物联网常见应用发展方向

        物联网用途广泛，涉及生活中的方方面面，如智能交通、环境保护、公共安全、智能家居、工业监测、农业生产、食品追溯等多个领域。虽然物联网还未普及应用，但已有部分成功案例实现了管理效率的大幅提升，物联网技术应用前景广阔。

1、智能交通

        随着广大公民对交通工具使用的提升，交通拥堵已成为大城市的一个主要问题，基于物联网的智能交通系统提供了很好的解决方案。目前高速公路全程监控、ETC自动收费、路况气象监测等已经大量应用。如图1-4所示，智能交通将先进的信息技术、VoIP通信技术、传感技术、控制技术和计算机技术有效集成于交通运输管理体系中，构建实时、准确、高效的运输管理系统，提升交通运输效率，缓解交通压力，减少交通事故。智能交通系统结合车联网，可以保障人、货物、车辆、道路与环境之间的有效相互交流，从而提高交通系统的安全和效率。

2.智能监测

        在环境条件比较恶劣的情况下，仅依靠人工到现场收集数据非常困难，成本高且效率非常低，也很难实现实时监测。如果使用物联网代替人工监测环境或设备运行状态，既准确、效率高，又能实现实时监测。如图1-5所示，智能监测主要使用振动、压力、声波、温度、湿度、气体色谱分析等传感设备收集相关环境参数或设备状态的数据，并利用无线网络将数据传送到后台分析系统，来监测、预测环境或设备变化，以便进行防范或实施维护。智能监测已应用于农业在线监控、生态环境监测、城市道路检测、矿区与核电厂监控等方面。

3.智能电网
        随着电网环境的日益复杂，电网中用电不均衡、蓄能电站效率低、电网电能浪费等问题不断出现，为了保持电网的高可靠性，减少电网中断次数，需要对电网进行周全的监测和管理，智能电网应运而生。如图所示，智能电网可以通过实时的调整来实现负载均衡和精确的电网管理，从而减少电网的中断，提升电网的可靠性。变电站监控、智能电力测量和家庭能源管理都是智能电网的典型应用。目前，中国的智能电网注重电力系统发电、输电、变电、配电、用电和调度这六个环节，以voip通信信息技术为支撑，具有信息化、数字化、自动化特征。物联网技术可以整合voip通信及电力基础设施资源，使信息voip通信基础设施资源服务于电力系统运行，改善现有电力系统基础设施的利用效率，优化电网的运行和管理。

        在发电方面，采用物联网技术可以对发电机、电动机等进行状态监测，对风力太阳能发电等进行发电预测。智能电网可以迅速直接地让可再生能源发电入网，如分布式发电的入网。线路状态监测主要包括对导线温度绝缘端子污秽、杆塔倾斜、覆冰、线路舞动、微气象等进行监测，获取设备状态信息，对设备状态进行评估和诊断。智能电网具有自愈功能，如把电网中有问题的元件从系统中隔离出来，并在很少或不用人为干预的情况下使系统迅速恢复到正常运行状态，几乎不需要中断对用户的供电服务。在变电方面，通过物联网技术对电气设备状态进行监测，对变电站的周界安全进行安全防护。

        通过电力专用数据网络将信息传送至设备监测中心，实现输变电设备运行状态检测管理，提升输变电运行管理水平。在配电方面，物联网技术用在配电网现场作业管理、配电网设备的安全防护方面，提高电能利用效率，实现节能减排，降低生产成本。在用电方面，通过物联网技术的应用，智能电网可以对用电信息采集进行管理，从而对需求进行更准确的预测，并在断电情况下及时采取措施。智能电网可以在智能电表的协助下，对供电量进行调配，制定动态计费方案，以反映不同时刻的发电、输电成本，有助于缓解用电峰谷矛盾，使电网保持供需平衡。在电力调度方面，通过物联网技术的应用，进行监控与数据采集。通过传感器及时感知电网内部的运行情况，反馈给调度系统全局电能的损耗情况，并能够辅助调度人员控制系统的运行方式，在保证安全运行的前提下优化网络的运行，节省能源消耗。

4.智能物流

        物流运输中，运输货物的种类、运输环节及物流企业的管理和服务，都影响到物流运输的成本和质量。如图1-7所示，智能物流是利用物联网技术,使物流系统具有感知、学习、优化控制、提升物流效率和物流安全可控的能力。智能物流为每辆配送车辆安装定位系统，而且在每件货物的包装中嵌入RFID或其他电子芯片，电子芯片写入物品信息，物品入库、出库通过阅读器读取，并把物品相关信息传输到管理中心数据库，可为该货品分配相关货仓、运输车辆。对应特殊货物，如生鲜食品、疫苗等，还可以通过传感器获取环境参数，如温度、湿度信息，并将参数信息及时传送到后台管理系统进行监控，便于物流公司和客户及时查询。物流公司和客户都能通过电子芯片从网络了解货物所处的位置和环境条件。同时在运输过程中物流公司可根据客户的要求，对货物进行及时的调整和调配，实时全程监控货物，防止物流遗失、误送等，以便优化物流运输路线，减少运输时间。物流发展趋势是物流的信息化和智能化，物流的信息化便于监控管理，伴随着新技术，如人工智能技术、自动化技术、 信息技术的快速发展，物流的智能化程度将不断提高，从运输、存储、包装、装卸等诸环节，减少人工介入，提升效率。在物流中采用物联网技术实现智能物流，使得物流自动化，降低物流成本，提升物流效率。

5.智能家居

        智能家居是在住宅家居基础上，采用物联网技术，利用综合布线技术、网络voip通信技术、自动控制技术、音视频技术将与家居生活有关的设施集成，构建高效、安全、舒适、宜居的住宅家居环境，提升家居安全性、便利性、舒适性、健康宜居性，实现环保节能的居住环境。智能家居系统涵盖信息设备、voip通信设备、娱乐设备、家用电器、监控、空气净化、温度调整控制、照明设备、水电气热表、家庭求助一键报警等设备，通过互联网与后台控制系统互动，实现能源管理、安全管理、健康管理、家庭远程管理等功能，增强了家居生活的健康性、舒适性和便利性。

6.智慧城市

        2010年，IBM提出了“智慧的城市”愿景，认为城市由关系到城市主要功能的网络、基础设施和环境六个核心系统组成：组织（人）、业务/政务、交通、SIP通信、水和能源。这些系统不是独立的，而是相互协作。城市本身是由这些系统所组成的宏观系统，特别是进入21世纪后，统一的网络协议和B/S访问模式，光纤voip通信骨干网和接入网的建设等技术给城市信息化提供了必要条件。“数字城市”指明了城市发展的主线，数字化、网络、多媒体等技术渗透到城市管理、文化教育、生活等各个方面。在建设“智慧城市”上，万兆以上的宽带网、移动互联网、云计算、人工智能等信息技术逐步与城市融合，特别是数据中心的建设和各级云计算的应用为智慧城市提供了重要的资源共享和公共服务。业界认为：在技术上，智慧城市是（互联网、物联网）应用+云计算服务。“智慧城市”的建设体现在城市的各个方面：在市政方面，有智能政务、智能安防、智能交通、智能城管等；在企业应用方面.有智能工业、智能物流等；在居民应用方面，有智能农牧业、智能医疗保健、智能社区、智能文化教育等；在节能环保方面，有智能电网、智能供水、智能供热、智能环保等；在信息基础设施建设方面，有数据中心、信息高速公路、三网融合等。基于云计算，通过智能融合技术的应用实现对海量数据的存储、计算与分析，通过人工智能大大提升决策支持的能力。