开发新型炼钢跟踪系统的必要性：本章所描述的系统是在产学研合作项目的基础上所建立的。利用前沿的物联网多传感器数据融合技术来解决钢包号码、状态及位置自动识别的技术难题，开发了智能钢包监控系统，实现了对钢厂所有钢包的全方位监控，使钢水的生产和利用达到最佳动态平衡，把非正常温度降低控制到最小，为高效、节能及环保的钢铁生产提供了保证。
钢包跟踪系统整体设计：应用物联网技术改造传统产业，可提高产品质量及减少污染排放。本章所描述的项目利用前沿的物联网多传感器融合技术来解决目前存在的钢包号码、状态及位置自动识别技术难题，建立了智能钢包监控系统。该系统可对钢包转运过程进行全程跟踪，提高了每个钢包的使用率，为高效、节能及环保的炼钢生产提供了保证。
钢包监控系统网络设计：钢包监控网络拓扑图如图14-7所示。在合作的炼钢厂中安装了控钢包所需要的物联网设备，如RFID标签、RFID读写器、摄像设备、红外热像仪和拉力多传感器，来自这些传感器的数据可以通过有线及无线网络汇聚到行车驾驶舱中的网关，并进一步通过数据转换器存储到实时数据服务器。RFID超高频标签安装在炼钢厂中行车的大车和小车行驶轨道的一边，RFID读写器安装在行车的大车和小车上，读写器可以实时读取轨道旁边的RFID标签的编码信息。摄像设备安装在钢包放置或行驶经过的地点附近，用来实时查看钢包的状态及环境状况。红外热像仪安装在钢包放置或行驶经过的地点附近，用来测定钢包的外部和内部温度。拉力传感器安装在行车小车的滑轮上，用来测定钢包的重量。
基于多传感器的钢包监控系统网络拓扑图：
钢包监控系统的设计与实现：如图14-8所示，数据服务中心的信息系统由6个模块组成，它们分别是实时数据处理模块、数据库模块、用户管理模块、钢包跟踪管理模块、报表管理模块和预警管理模块 。
跟踪系统的数据收集及传输：RFID标签包括位置标签和钢包标签。位置标签安装在行车经过的轨道附近，用来确定钢包的位置。钢包标签是用来自动确定钢包的ID号。WiFi等无线通信技术用于无线网关和控制计算机之间的数据交换。同时，红外传感器安装在不同的炼钢工艺站负责测量钢包的内部和外部的温度，并将温度数据通过可编程逻辑控制器网络传输到控制计算机。RFID标签数据、重量和温度数据在控制计算机汇集后，被发送到制造执行系统（Manufacturing Execution System，MES）数据服务中心。
RFID信息收集系统：如图14-9所示，钢包监控系统采用X、Y和Z坐标来确定钢包的位置，这些坐标和不同的RFID位置标签相对应。在炼钢厂中，钢包的移动往往是通过行车来实现的。行车是由大车、小车、轨道和行车驾驶室组成。在所合作的炼钢厂中，大车轨道（X方向）长150米，小车轨道（Y方向）长20米，大车轨道离地面高20米（Z方向）。行车的大车在X方向上移动，行车的小车在Y方向上移动。两个大车轨道平行，RFID位置标签可安装在一个大车轨道的附近放置，两标记之间的距离大约是0.5米。同时，RFID位置标签也沿着一个小车轨道附近安装，两个标签之间的距离大约是0.5米。