一、物联网应用概述
物联网在工业上的应用可以持续提高工业自动化的能力与管理水平,实现灵活、绿色、智能和精细化生产,推动工业的升级转型、物联网在农业上的应用,可以改善农业生产、管理、流通以及农产品的深度加工,实现传统农业向智慧化农业转换。物联网在零售、物流、金融等服务业方面的应用,将改变传统的服务模式,使服务更加便捷、高效、优质。物联网在电网、交通、环境等方面的应用将极大提高这些基础设施的效率,为绿色、环保和节能做出贡献。物联网在教育、医疗、家居等方面的应用将提高教育质量、医疗水平、生活品质,深刻改变人们的日常生活。另外,物联网在国防军事方面的应用将使我国的国防从机械化转变到信息化,为建设强大的国防力量做出贡献。以下介绍物联网的主要应用领域。
二、物联网应用领域划分
1.智能物流
物流是供应链的一个重要环节,物流效率的提高可以降低整个供应链的成本,提高用户的满意度,增强企业的受益。物流涉及仓储、配送和运输等环节。物联网在物流方面的应用,即智能物流可提高仓储的效率,使配送更加合理有效,提高运输效率和及时补货率。
智能物流是基于RFID、物联传感器网络和互联网等技术,应用了运筹学、供应链管理等经济学理论的一个综合应用,它将各种物流环节所涉及的信息通过RFID、条码、无线传感器网络等感知设备进行采集,并将采集到的信息进行智能化的处理,形成物流决策服务于切,从而提高物流管理水平,降低成本、提高及时到货率和用户的满意度。
我们现在随处可见的菜鸟驿站以及软件菜鸟裹裹,就是智能物流的应用。在每一件快递上打上标签,通过识别菜鸟裹裹身份码及快递的标签,在后台匹配成功后则成功出库,这便是物联网的体现。
2.智能交通
随着城市的发展,城市的人口越来越多,车辆也越来越多,而为满足人们出行需要的道路等基础设施却增长缓慢,交通拥堵日益严重。如何解决人们快速出行问题成为一个重大课题。
如何根据实时的道路交通状况,为人们的出行选择一条科学、合理的道路成为智能交通的主要目标。现有的交通管理无法及时获取实时的交通状况,也无法为人们提供及时的道路情况,更无法合理调度交通资源。
物联网在交通领域的应用,为人们智慧的管理交通,优化调度交通资源,提供人们出行的合理路线提供了可能。
采用物联网技术,使得人们能通过部署在城市道路上的感知设备及时感知道路状况,人们可根据此情况在智能调度系统的帮助下,选择合理的出行线路(比如我们开车时有实时拥堵的提醒,为您规避堵塞的道路);交通管理者可利用实时感知的交通道路信息在智能调度系统的辅助下,合理调整交通信号的时长,进行全局性的交通流量优化,最大限度地提高现有交通资源的效率。
3.智能家居
现代家庭中,人们的家用电器和设施基础也越来越多,从空调、电视、照明、炊具,到自来水、煤气等都成为人们家居生活的必需品,这就需要人们有效地管理这些设备,从而享受到更优质的家庭生活。
物联网在家居中的应用,使得家庭中的所有这些设备能够互连在一起,并能依据人们的喜好提供舒适节能的环境、安全放心的生活(如天猫精灵调度家用电器,可把天猫精灵视为一个智能网关,它调控所有和他连接的家电,你说的话会被内部程序识别为指令)。
4.环境监测
环境监测是物联网最早的应用之一,是无线传感器网络应用的主要领域。大量低成本的无线传感器结点部署在人们不便于观测的环境中,可有效地检测各种水污染、大气参数、海洋参数、森林生态、火山活动等。传感器网络在环境监测中的应用使得长期、连续和大规模的环境监测成为现实,为绿色、环保的可持续发展奠定了良好的基础。
5.金融与服务业
物联网的广泛应用使得人与人、人与物及物与物能广泛地互相连通。对于金融业,人们可以应用个人计算机、智能手机等各种互联终端实现实时交易,从而加快金融流通,享受便捷的服务。目前出现的各种“电子银行”、“手机银行”、“支付宝”等都是物联网在金融上的应用,而如今无现金交易的情况已经越来越常见。
3G、4G及5G移动通信的广泛应用,使得人们可以随时随地地享受各种移动服务,如手机订餐、订票、取货、服务信息的推送等,服务业在物联网技术的推动下日益发生着深刻的变化。
6.智慧医疗
健康对个人来说非常重要,但人生病是不可避免的,如何使人们少生病、生小病、生病后能及时诊断和治疗成为目前卫生领域的重大课题。
物联网在医疗卫生方面的广泛应用可以解决上述问题。目前可穿戴设备早已出现在市场上,他的出现可以使得人们及时了解自身如呼吸、心跳、血糖等一系列生理参数,这些参数可与正常生理参数相比对,为人们提供健康辅助信息与建议;同时这些参数可以上传到医疗信息中心,一来为个人建立一个实时的健康参数库,二来可以通过这些参数自动诊断健康状况,从而使人们达到少生病、生小病、生病后能及时诊断和医疗的目的。
目前,看病难困扰着整个卫生系统,其原因是医疗资源的分配不公。采用物联网技术可以解决医疗资源分配不公的问题。通过物联网采集的病理数据可远程传输给权威医疗机构,专家通过对这些数据的分析可诊断病情,提出医疗方案,在远端的病人可根据医疗方案,由当地医疗人员处置。这样就保障了优良医疗资源的高效应用。
目前有很多精确度很高的手术如一些神经外科手术都需要操作专门的仪器来进行手术,操作便是传感层接收的信息,仪器内嵌入的系统根据接收的信息通过特定的程序执行特定的操作。理论上来说,信息可以由仪器本身自带的传感器产生,也可由远程端发送来信息,这样一些难度极大的手术便可由专家通过远程操作来完成。然而现实中由于手术需要的实时性与网络传输信息的延迟性,这一设想还无法实现。5G技术的出现让这一设想成为可能。
物联网的应用还可以减少排队就医的时间,病人可通过物联网终端以及病情的缓急来预约就诊时间,就诊后可用移动支付的手段减少付费的麻烦,附着在药品上的RFID标签可以极大地减少药品的误服率,保障了用药安全。
7.智慧农业
物联网在农业上的应用可以使得农业生产更加智慧。在农田里部署的无线传感器网络实时采集田地里的水、肥等与农作物生长有关的参数,及时控制农作物生长所需的各种环境使得农作物的品质更高。
物联网中的大数据分析与数据挖掘技术可以用来指导农户科学地生产、种植,从全局考虑种植与需求,以保证丰产丰收。
在养殖方面,RFID标签可植入动物体内,动物的全生长过程均存于监控之中,这样可以保障动物肉品的全方位可追溯,保障了食品的安全。
8.智慧工业
物联网与工业的融合应用产生了智慧工业,工业从大规模的生产逐渐演变成了个性化生产。企业从供应链的角度出发,通过虚拟现实知道用户消费和订购,将用户的个性化需求通过物联网实时传送到企业的生产线上,通过工业的自动控制技术,在一个生产线上可生产不同的个性化的产品,从而提高了企业的竞争力。
物联网与3D打印技术的结合,使得工业生产“可见即可得”。通过各种感知技术将用户想象的个性化产品图形化,图形化的虚拟产品可通过3D打印变成实际产品,这样就加快了产品研发、生产的速度,更快速地响应用户需求,提高企业的效益。
9.智能电网
智能电网来源于电力自动化,其目标是在保障电力系统可靠性的同时,以更加经济的方式合理调配电能,使得电力企业和用户获得满意的效益。
电能是由其它如水力、火力、核能等能源转化而成的,它是一个无法存储的能量,因此多发电会产生浪费,少发电则供电不足。采用物联网技术后,电力企业可以通过在每个用户的用电设备上部署传感器,实时获得其用电信息,将该用电信息传送给电力企业,企业就可以及时调整发电量,以保障用电需求。另外,企业也可根据这些信息以及感知到的其他与社会生活、生产有关的信息,估算出用电需求量,依据需求量可有计划地安排发电所需的煤、油等发电物料,以保障企业的经济效益。
此外,用户可根据自身经济状况,合理安排用电时间,在用电高峰期时,由于此时电价高,可减少用电,当在用电低谷时,由于电价较低,可加大用电量。采用物联网技术,电力企业和用户可以全面感知用电情况,准确获得用电的高峰和低谷信息,指导企业和用户,使双方均获得较好的经济收益。
10.国防军事
物联网在国防军事上有着广泛的应用。全面的感知可获得战场上的全面情况,为合理部署战斗力量提供了保障。现代战争是一个精确打击的战争,感知了全面战场信息就获得了精确打击的对象,火力能有效地打击敌人,保护自己。全面感知还可以有效地调配战斗资源,合理分配各种轻、重及远程火力、战斗人员和后勤保障。
在国防军事上,通过各种地面、空中、海洋、空间感知设备获取全方位的信息,这些信息与武器互连,从而形成了强大的武装网络和战斗力,为我国的国防现代化做出了巨大的贡献。


