物联网应用范文

时间:2023-11-03 02:11:41

物联网应用

物联网应用篇1

关键词 物联网 物流 应用

一、物联网与现代物流业

物联网目前整体上还处于研究和初步发展阶段,对于物联网没有标准定义,一般认为物联网是指通过射频识别(RFID)装置、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,结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

现代物流不仅单纯的考虑从生产者到消费者的货物配送问题,而且还考虑从供应商到生产者对原材料的采购,以及生产者本身在产品制造过程中的运输、保管和信息等各个方面。

二、物联网在物流业各环节的应用

(一)储存

物联网中,每个货物有一个基于射频识别RFID标签,一方面包含货物的物理特性,;另一方面包含货物的动态特性,它们由传感器进行实时探测,然后存储在RFID标签,通过无线数据通信网络自动采集到中央信息系统,这是实现物联网中货物定位跟踪的基础。

当货物入库时,在库房入口安装RFID阅读器,写入货物的物理特性、存放位置等信息,保证接收货物的齐全与完整。当货物进库后,在库房中布置若干个读写设备,库管人员可轻易获知给货物的位置、存放地点、确认货物的移动和保存状况,对仓库中的货品进行快速而准确的盘点操作。

当货物出库后,只要是在权限允许的范围内,可以是同一单位相邻的库房,也可以是跨单位的库房,在仓库出口安装RFID阅读器,写入货物送达方的详细资料,以辨识货物在仓库中的流通。

(二)运输

物联网中,在途货物安装RFID标签,车号信息及车辆的技术参数写入车辆的RFID标签,在货品的运输线上的主要检测点上安装RFID阅读器,物联网把各种感应器嵌入到铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、大坝、油气管道等各种物体中,通过卫星或手机无线网络,公司可以实时掌握每件货品的运输进度,对在途货物和车辆进行实时监控调度。

当车辆产生故障时,对故障车辆进行主动告知,通过接收到的数据对故障信息和设备状态进行分析,对故障及时处理,确保货物在最短时间到达消费者手中。当运输道路不畅通时,后方管理者实时监测和采集区域内的路况信息,把汽车、驾驶者、道路以及相关的服务部门信息关联起来,通过数字化定位最优线路,运输车辆如果偏离制定路线,信管中心会自动报警。货物在运输过程中出现部分货物卸货和货物重新配货时,通过阅读器读取车辆的RFID标签,货物运输工具自动告知剩余空间大小,提供合理的货物装配策略。

(三)生产配送

物联网应用到生产配送中,把产品的整个生产过程对RFID系统读取的数据进行实时核对,当产品的某一环节中产量过量或缺乏时,从物联网中了解需求信息,调整产量并及时进行合理配送。从产品原材料、制造资源配置、产品零部件流动情况到生产进度的控制,各个生产节点企业根据物联网提供的资源,对信息进行有效集成,及时做出反应,协调各成员间的行为,使节点企业合作的广度和深度得到加强,建立更方便快捷和精准的判断。

在生产配送的整个过程中,物联网的每个配送环节一直在通过自己的阅读器识别、确认产品的相关信息,并通过相关系统与服务器建立连接,不断生成每个环节的跟踪文件。在产品的关键部位贴装标签,当产品发生质量问题时,能够通过RFID回溯,及时发现问题产生的原因,从物联网查到与之相关的信息,实现对问题产品的快速召回,降低安全事故造成的危害,使产品的合格率得到大幅提高,同时也可用于产品质检,为以后的维修、保养和更换提供信息。

当产品销量发生转变时,生产商从物联网的信息流中马上觉察并迅速反应,利用自动补货系,改进产品性能或转向生产其他产品,或进行产量增量或减量,最终平衡供需关系,防止库存不足或积压,实现企业对各生产配送环节的透明管理, 提高了生产配送协同能力。

(四)产品零售

产品零售商场中,由于物联网中所有产品都有自己的RFID电子标签,标签信息存储量大,可用读写器对已被顾客翻乱的货架轻松盘点,可以迅速搜寻特定型号、尺寸的产品,提高管理水平和服务水平。

可以实现付费的自动扫描和计费,因为每个产品的RFID电子标签信息不同,在出口装有阅读器,当标签被阅读器激活并通过无线电波将标签中携带的信息传送到信息处理中心,完成产品结算清单等信息的自动控制和处理功能。如果有与相应的结算账户相连,可实现自动在账户上扣款的操作,从而取代人工收费。

零售环节货架上的阅读器可以定时向后台系统传送信息,提醒零售商及时补货,可以减少零售商人工清算的差错。

三、结语

我国的通信网络、互联网络技术比较成熟,已经覆盖城乡,把每一个具有RFID标识的产品互联,构建一个像因特网那样通达的应用于物流业的物联网,实现物流业相关企业内部信息化管理,物流业通过综合信息平台的建立,共享资源,优化资源配置,降低运输成本,减少资源浪费、效率低下现象,具有重大的社会和经济效益。

参考文献:

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物联网应用篇2

摘要:近年来许多国家将物联网技术列为国家战略新兴产业。文章介绍了物联网的概念和基本特征,分析了物联网关键技术,详细阐述了物联网技术在交通、电网、工业监测、物流、医疗和智能家居等领域的应用。

关键词:物联网;关键技术;技术应用

中图分类号:TP212.9文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2012) 02-0000-02

Development and Application of the Internet of Things

Xu Limou,Ru Beibei,Chen Lijian

(Zhongshan Torch Polytechnic,Zhongshan528436,China)

Abstract:In recent years,many countries set the Internet of things technology as national strategic emerging industries.This paper introduces the concept and basic characteristics of the Internet of things,Analysis the key technology of the Internet of things,expounds the application of the internet of things in transportation,power,industrial monitoring,logistics,medical and intelligent home furnishing.

Keywords:The Internet of Things;Key Technology;Technology Application

物联网技术作为一种融合发展的技术,将会带来庞大的产业集群效应,其市场前景将远超计算机、互联网、移动通信等市场,因此很多国家纷纷出台物联网政策以求抢占发展先机。美国总统奥巴马对IBM公司提出的智慧地球的构想给予高度评价,并将物联网提升为国家层面的发展战略。欧盟制定了促进物联网发展的十四点行动方案,提出加强对物联网的管理,消除物联网发展障碍,构建物联网建设标准。日本提出了U―Japan战略,力争将日本建设成一个“实现随时、随地、任何物体、任何人均可连接的泛在网络社会”。韩国的IT839战略将物联网设置为三大基础建设重点之一。温家宝总理在2009年提出了“感知中国”的概念,强调以物联网的发展带动整个产业链的发展,物联网被列为中国五大战略性新兴产业的第二位。2011年年底,工信部《物联网“十二五”发展规划》,要求加快物联网发展,培育和壮大新一代信息技术产业。由此可见,物联网即将成为继PC、互联网和通信技术之后的又一次技术变革,将带来巨大的经济效应和文化影响。

一、物联网的概念

物联网(The Internet of Things,简称IOT)是在计算机互联网基础上利用射频识别(RFID)技术、红外感应器、激光扫描仪等信息传感设备和全球定位系统、无线通信系统等,按约定的协议,把物品(如设备、设施、各种商品甚至人与动物等)与互联网连接起来,使人与物、物与物之间进行信息交换或通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之,物流网是传感技术、现代网络技术、人工智能和自动化技术等多种信息技术的融合与集成应用,使人与物、物与物之间可进行智慧对话,从而创造一个智慧的世界。

物联网具有三个特征:一是全面感知,即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体信息;二是可靠传递,即通过各种电信网络和互联网融合,将物体的信息实时的传递出去;三是智能处理,即利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对海量数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化控制。

二、物联网关键技术

物联网涉及的新技术很多,其中关键技术主要有射频识别技术、传感器技术、网络通信技术和智能处理技术。

(一)射频识别技术。俗称“电子标签”,是物联网中非常重要的技术,是实现物联网的基础与核心。这一技术由三个部分构成:标签(Tag),附着在物体上以标识目标对象;阅读器(Reader),用来读取(有时还可以写入)标签信息,既可以是固定的也可以是移动的;天线(Antenna),其作用是在标签和读取器之间传递射频信号。此技术可以应用于供应链管理系统、高速公路的自动收费系统等。

(二)传感器技术。传感器是提取信息的关键器件,是现代信息系统和各种装备不可缺少的信息采集手段。由于物联网通常处于自然环境中,传感器要长期经受恶劣环境的考验。即使是最现代化的电子计算机,假如没有准确的捕获和转换,一切准确的测试与控制都将无法实现。在物联网方面的应用中,需要传感器在感知信息方面和自身的智能化和网络化方面有较大方面的提高。

(三)网络通信技术。在物联网中,通信是不可替代的关键技术。网络通信技术包括各种有线和无线传输技术、交换技术、网关技术等。其中M2M技术是指所有实现人、机器、系统之间建立通信连接的技术和手段,同时也可代表人对机器、机器对人、移动网络对机器之间的连接与通信。M2M技术适用范围广泛,可以结合Wifi、Blue Tooth、Zigbee、RFID和UWB等近距离连接技术,此外还可以结合XML和CORBA,以及基于GPS、无线终端和网络的位置服务技术等。

(四)智能处理技术。物联网中海量感知信息需要高效地处理技术对其进行处理。云计算作为能将大量存储空间和处理器资源整合起来使用的信息处理技术,可以帮助物联网实现信息存储资源和计算能力的分布式共享,为海量信息提供支撑。

三、物联网的应用和发展前景

物联网用途广泛,涉及智能交通、环境保护、公共安全、智能家居、工业监测、农业生产、食品追溯等多个领域。虽然物流网还未普及应用,但已有的少量成功案例实现了管理效率的大幅提升,物联网技术应用前景广阔。

(一)智能电网。随着电网环境日益复杂,电力需求不断增长,为了保持电网的高可靠性,减少电网中断次数,需要进行细致的监测和管理,智能电网应运而生。智能电网拥有先进的传感触发器和高度安全的网络基础设施贯穿于发电环节、配电环节直到每个家庭和大楼。这种基础设施由亿万个具有感知和调节功能的智能产品组成,用于提供智能电网的健康状况和用户需求的实时信息,以便优化智能电网的运行。利用获知的数据,智能电网可以通过实时的调整来实现负载均衡和精确的电网管理,从而减少电网的中断,提升电网的可靠性。变电站监控(状态检修、线路动态评分)、智能电力测量和家庭能源管理都是智能电网的典型应用。

(二)智能监测。在条件比较恶劣的环境下,依靠人工到现场收集数据困难重重,而且无法实现实时监测,使用物联网可以代替人工监测环境或设备运行状态。智能监测主要使用振动分析仪、声波分析仪、温度和湿度分析仪、气体色谱分析仪等设备以收集相关环境或设备状态的数据,并利用无线网络将数据传送到状态分析系统,以预测环境或设备变化,以便进行防范或实施维护。智能监测已应用于设施农业在线监控、生态环境监测、矿区、核电厂监控等方面。

(三)智能交通。随着对交通需求的提升,交通拥堵已经成为大城市的一个主要问题,智能交通系统将是非常不错的解决方案。智能交通系统是将先进的信息技术、通讯技术、传感技术、控制技术以及计算机技术有效集成应用与交通运输体系,而建立起的一个大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的运输管理系统,能有效的提高交通运输效率,缓解交通阻塞,减少调通事故。目前高速公路全程监控、自动收费、路况气象监测等应用广泛。

(四)智能物流。传统物流运输中,运输的种类和风险、物流过程中的运输环节和动作方式以及物流企业的服务,都影响到物流运输的成本和质量。智能物流是利用物联网技术,使物流系统具有感知、学习、推理判断和自行解决物流中某些问题的能力。智能物流在现实中的使用是为每辆配送车辆上安装GPS定位系统,而且在每件货物的包装中嵌入RFID芯片,通过芯片,物流公司和客户都能从网络了解货物所处的位置和环境。同时在运输过程中物流公司可根据客户的要求,对货物进行及时的调整和调配,实时全程监控货物,防止物流遗失、误送等,优化物流运输路线,缩短中间环节,减少运输时间。通过货物上的芯片,装载时自动收集货物信息,卸货检验后,用嵌有RFID的托盘,经过读取的通道,放置到具有读取设备的货架,物品信息自动输入信息系统,实现精确定位,缩短了物流作业时间,提高物流运营效率,最终减少物流成本。

(五)智能家居。智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、自动控制技术、音视频技术将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,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。智能家居涵盖信息设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、照明设备、监控装置、水电气热表、家庭求助报警等设备的信息互联,实现了能源管理、家庭远程管理、老人生活辅助等功能,增强了家居生活的舒适性和便利性。目前智能家居领域的应用主要有智能家电、智能照明、家庭安防等方面。

(六)智能医疗。在智能医疗领域,物联网可应用于医疗物资的监督管理、医疗信息的数字化和远程医疗三个方面。使用物资管理的可视化技术,可以实现药品的生产、配送、防伪、追溯,实现药品从科研、生产、流动到使用过程的全方位实时监控。医疗信息的数字化主要应用在于病人的身份识别、化验品识别、病况识别和体征识别等。通过构建远程会诊和监护服务体系,可实现远程数据获取、数据分析、专家远程会诊、移动医疗等,提高基层医疗服务质量。智能医疗有利于病人获得最佳的医疗效果、最低的医疗费用、最短的医疗时间、最满意的健康服务。智能医疗监理、医疗用品智能管理和远程医疗已广泛应用。

四、面临的挑战

虽然物联网应用前景广阔,但要想全面投入物联网社会的建设,还必须解决以下几方面的问题。

(一)标准问题。世界各国存在不同的标准,互不兼容。统一技术标准才能够使物联网在行业内、行业间实现从点到面的,从分散到集中的互联互通。

(二)安全问题。当大量的数据用于物物通信,以及大量的数据用于进行物品以及人的行为模式的数据存储、分析与判断,能否保障数据安全性变得极为重要。

(三)协议问题。物联网是互联网的延伸,在物联网核心层面是基于TCP/IP协议,但在接入层面上协议种类繁多,GPRS/CDMA短信传感器有线等多种通道,物联网需要统一的协议。

(四)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,因此物联网需要更多的IP地址,IPV4资源即将耗尽,这就需要IPV6来支撑,还需要解决与IPV4兼容问题。

五、结语

以上简要介绍了物联网的结构、技术应用及挑战,由于物联网技术还处于刚刚起步阶段,无论是规划、技术、管理、协调、合作等方面都还有很多不足,物联网的发展前景非常乐观,市场潜力也很巨大,但是这些并非一朝一夕就能够实现,它需要政府、企业、行业协会、媒体乃至公众共同努力。

参考文献:

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[5]AMARDEO C,SARMA,J G.Identities in the Future Internet of Things[J].Wireless Pers Commun,2009,49:353-363

物联网应用篇3

关键词:物联网;军事应用;战场感知;信息安全

中图分类号:TP212-34;TP393文献标识码:A文章编号:2095-1302(2012)05-0078-04

0引言

1999年,物联网的概念由麻省理工学院的Auto-ID实验室提出。Auto-ID提出的物联网概念以RFID技术和无线传感网络作为支撑。同年,麻省理工学院的Gershenfeld Neil教授撰写了“When Things Start to Think”一书[1]。这些都标志着物联网发展的开始。2005年,国际电信联盟(简称ITU)正式提出物联网的概念。这一概念意味着利用RFID和Internet可以构造一个覆盖世界上万事万物的网络,从而实现物品的自动识别和物品信息的互联与共享[2]。

物联网的概念虽然已经提出,但一直在不断地变化和发展着,至今仍然没有形成一个明确、统一的定义。目前使用最为广泛的物联网定义是:在计算机互联网的基础上,利用射频识别、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连接起来,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,构造一个覆盖世界上万物的实物互联网[3-6]。

由于技术上的突破往往最先应用于军事领域,由此物联网的强势崛起,势必会对军事作战产生重大影响,甚至让每一颗子弹都会“说话”。在军事应用中,最优先、最核心的问题是明确军事需求,并将其融入战场感知、作战指挥、装备管理和后勤保障中,从而提升作战能力和保障作战效能。

1物联网的军事应用

物联网的军事应用随着其概念和技术的不断发展而迅速展开,其先进的理念对革新作战和保障方式起着很大作用。

1.1战场感知

战场感知是随着信息技术的发展,以及新军事革命理论的深化而产生的新概念。战场感知(Battlefield Awareness,BA)是指参战部队和支援保障部队对战场空间内敌、我、友各方的、武器配备和战场环境(如地形、气象和水文)等信息的实时掌握过程。除了具有传统的侦察、监视、情报、目标指示与毁伤评估等内涵以外,战场感知的最大特点在于信息共享和信息资源的管理与控制[7-8]。

事实上,物联网的“神经末梢”,即无线传感器网络的军事应用,最早可以追溯到20世纪60年代末越战时期使用的传感器系统[9]。当年美越双方在密林覆盖的“胡志明小道”进行了一场血腥较量,后来,美军在此投放了2万多个“热带树”传感器。所谓“热带树”,实际上是利用震动和声响传感器来探测越方车队经过的信息传感系统,并把敌情自动发送到指挥中心,美机立即展开轰炸,取得了不错的战果 [10]。

无线传感器网络源于军事应用,在军事领域的研究也最为成熟。作为很有代表性的研究项目,“智能尘埃(Smart Dust)”和“沙地直线( A Line in the Sand)”取得了令人瞩目的研究成果。“智能尘埃”的设计思想是,在战场上抛撒数千个具有计算能力和无线通信功能的低成本、低功耗超微型传感器模块并组成网络,用于监控敌人的活动情况,并将采集到的原始数据进行简单处理后发送回指挥部。“沙地直线”是在美国国防高级研究计划局的资助下开发的一种WSN系统。该系统可将探测节点散布到整个战场,以侦测战区内高金属含量的运动目标。德国、芬兰、意大利、法国、英国等欧洲国家的研究机构也纷纷开展了WSN技术的基础理论与军事应用等相关研究工作。日本与韩国甚至将建设WSN系统提升到国家战略高度[11-12]。

对于战场感知的精确化,现在普遍认同是建立战场“从传感器到射手”的自动感知、数据传输、指挥决策、火力控制的全要素和全过程综合信息链。主要用于对敌方、武器配置、运动状态的侦察和作战地形、防卫设施等环境的勘察,对己方阵地防护和部队动态等战场信息的实时感知,以及大型武器平台、各种兵力兵器的联合协同等,实施全面、精确、有效地控制[13-14]。

物联网的最大优势在于其可以在更高层次上实现战场感知的精确化、系统化和智能化。它可以把过去在战场上需要几小时乃至更长时间才能完成处理、传送和利用的目标信息,压缩到几分钟、几秒钟,甚至同步。同时,其感知能力不会因某一节点的损坏而导致整个监测系统的崩溃,各汇聚节点将数据送至指挥部,再融合来自战场的数据,从而形成完备的战场态势图[15],最后为各级指战人员提供全方位、多层次的战场情报保障。

1.2作战指挥

基于物联网的作战指挥源于无处不在的战场感知,从感知到快速决策打击,“发现即摧毁”已经在伊拉克战争中得到验证。从作战角度看,由观察、定位、决策、行动(OODA循环)组成的指挥周期时间值将进一步缩短,从而使指挥更加快速灵活。另外,也使指挥活动由指挥员对部队的指挥,拓展为对部队及武器平台的直接远程指挥与控制[16]。

物联网可以推动和实现战场上彼此独立的侦察网、通信网、指挥控制系统的综合集成,从而更好地将情报、侦察、监视、预警、通信、指挥、对抗等各种武器装备及平台连接成一体的网络系统。借助于智能传感器和物联网技术,指挥官可随时获取所需的战场情报,精确感知战场态势,并可通过互联的传感和网络,将指挥官的指挥触角、指挥意图、指挥命令延伸或直接传递给一线的作战单元,使军事指挥更加灵活和高效 [17]。

美军“网络中心战”的作战模式之所以能在伊拉克战争中取得成功,主要得益于三个方面:一是将所有战略、战区和战术级传感器得到的数据融合在一起,并迅速产生对战场空间态势感知的传感器网络;二是由主要武器系统组成的交战网络;三是对传感器网络和交战网络起支撑作用的信息网络。因此,物联网也对“网络中心战”起到了关键的支撑作用[18]。

物联网主要将对作战指挥的三个方面产生影响:一是战场认知快速,便于精确指挥;二是指挥周期缩短,便于实施指挥;三是指挥效率提高,便于稳定指挥[19]。同时,物联网也在新模式下,在作战指挥方式上,网络化指挥方式强调指挥触角延伸至每一个作战单元和每一个单兵,同时结合指挥信息系统,能够正确、及时地利用信息和信息流;自适应指挥方式则注重实时战场信息的共享,围绕任务进行“自协同”作战,即在发现并确定攻击目标后,各作战单元能够着眼实现“最佳效益”;而分布式指挥方式是利用指挥控制系统,对所属信息作战部队和武器系统实现“无”指挥层次的扁平式指挥控制方式。

1.3装备管理

装备管理主要包括仓储管理、领请调拨、使用维修等。将以RFID为基础的物联网技术应用到其中的各个环节,可以加快流程运作速度,提高工作效率,并对整个流程实现信息化监控。将物联网应用于装备管理的必要性在于:一是装备管理时代要求的体现;二是创新发展的体现;三是完善装备管理的体现。

装备管理的实现流程包括三个方面[20]:一是入库出库时,读写器自动获取射频卡的内容,同时将读取的信息传递到与其连接的信息管理系统,经检验后准予入库,并做相应的记录,出库时同样读取设备信息,并在出库的设备标签中写入配送单位、到达时间等信息;二是在运输调拨过程中,利用设置的基站随时远距离快速读取标签信息数据,并不断更新数据,实现全程监控;三是在使用维修中,将开机次数、保障场次、维修记录等信息写入RFID电子标签,由指挥员通过查询可以了解装备的使用情况,以便于统计,从而给装备的质量监管提供可靠依据。

装备数字化管理系统[21]可由综合仓库管理系统、武器室管理系统、电子标签管理系统和监控中心组成。采用射频识别技术,并通过电子标签管理系统给部队综合仓库和武器室内的车辆配件和武器装备配备一张唯一序列号的电子识别标签,以实现装备的全程监控和数据网络的全覆盖,旨在实现装备管理的信息化、网络化,库内管理的精确化、智能化,实现入库管理的自动化、快速化,过程追溯的安全化、可靠化。

利用EPC技术、RFID技术和实时定位技术,可以从生产环节、仓储环节、运输环节、交付环节和紧急情况下的工程装备供应等多个环节实现工程装备供应链的管理[22]。

在战场情况下,物联网可被誉为“武器装备的生命线”,文献[23]给出了武器装备物联网管理模式。该模式利用电子标签的标识,通过物联网的纽带作用,可在装备管理领域实现主体与对象间的信息传递,辅助管理主体完成决策、计划、组织、协调与控制功能,使连接到物联网上的装备具有地址标识、感知、通信、可控等四个基本特征,从而建立对武器装备的全系统、全寿命的科学化管理。

基于物联网的装备管理的优点可以归纳为三点[24]:第一,定位重要的武器装备零部件,防止丢失;第二,实时而精确地掌握武器装备的使用情况,为指挥员提供决策支持;第三,可预测性地掌握武器装备的使用状态,以便于对事故的提前预知和处理,提高维修管理效率,延长武器装备的安全使用寿命。

1.4后勤保障

在海湾战争中,美军运抵沙特装满物资器材的集装箱约有4万个,由于缺乏有效的标识,致使其中2 200个集装箱不得不重新撬开,以确认箱内物资的种类和用户。在伊拉克战争期间,美军的一个物资中转站由于未能准确掌握物资的具置,竟然有十几个集装箱被遗忘在补给基地长达一个星期之久。

兵马未动,粮草先行,没有高效的后勤保障,就没有高效的作战行动。后勤保障引入物联网的必要性[25]在于:有利于资源配置从“物力型”向“信息型”转变,从“储备型”向“敏捷型”转变,从“消费型”向“经营型”转变。另外,将物联网应用于精确的主动配送式保障、建立网络化军需保障体系和应用于智能化军需保障服务,也是物联网应用于战场后勤保障的重要课题[26]。

物联网是基于互联网的实时感知网络,可为后勤精确化保障提供技术支撑。发展军用物联网是后勤保障力的新增长点[27]。首先,通过物联网对后勤的感知,后勤保障会更为精确;其次,通过基于物联网的组织保障,可以极大地提高后勤物流速度;再次,基于物联网的保障,能够实现更为有效的后勤指挥控制。

物联网的建立和应用将为后勤保障至少带来如下五方面的好处[28]:一是可以大大缩短信息流程,有利于提高后勤指挥效率,实现实时决策和指挥;二是后勤资源实时可视,使各保障单元之间能够更有效地进行自助式协同保障;三是可有效地调度、管理后勤资源,实现在信息流控制下的物资流、人员流的实时、有序流动;四是后勤指挥员、保障单元与传感器、作战指挥员和作战单元能实时共享整个战场态势,使部队保障需求实时可知,使作战行动与保障行动紧密融合,发挥最佳保障效益;五是可以通过各种智能传感器与高速网络使远程维修和远程医疗十分方便。

1.5其他应用

穿戴计算机[29]的出现为打造最小的C4ISR系统,也就是数字化单兵提供了技术支撑。在未来的数字化战场上,士兵将不再是一个孤立的兵卒,而是数字化部队的主要组成部分,同样也是数字化战场上不容忽视的重要作战力量,是战场信息网中的一个节点、一个终端、一个最小的C4ISR系统。同时,智能机器人的发展将使未来战场上出现更多执行特殊任务的战斗力。

第一套基于无线传感器网络的枪声定位系统已经于2003年研制成功,该系统可以通过向关注的区域事先撒布大量低成本的声传感器节点的方法,形成多跳自组网的无线传感器网络。当发生枪击事件时,声传感器将枪响的时间、强度、角度数据传送给基站。基站通过对数据的融合和计算,定位设计者的位置,为反恐、救护与保障重点部位安全提供有效的感知和检测手段[30]。

采用纳米生物等传感技术研制的核生化武器检测网络系统,通过在作战部队配备手持传感终端,或在车辆、大型武器装备上嵌入专项传感器,可在第一现场、第一时间自动侦察和感知,可以实时动态检测核生化武器潜在袭击事件,实现“三防”预警。

2物联网在军事应用中面临的问题

物联网给军事上带来的影响是不言而喻的,而要真正实现各方面的应用,仍有很多问题亟待解决。

2.1标准化问题

物联网是一个国家工程甚至是世界工程,需要有标准化的传感系统、统一的编码和识别系统、通用的数据接口与通信协议、互联互通的网络平台,才能让遍布世界各个角落的物体接入这个庞大的网络系统,进而被感知、识别和控制。而目前各种标识标准千差万别,据统计,现有的RFID就有250多种,可见各类协议标准如何统一仍是一个很漫长的过程,制约着物联网发展的步伐。

2.2信息安全问题

在“物物相联”的世界,每一件武器装备都可随时随地地连接到这个网络并被感知,一旦遭到攻击,对于军队来说,都将是致命的打击,不但会影响物联网本身的运行,还可能危及国家安全,甚至产生连锁反应。如何防止军事信息被敌方窃取利用,保证物联网在应用时的安全,是有待突破的重大障碍。

2.3资金成本问题

在把物联网推广于军事领域的过程中,不但需要大量的RFID标签、传感器节点、无线通信和数据存储传输设备等,还需要开发先进的信息管理系统,每一步的实现都将有大量的军费投入。同时,相应的技术和标准还不成熟,例如RFID标签的成本与广泛使用仍有矛盾,由此,开发低成本、低能耗、高处理能力的传感器节点迫在眉睫。在这样的背景下,物联网的军事应用仍会受到很大限制。

3结语

物联网在军事领域的应用已初露锋芒,在使战场感知透明化、作战指挥自动化、装备管理智能化和后勤保障灵敏化的同时,我们更应关注尚未解决的问题,其发展成熟之路仍然十分漫长。事实上,新的军事变革已经吹响号角,我们更应早点规划,早点突破,加强物联网核心技术的研究与开发,让物联网的军事应用不只是概念或前景。

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物联网应用篇4

【关键词】 物联网 物联网技术 应用 挑战

1 引言

物联网(Internet of Things)这一概念最早是由麻省理工的Auto-ID中心在1999年提出的,美国的IBM公司在2008年提出“智慧的地球”这一与物联网概念相近的概念,2009年9月,在北京举办的物联网与企业环境中欧研讨会上,欧盟委员会信息和社会媒体司RFID部门负责人Lorent Ferderix博士给出了欧盟对物联网的定义:物联网是一个动态的全球网络基础设施,它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力,其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口,并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道,构成未来互联网。

2 物联网技术

“物联网就是物物相连的互联网”。所以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。 其次,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RFID(无线射频技术)、WSN(无线传感器网络)、GPRS\3G(运用商网络)、EI\TI(电信网络)、Ethernet(以太网络)等多种物联网技术融合来构成以后的行业应用,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,信息融合的关键点是智能网关和分布式网关。

3 应用

本篇我们来介绍下当前物联网在三大领域中的应用。

首先,国家当前急切需要解决的问题之一:食品安全、溯源领域方面。本领域包括两部分内容,肉禽类和果蔬类的食品溯源问题。肉禽类食品溯源由四大系统组成:第一,溯源养殖。通过RFID射频技术对单体进行标签跟踪,通过WSN和智能网关技术全程监测家畜家禽的生长环境和整个生长过程。第二,精准物流。精准物流这一概念最早由美国提出,是指在原有物流基础上,在运输方面精准把控货物从下单、运输等流程中的每一个细小环节,确保货物100%安全到达,在时效方面通过标准化的作业,运输过程的实时监控,保证在承诺时间内准时到达。因此要求全程记录家禽家畜转运状况和全程跟踪屠宰后的储运。比如我们可以在包裹里面加一个光传感器来跟踪物品在运输过程中是否被打开过,或者通过加速度传感器查看物品是否被暴力分解过,或者通过温度传感器实时监测温度。这个过程中用到了RFID技术、传感器技术和GPRS网络技术。第三、透明屠宰。监测温湿度和全程摄像,本过程用到传感器技术和射频技术。第四、全网融合。终端ID号溯源查询显示系统。果蔬类食品溯源由四大系统组成:第一,精准农业。精准农业(Precision Agriculture)是当今世界农业发展的新潮流,是由信息技术支持的根据空间变异,定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统,其基本涵义是根据作物生长的土壤性状,调节对作物的投入,即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异,另一方面确定农作物的生产目标,进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”,调动土壤生产力,以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入,并改善环境,高效地利用各类农业资源,取得经济效益和环境效益。第二,精准物流。第三,精细加工。第四,全网融合。

其次,物联网在井下安全领域的应用。实现煤矿信息采集功能;传输距离从小型煤矿的数百米,至大型煤矿5公里或以上;数据量要求:各个传感器的变化值要在30秒内上传至中心服务器;在初期采集传感器信息的基础上,实现人员身份识别、定位及行动跟踪等功能;矿下紧急报警系统。

最后,物联网在家庭看护领域的应用。家庭成员健康记录,血压、血糖、血样浓度、身高、体重等;老人健康看护,行为跟踪、生理特征监测等。

4 所面临的挑战

(1)统一标准。物联网其实就是利用物体上的传感器和嵌入式芯片,将物质的信息传递出去或接收进来,通过传感网络实现本地处理,并联入到互联网中去。由于涉及到不同的传感网络之间的信息解读,所以必需有一套统一的技术协议与标准,而且主要是集中在互联上,而不是传感器本身的技术协议。现在很多所谓的物联网标准,实际上还是将物联网作为一种独立的工业网络来看待的具体技术标准,而应对互联需要的技术协议,才是真正实现物联网的关键。(2)安全、隐私。在物联网中所有“事物”都连接到全球网络,彼此间相互通信,这也带来了新的安全和隐私问题,例如可信度,认证,以及事物所感知或交换到的数据的融合。人和事物的隐私应该得到有效保障,以防止未授权的识别和攻击。安全与隐私这个问题,是人类社会的问题,不论是物联网还是其他技术,都是面临这两个问题。因此,不仅要从物联网内部的技术上做出一定的控制,而且要从外部的法规环境上作出一定的司法解释和制度完善。

参考文献

[1]Commission, I.D.E.,Internet of things Strategic Research Roadmap,2009.

[2]CASAGRAS Final Report: RFID and the inclusive model for the Internet of things,2010.

物联网应用篇5

【关键词】物联网;技术;应用

尽管物联网技术在国外以成熟,但国内物联网才刚刚起步,问题显然很明显。那就是物联网安全,物联网是一种虚拟网络与现实世界实时交互的新型系统,其无处不在的数据感知以无线为主的信息传输、智能化的信息处理,一方面固然有利于提高社会效率,另一方面也会引起大众对信息安全和隐私保护问题的关注。从技术上讲物联网存在很多网络安全隐患。由于物联网在很多场合都需要无线传输,这种暴露在公开场所之中的信号很容易被窃取,也更容易扰,这将直接影响到物联网体系的安全。物联网规模很大,与人类社会的联系十分紧密,一旦受到病毒攻击,很可能出现世界范围内的工厂停产、商店停业、交通瘫痪,让人类社会陷入一片混乱。

1.物联网的定义

作为一个新兴产业,物联网从诞生到广泛应用需要经历四个阶段。第一阶段为设想阶段,是产业发展的最初时期;第二阶段是技术研发阶段;第三阶段为实验阶段。在技术研发的水平达到一定程度时,就可以进行小范围的试用和检测,这是从理论走向实践的一步。国内的研究也在同步前行,如中国移动、电信和联通三大电信运营商业开始尝试物联网业务。中国移动的手机钱包和手机购电业务,该业务也可以应用于超市、餐厅等小额支付场合;中国联通的无线环保检测平台通过3G网络,可实现对水表、灌溉、水文等动态数据进行检测,又可对空气质量、碳排放和噪音进行检测;第四阶段为全国推广阶段,也是投入资金最大的时期。同时,一旦大规模商用,大量基础设施的建设和终端产品的全面推广必将推动电信、信息存储处理、IT服务整体解决方案等众多市场的发展。

2.物联网的发展趋势

业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。物联网的发展是以移动技术为代表的普适计算和泛在网络发展的结果,带动的不仅仅是技术进步,而是通过应用创新进一步带动经济社会形态、创新形态的变革,塑造了知识社会的流体特性,推动面向知识社会的下一代创新。开放创新、共同创新、大众创新、用户创新成为知识社会环境下的创新新特征,技术更加展现其以人为本的一面,以人为本的创新随着物联网技术的发展成为现实。要真正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。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。

3.物联网应用技术的隐私问题

在物联网中,射频识别技术是一个很重要的技术。在射频识别系统中,标签有可能预先被嵌入任何物品中,比如人们的日常生活物品中,但由于该物品(比如衣物)的拥有者,不一定能够觉察该物品预先已嵌入有电子标签以及自身可能不受控制地被扫描、定位和追踪,这势必会使个人的隐私问题受到侵犯。因此,如何确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以至物联网推广的关键问题。而且,这不仅仅是一个技术问题,还涉及到政治和法律问题。这个问题必须引起高度重视并从技术上和法律上予以解决。造成侵犯个人隐私问题的关键在于射频识别标签的基本功能:任意一个标签的标识(ID)或识别码都能在远程被任意的扫描,且标签自动地,不加区别地回应阅读器的指令并将其所存储的信息传输给阅读器。这一特性可用来追踪和定位某个特定用户或物品,从而获得相关的隐私信息。这就带来了如何确保嵌入有标签的物品的持有者个人隐私不受侵犯的问题。

4.物联网应用的关键领域

4.1 RFID

射频识别即RFID(Radio Frequency Identification)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。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。RFID是一种简单的无线系统,只有基本器件,该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成。

4.2传感网

传感网是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。借助于节点中内置的传感器测量周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号,从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大 小、速度和方向等物质现象。

4.3 M2M技术

M2M是Machine-to-Machine/Man的简称,是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。M2M根据其应用服务对象可以分为个人、家庭、行业三大类。通信网络技术的出现和发展,给社会生活面貌带来了极大的变化。人与人之间可以更加快捷地沟通,信息的交流更顺畅。但是目前仅仅是计算机和其他一些IT类设备具备这种通信和网络能力。众多的普通机器设备几乎不具备联网和通信能力,如家电、车辆、自动售货机、工厂设备等。M2M技术的目标就是使所有机器设备都具备连网和通信能力,其核心理念就是网络一切(Network Everything)。M2M技术具有非常重要的意义,有着广阔的市场和应用,推动着社会生产和生活方式新一轮的变革。M2M是一种理念,也是所有增强机器设备通信和网络能力的技术的总称。人与人之间的沟通很多也是通过机器实现的,例如通过手机、电话、电脑、传真机等机器设备之间的通信来实现人与人之间的沟通。另外一类技术是专为机器和机器建立通信而设计的。如许多智能化仪器仪表都带有RS-232接口和GPIB通信接口,增强了仪器与仪器之间,仪器与电脑之间的通信能力。目前,绝大多数的机器和传感器不具备本地或者远程的通信和连网能力。

4.4两化融合

两化融合是信息化和工业化的高层次的深度结合,是指以信息化带动工业化、以工业化促进信息化,走新型工业化道路;两化融合的核心就是信息化支撑,追求可持续发展模式。 在中国共产党第十六次全国代表大会上,主席率先提出了“以信息化带动工业化,以工业化促进信息化”的新型工业化道路的指导思想;经过5年的发展和完善,在中国共产党第十七次全国代表大会上主席继续完善了“发展现代产业体系,大力推进信息化与工业化融合”的新科学发展的观念,两化融合的概念就此形成。

5.结语

根据物联网的内涵可知,要真正实现物联网需要感知、传输、控制及智能等多项技术。物联网的研究将带动整个产业链或者说推动产业链的共同发展。信息感知技术、网络通信技术、数据融合与智能技术、云计算等技术的研究与应用,将直接影响物联网的发展与应用,只有综合研究解决了这些关键技术问题,物联网才能得到快速推广,造福于人类社会,实现智慧地球的美好愿望。

【参考文献】

[1]刘化君.物联网体系结构研究[J].中国新通信,2010,5.

[2]陆光耀.物流信息管理[M].北京:中国铁道出版社,2008.

物联网应用篇6

【关键词】物联网应用 传感器 移动互联网 终端 iPhone

1 苹果iPhone产品成功的真正原因

iPhone自推向市场之日起就受到用户的追捧,在终端市场白热化的竞争格局下不但为企业带来高利润和高市场增长率,而且逐渐成为时尚的代表,甚至通过牢牢地吸引住用户而改变产业链的掌控模式。如果问到苹果iPhone成功的原因,大多数人都会说是奇妙的体验和APP sTORE里丰富的应用等。但是在这之前为什么没有这种体验呢?这些奇妙的体验仿佛一夜之间就出现了,它能带来奇妙体验的原因究竟在哪?为什么别的手机没有这种奇妙的体验?解答这个秘密才能解开iPhone成功的真正原因,所谓的体验和应用都是外在的表象,产生这些奇妙体验的根本原因是――传感器,换言之,传感器使lPhone与传统手机在用户体验上产生了本质性的区别,这种质变使苹果的产品成为“杀手级终端”。

每一次iPhone产品的总能给我们带来一些全新的应用,相信用户接触到的第一个体验就是触摸屏的奇妙,用手指可以随意缩放图片。让我们来看看iPhone产品中的几种主要传感器(见图1)。

1.1触摸屏传感器

如图2,在手机中使用的触摸传感器(touchsensor)就是平时我们俗称的触摸屏(Touch panel),又称为触控面板,触摸传感器的使用使人机交互更加方便和直观,增加了人机交流的乐趣。触摸传感器的使用减少了手机菜单按键,操作更加简单、便捷。在手机中使用的触摸传感器分为两类:第一类是电阻式触摸传感器,为NOKIA和国产大部分手机采用;第二类是电容式触摸传感器,其代表就是iPhone手机等产品。

相比传统的电阻式触摸屏,电容式触摸屏的优势主要有以下几个方面:

第一是操作新奇。电容式触摸屏支持多点触控,操作更直观、更具趣味性。而电阻式触摸屏只支持单点触控。

第二是不易误触。由于电容式触摸屏需要感应到人体的电流,只有人体才能对其进行操作,用其他物体触碰时并不会有所感应,所以基本避免了误触的可能。

第三是耐用度高。比起电阻式触摸屏,电容式触摸屏在防尘、防水、耐磨等方面有更好的表现。

1.2重力传感器

重力传感器采用弹性敏感元件制成悬臂式位移器,与采用弹性敏感元件制成的储能弹簧来驱动电触点,完成从重力变化到电信号的转换。

在手机里内置的重力传感器实际功能就是:当你用手碰到手机或是将手机晃动时,手机会发出震动或铃音;用于手机掉地丢失感知等;另外,重力传感器在手机横竖的时候屏幕会自动转,在玩游戏可以代替上下左右。

比如玩赛车游戏,可以不通过按按键,将手机平放,左右摇摆就可以代替游戏的方向左右移动了。如图3所示,iPhone玩赛车游戏带来更好的体验。

1.3三轴骆驼议

iPhone 4给我们带来了什么呢?如图4,三轴陀螺仪应该是iPhone 4在硬件配置方面的一大亮点了。在iPhone 4手机中内置的三轴陀螺仪,可以与加速器和指南针一起工作,可以实现6轴方向感应,三轴陀螺仪更多的用途会体现在GPS和游戏效果上。一般来说,使用三轴陀螺仪后,导航软件就可以加入精准的速度显示,对于现有的GPS导航来说是个强大的;中击,同时游戏方面的重力感应特性更加强悍和直观,游戏效果将大大提升。这个功能可以让手机在进入隧道丢失GPS信号的时候,凭借陀螺仪感知的加速度方向和大小继续为用户导航。而三轴陀螺仪将会与iPhone原有的距离感应器、光线感应器、方向感应器结合起来,让iPhone 4的人机交互功能达到一个新的高度。

由于iPhone的驱动,201 0年可以说是陀螺仪的元年,陀螺仪在手机中迅速被采用。陀螺仪的应用包括提升各种“Motion Control”界面的用户体验、让图形稳定、游戏和导航等,成为提升高端手机体验的重要配置。

综上所述,iPhone成功的根本原因在于使用了更多的传感器,把手机从单纯的通信终端转变为“感知终端”,产生了本质的转变,进而才能为用户提供更好的体验效果。

2 移动梦网的发展,爆发式的市场场增长产生于质变的过程中

2000年底,中国移动推出了增值业务品牌――“移动梦网”,即以短信为主,推出了彩铃、彩信、IVR等一系列增值业务。在不到两年的时间内,掀起了一股增值业务发展的风暴,用户数快速发展,收入迅速增加,成为通信行业转型的风向标,具有里程碑式的重要意义。

移动梦网成功的原因有很多,资费、需求的满足、文化、营销等各方面的因素都不可或缺;但是,从另一个角度来看,其成功的本质原因还是业务方式上产生了本质的变化。在没有短信之前,人与人的通信主要是通过打电话传递语音信息,通信业主要在做的事就是放光缆、上设备、扩容,让更多的人能“通”。所有的营销方式都是基于语音的降资费、做套餐之类的思路。设想一下,如果没有增值业务的发展,通信运营商还在无休止地打价格战,那么不但运营商会度日如年,用户也会缺少更多的生活乐趣。

增值业务传递的是数据信息,与语音传递相比,传递的形式是完全不同的,就好比从原有的房间打开了一扇门,开辟了一片崭新的天地,使人们从“通”转而侧重于“信”,一时间业界专家纷纷断言“内容为王”。移动梦网彻底改变了人们的生活方式,通信方式从简单的声传播音变为图、文、影、音多媒体式的传播。

从这个角度看,iPhone的成功与移动梦网的成功是一致的,它们都是开启另一个时代的标志物,也正是因为它们带来了与以往截然不同的东西,所以才能产生质变的效果,爆发式的市场增长就产生于这种质变式的变化过程中,,图5为信息通信产业不同时代的示意图。3物联网终端呼之欲出

物联网如今成了妇孺皆知的名词,它为我们的生活描绘了美好的图画;但是,却总感觉有些遥不可及。其实物联网已存在于我们的生活中了,现在需要解决的是“最后一公里的问题”,也就是如何接入物联网的问题,而

“物联网终端”将担负起这个重要使命,,我们要感知周围的世界,就需要传感器采集信息,人们不可能挂满了各式各样的传感器走来走去,所以需要一个集成式的终端,既可以通信,又可以采集信息,实质上,iPhone就是一款物联网终端。当物联网终端功能足够强大,使用足够方便时,我们就将打开物联网应用的大门,就如同当年移动梦网一样,将带来爆发式增长的市场。

如今,基于MEMS的加速传感器、陀螺仪、指南针、压力传感器、麦克风等正在成为And roid新版本中的指定标配;此外,还有微型手机化学传感器、生物识别传感器等各种手机传感器都已问世,多种传感器相互配合,或者能模拟人体的感知并带来更好的体验,或者能帮助人们感知周围的信息,实现更丰富的功能,已经具备了物联网终端的特征。应该说lPhone已经为人们打开了这扇大门,手机传感器必将快速发展,而物联网终端将成为物联网应用的重要发展趋势。

4 结语

物联网应用篇7

物联网被看作是继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次信息产业革命,也是公认的下一个万亿美元级的通信业务,小到智能家居,大到智慧地球,蕴含着无限商机和发展潜力。

现在,物联网正处在由概念研究转化为实际应用的阶段,基于此的创业公司越来越多,相关的创业项目也如雨后春笋般涌现。

Twine

Twine就是这样一款基于物联网的创新应用,基于无线传感技术和云服务,可以根据周围环境的变化做出实时反应,让你附近的物体在有需要时“开口说话”。

Twine由麻省理工大学毕业生DavidCarr和John Kestner研发,他们在学校时是麻省理工大学媒体实验室信息生态组的成员,曾与实验室首席知识主管Henry Holtzman一同参与研究,而HenryHoltzman是物联网的先驱人物之一。

David Carr和John Kesmer给大家描绘了Twine的几个物联网应用的场景:当洗衣机中的衣服洗好时,一条及时的短信将提醒你去晾晒衣物;一旦停车场中的汽车车门被开启,身处办公室的你也能通过提示短信注意到这种异常情况;又如,家中的冰箱出现故障时,Tweet或邮件提醒会把这一突发事件的详情转达你。而这些场景,都可以通过Twine将它们变为现实。

Twine的设计简洁,外形是一个2.7英寸大小的方形盒子,内置温度传感器、加速度计、磁性开关、方位传感器以及震动传感器等部件。其中温度传感器可以感受周边温度并转换成可用输出信号;磁性开关可以检测门的开关或其他物体的移动;震动传感器可以检测到振动、冲击和运动等;湿度传感器除了能检测空气湿度外还可以用以检测是否有水存在。利用这些传感器,Twine可以采集周边环境的诸多数据。

Twine外部配备了模拟和数字输入接口、电源接口甚至地线接口,以方便与其他传感器配合使用。

Twine可以通过WiFi与网络连接,将由传感器采集到的数据通过WiFi传输给Twine的网页应用Spool,Spool接收相关数据后就会通过短信、Twi tter、电子邮件等多种形式通知用户。但在此之前,用户需要在Spool上进行简单的设置,如输入“当传感器变湿了,就发回‘地下室被水淹了’的消息”的指令,那么,当你的地下室湿度超标时,你的手机、Twitter或是邮件中就会收到这样的消息,非常能满足人们对未来科技生活的想象。你还可以设定“时间:加速针停止运作,动作;鸣叫”这样的指令,那么当洗衣机洗完衣服,停止转动后,你就能收到通知提醒你去晾晒衣物。

当然Twine的用处并不仅仅只是这样,从它提供的功能看来,Twine可以应用到很多场合,如可以将Twine藏在壁橱里,并借助它的磁性开关判断孩子们有没有偷看藏在壁橱里面的圣诞礼物等,当然,前提是你要有足够的想象力。

Twine还可以与Pebble智能手表等智能手机之外的智能终端结合,通过Twine的网页应用将两种设备相互连接起来,将Twine搜集到的数据发送到Pebble上,实现腕上方寸之间连接世界的愿望。

Twine是创意融资平台Kickstarter上的首批物联网创业项目之一,已经在2012年9月28日开始发售,根据传感器配置不同,售价从99到175美元不等。

在如今物联网正由概念转向应用的时刻,Twine这样的产品的出现,无疑让物联网的落地更进了一步,同时也让我们离“物物相连”的世界更近了一步。

Ninja Blocks

Ninja Blocks和Twine相似,也是一个方形小盒子,它结合云计算,与配套的Ninja Cloud云服务一起,为用户的日常物品和常用网络服务搭建起双向的桥梁,展现了物联网创新应用的场景。

Ninja Blocks由触发机制和反馈机制两部分组成,其中触发机制的构成很简单,包括发光二极管、内置传感器、过荷指示器等,能够感应动作、湿度、距离、声音、光线等,还能捕获照片和视频。

通过Ninia cloud云服务,Ninja Blocks能与Facebook、Twitter、Evemote、Instagram、Google Docs、Gman、Dropbox等网络服务无缝连接,将通过Ninja Block《独发机制获得的数据传送到上述网络服务中,获得相应反馈,如控制灯光、声音提示、短信提示、传动装置、自动发推文等。

Ninja Blocks同样使用简单,不需要写任何代码,只要创建一些简单的任务就可以驱动Ninja Blocks,实现简单而实用的物联网。如“使用siri时亮指示灯”、“有包裹送上门时短信通知”、“宝宝半夜哭时自动打开走廊的灯”、“感应到震动开门即拍照发推文”、“院子里有动静时自动拍照并上传到Dropbox上”等,让物联网触手可及。

此外,Ninja Blocks最突出的一个特点是它的扩展功能,可以延伸到任何电子设备上,Ninja Blocks联合创始人兼首席执行官Pere Moore将三个他用NinjaBlocks所做的有线继电器连接到了一个79美元的Espressi机器上,当谁想要咖啡时,只要发送短信,机器收到信息后就会自动冲泡一杯咖啡,充满创新的想象力。

Ninja Blocks在创意融资平台Kickstarter上大受欢迎,获得了超过10万美元的融资,远超原定24000美元的目标。今年10月,第一代Ninja Blocks上市,售价为155美元。

Ninja Blocks这样一款针对大众的物联网产品,增加了物联网的趣味性,让更多的人接受了物联网应用。

新蓝海

除了Twine、Ninja Blocks等外,还有许多基于物联网的应用层出不穷,如能在任何地方使用移动设备控制的智能灯座SparkkT座、找钥匙神器stick-N-Find等。

stick-N-Find是基于手机应用的蓝牙贴,可以贴在各种物品、宠物或小孩身上,发出覆盖范围约30米的蓝牙信号,并提供雷达屏幕、虚拟牵引绳、“找到它”等功能,可以通过雷达屏幕轻松找到想找的东西,还可以通过虚拟牵引绳设置警报的距离和声音,轻松追踪玩耍的小孩,或者在你出门的时候提醒你别忘了带钥匙等。

思科公司预测,到2020年,将会有500亿的“物品”被连接到互联网上——包括你的身体、汽车、闹钟、台灯等一切物品,甚至超过了地球上人类的数量,物联网将真正有可能成型。

物联网应用篇8

关键词:物联网;物流业;应用领域;发展趋势

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2012)09-0085-03

Research on Internet of Things applied in modern logistics industry

ZHU Chao-cai

(Anhui Institute of International Business, Hefei 230051, China)

Abstract: The logistics industry is one of the earliest application fields of Internet of Things. The application of IOT improves the leve of monitoring for the production of goods, distribution, warehousing, sales and other aspects. By analyzing the frame of IOT, the paper studies the main application fields of IOT in logistics industry and obstacles to block the development of IOT in logistics industry and discusses the application tendency of IOT in logistics industry.

Keywords: Internet of Things; logistics industry; application field; development trend

0 引 言

物联网是新一代信息技术在经济生活中的应用,被称为继计算机、互联网和移动通信之后信息产业的第三次浪潮。其理念最初是基于RFID/EPC的技术而提出的,并首先在物流业进行了启蒙与推广,随后,物联网的理念又随着各种感知技术与网络技术的突破而提升和完善。现代意义上的物联网是指通过RFID识读器、红外感应器、GPS系统、激光扫描器等传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,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。

目前,物联网的发展在许多国家已经上升为国家战略,故在各行各业、社会管理和民生方面都将发挥重要作用。美国已将物联网上升为国家创新战略的重点之一,欧盟制定了促进物联网发展的14点行动计划,日本的U-Japan计划将物联网作为四项重点战略领域之一;我国已将物联网列入战略性新兴产业,工信部正式公布了《物联网“十二五”发展规划》。据不完全统计,我国2010年的物联网市场规模已经接近2 000亿元。工信部预测,到2015年,我国物联网市场规模将逾5 000亿元,2020年市场规模成熟时,将启动万亿元级别的市场规模。可以看出,物联网的发展前景广阔,蕴含着巨大的经济价值。

1 物联网的体系架构

物联网应具有全面展示、可靠传送、智能处理三大特性,包含感知、传输和处理三个关键环节,其体系架构可以划分为感知层、网络层和应用层。图1所示是物联网的体系架构图。

一是感知层,是物联网发展和应用的基础,包括传感器或读卡器等数据采集设备、数据接入到网关之前的传感器网络。感知层以RFID、传感与控制、短距离无线通信等为主要技术,其任务是识别物体和采集系统中的相关信息,从而实现对“物”的认识与感知。

二是网络层,是建立在现有通信网络和互联网基础之上的融合网络,国内通信设备和运营商实力较强,被认为是目前最成熟的部分。网络层通过各种接入设备与移动通信网和互联网相连,其主要任务是通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现信息的传输、初步处理、分类、聚合等,用于沟通感知层和应用层。

三是应用层,是将物联网技术与专业技术相互融合,利用分析处理的感知数据为用户提供丰富的特定服务。应用层是物联网发展的目的。物联网的应用可分为控制型、查询型、管理型和扫描型等,可通过现有的手机、电脑等终端实现广泛的智能化应用解决方案。

2 物联网技术在物流中的应用

物流是物联网较早落地的行业之一,物联网技术在物流产业的应用对物流产业的发展有极大的促进作用。物联网的应用从根本上提高了对物品生产、配送、仓储、销售等环节的监控水平,改变了供应链流程和管理手段,对于物流成本的降低和物流效率的提高具有重要意义。物联网在物流业中的主要应用有以下方面:

2.1 物流过程的可视化智能管理

运用基于GPS卫星导航定位、RFID技术、传感技术等多种技术,在物流活动过程中实时实现对车辆定位、运输物品监控、在线调度与配送的可视化与管理系统。目前,有些技术比较先进的物流公司或企业大都建立与配备了GPS智能物流管理网络系统,可以实现对食品冷链的车辆定位与食品温度实时监控等,初步实现物流作业的透明化、可视化管理。

2.2 产品的智能可追溯网络系统

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