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知识路径： > 物联网，云计算运维 > 物联网运维 > 物联网运维系统体系机构 >
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相关知识点：6个
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物联网的飞速发展推动了物联网的应用，物联网运维系统是物联网应用的支撑软件，是用来对物联网中的系统、主机、传感器、嵌入式系统等软硬件性能、品质进行监测和控制的过程，通过高度的监测、控制与流程管理，达到物联网可靠、安全和高效的运行目的。它是物联网安全控制、管理、指挥、调度中心。在以物联网为核心的新信息时代，对物联网运行的监测、控制、管理和调度，直接关系到国家、商业乃至个人的安全。物联网运维系统基于ITIL（Information Technology Infrastructure Library）理念，集成了先进的侦测技术、端口分配工具、高级连接分析、配置管理工具和设备与网络诊断工具等多层面的技术和工具，实现了对物联网终端、服务器、应用程序、业务（服务）等的综合管理，最终体现为对物联网应用（业务）的安全、高效的全面保障。随着物联网规模和复杂性日趋增加，运维管理的任务越来越重，物联网运维系统将越来越受到人们的重视。
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控制系统层是物联网运维管理要集成的对象，包括RFID操作系统，传感器管理系统，网络管理系统，监控系统等，这些系统都独立运行，它们对外提供不同种类的接口。
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数据处理层提供运维管理系统所需的经逻辑处理后的所有数据。该层对运维系统的数据进行处理。根据底层各个控制系统提供的数据的特点进行分类，根据分类的结果及每类的数据特点选择合适的数据存储系统存储到数据中心。根据用户需要，对数据中心进行检索和数据挖掘，提取和挖掘出有用的信息。它控制与其他子系统的通讯和数据中心的连接并为业务层提供服务等。
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运维服务层是整个系统的对外展现窗口，包括各种监控、查询、配置的功能界面模块，如报警监控、实时监控、视频监控、业务管理等通用功能组件，还包括各种业务流程处理界面。这一层提供个性化的用户界面。
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物联网运维系统的功能模块为：服务台、用户管理、终端管理、拓扑图、知识库管理、资产管理、流程处理、设备巡检、智能告警管理、报表管理、日志管理、实时监控展示等。
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终端管理包括终端的接入、终端参数配置、终端故障管理、终端软件升级、终端注销等。
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（1）终端接入。终端接入是对新来的终端进行接入的过程，其流程如下图所示。
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（2）终端参数配置。终端参数指终端保存的配置信息，终端参数配置包括终端参数的远程设置和终端参数的查询等功能。终端参数包括与运维系统通信有关的参数及与应用有关的参数两种类型。
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（3）终端故障管理。终端故障包括通信故障和设备故障，通信故障可由运维系统主动检测并保存；设备故障由终端检测上报到运维系统，运维系统保存故障信息。运维系统将终端故障进行分级管理，不同级别的故障采取不同的处理方式。当故障解除后，运维系统更新故障状态。故障发生、故障解除信息可通过短信或E-mail的方式自动发送到管理员的手机或E-mail邮箱。系统管理员、客户、用户可通过门户查询故障信息，并对故障信息进行统计。
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（4）终端软件升级。软件下载流程主要是终端软件更新通知及更新结果通知（运维→终端），分为两个阶段：下载通知流程和终端下载流程。
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在下载通知流程中，运维将下载通知发送给终端，终端判断是否可以立即下载并将通知响应包发送给运维系统。
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在终端下载流程中，终端根据下载通知的内容指示向系统请求下载。
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（5）终端注销。终端注销就是运维系统解除终端序列号与通信模组的绑定关系，而终端序列号仍然保持有效。终端注销可由终端主动发起，也可通过系统管理员发起。注销后的终端不能再登录平台。平台更新终端注册标识为已注销，并生成注销日志备查。
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实时监控展示模块可以直观地展示传感器采集的数据，包括实时的显示现场数据和存储在数据库中的历史数据的查询。如下图所示。
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（1）将数据处理模块采集处理的数据直接提取显示此部分将在数据采集模块采集到的数据经过传输层传输过来之后放置在高速缓存中，在这些数据入库之前直接展示给用户。
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（2）历史数据查询。将高速缓存中的数据存储到数据中心，用户根据需要输入查询的字段，通过搜索引擎从数据中心提取出数据来实现历史数据查询工作。
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通过数据的显示，管理人员可以了解设备当前和历史状态，对于出现问题的设备，实时监控模块将这些设备的数据转交给智能告警模块，在智能告警模块进行处理，使其恢复正常状态。
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智能告警管理是对数据处理层处理后的数据进行检索，若超过了阈值，则产生告警事件。具体包括以下功能。
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（1）阈值设置功能。可以设置某一指标的阈值，即上限和下限，系统依据此阈值来判断数据的合法性。
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（2）自动报警功能。根据对应指标设置的阈值自动判断各类数据是否在正常范围，如果超出正常范围，则报警提示，并进行相应存储。
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（3）报警处理功能。对产生的报警信息，系统能自动处理的将自动处理，不能处理的将以短信等形式通知指定用户来进行处理，并将处理结果进行记录存储。
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（1）基于B/S模式的物联网运维管理平台。物联网运维管理平台以B/S模式来给用户使用，便于用户通过网络浏览器直接进行访问。
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（2）对传感节点信息进行实时展示，通过手动设置阈值对周围感知环境产生各种告警事件，再通过事件流程进行处理。
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（3）对物品跟踪时，能够实时更新物品和标签的对应关系，能够实时对物品运行路径进行设置，能够实时维护读写器信息。
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物联网用途广泛，遍及教育、工程机械监控、建筑行业、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。
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展望未来，物联网会利用新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把传感器、控制器等相关设备嵌入或装备到电网、工程机械、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，拥有覆盖全球的卫星，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到智慧化管理的状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与城市、山川、河流等生存环境的关系。
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应用于教育行业的物联网首先要实现的就是，在适用传统教育意义的基础之上，对已经存在的教育网络中进行整合。对教育的具体的设施，包括书籍、实验设备、学校网络、相关人员等全部整合在一起，达到一个统一的、互联的教育网络。
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物联网产业需要复合型人才，至少具备四方面的特征，包括掌握跨学科的综合性的知识与技能、掌握物联网相关知识与技术、掌握特定行业领域的专门知识以及具备创新实践能力。目前国内已有30余所大学开设了物联网专业。有超过400所高校建立物联网实验室（如下图所示）。
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“工程机械物联网”是借助全球定位系统（GPS）、手机通信网、互联网，实现了工程机械智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，使工程机械、操作手、技术服务工程师、代理店、制造厂之间异地、远程、动态、全天候“物物相连、人人相连、物人相连”。
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工程机械物联网目前应用广泛。以NRS物联网智能管理系统平台为例，提升原本工程机械物联网服务由“信息采集服务”向“数据咨询服务转变”。由原来的现场管理升级为远程监控，由传统的制造转变为制造服务，由原来的被动服务提升为主动服务。功能涉及信息管理、行为管理、价值管理三大方面。
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信息管理，例如：故障预警及远程诊断、车辆运维主动式服务、金融按揭安全性服务。
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行为管理，例如：作业人员统计管理、作业工时效率性分析、行为与工效油耗分析、操作规范与工效分析。
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价值管理，例如：产品全寿命周期成本管理、行为与员工绩效管理、多维大数据决策支持。
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以福田的农机信息管理平台（如下图所示）为例，可以对农业所需相关机械车辆进行全球GPS定位、锁车、解锁车、设备工时查询、故障报警等操作，这对促进农业生产，提高工作效率有着至关重要的作用。
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塔机智能化的监控管理系统，主要针对检测状态、危险距离预警、故障诊断、信息回传、工程调度等方面工作。例如塔机下面危险区域禁止站人实时提示、与其他高空建筑物距离过近、超出安全距离范围、内部故障预警、诊断、实时显示额定载重量、当前风速、回转角度、当前载重等。
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对生产设备的远程诊断和远程维护已经成为当前自动化技术中的一部分。尤其对于那些错误容易诊断和容易排除的情况，派一个服务工程师到现场解决，既增加工程师的工作负荷，又花费时间。而且费用也相应增加。为了缩短故障的诊断与恢复时间，提高有经验的高级工程师的工作效率，那么远程诊断和编程就是必备的部分。例如：“商用混凝土搅拌站产品远程售后服务系统”，可以在远程实现对PLC站进行编程和调试。可以实现混凝土搅拌站的远程控制和数据监控。
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值得一提的是三维虚拟仿真技术在物联网的应用，给商用混凝土搅拌站的物联网应用开创了新的时代。系统实现搅拌站与车辆实时运行状态模拟功能。以动画形式呈现搅拌站实时动态信息，其中可包括：工程名称、施工配比、搅拌站配料情况及其他原材料配料情况。
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石油行业物联网系统主要是使用监控设备和信息系统采集运输油轮数据、码头设备和环境数据、油库数据、原油管道数据等，对这些数据进行整理和分析，将原油运输各个环节的数据进行关联和分析，合理安排船期、实现计算机排罐，提高整个原油运输的效率，同时通过对相关设备和环境的监测，及时掌握设备运行情况，保证整个运输过程的安全可靠。
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石油行业物联网系统的总体解决方案包括：油库监测系统、原油管道监测系统、原油管道无人机巡线系统等。
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物联网在水利方面的应用主要是对闸门的液压启闭机的状态检测、远程控制、故障预警等，利用水下机器人对大坝、水库等水下状态进行状态监控、信息回传等工作。
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例如：“远程信息服务系统”能够通过智能信息采集终端，将液压启闭机PLC控制器的控制信息通过物理端口（串口）采集到终端，然后通过GPRS通信模块，利用2G/3G网络或者互联网络将信息传递到远程Web服务器，使得远端管理人员能够实现远程感知闸门启闭的运行信息。
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城市物联网利用互联网的信息管理平台、二维码扫描、GPS定位等技术，是更贴近人们生活的一种应用，现在变得更加直观。比如儿童和老人的行踪掌控、公路巡检、贵重货物跟踪，追踪与勤务派遣、个人财务跟踪、宠物跟踪、货运业、各类车辆的防盗等GPS定位、解锁车、报警提示应用。
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针对环卫车辆可以对车辆进行实时的GPS定位、状态监控、车辆信息查询、运行状态查询等工作，例如：需要知道目前城市的某区有多少环卫车辆，处于哪条街道，操作员工作情况，计划任务等，同时又可以根据实际情况进行工作调度，对故障做提前的预警，对突发情况应急处理，对重要的问题着重处理等。
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农业物联网的应用比较广泛的是对农作物的使用环境进行检测和调整。例如：大棚（温室）自动控制系统实现了对影响农作物生长的环境传感数据实时监测，同时根据环境参数门限值设置实现自动化控制现场电气设备，如：风扇、加湿器、除湿器、空调、照明设备、灌溉设备等，亦支持远程控制。常用环境监测传感器包括：空气温度，空气湿度，环境光照，土壤湿度，土壤温度，土壤水分含量等传感器。亦可支持无缝扩展无线传感器节点，如：大气压力、加速度、水位监测、CO、CO2、可燃气体、烟雾、红外人体感应等传感器。
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这方面的应用更加贴近人们的生活，这是关系到人们生活起居、与生命安全息息相关的应用，我们可以通过智能家居的物联网络，进行室内到室外的电控、声控、感应控制、健康预警、危险预警等，比如声控电灯、窗帘按时间自动挂起、感应器感应到煤气泄漏、空气污染指数过高、室内的光线被家具遮挡严重、室内家居摆放设计、马桶漏水、电量煤气不足报警、车库检测、室外摄像检测、未来天气预测、提醒带雨伞、生活备忘录电子智能提醒等多方面的功能应用。
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我们常在停车场亲身经历或看到这样的情景，车主在道闸前停车，摇开车窗玻璃按下读卡机的按钮得到一张停车卡片，然后在读卡区域晃动几下后道闸开启，车主驾车通过道闸。这个再熟悉不过的动作对于临时出入停车场一次的车主来说只是麻烦一次，而对于每天出入停车场多次的固定车主无疑是耗时费力的烦琐手续。
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为解决此问题，可以采用智能停车场管理系统。该技术是国际上最先进的自动识别技术，它具有识别距离远、识别准确率高、识别速度快、抗干扰能力强、无源卡片使用寿命长等特点，可以真正实现停车场的不停车收费管理，大大提高了月卡用户的出入车场的通行效率。
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本系统的远距离识别系统使用的无源射频卡，发放给停车场固定用户。用户把月票卡贴在汽车挡风玻璃上，每次车辆到达停车场闸口时，由远距离读卡设备判断是否有授权，控制道闸自动抬起，因此固定用户车辆可以不必停顿、长驱直入。这极大地提高了车辆的通行效率，减少了污染；同时免除了刮风下雨等恶劣天气造成的种种不便。临时用户还是采用老的管理方式，进出停车场时驾驶人员摇开玻璃窗，伸手取卡进入车场。
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近年来，由于食品安全（食物中毒、疯牛病、口蹄疫、禽流感等畜禽疾病以及严重农产品残药、进口食品材料激增等）危机频繁发生，严重影响了人们的身体健康，引起了全世界的广泛关注，如何对食品有效跟踪和追溯，已成为一个极为迫切的全球性课题。
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RFID食品追溯管理系统是利用RFID技术并依托网络技术、数据库技术，实现信息融合、查询、监控，为每一个生产阶段及分销到最终消费领域的过程提供针对每件货品安全性、食品成分来源及库存控制的合理决策，实现食品安全预警机制。RFID技术贯穿于食品安全始终，包括生产、加工、流通、消费各环节，全过程严格控制，建立了一个完整的产业链的食品安全控制体系，以保证向社会提供优质的放心食品，并可确保供应链的高质量数据交流，让食品行业彻底实施食品的源头追踪以及在食品供应链中提供完全透明度的能力。
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食品追溯系统结构。RFID食品追溯管理系统可以保障食品安全及可全程追溯，规范食品生产、加工、流通和消费四个环节，将大米、面粉、油、肉、奶制品等食品都颁发一个“电子身份证”，全部加贴RFID电子标签，并建立食品安全数据库。从食品种植养殖及生产加工环节开始加贴，实现“从农田到餐桌”全过程的跟踪和追溯，包括运输、包装、分装、销售等流转过程中的全部信息，如生产基地、加工企业、配送企业等都能通过电子标签在数据库中查到。
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RFID食品追溯管理系统由以下各系统组成：中心数据库系统、种植养殖安全管理系统、安全生产与加工管理系统、食品供应链管理系统、监控系统、食品安全基础信息服务系统等。通过种植养殖生产、加工生产、流通、消费的信息化建立起来的信息链接，实现了企业内部生产过程的安全控制和对流通环节的实时监控，方便必要时的食品追溯与召回。
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食品追溯系统适用领域。本系统可广泛应用于农、林、渔、牧、副各类食品的安全追溯管理，适用粮油食品、畜禽食品、果蔬食品、水产食品、调味品、乳制品、方便食品、婴幼儿食品、食品添加剂、饮料、化妆品、保健食品等。
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食品追溯系统特点。利用RFID的优势特性达到对食品的安全与追溯的管理，相比记录档案追溯方式具有高效、实时、便捷的优点。
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（1）在食品供应链中提供完全透明的管理能力，保障食品安全全程可视化控制、监控与追溯，并可对问题食品招回。
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（2）可以全面监控种植养殖源头污染、生产加工过程的添加剂以及有害物质、流通环节中的安全隐患。
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（3）可以对有可能出现的食品安全隐患进行有效评估和科学预警提供依据。
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（4）数据能够通过网络实现实时、准确报送，便于快速高效做更深层次的分析研究。
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（5）通过网络，消费者可查询所购买食品的完整追踪信息。
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