感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网识别物体、采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。[4]
网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。
应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。
关键技术
在物联网应用中有三项关键技术：
1、传感器技术，这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。
2、RFID标签也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。
3 、嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见；小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。
物联网分类
1 私有物联网：一般面向单一机构内部提供服务；
2 公有物联网：基于互联网向公众或大型用户群体提供服务；
3 社区物联网：向一个关联的“社区”或机构群体（如一个城市政府下属的各委办局：如公安局、交通局、环保局、城管局等）提供服务；
4 混合物联网：是上述的两种或以上的物联网的组合，但#后台有统一运维实体。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是"信息化"时代的重要发展阶段。其英文名称是:"Internet of things(IoT)"。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新20是物联网发展的灵魂。
活点定义:利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。物联网是互联网的延伸，它包括互联网及互联网上所有的资源，兼容互联网所有的应用，但物联网中所有的元素(所有的设备、资源及通信等)都是个性化和私有化。
物联网博欣将物联网定义为通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外线感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。
物联网原理
物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、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(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。
而RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而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。 -
从2006年到2009年，运输整车从160万辆提升到近400万辆，在整车物流市场占据全国的35%。从业务量看，安吉汽车物流有限公司 （以下简称安吉）已经跨入全球汽车物流第一阵营。
人们看安吉量的飞跃背后，能看见安吉遍及全国的物流网，却未必看见安吉的另一种利器，由信息科技等支撑的物联网——助力安吉在汽车物流领域矫健地领跑。
安吉要的不只是物流量的增长，还需要有服务质的飞跃。这一跃就站在了物联网这把无形剑上。日前，安吉汽车物流有限公司副总经理莫金康接受本报专访，就拔出这把无形剑，让我们一睹其灵光。
打通七经八脉
在莫金康看来，现代汽车产业的发展离不开信息化及物联网的支持，汽车物流企业更是如此。未来汽车企业在全球化的竞争环境中，需要高效物流网的支持，还需要物流网与物联网的融合，建设虚实结合的流通高速路。
物联网看不见，但又无处不在。实现物联网与物流网的融合，在企业内部必须基于完善的信息化体系。安吉近年的快速发展，得益于上汽集团对物流业务的整合和升级。而整合升级的一大利器也是信息化。
2008年年底，上汽集团旗下的上海汽车工业销售总公司的物流板块重组，将物流资源整合，并成立了上汽集团直属的全资子公司安吉汽车物流有限公司，新的公司定位为专注汽车市场的第三方物流公司。安吉追求的物流模式，是以市场为导向的集成化的精益物流。因此，安吉对汽车物流资源整合升级的一大课题，如何以信息系统打通各环节。公司一成立就设立信息技术部门，探索上新信息系统。安吉业务模块多，信息系统的升级改造，大大提升了服务效率，也为安吉把相关物流资源拧成一股绳植入了互联互通的神经网。
安吉也加大了对物流服务产业链上下游的整合。其一，整合运输资源。安吉物流是国内惟一一家同时拥有公路、铁路、水路运力资源和运作能力的汽车物流企业。自有运力资源包括1个专业滚装码头，江轮3艘，海轮7艘，专列348节，运输车辆2700多辆。其二，整合业务模式。在以信息化打通各个服务环节后，安吉强化了业务模式的专业化整合，把业务分为三大块。整车物流由安吉及旗下十多家整车运输公司运作，实行基地化管理模式。零部件物流主要由与全球物流巨头ceva合资的安吉天地运作。口岸物流由与上港集团、nyk、wwl合资的海通国际码头运作。其三，整合仓储资源。在对运输资源和服务流程进行整合的同时，安吉也对仓储资源等进行了整合。安吉旗下现有7个入厂物流基地，9个售后物流基地、22个整车仓储基地。
信息化打通了安吉各种资源的七经八脉，安吉也树立了“六统一”的战略规划：企业文化统一、精益运作统一、hr体系统一、财务体系统一、it体系统一、采购体系统一。以精益供应链服务为主导，安吉为国内300个城市近30家主机厂、2000家经销商、1500家维修站、600家零部件供应商提供服务。
挥舞无形利剑
以信息化支撑的物联网不只是重塑内部管控的无形利器，还是安吉开拓市场的无形利器。
谈到物联网在物流业的应用，莫金康说：“物联网的概念，是在互联网概念的基础上，通过rfid射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备将其用户端延伸到任何物品与物品之间，其贯穿的流程也是一个物流流程。在物联网时代，企业根据自身的特点和发展的需求，把一系列物联网技术通过系统一体化的开发和应用，以提高企业资源利用率和生产力水平，防范业务流动带来的不稳定性，加强企业对业务过程的管控水平。”
安吉致力于物联网技术的应用。虽然安吉在信息化及物联网方面，建树颇多，但莫金康最有兴致向记者介绍的是安吉创新的商品车交接电子签收系统。
莫金康介绍说，在商品车的物流过程中，汽车从主机厂到用户手中有很多交接环节，采用纸质交接方式往往存在很多问题：一是交接过程不可控。在交接完成后，交接单是留在驾驶员手中的，要回到运输公司后进行结算时才提供交接单，交接单的回收周期非常长，在此过程中还存在交接单遗失的可能。二是交接的系统要求经销商在交接以后把信息填入系统，这种被动方式往往造成反馈不及时。三是在交接时会产生大量的数据，这些数据回收以后还要录入我们的系统，同时对这些交接单需要大量的人工处理。
针对这些问题，安吉探索物联网技术应用，2009年开始实施商品车交接电子签收系统。
安吉考虑到通过把所有商品车交接过程的信息，通过用物联网技术，实现信息及时的传递。主要把各个交接点的交接信息通过手持终端设备，采用了rfid、gps、条形码的扫描进行信息采集，经过gprs的通讯网络，传输到安吉管理中心，管理中心的信息和安吉业务系统对接，及时更新订单交接完成的状态。同时，安吉把信息及时通过系统对接，传输给主机厂，使客户第一时间了解商品车交接信息。这些数据同时会进入数据中心，数据中心会做一些相应的数据的分析，来发现一些问题，采取一些整改的措施。
这个系统主要是通过三个主要的功能模块来实现：一是，车辆订单的监控和进度的实时监控和状态预警，通过整合车载gps、gis、运输车辆数据和订单数据，对每一运输车辆及其所属订单的时间、路程进度进行实时监控，通过既定的算法规则判断车辆和订单的运输进度实时状态，对处于落后进度的车辆或订单进行预警提示。二是，在每次交接货时都形成一个惟一的数字签名，涵盖了收/发货方和运输方信息、货物信息、交接时间、地点等信息，并通过无线通讯实时发送给汽车物流企业。为了保证数字签名信息的准确性，通过运输车辆的gps定位数据对数字签名进行双重验证。三是，集成条形码扫描功能、rfid感应接收功能、gps信息接收功能、gprs通信功能为一体的手持移动电子设备。通过rfid识别运输货物与目的地是否一致，扫描商品车条形码信息确认收车，通过gprs将上述信息连同电子签名发送至汽车物流公司的服务器进行数据校验和状态更新。
莫金康说，该项目实施可能会对经济效益和社会效益上会带来一定的好处。
从企业经济效益上看，项目实施以后，一是人力成本减少，采用电子报交，运输后台数据整合系统进行数据的自动收集、整合和更新。工作人员只需按照所需利用系统进行查询即可，替代了原来人工订单手工录入等。二是纸质单据支出费用减少，每年可减少300多万元的纸质单据费用。新系统完全采用软件系统自动进行整合分析判断，所有信息一目了然，保证了信息传递的及时性与准确性。由此形成的动态报表，彻底解决了由于数据滞后而带来的管理漏洞，有效解决了查询困难等问题。三是实现及时纠错。原来采用人工 *** 作时，不乏由于人为因素而造成的工作失误，新系统采用电子设备和系统自动判断来确认交接数据，限度地避免了人为失误的风险，一旦发现与指令不符的问题可以及时通知相关人员，尽可能在最短的时间内纠正错误，避免经济损失。四是提高了用户的满意度。系统运用自动识别技术以后，限度地克服了物流作业移动特性造成的数据问题，使数据能够及时准确。系统能将报交信息同现有的运输管理系统、仓库管理系统、经销商的管理系统相连接，形成数据链路，大大缩短响应时间，从而满足公司管理需要并为客户提供个性化的服务。
从社会效益上看，项目的实施将提高汽车物流效率和服务水平，降低物流空载率和运营成本，减少纸张耗用，提高社会总资源的利用率。一是，促进相关法规的实施，国家已颁布实施《电子签名法》，推行商品车交接电子签收系统有助于促进法规实施。二是，利于物联网技术应用的推广。该系统运用移动信息实时收集货物信息，通过无线网络连接物联网，通过后台系统自动处理数据，使信息能快速准确地得到运用。三是，有利于对物流业资源利用率的改进。四是，具有一定的示范效应并促进物联网技术的应用，进一步提升汽车物流行业的服务能力。
莫金康还告诉记者，经上海市发改委、市商务委、市经济信息化委和市财政局组成的评审小组研究审议，安吉物流商品车交接电子签收系统项目，作为物联网技术在整车物流业务当中的典型应用案例，已被列入上海市服务业发展引导资金的支持项目。
NHR系列智能显示控制仪表RS-485通信中应用
01摘要
NHR系列智能显示控制仪表是经过多年开发制造经验而设计生产，集诸多全新功能于一身的新一代智能显示控制仪表。针对现场温度、压力、液位、速度、流量等各种信号进行采集、显示、控制、远传、通讯、打印等处理，构成数字采集系统及控制系统，广泛运用于电力、石化、冶金、轻工、制药、航空等诸多领域。产品的EMC设计符合GB/T176262-11相关规定，同时产品取得了CE认证。
02产品的市场背景
在自动化控制领域，随着分布式控制系统的发展，在产业上的分布式控制系统中，经常需要采用串行通讯来达到远程信息交换的目的。目前，用于串行通讯的接口标准包括：RS-232、RS-422、RS-423和RS-485。RS-232是最早的串行接口标准，广泛应用在短间隔、较低波特率串行通讯中。其后发展起来的RS-422、RS-485是平衡传送的电气标准，比起RS-232非平衡的传送方式在电气指标上有了大幅度的进步。RS-485串行接口的电气标准实际上是RS-422的变型，它属于七层OSI (open system interconnection，开放系统互连)模型物理层的协议标准。由于性能优异、结构简单、组网轻易，RS-485总线标准得到了越来越广泛的应用。下面是关于虹润NHR 系列智能显示控制仪表在RS-485通信中的应用。
03产品的技术原理
1、系统技术方案
工业场合中,经常要用一些仪表去控制如温度、液位、流量等。在某些场合,需要1台控制器灵活地控制多台仪表,以达到设计控制目的。
本文利用标准的MODBUS RTU通讯协议与 RS-485通信指令,方便的实现与多台虹润NHR系列仪表的串行通信成功的实现了用单台控制器对多台仪表的灵活控制。可编程控制器允许在一个RS-485通信接口上连接多达100台虹润仪表,仪表大于60台时,需加一个RS-485中继器，RS-485通信口通信距离长达1KM以上。
2、RS-485总线的硬件设计
考虑到此控制系统中网络节点数较多，整个网络超过100个节点，为保证通讯的可靠性和通讯效率按照仪表在系统中实现的不同功能、数据流量、实时性要求把各仪表分布到两条总线上，而且所选器件中的RS-485芯片驱动能力均达到255点，通讯速率选96Kbps，离主站最远的节点不超过50m。
3、网络协议
为了能使具体的命令、数据在网络上正确地传输，在数据链路层必须提供一定的网络协议，保证在物理层的比特流出现错误时进行检测和校正，同时实现数据帧和命令帧的功能。然而，为保证数据传输质量，对每个字节进行校验的同时，应尽量减少特征字和校验字，而常用的数据包格式由引导码、长度码、地址码、命令码、数据、校验码、尾码组成，每个数据包长度达20～30字节，在RS-485系统中显得又有些繁杂。由于MODBUS协议是公然的通讯协议，而且被很多的工控产品生产厂家支持，该协议已广泛应用于水利、水文、电力等行业设备及系统的国际标准中，因此，本系统采用MODBUS协议作为此控制系统的网络协议。
在此控制中由于对PLC和变频器的通讯数据量小而且实时性要求不高，因此采用MODBUS ASCII方式，而对单片机的数据通讯量较大且实时性要求高,因此采用MODBUS RTU方式。
04产品的应用
考虑到100台仪表在RS485总线上的实时性、有效性、正确性，现将100台虹润NHR系列智能控制仪表通讯组网分为两条总线，分别由PLC的串口扩展口分别定义为A1、B1和A2、B2 ；下面是虹润NHR系列智能控制仪表与PLC主机连接图，见图1、图2：
图1：虹润仪表与PLC组网图
图2：虹润仪表与PLC组网图
1、虹润NHR系列智能显示控制仪表通信参数配置
(1)、通信方式为RS-485, (1个起始位，1个或2个停止位，8位数据，无奇偶校验)
(2)、通信传输数据的波特率（12K 24K 48K 96K 192K）可在仪表叁数baud中设定
(3)、通信协议为标准Modbus Rtu 模式
这里重点突出可编程控制器与虹润NHR仪表RS-485接口部分。在工业现场,RS-485通信是应用较多的一种通信方式，图中可编程控制器通过RS-485通信接口与多个NHR仪表相连接,最多可达到100台,每台仪表被赋予各自的地址码,用以识别身份，( 地址码可在仪表叁数Addr中设定)，子单元和主单元采用地址轮询方式。这样可编程控制器的RS-485通信口便能通过RS485总线对挂在下面的所有仪表进行控制 *** 作。
2、虹润NHR系列智能数字显示控制仪通信数据流解析
本通信协议采用标准ModBus协议，采用RTU（十六进制数）传输模式。ModBus协议是一种主---从式协议。任何时刻只有一个设备能够在线路上进行发送。由主站管理信息交换，且只有主站能发起。主站会依次对从站进行轮流查询。只有当从站地址与轮询地址相匹配，从站才能回复消息。从站之间不能进行直接通信。协议桢中不包含任何消息报头及消息结束符，消息的开始和结束依靠间隔时间来识别，当间隔时间长于或等于35个字符时，即作为检测到桢结束。如果网络内没有与查询地址相一致的从站或从站接收时CRC校验出错，主站将不会接收到返回桢，这时主站根据超时设定判断是否超时，如超时，作出重发或d出异常错误窗口动作。
协议桢定义如下：
从站地址：地址必须在1---247之间。
在同个主站网络中每个从站地址必须唯一。
0为广播地址，从站接收消息并作相应处理，但不能回复消息。
功能代码：包含读、写寄存器。
数据：以二进制代码传输。
CRC16：循环冗余校验，校验从从站地址到数据区最后一个字节，计算多项式码为A001(hex)。
（1）、通讯口设置
通讯方式 异步串行通讯接口，如RS-485，RS-232等。
波 特 率 2400～9600bps（可由设定仪表二级参数自由更改，设定仪表二级参数BT，默认4800）。
（2）、字节数据格式 HEX
一位起始位、八位数据位、一位停止位、无校验
（3）、消息桢格式（读、写功能是从主站角度定义的）
读寄存器桢
读寄存器返回桢
写寄存器桢
写寄存器返回桢
错误返回桢
功能代码表：1
错误代码表：2
3、产品
05结论
本文利用标准的MODBUS协议和虹润NHR系列智能显示控制仪表进行RS-485通信，实现了单台控制器控制多台NHR仪表的任务，并能实时检测各仪表的运行状态，整个系统控制灵活方便, 方案结构简单，开发成本低，周期短，既使在恶劣的工业环境下也能稳定工作。
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