物联网技术与开发范文

导语：如何才能写好一篇物联网技术与开发，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 物联网；Zigbee；Modbus；多功能电表；嵌入式网关

中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）17-0026-01

近年来，随着物联网技术的快速发展，社会企业对物联网技术人才的需求与日俱增。高校紧跟技术热点，结合自身优势纷纷开设物联网专业。物联网专业涉及层面非常广泛，是一个多技术和多学科互相交叉的综合性专业，如何针对高职院校的特点，开设物联网综合实训课程，即通过一个综合项实训项目，贯穿物联网的各个层次，全方位展示物联网数据处理的全过程，是各高职院校要解决的当务之急。

本文设计开发的综合实训系统贯穿物联网技术的感知层、传输层和应用层，通过末端设备采集建筑物多功能电表、水表、燃气表能耗数据，以有线和无线两种方式上传到Cotex A8智能网关，由网关进行初步存储、处理后最终通过TCP/IP协议上送后台服务器。

1 实训平台总体设计

1.1 系统功能

根据国家节能减排需求，要求各大公共建筑需要实现能耗的分类分项数据采集与统计，因此该实训平台具有以下功能。

1）硬件接口：RS485接口、RS232接口及以太网接口。

2）Zigbee无线网络协调器、路由器及终端节点，构建Zigbee无线采集网络。

3）连接多主机，周期性（周期可调）向主机汇报能耗数据；或者响应主机发来的命令，被动上传指定的能耗数据。

4）智能网关具有本地存储功能，保证在网络不通的情况下补传能耗数据。

5）Web系统能处理各种数据报表，找出异常数据，及时报警或反控设备开关，关闭异常设备。

1.2 硬件设计

1）嵌入式智能网关。智能网关采用具有工业级别的TI处理器TM3358，主频可达1GHz，具有512M SDRAM内存，512M NAND FLASH外存，2个RS232串口，2个RS485接口，2个100兆以太网口。

网关PCB采用核心板加底层扩展板的方式，有利于硬件主板的扩充，接口全部由底板引出，核心板只集成CPU、SDRAM、NAND Flash及时钟电路。核心板支持SD卡引导，方便Linux系统升级。

2）Zigbee数据采集器。无线Zigbee数据采集器基于TI公司的CC2530芯片，该芯片除了具有8051微处理器功能外，还具有2.4G高频RF电路，能够收发无线数据，并且提供性能卓越的Zigbee 2007半开源协议栈，是一个完整的SOC解决方案。

在CC2530上加MAX232芯片扩展出一个RS485接口，连接末端485协议的多功能电表或其他能耗设备。

1.3 系统整体架构

建筑物能耗监测系统基本由三部分组成：数据采集子系统、数据中转处理子系统及数据中心服务子系统。

数据采集子系统安装在被监测的大楼内部，主要由有线计量表具、无线Zigbee数据采集器、嵌入式智能网关等三部分构成，网关通过TCP/IP网络连接能耗数据中心服务器。整个系统应用架构如图1。

图1 建筑能耗监控系统架构图

2 软件设计

2.1 网关操作系统构建

智能网关硬件基于Cortex A8 处理器，通过winbond 83977及MAX232扩展2个RS485接口。系统层主要由Uboot、Linux内核及根文件系统三部分构成，全部针对硬件平台开发相应驱动，实现系统定制。

2.2 网关应用层

根据系统功能要求，网关上层主要设计了三个线程，分别是串口485数据采集线程、串口协调器数据采集线程及服务器命令侦听线程。网关接口挂接的机具参数必须在主线程启动之前进行初始化。

2.2.1 核心控制进程

1）首先与服务器连接，进行身份认证，身份证信息由本地终端配置，由MD5加密算法送至服务器进行检验。

2）从服务器获取表俱参数，如表类型，表地址，和网关的接口参数等。

3）定时器开启，在周期到达时，按照约定命令接口格式向所有主机发送表俱数据。

4）处理本地数据，当网络不通时，将数据存储在智能网关U盘中，网络恢复时补传数据到服务器。

5）智能网关和服务器之间采用心跳包方式保持连接，并通过心跳包向主机发送智能网关状态。

6）智能网关和主机之间的数据格式如下表。

包长度

（4字节） 命令类型4字节 命令私有数据 校验和

（3字节） 结束

（0x0d 0x0a）

2.2.2 电表数据采集线程

1）基于485串口总线的多功能电表、水表、燃气表可同时串联在智能网关的485接口上，由485串口读写线程统一管理。该线程根据核心线程获取的参数轮询采集电表的特定参数，将参数实时数值写在共享内存中，由核心调度线程发送给主机。

2）基于RS232的Zigbee协调器，由Zigbee串口线程负责采集无线Zigbee终端采集器发送过来的能耗数据，统一处理后记录在共享内存中，由核心调度线程处理。

3）采集数据线程关键需要解析特定电表采用的协议：比如Modbus协议、DLT645规约、常工电子多功能电表SIMS协议、CT188协议等。

2.2.3 Web服务器线程

Web服务器侦听线程程，主要是侦听Web服务端发出的命令请求，响应服务端的请求，比如采集特定表、特定时间内的参数，控制表的状态等，实现M2M人机对话功能。

3 实训模块

该系统有效监控建筑物的各项能耗信息，完成从表俱、传感器采集数据至后台云计算处理的全过程，非常适合建筑物联网专业学生进行综合实训。在实训过程中，可让学生完成实训系统的拆装布线，也可让学生针对单一模块功能进行完善或开发训练。具体实训模块如下。

1）综合布线模块：完成表俱的强弱电布线及Zigbee、智能网关的无线组网过程。

2）无线数据采集模块：完成Zigbee终端节点对传感器、多功能电表进行数据采集。

3）网关系统开发模块：完成Cotex A8网关的系统构建，对Uboot、Linux内核进行裁剪移植，制作rootfs文件系统，搭建上层应用。

4）网关控制模块：完成网关和服务器之间的身份认证、数据采集及定期发送功能。

5）Web系统开发：海量数据传送到云服务器后进行云计算，及时给出报表或控制末端设备，必要时发出报警信息。

4 结束语

本文根据我院物联网专业人才培养方案量身定制了一款综合实训平台与系统，实际授课过程学生不仅能对建筑物联网的全数据流程具有感性认识，而且还可以选择其中一个模块进行完善，提高自己物联网系统开发能力。

本系统可部署在学校、企事业单位的大型建筑物内，全面监控建筑能耗中的分类分项数据，实现数据的统计、报表及深度挖掘，满足国家对大型公建的节能减排政策的具体要求，具有推广价值。

基金项目

常州工程职业技术学院教育研究立项课题。

参考文献

[1]高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则.住房和城乡建设部，2009.

[2] DL/T-2007 645-2007多功能电能表通信协议.

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摘要：针对物联网产业的发展现状和趋势，分析了高职院校开设物联网技术专业的必要性和重要性。根据物联网技术的特点，探讨了高职院校物联网技术专业课程的设置问题，在此基础上，详细阐述了高职院校物联网技术专业课程体系的设计和构建。

关键词 ：高职院校；物联网技术；专业建设；课程体系

作者简介：周亮，男，兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系讲师，硕士研究生，主要研究方向为软件开发技术；张克功，男，兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系讲师，硕士研究生，主要研究方向为信息处理技术；党燕，女，兰州石化职业技术学院信息处理与控制工程系副教授，硕士研究生，主要研究方向为传感器技术。

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1674-7747（2015）06-0036-04

物联网是基于互联网络、移动通信网络等信息传输载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络，其英文名称是“The Internet of things”。和传统的互联网络相比较，物联网是基于各种感知技术的广泛应用，是一种建立在互联网基础之上的泛在网络。

一、物联网技术发展现状及前景

近年来，美日等发达国家和经济体先后提出了智慧地球、智慧城市等概念，带动了物联网产业的迅猛发展。目前，物联网产业资金投入量大，参与建设的大型高科技企业多，预计在2015年前后，物联网产业将进入蓬勃发展的时期。物联网技术的应用一方面可以提高生产效率，另一方面，可以为全球经济的复苏提供一定的技术动力。美国、欧盟等已投入巨资，研究探索物联网技术，我国也在高度关注、重视物联网技术的研究和发展。据美国权威咨询机构FORRESTER预测，到2020年，世界上物—物互联的业务，与人—人通信的业务相比，将达到30比1。因此，物联网产业被称为下一个万亿级的技术产业，是未来推动世界经济高速发展的重要生产力。［1］

二、高职院校开设物联网技术专业的必要性和重要性

自2009年我国在政府工作报告中提出发展物联网技术和产业以来，物联网已进入快速发展阶段。工信部预测，我国物联网市场规模到2015年将超过5 000亿元，2020年时将启动万亿元级别的市场规模。［2］在以往几年多所知名高校相继成立物联网技术专业的基础上，2011年，全国又有一些高校和企业加入了物联网教育和研究行列。基于以上几点，在良好的发展环境和国家政策的大力支持下，高职院校建设物联网技术专业势在必行，并有着较好的发展前景。

物联网技术自1999年提出以来，经过十多年的经验积累和技术研究，已进入蓬勃发展时期，物联网产业相关领域的人才相对匮乏，就业缺口大，各层次的物联网技术教育显得尤为重要。物联网产业的大量人才需求，能够很好地解决目前高职院校招生难就业难的问题。学生就业将更多地走向沿海发达城市，在物流、安防、交通、汽车等多个行业充分发挥技能，施展才华。［3，4］因此，高职院校应积极响应国家产业转型优化升级战略，结合现有专业技术优势资源，将物联网技术作为一个重要的专业方向进行规划和建设，为国家培养适应形势需求的人才，为学生创造更好的就业机会，为学院科研工作提供更好的实验条件。

三、高职院校物联网技术专业课程设置与课程体系构建

（一）物联网行业从业技能分析

物联网技术是计算机、电子、网络、通信及软件工程等多个技术相融合的综合应用技术。从物联网产业链的角度分析，物联网产业可以分为感知控制、数据传输和数据处理三个环节。感知控制环节通过感知设备获取物体的状态信息，这个环节需要从业人员具备电工电子技术以及嵌入式设备设计和调试的能力；当信息被感知后，通过数据传输环节将数据传输至数据处理环节，这个环节通过通信网络传输数据，需要从业人员具备计算机网络和数据通信等技术；数据处理环节主要对接收到的数据进行分析、处理和应用，需要从业人员具备系统设计、系统应用和系统管理的能力。

综上所述，可将物联网技术分为3个层次，分别是感知层、通信层、应用层。感知层技术主要涉及感知终端的设计和应用技术；通信层主要涉及计算机网络和通信技术；应用层主要涉及物联网应用系统软件开发及维护技术，物联网行业从业人员所需技术如表1所示。

（二）培养目标

根据对物联网行业从业技能的分析，物联网技术专业培养目标是德、智、体全面协调发展，掌握物联网的基本理论、基础知识，具备基于计算机技术、自动控制技术、传感信息处理技术和互联网技术进行信息标识、获取、传输、处理、识别和控制的能力，能够进行物联网系统集成、物联网相关产品的开发和应用、物联网工程实践，服务于经济和社会发展需要的高素质复合型应用人才。

（三）专业课程设置

根据物联网行业从业人员所需技术分析，核心课程的设置可分为三个部分，分别是感知层课程、通信层课程和应用层课程。

感知层课程主要涉及感知终端的设计和应用技术，包括各种传感器的设计、调试和应用技术，以及芯片设计和应用技术，如射频标签和嵌入式芯片开发、调试技术等。要求学生通过该层次课程的学习，掌握一定的数字和模拟电子技术、嵌入式开发技术等内容。通信层课程主要涉及数据传输环节的相关技术，要求学生通过该层次课程的学习，掌握计算机网络和通信的相关技术，具备通讯系统的运行维护与管理能力，以及通信设备的安装、调试和故障排除能力。应用层课程主要涉及物联网运行系统的开发和维护技术，要求学生通过该层次课程的学习，具备物联网应用系统的开发和维护能力。

为了能够较好地实现专业培养目标，专业课程设置如表2所示。

（四）专业课程体系构建

各专业课程之间的关系如图1所示。

四、物联网技术专业就业前景

物联网作为国家倡导的新兴战略性产业，受到了社会各界的广泛重视。当前，物联网技术专业已成为就业前景十分广阔的热门专业，有较多的知名企业参与物联网的建设和运营。物联网用途广泛，遍及智能家居、智能交通、现代物流、环境保护、精细农牧业、智能消防、工业监测、政府工作等多个领域。通过物联网技术专业的培养，学生能够了解与物联网产业有关的法规与发展动态；具有设计、构建、调试、维护物联网系统的能力；具有对物联网信息系统进行管理的能力。物联网技术专业的毕业生能够就业于参与物联网相关产业的企业，从事物联网系统设计、开发、管理与维护等工作。

综上所述，物联网产业有着很大的发展空间，将成为我国及世界经济新的增长点。随着我国物联网产业的发展，物联网行业需要大量的高技术、高技能人才，物联网技术专业毕业生所从事行业具有广泛性和灵活性的特点，这无疑为高职院校提供了新的发展契机。

参考文献：

［1］张南.中国移动：物联网是“万亿级”产业［J］.通信世界，2009（36）：I0007.

［2］石军.“感知中国”促进中国物联网加速发展［J］.通信管理与技术，2009（5）：1-3.

［3］徐益清.专业建设新途：“三段阶梯式”和“两个一

半”——以江苏省惠山中专电子与信息技术专业为例［J］.江苏教育，2014（16）：53-54.

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关键词：物联网技术；设施农业；应用

中图分类号：S126 文献标识码：A 文章编号：1001-3547（2016）20-0041-03

近年来，随着农业物联网技术的不断发展，其应用已经涉及农、林、牧、副、渔及农产品加工、运输与流通等多个领域。其中以设施农业的发展最为迅速，这是因为设施农业是在人为可控环境下进行的农业生产，更有利于物联网技术发挥其精准高效的特性，因此设施农业物联网技术的推广应用成效最为显著，前景十分广阔。笔者从事设施农业生产多年，致力于研究物联网技术在设施农业中的应用，通过查阅资料、走访调查，从多个角度阐述物联网技术在设施农业中的发展、应用情况，以期为我国农业的发展贡献自己的绵薄之力。

1 物联网的概念

物联网（Internet of things）一词是美国麻省理工学院的Kevin Ash-ton教授在20世纪90年代研究无线射频技术时提出来的，通俗的讲，其是指在“互联网概念”基础上，物与物之间进行信息交换和通讯的一种网络概念。其中射频识别（RFID）是能让物品“说话”的一种技术，通过无线数据通信网络把物品信息集中到处理系统实现分析和处理，并且能通过开放性的计算机网络实现信息的交换和共享。2005年国际电信联盟（ITU）的《ITU互联网报告物联网》中，物联网的定义和范围进一步扩大，是指由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协议把任何物品互相连接，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概念[1]。

所谓农业物联网是指物联网技术在农业中的应用，具体有农作物生产、农产品经营、设施管理和信息服务等，它利用各类传感设备，采集相关信息，通过无线网络、移动通信无线网和互联网传输，在智能化操作终端显示，实现了农业产前、产中、产后的全过程监控，以利于我们科学决策[2]。

2 物联网技术在国外设施农业中的应用现状

物联网技术诞生在国外，因此国外设施农业物联网发展较快，20世纪90年代后期就有较多报道，如英国研发的禁止外来人员非法进入设施的警报系统和温室内温度调节系统、远程灌溉系统等；日本研究名为“Open Plannet，OP”的监控系统，实现了温室环境和视频的实时动态监控[3]；荷兰研究的花卉植物生长控制系统；美国加州研发的草莓培育物联网系统，能够实时监测草莓生长情况及土壤、环境空气的温湿度变化，自动控制施肥与浇水。

在体会到物联网技术的优势后，一些发达国家大面积推广这一技术，除对农作物的生长环境进行监测外，还对使用农业机械、后续的加工、物流进行监控，使物联网技术的应用更加完善[4]。应用成熟的有英国的农业管理与决策系统、美国的作物决策系统等[2]。其中，尤其值得我们学习的是这些国家将农业知识与应用系统有效结合，采集大量第一线数据，为育种、土壤水肥管理、病虫害防治、农产品采收加工、物流等全过程提供信息化的服务。

3 我国物联网的研究

我国物联网的研究晚于国外发达国家。2011年，国家农业部了《全国农业农村信息化发展“十二五”规划》，标志着国家级物联网应用示范工程立项并开始启动，2013年，上海、天津、安徽成为我国农业物联网区域试点[5]，标志着我国农业物联网发展驶入快车道。

3.1 我国物联网技术发展情况

据统计，全国已有8个省（区、市）承担了国家级物联网应用示范工程和农业物联网区域工程，通过实施取得了阶段性成果，也带动了周边地区农业物联网的发展。其中有代表性的如北京市开展了农业物联网在农业用水管理、环境调控、设施农业等方面的应用示范[6]；江苏省开发了基于物联网的智能农业管理平台，侧重对设施农业、猪的养殖环境监控，实现了自动化，并开始推广[7]；天津市建设了总面积逾667 hm2的核心试验基地，开展了约

1 000栋节能温室的示范应用，建成了农业物联网平台，研究了设施环境信息监督、智能化控制与管理等物联网技术。此外，国内许多企业也参与到农业物联网的研发中，如北京紫藤连线科技有限公司、大唐移动通信设备有限公司等在开发硬件的同时，还提出了整体解决方案，以适应客户的生产需要[8]。上述系统的基本结构类似，如图1所示，即在温室中安装传感器，通过无线网络与手机网络、互联网相连，使用户可以通过手机或电脑访问该网络，实时监控温室的情况，如温度、湿度、作物生长等，也可以与专家在线交流。

3.2 物联网技术在设施农业中的应用

物联网技术是以传感器为基础，设施农业物联网常用传感器包括光照传感器、湿度传感器、压敏（流体）传感器以及生物生长特性传感器等。另外，CMOS图像传感器（摄像头）也可用于监控作物的生长。在设施内安装探测温度、湿度、光照、CO2浓度等的无线传感器、摄像头，将若干传感器与控制器链接，可实时查看温室内的温度、湿度、光照、CO2浓度等信息。

传感器采集数据后，通过数据采集传输技术、电子标签技术、云计算等，将数据反馈给控制系统和执行系统，由计算机控制温室的施肥、灌溉、门窗开闭、温度升降等。园区管理者可以通过手机或电脑了解温室的情况，并远程控制调节温度、湿度、光照、CO2浓度的设备，提高工作效率[9]。

采用传统种植方式，温室内用工多、工作繁重。而现在，工作人员通过物联网收集数据，可实时监控温室作物的生长参数，了解作物不同生长阶段应采取的栽培措施，及如何提高产品的营养品质、风味品质和外观品质、降低农药残留量等，实现栽培技术的精确控制。如遇到解决不了的问题，用户可以登录农业物联网信息平台，将相关农业生产现场参数上传到云计算中心，中心经过选择后，筛选出对应的专家进行指导，并将相关信息发送到用户的手机上，用户就可以与专家进行远程交流了。

4 设施农业物联网面临的问题及应对举措

从总体上看，设施农业物联网是一项复杂的系统工程，目前主要在设施农业示范园区中应用，距离大规模应用还有很长的路要走。笔者经过分析发现我国设施农业物联网存在以下3个方面的问题。

4.1 专用传感器的缺乏

如前所述，传感器是物联网技术的基础，但国内生产的农用传感器质量参差不齐，性能差、监测数据不准确且没有合适的标准，因此，传感器只得依赖进口。正如农业部信息中心主任李昌健所说：“我国农用传感器种类不到世界的10%，市场上主要为进口设备，应在覆盖面、适用性上下功夫[4]。”

我国相关企业、科研单位应加大传感器的研发力度，研制具有我国自主产权的农业传感器。

4.2 资金的缺乏

设施农业物联网要求有配套的基础设施，而这一建设需要的资金较多，维护更新的资金也较多，投资回报周期长。目前，我国的设施生产多以小农户为主，对于一家一户的经营来讲，物联网设施所需资金偏高[5]，大面积推广仍有一定的难度，只有等经营达到一定的规模才有可能应用。

针对建设资金缺乏的情况，建议以政府投入为主，采取政府补贴的形式，据报道，有关部门正在准备建立农业信息补贴制度，以加快农业物联网的推广[5]；同时应积极引入社会资金，使投资多元化。

4.3 软件产品研发的缺乏

目前国内设施农业生产中已有的物联网主要停留在数据监测与初步分析上，对数据进行二次加工的很少，没有实现真正意义上的智能控制，这实质上是缺乏相应的软件产品。

建议科研人员借鉴国外的经验，认真分析，结合我国农业物联网发展情况，开发相应的软件，对搜集的数据进行充分加工利用。

5 未来研究的方向

未来设施农业物联网的研究可以从以下5个方面入手。

5.1 打造一批农业物联网关键技术和设备

着力研制运行稳定、寿命长的传感器，开展农业物联网技术系统的自主研发，加强动植物生长过程的数字化监测。

5.2 注重数据的分析

通过分析各类型数据发现农作物生长规律，建立设施作物生长管理模式、病虫害防治模式等[10，11]。

5.3 研究和制定一批农业物联网行业标准

联合各单位，研究和编制农业领域专用条形码（一维码、二维码）、电子标签等的使用规范。

5.4 形成可推广的技术模式

针对设施农业、农产品质量安全、农产品电子商务等的监测监控，开发相应的全过程管理系统，构建全程技术服务体系。

5.5 培育农业物联网产业

按照引进、消化、吸收、再创新的模式，积极推进农业物联网设备制造、软件开发及相关服务，培育产业化研究基地、中试基地和生产基地，积极推广这一技术，促进其发展。

参考文献

[1] 姚世凤，冯春贵，贺圆圆，等.物联网在农业领域的应用[J].农机化研究，2011（7）：190-192.

[2] 余欣荣.物联网改变农业、农民、农村的新力量农业物联网知识读本[M].合肥：安徽科学技术出版社，2012：63-64.

[3] 张唯，刘婧.设施农业种植下物联网技术的应用及发展趋势[J].科技广场，2012（1）：238-241.

[4] 唐珂.国外农业物联网技术发展及对我国的启示[J].中国科学院院刊，2013，28（6）：700-707.

[5] 乔金亮.物联网如何和农业更好结合[N].经济日报，2013-11-5（13）.

[6] 许世卫.我国农业物联网发展现状及对策[J].中国科学院院刊，2013，28（6）：686-692.

[7] 刘家玉，周林杰，荀广连，等.基于物联网的智能农业管理系统研究与设计――以江苏省农业物联网平台为例[J].江苏农业科学，2013，41（5）：377-380.

[8] 李作伟.物联网技术在设施农业中应用的调查研究[D].郑州：河南科技大学，2012.

[9] 李作伟，丁捷，毛鹏军.设施农业物联网关键技术及工程化应用探讨[J].农业工程，2012（2）：35-38.

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关键词：杭州 物联网 领域 路径

中图分类号：F252 文献标识码：A

文章编号：1004―4914（2012）06―194―02

物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把特定物体与网络及存储集控系统连接起来，进行信息交换和通信，以实现对特定物体进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络体系。浙江省杭州市是国内物联网技术研发和产业化应用研究的先行地区之一，位处全国物联网产业发展的“第一方阵”。因此，如何巩固和提升发展水平，并在物联网技术发展、商业模式创新、产业规模壮大等方面取得新的突破，进而为我国其他地区提供更多有益的参考，便成为一项紧迫而重要的课题。

一、杭州市物联网产业发展概况

杭州市的物联网发展起步较早，在产业基础、关键技术攻关、产业化应用以及网络运营服务等方面已初步建立了一定的基础优势。

1.产业发展基础良好。中科院杭州射频识别技术研发中心、中国电子科技集团公司52所、海康威视等企业在国内较早地进入物联网领域，从事物联网技术研发和应用的企业近百家，基本形成从关键控制芯片设计研发、传感器和终端设备制造，到物联网系统集成以及相关运营服务的产业链体系。

2.技术研发能力较强。一些骨干企业在RFID、无线传感器网络、系统集成技术攻关和标准化研究领域掌握了一批核心技术，具备一定主导权。中国电子科技集团公司52所、浙江中控科技集团等多家企业掌握核心自主知识产权，并多次主持和参与国际国内标准制定，在各自领域代表当前国内领先水平。

3.产业应用经验丰富。杭州市物联网企业和科研机构已在智能电网、节能减排、安防监控、交通管理、环境监测等领域成功实施了一批物联网技术应用项目，积累了一定技术应用和服务经验，多项产品在国内处于领先地位，具有较高知名度和较强竞争力。

4.网络运营基础扎实。杭州市具有优质的基础网络资源，是国内率先开展三网融合综合业务探索的城市之一，培育了国内第一个严格意义上的三网融合运营商，创立了融“电视媒体、网络媒体、平面媒体”于一体的“华数模式”，拥有立体化现代通信网络。

5.发展困难依然存在。一是目前涉足物联网领域的企业，大多还处于初创期，规模普遍偏小，产业联动效应不足。二是技术标准缺乏、创新体系不完善等共性问题比较突出。三是产业体系仍不完整，现有应用规模仍不足以带动产业快速发展，部分领域应用技术水平与工程化程度较低，市场风险仍然较大。

二、杭州市物联网产业发展的重点领域

坚持市场导向、企业主体、政府推动，围绕物联网感知层、网络层、应用层三层网络构架体系，积极攻关物联网产业发展关键技术，创造和拓展更广阔的应用市场，促进产业链纵向延伸和横向扩展，推进物联网产业协同发展。

1.感知层：物联网设备核心元器件。优先发展先进传感器、无线传感器网络产业，大力开发射频识别（RFID）、监测、定位以及红外等领域核心传感器及元件，积极培育物联网智能终端设备制造，加快形成感知核心产品制造与网络及技术服务的产业集群。支持低功耗、微型化、智能化的新型传感器设计、研发和制造；推进卫星导航接收芯片、电力线载波通信芯片的产业化步伐，培育传感器核心控制芯片设计、研发、封装及规模化量产；加速基于新一代通讯网络技术的3G、4G芯片设计、研发、封装和规模化量产；加快完善高性能射频识别标签设计、封装及相应读写器具设计、开发和生产的完整产业链；积极推进融无线数据通信、信息管理等功能于一体的智能终端设备研发和产业化。

2.网络层：网络集成与数据处理。优化提升大容量数据传输、存储和分析处理软硬件产业，培育物联网网络综合业务运营商。重点支持3G、4G、软交换等下一代网络传输技术与设备研发、制造；支持大容量数据交换和存储设备研发制造；支持探索、开发异构网络、超级网络运算中心、云计算，优化复杂网络结构，进一步壮大在分布式计算、模糊识别等智能数据挖掘、分析领域的话语权；积极推动广播电视网、电信网与互联网“三网”融合，开发关键支撑技术和设备；开展应用于IPV4向IPV6过渡的网络设备和终端设备研制与开发。

3.应用层：应用服务及标准化推广。聚焦市场趋势，积极探寻适宜的商业模式，研发基于特定应用领域的嵌入式操作系统及中间件，推进系统解决方案标准化进程，培育服务商和产业集群，创新发展物联网系统集成产业。重点发展物联网系统集成与解决方案提供、网络运营以及信息服务等物联网相关高新技术服务业，着力发展在公共管理与服务、行业应用、个人家庭应用等领域的物联网系统集成产业；推进交通、旅游、电网、医疗卫生、公共安全、环境监控、工业监测、建筑节能、市政管理等领域的技术攻关和标准化工作，开发可“复制”的商业化运作模式，支持发展面向用户的物联网产品与服务；积极发展基于物联网的信息内容产品和服务。

三、杭州市物联网产业发展的主要路径

目前，物联网技术和产业的发展都还不成熟，要实现快速发展，杭州市还需要在技术开发、项目应用、企业培育、平台打造、人才集聚等方面加强工作。

1.组织攻关一批核心技术。瞄准国际发展前沿，围绕物联网产业三大重点领域，组织年度技术攻关项目。通过资源整合和共享及政策资金扶持，引导优势骨干企业、科研院所开展联合攻关和技术创新，加强产业链关键和共性技术、关键产品和缺失环节研究，力争突破一批关键核心技术，掌握一批自主知识产权，拥有一批重要专利成果，形成一批行业技术标准，迅速占领物联网产业发展的高端环节。近期要集中优势资源，重点围绕节点、传输、集成等领域，全力开展物联网节点与短距离无线传输技术、网络传输与大容量数据存储及智能分析处理技术、物联网应用系统集成关键软硬件技术等三大核心关键技术攻关。

2.率先实施一批示范项目。围绕服务建设“数字城市”和“东方品质之城”，采取政府与企业合作共建、政府购买服务、企业自主建设与政府奖励等多种形式，分期分批实施示范应用工程，引导产业链各方以联盟形式“组团”开发，拓展物联网技术应用市场，完善技术标准体系，打造物联网技术与城市发展有机融合的智慧城市综合体。面向城乡管理、百姓生活、工业信息化、生态环境监测等领域，近期重点推进智能城市试点示范工程、智能生活试点示范工程、智能“两化”试点示范工程、智能环境监控试点示范工程等试点示范项目。

3.加快培育一批优势企业。坚持大企业和中小企业两手抓，加大培育、引进和孵化的力度，加快集聚物联网企业，重点培育一批龙头骨干企业和“专、精、特、新”中小企业，打造具有持续创新能力和完整配套能力的企业集群。支持比较优势明显的物联网企业，通过技术创新、规模扩张和并购重组等路线，逐步成为竞争力高、带动性强的龙头企业。引进优势企业，加快引进一批拥有技术、品牌和市场优势的国内外知名物联网企业，通过战略重组、技术转让和协作配套等方式与上下游企业建立紧密合作关系，成为推动物联网业界的重要力量。加强各类创新要素的有机融合，打造创新能力持续、发展动力强劲的科技型中小企业，迅速形成一大批物联网产业“小巨人”。

4.积极构建一批公共平台。围绕产业发展重点和关键技术攻关需求，加快搭建物联网技术创新服务平台、基础数据交换和信息安全中心、物联网技术应用和成果转化平台、对外交流合作服务平台等一批物联网公共服务平台，构建物联网技术创新服务体系，完善运行支撑体系，推进产业标准化和准入认证工作，提高各类科技资源的利用效率，增强企业技术创新能力和发展活力。近期重点构建三大产业公共平台：一是物联网网络基础平台，包括“1+3”基础网络平台、物联网信息中心等；二是物联网技术创新支撑平台，包括中国电科（杭州）物联网研究院、港科大物联网应用技术研究推广中心、南邮杭州三维无线与物联网研究院等；三是物联网信息和中介服务平台，包括物联网技术交流中心、物联网技术（产品）认证测试中心等。

5.着力汇聚一批高端人才。坚持引进与培育相结合，多渠道引进和培育高层次人才，全力打造一支物联网领域高端创新人才队伍。加大对物联网领域重点学科的支持力度，鼓励和支持在杭州的相关大专院校开设相关专业，扩大学位点布局和人才培养规模。加大扶持力度。鼓励各研究机构、企业积极引进和培养优秀研发人才、中高级管理人才。探索人才租赁、团队引进等多样形式，拓宽人才引进渠道，积极吸引海内外高层次人才到杭州进行物联网成果转化或创办物联网成长型企业。对掌握核心技术、高层管理及复合型等物联网高端人才在住房、子女教育、职业规划等方面给予优惠。

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关键词：物联网技术；移动教学；大数据分析

物联网技术是基于互联网，各种高性能的传感器链接而成的新的管理网络，在物联网技术支持下，能够将人和物，物和物链接在一起，从而实现对教学设备和移动终端的数字化、网络化、信息化、智能化的管理，在教学管理中，物联网技术的应用等于是构建起一个智慧校园，学校的教学资源，教学环境，教学软硬件设施等都能得到资源合理配置，为教学活动与多媒体设备管理提供高质量平台。

1传统管理模式下多媒体设备管理存在的问题

1.1多媒体设备管理现状

传统的多媒体设备管理主要是针对于学校既有的多媒体教室，多媒体技术展开优化管理，确保各种多媒体设备能够正常运作，为教学活动带来新的教学方式，提升教学质量。但是事实上，首先，多媒体设备本身具有种类多，标准不同，维修保修流程复杂等问题，多媒体设备整体的管理效率并不高；其次，学校多媒体设备的维修管理人员专业技术水平有限，维修人员的数量有限，导致在一些高校的多媒体设备管理中，存在报修时间长，难以得到反馈。最后是，教学多媒体设备的发展加快，原有的多媒体设备在应用中被更新换代掉，随着使用时间增加，多媒体设备出故障的情况越来越多，对其展开质量管理的难度越来越大。

1.2多媒体设备管理的新需求

首先，在新的时代下，随着学校教育教学改革创新活动的进一步推进，新的教学课程体系对于多媒体设备的依赖性越来越高，而现有的多媒体设备已经逐渐不再适应教学活动需求。如，在慕课等新型教学模式的支持下，学校多媒体设备要能够支持各个专业展开慕课教学，能够兼容各种教学资源库等。而事实上，传统的电脑设备系统已经不能够满足现有的网络教学资源的下载和存储。因此，当前教学活动中需要采用云服务的管理模式。其次，自媒体时代下，信息传播的互动性大大加强，其所带来的互动性，传播双向性等特点符合教学需求，因此也被广泛应用到教学活动中，这些新的教学需求需要依赖多媒体设备所展开，对此要求多媒体设备能够实现更新换代。根据教学创新发展的现状可知，多媒体设备管理要求朝着深度和广度方向发展，不单单是要求多媒体设备不出故障能够正常运行，更要求多媒体设备的功能性能能够不断的开拓创新，满足日益更新的教学需求。

2物联网技术在多媒体设备管理中的具体应用

上述提到当前多媒体设备管理的存在的管理技术不足，管理过于表面等问题，也提出了教学活动在新的时代下对于多媒体设备管理所提出的智能化，深度化的需求情况。而纵观当下的信息技术可以发现，物联网技术凭借自身的交互性，智能性等优势，能够做好当前的多媒体设备管理的需求目标，具体如下所示：

2.1在多媒体设备管理方面

多媒体设备管理有两个主要的目标任务。一是展开对多媒体设备的硬件维修管理，避免设备出现故障影响其正常使用；二是要展开对多媒体设备的软件功能的管理，随着教学创新变革的需求不断的拓展多媒体设备的各种教学功能性能，满足教学需求。目前物联网技术正是通过自身的技术理念完成对这两个目标任务的优化管理。物联网技术实现对海量多媒体设备的联网建设，通过构建物联网网络平台，借助物联网控制器，将电脑，多媒体投影仪，幕布，录播设备等进行串联，将所有多媒体设备的相关信息上传到平台上实现资源共享，当某一个传感器出现故障或是偏差的时候，物联网平台中的协同调度中心会及时发现问题，并且实现故障问题的追溯，将问题及时反馈给管理人员，展开对多媒体相关设备的硬件管理。在展开多媒体设备的软件开发过程中，物联网技术下所构建的平台并不仅仅是只完成对一个设备的故障管理和日常管理，其更是设置了云服务平台，通过智能化技术实现多媒体设备对局域网，无线网中的教学资源的收集和处理，由此构建起一个教学课程库，为教师和学生提供个性化高质量的服务和帮助。

2.2在手机移动教学方面

随着移动终端设备功能的完善，媒体传播渠道的演变，使得手机移动终端也变成教学活动中的重要设备工具之一。在现代媒体传播的影响下，教学活动需要借助手机移动设备完成教学活动，因此每一个学生的手机也变成一种多媒体设备工具。如何实现数量较多的手机的有效管理，发挥其在教育教学活动中的积极作用也成为多媒体设备管理的重点所在。物联网技术具有能够开发手机移动设备在教学方面以及教学管理方面的作用。第一，物联网技术对于手机移动设备教学功能的开发和应用。手机移动设备在课堂教学中，发挥着同传统多媒体设备同样的作用，更甚至，手机移动设备具有可移动性，灵活性，不受时空限制的特点，在教学活动中，越来越多的多媒体教学资源网页系统开始以手机移动客户端的形式呈现出来。如，可以通过手机移动设备登入进行到学校智慧多媒体系统中，实现两者的教学资源的共享。更重要的是实现手机同学校多媒体设备的链接，通过在手机终端所具有的监控功能，完成对多媒体设备的远程控制，如，通过手机终端中的操控多媒体设备的开关，进行移动客户端的网络教学资源的播放和应用。第二，物联网技术对于移手机教学功能的开发。在物联网技术支持下，云计算技术实现对一个云服务平台的构建，这一平台包括教学设备管理（手机设备管理），教学资源库构建，教学互动平台（微信），网络课堂b站等直播平台）等功能的开发，而这些功能正是可以通过手机这一多媒体设备终端呈现出来。

2.3在信息采集大数据分析方面

在多媒体设备管理的智慧化发展过程中，物联网技术通过云计算技术手段，搭建起学校的多媒体设备云服务平台的，将多媒体教室、实验机房，师生手机客户端，师生电脑等终端设备都链接起来，通过云平台上的桌面云资源池来安呈现各种多媒体设备以及多种教学资源，更是通过物联网技术开启各个设备的录播系统功能，实现对教学全过程的资料的收集和处理，如，在多媒体教师中，物联网技术实现对终端电脑，中控系统和录播系统的一体化的管控，教师和学生能够随时的进入到这一教学虚拟平台中，进行信息资源的收集和处理并且通过服务器虚拟化技术将信息数据进行资源的整合处理，实现对信息资源的弹性拓展。

3物联网技术在多媒体设备管理中的应用趋势

在当前的技术手段下，物联网技术实现对多媒体设备的智能化的构建，形成了一体化的教学公共资源管理模式。在未来发展中，物联网技术在多媒体设备管理中的应用必须能够与时俱进。首先要求学校以及相关部门机构能够为多媒体设备管理中的物联网技术平台构建提供相应的资金和技术支持，如，确保学校所采用的多媒体设备是新的版本，具有兼容性。还要求能够逐步地完善这些设备软件，适应教学工作的信息化，智能化发展。其次要求能够深入掌握物联网技术与云计算的最新理念和发展动态情况。物联网技术作为新的技术领域，在专业研发方面具有一日千里的特点，如当前窄带物联网技术平台的出现，其所具有的功能特点比传统物联网技术更加完善。因此各个学校要能够根据自身多媒体设备应用以及管理的情况，构建起符合学校发展的物联网平台，挖掘各种平台功能系统。最后，物联网技术在多媒体设备管理中的应用要能够反作用于教学活动，借助物联网技术提高多媒体设备管理的质量和效率，从而提升教学教育质量和效率。

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【关键词】物联网 模块化课程 课程体系

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）02-0019-02

一 引言

物联网技术作为第三次信息产业浪潮，近年来已成为全球科技人员和政府决策部门持续关注的热点，从“智慧地球”到“感知中国”，各国都在积极布局物联网产业格局，力图抓住物联网带动产业提升的战略机会。自总理2009年8月考察无锡提出“感知中国”到2010年政府工作报告中提出加快物联网的研发应用，中国的物联网发展进入了一个全新的高速发展时期。

物联网是利用条形码、射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，实现人与人、人与物、物与物在任何时间、任何地点的连接，从而进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。作为一项战略性产业，越来越多的企业把目光投向先进的物联网技术，物联网的发展离不开人才的培养。高职院校作为培养技能型人才的中坚力量，制订切实可行的人才培养方案迫在眉睫。

二 物联网人才职业岗位能力分析

根据物联网市场人才需求特征和高职人才培养目标，高职物联网专业应培养具有物联网基本理念，具有物联网行业相对应岗位必备的理论知识和专门知识，具有较强的物联网岗位操作能力、一定的系统开发能力，能从事物联网技术及物联网系统管理等工作的业务能力，学生毕业后可以在物联网系统集成、物联网设备维护、运营服务等企业，从事无线传感网、RFID系统、局域网、安防监控网等工程施工、安装、调试、维护工作。可从事的部门有各类物联网企业工程技术部、售前技术部、售后服务部；物联网系统应用行业技术服务中心；物联网相关行业网络产品、传感器、RFID设备、无线通讯设备的采购、营销、售后服务等工作。

三 物联网应用技术专业模块化课程体系的构成

课程体系是指为培养人才所确立的目标以及依据这些目标所选择并加以组织的课程内容、教育教学活动的系统。在高等教育中，课程体系是核心，它是社会需求、科学知识和个性发展的集中表现，决定着人才培养的规格和质量。为了物联网应用技术专业人才的培养，我们建立了由公共学习模块、学科专业基础模块、学科专业方向模块三部分组成的课程体系。

1.公共学习模块

公共学习模块全部为必修课，该模块由思想政治理论课、职业生涯规划、心理健康指导、职业生涯规划、就业创业指导、大学英语、体育、计算机基础等主干课程组成。其目的是提高和培养学生的政治思想素质和职业道德，培养学生的辩证思维能力和外语应用能力，培养学生调查抽象的逻辑思考与判断分析的能力。

2.学科专业基础模块

学科专业模块全部为必修课，该模块是物联网应用技术专业的平台，为专业课的学习提供坚实的理论基础，为学生掌握分析问题、解决问题的基本理论与基本方法奠定基础。主要课程有：应用数学、线性代数、物流信息技术与应用电子技术基础、现代物流概论、C语言程序设计、数据结构、物联网网络基础、数据库基础与应用、电路分析、微机原理与接口技术、通信线路等。

3.学科专业方向模块

学科专业方向模块分为选修模块，学生可根据其学习兴趣选择其中的一个模块进行学习。学科专业方向模块的开设，是为了让学生根据个人的兴趣和自身特点，为自己今后的发展和研究选择一个适合自己的模块学习。我们拟定了三个学科专业方向模块：（1）物联网系统集成和测试模块；（2）物联网应用软件开发模块；（3）物联网管理和维护模块。

第一，物联网系统集成和测试模块。该模块要求学生具备的能力有：掌握物联网系统体系结构设计、系统调试的基本流程与技巧、无线网络基本知识、网络组建基本知识、硬件组装和维护能力、物联网应用软件测试方法、基本的测试工具。

该模块的工作内容是：系统软件、硬件、传感装置集成在一起测试，发现并改正单元设计中的错误，无线网络与移动设备的构建、组网等工作。

该模块开设的核心课程有：测试技术、组网技术、物联网系统开发、无线网络技术、传感器技术、RFID射频识别技术与应用。

第二，物联网应用软件开发模块。该模块要求学生具备的能力有：物联网相关知识、物联网相关产品的应用系统开发、RFID系统集成项目应用系统的设计、开发、实施嵌入式系统集成项目的开发和实施、面向对象的程序设计。

该模块的工作内容是：RFID解决方案研究、项目设计方案、系统开发和集成、工程设计和施工指导嵌入式系统解决方案、项目设计方案。

该模块开设的核心课程有：计算机网络、单片机应用、JAVA程序设计、RFID射频识别技术与应用、物联网系统开发、无线网络技术、条码技术与应用、嵌入式系统。

第三，物联网管理和维护模块。该模块要求学生具备的能力有：通讯系统运行维护与管理的能力、通信设备的安装调试和故障排除的能力。

该模块的工作内容：系统维护与设计、物联网运行管理、物联网产品生产与检测、物联网系统运营与维护。

该模块开设的核心课程有：无线通信技术、现代传感技术、物联网应用开发、计算机网络技术、JAVA程序设计、网络操作系统、网络设备管理、企业网络方案设计等。

四 结束语

物联网产业作为未来的新兴产业，孕育着巨大的人才需求，高职院校培养具有物联网应用技术专业知识的应用型人才非常紧迫。高职院校在办学过程中，应紧密结合社会发展需要，不断地进行市场调研和人才需求的分析，改革传统的人才培养方案，积极开展专业模块化课程教学内容的改革，及时更新教学内容，让学生能够掌握物联网的最新技术，实现教学与就业的直接对接，为毕业后能够顺利地就业奠定坚实的基础。

参考文献

[1]李坡、吴彤、匡兴华.物联网技术及其应用[J].国防科技，2011（1）：18～22

[2]叶健华、明小波.高职计算机应用技术专业模块化课程体系设置研究[J].济南职业学院学报，2008（8）：54～57

[3]刘桂江等.物联网技术专业人才培养方案的研究[J].安庆师范学院学报（自然科学版），2011（2）：108～111

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21世纪是信息化科技飞速发展时期，我国农业正处于这个关键的时期，农业物联网的发展为推动传统产业改造升级提供了巨大的动力，随着互联网技术的成熟和普及，要想使“电脑上种地”的愿望可以实现，就必须加快网络信息化技术发展的步伐，为现代设施农业发展提供必要的基础。

1.1传感器种类繁多，功能相近，将向细化

其发功能的方向发展目前，应用的传感器产品都能够达到对环境监测的目的，并能够形成简单的系统，但是功能不完整，扩展性和升级能力相对较差，性价比不高，没有取得较好的推广效果。无线传感器技术的发展使农业传感器将朝着微型化、低功耗、高可靠性的方向发展，能否降低构建传感器网络的成本，降低传感器的功耗，延长传感器网络的生命周期是传感器网络能否在农业中得到广泛应用的关键。同时，发展可靠性高的更为先进的身份识别技术以及设施与机械化技术的功能定位，引进精准农业技术、智能化技术、物联网技术等高新技术，提高设施农业机械化、自动化、信息化水平。

1.2网络传输管理系统建设滞后，无线通信

技术将获广泛应用设施农业物联网技术需要一个稳定性、经济性和通用性上均衡发展的管理系统或管理平台，设施农业综合管理系统大多还处于试验研究阶段，价格昂贵，真正能够大面积推广的产品还很少。此外，如何提高传感器网络的可靠性也将是研究的重心。现有无线传感器网络空间范围查询处理算法能量消耗较大，且当节点失效时查询处理过程易被中断，无法返回查询结果。wifi技术因其组网灵活、易维护、易拓展和丰富的配套设备等优势将在设施农业中得到更广泛的应用；同时，通过对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、二氧化碳浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行实时采集，自动控制指定设备。同时在设施现场布置摄像头等监控设备，用户通过电脑或G4手机实时采集视频信号，收集设施内生长环境数据进行分析，从而达到远程控制智能调节指定设备，为作物生长信息实现自动监测、自动控制和智能化管理提供科学依据。

1.3人才匮乏，技术不完善，应用推广范围较小

农业物联网的建设需要国家鼓励和加大对物联网的物资投资和人才投资，给予资金技术支持；需要国家加强农业物联网专门人才的培养，提高他们的创新能力以及应用能力；需要专业的设施农业物联网技术服务。各物联网设备开发企业，围绕这个平台和标准，开发相应的配套产品设备，不再投入大量精力开发基础的软硬件，可以节省人力、物力，增加设施农业物联网技术的产品种类，加快设施农业物联网综合技术的推广应用。

2结语

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关键词：技工院校；物联网；调研

中图分类号： G717 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）18-131-3

1 调研的目的和意义

通过调研掌握北京市及周边地区物联网行业发展现状；掌握职业群对技能人才需求情况；科学定位技工院校物联网技术应用专业人才培养方向和人才培养层次，为北京市技工院校开办物联网技术应用专业提供重要依据。

2 调研分析

2.1 物联网行业发展现状

2.1.1 物联网全球发展状况

1999年物联网概念一经提出后，美国、欧盟、日本、韩国等世界主要经济体纷纷提出基于自身经济发展特点的物联网发展规划，如美国的“智慧地球”、欧盟的“欧盟物联网行动计划”，日本的“U-Japan”等，都将物联网视为推动产业升级、经济复苏和确立全球竞争优势的“发动机”，物联网产业成为继计算机与互联网后席卷全球的又一次信息产业革命浪潮。根据美国研究机构Forrester预测，物联网所带来的产业价值要比互联网大30倍，将会成为下一个万亿元级别的信息产业。

2.1.2 我国物联网行业的现状

在我国，中科院早在1999年就启动了传感网的研究（那时我们将物联网称之为传感网），经过十几年的发展已取得了丰硕科研成果。

2009年8月7日，国务院总理视察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时发表重要讲话：提出了“在激烈的国际竞争中，迅速建立中国的‘传感信息中心’或‘感知中国’中心”的重要指示。（图1）

2011年工信部制定了《物联网“十二五”发展规划》，重点培养物联网产业10个聚集区和100个骨干企业，实现产业链上下游企业的汇集和产业资源整合。在政策的扶持下，我国物联网产业在近几年处于高速发展期，2010年我国物联网的总产值约1900亿元；2011年的产业规模超过2600亿元；2012年已经超过3650亿元，年增速接近40%。2013年中国物联网整体市场规模达到近5000亿元，是2010年1900亿元的2.59倍； 2017年将超过万亿元级。而未来3～5年物联网核心细分产业将会维持35%以上的年复合增长率。（图2）

2.2 物联网行业发展目标

我国的物联网技术在世界名列前茅，在参与国际分工上占有非常有利的条件，我国在发展物联网产业不管是在市场规模还是在产业化等方面都具备一定的优势。“物联中国”强调，我国物联网产业发展目标有三方面：

①自主创新能力明显增强，攻克一批核心关键技术；

②具有国际竞争力的产业体系初步形成；

③物联网应用水平显著提升。

2.3 物联网行业人才培养需求情况

2.3.1 我国职业教育中物联网专业发展状况

从物联网产业发展整体来分析，物联网产业主要包括感知控制、数据传输和数据处理三个环节。

①纵观全国，本科及高职院校在几年前就开始对物联网行业的人才需求进行调查研究。目前全国招收物联网专业的本科院校有北京理工大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学、西北工业大学等200多所，其中北京有9所。并且已经实施人才培养，现在部分学校已经培养出从事物联网产业设计开发人员。

②据不完全统计，开设有物联网工程专业的高职高专学校有：北京电子科技职业学院 、天津电子信息职业技术学院等120多所学校，其中北京只有2所，天津6所，河北7所，京津冀三地总和也不过15所。

③北京市与此相关的中等职业教育则刚刚起步。目前，北京只有北京市信息管理学校、丰台区职业教育中心学校两所学校进行“物联网技术应用”专业的招生。两所学校每年各招收一个班，每班约30人。随着北京市新功能定位及京津冀一体化不断深化发展。在这一地区物联网产业需要大量的一线操作、维修、维护等技能人才。然而，在2013年修订的全国技工院校专业目录中还没能见到与 “物联网”专业有关信息。因此，作为技工院校应培养社会急需的技能人才，通过内涵建设，不断提升办学能力，为地区技能人才建设做出贡献。

2.3.2 对物联网技术应用专业人才的需求

物联网作为新兴产业不仅是两化的粘和剂也是经济发展的催化剂。物联网的应用领域非常广，而且前景非常好，对国家的发展有非常重要的推动力。但是我国较发达国家的物联网技术还是有一定的距离，主要一方面就是技术人才的缺失。

从以上数据来看，物联网产业发展与行业应用催生出了许多新的工作岗位，并对原有岗位提出了新的技能要求，其中有许多岗位适合职业院校学生，涉及范围非常广泛，比如物联网工程项目的实施、维护与管理，比如基于设备、系统和平台的以客户为中心的各类用户服务等。

物联网各主要领域上下游企业均急需大量人才，据工信部统计，以下领域未来5年对物联网人才的需求量预估为：

智能家居：100万人；

智慧交通：50万人；

现代物流：20万人；

智能电网：100万人；

智能医疗：100万人；

智慧农业：1000万人。

还有大量急需物联网应用型人才的领域不在统计之列。

2.3.3 京津冀地区相关单位对物联网人才的需求

为了解北京市及京津冀地区物联网应用型人才需求情况，物联网专业课题组前往北京市相关部门及所属市、区企事业和物联网产业联盟单位对物联网技术应用人才需求展开调研，掌握北京物联网企业对人才的需求量，并对京津翼进行人才预测，从而为各大院校提供可靠的数据。

产业发展，人才先行，人才是科技发展的关键。北京作为智慧型城市，对物联网的人才需求更是巨大，“智慧北京”的建设涉及生活中的各个方面，所以将会产生出巨大的岗位需要和人才缺口。

京津冀协同发展，对物联网应用型人才也提出了新的要求。天津滨海新区空港经济区高度关注云计算的发展，把该中心建成国内最大的数字出版基地云计算中心，天津的港口物流在整个产业链中的占比很大，各个工作环节都离不开物联网技术，所以港口物流行业也成了物联网专业学生的就业方向之一。而且廊坊市在近5年的发展中对物联网行业人才也在增长。

目前北京市场正加速实施物联网技术应用，调研发现物联网技术应用型人才的市场需求已大于研发人才。物联网技术应用的人才结构需求分析如图5所示：

2015年9月，在智联招聘搜索北京物联网招聘信息新增相关职位763个，职位覆盖物联网产品集成、产品研发和技术支持等。在前程无忧招聘搜索北京物联网招聘信息新增相关职位459个，职位覆盖物联网产品集成、技术支持、应用和推广等。从前程无忧和智联招聘两大权威的网站信息可以看出，物联网专业面向产品的初中级研发、产品集成、推广、销售和技术支持的应用型人才需求十分旺盛。

2.4 技工院校物联网专业开设的可行性分析

技工院校教育以培养工作一线的技能型人才为目标。可适合于具体以下几类岗位：感知层终端设备维护、物联网项目实施、系统终端设备维护、网络线路设备维护、系统信道测试维护等。

2.4.1 相关专业实训条件优越便于专业转型

物联网技术应用专业是学校长远规划重点发展专业，近年来不断增加设施设备的资金投入，以改善教学条件、提高教学质量。现有教学实训设备总值800多万元。拥有计算机网络实验室、计算机房、电工电子技术实训室、传感器检测与应用实训室、物联网技术基本技能实训室、典型物联网系统项目综合训练室。学校利用以上条件开发实训项目，大力推行工学结合的教学模式，突出学生实践能力的培养。

2.4.2 物联网应用型人才紧缺

由于物联网技术的迅猛发展和广泛应用，相应的应用型人才需求量大，以智慧城市中涉及的智能家居、智能物业为例进行人才需求分析，智能楼宇管理主要集中在北京、上海、广州、深圳、天津、宁波等大中城市，目前全国从业人员约70万人，其未来5年人才市场需求将达到近100万人。随着我国城市数字化、信息化、智慧化的进程日益加快，作为庞大基础支撑的物联网将面临大规模的建设，与此相关的各种岗位上的人才需求也会越来越大。

作为发展智能化城市的北京，更加迫切需求物联网人才，尤其是初中级应用型人才短缺。在物联网应用型人才需求中，初中级应用型人才尤为短缺。高职及本科院校的物联网专业以设计、开发为人才培养目标。技工院校应以物联网设备安装、维护、项目实施、售后服务与维保、项目与产品营销等多种工作岗位的中坚力量。因此技工院校开设物联网专业的培养目标是高职及本科院校所不能替代的。

目前北京市开设此类专业的中等职业学校较少，而技工院校更是还没有开设物联网专业的学校。我们对相关中等职业学校专业进行了分析：各中职院校逐渐开始设置物联网方向专业，由于物联网为新型行业，因此，部分中等职业学校培养人才所开设的专业有限，招生较少，这些远远满足不了市场对人才的需求。

2.4.3 物联网技术应用专业人才就业前景广阔

通过本专业的培养能够了解并掌握物联网的基础知识、方法还有技能。并掌握高级工程师的各方面的专业技术跟操作技能。据统计，物联网的产业规模是互联网的20倍以上，物联网领域的需求非常大，每年都需要百万的专业人士，但是我国物联网的人才很少，所以物联网的就业前景非常的广阔。

3 调研结论

3.1 人才培养定位及培养目标

3.1.1 人才培养定位

具初步调研，技工院校物联网专业的培养目标应要考虑技校学生的特点及技工院校的办学层次，依据企业对人才的需求，在经过充分的行业企业调研的基础上确定适当的定位。技工院校物联网专业的办学定位应该确定在应用层面上，培养物联网企业所急需的一线技术人才。

3.1.2 培养目标

中级技工人员必须具备以下几点：

①了解并掌握科学文化基层知识；

②爱岗敬业，思想品德良好，具有良好的职业道德和创新精神；

③掌握本专业所以的知识和技能.

篇9

论述了物联网技术在土壤墒情测报中的应用，详细介绍了物联网墒情监测的关键技术、土壤墒情测报模型技术以及物联网交互服务终端的开发运用。通过物联网技术的应用使土壤墒情测报工作显著提升了测报速度和质量。

关键词：

物联网；墒情测报物联网

近年来发展迅猛，对社会经济发展产生着战略性和全局性的影响。如智能交通、智能电网、智能物流、智能医疗、智能家居等应用涉及整个社会生活，发展物联网技术具有重大的现实意义。特别是随着大数据、云计算、互联网+等基于物联网的新概念、新应用的不断出现以及相关装备的迅速普及，物联网在农业中的应用也逐步拓展。精准农业、智能农业、智慧农业等词汇的内涵在不断发展，最典型的就是物联网技术对于水肥控制的应用。我们都知道干旱一直是限制农业生产的重要因素,搞好土壤水分的监测和预报对于研究土壤水分运动、作物水分状况以及灌溉制度都具有重要意义,是农业用水管理和灾害预警服务的重要研究领域。而传统测报方法具有费工、费时等诸多问题,通过物联网技术的应用可极大地提高土壤墒情测报工作的速度和质量。

1物联网墒情监测关键技术

农业物联网主要是指通过射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、二维码等基础信息感知设备,按约定的协议连接起来,通过有线或无线网络进行信息交换和通信，以实现农业投入品、生产过程或产品的智能化识别、数据采集、智能控制、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网是互联网业务和应用的拓展，在土壤墒情监测及预警技术中主要应用到了以下关键技术：

1.1水分传感器

感知是物联网的基础,水分传感器就是用来感知土壤容积含水量的仪器，目前常用到的传感器有FDR型和TDR型等。FDR（FrequencyDomainReflectometry）频域反射型是利用电磁脉冲原理，由一对电极组成一个电容，其间的土壤充当电介质，电容和振荡器组成一个调谐电路，FDR探头的阻抗依赖于土壤介质的介电常数。根据电磁波在土壤中传播频率来测量土壤的表观介电常数（ε），进而得出土壤容积含水量（θv）。它具有测量自动、快速，体积小、量程宽等特点，使用比较广泛。TDR（TimeDomainReflectometer）时域反射型是通过测定电磁波沿插入土壤的探针传播时间（t）来测定土壤的介电常数（Ka）进而计算出土壤容积含水量（θv），TDR具有快速、便捷、连续等特点。

1.2自动气象采集系统

农业生产受旱与否受多方面因素影响，通过土壤水分传感器测量土壤容积含水量是墒情测定的一个重要方面，同时还需测定诸多其他气象因素，如气压、温度、湿度、风向、风速、雨量、光照等。这些要素的传统采集方法主要是通过气象观测站来获取。而随着物联网技术的发展，这些野外作业一般可以通过物联网自动气象站来完成。物联网自动气象站是按照一定的要求设定的一种能自动观测和存储气象数据的远端采集设备，它主要是由各种传感器、转换器、通讯模块、移动嵌入式系统、电源等组成。设备根据气象要素的变化,相关感应原件会随动，再通过I/O转换，把工程量转换成要素值。由于光电转换技术的发展和成本的降低，在野外的能源持续性供应已经变的相对容易，气象站可以自动长期稳定的开展观测，并可以通过增加传感器实现观测项目的拓展。

1.3RFID/WIFI/4G等无线传输技术

墒情监测一般在田间,大多采用无线传输手段。无线传输技术虽然呈多元化发展态势,不过物联网设备上的无线传输技术,大部分仍类似于移动无线设备上的技术,包括蓝牙、近场通讯、移动蜂窝技术等。近距无线传输一般使用RFID、WLAN、ZigBee、蓝牙、WMN、NFC等传输技术，低成本、低功耗、对等通讯是它们的特点。中远距离无线传输一般依托GPRS/3G/4G等成熟无线通讯网络进行,它具有投入少、费用合理、不受距离限制等特点。这些技术综合比较因其对传输速率、传输范围、功耗等的要求都是有比较大的差别，因此它们又有各自不同的物联网应用场景。

2土壤墒情测报模型技术

通过物联网传感器采集到大量的气象及墒情数据,传输到数据服务器后,如何运用好这些数据为下一步的灌溉管理提出指导就必须依赖于土壤墒情测报模型来完成。目前,土壤墒情预报模型主要包括四种类型即系统模型、概念模型、机理模型、土壤植物大气连续体模型（SPAC）。系统模型主要是应用数学统计的方法来建立模型,它不考察土壤水分动态变化的机理,而是分析土壤水分变化和其主要影响因素之间的关系。概念模型反映了作物根系层水分变化和水分收、支之间的关系，看重的是土壤水量动态平衡。其中,收入项包括降水和灌溉,消耗项包括蒸发、地面径流和渗漏等。机理模型主要是指土壤动力学模型。SPAC（Soil-Plant-AtmosphereContinuum）模型可采用大叶模式提出土壤—植物—大气的冠层湿温方程，并构造耦合迭代求解。近年来神经网络因具有自学习、自适应、自组织和适宜的鲁棒性与容错性，很适合土壤墒情预测的非线性映射与决策,因此也得到广泛的应用。

3物联网交互服务终端

物联网交互终端是物联网中连接网络层、传输层和应用层的重要工具,它担负着数据采集、初步处理、加密、传输和呈现等多种功能。在实际应用中它是直接面对用户，因此必须要重视对它的开发与建设。目前常用的终端分为两种，即特用终端和通用终端两类。特用终端出于成本、功能等的考虑，一般不能扩展，仅满足单一应用，但成本低廉，易开发、功耗低，系统稳定，简单易用。通用智能终端通常具有行业应用的通用性，外部接口多,具有如RS232、RS422、RS485、USB等通用接口，还可通过拓展模块对接口进行数量拓展，可自动识别传感器，甚至内置GPS模块，知识规则等。此种终端开发难度大、成本高、未标准化，但功能多，一般在野外携带一部基本就可完成大部分的专业应用。当然在日常应用中通常也可借助常见操作系统Windows、Android等开发个性化的应用终端如台式电脑、农业服务触摸屏一体机、智能手机、专用PDA等。目前智能手机终端因具有移动性强、实时通讯,在使用中可通过开发专业APP扩展功能等特点得到了快速发展。

总之，通过物联网技术的应用使土壤墒情测报工作得到了极大地提升,通过建立远程土壤墒情监测站,开发土壤墒情监测预警系统并配套相关灌溉标准和模型,科学指导适时适量灌溉,可显著提高农业生产效益和用水效率。

参考文献

[1]邓永卓.物联网技术在现代农业生产中的应用[J]．基层农技推广，2014（8）：61-63.

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1.1制度标准不完善由于物联网的架构相仿复杂，其架构涉及的技术领域广泛，因而从整体上来看，各个制定技术标准的组织之间缺乏有效的沟通和协调，缺少完善的标准化工作，导致物联网缺少完整的技术标准。例如外射频识别技术。外射频世界技术的国际化标准和国家的标准不一致，而且该技术在具体的生产和应用中也存在很多的区域行业标准的限制，并且这些标准都难以相互包容。物联网技术的核心是建立在互联网基础之上，但是各个国家的设备在接入层面上也存在许多不同的协议类别，导致兼容性不足。因此，物联网技术亟需制定国际化的制度标准。

1.2核心技术不高在构成物联网的三个构架中，其最为关键的核心构架在于感知层。只有通过感知层去“感知”外在的信息，物联网才能实现对外在物体的有效“控制”的功能。但是，感知层的技术缺失三个构架中发展最不成熟、最薄弱的技术，感知层技术的薄弱和不成熟严重制约了物联网技术的发展和应用，也是制约发展和应用的关键。作为当前主要感知层技术的射频识别技术，国家还需要突破成本和标准化两个难题。并且射频识别技术的发展，射频识别技术将朝着高频化、高兼容性、网络化的方向发展。

1.3难以保障信息安全由于物联网技术的不成熟和完善，物联网技术信息传输过程中存在较多信息安全隐患，网络安全难以得到保障。其中最大的信息安全隐患就是有关物品信息的电子标签，一旦被恶意利用，轻则造成国家和个人的机密信息遭他人盗取或泄漏，重则导致企业难以正常运行，国家的基础设施设备停止工作，影响社会秩序。因此，物联网技术亟需解决信息安全问题，以保障用户个人隐私、机密的安全，维护社会持续，保证社会正常运行。

1.4扩孔IP地址所有接入物联网的物品都需要一个IP地址，而且物品的IP地址都是和其它物品不同，因此，新接入物联网的物品都需要解决IP地址的问题。但是，但前的IPv4难以满足物品地址的需求，虽然IPv6技术能够满足地址的需求，但是IPv4和IPv6存在兼容性问题，IPv4向IPv6转型具有一定的难度[2]。因此，物联网技术还需要解决IPv4和IPv6之间的兼容问题。

2物联网技术发展趋势

随着物联网相关技术的不断发展，物联网技术并将成为国家核心技术之一。并且在未来将具有很大的发展和创新的空间。设计层面，物联网相关产品的设计创新离不开物联网技术，产品的设计会随着物联网技术的创新而创新，因此，产品设计存在很大的创新空间；技术层面，物联网技术包含计算机、传感器、通讯等多项技术，物联网技术的创新发展必定会带动这些技术相关产业的创新和发展。在未来，各行各业要实现信息化，必须采用物联网技术。在物联网的逐渐普及后，与物联网配套的传感器接口装置等设备的生产量和使用数量都将大大增长，并超过手机的使用数量。物联网配套装置和设备的使用量增加，极大的促进我国信息技术元件产业的发展，为我国创造更多的就业机会。而且根据物联网技术特点，无线网络的发展也将成为未来的趋势。在今后的物联网技术中，无线网络将成为物联网的基础技术和设施之一，只用这样，无线网络才能随时随地将数字信号传输出去。物联网技术代表了下一代信息技术的发展方向，并积极推动国家和社会的发展。

3结语