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文檔簡介

1、物聯(lián)網應用研究報告前言物聯(lián)網(Internet of Things,簡稱 IoT),是新一代信息科技的重要組成部分,是繼計算機、互聯(lián)網之后世界信息發(fā)展的第三次浪潮。據(jù)統(tǒng)計,2017年中國物聯(lián)網產業(yè)規(guī)模已達萬億,我國早已將物聯(lián)網上升為戰(zhàn)略性新興產業(yè)。物聯(lián)網,也有人定義為物物相連的互聯(lián)網,以物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展背景出發(fā),將物聯(lián)網的技術架構分為四層,分別為感 知層、傳輸層、平臺層和應用層。感知層主要涉及芯片、模組以及傳感器等感知設備;傳輸層分為短距離即局域網傳輸( WiFi、藍牙和Zigbee等)和長距離即廣域網傳輸( NB-IoT、LoRa等);平臺層分為連接管理平臺、設備管理平臺、應用使能平臺和業(yè)務分

2、析平臺;應用層包括十大領域,分別為物流、交通、安防、能源、醫(yī)療、建筑、制造、家居、零售和農業(yè)。 報告著重講述了,當前情況下物聯(lián)網如何應用于這十個領域;并結合實際情況,說明了物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展仍然存在的問題及其 發(fā)展前景。物聯(lián)網是一個大的產業(yè),涉及了方方面面。當前,物聯(lián)網應用正處于起步階段,根據(jù)實際情況,對物聯(lián)網產業(yè)的發(fā) 展現(xiàn)狀進行了全面的梳理總結,著重講述了物聯(lián)網如何應用于十大領域,希望能夠為業(yè)內外人士提供一定的參考和借鑒。我 國作為發(fā)展物聯(lián)網產業(yè)的重要國家,有望在這新一輪的世界競爭中脫穎而出,實現(xiàn)彎道趕超。2目錄CO N T E N T SPart1. 物聯(lián)網發(fā)展綜述1.1物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展背景.0

3、51.2物聯(lián)網相關概念解析及其架構.10Part2. 物聯(lián)網的四層架構2.1感知層.152.2傳輸層.182.3平臺層.212.4應用層.23Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.1智慧物流3.2智能交通3.3智能安防3.4智慧能源3.5智能醫(yī)療3.6智慧建筑3.7智能制造3.8智能家居3.9智能零售3.10 智慧農業(yè)Part4. 相關企業(yè)布局及產業(yè)發(fā)展4.1物聯(lián)網產業(yè)相關企業(yè)布局.704.2物聯(lián)網產業(yè)存在的問題及發(fā)展前景.754Par t1.物聯(lián)網發(fā)展綜述1.1 物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展背景5Part1. 物聯(lián)網發(fā)展綜述物聯(lián)網的起源從世界到中國(2009年及之前)Part1. 物聯(lián)網發(fā)展綜述1.1 物

4、聯(lián)網產業(yè)發(fā)展背景1990施樂公司將可樂販 賣機接上網絡, 隨 后監(jiān)視可樂機內的 可樂數(shù)量以及其冰 凍情況美 國 麻 省 理 工 學 院(MIT) 的Kevin Ash-ton 教授首次提出物 聯(lián)網的概念19911995比爾蓋茨在未來之路一 書中也曾提及物聯(lián)網,但那 時還未引起廣泛重視美國麻省理工學院建立了“自動識別中心”,闡明了 物聯(lián)網的基本含義。早期的 物聯(lián)網特指的是依托于射頻 識別(RFID)技術的物聯(lián)網 絡19992003美國技術評論將傳感 網絡技術列為改變未來人 們生活的十大技術之首日本總務?。∕IC) 提出u-Japan計劃, 為了實現(xiàn)人與人、物 與物、人與物的連接20042005國

5、際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了ITU互聯(lián)網報告2005:物聯(lián) 網,報告中重新定義了“物 聯(lián)網”的概念,且覆蓋范圍有 了更大的拓展,不再專指基于 RFID技術的物聯(lián)網韓國確立了u-Korea 計劃,目的是建立無 所不在的社會,讓民 眾隨時隨地享受科技 帶來的智慧服務20062009.01歐盟執(zhí)委會發(fā)表了歐 洲物聯(lián)網行動計劃, 提出歐盟政府要加強 對物聯(lián)網的管理, 促 進物聯(lián)網的發(fā)展2009.06奧巴馬就任美國總統(tǒng)后,美國 將新能源和物聯(lián)網列為振興經 濟的兩大重點2009.08溫家寶第一次提出了“感知中 國”,并在無錫建立了“感知 中國”研究中心,中國科學院、 運營商及多所大學建立了物聯(lián) 網研究院6藍

6、牙、5G等技術助推物聯(lián)網產業(yè)快速發(fā)展(2009年之后)Part1. 物聯(lián)網發(fā)展綜述1.1 物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展背景2010.01無錫物聯(lián)網產業(yè)研究院簽 約了市民中心、機場安檢 等中國首批三個物聯(lián)網示 范項目。2010 年被認為 是中國物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展最工信部為我國首個物聯(lián) 網產業(yè)示范基地 重 慶市南岸區(qū)“國家首個 物聯(lián)網產業(yè)示范基地” 授牌2011.032012.03國際電信聯(lián)盟(ITU-T) 第13研究組審議通過了我國 制定的“物聯(lián)網概述”標 準草案,這是由我國制定 的,全球第一個物聯(lián)網總 體性標準重慶郵電大學發(fā)布了全 球首款433/470M 赫茲 頻段工業(yè)物聯(lián)網核心芯 片CY45202015.09

7、NB-IoT作為5G的一個重 要應用場景,同時也是為 了物聯(lián)網專門設計的傳輸 協(xié)議,在這一年,標準被 凍結2016.062016.06藍牙技術聯(lián)盟(SIG)在華盛 頓正式發(fā)布了第五代藍牙 技術,專為物聯(lián)網的發(fā)展, 其速度提升2倍且傳輸距離 增強了4倍。中國三家基礎電信企業(yè)啟 動NB-IoT(窄帶物聯(lián)網)網 絡建設,將逐步完善全國 范圍內的廣泛覆蓋,2017 年全網基站規(guī)模已超過40 萬站2017.102017.11海爾發(fā)布了全球第一個專為智能家居定制的生態(tài)操作系統(tǒng)UHomeOS,這是世界上首個 智慧家庭操作系統(tǒng)5G 標準 分 為 NSA(非獨立組網)和SA(獨立組網)兩 種。2017 年12

8、月, 非獨立組網已凍結2017.122018.065GNR 獨立組網標準完成,NR獨立組網能夠 比 較 完 善 地 定 義eMBB場景NB-IoT 網絡實現(xiàn)全國 普遍覆蓋, 面向室內、 交通路網、地下管網 等應用場景實現(xiàn)深度 覆蓋, 基站規(guī)模達到150 萬個, 5G 實現(xiàn)商用2020e重要的一年7我國物聯(lián)網產業(yè)市場規(guī)模逐漸增加,年復合增長率超過了四分之一8Part1. 物聯(lián)網發(fā)展綜述1.1 物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展背景1700.01933.02581.04896.03650.07500.06000.011500.09300.014.0%34.0%41.0%34.0%23.0%25.0%24.0%24.0

9、%03000600090001200015000200920102011201420152016201720122013我國物聯(lián)網產業(yè)規(guī)模(億元)同比增長(%)來源:中國經濟信息社及公開資料2009-2017年我國物聯(lián)網產業(yè)規(guī)模(億元)及同比增長百分比隨著中國政府的大力支持,以及我國物聯(lián)網產業(yè)鏈上下游企業(yè)的大力發(fā)展,目前,我國物聯(lián)網產業(yè)體系已基本形成。同時,各相關企 業(yè)也具備了一定的技術,形成了一定的產業(yè)和應用的基礎。根據(jù)中國經濟信息社發(fā)布的2016-2017年中國物聯(lián)網年度報告以及公 開資料查詢的數(shù)據(jù)顯示,我國物聯(lián)網產業(yè)規(guī)模已從2009年的1700億元躍升至 2017年的11500 億元,年

10、復合增長率為26.9%。中國政府大力支持物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展,不斷發(fā)布相關產業(yè)政策Part1. 物聯(lián)網發(fā)展綜述1.1 物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展背景2009.11中國物聯(lián)網白皮書(2011)對物聯(lián)網的概念和內涵進行了澄清和界定,系統(tǒng)梳理了物聯(lián) 網架構、關鍵要素、技術體系、 產業(yè)體系、資源體系等內容掌握物聯(lián)網核心技術,形成安全 可控、具有國際競爭力的物聯(lián)網 產業(yè)體系“十二五”物聯(lián)網發(fā)展規(guī)劃在核心技術研發(fā)與產業(yè)化、關鍵標準研究與制定、產業(yè)鏈建立與 完善、重大應用示范與推廣等方 面取得顯著成效關于推進物聯(lián)網有序健康發(fā)展的指導意見突破一批核心技術,培育一批創(chuàng)新型中小企業(yè),打造完善的物聯(lián) 網產業(yè)鏈2010.102011.

11、052012.082013.022012.122017.012015.03讓科技引領中國 可持續(xù)發(fā)展“智慧地球”簡單說來就是物聯(lián)網與互聯(lián)網的結合,是 傳感網在基礎設施和服務領 域的廣泛應用2014.04關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定物聯(lián)網作為新一代信息技術里面的重要一項,成為國家首批 加快培育的七個戰(zhàn)略性新興產 業(yè)2013.09關于無錫國家傳感網創(chuàng)新示范區(qū) 發(fā)展規(guī)劃綱要(20122020年)加大對示范區(qū)內物聯(lián)網產業(yè)的財政支持力度,加強稅收 政策扶持;推進物聯(lián)網企業(yè) 通過資本市場直接融資工業(yè)和信息化部2014年物聯(lián)網工作要點推進傳感器及芯片技術、傳輸及信息處理技術的研發(fā)、研究面向服務 的

12、物聯(lián)網傳輸體系架構開展2015年智能制造 試點示范專項行動的通知以智能工廠為載體,以關鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心,以端到端數(shù) 據(jù)流為基礎物聯(lián)網發(fā)展專項行動計劃物聯(lián)網的十三五規(guī)劃(2016-2020年)完善技術創(chuàng)新體系,構建標準體 系,完善公共服務體系,推動物 聯(lián)網產業(yè)規(guī)模應用關于全面推進移動物聯(lián)網(NB-IoT)建設發(fā)展的通知全面推進廣覆蓋、大連接、低功耗移動物聯(lián)網(NB-IoT)建設, 到2017年末,基站達到40萬個2017.062017.119關于第五代移動通信系統(tǒng)使用頻段相關事宜的通知以規(guī)劃3300-3600MHz和4800MHz-5000MHz 頻 段 作 為 5G系統(tǒng)的工作頻段1.2

13、物聯(lián)網相關概念解析及其架構10Part1. 物聯(lián)網發(fā)展綜述物聯(lián)網概念的提出與轉變、物聯(lián)網與傳感網、泛在網的區(qū)別與聯(lián)系11Part1. 物聯(lián)網發(fā)展綜述1.2 物聯(lián)網相關概念解析及其架構物聯(lián)網(Internet of Things,簡稱IoT),主要是通過傳感器、通信模塊以及芯片等感知設備將物體進行聯(lián)網。國內外普遍認為,1999年麻省理工學院的Ashton教授在研究RFID時,第一次提出了物聯(lián)網的概念。隨著時間的發(fā)展,2005年國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布的ITU互聯(lián)網報告2005:物聯(lián)網報告中,又重新定義了物聯(lián)網的意義和范疇。物聯(lián)網與傳感網、泛在網既有聯(lián)系,又有區(qū)別。傳感網指的是利用傳感器加上中低

14、速的近距離無線通信技術構成的一個獨立的網絡,小 范圍內的實現(xiàn)物物之間的信息交換。物聯(lián)網指的是在物理世界中安裝具有感知、計算以及執(zhí)行能力的傳感設備,以實現(xiàn)較大范圍內的人 與物、物與物之間的信息交換。傳感器技術是物聯(lián)網絡終端所采用的技術之一。泛在網指的是在現(xiàn)有的網絡技術下,實現(xiàn)人與人、人與 物、物與物之間的信息獲取、傳遞與存儲等功能。泛在網、物聯(lián)網、傳感網各有定位,傳感網是物聯(lián)網、泛在網的重要組成部分,物聯(lián) 網是泛在網發(fā)展的物聯(lián)階段,三者是包含與被包含的關系。泛在網(物與物、 人與物、人與人)傳感網(感知、 自組織網絡)物聯(lián)網(物與物、物 與人)傳感網、物聯(lián)網與泛在網的區(qū)別與聯(lián)系2005年 國際電

15、信聯(lián)盟(ITU)通過射頻識別裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激 光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網結合成一個全新的巨大 網絡,實現(xiàn)現(xiàn)有的互聯(lián)網、通信網、廣電網以及各種 接入網和專用網連接起來,實現(xiàn)智能化識別和管理。提出轉變物聯(lián)網概念的提出與轉變1999年 麻省理工學院(MIU)他們認為物聯(lián)網就是將所有物品通過射頻識別等信息 傳感設備與互聯(lián)網連接起來,實現(xiàn)智能化識別和管理 的網絡。物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展所涉及的幾項技術12Part1. 物聯(lián)網發(fā)展綜述1.2 物聯(lián)網相關概念解析及其架構物聯(lián)網產業(yè)涉及到生活的方方面面,其所涉及的技術也多種多樣,從感知技術到傳輸技術,最終到數(shù)據(jù)分析、處理與挖掘等多種技術, 精確地實現(xiàn)

16、每一項技術都具有很大的挑戰(zhàn)性,且每一項技術的實現(xiàn),都需要各種其余技術配合完成,以下列舉了物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展中涉及 的幾項技術。,傳感技術獲取各類信息, 將 物理量、化學量以 及生物量的物理信 號轉化成數(shù)字信號 同時, 能有效地對 信號進行處理, 在 物聯(lián)網創(chuàng)業(yè)中廣泛 應用射頻識別技術射頻識別(RFID) 技術通過無線電 信號識別特定的 物體,無需接觸, 較適用于短距離 通訊技術網絡通訊技術包括廣域網絡通信 和近距離通信等兩 種方式,將傳感網 絡獲取到的信息經 過網絡傳輸技術傳 輸?shù)皆破脚_,可安 全且可靠的傳送信 息數(shù)據(jù)分析與挖掘將獲取的數(shù)據(jù)運用 多種算法進行數(shù)據(jù) 分析與挖掘,最終 挖掘出隱藏在數(shù)據(jù)

17、 內的信息,同時可 反作用于物體物聯(lián)網產業(yè)的四層架構,根據(jù)實際發(fā)展情況,將應用層分為了 十大領域13Part1. 物聯(lián)網發(fā)展綜述1.2 物聯(lián)網相關概念解析及其架構本報告將物聯(lián)網的技術架構分為四層,分別為感知層、傳輸層、平臺層和應用層。其中,感知層是物聯(lián)網的底層,是物聯(lián)網應用和發(fā) 展的基礎。利用RFID技術、傳感等技術,實現(xiàn)對物理世界的智能感知、識別及控制等。物聯(lián)網的傳輸層分為有線傳輸和無線傳輸,無 線傳輸可按距離分為短距離傳輸和長距離傳輸,本報告主要講述無線傳輸。物聯(lián)網的平臺層分為四大平臺,分別為連接管理平臺、設 備管理平臺、應用使能平臺和業(yè)務分析平臺。平臺層用于數(shù)據(jù)的分析與處理,后應用于各個

18、行業(yè)。根據(jù)實際發(fā)展狀況,將物 聯(lián)網應用層分為十大領域,分別為物流、交通、安防、能源、醫(yī)療、建筑、制造、家居、零售以及農業(yè),本報告旨在將各領域如何應用物聯(lián)網技術闡述清楚,故排名沒有先后。物聯(lián)網產業(yè)的四層架構應用層物流交通安防能源醫(yī)療建筑制造家居零售農業(yè)平臺層傳輸層有線傳輸無線傳輸短距離傳輸(WiFi、藍牙、Zigbee等)長距離傳輸( NB-IoT 、 LoRa 等)感知層基礎 芯片傳感 器執(zhí)行 器RF ID二維 碼連接管理平臺設備管理平臺應用使能平臺業(yè)務分析平臺14Par t2.物聯(lián)網的四層架構2.1 感知層15Part2. 物聯(lián)網的四層架構MCU和MEME是感知層發(fā)展最重要的兩項技術Part

19、2. 物聯(lián)網的四層架構2.1 感知層物聯(lián)網的感知層包括基礎芯片、傳感器以及RFID、二維碼等感知裝置,而傳統(tǒng)的感知裝置如溫濕度傳感器、RFID等早已發(fā)展較成熟, 本報告將不再描述。伴隨著物聯(lián)網產業(yè)的快速發(fā)展,對新型傳感器、芯片的需求逐漸增大,因此對其尺寸和功耗提出了更高的要求。而 MCU( Micro Control Unit ,微控制單元)和MEMS( Micro-Electro-Mechanical System ,微機電系統(tǒng))由于其高性能、低功耗 和高集成度的優(yōu)勢,得到了全面發(fā)展,成為感知層發(fā)展最重要的兩項技術。感知層16MCU(微控制單元)MEMS(微機電系統(tǒng))MEMS是一個獨立的智能

20、系統(tǒng),其內 部結構一般在微米甚至納米級別。該 類型傳感器具備體積小、質量輕、功 耗低、精度高、能夠批量生產等優(yōu)勢, 由此MEMS傳感器已成為物聯(lián)網時代 驅動變革最重要的力量之一由于物聯(lián)網時代需要大范圍的物體聯(lián) 網,對終端感知芯片的計算、處理和 傳輸能力提出了更高的要求,促使了 MCU從原來的8位/16位向32位邁進, 且32位MCU能兼顧物聯(lián)網產業(yè)所需要 的低功耗與高性能的要求。但由于成 本以及性能需要等問題,8位MCU在 物聯(lián)網眾多領域仍應用廣泛物聯(lián)網感知層現(xiàn)階段存在的三個主要問題17Part2. 物聯(lián)網的四層架構2.1 感知層世界各國在研究物聯(lián)網感知層方面已經做了大量努力,各企業(yè)及相關組織

21、機構都分別成立了研究物聯(lián)網感知層技術工作組,已經取得了 初步的成果。盡管成果顯著,但仍然存在著一定的問題,主要表現(xiàn)在三個方面:各種技術都有協(xié)議和標準, 由于物聯(lián)網感知層涉及的設 備數(shù)量大、種類多,這很難 有一套完整的標準體系來規(guī) 范物聯(lián)網感知層設備。亟須 建立物聯(lián)網感知層的標準標準體系難制定對RFID技術來說,任何一個標簽的標識都可被遠程掃描,通過適應讀寫器的制定來傳 輸指令。而任何傳感節(jié)點都 可加入到無線傳感網絡中, 傳輸任何信息。兩者都存在 極大的安全隱患安全性能難保證在目前的應用中,受環(huán)境 及設備成本等因素的制約, 也只是小規(guī)?;蛘卟糠诸I 域有一些應用,還未大范 圍應用,應用規(guī)模還沒有

22、到達爆發(fā)期規(guī)模應用未達到參考來源:物聯(lián)網感知層技術綜述182.2 傳輸層Part2. 物聯(lián)網的四層架構無線傳輸是物聯(lián)網的主要應用技術,應具有廣連接、低功耗、 低成本以及低延遲等特點19Part2. 物聯(lián)網的四層架構2.2 傳輸層物聯(lián)網的傳輸層主要負責傳遞和處理感知層獲取的信息,分為有線傳輸和無線傳輸兩大類,其中無線傳輸是物聯(lián)網的主要應用。無線傳 輸技術按傳輸距離可劃分為兩類:一類是以Zigbee、WiFi、藍牙等為代表的短距離傳輸技術,即局域網通信技術;另一類則是 LPWAN(low-power Wide-Area Network,低功耗廣域網),即廣域網通信技術。LPWAN又可分為兩類:一類

23、是工作于未授權頻 譜的LoRa、Sigfox等技術;另一類是工作于授權頻譜下,3GPP支持的2/3/4/5G蜂窩通信技術,比如eMTC(enhanced machine type of communication ,增強機器類通信)、NB-IoT( Narrow Band Internet of Things ,窄帶物聯(lián)網)。物聯(lián)網傳輸層主要通信技術對比來源:根據(jù)公開資料整理名稱通信技術傳輸速度通信距離成本是否授權優(yōu)點缺點WiFi11-54Mbps20-200米25美元否應用廣泛、傳輸速度快、距離遠設置麻煩、功耗高、成本高局域網藍牙1Mbps20-200米2-5美元否組網簡單、低功耗、低延遲、

24、安全距離較近、傳輸數(shù)據(jù)量小Zigbee20-250bps2-20米20美元否低功耗、自組網、低復雜度、可靠傳輸范圍小、速率低、時延不確定LoRa小于10kbps城內:1-2km;城外:15km以上大約5美元否低成本、電池壽命長、廣連接,通信不頻繁非授權頻段廣域網Sigfox小于100bps3-10km低于1美元否傳輸速率低,成本低,范圍廣,技術簡單數(shù)據(jù)傳輸量小,非授權頻段,相對封閉NB-loT小于200kbps15km以上大約5美元是高可靠、高安全、傳輸數(shù)據(jù)量大、低時延、廣覆蓋成本高、協(xié)議復雜,電池耗電大eMTC小于1Mbps大約10美元是低功耗、海量連接、高速率、可移動、支持VoLTE模塊成

25、本更高按照傳輸速率進行劃分,物聯(lián)網領域中有大約60%屬于低速率 業(yè)務,主要應用于低頻次使用場景20Part2. 物聯(lián)網的四層架構2.2 傳輸層低速率(小于100kbps)ZigBee、LoRa、NB-IoT、Sigfox中速率( 小于1Mbps )藍牙、eMTC高速率(大于1Mkbps)WiFi、3G、4G低速率60%中速率30%高速率10%來源:麥肯錫咨詢萬物互聯(lián)的基礎在于數(shù)據(jù)傳輸,而根據(jù)傳輸速率的不同,物聯(lián)網業(yè)務可分為高速率、中速率及低速率業(yè)務。其中,高速率業(yè)務主要使用3G、4G 及WiFi技術,可應用于視頻監(jiān)控、車載導航等場景;中速率業(yè)務主要使用藍牙、eMTC等技術,可應用于智能家居、儲

26、物柜等 高頻使用場景;低速率業(yè)務,即LPWAN(低功耗廣域網),主要使用NB-IoT、LoRa、Sigfox及ZigBee等技術,可能應用于智慧停車、 遠程抄表等使用頻次低的應用場景。根據(jù)麥肯錫咨詢所調研的數(shù)據(jù)來看,全球物聯(lián)網市場有大約60%以上都屬于低速率業(yè)務,這類應用需要具有支持海量連接數(shù)、低終端成本、低終端功耗和超強覆蓋等能力。由于自身的發(fā)展以及成本等問題,各個企業(yè)都在向低成本、低功耗等方向發(fā)展。而在低速率領域, 中國主要以發(fā)展NB-IoT(窄帶物聯(lián)網)為主。全球物聯(lián)網連接分布2.3 平臺層21Part2. 物聯(lián)網的四層架構物聯(lián)網應用平臺主要分為四大部分Part2. 物聯(lián)網的四層架構2.

27、3 應用層從平臺的功能框架來看,將物聯(lián)網的平臺層分為四個部分,從底層到上層分別是連接管理平臺CMP(Connectivity ManagementPlatform)、設備管理平臺DMP(Device Management Platform)、應用使能平臺AEP(Application Enablement Platform)和 業(yè)務分析平臺BAP(Business Analytics Platform)等四部分。CMPDMPAEPBAP應用于運營商網絡上,通過連 接物聯(lián)網卡,該平臺可以實現(xiàn)22賬單管理以及服務托管等對物聯(lián)網終端進行遠程監(jiān)控、 配置調整、軟件升級、故障排對物聯(lián)網連接管理、故障管理

28、、 查以及生命周期管理等功能, 網絡資源用量管理、資費管理、 并通過提供開放的API調用接口幫助客戶實現(xiàn)系統(tǒng)集成和增 值開發(fā)等,所有設備的數(shù)據(jù)存 儲在云端該層是能夠快速開發(fā)部署物聯(lián) 網應用的云平臺,同時能夠為按需服務以及高可用性的物聯(lián) 網應用,是一個結合應用場景 的系統(tǒng)開發(fā)平臺該層包括基礎大數(shù)據(jù)服務和機 器學習等兩大功能。大數(shù)據(jù)服客戶提供完整、具有動態(tài)擴展、 務是指將數(shù)據(jù)的采集、分析、處理,并實現(xiàn)可視化的過程。而機器學習是將數(shù)據(jù)進行訓練,形成具有預測性功能的業(yè)務分 析邏輯2.4 應用層23Part2. 物聯(lián)網的四層架構物聯(lián)網產業(yè)的十大應用領域24Part2. 物聯(lián)網的四層架構2.4 應用層物聯(lián)

29、網智慧物流智慧建筑智慧農業(yè):利用傳感器實 時監(jiān)測作物及畜牧產品的 生長情況。智慧建筑:利用傳感器 將建筑內的設備數(shù)字化、 智能化,以節(jié)約能源。智慧物流:通過信息技 術對貨物以及運輸車輛 的全過程進行監(jiān)控。智能零售:將便利店、售 貨機等進行聯(lián)網,分析用 戶畫像,進行精準推送。智能制造:對廠房的機 械設備及室內環(huán)境等情 況進行聯(lián)網監(jiān)控。智能安防:通過攝像頭等 裝置實時采集數(shù)據(jù)、實時 監(jiān)控外界環(huán)境等。智能交通:以圖像識別 為核心技術監(jiān)控車、道 路及信號燈等情況。智能醫(yī)療:通過傳感器 或移動設備對人的生理 情況進行捕捉,發(fā)展數(shù) 字化醫(yī)院。智能家居:將家庭內單 品進行聯(lián)網,通過語音 實時控制,打造智能家

30、 居平臺。智慧能源:包括能源和 環(huán)保兩個方面,通過實 時監(jiān)測,以達節(jié)約能源 和保護環(huán)境的目的。物聯(lián)網產業(yè)相關部分企業(yè)圖譜25Part2. 物聯(lián)網的四層架構2.4 應用層應 用 層感 知 層傳 輸 層智慧物流智慧零售智慧制造智慧農業(yè)智慧安防智慧家居平 臺 層智慧交通智慧醫(yī)療智慧建筑智 慧 能 源26Par t3.物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.1 智慧物流27Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用物聯(lián)網應用于物流行業(yè)中,主要體現(xiàn)在三方面,即倉儲管理、 運輸監(jiān)測和智能快遞柜Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.1 智慧物流智慧物流是新技術應用于物流行業(yè)的統(tǒng)稱,指的是以物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術為支撐,

31、在物流的運輸、倉儲、包裝、裝卸、 配送等各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)系統(tǒng)感知、全面分析及處理等功能。智慧物流的實現(xiàn)能大大地降低各行業(yè)運輸?shù)某杀?,提高運輸效率,提升整個物 流行業(yè)的智能化和自動化水平。根據(jù)當前行業(yè)的發(fā)展,總結了應用于物聯(lián)網技術的三個方面,即倉儲管理、運輸監(jiān)測以及智能 快遞柜。倉儲管理運輸監(jiān)測智能快遞柜通常采用基于LoRa、NB-IoT等傳輸網絡的 物聯(lián)網倉庫管理信息系統(tǒng),完成收貨入庫、 盤點調撥、揀貨出庫以及整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù) 查詢、備份、統(tǒng)計、報表生產及報表管理 等任務28實時監(jiān)測貨物運輸中的車輛行駛情況以及 貨物運輸情況,包括貨物位置、狀態(tài)環(huán)境 以及車輛的油耗、油量、車速及剎車次數(shù) 等駕駛行為將

32、云計算和物聯(lián)網等技術結合,實現(xiàn)快件 存取和后臺中心數(shù)據(jù)處理,通過RFID或 攝像頭實時采集、監(jiān)測貨物收發(fā)等數(shù)據(jù)物聯(lián)網應用于倉儲管理的六大功能Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.1 智慧物流在傳統(tǒng)的倉儲管理中,需要人工進行貨物掃描及數(shù)據(jù)錄取,工作效率較低;同時貨位劃分不清晰,堆放混亂,缺乏貨物流程跟蹤,成本 高且差錯率高。將物聯(lián)網技術應用于傳統(tǒng)倉儲中,形成智能倉儲管理系統(tǒng),能提高貨物進出效率、擴大存儲的容量、減少人工的成本以 及勞動力強度,且能實時顯示、監(jiān)控貨物進出情況,提高交貨準確率等。出庫管理實現(xiàn)大批量貨物入庫、出庫時信 息的自動采集與校驗,與后臺數(shù) 據(jù)同步更新29移庫管理將貨位標簽與貨物

33、信息綁定,進行精準的貨物移庫,將錯誤降到 最低盤點管理通過手持貨物采集機,將貨物進 行快速的盤點,提高工作效率無線監(jiān)測通過無線溫濕度傳感設備,實時 監(jiān)測貨艙內的溫濕度變化情況, 24小時不間斷電子標簽顯示在貨架上使用ESL(電子貨架標 簽),動態(tài)顯示貨物信息智能化調度對數(shù)據(jù)進行分析,實現(xiàn)設備、人 以及貨物的智能化調度在運輸監(jiān)測中,使用物聯(lián)網技術能實時監(jiān)測貨物位置、狀態(tài)以 及車輛行駛行為和司機駕駛行為等30Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.1 智慧物流通過物流車輛管理系統(tǒng)對運輸?shù)呢涇囈约柏浳镞M行實時監(jiān)控,可完成車輛及貨物的實時、定位跟蹤,監(jiān)測貨物的狀態(tài)及溫濕度情況,同 時監(jiān)測運輸車輛的速度、

34、胎溫胎壓、油量油耗、車速等車輛行駛行為以及剎車次數(shù)等駕駛行為,在貨物運輸過程中,將貨物、人以及車 輛駕駛情況等信息高效的結合起來,提高運輸效率、降低運輸成本,降低貨物損耗,能清楚地了解運輸過程中的一切情況。位置溫度濕度胎壓胎溫箱體車速油耗發(fā)動機貨物運輸監(jiān)測參考來源:G7智能快遞柜通過物聯(lián)網技術方便用戶使用Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.1 智慧物流快遞員存件快 遞 員 登 錄快 遞 員 錄 入 信 息系 統(tǒng) 發(fā) 送 驗 證 碼31用戶取件用 戶 輸 入 驗 證 碼用 戶 開 箱 取 件智能快遞柜以物聯(lián)網技術為依托,實現(xiàn)對物體的識別、存儲、監(jiān)控和管理等,與PC服務器一起構成了智能快遞投遞系

35、統(tǒng)。PC服務端能 夠將智能快遞終端采集到的信息數(shù)據(jù)進行處理,并實時在數(shù)據(jù)后臺去更新,方便使用人員進行快遞查詢,調配快遞以及快遞終端維護等 操作。快遞員將快件送達到指定的地點后,將其存入到快遞終端后,智能系統(tǒng)就可以自動為用戶發(fā)送一條短信,包括取件地址以及驗證碼,用 戶能在24小時內隨時去智能終端取貨物,簡單快捷的完成取件業(yè)務。智能快遞柜的外觀智能快遞柜的使用流程3.2 智能交通32Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用物聯(lián)網應用于交通領域的八大場景33Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.2 智能交通交通被認為是物聯(lián)網所有應用場景中最有前景的應用之一。而智能交通是物聯(lián)網的體現(xiàn)形式,利用先進的信息技術

36、、數(shù)據(jù)傳輸技術以及 計算機處理技術等,通過集成到交通運輸管理體系中,使人、車和路能夠緊密的配合,改善交通運輸環(huán)境、保障交通安全以及提高資源 利用率。根據(jù)實際的發(fā)展情況,分為以下八大應用場景。以下將著重講述行業(yè)內應用較多的前五大場景,包括智能公交車、共 享單車、汽車聯(lián)網、智慧停車以及智能紅綠燈等。智能公交車結合公交車輛的 運行特點, 建設 公交智能調度系 統(tǒng), 對線路、車 輛進行規(guī)劃調度, 實現(xiàn)智能排班共享單車運用帶有GPS 或 NB-IoT 模塊的智 能鎖, 通過APP 相連, 實現(xiàn)精準 定位、實時掌控 車輛狀態(tài)等,汽車聯(lián)網利用先進的傳感 器及控制技術等 實現(xiàn)自動駕駛或 智能駕駛, 實時 監(jiān)控

37、車輛運行狀 態(tài), 降低交通事 故發(fā)生率充電樁通過物聯(lián)網設備, 實現(xiàn)充電樁定位、 充放電控制、狀 態(tài)監(jiān)測及統(tǒng)一管 理等功能智能紅綠燈依據(jù)車流量 , 行人及天氣等 情況, 動態(tài)調 控燈信號 , 來 控制車流 , 提 高道路承載力采用RFID 技術, 實現(xiàn)對車輛身份 的精準識別、車 輛信息的動態(tài)采 集等功能汽車電子標識高速無感收費智慧停車通過安裝地磁感 應, 連接進入停 車場的智能手機, 實現(xiàn)停車自動導 航、在線查詢車 位等功能通過攝像頭識 別車牌信息 , 根據(jù)路徑信息 進行收費 , 提 高通行效率 、 縮短車輛等候 時間等智能公交車分為五大系統(tǒng),能實時反映車輛的位置、乘車人數(shù) 及到達時間等信息Pa

38、rt3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.2 智能交通數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)將車載終端收集到的數(shù)據(jù) 傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心,后進行 數(shù)據(jù)處理,提供實時信息34車載終端系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測車輛行駛狀 態(tài),收集車輛的地理位置、 車速等數(shù)據(jù)公交調度系統(tǒng)通過調度系統(tǒng)能夠控制公 交車發(fā)車數(shù)量掌上公交系統(tǒng)通過手機APP可查詢公交 行駛路線、公交車位置等公交站場系統(tǒng)結合能夠根據(jù)公交車的實 時狀態(tài),在電子站牌顯示 車輛達到時間,車內人員 信息等智能公交車能夠通過安裝GPS,來實時顯示公交的位置,并不斷更新獲取的數(shù)據(jù),使用戶能夠精準的把握自己的時間。同時,通過傳感 器,測量公交車的車速。而且,可以在每個座位上安裝重力傳感器,統(tǒng)計乘車人數(shù)以及

39、公交剩余能載的人數(shù)。當公交車超載時,能夠進 行自動報警,而用戶可以通過手機APP查詢公交車上是否有空位。使用物聯(lián)網技術的智能公交能夠方便人們的生活,包括公交調度系統(tǒng), 數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)、車載終端系統(tǒng)、掌上公交系統(tǒng)、公交站場系統(tǒng)。智能公交車的五大系統(tǒng)共享單車將智能鎖作為聯(lián)網裝置,實現(xiàn)車輛的定位、遠程解鎖 及計時計費等功能Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.2 智能交通共享單車的出現(xiàn)極大地解決了用戶的“最后一公里出行問題”,同時在一定程度上解決了交通擁堵的問題,也為減少尾氣的排放做出 了貢獻。共享單車是典型的物聯(lián)網應用,用戶通過手機APP掃描安裝在單車上的智能鎖,通過傳輸網絡,將共享單車的數(shù)據(jù)上傳到

40、云 服務平臺,云平臺通過數(shù)據(jù)處理,實現(xiàn)遠程解鎖以及計時、計費等功能。共享單車的物聯(lián)網應用架構單車管 理應用耗電管 理單車定 位計時計 費用戶管 理遠程解 鎖云平臺單車數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲與服務用戶數(shù)據(jù)無線傳輸網絡智能鎖車鎖傳 感器移動通 信芯片藍牙模 塊GPS模塊控制芯 片車鎖執(zhí) 行器蜂鳴器電源模 塊感 知 車 負 責 與 連 接 用實 現(xiàn) 車 智 能 鎖 對 車 鎖 車 鎖 狀用 于 車 鎖 開 關 云 端 應 戶 , 實輛 物 理 的 控 制 執(zhí) 行 開 態(tài) 異 常鎖供電狀態(tài)用通信現(xiàn)解鎖定位中樞關操作報警35汽車聯(lián)網技術需要實現(xiàn)車與車、車與人、車與道路等互聯(lián)互通36Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應

41、用3.2 智能交通V2X(Vehicles to everything)包括:V2V(to Vehicles):車車互聯(lián);V2I(to Infrastructure):車與道路 設施互聯(lián);V2P(to Pedestrian):車與行人互聯(lián);V2C(to Cloud):車與云端互聯(lián);V2H(to Home):車與家互聯(lián);車聯(lián)網,通俗而言指車與一切互聯(lián)(V2X),包括車車互聯(lián)、車與道路互聯(lián)以及車和人等互聯(lián),使汽車擁有更大范圍的感知能力,發(fā)現(xiàn) 潛在風險,優(yōu)化路徑規(guī)劃。車與云平臺互聯(lián)還能及時更新車內系統(tǒng),為消費者提供信息娛樂服務。車聯(lián)網的成熟發(fā)展能便于生活服務供 應商進入汽車領域,以此來豐富商業(yè)場景。

42、將車聯(lián)網的系統(tǒng)架構分為四層,感知層、傳輸層、平臺層和應用層,車聯(lián)網架構的實現(xiàn)需要5G網絡,來滿足數(shù)據(jù)傳輸帶寬的需求,同 時需要提高傳感器的精度,重點應用于設備監(jiān)控、車載信息服務、車輛遠程診斷以及緊急救援等場景。車聯(lián)網系統(tǒng)架構應 用 層設備監(jiān)控 車載信息服務 車輛遠程診斷緊急救援傳 輸 層感 知 層智能終端車輛傳感器道路傳感網LTE-V-Cell(廣域蜂窩式通信)LTE-V-Direct(短程直通式通信)監(jiān)控設備平 臺 層數(shù)據(jù)存儲云計算中心智慧停車以停車位為基礎,實現(xiàn)車位的查找、預訂以及自動支 付等功能37Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.2 智能交通采集端客戶端管理端靜態(tài)交通 云平臺費、調

43、控前端停車用戶APP端停車場智能管理后端車位查找、預訂長租臨停自動支付車輛相關信息服務崗亭財務系統(tǒng)物業(yè)方運營系統(tǒng)車位誘導電子支付其它商家信息系統(tǒng)資料來源:ETCP在城市交通出行領域,由于停車資源有限,停車效率低下等問題,智慧停車應運而生。智慧停車是以停車位資源為基礎,綜合運用物聯(lián) 網、無線通信以及大數(shù)據(jù)等技術,通過數(shù)據(jù)采集、分析、控制與指引等能力,實現(xiàn)城市的停車資源聯(lián)網化、信息化以及系統(tǒng)化,最終達 到停車資源標準化管理以及高效利用等。智慧停車業(yè)務架構圖車牌識別停車場智能收智能紅綠燈通過物聯(lián)網技術實現(xiàn)對車輛、行人等的監(jiān)測,提高 道路承載力和運行效率Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.2 智能交

44、通智能紅綠燈是智慧城市的重要一環(huán),應動態(tài)的設置控制信號燈紅或者綠,以此來提高路口承載力和運作效率。利用無線通信、紅外感應 和射頻識別等物聯(lián)網相關技術,實時進行車輛監(jiān)測、行人檢測以及道路環(huán)境監(jiān)測等,將人、車、道路與交通控制網絡連接,實時根據(jù)實 際情況進行紅、綠燈的變換。智能紅綠燈的實現(xiàn)主要在于其交通信號的控制系統(tǒng),主要包括兩方面的監(jiān)測,即車輛檢測和行人檢測。其 中,車輛檢測又包括車流量檢測和車輛識別;而行人檢測包括對人流量的檢測以及對特殊行人的檢測,將檢測后的信號發(fā)送回控制系統(tǒng), 根據(jù)相應的算法,對突發(fā)狀況進行及時反映。信號燈控制系統(tǒng)車輛檢測人流量檢測車流量檢測行人檢測車輛識別特殊行人檢測38在

45、道路上方或者兩側安 裝讀寫器,實時測量車 流量、車速等信息,以 轉變交通信號燈的相應 時間在車輛上安裝電子標簽, 能夠檢測車牌號、車主 姓名及聯(lián)系方式等,預 防車輛出現(xiàn)逃逸等行為在人行橫道上放置讀寫 器,自動檢測待行人的 數(shù)量,通過交通控制中 心,延長綠燈時間,確 保行人通過同樣,根據(jù)讀寫器檢測 人行橫道上的老弱病殘 孕等特殊行人,通過控 制系統(tǒng),確保特殊行人 安全通過3.3 智能安防39Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用智能安防核心在于智能安防系統(tǒng),系統(tǒng)主要包括門禁、報警和 監(jiān)控三大部分40Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.3 智能安防安防是物聯(lián)網的一大應用市場,傳統(tǒng)安防對人員的依賴性比

46、較大,非常耗費人力,而智能安防能夠通過設備實現(xiàn)智能判斷。目前,智能 安防最核心的部分在于智能安防系統(tǒng),該系統(tǒng)是對拍攝的圖像進行傳輸與存儲,并對其分析與處理。一個完整的智能安防系統(tǒng)主要包括 三大部分,門禁、報警和監(jiān)控,行業(yè)中主要以視頻監(jiān)控為主。由于采集的數(shù)據(jù)量足夠大,且時延較低,因此目前城市中大部分的視頻監(jiān)控采用的是有線的連接方式,而對于偏遠地區(qū)以及移動性的物 體監(jiān)控則采用的是4G等無線技術。監(jiān)控系統(tǒng)主要以視頻為主,分為警用和民用市場 。通過視頻實時監(jiān)控,使用攝像頭進行抓拍 記錄,將視頻和圖片進行數(shù)據(jù)存儲和分析, 實時監(jiān)測、確保安全報警系統(tǒng)主要通過報警主機進行報警,同時,部分研發(fā)廠商會將語音模塊

47、以及網 絡控制模塊置于報警主機中,縮短報警反映時間門禁系統(tǒng)主要以感應卡式,指紋,虹膜以及面 部識別等為主,有安全、便捷和高效 的特點,能聯(lián)動視頻抓拍、遠程開門、 手機位置探測及軌跡分析等視頻監(jiān)控是智能安防最核心的系統(tǒng),可應用于不同的場景41Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.3 智能安防智能安防系統(tǒng)分為三大部分,門禁、報警和監(jiān)控。其中,視頻監(jiān)控是智能安防最核心的系統(tǒng),以攝像頭為主的視頻監(jiān)控,可應用于各 行各業(yè),以下主要講述視頻監(jiān)控如何運用在家居、交通、醫(yī)療、物流、制造和零售等領域。視頻 監(jiān)控家居使用煙霧、氣體探測器防治 火災以及氣體泄漏等情況, 通過智能鎖防止陌生人進入, 保障家庭安全醫(yī)療通

48、過安裝攝像頭,保證醫(yī) 院內設備安全,同時能防 止醫(yī)療事故發(fā)生制造通過視頻監(jiān)控,保證工廠財 產安全,以及防止火災等事 故發(fā)生交通通過攝像頭監(jiān)控道路擁堵以 及發(fā)生的事故等,全程視頻 監(jiān)控,保證交通運行安全物流通過視頻監(jiān)控來監(jiān)測物品以 及進出車輛,防止盜竊、搶 劫等事故發(fā)生零售通過安防系統(tǒng),保證零售門店安全,防止物品丟失或被盜423.4 智慧能源Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.4 智慧能源智慧能源屬于智慧城市的一個部分,當前,將物聯(lián)網技術應用在能源領域,主要用于水,電,燃氣等表計以及根據(jù)外界天氣對路燈的 遠程控制等,基于環(huán)境和設備進行物體感知,通過監(jiān)測,提升利

49、用效率,減少能源損耗。根據(jù)實際情況,將智慧能源分為了 四大應用場景:物聯(lián)網應用于能源領域,可用于水、電、燃氣等表計以及路燈 的遠程控制上43智能燃氣表通過網絡技術, 將用氣量傳輸?shù)?燃氣集團,無需 入戶抄表,且能 顯示燃氣用量及 用氣時間等數(shù)據(jù)智能水表可 利 用 先 進 的 NB-loT技術,遠 程采集用水量, 以及提供用水提 醒等服務智能電表自動化信息化 的新型電表, 具有遠程監(jiān)測 用電情況, 并 及時反饋等功 能智慧路燈通過搭載傳感 器等設備, 實 現(xiàn)遠程照明控 制以及故障自 動報警等功能Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.4 智慧能源與傳統(tǒng)的GPRS抄表技術相比,NB-IoT遠程抄表技

50、術部署更加 方便、接入量更大以及能耗更低44NB-loT抄表傳統(tǒng)抄表無線采集器/網關NB-loT網絡遠程抄表是目前比較熱門的一個物聯(lián)網應用,尤其是當今社會對于能源以及資源的重視程度越來越高,因此通過對水、電、燃氣等表 計的智能管理,來達到節(jié)能及高效利用資源等的目的顯得尤為重要。與傳統(tǒng)抄表相對比,遠程抄表不需要大量的人力。而相對于傳統(tǒng)的以GPRS網絡進行抄表,新一代的NB-IoT遠程抄表技術部署更加方便、接入量更大、能耗更低,同時省去了網關和采集器等設備,具有更高的經濟效益與社會效益。傳統(tǒng)抄表與NB-IoT抄表的系統(tǒng)架構第三方應 用開放平臺GPRS網絡資料來源:新宏博3.5 智能醫(yī)療45Part

51、3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用智能醫(yī)療的兩大主要應用場景:醫(yī)療可穿戴和數(shù)字化醫(yī)院Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.5 智能醫(yī)療在智能醫(yī)療領域,新技術的應用必須以人為中心。而物聯(lián)網技術是數(shù)據(jù)獲取的主要途徑,能有效地幫助醫(yī)院實現(xiàn)對人的智能化管理和對 物的智能化管理。對人的智能化管理指的是通過傳感器對人的生理狀態(tài)(如心跳頻率、體力消耗、血壓高低等)進行捕捉,將他們記錄 到電子健康文件中,方便個人或醫(yī)生查閱。對物的智能化管理,指的是通過RFID技術對醫(yī)療物品進行監(jiān)控與管理,實現(xiàn)醫(yī)療設備、用 品可視化。以物聯(lián)網技術為主,總結了當前主要的兩個應用場景:醫(yī)療可穿戴通過傳感器采集人體及周邊環(huán)境的參數(shù), 經傳輸

52、網絡,傳到云端,數(shù)據(jù)處理后,反 饋給用戶46數(shù)字化醫(yī)院將傳統(tǒng)的醫(yī)療設備進行數(shù)字化改造,實 現(xiàn)了數(shù)字化設備遠程管理、遠程監(jiān)控以 及電子病歷查閱等功能智能醫(yī)療可穿戴設備的九個方向47Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.5 智能醫(yī)療醫(yī)療可穿戴設備通過各類傳感器采集人體或周邊環(huán)境信息,經過結構化處理后存儲在本機或上傳至云端,同時還能通過顯示屏、微電機 等途徑反饋給用戶。在不同的應用方向上,對可穿戴產品的技術功能需求有著不同的側重。運動監(jiān)測通過加速、距離、心 率等多種生物傳感器 采集、記錄人體的各 種生理指標疾病預防成功的預防疾病建立 在對用戶各類信息準 確、精準的采集基礎 上。目前,只能監(jiān)測 一種或

53、者幾種生理信 號持續(xù)監(jiān)測設備已經能夠可靠地 采集數(shù)據(jù)了,但如何 持續(xù)的監(jiān)測,對設備 的續(xù)航能力提出了挑 戰(zhàn)療效評估量化的評估數(shù)據(jù)能方 便患者了解病情,也 方便了醫(yī)生全面地掌 握患者恢復情況早期干預通過采集到的數(shù)據(jù), 經過分析,能夠有效 的和醫(yī)療機構或者醫(yī) 務人員進行溝通,實 現(xiàn)早期干預輔助診療面對龐大的市場,需 要注重醫(yī)務人員需求 和重視患者的感受個性化治療設備能夠允許用戶在 保證安全的情況下, 根據(jù)自身情況調節(jié)使 用設置,達到最佳的 使用效果明確診斷產品的設計需要從臨 床實際需求出發(fā),精 確的數(shù)據(jù)能夠改變醫(yī) 生對疾病診斷的認知慢性管理這類產品更多的應用 在日常生活中,往往 外觀不太引人注意參

54、考來源:蛋殼研究院當前,數(shù)字化醫(yī)院主要應用在醫(yī)療耗材監(jiān)測以及人、物資等定 位上Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.5 智能醫(yī)療通過物聯(lián)網技術將傳統(tǒng)的醫(yī)院進行數(shù)字化改造,主要是為了管理醫(yī)院的人和物。對人的管理,能保障患者的安全,能有效地減少患者對 醫(yī)護人員的不理解,緩和兩者的關系;而對物的管理,包括對醫(yī)院內的醫(yī)療器械以及特殊藥品等重要物資的管理,這是體現(xiàn)醫(yī)院的專業(yè) 性的重要組成部分。目前,業(yè)內對于醫(yī)院耗材設備、以及院內定位和人員定位等場景最為看好,主要的應用體現(xiàn)在人、物資等的定位上。上網終端體溫標簽資產標簽母嬰腕帶智能病床攝像頭人員卡片標 簽LoRa/Wi-Fi/ZigBee/BLE近距離傳輸

55、就診導航移動醫(yī)護智能輸液嬰兒防盜體溫檢測廢棄物監(jiān)測資產/人員 定位醫(yī)療應用醫(yī)療 系統(tǒng)終端 采集數(shù)字化醫(yī)院整體架構圖嬰兒防護 系統(tǒng)人員管理平臺人員定位體溫采集 系統(tǒng)系統(tǒng)智能床位 監(jiān)測系統(tǒng)廢棄物管 理系統(tǒng)設備管理平臺智能被服醫(yī)療設備管理系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)資產定位 系統(tǒng)483.6 智慧建筑49Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用物聯(lián)網應用于建筑領域,主要體現(xiàn)在用電照明、消防監(jiān)測以及 樓宇控制等Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.6 智慧建筑建筑是城市的基石,技術的進步促進了建筑的智能化發(fā)展,物聯(lián)網技術的應用,讓建筑向智慧建筑方向演進。智慧建筑越來越受到人們 的關注,是集感知、傳輸、記憶、判斷和決策于一體的

56、綜合智能化解決方案。當前的智慧建筑主要體現(xiàn)在用電照明、消防監(jiān)測以及樓宇 控制等,將設備進行感知、傳輸并遠程監(jiān)控,不僅能夠節(jié)約能源,同時也能減少運維的樓宇人員。而對于古建筑,也可以進行白蟻(以 木材為生的一種昆蟲)監(jiān)測,進而達到保護古建筑的目的。智慧建筑系統(tǒng)整合示意圖感知層傳統(tǒng)物理系統(tǒng)平臺服務層應用層溫濕度 空氣質量能耗 光照度安全管理 數(shù)據(jù)處理 設備控制用電照明 消防監(jiān)控 白蟻監(jiān)測 智慧電梯 樓宇控制50智慧建筑的五大應用場景51Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.6 智慧建筑智慧建筑可以應用的范圍很廣,目前以物聯(lián)網技術為基礎的智慧建筑,多應用于用電照明、電梯運營、消防監(jiān)控、古建筑的白蟻監(jiān)測

57、以 及樓宇控制等幾個領域。智慧電梯能夠感知電梯樓層,位置狀態(tài),是 否有乘客等信息,實現(xiàn)電梯的遠程 控制,遇電梯損壞等事件時,自動 恢復原始系統(tǒng)當人走進建筑內,感應裝置會將相 關參數(shù)上傳至控制系統(tǒng),在充分利 用太陽光的同時根據(jù)需要自動調節(jié) 室內照明亮度,達到節(jié)約用電的作 用智能照明系統(tǒng)樓宇控制負責建筑物內設備與建筑環(huán)境的全 面監(jiān)控與管理,面對的是整個建筑 內的所有公用機電設備白蟻監(jiān)測采用新的IPM(智能功率模塊)技 術,在建筑物周圍埋入監(jiān)測裝置, 通過“監(jiān)測投放餌劑消滅 再監(jiān)測” 的過程消滅白蟻智慧消防將建筑物內的消防設施進行聯(lián)網, 遠程監(jiān)控火災信息,并提供自動報 警服務,同時精準定位消防設施,

58、 查看其運行情況,配合樓宇控制系 統(tǒng)為樓宇的安全保駕護航523.7 智能制造Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用物聯(lián)網技術賦能制造業(yè),實現(xiàn)工廠的數(shù)字化和智能化改造53Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.7 智能制造制造領域的市場體量巨大,是物聯(lián)網的一個重要應用領域,主要體現(xiàn)在數(shù)字化以及智能化的工廠改造上,包括工廠機械設備監(jiān)控和工 廠的環(huán)境監(jiān)控。通過在設備上加裝物聯(lián)網裝備,使設備廠商可以遠程隨時隨地對設備進行監(jiān)控、升級和維護等操作,更好的了解產品 的使用狀況,完成產品全生命周期的信息收集,指導產品設計和售后服務;而廠房的環(huán)境監(jiān)控主要包括空氣溫濕度、煙感等情況。數(shù)字化工廠的核心特點是:產品的智能化

59、、生產的自動化、信息流和物資流合一。目前,從世界范圍看,還沒有一家企業(yè)宣布建成一 座完全數(shù)字化的工廠。近些年來,一些企業(yè)開始給行業(yè)內其他企業(yè)提供以生產環(huán)節(jié)為基礎的數(shù)字化和智能化工廠改造方案。企業(yè)的數(shù) 字化和智能化改造大體分成4個階段:自動化產線與生產裝備,設備聯(lián)網與數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)的打通與直接應用、數(shù)據(jù)智能分析與應用。 這4個階段并不按照嚴格的順序進行,各階段也不是孤立的,邊界較模糊。工廠數(shù)字化和智能化改造的4個階段自動化產線與生產裝備數(shù)據(jù)智能分析與應用機床機器人 工業(yè)視覺 自動化產線設備聯(lián)網與數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)打通與直接應用設備接入 傳感器采集 邊緣分析計算生產管理信息顯示與協(xié)同AR輔助作業(yè) 設備遠

60、程運維智能排產工業(yè)大數(shù)據(jù)(預防性維修/生產優(yōu)化)數(shù)字化雙胞胎制造設備將數(shù)據(jù)接入到云平臺,從而實現(xiàn)數(shù)字化改造,數(shù)據(jù)是 智能制造的基礎54Part3. 物聯(lián)網的十大行業(yè)應用3.7 智能制造工廠里設備各式各樣,將設備接入網絡,采集設備的數(shù)據(jù)傳到服務器或云平臺,是進行智能化生產的基礎。有數(shù)據(jù)接口的設備,如機器 人,機床,PLC控制器,智能化儀器儀表等,將設備數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W關。沒有現(xiàn)成數(shù)據(jù)的設備,通過安裝傳感器或進行智能化改造,基于 有線或無線方式增加通訊能力,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W關,網關根據(jù)協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_,在云平臺上進行數(shù)據(jù)分析和存儲,最后應用于 設備上。工業(yè)設備接入與數(shù)據(jù)傳輸各層結構3.8 智能家居

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