物联网工程的关键技术范文

导语：如何才能写好一篇物联网工程的关键技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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[关键词]：信息工程 安全监理 技术

物联网技术通过对高度集成化环境的应用，在一定程度上提高了信息工程整体生产效率，并逐步凸显出信息化、智能化、自动化的生产优势，因而在此基础上，当代企业在可持续发展过程中应着重提高对此问题的重视程度，并注重实现物联网技术的科学应用，以此来为自身发展赢得更大的经济效益。以下就是对信息工程安全监理物联网技术的详细阐述，望其能为当前信息工程项目的有序开展提供有利的文字参考。

一、当前物联网技术应用过程中存在的问题

就当前的现状来看，物联网技术应用过程中存在的问题主要体现在以下几个方面：第一，基于社会不断发展背景下，信息逐渐呈现出多元化的特点，例如，涉及到了国防事业、军事管理、政府部门等领域信息的维护，因而在一定程度上增强了信息安全管理难度。同时，物联技术在应用过程中亦逐渐凸显出节点数量有限、常态化安全监理手段无法直接引入的问题，从而影响到了信息工程项目的有序开展。为此，当代企业在可持续发展过程中为了稳固自身在市场竞争中的地位，应注重引入信息加密手段、数据融合等，同时致力于密钥的形成与开发，继而由此实现安全网络环境的营造；第二，蠕虫病毒的引发亦是物联网技术应用过程中需面临的关键问题，为此，相关技术人员在物联网技术优化过程中应注重强调对节点恶意攻击现象的应对，由此来优化物联网运行空间，规避信息损坏现象的凸显；第三，物联网技术应用过程中凸显出的问题亦表现在节点内隐私问题的暴露，为此，当代信息工程项目在开展过程中应强调对其展开行之有效的处理，即优化信息存储系统，并赋予物联网系统位置信息获取功能，以此来达到最佳的系统运行目的，满足当代社会发展需求。

二、信息工程安全监理物联网技术研究

（一）数据融合

数据融合即为信息交互、信息感知的过程，因而在物联网系统运行过程中若存在网络恶意节点，那么节点在运行过程中将凸显出无法精准辨识信息的问题。同时，亦会在一定程度上影响到下游节点信息的识别及节点信息的有效传递。为此，为了保障物联网系统中信息管理的安全性，要求当代企业在信息工程项目开展过程中应注重强调对网络数据融合中信息安全状况、信息应用程度等层面的判定，继而从根本上规避恶意信息的凸显。此外，在信息工程安全监理工作开展过程中，应注重以抽样的方式，对数据融合过程中的信息进行验证预处理，从而及时发现信息应用过程中存在的问题，并对其展开有效的解决。另外，在物联网系统数据融合过程中，亦应强调提高用户捕捉水平，即实现对数据信息安全性、可靠性的辨识，以此来营造良好的信息传递空间。

（二）路由定位协议设置

物联网系统节点处涵盖着大量隐私信息，为此信息内容的暴露将在一定程度上影响到监测目标的实现。因而，相关技术人员在信息工程操控过程中应致力于安全机制的建构，即对隐私信息形成监测、保护，由此规避信息暴露现象的凸显，并就此满足用户信息使用需求。此外，在信息工程安全监理过程中，为了满足隐私信息保存、处理需求，应注重完善安全协议或路由定位协议，且在协议内容制定过程中明确对节点信息的真实反映及信息位置数据的反馈，从而在此基础上提高物联网系统交互、感知能力，并实现对信息的高效管理。从以上的分析中即可看出，在物联网系统运行过程中强调路由定位协议的设置是非常必要的，为此，应强化对其的有效落实。

（三）物联网技术应用实例

物联技术即基于计算机互联网技术的支撑下，运用物品编码技术、射频识别技术等对产品进行跟踪、追溯。例如，某食品企业在产品生产过程中即涉及到了物联网技术的应用，同时其在信息工程项目开展过程中首先为每个设备配置EPC标签，继而将工程实施阶段的信息反馈至网络中心，便于监理部门透过EPC标签获取到食品原材料到成品生产阶段的所有信息，最终就此实现对产品信息的严格把控。其次，该企业在食品追踪过程中亦涉及到了数据采集、数据库设计、RFID等技术环节，最终营造了良好的信息工程安全监理环境，规避了食品不安全生产行为的凸显，满足了消费者消费需求。从以上的分析中即可看出，物联网技术的应用有助于提高当代人类生活质量，因而应提高对其的重视程度。

三、结论

综上可知，在当前信息工程安全监理过程中仍然存在着隐私信息暴露等问题，影响到了用户对信息的使用、识别，因而在此基础上，为了达到信息安全性、真实性的严格把控，要求当代企业在可持续发展过程中应注重将物联网技术贯穿于信息工程安全监理过程中，继而由此实现对节点信息的自动化、智能化识别，达到信息的有效管理状态，并及时发现信息应用过程中凸显出的问题，对其展开行之有效的处理，提升信息识别精准性。

参考文献：

[1]张云霄，刘宏志.物联网技术在信息工程安全监理中的应用[J].计算机安全，2012，11（01）：46-48.

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关键词：物联网；信息产业；应用推广；专项行动计划

应用是物联网发展的关键驱动，众多专项中，最具现实意义的也正是“应用推广专项行动”。计划方案显示，到2015 年，我国将在工业、农业、节能环保、商贸流通、交通能源、公共安全、社会事业、城市管理、安全生产等领域开展物联网应用示范，部分领域实现规模化推广。为了实现这一目标，10个行动计划还在顶层设计、标准制定、技术研发、政策扶持、法律保障、人才培养等诸多方面提出了具体措施，为物联网应用及其产业化解除各种束缚，使其得以轻装上阵，迎来新一轮实质性的增长。

示范推广为规模应用注能

从我国的现状来看，物联网在公共安全（城市安防）、交通管理（智能交通）、能源管理（智能电网）、工业生产及物流等行业市场成熟度较高，在许多城市已经开始规模化应用。尽管如此，中国工程院院士邬贺铨却指出，目前我国物联网的应用虽然很多，但很多行业主管部门和地方政府对究竟投入进去会产生多大效应仍心存疑虑。因此都在试验，没有足够大的动作，动作也不会那么快。这就需要国家层面给出明确的政策信号，并以国家级的示范试点为带动，促进物联网应用的推广和规模化，从而带动整个产业的发展和腾飞。

从此次行动计划的重头戏《应用推广专项行动计划》看，到2015 年，我国通过应用示范和应用推广，将形成一批物联网综合集成应用的典型解决方案，显著提升物联网应用水平，使物联网成为促进经济发展、改善社会管理、提升公共服务的重要力量。

在工业领域，将以流程工业和装备工业为重点，在煤炭、石化、冶金、汽车、大型装备工业中各选择4～5个重点企业开展面向生产过程、供应链管理和节能减排的物联网应用示范，推动传统产业的生产制造与经营管理向智能化、精细化、网络化转变，提升生产和经营效率。

在农业领域，将面向农业生产和农产品流通管理精细化需求，选择2～3个国家级现代农业示范区或相关重点区域，组织实施国家精准农业物联网应用示范工程，重点开展大田作物、养殖业和设施农业以及农资服务物联网应用示范，加快实施国家粮食储运监管物联网应用示范工程。

在流通领域，将加快实施国家航空运输物联网应用示范工程、集装箱海铁联运物联网应用示范工程和集装箱电子标签国际航线应用示范工程，组织实施国家远洋运输管理物联网应用示范工程、国家快递物流可信服务物联网应用示范工程，开展进出境（集装箱）检验检疫监管和进出境产品地理标志原产地保护物联网应用示范，提升我国物流领域的智能化管理水平，在城市共同配送方面开展物联网示范应用，推动技术应用和产品标准的统一，加强跨区域、跨行业、跨部门物流信息的交换与共享，推动利用物联网技术进行统计信息的采集和分析挖掘，提升物流运作效率，降低物流成本。

在生态环境领域，将开展污染源自动监控应用示范，实现污染源自动监控系统的建设、管理和维护，选择2～3个河湖分布数量较多且水质安全隐患较大的省份，支持地方开展水质量监测应用示范，为实现水质改善提供技术手段；选择若干直辖市和省会城市，支持地方开展空气质量监测应用示范，对火电、钢铁、有色、石化、建材、化工等行业企业进行重点防控和多种污染物协同控制；选择若干城市污水处理厂和火电厂开展污染源治污设施工况监控系统应用示范，提高污染治理监管水平。

在安全生产领域，将开展煤矿安全设备监管国家物联网应用示范工程，加快实施国家矿井安全生产监管物联网应用示范工程，逐步扩大应用规模，利用物联网技术构建覆盖井下人员、设备、环境等的事故预防预警和应急处置系统，实现矿井安全生产信息的网络化采集。

在交通管理领域，将面向交通领域智能化管理和调度需求，选择2～3 个大中城市和2～3 个内河流域，实施城市智能交通和智能航运服务国家物联网应用示范工程，开展车辆识别、航运服务、交通管理应用示范，提升指挥调度、交通控制和信息服务能力，推动利用物联网技术进行交通统计信息的采集；推广客运交通物联网应用和智能公交系统建设，提升公共交通的协同运行效率和服务能力；开展4～5 个具有自主知识产权的车联网新技术应用示范，包括导航定位、紧急救援、防碰撞、非法车辆查缉、打击涉车犯罪等，促进相关领域的技术创新和产业链发展，提升交通安全和社会服务水平；开展电动自行车智能管理物联网应用示范及推广。

在公共安全领域，将加快实施国家重点食品质量安全追溯物联网应用示范工程，深化婴幼儿乳粉及酒类应用，建立健全肉类、蔬菜、中药材等重要商品追溯体系，逐步扩大监管食品品种和应用范围。

在城市基础设施管理领域，将面向城市基础设施和管网的精确诊断和一体化管控需求，选择5 个城市，实施城市基础设施管理物联网应用示范，实现对地下管网、立交桥、井盖设施、无线基站、城市内涝、供排水设施、地下空间安全等状态信息的实时采集、在线监控、集中管理和信息共享，提高城市运行和管理水平。

在智能家居领域，将在大中城市选择20 个左右重点社区，开展1 万户以上家庭安防、老人及儿童看护、远程家电控制以及水、电、气智能计量等智能家居示范应用，解决制约规模化推广存在的产业链协作不足、成本过高、标准不统一等问题，带动智能家居技术和产品突破，发挥物联网技术优势，提高人民生活质量。

顶层规划将针对应用产业急需

由于缺少顶层设计和统一协调，近年来，各个地方在产业发展重点和应用上多有布局重复的弊病，且各地对物联网的概念理解不一致，政策扶持的对象也各有差异。尤其是在涉及具有重要意义的物联网标准上，各个地方政府很难协调达成一致。这一方面造成本来就薄弱的物联网产业资源的分散，另一方面各个地方政府此起彼伏的优惠政策，也使得物联网产业背上了第二房地产的坏名声，被业内有识之士诟病为虚热。专项行动计划的出台，在很大程度上针对的就是这些弊端。

在我国，目前标准化仍然是物联网发展的主要瓶颈，同时由于物联网起步较晚，因此整体产业处于初级阶段。虽然物联网已经在很多领域有了实际应用，但是远没有达到规模应用阶段，同时核心传感器与传感网络技术还不够成熟，包括RFID （射频识别技术）、M2M（机器对机器通信）等方面仍然有很多技术需要突破。当前紧迫的工作是要加快物联网标准的顶层设计，确定物联网标准体系和标准制定的优先级，统筹谋划国际、国家和行业标准体系建设，着力突破基础共性技术和关键核心技术，确保安全和发展的主导权。

可以看到，此次出台的行动计划中，国家已经充分认识到这一点，并提出了具体措施。例如，《标准制定专项行动计划》设定的目标是，到2015 年，研制一批基础共性、重点应用和关键技术标准，同步推进国际国内标准化工作，争取在国际标准化组织/国际电工委员会（ISO/IEC）和国际电信联盟（ITU）等国际组织中取得实质性突破。我国将通过行动计划的实施，重点突破关键技术标准，主要包括空中接口协议等射频识别领域、组网技术等传感器网络领域、微纳传感器等智能传感器领域的物联网感知关键技术标准；超宽带技术等短距离通信领域、机器到机器（M2M）、异构网络融合等网络传输领域的物联网网络关键技术标准；协同信息处理、服务支撑等物联网信息处理关键技术标准。特别值得注意的是，我国将优先支持应用急需的行业标准，继续推进公安、环保、交通、农业和林业5个重点应用领域的标准化工作，新成立5个物联网应用标准工作组，研制40 项急需的应用标准。后续则将重点推进各领域的应用标准化工作，完善物联网应用标准体系，基本覆盖各重要应用领域。

技术研发方面的专项行动同样也将围绕应用和产业急需。《技术研发专项行动计划》提出，将着力突破物联网核心芯片、软件、仪器仪表等基础共性技术，加快传感器网络、智能终端、大数据处理、智能分析、服务集成等关键技术研发和产业化，探索形成创新商业模式，整合创新资源，加强国际合作，培育和打造技术创新链与产业生态链，支撑我国物联网产业健康快速发展。到2015 年，将突破智能传感器、物联网大数据处理与智能信息管理、行业应用软件等方面的关键技术，推动物联网技术与新一代移动通信、云计算、下一代互联网、卫星通信等技术融合发展，加快物联网技术创新体系和能力建设，培育形成我国自主的物联网产业链，全面提升我国物联网产业核心竞争力。

为了顺利实施各个领域的应用推广，行动计划还提出要加强资源整合，充分利用各部门资源积极推动物联网应用，协调物联网应用推广过程中的资源整合与共享、信息系统间的互联互通和业务协同，建立信息采集和信息开发利用的共享机制，避免形成新的信息孤岛和造成资源浪费，避免重数据采集、轻数据处理和综合应用，避免重复建设和不合理投资。这一举措，无疑再一次为物联网的轻装上阵解除了一道关键束缚。

电信运营企业将成为关键“三者”

在物联网应用推广和产业化进程中，电信运营企业应扮演什么角色？是应用服务的先锋还是通信管道的支撑，或者是运营平台的主导？此次行动计划给出了明确的回答：电信运营企业是物联网应用服务的重要提供者，物联网商业模式的前驱创新者，也是物联网产业的主要组成者。

在物联网应用服务中，电信运营企业将成为重要的提供者，同时也是各领域示范工程运营推广的主力。《应用推广专项行动计划》提出，要推动电信运营等企业开展物联网应用服务，建立鼓励多元资本公平进入的市场准入机制，支持电信运营、信息服务、系统集成等企业积极开展物联网应用示范工程的运营和推广，充分利用现有公共通信和网络基础设施开展物联网应用服务，重视信息资源的智能分析和综合利用，促进信息系统间的互联互通、资源共享和业务协同，加强对物联网建设项目的投资效益分析和风险评估。

物联网产业链包括传感器、芯片制造、设备制造、网络服务、网络运营、软件开发、内容服务、应用标准、行业应用咨询等，运营商将在其中扮演智能通信管道和运营支撑平台的作用。《产业支撑专项行动计划》提出，将支持与物联网通信功能紧密相关的制造、运营等产业发展，推动物联网运营服务业发展，支持高带宽、大容量、超高速有线/无线通信网络设备制造业与物联网应用的融合，鼓励运营模式创新，大力发展有利于扩大市场需求的专业服务、增值服务等服务新业态，着力推动物联网基础设施服务业、软件开发与集成服务业快速发展。《政府扶持措施专项行动计划》提出，在国家重大科技专项“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”和“新一代宽带无线移动通信网”中，加大对物联网技术研发和产业化的支持，重点支持传感器器件、物联网核心芯片、近距离无线通信、机器到机器无线移动通信增强、物联网智能终端、物联网测试仪表、物联网网关等相关技术研发和产业化。由此可见，通信技术的进步对于物联网发展来说是不可或缺的。

互联网和电信等传统领域的成熟商业模式，对物联网商业模式的创新具有重要借鉴价值。《商业模式专项行动计划》提出，要研究物联网商业模式系统中基础电信运营商、增值电信业务提供商、系统集成商等主要个体间的相互关系、服务提供方式和收益分配机制，借鉴互联网和电信等传统领域的成熟商业模式，总结物联网商业模式的创新发展思路并制定相应的普及推广方案，指导建立物联网产业链上下游多方协作、互利共赢的新型商业模式。支持基础电信运营商、增值电信业务提供商、系统集成商等参与物联网应用示范工程，通过多种主体之间的竞争与合作，提升物联网专业服务水平。加速物联网在传统产业中的融合应用，推动物联网与移动互联网、云计算、大数据等新兴业态的融合发展，探索发展新的物联网专业服务。到2015 年，形成若干应用范围广、实施效果好的物联网商业模式，并借此显著增强各方参与物联网建设与应用的积极性，显著提升我国物联网的发展水平。

在亚太地区受访的IT专业人士中，35%表示物联网使企业增加了信息获取的渠道，32%表示有利于改善服务，24%表示有利于提高顾客满意度和员工生产力。

作为一家由11万名IT安全、保障、治理和风险专业人士组成的全球协会，ISACA组织的“信息科技风险与回报测量研究”询问了ISACA会员中2 013名IT专业人士（其中包括343名亚太地区专业人士）对于主要趋势的风险与回报的见解。

物联网包括与互联网及相互之间连接的设备、传感器、车辆、测量仪表和其他物品。预计至2020年，接入互联网的设备数量将达到500亿台。

亚太地区受访者表示物联网将带来显著的效益和风险。38%的IT专业人士表示“安全威胁上升”是最大的治理隐忧。32%的受访者表示数据隐私性是最大的隐忧，另有8%的受访者最担心身份和访问权限问题。

亚太地区半数的受访者（50%）认为更紧密的互联网连接对消费者而言效益大于风险，但受访者也提到了消费者可能面临的风险，特别是“不了解哪些人有权访问收集到的信息（40%）”和“不了解信息是如何被使用的（28%）”。

ISACA国际总裁、获得企业信息科技管治认证（CGEIT）的Tony Hayes表示：“物联网将不断发展，机构应制定相关策略，以保证从相互连接的设备中获益。但是，提高设备的相互连接也会带来安全风险。机构还应判断如何保护数据。”

提高灵敏度的五个步骤

ISACA建议企业通过以下五个步骤提高在物联网时代的灵敏度（AGILE）：

1. A：企业必须快速行动，而不能被动反应；

2. G：管理各项计划和活动，确保数据安全性，防范风险；

3. I：识别预期效益并确定测量方法；

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关键词：山东省；物联网产业；建议和策略

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）02-0262-02

Abstract：With the development of new and new technology， the Internet of things industry is becoming more and more popular， and has gradually become the hot spots of social research. This combination of Internet of things industry in Shandong Province Development of the actual situation， focusing on analysis of the networking industry development present situation， studies the problems existing in the development of the networking industry in Shandong Province， finally put forward on speeding up the suggestions and strategies to the development of Internet of things industry in Shandong Province.

Key words： shandong province； IOT； strategy

物联网（Internet Of Things， IOT）是利用底层传感设备、射频识别设备、全球定位系统、红外感应技术等，通过短距离无线网络、互联网等技术把现实物品和计算机网络结合起来，以实现远程控制，达到智能化管理的目的。物联网可以说是继计算机和互联网之后的第三次信息革命浪潮，物联网产业发展必将带动通信服务产业、嵌入式系统产业、电子信息产业、软件服务和外包产业等快速发展，对于中国政治、经济、文化等各方面具有重大意义。

物联网知识体系庞大，涉及到的产业也较多，主要包括网络通信产业、电子信息产业、嵌入式产业、智能计算等多技术领域产业。物联网技术主要应用于物流交通运输、农业精细化种植、城市智能化管理、工业精准控制、公共信息服务智能平台等多领域，通过物联网技术可以大幅度提高管理效率，降低劳动成本。目前，全球各国也在纷纷制定物联网发展规划。早在2009年初，美国奥巴马总统就提出“智慧地球”这一概念，总理在无锡提出了“感知中国”，紧接着日本、欧盟等国家也纷纷提出发展物联网产业，并做出具体规划。中国政府非常重视物联网产业发展，在政府工作报告中提出“要大力发展物联网产业，逐步完善物联网技术标准”。山东省作为中国的经济大省也积极投于物联网产业发展，先后出台了《山东省物联网产业发展规划纲要》、《关于加快物联网产业发展的意见》等文件，成立山东省物联网产业联盟、山东省物联网协会、各地市物联网研究院，建立了物联网产业发展示范工程项目等，为物联网产业发展提供了较好的基础条件。

本文结合山东省物联网产业发展实际情况，重点分析了物联网产业发展现状，研究了山东省物联网产业发展存在的问题，最后提出了关于加快山东省物联网产业发展的建议和策略。

1 山东省物联网产业发展现状及问题分析

1.1 山东省物联网产业发展现状

目前，山东省物联网产业还处于发展阶段，中国的长江三角洲（无锡、上海、苏州等地）、珠江三角洲（深圳、广州等地）等地物联网产业发展较快，处于全国物联网行业领先水平，山东省物联网产业发展尚处于发展阶段。结合山东省物联网协会调查数据分析如下：

1）物联网产业分布：山东省物联网产业分布不均匀，东部区域发展较快，以青岛、潍坊、威海等城市为例，分别在RFID、微电子、传感器等关键技术方面有所突破，在智能家居、智能物流、智能农业、智能工业、智慧城市等方面加快发展，进行了应用推广。潍坊市建立省级物联网产业基地、潍坊市物联网研究院，依托高新技术，重点发展了物联网产业。青岛市依托青岛海尔集团、海信等大型企业强大力量带动物联网产业发展。中部地区物联网产业发展较快，而西部地区（德州、聊城等地）相对来说物联网产业发展较为薄弱。

2）物联网销售和利润：整体来说，山东省物联网产业销售和利润实现快速增长，2013年，山东省物联网相关企业实现主业务营业收入达到1600多亿元，2014年，山东省物联网相关企业实现主业务营业收入达到2000亿元，比2013年增长20%，物联网产业销售和利润实现快速增长。

3）物联网产品与服务：山东省物联网企业产品主要以自主研发为主，合作研发为辅。其中自主研发产品主要RFID、条形码和网络通信技术为主，产品主要服务范围在物流仓储管理、工业监控、食品质量安全监管等方面，智能终端制造业约占16%，利润较高的物联网产品主要集中在智慧城市、食品质量安全监管、智能电网等方面。

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大数据在智能交通系统中的应用研究

智能电网调度运行面临关键技术

锅炉机电一体化节能控制系统探讨

探究如何强化油田安全环保管理的意识

配电网智能调度运行面临的关键技术研究

凯文·艾什顿来自物联网之父的五个想法

电气工程安装和施工管理方面的一些见解

雾霾愈烈——智慧城市的雾霾破解之道

分析城市绿地系统规划塑造城市特色

刍议房地产测量与工程测量区别探讨

理论、构筑与实践——中外专家论智城

建筑工程造价预结算审核工作要点研究

论建立河道管理信息平台的重要性

高速公路路面病害的养护和维修解析

浅谈高速公路施工中外协队伍的管理

浅析城市智能交通系统产业化发展趋势

村镇规划在城乡规划管理中的政策探讨

建筑工程成本的影响因素及成本管控解析

马普托大桥地下连续墙漏水事故处理分析

浅谈高速公路养护管理的现状及完善措施

电子商务对国际经济贸易的影响及对策

公路养护作业安全的影响因素与保障对策

工业用自动化检测电仪的安装与维护研究

电站锅炉余热深度利用及尾部受热面综合优化

探究建筑设计阶段控制工程造价的策略与方法

市政道路工程中施工现场管理举措的若干研究

房屋建筑混凝土施工现存问题与处理建议研究

探究建筑工程预算在工程造价控制中的作用

浅谈“互联网+”时代的高职高专教学改革

数字化测绘技术及其在工程测量中的应用

对广东居民未来选择家庭住宅的前瞻性探究

建筑智能化系统安全现状、问题及解决方案

苹果拟在爱尔兰建数据中心,当地居民抗议

铁路工程施工中施工安全防护的方法分析

城镇燃气工程的施工监理及管理要点之研究

常见工业电气自动化发展问题与管理策略初探

节能评估在固定资产投资项目审查中的作用分析

探索国企从建设管理向经营管理转变发展之路

试述高速公路沥青路面早期损坏及预防性养护

建筑工程施工现场机电安装工艺技术之研究论述

青海省2016年计划草案:加大光伏电站建设规模

暖通空调安装施工技术在建筑施工中的应用分析

工业与民用建筑施工中混凝土结构裂缝形成及预防措施

土木建筑施工中大体积混凝土结构的应用及技术要点分析

加强电梯物联网建设提高电梯安全运行管理水平分析

关于土木工程施工中钢结构技术应用及发展的若干研究

水利工程施工管理的重要性及相关问题的解决措施

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【关键词】物联网;物联网工程专业;人才培养

物联网的概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出，是指依托射频识别技术和设备将所有物品与互联网连接起来，实现智能化识别和管理而形成的网络。[1]物联网是继计算机、互联网、移动通信后的又一次信息化产业浪潮，将催生一个巨大的新兴产业。产业未兴，人才先行。2010年教育部在高校本科教育阶段设立物联网工程专业，以期为重要战略性新兴产业――物联网相关产业培养高素质人才。物联网技术属于“集成创新型”技术，因此物联网工程专业的人才应该属于“工程应用型”人才[3]。如何实现这一目标是各个高校共同探索的话题。作为一名教师，结合自身实际工作经验，对此有以下几点思考。

1.形成以培养目标为导向的特色课程体系

物联网工程是一门覆盖范围很广的综合交叉学科，涉及计算机科学与技术、电子科学与技术、自动化、通信工程、信息安全、智能科学与技术等诸多科学领域[4]，合理的课程设置有助于师生形成清晰完整的知识结构。要制定合理的课程体系，可以从以下三方面着手：

首先要整体把握物联网的体系架构要对物联网的整体框架和关键技术有整体把握。物联网的架构分为三个层次：感知层、网络层、应用层。信息在感知层采集和获取后，经网络层得以共享并实时交互，最终在到达应用层经过分析处理，最终实现决策和控制。课程体系要涵盖这三个层次，各层次间要能顺利连接。同时物联网关键技术如M2M、传感器、云计算等在整个课程体系中有所体现。

其次要明确专业培养目标。物联网企业的人才需求谱系中不仅包含高层次的研发人员，同时也包含大量物联网产品生产制造与物联网系统集成中设备安装、调试、维保等方面的高端技能型专门人才。因此，物联网工程专业的就业岗位可定位为：物联网电子产品的生产与制造、物联网工程系统集成与项目实施与管理、物联网工程项目售前售后服务与运行维护。物联网工程专业的课程设置要有明确的就业指引。根据岗位要求设置合理课程体系，培养学生核心职业能力。

最后要重建核心课程。目前物联网工程专业课程设置没有专业特色，课程设置大多是将各个交叉学科的相关课程直接设置在物联网工程专业的课程体系之中，比如将计算机专业相关的课程、通信专业相关的课程以及电子技术相关专业的课程组合成物联网工程专业课程。这样设置导致课程体系复杂、内容繁多、缺少层次[5]，教师授课以孤立的学科要求为教学目标进行授课，学生因精力有限很难深入，形成的知识结构混乱，很难加以应用。课程的内容方面，大多是在原传统专业的核心要求上略作删减，导致学生无法获取一些非本课程重点而对后续课程极为重要的知识点。比如物联网工程专业的专业基础课电路与电子学，按照传统电子技术相关专业的要求，耦合电路属于选讲甚至阅读内容，不做考核，许多老师在授课时间有限的情况下会选择学生自学或者只做概述，而对于物联网工程专业的学生来说，这部分内容相当重要，是理解其后续专业课射频识别工作原理的重要知识储备。因此，在确立物联网工程专业课程体系的时候，应充分考虑各学科之间的关联，是否符合物联网专业从上至下的知识结构，而不是简单堆砌，更不是简单取舍。在培养目标的引导下，梳理学生能力形成所需掌握的知识点，将传统相关课程进行重组或拆解，并为之确定新的教学大纲，从而形成具有物联网工程专业特色的新课程，以突显符合培养目标的本专业特色。

2.组建有清晰角色定位和分工的教学团队

师资队伍是专业建设与发展的保障。作为一门新兴学科要发展，物联网工程专业急需一支专业的教师队伍。但物联网涉及学科众多，寻求精通多学科教师又不易实现。面对这种困境，物联网工程专业建立之初，可以尝试鼓励教师在各自的领域深入研究，以实际应用为向导或者以项目任务驱动的方式，组织青年教师学习钻研自己所掌握技术在物联网中的应用方式及其接入点，了解与其他领域知识相结合时所需的核心知识点，以达到熟练掌握和应用某一项物联网关键技术的目的，从而在实际教学中将每个人的技术优势发挥到最佳，使学生能取众师之长，实现成为“卓越物联网工程师[6]”的最终目标。

3.转变教学思维，充分发挥学生主体地位作用

基于问题的学习（简称PBL）于1969年由美国神经病学教授Barrows首创，是以学生组成的学习小组围绕系列复杂问题自主分析，找到解决方案，并学习到所需知识的过程。PBL教学法可以帮助学习者构建广博而灵活的知识基础，培养学生自主学习的能力和实践能力，激发学生的学习兴趣。[9]无论从实践还是理论研究上，物联网工程专业目前都还处于探索阶段[8]，涉及学科知识宽广，相关技术甚至重要术语的定义都在持续更新中，“老师讲授―学生被动接受”的传统方式已经不能满足学习的需要，这要求学生有自主获取新知识的能力和热情。实际教学中可以尝试在物联网工程专业的主干课程如物联网导论中引入PBL教学方法，例如在讲解物联网是什么、物联网体系架构、物联网应用等关键问题时，可以给出问题，让学生通过资料查询、文献检索及其他现代信息技术手段获取相关信息，分组讨论、归纳、整理、分析总结，让学生来充当问题的解决者，教师最后归纳补充，进行重难点讲解。

笔者在讲授物联网工程专业课程物联网导论曾尝试采取这种教学方法，让学生参入到教学过程中来，充分发挥学生主体作用，效果明显。物联网工程专业不同于传统成熟专业，存在很多正在发展未有定论的理论，比如物联网的定义是什么，各种组织给出很多不同的解释，但至今为止，还未有统一的权威释义。学生在寻求答案过程中，不同于被动接受单一答案，可以了解不同定义提出的背景和当时物联网发展的现状等等问题，在理解了别人解释之后经过讨论和思考能够形成自己的“定义”。同时，这一系列的过程让学生了解物联网工程专业的特点，也提醒学生要有知识更新的意识，逐渐培养提升学生自主学习的能力。

4.以课程设计方式，逐步培养学生实践能力

物联网工程专业是由战略性新兴产业催生的新专业，相比传统专业更注重专业实践环节。[10]它集成交叉的特点对学生将所学知识综合运用与实践的能力要求很高。学生不仅要对各种信号的采集、处理、交换、传输的理论与技术熟练运用还要具备较强的综合应用无线传感网络及一定的软件开发能力。在课程的设计上，一方面要加大实验课在教学中的比重。针对专业难点和重点内容，通过验证实验的方式组织教学，让学生通过动手获得新感知新体验，帮助理解和掌握本专业的核心专业技术。另一方面要以课程设计逐步培养学生实践能力。物联网系统的构建从硬件模块的搭建到软件平台的设计不但需要理论知识的贮备，更要求学生具有较强的实践能力。传统的完成理论学习进行毕业设计的方式是难以实现的。结合物联网工程专业的这个特点，给物联网工程专业的专业基础课和专业课设置对应课程设计，例如传感器等课程课程设计完成数据采集模块设计，模拟电路、数字电路等课程完成报警电路设计，无线传感网络等课程完成局域网组网设计、C语言程序设计、Java语言程序、数据结构与算法、数据库等课程设计完成应用软件的设计，最后的专业实训课将所有课程设计整合。合理设计实践节点，以课程设计的方式逐步培养学生实践能力。

物联网工程专业是个知识综合性强，实践和创新应用能力要求高的专业。在物联网的全面应用时代到来之前，高校应在实际教育教学中不断思考与改革，形成学科专业优势，培养符合未来社会发展需求的复合型人才。

参考文献

[1]工业和信息化部电信研究院[R].中国物联网白皮书，2011.

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[4]刘涛.高校物联网专业人才培养体系的思考[J].物联网技术，2014（1）：76-78.

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[7]钮旭光，等.将PBL教学模式引入农业微生物学实验课的几点思考[J].四川教育学院学报，2012，28（8）：25-27.

篇6

关键词：物联网；导论；层次结构；教学内容

作者简介：吴治海（1981-），男，安徽亳州人，江南大学物联网工程学院，副教授。（江苏 无锡 214122）

基金项目：本文系江南大学本科教育教学改革研究项目“物联网新专业实验实践性环节设置策略研究”（项目编号：JGB2011057）、“物联网新专业人才培养与产业结合模式研究”（项目编号：JGB2011053）的研究成果。

中图分类号：G642.421 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）31-0070-02

最近几年，物联网（Internet of Things，IOT）概念的提出及其技术的飞速发展引起了世界各国的广泛关注，被称为继计算机与互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。为了能在这一技术领域占据重要位置，许多国家提出了相应的物联网发展战略。如美国的“智慧地球”、日本的“u-Japan”、韩国的“u-Korea”、欧盟的“欧盟物联网行动计划”、中国的“感知中国”等。发展物联网技术的基础与核心是培养物联网方向的专业人才，为此，国内各大高校相继开设了物联网工程专业并开始招收第一届本科生，如哈尔滨工业大学、华中科技大学、西北工业大学、北京科技大学、江南大学、南京邮电大学等。然而，物联网工程的新专业属性，决定其人才培养方案的制订、课程的设置以及教学方法的实施等，目前仍处于“摸着石头过河”的探索性阶段。但是，国内目前已开设物联网工程专业的大部分高校，都将“物联网技术导论”作为本专业的第一门课程，旨在向学生整体介绍物联网的概念、内涵、关键技术、发展现状以及主要应用等，以激发学生的学习兴趣，并使学生树立学习的信心。因此，“物联网技术导论”课程的讲授成功与否关系到物联网人才培养的质量，进而影响到中国物联网技术发展的进程。

一、物联网的概念及内在层次结构

目前，关于物联网的定义有多种，但是被大多数学者认同的一个定义为：物联网，即通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息的交换与通讯，以实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之，物联网就是“物物相连的互联网”。使用通俗的语言，可以这样表述物联网的内涵：使用传感器获取物理对象的信息、使用网络传输信息、使用计算机处理信息、使用控制器设计反馈控制策略、利用执行器对物理对象进行控制与管理等各类操作。由此可以绘制出物联网中的信息流（如图1所示）。因此，从控制学科的角度来说，物联网是一个典型的网络化控制系统（Networked Control Systems，NCS）。从物联网的定义以及图1中展示的物联网中的信息流向，可以概括出物联网的层次结构：感知层、网络层、处理层与控制层（如图2所示）。其每层的功能分别为信息的获取、信息的传输、信息的处理与信息的反馈。这四层结构的划分是对传统的物联网三层结构，即感知层、网络层与应用层的进一步细分，本质上是一致的。从这四层结构的划分不难看出，物联网技术涉及信息技术领域的四大一级学科，即电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术以及控制科学与工程。因此物联网是一个多学科交叉的技术，这使得物联网的内容极为丰富。但另一方面，这种交叉性也增加了“物联网技术导论”课程的讲课难度，对教师的专业素质提出了更高的要求。因此，如何选择讲课的重点，既让学生感受到物联网技术的重要性，激发他们的学习兴趣，又使他们面对繁杂的内容而不畏惧，树立学好物联网技术的信心，具有重要的意义。

二、“物联网技术导论” 教学内容选择

目前国内已出版发行的“物联网技术导论”教材有十多本。[1-12]通过浏览这些教材的目录，不难发现物联网内容极其庞杂，主要涉及传感器技术、无线传感器网络、射频识别技术、短距离无线通信技术、远程通信技术、无线单片机、嵌入式系统、云计算技术、机器学习、模式识别、数据挖掘、智能信息处理技术、物联网控制技术、物联网安全技术、物联网技术标准、物联网应用等。依据物联网的四层结构，可以将上述内容进行如下层次归类：感知层包括传感器技术、无线传感器网络与射频识别技术；网络层包括短距离无线通信技术与远程通信技术；处理层包括云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘；控制层包括物联网控制技术；物联网安全技术、物联网技术标准与物联网应用横跨物联网的四层结构。但另一方面，作为一门导论课，一般来说讲课时间会限制在20课时以内。试图在较短的时间内把上述内容完全彻底讲一遍是不现实的，因此需要选择重点内容进行讲解，目标是让学生对物联网的整体架构、关键技术有一个整体上的清晰认识。那么如何选择主要内容呢？以江南大学已经实施两年的“物联网技术导论”课程教学方案为例，结合物联网的四层结构，来分配每讲的主要内容。目前江南大学“物联网技术导论”课为16课时，除去最后一次考核占用的2课时，还有7讲14课时。下面，结合物联网的四层内在结构，详细叙述每讲的主要内容。

第一讲——绪论。介绍物联网的基本定义、内在结构、研究现状、发展动态、主要应用领域。重点讲解物联网的基本定义与内在结构，讲解时应播放一段物联网应用案例的视频，增加学生对物联网内在结构的整体认识。

第二讲——感知层技术一。介绍智能传感器技术，包括传感器技术、微控制器接口、无线单片机、嵌入式系统。重点介绍传感器工作原理、比较CC2430和CC2530功能差异、嵌入式智能传感器的一般结构、标准接口与串行接口。

第三讲——感知层技术二。介绍无线传感器网络。由于无线传感器网络具备了一个简单的物联网系统的架构，对本讲内容的讲解可以大大提高学生对物联网内在结构的认识。主要讲授无线传感器网络的定义、体系结构、特征、协议栈结构、主要支撑技术，如定位技术、时间同步、数据融合、安全技术等。可以结合无线传感器网络在智能农业当中的应用来讲解本部分内容。

第四讲——感知层技术三。介绍射频识别技术。由于射频识别技术也具备了一个简单的物联网系统的架构，所以对本章内容的讲解可以进一步增强学生对物联网内在结构的认识。主要讲解射频识别的组成、分类、工作原理、技术标准、与传统自动识别技术的区别以及安全问题。可以结合射频识别技术在门禁系统当中的应用来讲解本部分内容。

第五讲——网络层技术。介绍短距离无线通信技术和远程通信技术。重点介绍Zigbee技术、WiFi技术、蓝牙技术、超宽带技术和3G无线远程通信技术，简单介绍多路访问技术和多路复用技术。应结合具体的应用来讲解Zigbee技术、WiFi技术和蓝牙技术。

第六讲——处理层技术。主要介绍云计算技术、机器学习、模式识别与数据挖掘。重点介绍它们的含义、基本结构和主要方法。在介绍基本结构时应画出结构方图，使其技术原理清晰明了。

第七讲——控制层技术。重点介绍控制的思想，即反馈。可以结合具体的例子来讲解，如倒立摆的控制，让学生主观感受反馈的作用，但要避免复杂的数学公式。也可以适当介绍控制学科的前言问题，如网络化控制系统与多智能体系统，让学生深刻感受到控制技术在物联网技术当中的地位。

以上七讲基本包含了物联网技术的主要内容。通过这七讲的学习，学生基本上对物联网架构和关键技术有了一个整体上的认识。由于不同高校开设物联网工程专业的院系有所不同，教师的专业背景也有所不同。但是，确保学生正确认识物联网技术的一个基本要求是教师向学生完整地介绍物联网的四层结构。任何一层的缺失都将导致学生对物联网概念和内涵认识的不准确，影响其以后的学习效果。

三、结语

本文在阐述物联网内在层次结构的基础上，结合“物联网技术导论”课程课时短、内容多的特点，详细介绍了如何在有限的课时内分配主要的物联网技术的知识点。由于“物联网技术导论”是一门新的课程，目前还没有成熟的课程教学方案，因此，本专业的高校教师要善于结合自己的专业知识和教学经验，编写符合中国国情的“物联网技术导论”教材，探寻一条符合中国学生的“物联网技术导论”课程教学方法，进而培养出基础扎实、技术熟练的物联网专业人才，推动“感知中国”战略的进程。

参考文献：

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[11]暴建民.物联网技术与应用导论[M].北京：人民邮电出版社，

篇7

【关键词】物联网；RFID；EPC

一、物联网产生的背景

1998年，美国麻省理工大学的Sarma、Brock、Siu创造性的提出将信息互联网络技术与RFID技术有机地结合，即利用全球统一的物品编码作为物品标识，利用RFID实现自动化的物品与Internet的联接，无需借助特定系统，即可在任何时间、任何地点、实现对任何物品的识别和管理。1999年，由美国统一代码委员会吉列和宝洁等组织和企业共同出资，在美国麻省理工大学成立Auto-ID Center，在随后的几年中，英国、澳大利亚、日本、瑞士、中国、韩国等国的6所著名大学相继加入Auto-ID

Center，对物联网相关研究实行分工合作，开展系统化研究，提出最初物联网系统架构：射频标签、识读器、Savant、ONS、PML

Server。

2003年11月1日，国际物品编码组织出资正式接管EPC系统，并组成EPC Global进行全球推广与维护。与此同时，原6所大学的Auto-ID实验室转到EPC Global下的技术组，作为EPC实验室，继续对EpC系统的应用提供技术支持，提出物联网系统结构：EPC编码、EPC标签、读写器、中间件、ONS、EP

CIS。

二、物联网定义

早在1995年，比尔·盖茨在《未来之路》一书中就已经提及物联网概念。但是，物联网概念的真正提出是在1999年，由EPC Global的Auto-ID Center提出，被定义为：把所有物品通过射频识别等信息传感设备与Internet连接起来，从而实现智能化的识别和管理。

2005年，国际电信联盟正式称物联网为The Internet of

things，并发表了年终报告《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，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过Internet主动进行交换；并描绘出物联网时代的图景：当司机出来操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘记带了什么东西；衣服会告诉洗衣机对颜色和水温的要求等等。物联网具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。

三、物联网技术体系结构

物联网的价值在于让物体也拥有了“智慧”，从而实现人与物、物与物之间的沟通，物联网的特征在于感知、互联和智能的叠加。因此，物联网由三个部分组成：感知部分，即以二维码、RFID、传感器为主，实现对“物”的识别；传输网络，即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输；智能处理，即利用云计算、数据挖掘、中间件等技术实现对物品的自动控制与智能管理等。

物联网是一个层次化的网络。物联网大致有三层，从下到上依次可以划分为感知层、网络层和应用层。在各层之间，信息不是单向传递的，也有交互或控制。在所传递的信息中，主要是物的信息，包括物的识别码、物的静态信息、物的动态信息等。物联网3个层次涉及的关键技术非常多，是典型的跨学科技术。应用层提供丰富的基于物联网的应用，是物联网发展的根本目标，将物联网技术与行业信息化需求相结合，实现广泛智能化应用的解决方案集，关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的解决方案、信息安全的保障以及有效的商业模式的开发。网络层广泛覆盖的移动通信网络是实现物联网的基础设施，是物联网三层中标准化程度最高、产业化能力最强、最成熟的部分，关键在于为物联网应用特征进行优化和改进，形成协调感知的网络。感知层是实现物联网全面的感知的核心能力，是物联网中包括关键技术、标准化方面、产业化方面有待突破的部分，关键在于具备更精确、更全面的感知能力，并解决低功耗、小型化和低成本的问题。

在各层之间，信息不是单向传递的，也有交互、控制等，所传递的信息多种多样，这其中关键是物品的信息，包括在特定应用系统范围内能唯一标识物品的识别码和物品的静态与动态信息。

四、物联网中的核心关键技术

核心关键技术主要有RFID技术、传感器技术、无线网络技术、人工智能技术、云计算技术等。

1.RFID技术。RFID技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。它利用射频信号通过空间电磁耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息实现物体识别。RFID既可以看做是一种设备标识技术，也可以归类为短距离传输技术。

2.传感器技术。在物联网中传感器主要负责接收物品“讲话”的内容。传感器技术是从自然信源获取信息并对获取的信息进行处理、变换、识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术，它涉及传感器、信息处理和识别的规划设计、开发、制造、测试、应用及评价改进活动等内容。

3.无线网络技术。物联网中物品要与人无障碍地交流，必然离不开高速、可进行大批量数据传输的无线网络。无线网络既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括近距离的蓝牙技术、红外技术和Zigbee技术。

4.人工智能技术。人工智能是研究是计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考和规划等）的技术。在物联网中人工智能技术主要将物品“讲话”的内容进行分析，从而实现计算机自动处理。

5.云计算技术。物联网的发展理离不开云计算技术的支持。物联网中的终端的计算和存储能力有限，云计算平台可以作为物联网的大脑，以实现对海量数据的存储和计算。

五、结语

物联网将是下一个推动世界快速发展的“主要生产力”，物联网所带来的是物理世界和虚拟世界融合的美好愿景，是人类社会的深度信息化。未来几年是中国物联网相关产业以及应用迅猛发展的时期。以物联网为代表的信息网络产业成为七大新兴战略性产业之一，成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。到2020年，全球物物互联的业务与现有的人人互联业务之比将达到30：1，物联网大规模普及，成为一个万亿美元级产业。

参 考 文 献

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[2]Morten Tranberg Hansen，Branislav Kusy.Cross-Platform Wireless Sen

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[3]Dawud Gordon，Michael Beigl and Martin Alexander Neumann.dinam：A Wireless Sensor Network Concept and Platform for Rapid Development

篇8

农业物联网优势突出

物联网技术的特点是通过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，实现智能管理。那么，农业物联网在解决农业问题上的优势在哪里呢？

据了解，农业物联网主要依靠RFID（射频识别）、GPS（全球定位系统）、GIS（地理信息系统）、红外传感器等技术和设备对食品全生命周期的生长环境、运输过程、加工条件等进行全方位信息搜集，并对农产品的生产、运输、加工等环节进行全程监控。利用农业物联网，可以对农业生产过程中种子、化肥、土壤、气温、湿度、光度、化学成分、物理成分、空气组成、pH值、各种养分等进行监测，再结合图像、视频等的采集，有利于全面提升农业的科学生产水平。

例如，借助于物联网技术的发展，美国越来越多的生态农业的经营者们开始采用“精确耕种”技术，利用全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、连续数据采集传感器（CDS）、遥感（RS）、变率处理设备（VRT）和决策支持系统（DSS）等现代高新技术，获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素（如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等）实际存在的空间及时间差异性信息，使每平方米的土地都能够得到最准确的分析，并对其进行最佳耕种。

除提高农业生产效率和节约资源外，保障食品安全也是物联网技术的一项重要功能。长期以来，我国农业自动化水平低，对劳动力的需求量高，食品安全保障机制不完善，生产、运输、加工等环节难以有效监控，亟待通过新技术来提高生产效率和提高信息收集和处理水平。国家农业信息化工程技术研究中心相关负责人说，采用物联网技术，可以监控食品在被消费者食用前所经历的诸多环节，一旦发生安全问题，可以回溯确定是哪一个环节出了问题，因而也就更容易追查到责任人，从这一点上说，食品安全问题将更容易解决。

此外，物联网技术也有助于提高农业科研水平。“农业物联网是一个重要的服务系统，它不仅可以推动农业本身、农机、农艺、农技服务的进步，对于农业科学研究也有促进作用。”河北省农村信息化工程技术研究中心主任崔文顺认为，农业物联网不仅仅是农业监测控制系统，它更是人机结合的桥梁。

构建中国农业信息化的大格局

“农业信息化、农业物联网建设的研究成果将使农民获得可观的经济效益，推进农业发展方式的转变，真正让农民受益。”在2013中国农业网站发展论坛暨农业物联网技术与应用峰会上，农业部信息中心主任李昌建谈到我国农业物联网技术的发展前景时表示。

而为了把农业物联网公共性平台建设好，以此为契机构建中国农业信息化的大格局，国家开始加强农业物联网标准的研究与制定，并开始大力探索正确的商业模式，促进农业物联网技术的可持续发展，以达到共建、共享、互联、互通、协作、协同的目的。

2013年5月，农业部表示，为深入贯彻落实党的十精神及《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》要求，要加快推进农业物联网应用发展，促进农业生产方式转变，支撑农业现代化建设，农业部印发了《农业物联网区域试验工程工作方案》。

该工作方案中设立了我国农业物联网初始发展的内容，主要包括：开展农业物联网应用理论研究，探索农业物联网应用主攻方向、重点领域、发展模式及推进路径；开展农业物联网技术研发与系统集成，构建农业物联网应用技术、标准、政策体系；构建农业物联网公共服务平台；建立中央与地方、政府与市场、产学研和多部门协同推进的创新机制和可持续发展的商业模式；适时开展成功经验模式的推广应用。

与此同时，农业部也在2013年启动了农业物联网区域试验工程，组织天津、上海、安徽开展试点试验工作，为全国农业物联网发展积累经验。天津、上海、安徽三省市率先开展试点试验工作。天津是设施农业与水产养殖物联网试验区，上海是农产品质量安全监管试验区，安徽是大田生产物联网试验区。

在天津，农业部、中科院、天津市人民政府在2013年9月就共同推进天津市农业物联网建设签署合作协议。协议明确了由农业部负责农业物联网建设指导，组织专家团队提供技术支撑，及时总结推广天津农业物联网发展经验；中科院负责农业物联网重大技术攻关和全面技术支撑，重点在农业普适化感知、云计算、大数据处理等方面进行关键技术研发、集成及示范，组建专业化团队，开发适合天津本地需求的农业物联网平台。而天津市作为农业物联网区域试验的实施主体，负责已经建成的农业物联网区域试验平台的营运、管理，并以此为依托，组织全市农业物联网发展整体规划设计，组织各项技术研发、试验，为全国农业物联网建设积累经验、示范推广。

在上海，上海市农业委员会和上海市经济和信息化委员会了《市农委等关于上海农业物联网发展的实施意见》，拉开了上海农业物联网区域试验大幕。据了解，到“十二五”末，上海将以实施农业物联网示范工程为载体，建设10个农业物联网示范基地、10家农业物联网的应用示范企业、3个市级以上重点实验室或工程技术中心；力争在农业物联网应用核心技术上有突破，在感知、传输、处理、控制、管理和应用等技术领域取得具有自主知识产权的研究成果；扶持和推动物联网技术在农产品电子商务中的应用，农产品电子商务贸易额实现快速增长。

在安徽，由省农委牵头，省农科院和科技厅共同制订了安徽省农业物联网工程建设方案，并由技术攻关组制订了省农业物联网工程总体技术方案、传感器关键技术研究与系统集成工作方案。在具体实施过程中，安徽省农委制订了小麦“四情”（苗情、墒情、病虫情、灾情）监测指挥系统建设方案、农业种子物联网项目方案。安徽省在各示范县都制定了农业物联网发展工作领导小组，普遍提出建设农业物联网综合服务平台或政府决策指挥中心，在有条件的规模化养殖业、特色农业、高效农业和设施农业，选择3～5个产业开展农业物联网应用试点示范。

在新疆，物联网技术和新疆移动大通信网结合的新科技已在全疆遍地开花。新疆移动发挥移动通信“实时性、个性化、交互性、广泛性”的优势，积极推进“农业移动物联网”应用，开通温室大棚无线监控、自动化滴灌等多种农村信息化应用，帮助实现精准化的农业生产管理。同时，通过农信通服务、多种资费优惠，为农民提供“用得上、用得起、用得好”的通话和信息服务，帮助农民增收致富。据了解，全疆23个农牧团场、5个地州市的农田实现了田间数据自动采集、全自动滴灌控制。新疆移动物联网技术，正以信息化助力新疆“传统农业”向“现代农业”转变。

企业先导进入

自从物联网被正式列为国家七大战略性新兴产业之一以来，农业物联网由于可以实现农业生产、运输、加工等环节中人与人、人与物、物与物之间的感知和监控而获得了发展的良机。随着国家对农业物联网公共性平台的建设的重视，一大批企业发挥各自优势，积极布局农业物联网领域，携手打造具备专业影响力的交流与分享平台。

其中在农业物联网的基础设施领域，扮演着重要角色的网络供应商正在不遗余力地用网络专线对农业物联网的建设提供支持。

如自安徽省涡阳县被确定为省农业物联网工程首批13个试验示范县后，安徽移动涡阳县公司为农业园区引入2条百兆互联网专线，并提供多媒体箱、综合机柜、光纤收发器、交换机等设施设备。安徽移动设计的移动网络专线和专用数据SIM卡，可实时监控大棚室内温度、湿度和工人作业等实地情况，并实现自动洒水、调温等田间作业。与此同时，移动网络专线还可以时时传递、终端备份留存，使得蔬菜种植从育苗、成长到成熟的各阶段信息和视频资料得到保留。

在农业物联网基础平台建设中，由罗克佳华、中国优农协会、太原、朔州、运城等试点城市正式签订的“中国优质农产品信任系统及智慧电子商务基础（云）平台”已经开始运行。据悉，该平台是罗克佳华与世界500强公司Intel（英特尔）、IBM（国际商业机器）、EMC2（易安信）开展技术、资金合作共建的一项平台，该云数据平台的建立，将成为我国北方地区专业为农业等行业物联网应用服务的云数据中心。

借助于此平台，罗克佳华也将进一步加强农业信息化技术研发与应用，利用物联网技术实现农业生产中的自动化控制、监测、预报等功能。在农产品溯源方面，罗克佳华表示可以通过二维码应用，实现在农产品流通过程中对产地、品种、采摘、存储、加工、运输等各类信息的查询，充分提升监管机构的管理效率，保障食品安全。罗克佳华还计划通过实施全程监管、全程溯源，以远距离通信、动态定位、调度管理等技术结合云计算中心实时数据处理与服务能力，构建智慧电子商务基础（云）平台，促进农产品流通。

在设施农业的研究领域，由物联网结合设施农业的研究正逐渐深入。目前，物联网技术平台与建筑结构、配套系统、新能源与工厂化装备已经成为智慧温室的四大组成之一。据了解，智能化监控、自动化管理温室目前在北京已经建成了示范工程。国家科技部863项目《植物工厂化生产低碳设施与装备的研究》以及北京市科委“十二五”重点课题《盆花生产关键技术和装备的研发示范》由北京市农业机械研究所承担，这两项课题的核心即构建智慧温室的核心组成之一的物联网技术平台。

北京京鹏环球科技股份有限公司相关负责人表示，目前物联网技术已应用到智慧温室生产的不同阶段。在温室准备投入生产阶段，通过在温室里布置各类传感器，可实时分析温室内部环境信息，从而更好地选择适宜种植的品种；在生产阶段，从业人员可用物联网技术采集温室内温度、湿度等多类信息，来实现精细管理，例如遮阳网开闭的时间，可根据温室内温度、光照等信息来传感控制，加温系统启动时间，可根据采集的温度信息来调控等；在产品收获后，还可利用物联网采集的信息，把不同阶段植物的表现和环境因子进行分析，反馈到下一轮的生产中，从而实现更精准的管理，获得更优质的产品。

农业物联网终端用户中，多个地区的电子标签已经应用于生产和流通环节。比如上海市200多家蔬菜标准园的6万多亩蔬菜种植基地内，蔬菜就用了这样的“身份”——每一包蔬菜的采收、施肥、用药、灌溉、农药检测等信息都被记录在电子标签中，消费者只需要扫描包装上的二维码，就能了解到蔬菜生产的所有信息。在内蒙古锡林郭勒盟，每一块牛羊肉都有自己的二维码“身份证”，通过层层追溯，可查到牛羊出生、饲养、病疫、屠宰、加工、物流、销售等各个环节的信息。消费者用手机扫描二维码，即可以看到这块牛羊肉从繁育到上餐桌所有环节的信息。

多利农庄是上海最大的有机蔬菜种植基地，中欧国际工商学院也正在与多利农庄联手打造中国首个农业物联网示范基地。多利农庄庄主张同贵表示，公司正通过生产体系和运输体系的信息化管理，实现全程智能化，使消费者可以通过产品的条形码完全了解其生产、来源和运输等相关信息，同时还可减少农产品的消耗，提高农民的收入。

农业物联网产业发展还需加力

随着我国农业由传统生产模式向信息化、智能化方向的发展，国家高度重视物联网技术在农业领域示范与应用。近两年，通过科技支撑计划、中小企业创新资金、科技型企业周转金等多个项目的支持，我国正在努力开展农业领域物联网关键技术的研发、示范与应用。

但是我国的农业物联网产业是一个弱势产业，无论是自动化、智能化，还是远程控制，相比发达国家都存在很大的差距。目前，我国尚未形成一套符合国情的、合理的、具有针对性和开放性的物联网架构体系。另外，由于我国农业一直处于“做贡献”的地位，农业产业化程度低、农产品流通市场化程度低、农业现代化水平低、农村金融不完善、农业科技普及不完善等众多问题也限制了我国农业物联网的发展。

农业部信息中心主任李昌健表示，我国农业物联网在开发应用以及产业发展中还存在一些问题，比如与国外相比，我国传感器品种不够多，主要集中在对温度、湿度的监测上，对其他环境因子关注较少，尤其对生物本体的感知还很缺少；另外，在政策方面，各方面对农业物联网的投入还远远不够。人们对农业物联网的认知不足；而在如何确定经营主体，找到可持续发展的建设运行模式上，我国目前也没有清晰的答案。

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关键词：物联网IOT RFID技术 数据采集 感知层

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)02-0201-01

近些年来，物联网IOT(Internet of Things)刮起了一股新的技术风暴，全世界很多企业投入大量资金与人力进行深入研究，甚至美国已经将物联网技术上升为国家战略。在2010年3月召开的“两会”上，我国政府工作报告中提出了要利用物联网IOT技术推动经济发展方式的转变，IOT普及程度将成为中国信息产业经济发展的重要衡量标准。无锡、上海、广州等一线城市都在加紧建立产学研基地，要把物联网经济发展为中国经济的新的增长点。

IOT由三大层组成包括：感知层、网络层、应用层。RFID技术被运用于感知层正逐渐为人们所熟知。

RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）技术，主要用于采集数据，识别物体。特点为自动识别、抗污染、无需人工干预。射频识别技术以其标签小型化、应用领域多元化、产品可重复使用、数据的记忆容量大、标签ID唯一、穿透性好、安全性高等特点，在全球范围内发展很快，在IOT发展的带动下，逐渐呈现有规模、有体系的全面发展。

RFID技术并不是一项新技术，在世界范围很早就有以RFID相关产品取代传统商品标签的，并且普及速度非常快，例如零售巨头沃尔玛的多数门店的大范围使用，以及戴尔电脑零部件级RFID标签管理。但在国内，RFID技术一直没能在民用领域得到广泛的应用，并不是其技术不够先进，而是因为其在某些方面还存在一定的限制因素。随着IOT的风靡世界， RFID以其独有的特点在IOT中起到了支撑作用，依托其而产生的工程需求越来越多，基于RFID的各种应用也引起了足够的重视。

世界范围频识别技术广泛应用在军事、医疗、生产、物流、零售、交通、航空、资产管理、食品安全、动物识别等各个行业。RFID的应用前景是不容质疑的，但在我国某些领域的应用还不很成熟。

1、射频识别在普通IOT中的不足及建议

RFID技术作为发展IOT的支撑技术，在金融危机中逆势发展，因而受到许多国家、企业的特别重视。但RFID技术并不是无懈可击，无论在技术上还是应用上还存在着不容忽视的缺憾。

1.1 射频识别技术较条形码成本高昂

IOT在国内发展的初期，很多人认为RFID技术会改变自动识别领域的应用格局，但直到现在，应用范围第一的宝座仍然由条形码(Bar Code)稳坐。这主要是因为条形码的一些不可替代性，例如：成本低、封装形式多样、系统环境搭建简单等，使其能够在物流、超市、库存管理等领域较长时间的占据较大优势。虽然RFID技术在扫描速度、识别准确度、安全性等方面优于条形码，但RFID系统高昂的搭建费用是其输给了条形码系统主要原因。所以，射频识别技术想在国内自动识别领域取代条形码的已有地位并不是一朝一夕的事。先着眼于特殊领域的特殊应用才是在国内推进RFID技术的较好方式。

1.2 射频识别技术的安全性问题

IOT的一大特点就是信息共享，而如何保证这些共享信息的“安全”，则是IOT发展的关键。射频识别技术主要负责为IOT采集信息，采集过程中的安全问题也同样重要。虽然其电子数据内容可设置密码保护，使其内容不易被伪造及变造，但是现阶段国内并没有稳定的安全体系来支撑整个RFID技术，而且衡量这个系统的安全标准也没有形成。

1.3 生产RFID相关产品的产业链断层严重

在国内，进行RFID相关产品生产的企业之间各自为政，技术上不互通有无，使得生产RFID相关产品的产业链断层严重，发展迟缓。RFID相关产品用到的关键芯片，基本上都依赖进口。因此我国要想摆脱对外依赖在国际IOT中站稳脚跟，各企业还要加强合作早日完成核心部件的自主研制。

1.4 射频识别技术缺乏国家标准

因没有相关的国家技术标准，使得RFID相关产品参差不齐。时下，在相关技术委员会与国家机构的协作下，政府机构正努力通过各种方式向世界推广我国制定的标准，而不再像从前那样被动地接受国际标准。

2、有源RFID技术在特殊领域中的问题

目前，有源RFID技术因其识别距离远、抗干扰能力强等优点被重用，如军队、监狱、煤矿、交通(ETC)等，特别是人员定位技术被众多应用商所看重。不过在实际应用中，还是存在不少问题。下面以433 MHz有源RFID技术在监狱中的人员定位技术应用为例，说明一下。

(1)人员定位精度不高：在监狱中房间级的人员定位上该技术对于边界区域的准确控制效果并不理想，需要其他识别技术对边界区域进行辅助识别。(2)标签形式复杂：在监狱，对于RFID标签的封装形式要求严格，使射频识别技术的应用难度有所提高，进而提高了成本。并且除基本性能要求外，还要有措施预防犯人的暴力拆除等。也只有掌握了较高的射频识别技术的企业才能从事这种较高难度的应用作业。(3)工程实施难度较大:在监狱中工程应用的环境较为复杂，这比较影响监控点的安置，增加了很多要注意的因素，这就相应的增加了工程实际实施的难度。

3、RFID技术的发展前景

虽然RFID在国内的应用存在不少问题，尤其是其高昂的搭建成本，但这些并不能遏制它的发展，例如二代身份证就发展性的使用了该技术。随着RFID国家技术标准出台，逐渐减少国际标准的束缚，其市场前景还是很广阔的，特别是在特殊领域、大型企业、大型物流中。对于国内生产RFID相关产品的企业努力克服本文所列问题，以使RFID技术得以较快发展，得到更广泛的应用是当前最重要的任务，也是企业获得更大利益的最有效途径。

参考文献

[1]刘强等.物联网关键技术与应用[J].计算机科学,2010.

[2]孙其博等.物联网概念、架构与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报,2010.

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物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮，物联网技术被誉为全球一个新的经济增长点。我国也非常重视物联网产业的发展，据新华社报道，在各省启动的“十二五”规划中，有23个省份将物联网作为重要发展目标。2013年农业部启动农业物联网区域试验工程，并出台了《农业物联网区域试验工程工作方案》，选择天津、上海、安徽三省市率先开展试点试验工作，要求要切实促进工业化、信息化、城镇化和农业现代化的同步发展，充分利用现代信息技术改造传统农业，不断提高农业资源利用率和劳动生产率，推动农业发展向集约型、规模化转变，提升农业现代化水平。

天津毗邻北京，经济和交通条件好，区位优势明显，近年来大力发展高效设施农业等现代农业，持续加大对设施农业建设的扶持力度，先后出台了对种植业设施、现代农业示范园、滨海农业科技园区和养殖园区的补贴政策。据天津市农委统计，天津市目前拥有高标准设施农业面积4万hm2，与传统农业相比，设施农业的土地产出率、劳动生产率分别提高3倍以上，单位面积种植效益提高5～10倍。正是基于如此的规模和良好的效益，物联网试验将重点放在现代农业示范基地、龙头企业、农民专业合作社和水产养殖小区，开展设施农业与养殖物联网技术应用示范，探索不同种类农产品、不同类型农业生产经营主体的农业物联网应用模式；开展农产品批发市场物流管理，探索利用信息技术构建农产品新型流通格局。物联网示范区建设内容主要包括“信息获取中心”、“云计算中心”、“云数据中心”、“云服务中心”等4个“全要素资源集成中心”，以及“农业生产决策控制”、“加工仓储物流实时监控”、“农资农产品电子商务”、“农资农产品质量追溯”、“监测与会商指挥”等5个全系统专业支撑平台。

同时，围绕天津都市型现代农业发展需求，结合天津种植业、畜牧业、渔业、农机、农资等行业管理的分布与职能，在“支撑平台”下，建设6个行业示范平台，主要包括：

1 大田作物物联网示范平台

针对天津大田主导种植种类小麦、玉米、水稻，建立“天津大田作物物联网示范平台”，包括：大田土壤肥力快速感知、测土配方施肥、大田作物病虫草害自动识别与测报、粮食加工环境监控与色选、粮油电子交易、粮油质量安全追溯等系统，覆盖粮食生产、加工、流通、消费全过程。

2 设施大棚物联网示范平台

针对天津设施大棚主栽品种黄瓜、番茄、辣椒等，结合“天津放心菜基地建设工程”，建立“天津设施大棚瓜菜物联网示范平台”，包括：大棚环境快速感知、水肥调控模型、瓜菜病虫草害自动识别与测报、瓜菜农超对接、瓜菜质量安全追溯等系统，覆盖设施大棚瓜菜生产、加工、流通、消费全过程。

3 畜牧兽医物联网示范平台

针对天津特色养殖品种肉牛、奶牛、猪、鸡等，结合“畜禽健康养殖智能化远程监控与管理关键技术示范”项目，建立“天津畜牧兽医物联网示范平台”，包括：畜禽舍环境实时监控、畜禽本体无接触检测、畜禽疫病远程诊断、畜禽疫病的防控、畜禽场生产信息管理（饲养管理模式、饲料科学配制）等系统，实现天津畜禽的规模化、智能化健康养殖。

4 渔业物联网示范平台

针对天津海水、淡水养殖具体需求，建立“天津渔业物联网示范平台”，包括：淡水、海水环境实施监控，缺氧浮头红外自动监测（昼夜），鱼病远程显微检测与专家会诊，水产养殖病害预警与防治，鱼饲料配方与精细饲喂等系统，形成室内与室外健康养殖模式，实现天津水产养殖的自动化、智能化与生态安全。

5 农机物联网示范平台

针对农机具作业的组织化、规模化、产业化发展需要，集成农机具定位、作业和工况信息的自动采集，农机具服务与需求的智能对接，以及面向广大农村路况的农机具优化调度等关键技术，建立“天津农机物联网示范平台”，解决农机具服务的社会化与有序化问题，实现农机具资源的充分共享，节约成本，提高生产效率，促进农机具作业服务市场的逐步完善和健康发展。

6 农资物联网示范平台

突破农资质量追溯、交易、服务低成本、智能化、普适性等技术瓶颈，建立农资产品质量追溯、团购直销、技术服务完整的技术体系，构建“天津农资物联网示范平台”，为农资企业、农业合作社、农业大户等用户提供农资产品质量追溯与防伪服务、农资供应链商务智能服务以及农资技术知识个性化服务，解决农资供应链中商品供需矛盾、质量安全与服务有效延伸的行业难题。

通过上述专业平台及行业平台建设，依赖RFID（射频识别）、传感器、全球定位系统、二维码等信息感知设备，按约定的协议连接，通过有线或无线网络进行信息交换和通信，并通过云存储、云计算实现智能识别、采集、处理，智能控制、定位、跟踪、监控和管理，最后依赖云服务平台，向农业主管部门、生产基地、农民专业合作社、基层农技人员、农户等提供多渠道、内容丰富的设施农业物联网应用服务，可有效提升传统农业生产经营管理能力，提高动植物病害防控能力，确保农产品质量安全，引领现代农业发展。

新 闻 链 接

物联网促进农业更好发展

2011年，农业部了《全国农业农村信息化发展“十二五”规划》，并与发改委、财政部组织实施了北京市设施农业、江苏无锡养殖业等三大国家级物联网应用示范工程，我国农业物联网发展驶入快车道。2013年，农业部启动了天津、上海、安徽等三个农业物联网区域试点，并认定了40家农业农村信息化示范基地。在示范区外，各地农业物联网发展也方兴未艾。