模块一物联网技术的应用

《物联网技术在物流中的应用》

主讲：王伟1、课程学习目的意义2、课程学习内容（8个模块）3、课程学习方法（理论+实训+参观+讨论）4、课程考核（小论文）5、课时安排（16+10+2）模块一物联网基础知识第一节物联网基础物联网定义：把所有物品通过射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。1999年提出的，国际电信联盟2005年的一份报告曾描绘“物联网”时代的图景：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。1、物联网定义：

2、物联网工作原理

物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线感知及数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“InternetofThings”。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。

而RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。

“物联网”概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。

物联网可分为三层：

感知层：感知层是物联网的皮肤和五官识别物体，采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端、传感器网络等，主要是识别物体，采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用相似。

网络层：：网络层层是物联联网的神神经中枢枢和大脑脑信息传传递和处处理。网网络层包包括通信信与互联联网的融融合网络络、网络络管理中中心、信信息中心心和智能能处理中中心等。。网络层层将感知知层获取取的信息息进行传传递和处处理，类类似于人人体结构构中的神神经中枢枢和大脑脑。应用层。。应用层层是物联联网的““社会分分工”与与行业需需求结合合，实现现广泛智智能化。。应用层层是物联联网与行行业专业业技术的的深度融融合，与与行业需需求结合合，实现现行业智智能化，，这类似似于人的的社会分分工，最最终构成成人类社社会。

3、物联联网工作作步骤（1）对对物体属属性进行行标识，，属性包包括静态态和动态态的属性性，静态态属性可可以直接接存储在在标签中中，动态态属性需需要先由由传感器器实时探探测；（2）需需要识别别设备完完成对物物体属性性的读取取，并将将信息转转换为适适合网络络传输的的数据格格式；（3）将将物体的的信息通通过网络络传输到到信息处处理中心心（处理理中心可可能是分分布式的的，如家家里的电电脑或者者手机，，也可能能是集中中式的，，如中国移动动的IDC），由由处理中中心完成成物体通通信的相相关计算算。第二节物物联联网技术术应用领领域1、通用用应用领领域(1)智智能家居居智能家居居产品融融合自动动化控制制系统、、计算机机网络系系统和网网络通讯讯技术于于一体，，将各种种家庭设设备(如如音视频频设备、、照明系系统、窗窗帘控制制、空调调控制、、安防系系统、数数字影院院系统、、网络家家电等)通过智智能家庭庭网络联联网实现现自动化化，通过过中国电电信的宽宽带、固固话和3G无线线网络，，可以实实现对家家庭设备备的远程程操控。。(2)智智能医疗疗智能医疗疗系统借借助简易易实用的的家庭医医疗传感感设备，，对家中中病人或或老人的的生理指指标进行行自测，，并将生生成的生生理指标标数据通通过中国国电信的的固定网网络或3G无线线网络传传送到护护理人或或有关医医疗单位位。根据据客户需需求，中中国电信信还提供供相关增增值业务务，如紧紧急呼叫叫救助服服务、专专家咨询询服务、、终生健健康档案案管理服服务等。。(3)智智能城市市智能城市市产品包包括对城城市的数数字化管管理和城城市安全全的统一一监控。。前者利利用"数数字城市市"理论论，基于于3S(地理信信息系统统GIS、全球球定位系系统GPS、遥遥感系统统RS)等关键键技术，，深入开开发和应应用空间间信息资资源，建建设服务务于城市市规划、、城市建建设和管管理，服服务于政政府、企企业、公公众，服服务于人人口、资资源环境境、经济济社会的的可持续续发展的的信息基基础设施施和信息息系统。。后者基基于宽带带互联网网的实时时远程监监控、传传输、存存储、管管理的业业务，利利用中国国电信无无处不达达的宽带带和3G网络，，将分散散、独立立的图像像采集点点进行联联网，实实现对城城市安全全的统一一监控、、统一存存储和统统一管理理、为城城市管理理和建设设者提供供一种全全新、直直观、视视听觉范范围延伸伸的管理理工具。。(4)智智能环保保智能环保保产品通通过对实实施地表表水水质质的自动动监测，，可以实实现水质质的实时时连续监监测和远远程监控控，及时时掌握主主要流域域重点断断面水体体的水质质状况，，预警预预报重大大或流域域性水质质污染事事故，解解决跨行行政区域域的水污污染事故故纠纷，，监督总总量控制制制度落落实情况况。太湖湖环境监监控项目目，通过过安装在在环太湖湖地区的的各个监监控的环环保和监监控传感感器，将将太湖的的水文、、水质等等环境状状态提供供给环保保部门，，实时监监控太湖湖流域水水质等情情况，并并通过互互联网将将监测点点的数据据报送至至相关管管理部门门。(5)智智能司法法智能司法法是一个个集监控控、管理理、定位位、矫正正于一身身的管理理系统。。能够帮帮助各地地各级司司法机构构降低刑刑罚成本本、提高高刑罚效效率。目目前，中中国电信信已实现现通过CDMA独具优优势的GPSONE手手机定位位技术对对矫正对对象进行行位置监监管，同同时具备备完善的的矫正对对象电子子档案、、查询统统计功能能，并包包含对矫矫正对象象的管理理考核，，给矫正正工作人人员的日日常工作作带来信信息化、、智能化化的高效效管理平平台。(6)智智能农农业智能农业业产品通通过实时时采集温温室内温温度、湿湿度信号号以及光光照、土土壤温度度、CO₂浓度度、叶面面湿度、、露点温温度等环环境参数数，自动动开启或或者关闭闭指定设设备。根根据用户户需求，，进行处处理，为为设施农农业综合合生态信信息自动动监测、、对环境境进行自自动控制制和智能能化管理理提供科科学依据据。通过过模块采采集温度度传感器器等信号号，经由由无线信信号收发发模块传传输数据据，实现现对大棚棚温湿度度的远程程控制。。智能农农业产品品还包括括智能粮粮库系统统，该系系统通过过将粮库库内温湿湿度变化化的感知知与计算算机或手手机的连连接进行行实时观观察，记记录现场场情况以以保证量量粮库内内的温湿湿度平衡衡。(7)智智能校园园校园手机机一卡通通主要实实现功能能包括：：电子钱钱包、身身份识别别和银行行圈存。。电子钱钱包即通通过手机机刷卡实实现主要要校内消消费;身身份识别别包括门门禁、考考勤、图图书借阅阅、会议议签到等等，银行行圈存即即实现银银行卡到到手机的的转账充充值、余余额查询询。目前前校园手手机一卡卡通的建建设，除除了满足足普通一一卡通功功能外，，还实现现了借助助手机终终端实现现空中圈圈存、短短信互动动等应用用。(8)智能文文博智能文博系统统是基于RFID和中国国电信的无线线网络，运行行在移动终端端的导览系统统。该系统在在服务器端建建立相关导览览场景的文字字、图片、语语音以及视频频介绍数据库库，以网站形形式提供专门门面向移动设设备的访问服服务。移动设设备终端通过过其附带的RFID读写写器，得到相相关展品的EPC编码后后，可以根据据用户需要，，访问服务器器网站并得到到该展品的文文字、图片语语音或者视频频介绍等相关关数据。该产产品主要应用用于文博行业业，实现智能能导览及呼叫叫中心等应用用拓展。(9)M2M平台中国电信M2M平台是物物联网应用的的基础支撑设设施平台。秉秉承发展壮大大民族产业的的理念与责任任，凭借对通通信、传感、、网络技术发发展的深刻理理解与长期的的运营经验，，中国电信M2M协议规规范引领着M2M终端、、中间件和应应用接口的标标准统一，为为跨越传感网网络和承载网网络的物联信信息交互提供供表达和交流流规范。在电电信级M2M平台上驱动动着遍布各行行各业的物联联网应用逻辑辑，倡导基于于物联网络的的泛在网络时时空，让广大大消费者尽情情享受物联网网带来的个性性化、智慧化化、创新化的的信息新生活活。M2MM2M是机器器对机器（machine-to-machine）通信信的简称。目目前，M2M重点在于机机器对机器的的无线通信，，存在以下三三种方式：机机器对机器，，机器对移动动电话（如用用户远程监视视），移动电电话对机器（（如用户远程程控制）。(1)智能交交通智能交通系统统包括交通行行业无线视频频监控平台、、智能运输系系统、电子票票务、车管专专家等业务。。公公交行业业无线视频监监控平台利用用车载设备的的无线视频监监控和GPS定位功能，，对车辆运输输状态进行实实时监控。智智能交通通通过媒体发布布中心与电子子站牌的数据据交互，实现现车辆调度信信息数据的发发布和多媒体体数据的发布布功能，还可可以利用电子子牌实现广告告发布等功能能。2、物流领域域应用车管专家利用用全球卫星定定位技术(GPS)、无无线通信技术术(CDMA)、地理信信息系统技术术(GIS)、中国电信信3G等高新新技术，将车车辆的位置与与速度，车内内外的图像、、视频等各类类媒体信息及及其他车辆参参数等进行实实时管理，有有效满足用户户对车辆管理理的各类需求求。测测速E通通过过将车辆测速速系统、高清清电子警察系系统的车辆信信息实时接入入车辆管控平平台，同时结结合交警业务务需求，基于于GIS地理理信息系统通通过3G无线线通信模块实实现报警信息息的智能、无无线发布，从从而快速处置置违法、违规规车辆。(2)智能物物流智能物流打造造了集信息展展现、电子商商务、物流配配载、仓储管管理、金融质质押、园区安安保、海关保保税等功能为为一体的物流流园区综合信信息服务平台台。信息服务务平台以功能能集成、效能能综合为主要要开发理念，，以电子商务务、网上交易易为主要交易易形式，建设设了高标准、、高品位的综综合信息服务务平台。，并并为金融质押押、园区安保保、海关保税税等功能预留留了接口，可可以为园区客客户及管理人人员提供一站站式综合信息息服务。第三节物物联网与车联联网1、车联网基础知识与应应用车联网是指装装载在车辆上上的电子标签签通过无线射射频等识别技技术，实现在在信息网络平平台上对所有有车辆的属性性信息和静、、动态信息进进行提取和有有效利用，并并根据不同的的功能需求对对所有车辆的的运行状态进进行有效的监监管和提供综综合服务。汽汽车数字化标标准信源技术术是基于RFID开发的的涉车信息资资源的应用技技术.该项目是由国国家公安部组组织研发，经经国家科技部部认证后列为为2007年年“国家科技技支撑计划””重点专项中中进行的应用用示范工程（（项目编号为为2008BAF31B00）。汽汽车数字化标标准信源技术术的开发将推推进“车联网网”和RFID产业化进进程。2、背景2009年11月3日，，2009第第四届无线射射频识别（RFID）技技术发展国际际研讨会在上上海隆重召开开。研讨会按按照领域分为为四个分论坛坛，分别是：：RFID技技术&制造信信息化技术融融合发展论坛坛、RFID技术&物流流供应链技术术与发展论坛坛、RFID技术&智智能交通信息息技术与应用用论坛和RFID技术、、测试与标准准论坛。各行行业、领域专专家、学者、、商界精英针针对不同领域域出现的不同同热点和问题题组织产、学学、研、企共共同探讨解决决RFID的的行业面临的的共性问题，，继续推动RFID技术术应用在智能能交通信息技技术领域。3、几个基本本概念RFID，是是RadioFrequencyIdentification的缩写，即即射频识别。。它通过射频频信号自动识识别目标对象象并获取相关关数据，识别别工作无须人人工干预，可可工作于各种种恶劣环境。。RFID具有有车辆通信、、自动识别、、定位、远距距离监控等功能，在移动车辆的识别和和管理系统方方面有着非常常广泛的应用用。2、ITS即智能交通。。是将先进的的传感器技术、通信技术、数据处理技技术、网络技术、自动控制技技术、信息发发布技术等有有机地运用于于整个交通运运输管理体系系而建立起的的一种实时的的、准确的、、高效的交通通运输综合管管理和控制系系统。

3、车联网的的应用“车－路”信信息系统一直直是智能交通通发展的重点点领域。在国国际上，美国国的IVHS、日本的VICS等系系统通过车辆辆和道路之间间建立有效的的信息通信，，已经实现了了智能交通的的管理和信息息服务。而Wi-Fi、、RFID等等无线技术近近年来也在交交通运输领域域智能化管理理中得到了应应用，如在智智能公交定位位管理和信号号优先、智能能停车场管理理、车辆类型型及流量信息息采集、路桥桥电子不停车车收费及车辆辆速度计算分分析等方面取取得了一定的的应用成效。未来车联网将将主要通过无无线通信技术术、GPS技技术及传感技技术的相互配配合实现。在在未来的车联联网时代，无无线通信技术术和传感技术术之间会是一一种互补的关关系，当汽车车处在转角等等传感器的盲盲区时，无线线通信技术就就会发挥作用用；而当无线线通信的信号号丢失时，传传感器又可以以派上用场。。4、车联网发发展通用汽车EN-V电动动联网概念车车（ElectricNetworked-Vehicle）EN-V是通通用汽车对未未来城市个人人交通的最新新解决方案，，体现了“自自由出行”这这一个人交通通方式的核心心诉求。图为为通用汽车中中国公司总裁裁兼总经理甘甘文维向现场场来宾介绍EN-V。EN-V的一一大技术亮点点是车联网。。EN-V通通过整合全球球定位系统（（GPS）导导航技术、车车对车交流技技术、无线通通信及远程感感应技术奠定定了新的汽车车技术发展方方向，实现了了手动驾驶和和自动驾驶的的兼容。。在自动驾驶模模式下，EN-V能够通通过对实时交交通信息的分分析，自动选选择路况最佳佳的行驶路线线从而大大缓缓解交通堵塞塞。除此之外外，通过使用用车载传感器器和摄像系统统，EN-V可以感知周周围环境，在在遇到障碍物物或者行驶条条件发生变化化时能够做出出迅速的调整整。这种和其其他车辆及道道路基础设施施的信息交换换能在很大程程度上减少交交通事故的发发生。例如，，如果行人突突然出现，EN-V相比比现在的汽车车可以更快自自动减速至安安全速度或停停车。EN-V所配备的的自动驾驶相相关的先进技技术还将引领领未来前瞻性性车辆安全系系统的发展。。同时，利用用无线通信技技术，EN-V可以使驾驾驶者在途中中放开双手，，上网和朋友友进行实时地地沟通，形成成一个在路途途中的社交无无线网络。5、车联网产产业环节车联网（智能能交通）是将将先进的传感感器技术、通通信技术、数据处理技术、网网络技术、自自动控制技术术、信息发布布技术等有机机地运用于整整个交通运输输管理体系而建立起起的一种实时时的、准确的的、高效的交交通运输综合合管理和控制系统。第四节物物联网发发展前景1、物联网的的背景物联网的概念念是在1999年提出的的。1999年，在美国国召开的移动动计算和网络络国际会议就就提出，“传传感网是下一一个世纪人类类面临的又一一个发展机遇遇”。2003年年，美国《技技术评论》提提出传感网络络技术将是未未来改变人们们生活的十大大技术之首。。