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陶瓷物流装备物联网智能终端开发与应用

更新时间：2019-12-12 15:20:12 大小：1M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：物联网智能终端 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

长期以来我国陶瓷产业仍以手工为主,工业化、自动化、信息化程度较低;如何在陶瓷物流领域,结合物联网概念和技术,打造由感知层、网络层和应用层组成的“陶瓷物流装备物联网”,通过对陶瓷物流装备物联网的整体构想、应用前景的分析,有针对性地阐述了打造该物联网所需要解决的关键技术,并提出陶瓷二维码花纸底款、智能物联网终端等解决方案,取得了一定的前期开发与应用成果,为今后进一步打造围绕陶瓷生产全过程的物联网建设做了有益的探索.

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文献标识码：A

DOI：10．16526／j．cnki．11—4762／tp．2016．11．039

中图分类号：TP3

文章编号：1671—4598(2016)11一0133一03

陶瓷物流装备物联网智能终端开发与应用

斌2，周成纲3

饶国勇1，胡志刚1，邓

(1．景德镇学院信息工程系，江西景德镇333000；2．江西广电网络景德镇分公司，江西景德镇333000；

3．绍兴职业技术学院，浙江绍兴312000)

摘要：长期以来我国陶瓷产业仍以手工为主，工业化、自动化、信息化程度较低；如何在陶瓷物流领域，结合物联网概念和技术，

打造由感知层、网络层和应用层组成的“陶瓷物流装备物联网”，通过对陶瓷物流装备物联网的整体构想、应用前景的分析，有针对性地

阐述了打造该物联网所需要解决的关键技术，并提出陶瓷二维码花纸底款、智能物联网终端等解决方案，取得了一定的前期开发与应用

成果，为今后进一步打造围绕陶瓷生产全过程的物联网建设做了有益的探索。

关键词：陶瓷；物流；物联网；传感器；智能终端

and

Application

Things—net

Ceramiclogistics

Development

Terminals

Intelligent

Equipment

Rao

Zhou

Chenggan93

Bin2，

Guoyon91，Hu Zhigan91，Deng

Information

333000，China；

technology department，Jingdezhen

(1．Jingdezhen University

2．Branch

333000，China；

Jingdezhen

Jiang五BroadcastingTV Network，Jingdezhen

Vocational＆Technical

312000，China)

3．Shaoxing

Cdlege，Shaoxing

is still dominated

industrialization，automation，infomation

Abstract：For

time China’s ceramic industry

by hand，low

of“ceramic

application 1ayer

techn0109y

with the

Things"combine

long

perception Iayer，network layer

109istics equipment^of

the oVerall vision of the ceramic

Howto create the

and

degree．

concept

and

in the ceramic field of

technology

logistics．Through analyzing

that need to be addfessedand

to build Internet Of

logistics equipment

two—dimen—

proposed

networking

described the

networking，apphcations，we

keytechnology

Things

initial deVe卜

Logistics Equipments(CILE)

the future around ceramic Internet of

production

Decal bottom

Internet of

solutions． We have made some

sional code ceramic

and

paragraph，Ceramic

building

exploration ⁱⁿ

order to build whoIe

useful

opment

application，in

process

Things．

terminal

things；sensor；intelligent

Keywords：ceramics；logistics；internet

而极大限制了陶瓷产品在电子商务领域的发展。

O前言

因此，加大对陶瓷物流行业的改造以适应陶瓷产业发展的

最新需求迫在眉睫，然而在物流、运输方法和手段没有革命性

的改进的前提下，唯有用信息化手段对陶瓷物流行业进行改

造，以提升整个陶瓷物流行业的信息化水平和智能化程度，以

实现对整个物流环节的跟踪和控制，从而达到降低物流成本、

提高物流安全性等目的。

陶瓷的生产与应用在我国有着悠久的历史，但伴随着工业

化化与信息化的不断演进，我国传统的陶瓷工业也面临着如何

进行有效产业升级换代，如何利用新型工业化技术和现代信息

化技术来提升整个行业的自动化和信息化水平是当前整个陶瓷

工业领域面临的一个重大课题。同时随着经济水平的提高，陶

瓷工业生产规模的不断扩大就带来了对物流的极大需求，并且

随着电子商务以及国际贸易的迅猛发展，必将对物流体系提出

更高的要求，但是相对于其他工业制品，陶瓷产品本身有其自

身的特殊性，如重量重而导致物流成本较高、易碎而导致运输

过程中的破损率高等。并且长期以来，在整个陶瓷行业中一直

存在“重生产、轻物流”的思想，导致陶瓷物流行业始终跟不

上陶瓷产业发展尤其是陶瓷电子商务的发展的现状。反过来，

物流行业的落后又极大限制了该产业的发展，目前在陶瓷电子

商务平台所交易的陶瓷产品中，以低端、低价值产品为主，究

其原因还是因为消费者担心高价值产品在运输过程中受到损

坏。即便如此，因物流问题造成的商业纠纷仍然层出不穷，从

陶瓷物流装备物联网的概念及原理

inter—

利用物联网技术打造陶瓷物流装备物联网(ceramic

net

oflogistics equipments，CILE)，传感网也被称为“物联

网”，是指将各种信息传感设备，比如射频识别(RFID)装

置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置与互联网

结合起来而形成的一个巨大网络。其目的是让所有的物品都能

够远程感知和控制，并与现有的网络连接在一起，形成一个更

加智慧的物联体系1。

Internet of

E—

“陶瓷物流装备物联网(Ceramic

Logistics

quipments)”即是立足各类物流重点装备，包括运输装备如集

装箱、道路运输车辆、陶瓷储运装备等陶瓷物流链中涉及除人

之外的最大量的物(装备)，特别是移动的物(装备)，基于传

感和识别等技术，实现物流装备的智能化和信息化，实现物流

装备与外部无线或者有线网络系统的通讯。在物流装备智能化

收稿日期：2016一04—06；修回日期：2016一07—14。

作者简介：饶国勇(1976一)，男，江西景德镇人，副教授，硕士研究

生，主要从事物联网技术、云计算技术、网络安全方向的研究。

万方数据

· 134·

计算机测量与控制

第24卷

的基础上，通过2G、3G、WLAN、无线传感网、卫星通

信、Internet等网络和通讯技术实现智能物流装备与后台l

陶瓷物流装备物联网智能终端I—Box程序流程图

载荷温度湿度震动

传感器l l传感器l|传感器I|传感器|I传感器

||其他扩展

开始

信息系统的通讯，实现数据通道和传输。并且建立后台——

“物流装备物联网”网络平台和应用系统，实现智能物流

Internet of

装备在“陶瓷物流装备物联网ceramic

Logis—

tics

Equipments”中的可视透明、可监测和控制。

Internet of

陶瓷物流装备物联网Ceramic

Logistics Equipments(CILE)的整体设计

McU中央

乇一宁

处理单元

2．1

陶瓷物流装备物联网层次设计

陶瓷物流装备物联网是一个层次化的网络。大致上

分为3层，分别为感知层、网络层和应用层，其所涉及

的关键技术非常多，是典型的跨学科技术。而要建立

CII，E，就必须在这3层网络上有针对性地进行研究以适

应CII，E自身的特点。

发出报警信号、停车

检查．待状态正常

后重新启动

结束

嚣嘉慨

基哥镳黏

2．2陶瓷物流装备物联网智能终端的开发设计

在陶瓷物流装备物联网(cILE)中，I—Box产品作

为物流装备中最主要的装备，应用在占到物流运输的

90％以上的集装箱和道路运输车辆之中。安装在陶瓷产品运输

容器诸如集装箱、贵重陶瓷制品锦盒等之中，主要是综合采用

多种传感器，对运输环境、地点位置信息进行综合采集，其特

点是体积小、待机时间长、定位准确等。并且能够根据用户需

求，通过选装摄像装置，定时地将产品的实时图像发送至指定

位置，从而可以有效地防止贵重物品在运输过程中的安全。

载荷传感器

温度传感器

湿度传感器

震动传感器

阳

其他扩展传感器

图3 陶瓷物流装备物联网智能终端I—B。x功能结构图

移动位置服务平台

现有的传感器在这种环境下均不能够正常工作，少数能在该环

境工作的传感器也存在体积大、造价高、不能实时传输数据等

缺点2。而在整个陶瓷生产的过程中．对温度、湿度、压力的

实时监测与控制是该生产流程自动化的重要部分，但在现有技

术水平下，在该领域取得突破还有一定难度，从经济角度考

虑，离全面应用仍有一段距离。

萝▲移动手机基站

攀缓．．．

囊

定

端

曼。奢堍电子盒

客户移动

电脑终端

鲍岛

篡勇圈置穗鬯熏智能电r盒

客户个人终端

乒j

L』

由于在短时间内能应用于陶瓷生产领域的耐高温传感器难

以取得突破，因此必须采取替代技术。在该系统的开发中，笔

者考虑到传统的花纸技术也能在该领域中发挥重要的作用。传

统花纸技术作为陶瓷装饰的一种重要方法已被广泛应用，相关

花纸的制作、印刷等技术已经非常成熟，并且花纸烧结本身就

要经过高温，这样便解决了其他传感器不耐高温的难题。结合

条形码和二维码技术，特别是二维码技术，与一维条码相比，

二维条码能够在横向和纵向两个方位同时表示信息，弥补了一

维条码存在的缺陷。首先，二维条码能够在很小的面积内表示

大量的信息，脱离了对数据库的依赖；其次，二维条码能够表

示汉字、图像等信息，拓展了条码的应用领域：再次，二维条

码具有纠错功能，提高了条码的抗干扰能力3。笔者在开发过

程中，将花纸印刷技术与二维码技术相结合，提出用二维码印

刷花纸制作陶瓷产品的底款，并在研制过程中解决了陶瓷二维

码花纸配方、陶瓷二维码花纸贴花工艺、二维码花纸的终端识

别等技术难题，取得了良好的应用效果，并拟将相关技术成果

申报专利。

智能电子盒

集装箱

图1 陶瓷物流装备物联网整体设计结构图

智能终端iBox程序流程图及和移动定位系统原理图如图2

所示。

陶瓷物流装备物联网拟解决的关键技术

3．1

陶瓷二维码底款的研制与应用

从物联网本身的性质特点是要实现物与物的通信，其中

“物”的感知是非常重要的。感知层是物联网的感觉器官，用

来识别物体、采集信息。对于C1I。E而言，它的感知层有其自

身的特点。目前感知层利用最多的是RFID、传感器、摄像头、

GPs等技术，而陶瓷制品生产必须通过成型、高温烧制等过

程，因此对传感器有其特殊的要求。在陶瓷生产的过程中，产

000度左右的高温烧制过程，而大部分

品均需要通过500～1

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