物联网应用.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,物联网技术概论,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,物联网技术概论,第五章,讲课教师：季顺宁,物联网应用,物联网应用,第1页,5,物联网应用,5.1,智能电网,5.2,智能交通,5.3,智能家居,5.4,智能物流,物联网应用,第2页,5.1,智能电网,5.1.1,智能电网概述,5.1.2,物联网在智能电网中应用基本架构,5.1.3,物联网在智能电网中应用模型,物联网应用,第3页,5,物联网应用,物联网有着巨大应用前景，被认为是将对二十一世纪产生巨大影响力技术之一。物联网从最初军事侦察等无线传感器网络，逐渐发展到环境监测、医疗卫生、智能交通、智能电网、建筑物监测等应用领域。随着传感器技术、无线通信技术、计算技术不停发展和完善，各种物联网将遍布我们生活中。,物联网应用,第4页,5.1.1,智能电网概述,智能电网,(smart grid),就是以物理电网为基础，将当代先进传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成新型电网。智能电网主要是经过终端传感器在客户之间、客户和电网企业之间形成即时连接网络互动，实现数据读取实时、高速、双向效果，从而整体提升电网综合效率。,物联网应用,第5页,5.1.2,智能电网基本架构,面向智能电网应用物联网主要包含感知层、网络层和应用服务层。,物联网应用,第6页,1,）感知层,感知层主要经过无线传感网络、,RFID,等技术伎俩实现对智能电网各应用步骤相关信息采集。感知层是物联网实现“物物相联，人物互动”基础，通常分为感知控制子层和通信延伸子层。其中，感知控制子层实现对物理世界智能感知识别、信息采集处理及自动控制；通信延伸子层经过通信终端模块或其延伸网络将物理实体联接到其上面两层。,物联网应用,第7页,物联网应用于智能电网用户服务网络架构,物联网应用,第8页,2,）网络层,网络层以电力光纤网为主，以电力线载波通信网、无线宽带网为辅，从感知层设备采集数据转发，负责物联网与智能电网专用通信网络之间接入，主要用来实现信息传递、路由和控制，分为接入网和关键网，以确保物联网与电网专用通信网络互联互通。,物联网应用,第9页,3,）应用层,应用层主要由应用基础设施和各种应用两大部分组成。其中，应用基础设施为物联网应用提供信息处理、计算等通用基础服务设施、能力及资源调用接口，并在此基础上实现物联网各种应用。面向智能电网物联网应用包括智能电网生产和管理中各个步骤，经过利用智能计算、模式识别等技术来实现电网相关数据信息整合分析处理，进而实现智能化决议、控制和服务，最终电网各应用步骤智能化水平得以提升。,物联网应用,第10页,5.1.3,物联网在智能电网中应用模型,1,）电力设备状态监测,利用物联网技术在常规机组内部安置一定数量传感监测点，于是能够实时了解机组运行情况，这包含它各种技术指标与参数，从而提升常规机组状态监测水平。比如，经过在水电站坝体安装传感器网络，能够随时监测坝体改变情况，以躲避水库运行可能存在风险。一样地，物联网技术也能够对风能、太阳能等新能源发电进行在线监测、控制以及功率预测等。利用物联网技术，能够大幅提升一次设备感知能力，使其能与二次设备很好地结合，从而实现联合处理、数据传输、综合判断等功效，极大地提升电网技术水平和智能化程度。,物联网应用,第11页,2,）电力生产管理,经过物联网技术进行身份识别、电子工作票管理、环境信息监测、远程监控等，方便地实现了调度指挥中心与现场作业人员实时互动。,而在电力巡检管理上，利用射频识别（,RFID,）、全球定位系统（,GPS,）、地理信息系统以及无线通信网，对设备运行环境及其运行状态进行监控，并依据识别标签辅助设备定位，实现了人员到岗监督，从而监督工作人员参考标准化和规范化工作流程，进行辅助状态检修和标准化作业。在塔基下、杆塔上及输电线路上安装地埋振动传感器、壁挂振动传感器、倾斜传感器、距离传感器、防拆螺栓等设备，并结合输电线路状态在线监测系统，实现对主要杆塔很好实时监测和防护。,物联网应用,第12页,3,）电力资产全寿命周期管理,在电力设备中应用射频识别和标识编码系统，对资产进行身份管理、状态监测、全寿命周期管理，自动识别目标对象并获取数据，从而在技术上为实现电力资产全寿命周期管理、提升运转效率、提升管理水平提供了更加好支撑,。,物联网应用,第13页,4,）智能用电,物联网技术有利于智能用电双向交互服务、用电信息采集、家居智能化、家庭能效管理、分布式电源接入以及电动汽车充放电实现，同时也是实现用户与电网双向互动、提升供电可靠性与用电效率以及节能减排技术保障。,物联网应用,第14页,5.2,智能交通,5.2.1,智能交通概述,5.2.2,智能交通服务领域架构,5.2.3,智能交通中主要关键技术,物联网应用,第15页,5.2.1,智能交通概述,智能交通是将传感器技术、,RFID,技术、无线通信技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、视频检测识别技术、,GPS,、信息公布技术等利用于整个交通运输管理体系中，从而建立起实时、准确、高效交通运输综合管理和控制系统。,物联网应用,第16页,5.2.2,智能交通服务领域架构,智能交通管理系统是聚集众多高新技术大系统，内部包含许多子系统，在这些子系统中，又要用到各种各样技术，包含传感器技术、测量技术、判断处理技术、数据库技术、控制以及伺服机构技术、计算机技术、通讯技术、网络技术、人,机联络技术、人体机理学、交通规则理论以及交通工程学等，这些系统和技术只有有机联络在一起，才能最大程度发挥,ITS,整体效用。依据国际标准化组织,ISO,分类，,ITS,服务领域可划分交通管理、交通信息、车辆系统、商用车辆、公共交通、应急管理、电子支付和安全管理等服务领域，,物联网应用,第17页,物联网应用,第18页,5.2.3 ITS,中六项主要关键技术,1,）智能化交通管理系统,智能化交通信号控制系统和智能化交通监控系统，集成起来就组成了先进交通管理系统主要部分,物联网应用,第19页,2,）电子不停车收费技术应用,电子不停车收费系统,(,简称,ETC),是智能交通系统中最先投入应用系统之一，主要应用技术是自动车辆识别技术,(,英文简称,AVI),。使用该种收费方式用户必须在事前购置专用电子标签,(,英文称为,tag),并安装在前挡风玻璃上，当车辆驶入收费区域时，该系统安装在门架上或路侧微波天线查询车载电子标签中存放识别信息，如电子标签,ID,号码、车型、车主等信息，以区分车辆是否能够经过不停车收费车道,。,物联网应用,第20页,3,）自动公路和智能汽车,当安装有自动驾驶系统汽车驶入埋有导向磁性标线道路时，汽车进入自动驾驶状态，驾驶员完全放开手脚，能够和我们聊天，能够看报纸，碰到弯道，汽车会自己转弯，碰到情况会自己采取刹车等办法。,物联网应用,第21页,4,）基于,GPS+GIS,车辆定位与导航技术,GPS(Global Positioning System),技术，即全球卫星定位系统技术，是利用分布在高空多颗人造卫星对地面,.,上目标进行测定并进行定位和导航，它用于对船舶和飞机及其它飞行物导航、对地面目标准确定时和定位、地面和空中交通管制以及空间和地面灾害监测等。,物联网应用,第22页,GlS(Georaphial Inronnation System),技术，即地理信息系统，综合了数据库、计算机图形学、地理学、几何学等技术，以地理空间数据为基础，采取地理模型和分析方法，适时提供各种空间和动态地理信息，从而为存放和管理定位导航信息提供信息服务。,物联网应用,第23页,5,）模拟仿真系统,利用交通仿真模型，人们能够动态地、逼真地仿真交通流和事故等各种交通现象，深入地分析车辆、驾驶员和行人、道路以及交通流交通特征，有效地进行交通规则、交通组织和管理、交通能源节约与物资运输流量合理化等方面研究。,物联网应用,第24页,6,）基于,VICS,车载多媒体信息终端技术,车辆信息和通信系统,VICS,（,Vehiele Information And Communication System),是一个经过路旁微波天线及,FM,多路广播等，为车辆提供宽带数字数据先进信息通信系统，所提供信息包含实时道路情况和交通情况、优化路径选择、预期旅行时间、交通流分配信息、停车区域信息、休息服务区信息、高速公路沿线服务设施信息、交通管制信息等等，它通常与带有,GIS,和,GPS,车辆导航系统一起使用。,物联网应用,第25页,5.3,智能家居,5.3.1,智能家居概述,5.3.2,智能家居系统体系结构,5.3.3,智能家居系统主要模块设计,物联网应用,第26页,5.3.1,智能家居概述,智能家居在英文中惯用,Smart Home,、,Intelligent Home,，是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化等，是集系统、结构、服务、管理、控制于一体，来创造一个优质、舒适、安全、便利、节能、环境保护居住生活环境空间。,智能家居系统必需具备以下几个特征：,1),安全性。,2),易用性。,3),稳定性。,4),扩展性。,物联网应用,第27页,5.3.2,智能家居系统体系结构,家居系统主要由智能灯光控制、智能家电控制、智能安防报警、智能娱乐系统、可视对讲系统、远程监控系统、远程医疗监护系统等组成。,物联网应用,第28页,5.3.3,智能家居系统主要模块设计,1,）照明及设备控制,系统中照明及设备控制能够经过智能总线开关来控制,。,物联网应用,第29页,2,）智能安防及远程监控系统设计,智能安防系统主要由各种报警传感器（人体红外、烟感、可燃气体等）及其检测、处理模块组成。,物联网应用,第30页,5.3 4,远程医疗系统设计,远程医疗系统提出基于,GPRS,远程医疗监控系统由中央控制器、,GPRS,通信模块、,GPRS,网络、,Internet,公共网络、数据服务器、医院局域网等组成。,物联网应用,第31页,5.4,智能物流,5.4.1,智能物流概述,5.4.2,物流园区供给链管理平台,5.4.3,商业卷烟物流配送中心物联网总体架构,物联网应用,第32页,5.4.1,智能物流概述,物流业是物联网很早就实实在在落地行业之一，很多先进当代物流系统已经具备了信息化、数字化 网络化、集成化、智能化、柔性化、灵敏化、可视化、自动化等先进技术特征。很多物流系统和网络也采取了最新红外、激光、无线、编码、认址、自动识别、定位、无接触供电、光纤、数据库、传感器、RFID、卫星定位等高新技术，这种集光、机、电、信息等技术于一体新技术在物流系统集成应用就是物联网技术在物流业应用表达。，在物流领域相对成熟物联网应用已经进入人们视野。在产品智能可追溯网络系统方面，如食品可追溯系统、药品可追溯系统等，为保障食品、药品等质量与安全提供了坚实物流保障。,物联网应用,第33页,5.4.2,物流园区供给链管理平台,1,）物流园区供给链管理平台需求,移开工作任务,，园区集聚各类物流企业，其业务活动经常表现为较大空间范围内频繁移动服务过程，对园区供给链业务数据采集时效性和准确性要求更高。,高度专业分工,，物流园区含有经典产业集群特征，相关企业专业分工程度较高，所以，对于企业之间协同信息传递可靠性和及时性要求更高。,海量数据服务需求,，集聚在物流园区物流企业数量较多，对,SaaS,和,PaaS,服务模式接收程度也较高，所以园区供给链管理平台信息种类和数量都成倍增加，要求其具备高效海量数据处理能力。,智能信息服务需求,，伴随园区数据海量特征日趋突出，怎样对海量物流数据进行智能挖掘与处理，支持企业在适当地点和时间，及时准确地取得适当信息或知识服务，也是当前物流园区供给链管理平台面临重大挑战。,物联网应用,第34页,2,）物流园区供给链管理平台概念模型,概念模型包含物流资源层、数据采集层、网络通信层、供给链数据层、供给链应用层、供给链服务层、供给链决议层等,7,大层次。,物流资源层刻画了园区供给链管理面向物流资源对象视图描述。,数据采集层应用物联网关键技术实现了对各类物流资源实时状态监控和跟踪。依据数据采集时间周期，分为,3,种：基于,RFID,等终端数据设备实时数据采集；基于专用企业接口系统定时数据采集；基于特定情况发生应急数据采集，如发生特大自然灾害时相关道路通行信息采集。,物联网应用,第35页,网络通信层是在集成物流园区有线,/,无线网络和传感器网络基础上，建立含有自适应自组织特征物联网网络通信系统，重点实现基于混合汇聚点无线传感器网络构建。,供给链数据层提供了数据定义、数据集成、数据交换和数据分发等,4,类数据管理组件，建立了统一描述多元物流数据视图模型以及支持园区物流资源及其业务数据自主统一访问专用集成数据中间件。,供给链应用层以,SaaS,应用模式为用户提供了包含货物运输管理系统、仓储管理系统、司机手机服务系统、货代管理系统、,LCD/LED,信息公布系统等在内多类软件系统租赁服务。,物联网应用,第36页,供给链服务层定义了资源定位服务、信息推送服务、资源调度服务等,4,类供给链通用服务单元，支持以,PaaS,平台服务方式为用户提供上述,4,类,Web,服务。,供给链决议层重点建立并依靠园区“云计算”公共服务中心，依据用户要求和园区资源优化配置目标，调度相关计算资源，开展分布海量数据挖掘；经过数据分析和挖掘结果，支持园区供给链业务协同和管理优化。,物联网应用,第37页,3,）支持物流供给链管理物联网构建技术,融合物联网数据多源数据集成中间件技术,物流园区供给链中各种数据接入和交互方式存在，使得不一样物流资源数据格式存在较大差异，必须建立支持不一样应用程序独立于异构数据源访问统一数据集成中间件。它包含资源属性数据模型、物流业务数据模型、空间地理数据模型、过程数据模型、元数据模型和知识数据模型等,6,类数据管理模型。,物联网应用,第38页,基于任务情境信息智能推送服务技术,物联网技术应用不但要为园区供给链平台提供强大数据采集和通信服务，更为关键是要为园区供给链上不一样主体之间数据交换，尤其是怎样依据不一样主体面临任务环境差异，进行业务信息或知识智能推送，提供强大技术支撑。任务情境是指园区供给链管理任务面临内外环境原因特征。经过建立基于任务情境信息智能推送服务系统，能够依据任务情境感知处理信息，提供适时适地数据交换和分发服务，强调增强系统对复杂环境下任务需求敏感性和适应性。,物联网应用,第39页,基于“云计算”公共平台园区供给链决议优化技术,基于“云计算”模式园区供给链决议优化系统关键是在园区“云计算”公共服务模式总体架构下，建立由园区内外应用系统服务器、,GIS,应用服务器、物流企业服务器等软硬件资源组成计算资源协作群，经过海量分布计算资源灵敏调度，使每个用户均能享受园区“云计算”平台提供分布异构海量数据分析和挖掘服务。,物联网应用,第40页,5.4.3,商业卷烟物流配送中心物联网总体架构,卷烟物流配送中心建设，需要以行业卷烟生产经营决议管理系统为基础，抓住仓储、分拣和配送三个主要步骤，围绕业务、管理和技术三个维度，利用物联网技术对卷烟物流全过程整合、集成和提升，实现作业过程可溯、作业环境可视、决议管理智能、物流信息透明目标。卷烟物流配送中心物联网总体架构如图所表示。,物联网应用,第41页,卷烟物流配送中心物联网总体架构应该包含：,全方面覆盖感知层。,拓展感知对象，提升感知伎俩。利用,RFID,、二维码等技术实现对卷烟成品（包含件烟、条烟、卷烟包装等）及资源（包含仓储设备、分拣设备、托盘、周转箱、作业人员等）位置、数量、任务等信息跟踪；利用温度、湿度、红外、视频、语音等技术实现对仓储环境、园区安全、车辆安全、现场作业全方面感知；利用,GPS/GIS,等技术实现对工商在途车辆、商业配送车辆位置和轨迹跟踪；利用数据加工和传递技术实现对绩效、成本、服务、效率、现场管理精准感知。,互联互通网络层。,实现现场总线、信息总线、公共互联网及行业内网全方面互联，搭建省级物联网运行中心和物流中心智能单元，对上联至行业物联网管控中心，对下调度各类智能处理单元间信息链路，利用公共数据交换平台，实现供给链上下游信息共享，实现物与物、人与物、人与人之间互联。,物联网应用,第42页,高度智能应用层。,充分利用信息处理、云计算等技术伎俩，依据先进性、开放性、实用性和安全性标准，改造提升物流信息平台，强化信息资源整合与共享，提升过程数据综合加工和挖掘分析处理能力，及时发觉存在异常情况，形成“生产过程智能化、物品流通数字化、经营管理网络化”一体化应用平台，支持决议、管理、调度、作业等生产经营各项活动提升。,物联网应用,第43页,本章小结,智能电网主要是经过终端传感器在客户之间、客户和电网企业之间形成即时连接网络互动，实现数据读取实时、高速、双向效果，从而整体提升电网综合效率。,智能交通是将汽车、驾驶者、道路以及相关服务部门相互连接起来，并使道路与汽车运行功效智能化，从而使公众能够高效地使用公路交通设施和能源。,智能家居系统主要由智能灯光控制、智能家电控制、智能安防报警、智能娱乐系统、可视对讲系统、远程监控系统、远程医疗监护系统等组成。,智能物流是指经过传感器等终端数据采集设备、无线传感网络等各类物联网技术应用，实现对车辆、货物、集装箱、仓储等物流资源状态全程监控。,物联网应用,第44页,