物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用前景報告

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用前景報告物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用以“物”者物理世界為中心，涵蓋物品追蹤、環(huán)境感、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用：畜牧溯源、無線葡萄園、機場防侵、電力管理、態(tài)環(huán)境監(jiān)測、水下無線網(wǎng)絡(luò)傳感技、個人保健、平城市建設(shè)、未來數(shù)字家庭、文物保、空間海洋探測以下簡介了幾個當前熱門的物聯(lián)網(wǎng)用，從多個方面手，分析其技術(shù)和前景。智能電網(wǎng)智能電網(wǎng)（grids，就是電網(wǎng)的智能化，它是建在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基上，通過先進的感和測量技術(shù)、先進的設(shè)備技術(shù)、進的控制方法以先進的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用全的目標，其主特征包括自愈、激勵和包括用戶、御攻擊、提供滿足21世紀用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式接入、啟動電力市場以及資產(chǎn)的優(yōu)高效運行。隨著全球社經(jīng)濟的發(fā)展，用電需求不斷增加，網(wǎng)規(guī)模不斷擴，影響電力系統(tǒng)安全運行的不確定素和1

潛在風險也之增加，而用戶對電力供應(yīng)的安全靠性和質(zhì)量要求來越高，電力發(fā)展所面臨的資源和境壓力越來越大市場競爭迫使電力經(jīng)營者不斷提高業(yè)運營效率，世初智能電網(wǎng)在歐美的發(fā)展，為全世界電力工業(yè)在安可靠、優(yōu)質(zhì)高效、綠色環(huán)保等方面辟了新的發(fā)展空。智能電網(wǎng)提供了一種激勵環(huán)境：能消費者和第三資產(chǎn)的合作，這種合作利用電網(wǎng)設(shè)來控制費用和改供電的可靠性，啟發(fā)人們隨時隨地與進來；通過實共享電網(wǎng)的必要數(shù)據(jù)信息供大家利，寬帶通信的信網(wǎng)絡(luò)使信息共享成為現(xiàn)實；智能電為實現(xiàn)供需合作供盈利的機會和工具，通過高速、進的分布式控制電子商務(wù)應(yīng)用來實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的顯和提交。智能電網(wǎng)建是全球在能源領(lǐng)域的重要戰(zhàn)略部署美國、歐洲等家都針對智能電網(wǎng)建設(shè)制訂了戰(zhàn)略劃，我國也在智電網(wǎng)建設(shè)上投入大量精力，制訂了細的戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智能電網(wǎng)最有可能現(xiàn)原創(chuàng)性突破、據(jù)世界制高點的領(lǐng)域。智能電網(wǎng)建將逐步推動我國力基礎(chǔ)生產(chǎn)模式的改變，定位于利先進的通信、信和控制技術(shù)，構(gòu)建以信息化、自動、互動化為特征國際領(lǐng)先、自主創(chuàng)新、中國特色的能電2

網(wǎng)，是電力業(yè)的發(fā)展方向。智能電網(wǎng)的實現(xiàn)，先依賴于電網(wǎng)各環(huán)節(jié)重要運行參數(shù)的在線監(jiān)測和實信息掌控，基于，物聯(lián)網(wǎng)作為“智能信息感知末梢，可成為推動智能網(wǎng)發(fā)展的重要技術(shù)手段。智能電網(wǎng)的設(shè)，將推動智能小區(qū)、智能城市的發(fā)展，提升人的生活品質(zhì)。讓生活更便捷。家庭智能用電系統(tǒng)既可以實現(xiàn)對空調(diào)、熱水器智能家電的實時控制和遠程控制；可以為電信網(wǎng)、聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)等提供接入服務(wù)還能夠通過智能能表實現(xiàn)自動抄表和自動轉(zhuǎn)賬交費功能。讓生活更低碳。智能電網(wǎng)可以接入小型家庭風力發(fā)電和屋頂光發(fā)電等裝置，并推動電動汽車的大模應(yīng)用，從而提清潔能源消費比重，減少城市污染。讓生活更經(jīng)濟。智能電網(wǎng)可以促進電力用戶角色轉(zhuǎn)變，使其兼用電和售電兩重屬性；能夠為用戶建一個家庭用電合服務(wù)平臺，幫助用戶合理選擇用方式，節(jié)約用，有效降低用能費用支出。應(yīng)用舉例：2009年2月日作為華北公司智能化電網(wǎng)建設(shè)的一部分—華北電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)三位一體安全防3

御及全過程電控制系統(tǒng)在京通過專家組的驗收這套系統(tǒng)首次將往分散的能量管理系統(tǒng)、電網(wǎng)廣域態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、在穩(wěn)定分析預(yù)警系統(tǒng)高度集成，調(diào)度員無需在不同系和平臺間頻繁切換，便可實現(xiàn)對電綜合運行情況的景監(jiān)視并獲取輔助決策支持。此外該系統(tǒng)通過搭建網(wǎng)電廠管理考核和輔助服務(wù)市場品分析平臺，能有提升調(diào)度部門對并網(wǎng)電廠管理的標化和流程化水平。3.2智家居智能家居以住宅為平臺，利合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信術(shù)、智能家居-系統(tǒng)設(shè)計方案安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施成，構(gòu)建高效的宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)提升家居安全性便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實現(xiàn)保節(jié)能的居住環(huán)。智能家居是物聯(lián)網(wǎng)的影響之下物聯(lián)化體現(xiàn)。智能家居通過物網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備（如音視設(shè)備、照明系、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)數(shù)字影院系統(tǒng)、絡(luò)家電以及三表抄送等）連接到一，提供家電控制照明控制、窗簾控制、電話遠程控、室4

內(nèi)外遙控、盜報警、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制、紅轉(zhuǎn)發(fā)以及可編程時控制等多種功能和手段。與普通居相比，智能家不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，兼?zhèn)浣ā⒕W(wǎng)絡(luò)通信、信家電、設(shè)備自動化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)服務(wù)、管理為體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)的居住環(huán)境，提全方位的信息交互功能，幫助家庭外部保持信息交暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助們有效安排時間增強家居生活的安全性，甚至為各能源費用節(jié)約資。智能家居作一個新生產(chǎn)業(yè)，目前處于一個導(dǎo)入期與成長期的界點，市場消費觀念還未形成，但著智能家居市場廣普及的進一步落實，培育起消費的使用習慣，智家居市場的消費潛力必然是巨大的產(chǎn)業(yè)前景光明。因為如此，國內(nèi)優(yōu)秀的智能家居生企業(yè)愈來愈重視行業(yè)市場的研究，特別是對企業(yè)發(fā)環(huán)境和客戶需求勢變化的深入研究，一大批國內(nèi)優(yōu)的智能家居品牌速崛起，逐漸成為智能家居產(chǎn)業(yè)中翹楚!智能家居至在中國已經(jīng)歷了近12年的發(fā)展，從人們初最初的夢想到今天真實的走進我們的生活，經(jīng)了一個艱難的過。5

應(yīng)用舉例：蓋茨的家是能化的典范，隨處可見高科技的影。整個建筑根不同的功能分為個，通道出口處都裝有機關(guān)：來者通過出口，就會產(chǎn)生其個人信息包括他的指紋等這些信息會被作為來訪資料儲存到腦中。每個來必須佩戴專門的胸針，別小看它，果沒了它，訪客會被系統(tǒng)確認為入侵者，電腦就會過網(wǎng)絡(luò)報警。如強大的功能，但你卻看不見屋內(nèi)有何電纜，因為長達53公里長的電纜全部被埋在地板下方。而地板也不僅起裝飾作用，它是一個巨大的傳感：當有人走進房時，地板會根據(jù)陽光的強度，來調(diào)房間內(nèi)的燈光亮以及空氣溫度、濕度。蓋茨的豪宅能化程度最高的部分首推會議室，個房間可隨時速接入互聯(lián)網(wǎng)，24小時為蓋茨提供一切他需要的信息蓋茨可以隨時召開網(wǎng)絡(luò)視頻會議，幕僚商議微軟大。同時，這個房間內(nèi)的計算機還可通過遍布整個建物內(nèi)的傳感器，自動記錄整座住宅動靜。蓋茨在家的途中，就可以通過智能住宅系遙探家中的一切包括讓浴池的水自動調(diào)溫、囑咐廚的工作人員準備飯等等。智能豪宅里惟一帶有傳統(tǒng)味的6

事物是一棵年老樹，住宅里的傳感器竟然能根老樹的需水情況實現(xiàn)及時的灌溉。3.3

智能物流智能物流是用集成智能化技術(shù)，使物流系統(tǒng)能仿人的智能，有思維，感知，學習，推理判斷和行解決物流中某問題的能力。即在流通過程中獲取息從而分析信息出決策，使商品從源頭開始被實施蹤與管理，實現(xiàn)息流快于實物流。即可通過RFID、感器、移動通技術(shù)等讓配送貨物自動化、信息化網(wǎng)絡(luò)化。智能物的未來發(fā)展將會體現(xiàn)出四個特點：能化，一體化層次化，柔性化與社會化。在物流作業(yè)程中的大量運籌與決策的智能化；物流管理為核，實現(xiàn)物流過程中運輸，存儲，包，裝卸等環(huán)節(jié)的體化和智能物流系統(tǒng)的層次化。智物流的發(fā)展會更突出“以顧客為中心”的理念，根據(jù)消費者需求變化來活調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝；智能物流的發(fā)展會促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和世界資源優(yōu)化配置，實現(xiàn)社化。通過智能物系統(tǒng)的四個智能機理，即信息的智獲取技術(shù)，智能遞技術(shù)，智能處理技術(shù)。通過智能流將對未來的物行業(yè)帶來革命性的改變，它有許多點如：7

智能處理技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)內(nèi)部決策，可通過對大量物流數(shù)據(jù)的析，對物流客戶的需求、商品庫存物流智能仿真等出決策。實現(xiàn)物流管理自動化（獲數(shù)據(jù)、自動分等等），物流作業(yè)高效便捷，改變國物流倉儲型企業(yè)“苦力公司的形象。b)智能物流可降低物流倉儲成本。物流智能獲取技術(shù)使物流從被走向主動，實現(xiàn)物流過程中的主動取信息，主動監(jiān)運輸過程與貨物，主動分析物流信，使物流從源頭始被跟蹤與管理，實現(xiàn)信息流快于物流。c)智能傳遞技術(shù)應(yīng)用于物流企業(yè)內(nèi)部，也可實現(xiàn)外部的物流數(shù)據(jù)遞功能。智能物流的發(fā)展趨勢是實整個供應(yīng)鏈管理智能化，因此需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)間的交與傳遞。提高服質(zhì)量、加快響應(yīng)時間，促使客戶滿度增加，物流供鏈環(huán)節(jié)整合更緊密。d)智技術(shù)在物流管理的優(yōu)化、預(yù)測、決策支持、建模和仿真、球化物流管理等方面的應(yīng)用，使物企業(yè)的決策更加確和科學。借智能物流的東風，我物流企業(yè)信息化上一個新臺階，同時也促進物流行實現(xiàn)信息共享的面。應(yīng)用舉例：8

在2003伊拉克戰(zhàn)爭中，美英聯(lián)軍利用技術(shù)建置的可視化后勤化網(wǎng)絡(luò)，使美軍的后勤補給能力變得前所未有的強大，美軍可以輕松掌握所有后勤補給的實時信息；英軍也利用這個網(wǎng)絡(luò)，讓高達

％的后勤物資能夠有效率地運抵前線。這和1990年波灣戰(zhàn)爭時的情況相比，可謂天壤之別。美軍在此次的戰(zhàn)爭中，在沙特阿拉伯、科威特、土耳其、阿拉伯聯(lián)合大公國、卡達及也門的集結(jié)點，以所裝置的射頻識別標簽來實時獲取后勤物資到位情況。在作戰(zhàn)時，美軍的后勤補給線也以移動的射頻識別讀取器來確保運往前線的補給可以準時到達，并且利用自動識別的技術(shù)，縮短在交接物資過程與盤點中的時間，將后勤補給的效益充分發(fā)揮。RFID技術(shù)已經(jīng)被美軍廣泛應(yīng)用于軍事物流保障領(lǐng)域，如特定物品查尋系統(tǒng)、途中物資可視化管理系統(tǒng)、單兵電子病歷卡、軍械軍備物資出入庫管理等，極大的改革了傳統(tǒng)物流跟蹤方式。通過采用軍的平均后勤補給時間大大縮短。3.4能交通

RFID技術(shù)，使美智能交通是個基于現(xiàn)代電子信息技術(shù)面向交通輸?shù)姆?wù)系統(tǒng)它的突出特點是以信息的收集、處、發(fā)布、交換、析、利用為主線，為交通參與者提多樣性的服務(wù)。能交通系統(tǒng)是未來交通系統(tǒng)的發(fā)展向，它是將先進信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電傳感技術(shù)、控制術(shù)及計算機技術(shù)等有效地集成運用整個地面交通管系統(tǒng)而建立的一種在大范圍內(nèi)、全位發(fā)揮作用的，時、準確、高效的綜合交通運輸管系統(tǒng)?？梢杂行У乩矛F(xiàn)有交通設(shè)施、減少交通負荷9

和環(huán)境污染保證交通安全、提高運輸效率，因，日益受到各國重視。21世紀將是公路交通智能化的世紀，人們將要采用的智能交通統(tǒng)，是一種先進的一體化交通綜合理系統(tǒng)。在該系中，車輛靠自己的智能在道路上自行駛，公路靠身的智能將交通流量調(diào)整至最佳狀，借助于這個系，管理人員對道路、車輛的行蹤將握得一清二楚。能交通是當今世界交通運輸發(fā)展的點和前沿，它依既有交通基礎(chǔ)設(shè)施和運載工具，通對現(xiàn)代信息、通、控制等技術(shù)的集成應(yīng)用，以構(gòu)建全、便捷、高效綠色的交通運輸體系為目標，充分足公眾出行和貨運輸多樣化需求，是現(xiàn)代交通運輸?shù)闹匾獦酥尽Ｔ谕?，日本的智慧道路系統(tǒng)、歐洲綠色智能交通、美國智能駕戰(zhàn)略都是智能交通發(fā)展的有效實踐電子站牌、動態(tài)航儀、電子不停車收費系統(tǒng)等智能通應(yīng)用也逐漸走中國人的生活。應(yīng)用舉例：在年京奧運會期間，奧運路線、奧運場館周邊將有系統(tǒng)控制交通信號。此外，還建設(shè)了交通綜合監(jiān)控系，該系統(tǒng)包括視頻監(jiān)控、交通流檢和交0

通違法檢測個子系統(tǒng)。同時，在奧運會場館周和相關(guān)道路上還設(shè)了處電視監(jiān)控點、15套交通事件自動檢測系統(tǒng)、數(shù)字化視頻系統(tǒng)。2008年伊始，北京市民關(guān)注焦點之一有關(guān)北京交通，各媒體報道了一則消息，京高速公路路網(wǎng)電子收費系統(tǒng)即將通，北京的駕駛們，可以使用支持新系統(tǒng)的國標卡停車刷卡通過北的高速公路（ETC），也可在新系統(tǒng)中使用北京市政交一卡通卡停車刷卡付費（MTC）。3.5其他特殊應(yīng)用畜溯源給放養(yǎng)的牲畜中的每一只羊都貼上一個二維碼，這個二維碼會直保持到超市出售的肉品上，消費可通過手機閱讀維碼，知道牲畜的成長歷史，確保品安全。我國已有10億存欄動物貼上了這種二維碼。無葡萄園2002年，英特爾公司率先在俄勒岡建立了世界上第一個無線葡園。傳感器節(jié)點被分布在葡萄園的個角落，每隔一鐘檢測一次土壤溫度、濕度或該區(qū)有害物的數(shù)量，確保葡萄可以健康生長。研究人員現(xiàn)，葡萄園氣候細微變化可極大地影響葡萄酒的質(zhì)。通1

過長年的數(shù)記錄以及相關(guān)分析，便能精確的掌葡萄酒的質(zhì)地與萄生長過程中的日照、溫度、濕度確切關(guān)系。這是個典型的精準農(nóng)業(yè)、智能耕種的實。生環(huán)境監(jiān)2002年，由英特爾的研究小組和加州大學伯克利分校以及巴大西洋大學的科學家把無線傳感器絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于監(jiān)大鴨島海鳥的棲息情況。位于緬因海岸大鴨島上的燕由于環(huán)境惡劣，海燕又十分機警研究人員無法采通常方法進行跟蹤觀察。為此他們用了包括光、濕、氣壓計、紅外傳感器、攝像頭在的近10種傳感器類型數(shù)百個節(jié)點，系統(tǒng)通過自組織無線網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)輸?shù)接⑼獾幕居嬎銠C內(nèi)，再由此經(jīng)衛(wèi)星傳輸加州的服務(wù)器。在那之后，全球的究人員都可以通互聯(lián)網(wǎng)查看該地區(qū)各個節(jié)點的數(shù)據(jù)掌握第一手的環(huán)資料，為生態(tài)環(huán)境研究者提供了一極為有效便利的臺?？蘸Ｑ筇教酵獠啃乔蛞恢笔侨祟悏裘乱郧蟮睦硐?，借助于航天器布設(shè)傳感器節(jié)點實現(xiàn)對星球表面大范圍長時期、近距離監(jiān)測和探索，是一種經(jīng)濟可行的方。2

NASA的JPL實驗室研制的是為將來的火星探測、定著陸場地等需求進行技術(shù)準備的現(xiàn)在該項目已在羅里達宇航中心的環(huán)境監(jiān)測項目中行測試和完善。3.5.5水無線傳網(wǎng)絡(luò)根據(jù)目前歐美各國在研項目的文獻資料，可以大致將水下傳感網(wǎng)絡(luò)的