物联网在各行业应用实例分析

物联网在各行业应用实例分析

十年前，麻省理工学院(MIT)与物品编码组织EAN.UCC共同开展了一个研究项目，创造了物联网一词。该项目和全球产品电子代码管理中心的成立促生了以RFID为基础的解决方案，使供应链发生了革命性的变化。采用这种技术和手段，将使供应链成本降低10%，还能使我们同家庭中的日常生活物品相互交流。在我们去超市的时候，家里的冰箱会告诉我们缺少些什么，食品自己会告诉我们它们什么时候过期，商品会自行防盗，我们则不必在超市的收款台前排队。这些有说服力的例子那时让我们预测，到2005年，KFID标识的物体和物联网会无处不在。但现在已经2009年已经过去了，但我们还在等待会发生些什么。为什么我们还在等待呢?物联网的实际效益在哪里呢?

从社会经济方面看，保健、环境、合法监听、隐私、安全、技术的获取和包容以及政府的作用，都将影响到物联网的应用，但未来物联网推广的最重要因素是商业案例。没有商业案例就没有商业。

虽然现今物联网技术的大范围推广和实行还存在很多方面的阻碍，但是物联网技术的发展前景可以说是一片大好，很多行业也已在物联网技术的研究上初具规模，甚至已研发出基于物联网技术的各项应用。最好的实例就是，2010年，由小天鹅推出的新型物联网滚筒洗衣机已正式登陆美国市场，在全球范围内率先实现上市销售，掀起物联技术在洗衣机领域的应用浪潮。据悉，此次小天鹅推出上市的物联网智能洗衣机，是专门针对全球最先进的美国新一代智能电网设计，其先进的控制系统能识别智能电网运行状态及分时电价等信息，并智能调整洗衣机的运行状态，从而起到节约能耗、降低电磁辐射污染、提高电网的供电安全和稳定性的作用。

下面就以下几个行业物联网应用做具体论述：

一、物联网在煤炭行业的应用

煤矿安全生产关系到人民群众的生命和财产安全，各级政府一贯重视煤矿安全生产问题，并采取一系列措施不断加强安全生产工作。由于煤炭生产系统复杂，工作场所黑暗狭窄，人员集中，采掘工作面随时移动，地质条件的变化会使移动的采掘工作面不断出现新情况和新问题，如不及时采取相应的有效措施，可能会导致重大灾害事故，这就给安全工作带来了困难。如何加强煤矿安全生产管理模式，实现管理的现代化、信息化成为煤矿企业关心的问题。基于矿区信息化和智能化的“感知矿山”就是物联网技术成功应用在煤炭行业很好的例证。

“感知矿山”通过全面感知，对矿区的人(人员定位、无线通信)、设备(综合自动化)、环境(安全监控、矿压监控等)全面感知，并通过高速网络实现全面覆盖，同时还具有直观形象的应用，通过3D GIS矿区全息展示，来全面感知矿山。

“感知矿山”可用于煤矿(地面、井下)安全生产、煤炭行业综合信息化、税务局、煤炭局、县区煤炭产量监控，也可用于林业系统监控、电力系统高压开关监视和控制等多个场景，目前在全国有很多成功案例。“感知矿山”实施的重点是，所有与矿区安全、生产相关的感知层网络的接入。因为在矿区建设过程中，不同传感器的生产厂商不同，协议接口不统一，有些是早期建设项目，没有智能接口。全面接入传感网络，是全面“感知”矿山的基础。

“感知矿山”不仅提高矿山的安全管理水平，更多的是涉及到生产，如利用信息技术、网络技术以及传感网络对矿区煤运皮带、煤仓、洗煤厂、水仓、变电站等各个生产相关设备系统的感知和控制，在很大程度上提升了矿区的自动化生产能力，是“两化”融合的典范。

煤矿矿区综合信息化系统是将先进的自动控制、通信、计算机、信息和现代管理等技术相结合，将企业生产过程的控制、运行与管理作为一个整体，提供整体解决方案，以实现企

业的优化运行、控制与管理，从而提高企业核心竞争力。综合自动化是煤矿实现高产高效的有效手段，对提高煤矿的生产运行状况、安全水平、事故灾害预测预报以及生产业务管理具有重要的作用。本方案就是针对目前煤矿的实际需求，推出高效、可靠、安全的自动化网络系统。本系统以矿井综合自动化信息平台为主体，采用矿用光纤工业以太环网和工业现场总线等技术共同构建综合数字化信息传输平台。感知层设备由大量感知环境、机电、人员等的传感器构成，例如，风速、风量、温度、转速、振动、电压、电流、功率等传感器，甲烷、CO、CO2 、O2、锚杆压力、钻孔应力、顶板离层环境等传感器，跑偏、堆煤、烟雾、皮带打滑等传感器，煤仓料位计、水位计等传感器以及摄像机、RFID人员定位等。这些传感器在矿区地面、井下构建了一个庞大的传感网络层。网络层设备主要有铺设在地面、井下的吉比特光环网及网络交换机设备、光电转换设备、路由器、防火墙、服务器等，以及用来实现无线覆盖的PHS网络或Wi-Fi网络，共同构建了覆盖整个矿区的数据网络。

二、物联网在农业上的应用

随着智能种植业、精准种植业的发展，智能感应芯片、移动嵌入式系统等物联网技术在种植业中的应用逐步拓宽。在监视农作物灌溉情况、土壤空气变更、畜禽的环境状况以及大面积的地表检测。收集温度、湿度、大气、风力、降雨量，有关土地的适度、氮浓缩量和土壤PH值等方面，物联网技术正在发挥出越来越大的作用，从而实现科学监测、科学种植，帮助农民抗灾、减灾，提高种植业综合效益，促进现代种植业的转型升级。

中国农业科学院在国内较早地把物联网应用于各类农业环境监测与诊断，已经在设施农业、农田作物、野外台站、工厂化养殖等领域示范作用，针对农业园区、设施农业和野外农田，用无线传感器网络对作物生长状况、气象要素，如空气温湿度、土壤温湿度、光照强度等进行动态实时采集，并实时传输至远程服务中心，中心接受、存储、分析数据作出诊断处理。物联网技术能参与农作物从种植、生产到销售整个生命周期内的全过程管理，包括对人员、土地、生产设施、生产种植、仓储的管理等，如生产种植的播种、施肥、撒药、灌溉、采摘等生产过程管理；仓储的入库、盘点、调拨、出库等。

另外，物联网应用也将极大的促进林业资源经营、管理、利用的信息化、网络化、数量化和模型化，把林业构造一个统一的立体的开放式信息集成系统，推动营林、森林保护、林业管理、林业工业等领域的现代化进程，促进林业的可持续发展和全社会的生态建设水平。物联网技术解决了森林资源的连续调查数字化、实时化、精确化等问题。依靠物联网建立的森林资源调查系统，将遥感、无线传感器、GPS和现代通信集成，能收集调查区域的遥感图像和扫描地形图、森林资源分布、危险火区分布信息，进行森林资源各种调查、实地面积测量等。物联网应用改变了传统的森林资源调查方式进一步科学化、信息化发展。

三、物联网在物流及供应链上的应用

为了阐述直观，现改编一个用“物联网全副武装”的供应链简化案例。

R是一家冷链专业的第三方物流公司，承担了生物试剂制造商L的原料、成品储存及配送业务。R自备了一支冷藏车队，每辆车安装了GPS/GIS定位系统，R还拥有一座冷藏仓库。L公司的生产基地位于上海。医院H是L位于南京的一家客户。位于东京的U是L的关键原料供应商。为了降低牛鞭效应，L同H、U实现了产销信息共享，作为第三方物流的R，自然也和他们实现了这种共享。

L向U下达原料订单，每份原料包装嵌入了RFID芯片，芯片具有温湿度感知功能。原料装入安有RFID芯片的冷冻集装箱，经海船到达上海港以后，装有原料的冷冻柜经过海关检验，由港口车辆存放到临时仓库，因海关和港口采用了RFID技术，不但实现了通关自动化，L和R还可以随时了解货物的位置和环境温湿度。根据L的要求，R用配备有RFID读