物联网应用25

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,*,武汉理工大学物联网工程系,物联网工程技术,(,清华大学出版社,2011.8),伍新华 陆丽萍 姚寒冰 程煜,物联网工程技术第,6,章 物联网应用,武汉理工大学物联网工程系,2011.8,第6章,物,物联网应,用,用,6.1,物联网应,用,用概述,6.2,物流管理,与,与配送,6.3,环境监测,与,与保护,6.4,行业检测,与,与监控,6.5,交通管理,6.1,物,物联网应,用,用概述,感知、传,输,输、应用,三,三个环节,构,构成物联,网,网产业的,关,关键要素,：,：感知（,识,识别）是,基,基础和前,提,提；传输,是,是平台和,支,支撑；应,用,用则是目,的,的，是物,联,联网的标,志,志和体现,。,。,物联网的,应,应用领域,非,非常广阔,，,，从日常,的,的家庭个,人,人应用，,到,到工业自,动,动化应用,，,，城市交,通,通，甚至,军,军事反恐,。,。,当物联网,与,与因特网,、,、移动通,信,信网相结,合,合时，可,随,随时随地,全,全方位“,感,感知”对,象,象（物理,世,世界），,了,了解自然,世,世界的方,式,式将从“,感,感觉”跨,入,入“感知,”,”，再从,“,“感知”,到,到“控制,”,”。,目前，物,联,联网已经,在,在智能交,通,通、智能,安,安防、智,能,能物流、,公,公共安全,等,等领域得,到,到了实际,应,应用。比,较,较典型的,应,应用包括,水,水电行业无线远程,自,自动抄表,系,系统、数,字,字城市系,统,统、智能,交,交通系统,、,、危险源,和,和家居监,控,控系统、,产,产品质量,监,监管系统等。,表,6-1,物联网主,要,要应用类,型,型,应,用,分,类,用户,/,行业,典,型,应,用,数据采集,公共事业基础设施,机械制造,零售连锁行业,质量监管行业,石油化工,气象预测,智能农业,自动水表、电表抄读,智能停车场,环境监控、治理,电梯监控,物品信息跟踪,自动售货机,产品质量监管等,自动控制,医疗,机械制造,智能建筑,公共事业基础设施,工业监控,远程医疗及监控,危险源集中监控,路灯监控,智能交通（包括导航定位）,智能电网等,日常生活,便利性应用,数字家庭,个人保健,金融,公共安全监控,交通卡,新型电子支付,智能家居,工业和楼宇自动化等,定位类应用,交通运输,物流管理及控制,警务人员定位监控,物流、车辆定位监控等,6.2,物,物流管理,与,与配送,6.2.1,基于,EPC,的物流全,球,球供应链,6.2.2,物联网拓,展,展物流信,息,息增值服,务,务,6.2.3,基于,RFID,技术的物,流,流管理信,息,息系统,6.2.4,基于,RFID,的配送中,心,心系统架,构,构案例,供应链,供应链是,指,指由供应商、,制,制造商、,仓,仓库、配,送,送中心和,渠,渠道商等构成的,物,物流网络,（,（社会）,。,。,供应链是,企,企业从原,材,材料采购,开,开始，经,过,过生产、,制,制造，到,销,销售至终,端,端用户的,全,全过程。,这,这些过程,的,的设计、管,理,理、协调,、,、调整、,组,组合、优,化,化是供应链,的,的主体；通过信,息,息和网络,手,手段使其整体化、,协,协调化和,最,最优化是供应链,的,的内涵；运用供,应,应链管理,实,实现生产,、,、流通、,消,消费的最低成本,，,，最高效,率,率和最大,效,效益是供应链,的,的目标。在供应,链,链各成员,之,之间流动,的,的原材料、,半,半成品库,存,存和最终,产,产品等就构成,了,了供应链,中,中的物流。,供应链物,流,流管理具,有,有自身专,门,门的应用,理,理论和技,术,术。从基础应用,层,层面上讲，有,互,互联网、,地,地理信息,系,系统,(GIS),、,GPS,、条形码,、,、,RFID,；环境体系,层,层面有电子数,据,据交换,(ElectronicDataInterchange,，,EDI),；在作业管理,层,层面有,JIT,技术；在销售点管,理,理层面有,POS,系统、有,效,效客户信,息,息反馈,(ECR),、自动连,续,续补货技,术,术,(ACEP),、快速响,应,应,(QR),等。,6.2.1 基于EPC的,物,物流全球,供,供应链,EPC,在全球供,应,应链的应,用,用所引发,的,的革命，,使,使物流的,各,各个环节,的,的参与方,大,大大受益,。,。通过,RFID,技术对电,子,子标签中,电,电子产品,编,编码信息,进,进行获取、处,理,理和发布，实现应,用,用系统中,各,各节点的协同工作。,每一个,RFID,阅读器将,采,采集到的,物,物品信息,通,通过物联,网,网传送到,任,任何它应,该,该到达的,地,地方，同,时,时可根据,物,物联网上,得,得到的信,息,息对物品,上,上的电子,标,标签进行,信,信息加工,。,。,RFID,物,物流系统,信,信息加工,与,与流转图,全球供应,链,链中的制,造,造商,制造商实,施,施,EPC,可以实现高效,的,的生产计,划,划，减少,库,库存；即制造,商,商提供的,产,产品正是,它,它供应链,下,下游参与,方,方所需要,的,的东西，,同,同时，供,应,应链下游,参,参与方所,需,需要的东,西,西也是制,造,造商正在,积,积极组织,生,生产的产,品,品。,制造商可,以,以对需求做,出,出更快响,应,应，这样就,在,在市场信,息,息的捕捉,方,方面夺得,先,先机，可,以,以及时满,足,足市场需,要,要，从而,提,提高市场,份,份额。,制造商通,过,过,EPC,可以主动和及,时,时地跟踪,产,产品的信,息,息。对有,“,“瑕疵”,或,或“缺陷,”,”的产品,进,进行有效,招,招回，在提高,服,服务水平,的,的同时也,提,提高了消,费,费者的信,任,任度，,EPC,为消费者,和,和制造商,架,架起了一,座,座信息交,流,流的桥梁,。,。,实施,EPC,的制造商,可,可以提高劳动,生,生产效率,，,，降低产,品,品退货率。因为生,产,产做到了,有,有的放矢,，,，通过供,应,应链的流,通,通，各个,环,环节的需,求,求实时地,反,反馈回来,，,，制造商,可,可以相应,地,地调整自,己,己的生产,，,，包括内,部,部员工的,调,调配、生,产,产资料的,采,采购等，,使,使一切都,发,发挥至最,大,大效能。,制造商还,可,可以大大,减,减少配送,与,与运输成,本,本，提高固定,资,资产利用,率,率（生产、,配,配送设备,）,），因为,可,可以通过,EPC,所提供的,信,信息来合理调配,相,相关设备，从而实,现,现设备或,资,资产利用,率,率的最大,化,化。,全球供应,链,链中的运,输,输商,对于运输,商,商，通过,EPC,可以进行货物真伪,标,标识，实,现,现自动通,关,关，实施,运,运输路线,追,追踪，提,高,高货物运,输,输的安全,性,性。,EFC,提高了运,输,输商送货,可,可靠性和,送,送货效率,；,；通过,EPC,系统，运,输,输商可以,自,自动获取,数,数据，自动分类,处,处理，降低取,货,货、送货,成,成本，提,高,高管理质,量,量和客户,服,服务水平,。,。,使用,EPC,，运输商,可,可以降低,索,索赔费用,，,，降低保,险,险费用，,提,提供新信,息,息增值服务，从而提,高,高收益率,。,。当然，,运,运输商还,可,可以通过,EPC,加强资产,管,管理、资,产,产的追踪,、,、资产的,维,维护，从,而,而提高资,产,产的利用,率,率。,全球供应,链,链的零售,商,商和消费,者,者,对零售商,来,来说，,EPC,可以提高订单供货,率,率，增加产,品,品可获取,性,性，减少脱销，从而增,加,加收入。,EPC,在商场的,使,使用，可,以,以大大提,高,高自动结算,的,的速度，减少缺,货,货，降低库存,水,水平，减少非,流,流通存货,量,量，降低,最,最小安全,存,存货量；,同,同时还能防盗，还可以,通,通过,EPC,进行产品追溯，提高产,品,品的质量,保,保证，减,少,少了损失,。,。,EPC,在零售商,管,管理中，,可,可以降低运转费用，提高运,转,转效率和,工,工作效率,，,，减少货,物,物损失，,进,进一步降,低,低零售商,的,的成本。,对消费者,而,而言，,EPC,的应用可,以,以实现个,性,性化购买,，,，减少排,队,队等候的,时,时间，提,高,高了生活,质,质量。,通过,EPC,，消费者,可,可以了解,所,所购的产,品,品及其厂,商,商的有关,信,信息，一,旦,旦产品出,现,现问题，,便,便于进行质量追溯，维护自,己,己的合法,权,权益。,6.2.2,物联网拓,展,展物流信,息,息增值服,务,务,企业级信息增值,服,服务,EPC,物流系统,可,可,实现对产,品,品的销售,情,情况、库,存,存情况（,包,包括了途,中,中和销售,商,商货架上,的,的产品）,、,、配送情,况,况等信息,的,的收集，,使,使企业可,以,以跟踪到,产,产品的一,切,切市场信,息,息，从而,可,可以为企,业,业的生产,计,计划、库,存,存计划、,销,销售计划,等,等过程提,供,供决策支,持,持。,行业级信息增值,服,服务,物流企业,以,以其第三,方,方的特殊,身,身份，利,用,用其与行,业,业内部企,业,业千丝万,缕,缕的业务,联,联系，能,够,够提供这,种,种行业级,信,信息增值,服,服务。,供应链级信息增值,服,服务,供应链级,信,信息增值,服,服务是基,于,于企业级,和,和行业信,息,息服务基,础,础上的，,主,主要依靠,物,物联网的,网,网络特性,和,和个性化,的,的配套软,件,件系统来实现物品,流,流通过程,中,中各个市,场,场要素的,全,全方位监,控,控，提供既,满,满足企业,所,所需要的,信,信息服务,，,，又,能,满足整个供应链资,源,源优化配,置,置的信息服,务,务。,6.2.3,基于,RFID,技术的物,流,流管理信,息,息系统,RFID,物流管理,系,系统把,RFID,的数据采,集,集系统与,生,生产执行,系,系统（,MES,）、仓储,管,管理系统,（,（,WMS,）相结合,应,应用到企,业,业物流各,个,个环节，,从,从而优化,其,其物流流,程,程。,RFID,在企业物,流,流信息系,统,统中应用,的,的优势主,要,要体现在,两,两方面：首先，,RFID,系统可用,于,于自动识,别,别生产各,环,环节中物料、半,成,成品、产,成,成品的位置和,状,状态，并,把,把这些信,息,息迅速、,准,准确地传,送,送到,MES,。其次，提高企,业,业物流信,息,息系统采,集,集信息的,准,准确性，,简,简化出入,库,库的流程,，,，及时了,解,解库存货,物,物状况，,保,保证货物,的,的盘点更,加,加精确、,迅,迅速。,6.2.4,基于,RFID,的配送中,心,心系统架,构,构案例,1,配送系,统,统硬件结,构,构设计,图,6-2,一般配送,中,中心基本,流,流程图,工作区域,RFID,选择说明,配送中心,的,的各个工,作,作区域，,相,相应地安,装,装,RFID,读写器用,于,于数据采,集,集并将采,集,集到的数,据,据传输至,中,中心计算,机,机系统进,行,行分析处,理,理，然后,根,根据分析,结,结果指导,工,工作区域,采,采取下一,步,步动作。,考虑到配,送,送中心操,作,作中对识,别,别距离的,要,要求，系,统,统应采用,超,超高频硬,件,件设备。,但,但是，由,于,于配送中,心,心内不同,工,工作区域,相,相邻较近,或,或可能存,在,在重叠区,域,域，如果,全,全部应用,超,超高频的,RFID,系统，将,不,不可避免,地,地发生不,同,同功能区,域,域之间的,“,“串读”,现,现象,为了避免,因,因串读而,导,导致的射,频,频屏蔽困,难,难，故将,高,高频,HF(13.56MHz),和超高频,UHF(915MHz)RFID,设备按有效避免,串,串读且能高效