物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)特征及業(yè)務(wù)模型研究

1、物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)特征及業(yè)務(wù)模型研究【摘 要】： 本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)多種應(yīng)用方式，特別對(duì)車聯(lián)網(wǎng)、智能家居等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)通信方式、資源消耗等通信特征及參數(shù)進(jìn)行重點(diǎn)分析，得出普遍適用的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層通信模型分析方法。【關(guān)鍵詞】：物聯(lián)網(wǎng) 業(yè)務(wù)模型 特征分解 網(wǎng)絡(luò)通信模型1 項(xiàng)目研究背景及意義物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過十多年的發(fā)展，從最早的射頻識(shí)讀擴(kuò)展到廣泛的各類應(yīng)用，定義和標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程也更加清晰。從網(wǎng)絡(luò)角度定義其包括傳感網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)層通信網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)從應(yīng)用的全程來看，除了傳感網(wǎng)子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)通信外，還有類似于工業(yè)控制或者遙控遙測(cè)等互控操作。近幾年，中國移動(dòng)網(wǎng)中已承載大量m2m業(yè)務(wù)，如視頻監(jiān)控等，由于物與物間的通信模式不同于人與人間

2、的通信，且不同的應(yīng)用，業(yè)務(wù)特點(diǎn)差異較大，其業(yè)務(wù)模型與現(xiàn)有用于人與人間通信的模型有差異，但目前在工程設(shè)計(jì)中尚無通用的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模型可供參考。本課題將通過分析物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)特征，研究符合物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)模型及關(guān)鍵參數(shù)。本課題的意義在于為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中配置滿足物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用的資源提供有效的參考依據(jù)。2 研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)非常廣泛的范疇，研究分析物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用模式與業(yè)務(wù)模型相關(guān)性，需要對(duì)大量的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用進(jìn)行有效地分解和梳理，這就需要首先建立一種有效的分類和網(wǎng)絡(luò)通信分級(jí)方法，本課題將已知的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用以傳感網(wǎng)方式分類，再以傳感網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)層通信的需求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)層通信的參數(shù)分級(jí)。本課題的初步成果是提交物聯(lián)

3、網(wǎng)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)通信模型表，用于物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)資源配置計(jì)算。3 研究思路及采用的方法物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)模型指的是某種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的具體模式，涉及到感知網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方式、網(wǎng)絡(luò)的資源負(fù)荷參數(shù)、業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、組網(wǎng)方式以及業(yè)務(wù)流程等特性。鑒于本文研究目標(biāo)，課題關(guān)注重點(diǎn)放在業(yè)務(wù)應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)層通信產(chǎn)生的負(fù)荷特性方面。對(duì)物聯(lián)網(wǎng)不同應(yīng)用采用了一套針對(duì)不同網(wǎng)層特性的分析方法，根據(jù)應(yīng)用類別或應(yīng)用功能集對(duì)傳感網(wǎng)通信和網(wǎng)絡(luò)層通信進(jìn)行特性分解和要素分解。3.1 傳感網(wǎng)通信特性物聯(lián)網(wǎng)包含了繁雜多樣的應(yīng)用，如何對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的通信方式進(jìn)行合理的分解分析，并對(duì)各類特點(diǎn)進(jìn)行合理梳理是分析的必要手段。繁雜的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用主要體現(xiàn)在傳感網(wǎng)（感知網(wǎng)）內(nèi)部的控制、通信的

4、技術(shù)選擇和應(yīng)用方式的多樣性，其特征分解表現(xiàn)為6個(gè)特性或參數(shù)：靜止參數(shù)特性、移動(dòng)參數(shù)特性、讀寫或識(shí)別特性、位置或無線網(wǎng)特性、控制驅(qū)動(dòng)特性、視頻及圖像應(yīng)用特性。3.2 網(wǎng)絡(luò)層通信特點(diǎn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)分析時(shí)需考慮的與通信相關(guān)的基本要素有6個(gè)：附著特性、觸發(fā)特性、流量特性、移動(dòng)性、可靠性和實(shí)時(shí)性、忙時(shí)特性，這些特性與網(wǎng)絡(luò)層通信基本業(yè)務(wù)模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表3.2-1所示。表3.2-1 網(wǎng)絡(luò)層通信基本模型表基本要素要素特點(diǎn)附著特性附著率觸發(fā)特性pdp激活頻率（次/天）流量特性單次數(shù)據(jù)包（kbyte）平均帶寬需求（kbit/s）移動(dòng)性移動(dòng)速度（公里/小時(shí)）位置精度能力可靠性和實(shí)時(shí)性qos服務(wù)等級(jí)通信連續(xù)性忙時(shí)特性

5、忙時(shí)集中系數(shù)忙時(shí)時(shí)段3.3 特性組合分析物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用種類繁雜，有些應(yīng)用屬于復(fù)合型應(yīng)用，只有對(duì)典型復(fù)合型應(yīng)用進(jìn)行深入分析才能得到普遍適用的分析法。每種不同的業(yè)務(wù)應(yīng)用都可以分解為子應(yīng)用，每個(gè)子應(yīng)用都有相應(yīng)的傳感網(wǎng)通信特性以及傳感網(wǎng)特性對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)層通信特性，不同應(yīng)用的傳感層通信特性并不能確定地影響網(wǎng)絡(luò)層通信，但采用性能更強(qiáng)的傳感網(wǎng)通信技術(shù)可以支持更大的傳感網(wǎng)通信能力，它對(duì)匯聚節(jié)點(diǎn)可能會(huì)提出更高的處理負(fù)荷要求，對(duì)信息存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)交互可能也可能會(huì)產(chǎn)生更高的要求，復(fù)雜和功能的豐富的應(yīng)用都要依托網(wǎng)絡(luò)層和業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)參與才能實(shí)現(xiàn)，就是說依托更強(qiáng)大的傳感網(wǎng)通信能力與網(wǎng)絡(luò)層通信能力，同時(shí)依托業(yè)務(wù)平臺(tái)的處理能力才能實(shí)現(xiàn)功能

6、更豐富、性能更強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的不同子應(yīng)用的傳感網(wǎng)特性，都需要對(duì)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)層通信特性進(jìn)行研究，這樣才能得到該類子應(yīng)用的業(yè)務(wù)模型（通信特性）完整的描述。3.4 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例分析本文對(duì)若干物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用進(jìn)行了深入分析，采用感知網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)層通信區(qū)分對(duì)待的方法，將物聯(lián)網(wǎng)的某個(gè)應(yīng)用子集先梳理成若干感知網(wǎng)應(yīng)用，再由感知網(wǎng)應(yīng)用對(duì)應(yīng)到其產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)層通信特性，形成通信參數(shù)對(duì)照表。3.4.1 車聯(lián)網(wǎng)案例分析車聯(lián)網(wǎng)定義還是比較模糊的，也有多種的名詞，比如智能交通系統(tǒng)等，但其實(shí)質(zhì)就是以交通工具（運(yùn)載器械、路橋網(wǎng)絡(luò)）為主體的陸地交通體系的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用集。車聯(lián)網(wǎng)不僅僅是對(duì)人的安全需求，還有參與交通運(yùn)輸所有主、客體安

7、全的需求以及交通綜合效能（包括能效、執(zhí)法等）的需求。車聯(lián)網(wǎng)或者叫城市智能交通（公路網(wǎng)絡(luò)），本身就是復(fù)雜的城市體系，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和所有事物有著發(fā)展共性，從初級(jí)階段到成熟階段，其涉及的應(yīng)用種類豐富程度、應(yīng)用深度、智能化程度、網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性都在不斷地進(jìn)化過程中趨于完善。由于車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用比較復(fù)雜，所以本文作為一個(gè)典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用門類案例重點(diǎn)分析。公交系統(tǒng)車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用公交系統(tǒng)車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是城市智能交通的一個(gè)組成部分，公交車輛有基本確定運(yùn)行時(shí)間段、基本固定的行走線路、基本固定的?？空军c(diǎn)、乘客上下方式的等特點(diǎn)。它對(duì)傳感網(wǎng)的應(yīng)用需求大體為：車況、運(yùn)載負(fù)荷、站點(diǎn)達(dá)到預(yù)報(bào)等多類信息的處理、存儲(chǔ)、丟棄、轉(zhuǎn)發(fā)、交互。一般來講車

8、聯(lián)網(wǎng)的公交智能系統(tǒng)應(yīng)用中的傳感網(wǎng)涉及6類特性如下：1-靜止參數(shù)特性：汽車工況、部件參數(shù)、載重負(fù)荷、電子圍欄開關(guān)門輔助。2-移動(dòng)參數(shù)特性：司售人員的生理參數(shù)、生理狀態(tài)。3-讀寫或識(shí)別特性：車輛身份鑒別、乘客刷卡購票、乘員負(fù)荷輔助、車內(nèi)其它信息交互或結(jié)算。4-位置或無線網(wǎng)特性：導(dǎo)航信息、路徑規(guī)劃及管控、進(jìn)站預(yù)報(bào)、停靠監(jiān)管、多線路復(fù)合統(tǒng)籌管理、駕駛員人車安全。5-控制驅(qū)動(dòng)特性：安全協(xié)助的強(qiáng)制速向控制、未來智能交通的控制導(dǎo)航駕駛輔助。6-視頻、圖像應(yīng)用特性：人員圖像分析、圖像圍欄成員數(shù)核算、安全行車助理、公共視頻監(jiān)控。將車聯(lián)網(wǎng)的以上六種特性均等效為各自獨(dú)立的用戶終端進(jìn)行分析，即對(duì)于每一個(gè)車聯(lián)網(wǎng)用戶，相

9、當(dāng)于6個(gè)物聯(lián)網(wǎng)終端使用，其各自的業(yè)務(wù)模型參數(shù)如下表所述。由于這些特性不一定同時(shí)產(chǎn)生通信需求，因此在取定業(yè)務(wù)模型時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況來選擇，對(duì)于同一忙時(shí)需網(wǎng)絡(luò)傳送的信息，業(yè)務(wù)參數(shù)應(yīng)迭加；忙時(shí)不在同一時(shí)段的，則只選擇其中最大的參數(shù)值即可。表3.4-1車聯(lián)網(wǎng)的公交智能系統(tǒng)六種特性產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)通信參數(shù)特性表參數(shù)指標(biāo)參數(shù)值靜止參數(shù)特性移動(dòng)參數(shù)特性讀寫或識(shí)別特性位置或無線特性控制驅(qū)動(dòng)特性視頻應(yīng)用特性附著率100%100%100%100%100%100%pdp激活頻率（次/天）事件觸發(fā)12次/天12次/天12次/天36次/天無人工介入12次/天50次/天4次/天500次/天12次/天310次/天單次數(shù)據(jù)包（kb

10、yte）5010005010001050501000105010000平均帶寬需求（kbit/s）50384503841000503841000移動(dòng)速度（公里/小時(shí)）050050050050050050位置精度能力無關(guān)無關(guān)無關(guān)米10米010厘米010厘米qos服務(wù)等級(jí)中中高中很高很高通信連續(xù)性否否否否是是忙時(shí)集中系數(shù)0.670.670.540.670.670.67忙時(shí)時(shí)段622622922622622622注：上述特性僅考慮汽車工況、部件參數(shù)檢測(cè)需要網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男畔ⅰＦ渌N類運(yùn)載工具的車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用各具特色，簡(jiǎn)單分析如下。家庭轎車更加側(cè)重的傳感網(wǎng)應(yīng)用以及網(wǎng)絡(luò)通信需要考慮的參數(shù)還包括：車廂環(huán)境監(jiān)控、車

11、輛身份（關(guān)卡etc）、距離探測(cè)控制、遠(yuǎn)程開解鎖或啟動(dòng)、防非法入侵、防盜報(bào)警裝置等。智能物流系統(tǒng)則側(cè)重于貨運(yùn)車輛的車輛身份、路徑規(guī)劃、駕駛員生理監(jiān)控、中距離物品標(biāo)簽識(shí)讀等。大型工程機(jī)械：車輛身份、路徑規(guī)劃、車載工具檢測(cè)、機(jī)械的工作協(xié)同等。車聯(lián)網(wǎng)的不同種類運(yùn)載工具產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)層特性各有不同，但總的特性分類基本一致，只是各個(gè)參數(shù)的取定要根據(jù)其工作特性分別對(duì)待。3.4.2 智能家居案例分析智能家居是一個(gè)綜合性的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用集，其應(yīng)用主要包含幾個(gè)大類：靜態(tài)參數(shù)采集類（空氣溫度、氣壓、流動(dòng)、灰塵、有害氣體）、移動(dòng)物體參數(shù)（病殘老幼、寵物）、非接觸識(shí)別（近場(chǎng)通信門禁、圖像識(shí)別、電子防護(hù)門欄）、觸控及驅(qū)動(dòng)（電器操

12、控、水汽暖、門窗、警告觸發(fā)、報(bào)警觸發(fā)、寵物養(yǎng)飼、移動(dòng)裝置管理）、視頻或圖像（安防、視頻電話互通），它的集中控制和通信一般由一臺(tái)家用電腦來完成，可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程操控。智能家居系統(tǒng)應(yīng)用中的傳感網(wǎng)涉及以下5類特性如下：1-靜止參數(shù)特性：空氣溫度、氣壓、流動(dòng)、二氧化碳濃度、灰塵、有害氣體等。2-移動(dòng)參數(shù)特性：病殘老幼、寵物。3-讀寫或識(shí)別特性：近場(chǎng)通信門禁、圖像識(shí)別、電子防護(hù)門欄。4-控制驅(qū)動(dòng)特性：電器操控、水汽暖、門窗、警告觸發(fā)、報(bào)警觸發(fā)、寵物養(yǎng)飼、移動(dòng)裝置管理。5-視頻、圖像應(yīng)用特性：安防、視頻電話互通。將智能家居系統(tǒng)的以上五種特性均等效為各自獨(dú)立的用戶終端進(jìn)行分析，即對(duì)于每一個(gè)智能家居用戶，相

13、當(dāng)于5個(gè)物聯(lián)網(wǎng)終端使用，其各自的業(yè)務(wù)模型參數(shù)如下表所述： 表3.4-2智能家居系統(tǒng)五種特性產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)通信參數(shù)特性表參數(shù)指標(biāo)參數(shù)值靜止參數(shù)特性移動(dòng)參數(shù)特性讀寫或識(shí)別特性控制驅(qū)動(dòng)特性視頻應(yīng)用特性附著率80%100%100%80%100%pdp激活頻率（次/天）事件觸發(fā)12次/天12次/天10次/天12次/天12次/天人工介入480次/天480次/天50次/天50次/天30次/天單次數(shù)據(jù)包（kbyte）5010001050105050100010000平均帶寬需求（kbit/s）505050503841000移動(dòng)速度（公里/小時(shí)）無關(guān)無關(guān)無關(guān)無關(guān)無關(guān)位置精度能力無關(guān)無關(guān)無關(guān)無關(guān)無關(guān)qos服務(wù)等級(jí)很低

14、中中高高通信連續(xù)性否否否否否忙時(shí)集中系數(shù)1110.670.67忙時(shí)時(shí)段0240240246226223.4.3 蔬菜大棚案例分析蔬菜大棚的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是泛指農(nóng)林牧漁的各類現(xiàn)場(chǎng)封閉或開放的養(yǎng)殖區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)的互聯(lián)網(wǎng)專家指導(dǎo)系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)殖設(shè)施布置傳感網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的組合應(yīng)用，其應(yīng)用包括：靜態(tài)參數(shù)（土壤參數(shù)、水質(zhì)、空氣、陽光、濕度）、圖像或視頻采集幾交互（作物生長(zhǎng)、病蟲害、農(nóng)業(yè)知識(shí)），遠(yuǎn)程農(nóng)業(yè)專家通過圖像、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合信息分析，通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程指導(dǎo)。將蔬菜大棚的兩種特性均等效為各自獨(dú)立的用戶終端進(jìn)行分析，各類傳感網(wǎng)特征對(duì)網(wǎng)絡(luò)層通信產(chǎn)生的負(fù)荷參數(shù)和特性要求如下：1-靜止參數(shù)特性：土壤參數(shù)、水質(zhì)、空氣、陽光、

15、濕度等監(jiān)測(cè)2-視頻、圖像應(yīng)用特性：作物生長(zhǎng)、病蟲害、農(nóng)業(yè)知識(shí)互通。將蔬菜大棚的以上兩種特性均等效為各自獨(dú)立的用戶終端進(jìn)行分析，即對(duì)于每個(gè)蔬菜大棚用戶，相當(dāng)于兩個(gè)物聯(lián)網(wǎng)終端使用，其各自的業(yè)務(wù)模型參數(shù)如下表所述。表3.4-3 蔬菜大棚兩種特性產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)通信參數(shù)特性表參數(shù)指標(biāo)參數(shù)值靜止參數(shù)特性視頻應(yīng)用特性附著率80%20%pdp激活頻率（次/天）事件觸發(fā)12次/天人工介入310次/天12次/天單次數(shù)據(jù)包（kbyte）105010000平均帶寬需求（kbit/s）503841000移動(dòng)速度（公里/小時(shí)）無關(guān)無關(guān)位置精度能力無關(guān)無關(guān)qos服務(wù)等級(jí)很低高通信連續(xù)性否是忙時(shí)集中系數(shù)0.50.25忙時(shí)時(shí)段61

16、8911、1317蔬菜大棚研究的不是種植技術(shù)和實(shí)施，主要是放在參數(shù)監(jiān)測(cè)和農(nóng)業(yè)知識(shí)互聯(lián)網(wǎng)教授方面。3.4.4 電梯衛(wèi)士案例分析電梯衛(wèi)士即電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過安裝在電梯轎頂、機(jī)房的傳感器，采集電梯沖頂、蹲底、停電、關(guān)人故障和電梯維保信息，并通過gprs傳輸模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娞葸\(yùn)行管理平臺(tái)，從而由系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)電梯安全管理的各種功能，幫助電梯安全管理部門、電梯廠商、維護(hù)單位和使用單位實(shí)現(xiàn)電梯監(jiān)控的信息化管理，極大地提高了電梯安全性及電梯安全管理效率。電梯監(jiān)控終端通過外界傳感器將電梯運(yùn)行、故障和維保參數(shù)通過gprs網(wǎng)絡(luò)，傳送至后臺(tái)服務(wù)器，電梯管理員用電腦通過互聯(lián)網(wǎng)登錄電梯運(yùn)行管理系統(tǒng)便可以進(jìn)行電

17、梯運(yùn)行安全管理，管理員也可以通過手機(jī)wap登錄電梯運(yùn)行管理系統(tǒng)的手機(jī)網(wǎng)站進(jìn)行相關(guān)信息的查詢和管理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行的電梯進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。以小區(qū)內(nèi)垂直升降的廂式電梯為例，“它含有其他類型電梯管理的共性特點(diǎn)，電梯衛(wèi)士”不但可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、還可以及時(shí)報(bào)警救援和強(qiáng)化維保等信息化管理，比如：1-靜止參數(shù)特性：電梯的具體地址、總樓層、生產(chǎn)廠家、物業(yè)公司、維保公司、下次維護(hù)時(shí)間、下次年檢時(shí)間和維護(hù)聯(lián)系人電話等內(nèi)容，以及對(duì)電梯各部件故障監(jiān)測(cè)參數(shù)指標(biāo)、載重負(fù)荷、電梯內(nèi)環(huán)境配置。 2-讀寫或識(shí)別特性：乘載人身份鑒別、乘載負(fù)荷感應(yīng)、電梯運(yùn)行方向、到達(dá)樓層、速度、開門狀態(tài)以及電梯內(nèi)其它信息交互。3-控制驅(qū)動(dòng)特性：電梯停

18、電備份啟動(dòng)，電梯各種功能開關(guān)控制，電梯故障實(shí)時(shí)檢測(cè)，報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng)以及電梯故障后播放語音安撫.4-視頻、圖像應(yīng)用特性：電梯運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；電梯乘客人臉識(shí)別、公共視頻監(jiān)控。將電梯衛(wèi)士的以上四種特性均等效為各自獨(dú)立的用戶終端進(jìn)行分析，各類傳感網(wǎng)特征對(duì)網(wǎng)絡(luò)層通信產(chǎn)生的負(fù)荷參數(shù)如下表所示：表3.4-4 電梯衛(wèi)士四種特性產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)通信參數(shù)特性表參數(shù)指標(biāo)參數(shù)值靜止參數(shù)特性讀寫或識(shí)別特性控制驅(qū)動(dòng)特性視頻應(yīng)用特性附著率100%100%100%100%pdp激活頻率（次/天）事件觸發(fā)020次/天1次/天0人工介入1次/天5次/天01次/天單次數(shù)據(jù)包（kbyte）010010010000100100平均帶寬需求（

19、kbit/s）0100010001001001000移動(dòng)速度（公里/小時(shí)）01001010501050位置精度能力無關(guān)01001010厘米米qos服務(wù)等級(jí)高高高高通信連續(xù)性否是否是忙時(shí)集中系數(shù)0.1250.62511忙時(shí)時(shí)段89、1719722全天全天說明：電梯故障實(shí)時(shí)檢測(cè)：不但可以查看電梯故障的歷史記錄，正在運(yùn)行的電梯無論出現(xiàn)任何故障都可以實(shí)時(shí)進(jìn)行報(bào)警，及時(shí)自動(dòng)傳遞報(bào)警短信至維修人員和小區(qū)管理者手機(jī)上，及時(shí)告知維護(hù)管理員故障類型及具體位置，讓搶險(xiǎn)救援人員第一時(shí)間趕到事故現(xiàn)場(chǎng)，故障排除后，給出故障恢復(fù)信息給維保人員。電梯故障后語音安撫：電梯發(fā)生故障，有人被關(guān)在電梯中時(shí)，除了進(jìn)行故障報(bào)警，在電梯

20、內(nèi)還可以自動(dòng)播放語音安撫，提示被關(guān)人員電梯安全常識(shí)，告知乘客電梯故障已報(bào)告給相關(guān)維修人員，讓大家耐心等待、緩解乘客焦慮、不安的情緒。3.4.5 路燈管理案例分析路燈管理系統(tǒng)是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于路燈管理，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減低維護(hù)成本、實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理、降低運(yùn)營成本的目的。將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)與路燈檢測(cè)、調(diào)光、控制集成在一起，實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)路燈的單獨(dú)控制。路燈控制和管理中心通過gprs方式與分布在各地的路燈控制和管理單元，并通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)與每一個(gè)路燈節(jié)能控制器通信，實(shí)現(xiàn)各路段路燈的控制，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控終端控制和監(jiān)視每一個(gè)路燈的亮、滅，并與路燈監(jiān)控終端和路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)構(gòu)成路燈監(jiān)控和節(jié)能控制系統(tǒng)，

21、實(shí)現(xiàn)控制、監(jiān)測(cè)和管理的功能。路燈管理系統(tǒng)可應(yīng)用于對(duì)各大城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)路燈、旅游景點(diǎn)及小區(qū)照明路燈的監(jiān)控，通過實(shí)時(shí)的遙測(cè)、遙控，對(duì)各路段路燈進(jìn)有效的管理和維護(hù)，以及通過靈活的控制手段，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果，比如能夠?qū)崿F(xiàn)一些重要場(chǎng)合和特殊天氣對(duì)即時(shí)開關(guān)路燈的要求；另外，由于可實(shí)時(shí)監(jiān)控每盞路燈、每個(gè)路段及亮化工程點(diǎn)工作狀態(tài)，計(jì)算機(jī)可以即時(shí)發(fā)現(xiàn)路燈及路燈管理設(shè)備的故障，即時(shí)進(jìn)行維護(hù)和管理，路燈管理系統(tǒng)的報(bào)警功能包括白天燈亮、晚上熄燈，遠(yuǎn)程控制器過熱，配電箱門開關(guān)不正常打開，電壓、電流越限和供電線路停電等故障；也可以利用動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)模擬顯示屏，監(jiān)視全區(qū)路燈，值班員在中央控制室就可以概覽路燈現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況，從而減少巡燈的

22、維護(hù)成本和減輕巡檢人員工作強(qiáng)度，大大提高工作效率。同時(shí)，路燈管理系統(tǒng)可進(jìn)行時(shí)控法控制方式進(jìn)行照明控制，實(shí)現(xiàn)預(yù)約控制和分時(shí)控制；開關(guān)燈可以自動(dòng)和手動(dòng)遙控，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制；也可遠(yuǎn)程設(shè)置開關(guān)燈時(shí)間表，從而實(shí)現(xiàn)分組控制功能。系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集各種現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，采集的數(shù)據(jù)，立即進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫保存著各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集上來的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，周期掃描后自動(dòng)進(jìn)行更新。同時(shí)，路燈管理系統(tǒng)的應(yīng)用，可在深夜行人稀少和交通量減少的情況下，執(zhí)行“隔一亮一”、“隔二亮一”、“隔三亮一”的照明方式，既給夜間出行的行人帶來主便又能節(jié)約大量的電費(fèi)支出。另外，在惡劣天氣時(shí)，根據(jù)各路燈控制智能終端采集的數(shù)據(jù)情況加以分析，采取相應(yīng)緊急

23、措施，即時(shí)打開各路段路燈，避免交通事故的發(fā)生。以應(yīng)用最廣泛的市區(qū)道路兩旁路燈為例，它具有郊區(qū)及旅游景點(diǎn)、小區(qū)等路燈的共性特點(diǎn)，比如：1-靜止參數(shù)特性：每個(gè)路燈的亮燈功耗、使用壽命預(yù)測(cè)，路燈、供電線路及管理設(shè)備故障監(jiān)測(cè)、用電量記錄，燈亮?xí)r長(zhǎng)。2-控制驅(qū)動(dòng)特性：路燈停電備份啟動(dòng)，路燈開關(guān)控制，路燈故障自檢測(cè)啟動(dòng)，路燈故障告知系統(tǒng)啟動(dòng)。將路燈管理系統(tǒng)的以上兩種特性均等效為各自獨(dú)立的用戶終端進(jìn)行分析，各類傳感網(wǎng)特征對(duì)網(wǎng)絡(luò)層通信產(chǎn)生的負(fù)荷參數(shù)和特性要求如下：表3.4-5 路燈管理系統(tǒng)兩種特性產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)通信參數(shù)特性表參數(shù)指標(biāo)參數(shù)值靜止參數(shù)特性控制驅(qū)動(dòng)特性附著率100%20%pdp激活頻率（次/天）事件觸發(fā)

24、025次/天人工介入1次/天0單次數(shù)據(jù)包（kbyte）01000100平均帶寬需求（kbit/s）01000100移動(dòng)速度（公里/小時(shí)）0101050位置精度能力無關(guān)010qos服務(wù)等級(jí)高高通信連續(xù)性否否忙時(shí)集中系數(shù)0.1250.25忙時(shí)時(shí)段89、1719063.4.6 千里眼案例分析千里眼是一款無線實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控終端，在通信運(yùn)營商gsm/gprs網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域下的任何地點(diǎn)，配合手機(jī)使用，通過無線網(wǎng)絡(luò)提供圖像和各種報(bào)警信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)家居、企業(yè)、倉庫、車庫、醫(yī)院等環(huán)境的圖像監(jiān)控、異常情況實(shí)時(shí)告警、觸發(fā)現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)拍照、即時(shí)發(fā)送告警信息，告警信息異地即時(shí)查看等功能。千里眼的應(yīng)用能夠滿足傳統(tǒng)安防視頻監(jiān)控需求；

25、中小企業(yè)視頻監(jiān)控平臺(tái)需求；企業(yè)內(nèi)部培訓(xùn)、活動(dòng)、會(huì)議直播點(diǎn)播需求；學(xué)校、醫(yī)院、家庭等親情探視視頻需求。以醫(yī)院病房應(yīng)用背景為例，它具有家居、企業(yè)、倉庫、車庫等環(huán)境千里眼應(yīng)用的共性特點(diǎn)：1-靜止參數(shù)特性：每個(gè)病床的空閑信息，病房?jī)?nèi)電器等使用情況,每個(gè)病床的病人治療方案及病例史，家人聯(lián)系方式，用藥清單等醫(yī)療信息，負(fù)責(zé)每個(gè)病人的醫(yī)生及護(hù)士信息。2-移動(dòng)參數(shù)特性：病人生理狀況及病情。3-控制驅(qū)動(dòng)特性：病房?jī)?nèi)停電備份啟動(dòng)，病房?jī)?nèi)暖氣、空調(diào)等電器開關(guān)控制，病房?jī)?nèi)電器故障告知系統(tǒng)啟動(dòng)，病人突發(fā)狀況呼救啟動(dòng)。4-視頻、圖像應(yīng)用特性：病人實(shí)時(shí)狀況、探病人員視頻監(jiān)控，病人點(diǎn)滴進(jìn)展情況。將醫(yī)院病房千里眼的以上四種特性均

26、等效為各自獨(dú)立的用戶終端進(jìn)行分析，各類傳感網(wǎng)特征對(duì)網(wǎng)絡(luò)層通信產(chǎn)生的負(fù)荷參數(shù)和特性要求如下：表3.4-6 千里眼四種特性產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)通信參數(shù)特性表參數(shù)指標(biāo)參數(shù)值靜止參數(shù)特性移動(dòng)參數(shù)特性控制驅(qū)動(dòng)特性視頻應(yīng)用特性附著率70%70%70%50%pdp激活頻率（次/天）事件觸發(fā)3次/天01次/天12次/天人工介入1次/天2次/天02次/天單次數(shù)據(jù)包（kbyte）0100010001001000平均帶寬需求（kbit/s）0100010001001000移動(dòng)速度（公里/小時(shí)）0000位置精度能力無關(guān)無關(guān)無關(guān)無關(guān)qos服務(wù)等級(jí)低中高高通信連續(xù)性是否是是忙時(shí)集中系數(shù)0.2920.54210.542忙時(shí)時(shí)段912

27、、1418720全天9203.4.7 水資源遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)案例分析水資源遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用可以包括以下幾個(gè)方面：大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要包括大壩變形、大壩位移、大壩壓力、大壩滲流等壩體部分進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以及對(duì)水位、容量等水體部分進(jìn)行監(jiān)測(cè)；水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，即對(duì)水站/水廠的水質(zhì)監(jiān)測(cè)，包括污染因子監(jiān)測(cè)、水質(zhì)量達(dá)標(biāo)監(jiān)測(cè)、對(duì)水站/水廠水質(zhì)及時(shí)進(jìn)行取樣、化驗(yàn)；防汛/防旱調(diào)度指揮系統(tǒng)，根據(jù)氣象信息、水文信息、容量、汛/旱實(shí)時(shí)信息、歷史災(zāi)情分析、地理信息，實(shí)現(xiàn)汛/旱水調(diào)度信息統(tǒng)一管理；水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)用于水庫/湖泊水環(huán)境監(jiān)測(cè)，主要包括水庫/湖泊水區(qū)域氣象監(jiān)測(cè)、水量監(jiān)測(cè)、生態(tài)因子監(jiān)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)視頻；洪水預(yù)警報(bào)警系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)

28、時(shí)氣象信息、雨量信息、水位信息、流量信息等，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行雨水情分析、預(yù)測(cè)和預(yù)警，同時(shí)對(duì)排水設(shè)施的監(jiān)測(cè)和控制，做出退水預(yù)報(bào)和管理；取水監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，主要是對(duì)用水單位的取水量和用水效率進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，同時(shí)對(duì)地下水信息進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)需要對(duì)取水設(shè)備進(jìn)行控制，從而達(dá)到對(duì)地下水資源的水費(fèi)管理和開采控制；地下水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過地下水監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)地下水的水位、水質(zhì)和地下水文信息進(jìn)行測(cè)量，并且對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，河道污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要完成對(duì)河道水質(zhì)有影響的參數(shù)監(jiān)測(cè)。以防汛/防旱調(diào)度指揮系統(tǒng)為例對(duì)水資源遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行特點(diǎn)分析：1-靜止參數(shù)特性：監(jiān)測(cè)的河流歷史災(zāi)情記錄、流經(jīng)地區(qū)地理信息等基本情況。2-控制驅(qū)動(dòng)特性：超預(yù)警水位觸發(fā)報(bào)警。將防汛/防旱調(diào)度指揮系統(tǒng)的以上兩種特性均等效為