物联网几个应用案例

物联网应用案例 用途范围 物联网用途广泛 遍及教育 工程机械监控 建筑行业 环境保护 政府工作 公共安全 平安家居 智能消防 环境监测 路灯照明管控 景观照明管控 楼宇照明管控 广场照 明管控 老人护理 个人健康 花卉栽培 水系监测 食品溯源 敌情侦查和情报搜集等 多个领域 展望未来 物联网会利用新一代 IT 技术充分运用在各行各业之中 具体地说 就是把传感 器 控制器等相关设备嵌入或装备到电网 工程机械 铁路 桥梁 隧道 公路 建筑 供水系统 大坝 油气管道等各种物体中 然后将 物联网 与现有的互联网整合起来 实现人类社会与物理系统的整合 在这个整合的网络当中 拥有覆盖全球的卫星 存在能 力超级强大的中心计算机群 能够对整合网络内的人员 机器 设备和基础设施实施实时 的管理和控制 在此基础上 人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活 达到智 慧化管理的状态 提高资源利用率和生产力水平 改善人与城市 山川 河流等生存环境 的关系 具体应用案例 下面列举了集中具体的应用案例 以供参考 1 教育物联网 应用于教育行业的物联网首先要实现的就是 在适用传统教育意义的基础之上 对已经存 在的教育网络中进行整合 对教育的具体的设施 包括书籍 实验设备 学校网络 相关 人员等全部整合在一起 达到一个统一的 互联的教育网络 物联网产业需要复合型人才 至少具备四方面的特征 包括掌握跨学科的综合性的知识与 技能 掌握物联网相关知识与技术 掌握特定行业领域的专门知识以及具备创新实践能力 目前国内已有 30 余所大学开设了物联网专业 有超过 400 所高校建立物联网实验室 2 工程机械物联网 工程机械物联网 是借助全球定位系统 GPS 手机通讯网 互联网 实现了工程机械 智能化识别 定位 跟踪 监控和管理 使工程机械 操作手 技术服务工程师 代理店 制造厂之间异地 远程 动态 全天候 物物相连 人人相连 物人相联 工程机械物联网目前应用广泛 以 NRS 物联网智能管理系统平台为例 提升原本工程机械 物联网服务由 信息采集服务 向 数据咨询服务转变 由原来的现场管理升级为远程监 控 由传统的制造转变为制造服务 由原来的被动服务提升为主动服务 功能涉及信息管 理 行为管理 价值管理三大方面 信息管理 区域作业密集度管理 故障预警及远程诊断 车辆运维主动式服务 金融按揭安全性服务 行为管理 作业人员统计管理 作业工时效率性分析 行为与工效油耗分析 操作规范与工效分析 价值管理 产品全寿命周期成本管理 行为与员工绩效管理 量本利敏感要素判断 多维大数据决策支持 以福田的农机信息管理平台为例 可以对农业所需相关机械车辆进行全球 GPS 定位 锁车 解锁车 设备工时查询 故障报警等操作 这对促进农业生产 提高工作效率有着至关重 要的作用 3 建筑行业物联网应用 塔机监控 塔机智能化的监控管理系统 主要针对检测状态 危险距离预警 故障诊断 信息回传 工程调度等方面工作 例如塔机下面危险区域禁止站人实时提示 与其他高空建筑物距离 过近 超出安全距离范围 内部故障预警 诊断 实时显示额定载重量 当前风速 回转 角度 当前载重等 4 建筑行业应用 商用混凝土搅拌站 对生产设备的远程诊断和远程维护已经成为当前自动化技术中的一部分 尤其对于那些错 误容易诊断和容易排除的情况 派一个服务工程师到现场解决 既增加工程师的工作负荷 又花费时间 而且费用也相应增加 为了缩短故障的诊断与恢复时间 提高有经验的高级 工程师的工作效率 那么远程诊断和编程就是必备的部分 例如 商用混凝土搅拌站产 品远程售后服务系统 可以在远程实现对 PLC 站进行编程和调试 可是实现混凝土搅拌站 的远程控制和数据监控 值得一提的是三维虚拟仿真技术在物联网的应用 给商用混凝土搅拌站的物联网应用开创 了新的时代 系统实现搅拌站与车辆实时运行状态模拟功能 以动画形式呈现搅拌站实时 动态信息 其中可包括 工程名称 施工配比 搅拌站配料情况及其他原材料配料情况 搅拌站场景如下图所示 5 石油 石油行业物联网系统主要是使用监控设备和信息系统采集运输油轮数据 码头设备和环境 数据 油库数据 原油管道数据等 对这些数据进行整理和分析 将原油运输各个环节的 数据进行关联和分析 合理安排船期 实现计算机排罐 提高整个原油运输的效率 同时 通过对相关设备和环境的监测 及时掌握设备运行情况 保证整个运输过程的安全可靠 石油行业物联网系统的总体解决方案包括 油库监测系统 原油管道监测系统 原油管道 无人机巡线系统等 6 水利 物联网在水利方面的应用主要是对闸门的液压启闭机的状态检测 远程控制 故障预警等 利用水下机器人对大坝 水库等水下状态进行状态监控 信息回传等工作 例如 远程信息服务系统 能够通过智能信息采集终端 将液压启闭机 PLC 控制器的控 制信息通过物理端口 串口 采集到终端 然后通过 GPRS 通讯模块 利用 2G 3G 网络或者 互联网络将信息传递到远程 WEB 服务器 使得远端管理人员能够实现远程感知闸门启闭的 运行信息 7 城市物联网 城市物联网利用互联网的信息管理平台 二维码扫描 GPS 定位等技术 是更贴近人们生 活的一种应用 现在变得更加的直观 比如儿童和老人的行踪掌控 公路巡检 贵重货物 跟踪 追踪与勤务派遣 个人财务跟踪 宠物跟踪 货运业 各类车辆的防盗等 GPS 定位 解锁车 报警提示应用 针对环卫车辆可以对车辆进行实时进行的 GPS 定位 状态监控 车辆信息查询 运行状态 等工作 例如 需要知道目前城市的某区有多少环卫车辆 处于什么哪个街道 操作员 工作情况 计划任务等 同时又可以根据实际情况进行工作调度 对故障做提前的预警 对突发情况应急处理 对重要的问题着重处理等 8 农业物联网 农业物联网的应用比较广泛的是对农作物的使用环境进行检测和调整 例如 大棚 温室 自动控制系统实现了对影响农作物生长的环境传感数据实时监测 同时根据环境参数门限 值设置实现自动化控制现场电气设备 如 风扇 加湿器 除湿器 空调 照明设备 灌 溉设备等 亦支持远程控制 常用环境监测传感器包括 空气温度 空气湿度 环境光照 土壤湿度 土壤温度 土壤水分含量等传感器 亦可支持无缝扩展无线传感器节点 如 大气压力 加速度 水位监测 CO CO2 可燃气体 烟雾 红外人体感应等传感器 9 智能家居 这方面的应用就更加的贴近人们的生活 这是关系到人们生活起居 与生命安全息息相关 的应用 我们可以通过智能家居的物联网络 进行室内到室外的电控 声控 感应控制 健康预警 危险预警等 比如声控电灯 窗帘按时间自动挂起 感应器感应到煤气泄漏 空气污染指数过高 室内的光线被家具遮挡严重 室内家居摆放设计 马桶漏水 电量煤 气不足报警 车库检测 室外摄像检测 未来天气预测 提醒带雨伞 生活备忘录电子智 能提醒等多方面的功能应用 物联网 物联网是在互联网基础上 将其用户延伸和扩展到任何物品 进行信息交换和通信的一种 网络 IBM 前首席执行官郭士纳曾提出一个观点 认为计算模式每十五年就会发生一次变革 1965 年前后发生的变革以大型机为标志 1980 年前后发生的变革以个人计算机为标志 1995 前后发生的变革以互联网为标志 这次则将是物联网革命 物联网技术的关键领域包 括 射频识别 传感网 M2M 和两化融合 物联网产业发展现状 在全球范围内 物联网都获得了政府和产业界的高度关注 相当数量的国家和地 区都在力图通过与自身社会发展 产业结构和资源禀赋等条件相适应的方式 推动物联网 产业的发展 美国 提出 智慧地球 的理念 掀起全球对物联网的关注热潮 欧盟 制定 欧洲行动 计划 科学规划未来发展路线 日本 提出 u Japan 构想 并列为重点发展项目 韩国 继日本之后 提出 u Korea 战略 我国物联网技术发展现状 2009 年 8 月 7 日 温 jiabao 总理在无锡考察物联网产业发展时 提出了三件 事情可以尽快去做 一 把传感系统和 3G 中的 TD 技术结合起来 二 在国家重大科技专项中 加快推进物联网的发展 三 尽快建立中国的传感信息中心 或者叫 感知中国 中心 物联网技术应用 现在物联网技术已经应用于制造 物流和零售等各领域 产品种类十分丰富 随着技术日 趋成熟 产品的价格下降 物联网技术将掀起一场新的技术革命 成为我们日常生活的一 部分 交通领域应用 汕头路桥电子收费管理 ZigBee 路灯控制系统 智能停车场管理系统 京津城际铁路快通卡项目 汕头路桥电子收费管理 路桥电子收费管理系统是专为解决公路收费问题而设计的 通过采用 RFID 技术实现路桥 过车无需停车 不用现金 不用人工干预 自动收费的功能 且准确可靠 该系统的应用减少了汽车的机械磨损 油耗和废气的排放 加快了汽车通过速度 提高了 路桥的使用效率 同时将错收漏收的可能性降低到最低限度 当车辆通过路桥车道并进入车道天线的通讯区域时 安装在车辆内的电子标签立即 将车辆信息 行车记录信息等信息向车道天线发送 车道天线接收到信息后通过交易控制 器把信息传送给车道控制机 信息经车道控制机处理后 再将当前行车记录等信息逆向传 给车道天线 最后写入该车的电子标签 这样 每个收费站都可以通过获取车辆的行车记录来计算出应收通行费 然后通过 收费网络在该车车主开设的银行帐号进行扣帐 实现自动收费 系统优点 远距离读取 高速获取车辆信息 准确率不低于 99 7 创新技术 全面而有 效地解决了相邻车辆的干扰问 24 小时无人监管不间断工作 车辆标签具有独特的防拆功 能 亦可结合电子车牌使用 保证 一车一卡 提高了收费处理能力和车道通行率 避 免了交通阻塞现象 全天候自动管理 适应各种恶劣天气 系统实现效益 该系统的应 用可以允许车辆高速通过 时速保持在数十公里 因而可以大幅度提高公路的通行能力 公路收费走向电子化 可以降低收费管理的成本 有利于提高车辆的营运效益 并可以大 大降低收费口的噪声水平和废气排放 由于通行能力得到大幅度的提高 所以可以缩小收 费站的规模 节约基建费用和管理费用 该项目的实施为汕头建立了涉车 RFID 管理的基 础平台 首先 各单位 公共停车场可方便的实施停车收费管理 其次 交通部门可实施 蓝牌车稽查 车辆防盗抢 交通流量监控等 该系统还是一种通过经济杠杆进行交通流调 节的切实有效的交通管理手段 对于交通繁忙的大桥 隧道等路段 不停车收费系统可以 避免月票制度和人工收费的众多弱点 有效提高这些市政设施的资金回收能力 ZigBee 路灯控制系统 在城市路灯照明面临的诸多问题中 节能问题是一个迫切需要解决的问题 它不仅 涉及到降低城市路灯照明经费的问题 还涉及到电力能源问题 特别是在电力能紧张的背 景下 ZigBee 路灯控制系统通过智能照明控制装置 合理调整照明时间 不仅可以节省照 明系统 20 以上的用电量 而且照明灯具的使用寿命也得到了极大的延长 ZigBee 技术是 一种新兴的短距离 低速率无线网络技术 目前已经广泛应用于无线网络监控行业 并取 得了较好的效果 系统组成 1 路灯控制终端 路灯采集控制终端由一级终端路灯控制监控柜和二级终端组成 监控柜包括工控机 电能测量单片机 多路控制板 监控板 二级终端安装在每盏灯里 包括电力载波模块 EPCW 和输入输出接口板 路灯控制终端可实时监控每盏路灯的亮灭情况 电能负荷状 态 灯杆损坏报警 漏电报警等功能 2 无线传输设备 前端采用四信 F8914 ZigBee 模块 通过 232 485 端子接口 和路灯监控终端内的 PLC 相连 ZigBee 作为一种无线连接 可工作在 2 14GHz 全球流行 868 MHz 欧洲流行 和 915MHz 美国流行 3 个频段上 分别具有最高至 250 kb s 20 kb s 40 kb s 的传输 速率 该型号设备一般为终端节点 互相之间不能通讯 完成信息的发送和接收 实物如 图 ZigBee 中心节点采用四信 F8114 ZigBee GPRS 模块 中心节点收到的数据可以 通过串口直接输出到服务器上 前端与服务器的距离较近 还可以通过 GPRS 把收到的数 据发送到远端的服务器上 GPRS 部分采用国际标准 TCP IP 通信协议 且两种方式都是实现数据透明传输功 能 省去了每个终端的 GPRS 模块 只需要中心节点一个 节约了成本 实物如图 3 数据管理中心 遥控 主站计算机按设定好的经纬时间曲线自动控制全市路灯的开 关状态 也可在主站手 动控制任意的一级终端和二级终端的开 关状态 遥测 自动巡测或随机检测各个终端亮灯率 电压 电流 功率因数 有功和频率等工作 参数 在自动运行时只要终端有变化 它便立即将变化数据向主站传输 无须主站巡检 遥信 对各个终端开 关状态 故障和报警等信息的获取 保证系统有效正常地运行 系统总架构 1 F8914 组网 F8914 前端 通过标准的 232 485 与路灯监控一级终端里的 PLC 连接通信 获 取的数据直接通过 2 4G 频率发送到 F8914 中心节点 F8914 中心节点 通过串口与服务 器连接 把数据送到后台 后台管理软件对数据进行分析 2 F8114 组网 F8114 首先进行 GPRS 拨号上网 然后自动向数据管理中心发起 TCP 连接 握手 成功后开始数据透明传输 路灯监控终端把数据集中采集通过 PLC 把数据传给 F8914 F8914 接到数据后即时的将数据通过 ZigBee 网络传送到 F8114 F8114 通过 GPRS 数据管理中心将上传的数据进行分析处理 得出直观的结果和相应的指令通过 GPRS 网络发 送给 F8114 再通过 ZigBee 网络传送到 F8914 即时通过 232 485 传送给 PLC PLC 根据指 令对路灯做出相应的控制处理 以此达到远程控制路灯的效果 系统实现功能 根据经纬度精确计算出每天的日出日落时间 进而计算出每天的开关灯精确 时间 对路灯运行进行合理 可靠的控制 达到节省用照明系统 10 20 用电量 对路灯 全年的开关时间 可以按照 临时 周 节假日 经纬度等方式进行设计 对路灯开关灯 控制可按设计的时间进行合理控制 根据经纬度计算每天的日出日落时间 实现全年 365 天每天精确的开关灯时间 可以把全年节假日的特殊开关灯时间进行设置 有突发事件时 可以设置临时时间方案 使城市照明更具人性化 对路灯运行状态进行全自动的监控 自动和手动遥控系统可以根据不同类型的路灯与景观灯控制要求 把全市路灯 景观灯分 成若干个组 采用时控方案 自动遥控开 关全市全夜灯 半夜灯 市政景观灯 楼宇景观 灯 也可以手动对各种灯型进行遥控开 关操作 控制模式可以任意添加 根据不同控制模 式控制不同回路 定时自动上报 手动迅测操作者可随时手动巡测各监控终端的电压 电 流 有功功率 无功功率和功率因数等各种监测数据 上述参数定时上报 参数变化量取 值范围可以手动设置 达到变化值 下位机自动上报变化值 自动计算亮灯率能根据电压 电流 有功功率和功率因数的变化自动进行亮灯率估算 为了保证亮灯率的统计 数据采 集精度优于 1 查询打印可以对各监控终端任意定时数据和年 月 日统计数据进行查 询 显示的表格 曲线图 均可打印 可以对任意一天的实际开关灯时间 模拟量数据日 志 报警日志 日出日落时间等记录进行查询 显示的表格 曲线图 均可打印 可以对 历史故障进行查询和打印 控制方案根据不同类型的路灯 景观灯控制要求 可以把路灯 景观灯分别设置成不同的功能组 分别用经纬度 和节假日 的的时间控制方式进行控制 有突发时间时可设置临时时间方案 或者通过上位机手动 或者手机短信方式开关灯 应 用前景 路灯远程监控系统已经得到了广泛的应用 也获得了很好的效果 不仅对路灯控制进行了 优化 而且实现了节电节能 给智慧城市添了一把力 智能停车场管理系统 我们常在停车场亲身经历或看到这样的情景 车主在道闸前停车 摇开车窗玻璃按下读卡 机的按钮得到一张停车卡片 然后再读卡区域晃动几下后道闸开启 车主驾车通过道闸 这个再熟悉不过的动作对于临时出入停车场一次的车主来说只是麻烦一次 而对于每天出 入停车场多次的固定车主无疑是耗时费力的繁琐手续 为解决此问题 可以采用智能停车场管理系统 该技术是国际上最先进的自动识别技术 它具有识别距离远 识别准确率高 识别速度快 抗干扰能力强 无源卡片使用寿命长等 特点 可以真正实现停车场的不停车收费管理 大大提高了月卡用户的出入车场的通行效 率 在越来越追求客户满意度的今天 解决了这些给停车场带来收入的 80 的固定车主出入 停车场的麻烦 将极大提高停车场的服务质量和车辆通行效率 本系统的远距离识别系统使用的无源射频卡 发放给停车场固定用户 用户把月票卡贴在 汽车挡风玻璃上 每次车辆到达停车场闸口时 由远距离读卡设备判断是否有授权 控制 道闸自动抬起 因此固定用户车辆可以不必停顿 长驱直入 这极大地提高了车辆的通行 效率 减少了污染 同时免除了刮风下雨等恶劣天气造成的种种不便 临时用户还是采用 老的管理方式 进出停车场时驾驶人员摇开玻璃窗 伸手取卡进入车场 智能停车场管理系统系统结构图如下图所示 系统的实际结构图如下图所示 京津城际铁路快通卡项目 以北京 天津为中心的环渤海地区是我国经济发展最快 最具活力的地区之一 京津两地 人员往来十分频繁 京津城际列车已经实现公交化运营 旅客基本上可随到随走 反复购 票不仅耗费旅客时间 也增加了车站工作量 为方便旅客快速进出站 为旅客提供更加便 捷 高效 舒适的服务 提升旅客 度 按照铁道部的总体部署 发行京津城际铁路快 通卡 实现旅客直接刷卡乘车 该项目的建设目标是实现快通卡的一卡多用 多地使用 建设城际铁路通用电子支 付平台示范工程 统一发卡 统一清算 以非接触 卡作为支付手段 以铁道部 TRS 系统网络为连结纽带 以计算机系统为信息处理方法 一方面方便市民快速乘坐城际 轨道交通 窗口购票 自动售票机购票 商户网点购物等领域消费 另一方面系统将各铁路 局的运营收付信息 准确清算 划缴 保障各级管理单位的利益 提高工作效率和服务效 率 最终为宏观调控及高铁建设提供科学的决策支持系统及现代化的管理手段 项目的实施内容 开发并部署具备基本卡务管理功能的快通卡系统软件 实现发卡 售卡 充值 换卡 退 卡等卡业务及卡账户管理 检票存根汇总 统计等功能 在京津城际各站设立快通卡服务 窗口 为旅客提供售卡 充值 换卡 退卡等客户服务 改造京津城际各站自动检票系统 在指定自动检票机上加装非接触式快通卡处理模块 改造自动检票系统软件 支持旅客在自 动检票机上刷卡检票 实现快通卡检票存根的采集和传递 完善客票系统 实现快通卡检 票存根的采集并汇总到路局客票中心 各站查询中心数据完成客运 收入统计 系统总体结构如下图 系统业务流程图如 峦迹 快通卡系统主要完成的业务 1 快通卡系统统一对 IC 卡进行初始化 完成发卡 2 旅客从快通卡服务窗口购卡 或充值 换卡 退卡等 3 旅客持卡在自动检票机上刷卡检票 系统自动记录进出站检票存根 4 自动检票系统定时采集快通卡检票存根 5 自动检票系统将快通卡检票存根自动上传客票系统 6 客票系统完成快通卡检票存根的汇总 7 快通卡系统接收从客票系统传过来的检票存根 验证数据的合法性 完成卡账户管理和 统计 制造领域应用 物联网在汽车制造领域的应用 物联网在制药领域的应用 物联网在家电制造领域的应用 物联网在汽车制造领域的应用 ZF Friedrichshafen 是全球知名的车辆底盘和变速器供应商 如今 该公司在 119 个生 产基地引进了 RFID 技术 在德国萨尔布吕肯的工厂里 ZF 分别制作 4 齿轮 5 齿轮和 6 齿 轮的汽车变速器 工厂中的 6000 台带动生产装置和传输系统的马达都被贴上了 RFID 标签 这些马达必须每隔两到三个月维护一次 以确保它们运行良好 如下图所示 工人使用手持读写器读取马达上的 RFID 标签 标签外面包着圆形 灰色的塑 料壳 以确定马达是否需要维护 在引进 RFID 技术之前 ZF 公司使用拴在马达上的金属识别牌进行维护 当工人们需要移 动或者修理某台马达时 他们要人工识别金属牌上的号码 并将这个号码与清单上的号码 对起来 但是油渍或者灰尘经常使金属牌模糊难认 现在利用 RFID 技术 工人们使用手持式阅读器来识别电子标签 确定一台马达是否 需要维修 他们不用再担心金属牌上的号码变得模糊 由于生产机器必须保持运作状态 工人们在进行维修或者检视的时候需要用新马达替换旧马达 一台需要维修的马达从生产 机器中拿出来 马上会装上另一台马达 需要维修的马达会被送到备件仓库和维修车间 马达维修完毕后 由一位工人将维修单上的号码输入手持式阅读器 系统会将维修数据写 入电子标签 RFID 系统测试 该系统中电子标签采用恩智浦 13 56MHz Mifare 芯片 这种芯片也常用于过境申请中 ZF 公司选用无源高频 RFID 电子标签是因为它不需要很大的读取范围 电子标签被放在一个灰 色圆形的塑料外壳中贴在马达上 以前使用的金属牌装在电子标签的旁边作为备份 工人们使用的手持式阅读器来自 Psion Teklogix 公司 可以将关于马达的基本数据写入 电子标签 每当维修时 维护信息或者保养计划被写入马达的 RFID 电子标签 工人们通过 用阅读器识别电子标签就可以立刻获知马达的维护历史记录 这些信息被保存在有 1kb 储 存空间的标签中 在测试阶段中 ZF 公司检查电子标签以确认它们是否可以在恶劣的工业环境中保持 自身性能和洁净 关于检查结果 公司报告称没有大问题 扩大应用范围 由于这项技术能够节省工人寻找被维护马达的时间 从而降低维护成本 另外 如果购买 到了一台不好的马达 那么它的检修历史记录可以作为保修索赔的证据 所以 ZF 公司正 在考虑扩大此套 RFID 系统的应用范围 此外 这项技术将来还可以应用于物流和零件管理及跟踪出入仓库的备件 物联网在制药领域的应用 韩国 Hanmi 制药公司是韩国最大的药物生产商 两年前在其两个分加工厂安装 RFID 解决方 案 用于追踪药品包装 分拣 货运三个过程 实现订单执行的自动化 当韩国政府对某种药品进行降价调控的时候 Hanmi 公司的工作人员可手持 RFID 读写器可 对仓库和零售店内的药品进行统计 以确保价格的实时性 下图所示为内壁上粘贴有 LSIS 线性 RFID 标签的药盒 RFID 标签作为自动分拣系统 APS 的智能终端 采用符合 EPC Gen 2 标准的无源超高频 UHF RFID 标签和阅读器 实现采集 包装 货运过程的自动化 公司采用 LS Industrial Systems LSIS 线性标签 其中芯片采用 Impinj 的 Monza 型号 标签编号 的前三位为国家代码 接着四位为公司代码 其余的标识为药品编码 另外 包装外印刷 包含相同内容的条形码 Hanmi 在生产车间内总共安装 50 台 RFID 读写器 覆盖 35 条生产 线 软件方面 包括三部分 接收数据的中间件 批量转换软件和数据存储软件 这些软 件都由公司开发 标签直接粘贴在药品外包装的外侧 随传送带通过通道读写器 并以每分钟 150 200 个标 签的速度读取信息 未被读取标签的药品便不再进入生产线 自动分拣到一个靠近读写器 的塑料袋子中 再次读取标签 若读取成功 通过传送带进入包装线 若失败 则返回产 品重新贴标 Hanmi 公司打算采用智能货架实现库存的有效管理 目前 智能货架的项目尚在进行中 而零售商们已经在用内嵌 Impinj 芯片的读写器进行库存管理 读取的数据通过 Wi Fi 转发 到 Hanmi 公司软件 该 RFID 解决方案极大提高了生产效率 减少生产线的出错率 而且有助于公司实时掌握库 存情况 避免脱销现象的发生 物联网在家电制造领域的应用 2010 年 4 月 全球第一白电品牌海尔集团宣布 全球首台具有智能安防 远程运行监控 管理等功能的无氟变频物联网空调在青岛海尔空调研制成功 这是全球首家空调企业在物联网技术方面的成功应用 也是中国空调业影响世界的 一次创新之举 它不仅革新了人们传统的生活方式 成为人们生活中智能 安防的绿色管 家 更是掀起了全球空调业在信息化技术应用革命中的一次新浪潮 海尔 3G 物联网空调是通过传感设备 按约定的协议 直接对空调终端进行信息交换 和通讯 以实现智能化识别 跟踪 监控和管理的一种网络空调 海尔 3G 物联网空调 是利用 3G 网络直接端到端的智能服务 服务于用户的网络空调 空调通电开始计时 上电 1 分钟后第一次发送信息 之后每间隔 4 小时向主人发一信息 发送内容包括开关机状态 当前室内温度 空调运行模式 空调设定温度 空调运行风速 当前室外环境温度 海尔无氟变频物联网空调在无氟变频技术应用的基础上增加了空气质量传感器 红外传感 器 摄像头以及通讯模块等 将第三代移动通讯技术应用在空调上 使手机和空调直接通 讯 这不仅更加节能省电 而且不论什么时候 在哪里 通过 3G 网络 你就能与家中物联 网空调轻松互联 视频监控家庭安全 进行无线温控管理 随时保护家人安康 摆脱了空调传统的简单制冷制热的调节器的消费意义 它创建了一种以物联网空调为核心 通过物联网技术做桥梁 随时随地辐射生活需求的未来新生活方式 在低碳与物联网两大 趋势并行的时代 海尔无氟变频物联网空调实现两者完美融合 正在将未来美好生活畅想 转变成现实 物流和零售领域应用 物联网在物流领域的应用 智能物流 物联网在零售领域的应用 智能店面 物联网在仓储中的应用 智慧仓储 香港国际机场行李管理 物联网在物流领域的应用 智能物流 物流是供应链过程的一部分 它是为满足消费者需求而对原材料 中介产品 最终产品及 相关信息从原产地到消费地点所进行的有效流动与存储的计划 实施和控制的过程 近年来 我国在物流业得到了稳步发展 随着竞争的越来越激烈 各个企业都在节约成本 提高工作效率上下功夫 物流管理系统通常使用条码标签或人工单据等方式支持自有的物流各环节的管理 但是条 码的易复制 不防污 不防潮等特点 和人工书写单据的繁琐性 容易造成人为损失 使 得现在国内的物流管理尤其仓储始终存在着缺陷 技术的应用正好解决了这个问题 它可以实现企业物流运作的自动化 信息化 智能化 同时实现与企业信息化体系的无缝对接 确保 RFID 技术在企业物流作业中发挥最 大效益 应用了 技术的物流系统通常也称作 智能物流 该系统的工作结构图 如下图所示 RFID 前端设备 标签 读卡器 与企业核心系统相结合 可以广泛的应用于供应链与物 流管理领域的各个环节 零售环节 RFID 可以改进零售商的库存管理 实现适时补货 有效跟踪运输与库存 提高效率 减少 出错 同时 智能标签能对某些时效性强的商品的有效期限进行监控 商店还能利用 RFID 系统在付款台实现自动扫描和计费 从而取代人工收款 RFID 标签在供应链终端的销售环节 特别是在超市中 免除了跟踪过程中的人工干预 并 能够生成 100 准确的业务数据 因而具有巨大的吸引力 存储环节 在仓库里 射频技术最广泛的使用是存取货物与库存盘点 它能用来实现自动化的存货和 取货等操作 在整个仓库管理中 将供应链计划系统制定的收货计划 取货计划 装运计 划等与射频识别技术相结合 能够高效地完成各种业务操作 如指定堆放区域 上架取货 和与补货等 这样 增强了作业的准确性和快捷性 提高了服务质量 降低了成本 节省 了劳动力和库存空间 同时减少了整个物流中由于商品误置 送错 偷窃 损害和库存 出货错误等造成的损耗 RFID 技术的另一个好处在于在库存盘点时降低人力 RFID 的设计就是要让商品 的登记自动化 盘点时不需要人工的检查或扫瞄条码 更加快速准确 并且减少了损耗 RFID 解决方案可提供有关库存情况的准确信息 管理人员可由此快速识别并纠正低效率运 作情况 从而实现快速供货 并最大限度地减少储存成本 运输环节 在运输管理中 在途运输的货物和车辆贴上 RFID 标签 运输线的一些检查点上安装上 RFID 接收转发装置 接收装置收到 RFID 标签信息后 连同接收地的位置信息上传至通信 卫星 再由卫星传送给运输调度中心 送入数据库中 配送 分销环节 在配送环节 采用射频技术能大大加快配送的速度和提高拣选与分发过程的效率与准确率 并能减少人工 降低配送成本 如果到达中央配送中心的所有商品都贴有 RFID 标签 在进入中央配送中心时 托盘 通过一个阅读器 读取托盘上所有货箱上的标签内容 系统将这些信息与发货记录进行核 对 以检测出可能的错误 然后将 RFID 标签更新为最新的商品存放地点和状态 这样就确 保了精确的库存控制 甚至可确切了解目前有多少货箱处于转运途中 转运的始发地和目 的地 以及预期的到达时间等信息 生产环节 在生产制造环节应用 RFID 技术 可以完成自动化生产线运作 实现在整个生产线上对原 材料 零部件 半成品和产成品的识别与跟踪 减少人工识别成本和出错率 提高效率和 效益 特别是在采用 JIT Just in Time 准时制生产方式的流水线上 原材料与零部件 必须准时送达到工位上 采用了 RFID 技术之后 就能通过识别电子标签来快速从品类繁多的库存中准确地找 出工位所需的原材料和零部件 RFID 技术还能帮助管理人员及时根据生产进度发出补货信 息 实现流水线均衡 稳步生产 同时也加强了对质量的控制与追踪 实践已经充分的证明 使用 RFID 技术应用能够产生很大经济效益 主要来自表现为以下几 个方面 将物流管理与射频识别技术相结合 能够高效地完成各种业务操作 改进物流管理 提升 效率及价值 提高物品在供应链各环节处理过程中的识别率 可不开箱检查 并同时识别 多个物品 提高物流作业效率 缩减作业周期 提高作业数据实时性 实时动态掌握作业 情况 实现对物资全过程的可视化管理 采用射频技术能大大提高拣选与分发过程的效率 与准确率 并加快配送的速度 减少人工 降低配送成本 满足客户对物品信息的及时性 反馈要求 强化供应链运作效率 提升服务水平 物联网在零售领域的应用 智能店面 以服装行业的门店管理系统为例 技术可以在零售领域实现智能管理 也即 智 能店面 在服装行业 RFID 技术应用于生产 配送 零售等各个环节 在生产环节 将满足标准 的 RFID 电子标签附加到服装上 该 RFID 电子标签可以储存该服装诸如 名称 等级 尺 码 颜色 材料成份等自然属性资料 对于定制服装 该 RFID 电子标签还可以用来作为 工艺过程卡片 实现 柔性化 的服装定制生产 通过 智能店面 可以为经营者和消费者带来极大的便利 体现在如下几个方面 自动化仓库管理 在零售店铺的出 入库 盘库管理中 利用 RFID 技术非可视性阅读 多标签同时识读特 性 数十件附加了电子标签服饰的整箱商品通过 RFID 阅读器一次完成准确读取 极大地 提高了物流效率 快速准确实现采购控制 多库协同作业仓库收发盘作业 先入先出 缺 货报警 滞销品统计 销售统计 断码分析 商品调拨 退换货控制等管理 防偷盗管理 在服装商品上附加用 RFID 技术的 EAS 如果窃贼同时偷盗了多件商品 系统会一目了然地 知道窃贼偷盗了多少服装和是什么服装 使用 RFID 技术的 EAS 可以更好地解决店铺的商 品偷盗问题 商品快速查找 店铺使用 RFID 技术一项非常重要的作用是实现非接触快速查找货物 及时将顾客所需要 的商品交给顾客手中 避免因为人为的 缺货 而导致散失销售机会 从而增加销售收入 快速结算 零售店铺使用 RFID 技术 还可以实现如 POS 快速结算 物联网在仓储中的应用 智慧仓储 仓储是物流与供应链系统中的重要节点和调控中心 随着我国经济的发展 仓储业也在发 展壮大 在运输及仓储设备过程中 为保证对环境敏感的装备物资的安全 必须对仓储运 输环境的温度 光强 危险气体浓度 设备内压力等参量进行实时监控 否则将带来很大 的安全隐患 并影响装备物资的使用寿命和质量 无线传感网络是一项新兴的前沿技术 与现有以有线电缆技术为基础的仓储管理系 统相比 该技术可以与仓储数字化信息管理系统更加便捷的无缝对接 使得仓储管理更加 规范化 通过传感设备的布设 系统可以实时准确的监测物资存储运输环境的关键物理量 包括温 度 湿度 光强 磁场强度 特定气体浓度 特定部位受力 加速度等 并将相关物理 量传输在中央监控系统上 系统可在出现危险状况时进行报警 并自动或根据管理人员的 指令进行切断气源 切断电源等各类紧急状况下的安全操作 同时 系统还能根据采集的 数据信息进行科学计算较准 控制存储运输设备及时调节环境物理量 从而改善对环境敏 感的设备仪器 石化产品 供给物资 装备弹 yao 等所处的环境状态 有效提高装备物资 的使用寿命和质量 无线传感网络实现仓储环境智能管理 可以为仓储监管系统提供基础数据 综合运用目标 定位和搜寻技术 实现仓储管理的全方位信息支持 香港国际机场行李管理 香港国际机场是通向中国大陆的门户 也是全球最繁忙的机场之一 在高峰时段 机场每 小时需要管理多达 50 次的飞机起降 国际航空运输协会 年 月公布的一份商业报 告称 包裹失踪和处理错误让航空业每年损失了 亿美元 其中 亿美元用于赔偿旅 客 亿美元花费在劳动力上 这个问题促使香港国际机场仔细考虑应用高科技手段解决现实问题 帮助企业走上 快速发展的道路 经过广泛的考察 测试 评估供应商机场部署经验和绩效评测 香港国 际机场最终选中了企业移动 RFID 解决方案 该方案提供的阅读器可在包括爆炸物检测系统 行李传送带 装载设备和输送机在内的不 同节点对行李进行跟踪 它不仅可执行审计跟踪 而且可以确保将行李运送到正确的目的 地 香港国际机场已有大约 100 个传送带转换到了 RFID 系统 该系统除了运送行李 还可 以处理来自票务中心的行李 并被应用于货运和登机牌 除了提高安全性之外 该方案还能够提高货物收 发效率 RFID 不仅能提高可视性 减少 在货物接收区以及在货盘形成期间为确定货物位置而付出的手工劳动 还能提高信息准确 性 此外 摩托罗拉 RFID 解决方案所收集的数据还可以传递给机场运营数据库 AODB 国际航空运输协会也认为 采用无线射频识别技术处理行李 是机场简化流程的方法之一 该会预测 如果全球机场都采用这种行李处理技术 业界每年可节省 7 6 亿美元 目前已 有数个国际机场 在行李处理程序中引入无线射频识别技术 除了在行李管理方面的应用 物联网技术也可以应用在机场管理的各个环节 比如 电子 机票 机场 导航 贵宾服务 旅客追踪 车辆追踪等 防伪安全领域应用 物联网技术在五粮液酒防伪中的应用 物联网在食品安全中的应用 物联网技术在五粮液酒防伪中的应用 五粮液作为中国最顶尖 最具代表性 销量最大的酒类品牌 一直是假冒犯罪的首要目标 因此五粮液集团在保护品牌方面的重视程度和投入力度均大大超过同行 凭借五粮液的行 业影响力 其防伪工程一直在行业内具有重要的示范引导作用 是名酒防伪技术的风向标 五粮液酒通过采用 RFID 技术构建了防伪和追溯管理系统 树立了 RFID 技术在食品类防伪 的国内示范应用 该系统包含从芯片设计制造 标签封装 包装生产 出入库 物流和销 售 消费 公共平台验证 投诉与打假等各环节的一整套的防伪技术 工具和手段 五粮液防伪技术标签 集多项专利技术的超高频电子标签 具有全球唯一码 数字签名 防转移 防复制 等特性 采用易碎纸基材的金属天线生产加工工艺 既保证了对标签高读写性能要求 又 能满足防转移特性和大规模生产的经济性要求 五粮液车间及仓库 RFID 采集系统 系统介绍 RFID 采集系统整体优化和改善了五粮液包装车间 出入库 物流环节的操作流程 使包装流水线的运作和产品仓储和流通更加精确化 规范化 数据化和现代化 电子标签 数据采集的合格率保持在 99 5 以上 应用领域 五粮液生产线 产品出入库 物流等各个领域 系统实现功能 1 向上层应用系统提供每一瓶酒的产品属性信息和生产 入库 流转的业务操作信息 包括标签验证结果信息 单品物流信息 箱体物流信息 系统出错统计信息等等 2 实现产品信息 生产等业务操作信息网络实时上传 重要数据的本地备份存储 3 物流码信息产生和维护 与标 签唯一码的关联 单品物流信息 箱体物流信息处理 4 完整的系统管理和配制功能 RFID 电子标签防伪查询机 针对食品 酒类 RFID 防伪信息查询智能多功能识别设备 具有准确便捷 功能强 大的特点 美观大方 适用于专卖店 商场 超市等各种公共场合 主要功能 读取 RFID 标签信息 产品 RFID 防伪查询 数字签名验证 产品出入库管理 物流信息查询 产品宣传广告播放等 手持式 RFID 扫描仪 手持式 RFID 扫描仪是一款集 RFID 读写和条形码读写器于一体的多功能手持式读写 设备 具有携带方便 读写迅速 准确率高的特点 产品出入库管理 RFID 电子标签识别 主要功能 读取 RFID 标签及条形码信息 RFID 标 签内数据的防伪查询与认证 终端消费的礼品 RFID 读写设备 礼品式 RFID 防伪识别器是一款集 RFID 读写和其他音频功能 照明等功能为一体的多功能 读写设备 具有携带方便 功能齐全 外形美观小巧 数据读取准确率高等特点 多功能 RFID 防伪识别读卡器 使用容易 便于携带 识别防伪标签内的产品信息 广泛 普及到终端消费者查询使用 物联网在食品安全中的应用 近年来 由于食品安全 食物中毒 疯牛病 口蹄疫 禽流感等畜禽疾病以及严重农产品 残药 进口食品材料激增等 危机频繁发生 严重影响了人们的身体健康 引起了全世界 的广泛关注 如何对食品有效跟踪和追溯 已成为一个极为迫切的全球性课题 RFID 食品追溯管理系统是利用 RFID 技术并依托网络技术 及数据库技术 实现信息融 合 查询 监控 为每一个生产阶段及分销到最终消费领域的过程提供针对每件货品安全 性 食品成分来源及库存控制的合理决策 实现食品安全预警机制 RFID 技术贯穿于食品 安全始终 包括生产 加工 流通 消费各环节 全过程严格控制 建立了一个完整的产业 链的食品安全控制体系 以保证向社会提供优质的放心食品 并可确保供应链的高质量数据 交流 让食品行业彻底实施食品的源头追踪以及在食品供应链中提供完全透明度的能力 食品追溯系统结构 RFID 食品追溯管理系统可以保障食品安全及可全程追溯 规范食品生产 加工 流通和 消费四个环节 将大米 面粉 油 肉 奶制品等食品都颁发一个 电子身份证 全部 加贴 RFID 电子标签 并建立食品安全数据库 从食品种植养殖及生产加工环节开始加贴 实现 从农田到餐桌 全过程的跟踪和追溯 包括运输 包装 分装 销售等流转过程中 的全部信息 如生产基地 加工企业 配送企业等都能通过电子标签在数据库中查到 下图为 RFID 食品追溯管理系统结构示意图 以下为畜牧类食品追溯系统流程示意图 如图所示 在生猪或牛出生后将被打上 RFID 电 子耳标 耳标里有此头生猪或牛的唯一标识号 此号码将贯穿所有节点 并和各环节的相 关管理和监测信息关联 以达到追溯目的 食品追溯系统功能 RFID 食品追溯管理系统由以下各系统组成 中心数据库系统 种植养殖安全管理系统 安全生产与加工管理系统 食品供应链管理系统 监控系统 食品安全基础信息服务系统 等组成 通过种植养殖生产 加工生产 流通 消费的信息化建立起来的信息链接 实现 了企业内部生产过程的安全控制和对流通环节的实时监控 达到食品追溯与召回 食品追溯系统适用领域 本系统可广泛应用于农 林 渔 牧 副各类食品的安全追溯管理 适用粮油食品 畜禽 食品 果蔬食品 水产食品 调味品 乳制品 方便食品 婴幼儿食品 食品添加剂 饮 料 化妆品 保健食品等等 食品追溯系统特点 1 利用 RFID 的优势特性达到对食品的安全与追溯的管理 相比记录档案追溯方式具有高 效 实时 便捷 2 在食品供应链中提供完全透明的管理能力 保障食品安全全程可视化控制 监控与追溯 并可对问题食品招回 3 可以全面监控种植养殖源头污染 生产加工过程的添加剂以及有害物质 流通环节中的 安全隐患 4 可以对有可能出现的食品安全隐患进行有效评估和科学预警提供依据 5 数据能够通过网络实现实时 准确报送 便于快速高效做更深层次的分析研究 6 通过网络 消费者可查询所购买食品的完整追踪信息 医疗领域应用 病人身份匹配和监护管理系统 基于物联网技术的血液管理系统 医疗物联网和 简约的数字医疗 病人身份匹配和监护管理系统 随着 RFID 的高速发展和其显而易见的技术优越性 医疗医药行业也越来越多的开始使用 RFID 医疗医药行业是一个严谨的 不允许出错的行业 同时也是个追求高效率的行业 而这正是 RFID 的特性所在 该系统利用 RFID 技术可以实现对住院病人和医护人员的自动身份识别 人员定位 电子 导医 生命体征信息自动采集监视 电子化病房巡查 出入安全控制等新型医务服务和管 理功能 包括以下五个子系统 病人身份匹配系统 病人安全管理系统 病人实时定位监 视系统病人生命体征数据采集和监护系统和 RFID 病房管理系统 病人身份匹配系统 病人在入院时即通过入院注册系统登记身份信息 佩戴唯一的电子标签腕带 对于有源 RFID 标签 病人通过佩戴的电子腕带标签发出的信息能够随时被覆盖的无线 RFID 探测网 络侦测到 由医护工作人员通过工作台电脑随时识别到不同位置的病人身份信息 若采用 无源电子标签作为载体 则可以通过移动标签工作站来检查比对标签身份准确性 由手持 阅读器显示读取标签的身份信息 病人安全管理系统 利用 RFID 电子标签的在线侦测和远距离读取识别的特性 可以在病人腕带被非正常移除 和脱落时提示监控台报警 病人在未经过许可授权而离开护理区域时 区域出入口的 RFID 探测器将验证许可身份并向 工作控制台报警提示 防止病人在未经许可下离开监护区域 病人实时定位监视系统 在 RFID 探测网络的覆盖下 使佩戴 RFID 腕带的病人可以实时地处于医疗监护的状态下 为医院方能够更好的根据病人活动情况提供医护关怀 根据最近 RFID 探测点的位置和返回 的探测到的 RFID 腕带信息 可以随时了解在此区域附近的病人信息 根据需要由医护人员 随时提供医护服务 病人生命体征数据采集和监护系统 利用 RFID 的数据转储和传输特性结合微型病人体温测量探头 以及移动式体征监护设备 在 RFID 接收器网络覆盖下 可以进行在线的病人体征数据采集和监护管理 使病人在无人 陪伴的场景下 也可以接受到监护关怀 随时为医护人员提供病人的体征活动状况 及时 处理应急救护需求 RFID 病房管理系统 利用无线网络覆盖和配置移动 RFID 护士工作站 护理人员可以脱离护士台的电脑工作站 的羁绊 在日常的移动工作中 随时随地操作在线使用信息管理设备 进行病人身份核对 资料调阅 位置跟踪 医护工作记录等一系列现场任务操作 摆脱传统的纸质登记 核查 操作方式 实现移动现场医护操作管理 提高工作质量和效率 系统应用意义 医院中很多病人的流动性较大 特征相似而难