2019年,物聯(lián)網(wǎng)迎來了10周年。雖然經(jīng)過10年的發(fā)展,我們依然將物聯(lián)網(wǎng)說不清楚,說不清它到底是什么,看不清它的商業(yè)模式,界定不了誰是物聯(lián)網(wǎng)公司,規(guī)劃不了它的詳細(xì)未來,但是,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)路徑而形成的應(yīng)用,已經(jīng)遍布在我們生產(chǎn)生活的方方面面。比如馬路邊的共享單車,家里的智能電視,工廠里的自動(dòng)化生產(chǎn)線等等。
物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛,遍及智慧交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、老人護(hù)理、個(gè)人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測(cè)、食品溯源、敵情偵查和情報(bào)搜集等多個(gè)領(lǐng)域,這里著重介紹以下十大應(yīng)用領(lǐng)域。
智能家居
智能家居指的是使用各種技術(shù)和設(shè)備,來提高人們的生活方式,使家庭變得更舒適、安全和高效。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智能家居領(lǐng)域,能夠?qū)揖宇惍a(chǎn)品的位置、狀態(tài)、變化進(jìn)行監(jiān)測(cè),分析其變化特征,同時(shí)根據(jù)人的需要,在一定的程度上進(jìn)行反饋。
智能家居行業(yè)發(fā)展主要分為三個(gè)階段,單品連接、物物聯(lián)動(dòng)和平臺(tái)集成。其發(fā)展的方向是首先連接智能家居單品,隨后走向不同單品之間的聯(lián)動(dòng),最后向智能家居系統(tǒng)平臺(tái)發(fā)展,進(jìn)行統(tǒng)一的運(yùn)營(yíng),當(dāng)前,各個(gè)智能家居類企業(yè)正在從單品向物物聯(lián)動(dòng)的過渡階段。
單品連接:這個(gè)階段是將各個(gè)產(chǎn)品通過傳輸網(wǎng)絡(luò),如WiFi、藍(lán)牙、ZigBee等進(jìn)行連接,對(duì)每個(gè)單品單獨(dú)控制。
物物聯(lián)動(dòng):目前,各個(gè)智能家居企業(yè)將自家的所有產(chǎn)品進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)、系統(tǒng)集成,使得各產(chǎn)品間能聯(lián)動(dòng)控制,但不同的企業(yè)單品還不能聯(lián)動(dòng)。
平臺(tái)集成:這是智能家居發(fā)展的最終階段,根據(jù)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),使各企業(yè)單品能相互兼容,目前還沒有發(fā)展到這個(gè)階段。
智慧交通
交通被認(rèn)為是物聯(lián)網(wǎng)所有應(yīng)用場(chǎng)景中最有前景的應(yīng)用之一。城市建設(shè),交通先行,交通是城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)脈,智慧交通是智慧城市建設(shè)的重要構(gòu)成部分。智慧交通利用先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)以及計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等,通過集成到交通運(yùn)輸管理體系中,使人、車和路能夠緊密的配合,改善交通運(yùn)輸環(huán)境、保障交通安全以及提高資源利用率。以下將著重講述行業(yè)內(nèi)應(yīng)用較多的前五大場(chǎng)景,包括智能公交車、共享單車、汽車聯(lián)網(wǎng)、智慧停車以及智能紅綠燈等。
智能公交車:結(jié)合公交車輛的運(yùn)行特點(diǎn), 建設(shè)公交智能調(diào)度系統(tǒng), 對(duì)線路、車輛進(jìn)行規(guī)劃調(diào)度, 實(shí)現(xiàn)智能排班。
共享單車:運(yùn)用帶有GPS 或NB-IoT 模塊的智能鎖, 通過APP 相連, 實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位、實(shí)時(shí)掌控車輛狀態(tài)等。
汽車聯(lián)網(wǎng):利用先進(jìn)的傳感器及控制技術(shù)等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛或智能駕駛, 實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛運(yùn)行狀態(tài), 降低交通事故發(fā)生率。
智慧停車:通過安裝地磁感應(yīng), 連接進(jìn)入停車場(chǎng)的智能手機(jī), 實(shí)現(xiàn)停車自動(dòng)導(dǎo)航、在線查詢車位等功能。
智能紅綠燈:依據(jù)車流量, 行人及天氣等情況, 動(dòng)態(tài)調(diào)控?zé)粜盘?hào), 來控制車流, 提高道路承載力。
汽車電子標(biāo)識(shí):采用RFID技術(shù), 實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛身份的精準(zhǔn)識(shí)別、車輛信息的動(dòng)態(tài)采集等功能。
充電樁:通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備, 實(shí)現(xiàn)充電樁定位、充放電控制、狀態(tài)監(jiān)測(cè)及統(tǒng)一管理等功能。
高速無感收費(fèi):通過攝像頭識(shí)別車牌信息, 根據(jù)路徑信息進(jìn)行收費(fèi), 提高通行效率、縮短車輛等候時(shí)間等。
智能安防
安防是物聯(lián)網(wǎng)的一大應(yīng)用市場(chǎng),因?yàn)榘踩肋h(yuǎn)都是人們的一個(gè)基本需求。傳統(tǒng)安防對(duì)人員的依賴性比較大,非常耗費(fèi)人力,而智能安防能夠通過設(shè)備實(shí)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(duì)拍攝的圖像進(jìn)行傳輸與存儲(chǔ),并對(duì)其分析與處理。一個(gè)完整的智能安防系統(tǒng)主要包括三大部分,門禁、報(bào)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(shí)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(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)以及移動(dòng)性的物體監(jiān)控則采用的是4G等無線技術(shù)。
門禁系統(tǒng):主要以感應(yīng)卡式,指紋,虹膜以及面部識(shí)別等為主,有安全、便捷和高效的特點(diǎn),能聯(lián)動(dòng)視頻抓拍、遠(yuǎn)程開門、手機(jī)位置探測(cè)及軌跡分析等。
監(jiān)控系統(tǒng):主要以視頻為主,分為警用和民用市場(chǎng) 。通過視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控,使用攝像頭進(jìn)行抓拍記錄,將視頻和圖片進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、確保安全。
報(bào)警系統(tǒng):主要通過報(bào)警主機(jī)進(jìn)行報(bào)警,同時(shí),部分研發(fā)廠商會(huì)將語音模塊以及網(wǎng)絡(luò)控制模塊置于報(bào)警主機(jī)中,縮短報(bào)警反映時(shí)間。
智慧農(nóng)業(yè)
智慧農(nóng)業(yè)指的是利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)進(jìn)行深度融合,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程的信息感知、精準(zhǔn)管理和智 能控制的一種全新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,可實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可視化診斷、遠(yuǎn)程控制以及災(zāi)害預(yù)警等功能。
農(nóng)業(yè)分為農(nóng)業(yè)種植和畜牧養(yǎng)殖兩個(gè)方面。農(nóng)業(yè)種植分為設(shè)施種植(溫室大棚)和大田種植,主要包括播種、施肥、灌溉、除草以及病蟲害防治等五個(gè)部分,以傳感器、攝像頭和 衛(wèi)星等收集數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和智能機(jī)械化發(fā)展。當(dāng)前,數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)多以數(shù)據(jù)平臺(tái)服務(wù)來呈現(xiàn),而智能機(jī)械化以農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛為代表。畜牧養(yǎng)殖主要是將新技術(shù)、新理念應(yīng)用在生產(chǎn)中,包括繁育、飼養(yǎng)以及疾病防疫等,并且應(yīng)用類型較少,因此用“精細(xì)化養(yǎng)殖”定義整體畜牧養(yǎng)殖環(huán)節(jié)。
智慧物流
智慧物流是新技術(shù)應(yīng)用于物流行業(yè)的統(tǒng)稱,指的是以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)為支撐,在物流的運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、包裝、裝卸、配送等各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)感知、全面分析及處理等功能。智慧物流的實(shí)現(xiàn)能大大地降低各行業(yè)運(yùn)輸?shù)某杀荆岣哌\(yùn)輸效率,提升整個(gè)物 流行業(yè)的智能化和自動(dòng)化水平。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于物流行業(yè)中,主要體現(xiàn)在三方面,即倉(cāng)儲(chǔ)管理、運(yùn)輸監(jiān)測(cè)和智能快遞柜。
倉(cāng)儲(chǔ)管理:通常采用基于LoRa、NB-IoT等傳輸網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)倉(cāng)庫(kù)管理信息系統(tǒng),完成收貨入庫(kù)、盤點(diǎn)調(diào)撥、揀貨出庫(kù)以及整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)查詢、備份、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表生產(chǎn)及報(bào)表管理等任務(wù)。
運(yùn)輸監(jiān)測(cè):實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)貨物運(yùn)輸中的車輛行駛情況以及貨物運(yùn)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。
智能快遞柜:將云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)快件存取和后臺(tái)中心數(shù)據(jù)處理,通過RFID或攝像頭實(shí)時(shí)采集、監(jiān)測(cè)貨物收發(fā)等數(shù)據(jù)。
智慧能源環(huán)保
智慧能源環(huán)保屬于智慧城市的一個(gè)部分,其物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用主要集中在水能,電能,燃?xì)狻⒙窡舻饶茉匆约熬w、垃圾桶等環(huán)保裝置。如智慧井蓋監(jiān)測(cè)水位以及其狀態(tài)、智能水電表實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、智能垃圾桶自動(dòng)感應(yīng)等。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的水、電、光能設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),通過監(jiān)測(cè),提升利用效率,減少能源損耗。根據(jù)實(shí)際情況,智慧能源環(huán)保分為四大應(yīng)用場(chǎng)景:
智能水表:可利用先進(jìn)的NB-loT技術(shù),遠(yuǎn)程采集用水量, 以及提供用水提醒等服務(wù)。
智能電表:自動(dòng)化信息化的新型電表, 具有遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)用電情況, 并及時(shí)反饋等功能。
智能燃?xì)獗恚和ㄟ^網(wǎng)絡(luò)技術(shù), 將用氣量傳輸?shù)饺細(xì)饧瘓F(tuán),無需入戶抄表,且能顯示燃?xì)庥昧考坝脷鈺r(shí)間等數(shù)據(jù)。
智慧路燈:通過搭載傳感器等設(shè)備, 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程照明控制以及故障自動(dòng)報(bào)警等功能。
智慧醫(yī)療
在智慧醫(yī)療領(lǐng)域,新技術(shù)的應(yīng)用必須以人為中心。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是數(shù)據(jù)獲取的主要途徑,能有效地幫助醫(yī)院實(shí)現(xiàn)對(duì)人的智能化管理和對(duì)物的智能化管理。
對(duì)人的智能化管理指的是通過傳感器對(duì)人的生理狀態(tài)(如心跳頻率、體力消耗、血壓高低等)進(jìn)行捕捉,將他們記錄到電子健康文件中,方便個(gè)人或醫(yī)生查閱。對(duì)物的智能化管理,指的是通過RFID技術(shù)對(duì)醫(yī)療物品進(jìn)行監(jiān)控與管理,實(shí)現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備、用品可視化。
以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為主,當(dāng)前主要的兩個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景有:
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(jīng)傳輸網(wǎng)絡(luò),傳到云端,數(shù)據(jù)處理后,反饋給用戶。
數(shù)字化醫(yī)院:將傳統(tǒng)的醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化改造,實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化設(shè)備遠(yuǎn)程管理、遠(yuǎn)程監(jiān)控以及電子病歷查閱等功能。
智慧電網(wǎng)
智慧電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化(智電電力),也被稱為"電網(wǎng)2.0",它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,通過先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo),其主要特征包括自愈、激勵(lì)和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動(dòng)電力市場(chǎng)以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。
智慧電網(wǎng)由很多部分組成,可分為:智能變電站,智能配電網(wǎng),智能電能表,智能交互終端,智能調(diào)度,智能家電,智能用電樓宇,智能城市用電網(wǎng),智能發(fā)電系統(tǒng),新型儲(chǔ)能系統(tǒng)。
智慧工業(yè)
智慧工業(yè)是將具有環(huán)境感知能力的各類終端、基于泛在技術(shù)的計(jì)算模式、移動(dòng)通信等不斷融入到工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié),大幅提高制造效率,改善產(chǎn)品質(zhì)量,降低產(chǎn)品成本和資源消耗,將傳統(tǒng)工業(yè)提升到智能化的新階段。智慧工業(yè)的實(shí)現(xiàn)是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的滲透和應(yīng)用,并與未來先進(jìn)制造技術(shù)相結(jié)合,形成新的智能化的制造體系。所以,智能工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)在于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用有:
制造業(yè)供應(yīng)鏈管理:物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于企業(yè)原材料采購(gòu)、庫(kù)存、銷售等領(lǐng)域,通過完善和優(yōu)化供應(yīng)鏈管理體系,提高了供應(yīng)鏈效率,降低了成本。空中客車(Airbus)通過在供應(yīng)鏈體系中應(yīng)用傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù),構(gòu)建了全球制造業(yè)中規(guī)模最大、效率最高的供應(yīng)鏈體系。
生產(chǎn)過程工藝優(yōu)化:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用提高了生產(chǎn)線過程檢測(cè)、實(shí)時(shí)參數(shù)采集、生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控、材料消耗監(jiān)測(cè)的能力和水平。生產(chǎn)過程的智能監(jiān)控、智能控制、智能診斷、智能決策、智能維護(hù)水平不斷提高。鋼鐵企業(yè)應(yīng)用各種傳感器和通信網(wǎng)絡(luò),在生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)加工產(chǎn)品的寬度、厚度、溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控,從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量,優(yōu)化了生產(chǎn)流程。
產(chǎn)品設(shè)備監(jiān)控管理:各種傳感技術(shù)與制造技術(shù)融合,實(shí)現(xiàn)了對(duì)產(chǎn)品設(shè)備操作使用記錄、設(shè)備故障診斷的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
環(huán)保監(jiān)測(cè)及能源管理:物聯(lián)網(wǎng)與環(huán)保設(shè)備的融合實(shí)現(xiàn)了對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種污染源及污染治理各環(huán)節(jié)關(guān)鍵指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。在重點(diǎn)排污企業(yè)排污口安裝無線傳感設(shè)備,不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)企業(yè)排污數(shù)據(jù),而且可以遠(yuǎn)程關(guān)閉排污口,防止突發(fā)性環(huán)境污染事故的發(fā)生。電信運(yùn)營(yíng)商已開始推廣基于物聯(lián)網(wǎng)的污染治理實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)解決方案。
工業(yè)安全生產(chǎn)管理:把感應(yīng)器嵌入和裝備到礦山設(shè)備、油氣管道、礦工設(shè)備中,可以感知危險(xiǎn)環(huán)境中工作人員、設(shè)備機(jī)器、周邊環(huán)境等方面的安全狀態(tài)信息,將現(xiàn)有分散、獨(dú)立、單一的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管平臺(tái)提升為系統(tǒng)、開放、多元的綜合網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管平臺(tái),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)感知、準(zhǔn)確辨識(shí)、快捷響應(yīng)、有效控制。
智慧建筑
建筑是城市的基石,技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了建筑的智能化發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,讓建筑向智慧建筑方向演進(jìn)。智慧建筑越來越受到人們的關(guān)注,是集感知、傳輸、記憶、判斷和決策于一體的綜合智能化解決方案。
當(dāng)前的智慧建筑主要體現(xiàn)在用電照明、消防監(jiān)測(cè)以及樓宇控制等,將設(shè)備進(jìn)行感知、傳輸并遠(yuǎn)程監(jiān)控,不僅能夠節(jié)約能源,同時(shí)也能減少運(yùn)維的樓宇人員。而對(duì)于古建筑,也可以進(jìn)行白蟻(以木材為生的一種昆蟲)監(jiān)測(cè),進(jìn)而達(dá)到保護(hù)古建筑的目的。
萬物互聯(lián)成為全球網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模及多樣性持續(xù)擴(kuò)大,行業(yè)生態(tài)體系逐步完善。未來,物聯(lián)網(wǎng)將合規(guī)性更嚴(yán)格、防護(hù)措施更安全、智能消費(fèi)設(shè)備更普及、人工智能更加受青睞、人才更加專業(yè)、移動(dòng)訪問更加輕松。