物聯網典型應用《物聯網技術概論》《物聯網技術概論》第三版智能電網一2課程提綱智能交通二智慧物流三精細農業四公共安全五智能校園八工業互聯網九無人機邊緣智能十本章小結十一智慧醫療六智能家居七智能電網一3課程提綱智能交通二智慧物流三精細農業四公共安全五智能校園八工業互聯網九無人機邊緣智能十本章小結十一智慧醫療六智能家居七48.1智能電網八、物聯網典型應用電力工業是國家的經濟命脈，是現代經濟發展和社會進步的基礎和重要保障，也是國家能源安全的基礎組成部分，在國民經濟的可持續發展中起著不可替代的支撐作用。進入21世紀以來，電力工業正面臨如下挑戰：全球變暖能源壓力生態文明意識的提升···面對這些挑戰，為了支持未來能源發展，國內外電力企業、研究機構和學者對未來電網的發展模式開展了一系列研究與實踐，電網作為能源供應體系的重要環節，必然會在節能減排、綠色低碳領域承擔更加重要的任務。58.1智能電網八、物聯網典型應用智能電網概述智能電網系統與技術需求智能電網應用與市場預期68.1智能電網——智能電網概述八、物聯網典型應用智能電網概述智能電網系統與技術需求智能電網應用與市場預期傳統電網具有如下弊端：系統龐大繁雜，各個子系統間缺乏信息共享電網系統靈活性差，反應遲緩嚴重依賴傳統化石能源，進而導致環保問題我們期望新型的智能電網具有如下能力：電網中各單元實現信息共享，提高電網運轉效率實時掌握電網運行狀態，及時發現與消除隱患支持可再生能源的接入傳統電網靈活性差，依賴人工智能電網自動巡檢，解放人力7八、物聯網典型應用智能電網概述智能電網系統與技術需求智能電網應用與市場預期為了搭建智能電網，電力物聯網是不可或缺的組成部分。電力物聯網是指通過智能傳感和通信裝置在電力系統中實現有效的信息感知和獲取，經由無線或有線網絡進行可靠信息傳輸，并對感知和獲取的信息進行數據挖掘和智能處理，實現信息自動化交互、無縫連接以及智能處理的網絡。信息感知和獲取網絡可靠信息傳輸數據挖掘和智能處理電力物聯網8.1智能電網——智能電網概述8八、物聯網典型應用智能電網概述智能電網系統與技術需求智能電網應用與市場預期電力物聯網可以在智能電網的發電、輸電、變電、配電、用電、調度等各個環節的實時控制、精確管理和科學決策中發揮重要作用。電力物聯網作為智能電網的長期有效的支撐平臺，是提升電力系統智能化水平的重要手段。智能電網的建成也將為電力物聯網技術的應用發展提供更加廣闊的應用平臺。發電輸電變電配電用電調度8.1智能電網——智能電網概述9八、物聯網典型應用智能電網概述智能電網系統與技術需求智能電網應用與市場預期智能電網系統構成感知互動層網絡傳輸層應用服務層8.1智能電網——智能電網系統與技術需求10八、物聯網典型應用智能電網概述智能電網系統與技術需求智能電網應用與市場預期智能電網系統構成感知互動層感知互動層主要通過無線傳感網絡、RFID、全球定位系統等信息傳感終端，實現對智能電網各應用環節相關信息的采集。感知互動層是電力物聯網發展和應用的基礎，RFID技術、感知和控制技術、短距離無線通信技術是感知互動層涉及的主要技術。無線傳感網絡全球定位系統RFID電力巡檢8.1智能電網——智能電網系統與技術需求11八、物聯網典型應用智能電網概述智能電網系統與技術需求智能電網應用與市場預期智能電網系統構成網絡傳輸層網絡傳輸層以電力光纖網、電力無線專用網為主，輔以電力線載波通信網、無線通信公網，實現感知互動層各類電力系統信息的廣域或局部范圍內的信息傳輸。這些數據可以通過電力專網、電信運營通信網、國際互聯網、小型局域網等網絡傳輸，實現有線與無線的結合、寬帶與窄帶的結合、感知網與通信網的結合。網絡傳輸層中的感知數據管理與處理技術是實現以數據為中心的物聯網的核心技術。感知數據管理與處理技術包括傳感網數據的存儲、查詢、分析以及基于感知數據決策和行為的理論和技術。電力光纖電力無線設備8.1智能電網——智能電網系統與技術需求12八、物聯網典型應用智能電網概述智能電網系統與技術需求智能電網應用與市場預期智能電網系統構成應用服務層應用服務層主要采用數據挖掘、智能計算、模式識別以及云計算等技術，協同各系統共同運作，實現電網海量信息的綜合分析和處理，實現智能化的決策、控制和服務，從而提升電網各個應用環節的智能化水平。應用服務層解決的是信息處理和人機界面的問題，由網絡傳輸層傳輸來的數據在這一層里進入各類信息系統進行處理。8.1智能電網——智能電網系統與技術需求13八、物聯網典型應用智能電網概述智能電網系統與技術需求智能電網應用與市場預期應用服務層8.1智能電網——智能電網系統與技術需求14八、物聯網典型應用智能電網概述智能電網系統與技術需求智能電網應用與市場預期智能電網的技術需求發電與儲能智能輸電智能變電配電自動化智能用電8.1智能電網——智能電網系統與技術需求15八、物聯網典型應用智能電網概述智能電網系統與技術需求智能電網應用與市場預期智能電網的技術需求發電與儲能智能發電環節大致分為常規能源、新能源和儲能技術3個重要組成部分。常規能源包括火電、水電、燃氣機組等。物聯網技術的應用可以提高常規機組狀態監測的水平，結合電網運行的情況，實現靈活運行與穩定控制。物聯網技術的發展和進步，可以加快風電、光伏發電等新能源發電及其并網技術研究，規范新能源的并網接入和運行，實現新能源和電網的和諧發展。物聯網技術同樣將逐步開展儲能技術在智能電網安全穩定運行。傳統燃氣發電新興風能、太陽能發電8.1智能電網——智能電網系統與技術需求16八、物聯網典型應用智能電網概述智能電網系統與技術需求智能電網應用與市場預期智能電網的技術需求智能輸電輸電環節是智能電網中一個極為重要的環節，雖然已經開展大量研究和示范工作，但依然存在許多問題，主要有：電網結構仍然薄弱，設備裝備水平和健康水平還有所欠缺；設備檢修方式較為落后；系統化的設備狀態評價工作剛剛起步。在智能電網的輸電環節中有許多應用需求亟待得到滿足，需要結合物聯網相關技術，提高智能電網中輸電環節各方面的技術水平。智能機器人為輸電網絡正常運轉保駕護航8.1智能電網——智能電網系統與技術需求17八、物聯網典型應用智能電網概述智能電網系統與技術需求智能電網應用與市場預期智能電網的技術需求智能變電變電環節也是智能電網中一個十分重要的環節，目前已經開展了許多相關的工作，包括全面規范開展設備狀態檢修，全面開展資產全壽命管理工作研究，全面開展變電站綜合自動化建設。變電環節存在的問題主要有：設備裝備水平和健康水平仍不能滿足建設堅強電網的要求；變電站自動化技術尚不成熟；智能化變電站技術、運行和管理系統尚不完善；設備檢修方式較為落后；系統化的設備狀態評價工作剛剛起步。在變電環節中有許多應用需求亟待得到滿足，需要結合物聯網的相關技術，提高電網變電環節各方面的技術水平。智能變電站8.1智能電網——智能電網系統與技術需求18八、物聯網典型應用智能電網概述智能電網系統與技術需求智能電網應用與市場預期智能電網的技術需求配電自動化配電自動化系統又稱配電管理系統，通過對配電的集中監測、優化運行控制與管理，達到高可靠高質量供電，降低損耗和提供優質服務的目標。電力設備的狀態檢修是工業化國家普遍推行的科學設備檢修管理策略。我國電力設備多采用計劃檢修模式，耗費大、效果差。科學合理地安排檢修，降低檢修成本，保證系統的高可靠性，是國內電力全行業所面臨的困難與挑戰。物聯網在配電網設備狀態監測、預警與檢修方面的應用主要包括：對配電網關鍵設備的環境狀態信息、機械狀態信息、運行狀態信息的感知與監測；對配電網設備故障的診斷評估和配電網設備定位檢修等方面。智能配電監控系統8.1智能電網——智能電網系統與技術需求19八、物聯網典型應用智能電網概述智能電網系統與技術需求智能電網應用與市場預期智能電網的技術需求智能用電智能用電環節作為智能電網直接面向社會、面向客戶的重要環節，是社會各界感知和體驗智能電網建設成果的重要載體。目前，我國部分電網企業已在智能用電方面開展相關技術研究，并建立了集中抄表、智能用電等智能電網用戶側試點工程，主要包括利用智能表計、交互終端等，提供水電氣三表抄收、家庭安全防范、用電監測與管理等功能。但是，目前用電環節還存在許多不足，主要有：低壓用戶用電信息采集建設較為滯后，覆蓋率和通信可靠性都不理想；用戶與電網靈活互動應用有限；分布式電源并網研究與實踐經驗較匱乏；用戶能效監測管理還未得到真正應用。8.1智能電網——智能電網系統與技術需求208.1智能電網——智能電網應用與市場預期八、物聯網典型應用智能電網概述智能電網系統與技術需求智能電網應用與市場預期智能電網的應用智能發電的應用主要包括：對大規模新能源，如風能、太陽能、地熱能等可再生能源的發電與并網的監測，對電動汽車和儲能設備的運行狀態監控。智能巡檢的應用主要包括：巡檢人員的定位、設備運行環境和狀態信息的感知、輔助狀態檢修和標準化作業指導等。智能用電的應用主要包括：智能表計及高級量測、智能插座、智能用電交互與智能用電服務；電動汽車及其充電站的管理等。智能用電插座智能巡檢機器人智能光伏發電21八、物聯網典型應用智能電網概述智能電網系統與技術需求智能電網應用與市場預期智能電網的市場預期面向智能電網的物聯網應用，應當以實際需求為牽引，憑借技術和標準優勢，在智能電網發、輸、配、變、用等環節推動廣泛應用。通過試點工程的驗證示范作用，促進技術和產品的成熟，降低技術風險和商業風險，進而形成大規模、廣輻射的應用體系。預計到2015年，全國將有5～10個面向智能電網應用的物聯網應用的智能城市，產業規模達到2000億元，帶動相關產業的規模達到萬億級。8.1智能電網——智能電網應用與市場預期智能電網一22課程提綱智能交通二智慧物流三精細農業四公共安全五智能校園八工業互聯網九無人機邊緣智能十本章小結十一智慧醫療六智能家居七238.2智能交通八、物聯網典型應用過去10年來，隨著我國經濟的持續快速發展，人們的出行范圍不斷擴大，汽車工業作為我國經濟支柱產業，汽車保有量也迅速增加。根據中國統計年鑒的數據，2009年中國汽車保有量約為3.92億輛。交通系統的高速發展促進了物流和人際往來，縮短了出行時間，提高了工作效率，但也帶來了諸多問題：城市道路擁堵嚴重汽車能耗高、尾氣排放量大交通安全事故頻發···

為解決這些問題，必須將道路、車輛、出行者作為有機的整體加以考慮，利用系統工程的方法，改造傳統的交通運輸系統，尋找實現交通系統優化的方案。248.2智能交通八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期258.2智能交通——智能交通概述八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期物聯網提出以來，一直受到各國軍事部門、學術界、工業界的極大關注。它在交通運輸方面的應用備受關注，為智能化的交通運輸系統建設提供了一種更加系統化的解決方案。智能交通物聯網就是將先進的傳感、通信和數據處理等物聯網技術，應用于車輛、出行者、道路及其相關的管理部門，形成一個安全、暢通和環保的互聯智能交通運輸系統。26八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期物聯網在傳統智能交通系統的基礎上，使其智能化水平有質的飛躍，通過感知車輛運行狀態、交通基礎設施狀態、出行者行為等，在更高層次上滿足人們交通出行的安全、暢通和環保需求，滿足運輸智能化、自動化的需求和車輛智能化、安全性和節能減排的需求。智能交通管理系統擺脫了單純修路的局限，強調把握交通流背后的信息流，通過優質信息服務實現道路的高效使用。智能交通系統作為現代交通運輸發展的趨勢，在城市交通發展中正扮演著越來越重要的角色。8.2智能交通——智能交通概述278.2智能交通——智能交通系統與技術需求八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期智能交通系統構成感知互動層主要實現交通信息流的采集、車輛識別和定位等。網絡傳輸層主要實現交通信息的傳輸，一般包括接入層和核心層，這是智能交通物聯網中相對獨立的部分。應用服務層主要包含各類應用，既包括局部區域的獨立應用，如交通信號控制服務和車輛智能控制服務等，也包括大范圍的應用，如交通誘導服務、出行者信息服務和不停車收費等。28八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期智能交通系統技術需求智能交通信息感知技術智能交通信息傳輸技術智能交通信息處理技術8.2智能交通——智能交通系統與技術需求29八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期智能交通系統技術需求智能交通信息感知技術實時、準確地獲取交通信息是實現智能交通的依據和基礎。交通信息包括靜態信息和動態信息兩類：靜態交通信息主要是基礎地理信息、停車場信息、交通管理設施信息、交通管制信息以及車輛、出行者等出行統計信息。動態交通信息包括時間和空間上不斷變化的交通流信息，車輛位置、停車位狀態、交通網絡狀態（如行程時間、交通流量、速度）等。8.2智能交通——智能交通系統與技術需求30八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期智能交通系統技術需求智能交通信息感知技術典型的交通信息感知技術有下列幾種：磁頻感知技術波頻感知技術視頻采集技術位置感知技術8.2智能交通——智能交通系統與技術需求31八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期智能交通系統技術需求智能交通信息感知技術磁頻感知技術磁頻感知技術主要基于電磁感應原理實現。環形線圈傳感器和磁力傳感器等通過粘貼，固定在車道表面，或切割路面安裝在路面下。當車輛通過檢測區域時，在電磁感應的作用下，傳感器內的電流會跳躍式上升，當該電流超過指定的閾值時會觸發記錄儀。該技術可以檢測車輛流量、車道占有率以及停車位是否空閑等交通參數。8.2智能交通——智能交通系統與技術需求32八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期智能交通系統技術需求智能交通信息感知技術波頻感知技術波頻感知技術分為主動式和被動式兩種：主動式通過檢測器向檢測區域發射具有一定波長的能量波束，當車輛通過檢測區域時，該波束經車輛反射后被檢測器接收，然后經過處理分析獲得所需的交通參數，主要設備包括微波雷達、超聲波檢測器、主動式紅外檢測器等。被動式則直接接收通過檢測區域的車輛發射的具有一定波長的能量波束，并分析所需的交通參數，主要設備包括被動紅外線檢測器、被動聲學檢測器等。通過發送/接受超聲波來感知車輛8.2智能交通——智能交通系統與技術需求33八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期智能交通系統技術需求智能交通信息感知技術視頻采集技術視頻采集技術是一種將視頻圖像和模式識別相結合并應用于交通領域的新型采集技術。視頻檢測系統將視頻采集設備采集到的連續模擬圖像轉換成離散的數字圖像后，經軟件分析處理得到車牌號碼、車型等信息，進而計算出交通流量、車速、車頭時距、道路占有率等交通參數。位于公路拐彎處的攝像頭8.2智能交通——智能交通系統與技術需求34八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期智能交通系統技術需求智能交通信息感知技術位置感知技術智能交通中的位置感知技術目前主要分為兩類，一類是基于衛星通信定位，如美國的全球定位系統（GlobalPositioningSystem，GPS）和中國的北斗定位系統；另一類位置感知技術是基于蜂窩網基站，其基本原理是利用移動通信網絡的蜂窩結構，通過定位移動終端來獲取相應的交通信息。智能交通系統的位置定位8.2智能交通——智能交通系統與技術需求35八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期智能交通系統技術需求智能交通信息傳輸技術智能交通信息傳輸技術的主要內容包括交通物聯網的接入技術、車路通信、車車通信技術等。車路通信：專用短程通信（DedicatedShort-RangeCommunication，DSRC）技術是智能交通領域為車輛與道路基礎設施間通信而設計的一種專用無線通信技術，是針對固定于車道或路側單元與裝載于移動車輛上的車載單元（電子標簽）間通信接口的規范。車車通信：車車間無線通信主要是依賴于移動自組織網絡技術（MobileAdHocNetwork，MANET），也可稱為車車間通信自組織網絡（VehicularAdHocNetwork，VANET）或車載自組織網絡。車車通信在幾十到幾百米的通信范圍內，車輛之間可以直接傳遞信息，不需要路邊通信基礎設施的支持。車路通信（黃）、車車通信（藍）8.2智能交通——智能交通系統與技術需求36八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期智能交通系統技術需求智能交通信息處理技術智能交通物聯網的感知互動層所采集到的未加工過的交通數據可能是視頻也可能是蜂窩網的基站信號或者GPS的軌跡數據，尚不能表達任何交通參數。從采集的這些原始數據提取出有效的交通信息，進而為交管部門、大眾和其他用戶提供決策依據，還需要經過進一步的處理。交通信息提取一般依賴于模式識別和統計技術，實現從原始的采集數據（可能是圖像、圖形、文字和語音等）中提取交通相關參數，如車牌號碼、交通狀態識別、交通流量等。8.2智能交通——智能交通系統與技術需求37八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期智能交通應用自適應的交通控制系統智能交通誘導與交通信息服務電子收費系統智能公共交通管理系統智能汽車8.2智能交通——智能交通應用與市場預期38八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期智能交通應用自適應的交通控制系統自適應交通控制系統通過部署在路面或移動的GPS車采集到的路段交通流信息和路口的交通狀態，根據路口各個方向交通的狀態以及周圍相鄰路口的交通狀態，改變路口各方向紅綠燈信號的持續時間（信號配時），使得路口使用效率得以提高。通過采集交通狀態提供行車建議8.2智能交通——智能交通應用與市場預期39八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期智能交通應用智能交通誘導與交通信息服務統計結果表明，城市道路所承載的交通流量可能相差很大。例如，交通擁堵時仍然會有相當一部分道路是很暢通的。智能化的交通誘導系統通過實時采集城市道路交通流量、可用停車位等數據，并持續進行建模和分析，實時分析路網交通狀態，向出行者提供實時交通信息和路徑引導信息。它通過誘導出行者的出行行為，改善道路交通狀況，實現路網交通流的均衡分配。8.2智能交通——智能交通應用與市場預期40八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期智能交通應用電子收費系統電子收費系統通過在車輛上安裝帶有標識功能的終端，使車輛駛過收費道口時，系統能自動識別通信車輛并使用電子貨幣結算，從而實現道路的不停車收費，避免了在收費站前停靠交費。車輛自動繳費8.2智能交通——智能交通應用與市場預期41八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期智能交通應用智能公共交通管理系統基于物聯網的智能公共交通管理系統，通過綜合利用GPS定位技術、通信技術、地理信息系統等技術實現運營公交車、出租車、出行乘客、查詢終端、公交站點和管理中心等元素的互聯互通。這一方面方便廣大乘客了解公共交通信息，合理安排出行，另一方面使得公共交通管理機構加強對運營車輛的指揮調度，提高運營效率。手機上即可查詢到公交車的運行情況8.2智能交通——智能交通應用與市場預期42八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期智能交通應用智能汽車智能交通在智能汽車領域的應用主要是利用車內傳感器實現智能控制來提高用戶的駕車體驗和改善行駛安全性，包括安全輔助駕駛、智能動態導航以及汽車遠程通信等。智能導航系統為行車提供便利8.2智能交通——智能交通應用與市場預期43八、物聯網典型應用智能交通概述智能交通系統與技術需求智能交通應用與市場預期智能交通的市場前景國家高度重視智能交通產業的發展，科技部“十五”計劃中，科技教育發展重點專項規劃把智能交通系統列為二十個重點發展的項目之一。據統計，中國城市軌道智慧化市場規模（以國家建設投資額計）由2014年的100.9億元增長至2018年的226.5億元，持續保持平穩增長。城市軌道交通的飛速發展也將帶動其配套信息化系統的建設，從而使得整個行業的市場規模不斷擴大，預計中國城市軌道智慧化市場規模將在2023年達到442.5億元。8.2智能交通——智能交通應用與市場預期智能電網一44課程提綱智能交通二智慧物流三精細農業四公共安全五智能校園八工業互聯網九無人機邊緣智能十本章小結十一智慧醫療六智能家居七458.3智慧物流八、物聯網典型應用智慧物流概述智慧物流系統與技術需求智慧物流應用與市場預期468.3智慧物流——智慧物流概述八、物聯網典型應用智慧物流概述智慧物流系統與技術需求智慧物流應用與市場預期隨著科學技術的高速發展、貿易壁壘的消除以及全球化進程的加快，物流領域逐漸成為現代信息技術普遍應用的領域，物流企業正在轉變為信息密集型企業，物流信息化成為現代物流業的靈魂，是現代物流業發展的必然要求和基石。我國物流業總體規模快速增長，服務水平顯著提高，發展的環境和條件不斷改善，但還存在一些突出問題：物流運行效率偏低，社會物流總費用與GDP的比率高發達國家1倍左右。社會化物流需求不足和專業化物流供給能力不足的問題同時存在。物流基礎設施不足，尚未建立布局合理、銜接順暢、能力充分、高效便捷的綜合交通運輸體系，物流園區、物流技術裝備等有待加強。地方封鎖和行業壟斷阻礙了資源整合和一體化運作，物流市場不夠規范。物流技術、人才培養和物流標準還不能完全滿足需要，物流服務的組織化和集約化程度不高。47八、物聯網典型應用智慧物流概述智慧物流系統與技術需求智慧物流應用與市場預期物聯網在物流領域的應用將有望解決我國物流行業面臨的困境，極大地降低物流成本，提高物流服務水平。物聯網的體系架構以感知互動層為支撐，通過RFID技術為每一個產品分配唯一的身份標識實現對單品的管理，通過廣泛分布于生產流水線、運輸工具、倉儲環境等處的傳感器采集產品質量、物理環境的相關信息，通過深度數據分析實現智能決策和新業務開發。將物聯網先進技術融入到具體物流運作中，能夠實現物流的高度信息化、自動化和便利化。8.3智慧物流——智慧物流概述48八、物聯網典型應用智慧物流概述智慧物流系統與技術需求智慧物流應用與市場預期智慧物流系統體系架構網絡傳輸層：進行物流信息交換、傳遞的數據通路，包括各類接入網與核心網。感知互動層：包括RFID設備、傳感器與傳感網等，主要用于物流信息的智能獲取。應用服務層：包括數據互換平臺、公共服務平臺和用戶服務平臺。8.3智慧物流——智慧物流概述49八、物聯網典型應用智慧物流概述智慧物流系統與技術需求智慧物流應用與市場預期智慧物流系統的技術需求感知互動層技術網絡傳輸層技術應用服務層技術8.3智慧物流——智慧物流系統與技術需求50八、物聯網典型應用智慧物流概述智慧物流系統與技術需求智慧物流應用與市場預期智慧物流系統的技術需求感知互動層技術條碼識別RFID智能圖像識別GPSAIS8.3智慧物流——智慧物流系統與技術需求51八、物聯網典型應用智慧物流概述智慧物流系統與技術需求智慧物流應用與市場預期智慧物流系統的技術需求感知互動層技術條碼識別條形碼是由寬度不同、反射率不同的條和空，按照一定的編碼規則編制成的，用以表達一組數字或字母符號信息的圖形標識符。隨著計算機應用的不斷普及，條形碼識別技術的應用得到了很大的發展。條形碼可以標出商品的生產國、制造廠家、商品名稱、生產日期、圖書分類號、郵件起止地點、類別、日期等信息，因而在商品流通、圖書管理、郵電管理、銀行系統等許多領域都得到了廣泛的應用。8.3智慧物流——智慧物流系統與技術需求52八、物聯網典型應用智慧物流概述智慧物流系統與技術需求智慧物流應用與市場預期智慧物流系統的技術需求感知互動層技術RFID射頻識別系統通常由電子標簽（射頻標簽）和閱讀器組成。電子標簽內存有一定格式的電子數據，常以此作為待識別物品的標識信息。將電子標簽附著在待識別物品上，作為待識別物品的電子標記。閱讀器與電子標簽可按約定的通信協議互傳信息，通常的情況是由閱讀器向電子標簽發送命令，電子標簽根據收到的閱讀器的命令，將內存的標識性數據回傳給閱讀器。這種通信是在無接觸方式下，利用交變磁場或電磁場的空間耦合及射頻信號調制與解調技術實現的。射頻識別系統能夠獲得比條形碼更多的標識信息和更遠的識別距離。利用RFID技術掃描記錄貨物信息8.3智慧物流——智慧物流系統與技術需求53八、物聯網典型應用智慧物流概述智慧物流系統與技術需求智慧物流應用與市場預期智慧物流系統的技術需求感知互動層技術智能圖像識別集裝箱號碼自動識別，是基于圖像識別中的OCR（光學字符識別）技術發展而來的一種實用技術，它能對集裝箱圖像進行實時抓拍，對集裝箱號和箱型代碼（ISO號碼）進行識別。實時的影像、車輛和集裝箱的信息均轉化成為數字化信息存儲在計算機中，通過調用這些信息，與物流、碼頭、堆場或海關的信息管理系統進行整合，提高關口貨物管理、集裝箱存貨管理、場地規劃、收費管理及其他有關物流管理的自動化程度，有效節省集裝箱檢驗的時間，降低了人工記錄集裝箱號碼的出錯率。MNIST手寫數據集8.3智慧物流——智慧物流系統與技術需求54八、物聯網典型應用智慧物流概述智慧物流系統與技術需求智慧物流應用與市場預期智慧物流系統的技術需求感知互動層技術GPS衛星定位是一種結合衛星及通信發展的技術，利用導航衛星進行測時和測距的系統。全球衛星定位系統（簡稱GPS）是美國從20世紀70年代開始研制，歷時20余年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有海陸空全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。全球衛星定位系統以全天候、高精度、自動化、高效益等特點，成功地應用于物流運輸領域，取得了很好的經濟效益和社會效益。8.3智慧物流——智慧物流系統與技術需求55八、物聯網典型應用智慧物流概述智慧物流系統與技術需求智慧物流應用與市場預期智慧物流系統的技術需求感知互動層技術AISAIS（AutomaticIdentificationSystem，自動識別系統）也稱全球無線電應答器系統。AIS是近年來幾個國際組織，特別是國際海事組織（IMO）、國際航標協會（IALA）、國際電信聯盟（ITU）共同的研究成果。AIS的目的是使所有船舶都安裝無線電應答器系統，使本船只可以被其他裝有無線電應答器的船舶“看得見”。AIS能夠識別船只、協助追蹤目標、簡化信息交流、提供其他輔助信息以避免碰撞發生等，AIS的正確使用有助于加強海上生命安全、提高航行的安全性和效率，以及對海洋環境的保護。AutomaticIdentificationSystem8.3智慧物流——智慧物流系統與技術需求56八、物聯網典型應用智慧物流概述智慧物流系統與技術需求智慧物流應用與市場預期智慧物流系統的技術需求2.

網絡傳輸層技術網絡傳輸層是進行物流信息交換、傳遞的數據通路，包括各類接入網與核心網。除傳統的因特網外，在物流領域應用較為廣泛的有移動通信技術、集群通信技術等。移動通信技術移動通信技術是以無線電波為通信用戶提供實時信息傳輸的技術，通過“蜂窩”（Cellular）技術的地域覆蓋和短距離通信組合，以實現在保障覆蓋區或服務區內的順暢的個體移動通信。移動通信信號塔8.3智慧物流——智慧物流系統與技術需求57八、物聯網典型應用智慧物流概述智慧物流系統與技術需求智慧物流應用與市場預期智慧物流系統的技術需求2.

網絡傳輸層技術網絡傳輸層是進行物流信息交換、傳遞的數據通路，包括各類接入網與核心網。除傳統的因特網外，在物流領域應用較為廣泛的有移動通信技術、集群通信技術等。集群通信技術集群通信系統由基站、移動臺、調度臺和控制中心4部分組成。基站無線信號的轉發移動臺在運行中或停留在某個不確定的地點進行通信調度臺對移動臺進行指揮、調度和管理控制中心控制和管理整個集群通信系統的運行、交換和接續8.3智慧物流——智慧物流系統與技術需求58八、物聯網典型應用智慧物流概述智慧物流系統與技術需求智慧物流應用與市場預期智慧物流系統的技術需求3.

應用服務層技術物流領域的應用服務層技術包括電子數據交換（EDI）、物流信息系統等。EDI

聯合國標準化組織將EDI描述為按照統一標準、將商業或行政事務處理轉換成結構化的報文數據格式，并利用計算機網絡實現的一種數據電子傳輸方法。EDI的主要功能表現在電子數據傳輸、傳輸數據的存證、文書數據標準格式的轉換、安全保密、提供信息查詢、提供技術咨詢服務、提供信息增值服務等方面。8.3智慧物流——智慧物流系統與技術需求59八、物聯網典型應用智慧物流概述智慧物流系統與技術需求智慧物流應用與市場預期智慧物流系統的技術需求3.

應用服務層技術物流信息系統物流信息系統實際上是物流管理軟件和信息網絡結合的產物，小到一個具體的物流管理軟件，大到利用覆蓋全球的互聯網將所有相關的合作伙伴、供應鏈成員連接在一起提供物流信息服務的系統，都可稱為物流信息系統。8.3智慧物流——智慧物流系統與技術需求60八、物聯網典型應用智慧物流概述智慧物流系統與技術需求智慧物流應用與市場預期中國政府高度重視智慧物流產業的發展，2009年初出臺了《物流產業調整振興規劃》（以下簡稱《規劃》），為物流領域的物聯網應用快速發展帶來了強大動力。同時《規劃》中明確提出了要積極推進企業物流管理信息化，促進智慧物流發展，要求物流產業盡快制定物流信息技術標準和信息資源標準，建立物流信息采集、處理和服務的交換共享機制。8.3智慧物流——智慧物流應用與市場預期智能電網一61課程提綱智能交通二智慧物流三精細農業四公共安全五智能校園八工業互聯網九無人機邊緣智能十本章小結十一智慧醫療六智能家居七628.4精細農業八、物聯網典型應用精細農業概述精細農業系統與技術需求精細農業應用與市場預期638.4精細農業——精細農業概述八、物聯網典型應用精細農業概述精細農業系統與技術需求精細農業應用與市場預期制約我國農業發展的主要問題是農業生產資源緊缺與過度消耗，具體表現在：耕地資源不斷減少。1996年到2004年中國耕地面積年均減少1000多萬畝。近年來國家采取最嚴格的土地管理政策，年耕地減少量仍在400萬畝左右。水資源緊缺。目前，全國僅灌區每年就缺水300億立方米左右。20世紀90年代年均農田受旱面積四億畝。水資源浪費和污染情況嚴峻。中國農業用水量占總用水量的70%以上，但中國主要灌區的渠系利用系數只有0.4～0.6，與發達國家的0.8相差甚遠。化肥農藥污染浪費情況嚴峻。中國是最大的農藥使用國和化肥使用國，2003年全國農藥使用量為131.2萬噸，有毒農藥約占90%；64八、物聯網典型應用精細農業概述精細農業系統與技術需求精細農業應用與市場預期農業物聯網系統一般采用包括大量傳感器節點構成的傳感器網絡；將環境采集傳感器、帶有身份標識的單體信息收集傳感器以及多媒體傳感器所采集的環境信息與作物信息，通過通信網絡迅速回傳；通過數據分析（包含圖像識別）、模式識別、專家系統（人工智能、數據挖掘）進行智慧的判斷，反饋給決策層與終端操作者。用于檢測二氧化碳濃度的傳感器實時采集環境信息，智能灌溉8.4精細農業——精細農業概述65八、物聯網典型應用精細農業概述精細農業系統與技術需求精細農業應用與市場預期精細農業系統構成農業物聯網由感知互動層、網絡傳輸層和應用服務層組成：感知互動層主要實現對農業生態環境、農作物的狀態和農產品狀態的實時感知。網絡傳輸層主要實現農作物和農產品信息的傳輸，包括接入層和核心層。應用服務層通過數據分析和融合、模式識別等手段形成最終數據，提供給生態環境監測系統、生長監控系統、追溯系統等。8.4精細農業——精細農業系統與技術需求66八、物聯網典型應用精細農業概述精細農業系統與技術需求精細農業應用與市場預期精細農業系統的技術需求農業信息感知技術農業信息傳輸技術農業信息處理技術8.4精細農業——精細農業系統與技術需求67八、物聯網典型應用精細農業概述精細農業系統與技術需求精細農業應用與市場預期精細農業系統的技術需求農業信息感知技術農業信息包括環境信息和作物信息兩類，環境信息主要是種植業、畜牧業、漁業的生長環境信息，包括光照強度、溫濕度、離子濃度等信息；作物信息的采集包括動植物的身份標識信息、外貌信息、行為信息和這些信息的統計信息。各類農業信息是通過通過傳感器、數碼相機等設備進行采集的。現代農業常用的傳感器包括空氣溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、光照強度傳感器、CO2傳感器、NH3傳感器、營養元素（氮、磷、鉀等含量）傳感器等，此外在噴灌和滴灌場合還可能用到水流量傳感器、水溫傳感器，水產養殖方面會用到水體溶解氧濃度傳感器等，而作物信息檢測則往往需要用到圖像采集設備和耳標（動物標識）等。智能溫室實時感知環境指標利用圖像識別技術識別作物情況8.4精細農業——精細農業系統與技術需求68八、物聯網典型應用精細農業概述精細農業系統與技術需求精細農業應用與市場預期精細農業系統的技術需求農業信息傳輸技術智能農業物聯網的網絡傳輸層通過泛在的互聯功能，實現感知信息高可靠、高安全傳輸。互聯網和移動通信網（包括移動互聯網）是智能農業物聯網的核心網絡，該類網絡是所有物聯網應用的共性部分。8.4精細農業——精細農業系統與技術需求69八、物聯網典型應用精細農業概述精細農業系統與技術需求精細農業應用與市場預期精細農業系統的技術需求農業信息處理技術各種傳感器收集到的信息有些是可以直接利用的，有些（如圖像、視頻）則需要經過預處理，完成信息的提取和融合才可以使用。根據有效信息，通過智能信息處理與控制技術可實現如下幾種典型應用：環境控制：為作物提供一個最有利的生長環境，以便最大限度地提高作物產量、增加收益。生長要素調節：動植物生長過程中，不同生長階段需要不同的飼喂和施肥方法。通過感知生長階段，智能化完成動植物生長要素的調節。病蟲害控制：病蟲害控制是農業生產中的重要環節。將所收集的數據通過包含有專家經驗的智能專家系統，判斷所患病蟲害，并給出解決方法。8.4精細農業——精細農業系統與技術需求70八、物聯網典型應用精細農業概述精細農業系統與技術需求精細農業應用與市場預期農業生態環境監測智能溫室智能灌溉智能病蟲害診斷系統智能集約化水產養殖精量飼喂系統智能冷鏈8.4精細農業——精細農業系統與技術需求71八、物聯網典型應用精細農業概述精細農業系統與技術需求精細農業應用與市場預期農業生態環境監測農業生態環境監測是對特定環境敏感的生態因子的測量記錄評估，它揭示了生態環境質量的現狀、變化和趨勢。與傳統監測手段相比，采用物聯網傳感器技術進行監測有更實時、定量、準確的優點。用于防火監測的氣象站溫室大棚智能檢測溫濕度8.4精細農業——精細農業應用與市場預期72八、物聯網典型應用精細農業概述精細農業系統與技術需求精細農業應用與市場預期智能溫室在作物的整個生育期中，溫室內的溫度、濕度、光照度和氣體濃度等環境因素往往不能完全滿足作物的需要。而傳統手工控制方法存在調節不準確、滯后嚴重等問題，影響了農業生產。智能溫室采用由中心控制計算機、現場控制機、系列傳感器、電動執行器和局域網通信網絡等組成的分布式計算機監控系統。溫室的溫度、濕度、光照和通風等的控制與作業，由升降溫、噴灑水、采遮光、通排風等器械或機械手完成；作物所需要的營養、肥料和水分等，按生理要求與營養需要配制成營養液，采用針劑式滴灌和噴灌作業完成。智能溫室由于完全實現了智能化的控制，避免了自然環境氣候的影響，減少了病蟲危害，實現了作物的優質、高產和無公害生產。8.4精細農業——精細農業應用與市場預期73八、物聯網典型應用精細農業概述精細農業系統與技術需求精細農業應用與市場預期智能灌溉智能灌溉系統由無線傳感器網絡、傳輸網絡、控制主機和水泵控制部分組成。系統運行時，通過以上多種傳感器收集灌溉需求信息，通過網絡上報到工作站服務器，工作站服務器通過建模分析，將灌溉指令發送到灌溉嵌入式系統，確定是否啟動水泵為農田供水。智能灌溉8.4精細農業——精細農業應用與市場預期74八、物聯網典型應用精細農業概述精細農業系統與技術需求精細農業應用與市場預期智能病蟲害診斷系統智能病蟲害診斷系統采用圖像處理技術獲得診斷依據。大部分病蟲害智能檢測系統選用攝像設備和環境傳感器，采集環境中各種影響因子的數據信息、視頻圖像等，再通過網絡傳輸到診斷平臺進行診斷。智能病蟲害診斷系統的準確率更高，也能進行實時的監測。智能病蟲害診斷8.4精細農業——精細農業應用與市場預期75八、物聯網典型應用精細農業概述精細農業系統與技術需求精細農業應用與市場預期智能集約化水產養殖智能集約化水產養殖系統中，傳感器節點負責溫度和水溶氧量數據的采集和發送；數據通過網絡傳輸層發送到數據管理中心；數據管理中心基于時間段設置數據讀取，根據讀取的結果確定運行狀況，設定報警。水產養殖狀況智能監測系統8.4精細農業——精細農業應用與市場預期76八、物聯網典型應用精細農業概述精細農業系統與技術需求精細農業應用與市場預期精量飼喂系統精量飼喂系統由采食活動監測裝置、通信網絡和控制計算機3部分構成。采食活動監測裝置利用RFID技術識別個體，獲得準確的種畜采食活動數據。控制計算機記錄采食活動的相關數據，根據預輸入采食模型判斷飼料供應配比，并控制料槽門、料槽連鎖機構、報警裝置和驅趕裝置的開關。精量飼喂系統可針對種畜個體進行精量飼喂，并可以自動獲取個體的實際采食量和采食活動相關數據，建立科學合理的生產制度，提高經濟效益。智能飼喂系統8.4精細農業——精細農業應用與市場預期77八、物聯網典型應用精細農業概述精細農業系統與技術需求精細農業應用與市場預期智能冷鏈智能冷鏈系統由分布在倉庫和運輸車輛上的傳感器節點采集溫度、濕度、CO2濃度信息，通過GPRS網絡傳輸給遠程監控中心。遠程監控中心根據預先設置的規則，判斷狀態是否正常，回傳給節點的控制輸出接口，調節溫濕度或發出報警。通過冷鏈配送溫度動態監控與管理，對倉儲和運輸環節的溫度、濕度和二氧化碳濃度全程地監視和調節，保證了農產品的新鮮，保證了食品安全，減少了因為腐壞導致的經濟損失。8.4精細農業——精細農業應用與市場預期智能電網一78課程提綱智能交通二智慧物流三精細農業四公共安全五智能校園八工業互聯網九無人機邊緣智能十本章小結十一智慧醫療六智能家居七798.5公共安全八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期808.5公共安全——公共安全概述八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全是國家安全和社會穩定的基礎。近年來，國內外公共安全事故急劇增加，恐怖活動日益猖獗，造成人、財、物的巨大損失。公共安全已成為世界性的熱點問題，是政府和社會關注的焦點。81八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期根據國務院的總體預案，公共安全事件有4大類，即自然災害、事故災難、突發公共衛生事件、突發社會事件。國家科學技術中長期發展綱要將確保公共安全作為全面建設小康社會的根本保障，其中包括食品安全、生產安全、減災防災、社會安全、反恐、檢疫等多個方面。8.5公共安全——公共安全概述82八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期隨著社會發展的深入變革，用戶對安防系統的功能需求越來越高。在此背景下，物聯網以其無所不在、高效傳輸、快速感應的特點，在很多需要快速反應處理能力的場合大有用武之地。在公共安全防護領域，物聯網技術可以實現諸如實時監控監測、位置定位、智能分析判斷、人機智能對話等諸多功能，基于物聯網的安防系統具備自感應、自適應和自學習能力，能夠結合多種傳感器信息，實現事故目標的有效分類和高精度的區域定位，甚至可以在不需要外界介入的情況下啟動各項應急措施。實時監控監測位置定位智能分析判斷人機智能對話8.5公共安全——公共安全概述83八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統構成感知互動層用于采集各類安全相關的環境信息與人員信息，即需要獲悉檢測對象的運作狀態，還需要監控目標區域內的各類突發事件，如人員入侵、火警、毒氣等。網絡傳輸層用于在各類特定環境下可靠傳輸環境信息、報警信息，并作為應急聯動指令及時下達的重要通道。應用服務層用于數據處理、異常分析、預警判斷，為城市公共安全防護、特定場所安全防護、生產安全防護、基礎設施安全防護、食品安全防護等眾多領域的安全防護應用提供服務。8.5公共安全——公共安全系統與技術需求84八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統技術需求安防信息感知技術安全防護應用中的數據傳輸安防信息處理技術8.5公共安全——公共安全系統與技術需求85八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統技術需求1.

安防信息感知技術振動感知技術加速度傳感器瓦斯濃度探測紅外傳感器泄漏感應電纜核輻射傳感器8.5公共安全——公共安全系統與技術需求86八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統技術需求安防信息感知技術振動感知技術振動感知技術可用于檢測建筑物的振動信息，判斷建筑物結構健康狀態，或是檢測地面振動信息判斷是否存在入侵，并識別入侵對象。電測方法是最為常見的振動測量方法，通常將振動參量轉化成電信號，然后再通過電子線路放大作為標量。該方法成本低，精度也較高，體積小、便于部署。此外還有機械式測量方法與光學式測量方法。8.5公共安全——公共安全系統與技術需求87八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統技術需求安防信息感知技術加速度傳感器加速度傳感器在安全防護應用中的用途和振動傳感器類似，只是工作機理略有不同。加速度傳感器的基本原理是牛頓第二定律，通過測量敏感部件的受力情況計算得到加速度的值。外來作用力會造成敏感部件的形變，通過測量形變量并將其轉換為電壓輸出，可以得到相應的加速度信號。市場上常見的加速度傳感器有壓電式、壓阻式、電容式和諧振式等。8.5公共安全——公共安全系統與技術需求88八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統技術需求安防信息感知技術瓦斯濃度探測瓦斯濃度探測通過檢測空氣中的瓦斯含量，以達到防火防爆的目的。常用的瓦斯傳感器可分為熱導式和熱效式兩大類。熱導式瓦斯傳感器利用瓦斯與空氣的導熱系數不同來測量瓦斯濃度；熱效式瓦斯傳感器（又稱熱催化式瓦斯傳感器）利用可燃氣體在催化劑的作用下進行無焰燃燒，產生熱量，通過測量熱敏電阻的阻值變化，獲得瓦斯濃度。8.5公共安全——公共安全系統與技術需求89八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統技術需求安防信息感知技術紅外傳感器紅外傳感器可用于實現入侵檢測、氣體成分檢測、目標識別等多項功能。紅外傳感器以紅外線為介質，基于光電效應或熱效應進行檢測。8.5公共安全——公共安全系統與技術需求90八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統技術需求安防信息感知技術泄漏感應電纜泄漏感應電纜是泄漏電纜的一種，常用于室外周界入侵檢測。泄漏電纜將同軸線的外導體切開，使部分電磁能量外泄，使敷設的兩條泄漏電纜之間形成了一個柱形電磁場防護區域，人體和金屬體在這個區域移動時，會引起電磁場擾動，從而被探測器檢測到，產生報警信號。8.5公共安全——公共安全系統與技術需求91八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統技術需求安防信息感知技術核輻射傳感器核輻射傳感器通過監測各類放射源，預防恐怖分子的“臟彈”襲擊。常用的探測器有電流電離室、蓋革計數管和閃爍計數管3種。電流電離室是一種氣體探測器，射線使高壓艙內的工作氣體發生電離，然后通過收集電離產生的電荷記錄放射強度；蓋革計數管也是一種氣體探測器，它通過將入射粒子轉換為電脈沖進行記錄；閃爍計數管為固體結構，當射線進入閃爍體，閃爍體吸收能量而使原子、分子電離和激發，并發射熒光光子，光子在光陰極上打擊出光電子，隨后在光電倍增管中以數億倍的倍數倍增，電子流在陽極負載上產生電信號，并由電子儀器記錄。8.5公共安全——公共安全系統與技術需求92八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統技術需求安全防護應用中的數據傳輸面向安防監控的視頻傳輸安防應用中的無線傳輸地下環境數據傳輸8.5公共安全——公共安全系統與技術需求93八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統技術需求安全防護應用中的數據傳輸面向安防監控的視頻傳輸視頻監控系統是時下最為常見的一類安全防護系統。在視頻監控系統中，大量的監控畫面數據需要通過網絡傳達并呈現給指揮中心的安防人員。基于物聯網的智能視頻監控系統更是需要指揮中心服務器與下屬監控攝像頭多次交互，自動分析監控內容、提取有用信息。視頻傳輸將占用大量網絡帶寬，且對傳輸實時性的要求通常高于一般的物聯網應用。8.5公共安全——公共安全系統與技術需求94八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統技術需求安全防護應用中的數據傳輸面向安防監控的視頻傳輸目前在安全監護方面，應用較為廣泛的兩類視頻傳輸手段，分別是視頻網絡傳輸方式與寬帶共頻傳輸方式。視頻網絡傳輸方式采用MPEG音視頻壓縮格式傳輸監控信號，在互聯網上傳輸。寬帶共頻傳輸是較為高端的一種方式，是解決幾公里至幾十公里監控信號傳輸的最佳解決方案之一。寬帶共頻傳輸采用調幅調制、伴音調頻搭載、FSK（頻移鍵控）數據信號調制等先進技術，可將40路監控圖像、伴音、控制及報警信號集成到“一根”同軸電纜中雙向傳輸。8.5公共安全——公共安全系統與技術需求95八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統技術需求安全防護應用中的數據傳輸2.

安防應用中的無線傳輸基于無線網絡交換信息是物聯網技術的重要特色之一，配備有無線通信模塊的傳感器節點極易部署，這些節點既可以通過電信網、WiMAX等多種手段接入控制中心網絡，也可以以多跳無線鏈路的形式傳輸數據。此外，多跳無線的網絡組織形式還可以同既有的有線網絡基礎設施搭配使用，直接在現有的安全防護系統之上進行擴展，這進一步降低了系統的架設成本。8.5公共安全——公共安全系統與技術需求96八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統技術需求安全防護應用中的數據傳輸3.

地下環境數據傳輸在安全防護應用中，往往會需要在一些特殊環境下部署網絡，比如地下礦井、地鐵隧道等，其中大部分位于地下深處，外界電磁波很難深入其中，傳統的數據傳輸方法效果不佳。泄漏電纜通信是一種新型通信技術，常用于山區隧道、地鐵等狹長隧道內部通信。這種電纜在同軸管外導體上的縱長方向開設一系列的槽孔或隙縫（開槽形式取決于所使用無線信號的頻段），使電纜中傳輸的電磁波的部分能量從槽孔中泄漏到沿線空間，場強衰減較均勻而無起伏，易為接收設備所接收。8.5公共安全——公共安全系統與技術需求97八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統技術需求安防信息處理技術安防信息處理包括在節點本地或后方監控中心對采集到的各類安防信息進行加工、分析，提取各類潛在的危險信號并實現預警。此外，安防信息處理技術還需要具備排除各類錯誤數據對系統所造成的影響。異常事件判斷技術智能視頻監控技術分布式事件檢測與決策技術

8.5公共安全——公共安全系統與技術需求98八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統技術需求安防信息處理技術異常事件判斷技術異常事件識別用于從大量數據中分析、判斷檢測對象的狀態異常，主要用于檢測各類不易察覺的慢性狀態惡化，比如建筑或輸油管道等關鍵基礎設施的老化等。物聯網安防系統收集到的數據是以時間為軸的狀態數據，這一類數據將作為異常事件識別的輸入。通過比較當前狀態數據與歷史正常狀態數據，結合檢測對象的狀態模型，可以識別狀態異常。8.5公共安全——公共安全系統與技術需求99八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統技術需求安防信息處理技術智能視頻監控技術基于智能視頻監控技術構建的監控系統，能夠通過自動分析和抽取視頻源中的關鍵信息自動識別不同物體，發現監控畫面中的異常行為，并及時地發出警報和提供有用信息，有效協助安全人員處理各類危機，并最大限度地降低誤報和漏報現象。智能視頻監控系統的處理流程包括：背景建模、前景提取、目標跟蹤、行為識別4個部分。8.5公共安全——公共安全系統與技術需求100八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期背景建模用來對監控場景中相對不變的區域建立模型，為前景提取作準備前景提取用來監測視頻圖像序列中的移動（前景）物體目標跟蹤用于跟蹤視頻圖像序列中的前景目標，進而得到目標的運動軌跡行為識別則用于從軌跡中識別特定的行為8.5公共安全——公共安全系統與技術需求101八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統技術需求安防信息處理技術分布式事件檢測與決策技術物聯網下的安防系統高度智能化，各種感知設備通過底部網絡支撐平臺連接在一起，將來自于不同種類感知設備的多模信息進行融合，實現分布式決策。安全防護系統需要在無外界人員參與的情況下，對各種安全威脅行為作出判斷，排查安全隱患，并協調各事件處理機構采取適當措施。漏檢會造成損失，而誤檢會帶來不必要的恐慌。分布式檢測與決策的重要方面在于需要能區分出節點故障或是特定事件發生帶來的采集數據異常。8.5公共安全——公共安全系統與技術需求102八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統市場預期基于物聯網技術的安全防護系統應用極為廣泛，包括社會安全、生產安全、食品安全、減災防災、反恐、檢疫等諸多方面。城市公共安全防護特定場所安全防護生產安全防護基礎設施安全防護食品安全防護8.5公共安全——公共安全應用與市場預期103八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統市場預期城市公共安全防護城市公共安全防護主要是為保障社會安全，防范各類恐怖襲擊。涉及的內容包括，在人口密集的公共場所內對各類可能的恐怖襲擊，以及大規模惡性意外事故進行防范，實現突發事件監測與預警功能，以及及時傳達應急聯動指令的功能。8.5公共安全——公共安全應用與市場預期104八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統市場預期特定場所安全防護特定場所泛指社會上的重要單位和要害部門，如機場、核電站、軍事設施、黨政機關、國家的動力系統、廣播電視、通信系統、國家重點文物單位、銀行、倉庫、百貨大樓等，這些單位的安全保衛工作是安全防范工作的重點內容。特定場所的安全防護主要針對場館和園區，防止不法分子的破壞，其中包括周界防入侵、內部人員活動安全保障、險情救援輔助等功能。8.5公共安全——公共安全應用與市場預期105八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統市場預期生產安全防護生產安全防護是針對一些危險工作環境下，工作人員生命安全的防護，還有針對重要生產器械及設施的防護。典型場合有石油或煤炭行業的防火防爆，化工行業的防中毒，核電廠的防泄漏等。具體的防護內容取決于具體的工作場合，如煤礦安防需要對礦井內部瓦斯成分進行檢測、預警滲水坍塌等大型事故等。8.5公共安全——公共安全應用與市場預期106八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統市場預期基礎設施安全防護基礎設施包括各類面向社會，服務于公眾的建筑、器械、設備等，如橋梁、公路、路標、井蓋，以及ATM取款機、小區運動器材等。既需要檢測大型建筑物的結構健康，防止各類坍塌事故，還需要對ATM機等重要設施防盜防砸。8.5公共安全——公共安全應用與市場預期107八、物聯網典型應用公共安全概述公共安全系統與技術需求公共安全應用與市場預期公共安全系統市場預期食品安全防護食品安全防護用于在食物的眾多加工環節安全把關，防止各類食物中毒事件；完善食品的生產流程備案，便于消費者查閱。8.5公共安全——公共安全應用與市場預期智能電網一108課程提綱智能交通二智慧物流三精細農業四公共安全五智能校園八工業互聯網九無人機邊緣智能十本章小結十一智慧醫療六智能家居七1098.6智慧醫療八、物聯網典型應用智慧醫療概述智慧醫療系統與技術需求智慧醫療應用與市場預期1108.6智慧醫療——智慧醫療概述八、物聯網典型應用智慧醫療概述智慧醫療系統與技術需求智慧醫療應用與市場預期經過長期的發展，在醫療服務質量和醫療安全等方面，我國已經和西方發達國家的水平比較接近。但是我國的醫療衛生事業還存在諸多問題：醫療服務還不夠完善醫療資源相對缺乏醫療信息化水平相對較低醫療區域發展不平衡為解決這些問題，除了加強政府職能、增加社會投入、完善醫療保障制度外，必須利用先進的科學技術手段，完善我國的醫療服務、彌補醫療資源的不足、增強醫療的信息化水平、提高醫療機構的能力和效率、促進醫療衛生在區域間的平衡發展。111八、物聯網典型應用智慧醫療概述智慧醫療系統與技術需求智慧醫療應用與市場預期伴隨著物聯網技術的發展，發達國家和地區紛紛大力推進基于物聯網技術的智慧醫療。基于物聯網技術的智慧醫療系統可以實時感知各種醫療信息，方便醫生準確地掌握病人病情，提高診斷的準確性；可以方便醫生對病人的情況進行有效跟蹤，提升醫療服務的質量；可以通過傳感器終端的延伸，加強醫院服務的效能，從而達到有效整合資源的目的。8.6智慧醫療——智慧醫療概述112八、物聯網典型應用智慧醫療概述智慧醫療系統與技術需求智慧醫療應用與市場預期智慧醫療系統構成面向智慧醫療的物聯網系統可劃分為感知互動層、網絡傳輸層和應用服務層：感知互動層通過各種傳感器設備感知與病人、醫療物品及設備等相關的信息。網絡傳輸層通過通信網絡將采集的醫療信息傳輸到數據管理中心。應用服務層根據應用需求對醫療信息進行分析和挖掘，并根據結果提供相應的服務。8.6智慧醫療——智慧醫療系統與技術需求113八、物聯網典型應用智慧醫療概述智慧醫療系統與技術需求智慧醫療應用與市場預期智慧醫療系統技術需求醫療信息感知醫療信息傳輸醫療信息處理8.6智慧醫療——智慧醫療系統與技術需求114八、物聯網典型應用智慧醫療概述智慧醫療系統與技術需求智慧醫療應用與市場預期智慧醫療系統技術需求醫療信息感知絕大多數醫療信息都是通過醫用傳感器采集的。醫用傳感器特指應用于生物醫學領域的傳感器，是能感知人體生理信息并將其轉換成與之有確定函數關系的電信號的一種電子器件。根據醫用傳感器的工作原理，大致可以分為化學傳感器、生物傳感器、物理傳感器和生物電電極傳感器。在智慧醫療中，常用的醫療傳感器包括體溫傳感器、電子血壓計、脈搏血氧儀、血糖儀、心電傳感器和腦電傳感器等。8.6智慧醫療——智慧醫療系統與技術需求115八、物聯網典型應用智慧醫療概述智慧醫療系統與技術需求智慧醫療應用與市場預期智慧醫療系統技術需求1.醫療信息傳輸根據傳輸距離的遠近，信息傳輸可以大致劃分為4個概念層次：人體局域網（BodyAreaNetwork，BAN）個人區域網（PersonalAreaNetwork，PAN）局域網（LocalAreaNetwork，LAN）廣域網（WideAreaNetwork，WAN）人體局域網的傳輸距離一般在1米（或2米）之內，個人區域網的傳輸距離一般在10米之內，局域網般在100米之內，而廣域網的傳輸距離可達數千公里，乃至覆蓋整個物理世界。在醫療應用中，人體局域網、個人區域網和局域網一般以無線通信方式傳輸信息。人體局域網個人區域網局域網廣域網8.6智慧醫療——智慧醫療系統與技術需求116八、物聯網典型應用智慧醫療概述智慧醫療系統與技術需求智慧醫療應用與市場預期智慧醫療系統技術需求1.醫療信息傳輸人體局域網無線人體局域網利用近距無線通信技術，將穿戴在身體上的集中控制單元和多個微型的穿戴式或植入式傳感器單元連接起來，它主要針對健康監護應用，可以長期、持續地采集和記錄各種慢性病（如糖尿病、心臟病等）病人的生理參數，并在需要時為病人提供相應的服務。人體局域網個人區域網局域網廣域網8.6智慧醫療——智慧醫療系統與技術需求117八、物聯網典型應用智慧醫療概述智慧醫療系統與技術需求智慧醫療應用與市場預期智慧醫療系統技術需求1.醫療信息傳輸個人區域網無線個人區域網旨在利用無線技術，將與個人生活密切相關的通信電子設備連接起來，包括便攜式計算機、掌上電腦、蜂窩電話、家電設備等。利用無線個人區域網，可以將無線人體局域網的數據傳輸到附近的計算機或通信設備，以便進行處理、存儲或傳輸到更遠的數據中心。在手術過程中，無線個人區域網可以用于外科醫生之間的通信，方便相互協調和溝通。人體局域網個人區域網局域網廣域網8.6智慧醫療——智慧醫療系統與技術需求118八、物聯網典型應用智慧醫療概述智慧醫療系統與技術需求智慧醫療應用與市場預期智慧醫療系統技術需求1.醫療信息傳輸根據傳輸距離的遠近，信息傳輸可以大致劃分為4個概念層次：局域網無線局域網是指以無線信道作為傳輸媒介的局部范圍內的通信網絡，它可方便地布設于家庭、醫院等環境，用于將采集到的醫療信息傳輸到后臺數據中心，或從后臺數據中心獲取相關數據。8.6智慧醫療——智慧醫療系統與技術需求人體局域網個人區域網局域網廣域網119八、物聯網典型應用智慧醫療概述智慧醫療系統與技術需求智慧醫療應用與市場預期智慧醫療系統技術需求1.醫療信息傳輸根據傳輸距離的遠近，信息傳輸可以大致劃分為4個概念層次：廣域網廣域網實現了局域網之間的互聯，由結點交換機以及連接這些交換機的鏈路組成，結點交換機實現分組存儲轉發的功能。廣域網用于醫療信息的遠距離傳輸，主要用于遠程醫療、遠程監護、遠程教育與咨詢等應用中的信息傳輸。8.6智慧醫療——智慧醫療系統與技術需求人體局域網個人區域網局域網廣域網120八、物聯網典型應用智慧醫療概述智慧醫療系統與技術需求智慧醫療應用與市場預期智慧醫療系統技術需求2.醫療信息處理對于獲取到的各種醫療信息，需要根據應用需求進行相應的分析和處理，以便供醫務人員進行診斷或為患者提供相應服務。醫療信息的處理可以大致分為兩類：操作型處理分析型處理8.6智