《物聯(lián)網(wǎng)工程導(dǎo)論》課件第十章

目錄10.210.310.510.1智能家居系統(tǒng)智能交通系統(tǒng)智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)10.4智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)10.1智能家居系統(tǒng)10.1.1智能家居系統(tǒng)概述

在1984年，美國(guó)聯(lián)合科技公司將建筑設(shè)備信息化、整合化概念應(yīng)用在美國(guó)康乃狄格州的都市辦公大樓時(shí)，才出現(xiàn)了首棟“智能型建筑”。智能家居系統(tǒng)又稱智能住宅，是以住宅為平臺(tái)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、智能云端控制、綜合布線技術(shù)、醫(yī)療電子技術(shù)依照人體工程學(xué)原理，融合個(gè)性需求，將與家居生活有關(guān)的各個(gè)子系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，通過網(wǎng)絡(luò)化綜合智能管理和控制，實(shí)現(xiàn)“以人為本”的全新家居生活體驗(yàn)。智能家居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備連接到一起，包括音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)等。10.1.1智能家居系統(tǒng)概述

家庭自動(dòng)化家庭自動(dòng)化是智能家居的一個(gè)重要系統(tǒng)，是利用微處理電子技術(shù)，來集成或控制家中的電子電器產(chǎn)品或系統(tǒng)，例如：照明燈、咖啡爐、電腦設(shè)備等。家庭自動(dòng)化系統(tǒng)主要是以一個(gè)中央微處理機(jī)接收來自相關(guān)電子電器的信息后，再以特定的程序發(fā)送適當(dāng)?shù)男畔⒔o其它電子電器產(chǎn)品。

即中央微處理機(jī)必須透過許多界面來控制家中的電器產(chǎn)品，這些界面可以是鍵盤，也可以是觸摸式熒幕、按鈕等，消費(fèi)者可發(fā)送信號(hào)至中央微處理機(jī)，或接收來自中央微處理機(jī)的訊號(hào)。10.1.1智能家居系統(tǒng)概述

家庭網(wǎng)絡(luò)

家庭網(wǎng)絡(luò)和純粹的“家庭局域網(wǎng)”不是同一概念，家庭網(wǎng)絡(luò)是在家庭范圍內(nèi)將PC、家電、安全系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和廣域網(wǎng)相連接的一種新技術(shù)。

家庭網(wǎng)絡(luò)所采用的連接技術(shù)可以分為“有線”和“無線”兩大類。

有線方案主要包括：雙絞線或同軸電纜連接、電話線連接、電力線連接等；

無線方案主要包括：紅外線連接、無線電連接、基于RF技術(shù)的連接和基于PC的無線連接等。10.1.1智能家居系統(tǒng)概述

信息家電

信息家電是一種價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)便、實(shí)用性強(qiáng)、帶有PC主要功能的家電產(chǎn)品。利用電腦、電信和電子技術(shù)與傳統(tǒng)家電相結(jié)合的創(chuàng)新產(chǎn)品，是為數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)深入家庭生活而設(shè)計(jì)的新型家用電器。

信息家電包括PC、機(jī)頂盒、HPC、DVD、超級(jí)VCD、無線數(shù)據(jù)通信設(shè)備、視頻游戲設(shè)備、IPTV、IP電話等，所有能夠通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)交互信息的家電產(chǎn)品，都可以稱之為信息家電。10.1.2智能家居發(fā)展過程

智能家居在中國(guó)的發(fā)展經(jīng)歷的四個(gè)階段，分別是萌芽期、開創(chuàng)期、徘徊期、融合演變期。（1）萌芽期/智能小區(qū)期（1994年-1999年）這時(shí)沒有出現(xiàn)專業(yè)的智能家居生產(chǎn)廠商，只有深圳有一兩家從事美國(guó)X-10智能家居代理銷售的公司從事進(jìn)口零售業(yè)務(wù)，產(chǎn)品多銷售給居住國(guó)內(nèi)的歐美用戶。（2）開創(chuàng)期（2000年-2005年）國(guó)內(nèi)先后成立了五十多家智能家居研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)，主要集中在深圳、上海、天津、北京、杭州、廈門等地。智能家居的市場(chǎng)營(yíng)銷、技術(shù)培訓(xùn)體系逐漸完善起來，在此階段，國(guó)外智能家居產(chǎn)品基本沒有進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。10.1.2智能家居發(fā)展過程（3）徘徊期（2006年-2010年）由于上一階段智能家居企業(yè)包括過分夸大智能家居的功能而實(shí)際上無法達(dá)到這個(gè)效果、廠商只顧發(fā)展代理商卻忽略了對(duì)代理商的培訓(xùn)和扶持導(dǎo)致代理商經(jīng)營(yíng)困難、產(chǎn)品不穩(wěn)定導(dǎo)致用戶高投訴率。（4）融合演變期（2011年-2020年）在這一時(shí)期，智能家居一方面進(jìn)入一個(gè)相對(duì)快速的發(fā)展階段，另一方面協(xié)議與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開始主動(dòng)互通和融合，近幾年是智能家居行業(yè)發(fā)展極為快速。（5）迅速增長(zhǎng)期截止目前，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟，所有的設(shè)備均能互聯(lián)互通，在未來，智能化將會(huì)普及社會(huì)生活的方方面面，以物聯(lián)網(wǎng)為技術(shù)基礎(chǔ)的智能家居，將遍及每個(gè)家庭。10.1.3智能家居主要企業(yè)

國(guó)內(nèi)企業(yè)（1）百度2018年6月，百度云智能物聯(lián)峰會(huì)在深圳召開，發(fā)布了3大IoT解決方案，集中展示了21項(xiàng)核心IoT技術(shù)，300多家合作伙伴組成的龐大生態(tài)體系。預(yù)示著百度云ABC+IoT賦能物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)落地。利用先進(jìn)的ABC+IoT技術(shù)，向汽車、智能家居、煤礦、建筑、醫(yī)療等諸多領(lǐng)域提供解決方案，開啟萬物互聯(lián)時(shí)代，走向萬物智能時(shí)代。10.1.3智能家居主要企業(yè)（2）阿里巴巴

2018年3月，阿里巴巴集團(tuán)宣布物聯(lián)網(wǎng)成為繼電商、云計(jì)算、金融、物流之后第五大戰(zhàn)略。4月，阿里云宣布基于LoRa器件與無線射頻技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)已開始試商用。

7月，阿里云與西門子正式達(dá)成合作，并且雙方共同助力工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。（3）騰訊騰訊的重點(diǎn)都放在LoRaWAN技術(shù)和應(yīng)用方面的相關(guān)投資。

馬化騰也提出了“三張網(wǎng)”概念，即人+物聯(lián)網(wǎng)+智能網(wǎng)。10.1.3智能家居主要企業(yè)（4）華為

華為發(fā)布了全新的智能家居品牌華為智選，基于HiLink生態(tài)開放體系，與產(chǎn)業(yè)鏈伙伴共同為消費(fèi)者構(gòu)筑智能家居品質(zhì)生活。（5）小米中國(guó)移動(dòng)與小米在北京舉行戰(zhàn)略合作協(xié)議簽約儀式。雙方將通過推動(dòng)兩大生態(tài)的協(xié)同合作，實(shí)現(xiàn)中國(guó)移動(dòng)用戶、網(wǎng)絡(luò)、渠道、品牌等產(chǎn)業(yè)資源與小米集團(tuán)智能硬件產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，共同拓展5G、物聯(lián)網(wǎng)等藍(lán)海市場(chǎng)。10.1.4智能家居系統(tǒng)組成

現(xiàn)在以北京博創(chuàng)智聯(lián)科技公司的智能家居系統(tǒng)為例來介紹智能家居的系統(tǒng)組成。

本智能家居系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下功能：照明控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制照明燈；實(shí)現(xiàn)窗簾控制；門鎖控制系統(tǒng)；溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；煙霧檢測(cè)系統(tǒng)；天燃?xì)鈾z測(cè)系統(tǒng)；震動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；家電控制系統(tǒng)；電視、空調(diào)等的控制。

關(guān)鍵技術(shù)對(duì)于家庭內(nèi)部來說，ZigBee依然是首要選擇，它低成本、低功耗、不依賴外部網(wǎng)絡(luò)、實(shí)時(shí)性強(qiáng)。由于ZigBee只能和ZigBee通信，傳輸距離有限，因此需要專為智能家居設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問與控制，網(wǎng)關(guān)采用NXP的I.MX6為核心，通過天工平臺(tái)，將智能家居簡(jiǎn)單化。10.1.4智能家居系統(tǒng)組成天工平臺(tái)包含物接入、物可視、時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)、物解析、規(guī)則引擎、智能邊緣、天工物聯(lián)卡、物聯(lián)安全系統(tǒng)、智能車輛云、位置服務(wù)、時(shí)序洞察、天工通用功能模塊。

對(duì)于簡(jiǎn)單的智能家居來說只需要物接入、規(guī)則引擎、時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)、物可視即可。使用物接入功能，將智能家居接入的天工平臺(tái)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過物可視功能將數(shù)據(jù)直觀的展現(xiàn)出來。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示。10.1.4智能家居系統(tǒng)組成

智能家居設(shè)備模塊采用ZigBee傳感器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)無線通信，傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)匯聚到i.MX6網(wǎng)關(guān)，在網(wǎng)關(guān)上實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的傳感器信息，提供操作控制的用戶接口。

網(wǎng)關(guān)通過MQTTClient對(duì)接物接入接口，將傳感器、控制設(shè)備等推送到天工平臺(tái)，編輯規(guī)則引擎，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)中，使用物可視功能，從時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)中提取特定的數(shù)據(jù)，以圖表的形式展示智能家居模塊的傳感器數(shù)據(jù)。

業(yè)務(wù)服務(wù)器為企業(yè)、學(xué)?；蛘邆€(gè)人的服務(wù)器，用于存儲(chǔ)智能家居模塊數(shù)據(jù)信息和管理終端設(shè)備，也為終端設(shè)備提供數(shù)據(jù)服務(wù)。終端為手機(jī)App、PC等最終用戶可操控的設(shè)備。10.1.4智能家居系統(tǒng)組成

系統(tǒng)組成

本智能家居結(jié)合了嵌入式Android系統(tǒng)、ZigBee、傳感器技術(shù)。智能家居系統(tǒng)主要包括智能家居控制器、外圍設(shè)備兩大部分?？刂破鞑捎蔑w思卡爾A9為核心，搭載Android系統(tǒng)的操作控制平臺(tái)，外圍設(shè)備主要是傳感器、控制性設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備，均采用無線方式，方便布局，無線傳輸采用ZigBee采集傳感器數(shù)據(jù)；該案例實(shí)現(xiàn)了本地控制以及通過天工平臺(tái)遠(yuǎn)程控制兩大方式。系統(tǒng)總體功能框圖如圖所示。10.1.4智能家居系統(tǒng)組成上圖的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)下與ZigBee、WiFi交互，對(duì)上與客戶端、天宮平臺(tái)交互，同時(shí)通過信號(hào)，共享文件的方式實(shí)現(xiàn)水平交互。從上到下，數(shù)據(jù)由串口讀入，將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給WebServer、天工平臺(tái)、客戶端。天工平臺(tái)、WebServer、客戶端的命令信息經(jīng)過處理后通過串口寫入交付給ZigBee模塊。智能家居設(shè)備模塊以ZigBee網(wǎng)絡(luò)為中心，終端ZigBee節(jié)點(diǎn)采集傳感器上的數(shù)據(jù)，并控制繼電器、電動(dòng)機(jī)、LED實(shí)現(xiàn)智能家居系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)以ZigBee協(xié)調(diào)器為中心，ZigBee協(xié)調(diào)器通過UART串口與智能家居控制器連接，將各個(gè)節(jié)點(diǎn)采集到的傳感器數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給智能家居控制器。同時(shí)將智能家居控制器上Server發(fā)來的控制器數(shù)據(jù)發(fā)送到對(duì)應(yīng)的ZigBee節(jié)點(diǎn)上。10.1.4智能家居系統(tǒng)組成用戶通過控制器界面實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)傳感器狀態(tài)、操作控制性設(shè)備，如下圖所示。終端部分使用Android手機(jī)達(dá)到遠(yuǎn)程控制的功能，使用4G或者WiFi皆可連接到百度天工平臺(tái)，即可收到百度天工平臺(tái)上的數(shù)據(jù)；通訊部分使用MQTT連接到百度天工物接入平臺(tái)，通過訂閱相關(guān)主題，即可發(fā)布控制消息，10.1.4智能家居系統(tǒng)組成例如，點(diǎn)擊開燈，即可遠(yuǎn)程點(diǎn)亮ZigBee節(jié)點(diǎn)上的LED燈，其具體實(shí)現(xiàn)原理為Android手機(jī)App編寫程序，在程序啟動(dòng)時(shí)候連接到百度天工平臺(tái)，當(dāng)用戶按下開燈按鈕，按鈕向天工平臺(tái)發(fā)送指定字符串或JSON數(shù)據(jù)，由智能家居控制器上的Android程序接收判斷數(shù)據(jù)，發(fā)起ZigBee數(shù)據(jù)，控制LED燈亮或滅。手機(jī)界面如下圖所示。10.2智能交通系統(tǒng)10.2.1智能交通系統(tǒng)概述

智能交通系統(tǒng)智能交通系統(tǒng)是將先進(jìn)的電子、信息、傳感與檢測(cè)、自動(dòng)控制、系統(tǒng)工程等技術(shù)綜合運(yùn)用于地面交通，建立起安全、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的地面運(yùn)輸系統(tǒng)。其實(shí)質(zhì)是利用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)運(yùn)輸系統(tǒng)而形成的一種信息化、自動(dòng)化、智能化、社會(huì)化的新型運(yùn)輸系統(tǒng)。交通物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)交通工具全程追蹤，保證運(yùn)輸?shù)陌踩?，?shí)現(xiàn)城市交通的智能化管理，實(shí)現(xiàn)車輛能自動(dòng)獲得更豐富的路況信息，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛等。在現(xiàn)實(shí)生活中已實(shí)現(xiàn)交通物聯(lián)網(wǎng)的具體應(yīng)用，如高速公路不停車電子收費(fèi)、智能公交系統(tǒng)、移動(dòng)應(yīng)急指揮與調(diào)度、機(jī)動(dòng)車違章行駛監(jiān)測(cè)、車載防盜系統(tǒng)等。10.2.1智能交通系統(tǒng)概述

智能交通主要內(nèi)容（1）交通管理系統(tǒng)交通管理系統(tǒng)包括城市交通控制系統(tǒng)、高速公路管理系統(tǒng)、應(yīng)急管理系統(tǒng)、公交優(yōu)先系統(tǒng)、不停車自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)、需求管理系統(tǒng)等。（2）出行信息系統(tǒng)出行信息系統(tǒng)向出行者提供當(dāng)前的交通和道路狀況等信息，以幫助出行者選擇出行方式、出行時(shí)間和出行路線；（3）公共運(yùn)輸系統(tǒng)公共運(yùn)輸系統(tǒng)包括車輛定位、行駛信息服務(wù)、自動(dòng)調(diào)度、電子車票、需求響應(yīng)等系統(tǒng)；如利用GPS和移動(dòng)通信網(wǎng)對(duì)公共車輛進(jìn)行定位監(jiān)控和調(diào)度。10.2.1智能交通系統(tǒng)概述（4）商用車輛營(yíng)運(yùn)系統(tǒng)它利用衛(wèi)星、路邊信號(hào)標(biāo)桿、電子地圖、車輛自動(dòng)定位與識(shí)別、自動(dòng)分類與稱重等設(shè)備與技術(shù)，對(duì)運(yùn)營(yíng)車輛進(jìn)行調(diào)度管理，掌握車輛的位置、貨物負(fù)荷、移動(dòng)路徑等信息。（5）車輛控制和安全系統(tǒng)該系統(tǒng)包括事故規(guī)避、監(jiān)測(cè)調(diào)控等系統(tǒng)，使車輛具有道路障礙自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)轉(zhuǎn)向、自動(dòng)制動(dòng)、自動(dòng)保持安全車距和車速等功能；（6）自動(dòng)化公路系統(tǒng)自動(dòng)化公路系統(tǒng)是智能車輛控制系統(tǒng)和智能道路系統(tǒng)的集成，使車輛自動(dòng)與智能交通設(shè)施及周圍車輛相互配合，以控制車輛的速度、方向和位置，使司機(jī)更輕松、更安全地駕駛車輛。10.2.2城市智能交通系統(tǒng)本智能交通系統(tǒng)案例以北京博創(chuàng)智聯(lián)科技公司開發(fā)的智能交通實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為基礎(chǔ)。智能交通系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)是重要的第一步。

首先，通過傳感器，交通管理者可以實(shí)時(shí)獲取路況信息，幫助監(jiān)測(cè)和控制交通流量，通過在車內(nèi)安裝GPS終端機(jī)及射頻標(biāo)簽，交通參與者可以隨時(shí)與周圍的信息源進(jìn)行交換，從而獲得有效的信息，指引車輛更改路線或優(yōu)化行程。城市交通控制系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上可分為一個(gè)指揮中心信息集成平臺(tái)以及交通管理自動(dòng)化、信號(hào)控制、視頻監(jiān)控、信息采集及傳輸和處理、GPS車輛定位等多個(gè)子系統(tǒng)。10.2.2城市智能交通系統(tǒng)城市交通監(jiān)控系統(tǒng)如下圖所示：10.2.3智能交通系統(tǒng)組成

關(guān)鍵技術(shù)交通車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)是如何實(shí)現(xiàn)車與路、車與車之間的信息交換與互動(dòng)，無線通信技術(shù)是最關(guān)鍵的因素之一。從技術(shù)層面，我國(guó)推動(dòng)交通物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)包括：（1）DSRC短程通信技術(shù)（2）車輛運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)；（3）基礎(chǔ)設(shè)施及環(huán)境性能檢測(cè)技術(shù)；（4）輔助駕駛技術(shù)；（5）新一代交通控制系統(tǒng)。10.2.3智能交通系統(tǒng)組成

系統(tǒng)功能與組成

智能交通主要包含停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，無線控制閘機(jī)系統(tǒng)，紅外測(cè)速系統(tǒng)，公交車站點(diǎn)播報(bào)系統(tǒng)，無線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。配套遠(yuǎn)程Android客戶端軟件，利用手機(jī)、平板電腦等對(duì)系統(tǒng)的車輛、車位等信息進(jìn)行查詢和監(jiān)控。（1）停車場(chǎng)管理系統(tǒng)在每個(gè)停車位配有專門的車位檢測(cè)系統(tǒng)，車輛可動(dòng)態(tài)演示停車過程，包括駛?cè)?、定點(diǎn)停車、駛出過程，系統(tǒng)實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)停車位變化信息，并通過LED系統(tǒng)顯示車位使用情況，遠(yuǎn)程移動(dòng)終端可提前查看、預(yù)約車位。10.2.3智能交通系統(tǒng)組成智能交通系統(tǒng)主界面圖和停車管理系統(tǒng)圖如下所示：10.2.3智能交通系統(tǒng)組成（2）閘機(jī)控制系統(tǒng)車輛到達(dá)停車場(chǎng)閘機(jī)口，道路一旁的讀寫器自動(dòng)讀取車輛詳細(xì)信息，并且攝像頭抓拍到圖像信息后抬桿放行。（3）紅外測(cè)速系統(tǒng)道路兩旁安裝有紅外測(cè)速傳感器，監(jiān)測(cè)過往車輛的車速數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至交通控制中心。（4）公交車站播報(bào)系統(tǒng)在公交?？空军c(diǎn)，在每個(gè)站點(diǎn)下方植入RFID讀卡器，智能公交車通過RFID讀卡器自動(dòng)刷卡靠站停車，同時(shí)使用語音的方式播放站點(diǎn)信息。10.2.3智能交通系統(tǒng)組成（5）無線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用Zigbee無線傳感網(wǎng)，無縫銜接實(shí)體交通沙盤中各個(gè)場(chǎng)景模塊，包括公交站點(diǎn)、停車位、紅外測(cè)速、停車場(chǎng)出入閘機(jī)等，結(jié)合交通控制中心平臺(tái)對(duì)整個(gè)交通系統(tǒng)進(jìn)行綜合信息處理與決策。

公交運(yùn)行控制系統(tǒng)圖和停車場(chǎng)出入信息圖如下所示：10.2.3智能交通系統(tǒng)組成（6）車輛調(diào)度控制系統(tǒng)車輛調(diào)度控制系統(tǒng)支持尋跡、避障和無線控制，交通控制中心可遠(yuǎn)程控制車輛行駛并監(jiān)測(cè)車輛狀態(tài)。系統(tǒng)運(yùn)行界面如下圖所示：10.2.4智能交通優(yōu)點(diǎn)及存在的問題

智能交通優(yōu)點(diǎn)（1）提高效率智能交通系統(tǒng)可顯著提高公路的通行能力和服務(wù)水平，使車流量增大2~3倍，行車時(shí)間縮短35%～50%。（2）提高安全性預(yù)防和避免交通事故、降低并排除人為錯(cuò)誤及駕駛員心理因素的消極影響。（3）發(fā)展方向智能公路是智能交通的最高形式和最終歸宿，代表未來公路交通的發(fā)展方向。（4）協(xié)調(diào)發(fā)展發(fā)展智能公路的基本思路是以道路基礎(chǔ)設(shè)施智能化為核心，以公路智能與車載智能的協(xié)調(diào)合作為基礎(chǔ)，重視人的因素，促進(jìn)人、車、路三位一體協(xié)調(diào)發(fā)展。10.2.4智能交通優(yōu)點(diǎn)及存在的問題

存在的問題（1）標(biāo)準(zhǔn)問題交通物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必然涉及通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而各類層次通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)如何統(tǒng)一則是一個(gè)十分漫長(zhǎng)的過程。（2）信息孤島問題我國(guó)交通信息化經(jīng)過十多年的建設(shè)，一部分地區(qū)的交通管理和信息化程度都達(dá)到了很高的標(biāo)準(zhǔn)。但由于部門職權(quán)分散、政出多門，不可避免地造成了行政及行業(yè)信息孤島。（3）產(chǎn)業(yè)化問題物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化必然需要芯片商、傳感設(shè)備商、系統(tǒng)方案解決商、移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的通力配合，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，多行業(yè)融合變得愈發(fā)重要，技術(shù)融合以及產(chǎn)業(yè)融合需要同步進(jìn)行。10.3智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)10.3.1智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)概述

基本思想：通過布設(shè)于農(nóng)田、溫室、園林等目標(biāo)區(qū)域的大量傳感節(jié)點(diǎn)，實(shí)時(shí)地收集溫度、濕度、光照、氣體濃度以及土壤水分、電導(dǎo)率等信息智能網(wǎng)關(guān)、通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)匯總到中央控制系統(tǒng)。

生產(chǎn)管理人員可通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)環(huán)境進(jìn)行分析，從而有針對(duì)性地投放農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，并根據(jù)需要調(diào)動(dòng)各種設(shè)備進(jìn)行調(diào)溫、調(diào)光、換氣等動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境的智能控制。智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)主要功能如下：（1）監(jiān)控功能系統(tǒng)（2）監(jiān)測(cè)功能系統(tǒng)（3）實(shí)時(shí)圖像與視頻監(jiān)控功能10.3.2系統(tǒng)組成與功能介紹

本系統(tǒng)北京博創(chuàng)智聯(lián)科技公司設(shè)計(jì)的平臺(tái)為例介紹。

該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用全封閉模式形成獨(dú)立的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，包括最下部的主農(nóng)業(yè)大棚結(jié)構(gòu)環(huán)境、智能網(wǎng)關(guān)、各類傳感器節(jié)點(diǎn)、控制系統(tǒng)部件構(gòu)成?？刂葡到y(tǒng)如下圖所示。10.3.2系統(tǒng)組成與功能介紹

主要功能如下：自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度、濕度、風(fēng)速、CO2濃度等各項(xiàng)環(huán)節(jié)指數(shù)；采用ARM控制端和PC機(jī)控制端軟件對(duì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，用戶可以根據(jù)自身需要設(shè)置基本環(huán)境參數(shù)；

系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程監(jiān)控模式，隨時(shí)可以通過上位機(jī)軟件對(duì)農(nóng)業(yè)大棚進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制，對(duì)指數(shù)超標(biāo)的環(huán)境參數(shù)可以進(jìn)行報(bào)警消息處理，使用戶可以更方便的了解與控制農(nóng)業(yè)大棚中的環(huán)境狀況；集成植物光合作用控制、氣象監(jiān)測(cè)與控制、室內(nèi)溫濕度及土壤溫濕度控制、傳感器信息聯(lián)網(wǎng)查詢、視頻監(jiān)控等多個(gè)界面功能，綜合了目前大多數(shù)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)典型案例。10.3.2系統(tǒng)組成與功能介紹（1）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)主界面可以實(shí)時(shí)采集各個(gè)傳感器數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)顯示，如左圖所示。環(huán)境參數(shù)設(shè)置界面可以設(shè)置參數(shù)，如右圖所示。啟動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，例如當(dāng)風(fēng)速過大或雨雪時(shí)自動(dòng)關(guān)窗、土壤干旱自動(dòng)灌溉等功能。10.3.2系統(tǒng)組成與功能介紹（2）植物光合作用控制通過控制燈光對(duì)植物生長(zhǎng)進(jìn)行補(bǔ)光；棚內(nèi)的二氧化碳濃度也可通過控制換氣扇來調(diào)節(jié)。如下圖所示。10.3.2系統(tǒng)組成與功能介紹（3）氣象監(jiān)測(cè)與控制實(shí)時(shí)獲取室外的環(huán)境狀態(tài)，對(duì)風(fēng)、雨、雪進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)可控制大棚門窗開關(guān)操作，如下圖所示。10.3.2系統(tǒng)組成與功能介紹（4）室內(nèi)溫濕度及土壤溫濕度控制該部分包括溫控系統(tǒng)和灌溉系統(tǒng)兩部分，工作人員可根據(jù)觀察實(shí)時(shí)溫濕度及土壤溫濕度情況對(duì)棚內(nèi)環(huán)境進(jìn)行手動(dòng)控制。如下圖所示。10.3.2系統(tǒng)組成與功能介紹（5）傳感器信息查詢?cè)摴δ芸墒褂脩敉ㄟ^視圖和表格來觀察大棚內(nèi)各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)，有利于用戶進(jìn)行故障檢測(cè)。如下圖所示。10.3.2系統(tǒng)組成與功能介紹（6）視頻監(jiān)控功能用戶可以在室外實(shí)時(shí)觀察到大棚內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)、環(huán)境、農(nóng)作物生長(zhǎng)的情況。如下圖所示。10.3.2系統(tǒng)組成與功能介紹（7）PC端遠(yuǎn)程訪問與控制功能通過PC上位機(jī)軟件實(shí)時(shí)采集溫室內(nèi)的空氣溫濕度、二氧化碳濃度、光照強(qiáng)度、風(fēng)速等氣象環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過電動(dòng)水泵、加熱器、植物生長(zhǎng)燈、換氣風(fēng)扇等執(zhí)行器節(jié)點(diǎn)對(duì)農(nóng)業(yè)大棚的氣象環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，也可通過PC上位機(jī)軟件設(shè)置農(nóng)業(yè)大棚里的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)，實(shí)現(xiàn)無人自動(dòng)環(huán)境調(diào)控。如下圖所示。10.4遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)10.4.1智能醫(yī)療系統(tǒng)概述智能醫(yī)療是通過打造健康檔案區(qū)域醫(yī)療信息平臺(tái)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)患者與醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備之間的互動(dòng)，逐步達(dá)到信息化。近年來醫(yī)療行業(yè)將融入更多人工智慧、傳感技術(shù)等高科技，使醫(yī)療服務(wù)走向真正的智能化，推動(dòng)醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于醫(yī)療領(lǐng)域，可使有限醫(yī)療資源讓更多人共享。通過射頻儀器等相關(guān)終端設(shè)備在家庭中進(jìn)行體征信息的實(shí)時(shí)跟蹤與監(jiān)控，通過有效的物聯(lián)網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)院對(duì)患者或者是亞健康病人的實(shí)時(shí)診斷與健康提醒，從而有效地減少和控制病患的發(fā)生與發(fā)展。10.4.1智能醫(yī)療系統(tǒng)概述智慧醫(yī)療由三部分組成，智慧醫(yī)院系統(tǒng)、區(qū)域衛(wèi)生系統(tǒng)、以及家庭健康系統(tǒng)。（1）智慧醫(yī)院系統(tǒng)而智慧醫(yī)院系統(tǒng)由數(shù)字醫(yī)院和提升應(yīng)用兩部分組成。數(shù)字醫(yī)院包括醫(yī)院信息系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)影像信息的存儲(chǔ)系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)以及醫(yī)生工作站四個(gè)部分。實(shí)現(xiàn)病人診療信息和行政管理信息的收集、存儲(chǔ)、處理、提取及數(shù)據(jù)交換。提升應(yīng)用包括遠(yuǎn)程圖像傳輸、大數(shù)據(jù)計(jì)算處理技術(shù)在數(shù)字醫(yī)院建設(shè)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療服務(wù)水平的提升，比如：遠(yuǎn)程探視、遠(yuǎn)程會(huì)診、自動(dòng)報(bào)警、臨床決策、智慧處方等。10.4.1智能醫(yī)療系統(tǒng)概述（2）區(qū)域衛(wèi)生系統(tǒng)區(qū)域衛(wèi)生系統(tǒng)由區(qū)域衛(wèi)生平臺(tái)和公共衛(wèi)生系統(tǒng)兩部分組成。

區(qū)域衛(wèi)生平臺(tái)包括收集、處理、傳輸來自社區(qū)、醫(yī)院、醫(yī)療科研機(jī)構(gòu)、衛(wèi)生監(jiān)管部門記錄的所有信息的區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)；比如：社區(qū)醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)，提供一般疾病的基本治療，慢性病的社區(qū)護(hù)理，大病向上轉(zhuǎn)診，接收恢復(fù)轉(zhuǎn)診的服務(wù)；公共衛(wèi)生系統(tǒng)由衛(wèi)生監(jiān)督管理系統(tǒng)和疫情發(fā)布控制系統(tǒng)組成。（3）家庭健康系統(tǒng)家庭健康系統(tǒng)包括針對(duì)行動(dòng)不便，無法送往醫(yī)院進(jìn)行救治病患的視訊醫(yī)療，對(duì)慢性病以及老幼病患遠(yuǎn)程的照護(hù)，對(duì)智障、殘疾、傳染病等特殊人群的健康監(jiān)測(cè)，還包括自動(dòng)提示用藥時(shí)間、服用禁忌、剩余藥量等的智能服藥系統(tǒng)。10.4.2系統(tǒng)功能組成

系統(tǒng)主要功能現(xiàn)以北京博創(chuàng)智聯(lián)科技公司開發(fā)的遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)為例介紹智能醫(yī)護(hù)系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)主要組成模塊包括：采用便攜式監(jiān)護(hù)檢測(cè)模塊，包含心電、血氧、血壓、體溫、脈搏等監(jiān)護(hù)模塊，該模塊可以安放在家庭、公共場(chǎng)所等地方，便于使用者隨時(shí)檢測(cè)。

其采用Zigbee和Wi-Fi兩套無線組網(wǎng)模式，合理利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；配套內(nèi)嵌式數(shù)據(jù)庫(kù)，將測(cè)量者信息合理保存，并上傳至遠(yuǎn)程醫(yī)療中心服務(wù)器；

采用遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)模式，利用手機(jī)、電腦等進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將視頻信息上傳至醫(yī)療中心。

10.4.2系統(tǒng)功能組成系統(tǒng)采用四核Cortex-A9處理器，性能強(qiáng)大，占地空間小，便于基礎(chǔ)社區(qū)和家庭推廣。遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)模塊如下圖所示。10.4.2系統(tǒng)功能組成

系統(tǒng)模塊概述系統(tǒng)分為兩種工作模式：自助體檢工作模式和護(hù)士站模式。

遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示。10.4.2系統(tǒng)功能組成（1）自助體檢工作模式系統(tǒng)在自助體檢工作模式下，體檢人只需刷卡登記后，即可享受無次數(shù)限制的體檢測(cè)量。

測(cè)量的結(jié)果通過Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)或者Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街骺仄脚_(tái)顯示。同時(shí)將測(cè)量結(jié)果保存到數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)的記錄中，自助體檢數(shù)據(jù)庫(kù)界面提供查找和刪除功能。如下圖所示。自助體檢數(shù)據(jù)庫(kù)界面（左）；體檢數(shù)據(jù)庫(kù)查詢界面（右）。10.4.2系統(tǒng)功能組成（2）護(hù)士站模式系統(tǒng)設(shè)置護(hù)士站工作模式，各個(gè)測(cè)量?jī)x將測(cè)量的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地傳輸?shù)街骺仄脚_(tái)顯示。主控平臺(tái)配置了網(wǎng)絡(luò)攝像頭，通過互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)等移動(dòng)終端，無需進(jìn)入病房就可看到病人信息。極大的方便了病人親屬探視，同時(shí)也使病人有更多安靜的靜養(yǎng)空間。如下圖所示。護(hù)士站工作模式（左）；PC端遠(yuǎn)程登錄界面（右）。10.5智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)10.5.1智能物流系統(tǒng)概述智能物流系統(tǒng)是以電子商務(wù)方式運(yùn)作的現(xiàn)代物流服務(wù)體系。它通過智能交通系統(tǒng)和相關(guān)信息技術(shù)解決物流作業(yè)的實(shí)時(shí)信息采集，并在一個(gè)集成