第11章物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例30

1、21世紀(jì)高等學(xué)校規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械工業(yè)出版社目 錄全球定位與地理信息系統(tǒng)全球定位與地理信息系統(tǒng)第6章 第8章 第9章 第11章 第10章第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 物聯(lián)網(wǎng)概述物聯(lián)網(wǎng)概述 射頻識別與產(chǎn)品電子編碼射頻識別與產(chǎn)品電子編碼無線傳感網(wǎng)絡(luò)無線傳感網(wǎng)絡(luò)傳感器與微機(jī)電系統(tǒng)傳感器與微機(jī)電系統(tǒng)信息自動識別技術(shù)信息自動識別技術(shù)目 錄物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例第8章 第9章 第11章 第10章第7章 第8章 第9章 第10章 第11章 互聯(lián)網(wǎng)與移動互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)與移動互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用接口技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用接口技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)安全物聯(lián)網(wǎng)安全 物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)第第11章章 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)

2、用案例物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例v 11.1 智能環(huán)保：基于3G的無線可視化環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng) 11.1.1方案概述 11.1.2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 11.1.3系統(tǒng)功能及其關(guān)鍵技術(shù) 11.1.4監(jiān)控服務(wù)器軟件 11.1.5顯示部分v 11.2智能農(nóng)業(yè)：基于物聯(lián)網(wǎng)的智能大棚 11.2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 11.2.2 監(jiān)控軟件功能 11.2.3 智能大棚系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 11.2.4 系統(tǒng)功能 11.2.5 技術(shù)方案 11.2.6 系統(tǒng)集成方案第第11章章 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例v 11.3智能交通：基于3G的客運(yùn)車輛視頻監(jiān)控定位系統(tǒng) 11.3.1系統(tǒng)組成 11.3.2總體設(shè)計(jì) 11.3.3指揮中心遠(yuǎn)程監(jiān)控客戶端和

3、服務(wù)器設(shè)計(jì)11.1 基于基于3G的無線可視化環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)的無線可視化環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng) v 11.1.1方案概述方案概述 1.需求分析 基于3G 無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括固定排污點(diǎn)監(jiān)控、環(huán)保車(船)內(nèi)監(jiān)控以及環(huán)保單兵執(zhí)法監(jiān)控等三個(gè)部分。 （1）固定排污點(diǎn)監(jiān)控 （2）環(huán)境監(jiān)測車(船)監(jiān)控 （3）單兵環(huán)保執(zhí)法取證監(jiān)控 2.設(shè)計(jì)目標(biāo) 1）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。 2）全方位的存儲功能。 3）支持多鏈路冗余備份，支持多制式聯(lián)網(wǎng)要求。 4）支持視音頻同步，支持3G信號與2G信息自適應(yīng)切換，支持 低碼流下傳輸D1格式圖片。11.1 基于基于3G的無線可視化環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)的無線可視化環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)3.設(shè)計(jì)原則 根據(jù)實(shí)際應(yīng)用

4、的具體情況，在設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循下列原則： 1）先進(jìn)性原則。 2）開放性原則。 3）可伸展性原則。 4）安全性原則。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須貫徹安全性原則，以防止來自系統(tǒng)內(nèi)部和外部的各種破壞。用戶可以通過軟件設(shè)置實(shí)現(xiàn)更高的安全性，對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部資源的訪問采取授權(quán)、認(rèn)證、控制以及審計(jì)等安全措施。 5）可靠性原則。11.1.2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)11.1 基于基于3G的無線可視化環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)的無線可視化環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)11.1 基于基于3G的無線可視化環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)的無線可視化環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)11.1 基于基于3G的無線可視化環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)的無線可視化環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng) 1.前端設(shè)備 2.傳輸網(wǎng)絡(luò) 3.監(jiān)控中心 4.監(jiān)控終端v 11.1.3系

5、統(tǒng)功能及其關(guān)鍵技術(shù) 1.終端設(shè)備 （1）終端設(shè)計(jì)原則 （2）終端集成化設(shè)計(jì) （3）終端無線傳輸模塊 （4）終端的休眠 （5）可靠的熱設(shè)計(jì) （6）不同等級數(shù)據(jù)的分類處理機(jī)制 11.1 基于基于3G的無線可視化環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)的無線可視化環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng) 2.無線傳輸 （1）面向不同無線傳輸模式的多模聯(lián)合算法 （2）具有無線信道自適應(yīng)性能的傳輸控制算法 （3）前饋控制機(jī)制 3.無線視音頻傳輸?shù)牧鲿承院蛯?shí)時(shí)性 4.數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?5.視音頻的同步 6.管理軟件特點(diǎn)11.1.4監(jiān)控服務(wù)器軟件 1.轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器 2.客戶端11.1 基于基于3G的無線可視化環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)的無線可視化環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)11.1 基于基于3

6、G的無線可視化環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)的無線可視化環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng) 3.監(jiān)控畫面 4.管理與控制終端 5.OSD 6.遠(yuǎn)程回放 7.抓圖回放 8.參數(shù)設(shè)置 （1）用戶管理、權(quán)限設(shè)置 （2）設(shè)備管理 （3）編碼參數(shù)設(shè)置 （4）定時(shí)錄像設(shè)置 （5）報(bào)警聯(lián)動設(shè)置 (6）報(bào)警定時(shí)設(shè)置 (7）網(wǎng)絡(luò)連接11.1 基于基于3G的無線可視化環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)的無線可視化環(huán)保監(jiān)測系統(tǒng)v 11.1.5顯示部分 綜合顯示系統(tǒng)一般包括大屏、PC桌面、移動筆記本和智能手機(jī)等。 1）數(shù)字大屏采用投影墻拼接技術(shù)、多屏圖像處理技術(shù)、多路信號切換技術(shù)等，具有高亮度、高清晰度、高智能化控制、操作方法先進(jìn)等優(yōu)點(diǎn)。大屏的接口一般采用VGA或RGB，控制計(jì)

7、算機(jī)可通過控制接口調(diào)試大屏的顯示模式，如多畫面顯示、畫面漫游、畫中畫等功能。 2）PC桌面顯示是我們平時(shí)最常用的一種方式，只需要有固網(wǎng)寬帶網(wǎng)絡(luò)能連接整個(gè)系統(tǒng)平臺，用戶就可以通過客戶端軟件來查看現(xiàn)場情況。 3）移動筆記本顯示是指在移動并且無固網(wǎng)寬帶的環(huán)境下，客戶可以通過筆記本移動公網(wǎng)無線上網(wǎng)卡進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，登錄系統(tǒng)平臺。調(diào)取前端設(shè)備所采集的圖像信息。它的優(yōu)點(diǎn)在于不受空間和電力的限制，只要有移動公網(wǎng)信號覆蓋的地方，就可以完成操作。 4）智能手機(jī)顯示是所有顯示方式中最輕松和便捷的方式，用戶只要配備智能手機(jī)，登錄到系統(tǒng)平臺，即可調(diào)用圖像。手機(jī)是最普及的移動終端，它具備輕巧，操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。11.2 基于物

8、聯(lián)網(wǎng)的智能大棚系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能大棚系統(tǒng)設(shè)計(jì)11.2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 1. 智能大棚系統(tǒng)架構(gòu) 智能大棚系統(tǒng)主要分為大棚現(xiàn)場、采集傳輸、業(yè)務(wù)平臺和終端展現(xiàn)四層架構(gòu)，如圖11.4所示。大棚現(xiàn)場主要負(fù)責(zé)大棚內(nèi)部環(huán)境參數(shù)的采集和控制設(shè)備的執(zhí)行，采集的數(shù)據(jù)主要包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的光照、空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤水分等數(shù)值。 2. 智能大棚系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)11.2.2 監(jiān)控軟件功能 1.用戶操作子系統(tǒng) 2.用戶管理子系統(tǒng) 3.系統(tǒng)管理子系統(tǒng)11.2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能大棚系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能大棚系統(tǒng)設(shè)計(jì)11.2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能大棚系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能大棚系統(tǒng)設(shè)計(jì)11.2 基于物聯(lián)網(wǎng)的

9、智能大棚系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能大棚系統(tǒng)設(shè)計(jì)11.2.3 智能大棚系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 1）在惡劣環(huán)境下，用于采集各種信息的傳感器的安全問題。 2）基于Zigbee和3G網(wǎng)絡(luò)的連接問題。 3）基于Zigbee和3G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)融合問題。 4）手機(jī)客戶端訪問的速度、可靠性、界面友好性等問題。 5）智能大棚專家系統(tǒng)的構(gòu)建問題。11.2.4 系統(tǒng)功能 1）手機(jī)客戶端訪問功能。通過3G網(wǎng)絡(luò)利用手機(jī)訪問監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)、高效、方便。 2）實(shí)時(shí)監(jiān)測和報(bào)警。使用無線傳感器可以實(shí)時(shí)采集大棚內(nèi)的環(huán)境因子，包括空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤水分、光照強(qiáng)度等數(shù)據(jù)信息及視頻圖像信息，再通過3G 網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街悄艽笈锉O(jiān)控專家系

10、統(tǒng)，為數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析提供依據(jù)。對不適合作物生長的環(huán)境條件自動報(bào)警。 3）遠(yuǎn)程設(shè)施控制系統(tǒng)。通過網(wǎng)站，可以對加熱器、卷膜機(jī)、通風(fēng)機(jī)、滴灌等設(shè)備遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)設(shè)施的遠(yuǎn)程手動/自動控制。 4）遠(yuǎn)程生產(chǎn)指導(dǎo)系統(tǒng)。根據(jù)農(nóng)作物生長模型庫，對大棚實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)對比分析，當(dāng)環(huán)境數(shù)據(jù)高于作物生長的上限或低于作物生長下限時(shí)，系統(tǒng)自動報(bào)警。11.2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能大棚系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能大棚系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5） 遠(yuǎn)程生產(chǎn)活動跟蹤。系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場活動監(jiān)測終端的報(bào)告，跟蹤特定生產(chǎn)活動完成的情況。 6）遠(yuǎn)程生產(chǎn)指導(dǎo)系統(tǒng)。根據(jù)農(nóng)作物生長模型庫，對大棚實(shí)時(shí)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)對比分析，高于作物生長的上限或低于作物生長下限系統(tǒng)自動

11、報(bào)警。 7）產(chǎn)品跟蹤服務(wù)系統(tǒng)。智能大棚專家系統(tǒng)可以支持對溫室生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤，提供產(chǎn)品溯源服務(wù)。 8）客戶關(guān)系管理。通過本系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)可以對客戶進(jìn)行管理，從而提高了企業(yè)的銷售能力。v 11.2.5 技術(shù)方案 1. 設(shè)備部署方案11.2 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能大棚系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能大棚系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2. 功能解決方案 （1）PC機(jī)訪問功能 （2）手機(jī)客戶端訪問功能v 11.2.6 系統(tǒng)集成方案11.3 基于3G的客運(yùn)車輛視頻監(jiān)控及定位系統(tǒng)11.3.1系統(tǒng)組成 1.車載視音頻監(jiān)控子系統(tǒng) 2.信息交互子系統(tǒng) 3.GPS衛(wèi)星定位子系統(tǒng) 4.中心管理平臺 5.車載終端主機(jī)11.3.2總體設(shè)計(jì) 1

12、.前端設(shè)計(jì)前端設(shè)計(jì) （1）前端攝像機(jī)）前端攝像機(jī) （2）前端拾音器 （3）GPS定位模塊 （4）數(shù)字視音頻編碼 （5）視音頻數(shù)據(jù)存儲設(shè)計(jì)11.3 基于3G的客運(yùn)車輛視頻監(jiān)控及定位系統(tǒng)11.3 基于3G的客運(yùn)車輛視頻監(jiān)控及定位系統(tǒng)11.3 基于3G的客運(yùn)車輛視頻監(jiān)控及定位系統(tǒng) 2.無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì) （1）車載終端主機(jī) （2）轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器 （3）監(jiān)控中心管理平臺11.3 基于3G的客運(yùn)車輛視頻監(jiān)控及定位系統(tǒng)11.3 基于3G的客運(yùn)車輛視頻監(jiān)控及定位系統(tǒng)11.3 基于3G的客運(yùn)車輛視頻監(jiān)控及定位系統(tǒng)v11.3.3指揮中心遠(yuǎn)程監(jiān)控客戶端和服務(wù)器設(shè)計(jì)v1.客戶端軟件主要功能v（1）視頻實(shí)時(shí)瀏覽v實(shí)時(shí)瀏

13、覽車輛上傳的視頻圖像，視頻圖像分辨率、碼流、幀率、圖像質(zhì)量等參數(shù)實(shí)時(shí)可調(diào)，視頻上傳延遲小于5秒，支持網(wǎng)絡(luò)帶寬自適應(yīng)功能。v（2）遠(yuǎn)程抓圖功能v支持前端抓圖按鈕，抓取高清晰照片，可實(shí)時(shí)調(diào)整圖片分辨率、圖像質(zhì)量。v（3）車輛定位管理功能v支持GPS定位信息轉(zhuǎn)發(fā)，并在地圖上顯示車輛位置（時(shí)間，地點(diǎn)，經(jīng)度，緯度，速度）。（4）遠(yuǎn)程報(bào)警功能v支持三種報(bào)警功能、并在平臺上實(shí)時(shí)顯示報(bào)警信息。v1）手動按鈕報(bào)警，支持報(bào)警按鈕報(bào)警。v2）越界報(bào)警、超速報(bào)警、阻塞報(bào)警。通過GPS信息可對車輛行駛狀態(tài)進(jìn)行判斷，車輛是否超速、是否越界、是否在一地點(diǎn)長時(shí)間停留。v3）設(shè)備出錯報(bào)警。支持設(shè)備自檢報(bào)警上傳，如視頻信號被非法切斷。v（5）車輛管理功能v用戶通過相關(guān)車輛類型、車隊(duì)、車牌、聯(lián)系人等信息進(jìn)行管理。比如車輛名稱、車隊(duì)名稱、駕駛員姓名、駕駛員電話等，并可將每輛車按需求進(jìn)行分組。v（6）日志記錄功能v各種操作日志記錄，并可通過時(shí)間段進(jìn)行查詢。v（7）本地錄像回放功能v前端網(wǎng)傳的錄像可通過播放軟件進(jìn)行本地播放，支持多路回放功能。v2.監(jiān)控中心服務(wù)器設(shè)計(jì)v指揮中心