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物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年提出的。物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱叫“TheInternetofthings”,顧名思義,簡(jiǎn)而言之,物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思:第一,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);第二,其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間,進(jìn)行信息交換和通訊。嚴(yán)格而言,物聯(lián)網(wǎng)的定義是:通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(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),進(jìn)行信息交換和通訊,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)[1]。
在我國(guó),物聯(lián)網(wǎng)被稱為傳感網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)的終端是各種各類的傳感器。傳感器是機(jī)器感知物質(zhì)世界的“感覺(jué)器官”,用來(lái)感知信息采集點(diǎn)的環(huán)境參數(shù)。它可以感知熱、力、光、電、聲、位移等信號(hào),為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的處理、傳輸、分析和反饋提供最原始的信息[2]。
物聯(lián)網(wǎng)具有全面感知、可靠傳輸、智能處理的特性。
物聯(lián)網(wǎng)以感知為前提,用傳感器獲取物體的各種信息,通過(guò)局部的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等各種通信網(wǎng)絡(luò)傳遞交互,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)世界的感知。
物聯(lián)網(wǎng)的核心是互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,把物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換,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)。
物聯(lián)網(wǎng)把信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)等應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)、各個(gè)產(chǎn)業(yè),組成一個(gè)龐大網(wǎng)絡(luò),使人們能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控處于龐大網(wǎng)絡(luò)中的物品運(yùn)行情況,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物的智能化、精確化的管理與操作。
一、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮,物聯(lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟(jì)效益,大大節(jié)約成本;另一方面可以為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供技術(shù)推動(dòng)力[3]。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用廣泛,遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、老人護(hù)理、個(gè)人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測(cè)、食品溯源、敵情偵查和情報(bào)搜集等多個(gè)領(lǐng)域。
“物聯(lián)網(wǎng)”與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的直接效應(yīng),是改變?nèi)藗兊纳罘绞?,其最直接的成果包括更智慧的城市管理、金融服?wù)、公共交通等,以及目前在全球炙手可熱的幾大領(lǐng)域———電子醫(yī)療、智能電網(wǎng)、促進(jìn)綠色能源應(yīng)用等。
以智能電網(wǎng)為例,其基礎(chǔ)就是更加智能的電子計(jì)量設(shè)備。最新研究發(fā)現(xiàn),到去年,美國(guó)已經(jīng)有670萬(wàn)個(gè)智能電表投入應(yīng)用,比2006年增長(zhǎng)了6倍多,這使得傳統(tǒng)電網(wǎng)能夠更加高效地對(duì)能量傳輸進(jìn)行分配,并且及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并加以檢修。據(jù)統(tǒng)計(jì),美國(guó)電網(wǎng)只要將效率提高5%,就能節(jié)省相當(dāng)于5300萬(wàn)輛汽車所消耗的能量。
中國(guó)移動(dòng)的手機(jī)錢(qián)包業(yè)務(wù),是其近兩年開(kāi)始率先推廣的關(guān)于“物聯(lián)網(wǎng)”的業(yè)務(wù)。手機(jī)錢(qián)包是綜合了支付類業(yè)務(wù)的各種功能的一項(xiàng)全新服務(wù),它是以銀行卡賬戶為資金支持,手機(jī)為交易工具的業(yè)務(wù)。就是將用戶在銀行的賬戶和用戶的全球通手機(jī)號(hào)碼綁定,通過(guò)手機(jī)短信息、IVR、WAP等多種方式,用戶可以對(duì)綁定賬戶進(jìn)行操作,實(shí)現(xiàn)購(gòu)物消費(fèi)、代繳費(fèi)、轉(zhuǎn)賬、賬戶余額查詢并可以通過(guò)短信等方式得到交易結(jié)果通知和賬戶變化通知。“手機(jī)錢(qián)包”是將手機(jī)與信用卡兩大高科技產(chǎn)品融合起來(lái),演變成一種最新的支付工具,為用戶提供安全、便捷、時(shí)尚的支付手段[1]。另外世博會(huì)期間,世博手機(jī)票也是一項(xiàng)面向大眾的物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。通過(guò)手機(jī)購(gòu)買世博會(huì)門(mén)票、刷手機(jī)入園、刷手機(jī)在園區(qū)購(gòu)物等,而無(wú)需購(gòu)買紙質(zhì)的世博會(huì)門(mén)票。“世博手機(jī)票”以RFID-SIM卡片作為安全存儲(chǔ)載體,通過(guò)手機(jī)終端的用戶界面、無(wú)線通信技術(shù)以及非接觸通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)手機(jī)票的購(gòu)買、選票等票務(wù)功能,同時(shí)還可查詢購(gòu)票、領(lǐng)取紀(jì)念票等信息。
二、物聯(lián)網(wǎng)在稱重行業(yè)的應(yīng)用
到2011年,全球裝備了稱重傳感器、芯片和智能標(biāo)簽等數(shù)字智能的物體將會(huì)超過(guò)1萬(wàn)億個(gè),基于此,一個(gè)萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代近在眼前,整個(gè)智能稱重網(wǎng)絡(luò)將使世界變得更加智能高效,更加綠色。
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用有三個(gè)層次:一個(gè)是傳感網(wǎng)絡(luò),以二維碼、RFID、傳感器為主,實(shí)現(xiàn)“物”的識(shí)別;二是傳輸網(wǎng)絡(luò),即通過(guò)現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、通信網(wǎng)或下一代互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和計(jì)算;三是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò),即輸入輸出控制終端,包括手機(jī)等終端[4]。在稱重行業(yè)中,物聯(lián)網(wǎng)的觸角便是稱重傳感器,中航電測(cè)生產(chǎn)的應(yīng)變式傳感器正是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)感知層的關(guān)鍵器件,相對(duì)于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的其他力敏傳感器有明顯優(yōu)勢(shì)。應(yīng)變式傳感器屬于力敏傳感器,即對(duì)力學(xué)量的變化極為敏感,能感知壓力、應(yīng)力的細(xì)微變化。物聯(lián)網(wǎng)最底層感知層進(jìn)行信息采集,如生產(chǎn)車間用稱重傳感器采集產(chǎn)品重量信息及用激光掃描儀識(shí)別產(chǎn)品序列號(hào);中間層是信息網(wǎng)絡(luò)傳輸層,為各種稱重儀表通過(guò)以太網(wǎng)或者其他有線的無(wú)線的聯(lián)網(wǎng)方式將重量數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī);最上層是具體的上位機(jī)稱重管理軟件。
某企業(yè)在車輛的管理的過(guò)程中,利用電子標(biāo)簽讀卡器將車輛信息寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的電子標(biāo)簽,并在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)與其運(yùn)輸單位關(guān)聯(lián),將電子標(biāo)簽粘到車輛前擋風(fēng)玻璃上,采用超高頻讀寫(xiě)器對(duì)車輛進(jìn)行遠(yuǎn)距離識(shí)別。車輛過(guò)秤計(jì)量時(shí),識(shí)讀設(shè)備會(huì)自動(dòng)識(shí)別到電子車牌,司機(jī)不用下車刷卡就能自動(dòng)完成稱重環(huán)節(jié),極大的提高了效率。電子車牌里寫(xiě)入過(guò)秤標(biāo)記,能解決“重復(fù)過(guò)秤”問(wèn)題。同時(shí)使用超高頻電子標(biāo)簽,就是給每一輛車一個(gè)難以偽造的唯一的電子標(biāo)簽標(biāo)識(shí),很好的解決了其他車輛代替此車進(jìn)廠的問(wèn)題、杜絕了人為作弊現(xiàn)象。專用讀寫(xiě)器可以和原有計(jì)量稱重系統(tǒng)成為完整系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)量,自動(dòng)車號(hào)識(shí)別一體化,徹底避免人工操作。此方式大大提高企業(yè)的物流效率,極大節(jié)省企業(yè)人力物力。
泰國(guó)Ayuthaya省物流和運(yùn)輸公司SCGLogisticsManagementCo,在其煤炭進(jìn)口業(yè)務(wù)中采用一套R(shí)FID系統(tǒng),追蹤卡車上煤炭的重量。這套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了之前勞動(dòng)力密集的卡車及其載煤重量追蹤過(guò)程的自動(dòng)化,減少了卡車排隊(duì)等待稱重的時(shí)間,收費(fèi)更精確,RFID系統(tǒng)減少了地秤工人30-40%操作時(shí)間。
另外一些應(yīng)用于飼料、化工、糧食等領(lǐng)域的定量包裝系統(tǒng)均為基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能稱重系統(tǒng)。XK3190-C602、XK3190-C8、XK3190-CS6是上海耀華為這些行業(yè)所需的自動(dòng)定量包裝秤而專門(mén)開(kāi)發(fā)的幾款稱重控制儀表。
上海某公司曾用帶有以太網(wǎng)通信功能的汽車衡儀表XK3190-D18(以下簡(jiǎn)稱為D18儀表)為客戶做過(guò)另一套智能稱重系統(tǒng),組建過(guò)一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)。簡(jiǎn)要介紹如下:
第一道工序的操作工1用D18儀表稱量好工字輪廠的每一個(gè)空的工字輪重量,將工字輪序列號(hào)及重量信息(即皮重信息)用條形碼打印出,將條碼貼在空的工字輪上;卷上一定紗線后的工字輪由流水線流到第二道工序的操作工2處,由操作工2來(lái)判斷所卷紗線重量是否合格;操作工2通過(guò)激光掃描儀掃描工字輪條碼得到工字輪序列號(hào)和皮重;操作員2用D18儀表輸入自己的操作員工號(hào)和合格的重量范圍,此時(shí)D18儀表將根據(jù)重量范圍給出高、合格,低信息;當(dāng)凈重顯示值是高或者低時(shí),稱重儀表有蜂鳴器報(bào)警,通過(guò)以太網(wǎng)方式傳送結(jié)果到上位機(jī);上位機(jī)管理軟件可對(duì)紗線重量是否合格,由哪位操作工完成以及工字輪序列號(hào)等進(jìn)行管理。
此設(shè)計(jì)方案為客戶解決了自動(dòng)扣除工字輪皮重,快速稱量大批紗線重量的問(wèn)題,大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率;由于所有數(shù)據(jù)均通過(guò)以太網(wǎng)傳送到計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)對(duì)車間各流水線所有操作工的信息均能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理,大大提升企業(yè)對(duì)生產(chǎn)線的監(jiān)管力度。
三、結(jié)束語(yǔ)
物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)新的概念,但并不是一個(gè)新技足了UPS公司的要求。
CBK公司介紹的是該公司的校驗(yàn)稱重的案式秤(CheckWeighingBenchScales)。它的校驗(yàn)案秤不僅可做校驗(yàn)稱重,也滿足一般商用秤的要求,同時(shí)還用于零件計(jì)數(shù)秤,百分比稱重和密度測(cè)量。共有8lbs/4000g×0.002lbs/0.1g到100lbs/48000g×0.005lb/2g,共六個(gè)量程。可內(nèi)存十個(gè)被校驗(yàn)物品的目標(biāo)重量和限值。能顯示五種稱量單位(g、kg、lb、oz、lb:oz)。適合農(nóng)業(yè),大型零售商店、貨場(chǎng)、產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)使用,是一款高精度,多功能用途廣泛的案秤。
此外Ricelake公司、Corporation有限公司和Cardinal公司三家公司生產(chǎn)的臺(tái)、案、傳送帶式校驗(yàn)秤與前面介紹產(chǎn)品的性能相差不大,都能適應(yīng)各種環(huán)境和不同用途。大部產(chǎn)品都可清洗適用于食品行業(yè)。現(xiàn)今美國(guó)、包括歐州的衡器產(chǎn)品,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是可靠性、高效和故障時(shí)間短,對(duì)它們講10000分度的衡器已不是什么問(wèn)題,功能也不是問(wèn)題。關(guān)鍵是長(zhǎng)期穩(wěn)定性和可靠性。
從以上的介紹可以看出所謂校驗(yàn)秤的使用范圍和計(jì)量技術(shù)特性非常之廣:除以上介紹的內(nèi)容外,還包括盒裝秤(CaseWeigher),散裝物品流動(dòng)稱量秤(BulkProductFlowScales),郵政秤(PostalScale),航空港行裹秤,分選(Serters),分級(jí)(Gradest)和分類(Classifiers)秤等。根據(jù)OIMLR51號(hào)自動(dòng)分檢衡器(AutomaticCatch-WeighingInstrument(Catch-Weigher)),此類衡器分為兩類:“X類:僅適用檢驗(yàn)秤,用于按照OIMLR87號(hào)文件要求對(duì)預(yù)包裝產(chǎn)品進(jìn)檢驗(yàn)”。“Y類用于其它所有自動(dòng)檢驗(yàn)秤,例如稱重———計(jì)價(jià)———貼標(biāo)機(jī),郵政秤和貨運(yùn)秤以及許多被用來(lái)稱量散狀單一載荷的秤”。由內(nèi)容看似乎并不包括非自動(dòng)校驗(yàn)秤。但至少在美國(guó)就有用于校驗(yàn)的,“靜態(tài)固定校驗(yàn)秤(StaticDwellCheckWeighers)”例如上述CBK公司的產(chǎn)品,當(dāng)然“靜態(tài)”校驗(yàn)秤的計(jì)量和技術(shù)指標(biāo)可依照OIMLR76號(hào)國(guó)際建議表認(rèn)定。
在國(guó)外由于人工費(fèi)很貴,稍帶技術(shù)性的工作,目前在美國(guó)大約每小時(shí)八至十美元。因此使用重量檢驗(yàn)秤的場(chǎng)合和數(shù)量要比我國(guó)多得多。即使是使用“靜態(tài)”的校驗(yàn)秤,為了提高效率,顯示器對(duì)超限的產(chǎn)品有明顯的顯示標(biāo)志不像國(guó)內(nèi)大多用普通的數(shù)字式電子秤或彈簧秤來(lái)替代校驗(yàn)秤。順便說(shuō)一下,Check和Catch這兩個(gè)詞主要詞意是有區(qū)別的,Catch的主要詞意是抓住、捕獲,Check的主要詞意是控制、阻止、核對(duì)、檢驗(yàn)。我們?cè)诜g時(shí),很難理解西方人為什么不把Checkweigher來(lái)包含我們所理解的“校驗(yàn)秤”,而是使用Catchweighing。按目前譯為“分檢衡器”也還不能完全包含這類秤的內(nèi)容。這大概就是與西方文化的差異。
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