森林防火监控解决方案范文

导语：如何才能写好一篇森林防火监控解决方案，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。

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林业行业信息化

最佳解决方案奖

森林防火智能监测预警指挥平台以国科海博综合应急指挥平台为基础，能够实现灾情自动巡航监控、烟火智能识别、火点精确定位、火情推演、数字预案、辅助决策到灾后评估等功能，建立起森林防火自动化预警指挥的业务链。

森林防火智能监测预警指挥平台以国科海博综合应急指挥平台为基础，前端基站通过集成高清摄像机、数字云台、烟火智能识别网关，利用微波通信网络传输，把灾情信息汇聚到后端指挥中心，实现灾情自动巡航监控、烟火智能识别、火点精确定位、火情推演、数字预案、辅助决策到灾后评估等功能，建立起森林防火自动化预警指挥的业务链。森林防火智能监测预警指挥平台通过“平战结合”的理念，在预防、预警、应急、恢复等环节部署防火预案，提高林火防控协同联动效率，有效控制灾情扩大。

森林防火智能监测预警指挥平台的优势：

1.林火防控火全周期覆盖：进行“事前、事中、事后”的全周期事件管控，历史信息可追溯。

2.安全可靠的业务指挥平台：应用3S技术，结合移动单兵系统，既跟踪扑救队伍的位置，还能传送现场实时图像，保障应急高效安全。

3.平战结合的全业务链：业务功能基于平时进行日常业务管理，战时能有效指挥调度，缩短救援反应时间。

4.火情蔓延推演：根据火险等级预报和分析模型，结合风向、温度、湿度、地表温度、植被等信息动态推演火灾蔓延方向、面积、速度等蔓延态势，为应急指挥提供科学的决策依据。

5.防火应急数字预案：借助GIS数据、规则引擎、结构化文档等先进成熟的技术，构筑一套功能完整、实用可靠的应急预案数字化管理系统。

6.设备工况自动监控：前端设备无人值守，主要设备工况自动监测，有效降低故障诊断难度和维护成本。

7.灾后评估：通过过火面积、蓄积量损失、物资损耗及有关信息，计算火灾损失并进行分析，自动生成损失报告，编制灾后重建计划。

精彩案例分享：

1.安县林火监测系统：项目在林区建设7个野外监控点、1个中继点、5个林业站监控点以及监控中心设施及监测指挥系统网络平台。系统软件包括林火监测指挥软件、烟火智能识别及报警模块、GIS信息系统接口软件以及林业综合管理平台软件等。目前工程已经验收，运行良好。

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关键词：物联网；火灾预警；仿真；元胞自动机；vega prime

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）04-0870-03

1 概述

森林资源是地球上最重要的资源之一，在贯彻落实科学发展观、建设资源节约型和环境友好型社会、实现人与自然和谐发展、推进我国经济崛起的战略中，具有不可替代的地位和作用。我国是一个森林火灾高发的国家，森林火灾对社会经济和生态环境造成的破坏难以估量。而近年来受全球气候变暖的影响，高温、干旱等极端天气现象频发，森林火险长期居高不下，森林火灾预警压力巨大，防火形势严峻。

在森林火灾的预警和扑灭上，已有地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、遥感技术（RS）、传感器技术、神经网络、图像处理技术等应用实例，但各种技术优缺点不一，很难根据实际情况设计适宜的系统。国内森林防火系统大多通过GIS系统整合多种功能系统，实现火灾预案、火线分析、灾情评估等功能，但同样受限于设备落后、火灾蔓延预测模型不匹配等制约因素。针对气候变化新形势下面临的新问题，如何运用各种技术手段对森林火险进行预警，对森林火灾进行监控， 不断提高森林火险预警、火灾监测、火灾扑救与指挥的能力和水平，成为当今国内外学者研究的热点内容。

物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮，其组成元素是个性化和私有化的，因此以物联网基础，设计的森林防火系统能更为灵活地适应各地森林环境。该文在研究现有的森林防火技术基础上，结合物联网、计算机技术和数据融合技术， 阐述了森林防火系统的实现方式。

2 数据感知层结构设计

要实现森林火灾智能预警，首要的任务是森林实时状态数据的采集。森林实时状态数据采集的好坏，如图像的对比度，传感器的敏感程度等，会直接影响到森林火灾的识别率、误报率和能否及时发出预警。在森林火灾智能预警系统中，森林实时状态数据的采集主要由传感器感知的森林环境数据和森林火灾图像数据构成。

数据感知层主要通过传感器网络采集森林环境烟雾浓度、温度和湿度实时数据，经过预处理后，通过无线模块将数据返回到监控平台。监控平台将数据送入神经网络中进行判断，并输入发送火灾的概率值。若该数值高于系统预警线，控制中心调用当地摄像头采集监控现场的图片，对连续的图片进行数字图像处理分析，结合早期火焰的特征进行检测，进行再一次的数据处理，判断火灾是否发生。

3 支撑系统设计

3.1 森林火灾蔓延算法

森林环境有大量植物类型需要考虑，为了加快计算机的运行速度，系统采用算法是以栅格为基础的边界插值算法。以当前着火点为中心，火灾在二维平面上有八个蔓延方向（正东、正南、正西、正北、东南、东北、西南、西北），火灾蔓延速度和栅格长度决定了扩展蔓延时间T，当计算机存储的火灾积累时间大于T，就沿此方向前行一个栅格长度。蔓延模型采用基于边界插值算法的元胞自动机，将森林空间转换为元胞格网空间，元胞存储着树种易燃性、可燃物密度、地形坡度等模型因子，根据燃料情况和蔓延时间修改存储状态。

3.2 数据库系统设计

仿真系统采用Microsoft SQL Server 2005后台数据库 ，SQL Server 2005是一种高性能的关系型数据库管理系统，与其他数据库相比，在企业数据管理、开发效率和商业智能三个主要方面提高业务能力。针对企业级的数据管理，该系统以数据库引擎为核心，使用集成商业智能工具，可以为规模各异的企业提供不同的解决方案，从而构建和管理符合需求的高性能数据应用程序。

仿真系统将背景地形图划分为许多大小相同的网格，网格用坐标G（X，Y）记录，每个网格代表树、草及建筑等环境信息，且网格坐标和北京54坐标系下的电子地图平面坐标相对应。每个网格赋予一定的值，通过数值来反应火灾现场情况。（1表示正在燃烧，0表示未燃烧，-1表示已经燃烧过的火烧迹地。）以下图为例，设中点为起火点，风向为正北方一级，则满足蔓延条件时，每个边界点的正北方向的两个相连点被赋值为1（燃烧状态），边界点的其他方向的一个点被赋值为1。

3.3 VegaPrime视景仿真设计

视景模型的地形采用VegaPrime基础场景，由LynX Prime 图形界面配置文件设置场景中树木分布，并搭建登记在后台数据库，将基本地形和火的模型的文件导出为C++文件。在Visual Studio 2005编写控制台程序，和VegaPrime中场景类结合，搭建MFC平台。

将火因子的控制数据改为变量型，在数据库建立火的控制变量库，编写数据库连接、读取等函数，程序运行时直接连接数据库读取这些变量，并添加一些按键功能。使用火模型能够按照一定规律蔓延，火的蔓延控制变量从数据库导入。火灾蔓延效果如图4所示。

BehavePlus 由Rothermel模型改进预测表面火蔓延，有53中标准火灾行为和13种燃料模型，可通过选择模型来模拟火灾蔓延速度，根据南方森林特点，选取Dormant Brush， Hardwood Slash燃料模型，结合风力因子，得出蔓延速度如下表所示，将相应梯度数值导入MFC数据库中，即可控制元胞机中火灾扩散速度。

4 结论

在物联网森林防火系统设计中，GPS和GIS作为基础数据库，提供可燃物、道路、河流等基础地理环境信息，由前端传感器监测森林火灾发生概率，经二次判断后将火灾发生点位置传回系统，Vega Prime 仿真系统实时模拟森林火灾的蔓延情况。系统通过多数据融合判断和蔓延仿真，提高森林火灾预警准备性能及扑火指挥的决策效率。

参考文献：

[1] 王轩，张贵.基于物联网技术结构的森林火灾监测研究[J].现代农业科技，2011（5）：26-27.

[2] 蔡嘉成.火灾探测中的信息处理算法研究[D].广州：华南理工大学，2012：30-38.

[3] 于相洋.基于多传感信息融合的火灾预警技术研究[D].杭州：杭州电子科技大学，2012：25-31.

[4] 刘少军，甄久立.智能视频监控系统在森林防火上的应用[J].林业科技情报，2012，44（2）：16-17.

[5] 张彦林，冯仲科，姚山.城市森林火灾时空蔓延模型构建[J].北京林业大学学报，2008，30：28-31.

[6] 湛玉剑，张帅，张磊.林火蔓延地理元胞自动机仿真模拟[J].地理与地理信息科学，2013，29 （2）：121-122.

[7] 李琰琰.虚拟森林火场的技术研究和场景建模[D].杭州：浙江工业大学，2006.

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苏州新导智能科技有限公司成立于2006年，总部位于苏州，公司核心团队在智能安防、音视频视讯、物联网与无线通讯领域有深厚的技术积累和丰富的项目实施经验，目前是国内领先的智能网络安防产品和整体解决方案提供商。

新导科技提升了网络解决方案的价值，核心业务主要涵盖弱电系统、视讯会议、车载监控与物联网及其周边业务。为平安城市、零售连锁、企业工厂、建筑装饰、食品卫生、智能小区、校园安防、保税仓库、环保质检、保险理赔、快递物流、旅游景点、森林防火、机房基站、监狱庭审、餐饮娱乐等行业提供智能、便捷、安全、易用的智能安防整体解决方案。

地址：苏州市吴中区枫瑞路88号凯马汽车产业园3层（215110）

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信箱：

航天信息股份有限公司

航天信息股份有限公司是集技、工、贸于一体的具有现代化企业管理机制的高新技术企业。公司依托航天的技术优势、人才优势和组织大型工程的丰富经验，以信息安全为主业，致力于计算机系统应用的开发、生产、系统集成和推广应用。公司拥有自己的核心技术和创新团队，建立了覆盖全国的强大的渠道和服务体系，设立了信息安全、智能商务、RFID等博士后工作站，具备信息产业部计算机系统集成一级资质，承担了“金税工程”、“金卡工程”、“金盾工程”等国家重点工程，是国家大型信息化工程和电子政务领域的主要参与者。2003年7月11日，公司在国内A股市场挂牌上市，成为国内最具实力的IT上市公司之一。

地址：北京市海淀区杏石口路甲18号（100195）

电话：010-88896666

传真：010-88896888

网址：http：///

北京金奥博数码信息技术有限责任公司

北京金奥博数码信息技术有限责任公司是北京市科学技术情报研究所下属的、具有独立法人资格的股份制高新技术企业。公司的主营方向为电子政务和信息安全系统的开发与建设，为党委、人大、政府、政协和相关政府部门提供计算机网络技术开发、信息产品开发、管理信息系统开发、办公自动化系统建设、网站建设及计算机相关业务的开发工作等，在该领域取得了一定的科研成果。公司推出的产品有：“政协提案管理系统”，“人大议案建议管理系统”，“政府办理人大建议、政协提案信息管理系统”，“SRZ06身份认证系统”等一系列相关产品。

公司坚持以高科技为基础，以质量求生存，向管理要效率，致力于振兴民族产业，愿为电子政务信息化建设和网络信息安全做出贡献。

地址：北京市西外南路138号北京天文馆620/621室（100044）

电话：010-68340683 010-88379700

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无锡定华传感网科技有限公司

无锡定华传感网科技有限公司作为全球领先的工业自动化方案提供商定华集团旗下的核心企业，致力于物联网工业应用领域产品的研发、生产、销售和服务，拥有具备完全自主知识产权的传感网核心技术优势，是我国物联网工业应用领域关键技术的核心研究开发专业机构之一，也是中国危险化学品智能储运的领导企业。定华发明的外测液位传感技术及专利2009年进入了国家行业标准，中国化工行业标准自控安装图册（标准号HG/T21581-2010），同时，作为唯一一家参加相关标准修订的中国仪表厂家，打破了西方跨国公司在该技术领域内的长期绝对垄断。公司目前已有多项专利获国家知识产权局授权，初步形成了自主知识产权专利簇群。

地址：无锡市滨湖区锦溪路100号软件园A区3号楼1层

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日前，由上海市经济和信息化委员会与NEC（中国）共同举办的“21世纪国际企业家上海论坛NEC专场”暨“2013NEC创新解决方案展”在上海开幕。展会以“智慧城市近在咫尺——C&C融合创新共建和谐社会”为主题，首次全方位展现了NEC在构建智慧城市过程中，在城市管理、企业运营、民生服务等领域的信息化解决方案，以及服务于智慧城市建设的下一代c&C（Computer&Communication）技术。

NEC的创新展再度掀起“智慧城市”的热潮，激发了人们对此议题的热议。尽管目前对如何实现智能城市仍未达成共识，但各方目前基本上都同意智能城市拥有以下特征；智能城市是以物联网、云计算等新一代信息技术为依托，以解决城市发展过程中遇到的热点、难点问题为突破口，将集约、低碳、生态、智慧等先进理念融合到城镇化的过程中，实现智慧的规划城市、建设城市、管理城市，智慧的配置城市资源，优化城市宜居环境，提升城市文化的传承和创新，最终增强市民的幸福感和城市可持续发展。

正如NEC社长远藤信博在创新展上所说的“智慧城市的建设目标是要实现安心舒适的居民生活，人类与自然的共生、共存，整个社会安全、持续、高效发展。智慧城市建设过程必须因地制宜和因时而变，智慧城市规划不是‘在某一时间段设计最佳的城市’而是要‘提供能弹性应对未来变化的结构’。”

作为金蜜蜂2020倡议中信息化议题的发起企业，NEC致力于构筑实现对人与地球友好的信息社会、以信息技术促进社会发展。NEC在“智能城市”领域所取得的成绩无疑代表了其信息化议题所取得的进步。

多年来，NEC致力于提供智慧城市的解决方案。NEC中国战略事业发展部总经理唐力对本刊记者说，NEC从上世纪70年代就提出了“C&C”的概念，即“ComputerS &Communications”相结合，预言了我们现在所说的“IT”和“通信”的融合。几十年来，NEC一直在“C&C”的道路上锲而不舍地创新，目前阶段是基于“物联网”和“云计算”这两大技术基础，去支撑智慧城市的发展。NEC在安心安全、节能环保、交通物流、医疗养老四大领域为中国的政府、企业及个人用户提供“更好的产品、更好的服务”。

唐力详细介绍了NEC智慧城市的几种解决方案：

“城市综合管理系统，是在城市布满各种视频、监控器、传感器和智能电表等，搜集城市的火灾，自然灾害、治安、交通和能源消耗等领域的数据。将这些数据汇集到数据中心做相应的分析和处理，可提高城市管理如应急管理，减少城市能源消耗成本等”。

“NEC的防灾应急系统很成熟，包括40多种子系统。比如河川雨量水位监控系统，通过传感器、视频等监测河川、水库等水位和水质情况，通过无线通信传输到数据中心”。

“利用远红外高感度摄像头与CCTV相结合，对森林防火、输电设备进行预防检测的解决方案，这一方案在内蒙古已经投入使用”。

NEC的养老、医疗、教育、楼宇能源管理等多种智慧城市解决方案在我国多个城市落地应用。这些智慧城市解决方案可以使城市运行更有效率、更环保、更可持续。智慧城市并不是高科技的堆积，而是以信息化技术为依托，将使城市化进程中所出现的各项“城市病”逐渐消亡，让城市的各项职能更人性化，更便捷，使城市生活更幸福。这也是每个大城市未来的目标。

桑坦德：智能城市的“成功案例”

如果说NEC提供了智慧城市的解决方案，那么在西班牙美丽古老的港口城市桑坦德，则将多种智慧城市方案落地应用：市民通过“城市脉搏”这一手机应用软件，可以随时随地获取几乎任何信息。例如，在公交车站等车，想知道下一班车到达的时间，只需要打开智能手机应用程序，将手机指向公交车站，手机马上显示所有经过该站的公交车和到站的时间。如果把手机指向该市音乐厅，手机就会显示未来几天或几周的演出节目单。如果在超市附近开启该应用程序，还能了解到正在特价促销的商品信息。游客如果来到桑坦德市，也会便利多多，游客将手机指向市区某个喷泉，手机就会出现该喷泉由谁所建，建于何时的信息。这是桑坦德市作为“智慧城市”具体表现。

桑坦德如何实现这一切？

桑坦德市里的路灯、柱子、建筑物的墙体甚至停车场的沥青中，都永久性地安装了传感器，无论白天还是黑夜，这些传感器不停地监测着几乎所有可以监测的事物：光、压力、温度、湿度，还有汽车和人的移动。每隔几分钟，传感器会把测得的数据传回全市收集数据流的中心。中央计算机将数据编辑成一幅大画面，并持续更新。

在这个数字城市，一切都被记录下来。该系统精确地显示出哪里交通拥堵、哪里空气质量不好等信息。

但仅仅数字化是不够的！

真正的智慧城市能让尽可能多的居民毫不费力地获取城市的各种信息。而一款名为“城市脉搏”的智能手机应用软件将每一个桑坦德居民与城市数据流相连，让市民可以随时随地获取城市信息，使桑坦德成为真正的智慧城市。

这也是未来智慧城市的全景展现：未来智慧城市的居民就如桑坦德市民一样，足不出户就可以享受智慧医疗，出行之前可以通过信息终端了解交通状况，一卡在手就可以将生活中的水电、物业费通过电子系统支付。此外，涉及视频监控、出入口控制（包括生物识别、停车场管理等）、防盗报警、楼宇对讲等诸多方面的“智慧安防”也进入市民的生活。其他的“智能农业”、“智能交通”、“远程智能办公”等都将极大便利人们的生活。

显然，智慧城市里的居民生活更便捷，更幸福，城市更绿色，更繁荣。这将是未来城市的发展趋势。

智慧城市：中国城镇化的“绿色路径”

“城镇化已经取代工业化成为打造经济升级版的第一驱动力。”社会科学院全球低碳城市联合研究中心主任、中国社科院创新工程重大项目首席研究员梁本凡在谈到城镇化时对本刊记者说，在新一轮城镇化过程中，低碳、生态和环保的智慧城市建设在实现便民利民、减少城乡差距、缩减贫富差距和促进社会经济可持续发展等方面发挥着重要作用。

城镇化是城市化进程中的初级阶段，而智慧城市则是城市化的高级阶段，如何在城镇化这一初级城市化进程中，引入“智慧城市”理念，这不仅是一个学术层面的问题，更是一个实践层面如何运作的问题。

我国城乡发展不均衡，在不同的区建设智慧城市会面临不同问题。“在经济欠发达地区也完全有可能建成智慧城市。智慧城市不是大城市或经济发达地区的专属品。事实上，在智慧城市的建设中，中小城市由于人口规模适中，船小好调头，在智慧城市的建设中更有利”。恰如唐力所言，桑坦德就是一个只有18万人口的城市，而在中国，无锡在物联网的建设中也处于领先地位。

据了解，近半年来，无锡市梳理出了智慧交通、智慧家居、智慧社区、智慧环保等16个有待着力推进的重点项目。这16个重点项目，绝大部分与市民的生活休戚相关。比如智慧交通建设中，无锡市已研发开通了公交车到达时间实时查询、手机召车、主干道绿波等功能。智慧环保方面，目前已构建了太湖无锡水域水质与环境的立体监测系统。智慧社区计划在全市居民小区内推广一种大屏幕，载有天气预报、附近菜场主要肉菜价格等信息，在小区大门口设置一个自助终端机，居民不出社区便可轻松完成水电气缴费或银行卡取款。

而早在今年1月底，住房和城乡建设部就宣布，包括北京市东城区、河北省石家庄市、江苏省无锡市、浙江省温州市等在内的90个城市（区、镇）成为首批国家智慧城市试点。在90个试点中，地级市37个，区（县）50个，镇3个。试点城市的选择并不仅仅着眼于大城市和发达地区。通过在不同的城市开展智慧城市的建设，可以为将来智慧城市大面积推广提供多种经验。

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物联网的结构公认分为三层结构，底层是传感网络，往上是数据传输的网络通道，最上面一层则是内容应用。物联网产业链因此也基本明晰，即传感器研发厂商、网络运营商以及提供应用软件和工具的系统集成商。而传感网应该是物联网的一部分是底层的神经网络系统。传感网的核心部件RFID目前已广泛应用于供应链管理，在2010年Gartner的报告就已显示RFID在全球供应链市场的应用的规模就已达到600亿美元。RFID已从第一代基本功能、第二代RFID的抗碰撞、可重写、外天线和识别功能，到第三代的RFID的半无源、传感、监控、数据处理、通信、功率管理等，再发展到第四代的有源设备、监控、传感器、数据处理、通信、本地化管理，目前已发展到第五代的智能设备、无源―有源、监控、网络通信、功率管理、本地化―定位、与用户交互功能，因此正因为核心传感网络部件RFID的发展使得物联网的智能化应用得到很大提高，这也是物联网快速发展的重要原因。

目前由于RFID技术智能功能的提高，使得RFID智能化应用领域种类更加细分，如图1所示。

正因为RFID应用的细分，使得我们能感触我们生活在物联网智能化应用的包围中，智能化将是物联网应用的主要方向。据统计，中国2009年RFID市场规模85亿人民币，较前一年同期增长29％，仅次于英国、美国，居全球第3，2010年已达到100亿左右。

物联网可以说是一个产业链发展的代名词，他不是某家企业独立就能完成，而是由相关产业相互推动才能完成，正因为物联网的行业发展是以产业链为主的行业发展，因此行业联盟资源整合是行业发展的主要趋势，以行业资源整合为主突破行业应用是发展的主旋律。中国物联网发展的重要标志及趋势是以成立各应用联盟为主的跑马圈地。

各地物联网联盟的成立，标志着物联网产品产业链将发挥各自优势朝着专业化方向发展

北京中关村物联网产业联盟

2009年11月1日，由中关村物联网产业链上下游具有优势的40余家机构共同发起组建的中关村物联网产业联盟在北京成立。清华同方股份有限公司成为理事长单位，北京移动、北京邮电大学、中科院软件所、北京交通委信息中心等十二家产学研用代表机构成为副理事长单位。

联盟未来3年的目标是，推动建设10-12项标志性示范应用工程；培育8-10家行业龙头企业；形成一批自主知识产权产品、集成应用解决方案及国家或行业标准5项以上，使北京中关村成为中国物联网产业中心。

杭州物联网产业合作联盟

2010年1月22日，由中国移动杭州分公司发起的“中国移动杭州分公司物联网产业合作联盟”在杭州成立并召开联盟成立大会暨交流研讨会。

杭州物联网产业合作联盟将以推进杭州物联网产业发展为目标，通过联盟成员单位的深入交流、精诚合作，共同研发物联网产品、推广物联网应用、营造有利于物联网产业发展的氛围，提升杭州市信息化建设水平，助力杭州市政府打造“天堂硅谷”的建设目标。

成都物联网联盟

2010年4月19日，“3G暨信息新技术国际高峰论坛”上，举行了成都物联网产业发展联盟揭牌仪式。由中国电子科技集团第三十研究所、万国数据服务有限公司和西南交通大学信息科学与技术学院等23家单位发起的物联网产业发展联盟正式成立。

联盟将按照公开公平公正的原则，通过灵活开放的管理运营方式，增进政府专业组织相关联系与交流。加强物联网企业资源整合，大力推进物联网品牌，为政府主管部门提业调研数据，技术引领方向和招商引资方向积极发挥参谋作用。

武汉物联网产业技术创新联盟

2010年4月25日，武汉东湖开发区提出创建“智慧光谷”，发起成立了物联网产业技术创新联盟。联盟包括武汉邮科院等47家单位。

联盟成立大会上，湖北省委书记罗清泉和省长李鸿忠联名发来贺信，提出“将武汉建设成为全国重要的物联网技术创新和产业化基地”。湖北省委副书记、武汉市委书记杨松出会并指出，希望47家联盟成员单位积极开展物联网产业关键技术攻关和重大新产品开发，促进物联网技术成果向产业转化，形成湖北省新的千亿支柱产业。

河南物联网产业联盟

2010年5月26日，河南省物联网产业联盟在郑州正式揭牌，并在7月9日举行的河南省物联网产业联盟首次会议上，产生了53家理事单位、常务理事单位21家，理事长单位由中国电科27所担任。

河南省物联网产业联盟将结合《河南省电子信息产业凋整振兴规划》的要求,进一步聚集河南物联网产业上下游各方面的优势力量对河南省物联网产业进行顶层设计规划,研究适应河南特点的物联网技术、产业体系、产业架构、产业链等各个方面，致力于交通、农业、制造、物流等各类物联网典型示范工程研究。

陕西（西安）物联网产业联盟

陕西（西安）物联网产业联盟成立于2010年5月28日，20家西安地区涉及物联网上下游产业链研发、生产、制造的企业、科研院所和高等院校成为联盟的成员单位。这些单位包括陕西电子信息集团、西安大唐电信有限公司、陕西烽火电子股份有限公司、中国移动西安分公司、世纪互联（西安）科技有限公司、西安优势微电子有限责任公司、西安西谷微功率数据有限责任公司、西安中星测控有限公司、西安华迅微电子有限公司、西安成峰科技有限公司、陕西弋炀电子科技有限公司、陕西博超智能科技有限公司、西安阿法迪信息技术公司、西安佳速信息集成有限公司、西安罗克赛思自动化控制工程有限公司、西安好信科技有限公司、西安精理坊软件有限公司、西安电子科技大学、西北工业大学、中国科学院西安光机所。

联盟计划用10年左右的时间，整合行业科技资源，提高西安物联网产业的可持续发展能力，扩大物联网在西安的应用面。

上海物联网产业联盟

上海首家“物联网产业联盟”于2010年6月21日在张江高科技园区“物联网产业发展高峰论坛”上揭牌，22家物联网产业联盟成员共同启动了“物联之约”，标志着政企联手占据物联网产业制高点新里程。这22家“物联网产业联盟”成员包括上海交通大学、IBM、上海电气等。

此联盟成立后将成为物联网企业的合作交流平台，协同推进产业化的示范项目，开拓政府客户和企业客户的应用市场。

“感知中国”物联网联盟

“感知中国”物联网联盟于2010年6月26日在无锡成立，“感知中国”物联网联盟由中国物联网研究发展中心、中国电信物联网应用和推广中心等60多家单位自愿缔结成立。

“感知中国”物联网联盟将广泛吸收全国有志于研究和从事物联网产业的单位参加，共同推进物联网产业链各方价值创新与共同发展。物联网联盟将协调联盟成员各方的技术、产业资源及社会资源，协助会员共同申请物联网领域的专利等，推广物联网标准及其成功的行业应用解决方案，协调物联网共性技术开发平台和公共技术服务平台，并发挥行业自律作用，共同推进物联网标准应用和大规模产业化，树立“感知中国”中心的品牌，在建设国家传感网创新示范区的过程中发挥重要作用,引领全国物联网产业的发展。

南京物联网产业联盟

南京物联网产业成立于2010年7月9日。南京市政府在调研基础上，从120家重点企业中选择了20家作为物联网产业发展联盟发起单位，其中包括江苏三大电信运营商、国睿集团、莱斯电子、三宝科技、南瑞集团、江苏集群、南京大学、东南大学等。它们将成为建设重大示范工程的主体。

南京物联网产业联盟是由南京物联网产业和技术领域内的企事业单位、企业、高校和科研院所自愿结成的行业性的非营利性的社会组织。旨在规范行业规则，促进会员单位有效整合，形成整体优势共享市场资源，提高南京物联网产业核心竞争力，扩大物联网产业品牌的国际影响力，促进产业快速发展，推动文明经济和社会信息化进程，为南京地方发展和科技进步做出贡献。

天津市物联网产业联盟

2010年9月14日，天津中环电子信息集团有限公司牵头联合本市物联网产业相关企事业单位、运营商、大专院校、科研院所等共同发起成立天津市物联网产业联盟。成员包括中国联通天津分公司、中国移动天津分公司、中国电信天津分公司、天津广播电视网络有限公司、中电科第四十六研究所、天津天地伟业数码科技有限公司、大唐电信（天津）通信终端制造有限公司、中星电子股份有限公司、天津中兴软件有限责任公司、英业达集团（天津）电子技术有限公司、天津市中环电子计算机有限公司、天津南大通用数据技术有限公司、天津星际驰舟科技有限公司、天津理工大学、天津海河工业区等30余家单位。

天津市物联网产业联盟旨在加强天津物联网产业的自主创新能力和整体竞争力，加快推进物联网产业发展。

从以上的物联网产业联盟看主要有以下两个特点：第一 应用与技术相结合推动物联网发展，例如北京的中关村物联网产业联盟，以北京交通委为物联网应用契机，建立产业示范点，推动北京市物联网产业发展。第二 各地的物联网产业联盟的成立，说明各地已经把物联网作为下一个本地区信息化推进的亮点，作为21世纪的经济增长点，培养本地产业链应用，快速获得本地在物联网应用的竞争力及话语权，这样对各地物联网行业的发展带来极大的发展机会。

目前物联网应用客户普遍头痛的问题是标准的建立，建立标准是物联网建设的下一个目标

目前国内物联网应用大都集中在电力和交通运输行业，这两大行业占M2M终端总数的86。5%，而金融和安防等行业与领域的需求正在快速凸显。在中国移动、中国电信M2M业务规模化商用过程中，由于大多数M2M应用与行业需求紧密结合，在具体行业应用层面，M2M市场集中体现着技术标准规范不统一、产业集中度低、终端形态多样、产业链各环节缺乏协同等题目。市场上大量M2M业务现在由小型的系统集成商提供，缺乏统一的行业标准，使得运营商的M2M业务推广十分困难，更形不成规模效益。缺乏规模效益反过来又使得M2M终端设备本钱高，经济效益较低。另外，由于M2M会对企业整个的生产流程进行很大改变，企业所有的相关流程和制度都要进行相应的变更，一些行业不愿接受这种改变，另外行业壁垒也阻碍着M2M的应用发展。

那么，如何破局呢？我们认为首先，网络运营商要牵头建立基于WMMP的M2M业务开放式产业链。我们认为重要的是先在规模化应用的行业开始，找几个试点领域开展，例如，可以先在交通行业、智能电力等方面开展。 第二，建立好大量信息处理的通道。为推进我国物联网核心网络建设工作，工信部软件与集成电路促进中心、中国机械工业联合会、中国仪器仪表行业协会、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、标旗集团等五家机构共同发起设立中机国信公司，作为中国物联网核心网络建设项目的实施主体，这是目前全球已知的最为全面、系统的物联网建设工程，同时也将是人类进入物联网时代的第一张完整的物联网。

第三，大力创新发展适合物联网网络运营商网络承载的M2M业务。第四，网络运营商应与应用开发商、终端厂商加强合作，建设标准化的行业应用，形成运营商建设、用户租用的运营模式。同时，网络运营商要利用网络搭建全网统一运营平台。

产品融合是物联网产品建设

主要趋势

第一、物联网应用已从简单的基础应用发展向信息化的综合物联网智能解决方案转移是对应信息化趋势之一。

目前信息化对物联网的要求已从基础的无线抄表、车辆位置监控、移动POS应用发展到智能化综合解决方案，信息化应用趋势重点在物联网智能化应用解决方案，例如：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，高速公路封闭，规定居民转移区域；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的车辆绕行；每月公共服务系统自动记录水电煤气用度通知户主后在银行账号中自动扣款，目前现有的M2M应用也是物联网的构成基础。就如人体各个系统的不同性能一样，不同的M2M系统会负责不同的功能处理，通过中心处理单元协同运作，终极组成智能化的社会系统。

我国正处在产业化和信息化融合的网络化推进阶段，产业控制需要实现智能化、远程化、实时化和自动化，M2M推广应用正当其时，潜力巨大。而3G网络建设带来的无线宽带突破，更为M2M服务的发展提供了承载基础，中国移动下一个上亿级用户规模的应用将是M2M，而全球运营商都已开始积极推动M2M业务的发展。据统计，往年全球M2M运营贸易务收进约为15亿美元，主要来自于交通、能源、安防及零售产业。

海外网络运营商BT也利用物联网为客户提供个性化解决方案，例如：该公司部署基于RFID(射频识别)的零售库存解决方案。新的RFID解决方案将能够跟踪实际库存移动情况，并根据最小存货单位(SKU)跟踪单品周转率，同时可提前向零售店面经理发出实时补货提醒，带来可见性。这种实时可见性将实现接近100%的跟踪准确率和理想的预测库存水平，这将帮助零售商大幅提高员工生产力。

第二、手机与物联网终端融合

目前手机如何与物联网终端融合更好的发挥手机的利用率是运营商在物联网信息化应用的重要发展趋势。例如：新的电子钱包：iPhone和iPad将采用NFC技术即传感网技术发展手机替代支付系统，这对用户来说也很有好处，因为它可以帮助削减与信用卡手续费相关的成本。英国 MoCo 公司帮助用户采用 NFC 手机追踪人员和资产，这套系统通过将 RFID 标签放置在固定或移动位置，或需要追踪的物体上，帮助用户追踪供应链的资产，或确认工作场所里员工的位置。举个例子，上下班时，员工可以将各自的 NFC 手机轻碰一个固定的位置，生成实时的考勤记录，以便管理人员监测。机构用户只需让员工将他们的 NFC 手机轻碰或靠近标签，就可以实时获取人员和资产的位置及活动信息。位置或资产信息接着可在用户手机和服务器间进行交换。

由此可见，手机与物联网终端的融合是运营商发展的新的增长点，目前联通已经与重庆的NFC签署联盟发展物联网手机。

第三、农业物联网的应用包括动物溯源、温室监控、森林防火监控等将成为物联网应用的主要开发领域

将农业生产过程中，最关键的温度、湿度、二氧化碳含量、土壤温度、土壤含水率的信息实时采集，利用M2M运营支撑平台和GPRS、ESGE网络传输，利用短信息、WEB、WAP等手段，让从事农业生产的客户是谁掌握这些信息。

动物标识溯源：面对国内日益频发的食品安全问题，动物溯源是物联网应用的又一亮点。物联网应用集成商已经与农业部合作开发动物溯源系统，这将为溯源扩充到动物领域之外的农业产品应用打下了良好的基础。

第四、智能家居开发是物联网应用的蓝海

智能家居已逐渐成为潮流家装的诉求重点。更为舒适、智能化的生活体验俨然成为我们重新定义家居内涵的新标准。围绕智慧型家居所应运而生的新产品和新技术则层出不穷，不断助力家居新气质的愿望达成。而作为调节居室温度与空气的家用空调，更为引人关注。

例如，目前的U-home智能家居在物联网时代为客户打造的多网融合智能化解决方案其特点实现通过有线和无线网络相结合的方式，实现了电信网、广电网、互联网、电力网的“多网融合”，将“家庭小网”联向“社区中网”，并最终与“世界大网”网网互联、互联互通。消费者生活中的楼宇对讲、安防功能、视频监控功能，以及家庭内的灯光、窗帘控制和家电控制等，乃至家庭能源管理、社区信息查询和社区服务等等，都最终融合汇总到一起，形成一个有机的整体解决方案。家中的电视屏、电脑屏、智能终端屏以及3G手机等任何一块屏都是家庭的信息中心和管理中心。U-home的智能终端作为家庭的管理中心，不仅可以管理家中各类家电，还可以打电话、可视对讲、视频监控、进行外出布防、看天气预报、查询各类社区资讯等，真正实现了电视、手机、电脑以及小区对讲屏等多个终端的“N屏合一”，让消费者在生活中切实享受到“多网融合”的便利与舒适。

总之中国在2009年将物联网提高到国家战略层面，RFID作为物联网感知与应用的核心技术，中国政府推动力度明显增加，使得物联网产业有很好发展机会。

目前中国具有自主开发生产低频、高频与微波电子卷标与读写器的技术及系统集成能力，低频和高频RFID的产业链较为成熟。高频领域的厂商生产的产品已达国际水平；超高频领域逐渐迈向成熟；微波领域多半处在研发阶段，尚未量产，成熟产品少。另外，在芯片设计与制造、卷标封装、读写器设计与制造、系统集成与管理软件、应用开发等，取得较大进步，市场培育和应用示范也初见成果。

篇6

[关键词]物联网技术 小型采集设备 楼宇综合管理 应用

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0252-0447

引言

随着科学技术的不断发展，物联网技术也得到了快速的提高，物联网技术是继互联网、计算机之后，信息产业的第三次革命，是引领未来经济增长的一个重要因素，尽管物联网技术现在还不够成熟，但它的发展势如破竹。物联网技术能够实现实时采集任何需要监控、连接、互动的楼宇智能化实体和过程，能够采集其声、光、电、热、化学、力学、位置等各种所需要的信息；并通过各类可能接入的网络，进行物与物、物与人的连接，以实现对物品和过程的智能化感知、管理、控制和识别；在楼宇智能化系统中具有广泛使用的前景。

一、基本概念

1、 物联网技术

物联网的最初是叫做传感网，1999年开始出现了物联网这个概念，2005年得到普及，2009年开始了大发展。物联网就是人与物、物与物直接相互连接传递信息与控制的网络，其本质还是一种互联网。这有两层含义：第一，物联网技术的基础和核心内容仍然是互联网技术，是在互联网基础上的延伸和扩展的一种网络技术；第二，其用户端扩展和延伸到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。物联网被誉为 相继计算机、互联网与移动通信网络之后的有一次信息产业的浪 潮，互联网只是将计算机连接起来网络化，而物联网则是能够将世界上的一切事物都连接起来形成无奇不有的庞大网络。物联网（The Internet of things ）的准确定义是：通过射频识别（rfid） 、红外感应器、全球定位 系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与 互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、 跟踪、监控和管理的一种网络概念。比如超市收银台所用的结账系统、各种监控系统、还有各大银行所 提供的刷卡服务和 atm 自动取款服务以及现在被广泛应用的 gps（global positioning system）全球定位系统等等。

物联网技术是一种对传统思维的突破。过去物理设施和网络设施是分开的，机场、公路、房屋建筑物等等实体的世间万物是一路，而数据、宽带等等虚拟的“互联网”是一路。在“物联网”时代，就是将“现实的世间万物” 和 “虚拟的互联网”整合在一起，成为一个统一的网络。全球全世界的运转将会以此为基础，无论是经济管理、生产运行、社会管理，乃至个人生活都将运用到物联网技术。

与其它国家相比，我国的技术研发水平处于世界前列，有着重大的影响力和发展优势。经过了近十几年的努力发展，已经初步形成了现在物联网的体系。物联网在中国迅速崛起主要由于我国在物联网方面的几大优势。第一，我国早在1999年就启动了物联网核心传感物联网技术网技术研究，研发水平处于世界前列；第二，在世界传感网领域，我国是标准主导国之一，专利拥有量高；第三，我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一；第四，我国无线通信网络和宽带覆盖率高，为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持；第五，我国已经成为世界第二大经济体，有较为雄厚的经济实力支持物联网发展。

物联网在中国高校的研究，当前的聚焦点在南京邮电大学。作为“感知中国”的中心，无锡市2009年9月与北京邮电大学就传感网技术研究和产业发展签署合作协议，标志中国“物联网”进入实际建设阶段。协议声明，无锡市将与北京邮电大学合作建设研究院，内容主要围绕传感网，涉及光通信、无线通信、计算机控制、多媒体、网络、软件、电子、自动化等技术领域，此外，相关的应用技术研究、科研成果转化和产业化推广工作也同时纳入议程。

为积极参与“感知中国”中心及物联网建设的科技创新和成果转化工作，保持、扩大学校在物联网研究领域的优势，2009年9月10日，全国高校首家物联网研究院在南京邮电大学正式成立。在实验室，一些“物联网”产品已经初见雏形。此外，南邮还有系列举措推进物联网建设的研究：设立物联网专项科研项目，鼓励教师积极参与物联网建设的研究；启动“智慧南邮”平台建设，在校园内建设物联网示范区等。

2、基于物联网技术的小型采集设备

小型采集设备是采集数据的一种小型设备。数据采集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号，送到上位机中进行分析，处理。小型采集设备是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的数据采集系统。

基于物联网技术的小型采集设备是一套集智能传感终端、智能控制终端、信息传递终端、用户存储管理、智能组网技术、智能服务发现技术、数据融合算法等模块与一体的复杂设备。

3、楼宇综合管理系统

近年来国内高层建筑不断兴建，它的特点是高度高、层数多、体量大。面积可达几万平方米到几十万平方米。这些建筑都是一个个庞然大物，高高的耸立在地面上，这是它的外观，而随之带来的内部的建筑设备也是大量的。为了提高设备利用率，合理地使用能源，加强对建筑设备状态的监视等，楼宇综合管理系统也就应运而生。

楼宇综合管理系统是智能建筑的重要组成部分之一。楼宇综合管理系统是对建筑物（群）内设备与建筑环境的全面监控与管理，为建筑的使用者营造一个舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境，并通过优化设备运行与管理，降低运营费用。楼宇综合管理系统涉及建筑的电力、照明、空调、通风、给排水、防灾、安全防范、车库管理等设备与系统，是智能建筑中涉及面最广、设计任务和工程施工量最大的系统，它的设计水平和工程建设质量对智能建筑功能的实现有直接的影响。

智能楼宇综合管理系统是以实现各专业子系统之间的信息资源的共享与管理、各子系统的互操作和快速响应与联动控制，以达到自动化监视与控制的目的。它追求的目标是：信息资源的共享与管理、提高工作效率和提供舒适的工作环境、采用“分散控制、集中管理”的模式，尽可能地减少管理人员和节约能源、能适应环境的变化和工作性质的多样化及复杂性和应付突发事件的发生。

根据智能建筑的特点和业主对楼宇智能化系统工程的实际功能需求，必须在智能建筑硬件设备的基础上建立一个具有高度开放性、兼容性、便利性于一体的楼宇综合管理系统。进而才能提高系统管理和维护的自动化水平和协调运行能力，真正实现功能集成、网络集成和软件界面集成的设计目标，为智能建筑提供了高效、快捷的超值服务和管理。

二、物联网的应用

物联网与其说是网络， 不如说是应用。对物联网的定义、内涵及特征的梳理让我们认识到， 物联网是一整套立体的、丰富的、适应性很强的概念体系。在推进物联网发展的时候， 需要依据不同时期不同的出发点， 规划一条既符合科技创新规律， 又适应我国工业、信息通信业当前发展水平和一个时期的发展潜力， 并有利于在激烈的国际竞争中快速建立起竞争优势的发展道路， 以更好地满足经济社会发展对物联网的总体需求。

1 物联网在智能城市中的应用

国内的一些地方已经开始对物联网进行了应用性开发， 运用物联网技术， 上海移动已为多个行业客户度身打造了集数据采集、传输、处理和业务管理于一体的整套无线综合应用解决方案。最新数据显示，上海移动目前已将超过10 万个芯片装载在出租车、公交车上， 形式多样的物联网应用在各行各业大显神通， 确保城市的有序运作。在上海世博会期间，车务通 全面运用于上海公共交通系统， 以最先进的技术保障世博园区周边大流量交通的顺畅；面向物流企业运输管理的“e物流”，将为用户提供实时准确的货况信息、车辆跟踪定位、运输路径选择、物流网络设计与优化等服务，大大提升物流企业综合竞争能力。

2 物联网在能源管理与公共事业中的应用

预计到2020 年， 中国将成为世界上最大的能源消费国。由于电网系统效率低下， 发电和输电过程中浪费非常严重。现在， 我们可以利用高科技对事物有更透彻的感知和度量， 不管是安装在室内的计量器还是发电厂里的涡轮。所有这些感知和度量支持我们更好的收集信息和数据， 透过先进的分析工具产生智能洞察， 再以此实时地做出更好的决策。仪表管理技术的进步使个人和企业可以选择使用能源的方式和时间， 这就为使用风能和太阳能等利于环保的能源奠定了基础。对于电力提供商而言， 智慧的电力意味着更高的电力的可靠性和电力质量， 更短的停电恢复时间， 进而实现更高生产率和对电力潜在障碍的防护， 从而更精确地预测需替换的资产设备及支出。智能电表与停电智能管理已经应用。

3 物联网在交通管理中的应用

交通规划者已开始努力促成多个系统的集成， 并在各种交通类型、多个城市甚至国家或地区之间整合费用和服务。智慧的交通系统可以缩短人们的空间距离，（提高生产效率、降低旅程时间和加速突发事件交通工具的响应速度） ，也可保护环境（如改善空气质量、降低噪音污染、延长资产生命周期、保护古迹、景点、住宅） 。

4 物联网在物流业中的应用

物流供应链， 中国物流成本所占GDP百分比一直都高于发达国家， 这反映出供应链运营效率低下的体制性问题。仅以2006 年为例， 中国物流成本占整个GDP的18%，而日本为11%，美国为8%，欧盟仅为7%。在这18%中，运输成本总计超过55%，而存储成本达30%。法规、基础设施和运营等三大瓶颈是中国供应链低效的深层原因， 这不仅削弱了中国企业的竞争力， 也会妨碍内部货物流以及国内需求的扩大。智慧的供应链将促使物理网络和数字网络融合， 将先进的传感器、软件及相关知识整合到系统中。智慧的供应链的价值在于我们可以从各种数据中抽取有价值的信息。包括基于地理空间或位置的信息、关于产品属性的信息、产品流程、条件、供应链关键业绩指标等， 以及数据流的速度。智慧的供应链可以满足21世纪的需求， 它可以提高效率（如动态供求均衡、预测事件检测和解决、旨在降低库存的库存水平和产品位置高度可视性） 、降低风险（ 例如降低污染和召回事件的发生频率及其影响、减少产品责任保金、减少伪劣消费产品），也能减少供应链的环境保护压力（如降低能源和资源消耗、减少污染物排放） 。

5 物联网在通信行业的应用

通信行业，在“2009年中国国际信息通信展览会”上，中国移动展出了手机支付，这就是典型的物联网概念应用。手机支付实际上主要是手机SIM 卡的更换，由普通SIM 卡更换为RFID-SIM卡，而不需要对手机进行更换。

用户在消费时，只需要将手机从接收器上轻轻一扫，就可以方便进行各种购物，以及获得详细的费用清单。中国电信一直在推介自己的全球眼技术， 其实就是远程监控的物联网应用。比如上海海关都采用中国电信的远程监控系统， 通过画面可以对货物进行通关检查， 也减少人力。中国联通日前在上海推出了公交卡手机，通过刷手机可以实现公交车票支付，这些都是典型的应用。

在“物联网”普及以后，用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。物联网的推广将会成为推进经济发展的又一个驱动器，为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。

按照目前对物联网的需求，在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签， 这将大大推进信息技术元件的生产，同时增加大量的就业机会。

其它如医疗、城市建设、精细农业等也已展开应用。

要建立一个有效的物联网，有两个重要因素。一是规模性，只有具备了规模， 才能使物品的智能发挥作用。一个城市有100万辆汽车，如果我们只在1万辆汽车上装上智能系统，就不可能形成一个智能交通系统；二是流动性，物品通常都不是静止的，而是处于运动的状态，必须保持物品在运动状态，甚至高速运动状态下都能随时实现对话。

物联网在各个领域的应用现状和未来的发展状况表明， 各个行业对于物联网的需求程度不一， 侧重点更是千差万别。基于目前物联网技术的发展状况， 可以预见， 物联网正在快速地走进人们的生活， 它的实际应用将分以下三个步骤实现： 实现物体的自我感知功能； 物与物之间相互联系， 交换信息； 系统通过分析物联节点的信息， 做出最优化的调整策略， 控制整个系统超优化方向做出改变。

目前物联网的发展正处起步阶段， 仍然面临技术完备性不足、产品成熟度低、成本偏高等诸多制约因素， 但目前良好的外部环境， 将有利于这些问题的解决。相信在不久的将来我们一定会看到一个充满生机与活力的物联网。

三、基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用能够解决的问题

基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用能够解决的问题，是针对楼宇内的各个业务系统的监控对象、运行参数等实现无线数据采集的智能楼宇数据采集。主要有：

一、布线成本高：楼宇内的布线是相当多的，不仅多而且布线也相当复杂，成本就更高了。据统计，一个工程的百分之六十左右的费用将会应用于线路的铺设上，这对工程建设来讲是一笔相当大的费用，线路的铺设主要包括光线、双绞线、同轴电缆等；此外对于楼宇综合布线中存在的重复布线不但增加不必要的成本，也会降低安全可靠系数。

二、灵活性差：布线是在工程施工初期进行的，然而，一旦布线完成之后很难再次修改或添加。例如当初只考虑控制信号传输，可能只需要双绞线就可以了，但是随着信息数据的不断增多，双绞线的传输能力已经不能够满足大量数据的传输，这就需要对楼宇内的线路进行更新，重新布置光缆。

三、标准不统一，由于现在生产智能楼宇设备的厂家越来越多，生产出的产品质量也参次不齐，最终会导致不同厂家的产品无法共用，然而，在具体施工时有的厂家提供的产品很好用，而有的厂家提供的产品又很难满足用户的需求，这将增加施工难度。

四、施工周期长，智能楼宇的布线周期长，布线时间需要一直跟踪楼宇的建设，从施工初期到施工结束；这将会浪费巨大的人力物力，由于长时间的跟踪布线，容易使得布线出现疏漏和布线错误，这会对工程施工带来影响。

基于物联网技术的小型采集设备的出现就是要解决以上四个大问题，通过对楼宇内的各个业务系统的监控对象、运行参数等实现无线数据采集，来对楼宇进行综合管理。因此，基于物联网技术的小型采集设备将会得到广发的应用，它也是楼宇综合管理系统的发展方向。以本项目的技术为基础，依托移动的无线网络，可以将应用范围扩展到多种与人类活动与环境密切相关的领域中，如环境监测、森林防火，施工安全等领域；在获得可观的经济效益的同时，也会带来巨大的社会效益，所以，基于物联网技术的小型采集设备在不久的将来会得到普及。

四、楼宇综合管理系统的发展现状

随着上世纪九十年代，智能楼宇的理念进入我国，并逐渐影响着我国的建筑行业，使得楼宇逐渐趋于智能化，到本世纪初，随着中国各地高楼大厦的涌现，智能楼宇已经得到了人们的普遍认可和广泛使用；这就要求作为智能建筑管理的核心--楼宇综合管理系统，必须快速的发展。

传统的基于现场总线的楼宇综合管理系统存在着成本高、维护难、扩展难等不足。网线通信技术能够较好地解决上述问题，具有成本低廉、方便灵活、宽带高等特点。因此，基于物联网技术的小型设备将会得到广泛的应用，它也是楼宇综合管理系统的发展方向。

目前，楼宇综合管理系统的应用主要集中在建筑公共资源上，主要包括供配电、照明、空调、冷热源、给排水、电梯自控、安防与消防、综合保安、车库管理、自动抄表等子系统。然而，随着无线网络技术应用的不断深入，安全、便捷、舒适、节能的工作生活环境的内涵不断丰富，随着物联网技术的小型采集设备研究的进一步深入，研究范围也将进一步扩展，将扩展到环境保护和家庭生活空间。

现阶段，我国楼宇综合管理系统还存在着很多问题，如子系统众多设备鱼龙混杂、接口和通信标准缺失、模拟系统任占主流、缺乏专业的管理系统开发商等。

1、管理子系统众多设备鱼龙混杂：

通常的楼宇自动化包含的子系统包括很多，如综合布线系统、电力供应与管理系统、照明控制与管理系统、空调系统的检测与控制系统、给排水系统的检测与控制系统、停车场管理系统、消防与安防管理系统和物业管理系统等等。对这些系统进行集成、信息采集，并对每个管理系统进行深入的了解，掌握各管理子系统的工作流程。在这些子系统中，每种设备的类型都有可能出自不同的厂家，其产品成熟度，功能接口都无法统一，往往在对接协议的获取过程中严重影响工程商和客户的协议对接的准确性，这将会导致对接的不完整性。

2、接口与通信标准缺失：

智能楼宇的管理系统标准有很多，且每个子系统都有不少标准，但一般都是功能描述和验收类的标准，缺少接口类和子系统间的通讯标准。目前，还没有官方规定的接口标准；因为没有接口标准，就无法达到统一管理各个子系统的要求，这就严重影响智能建筑的总体运行。接口与通信标准的缺少，严重影响着楼宇的综合管理。

3、缺乏专业的管理系统开发商：

楼宇管理涉及的管理子系统比较多，这就对管理系统提出了更高的要求，综合管理系统需要高度抽象的框架、较强的接入能力和多样化的展示能力。目前，我国的楼宇综合管理系统的提供商主要有两大类：国外的专业管理系统厂家和国内的管理系统厂家，由此可见，我国要加强对小型采集设备的开发，加强对楼宇综合管理。

随着楼宇综合管理系统的发展与物联网技术的普及，传统的3A说法将慢慢退去，系统将趋于统一，OAS、CAS、BAS之间的界限将更加的模糊，到最后将不再有这些区分，系统集成将更加简便，楼宇综合管理系统的成本也将进一步下降。

基于物联网技术的小型采集设备不但要体现方便易用这个特性，更要体现各子系统接口的标准统一。不同的厂商按照统一的接口标准可以自由开发具体功能，例如一个用户组建了A厂商的楼宇综合管理系统，但该用户一年后看上了B厂商的楼宇综合管理系统，然而，这个用户只需要购买他所看重的那个楼控产品，打开电源，则该产品就能通过采集设备接入到现有的物联网中，正常执行其功能。

五、基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用详细技术内容

基于物联网技术的小型采集设备是一套集智能传感终端、智能控制终端、信息传递终端、用户存储管理、智能组网技术、智能服务发现技术、数据融合算法等模块与一体的复杂设备。该设备不但具备基于物联网技术的智能楼宇采集系统的先进性，更体现着智能楼宇系统的标准化程度，所以，该设备将成为智能楼宇采集系统中的核心。

本项目将围绕着物联网在楼宇系统的特性，并主要针对数据采集、传输、加密三个方面：一是数据采集，实现多种楼宇数据到数据采集设备之间的链接和传输；二是数据传输，通过数据采集设备和楼宇管理中心数据服务器发送采集数据；三是数据在传输过程中的安全性。

1、数据采集技术

计算机处理的是数字量，而外部的信息大部分是连续变化的物理量，我们就必须把这些物理量转化成数据量传输到计算机中，因为计算机只能识别二进制的数字量。然而，数据采集技术主要就是对这些物理量进行采集并处理成数字量；例如温度、压力、速度，要将这些信息送入到计算机中进行处理，就必须先把这些连续的物理量，进行转化，转化成数据量，导入到计算机中。计算机是数据采集的核心，完成对整个采集过程的控制、对采集的数据进行处理。

在楼宇通讯中，数据采集技术就显得尤为重要。；楼宇自控通讯协议符合国家相关行业的通讯标准协议，符合国家通讯标准协议是；楼宇自控通讯的先决条件，这样楼宇的信息才能正常通讯。然而，根据楼宇自控系统接口特点，采集设备与前端设备之间采用标准的Modbus、OPC或BacentIP协议，传输方式以zigbee或rfid技术为主，根据现场实际情况两种传输方式可以组合使用。

2、数据传输技术

数据的传输技术，楼宇内网络硬件资源丰富，几乎覆盖到每一栋建筑，可以利用以太网或wifit等方式传输数据，可以降低数据传输成本，提高数据传输的稳定性，因此，数据传输以太网为主。部分前端设备受环境限制，选用无线网络将采集数据上传到监管平台数据服务器。

无论采集哪种无线组网方式能减少布线、施工的工作量。具有以下几个优点：

一、成本低：物联网技术，一般是在“物”里嵌入智能芯片，采用嵌入式处理器和存储器，就单个节点而言，硬件成本相对而言是比较低的。采用开放的简化Zigbee协议栈，工作在2.4GHz免执照的ISN频段。

二、组网能力强：数据的传输技术必须支持树状、星状、网状等多种组网方式，网络的布设和展开无需依赖任何预设的网络设施，节点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为，节点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。

三、对等网络多冗余、可靠性高：在数据传输中，所有节点地位平等，是一个对等式网络。节点可以随时加入或高开网路，任何节点的故障不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性。

四、多条路由：在数据传输过程中，节点通信能力有限，覆盖范围只有几十米到上百米，节点只能与它的邻居直接通信，如果希望与其射频覆盖范围之外的节点进行通信，则需要通过中间节点进行连接。

3、数据安全性

后端管理系统采用一体化采集技术，为了保证数据在采集、传输过程中的安全性和可靠性，主要会采取以下几个策略：

一、采集设备在连接至客户端，需要经过身份验证过程才可以进行采集设备注册，网络传输数据包经过高度加密，这样可以保证传输过程中数据不会被第三方所窃取，保证数据在传输过程中的安全性。

二、数据中心客户端以及监管平台都具有报警的功能，这样可以对采集设备状态、采集点数据质量码进行报警。维护人员可针对报警类型进行有效的分段判断，从而快速定位故障环节，且可进行远程故障排查功能。

三、采集设备内置大容量CF卡及存储数据库，采集设备与数据中心连接断开后，可以保存至少一个月内的所有采集数据，从而实现数据中心端的数据完整性。当采集设备与数据中心进行重新连接时，将会主动对断线期间的数据进行历史恢复，同时，支持对指定时间段历史数据人工恢复功能。

物联网技术的引入，将使楼宇智能化系统发生根本性变化，主要表现有如下几个方面：

一、由物联网这个名字就不难得出，物联网技术使得管控对象的“物”本身更加智能化，“物”的内部被植入智能芯片，使其功能发生巨大的变化，使其具备着前所未有的感知功能。这些“物”有普通的传感器智能接收信息，它会对信息进行简单的交换，而带有智能芯片的传感器可以对信息进行一定的运算处理功能，接收信息，并进行一些简单的动作，这在机器人身上得到了很好的体现。

二、任何作为“物”的对象都可以作为管控的目标，大多数都以“RFD”作为基本技术支撑，任何物、动植物、人在理论上都可以根据自身的需要，通过植入智能芯片就可以作为物联网的组成部分之一。

三、充分发挥物联网开放性的技术特点，传统的楼宇智能化系统是自成一体的独立式封闭式的系统，而采用物联网技术是开放式的，具有无限扩展性和联通性的特点，将物联网技术引用到智能楼宇中，这样在世界上具备互联网接入条件的任何一个地点，都可以与自己的物联网进行连接，实现信息交换和控制等功能。

四、使得工程建设更加简易，物联网采用互联网技术与物相连，而互联网技术已经很成熟，应用最为广泛的网络技术，其底层连接方式灵活多样，然而，各家厂商的不同产品只要遵循共同的标准即可实现互联互通；最高层的应用也层出不穷，开发人员具备较为成熟的技术，能够开发出使终端用户享受便利的应用软件。

六、主要技术创新点分析

物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用还不够健全，这就需要相关人员对物联网技术的小型采集设备进行技术创新，提高物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用率。

一、作为管控对象的采集设备本身更加智能化。采集设备内都被植入智能芯片，当植入智能芯片将会使其功能发生巨大改变，会具备前所未有的感知功能。如普通的传感器能够接受信息，并对信息进行简单的变换，而带智能芯片的传感器，能够对信息进行复杂的计算处理，并自行进行一些处理动作。

二、将服务发现机制运用于智能楼宇系统中，从而使得智能楼宇系统具备了“即插即用功能实现”的接口，在一定程度上统一了智能楼宇设备接入接口，这样方便了后续功能的扩展。

三、工程建设更加简易，充分发挥物联网开放的基本特点，传统的楼宇智能化系统是自成一体的独立封闭的系统，然而，物联网是开放性的，具有无限扩展性和连通性。采用物联网这一技术，可以在世界上具备互联网接入条件的任何地点，与自己的物联网进行相连，及时实现信息交互功能。

七、基于物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用能带来的效益

根据对物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用的实例调查发现，物联网技术的小型采集设备已在山西移动楼宇监控系统中进行了应用，该设备的主要作用是将实时采集到的楼宇各业务数据传到监控平台上，实施对数据的透明监控，管理人员随时可以监测到自己所需要的数据，同时可以了解所有设备的使用情况及各类报警信息的处理情况，这样讲不在需要对数据进行繁琐的统计。

（一）、经济效益：在未来几年，物联网技术将得到广泛的应用，物联网规模将在整个产业突破一万亿人民币，而智能楼宇领域至少占据百分之二十。山西移动公司今年6月份之前已经投入300万元人民币，用于本项目的开发以及市场开拓；并计划在未来3年时间收回全部投资并取得较好的经济效益。

（二）物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中应用的社会效益越来越明显，本项目涉及到的学科比较多，能够带动多种行业的发展，尤其是计算机、自动化、工程管理等专业，这样必然会增加我国的就业率，以缓解就业问题，保证社会的和谐稳定；本项目还可以扩展到多个行业，可以提高我国现代化的建设，能够减少事故的发生率，保证人身安全。

（三）从能源角度来看，本项目所用原料与设备均符合国家环境要求，废弃物的处理按国家统一标准执行。本着建立持续、高效、循环采用新工艺、新技术，尽量减少进入开发及今后应用过程中的物质与能量流量，从而减少废弃物的产生和排放。对于成本的核算，引入电算化和内部网等电子网络工具。

（四）从环境角度来看，本项目在开发和管理中始终积极贯彻“保护环境、协调发展、遵守纪律、循环经济、污染预防、人类健康、绿色家园”的环境方针，积极进行环境保护。本项目的后期应用可能扩展到环境监测、森林防火、施工安全等多种与人类环境密切相关的领域中，一方面可以向人类反映出环境的改变，另一方面也可以为人类提供优化环境的依据，物联网技术将在环境方面得到广泛的应用。

结束语

随着时代的发展，物联网技术将会得到广泛的应用，虽然目前物联网技术还不够十分成熟，仍处于摸索的阶段，但随着计算机技术和互联网技术的迅速发展，在智能楼宇系统中采用物联网技术将是未来楼宇建设的发展趋势；物联网技术的小型采集设备在楼宇综合管理系统中的应用将得到广泛的使用和完善。基于物联网技术的智能楼宇系统，其楼宇的安全性和功能性得到很大的提升。物联网技术在国家的大力推动下发展迅速，而且在各行各业得到了应用。智能楼宇在近些年来得以较快发展。物联网技术与智能楼宇的结合，必定将加快智能楼宇的发展，同时也推动物联网技术本身的进步。

参考文献

[1] 马一丁.透过应用看物联网发展前景[J].中国电子商情（基础电子），2010（Z1）.