論述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用

1、論述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用11072005軟件學(xué)院杜凱偉M2MK術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用及案例淺析摘要M2M作為物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)階段最普遍的應(yīng)用形式得到了各行業(yè)的廣泛關(guān)注。在簡單介紹物聯(lián)網(wǎng)與M2MK念基礎(chǔ)上，本文討論了M2M支術(shù)切入物聯(lián)網(wǎng)需要解決白問題，并闡述了一些M2MK術(shù)的應(yīng)用實(shí)例。關(guān)鍵詞M2M物聯(lián)網(wǎng)；技術(shù)應(yīng)用中圖分類號TP393文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號JS-B059(2011)01-0069-031、引言物聯(lián)網(wǎng)是把所有物品通過射頻識別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能識別和管理，是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。從智慧地球到感知中國，無論物聯(lián)網(wǎng)的概念如何擴(kuò)展和延伸，其最基本的物

2、物之間感知和通信是不可替代的關(guān)鍵技術(shù)。M2M技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。M2MJ術(shù)是機(jī)器對機(jī)器(machine-to-machine)通信的簡稱，是無線通信和信息技術(shù)的整合，用于雙向通信，適用范圍較廣，可以結(jié)合GSM/GPRS/UMTW距離傳輸技術(shù)，同樣也可以結(jié)合Wifi、BlueTooth、ZigBee、RFID和UW萼近距離連接技術(shù)，應(yīng)用在各種領(lǐng)域。通過收集、電話、電腦、傳真機(jī)等機(jī)器設(shè)備之間的通信來實(shí)現(xiàn)人與人的交流，這對我們來說是習(xí)以為常。物聯(lián)網(wǎng)是“網(wǎng)絡(luò)一切”。機(jī)器與機(jī)器之間的對話成為切入物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵。M2ME是解決機(jī)器開口說話的關(guān)鍵技術(shù)，其宗旨將是增強(qiáng)所有機(jī)器設(shè)備通信和網(wǎng)絡(luò)能力。但目前絕大多

3、數(shù)的機(jī)器和傳感器不具備本地或遠(yuǎn)程的通信和連網(wǎng)能力。機(jī)器的互連，通信方式的選擇，數(shù)據(jù)的整合成為M2MJ術(shù)的關(guān)鍵。2、M2MJ術(shù)切入物聯(lián)網(wǎng)需要解決的問題物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用十分廣泛，可以說無處不在。而物聯(lián)網(wǎng)中的最核心部分就是機(jī)器之間的互聯(lián)、互通，當(dāng)前大多數(shù)機(jī)器設(shè)備都不具備聯(lián)網(wǎng)和通信能力，例如儀表、家電、車輛、工業(yè)設(shè)備等，而M2M勺關(guān)鍵是解決設(shè)備的互聯(lián)互通問題。如何解決設(shè)備互聯(lián)互通的“最后一米”，也就是如何將設(shè)備連入到網(wǎng)絡(luò)中，解決設(shè)備信息的傳遞和共享是當(dāng)前面臨的最主要任務(wù)。M2MK術(shù)切入物聯(lián)網(wǎng)需要解決的幾個問題有以下幾點(diǎn)。2.1. 機(jī)器使機(jī)器具備智能化，能感知，加工，具備通信能力。解決的方法有增加嵌入式M2M

4、M件，對已有機(jī)器改裝使其具備通信，連網(wǎng)能力。22M2M硬件M2M模塊面積要足夠小，可以方便地嵌入到各種物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品中，休眠模式下功耗與瞬間功耗不宜太大，適應(yīng)高溫、高濕、電磁干擾等惡劣的工作環(huán)境。符合各種國際認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，具有一定靈敏度，內(nèi)置TCP/IP協(xié)議棧，并具有豐富的外部接口。通信網(wǎng)絡(luò)隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深入，數(shù)以億計(jì)的非IT類設(shè)備加入到網(wǎng)絡(luò)中來，各種各樣的廣域網(wǎng)，局域網(wǎng)在整個M2MJ術(shù)框架中起著核心的作用。物聯(lián)網(wǎng)將對寬帶通信、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)、現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)改造升級提出更高的要求。中間件負(fù)責(zé)獲取來自通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送給信息處理系統(tǒng)。主要的功能是完成不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)集成等在通信網(wǎng)絡(luò)和

5、IT系統(tǒng)問起連接作用。應(yīng)用層數(shù)據(jù)收集/集成部件是為了將數(shù)據(jù)變成有價值的信息，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行不同加工和處理，并將結(jié)果呈現(xiàn)給需要這些信息的觀察者和決策者。這些中間件包括：數(shù)據(jù)分析和商業(yè)智能部件，異常情況報告和工作流程部件，數(shù)據(jù)倉庫和存儲部件等。MK術(shù)應(yīng)用案例M2M提供了設(shè)備實(shí)時數(shù)據(jù)在系統(tǒng)之間、遠(yuǎn)程設(shè)備之間或和個人之間建立無線連接的簡單手段。M2M技術(shù)綜合了數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控、電信、信息技術(shù)，能夠使業(yè)務(wù)流程自動化。這一平臺可在安全監(jiān)測、自動讀取停車表、機(jī)械服務(wù)和維修業(yè)務(wù)、自動售貨機(jī)、公共交通系統(tǒng)、車輛管理、工業(yè)流程自動化、城市信息化等環(huán)境中運(yùn)行并提供廣泛的應(yīng)用和解決方案。未來小區(qū)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)在小區(qū)不

6、同地點(diǎn)安裝無線傳感器，每隔一段時間將溫度、濕度、風(fēng)速風(fēng)向等環(huán)境數(shù)據(jù)自動采集，通過小區(qū)廣播設(shè)備向業(yè)主實(shí)時公布，提供生活出行方便。為小區(qū)不同位置的垃圾筒安裝無線傳感裝置，通過與終端連接實(shí)時監(jiān)測垃圾的堆放量，及時清運(yùn)垃圾，給小區(qū)居民帶來整潔環(huán)境。超市冷鮮柜溫濕度監(jiān)視系統(tǒng)生鮮產(chǎn)品要保證食品的存放溫度，傳統(tǒng)的方法是派人定期做檢查。M2啦術(shù)提供了更低成本的選擇，建立冷鮮柜的溫濕度監(jiān)視系統(tǒng)。在冷鮮柜的固定幾個位置安裝無線傳感器，將溫濕度與監(jiān)視器連接。2、通過對食品的新鮮度控制，可以抑制食品質(zhì)量的惡劣，提高食品的價值。3、將數(shù)據(jù)采集到G魁端，在中心服務(wù)器上監(jiān)測。3.3交通流量監(jiān)測系統(tǒng)交通流量是智能交通中最基礎(chǔ)

7、的設(shè)施。但檢測點(diǎn)和監(jiān)控中心之間的數(shù)據(jù)傳輸卻成了很大的問題。傳統(tǒng)的方式一般采用有線傳輸?shù)姆绞剑茉O(shè)電話線、租用專線等。這些方式都存在著建設(shè)費(fèi)用高、線路維護(hù)困難等問題。GPRS數(shù)據(jù)終端穩(wěn)定可靠，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線/專線方式，并且具有永遠(yuǎn)在線、按數(shù)據(jù)流量計(jì)費(fèi)等特點(diǎn)。該系統(tǒng)通過分布于道路上的各種交通流量檢測設(shè)備以一定的時間間隔通過GPR數(shù)據(jù)終端將檢測數(shù)據(jù)回傳到指揮中心，經(jīng)預(yù)處理后存儲在數(shù)據(jù)庫中以供統(tǒng)計(jì)、查詢、分析和領(lǐng)導(dǎo)決策層制定交通管理規(guī)劃政策之用。對交通流量狀態(tài)的處理、分析結(jié)果可以通過對外信息發(fā)布系統(tǒng)向社會交通參與者實(shí)時公布。這樣他們可以選擇最佳出行方式、路線，從而縮短旅行時間，減少交通擁堵，均

8、衡交通流量分布。供應(yīng)鏈優(yōu)化系統(tǒng)制造和物流設(shè)施及流程網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成現(xiàn)代供應(yīng)鏈，包括原料采購、原料加工成半成品或成品、物流配送至顧客等。多年前，供應(yīng)鏈可能非常簡單易懂，但是隨著為降低成本而衍生的外包業(yè)務(wù)蓬勃發(fā)展已發(fā)生由分散制造朝著現(xiàn)代供應(yīng)鏈、多重供應(yīng)商/客戶間的復(fù)雜關(guān)系轉(zhuǎn)變。M2Mfg在不同的原料供應(yīng)商、生產(chǎn)商和分銷商問實(shí)現(xiàn)實(shí)時信息共享并確保了需求組件和加工好產(chǎn)品的持續(xù)供貨。通過更好地供應(yīng)策略、分類、生產(chǎn)運(yùn)行、物流及其他商業(yè)流通過程間協(xié)調(diào)，成本得到控制且?guī)齑娓觾?yōu)化。供貨方可采用M2Mfi合系統(tǒng)來進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，系統(tǒng)使用傳感器技術(shù)通過標(biāo)準(zhǔn)的無線調(diào)制解調(diào)器將客戶倉庫與供貨公司網(wǎng)絡(luò)連接。M2M系統(tǒng)配置遠(yuǎn)程監(jiān)控

9、倉庫，當(dāng)庫存過低或電源出錯、溫度失控等狀況出現(xiàn)問題時，系統(tǒng)會發(fā)送信息報告。同時，補(bǔ)貨時，物流人員需掃描下條形碼表明其身份，連同每一種他們發(fā)送的貨品種類和數(shù)量信息，所有信息都將發(fā)送到供貨方的數(shù)據(jù)庫和SAP供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)中。實(shí)時補(bǔ)貨數(shù)據(jù)的發(fā)送更好地協(xié)調(diào)供應(yīng)策略、計(jì)劃及過程，降低成本優(yōu)化庫存。電力系統(tǒng)應(yīng)用案例目前配電網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測存在著以下問題：點(diǎn)多、分散和自動化信息的傳輸涉及面廣；使用有線傳輸涉及到布線施工、建設(shè)成本、安全和可靠性等一系列問題；載波頻率分配方面存在缺陷；自建無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)存在著投資、頻率資源、維護(hù)和網(wǎng)絡(luò)覆蓋等諸多問題?；贛2MK術(shù)平臺，可實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)絡(luò)在正常以及事故情況下的監(jiān)測、保護(hù)和控制；實(shí)現(xiàn)計(jì)量和供電部門的工作管理；實(shí)現(xiàn)對電表的統(tǒng)一監(jiān)測和分布式管理、自動抄表；通過移動網(wǎng)絡(luò)傳輸信息，電力部門可以對各工業(yè)用戶的用電負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和單獨(dú)到戶控制。4、總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)，作為新興高科技產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，已被世界各國當(dāng)作應(yīng)對經(jīng)濟(jì)危機(jī)、振興經(jīng)濟(jì)的重要技術(shù)之一?，F(xiàn)階段各種形式的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中最主要、最現(xiàn)實(shí)的形態(tài)是M2MM2M有廣闊的發(fā)展前景,但現(xiàn)階段還面臨不少現(xiàn)實(shí)的難點(diǎn)和挑戰(zhàn)。如國家層面的標(biāo)準(zhǔn)制定以及商業(yè)模式問題等。未來幾年間，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，M2M勺業(yè)務(wù)也將快速進(jìn)入很多行業(yè)，用戶數(shù)將快速