物联网技术实践范文

时间:2023-10-10 17:43:09

导语:如何才能写好一篇物联网技术实践,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。

物联网技术实践

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关键词:物联网技术;集装箱管理;信息化

随着经济的繁荣,我国对外贸易取得了极大的发展进步,集装箱吞吐量逐年增长,集装箱运输成为当前国际贸易发展中十分理想的多式联运方式,尤其是在大宗货物运输上,不仅有着较高的安全性,更能实现高效化和便捷化运输。在集装箱运输发展中,信息化程度的提升对于提升集装箱物流管理有着重要的意义。

一、集装箱物联网概述

1.集装箱物联网定义

物联网作为一种网络,其实现的主要功能是智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,其工作原理是按照已经约定的协议,通过信息传感设备如射频识别、红外感应器等,实现对信息的及时交换和有效通讯。就当前的集装箱物流发展基本情况来看,将物联网作为一个系统,集装箱物联网可被看作是一个子系统,工作原理同样是按照约定协议通过信息传感设备实现对集装箱物流信息的采集,同时借助互联网的作用进行对箱、货、流信息的记录,以便能够实时化查询开地理位置信息等集装箱状态。综合来讲,在集装箱运输发展中,集装箱物联网能为其物与物的传感提供无限的上穿与下行的延伸空间。

2.集装箱物联网的主要支撑技术

集装箱物联网的主要支撑技术分为三类:一是云计算技术。云计算作为一种计算模型,是物联网发展的基础,可以满足海量处理需要。二是传感网络技术。这是一种自组织网络系统,可以完成数据的采集量化。同时,在集装箱管理中,传感网络技术还能够对采集数据进行融合,并实现采集数据的传输。三是智能集装箱电子标签。不仅可以完成对EDI信息数据包的及时录入,还能够实现集装箱物流信息的自动化记录,实时跟踪集装箱物流位置信息。同时,还可以记录危险品集装箱的温度、湿度等信息。

二、集装箱物流管理存在的问题

当前,从集装箱物流管理发展来看,主要存在着三方面的问题:一是没有较高的信息化水平。主要表现在集装箱供应链缺乏实时性的跟踪监控,不能及时获悉集装箱物流状态,而且流通管理信息孤立,无法实时反映集装箱物流位置,这对于集装箱运输发展是较为不利的;二是存在着较大的货物失窃问题,经常会造成不小的损失。而且即使已经有严厉的政策处罚措施,但仍然无法杜绝偷渡和走私事件;三是信息采集缺乏较高的效率。大部分都采用半自动化的办法或者是人工抄录的办法进行集装箱运输信息的采集,不仅没有较高的工作效率,且存在着十分严重的资源浪费问题,由此产生的堆场及设备浪费情况急需解决。所以,从当前集装箱物流管理存在的问题来看,必须强化信息化水平的提升以及物联网技术的有效应用,实现实时性的跟踪监控,做到自动化识别,将信息和物流有机联系起来,做到在集装箱运输过程中,港口、用户、货代、船代等众多服务对象可以实现信息化共享,从而优化集装箱物流管理,更好促进集装箱运输的发展。

三、物联网在集装箱管理中的实践

1.基于物联网的集装箱管理系统体系架构

基于物联网的集装箱管理信息系统,其体系架构由三个层次组成,即感知层、网络层和应用层。其中,感知层用于感知和接受数据,网络层用于传输数据,而应用层主要用于实际管理中的应用。

2.集装箱管理中物联网技术应用分析

(1)集装箱物流全程实时在线监控系统在线监控系统采用的是RFID技术,利用这一技术实现集装箱物联网自动识别与信息互联共享,准确、完整记录集装箱物流信息数据。同时,结合全球网络环境感知、集装箱物流全过程,大幅度提高服务客户的能力。其中,集装箱物流全过程涵盖集装箱、货物信息两部分,而货物信息又包括集装箱和货物跟踪信息、管理信息和调度信息。在集装箱物流过程中,上述各类信息均被写入电子标签,并通过无线网局域网或者GPRS/CDMA公网传输至互联网。这些带有明显电子标签的集装箱,经码头闸口、堆场、堆高机、正面吊吊起和岸边桥吊装船时,并由固定读写器读取最新数据,实时传输至集装箱信息系统管理平台,一直到集装箱到达目标港口。在这个过程中,均可从网络平台查询到集装箱的实时状态,便于调度管理。(2)集装箱电子标签自动识别系统自动识别系统采用射频识别技术,在Internet读写设备上可与智能标签对话,在集装箱的任意一点,均可将对话信息实时传输至系统网站。同时,也能自动记录开箱、关箱门时间、地理位置信息。对于未经授权的操作,对于不安全事故的处理,均能兼顾到位。在码头上,还允许录入EDI信息数据包,以及自动记录集装箱校验信息,还能够利用多种方式读取信息,比如利用移动读写设备和固定读写设备读取信息。自动识别系统上基于物联网技术的集装箱管理系统的重要组成部分,对于系统发挥作用起着至关重要的作用,建设一个基于物联网技术的集装箱电子标签自动识别系统很有必要。

3.海铁集装箱多式联运管理

海铁集装箱多式联运管理,是指综合利利用电子标签、GPS技术、AIS技术和读写器、无线网络等技术,搭建一个“电子镜像”,它是一个具有唯一身份认证体系的、涵盖集装箱、车船等各类交通要素的系统。联运管理还依托EDI、电子口岸等,建立一个综合的交通信息交换平台体系,以此来实现各类信息的实时传播和无缝衔接。

4.集装箱定位追溯及报警联动

在集装箱的整个物流过程中,加强防盗管理很有必要,防盗性质智能集装箱设备会及时发现盗窃行为,启动报警的功能,避免遭受损失。尤其是对开门盗窃,感光传感器的监控更为有效,可做到及时报警,制止盗窃行为;对于整箱盗窃,GPS可按照线路偏差及时报警。在集装箱被非法打开的情况下,电子标签也会自动锁定目标方位,及时将信息传输至信息管理系统,发出红色警报,防止因责任不清而造成不必要的经济损失。

四、结语

近年来,我国对外贸易的深度和广度不断加深,集装箱吞吐量的增长速度年均突破30.0%,一片繁荣景象,但同时也给集装箱管理提出了更高的要求。信息技术水平在集装箱管理中的应用,为集装箱管理效率及水平的提升提供了可能性。在集装箱管理中,加强物联网技术应用很有必要。在本文中,对集装箱管理中存在的问题做了分析,并提出了构建集装箱管理信息化系统的方案,对于提升集装箱物流管理水平具有重要的意义。

参考文献:

[1]刘兰青,计三有,仇艳丽.基于物联网的集装箱管理系统研究与设计[J].黄石理工学院学报,2012,02:25-28.

[2]仇艳丽,赵艳芳,胡金涛.物联网技术在集装箱管理中的应用研究[J].物流工程与管理,2012,03:106-107+110.

[3]甘志雄.基于物联网技术的铁路集装箱中心站堆场资源配置优化研究[D].北京交通大学,2012.

[4]田广东.物联网技术对铁路集装箱物流影响分析[J].工业技术经济,2011,04:138-144.

[5]罗清.物联网RFID技术在集装箱港口管理中的应用[J].经营管理者,2016,03:219.

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关键词:数据中心 中间件访问 主数据 模块化

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)11-0000-00

1 现阶段企业数据中心中物联网技术的应用意义

从目前的情况来看,在各大企业当中数据中心的作用就是数据信息进行集中和交流的地方,这就要求数据中心在进行运行的时候要做到有着运行稳定和安全可靠的网络机房进行有效的支持,不单单如此,还需要系统管理人员有着丰富的管理经验以及容量带宽较高的网络容量。在每一个企业的数据中心当中在设备支持方面都有着比较严格的要求,在设备机房当中对于机房中的温度以及湿度也有着较为明确的指标以及规范。为了有效的保证网络资源方面的需要就需要保证有着足够的网络宽带来对其网络机房的运行提供相应的支持以及各个地区的企业数据中心之间的交换和网络连接。在现代化信息发展的社会企业中的数据中心已经成为了发展的必然产物,但是想让企业的数据中心可以进行良性的运作就必须着强大的技术支持以及优秀的技术性人才进行管理,完善企业数据中心的管理机制,最终为企业的运行提供更加高效的服务,保证企业在当今竞争如此激烈的市场中保持优势地位。

2 企业数据中心物联网系统的硬件构架设计

为了保证企业中企业数据中心的物联网系统可以有序稳定进行运行,也就是说在一个模块中出现了问题的话也不会对其他模块运行产生影响,阻碍其他模块的正常运行。在本文中所提到的物联网系统数据中心的分布架构模式设计就是可以保障系统可以进行良好的运行和扩展能力。采用数据中心的分布构架设计有效的将整个数据中心物联网系统进行划分,其中就包括集中管理层、现场设备采集测层以及现场控制层,与此同时,在这个系统中的各个模块都是互不影响,各司其职的。

集中管理层:在整个系统构架当中,集中管理层就是对整个现场的监控层进行有效的管理,并且其具备有双机冗余的功能,对整个系统中的现场数据进行有效的分析,并且制成统一的报表。将集中管理层作为基础,在其智商还可以有效的实现多种的高端应用管理功能,高端应用管理功能就包括:报警管理功能、报表管理功能、运维管理功能以及授权管理功能等多种功能。

现场控制层:在整个系统当中现场监控层主要的任务就是负责数据信息的收集工作。每一层的数据都是根据现场的总线数量、信息终端的信息处理能力以及设备机房中物理区域的划分等方面进行设计从而得到多个数据采集终端。这个数据采集终端具有数据信息处理、视频数据采集、实时报警功能以及网络协议转换功能,总的来说是一台结合多功能为一体的一种监控服务器。这套设备装有内部镶嵌Web服务,从而可以支持远程浏览器服务。与此同时这款数据采集器可以同时对机房中的温湿度参数、安全系统以及相关设备进行有效的管理,最终满足于用户的各种需要。

现场采集设备层:数据中心的物联网系统中的现场采集设备层主要是由l/O采集模块以及通信转换模块进行组合而成的,它与被监控的设备以及传感器进行有效的连接,从而有效的保证被监控的目标与监控平台始终保持数据信息的连接。现场设备采集层中的硬件设备全部都是模块化架构,l/O采集模块在得到传感器所传输过来的信息之后,再进行相关的系统配置,从而有效的实现了对全部传感器中数据的相互匹配与对应,通信转换模块就是对智能设备以及现场监控进行直接连接的有力保障。

3 物联网系统数据中心的软件构架设计

在企业当中数据中心的物联网系统的开发是按照一定规则进行开发的,该系统属于开放性系统。在整个系统当中为了有效的促使各个模块之间可以进行无缝的整合,就需要一台核心的服务器对整个系统进行调度,整个服务器的构架设计也是全部采用了模块化的架构设计。

在企业数据中心物联网系统当中的各个业务逻辑板块还可以进行系统规模的扩大,将每一个服务器的模块部署从而实现分布式的支持服务,并且与此同时采取多级冗余、双机冗余以及负载平衡等多种技术来对物联网系统数据中心的性能进行提高。

一般情况下企业中数据中心物联网系统的监控平台都是由多个子系统和一个集成平台进行组合实现的,在这个系统当中每一个子系统都是可以独立进行运行的,然后按照监控系统进行管理并且进行统一的划分,最后再由集中管理平台进行集成。在整个物联网数据中心系统中主要是分为七层架构,然后通过设备层以及网络层对其进行统一的信息交流,在这七层构架当中很大程度上保证了系统的可靠性、稳定性以及安全性。

(1)接入层:接入层主要是考虑设备、客户端、短信电话、网页浏览以及企业分公司和语音报警的接入。

(2)用层:主要是负责企业资产系统、报表管理系统以及专家知识库系统的正常通信。

(3)应用支持层:主要的作用就是应用于用用户的登陆、授权哟及Web服务和相关参数的管理。

(4)据层:数据层主要的作用就是对各个系统中的数据进行有效的管理比如:参数配置数据、门禁管理系统数据等。

(5)系统层:在系统层中主要分为两个部分,就是系统基础设施以及系统服务。系统基础设施主要负责的就是对各个服务器的承载以及储存。而系统服务再分为两个部分就是安全管理以及基础服务。

(6)网络层:就是将信息以太网的形式进行传输,支持网络传输协议,并且网络的宽带速度不能低于10Mbps。网络层的应用不仅如此,此外它还可以提供与其他系统之间进行交流的接口。

(7)物理设备层:系统中的物理设备层对现场总线有一定的要求,它要求现场总线有着一定的抗干扰能力,并且具有一定的可靠性。物理设备层可以支撑SNMP以及RFID等多种的常用标准协议,在一定程度上可以有效的保证集成第三方提供的设备。

4 数据中心RFID资产管理模块的设计

从目前的情况来看,RFID管理模块属于是具有较高安全级别以及稳定性较好的系统。RFID管理模块中的设备信息可以有效的和实际中的设备进行相互对应,最终形成一套智能化管理。

我们可以有效的将RFID管理模块的特点进行利用,在服务器设备以及设备存放柜当中安装上三个RFID电子标签,在网络机房的出入口上分别安装上RFID识别监测设备,然后与系统监控管理平台进行结合,从而可以对资产信息进行更加全面的记录与更新,在很大程度上对资产的流动方向进行监控,实现对其的精准查询。

将RFID管理模块防止到资产管理当中,就可以让管理人员对每一个设备的实时情况进行快速的掌握,与此同时还可以对出入机房的情况进行有效的查看,在对机房进行巡视的时候还可以使用相关手持设备对机房的每一个设备信息进行查询,从而有效的保证了资产设备信息以及数量信息的准确。

5 结语

根据上文所述,我国企业中物联网技术在数据中心的管理上可以有效的提高企业设备的管理质量以及效率,对于机房设备的运行环境也有着很大程度上的改善,对企业当中国的资料进行整合有着促进的意义。采用物联网系统可以在很大程度上对企业资产设备的正确使用进行了保证,而且对企业人力物力的成本进行了降低。

参考文献

[1]朱鹏.物联网技术在企业数据中心集成管理中的实践应用[J].计算机光盘软件与应用,2013,03:38+172.

[2]董震洋.物联网技术在数据中心管理上的应用[D].上海交通大学,2012.

[3]黄兰秋.基于云计算的企业竞争情报服务模式研究[D].南开大学,2012.

[4]李刚.黑龙江省国土资源信息数据高效利用与服务研究[D].东北农业大学,2013.

[5]孙勇祥.数据中心生产集成管理系统架构设计及实现[D].复旦大学,2012.

[6]胡健.基于物联网技术的企业固定资产管理系统的设计与实现[D].电子科技大学,2013.

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国外金融危机引起的增长低迷还没有消退,但大量围绕电力、通信、交通、环境的智慧型基础设施依然加紧实施。基础性的关键技术研究不断进步,如美国加州大学、麻省理工学院、奥本大学、宾汉顿大学、克利夫兰大学等在极低功耗无线传感网络、自组织传感器网络、传感器网络系统的应用层设计、基于IP的移动网络和自组织网络方面、结合无线传感器网络等方面开展研究,新加坡国立大学在无线传感器网络方面进行研究,物联网标准也在加快研究。另外,RFID技术、GPS/GIS技术的应用持续升温,IPv6、M2M、3GPP等技术的研究渐趋成熟,近距离无线通讯、传感器网络、泛在网络等网络技术也随物联网技术应用而快速成长,这也显示了物联网技术研究的不断进步。国内最早于1999年启动传感网工程,由中科院对物联网技术工程项目进行专门研究。近年来有更多的科研院所参与了物联网的研究,在物联网无线传感器网络节点方面研究突出的有南京邮电大学的UbiCell系列节点、中国科学院计算技术研究所的GAINS系列节点、香港科技大学的无线传感器网络节点;在无线传感器网络的软件及平台方面突出的有:南京邮电大学无线传感器网络研究中心开发的基于移动的无线传感器网络中间件平台、南京邮电大学的无线传感器网络集成开发平台MeshIDEMeshIDE、中国科学院宁波计算所的无线传感器网络分析与管理平台。在物联网理论研究方面提出许多具有创新性的想法的有,南京邮电大学、哈尔滨工业大学、清华大学、上海交通大学、北京邮电大学。归纳总结上述研究不难看出,第一类属于基础性研究,如标准、节点、网络、平台等等,这类研究会对今后物联网应用提供支撑;第二类属于技术应用研究,如RFID、GPS/GIS、IPv6、M2M、3GPP等等,技术比较成熟,但更需要要研究整合应用;第三是理论方面研究,也有待于实践的验证。然而,上述三方面都不属于完整的物联网系统研究,该课题正好是要从一个完整的物联网出发去对物联网系统进行研究。

二、研究目标和内容

课题的研究,是根据智慧实验室建设的环境对感知、控制的具体要求以及使用人的功能要求,研究设计在小规模试验的环境下建立一个可供体验、实训、研究的物联网技术支撑平台及网络架构。1.研究智慧实验室建设传感网网络架构,根据新校区智慧实验室建设,各智慧教室的空间分布情况及功能分布情况进行相关的研究设计,提出完整的传感网网络架构方案。2.物联网技术支撑平台,研究传感及控制系统集成模块、管理系统模块及智能处理模块三个部分集成为一个整体的物联网,构成物联网技术支撑平台方案。该课题研究的核心内容是由感知及控制系统集成模块、管理系统模块及智能处理模块三个部分集成后形成的物联网。该系统不仅将三个部分叠加到一起,还将三个部分有机的集成,特别是智能处理模块要达到智能化的功能,要随时访问另外两个模块的数据,并根据访问的数据分析处理做出准确的判断,输出控制信号到控制系统交给执行机构执行。因此,要解决的重点问题是构成由三个系统模块组成的有机集成系统——物联网。要突破的难点问题是如何按照智慧实验室建设环境下对感知、控制的具体要求及使用人的功能要求,设计出有机集成的三个系统模块方案,并使其达到功能要求的智能化。

三、研究方法和实施步骤

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【关键词】物联网 检测技术 无线传感器

物联网作为一个新兴产业,它是继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。物联网作为智慧网络,是各类传感器和现有互联网相互衔接的一种新技术[1]。完美融合各种高新技术,实现物、人、计算机互通互联、信息同步、信息共享的功能[2]。为了更好的培养学生系统的概念和工程实践能力,结合检测技术实验室建设实际情况,国家级电工电子实验示范中心在学校和学院的支持下,依托示范中心的师资力量,面向各种无线传感器网络应用环境,组建了基于物联网的检测技术实验室。目的在于持续培养一批基于物联网信号检测与控制方面的软硬件开发人才,为学院的教学科研和学生的综合素质培养提供了良好的指导模式。

1 物联网概念

物联网依托日益发达的科学技术,构建一种新兴网络协作平台,它为为设备供应链提供的解决方案前所未有的、近乎完美,也就是说,企业通过物联网能够及时准确知道每个设备在设备供应链上任何时间的位置信息,并且物联网能为为管理决策提供更加准确有效的支持[3]。物联网又称为EPC( 电子产品代码 )系统 ,是一个非常先进的、综合性的、复杂的系统,该系统的其最终目标是为每个设备建立全球的、开放的标识标准,主要由以下6个方面组成:EPC编码标准、EPC标签、识读器、应用层事件、对象名解析服务、EPC信息服务。物联网的发展不仅能够对设备进行实时跟踪,而且能够优化整个供应链,因此,物联网实质就是实现物-物通信、物-物联动,使连接到物联网上的所有物品、设备能够自由地互相通信、共享信息、互通状态。

2 检测技术实验室建设现状

检测技术实验室主要是通过各种传感器的应用来培养学生信号检测与控制方面的能力。传感器是机器感知物质世界的”感觉器官”,可以感知热、力、光、电、声、位移等信号,为网络系统的处理、传输、分析和反馈提供最原始的信息。随着科学技术的不断发展,传统的传感器正逐步实现微型化、智能化、信息化、网络化,正经历着一个从传统传感器(dumb sensor)智能传感器(smart sensor)嵌入式Web传感器(embedded web sensor)的内涵不断丰富的发展过程[5]。目前,面向物联网的传感器网络技术研究包括:

(1)先进测试技术及网络化测控综合传感器技术 、嵌入式计算机技术、分布式信息处理技术等,协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并对其进行处理、传送;

(2)智能化传感器网络节点研究;

(3)传感器网络组织结构及底层协议研究;

(4)对传感器网络自身的检测与控制;

(5)传感器网络的安全;

基于物联网的检测技术实验室建设主要偏重于上述的1、2、4点进行研究。在研究星形组网的基础上,采用CC2530芯片智能处理传感器转换来的信号,利用无线传感网络完成对信号的检测与控制。

3 检测技术实验室建设内容

中心坚持“三个面向” 的人才培养定位,育人为本,理论教学与实验教学并重,促进学生知识、能力、素质协调发展,为石油行业和区域经济建设培养高素质实用型工程技术人才。在检测技术实验室建设过程中一直秉承这一宗旨,重点培养学生的工程实践能力。

3.1检测技术实验室硬件建设

实验室建设中,物联网系统采用自主研发,外包加工的原则。自主研发分为硬件和软件二部分。硬件部分包括了强大的嵌入式网关、ZigBee模块、4类通讯接口模块、11类工控参数的传感器模块,完全满足检测技术实验室的需求。软件部分包括基于Z-STACK的星型网络协调器程序、星型网络子节点程序(包括温湿度,光敏,超声波,温控箱,红外,酒精节点)、上位机程序。

3.2检测技术实验室软件建设

检测技术实验室软件建设主要是探究其管理机制与运行模式。基于物联网的检测技术实验室是结合行业生产实际,形成具有石油电气信息应用特色的检测、处理、传输、控制和执行5个实验模块,推行“导师引导,探究学习” 的新模式,吸引更多的学生参加教师课题研究,为了更好的推行这一模式,检测技术实验室采用开放实验室的运行管理体系 。结合检测技术实验室的情况 , 经过几年的探索和实践 , 建立起“导师引导、探究学习、保证措施到位”的管理模式 ,

采用导师引导,学生探究的新模式。在管理上,采用团队管理值班模式,即每个老师带领的团队轮流管理,一方面有利于管理的人性化,另一方面可以培养学生团队合作精神。

物联网技术是个新兴的、不断发展中的、强调实践应用的学科,它的研究发展和应用推广将会对人类生活的各个领域产生巨大影响。基于物联网的检测技术实验室建设中强调物联网应用为核心,通过自主研发无线传感网络与检测技术紧密结合;推行导师引导,学生探究新模式,培养学生物联网应用能力;采取实验室开放与学生自主管理,让学生参与实验室建设与维护,提高学生主动性和积极性。基于物联网的检测技术实验室建设中实现了无线传感器网络的星型连接,在无线传感器网络的其它拓扑结构应用还有待提高。在未来检测技术实验室建设中,进一步加强实验室管理的同时要努力完善拓扑结构和进一步扩大物联网推广应用。

参考文献:

[1]宋跃.单片机精品课程的实践教学改革[J]. 实验室研究与探索,2009,28(3):83-85.

[2]张学波.传媒类国家级实验教学示范中心建设与实践[J].实验室研究与探索,2009,28(11):89-91.

[3]崔莉,鞠海玲,苗勇等.无线传感器网络研究进展[J].计算机研究与发展,2005,42(1):163-174.

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关键词:物联网应用技术;师资队伍;建设思路

作者简介:曾宝国(1982-),男,四川南充人,四川信息职业技术学院物联网研究中心,讲师。(四川广元628017)

中图分类号:G715     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)14-0118-02

继2010年多所本科院校申办物联网相关专业以来,2011年成为了高职高专院校开办物联网应用技术专业的元年。虽然物联网的定义简单,但却是射频识别技术、传感器技术、网络技术、信息技术、数据库技术、中间件技术、自动控制技术以及M2M应用技术等的综合应用,使得物联网应用技术专业的培养目标、课程设置众说纷纭,支撑专业发展的师资队伍更是基础薄弱,表现为发展规划不清晰、学缘结构不完善、培养途径不丰富等等。[1]如何在专业建设、项目研究、技术应用中建设结构合理、教学水平高、应用能力强的师资队伍,是高职院校需要重点研究的内容。

一、物联网应用技术专业的培养目标

由于物联网产业链长而分散,每一环节规模效益不够,没有形成规模产业链,故而人才需求变化较大,无法形成成熟准确的人才需求。[2]因此,物联网应用技术专业人才培养目标需根据区域物联网应用情况、学院的行业特色和高职人才需求特点准确定位。行业特色显明的高职院校,可选择某个领域培养专才;行业特色不突出的高职院校,可侧重基础培养通才。高职物联网应用技术专业通才型培养方向可定位为:培养掌握嵌入式、射频识别、无线传感器网络技术等信息领域宽广的专业知识,具有较强的实践能力与创新能力,能够从事智能设备、智能监控、智能家居等领域的生产管理、工程技术、技术支持和应用开发等岗位相关工作的高素质技能型人才,如表1所示。[3]

二、物联网应用技术专业师资队伍的结构及应具备的素质

为实现表1所示的人才培养目标,高职高专物联网应用技术专业在课程设置上一般都以电路为基础、软件为支撑、通信为辅助、工程应用为龙头,因此对专业教学团队的学缘结构提出了很高的要求,一般以金字塔梯队配置为宜。以一个年级两个班(80~100人)的教学规模为例,应配备副高以上职称、硕士以上学位、具备“三师”素质的专业带头人1名、校内“双师”素质教师6名、企业兼职教师12名。[4]专业带头人应具有丰富的企业实践经验、团队意识和创新精神,具有较强的把握专业发展方向的能力、项目开发能力、组织协调能力和教学科研能力。校内6名“双师”素质教师应做到学历和职称高低搭配,知识结构应覆盖嵌入式、通讯、射频识别、传感器等领域,具备物联网项目规划、新技术开发、工程管理能力,获得相应资格认证证书。在上述能力中,要特别强调电路设计、软件开发和工程管理能力的培养,为研发和应用做好准备。12名企业兼职教师的主要工作是为学校专职教师和学生提供技术咨询、科研支持,参与到学生的项目实训、科技创新、毕业设计和顶岗实习中,他们应是企业一线的项目经理或高级工程师。

三、物联网应用技术专业师资队伍建设思路

高职高专物联网应用技术专业起步晚、基础薄,专业建设宜坚持“校企合作、课程先行、科研引领、成果孵化”的基本原则。其中,师资队伍建设是关键,需要学校、教师、企业三方共同投入,将校企“师资互嵌”落到实处,不能简单的搞“企业工程师请进来,学校教师派出去”的模式,要从制度、科研应用、教育教学多方同步推进,最后才能实现学校、教师、学生、企业多方共赢。

1.校企联合整合资源,建立校内物联网应用研究中心,为物联网师资的发展建立载体

物联网应用技术专业是通信技术、电子信息技术、计算机网络技术等多专业的融合与提升,需要多专业课程的汇聚与结合,只有那些在计算机类、电子信息类和通信类专业有较好基础和较强实力的高职院校才有能力思考开设物联网相关专业。[1]建立校内物联网应用研究中心,通过整合各专业师资、课程、科研资源,是实现物联网应用技术专业又快又好建设的重要途径。[5]

以四川信息职业技术学院为例,为促进物联网应用技术专业建设,学院于2010年5月将电子信息、通信、网络、软件、楼宇智能化专业进行资源整合,成立了“物联网工程技术应用研究中心”。中心的工作思路如图1所示,详述为:坚持“联合、应用、发展”的基本原则,以涵盖水质监测、楼宇智能、矿情监测等领域的省、市、院级科研项目及中小型物联网工程改造项目为载体,通过与企业的紧密合作,培育高水平且有影响力的科研团队,促进学院物联网工业化、信息化融合的科学研究和实际应用的深入开展,带动电子信息类专业特别是物联网应用技术专业的建设和发展,并为进一步创建物联网企业提供坚实的技术后盾。

经过一年多的发展,中心已经成功申报立项省部级项目4项、院级项目7项,获取国家专利3项,培养专业骨干教师4名、培育复合型学生十余人,获得社会服务资金40余万元,实现了“以专业为载体、培养物联网人才;以科研为载体,提升师资水平和技术应用能力;以唯诚信息等合作企业为载体,促进成果孵化和服务社会”的三赢目标。

2.围绕专业实训环节和课程建设,大力开展院级科研项目,提升教师技术水平

目前,各高职院校物联网应用技术专业教学的主力军仍是校内专职教师,如何快速提升专职教师水平,是专业师资建设的重中之重。目前各院校采取的主要措施包括短期培训、下企业实践锻炼、访问交流或者出国进修等。但关于物联网应用技术的培训很多都是时间短、内容浅,下企业实践锻炼难以进入开发岗位,访问交流止于表面,难以在根本上提升校内专职教师的水平。因此,在求知培训不力、取经企业不易的背景下,依托学校和教师自身的投入,开展大量围绕专业实训环节和课程建设的教育教学科学研究乃是有效途径。以四川信息职业技术学院为例,在2010~2011年,先后开展了“创意之星机器人竞赛及实训平台研究”、“无线智能卡教学系统研发”、“嵌入式实训平台研究”、“基于RFID的移动基站维护管理系统研究”、“RFID+ZigBee无线考勤系统研究”、“物联网照明监控系统研究”、“物联网模拟地震调度系统”、“物联网应用技术专业《ZigBee无线传感器网络》教学资源库建设”等多项院级科研项目研究。在研究中,以物联网应用技术专业师资团队为主体的研发队伍,系统地学习和应用了嵌入式技术、RFID技术、ZigBee技术、GPRS技术、自动控制技术,开发了大批可用于专业实践教学的资源,达到了“精炼内功、建设资源、促进教育”的目的。

四、结论

物联网已成为国家战略性产业,大量物联网人才需求使人才培养势在必行。高职院校应抓住机遇,明确人才培养目标,通过校企合作、课程建设、科学研究、社会服务等多种形式,积极培养物联网师资队伍特别是专职教师队伍,为物联网应用技术专业建设和培育物联网人才奠定基础。

参考文献:

[1]王红旭,孙玉宝.论物联网在高校的发展前景[J].现代计算机(专业版),2011,(Z1).

[2]程远东.物联网发展趋势与高职院校人才培养思考[J].物联网技术,2011,(2).

[3]杨从亚.高职物联网专业建设探索[J].职业技术教育,2010,(35).

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Abstract: Campus integration refers to the high integration and collaborative development of the vocational colleges and college student entrepreneurship parks and jointly boosting regional industrial development and professional upgrading by the two. Through constructing the college student entrepreneurship park, the college student entrepreneurship parks and higher vocational colleges are integrated, the professional employment service platform of the application technology of Internet of things is constructed and the improvement of the students' employability is taken as a link to carry out the construction of entrepreneurial practice base, entrepreneurship curriculum system, entrepreneurial service system and entrepreneurial incubation capacity to create a good entrepreneurial atmosphere for the students of application technology of Internet of things.

关键词:校园融合;物联网应用技术专业;创业服务平台

Key words: campus integration;application technology of Internet of things;entrepreneurial service platform

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)14-0206-02

0 引言

物联网基于互联网和传统电信网等信息承载体,已经成为当前社会经济发展极具潜力的发展手段,受到了全社会的重视与关注。物联网的迅速发展,实现了物质世界和虚拟世界的连接,不仅包含着推进经济快速发展的新动力,而且形成了基于物联网模式下的创业热潮。作为培养物联网应用技术人才的高职院校,在人才培养与社会服务的过程中,更要利用物联网技术优势和创业教育背景,通过与大学生创业园进行广泛的合作与融合,创设良好的创业氛围,建立物联网应用技术专业创业服务平台,以提高学生创业就业能力为纽带,培养学生创业精神与实践能力,实现其未来的可持续发展。

校园融合是将高职院校与大学生创业园高度融合、协同发展,促进物联网创业人才的培育和物联网应用技术专业的提升。大学生物联网创业园通过建设校内实训基地、科研实验基地、创业见习基地、创业实践基地和创业岗位基地等五大基地,为物联网应用技术专业学生设立真实的创业情境,提供优质的创业服务,营造良好的创业环境。高职院校通过基于知识资源优势,利用创业园集聚的物联网产业优势,将物联网企业嵌入到高职院校物联网创新人才培养的全过程中,同时发挥高职院校物联网应用技术专业在人才培养与应用研究上的势,为创业园及企业发展提供智力支持。

1 创业实践基地建设

创业教育是素质教育的重要内容。建设创业实践基地,让大学生近距离接触物联网企业运营的全过程,为实现创业而积累实践经验。创业实践基地的建设主要包括校内实训基地、科研实验基地、创业见习基地、创业实验基地和创业岗位基地等。其中校内实训基地建设是培养学生实践能力和创新能力的重要依托,使学生在真实的工作环境设施中实践,融“教、学、做”为一体,培养科学的工作态度和创新精神;科研实验基地建设是促进理论与实践转化的重要教育基地,让学生接触物联网技术研发,开展物联网技术的创新性实验,培养学生创新实践能力;创业见习基地是通过让大学生亲身感知物联网企业的各个岗位及职责的重要教育场所,使学生通过短时间的接触,产生长期有效的震撼,帮助大学生树立创业意识,发展创业品质,培养创业精神;创业实习基地是让大学生结合物联网应用技术专业所学知识,开展创业训练的实践场所,使大学生把所学理论应用于实践,逐渐内化为自己的专业技能和创业能力;创业社团实践基地是通过建立物联网创业社团,开展创业学习与实践的第二课堂,使学生利用课余时间投入到创业的学习与实践当中,培养创业意识、提高创业能力;创业岗位基地是为大学生个体创设实践岗位的创业活动场所,培养大学生实现创业所需要等品质,提高创业风险防范与心理承受能力。

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坦白来讲,物联网的本质还是互联网,只不过终端不再是计算机(PC、服务器),而是嵌入式计算机系统及其配套的传感器。这是计算机科技发展的必然结果,为人类服务的计算机呈现出各种形态,如穿戴设备、环境监控设备、虚拟现实设备等等。

在第九届中国信息主管年会物联网分论坛上,工信部电子元器件行业发展研究中心总工程师郭源生提到,物联网的核心技术就是传感器,它既能感知微观世界,也能感知宏观世界,而其也是一个国家军事、科技水平的重要标志。

物联网生态环境下

的关键诉求

物联网技术的核心在于传感器,那么其应用落地的关键点又在哪里呢?在会上,世存信息技术总经理张圃很好地解释了这个问题。他说:“在物联网生态环境下,物联网技术发展的关键在于网络、海量数据以及共享与价值三个方面。”

智能传感器是任何“物”之间被联接和沟通的基础,而无所不在的网络构建了“物”之间的联接。只有推动传感器平台的标准化、智能化,让物与物之间的联接和沟通更简单,才能创造出更大的价值。同时,不同物体对联接也有着不同的要求。例如,在智能抄表场景中,超长待机对智能电表非常重要;而视频监控、无人驾驶等场景更需要的是移动宽带和超低时延。最好的解决方案是搭建泛在的网络,实现不同场景的不同需求。

另外,物联网的最终目的不只是“物”之间的互联,而是互联产生的数据价值创造。数据价值创造依赖于垂直行业知识与ICT技术的融合。不同行业知识背景和沟通语言不一样,以汽车业为例,其所涉及的行业知识与ICT技术领域迥异,因此需要不同的合作伙伴一起把ICT技术和行业整合起来,以实现物联网的数据价值。

在这个过程中,世存信息找准了自己的定位,就像张圃所说,“我们希望用信赖的技术和优秀的解决方案设计的能力,并通过海度数据蜘蛛、 HULFT IoT等产品和技术,给大家带来有关社会民生,以及一些新的技术诉求点方面的解决方案和思路。”

物联网时代下的数据集成

之前提到,物联网生态环境下的一个重要的诉求就是海量数据。而物联网技术的框架可以细分为以下五个方面:数据生成、数据传输、数据接收、数据处理和数据活用。郭源生表示,数据是客观存在的,而用什么标准、什么样的技术以及什么样的功能去获取,是产业界值得探索、挖掘、创新和摸索的着力点。

HULFT市霾Horino提到:“新技术的应用越来越广泛,作为世存来说需要连接到的不同生态,不同平台也会越来越多。对于数据集成、数据转换和数据安全的角度来说,我们都有相应的产品给予支持。另外,数据的集成可能是如今信息化工作当中一个非常重要的工作,数据集成从本质上来说,需要的最重要的几个要素是灵活性、性能和敏捷性。”

在这方面,HULFT很好地做到了数据流程的管理。数据流程管理就是对数据的供应方提供的数据在后续的流向全过程的管控,在这个过程当中,HULFT 相关技术都可以保障数据传输的完整性、数据移动过程中的可视化、数据业务开启的可视化以及数据安全,从而及时地获得各种状况和传输的状态。

与此同时,Appresso产品部Yoshida也表示,智慧能源、自动驾驶、工业4.0和智慧健康都是物联网技术的应用场景。实现这些应用场景,重点在于数据的整合和集成。而数据传输和数据收集工具――HULFT IoT能够把文件连接的数据通过HULFT的品质直接用于IoT的系统,使各系统的整合成为一种可能。

布局智慧养老和智慧农业

在会上,张圃还提到,政府、企事业单位、金融、养老以及农业等是世存面向的主要领域。其中智慧养老和智慧农业作为新的发展方向已经有了很好的技术和应用落地。

世存信息技术总监孙小祥表示,世存在智慧养老领域的具体应用是将传统的线下社区综合理念做了一个互联网的新思路的拓展,以线上为主,线下为补充,两个方向相结合。通过智慧养老服务平台,做到生活服务、居家运行、社区服务、照料服务等有效互联,另外通过线上收集一些基础信息,包括健康档案信息、护理信息、养老服务的信息等,通过评级定级之后,形成照料的体系。

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关键词:物联网;智能安防;视频监控系统;应用

中图分类号:TP277;TP391.44;TN929.5

基于物联网技术的智能安防视频监控系统,也就是说,借助于物联网技术,来构建出智能安防视频监控系统,实现对于物体的二十四小时的实时监控,能够明确把握物体的具置以及状态信息,也可以对于这些信息加以综合分析和整理,以便获取物体的一个综合安全指数,在此基础上,就能够设计出科学有效的安防响应策略。

1 物联网技术的智能安防视频监控系统总体架构设计及技术平台

1.1 智能安防视频监控系统总体架构设计

物联网的主要构成部分包括下面的三个层次:各种末端网、通信网络和应用层,其中,物联网末端经常使用的就是传感器网络。

基于物联网技术的智能安防视频监控系统的总体架构如下所述。第一层是传感网络,主要涵盖了智能家电、监控终端、门禁终端、rf读写器等,通常情况下,这些设备具备RFID读写器、蓝牙、GPRS等配备数据通信模块的传感器,可以实现底层的监控数据采集工作;第二层是传输网络,其负责完成宽带网络与安防物联网平台的传送、电信网关的物联网传送等工作,能够传输以及计算数据;第三层是应用网络,其作用就是实现物联网平台应用、网关的物联网应用和由物业安全监控平台等组成的第三方应用。第三方应用的目的就是为了对于具体的安全管理异常实施跟踪。

1.2 智能安防视频监控系统技术平台

基于物联网技术的智能安防视频监控系统需要良好的技术支持,这离不开传感器技术、传感网络相关的通信技术、传感器网络技术、通信网络技术、总体架构、物联网平台技术,能量源获取和低功耗、安全和隐私、行业标准化等等一系列的技术。其中,传感器的主要功能就是用来进行智能安防视频监控系统信息的采集工作,能够对于物体的状态进行感知和获取。传感器网络存在着各种各样的通信传输接口形式。

与此同时,在基于物联网技术的智能安防视频监控系统中,一定要保证人和物的隐私不要出现未被授权的识别与跟踪的问题。基于物联网技术的智能安防视频监控系统也面临着能量的获取和低功耗问题,主要就是能量的获取、存储以及利用。

2 基于物联网技术的智能安防视频监控系统应用功能实现

基于物联网技术的智能安防视频监控系统的目的是打造一个智能安防视频监控系统,在这个智能安防视频监控系统上,能够保证门禁系统、防盗报警系统、智能设备的安全运行,构建出一个以有线接入(cable)、宽带接入(光纤和以太网)、电话接入(固话和移动)等各种技术接入的智能安防视频监控平台。智能安防视频监控系统的功能,具体就是进行监控数据的采集,在处理数据后产生报警信号,同时,将信息发送给用户,以便对于紧急事件给予及时地处理,而且,用户也可以远程监控安防事件。本文设计的基于物联网技术的智能安防视频监控系统,基于无线传感器网络,主要由一些安防执行机构、传感器节点、网关和路由器节点构成。

其中,安防执行机构在最底层受到传感器节点的控制,其具体功能就是执行解决各种各样的安防问题,具体来说,在煤气泄漏的情况下,作为执行机构的排气扇能够在传感器节点的自动控制下进行开启。而传感器节点的主要功能就是进行各种各样的安防传感器数据的采集以及处理,并且,能够控制执行机构执行安防问题。路由器节点一方面可以作为传感器节点,另一方面,也可以管理网络,可以为其子节点分配网络地址,也可以帮助其它的节点路由数据以送至目的节点,从而可以最大限度地拓宽网络的范围。网关作为基于物联网技术的智能安防视频监控系统的整个区域网络的监控中心,可以对于整个基于物联网技术的智能安防视频监控系统的运行情况与报警信号进行实时性的监测,也可以通过intemet与gsm网络与远程客户端之间进行交互,从而通知用户报警事件的发生,在这一过程中,用户也可以通过intemet和gsm网络对于整个基于物联网技术的智能安防视频监控系统的运行情况进行监控,也可以远程控制执行机构,所有的监控数据以及报警事件都在网关的数据库服务器中进行存储。

基于物联网技术的智能安防视频监控系统应用功能实现具体如下所述:

2.1 智能物联网通信网关的功能实现

智能物联网通信网关的功能如下所述:应用系统平台数据接口子系统、传感数据分发子系统、内网处理子系统、传感网接口子系统、usb等设备接口。这些子系统的具体功能实现如下所述。

应用系统平台数据接口子系统:这一子系统是处理物联网应用平台和网关的接口,能够发送和接收各种各样的传感数据,能够接受内网处理子系统的指令,同时以返回值的形式作出相应的响应,它是物联网和物联网应用平台的数据通道。

传感数据分发子系统:这一子系统是物联网数据的中转发送中心。其中,平台接口子系统和内网处理子系统可以在传感数据分发子系统中实现数据的注册,并且构造出数据分发子系统的数据处理路由表。按照这一路由表,传感数据分发子系统就能够明确在传感网中得到数据的具体流向。另外,这一子系统也能够将产生于内部处理子系统的数据和指令向传感网络进行发送,实现数据的有效传输。

内网处理子系统:这一子系统是实现网关的应用功能的重要子系统。这一子系统能够获取到产生于传感网的数据,同时,结合这些数据来给予适当的反馈,能够对于室内物联网起到非常良好的闭环控制的作用。

传感网接口子系统:这一子系统能够和各种各样的协议的智能设备之间实现相互之间的信息传递,能够获取各种各样的智能设备所形成的数据信息,与此同时,也能够在传感网设备和网关之间起到非常良好的数据交互作用。这一子系统存在着相对统一的通信协议格式。这一子系统能够和多种形式的RFID读写设备、智能设备之间的协议实现数据交换和传递。

由此看来,智能物联网通信网关功能实现了物联网运营平台和内部的物联网之间的数据交换和传输。另外,也能够进行物联网内部的自我管理工作。同时,用户也能够在一定程度上来扩展具体的应用,以便能够实现更多的功能。

2.2 视频监控服务子系统的功能实现

在基于物联网技术的智能安防视频监控系统之中,必须能够实现远程音频、视频的实时互动,这就要求通过视频监控服务子系统,来在监视端的音频、视频终端实现数据的压缩编码,在此基础上,借助于特定的协议来科学有效地加密和封装各种各样的网络数据,并且保证各种各样的网络数据的可靠发送和接收,在客户端,则应该实现对于数据的解码和数据的同步处理工作。视频监控服务子系统对于网络的状态的要求也是非常高的,必须保证较高的网络可靠性,并且能够实时结合网络的状态来确定科学有效的数据压缩方法,从而能够保证在各种各样的网络状态之下都能够取得非常良好的网络数据的传输效果,避免出现网络数据的损失和破坏,真正保证智能安防视频监控的效果。

3 结束语

总而言之,本文进行了基于物联网技术的智能安防视频监控系统应用研究。基于物联网技术的智能安防视频监控系统,是对于以往的安防技术的更新和变革,借助于物联网的“物物相连”的主要特征,打造出系统全面的智能安防视频监控系统,能够实现非常可靠性的监控,非常有利于确保公共场所的安全性,对于广大的人民群众的生命健康安全以及社会的和谐稳定能够起到不可忽视的作用。

参考文献:

[1]张树群.智能信息处理技术的应用及前景分析[J].科技资讯,2011(23).

[2]智能信息与信号处理创新团队简介[J].郑州航空工业管理学院学报,2011(06).

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关键词:物联网技术,智慧城市,应用。

中图分类号: C39 文献标识码: A 文章编号:

一、物联网的定义

从专业角度来讲,物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备,按约定的协议,把物与物,人与物进行智能化连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种新兴网络。通俗的讲就是“物物相连”。物联网不是一种物理上独立存在的完整网络,而是架构在现有互联网或下一代公网或专网基础上的联网应用(network)和通信能力,强调智能应用。国家工信部也给出这样的定义:物联网是互联网和通信网的网络延伸与应用拓展,具有整合感知识别、传输互联和计算处理等功能,是对新一代信息技术的高度集成和综合运用。物联网通过信息共享和业务协同,将人与人之间的信息交互沟通向人与物、物与物扩展延伸,它的应用为优化资源配置、加强科学管理、缓解资源能源约束提供了可能,拓宽了道路。

二、物联网智慧城市

1、智慧城市的内涵

智慧城市是以物联网、互联网等通信网络为基础,通过物联化、互联化、智能化的方式,让城市中各个功能彼此协调运作,以智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民为主要特征的城市发展新模式。

2、智慧城市的特征

一体化:要进一步实现信息系统的整合,进一步将虚拟世界与物理世界融为一体;进一步将信息化与工业化、城市化、市场化、国际化、生态化融为一体。

协同化:要使城市规划、建设、管理、服务等各功能单位之间,城市政府、企业、居民等各主体之间更加协同,在协同中实现城市的和谐发展。

互动化:要更好地进行物物互动、人物互动、人人互动,进行政府、企业、居民之间的互动,在互动中实现城市治理模式创新和城市创新发展。

最优化:城市资源配置利用最优,经济社会活动要做到成本更低、效益更好、速度更快、精度更高、满意更多。

3、智慧城市的目标

信息网络架构高端:大力推进光纤到户、三网融合、无线城市、物联网和智能管网等建设,形成高端化、系统化的信息网络,加强信息资源的开发利用,真正实现信息城市,随时随地共享信息、感知和被感知,为智慧城市建设奠定坚实基础。

公共管理服务高效:打造政府云计算中心和公共管理服务平台,加强智慧政府建设,加快信息资源共享、城市管理模式和理念的转变,创新发展智慧社会保障、智慧医疗卫生、智慧教育文化、智慧社区、智慧交通等,实现公共管理服务能力与水平的提升。

产业体系融合发达:充分利用智慧城市建设契机,积极运用下一代信息技术、新一代网络技术和智能技术,大力发展智慧产业、战略新兴产业和现代服务业,促进传统产业高端化发展,推动产业结构转型升级,打造全面融合、发达的现代产业体系。

生活环境和谐友好:围绕生态宜居发展目标,发挥高新技术在环境建设方面的作用,积极发展低碳经济和循环经济,推进生态环境与城市发展相互促进、资源节约与可再生资源开发利用并举,进一步凸显城市自身特色,实现城市环境生态化、人文化、科学化,形成一个环境和谐友好的城市。

城市系统智慧开放:抓住信息技术引领的城市管理变革机遇,以信息技术、智能技术为手段,抓好专家体系、计算机体系、数据信息体系的综合集成,高标准规划、高起点建设,大力加强城市的综合管理与协调,实现城市系统的智慧开放,全面发挥城市的集聚力和辐射力,最终成为智慧开放的城市。

三、智慧城市的发展现状

1、国外发展情况

荷兰阿姆斯特丹:建设可持续的居住、工作、运输环境和公共空间。美国迪比克市:以节能减排,建设“可持续发展的迪比克”为主题,重点建设水资源智能管理系统、智慧能量云系统、智慧旅游交通系统等,以智能城市建设为契机减少对资源的消耗和环境的影响,建立起了与自然环境和谐共处的可持续发展城市社会环境。

日本横滨:制定了《CO-DO3O》横滨市托温暖化行动方针,实施了智能电网项目、北九州市加强环境保护、发展环保产业等项目,开展了北九州智慧社区创建项目。

韩国首尔:建设亲民政府、智慧科技园区、再生经济、安全社区环境、平衡全球、领导地位、生态工业建设、现代化社会建设、透明化技术建设等。

2、我国发展情况

北京:2011年1月16日,《北京市国民经济和社会发展十二五规划》提出要建设智慧城市,把北京建设成运行安全、环境整洁、生活便利的宜居城市。

北京建设了城市管理智能化、基础设施智能化、社会智能化和生产智能化,包括有智能小区、智慧交通、智慧旅游等等。

深圳:2011年3月,《深圳市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出将加快建设“智慧深圳”。建设内容:启动一站式智慧门户工程、智慧市政工程、智慧交通工程、智慧医疗工程、智慧食品安全工程、智慧环境工程、智慧物流工程、智慧警务工程等一系列示范工程。

广州:2011年4月1日,《广州市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出建设“智慧广州”。建设内容:智能型基础设施、产业智能化发展、城市智能化管理、“5+1”工程,即一页、一卡、一库、一台、一城。

上海:2011年9月7日,上海市提出了《上海市推进智慧城市建设2011-2013年行动计划》。建设内容:宽带城市、无线城市、通信枢纽、三网融合、功能设施以及信息感知和智能应用领域、新一代信息技术产业领域、信息安全保障领域。

四、智慧城市物联网面临的挑战

1、法律法规是首要关注的因素

同电信法一样,我国通信事业的发展已经走过了相当远的路,但是相比欧美国家,我们的法律休系尚未建立。目前,尤其是欧洲针对物联网的架构、监管和隐私等行政和法律层面的问题已经提上日程,而我国似乎还没有多少动作。法规体系将会成为智慧城市物联网发展的制约因素。

2、关键技术是发展的瓶颈

我国物联网发展还处于初级阶段,目前还没有形成产业。在物联网发展起步较早的欧美和日本掌握着物联网关键环节的技术(传感、传输网络和应用计算)和核心专利。如目前80%左右的传感核心芯片都来自欧美和日本。在这一点上我们应该看到差距和不足。

3、标准是发展的核心问题

标准是一种交流规则,关系着智慧城市中不同类型网络、基础设施和环境间的信息沟通。目前标准仍然相对分散,缺乏统一标准体系,标准化程度低,互通性差,涉及大量国际组织,难协调。没有统一的标准和规范,将造成智慧城市物联网开发、集成、部署和维护的高成本,制约物联网业务的规模应用。

4、资源共享是发展的重要条件

智慧城市物联网的发展目标是促进信息技术与其它行业的深度融合,这种融合必然会触及到芯片商、传感设备商、系统解决方案商、移动运营商等企业的业务流程等,而在各方利益机制和商业模式尚未成型的背景下,物联网普及仍很漫长。物联网时代,“融合”变得愈发重要,亟需整合智慧城市产业链的上下游。

5、安全隐私困扰应用推广

无处不在的网络基础设施建设,使海量的城市基础部件信息自动进入网络,信息采集和交换设备大量使用,数据泄密也成为越来越严重的问题。智慧城市中,黑客有可能远程控制他人物品、操纵城市供电系统等。安全与隐私保护问题直接关系到智慧城市物联网服务能否得到真正的推广应用。

五、智慧城市物联网发展策略

1、出台法律法规,优化产业发展环境

政府主管部门要在影响物联网产业发展的若干关键环节上,抓紧制定相关的法律法规,为产业发展提供坚实法律保障;加快研究、制定促进物联网产业发展的财政、人才、资金方面的政策,为产业发展创造良好政策环境;打破行业和区域壁垒,营造内容相对开放、数据资源共享的良好环境。智慧城市物联网是国家物联网战略中需求较迫切的一部分,开展和建设智慧城市物联网的示范工程,对于城市可持续性发展以及提高居民的幸福指数意义重大。

2、突破核心技术,提高产业竞争能力

实现核心技术的突破和自主产品的产业化,有利于占领产业发展制高点,为整个产业的安全可控和可持续发展打下良好基础。在感知层面,主攻传感技术、RFID 技术和传感器自组网技术;在传输层面,主攻传感网与通信网的融合、大信息量传输通信网和三网融合相关技术;在处理层面,主攻中间件技术、基于云计算的应用处理和系统集成技术;同时还应该加快物联网架构和包括信息通信、计算机网络等技术在内的共性支撑技术的研发。

3、制定标准体系,推动产业规模发展

中国物联网标准联合工作组2010 年6 月8 日在北京成立,联合工作组由全国11 个部委及下属的工信部电子标签标准工作组、全国信标委传感器网络标准工作组等19 家相关标准化组织自愿联合组成,还包括12 家观察员单位。联合工作组的成立,将从大的层面改变各自为战、互不兼容的局面,强化以物联网关键资源、体系架构和核心技术标准为重点的顶层设计和统筹协调。而各地也应因地制宜加快建设资源共享、互联互通、统一规范的物联网标准体系。

4、推动技术创新,确保自主安全可控

智慧城市规划中,政府有关主管部门要大力支持开展拥有自主知识产权的核心关键技术的研究,推进自主产品研发和产业化,提升我国物联网产业的核心竞争力,保障我国物联网产业安全。同时,研究异构资源管理技术、联合准入访问技术、联合负载均衡技术、联合切换管理技术、节点设备鉴权技术和网络行为检测控制技术等安全管理关键技术,以促进智慧城市物联网在中国的安全发展。

5、打造示范工程,带动产业快速起步

产业链各方要通过制订一种有利于产业化推进的应用组织方案,由政府主导,行业协会组织,集中各种资源力量,推动和打造一批示范工程。有实力的电子信息企业、电信运营商等应该密切结合智慧城市试点项目的需求,组织力量加快研发技术性能符合要求、建设成本和运营维护费用相对低廉、性价比较高的解决方案,成功建设一批应用项目。通过试点项目的成功建设和运营,不断拓展市场,为智慧城市在全国的大面积普及推广积累成功经验。

六、结束语

随着信息化程度的逐步提高,以计算机网络为基础的物联网将促使我们的城市不断的智能化,公共管理高效化,经济发展绿色化,日常生活数字化,公共服务网络化,最终成为智慧城市。

参考文献

[1]《物联网技术在智慧城市的应用》.国脉物联网技术研究中心,2012年3月30日

[2]巫细波,杨再高.智慧城市理念与未来城市发展.广州:城市发展研究,2010,17(11)

[3]史璐.智慧城市的原理及其在我国城市中发展的功能和意义.北京:中国科技论坛,2011(5)

[4]张福生.物联网:开启全新生活的智能时代[M]山西:山西人民出版社,2010.

[5] ROLFHW,ROMANAW.Internet of Things[M].New York:Springer-Verlag Berlin Heidelberg,2010.

[6] Internet of Things[R]. ITU, 2005 Report.

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【关键词】空间信息 移动通信 集成应用 探讨

目前,GPS等空间信息技术呈现出高速发展的状态,因而实现空间技术与移动通信技术的集成应用,将会进一步扩展移动通信的服务领域,同时也使得各种服务变得更加的方便快捷,这是当前信息技术发展下的必然趋势。

一、实现二者集成应用的价值

空间信息能够准确的获取选定地理位置的相关信息,而移动通信则能够使用户获取空间信息,也就是说移动通信是用户获取信息的媒介,而通过这一媒介,用户能够满足自身的特定需求。因此,实现空间信息与移动通信的集成应用,将会进一步丰富移动通信的服务业务,进而使用户获取更多的服务信息,满需当前用户的不同需求。

二、空间技术与信息技术实现集成应用所需具备的技术基础

2.1 移动互联网接入技术

所谓的移动互联网接入技术指的是将互联网上的信息与服务通过移动设备传输给用户端。移动互联网接入技术包括WAP、SMS等,其中WAP能够使用WML来实现对WAP页的处理,而SMS可是实现对多个网络系统的存储。移动互联网技术的接入能够打破时间与空间的局限,使用户随时随地获得所需要的信息与服务,从而为用户提供更为便捷的服务。

2.2 无线接入技术

无线接入技术包括MMDS,LMDS和WCDMA三种。

1、MMDS接入技术。当前MMDS多路微波分配系统已经成为了有线电视系统的重要组成部分,主要的目的就是对电视节目进行传送。随着数字图像、数字声音技术的不断完善与高数数据需求的不断增加,MMDS技术正向着数字化的方向不断发展。MMDS接入技术的优点主要包括雨衰忽略不计、设备成本低、器件成熟,缺点主要为宽带有限。2、LMDS接入技术。当前,LMDS是较为重要的无线宽带接入技术。LMDS系统中主要包括本地光纤骨干网、网络运营中心、基站系统、用户端设备四个部分,采用一点多址方式。LMDS的特点产要包括以下几个方面:LMDS宽带能够与光纤相比拟,能够实现“无线光纤”到楼;LMDS传输速率可以达到155Mb/s,仅次于光纤传输速率;LMDS可以对所有主要的话语与数据传输标准进行支持。3、WCDMA接入技术。WCDMA技术能够为用户带来较高的数据传输速率,能够为计算机中是任何媒体提供传递的无线网络。WCDMA技术的优势主要为码片速率较高,能够对频率选择性分集与空间的接收、发射分集等进行有效的利用,从而解决多径问题与衰落问题。WCDMA能够为3G运营提供较为良好的技术基础,通过对宽频带的利用一方面实现了声音、图像数据处理的顺畅性,另一方面能够与MPEG-4技术相互结合对真实动态图像进行处理。

三、空间技术与移动通信技术的集成应用