物联网应用以“物”或者物理世界为中心，涵盖物品追踪、环境感知、智能物流、智能交通、智能电网等，物联网的应用有：畜牧溯源、无线葡萄园、机场防入侵、电力管理、生态环境监测、水下无线网络传感技术、个人保健、平安城市建设、未来数字家庭、文物保护、空间海洋探测。恒天翼根据多年的物联网技术开发应用经验，总结了比较热门的物联网应用，从多个方面入手，分析其技术和前景。

智能电网

智能电网（smart power grids），就是电网的智能化，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。

随着全球社会经济的发展，用电需求不断增加，电网规模不断扩大，影响电力系统安全运行的不确定因素和潜在风险也随之增加，而用户对电力供应的安全可靠性和质量要求越来越高，电力发展所面临的资源和环境压力越来越大，市场竞争迫使电力经营者不断提高企业运营效率，21世纪初智能电网在欧美的发展，为全世界电力工业在安全可靠、优质高效、绿色环保等方面开辟了新的发展空间。智能电网提供了一种激励环境：电能消费者和第三方资产的合作，这种合作利用电网设施来控制费用和改善供电的可靠性，启发人们随时随地参与进来；通过实时共享电网的必要数据信息供大家利用，宽带通信的信息网络使信息共享成为现实；智能电网为实现供需合作提供盈利的机会和工具，通过高速、先进的分布式控制和电子商务应用来实现实时数据的显示和提交。

智能电网建设是全球在能源领域的重要战略部署，美国、欧洲等国家都针对智能电网建设制订了战略规划，我国也在智能电网建设上投入大量精力，制订了详细的战略发展规划。物联网应用于智能电网最有可能实现原创性突破、占据世界制高点的领域。智能电网建设将逐步推动我国电力基础生产模式的改变，定位于利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、互动化为特征的国际领先、自主创新、中国特色的智能电网，是电力行业的发展方向。智能电网的实现，首先依赖于电网各个环节重要运行参数的在线监测和实时信息掌控，基于此，物联网作为“智能信息感知末梢”，可成为推动智能电网发展的重要技术手段。

智能电网的建设，将推动智能小区、智能城市的发展，提升人们的生活品质。

①  让生活更便捷。家庭智能用电系统既可以实现对空调、热水器等智能家电的实时控制和远程控制；又可以为电信网、互联网、广播电视网等提供接入服务；还能够通过智能电能表实现自动抄表和自动转账交费等功能。

②  让生活更低碳。智能电网可以接入小型家庭风力发电和屋顶光伏发电等装置，并推动电动汽车的大规模应用，从而提高清洁能源消费比重，减少城市污染。

③  让生活更经济。智能电网可以促进电力用户角色转变，使其兼有用电和售电两重属性；能够为用户搭建一个家庭用电综合服务平台，帮助用户合理选择用电方式，节约用能，有效降低用能费用支出。

应用举例：

2009年2月28日，作为华北公司智能化电网建设的一部分——华北电网稳态、动态、暂态三位一体安全防御及全过程发电控制系统在京通过专家组的验收。这套系统首次将以往分散的能量管理系统、电网广域动态监测系统、在线稳定分析预警系统高度集成，调度人员无需在不同系统和平台间频繁切换，便可实现对电网综合运行情况的全景监视并获取辅助决策支持。此外，该系统通过搭建并网电厂管理考核和辅助服务市场品质分析平台，能有效提升调度部门对并网电厂管理的标准化和流程化水平。

智能家居

智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

智能家居是在物联网的影响之下物联化体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电以及三表抄送等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境，提供全方位的信息交互功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。

智能家居作为一个新生产业，目前处于一个导入期与成长期的临界点，市场消费观念还未形成，但随着智能家居市场推广普及的进一步落实，培育起消费者的使用习惯，智能家居市场的消费潜力必然是巨大的，产业前景光明。正因为如此，国内优秀的智能家居生产企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究，一大批国内优秀的智能家居品牌迅速崛起，逐渐成为智能家居产业中的翘楚!　智能家居至今在中国已经历了近12年的发展，从人们初最初的梦想，到今天真实的走进我们的生活，经历了一个艰难的过程。

应用举例：

盖茨的家是智能化的典范，随处可见高科技的影子。整个建筑根据不同的功能分为12个区，通道出口处都装有机关：来访者通过出口，就会产生其个人信息，包括他的指纹等，这些信息会被作为来访资料储存到电脑中。每个来宾必须佩戴专门的胸针，别小看它，如果没了它，访客就会被系统确认为入侵者，电脑就会通过网络报警。如此强大的功能，但你却看不见屋内有任何电缆，因为长达53公里长的电缆全部被埋在地板下方。而地板也不仅是起装饰作用，它是一个巨大的传感器：当有人走进房间时，地板会根据阳光的强度，来调节房间内的灯光亮度以及空气温度、湿度。  

  盖茨的豪宅智能化程度最高的部分首推会议室，这个房间可随时高速接入互联网，24小时为盖茨提供一切他需要的信息。盖茨可以随时召开网络视频会议，与幕僚商议微软大事。同时，这个房间内的计算机还可以通过遍布整个建筑物内的传感器，自动记录整座住宅的动静。盖茨在回家的途中，就可以通过智能住宅系统遥探家中的一切，包括让浴池的水自动调温、嘱咐厨房的工作人员准备晚饭等等。智能豪宅里惟一带有传统意味的事物是一棵百年老树，住宅里的传感器竟然能根据老树的需水情况，实现及时的灌溉。

智能物流

智能物流是利用集成智能化技术，使物流系统能模仿人的智能，具有思维，感知，学习，推理判断和自行解决物流中某些问题的能力。即在流通过程中获取信息从而分析信息做出决策，使商品从源头开始被实施跟踪与管理，实现信息流快于实物流。即可通过RFID、传感器、移动通讯技术等让配送货物自动化、信息化和网络化。智能物流的未来发展将会体现出四个特点：智能化，一体化和层次化，柔性化与社会化。

在物流作业过程中的大量运筹与决策的智能化；以物流管理为核心，实现物流过程中运输，存储，包装，装卸等环节的一体化和智能物流系统的层次化。智能物流的发展会更加突出“以顾客为中心”的理念，根据消费者需求变化来灵活调节生产工艺；智能物流的发展将会促进区域经济的发展和世界资源优化配置，实现社会化。通过智能物流系统的四个智能机理，即信息的智能获取技术，智能传递技术，智能处理技术。通过智能物流将对未来的物流行业带来革命性的改变，它有许多优点如：

a)       智能处理技术应用于企业内部决策，可通过对大量物流数据的分析，对物流客户的需求、商品库存、物流智能仿真等作出决策。实现物流管理自动化（获取数据、自动分类等等），物流作业高效便捷，改变中国物流仓储型企业“苦力”公司的形象。

b)       智能物流可降低物流仓储成本。物流智能获取技术使物流从被动走向主动，实现物流过程中的主动获取信息，主动监控运输过程与货物，主动分析物流信息，使物流从源头开始被跟踪与管理，实现信息流快于实物流。

c)       智能传递技术应用于物流企业内部，也可实现外部的物流数据传递功能。智能物流的发展趋势是实现整个供应链管理的智能化，因此需要实现数据间的交换与传递。提高服务质量、加快响应时间，促使客户满意度增加，物流供应链环节整合更紧密。

d)      智能技术在物流管理的优化、预测、决策支持、建模和仿真、全球化物流管理等方面的应用，使物流企业的决策更加准确和科学。借智能物流的东风，我国物流企业信息化将上一个新台阶，同时也促进物流行业实现信息共享的局面。

应用举例：

在2003伊拉克战争中，美英联军利用RFID技术建置的可视化后勤化网络，使美军的后勤补给能力变得前所未有的强大，美军可以轻松掌握所有后勤补给的实时信息；英军也利用这个网络，让高达90％的后勤物资能够有效率地运抵前线。这和1990年波湾战争时的情况相比，可谓天壤之别。

　　美军在此次的战争中，在沙特阿拉伯、科威特、土耳其、阿拉伯联合大公国、卡达及也门的集结点，以所装置的射频识别标签来实时获取后勤物资到位情况。在作战时，美军的后勤补给线也以移动的射频识别读取器来确保运往前线的补给可以准时到达，并且利用自动识别的技术，缩短在交接物资过程与盘点中的时间，将后勤补给的效益充分发挥。 

RFID 技术已经被美军广泛应用于军事物流保障领域，如特定物品查寻系统、途中物资可视化管理系统、单兵电子病历卡、军械军备物资出入库管理等，极大的改革了传统物流跟踪方式。通过采用RFID 技术，使美军的平均后勤补给时间大大缩短。

智能交通

智能交通是一个基于现代电子信息技术面向交通运输的服务系统。它的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线，为交通参与者提供多样性的服务。智能交通系统是未来交通系统的发展方向，它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。ITS可以有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率，因而，日益受到各国的重视。

21世纪将是公路交通智能化的世纪，人们将要采用的智能交通系统，是一种先进的一体化交通综合管理系统。在该系统中，车辆靠自己的智能在道路上自由行驶，公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态，借助于这个系统，管理人员对道路、车辆的行踪将掌握得一清二楚。智能交通是当今世界交通运输发展的热点和前沿，它依托既有交通基础设施和运载工具，通过对现代信息、通信、控制等技术的集成应用，以构建安全、便捷、高效、绿色的交通运输体系为目标，充分满足公众出行和货物运输多样化需求，是现代交通运输业的重要标志。

在国外，日本的智慧道路系统、欧洲绿色智能交通、美国智能驾驶战略都是智能交通发展的有效实践。电子站牌、动态导航仪、电子不停车收费系统等智能交通应用也逐渐走进中国人的生活。

应用举例：

在2008年北京奥运会期间，奥运路线、奥运场馆周边将有120处系统控制交通信号。此外，还建设了交通综合监控系统，该系统包括视频监控、交通流检测和交通违法检测三个子系统。同时，在奥运会场馆周边和相关道路上还建设了80处电视监控点、15套交通事件自动检测系统、80套数字化视频系统。   2008年伊始，北京市民关注的焦点之一--有关北京交通，各媒体报道了一则消息，北京高速公路路网电子收费系统即将开通，北京的驾驶员们，可以使用支持新系统的国标卡不停车刷卡通过北京的高速公路（ETC），也可在新系统中使用北京市政公交一卡通卡停车刷卡付费（MTC）。

其他领域的应用

1、畜牧溯源

         给放养的牲畜中的每一只羊都贴上一个二维码，这个二维码会一直保持到超市出售的肉品上，消费者可通过手机阅读二维码，知道牲畜的成长历史，确保食品安全。我国已有10亿存栏动物贴上了这种二维码。   

2、无线葡萄园

       2002 年，英特尔公司率先在俄勒冈建立了世界上第一个无线葡萄园。传感器节点被分布在葡萄园的每个角落，每隔一分钟检测一次土壤温度、湿度或该区域有害物的数量，以确保葡萄可以健康生长。研究人员发现，葡萄园气候的细微变化可极大地影响葡萄酒的质量。通过长年的数据记录以及相关分析，便能精确的掌握葡萄酒的质地与葡萄生长过程中的日照、温度、湿度的确切关系。这是一个典型的精准农业、智能耕种的实例。

3、生态环境监测

         2002年，由英特尔的研究小组和加州大学伯克利分校以及巴港大西洋大学的科学家把无线传感器网络技术应用于监视大鸭岛海鸟的栖息情况。位于缅因州海岸大鸭岛上的海燕由于环境恶劣，海燕又十分机警，研究人员无法采用通常方法进行跟踪观察。为此他们使用了包括光、湿度、气压计、红外传感器、摄像头在内的近10种传感器类型数百个节点，系统通过自组织无线网络，将数据传输到300英尺外的基站计算机内，再由此经卫星传输至加州的服务器。在那之后，全球的研究人员都可以通过互联网查看该地区各个节点的数据，掌握第一手的环境资料，为生态环境研究者提供了一个极为有效便利的平台。

4、空间海洋探测

       探索外部星球一直是人类梦寐以求的理想，借助于航天器布设的传感器节点实现对星球表面大范围、长时期、近距离的监测和探索，是一种经济可行的方案。NASA的JPL 实验室研制的Sensor Webs 就是为将来的火星探测、选定着陆场地等需求进行技术准备的。现在该项目已在佛罗里达宇航中心的环境监测项目中进行测试和完善。

5、水下无线传感网络

         根据目前欧美各国在研项目的文献资料，可以大致将水下传感器网络的组成结构可分为以下几类：

       (1) 基于水面浮标的(射频+水声通信)可任意升降的三维立体水下传感器网络系统。优点：布放比较容易，可利用太阳能、GPS以及水面上的无线通信，回避、降低了水下通信的困难。缺点：阻碍航道，易被发现破坏，容易随波逐流，位置不能固定。

       (2) 由固定在海底基站的节点构成的，可任意升降的三维立体网络系统。通过光缆或声通信与网关、节点联结，将数据传输至基站。优点：不会影响航行。缺点：维护不容易。

       3) 基于水面浮标节点(射频+水声通信)、水中自主航行器（水声通信）和水底固定节点（水声通信）的三维立体系统。优点：覆盖全面，配置灵活，功能强大。缺点：系统复杂，成本高。