一、物聯網應用概述
物聯網在工業上的應用可以持續提高工業自動化的能力與管理水平,實現靈活、綠色、智能和精細化生產,推動工業的升級轉型、物聯網在農業上的應用,可以改善農業生產、管理、流通以及農產品的深度加工,實現傳統農業向智慧化農業轉換。物聯網在零售、物流、金融等服務業方面的應用,將改變傳統的服務模式,使服務更加便捷、高效、優質。物聯網在電網、交通、環境等方面的應用將極大提高這些基礎設施的效率,為綠色、環保和節能做出貢獻。物聯網在教育、醫療、家居等方面的應用將提高教育質量、醫療水平、生活品質,深刻改變人們的日常生活。另外,物聯網在國防軍事方面的應用將使我國的國防從機械化轉變到信息化,為建設強大的國防力量做出貢獻。以下介紹物聯網的主要應用領域。
二、物聯網應用領域劃分
1.智能物流
物流是供應鏈的一個重要環節,物流效率的提高可以降低整個供應鏈的成本,提高用戶的滿意度,增強企業的受益。物流涉及倉儲、配送和運輸等環節。物聯網在物流方面的應用,即智能物流可提高倉儲的效率,使配送更加合理有效,提高運輸效率和及時補貨率。
智能物流是基于RFID、物聯傳感器網絡和互聯網等技術,應用了運籌學、供應鏈管理等經濟學理論的一個綜合應用,它將各種物流環節所涉及的信息通過RFID、條碼、無線傳感器網絡等感知設備進行采集,并將采集到的信息進行智能化的處理,形成物流決策服務于切,從而提高物流管理水平,降低成本、提高及時到貨率和用戶的滿意度。
我們現在隨處可見的菜鳥驛站以及軟件菜鳥裹裹,就是智能物流的應用。在每一件快遞上打上標簽,通過識別菜鳥裹裹身份碼及快遞的標簽,在后臺匹配成功后則成功出庫,這便是物聯網的體現。
2.智能交通
隨著城市的發展,城市的人口越來越多,車輛也越來越多,而為滿足人們出行需要的道路等基礎設施卻增長緩慢,交通擁堵日益嚴重。如何解決人們快速出行問題成為一個重大課題。
如何根據實時的道路交通狀況,為人們的出行選擇一條科學、合理的道路成為智能交通的主要目標?,F有的交通管理無法及時獲取實時的交通狀況,也無法為人們提供及時的道路情況,更無法合理調度交通資源。
物聯網在交通領域的應用,為人們智慧的管理交通,優化調度交通資源,提供人們出行的合理路線提供了可能。
采用物聯網技術,使得人們能通過部署在城市道路上的感知設備及時感知道路狀況,人們可根據此情況在智能調度系統的幫助下,選擇合理的出行線路(比如我們開車時有實時擁堵的提醒,為您規避堵塞的道路);交通管理者可利用實時感知的交通道路信息在智能調度系統的輔助下,合理調整交通信號的時長,進行全局性的交通流量優化,最大限度地提高現有交通資源的效率。
3.智能家居
現代家庭中,人們的家用電器和設施基礎也越來越多,從空調、電視、照明、炊具,到自來水、煤氣等都成為人們家居生活的必需品,這就需要人們有效地管理這些設備,從而享受到更優質的家庭生活。
物聯網在家居中的應用,使得家庭中的所有這些設備能夠互連在一起,并能依據人們的喜好提供舒適節能的環境、安全放心的生活(如天貓精靈調度家用電器,可把天貓精靈視為一個智能網關,它調控所有和他連接的家電,你說的話會被內部程序識別為指令)。
4.環境監測
環境監測是物聯網最早的應用之一,是無線傳感器網絡應用的主要領域。大量低成本的無線傳感器結點部署在人們不便于觀測的環境中,可有效地檢測各種水污染、大氣參數、海洋參數、森林生態、火山活動等。傳感器網絡在環境監測中的應用使得長期、連續和大規模的環境監測成為現實,為綠色、環保的可持續發展奠定了良好的基礎。
5.金融與服務業
物聯網的廣泛應用使得人與人、人與物及物與物能廣泛地互相連通。對于金融業,人們可以應用個人計算機、智能手機等各種互聯終端實現實時交易,從而加快金融流通,享受便捷的服務。目前出現的各種“電子銀行”、“手機銀行”、“支付寶”等都是物聯網在金融上的應用,而如今無現金交易的情況已經越來越常見。
3G、4G及5G移動通信的廣泛應用,使得人們可以隨時隨地地享受各種移動服務,如手機訂餐、訂票、取貨、服務信息的推送等,服務業在物聯網技術的推動下日益發生著深刻的變化。
6.智慧醫療
健康對個人來說非常重要,但人生病是不可避免的,如何使人們少生病、生小病、生病后能及時診斷和治療成為目前衛生領域的重大課題。
物聯網在醫療衛生方面的廣泛應用可以解決上述問題。目前可穿戴設備早已出現在市場上,他的出現可以使得人們及時了解自身如呼吸、心跳、血糖等一系列生理參數,這些參數可與正常生理參數相比對,為人們提供健康輔助信息與建議;同時這些參數可以上傳到醫療信息中心,一來為個人建立一個實時的健康參數庫,二來可以通過這些參數自動診斷健康狀況,從而使人們達到少生病、生小病、生病后能及時診斷和醫療的目的。
目前,看病難困擾著整個衛生系統,其原因是醫療資源的分配不公。采用物聯網技術可以解決醫療資源分配不公的問題。通過物聯網采集的病理數據可遠程傳輸給權威醫療機構,專家通過對這些數據的分析可診斷病情,提出醫療方案,在遠端的病人可根據醫療方案,由當地醫療人員處置。這樣就保障了優良醫療資源的高效應用。
目前有很多精確度很高的手術如一些神經外科手術都需要操作專門的儀器來進行手術,操作便是傳感層接收的信息,儀器內嵌入的系統根據接收的信息通過特定的程序執行特定的操作。理論上來說,信息可以由儀器本身自帶的傳感器產生,也可由遠程端發送來信息,這樣一些難度極大的手術便可由專家通過遠程操作來完成。然而現實中由于手術需要的實時性與網絡傳輸信息的延遲性,這一設想還無法實現。5G技術的出現讓這一設想成為可能。
物聯網的應用還可以減少排隊就醫的時間,病人可通過物聯網終端以及病情的緩急來預約就診時間,就診后可用移動支付的手段減少付費的麻煩,附著在藥品上的RFID標簽可以極大地減少藥品的誤服率,保障了用藥安全。
7.智慧農業
物聯網在農業上的應用可以使得農業生產更加智慧。在農田里部署的無線傳感器網絡實時采集田地里的水、肥等與農作物生長有關的參數,及時控制農作物生長所需的各種環境使得農作物的品質更高。
物聯網中的大數據分析與數據挖掘技術可以用來指導農戶科學地生產、種植,從全局考慮種植與需求,以保證豐產豐收。
在養殖方面,RFID標簽可植入動物體內,動物的全生長過程均存于監控之中,這樣可以保障動物肉品的全方位可追溯,保障了食品的安全。
8.智慧工業
物聯網與工業的融合應用產生了智慧工業,工業從大規模的生產逐漸演變成了個性化生產。企業從供應鏈的角度出發,通過虛擬現實知道用戶消費和訂購,將用戶的個性化需求通過物聯網實時傳送到企業的生產線上,通過工業的自動控制技術,在一個生產線上可生產不同的個性化的產品,從而提高了企業的競爭力。
物聯網與3D打印技術的結合,使得工業生產“可見即可得”。通過各種感知技術將用戶想象的個性化產品圖形化,圖形化的虛擬產品可通過3D打印變成實際產品,這樣就加快了產品研發、生產的速度,更快速地響應用戶需求,提高企業的效益。
9.智能電網
智能電網來源于電力自動化,其目標是在保障電力系統可靠性的同時,以更加經濟的方式合理調配電能,使得電力企業和用戶獲得滿意的效益。
電能是由其它如水力、火力、核能等能源轉化而成的,它是一個無法存儲的能量,因此多發電會產生浪費,少發電則供電不足。采用物聯網技術后,電力企業可以通過在每個用戶的用電設備上部署傳感器,實時獲得其用電信息,將該用電信息傳送給電力企業,企業就可以及時調整發電量,以保障用電需求。另外,企業也可根據這些信息以及感知到的其他與社會生活、生產有關的信息,估算出用電需求量,依據需求量可有計劃地安排發電所需的煤、油等發電物料,以保障企業的經濟效益。
此外,用戶可根據自身經濟狀況,合理安排用電時間,在用電高峰期時,由于此時電價高,可減少用電,當在用電低谷時,由于電價較低,可加大用電量。采用物聯網技術,電力企業和用戶可以全面感知用電情況,準確獲得用電的高峰和低谷信息,指導企業和用戶,使雙方均獲得較好的經濟收益。
10.國防軍事
物聯網在國防軍事上有著廣泛的應用。全面的感知可獲得戰場上的全面情況,為合理部署戰斗力量提供了保障?,F代戰爭是一個精確打擊的戰爭,感知了全面戰場信息就獲得了精確打擊的對象,火力能有效地打擊敵人,保護自己。全面感知還可以有效地調配戰斗資源,合理分配各種輕、重及遠程火力、戰斗人員和后勤保障。
在國防軍事上,通過各種地面、空中、海洋、空間感知設備獲取全方位的信息,這些信息與武器互連,從而形成了強大的武裝網絡和戰斗力,為我國的國防現代化做出了巨大的貢獻。