(物联网工程及应用第9章网的典型应用.ppt
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第9章 物联网的典型应用 第9章 物联网的典型应用 9.1 物联网在智能交通方面的应用物联网在智能交通方面的应用 9.2 停车场管理停车场管理 9.3 基于基于RFID与互联网技术的智能车位管理系统的设计与互联网技术的智能车位管理系统的设计 9.4 车辆自动识别管理系统车辆自动识别管理系统 9.5 物联网在物流业的应用物联网在物流业的应用 9.6 在其他方面应用在其他方面应用9.7 物联网技术的应用前景物联网技术的应用前景9.8 本章小结本章小结 第9章 物联网的典型应用 9.1 物联网在智能交通方面的应用物联网在智能交通方面的应用 智能交通系统(ITS)是以现代信息技术为核心，利用先进的通信、计算机、自动控制、传感器技术，实现对交通的实时控制与指挥管理的系统交通信息采集被认为是ITS的关键子系统，是发展ITS的基础，成为交通智能化的前提实际上，无论是交通控制还是交通违章管理系统，都涉及交通动态信息的采集，因此交通动态信息采集也就成了交通智能化的首要任务 ITS成功应用的案例有很多，例如高速公路联网不停车电子收费系统(ETC)、停车场RFID收费系统、车辆自动称重系统、公交车站车辆进出站管理系统、海关车辆进出检验系统、城市汽车环保检测系统等。
第9章 物联网的典型应用 以RFID技术应用到公路交通的管理领域的某实体模型系统为例，其工作过程是，读卡器通过天线发送加密数据载波信号到RFID汽车标签，以激活标签的发射天线工作区域，使标签发射出载有车辆信息的加密载波信号，接收天线接收到标签发来的载波信号，经读卡器接收处理后，提取出车辆信息并送至计算机完成自动识别和预设的系统功能，实现车辆的自动化管理通过RFID可完成获取车流量、分车型、确定道路畅通情况、确定车辆位置等工作以便于高速公路的综合管理图9-1为有源标签读写系统，可对RFID标签进行读写操作图9-2是在图9-1系统基础上，将电子标签附着在车辆上，通过对标签的读写操作来获取车辆信息图9-3为利用天线来获取无源标签信息的系统组成 第9章 物联网的典型应用 图9-1 有源标签读写系统 第9章 物联网的典型应用 图9-2 附着电子标签的智能车辆信息读写系统 第9章 物联网的典型应用 图9-3 利用天线的无源标签读写系统 第9章 物联网的典型应用 9.2 停停 车车 场场 管管 理理9.2.1 停车场管理综述停车场管理综述 1. 停车场种类停车场种类 随着中国汽车工业的发展，特别是伴随大城市经济社会的发展和城市现代化水平的提高，城市静态交通问题越来越突出。
城市交通堵塞和停车难，已成为影响和制约城市建设和经济发展的重要因素 第9章 物联网的典型应用 中国城市停车场按其性质用途划分为三类：配建停车场、路外公共停车场和路面停车场配建停车场又称建筑物附设停车设施，是提高停车场供应水平的主要停车设施，在停车场整体中占主导地位路外公共停车场具有经营性、开放性、集合性等特点，在停车场整体中居辅助地位路面停车场具有挤占性、方便性和临时性等特点，以挤占动态交通资源为代价，在停车场中起调节和补充作用 中国城市停车场建设的总体发展思路是：以发展配建停车场为主，路外公共停车场为辅，路面停车场为补充，形成布局合理、比例适当、使用方便的停车设施和管理体系 第9章 物联网的典型应用 2. 城市停车场建设及停车管理政策城市停车场建设及停车管理政策 城市停车场建设及停车管理政策包括以下内容： (1) 建立高效、协调的停车管理体制 (2) 完善城市停车场发展规划 (3) 促进城市停车场的建设和发展 (4) 制定合理的停车收费办法 (5) 合理规划和管理路面停车 (6) 加强停车管理的信息系统建设 (7) 建立健全城市停车场建设与停车管理的法律法规体系。
第9章 物联网的典型应用 3. 立体车库立体车库 立体车库是指用来最大量存取、储放车辆的机械或机械设备系统 立体停车库有以下优点： (1) 节省占地面积，充分利用空间； (2) 造价相对较低，经济效益明显； (3) 存取快捷方便，安全可靠性好； (4) 改善市容环境，减少交通事故 第9章 物联网的典型应用 4. RFID在停车场管理上的应用研究在停车场管理上的应用研究 目前中国城市停车的严重状况，既有管理体制、管理手段的问题，也有停车政策和规划技术上的问题当前急需参照发达国家的先进经验，从政策、规划入手，探讨在中国城市化和机动化过程中，解决城市停车问题的途径和方法，并将此理论、方法应用到实际建设中去这对提高停车设施建设的决策科学化，提高投资的效益，改善交通环境，适应未来现代化城市交通发展的需求，具有深远的社会、经济意义 将射频技术应用到停车场管理中，设计出现代化的智能停车场具体是：使RFID技术在停车场出口、入口、车位管理以及缴费过程中充分发挥作用，设计出合理可行的业务流程和管理功能，使管理人员能够更高效地管理车辆的停放，同时也为客户提供更周到的服务。
第9章 物联网的典型应用 5. RFID在停车场管理上的应用意义在停车场管理上的应用意义 RFID在停车场管理上的应用意义如下： (1) 降低劳动成本，提高工作效率 (2) 安全保密 (3) 收费公正合理 (4) 抗环境影响能力强 (5) 系统扩展性强9.2.2 停车场管理系统停车场管理系统 1. 系统模型系统模型 停车场RFID硬件系统如图9-4所示 第9章 物联网的典型应用 图9-4 停车场硬件系统图 第9章 物联网的典型应用 2. 停车场管理流程设计停车场管理流程设计 1) 入口流程设计 入口控制系统图如图9-5所示 (1) 长期卡当车辆进入发射天线工作区域时，系统自动感应到车上的标识卡(RFID)并将图像传送到入口计算机，计算机检查卡号的有效性并控制摄像头抓拍车辆图像，经判断后进行如下处理 ① 如果标识卡有效(即用户为合法用户)，道闸抬起，车辆可不停车进入停车场 第9章 物联网的典型应用 图9-5 入口控制系统图 第9章 物联网的典型应用 ② 如果标识卡无效(过期、非本停车场卡、卡已进场)，系统通过视觉和声音报警，LED提示牌(含满位显示功能)根据错误原因提示以下内容(中、英文)中的一种：“卡已过期”、“卡在场内”、“非本场卡”，持续30 s后自动清除，道闸不抬起。
这时，保安员(或驾车人士)可通过内部通话系统与管理中心联系并及时处理考虑到满位的情况比较少见，出现无效卡的情况也不多，因而用满位显示牌来提示错误信息，以提高设备的利用率，如果车场认为不合适，可另设一显示牌专门提示 第9章 物联网的典型应用 道闸抬起后，中心控制系统自动保存入场车辆信息(入场时间、卡号、图像等)车辆通过道闸时，系统启动防砸车检测装置，防止砸车车辆通过道闸后，自动关闭道闸 (2) 临时卡当车辆停在入口票箱的车辆检测器上时，入口票箱自动感应到车并置于售卡/读卡位，驾车人士根据提示取卡并读卡后，入口票箱把读取的卡号传送到入口计算机计算机检查卡号的有效性并控制摄像头抓拍车辆图像，经判断后做如下处理 ① 如果卡有效，道闸抬起，车辆进入停车场 第9章 物联网的典型应用 ② 如果卡无效(非本停车场卡)，系统通过视觉和声音报警，控制满位提示牌提示“非本场卡”，持续30 s后自动清除，道闸不抬起这时，保安员(或驾车人士)可通过内部通话系统与管理中心联系并及时处理 道闸抬起后，中心控制系统自动保存入场车辆信息(进场时间、卡号、图像等)，系统检查剩余车位数，当剩余车位数为零时，控制满位显示屏显示满位。
车辆通过道闸时，系统启动防砸车检测装置，防止砸车车辆通过道闸后，自动关闭道闸 2) 入口流程图 车辆进入停车场流程图如图9-6所示 第9章 物联网的典型应用 图9-6 车辆进入停车场流程图 第9章 物联网的典型应用 3) 出口流程设计 出口控制系统图如图9-7所示图9-7 出口控制系统图 第9章 物联网的典型应用 (1) 长期卡当车辆进入发射天线工作区域时，系统自动感应到车上的标识卡并将图像传送到出口计算机，计算机检查卡的有效性并控制摄像头抓拍车辆图像，经判断后做如下处理 ① 如果标识卡有效，道闸抬起，车辆不停车离开停车场 ② 如果标识卡无效(过期、非本停车场卡、卡已出场)，系统通过视觉和声音报警，错误提示牌提示以下内容中的一种：“卡已过期”、“卡已出场”、“非本场卡”，持续30 s后自动清除，道闸不抬起这时，保安员(或驾车人士)可通过内部通话系统与管理中心联系并及时处理 第9章 物联网的典型应用 道闸抬起后，中心控制系统自动保存出场车辆信息(出场时间、卡号、图像等)车辆通过道闸时，系统启动防砸车检测装置，防止砸车车辆通过道闸后，自动关闭道闸 (2) 临时卡。
当车辆停在出口票箱的车辆检测器上时，出口票箱自动感应到车并置于收卡/读卡位，驾车人士根据操作提示牌的提示读卡，出口票箱把所读取卡号传送到出口计算机计算机检查卡号的有效性并控制摄像头抓拍车辆图像，经判断后做如下处理 ① 如果卡有效，LED显示牌显示“停车费已付”，道闸抬起，车辆离开停车场 第9章 物联网的典型应用 ② 如果卡无效(非本停车场卡)，系统通过视觉和声音报警，控制LED提示牌提示“非本场卡”，持续30 s后自动清除，道闸不抬起这时，保安员(或驾车人士)可通过内部通话系统与管理中心联系并及时处理 道闸抬起后，中心控制系统自动保存出场车辆信息(出场时间、卡号、图像等)车辆通过道闸时，系统启动防砸车检测装置，防止砸车车辆通过道闸后，自动关闭道闸 4) 出口流程图 停车场出口流程图如图9-8所示 第9章 物联网的典型应用 图9-8 停车场出口流程图 第9章 物联网的典型应用 3. 系统工作原理系统工作原理 系统工作原理示意图如图9-9所示图9-9 系统工作原理示意图 第9章 物联网的典型应用 (1) 阅读器(进出口各1台) 当地感线圈感应到车辆进出时，控制中心计算机发出命令，相应的阅读器打开电磁发射信号，激活进入工作区的车辆识别卡。
同时把卡片传输器送来的915 MHz高频载波信号经过放大、解调、解码后变成数字信号送给控制中心的计算机 (2) 车辆识别卡(若干片) 卡进入识别系统工作区后，被无线电信号激活(在非感应区处于睡眠状态)，发出带有预先编制的唯一的加密识别码的915 MHz无线电信号 第9章 物联网的典型应用 4. 用户类型设计用户类型设计 停车场共有五种用户，分别为临时用户、刷卡用户、包月用户、VIP用户、特殊用户，后四种都是长期用户临时用户每次入场停车时，发给近距离ID卡，出场时需归还长期用户在注册时发给近距离和远距离ID卡各一个远距离卡安置在汽车的适当位置，近距离卡由用户随身携带，用于身份识别和缴费等 长期用户可通过车上的远距离卡自动识别，如果用户为合法用户，可实现不停车出、入停车场 第9章 物联网的典型应用 (1) 临时用户 临时用户按次收费，每次停车发给临时ID卡(近距离卡)，并由系统动态分配用户ID，并按车牌号统计停车次数、总时间、总费用等，以便根据需要推荐用户升级为长期用户 (2) 刷卡用户 刷卡用户按次收费，系统账户内有一定的存额每次通过远距离RFID卡识别用户，并自动在出场时刷去该次停车的费用。
第9章 物联网的典型应用 (3) 包月用户 包月用户按月收费，系统账户内有一定的存额每月1号将足额用户的有效期延至下月l号，并减去相应金额余额不足并且超过1个月没续费的用户将被冻结；只是余额不足的用户将不作处理，用户可在1个月内续费并刷新有效期，超过1个月将被冻结 (4) VIP用户 VIP用户按月收费，系统账户内有一定的余额注册时将分配专用车位，该车位将加上防盗设备，并且用户可享受VIP的特殊服务每月1号将够额用户的有效期延至下月l号，并减去相应金额余额不足并且超过1个月没续费的用户将被冻结；只是余额不足的用户将不作处理，用户可在1个月内续费并刷新有效期，或超过1个月将被冻结 第9章 物联网的典型应用 (5) 特殊用户 特殊用户由于身份特殊，可免费停车一般来说，特殊用户数量较少，注册时分配专用车位(例如车场的所有者)也有临时的特殊用户，如军车，该用户每次发给临时近距离ID卡，但用户等级按特殊用户算 用户可根据需要注册为不同的类型，也可以根据需要通过相应的手续更换类型 5. 代码设计与数据库设计代码设计与数据库设计 根据软件设计思想和系统管理思想，系统设计代码主要有用户ID、流水号、员工ID、车位号(车位代码)。
给以上的代码分配不同的代码位，如表9-1所示 第9章 物联网的典型应用 表表9-1 给代码分配不同的代码位给代码分配不同的代码位 第9章 物联网的典型应用 对于系统的数据库选型，由于数据量不是十分大，因此,我们可以选用性价比较好的SQL Server 2000数据库系统 在数据库中需要对ID卡、临时用户表、临时用户统计表、长期用户表、长期用户交费表、长期用户统计表、动态跟踪表、日统计表、员工基本信息表、员工日业绩表、车位产生表、车位状态表等进行设计9.2.3 停车场管理系统主要功能模块研究停车场管理系统主要功能模块研究 1. 功能模块总框架图功能模块总框架图 停车场管理系统功能模块总框架图如图9-10所示 第9章 物联网的典型应用 图9-10 停车场管理系统功能模块总框架图 第9章 物联网的典型应用 2. 主流程功能模块研究主流程功能模块研究 本停车场管理系统共有五大功能模块，即用户管理、ID卡管理、员工管理、统计与查询、系统设置下面介绍部分主要的功能 (1) 长期用户注册与修改 用户通过该功能完成用户的注册和资料修改新用户通过该界面进行注册，老用户通过该界面修改基本资料。
注册时用户需填写车牌号、姓名、身份证号、性别、车型等基本信息，通过分配ID卡功能分配闲置的ID卡，并可选择注册为刷卡、包月、VIP和特殊这4种用户中的一种注册时，录入用户(车辆)照片 第9章 物联网的典型应用 修改用户资料时，双击表格选中用户或通过条件查询用户基本资料填写无误后可提交修改资料在该功能中，用户可以更换ID卡 (2) 用户交费管理 长期用户可以通过该功能进行账户续费、用户类型更换员工可通过该功能对用户账户进行冻结与解冻操作 刷卡用户、长期用户、VIP用户、特殊用户类型在互相转换时，应先将原账户冻结，并给用户创建新的账号这种变换有时需要交一定的费用，有时需要分配车位系统会自动识别转换类型的需要，相应地弹出窗口进行相关的操作 对于用户的冻结，系统会记录执行该操作的操作员，操作员必须提供ID、密码以及冻结理由才可以冻结用户 第9章 物联网的典型应用 所有员工都有权进行用户冻结操作而解除冻结操作除了提供解冻理由外，还必须提供管理员ID与密码 (3) 用户进出场管理 在用户进场过程中，系统通过RFID卡自动识别并抓拍车辆照片、记录车辆车牌号及进场时间 读卡机读入ID卡号，在系统数据库内进行数据检索，搜索相关资料判断用户等级。
等级为l(临时用户)，显示欢迎信息用户可选择停放或放弃停放 等级为2(刷卡用户)，检查余额，如果余额不足，给予提示，仍然允许停放用户也可选择放弃停放或继续停放 第9章 物联网的典型应用 等级为3或4(包月用户和VIP用户)，系统检查有效期,如果过期，给予提示，仍然允许停放用户也可选择放弃停放或继续停放 等级为5(特殊用户)，用户可直接进入车场停放 进入车场的车辆状态为“未停入”，直到车辆停入车位时状态变为“停放中”车场空位数量将动态进行更新，以便告知用户车场车位情况 车辆到达出口时，系统读取ID卡的信息，通过内部数据库里的信息检索，查到相应的车辆记录界面显示出记录提供的用户类型、车牌号码、车辆照片，以及动态提供的出场时间，同时通过摄像头再次抓拍车辆照片系统并排显示车辆原始照片和当前照片，并醒目地显示车牌号，以便员工进行核对校验对于非法用户系统将报警提示 第9章 物联网的典型应用 临时用户缴付停车费用后，归还ID卡，然后出口道闸启动，用户可以出场 对于刷卡用户，系统自动判断账户内余额并刷去相应停车费用，然后允许出场如果余额不足则系统报警，用户可以选择续费或停回。
对于包月用户和VIP用户，系统判断用户有效期，合法用户可允许出场如果过期，系统将报警该用户仍然可以免费出场(非法)，但是非法总数超过3次的用户只可选择继续包月续费、强制停回或按次收费选择按次收费，则冻结用户账号，重新创建新的临时用户账号，并根据当次停车时间收取停车费用手续完毕后可允许用户出场特殊用户对比照片、车牌，合法后可以直接出场 第9章 物联网的典型应用 (4) 车辆监控与管理 车辆监控与管理功能可以监控所有在位车辆可以直接查看车牌号、车位号、车辆的状态、进场时间、是否索要凭证等信息，也可以选择列表记录查看其基本信息同时，该界面还可以对车辆的资料做一些修改，以弥补流程中出现的错误操作员也可以随时切换到可视化地图进行查询管理 第9章 物联网的典型应用 (5) 可视化地图查询 车场车位的信息显示在该地图中，车位的分配情况、使用情况、锁定情况都可在该界面进行可视化查询和管理 车位在不同的状态下显示不同的颜色，一目了然车位有车时鼠标感应车位可以显示用户基本信息同时，操作员可以根据需要通过右键菜单进行车位锁定、解锁、合并等操作，也可以随时根据需要切换到“车辆监控管理”界面。
第9章 物联网的典型应用 3. 管理功能模块研究管理功能模块研究 (1) ID卡登记与修改 ID卡登记与修改功能实现对卡的基本信息的维护和记录 车场工作人员在该功能下将新卡购入的信息录入数据库，主要记录新卡的卡号、类型、生产日期、寿命等基本信息同时，也可选中已有的卡记录，对其基本资料进行修改，以弥补录入时出现的错误操作 第9章 物联网的典型应用 ID卡损坏，需要在该界面进行登记，并根据需要进行ID卡的重新分配如长期用户的ID卡损坏，登记后可选择是否重新分配ID卡如果损坏较轻，可暂时保留记录，快速修复后继续使用；如果损坏较严重，可以重新给用户分配ID卡对于损坏非常严重的卡，进行作废登记，表示卡片永久作废 ID卡维修登记，可修复的卡片在维修后需要进行维修登记，作为历史“病历”以便统计查看 第9章 物联网的典型应用 (2) ID卡挂失与锁定 卡的挂失与锁定界面用于对卡的异常状态进行维护和管理若用户将ID卡丢失，可在该界面进行挂失处理挂失的卡处于异常状态，一旦阅读器读取到该卡信息，系统将进行报警提示卡找回后也可以在该界面进行卡的解除挂失操作，该项操作需要管理员权限。
要执行解挂处理，必须提供管理员账号及密码 同卡挂失一样，对于ID的其他异常情况可以将其锁定被锁定的卡同样处于异常状态，阅读器读到该卡信息时同样会报警提示 卡解除锁定的操作同样需要管理员权限，操作时必须提供管理员账号和密码 第9章 物联网的典型应用 (3) 员工注册和员工资料修改 该功能模块实现员工的注册与资料修改 填写员工基本资料后可以注册为车场员工，该功能只有管理员才有权进入注册时可以注册管理员，也可以注册操作员另一个界面可对员工的错误资料进行更正，该功能需要输入密码才能执行 第9章 物联网的典型应用 (4) 长期用户查询 所有长期用户，包括刷卡用户、包月用户、VIP用户、特殊用户，都可以在该功能下对用户本身的所有基本信息和统计信息进行查询用户可以通过ID卡的识别进行直接查询，也可以通过其他条件进行查询 该界面显示用户的照片、车牌、姓名、余额、有效期、专用车位号及用户ID等基本资料同时也以列表方式显示用户的每次进场时间、出场时间、所停车位、收费记录、经办人员及凭证索要情况等历史统计信息同时，该界面还支持打印输出功能对于用户的统计信息，可以进行打印输出 第9章 物联网的典型应用 (5) 员工查询。
该功能实现对员工的查询查询可以通过两个条件进行条件查询，这两个条件可以是“与”关系的较强条件，也可以是“或”关系的较弱条件查询也可以同时显示所有员工的信息 该功能支持打印输出它可以将符合查询条件的所有员工的基本资料都打印输出例如，要打印所有籍贯为北京的员工，操作人员可以在任意一个条件下选择“籍贯”，同时在后面的内容中填入“北京”，单击“查询”按钮后即可以列出所有籍贯为北京的员工资料 第9章 物联网的典型应用 (6) 收费标准设定 管理员可以通过该界面实现对车场收费标准的制定可以设置的项目如下： 收费基本时间单位：设定最小计费时间单元； 单位费用：设定每个最小计费时间收取的费用； 优惠时段：设定每天优惠时段的起始时间和终止时间； 优惠费用：优惠时段内每个最小计费时间收取的费用； 折扣率：不同用户收费的折扣率； 车型费率：不同车型收费的费率； 月租：包月用户以及VIP用户每月应交的费用； 刷卡用户有效期设定：平均每月的最低消费 第9章 物联网的典型应用 4. 统计功能模块研究统计功能模块研究 统计功能模块通过每次运营操作的累积统计，动态地将停车场管理的各个方面，如车位使用情况、员工业绩及用户记录等信息记录下来，通过统计分析，得出一系列的分析结果。
车场管理人员可以通过这些结果对车场的进出场、用户管理、卡管理及员工业绩等各环节的运营情况进行较为直观的分析，从而能及时发现问题并及时解决 统计模块分为停车总数统计、月收费总数统计、各类停车统计、索要凭证数统计、停车峰值开始时间统计、最大停车数统计、各区车位使用情况统计、长期用户满位拒绝记录、临时用户累计消费金额统计及员工业绩统计下面将对各模块进行详细介绍 第9章 物联网的典型应用 (1) 停车总数统计根据表的日统计中的当天停车总数，以日为单位，统计出停车场每月停车数量的大概趋势做此统计是为了让管理者在停车场的运营初期能够及时掌握、了解停车场在规划及流程设计方面存在的不合理问题，并及时想出应对办法去解决，使停车场的运营能尽快走上正轨 (2) 各类停车统计根据日统计表中的当天临时停车数、当天长期停车数、当天VIP用户数，以日为单位，统计出停车场每天各个用户群的数量根据不同用户类型数量的比较，管理者可以做出相应调整例如，临时用户数较少，管理者可以适当降低临时用户的收费标准，增加对临时用户奖励的优惠政策，简化不合理的流程如果VIP用户较多，就要在停车场车位规划方面作改动，这样可以增加VIP车位的数量等。
第9章 物联网的典型应用 (3) 索要凭证数统计根据表的日统计，将当天索要凭证数与当天停车总数进行比较，可以得出用户是否需要凭证数的结论根据此结论，可以在流程上做出调整简化，同时，根据用户的实际情况做出的调整也符合人性化设计的要求 (4) 停车峰值开始时间统计根据表的日统计中的停车开始时间(以时为单位)，可以统计出每天停车场的使用高峰期及低谷期的大概时间，此项统计便于管理者实施相应措施及时缓解高峰期容易出现的拥堵问题以及在低谷期精简工作人员例如，可以加派工作人员在出入口及现场进行疏导；在管理系统方面，在高峰期，应尽量避免数据量大的信息处理工作，防止影响系统工作速度 第9章 物联网的典型应用 如，每天的最大停车数基本出现在早晨8点到9点之间，而每天的最小停车数基本出现在下午2点左右以此可以做出的相应调整为，在早晨8点到9点间增加工作人员，以避免用户过多造成入口拥堵现象，在下午2点左右可对系统进行日志处理，系统处理数据时虽然会影响运行速度，但此时用户较少，可避免工作效率低产生的不良影响 第9章 物联网的典型应用 (5) 其他统计模块 ① 月收费总数统计根据表日统计中的当天收费总数，以日为单位，统计出停车场每月的收入状况。
根据此项统计可以直观地看出停车场的运营情况 ② 最大停车数统计根据表日统计中的最大停车数，可以大略估计出该停车场最大用户使用率如果停车场使用率较低，即停车场中车位数总大于最大停车数，则应找出流程管理等方面的问题，并及时改进；如果停车场中车位数总小于最大停车数，则说明停车场车位供不应求，应扩大规模，争取更大的收益 第9章 物联网的典型应用 ③ 各区车位使用情况统计根据“车位—状态”表，可以比较出各个区的车位使用情况，以此可以人为进行调整例如，对使用率较低的车位可以增加对其的建议次数以使停车场内车位的使用率达到最优的配比，使停车场获得最大的收益 ④ 长期用户满位拒绝记录根据“长期用户统计”表中的满位拒绝次数，按从大到小的顺序统计出受到满位拒绝次数最多的长期用户的基本信息，对这些用户要相应给予一定的补救，例如，对其收费进行打折等，以免损失顾客同时，可扩大停车场的规模，或者限制临时用户的数量以保证长期用户的利益 第9章 物联网的典型应用 ⑤ 临时用户累计消费金额统计根据“临时用户统计”表中的累积消费金额，按从大到小的顺序统计出消费金额最高的临时用户，对这些用户要给予一定的优惠奖励，使其能够经常惠顾，并且可向其做宣传介绍，使其成为停车场的长期用户或VIP用户。
⑥ 员工业绩统计根据“员工—业绩—天”表中的日累计经手车辆数，可以统计出每个员工每天的工作量对于工作好的予以表扬和奖励，不好的进行教育，使其改进工作方法；使员工们增加竞争意识，共同努力工作，使停车场能够更好地运营 第9章 物联网的典型应用 9.3 基于基于RFID与互联网技术的与互联网技术的 智能车位管理系统的设计 智能车位管理系统的设计 基于RFID与互联网技术的智能车位管理系统主要由两部分组成：停车场车位管理子系统及互联网车位信息发布查询系统 1．停车场车位管理子系统．停车场车位管理子系统 停车场车位管理子系统采用电子标签作为核心管理介质，主要包括：入口检测及控制系统、电子地图定位引导系统、出口检测及控制系统等，如图9-11所示入口检测及控制系统与出口检测及控制系统共用一台中心计算机，通过计算机上配置的管理软件进行管理 第9章 物联网的典型应用 图9-11 停车场(车库)管理子系统 第9章 物联网的典型应用 2．互联网车位信息发布查询系统．互联网车位信息发布查询系统 互联网车位信息发布查询管理平台采用B/S结构(Browser/Server结构，即浏览器和服务器结构)，将全城的停车场(车库)信息接入互联网管理平台，以进行有效的管理。
车位信息发布查询系统结构图如图9-12所示 第9章 物联网的典型应用 该实体模型已研发成功，并获得了专利授权，再经工程检验后可投入生产笔者提出将车位信息统一发布到互联网的设计思路，具有一定的现实意义和社会价值，主要表现在以下几个方面：大大减少了驾驶员为寻找停车位花费的时间；减少因寻找车位而产生的车辆绕行、巡游交通量，从而改善城区周边地区的交通状况；减少因寻找车位而导致的路面拥堵，提高了路面交通的运行效率，节约了能源，减少了路面车辆尾气的排放量，改善了空气质量 第9章 物联网的典型应用 图9-12 互联网车位信息发布查询系统结构 第9章 物联网的典型应用 9.4 车辆自动识别管理系统车辆自动识别管理系统 车辆自动识别管理(AVIM)系统可以作为智能交通系统的前端信息平台，也可以用于交管部门的交通管理、治安侦防等方面，在国内已有城市在试点应用9.4.1 系统组成系统组成 车辆自动识别管理系统工作原理如图9-13所示，主要组成部分有：车辆标识电子标签(又称电子车牌)、各种读写设备、后台工作终端及处理计算机、专用短程通信(无线接入)、专用及公众信息网、系统管理中心及卡管理中心等。
下面介绍其中几项 第9章 物联网的典型应用 图9-13 车辆自动识别管理系统 第9章 物联网的典型应用 1．车辆标识卡．车辆标识卡(电子标签电子标签) 电子标签采用防拆防伪技术，按照“一车一卡”严格对应的设计原则，固定安装在每一辆汽车的挡风玻璃上，卡内存储有车辆的基本档案，即和《车辆行驶证》对应的车号、车型、发动机号码等内容，以及各种商用数字化信息按照用户需求及扩展功能，可增设一个与该车卡对应使用的、由驾驶员随身携带的副卡 2．车外读写设备．车外读写设备 根据不同的应用场合，车外读写设备分为车载式、路边式、台式、手持式等利用这些读写设备，可在几米远的距离与正在行驶状态或停下来的车辆进行专用短程无线通信，采集电子标签中所存储的信息并进行无接触识别 第9章 物联网的典型应用 3．车道控制设备．车道控制设备 车道控制设备包括车道控制器和感应线圈等 4．专用短程通信．专用短程通信(DSRC) DSRC是由电子标签与车外读写设备之间通过一系列通信协议接口和操作控制软件，按照国际标准建立起来的通信网络通过对欧、美、日等国家和地区的不同体系进行优化处理，相关软件达到了在大区域联网使用的条件。
第9章 物联网的典型应用 9.4.2 系统功能与特点系统功能与特点 系统的主要功能是使车辆信息数字化、车辆识别自动化、车辆管理智能化 系统将先进的微波通信技术、识别技术和计算机技术汇集为一体，具有车辆自动识别、查控报警、查询统计、实时处理等功能，可同时读多个卡，可联网或脱机运行利用上述基本设备，可根据各种用户的不同需求，组建成专用或综合应用系统，可以从一个点上获得诸如交通、查控车辆等信息这些信息通过公用或专用网络汇集到监控中心，系统又可把命令同时下发给各监控点，成为覆盖某个区域的动态车辆管理系统如果不想让无关者了解这些数据，可以采取加密措施 第9章 物联网的典型应用 9.4.3 系统应用与特点系统应用与特点 车辆自动识别管理系统的应用框图如图9-14所示图9-14 车辆自动识别管理系统应用示意图 第9章 物联网的典型应用 1．用于政府管理部门．用于政府管理部门 这是为政府相关部门(如公安、交通、税务、海关、环保等)实施管理而设计的功能可在车辆动态和静态下对存入识别卡的数据进行读写，完成对车辆法定身份的真实性鉴别和车型判别，完成对车辆年审、事故记录、纳税情况等的例行检查，以及对车辆实时定点通行的记载和流量统计。
2．用于治安侦防．用于治安侦防 健全交通法制管理的有效办法之一，是根据《车辆行驶证》查辑在正常行驶状态下的被盗车、走私车、非法翻新车、肇事逃逸车、挪用牌照车、未按时年审等目前因受技术手段的限制，只能在停车状态下进行验证，不但费时、费事，而且难以选取合适的验车地点AVIM系统的建立，将从根 第9章 物联网的典型应用 本上改变这种被动局面，可在不停车或停车状态下随时随地进行验证该系统可根据对车卡的快速自动识别(无卡、只有一张卡、两张卡不配对)和读出的信息(车牌号、车型、发动机号等)判断某车是否为合法车如果所读信息与该车不符，则被认为是涉嫌车如果失主已事先报失，该车即被列入“黑名单”而存入指挥中心，随即下达到所有网站，待它路过任何网站时，通过该系统对它的自动识别即可将其查获即使未报失，也会因标识卡的上述识别结果不匹配而发现异常，也同样会被挡下即使被偷车者换了车牌，也会被查出来此外，执法人员还可用手持式读写设备对宾馆、停车场等地随时随地进行巡检这种网络式治安侦防手段，比现用的任何车辆防盗手段更实用、有效 第9章 物联网的典型应用 3．用于交通路政管理．用于交通路政管理 该系统用于交通路政管理，特别是对营运车辆的管理最为有效，能及时查出不按营运线路行驶或未办理合法手续的车辆。
这有利于避免由此产生的无序状态，有力地保障了合法经营者的权益，减少了由此而产生的一些民事纠纷 4．用于商业性服务．用于商业性服务 该系统依托装在车辆上的电子标签，可为车辆的使用者、消费者提供多种信息资源，在商业上有着十分广泛的用途例如，停车场、加油站自动收费，生活小区车辆防盗，车辆进出门禁服务，车站站务管理，等等这些商用性服务既给车主带来了极大的方便，又可使车辆管理部门和企业降低成本，改善管理，提高服务质量和效率 第9章 物联网的典型应用 该系统对停车场、小区的管理十分方便且有效：对持有双卡车(正常车)，离场时自动计时、收费、打印票据；对无卡车，离场时显示：“无卡，请登记”；对持单卡车，离场时显示：“请停车交费”或“接受查验”；对双卡不配对车，离场时显示：“卡不配对”，被拦下查验 该系统的另一重要用途是高速公路、桥梁的停车或不停车自动收费 该系统适合于在某区域全面推广应用，不仅能为政府部门提供现代化的车辆及交通管理手段，而且还可促进当地信息产业和电子商务(包括税务、银行、保险业等)的发展所有这些，都会给当地带来明显的经济效益和社会效益，为提高地区的整体形象和改善投资环境创造重要的前提。
第9章 物联网的典型应用 中国自改革开放以来，随着经济的飞速发展，公路里程、机动车保有量及海关进口货物的大幅度增长，原有的交通管理手段、物流控制方式已不能满足要求，寻求全新的技术解决措施已成为当务之急，这意味着ITS产业在中国蕴含着巨大的市场机会ITS在世界上是一个新兴高科技产业，作为现代交通的技术基础，它肩负着改善交通管理、更高道路设施利用率的重任，是各发达国家争相投入巨资研究和发展的战略性基础设施之一将射频识别技术应用在ITS，会极大地推进中国ITS的现代化水平 第9章 物联网的典型应用 9.5 物联网在物流业的应用物联网在物流业的应用9.5.1 应用概述应用概述 1. 物流行业物联网应用发展历程物流行业物联网应用发展历程 1) 启蒙阶段(1999年—2004年) 在启蒙阶段，物流行业的物联网应用是从两个独立的技术路线开始探索的，一个是基于RFID/EPC的技术路线，另一个是基于GPS/GIS的技术路线 (1) 基于RFID/EPC的物联网技术1999年，基于RFID/ EPC物联网概念提出；2003年11月EPC Global成立，基于RFID/EPC的物联网概念引入中国。
第9章 物联网的典型应用 2004年1月12日EPC Global中国成立，2004年4月，中国举办了第一届EPC与物联网高层论坛2004年10月，举办了第二届EPC与物联网高层论坛同年关于物联网的图书首次在中国出版，在这一时期，中国物流领域掀起了第一轮物联网概念与应用小高潮 2004年中国物流技术协会召开中国物流技术创新大会，推动物联网技术的创新 第9章 物联网的典型应用 (2) 基于GPS/GIS技术的物联网1999年开始探讨GPS技术与物流可视化管理；2001年前后开始探索GPS在物流货运监控与联网管理上的应用；2003年前后开始出现一些成功的应用案例，开始探讨物流配货信息与GPS物流运输跟踪定位相结合；2004年前后开始结合GPS感知与定位技术和互联网技术，实现对移动中的物流运输车辆与货物的联网、跟踪、定位、调度、配货等智能管理与运作，初步具备了物联网本质特征，但是当时这一技术路线及其应用案例并未纳入物联网理念范畴 第9章 物联网的典型应用 2) 起步探索阶段(2005年—2009年) 面对问题： (1) RFID芯片成本高； (2) 基础网络覆盖率低； (3) 技术水平不过关； (4) 成功应用模式少等。
解决办法： (1) 降低RFID芯片成本； (2) 尝试在高附加值产品上应用RFID标签； (3) 借助物流运作的单元化技术，形成以物流单元为终端节点的物联网体系； (4) GPS跟踪定位； (5) 局部联网 第9章 物联网的典型应用 3) 理性发展阶段(2009年至今) (1) 2005年11月17日，国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，物联网理念得到了全面提升 (2) 2009年中国总理温家宝提出“感知中国”理念；美国总统奥巴马采纳“智慧地球”理念 (3) 中国物流业已经有很多物联网应用案例，具备物联网本质特征作为现代信息技术的集成创新，物流业物联网的应用是逐步深入的 (4) 目前中国物流行业整体技术水平的应用呈金字塔结构，先进的物联网技术是塔尖部分，占的比例不大 (5) 物流行业物联网应用空间也是很大的 第9章 物联网的典型应用 2. 物联网技术在物流业应用状况物联网技术在物流业应用状况 我们调研的目的是分析物联网主要技术在物流行业的应用，因此不对物联网概念与技术展开全面分析与论述 根据物联网本质，我们认为物联网主要有三大技术体系，一是感知技术体系；二是通信与网络技术体系；三是智能技术体系。
1) 感知技术应用状况 根据对各种案例统计分析，中国物流信息化领域，应用最普遍的物联网感知技术首先就是RFID技术，占38%；其次是GPS/GIS技术，占32%；视频与图像感知技术居第三位,占9%，这一技术目前还停留在监控阶段；传感器的感知技术居于第四位，大约不到4%；其他技术在物流领域也有应用，不足4% 第9章 物联网的典型应用 2) 通信与网络技术应用状况 企业物流系统的网络架构以局域网为主体；社会物流往往是互联网与企业局域网相结合数据通信方面一般是无线通信与有线通信相结合 根据对物流信息化案例的不完全统计，采用互联网技术的占68%，采用局域网技术的占63%，采用无线局域网技术的占24%，有的系统采用多种网络技术 第9章 物联网的典型应用 3) 智能技术应用状况 根据相关资料统计分析，目前物流信息系统能够实现对物流过程智能控制与管理的还不多，物联网及物流信息化还仅仅停留在对物品的自动识别、自动感知、自动定位、过程追溯、追踪、调度等一般的应用上与专家系统、数据挖掘、网络融合与信息共享优化、智能调度与线路自动化调整管理等智能管理技术应用还有很大差距 目前只是在企业物流系统中，部分物流系统还可以做到与企业生产管理系统无缝结合，智能运作；在部分全智能化和自动化的物流中心的物流信息系统，可以做到全自动化与智能化物流作业。
第9章 物联网的典型应用 9.5.2 药品食品安全管理药品食品安全管理 2008年发生的“三聚氰胺”事件(一个重要诱因就是原料奶的乳蛋白率常常达不到乳品企业的标准，使得不法分子以添加三聚氰胺提高乳蛋白率而牟利)使我国奶业长期存在的深层次矛盾充分暴露出来，奶业遭受了重大挫折经过近一年的治理整顿，奶业生产有所恢复，由粗放增长型逐渐向质量效益型转变，但高质量奶源建设严重滞后等老问题仍没有得到有效解决，发展现代奶业任重道远 RFID在食品安全中能够发挥的最大作用是保证系统的高效运行例如，质量保障系统可以追溯到每一袋奶粉的最终奶源在哪里，包括哪个国家、哪个草场，甚至哪头奶牛 第9章 物联网的典型应用 质量保障系统包括以下内容： (1) 食品可追溯系统：为每一头动物都佩戴芯片(RFID)到屠宰场后，官方的检验检疫人员(专门付费，独立的质量控制员)为每一个动物检查，先通过感官检查一旦进行屠宰，仍然可以通过芯片追溯产品的源头，这样即使在屠宰和加工过程中发现问题，在到达消费者之前仍可以把这部分产品召回 第9章 物联网的典型应用 (2) 药品的使用：对兽药的使用要有严格的规定，所有的兽药都由定期走访养殖场的兽医来开置处方，所有的养殖场必须把处方药输入官方的数据库，所有养殖场被要求保留使用处方药的记录，禁止使用抗生素型的生长激素。
对食品生产的检验方面分成几个层次，有农民自发组织的，也有官方的机构来保证质量的安全，检验包括零售和仓储两个环节 (3) 动物福利：安排能让动物自由活动的圈舍，给生病和治疗期间的动物以独立的圈舍，运输动物用友好型工具等 (4) 利益驱动：收购农户的原材料时，让其没有以次充好、假冒伪劣获得利益的动力 第9章 物联网的典型应用 (5) 合作社：农产品源头与餐桌相互衔接农民在从事同类产业的基础上，资源整合组成经济组织，通过合作形成竞争优势，所有会员都将从中获益它主要的运行机制是：合作社收购会员生产的产品，并进行加工、销售、出口，但其价格由市场决定，价格风险由合作社会员共同承担由若干合作社统领全国农畜业生产、加工和销售，这一形式使与食品有关的各个环节成为一个利益共同体，从而避免了利益博弈，对确保食品安全与质量发挥了至关重要的作用 物联网应用的核心价值并不是通过技术识别某某物和联网，而是通过识别、联网能够解决以上问题，RFID就实现了食品在生产环节中的信息采集，提高了工作效率，简化了工作量，使责任分工明确，把问题扼杀在摇篮里 第9章 物联网的典型应用 9.5.3 电子商务物流电子商务物流 从铁路、交通，到物流、食品追溯，从奥运会到世博会，物联网正在一个个行业中稳步地得以应用。
电信针对物流行业物联网的应用需求，创造性地开发和推出了位置服务、全球眼、物流e通等产品和服务，为物流行业实现物流、信息流、资金流的“三流合一”创造了条件目前，电信向物流业提供的物联网信息化服务主要有三类：一是通信服务类，提供固话、宽带、移动通信等全面的通信服务，提供VPN等经济的通信服务二是应用产品服务类，提供位置服务、全球眼、综合办公、协同通信等各类行业应用产品三是物联网平台服务类，可向用户提供平台租用，提供物流e通、物 第9章 物联网的典型应用 流供应链管理平台等平台租用型应用除此之外，某电信还针对物流业的需求进行定制开发，向客户提供特定解决方案和系统 物联网提高了信息传递效率，提升了物流业的效益电信提供的物联网平台让实时跟踪货物信息变为可能，随时了解货物安全，降低管理成本物联网与现代物流有着天然紧密的联系，其关键技术在于诸如物品标识及标识追踪、无线定位等应用现代物流企业运用物联网之后，将有效地实现物流的智能调度管理 第9章 物联网的典型应用 目前，中国电信可以通过GPSONE或GPS定位技术，针对携带定位的人员或配置专用终端的车辆，向客户提供实时监控调度、历史轨迹查询、语音导航、特殊人群跟踪、位置信息查询等功能的全天候、全覆盖的个性化定位服务，这就是位置服务。
基于精准定位、高精度室内定位和快速定位的三大优势，可以实时跟踪物体最新状态信息在家用汽车进入物联网之后，甚至可以实时查看汽车的所在位置和油耗等运行状态 第9章 物联网的典型应用 物联网提升了物流业的管理水平，提升了管理效率用户出差在外，也能随时查看物流仓库，实现远程监控管理专家介绍，这种全球眼远程视频监控业务，能满足政企客户远程实时查看各类监控应用现场情况、应急指挥调度、控制监控视频、掌握最新监控信息并对现场情况进行监督管理等需求，向各行业客户提供随时随地的实时、移动视频监控服务，帮助客户提升远程视频监控管理能力 例如，某饮料瓶上贴有电子标签，并在其上附有生产商提供的唯一的RFID码，以欧美国家比较通用的EPC码为例，该瓶饮料的EPC码为1367803732l010000000000与此同时，此饮料的详细信息和属性(包括名称和类别、生产日 第9章 物联网的典型应用 期、保质期等)都被存储在EPCIS中读写器对其进行识读操作，得到了其唯一的EPC码，并将此EPC码发送给中间件中间件将这一串EPC码转化为抽象身份的URI(即统一资源标识，Universal Resource Identifier)，并通过Internet向相关的ONS(Object Name Service，名称解析服务)服务器发出查询指令。
ONS收到查询指令后，根据规则查得与之相匹配的地址信息(即此产品所对应的IP地址，同时引导中间件访问已经存储了该瓶饮料详细信息的EPCISEPCIS接收到查询信息后，就将物品的详细信息以网页的形式发送给中间件，从而获得物—物对应的详细信息 第9章 物联网的典型应用 有了这些信息，用户对于商品信息一目了然，对商家的销售将起到巨大的推动作用由此可见，物联网对于各行业尤其是物流业发展的促进作用将非常巨大 物联网提升了物流业的运营效率，提升了经营水平电信提供的“物流e通”能随时掌握货物的收取、配送信息，有效提高企业效率以前，物流企业提货，一般都是记录在纸上，然后再回到办公室输入电脑中；加入物联网以后，提单员可以利用轻轻扫描，现场即可录入货物信息，然后立即发送到物联网上，而坐在办公室内的调度员在第一时间就可以获取货物信息，并可坐在办公室内对货物运送过程进行调度和管控因其方便、快捷，可以降低物流成本，减少流通费用、增加利润，“物流e通”将成为现代物流、快递企业不可或缺的信息化武器 第9章 物联网的典型应用 9.6 在其他方面应用在其他方面应用 1. 物联网与城市信息化物联网与城市信息化 所谓智能城市，是指对城市的数字化管理和城市安全的统一监控。
城市安全是指基于宽带互联网的实时远程监控、传输、存储、管理的业务，利用无处不达的宽带和3G网络，将分散、独立的图像采集点进行联网，实现对城市安全的统一监控、统一存储和统一管理，为城市管理和建设者提供一种全新、直观、视听觉范围延伸的管理工具 第9章 物联网的典型应用 作为平安城市的重要组成，“全球眼”及“移动全球眼”网络视频监视业务凭借其在公共安全和公共交通与运输方面的突出效果，目前其应用范围已经遍布全国而随着3G业务的发展和移动全球眼的诞生，逐渐成为新的处理终端，真正实现了任何时间、地点的远程监视以及任何时候管理的需要 第9章 物联网的典型应用 2. 智能家居智能家居 有一种应用正悄然兴起，那就是“智能家居”它通过家庭传感网络将家庭中的水、电、煤气、照明、视听、安全、通信、调温等各种设备连接起来协同工作，从而将家庭从一个被动的结构转变成一个主动的“伙伴”要实现家居智能化，必须能够实时监控住宅内部的各种信息，从而采取相应的控制为了实现这一目的，家居中必须有足够的各种传感器来采集温度、湿度、有无煤气泄漏或者外来入侵等信息，这些传感器就构成了家庭神经系统的神经末梢而在这类惠及每个家庭的应用中，M2M通信业务能够发挥很大的作用。
第9章 物联网的典型应用 基于3G网络的“平安e家”智能化监控综合系统是一种典型的物联网应用通过部署在家居内的各种温度感应器、红外感应器或RFID设备，借助移动网络在视频监控基础上叠加多种报警于远程家居设备控制的家居综合安防系统，其系统架构图如图9-15所示 第9章 物联网的典型应用 图9-15 物联网产品应用之平安e家系统架构图 第9章 物联网的典型应用 该系统架构图中，整体分为前端、平台、客户端三部分前端包括摄像机(枪形、球形摄像机)、多种传感器(门磁、窗磁、红外、烟雾、煤气等传感器)、受控家电设备(灯具、冰箱、热水器等)、视频存储服务器与家电远程控制器；平台则需利用视频转发与信令控制服务器实现视频与控制信号的转发；客户端实现远程查看与控制目的该系统的功能包括但不限于以下几个方面 第9章 物联网的典型应用 (1) 家庭安防摄像机实时视频查看在客厅、厨房等房间安装球形、枪形摄像机后，住户可通过客户端随时查看自家的实时视频状况同时，住户能够授权给亲属及朋友，使他们也具有视频观看权利此外，利用任何可接入Internet的PC住户及授权用户也可实时查看视频该系统前端还有专用大容量视频存储设备，用于摄像机视频存储。
(2) 家居状况实时报警客厅、厨房、门口等可安装门磁、窗磁、红外、烟雾、煤气等多种传感器当传感器发现门窗遭破坏、有人闯入、家内起火、煤气泄漏以及摄像机通过移动侦测功能发现可疑人员等，则立即通过平台发送警报给住户(警报可为预录制语音、短信、彩信等)，使住户能够立即了解具体报警类型信息，并可通过客户端观看摄像机拍摄的实时视频状况 第9章 物联网的典型应用 3. RFID在城市一卡通中的应用在城市一卡通中的应用 城市一卡通是将城市公共事业统筹考虑，建立城市公共事业管理信息平台的产物它以RFID卡作为信息的载体和接口，使居民在一定区域内持同一张RFID卡即能实现身份验证、流动消费支付、存储各类信息等功能；同时通过查询、统计、间接测算、决策分析等，为城市中的个人消费、企业经营及城市管理者的决策提供分析基础和指导依据 第9章 物联网的典型应用 城市一卡通能够提供公共事业的预收费，金融、旅游、医疗等多个领域的快速结算和支付，身份认证和信息存储查询等服务目前比较成熟的应用有公交、地铁、轻轨、轮渡、出租等公共交通收费；水、电、气、有线电视、电信等公用事业收费；购物、订票等金融应用；门票、旅游积分等旅游消费；医疗收费、医保待遇、养老待遇等社保管理；加油、加气等油气收费、税控管理等。
图9-16给出了RFID标签技术在城市服务中各种应用的示例照片 第9章 物联网的典型应用 图9-16 RFID标签技术在城市服务中的各种应用 第9章 物联网的典型应用 4. RFID在医疗卫生管理中的应用在医疗卫生管理中的应用 医药卫生行业的服务质量直接关系到人们的身体健康而药品作为治病救人的特殊商品，与患者的生命直接相关，绝对不能出错RFID技术目前已经在医疗卫生管理中得到应用，可以实现对药品、医疗器械、患者、医生，以及医疗信息的跟踪、记录和监控欧盟的部分国家已经开始在医疗卫生管理中试用RFID系统 第9章 物联网的典型应用 (1) RFID在患者管理中的应用 患者的RFID卡记录了患者姓名、年龄、性别、血型、病史、过敏史、亲属姓名、联系等基本信息患者就诊时只要携带RFID卡，所有对医疗有用的信息就直接显示出来，不需要患者自述、医生反复录入，避免了信息的不准确和人为操作的错误 住院患者可以使用一种特制的腕式RFID标签，其中记录了他的医疗信息和治疗方案，医生和护士可以随时通过RFID读写器了解患者的治疗情况如果将RFID标签与医学传感器相结合，患者的生命状态，如心跳、脉搏、心电图等信息定时记录到RFID标签中，医生和护士可以随时通过RFID读写器了解患者生理状态的变化，为及时治疗创造条件，如图9-17所示。
第9章 物联网的典型应用 图9-17 RFID在药品与病人治疗过程中的应用 第9章 物联网的典型应用 (2) RFID在手术器械管理中的应用 在外科手术管理中，美国俄亥俄州哥伦布儿童医院在将RFID用于心脏手术管理方面做出了非常有益的尝试心脏手术过程非常复杂，需要涉及的人与器械非常多，医院必须对各种手术所需要的器械、工具预先采购，并放置在指定的位置对于医院来说，这就需要由多人、花很大的精力，精确地管理手术器械和工具，任何工作中的失误都有可能导致非常严重的后果哥伦布儿童医院安装了13台智能橱柜，橱柜中安装了RFID读写器，用于管理橱柜中带有RFID标签的心脏支架、导管、止血带与手术常用的器械等每一次手术之前，工作人员根据医院数据库了解手术主刀医生、患者、 第9章 物联网的典型应用 手术内容，准备手术所需要的设备、器械所在的位置、规格与数量手术之前、之中和之后若出现了任何与预案不同的问题，系统会立即报警提示，这样可以减少心脏手术中出现错误的可能性目前，美国、英国、日本等很多国家和地区都开展了RFID标签在医疗领域，包括血液制品和药品在生产、流通、患者服用过程中应用的尝试 第9章 物联网的典型应用 5. RFID在航空行李托运中的应用在航空行李托运中的应用 新西兰航空公司应用RFID技术在2008年11月实现了自动化登机。
美国针对恐怖分子常利用非随身行李安置炸弹以破坏飞机的攻击手法，早自1997年起已展开将RFID技术引入国际机场，实现对国际航线旅客的旅行路线、行李确认、搜寻、检验的跟踪管理RFID技术在全球航空产业已广泛用于旅客、行李、货物、维修与资产管理，以及旅客护照、行李条形码、登机证、行李跟踪、航空货物、机场资产、人员、交通、维修与免税品等管理之中，覆盖了航空业的货运、货柜、地勤、装备、运输、仓储、飞机维修等领域，如图9-18所示 第9章 物联网的典型应用 图9-18 RFID标签在航空行李托运中的应用 第9章 物联网的典型应用 6. RFID在商业流通领域中的应用在商业流通领域中的应用 RFID在商业流通领域中的应用前景已经被人们所认识国际知名的大型零售业巨头——沃尔玛就是一个成功的案例2003年6月19日，在美国芝加哥召开的“零售业系统展览会”上，沃尔玛宣布将采用RFID技术取代条形码，因而成为第一个在零售业正式宣布采用RFID的企业沃尔玛公布了从条形码过渡到RFID的时间表，如果沃尔玛货源的供应商们在2008年还达不到这一要求，就可能失去为沃尔玛供货的资格能坐上零售业的头把交椅，沃尔玛的成功秘诀之一是搭建高效的物流体系，以保证竞争中的成本优势。
作为沃尔玛历史上最年轻的CEO凯文·特纳，曾说服公司创始人山姆·沃 第9章 物联网的典型应用 顿建立了全球最大的移动计算网络，并推动沃尔玛引进RFID技术RFID计划实施成功，沃尔玛供应链管理将超前领先一大步RFID技术可以即时获得准确的信息流，完善物流过程中的监控，减少物流过程中不必要的环节及损失，降低供应链各个环节上的安全存货量和运营资本同时，通过实现对最终销售的监控，及时地获得消费者对商品消费的现状数据，根据积累的数据做出科学的需求预测，从而帮助沃尔玛及时调整和优化商品结构，获得更高的顾客满意度和经济效益图9-19给出了RFID标签在商场与超市中的应用 第9章 物联网的典型应用 图9-19 RFID标签在商场与超市中的应用 第9章 物联网的典型应用 7. RFID在食品安全与流通中的应用在食品安全与流通中的应用 食品安全事故频发已经引起了各国人民的高度重视欧盟和美国等发达国家和地区要求对出口到当地的食品必须能够进行跟踪和追溯食品供应链包括食品生产的前期、中期和后期食品生产前期包括种子、饲料的生产环节，中期是粮食种植生产环节，而后期包括粮食分级、包装、加工、存储与销售等环节。
因此，食品安全实际上涉及“从农田到餐桌”的全过程而RFID技术应用于食品安全中已经取得了很好的效果如欧盟的食品可追溯系统主要用于牛肉的生产与流通领域，保证了生产过程中动物个体的详尽资料，提高了监管的透明度与正确性澳大利亚要求在饲养的羊和牛的耳 第9章 物联网的典型应用 朵上都夹上带有RFID标签的耳标，从而可以通过畜牧标识追溯信息系统，保证作为食品的牛、羊从生长到屠宰、加工、包装以及销售信息的跟踪，以实现对食品安全的全过程监管图9-20给出了用于动物的各种RFID标签 我国在奥运会期间为了保证奥运食品的安全，建立了由政府牵头、相关企业参加的食品安全保障体系，为奥运会运动员使用的大米、面粉、食油、肉类与乳制品增加了RFID标签，以实现对食品的种植、生产、加工、运输与销售的全过程跟踪和监控 第9章 物联网的典型应用 图9-20 用于动物的RFID标签 第9章 物联网的典型应用 8. RFID在危险品管理中的应用在危险品管理中的应用 凡是在装卸、运输、保管与使用过程中存在爆炸、燃烧、腐蚀、放射性与有毒危险的物品都属于危险品危险品对于社会安全、人身与财产安全有着重大影响。
因此，人类一直在研究危险品在装卸、运输、保管与使用过程中的安全管理问题，而RFID标签在危险品管理中显示出特有的优势以我国目前的危险品管理为例，从大型的液化气与燃油储存罐、运送燃油和化工原料的移动油罐车，到家用的液化气钢瓶，危险品的管理异常困难，存在着数量不清、位置不明、状态了解不准，以及安全责任难以落实等问题同时，有一些危险品人不易靠近，使用环境复杂，普通的打钢号、条形码应 第9章 物联网的典型应用 用都难以实现，因此很多国家都投入巨资，研究如何应用RFID标签技术来管理危险品从生产、装卸、运输、使用到报废处理全过程的实时数据采集、传输、处理与报警，以减少事故发生的可能性图9-21给出了RFID标签在危险品存储与流通过程中的应用的示例 第9章 物联网的典型应用 图9-21 RFID标签在危险品管理中的应用 第9章 物联网的典型应用 9.7 物联网技术的应用前景物联网技术的应用前景 1. 物联网技术应用面临的问题物联网技术应用面临的问题 虽然物联网被预计将普遍在物流、供应链领域起到重大作用，但从目前国内应用状况来看，对于人的身份认证还是物联网最主要的应用领域，而物流、供应链方面仍然属于“雷声大、雨点小”。
这是因为目前制约其发展的主要问题有RFID产品的价格、性能、标准、政策、先导者、隐私这6个方面，它们决定了物联网在中国应用的深度、广度等各个层面 第9章 物联网的典型应用 (1) 价格 价格决定了RFID在各个行业应用的广度成本居高不下阻碍了RFID在物流管理方面的应用，搭建RFID系统需要的初期投资较大，而作为消耗品的标签，其成本仍然在几个美分的量级，还没有低到可以附着在较低价值产品上的程序，这阻碍了RFID在超市等大规模物流行业的应用 第9章 物联网的典型应用 (2) 性能 性能决定了RFID在具体行业的应用深度目前，RFID系统在性能方面尚存在若干难点，主要包括对金属、玻璃、高含水物体的识别准确率，复杂环境下的持续识别准确率，多标签同时识别的并发准确率，后台数据处理能力等性能上存在的缺陷使RFID系统的优越性难以发挥，这些难点的解决程度与进度，直接关系到RFID技术对其应用行业的影响程度 第9章 物联网的典型应用 (3) 标准 标准决定了RFID在应用中对产业链的整合程度由于目前国内尚无RFID的国家标准，因此RFID的应用很难跨供应链环节展开只有各技术标准解决了一致性问题，RFID应用才能贯穿产业链的各个环节，发挥其最大的作用。
标准的制定关系到知识产权的归属，直接决定了国内企业在RFID市场上的话语权从世界范围来看，RFID统一标准的制定问题日益成为焦点，EPC、ISO、UIC等主要标准之间的竞争日趋激烈中国既是制造业中心，也是具有广阔市场的消费大国，在全球供应链中占据着重要地位，但现在仍未制定相应的标准，因此，中国标准的制定，不但会对RFID的国内应用产生直接影响，对其在世界范围内的发展也有着重要意义 第9章 物联网的典型应用 此外，企业由于担心自身采用的RFID系统与即将出台的标准不符，造成过高的重置成本，因此对在内部供应链实施RFID也存在顾虑 (4) 政策 政府的职能正由传统的管理型向服务型转变，这对身份认证、物品辨识、交通管理、危险物品控制等方面的工作范围与工作效率提出了更高的要求，RFID成为政府部门提高效率、建立现代化管理体系的手段之一 政府的推动也成为了我国RFID市场发展与产业链完善的重要因素目前中国市场上的RFID应用相当大一部分都是由政策推动的以第二代身份证为代表的政府应用不但拓展了我国RFID市场，同时也带动了配套产业的进步，有助于完善RFID产业链，为其进一步发展提供了条件。
第9章 物联网的典型应用 (5) 先导者 对很多产业来讲，RFID新技术要在应用上打开突破口，先导者对市场具有重要的推进作用，具体表现如下： ① 率先进入市场的应用者会起到示范作用，增强一部分企业应用RFID的信心 ② 先导者可以促使供应链的上下游关联企业应用RFID ③ 先导者可以通过应用RFID提高效率、降低成本，在所处的市场上形成一定的竞争优势，从而推动竞争对手采用RFID 第9章 物联网的典型应用 (6) 隐私 RFID可以提供商品与个人信息，这在提供便利的同时也造成了隐私泄露的潜在可能我国公众的个人意识越来越强烈，公众对个人隐私泄露的担忧会延缓RFID在某些方面的应用 此外，RFID在应用中普遍存在上游投资而下游受益的现象，投资者与受益者的不一致也阻碍了双方的合作，如沃尔玛公司强推RFID受阻，主要是因为这需要供应商投入大量成本，但不能给他们带来相应的回报因此，产业链上、下游创立协同联盟，构建合理的利益转移机制是解决这一问题的办法之一 第9章 物联网的典型应用 2. 市场前景市场前景 虽然RFID技术在应用中依然存在一些问题，分析家们依然认为RFID具有巨大的市场潜力和广阔的市场发展空间。
华尔街的分析师认为，RFID技术所独有的优势，最终将在全球形成一个巨大的产业据了解，2007年零售领域使用的RFID标签数量为2.25亿个，2008年需要3.25亿个同时，报告推断，到2018年RFID市场的容量将达到目前规模的5倍，随着更加廉价的标签的出现和相关设备的安装，市场上将有更多的产品应用RFID标签仅中国2009年RFID标签耗费量近30亿个，中国的RFID市场规模正在迅速扩大我国已经是世界第三大贸易大国，根据买方市场的要求，RFID在中国的推进势在必行 第9章 物联网的典型应用 易观国际(Analisys International)推出的《中国RFID市场发展专题报告2005》研究发现，尽管RFID在近两年才成为市场的热点，但实际上RFID于20世纪80年代就已经开始发展起来，在中国市场上，RFID在低频及高频的应用已经相对成熟2004年中国RFID市场已经超过12亿元人民币，其中，标签的市场规模就占据了9.33亿元人民币；2005年第二季度中国RFID市场规模已经达到2.26亿元人民币，超过上年同期一倍以上，显示出我国RFID市场迅速增长的态势2009年，物联网热浪席卷中国。
8月7日，温家宝总理在江苏考察时指出，要积极创造条件，在进入微纳传感领域比较早的无锡市建立中国的传感网中心，早一点谋划未来，早一点 第9章 物联网的典型应用 攻破核心技术，抢占传感网技术和产业制高点9月，温家宝总理连续召开三次新兴战略性产业发展座谈会，阐述了以新能源、物联网传感网技术、新材料、生命科学、空间与海洋探索等为重点的产业规划，强调要“以国际视野和战略思维来选择与发展新兴战略性产业”11月3日，温家宝总理发表题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话，特别指出要着力突破传感网、物联网关键技术以及早部署后IP时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”在“两化融合”和“感知中国”的国家战略背景下，物联网发展受到了政府、产业、资本等各层面的高度关注 第9章 物联网的典型应用 9.8 本本 章章 小小 结结 本章主要介绍了当前物联网的行业应用及应用中所用到的技术通过介绍物联网在停车场管理、车辆自动识别和物流业的应用，展现了RFID、WSN等多种物联网技术融合在一起的典型应用模式随着社会信息化程度的提高，科学技术的进步，尤其是在众多商家的大力推动下，RFID技术的应用将会渗透到社会生活的方方面面，具有广阔的发展前景。
