………………………．探索 婴察 盟ｌ
云计算物联网应用研究
呼和浩特职业学院计算机信息学院林军
【摘要】目前，我国物联网在安防、电力、交通、物流、医疗、环保等领域已经得到应用，且应用模式正日趋成熟。在安防领域，视频监控、周界防入侵等应用
已取得良好效果；在电力行业，远程抄表、输变电监测等应用正在逐步拓展；在交通领域，路网监测、车辆管理和调度等应用正在发挥积极作用；在电子商务物 流领域，物品仓储、运输、监测应用广泛推广；在医疗领域，个人健康监护、远程医疗等应用日趋成熟。除此之外，物联网在环境监测、市政设施监控、楼字节
能、食品药品溯源等方面也开展了广泛的应用。
【关键词】物联网；电子商务智能物流；综合性平台；射频识别（ＲＦＩＤ）；红外感应器；全球定位系统
本论文是参加云计算物联网应用服务
项目的阶段总结，该论文介绍了物联网、
物联网中智能物流服务平台及电子商务服 务平台，通过参加项目更好的运用到实际
工作和教学过程中，顺利地达到预定目
标。
１．背景简述 物联网现已成为当前世界新一轮经济
和科技发展的战略制高点之一，发展物联
网对于促进经济发展和社会进步具有重要 的现实意义。目前，我国物联网发展与全
球同处于起步阶段，初步具备了一定的技
术、产业和应用基础，呈现出良好的发展
态势。
２．市场分析 ２．１中国物联网产业发展现状
２Ｏｌ１中国国际物联网大会委托新华社
发布《２Ｏ１０￣２０１１年中国物联网发展年度
报告》，预计２０１ １年中国物联网产业市场 规模将达￣ｒＪ２３００亿元，安防、交通和医疗
３大领域有望在物联网发展中率先受益，成
为物联网产业市场容量大、增长最为显著
的领域。新华社副社长周锡生在发布该报
告时认为，未来５年，全球物联网产业市场 将呈现快速增长态势，２０１５年将接近３５００
亿美元，年均增长率接近２５％。保守预计，
到２０１５年，中国物联网产业将实现５０００多
亿元的规模，年均增长率达ｕ％左右。
２．２中国物联网产业发展趋势分析 （１）应用引领产业发展
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、再到个人家庭市场逐 步发展成熟的细分市场递进趋势。目前，
物联网产业在中国还是处于前期的概念导
入期和产业链逐步形成阶段，没有成熟的 技术标准和完善的技术体系，整体产业处
于酝酿阶段。此前，ＲＦＩＤ市场一直期望在
物流、零售等领域取得突破，但是由于涉
及的产业链过长，产业组织过于复杂，交 易成本过高，产业规模有限成本难于降低
等问题，使得整体市场成长较为缓慢。
物联网概念提出以后，面向具有迫切
需求的公共管理和服务领域，以政府应用 示范项目带动物联网市场的启动将是必要 之举。进而随着公共管理和服务市场应用
解决方案的不断成熟、企业集聚、技术的
不断整合和提升，逐步形成比较完整的物
联网产业链，从而将可以带动各行业、大 型企业的应用市场。待各个行业的应用逐
渐成熟后，带动各项服务的完善、流程的
改进，个人应用市场才会随之发展起来。
（２）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。
（３）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。 （４）有效商业模式逐步形成
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。 ３物联网技术
物联网技术是指通过射频识别（ＲＦＩＤ）、
红外感应器、全球定位系统、激光扫描器
等信息传感设备，按约定的协议，将任何 物品与互联网相连接，进行信息交换和通
讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监
控和管理的一种网络技术叫做物联网技
术。我国也把物联网称之为“传感网”。 物联网系统平台架构技术是一种面向
物联网系统设计理念和架构技术，它将各
类物联网对象之间的交互抽象到一个统一
的层面，注重独立实现各个物联网联网对 象的系统功能，通过简单、统一的接口进 行信息交互和沟通，利用物联网联网对象
之间的松耦合特点，保证物联网网络的开
放性和规模可扩展性。 云计算物联网应用服务项目包括：
智能物流服务平台、企业诚信体系服务平
台、企业内训服务平台、云计算呼叫服务中
心、电子商务服务平台、物联网行业服务中
心、中小企业信息化服务平台、节能减排 和安全生产服务平台、消费信息综合服务
平台、网络安全服务平台、技术创新服务
平台
下面就物联网服务项目新建研发的上 述应用领域中的智能物流服务物联网及电
子商务物联网进行简单阐述。
４．基于物联网的智能物流服务平台 ４．１智能物流服务平台概述
目前，国内制造企业物流信息化水平
普遍不高，大都采用“人工＋条形码”的方
式，该方式效率低、人力成本高，已越来 越不适应现代制造行业提升核心竞争力的
需求。智能物流服务平台针对这一问题，
研究基于ＲＦＩＤ的物流跟踪管理核心技术，
设计并开发一个面向制造业的基于ＲＦＩＤ的 物流跟踪管理系统，该系统充分利用ＲＦＩＤ
自动识别技术、ＪＩＴ及ＭＥＳ的先进管理理念
与基本方法，通过车间生产物流信息的实
时反馈进行物流数据分析和监控，加强车
电子世界
一１一 ｉｘ． 索 婴察………………………一
文挎ＣＡＮ蕙线的物琉拣这电子标签
目前，物流行业中的拣选货品操作
是比较繁重的工作，工作人员容易在操作
工程中产生数量错误，电子标签分拣是解 决这一问题的普遍办法。上位机通过网络
将需要分拣的种类、数量等信息传达给每
个ＩＤ不同的电子标签，向工作人员下达指
令，操作工人通过标签上面的数字以及
指示灯显示，进行简单的动作，降低了判 断思考的时间，顺序拣选，提高了工作效 率。
ＣＡＮ总线是控制器局域网总线的简称，
是一种有效支持分布式控制或实时控制 的串行通信网络。由于其具有总线仲裁、
通信速率高、可靠性好、连接方便及等优
点，在物流通信领域占有较大的市场份
额。
目前，支持ＣＡＮ总线通信的各种类 片
种类很多，本文介绍的电子标签，内部以
ＡＶＲ单片机为核心，ＣＡＮ总线通过ｍｉｃｒｏｃｈｉＰ 公司的ＭＣＰ２５１５实现。ＩＤ以及终端电阻通过
用户自行设置，方便应用。
一、ｓＰＩ接口 ＭＣＰ２５１５具有串行外设接口（ｓＰＩ），外
部数据和命令通过ｓＩ引脚传送到器件中，
且数据在ＳＣＫ时钟信号的上升沿传送进去，
ＭＣＰ２５１５在ＳＣＫ的下降沿通过ｓＯ引脚传送出 去。在进行任何操作时，ＣＳ引脚都必须保
持低电平。
间物流控制，实现生产节拍、物流、信息
流的同步，以改进企业生产效率、降低企
业物流管理成本，提升企业综合竞争力。 ４．２智能物流服务平台建设内容
（１）基于企业业务管理层、生产年问管
理层和现场数据管理层的三层体系架构的
设计与实现。 （２）基于移动代理（Ｍｏｂｉ１ｅ Ａｇｅｎｔ）的数
据访问统一接口的设计与实现。
（３）ＲＦＩＤ中间件（ＲＦＩＤ Ｍｉｄｄｌｅｗａｒｅ）的
统一设计与实现，从而实现对底层设备的 精确控制，实时采集原始数据，对数据进
行过滤，并在其中封装典型的应用逻辑，
使物流管理系统接口简单透明，从而达到
整个系统的协调、可靠。 （４）基于模糊控制理论的ＲＦＩＤ功率自调
节控制算法的设计与实现。
（５）各功能子模块（包括登录模块、生
产计划管理模块、装箱模块、出入库监控模 块、跟踪查询模块等）的设计与实现。
５．电子商务服务平台
５．１电子商务服务平台概述
一２一 电子世界 哈尔滨电气集团阿城继电器有限责任公司 张卓
ＡＶＲ单片机的ＳＰＩ系统包括两个移位寄
存器和一个主机时钟发牛器。通过将需要
的从机的ＳＳ引脚拉低，主机启动一次通讯
过程。主机和从机将需要发送的数据放入 相应的移位寄存器。主机在ＳＣＫ引脚上产生
时钟脉冲以交换数据。主机的数据从ＭＯＳＩ
移出，从机的数据从主机的ＭＩＳＯ移入，丰
机通过将从机的ｃｓ拉高实现与从机的同 步。单片机与ＭＣＰ２５１ ５线路连接如图１所
不。 电子标签的单片］ｔ］ＬＳＰＩ口操作程序如
下：
／／ｓｐｉ使能，土机模式，时 Ｐ４分频 ｖｏｉｄ ｓｐｉ ｉｎｉ ｔ（ｖｏｉｄ）
｛
ＳＰＣＲ＝０ｘ５０：
｝
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｓｐｊ ｒｕｎ（ｕｎＳｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｄａｔａ）
｛
ＳＰＤＲ－－ｄａｔ ａ：
ｗｈｊ １ ｅ（！（ＳＰＳＲ＆ＯｘＳＯ））：
ｒｅｔｕｒｎ ＳＰＤＲ ｉ
本文中，对 ＭＣＩ ２５ｌ５ ｛进仃渎操作、
写操作和复位操作。 在ＭＣＰ２５ｌ ５的ＳＰＩ指令集中，本文川
到的指令格式如下：１）ＯｘＣＯ：复位；２）
随着商品经济的发腱，从Ｅ世纪９０年代
开始，刷卡、转账消费逐渐成为国人支付的
重要方式。￣ｌＪ９ｏ年代末，电脑、网络走进，
干家万户，以淘宝、易趣为代表的电子商务 茁壮成长，支付宝等虚拟货币支付方式走七
了历史的舞台。
电子商务服务平台将物联删技术与移 动通信技术、互联网完善地结合，嵌入电
子商务库存、物流、支付、产品质量管理
等整体流程，在提升移动电子商务的整体
水平的同时，可以随时随地利用ＲＦＩＤ射频
芯片手机、ＰＤＡ及掌上电脑等无线终端自如 开展衣食住行、购物娱乐和商务谈判。
５．２电了商务服务平台建设内容
（１）应用物联网技术通过对库存物品信
息的实时感知，形成自动化库存，达到整
个网上零售营销体系实现共享的目的。 （２）实现多样化的手机支付业务，网上
零售商可加强与电信运营商之问的合作，
探索比较合理的新商业模式，借助电信运 营商分布极广的充值渠道，增加支付操作
的便捷性，降低用户的使用门槛。 Ｏｘ０３：读操ｆ１；３）Ｏｘ０２： ｊ操作．．以【、是
通过ｓＰＩ读ＭＣＰ２５１５的程序。
ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｒｅａｄ ｍｃｐ（ｕｎｓｉｇｎｅｄ
ｃｈａｒ ａｄｄｔ’ｅｓｓ） ｛ ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｄａｔａ： ＭＣ］ ０Ｎ０：
ｓｐｉ ｒｕｎ（Ｏｘ０３）： ／／ｍｏｐ政 令
ｓｐｉ ＦＵｌｌ（ａｄｄｒｅｓｓ）：／／写地址 ｄａｔｌｔ＝ｓｐ ｉ Ｆｕｎ（０ｘＦＦ）：／／空时钟
返回数据
ＭＣＰ ＯＦＦ０：
ｒＯｔ＼ｌＴ ｎ ｄａｔａ： ｝ 二、ＣＡＮ总线操作
｝‘述单 机通过ＳＰＩ接口连接ＭｃＰ，最
终足为ｒ丈现对ＣＡＮ总线的操作。主要包括
以卜二｜个部分： １．ＣＡＮ总线初始化：初始化 要吱 划
本设备的总线ＩＤ及屏蔽码配置、总线通讯
波特率配置、总线工作模式 置等。
ｖ（ ｉ ｄ ｍ（ ｆ）ｉ ｎｉ Ｌ（ｕｎ ｓｉ ｇｎｅ ｄ ｊ ｎｔ ｉ ｄ．Ｕ［１ｓｉ ｇｎｅｄ ｉｔｉｔ ｍａｓｋ）
ｗ ｒ ｉ ｔｅ ｍ（’ｐ（Ｏｘ２Ａ，ＯｘＯ０）：
ｗｒｉ Ｌｅ ｍｃｐ（０ｘ２９，Ｏｘ９０）：
ｗ ｒ ｉ ｔ ｅ ｍｏｐ（０ｘ２８，０ｘ０２）： ／／通过配置ＣＮＦｌ、ＣＮＦ２、ＣＮＦ３寄仔器没置 总线波特率
（３）应ｌｌＪ物联 干ｕＧＩ】Ｓ技术结合的
式，将配送包裹模块化，实现消费者、网
上零售商户和物流公司三疗实时获悉货物
的路线，利用无线视频系统，看到货物运 输车辆的现场状态。
（４）建立产品溯源系统。通过物联披水
灾现， 品唯 的识别标忠，使用户有效地
辨别商品，清楚地了解酾品的具体来源， 降低用户被骗的风险，提高用户消费的积
极性。
６ 阶段性结论
云计算物联网应用服务项Ｈ求Ｊ【｛Ｊ物联 网核心方 法，通过应用智能识别、数据融
合、移动计算、云计算等技术，建它智慧
城市理念，使城市物理基础设施与城市ＩＴ
基础设施之间进行完美的结合，并改变政
府、氽业和市民交互的方式，提高交互的
ｕ月确性、效率、灵活性和响应速度，使政
府、企业和市民可以做出更明确的决策。
作者简介：林军（１ ９６７）， ，呼和游特职业学
院计算机信息学院副教授。