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 一、物聯(lián)網(wǎng)的概念

(一）眾說(shuō)紛紜的物聯(lián)網(wǎng)概念

1995年，比爾蓋茨在《未來(lái)之路》一書中曾 經(jīng)提及物聯(lián)網(wǎng)的概念。不過(guò)，“物聯(lián)網(wǎng)”概念在 1999年被正式賦予了一個(gè)定義，Cambridge Au-to-ID Lad提出，物聯(lián)網(wǎng)定義應(yīng)該是把所有物品 通過(guò)射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)， 實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。

但是物聯(lián)網(wǎng)沒(méi)有統(tǒng)一的定義，至今還是眾說(shuō) 紛紜的局面。有的認(rèn)為RFID(射頻識(shí)別)互聯(lián)就是 物聯(lián)網(wǎng)，有的認(rèn)為傳感網(wǎng)絡(luò)就是物聯(lián)網(wǎng)。筆者認(rèn) 為一種M2M派系的物聯(lián)網(wǎng)概念還是較為的，它認(rèn)為machine to machine就是物聯(lián)網(wǎng)，但這也僅 僅是一種停留在工業(yè)生產(chǎn)層面的概念。

更具時(shí)代進(jìn)步意義的一種物聯(lián)網(wǎng)概念認(rèn)為：物 聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)RFID即射頻識(shí)別技術(shù)、紅外感應(yīng)器、 定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約 定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，來(lái)進(jìn)行 信息傳感和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟 蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。這種物聯(lián)網(wǎng)的概念一般稱為 Internet of Things(IOT)或者 Web of Things (WOT)，是目前主流的思想，較為大眾接受。

(二）物聯(lián)網(wǎng)的組成

暫且不去理會(huì)物聯(lián)網(wǎng)定義的內(nèi)容是什么，只 看物聯(lián)網(wǎng)的名字The Internet of things，直接翻譯過(guò)來(lái)的意思就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。物物相連 的互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)然包含兩層功能：其一，物聯(lián)網(wǎng)的核 心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延 伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，互聯(lián)網(wǎng)本身已經(jīng)覆蓋了的 每個(gè)角落所有在此基礎(chǔ)上的展開的物聯(lián)網(wǎng)自然 就覆蓋了每個(gè)角落。其二，其用戶端延伸和 擴(kuò)展到了任何物體與物體之間，進(jìn)行信息交換和 通信，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能就必須有兩個(gè)系統(tǒng)一傳 感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和物品識(shí)別系統(tǒng)。

現(xiàn)在*的比較實(shí)用的識(shí)別系統(tǒng)就是上面說(shuō) 到的射頻識(shí)別系統(tǒng)(RFID)，所以物聯(lián)網(wǎng)的基本組成 就分成了四塊：主體的物品、互聯(lián)網(wǎng)、傳感器網(wǎng) 絡(luò)、射頻識(shí)別(RFID)。四個(gè)基本組成部分中的信息 傳輸，如圖1所示。

(三）制約物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸 互聯(lián)網(wǎng)是人類又一個(gè)信息存儲(chǔ)與傳播的偉大 創(chuàng)造，稱為第五次信息革命。互聯(lián)網(wǎng)自人類歷史 上出現(xiàn)被稱為發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有一百多年歷史， 其初的功用、覆蓋面、使用的人群到現(xiàn)在已經(jīng) *改變。現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)是性的，這就 意味著我們目前使用的這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，不管是誰(shuí)發(fā)明 的，它是屬于*的，越來(lái)越多的人加入到互 聯(lián)網(wǎng)中、越來(lái)越多地使用互聯(lián)網(wǎng)的過(guò)程中，也會(huì) 不斷地從社會(huì)、文化的角度對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的意義、價(jià) 值和本質(zhì)提出新的理解?；ヂ?lián)網(wǎng)在地域覆蓋面很廣，使用人群也非常普及，正是這兩個(gè)先決條件 促成了立足于工業(yè)生產(chǎn)、面向消費(fèi)人群的物聯(lián)網(wǎng)以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)。

RFID是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的又一個(gè)重要基石。RFID 是 Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識(shí)別技術(shù)。RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)是利用電磁能量 實(shí)現(xiàn)AIDC，電磁能量是自然界存在的一種能量形 式。RFID技術(shù)將微芯片嵌入到產(chǎn)品當(dāng)中，微芯片 會(huì)向掃描器自動(dòng)發(fā)出產(chǎn)品的序列號(hào)等信息，而這 個(gè)過(guò)程不需要像條形碼技術(shù)那樣進(jìn)行人工掃描。 相比之下，RFID可以降低生產(chǎn)成本、提高零售效 率，正被越來(lái)越多的人認(rèn)為是條形碼技術(shù)的取代者。RFID早出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代，直接繼承 了雷達(dá)的概念，成為那個(gè)時(shí)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展重要的成就之一，時(shí)至今日RFID產(chǎn)品越來(lái)越完善， 也越來(lái)越得到廣泛采用，不管是運(yùn)用于工業(yè)領(lǐng)域 還是民用領(lǐng)域，RFID產(chǎn)品逐漸成為人們生活中非 常重要、非常普遍的一部分，為重要的是其技 術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。

隨著社會(huì)的發(fā)展，文明的不斷進(jìn)步，作為物 聯(lián)網(wǎng)主體的人類所創(chuàng)造的物質(zhì)品種呈幾何狀態(tài)的 不斷豐富。在這種情況下，物聯(lián)網(wǎng)重要組成部分 的互聯(lián)網(wǎng)和RFID技術(shù)尚且跟得上不斷膨脹的實(shí)際 需求，而本身就匱乏的傳感器網(wǎng)絡(luò)顯得力不從心。 不管是基于哪種類型傳感器組成的網(wǎng)絡(luò)，還是基 于多種類型傳感器組成的網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)實(shí)的情況是大 多還停留在工業(yè)領(lǐng)域，其原因是特定功用的傳感 器網(wǎng)絡(luò)正是某些工業(yè)生產(chǎn)能正常進(jìn)行的先決條件， 在民用領(lǐng)域中對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的需求還是比較少的。 在所有的傳感器網(wǎng)絡(luò)中由稱重技術(shù)組成的傳感器網(wǎng) 絡(luò)是在工業(yè)領(lǐng)域和民用領(lǐng)域發(fā)展都比較完善的，但 還是無(wú)法滿足物聯(lián)網(wǎng)不斷擴(kuò)大的需求，傳感器網(wǎng)絡(luò) 的匱乏形成了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。

正是傳感器網(wǎng)絡(luò)的這種現(xiàn)狀決定了當(dāng)今物聯(lián) 網(wǎng)的幾個(gè)特性：其一，物聯(lián)網(wǎng)還停留在比較狹小 的幾個(gè)領(lǐng)域，而且各個(gè)領(lǐng)域中的物聯(lián)網(wǎng)被割裂成 幾個(gè)獨(dú)立的體系。其二，物聯(lián)網(wǎng)基本停留在工業(yè) 領(lǐng)域，大的作為是提高生產(chǎn)效率。其三，當(dāng)今 物聯(lián)網(wǎng)所提取的信息還是十分匱乏。

二、工業(yè)領(lǐng)域中初具雛形的物聯(lián)網(wǎng)

(一）基于人工的流水線作業(yè)

人工的流水線作業(yè)非常直觀，筆者不舉實(shí)際 的例子，以一個(gè)電影的鏡頭來(lái)解釋。讀者一定都 知道卓別林的《摩登時(shí)代》這部黑白無(wú)聲電影， 電影中的一個(gè)重要場(chǎng)景就是三個(gè)工人在流水線上 拼命干活，如果讀者對(duì)這個(gè)鏡頭有影像就非常容 易理解一人工的流水線作業(yè)有兩個(gè)要點(diǎn)：分工、 重復(fù)勞動(dòng)。

(二）基于自動(dòng)化的流水線作業(yè) 流水線本身大大提高了生產(chǎn)效率，而且流水 線一旦剔除人工實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，效率就進(jìn)一步提高 了，但是流水線本身簡(jiǎn)單的流程就變得非常復(fù)雜。 不管是哪一種功能流水線，要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)就 或多或少的都提出了對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的需求。

假設(shè)一個(gè)自動(dòng)化流水線：產(chǎn)品包裝自動(dòng)化流 水線，其生產(chǎn)的過(guò)程*是按照固定的程序，那 么在后區(qū)分合格品與不合格品也是要通過(guò)不同 的傳感器來(lái)識(shí)別，常見的區(qū)分合格不合格品的 方式，就是在流水線的后加上基于稱重技術(shù)的 分選流程。這個(gè)假設(shè)中，僅僅還是以稱重傳感識(shí) 別為基礎(chǔ)組成的傳感器網(wǎng)絡(luò)，還不足以和物聯(lián)網(wǎng) 有關(guān)系，但是如果在流水線的包裝過(guò)程中加入更 多的傳感器組成基于多種類型傳感器的傳感器網(wǎng) 絡(luò)，將原料到成品過(guò)程的各種數(shù)據(jù)匯總到工控機(jī)， 由工控機(jī)控制整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，整個(gè)系統(tǒng)就有了物 聯(lián)網(wǎng)的雛形，如果再將所有數(shù)據(jù)和產(chǎn)品匹配并上 傳到互聯(lián)網(wǎng)，那么就真正意義上的在工業(yè)生產(chǎn)部 分達(dá)到了物聯(lián)網(wǎng)的所有要求。

(三）基于地磅的無(wú)人值守系統(tǒng)

的無(wú)人值守系統(tǒng) 在稱重領(lǐng)域，我司針對(duì)不同行業(yè)的特殊需求 開發(fā)過(guò)多個(gè)無(wú)人值守系統(tǒng)，在這些產(chǎn)業(yè)的上游搭 建起完善的傳感器網(wǎng)絡(luò)，并且具備射頻識(shí)別系統(tǒng) 和在系統(tǒng)內(nèi)部做到數(shù)據(jù)采集交換功能，實(shí)現(xiàn)在系 統(tǒng)內(nèi)部的物聯(lián)網(wǎng)功能。同時(shí)系統(tǒng)中有專門的數(shù)據(jù) 集控中心，將數(shù)據(jù)傳送到企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，系統(tǒng)留 有連接互聯(lián)網(wǎng)的端口，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成熟的前提 下可以和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)真正意 義上的連接物聯(lián)網(wǎng)。

筆者在這里對(duì)我司開發(fā)的無(wú)人值守系統(tǒng)做一 個(gè)簡(jiǎn)要的介紹。

我司作為稱重領(lǐng)域內(nèi)的企業(yè)，開發(fā)的無(wú) 人值守系統(tǒng)已經(jīng)符合物聯(lián)網(wǎng)的基本要素，在小范 圍內(nèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的功用。系統(tǒng)主要是由地磅、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、自動(dòng)車牌識(shí)別系統(tǒng)、 視頻監(jiān)控系統(tǒng)、射頻讀卡器系統(tǒng)、信號(hào)燈、道閘 及稱重系統(tǒng)管理軟件等組成的一套綜合管理系統(tǒng)，在傳統(tǒng)的地磅的基礎(chǔ)上，加裝硬件和軟件 管理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能。

整個(gè)系統(tǒng)由四部分組成，分別是空車除皮管 理系統(tǒng)、裝料管理、出廠結(jié)算管理系統(tǒng)和集控管 理中心，其中集控管理中心又與企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接。 整個(gè)銷售環(huán)節(jié)可實(shí)現(xiàn)除進(jìn)廠制卡和結(jié)算等環(huán)節(jié)需 要人員在集控中心操作，系統(tǒng)維護(hù)需要人員外， 其余全部由系統(tǒng)自動(dòng)完成，無(wú)需人員干預(yù)。這樣 可以減少很多操作人員，而且可靠性和稱量效率 可得到很大的提升，具體流程如圖2所示。

集控中心負(fù)責(zé)入廠的制卡、發(fā)卡、出廠結(jié)算 時(shí)的發(fā)出卡回收以及現(xiàn)金收取外以及整個(gè)系統(tǒng)運(yùn) 行狀態(tài)的監(jiān)控外，其余環(huán)節(jié)均實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的自 動(dòng)化運(yùn)行。通過(guò)集控中心的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采樣、存儲(chǔ)和送監(jiān)視系統(tǒng)顯示； 實(shí)現(xiàn)銷售記錄的存儲(chǔ)和和統(tǒng)計(jì)，并與企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù) 連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的備份和共享。

集控室的布局，如圖3所示。

(1）系統(tǒng)各個(gè)部分的功能，空車除皮管理?？哲嚱?jīng)除皮管理系統(tǒng)排隊(duì)除 皮，并其他相關(guān)的皮重、車號(hào)、貨號(hào)和裝載量信息錄入集控中心的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根 據(jù)這些信息設(shè)定裝載量和指派裝載點(diǎn)去裝載貨物。

裝料管理。裝載點(diǎn)接受的從集控室發(fā)來(lái)的數(shù) 據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，等待車輛裝料。

已除皮車輛到裝載點(diǎn)，經(jīng)裝料系統(tǒng)身份 核對(duì)和其他相關(guān)信息確認(rèn)后，自動(dòng)或經(jīng)集控中心 發(fā)命令啟動(dòng)裝貨，到設(shè)定的裝載量后自動(dòng)關(guān)閉， 停止裝載，并記錄終裝載重量，數(shù)據(jù)回傳集控 中心。

出廠結(jié)算管理。出場(chǎng)結(jié)算要求對(duì)已裝載的車 輛過(guò)集控室，進(jìn)行身份識(shí)別，磅號(hào)等信息進(jìn)行核 對(duì)，裝載量復(fù)秤核對(duì)。核對(duì)無(wú)誤后進(jìn)行結(jié)算，結(jié) 算完畢，收款放行。對(duì)于信息不符和的不給予結(jié) 算放行，查明原因后再給予處理。但對(duì)于任何處 理，均要有明確的存底，有經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳公司。

集控中心。集控管理中心主要完成各分支點(diǎn) 的監(jiān)控、管理、控制、調(diào)試和終的數(shù)據(jù)管理和 處理，并將所得的數(shù)據(jù)傳送到企業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)中， 實(shí)現(xiàn)此處的數(shù)據(jù)共享。

數(shù)據(jù)的管理和處理是集控管理中心的一項(xiàng)很 重要的工作，包括將數(shù)據(jù)分類進(jìn)行存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)。 并實(shí)現(xiàn)把各類型的數(shù)據(jù)生成報(bào)表，方便查閱和管 理。預(yù)留互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)端口，隨時(shí)可以和互聯(lián)網(wǎng)交 換數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成熟的前提下可以隨時(shí)成為 廣域物聯(lián)網(wǎng)的一部分。

(2） 系統(tǒng)的工作流程

空車除皮具體操作：空車磅的信號(hào)燈指示為 綠燈時(shí)，空車可以上秤，信號(hào)燈由綠變?yōu)榧t，報(bào) 警器開始報(bào)警。等車輛*上秤（車輛*通過(guò) 紅外光幕）報(bào)警器停止報(bào)警。管理人員開始制卡， 儀表把空車的重量數(shù)據(jù)發(fā)給上位機(jī)，上位機(jī)把此 車的皮量自動(dòng)錄入皮重單元。車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng) 對(duì)車號(hào)進(jìn)行識(shí)別后，自動(dòng)把車號(hào)錄入系統(tǒng)的車號(hào) 單元。然后司磅員在把預(yù)裝載重量、貨號(hào)等相關(guān) 的信息錄入相應(yīng)的單元，完成錄入后司磅員可以 點(diǎn)擊軟件完成制卡，發(fā)給過(guò)磅人員，把數(shù)據(jù)發(fā)給 集控中心。這時(shí)上位機(jī)控制道干打開，對(duì)車輛進(jìn) 行放行。等車輛*下秤，信號(hào)燈變綠，等待下 一輛車的到來(lái)。

裝料管理具體操作。車輛上秤報(bào)警開始，儀 表開始檢測(cè)車輛是否*上秤（車輛是否*通 過(guò)紅外光幕），檢測(cè)通過(guò)，報(bào)警停止。過(guò)磅人員進(jìn)行刷卡操作，把卡中的信息讀入稱重儀表。車牌 識(shí)別系統(tǒng)對(duì)車牌進(jìn)行識(shí)別，并把車號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)稱重 儀表。稱重儀表兩個(gè)車號(hào)信息進(jìn)行核對(duì)，核對(duì)正 確，儀表控制啟動(dòng)裝料。

這樣做可以防止在加料之前有人調(diào)換車輛， 或調(diào)換卡片等舞弊情況的產(chǎn)生，如果數(shù)據(jù)核對(duì)不能 通過(guò)，則不能裝料，在整個(gè)過(guò)程中都有視頻監(jiān)控。

儀表控制裝料完成，停止全部料斗。并把 終的裝載重量上傳給集控管理中心，方便結(jié)算時(shí) 進(jìn)行復(fù)查。這時(shí)儀表控制道閘打開、放行。車輛 *下秤，道干自動(dòng)關(guān)閉，等待下一輛車的到來(lái)。

出廠結(jié)算管理具體操作。當(dāng)重車磅信號(hào)燈綠 燈亮?xí)r，重車可以上秤，等車輛*上秤（車輛 *通過(guò)紅外光幕）信號(hào)燈紅燈亮，過(guò)磅人員交 還卡片。車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)對(duì)車號(hào)進(jìn)行識(shí)別，司 磅員對(duì)交還的卡進(jìn)行刷卡操作，對(duì)卡中存的車號(hào) 數(shù)據(jù)和剛剛識(shí)別的車號(hào)進(jìn)行核對(duì)，除此以外還要 對(duì)裝載的重量進(jìn)行復(fù)查，同時(shí)對(duì)貨號(hào)等數(shù)據(jù)進(jìn)行 核對(duì)。以上信息核對(duì)無(wú)誤后，計(jì)算機(jī)提示可以進(jìn) 行結(jié)算收款，并打印出相關(guān)的單據(jù)。結(jié)算完成以 后，司磅員控制計(jì)算機(jī)打開道閘放行。車輛* 下秤后，重車磅信號(hào)指示燈亮綠，道干關(guān)閉，等 待下一輛車的到來(lái)。對(duì)于核對(duì)不能通過(guò)的車輛， 不予結(jié)算放行，要查明原因后在做處理，同時(shí)要 有存底和視頻監(jiān)控錄像。

三、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景

物聯(lián)網(wǎng)立足于互聯(lián)網(wǎng)又是未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè) 組成部分，未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)中的“物”都具有標(biāo)識(shí)、 物理屬性和實(shí)質(zhì)上的個(gè)性，使用智能接口，實(shí)現(xiàn) 與信息網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫整合。隨著稱重技術(shù)以及各種 傳感技術(shù)的發(fā)展，傳感器網(wǎng)絡(luò)會(huì)不斷的普及，從 而支持著物聯(lián)網(wǎng)的逐步完善、逐步的向民用領(lǐng)域 發(fā)展，真正的做到服務(wù)人類，極大地改變我們目 前的生活方式。

成熟的物聯(lián)網(wǎng)在企業(yè)和政府之間發(fā)揮橋梁作 用，協(xié)助政府對(duì)行業(yè)進(jìn)行指導(dǎo)、協(xié)調(diào)、咨詢和服 務(wù)，幫助會(huì)員向政府反映企業(yè)要求；協(xié)調(diào)企業(yè)與 企業(yè)之間的關(guān)系，加強(qiáng)技術(shù)合作、產(chǎn)品流通，消 除惡性競(jìng)爭(zhēng)；監(jiān)督會(huì)員正確執(zhí)行國(guó)家的法規(guī)制度， 規(guī)范行業(yè)發(fā)展；通過(guò)會(huì)員單位間的信息溝通交流、 技術(shù)產(chǎn)品合作、資源共享等，推進(jìn)物 聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用，推動(dòng)中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī) ?；f(xié)同化發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)方面是可以提高經(jīng)濟(jì)效益，大 大節(jié)約成本。另一方面可以為經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇提 供技術(shù)動(dòng)力。目前，美國(guó)、歐盟等都在投入巨資 深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)。我國(guó)也正在高度關(guān)注、 重視物聯(lián)網(wǎng)的研究，工業(yè)和信息化部會(huì)同有關(guān)部 門，在新一代信息技術(shù)方面正在開展研究，以形 成支持新一代信息技術(shù)發(fā)展的政策措施。