作者：郑晓敏
1 引言
物联网是通信技术提升人的智能后向提升物的智能的延伸，能够使企业更加自动化，降低生产成本和提高生产效率，提升企业综合竞争能力；能够更加及时的获取信息，借助通信网络，随时获取远端的信息；能够让生产更加安全，及时发现安全隐患，便于实现安全的监管和监控；能够整体提高企业的信息化程度。因为认识到物联网可以带来的诸多好处，它被国内外的媒体称为“下一次的工业革命”，更是我国互联网+战略中的重要组成部分。
首都机场目前正处于向智慧型机场发展过程中，机场将围绕服务化、绿色化、智能化的发展需求，运用信息和通信技术手段感测、分析、整合机场运行核心系统的各项关键信息，对包括生产运行保障、航空安全管理、旅客服务、商业运营和协同决策支持在内的各种需求做出智能、及时响应，实现机场智慧式管理和运行。物联网技术作为其中所应用的一项关键技术，将为机场生态圈各参与方创造更佳体验、更多价值、更高效率，以促进机场的可持续发展。本文在介绍物联网的概念和发展状况后，总结了首都机场在物联网的发展道路上所做的应用探索，最后在物联网方面首都机场的未来规划方面给出了具体建议。
2物联网概念与发展
2.1物联网的概念
1995年比尔盖茨在《未来之路》-书中提及了物联网的概念，但当时并未形成共识。物联网的概念第一次被提出是在1999年，美国麻省理工学院(MIT)的自动识别中心(Auto-ID Labs)提出的网络无线射频识别(RFID)系统——把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。2005年11月17，国际电信联盟发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，报告指出：无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体都可以通过互联网主动进行信息交换。自此物联网的概念正式确定。
物联网(lntemet Of Things)，从英文字面上理解：Internet是计算机通过标准协议连接形成的全球性互联网络，Things是客观世界的物理实体，组合起来就是可由唯一标识的物理实体通过标准协议形成的全球互联网络。可以看到物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络，但是其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。
简单地说物联网就是物与物相连的互联网。那么一般的定义认为：物联网是通过各类传感装置、RFID技术、视频识别技术、红外感应、全球定位系统、激光扫描器等信息自动采集设备，按约定的协议，根据需要实现物品互联互通的网络连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的智能网络系统。如果说互联网实现了人与人之间的交流，那么物联网可以实现人与物体的沟通和对话，也可以实现物体与物体互相间的连接和交互。
根据物联网的定义，可以看出物联网的服务特点，无论身处何方，只要有网络，就能对任何资源进行低成本的访问。物联网服务特点模型如图1所示。正是因为物联网的定义和特点，而且几乎可以应用到生活和生产的方方面面，不难想象它将会对国家和企业的发展有着重要的战略意义。
2.2物联网在国内外的发展
在物联网的概念确定之后，各个国家纷纷踊跃响应，认为物联网是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”，是继通信网之后的另一个万亿级市场。2009年IBM提出“智慧地球”的概念，随后美国更是把“智慧地球”升级为美国的国家战略。同年温家宝总理在无锡提出建立“感知中国”中心，中国的物联网也在第一时间和世界同步发展。
随着时间推移，物联网在全球的认可程度越来越高，国家也不断出台政策支持，物联网也从概念阶段转到了落地阶段。物联网产业链上从嵌入式技术、芯片、网络传输、技术标准等各个环节都飞速发展，越来越多的物联网应用如雨后春笋般层出不穷，在石油、矿山、电网、工业、交通运输、物流、农牧、医疗等各个领域都得到了应用和发展，电网远程抄表，车辆ETC不停车缴费，远程控制家里的电器等应用已经深入人心。
近年来移动互联网发展突飞猛进，大数据和云计算等新技术也得到长足发展。云计算是实现物联网智能处理功能和大数据处理功能最佳的实施手段．可以称为物联网的“身体”，提供物理基础平台，大数据是做智能分析决策的最佳工具，可以称为物联网的“大脑”，提供数据分析处理平台。物联网产生的感知数据构成了大数据一个非常重要的来源，是现实物质世界的数字化表征物联网上的数据，而物联网能否真正发挥作用，很大程度取决于对感知等数据的智能处理、分析、挖掘和在其基础上形成科学决策。当然还有前端的嵌入式传感器技术、网络传输技术等等，物联网在这些技术的促进之下也得到很大发展。
2014年德国提出了“工业4.0”的国家战略，在2015年的政府工作报告中李克强总理也提出：“制定‘互联网+’行动计划，推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合，促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展”。同时李总理还提出了“中国制造2025”的国家战略，可以预见未来5-10年之间物联网将会迎来一个井喷式的新发展。
3首都机场的物联网发展状况
中国经济发展近几年一直保持着高速增长模式，这也带动了航空运输业的发展，在这一的大背景之下，首都机场通过自身的努力借助时代发展的潮流，年旅客吞吐量在近五年快速增长（如表1所示），快速增长给首都机场带来的不仅是全球第二，中国第一的荣誉，更有每天保障25万人次，1600架次飞机起降的巨大压力。
首都机场的核心需求是要保障持续安全，提升运行效率，节能减排，统一指挥监控，提升旅客满意度，要满足以上需求，从信息系统的角度来讲就必须要求满足如图2所示的资源信息、需求信息、过程信息、状态信息、控制信息和环境等信息都能可视化、流程化、自动化。
机场必须不断通过引入新的技术手段，提升信息化水平来加强综合保障能力，以及提升员工工作效率，实现精细化管理，而物联网技术正是其中的有效手段之一。从2010年开始首都机场就一直在做物联网相关的技术储备，不但跟进技术发展的最新动态，也时刻关注物联网在民航业内应用情况。严格意义上讲物联网不算新兴技术，它是多门学科的集合体，是一门融合的学科，物联网要在机场得到真正的应用发展，不但要求技术创新，更重要的是应用创新。首都机场信息技术部与各业务部门积极沟通，发掘用户需求，陆续在安全运行和旅客服务等方面进行了物联网技术的应用探索。
3.1 大风监测应用
大风天气对机场和飞机运行都是安全隐患，大风的数据原来需要从气象站获取，但首都机场地域广，有部分区域风速可能瞬时增大，气象站的数据不能满足运行安全的需求。首都机场首先在机坪区域建立了风速的监测系统，随后又建立了3号航站楼屋面的大风监测系统如图3所示。通过在机场不同的位置部署风速和风向的传感器，利用移动专网，将数据实时回传到指挥中心，中心可以很直观的看到在某一个地点现在的风速是多大，同时还可以设置报警阂值，当风速达到报警值时及时报警通知相关保障人员进行应急准备。
通过此系统首都机场应对大风天气时实现了环境信息的可视化，可以根据实际情况及时对应急保障方案做出调整，进一步提升运行安全。
3.2 高杆灯节能应用
高杆灯是保障机坪安全不可或缺的重要组成，为了保障机场运行安全，必须保证机坪照度要求。目前采用传统的工作模式对高杆灯照明实施管理，即通过分散安装在高杆灯内部的经纬度时间控制器和光照度传感器，按预先设置的固定的时间或光照度值对所有高杆灯进行定时全开或全闭控制管理。而实际上，机场作业并不是每天都有或每天都满负荷，在夜间场地无生产作业或半夜以后作业工作较少的情况下所有的灯头全部打开会造成较大的能耗浪费。在长期的运行中，首都机场的员工通过探索总结出在机坪照度满足民航局安全运行照度要求前提下，部分高杆灯是可以根据天气和运行状况关闭的。我们选取了一块停机坪进行节能改造试点。
项目采用物联网技术，通过在灯杆上安装一个无线智能照明控制器，在保障运行安全的情况下，将灯进行分组，按照预先设定好的程序以及现场照度传感器的数据，智能控制每个灯杆的开关，以达到节能减排的效果。紧急情况下，可以在控制中心通过无线专网控制高杆灯的开关（如图4所示）。按每天有4盏灯可以关5个小时计算，一年可以节电11万千瓦小时，约13万元，如果系统推广到整个机场的高杆灯上，预计每年能为首都机场节约208万元电费。
本系统实现了状态信息和控制信息的可视化及自动化，在保障飞行安全的同时也积极响应了国家号召节能减排，可谓两全其美。
3.3室内旅客定位应用
首都机场在保障运行安全的基础上，一直注重提升旅客服务，在移动互联网快速发展的今天，从2012年起首都机场开始研究机场室内位置的相关技术，目标是通过对室内位置服务关键技术研究，构建旅客综合信息服务平台，建立首都机场个性化服务应用示范。
该平台通过使用Wi-Fi、蓝牙(iBeacon)、手机自主传感器等多种定位技术，构建了智能定位引擎，可以精确定位旅客在航站楼内所处的位置，同时并不会采集旅客的个人隐私数据。采集到的定位数据通过首都机场自己的大数据平台利用时空分析技术与机场业务数据进行交叉分析，可以得出区域时间内重点区域的人流密度分布，旅客出行习惯等数据，机场可以根据分析结果调整旅客流程或商铺及安检的位置，有助于进一步提升旅客满意度。同时旅客利用自身的设备结合定位数据还能实现在航站楼内的导航与商铺信息提醒（如图5所示），既满足了旅客的需求，又能提升机场服务水平。
通过该系统实现了环境、资源、状态等信息的可视化和流程化，有助于机场更快的对旅客服务进行调整，更能开发出更多的商业价值。
4首都机场物联网发展展望
除了上述提及的物联网应用外，机场还实施了部分诸如泵站监控、助航灯光管理、单兵作战等系统应用，但机场的物联网技术应用仍处于初级阶段，未来机场的发展方向势必向智慧型机场发展，物联网是智慧机场不可或缺的组成部分，当物联网已成为国家发展战略的时候，物联网技术及应用将在在首都机场“十三五”规划版图中发挥重要的作用。
本文认为首都机场未来的物联网发展将本着三个基本原则作为指导思想：一是统一标准，二是平台为先，三是应用为先。
统一标准是指首都机场将会制定基于首都机场业务特点的物联网标准，统一传感器接入标准，传输标准，应用平台与各应用之间的接口标准，整体架构规范，结合机场业务形成行业标准。在未来的物联网建设中将会统一的评估所有应用需求，统一建设思想，统一建设标准，按照智慧机场物联网整体架构（图6）的规划有序建设，尽量避免无序建设，避免投资浪费情况出现。
平台为先是指为进一步推进物联网技术在首都机场的快速发展，消除现阶段物联网发展中的系统及信息孤岛现象，参考国内外主流技术标准，构建具有首都机场自主知识产权的物联网平台（图7）：建立统一的接入云，实现多种类型传感器和智能设备的统一接入，包括对多种有线无线网络协议（以太网、485总线、Wi-Fi. ZigBee、Z-Wave、Bluetooth. 433MHz等）的接入支持；建立可靠的控制云，实现对接入云的多个子系统的日常控制、状态查看、远程监控、生命周期管理等功能；建立高效的转发云，实现多个系统内及多系统间的可靠数据交换，数据共享。利用该统一的物联网平台，可实现如设备行为和用户行为等大数据资源的多维度采集、存储，A-CDM指挥决策系统的数据整合等。物联网平台有利于数据整合利用，便于实现深度数据挖掘，通过统一标准及规模效益，可有效降低物联网技术拓展成本。
应用为先是指物联网本质上是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。那么首都机场的物联网发展更是需要各个部门积极提出具体的应用需求，规划好应用场景，这样才能真正将物联网应用落地，投入到生产运行中。基于场内车辆高精度定位的车联网建设、行李定位、到港行李时间预测、小推车定位、智能周界防护、智能安防、智能跑道、资产管理等等应用，不管是基于旅客体验、精细化管理还是运行安全的，只要从最终用户体验出发，敢于应用创新，一切皆有可能。
未来首都机场的物联网建设将跟进最新科研成果，与多方进行合作开发，不仅要进行科技创新，还要按照三个基本原则，结合国家和公司战略规划，结合应用需求，统一规划，有序推进。
5结语
在首都机场向智慧机场进化的过程中，物联网将充当重要角色，物联网的应用和发展对首都机场在新的竞争形势中保持高速增长和持续提升服务有着重要意义。本文从物联网的概念开始引出，物联网在国内外的发展状况，介绍了首都机场在高速发展的过程中物联网的应用情况，阐述了首都机场未来的物联网规划基本思路。随着移动互联网、智能硬件、云计算、大数据等技术的快速发展，20 1 5年被定义为物联网元年，物联网也是迎来了新的发展空间，权威机构预计到2020年全球将会有260亿物联网设备，可以预见物联网的发展空间还很大，制定科学的标准，统筹的进行规划发展，不但有助于物联网在首都机场落地开发，更有助于整个民航机场业的物联网应用发展。
6【摘要】
物联网被誉为“下一次的工业革命”，各方提出的智慧地球、智慧城市、智慧工业等概念均离不开物联网技术，我们国家也将其列为国家的重要发展战略之一。物联网的重要性不仅体现在国家战略层面，对于各个行业，特别是对机场的发展也有很重要的战略意义。首都机场在面对旅客流不断增长以及行业竞争的双重压力之下，已经意识到必须通过技术手段提升各方面的能力，从传统机场向智慧机场发展。在此发展过程中，首都机场引入了物联网技术，并在多个应用上做出了探索尝试，但总体来说物联网在首都机场的发展还处于初级阶段，未来物联网在首都机场如何发展还需要更进一步地去深入探讨。本文通过对物联网概念以及其在国内外发展状况的解析，通过三个不同物联网的应用示例介绍了首都机场物联网的发展现状，最后给出了对未来首都机场物联网发展的规划建议，并以此为机场行业物联网的建设发展提供参考。
