什么是物联网,物联网定位技术,物联网在现实社会中的应用
物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络,物联网的四大定位技术WIFI定位技术每一个无线AP都有一个全球唯一的MAC地址,并且一般来说无线AP在一段时间内是不会移动,设备在开启Wi-Fi的情况下,即可扫描并收集周围的AP信号,无论是否加密,是否已连接,甚至信号强度不足以显示在无线信号列表中,都可以获取到AP广播出来的MAC地址,蓝牙定位技术基于RSSI(信号强度)值,通过三角定位原理进行定位。
当智能终端进入Beacon信号覆盖范围内,对接收到的RSSI值通过蓝牙网关上传到服务器,定位引擎对其进行处理,在管理后台可以进行管理查看,终端侧定位:由Beacon、移动终端、服务器(定位引擎、数据库)等组成,当移动终端进入基站覆盖范围,测出其接收到的RSSI(信号强度)值通过内置定位算法测出具体位置,通过地图引擎进行展示、导航等操作,射频识别室内定位技术射频识别室内定位技术利用射频方式,固定天线把无线电信号调成电磁场,附着于物品的标签经过磁场后生成感应电流把数据传送出去,以多对双向通信交换数据以达到识别和三角定位的目的,射频识别室内定位技术作用距离很近,但它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息。传输范围很大而且标识的体积比较小造价比较低基站定位技术基站定位从定位计算的原理上大致可以分为3种类型:基于三角关系和运算的定位技术、基于场景分析的定位技术和基于临近关系的定位技术主要是利用移动目标靠近或远离基站时所带来的信号衰减变化来估计移动目标的方位如果移动目标发出的信号功率已知那么在另一点测量信号功率时就可以利用一定的传播模型估计出移动目标与该点的距离
2020年,物联网迎来了11周年,虽然经过11年的发展,我们依然将物联网说不清楚,说不清它到底是什么,看不清它的商业模式,界定不了谁是物联网公司,规划不了它的详细未来,但是,基于物联网技术路径而形成的应用,已经遍布在我们生产生活的方方面面,比如马路边的共享单车,家里的智能电视,工厂里的自动化生产线等等,物联网用途广泛,遍及智慧交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域,这里着重介绍以下十大应用领域,智能家居智能家居指的是使用各种技术和设备,来提高人们的生活方式,使家庭变得更舒适、安全和高效,物联网应用于智能家居领域。
同时根据人的需要,在一定的程度上进行反馈,智能家居行业发展主要分为三个阶段,单品连接、物物联动和平台集成,其发展的方向是首先连接智能家居单品,随后走向不同单品之间的联动,最后向智能家居系统平台发展,进行统一的运营,当前,各个智能家居类企业正在从单品向物物联动的过渡阶段,单品连接:这个阶段是将各个产品通过传输网络,如WiFi、蓝牙、ZigBee等进行连接,对每个单品单独控制,物物联动:目前,各个智能家居企业将自家的所有产品进行联网、系统集成,使得各产品间能联动控制,但不同的企业单品还不能联动,平台集成:这是智能家居发展的最终阶段,根据统一的标准,使各企业单品能相互兼容,目前还没有发展到这个阶段,城市建设,交通先行,交通是城市经济发展的动脉。
智慧交通利用先进的信息技术、数据传输技术以及计算机处理技术等,通过集成到交通运输管理体系中,使人、车和路能够紧密的配合,改善交通运输环境、保障交通安全以及提高资源利用率,以下将着重讲述行业内应用较多的前五大场景,包括智能公交车、共享单车、汽车联网、智慧停车以及智能红绿灯等,智能公交车:结合公交车辆的运行特点,建设公交智能调度系统,对线路、车辆进行规划调度,实现智能排班,共享单车:运用带有GPS或NB-IoT模块的智能锁,通过APP相连,实现精准定位、实时掌控车辆状态等,汽车联网:利用先进的传感器及控制技术等实现自动驾驶或智能驾驶,降低交通事故发生率,智慧停车:通过安装地磁感应,连接进入停车场的智能手机。
智能红绿灯:依据车流量,行人及天气等情况,动态调控灯信号,来控制车流,提高道路承载力,汽车电子标识:采用RFID技术,实现对车辆身份的精准识别、车辆信息的动态采集等功能,充电桩:通过物联网设备,实现充电桩定位、充放电控制、状态监测及统一管理等功能,高速无感收费:通过摄像头识别车牌信息,根据路径信息进行收费,提高通行效率、缩短车辆等候时间等,智能安防安防是物联网的一大应用市场,因为安全永远都是人们的一个基本需求,传统安防对人员的依赖性比较大,非常耗费人力,而智能安防能够通过设备实现智能判断,目前,该系统是对拍摄的图像进行传输与存储,并对其分析与处理,一个完整的智能安防系统主要包括三大部分,门禁、报警和监控,行业中主要以视频监控为主。
且时延较低,因此目前城市中大部分的视频监控采用的是有线的连接方式,而对于偏远地区以及移动性的物体监控则采用的是4G等无线技术,门禁系统:主要以感应卡式,指纹,虹膜以及面部识别等为主,有安全、便捷和高效的特点,能联动视频抓拍、远程开门、手机位置探测及轨迹分析等,监控系统:主要以视频为主,分为警用和民用市场,通过视频实时监控,使用摄像头进行抓拍记录,将视频和图片进行数据存储和分析,实时监测、确保安全,报警系统:主要通过报警主机进行报警,同时,缩短报警反映时间,智慧农业智慧农业指的是利用物联网、人工智能、大数据等现代信息技术与农业进行深度融合,实现农业生产全过程的信息感知、精准管理和智能控制的一种全新的农业生产方式。
农业分为农业种植和畜牧养殖两个方面,农业种植分为设施种植(温室大棚)和大田种植,主要包括播种、施肥、灌溉、除草以及病虫害防治等五个部分,以传感器、摄像头和卫星等收集数据,实现数字化和智能机械化发展,当前,数字化的实现多以数据平台服务来呈现,而智能机械化以农机自动驾驶为代表,畜牧养殖主要是将新技术、新理念应用在生产中,包括繁育、饲养以及疾病防疫等,并且应用类型较少,智慧物流智慧物流是新技术应用于物流行业的统称,指的是以物联网、大数据、人工智能等信息技术为支撑,在物流的运输、仓储、包装、装卸、配送等各个环节实现系统感知、全面分析及处理等功能,智慧物流的实现能大大地降低各行业运输的成本,提高运输效率。
物联网应用于物流行业中,主要体现在三方面,即仓储管理、运输监测和智能快递柜,仓储管理:通常采用基于LoRa、NB-IoT等传输网络的物联网仓库管理信息系统,完成收货入库、盘点调拨、拣货出库以及整个系统的数据查询、备份、统计、报表生产及报表管理等任务,运输监测:实时监测货物运输中的车辆行驶情况以及货物运输情况,智能快递柜:将云计算和物联网等技术结合,实现快件存取和后台中心数据处理,通过RFID或摄像头实时采集、监测货物收发等数据,智慧能源环保智慧能源环保属于智慧城市的一个部分,其物联网应用主要集中在水能,电能,燃气、路灯等能源以及井盖、垃圾桶等环保装置。
将物联网技术应用于传统的水、电、光能设备进行联网,通过监测,提升利用效率,减少能源损耗,根据实际情况,智慧能源环保分为四大应用场景:智能水表:可利用先进的NB-loT技术,远程采集用水量,以及提供用水提醒等服务,智能电表:自动化信息化的新型电表,具有远程监测用电情况,并及时反馈等功能,将用气量传输到燃气集团,无需入户抄表,且能显示燃气用量及用气时间等数据,智慧路灯:通过搭载传感器等设备,实现远程照明控制以及故障自动报警等功能,智慧医疗在智慧医疗领域,新技术的应用必须以人为中心,而物联网技术是数据获取的主要途径,能有效地帮助医院实现对人的智能化管理和对物的智能化管理。
将他们记录到电子健康文件中,方便个人或医生查阅,对物的智能化管理,指的是通过RFID技术对医疗物品进行监控与管理,实现医疗设备、用品可视化,以物联网技术为主,当前主要的两个应用场景有:医疗可穿戴:通过传感器采集人体及周边环境的参数,经传输网络,传到云端,反馈给用户,数字化医院:将传统的医疗设备进行数字化改造,实现了数字化设备远程管理、远程监控以及电子病历查阅等功能,智慧电网智慧电网就是电网的智能化(智电电力),也被称为"电网2.0",它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。
智慧电网由很多部分组成,可分为:智能变电站,智能配电网,智能电能表,智能交互终端,智能调度,智能家电,智能城市用电网,智能发电系统,新型储能系统,智慧工业智慧工业是将具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节,大幅提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,将传统工业提升到智能化的新阶段,智慧工业的实现是基于物联网技术的渗透和应用,并与未来先进制造技术相结合,形成新的智能化的制造体系,所以,智能工业的关键技术在于物联网技术,物联网技术在工业领域的应用有:制造业供应链管理:物联网应用于企业原材料采购、库存、销售等领域,通过完善和优化供应链管理体系,提高了供应链效率,降低了成本。
生产过程工艺优化:物联网技术的应用提高了生产线过程检测、实时参数采集、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平,生产过程的智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护水平不断提高,钢铁企业应用各种传感器和通信网络,在生产过程中实现对加工产品的宽度、厚度、温度的实时监控,从而提高了产品质量,优化了生产流程,产品设备监控管理:各种传感技术与制造技术融合,实现了对产品设备操作使用记录、设备故障诊断的远程监控,GEOilGas集团在全球建立了13个面向不同产品的i-Center,通过传感器和网络对设备进行在线监测和实时监控,并提供设备维护和故障诊断的解决方案,在重点排污企业排污口安装无线传感设备。
而且可以远程关闭排污口,防止突发性环境污染事故的发生,电信运营商已开始推广基于物联网的污染治理实时监测解决方案,工业安全生产管理:把感应器嵌入和装备到矿山设备、油气管道、矿工设备中,可以感知危险环境中工作人员、设备机器、周边环境等方面的安全状态信息,将现有分散、独立、单一的网络监管平台提升为系统、开放、多元的综合网络监管平台,实现实时感知、准确辨识、快捷响应、有效控制,智慧建筑建筑是城市的基石,技术的进步促进了建筑的智能化发展,物联网技术的应用,让建筑向智慧建筑方向演进,智慧建筑越来越受到人们的关注。