第11章課后習(xí)題參考答案物聯(lián)網(wǎng)具有的那些特征。答:全面感知：利用RFID、傳感器、監(jiān)控相機等隨時隨地獲取物體的信息。可靠傳遞：通過各種專業(yè)網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去。智能處理：利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術(shù)，對海量的數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理，對物體實施智能化的控制。簡述標(biāo)準物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)組成及其功能。答：標(biāo)準的物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)可分為三層，由感知層(數(shù)據(jù)采集)、網(wǎng)絡(luò)層(數(shù)據(jù)傳輸)、應(yīng)用層(業(yè)務(wù)系統(tǒng)平臺)組成。如圖11-1物聯(lián)網(wǎng)三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖。感知層是物聯(lián)網(wǎng)的核心，是信息采集的關(guān)鍵部分，是物聯(lián)網(wǎng)識別物體、采集信息的來源，其主要功能是識別物體、采集信息。感知層位于物聯(lián)網(wǎng)三層結(jié)構(gòu)中的最底層，由各類環(huán)境傳感器、二維碼標(biāo)簽、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端等構(gòu)成。感知層中的設(shè)備還需要通過自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以協(xié)同工作的方式組成一個自組織的多節(jié)點網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳遞。網(wǎng)絡(luò)層的功能為“傳送”，即通過通信網(wǎng)絡(luò)進行信息傳輸。網(wǎng)絡(luò)層作為紐帶連接著感知層和應(yīng)用層，它各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計算平臺等組成，相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞系統(tǒng)，負責(zé)將感知層獲取的信息，安全可靠地傳輸?shù)綉?yīng)用層，然后根據(jù)不同的應(yīng)用需求進行信息處理。主要實現(xiàn)感知層數(shù)據(jù)和控制信息的雙向傳遞、路由和控制。應(yīng)用層位于物聯(lián)網(wǎng)三層結(jié)構(gòu)中的最頂層。該層是終端設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)之間的接口，是物聯(lián)網(wǎng)社會分工與行業(yè)需求的結(jié)合，也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)的結(jié)合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。應(yīng)用層的主要任務(wù)是發(fā)現(xiàn)服務(wù)和承擔(dān)服務(wù)，并根據(jù)行業(yè)的需求承擔(dān)著多種功能。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層支持多種協(xié)議，不同協(xié)議中數(shù)據(jù)有著不同的格式，但總的來說，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)有著海量性、多態(tài)性、關(guān)聯(lián)性和時效性的特點。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理主要分為五個過程，分別是數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)存儲，并在這些過程中對數(shù)據(jù)處理采用了多種關(guān)鍵技術(shù)。敘述物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)生產(chǎn)過程中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)。答：物聯(lián)網(wǎng)在面向工業(yè)生產(chǎn)過程中構(gòu)建工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，涉及的關(guān)鍵技術(shù)可以劃分為感知控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、信息處理技術(shù)、應(yīng)用服務(wù)技術(shù)和安全管理技術(shù)五大類，各類技術(shù)中既包含物聯(lián)網(wǎng)的通用共性技術(shù)，也包含工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的專用技術(shù)。其中，感知控制技術(shù)主要包括傳感器、射頻識別、人機交互、工業(yè)控制等，是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)部署實施的核心；網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)主要包括工業(yè)以太網(wǎng)、短距離無線通信技術(shù)、低功耗廣域網(wǎng)等，是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通的基礎(chǔ)；信息處理技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)建模和數(shù)據(jù)存儲等，為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用提供支撐；應(yīng)用服務(wù)技術(shù)提供面向工業(yè)生產(chǎn)的各類信息服務(wù)生產(chǎn)、組合、重構(gòu)、更新等，是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)部署的關(guān)鍵；安全管理技術(shù)包括加密認證、防火墻、入侵檢測等，是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)部署的保障。簡述物聯(lián)技術(shù)在生活中的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)在我們的生活中已被廣泛應(yīng)用，主要表現(xiàn)有智能家居系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)、智能物流系統(tǒng)、平安城市應(yīng)用、智能農(nóng)業(yè)應(yīng)用等，敘述物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)場與生產(chǎn)過程中的應(yīng)用。答:物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在進行生產(chǎn)過程的監(jiān)控，可以借助網(wǎng)絡(luò)中流轉(zhuǎn)的信息傳遞安全風(fēng)險，達到安全全方位監(jiān)控的目的。針對安全風(fēng)險，制定出可行的處理方案，嚴格執(zhí)行生產(chǎn)控制方法和設(shè)備檢測工作流程，遵循國家部門行業(yè)的安全生產(chǎn)法律法規(guī)，特別是還要采用強制性的標(biāo)準，使用數(shù)據(jù)庫、移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、嵌入式數(shù)據(jù)的采集終端設(shè)備。利用物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)，可以有效的加強工業(yè)生產(chǎn)中的安全管理、動態(tài)跟蹤設(shè)備的運行狀況，提高生產(chǎn)運營流程的可行性。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備具備了“智能眼”的功能，在施工全過程進行智能監(jiān)管。通過施工前手續(xù)合規(guī)示險提醒、施工中前后端智能監(jiān)管、施工后處罰評價完成財務(wù)付款閉環(huán)。在設(shè)備安全監(jiān)控管理中，將各種傳感技術(shù)與設(shè)備運行狀態(tài)進行融合，可實現(xiàn)對設(shè)備操作使用記錄、設(shè)備故障診斷的遠程監(jiān)控。比如把感應(yīng)器嵌入到礦山設(shè)備、油氣管道、化工設(shè)備中，可以感知危險環(huán)境中工作人員、設(shè)備機器、周邊環(huán)境等方面的安全狀態(tài)信息，將現(xiàn)有分散、獨立、單一的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管平臺提升為系統(tǒng)、開放、多元的綜合網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管平臺，實現(xiàn)實時感知、準確辨識、快捷響應(yīng)、有效控制，保障了設(shè)備安全。在工藝安全監(jiān)控管理中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用提高了過程監(jiān)控、參數(shù)采集、材料消耗監(jiān)測的能力，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程智能監(jiān)控、智能診斷、智能決策和智能維護。比如化工企業(yè)應(yīng)用各種傳感器和通信網(wǎng)絡(luò)，在生產(chǎn)過程中對加工產(chǎn)品濃度、壓力、溫度進行實時監(jiān)控，從而提高了生產(chǎn)效率、保障了工藝安全。在對重大危險源監(jiān)控過程中，把技術(shù)成熟的物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)應(yīng)用于重大危險源動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，可實現(xiàn)對重大危險源的壓力、溫度、泄漏等參數(shù)進行實時感應(yīng)，并能在參數(shù)到達臨界情況下，自動決策處理情況，并將聲光報警信號及參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)街卮笪ｋU源監(jiān)控中心進行核實，若確認是事故，可立即進行政府端事故應(yīng)急指揮并監(jiān)督企業(yè)采取事故調(diào)度和啟動應(yīng)急預(yù)案，有效減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。同時，由于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是一個開放、多元的綜合管理平臺，在保障物聯(lián)網(wǎng)信息安全的前提下，按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議及監(jiān)控標(biāo)準，利用無線網(wǎng)絡(luò)，可將物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)節(jié)點部署到交通不便、無人監(jiān)控的生產(chǎn)場所中，能有效地解決安全監(jiān)管人員力量不足的問題。敘述物聯(lián)網(wǎng)在人員與職業(yè)危害監(jiān)管上的應(yīng)用。答:在生產(chǎn)過程中，人的不安全行為是導(dǎo)致事故發(fā)生的重要原因，人的精神狀況、工作態(tài)度等往往是事故的直接誘因。通過物聯(lián)網(wǎng)，可以即時發(fā)現(xiàn)操作人員玩忽職守的現(xiàn)象，對工作過程中出現(xiàn)異常的狀態(tài)都能在系統(tǒng)中顯示出來，甚至加上表情識別系統(tǒng)等人工智能，能夠及時發(fā)現(xiàn)工人操作過程中的麻痹大意，從而及時發(fā)出警報，避免人的不安全行為導(dǎo)致的后果。

通過對廠區(qū)內(nèi)人員的動態(tài)管理，能及時發(fā)現(xiàn)各個工作崗位上工人的工作情況，也可以發(fā)現(xiàn)廠區(qū)內(nèi)人員的動態(tài)分布，對在特殊時間段內(nèi)不應(yīng)該有人存在的危險區(qū)域保證沒有人員暴露。在特種作業(yè)過程中，能起到監(jiān)護人的作用，甚至能發(fā)現(xiàn)作業(yè)過程中的違章行為。對諸如在有限空間作業(yè)類的特種作業(yè)，能及時發(fā)現(xiàn)作業(yè)人員的狀況，避免因救援不及時導(dǎo)致的傷亡事故。作業(yè)人員在危險有害環(huán)境中的施工，例如存在粉塵、噪聲危害因素的礦山、建材行業(yè)；存在電離輻射類危害因素的石油、冶金、機械加工行業(yè);存在化學(xué)類危害因素及高溫的化工、石油、冶金、有色金屬、制藥等行業(yè)，都可以應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來進行防護。一是根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)工藝及作業(yè)場所特點，選擇合適的傳感器，通過傳感技術(shù)，實時監(jiān)測作業(yè)場所中的職業(yè)危害因素，根據(jù)相關(guān)職業(yè)危害檢測標(biāo)準及法律法規(guī)，規(guī)定實時監(jiān)控危害因素的上限值。二是當(dāng)危害因素達到或超過設(shè)定的臨界值時，及時發(fā)出預(yù)警，通知作業(yè)場所內(nèi)的員工撤離，并將預(yù)警信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)礁鬏爡^(qū)安全監(jiān)管部門存檔。三是實施全面、系統(tǒng)的職業(yè)危害因素檢測，協(xié)助做好職業(yè)危害登記、備案，建立職業(yè)衛(wèi)生信息數(shù)據(jù)庫，有效提高監(jiān)管水平。敘述物聯(lián)網(wǎng)在政府監(jiān)督中的應(yīng)用答：利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對現(xiàn)場安全生產(chǎn)檢查，其核心是按照安全生產(chǎn)監(jiān)督檢查的工作程序和工作方法，通過實施信息整合的一體化解決方案，以國家、部委、地方和行業(yè)安全生產(chǎn)有關(guān)的法律法規(guī)、強制性標(biāo)準等為基礎(chǔ)，應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)、無線通訊、數(shù)據(jù)庫、多媒體影像、數(shù)據(jù)采集、掌上電腦、嵌入式軟件等技術(shù)手段，實現(xiàn)安全生產(chǎn)檢查過程信息采樣、存儲、傳輸、管理等各環(huán)節(jié)的全面信息化、自動化，形成一個向?qū)?、智能化的業(yè)務(wù)體系，既可方便快捷地完成具體監(jiān)督檢查任務(wù)，又可有效地進行全局的控制管理，并最大限度地實現(xiàn)信息資源共享，進而提高安全監(jiān)管水平和效率。在這個安全生產(chǎn)檢查的過程中，為安監(jiān)部門現(xiàn)場檢查提供一套全新的工作方法，解決在監(jiān)管工作中“查什么”、“怎么查”和“查的結(jié)果如何管理”三方面問題，對形成一個公平、公正、公開的安檢結(jié)果具有一定的現(xiàn)實意義。查什么是指確定現(xiàn)場安全生產(chǎn)檢查內(nèi)容。生產(chǎn)現(xiàn)場安檢的規(guī)范化與程序化，是整個物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場檢查系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。按照安監(jiān)部門對安檢工作的要求，針對某一企業(yè)或工藝過程，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通過移動設(shè)備嵌入式軟件，對企業(yè)安全生產(chǎn)隱患、相關(guān)設(shè)計、施工、操作規(guī)程等信息分門別類地進行統(tǒng)計、整合，通過嵌入式軟件引導(dǎo)確定需檢查的內(nèi)容，有效避免檢查過程中不按步驟、漏檢的現(xiàn)象。怎么查是要確定現(xiàn)場工作程序及評估標(biāo)準，開發(fā)現(xiàn)場專家系統(tǒng)。監(jiān)督檢查工作所采用的評估標(biāo)準，可通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)終端掌上電腦中內(nèi)嵌的一個向?qū)?、專家型軟件，幫助檢查人員完成作業(yè)場所安全監(jiān)管。查的結(jié)果如何管理，在于建立基于物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控信息數(shù)據(jù)遠程管理系統(tǒng)。對安全監(jiān)管信息后期管理問題，應(yīng)實現(xiàn)分門別類的查詢、統(tǒng)計，通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實時接收現(xiàn)場監(jiān)管的結(jié)果數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)及工作人員實施有效管理，使安監(jiān)部門和企業(yè)的主管部門能方便快捷地管理到每一個作業(yè)場所及每一個工作人員。敘述物聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)急救援上的應(yīng)用。答：將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)急救援的過程中進行應(yīng)用，可以迅速查找、調(diào)用周邊資源開展應(yīng)急工作，在快速獲取相關(guān)災(zāi)害信息的同時，通過對感知的信息進行處理，可以有效的組織救援工作，減少或避免應(yīng)急過程中人員在危險場所的暴露，從而減少應(yīng)急中的二次傷害，進一步提高救援的效率。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以感知災(zāi)區(qū)的溫度、濕度、安全地區(qū)的范圍等，從而使救援人員得到準備的救援信息，對災(zāi)區(qū)的人員進行安置，保證人們的生命安全。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立的信息平臺，可以使組織救援人員與現(xiàn)場調(diào)度人員隨時進行溝通與聯(lián)系，使組織人員能夠正確有效的組織救援工作。對于應(yīng)急救援來說，物資的分配也是其中的重要工作，如醫(yī)療器械、飲用水