物联网技术现状范文
时间：2023-10-16 17:38:11
导语：如何才能写好一篇物联网技术现状，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。
篇1
物联网是一种应用于多种技术领域的新技术，通信技术是物联网技术的关键。对物联网技术的定位：物联网是基于互联网、EPC技术以及无线数据通信技术等构成的全球物品信息实时共享的实物互联网。基于万物互联趋势的发展，物联网技术在智能行业中的应用越来越广泛，物联网技术拥有的商业价值也越来越大，因此研究物联网技术的发展现状及发展趋势对促进我国互联网+战略具有重要的现实意义。
1物联网技术的发展现状
物联网技术是继计算机技术、互联网技术发展之后兴起的第三信息技术，物联网技术最早是由美国麻省理工学院Ashton教授于1999年提出的，经过几十年的发展，物联网技术已经在社会行业中得到广泛的应用，当前我国物流网技术发展呈现出以下特点：一是政府部门高度重视物联网技术。基于物联网技术巨大的商业价值，我国将物联网技术纳入新兴产业发展规划中，并且加大了对物联网技术的研发力度，实现了物联网技术在社会领域的应用；二是高校开设了物联网专业课程，例如我院就针对物联网应用技术专业建立了物联网实训室，其目的就是培养学生掌握物联网技术的实践能力，使其具备物联网组建、管理、维护、应用等能力；三是物联网技术不断创新。NB-IoT技术重大突破，技术标准快速确立，该技术有效解决了物联网技术此前无法进行长距离、大规模广泛部署的技术空白，提高了我国通信技术的发展与应用水平。
2物联网关键技术及发展瓶颈
物联网技术在通信行业中得到广泛的应用。据不完全统计，2015年，全球物联网连接数量约为60亿个，根据这一速度，在2025年前，物联网连网设备数量将达到270亿个，因此发展物联网技术是当前经济发展的重要方向。通过分析当前物联网技术应用的需求，实现物联网技术应用的关键技术为：一是传感控制技术。传感器是物联网技术实现价值的关键部件，传感器能够对数据信息进行实时采集，并且将采集的信息传递给终端处理系统。二是中间件技术。中间件主要承担的是为底层与上层之间的数据传递提供互动平台，实现数据资源的共享，因此该技术的关键是对数据的处理。三是云计算技术。物联网技术依托于互联网技术，实现云计算，因此在智能技术时代背景下，云计算实现了数据的空间转移，提高了智能家居的模式发展。当然，物联网技术在快速发展的同时，实现物联网技术应用价值还存在一些问题：首先是物联网技术的标准规范有待统一。标准统一是物联网产业发展的重要保障，然而目前各国对物联网标准体系的规定还不统一，这影响到物联网产业化、规模化发展。2015年国际标准组织（ISO/IEC）在比利时布鲁塞尔召开物联网标准化（WG10）大会，新成立的WG10物联网标准工作组同步转移原中国主导的物联网体系架构国际标准项目（ISO/IEC30141），并由中国无锡物联网产业研究院专家继续担任该体系架构项目组主编辑，这标志着我国继续拥有国际物联网标准最高话语权。其次信息安全和隐私保护有待解决。物联网技术应用最大的瓶颈就是如何保护信息安全和用户隐私，以智能停车场为例，虽然通过物联网技术实现了自动控制，但是当前市场中存在的仿制门禁卡的现象也影响用户的信息安全，因此如何解决安全问题一直是物联网技术发展所要解决的主要问题。最后物联网技术的终端设备性能、价格等也是影响其发展的瓶颈之一。
3物联网技术应用前景展望
通过实践观察，在大力发展大数据技术的时代背景下，物联网技术已经融入社会的各个领域，家居行业、交通行业、工业生产以及通信行业等等。结合物联网技术的发展趋势，物联网技术应用将朝以下几个领域发展：3.1通信行业目前基于物联网技术的通信技术在全球范围内得以开发与发展，尤其是低功耗广域网通信技术成为最有发展前景的通信网络技术。LoRaWAN的技术是物联网领域最受关注的技术，实现了长期间的运作，并且具有低功耗、远距离传输的特点，大大提高了物联网技术数据传输的速度，进而满足了公共资源数据传递的需要。3.2智慧城市建设当物联网这一新兴的信息技术日益成熟时，智慧城市建设中的技术问题便得到了有效解决。基于物联网蓬勃兴起的业务与应用逐渐成为智慧城市的主流应用，并且物联网能实现产业优化升级，使城市环境完备智能、城市服务高效灵活、城市治理精准高效，使城市更加智慧，使人们的生活更美好，是提升城市竞争力的关键因素。当然物联网技术还应用到智能家居建设中，将实现家居的智能控制。3.3智能工业制造石油天然气与工厂环境工业领域是目前物联网项目最多的应用领域。物联网技术的远程监控和优化重资产的能力，使得很多石油天然气项目的实施和运行得到了技术与效益方面的支持。尤其近年来，国内传感器市场持续增长，年均增长速度超过20%。在智能化电子产品不断涌现、物联网智能终端与整机产品制造市场稳定发展的带动下，传感器产品国产化需求不断加大，为国内企业带来了巨大的发展空间。
参考文献：
[1]赵静.低速率物联网蜂窝通信技术现状及发展趋势[J].移动通信,2016.7.
篇2
关键词：物联网 智能家居 安全性
概 述
近几年，物联网被认为是继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。围绕物联网的话题也是层出不穷。顾名思义，物联网就是“物物相连的网络”，即通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。[1]它比现行的互联网更为庞大，其应用覆盖电网、医疗、交通、RFID等多个领域。
智能家居行业是一种新兴行业，也是高新技术产业。它是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，旨在实现人与人、人与家中物品、家中物品与物品间的智能关联。这一特点与物联网的特质不谋而合，并且3G技术的推广、普及和三网融合的试点运行都为智能家居的发展奠定了良好的基础，使得智能家居成为物联网广泛应用的突破口。
1、基于物联网技术的智能家居发展现状
智能家居的发展大致经历了以下三个阶段：电子化、自动化和网络化。[2]自世界上第一幢智能建筑1984年在美国出现后，美国、加拿大、澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各种智能家居的方案。在我国，自2000年提出智能家居的概念后，经过近15年的发展，我国智能化住宅的建筑面积目前已达到400亿平方米，预计到2020年还将新增300亿平方米。全国智能化住宅小区的建设数量，未来十年将达到上万个。而且，智能化家居的概念也不仅仅局限于家电设备联网、具备安防措施等初级智能化，随着3G技术的推广、和三网融合的试点运行，国内电信三大巨头，国家电网和地方有线公司纷纷推出自己的基于物联网技术的智能家居方案。如：国家电网公司在北京城区部分范围内推出电力“智能家庭计划”的试点。国家电网公司通过在电缆上铺设信息传送的光缆，再在试点家庭安装一个可双向互动的终端机，即可让这些家庭达到节电，最终节省电费支出的目的；[3]中国移动的“宜居通”此前已经在重庆和广东部分城市进行了试点，近期试点范围将扩大到北京市朝阳区；中国电信的“5A数字家庭”在广东东莞、江苏等地规模试点之后，即将在北京开始试点；中国联通的智能家居方案进入了江苏南京、无锡等地的部分中高档楼盘，并且得到了当地建设部门的支持；江苏有线也和当地部分楼盘开发商达成了合作协议，将方案推广到了部分小区；国家电网目前也在北京的莲香园和广华轩两个小区进行了试点。
与物联网智能家居相关的家电产品发展也较为迅猛。2010年1月，海尔了世界上首台“物联网冰箱”，让消费者亲眼感受到了物联网技术在家电领域的应用；短短3个月后，海尔又研制出全球首台无氟变频物联网空调，并通过报纸、杂志、电视、网络等各种传播渠道不断强化海尔在家电物联网领域的“桥头堡”地位。而美的旗下品牌小天鹅生产的首台物联网洗衣机也于去年在美国上市。
2、物联网技术在智能家居中的应用
以物联网技术为核心的智能家居是利用网络通讯、计算机、家电控制、综合布线等技术将家电智能控制、信息交流、消费服务、小区安防等家居生活有效地结合起来。物联网智能家居系统拓扑图如图1所示。
图1.物联网智能家居系统拓扑图
在物联网智能家居环境中，不论你是否在家都能够通过远程设备对家中的电器、灯光、以及门、窗进行控制。如果是出门在外，能够通过电话、手机或者互联网连线家中的智能终端，了解家中家电的使用情况，并随时监控家中状况。家中的电器可以识别电压的波峰和波谷，自动避开用电高峰。各电器间也可以实现按预定模式协作运行。如果家中来了访客，则可以通过可视对讲系统留言留影，也可以通过远程控制门打开。如果家中出现煤气泄漏或者小偷潜入，安防设备会自动报警和抓拍小偷图像信息，同时通知你和小区物业保安。当你在回家的途中，也可以通过手机提前开启家中的空调和热水系统，让你一到家就能享受惬意、舒适的智能化生活。[4]
总之，智能家居是一个多功能、综合性的系统，起支撑作用的物联网技术包括：传感器技术、RFID射频技术、多维码设别技术、GPS技术，互联和组网技术、以及与之相适应的各种应用开发技术等。
2. 基于物联网技术的智能家居发展所面临的问题
作为物联网重要的应用，智能家居涉及电子、计算机、通信、自动控制、建筑装饰等多个领域，相对于其它的物联网应用来说，拥有更广大的用户群和更大的市场空间。通过十几年的探索和发展，智能家居在中国的应用虽然取得了一定的进展，但是离大规模普及还有一大段距离。从当前的情况和市场反应来看，智能家居在我国现阶段的发展遇到了三大问题：系统复杂、价格昂贵、实用性差。[3]对于这三个问题，我们从技术和商业运作两个方面加以分析。
从技术方面来讲，首先，智能家居行业内缺乏统一的相关标准。目前有不少企业加入物联网研究的阵营中，造成物联网的相关产品较多，甚至是鱼目混杂。然而，由于没有统一的行业标准，大量的产品间互不兼容，这直接影响到产品间的相互识别和感应，给消费者造成较差的使用体验。同时也给一些厂商在生产、推销自己的产品时带来了很大的障碍。
其次，智能家居技术中的信息安全技术还有待提高。目前，物联网中非常重要的技术——RFID，其对数据保护能力比较脆弱。[4]如果攻击者截获标签信息并且对信息进行破解，就可以通过伪造等方式对RFID 系统进行非授权使用，从而给使用者带来安全威胁。
再者，智能家居产品虽然技术先进，但操作复杂，完全不像宣传时所说的那样“一键控制”，不符合广大普通消费者的使用习惯，
从商业运作方面来讲，由于智能家居的试点多是在经济较为发达的地区、城区或较为高档的小区，对广大普通消费者而言成本昂贵，令人望而却步。其次，智能化家居在中国现阶段的人民生活中还属于附加消费，如果产品价格、集成价格难以降低的话，规模化还需要时间。
3、物联网智能家居发展建议
基于以上的分析，可见我国智能家居乃至物联网要想实现规模化，产业化，还有很长的路要走。
首先，迫在眉睫的是解决技术问题。由政府牵头，抓紧制定行业统一标准，加强不同产品间的互联互通。尤其是要加快关键标准的制定、实施和应用。同时也积极参与国际标准制定，整合国内研究力量形成合力，推动国内自主创新研究成果走向国际市场，为大规模普及应用扫清障碍。另外，要加紧研究以物联网信息安全为主的相关技术，以技术为消费者筑起安全屏障，确保消费者的使用安全。
其次，从商业角度考虑，参与物联网、智能家居产品研发的各企业应积极寻找新的应用模式，改变单一的推广模式。政府可以参与推广物联网应用试点，大力发展公共物联网应用，为智能家居及物联网的发展提供有力保障。各企业则应该以开放的姿态积极寻求合作，提高产品集成度、降低产品价格，真正实现物联网的集成化、规模化、智能化和平民化。
4、结束语
科学技术的发展和生活水平的提升，使的越来越多的人坚定不移地追求更高品质的生活，智能家居作为高品质、信息化生活的代表得到越来越多的瞩目。从2000年首届峰会上提出智能家居的概念，到2011年第十二届中国国际建筑智能化峰会上提出发展实用型的智能化建筑，虽然中国房产智能化道路几经周折，但是建筑、家居智能化这一进程却不可阻挡地前进着。目前，虽然在利用物联网技术推进家居智能化的过程中面临许多问题，要在设备兼容性以及降低成本和设备安全性等方面做很多工作。[5]但是物联网技术的先天优势还是很有利的，与以往的智能家居标准相比，具有无需布线、网络容量大、能耗低等优点使得物联网智能家居技术拥有光明的应用前景。■
参考文献
[1]陈任、余征、梁金瑶.物联网时代的智能家居发展机遇和挑战[J].智能建筑与城市信息，2010，第5期：21-23；
[2]童晓渝、房秉毅、张云勇.物联网智能家居发展分析[J].移动通信，2010，第9期：16-20；
[3] 2011.8 中国智能家居网
篇3
关键词 交通运输 物联网技术 现状 发展
中图分类号：TP393 文献标识码：A
0引言
随着物联网技术的发展，物联网已经被广泛的应用到多个行业当中。在我国的交通运输发展当中，物联网技术的应用也变得越来越多，同时取得了良好的发展成果，推动了整个产业以及相关产业的发展。然而在物联网技术的应用过程当中，依旧存在整体技术先进性不强、相关标准不完善、与国际水平差距大等不足之处。因此针对物联网技术在交通运输当中的应用研究就变得十分重要，且具有现实意义。
1发展现状
（1）国外发展现状
相比于其他发达国家，我国在物联网之上的发展还较为落后。目前，美国的IVHS、日本的VICS系统，通过在车辆与道路之间信息通信的建立，交通运输的发展已经完成智能化和信息化两大方面。众多的先进无线技术被先后应用到其中，包括信号优先、职能定位等，并且在速度分析、信息采集等方面取得了巨大的进步。
（2）国内发展现状
随着我国社会经济的飞速发展，物联网受到的关注度越来越高，之后更是被定为重点发展的一项重要产业。总理于2009年提出应当针对物联网几项关键技术进行发展和突破，并且为之后的发展进行了提前的规划和安排，在此基础之上进一步的推动我国产业升级和发展。由国家批准，我国于该年九月正式组建标准工作组，主要针对信息技术进行研究。与此同时，出台一系列发展政策，为物联网的发展提供政策支持。在“十二五”期间，该产业将研究的重点对准信息安全、网络等方面，2010年，在我国首都正式成立了物联网标准联合工作组，其研究重点为技术与相关标准的制定。
2推进策略
（1）加强设计
在交通领域应用物联网技术，要不断的加强设计，尤其是顶层设计。在整个行业当中通过政策、人力、物力等方面的支持，有效的推动整个该方面的进一步发展，尤其是针对物联网的关键技术、行业发展策略、交通系统等方面的发展与研究。进一步推动物联网技术在交通领域的推广和应用，有效的提升行业整体的水平，从而实现渐渐缩短和发达国家之间的距离，促进物联网技术的飞跃性发展的目标。
（2）强化科技的支撑作用
通过科技专项的形式给予充分的支撑，将物联网技术的应用和推广，作为专项科技进行发展，并且进行信息化规划，给予充分的人财物的支持，推动该行业物联网技术的进一步发展和有效应用。尤其是关键性技术还需要着重的推广和突破，从而提高该行业整体技术含量。并且不断的完善其发展机制，确保整体系统的长效运行，积极响应我国的可持续发展和科学发展观要求。
（3）完善应用标准
着重进行应用标准的建设，为物联网技术的应用打下良好基础。目前我国已经成立了物联网智能交通标准工作组，与国家的相关工作有效的衔接，并且针对该行业的物联网应用进行了相关标准，以及标准体系等方面的研究。推动其朝着标准化和规范化的方向发展，从而实现互联互通。
（4）建立示范工程
要推动该行业的物联网技术的有效应用，就必须通过示范工程完成。这就要求要加强示范工程的建设工作，不断的优化在应用过程当中的不足之处。在交通领域应用物联网技术，应当主要以交通运输为主，积极做好带头示范作用。通过相关部门、企业、政府等的配合和支持，进行试点示范工程的建设工作，不断的完善实施机制，结合行业特征和国家的相关政策，推动应用技术的发展。通过示范工作，不断的总结失败的教训和提取成功的经验，促进关键技术的进步。充分结合“十二五”提出的重点发展任务，选择一些综合实力较好，具有一定优势的业务领域和企业，开展相关技术的推广工作。转变设备主要依靠进口、技术先进性不足等劣势，推动装备制造业的进步，促进信息服务产业的发展。
（5）突出服务，进行协调性发展
转变之前的发展途径，突出服务，提升服务质量，最大限度的满足人们的生产生活需求。让人们真实的感受到物联网的优势和便利性，支持物联网技术的应用，实现规模应用，从而带动整个产业的发展。与此同时要加强协调性的发展，统筹整体步调，不仅需要重视交通运输行业的发展，还需要关注相关行业，注重协调性发展，确保物联网技术在交通运输行业的有序应用。
3总结
综上所述，针对物联网技术在交通运输方面的应用现状，要求要针对目前存在的技术性不足、设备依赖进口等多个方面的不足，结合国家的相关政策、要求、任务等，以及行业的发展特征，进而不断的促进整个行业的进一步发展。主要通过提高顶层设计水平、完善应用标准、进行示范工程建设、突出科技支撑作用等方面，从而推动关键性技术的发展和推广，促进行业转型，缩短与国际应用水平的距离，为人们的生产生活提供良好品质的服务。
参考文献
[1] 陆长松. 物联网技术在物流业务流程再造中的应用研究[D].江西理工大学，2012.
[2] 郑欣. 物联网商业模式发展研究[D].北京邮电大学，2011.
篇4
关键词：物联网技术；无线通信模块；电路模块
随着我国通信技术的迅速发展，4G和5G无线网络得到了快速建设。在组建的通信网络中，通信铁塔是整个通信网络基站中必不可少的一部分，是建立通信网络的重要基础设施。通信铁塔是建立通信基站时提高通信天线的高度，承载无线通信信号的发射和接收的设备。建立相应的状态监测系统，对输电铁塔进行在线监测，可以有效、快速地发现铁塔运行中出现的状况，提前进行维护、检修，提高通信工程运行的稳定性。
1无线铁塔状态监测系统建设目标
1.1数据采集实时化
进行状态监测系统建设时，首要目标是做好数据采集实时化，这是确保状态监测时效性的基础条件。借助物联网技术数据传输速度快、信息传输质量高等特点，可以对通信工程运行过程中的基础资料进行采集，如现场的影像资料、通信工程运行数据、信号传输信息等。在数据传输过程中，可以同步完成数据信息的分类处理，并在汇总处理后传输到监测系统进行进一步处理，缩短故障问题的检修时间，提高通信工程工作状态的稳定性。
1.2系统服务在线化
在通信工程运行过程中，多采用人工巡查的方式来查找系统存在的故障问题，从发现故障到完成检修，期间会有一定的时间差，主要原因是人工巡查时并没有携带过多的检修工具，并且部分故障维修所需要的设备较烦琐，这给故障问题的扩大创造了条件，带来更多的经济损失。应用状态监测系统对其服务时，可以利用异常数据信息来确定系统工作期间的异常问题，及时拟定处理措施进行处理，提高了系统服务内容的在线化和针对性。
1.3监管过程透明化
随着城市化进程的不断加快，通信工程的覆盖范围不断扩大，人员数量不断增加，对通信工程运行的稳定性也提出了更高要求。对此，需要对系统运行过程中的各个环节进行监测，明确各环节具体的监测要点，同时也要做好参数信息的采集工作，对发现的潜在故障内容进行梳理，明确故障发生的原因，从而提高环节推进的有序性，提升监管系统的应用效果。同时，在监管模式应用中，也会对相关信息的透明度进行提升，这样就很大程度上避免了部门之间的管理矛盾，提升了监管过程的公平性，提高通信工程的运行效率。
1.4分析内容动态化
在无线铁塔状态监测系统工作的过程中，对系统运行状态的监督不能停留在静态，而是需要动态化管理。在通信工程运行过程中，每天都需要采集数量众多的数据信息，包含正常运行数据、波动数据和故障数据。而监测系统需要及时筛选出这些故障信息，并基于故障信息对故障位置进行快速定位，以便于检修人员在短时间内快速完成检修工作，提高系统的工作效率。另外，在物联网技术的帮助下，采集数据的时效性大幅提升，这对动态化管理模式的顺利应用奠定了坚实基础。
2无线铁塔状态监测系统建设要点分析
2.1无线通信模块设计
在监测系统的建设过程中，无线通信模块属于非常基础的应用内容，在具体的应用设计中，需注意以下2点。①做好通信模块中的芯片选择，是确保系统功能顺利应用的基础条件。从目前发展情况看，无线通信模块的芯片可选择的范围较广，如CC2430芯片是目前应用较多的芯片结构，可依托其建立监测系统，提升系统应用的可靠性。②做好芯片应用电路设计，围绕已选择的通信芯片，对电路进行优化设计，同时要做好线路布局设计工作，提升系统运行过程的应用效果及系统的可靠性。
2.2传感器模块设计
对传感器模块进行应用设计需注意以下2点。①做好传感器结构的选择，是确保采集信息顺利传输的必要条件。从目前发展情况看，传感器可选择的范围较广，如MEMS传感器是目前很多通信工程中都会用到的设备类型。②做好通信协议的管理工作，传感器所采集到的数据信息种类较多，为确保数据传输结果的实用性和完整性，在通信协议的选择中，需满足兼容性要求，同时，适用于不同类型数据信息的传输要求。搭配选择的射频芯片，对系统运行质量进行梳理，提高芯片最终的应用效果。
2.3电路模块设计
以系统所使用的CC2430芯片为例，在芯片工作过程中，其额定工作电压为3.3V，考虑电压传输过程的不确定性，可将运行电压调整至2.5~3.6V之间，以满足运行需求。在对电源结构进行选择时，可选择干电池进行供电，数量2~3节即可满足续航要求。除干电池供电外，目前市场中还有USB口供电，相较于干电池，USB口供电的续航能力更强，可以持续稳定的供给直流电压。但其初始电压值在5V左右，这需后期调整电路运行结构，使其可以下调到3.3V，来满足模块稳定运行的基础要求，提高模块工作状态的稳定性。
2.4无线传感模块设计
在对无线传感模块进行应用设计时，主要可分为短距离传输网络模块与远距离传输模块。前者在应用中主要使用ZigBee网络来辅助传输工作的进行，后者在应用中选择GSM网络辅助信号传输，可满足长距离的信息传输要求。以GSM网络为例，该模块在应用过程中，具备数据信息传输、短消息发送、语音数据传输等功能，在具体工作中，需借助两组以上的GSM模块来完成数据信息传输，同时，还需做好电路结构的设计工作，以确保设计内容的合理性，并且能够稳定信息传输过程，提高最终传输结果的可靠性。
2.5监控终端模块设计
对监控终端模块进行应用设计时，要满足信息存储、信息分析等内容要求，同时，需要注意以下2点。①做好微控制器的选择工作，是确保系统功能顺利实施的基础。实际应用中，可选择S3C2440A作为系统运行的微处理器，满足基础性应用要求。②ARM模块的应用设计，是辅助系统顺利工作的必要条件。在具体的选择过程中，要围绕微处理器进行搭配，如Micro2440型号的核心板、LED或者LCD的触摸屏幕、通信协议、信号兼容模块等。做好这些内容设计后，再依次完成其他型号数据信息的分析工作，以提高设计信号内容的实用价值。
3结语
综上所述，为避免通信铁塔故障，减少由此引起的损失，对通信铁塔日常的工作状态进行实时监控很有必要。在目前情况下，移动公司主要是安排巡检员定期对各个通信铁塔的状态进行检查，人工巡查具有监测周期长、监测效率低等缺点。将物联网技术融入到状态监测系统中，不仅能加快数据信息的采集速度，还能及时发现故障、问题，提升系统的检修效率。
参考文献
[1]丁真真．基于WSN铁塔疲劳声发射监测系统的研发[D]．南昌：南昌航空大学，2019．
[2]王兆文．基于ZigBee的通信铁塔状态监测系统的研究[D]．大庆：东北石油大学，2017．
篇5
[关键词]煤炭 物联网 应用
一、引言
物联网是将世界上所有和人类的社会生活相关的东西进行网络连接，以便及时获取信息和实施管理。物联网的产生是社会发展的强烈需求，物联网的全球发展形势将可能推动人类提前进入“智能时代”。目前，物联网在山西主要被应用于自然生态环境、工商业和人们的日常生活方面。未来几年，山西物联网的发展应结合本省实际，选择重点领域进行突破。
二、山西省煤炭行业对物联网技术的特殊要求
（1）山西煤炭行业简介
山西煤炭资源得天独厚，煤炭资源储量达2654.84亿吨，占全国26%。山西同时是我国煤炭主要商品化中心产区之一，是我国最重要的煤炭外运基地。因此，山西理应充分利用自身资源优势，借助现代先进的物联网技术打造一流的煤炭中心，从而为提升自身能源产业的效能创造有利条件。
（2）煤炭行业对物联网技术的特殊要求
1.减少电磁波传输衰耗。煤矿井下空间狭小，影响电磁波的传输，应尽量减少电磁波传输衰耗。
2.增大无线发射功率。
3.增强抗干扰能力。井下机电设备相对集中、功率大，电磁干扰严重，需要增强物联网抗干扰能力。
4.减小电源电压波动。煤矿井下电网电压波动范围在75～110%之间，甚至达75～120%，因此煤矿物联网设备应具有较强的电压波动适应能力。
5.设备体积要尽可能小。煤矿井下空间狭小，煤矿物联网设备的体积、特别是天线体积不能很大，便携式设备更要注意设备的体积和重量。
三、山西煤炭业在物联网方面的应用现状
物联网应用于煤矿安全监测监控将整个煤矿的所有设备和人员视作一个统一的整体，将其采用物联网技术实现煤矿的采煤系统、掘进系统、机电系统、运输系统、通风系统和排水系统等多个系统的综合集成。
目前，山西的煤炭行业已成功的将物联网技术应用到了井下生产的某些方面。例如人员定位系统、瓦斯监控系统、水文监测系统、皮带运输监控系统、绞车运输监控系统等等。如下图所示。
这些子系统都是物联网技术在煤矿领域内某一个方面的具体应用。它们都采用了物联网的三层分层结构，在井下通过各种传感器采集所需数据，然后通过各种网络数据传输线路，将信息传递到地面机房或调度室的服务器上。由应用层的功能软件对信息进行调用、分析并显示出来。
四、煤炭物联网在山西未来的发展及对策分析
在未来几年内，山西煤炭物联网的发展应重点结合本省的发展特点，针对服务转型和服务安全这两方面重点进行突破。
将物联网技术应用于煤炭产业的生产过程监控，可以使采集的信息和生产的智能控制和智能决策等系统相结合，提高产品质量，优化生产流程。例如，在焦炭生产时，应用传感器和通信网络实现对温度的有效控制。也可以利用物联网技术提高煤矿安全生产水平。煤矿安全生产一直是各级政府和群众高度关注的事情。物联网在煤矿安全生产管理方面可从两个方面发挥作用：一是生产一线的实时分析，把感应器嵌入和装备到矿井设备、开采巷道、矿工设备中，实现实时感知、准确辨识、快捷响应、有效控制。二是安全信息的集中管理。这主要是将各个矿井的安全生产信息通过通信网或互联网汇总到政府管理部门，可以避免矿方对事故的瞒报，政府部门也可以对于事故进行及时处理。
五、结语
本文论述了物联网技术在煤炭产业应用的必然性，分析物联网的关键技术。在此基础上设计适合煤矿实际情况的煤矿物联系统的系统架构，并提出了山西省煤矿行业对物联网技术的特殊要求，将煤炭业的所有要素系统集成为一个统一的整体，物物互连实现煤矿“人、机、环、管”四个要素的相互通讯，从而实现煤矿的智能化识别、定位跟踪、监控和管理，提升煤矿“一通三防”管理和技术水准，提高煤矿安全生产管理水平。物联网技术是煤矿企业实现集约式生产和低碳化目标的重要手段。
参考文献：
[1] 孙继平.煤矿井下安全避险“六大系统”的作用和配置方案[J].工矿自动化，2010（11）：1～4.
[2]张敏，于宝申.煤矿综合自动化监控系统设计及应用[J].煤炭技术，2008，27（2）：3 7～39.
篇6
[关键词]家禽；疫病；防控；物联网；使用意向
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.04.030
[中图分类号]TP393 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）04-00-03
0 引 言
随着我国经济的发展和家禽疾病的蔓延，家禽养殖业面临着严峻挑战，其升级成为了一个必然的趋势――加快推动传统家禽养殖向现代生产方式转型，从散养方式向集中规模化养殖转变，利用信息化技术提高畜禽养殖的质量及安全水平。而农业物联网的出现在一定程度上加快了家禽业生产的集约化、自动化、智能化和信息化发展。在欧美发达国家，农业物联网已成为畜牧养殖的重要组成部分，大量猪、牛、鸡等畜禽养殖实现了全程监控和实时监测，有效防控了家禽疫病的发生。2009年8月，提出建立中国传感信息中心的战略设想，为农业物联网的发展提供契机和动力。此后中央1号文件也多次提出要加大力度推广农业物联网的使用。
但近年来，农业物联网技术的推广遇到了障碍。企业和科研投入大量资源研发和推出物联网技术，如温氏集团成立的物联网研究中心，但这些新技术却得不到真正的应用。这个问题涉及养殖户的行为。因为养殖户是物联网技术的直接应用者，他们的使用意愿直接影响了物联网技术的推广。假设养殖户是一个理性经济人，那么养殖户作出经济行为选择时，必然考虑收益和成本问题。
因此，本文在了解家禽养殖疫病防控现状的基础上，运用养殖户行为、技术接受等理论，评估养殖户的物联网使用意向，找出影响使用意向的因素，从而为相关政策建议提供证据和参考，以推进物联网技术在家禽疫病防控领域的应用进程。
1 研究综述
农业物联网的应用范围包括农业动作物生产智能监控、农产品质量安全溯源体系建立、智能农机和农业信息传送等多个方面。学者对物联网在畜禽养殖监控和疫病防控方面的应用作出了相关研究。颜波提出，畜禽养殖的规模化让人工操作的弊端逐渐突显，农业物联网的出现为大规模高效管理提供了支撑。周茁 等通过研究，总结出了适用于我国生猪养殖的农业物联网体系结构，该结构包括育种繁育、数字化精细喂养、个体行为视频监测、疾病诊断、猪舍环境监控、粪便自动清理及无害化处理和综合应用7个应用模块。王海则基于牛羊养殖过程中的信息可追溯层面，提出通过给牛羊佩戴电子耳标实现一对一的电子建档，当发生疫情或畜产品质量等问题，就可以追溯到源头禽只。
纵观国内外相关文献，关于农业物联网在畜禽养殖方面应用的研究已有不少，并且得到了很多有价值的研究结论。但是从当前文献检索的结果来看，目前的研究大多数涉及猪、牛、羊和水产品的安全养殖领域，对养鸡的物联网应用探索很少。而且，大多数研究都是集中于研究技术的使用现状和前景，较少关注物联网直接使用者的行为和技术的使用意向，这关系到技术的推广可行性，是技术被充分应用的前提条件。因此，本文将基于前人的研究，利用对广东温氏集团实地调研采集的数据，分析目前物联网技术在家禽疫病防控方面的应用现状，同时对养殖户的物联网技术使用意向进行评估，并在此基础上提出相关的对策建议。
2 家禽养殖疫病防控与物联网应用
温氏集团在物联网技术的应用程度上具有一定的代表性。自1991年启动信息技术研究与应用以来，温氏应用物联网技术以协助生产养殖管理，实现现场的实时监控、环境自动检测、生产设备自动控制等，向着机械化、精细化、智能化迈进，这些技术在奶牛和生猪的养殖上应用广泛，例如：奶牛生理特征监测传感器项圈，实时监测奶牛的生理特征，实现奶牛期预测等异常行为判断，提升企业生产效率和现代化管理水平。
S着家禽养殖自动化和智能化进程的不断推进，温氏也加大了家禽智能化养殖的研发力度，如禽舍环境智能监控系统，并在养殖场设点应用和推广，将实用性强、效果好的技术设备通过补贴购买的形式推荐给养殖户使用。但调查发现，这些研发出来的物联网技术在家禽养殖领域的应用现状却远远比不上在猪羊养殖领域。
2.1 家禽安全溯源体系形同虚设
调查数据显示，目前大多数养殖场只能根据禽只的特征或特殊标记识别家禽，无法对家禽建立档案信息系统，构建家禽安全溯源体系。当家禽出现疾病时，无法及时和准确地追踪到疫病源头禽只，从而导致家禽疫病的扩散和蔓延。
为了进一步建设动物标志及疫病可追溯体系，实现重大家禽疫病及鸡肉产品质量安全事件的快速追踪，温氏已逐步向旗下养殖户推广使用电子脚环，但是该项技术只局限于二维码识别。二维码系统里记载的只是温氏产品的相关“广告”信息，和真正意义上的电子建档、信息可追溯相比还有很长的一段距离。
2.2 禽只个体实时监测无法实现
基于引种选育和日常养殖两个重要环节的实时监测现状，调查数据如图1所示。
在调查的养殖户中，有10.38%的养殖户认为自己的养殖场不能做到逐步淘汰异常禽只，达到净化禽群保证禽群优良的标准；剩余的89.62%则表示自己只能根据经验，通过人为观察禽只的行为变化和健康状况，淘汰异常禽只。
图2显示，几乎所有的养殖户都通过观察家禽的行为、精神状态和排泄物来辨别和发现异常禽只，在“公司+农户”的养殖模式下，41.51%的养殖户表示管理员定期对家禽进行抽检诊断也能帮助其及时发现异常禽只。
由此可见，养殖户在逐渐实现养殖的规模化，却还远远达不到规范化，由于养殖密度过大，养殖场不能对家禽个体进行实时监控，只能凭经验观察禽只，做不到实时监测和落实到每只禽只，因此不能及时检测发现病禽，为家禽疫病的滋长提供了机会。温氏技术人员反映，实现家禽养殖的个体体征智能监测及疫病预警诊断，需要投入大量的研究成本，并且家禽个体特征等原因也会阻碍该技术的应用。
2.3 鸡舍智能测控系统未能普及
温氏集团在改善鸡舍环境方面做出了重大的努力，加大了鸡舍智能测控系统的研发力度，并积极向养殖户推广使用，但似乎效果不佳。
表1的调查数据显示，目前养殖场主要是通过人为改善禽舍环境，如人为通风换气、调节禽舍光照温度等。这种方法适用于规模较小的养殖场，随着养殖规模的扩大，其弊端也逐步凸显。禽场人员配备和管理水平跟不上规模的增长，导致禽舍内空气卫生状况较差，氧气含量减少，空气中有毒气体、灰尘含量和随空气传播的病原微生物含量不断增加；加之不能及时监控和改善禽舍环境，从而导致禽群抵抗力下降，严重时将引发疫病。
尽管鸡舍智能测控系统已经在温氏集团开始推广使用，但被调查的养殖户中真正使用的仅有5.66%，表明该项技术未能普及。
2.4 家禽粪便处理设施落后
对家禽排泄物的清洁及处理是家禽饲养过程的重要环节之一。“一日一清洁， 一日一消毒”能在源头上杜绝病菌的传播，而对排泄物应该进行无害化处理，既有效回收利用又能达到环保的目的。
被调查养殖户表示，目前通过人工对家禽排泄物进行清洁。之前温氏集团向养殖户推广的粪便自动清理机器，由于成本过高、效果不明显而被搁置。而对于规模较大的养殖场来说，其人员配备少，难以做到每日清洁。
养殖户还表示，家禽排泄物堆积到一定量时统一由鸡屎厂或化肥厂收购，不存在直接丢弃、人为掩埋和人为焚烧等不正确的处理方法。但在排泄物从囤积到出售期间，病原菌不能有效地被杀灭，将长期藏匿于养殖场，提高了疫病爆发的可能性，也是家禽反复发病的原因之一。
3 养殖户的物联网使用意向分析
立足温氏集团“公司+农户”养殖模式的研究，运用养殖户行为理论，参考技术接受模型，通过李克特量表评估养殖户的物联网使用意愿。调查数据显示，有大约15.24%的养殖户对在养殖过程中投入使用物联网技术表示完全不同意，34.74%觉得比较不同意，28.78%觉得不确定，还有14.84%认为比较同意，仅有6.4%的养殖户表示完全同意。
由此可知，养殖户对使用物联网的意愿并不高。笔者通过分析量表的度量因素，发现影响养殖户的物联网使用意愿的主要因素是：感知易用性、养殖规模和使用成本。
3.1 感知易用性直接影响养殖户的物联网使用意愿
养殖户对使用物联网技术的难易程度的感知直接影响了其物联网使用意愿，感知易用性越大，则使用意愿越强。而掌握一项技术的难易程度很大程度上取决于使用者的理解能力、动手能力等，或是使用者接受新事物的能力。
养殖户温氏旗下的养殖户大多学历水平较低，对新兴事物的接受能力有限。如果一项新的技术在推广过程中存在使用难度和障碍，将会大大降低使用者的接受和使用意愿。将物联网技术应用与家禽养殖过程中，对于知识水平有限的养殖户而言，这一项技术是否容易操作，难度系数是多少，这都是养殖户会考虑的问题。
3.2 养殖规模越大，养殖户的物联网使用意愿越高
温氏旗下的养殖户养殖规模大小不一，而规模是影响其对新技术的使用意愿的主要因素。从养殖场的主观条件出发，大规模养殖场应用物联网技术的边际成本较小，有利于养殖户增加收益，而小规模养殖场不存在人员配备不足问题，其应用物联网技术的收益可能小于成本，所以小规模养殖户的使用意愿相对较低。
3.3 使用成本是制约养殖户使用物联网技术的主要因素
在调查过程中笔者发现，技术的成本是制约养殖户投入新技术的主要障碍，一项新的技术被采用，很大程度是由这项技术的应用成本和所获得收益的差额决定，即应用该技术所产生的经济效益具有导向作用。由于养殖场的选址有一定的要求，在物联网技术的应用上，养殖户除了要负担本身技术设备的成本，还承担着网络设施成本、技术使用培训成本等，这些成本都会让收入单一的养殖户不轻易投入使用一新技术。
4 在使用物联网防控家禽养殖疫病方面的建议
对温氏集团的案例分析发现，目前物联网应用于家禽养殖领域的现状并不乐观，家禽养殖疫病防控方面仍存在许多漏洞，养殖户的物联网使用意向不高。为促进物联网在家禽疫病防控环节的推广使用，提出以下建议。
4.1 政府提供技术补贴，落实惠农政策
生产的智能化和信息化是传统农业向现代化农业加速转变的重中之重。由于收入水平的限制，农民往往无力承担技术设备的投入成本，而先进技术设备的匮乏，又会降低农民的生产效率，使其收入减少，从而陷入“恶性循环”之中。所以，关注“三农”问题，贯彻落实惠农政策，政府可以通过补贴的方式，向投入使用物联网技术的养殖户提供一定比例的资金补助，从而降低养殖户的物联网使用成本，提高农民使用先进技术的积极性。
4.2 深化“公司+农户”合作模式
物联网技术的推广有助于家禽养殖业的发展。物联网技术的使用成本较高，如果养殖户无法承担这一技术的应用成本，那么再好的技术设备也将被闲置。
因此，笔者建议温氏深化“公司+农户”养殖模式，利用温氏集团雄厚的财务实力，为养殖户提供融资渠道或者直接提供贷款，使养殖户具备扩大养殖规模、购买物联网设备的资本。此外，也可以采用物联网设备租赁的方式，将折旧周期长的大型物联网设备通过租赁的方式租借给养殖户使用，既降低了养殖户的使用成本，也给温氏集团带来了稳定的现金流，继续维持共赢局面。
4.3 鼓励小规模养殖场的合并
温氏旗下的小规模养殖户居多，所有养殖环节都依靠人工操作，使生产效率和利润率较低，从而导致物联网技术无法在小规模的养殖场内投入使用。养殖场的逐步扩大有利于形成规模经济，促进物联网的推广使用。因此，温氏可以鼓励旗下的小规模养殖户进行合并，从而扩大养殖规模，利用规模效应解决应用先进技术成本过高的问题。另外，小规模养殖场之间的合并也有利于温氏对养殖户的管理。
4.4 面向养殖户建立物联网使用培训体系
首先，在物网技术的研发过程中，技术研发人员应当充分换位思考，从农户的角度出发，设计符合农户使用习惯、和农户认知理解水平相匹配的相关技术，降低使用难度。
其次，面向养殖户建立物联网使用培训体系，对新技术投入使用的具体操作、注意事项等一系列问题进行培训指导，落实到每一位养殖户，帮助他们克服接受新技术的障碍。
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篇7
关键词：物联网；智慧校园；问题；对策
中图分类号：F25
文献标识码：A
doi：10.19311/ki.16723198.2016.17.017
0引言
物联网技术主要是以用户需求、业务创新为核心，将智能感知、普适计算等技术运用到数据信息采集以及与互联网进行融合，并提供交流接口，为用户提供智能应用服务。目前，物联网技术作为智慧校园的核心技术之一，在重点高校应用较为广泛，已经取得显著成果。高职院校作为高等院校的重要组成部分，目前也逐渐开展智慧校园应用研究和建设，物联网技术是智慧校@重要支撑技术，对物联网技术在高职院校中的应用现状进行分析，并提出可行的对策建议，有利于高职院校更好的应用物联网技术，更有利于高职院校信息化建设从数字化校园向智慧校园迈进。
1物联网技术在高职院校智慧校园中的应用现状及问题分析
（1）技术应用基础条件差。
目前，大多数高职院校信息化建设尚处于数字化校园建设初期阶段，开展智慧校园建设研究的很少，即使开展智慧校园建设也是处于探索阶段，由此可知，高职院校对物联网技术的应用研究也不多，加上应用需求不强、资金短缺等原因，很少考虑在物联网技术应用方面的投入建设，集中体现在两个方面，一是在智能感知设备方面建设不足，缺乏RFID、二维码、IP CAM等感知设备；二是在网络环境营建方面不力，网络环境对物联网技术应用十分关键，而在物联网技术应用中比在数字化校园中对网络环境要求要高得多，不仅要求网络全覆盖，而且形式最好能丰富多样，比如网络种类包括以太网、无线网、移动网等。
（2）数字化校园建设规划缺乏前瞻性。
数字化校园建设起始时间较早，而信息技术发展迅猛，加上物联网等第三代信息技术的出现和应用，使得高职院校原有的数字化校园建设规划跟不上信息技术的发展步伐，比如数字化校园建设规划缺乏智慧校园的内容，没有物联网、大数据等技术应用方案等，因此，在数字化校园建设过程中，未考虑以后物联网技术的基础设施建设以及兼容等问题，这些问题不处理好，势必影响智慧校园物联网等技术的使用，有可能出现重建的风险。
（3）技术研究不足及人才队伍建设不力。
物联网技术是一门新型信息技术，且应用广泛，还没有固定的运用模式，值得高校、科研机构等进行大力研究和应用推广，另外，高职院校本身有自己的实际情况，比如资金短缺、校园面积相比较少、学生人数不多、用户不是特别多等，因此，各高职院校应加强智慧校园，特别是物联网、大数据、云计算等技术的应用研究，选取合适的技术，构建适合学校实际情况的技术架构模型，以防智慧校园建设缺乏合理性、科学性和前瞻性，使学校信息化建设立足长远，少走弯路。除此之外，学校还应加强有关物联网技术应用专门人才队伍建设，并保证技术人员队伍的稳定性。
2物联网技术在智慧校园中应用对策建议
（1）做好前期规划。
凡事预则立，不预则废。在数字化校园、智慧校园建设方面一定要合理规划，否则不仅以后可能出现重复建设，而且有可能出现资金花了，数字化校园、智慧校园建设不起来。电子信息设备更新快，基础设施规划建设要注意设备设施建设的同步性和兼容性。
（2）合理使用物联网感知设备。
高职院校要根据学校数字化校园实际情况，对比分析RFID、二维码、视频监控等智能感知设备，比较性能参数、所需耗材等，并结合数字化校园平台，选取合适的感知设备进行使用，对价格过于昂贵、目前需求不是很迫切的设备设施则暂时不用，以节省资金。
（3）加强网络建设。
网络与学校教学、管理等工作密切相关，而且需求会随着信息社会的不断发展而逐渐加大，因此，高职院校在网络方面的建设和投入要注重长久性和前瞻性，一是要注重网络设施建设规划的科学性和长远性，并保证性能可以满足发展需要。网络建设好比城市中心的马路建设，不单单考虑当下的车流量，更重要的是考虑5年后、10年后甚至几十年后车流量，如果现在马路过窄，以后翻修会非常麻烦，花的钱会更多；二是将物联网技术与互联网、移动互联、无线网等多种网络进行
结合，打造无处不在的智慧校园物联网。除了加强校园无线、有线双网建设，还要将物联网技术与校园网络进行结合使用，真正构建功能强大的校园物联网。
（4）合理运用普适计算、大数据等技术。
物联网的应用技术涉及到普适计算、大数据等核心技术，通过对这些技术的分析研究，选取部分大数据、云计算技术与物联网技术进行结合使用，对智慧校园物联网产生的海量数据进行数据分析、处理，并使用户能够在任何时间、任何地点、以任何方式进行数据信息的获取和使用，实现智慧校园数据的智能应用。
3结束语
高职院校数字化校园及智慧校园建设一定要在规划上下功夫，可以借鉴其他高校以，并进行专家咨询，结合高校实际情况制定物联网技术建设应用规划，确保规划的适应性、合理性和前瞻性。物联网技术的应用涉及感知、网络、应用等多个方面，要注重其层次性及兼容性，方能确保物联网技术在高职院校中的正确应用。
参考文献
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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。
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关键词：物联网技术
灭火救援计算机网络
一、物联网技术概述
(1)物联网定义：物联网的定义是通过射频识别(RFID)装置，红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的概念是在1999年提出的。物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。
(2)物联网技术原理：物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internetof Things'’。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。而RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。
二、信息技术在灭火救援中的应用现状及存在的问题
目前，灭火救援现场无线通信技术主要是基于350M／800M无线常规或集群语音通信，以及基于卫星、微波和3G技术的视频和数据通信等，利用这些技术全国公安消防部队为适应灭火救援形势发展需要，探索建设了指挥调度系统，网上练兵，指挥箱，火场无线数据传输系统等多个信息化平台或系统，并在灭火救援实战中发挥了积极作用，但目前使用的通信技术仍存在一些问题。
(1)通信手段存在缺点难以互补。350M 800M无线常规或集群语音通信功耗低，但覆盖范围较小，且没有图像传输功能，在火情严重、火场情况复杂时很难满足使用要求，卫星、微波和3G视频和数据通信实现了图像传输，传输距离也较大，但成本高、功耗大、使用不便，难以作为单兵装备携带进入火场。
(2)信息传递方式相对单一，难以全面掌握火场情况。目前消防部队主要通过语音和视频传递信息，对火场的温度和压力等基本情况、战斗员的体征和装备情况、车辆的灭火剂和器材使用情况都难以通过上述两种方式清楚表述，信息传递过程中往往会受各种原因影响产生偏差，使指挥员不能全面掌握火场的基本情况。
(3)信息来源少，应用系统难以满足需要。早期消防部队各类灭火救援系统都是独立建设，系统之间数据不统一，相互之间不能联动，目前全国开始推广的一体化、集成化的灭火救援指挥系统，虽然解决了数据共享和统一的问题，但系统的各类信息来源主要是日常维护的重点单位、消防水源等静态信息，而火场中时十变化的各类动态信息较少，也没有对信息进行很好的分析和处理，不能给指挥员提供很好的辅胁决策。
三、将物联网技术应用到灭火救援中的可行性分析
物联网技术一旦应用到灭火救援中完全可以规避以上问题，可以说物联网是人与大自然之间连接的一个网络，现在物联网已经不是一个幻想，而是已经成为现实了。对于物联网的结构，虽然目前仍没有一个很标准的阐述，但是通常认为有三个不可缺少的部分：第一个是感知部分，就是要把各种物体的信息感知出来。第二个部分是可靠传递的部分，我们把它叫做传递层。第三个层次是处理层，我们把它叫做智能处理，就是把传送出来的信息进行海量处理。就目前消防部队信息化发展的情况来看，这三个不可缺少的部分已完全能够满足，也就是说只要技术成熟将物联网技术应用到灭火救援中具有相当的可行性。
(1)具有可利用的传感设备。目前，消防部队诸如摄像机、可燃气体探测仪等各种设备完善，在灭火救援时可作为传感设备使用。在实际操作中如果认为这些传统传感设备使用不便，消防部门可在救援人员身上安装RFID或者二维码，当救援人员进入火场时，便可利用这些传感装置即时获取各种数据和信息。以此方便指挥人员及时掌控火场情况。
(2)具有完备的计算机网络基础。近年来，各级消防部队以“金盾工程”为依托，以消防三级信息通信网络建设为基础，基本完成了通信网络基础设施建设，信息系统建设及应用、安全保障体系建设、运行管理体系建设和标准规范体系建设等内容。目前，按照公安部消防局的统一部署，全国消防部队积极推进“一体化消防业务信息系统”建设工作，借助信息化手段，加强对各类消防业务系统的整合，实现各种数据的共享，最大限度的发挥消防信息效用，在消防部队形成一个“纵向一体、横向协调、整体联动”的消防业务信息系统，全面提升消防部队消防信息化水平。
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国内外普遍公认的物联网的概念是麻省理工Ashton 教授于 1999 年在研究 RFID 时提出来的:All things are connected to the Internet via sensingdevices such as radio frequency identification( RFID) to achieve intelligent identification and man-agement[1],即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。在 2005 年国际电信联盟 ( ITU) 的报告 《ITU 互联网报告 2005: 物联网》 中,物联网的定义和范围已经发生了变化,覆盖范围有了较大的拓展,不再只是指基于 RFID 技术的物联网[2]。从 “智慧地球”的理念到 “感知中国”的提出,从 “唐芯一号”的研制成功到无锡 “物联网产业基地”的确立,物联网技术与应用在政府、企业得到广泛的认同与重视。在我国物联网已从概念的炒作,上升到产业规划与发展高度,在各行业获得了一定的理论与应用研究。本文在物联网应用研究文献综述的基础上,辨析物联网与物流管理的关系,从而为探讨物联网环境下现代物流发展的思路提供参考。
1 物联网的应用研究现状
1. 1 物联网的应用研究
物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、体育竞赛与体育训练、教育培训、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域[3]。
1) 物联网在社会经济与生活中的应用
杨子江 ( 2010) 提出物联网对环境保护的推动作用,认为借助物联网技术可对生产的节能减排进行全程监控。王粉花等 ( 2010) 研究以物联网中无线通信技术为基础的人体运动状态监测系统的设计方案,以满足老龄人护理需求。朱小妹( 2010) 设计了基于物联网技术的农业生产智能管理系统,通过在各农作物领域应用传感器,实现各种数据的自动采集。李卢一 ( 2010) 基于对物联网研究现状的把握,探讨物联网在构建智能化教学环境、丰富实验教学、辅助教学管理、拓展课外教学活动方面的作用。李胜广 ( 2010) 提出将物联网技术应用于城市应急预警系统中,实现感知城市的功能。王建冬 ( 2010) 提出物联网的出现催生了第四代生产业,提出生产业发展的 4 阶段模型,其技术维度依次为数字计算机、微机、互联网与物联网。物联网在企业方面的应用研究: 贾凯 ( 2005)搭建了物联网在医药流通中的应用框架。刘建生( 2007) 分析了基于物联网的药品流通流程再造措施。温平 ( 2010) 设计了基于物联网技术的新型干法水泥生产设备运行状态监测系统,监测设备的温度、振幅,实现信息的及时上报与报警。梁正平 ( 2010) 提出基于三维编码的全流程食品追溯系统,结合物联网技术,实现信息的采集与查询和追溯。朱帅 ( 2010) 在 “物联网对未来零售业的影响”一文中提出 “技术催生革命”、 “信息分析是增值点”、“机遇和挑战并存”。此外,不少学者也从不同角度就物联网自身发展进行了研究。焦泉 ( 2010) 阐明物联网与知识产权的关系,提出加快我国物联网知识产权保护创新的思路。宁焕生 ( 2010) 提出中国物联网网络管理协议结构 ( RFID - MP) ,为中国物联网的架构、信息服务系统和网络管理协议的发展和研究提供了参考。顾晶晶 ( 2010) 设计了基于无线传感器网络拓扑结构的物联网定位模型。杨斌( 2010) 提出基于面向服务架构 ( SOA) 的物联网企业应用基础框架,该框架利用射频标识构建的物联网对企业产品全流程进行监控,通过 SOA 实现海量数据资源共享和高效利用,为企业资源整合提供一种可行的解决方案。张云霞 ( 2010) 对物联网领域现有商业模式进行分析,指出适合电信运营商的物联网商业模式。这些研究都为我国当前物联网产业的发展提供了探索的思路。
2) 物联网在物流方面的应用
物联网在物流方面的应用主要集中在物联网对物流的影响以及物联网在物流操作、物流信息及供应链物流管理等方面的应用。关于物联网对物流的影响,赵昱 ( 2010) 展望了物联网对物流活动的影响。王继祥 ( 2010) 提出物联网在物流业中的应用,包括: 产品的智能可追溯网络系统、物流过程的可视化智能管理网络系统、智能化的企业物流配送中心、企业的智慧供应链。沈旭明( 2010) 提出物流属于物联网带动产业,提出智能物流的概念。左斌 ( 2010) 提出物联网时代物流企业的转型升级为供应链网络管理组织的主导企业,物联网催生新的物流运作模式———专业化“物联网服务商”。戴定一 ( 2010) 认为物联网时代的 “智能”是基于网络的,或者说是依托 “基于网络的集中式数据处理和服务中心的”; 物联网促进物流智能化; “数据中心”是网络经济社会的一个创新的经济主体,存在 “商务模式”运作等困惑。关于物联网技术在物流操作中的应用,潘金生 ( 2007) 提出基于物联网的物流信息增值服务。朱文和 ( 2010) 提出基于物联网技术实现供应链全过程的智能化物流配送服务。李霞 ( 2010) 分析了物流信息技术与物联网的关系。薛飞 ( 2010)提出把物联网融入物流园区的建设中,利用物联网在不同物流园区间搭建一个互通互利的网络结构。王晓亮 ( 2010) 提出物联网可用于我国铁路运输的客票防伪与识别、站车信息共享、集装箱追踪管理与监控及仓库管理。物联网在物流信息系统中的应用,一方面表现为 RFID 技术在物流中的应用,另一方面为基于物联网的物流信息系统的设计。罗秋科 ( 2007)提出 EPC ( Electronic Product Code,产品电子代码) 系统及其在现代物流中的应用。余雷 ( 2006)提出基于 RFID 电子标签的物联网物流管理系统。王德玉 ( 2007) 提出 RFID 技术在军事物流领域的应用研究。Christian Decker ( 2008) 设计了 SmartItems ( 智能物料项目) 应用于供应链管理。Vin-cent ( 2009) 研究了 RFID 与物联网的关系,提出二者有助于救市。金鑫 ( 2010) 提出 RFID 发挥优势物联网助力春运,实现车票实名制管理。王烨( 2010) 提出基于 RFID 技术的物联网在物流安全领域的应用。荆心 ( 2010) 研究基于物联网的物流信息系统体系结构。俞灵 ( 2010) 提出港口口岸物联网体系结构规划设想。Antonio J 设计了基于物联网的医院智能信息系统,用于检测过敏及副作用。Reiner Jedermann 提出基于智能嵌入式标签物流中泛在计算的应用。在供应链物流管理方面,樊世清 ( 2010) 讨论物联网对供应链管理的影响。李旸 ( 2010) 提出物联网对商业银行供应链金融产品的影响。毕明光 ( 2010) 提出基于物联网技术的物流供应链研究。张佶 ( 2010) 提出物联网提升纺织供应链管理水平。周受钦 ( 2010) 提出 “物流装备物联网”的概念,即物流装备智能化加上传输网络及管理系统与运营系统。
1. 2 我国物联网应用研究现状评述
我国对物联网的发展与应用的研究非常多,这些研究丰富了物联网的理论研究领域,对我国物联网的理论体系完善起到添砖加瓦的作用,满足了当前我国物联网发展的特定需求。
1) 上述文献中提出的主要观点
本文仅对物联网应用方面的文献作梳理,未涉及大量关于物联网技术的文章。上述文献从物联网应用的各个角度展开,形成一些明确的、共识性的观点: ①物联网的广泛应用将是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息革命,或称为信息产业革命的第三次浪潮; ②互联网与物联网的整合,改变了人类的生产和生活,实现全球 “智慧”状态; ③物联网带来了新的产业革命,可利用物联网信息通信技术改变未来产业发展模式和结构; ④作为信息技术与网络技术,物联网可广泛应用于各行各业,实现信息的共享、反馈;⑤物联网将是一个新兴产业,物联网产业是具有万亿元级规模的产业; ⑥当前我国物联网发展的障碍集中于安全、成本、效率、标准化、整体规划等方面。总体而言,文献较客观地描述了我国当前物联网的发展现状,阐述了发展物联网的益处,对我国未来物联网产业的发展前景进行预测,同时探讨了物联网在各行业、各领域的应用方向。此外,关于物联网的应用研究角度非常丰富,研究人员众多,不仅限于高校、企业,还包括政府人员; 同时研究视角奇特,既包括新兴低碳经济与物联网的关联,也包括传统的科学发展观、与物联网的关系分析。
2) 研究可能存在的不足
物联网毕竟是新兴事物,因此,不可否认当前物联网理论与应用研究的作用与贡献。但是也应看到上述研究的不足,总体表现为研究内容较空、雷同,学术界对此的讨论非常热烈,但是多浮于表面,实践应用不足。部分研究仍然仅着眼于物联网的基本概念和细微的应用点,研究内容也不够深入,仅是对物联网技术的套用。部分文章文不对题,对物联网的分析、应用有些牵强附会。应用研究性的文章“为应用而应用”,缺乏应用的基础分析,提出的措施空泛。物联网应用性文章研究从点着手,但是也仅限于点,而非线、面。例如研究主题为“物联网应用于物流管理”的多数论文仅是对采购、生产、配送、销售、回收 ( 召回) 等供应链过程各个环节的监测,缺少全过程的协作,同时侧重于信息的共享,缺失物联网产业链各主题对实物智能管理的协作。研究物联网技术应用于监测,而无后续支持: 仅是安全防范,未能做到控制处理。多数论文均将物联网作为信息技术和网络技术进行分析,对物联网商业模式与产业运营的研究较少、较浅。关于物联网产业链中物流配套支持的理论研究较少。
