摘要：物聯(lián)網作為繼個人計算機、互聯(lián)網之后，當今世界最具發(fā)展?jié)摜漠a業(yè)之一，正在有力帶動傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級，引領戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展，推動社會生產和經濟發(fā)展方式的深度變革。同時，隨著我國航空運輸業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展，機場已經成為區(qū)域發(fā)展的重要抓手。本文通過解析物聯(lián)網技術在機場內不同場景下的應用及發(fā)展趨勢，總結我國機場在利用物聯(lián)網建設智慧機場方面的關鍵要點。

文章來源：空運商務  

文章標簽：【物聯(lián)網】【民航機場智能運維解決方案】【智慧機場數字化運維管理平臺】【智慧機場機房綜合運維管理平臺】【智慧機場安防監(jiān)控】【智慧民航綜合管理系統(tǒng)】【航站樓機房環(huán)境監(jiān)控】

引言

當前，新一輪的工業(yè)革命正席卷全球，以大數據、人工智能、云計算等為代表的新一代信息技術對產業(yè)發(fā)展的引領作用愈發(fā)強烈。物聯(lián)網作為新一代信息技術的重要領域， 近年來快速發(fā)展，產業(yè)規(guī)模飛速壯大，技術和應用體系不斷豐富，正逐漸步入商業(yè)模式創(chuàng)新的關鍵時期。

同時，隨著我國航空運輸業(yè)的快速發(fā)展，機場的吞吐量屢創(chuàng)新高，亟需借助物聯(lián)網技術提高運營保障能力。另一方面，作為每個城市人流、物流、信息流的集散高地，機場同時也是物聯(lián)網技術創(chuàng)新的絕佳實踐場景。本文結合物聯(lián)網技術特點與機場內的場景特征，探討物聯(lián)網技術在機場的應用及趨勢，并為機場的建設提供相應的建議。

物聯(lián)網概念與趨勢

物聯(lián)網內涵及其意義

物聯(lián)網，顧名思義就是指的萬物互聯(lián)。過去的通信網絡，不論是固定網絡還是移動冏絡，連接的是人與人，是人與人傳遞信息的橋梁；而物聯(lián)網連接的是人與人、人與物、物與物，是萬物傳遞信息的橋梁。更廣泛地，物聯(lián)網的概念不僅指的是萬物之間的通信連接管道，更指的是，人們通過對萬物終端所產生的信息進行感知、采集，利用物聯(lián)網絡匯集海量數據，并對這些數據進行收集、分析、處理，再將結果展示或通過物聯(lián)網絡反饋回終端并指導終端行為的這一整個價值創(chuàng)造過程。

物聯(lián)網作為繼個人計算機、互聯(lián)網之后，當今世界最具發(fā)展?jié)摜漠a業(yè)之一，正在有力帶動傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級，引領戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展，推動社會生產和經濟發(fā)展方式的深度變革。智慧城市，智能網聯(lián)汽車、智能家電、智能機器人、可穿戴設備等，數以百億計的新設備將接入萬物互聯(lián)的網絡。據研究機構Gartner的最新預測，2020年全球聯(lián)網設備數量將達到260億個，物聯(lián)網市場規(guī)模將達到1.9萬億美元。國內方面，根據中國通信院數據，截止2018年中期，我國物聯(lián)網產業(yè)總體規(guī)模已達1.2萬億，完成了工信部2016年提出的十三五物聯(lián)網產業(yè)規(guī)模1.5萬億的80％，發(fā)展飛速。同時，公眾網絡M2M連接數已達到5.4億，全國產值超過10億元的骨干企業(yè)已達到120家，制定了81項國家和行業(yè)標準，形成了5個特色產業(yè)聚集地。到2020年，我國物聯(lián)網產業(yè)規(guī)模將達到1.5萬億元，公眾網絡M2M連接數將突破17億?？梢灶A見，未來物聯(lián)網必將對社會發(fā)展、經濟發(fā)展、科技領域和民生領域產生巨大影響。

物聯(lián)網技術及應用發(fā)展趨勢

技術創(chuàng)新推動物聯(lián)網的發(fā)展。自下而上來看，物聯(lián)網四大層次分別為：感知層(芯片/傳感器)、網絡層(芯片/通信模組/通信網絡)、系統(tǒng)層(平臺/操作系統(tǒng))和應用層(智能終端/集成應用)。物理層和通信層的成本曲線決定了物聯(lián)網產業(yè)的門檻高低和普及程度。現(xiàn)階段我國物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展仍是重點關注物聯(lián)網基礎設施層面的技術突破，將傳感器產業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產業(yè)的重要發(fā)展方向。而物聯(lián)網將會在與大數據、云計算、NB-IoT、5G等技術的交織推動中前行：物聯(lián)網、大數據、云計算都是人工智能AI的基礎；NB-IoT和5G作為蜂窩移動通信網絡中低速與高速的代表，對物聯(lián)網發(fā)展至關重要。隨著5G技術的逐步成熟，人工智能算法的迭代升級，物聯(lián)網技術迎來了全面爆發(fā)的階段。

圖表 26 物聯(lián)網技術體系

從應用的角度看，全球物聯(lián)網應用出現(xiàn)三大主線。 一是面向需求側的消費性物聯(lián)網，即物聯(lián)網與移動互聯(lián)網相融合的移動物聯(lián)網，創(chuàng)新高度活躍， 孕育出可穿戴設備、智能硬件、智能家居、車聯(lián)網、健康養(yǎng)老等規(guī)模化的消費類應用。二是面向供給側的生產性物聯(lián)網，即物聯(lián)網與工業(yè)、農業(yè)、能源等傳統(tǒng)行業(yè)深度融合形成行業(yè)物聯(lián)網，成為行業(yè)轉型升級所需的基礎設施和關鍵要素。三是智慧城市發(fā)展進入新階段，基于物聯(lián)網的城市立體化信息采集系統(tǒng)正加快構建，智慧城市成為物聯(lián)網應用集成創(chuàng)新的綜合平臺。

機場內場景下物聯(lián)網的四大應用領域

通過物聯(lián)網提高旅客滿意度

物聯(lián)網技術的應用正在不斷提升旅客的服務體驗。通過藍牙信標、NFC標簽、Wi-Fi和地理位置功能，機場運營人員可以精確定位乘客位置，并在適當時間為他們提供相關服務，實現(xiàn)服務升級。

英國伯明翰機場實施了一套解決方案來評估和預測等待時間。該系統(tǒng)通過部署使用混合藍牙和Wi-Fi連接的傳感器來檢測移動設備，如智能手機和平板電腦，一旦檢測到，就會向這些設備發(fā)送諸如旅行時間、等待時間和乘客移動模式等信息。通過在乘客移動設備屏幕上分享諸如實際等待時間預期等信息來減少乘客的焦慮感，讓乘客感覺更放松，并幫助他們更好規(guī)劃旅程。

丹麥比隆機場安裝了物聯(lián)網公司Blip Systems的客流監(jiān)測系統(tǒng)，用于監(jiān)測從停車場到登機口的乘客流量、隊列和停留時間。數據將實時收集，工作人員也可以做出主動決定，以改善客流，例如，比隆機場表示，能夠使用這些數據來鼓勵乘客在特許區(qū)域花費更多時間。這樣做將最大限度提高非航空收入，并最大限度減少運營變化對客流的影響，同時提升乘客體驗。

在行李分揀追蹤查找方面，機場通過物聯(lián)網技術的應用，給每位乘客隨機托運的行李上粘貼RFID電子標簽，電子標簽中記錄旅客個人信息、出發(fā)港、到達港、航班號、停機位、起飛時間等信息；行李流動的各個控制節(jié)點上，如分撿、裝機處、行李提取處安裝電子標簽讀寫設備。 當帶有標簽信息的行李通過各個節(jié)點的時候，RFID讀寫器會讀取這些信息，傳到數據庫。實現(xiàn)行李在運輸全流程中的信息共享和監(jiān)控。

通過物聯(lián)網提升運行保障效率

機場通過采用包括物聯(lián)網及商業(yè)智能技術，實施智能旅客流量及排隊管理技術，以幫助提高值機、安檢、邊檢、行李提取整個旅程的效率。在航站樓旅客通行的主要區(qū)域安裝傳感器，并集成旅客流量管理系統(tǒng)、不同的機場及航空公司運營系統(tǒng)，實現(xiàn)實時監(jiān)控，使機場可以預測值機、安檢、邊檢區(qū)域的流量，并向機場運行保障人員提供信息，通過排隊管理、事故管理以及基于旅客流量預測分析的資源分配功能，有效地調配機場資源，從而提高運營效率，提升旅客滿意度。

物聯(lián)網技術可根據航班異常情況，實時重新分配航空器保障設備設施。若飛機延誤需變更航戰(zhàn)樓、登機口，通過物聯(lián)網技術，利用傳感器、可穿戴設備、預測性分析、資產追蹤和維護工具的預測分析，在飛機著陸及靠橋之前，向運行保障人員發(fā)送信息，幫助他們定位及調配飛機保障、清潔人員，定位及調配飛機保障設備設施，保障機場效率。目前三星與微軟合作，部署了結合三星傳感器與Azure IoT Hub的資產追蹤和預測維護工具，使這一需求變?yōu)楝F(xiàn)實。

華為的機場智能機位分配、智慧助航燈、飛行區(qū)無動力設備定位與管理解決方案，也是應用物聯(lián)網技術，提高機場運營管理的信息化、智能化、安全化?；谌A為云的大數據平臺以及百度的智能算法，實現(xiàn)機位分配的自動化、智能化，提高運行效率，減少分配沖突。在幾分鐘內完成原來耗時4-5個小時、1000多次航班的機位分配任務，并能實現(xiàn)動態(tài)刷新，提高近機位的利用率和靠橋率，節(jié)約旅客乘坐擺渡車的時間方便旅客的出行。在大面積航延、機位需要重分配的場景下，還能快速提高機場的應急能力和響應速度。華為物聯(lián)網技術的智慧助航燈解決方案，將有效解決傳統(tǒng)導航燈無法實時監(jiān)測和控制的問題，每年可節(jié)約人工巡檢成本1萬小時以上；華為無動力設備管理解決方案，基于超寬帶高精度基站定位技術實現(xiàn)無動力設備位置信息，通過物聯(lián)網平臺和超圖GIS平臺實現(xiàn)無動力設備的實時定位、歷史軌跡展示功能，提升飛行區(qū)管理部對無動力設備的管理能力和利用率。

通過物聯(lián)網提高安全保障能力

目前物聯(lián)網技術在機場安防領域主要應用在機場圍界安全防范，對翻越和破壞圍界的行為及時發(fā)出報警和警告以達到及時處置和防范的目的，確保飛行區(qū)安全。

基于物聯(lián)網的融合感知節(jié)點系列產品，可以通過傳感器陣列采集豐富信號量，并在預先設定的準則下進行自動分析，綜合完成對入侵行為的識別和判斷；它擁有環(huán)境自適應機制，可根據天氣變化自動調節(jié)自身算法，減少環(huán)境帶來的誤警，真正實現(xiàn)全天候、全天時的防入侵要求；另外，該類產品可以根據傳感器位置對入侵報警及故障設備進行精確定位，為后期的運維、管理提供了極大的方便。

例如目前國際上最大規(guī)模的周界安防物聯(lián)網應用系統(tǒng)--上海浦東國際機場周界安防系統(tǒng)。物聯(lián)網周界防入侵系統(tǒng)能對翻越和破壞圍界的行為及時發(fā)出報警和警告，確保飛行區(qū)安全。當入侵行為發(fā)生時，前端入侵探測模塊對所采集的信號進行特征提取和目標特性分析，將分析結果通過數據傳輸模塊傳輸至中央控制系統(tǒng)；中央控制模塊通過信息融合進行目標行為識別，并啟動相應報警策略，實現(xiàn)全天候、全天時地實時主動防控。

隨著物聯(lián)網基礎的發(fā)展，利用數據采集手段，把采集到的數據實現(xiàn)云存儲和融合，實現(xiàn)云計算和云分析，從而實現(xiàn)具有真正意義的智慧機場周界報警：“事前感知、事中處置和事后取證”，實現(xiàn)機場的網絡化、虛擬化及智慧化。從而大幅提高周界報警的安全級別，做到一處預警、多處聯(lián)動、即時回應。當機場整個周界中的任何一個報警防區(qū)發(fā)生報警時，可以通過廣播對講系統(tǒng)自動控制位于該報警點區(qū)域的揚聲器，發(fā)出數位合成的語音示警資訊，以阻止進一步的入侵行為，保證機場的安全。

通過物聯(lián)網提升機場商業(yè)建設

借助物聯(lián)網技術，機場將有能力構建更加智能化的商業(yè)生態(tài)：

利用Beacon技術能夠在用戶接近特定物理位置時向用戶已經登錄的應用及網站發(fā)出提醒。從而幫助店家向用戶發(fā)送各類促銷信息與優(yōu)惠券，并借此發(fā)揮創(chuàng)意建立堅實的忠誠度計劃，甚至根據客戶的購物歷史為其提供針對性推薦。

通過定位傳感器，幫助店家獲取重要的旅客行為大數據，如特定時段特定區(qū)域的旅客流量；旅客高頻行進位置；旅客長時間停留區(qū)域等。店家可以借助這些信息調整自身的經營活動，提升商業(yè)轉化率。

通過傳感器等智能設備，使店家的供應鏈接入物聯(lián)網平臺，通過RFID標簽及追蹤技術，進行商品管理，進行商品管理，持續(xù)跟蹤貨品供應進展，確保確保特定產品擁有充足的庫存，也可使得整個訂單鏈自動化，在庫存不足時發(fā)出提醒甚至直接要求供應商補貨。

機場利用物聯(lián)網推進智慧機場建設中的四個關鍵點

統(tǒng)一物聯(lián)網系統(tǒng)標準。統(tǒng)一標準是指機場需要制定基于機場自身業(yè)務特點的物聯(lián)網標準，統(tǒng)一傳感器接入標準，傳輸標準，應用平臺與各應用之間的接口標準，整體架構規(guī)范，結合機場業(yè)務形成適合首都機場自身運轉的系統(tǒng)標準。在未來的物聯(lián)網建設中統(tǒng)一的評估所有應用需求，統(tǒng)一建設思想，統(tǒng)一建設標準，按照智慧機場物聯(lián)網整體架構的規(guī)劃有序建設，盡量避免無序建設，避免投資浪費。

構建物聯(lián)網大平臺而非多個單點系統(tǒng)。為推進物聯(lián)網技術在機場的快速發(fā)展，必須消除機場在物聯(lián)網發(fā)展中普遍存在的系統(tǒng)及信息孤島現(xiàn)象，參考國內外主流技術標準，建議機場構建層次清晰的物聯(lián)網平臺。

圖表 27 物聯(lián)網平臺架構模型

建立統(tǒng)一的接入云，實現(xiàn)多種類型傳感器和智能設備的統(tǒng)一接入，包括對多種有線無線網絡協(xié)議（以太網、485 總線、Wi-Fi、ZigBee、Z-Wave、 Bluetooth、 433MHz等）的接入支持 ；建立可靠的控制云，實現(xiàn)對接入云的多個子系統(tǒng)的日?？刂?、狀態(tài)查看、遠程監(jiān)控、生命周期管理等功能 ；建立高效的轉發(fā)云，實現(xiàn)多個系統(tǒng)內及多系統(tǒng)間的可靠數據交換，數據共享。利用統(tǒng)一的物聯(lián)網平臺，實現(xiàn)如設備行為和用戶行為等大數據資源的多維度采集、存儲，指揮決策系統(tǒng)的數據整合等。物聯(lián)網平臺有利于數據整合利用，便于實現(xiàn)深度數據挖掘，通過統(tǒng)一標準及規(guī)模效益，可有效降低物聯(lián)網技術拓展成本。

以應用助推物聯(lián)網系統(tǒng)建設與完善。物聯(lián)網本質上是互聯(lián)網的應用拓展，與其說物聯(lián)網是網絡，不如說物聯(lián)網是業(yè)務和應用。應用創(chuàng)新是物聯(lián)網發(fā)展的核心，以用戶體驗為核心的創(chuàng)新是物聯(lián)網發(fā)展的靈魂。機場的物聯(lián)網發(fā)展更是需要各個部門積極提出具體的應用需求，規(guī)劃好應用場景，這樣才能真正將物聯(lián)網應用落地，投入到生產運行中?；趫鰞溶囕v高精度定位的車聯(lián)網建設、行李定位、到港行李時間預測、小推車定位、智能周界防護、智能安防、智能跑道、資產管理等等應用，不管是基于旅客體驗、精細化管理還是運行安全，只要從最終用戶體驗出發(fā)，敢于應用創(chuàng)新，便是最優(yōu)秀的物聯(lián)網應用系統(tǒng)。

推動多方協(xié)同擁抱新技術。物聯(lián)網應用技術不斷推陳出新，每項新技術的發(fā)展都必然面臨機遇與挑戰(zhàn)并存的局面。比如，各國立法對生物識別技術的不同要求就是一個亟待解決的難題，這需要所有相關方的通力合作，包括航空公司、機場、政府和行業(yè)供應商等。就目前而言，不同機場的生物識別項目都是相對獨立的，其所收集的旅客生物特征也不是永久性的，旅客每次出行時都需要進行再次確認。此外，有關數據保護的政策限制也將在相當長的時間內對技術普及造成阻礙。但無論如何，生物識別技術已經呈現(xiàn)出一片光明的前景，相信不需要太久的時間，人們的機場出行甚至日常生活模式都可能因之發(fā)生巨大改變，相關行業(yè)參與者也將迎來一次徹底的洗牌。機場集團應積極與各方攜手，破除政策障礙，共同推動新技術應用。

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