业园；市南软件园、崂山软件园等被确定为国家火炬计划软件产业基地。

如果说IT的本质是服务，城市信息化就是解决民生的重要手段。在“十二五”规划下，用信息化服务民生，成为各地政府最重要的考量。

青岛市的城市信息化水平在国内同类城市中也处于领先地位。青岛市先后被国家确定为电子商务、电子政务、企业基础信息交换、金卡工程RFID应用试点城市。四方区被国家确定为社区信息化试点，胶州市被确定为县域经济信息化试点。近两年来，青岛市又被列为国家级两化融合实验区、国家三网融合试点城市和山东省无线城市试点城市。先后出台了《青岛市加快电子商务发展的意见》、《关于利用信息技术改造传统工业的意见》、《关于加快信息化与工业化融合发展的意见》、《关于加快信息产业发展和信息化建设的意见》、《青岛市物联网应用与产业发展行动方案2011-2015》等。2008、2010年在“中国城市信息化50强”评比中，青岛市连续两届跻身全国5强。

布局巧

信息产业的布局，是对政府整体谋略的考验，更关系到城市信息化发展的未来。青岛市经济和信息化委员会主任项阳青在接受《计算机世界》报记者采访时表示，“十二五”期间，青岛市信息产业将形成“东园西谷”的发展格局。

东园是依托青岛市国家通信产业园、市南软件园、青岛国际创新园、中国国际服务外包（青岛）生态产业园，重点发展互联网增值服务平台、云计算、三网融合关键技术和嵌入式软件、工业软件、行业应用软件和基础软件等软件产业。通过引进云计算、物联网应用示范、软件研发、离岸服务外包、大型高端数据服务等领域的项目，打造产业聚集区和新技术应用示范基地。

西谷是依托青岛市经济开发区（黄岛）“国际生态智慧城”，重点建设“青岛信息谷”。重点布局软件和信息服务外包、新一代信息技术产业、云计算中心、物联网应用及战略终端产品的设计与制造等产业。打造国家软件和信息服务业示范基地和国家物联网战略终端产品研发制造基地。培育具有自主知识产权的基础性电子信息产品。

项阳青还表示，下一步青岛市还会加大政策扶持力度，鼓励企业申报国家科技重大专项、国家电子发展基金、产业振兴和技术改造等专项资金，争取国家资金青岛产业发展的支持。在实施示范工程方面，智能制造、智能交通、智能电网、智能社区等领域开展“软件服务业示范工程”；同时根据《青岛市物联网应用于长远发展行动方案》要求，在数字家庭、食品安全、城市公共管理、现代物流、精准农业、生产制造等领域开展物联网应用示范和推广；围绕产品数字化、设计智能化、过程自动化等企业信息化建设关键环节实施“百家企业升级计划”，推进100个两化融合重点项目等。

在走访中记者还了解到，青岛市还加大了对企业技术创新的鼓励和支持，例如帮助企业建立信息化竞争优势，让企业重点开发智能交通、智能家居、数字社区等解决方案，推进技术标准制，鼓励支持软件企业申请国际国内资质认证。

重物联

由第三次信息化引发的“智慧”浪潮，物联网技术的发展和应用将深刻改变世界。美国权威咨询机构Forrester认为，到2020年，全球物联网的规模将比互联网大30倍，成为名副其实的万亿级的产业。物联网也将会成为青岛市信息化建设的重点，项阳青表示：“近年来，青岛先后开展了物联网技术在工业生产、现代物流、港口管理、车辆管理、轮胎生产、养殖管理、智能电网、精准农业、家电产品等诸多领域的应用，青岛市已经形成了一定的物联网产业基础。”

据记者了解，青岛物联网产业发展水平与国内其他城市基本处于同一起跑线上，并在某些方面拥有一定的优势。

近年来，青岛先后开展了物联网技术在工业生产、港口管理、车辆管理、轮胎生产、养殖管理、智能电网、精准农业、家电产品等诸多领域的应用；经过多年发展，青岛已拥有一批物联网领域的企业、科研机构和第三方组织，建立了包括芯片设计制造、电子标签封装、传感器制造、读写设备研发、软件/中间件、嵌入式软件与硬件、设备销售、系统集成、网络服务、第三方服务等环节的物联网产业链结构。

另外，按照信息产业重点在“东园西谷”集聚发展的战略布局，以开发区规划的生态智慧城信息谷、崂山区通信产业园和市南软件园为重点，青岛市先后引进了中国联通青岛云计算中心、中国电信信息服务（青岛）基地、金溢科技青岛研发与生产基地等项目，投资总额超过30亿元。而中国联通研究院、配天集团“智慧云”等一批物联网项目也正在洽谈中。

在良好的基础条件下，青岛的物联网发展推进机制也日益完善。青岛已经建立起以“政府――协会――产业联盟”为主线的物联网产业推进机制。以青岛港为核心的港口物流物联网应用产业联盟、以海信集团为核心的智能交通物联网产业联盟、以软控股份为核心的装备制造物联网应用产业联盟正在筹备之中。

物联网发展离不开创新，在完善创新支撑体系的过程中，青岛已拥有3个山东省RFID工程技术中心； “数字化家电国家重点实验室”、“数字家庭网络国家工程实验室”；在数字化轮胎方面，拥有“国家轮胎工艺与控制工程技术研究中心”等国家级研发机构。据悉，青岛物联网领域的第三方机构多次参与国家RFID技术白皮书、科技部RFID项目规划等工作，并与国家RFID产业联盟、麻省理工大学Auto-ID实验室、欧姆龙、NEC、Intel等国内外组织和企业开展了广泛的技术交流和市场合作。

据相关人员介绍，为满足物联网发展对人才的需求，山东科技大学、青岛科技大学获批设立物联网专业；青岛职业技术学院成为教育部确定的全国物联网应用技术专业人才实训基地。

2010年12月，青岛还出台了《物联网应用与产业发展行动方案（2011-2015）》，方案立足青岛实际，培育形成战略新兴产业，遵循“抓应用、促产业”，把物联网技术在各领域的推广应用作为重点，发展一批具有核心竞争力的物联网产品和项目，推进产业创新和关键技术研发，催生物联网新型应用，以物联网的广泛应用促进和带动相关产业的快速发展，推进传统产业优化升级，培育起新的经济增长点，提升公共服务水平和民众生活品质。

在这份方案中，青岛市将会把过智能交通示范，逐步向全市推广，通过数字家庭示范工程，提升民生水平；通过港口物流物联网示范工程，打造智能物流体系；通过民生物联网应用示范工程，完善安全体系；而在推进传统产业优化升级中，将会通过实施精准农业物联网示范等工程实现。

在关键技术和产品发展方面，推动物联网关键技术与设备、物联网应用系统集成解决方案研发与产业化以及推进物联网战略终端产品制造与产业化将成为重点。

为进一步完善工作推进机制，形成工作合力。方案还推出重点项目引进和培育政策，为物联网发展集聚动力。而打造发展物联网支撑体系的建设，例如产业联盟、发展产业园区、培育实训基地、公共平台等也成为建设重点。

篇5

摘要：物联网技术是智能家居的核心技术支撑，智能家居是物联网技术在智能家庭中的应用体现。当前网络和智能技术高速发展融合的背景下，智能家居作为具有巨大市场潜力的新兴产业，无论是IT终端制造厂商、互联网运营商、服务商和传统家电制造商均把它视为新的增长爆发点。本文通过对物联网技术在智能家居领域的应用来说明物联网的运用对智能家居系统技术进步、功能扩展、服务、达到满足人们对安全、舒适、方便和绿色环保的需求的作用。

关键词 ：物联网技术；智能家居；应用

一、物联网概述

物联网的英文描述为“The Internet ofthings”，即“物——物相连的互联网”[1][2]。物联网的基础核心仍旧是互联网，它在传统互联网人与物互通的基础上，实现物与物互通，是互联网发展的应用和业务层面的拓展。其主要特征是全面感知、可靠传递和智能处理。全面感知是指利用RFID、二维码、传感器等随时随地获取和采集物体信息；可靠传递是指通过无线网络和互联网的融合将物体信息准确传递；智能处理是指利用云计算、数据挖掘及智能识别等人工智能技术对海量数据信息进行分析处理，完成对物体的智能化控制。

物联网的概念在1999 年被提出，是在互联网的基础上，利用射频识别技术、无线数据通信技术等构造出的一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网。2005 年11 月17 日国际电信联盟《ITU 互联网报告2005：物联网》，重新提出了物联网的概念[3]，并对其进行了扩展，不仅局限于RFID技术。2009年1月28日，IBM 首次提出“智慧地球”的概念。随后，美国将物联网列为振兴经济的一个重点。此外，欧洲、韩国、日本等国家也把物联网产业作为振兴国家经济的一个核心产业[4]。2009年8月，温总理提出了“感知中国”的概念，自此物联网被列为国家五大新兴战略性产业之一，在中国受到了极大的关注[5]。

物联网是在网络技术、传感技术及通信技术日趋成熟的条件下出现的，它是一种体现物与物之间新型关系，将所有物品通过射频识别、二维码、无线数据通信等智能感知技术与互联网连接起来，的具有智能化识别、控制与管理功能的网络系统，其中可能涉及多种信息传感设备，比如射频识别装置、二维码扫描装置、红外感应装置、各种传感器等。

物联网从产生之初到现在，已经被应用到众多领域，如智能交通、智能消防、工业检测、老人护理、食品溯源和情报搜集等。毫无疑问，物联网也将对智能家居领域产生深远影响。基于物联网的智能家电必将为人们提供未来生活方式的全新解决方案。将物联网技术应用到家用电器中，可以使家电具有智能感知及信息网络功能，能使家庭中的家电设备之间信息交互、家电设备与产品和用户之间也可以进行信息交互，方便人们的日常家居生活，使生活方式更加合理，生活模式更舒适、健康、环保。

关于物联网的概念，目前没有统一的标准。但是综合来看，物联网是一种实现物-物相连的智能网络，它主要依赖于智能感知技术、无线通信技术、遥感技术、智能数据处理技术[5]等，是在互联网的基础上发展起来的。物联网从产生之初到现在已经被应用在越来越多的领域，如物流、交通、产品安全监测、路灯管理、智能电力[6]、医疗[7]等。智能家电与智能家庭的发展，用户新增的需求，使广大厂商和研究人员发现，智能家居也是物联网发展的一个重要领域。[8]IT终端制造厂商、互联网运营商、服务商和传统家电制造商正在进行此方面的研究，也逐渐推出基于物联网技术的产品。物联网技术使得家电在智能化控制的基础上，实现了商品与设备的关联及设备之间的关联，展现出了一种更加智能化的便捷、健康、环保的家居场景。

二、智能家居系统概述

目前，智能家居系统没有一个统一的定义或者概念，百度百科的解释是：“智能家居（英文：smart home, home automation）是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将与家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统。能提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。”

2012年4月5日中国室内装饰协会智能化委员会《智能家居系统产品分类指导手册》把智能家居系统产品共分为二十个分类包含了：控制主机（集中控制器）、智能照明系统、电器控制系统、家庭背景音乐、家庭影院系统、对讲系统、视频监控、防盗报警、电锁门禁、智能遮阳（电动窗帘）、暖通空调系统、太阳能与节能设备、自动抄表、智能家居软件、家居布线系统、家庭网络、厨卫电视系统、运动与健康监测、花草自动浇灌、宠物照看与动物管制。

由此可知，智能家居是一个系统的概念，融合了网络信息技术（有线、无线）、智能家电技术、自动控制技术等技术，将家庭平台上与信息相关的信息设备、智能家电和家庭安保装置，通过综合布线技术连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。这些功能都是通过智能家居系统中的家庭网络控制来实现的，通过家庭总线系统提供各种服务功能、并和住宅以外的外部世界相通连。智能家居系统通过网络化的综合管理家中设备，来创造一个优质、高效、舒适、安全、便利、节能、健康、环保的居住生活环境空间。[9]

笔者认为智能家居强调的是整体的环境，包括健康环境、人机互动的环境、安全的环境、经济的环境，以用户体验为核心的整体环境的创造。

健康的环境包含舒适的温度、优质的空气、适宜的水温等；人机互动的环境主要指智能化的体验、便捷的人机互动的界面和高集成度的人工智能应用；安全的环境包括家庭安防监控和网络环境自身的安全；经济的环境主要体现在系统本身的经济合理（如系统价格）及家庭应用的经济合理（如节水、节电、扩展方便）。

三、物联网技术在智能家居领域的应用

物联网技术主要包含三个层面，即感知层面、网络层面和应用层面。物联网常见的感知技术包括RFID 技术、二维码技术、传感器技术、摄像头、gps 等；进行网络传输的技术主要包括3G、Wi-Fi、蓝牙、接入网等；计算技术主要是指进行海量数据处理的技术包括数据挖掘和数据推送。网络层面包含电信运营（移动、有线、卫星通信网络等）、物联网运营（信息中心、管理中心等）、平台、软件、系统设备、系统集成及终端设备。应用层面包含环境监测、智能交通、智能建筑、智能家居、远程医疗、城市管理、公共安全、工业监控、绿色农业、资源管理等。

物联网技术在智能家居的应用包含了家居环境控制、家庭安防、智能家电等多个领域，一个完全的智能家居系统按照前文所述包含了20个子系统。在物联网技术支撑下，用户可以将家用电器之间组成一个物物相连的网络，然后在互联网的基础上，对家庭中的设备、产品进行监控；在家电或者产品发生故障时能够通过网络自动进行短信、电话等智能报警；家用电器能够智能地记录用户的生活习惯和生活方式，利用数据挖掘、情境感知等技术为用户进行合理的信息推送，实现人与家电、环境、产品的自然交互。

物联网技术贯穿智能家居从终端设备的研发、系统集成及运行到用户使用的全过程。从技术角度来看，物联网智能家居技术的核心技术是通讯或控制协议，涉及硬件接口和软件协议两部分，可以简单的划分为无线与有线技术。

有线技术包含了RS485、IEEE802.3(Ethernet)、EIB/KNX、LonWorks、X- 10、PLC-BUS、CresNet，AXLink 等。其中X-10，PLC-BUS 是专门针对智能家居行业制定的通讯技术。X-10电力线载波技术在上世纪70年代产生，在我国2000年前后引入并开始推广，该技术可以在电力线上通讯，免于智能家居系统部署的时候另外布线。该技术对电网运行环境依赖性较高，由于设备成本、技术稳定性及信息安全等问题市场局面一直难于打开。PLC-BUS 提高了一定的通讯稳定性，但是难以保证持续稳定的质量，对电网环境的依赖性仍旧很强，使用成本和信息安全的问题无法根本性解决。尽管电力线载波技术已经有40多年的技术积淀，但是由于成本和技术瓶颈，智能家居产品在有线技术开发方面不断地进行新的尝试，各种技术的优缺点暂时不能满足客户的需求，也许这也是今天多种有线技术并存的原因。

无线技术包含了RFID 智能识别技术、蓝牙(Bluetooth)、WiFi、Zigbee、ZWave、Enocean等。RFID是一种通过无线电波进行数据传输的非接触式的自动识别计技术，它通过无线电信号进行数据读写并识别特定目标，具有无接触、识别速度快、自动化程度高、抗干扰、识别多个物体等优点。RFID 是20 世纪90 年代兴起的，发展至今被认为是自动识别领域中应用最广泛的、识别效果最好、最重要的一项技术。[8] WiFi作为低成本、最易与互联网连接的智能家居技术解决方案被广为应用。ZigBee ZigBee 技术的特点包括：低功耗、成本低、低速率、时延短、高容量、工作可靠、高安全等。ZigBee的设计可用于支持特定应用软件的开发和部署。应用规范和ZigBee 的堆栈相连，让制造商更快、更容易地推出特别针对某些应用的无线产品。可用的应用规范包括家庭自动化、智能能源、通信、医疗、远程控制（RF4CE,或称消费电子射频）、建筑自动化和零售服务。Z-Wave主要针对家庭和小型商用建筑的监控和控制，广泛适用于照明控制、安全和气候控制。其它应用包括烟雾探测器、门锁、安全传感器、家电和远程控制。[10]

物联网智能家居系统从技术和应用的角度来说稳定性、可拓展性（灵活性）、安全性及经济性都是重要衡量指标。目前为止，无论是有线技术还是无线技术都没有一个得到广泛认可的技术标准。有线技术基于专用通讯线缆，某种程度上来说其稳定性较好，但是可拓展性较差（系统扩展、改良需要重新布线）、成本高也是其难以跨越的门槛。与之相比无线技术的高速发展在可拓展性（灵活性）及经济性方面都具有优势。稳定性和安全性方面两者各有千秋，都在不断发展完善。

四、国内智能家居的现状和问题

智能家居在中国经历了近6 年的起步阶段，发展速度缓慢，主要是因为没有投入大量的资金，开发技术短期内也不成熟。[9]目前整个智能家居行业发展主要的成果还是反映在智能化的摄像头、电视、电冰箱、传感器、手机、空调、医疗设备、穿戴设备等一系列终端产品，及一些分散的智能家庭控制子系统的研究上，比如，三表抄送系统、门禁系统、可视对讲系统、灯光控制系统、窗帘控制系统等。以“智能家居”系统作为产品目前仍没有在市场上大规模出现，基本停留在概念阶段。

随着物联网技术的日趋成熟，不断融入智能家居，其内容发展越来越丰富，想象空间越来越大。但由于早期开发技术的不成熟，智能家居发展至今仍没有普及，在技术、需求、经济适用性等方面仍有诸多的问题有待解决。

1．技术层面

如上文所述，由于稳定性、经济性、安全性、可拓展性等原因，当前无论有线技术还是无线技术都没有一个得到广泛认可的技术标准，处于百家争鸣的阶段。由于没有开放的协议、统一的接口和数据库，使得技术协调和系统整合比较困难。各设备之间、子系统之间难以实现互联、互通和互操作，使得各个子系统之间形成“信息孤岛”，且兼容性和可拓展性较差，难以实现真正智能化，也给系统集成商、服务运营商和客户使用带来困扰。

笔者认为，当前网络和智能技术高速发展融合背景下，智能家居作为具有巨大市场潜力的新兴产业，互联网相关企业无论IT终端制造厂商、互联网运营商，还是服务商和传统家电制造商均把它视为新的增长爆发点。在巨大的市场利益驱动下，各种技术创新、改良都向着好的方向发展。但相关标准的建立、接口的统一，需要一个适应淘汰的过程。它无法由哪个组织或部门单独完成，需要在市场竞合过程中由相关企业、科研院所、相关协会等组织在用户的认可下共同努力实现。

2．需求和经济适用层面

目前，智能家居产品在满足用户需求和经济适用方面存在的主要问题是，产品较为单一（受技术等原因限制）且价格高昂。笔者认为任何产品成功最核心的原因，是建立在满足客户需求的基础之上。对于智能家居而言，客户的需求具有多样性、时效性、经济合理性等特点。如前文所述，智能家居强调的是整体的环境，包括健康环境、人机互动的环境、安全的环境、经济的环境，以用户体验为核心的整体环境的创造。要满足上述需求，智能家居产品在技术满足的前提下，要能够做到解决方案多样化、系统扩展便利化、用户体验简单化、产品成本最低化。解决方案多样化与系统扩展便利化是指，系统方案灵活多样，既可以提供整体解决方案，也可以分部、分步提供。从客户角度来说，最好能够与不同品牌的系统解决方案兼容。客户经过初步体验后能有更大的选择空间，同时在增加新系统或改良现有系统时不会给客户造成过多不便。用户体验简单化是指产品的控制界面或人机交互界面应想用户所想，尽可能的“傻瓜”与智能，尽最大可能的从用户角度出发。产品成本最低化是指在保证质量和功能完整性的前提下，尽可能降低生产、开发成本，在合理的利润空间下投放市场。否则完美但溢价过高的产品是很难得到用户认同的。

五、结论

本文通过对物联网技术在智能家居领域应用的简要分析认为，智能家居强调的是整体的环境，包括健康环境、人机互动的环境、安全的环境、经济的环境，以用户体验为核心的整体环境的创造。基于物联网技术的智能家居需要从技术层面、满足用户需求和经济适用改善提高着手。技术层面的提高目前主要需要完成标准的建立和接口的统一，在市场竞合的过程中由相关企业、科研院所、相关协会等组织在用户的认可下共同努力实现。需求和经济适用层面，需要企业在以用户体验为核心的基础上不断努力提高。使物联网的运用在智能家居系统技术进步、功能扩展、服务方面，最终达到满足人们对安全、舒适、方便和绿色环保的需求。

参考文献

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[8]祁文娟.基于物联网技术的智能家电管理模型设计与验证.

[9]郭之成.浅谈云计算技术在物联网智能家居系统中的应用.

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关键词：物联网；仓储安全；智能物流

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）33-7635-02

物联网的概念正式提出于2005年，它可以被认为是物物相连的智能互联网（The Internet of things），是一种可以将任何人或物按照特定协议的约定连接起来，并进行通讯和数据交换的一种网络，是互联网的延伸。

目前，物联网技术已经走出实验室，应用到了生产生活中，其应用遍及物流管理、智能交通、工业监控、医疗卫生等众多领域。中国电信开发的“农作物温室综合监控系统”已经在湖南农科院下属的良种果茶培育繁殖中心进行了实际应用。江苏省无锡市90%的出租车已安装了“出租车辆智能调度管理系统”，通过定位空载出租车和市民的位置，提供免费的“叫车”服务，既提高了出租车载客率，又方便了市民出行。北京、黑龙江、海南等省份也开展了物联网技术在医疗卫生、环境监测、智能农业、智能电网等领域的试点应用。

化工企业的生产过程具有易燃、易爆、有毒、服饰性强，高温、高压操作等特点。一旦发生火灾、爆炸等事故，将会造成巨大的经济损失和人员伤亡。此外，化工企业的生产原料和成品的仓储和运输对环境要求较高，如果发生泄漏，将会造成严重的环境污染。结合化工企业的特点和物联网技术的优势，如果将物联网技术应用到化工企业的生产、经营和管理活动中，势必能够创造出更强大的新型化工企业，形成新的企业核心竞争力。

1 物联网体系结构及核心技术

物联网系统一般可以分为感知层、网络层和应用层三个层面。

感知层的主要任务是通过大量传感器、RFID标签、摄像头等数据采集设备随时随地进行数据采集和获取。感知层所涉及的核心技术是传感器技术、射频识别（RFID）技术和无线传感器网络（WSN）技术。

网络层是建立在现有移动通讯网和物联网的基础上。将各种接入设备与原有网络相连，从而实现可靠的信息交互和共享。网络层同时包括信息的存储及对数据的管理和处理的功能。因此，网络层的核心技术除了包括网络通讯技术以外，还包括有云计算技术、数据挖掘技术和智能识别技术等。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台，是物联网网络层的重要组成部分，也为应用层提供了数据基础。

应用层的主要任务是将海量数据进行智能分析，结合生产生活的实际应用需要，形成各类的物联网解决方案，构建智能化的行业应用。

2 物联网在化工企业中的应用

结合化工企业的特点，物联网技术的应用主要集中在以下几个方面：

2.1 安全监控

化工企业生产涉及物料种类多、性质差异大，各种原料、中间件和成品的闪点、爆炸极限、熔点或凝固点、沸点、化学稳定性、热稳定性、光稳定性等都会仓储环境和生产环境提出了不同的要求。物料的毒性、腐蚀性，对人体的毒害，在空气中的允许浓度等也会影响生产和人员安全。

传统的化工企业中，虽然也安装有测量温湿度、粉尘、气体浓度等环境因素的传感器，但往往需要人工巡检、记录，并定期通过纸质文档或电子文档汇总上报。这样不仅需要耗费大量的人力，一旦发生危险情况不但不能及时上报而且会对相关人员造成人身伤害。

应用物理网技术后，通过安装监测环境的智能传感器对环境参数进行自动采集，并通过网络及时传递到安全监控中心和管理人员手机终端，一旦发生异常，立即报警。环境数据的自动采集在大大节约了人力的同时，还有效底保证了生产过程的安全，避免了灾害的发生。在化工企业中往往会有存放危险品的仓储区域，进入这些区域的人员应该穿戴专业的防护设备。为避免其他人员误入或者管理人员未穿防护设备擅自进入危险区域。可以这些安装红外摄像头，并运用视频识别技术对进入危险区域的人员识别，实现非法入侵报警。

2.2 智能物流

化工企业生产所需的原材料及成品由于其特殊性，往往需要专门的运输设备。在运输的过程中一旦发生泄露，将会对公共环境造成极大的危害。运用物理网技术，可以给每辆运输危险品的车辆贴上RFID标签，把产品的名称、品种、数量、批次、生产者信息及其他必要的内容存储在RFID标签中。通过GPS车辆跟踪系统，车辆何时从何处出发、何时到达何处都可记录在案，并发送到相关人员的手持终端。一旦车辆发生事故立即报告指挥中心，便于及时开展救援。另外，利用RFID还可以实现仓库的快速盘点，帮助管理人员随时了解仓库里产品的状况。

2.3 智能决策

物联网运用于化工企业需要建立“企业生产综合信息管理平台”。将传感器、RFID标签、摄像头等感知设备自动采集的数据，通过网络传递到该平台。各个车间的机械运转、气体、粉尘等环境参数，物资材料日消耗、现场隐患排查整改、产品发运等信息以及各类日报表，均动态实时地显示在监控屏上。平台还运用云计算技术和专家系统对海量数据信息进行数据挖掘和统计分析，提供决策支持和统计报表功能。同时，通过移动通信网络，将不同的数据信息推送到相关人员的手持终端上。除此之外，运用物联网技术还可以实现原材料消耗数量的自动统计、耗能自能检测、生产设备状态检测与故障呼叫、人员识别与考勤管理等功能，使化工企业的生产过程真正实现自动化、智能化。

3 结束语

物联网技术是未来IT发展的趋势，具有广阔的市场前景和发展空间，为企业的生产经营管理提供了更便捷、更智能的模式。加快物联网在化工企业的应用解决方案的研发与产业化实施，必将有助于提高企业生产效率和管理水平，提升企业竞争力。

参考文献：

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[2] 俞文俊，凌志浩.一种物联网智能家居系统的研究[J].自动化仪表， 2011（8）.

[3] 兰勇，张博.基于Internet的物联网系统中设备互联和实时在线技术[J].计算机测量与控制， 2011（6）.

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【关键词】物联网 射频识别 网络通信 数据处理

1 物联网概念的解析

关于物联网的概念的来源，第一次正式提出，是在2005年的信息社会世界峰会上，由国际电信联盟（ITU）第一次以正式的方式公诸于世。国际电信联盟还指出，现在正处于一个无所不在的"物联网"通信时代，通讯技术的进步，使得人们日常生活便利程度得到了极大地提高。在日常生活用品中嵌入一种短距离的移动收发器，就可以实现移动控制。信息空间的维度随着物联网技术的发展，也在朝着多方向发展。按照物联网的相关技术标准、互通的网络协议，可以实现对各种物品与互联网的相互连接，还可以使用编码来区分一切实物和虚拟物品，然后利用智能界面实现终端信息的共享。物联网技术的核心在于实现对所联网物品的准确识别、精确定位、及时跟踪以及密切监。

2 当前物联网的主要技术研究分析

2.1 射频识别技术

在物联网技术领域，比较重要的技术就是射频识别，现阶段常见的射频识别系统一般是由RFID电子标签、读写器和信息处理系统组成。射频识别技术的基本工作原理是，利用读写器对那些编好电子标签的物品进行读写和识别，然后通过无线电波技术，将读写器识别到的物品的有效信息传送到系统信息处理模块，自动实现信息的采集，这样就可以实现对物品的精细化、数据化管理。

2.2 传感技术

传感器网络的协作感知对传感器的正常工作发挥着十分重要的作用，传感技术的应用就是建立在传感器及传感信息网络顺畅工作的基础之上。一般所说的传感器，就是指能感知被测指标，同时可以将被测指标按照一定的规律转换成可用信号的设备，传感器有着相当广阔的应用空间。而传感器网络则集合了多种技术优势，如传感器技术、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，它利用系统发展模式，可以使用各类集成化的微型传感器协作实现对监测对象的实时监测，除此之外，还可以采集并处理周围环境及监测对象的基本信息。

2.3 网络通信技术

可以说，网络通信技术是物联网技术发展的技术蓝本，网络通信技术的迅速发展，为物联网技术的进步和创新提供了信息技术通道。在传感器网络通讯技术方面，会经常运用到广域网络通信技术和近距离通信技术。在广域方面像IP互联网、2G/3G移动通信、卫星通信等都属于其中比较成熟的技术，最近几年以iIPv6为核心的新互联网技术的快速发展，更是优化和升级了传统的信息数据传送通道。在近距离技术领域，当前比较成熟的主流技术基本上是以IEEE802.15.4为代表的几种近距离通信技术。

2.4 大数据处理、云计算等信息处理技术

日常生活中，能够制造出数据的领域遍布各个行业，商务贸易、在线视频图像资料、社交网络媒体信息、企业信息管理以及电子政务等等，都会涉及到大数据。计算机信息技术的迅速发展，推动了信息处理技术的进步，以大数据、云计算为代表的信息存储、处理技术为物联网技术的快速发展提供了高效的数据服务功能，也是深度挖掘数据价值的技术支撑。

3 物联网技术的实际运用展望

3.1 城市管理

在城市管理过程中，智能交通物联网技术可以自动检测并报告公路、桥梁的“健康状 况”，还可以避免过载的车辆经过桥梁。在智能建筑利用物联网技术，可以通过感应技术，实现建筑物内照明灯能的自动调节光亮度，并进一步提高节能环保程度。

3.2 数字家庭

仅仅实现了电视与电脑、手机的连接，不是发展数字家庭产业的初衷。只有在连接家庭设备的同时，通过物联网与外部的服务连接起来，才能真正实现服务与设备互动。物联网技术在数字化家庭方面的成熟运用，极大的提高了人们的生活便利程度。

3.3 定位导航

物联网与卫星定位技术、GSM/GPRS/CDMA移动通讯技术、GIS地理信息系统相结合，能够在互联网和移 动通信网络覆盖范围内使用GPs技术，使用和维护成本大大降低，并能实现端到端的多向互动。

3.4 现代物流管理

通过在物流商品中植入传感芯片，供应链上的购买、生产制造、包装、装卸、堆栈、运输、配送分销、出售、服务每―个环节都能无误地被感知和掌握。这些感知信息与后台的GIS/GPS数据库无 缝结合，成为强大的物流信息嘲络。

3.5 商业零售

RFID取代零售业的传统条码系统（Barcode），使物品识别的穿透性（主要指穿透金属和液体）、远距离以及商品的防盗和跟踪有了极大改进。此外通过标签识别和物联网技术，可以随时随地对食品生产过程进行实时监控，对食品质量进行联动跟踪，对食品安全事故进行有效预防，极大地提高食品安全的管理水平。

3.6 数字医疗

通过使用RFID为代表的自动识别技术，能够提高医院医务工作人员对病人的监控效率，减少医疗信息传递失真的情况发生。RFID技术与医院信息系统（HIS）及药品物流系统的融合，是医疗信息化的必然趋势。

3.7 防入侵系统

发达国家将大数据作为重要的情报收集手段，通过成千上万个覆盖地面、栅栏和低空探测的传感节点，防止入侵者的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。日本防卫省将从2015年开始正式研讨将互联网上累积的“大数据”运用于海外局势的分析。这一举措作为自卫队海外活动扩大背景下的新方案，旨在强化情报收集能力。

4 结束语

随着信息技术和多媒体技术的快速发展，物联网技术会越来越成熟，其应用领域也会逐渐增多，我国在物联网技术领域，有着不错的发展优势，庞大的市场需求催生了物联网技术的传播和扩撒。在我国以信息化带动工业化的发展路径指引下，未来物联网技术的发展会对经济的发展起到越来越重要的推动作用。

参考文献

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[4]梁景原.移动网与物联网融合要点浅析[J].科技资讯，2010（29）.

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在连接无处不在的今天，互联网已经渗入各个行业。人与人相连、人与物相连、物与物相连的“万物互联”时代，将对人们的生活、社会的发展带来深刻的变革。“网络”和“连接”也是今年PT展上的热门关键词。

竞技5G

5G技术是未来无线网络发展的主题，本次展会在5G方面，“通信国家队”大唐电信对5G进行了全面布局，并提出了“以场景为核心，围绕场景布局技术，场景带动应用，打造核心技术+生态合作”的5G生态圈战略。

大唐电信集团通过丰富的5G多媒体互动呈现以及产品样机展示，勾勒出未来5G生活的美好图景。同时会在展会首次亮相5G毫米波样机，不仅体积小巧，通过应用毫米波频段，频谱带宽可以翻10倍，传输速率也可得到巨大提升，为5G实现1Gb/s的传输速率铺设道路。同时，在“4.5G应用蓝海”展区，大唐电信集团也将展示从4G到4.5G再到5G的网络演进路线。

通信设备制造商巨头华为公司也将以“拥抱云时代”为主题亮相通信展，而“拥抱云时代”的前提就是强化管道。在本届通信展上，华为将集中展示5G、4.5G、超宽网络等管道技术的最新进展。展示5G网络的两大演进方向、三大核心技术和四大部署架构，全方位阐释未来5G网络演进的同时，还将展示64T64R的5G高频和低频原型机。在超宽接入领域，华为从40G PON向100G PON全面突破，最新的家庭互联方案和商业模式也将呈现。

中兴通讯将展示Pre 5G、5G整体解决方案、基于IT架构的BBU等面向未来网络架构的产品和解决方案。

诺基亚和上海贝尔将在展会上面向5G的网络转型服务，助力运营商向5G演进。新服务采用了诺基亚及诺基亚贝尔实验室的多项技术，运用了在转型与服务方面的专业知识及支持电信云、无线设计和优化的工具。同时，诺基亚还将基于AirScale的4.5G Pro与4.9G，为运营商实现5G铺平道路。

爱立信将展示其5G的发展战略，5G插件，准5G核心网，最新的设备原型以及技术应用场景。

在今年PT展上，中国联通将以“匠心网络 精彩不断”为展示主题，展示“产业互联网、公众互联网、家庭互联网和未来通信”四大板块。在其未来通信板块将展示联通公司多项基于5G网络的前沿科技及设备，包括可支持大于10Gbps的5G大数据速率传输的Massive MIMO技术、为未来新型基站实现方案可灵活适应不同地区差异化业务需求的5G虚拟化基站。

比拼物联网连接

物联网方面，大唐移动将重点展示蜂窝物联网部署计划和整体解决方案。大唐移动可提供性能优异的NB-IoT及通信模组产品，实现停车场智能管理、市政管网自动抄表、位置追踪、资产管理等服务。同时，大唐移动还在积极推进TDD与FDD网络融合，积极探索NB-IoT和eMTC技术，根据客户需求提供弹性方案。据了解，大唐移动已成为运营商物联网应用生态中的战略合作伙伴，并与三大运营商共同开展了基于物联网的一系列合作，致力配合运营商在2017年着手开始相关的网络建设。

而华为的物联网商业解决方案包括商业规划，生态建设，专业服务和1+2+1解决方案，基于运营商存量网络进行平滑演进，帮助运营商快速拓展行业市场，使能多行业IoT创新。

诺基亚和上海贝尔将展示涵盖了NB-IoT的连接技术、IMPACT物联网管理平台等的智能城市解决方案、融合的政企解决方案、针对互联网公司的流量调优和超大数据中心互联方案、针对公共安全的联动解决方案等。

爱立信将展示窄带物联网技术标准，爱立信水联网解决方案、智能停车与车队管理解决方案。

中国电信此次参展，展示内容将包括六大板块“网宽世界、云网融合、双创空间、天翼物联、智慧家庭、移动互联”。天翼物联展区将让观众了解窄带物联网技术特点，以及在工业制造、远程监控等方面的具体应用，体现依托自身集约运营的物联网专用平台，全方位打造“万物互联”的产业生态圈。

应用是王道

“互联网+”作为年度热词，在本次展会上也得到充分诠释。中国移动在今年PT展上的展示将凸显“连接”的概念，主展区将以“和你一起，连接未来”为主题，包括4G+业务、行业信息化解决方案、智慧家庭业务、5G发展和信息安全五大区域。在智能家居方面，将展示移动极光宽带、魔百和、智能家居等各类和家庭业务，现场观众可进行VoLTE业务、VR、咪咕游戏、音乐等现场体验，让大众体验到更宽、更快、更精彩的互联网+服务；在集团信息化方面，将展示移动云、大数据、智慧城市、车联网等不同领域的解决方案，展现从芯片到平台再到应用的全方面研发成果。

中国联通产业互联网板块包括教育信息化、物联网、云计算和大数据等面向行业用户的创新业务，其中教育信息化是为“互联网+教育”转型，促进教育信息化快速规模发展的行业产品，包括班班通、未来教室和互动宝宝业务。“互联网+”环保云业务面向区域环境热点，以生态环境大数据平台为核心，为环保管理部门提供先进的、智能的、全面的环保信息化解决方案。

中国电信打造的“智慧家庭”，融合家庭娱乐、家庭智能应用、家庭云的整体服务，构建起智能家居生态圈；为制造企业提供包含“智能制造”、“制造业服务化”和“工业云”的整体解决方案，覆盖企业生产、运营、销售全渠道。

中兴通讯将展示Pre 5G、5G之路（5G整体解决方案）、未来网络演进（基于IT架构的BBU等面向未来网络架构的产品和解决方案）、Big Broadband解决方案（以NG-PON2为主的10G以上backhaul解决方案）、NB-IoT为主的IoT接入解决方案。

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关键词：物联网；信息产业；应用推广；专项行动计划

应用是物联网发展的关键驱动，众多专项中，最具现实意义的也正是“应用推广专项行动”。计划方案显示，到2015 年，我国将在工业、农业、节能环保、商贸流通、交通能源、公共安全、社会事业、城市管理、安全生产等领域开展物联网应用示范，部分领域实现规模化推广。为了实现这一目标，10个行动计划还在顶层设计、标准制定、技术研发、政策扶持、法律保障、人才培养等诸多方面提出了具体措施，为物联网应用及其产业化解除各种束缚，使其得以轻装上阵，迎来新一轮实质性的增长。

示范推广为规模应用注能

从我国的现状来看，物联网在公共安全（城市安防）、交通管理（智能交通）、能源管理（智能电网）、工业生产及物流等行业市场成熟度较高，在许多城市已经开始规模化应用。尽管如此，中国工程院院士邬贺铨却指出，目前我国物联网的应用虽然很多，但很多行业主管部门和地方政府对究竟投入进去会产生多大效应仍心存疑虑。因此都在试验，没有足够大的动作，动作也不会那么快。这就需要国家层面给出明确的政策信号，并以国家级的示范试点为带动，促进物联网应用的推广和规模化，从而带动整个产业的发展和腾飞。

从此次行动计划的重头戏《应用推广专项行动计划》看，到2015 年，我国通过应用示范和应用推广，将形成一批物联网综合集成应用的典型解决方案，显著提升物联网应用水平，使物联网成为促进经济发展、改善社会管理、提升公共服务的重要力量。

在工业领域，将以流程工业和装备工业为重点，在煤炭、石化、冶金、汽车、大型装备工业中各选择4～5个重点企业开展面向生产过程、供应链管理和节能减排的物联网应用示范，推动传统产业的生产制造与经营管理向智能化、精细化、网络化转变，提升生产和经营效率。

在农业领域，将面向农业生产和农产品流通管理精细化需求，选择2～3个国家级现代农业示范区或相关重点区域，组织实施国家精准农业物联网应用示范工程，重点开展大田作物、养殖业和设施农业以及农资服务物联网应用示范，加快实施国家粮食储运监管物联网应用示范工程。

在流通领域，将加快实施国家航空运输物联网应用示范工程、集装箱海铁联运物联网应用示范工程和集装箱电子标签国际航线应用示范工程，组织实施国家远洋运输管理物联网应用示范工程、国家快递物流可信服务物联网应用示范工程，开展进出境（集装箱）检验检疫监管和进出境产品地理标志原产地保护物联网应用示范，提升我国物流领域的智能化管理水平，在城市共同配送方面开展物联网示范应用，推动技术应用和产品标准的统一，加强跨区域、跨行业、跨部门物流信息的交换与共享，推动利用物联网技术进行统计信息的采集和分析挖掘，提升物流运作效率，降低物流成本。

在生态环境领域，将开展污染源自动监控应用示范，实现污染源自动监控系统的建设、管理和维护，选择2～3个河湖分布数量较多且水质安全隐患较大的省份，支持地方开展水质量监测应用示范，为实现水质改善提供技术手段；选择若干直辖市和省会城市，支持地方开展空气质量监测应用示范，对火电、钢铁、有色、石化、建材、化工等行业企业进行重点防控和多种污染物协同控制；选择若干城市污水处理厂和火电厂开展污染源治污设施工况监控系统应用示范，提高污染治理监管水平。

在安全生产领域，将开展煤矿安全设备监管国家物联网应用示范工程，加快实施国家矿井安全生产监管物联网应用示范工程，逐步扩大应用规模，利用物联网技术构建覆盖井下人员、设备、环境等的事故预防预警和应急处置系统，实现矿井安全生产信息的网络化采集。

在交通管理领域，将面向交通领域智能化管理和调度需求，选择2～3 个大中城市和2～3 个内河流域，实施城市智能交通和智能航运服务国家物联网应用示范工程，开展车辆识别、航运服务、交通管理应用示范，提升指挥调度、交通控制和信息服务能力，推动利用物联网技术进行交通统计信息的采集；推广客运交通物联网应用和智能公交系统建设，提升公共交通的协同运行效率和服务能力；开展4～5 个具有自主知识产权的车联网新技术应用示范，包括导航定位、紧急救援、防碰撞、非法车辆查缉、打击涉车犯罪等，促进相关领域的技术创新和产业链发展，提升交通安全和社会服务水平；开展电动自行车智能管理物联网应用示范及推广。

在公共安全领域，将加快实施国家重点食品质量安全追溯物联网应用示范工程，深化婴幼儿乳粉及酒类应用，建立健全肉类、蔬菜、中药材等重要商品追溯体系，逐步扩大监管食品品种和应用范围。

在城市基础设施管理领域，将面向城市基础设施和管网的精确诊断和一体化管控需求，选择5 个城市，实施城市基础设施管理物联网应用示范，实现对地下管网、立交桥、井盖设施、无线基站、城市内涝、供排水设施、地下空间安全等状态信息的实时采集、在线监控、集中管理和信息共享，提高城市运行和管理水平。

在智能家居领域，将在大中城市选择20 个左右重点社区，开展1 万户以上家庭安防、老人及儿童看护、远程家电控制以及水、电、气智能计量等智能家居示范应用，解决制约规模化推广存在的产业链协作不足、成本过高、标准不统一等问题，带动智能家居技术和产品突破，发挥物联网技术优势，提高人民生活质量。

顶层规划将针对应用产业急需

由于缺少顶层设计和统一协调，近年来，各个地方在产业发展重点和应用上多有布局重复的弊病，且各地对物联网的概念理解不一致，政策扶持的对象也各有差异。尤其是在涉及具有重要意义的物联网标准上，各个地方政府很难协调达成一致。这一方面造成本来就薄弱的物联网产业资源的分散，另一方面各个地方政府此起彼伏的优惠政策，也使得物联网产业背上了第二房地产的坏名声，被业内有识之士诟病为虚热。专项行动计划的出台，在很大程度上针对的就是这些弊端。

在我国，目前标准化仍然是物联网发展的主要瓶颈，同时由于物联网起步较晚，因此整体产业处于初级阶段。虽然物联网已经在很多领域有了实际应用，但是远没有达到规模应用阶段，同时核心传感器与传感网络技术还不够成熟，包括RFID （射频识别技术）、M2M（机器对机器通信）等方面仍然有很多技术需要突破。当前紧迫的工作是要加快物联网标准的顶层设计，确定物联网标准体系和标准制定的优先级，统筹谋划国际、国家和行业标准体系建设，着力突破基础共性技术和关键核心技术，确保安全和发展的主导权。

可以看到，此次出台的行动计划中，国家已经充分认识到这一点，并提出了具体措施。例如，《标准制定专项行动计划》设定的目标是，到2015 年，研制一批基础共性、重点应用和关键技术标准，同步推进国际国内标准化工作，争取在国际标准化组织/国际电工委员会（ISO/IEC）和国际电信联盟（ITU）等国际组织中取得实质性突破。我国将通过行动计划的实施，重点突破关键技术标准，主要包括空中接口协议等射频识别领域、组网技术等传感器网络领域、微纳传感器等智能传感器领域的物联网感知关键技术标准；超宽带技术等短距离通信领域、机器到机器（M2M）、异构网络融合等网络传输领域的物联网网络关键技术标准；协同信息处理、服务支撑等物联网信息处理关键技术标准。特别值得注意的是，我国将优先支持应用急需的行业标准，继续推进公安、环保、交通、农业和林业5个重点应用领域的标准化工作，新成立5个物联网应用标准工作组，研制40 项急需的应用标准。后续则将重点推进各领域的应用标准化工作，完善物联网应用标准体系，基本覆盖各重要应用领域。

技术研发方面的专项行动同样也将围绕应用和产业急需。《技术研发专项行动计划》提出，将着力突破物联网核心芯片、软件、仪器仪表等基础共性技术，加快传感器网络、智能终端、大数据处理、智能分析、服务集成等关键技术研发和产业化，探索形成创新商业模式，整合创新资源，加强国际合作，培育和打造技术创新链与产业生态链，支撑我国物联网产业健康快速发展。到2015 年，将突破智能传感器、物联网大数据处理与智能信息管理、行业应用软件等方面的关键技术，推动物联网技术与新一代移动通信、云计算、下一代互联网、卫星通信等技术融合发展，加快物联网技术创新体系和能力建设，培育形成我国自主的物联网产业链，全面提升我国物联网产业核心竞争力。

为了顺利实施各个领域的应用推广，行动计划还提出要加强资源整合，充分利用各部门资源积极推动物联网应用，协调物联网应用推广过程中的资源整合与共享、信息系统间的互联互通和业务协同，建立信息采集和信息开发利用的共享机制，避免形成新的信息孤岛和造成资源浪费，避免重数据采集、轻数据处理和综合应用，避免重复建设和不合理投资。这一举措，无疑再一次为物联网的轻装上阵解除了一道关键束缚。

电信运营企业将成为关键“三者”

在物联网应用推广和产业化进程中，电信运营企业应扮演什么角色？是应用服务的先锋还是通信管道的支撑，或者是运营平台的主导？此次行动计划给出了明确的回答：电信运营企业是物联网应用服务的重要提供者，物联网商业模式的前驱创新者，也是物联网产业的主要组成者。

在物联网应用服务中，电信运营企业将成为重要的提供者，同时也是各领域示范工程运营推广的主力。《应用推广专项行动计划》提出，要推动电信运营等企业开展物联网应用服务，建立鼓励多元资本公平进入的市场准入机制，支持电信运营、信息服务、系统集成等企业积极开展物联网应用示范工程的运营和推广，充分利用现有公共通信和网络基础设施开展物联网应用服务，重视信息资源的智能分析和综合利用，促进信息系统间的互联互通、资源共享和业务协同，加强对物联网建设项目的投资效益分析和风险评估。

物联网产业链包括传感器、芯片制造、设备制造、网络服务、网络运营、软件开发、内容服务、应用标准、行业应用咨询等，运营商将在其中扮演智能通信管道和运营支撑平台的作用。《产业支撑专项行动计划》提出，将支持与物联网通信功能紧密相关的制造、运营等产业发展，推动物联网运营服务业发展，支持高带宽、大容量、超高速有线/无线通信网络设备制造业与物联网应用的融合，鼓励运营模式创新，大力发展有利于扩大市场需求的专业服务、增值服务等服务新业态，着力推动物联网基础设施服务业、软件开发与集成服务业快速发展。《政府扶持措施专项行动计划》提出，在国家重大科技专项“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”和“新一代宽带无线移动通信网”中，加大对物联网技术研发和产业化的支持，重点支持传感器器件、物联网核心芯片、近距离无线通信、机器到机器无线移动通信增强、物联网智能终端、物联网测试仪表、物联网网关等相关技术研发和产业化。由此可见，通信技术的进步对于物联网发展来说是不可或缺的。

互联网和电信等传统领域的成熟商业模式，对物联网商业模式的创新具有重要借鉴价值。《商业模式专项行动计划》提出，要研究物联网商业模式系统中基础电信运营商、增值电信业务提供商、系统集成商等主要个体间的相互关系、服务提供方式和收益分配机制，借鉴互联网和电信等传统领域的成熟商业模式，总结物联网商业模式的创新发展思路并制定相应的普及推广方案，指导建立物联网产业链上下游多方协作、互利共赢的新型商业模式。支持基础电信运营商、增值电信业务提供商、系统集成商等参与物联网应用示范工程，通过多种主体之间的竞争与合作，提升物联网专业服务水平。加速物联网在传统产业中的融合应用，推动物联网与移动互联网、云计算、大数据等新兴业态的融合发展，探索发展新的物联网专业服务。到2015 年，形成若干应用范围广、实施效果好的物联网商业模式，并借此显著增强各方参与物联网建设与应用的积极性，显著提升我国物联网的发展水平。

在亚太地区受访的IT专业人士中，35%表示物联网使企业增加了信息获取的渠道，32%表示有利于改善服务，24%表示有利于提高顾客满意度和员工生产力。

作为一家由11万名IT安全、保障、治理和风险专业人士组成的全球协会，ISACA组织的“信息科技风险与回报测量研究”询问了ISACA会员中2 013名IT专业人士（其中包括343名亚太地区专业人士）对于主要趋势的风险与回报的见解。

物联网包括与互联网及相互之间连接的设备、传感器、车辆、测量仪表和其他物品。预计至2020年，接入互联网的设备数量将达到500亿台。

亚太地区受访者表示物联网将带来显著的效益和风险。38%的IT专业人士表示“安全威胁上升”是最大的治理隐忧。32%的受访者表示数据隐私性是最大的隐忧，另有8%的受访者最担心身份和访问权限问题。

亚太地区半数的受访者（50%）认为更紧密的互联网连接对消费者而言效益大于风险，但受访者也提到了消费者可能面临的风险，特别是“不了解哪些人有权访问收集到的信息（40%）”和“不了解信息是如何被使用的（28%）”。

ISACA国际总裁、获得企业信息科技管治认证（CGEIT）的Tony Hayes表示：“物联网将不断发展，机构应制定相关策略，以保证从相互连接的设备中获益。但是，提高设备的相互连接也会带来安全风险。机构还应判断如何保护数据。”

提高灵敏度的五个步骤

ISACA建议企业通过以下五个步骤提高在物联网时代的灵敏度（AGILE）：

1. A：企业必须快速行动，而不能被动反应；

2. G：管理各项计划和活动，确保数据安全性，防范风险；

3. I：识别预期效益并确定测量方法；

篇10

关键词：起重机；物联网；动态监管；监控系统

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）01-0054-03

0 引 言

起重机是一种广泛应用于冶金、交通、电力、建筑、采矿、化工、造船、港口等工业生产的特种设备。目前，起重机不仅使用数量在不断扩大，同时也正在向大型化、高速化、自动化和多功能复杂化方向发展。国内外每年都因起重设备、起重作业造成大量的财产损失以及人身伤害事故。随着国民经济的发展，随之而来的起重机事故也越来越多，在全部产业部门的事故中，起重机械伤害事故约占总数的20%左右。我国随着起重机械使用数量的增多，起重机械伤害事故占全部工业企业伤亡事故的比例也呈逐年上升的趋势，近年已经达到15%左右。

为此，国家出台了一系列有关起重机安全管理的法律、法规、规范和标准文件，其中都要求加强对起重机运行的日常维护和监控，确保设备安全运行。在国家质检总局的《“十二五”特种设备安全与节能发展规划》的第一大类“信息化工程”中明确提到：“在电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、移动式特种设备等领域，鼓励和支持生产、使用、维保单位对设备实施基于物联网的远程动态监测、诊断和监控”。在国质检特联[2011]137号文（即《大型起重机械安装安全监控管理系统实施方案》）中明确规定：“2012年，对大型起重机械，所有生产和使用单位要在本单位内对应每个品种（至少一台大型起重机械）要安装一套安全监控管理系统，以巩固和推广前期试点成果。2013年，要逐步在所有新制造的大型起重机械中全部安装安全监控管理系统。全面推进、取得实效。从2014年开始，在所有在用的大型起重机械上全部安装安全监控管理系统。2015年底，尚未安装安全监控管理系统的大型起重机械，将不准使用。”

由此可见，对起重机的动态监管已经越来越受到重视。目前，动态监管在制度上已经得到保证，而在技术层面上，为了实现起重机的动态监管，则必须依靠物联网技术等先进手段。

1 物联网技术

物联网的最初概念是在1999年提出的，其被视为互联网的应用扩展。2005年，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟正式提出了“物联网”的概念。把物联网定义为：通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外线感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，以方便识别、管理和控制。

物联网包括RFID、传感网、M2M和两化融合四大关键领域。其中，RFID是指射频识别技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。传感网是指一种随机分布的、集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点，通过自组织的方式构成的无线网络。M2M是将数据从一台终端传送到另一台终端，也就是机器与机器的对话。从广义上讲，M2M可代表机器对机器、人对机器、机器对人、移动网络对机器之间的连接与通信，它涵盖了所有实现在人、机器、系统之间建立通信连接的技术和手段。两化融合是指电子信息技术广泛应用到工业生产的各个环节，信息化成为工业企业经营管理的常规手段。信息化进程和工业化进程不再相互独立进行，不再是单方的带动和促进关系，而是两者在技术、产品、管理等各个层面相互交融，彼此不可分割，而这将催生工业电子、工业软件、工业信息服务业等新产业的发展。

从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID　标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网识别物体、采集信息的来源，其主要功能是识别物体和采集信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，主要实现物联网的智能应用。物联网的行业特性主要体现在其应用领域内，目前，绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试，某些行业已经积累了一些成功的案例。

2 起重机动态监管

起重机的动态监管是指在起重机整个运行寿命周期中，为准确掌握起重机的使用状态，由各级安全监察部门和监督检验单位通过现场安全监察和强制检验，采用现代化科技手段和管理手段，依法对特种设备安全状况进行实时跟踪管理的全过程。这一过程中主要应用的物联网技术手段包括RFID技术、GIS技术、传感器技术、M2M技术以及智能处理技术等。动态监管技术在起重机中的应用主要体现在四个方面。

2.1 运行状态监控

对于起重机运行状态量的监控主要依靠物联网技术中的传感器技术和GIS技术等，监控的起重机主要运行状态量包括起重量、起重力矩、起升高度、大小车运行位置以及各种安全保护装置工作情况等。

国家标准GB/T　28264—2012《起重机械安全监控管理系统》中规定了起重机运行状态安全监控管理系统的构成、性能要求、试验方法和系统的检验等。该系统作为起重机电控系统的一种功能要求，大部分状态量的获取都需要依靠传感器等物联网技术。

上海交通大学对塔式起重机远程虚拟监控建模与运行进行了可视化研究，其利用虚拟现实技术开发塔式起重机远程监控系统，基于DirectX技术构架虚拟化场景，实现了一个三维、高度逼真、实时交互的监控系统。太原科技大学研发了一种多台塔式起重机远程动态监控系统，该系统基于WEB实现多台塔式起重机的远程动态监控，通过该系统可实现多台塔式起重机网络化动态监控，然后通过无线通信技术、信源压缩编码、信源编码技术的应用，可有效实现多台塔式起重机的集中管理。西南交通大学设计的桥门式起重机智能监控系统，是一种基于AT89C5131的智能监控系统，该系统能实时测量和记录起重机的作业参数，对起重机运动部件的位置和钢丝绳倾摆角进行监控。浙江省特种设备检验研究院研制了一种桥门式起重机智能控制及GPRS监控系统，该系统可记录起重机的运行状态，同时具有设置检查项功能、黑匣子功能和GPRS远程数据传输功能。

2.2 金属结构状态监控

金属结构作为起重机工作时的承载结构，其受力状态和损伤程度关系着整机的使用安全。对于起重机金属结构的状态监控，主要依靠物联网技术中的传感器技术，同时结合了传统压电传感器、光纤光栅传感器以及声发射等无损检测方法。

中国特种设备检测研究院设计并开发了一种大型起重机健康监测系统，该系统主要包括光纤传感子系统、解调子系统、健康监测诊断与管理子系统。通过该系统可以可靠、安全、方便地对起重机的结构应力数据进行采集，实现在各种环境下的起重机结构长期实时监测。天津港进行了基于虚拟仪器技术的岸桥应力监控系统设计，该系统以Labview软件为开发平台，是结合数据采集卡进行的一种岸桥金属结构应力监控系统，能够实现岸桥钢结构重点部位应力应变信号的高速同步采集和实时监测与分析等功能。

2.3 人机互认管理系统

起重机的人机互认管理系统主要依靠物联网技术中的RFID技术和传感器技术来实现人与机器之间的智能识别，可从技术上保证操作人员与起重机的一一对应关系。

南京市特种设备安全监督检验研究院研发的基于物联网的起重机人机互认监控系统，利用RFID自动识别技术来对起重机作业人员实施身份识别，并根据人员身份对起重机进行控制，从而实现起重机的正常作业、检修运行的监控管理。管理员、点检员和操作工进入起重机后，首先要通过RFID身份识别装置进行身份权限识别，不同的身份权限可以进行不同的起重机操作，在起重机作业人员通过身份识别后才可开启起重机，实现正常的起重机作业。当管理人员登陆锁定起重机后，其他人员均不可再登陆，直到管理人员解除锁定。管理人员可以授予不同作业人员的起重机操作权限。上海智大电子有限公司研制了一种基于AVR单片机的起重机操作检测装置，其利用AVR单片机ATmega16为处理器进行起重机操作的规范监测，可实时监测起重机的操作规范，并记录违规操作的类型和发生的时间。

2.4 故障识别诊断技术

对起重机的故障识别诊断，首先需要利用物联网技术中的传感器技术获得起重机的状态量，再依靠神经网络、专家系统等智能技术对获取的状态量数据进行处理，从而实现故障的预期识别与诊断。

Sparrows集团开发的“MIPEG起重机监控系统”不仅能监测和记录起重机的负荷数据，还可以对数据进行分析，并在出现故障时发出警告，同时还具有3D限制回转操作显示器。韩军等人利用神经网络技术诊断桥式起重机轴承故障，其根据BP神经网络的滚动轴承故障振动诊断技术，并利用信号的时域特征参数和频域特征参数作为神经网络的输入信号，从而建立了一种故障诊断系统并进行试验。

3 结 语

目前，利用物联网技术的起重机动态监管主要集中应用在运行状态监控、金属结构状态监控、人机互认管理以及故障识别诊断等四个方面，而物联网技术包含的内容十分广泛，并在不断的发展之中。随着物联网技术的日益发展，今后可以从以下几个方面进行更加完善的起重机动态监控：

（1） 云计算、云存储技术的使用。云计算和云存储是一种通过互联网方式提供的动态可伸缩虚拟化资源的计算和存储模式。通过该模式在起重机动态监控中的应用，可以节省起重机的本地资源，实现各台起重机之间的数据交换和对比，防止本地数据丢失，保证动态监控数据的安全和长期性。

（2） 多网融合技术的使用。目前，起重机的动态监控多使用ZigBee等低速短距离无线传输方式，而包括电信网、广播电视网、互联网、电网在内的相互渗透和兼容的多网融合技术，则可形成统一的信息通信网络，该网络与物联网的互相结合，将使动态监控更加快捷和便利。

（3） 人工智能的使用。人工智能是使用计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为，主要包括计算机实现智能的原理来制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。在起重机动态故障诊断中，采用人工智能，可以使故障预判行为更加合理和科学。

参 考 文 献

[1]　国家质量监督检验检疫总局.“十二五”特种设备安全与节能发展规划[R].2012.

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