物聯(lián)網(wǎng)中的故障診斷開題報告

1、南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題 目物聯(lián)網(wǎng)中的故障診斷基礎(chǔ)問題研究系 部自動化系專 業(yè)自動化學(xué)生姓名王賀學(xué)號2108032223指導(dǎo)教師陳復(fù)揚職稱副教授畢設(shè)地點a17 樓 5042012年3月 1 日1. 結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫15002000字左右的文獻綜述：1物聯(lián)網(wǎng)的由來從“智慧地球”到“感知中國” 1.1“智慧地球”戰(zhàn)略的提出 2009 年 1 月 28 日，奧巴馬就任美國總統(tǒng)后，與美國工商業(yè)領(lǐng)袖舉行了一 次“圓桌會議”，作為僅有的兩名代表之一，ibm 首席執(zhí)行官彭明盛首次提出 “智慧地球”這一概念，建議新政府投資新一代的智慧型基礎(chǔ)

2、設(shè)施。此概念 一經(jīng)提出，即得到美國各界的高度關(guān)注，甚至有分析認為 ibm 的這一構(gòu)想極 有可能上升至美國的國家戰(zhàn)略，并在世界范圍內(nèi)引起轟動?！爸腔鄣厍颉北幻?國人認為是振興經(jīng)濟、確立全球競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵戰(zhàn)略。 1.1.1 ibm 真正的意圖推出各種“智慧”解決方案 概念的提出只是第一步，內(nèi)容包括智慧能源系統(tǒng)、智慧金融和保險系統(tǒng)、 智慧交通系統(tǒng)、智慧零售系統(tǒng)、智慧食品系統(tǒng)、智慧醫(yī)療保健系統(tǒng)等。在此 基礎(chǔ)上，人類可以以更加精細和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)及生活，達到“智慧” 狀態(tài)，極大地提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，以應(yīng)對經(jīng)濟危機、能源危機、 環(huán)境危機，從而打造一個“智慧的地球”。 1.1.2 智慧的整體技術(shù)

3、 它是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)，主要包括以下三個方面：各種感應(yīng)技術(shù)嵌入各種物體并不斷數(shù)字化；人和數(shù)據(jù)與各種事物以不同方式聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)；先進的“云”計算技術(shù)和超級計算機則可以對海量數(shù)據(jù)進行整理分析，幫助人們做出正確的行動決策。1.2“感知中國”的提出 1.2.1 溫家寶總理的期望溫總理于 2009 年 8 月 7 日，視察了中科院無錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心，也提出盡快建立中國的傳感信息中心，并形象地稱為“感知中國”中心。1.2.2 早一點謀劃未來，列為國家戰(zhàn)略性新產(chǎn)業(yè) 溫總理同時指出，在傳感網(wǎng)發(fā)展中，要早一點謀劃未來，早一點攻破核心技術(shù)，特別是與我國自主知識產(chǎn)權(quán)的 td-scdma 技術(shù)相融合。 溫家寶

4、總理最近發(fā)表了題為“讓科技引領(lǐng)中國可持續(xù)發(fā)展”的講話（2009 年 11 月 3 日），強調(diào)了“科學(xué)選擇新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)非常重要，選對了就能跨越發(fā)展，選錯了將會貽誤時機”。其中指出：要著力突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，及早部署后 ip 時代相關(guān)技術(shù)研發(fā)，使信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)成為推動產(chǎn)業(yè)升級、邁向信息社會的“發(fā)動機”。 1.2.3 建設(shè)“感知中國”中心 江蘇省和無錫市正在制定“感知中國”中心建設(shè)的總體方案和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，力爭通過 5 年的時間，建成引領(lǐng)中國傳感網(wǎng)技術(shù)發(fā)展和標準制訂的中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院，實現(xiàn)產(chǎn)值 500 億元。 無錫建設(shè)的“感知中國”中心，將使無錫成為中國乃至世界上傳感信息 技術(shù)的創(chuàng)新高地、人

5、才高地和產(chǎn)業(yè)高地，從而帶動整個中國，乃至全球的傳 感產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、應(yīng)用和技術(shù)上的創(chuàng)新，準備把無錫打造成一個傳感網(wǎng)示范城市。 2從“互聯(lián)”到“物聯(lián)” 物聯(lián)網(wǎng)最早于 1999年提出，即把所有物體通過射頻識別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理。2005 年 11 月 17 日，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上，國際電信聯(lián)盟（itu） 發(fā)布了“itu 互聯(lián)網(wǎng) 報告 2005：物聯(lián)網(wǎng)”，正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。 ibm 提出智慧地球的同時也推進了物聯(lián)網(wǎng)討論的進一步深入。ibm 認為， it 產(chǎn)業(yè)下一階段的任務(wù)是把新一代 it 技術(shù)充分運用在各行各業(yè)之中，具體地說，就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到

6、各種物體中，實現(xiàn)普遍連接，形成物聯(lián)網(wǎng)。 2.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念 物聯(lián)網(wǎng)，實際上指的是在網(wǎng)絡(luò)的范圍之內(nèi)，可以實現(xiàn)人對人、人對物以及物對物的互聯(lián)互通，在方式上可以是點對點，也可以是點對面或面對點， 它們經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)、通過適當(dāng)?shù)钠脚_，可以獲取相應(yīng)的資訊或指令，或者是傳遞出相應(yīng)的資訊或指令。物聯(lián)網(wǎng)的精髓，遠遠不僅是對物實現(xiàn)聯(lián)接和操控。物聯(lián)網(wǎng)通過技術(shù)手段的擴張，賦與網(wǎng)絡(luò)新的含義，實現(xiàn)人與物之間的相融與互動，甚至是交流與溝通。 目前，主要發(fā)達國家都在投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)。中國也正在高度關(guān)注、重視物聯(lián)網(wǎng)的研究和開發(fā)，工業(yè)和信息化部會同有關(guān)部門，正在探討支持新一代信息技術(shù)發(fā)展的政策措施。2.2 中國物聯(lián)網(wǎng)的

7、發(fā)展 在物聯(lián)網(wǎng)這個全新學(xué)科中，我國的技術(shù)研發(fā)水平已處于世界前列。中科院早在 10 年前就啟動了傳感網(wǎng)研究，組成丁 2000 多人的團隊，先后投入數(shù)億元，目前，中國與德國、美國、英國等國家一起，成為國際標準制定的主導(dǎo)國之一。 中國物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)目標是，到 2015年底，實現(xiàn)以下目標：建立我國國家代碼解析服務(wù)系統(tǒng)( code solution service , crs )；建立我國國家物聯(lián)網(wǎng)管理中心；積極引導(dǎo)生產(chǎn)、流通、物流行業(yè)或者長三角、珠三角等基礎(chǔ)條件好的行業(yè)或者區(qū)域開展試點應(yīng)用，建立行業(yè)或區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)管理中心和公共服務(wù)平臺，為企業(yè)提供溯源、防偽、跟蹤等物聯(lián)網(wǎng)公共服務(wù)。 如圖2.1所示。圖2.1如

8、今，打造以物聯(lián)網(wǎng)為核心的智能城市己成為各城市競爭的新焦點。杭州市已制定了吸引物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進入的多項優(yōu)惠政策。9 月 11 日，重慶市政府 與思科正式簽訂合作備忘錄，雙方將結(jié)為戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，就通信產(chǎn)品制造、“智能十互聯(lián)”城市試點示范、創(chuàng)新及風(fēng)險投資等多方面展開深入合作。 成都、西安等中國西部城市也已與思科接觸，并計劃近期引入思科的“智能 互聯(lián)城市”。另一些城市的合作對象則是 ibm 。10 月 22 日，昆山市政府與 ibm 及昆山中創(chuàng)軟件簽署合作備忘錄，宣布啟動“智慧的城市”戰(zhàn)略合作項目。 這是繼 8 月 ibm 與廣東省信息產(chǎn)業(yè)廳簽署戰(zhàn)略合作備忘錄，率先為廣州打造。 世界級的“智慧城市”解

9、決方案，推進“數(shù)字廣東”建設(shè)，以及 9 月 ibm 與沈陽市政府簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，打造“生態(tài)沈陽”和“智慧城市”之后，ibm 在“智慧的城市”公司戰(zhàn)略上在中國再次簽約一座新城市。據(jù)悉，南京、合肥等市也將與 ibm 就“智慧城市”開展合作。 3.1物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù) 如圖3.1所示。有人說，物聯(lián)網(wǎng)=rfid+傳感器+互聯(lián)網(wǎng)，這是形象的比喻，但不嚴謹。實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境和條件主要有：互聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)；無線傳感器網(wǎng)是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)；計算機應(yīng)用是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)部條件；標準化是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵；立法是保障物聯(lián)網(wǎng)順利運行的社會環(huán)境。圖3.13.2 物聯(lián)網(wǎng)的六大基礎(chǔ)技術(shù)要素物聯(lián)網(wǎng)的六大基礎(chǔ)技術(shù)要

10、素包括互聯(lián)網(wǎng)、rfid、讀寫器、物聯(lián)網(wǎng)中間件、物聯(lián)網(wǎng)名稱解析系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)。3.2.1 rfid 技術(shù) rfid ( radio-frequent identification ）無線射頻識別，是一種非接觸式的自動識別技術(shù)。rfid 依靠磁場、感應(yīng)等識別原理，具有無需可視傳輸、可復(fù)寫、存儲容量大、抗干擾、防水等突出優(yōu)點。與條碼技術(shù)相比，rfid作 為一種新興的識別技術(shù)，憑借自身突出的優(yōu)勢、rfid 標簽成本的降低，近幾年來其應(yīng)用己在全球愈演愈烈，如零售、物流、生產(chǎn)、交通等各個行業(yè)。rfid 技術(shù)是近年來信息技術(shù)發(fā)展與研究的一個熱點，并己被列為 21 世紀最有前途的重要產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用技術(shù)之

11、一。 3.2.2 名稱解析服務(wù) ons 名稱解析服務(wù) ons 負責(zé)解析任何 epc 對應(yīng)的靜態(tài)信息，即電子產(chǎn)品編碼，經(jīng) ons 解析后，可獲取該產(chǎn)品的詳細靜態(tài)信息（如生產(chǎn)日期、原料等與供應(yīng) 鏈中位置變化無關(guān)的信息）的數(shù)據(jù)訪問入口。3.2.3 中間件技術(shù) 中間件有兩大功能，一是兩大平臺，二是通信。首先要為上層服務(wù)提供應(yīng)用，同時，要連接操作系統(tǒng)，保持系統(tǒng)正常運行狀態(tài)。中間件還要支持各 種標準的協(xié)議和接口，如要支持 rfid 以及配套設(shè)備的信息交互和管理，同時，還要屏蔽前端的復(fù)雜性。 3.3 其他相關(guān)技術(shù) 3.3.1 epc 技術(shù) 基于 rfid 技術(shù)的出現(xiàn)、單品識別的需求（即“一物一碼”) ，麻省

12、理工 學(xué)院自動識別實驗室（anto-id lab）于 1991 年提出了電子產(chǎn)品編碼 epc ( electronic product code ）的概念，旨在為每一件單品建立全球的、開 放的標識標準。epc 碼可以使用條碼、rfid 標簽等作為數(shù)據(jù)載體，作為物體 單品的唯一標識。 3.3.2 zigbee 技術(shù) zigbee 技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率低成本的雙向無線通信技術(shù)，主要適合于自動控制和遠程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備中，同時支持地理定位功能。它存在如下優(yōu)點：（l）擴頻信號具有好的隱蔽 性；（2）擴頻信號具有保密性；（3）擴頻信號具有很強的抗干擾性；（4）提高系統(tǒng)

13、容量。zigbee 技術(shù)相對于藍牙更適合構(gòu)建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。 4.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、老人護理、個人健康等多個領(lǐng)域。專家預(yù)計，這一技術(shù)將會發(fā)展成為一個上萬億元規(guī)模的高科技市場。 物聯(lián)網(wǎng)最重要的應(yīng)用是現(xiàn)代物流領(lǐng)域。最近，工信部和商務(wù)部、發(fā)改委、 交通部等八個部門正在制定現(xiàn)代物流的發(fā)展規(guī)劃，明確提出要把物聯(lián)網(wǎng)作為 現(xiàn)代物流業(yè)發(fā)展的重點。 目前，我國物流的成本偏高。數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，去年我國的物流成本由 2008 年全年的 18.6%下降至 2009 年上半年的 18.4%，下降 0.2 個百分點，但仍遠遠高于國外水平，我

14、國物流發(fā)展需要物聯(lián)網(wǎng)。通過物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，形成集成 化的信息平臺，實現(xiàn)物流系統(tǒng)的現(xiàn)代化，通過現(xiàn)代化管理從物流業(yè)的小外包 實現(xiàn)真正的現(xiàn)代化外包。把企業(yè)的局部的物流擴展到全社會的物流，最大限 度地降低成本，實現(xiàn)物流系統(tǒng)現(xiàn)代化。如在物流通關(guān)過程中，廣東省經(jīng)濟信息化委員會與香港進行試點：“港澳通關(guān)一體化試點工程”利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu) 勢避免的雙重征稅、雙重通關(guān)的問題。所以，以物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)為抓手，來推動 物流信息技術(shù)的應(yīng)用和推動標準體系建設(shè)是下一階段的重要工作。 城市資源規(guī)劃系統(tǒng)也是物聯(lián)網(wǎng)的一個重要應(yīng)用。有 erp、irp、grp 系統(tǒng)， 也需要 crp 系統(tǒng)，即城市資源規(guī)劃系統(tǒng)。建設(shè)這樣一個子系統(tǒng)也需要物聯(lián)網(wǎng)

15、 和寬帶無線接入，把城市資源“城市水、電、氣、熱資源管理運營平臺”,“城市靜態(tài)交通泊車管理運營平臺”,“城市消防安全監(jiān)管運營平臺”等系統(tǒng)整合 起來。通過建立城市 epc 信息港，通過城市電子商務(wù)平臺，把各種指揮中心 資源應(yīng)用平臺緊密聯(lián)系，依托物聯(lián)網(wǎng)是可以實現(xiàn)的，這既是電子政務(wù)的應(yīng)用， 也是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，能發(fā)揮綱舉目張、承上啟下的作用。類似的應(yīng)用還有藥 品的防偽監(jiān)督管理。 5.城市公共服務(wù) 5.1 城市公共服務(wù)概述 城市公共服務(wù)是指城市政府利用稀缺的公共服務(wù)資源為滿足“廣義市民” 生存和發(fā)展需要而提供的精神服務(wù)、制度服務(wù)與具體服務(wù)的總稱。城市管理的五大職能（導(dǎo)引、規(guī)范、治理、服務(wù)、經(jīng)營）中城市公

16、共服務(wù)職能具有影 響面最大、影響力最深的特點，也是社會主義城市政府最應(yīng)該有為的職能。 從國內(nèi)外城市發(fā)展的歷程來看，城市公共服務(wù)對城市的發(fā)展起著舉足輕重的作用。 5.2 城市公共服務(wù)的經(jīng)濟意義 城市公共服務(wù)的經(jīng)濟意義首先來源于城市公共經(jīng)濟存在和發(fā)展的必然性?！肮步?jīng)濟是一種產(chǎn)生于競爭性分散經(jīng)濟基礎(chǔ)之上的，又反過來對分散經(jīng)濟起扶助、制衡、服務(wù)和推動作用的經(jīng)濟系列?！?奧沙利文認為“提供地方公共服務(wù)會對地區(qū)企業(yè)成長產(chǎn)生重大的積極影響”，而且“在其它條件相同的情況下，如果一個城市改進了公共服務(wù)，那么該城市將以更高的速率成長發(fā)展?！?其次，城市公共服務(wù)有助于防止和糾正市場失靈?！罢ㄟ^促進競爭、控制諸

17、如污染這類外部性問題以及提供公共品等來提高效率?！?城市公共服務(wù)可以通過降低企業(yè)進入成本以及放松管制等方法起到鼓勵競爭的目的；也可以通過干預(yù)對城市空氣和水的污染，通過監(jiān)督控制藥物、食品以及放射性物質(zhì)等不安全因素來減少或避免市場失靈所造成的非效率與混亂無序；還可以通過增加教育、基礎(chǔ)設(shè)施等公共品投入來鼓勵有益的活動。 最后，城市公共服務(wù)在一定程度上影響和改變城市財富的再分配。市場經(jīng)濟可能會產(chǎn)生令人難以接受的收入水平和消費水平的巨大差異。針對難以接受的收入與財富的不平等，“政府通過稅收和支出項目等手段，向某些團體進行傾斜性的收入再分配，從而增進平等?！背鞘泄卜?wù)可以通過下崗再就業(yè)優(yōu)惠政策、城市最低

18、生活保障制度、擴大城市公共服務(wù)享受群體等增進平等的干預(yù)措施來提高城市“廣義市民”的滿意度。5.3 城市公共服務(wù)的社會意義 城市公共服務(wù)的社會意義表現(xiàn)在四個方面： 其一，城市公共服務(wù)是城市協(xié)調(diào)發(fā)展的重要條件。城市公共服務(wù)有助于協(xié)調(diào)城市人際關(guān)系和官民關(guān)系，有助于減少和改善弱勢群體的困難狀態(tài)，有助于防止和減少城市犯罪。 其二，城市公共服務(wù)是城市現(xiàn)代化的重要內(nèi)容。城市現(xiàn)代化是人類繼城 市化之后面臨的又一重要歷史轉(zhuǎn)折。狹義的城市現(xiàn)代化主要是指城市建設(shè)的 現(xiàn)代化。廣義的城市現(xiàn)代化是指“城市的經(jīng)濟、社會、文化及生活方式等由 傳統(tǒng)社會向現(xiàn)代社會發(fā)展的歷史轉(zhuǎn)變過程?！痹谶@個過程中，城市公共服務(wù) 不僅有助于使城市經(jīng)濟、社會、生態(tài)和諧發(fā)展，而且所涉及的住房、教育、 基礎(chǔ)設(shè)施、災(zāi)害抗御等內(nèi)容本身就是城市現(xiàn)代化的重要內(nèi)容。 其三，提高城市公共服務(wù)水平是增強城市綜合竟爭力的重要途徑?！罢芾砀偁幜κ浅鞘懈偁幜Φ幕就苿恿α浚彩瞧浠炯s束力量?！?城市公共服務(wù)作為城市管理的重要職能之一，其水平的提升幾乎