电力物联网技术范文

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2019年国家电网提出“三型两网，世界一流”的发展目标，明确指出打造“两网”的建设目标。其中，两网不仅包括坚强智能电网，实现各级网络的协调统一运行，更加重要的是突出了泛在电力物联网的建设，实现了电力系统万物互联，人机交互，具有全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活性的特点[1]。但是在实际应用过程中，泛在电力物联网的接入网技术还没有进行基础确定，对泛在电力物联网的具体应用产生了一定的影响。因此，加强对泛在电力物联网的接入网技术的研究具有重要的实际意义。

1泛在电力物联网概述

泛在电力物联网是国家电网提出的“三型两网”建设和运营目标，能够在一定程度上提升企业的核心竞争实力，促进企业综合能力的提升，有助于提升企业积极应对来自内外的挑战。合理应用泛在电力物联网，可确保电网系统安全运行，并实现精细化管理，提升投资效益，提升电力系统的服务质量，最大程度上体现了电网的独特优势。泛在电力物联网的总体结构不仅涵盖了感知层、网络层，而且还包含了平台层和应用层，四个部分的结构对整体物联网的架构正常运作起到了举足轻重的作用。感应层主要是对通信技术标准进行统一，扩展信息接收范围。对终端数据信息进行采集，实现对终端业务的有效控制，促进配电侧以及用电侧信息深度覆盖，有效提升终端智能化和边缘计算水平[2]。为了进一步拓宽感知层接收信息的范围，需加大对感知层的终端投入，例如智能电表、智能传感器等，实现对发、输、变、配、用等全过程的信息采集。平台层是实现泛在电力物联网和两网融合建设的关键环节。在国网云一体化云平台的基础上，促进超大规模终端统一物联管理，建设全业务统一数据中心，提高数据处理效率。在数据中心和物联管理中心的基础上，实现存储和共享数据功能。对海量的电力终端物联进行管理，实现数据的集中采集和共享，深度挖掘数据潜在价值，为平台提供数据支撑，促进联网设备的精细化管理。由此可见，平台层在整个电力物联网中发挥着重要关键作用，不仅承接了2B以及2C业务，而且可高效处理电力数据，促进整体架构运作效率的提升[3]。为提升电力物联网数据的安全性，增强网络扩展，加强对电力无线专网的建设是最为有效的方式。电力无线专网安全性比较高，运行成本低，对于有效解决泛在电力物联网机入网技术的应用具有重要实际意义。在通信卫星和5G等现代化无线通信技术的基础上，电力无线专网可高速实时传输数据信息，并能够在传输过程中保障数据信息的安全性和可靠性。有效建设网络层不仅可以增强网络带宽，而且在一定程度上可以促进全覆盖，符合新兴业务的发展需求。应用层是建设泛在电力物联网的主要目标，在平台层数据信息的基础上，为电网调度和检查维修提供依据，提升企业经营管理效率提升，为客户提供更加优质的电力服务，提高清洁能源的消纳能力，确保电网系统运行的安全性和可靠性。在对外业务中，主要是提供智能服务，助推新型业务发展，实现对外业务战略转型，建设能源生态体系。

2泛在电力物联网接入网技术

在泛在电力物联网的综合结构中，网络层在多层骨干网、数据网、传输网等方面的建设已经比较全面，实现了信号接收全面覆盖。但是在应用接入网技术方面还存在一定的问题，严重影响了泛在电力物联网“最后一千米”的接入效率。应用接入网技术的方式主要包括有线接入和无线接入两种类型。其中有线接入主要包括光纤、电力载波通信技术等。无线接入方式主要包括电力无线专网、移动运营商网络（5G）、物联网网络等。国家电网要结合实际需要，对接入方式进行科学合理的分析，从而选择最佳的接入方案，有效解决泛在电力物联网接入问题。下面主要对各种类型的接入技术的特点进行具体分析和研究，以便为国家电网选择合适的接入网技术提供参考依据。

2.1光纤接入网技术

光纤接入网技术主要由两种网络技术构成，即有源光网络（AON）和无源光网络（PON）。有源光网络（AON）主要包括SDH技术、ATM技术和以太网技术。只有无源器件构成的光配线网被称为无源光网络[4]。无源光网络（PON）是FTTX的关键技术。无源光网络技术系统不仅包括光网络单元和光分配网络，而且还涵盖了线路终端。无源光网络（PON）能够减少主干光纤资源和网络层次，在远距离传输时，能够提升双向高带宽能力，包容性较强，能够适应多种接入任务。此外这种接入技术在运营过程中消耗成本较低，非常适合应用在小面积密集用户区域。在利用光纤接入技术时，为了提高信息传输的速度和效率，适应现代化社会发展对信息的高需求，在加强主干传输网络的同时，注重对用户接入部分的技术应用。根据光纤到达值的差异性，把光纤宽带接入分为以下几种方式：FTB、FTTC、FTTCaB、FTTH，并把他们并称为FTTx。FTTH（光纤到户）是光纤宽带接入的终端，能全面接入光纤信息。在应用FTTH技术时，要结合光纤的具体宽带特点和属性，为用户提供无限带宽，最大程度上满足用户的个性化需求。实际应用FTTH技术后应用效果良好，并得到了居民用户、企业用户等人群的良好评价。制定了统一的技术标准和建设要求，进一步促进了FTTH技术的有效应用。总体而言，光纤接入技术具有实时性、带宽大、信号传输稳定的优势，但是也必须客观评价其缺点，例如建设时间长、涉及环节较多、难以协调等。因此，光纤接入技术主要在高速传输等业务中进行被使用。

2.2电力无线专网技术

目前电力无线专网技术主要包括LTE230和IoT230两种技术类型[5]。LTE230和IoT230都使用了无线蜂窝网架构，本文主要从以下几方面对两种技术应用进行全面分析比较，以便对其性能和特点进行深度了解，为选择更加合适的接入网技术提供参考依据：①传输速率。LTE230终端速率较高，支持视频等电力宽带业务，IoT230主要在窄带低速电力业务中被应用。②连接数量。在技术理论方面，两者都可以实现50000的连接量，但是在实际的、应用过程中，LTE230实现了10000以上的终端应用，而IoT230还没有进行实际的应用连接。③移动性。LTE230在实际的业务应用中支持越区切换，在电力移动业务的传输业务方面发挥了重要的积极作用。现阶段IoT230只能接入固定终端。④传输时延。LTE230和IoT230在传输时延上的差距较小，都可以满足电网传输时延要求。⑤覆盖率。在条件比较差的区域，没有实现完全覆盖。⑥成本。在实际应用中两种技术的成本消耗较为相近。⑦业务支持。LTE230具备宽带移动功能，并在实际业务中得到广泛应用，尤其是在分布式能源接入、应急抢修等方面发挥了重要优势作用。但是目前IoT230这方面的功能还不能实现。

2.3运营商公网

通常情况下运营商公网租用4G或者5G网络以供使用。运营商公网技术的优势主要是信号覆盖范围较广，初建阶段没有建设成本，但是长期使用成本较高，安全性较差。

2.4物联网通信技术

一般情况下，物联网通信技术主要包括以下两方面的技术应用：①短距离通信技术主要在信号传输距离比较短的情况下被使用，在实际应用过程中广泛应用的技术有Wi-Fi、Z-wave等技术；②广域网通信技术也被称为LPWAN，主要应用在智能抄表中方面。LPWAN包括以下两种类型：①非授权频段应用技术，如Lora、Sigfox等技术；②授权频段广泛应用的技术是NB技术等。一般情况下，物联网通信技术应用成本较低，部署环节较为简便，可以利用多种形式，但是信号传输安全性较低。

3结语

综上所述，在国家电网发展过程中，建设泛在电力物联网成为重要的发展趋势。泛在电力物联网接入网技术主要包括有线接入技术和无线接入技术。对它们的优势和缺点进行了科学合理地分析和比较，并结合实际情况，选择最佳的接入方案，促进中国电网系统的稳定运行。

参考文献：

［1］宁武杰.通信传输中的接入网技术研究［J］.中国新通信，2020，22（14）：39.

［2］郝飞.探析电力系统中信息技术与通信技术的融合策略［J］.中国新通信，2020，22（11）：45.

［3］刘启智.通信传输中的接入网技术研究［J］.信息通信，2020（3）：239-240.

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Abstract: This paper introduces and analyzes working principle,system components,system characteristics and applications of the electrical equipment temperature rise of the early warning system which based on the Internet of Things technology. Through the power equipment temperature early warning system which based on the Internet of Things, It can get real-time monitoring and remote acquisition for the temperature of the key node, to replace the traditional temperature of artificial hand-held infrared temperature measurement device of regular inspection.

Keywords: Electrical equipment; temperature; Internet of Things technology; early warning; application;

中图分类号：F407.61文献标识码：A 文章编号：

1引言

随着用户对供电可靠性的要求越来越高，相应的对变电站、开闭所等站房内的设备运行的安全稳定性也提出了更高的要求。高压开关柜、母线接头、室内外刀闸开关等重要设备，在长期运行过程中容易出现表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动，触点和母线排连接处老化等问题，导致接触电阻增大，随着电力系统的发展，负荷越来越大，极易引起温升过高，如得不到及时解决将使绝缘部件性能降低，甚至导致击穿，造成恶性事故，从而造成重大经济损失。近年来，在变电站和开闭所内已发生多起开关过热事故，造成火灾和大面积停电事故，所以解决开关过热是杜绝此类事故发生的关键，而实现温度在线监控是保证高低压设备安全用行的重要手段。

本文介绍和分析基于物联网技术和数字温度传感相结合的方法组成的在线无线测温系统的工作原理、系统构成、特点及应用, 通过基于物联网技术的电力设备温升预警系统对关键节点的温度进行实时监控和远程采集，可实现替代人工手持红外测温设备定期巡检的传统测温方式无法实现的诸多功能和现场无法解决的问题。

2系统工作原理

无线式在线测温系统一般由无线测温传感器、无线测温采集终端及无线测温采集系统组成。温度传感器安装于被测点上，根据被测发热点的温度变化，以无线方式将数据传送到采集终端上，实现对被测点温度信息进行实时采集，每个传感器具有唯一的ID编号，以确保传输正确性。无线测温采集终端安装在测温现场，用来收集温度传感器的温度信号，将其重新打包，通过有线或无线方式发送至无线测温管理系统。无线测温管理系统安装于中心监控室，将传感器采集的温度信号进行数字化分析处理，实时监控现场设备运行情况，并可发出预警信号，并具备历史查询等功能。

3系统组成

电力设备温升预警系统由终端单元和监控中心构成，终端单元包含测温终端和数传基站构成，监控中心由数据解析服务器和系统管理软件组成。

采用433MHz的无线技术平台 ，测温终端一体化、微型化的封装，采用等电位安装技术将测温终端直接安装在开闭所配电柜、低压配电电缆和母排接头、闸刀触点和其他连接部等处实现温升的在线监测。无线测温发射器与被测点直接接触，测得的温度及时准确，温升情况通过远传基站传输给远端的控制中心实现温度测量的自动管理。当被测点温度超过预先设定的阈值时，就发出报警信号及时提醒有关人员采取措施。具体功能模块实现如下：

1、测温终端功能模块

测温终端通过RFID无线射频与测温数据终端相连，主要具有以下功能：

1）实时温度的检测

2）温度越限和温度突变越限判决和报警信息上传；

3）温度数据的定时采集上传；

4）接受测温数据终端温度采集指令，采集即时温度上传。

2、无线数传基站模块

无线数传基站通过RFID与测温终端相连，并通过SRS232/485 或者GPRS 方与监控中心之间实现通讯。无线数传基站主要具有以下功能：

1）接收测温终端温度采集数据并上传至监控中心；

2）接受监控中心温度采集指令并转发给相应的测温终端；

3）显示测温终端温度采集数据；

4）显示测温终端报警数据并以声音提示；

5）输入并发送温度采集指令至指定的测温终端。

3、后台管理模块

系统管理的物理体系结构可以为单机系统，也可以采用单服务器客户端系统。典型的单服务器的物理体系结构由数据服务器、客户端及一些组网设备组成。

系统软件功能模块组成

1. 配置管理模快

2. 告警管理模块

3. 日志管理模块

4. 系统管理模块

4系统的特点及应用

该系统的主要优点：

1、检测精度高、实时性强

1）测温终端温度检测精度可达到：±1℃。

2）测温终端温度检测分辨率为：0.1℃

3）测温终端温度检测时间间隔为：≦10s

2、通信方式灵活可靠

1）作为终端单元的测温终端和测温数据终端之间采用无线通信，使测温终端的安装最大可能的不受安装地点的限制。

2.）测温数据终端与监控中心之间可采取灵活多样的通信方式，例如RRS485、SMS、GPRS等。

3、安装方式灵活多样

1）由于测温终端和测温数据终端之间采用无线通信，测温终端不需要任何有线连接，因此安装地点限制比较小。

2）测温终端采用多种安装卡具，适用于设备和线路上不同的安装方式的需求。

综上所述，此系统的无线测温方式具有施工安装容易、不受空间及距离影响、测温准确性高、实时性强、有较好的绝缘性、抗电磁干扰性和安全性较高等特点，解决了传统测温方式为通过人工手持红外测温设备定期巡检的测点多、劳动强度大；某些地区或设备不适合人工检测、不能及时发现温升；开关柜内无法进行测量；测温不准确，人为、环境干扰因素大；无法积累历史数据，无法分析温升变化（尤其是对设备老化问题的分析）；无法向综合自动化系统发送温度信息等缺点。该系统可应用于高、低开关柜温度实时在线监测，替代红外人工巡检测温；二次电缆沟、低压大电流电缆温度在线监测；高压电容器、电抗器在线运行温度低成本实时监测；变电站高压刀闸等一次设备连接部件的温度在线低成本实时监测；开闭所、配变、柱上开关温度监测等。

但应用的同时应注意，报警温度设置是否合理是正确使用的关键。在使用该系统时，因设备及电缆等排列方式、通风条件、环境温度等各不相同，导致预警和报警温度存在差异，可能会导致误报。所以应对不同情况的设备的预警和报警温度作相应的理论计算。

结束语

基于物联网技术的电力设备温升预警系统实现了对电力系统的低压配电柜、开关柜、高压开关触点（以及人员无法接近的其它危险、恶劣环境）的温度进行实时在线检测，经过与电力自动化系统连接，在中心监控室内就可以实时监视运行设备的温度状况，真正做到了远距离遥测，解决了红外测温等方法需要人工到现场巡视、扫描造成延误而引起的故障。

参考文献

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中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）57-0217-02

1概述

物联网意指所有物品依靠射频识别等信息传感设备实现和互联网的连接，进行智能化的识别或管理等。物联网的出现是一种思维的革命，打破了传统思路中物理基础设施与IT基础设施相互分离的状况。老式思路中一方面是公路、建筑物、机场等，另一方面是个人电脑、宽带、信息数据中心等，两方面相互分开。

在物联网时代中，由钢筋混凝土与电缆打造的建筑或设施与电子芯片、宽带网络等进行整合，形成统一的现代化基础设施。这个基础设施犹如一座新式平台，承载着生产运行、经济管理、社会生活等活动。

如今，在电厂、变电站、供电所等区域已经实现了电子信息系统的覆盖，并且已经依据不同需求创建了各种网络，例如传输型网络、综合数据型网络、调度数据型网络等，这些网络相互之间也实现了联通。未来的目标是将这些网络扩展至生活中的各种物体及其通信之中，实现全面化的物联网。

2物联网技术

物联网技术的实质就是借助射频自动识别、无线数据通信等技术，通过计算机网络技术实现物品与网络的联系以及共享，让物品脱离人工干预，自动进行网络交流，这是一种现代化物品的透明式管理。

2.1组成架构

物联网的网络主要由用户层、应用控制层、承载网络、接入层、应用采集控制层等构成，这其中计算机网络与通信网络一并构成了承载网络。

用户层主要是指为用户所提供的物联网应用界面接口，主要包含计算机、客户端、手机、传感器等各类用户设备。应用控制层是由数据库服务器与应用服务器所构成，具有搜集数据、转换数据、分析数据等一系列作用，同时实现用户层的适配与实践等触发工作。承载网络又为通信网络，比如移动通信网络、互联网络等等，担负着物联网接入层和应用控制层的信息通信作用。承载网络主要包括端至端网络、树状网络、环形网络、交叉式网络等，其联网形式通常分为无线与有线两种，无线联网主要有集群网、全球微波接入互操作网、多载波无线信息本地环路网等；有线联网主要有互联网数据线、光纤、语音通信线缆等。接入层和末梢节点一并组成了物联网搜集信息与控制信息的系统，接入层包括基站节点与接入网关，而末梢节点包括控制模块与多种搜集模块，接入层担负着借助末梢节点信息来搜集信息与控制组网的作用，并及时通过末梢节点往下传送或转发信息。

2.2关键技术

国际电联报告中点明了物联网的四项关键技术，即标识事物的RFID射频识别技术、感知事物的传感网络技术、思考事物的智能技术、微缩事物的纳米技术。

REID借助射频信号可以自动来识别并搜集信息，是一种在恶劣环境下的非接触式自动识别技术，其主要有三方面构成，即标识，读写器、天线。标识是由芯片和耦合元件制成，具有着唯一性电子编码，附着在物体上来识别目标；读写器是一种读取或写入的标识信息型仪器；天线负责传递标识与读写器之间的射频信号。RFID技术通常涉及RFID反碰撞防冲突、RFID天线、适宜的工作频率、隐私安全等研究工作。

无线传感器网络是包括搜集信息、传送信息、处理信息的一体化网络信息系统，其具有功耗很低、适宜移动、便于铺设等很多优势。传感器网络技术主要研究各类测试技术，尤其是网络化测控技术，此外，还研究智能化传感器的网络节点、组织结构、底层协议等。传感器网络技术正不断改善自我检测及控制技术，日益安全可靠。

智能技术意指在物体中植入智能系统，赋予物体一定的智能性，并借助智能系统来分析物体的各种状况，及时进行有关处理工作。智能技术主要研究计算机的智能化理论、人工智能、智能化控制系统与技术、智能信号的处理等一系列工作。纳米技术是一种研究0.1nm至100nm材料性质与应用的新兴技术，具体包括纳米化学、纳米电子学、纳米生物学、纳米力学等众多科目。

3物联网技术在电力系统通信中的应用

根据物联网的技术特征，同时结合电力系统通信的特征，物联网主要运用在电子系统通信中的应急通信、配网自动化、智能电网等方面，物联网为电网实现智能化提供了很好的技术保障。

3.1应急通信

应急通信是随机出现的，在地点与时间方面具有不确定性，因此增大了指挥中心与事故地点联系的难度。通常要抢险人员赶赴现场后，检查并搜集现场信息，然后要借助视频或音频等向指挥中心传回现场报告，如此会增加抢险的耗时。

物联网的出现与应用，为指挥中心或调度中心开展工作时提供了很大的便捷度，通过物联网可以对电网状态信息或各类设备运行状况进行智能化检测，一旦发生紧急状况时，物联网可以及时为指挥中心传送准确的数据信息，准确定位事故现场，同时查明了现场的事故状况，有利于应急人员提前备好所需设备到现场即刻展开修理或是更换零件等工作，进而提高了处理事故的效率与能力。

3.2配网通信

配网是相对于高压输变电网而言的，尤其是在10kV等级之下的电压网络具有配电设备量较多、电压等级较多、结构较为复杂、支线较多、分布较广、变动频繁等特性。按照配网的自动化等级可以分为通信子站、配网主站、区调分站共三层。

通信子站层意指配网FTU、TTU、DTU等终端与通信子站层的通信，通信子站一般配置220kV或是110kV的变电站。

配网主站层意指通信子站和配电主站两者之间的通信层，依据电力监控协会第二次关于安全防护的有关规定，此层数据承载着调度数据网之中。

区调分站层意指区调分站和配电主站两者间的通信层面，此层数据量比较多，承载着调度数据网之中。

分析配网通信的特性得知，当前配网主要通过载波通信、光纤通信、无线宽带技术与租用无线公网等来运行的。这其中的载波通信与无线公网的安全性较低，光纤专网主要是覆盖110kV变电站，因为配网经常变动，不适于光纤网络。光纤的施工难度较高，难于灵活变动，会增加施工成本。无线宽带技术可以能够配电网的补充成分，然而一些无线网络会受到天气或是路径的反射干扰，在使用中也有一定的局限性。

物联网可以合理解决配电网中的终端与通信问题，仅需将配电网中的设备及其附件联通互联网，便可以完成配网的通信工作，并且可以实现配网的遥信、遥测、遥控等自动化技术。由此可见，物联网可以很好的处理配电终端较多且经常变动的问题。

3.3智能电网

智能电网作为一种安全度较高、可靠灵活的新型电网，满足了当今社会的低碳发展需求。智能电网中的通讯技术、传感测量技术、信息技术、决策支持技术、控制技术等可以与电网的有机结合，实现安全且高效的运行。智能电网的应用符合当今社会关于低碳发展的要求，是值得大力推广的新型技术。

物联网技术运用于智能电网中，可以补充或增强其测量技术、控制技术、通讯技术、节能控制、远程抄表技术、监测设备状态、电网负荷节能控制技术、电网设备状态在线监测技术、相关事故精确定位跟踪、温度监测技术、覆冰监测技术、输电线路杆塔等一系列技术手段。比如，电网底层的数据含有电缆沟信息、配电房开关等，这些数据难于通过通信方式被有效搜集，然而，借助物联网可以将各类底层信息实时搜集并整合，提高了管理效率与应急的灵敏度，实现了电力事故的有效事后处理或是事前预防。

3.4社会服务与社会管理

除了上述几方面之外，物联网还可以被运用于工业监管、市政设施管理、智能化交通、远程医疗护理、环境保护治理、数字化家庭等众多有关社会服务与社会管理的领域，全面的丰富了我们的生活。

3.5物联网的不足

物联网还处于发展完善阶段，因此还需要一段长期的研发与改善，尤其是要做好上述的四项关键技术，除此之外，还要以全球定位系统、地理信息系统、微型行为系统等作为补充。物联网需要有合理的规范来指导，标准的流程来运作，所以统一物品编码与提高信息安全也是物联网技术需要解决的两大难题。

4应用展望

物联网被应用于电力系统中，不仅能够改善输电通信基础网络，提高其输电通信网络的稳定性与可靠度，而且其作为配电网络的重要通信途径，能够补充当今公网与无线网络一些难以实现的功能，与此同时，物联网能够抵御恶劣气候时电力应急状况，增强抗灾抗险的通信体系，物联网可以说是未来信息技术发展的重要手段。

目前，物联网正处于起步阶段，技术当中还有很多不完备的地方，比如开发与运行成本较高、管理与规划工作不够完善、相关资源安排欠缺合理性等，这些都是制约物联网普及与进步的阻碍，因此需要多方面的协同努力，一并做好物联网的研发与推广工作，相信未来的物联网会成为我国经济发展的重要推动力。

参考文献

[1]高远，杨小刚.倪航.物联网技术的在电子商务网站中的应用[J].科技致富向导，2011(7).

[2]彭瑜.物联网技术的发展及其工业应用方向[J].自动化仪表，2011(1).

[3]王春新，杨洪，王焕娟，张君艳.物联网技术在输变电设备管理中的应用[J].电力系统通信，2011(5).

[4]付蓉，郭前岗，王保云.智能电网领域的物联网技术应用展望[J].中国高等学校电力系统及其自动化专业委员会，2010.

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1电力通信技术和物联网的基本概述

1.1电力通信技术的基本概述

电力通信技术是依托于计算机技术和互联网技术广泛应用于社会生活中各个领域的的智能网络通信技术，主要包括通信网络技术、光纤通信技术以及智能电子设备等，可以说电力通信技术具有高效化、智能化和自动化的特点，极大地提高了信息传播的效率，同时带动了相关产业的发展，对于推动产业改革和社会生产力的提升有着积极的促进作用。

1.2物联网的基本概述和特点

物联网则是网络信息时代背景下以信息技术、网络技术和数字技术为基础的新型技术发展应用方向，尽管物联网的建设和发展借鉴了互联网的基本概念和原理，但构建起的物物联的网络则是通过互联网为基础、信息技术和网络技术为枝干和桥梁与核心构建出的网络系统和客户端，从而将网络信息延伸到实际物品，在网络中实现物品信息的交换和实时定位。近年来随着电力通信技术的不断发展，传感设备以及射频识别、视频识别和红外线扫描逐渐应用到物联网体系中，极大地提高了物联网的运行效率。物联网具有实时监测、卫星定位、追踪回溯、安全管理、远程维护、在线管理等功能，具有扫描传感和全面感知的特点以及借助云计算和大数据技术的高效性智能化处理数据的特点，在社会各个领域都有着深入的应用。

2电力通信技术在物联网中的具体应用

2.1通信网络技术在物联网中的应用

网络信息化时代的到来使得信息传输的效率空前提高，特别是移动通信技术和数据传输技术的发展促进了网络信息技术体系的建立和完善，借助光纤线路以及微波电路等延长了电力通信技术的范围和距离，通信网络技术的应用领域和范围愈发宽广，在物联网中的应用可以有效的连接各个网络节点与信息节点，从而摆脱时间和空间的限制，提高信息交换和传输的效率。例如：通过移动通信网络技术进行远程遥控，借助现行的4G网络对智能家居的各项设备进行调控，随着5G网络的建设和完善，物联网中的信息传输效率会不断提升，从而提高通信终端的使用效果和质量，推动物联网朝着更好的方向发展。

2.2光纤通信技术在物联网中的应用

光纤通信技术可以说是电力通信技术中最为关键的核心技术，以光导纤维为传输媒介进行不同种类型号的传输，在保证信号传输的高效性的同时还可以保证信息传输的安全性，可以我国日益增长的网络通信用户需求，相信在不断的尝试与探索中光纤通信有着更为宽广的未来。光纤通信在物联网中的应用主要集中在感知层、网络层和应用层中，感知层是物联网信息采集的环节，光纤通信技术的感知效果更强，可以根据外界环境的变化而自信做出调整；网络层则是物联网的中间过渡环节，直接影响到了数据的传输和管理，光纤通信技术可以提高信息数据的传输效率，并满足不断增长的用户数量需求；应用层则是用户的要求和指令环节，通过光纤信息传递使得物联网根据用户的要求作出相应的调整和处理。

2.3智能电子设备在物联网中的应用

科学技术的发展使得智能通讯设备全面普及开来，智能手机以及平板电脑等移动通讯设备构成了物联网的各个信息节点，通过网络客户端和信息平台等进行信息和数据的交换，极大地提高了信息数据处理的效率。可以说智能电子设备在物联网中的应用可以有效的进行检测和管理，预防各种突发事件的发生并作出相应的自动化处理。特别是当前数据信息化背景下，传统的物流模式已经无法满足日益增长的用户消费需求，而智能电子设备在物联网中的应用极大的改善了这一状况，用户可以随时随地的进行物物联，即时完成相应的信息需求，避免出现信息的延误以及物流的效率降低问题。

2.4卫星定位系统在物联网中的应用

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在电网中，输变电设备是极为重要的组成元件，因此输变电设备自身的安全可靠性直接影响着电网是否能够实现安全运行。对输变电设备进行智能检测与管理就成为了做好智能电网设备的重要组成内容。所以就必须要适当引入物联网技术，这样才能提高设备的检测效果，增强运行的管理质量，积极促进智能电网的快速发展。

一、物联网技术与输变电设备状态的监测技术概念

（一）物联网技术

一般来讲，物联网就是物物相连的互联网。且在这一互联网中，利用红外感应器以及激光扫描器等设备，根据协议来讲物品与互联网联系在一起，经过信息之间的交换以后，来实现智能化的定位与跟踪的一种网络。因此作为全新的信息技术，物联网技术受到了人们的广泛关注。

（二）输变电设备状态的监测技术

对于输变电设备状态的检测来说，就是利用一些通信与传感检测技术等来对输变电设备中的信息进行收集与分析，并实现存储与转发。因此在输变电设备状态检测中就包括了微气象监测、覆冰监测以及杆塔倾斜监测等众多方面。且在变电设备状态检测中还包含了气体绝缘组合电器状态监测以及电力电缆检测等。而对于输变电设备的状态来讲，可以细化为以正常、异常以及故障状态三种。

二、物联网技术的应用

（一）针对智能电网的物联网体系结构

对于输变电设备状态检测以及全寿命周期管理来说，物联网技术可以着实现智能化与自动化的发展。且在长期的发展过程中，物联网技术已经深入影响着电网中的各个环节了，同时也促进了智能电网的快速发展。

（二）在输变电设备状态中的运用

首先，在输电设备状态中的监测。在输变电设备状态监测感知层来说，主要是通过在杆塔以及其他设备上部署相应的传感器，并采集装置来收集输电线路中的信息，同时在通过网络来讲信息输送到数据中心中。就目前来说，对于输电线路的在线监测来说，已经实现了风偏监测、图像和视频监测以及微气象监测等方面。且对于监测来讲，通过多种类型的传感器对信息进行全面的分析以此来获得监测的最终结果。但是输电线路中在线监测感知层中存在的最大问题就是供电上的问题。且就目前来说，主要是以太阳能供电方式为主，其他研究机构对高压电磁取电进行了相关的研究，发现其效果并不理想。因此就要从全新的角度上出发，增强高低温储能能力，对供电工作的模式也要进行优化，增强整个系统中的供电能力。

其次，变电设备状态监测。物联网技术支撑着变电设站中的智能化，因此在实际应用上就用应当要在满足变电站智能化改造的基本要求。且在物联网分层结构中，感知层主要体现在了过程层上，因此应用层要对应着站控层。

（三）输变电设备全寿命的周期管理

从长期效益上出发，综合多方面因素来对资产进行规划与设计等，且在满足经济效益的基础上，减小资产全寿命周期的周期成本。且对电网资产全寿命进行周期管理就是要实现安全管理等，以此来实现资产管理上的结合，在立足于我国基本国情的基础上，分析出电网企业在行业市场中的技术与市场特点，通过不断总结管理实践经验，来满足全新的发展需求。且利用物联网技术，还可以监测到电力设备中的全景状态信息，并与其属性相互关联，评估其寿命，这样也就可以为其周期成本等情况提供出最为高效的辅助。同时还可以实现有效的电气资产全寿命周期化关联，增强了设备诊断过程中的真实性与准确性。这样也有助于在进行制造与安装等阶段进行科学化的管理。

在实际应用上，物联网技术可以收集好变电设备中的各种信息，其中就包括了环境与试验等众多方面，通过采用科学的统计方法，对设备的现状以及未来的发展因素等进行分析，这样也就形成了以物联网技术为基础的设备自身风险评估方法。通过利用新型的传感器等技术手段，来对输变电设备的状态特征进行评估，同时还要结合一定的理论数据来形成有效的评估方法，并建立出完善的档案。

（四）深化研究内容

随着物联网技术的快速发展，输变电设备的状态与寿命等也具有了一定的规模，因此为了更好的支撑智能电网的快速发展，就必须要做好深化工作，这样才能实现长远的发展。第一，要以GPS等物联网技术为基础，加强全景状态信息以及智能监测模型等方面的研究。第二，要加强对存储、计算以及信息等方面的智能监测装置的研究。第三，要加强对信息集成技术与通信规约等方面的研究。第四，要加强对智能化管理技术与检测评估技术上的研究。第五，要加强对电力专用传感器的实际应用等方面的研究。第六，要加强对监测设备的可靠供电上的研究。第七，要先明确在实际管理应用中所存在的电磁干扰上的问题，在此基础上对其进行研究。第八，要不断开发信息可视化的展示平台。第九，要深化好数据挖掘技术以及周期管理中的应用。第十，要扩大对“云”技术上的研究，来提高监测与周期管理的应用效果。

三、发展背景

在电网建设过程中，输变电设备有着极为重要的作用，因此就必须要做好输变电设备的管理工作，提高输变电生产运行管理精益化的水平。通过将物联网与智能电网进行融合，不仅加深了其深度，还实现了广泛的运用，因此还要不断实现有效的整合，实现节能减排，增强电网自动化与信息化，提高电网服务水平。

四、结语

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1、引言

随着电力市场化工作的推进，发电企业对成本越来越敏感，成本管理得到了越来越多的重视。而我国燃煤火力发电厂的燃煤成本均占发电成本的70%左右，燃料管理水平是直接影响发电成本的要素之一，体现了发电企业的生产和经营水平。但由于燃煤市场及其物质形态本身的特性，电厂燃煤管理一直存在数据收集困难、信息不够精细的问题。并进而导致了管理粗放，无法为上网竞价提供及时准确的决策支持。

物联网技术，通俗地说，就是万物互联，指把传感器、控制器、机器、人员和物体等通过电子网络化的方式联结在一起，形成人与物、物与物的相联，以达到实现事物信息化、远程管理控制和智能化互动的目的。信息技术每一阶段的发展，均引领了各行各业管理方式方法的大量创新，物联网技术作为信息技术发展到一个新阶段的产物，同样对管理领域带来了一些新思维。应用物联网技术，可以为发电厂的燃煤管理实现精细化管理提供技术支撑。本文拟论述物联网技术在发电厂燃煤全流程管理中的一些应用方法。

2、设计原则

为降低信息及信息系统的维护成本，应用物联网技术的管理信息系统主体应采用集中式部署；但同时，因联结的设备和系统较多，与其它系统以及子系统之间的数据接口，应分布式就地部署，以减少因物理距离而导致的数据故障发生的几率。此外，系统应具有足够的可扩充性，以适应需联网的事物（设备）的调整变化和增减。

应用物联网技术的数字化煤场系统、燃料管理信息系统等等，均属于信息化建设的实践和实现，必须遵循信息化建设规划的思想，在整体性、先进性和可扩充性上作充分的考虑，建立经济合理、资源优化的系统设计方案，并具体细化到信息系统分析设计和软件系统工程上来。

3、系统架构设计

系统软件架构，采用现阶段成熟的3层体系结构，分为用户界面层、业务逻辑层和数据处理层3个层次。其中用户界面层（客户端）主要运行于IE浏览器，业务逻辑层作为WEB的服务器端代码，运行于Web Server，并直接或通过应用服务连接数据库。在业务逻辑层，可以根据燃煤运输方式以及电厂间特质有针对性地进行订制化设计。数据处理层则主要负责共性的数据完整性校验及存储处理等操作。为提高数据的保密能力，数据处理层一般采用存储过程实现。

由于涉及发电厂燃煤管理的物联网设备和相关信息系统众多，可以考虑设计专门的数据总线来进行各接口的数据传输和收集。数据总线的通讯方式宜采用Web Service，数据格式应采用XML或JSON。系统通过支持SOAP，使之具有高可扩展性。由于与燃煤管理相关的审批工作较多，在进行相关系统建设时，可以引入专业的工作流引擎，以适应业务审批权限流程多变的需求。

在硬件架构上，系统由web服务器、数据库服务器和视频服务器、接口设备四部分组成。可以引入使用的物联网设备，包括GPS、智能IC卡、RFID、条形码、激光扫描器等等，也可结合实现了联网功能的斗轮机定位系统、车牌识别系统、红外检测设备、皮带称、地磅、视频监控等。

4、精细化管理

在燃煤管理中应用物联网技术，首先是提高了管理的精细化情度。

通过应用各种煤堆3D模型构建工具（联网的设备），结合生产调度数据构建一套燃煤堆取管理系统，能够实现燃煤根据不同煤种、不同矿点分堆、分层堆放。同时根据燃煤堆放信息实现堆场二维模拟显示。通过读取斗轮机行走记录、煤场视频监控实现堆取料操作的全程可控和可逆化查询。并根据燃煤进场信息、堆取料信息、采制化信息、煤场碾压记录信息、燃煤倒场信息全天候对煤场形态进行监测，实现煤种、位置、品质、堆放时间、重量的多属性数据动态呈现。对于具备条件的发电企业，还可以在此基础上进行多煤种的掺烧管理，实现环保和经济效益的最大化。在燃煤堆取管理中，通常需要通过联网的激光盘煤仪、斗轮机定位系统或者视频图像识别工具，对煤堆的外形进行扫描或识别，以生成煤堆的立体模型，并以时间轴记录其变化过程。除此之外，相关的物联网设备还包括皮带称或自动化的地磅、轨道衡等联网的计量设备，以提供准确的计量数据，作为系统的基础或修正依据。

物联网技术在燃煤精细化管理中的另一典型应用是实时煤仓管理。通过结合SIS（生产信息实时监测系统）和采自其它物联网设备的数据，可以将各原煤仓的存煤状态实时反应到用户界面层。具体包括各原煤仓中每种煤的剩余煤量（上煤量-耗用煤量），煤仓中的煤质（热值、挥发分、硫分）和单价情况，以及不同煤质的煤在给煤机特定功率下可以耗用的时间（小时）。根据上煤和耗用量以及原煤仓形状，可以计算出每种煤相对应的高度，并向用户呈现出来。对于开展了掺烧管理的企业，还可在界面中同时将掺配方案中制定的上煤方案用虚拟上煤的方式展现，包括煤质和单价以及预计耗用时间等。

事实上，在燃煤管理的大多数环节，均可通过物联网技术，实现精细化管理。例如：根据煤船的GPS定位，可以准确得知到港时间；采用在线自动采样和在线化验设备，可以提高燃煤采样和化验的精确度和实时性；通过各种联网设备，实现对接船、接车、数量验收、卸煤、质量验收完成情况等进行跟踪，还可实现对卸煤、验收过程的精细化管理。等等。

5、闭环监管

物联网技术对于燃煤管理的另一重大作用，是可以实现对燃煤管理业务的全流程监管，尤其是燃煤的采、制、化过程监管。由于煤炭资源质量的不稳定和多样性，一直以来，燃煤都是是以热值结算的。因此，采样、制样、化验的结果直接影响燃煤的结算价格，是发电企业生产管理中的重点监管环节。

结合监控视频库的管理，使采、制、化全程可追溯，已成为基本的监管手段。最新的采制化管理信息系统，可以在数据表单上，即时呈现该批次燃煤的采、制、化过程视频，使管理人员在查阅表单时同时查看相应的视频成为常态化的操作，显著提高了监管的力度。

此外，作为事前限制措施，还可以采用以下物联网设备来加强采制化的管理：

IC卡：在采样间、制样间配置IC卡系统，用于记录“何人何时”进行采、制样，可设置三卡认证，通过读取采样的操作人员和操作时间对采样过程进行监督和管理。

RFID、条码：煤样从采样至存样的过程，为了增加煤样防伪性，在煤质检验过程中采用RFID和条码管理技术。在每份煤样袋上粘贴对应采样批号的条码，并扣上RFID，“煤样”就具有了“唯一身份”，除了打印条码的工作人员清楚编码对应的内容：燃煤入场批次、车次、日期时间等之外，其它化验人员在不清楚批次、车次的情况下，更能公平公正地做好化验工作。在燃煤采制化管理系统中，根据存储煤样的煤柜当前存储状况，分配煤样存放位置。只要对条码的编号进行跟踪，就可以对煤样进行有效的管理。

人脸识别设备：部分发电企业，存在公共码头，不便于安装固定监管设备。配备一套人脸识别机，可实现在码头采样时，记录采样操作人员的信息和GPS位置信息，以通过移动互联网回传数据库服务器。监管人员随时可以通过信息网络查询相关记录。

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一、关于物联网技术

物联网的实质是利用RFID（Radio Freq uency Identification，射频自动识别）、无线数据通信等技术，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。物品能够在无需人工干预的条件下，在网络里彼此进行“交流”，通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。下面重点介绍物联网的组成架构和关键技术。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，世界的运转就在其上进行，包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。当今，电力通信、信息系统已经实现了电厂、电网、变电站、供电局、供电所的覆盖，根据业务需求的不同建立了传输网络、调度数据网络、综合数据网络等，实现各层面之间通信网络的互联互通。下一步将这个网络延伸至配网，直至生活中的各种物体，实现物体之间的通信，这就需要通过物联网的功能。

二、关于物联网组成架构

物联网网络的组成架构包括：用户层、应用控制层、承载网络、接入层、应用采集控制（末梢节点）层，其中承载网络由计算机网络和通信网络构成。用户层主要是为用户提供物联网应用的用户界面接口，包括如电脑、手机、客户端、传感器等用户设备。应用控制层由应用服务器及数据库服务器组成，具有汇集、转换、分析数据的功能，以及用户层呈现的适配和实践的触发等。承载网络是指通信网络，如互联网络、移动通信网络等，完成物联网接入层与应用控制层之间的信息通信功能。承载网络结构主要有端到端、环型网、树状网、交叉网等方式，联网方式可以简单分成有线和无线两种，有线方式主要包括光纤、互联网的数据线、语音通信线缆等，无线方式主要包括集群网、W iMAX （W orldwide Interoperabilityfor Microwav e Access，全球微波接入互操作标准）、McW ill（Multi-Carrier W ireless Information Local Loop，多载波无线信息本地环路）等。末梢节点与接入层构成了物联网的信息采集和控制。接入层由接入网关和基站节点组成，末梢节点由各种类型的采集和控制模块组成，接入层负责应用末梢节点信息的组网控制和信息汇集，以及向末梢节点下发信息的转发等功能。

三、关于物联网关键技术？

物联网中的四种关键技术，即标识事物的 RFID射频识别技术、感知事物的传感网络技术、思考事物的智能技术、微缩事物的纳米技术。REID凭借射频信号能够对信息进行识别与搜集，这种非触摸式识别技术可以在恶劣环境下应用，其主要是由标识、天线和读写器构成；无线传感器网络是包括了信息搜集、传送与处理的一体化网络信息系统 ，该系统具有功耗很低、移动方便和便于铺设等优点。传感器网络技术a主要是对各类测试技术进行研究；智能技术指的是在物体中植入一套智能系统 ，赋予其特定的智能性，借助智能系统对物体的状态进行分析，并能够对相关问题进行处理；纳米技术是研究 尺寸在0.1nm- 100nm之间 材料的性质与应用，这是一种新兴的技术，主要包括了纳米化学、纳米电子学及纳米生物学等多种科目。？

四、关于物联网在电力系统通信的应用

1、物联网在应急通信的应用

基于应急通信的特点 ，比如，发生的时间和地点具有不确定性，导致无法确定指挥中心和事故地点，各类需要接入点的随机性非常大。这往往需要抢修人员到达现场后，检查现场情况，通过电话、视频回传等手段及时向调度中心及应急指挥中心报告现场情况。而物联网能使调度中心或应急指挥中心通过对电网状态信息、各种设备运行状态的智能监测，为调度中心的日常管理和应急指挥提供实时准确的数据信息。当应急情况发生时，通过物联网能够准确定位事故现场，清楚现场设备及部件、杆塔的损坏情况，以便及时调拨合适型号的设备到现场进行更换。同时，结合光纤及无线通信技术提供电话及视频通信，现场人员能够提前做好抢修准备，接受在应急指挥中心的调度及指挥，更快的对事故进行抢修，提高事故处理能力。

2 、物联网在配网通信方面的应用

配网相对于高压输变电网，特别是1 0 k V 及以下电压等级网络具有结构复杂、电压等级多、配电设备数量多、支线多、分布广、变动频繁等特点。根据配网自动化层次要求，整个配网通信可分为通信子站、配网主站、区调分站层3 层。

2.1通信子站层：指配网F T U 、T T U 、D T U 等终端到通信子站层的通信，通信子站通常设置在1 1 0 k V 或2 2 0 k V变电站。

2.2配网主站层：指上述通信子站与配电主站之间的通信层，根据电监会二次安全防护及相关要求，该层数据承载在调度数据网中。

2.3区调分站层：该层主要是区调分站与配电主站的通信层面。该层数据量相对较大，承载在调度数据网中。

根据配网通信的特点，目前配电网通信无法用单一的通信方式实现，而主要是采用光纤通信、载波通信、租用无线公众网通信及无线宽带技术实现。物联网能较好地解决配电终端、配电主站之间的通信，可以通过把配电网的所有设备及部件连上物联网，轻松地完成配网通信任务，同时能实现配网自动化“三遥”（遥信、遥测、遥控）信息，目前采用的G P R S 、载波等通信技术由于带宽不足仅能实现“两遥”（遥信、遥测）信息。而且物联网能较好地解决配电终端数量多、变动频繁等问题。

3、物联网在智能电网的应用

智能电网是一个具有先进技术水平的安全、可靠、高效、灵活的现代化电网。在智能电网中，各电压等级的电网协调发展，先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、控制技术和决策支持技术与电网有机融合，电网安全、可靠、高效运行，能有效满足现代“低碳社会”发展的新需要。物联网技术能够为智能电网提供较好的测量技术、通讯技术、控制技术，实现远程抄表、电网负荷节能控制、电网设备状态在线监测、事故准确定位跟踪、输电线路杆塔、线路监测（覆冰监测、温度检测）等。例如电网底层的数据包括配电房的开关、电缆沟的信息，这些信息目前无法用有效的通信方式采集，而如果通过物联网有效的联合，就可以实时地把各种各样的底层信息采集上来，使电网管理从事后处理变成事前预防，大大提高电网管理和应急的效率。

结语：电力系统中的物联网，既可以作为输电通信基础网络的补充，加强输电通信网的可靠性，也可以作为配电网络主要通信方式，弥补目前公网及无线通信网络无法实现的功能，同时能作为抵御极端天气的电力应急通讯方案和通信抗灾体系的有效手段。物联网就其本身而言，代表了下一代信息技术的发展，而目前其发展正处于起步阶段，仍然面临技术完备性不足、产品成熟度低、成本偏高、规划管理、无线电频率资源合理安排及分配等诸多因素的制约，但随着各方面的共同努力，物联网将迎来美好的未来，对经济起到积极的推动作用。

参考文献：

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1.引言

随着市场竞争的不断加剧，售后维修服务日益受到制造业的重视，设备维修服务质量的好坏直接影响客户满意度，电脑制造业的服务备件具有用户需求随机性强、库存压力大、服务需求响应迅速等特点，由于设备故障的不可预测性和逆向物流等原因，导致备件管理难度很大。

为了提高企业效率和获得竞争优势，电脑制造企业纷纷把主要精力投入研发和生产，将备件物流服务业务外包给第三方物流企业。然而，由于我国专业物流服务商发展尚未成熟等诸多原因，电脑备件供应链运作过程中仍面临维修时间过长、库存管理不善，客户满意度较低等问题，物联网作为一门新兴技术，为电脑产品备件供应链管理提供了良好的发展机遇。

2.备件供应链概述

制造业备件可以分为两类：一类是为了维持设备的持续正常运转企业必须保有的备件，这类备件称为维护备件，其次是企业在售出产品后为了实现售后服务承诺，必须提供备件进行维修或更换服务，这类备件称为服务备件，这里是指二者的统称。

备件供应链是指以保证备件及时有效供应为目的，为企业的正常运作和产品售后服务提供支持的综合性的活动。备件从备件供应商或制造商经过运输到达服务部门的备件库，然后随着维修活动的进行，从备件库逐步流向最终顾客，涉及到所有物流活动。

3.电脑备件供应链管理的现状

生产供应链和服务备件供应链都是由实体企业、资产、物料流、信息流和资金流构成，但是二者之间存在很大的区别。由于是产品故障的产生和其它因素驱动服务备件供应链的运营，因此，常常难以预测和控制。与成品相比，服务备件常存有较多的存货单元、需求大多是无计划、偶然性的，需求量和价值总是波动很大，当前电脑制造业服务备件供应链管理存在如下问题：

(1)采用的备件管理系统效率低

当前，许多电脑制造企业仍采用传统的物流管理软件，如企业资源计划系统、仓储管理系统、运输管理系统和物料需求计划系统进行备件的管理和控制。这些系统用于大量离散运作的环境下较有效果，对于广布分散的库存点和备件需求量只有几个或波动较大的环境下来说，采用企业资源计划系统进行库存的管理控制，备件缺货及过多存货的现象时有发生。

(2)备件供应链运作成本高

备件供应成本主要由备件成本和供应成本构成，备件成本取决于备件的生产和存储成本，而备件供应成本和配送系统有关。仓储和运输成本占总备件物流成本的40%，在计算机行业，由于库存管理不善，备件的过期成本高达8%-34%，呆滞、损坏、偷盗丢失成本为18%，仓储成本为14%，三项库存相关成本总和占备件物流总成本的比例高达61%。

由于极短的生命周期，备件的库存风险较大。在高科技行业，一般的备件需求反应时间是24小时以内或更少，大多数企业为了满足客户的紧急需求，常常采用催运的方式处理，这样导致较高的运输成本。

(3)客户满意度较低

(4)供应商、物流服务商及维修服务商之间协同运作困难

由于无法充分及时地掌握备件的在途信息，导致备件供应商、物流服务商及维修服务商之间协同运作困难。

对象名解析服务：储存PML服务器的IP地址。为Savant系统指明存储产品相关信息的服务器。通过它可以形成基于EPC网络，覆盖世界的全球供应链管理系统，实现产品生命周期内的信息共享。

EPC信息服务器：内部存放了制造商生产的所有物品相关数据信息的PML文件。

PML：用于产品的网络数据库管理，供应链成员企业可以通过自身的Savant中间件系统实时的获取与产品相关的PML文件信息。如备件的包装类型、运输状态位置等。物联网用于电脑产品备件供应链管理具有以下优势：

(1)能够对电脑备件库存进行实时监控

采用RFID技术对含有备件的安装设备进行监控和进行备件的使用量计划，将含有备件的电子产品内部或外部设置RFID标签或各种传感器，能够采用连续或间断地对运转设备进行监控。

(2)提高备件维修效率

除了实时监控收集安装设备的信息和计划备件的使用量以外，借助于RFID技术还可以根据生产能力，管理备件的维修运行工作。客户常常将退高价值、不能再使用的部件退回到备件维修中心进行维修，维修完该部件重新放到备件仓库备用。对于将要运回到维修中心的部件，在其外部设置RFID标签可以大大改善备件的跟踪能力，通过准确地掌握高价值部件在备件供应链和维修设施内的流动情况，合理安排再加工、生产和维修。

在维修环节，部件上贴有的RFID标签帮助维修工程师迅速找到合适的备件，从而加快维修速度；还可将维修情况实时准确记录在RFID标签内。从而取得相当高的生产率，提高备件物流的服务响应速度。

(3)改善客户满意度

在售后服务涉及退换货召回等环节，RFID标签记录备件购买时的相关信息，有助于简化消费者退换货手续，管理者根据所退换备件的已使用的时间和剩余的使用寿命来扣除相应款项，从而减少退换货损失，增强客户满意度。

(4)对含有缺陷隐患部件的及时召回管理，预防事故的发生

RFID技术可实现产品的迅速准确定位，减少待召回产品的搜索成本，使召回过程加快，减少产品因召回过晚而带来的损失和可能出现的对品牌的负面影响。产品召回后，由于RFID标签(传感器)内记载了该产品生命周期内发生的详细情况，有利于对召回产品的维护维修。

(5)对备件运输全程跟踪监控

运输是备件物流的重要环节，在备件供应商到备件仓库的运输过程中利用RFID技术和GPS\GIS等信息技术对运输工具进行实时地跟踪定位，及时掌握运输状态，避免高价值备件丢失。

5.基于物联网的电脑备件供应链管理系统

(1)系统结构及功能模块设计

感知层：主要是由感知采集设备组成，包括RFID标签和读写器、各种传感器等。用于感知和采集备件的动静态信息（出入库数量、温度等）。

网络层：包括互联网、移动通信网等。用于将感知层获取的备件信息进行传递处理。

应用层：为备件供应链用户提供应用接口，包括用户设备、手机、客户端等。满足不同备件供应链成员企业的需求，对备件的生产、运输和维修过程进行监控跟踪、状态查询等。

(2)系统功能模块设计

备件生产监控系统：将RFID电子标签附着在主要的原材料和半成品或成品上，并将备件产品生产信息写入电子标签，并在工位处安装RFID阅读器读取标签信息，传输到后台主机系统。实现对备件生产过程的实时跟踪和监控。避免伪劣备件流入供应链网络。

备件运输跟踪与监控系统：通过地理信息系统、全球定位系统及无线通讯网络对粘贴有电子标签的备件和运输工具进行实时的运输跟踪和监控，客户也可以通过网络查询运输状态等信息。

备件库存及维修服务跟踪系统：利用RFID进行备件的出入库、拣货管理，加速备件流动，提高出入库的准确性，提高作业效率。

(3)系统运作流程及应用效果

电脑备件供应链由备件制造商、备件物流服务商、客户组成。备件物流服务商负责备件运输、仓储配送或维修服务。基于物联网的电脑备件供应链管理系统由RFID标签、阅读器、Savant中间件、ONS服务器、PML服务器、云计算平台组成。

生产完毕的备件外部嵌入RFID电子标签，RFID阅读器部署在生产商工厂、备件物流中心、维修中心和运输设施，对备件生产、出入库以及运输跟踪。从备件的生产到维修更换采用RFID标签，可以大大加快备件物流出入库的处理速度和维修效率。

Savant系统是物联网的神经系统之一，负责传送阅读器识读的备件信息，是连接标签阅读器和云计算平台的纽带，对象名解析服务(ONS)储存PML服务器的IP地址，为Savant系统指明存储备件产品相关信息，通过它可以形成基于EPC网络覆盖世界的全球备件供应链管理系统，Savant中间件通过PML服务器获得备件有关信息后传送至云计算平台。云计算平台用于备件供应链运作过程中数据的采集，存储统计，同时为备件制造商、物流服务商、备件维修商、最终客户提供按需服务。

由于系统可以实时地采集备件供应链上的信息，从而促进备件供应链成员间信息共享，降低库存水平和缺货率，降低供应链运作成本。专业的备件物流服务商处于备件供应链的主导地位，借助物联网它可以实时掌握供应链上下游信息，能够提供更敏捷的服务，提高备件供应链整体运作效率。

6.结语

对于计算机产品生产商来说，售后服务质量直接关系到客户满意度和自身的品牌形象，越来越多的企业意识到只有提供优质的售后服务才能持续不断地创造利润。本文针对当前的电脑备件供应链管理中存在的问题，从提高备件供应链的服务水平和运作效率的目标出发，构建了基于物联网技术的电脑备件供应链管理系统，并介绍了其运作流程应用效果。由于物联网技术的应用是一项系统工程，需要企业内外各方面的支持。

参考文献

[1]秦新生.外包和系统集成战略改善备件供应链管理[J].物流技术,2010,29(2):162.

[2]孟晓明.基于RFID的物流信息管理系统模型研究[J].微计算机信息,2006(2):268.

[3]荆心.基于物联网的物流信息系统体系结构研究[J].科技信息,2010(20).

[4]林云,田帅辉.物流云服务:面向供应链的物流服务新模式[J].计算机应用研究,2012,29(2):227.

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1引言

在过去的10年里，完善蓄电池从生产、运输、仓储和回收的物流服务已经成为企业的有效竞争手段［1］，但蓄电池生产企业普遍存在内部物流不合理，普遍采用的物流模式为:人工码垛+人工加垫板+叉车搬运+卸托装车+无托运输+卸车码垛+地面存储+叉车搬运+人工拆垛等，此模式主要依靠人工操作和地面存储，因此，操作人员劳动强度大、物料单位面积仓储量少、生产效率低，叉车与人员交叉作业，存在着安全隐患。一些中大型的铅酸蓄电池企业已经在市场上占有相当的份额，形成了一定的规模效应，并积极探索通过物流标准化体系降低成本、提升服务水平和竞争力的途径。另外，物联网(InternetofThings，IOT)的兴起使信息产业发展到达了一个新的阶段，激发了信息技术的又一轮新的革命，尤其是RFID(RadioFrequencyIdentification，射频识别)技术、传感器技术以及无线网络技术的发展给了蓄电池物流管理及标准化极大的帮助［1］。因此，本文基于物联网技术，提出构建立体仓库、托盘标准化、单元化层级追溯系统、带板一贯化运输这四大模块蓄电池物流标准化体系，实现物流效率和效益的提高。

2建设背景

2017年商务部办公厅、财政部办公厅关于开展供应链体系建设工作的通知，围绕物流标准化、供应链平台、重要产品追溯、打基础、促协同、推融合;从1200mm×1000mm标准托盘和全球统一编码标识(GS1)商品条码切入，提高物流链标准化信息化水平，以物流链为渠道，利用物联网，推动供应链各环节设施设备和信息数据的高效对接。因此，在这些国家利好和鼓励物流标准化政策下，风帆集团以唐山生产基地建设项目为依托，实施基于物联网技术的蓄电池物流标准化建设创新项目。项目实施时间为2017年1月至2019年12月。

3建设内容

3．1构建物流标准化体系

3．1．1建立蓄电池物流标准化体系架构构建立体仓库、托盘标准化，基于物联网技术单元化层级系统、带板一贯化运输这四大模块蓄电池物流标准化体系，涵盖货架、电池包装、码放标准、托盘标准、循环共用、运输车辆，信息系统等方面实施标准。

3．1．2实施国家、行业物流标准实施7个国标，如下所列(表1)。

3．2建立全自动化立体仓库

建立以标准化托盘运作为纽带的全自动立体仓库，经输送机送给穿梭车，进行托盘RFID标签自动读取，系统自动将托盘EPC信息和托盘上蓄电池信息绑定，再由穿梭车将实托盘送至堆垛机取货站台。堆垛机叉取托盘，送至相应的货架货格存储。

3．3建立基于单元化托盘物流作业标准化体系

3．3．1物流作业体系建设在制造业供应链物流中，不可或缺的使用到托盘作为单元化物流的一种形式，单元化物流占有的比例越高，供应链物流优化的素质则越好［2］。在蓄电池物流标准化体系建设中，托盘标准化是基础［3］，托盘的装盘效率是衡量托盘装卸效率的关键指标，必须要考虑托盘的包装模数和车辆国标GB/T1589。在综合分析多种托盘在GB/T1589对6轴车辆的规定和我国现在通用的大板车型载盘个数以及装载使用效率后，本项目选定1200mm×1000mm型托盘作为本次设计中的托盘规格。每托重量为1．6吨，在此基础上确定了内部流转托盘动载3吨、静载6吨，外部流转托盘动载2吨，静载5吨。根据标准化托盘，结合电池规格型号和车辆尺寸、托盘承载等，项目组制定了托盘码放方式，码放层数、单层只数、总只数、总重量及包装方式和缠绕层数等企业标准。确定了德系蓄电池码放5层，日系蓄电池码放4层，托盘和蓄电池总重量控制1．6吨以内。以13米的6轴半挂车，车货总重49吨，自重16吨左右，载货33吨左右，车厢内空尺寸为12．95m*2．35m。托盘标准参数为:尺寸是1200*1000，托盘自身重量为35kg，最大托盘承重为2000kg，实托盘额定承载1600kg，每托盘平均堆码电池约60只。车板一层分两排共装载20个托盘。

3．3．2单元化载具选取当前，托盘的材质较多，有木制品、塑料、金属、复合材料等。根据蓄电池行业中托盘使用的环境，重点考虑以下几点对托盘进行选择，以满足蓄电池物流运输及仓储的需求。不同的托盘具有不同的性能，具体性能分析见表2．针对蓄电池行业对托盘的使用环境，确定托盘的种类。由于某些环境或电池货物具有极强的腐蚀性，这就要求托盘具有极强的抗腐蚀性。蓄电池对清洁和防潮要求较高，这就要求托盘具有较高的防潮性能。蓄电池对托盘承载要求较高:内部流转托盘动载3吨、静载6吨，外部流转托盘动载2吨，静载5吨。因此，综合考虑以上蓄电池对托盘的要求，选择钢制托盘作为蓄电池的承载工装器具有助于物流运输工作的开展，促进物流集装作业性能最优。

3．3．3托盘租赁管理标准化流程托盘标准化项目建设中整合社会资源和积极响应商务部标准托盘的循环共用政策，实现标准化托盘合理化应用，通过向专业托盘循环共用租赁服务公司租用托盘来促进公司蓄电池物流业务的托盘化作业，促进托盘标准化，并逐渐形成规范的蓄电池托盘租赁管理标准化流程。相比公司自购托盘的方式，采用托盘租赁方式则更有优势，公司自购托盘与租赁托盘使用优势对比分析情况，采用租赁托盘的方式来应用托盘的成本更为节省。3．4基于物联网技术单元化层级追溯系统建设采用GSI标准体系，以条码和RFID作为编码载体，打造EPC+RFID+Internet为核心的物联网单元化层级追溯系统。为了循环使用托盘和对蓄电池进行全生命周期追溯，核心是获得其地理位置与状态更新信息。如果在每个蓄电池加装硬件模块，硬件数目大，且难以对成千上万的蓄电池逐一管理。所以，受到单元化物流启发，每个蓄电池配备一个二维码，每个托盘装配一个RFID标签，作为唯一标识，码放多个蓄电池绑定一个托盘形成一个子运输单元［4］。应用二维码和RFID技术，建立蓄电池跟托盘对应关系，串联物流配送环节所有信息。

3．4．1托盘资产管理循环共用系统采用产品电子代码(EPC编码)给每个托盘一个唯一的编码，将RFID标签固定在托盘上，可对维护托盘进行停用、启用操作，对已损坏的托盘可进行报废操作。

3．4．2智能运输子系统每辆货车上配备一个集成GPS定位模块与WIFI模块的RFID读写器，托盘被装上货车时，RFID读写器自动与托盘上的RFID标签通信，定时发送货车地理位置，传感器采集到的信息到云端与托盘公用管理系统交互。

3．4．3智能仓储管理子系统选择对应的仓库，固定式RFID阅读器或手持式RFID阅读器扫描托盘RFID码，系统自动计算电池总量，供收货人员清点;入库实际为电池入库，托盘RFID码与电池二维码ID的关联在包装码盘时建立，通过GPRS无线通信网络将信息传递给相应的子仓储管理系统，子仓储管理系统将信息生成报表通过互联网传输给追溯管理系统。

3．4．4智能产品可追溯子系统使用手持二维码阅读器对蓄电池进行信息读取，定时采集蓄电池有关实时数据，通过GPRS无线通信将相关信息传输给产品追溯系统，并且自动改写蓄电池全生命周期的阶段状态(使用中)。

3．5推行标准化托盘物流运输作业一贯化

项目中从制造单元工厂到中转仓库，再到分销中心仓库，甚至到达最终客户手中，在整条供应链中采用标准化托盘一贯化作业，尽管中途需要将蓄电池从一辆货车转装到仓库内临时保管或另一辆货车上，即使运输条件或者运输车辆有所变更，但从最初的发货点到最后的收货点，整个业务操作过程并没有发生更换托盘作业。原来如一辆13米的6轴半挂车装载约35吨，装蓄电池要4至5个小时，卸蓄电池又要4至5个小时，而运输时间则不到1个小时，意味着运输车辆运行1个小时要花费近10个小时的时间在等待装货和卸货。而采用标准化托盘一贯化运输，利用叉车或搬运配合作业，装或卸一辆13米车的35吨的蓄电池只需要半小时左右。托盘化装卸机械作业比人工装卸的效率提高80%－90%，更是能够大大缩短了车辆停车等待装卸货时间，加快运输车辆的周转，同时降低货物的破损率，提高了物流服务质量。

4项目成效

4．1推进了蓄电池行业工装载具标准化体系建设

项目以蓄电池行业标准化托盘为基准推进立体库货架和货格尺寸的标准、蓄电池包装模数、码放标准和层数、托盘标准、运输车辆外廓尺寸荷载等科学合理匹配的蓄电池行业工装载具标准化体系建立。

4．2提升企业物流管理水平和提高了企业运作效率

在运输业务上创新运输模式，以托盘一贯化作业为标准进行运输、仓储、装卸搬运、包装、流通加工、配送等物流各环节的组合与衔接，可避免物流过程中的浪费，大幅度节约成本。

4．3推进物联网技术蓄电池单元化层级追溯系统建设

产品追溯关联仓库物流管理系统，使蓄电池流向透明化，在市场任何环节可通过手机扫描二维码掌握该蓄电池全部流向和信息;从生产入库到生产配送及产品从生产线到仓储、发运等物流环节。

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物联网技术在电子商务供应链管理的应用，将会使整个电子商务供应链变得完全透明起来，企业可以实现对每一件产品的实时监控，对物流体系进行管理。企业可以监督和信息共享产品在供应链中的流通情况，还可以分析和预测产品在供应链各阶段将会产生的信息，通过各阶段产品信息的预测，估算出意外发生的概率或未来的趋势，能提高企业对市场的反应能力，加快企业的反应速度。

1供应链

供应链（Supply Chain）的概念是从扩大的生产（Extended Produetion）概念发展来的，它将企业的生产活动进行了前伸和后延。彼得.德鲁克提出的“经济链”成为供应链的最早来源，之后由迈克尔.波特发展成为“价值链”，最终发展演变为现在的“供应链”供应链是以核心企业为中心，通过对信息流、物流、资金流的控制，从原材料采购开始到生产出中间产品或最终产品，然后由销售系统将产品销售到中间客户或终端消费者手中的将供应商、制造商、经销商、分销商、零售商、直至最终消费者链成一个整体的功能网络结构模式。总的来说供应链是一个功能网络结构模型

2供应链管理

供应链管理（Supply Chain Management，SCM） 由 Michael E. Porter 在 1985 年提出，供应链管理是把供应商、生产商、销售商和物流有效结合成一体来生产商品，旨在满足服务水平的同时将供应链成本降到最低，并在正确的时间（Right Time）将正确数量（Right Quantity）的正确商品（Right Product）配送到正确地点（Right Place）的一套管理方法，使生产销售总成本达到最低，供应链管理最为重视企业间合作。供应链管理的特征可以总结为三个方面，首先，优化企业内的物流链并拓展至企业外部伙伴；然后，在需求波动的时候取得产品供应和服务提供的灵活性；最后，提高价值链阶段的透明度。一家企业采用供应链管理，其最终想达到以下三个目的：第一，通过提高交货的灵活性和可靠性达到提升客户的最大满意度；第二，借助供应链管理降低库存，减少生产及分销的费用达到降低公司的成本的目的；第三，错误成本去除，异常事件消弭，使得企业整体流程品质最优化。

3电子商务供应链管理分析

3.1 传统供应链管理存在的问题

传统供应链管理强调的是供应链节点企业之间的协调与合作。供应链各节点企业之间的信息交流共享成为实现协调与合作的关键。但在传统经济条件下，供应链管理存在着很多问题。其中电商企业中其供应链管理的主要问题，主要各方面表现在两个方面：即爆仓和物流效率两个方面。如果某电子商务公司缺乏供应链一体化管理机制那么将会直接导致爆仓后果。如何解决供应链中的需求不确定、供应不确定、生产不确定、环境不确定等难以对付的问题是当下加快电子商务发展迫在眉睫的需要解决的问题。

3.2 物联网技术下电子商务供应链管理流程优化

电子商务环境下的供应链管理模式信息流管理、资金流管理和物流管理构成供应链管理的三大部分。随着电子商务的广泛应用，通过互联网使得信息和资金透明、快速并准确地在供应链各成员节点之间传递，极大地改善了供应链管理中信息流管理和资金流管理。突破改变传统的原材料采购、生产、销售和服务范畴是电子商务环境下的供应链管理模式必然要求，供应链上企业不再各自为政，应把企业内部及与供应链上节点企业之间的各种往来业务视为一个整体功能过程，通过有效透明协调供应链中的信息流、资金流、物流，将企业内部的供应链与企业外部的供应链有机集成起来管理，形成集成化供应链管理体系，以适应新竞争环境下市场对企业生产管理提出的高质量、高柔性和低成本的新要求。由于电子商务的核心企业与上游供应商、下游终端客户、银行、物流中心之间通过互联网实现信息的快速交换，同时供应链上各节点企业间也能进行信息互通，通过电子商务的应用，能传统模式而有效地将供应链上各个业务节点孤岛连接起来，实现真正的业务信息集成和共享。在交易环节，电子商务需进一步做好完善物流管理环节，尽量缩减供应链中物流所需时间，使物流管理与信息流和资金流管理实现统一同步，进而建立起一个真正强大的、反应快速的供应链管理体系。因此，在电子商务环境下要加强供应链管理就必须按照以下的策略进行安排：

1）采取第三方物流（3PL）方式积极改善企业外部物流情况。所谓第三方物流是指企业与供需方之外的第三方（一般为专业物流企业）签订完成全部或部分物流服务的契约的物流运作模式。第三方物流是电子商务发展的必然结果，适应物流一体化趋势，也是当今世界物流业的发展趋势。

2）组建完善企业网络基础设施，改革企业内部供应链管理模式。供应链管理和电子商务的实现均以完善的网络设施为基础，因此供应链上节点企业内联网和互联网的有机集成，能确保供应链管理中信息流资金流畅通，能确保供应链高效运作。

3）进行业务流程再造（BPR），实施 ERP 系统。企业流程再造是对企业的业务流程做根本性的思考和彻底重建。通过流程再造，着重改善企业的生产成本、产品质量、产品服务和物流速度等方面，最大限度地使企业适应以顾客为中心的现代企业经营环境。

4）加强协同整合。电子商务环境下的竞争是供应链之间的竞争，而不再是企业各自为政单打独斗的竞争。要想在电子商务环境下生存，要想提高企业竞争优势，企业就必须在供应链范围内加强相互信息共享的意识。供应链各节点企业相互资源共享信息交流，减少错误信息传达，降低不必要的浪费，最终提升经营的效率。

5）重视客户关系管理（Customer Relationship Management ，CRM）建设。客户关系管理是电子商务供应链管理的延伸。客户关系管理突破供应链节点企业之间的地域和组织限制，将终端客户、供应商、经销商、分销商整合，真正解决供应链中上下游管理问题，各节点反馈信息折射到供应链的各环节，实现供应链各环节的共赢。

4总结

供应链管理是当前任何企业求生存求发展不可避免将遇到的战略手段，本文通过分析传统供应链管理所遭遇的问题，提出了在物联网技术下如何优化电子商务供应链管理流程，并结合社会上的电子商务企业的实际供应链管理模式，最后分析出以物联网技术为前提的电子商务供应链管理优化策略。由于本作者能力和精力有限，加之电子商务所涉及的范围十分广泛，物联网的新技术、新思想更是不断涌现，本文研究非常有限，不够全面和深入，希望以后有机会通过自己的深入学习了解掌握更深层次的电子商务供应链管理方面的知识。

参考文献

[1] 宋俊德.浅谈物联网的现状与未来[J].移动通信，2010，7（15）：8-10.

[2] 袁东亮.物联网的研究与应用[D].北京：中国地质大学，2012.

[3] 李华.物联网下电子商务发展的关键问题探讨[J].中国商贸，2011（05）：107-108.

[4] 张国华，吴冬方.物联网在电子商务中的应用研究[J].中国商贸，2012（11）：128-133.

[5] 郝中超.物联网时代电子商务有形商品物流过程的优化管理[J].中国物流与采购，2012（17）：54-55.

[6] 晏玲.物联网对电子商务商品流通的影响探析[J].商业时代，2011（17）：30-31.

[7] 傅翠晓，黄丽华.电子商务研究前沿探析与未来展望[J].外国经济与管理， 2010，32（08）：

51-57.

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机器视觉带来全新感受

获得更大的计算能力是云计算带来的最核心的价值之一。现在，实现机器的视觉理解能力正在成为现实，结合高分辨率相机传感器的发展与云计算带来的“无限”的计算能力，维斯・南德拉尔表示，随着步入2015年，机器视觉，即通过机器来描述和理解图像的能力，有望超越人类识别。

他认为，曾经一度停滞不前的机器视觉技术将重新迸发活力，更多地被应用到智能终端当中。当智能手机的机器视觉能够比人类更好地识别图像，想象一下，你打算带一瓶酒去参加圣诞节的百乐餐，拿出手机就可以捕捉到这瓶酒的图像，然后通过视觉搜索就能够得到关于这瓶酒的所有信息，而它比文本搜索的准确率高出30%，这将是非常美妙的体验。

通过将这种能力运用到监控、医疗、电子商务等诸多领域，新的“数字互动”的体验将给我们带来全新的感受。

语音再登流行

尽管从业务的角度来看，语音正在不断下滑。但是，维斯・南德拉尔认为，未来，语音将越来越多的被用于与环境的相互作用。他提到，这正是首席技术官通常会思考的问题，那就是“世界上有哪些事情是我相信但其他人都不相信的？”虽然语音业务在下滑，但是语音却是物联网时代我们同我们的互联家庭进行互动的最完美途径。

现在，通过语音接口来实现的服务已经开始引领一场新的革命。语音识别使得社会与物联网衔接，正在从一个应用程序转变成开启新应用的完美接口。维斯・南德拉尔提到：想象一个场景，你问你的雨伞今天是否可能下雨，是否应该带它出门，而你的雨伞回答道“应该带上我，今天会下雨”，这是一件多么酷的事情。随着语音识别技术的进步，未来将提供更加巨大的机会，这一技术有望成为2015年引人注目的一线新技术之一。

让云不再是孤岛

现在，无论对于企业还是个人，越来越多的业务要通过云来实现彼此的连接。维斯・南德拉尔认为，当今的云更像是由提供给消费者的应用组成的一座座孤岛。如果数据需要在不同云端间移动和交流，必然给用户带来感知的时间延迟。而用户需要的是无缝的体验。因此，2015年，我们将会看到更多解决方案的出现，来实现让写在一个云环境或虚拟数据中心的应用程序被投影到另一个云，来实现云的相互沟通。

他表示，虽然这样的解决方案的部署可能面临着需要花费数月的时间来建立广域网的连接，但是跨云的模式必将兴起。我们将会看到的很多技术进步都会围绕着“我怎样才能建立云端的动态连接？”以及“我应该怎样创造一种能够互操作的语言，使不同云之间可以无缝地交流？”这些问题展开。

跨云模式将使得公有云、私有云和虚拟私有云的所有组合通过广域网的连接来作为一种服务模式，成为企业向云端进化的路径。

注重安全设计

物联网的发展正在创造巨大的利益，但与此同时，一个不容忽视的事实是，自互联网诞生之日起，各种安全问题就随之而生，物联网所带来的数据安全问题也不容忽视。

“对此，虽然业界一直专注于保密性和身份验证，但是假设物联网世界中有五百亿个末端，真正的问题并不是保护从这些末端流出的信息，而是封闭这些末端。”维斯・南德拉尔表示。

在2014年初被发现并曝光的一个路由器安全问题让我们记忆尤深。法国的一名安全系统工程师发现某些型号的Linksys和Netgear的无线路由器存在后门，允许恶意用户把这些设备的设置重置为厂商设置、默认的路由器管理员用户名和口令。

维斯・南德拉尔用房子的例子来形象地比喻这一安全问题：就如同对于你房子里的东西，你可以想怎样保护就怎样保护，甚至在有些地方，你开动装甲车来保卫你房子里的财产都是可以的，但如果有人能从你家的前门进来，用什么措施来保护都还是不够安全的。

如何才能够真正驾驭和保护物联网的数据财产？“注重数据的完整性和安全设计使你成为你的数据的主人。”维斯・南德拉尔表示，“数据的完整性如同能够在你的数据上罩一张网，当你不希望你的数据曝光时就可以收网，而当你希望你的数据曝光时便可以授权使用。”

因此，通过安全的设计来实现在整个生命周期保证数据的完整性，这将是物联网发展至关重要的方向，也将为2015年信息安全和隐私保护设定新的议题。

解放数据价值

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高速公路中的机电设备数量较多，分布比较广泛，而且类型也多种多样，不同的设备具有相应的作用发挥。在当前物联网技术广泛应用的背景下，加强物联网技术和高速公路机电设备之间的联系，形成一个高速数据传输系统，从而实现对机电设备生命周期的全过程管理，有助于机电设备性能的高效发挥，实现信息数据的及时传递。

一、物联网技术

所谓的物联网技术，指的就是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，依据约定的协议，实现物品和互联网的相互连接，从而在这种连接作用下实现彼此信息的交换和通讯，最终实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术形式[1]。

二、高速公路机电设备

高速公路的机电设备是一个综合性概念，它所涉及到的内容和领域有很多，例如通信、照明、配电、收费等等，而且这些领域之间并不是完全独立的，而是由通信网络来实现相互连接的，在总的系统设置上存在有很多交互现象。

1、收费系统设备。高速公路的收费系统设备主要涉及到以下几部分：控制机、栏杆机、报警器、收费显示屏、车辆分离器以及信号灯等等。整个收费系统中所形成的数据信息主要包括有每一个车辆的车牌号、进入高速的时间和地点、开出高速的时间和地点、车辆的重量以及车辆型号等等。

2、监控系统设备。一般来说，高速公路的机电设备中，监控系统主要包含有两个部分，第一，它设置在收费站的车道、收费广场以及收费亭内等的专门负责收费监控的地点；第二，设置在高速公路整个沿线区，监控沿线交通状况、设备运行状况以及设备故障数据等等。需要注意的是，摄像机的类型也会根据具体的使用性质而有所特殊选择。

3、通信系统设备。高速公路整个机电设备的通信主要是由光纤传输、数控交互、图像数字数据传输以及移动通信等等构件构成，在整个健全的系统下来完成相互间的数据传递。在当前物联网技术应用下，建立数字化设备管理系统，就需要通信系统有较高的标准，在信息传输上要更加稳定、快速、及时，现阶段最多采用的是光纤传输形式[2]。

三、物联网技术下的高速公路机电设备管理

1、高速公路传输通信设备。物联网数据传输通信的基本技术形式是RFID技术，这种技术主要涉及到阅读器、标签、解读器以其他软件等等。从其实际应用来看，它的应用流程是在标签进入到扫描磁场之后，可以接收到解读器所发出的射频信号，之后在这个信号下可以将产品信息从芯片中提取出，然后会通过一种感应电流的方式来将其输送到解读器中完成解码处理，最后将解码得到的信息输送到处理中心完成处理，进而得到数据流，再在数据网络下传达到数据中心。

2、对机电设备进行全寿命周期管理。在物联网技术下，可以对机电设备的使用状况进行详细记录，对设备的采购时间、维护时间、事故处理状况以及报废时间等所产生的数据信息及时输入到数据库中，设定定时提醒功能，以便于实现对事故处理状况的定期清查。在管理过程中对于使用年限较长的设备，务必要形成重点对待，并在此基础上对整个系统的设备进行科学化分类，这样有利于实现管理维护的分类化。

3、设备数据的存储结构方面。在物联网技术应用下，高速公路的系统数据存储结构主要是以链表结构为主的，这种结构在数据库的更新上更为便利，一旦设备在运行中出现维护或者是需要更换信息时，就可以第一时间对链表进行更新[3]。此外，在日常管理过程中，管理人员也可以将链表数据直接以文件形式进行保存，但是，需要注意的是，如果以这种文件形式保存的话，在进行新的数据更新时，就需要将文件数据恢复为链表结构，也就是有序表形式。从链表中的数据包含内容来看，它的数据类型主要包含有整个系统中所有有效信息，就如设备的出厂时间、维护时间以及具体的使用次数等等。

总结：高速公路作为道路交通网的重要组成形式，在现代社会经济发展中发挥着不可忽视的作用。在当前科学技术广泛应用的背景下，物联网技术在高速公路机电设备管理中也有了更为系统的应用，为机电设备管理的科学化和智能化注入了新的活力，可以有效确保机电设备性能的高效发挥。

参 考 文 献