城市污水处理的城市污水处理中物联网的运用案例

1、作为智慧城市试点重点单位武汉市在污水处理行业采用物联网污水处理综合运营管理平台，依托云计算技术构建、利用互联网将各种广域异构计算资源整合，以形成一个抽象的、虚拟的和可动态扩展的计算资源池，再通过互联网向用户按需提供计算能力、存储能力、软件平台和应用软件等服务。系统可以对污水处理企业的进、产、排三个主要环节进行监控，将下属提升泵站和污水处理厂的水量、水位、水质、电耗、药耗、设备状态等信息通过云计算平台进行收集、整合、分析和处理，建立各个环节的相互规约模型，分析生产环节水、电、药的消耗与处理水排水、生产、排放之间的隐含关系找出污水处理厂的优化生产过程管理方案，实现对污水处理企业生产过程的实时控制与精细化管理，达到规范管理、节能降耗、减员增效的目的。

目前物联网的实例主要集中在“车联网”上。车联网的经典实例是“G-BOS智慧运营系统”和陕汽“天行健车联网服务系统”。
以下内容摘自《G-BOS智慧运营系统用户 *** 作手册》
第一部分概述
HQG-BOS 系列产品是整合“人”、“车”、“线”三大要素的新一代智能运营管理工具。目
前已在公交、旅游、客运等领域逐渐取代了GPS 车载管理系统。HQG-BOS 系统提供电子身份
证、远程诊断、定期巡检、车辆运行数据实时跟踪、车辆运行状态实时报警、劫警、视频播
放、配件（价格）查询、维保项目（价格）查询、保养规划和提醒、收音机、麦克风等服务。
11 主要特性
HQG-BOS管理驾驶员
监控不良驾驶行为，提高安全性
提供客观的驾驶员评价报告
提供精确的油耗记录报告
帮助改进驾驶技巧
增加车辆使用寿命
HQG-BOS管理车辆
监控车辆的运行状态
车辆故障报警与远程诊断
经济合理的维修计划
HQG-BOS管理线路
实时监控车辆
优化车线匹配
12 主要功能
不良驾驶
掌握驾驶员驾驶行为，纠正不良 *** 作，保障行车安全
油耗管理
精确计算车辆油耗，纠正驾驶员不良 *** 作，降低车辆油耗
维修保养管理
实时车辆管控，精确维保计划，降低维修成本
远程故障报警管理
管理车辆动态，远程故障诊断，保证行车顺畅
多媒体功能（选配）
音视频播放，视频录像，收音机，麦克风
车辆和运营线路匹配管理
车线交互匹配，优化车线布局，提高运营效益
HQG-BOS车载设备用户手册
2
第二部分工作原理
HQG-BOS 系列产品通过安装在客车上的HQG-BOS 车载终端从CAN 总线、各类传感器上
持续不断的采集发动机运行数据、车辆状况信息、驾驶员的 *** 控行为，同时接收GPS 卫星
定位信息记录车辆所在位置，并将所有信息通过无线通讯网络实时传送到数据处理中心。
HQG-BOS 车载终端同时还融合了行车记录仪、倒车监视器、故障报警显示台、视频播
放器、短消息接收器、收音机、麦克风等功能，实时将车辆相关信息提供给驾驶员和后方运
营平台。
数据处理中心通过商业智能技术将接收到的海量数据进行实时分析、整理，并结合国内
外先进管理思想将驾驶员不良驾驶行为、油耗数据、车辆运行情况、维修保养计划等内容以
直观的报告、图表等形式展现出来。
客户与集团调度中心可使用独立账号通过互联网随时随地访问基于鸿泉云网B/S 架构的
HQG-BOS 智慧运营系统网站，及时了解车辆运行情况和驾驶员驾驶 *** 控是
否存在违规行为，实时跟踪车辆运行轨迹，取得车辆是否需要维修保养的信息，从而制定相
应的策略，更可随时向前端运营车辆发送各类指令，进行实时的调度管控。
同样的，系统也可根据客户要求，自动生成各种类别、各个时间段、各种形式的管理报
告，满足客户对长期运营规划所需要的数据支持与决策依据。
杭州鸿泉产品部友情提供。

三维物联网概念

三维物联网是运用虚拟现实技术构建的全三维数字化物联网管理平台，结合互联网技术、射频识别传感器、视频监控系统、视频分析系统，以及数据仓库技术和数据挖掘技术，突破以人工管理为主的常规园区管理模式，解决常规管理模式中各系统各自独立，支离破碎的问题，同时解决传统模式中信息量少、流通不畅、缺乏综合分析、难以共享、应对突发事件反应迟缓、安全隐患较大等问题，实现物联网时代全面感知各种信息，让常规园区管理更加智能便捷。

三维物联网关键技术

RFID射频识别技术——物联网的“嘴巴”

RFID射频识别技术作为一种通信技术，通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

传感器技术——物联网的“耳朵”

作为接收器，它能感受规定的被测量，例如温湿度、电压、电流，并按照一定的规律转换成可用输出信号。

AI及云计算技术——物联网的“大脑”

云计算是把一些相关网络技术和计算机发展融合在一起的产物。它提供动态的可伸缩的虚拟化的资源的计算模式，具有十分强大的计算能力，高达每秒10万亿次的运算能力，可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。同时它也具有超强的存储能力，具有计算和存储能力。

而相比云计算，AI技术就是真正意义上模仿人类大脑学习与思考，研究领域有智能机器人、虚拟现实技术与应用、工业过程建模与机器学习等。

无线网络技术——物联网传输中的“高速公路”

当物体与物体“交流”的时候，就需要高速、可进行大批量数据传输的无线网络，无线网络的速度决定了设备连接的速度和稳定性。若无线网络的速率太低，就会出现设备反应滞后或者连接失败等问题。

目前，我们使用的大部分网络属于4G，4G给通信市场带来的变革是十分巨大的，但是在我们即将面世的5G面前都不算什么，据悉，5G的峰值理论传输速度可达每秒数10Gb，举例而言就是一部超高清画质可在1秒之内下载完成，作为第五代移动通信技术，加上国内5G近两年的政策推动，也将把移动市场推到一个全新的高度，而物联网相关领域的发展也因其得到很大的突破。

三维物联网应用领域有哪些？

智慧城市

智慧城市以最大化优化城市功能为目标，促进经济增长，同时利用智能科技与数据分析来提高城市居民的生活质量。智慧城市基于物联网、云计算等新一代信息技术以及维基、社交网络、综合集成法等工具和方法的应用，营造了有利于创新涌现的生态。更为重要的是，智慧城市利用信息和通信技术让城市生活更加智能，通过高效利用资源，节约成本、能源，提升生活质量，减少对环境的负面影响，推动了低碳经济的发展。

智慧园区

园区应用物联网的理件技术可以实现各照明设备电气参数的集中采集，能耗计量和统计、故障声光报警、设备防盗，快速地图定位故障点等。园区中的各种需要获得的有用信息包持温度、湿度，照度等，都可用传感得技术获得，传感器技术获得这些信息后把它们转换成与之对应的输出信号，这样就可以使人们能更好地控制自己的生活和工作环境，最终可以使园区实现智能化。

工业物联网

物联网不仅是智能制造的关键技术之一，也是制造业企业实现数字化转型的重要途径；借助物联网技术，企业可以对多种类型的数据进行高效采集和整合分析，为客户提供远程故障诊断、预测性运维等增值服务，并通过数据价值深度发掘实现数据变现新的收入增长，变产品制造商为综合服务提供商。制造领域应用于物联网技术，主要体现在数字化以及智能化的工厂改造上，包括工厂机械设备监控和工厂的环境监控。未来应提高工业设备的数字化水平，挖掘原有设备数据的价值，提高设备间的协同能力。

建筑施工管理

随着建筑业的高速发展，施工事故也频繁发生，不仅夺去了无数建设者的生命，也为国家和企业造成了重大的经济损失。安全问题始终贯穿于工程建设始终，但是影响施工安全的因素错综复杂，管理的不规范和技术的不成熟都有可能导致施工的安全问题。物联网在施工管理中的应用，可以一定程度上避免安全事故的发生，保证施工安全。

聚羧酸减水剂生产控制系统的工业物联网框架设计与实现

严海蓉1，王子明2
（1北京慧物科联科技有限公司，北京 100124，2北京工业大学，北京 100124）

摘要：工业物联网既提供了在生产过程中获取并控制聚羧酸减水剂生产设备的信息的方式，也提供了基本的网络架构，方便系统集成和扩展。该框架在分析了聚羧酸减水剂生产流程的基础上被划分为设备控制层、通讯层和应用服务层。根据实际应用需求，描述了工业物联网架构可以方便接入设备，贴近工艺完成软件，并让机器具有智能。企业应用案例表明该系统能够有效地实现生产状态跟踪监测和生产设备自动控制的目标，对进一步研究工业物联网技术和解决方案具有一定的参考价值。
关键词：工业物联网；自动化控制系统；聚羧酸减水剂生产设备
中图分类号：TP273 文献标识码：A

Theindustrial IOT design of automatic control system for polycarboxylate superplasticizer
YAN Hairong1, Wang Ziming2
（1．Beijing Sophtek Corp，2 Beijing University of Technology，Beijing 100124，China）

0引言
原来的聚羧酸减水剂生产自动化控制不能充分满足生产工艺要求，存在的主要问题是：
1） 新设备接入非常困难；
2） 同类不同厂家设备不方便更换；
3） 匀速滴加过程中不能达到理想的控制速度，传统PID算法波动较大，常需要人工手动干预；
4） 温度控制需要人工参与控制，无法完成全自动；
电话 扣扣53O934955
工业物联网是工业40的支撑框架。物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。它的发展离不开应用，面向工业自动化的工业互联网技术是物联网的关键组成部分[1]。工业物联网通过将具有感知能力的智能终端、无处不在的移动计算模式、泛在的移动网络通信方式应用到工业生产的各个环节，提高制造效率，把握产品质量，降低成本，减少污染，从而将传统工业提升到智能工业的新阶段[2]。
工业物联网框架中，整个系统具有强大的数据服务器，能够进行大数据的计算。在数据量足够的时候能够利用网络智能来帮助企业进行决策、配方优化和自动的设备维护等。
整个控制系统具有分布式智能能力。整个系统中，可以把数据都送到中控部分来完成；也可以将一些需要及时处理的，如温度控制等，直接由现场控制来完成。系统通常分为中央控制单元和分布的现场控制单元，中央控制单元由工业控制计算机充当，现场控制单元则由高可靠、抗干扰的工业级微控制器和与当前控制需求相配套的附加电路模块组成。依托微控制器的实时处理能力可以完成对现场生产进行实时调节控制，并且通过总线实现现场控制单元与中央控制单元进行数据交互，使生产过程表现出整体性、协调性，从而优化生产工艺、提高生成效率。
系统通过总线把各个独立的控制模块组织成在一起。控制模块的独立性，使得系统中各个分布的控制模块检修、升级、数量扩充都很方便，也为在生产规模扩大时控制系统扩充预留了接口。
因此工业物联网框架才能彻底解决传统控制的一些问题，真正贴合聚羧酸减水剂生产工艺。
1 系统概要设计
根据聚羧酸减水剂的生产过程，可以将聚羧酸减水剂自动化控制系统分为设备控制层、通讯层和应用服务层，系统框架如图1所示。
图1 系统框架图
图1中，应用服务层主要实现对生产过程中实时数据和生产状态的跟踪监测和管理，同时提供各种应用UI接口，用户可以通过使用计算机、手机等手持设备登录客户端来访问或获取所需要的数据或信息等，从而实现物联网的厂内处处可访问。一旦将企业网络与公共网络连接，用户登录后就可以实现生产数据随处可访问。
应用服务层中还包括有控制逻辑层，控制逻辑层通过与 *** 作人员进行交互，并且汇集、分析、存储和处理生产过程中的实时数据和生产状态，实现生产过程的逻辑控制。
通讯层主要实现设备控制层、控制逻辑层和应用服务层之间的可靠传输。
设备控制层主要实现原始数据的采集与分析、数据和状态的上传、控制指令的接收等。嵌入式控制器内的智能逻辑将和聚羧酸减水剂生产各工序要求的生产工艺（加料、滴加、温度调节、pH调节）等紧密贴合，并与控制逻辑层相互通讯完成所要求的工艺精密控制。
整个系统采用划分层次的设计思路使得系统具有很好的可移植性，各种传感器可以灵活的接入系统。这样新系统的总体实现或者旧系统的扩展可以采用“搭积木”的方式完成构建。

2 系统详细设计
根据以上设计的系统工业物联网框架和体系结构，本研究将以北京某公司的具体项目为例，详细介绍该系统的设计和应用过程。
21设备接入示例
基于工业物联网架构的设计，可以很容易的接入各种设备。比如如图2所示的聚羧酸减水剂自动化控制系统接入了一个服务器、一个 *** 作员站、若干显示器、2个控制站，若干现场设备和用户手机。
图2基于工业物联网架构的设备接入实例
服务器负责存储生产数据，包括生产 *** 作日志和生产过程数据，便于生成台帐和报表。也可以与各种财务、资产管理软件连接。同时，负责承载起局域网与大网络的连接工作。
*** 作员站上运行的软件，方便 *** 作员在中控室来 *** 作现场各种阀门、电机等开停，从而按照工艺过程完成生产。
控制站自动获得 *** 作员 *** 作命令来控制现场设备，比如阀门等，同时也自动从现场设备获取各种状态，比如称重数据等传给控制室控制机器。
现场设备是包括传感器和各类执行器，比如秤、阀门等自动工作。
图中的手机设备是为了表示出工业物联网框架可以任意接入设备的特性。比如，在该框架下，巡视人员可以通过手机进行接入，完整现场紧急控制一些阀门的开或者是关。经理等就可以通过手机来查看每天生产数据。
同时，对于不同厂家的同类设备，该工业物联网框架也有较好的兼容能力。
22贴合工艺的软件设计
软件包括生产线管理软件和工业现场控制软件。生产线管理软件工作于生产管理计算机，主要实现工艺管理、配方管理；通过网络，根据权限，可调出 *** 作人员的现场 *** 作记录，完成对现场的远程管理。工业现场控制软件工作于车间级服务器中，主要通过与工艺以及现场布置相同的画面显示，使得 *** 作人员便于 *** 作，以实现现场设备仪表信号的采集、处理，配方管理和现场数据实时界面显示和控制等功能。
图3 聚羧酸合成控制生产工艺示意图

根据实际生产过程和自动化控制系统的特点，当前聚羧酸生产过程分大单体预化过程、 A、B料预混过程、A、B料计量罐加料过程、碱计量罐加料过程、A、B料滴加过程、反应釜搅拌控制过程、反应釜温度控制过程，针对不同的过程，分别实现其控制目标，从而达到完整生产过程的控制。
下面以工艺中的A、B料计量罐滴加控制为例来说明软件设计功能。
首先控制系统为用户提供友好的A、B滴加控制对话框，方便用户可视化 *** 作。用户可以选择采用以前输入的备用方案进行控制，也可以选择自己新输入方案进行空控制。总之都能够根据配方在规定的时间内，将指定质量的物料匀速加入到对应的反应釜中。
图4 启动已存备用方案滴加
图5 启动自定义方案采用三阶段定量滴加示例

其次控制系统采用分段式匀速滴加模式（图5），启动滴加时，控制系统计算出三个阶段分别的预期流速。控制系统实时读取当前计量罐的质量，并根据当前时间，计算出实时流速。控制系统根据实时流速和预期流速的差值，控制调节阀的开启度，从而控制滴加速度。
图6 滴加控制效果示意图（多阶段不同流速）

最后，显示出实时滴加工作界面（图6），工作工作误差一般不大于1%。
23机器学习的智能能力
原来控制系统由于没有采用物联网框架，数据存储量不充分，从而无法让机器自主学习。各种设备常常需要人来手工调整，设定最高最低值；控制过程需要人工进行干预，来辅助机器完成自动控制。
而现有的工业物联网架构，拥有了专门的数据服务器，从而可以存储较大量的数据。而对于这些数据进行分析而产生的机器智能不可小觑。
比如，以前温度控制时，只能根据人工经验设定一个固定的值。反应釜的材质、容量、夹套、搅拌电机、搅拌桨叶等设备本身因素会影响调温结果。
而往往由于冬夏的自来水、室内温度、物料温度、反应剧烈程度等也会影响调温结果。因此在控制系统安装后要进行长时间的人工参与测试来努力找到一个合适的最大最小值。而测试时间毕竟短，这个值一旦这个值固定后，后续生产时就无法轻易改变，为此生产 *** 作员常需要来观测这个温度控制过程并且来参与控制，否则很难达到理想的控制效果。
再比如对于滴加控制的PID算法，往往由设计者人为给定一个PID参数，也无法完全适应实际设备磨损等情况。
而基于工业物联网架构的控制时，可以在服务器端运行一个智能控件，由它来自动学习历史调温或者滴加流速的变化情况，不断训练软件，让软件重新找到合适的上下调节阈值，这样才可以真正达到完全自动化。整个系统拥有了自己不断学习的机器智能。

3 系统测试结果
基于工业物联网的聚羧酸减水剂自动化控制系统在设计和开发完成后，在北京某工厂的实际生产线上投入使用。目前，该系统运行安全、稳定，大部分功能已经实现，达到了预期的效果。
在系统正式投入使用后，对系统的工业现场控制软件、生产线管理软件和嵌入式控制器进行了长时间的测试。针对实现过程中遇到的问题做了大量的调试工作。下面以实现滴加A料为例对系统的测试进行描述。
*** 作人员在控制室通过点击用户 *** 作界面的A料滴加阀门按钮进行滴加参数的配置，如图7所示。 *** 作人员需要输入的参数为滴加质量和滴加时间，同时系统也支持分阶段滴加。在点击开始滴加按钮后，服务器会向嵌入式控制器发送滴加A料指令。
图7 滴加A料配置界面
嵌入式控制器在接收到服务器下发的滴加A料指令后，会进行自动化控制，实现A料的滴加 *** 作，具体效果如图8所示。
图8 5个反应釜同时进行A料滴加曲线示意图
图8中5条不同颜色的线分别表示5个不同计量罐的A料滴加曲线，系统支持多个计量罐同时进行滴加 *** 作。左侧上升的直线表示向计量罐加入A料的过程，系统支持多个计量罐同时加料，质量控制精确，定量加料的误差在01%以内。右侧下降的曲线表示滴加A料过程，曲线的斜率即为速度。由图可知，系统基本上能够实现匀速滴加A料过程，同时，系统也支持连续4小时的滴加 *** 作，时间误差在1分钟左右。
基于工业物联网的聚羧酸减水剂自动化控制系统投入运行后，提高了聚羧酸减水剂的产品质量，提高了工艺生产的自动化程度，大大减轻了 *** 作人员的劳动强度，提高了企业的竞争力。
4 结束语
本研究基于工业物联网架构设计的聚羧酸减水剂自动化控制系统对聚羧酸减水剂生产过程可以进行高效的跟踪管理，在实际应用中具有重要作用。它使聚羧酸减水剂生产设备具备了一定的数据感知、处理和通信能力，从而为企业制定更好的工艺流程提空帮助。同时，它也促使聚羧酸减水剂生产管理过程更加科学和精细化。该系统的成功开发设计为工业物联网在化工行业的推广打下了基础，做出了积极地探索。

参考文献：
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物联网的应用如下：
1、智能仓库。物联网一个很好的应用。它能准确的提供仓库管理各个环节数据的真实性，对于生产企业，可以根据这个数据合理的把控库存量，调整生产量。物联网中利用SNHGES系统的库位管理功能，可以准确提供货物库存位置，这就大大提高了仓库管理的效率。
2、智能物流。运用条形码、传感器、射频识别技术、全球定位等先进的物联网通信技术，实现物流业运输、仓储、配送、装卸等各个环节的智能化。不仅货物运输更加的自动化，而且作出的全面分析还能及时的处理问题对物流过程作出调整，优化了管理。大大提高了物流行业的服务水平，还节约了成本。
3、智能医疗。利用物联网技术，实现患者和医务人员、医疗机构、医疗设备的互动，实现医疗智能化。物联网医疗设备中的传感器与移动设备可以对患者的生理状态进行捕捉，把生命指数记录到电子健康文件中，不仅自己可以查看，也方便了医生的查阅，实现远程的医疗看病。很好的解决当前的医疗资源分布不均，看病难的问题。
4、智能家庭。物联网的出现让我们的日常生活更加的便捷。不远的将来一台手机，就可以 *** 作家里大多数的电器，查看它们的运行状态。寒冷的冬天，我们可以提前打开家里的空调，回到家就暖暖的。物联网还能准确的定位家庭成员的位置，你再也不用担心孩子跑的找不见人，省心省力。
5、智能农业。物联网在农业中的应用就更加的广泛。监测温湿度，监视土壤酸碱度，查看家禽的状态。在这些数据的支持下，农户就可以合理进行科学评估，安排施肥，灌溉。监测到的天气情况比如降水，风力等又为我们抗灾、减灾提供了依据。提高了产量，降低了减产风险。
6、智能交通。物联网将整个交通设备连在一起。主要是用图像识别为核心技术。可以准确的收集到交通车流量信息，通过信号灯等设备进行流量的控制，这个技术的运用，会让堵车成为历史。管理人员利用这个技术能将道路、车辆的情况掌握的一清二楚，驾驶违章无处可逃，交通事故也能及时的得到处理。人们的出行得到了很大的方便。
7、智能电力。电力工程是一项重大的民生工程，对电网的安全检测是一项必修科目。以南方电网与中国移动通过M2M技术进行的合作为例，因为物联网的运用，使得自动化计量系统开始启动，使得故障评价处理时间得到一倍的缩减。

从冶金物联看物联网的商业模式创新
作者：王正通
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电子商务/企业门户, IT运维管理, 制造执行系统MES, 流程管理BPR/BPM, SOA/SaaS/云计算,
引言：您对物联网的认识还仅是处于想象中吗？如何抓住物联网带来的巨大商业机遇？您也许能从这个典型案例分析中，真实地发现答案。
物联网在中国发展了两年半，从业者可以感受整个产业的巨大变化，也同时感受到了整个社会对物联网的认可。笔者从事物联网培训及推广近两年，参与了多项物联网行业标准的建立，主导了多项物联网项目的实施。深刻经历了物联网成长的一个过程，初期主要是对物联网概念的推广和普及，分享物联网与各行业结合的思路。后期这些内容就无法满足客户的需求了，大家开始关注物联网在行业应用中的具体案例实施的细节和某个行业和产业在物联网中的商业模式的发展。
提起物联网的概念，其实国家一直也没有对物联网给出一个非常明确的概念，而只是以涵义的形式对物联网进行阐释。在物联网大力发展，支持各行业发展转型的今天，仍然有很多不同的声音在质疑着物联网概念的提出和意义。物联网到底带来了什么，改变了什么，需要我们从业者思考。
我只从两个层面阐述物联网的作用，首先，从国家，企业层面，物联网应用所带来的信息化发展，给政府，企业带来的精细，快速，综合，高效的统计数据。以后面要提到的冶金物联为例，目前由于经济危机的影响，整个钢铁行业产能过剩，铁矿石价格过高，生产保存过程复杂而造成不必要的损失和浪费过多。为了解决这些问题，笔者配合冶金协会信息中心，建立整个冶金物联服务管理平台，其中一项就是建立钢铁行业的编码体系，即对整个钢铁行业的所有种类的成品进行分类和编码，让每一块，每一根钢铁都有自己的身份，还包含这出厂日期，钢厂名称，批号等内容。随着编码体系的建立，对其物流体系，溯源体系有了根本性的改善，伴随着传输的实时性，通过一定云计算和数据挖掘技术，可以即时获得精细，快速，综合，高效的统计数据。通过这些统计数据，可以帮助国家，各个钢企做合理的规划，解决钢铁产能过剩的问题。同时这些数据，也可以选择性的提供给钢铁期货交易市场，准确的报表也有利于整个市场的稳续发展。从钢铁这个例子，我们可以看到物联网行业进入行业的必要性，其带来的精准，高效的统计数据，必将对国家及相关企业的决策提供有力的支持。其二，物联网对人的生活工作影响也是巨大的，随着智能交通，智能家居，智能医疗等项目的推广，老百姓可以切实的感受到物联网项目实施所带来的好处，当您发现上班不再塞车，家庭环境舒适自然，看病不再总跑医院等原来在科幻小说中才有的场景竟然通过物联网技术都逐步实现了。物联网概念的提出，加速了物联网产业的快速发展，也加速了当前各个产业转型中的信息化进程。笔者大胆提出，物联网技术的应用，会像十年前互联网软件技术进入各行各业一样，很快的进入到行业中，而且要比上一次变革带来的变化更巨大。
冶金物联网初见成效，网络架构解析
讨论完物联网的涵义及意义，物联网真正大发展需要一个好的商业模式的推动，这样才能让整个产业自觉发展。目前中国物联网产业的发展是以应用为先导，存在着从公共管理和服务市场、到企业、行业应用市场、再到个人及家庭市场逐步发展成熟的细分市场递进趋势，即是从横向局部行业的应用发展，再到纵向各行业的应用发展，最后形成一个复杂的应用网络，从而为社会经济的掌控发展和人们便捷的生活提供信息基础。从物联网本身的发展路线看，初具规模的物联网产业越来越依赖于市场需求和应用规模作为新的驱动力。当前物联网是以集成技术和产业升级引导的，而不是以技术变革为引导的，因此主要是以应用的激发和商业模式的创新为引导的，也就是说，物联网正在进入一个运营挖掘价值的新时代。针对物联网领域的商业模式创新将是把技术与人的行为模式充分结合的结果。物联网将机器、人、社会的行动都互联在一起。新的商业模式出现将是把物联网相关技术与人的行为模式充分结合的结果。物联网的应用也从小环境开始面向大环境，原有的商业模式需要更新升级来适应规模化、快速化、跨领域化的应用。而更关键的是要真正建立一个多方共赢的商业模式，这才是推动物联网能够长远有效发展的核心动力。要实现多方共赢，就必须让物联网真正成为一种商业的驱动力，而不是一种行政的强制力。让产业链所有参与物联网建设的各个环节都能从中获益，获取相应的商业回报，才能够使物联网得以持续快速地发展。冶金物联就是在这样一个大的思路下，产生的全产业链的平台式运作的物联网创新的商业模式。
2月14日晚，工信部正式发布了《“十二五”物联网发展规划》（简称“规划”），明确到2015年初步完成产业体系构建，形成较为完善的物联网产业链。《规划》明确提出了到2015年，物联网行业将在核心技术研发与产业化、关键标准研究与制定、产业链条建立与完善、重大应用示范与推广等方面取得显著成效，大力发展“智能化工业、农业、物流、交通、电网、环保、安防、医疗、家居”9大重点领域应用示范工程。其中冶金物联就是智能化工业重要的组成部分，同时也是涵盖了物流，环保，安防等物联网重点领域在其中的一个综合物联网发展领域。众所周知，钢铁的生产过程是所有工业生产过程中最复杂的，解决了钢铁生产过程中的信息化难题，同类工业信息化的就相对容易入手。
我们知道，中国钢铁业将进入微利时代，中国钢铁业的整体利润率已跌至3%以下，是中国制造业内盈利能力最差的行业。 有行业人士戏称：一吨钢材赚的钱“还不及一吨优质矿泉水的多”，这就是目前我国钢铁行业状况的真实写照。钢铁行业遇到的诸多困难在前文中已经提到，对解决方法也做了简要的阐释。造成当前状况的主要原因有以下3个方面。
1 市场信息不对称：供者与需者信息不对称,市场的盲目生产造成巨大浪费；
2 信息平台不健全：产品的生产与流通的数据得不到准确分析，形成各环节协调困难；
3 缺乏产品追溯管理：钢铁市场没有统一化，信息化对产品进行管理。
冶金物联网管理服务平台就是在这个背景中提出的，有国家冶金工业信息中心牵头，发改委提供专项资金支持，相关产业链有代表性单位积极配合的项目。
在这样的状态下，企业要想实现盈利，必须从两方面入手：走出国门，扩大市场；降低成本，提高管理服务质量。想“走出去”必然要与国际统一物品的编码标准，方便流通，条码-物品的ID。降低原材料的附加成本，就是降低原材料在开采的分类管理，运输，搬运，存放等过程中所有的成本浪费。利用RFID，条码，识读器等搭建物流运输体系；同时建立国内统一的服务平台，以及物联网系统，平衡国内市场供求关系，帮助实施宏观调控，真正实现工业信息化建设。在转变经济增长方式背景下中国钢铁业急需转型，物联网平台的建设势在必行，同时也起到举足轻重的作用。钢铁物联网应用模式是在物联网通用层次划分基础上对应为四个公司以及研究主体来完成的。
物联网的六层细化结构如下表所示：
感知层与传统输层设计
其中感知层和传输层是由笔者所在的公司承担，主要负责搭建用于冶金物联网管理服务平台信息采集的无线传感网络。研发适用于钢铁生产环境特点的无线传感网及其相关设备，能够使用RFID射频和2维条码等方式采集信息并通过手持设备上传至数据库。其中，钢铁的物联网应用中，由于钢铁的特殊性，大部分采用抗金属标签或者表面抗金属喷码来完成作为标签的主要技术。同时开发RFID和2维条码数据采集与分析软件、RFID与原有系统连接的通讯中间件等软件。配合钢协完成国际国内通用的编码规则的分析论证，设计一套适合冶金行业全产业链的编码规则，为最终整个钢铁行业的编码规范统一，行业内外的通用编码规则做出相关规范。
智能化部分其实主要是指行业内部的应用，该部分工作由钢铁行业资深的专家团队来负责，他们长期从事钢铁信息化，钢铁生产过程，物流过程的研究，在相关方面有相当的应用经验和行业人脉。他们负责提供钢铁行业内设备管理，生产过程管控，仓储物流等应用软件的开发和设计。比如设备管理对设备寿命周期全过程的管理,包括选择设备、正确使用设备、维护修理设备以及更新改造设备全过程的管理工作。生产信息采集环节的应用包括获取系统下达的生产计划，生产信息的录入，RFID及条码数据的扫描采集；产品入库，建立堆叠器与存入库区的对应关系，产品检验；生产信息的查询，统计分析等。工作人员可以使用手持设备读取标签上面的数据，确认产品信息包括种类，生产日期，原材料产地，数量等等。然后扫描将信息录入数据库。所有的产品信息录入数据库后，我们可以通过后台软件对生产种类，数量，生产时间，以及不良状况的分析得到各种形式的生产的总体报表。软件功能还包括了对传感网上各传感点的数据分析，有效加强了对生产线的生产状况监控，同时方便对生产问题的追溯和查找。仓储物流管理软件是基于B/S架构设计开发的，安装在手持设备终端与系统数据库服务器和工厂物流信息中转服务器上，共同组成网络服务系统。物流系统的主要功能为：通过接口模块与系统进行各类信息交互，系统基础信息的查询与维护，产品物流滥控信息的统计分析，产品物流信息查询管理，系统用户（包括经销商）权限管理等。总体目标是实现物流的多级信息监控与管理。仓储物流管理软件的主要功能：接收系统下达的产品出库计划，维护产品出库信息，完成产品出库作业，校核出库信息上传系统；执行库存产品的移库，仓库库区设置 *** 作；产品入，出库与库存信息查询，统计分析等。仓储系统采用C/S架构设计开发，系统安装在各成品仓库的仓储管理终端电脑上，通过厂内局域网与手持终端相联接，与系统数据库服务器进行数据交互。
物联网的服务平台
冶金物联网管理服务平台的运营部分，是由商务部下面专门做平台运营的公司搭建的，该公司有丰富的平台运营经验和异地备份的IDC庞大资源。公司承担建设一个统一的钢铁物联网平台网站，网站又分为三个大的平台，每个平台各司其职，相互依托，第一个是资讯平台，第二块是数据平台，第三块是服务平台。网站是冶金物联商业模式运行的一个载体，感知，传输，应用层的内容都会以服务的形式在平台上体现。要注意的是，平台是唯一的，而应用，感知传输部分则可以通过平台的不断扩大，不同的应用，不同的物联网技术都会通过不同的组合模式，成为平台服务的一个子集。在这里，这个平台的相关应用服务更像是SARS模式的云服务，客户通过子集的需求，在平台上任意选择子集所需要的应用服务，及配套的物联网技术及相关供应商，来完成客户在冶金信息化的不同需求。由于平台的开放性和可扩展性，随着平台服务，平台分成机制的形成，越来越多的第三方服务应用，第三方的物联网技术会源源不断的在合理合法的情况下，呈现在客户面前。这不禁让人想起了苹果的应用商店模式，客户根据自身需求，选择自己所需要的冶金物联全产业链上的不同应用。这正是钢铁物联网商业运营模式的关键所在。
最后，说说整个产业链的最上层-管理层。对于冶金这类型关乎国计民生的重要行业，处于其物联网应用的最高层管理层有着举足轻重的作用，该角色也必须由有政府背景的机构来承担，冶金工业信息中心代表冶金工业协会来搭建整个商业模式构架，最重要的作用还是管理作用。管理的主要内容就是监管法规、信息安全、技术标准、隐私保护。可以说对于钢铁物联网来说，钢铁协会作为管理层是上服务政府相关部门，下协调服务各家行业单位。其中在平台上采集的数据要分层管理，分层服务。信息中心主要负责整个数据的安全性，并合理对有效数据进行数据挖掘，提供给相关的不同层级的部门及单位。同时，对该数据进行统计和发布，提出行业规范。
我们可以看出，冶金物联把整个物联网的商务模式进行了从上至下的完整构建，从终端到标准，到应用再到平台，最后到管理，形成了一套完整的应用，运营，监管的闭环商业模式和产业链规范。在其中，冶金工业信息中心起到了对整个商业模式带动和推进的核心。由冶金物联的实际案例可以看出，标准体系的建立和综合性服务平台的建立是物联网商业模式发展的必然趋势。
标准体系逐渐成熟
物联网标准体系是一个渐进发展成熟的过程。物联网概念涵盖众多技术、众多行业、众多领域，试图制定一套普适性的统一标准几乎是不可能的。物联网产业的标准将是一个涵盖面很广的标准体系，将随着市场的逐渐发展而发展和成熟。在物联网产业发展过程中，单一技术的先进性并不一定保证其标准一定具有活力和生命力，标准的开放性和所面对的市场的大小是其持续下去的关键和核心问题。随着物联网应用的逐步扩展和市场的成熟，哪一个应用占有的市场份额更大，该应用所衍生出来的相关标准将更有可能成为被广泛接受的事实标准。
综合性平台即将出现
随着行业应用的逐渐成熟，新的通用性强的物联网技术平台将出现。物联网的创新是应用集成性的创新，一个单独的企业是无法完全独立完成一个完整的解决方案的。一个技术成熟、服务完善、产品类型众多、应用界面友好的应用，将是由设备提供商、技术方案商、运营商、服务商协同合作的结果。随着产业的成熟，支持不同设备接口、不同互联协议，可集成多种服务的共性技术平台将是物联网产业发展成熟的结果。物联网时代，移动设备、嵌入式设备、互联网服务平台将成为主流。随着行业应用的逐渐成熟，将会有大的公共平台、共性技术平台出现。无论终端生产商、网络运营商、软件制造商、系统集成商、应用服务商，都需要在新的一轮竞争中寻找各自的重新定位。
综上所述，冶金物联的商业模式创新，主要在于其搭建了一个全产业链的商务模式，是物联网商业模式创新的一次变革。标准的建立和综合服务平台的搭建，将是未来物联网商业模式主要发展方向，而二者又必须相互依存，没有标准的建立，平台就无法有统一的接口，没有平台的盈利模式的推动，标准建立也就成了空中楼阁。未来的标准是跨行业的，未来的综合平台也必将是跨行业，跨地域的，当这样的平台真正逐步完善起来，物联网不仅是物物相联，更是平台相连，模式相连。一个和谐，大同，有机的平台就这样呈现在我们的面前了。(end)

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