工業物聯網技術方案范文

導語：如何才能寫好一篇工業物聯網技術方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

制造業+物聯網：三大常見誤區

轉型中的制造業企業正在經歷一系列變化。工廠與上下游供應鏈的聯系更緊密，員工不再受制于信息孤島之中，生產流程中每個環節的相關數據可以用安全的方式共享給全世界，這使得效率和生產力進一步提高，成本大幅降低。

這一系列轉型的核心就在于物聯網。盡管多年來物聯網技術經歷了爆發式增長，但圍繞物聯網技術很多人依然存在一些誤解，甚至存在著焦慮情緒。

誤區1：物聯網技術只適合大型企業？

很多企業認為，物聯網技術只適合在時間和人力方面有充足預算的大企業。但實際上，近年來物聯網技術的快速發展使得實施成本大幅降低，為不同需求的企業提供了更豐富的選擇。諸如Azure IoT Central等開源軟件和解決方案使得小企業也可以更輕松地開發基于物聯網技術的產品和服務，而無需構建完整的物聯網基礎架構或組建專屬的IT或工程師團隊。

同時無論何種情況，物聯網技術所帶來的潛在收益都能順利打消企業有關成本或時間的顧慮。例如預測式維護和分析這樣的物聯網解決方案，可以幫助企業在未來大幅降低成本并延長產品壽命。這種技術甚至可以創建出全新市場，例如Gastromatix，這是一家小型的智能雞尾酒調配機器生產商，他們就借助物聯網技術開發了一款創新應用，借此提供更新穎的用戶體驗并創造全新收入來源。

誤區2：物聯網并非必須的？

盡管能提供各種收益，依然有多達70%的企業認為自己并不需要物聯網。還有企業認為，他們根本用不到物聯網技術所采集到的海量數據。其實，抱有這種觀點的企業可能只是沒有意識到自己到底能通過怎樣的方式從物聯網中獲益。例如：分析消費者使用產品的方式并獲得見解，進而革新生產過程，打造全新業務模式。

每家制造商都在面臨獨特的挑戰和機遇，因此實用的物聯網解決方案必須足夠靈活。這種解決方案必須能與企業的生產過程無縫集成，能準確解決企業遇到的具體問題或需求，例如提升對整個供應鏈的能見度，獲得新的收入來源，或進一步優化設備生命周期。

在具備了足夠靈活的物聯網解決方案后，任何采集到，但暫時用不上的數據，還可以存儲起來以供未來使用。根據麥肯錫的調查分析，到2025年，物聯網行業產生的價值將高達11.1萬億美元，但其中60%的價值將來源于數據的集成和分析。這也就意味著，隨著業務增長，企業可能永遠不會知道原本看似無用的數據是否會突然迸發出巨大的價值。

誤區3：物聯網不夠安全？

對于制造業，以及其他很多領域的企業來說，有關物聯網技術最大的顧慮在于其安全性。類似永恒之藍（WannaCry）以及Mirai僵尸網絡等大型攻擊讓人們的恐慌情緒進一步發酵，大家對物聯網的安全性更擔憂了。

物聯網設備通常是實體設備，從本質上來說，確實有可能引入新的安全挑戰，但隨著最佳安全實踐的日漸成熟，企業也會對物聯網安全性更具信心。微軟多年來服務企業客戶的豐富經驗，以及龐大的合作伙伴生態系統也能在這方面為企業提供巨大的幫助。這就需要與物聯網硬件制造商密切合作，共同設計開發更安全的設備，同時與解決方案提供商合作，保障傳輸中和存儲在云端的數據的完整性。雖然將設備連接到互聯網，會不可避免地面臨安全風險，但有效的安全策略將有助于緩解威脅，讓整個物聯網基礎架構煥發出更大的長期價值。

物聯網技術將幫助制造業企業變得更敏捷，更好地滿足現代化市場的新需求。千萬不能因為不夠了解甚至有所誤解就因噎廢食，并影響到整個企業的數字化轉型大業。

物聯網在智能制造領域涌現的三大趨勢

數字化制造和物聯網技術能為制造業企業帶來巨大價值。在順利擺脫了不夠靈活的供應鏈，過時的機械設備，以及其他僵化的流程后，制造業企業就可以借助更智能的工具和解決方案大幅提高生產力和工作效率，并通過更緊密的連接和數據分享機制改善互操作性。

縱觀整個業界對新技術的應用，以及技術本身的發展和完善過程，我們發現有三大重要趨勢正在重塑整個行業。

趨勢1：通過互聯的物聯網基礎架構提高生產力！

在先進的機器學習、人工智能、數字化等技術幫助下，制造業企業近年來已經實現了突飛猛進的變革。然而在制造商充分利用物聯網技術之前，這樣的變革還有很大潛力有待挖掘。

例如，現代化工業技術可以幫助制造商更精細地控制生產模式以及龐大的供應鏈，但在物聯網技術所驅動的智能基礎架構幫助下，制造商將能更進一步針對生產過程的每個環節獲得更細致的能見度，這樣即可更好地優化生產周期，預測客戶需求，優化能源分配。

這不僅僅是要更充分地運用多年來大家早已熟悉的各類傳感器和工業自動化技術，而是要更廣泛地運用遍布于整個智能城市和智能建筑，甚至智能汽車和智能供應鏈中的物聯網設備，借此打造更智能的工作環境，更好地利用不同類型的數據獲得更大價值。例如，Steelcase就在借助紅外傳感器和Microsoft Azure IoT平臺打造互聯的智能工作環境。

另外，物聯網基礎架構方面的投資還可以幫助制造商將產品生產過程中的能見度拓展到互聯工廠的范圍之外，借此更主動地發現并解決問題，同時為客戶提供互聯的現場服務，更好地提高技工的工作效率以及客戶資產的價值。更重要的是，物聯網與混合現實等技術的結合還可以進一步重塑未來的工廠，借此促進生產、銷售、服務等不同環節和部門員工之間的密切合作，全面提升整體效率。

趨勢2：制造商角色的重塑！

過去，為了優化運維并確保一切流暢運轉，制造商必須在整個業務過程中追蹤監控多種變量。然而由于今天的制造商面臨的環境愈加復雜，規模也越來越大，已經很難繼續實時做到這一切了。好在人工智能和物聯網技術與生產環節的緊密集成使得制造商可以更深入地了解工廠中正在發生的一切。例如全球最大合約制造商之一，Jabil，他們就在使用預測式分析技術提前發現生產過程中的錯誤或失效情況，這些問題以往只能在質量測試階段發現，因而傳統做法不可避免會導致原材料和產能的浪費。

這種先進技術的緊密結合使得制造商可以進一步轉型生產流程，為自己的客戶提供能進一步拉近雙方關系的「產品即服務解決方案。隨著物聯網技術進一步革新整個供應鏈并拉近產品與客戶間的距離，制造商也將承擔更多責任，從單純的產品供應商轉型為更全面的，最終用戶發展成長過程中必不可少的合作伙伴。

趨勢3：借助數字化技術打造全新商機！

對企業來說，「數字化這個概念到底該如何理解？

“數字化，是指使用數字化技術革新業務模式，進而獲得全新收入來源以及各種能產生更多價值的機遇?！?/p>

舉例來說，信息-物理系統（Cyber-physical system）、機器人（Robot）、協作式機器人（Cobot）以及3D打印技術的發展，讓數字化制造商變得更敏捷。當這些技術與能夠通過物聯網基礎架構，在整個價值鏈上創造更多數字化聯系的智能業務應用相結合后，制造商將能發現更多轉型機會。例如制造商可以將物聯網數據與大計算相結合，創造出數字化的孿生設備、產品和流程，借此針對客戶需求獲得全新見解，加速新產品和服務的交付，提高供應鏈的運轉速度和效率。

傳統制造業企業正在通過轉型變為數字化平臺供應商，這可能是數字化技術最矚目的發展成果。雖然人工智能、機器學習、預測式維護、混合現實等智能技術在制造業領域煥發了大量實用的收益，但很多企業由于IT基礎架構成本等原因并未采納這些技術。但隨著越來越多制造商開始打造自己的數字化平臺，為自己的物聯網設備網絡提供支持，他們會逐漸意識到自己可以進一步通過相關投資變現，借此涉足全新市場，為其他行業提供新穎的產品和服務。例如工業物聯網解決方案供應商SCADAFarm就在借助這些技術幫助農民更好地管理灌溉系統。

“每個企業最終都將變成軟件公司，（他們將要）開發應用程序，使用先進的分析技術，并轉為提供SaaS服務?！?/p>

——微軟CEO Satya Nadella

篇2

每年六七月份，馳名的無錫陽山水蜜桃垂掛枝頭，鮮艷欲滴。在3萬畝陽山水蜜桃桃林中，有一片幾十畝的水蜜桃長得特別醒目，這片桃林里還架著十幾只黃色匣子。

“借助物聯網種出的水蜜桃可能會更大更甜?！睙o錫美新物聯網科技有限公司副總經理程佳寧解釋說，“黃色匣子里是無線傳感節點，它連線的傳感器可以精確采集水蜜桃生長過程的葉面濕度、土壤溫度，真正實現精細化管理。

程佳寧接著說：“桃農們灌溉桃園時只需要輕點鼠標即可完成，無須在烈日下奔走于田間，大大節省了人力。另外，桃園的用水和用肥都經過精確的分析，確保桃樹得到充足養分的前提下，更最大限度地節省了資源，而桃樹所需的溫度、濕度、用肥都能夠做到恰如其分，當然，這還需要嚴格的科學比對，這只是我們物聯網在農業上應用的開始。”

陽山水蜜桃管護項目只是無錫物聯網開始應用的一個例子而已。在無錫，這樣的應用示范項目就有125個。

雛形漸現

就拿和老百姓生活息息相關的養殖業來說吧，在無錫宜興，有家養豬場引入了物聯網技術，通過傳感器跟蹤母豬的生理周期，匯總體征數據，比如該監測對象是否處于受孕期，或者受孕了處在妊娠的哪個階段等等，均可由后臺的數據分析出來。僅此技術，為養殖戶節省出一半的勞動力。這家養豬場的解決方案提供商是無錫富華科技有限責任公司（下稱富華科技）。

引入智能化母豬群養管理系統，可以實現養豬的遠程遙控操作，換而言之就是可以干干凈凈養豬，而不需要像以前那樣必須成天跟豬廝混在一起。飼養員只需坐在辦公室就可以通過互聯網查詢豬場的管理信息，通過視頻就可以清楚看到豬場內的一舉一動。

“這得益于場內每頭母豬耳朵上的電子耳標，里面儲存了豐富的信息。電腦可以通過掃描輕松識別每一頭母豬的狀態，從而可以對母豬實現個性化的養殖?！备蝗A科技總經理羅遠明介紹說。富華科技主要提供動物追蹤、畜牧業信息化、食品安全和溯源技術解決方案。

針對母豬的生長狀態，給予個性化的飼料喂養；使用分離器將處于不同妊娠階段、沒有電子耳標或帶有損壞電子耳標的母豬進行人工或自動分離，不同的母豬將進入分離區或者躺臥區；使用單色、雙色或三色噴墨器為母豬做標記。這些物聯網的應用使得養殖戶的養殖效率大大提升。

羅明遠介紹說，除了可以檢測飼養環節的問題，溯源技術還可以通過電子標簽中存儲的數據進行整個食品溯源工作。

當豬被屠宰，豬頭與豬身分離后，電子掛鉤可以繼承電子耳標內的數據，豬身被分割成兩半的時候，這個數據信息會被傳送到掛在肉上的電子標簽內。而到豬肉進入批發商手中進行再切割的時候，電子編碼會代替這兩個電子標簽。這樣豬在飼養和屠宰過程的整個信息都不會被遺漏?！坝辛诉@一整套食品溯源系統，發生‘瘦肉精’事件時就有據可查了。”羅遠明說，目前這種應用已經在多家養殖場推廣。

在工業方面，一些公司也漸露頭角。無錫必創傳感科技有限公司總經理徐峰告訴《中國經濟和信息化》記者，自己公司生產的傳感器已經廣泛應用于國內外一些知名的施工機械安全監測、油田管道監測、橋梁健康監測和物流運輸監測等方面，公司也因此獲得不錯的收益，投資機構也青睞有加，目前已經獲得幾筆投資。

江蘇中科博陽集團高新技術股份有限公司（下稱博陽集團）董事長林益也講述了自己工廠的變遷，通過從工業清洗與自動化入手，公司通過下屬的專業傳感網技術公司可以給其他制造企業提供智能工業信息化解決方案，加上與下屬的另一個環境工程公司合作，又可以提供綠色化解決方案。博陽集團已經從單純的軸承和軸承設備供應商變身為軸承業的智能工廠方案提供商。林益告訴本刊記者，這一轉變在2011年就為博陽集團增加了8000多萬元收入。

在環保方面，無錫市環保與水利部門通力合作，共同用物聯網技術監控太湖藍藻，并實現了智能化打撈。

據該項目解決方案提供商中科怡海高新技術發展江蘇股份公司介紹，當傳感器感知到藍藻暴發指數超過60%時，“感知太湖”系統就會自動啟動綠色報警，提醒抓緊打撈。與此同時，提醒打撈的信息也會通過網絡傳送到安裝在打撈船上的GPS裝置上，實現智能管理。打撈完后，系統還會指示船只運送到就近的藻水分離站，分離出的藻泥又被通知送往需要的有機肥廠。

當初，無錫尋找新興產業的重要原因就在于太湖污染，如今，物聯網這個新興產業一個重要的應用就是太湖治污，即通過在環太湖地區各個監控點安裝傳感器，對太湖的水文、水質等狀況進行實時監測。

以上僅僅是無錫125個物聯網應用示范項目和因物聯網而開始轉型的企業代表。據無錫市市長朱克江在一次會議上介紹，目前無錫全市物聯網應用示范項目涵蓋工業、農業、電力、物流、交通、安防、環保、醫療、家居等多個領域。在傳感網創新示范區內先行先試取得成功后，無錫物聯網企業已布局全球17個國家和地區、200多個城市，承建或參建當地的應用示范工程。

朱克江在報告里說，目前全市物聯網產業從業人員已突破10萬人，實現產業化的企業達608家，涌現出一批有技術、有市場、上規模的成長性企業。

現在，在無錫新區內，沿途樓宇標牌、燈箱廣告上出現最多的字眼非“物聯網”莫屬，在街頭隨便詢問一位出租車司機，他也能就“物聯網”這個話題跟你聊上幾句。自2009年8月，國家提出要在無錫建設“感知中國”中心以來，物聯網成為無錫一張名片，全市上下著力推進物聯網技術和產業發展，物聯網應用也雛形漸現。

無錫物聯網如何取得了這樣的成績？究其原因，還得從五年前說起。

陣痛中落戶

無錫人對于2007年5月發生的太湖大規模藍藻暴發仍然記憶猶新，那次污染讓無錫市民經歷了一場飲水危機，也給無錫敲響了警鐘。

篇3

國外金融危機引起的增長低迷還沒有消退，但大量圍繞電力、通信、交通、環境的智慧型基礎設施依然加緊實施?；A性的關鍵技術研究不斷進步，如美國加州大學、麻省理工學院、奧本大學、賓漢頓大學、克利夫蘭大學等在極低功耗無線傳感網絡、自組織傳感器網絡、傳感器網絡系統的應用層設計、基于IP的移動網絡和自組織網絡方面、結合無線傳感器網絡等方面開展研究，新加坡國立大學在無線傳感器網絡方面進行研究，物聯網標準也在加快研究。另外，RFID技術、GPS/GIS技術的應用持續升溫，IPv6、M2M、3GPP等技術的研究漸趨成熟，近距離無線通訊、傳感器網絡、泛在網絡等網絡技術也隨物聯網技術應用而快速成長，這也顯示了物聯網技術研究的不斷進步。國內最早于1999年啟動傳感網工程，由中科院對物聯網技術工程項目進行專門研究。近年來有更多的科研院所參與了物聯網的研究，在物聯網無線傳感器網絡節點方面研究突出的有南京郵電大學的UbiCell系列節點、中國科學院計算技術研究所的GAINS系列節點、香港科技大學的無線傳感器網絡節點；在無線傳感器網絡的軟件及平臺方面突出的有：南京郵電大學無線傳感器網絡研究中心開發的基于移動的無線傳感器網絡中間件平臺、南京郵電大學的無線傳感器網絡集成開發平臺MeshIDEMeshIDE、中國科學院寧波計算所的無線傳感器網絡分析與管理平臺。在物聯網理論研究方面提出許多具有創新性的想法的有，南京郵電大學、哈爾濱工業大學、清華大學、上海交通大學、北京郵電大學。歸納總結上述研究不難看出，第一類屬于基礎性研究，如標準、節點、網絡、平臺等等，這類研究會對今后物聯網應用提供支撐；第二類屬于技術應用研究，如RFID、GPS/GIS、IPv6、M2M、3GPP等等，技術比較成熟，但更需要要研究整合應用；第三是理論方面研究，也有待于實踐的驗證。然而，上述三方面都不屬于完整的物聯網系統研究，該課題正好是要從一個完整的物聯網出發去對物聯網系統進行研究。

二、研究目標和內容

課題的研究，是根據智慧實驗室建設的環境對感知、控制的具體要求以及使用人的功能要求，研究設計在小規模試驗的環境下建立一個可供體驗、實訓、研究的物聯網技術支撐平臺及網絡架構。1.研究智慧實驗室建設傳感網網絡架構，根據新校區智慧實驗室建設，各智慧教室的空間分布情況及功能分布情況進行相關的研究設計，提出完整的傳感網網絡架構方案。2.物聯網技術支撐平臺，研究傳感及控制系統集成模塊、管理系統模塊及智能處理模塊三個部分集成為一個整體的物聯網，構成物聯網技術支撐平臺方案。該課題研究的核心內容是由感知及控制系統集成模塊、管理系統模塊及智能處理模塊三個部分集成后形成的物聯網。該系統不僅將三個部分疊加到一起，還將三個部分有機的集成，特別是智能處理模塊要達到智能化的功能，要隨時訪問另外兩個模塊的數據，并根據訪問的數據分析處理做出準確的判斷，輸出控制信號到控制系統交給執行機構執行。因此，要解決的重點問題是構成由三個系統模塊組成的有機集成系統——物聯網。要突破的難點問題是如何按照智慧實驗室建設環境下對感知、控制的具體要求及使用人的功能要求，設計出有機集成的三個系統模塊方案，并使其達到功能要求的智能化。

三、研究方法和實施步驟

篇4

蔚藍的青島，擁有“奧帆之都”的美稱，在這一抹“藍”中，信息化絕對是不可缺失的一部分――青島是國家電子信息產業基地之一，擁有國家家電產業園和通信產業園，是國家“兩化融合”和“三網融合”試點城市。

近日本報記者走進青島，采訪了市經信委領導、產業園區和企業，他們向記者描繪了這個奧帆之都的信息產業和城市信息化規劃。

“家底”厚

2010年，青島市電子信息制造業實現主營業務收入2556億元，同比增長13.9%，位居計劃單列市第2位；2010年青島市軟件業務收入218億元，同比增長93%，位居副省級城市第11位。今年1～9月，青島市軟件業務收入累計實現245億元，同比增長72%，在全國副省級城市中增速名列前茅。信息化整體水平位居國內同類城市前列。

電子信息產業保持高速增長的勢頭，形成了青島完整的電子信息產品體系，初步形成了以園區為主要載體的集聚發展格局。2005年，嶗山區和經濟技術開發區分別被命名為國家（青島）通信產業園和國家（青島）家用電子產品產業園；2007年，城陽出口加工區、平度同和工業園分別被省政府命名為山東省電子信息產品出口加工產業園和山東省電子零部件產業園；市南軟件園、嶗山軟件園等被確定為國家火炬計劃軟件產業基地。

如果說IT的本質是服務，城市信息化就是解決民生的重要手段。在“十二五”規劃下，用信息化服務民生，成為各地政府最重要的考量。

青島市的城市信息化水平在國內同類城市中也處于領先地位。青島市先后被國家確定為電子商務、電子政務、企業基礎信息交換、金卡工程RFID應用試點城市。四方區被國家確定為社區信息化試點，膠州市被確定為縣域經濟信息化試點。近兩年來，青島市又被列為國家級兩化融合實驗區、國家三網融合試點城市和山東省無線城市試點城市。先后出臺了《青島市加快電子商務發展的意見》、《關于利用信息技術改造傳統工業的意見》、《關于加快信息化與工業化融合發展的意見》、《關于加快信息產業發展和信息化建設的意見》、《青島市物聯網應用與產業發展行動方案2011-2015》等。2008、2010年在“中國城市信息化50強”評比中，青島市連續兩屆躋身全國5強。

布局巧

信息產業的布局，是對政府整體謀略的考驗，更關系到城市信息化發展的未來。青島市經濟和信息化委員會主任項陽青在接受《計算機世界》報記者采訪時表示，“十二五”期間，青島市信息產業將形成“東園西谷”的發展格局。

東園是依托青島市國家通信產業園、市南軟件園、青島國際創新園、中國國際服務外包（青島）生態產業園，重點發展互聯網增值服務平臺、云計算、三網融合關鍵技術和嵌入式軟件、工業軟件、行業應用軟件和基礎軟件等軟件產業。通過引進云計算、物聯網應用示范、軟件研發、離岸服務外包、大型高端數據服務等領域的項目，打造產業聚集區和新技術應用示范基地。

西谷是依托青島市經濟開發區（黃島）“國際生態智慧城”，重點建設“青島信息谷”。重點布局軟件和信息服務外包、新一代信息技術產業、云計算中心、物聯網應用及戰略終端產品的設計與制造等產業。打造國家軟件和信息服務業示范基地和國家物聯網戰略終端產品研發制造基地。培育具有自主知識產權的基礎性電子信息產品。

項陽青還表示，下一步青島市還會加大政策扶持力度，鼓勵企業申報國家科技重大專項、國家電子發展基金、產業振興和技術改造等專項資金，爭取國家資金青島產業發展的支持。在實施示范工程方面，智能制造、智能交通、智能電網、智能社區等領域開展“軟件服務業示范工程”；同時根據《青島市物聯網應用于長遠發展行動方案》要求，在數字家庭、食品安全、城市公共管理、現代物流、精準農業、生產制造等領域開展物聯網應用示范和推廣；圍繞產品數字化、設計智能化、過程自動化等企業信息化建設關鍵環節實施“百家企業升級計劃”，推進100個兩化融合重點項目等。

在走訪中記者還了解到，青島市還加大了對企業技術創新的鼓勵和支持，例如幫助企業建立信息化競爭優勢，讓企業重點開發智能交通、智能家居、數字社區等解決方案，推進技術標準制，鼓勵支持軟件企業申請國際國內資質認證。

重物聯

由第三次信息化引發的“智慧”浪潮，物聯網技術的發展和應用將深刻改變世界。美國權威咨詢機構Forrester認為，到2020年，全球物聯網的規模將比互聯網大30倍，成為名副其實的萬億級的產業。物聯網也將會成為青島市信息化建設的重點，項陽青表示：“近年來，青島先后開展了物聯網技術在工業生產、現代物流、港口管理、車輛管理、輪胎生產、養殖管理、智能電網、精準農業、家電產品等諸多領域的應用，青島市已經形成了一定的物聯網產業基礎?！?/p>

據記者了解，青島物聯網產業發展水平與國內其他城市基本處于同一起跑線上，并在某些方面擁有一定的優勢。

近年來，青島先后開展了物聯網技術在工業生產、港口管理、車輛管理、輪胎生產、養殖管理、智能電網、精準農業、家電產品等諸多領域的應用；經過多年發展，青島已擁有一批物聯網領域的企業、科研機構和第三方組織，建立了包括芯片設計制造、電子標簽封裝、傳感器制造、讀寫設備研發、軟件/中間件、嵌入式軟件與硬件、設備銷售、系統集成、網絡服務、第三方服務等環節的物聯網產業鏈結構。

另外，按照信息產業重點在“東園西谷”集聚發展的戰略布局，以開發區規劃的生態智慧城信息谷、嶗山區通信產業園和市南軟件園為重點，青島市先后引進了中國聯通青島云計算中心、中國電信信息服務（青島）基地、金溢科技青島研發與生產基地等項目，投資總額超過30億元。而中國聯通研究院、配天集團“智慧云”等一批物聯網項目也正在洽談中。

在良好的基礎條件下，青島的物聯網發展推進機制也日益完善。青島已經建立起以“政府――協會――產業聯盟”為主線的物聯網產業推進機制。以青島港為核心的港口物流物聯網應用產業聯盟、以海信集團為核心的智能交通物聯網產業聯盟、以軟控股份為核心的裝備制造物聯網應用產業聯盟正在籌備之中。

物聯網發展離不開創新，在完善創新支撐體系的過程中，青島已擁有3個山東省RFID工程技術中心； “數字化家電國家重點實驗室”、“數字家庭網絡國家工程實驗室”；在數字化輪胎方面，擁有“國家輪胎工藝與控制工程技術研究中心”等國家級研發機構。據悉，青島物聯網領域的第三方機構多次參與國家RFID技術白皮書、科技部RFID項目規劃等工作，并與國家RFID產業聯盟、麻省理工大學Auto-ID實驗室、歐姆龍、NEC、Intel等國內外組織和企業開展了廣泛的技術交流和市場合作。

據相關人員介紹，為滿足物聯網發展對人才的需求，山東科技大學、青島科技大學獲批設立物聯網專業；青島職業技術學院成為教育部確定的全國物聯網應用技術專業人才實訓基地。

2010年12月，青島還出臺了《物聯網應用與產業發展行動方案（2011-2015）》，方案立足青島實際，培育形成戰略新興產業，遵循“抓應用、促產業”，把物聯網技術在各領域的推廣應用作為重點，發展一批具有核心競爭力的物聯網產品和項目，推進產業創新和關鍵技術研發，催生物聯網新型應用，以物聯網的廣泛應用促進和帶動相關產業的快速發展，推進傳統產業優化升級，培育起新的經濟增長點，提升公共服務水平和民眾生活品質。

在這份方案中，青島市將會把過智能交通示范，逐步向全市推廣，通過數字家庭示范工程，提升民生水平；通過港口物流物聯網示范工程，打造智能物流體系；通過民生物聯網應用示范工程，完善安全體系；而在推進傳統產業優化升級中，將會通過實施精準農業物聯網示范等工程實現。

在關鍵技術和產品發展方面，推動物聯網關鍵技術與設備、物聯網應用系統集成解決方案研發與產業化以及推進物聯網戰略終端產品制造與產業化將成為重點。

為進一步完善工作推進機制，形成工作合力。方案還推出重點項目引進和培育政策，為物聯網發展集聚動力。而打造發展物聯網支撐體系的建設，例如產業聯盟、發展產業園區、培育實訓基地、公共平臺等也成為建設重點。

篇5

摘要：物聯網技術是智能家居的核心技術支撐，智能家居是物聯網技術在智能家庭中的應用體現。當前網絡和智能技術高速發展融合的背景下，智能家居作為具有巨大市場潛力的新興產業，無論是IT終端制造廠商、互聯網運營商、服務商和傳統家電制造商均把它視為新的增長爆發點。本文通過對物聯網技術在智能家居領域的應用來說明物聯網的運用對智能家居系統技術進步、功能擴展、服務、達到滿足人們對安全、舒適、方便和綠色環保的需求的作用。

關鍵詞 ：物聯網技術；智能家居；應用

一、物聯網概述

物聯網的英文描述為“The Internet ofthings”，即“物——物相連的互聯網”[1][2]。物聯網的基礎核心仍舊是互聯網，它在傳統互聯網人與物互通的基礎上，實現物與物互通，是互聯網發展的應用和業務層面的拓展。其主要特征是全面感知、可靠傳遞和智能處理。全面感知是指利用RFID、二維碼、傳感器等隨時隨地獲取和采集物體信息；可靠傳遞是指通過無線網絡和互聯網的融合將物體信息準確傳遞；智能處理是指利用云計算、數據挖掘及智能識別等人工智能技術對海量數據信息進行分析處理，完成對物體的智能化控制。

物聯網的概念在1999 年被提出，是在互聯網的基礎上，利用射頻識別技術、無線數據通信技術等構造出的一個實現全球物品信息實時共享的實物互聯網。2005 年11 月17 日國際電信聯盟《ITU 互聯網報告2005：物聯網》，重新提出了物聯網的概念[3]，并對其進行了擴展，不僅局限于RFID技術。2009年1月28日，IBM 首次提出“智慧地球”的概念。隨后，美國將物聯網列為振興經濟的一個重點。此外，歐洲、韓國、日本等國家也把物聯網產業作為振興國家經濟的一個核心產業[4]。2009年8月，溫總理提出了“感知中國”的概念，自此物聯網被列為國家五大新興戰略性產業之一，在中國受到了極大的關注[5]。

物聯網是在網絡技術、傳感技術及通信技術日趨成熟的條件下出現的，它是一種體現物與物之間新型關系，將所有物品通過射頻識別、二維碼、無線數據通信等智能感知技術與互聯網連接起來，的具有智能化識別、控制與管理功能的網絡系統，其中可能涉及多種信息傳感設備，比如射頻識別裝置、二維碼掃描裝置、紅外感應裝置、各種傳感器等。

物聯網從產生之初到現在，已經被應用到眾多領域，如智能交通、智能消防、工業檢測、老人護理、食品溯源和情報搜集等。毫無疑問，物聯網也將對智能家居領域產生深遠影響。基于物聯網的智能家電必將為人們提供未來生活方式的全新解決方案。將物聯網技術應用到家用電器中，可以使家電具有智能感知及信息網絡功能，能使家庭中的家電設備之間信息交互、家電設備與產品和用戶之間也可以進行信息交互，方便人們的日常家居生活，使生活方式更加合理，生活模式更舒適、健康、環保。

關于物聯網的概念，目前沒有統一的標準。但是綜合來看，物聯網是一種實現物-物相連的智能網絡，它主要依賴于智能感知技術、無線通信技術、遙感技術、智能數據處理技術[5]等，是在互聯網的基礎上發展起來的。物聯網從產生之初到現在已經被應用在越來越多的領域，如物流、交通、產品安全監測、路燈管理、智能電力[6]、醫療[7]等。智能家電與智能家庭的發展，用戶新增的需求，使廣大廠商和研究人員發現，智能家居也是物聯網發展的一個重要領域。[8]IT終端制造廠商、互聯網運營商、服務商和傳統家電制造商正在進行此方面的研究，也逐漸推出基于物聯網技術的產品。物聯網技術使得家電在智能化控制的基礎上，實現了商品與設備的關聯及設備之間的關聯，展現出了一種更加智能化的便捷、健康、環保的家居場景。

二、智能家居系統概述

目前，智能家居系統沒有一個統一的定義或者概念，百度百科的解釋是：“智能家居（英文：smart home, home automation）是以住宅為平臺，利用綜合布線技術、網絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將與家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統。能提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，并實現環保節能的居住環境。”

2012年4月5日中國室內裝飾協會智能化委員會《智能家居系統產品分類指導手冊》把智能家居系統產品共分為二十個分類包含了：控制主機（集中控制器）、智能照明系統、電器控制系統、家庭背景音樂、家庭影院系統、對講系統、視頻監控、防盜報警、電鎖門禁、智能遮陽（電動窗簾）、暖通空調系統、太陽能與節能設備、自動抄表、智能家居軟件、家居布線系統、家庭網絡、廚衛電視系統、運動與健康監測、花草自動澆灌、寵物照看與動物管制。

由此可知，智能家居是一個系統的概念，融合了網絡信息技術（有線、無線）、智能家電技術、自動控制技術等技術，將家庭平臺上與信息相關的信息設備、智能家電和家庭安保裝置，通過綜合布線技術連接到一個家庭智能化系統上進行集中的或異地的監視、控制和家庭事務性管理，并保持這些家庭設施與住宅環境的和諧與協調。這些功能都是通過智能家居系統中的家庭網絡控制來實現的，通過家庭總線系統提供各種服務功能、并和住宅以外的外部世界相通連。智能家居系統通過網絡化的綜合管理家中設備，來創造一個優質、高效、舒適、安全、便利、節能、健康、環保的居住生活環境空間。[9]

筆者認為智能家居強調的是整體的環境，包括健康環境、人機互動的環境、安全的環境、經濟的環境，以用戶體驗為核心的整體環境的創造。

健康的環境包含舒適的溫度、優質的空氣、適宜的水溫等；人機互動的環境主要指智能化的體驗、便捷的人機互動的界面和高集成度的人工智能應用；安全的環境包括家庭安防監控和網絡環境自身的安全；經濟的環境主要體現在系統本身的經濟合理（如系統價格）及家庭應用的經濟合理（如節水、節電、擴展方便）。

三、物聯網技術在智能家居領域的應用

物聯網技術主要包含三個層面，即感知層面、網絡層面和應用層面。物聯網常見的感知技術包括RFID 技術、二維碼技術、傳感器技術、攝像頭、gps 等；進行網絡傳輸的技術主要包括3G、Wi-Fi、藍牙、接入網等；計算技術主要是指進行海量數據處理的技術包括數據挖掘和數據推送。網絡層面包含電信運營（移動、有線、衛星通信網絡等）、物聯網運營（信息中心、管理中心等）、平臺、軟件、系統設備、系統集成及終端設備。應用層面包含環境監測、智能交通、智能建筑、智能家居、遠程醫療、城市管理、公共安全、工業監控、綠色農業、資源管理等。

物聯網技術在智能家居的應用包含了家居環境控制、家庭安防、智能家電等多個領域，一個完全的智能家居系統按照前文所述包含了20個子系統。在物聯網技術支撐下，用戶可以將家用電器之間組成一個物物相連的網絡，然后在互聯網的基礎上，對家庭中的設備、產品進行監控；在家電或者產品發生故障時能夠通過網絡自動進行短信、電話等智能報警；家用電器能夠智能地記錄用戶的生活習慣和生活方式，利用數據挖掘、情境感知等技術為用戶進行合理的信息推送，實現人與家電、環境、產品的自然交互。

物聯網技術貫穿智能家居從終端設備的研發、系統集成及運行到用戶使用的全過程。從技術角度來看，物聯網智能家居技術的核心技術是通訊或控制協議，涉及硬件接口和軟件協議兩部分，可以簡單的劃分為無線與有線技術。

有線技術包含了RS485、IEEE802.3(Ethernet)、EIB/KNX、LonWorks、X- 10、PLC-BUS、CresNet，AXLink 等。其中X-10，PLC-BUS 是專門針對智能家居行業制定的通訊技術。X-10電力線載波技術在上世紀70年代產生，在我國2000年前后引入并開始推廣，該技術可以在電力線上通訊，免于智能家居系統部署的時候另外布線。該技術對電網運行環境依賴性較高，由于設備成本、技術穩定性及信息安全等問題市場局面一直難于打開。PLC-BUS 提高了一定的通訊穩定性，但是難以保證持續穩定的質量，對電網環境的依賴性仍舊很強，使用成本和信息安全的問題無法根本性解決。盡管電力線載波技術已經有40多年的技術積淀，但是由于成本和技術瓶頸，智能家居產品在有線技術開發方面不斷地進行新的嘗試，各種技術的優缺點暫時不能滿足客戶的需求，也許這也是今天多種有線技術并存的原因。

無線技術包含了RFID 智能識別技術、藍牙(Bluetooth)、WiFi、Zigbee、ZWave、Enocean等。RFID是一種通過無線電波進行數據傳輸的非接觸式的自動識別計技術，它通過無線電信號進行數據讀寫并識別特定目標，具有無接觸、識別速度快、自動化程度高、抗干擾、識別多個物體等優點。RFID 是20 世紀90 年代興起的，發展至今被認為是自動識別領域中應用最廣泛的、識別效果最好、最重要的一項技術。[8] WiFi作為低成本、最易與互聯網連接的智能家居技術解決方案被廣為應用。ZigBee ZigBee 技術的特點包括：低功耗、成本低、低速率、時延短、高容量、工作可靠、高安全等。ZigBee的設計可用于支持特定應用軟件的開發和部署。應用規范和ZigBee 的堆棧相連，讓制造商更快、更容易地推出特別針對某些應用的無線產品。可用的應用規范包括家庭自動化、智能能源、通信、醫療、遠程控制（RF4CE,或稱消費電子射頻）、建筑自動化和零售服務。Z-Wave主要針對家庭和小型商用建筑的監控和控制，廣泛適用于照明控制、安全和氣候控制。其它應用包括煙霧探測器、門鎖、安全傳感器、家電和遠程控制。[10]

物聯網智能家居系統從技術和應用的角度來說穩定性、可拓展性（靈活性）、安全性及經濟性都是重要衡量指標。目前為止，無論是有線技術還是無線技術都沒有一個得到廣泛認可的技術標準。有線技術基于專用通訊線纜，某種程度上來說其穩定性較好，但是可拓展性較差（系統擴展、改良需要重新布線）、成本高也是其難以跨越的門檻。與之相比無線技術的高速發展在可拓展性（靈活性）及經濟性方面都具有優勢。穩定性和安全性方面兩者各有千秋，都在不斷發展完善。

四、國內智能家居的現狀和問題

智能家居在中國經歷了近6 年的起步階段，發展速度緩慢，主要是因為沒有投入大量的資金，開發技術短期內也不成熟。[9]目前整個智能家居行業發展主要的成果還是反映在智能化的攝像頭、電視、電冰箱、傳感器、手機、空調、醫療設備、穿戴設備等一系列終端產品，及一些分散的智能家庭控制子系統的研究上，比如，三表抄送系統、門禁系統、可視對講系統、燈光控制系統、窗簾控制系統等。以“智能家居”系統作為產品目前仍沒有在市場上大規模出現，基本停留在概念階段。

隨著物聯網技術的日趨成熟，不斷融入智能家居，其內容發展越來越豐富，想象空間越來越大。但由于早期開發技術的不成熟，智能家居發展至今仍沒有普及，在技術、需求、經濟適用性等方面仍有諸多的問題有待解決。

1．技術層面

如上文所述，由于穩定性、經濟性、安全性、可拓展性等原因，當前無論有線技術還是無線技術都沒有一個得到廣泛認可的技術標準，處于百家爭鳴的階段。由于沒有開放的協議、統一的接口和數據庫，使得技術協調和系統整合比較困難。各設備之間、子系統之間難以實現互聯、互通和互操作，使得各個子系統之間形成“信息孤島”，且兼容性和可拓展性較差，難以實現真正智能化，也給系統集成商、服務運營商和客戶使用帶來困擾。

筆者認為，當前網絡和智能技術高速發展融合背景下，智能家居作為具有巨大市場潛力的新興產業，互聯網相關企業無論IT終端制造廠商、互聯網運營商，還是服務商和傳統家電制造商均把它視為新的增長爆發點。在巨大的市場利益驅動下，各種技術創新、改良都向著好的方向發展。但相關標準的建立、接口的統一，需要一個適應淘汰的過程。它無法由哪個組織或部門單獨完成，需要在市場競合過程中由相關企業、科研院所、相關協會等組織在用戶的認可下共同努力實現。

2．需求和經濟適用層面

目前，智能家居產品在滿足用戶需求和經濟適用方面存在的主要問題是，產品較為單一（受技術等原因限制）且價格高昂。筆者認為任何產品成功最核心的原因，是建立在滿足客戶需求的基礎之上。對于智能家居而言，客戶的需求具有多樣性、時效性、經濟合理性等特點。如前文所述，智能家居強調的是整體的環境，包括健康環境、人機互動的環境、安全的環境、經濟的環境，以用戶體驗為核心的整體環境的創造。要滿足上述需求，智能家居產品在技術滿足的前提下，要能夠做到解決方案多樣化、系統擴展便利化、用戶體驗簡單化、產品成本最低化。解決方案多樣化與系統擴展便利化是指，系統方案靈活多樣，既可以提供整體解決方案，也可以分部、分步提供。從客戶角度來說，最好能夠與不同品牌的系統解決方案兼容?？蛻艚涍^初步體驗后能有更大的選擇空間，同時在增加新系統或改良現有系統時不會給客戶造成過多不便。用戶體驗簡單化是指產品的控制界面或人機交互界面應想用戶所想，盡可能的“傻瓜”與智能，盡最大可能的從用戶角度出發。產品成本最低化是指在保證質量和功能完整性的前提下，盡可能降低生產、開發成本，在合理的利潤空間下投放市場。否則完美但溢價過高的產品是很難得到用戶認同的。

五、結論

本文通過對物聯網技術在智能家居領域應用的簡要分析認為，智能家居強調的是整體的環境，包括健康環境、人機互動的環境、安全的環境、經濟的環境，以用戶體驗為核心的整體環境的創造?；谖锫摼W技術的智能家居需要從技術層面、滿足用戶需求和經濟適用改善提高著手。技術層面的提高目前主要需要完成標準的建立和接口的統一，在市場競合的過程中由相關企業、科研院所、相關協會等組織在用戶的認可下共同努力實現。需求和經濟適用層面，需要企業在以用戶體驗為核心的基礎上不斷努力提高。使物聯網的運用在智能家居系統技術進步、功能擴展、服務方面，最終達到滿足人們對安全、舒適、方便和綠色環保的需求。

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關鍵詞：物聯網；倉儲安全；智能物流

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）33-7635-02

物聯網的概念正式提出于2005年，它可以被認為是物物相連的智能互聯網（The Internet of things），是一種可以將任何人或物按照特定協議的約定連接起來，并進行通訊和數據交換的一種網絡，是互聯網的延伸。

目前，物聯網技術已經走出實驗室，應用到了生產生活中，其應用遍及物流管理、智能交通、工業監控、醫療衛生等眾多領域。中國電信開發的“農作物溫室綜合監控系統”已經在湖南農科院下屬的良種果茶培育繁殖中心進行了實際應用。江蘇省無錫市90%的出租車已安裝了“出租車輛智能調度管理系統”，通過定位空載出租車和市民的位置，提供免費的“叫車”服務，既提高了出租車載客率，又方便了市民出行。北京、黑龍江、海南等省份也開展了物聯網技術在醫療衛生、環境監測、智能農業、智能電網等領域的試點應用。

化工企業的生產過程具有易燃、易爆、有毒、服飾性強，高溫、高壓操作等特點。一旦發生火災、爆炸等事故，將會造成巨大的經濟損失和人員傷亡。此外，化工企業的生產原料和成品的倉儲和運輸對環境要求較高，如果發生泄漏，將會造成嚴重的環境污染。結合化工企業的特點和物聯網技術的優勢，如果將物聯網技術應用到化工企業的生產、經營和管理活動中，勢必能夠創造出更強大的新型化工企業，形成新的企業核心競爭力。

1 物聯網體系結構及核心技術

物聯網系統一般可以分為感知層、網絡層和應用層三個層面。

感知層的主要任務是通過大量傳感器、RFID標簽、攝像頭等數據采集設備隨時隨地進行數據采集和獲取。感知層所涉及的核心技術是傳感器技術、射頻識別（RFID）技術和無線傳感器網絡（WSN）技術。

網絡層是建立在現有移動通訊網和物聯網的基礎上。將各種接入設備與原有網絡相連，從而實現可靠的信息交互和共享。網絡層同時包括信息的存儲及對數據的管理和處理的功能。因此，網絡層的核心技術除了包括網絡通訊技術以外，還包括有云計算技術、數據挖掘技術和智能識別技術等。云計算平臺作為海量感知數據的存儲、分析平臺，是物聯網網絡層的重要組成部分，也為應用層提供了數據基礎。

應用層的主要任務是將海量數據進行智能分析，結合生產生活的實際應用需要，形成各類的物聯網解決方案，構建智能化的行業應用。

2 物聯網在化工企業中的應用

結合化工企業的特點，物聯網技術的應用主要集中在以下幾個方面：

2.1 安全監控

化工企業生產涉及物料種類多、性質差異大，各種原料、中間件和成品的閃點、爆炸極限、熔點或凝固點、沸點、化學穩定性、熱穩定性、光穩定性等都會倉儲環境和生產環境提出了不同的要求。物料的毒性、腐蝕性，對人體的毒害，在空氣中的允許濃度等也會影響生產和人員安全。

傳統的化工企業中，雖然也安裝有測量溫濕度、粉塵、氣體濃度等環境因素的傳感器，但往往需要人工巡檢、記錄，并定期通過紙質文檔或電子文檔匯總上報。這樣不僅需要耗費大量的人力，一旦發生危險情況不但不能及時上報而且會對相關人員造成人身傷害。

應用物理網技術后，通過安裝監測環境的智能傳感器對環境參數進行自動采集，并通過網絡及時傳遞到安全監控中心和管理人員手機終端，一旦發生異常，立即報警。環境數據的自動采集在大大節約了人力的同時，還有效底保證了生產過程的安全，避免了災害的發生。在化工企業中往往會有存放危險品的倉儲區域，進入這些區域的人員應該穿戴專業的防護設備。為避免其他人員誤入或者管理人員未穿防護設備擅自進入危險區域?？梢赃@些安裝紅外攝像頭，并運用視頻識別技術對進入危險區域的人員識別，實現非法入侵報警。

2.2 智能物流

化工企業生產所需的原材料及成品由于其特殊性，往往需要專門的運輸設備。在運輸的過程中一旦發生泄露，將會對公共環境造成極大的危害。運用物理網技術，可以給每輛運輸危險品的車輛貼上RFID標簽，把產品的名稱、品種、數量、批次、生產者信息及其他必要的內容存儲在RFID標簽中。通過GPS車輛跟蹤系統，車輛何時從何處出發、何時到達何處都可記錄在案，并發送到相關人員的手持終端。一旦車輛發生事故立即報告指揮中心，便于及時開展救援。另外，利用RFID還可以實現倉庫的快速盤點，幫助管理人員隨時了解倉庫里產品的狀況。

2.3 智能決策

物聯網運用于化工企業需要建立“企業生產綜合信息管理平臺”。將傳感器、RFID標簽、攝像頭等感知設備自動采集的數據，通過網絡傳遞到該平臺。各個車間的機械運轉、氣體、粉塵等環境參數，物資材料日消耗、現場隱患排查整改、產品發運等信息以及各類日報表，均動態實時地顯示在監控屏上。平臺還運用云計算技術和專家系統對海量數據信息進行數據挖掘和統計分析，提供決策支持和統計報表功能。同時，通過移動通信網絡，將不同的數據信息推送到相關人員的手持終端上。除此之外，運用物聯網技術還可以實現原材料消耗數量的自動統計、耗能自能檢測、生產設備狀態檢測與故障呼叫、人員識別與考勤管理等功能，使化工企業的生產過程真正實現自動化、智能化。

3 結束語

物聯網技術是未來IT發展的趨勢，具有廣闊的市場前景和發展空間，為企業的生產經營管理提供了更便捷、更智能的模式。加快物聯網在化工企業的應用解決方案的研發與產業化實施，必將有助于提高企業生產效率和管理水平，提升企業競爭力。

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【關鍵詞】物聯網 射頻識別 網絡通信 數據處理

1 物聯網概念的解析

關于物聯網的概念的來源，第一次正式提出，是在2005年的信息社會世界峰會上，由國際電信聯盟（ITU）第一次以正式的方式公諸于世。國際電信聯盟還指出，現在正處于一個無所不在的"物聯網"通信時代，通訊技術的進步，使得人們日常生活便利程度得到了極大地提高。在日常生活用品中嵌入一種短距離的移動收發器，就可以實現移動控制。信息空間的維度隨著物聯網技術的發展，也在朝著多方向發展。按照物聯網的相關技術標準、互通的網絡協議，可以實現對各種物品與互聯網的相互連接，還可以使用編碼來區分一切實物和虛擬物品，然后利用智能界面實現終端信息的共享。物聯網技術的核心在于實現對所聯網物品的準確識別、精確定位、及時跟蹤以及密切監。

2 當前物聯網的主要技術研究分析

2.1 射頻識別技術

在物聯網技術領域，比較重要的技術就是射頻識別，現階段常見的射頻識別系統一般是由RFID電子標簽、讀寫器和信息處理系統組成。射頻識別技術的基本工作原理是，利用讀寫器對那些編好電子標簽的物品進行讀寫和識別，然后通過無線電波技術，將讀寫器識別到的物品的有效信息傳送到系統信息處理模塊，自動實現信息的采集，這樣就可以實現對物品的精細化、數據化管理。

2.2 傳感技術

傳感器網絡的協作感知對傳感器的正常工作發揮著十分重要的作用，傳感技術的應用就是建立在傳感器及傳感信息網絡順暢工作的基礎之上。一般所說的傳感器，就是指能感知被測指標，同時可以將被測指標按照一定的規律轉換成可用信號的設備，傳感器有著相當廣闊的應用空間。而傳感器網絡則集合了多種技術優勢，如傳感器技術、嵌入式計算技術、現代網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等，它利用系統發展模式，可以使用各類集成化的微型傳感器協作實現對監測對象的實時監測，除此之外，還可以采集并處理周圍環境及監測對象的基本信息。

2.3 網絡通信技術

可以說，網絡通信技術是物聯網技術發展的技術藍本，網絡通信技術的迅速發展，為物聯網技術的進步和創新提供了信息技術通道。在傳感器網絡通訊技術方面，會經常運用到廣域網絡通信技術和近距離通信技術。在廣域方面像IP互聯網、2G/3G移動通信、衛星通信等都屬于其中比較成熟的技術，最近幾年以iIPv6為核心的新互聯網技術的快速發展，更是優化和升級了傳統的信息數據傳送通道。在近距離技術領域，當前比較成熟的主流技術基本上是以IEEE802.15.4為代表的幾種近距離通信技術。

2.4 大數據處理、云計算等信息處理技術

日常生活中，能夠制造出數據的領域遍布各個行業，商務貿易、在線視頻圖像資料、社交網絡媒體信息、企業信息管理以及電子政務等等，都會涉及到大數據。計算機信息技術的迅速發展，推動了信息處理技術的進步，以大數據、云計算為代表的信息存儲、處理技術為物聯網技術的快速發展提供了高效的數據服務功能，也是深度挖掘數據價值的技術支撐。

3 物聯網技術的實際運用展望

3.1 城市管理

在城市管理過程中，智能交通物聯網技術可以自動檢測并報告公路、橋梁的“健康狀 況”，還可以避免過載的車輛經過橋梁。在智能建筑利用物聯網技術，可以通過感應技術，實現建筑物內照明燈能的自動調節光亮度，并進一步提高節能環保程度。

3.2 數字家庭

僅僅實現了電視與電腦、手機的連接，不是發展數字家庭產業的初衷。只有在連接家庭設備的同時，通過物聯網與外部的服務連接起來，才能真正實現服務與設備互動。物聯網技術在數字化家庭方面的成熟運用，極大的提高了人們的生活便利程度。

3.3 定位導航

物聯網與衛星定位技術、GSM/GPRS/CDMA移動通訊技術、GIS地理信息系統相結合，能夠在互聯網和移 動通信網絡覆蓋范圍內使用GPs技術，使用和維護成本大大降低，并能實現端到端的多向互動。

3.4 現代物流管理

通過在物流商品中植入傳感芯片，供應鏈上的購買、生產制造、包裝、裝卸、堆棧、運輸、配送分銷、出售、服務每―個環節都能無誤地被感知和掌握。這些感知信息與后臺的GIS/GPS數據庫無 縫結合，成為強大的物流信息嘲絡。

3.5 商業零售

RFID取代零售業的傳統條碼系統（Barcode），使物品識別的穿透性（主要指穿透金屬和液體）、遠距離以及商品的防盜和跟蹤有了極大改進。此外通過標簽識別和物聯網技術，可以隨時隨地對食品生產過程進行實時監控，對食品質量進行聯動跟蹤，對食品安全事故進行有效預防，極大地提高食品安全的管理水平。

3.6 數字醫療

通過使用RFID為代表的自動識別技術，能夠提高醫院醫務工作人員對病人的監控效率，減少醫療信息傳遞失真的情況發生。RFID技術與醫院信息系統（HIS）及藥品物流系統的融合，是醫療信息化的必然趨勢。

3.7 防入侵系統

發達國家將大數據作為重要的情報收集手段，通過成千上萬個覆蓋地面、柵欄和低空探測的傳感節點，防止入侵者的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。日本防衛省將從2015年開始正式研討將互聯網上累積的“大數據”運用于海外局勢的分析。這一舉措作為自衛隊海外活動擴大背景下的新方案，旨在強化情報收集能力。

4 結束語

隨著信息技術和多媒體技術的快速發展，物聯網技術會越來越成熟，其應用領域也會逐漸增多，我國在物聯網技術領域，有著不錯的發展優勢，龐大的市場需求催生了物聯網技術的傳播和擴撒。在我國以信息化帶動工業化的發展路徑指引下，未來物聯網技術的發展會對經濟的發展起到越來越重要的推動作用。

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在連接無處不在的今天，互聯網已經滲入各個行業。人與人相連、人與物相連、物與物相連的“萬物互聯”時代，將對人們的生活、社會的發展帶來深刻的變革?！熬W絡”和“連接”也是今年PT展上的熱門關鍵詞。

競技5G

5G技術是未來無線網絡發展的主題，本次展會在5G方面，“通信國家隊”大唐電信對5G進行了全面布局，并提出了“以場景為核心，圍繞場景布局技術，場景帶動應用，打造核心技術+生態合作”的5G生態圈戰略。

大唐電信集團通過豐富的5G多媒體互動呈現以及產品樣機展示，勾勒出未來5G生活的美好圖景。同時會在展會首次亮相5G毫米波樣機，不僅體積小巧，通過應用毫米波頻段，頻譜帶寬可以翻10倍，傳輸速率也可得到巨大提升，為5G實現1Gb/s的傳輸速率鋪設道路。同時，在“4.5G應用藍海”展區，大唐電信集團也將展示從4G到4.5G再到5G的網絡演進路線。

通信設備制造商巨頭華為公司也將以“擁抱云時代”為主題亮相通信展，而“擁抱云時代”的前提就是強化管道。在本屆通信展上，華為將集中展示5G、4.5G、超寬網絡等管道技術的最新進展。展示5G網絡的兩大演進方向、三大核心技術和四大部署架構，全方位闡釋未來5G網絡演進的同時，還將展示64T64R的5G高頻和低頻原型機。在超寬接入領域，華為從40G PON向100G PON全面突破，最新的家庭互聯方案和商業模式也將呈現。

中興通訊將展示Pre 5G、5G整體解決方案、基于IT架構的BBU等面向未來網絡架構的產品和解決方案。

諾基亞和上海貝爾將在展會上面向5G的網絡轉型服務，助力運營商向5G演進。新服務采用了諾基亞及諾基亞貝爾實驗室的多項技術，運用了在轉型與服務方面的專業知識及支持電信云、無線設計和優化的工具。同時，諾基亞還將基于AirScale的4.5G Pro與4.9G，為運營商實現5G鋪平道路。

愛立信將展示其5G的發展戰略，5G插件，準5G核心網，最新的設備原型以及技術應用場景。

在今年PT展上，中國聯通將以“匠心網絡 精彩不斷”為展示主題，展示“產業互聯網、公眾互聯網、家庭互聯網和未來通信”四大板塊。在其未來通信板塊將展示聯通公司多項基于5G網絡的前沿科技及設備，包括可支持大于10Gbps的5G大數據速率傳輸的Massive MIMO技術、為未來新型基站實現方案可靈活適應不同地區差異化業務需求的5G虛擬化基站。

比拼物聯網連接

物聯網方面，大唐移動將重點展示蜂窩物聯網部署計劃和整體解決方案。大唐移動可提供性能優異的NB-IoT及通信模組產品，實現停車場智能管理、市政管網自動抄表、位置追蹤、資產管理等服務。同時，大唐移動還在積極推進TDD與FDD網絡融合，積極探索NB-IoT和eMTC技術，根據客戶需求提供彈性方案。據了解，大唐移動已成為運營商物聯網應用生態中的戰略合作伙伴，并與三大運營商共同開展了基于物聯網的一系列合作，致力配合運營商在2017年著手開始相關的網絡建設。

而華為的物聯網商業解決方案包括商業規劃，生態建設，專業服務和1+2+1解決方案，基于運營商存量網絡進行平滑演進，幫助運營商快速拓展行業市場，使能多行業IoT創新。

諾基亞和上海貝爾將展示涵蓋了NB-IoT的連接技術、IMPACT物聯網管理平臺等的智能城市解決方案、融合的政企解決方案、針對互聯網公司的流量調優和超大數據中心互聯方案、針對公共安全的聯動解決方案等。

愛立信將展示窄帶物聯網技術標準，愛立信水聯網解決方案、智能停車與車隊管理解決方案。

中國電信此次參展，展示內容將包括六大板塊“網寬世界、云網融合、雙創空間、天翼物聯、智慧家庭、移動互聯”。天翼物聯展區將讓觀眾了解窄帶物聯網技術特點，以及在工業制造、遠程監控等方面的具體應用，體現依托自身集約運營的物聯網專用平臺，全方位打造“萬物互聯”的產業生態圈。

應用是王道

“互聯網+”作為年度熱詞，在本次展會上也得到充分詮釋。中國移動在今年PT展上的展示將凸顯“連接”的概念，主展區將以“和你一起，連接未來”為主題，包括4G+業務、行業信息化解決方案、智慧家庭業務、5G發展和信息安全五大區域。在智能家居方面，將展示移動極光寬帶、魔百和、智能家居等各類和家庭業務，現場觀眾可進行VoLTE業務、VR、咪咕游戲、音樂等現場體驗，讓大眾體驗到更寬、更快、更精彩的互聯網+服務；在集團信息化方面，將展示移動云、大數據、智慧城市、車聯網等不同領域的解決方案，展現從芯片到平臺再到應用的全方面研發成果。

中國聯通產業互聯網板塊包括教育信息化、物聯網、云計算和大數據等面向行業用戶的創新業務，其中教育信息化是為“互聯網+教育”轉型，促進教育信息化快速規模發展的行業產品，包括班班通、未來教室和互動寶寶業務?！盎ヂ摼W+”環保云業務面向區域環境熱點，以生態環境大數據平臺為核心，為環保管理部門提供先進的、智能的、全面的環保信息化解決方案。

中國電信打造的“智慧家庭”，融合家庭娛樂、家庭智能應用、家庭云的整體服務，構建起智能家居生態圈；為制造企業提供包含“智能制造”、“制造業服務化”和“工業云”的整體解決方案，覆蓋企業生產、運營、銷售全渠道。

中興通訊將展示Pre 5G、5G之路（5G整體解決方案）、未來網絡演進（基于IT架構的BBU等面向未來網絡架構的產品和解決方案）、Big Broadband解決方案（以NG-PON2為主的10G以上backhaul解決方案）、NB-IoT為主的IoT接入解決方案。

篇9

關鍵詞：物聯網；信息產業；應用推廣；專項行動計劃

應用是物聯網發展的關鍵驅動，眾多專項中，最具現實意義的也正是“應用推廣專項行動”。計劃方案顯示，到2015 年，我國將在工業、農業、節能環保、商貿流通、交通能源、公共安全、社會事業、城市管理、安全生產等領域開展物聯網應用示范，部分領域實現規模化推廣。為了實現這一目標，10個行動計劃還在頂層設計、標準制定、技術研發、政策扶持、法律保障、人才培養等諸多方面提出了具體措施，為物聯網應用及其產業化解除各種束縛，使其得以輕裝上陣，迎來新一輪實質性的增長。

示范推廣為規模應用注能

從我國的現狀來看，物聯網在公共安全（城市安防）、交通管理（智能交通）、能源管理（智能電網）、工業生產及物流等行業市場成熟度較高，在許多城市已經開始規?；瘧?。盡管如此，中國工程院院士鄔賀銓卻指出，目前我國物聯網的應用雖然很多，但很多行業主管部門和地方政府對究竟投入進去會產生多大效應仍心存疑慮。因此都在試驗，沒有足夠大的動作，動作也不會那么快。這就需要國家層面給出明確的政策信號，并以國家級的示范試點為帶動，促進物聯網應用的推廣和規模化，從而帶動整個產業的發展和騰飛。

從此次行動計劃的重頭戲《應用推廣專項行動計劃》看，到2015 年，我國通過應用示范和應用推廣，將形成一批物聯網綜合集成應用的典型解決方案，顯著提升物聯網應用水平，使物聯網成為促進經濟發展、改善社會管理、提升公共服務的重要力量。

在工業領域，將以流程工業和裝備工業為重點，在煤炭、石化、冶金、汽車、大型裝備工業中各選擇4～5個重點企業開展面向生產過程、供應鏈管理和節能減排的物聯網應用示范，推動傳統產業的生產制造與經營管理向智能化、精細化、網絡化轉變，提升生產和經營效率。

在農業領域，將面向農業生產和農產品流通管理精細化需求，選擇2～3個國家級現代農業示范區或相關重點區域，組織實施國家精準農業物聯網應用示范工程，重點開展大田作物、養殖業和設施農業以及農資服務物聯網應用示范，加快實施國家糧食儲運監管物聯網應用示范工程。

在流通領域，將加快實施國家航空運輸物聯網應用示范工程、集裝箱海鐵聯運物聯網應用示范工程和集裝箱電子標簽國際航線應用示范工程，組織實施國家遠洋運輸管理物聯網應用示范工程、國家快遞物流可信服務物聯網應用示范工程，開展進出境（集裝箱）檢驗檢疫監管和進出境產品地理標志原產地保護物聯網應用示范，提升我國物流領域的智能化管理水平，在城市共同配送方面開展物聯網示范應用，推動技術應用和產品標準的統一，加強跨區域、跨行業、跨部門物流信息的交換與共享，推動利用物聯網技術進行統計信息的采集和分析挖掘，提升物流運作效率，降低物流成本。

在生態環境領域，將開展污染源自動監控應用示范，實現污染源自動監控系統的建設、管理和維護，選擇2～3個河湖分布數量較多且水質安全隱患較大的省份，支持地方開展水質量監測應用示范，為實現水質改善提供技術手段；選擇若干直轄市和省會城市，支持地方開展空氣質量監測應用示范，對火電、鋼鐵、有色、石化、建材、化工等行業企業進行重點防控和多種污染物協同控制；選擇若干城市污水處理廠和火電廠開展污染源治污設施工況監控系統應用示范，提高污染治理監管水平。

在安全生產領域，將開展煤礦安全設備監管國家物聯網應用示范工程，加快實施國家礦井安全生產監管物聯網應用示范工程，逐步擴大應用規模，利用物聯網技術構建覆蓋井下人員、設備、環境等的事故預防預警和應急處置系統，實現礦井安全生產信息的網絡化采集。

在交通管理領域，將面向交通領域智能化管理和調度需求，選擇2～3 個大中城市和2～3 個內河流域，實施城市智能交通和智能航運服務國家物聯網應用示范工程，開展車輛識別、航運服務、交通管理應用示范，提升指揮調度、交通控制和信息服務能力，推動利用物聯網技術進行交通統計信息的采集；推廣客運交通物聯網應用和智能公交系統建設，提升公共交通的協同運行效率和服務能力；開展4～5 個具有自主知識產權的車聯網新技術應用示范，包括導航定位、緊急救援、防碰撞、非法車輛查緝、打擊涉車犯罪等，促進相關領域的技術創新和產業鏈發展，提升交通安全和社會服務水平；開展電動自行車智能管理物聯網應用示范及推廣。

在公共安全領域，將加快實施國家重點食品質量安全追溯物聯網應用示范工程，深化嬰幼兒乳粉及酒類應用，建立健全肉類、蔬菜、中藥材等重要商品追溯體系，逐步擴大監管食品品種和應用范圍。

在城市基礎設施管理領域，將面向城市基礎設施和管網的精確診斷和一體化管控需求，選擇5 個城市，實施城市基礎設施管理物聯網應用示范，實現對地下管網、立交橋、井蓋設施、無線基站、城市內澇、供排水設施、地下空間安全等狀態信息的實時采集、在線監控、集中管理和信息共享，提高城市運行和管理水平。

在智能家居領域，將在大中城市選擇20 個左右重點社區，開展1 萬戶以上家庭安防、老人及兒童看護、遠程家電控制以及水、電、氣智能計量等智能家居示范應用，解決制約規?；茝V存在的產業鏈協作不足、成本過高、標準不統一等問題，帶動智能家居技術和產品突破，發揮物聯網技術優勢，提高人民生活質量。

頂層規劃將針對應用產業急需

由于缺少頂層設計和統一協調，近年來，各個地方在產業發展重點和應用上多有布局重復的弊病，且各地對物聯網的概念理解不一致，政策扶持的對象也各有差異。尤其是在涉及具有重要意義的物聯網標準上，各個地方政府很難協調達成一致。這一方面造成本來就薄弱的物聯網產業資源的分散，另一方面各個地方政府此起彼伏的優惠政策，也使得物聯網產業背上了第二房地產的壞名聲，被業內有識之士詬病為虛熱。專項行動計劃的出臺，在很大程度上針對的就是這些弊端。

在我國，目前標準化仍然是物聯網發展的主要瓶頸，同時由于物聯網起步較晚，因此整體產業處于初級階段。雖然物聯網已經在很多領域有了實際應用，但是遠沒有達到規模應用階段，同時核心傳感器與傳感網絡技術還不夠成熟，包括RFID （射頻識別技術）、M2M（機器對機器通信）等方面仍然有很多技術需要突破。當前緊迫的工作是要加快物聯網標準的頂層設計，確定物聯網標準體系和標準制定的優先級，統籌謀劃國際、國家和行業標準體系建設，著力突破基礎共性技術和關鍵核心技術，確保安全和發展的主導權。

可以看到，此次出臺的行動計劃中，國家已經充分認識到這一點，并提出了具體措施。例如，《標準制定專項行動計劃》設定的目標是，到2015 年，研制一批基礎共性、重點應用和關鍵技術標準，同步推進國際國內標準化工作，爭取在國際標準化組織/國際電工委員會（ISO/IEC）和國際電信聯盟（ITU）等國際組織中取得實質性突破。我國將通過行動計劃的實施，重點突破關鍵技術標準，主要包括空中接口協議等射頻識別領域、組網技術等傳感器網絡領域、微納傳感器等智能傳感器領域的物聯網感知關鍵技術標準；超寬帶技術等短距離通信領域、機器到機器（M2M）、異構網絡融合等網絡傳輸領域的物聯網網絡關鍵技術標準；協同信息處理、服務支撐等物聯網信息處理關鍵技術標準。特別值得注意的是，我國將優先支持應用急需的行業標準，繼續推進公安、環保、交通、農業和林業5個重點應用領域的標準化工作，新成立5個物聯網應用標準工作組，研制40 項急需的應用標準。后續則將重點推進各領域的應用標準化工作，完善物聯網應用標準體系，基本覆蓋各重要應用領域。

技術研發方面的專項行動同樣也將圍繞應用和產業急需?！都夹g研發專項行動計劃》提出，將著力突破物聯網核心芯片、軟件、儀器儀表等基礎共性技術，加快傳感器網絡、智能終端、大數據處理、智能分析、服務集成等關鍵技術研發和產業化，探索形成創新商業模式，整合創新資源，加強國際合作，培育和打造技術創新鏈與產業生態鏈，支撐我國物聯網產業健康快速發展。到2015 年，將突破智能傳感器、物聯網大數據處理與智能信息管理、行業應用軟件等方面的關鍵技術，推動物聯網技術與新一代移動通信、云計算、下一代互聯網、衛星通信等技術融合發展，加快物聯網技術創新體系和能力建設，培育形成我國自主的物聯網產業鏈，全面提升我國物聯網產業核心競爭力。

為了順利實施各個領域的應用推廣，行動計劃還提出要加強資源整合，充分利用各部門資源積極推動物聯網應用，協調物聯網應用推廣過程中的資源整合與共享、信息系統間的互聯互通和業務協同，建立信息采集和信息開發利用的共享機制，避免形成新的信息孤島和造成資源浪費，避免重數據采集、輕數據處理和綜合應用，避免重復建設和不合理投資。這一舉措，無疑再一次為物聯網的輕裝上陣解除了一道關鍵束縛。

電信運營企業將成為關鍵“三者”

在物聯網應用推廣和產業化進程中，電信運營企業應扮演什么角色？是應用服務的先鋒還是通信管道的支撐，或者是運營平臺的主導？此次行動計劃給出了明確的回答：電信運營企業是物聯網應用服務的重要提供者，物聯網商業模式的前驅創新者，也是物聯網產業的主要組成者。

在物聯網應用服務中，電信運營企業將成為重要的提供者，同時也是各領域示范工程運營推廣的主力?！稇猛茝V專項行動計劃》提出，要推動電信運營等企業開展物聯網應用服務，建立鼓勵多元資本公平進入的市場準入機制，支持電信運營、信息服務、系統集成等企業積極開展物聯網應用示范工程的運營和推廣，充分利用現有公共通信和網絡基礎設施開展物聯網應用服務，重視信息資源的智能分析和綜合利用，促進信息系統間的互聯互通、資源共享和業務協同，加強對物聯網建設項目的投資效益分析和風險評估。

物聯網產業鏈包括傳感器、芯片制造、設備制造、網絡服務、網絡運營、軟件開發、內容服務、應用標準、行業應用咨詢等，運營商將在其中扮演智能通信管道和運營支撐平臺的作用?！懂a業支撐專項行動計劃》提出，將支持與物聯網通信功能緊密相關的制造、運營等產業發展，推動物聯網運營服務業發展，支持高帶寬、大容量、超高速有線/無線通信網絡設備制造業與物聯網應用的融合，鼓勵運營模式創新，大力發展有利于擴大市場需求的專業服務、增值服務等服務新業態，著力推動物聯網基礎設施服務業、軟件開發與集成服務業快速發展?！墩龀执胧ｍ椥袆佑媱潯诽岢?，在國家重大科技專項“核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產品”和“新一代寬帶無線移動通信網”中，加大對物聯網技術研發和產業化的支持，重點支持傳感器器件、物聯網核心芯片、近距離無線通信、機器到機器無線移動通信增強、物聯網智能終端、物聯網測試儀表、物聯網網關等相關技術研發和產業化。由此可見，通信技術的進步對于物聯網發展來說是不可或缺的。

互聯網和電信等傳統領域的成熟商業模式，對物聯網商業模式的創新具有重要借鑒價值。《商業模式專項行動計劃》提出，要研究物聯網商業模式系統中基礎電信運營商、增值電信業務提供商、系統集成商等主要個體間的相互關系、服務提供方式和收益分配機制，借鑒互聯網和電信等傳統領域的成熟商業模式，總結物聯網商業模式的創新發展思路并制定相應的普及推廣方案，指導建立物聯網產業鏈上下游多方協作、互利共贏的新型商業模式。支持基礎電信運營商、增值電信業務提供商、系統集成商等參與物聯網應用示范工程，通過多種主體之間的競爭與合作，提升物聯網專業服務水平。加速物聯網在傳統產業中的融合應用，推動物聯網與移動互聯網、云計算、大數據等新興業態的融合發展，探索發展新的物聯網專業服務。到2015 年，形成若干應用范圍廣、實施效果好的物聯網商業模式，并借此顯著增強各方參與物聯網建設與應用的積極性，顯著提升我國物聯網的發展水平。

在亞太地區受訪的IT專業人士中，35%表示物聯網使企業增加了信息獲取的渠道，32%表示有利于改善服務，24%表示有利于提高顧客滿意度和員工生產力。

作為一家由11萬名IT安全、保障、治理和風險專業人士組成的全球協會，ISACA組織的“信息科技風險與回報測量研究”詢問了ISACA會員中2 013名IT專業人士（其中包括343名亞太地區專業人士）對于主要趨勢的風險與回報的見解。

物聯網包括與互聯網及相互之間連接的設備、傳感器、車輛、測量儀表和其他物品。預計至2020年，接入互聯網的設備數量將達到500億臺。

亞太地區受訪者表示物聯網將帶來顯著的效益和風險。38%的IT專業人士表示“安全威脅上升”是最大的治理隱憂。32%的受訪者表示數據隱私性是最大的隱憂，另有8%的受訪者最擔心身份和訪問權限問題。

亞太地區半數的受訪者（50%）認為更緊密的互聯網連接對消費者而言效益大于風險，但受訪者也提到了消費者可能面臨的風險，特別是“不了解哪些人有權訪問收集到的信息（40%）”和“不了解信息是如何被使用的（28%）”。

ISACA國際總裁、獲得企業信息科技管治認證（CGEIT）的Tony Hayes表示：“物聯網將不斷發展，機構應制定相關策略，以保證從相互連接的設備中獲益。但是，提高設備的相互連接也會帶來安全風險。機構還應判斷如何保護數據?！?/p>

提高靈敏度的五個步驟

ISACA建議企業通過以下五個步驟提高在物聯網時代的靈敏度（AGILE）：

1. A：企業必須快速行動，而不能被動反應；

2. G：管理各項計劃和活動，確保數據安全性，防范風險；

3. I：識別預期效益并確定測量方法；

篇10

關鍵詞：起重機；物聯網；動態監管；監控系統

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）01-0054-03

0 引 言

起重機是一種廣泛應用于冶金、交通、電力、建筑、采礦、化工、造船、港口等工業生產的特種設備。目前，起重機不僅使用數量在不斷擴大，同時也正在向大型化、高速化、自動化和多功能復雜化方向發展。國內外每年都因起重設備、起重作業造成大量的財產損失以及人身傷害事故。隨著國民經濟的發展，隨之而來的起重機事故也越來越多，在全部產業部門的事故中，起重機械傷害事故約占總數的20%左右。我國隨著起重機械使用數量的增多，起重機械傷害事故占全部工業企業傷亡事故的比例也呈逐年上升的趨勢，近年已經達到15%左右。

為此，國家出臺了一系列有關起重機安全管理的法律、法規、規范和標準文件，其中都要求加強對起重機運行的日常維護和監控，確保設備安全運行。在國家質檢總局的《“十二五”特種設備安全與節能發展規劃》的第一大類“信息化工程”中明確提到：“在電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設施、移動式特種設備等領域，鼓勵和支持生產、使用、維保單位對設備實施基于物聯網的遠程動態監測、診斷和監控”。在國質檢特聯[2011]137號文（即《大型起重機械安裝安全監控管理系統實施方案》）中明確規定：“2012年，對大型起重機械，所有生產和使用單位要在本單位內對應每個品種（至少一臺大型起重機械）要安裝一套安全監控管理系統，以鞏固和推廣前期試點成果。2013年，要逐步在所有新制造的大型起重機械中全部安裝安全監控管理系統。全面推進、取得實效。從2014年開始，在所有在用的大型起重機械上全部安裝安全監控管理系統。2015年底，尚未安裝安全監控管理系統的大型起重機械，將不準使用?！?/p>

由此可見，對起重機的動態監管已經越來越受到重視。目前，動態監管在制度上已經得到保證，而在技術層面上，為了實現起重機的動態監管，則必須依靠物聯網技術等先進手段。

1 物聯網技術

物聯網的最初概念是在1999年提出的，其被視為互聯網的應用擴展。2005年，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上，國際電信聯盟正式提出了“物聯網”的概念。把物聯網定義為：通過各種信息傳感設備，如傳感器、射頻識別（RFID）技術、全球定位系統、紅外線感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，與互聯網結合的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，以方便識別、管理和控制。

物聯網包括RFID、傳感網、M2M和兩化融合四大關鍵領域。其中，RFID是指射頻識別技術，又稱電子標簽、無線射頻識別，是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。傳感網是指一種隨機分布的、集成有傳感器、數據處理單元和通信單元的微小節點，通過自組織的方式構成的無線網絡。M2M是將數據從一臺終端傳送到另一臺終端，也就是機器與機器的對話。從廣義上講，M2M可代表機器對機器、人對機器、機器對人、移動網絡對機器之間的連接與通信，它涵蓋了所有實現在人、機器、系統之間建立通信連接的技術和手段。兩化融合是指電子信息技術廣泛應用到工業生產的各個環節，信息化成為工業企業經營管理的常規手段。信息化進程和工業化進程不再相互獨立進行，不再是單方的帶動和促進關系，而是兩者在技術、產品、管理等各個層面相互交融，彼此不可分割，而這將催生工業電子、工業軟件、工業信息服務業等新產業的發展。

從技術架構上來看，物聯網可分為三層：感知層、網絡層和應用層。感知層由各種傳感器以及傳感器網關構成，包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標簽、RFID　標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經末梢，它是物聯網識別物體、采集信息的來源，其主要功能是識別物體和采集信息。網絡層由各種私有網絡、互聯網、有線和無線通信網、網絡管理系統和云計算平臺等組成，相當于人的神經中樞和大腦，負責傳遞和處理感知層獲取的信息。應用層是物聯網和用戶（包括人、組織和其他系統）的接口，它與行業需求結合，主要實現物聯網的智能應用。物聯網的行業特性主要體現在其應用領域內，目前，綠色農業、工業監控、公共安全、城市管理、遠程醫療、智能家居、智能交通和環境監測等各個行業均有物聯網應用的嘗試，某些行業已經積累了一些成功的案例。

2 起重機動態監管

起重機的動態監管是指在起重機整個運行壽命周期中，為準確掌握起重機的使用狀態，由各級安全監察部門和監督檢驗單位通過現場安全監察和強制檢驗，采用現代化科技手段和管理手段，依法對特種設備安全狀況進行實時跟蹤管理的全過程。這一過程中主要應用的物聯網技術手段包括RFID技術、GIS技術、傳感器技術、M2M技術以及智能處理技術等。動態監管技術在起重機中的應用主要體現在四個方面。

2.1 運行狀態監控

對于起重機運行狀態量的監控主要依靠物聯網技術中的傳感器技術和GIS技術等，監控的起重機主要運行狀態量包括起重量、起重力矩、起升高度、大小車運行位置以及各種安全保護裝置工作情況等。

國家標準GB/T　28264—2012《起重機械安全監控管理系統》中規定了起重機運行狀態安全監控管理系統的構成、性能要求、試驗方法和系統的檢驗等。該系統作為起重機電控系統的一種功能要求，大部分狀態量的獲取都需要依靠傳感器等物聯網技術。

上海交通大學對塔式起重機遠程虛擬監控建模與運行進行了可視化研究，其利用虛擬現實技術開發塔式起重機遠程監控系統，基于DirectX技術構架虛擬化場景，實現了一個三維、高度逼真、實時交互的監控系統。太原科技大學研發了一種多臺塔式起重機遠程動態監控系統，該系統基于WEB實現多臺塔式起重機的遠程動態監控，通過該系統可實現多臺塔式起重機網絡化動態監控，然后通過無線通信技術、信源壓縮編碼、信源編碼技術的應用，可有效實現多臺塔式起重機的集中管理。西南交通大學設計的橋門式起重機智能監控系統，是一種基于AT89C5131的智能監控系統，該系統能實時測量和記錄起重機的作業參數，對起重機運動部件的位置和鋼絲繩傾擺角進行監控。浙江省特種設備檢驗研究院研制了一種橋門式起重機智能控制及GPRS監控系統，該系統可記錄起重機的運行狀態，同時具有設置檢查項功能、黑匣子功能和GPRS遠程數據傳輸功能。

2.2 金屬結構狀態監控

金屬結構作為起重機工作時的承載結構，其受力狀態和損傷程度關系著整機的使用安全。對于起重機金屬結構的狀態監控，主要依靠物聯網技術中的傳感器技術，同時結合了傳統壓電傳感器、光纖光柵傳感器以及聲發射等無損檢測方法。

中國特種設備檢測研究院設計并開發了一種大型起重機健康監測系統，該系統主要包括光纖傳感子系統、解調子系統、健康監測診斷與管理子系統。通過該系統可以可靠、安全、方便地對起重機的結構應力數據進行采集，實現在各種環境下的起重機結構長期實時監測。天津港進行了基于虛擬儀器技術的岸橋應力監控系統設計，該系統以Labview軟件為開發平臺，是結合數據采集卡進行的一種岸橋金屬結構應力監控系統，能夠實現岸橋鋼結構重點部位應力應變信號的高速同步采集和實時監測與分析等功能。

2.3 人機互認管理系統

起重機的人機互認管理系統主要依靠物聯網技術中的RFID技術和傳感器技術來實現人與機器之間的智能識別，可從技術上保證操作人員與起重機的一一對應關系。

南京市特種設備安全監督檢驗研究院研發的基于物聯網的起重機人機互認監控系統，利用RFID自動識別技術來對起重機作業人員實施身份識別，并根據人員身份對起重機進行控制，從而實現起重機的正常作業、檢修運行的監控管理。管理員、點檢員和操作工進入起重機后，首先要通過RFID身份識別裝置進行身份權限識別，不同的身份權限可以進行不同的起重機操作，在起重機作業人員通過身份識別后才可開啟起重機，實現正常的起重機作業。當管理人員登陸鎖定起重機后，其他人員均不可再登陸，直到管理人員解除鎖定。管理人員可以授予不同作業人員的起重機操作權限。上海智大電子有限公司研制了一種基于AVR單片機的起重機操作檢測裝置，其利用AVR單片機ATmega16為處理器進行起重機操作的規范監測，可實時監測起重機的操作規范，并記錄違規操作的類型和發生的時間。

2.4 故障識別診斷技術

對起重機的故障識別診斷，首先需要利用物聯網技術中的傳感器技術獲得起重機的狀態量，再依靠神經網絡、專家系統等智能技術對獲取的狀態量數據進行處理，從而實現故障的預期識別與診斷。

Sparrows集團開發的“MIPEG起重機監控系統”不僅能監測和記錄起重機的負荷數據，還可以對數據進行分析，并在出現故障時發出警告，同時還具有3D限制回轉操作顯示器。韓軍等人利用神經網絡技術診斷橋式起重機軸承故障，其根據BP神經網絡的滾動軸承故障振動診斷技術，并利用信號的時域特征參數和頻域特征參數作為神經網絡的輸入信號，從而建立了一種故障診斷系統并進行試驗。

3 結 語

目前，利用物聯網技術的起重機動態監管主要集中應用在運行狀態監控、金屬結構狀態監控、人機互認管理以及故障識別診斷等四個方面，而物聯網技術包含的內容十分廣泛，并在不斷的發展之中。隨著物聯網技術的日益發展，今后可以從以下幾個方面進行更加完善的起重機動態監控：

（1） 云計算、云存儲技術的使用。云計算和云存儲是一種通過互聯網方式提供的動態可伸縮虛擬化資源的計算和存儲模式。通過該模式在起重機動態監控中的應用，可以節省起重機的本地資源，實現各臺起重機之間的數據交換和對比，防止本地數據丟失，保證動態監控數據的安全和長期性。

（2） 多網融合技術的使用。目前，起重機的動態監控多使用ZigBee等低速短距離無線傳輸方式，而包括電信網、廣播電視網、互聯網、電網在內的相互滲透和兼容的多網融合技術，則可形成統一的信息通信網絡，該網絡與物聯網的互相結合，將使動態監控更加快捷和便利。

（3） 人工智能的使用。人工智能是使用計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為，主要包括計算機實現智能的原理來制造類似于人腦智能的計算機，使計算機能實現更高層次的應用。在起重機動態故障診斷中，采用人工智能，可以使故障預判行為更加合理和科學。

參 考 文 獻

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