模塊一物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流中的應(yīng)用》

主講：王偉1、課程學(xué)習(xí)目的意義2、課程學(xué)習(xí)內(nèi)容（8個(gè)模塊）3、課程學(xué)習(xí)方法（理論+實(shí)訓(xùn)+參觀+討論）4、課程考核（小論文）5、課時(shí)安排（16+10+2）模塊一物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)定義：把所有物品通過射頻識(shí)別（RFID）、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。1999年提出的，國際電信聯(lián)盟2005年的一份報(bào)告曾描繪“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代的圖景：當(dāng)司機(jī)出現(xiàn)操作失誤時(shí)汽車會(huì)自動(dòng)報(bào)警；公文包會(huì)提醒主人忘帶了什么東西；衣服會(huì)“告訴”洗衣機(jī)對顏色和水溫的要求等等。1、物聯(lián)網(wǎng)定義：

2、物聯(lián)網(wǎng)工作原理

物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID、無線感知及數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬事萬物的“InternetofThings”。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，物品(商品)能夠彼此進(jìn)行“交流”，而無需人的干預(yù)。其實(shí)質(zhì)是利用射頻自動(dòng)識(shí)別(RFID)技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品(商品)的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享。

而RFID，正是能夠讓物品“開口說話”的一種技術(shù)。在“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想中，RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)著規(guī)范而具有互用性的信息，通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動(dòng)采集到中央信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物品(商品)的識(shí)別，進(jìn)而通過開放性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換和共享，實(shí)現(xiàn)對物品的“透明”管理。

“物聯(lián)網(wǎng)”概念的問世,打破了之前的傳統(tǒng)思維。過去的思路一直是將物理基礎(chǔ)設(shè)施和IT基礎(chǔ)設(shè)施分開：一方面是機(jī)場、公路、建筑物,而另一方面是數(shù)據(jù)中心，個(gè)人電腦、寬帶等。而在“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代，鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施，在此意義上，基礎(chǔ)設(shè)施更像是一塊新的地球工地，世界的運(yùn)轉(zhuǎn)就在它上面進(jìn)行，其中包括經(jīng)濟(jì)管理、生產(chǎn)運(yùn)行、社會(huì)管理乃至個(gè)人生活。

物聯(lián)網(wǎng)可分為三層：

感知層：感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官識(shí)別物體，采集信息。感知層包括二維碼標(biāo)簽和識(shí)讀器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器、終端、傳感器網(wǎng)絡(luò)等，主要是識(shí)別物體，采集信息，與人體結(jié)構(gòu)中皮膚和五官的作用相似。

網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞和大腦信息傳遞和處理。網(wǎng)絡(luò)層包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理中心、信息中心和智能處理中心等。網(wǎng)絡(luò)層將感知層獲取的信息進(jìn)行傳遞和處理，類似于人體結(jié)構(gòu)中的神經(jīng)中樞和大腦。

應(yīng)用層。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)的“社會(huì)分工”與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廣泛智能化。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度融合，與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)行業(yè)智能化，這類似于人的社會(huì)分工，最終構(gòu)成人類社會(huì)。

3、物聯(lián)網(wǎng)工作步驟（1）對物體屬性進(jìn)行標(biāo)識(shí)，屬性包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的屬性，靜態(tài)屬性可以直接存儲(chǔ)在標(biāo)簽中，動(dòng)態(tài)屬性需要先由傳感器實(shí)時(shí)探測；（2）需要識(shí)別設(shè)備完成對物體屬性的讀取，并將信息轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式；（3）將物體的信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行模ㄌ幚碇行目赡苁欠植际降?，如家里的電腦或者手機(jī)，也可能是集中式的，如中國移動(dòng)的IDC），由處理中心完成物體通信的相關(guān)計(jì)算。

第二節(jié)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域1、通用應(yīng)用領(lǐng)域

(1)智能家居

智能家居產(chǎn)品融合自動(dòng)化控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)于一體，將各種家庭設(shè)備(如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電等)通過智能家庭網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，通過中國電信的寬帶、固話和3G無線網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)對家庭設(shè)備的遠(yuǎn)程操控。(2)智能醫(yī)療

智能醫(yī)療系統(tǒng)借助簡易實(shí)用的家庭醫(yī)療傳感設(shè)備，對家中病人或老人的生理指標(biāo)進(jìn)行自測，并將生成的生理指標(biāo)數(shù)據(jù)通過中國電信的固定網(wǎng)絡(luò)或3G無線網(wǎng)絡(luò)傳送到護(hù)理人或有關(guān)醫(yī)療單位。根據(jù)客戶需求，中國電信還提供相關(guān)增值業(yè)務(wù)，如緊急呼叫救助服務(wù)、專家咨詢服務(wù)、終生健康檔案管理服務(wù)等。(3)智能城市

智能城市產(chǎn)品包括對城市的數(shù)字化管理和城市安全的統(tǒng)一監(jiān)控。前者利用"數(shù)字城市"理論，基于3S(地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS、遙感系統(tǒng)RS)等關(guān)鍵技術(shù)，深入開發(fā)和應(yīng)用空間信息資源，建設(shè)服務(wù)于城市規(guī)劃、城市建設(shè)和管理，服務(wù)于政府、企業(yè)、公眾，服務(wù)于人口、資源環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展的信息基礎(chǔ)設(shè)施和信息系統(tǒng)。后者基于寬帶互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控、傳輸、存儲(chǔ)、管理的業(yè)務(wù)，利用中國電信無處不達(dá)的寬帶和3G網(wǎng)絡(luò)，將分散、獨(dú)立的圖像采集點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對城市安全的統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一存儲(chǔ)和統(tǒng)一管理、為城市管理和建設(shè)者提供一種全新、直觀、視聽覺范圍延伸的管理工具。

(4)智能環(huán)保

智能環(huán)保產(chǎn)品通過對實(shí)施地表水水質(zhì)的自動(dòng)監(jiān)測，可以實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測和遠(yuǎn)程監(jiān)控，及時(shí)掌握主要流域重點(diǎn)斷面水體的水質(zhì)狀況，預(yù)警預(yù)報(bào)重大或流域性水質(zhì)污染事故，解決跨行政區(qū)域的水污染事故糾紛，監(jiān)督總量控制制度落實(shí)情況。太湖環(huán)境監(jiān)控項(xiàng)目，通過安裝在環(huán)太湖地區(qū)的各個(gè)監(jiān)控的環(huán)保和監(jiān)控傳感器，將太湖的水文、水質(zhì)等環(huán)境狀態(tài)提供給環(huán)保部門，實(shí)時(shí)監(jiān)控太湖流域水質(zhì)等情況，并通過互聯(lián)網(wǎng)將監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)報(bào)送至相關(guān)管理部門。

(5)智能司法

智能司法是一個(gè)集監(jiān)控、管理、定位、矯正于一身的管理系統(tǒng)。能夠幫助各地各級司法機(jī)構(gòu)降低刑罰成本、提高刑罰效率。目前，中國電信已實(shí)現(xiàn)通過CDMA獨(dú)具優(yōu)勢的GPSONE手機(jī)定位技術(shù)對矯正對象進(jìn)行位置監(jiān)管，同時(shí)具備完善的矯正對象電子檔案、查詢統(tǒng)計(jì)功能，并包含對矯正對象的管理考核，給矯正工作人員的日常工作帶來信息化、智能化的高效管理平臺(tái)。

(6)智能農(nóng)業(yè)

智能農(nóng)業(yè)產(chǎn)品通過實(shí)時(shí)采集溫室內(nèi)溫度、濕度信號以及光照、土壤溫度、CO?濃度、葉面濕度、露點(diǎn)溫度等環(huán)境參數(shù)，自動(dòng)開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備。根據(jù)用戶需求，進(jìn)行處理，為設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動(dòng)監(jiān)測、對環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)控制和智能化管理提供科學(xué)依據(jù)。通過模塊采集溫度傳感器等信號，經(jīng)由無線信號收發(fā)模塊傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對大棚溫濕度的遠(yuǎn)程控制。智能農(nóng)業(yè)產(chǎn)品還包括智能糧庫系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過將糧庫內(nèi)溫濕度變化的感知與計(jì)算機(jī)或手機(jī)的連接進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，記錄現(xiàn)場情況以保證量糧庫內(nèi)的溫濕度平衡。(7)智能校園

校園手機(jī)一卡通主要實(shí)現(xiàn)功能包括：電子錢包、身份識(shí)別和銀行圈存。電子錢包即通過手機(jī)刷卡實(shí)現(xiàn)主要校內(nèi)消費(fèi);身份識(shí)別包括門禁、考勤、圖書借閱、會(huì)議簽到等，銀行圈存即實(shí)現(xiàn)銀行卡到手機(jī)的轉(zhuǎn)賬充值、余額查詢。目前校園手機(jī)一卡通的建設(shè)，除了滿足普通一卡通功能外，還實(shí)現(xiàn)了借助手機(jī)終端實(shí)現(xiàn)空中圈存、短信互動(dòng)等應(yīng)用。(8)智能文博

智能文博系統(tǒng)是基于RFID和中國電信的無線網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)行在移動(dòng)終端的導(dǎo)覽系統(tǒng)。該系統(tǒng)在服務(wù)器端建立相關(guān)導(dǎo)覽場景的文字、圖片、語音以及視頻介紹數(shù)據(jù)庫，以網(wǎng)站形式提供專門面向移動(dòng)設(shè)備的訪問服務(wù)。移動(dòng)設(shè)備終端通過其附帶的RFID讀寫器，得到相關(guān)展品的EPC編碼后，可以根據(jù)用戶需要，訪問服務(wù)器網(wǎng)站并得到該展品的文字、圖片語音或者視頻介紹等相關(guān)數(shù)據(jù)。該產(chǎn)品主要應(yīng)用于文博行業(yè)，實(shí)現(xiàn)智能導(dǎo)覽及呼叫中心等應(yīng)用拓展。

(9)M2M平臺(tái)

中國電信M2M平臺(tái)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)支撐設(shè)施平臺(tái)。秉承發(fā)展壯大民族產(chǎn)業(yè)的理念與責(zé)任，憑借對通信、傳感、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的深刻理解與長期的運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，中國電信M2M協(xié)議規(guī)范引領(lǐng)著M2M終端、中間件和應(yīng)用接口的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，為跨越傳感網(wǎng)絡(luò)和承載網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)信息交互提供表達(dá)和交流規(guī)范。在電信級M2M平臺(tái)上驅(qū)動(dòng)著遍布各行各業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用邏輯，倡導(dǎo)基于物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的泛在網(wǎng)絡(luò)時(shí)空，讓廣大消費(fèi)者盡情享受物聯(lián)網(wǎng)帶來的個(gè)性化、智慧化、創(chuàng)新化的信息新生活。M2MM2M是機(jī)器對機(jī)器（machine-to-machine）通信的簡稱。目前，M2M重點(diǎn)在于機(jī)器對機(jī)器的無線通信，存在以下三種方式：機(jī)器對機(jī)器，機(jī)器對移動(dòng)電話（如用戶遠(yuǎn)程監(jiān)視），移動(dòng)電話對機(jī)器（如用戶遠(yuǎn)程控制）。(1)智能交通

智能交通系統(tǒng)包括交通行業(yè)無線視頻監(jiān)控平臺(tái)、智能運(yùn)輸系統(tǒng)、電子票務(wù)、車管專家等業(yè)務(wù)。

公交行業(yè)無線視頻監(jiān)控平臺(tái)利用車載設(shè)備的無線視頻監(jiān)控和GPS定位功能，對車輛運(yùn)輸狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

智能交通通過媒體發(fā)布中心與電子站牌的數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)車輛調(diào)度信息數(shù)據(jù)的發(fā)布和多媒體數(shù)據(jù)的發(fā)布功能，還可以利用電子牌實(shí)現(xiàn)廣告發(fā)布等功能。

2、物流領(lǐng)域應(yīng)用

車管專家利用全球衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS)、無線通信技術(shù)(CDMA)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)、中國電信3G等高新技術(shù)，將車輛的位置與速度，車內(nèi)外的圖像、視頻等各類媒體信息及其他車輛參數(shù)等進(jìn)行實(shí)時(shí)管理，有效滿足用戶對車輛管理的各類需求。

測速E通通過將車輛測速系統(tǒng)、高清電子警察系統(tǒng)的車輛信息實(shí)時(shí)接入車輛管控平臺(tái)，同時(shí)結(jié)合交警業(yè)務(wù)需求，基于GIS地理信息系統(tǒng)通過3G無線通信模塊實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息的智能、無線發(fā)布，從而快速處置違法、違規(guī)車輛。

(2)智能物流

智能物流打造了集信息展現(xiàn)、電子商務(wù)、物流配載、倉儲(chǔ)管理、金融質(zhì)押、園區(qū)安保、海關(guān)保稅等功能為一體的物流園區(qū)綜合信息服務(wù)平臺(tái)。信息服務(wù)平臺(tái)以功能集成、效能綜合為主要開發(fā)理念，以電子商務(wù)、網(wǎng)上交易為主要交易形式，建設(shè)了高標(biāo)準(zhǔn)、高品位的綜合信息服務(wù)平臺(tái)。，并為金融質(zhì)押、園區(qū)安保、海關(guān)保稅等功能預(yù)留了接口，可以為園區(qū)客戶及管理人員提供一站式綜合信息服務(wù)。

第三節(jié)物聯(lián)網(wǎng)與車聯(lián)網(wǎng)1、車聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用車聯(lián)網(wǎng)是指裝載在車輛上的電子標(biāo)簽通過無線射頻等識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上對所有車輛的屬性信息和靜、動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行提取和有效利用，并根據(jù)不同的功能需求對所有車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)管和提供綜合服務(wù)。汽車數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)信源技術(shù)是基于RFID開發(fā)的涉車信息資源的應(yīng)用技術(shù).該項(xiàng)目是由國家公安部組織研發(fā)，經(jīng)國家科技部認(rèn)證后列為2007年“國家科技支撐計(jì)劃”重點(diǎn)專項(xiàng)中進(jìn)行的應(yīng)用示范工程（項(xiàng)目編號為2008BAF31B00）。汽車數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)信源技術(shù)的開發(fā)將推進(jìn)“車聯(lián)網(wǎng)”和RFID產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。2、背景

2009年11月3日，2009第四屆無線射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)發(fā)展國際研討會(huì)在上海隆重召開。研討會(huì)按照領(lǐng)域分為四個(gè)分論壇，分別是：RFID技術(shù)&制造信息化技術(shù)融合發(fā)展論壇、RFID技術(shù)&物流供應(yīng)鏈技術(shù)與發(fā)展論壇、RFID技術(shù)&智能交通信息技術(shù)與應(yīng)用論壇和RFID技術(shù)、測試與標(biāo)準(zhǔn)論壇。各行業(yè)、領(lǐng)域?qū)＜?、學(xué)者、商界精英針對不同領(lǐng)域出現(xiàn)的不同熱點(diǎn)和問題組織產(chǎn)、學(xué)、研、企共同探討解決RFID的行業(yè)面臨的共性問題，繼續(xù)推動(dòng)RFID技術(shù)應(yīng)用在智能交通信息技術(shù)領(lǐng)域。3、幾個(gè)基本概念

RFID，是RadioFrequencyIdentification的縮寫，即射頻識(shí)別。它通過射頻信號自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID具有車輛通信、自動(dòng)識(shí)別、定位、遠(yuǎn)距離監(jiān)控等功能，在移動(dòng)車輛的識(shí)別和管理系統(tǒng)方面有著非常廣泛的應(yīng)用。2、ITS

即智能交通。是將先進(jìn)的傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息發(fā)布技術(shù)等有機(jī)地運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系而