物联网的技术标准和结构

物联网0156

物联网的技术标准和结构,第1张

1 物联网的标准体系

2 急需的物联网总体标准

3 传感器标准

4 传感器标准

5 传感器标准进展情况

6 传感器标准体系框架

认知感知层

1.感知层的概念

物联网层次结构分为三层,分别为感知层、网络层、应用层。感知层位于最 底层,它是物联网的核心,其功能为“感知”,即通过传感网络获取环境信息。 感知层是物联网的核心,是信息采集的关键部分。

2.感知层的应用

感知层包括二维码标签及识读器、RFID 标签及读写器、摄像头、GPS 导航、 各种功能传感器、M2M 终端、传感器网关等,主要功能是识别物体、采集信息, 与人体结构中皮肤和五官的作用类似。

3.感知层的关键技术

(1) 传感器:传感器是物联网中获得信息的主要设备,它利用各种机制把被 测量转换为电信号,然后由相应信号处理装置进行处理,并产生响应动作。 (2)RFID:它的全称为 Radio Frequency Identification,即射频识别, 又称为电子标签。RFID 是一种非接触式的自动识别技术,可以通过无线电讯号 识别特定目标并读写相关数据。它主要用来为物联网中的各物品建立唯一的身份 标示。

(3)无线传感网络:它的英文名称为 Wireless Sensor Network,简称 WSN。 传感器网络是一种由传感器节点组成网络,其中每个传感器节点都具有传感器、 微处理器和通信单元。节点间通过通信网络组成传感器网络,共同协作来感知和 采集环境或物体的准确信息。它是目前发展迅速,应用最广的传感器网络。

认知网络层

1 网络层的概念

网络层位于物联网三层结构中的第二层,它功能是通过通信网络进行信息传 输。网络层作为纽带连接着感知层和应用层,它由各种私有网络、互联网、有线 和无线通信网等组成,相当于人的神经中枢系统,负责将感知层获取的信息,安 全可靠地传输到应用层,然后根据不同的应用需求进行信息处理。

2 网络层的组成

物联网网络层包含接入网和传输网,分别实现接入功能和传输功能。传输网 由公网与专网组成,典型传输网络包括电信网、广电网、互联网。接入网包括光 纤接入、无线接入、以太网接入、卫星接入等各类接入方式,实现底层的传感器 网络、RFID 网络最后一公里的接入。

3 网络层的主要技术

物联网用到的通信技术主要包括 3G/4G 通信、IPv6、WI-FI 和 WIMAX、蓝牙、 ZigBee 自组网技术等。正在向更快的传输速率,更宽的传输宽带、更高的频谱 利用率、更智能化的接入和网络管理发展。

认知应用层

1 应用层的概念

应用层位于物联网三层结构中的最顶层,它的功能是通过云计算等计算平台 进行信息处理。应用层与最低端的感知层一起,是物联网的显著特征和核心所在, 应用层可以对感知层采集数据进行计算、处理和知识挖掘,从而实现对物理世界 的实时控制、精确管理和科学决策。

2 应用层的技术

(1)物联网应用:它是用户直接使用的各种应用,通常用应用软件的形式 表现。如智能操控、安防、电力抄表、远程医疗、智能农业等。

(2)物联网中间件:物联网中间件是一种独立的系统软件或服务程序,将 各种可以公用的能力进行统一封装,提供给物联网应用使用。

(3)云计算:它对物联网海量数据的存储和分析。根据服务类型不同将云 计算分为:基础架构即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)、服务和软件即服务(SaaS)。

3 应用层与其他两层的关系 感知层将采集到的数据通过网络层传递给应用层,应用层将接收到的数据进 行分析管理,再将这些数据根据各行各业的应用做出反应处理。例如,在智能电 网中的远程电力抄表应用:安置于用户家中的读表器上显示感知层中的传感器采 集到的数据,通过网络层将数据发送并汇总到发电厂的处理器上,该处理器及其 对应工作就属于应用层,它将完成对用户用电信息的分析,并自动采取相关措施。

物联网从提出到发展到进来也已经有了十多年,另外从零星的设备接入,到现在的万物互联,涉及的领域非常广泛。

一、智慧物流

1、仓库储存:通常采用基于LORA、NB-LOT等传输网络的物联网仓库管理信息系统,完成收货入库、盘点调拨、拣货出库以及整个系统的数据查询、备份、统计、报表生产及报表管理等任务。

2、运输监测:实时监测货物运输中的车辆行驶情况以及货物运输情况,包括货物位置、状态环境以及车辆的油耗、油量、车速及刹车次数等驾驶行为。

3、智能快递柜:将云计算和物联网等技术结合,实现快件存取和后台中心数据处理,通过RFID或摄像头实时采集、监测货物收发等数据。

二、智能交通

1、智能公交车:结合公交车辆的运行特点, 建设公交智能调度系统, 对线路、车辆进行规划调度, 实现智能排班。

2、共享单车:运用带有GPS 或NB-IoT 模块的智能锁, 通过APP 相连, 实现精准定位、实时掌控车辆状态等。

3、汽车联网:利用先进的传感器及控制技术等实现自动驾驶或智能驾驶, 实时监控车辆运行状态, 降低交通事故发生率。

4、智慧停车:通过安装地磁感应, 连接进入停车场的智能手机, 实现停车自动导航、在线查询车位等功能。

5、智能红绿灯:依据车流量, 行人及天气等情况, 动态调控灯信号, 来控制车流, 提高道路承载力。

6、汽车电子标识:采用RFID技术, 实现对车辆身份的精准识别、车辆信息的动态采集等功能。

7、充电桩:通过物联网设备, 实现充电桩定位、充放电控制、状态监测及统一管理等功能。

8、高速无感收费:通过摄像头识别车牌信息, 根据路径信息进行收费, 提高通行效率、缩短车辆等候时间等。

三、智能安防

1、门禁系统:主要以感应卡式,指纹,虹膜以及面 部识别等为主,有安全、便捷和高效 的特点,能联动视频抓拍、远程开门、手机位置探测及轨迹分析等。

2、报警系统:主要通过报警主机进行报警,同时,部分研发厂商会将语音模块以及网络控制模块置于报警主机中,缩短报警反映时间。

3、监控系统:主要以视频为主,分为警用和民用市场 。通过视频实时监控,使用摄像头进行抓拍 记录,将视频和进行数据存储和分析, 实时监测、确保安全。

四、智慧能源

1、智能水表:可利用先进的NB-loT技术,远程采集用水量, 以及提供用水提醒等服务。

2、智能电表:自动化信息化的新型电表, 具有远程监测用电情况, 并及时反馈等功能。

3、智能燃气表:通过网络技术, 将用气量传输到燃气集团,无需入户抄表,且能显示燃气用量及用气时间等数据。

4、智慧路灯:通过搭载传感器等设备, 实现远程照明控制以及故障自动报警等功能。

五、智能医疗

1、医疗可穿戴:通过传感器采集人体及周边环境的参数, 经传输网络,传到云端,数据处理后,反馈给用户。

2、数字化医院:将传统的医疗设备进行数字化改造,实现了数字化设备远程管理、远程监控以及电子病历查阅等功能。

六、智慧建筑

物联网应用于建筑领域,主要体现在用电照明、消防监测以及楼宇控制等。

七、智能制造

主要体现在数字化以及智能化的工厂改造上,包括工厂机械设备监控和工厂的环境监控。

八、智能家居

1、单品连接:这个阶段是将各个产品通过传输网络,如WiFi、蓝牙、ZigBee等进行连接,对每个单品单独控制。

2、物物联动:目前,各个智能家居企业将自家的所有产品进行联网、系统集成,使得各产品间能联动控制,但不同的企业单品还不能联动。

3、平台集成:这是智能家居发展的最终阶段,根据统一的标准,使各企业单品能相互兼容,目前还没有发展到这个阶段。

九、智能零售

1、自动售货机:自动售货机也叫无人售货机,分为单品售货机和多品售货机,通过物联网卡平台进行数据传输,客户验证,购物车提交,到扣款回执。

2、无人便利店:采用RFID技术,用户仅需扫码开门,便可进行商品选购,关门之后系统会自动识别所选商品,并自动完成扣款结算。

十、智慧农业

智慧农业指的是利用物联网、人工智能、大数据等现代信息技术与农业进行深度融合,实现农业生产全过程的信息感知、精准管理和智 能控制的一种全新的农业生产方式,可实现农业可视化诊断、远程控制以及灾害预警等功能。

来源:物联网在现实生活中的应用场景

浅析物联网在智能家居中的应用

摘要:众所周知, 物联网是新一代信息技术的重要组成部分, 在当今社会以及未来社会

发挥着巨大的作用,而且其应用方面也越来越广阔。虽然当前的物联网技术还不是很成熟,

但是在某些领域方面的研究还是比较靠前的, 比如家居方面。 所以本次选取了物联网在智能

家居中的应用这一话题。 在论文中, 会首先介绍物联网的相关内容, 包括对物联网的认识以

及物联网的作用, 然后介绍物联网是如何在智能家居中应用的还有目前大家对智能家居的评

价,最后我们会展望一下智能家居的未来发展状况以及目前我们可以做的一些相应改变。

关键词:物联网、技术框架、智能家居、发展前景

一 、 对 物 联 网 的 认 识

物联网是新一代信息技术的重要组成部分, 是一个基于互联网、 传统电信网等信息承载

体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、

自治终端互联化和普适服务智能化 3 个重要特征。其英文名称是“ The Internet of things ”。

由此,顾名思义, “物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心

和基础仍然是互联网, 是在互联网基础上的延伸和扩展的网络; 第二,其用户端延伸和扩展

到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别

(RFID)、红外感应器、全球定位系统、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,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管

理的一种网络。

从技术架构上来看, 物联网分为三层: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, 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,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,实现物联网的智能应用。

同时我们也应该注意到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。 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。

二 、 物 联 网 的 作 用

从上文我们对物联网的认识, 物联网可以实现物物相通。 但是除此之外, 物联网还有其

他的作用:

1、除了实现人与人之间的相互交换信息和通信之外,还可以实现人与物、物与物之间

进行信息交换和通信。当然,这里人还是主体。因为,物与物之间进行信息交换和通信的目

的,还是要为人服务、为人所用。

2、除了实现信息的交换与通信的目的,还可以通过安装信息传感设备,如射频识别装

置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等,将所有的物品都与网络连接在一起,方便

识别和管理。

由以上我们可以总结对物联网的一个大概认识: 物联网是一项利用传感器的连接来实现

物物相通的网络, 在这个网络之中可以实现信息的交换与分析; 同时在这个网络中还能实现

对物体的智能控制,以此来满足对大众的相应需求。

三 、 物 联 网 在 智 能 家 居 中 应 用 情 况 分 析

41 对智能家居的相关认识

智能家居, 或称智能住宅。首先,它需要在一个家庭中建立一个通讯网络, 为家庭信息

提供必要的通路, 在家庭网络操作系统的控制下, 通过相应的硬件和执行机构, 实现对连入

家庭网络的所有家电和设备的控制和监测; 其次,它们都要通过一定的媒介, 构成与外界的

通讯通道, 以实现与家庭以外的世界沟通信息,满足远程控制、监测和交换信息的需求,其

最终目的都是满足人们在家庭中对安全、舒适、方便地工作和生活的需求。

42 智能家居的主要功能

(1)安全防护及消防报警自动化

安全防护及消防报警自动化是智能家居的最基本的一项功能, 由于人们对自身及财产的

安全更加重视,选择智能化家居的一个基本出发点是家庭保安和灾害报警自动化。

(2)家电设施智能化

家电设施智能化是智能家居的一个重要组成部分。 智能家居的一个显著特点就是它能根

据住户的要求对家电和家用电气设施灵活方便地实现智能控制, 更大程度地把住户从家务劳

动中解放出来。随着社会的发展和技术的进步,家电设施智能化还会出现更多更新的应用。

(3)物业管理自动化

通过与小区智能系统联网,住户可对用水、用电、用气以及电话、网络等的使用情况进

行监视。 一是实现各种费用的自动计量, 减少物业管理工作量; 二是方便用户对费用进行自

我控制, 避免费用严重超支; 三是可及时发现并避免电话或其他资源被盗用。 物业管理自动

化是小区智能化的一种标志。

(4)信息和通讯自动化

一般的通讯自动化只是通过电话实现简单的电话自动录音、 传真自动接收或回复; 而通

讯智能化可将家中异常情况通过电话自动拨打 110、119 报警电话或主人的办公电话、手机

等通讯工具。 智能家居的通讯信息自动化的内容将更加广泛。 如将住户的个人电脑连入局域

网、互联网,充分利用计算机网络资源,实现从社区信息服务、物业管理服务、网上资料查

询、网上商务等各种互联网功能。在条件具备的情况下,还可实现远程医疗、远程教学、咨

询预约等功能。

(5)各种设备之间的协同工作

智能家居系统可以提供更丰富的系统关联功能。 例如,当您准备看电视时, 客厅灯光自

动调到您喜欢的亮度 (通过调光控制模块实现) 、窗帘自动拉上 (通过窗帘控制模块实现) 、

电视机打开并调整到您最喜欢的频道,等等。

(6)环境与节能

智能家居能监视室内的温度、 湿度、 亮度等环境状态值, 并根据住户的习惯进行调节控

制,它在一定程度上既能使生活空间更加舒适,又能节约能源。不仅如此, 通过对家电的智

能控制还可实现对水、煤气等资源的节约。

43 智能家居的组成

学术界对智能家居的组成没有定论, 综合各种观点, 一个完整的智能家居系统除了具有

各种功能的信息电器外,还必须包括以下几个模块:

(1)信息处理模块

为了使相互独立的信息家电可以实现信息共享与协同工作, 智能家居系统中必须具有专

门的信息处理模块。 它的功能主要是收集家庭中各个家电的工作状态和服务请求, 对各种数

据进行实时处理,并将结果送入功能驱动模块。

(2)通信模块

如果说信息处理模块是智能家居系统的大脑,那么通信模块就是实现信息传导的神经。

根据家庭组网的特点,通信模块常利用已有的布线(如电力载波),或者采用无线传输(如

蓝牙、 红外)等。 由于不同的信息电器对传输时的带宽要求不同,实际中的通信模块常采用

多种方式混合组网。

(3)功能驱动模块

功能驱动模块是信息流入、 流出各个信息电器的接口。 由于各个电器生产厂商的产品在

功能和实现上都有很大的不同, 所以必须通过功能驱动模块将信息处理模块的指令翻译成电

器可以执行的电平信号, 以及将电器的各种状态信息转换成信息处理模块可以理解的二进制

信息。

(4)外界信息接口模块

该模块可以看成是一个家庭通向外界(如 Internet)的网关。它在家庭内部各种电器信

息共享的基础上,进一步实现了基于 Internet 的资源共享,从而更进一步实现了共享的深度

和广度, 也将是未来智能家居系统发展的热点。 由于家庭内部网络通常不使用 TCP/IP 协议,

所以外界的信息接口模块中最基本的功能就是从 TCP/IP 协议到各种家庭内部网络协议的转

换。

四 、 智 能 家 居 的 缺 陷

市场经济具有自发性和盲目性, 这两种特性一方面造成了智能家居行业的迅速壮大, 另

一方面也为孕育了某此缺陷。 对于新事物而言, 其优势往往显而易见的, 而缺陷则是隐形的。

站在行业发展的高度来看,这些隐身在兴盛背后的缺陷将会严重阻碍整个行业的未来发展。

目前智能家居行业的缺陷主要可以概括为“弱智”和“复杂”两点。

1、所谓的“弱智”是指不够智能。智能家居除了设备本身具有计算、判断能力之外,

还需要各设备之间的联动来实现智能。 联动性上正是当前智能家居行业的短板, 其原因在于

我们智能家居系统的功能不全。 而大部分品牌往往只能实现安防报警、 可视对讲、 智能照明

等三、 四个功能,可互相组合派生的功能甚少,更谈不上什么联动了, 因此其智能程度大遭

消减。

2、复杂主要体现产品布线复杂,配置复杂,操作复杂这三点。现在有许多智能家居系

统组网是基于总线技术的, 不可避免的带来了繁复的布线问题, 增加了施工成本。 部分智能

家居系统, 缺乏软件支撑,配置起来其过程十分复杂,基本只有专业人员才能完成。操作复

杂,主要表现为产品设计不够人性化,界面太多,杂乱无章,甚至没有界面,为用户带来了

很大的记忆量。

五 、 物 联 网 的 发 展 前 景

尽管目前物联网在智能家居行业还有很多需要改进的地方, 但这并不影响我们对物联网

的展望,以后的物联网发展趋势应该有以下几点:

1、无线控制不断深化:比如在智能家居这一应用方面,业内人士认为,未来, WiFi 无

线网络传输技术和 Zigbee 无线技术会在家庭中得到更广泛的应用。 用户通过 Zigbee 遥控器,

可以对连接在家庭网络上的家用电器使用状况进行查询, 并对其进行无线遥控。 用户在使用

时,不再局限于传统的智能终端设备,家中的电视、电脑、手机等显示设备都可以作为控制

终端。因此,在智能家居系统中加入无线和远程控制技术,将更好地发挥智能家居的功能,

为用户带来便捷生活体验。 我们相信, 未来的物联网应用方面会通过技术改进, 继续深化无

线智能控制技术,以此来满足更多消费者的需求。

2、网络功能强势凸显:一直以来,网络化是物联网的主要发展趋势。通过互联网,人

们可以将智能家居系统中的视频监控与手机有效结合起来, 一旦有小偷进入家中, 报警信号

即可迅速通过网络, 传送到小区安防中心、 地区报警中心及用户手机上。 各报警中心和用户

可以立即调入视频图像, 保证在第一时间有效地监看到小偷的面貌, 确保日后调查取证。 同

时我们还可以利用智能交通系统将交通中出现的任何相关问题及时反应到交警值班处, 以此

来提高办事效率。

3、智能控制内容逐步扩大:物联网通过智能化手段,使得人们生活体验变得更加的方

便、舒适。 针对目前物联网的一些应用方面的缺陷, 可以想象在未来的社会我们必定要克服

当前出现的智能不能完全实现智能、过于复杂等缺陷。

总体来说, 物联网是一个新兴的但是却是一个很有用处的行业, 它在当今社会以及未来

社会都会对人们的生活带来翻天覆地的改变。 虽说目前的物联网在各个领域都有所运用, 尤

其是在智能家居领域已经有了比较好的发展,但是我们也应该看到目前所出现的一些问题,

我们只有解决好目前物联网在一些领域的应用中所出现的缺陷, 这样才能让物联网更好的为

我们服务,使得我们的生活变得更加方便、舒适。

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况,如发现偷窃行为,系统会自动通过短信或拨打手机向车主报警。汽车芯片感应防盗系统可以正确识别车主,在车主接近或远离车辆时自动打开或关闭车锁。售后服务商可以监测车辆运行状况,对故障进行远程诊断。Car-2-Car通信技术可以使车辆之间保持一定的安全距离,避免对撞或追尾事故。

在家电行业,物联网家电的概念已经出现,物联网技术的发展将促进智能家电的发展。美的集团在上海世博会上展示了物联网家电解决方案。海尔集团推出了物联网冰箱和物联网洗衣机,小天鹅物联网滚筒洗衣机已进入美国市场。小天鹅物联网滚筒洗衣机专门针对美国新一代智能电网进行设计,能识别智能电网运行状态及分时电价等信息,自动调整洗衣机的运行状态以节约能耗。

在工程机械行业,徐工集团、三一重工等都已在工程机械产品中应用物联网技术。通过工程机械运行参数实时监控及智能分析平台,客服中心可以通过电话、短信等纠正客户的不规范操作,提醒进行必要的养护,预防故障的发生。客服中心工程师可以通过安装在工程机械上的智能终端传回油温、转速、油压、起重臂幅、伸缩控制阀状态、油缸伸缩状态、回转泵状态等信息,对客户设备进行远程诊断,远程指导客户如何排除故障。

2、物联网技术在生产制造领域的应用

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。在钢铁行业,利用物联网技术,企业可以在生产过程中实时监控加工产品的宽度、厚度、温度等参数,提高产品质量,优化生产流程。在家电行业,海尔集团在数字化生产线中应用了RFID技术,提高了生产效率,每年可节省1200万元。

3、物联网技术在经营管理领域的应用

在企业管理方面,物联网技术主要应用于供应链管理、生产管理等领域。

(1)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。将物联网技术应用于车辆监控、立体仓库等,可以显著提高工业物流效率,降低库存成本。海尔集团通过采用RFID提高了库存管理水平和货物周转效率,减少了配送不准确或不及时的情况,每年减少经济损失达900万元。鹤山雅图仕印刷有限公司的RFID应用项目实施3年来,成品处理效率提高了50%,差错率减少了5%,人力资源成本减少了2700万元。

(2)在生产管理领域的应用

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。例如,无锡一棉开发建立了网络在线监控系统,可对产量、质量、机械状态等9类168个参数进行监测,并通过与企业ERP系统对接,实现了管控一体化和质量溯源,提升了生产管理水平和产品质量档次。此外,还可以及时、准确地发现某台(某眼、某锭)的异常情况,引导维修人员有的放矢地工作。

山东泓坤纺织有限公司车间温湿度监控物联网应用系统由前端设备、控制设备和管理后台组成。前端设备主要是各类温湿度传感器,负责实时采集车间环境数据并上传到控制设备;控制设备负责将各传感器数据通过GPRS网络上传到管理后台,并通过LED显示屏实时显示温湿度数据。如果环境数据超过既定的阀值,管理后台将通过短信等方式提醒相关工作人员,以便及时采取必要措施。该系统的应用使布机的作业效率从原先的70%左右提高到目前的90%。

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。智能电网的发展将促进电力行业的节能。江西电网公司对分布在全省范围内的2万台配电变压器安装传感装置,对运行状态进行实时监测,实现用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求侧管理等高效一体化管理,一年来降低电损12亿千瓦时。

利用物联网技术建立污染源自动监控系统,可以对工业生产过程中排放的污染物COD等关键指标进行实时监控,为优化工艺流程提供依据。

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人、机、环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。一旦传感器监测到瓦斯浓度超标,就会自动拉响警报,提醒相关人员尽快采取有效措施,减少瓦斯爆炸和透水事故的发生。通过井下人员定位系统,可以对井下作业人员进行定位和跟踪,并识别他们的身份,以便在矿难发生时得到及时营救。

二、工业领域物联网技术推广策略

物联网技术在工业领域具有广泛的应用前景,是建设“智慧企业”,发展“智慧工业”的关键技术。笔者认为,可以从以下几个方面推进物联网技术在工业领域的应用:

一是推进物联网技术在产品信息化中的应用。鼓励企业将物联网技术嵌入到工业产品中,提高产品网络化、智能化程度。重点在汽车、船舶、机械装备、家电等行业推广物联网技术,推动智慧汽车、智能家电、车联网、船联网等的发展。推进电子标签封装技术与印刷、造纸、包装等技术融合,使RFID嵌入到工业产品中。

二是在生产制造环节推广物联网技术,提高工业生产的自动化、智能化水平。通过进料设备、生产设备、包装设备等的联网,发展具有协作能力的工业机器人群,建设“无人工厂”,提高企业产能和生产效率。

三是在经营管理环节推广物联网技术,提高企业管理效率和智能化水平。在供应链管理、车间管理等管理领域推广物联网技术。

四是推进物联网技术在工业节能减排领域的应用。利用物联网技术对企业能耗、污染物排放情况进行实时监测,对能耗、COD、SO2等数据进行分析,以便优化工艺流程,采取必要的措施。

五是推进物联网技术在工业安全生产领域的应用。利用物联网技术对工矿企业作业设备、作业环境、作业人员进行实时监测,对温度、压力、瓦斯浓度等数据进行分析,当数据超标时自动报警,以便有关人员及时采取措施;或自动停机、切断电源、加大排风功率等,以避免重大安全生产事故发生。

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