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物联网软件开发在各个行业的应用案例

2016-08-10 20:56:42

 

物联网

物联网是在互联网基础上,将其用户延伸和扩展到任何物品,进行信息交换和通信的一种网络。

 IBM前首席执行官郭士纳曾提出一个观点,认为计算模式每十五年就会发生一次变革。1965年前后发生的变革以大型机为标志,1980年前后发生的变革以个人计算机为标志,1995前后发生的变革以互联网为标志,这次则将是物联网革命。物联网技术的关键领域包括:射频识别、传感网、M2M和两化融合。

物联网产业发展现状

         在全球范围内,物联网都获得了政府和产业界的高度关注,相当数量的国家和地区都在力图通过与自身社会发展、产业结构和资源禀赋等条件相适应的方式,推动物联网产业的发展。

  1. 美国:提出“智慧地球”的理念,掀起全球对物联网的关注热潮;
  2. 欧盟:制定“欧洲行动计划”,科学规划未来发展路线;
  3. 日本:提出“u-Japan”构想,并列为重点发展项目;
  4. 韩国:继日本之后,提出“u-Korea”战略。
  5. 我国物联网技术发展现状:

          2009年8月7日,温jiabao总理在无锡考察物联网产业发展时,提出了三件事情可以尽快去做:

    一、把传感系统和3G中的TD技术结合起来;

    二、在国家重大科技专项中,加快推进物联网的发展;

    三、尽快建立中国的传感信息中心,或者叫“感知中国”中心。

物联网技术应用

 现在物联网技术已经应用于制造、物流和零售等各领域,产品种类十分丰富,随着技术日趋成熟,产品的价格下降,物联网技术将掀起一场新的技术革命,成为我们日常生活的一部分。

 

交通领域应用

 

汕头路桥电子收费管理

ZigBee路灯控制系统

智能停车场管理系统

京津城际铁路快通卡项目

 

汕头路桥电子收费管理

 路桥电子收费管理系统是专为解决公路收费问题而设计的,通过采用RFID技术实现路桥过车无需停车、不用现金、不用人工干预、自动收费的功能,且准确可靠。

 该系统的应用减少了汽车的机械磨损、油耗和废气的排放,加快了汽车通过速度,提高了路桥的使用效率,同时将错收漏收的可能性降低到最低限度。

      当车辆通过路桥车道并进入车道天线的通讯区域时,安装在车辆内的电子标签立即将车辆信息、行车记录信息等信息向车道天线发送,车道天线接收到信息后通过交易控制器把信息传送给车道控制机,信息经车道控制机处理后,再将当前行车记录等信息逆向传给车道天线,最后写入该车的电子标签。

      这样,每个收费站都可以通过获取车辆的行车记录来计算出应收通行费,然后通过收费网络在该车车主开设的银行帐号进行扣帐,实现自动收费。

  • 系统优点:
  • 远距离读取,高速获取车辆信息,准确率不低于99.7%;
  • 创新技术,全面而有效地解决了相邻车辆的干扰问
  • 24小时无人监管不间断工作;
  • 车辆标签具有独特的防拆功能,亦可结合电子车牌使用,保证“一车一卡”;
  • 提高了收费处理能力和车道通行率,避免了交通阻塞现象;
  • 全天候自动管理,适应各种恶劣天气。
  • 系统实现效益:
  • 该系统的应用可以允许车辆高速通过(时速保持在数十公里),因而可以大幅度提高公路的通行能力;
  • 公路收费走向电子化,可以降低收费管理的成本,有利于提高车辆的营运效益,并可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。
  • 由于通行能力得到大幅度的提高,所以可以缩小收费站的规模,节约基建费用和管理费用。
  • 该项目的实施为汕头建立了涉车RFID管理的基础平台:首先,各单位、公共停车场可方便的实施停车收费管理;其次,交通部门可实施蓝牌车稽查、车辆防盗抢、交通流量监控等。
  • 该系统还是一种通过经济杠杆进行交通流调节的切实有效的交通管理手段。对于交通繁忙的大桥、隧道等路段,不停车收费系统可以避免月票制度和人工收费的众多弱点,有效提高这些市政设施的资金回收能力。

 

ZigBee路灯控制系统

      在城市路灯照明面临的诸多问题中,节能问题是一个迫切需要解决的问题。它不仅涉及到降低城市路灯照明经费的问题,还涉及到电力能源问题,特别是在电力能紧张的背景下,ZigBee路灯控制系统通过智能照明控制装置,合理调整照明时间,不仅可以节省照明系统20%以上的用电量,而且照明灯具的使用寿命也得到了极大的延长。ZigBee技术是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术。目前已经广泛应用于无线网络监控行业,并取得了较好的效果。

  • 系统组成

1.      路灯控制终端

      路灯采集控制终端由一级终端路灯控制监控柜和二级终端组成,监控柜包括工控机、电能测量单片机、多路控制板、监控板;二级终端安装在每盏灯里,包括电力载波模块(EPCW)和输入输出接口板;路灯控制终端可实时监控每盏路灯的亮灭情况、电能负荷状态、灯杆损坏报警,漏电报警等功能。

2.      无线传输设备

      前端采用四信F8914 ZigBee模块,通过232/485(端子接口)和路灯监控终端内的PLC相连,ZigBee作为一种无线连接,可工作在2. 14GHz(全球流行)、868 MHz(欧洲流行)和915MHz (美国流行) 3个频段上,分别具有最高至250 kb/s、20 kb/s、40 kb/s的传输速率。

      该型号设备一般为终端节点,互相之间不能通讯,完成信息的发送和接收。实物如图:



 

          ZigBee中心节点采用四信F8114 ZigBee+GPRS模块,中心节点收到的数据可以通过串口直接输出到服务器上(前端与服务器的距离较近);还可以通过GPRS把收到的数据发送到远端的服务器上,

         GPRS部分采用国际标准TCP/IP通信协议,且两种方式都是实现数据透明传输功能。省去了每个终端的GPRS模块,只需要中心节点一个,节约了成本。实物如图:

 

 

3.   数据管理中心

遥控:主站计算机按设定好的经纬时间曲线自动控制全市路灯的开/关状态,也可在主站手动控制任意的一级终端和二级终端的开/关状态。

遥测:自动巡测或随机检测各个终端亮灯率、电压、电流、功率因数、有功和频率等工作参数,在自动运行时只要终端有变化,它便立即将变化数据向主站传输,无须主站巡检。

遥信:对各个终端开/关状态、故障和报警等信息的获取,保证系统有效正常地运行。

  • Ø  系统总架构

     1.   F8914组网:

         F8914(前端)通过标准的232/485与路灯监控一级终端里的PLC连接通信,获取的数据直接通过2.4G频率发送到F8914(中心节点)。F8914(中心节点)通过串口与服务器连接,把数据送到后台,后台管理软件对数据进行分析。

     2.   F8114组网

         F8114首先进行GPRS拨号上网,然后自动向数据管理中心发起TCP连接,握手成功后开始数据透明传输。路灯监控终端把数据集中采集通过PLC把数据传给F8914,F8914接到数据后即时的将数据通过ZigBee网络传送到F8114。F8114通过GPRS数据管理中心将上传的数据进行分析处理,得出直观的结果和相应的指令通过GPRS网络发送给F8114,再通过ZigBee网络传送到F8914即时通过232/485传送给PLC,PLC根据指令对路灯做出相应的控制处理,以此达到远程控制路灯的效果。

  • 系统实现功能
  • 根据经纬度精确计算出每天的日出日落时间。进而计算出每天的开关灯精确时间。对路灯运行进行合理、可靠的控制:达到节省用照明系统10%-20%用电量。
  • 对路灯全年的开关时间,可以按照:临时、周、节假日、经纬度等方式进行设计。
  • 对路灯开关灯控制可按设计的时间进行合理控制:根据经纬度计算每天的日出日落时间,实现全年365天每天精确的开关灯时间,可以把全年节假日的特殊开关灯时间进行设置,有突发事件时,可以设置临时时间方案。使城市照明更具人性化。
  • 对路灯运行状态进行全自动的监控。
  • 自动和手动遥控系统可以根据不同类型的路灯与景观灯控制要求,把全市路灯、景观灯分成若干个组,采用时控方案,自动遥控开/关全市全夜灯、半夜灯、市政景观灯、楼宇景观灯;也可以手动对各种灯型进行遥控开/关操作。控制模式可以任意添加。根据不同控制模式控制不同回路。
  • 定时自动上报,手动迅测操作者可随时手动巡测各监控终端的电压、电流、有功功率、无功功率和功率因数等各种监测数据。上述参数定时上报。参数变化量取值范围可以手动设置。达到变化值,下位机自动上报变化值。
  • 自动计算亮灯率能根据电压、电流、有功功率和功率因数的变化自动进行亮灯率估算。为了保证亮灯率的统计,数据采集精度优于1%。
  • 查询打印可以对各监控终端任意定时数据和年、月、日统计数据进行查询,显示的表格、曲线图、均可打印。可以对任意一天的实际开关灯时间、模拟量数据日志,报警日志。日出日落时间等记录进行查询,显示的表格、曲线图、均可打印。可以对历史故障进行查询和打印。
  • 控制方案根据不同类型的路灯、景观灯控制要求,可以把路灯、景观灯分别设置成不同的功能组,分别用经纬度 和节假日 的的时间控制方式进行控制。有突发时间时可设置临时时间方案。或者通过上位机手动,或者手机短信方式开关灯。
  • 应用前景

 路灯远程监控系统已经得到了广泛的应用,也获得了很好的效果,不仅对路灯控制进行了优化,而且实现了节电节能,给智慧城市添了一把力。

 

智能停车场管理系统

 我们常在停车场亲身经历或看到这样的情景,车主在道闸前停车,摇开车窗玻璃按下读卡机的按钮得到一张停车卡片,然后再读卡区域晃动几下后道闸开启,车主驾车通过道闸。这个再熟悉不过的动作对于临时出入停车场一次的车主来说只是麻烦一次,而对于每天出入停车场多次的固定车主无疑是耗时费力的繁琐手续。

 为解决此问题,可以采用智能停车场管理系统。该技术是国际上最先进的自动识别技术,它具有识别距离远、识别准确率高、识别速度快、抗干扰能力强、无源卡片使用寿命长等特点,可以真正实现停车场的不停车收费管理,大大提高了月卡用户的出入车场的通行效率。在越来越追求客户满意度的今天,解决了这些给停车场带来收入的80%的固定车主出入停车场的麻烦,将极大提高停车场的服务质量和车辆通行效率。

 本系统的远距离识别系统使用的无源射频卡,发放给停车场固定用户。用户把月票卡贴在汽车挡风玻璃上,每次车辆到达停车场闸口时,由远距离读卡设备判断是否有授权,控制道闸自动抬起,因此固定用户车辆可以不必停顿、长驱直入。这极大地提高了车辆的通行效率,减少了污染;同时免除了刮风下雨等恶劣天气造成的种种不便。临时用户还是采用老的管理方式,进出停车场时驾驶人员摇开玻璃窗,伸手取卡进入车场。

智能停车场管理系统系统结构图如下图所示:



 

 

系统的实际结构图如下图所示:



 

 

京津城际铁路快通卡项目

 以北京、天津为中心的环渤海地区是我国经济发展最快、最具活力的地区之一。京津两地人员往来十分频繁。京津城际列车已经实现公交化运营,旅客基本上可随到随走,反复购票不仅耗费旅客时间,也增加了车站工作量。为方便旅客快速进出站,为旅客提供更加便捷、高效、舒适的服务,提升旅客忠诚度,按照铁道部的总体部署,发行京津城际铁路快通卡,实现旅客直接刷卡乘车。

      该项目的建设目标是实现快通卡的一卡多用,多地使用,建设城际铁路通用电子支付平台示范工程,统一发卡,统一清算。以非接触RFID卡作为支付手段,以铁道部TRS系统网络为连结纽带,以计算机系统为信息处理方法,一方面方便市民快速乘坐城际轨道交通、窗口购票、自动售票机购票、商户网点购物等领域消费;另一方面系统将各铁路局的运营收付信息,准确清算、划缴,保障各级管理单位的利益,提高工作效率和服务效率,最终为宏观调控及高铁建设提供科学的决策支持系统及现代化的管理手段。

项目的实施内容:

  • 开发并部署具备基本卡务管理功能的快通卡系统软件,实现发卡、售卡、充值、换卡、退卡等卡业务及卡账户管理、检票存根汇总、统计等功能;
  • 在京津城际各站设立快通卡服务窗口,为旅客提供售卡、充值、换卡、退卡等客户服务;
  • 改造京津城际各站自动检票系统。在指定自动检票机上加装非接触式快通卡处理模块;改造自动检票系统软件,支持旅客在自动检票机上刷卡检票,实现快通卡检票存根的采集和传递;
  • 完善客票系统,实现快通卡检票存根的采集并汇总到路局客票中心,各站查询中心数据完成客运、收入统计。

系统总体结构如下图:  

 

 

 

系统业务流程图如下图:  

 

 

 

快通卡系统主要完成的业务:

(1)快通卡系统统一对IC卡进行初始化,完成发卡;

(2)旅客从快通卡服务窗口购卡,或充值、换卡、退卡等;

(3)旅客持卡在自动检票机上刷卡检票,系统自动记录进出站检票存根;

(4)自动检票系统定时采集快通卡检票存根;

(5)自动检票系统将快通卡检票存根自动上传客票系统;

(6)客票系统完成快通卡检票存根的汇总;

(7)快通卡系统接收从客票系统传过来的检票存根,验证数据的合法性,完成卡账户管理和统计。

 

制造领域应用

物联网在汽车制造领域的应用

物联网在制药领域的应用

物联网在家电制造领域的应用

 

物联网在汽车制造领域的应用

 ZF Friedrichshafen是全球知名的车辆底盘和变速器供应商,如今,该公司在119个生产基地引进了RFID技术。在德国萨尔布吕肯的工厂里,ZF分别制作4齿轮、5齿轮和6齿轮的汽车变速器。工厂中的6000台带动生产装置和传输系统的马达都被贴上了RFID标签。这些马达必须每隔两到三个月维护一次,以确保它们运行良好。

如下图所示,工人使用手持读写器读取马达上的RFID标签(标签外面包着圆形、灰色的塑料壳),以确定马达是否需要维护。

在引进RFID技术之前,ZF公司使用拴在马达上的金属识别牌进行维护。当工人们需要移动或者修理某台马达时,他们要人工识别金属牌上的号码,并将这个号码与清单上的号码对起来,但是油渍或者灰尘经常使金属牌模糊难认。

      现在利用RFID技术,工人们使用手持式阅读器来识别电子标签,确定一台马达是否需要维修。他们不用再担心金属牌上的号码变得模糊。由于生产机器必须保持运作状态,工人们在进行维修或者检视的时候需要用新马达替换旧马达。一台需要维修的马达从生产机器中拿出来,马上会装上另一台马达。需要维修的马达会被送到备件仓库和维修车间。马达维修完毕后,由一位工人将维修单上的号码输入手持式阅读器,系统会将维修数据写入电子标签。

  •  RFID系统测试:

 该系统中电子标签采用恩智浦13.56MHz Mifare芯片,这种芯片也常用于过境申请中。ZF公司选用无源高频RFID电子标签是因为它不需要很大的读取范围。电子标签被放在一个灰色圆形的塑料外壳中贴在马达上。以前使用的金属牌装在电子标签的旁边作为备份。

 工人们使用的手持式阅读器来自Psion Teklogix公司,可以将关于马达的基本数据写入电子标签。每当维修时,维护信息或者保养计划被写入马达的RFID电子标签,工人们通过用阅读器识别电子标签就可以立刻获知马达的维护历史记录。这些信息被保存在有1kb储存空间的标签中。

      在测试阶段中,ZF公司检查电子标签以确认它们是否可以在恶劣的工业环境中保持自身性能和洁净。关于检查结果,公司报告称没有大问题。

  •  扩大应用范围:

由于这项技术能够节省工人寻找被维护马达的时间,从而降低维护成本,另外,如果购买到了一台不好的马达,那么它的检修历史记录可以作为保修索赔的证据。所以,ZF公司正在考虑扩大此套RFID系统的应用范围。

 此外,这项技术将来还可以应用于物流和零件管理及跟踪出入仓库的备件。

 

物联网在制药领域的应用

韩国Hanmi制药公司是韩国最大的药物生产商,两年前在其两个分加工厂安装RFID解决方案,用于追踪药品包装、分拣、货运三个过程,实现订单执行的自动化。

当韩国政府对某种药品进行降价调控的时候,Hanmi公司的工作人员可手持RFID读写器可对仓库和零售店内的药品进行统计,以确保价格的实时性。

下图所示为内壁上粘贴有LSIS线性RFID标签的药盒:

 

 

 

 RFID标签作为自动分拣系统(APS)的智能终端,采用符合EPC Gen 2标准的无源超高频(UHF)RFID标签和阅读器,实现采集、包装、货运过程的自动化。公司采用LS Industrial Systems' (LSIS)线性标签, 其中芯片采用Impinj的 Monza 型号。标签编号的前三位为国家代码,接着四位为公司代码,其余的标识为药品编码。另外,包装外印刷包含相同内容的条形码。Hanmi在生产车间内总共安装50台RFID读写器,覆盖35条生产线。软件方面,包括三部分:接收数据的中间件、批量转换软件和数据存储软件,这些软件都由公司开发。

 标签直接粘贴在药品外包装的外侧,随传送带通过通道读写器,并以每分钟150-200个标签的速度读取信息。未被读取标签的药品便不再进入生产线,自动分拣到一个靠近读写器的塑料袋子中,再次读取标签,若读取成功,通过传送带进入包装线,若失败,则返回产品重新贴标。

 Hanmi公司打算采用智能货架实现库存的有效管理。目前,智能货架的项目尚在进行中。而零售商们已经在用内嵌Impinj芯片的读写器进行库存管理,读取的数据通过Wi-Fi转发到Hanmi公司软件。

该RFID解决方案极大提高了生产效率,减少生产线的出错率,而且有助于公司实时掌握库存情况,避免脱销现象的发生。

 

物联网在家电制造领域的应用

 2010年4月,全球第一白电品牌海尔集团宣布,全球首台具有智能安防、远程运行监控、管理等功能的无氟变频物联网空调在青岛海尔空调研制成功。

      这是全球首家空调企业在物联网技术方面的成功应用,也是中国空调业影响世界的一次创新之举,它不仅革新了人们传统的生活方式,成为人们生活中智能、安防的绿色管家,更是掀起了全球空调业在信息化技术应用革命中的一次新浪潮。

      海尔3G物联网空调是通过传感设备,按约定的协议,直接对空调终端进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、跟踪、监控和管理的一种网络空调。

海尔3G物联网空调,是利用3G网络直接端到端的智能服务,服务于用户的网络空调。  

 空调通电开始计时,上电1分钟后第一次发送信息,之后每间隔4小时向主人发一信息,发送内容包括开关机状态,当前室内温度、空调运行模式、空调设定温度、空调运行风速、当前室外环境温度。

 海尔无氟变频物联网空调在无氟变频技术应用的基础上增加了空气质量传感器、红外传感器、摄像头以及通讯模块等,将第三代移动通讯技术应用在空调上,使手机和空调直接通讯。这不仅更加节能省电,而且不论什么时候、在哪里,通过3G网络,你就能与家中物联网空调轻松互联,视频监控家庭安全、进行无线温控管理,随时保护家人安康。

摆脱了空调传统的简单制冷制热的调节器的消费意义,它创建了一种以物联网空调为核心,通过物联网技术做桥梁,随时随地辐射生活需求的未来新生活方式。在低碳与物联网两大趋势并行的时代,海尔无氟变频物联网空调实现两者完美融合,正在将未来美好生活畅想转变成现实。

 

物流和零售领域应用

物联网在物流领域的应用(智能物流)

物联网在零售领域的应用(智能店面)

物联网在仓储中的应用(智慧仓储)

香港国际机场行李管理

 

物联网在物流领域的应用(智能物流)

物流是供应链过程的一部分,它是为满足消费者需求而对原材料、中介产品、最终产品及相关信息从原产地到消费地点所进行的有效流动与存储的计划、实施和控制的过程。

 近年来,我国在物流业得到了稳步发展。随着竞争的越来越激烈,各个企业都在节约成本,提高工作效率上下功夫。

 物流管理系统通常使用条码标签或人工单据等方式支持自有的物流各环节的管理,但是条码的易复制、不防污、不防潮等特点,和人工书写单据的繁琐性,容易造成人为损失,使得现在国内的物流管理尤其仓储始终存在着缺陷。

RFID技术的应用正好解决了这个问题,它可以实现企业物流运作的自动化、信息化、智能化,同时实现与企业信息化体系的无缝对接,确保RFID技术在企业物流作业中发挥最大效益。应用了RFID技术的物流系统通常也称作“智能物流”,该系统的工作结构图如下图所示。

 

 

 

 RFID前端设备(标签、读卡器)与企业核心系统相结合,可以广泛的应用于供应链与物流管理领域的各个环节:

  •   零售环节

RFID可以改进零售商的库存管理,实现适时补货,有效跟踪运输与库存,提高效率,减少出错。同时,智能标签能对某些时效性强的商品的有效期限进行监控;商店还能利用RFID系统在付款台实现自动扫描和计费,从而取代人工收款。

RFID标签在供应链终端的销售环节,特别是在超市中,免除了跟踪过程中的人工干预,并能够生成100%准确的业务数据,因而具有巨大的吸引力。

  •  存储环节

在仓库里,射频技术最广泛的使用是存取货物与库存盘点,它能用来实现自动化的存货和取货等操作。在整个仓库管理中,将供应链计划系统制定的收货计划、取货计划、装运计划等与射频识别技术相结合,能够高效地完成各种业务操作,如指定堆放区域、上架取货和与补货等。这样,增强了作业的准确性和快捷性,提高了服务质量,降低了成本,节省了劳动力和库存空间,同时减少了整个物流中由于商品误置、送错、偷窃、损害和库存、出货错误等造成的损耗。

          RFID技术的另一个好处在于在库存盘点时降低人力。RFID的设计就是要让商品的登记自动化,盘点时不需要人工的检查或扫瞄条码,更加快速准确,并且减少了损耗。RFID解决方案可提供有关库存情况的准确信息,管理人员可由此快速识别并纠正低效率运作情况,从而实现快速供货,并最大限度地减少储存成本。

  •  运输环节

 在运输管理中,在途运输的货物和车辆贴上RFID标签,运输线的一些检查点上安装上RFID接收转发装置。接收装置收到RFID标签信息后,连同接收地的位置信息上传至通信卫星,再由卫星传送给运输调度中心,送入数据库中。

  •  配送/分销环节

在配送环节,采用射频技术能大大加快配送的速度和提高拣选与分发过程的效率与准确率,并能减少人工、降低配送成本。

      如果到达中央配送中心的所有商品都贴有RFID标签,在进入中央配送中心时,托盘通过一个阅读器,读取托盘上所有货箱上的标签内容。系统将这些信息与发货记录进行核对,以检测出可能的错误,然后将RFID标签更新为最新的商品存放地点和状态。这样就确保了精确的库存控制,甚至可确切了解目前有多少货箱处于转运途中、转运的始发地和目的地,以及预期的到达时间等信息。

  •  生产环节

 在生产制造环节应用RFID技术,可以完成自动化生产线运作,实现在整个生产线上对原材料、零部件、半成品和产成品的识别与跟踪,减少人工识别成本和出错率,提高效率和效益。特别是在采用JIT(Just-in-Time)准时制生产方式的流水线上,原材料与零部件必须准时送达到工位上。

      采用了RFID技术之后,就能通过识别电子标签来快速从品类繁多的库存中准确地找出工位所需的原材料和零部件。RFID技术还能帮助管理人员及时根据生产进度发出补货信息,实现流水线均衡、稳步生产,同时也加强了对质量的控制与追踪。

实践已经充分的证明,使用RFID技术应用能够产生很大经济效益。主要来自表现为以下几个方面:

  1. 将物流管理与射频识别技术相结合,能够高效地完成各种业务操作,改进物流管理,提升效率及价值;
  2. 提高物品在供应链各环节处理过程中的识别率,可不开箱检查,并同时识别多个物品,提高物流作业效率;
  3. 缩减作业周期,提高作业数据实时性,实时动态掌握作业情况,实现对物资全过程的可视化管理;
  4. 采用射频技术能大大提高拣选与分发过程的效率与准确率,并加快配送的速度,减少人工、降低配送成本;
  5. 满足客户对物品信息的及时性反馈要求,强化供应链运作效率,提升服务水平。

 

物联网在零售领域的应用(智能店面)

以服装行业的门店管理系统为例,RFID技术可以在零售领域实现智能管理,也即“智能店面”。

在服装行业, RFID技术应用于生产、配送、零售等各个环节,在生产环节,将满足标准的RFID电子标签附加到服装上,该RFID 电子标签可以储存该服装诸如:名称、等级、尺码、颜色、材料成份等自然属性资料。对于定制服装,该RFID 电子标签还可以用来作为工艺过程卡片,实现“柔性化”的服装定制生产。

通过“智能店面”可以为经营者和消费者带来极大的便利,体现在如下几个方面:

  •   自动化仓库管理

 在零售店铺的出、入库、盘库管理中,利用RFID 技术非可视性阅读、多标签同时识读特性,数十件附加了电子标签服饰的整箱商品通过RFID 阅读器一次完成准确读取,极大地提高了物流效率。快速准确实现采购控制、多库协同作业仓库收发盘作业、先入先出、缺货报警、滞销品统计、销售统计、断码分析、商品调拨、退换货控制等管理。

  •   防偷盗管理

在服装商品上附加用 RFID 技术的EAS,如果窃贼同时偷盗了多件商品,系统会一目了然地知道窃贼偷盗了多少服装和是什么服装。使用RFID 技术的EAS,可以更好地解决店铺的商品偷盗问题。

  •   商品快速查找

 店铺使用 RFID 技术一项非常重要的作用是实现非接触快速查找货物,及时将顾客所需要的商品交给顾客手中,避免因为人为的“缺货”而导致散失销售机会,从而增加销售收入。

  •   快速结算

  零售店铺使用 RFID 技术,还可以实现如POS 快速结算。

 

物联网在仓储中的应用(智慧仓储)

 仓储是物流与供应链系统中的重要节点和调控中心,随着我国经济的发展,仓储业也在发展壮大。在运输及仓储设备过程中,为保证对环境敏感的装备物资的安全,必须对仓储运输环境的温度、光强、危险气体浓度、设备内压力等参量进行实时监控,否则将带来很大的安全隐患,并影响装备物资的使用寿命和质量。

      无线传感网络是一项新兴的前沿技术,与现有以有线电缆技术为基础的仓储管理系统相比,该技术可以与仓储数字化信息管理系统更加便捷的无缝对接,使得仓储管理更加规范化。 

 通过传感设备的布设,系统可以实时准确的监测物资存储运输环境的关键物理量(包括温度、湿度、光强、磁场强度、特定气体浓度、特定部位受力、加速度等),并将相关物理量传输在中央监控系统上,系统可在出现危险状况时进行报警,并自动或根据管理人员的指令进行切断气源、切断电源等各类紧急状况下的安全操作。同时,系统还能根据采集的数据信息进行科学计算较准,控制存储运输设备及时调节环境物理量,从而改善对环境敏感的设备仪器、石化产品、供给物资、装备弹yao等所处的环境状态,有效提高装备物资的使用寿命和质量。 

 无线传感网络实现仓储环境智能管理,可以为仓储监管系统提供基础数据,综合运用目标定位和搜寻技术,实现仓储管理的全方位信息支持。

 

香港国际机场行李管理

香港国际机场是通向中国大陆的门户,也是全球最繁忙的机场之一。在高峰时段,机场每小时需要管理多达50次的飞机起降。国际航空运输协会2007年6月公布的一份商业报告称,包裹失踪和处理错误让航空业每年损失了50亿美元,其中12亿美元用于赔偿旅客,36亿美元花费在劳动力上。

      这个问题促使香港国际机场仔细考虑应用高科技手段解决现实问题,帮助企业走上快速发展的道路。经过广泛的考察、测试、评估供应商机场部署经验和绩效评测,香港国际机场最终选中了企业移动RFID解决方案。

 该方案提供的阅读器可在包括爆炸物检测系统、行李传送带、装载设备和输送机在内的不同节点对行李进行跟踪,它不仅可执行审计跟踪,而且可以确保将行李运送到正确的目的地。香港国际机场已有大约100个传送带转换到了RFID系统。该系统除了运送行李,还可以处理来自票务中心的行李,并被应用于货运和登机牌。

除了提高安全性之外,该方案还能够提高货物收、发效率。RFID 不仅能提高可视性,减少在货物接收区以及在货盘形成期间为确定货物位置而付出的手工劳动,还能提高信息准确性。此外,摩托罗拉RFID解决方案所收集的数据还可以传递给机场运营数据库 (AODB)。

 国际航空运输协会也认为,采用无线射频识别技术处理行李,是机场简化流程的方法之一。该会预测,如果全球机场都采用这种行李处理技术,业界每年可节省7.6亿美元。目前已有数个国际机场,在行李处理程序中引入无线射频识别技术。

除了在行李管理方面的应用,物联网技术也可以应用在机场管理的各个环节,比如:电子机票、机场“导航”、贵宾服务、旅客追踪、车辆追踪等。

 

防伪安全领域应用

物联网技术在五粮液酒防伪中的应用

物联网在食品安全中的应用

 

物联网技术在五粮液酒防伪中的应用

五粮液作为中国最顶尖、最具代表性、销量最大的酒类品牌,一直是假冒犯罪的首要目标,因此五粮液集团在保护品牌方面的重视程度和投入力度均大大超过同行。凭借五粮液的行业影响力,其防伪工程一直在行业内具有重要的示范引导作用,是名酒防伪技术的风向标。

 五粮液酒通过采用RFID技术构建了防伪和追溯管理系统,树立了RFID技术在食品类防伪的国内示范应用。该系统包含从芯片设计制造、标签封装、包装生产、出入库、物流和销售、消费、公共平台验证、投诉与打假等各环节的一整套的防伪技术、工具和手段。

  •   五粮液防伪技术标签

      集多项专利技术的超高频电子标签,具有全球唯一码、数字签名、防转移、防复制等特性;采用易碎纸基材的金属天线生产加工工艺,既保证了对标签高读写性能要求,又能满足防转移特性和大规模生产的经济性要求。

  •   五粮液车间及仓库RFID采集系统
  •  系统介绍 
            RFID采集系统整体优化和改善了五粮液包装车间、出入库、物流环节的操作流程,使包装流水线的运作和产品仓储和流通更加精确化、规范化、数据化和现代化,电子标签数据采集的合格率保持在99.5%以上。
  •   应用领域 
            五粮液生产线、产品出入库、物流等各个领域。
  •  系统实现功能 
      1) 向上层应用系统提供每一瓶酒的产品属性信息和生产、入库、流转的业务操作信息,包括标签验证结果信息、单品物流信息、箱体物流信息,系统出错统计信息等等。 
      2) 实现产品信息、生产等业务操作信息网络实时上传、重要数据的本地备份存储。                                                                                                                                 3) 物流码信息产生和维护,与标签唯一码的关联;单品物流信息、箱体物流信息处理。 
      4) 完整的系统管理和配制功能。 
  •  RFID电子标签防伪查询机

      针对食品(酒类)RFID防伪信息查询智能多功能识别设备。具有准确便捷、功能强大的特点,美观大方,适用于专卖店、商场、超市等各种公共场合。

主要功能:读取RFID标签信息;产品RFID防伪查询;数字签名验证;产品出入库管理;物流信息查询;产品宣传广告播放等。

  •  手持式RFID扫描仪

      手持式RFID扫描仪是一款集RFID读写和条形码读写器于一体的多功能手持式读写设备,具有携带方便,读写迅速,准确率高的特点。

产品出入库管理;RFID电子标签识别。主要功能:读取RFID标签及条形码信息; RFID标签内数据的防伪查询与认证。

  •  终端消费的礼品RFID读写设备

 礼品式RFID防伪识别器是一款集RFID读写和其他音频功能、照明等功能为一体的多功能读写设备,具有携带方便、功能齐全、外形美观小巧,数据读取准确率高等特点。

 多功能RFID防伪识别读卡器,使用容易,便于携带,识别防伪标签内的产品信息,广泛普及到终端消费者查询使用。

 

物联网在食品安全中的应用

 近年来,由于食品安全(食物中毒、疯牛病、口蹄疫、禽流感等畜禽疾病以及严重农产品残药、进口食品材料激增等)危机频繁发生,严重影响了人们的身体健康,引起了全世界的广泛关注,如何对食品有效跟踪和追溯,已成为一个极为迫切的全球性课题。

  RFID食品追溯管理系统是利用RFID技术并依托网络技术、及数据库技术,实现信息融合、查询、监控,为每一个生产阶段及分销到最终消费领域的过程提供针对每件货品安全性、食品成分来源及库存控制的合理决策,实现食品安全预警机制。RFID技术贯穿于食品安全始终,包括生产、加工、流通、消费各环节,全过程严格控制,建立了一个完整的产业链的食品安全控制体系,以保证向社会提供优质的放心食品,并可确保供应链的高质量数据交流,让食品行业彻底实施食品的源头追踪以及在食品供应链中提供完全透明度的能力。

  •  食品追溯系统结构

 RFID食品追溯管理系统可以保障食品安全及可全程追溯,规范食品生产、加工、流通和消费四个环节,将大米、面粉、油、肉、奶制品等食品都颁发一个“电子身份证”,全部加贴RFID电子标签,并建立食品安全数据库。从食品种植养殖及生产加工环节开始加贴,实现“从农田到餐桌”全过程的跟踪和追溯,包括运输、包装、分装、销售等流转过程中的全部信息,如生产基地、加工企业、配送企业等都能通过电子标签在数据库中查到。

 下图为RFID食品追溯管理系统结构示意图:

 

 

 

 以下为畜牧类食品追溯系统流程示意图,如图所示,在生猪或牛出生后将被打上RFID电子耳标,耳标里有此头生猪或牛的唯一标识号,此号码将贯穿所有节点,并和各环节的相关管理和监测信息关联,以达到追溯目的。

  •  食品追溯系统功能

 RFID食品追溯管理系统由以下各系统组成:中心数据库系统、种植养殖安全管理系统、安全生产与加工管理系统、食品供应链管理系统、监控系统、食品安全基础信息服务系统等组成,通过种植养殖生产、加工生产、流通、消费的信息化建立起来的信息链接,实现了企业内部生产过程的安全控制和对流通环节的实时监控,达到食品追溯与召回。

 

  •  食品追溯系统适用领域

 本系统可广泛应用于农、林、渔、牧、副各类食品的安全追溯管理,适用粮油食品、畜禽食品、果蔬食品、水产食品、调味品、乳制品、方便食品、婴幼儿食品、食品添加剂、饮料、化妆品、保健食品等等。

  •  食品追溯系统特点

1.利用RFID的优势特性达到对食品的安全与追溯的管理,相比记录档案追溯方式具有高效、实时、便捷。

2.在食品供应链中提供完全透明的管理能力,保障食品安全全程可视化控制、监控与追溯,并可对问题食品招回。

3.可以全面监控种植养殖源头污染、生产加工过程的添加剂以及有害物质、流通环节中的安全隐患。

4.可以对有可能出现的食品安全隐患进行有效评估和科学预警提供依据。

5.数据能够通过网络实现实时、准确报送,便于快速高效做更深层次的分析研究。

6.通过网络,消费者可查询所购买食品的完整追踪信息。

 

医疗领域应用

病人身份匹配和监护管理系统

基于物联网技术的血液管理系统

医疗物联网和“简约的数字医疗”

 

病人身份匹配和监护管理系统

 随着RFID的高速发展和其显而易见的技术优越性,医疗医药行业也越来越多的开始使用RFID。医疗医药行业是一个严谨的,不允许出错的行业,同时也是个追求高效率的行业,而这正是RFID的特性所在。

 该系统利用RFID技术可以实现对住院病人和医护人员的自动身份识别、人员定位、电子导医、生命体征信息自动采集监视、电子化病房巡查、出入安全控制等新型医务服务和管理功能,包括以下五个子系统:病人身份匹配系统、病人安全管理系统、病人实时定位监视系统病人生命体征数据采集和监护系统和RFID病房管理系统。

  •   病人身份匹配系统

 病人在入院时即通过入院注册系统登记身份信息,佩戴唯一的电子标签腕带。对于有源RFID标签,病人通过佩戴的电子腕带标签发出的信息能够随时被覆盖的无线RFID探测网络侦测到,由医护工作人员通过工作台电脑随时识别到不同位置的病人身份信息。若采用无源电子标签作为载体,则可以通过移动标签工作站来检查比对标签身份准确性,由手持阅读器显示读取标签的身份信息。

  •   病人安全管理系统

 利用RFID电子标签的在线侦测和远距离读取识别的特性,可以在病人腕带被非正常移除和脱落时提示监控台报警。

病人在未经过许可授权而离开护理区域时,区域出入口的RFID探测器将验证许可身份并向工作控制台报警提示,防止病人在未经许可下离开监护区域。

  •   病人实时定位监视系统

 在RFID探测网络的覆盖下,使佩戴RFID腕带的病人可以实时地处于医疗监护的状态下,为医院方能够更好的根据病人活动情况提供医护关怀。根据最近RFID探测点的位置和返回的探测到的RFID腕带信息,可以随时了解在此区域附近的病人信息,根据需要由医护人员随时提供医护服务。

  •   病人生命体征数据采集和监护系统

 利用RFID的数据转储和传输特性结合微型病人体温测量探头,以及移动式体征监护设备,在RFID接收器网络覆盖下,可以进行在线的病人体征数据采集和监护管理,使病人在无人陪伴的场景下,也可以接受到监护关怀,随时为医护人员提供病人的体征活动状况,及时处理应急救护需求。

  •   RFID病房管理系统

 利用无线网络覆盖和配置移动RFID护士工作站,护理人员可以脱离护士台的电脑工作站的羁绊,在日常的移动工作中,随时随地操作在线使用信息管理设备,进行病人身份核对、资料调阅、位置跟踪、医护工作记录等一系列现场任务操作,摆脱传统的纸质登记、核查操作方式,实现移动现场医护操作管理,提高工作质量和效率。

  •   系统应用意义

 医院中很多病人的流动性较大,特征相似而难以区分,而且对一些精神和智障病人其本身的理解和表达能力欠缺,如果不加以有效的标识往往会造成错误识别而被误诊,结果给事件所涉及的各方带来无可挽回的巨大影响。确实,病人在医院内因身份识别错误而导致错误诊治虽然很少但仍然存在,可见现有的一些病人标识手段未能有效地防止事故的发生,而该系统的应用可以很好的解决这个问题。

 

基于物联网技术的血液管理系统

 血液,可以解决医疗上的大量问题,而又是多种疾病传播的渠道。由于血液的传染而引起和传播的疾病,诸如艾滋病、乙肝、丙肝等,而许多问题都是因为不规范的血液采集,血液存储和使用的混乱等引起的。所以,血液的管理是一个不能出错的工作,但是在其中有许多都是不可抗拒的因素。所以,保障血液的安全,加强血液的管理势在必行。

利用RFID(无线射频识别技术,Radio Frequency Identification)进行科学的管理,实现信息的交互与处理。血液在采集、存储和运输和使用的过程中,利用RFID技术和计算机技术进行质量的实时监控、使整个产业链清晰透明,不受污染,质量得到实时监控与互联跟踪,真正的实现血液管理的信息化,提高工作效率,把科学安全的血液管理落实到实处。

 首先,要献血者登记,体检完后,进行血液检测,然后确认没有问题,进行血液采集,将每一袋检验合格的血液贴上相应的RFID标签,进行血液跟踪,包括血液在存放到库房的安放位置,状况,包括和其他血库的调入调出,或者被医院使用,都始终跟踪着唯一的RFID标签。

  •  系统应用意义
  • 减少血液的污染系统采用RFID 非接触式射频识别技术,免去了人工的接触,减少了血液的污染。有效的保证了用血的安全。
  • 实现科学的血液信息管理从血液采集,到入库,最后到血液的使用等一系列环节中涉及的数据信息特别多,包扩献血者的资料、血液类型和采集血液的时间、经手人等大量的信息为血液的管理带来一定的困难,再加上血液的特殊性,血液的容易变质和用血的安全性等问题。利用RFID标签可以实时的记录每一个环节的信息,有效的避免了人为的失误引起的差错。
  • 有效期自动提醒当血液入库时,设置血液的有效期,当血液长时间不用,如果到了有效期,系统会自动报警,提醒有效期已经到了,然后工作人员可以很快的找到血液的位置,进行处理,时间设置可以自由设置。
  • 多标签识别,提高工作效率为每一袋血液贴上RFID标签以后,利用RFID读写器和天线的配合可以进行多标签的识别,免去人工的在计算机输入或者手工记录,识别后可以实时的把数据传送到系统管理中心,集中管理,减少错误,可预见的提高工作的效率。
  • 实时的跟踪管理RFID技术能有效的解决血液在存储和运输途中的情况,质量的实时监控,进行从血液采集到患者的使用,全过程的管理。采集后就贴上RFID标签,标签内包含所有的血液信息,自此血液跟踪开始,无论血液在库房,还是调拨移库,一直到最终患者的使用,都能进行全过程的跟踪。

 

医疗物联网和简约的数字医疗

 浙江大学医学院附属第一医院通过实施医疗物联网和”简约的数字医疗”解决方案, 标准化了医院管理,实现对医务工作人员以及医用药品,器械的有效跟踪和管理;优化了管理流程,让医生和护士可以更简单的操作和使用网络,提升工作效率,减少出错率, 最大可能的避免医疗差错. 通过使用NETGEAR医疗物联网架构,医院在此基础上将逐步实现ICU设备管理系统、中心供应室质量追溯系统、医疗垃圾管理系统、医疗器械和贵重设备的跟踪, 生命体征采集及监护系统、移动库房物资管理系统等等。

 作为“863”,“十二五”医疗信息化改革的重要成果检验基地,浙江大学医学院附属第一医院首先计划全院医疗物联网覆盖,通过两台互为冗余备份的NETGEAR WNAC9505智能无线控制器及物联网AP-WNDAP356建立起全院的医疗物联网基础架构。同时,浙江大学医学院附属第一医院目前被卫生部指定为数字医疗指定参观点的示范性工程。随着物联网的不断壮大,NETGEAR的WNAC9505也能够同步进行扩展,实现未来上千台AP的管理需求。两台WNAC9505的双机热备,保障了全院物联网业务能够实时无间断地运行,如下图所示:

      基于业界领先的智能分布式WLAN交换架构的WNAC9505无线控制器具有强大灵活的无线用户接入及Fit AP管理能力。整机提供高达1024台Fit AP及32K无线用户管理能力。支持802.11a/b/g/n无线协议, 无线信道动态控制、射频功率自动调整、无线用户自动负载分担、射频RF和应用安全/控制手段、众多高级安全特性诸如Web Portal,802.1x,802.11i,MAC 地址、WAPI认证,非法AP检测和阻止,防IP地址盗用, RF攻击识别和防御,黑名单等等,以及为各类无线终端提供完整的无线漫游,安全性以及整合服务。

 ProSafe智能无线控制器凭借其安全特性、强大的处理性能和先进的功能特性而获得了非常好的口碑。千兆POE功能的GS724TP交换机,直接通过以太网线对AP提供远程电力和数据传输,大大方便了布线施工。另外,AP”零配置”的功能,AP无需做任何配置,只要接插网线即可通过AC获得相应的AP配置并正常运行;物联网APWNDAP356可以提供同时的WLAN的2.4G和5G的无线信号接入,同时WNDAP350-ER内置了RFID阅读器,可以提供无源/有源Tag,条码,生命体症检测,等等诸多应用.

  •   目前医院已应用物联网AP的系统:
  • 移动护理系统
  • 移动门诊输液系统
  • 条码扫描系统 

其它领域应用

 除上述领域应用案例之外,物联网技术可以应用于其它很多行业,比如:

军shi(iteye的文本filter很强大。。)领域:主要用于弹yao管理、枪zhi管理、物资管理、人员管理和车辆识别与追踪。

         从信息处理到信息传播再到信息传感,信息发展越来越进入物质领域。物联网应用到生产环节,将能够实现更加智能化、针对性的生产管理,使得整个人类社会的生产活动更加环保、智能、安全。物联网的影响正在逐渐渗透到人类社会的各个产业环节中,为人类的生产活动带来巨大的变革。

  • 资产管理领域:主要用于贵重、危险性大、数量大且相似性高的各类资产管理。
  • 身份识别领域:主要用于电子护照、身份证和学生证等各种电子证件。
  • 食品领域:主要用于水果、蔬菜生长和生鲜食品保鲜等。
  • 电力领域:主要用于自动抄表、应急处理、资产管理、虚拟电网、通信成本、输电线的监控、实时信息沟通等。
  • 矿产领域:主要用于井下环境安全监测、井下人员管理、自动化控制管理等。
  • 石油化工领域:主要用于生产管理、运输线路监控、设备管理、安全管理等。
  • 展览展示领域:主要用于文物环境检测、博物馆智能分析安防、智能展览展示系统等。
  • 环境保护领域:主要用于水文监控、噪声感知、节能减排等。
  • 地产及建筑领域:主要用于智能供暖、瓦斯报警、智能安防、远程抄表、  建筑开发过程的控制管理等。

 

         经过过去几年的技术和市场的培育,物联网即将进入高速发展期,它是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,是一个全新的技术领域,同时也给IT和通信等领域带来了广阔的新市场

 

关于:中科研拓

深圳市中科研拓科技有限公司专注提供软件外包、app开发、智能硬件开发、O2O电商平台、手机应用程序、大数据系统、物联网项目等开发外包服务,十年研发经验,上百成功案例,中科院软件外包合作企业。通过IT技术实现创造客户和社会的价值,致力于为用户提供最佳的软件解决方案。联系电话400-0316-532,邮箱sales@zhongkerd.com,网址www.zhongkerd.com


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