物聯(lián)網(wǎng)以及其在玩具產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用研究

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

及其在玩具制造業(yè)上的應(yīng)用內(nèi)容1.物聯(lián)網(wǎng)概述2.物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及前景3.關(guān)鍵技術(shù)4.在玩具制造業(yè)上的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)概述物聯(lián)網(wǎng)（InternetOfThings）概念的提出已經(jīng)有十余年的歷史，并在世界范圍內(nèi)引起越來(lái)越高的關(guān)注。在國(guó)內(nèi)，隨著政府對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)關(guān)注和支持力度的顯著提高，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)逐漸從產(chǎn)業(yè)

愿景走向現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)概述物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年提出的。過(guò)去在中國(guó)，物聯(lián)網(wǎng)被稱之為傳感網(wǎng)。中科院早在1999年就啟動(dòng)了傳感網(wǎng)的研究，并已取得了一些科研成果，建立了一些適用的傳感網(wǎng)。2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)（WSIS）上，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。報(bào)告指出，無(wú)所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來(lái)臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過(guò)因特網(wǎng)主動(dòng)進(jìn)行交換。射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將到更加廣泛的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)概述一般認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)（TheInternetofthings）的定義是：通過(guò)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)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，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)。這里的“物”要滿足以下條件才能夠被納入“物聯(lián)網(wǎng)”的范圍：1、要有相應(yīng)信息的接收器；2、要有數(shù)據(jù)傳輸通路；3、要有一定的存儲(chǔ)功能；4、要有CPU；5、要有操作系統(tǒng)；6、要有專門(mén)的應(yīng)用程序；7、要有數(shù)據(jù)發(fā)送器；8、遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議；9、在世界網(wǎng)絡(luò)中有可被識(shí)別的唯一編號(hào)。

發(fā)展現(xiàn)狀從國(guó)際上看，歐盟、美國(guó)、日本等國(guó)都十分重視物聯(lián)網(wǎng)的工作，并且已作了大量研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用工作。如美國(guó)把它當(dāng)成重振經(jīng)濟(jì)的法寶，所以非常重視物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，它的核心是利用信息通信技術(shù)(ICT)來(lái)改變美國(guó)未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式和結(jié)構(gòu)，改變政府、企業(yè)和人們的交互方式以提高效率、靈活性和響應(yīng)速度。我國(guó)在“物聯(lián)網(wǎng)”的啟動(dòng)和發(fā)展上與國(guó)際相比并不落后，在溫總理關(guān)于“感知中國(guó)”的講話后我國(guó)“物聯(lián)網(wǎng)”的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用工作進(jìn)入了高潮。

前景毫無(wú)疑問(wèn)，如果“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代來(lái)臨，人們的日常生活將發(fā)生翻天覆地的變化。有研究機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)10年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及，這一技術(shù)將會(huì)發(fā)展成為一個(gè)上萬(wàn)億元規(guī)模的高科技市場(chǎng)，其產(chǎn)業(yè)要比互聯(lián)網(wǎng)大30倍。

EPOSS在《InternetofThingsin2020》報(bào)告中分析預(yù)測(cè)，未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將經(jīng)歷四個(gè)階段，2010年之前RFID被廣泛應(yīng)用于物流、零售和制藥領(lǐng)域，2010~2015年物體互聯(lián)，2015~2020年物體進(jìn)入半智能化，2020年之后物體進(jìn)入全智能化。

物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，遍及智能交通、物流管理、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、老人護(hù)理、個(gè)人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測(cè)、食品溯源、敵情偵查和情報(bào)搜集等多個(gè)領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中，具體地說(shuō)，就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合，在這個(gè)整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，存在能力超級(jí)強(qiáng)大的中心計(jì)算機(jī)群，能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行實(shí)時(shí)的管理和控制，在此基礎(chǔ)上，人類(lèi)可以以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，達(dá)到“智慧”狀態(tài)，提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，改善人與自然間的關(guān)系物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)：在射頻識(shí)別系統(tǒng)中，標(biāo)簽有可能預(yù)先被嵌入任何物品中，比如人們的日常生活物品中，但由于該物品（比如衣物）的擁有者，不一定能夠覺(jué)察該物品預(yù)先已嵌入有電子標(biāo)簽以及自身可能不受控制地被掃描、定位和追蹤，這勢(shì)必會(huì)使個(gè)人的隱私問(wèn)題受到侵犯。這樣的安全問(wèn)題進(jìn)一步發(fā)展，甚至可以關(guān)系到單位，企業(yè)甚至國(guó)家的機(jī)密。因此，安全問(wèn)題是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展所需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。物聯(lián)網(wǎng)不是一個(gè)小產(chǎn)品，也不是只是一個(gè)小企業(yè)可以做出來(lái)，做起來(lái)，它不僅需要技術(shù)，它更是牽涉到各個(gè)行業(yè)，各個(gè)產(chǎn)業(yè)，需要多種力量的整合。這就需要國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策和立法上要走在前面，要制定出適合這個(gè)行業(yè)發(fā)展的政策和法規(guī)，保證行業(yè)的正常發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中，傳感、傳輸、應(yīng)用各個(gè)層面會(huì)有大量的技術(shù)出現(xiàn)，可能會(huì)采用不同的技術(shù)方案。如果各行其是，那結(jié)果是災(zāi)難的，大量的小而破的專用網(wǎng)，相互無(wú)法連通，不能進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，不能形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，不能形成整合的商業(yè)模式，也不能降低研發(fā)成本。因此，盡快統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，形成一個(gè)管理機(jī)制，這是物聯(lián)網(wǎng)馬上就要面對(duì)的問(wèn)題。關(guān)鍵技術(shù)定義射頻識(shí)別（RadioFrequencyIdentification，簡(jiǎn)稱RFID）技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，是能夠讓物品自我介紹的一種技術(shù)。它通過(guò)采集物品的信息，并給它貼上特定的標(biāo)簽，通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動(dòng)采集到中央信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物品(商品)的識(shí)別，進(jìn)而通過(guò)開(kāi)放性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換和共享，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的“透明”管理。特性RFID技術(shù)市場(chǎng)應(yīng)用成熟，標(biāo)簽成本低廉，但RFID一般不具備數(shù)據(jù)采集功能，多用來(lái)進(jìn)行物品的身份甄別和屬性的存儲(chǔ)，且在金屬和液體環(huán)境下應(yīng)用受限，RFID技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息采集層技術(shù)。關(guān)鍵技術(shù)定義產(chǎn)品電子標(biāo)簽（EPC）是一種新型的射頻識(shí)別標(biāo)簽，每個(gè)標(biāo)簽包含唯一的電子產(chǎn)品代碼，可以對(duì)所有實(shí)體對(duì)象提供唯一有效的標(biāo)識(shí)。它利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)地對(duì)物品的位置及其狀態(tài)進(jìn)行管理，并將信息充分應(yīng)用于物流過(guò)程中，詳細(xì)掌握從企業(yè)流向消費(fèi)者的每一件商品的動(dòng)態(tài)和流通過(guò)程，這樣可以對(duì)具體產(chǎn)品在供應(yīng)鏈上進(jìn)行跟蹤。特性EPC標(biāo)簽芯片的面積不足1平方毫米，可實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制96（128）字節(jié)信息存儲(chǔ)，它的標(biāo)識(shí)容量很大，意味著每類(lèi)產(chǎn)品的每個(gè)單品都能分配一個(gè)標(biāo)識(shí)身份的唯一電子代碼。EPC系統(tǒng)射頻標(biāo)簽與視頻識(shí)讀器之間是利用無(wú)線感應(yīng)方式進(jìn)行信息交換的，因此可以進(jìn)行無(wú)接觸識(shí)別。EPC1秒鐘可以識(shí)別50——150件物品物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在玩具制造業(yè)上的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，在玩具制造行業(yè)主要是RFID技術(shù)。在生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，為所有貼上RFID標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)全程的跟蹤和監(jiān)控。以極大提高生產(chǎn)效率，并為產(chǎn)品質(zhì)量提供更多的保障。

案例案例一：廣東東莞龍昌公司案例案例二：北美某玩具制造公司案例一：龍昌玩具案例一：龍昌玩具：應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)提高生產(chǎn)效益

在廣東東莞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基地，主營(yíng)電控玩具制造的龍昌玩具正開(kāi)始從事物聯(lián)網(wǎng)解決方案的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。龍昌很多玩具出口發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，這些國(guó)家和地區(qū)對(duì)玩具材質(zhì)有著嚴(yán)格的要求，這就需要建立一個(gè)玩具物流追溯體系，比如玩具材料從哪里生產(chǎn)的，哪里購(gòu)買(mǎi)的，制作成玩具后出口到哪些國(guó)家和地區(qū)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)@種追溯體系提供強(qiáng)大的支持。現(xiàn)在，龍昌已使用物聯(lián)網(wǎng)升級(jí)了自動(dòng)貨倉(cāng)管理系統(tǒng)，同時(shí)研發(fā)出“中國(guó)飛起來(lái)”系統(tǒng)。該系統(tǒng)的大致邏輯為：在龍昌生產(chǎn)的玩具遙控飛機(jī)上安裝RFID感應(yīng)器，在飛機(jī)飛行途經(jīng)的幾個(gè)點(diǎn)安裝感應(yīng)接收器，通過(guò)接受RFID的發(fā)射數(shù)據(jù)，以此記錄該飛機(jī)飛行的路徑。

案例二：北美玩具制造公司案例二：北美玩具制造公司A公司是一個(gè)制造業(yè)公司。他們生產(chǎn)玩具并裝運(yùn)到存儲(chǔ)分銷(xiāo)中心。B公司是一個(gè)存儲(chǔ)分銷(xiāo)中心，負(fù)責(zé)從A公司接收玩具并裝運(yùn)到國(guó)內(nèi)各存儲(chǔ)區(qū)域。

流程：

利用A公司現(xiàn)有銷(xiāo)售訂單工作表，采用條形碼掃描器在手持式RFID讀卡機(jī)上創(chuàng)建一個(gè)電子版本。每個(gè)分銷(xiāo)中心都要配備兩個(gè)手持式設(shè)備，倉(cāng)庫(kù)工人可以在運(yùn)輸訂單中挑選所有的項(xiàng)目。通過(guò)遵循屏幕上的指令，倉(cāng)庫(kù)工人從得到一個(gè)空貨盤(pán)開(kāi)始啟動(dòng)整個(gè)流程。一個(gè)RFID標(biāo)簽附著在貨盤(pán)上。RFID標(biāo)簽給每個(gè)貨盤(pán)提供了一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)。手持設(shè)備用來(lái)聯(lián)系貨盤(pán)標(biāo)簽和訂單。由于訂單上的每個(gè)項(xiàng)目都是選出來(lái)的，它的UPC碼都已經(jīng)掃描過(guò)，并且項(xiàng)目和貨盤(pán)是相關(guān)聯(lián)的?，F(xiàn)有UPC條形碼的使用提高了挑選的精確性并幫助維持計(jì)算。此過(guò)程被所有項(xiàng)目重復(fù)，并成倍增加貨盤(pán)直到訂單完成。訂單完成時(shí)，手持設(shè)備被送還給存貨控制職員，而且數(shù)據(jù)是同步的。一個(gè)完整的訂單工作表和每個(gè)貨盤(pán)的到站載貨單都要打印出來(lái)。

具體實(shí)現(xiàn)：

每個(gè)分銷(xiāo)中心的兩端DockDoor都會(huì)配備RFID設(shè)備。每個(gè)分銷(xiāo)中心都將安裝一個(gè)由RFID服務(wù)器軟件推動(dòng)的RFID讀卡機(jī)聚合服務(wù)器。RFID服務(wù)器軟件將從手持式讀卡機(jī)和RFID激活的DockDoor中收集數(shù)據(jù)。裝運(yùn)訂單時(shí)，RFID激活的DockDoor將探測(cè)貨盤(pán)標(biāo)簽