官术网_书友最值得收藏!

1.5 物聯(lián)網(wǎng)應用

目前,物聯(lián)網(wǎng)應用蓬勃發(fā)展,已經(jīng)覆蓋日常工作、生活的眾多領域,在環(huán)境監(jiān)測、市政設施監(jiān)控、樓宇節(jié)能、食品藥品溯源、工業(yè)自動化、公共安全等方面發(fā)揮越來越重要的作用。物聯(lián)網(wǎng)應用示意圖如圖1-3所示。在電力相關(guān)行業(yè),遠程抄表、輸變電監(jiān)測、能源的高效利用等應用穩(wěn)步拓展;在交通領域,路網(wǎng)監(jiān)測、車輛管理和調(diào)度等應用正在發(fā)揮積極作用;在物流領域,物品倉儲、運輸、監(jiān)測應用正廣泛推廣;在醫(yī)療領域,個人健康監(jiān)護、遠程醫(yī)療等應用日趨成熟。本節(jié)簡要介紹物聯(lián)網(wǎng)的幾個典型應用案例,以加深對物聯(lián)網(wǎng)的理解。

img

圖1-3 物聯(lián)網(wǎng)應用示意圖

1.5.1 智能工業(yè)

智能工業(yè)是物理設備、計算機網(wǎng)絡、人腦智慧相互融合、三位一體的新型工業(yè)體系。在智能工業(yè)領域,為了提高制造效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本和資源消耗,將移動通信技術(shù)、能夠感知環(huán)境的各類智能終端、泛在計算技術(shù)等新興技術(shù)不斷融入工業(yè)生產(chǎn)的各環(huán)節(jié),從而實現(xiàn)從傳統(tǒng)工業(yè)到智能工業(yè)的轉(zhuǎn)換。物聯(lián)網(wǎng)智能工業(yè)應用示意圖如圖1-4所示。

img

圖1-4 物聯(lián)網(wǎng)智能工業(yè)應用示意圖

在《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中,智能工業(yè)被歸納為工業(yè)生產(chǎn)過程控制、生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測、制造供應鏈跟蹤、產(chǎn)品全生命周期監(jiān)測、促進安全生產(chǎn)和節(jié)能減排等多個工業(yè)環(huán)節(jié)。

在基于物聯(lián)網(wǎng)的供應鏈管理應用中,通過構(gòu)建完善的供應鏈管理系統(tǒng),對原材料采購、庫存和銷售管理等各個環(huán)節(jié)進行高效管控,提高供應鏈工作效率并降低管理成本。例如,空中客車(Airbus)基于傳感網(wǎng)絡技術(shù)構(gòu)建了全球規(guī)模最大、效率最高的供應鏈智能管理體系。

在生產(chǎn)過程工藝優(yōu)化方面,通過采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過程的智能檢測、關(guān)鍵控制參數(shù)的實時采集、生產(chǎn)設備運行狀態(tài)監(jiān)控,以及材料消耗監(jiān)測等;實現(xiàn)智能化監(jiān)測與控制、診斷及決策。

產(chǎn)品設備監(jiān)控管理通過融合各種智能傳感器相關(guān)技術(shù)及傳統(tǒng)工業(yè)制造技術(shù),實現(xiàn)設備操作日志及故障診斷的遠程監(jiān)控。例如,美國GE Oil & Gas集團在全球范圍內(nèi)設置了13個面向不同產(chǎn)品的i-Center,通過智能傳感設備實現(xiàn)了實時在線監(jiān)測,并能夠提供設備維護和故障診斷解決方案。

環(huán)保監(jiān)測及能源管理通過傳統(tǒng)環(huán)保設備與快速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合,實時監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)過程中的各種污染源及各治理環(huán)節(jié)的關(guān)鍵指標,如在排污口安裝無線傳感裝置實時監(jiān)測排污數(shù)據(jù),并且能夠根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)執(zhí)行遠程操作關(guān)閉排污口,防止破壞性的環(huán)境污染事故。

此外,通過工業(yè)安全生產(chǎn)管理平臺,基于嵌入礦山設備、油氣管道等工業(yè)設施中的智能傳感設備,可以實時感知危險環(huán)境中的人員、設備及周邊環(huán)境等方方面面的安全狀態(tài)信息,將傳統(tǒng)企業(yè)分散、獨立、功能單一的網(wǎng)絡監(jiān)管設施升級為系統(tǒng)、開放、多功能的綜合性安全生產(chǎn)監(jiān)管平臺,最終實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)安全態(tài)勢信息的實時感知、準確辨識、快捷響應及有效控制。

1.5.2 智能農(nóng)業(yè)

智能農(nóng)業(yè)以現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)設施為依托,通過物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的科研、生產(chǎn)、加工及銷售有機地結(jié)合在一起,實現(xiàn)全天候、反季節(jié)的規(guī)模化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。智能農(nóng)業(yè)經(jīng)由物聯(lián)網(wǎng)集成最新的生物、農(nóng)業(yè)工程及農(nóng)用新材料等相關(guān)技術(shù),提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科技含量,增加了農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的附加值、土地產(chǎn)出率及勞動生產(chǎn)率,有力地促進了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)革命,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的跨世紀工程。

智能農(nóng)業(yè)需要根據(jù)用戶的不同需求自動完成所有與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的生態(tài)信息監(jiān)測,進而為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境自動控制和智能化管理提供科學依據(jù),如通過對大棚的土壤溫度、CO2濃度、濕度及光照、葉面濕度、露點溫度等各項重要環(huán)境參數(shù)進行實時監(jiān)測,完成灌溉、光照等設備的遠程自動控制。

物聯(lián)網(wǎng)智能農(nóng)業(yè)應用示意圖如圖1-5所示。除了一線農(nóng)業(yè)生產(chǎn),智能農(nóng)業(yè)還涵蓋了智能糧庫等與農(nóng)業(yè)相關(guān)的各個行業(yè),如智能糧庫系統(tǒng)通過實時感知并記錄溫度、濕度變化來實施糧庫的溫濕度恒定控制。

1.5.3 智能物流

基于信息的智能獲取、智能傳遞、智能處理和智能運用等相關(guān)技術(shù),智能物流通過集成所有相關(guān)的智能化技術(shù),模仿人的思維、感知、學習及推理判斷等能力,自動解決物流系統(tǒng)中面臨的問題。智能物流將條形碼、射頻識別、各種傳感器、全球定位系統(tǒng)等先進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和設備與智能信息處理、網(wǎng)絡通信技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)全流程的自動化運作和高效優(yōu)化管理,能夠提供更高水平的服務并降低運營成本,可以廣泛地應用于物流業(yè)所包含的運輸、倉儲、配送、包裝、裝卸等各個基本組成環(huán)節(jié)。物聯(lián)網(wǎng)智能物流應用示意圖如圖1-6所示。

img

圖1-5 物聯(lián)網(wǎng)智能農(nóng)業(yè)應用示意圖

img

圖1-6 物聯(lián)網(wǎng)智能物流應用示意圖

目前,智能物流的發(fā)展逐步體現(xiàn)出5個明顯的特征。

(1)智能化:物流作業(yè)過程中的運籌與決策的智能化。

(2)一體化:以物流智能管理為核心,運輸、存儲、包裝及裝卸等各個環(huán)節(jié)的一體化。

(3)層次化:全流程智能物流管理系統(tǒng)的層次化。

(4)柔性化:突出“以顧客為中心”的理念,根據(jù)用戶需求變化進行靈活調(diào)度的柔性化。

(5)社會化:有力地促進區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展和世界范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置,實現(xiàn)社會化。

從技術(shù)的角度來看,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)鹘y(tǒng)物流與智能化系統(tǒng)運作管理結(jié)合為一個智能平臺,實現(xiàn)物流行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的信息化、智能化、自動化、透明化的運作模式,強調(diào)的是數(shù)據(jù)智能化、網(wǎng)絡協(xié)同化及決策智能化。此外,智能物流在功能上要保證6個“正確”,即正確的貨物、正確的數(shù)量、正確的地點、正確的質(zhì)量、正確的時間、正確的價格;在技術(shù)上要達到智能的物品識別、地點跟蹤、物品溯源、物品監(jiān)控、實時響應。

1.5.4 智能交通

智能交通系統(tǒng)(Intelligent Transportation System,ITS)是將信息、數(shù)據(jù)通信傳輸、電子傳感、電子控制、計算機等先進技術(shù)有效地集成并運用于整個地面交通管理系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)全方位發(fā)揮作用的實時、準確、高效的智能化綜合交通運輸管理系統(tǒng),是未來交通系統(tǒng)的發(fā)展方向。在該系統(tǒng)中,車輛能夠智能地在道路上自由行駛,公路靠自身的智能將交通流量調(diào)整至最佳狀態(tài)。基于智能交通系統(tǒng),管理人員能夠及時掌握道路、車輛的最新狀態(tài)。物聯(lián)網(wǎng)智能交通應用示意圖如圖1-7所示。

21世紀將是實現(xiàn)公路交通全面智能化的世紀,而智能交通是一體化的交通綜合管理系統(tǒng),它能夠更加有效地利用交通設施、平衡交通負荷,并降低環(huán)境污染、保證交通安全、提高運輸效率。智能交通的實現(xiàn)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是息息相關(guān)的,只有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展成熟,智能交通系統(tǒng)才能最終實現(xiàn),因此可以說智能交通是交通物聯(lián)化的體現(xiàn)。

img

圖1-7 物聯(lián)網(wǎng)智能交通應用示意圖

1.5.5 智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)是傳統(tǒng)電網(wǎng)的智能化擴展,被稱為“電網(wǎng)2.0”。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將智能化傳感和測量設備、先進的控制方法及決策支持系統(tǒng)有機地集成,可實現(xiàn)電網(wǎng)的運行可靠、經(jīng)濟高效、環(huán)境友好及使用安全等目標。電網(wǎng)智能化的主要特征包括系統(tǒng)自愈、自激勵,以及自主抵御攻擊,提供能夠滿足不同用戶需求的電能質(zhì)量,并允許各種不同發(fā)電形式智能接入,實現(xiàn)電力市場及資產(chǎn)的高效配置及運行優(yōu)化。物聯(lián)網(wǎng)智能電網(wǎng)應用示意圖如圖1-8所示。

1.5.6 智能環(huán)保

智能環(huán)保是“數(shù)字環(huán)保”概念的延伸和拓展。它借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將各種類型的感應、傳感裝置和智能裝備嵌入環(huán)境監(jiān)控對象中,由超級計算機和云計算等技術(shù)提供的計算能力將其智能化整合,實現(xiàn)人類社會與自然環(huán)境有機結(jié)合,以更加精細及智能化的方式實現(xiàn)自然環(huán)境的管理和決策。

智能環(huán)保是在數(shù)字地球、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、智能管理與決策系統(tǒng)等技術(shù)的基礎上衍生的智能化系統(tǒng)工程。它以環(huán)保為最終目標,將信息、網(wǎng)絡、自動控制和通信等新興技術(shù)集成到全球、國家及省地市等各個層次的環(huán)保領域中,完成環(huán)保信息的數(shù)據(jù)匯集及處理、決策支持、信息共享等服務,實現(xiàn)環(huán)保的智能化。物聯(lián)網(wǎng)智能環(huán)保應用——中國移動智能河長制解決方案示意圖如圖1-9所示。

img

圖1-8 物聯(lián)網(wǎng)智能電網(wǎng)應用示意圖

img

圖1-9 物聯(lián)網(wǎng)智能環(huán)保應用——中國移動智能河長制解決方案示意圖

1.5.7 智能醫(yī)療

智能醫(yī)療利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建健康檔案及醫(yī)療信息的智能管理平臺,實現(xiàn)患者、醫(yī)務人員、醫(yī)療機構(gòu)、醫(yī)療設備之間的智能交互;通過在醫(yī)療行業(yè)廣泛地融入人工智能、傳感技術(shù)等,實現(xiàn)醫(yī)療服務的智能化。物聯(lián)網(wǎng)智能醫(yī)療應用——華為區(qū)域衛(wèi)生信息化基礎設施解決方案示意圖如圖1-10所示。

img

圖1-10 物聯(lián)網(wǎng)智能醫(yī)療應用——華為區(qū)域衛(wèi)生信息化基礎設施解決方案示意圖

隨著人均壽命的顯著延長和人們對自身健康關(guān)注的不斷提高,現(xiàn)代社會需要更好、更智能的醫(yī)療系統(tǒng),遠程醫(yī)療、電子醫(yī)療(E-health)等需求日益顯現(xiàn)。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能、專家系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)等技術(shù)的不斷完善,構(gòu)建智能化醫(yī)療體系成為可能,從而能夠提供全民平等的頂級醫(yī)療服務,徹底解決醫(yī)療資源分布不均等問題。

早在2004年,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就已經(jīng)開始與醫(yī)療行業(yè)相結(jié)合。美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)大力推廣和實施RFID技術(shù),并且通過政府相關(guān)機構(gòu)立法來規(guī)范RFID技術(shù)在藥物的運輸、銷售、防偽、追蹤體系中的應用。此外,美國某些醫(yī)院嘗試采用 RFID 技術(shù)構(gòu)建新生兒管理信息系統(tǒng),利用RFID標簽和閱讀器,為新生兒和小兒科病人管理提供技術(shù)支持。2008年年底,IBM提出了“智能醫(yī)療”概念,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分地應用到醫(yī)療領域,提供醫(yī)療信息互聯(lián)、共享協(xié)作、臨床創(chuàng)新、科學診斷及公共衛(wèi)生預防等能力。

1.5.8 智能安防

隨著安防技術(shù)的快速發(fā)展和21世紀信息技術(shù)的騰飛,當今的安防理念已經(jīng)邁入一個全新的發(fā)展階段,傳統(tǒng)安防技術(shù)與信息系統(tǒng)之間的界限逐步消失,特別是隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益普及和廣泛應用,安防技術(shù)從過去的簡單安全防護系統(tǒng)向城市綜合化安防體系快速演進,并且安防項目開始涵蓋更加廣泛的領域,如街道社區(qū)、樓宇建筑、銀行郵局、道路監(jiān)控、機動車輛、警務人員、關(guān)鍵基礎設施等。

針對國計民生的重要場所,如機場、碼頭、水電氣廠、橋梁大壩、河道、地鐵等,通過引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)動態(tài)的跟蹤定位等手段,建立全方位、多層次的立體防護體系;同時兼顧城市管理、環(huán)保監(jiān)測、交通管理及應急指揮等各項應用,建立綜合性、智能化、多層次的安全防護體系。

此外,隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起,智能安防系統(tǒng)能夠在公共交通管理、車輛事故處理、車輛偷盜防范等方面更加快捷、準確地實施跟蹤定位,還可以隨時隨地地獲取更加精準的災難事故、道路流量、車輛位置、公共設施安全等信息。

1.5.9 智能家居

概念層面的“智能家居”很早就被提出,但一直沒有具體的實施案例,直到1984年美國聯(lián)合科技公司(United Technologies Building System)通過整合建筑設備信息化技術(shù),并將其應用于美國康涅狄格州哈特福德市的CityPlaceBuilding項目時,才出現(xiàn)了真正的“智能型建筑”,從此揭開了全世界爭相實施智能家居理念的序幕。

物聯(lián)網(wǎng)智能家居應用示意圖如圖1-11所示。智能家居(Smart Home, Home Automation)以家庭住宅為基礎工作平臺,綜合利用布線、網(wǎng)絡通信、安全防范、自動控制、音視頻等技術(shù)將家居生活所有相關(guān)的設施有機集成,通過構(gòu)建住宅設施與家庭事務綜合管理系統(tǒng),提升家居環(huán)境的安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性及環(huán)保節(jié)能效率等。

img

圖1-11 物聯(lián)網(wǎng)智能家居應用示意圖

在技術(shù)上,智能家居是家居環(huán)境的物聯(lián)化體現(xiàn)。智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)連接家庭環(huán)境中的所有智能設備(如音視頻設備、照明系統(tǒng)、窗簾控制器、空調(diào)控制器、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、影音服務器、影柜系統(tǒng)、網(wǎng)絡家電等),并集成家電控制、照明控制、電話遠程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報警、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)及可編程定時控制等功能和手段;同時兼具智能建筑、網(wǎng)絡通信、信息家電、設備自動化等能力,提供全方位、多層次的信息交互功能,實現(xiàn)家居環(huán)境的智能。

主站蜘蛛池模板: 闽清县| 光山县| 阳谷县| 隆化县| 嘉善县| 平阳县| 余干县| 郧西县| 汝阳县| 太和县| 磴口县| 永川市| 长葛市| 青田县| 萍乡市| 台南市| 班玛县| 当阳市| 大宁县| 万源市| 张北县| 临高县| 福安市| 邮箱| 隆安县| 安平县| 开江县| 永靖县| 平邑县| 宕昌县| 铜山县| 横峰县| 自贡市| 肇州县| 吉安县| 石家庄市| 和龙市| 江门市| 安化县| 嘉义市| 贵阳市|