物聯網管理平臺解決方案

行業背景

“物聯網”時代，鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統一的基礎設施，基礎設施像是一塊新的地球工地，世界的運轉就在它上面進行，其中包括經濟管理、生產運行、社會管理乃至個人生活。

物聯網被廣泛地應用到各行各業的服務中，打破物品之間的壁壘，使之日益為客戶提供融合的服務體驗。以無處不在的互聯網和一系列高科技術為標志的數字經濟積極地打破顧客、企業、競爭對手和合作伙伴之間的界限，提供數字化快速傳輸和大量數據存儲，提高信息傳播的安全性，實現商業流程的自動化。

隨著互聯網產業蓬勃發展，芯片、傳感器、網絡設備成本不斷降低，自動化設備的網絡通訊和信息處理能力日漸強大，加之寬帶網絡日益普及，奠定了產業發展的現實基礎。

方案概述

XXXX物聯網解決方案涵蓋物聯網的各個層次，研發范圍包括物聯網應用平臺、多種物聯終端以及應用系統。

?物聯網應用平臺

XXXX研發的物聯網應用平臺是一個支撐物聯網應用的核心支撐平臺，是一個高效、穩定的物聯網應用基礎運行平臺，向下提供連接各種物聯終端等硬件設備的通信接口（包括各種有線和無線通信方式），方便和終端進行數據的交換；向上為智能交通、智能物流、城市管理、智能家居等應用提供一些業務基礎服務（例如位置服務、工作流服務、電子地圖顯示服務等等）以及業務基礎框架。

通過平臺，上層物聯網應用系統不用關心底層終端的工作方式，只要專注于功能的實現，促進應用系統的開發部署更加快捷高效。

 

平臺采用模塊化設計，包括以下功能組件：

●統一服務接口：平臺為上層應用提供統一的服務接口，對于各種構件的調用采用SOA服務模式。

●統一安全認證：以用戶信息、系統權限為核心，集成各業務系統的認證信息，提供一個高度集成且統一的認證平臺。其結構具有系統健壯、結構靈活、移動辦公、安全可靠等特點。

●業務基礎服務：提供物聯網常用的GIS、定位、工作流、調度等基礎服務，提供圖形報表、終端控制、數據加密、數據傳輸等統一的實現方法，實現系統的松散耦合，提高系統的靈活性和可擴展性，保障快速開發、降低運營維護成本。

●業務基礎框架：支撐基礎服務運行，提供統一的開發模式、數據持久化、系統權限管理及其它一些公共模塊（多語言、日志、緩存、配置管理等）。

●通信層：物聯應用平臺和終端設備之間溝通橋梁，支持無線和有線的聯系方式。主要功能是提供平臺和終端層之間安全高效的數據傳輸服務。

?終端產品

終端層涵蓋各行業涉及的相關終端設備，如個人使用的手機、PAD、PC、筆記本電腦；智能家居相關的IP可視門禁、IP可視電話、機頂盒；工控行業的RTU、DTU、溫控傳感器；交通方面的GPS、RFID、LBS終端、視頻攝像頭；城市管理的水電氣遠程操表終端等等。

XXXX研發了多種嵌入式終端產品，主要產品如下：

IP可視門禁

XXXX研發的IP可視門禁產品主要用于智慧社區系統，由3部分組成：

●Monitor模塊：基于IP技術的室內開門設備，具有視頻通話功能。

●Panel模塊：基于IP技術的室外門禁設備，具有視頻通話功能。

●Guard Unit：PC模塊，監控和管理整個門禁系統。

通過連接到交換機，這3種設備組成一個網絡來相互通訊。該網絡基于TCP/IP PoE技術，能夠同時進行數據、音頻和視頻傳輸。

 

IP可視多媒體終端

XX針對固網三網融合的應用需要，在嵌入式平臺上研發出集可視電話、普通電話、流媒體播放、連接Internet等功能于一身的IP可視多媒體終端。終端采用Android開放式移動平臺，具有極強的擴展性，不僅適用于家庭和辦公，還可廣泛用于電子商務、遠程教學、安防監控等行業。

 

高清機頂盒和網絡播放器

XXXXAndroid智能機頂盒，充分發揮廣電的有線電視網絡優勢，針對三網融合的應用發展趨勢進行了一系列的研發創新，在互聯網應用、家庭娛樂等領域積極拓展，支持數字電視、高清點播、電視上網、usb本地播放、游戲娛樂等功能。

 

LBS定位終端

LBS定位終端利用基站無線定位技術，通過集成GSM模塊和RFID模塊，實現了眾多業務功能，包括基于GSM制式保持基站聯系；通過LBS服務器獲取定位終端當前位置；收發固定內容短信；感應RFID讀卡器并交換數據；電池模塊自供電，支持低電量充電和超長時間待機（大于72小時）；特定事項通過LED進行顯示等等。該定位終端可以作為高速公路通行卡，也可以稍加改造用于其他LBS定位應用。

 

?應用系統

XXXX在物聯網應用平臺上開發部署了多個物聯網應用系統。

一、智慧社區系統

智慧社區是現代科學技術和居住環境藝術相結合的產物，為人們提供舒適安全、高品宜人的家居和社區生活空間，實現人與環境的和諧和可持續發展。智慧社區是一個多功能的技術系統，其眾多的功能子系統間具有協同配合能力。智慧社區是以物聯網、云計算、三網融合等新興信息通信技術（ICT）為基礎，以服務社區、小區、家庭為手段，以社區客戶和住戶的需求為中心，由專業服務商為不同的用戶群體量身定制的智能信息系統。

 

智慧社區主要分解成以下三個部分：

?智慧服務

智慧服務實現社區管理的規范化，科學化、程序化，是智慧社區的關鍵組成部分。滿足社區居民對信息的瀏覽、發布、交流與溝通需求，可以通過Internet和Intranet進行網絡娛樂活動，以及獲取遠程服務（如遠程咨詢、遠程購物、遠程閱讀）等需求。

智慧服務為社區物業管理公司進行社區信息系統管理提供快捷、多樣的方式方法。保證管理人員能夠及時了解到社區內的狀況，并能夠做出迅速響應，為社區居民和社區物業管理公司之間快速、充分的信息交流提供可靠保證。

智慧服務主要由以下幾個子系統組成：

●住戶信息服務系統

●物業管理服務系統

●社區政務服務系統

●社區商業服務系統

●社區一卡通系統

?智慧樓宇

智慧樓宇通過對各種建筑能耗實施分類/分項/分戶精確計量，進行數據的遠程傳輸、采集存貯、統計分析、發布控制，為社區的能源利用診斷、能源質量監測、能源賬單核對、節能控制、節能潛力分析、節能效果驗證、能源調度、保障健康與舒適環境、提高全民節能意識等提供有效手段，實現有效節能，提高社區能源的自動化管理水平。

智慧樓宇主要由以下多個子系統組成：

●低壓配電監測系統

●空調分戶計量系統

●電梯運行監控系統

●電熱水器節能系統

●路燈及景觀燈節能系統

?智能家居

智能家居系統將家庭中各種與信息相關的通訊設備、家用電器、醫療設備、安防設備等，通過家庭總線技術連接到一個智能化網絡中，使用智能手機、PC機、Pad或遙控器來操作家中的聯網設備，實現遠程監控與控制。

智能家居主要由以下多個子系統組成：

●家居安防系統

●智能燈光控制系統

●智能電動窗簾系統

●健康醫療系統

●遠程水電氣操表系統

●遠程控制系統

產品價值

●資源整合：全面整合和打通的各種信息渠道，經過信息整合以后的社區，改變以前繁瑣的辦事流程，實現網上辦事、線下一站式辦事、各種咨詢遠程查詢、遠程教育、遠程醫療等服務。

●精細服務：針對社區不同人群提供的不同類型的服務，如老人、婦女、兒童、殘障人士等。能夠精確的發現需求，準確的定位問題，及時的解決問題。通過實時在線的交流平臺、物聯網感知終端對社區老弱病殘等特殊人群提供最精確及時的服務；為需要幫助的居民提供準確的咨詢和上門服務。

●安全保障：智慧社區首先能夠給居民帶來從整體社區、個人家庭兩個維度的安全保障。小區監控、門禁管理、險情觸發報警建立第一道小區安全防護網。定制家庭視頻監控、視頻看護、家庭安防報警等服務。

●和諧統籌：通過精細化管理，能夠收集到居民的各種數據并能夠從中分析需求和行為，為統籌決策提供依據。將低碳生活的理念傳達給居民，引導居民從出行、節能、環保等多個角度實踐低碳生活。

●良性互動：社區與居民、居民與居民之間形成交流互動的圈子，新的通信手段和組織手段可以重新將社區的住戶聯系起來，使他們溝通交流更加緊密，真正讓社區的每個人成為一員，融入社區大環境中，從而實現社區的自組織和自我約束和管理。

二、高速公路智能交通系統

基于移動定位的高速公路智能交通系統，利用移動定位LBS技術在高速公路追蹤車輛的行駛路徑，計算實際行駛里程，完全實現按里程收費。系統有效解決了高速公路計費方法中存在的路徑多義性、偷逃路費等問題，構建了現代化的全控制智能交通調度和救援系統，在同類產品中處于技術領先位置。

高速公路智能交通系統主要實現了以下功能：

●車輛行駛位置實時監控

●按真實路徑計費

●按真實道路使用情況進行清分

●路況、車流量實時監控

●車輛行駛異常監控

●指定車輛（高危車輛、工作車輛）實時監控管理

 

三、嬰兒管理系統

嬰兒管理系統能實時監控人員出入情況，防止嬰兒被錯報、被盜的情況發生。每個房間都會安裝一個唯一標識的掃描設備，該設備通過掃描出入人員手上的RFID腕帶將數據及時顯示在管理員電腦上，當母親與嬰兒的信息匹配是，母親才可以抱走嬰兒，否則將會發出報警聲并通知安保人員及時處理該情況。

該系統可以有效避免嬰幼兒的錯抱情況，以及防止不相干的人員進入醫院偷盜嬰幼兒。

 

物聯網的污水處理綜合運營管理平臺整體解決方案

一、案例背景

污水處理行業作為國家新興戰略產業之一，國家“十二五”規劃對城鎮污水處理提出了更高的要求，并明確要求縣級鎮、尤其是重點鎮必須建立污水處理廠。截止2019年9月，全國設市城市、縣累計建成城鎮污水處理廠 3272 座，處理能力達到 1.40 億立方米/日，城鎮污水處理廠不論是數量和處理能力都保持了高速增長的態勢。

目前國內的城鎮污水處理項目通常存在配套污水收集系統不完善，污水來量不足，污水中污染物濃度低達不到設計進水濃度，污水處理運行管理人才短缺，污水系統不穩定，運行費用偏高等棘手問題。這些問題一方面需要各級政府加強管理和監督，另一方面也需要污水處理企業通過加強或改進自身的工藝運行管理方式、方法和轉變運營管理模式，提升污水廠運行和企業運營管理水平，盡可能的將上述問題產生的影響降至最低。 信息化運營管理模式逐步已成為大型水務集團公司提升企業整體運營管理水平、應對逐漸激烈的市場化競爭、獲取最大化經濟效益的發展方向。

易凈水網跟蹤目前智慧污水處理的技術前沿，掌握了基于物聯網的污水處理綜合運營管理平臺整體解決方案。

二、組成與方案

2.1、整體目標基于物聯網的污水處理綜合運營管理系統實現集團公司下屬廠、分公司和總部各層級的信息化管理，實現集團公司管理全數字化、虛擬化、集約化、智能化等目標，關鍵生產指標（進出水水量、進出水污染物濃度、集水井水位等）、生產運行數據（設備開關、電流、電壓等）的自動采集、遠程實時監控、智能預警，能加強各級管理人員對各廠運行情況的實時監管力度：通過對生產現場的各類運行數據的分析和數據挖掘，為各污水廠運營管理提供實時運行監測、全廠過程控制、工藝運行模擬、運行異常預警、優化運行決策等功能；為公司提供整體綜合運營決策的工藝分析、設備分析、成本分析、風險分析等功能。借助物聯網技術將企業的生產過程、調度監控、事務處理、決策等業務過程進行數字化，通過各種信息系統網絡加工生成信的信息資源，提供給各層次的人們洞悉、觀察各類動態業務中的一切信息，以作出有利于生產要素組合優化的決策。使企業資源合理配置，實現實時運行監視告警、企業形象展示、生產精細化管理、生產優化調度、經營成本分析、日常辦公管理、輔助經營決策等綜合管理應用。提升企業技術管理水平，達到優化管理模式、降低運行成本、提高辦公效率等目的，以使企業能適應瞬息萬變的市場經濟競爭環境，求得最大的經濟效益。

2.1.1、建立感知層體系感知層設備主要包括各污水處理廠、泵站的在線儀器儀表、生產設備、自控系統等，是物聯網技術構架的基礎，感知層的建設是利用各廠自控系統，通過強大的數據協議轉換功能，在不影響各污水處理廠生產運行的前提下，進行多種通信接口、通信協議的轉換，實現自動采集各種PLC和驅動器的生產運行數據，并建立與各類PLC、驅動器、馬達控制器間的數據通訊，最終形成完善的感知層體系。

2.1.2、建立網絡層體系利用先進的3G網絡與互聯網融合，建立網絡層體系，實現對集團公司下屬廠、分公司、總部各層級的關鍵生產指標數據、設備運行參數的采集，實時傳輸到集團總部，并對數據進行存儲、維護、管理，且提供給外部應用系統使用。

2.1.3、建立運營管理應用層體系 感知層和網絡層體系的建立，為運營管理工作提供了大量的各污水廠、泵站的生產運行數據，只有深入挖掘各類數據間的關系，合理利用好這些數據，物聯網體系的建立才有意義，即基于物聯網的污水處理綜合運營管理應用體系。首先它通過感知層的各類數據的初步加工和展示，實現企業廠站分布情況、各廠生產運行工藝畫面的展示、實現對各廠實時運行數據的超限告警；其次通過對生產運行數據的匯總計算，實現污水廠及集團日常運行管理的各類圖表，方便管理人員進行日常運行情況的總結與分析；再次通過對日常運行管理中涉及的化驗管理、設備資產管理、項目管理、辦公審核等功能進行信息化管理，獲取更全面的運營管理數據；最后通過生產運行數據的深入分析挖掘實現指導污水廠生產的各類異常預警、運行工藝模擬、優化調度分析、綜合運營決策等，以及指導公司綜合運營決策的工藝分析、設備分析、成本分析、風險分析等。

三、功能說明

3.1、遠程監視管理實現對所有下屬廠站自控系統中生產運行數據、設備運行狀態數據的自動實時采集，遠程實時傳輸, 融入預警告警功能，通過閃爍、聲音、彈出信息框、短信等直觀展現各類數據的超限報警。 同時在報警處理中融入報警處理預案功能和歷史同類報警提示功能，使報警的處理智能化，提高處理效率，實現對實時采集數據的對比分析，以曲線的形式直觀展現數據波動情況，并可隨時對歷史數據進行查看

3.2、生產運行管理建立數據審核機制，實現對填報數據的審核，保障填報數據的準確性。融入填報周期提醒機制，以短信等形式提醒填報人員準時進行數據填報。實現對生產運行數據的統計分析、自動生成各類適用于下屬各排水公司的統計分析報表，提高了工作效率和準確性

3.3、設備資產管理圍繞設備日常管理中檔案臺賬、養護、維修、大修技改審批、備品備件庫存等業務管理內容，形成信息化的設備管理體系。同時可對設備的各類運行數據進行匯總統計，形成各類分析預測管理

3.4、水質化驗管理圍繞水質化驗檢測、水質標準、水質報表、水質檢測報告等業務工作，形成水質化驗業務流程及數據的記錄、匯總、統計分析工作。

3.5、安全生產管理通過信息化管理手段建立完善的應急預案、規章制度、操作規程等安全生產管理文檔，并通過建立應急預案演練計劃、整改通知發放及跟蹤模塊，實現健全的生產、操作、培訓、考核的水務企業安全運行管理體系，將安全生產管理的思想貫徹到操作者、管理者、決策者，提高各級人員安全意識、明確權責、保障安全生產管理流程暢通，從而對預防及減少水務企業的安全事故發揮積極作用。

3.6、績效考核管理設置考核目標，通過提取系統中存儲的大量實時運營數據及歷史數據，根據考評目標設定中設定的各類指標，智能化的進行數據匯總、統計、自動計算，并將分析結果直觀展現。輔助公司對考核執行情況進行監管。

3.7、決策分析管理調用系統中存儲的各類運行數據，實現對生產工藝、設備、能耗、成本等的分析與監控。并通過曲線和柱狀圖的方式顯示對比，可進行單一排水公司數據項的分析，也可實現多各排水公司間多數據項的對比分析。

四、應用價值

4.1提升企業運營管控能力建設具有前瞻性、實用性的集團化運營管控平臺，實現對運營數據進行決策分析，為企業管控提供科學依據，實現精細化過程控制管理，提升企業核心競爭力，強化企業運營管控能力。

4.2提升決策分析能力建設具有科學的決策支持平臺，集中分析過程監控、集成與填報數據，提供專業的分析、管理、支持，并逐步建立工藝仿真模型以及專家決策支持系統，協助管理層制定科學決策。

4.3建設標準化運營管理體系標準建設標準化運營管理體系，有效減少管理成本以及運營維護成本，使集團化公司業務得到有效擴張，為公司信息化管理、運營戰略規劃奠定基礎。