基于物联网的智能家居的应用案例

基于物联网的智能家居的应用案例（精选8篇）

篇1：基于物联网的智能家居的应用案例

基于物联网的智能家居

一、物联网简介

1、物联网基本概念

物联网(The internet of things)是将各种物体相互联系在一起的网络。按照国际电信联盟的定义，物联网是一种通过各种信息标示和传感设备，如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等，将物体连接成网，以进行信息的交换和共享，最终实现物体的实时、智能化管理的网络。

2、物联网的原理和结构

（1）原理部分

储物体信息的标识，由相应阅读器读取其中信息并通过无线网络将即时信息发送到后台信息处理系统，而各大信息系统可互联形成一个庞大的网络，从而达到对物品实施跟踪、监控等智能化管理的目的。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网、电信网等实现物体的自动识别和信息的互联与共享。具体来说，物联网的工作包括三个过程：

1)物体的标识和识别。目前受到普遍好评的识别技术是射频识别技术，即RFID技术。RFID技术是一种非接触的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID基本由三部分组成：标签，由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；阅读器，读取(有时还可写入)标签信息的设备。

2)信息的传输过程。信息的传输可分为有线传输和无线传输两种。在物联网中，数据从采设备到后台处理中心的传输过程中这两种传输方式都将涉及。物体的标识信息被采集设备读取的过程、信息从各采集设备传输到物联网主干网等过程都是无线传输；物联网主干网是指的通信网，包括Internet、电信网以及各企业网等，它是典型的有线传输，主要负责信息处理中心与外部设备间的通信。

3)后台中心的智能化处理。后台中心主要对前端采集的信息和数据进行汇集、转换、分析以及根据用户的具体需求进行信息的适配和事件的触发。由于从末梢节点获取大量的原始数据，并且这些原始数据对于用户来说只有经过转换、筛选、分析处理后才有实际价值，后台中心就承担了该项工作，同时后台中心还要根据具体的服务内容分门别类的整理这些数据，并根据用户触发的事件进行相应的响应。

（2）物联网结构

物联网结构体系包括3层：信息采集层、网络传输层、应用处理层。

信息采集层是实现对物体的感知和信息的采集。利用RFID等技术对物体动静属性进行标志；利用传感技术，实时监测其周边环境的变化。网络传输层主要实现采集信息的传输和各设备

间的互联。利用无线传输技术传输感知的信息；利用有线传输技术，如互联网、电信网等实现大量数据的传输和信息大范围的共享。应用处理层对信息进行大量的计算和处理，最终据不同的需求提供智能化的应用服务。应用处理层提供的服务构建信息的处理和智能化的平台，最终实现物体的智能化控制，智能的感知世界。

篇2：基于物联网的智能家居的应用案例

一、物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。

系统铺设了3万多个传感节点，覆盖了地面、栅栏和低空探测，可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。而就在不久之前，上海世博会也与中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心签下订单，购买防入侵微纳传感网1500万元产品。

二、ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。ZigBee无线路灯照明节能环保技术的应用是此次园博园中的一大亮点。园区所有的功能性照明都采用了ZigBee无线技术达成的无线路灯控制

三、智能交通系统(ITS)

是利用现代信息技术为核心，利用先进的通讯、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。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。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，交通动态信息采集也就成为交通智能化的首要任务。

四、首家高铁物联网技术应用中心在苏州投用

我国首家高铁物联网技术应用中心2010年6月18日在苏州科技城投用，该中心将为高铁物联网产业发展提供科技支撑。

高铁物联网作为物联网产业中投资规模最大、市场前景最好的产业之一，正在改变人类的生产和生活方式。据中心工作人员介绍，以往购票、检票的单调方式，将在这里升级为人性化、多样化的新体验。刷卡购票、手机购票、电话购票等新技术的集成使用，让旅客可以摆脱拥挤的车站购票；与地铁类似的检票方式，则可实现持有不同票据旅客的快速通行。清华易程公司工作人员表示，为应对中国巨大的铁路客运量，该中心研发了目前世界上最大的票务系统，每年可处理30亿人次，而目前全球在用系统的最大极限是5亿人次。

五、国家电网首座220千伏智能变电站

2011年1月3日，国家电网首座220千伏智能变电站――无锡市惠山区西泾变电站日前投入运行，并通过物联网技术建立传感测控网络，实现了真正意义上的“无人值守和巡检”。西泾变电站利用物联网技术，建立传感测控网络，将传统意义上的变电设备“活化”，实现自我感知、判别和决策，从而完成自动控制。完全达到了智能变电站建设的前期预想，设计和建设水平全国领先。

六、首家手机物联网落户广州

将移动终端与电子商务相结合的模式，让消费者可以与商家进行便捷的互动交流，随时随地体验品牌品质，传播分享信息，实现互联网向物联网的从容过度，缔造出一种全新的零接触、高透明、无风险的市场模式。手机物联网购物其实就是闪购。广州闪购通过手机扫描条形码、二维码等方式，可以进行购物、比价、鉴别产品等功能。

篇3：基于物联网的智能电网应用研究

物联网 (The Internet of things) , 新一代信息技术的重要组成部分, 其核心和基础是互联网, 指的是“物物相连的互联网”, 是互联网的应用拓展。物联网是一种通过射频识别、全球定位系统、红外感应器、激光扫描等信息传感设备, 按照约定的协议, 把物品与互联网连接起来, 进行信息交换和通信, 以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络技术。通过物联网可以实现物与人、物与物等所有物品与信息网络的无缝连接, 其“物”是具有标志性的物。

智能电网, 即电网的智能化, 也通常被称为“电网2.0”。它以物理电网为基础, 在集成的、高速双向通信网络的基础上, 将先进的传感的测量技术、通信技术、控制技术、信息化技术、设备技术、决策支持系统技术、物理电网和计算机技术等集成而形成的智能化网络。它主要是为了电网能够安全、可靠、高效、经济、环保地运行, 在电网系统的各个环节中发挥着中央电力体系的集成作用。

2 物联网的主要技术

当前, 我国信息技术发展迅猛, 物联网技术的开发适应了高科技发展的需求。物联网技术分为:感知层、网络层、感知层应用层、等三大体系结构。

感知层是利用数据采集信息, 并接收上层网络传送的信息。它不仅向网络传送各种信息, 又能接收网络控制命令, 是网络层和应用层完成的先决条件。

网络层是对物品实行全球范围的传送, 它利用通信系统将感知层感知的信息安全、快速得传送到各个地方。

应用层主要是在前两层对信息的大量收集下汇总、互通、共享、分析、决策等物品信息。物联网是一种服务于人的网络技术, 应用层是实现物与人的交流, 服务于人类。

3 物联网在智能电网中的作用

随着全球经济的发展, 用电需求的增加, 电网规模亦随之扩大, 而电力系统的安全也存在潜在的危险, 人们对电力供应的安全要求也随之提高。为了保证电力系统的安全, 智能电网的发展迫在眉睫。在智能电网中置入物联网是信息时代发展到一定程度的必然结果, 基于物联网的智能电网应用如下。

3.1 物联网与智能电网的融合

物联网具有获取、分析、处理、控制、反馈信息的强大能力, 这必将推动智能电网的发展。在智能电网中置入物联网是信息时代发展到一定程度的必然结果。这样可以将通信设施资源与电力系统相连接, 不仅改善了电力的基础设施, 提高了电力的利用率和电力信息水平, 而且使电厂、电网、用户三者间联系到一起, 促进三者间的互动, 使电网的信息化、互动化、自动化的水平得以提高, 人们的生活质量得以提升。

3.2 传感器网络应用

物联网应用于智能电网是对电力系统信息化与自动化的强化, 而实现这些应用则要凭借物联网的无线传感器。大量的无线传感器节点会形成一定的规模, 使实体间有着通畅的联系。将无线传感器节点接收的数据通过网络传送到网关节点, 但由于网关节点不具备处理信息的强大能力, 而电网分析会对信息进行精确的处理, 所以信息数据的最终传输到电网分析系统中, 这样不仅精确地对信息进行了处理, 而且还能解决传输信息过程中遇到的问题。

3.3 智能用电技术应用

智能用电是中国智能电网的重要组成部分, 与电力用户有着密切的联系, 如企业、居民等用电用户, 以及与电有关交通工具。在电力用户的智能用电物联网中, 连接系统和用户的设备是智能电表。电力系统通过智能电表可以详细地了解用户的用电情况, 从而更加合理地全方位管理电力用户。电网能源的使用效率、有序用电和经济的运行都取决于智能用电建设的好坏, 所以, 智能用电影响着智能电网的建设、电能质量的管理与节能保护。

智能电网的建设与发展不仅是对传统电网和系统的改造和升级, 而且是系统和用户的双向互动, 使电厂、电网与用户三者之间的紧密联系起来。而智能电网的建设需要先进的传感通信技术、高级量测技术、分析和决策技术等作为保证。因此, 将物联网应用于智能电网中是时代与科技发展的必然结果。

4 结语

物联网作为新兴的高科技, 其应用于智能电网的各个方面虽然处于探索阶段, 但它和智能电网的发展趋势是势不可挡的。将现代通信技术和手段应用于智能电网中, 使智能电网更加现代化、自动化。物联网与智能电网的合理结合不仅促进智能电网快速、有效地发展, 而且降低电力资源的成本, 从而实现我国高科技地可持续发展目标。

摘要：在高科技迅速发展的时代, 物联网应用于智能电网是高科技发展到一定程度的必然结果。物联网是一种基于网络、数据、通信等技术于一体的智能化网络, 将其与智能电网相结合不仅有效地整合了电力系统的设施资源, 提高电力系统的信息化、自动化水平, 保证电力系统的安全性, 而且使得电力系统以安全、环保的方式实现了可持续发展, 文中从传感器网络应用与智能用电技术应用来说明基于物联网的智能电网的应用研究, 阐述了物联网技术渗透到智能电网的建设和发展中, 势必会对国家、社会以及电力企业的信息化管理建设产生积极推动作用。

关键词：物联网,智能电网,传感器网络,智能用电技术

参考文献

[1]武建东.互动电网再造高靖信息化中国[J].电气时代, 2009 (4)

篇4：基于物联网的智能家居应用

[关键词]物联网 智能系统 应用

[中图分类号]TP311.52

[文献标识码]A

[文章编号]1672-5158（2013）05-0100-01

物联网其定义为把所有对象透过无线射频识别（RFID）及感测网络技术，将感测设备与网际网络连接起来，以进一步实现智慧化的识别和管。

一、物联网在智能家居中的应用发展

物联网是把所有对象透过无线射频识别等讯息，将感测设备与网际网络连接起来，实现智慧化的识别和管？的技术。在整个网际网络的基础上，用RFID自动识别和信息获取、无线数据通信等技术，将架构一个包含世界上所有事物的相连结。互联网是对象间互相联络，沟通的形式将扩大从人际到人际，人类事物与事物，事物。这将改变人们的生活带来一个新的无处在的计算和通信的时代。无线射频率识别技术（Radio Frequency IDentification，RFID）及相关识别技术将成为物联网 （Internet of Things，IoT）的基础。在整个网络中，所有的对象能够自动识别，互相进？信息交流。以物联网为基础运用在居家照护的电子网络化，结合各类的医疗照护仪器，识别其中的信息，来达到和照护者的沟通，甚至透过网络可与远程的医疗机构进？被照护者的实时信息交换。可充份的节时间，提高救护的效率，在互联网的东西，异质性的设备和技术，带来一些挑战，由于同的设备在管异构数据具有同特点。在这种情况下，物联网的结构进分析，数据管框架的物联网也基于Web服务的设计。也有研究出以环境智能基础为架构的家庭护系统，来克服目前所需面对的居家护识别的困难。

二、基于物联网的智能居家照护方法

居家照护架构可分为四层，说明如下：

1.设备层：也就是指照护所使用到的设备，主要是辨识被照护者的标签、血糖机及血压计等设备，这些设备经测后会将资传至控制层。

2.控制层：这部份主要在接收设备层传感器（sensor）传出的资，有RFIDReader用来取tag的资辨别是否为被照护者本人，IEEE 1451 interrace是用在接收各类的照护设备传感器资。

3.传输层：是用接收传送资至应用层，大部份是使用Bluetooth，Wi Fi，Zigbee，COM等。

4.应用层：包括ALE，EPCIS Capture Application，EPCIS Query Interface，还有Complex Event Process Engine针对所接收到的照护设备资的事件资过滤、筛选后透过EPCIS Repository进事件处理后产生相对应的事件状况。

依据相关居家照护医疗设备其传输界面为Bluetooth，RS 232，USB或红外线，必须使用IEEE 1451.x的协议来当作接口进连结及资的传输接收，被照护者的RFID tag则需以ALE Middie进资辨识接收。再者将所接收到的资传NEPCIS，触发EPCIS～Object Event，这些事件将被储存于EPCIS事件储藏库中（Event Repository），此为储存EPc资的资库，也存放EPCIS Object Event所定义的event type之资，或者是使用者自定义vocabulary之资，Object Event依EPCglobal标准所定义的格式。

PCIS仅仅是一个实体的资库，重要的是还有各种的接口，以来连到各种同的资库实体。

针对居家照护的医疗设备，如血糖机、血压计可依被照护者的原本历史检验检查值定义出一个标准值，超过标准值，像血糖过高应进么对应的处理状况，针对这些事件然后产生一个单一事件处理程序，进而心跳过低和血糖低于标准二种状况发生需进么处理程序，定义出所谓的复合事件处理程序。

以目前的居家照护平台所使用的方法大为较封闭式的架构，被照护者的一些相关照护资没有一个很明确的处理方式，也可能无法达到与其它的照护系统的交互作用连结处理。本研究提出的方法为一个较开放标准化的居家照护处理，而非一般封闭式之处理，资？接收后进人引擎中，可以针对如血糖、血压等资进相对应的单一事件处理或者血糖与心跳资二者的复合事件处理，这个引擎平台是可方让其它的居家护平台将照护的资传送进来加以分析产生对应的处理事件，如此一来可达到一个照护标准化可达到一个开放式的处理引擎平台。

三、小结

篇5：基于物联网的智能家居的应用案例

基于物联网的家居智能系统

所在系部：

物理与电子工程学院 辅导老师：

孙成喜 组长：

杨朋 成员：

周标、华玮、李桂萍

2013年5月10日

目录

一、基本描述...................................................................................................................................3

1、公司.....................................................................................................................................3

1.2 市场...........................................................................................................................3 1.3生产与营销................................................................................................................3 1.4投资与财务................................................................................................................4

二、项目背景...................................................................................................................................4

2.1 产业背景..........................................................................................................................4 2.2产品概述...........................................................................................................................5

2.2.1产品介绍................................................................................................................5 2.2.2成本估计................................................................................................................5 2.3开发与创新................................................................................................................5 2.4未来产品与服务计划................................................................................................5

三、市场机会...................................................................................................................................5

3.1目标市场..........................................................................................................................5 3.2顾客购买准则....................................................................................................................5 3.3销售策略...........................................................................................................................5 3.4市场竞争...........................................................................................................................6

四、公司战略...................................................................................................................................6

4.1公司概述...........................................................................................................................6 4.2公司使命与宗旨描述........................................................................................................6

4.2.1公司使命................................................................................................................6 4.2.2公司宗旨................................................................................................................6 4.3销售计划...........................................................................................................................6

4.3.1初期（1~4年）.....................................................................................................6 4.3.2中期（4~10年）...................................................................................................6 4.3.3长期........................................................................................................................6

五、市场销售...................................................................................................................................6

5.1销售策略与目标................................................................................................................6 5.2价格策略...........................................................................................................................6 5.3 战略销售..........................................................................................................................6 5.4宣传策略...........................................................................................................................7

六、生产和管理...............................................................................................................................7

6.1选址...................................................................................................................................7 6.2 管理部门..........................................................................................................................7

七、机遇与风险...............................................................................................................................7

7.1机遇...................................................................................................................................7 7.2外部风险...........................................................................................................................7 7.3内部风险...........................................................................................................................7 7.4解决方案...........................................................................................................................8

一、基本描述

物联网是在计算机互联网的基础上，利用传感器技术、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中，物品能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用各种传感技术与数据通信技术，通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。

应用层物联网基础通信中间件应用应用应用网络层M2M平台终端层离散M2M终端单元物联网网关传感网传感网“物联网”概念的问世，打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物，而另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。

1、公司

名称：云南晨曦智能电子科技有限公司

1.2 市场

产品服务智能家居、交通物流、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测、个人健康等各种领域。

主要业务 ：建立一个完整物联网服务业系统 1.3生产与营销

物联网4大关键领域：

1.RFID； 2.传感网；

3.M2M；

4.两化融合。规划和设计以及研发物联网传输数据（传感网）领域

营销： 整个物联网系统的服务（如同中国的移动 联通 电信行业）1.4投资与财务

与下面公司合作 投资 1.云计算 2.TD 3.中国电信 移动 4.政府支持

通过分析市场需求，可以预计本公司在正常运作后销售目标得以实现，风险投资对本项投资将在逐渐按照约定的股份分配政策进行分红。同时在2019年底，双方可按照股份协议转让方式双方协商，风险投资获利退出，或通过股份回购的方式，本公司以自有资金回购风险投资的股份，风险投资获利退出

二、项目背景

2.1 产业背景

信息化不仅仅是针对政府、科研、教育、企业、金融、商贸等领域, 还应该拓展到千家万户, 以满足家庭对信息的需求。建设基于物联网技术的智能家居系统的智慧小区、将面向家庭的服务服务以有效的形式提供给最终用户, 已经成为目前国内智慧小区建设的热点问题。

对于业主而言，建设信息化小区可以实现以家庭为单位的信息资源的共享和交换, 有效地保护家人居住和家庭财产安全，享受更好的物业服务。对于物业管理而言，通过物业管理中心的管理平台,物业可以在任何地方随时掌握小区的各方面信息资源，有效管理小区的各种设备，实施高效率的物业管理。

物联网拥有业界最完整的专业物联产品系列，覆盖从传感器、控制器到云计算的各种应用。

产品涉及智能家居、交通物流、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测、个人健康等各种领域。构建了“质量好、技术优、专业性强，成本低，满足客户需求”的综合优势，持续为客户提供有竞争力的产品和服务。

2.2产品概述

2.2.1产品介绍

基于物联网家居智能系统是利用电脑、网络和综合布线技术，通过家庭信息管理平台将与家居生活有关的各种通讯设备、家用电器和家庭保安装置经由家庭总线技术连接到一个家庭智能化系统上，从而形成一个有机的整体（数字家庭网络系统），进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。最终形成3钟科技实物：zigbee无线插座、zigbee无线开关、具备zigbee通信协议的wifi主机。2.2.2成本估计

为了实现长期稳定的业务经营目标，本项目希望2013年底获得20人民币投资。这包括了前期开办费用、市场拓展、广告宣传、媒体活动和流动资金和研究资金

2.3开发与创新

ZigBee作为一种新出现的无线通信技术，以其协议简单、成本低、功耗小、组网容易等特点，在家用系统控制、楼宇自动化、工业监控领域具有广阔的市场空间。

一、在分析传统智能家居特点与不足基础上，提出了设计智能家居系统应该主要考虑的因素，并建立了本课题智能家居的模型。

二、通过对比的方法分析了蓝牙ZigBee无线技术各自特点及应用领域，阐明了选用ZigBee无线技术作为智能家居的组网技术原因及优势。

三、通过对ZigBee技术各个协议层以及网络拓扑结构的分析，并结合智能家居系统网络的特点，设计了智能家居星形网络拓扑结构。

四、采用模块化的思想，设计了主节点与网关的硬件接口，并制定了网关与主节点间的通讯协议，解决了主节点的可移植性问题，提高了主节点应用的灵活性。

五、分别设计了具有温度调节功能和湿度调节功能的终端节点设备，并进行了硬件搭接与测试，根据主节点与终端节点不同的功能特点，分别设计编写了主节点与终端节点的软件流程，并对系统进行了相应的测试。

六、根据终端节点要求低功耗的特点，通过对ZigBee物理层、媒体访问控制层的设置实现了节能要求，提高了电池寿命。2.4未来产品与服务计划

研究开发一种自身的网络系统，不需要其他的行业的网络支持。

三、市场机会

3.1目标市场.整个中国和其他的国家市场的各种智能家居系统的实现。

3.2顾客购买准则

根据不同的地域和生活水平月还有公司的成本来规定其购买的水准；还有各种业务套餐。

3.3销售策略

1、建立公司网页，为公司业务打广告广告宣传。

2、和其他涉及物联网的行业合作打开物联网市场。

3、大力拉近本公司的业务与政府机关及人民的生活距离。

4、强化营销宣传 在完成有关营销目标的基础上，加大营销宣传力度、推广我公司的服务宗旨和服务信誉，增强公司的知名度。

3.4市场竞争

由于该行业是新兴行业、市场大、竞争力不大。

四、公司战略

4.1公司概述

晨曦智能电子科技有限公司是一个服务广大民众的物联网公司，其宗旨是以互联网为依托，凭借专业的技术与服务和公司至上的信誉，为人民和政府提供一个高速度、高精确、高质量的智能家居服务。

4.2公司使命与宗旨描述

4.2.1公司使命

使命：大力发展、推广和普及物联网以及业务服务。

4.2.2公司宗旨

三高：高速度、高精确、高质量

4.3销售计划

4.3.1初期（1~4年）

普及政府的机构和公共设施，使公司和政府抱在一团。4.3.2中期（4~10年）

普及到人民的生活，为人民提供更方便，更舒适的智能生活中。4.3.3长期

普及到在世界的各个国家，形成一个安全稳点的物联网系统。

五、市场销售

5.1销售策略与目标

公司起步的时候，以公共设施为主 比喻路灯的控制，高铁物联网的建设和发展等。这些方面大大的促进公司的业务；

2扩大经营网点。公司初始以公共设施为中心，根据市场的相关变化和公司的收益稳定，公司会以政府为中心向外扩散。主要还是以物联网普及地区扩散，普及人民的生活中去，使公司逐渐发展为物联网的必须的服务大企业，并向国外市场进军。

5.2价格策略

1、前一个月免费使用，并上使用的客户咨询我们的服务信息质量和提议

2、推出各种套餐，满足不同的顾客的需要（不能亏本）

5.3 战略销售

以该产品强烈的视觉冲击,去征服广大民众、去吸引顾客。同时建立一个强大的销售队伍，为公司产品做最好的推行。

5.4宣传策略

第一，深入研究消费者购买行为和动机，并据此采取不同的宣传方式和手段，以提高宣传效果，如：网络、电视、广播。

第二，根据不同产品的市场需求，制定不同的促销宣传策略。利用促销队伍进行不同的层次的人群宣传

第三，根据产品所处的不同市场寿命周期阶段，确定不同的宣传目标

在周末和节日期大力推行物联网的宣传

六、生产和管理

6.1选址

公司地址：云南省曲靖市天悦数码城5楼37号 6.2 管理部门

1、营销部门：主要负责把握市场上存在的各种机会，善于捕捉到网络和物联网市场发展方向的动态信息，对其加以分析，并能向市场推销公司最新开发的业务。该部门员工需要头脑灵活、分析能力强、有一定营销经验的人才。

2、外交部门：主要负责调合公司与政府和其他公司的和谐关系，并与各个物联网的工作站进行洽谈。该部门要求人员的口才好、头脑好、同时需有一定的良好礼仪、气质。

3、销售 技术部门：主要负责直接和消费者沟通，了解消费者需求的动态信息，和负责维护物联网的安全和绿色，研究和开发物联网。这要求工作人员要有一定的技术经验和专业的电脑技术，信誉良好，服务态度良好。

4、决策部门：主要负责分析公司有关收益，根据市场趋势制定相关公司发展政策，以及那些应对市场上的各种竞争。

5、财务部门：负责管理公司的财务、工资分配、资金周转等问题。

不管是哪个部门的人员，都需要具备强烈的上进心，团队精神，并接触移动业务服务和对网络产业有总体上的把握，同时有职业道德，遵循公司宗旨理念。

七、机遇与风险

7.1机遇

该行业是一种新兴行业在各个方面的机遇很大

7.2外部风险

信誉风险：维持公司的信誉是公司中各个员工都必须遵守的重要宗旨。但是顾客最初可能不会相信。这就要求我们对公司业务必须通过正规的手段的宣传，同时要求员工在向客户沟通时需有良好的职业精神。

7.3内部风险

管理风险：作为一家初始的物联网服务公司，我们深知自身在管理方面存在一定的不足。目前管理薄弱是我公司在初期面临的最大风险。特别是在战略规划、人力资源管理、营销管理方面都缺少人才。

技术风险：由于物联网是一个新兴企业，在很多的领域上有一定的技术不成熟，和困难。

7.4解决方案

一、本公司决定将每年的某个特定时间作为管理培训日；对各个职员进行培养和教育

二、固定资产投资比例适当；

三、不断创新和开发新的业务；

篇6：基于物联网的智能家居的应用案例

一、智能农业概述

在农业生产过程中，农作物的生长与自然界的多种因素息息相关，其中包括大气温度、大气湿度、土壤的温度湿度、光照强度条件、CO2浓度、水分及其他养分等等。传统农业作业过程中，对这些影响农作物生长的参数进行管理，主要依靠人的感知能力，存在着极大的不准确性，农业生产也就成为一种粗放式管理，达不到精细化管理的要求。

随着科学技术的发展，伴随着城镇化改革的进行，在农业生产过程中，越来越多的劳动力被解放出来，劳动力成本不断增加，传统农业无法进一步的发展，也逐渐滞后于社会的发展。因此，对传统农业的要求在不断提高，将先进技术应用于农业将得到广泛推广，智能农业随之产生。

托普物联网指出所谓的智能农业，指的是将人工智能技术应用于农业领域的一项高新技术。智能农业系统覆盖了从影响农业生产的自然参数的采集，到利用知识推理和计算机技术进行参数分析，最终通过农业专家系统指导农业生产的整个生产管理链。智能农业主要涉及的关键技术包括检测技术、嵌入式技术、通信技术等。

也有人认为智能农业是指在相对可控的环境条件下，采用工业化生产，实现集约高效可持续发展的现代超前农业生产方式，就是农业先进设施与露地相配套、具有高度的技术规范和高效益的集约化规模经营的生产方式。它集科研、生产、加工、销售于一体，实现周年性、全天候、反季节的企业化规模生产；它集成现代生物技术、农业工程、农用新材料等学科，以现代化农业设施为依托，科技含量高，产品附加值高，土地产出率高和劳动生产率高，是我国农业新技术革命的跨世纪工程。

智能农业产品通过实时采集温室内温度、土壤温度、CO2浓度、湿度信号以及光照、叶面湿度、露点温度等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求，随时进行处理，为设施农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。通过模块采集温度传感器等信号，经由无线信号收发模块传输数据，实现对大棚温湿度的远程控制。智能农业还包括智能粮库系统，该系统通过将粮库内温湿度变化的感知与计算机或手机的连接进行实时观察，记录现场情况以保证量粮库的温湿度平衡。

二、智能农业系统的优势特性：

（1）反馈控制

反馈控制是实现控制系统稳定、可靠及自动化的关键技术，智能农业系统在系统的架构上看，也必须是反馈控制系统，而且是负反馈控制系统，形成的是闭环控制。从农业参数的采集、处理到MCU调控，应该形成闭环负反馈系统，否则将失去智能化的特性，失去自动控制的特点。

（2）自主控制

自主控制指的是系统的控制核心具备自适应的调整能力，包括自学习能力和自整定能力。农业系统本身是一个非线性系统，其外在扰动和内在扰动无规律可言，在建立对这些无规律的参数实现调控的系统时，就需要使得其具备自主控制的能力，以实时处理非线性数据。

三、智能农业系统设计概述

为了对农业生产起到指导作用，智能农业系统需要对主要的农业生产影响因素进行监测和控制。整套系统主要利用传感器技术、通信技术及计算机技术实现其功能。利用传感器对不同的影响因素进行信号的采集，并做初步的处理后，通过无线通信技术传输到上位计算机中，由计算机进行数据的分析和管理，并经过时间上的数据积累，与农业专家一起，构建具备初步完善的专家数据平台，给农业生产带来指导性作用。同时，为了调节不适合农业作物生长的因素，仍然需要一套完备的下位机控制系统，实现被监测参数的调节和完善。智能农业系统整体组成框图如下图所示。

物联网智能农业系统所使用的传感器需要满足农业生产的要求，实现数据的实时采集。本系统采用的都是国外进口专业传感器，具有稳定性好、精度高等特点，在实际应用过程中，效果显著。通信部分则采用无线通信方式，农业基地的空旷性给无线通信的实现带来了便利，有线通信反而会对农业生产产生影响。M2M汇聚节点作为所有参数的集中点，采用了32位的ARM处理器来实现，采用了TINYOS操作系统进行资源的管理，性能更稳定。PC机上位机监测管理系统则利用目前较新的Silverlight组件来实现，.Net的应用更为完美。

四、智能农业关键技术

1.传感器：

低成本、环境适应性、可靠性、微功耗、安全性

频率选择、天线技术、低功耗技术、封装技术，定位与跟踪、防碰撞与安全技术等。

3.网络互联：

分布式传感器 → 汇聚节点，采用ZigBee，适于环境变化的多跳、自组织通信技术，互联网接入。

4.智能信息处理：

逻辑思维→

形象思维；知识工程；云服务；人机和谐；现代信息服务产业。

五、智能农业的应用领域

1.资源：农地整治重大工程监管；基本农田数量、等级、利用效率、环境质量网络化管理;农用水资源管理

2.环境：农田土壤、地表与地下 水环境、光热、小气候 3.生产：作物生产：土壤理化参数、水、肥、保、苗

设施农业: 生物环境控制与管理信息系统

养殖生产: 个性化生理、健康、喂养监测管理 2.RFID：

4.农产品与食品：产地环境、产品储存、物流、营销 5.农业装备：服务作业调度、工况监控、远程诊断服务

六、总结

篇7：基于物联网的智能家居的应用案例

关键词：物联网; 智能楼宇; 设施建设;

一、物联网技术

物联网[“Internet Of Things (Io T) ], 顾名思义, 这是一种物与互联网联姻的.技术。物联网以几项关键技术 (传感器技术、RFID技术、嵌入式系统技术) 为核心, 实现物品与网络的互联, 进行信息交换和通讯, 以实现智能化的运行管理, 达到物物互联、信息融合的智能化数字化的物联网络。

二、物联网的应用

1. 物联网在楼宇中的运用

(1) 楼宇空调系统

空调物联网智能控制系统基于物联网技术, 通过智能优化算法根据环境等因素做出分析, 空调系统在算法分析结果下做出相应的调整, 优化其运行。比如当楼宇内的温度和湿度达到适宜数据指标时, 空调可根据数据指示暂时处于休止状态, 使空调系统达到最大限度降低能耗, 提高利用效率。

(2) 楼宇消防、安防系统

通过铺设各项消防烟雾传感器并对其进行网络连接, 使配有物联网系统的楼宇, 接收到报警信息时能迅速联动指挥控制中心, 物管也可据此巡查、询问、出警, 以避免重大灾害发生。对于非法入侵, 物联网安防系统通过红外感应器、门磁、玻璃破碎等各种设施进行非法入侵检测, 当检测到不法入侵信号或者设施被损坏时, 立即触发报警, 为尽快解除安全隐患提供最快的信息并极大地争取了更多的时间。

目前上海的浦东国际机场, 就运用了物联网技术构建了一个防入侵安防系统。上海浦东机场飞行区围界全长约27公里, 全围界布置各类探测器、传感器达7000多个, 实时地采集前端特征信号, 由指挥控制中心接收采集信号后, 在多节点协同融合识别、气象自适应等智能算法的分析, 对前端是否发生入侵进行判断并报警, 同时对入侵目标做出识别。

2. 物联网应用下的楼宇建设追求的目标

(1) 舒适性。在物联网技术与AI时代的当下, 随着技术的不断发展, 当两者充分结合, “物”与“物”, “物”与“人”将通过网络和人工智能相互连接与融合, 使人们在智能化楼宇中生活和工作, 无论是心理上还是生理上均感到舒适。

(2) 可靠性。在硬件和软件的不断尝试应用、不断改进和更新下, 技术愈加成熟, 楼宇的各个物联网系统也将更加可靠, 同时在发生故障时也将更加易于维护。在数据收集与分析算法方面, 也将更加智能, 更加稳定, 保证其最佳的可靠性。

(3) 节能性。物联网下的楼宇智能化系统正是为了确保机电设备高效稳定的运行, 系统要考虑设计最优的控制模式来满足楼宇功能需求, 既降低了设备运营成本及物业管理成本, 还能延长机电设备的使用寿命以及达到节能的目的。

三、目前存在的问题

1. 没有统一的技术标准

目前我国物联网技术缺乏统一的标准, 在物联网的发展过程中还将出现其他的新应用技术。如果技术标准不及时统一, 各行业就将各自为营, 移植性与互换性无法得到保证, 势必影响企业的发展规模, 也不利于产业链的整合。

2. 核心技术的国产化

在国内, 由于物联网技术兴起较晚, 没有及时跟上科技的研发与应用, 因此在相关的核心技术方面与发达国家仍有差距。例如其中的射频识别技术 (RFID) , 我国虽然生产厂家较多, 但缺乏关键核心技术, 尤其是超高频REID方面, 与发达国家或地区相比还一定的差距。

3. 安全隐患问题

物联网经由各类信息传感装备, 及时收集物体或进程等各类必要的信息, 与互联网连系构成的一个庞大网络, 故它存在着与传感器网络、移动通信网络和因特网同样的安全问题。如数据采集频繁, 其数据安全及隐私保护问题、网络的认证与访问控制问题、信息的存储与管理问题等, 这些安全问题能否得到解决, 决定了物联网系统是否稳定与安全。

四、总结

在物联网技术下的楼宇智能化建设使建筑与生活走向信息化与数字化, 不仅是空调系统与安防系统, 楼宇的其他系统结构也将在物联网技术的渗透下, 建立起一个更加舒适、和谐、现代化的环境。物联网技术与楼宇智能化在我国都是方兴未艾的新技术, 随着技术的发展与运用不断成熟, 它必将成为经济社会中的一大支柱产业。

参考文献

[1]王云汉.物联网技术在楼宇智能化系统中的应用[J].惠州学院学报 (自然科学版) , 2010, 30 (06) :77-81.

[2]刘轶彤.物联网技术引领楼宇智能化工程技术专业发展[J].天津职业院校联合学报, 2011, 13 (11) :93-95.

[3]刘泽南.运用物联网技术构建楼宇智能化系统[A].中国冶金建设协会工厂建设委员会.2014全国冶金建设管理文集[C].中国冶金建设协会工厂建设委员会, 2014:3.

篇8：基于物联网的智能家居的应用案例

无锡职业技术学院本着服务区域经济社会发展和培养机电类技术技能型人才的办学宗旨, 根据学校多年来形成的技术积淀, 从2010年开始着手展开项目调研和准备, 在2012年-2014年间对无锡机械行业6个具有代表性的企业进行了基于推进两化融合的专项调研, 本着问题导向和系统研究的思路, 在省市有关部门和无锡机械工业联合会的支持下, 开展了“基于物联网技术的智能工厂应用示范”课题研究, 在项目领域取得了一定的成绩, 也发现了一些需要改进和值得思考的问题。

1 无锡机械行业六企业关于推进两化融合的调研

作为机械工业大市, 无锡机械行业在推进两化融合方面进行了积极的探索, 着眼企业转型升级, 需要总结经验分析得失, 有利于今后开展工作。

1.1 调研目的

通过调研分析企业信息化的发展历程、阶段和特征, 可以判断无锡机械行业企业在两化融合方面处在起步建设、单项覆盖、集成提升、创新突破的阶段性现状。

1.2 调研方案

为了了解无锡市企业机械行业两化融合现状, 选择基本能代表无锡市机械行业较高水平的6家大中型企业为调研对象, 进行问卷调查, 该问卷调查以电子邮件的形式发于各企业中高层领导进行填写, 以得到最真实的第一手信息。

1.3 评分规则

参照机械行业两化融合发展水平评估指标体系及《制造业企业两化融合评估指标体系构建》论文, 设计了《无锡机械行业两化融合调研问卷》, 并选取行业典型企业进行了问卷调查。因问卷中的样本数据可能存在缺失或填报不规范, 在进行指标评分前需要对样本数据进行预处理, 并统一到可比较的同一数值层面。

样本数据预处理遵循以下原则: (1) 样本数据完备性:样本数据完整, 不存在缺失。 (2) 样本数据的规范性:统一样本数据格式。 (3) 数据合理性:识别异常数据, 根据评分方法确定相应处理方式。

1.3.1 评估指标权重设置基本原则

(1) 一级指标的权重与其他行业保持一致, 二级指标的权重借鉴其他行业的设置, 三级指标的权重按照机械行业企业的特色和需求分别进行设置。 (2) 指标对落实行业企业战略、支撑业务发展的相对重要程度。 (3) 指标与机械行业企业两化融合水平与能力、效能与效益的基本现状, 未来发展重点和引导方向的关联和匹配程度。

1.3.2 评分原则

(1) 基于评估数据进行底层指标评分, 按照一定规则将具有不同计量单位和方式的定量或定性评估数据转化为能够进行加权计算的分值, 并将其限定在[0, 100]区间范围内。 (2) 定性数据和定量数据分别设计评分方法。

1.3.3 计算方法

在底层指标评分基础上, 底层指标以上各级指标的得分通过加权求和计算得出, 各上级指标得分由其各子指标得分加权求和得出。

1.4 评分等级划分标准

为客观评价机械行业两化融合发展水平, 将企业两化融合发展水平划分为起步阶段、单项覆盖阶段、集成提升阶段和创新突破阶段4个阶段。

(1) 起步建设阶段:企业着重关注信息化和工业自动化基础设施建设和环境营造。 (2) 单项覆盖阶段:信息通信技术应用到企业各关键业务环节, 并逐步实现对单项业务环节的全面覆盖。 (3) 集成提升阶段:企业从某一关键环节切入进行深入渗透, 实现关键业务环节应用系统之间的协同和集成, 开展系统集成基础上的业务应用。 (4) 创新突破阶段:工业领域信息技术应用朝着综合集成的方向发展, 开始突破企业边界, 实现面向市场和客户的业务流程和生产、经营模式的变革, 支持形成新的工业能力。

根据两化融合发展阶段的界定, 结合本次评估具体情况, 制定上述6家机械企业两化融合发展阶段划分标准, 具体标准如表1所示。

注:在评分时, 按照实际情况不同对调研项赋予不同权重, 所有评分项满分之和为100分。

1.5 问卷情况

该项调研问卷共有5张表格, 共计31项二级指标、77项三级指标, 涵盖了基础建设水平与能力、单项应用水平与能力、综合集成水平与能力、协同创新水平与能力、竞争力与经济社会效益水平等方面。

1.6 调研统计分析

1.6.1 基础建设水平与能力评估指标

基础建设水平与能力主要衡量两化融合的基础, 即两化融合需具备的基本条件和支撑环境, 包括“资金投入”“组织和规划”“设备设施”“信息资源”和“信息安全”5个方面。

1.6.2 单项应用水平与能力评估指标

单项应用水平与能力主要从研发设计、产品设计、工艺设计、生产管理、生产制造、采购管理、销售管理、财务管理、质量与计量管理、能源与环保管理、安全管理、项目管理和其他业务管理等11个方面的信息化应用程度来反映企业两化融合对单一业务的支撑水平。

1.6.3 综合集成水平与能力评估指标

企业综合集成水平与能力主要考察企业在产品设计与制造集成、管理与控制集成、产供销集成、财务与业务集成、决策支持等跨部门、跨业务环节的集成现状以及支撑业务集成优化和战略发展的情况。

1.6.4 协同创新水平和能力评估指标

协同创新水平和能力主要衡量企业创新水平的高低, 反映企业的协同创新能力对两化融合进程的作用, 包括“产品全生命周期协同创新和绿色发展”与“产业链协同”2个方面。

1.6.5 竞争力与经济社会效益水平评估指标

竞争力与经济社会效益水平主要衡量企业经济效益, 用企业的经济社会效益水平反映企业在行业内的竞争力强弱。本模块包括“产品质量合格客户满意度”“业务效率”“财务优化”“创新能力”“经济效益”和“社会效益”6个方面。

1.7 调研结论

通过对上述6家企业问卷调查情况的分析得出的综合指标如图1所示。

依照评分等级划分标准, 各单位评分等级如表2所示。

两化融合是我国信息化建设的重要方向, 是实现机械企业转型升级的重要途径。如何更好地推进两化融合, 对机械企业持续、健康、快速发展至关重要。由“无锡机械行业两化融合调研分析”问卷得出:参加调研的6家企业均处于两化融合的单项覆盖阶段。该分析结果一方面说明无锡机械行业正处于一个较高速发展期, 另一方面也说明无锡机械行业企业在推进两化融合过程中, 对提升企业运营效率、降低企业经营成本、增强企业核心竞争力等方面均具有较大的促进作用。

2 企业存在主要问题的原因分析

2.1 机械行业企业的特点对信息化建设的影响

从国内、外机械行业发展趋势来看, 随着工业化和信息化的深度融合, 信息技术的广泛运用, 机械行业将进一步向制造技术的智能化、柔性化、网络化、精密化、绿色化, 生产组织形式的全球化, 经营的规模化及服务的个性化方向发展。企业信息化建设极大地缩短了新产品研发周期, 也极大地加强了企业适应市场变化的能力, 全球化采购和销售越来越普通。在国内, 由于产品需求情况的变化, 国内竞争形势的加剧, 机械行业企业正在面临前所未有的挑战。逐渐由大批量的生产规模, 向单位的小批量生产方式递进, 产品按订单生产。企业需要合理优化排产, 控制交货期, 提高订单的履约率。如何将生产信息传达到车间, 实现对物流的整体控制是整个信息化建设的关键问题。产品结构复杂、零部件多而且外协、自制兼有, 对于仓库物料的管理变得十分复杂。特别是对于零部件, 不但种类繁多而且很多外形功能相似。如标准件, 外形相似者多, 非常容易混淆。单件产品制造时间周期长、价值高、投入大、BOM层次复杂, 企业对其生产过程进行跟踪, 并对产品成本进行实时的归类、控制和分析比较困难。正是由于以上这些机械行业的特点, 导致机械行业企业在实施企业信息化的过程中, 必须更多地考虑自身的特定要求设计, 一般的通用软件很难简单满足企业的需要, 往往要通过定制式二次开发才能构成企业的信息化应用体系。同时, 非标准化的信息化应用和建设, 又增加了企业实施信息化的成本和难度。

2.2 企业信息化应用集成和协同水平提高还需作出较大努力

本次调查情况显示, 在无锡机械行业企业中, 企业已经越过了信息化起步阶段, 处于两化融合的单项覆盖阶段;企业F已经进入企业信息化深层次的集成应用B级阶段, 但是所有企业在信息技术的协同应用方面都是欠缺的, 主要存在“信息孤岛”“应用孤岛”和“资源孤岛”3大难题。由于信息系统集成水平不高而导致集成和协同滞后。此次6家重点企业调研发现, 由于企业没有采用MES, ERP与PCS间缺少信息流沟通, 与生产制造环节的集成情况不甚理想;企业应用了仿真分析, 但大多停留在部件级仿真, 实现产品级仿真分析的比例还很低, 更谈不上网络化协同设计;管控衔接是信息技术综合集成应用的短板, 管理系统与制造执行系统数据自动交换、产品设计与工艺设计数据自动交换、设计物料清单与制造物料清单间数据自动交换很低等。

2.3 信息化人才成为制约信息化发展重要瓶颈

本次调查过程中, 机械行业企业普遍反映了企业信息化实施中遇到的一个挑战和重要瓶颈, 就是企业在推进两化深度融合过程中, 缺乏从理解机械行业到懂业务、懂管理、懂信息化的复合型人才。企业实施信息化进程首先需要在管理层特别是在业务领导和业务骨干中进一步提升信息化认识和能力, 才能在企业变革过程中有效利用信息化手段提升效能, 使一些业务变革与信息系统建设的效果达到更匹配的理想效果。

其次, 企业信息化实施后真正应用的工作是落实到企业每一个相关的工作流程和人员, 由于机械制造行业是劳动力密集的行业, 基层从业人员的总体素质不高, 企业信息化管理意识及IT基础比较薄弱。

2.4 投入不足制约企业信息化的推广应用

虽然机械企业近年来比较重视企业的信息化工作, 但是总体看, 投入不足的问题还是制约着企业信息化的推广应用。企业在信息化建设方面造成投入不足问题的原因有很多, 大概有以下几个主要原因。

(1) 资金缺乏是企业面临的主要难题。机械行业企业实施信息化受企业自身实力和发展状况影响, 资金预算上不一定能满足信息化投入的需要。 (2) 企业在实施信息化过程中, 资金投入的结构也有不合理的因素, 存在重网络基础建设, 轻运维管理;重硬件投入, 轻软件系统;重技术及研发投入, 轻管理系统和各系统集成效果;重一般事务处理的应用和简单信息管理系统, 轻对信息系统、信息资源开发利用之间的效率和协调发展。面对这样的投资结构, 难以保证企业整体信息化规划实施、各信息化系统、应用和信息系统集成效果。 (3) 机械行业企业信息化投入不足的另一个原因为信息化与企业经济效益的关系不是简单的随动关系。企业信息化工作在企业的投入上很容易量化测算, 但其信息化应用的效果却很难单独量化测算, 甚至有时很难评估, 往往成功了归功于业务, 失败了归罪于信息化, 需要较多资金投入时说服力不足。所以, 目前机械行业企业信息化投入的问题, 要结合自身业务的发展和目前的信息化应用水平, 综合考虑信息化标准化和个性化的投入, 是机械行业企业进行信息化投入的出发点。

2.5 中小机械企业急需信息化技术指导与公共服务

本次调查发现, 随着机械行业的不断发展, 机械行业的中小型企业认识到仅凭企业过去的能力和经营方式已经不能适应现代先进制造企业的运作要求, 借助先进的信息化应用和管理系统提升整体水平就成了必然选择。越来越多的中小企业都建立了自己的各种管理信息模块, 包括财务管理、OA、CAD等等, 中小机械制造企业在受到其上下游及同行大型企业的影响下, 也在逐步部署自己的生产管理系统、ERP系统。在调查中发现有以下问题制约企业信息化应用水平的提高: (1) 对使用信息技术, 中小企业有很多困惑和疑虑, 因为要把更多的资源用在企业的主营业务上, 如果在信息化方面投资巨大就会面临很大风险。 (2) 业务层人员素质较低, 企业很难招聘到IT专业人员或者出于经营成本压力, 无法建立专业的信息化部门, 导致实施和直接使用中存在着一些问题。 (3) 由于IT成长速度快, 业务流程、管理范围和方式都发生变化, 需求不确定性大, 导致整个应用的问题。 (4) 对信息化建设的认识不足, 对于信息化建设带来企业管理的变化没有准备, 在这方面没有得到及时的培训及来自供应商的支持。 (5) 管理基础相对薄弱, 业务数据混乱、缺失, 但是信息化要求却非常高, 这样就会产生实际和理想之间的巨大落差。

3 无锡职业技术学院服务技改的实践

智能制造是机械行业两化融合的抓手。机械行业企业需要非常稳定、安全的产品, 其希望降低信息化投资的风险, 限于其自身条件, 企业希望用可以接受的价格来享受企业信息化技术的最新成果, 希望在获得后期服务上能够省钱、省心、省力。对于机械行业的企业而言, 这些信息化实施问题不能缓解和解决, 从短期来讲是发展问题, 而从长远来看, 已经成为生存问题。然而, 由于其本身资源有限, 在资金、人力、管理水平上都受到一定限制, 所以企业在信息化的过程中还面临着很多的困难, 其成果也是参差不齐, 整体上还处于比较初级的阶段。解决机械行业企业信息化面临的问题, 不能仅仅依靠企业自身, 需要政府和行业组织针对性地提供技术指导和服务, 构建完善的公共服务体系, 整体提高机械行业企业信息化水平。学校主体专业设置为机电类, 服务机械行业已有50多年的历史, 在技术开发、应用推广方面应该承担责任。

智能制造 (Intelligent Manufacturing, IM) 是机械行业21世纪重点发展的领域之一, 将制造自动化的概念更新, 扩展到柔性化、智能化和高度集成化, 能实现各种制造过程自动化、智能化、精益化、绿色化, 带动装备制造业整体技术水平的提升, 是制造技术发展, 特别是制造信息技术发展的必然, 是自动化和集成技术向纵深发展的结果。智能装备和工业机器人是智能制造的重要载体, 因其精准度高、速度快、工作时间长、解放劳动力及低成本运转等特性越来越受到制造业的欢迎, 在机械行业的企业中被广泛应用于零部件加工、焊接、码垛、分拣及高危工作环境中。

智能制造是柔性制造和集成自动化的新发展和重要组成部分, 其基础是信息化建设, 在机械行业是CAD/CAM, CAPP, FMS, ERP等及其延伸的人工智能专家系统的建设。两化融合是个过程, 智能制造应该是两化融合的突破口和抓手。而智能制造又需要“PCS/MES/ERP三集成”。在企业调研访问中, 企业反映信息孤岛使企业内部采购信息、生产信息、销售信息、库存信息、财务信息等各为一体, 互不相通, 这使企业难以对生产经营活动进行有效的监控和管理, 形成制约企业加速发展的瓶颈, 因而使企业逐渐认识到走信息集成化道路的重要性。为此, 掘弃信息孤岛, 实施信息集成化技术, 实现PCS/MES/ERP三层架构, 已成为企业信息化建设发展的一种必然选择。

3.1 项目目标

在无锡市经济和信息化委员会和科技局的指导下, 无锡职业技术学院投资3500万建设智慧工业领域的集政产学研于一体的实体运营工厂——基于物联网技术的智能工厂应用示范项目。根据离散型机械加工行业两化融合的特点, 本项目以汽车零部件设计与加工为生产载体, 以物联网技术为基础, 从企业资源计划ERP (计划层) 、制造执行系统MES (制造执行层) 、过程控制系统PCS (作业层) 三层进行一体化建设, 通过RFID和现场传感器实现现场设备参数、人员、物料、加工工艺等数据的实时采集, 通过系统集成技术将机械制造企业两化融合建设的关键对象模块 (包括数控机床设备、工业机器人、立体仓库、车间精准配送系统、制造执行系统MES、企业资源计划ERP、ANDON系统、自动化控制系统等) 实现无缝集成, 并在智能生产管控中心实现集中监控。根据智慧工厂体系建设的要求, 项目还集成自动化立体仓库、RFID单体追溯自动加工线、网络化数控机床管理系统、RFID电动搬运车车间精准配送系统、生产现场RFID采集系统和工位ANDON系统、看板系统、广播系统、视频监控系统等, 希望实现工厂生产过程的信息化、自动化、精益化目标。

项目新建厂房5000m2。厂区整合精益生产, 扁平化管理理念与物联网技术重点建设3种生产模式的机械加工生产单元 (全自动生产单元、产量柔性精益生产单元、自组织多品种单元式柔性生产单元) 和RFID仓储单元, 实现“工厂数字化、透明化、设备智能化、流程自动化、管理扁平化”。

智能工厂建设的主要工作包括:车间物流规划、设备的选型采购、工厂信息化的整体规划、产品工艺设计、集成平台的研发及应用系统的二次开发等。本项目子项目包括:企业资源计划ERP、制造执行系统MES、过程控制系统PCS、自动化立体仓库、RFID单体追溯自动加工线、网络化数控机床管理系统、RFID电动搬运车车间精准配送系统、生产现场RFID采集系统和工位ANDON系统、看板系统、广播系统、视频监控系统等, 项目的网络架构如图2所示。

主厂区设主监控室与教学区, 建立现场教学系统与远程实景教学系统相结合的物联网技术、企业信息化运营维护人才培养基地。本项目的建设范围如图3所示。

3.2 技术架构

3.2.1 系统技术架构

建立从PCS (作业层) , MES (执行层) 到ERP (计划层) 3个层次一体化的智能工厂整体解决方案 (见图4) 。建立完善的管控一体化网络, 实现各层次信息的有机集成, 使各方面资源充分调配、平衡和控制, 最大限度地发挥其能力;实现企业生产制造资源与其他资源管理的一体化集成;实现生产制造数据实时过程管理, 推进生产、管理和组织架构的优化, 促进精益生产模式的实现。系统建设目标: (1) 实时感知:使用各类传感器对人、机、料、法、环进行实时感测。 (2) 过程追溯:利用条形码或RFID电子标签, 构建完整产品信息链, 实现产品全程追溯。 (3) 可视生产:简洁界面和电子看板实现可视化的排程、工序、监测和管理。 (4) 质量控制:通过SPC、DAS等对产品测量值、设备工艺参数、缺陷信息进行统计与分析, 深入调查异常产生的影响因素, 从而根除质量隐患。 (5) 远程互动:构建社会化生产与供应链信息化体系基础。 (6) 开放平台:构建一个开放、易扩展的信息化平台, 支持个性化增值开发与扩展。

3.2.2 PCS系统技术方案

PCS (Process Control System) 系统主要包括电气控制系统、ANDON管理系统、RFID识别系统、视频监控系统、车间广播系统、环境监测系统方案等。

3.2.3 MES系统技术方案

提高车间生产过程中高度灵活的排产、准确及时的产品交付能力、强有力的质量保障体系和快捷的新品开发能力;为企业内部物流、生产体系、品质管控提供统一的基础平台, 通过现场数据的同步采集实现物流的全新追踪、制造工程配置、品质过程控制, 为计划系统的再调整、制造环节的透明度、产品品质的持续改进提供可以信赖的支撑基础软件, 为最终实现JIT拉动模式、Lean精益方法、全面质量管理TQM、敏捷制造AM打下基础。

根据项目建设目标与工厂运营的要求, 智能工厂在建设初期就引进RFID技术、云计算技术、IT信息化系统、开放式SOA架构, 提出了适合中小企业的集群式精益生产理念。

3.2.4 ERP系统技术方案

本项目ERP软件系统业务功能管理范围包括:基本信息及管理维护系统、电子签核系统 (OA系统) 、销售管理系统、存货管理系统、采购管理系统、产品结构管理系统、工单与委外管理系统、工艺管理系统、MPS+MRP、生产排程系统、会计总账管理系统、自动分录管理系统、应收应付管理系统、成本管理系统、客户关系管理系统、人力资源管理、设备管理等系统。

3.2.5 全自动立体仓库解决方案

该项目将建成为集生产、教学、科研等功能于一体的, 应用物联网技术实现“工厂数字化、透明化、装备智能化、流程自动化、管理扁平化”的全息智能工厂, 体现工业化与信息化两化融合, 实现生产过程信息化目标。

3.2.6 系统集成方案

本智能工厂建设的子系统包括:企业资源计划ERP、制造执行系统MES、自动立体仓库系统IWMS、现场PCS控制系统、数控设备、工业机器人、自动化生产线、RFID采集系统、看板系统、广播系统、ANDON系统、车间电动物流小车、现场各种打标系统及信息终端等, 如何保证各子系统间无缝集成, 实现信息互通是本项目成功的关键 (见图5) 。

项目摒弃了传统中间数据表交互的系统集成模式, 各异构系统间的集成, 是以组件模式开发的“生产制造实时数据集中管控平台中间件 (系统集成服务器) ”实现, 集成过程通过可视化配置方式完成, 在集成需求方案确认的过程中完成异构系统间的集成工作, 集成难度降低, 集成周期缩短, 集成工作量减少, 同时具有很好的可扩展性与开放性。

3.3 项目成效

项目从2010年启动, 2012年正式进入实操阶段。在江苏省教育厅、无锡市人民政府和无锡地区机械行业、企业的支持下, 智能工厂项目在体制机制创新、支撑人才培养模式改革、设备与资源建设、提升科技服务能力、师资队伍建设和完善项目管理等方面取得了显著成效, 全面完成了建设任务。根据服务区域经济发展需要和学校科技开发工作的需要, 从有利于校内管理的考虑, 智能工厂项目归入学校“智能制造工程中心”, 以物化项目成果:

项目成果形成的主要横向课题 (见表3) 。

项目成果形成的主要纵向课题 (见表4) 。

2012-2015年项目成果统计 (见表5) 。

4 推进智能制造需要政策支持

贯彻问题导向, 使市场在资源配置中起决定性作用, 更好地发挥政府作用, 推进智能制造需要政策支持。在梳理机械行业企业在智能制造方面需要政府和行业支持的领域, 提出如下4个方面的建议。

4.1 推进智能制造需要项目带动

项目带动的示范意义已形成共识。推动智能制造, 很重要的一点就是要开展项目建设。 (1) 通过项目带动形成有效生产能力, 促进企业发展。 (2) 是借鉴项目管理理念和方法, 提高工作的有效性, 推动智能制造落地。 (3) 进行项目实时跟踪, 不断补充完善项目建设, 并形成新的项目需求, 逐步形成智能制造项目库。

建议在无锡机械行业至少选择2个智能制造试点项目。第1个试点项目应选择拥有拳头产品、需要以产业链方式进行合作生产制造的大企业。通过与产业链相关的企业集群共同开展智能制造试点, 形成龙头企业的示范作用。第2个试点项目应选择年销售额在4~20亿元的成长型企业。通过开展智能制造试点, 探索在这一类企业如何有效进行设计数字化、装备智能化、生产自动化、管理网络中化、销售电子化推进工作。以上这2类试点企业具有一定的投资能力, 创新能力较强, 行业影响力和示范效应明显, 政府为此作推进工作相对容易些。

4.2 推进智能制造需要技术带动

要实现一个生产系统的智能制造, 必须在信息实时自动化识别处理、无线传感器网络、信息物理融合系统、网络安全等方面有所突破, 这其中涉及智能制造的关键技术。基于无锡机械行业智能制造的实际, 建议在以下方面组织突破:

(1) 射频识别技术。射频识别 (Radio Frequency Identification, RFID) 技术又称为无线射频识别, 是一种自动识别技术, 它使提供精确、自动、快速的记录和收集目标成为可能。随着射频识别技术的不断进步, RFID成为业务流程精益化的基本使能器, 可以减少生产库存, 提高生产效率和质量, 从而提高制造企业的竞争力。无锡作为全国物联网产业基地, 在锡企业率先采用该项技术理应鼓励与引导。

(2) 智能装备关键信息物理融合技术 (中间件) 。信息物理融合系统 (Cyber-Physical System, CPS) 也称为“虚拟网络—实体物理”生产系统, 通过数字化逐步升级现有生产设施, 使生产系统可以实现全新的体系结构。无锡机械行业企业从自动化生产线改造、构建, 到智能物流平台构建、实施, 从小型MES系统设计到数字化企业设计与实施, 由于设备异构 (如协议不一致、数据链不完整等) 问题的存在, 导致企业信息化或进行车间级乃至工厂级的集成综合应用时, 基础数据的采集成为一个必须攻克的瓶颈。因此这是一个共性技术问题, 必须开发智能装备关键信息物理融合技术 (中间件) 。

(3) 工业机器人应用技术。以工业机器人 (industrial robot) 为代表的智能装备, 正为传统的装备制造以及物流等相关行业的生产方式带来了革命性的产业变革, 支撑着装备制造业的转型升级。工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业, 或是危险、恶劣环境下的作业, 例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序, 以及完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。无锡作为先进制造业高地, 企业对工业机器人有大量的需求。从目前机械行业企业应用工业机器人技术现状与发展趋势来看, 需要在基于AGV小车的车间智能物流方面率先研究与应用磁导式AGV导航技术和激光导航系统配置技术等;在基于工业机器人的自动化生产线应用方面率先研究与应用研究特殊工位的工业机器人控制技术, 工业机器人信息交互技术和基于视觉识别的工业机器人定位技术等。

4.3 推进智能制造需要标准带动

发达国家力求主导国际标准制定, 以标准带动研发, 推动产业转型升级, 抢占发展制高点, 尤其在战略性新兴产业领域更是如此。高新技术已是各国综合国力中的核心竞争力, 面对国际经济一体化、新技术快速发展融合所带来的全球层面的技术标准化和标准竞争, 中国的高新技术发展要想真正地走向产业化、规模化, 必须通过技术创新和标准化来实现“突围”。

《工业企业“信息化和工业化融合”评估规范 (试行) 》 (工信部公告[2011]39号) 作为国家标准发布。文件提出的指标体系中, 信息化标准的制订、基于标准的产品模型数据、产业链企业建设或采用了统一的信息标准和规范等都是推进企业进步的工作要求。引导企业实施技术标准战略正是引领产业成功转型升级的必由之路。而在技术标准战略的实施过程中, 则要标准先行, 引导产品技术发展, 提升产品质量档次, 带领产品参与高水平竞争;在先进技术标准的拉动下, 促使企业以技术标准驱动工艺改进, 带动技术进步, 拉动管理提升, 从而提高企业的自主创新能力;并且要将行业龙头企业拥有的自主知识产权和核心技术专利, 实现专利共享, 推动技术标准体系的动态发展, 才能保障产业实现持续发展。

4.4 推进智能制造需要人才带动