森林防火監(jiān)控解決方案范文

時(shí)間:2023-12-07 17:47:09

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森林防火監(jiān)控解決方案

篇1

林業(yè)行業(yè)信息化

最佳解決方案獎(jiǎng)

森林防火智能監(jiān)測預(yù)警指揮平臺(tái)以國科海博綜合應(yīng)急指揮平臺(tái)為基礎(chǔ),能夠?qū)崿F(xiàn)災(zāi)情自動(dòng)巡航監(jiān)控、煙火智能識(shí)別、火點(diǎn)精確定位、火情推演、數(shù)字預(yù)案、輔助決策到災(zāi)后評(píng)估等功能,建立起森林防火自動(dòng)化預(yù)警指揮的業(yè)務(wù)鏈。

森林防火智能監(jiān)測預(yù)警指揮平臺(tái)以國科海博綜合應(yīng)急指揮平臺(tái)為基礎(chǔ),前端基站通過集成高清攝像機(jī)、數(shù)字云臺(tái)、煙火智能識(shí)別網(wǎng)關(guān),利用微波通信網(wǎng)絡(luò)傳輸,把災(zāi)情信息匯聚到后端指揮中心,實(shí)現(xiàn)災(zāi)情自動(dòng)巡航監(jiān)控、煙火智能識(shí)別、火點(diǎn)精確定位、火情推演、數(shù)字預(yù)案、輔助決策到災(zāi)后評(píng)估等功能,建立起森林防火自動(dòng)化預(yù)警指揮的業(yè)務(wù)鏈。森林防火智能監(jiān)測預(yù)警指揮平臺(tái)通過“平戰(zhàn)結(jié)合”的理念,在預(yù)防、預(yù)警、應(yīng)急、恢復(fù)等環(huán)節(jié)部署防火預(yù)案,提高林火防控協(xié)同聯(lián)動(dòng)效率,有效控制災(zāi)情擴(kuò)大。

森林防火智能監(jiān)測預(yù)警指揮平臺(tái)的優(yōu)勢:

1.林火防控火全周期覆蓋:進(jìn)行“事前、事中、事后”的全周期事件管控,歷史信息可追溯。

2.安全可靠的業(yè)務(wù)指揮平臺(tái):應(yīng)用3S技術(shù),結(jié)合移動(dòng)單兵系統(tǒng),既跟蹤撲救隊(duì)伍的位置,還能傳送現(xiàn)場實(shí)時(shí)圖像,保障應(yīng)急高效安全。

3.平戰(zhàn)結(jié)合的全業(yè)務(wù)鏈:業(yè)務(wù)功能基于平時(shí)進(jìn)行日常業(yè)務(wù)管理,戰(zhàn)時(shí)能有效指揮調(diào)度,縮短救援反應(yīng)時(shí)間。

4.火情蔓延推演:根據(jù)火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)和分析模型,結(jié)合風(fēng)向、溫度、濕度、地表溫度、植被等信息動(dòng)態(tài)推演火災(zāi)蔓延方向、面積、速度等蔓延態(tài)勢,為應(yīng)急指揮提供科學(xué)的決策依據(jù)。

5.防火應(yīng)急數(shù)字預(yù)案:借助GIS數(shù)據(jù)、規(guī)則引擎、結(jié)構(gòu)化文檔等先進(jìn)成熟的技術(shù),構(gòu)筑一套功能完整、實(shí)用可靠的應(yīng)急預(yù)案數(shù)字化管理系統(tǒng)。

6.設(shè)備工況自動(dòng)監(jiān)控:前端設(shè)備無人值守,主要設(shè)備工況自動(dòng)監(jiān)測,有效降低故障診斷難度和維護(hù)成本。

7.災(zāi)后評(píng)估:通過過火面積、蓄積量損失、物資損耗及有關(guān)信息,計(jì)算火災(zāi)損失并進(jìn)行分析,自動(dòng)生成損失報(bào)告,編制災(zāi)后重建計(jì)劃。

精彩案例分享:

1.安縣林火監(jiān)測系統(tǒng):項(xiàng)目在林區(qū)建設(shè)7個(gè)野外監(jiān)控點(diǎn)、1個(gè)中繼點(diǎn)、5個(gè)林業(yè)站監(jiān)控點(diǎn)以及監(jiān)控中心設(shè)施及監(jiān)測指揮系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。系統(tǒng)軟件包括林火監(jiān)測指揮軟件、煙火智能識(shí)別及報(bào)警模塊、GIS信息系統(tǒng)接口軟件以及林業(yè)綜合管理平臺(tái)軟件等。目前工程已經(jīng)驗(yàn)收,運(yùn)行良好。

篇2

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);火災(zāi)預(yù)警;仿真;元胞自動(dòng)機(jī);vega prime

中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2014)04-0870-03

1 概述

森林資源是地球上最重要的資源之一,在貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)、實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展、推進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)崛起的戰(zhàn)略中,具有不可替代的地位和作用。我國是一個(gè)森林火災(zāi)高發(fā)的國家,森林火災(zāi)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境造成的破壞難以估量。而近年來受全球氣候變暖的影響,高溫、干旱等極端天氣現(xiàn)象頻發(fā),森林火險(xiǎn)長期居高不下,森林火災(zāi)預(yù)警壓力巨大,防火形勢嚴(yán)峻。

在森林火災(zāi)的預(yù)警和撲滅上,已有地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感技術(shù)(RS)、傳感器技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、圖像處理技術(shù)等應(yīng)用實(shí)例,但各種技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)不一,很難根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)適宜的系統(tǒng)。國內(nèi)森林防火系統(tǒng)大多通過GIS系統(tǒng)整合多種功能系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)火災(zāi)預(yù)案、火線分析、災(zāi)情評(píng)估等功能,但同樣受限于設(shè)備落后、火災(zāi)蔓延預(yù)測模型不匹配等制約因素。針對(duì)氣候變化新形勢下面臨的新問題,如何運(yùn)用各種技術(shù)手段對(duì)森林火險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警,對(duì)森林火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)控, 不斷提高森林火險(xiǎn)預(yù)警、火災(zāi)監(jiān)測、火災(zāi)撲救與指揮的能力和水平,成為當(dāng)今國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)內(nèi)容。

物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮,其組成元素是個(gè)性化和私有化的,因此以物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ),設(shè)計(jì)的森林防火系統(tǒng)能更為靈活地適應(yīng)各地森林環(huán)境。該文在研究現(xiàn)有的森林防火技術(shù)基礎(chǔ)上,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)融合技術(shù), 闡述了森林防火系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式。

2 數(shù)據(jù)感知層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

要實(shí)現(xiàn)森林火災(zāi)智能預(yù)警,首要的任務(wù)是森林實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集。森林實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)采集的好壞,如圖像的對(duì)比度,傳感器的敏感程度等,會(huì)直接影響到森林火災(zāi)的識(shí)別率、誤報(bào)率和能否及時(shí)發(fā)出預(yù)警。在森林火災(zāi)智能預(yù)警系統(tǒng)中,森林實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集主要由傳感器感知的森林環(huán)境數(shù)據(jù)和森林火災(zāi)圖像數(shù)據(jù)構(gòu)成。

數(shù)據(jù)感知層主要通過傳感器網(wǎng)絡(luò)采集森林環(huán)境煙霧濃度、溫度和濕度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),經(jīng)過預(yù)處理后,通過無線模塊將數(shù)據(jù)返回到監(jiān)控平臺(tái)。監(jiān)控平臺(tái)將數(shù)據(jù)送入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行判斷,并輸入發(fā)送火災(zāi)的概率值。若該數(shù)值高于系統(tǒng)預(yù)警線,控制中心調(diào)用當(dāng)?shù)財(cái)z像頭采集監(jiān)控現(xiàn)場的圖片,對(duì)連續(xù)的圖片進(jìn)行數(shù)字圖像處理分析,結(jié)合早期火焰的特征進(jìn)行檢測,進(jìn)行再一次的數(shù)據(jù)處理,判斷火災(zāi)是否發(fā)生。

3 支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 森林火災(zāi)蔓延算法

森林環(huán)境有大量植物類型需要考慮,為了加快計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度,系統(tǒng)采用算法是以柵格為基礎(chǔ)的邊界插值算法。以當(dāng)前著火點(diǎn)為中心,火災(zāi)在二維平面上有八個(gè)蔓延方向(正東、正南、正西、正北、東南、東北、西南、西北),火災(zāi)蔓延速度和柵格長度決定了擴(kuò)展蔓延時(shí)間T,當(dāng)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的火災(zāi)積累時(shí)間大于T,就沿此方向前行一個(gè)柵格長度。蔓延模型采用基于邊界插值算法的元胞自動(dòng)機(jī),將森林空間轉(zhuǎn)換為元胞格網(wǎng)空間,元胞存儲(chǔ)著樹種易燃性、可燃物密度、地形坡度等模型因子,根據(jù)燃料情況和蔓延時(shí)間修改存儲(chǔ)狀態(tài)。

3.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)

仿真系統(tǒng)采用Microsoft SQL Server 2005后臺(tái)數(shù)據(jù)庫 ,SQL Server 2005是一種高性能的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),與其他數(shù)據(jù)庫相比,在企業(yè)數(shù)據(jù)管理、開發(fā)效率和商業(yè)智能三個(gè)主要方面提高業(yè)務(wù)能力。針對(duì)企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)管理,該系統(tǒng)以數(shù)據(jù)庫引擎為核心,使用集成商業(yè)智能工具,可以為規(guī)模各異的企業(yè)提供不同的解決方案,從而構(gòu)建和管理符合需求的高性能數(shù)據(jù)應(yīng)用程序。

仿真系統(tǒng)將背景地形圖劃分為許多大小相同的網(wǎng)格,網(wǎng)格用坐標(biāo)G(X,Y)記錄,每個(gè)網(wǎng)格代表樹、草及建筑等環(huán)境信息,且網(wǎng)格坐標(biāo)和北京54坐標(biāo)系下的電子地圖平面坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)。每個(gè)網(wǎng)格賦予一定的值,通過數(shù)值來反應(yīng)火災(zāi)現(xiàn)場情況。(1表示正在燃燒,0表示未燃燒,-1表示已經(jīng)燃燒過的火燒跡地。)以下圖為例,設(shè)中點(diǎn)為起火點(diǎn),風(fēng)向?yàn)檎狈揭患?jí),則滿足蔓延條件時(shí),每個(gè)邊界點(diǎn)的正北方向的兩個(gè)相連點(diǎn)被賦值為1(燃燒狀態(tài)),邊界點(diǎn)的其他方向的一個(gè)點(diǎn)被賦值為1。

3.3 VegaPrime視景仿真設(shè)計(jì)

視景模型的地形采用VegaPrime基礎(chǔ)場景,由LynX Prime 圖形界面配置文件設(shè)置場景中樹木分布,并搭建登記在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫,將基本地形和火的模型的文件導(dǎo)出為C++文件。在Visual Studio 2005編寫控制臺(tái)程序,和VegaPrime中場景類結(jié)合,搭建MFC平臺(tái)。

將火因子的控制數(shù)據(jù)改為變量型,在數(shù)據(jù)庫建立火的控制變量庫,編寫數(shù)據(jù)庫連接、讀取等函數(shù),程序運(yùn)行時(shí)直接連接數(shù)據(jù)庫讀取這些變量,并添加一些按鍵功能。使用火模型能夠按照一定規(guī)律蔓延,火的蔓延控制變量從數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入。火災(zāi)蔓延效果如圖4所示。

BehavePlus 由Rothermel模型改進(jìn)預(yù)測表面火蔓延,有53中標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)行為和13種燃料模型,可通過選擇模型來模擬火災(zāi)蔓延速度,根據(jù)南方森林特點(diǎn),選取Dormant Brush, Hardwood Slash燃料模型,結(jié)合風(fēng)力因子,得出蔓延速度如下表所示,將相應(yīng)梯度數(shù)值導(dǎo)入MFC數(shù)據(jù)庫中,即可控制元胞機(jī)中火災(zāi)擴(kuò)散速度。

4 結(jié)論

在物聯(lián)網(wǎng)森林防火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,GPS和GIS作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,提供可燃物、道路、河流等基礎(chǔ)地理環(huán)境信息,由前端傳感器監(jiān)測森林火災(zāi)發(fā)生概率,經(jīng)二次判斷后將火災(zāi)發(fā)生點(diǎn)位置傳回系統(tǒng),Vega Prime 仿真系統(tǒng)實(shí)時(shí)模擬森林火災(zāi)的蔓延情況。系統(tǒng)通過多數(shù)據(jù)融合判斷和蔓延仿真,提高森林火災(zāi)預(yù)警準(zhǔn)備性能及撲火指揮的決策效率。

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蘇州新導(dǎo)智能科技有限公司成立于2006年,總部位于蘇州,公司核心團(tuán)隊(duì)在智能安防、音視頻視訊、物聯(lián)網(wǎng)與無線通訊領(lǐng)域有深厚的技術(shù)積累和豐富的項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn),目前是國內(nèi)領(lǐng)先的智能網(wǎng)絡(luò)安防產(chǎn)品和整體解決方案提供商。

新導(dǎo)科技提升了網(wǎng)絡(luò)解決方案的價(jià)值,核心業(yè)務(wù)主要涵蓋弱電系統(tǒng)、視訊會(huì)議、車載監(jiān)控與物聯(lián)網(wǎng)及其周邊業(yè)務(wù)。為平安城市、零售連鎖、企業(yè)工廠、建筑裝飾、食品衛(wèi)生、智能小區(qū)、校園安防、保稅倉庫、環(huán)保質(zhì)檢、保險(xiǎn)理賠、快遞物流、旅游景點(diǎn)、森林防火、機(jī)房基站、監(jiān)獄庭審、餐飲娛樂等行業(yè)提供智能、便捷、安全、易用的智能安防整體解決方案。

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航天信息股份有限公司是集技、工、貿(mào)于一體的具有現(xiàn)代化企業(yè)管理機(jī)制的高新技術(shù)企業(yè)。公司依托航天的技術(shù)優(yōu)勢、人才優(yōu)勢和組織大型工程的豐富經(jīng)驗(yàn),以信息安全為主業(yè),致力于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用的開發(fā)、生產(chǎn)、系統(tǒng)集成和推廣應(yīng)用。公司擁有自己的核心技術(shù)和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),建立了覆蓋全國的強(qiáng)大的渠道和服務(wù)體系,設(shè)立了信息安全、智能商務(wù)、RFID等博士后工作站,具備信息產(chǎn)業(yè)部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成一級(jí)資質(zhì),承擔(dān)了“金稅工程”、“金卡工程”、“金盾工程”等國家重點(diǎn)工程,是國家大型信息化工程和電子政務(wù)領(lǐng)域的主要參與者。2003年7月11日,公司在國內(nèi)A股市場掛牌上市,成為國內(nèi)最具實(shí)力的IT上市公司之一。

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北京金奧博數(shù)碼信息技術(shù)有限責(zé)任公司是北京市科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所下屬的、具有獨(dú)立法人資格的股份制高新技術(shù)企業(yè)。公司的主營方向?yàn)殡娮诱?wù)和信息安全系統(tǒng)的開發(fā)與建設(shè),為黨委、人大、政府、政協(xié)和相關(guān)政府部門提供計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)、信息產(chǎn)品開發(fā)、管理信息系統(tǒng)開發(fā)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)、網(wǎng)站建設(shè)及計(jì)算機(jī)相關(guān)業(yè)務(wù)的開發(fā)工作等,在該領(lǐng)域取得了一定的科研成果。公司推出的產(chǎn)品有:“政協(xié)提案管理系統(tǒng)”,“人大議案建議管理系統(tǒng)”,“政府辦理人大建議、政協(xié)提案信息管理系統(tǒng)”,“SRZ06身份認(rèn)證系統(tǒng)”等一系列相關(guān)產(chǎn)品。

公司堅(jiān)持以高科技為基礎(chǔ),以質(zhì)量求生存,向管理要效率,致力于振興民族產(chǎn)業(yè),愿為電子政務(wù)信息化建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)信息安全做出貢獻(xiàn)。

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地址:無錫市濱湖區(qū)錦溪路100號(hào)軟件園A區(qū)3號(hào)樓1層

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日前,由上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)與NEC(中國)共同舉辦的“21世紀(jì)國際企業(yè)家上海論壇NEC專場”暨“2013NEC創(chuàng)新解決方案展”在上海開幕。展會(huì)以“智慧城市近在咫尺——C&C融合創(chuàng)新共建和諧社會(huì)”為主題,首次全方位展現(xiàn)了NEC在構(gòu)建智慧城市過程中,在城市管理、企業(yè)運(yùn)營、民生服務(wù)等領(lǐng)域的信息化解決方案,以及服務(wù)于智慧城市建設(shè)的下一代c&C(Computer&Communication)技術(shù)。

NEC的創(chuàng)新展再度掀起“智慧城市”的熱潮,激發(fā)了人們對(duì)此議題的熱議。盡管目前對(duì)如何實(shí)現(xiàn)智能城市仍未達(dá)成共識(shí),但各方目前基本上都同意智能城市擁有以下特征;智能城市是以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)為依托,以解決城市發(fā)展過程中遇到的熱點(diǎn)、難點(diǎn)問題為突破口,將集約、低碳、生態(tài)、智慧等先進(jìn)理念融合到城鎮(zhèn)化的過程中,實(shí)現(xiàn)智慧的規(guī)劃城市、建設(shè)城市、管理城市,智慧的配置城市資源,優(yōu)化城市宜居環(huán)境,提升城市文化的傳承和創(chuàng)新,最終增強(qiáng)市民的幸福感和城市可持續(xù)發(fā)展。

正如NEC社長遠(yuǎn)藤信博在創(chuàng)新展上所說的“智慧城市的建設(shè)目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)安心舒適的居民生活,人類與自然的共生、共存,整個(gè)社會(huì)安全、持續(xù)、高效發(fā)展。智慧城市建設(shè)過程必須因地制宜和因時(shí)而變,智慧城市規(guī)劃不是‘在某一時(shí)間段設(shè)計(jì)最佳的城市’而是要‘提供能彈性應(yīng)對(duì)未來變化的結(jié)構(gòu)’。”

作為金蜜蜂2020倡議中信息化議題的發(fā)起企業(yè),NEC致力于構(gòu)筑實(shí)現(xiàn)對(duì)人與地球友好的信息社會(huì)、以信息技術(shù)促進(jìn)社會(huì)發(fā)展。NEC在“智能城市”領(lǐng)域所取得的成績無疑代表了其信息化議題所取得的進(jìn)步。

多年來,NEC致力于提供智慧城市的解決方案。NEC中國戰(zhàn)略事業(yè)發(fā)展部總經(jīng)理唐力對(duì)本刊記者說,NEC從上世紀(jì)70年代就提出了“C&C”的概念,即“ComputerS &Communications”相結(jié)合,預(yù)言了我們現(xiàn)在所說的“IT”和“通信”的融合。幾十年來,NEC一直在“C&C”的道路上鍥而不舍地創(chuàng)新,目前階段是基于“物聯(lián)網(wǎng)”和“云計(jì)算”這兩大技術(shù)基礎(chǔ),去支撐智慧城市的發(fā)展。NEC在安心安全、節(jié)能環(huán)保、交通物流、醫(yī)療養(yǎng)老四大領(lǐng)域?yàn)橹袊恼⑵髽I(yè)及個(gè)人用戶提供“更好的產(chǎn)品、更好的服務(wù)”。

唐力詳細(xì)介紹了NEC智慧城市的幾種解決方案:

“城市綜合管理系統(tǒng),是在城市布滿各種視頻、監(jiān)控器、傳感器和智能電表等,搜集城市的火災(zāi),自然災(zāi)害、治安、交通和能源消耗等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)。將這些數(shù)據(jù)匯集到數(shù)據(jù)中心做相應(yīng)的分析和處理,可提高城市管理如應(yīng)急管理,減少城市能源消耗成本等”。

“NEC的防災(zāi)應(yīng)急系統(tǒng)很成熟,包括40多種子系統(tǒng)。比如河川雨量水位監(jiān)控系統(tǒng),通過傳感器、視頻等監(jiān)測河川、水庫等水位和水質(zhì)情況,通過無線通信傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心”。

“利用遠(yuǎn)紅外高感度攝像頭與CCTV相結(jié)合,對(duì)森林防火、輸電設(shè)備進(jìn)行預(yù)防檢測的解決方案,這一方案在內(nèi)蒙古已經(jīng)投入使用”。

NEC的養(yǎng)老、醫(yī)療、教育、樓宇能源管理等多種智慧城市解決方案在我國多個(gè)城市落地應(yīng)用。這些智慧城市解決方案可以使城市運(yùn)行更有效率、更環(huán)保、更可持續(xù)。智慧城市并不是高科技的堆積,而是以信息化技術(shù)為依托,將使城市化進(jìn)程中所出現(xiàn)的各項(xiàng)“城市病”逐漸消亡,讓城市的各項(xiàng)職能更人性化,更便捷,使城市生活更幸福。這也是每個(gè)大城市未來的目標(biāo)。

桑坦德:智能城市的“成功案例”

如果說NEC提供了智慧城市的解決方案,那么在西班牙美麗古老的港口城市桑坦德,則將多種智慧城市方案落地應(yīng)用:市民通過“城市脈搏”這一手機(jī)應(yīng)用軟件,可以隨時(shí)隨地獲取幾乎任何信息。例如,在公交車站等車,想知道下一班車到達(dá)的時(shí)間,只需要打開智能手機(jī)應(yīng)用程序,將手機(jī)指向公交車站,手機(jī)馬上顯示所有經(jīng)過該站的公交車和到站的時(shí)間。如果把手機(jī)指向該市音樂廳,手機(jī)就會(huì)顯示未來幾天或幾周的演出節(jié)目單。如果在超市附近開啟該應(yīng)用程序,還能了解到正在特價(jià)促銷的商品信息。游客如果來到桑坦德市,也會(huì)便利多多,游客將手機(jī)指向市區(qū)某個(gè)噴泉,手機(jī)就會(huì)出現(xiàn)該噴泉由誰所建,建于何時(shí)的信息。這是桑坦德市作為“智慧城市”具體表現(xiàn)。

桑坦德如何實(shí)現(xiàn)這一切?

桑坦德市里的路燈、柱子、建筑物的墻體甚至停車場的瀝青中,都永久性地安裝了傳感器,無論白天還是黑夜,這些傳感器不停地監(jiān)測著幾乎所有可以監(jiān)測的事物:光、壓力、溫度、濕度,還有汽車和人的移動(dòng)。每隔幾分鐘,傳感器會(huì)把測得的數(shù)據(jù)傳回全市收集數(shù)據(jù)流的中心。中央計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)編輯成一幅大畫面,并持續(xù)更新。

在這個(gè)數(shù)字城市,一切都被記錄下來。該系統(tǒng)精確地顯示出哪里交通擁堵、哪里空氣質(zhì)量不好等信息。

但僅僅數(shù)字化是不夠的!

真正的智慧城市能讓盡可能多的居民毫不費(fèi)力地獲取城市的各種信息。而一款名為“城市脈搏”的智能手機(jī)應(yīng)用軟件將每一個(gè)桑坦德居民與城市數(shù)據(jù)流相連,讓市民可以隨時(shí)隨地獲取城市信息,使桑坦德成為真正的智慧城市。

這也是未來智慧城市的全景展現(xiàn):未來智慧城市的居民就如桑坦德市民一樣,足不出戶就可以享受智慧醫(yī)療,出行之前可以通過信息終端了解交通狀況,一卡在手就可以將生活中的水電、物業(yè)費(fèi)通過電子系統(tǒng)支付。此外,涉及視頻監(jiān)控、出入口控制(包括生物識(shí)別、停車場管理等)、防盜報(bào)警、樓宇對(duì)講等諸多方面的“智慧安防”也進(jìn)入市民的生活。其他的“智能農(nóng)業(yè)”、“智能交通”、“遠(yuǎn)程智能辦公”等都將極大便利人們的生活。

顯然,智慧城市里的居民生活更便捷,更幸福,城市更綠色,更繁榮。這將是未來城市的發(fā)展趨勢。

智慧城市:中國城鎮(zhèn)化的“綠色路徑”

“城鎮(zhèn)化已經(jīng)取代工業(yè)化成為打造經(jīng)濟(jì)升級(jí)版的第一驅(qū)動(dòng)力。”社會(huì)科學(xué)院全球低碳城市聯(lián)合研究中心主任、中國社科院創(chuàng)新工程重大項(xiàng)目首席研究員梁本凡在談到城鎮(zhèn)化時(shí)對(duì)本刊記者說,在新一輪城鎮(zhèn)化過程中,低碳、生態(tài)和環(huán)保的智慧城市建設(shè)在實(shí)現(xiàn)便民利民、減少城鄉(xiāng)差距、縮減貧富差距和促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等方面發(fā)揮著重要作用。

城鎮(zhèn)化是城市化進(jìn)程中的初級(jí)階段,而智慧城市則是城市化的高級(jí)階段,如何在城鎮(zhèn)化這一初級(jí)城市化進(jìn)程中,引入“智慧城市”理念,這不僅是一個(gè)學(xué)術(shù)層面的問題,更是一個(gè)實(shí)踐層面如何運(yùn)作的問題。

我國城鄉(xiāng)發(fā)展不均衡,在不同的區(qū)建設(shè)智慧城市會(huì)面臨不同問題。“在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)也完全有可能建成智慧城市。智慧城市不是大城市或經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的專屬品。事實(shí)上,在智慧城市的建設(shè)中,中小城市由于人口規(guī)模適中,船小好調(diào)頭,在智慧城市的建設(shè)中更有利”。恰如唐力所言,桑坦德就是一個(gè)只有18萬人口的城市,而在中國,無錫在物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)中也處于領(lǐng)先地位。

據(jù)了解,近半年來,無錫市梳理出了智慧交通、智慧家居、智慧社區(qū)、智慧環(huán)保等16個(gè)有待著力推進(jìn)的重點(diǎn)項(xiàng)目。這16個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目,絕大部分與市民的生活休戚相關(guān)。比如智慧交通建設(shè)中,無錫市已研發(fā)開通了公交車到達(dá)時(shí)間實(shí)時(shí)查詢、手機(jī)召車、主干道綠波等功能。智慧環(huán)保方面,目前已構(gòu)建了太湖無錫水域水質(zhì)與環(huán)境的立體監(jiān)測系統(tǒng)。智慧社區(qū)計(jì)劃在全市居民小區(qū)內(nèi)推廣一種大屏幕,載有天氣預(yù)報(bào)、附近菜場主要肉菜價(jià)格等信息,在小區(qū)大門口設(shè)置一個(gè)自助終端機(jī),居民不出社區(qū)便可輕松完成水電氣繳費(fèi)或銀行卡取款。

而早在今年1月底,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部就宣布,包括北京市東城區(qū)、河北省石家莊市、江蘇省無錫市、浙江省溫州市等在內(nèi)的90個(gè)城市(區(qū)、鎮(zhèn))成為首批國家智慧城市試點(diǎn)。在90個(gè)試點(diǎn)中,地級(jí)市37個(gè),區(qū)(縣)50個(gè),鎮(zhèn)3個(gè)。試點(diǎn)城市的選擇并不僅僅著眼于大城市和發(fā)達(dá)地區(qū)。通過在不同的城市開展智慧城市的建設(shè),可以為將來智慧城市大面積推廣提供多種經(jīng)驗(yàn)。

篇5

物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)公認(rèn)分為三層結(jié)構(gòu),底層是傳感網(wǎng)絡(luò),往上是數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)通道,最上面一層則是內(nèi)容應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈因此也基本明晰,即傳感器研發(fā)廠商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商以及提供應(yīng)用軟件和工具的系統(tǒng)集成商。而傳感網(wǎng)應(yīng)該是物聯(lián)網(wǎng)的一部分是底層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。傳感網(wǎng)的核心部件RFID目前已廣泛應(yīng)用于供應(yīng)鏈管理,在2010年Gartner的報(bào)告就已顯示RFID在全球供應(yīng)鏈?zhǔn)袌龅膽?yīng)用的規(guī)模就已達(dá)到600億美元。RFID已從第一代基本功能、第二代RFID的抗碰撞、可重寫、外天線和識(shí)別功能,到第三代的RFID的半無源、傳感、監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理、通信、功率管理等,再發(fā)展到第四代的有源設(shè)備、監(jiān)控、傳感器、數(shù)據(jù)處理、通信、本地化管理,目前已發(fā)展到第五代的智能設(shè)備、無源―有源、監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)通信、功率管理、本地化―定位、與用戶交互功能,因此正因?yàn)楹诵膫鞲芯W(wǎng)絡(luò)部件RFID的發(fā)展使得物聯(lián)網(wǎng)的智能化應(yīng)用得到很大提高,這也是物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的重要原因。

目前由于RFID技術(shù)智能功能的提高,使得RFID智能化應(yīng)用領(lǐng)域種類更加細(xì)分,如圖1所示。

正因?yàn)镽FID應(yīng)用的細(xì)分,使得我們能感觸我們生活在物聯(lián)網(wǎng)智能化應(yīng)用的包圍中,智能化將是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的主要方向。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國2009年RFID市場規(guī)模85億人民幣,較前一年同期增長29%,僅次于英國、美國,居全球第3,2010年已達(dá)到100億左右。

物聯(lián)網(wǎng)可以說是一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的代名詞,他不是某家企業(yè)獨(dú)立就能完成,而是由相關(guān)產(chǎn)業(yè)相互推動(dòng)才能完成,正因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的行業(yè)發(fā)展是以產(chǎn)業(yè)鏈為主的行業(yè)發(fā)展,因此行業(yè)聯(lián)盟資源整合是行業(yè)發(fā)展的主要趨勢,以行業(yè)資源整合為主突破行業(yè)應(yīng)用是發(fā)展的主旋律。中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要標(biāo)志及趨勢是以成立各應(yīng)用聯(lián)盟為主的跑馬圈地。

各地物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟的成立,標(biāo)志著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈將發(fā)揮各自優(yōu)勢朝著專業(yè)化方向發(fā)展

北京中關(guān)村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

2009年11月1日,由中關(guān)村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游具有優(yōu)勢的40余家機(jī)構(gòu)共同發(fā)起組建的中關(guān)村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在北京成立。清華同方股份有限公司成為理事長單位,北京移動(dòng)、北京郵電大學(xué)、中科院軟件所、北京交通委信息中心等十二家產(chǎn)學(xué)研用代表機(jī)構(gòu)成為副理事長單位。

聯(lián)盟未來3年的目標(biāo)是,推動(dòng)建設(shè)10-12項(xiàng)標(biāo)志性示范應(yīng)用工程;培育8-10家行業(yè)龍頭企業(yè);形成一批自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品、集成應(yīng)用解決方案及國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)以上,使北京中關(guān)村成為中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中心。

杭州物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)合作聯(lián)盟

2010年1月22日,由中國移動(dòng)杭州分公司發(fā)起的“中國移動(dòng)杭州分公司物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)合作聯(lián)盟”在杭州成立并召開聯(lián)盟成立大會(huì)暨交流研討會(huì)。

杭州物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)合作聯(lián)盟將以推進(jìn)杭州物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展為目標(biāo),通過聯(lián)盟成員單位的深入交流、精誠合作,共同研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品、推廣物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、營造有利于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的氛圍,提升杭州市信息化建設(shè)水平,助力杭州市政府打造“天堂硅谷”的建設(shè)目標(biāo)。

成都物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟

2010年4月19日,“3G暨信息新技術(shù)國際高峰論壇”上,舉行了成都物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟揭牌儀式。由中國電子科技集團(tuán)第三十研究所、萬國數(shù)據(jù)服務(wù)有限公司和西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院等23家單位發(fā)起的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟正式成立。

聯(lián)盟將按照公開公平公正的原則,通過靈活開放的管理運(yùn)營方式,增進(jìn)政府專業(yè)組織相關(guān)聯(lián)系與交流。加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)資源整合,大力推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)品牌,為政府主管部門提業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù),技術(shù)引領(lǐng)方向和招商引資方向積極發(fā)揮參謀作用。

武漢物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟

2010年4月25日,武漢東湖開發(fā)區(qū)提出創(chuàng)建“智慧光谷”,發(fā)起成立了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟。聯(lián)盟包括武漢郵科院等47家單位。

聯(lián)盟成立大會(huì)上,湖北省委書記羅清泉和省長李鴻忠聯(lián)名發(fā)來賀信,提出“將武漢建設(shè)成為全國重要的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化基地”。湖北省委副書記、武漢市委書記楊松出會(huì)并指出,希望47家聯(lián)盟成員單位積極開展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和重大新產(chǎn)品開發(fā),促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成果向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化,形成湖北省新的千億支柱產(chǎn)業(yè)。

河南物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

2010年5月26日,河南省物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在鄭州正式揭牌,并在7月9日舉行的河南省物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟首次會(huì)議上,產(chǎn)生了53家理事單位、常務(wù)理事單位21家,理事長單位由中國電科27所擔(dān)任。

河南省物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟將結(jié)合《河南省電子信息產(chǎn)業(yè)凋整振興規(guī)劃》的要求,進(jìn)一步聚集河南物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)上下游各方面的優(yōu)勢力量對(duì)河南省物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)規(guī)劃,研究適應(yīng)河南特點(diǎn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)體系、產(chǎn)業(yè)架構(gòu)、產(chǎn)業(yè)鏈等各個(gè)方面,致力于交通、農(nóng)業(yè)、制造、物流等各類物聯(lián)網(wǎng)典型示范工程研究。

陜西(西安)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

陜西(西安)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立于2010年5月28日,20家西安地區(qū)涉及物聯(lián)網(wǎng)上下游產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)、生產(chǎn)、制造的企業(yè)、科研院所和高等院校成為聯(lián)盟的成員單位。這些單位包括陜西電子信息集團(tuán)、西安大唐電信有限公司、陜西烽火電子股份有限公司、中國移動(dòng)西安分公司、世紀(jì)互聯(lián)(西安)科技有限公司、西安優(yōu)勢微電子有限責(zé)任公司、西安西谷微功率數(shù)據(jù)有限責(zé)任公司、西安中星測控有限公司、西安華迅微電子有限公司、西安成峰科技有限公司、陜西弋煬電子科技有限公司、陜西博超智能科技有限公司、西安阿法迪信息技術(shù)公司、西安佳速信息集成有限公司、西安羅克賽思自動(dòng)化控制工程有限公司、西安好信科技有限公司、西安精理坊軟件有限公司、西安電子科技大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院西安光機(jī)所。

聯(lián)盟計(jì)劃用10年左右的時(shí)間,整合行業(yè)科技資源,提高西安物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力,擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)在西安的應(yīng)用面。

上海物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

上海首家“物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”于2010年6月21日在張江高科技園區(qū)“物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇”上揭牌,22家物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成員共同啟動(dòng)了“物聯(lián)之約”,標(biāo)志著政企聯(lián)手占據(jù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)新里程。這22家“物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”成員包括上海交通大學(xué)、IBM、上海電氣等。

此聯(lián)盟成立后將成為物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的合作交流平臺(tái),協(xié)同推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化的示范項(xiàng)目,開拓政府客戶和企業(yè)客戶的應(yīng)用市場。

“感知中國”物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟

“感知中國”物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟于2010年6月26日在無錫成立,“感知中國”物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟由中國物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心、中國電信物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和推廣中心等60多家單位自愿締結(jié)成立。

“感知中國”物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟將廣泛吸收全國有志于研究和從事物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的單位參加,共同推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈各方價(jià)值創(chuàng)新與共同發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟將協(xié)調(diào)聯(lián)盟成員各方的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)資源及社會(huì)資源,協(xié)助會(huì)員共同申請物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的專利等,推廣物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)及其成功的行業(yè)應(yīng)用解決方案,協(xié)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)共性技術(shù)開發(fā)平臺(tái)和公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái),并發(fā)揮行業(yè)自律作用,共同推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,樹立“感知中國”中心的品牌,在建設(shè)國家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)的過程中發(fā)揮重要作用,引領(lǐng)全國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

南京物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

南京物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)成立于2010年7月9日。南京市政府在調(diào)研基礎(chǔ)上,從120家重點(diǎn)企業(yè)中選擇了20家作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟發(fā)起單位,其中包括江蘇三大電信運(yùn)營商、國睿集團(tuán)、萊斯電子、三寶科技、南瑞集團(tuán)、江蘇集群、南京大學(xué)、東南大學(xué)等。它們將成為建設(shè)重大示范工程的主體。

南京物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟是由南京物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的企事業(yè)單位、企業(yè)、高校和科研院所自愿結(jié)成的行業(yè)性的非營利性的社會(huì)組織。旨在規(guī)范行業(yè)規(guī)則,促進(jìn)會(huì)員單位有效整合,形成整體優(yōu)勢共享市場資源,提高南京物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)核心競爭力,擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)品牌的國際影響力,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,推動(dòng)文明經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化進(jìn)程,為南京地方發(fā)展和科技進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。

天津市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

2010年9月14日,天津中環(huán)電子信息集團(tuán)有限公司牽頭聯(lián)合本市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相關(guān)企事業(yè)單位、運(yùn)營商、大專院校、科研院所等共同發(fā)起成立天津市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。成員包括中國聯(lián)通天津分公司、中國移動(dòng)天津分公司、中國電信天津分公司、天津廣播電視網(wǎng)絡(luò)有限公司、中電科第四十六研究所、天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司、大唐電信(天津)通信終端制造有限公司、中星電子股份有限公司、天津中興軟件有限責(zé)任公司、英業(yè)達(dá)集團(tuán)(天津)電子技術(shù)有限公司、天津市中環(huán)電子計(jì)算機(jī)有限公司、天津南大通用數(shù)據(jù)技術(shù)有限公司、天津星際馳舟科技有限公司、天津理工大學(xué)、天津海河工業(yè)區(qū)等30余家單位。

天津市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟旨在加強(qiáng)天津物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力和整體競爭力,加快推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

從以上的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟看主要有以下兩個(gè)特點(diǎn):第一 應(yīng)用與技術(shù)相結(jié)合推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,例如北京的中關(guān)村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,以北京交通委為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用契機(jī),建立產(chǎn)業(yè)示范點(diǎn),推動(dòng)北京市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。第二 各地的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的成立,說明各地已經(jīng)把物聯(lián)網(wǎng)作為下一個(gè)本地區(qū)信息化推進(jìn)的亮點(diǎn),作為21世紀(jì)的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),培養(yǎng)本地產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用,快速獲得本地在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的競爭力及話語權(quán),這樣對(duì)各地物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展帶來極大的發(fā)展機(jī)會(huì)。

目前物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用客戶普遍頭痛的問題是標(biāo)準(zhǔn)的建立,建立標(biāo)準(zhǔn)是物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的下一個(gè)目標(biāo)

目前國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用大都集中在電力和交通運(yùn)輸行業(yè),這兩大行業(yè)占M2M終端總數(shù)的86。5%,而金融和安防等行業(yè)與領(lǐng)域的需求正在快速凸顯。在中國移動(dòng)、中國電信M2M業(yè)務(wù)規(guī)模化商用過程中,由于大多數(shù)M2M應(yīng)用與行業(yè)需求緊密結(jié)合,在具體行業(yè)應(yīng)用層面,M2M市場集中體現(xiàn)著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不統(tǒng)一、產(chǎn)業(yè)集中度低、終端形態(tài)多樣、產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)缺乏協(xié)同等題目。市場上大量M2M業(yè)務(wù)現(xiàn)在由小型的系統(tǒng)集成商提供,缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),使得運(yùn)營商的M2M業(yè)務(wù)推廣十分困難,更形不成規(guī)模效益。缺乏規(guī)模效益反過來又使得M2M終端設(shè)備本錢高,經(jīng)濟(jì)效益較低。另外,由于M2M會(huì)對(duì)企業(yè)整個(gè)的生產(chǎn)流程進(jìn)行很大改變,企業(yè)所有的相關(guān)流程和制度都要進(jìn)行相應(yīng)的變更,一些行業(yè)不愿接受這種改變,另外行業(yè)壁壘也阻礙著M2M的應(yīng)用發(fā)展。

那么,如何破局呢?我們認(rèn)為首先,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商要牽頭建立基于WMMP的M2M業(yè)務(wù)開放式產(chǎn)業(yè)鏈。我們認(rèn)為重要的是先在規(guī)模化應(yīng)用的行業(yè)開始,找?guī)讉€(gè)試點(diǎn)領(lǐng)域開展,例如,可以先在交通行業(yè)、智能電力等方面開展。 第二,建立好大量信息處理的通道。為推進(jìn)我國物聯(lián)網(wǎng)核心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作,工信部軟件與集成電路促進(jìn)中心、中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)、中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)、機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所、標(biāo)旗集團(tuán)等五家機(jī)構(gòu)共同發(fā)起設(shè)立中機(jī)國信公司,作為中國物聯(lián)網(wǎng)核心網(wǎng)絡(luò)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施主體,這是目前全球已知的最為全面、系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)工程,同時(shí)也將是人類進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的第一張完整的物聯(lián)網(wǎng)。

第三,大力創(chuàng)新發(fā)展適合物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)承載的M2M業(yè)務(wù)。第四,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商應(yīng)與應(yīng)用開發(fā)商、終端廠商加強(qiáng)合作,建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的行業(yè)應(yīng)用,形成運(yùn)營商建設(shè)、用戶租用的運(yùn)營模式。同時(shí),網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商要利用網(wǎng)絡(luò)搭建全網(wǎng)統(tǒng)一運(yùn)營平臺(tái)。

產(chǎn)品融合是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品建設(shè)

主要趨勢

第一、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已從簡單的基礎(chǔ)應(yīng)用發(fā)展向信息化的綜合物聯(lián)網(wǎng)智能解決方案轉(zhuǎn)移是對(duì)應(yīng)信息化趨勢之一。

目前信息化對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的要求已從基礎(chǔ)的無線抄表、車輛位置監(jiān)控、移動(dòng)POS應(yīng)用發(fā)展到智能化綜合解決方案,信息化應(yīng)用趨勢重點(diǎn)在物聯(lián)網(wǎng)智能化應(yīng)用解決方案,例如:氣象感應(yīng)系統(tǒng)預(yù)知臺(tái)風(fēng)來襲時(shí),交通感應(yīng)單元自動(dòng)通知漁船返港,高速公路封閉,規(guī)定居民轉(zhuǎn)移區(qū)域;當(dāng)車禍發(fā)生時(shí),路面監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)通知急救醫(yī)院并提供最佳路線,GPS系統(tǒng)提示來往該路段的車輛繞行;每月公共服務(wù)系統(tǒng)自動(dòng)記錄水電煤氣用度通知戶主后在銀行賬號(hào)中自動(dòng)扣款,目前現(xiàn)有的M2M應(yīng)用也是物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成基礎(chǔ)。就如人體各個(gè)系統(tǒng)的不同性能一樣,不同的M2M系統(tǒng)會(huì)負(fù)責(zé)不同的功能處理,通過中心處理單元協(xié)同運(yùn)作,終極組成智能化的社會(huì)系統(tǒng)。

我國正處在產(chǎn)業(yè)化和信息化融合的網(wǎng)絡(luò)化推進(jìn)階段,產(chǎn)業(yè)控制需要實(shí)現(xiàn)智能化、遠(yuǎn)程化、實(shí)時(shí)化和自動(dòng)化,M2M推廣應(yīng)用正當(dāng)其時(shí),潛力巨大。而3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來的無線寬帶突破,更為M2M服務(wù)的發(fā)展提供了承載基礎(chǔ),中國移動(dòng)下一個(gè)上億級(jí)用戶規(guī)模的應(yīng)用將是M2M,而全球運(yùn)營商都已開始積極推動(dòng)M2M業(yè)務(wù)的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì),往年全球M2M運(yùn)營貿(mào)易務(wù)收進(jìn)約為15億美元,主要來自于交通、能源、安防及零售產(chǎn)業(yè)。

海外網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商BT也利用物聯(lián)網(wǎng)為客戶提供個(gè)性化解決方案,例如:該公司部署基于RFID(射頻識(shí)別)的零售庫存解決方案。新的RFID解決方案將能夠跟蹤實(shí)際庫存移動(dòng)情況,并根據(jù)最小存貨單位(SKU)跟蹤單品周轉(zhuǎn)率,同時(shí)可提前向零售店面經(jīng)理發(fā)出實(shí)時(shí)補(bǔ)貨提醒,帶來可見性。這種實(shí)時(shí)可見性將實(shí)現(xiàn)接近100%的跟蹤準(zhǔn)確率和理想的預(yù)測庫存水平,這將幫助零售商大幅提高員工生產(chǎn)力。

第二、手機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)終端融合

目前手機(jī)如何與物聯(lián)網(wǎng)終端融合更好的發(fā)揮手機(jī)的利用率是運(yùn)營商在物聯(lián)網(wǎng)信息化應(yīng)用的重要發(fā)展趨勢。例如:新的電子錢包:iPhone和iPad將采用NFC技術(shù)即傳感網(wǎng)技術(shù)發(fā)展手機(jī)替代支付系統(tǒng),這對(duì)用戶來說也很有好處,因?yàn)樗梢詭椭鳒p與信用卡手續(xù)費(fèi)相關(guān)的成本。英國 MoCo 公司幫助用戶采用 NFC 手機(jī)追蹤人員和資產(chǎn),這套系統(tǒng)通過將 RFID 標(biāo)簽放置在固定或移動(dòng)位置,或需要追蹤的物體上,幫助用戶追蹤供應(yīng)鏈的資產(chǎn),或確認(rèn)工作場所里員工的位置。舉個(gè)例子,上下班時(shí),員工可以將各自的 NFC 手機(jī)輕碰一個(gè)固定的位置,生成實(shí)時(shí)的考勤記錄,以便管理人員監(jiān)測。機(jī)構(gòu)用戶只需讓員工將他們的 NFC 手機(jī)輕碰或靠近標(biāo)簽,就可以實(shí)時(shí)獲取人員和資產(chǎn)的位置及活動(dòng)信息。位置或資產(chǎn)信息接著可在用戶手機(jī)和服務(wù)器間進(jìn)行交換。

由此可見,手機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)終端的融合是運(yùn)營商發(fā)展的新的增長點(diǎn),目前聯(lián)通已經(jīng)與重慶的NFC簽署聯(lián)盟發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)手機(jī)。

第三、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用包括動(dòng)物溯源、溫室監(jiān)控、森林防火監(jiān)控等將成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的主要開發(fā)領(lǐng)域

將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,最關(guān)鍵的溫度、濕度、二氧化碳含量、土壤溫度、土壤含水率的信息實(shí)時(shí)采集,利用M2M運(yùn)營支撐平臺(tái)和GPRS、ESGE網(wǎng)絡(luò)傳輸,利用短信息、WEB、WAP等手段,讓從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的客戶是誰掌握這些信息。

動(dòng)物標(biāo)識(shí)溯源:面對(duì)國內(nèi)日益頻發(fā)的食品安全問題,動(dòng)物溯源是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的又一亮點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用集成商已經(jīng)與農(nóng)業(yè)部合作開發(fā)動(dòng)物溯源系統(tǒng),這將為溯源擴(kuò)充到動(dòng)物領(lǐng)域之外的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

第四、智能家居開發(fā)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的藍(lán)海

智能家居已逐漸成為潮流家裝的訴求重點(diǎn)。更為舒適、智能化的生活體驗(yàn)儼然成為我們重新定義家居內(nèi)涵的新標(biāo)準(zhǔn)。圍繞智慧型家居所應(yīng)運(yùn)而生的新產(chǎn)品和新技術(shù)則層出不窮,不斷助力家居新氣質(zhì)的愿望達(dá)成。而作為調(diào)節(jié)居室溫度與空氣的家用空調(diào),更為引人關(guān)注。

例如,目前的U-home智能家居在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代為客戶打造的多網(wǎng)融合智能化解決方案其特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)通過有線和無線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式,實(shí)現(xiàn)了電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、電力網(wǎng)的“多網(wǎng)融合”,將“家庭小網(wǎng)”聯(lián)向“社區(qū)中網(wǎng)”,并最終與“世界大網(wǎng)”網(wǎng)網(wǎng)互聯(lián)、互聯(lián)互通。消費(fèi)者生活中的樓宇對(duì)講、安防功能、視頻監(jiān)控功能,以及家庭內(nèi)的燈光、窗簾控制和家電控制等,乃至家庭能源管理、社區(qū)信息查詢和社區(qū)服務(wù)等等,都最終融合匯總到一起,形成一個(gè)有機(jī)的整體解決方案。家中的電視屏、電腦屏、智能終端屏以及3G手機(jī)等任何一塊屏都是家庭的信息中心和管理中心。U-home的智能終端作為家庭的管理中心,不僅可以管理家中各類家電,還可以打電話、可視對(duì)講、視頻監(jiān)控、進(jìn)行外出布防、看天氣預(yù)報(bào)、查詢各類社區(qū)資訊等,真正實(shí)現(xiàn)了電視、手機(jī)、電腦以及小區(qū)對(duì)講屏等多個(gè)終端的“N屏合一”,讓消費(fèi)者在生活中切實(shí)享受到“多網(wǎng)融合”的便利與舒適。

總之中國在2009年將物聯(lián)網(wǎng)提高到國家戰(zhàn)略層面,RFID作為物聯(lián)網(wǎng)感知與應(yīng)用的核心技術(shù),中國政府推動(dòng)力度明顯增加,使得物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)有很好發(fā)展機(jī)會(huì)。

目前中國具有自主開發(fā)生產(chǎn)低頻、高頻與微波電子卷標(biāo)與讀寫器的技術(shù)及系統(tǒng)集成能力,低頻和高頻RFID的產(chǎn)業(yè)鏈較為成熟。高頻領(lǐng)域的廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品已達(dá)國際水平;超高頻領(lǐng)域逐漸邁向成熟;微波領(lǐng)域多半處在研發(fā)階段,尚未量產(chǎn),成熟產(chǎn)品少。另外,在芯片設(shè)計(jì)與制造、卷標(biāo)封裝、讀寫器設(shè)計(jì)與制造、系統(tǒng)集成與管理軟件、應(yīng)用開發(fā)等,取得較大進(jìn)步,市場培育和應(yīng)用示范也初見成果。

篇6

[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 小型采集設(shè)備 樓宇綜合管理 應(yīng)用

中圖分類號(hào):TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)45-0252-0447

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也得到了快速的提高,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是繼互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)之后,信息產(chǎn)業(yè)的第三次革命,是引領(lǐng)未來經(jīng)濟(jì)增長的一個(gè)重要因素,盡管物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)在還不夠成熟,但它的發(fā)展勢如破竹。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的樓宇智能化實(shí)體和過程,能夠采集其聲、光、電、熱、化學(xué)、力學(xué)、位置等各種所需要的信息;并通過各類可能接入的網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行物與物、物與人的連接,以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品和過程的智能化感知、管理、控制和識(shí)別;在樓宇智能化系統(tǒng)中具有廣泛使用的前景。

一、基本概念

1、 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的最初是叫做傳感網(wǎng),1999年開始出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念,2005年得到普及,2009年開始了大發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)就是人與物、物與物直接相互連接傳遞信息與控制的網(wǎng)絡(luò),其本質(zhì)還是一種互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層含義:第一,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)和核心內(nèi)容仍然是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù);第二,其用戶端擴(kuò)展和延伸到了任何物品與物品之間,進(jìn)行信息交換和通訊。物聯(lián)網(wǎng)被譽(yù)為 相繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)之后的有一次信息產(chǎn)業(yè)的浪 潮,互聯(lián)網(wǎng)只是將計(jì)算機(jī)連接起來網(wǎng)絡(luò)化,而物聯(lián)網(wǎng)則是能夠?qū)⑹澜缟系囊磺惺挛锒歼B接起來形成無奇不有的龐大網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things )的準(zhǔn)確定義是:通過射頻識(shí)別(rfid) 、紅外感應(yīng)器、全球定位 系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與 互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、 跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。比如超市收銀臺(tái)所用的結(jié)賬系統(tǒng)、各種監(jiān)控系統(tǒng)、還有各大銀行所 提供的刷卡服務(wù)和 atm 自動(dòng)取款服務(wù)以及現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用的 gps(global positioning system)全球定位系統(tǒng)等等。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種對(duì)傳統(tǒng)思維的突破。過去物理設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施是分開的,機(jī)場、公路、房屋建筑物等等實(shí)體的世間萬物是一路,而數(shù)據(jù)、寬帶等等虛擬的“互聯(lián)網(wǎng)”是一路。在“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代,就是將“現(xiàn)實(shí)的世間萬物” 和 “虛擬的互聯(lián)網(wǎng)”整合在一起,成為一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)。全球全世界的運(yùn)轉(zhuǎn)將會(huì)以此為基礎(chǔ),無論是經(jīng)濟(jì)管理、生產(chǎn)運(yùn)行、社會(huì)管理,乃至個(gè)人生活都將運(yùn)用到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

與其它國家相比,我國的技術(shù)研發(fā)水平處于世界前列,有著重大的影響力和發(fā)展優(yōu)勢。經(jīng)過了近十幾年的努力發(fā)展,已經(jīng)初步形成了現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)的體系。物聯(lián)網(wǎng)在中國迅速崛起主要由于我國在物聯(lián)網(wǎng)方面的幾大優(yōu)勢。第一,我國早在1999年就啟動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)核心傳感物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)技術(shù)研究,研發(fā)水平處于世界前列;第二,在世界傳感網(wǎng)領(lǐng)域,我國是標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)國之一,專利擁有量高;第三,我國是目前能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)完整產(chǎn)業(yè)鏈的國家之一;第四,我國無線通信網(wǎng)絡(luò)和寬帶覆蓋率高,為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)設(shè)施支持;第五,我國已經(jīng)成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體,有較為雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力支持物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)在中國高校的研究,當(dāng)前的聚焦點(diǎn)在南京郵電大學(xué)。作為“感知中國”的中心,無錫市2009年9月與北京郵電大學(xué)就傳感網(wǎng)技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展簽署合作協(xié)議,標(biāo)志中國“物聯(lián)網(wǎng)”進(jìn)入實(shí)際建設(shè)階段。協(xié)議聲明,無錫市將與北京郵電大學(xué)合作建設(shè)研究院,內(nèi)容主要圍繞傳感網(wǎng),涉及光通信、無線通信、計(jì)算機(jī)控制、多媒體、網(wǎng)絡(luò)、軟件、電子、自動(dòng)化等技術(shù)領(lǐng)域,此外,相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)研究、科研成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化推廣工作也同時(shí)納入議程。

為積極參與“感知中國”中心及物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化工作,保持、擴(kuò)大學(xué)校在物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域的優(yōu)勢,2009年9月10日,全國高校首家物聯(lián)網(wǎng)研究院在南京郵電大學(xué)正式成立。在實(shí)驗(yàn)室,一些“物聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)品已經(jīng)初見雛形。此外,南郵還有系列舉措推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的研究:設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)科研項(xiàng)目,鼓勵(lì)教師積極參與物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的研究;啟動(dòng)“智慧南郵”平臺(tái)建設(shè),在校園內(nèi)建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)等。

2、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備

小型采集設(shè)備是采集數(shù)據(jù)的一種小型設(shè)備。數(shù)據(jù)采集是指從傳感器和其它待測設(shè)備等模擬和數(shù)字被測單元中自動(dòng)采非電量或者電量信號(hào),送到上位機(jī)中進(jìn)行分析,處理。小型采集設(shè)備是結(jié)合基于計(jì)算機(jī)或者其他專用測試平臺(tái)的測量軟硬件產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)靈活的、用戶自定義的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備是一套集智能傳感終端、智能控制終端、信息傳遞終端、用戶存儲(chǔ)管理、智能組網(wǎng)技術(shù)、智能服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)、數(shù)據(jù)融合算法等模塊與一體的復(fù)雜設(shè)備。

3、樓宇綜合管理系統(tǒng)

近年來國內(nèi)高層建筑不斷興建,它的特點(diǎn)是高度高、層數(shù)多、體量大。面積可達(dá)幾萬平方米到幾十萬平方米。這些建筑都是一個(gè)個(gè)龐然大物,高高的聳立在地面上,這是它的外觀,而隨之帶來的內(nèi)部的建筑設(shè)備也是大量的。為了提高設(shè)備利用率,合理地使用能源,加強(qiáng)對(duì)建筑設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視等,樓宇綜合管理系統(tǒng)也就應(yīng)運(yùn)而生。

樓宇綜合管理系統(tǒng)是智能建筑的重要組成部分之一。樓宇綜合管理系統(tǒng)是對(duì)建筑物(群)內(nèi)設(shè)備與建筑環(huán)境的全面監(jiān)控與管理,為建筑的使用者營造一個(gè)舒適、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、便捷的工作生活環(huán)境,并通過優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行與管理,降低運(yùn)營費(fèi)用。樓宇綜合管理系統(tǒng)涉及建筑的電力、照明、空調(diào)、通風(fēng)、給排水、防災(zāi)、安全防范、車庫管理等設(shè)備與系統(tǒng),是智能建筑中涉及面最廣、設(shè)計(jì)任務(wù)和工程施工量最大的系統(tǒng),它的設(shè)計(jì)水平和工程建設(shè)質(zhì)量對(duì)智能建筑功能的實(shí)現(xiàn)有直接的影響。

智能樓宇綜合管理系統(tǒng)是以實(shí)現(xiàn)各專業(yè)子系統(tǒng)之間的信息資源的共享與管理、各子系統(tǒng)的互操作和快速響應(yīng)與聯(lián)動(dòng)控制,以達(dá)到自動(dòng)化監(jiān)視與控制的目的。它追求的目標(biāo)是:信息資源的共享與管理、提高工作效率和提供舒適的工作環(huán)境、采用“分散控制、集中管理”的模式,盡可能地減少管理人員和節(jié)約能源、能適應(yīng)環(huán)境的變化和工作性質(zhì)的多樣化及復(fù)雜性和應(yīng)付突發(fā)事件的發(fā)生。

根據(jù)智能建筑的特點(diǎn)和業(yè)主對(duì)樓宇智能化系統(tǒng)工程的實(shí)際功能需求,必須在智能建筑硬件設(shè)備的基礎(chǔ)上建立一個(gè)具有高度開放性、兼容性、便利性于一體的樓宇綜合管理系統(tǒng)。進(jìn)而才能提高系統(tǒng)管理和維護(hù)的自動(dòng)化水平和協(xié)調(diào)運(yùn)行能力,真正實(shí)現(xiàn)功能集成、網(wǎng)絡(luò)集成和軟件界面集成的設(shè)計(jì)目標(biāo),為智能建筑提供了高效、快捷的超值服務(wù)和管理。

二、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)與其說是網(wǎng)絡(luò), 不如說是應(yīng)用。對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義、內(nèi)涵及特征的梳理讓我們認(rèn)識(shí)到, 物聯(lián)網(wǎng)是一整套立體的、豐富的、適應(yīng)性很強(qiáng)的概念體系。在推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的時(shí)候, 需要依據(jù)不同時(shí)期不同的出發(fā)點(diǎn), 規(guī)劃一條既符合科技創(chuàng)新規(guī)律, 又適應(yīng)我國工業(yè)、信息通信業(yè)當(dāng)前發(fā)展水平和一個(gè)時(shí)期的發(fā)展?jié)摿Γ?并有利于在激烈的國際競爭中快速建立起競爭優(yōu)勢的發(fā)展道路, 以更好地滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的總體需求。

1 物聯(lián)網(wǎng)在智能城市中的應(yīng)用

國內(nèi)的一些地方已經(jīng)開始對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了應(yīng)用性開發(fā), 運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù), 上海移動(dòng)已為多個(gè)行業(yè)客戶度身打造了集數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和業(yè)務(wù)管理于一體的整套無線綜合應(yīng)用解決方案。最新數(shù)據(jù)顯示,上海移動(dòng)目前已將超過10 萬個(gè)芯片裝載在出租車、公交車上, 形式多樣的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在各行各業(yè)大顯神通, 確保城市的有序運(yùn)作。在上海世博會(huì)期間,車務(wù)通 全面運(yùn)用于上海公共交通系統(tǒng), 以最先進(jìn)的技術(shù)保障世博園區(qū)周邊大流量交通的順暢;面向物流企業(yè)運(yùn)輸管理的“e物流”,將為用戶提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的貨況信息、車輛跟蹤定位、運(yùn)輸路徑選擇、物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化等服務(wù),大大提升物流企業(yè)綜合競爭能力。

2 物聯(lián)網(wǎng)在能源管理與公共事業(yè)中的應(yīng)用

預(yù)計(jì)到2020 年, 中國將成為世界上最大的能源消費(fèi)國。由于電網(wǎng)系統(tǒng)效率低下, 發(fā)電和輸電過程中浪費(fèi)非常嚴(yán)重。現(xiàn)在, 我們可以利用高科技對(duì)事物有更透徹的感知和度量, 不管是安裝在室內(nèi)的計(jì)量器還是發(fā)電廠里的渦輪。所有這些感知和度量支持我們更好的收集信息和數(shù)據(jù), 透過先進(jìn)的分析工具產(chǎn)生智能洞察, 再以此實(shí)時(shí)地做出更好的決策。儀表管理技術(shù)的進(jìn)步使個(gè)人和企業(yè)可以選擇使用能源的方式和時(shí)間, 這就為使用風(fēng)能和太陽能等利于環(huán)保的能源奠定了基礎(chǔ)。對(duì)于電力提供商而言, 智慧的電力意味著更高的電力的可靠性和電力質(zhì)量, 更短的停電恢復(fù)時(shí)間, 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更高生產(chǎn)率和對(duì)電力潛在障礙的防護(hù), 從而更精確地預(yù)測需替換的資產(chǎn)設(shè)備及支出。智能電表與停電智能管理已經(jīng)應(yīng)用。

3 物聯(lián)網(wǎng)在交通管理中的應(yīng)用

交通規(guī)劃者已開始努力促成多個(gè)系統(tǒng)的集成, 并在各種交通類型、多個(gè)城市甚至國家或地區(qū)之間整合費(fèi)用和服務(wù)。智慧的交通系統(tǒng)可以縮短人們的空間距離,(提高生產(chǎn)效率、降低旅程時(shí)間和加速突發(fā)事件交通工具的響應(yīng)速度) ,也可保護(hù)環(huán)境(如改善空氣質(zhì)量、降低噪音污染、延長資產(chǎn)生命周期、保護(hù)古跡、景點(diǎn)、住宅) 。

4 物聯(lián)網(wǎng)在物流業(yè)中的應(yīng)用

物流供應(yīng)鏈, 中國物流成本所占GDP百分比一直都高于發(fā)達(dá)國家, 這反映出供應(yīng)鏈運(yùn)營效率低下的體制性問題。僅以2006 年為例, 中國物流成本占整個(gè)GDP的18%,而日本為11%,美國為8%,歐盟僅為7%。在這18%中,運(yùn)輸成本總計(jì)超過55%,而存儲(chǔ)成本達(dá)30%。法規(guī)、基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)營等三大瓶頸是中國供應(yīng)鏈低效的深層原因, 這不僅削弱了中國企業(yè)的競爭力, 也會(huì)妨礙內(nèi)部貨物流以及國內(nèi)需求的擴(kuò)大。智慧的供應(yīng)鏈將促使物理網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字網(wǎng)絡(luò)融合, 將先進(jìn)的傳感器、軟件及相關(guān)知識(shí)整合到系統(tǒng)中。智慧的供應(yīng)鏈的價(jià)值在于我們可以從各種數(shù)據(jù)中抽取有價(jià)值的信息。包括基于地理空間或位置的信息、關(guān)于產(chǎn)品屬性的信息、產(chǎn)品流程、條件、供應(yīng)鏈關(guān)鍵業(yè)績指標(biāo)等, 以及數(shù)據(jù)流的速度。智慧的供應(yīng)鏈可以滿足21世紀(jì)的需求, 它可以提高效率(如動(dòng)態(tài)供求均衡、預(yù)測事件檢測和解決、旨在降低庫存的庫存水平和產(chǎn)品位置高度可視性) 、降低風(fēng)險(xiǎn)( 例如降低污染和召回事件的發(fā)生頻率及其影響、減少產(chǎn)品責(zé)任保金、減少偽劣消費(fèi)產(chǎn)品),也能減少供應(yīng)鏈的環(huán)境保護(hù)壓力(如降低能源和資源消耗、減少污染物排放) 。

5 物聯(lián)網(wǎng)在通信行業(yè)的應(yīng)用

通信行業(yè),在“2009年中國國際信息通信展覽會(huì)”上,中國移動(dòng)展出了手機(jī)支付,這就是典型的物聯(lián)網(wǎng)概念應(yīng)用。手機(jī)支付實(shí)際上主要是手機(jī)SIM 卡的更換,由普通SIM 卡更換為RFID-SIM卡,而不需要對(duì)手機(jī)進(jìn)行更換。

用戶在消費(fèi)時(shí),只需要將手機(jī)從接收器上輕輕一掃,就可以方便進(jìn)行各種購物,以及獲得詳細(xì)的費(fèi)用清單。中國電信一直在推介自己的全球眼技術(shù), 其實(shí)就是遠(yuǎn)程監(jiān)控的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。比如上海海關(guān)都采用中國電信的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng), 通過畫面可以對(duì)貨物進(jìn)行通關(guān)檢查, 也減少人力。中國聯(lián)通日前在上海推出了公交卡手機(jī),通過刷手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)公交車票支付,這些都是典型的應(yīng)用。

在“物聯(lián)網(wǎng)”普及以后,用于動(dòng)物、植物和機(jī)器、物品的傳感器與電子標(biāo)簽及配套的接口裝置的數(shù)量將大大超過手機(jī)的數(shù)量。物聯(lián)網(wǎng)的推廣將會(huì)成為推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的又一個(gè)驅(qū)動(dòng)器,為產(chǎn)業(yè)開拓了又一個(gè)潛力無窮的發(fā)展機(jī)會(huì)。

按照目前對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的需求,在近年內(nèi)就需要按億計(jì)的傳感器和電子標(biāo)簽, 這將大大推進(jìn)信息技術(shù)元件的生產(chǎn),同時(shí)增加大量的就業(yè)機(jī)會(huì)。

其它如醫(yī)療、城市建設(shè)、精細(xì)農(nóng)業(yè)等也已展開應(yīng)用。

要建立一個(gè)有效的物聯(lián)網(wǎng),有兩個(gè)重要因素。一是規(guī)模性,只有具備了規(guī)模, 才能使物品的智能發(fā)揮作用。一個(gè)城市有100萬輛汽車,如果我們只在1萬輛汽車上裝上智能系統(tǒng),就不可能形成一個(gè)智能交通系統(tǒng);二是流動(dòng)性,物品通常都不是靜止的,而是處于運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),必須保持物品在運(yùn)動(dòng)狀態(tài),甚至高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下都能隨時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)話。

物聯(lián)網(wǎng)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來的發(fā)展?fàn)顩r表明, 各個(gè)行業(yè)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的需求程度不一, 側(cè)重點(diǎn)更是千差萬別。基于目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r, 可以預(yù)見, 物聯(lián)網(wǎng)正在快速地走進(jìn)人們的生活, 它的實(shí)際應(yīng)用將分以下三個(gè)步驟實(shí)現(xiàn): 實(shí)現(xiàn)物體的自我感知功能; 物與物之間相互聯(lián)系, 交換信息; 系統(tǒng)通過分析物聯(lián)節(jié)點(diǎn)的信息, 做出最優(yōu)化的調(diào)整策略, 控制整個(gè)系統(tǒng)超優(yōu)化方向做出改變。

目前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正處起步階段, 仍然面臨技術(shù)完備性不足、產(chǎn)品成熟度低、成本偏高等諸多制約因素, 但目前良好的外部環(huán)境, 將有利于這些問題的解決。相信在不久的將來我們一定會(huì)看到一個(gè)充滿生機(jī)與活力的物聯(lián)網(wǎng)。

三、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠解決的問題

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠解決的問題,是針對(duì)樓宇內(nèi)的各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象、運(yùn)行參數(shù)等實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)采集的智能樓宇數(shù)據(jù)采集。主要有:

一、布線成本高:樓宇內(nèi)的布線是相當(dāng)多的,不僅多而且布線也相當(dāng)復(fù)雜,成本就更高了。據(jù)統(tǒng)計(jì),一個(gè)工程的百分之六十左右的費(fèi)用將會(huì)應(yīng)用于線路的鋪設(shè)上,這對(duì)工程建設(shè)來講是一筆相當(dāng)大的費(fèi)用,線路的鋪設(shè)主要包括光線、雙絞線、同軸電纜等;此外對(duì)于樓宇綜合布線中存在的重復(fù)布線不但增加不必要的成本,也會(huì)降低安全可靠系數(shù)。

二、靈活性差:布線是在工程施工初期進(jìn)行的,然而,一旦布線完成之后很難再次修改或添加。例如當(dāng)初只考慮控制信號(hào)傳輸,可能只需要雙絞線就可以了,但是隨著信息數(shù)據(jù)的不斷增多,雙絞線的傳輸能力已經(jīng)不能夠滿足大量數(shù)據(jù)的傳輸,這就需要對(duì)樓宇內(nèi)的線路進(jìn)行更新,重新布置光纜。

三、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,由于現(xiàn)在生產(chǎn)智能樓宇設(shè)備的廠家越來越多,生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量也參次不齊,最終會(huì)導(dǎo)致不同廠家的產(chǎn)品無法共用,然而,在具體施工時(shí)有的廠家提供的產(chǎn)品很好用,而有的廠家提供的產(chǎn)品又很難滿足用戶的需求,這將增加施工難度。

四、施工周期長,智能樓宇的布線周期長,布線時(shí)間需要一直跟蹤樓宇的建設(shè),從施工初期到施工結(jié)束;這將會(huì)浪費(fèi)巨大的人力物力,由于長時(shí)間的跟蹤布線,容易使得布線出現(xiàn)疏漏和布線錯(cuò)誤,這會(huì)對(duì)工程施工帶來影響。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備的出現(xiàn)就是要解決以上四個(gè)大問題,通過對(duì)樓宇內(nèi)的各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象、運(yùn)行參數(shù)等實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)采集,來對(duì)樓宇進(jìn)行綜合管理。因此,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備將會(huì)得到廣發(fā)的應(yīng)用,它也是樓宇綜合管理系統(tǒng)的發(fā)展方向。以本項(xiàng)目的技術(shù)為基礎(chǔ),依托移動(dòng)的無線網(wǎng)絡(luò),可以將應(yīng)用范圍擴(kuò)展到多種與人類活動(dòng)與環(huán)境密切相關(guān)的領(lǐng)域中,如環(huán)境監(jiān)測、森林防火,施工安全等領(lǐng)域;在獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也會(huì)帶來巨大的社會(huì)效益,所以,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在不久的將來會(huì)得到普及。

四、樓宇綜合管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著上世紀(jì)九十年代,智能樓宇的理念進(jìn)入我國,并逐漸影響著我國的建筑行業(yè),使得樓宇逐漸趨于智能化,到本世紀(jì)初,隨著中國各地高樓大廈的涌現(xiàn),智能樓宇已經(jīng)得到了人們的普遍認(rèn)可和廣泛使用;這就要求作為智能建筑管理的核心--樓宇綜合管理系統(tǒng),必須快速的發(fā)展。

傳統(tǒng)的基于現(xiàn)場總線的樓宇綜合管理系統(tǒng)存在著成本高、維護(hù)難、擴(kuò)展難等不足。網(wǎng)線通信技術(shù)能夠較好地解決上述問題,具有成本低廉、方便靈活、寬帶高等特點(diǎn)。因此,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型設(shè)備將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用,它也是樓宇綜合管理系統(tǒng)的發(fā)展方向。

目前,樓宇綜合管理系統(tǒng)的應(yīng)用主要集中在建筑公共資源上,主要包括供配電、照明、空調(diào)、冷熱源、給排水、電梯自控、安防與消防、綜合保安、車庫管理、自動(dòng)抄表等子系統(tǒng)。然而,隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的不斷深入,安全、便捷、舒適、節(jié)能的工作生活環(huán)境的內(nèi)涵不斷豐富,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備研究的進(jìn)一步深入,研究范圍也將進(jìn)一步擴(kuò)展,將擴(kuò)展到環(huán)境保護(hù)和家庭生活空間。

現(xiàn)階段,我國樓宇綜合管理系統(tǒng)還存在著很多問題,如子系統(tǒng)眾多設(shè)備魚龍混雜、接口和通信標(biāo)準(zhǔn)缺失、模擬系統(tǒng)任占主流、缺乏專業(yè)的管理系統(tǒng)開發(fā)商等。

1、管理子系統(tǒng)眾多設(shè)備魚龍混雜:

通常的樓宇自動(dòng)化包含的子系統(tǒng)包括很多,如綜合布線系統(tǒng)、電力供應(yīng)與管理系統(tǒng)、照明控制與管理系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)的檢測與控制系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)的檢測與控制系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、消防與安防管理系統(tǒng)和物業(yè)管理系統(tǒng)等等。對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行集成、信息采集,并對(duì)每個(gè)管理系統(tǒng)進(jìn)行深入的了解,掌握各管理子系統(tǒng)的工作流程。在這些子系統(tǒng)中,每種設(shè)備的類型都有可能出自不同的廠家,其產(chǎn)品成熟度,功能接口都無法統(tǒng)一,往往在對(duì)接協(xié)議的獲取過程中嚴(yán)重影響工程商和客戶的協(xié)議對(duì)接的準(zhǔn)確性,這將會(huì)導(dǎo)致對(duì)接的不完整性。

2、接口與通信標(biāo)準(zhǔn)缺失:

智能樓宇的管理系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)有很多,且每個(gè)子系統(tǒng)都有不少標(biāo)準(zhǔn),但一般都是功能描述和驗(yàn)收類的標(biāo)準(zhǔn),缺少接口類和子系統(tǒng)間的通訊標(biāo)準(zhǔn)。目前,還沒有官方規(guī)定的接口標(biāo)準(zhǔn);因?yàn)闆]有接口標(biāo)準(zhǔn),就無法達(dá)到統(tǒng)一管理各個(gè)子系統(tǒng)的要求,這就嚴(yán)重影響智能建筑的總體運(yùn)行。接口與通信標(biāo)準(zhǔn)的缺少,嚴(yán)重影響著樓宇的綜合管理。

3、缺乏專業(yè)的管理系統(tǒng)開發(fā)商:

樓宇管理涉及的管理子系統(tǒng)比較多,這就對(duì)管理系統(tǒng)提出了更高的要求,綜合管理系統(tǒng)需要高度抽象的框架、較強(qiáng)的接入能力和多樣化的展示能力。目前,我國的樓宇綜合管理系統(tǒng)的提供商主要有兩大類:國外的專業(yè)管理系統(tǒng)廠家和國內(nèi)的管理系統(tǒng)廠家,由此可見,我國要加強(qiáng)對(duì)小型采集設(shè)備的開發(fā),加強(qiáng)對(duì)樓宇綜合管理。

隨著樓宇綜合管理系統(tǒng)的發(fā)展與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及,傳統(tǒng)的3A說法將慢慢退去,系統(tǒng)將趨于統(tǒng)一,OAS、CAS、BAS之間的界限將更加的模糊,到最后將不再有這些區(qū)分,系統(tǒng)集成將更加簡便,樓宇綜合管理系統(tǒng)的成本也將進(jìn)一步下降。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備不但要體現(xiàn)方便易用這個(gè)特性,更要體現(xiàn)各子系統(tǒng)接口的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。不同的廠商按照統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)可以自由開發(fā)具體功能,例如一個(gè)用戶組建了A廠商的樓宇綜合管理系統(tǒng),但該用戶一年后看上了B廠商的樓宇綜合管理系統(tǒng),然而,這個(gè)用戶只需要購買他所看重的那個(gè)樓控產(chǎn)品,打開電源,則該產(chǎn)品就能通過采集設(shè)備接入到現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)中,正常執(zhí)行其功能。

五、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用詳細(xì)技術(shù)內(nèi)容

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備是一套集智能傳感終端、智能控制終端、信息傳遞終端、用戶存儲(chǔ)管理、智能組網(wǎng)技術(shù)、智能服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)、數(shù)據(jù)融合算法等模塊與一體的復(fù)雜設(shè)備。該設(shè)備不但具備基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能樓宇采集系統(tǒng)的先進(jìn)性,更體現(xiàn)著智能樓宇系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化程度,所以,該設(shè)備將成為智能樓宇采集系統(tǒng)中的核心。

本項(xiàng)目將圍繞著物聯(lián)網(wǎng)在樓宇系統(tǒng)的特性,并主要針對(duì)數(shù)據(jù)采集、傳輸、加密三個(gè)方面:一是數(shù)據(jù)采集,實(shí)現(xiàn)多種樓宇數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)采集設(shè)備之間的鏈接和傳輸;二是數(shù)據(jù)傳輸,通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備和樓宇管理中心數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送采集數(shù)據(jù);三是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。

1、數(shù)據(jù)采集技術(shù)

計(jì)算機(jī)處理的是數(shù)字量,而外部的信息大部分是連續(xù)變化的物理量,我們就必須把這些物理量轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)量傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,因?yàn)橛?jì)算機(jī)只能識(shí)別二進(jìn)制的數(shù)字量。然而,數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要就是對(duì)這些物理量進(jìn)行采集并處理成數(shù)字量;例如溫度、壓力、速度,要將這些信息送入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理,就必須先把這些連續(xù)的物理量,進(jìn)行轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)量,導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)中。計(jì)算機(jī)是數(shù)據(jù)采集的核心,完成對(duì)整個(gè)采集過程的控制、對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

在樓宇通訊中,數(shù)據(jù)采集技術(shù)就顯得尤為重要。;樓宇自控通訊協(xié)議符合國家相關(guān)行業(yè)的通訊標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,符合國家通訊標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議是;樓宇自控通訊的先決條件,這樣樓宇的信息才能正常通訊。然而,根據(jù)樓宇自控系統(tǒng)接口特點(diǎn),采集設(shè)備與前端設(shè)備之間采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus、OPC或BacentIP協(xié)議,傳輸方式以zigbee或rfid技術(shù)為主,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況兩種傳輸方式可以組合使用。

2、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

數(shù)據(jù)的傳輸技術(shù),樓宇內(nèi)網(wǎng)絡(luò)硬件資源豐富,幾乎覆蓋到每一棟建筑,可以利用以太網(wǎng)或wifit等方式傳輸數(shù)據(jù),可以降低數(shù)據(jù)傳輸成本,提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性,因此,數(shù)據(jù)傳輸以太網(wǎng)為主。部分前端設(shè)備受環(huán)境限制,選用無線網(wǎng)絡(luò)將采集數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)管平臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器。

無論采集哪種無線組網(wǎng)方式能減少布線、施工的工作量。具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):

一、成本低:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),一般是在“物”里嵌入智能芯片,采用嵌入式處理器和存儲(chǔ)器,就單個(gè)節(jié)點(diǎn)而言,硬件成本相對(duì)而言是比較低的。采用開放的簡化Zigbee協(xié)議棧,工作在2.4GHz免執(zhí)照的ISN頻段。

二、組網(wǎng)能力強(qiáng):數(shù)據(jù)的傳輸技術(shù)必須支持樹狀、星狀、網(wǎng)狀等多種組網(wǎng)方式,網(wǎng)絡(luò)的布設(shè)和展開無需依賴任何預(yù)設(shè)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,節(jié)點(diǎn)通過分層協(xié)議和分布式算法協(xié)調(diào)各自的行為,節(jié)點(diǎn)開機(jī)后就可以快速、自動(dòng)地組成一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)。

三、對(duì)等網(wǎng)絡(luò)多冗余、可靠性高:在數(shù)據(jù)傳輸中,所有節(jié)點(diǎn)地位平等,是一個(gè)對(duì)等式網(wǎng)絡(luò)。節(jié)點(diǎn)可以隨時(shí)加入或高開網(wǎng)路,任何節(jié)點(diǎn)的故障不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行,具有很強(qiáng)的抗毀性。

四、多條路由:在數(shù)據(jù)傳輸過程中,節(jié)點(diǎn)通信能力有限,覆蓋范圍只有幾十米到上百米,節(jié)點(diǎn)只能與它的鄰居直接通信,如果希望與其射頻覆蓋范圍之外的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信,則需要通過中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接。

3、數(shù)據(jù)安全性

后端管理系統(tǒng)采用一體化采集技術(shù),為了保證數(shù)據(jù)在采集、傳輸過程中的安全性和可靠性,主要會(huì)采取以下幾個(gè)策略:

一、采集設(shè)備在連接至客戶端,需要經(jīng)過身份驗(yàn)證過程才可以進(jìn)行采集設(shè)備注冊,網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)包經(jīng)過高度加密,這樣可以保證傳輸過程中數(shù)據(jù)不會(huì)被第三方所竊取,保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。

二、數(shù)據(jù)中心客戶端以及監(jiān)管平臺(tái)都具有報(bào)警的功能,這樣可以對(duì)采集設(shè)備狀態(tài)、采集點(diǎn)數(shù)據(jù)質(zhì)量碼進(jìn)行報(bào)警。維護(hù)人員可針對(duì)報(bào)警類型進(jìn)行有效的分段判斷,從而快速定位故障環(huán)節(jié),且可進(jìn)行遠(yuǎn)程故障排查功能。

三、采集設(shè)備內(nèi)置大容量CF卡及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫,采集設(shè)備與數(shù)據(jù)中心連接斷開后,可以保存至少一個(gè)月內(nèi)的所有采集數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心端的數(shù)據(jù)完整性。當(dāng)采集設(shè)備與數(shù)據(jù)中心進(jìn)行重新連接時(shí),將會(huì)主動(dòng)對(duì)斷線期間的數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史恢復(fù),同時(shí),支持對(duì)指定時(shí)間段歷史數(shù)據(jù)人工恢復(fù)功能。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入,將使樓宇智能化系統(tǒng)發(fā)生根本性變化,主要表現(xiàn)有如下幾個(gè)方面:

一、由物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)名字就不難得出,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得管控對(duì)象的“物”本身更加智能化,“物”的內(nèi)部被植入智能芯片,使其功能發(fā)生巨大的變化,使其具備著前所未有的感知功能。這些“物”有普通的傳感器智能接收信息,它會(huì)對(duì)信息進(jìn)行簡單的交換,而帶有智能芯片的傳感器可以對(duì)信息進(jìn)行一定的運(yùn)算處理功能,接收信息,并進(jìn)行一些簡單的動(dòng)作,這在機(jī)器人身上得到了很好的體現(xiàn)。

二、任何作為“物”的對(duì)象都可以作為管控的目標(biāo),大多數(shù)都以“RFD”作為基本技術(shù)支撐,任何物、動(dòng)植物、人在理論上都可以根據(jù)自身的需要,通過植入智能芯片就可以作為物聯(lián)網(wǎng)的組成部分之一。

三、充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)開放性的技術(shù)特點(diǎn),傳統(tǒng)的樓宇智能化系統(tǒng)是自成一體的獨(dú)立式封閉式的系統(tǒng),而采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是開放式的,具有無限擴(kuò)展性和聯(lián)通性的特點(diǎn),將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引用到智能樓宇中,這樣在世界上具備互聯(lián)網(wǎng)接入條件的任何一個(gè)地點(diǎn),都可以與自己的物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接,實(shí)現(xiàn)信息交換和控制等功能。

四、使得工程建設(shè)更加簡易,物聯(lián)網(wǎng)采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與物相連,而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)很成熟,應(yīng)用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),其底層連接方式靈活多樣,然而,各家廠商的不同產(chǎn)品只要遵循共同的標(biāo)準(zhǔn)即可實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通;最高層的應(yīng)用也層出不窮,開發(fā)人員具備較為成熟的技術(shù),能夠開發(fā)出使終端用戶享受便利的應(yīng)用軟件。

六、主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)分析

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用還不夠健全,這就需要相關(guān)人員對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用率。

一、作為管控對(duì)象的采集設(shè)備本身更加智能化。采集設(shè)備內(nèi)都被植入智能芯片,當(dāng)植入智能芯片將會(huì)使其功能發(fā)生巨大改變,會(huì)具備前所未有的感知功能。如普通的傳感器能夠接受信息,并對(duì)信息進(jìn)行簡單的變換,而帶智能芯片的傳感器,能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算處理,并自行進(jìn)行一些處理動(dòng)作。

二、將服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制運(yùn)用于智能樓宇系統(tǒng)中,從而使得智能樓宇系統(tǒng)具備了“即插即用功能實(shí)現(xiàn)”的接口,在一定程度上統(tǒng)一了智能樓宇設(shè)備接入接口,這樣方便了后續(xù)功能的擴(kuò)展。

三、工程建設(shè)更加簡易,充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)開放的基本特點(diǎn),傳統(tǒng)的樓宇智能化系統(tǒng)是自成一體的獨(dú)立封閉的系統(tǒng),然而,物聯(lián)網(wǎng)是開放性的,具有無限擴(kuò)展性和連通性。采用物聯(lián)網(wǎng)這一技術(shù),可以在世界上具備互聯(lián)網(wǎng)接入條件的任何地點(diǎn),與自己的物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行相連,及時(shí)實(shí)現(xiàn)信息交互功能。

七、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用能帶來的效益

根據(jù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用的實(shí)例調(diào)查發(fā)現(xiàn),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備已在山西移動(dòng)樓宇監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行了應(yīng)用,該設(shè)備的主要作用是將實(shí)時(shí)采集到的樓宇各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳到監(jiān)控平臺(tái)上,實(shí)施對(duì)數(shù)據(jù)的透明監(jiān)控,管理人員隨時(shí)可以監(jiān)測到自己所需要的數(shù)據(jù),同時(shí)可以了解所有設(shè)備的使用情況及各類報(bào)警信息的處理情況,這樣講不在需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行繁瑣的統(tǒng)計(jì)。

(一)、經(jīng)濟(jì)效益:在未來幾年,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將得到廣泛的應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模將在整個(gè)產(chǎn)業(yè)突破一萬億人民幣,而智能樓宇領(lǐng)域至少占據(jù)百分之二十。山西移動(dòng)公司今年6月份之前已經(jīng)投入300萬元人民幣,用于本項(xiàng)目的開發(fā)以及市場開拓;并計(jì)劃在未來3年時(shí)間收回全部投資并取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

(二)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中應(yīng)用的社會(huì)效益越來越明顯,本項(xiàng)目涉及到的學(xué)科比較多,能夠帶動(dòng)多種行業(yè)的發(fā)展,尤其是計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、工程管理等專業(yè),這樣必然會(huì)增加我國的就業(yè)率,以緩解就業(yè)問題,保證社會(huì)的和諧穩(wěn)定;本項(xiàng)目還可以擴(kuò)展到多個(gè)行業(yè),可以提高我國現(xiàn)代化的建設(shè),能夠減少事故的發(fā)生率,保證人身安全。

(三)從能源角度來看,本項(xiàng)目所用原料與設(shè)備均符合國家環(huán)境要求,廢棄物的處理按國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。本著建立持續(xù)、高效、循環(huán)采用新工藝、新技術(shù),盡量減少進(jìn)入開發(fā)及今后應(yīng)用過程中的物質(zhì)與能量流量,從而減少廢棄物的產(chǎn)生和排放。對(duì)于成本的核算,引入電算化和內(nèi)部網(wǎng)等電子網(wǎng)絡(luò)工具。

(四)從環(huán)境角度來看,本項(xiàng)目在開發(fā)和管理中始終積極貫徹“保護(hù)環(huán)境、協(xié)調(diào)發(fā)展、遵守紀(jì)律、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、污染預(yù)防、人類健康、綠色家園”的環(huán)境方針,積極進(jìn)行環(huán)境保護(hù)。本項(xiàng)目的后期應(yīng)用可能擴(kuò)展到環(huán)境監(jiān)測、森林防火、施工安全等多種與人類環(huán)境密切相關(guān)的領(lǐng)域中,一方面可以向人類反映出環(huán)境的改變,另一方面也可以為人類提供優(yōu)化環(huán)境的依據(jù),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將在環(huán)境方面得到廣泛的應(yīng)用。

結(jié)束語

隨著時(shí)代的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用,雖然目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還不夠十分成熟,仍處于摸索的階段,但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展,在智能樓宇系統(tǒng)中采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將是未來樓宇建設(shè)的發(fā)展趨勢;物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用將得到廣泛的使用和完善。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能樓宇系統(tǒng),其樓宇的安全性和功能性得到很大的提升。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在國家的大力推動(dòng)下發(fā)展迅速,而且在各行各業(yè)得到了應(yīng)用。智能樓宇在近些年來得以較快發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能樓宇的結(jié)合,必定將加快智能樓宇的發(fā)展,同時(shí)也推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身的進(jìn)步。

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