物联网是继计算机、互联网、移动通信网之后的又一次新的信息化浪潮,可以广泛应用于工业、农业、医疗、交通,环保等各行各业,目前,我国在工业自动控制、智能物流、智能电网、智能交通、智能家居、环境保护、医疗卫生、智能农业、智能金融、智能安防等领域取得了初步进展。国内的物联网应用偏向于闭环,行业特征强,信息收集应用多,而信息的智能处理等应用种类偏少。


IIOT平台提供物联网各行业应用对接入层、通讯层以及行业应用基础层的通用解决方案,基于IIOT平台各行业应用实现自己的业务逻辑处理。IIOT平台具有以下特点: 
1、提供统一的终端接入平台 
通过IOT平台,为所有物联网应用终端提供的统一的数据接入方案。数据接入支持多种通讯设备、通讯协议,对接收到的数据进行辨识、分发,以及报警分析等预处理。 
2、提供统一的应用基础运行平台
物联网应用软件与传统的应用软件相比,有底层终端数量多、上层行业应用复杂的特点,各种行业终端数量规模往往能达到百万甚至更高级别,要求IIOT平台能维护大量共享数据和控制数据,提供物联网应用的统一运行环境,从概念、技术、方法与机制等多个方面无缝集成数据的实时处理与历史记录,实现数据的高时效调度与处理,并保证数据的一致性。 
3、提供统一的安全认证
以用户信息、系统权限为核心,集成各业务系统的认证信息,提供一个高度集成且统一的认证平台。 
4、提供统一的数据交换平台
IOT平台提供统一的“数据交换平台”,通过中间件作为粘合剂连接各种业务相关的异构系统、应用以及数据源,满足重要系统之间无缝共享和交换数据的需要。 
5、提供统一的门户支撑平台
提供一个灵活、规范的信息组织管理平台和全网范围的网络协作环境,实现集成的信息采集、内容管理、信息搜索,能够直接组织各类共享信息和内部业务基础信息,面向不同使用对象,通过门户技术实现个性化服务,实现信息整合应用。 
6、提供多种业务基础构件
为各行业应用业务提供开发辅助工具、快速定制、地理信息服务、权限管理、数据展现及挖掘等多种平台支撑服务。通过这些基础构件,实现系统的松散耦合,提高系统的灵活性和可扩展性,保障快速开发、降低运营维护成本。


工业系统平台(UEC Industrial Internet Of Things,UEC-IIoT)层次架构分为信息感知层、信息传输层、系统平台层和业务应用层,如下图2-1 IIoT系统平台层次架构示意图所示。其中,信息感知层及信息传输层是物联网的基础建设内容,为上层业务应用提供基础设施和数据感知技术保障,业务应用层则提供面向企业生产经营安全管理各环节的应用服务。


01
 
信息感知
信息感知和信息处理是物联网的基础。通过传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码等多种传感和编码技术,物联网能够实现对物理世界数据或事件的信息采集,实现对物理世界的认知。
信息感知层的主要功能目标是实现企业现场数据的全面采集,针对工业企业生产工艺复杂、数据类型和设备种类多的特点,使用合适的感知技术和感知设备,建立不同的感知系统,将采集到的数据和信息通过标准数据接口存入管理数据库、实时数据库和视频数据库等多种数据库中,支持上层各业务功能模块的应用。
信息感知层涉及的感知设备包括仪表、传感器、定位终端、智能巡检终端、RFID标签、RFID标签读写器、摄像机和振动光纤等。
02
 
信息传输
信息传输层以企业现有的有线网络为依托,建设覆盖企业现场的无线网络,并接入有线局域网,为自动化采集数据、巡检数据、人员安全数据、视频监控信息等提供网络传输通道。一般包括企业有线网络、企业无线网络及网络管理三个子模块。
信息传输层的主要功能目标是为现场各类数据的传输提供稳定的通道,以工业企业已建的有线局域网为依托和核心,在传输现场自动化仪表、视频、空间信息等数据的基础上,通过搭建企业现场无线网络进行适度补充和拓展,用于传输现场巡检、化工品信息和无线仪表等数据,并实现人员定位的功能和定位数据的传输。通过有线网络和无线网络的结合应用,满足工业企业现场各类数据实时传输及上层物联应用的需求。
另外,通过网络管理子模块加强无线网的接入、认证和数据加密管理,实现传输网络与生产现场的隔离和安全防护。
03
 
系统平台
系统平台是推动物联网不断发展的驱动力,它强调如何更好加工、处理和利用信息,如何更高效的提供应用服务,需要海量信息多粒度分布式储存、海量数据挖掘与知识发现、海量数据并行处理、云计算等多种技术的支撑。

系统平台用以横向贯穿各业务系统,提供对感知层数据信息的高可扩展性接入能力,整合企业物联网相关核心服务,对上层应用系统提供高灵活性业务服务组合能力。


如下图所示:


信息系统灾难恢复的尊重法规和行业规范要求
IIoT系统平台
系统平台包括应用开发接口、服务整合和设备通信接口三个部分,系统平台将覆盖组态开发、服务接口、基础数据管理、物联网标准规范管理、物联设备管理、数据处理、大数据分析、平台服务、系统管理、数据访问和协议适配。
04
 
业务应用
物联网应用系统应对的大多是应用场景的实时数据,包括生产、生活等多个领域,以及国家重要行业的敏感数据,因此安全管理是保证物联网健康发展的重要前提。
业务应用层主要功能目标是对底层传输的感知的数据进行存储与管理、应用与分析,基于系统平台的各种服务构建从生产、设备、操作、动土作业、厂区、周界到人员等现场各操作环节、安全各要素的精细管理。
物联网已经成为国家战略性新兴产业,有着广阔的市场前景和应用空间。通过更透彻的感知、更全面的互联互通、更深入的智能化,物联网技术有利于完善和提升企业自动化、集成化和智能化的水平。石化行业可以通过构建物流领域的物联网,实现对油轮、车辆、管输、装置、产品等终端感知对象多维信息跨地域的全面感知、高度共享。基于物联网与现有应用系统的集成,利用数据挖掘和深度分析,逐步实现智能能源生产管理。目前在石化行业,已经实现部分物联网技术的应用。 
通过IOT平台,为所有物联网应用终端提供的统一的数据接入方案。数据接入支持多种通讯设备、通讯协议,对接收到的数据进行辨识、分发,以及报警分析等预处理。 
利用RFID技术实现电子提单管理
在传统成品油提货管理中,自有配送业务首先由物流中心在ERP系统中生成预留单,打印提油单后由司机前往油库提油。如果发生调整或者增加配送任务,则司机必须先到配送中心去领取任务单,之后到油库提油配送;直销批发客户则需要先在系统中开订单,打印提油单后交给客户到油库提油。原有管理模式下,成品油提货手续繁琐,效率较低。 
使用电子提单管理系统后,提货业务省略了移库单打印及派送工作,配送人员将工作重心转移到配送环节管理,也减少了传递单据的车辆空驶成本。电子提单的应用替代了传统纸质单据,简化了司机在新增、调整、删除配送单据时往返开票点的业务流程;减少了销售企业单据传递的环节,节省了配送成本,提高了工作效率。系统采用成熟的软硬件加密技术,在企业内部封闭运行,增强了业务交易的安全性,杜绝了伪造提单带来的经济损失。以某省为例,使用电子提单后,由于RFID卡可重复使用,不需要再打印纸质单据,有效避免纸张浪费。据测算,在未上电子提单系统时,全省每月预留单和客户提货单约需10.5万套,每套(3联)成本平均0.1元,每年可减少使用120.5万张套打单据,至少节省费用12.6万元成本。中石化销售企业目前19家省市使用电子提单,一年节省的打印纸张费用将近200万。
通过GPS技术实现在途化工产品动态信息实时监控
化工销售行业中,部分销售产品属于危险化学品与易制毒化学品,很少有物流商能够提供足够车辆编组成列运输。为了保证化工产品的安全运行,降低物流成本,提高铁路配送量,公司通过加强化工自备车在路信息采集,实现车辆专用线、国铁、卸车点之间往返的全程可控。经与铁道部协作,公司下属化工销售部门利用铁路运输管理信息系统提供的相关信息资源,建设化工自备车调度管理信息系统,实现车辆运行情况和行驶轨迹的实时查询和动态追踪,为提高配送车辆利用率提供了信息技术手段。
在实际运行中,铁路车号自动识别系统(ATIS)能够自动扫描车辆车号,并通过电子、射频、信号处理、软件等技术手段,传输和处理信号,自动识别列车辆序、车种、车型、车号等信息,为铁路运输管理信息系统(TMIS)和铁路车辆管理等信息系统提供检测数据。定位模块依托移动互联技术、3G网络、移动代理服务技术以及北斗卫星导航技术,实现实时监控及数据传输,并采用优化技术实现数据的分析及处理。为了保证安全性,系统采用网络边界防护、网络内主机防护、存储传输数据加密和保护、网络访问行为管理、整体网络服务质量提升以及安全审计等方式,实现了系统多层网络及数据的安全。 
通过应用以上技术,系统能够测算发到时间之间的车辆行驶公里数,统计车辆执行运输任务过程中的行驶、停车记录,分析停车地点、停车时长、行驶时长、行驶里程、行驶速度等信息,并可根据GPS运行状态向客户与客户经理发送到达预告短信,实现GPS完好率与应用率统计报表。通过及时掌握自备车资源的可用和分布情况,利用自备车资源,提高周转率和负荷率,减少列车租用量,进而减少车辆运输成本及新购车成本。系统对产品运输、仓储的管理可具体到物流服务商、运输工具甚至单品货物,密切跟踪在途产品的实际流向,能够有效防范经营风险。