物联网通信技术的研究方向范文

导语：如何才能写好一篇物联网通信技术的研究方向，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

关键词：FTTH技术；互联网通信；FTTH技术特点；技术应用模式

近年来，随着人类文明的不断进步和发展，我国各行各业都得到快速的发展，尤其是互联网通信事业，已经成为人们生活中必不可少的一个部分。人们生活工作对互联网通信工具的依赖性越来越高，在信息传递飞快的时代下，人们对信息的需求量越来越大，现有互联网通信技术已经无法满足人们的需求，只有不断引进新技术和新工艺，才能进一步刺激我国互联网通信事业的发展。FTTH技术在互联网通信中的应用具有重要的作用和意义，能提高数据传递速度，降低光纤用户的使用成本，符合现代化社会发展趋势。因此，相关技术人员一定要重视FTTH技术的应用，全面掌握和学习FTTH技术的重点和结构特点，不断提高自身动手能力。

1 FTTH技术概述

信息技术不断向前发展，各种新技术和新工艺层出不穷，信息技术的推广已经成为社会发展的一种必然趋势，受到人们的青睐和认可。FTTH技术就是指光纤直接接入到用户终端，与全国用户直接实现对接。这种技术从2008年开始推广，由于适于一种无源网络，其传递速率非常快，因此，工信部才下发两个国标极力推广这种技术，这种技术的优势不言而喻。所谓FTTH技术，就是将光纤网络单位安装在某一个具体的家庭用户，或者是企业、单位网络用户终端。这种接入方式与传统网络的相比，能够大幅度提高信号的传递速度，减少传递过程中的干扰，确保用户网络的安全，保障用户信息的隐私权。而目前，我国很多互联网通讯接入方式仍然采用传统模块局接入或者FTTB方式，这种方式也是目前一种比较节约成本的网络应用模型。FTTH技术与CABLE MO-DERM等接入方式不相同，这种新技术在接入方式有所创新，能够提供更加快速的宽带网络，对传统技术的一次飞跃，将整个光纤网络的传递速度提升到一个历史新等级。同时，网络数据格式以及协议等方面的透明性也增强，对供电以及网络运行环境的要求也比较宽松，不像传统工艺那么苛刻。该技术具有全面的推广优势和特征。

2 FTTH技术优势

互联网通信方式主要有两种，其一是有源网络，其二，无源网路。而FTTH技术就是一种无源网络，在推广中能做到每一个环节都无源。这种技术与传统接入方式，如ADSL或FTTB等相比，其在互联网通信中的应用得益于其独特的优势和特征：①无源网络，接入方式不同，直接将光纤接入到用户终端。②高宽带、双向传输方式，与传统的宽带传递方式不同，这种宽带连接的方式更加快，是一种比较宽的距离且较长的高速宽带，与现代运营商的发展相适应，能迎合运营商发展的需求。③安全性可靠性好，FTTH技术的接入方式比较特殊，通过单一的光纤网络进行连接，不会受到其他环境的干扰和影响，及时在恶劣的天气环境中，其光纤无源网络的传递也不会受到影响。用户网络处于被保护状态，信号接收很稳定。④宽带协议，是一种较传统接入方式不同的宽带技术，能在大带宽需求和比较远的距离内实现信号的传输，并且还能确保用户终端的IP协议不会被泄露。

正是由于FTTH技术具有这些优势和特点，能极大地满足广泛网络受众的要求，迎合运营商的发展趋势，并且还能节约运营商建设及用户使用成本。截止到2013年底，笔者所在城市的FTTH接入工程成本基本控制在600元/户，与FTTB的单户造价基本持平。工信部从国家战略角度考虑，出台了新国标政策，在所有小区强制进行FTTH建设，尤其是2013年4月以后新开盘小区，红线内所有投资由开发商或者建筑商完成，此举将运营商从物业协调、投资成本投入方面解脱，得以对现有小区进行大规模推广，将大量人力物力全部用于以FTTH方式为主的“宽带中国”建设。

3 FTTH技术在互联网通信中的应用

3.1 应用方案

FTTH技术在互联网通信中的应用具体有两种方案，即根据目前已有的无源网络或者有源网络联合使用。其中有源网络以AON为主，无缘网络以PON为主，无缘网络的技术水平要远远高于AON。PON不仅能实现快速的传递，同时还能应对恶劣的天气，尤其是当设备暴露在外面时，这种无缘网络不会受到恶劣天气的影响，仍然能正常运行。因此，FTTH技术在互联网通信中的应用以无源网络为中心，其应用模型主要有三种：ATMPON、WDM-PON以及Ethcernte PON。

3.2 接入方式

其接入方案是以目前应用最为广泛的IP数据业务为基础，在此基础之上，大量采用EPON和GPON接入技术，这种接入技术比较理想，能实现高宽带的传输速率，并且能够比较好的实现从点到客户端的无源接入，构建一种比较节约成本的无源结构。由于这种接入网络的模型比较复杂，组成的结构设备也比较多，包括OLT、ONU、ODN等，这些都是非常重要的光纤接入终端，是置于不同用户的光纤网络单元，而ODN则主要应用在光纤分配网中，是一种IP协议中的语音接入方式，同时也是一种视频业务。从无源网络PON中接入网络单元格，使其在上行方向上，接收多种不同的业务信息，并且通过一根无源光纤，保证单独网络光纤的安全，避免相互之间的干扰，最终将同一根光纤送到用户终端，即实现一次成功的信号传递。

4 FTTH技术在互联网通信中应用效果

互联网通信网络的使用越来越广泛，而保障用户信息安全已经成为人们高度重视和关注的问题，也是技术人员严重的重点课题。FTTH技术的推广和应用恰好能满足人们的要求，在确保用户终端信息安全的同时，还能极大地提高用户终接收信号的速率。随着光纤技术的应用和推广，节约光纤投入成本也是一个重要的战略目标，FTTH技术是一种直接接入方式，减少和避免光纤使用成本的浪费。

其次，FTTH技术技是一种无源网络，从运营商OLT到用户终端的每一个环节，都可以做到无源传递，并且这种技术还是一种基于高宽带、双向传输的接入方式，其安全系数非常高，与以往的宽带技术都不相同，能保证在比较宽的范围内实现快速的运转和传递，是一种能够很好适应现代化通讯事业发展的网络接入技术。由此可见，FTTH技术的应用研究具有重要的作用和意义，值得相关技术人员思考和重视。

5 FTTH业务的应用及今后发展方向

5.1 建设成本控制

目前，FTTH技术在互联网通信中推广和应用已经初具规模，但是，要实现大规模的建设和推广，仍然面临着一些挑战和困难，技术水平还有待于进一步提高，建设成本的管理和控制也是一项非常重要的工作。此外，还有业务需求驱动等方面的因素，也会影响技术的进一步推广和应用。因此，由此可以推断，FTTH技术要实现全面的推广和覆盖还需要相关技术人员继续努力，坚持用辨证的思维看待问题。在未来一个较长的发展时期，技术人员应该着重研究FTTH技术推广的成本问题。目前，FTTH技术的投入成本相对比较低，但是，如果要进行大规模的推广，还是需要进一步的研究和分析，这种接入方式与DSL、LAN等接入方式相比，在老旧小区的物业协调及运营商的无序竞争必须要解决的问题。

5.2 技术研究方向

根据当前已有的技术水平，未来FTTH技术将被广泛应用于公众客户和商业客户的高速数据传输。随着城市化进程的不断加快，FTTH技术的推广，最终必定成为城市规划中的一项重要工作。就目前网络信息需求来看，首要是安全城市监管组网。利用FTTH这种性价比好、传输速率高的技术构建一个信息管理公共平台，在城市内建立视频监控系统，实现数字化和现代化管理。此外，要结合FDD-LTE室内覆盖的研究和应用，实现室内的全面覆盖，利用FTTH技术的双向加宽传递，采用一种双通道室内的分布系统，在建筑物每一个室内覆盖点使用一根双极化天线或者两个物理位置不同的普通单极化吸顶天线，这样传递和发射信号，最终形成一套完整的信息FTTH信息系统。因此，FTTH技术研究工作人员应该要主动将时间和精力投入到FTTH技术与3/4G网络结合应用的工作中，实现有线无线宽带的技术融合，最终通过自身的研究不断完善技术，为技术的进一步推广奠定基础。

6 结束语

综上所述，FTTH技术是一种新的用户端接入方式，在宽带技术不断更新和发展的形势下，将FTTH技术引用到互联网通信事业中能极大地提高光纤传递速率，降低光纤用户的投入成本，为FTTH技术推广奠定坚实的基础。笔者结合自身多年工作经验，总结归纳出关于FTTH技术未来发展的趋势，尤其是FDD-LTE室内覆盖以及平安城市监控组网等方面的设计和建设进行展望，对未来的应用前景和研究思路提出一些建议。希望更多的专家人士能投入到FTTH技术研究课题中，尽快为FTTH技术的推广和全面的覆盖提供中的实践依据和可靠的资料。

[参考文献]

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[7]董彪.FTTH技术在互联网通信应用中的探讨[J].中国电子商务，2013（16）.

篇2

摘要：文章基于物联网的特征、技术思想及其与新兴产业的关系，重点研究了实现物联网产业化应用的关键――泛在无线技术，主要包括末梢感知层、网络融合层、无线资源管理以及对数据进行综合处理的信息处理等关键技术。文章指出物联网的本质是利用“泛在网络”实现“泛在服务”,是一种更加广泛深远的未来网络应用形态。物联网正催生一场战略性新兴产业革命，将带来千载难逢的机遇，全面推动社会的经济振兴和社会进步。

关键词： 物联网；泛在网；后互联网；异构网络融合；云计算

Abstract: This paper discusses one of the key aspects of industrial IoT: ubiquitous wireless technology. Ubiquitous wireless technology includes peripheral perception layer, network convergence layer, radio resource management, and information processing for integrated data. In this paper, we suggest that the essence of IoT is to achieve ubiquitous services through a ubiquitous network, which is a far-reaching network. We also suggest that IoT will create opportunities and promote economic revitalization and social progress.

Key words: Internet of things; ubiquitous networks; post internet; heterogeneous network convergence; cloud computing

1 物联网的技术思想

物联网作为全球战略性新兴产业已经受到国家和社会的高度重视。物联网的应用标志着互联网的发展已经开始进入一个新的历史阶段，而基于互联网的产业化应用和智慧化服务将成为下一代互联网的重要时代特征。物联网将充分发挥新一代信息通信技术的发展优势，与传统产业服务深度融合，促进传统产业的革命性转型，研究满足国家产业发展需求的信息化解决方案，推动信息服务产业的发展与建设，实现战略信息服务产业的智慧化；将形成以新兴信息服务业为龙头，网络运营业为支撑，网络设备制造业为补充的完善的产业结构。

物联网的技术思想可以定义为利用“泛在网络”实现“泛在服务”，是一种更加广泛深远的未来网络应用形态；其原意是用网络形式将世界上的物体都连接在一起，使世界万物都可以主动上网。它的基本方式是将射频识别设备(RFID)、传感设备、全球定位系统或其他信息获取方式等各种创新的传感科技嵌入到世界的各种物体、设施和环境中；把信息处理能力和智能技术通过互联网注入到世界的每一个物体里面，令物质世界被极大程度的数据化，并赋予生命；物联网希望世界万物能够智慧化地上网，使物体会“说话”、会“思考”、会“行动”。

物联网的本质就是借助于网络智慧化的实现，把各种事物以信息化的方式通过网络表现出来；物品能够利用RFID等传感技术彼此进行智慧“交流”，而无需人的干预；通过互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。

物联网最为明显的特征是物物相连，而无需人为干预，从而极大程度地提升效率，同时降低人工带来的不稳定性。因此，物联网在行业应用中将发挥无穷的潜力。比如，将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。

在一个网络物理平台上提供多种业务，这才是多域资源和服务融合的真正内涵。真正的多域融合以后，将会提供一个统一的网络平台，所有的业务就都可以在这个网络平台上实现，当然，接入方式是多种多样的，但整个网络将会是一个统一、融合的网。融合后的网络，将能够为用户的使用带来极大的方便。

物联网是一个多设备、多网络、多应用、互联互通、互相融合的一个大网，相关的接口、通信协议等都需要有一个统一标准来指导。而目前，各地的物联网都各有自己的标准。标准很多，又缺乏权威性，这就导致不同的物联网项目难以互通，成为一个个“孤岛”。仅仅RFID在全球就有几十个标准化组织出台了250个标准，而全球两万多种传感器的标准化现状可想而知。因此统一的标准对物联网产业化发展显得至关重要。不仅可以让各地正开展的示范应用的成功案例在其他地区进行有效复制，推而广之，并且能让一个个信息“孤岛”有效融合，整合资源链，在一定程度上避免重复建设带来的资源耗费从而提高效率。

广泛的物联网应用需求必将积极推进物联网标准体系的构建，建立跨行业、跨领域的物联网标准化协作机制，鼓励和支持企业积极参与国际标准化工作，推动中国具有自主知识产权的技术成为国际标准。国家将围绕物联网关键技术和产业，开展技术攻关和产业化推进工程，着力突破传感器网、物联网关键技术，加快通信网、传感网络以及物联网的结合，推动形成完整产业链和自主发展的规模产业化能力，提升整体产业层级和在国际分工体系的位置，推动形成具有国际竞争力的物联网制造和运营产业体系。国家将大力支持自主知识产权的创造和应用，鼓励企业建立专利联盟，加大对物联网知识产权保护和管理。

物联网的技术思想正在催生一场战略性新兴产业革命[1-3]，物联网时代的到来将给我们带来千载难逢的机遇。

物联网产业发展的核心价值是传促使传统产业在这场新兴产业革命的新一轮竞争中占领制高点，抢占先机，掌握主动权，引领世界信息化的发展与建设，全面推动社会的经济振兴和社会进步。

2 泛在无线技术是实现物

联网产业化应用的关键

物联网可以理解为是泛在网的应用形式[4]，而不是传统意义上的网络概念。

泛在网是在异构网络融合和频谱资源共享基础上实现无所不在的网络覆盖，是一种基于个人和社会的需求。

泛在网利用现有的和新的网络技术，实现人与人、人与物、物与物之间无所不在并且按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等综合服务的网络体系[5]。

泛在无线技术是泛在网在连接物质世界过程中实现末梢效应和边缘价值的核心技术，也是促进物联网产业化应用的关键。

泛在网通过泛在无线技术完成与物质世界的连接，并且实现环境感知、内容感知以及智慧性，为个人和社会提供泛在的、无所不含的信息服务和应用。泛在网具有比物联网更广泛的内涵。

作为泛在无线技术重要组成部分的传感网可以看作是物联网的一种末梢网络和感知延伸网。传感网是多个由传感器、数据处理单元和通信单元组成的节点，通过自组织方式构成范围受限的无线局域网络。传感网为物联网提供事物的连接和信息的感知。

目前，与物联网紧密相关的无线通信技术已渗透到社会各领域，成为很多行业的支撑，并形成新的经济增长点。随着无线通信网络发展所呈现出的高速化、宽带化、异构化、泛在化趋势，由于泛在网络实现的关键就在于泛在无线技术，泛在无线通信成为近年来无线通信领域关注的热点之一。

作为泛在无线通信的一个重要应用，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，从长远来看，物联网的产业化应用有望成为后互联网时代经济增长的引擎。

通信网络正在朝着泛在网络发展，而泛在无线接入是泛在网络和物联网的核心和关键技术。泛在网络能够随时随地提供网络服务，泛在网络中用户通过智能终端可以从网络上获得除传统的话音、短信、视频业务外的各种各样的服务。泛在网络是一个无处不在的网络，人们可以在任意时间任意地点接入网络。泛在网络帮助人类实现在任何时间、任何地点，任何人、任何物都能顺畅地通信。通信对象可以是机器对机器、机器对人、人对机器和人对人。随着国民经济的发展和社会信息化水平的日益提高，泛在网络已经成为国内外政府、学术界、运营商、社会团体、设备厂商关注的重要话题。

3 泛在无线通信技术研究

进展

在物联网产业发展的过程中，关于泛在无线通信技术的研究进展已经在业界引起了广泛的关注，所涉及的关键无线技术主要包括：末梢感知层的关键技术、网络融合层的关键技术、无线资源管理的关键技术以及对数据进行综合处理的信息处理等关键技术。

3.1 末梢感知层

末梢感知层的关键技术主要涉及数据的感知、采集和传输技术，其中无线技术主要集中在数据传输部分。物联网的末梢网络主要是以无线传感器为代表的大规模自组织网络结构。传感器网络内部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器对不同的环境和信息进行感知并捕获数据。传感器按一定周期采集不同类型的数据，所采集的信息内容和信息格式也不同。数据采集需要采用短距离低功率的无线通信技术，之后要将数据传输到控制中心或者处理平台，经过处理后，由应用平台控制实现不同的系统应用。因为本文主要探讨物联网与无线技术，因此，以下着重说明短距离无线通信技术和无线传感器网络。

3.1.1 短距离无线通信技术

鉴于物联网的无线连通方式有部署灵活、移动性、渗透性强等特点，近年来，世界众多站在技术前沿的国家和企业在制订标准、研究新技术和应用解决方案方面纷纷予以关注，以期掌握市场主动。国家近期也通过一系列措施支持和鼓励中短距离无线通信、与无线传感技术相关技术的研发和产业化。

短距离无线通信尤其适合物联网的感知延伸层的组网和应用，尤其以无线个域网(WPAN)为主的无线通信网络为主要内容。目前，主流的微功率短距离的无线通信技术如WLAN、UWB、RFID[6]、Bluetooth、Zigbee、60 GHz毫米波的WPAN等，其中大部分技术的工作频率都集中在了2.3～2.4 GHz频段上。2.4 GHz频段无线系统主要有Bluetooth、Wi-Fi、Wireless USB、Zigbee以及无绳电话和微波炉等系统与设备。如此密集的系统分布，必然造成该频段的资源紧缺，频谱日益拥挤，电磁兼容问题日益凸现。

蓝牙(Bluetooth)技术[7-8]是一种适用于短距离无线数据与语音通信的开放性全球规范。目前，蓝牙技术已经经历了艰难的酝酿阶段，进入了全面起飞阶段。蓝牙越来越多地嵌入到中高档产品中，如PDA、移动电话、无绳电话、台式计算机、笔记本计算机、MP3播放机、数字相机和便携式上网设备等，并从移动信息电器逐步拓展到汽车、工业控制、医疗设备等新的领域。

Wi-Fi[9-10]是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。其技术标准采用IEEE 802.11b标准。Wi-Fi可以帮助用户访问电子邮件、Web和流式媒体。它为用户提供了无线的宽带互联网访问。同时，它也是在家里、办公室或在旅途中上网的快速、便捷的途径。在物联网应用中，Wi-Fi将作为无线和有线相连接、短距离与长距离通信相衔接的桥梁，发挥更大的作用。

Zigbee[11]使用IEEE 802.15.4标准作为媒体访问控制(MAC)和物理(PHY)层规范，并在此基础上定义了应用层(APL)、网络层以及用户应用框架。

Zigbee之所以能在自动控制领域得到广泛应用，是由于它自身具备的多种优点，包括低功耗、低成本、低速率、近距离、短时延、高容量、高安全、免执照频段。

总之，除了底层的传感器技术、海量的IPv4/IPv6地址资源、自动控制、智能嵌入等配套技术之外，实现真正的无所不在的、大规模的物与物联网，更为重要的是在传输层实现统一协作的通信协议基础，而这其中，各种无线电通信技术，将起到特别关键作用。

WPAN、WLAN、NGBWA等无线通信技术，以及基于这些无线技术相结合的融合应用将是物联网产业链中，最为重要的组成部分。

3.1.2 无线传感器网络

无线传感器网络[12-13]将以其网络规模大、自组织性强、网络拓扑动态变化强、以数据为中心等优势成为物联网不可或缺的主要部分。

ITU架构中泛在传感器网络、基础骨干网络和泛在传感器接入网络是物联网网络架构中可能采用无线传输技术的部分，也是物联网频谱需求的主要来源。

传感器网络基础骨干网络以传统的公共移动通信网络和数字集群网络为代表，泛在传感器接入网络则以短距离无线传输技术为代表。

物联网在各个行业(如智能家居、智能安全、动物溯源、智能医院、智能交通、智能物流等)领域应用中，末端设备和设施，包括具备“内在智能”的(如传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等)和“外在使能”的(如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆甚至“智能尘埃”等)物理界实体，都需要通过各种传感器设备、无线、有线的通信网络实现互联互通，以实现其“智能化物件或动物”的特质，这其中无线传感器网络的应用需求最为强烈。

目前，我们在无线传感器网络方面研发的技术包括：

・无线传感网接入技术，内容包括基于无线传感器网络的多网络融合系统结构和多种无线传感器网络接入技术的比较。

・无线传感网路由技术，内容包括无线传感器网络路由协议设计。

・无线传感网拓扑控制技术，内容包括无线传感器网络功率控制技术和典型的拓扑控制方法。

・无线传感网中数据聚合与管理，内容包括无线传感网数据聚合技术，无线传感网数据管理技术以及无线传感网安全技术。

3.2 无线频谱资源应用与管理策略

我们对物联网应用过程中对无线资源特别是无线频谱资源的需求做了分析。

在末梢网络中，以无线传感器网络的频谱需求为例，无线传感器网络所能提供的无线通信带宽是十分有限的，特别是在2.4 GHz的通信频段上，聚集了蓝牙、Wi-Fi、ZigBee等无线网络，使得该频段的信道变得十分拥挤。

从全局的观点考虑，根据ITU-R M.2078等国际报告[14]，4G还需要352～1 152 MHz的频率，这些频谱都是按照4G的用户流量模型为人与人的通信而设计的，并不包括物联网的频谱需求，因此解决物联网的频谱需求的难度远远大于4G。

无线频谱资源紧张可能成为物联网应用的“瓶颈”问题。同时，我们发现，可以通过有效的资源管理机制实现频谱的合理和高效再利用，从而解决频谱资源紧张问题，使资源的供需达到平衡。

无线资源管理可以从国家政策和规划角度得到很好的再配置，我们也对该方面提出了相关的建议。例如对物联网频谱的合理规划与管理、物联网频率划分调整及频率保护政策、参照国际惯例对物联网频谱进行规划、建立物联网的流量模型及常见应用模型、为典型的物联网应用制订频谱标准、借鉴频谱拍卖机制适当实施频谱开放计划等等。

目前，我们主要从技术方面提出了适合于物联网无线资源管理的各种措施，包括：从空时频能复用角度，开发频谱池、频谱聚合、智能天线、软件无线电、多点协作等技术；在授权频段开发D2D直通技术，在非授权频段，开发多种短距离通信技术共存技术等；从系统级角度开发频谱分析、频谱决策、频谱监视、频谱搬移和频谱共享等频谱管理技术；从频谱二次利用角度开发可见光通信、太赫兹通信、白色空间通信以及开发2.5 GHz、3.3～3.4 GHz、3.5 GHz、5 GHz、5.15～5.725 GHz等新频段业务；此外，在无线资源管理方面，着重开发无线技术的电磁兼容和电磁干扰技术，为无线资源的有效复用、多种技术和系统的高效共存提供保障。

3.3 异构网络融合与协同技术

网络的异构性主要体现在以下几个方面：

・不同的无线频段特性导致的频谱资源使用的异构性。

・不同的组网接入技术所使用的空中接口设计及相关协议在实现方式上的差异性和不可兼容性。

・业务的多样化。

・终端的多样化。

不同运营商针对异构网络所实施的相应的运营管理策略不同。

以上几个方面交叉联系，相互影响构成了无线网络的异构性。这种异构性对网络的稳定性、可靠性和高效性带来了挑战，同时给移动性管理、联合无线资源管理、服务质量保证等带来了很大的问题。

网络融合的主要策略可以理解为各种异构网络之间，在基础性网络构建的公共通信平台之上，实现共性的融合与个性的协同。

所谓“融合”是在技术创新和概念创新的基础上对不同系统间共性的整合，具体是指各种异构网络与作为公共通信平台的移动通信网或者下一代网络的融合，从而构成一张无所不在的大网。

所谓“协同”则是在技术创新和概念创新的基础上对不同系统间个性的整合，具体是指大网中的各个接入子网通过彼此之间的协同，实现共存、竞争与协作的关系以满足用于的业务和应用需求。

不同通信网络的融合是为了更好地服务于异构通信网络的协同。协同技术是实现多网互通及无线服务的泛在化、高速化和便捷化的必然选择，也是未来的物联网频谱资源共享亟待解决的问题。

具体来说，异构网络融合的实现分为两个阶段：一是连通阶段，二是融合阶段。

连通阶段指各种网络如传感器网络、RFID网络、局域网、广域网等都能互联互通，感知信息和业务信息传送到网络另一端的应用服务器进行处理以支持应用服务。

融合阶段是指在网络连通层面的网络平台上，分布式部署若干信息处理的功能单元，根据应用需求而在网络中对传递的信息进行收集、融合和处理，从而使基于感知的智能服务实现得更为精确。从该阶段开始，网络将从提供信息交互功能扩展到提供智能信息处理功能乃至支撑服务，并且传统的应用服务器网络架构向可管、可控、可信的集中智慧参与的网络架构演进。因此，异构网络融合不是对现有网络的革命与颠覆，而是对现有网络分阶段的演进、有效地规划异构网络融合的研究与应用。

3.4 海量信息处理技术与云计算

在物联网中，从末梢网络采集了大量的数据，这些数据需要进行处理才能实现各种不同的应用需求。于是，海量信息智能处理与云计算技术应运而生。根据泛在无线网络中数据信息的特点，可以采用诸如数据时间对准技术、集中式数据融合算法及分布式数据融合算法等技术进行数据融合，采用分类、估值、预言、相关性分组或关联规则、聚集、描述和可视化、复杂数据类型(Text、Web、图形图像、视频、音频等)挖掘等进行数据挖掘。

目前，我们针对海量信息处理和云计算方面，建立了相应的实验平台，涵盖网络信息处理等领域的应用，围绕机器翻译、语言信息处理、海量信息存储与搜索、网络内容技术、语义计算、Web挖掘与服务、云计算、网络通信及安全等若干领域的理论技术与应用开展研究。

4 结束语

如今，物联网正越来越多地运用到人们的生活中。全中国的力量都被发动起来迎接物联网时代的到来，作为科研力量之一的学校和科研团队一直努力在物联网研究方面做出有价值的工作，目前，我们研发了智慧校园系统、校园环境控制系统、云计算开发平台，将各种信息与服务孤岛融合成为一个统一的平台，统一了门户，统一了用户的身份，实现了全校资源、服务和用户的融合共享；采用云计算和新一代信息技术使校园服务逐步实现智慧化。将人才培养、科学研究、服务社会融为一体。需要融合、需要创新、需要共享，这是物联网的方向。还有一个是面向服务、面向应用，而云计算就是基础。相信，我们会继续为物联网时代做出更多有意义的成果。

在后互联网时代的国家物联网产业化发展和技术应用策略中应当高度重视泛在无线通信技术的研发，并加快推进与物联网产业化应用的深度融合，以新兴信息服务业为龙头优先发展基于网络的新兴智慧服务产业，以社会发展的服务需求为导向发展物联网。

物联网不仅需要技术革命，它更是牵涉到新兴经济领域各个行业、各个产业的发展，需要多种力量的整合。这就需要国家的新兴经济产业政策和立法上要走在前面，要制订出适合新兴产业革命和发展的政策与法规，保证新兴经济的正常发展。

对于物联网时代的新兴产业和经济发展，必须要有政府的政策支持，必须要有专门人员和专门机构来研究和协调，这样物联网才能真正带动新兴经济的发展而大有作为。

5 参考文献

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收稿日期：2012-02-20

作者简介

朱洪波，南京邮电大学副校长、教授、博士生导师，南京邮电大学物联网研究院院长、物联网科技园董事长兼首席科学家，江苏省重点学科“通信与信息系统”博士点学科带头人，江苏省“无线通信”重点实验室主任，教育部“泛在无线通信与传感网技术”重点实验室常务副主任，国际电信联盟无线电通信局(ITU-R)第三研究组(SG3)副主席，中国电子学会学术工作委员会副主任、物联网专家委员会副主任，中国通信学会无线电应用与管理委员会副主任，科技部国家“973”计划信息学科领域专家组成员，国家自然科学基金通信学科评审专家组成员，工信部国家科技重大专项评审专家组成员，研究方向为移动通信与宽带无线技术、泛在无线通信与物联网技术、电波传播与电磁兼容等。

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关键词 智慧旅游 基本概念 理论体系

一、引言

旅游是我国经济发展的重要产业，随着社会的不断发展，旅游业对于信息逐渐有了更高的依赖性。信息流通以及传递的有效性，成为现今旅游行业发展中的一项重要元素。而在现今旅游发展过程中，旅游信息不对称、多元性等问题逐渐突出，因此对旅游行业的进一步发展产生了一定的阻碍作用。在这种情况下，智慧旅游的概念被提出，成为了解决旅游发展瓶颈的关键途径。

二、智慧旅游的概念

综合国内外的相关研究，结合我国的实际，对照国际、国内对“数字旅游”、“电子旅游”等概念的权威定义以及相关的“智慧旅游”的定义，本文认为，“智慧旅游”（Smarter Tourism）是指以游客为中心，以应用互联网、物联网、云计算、移动通信、三网融合、GIS（地理信息系统）等“智慧技术”为手段，以计算机、移动设备、智能终端等为工具，以智慧服务、智慧商务、智慧管理和智慧政务为主要应用形式，以全面满足游客“吃、住、行、游、购、娱”的服务需要为基本出发点，以为游客、旅行社、景区、酒店、政府主管部门以及其他旅游参与方创造更大的价值为根本任务的一种旅游运行新模式。通过智慧旅游，为游客提供了个性化服务，并提升服务水平和质量，实现了对社会资源、旅游资源的共享与利用，从而提升游客的旅游体验，是智慧城市建设的重要组成部分。

智慧旅游建设主要体现在以下几个方面：第一，要满足游客的个性化需求。随着我国经济水平的提升，散客市场逐渐兴盛，并因此使散客游以及自助游成为非常重要的一种出游方式。而在未来，散客在市场中占据的份额还将不断扩大，并因此对旅游服务的个性化、信息化以及智能化提出了更高的需求。第二，实现公共管理与公共服务的无缝整合。随着电力政务向着服务型政府方向的发展，在旅游信息化建设中，也需要向着信息的充分利用、共享与交流方向发展，即在公共服务的基础上使管理能够与服务无缝整合，更好地实现管理决策提出的合理性和科学性。第三，为企业提供服务。对于我国很多中小型旅游企业来说，其所具有的信息化水平较为有限。在未来智慧旅游的背景下，如何吸引中小企业，使其进一步加快信息化进程，则成了现今我国智慧旅游试点过程中所面临的一项难点。通过云计算的智慧旅游平台的建设，则能够为我国中小旅游企业提供服务，在节约其信息化建设投资以及运营成本的基础上促进其更好的发展。

三、智慧旅游应用体系

从智慧旅游的定义可以看出，智慧旅游本质上是要通过新理念的导入、新技术的应用和新模式的形成，使旅游活动的全过程、旅游经营的全流程、旅游管理的全方位和旅游服务的全链条产生“智慧效应”，创造“智慧价值”，全面提升旅游行业的发展力、创新力和服务力。从建设目标和发展方向来看，它的应用体系主要包含“智慧服务”、“智慧商务”、“智慧管理”和“智慧政务”四大应用子系统，各子系统之间既相互独立又互为整体，共同支撑旅游业更好、更快的发展。

四、智慧旅游的技术体系

（一）物联网技术

在智慧旅游中，物联网是最为核心的网络，能够实现人与物、物与物以及人与人的互联。从定义层面看来，物联网通过红外感应器、激光扫描、射频识别、GPS等技术以及设备的应用根据约定协议将网络同物品间进行连接，在实现信息通信以及交换的同时，实现智能化识别、跟踪、管理以及定位等功能。在智慧旅游中，我们可以将物联网理解为一种互联网应用的扩展，如果我们将互联网应用称之为“线上旅游”，那么基于物联网技术的旅游应用则能够同时涵盖“线上”和“线下”，突破了传统互联网“在线”方面所存在的局限，且这种突破能够适应旅游者的非在线特征和移动特征。

（二）移动通信技术

该技术是物与物进行通信的一种模式，主要是指移动设备与固定设备间、移动设备之间的无线通信，以此实现设备实施数据在远程设备以及系统间无线连接的一种方式。根据此种特征，我们则可以将其理解为一种物与物特征的物联网连接方式，对整个智慧旅游基础设施建设具有重要的支撑作用。在智慧旅游建设中，移动通信技术之所以被特别提出，是由于近年来我国移动终端设备的飞速发展与普及，使得移动通信技术应用从PC逐渐向着易于携带的终端设备发展，体现了以散客为服务对象的信息技术应用方向。通过计算机网络技术的连接，则能够通过互联网技术的应用实现不同类型的旅游应用，而通过移动终端设备与无线技术的连接，则能够进一步扩大旅游应用的覆盖面。在该技术中，其能够为旅游者提供更为全面、更为丰富的服务，如无处不在的接入服务、全程信息服务以及多样化终端服务等，将对旅游者的游憩质量以及旅游体验进行积极的改善，在对服务质量、目的地管理水平进行提升的同时使旅游管理向着高质量、精细化的方向推进。

（三）云计算技术

云计算是一种网络应用模式，无论是移动终端还是计算机终端的使用者，其并不需要了解专业知识和技术细节，仅仅需要关注自己对资源的需求即可。其应用的目的，就是应对我国互联网发展过程中伴随的巨量数据处理以及存储问题，能够对资源和信息进行更为有效的分配。在智慧旅游中，其在对云计算进行建设时需要包涵云计算应用和云计算平台，在具体研究中，需要侧重云计算应用，即研究如何能够将海量的信息在整合之后存储到旅游数据中心，使旅游企业和旅游者能够对这部分信息进行更好的获取、交换以及利用。在智慧旅游中，云计算技术能够充分地体现社会资源和旅游资源，是一种资源优化的集约型智慧。

（四）人工智能技术

在人工智能技术中，其主要研究如何通过计算机软硬件的应用获取人类某些行为的方法、理论以及技术。目前，在智慧旅游对各类技术进行应用的过程中，将产生海量的数据信息。如何研究、应用这部分信息，进而在旅游行业发展中发挥更大的作用，则成为了一项非常关键的问题。而人工智能技术则能够应用于这部分信息、数据以及知识的处理，即通过推理技术的应用对决策提供基础支持，非常适合应用在旅游需求预测方面。而在未来的发展中，人工智能技术的应用领域也将不断扩大，逐步包涵旅游服务质量评价、旅游影响感知研究以及游憩质量评价等。

五、结束语

智慧旅游是我国未来旅游行业的发展趋势，因此，对智慧旅游的基本概念与理论体系进行梳理，是地区智慧旅游研究的基础，对地区智慧旅游的发展具有重要的指导意义，有利于促进地区旅游业的发展。

（作者单位为辽宁科技学院）

[作者简介：孙建竹（1983―），男，山东烟台人，辽宁科技学院讲师，旅游教研室主任，研究方向：智慧旅游与旅游开发。课题项目：本文系2015年辽宁省教育厅科学研究一般项目“基于游客体验的辽宁省智慧旅游服务体系构建研究”（项目编号：W2015227）；2015年本溪市旅游经济发展重点研究课题“本溪智慧旅游发展的研究”（批准号：BXLY1503）。]

参考文献

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【关键词】移动互联网时代 中国联通 3G

2008年10月15日，中国联通与中国网通融合，命名为中国联合网络通信有限公司（简称中国联通）。2009年9月28日，中国联通在全国285个城市同步启动3G正式商用，开启以“3G领先与一体化创新战略”发展的新时代。

一、联通3G（WCDMA）的优势

（一）丰富的终端优势

3G拍照发放，移动、电信、联通三家运营商分获TD-SCDMA、CDMA2000、WCDMA运营牌照，网络制式的不同决定终端无法通用，每种制式下手机的种类、性价比、产业链的成熟度都将影响着业务的拓展，联通3G（WCDMA）无疑独占先机。

WCDMA成熟的产业链，丰富的手机终端，很好的终端性价比，奠定了联通3G业务更好、更快发展的基础。

（二）WCDMA网络技术优势

除了终端优势，WCDMA网络具有移动高速下载的技术优势。其提供的下载处理能力与有线宽带相当，峰值速率达14.4M/S，真正体现WCDMA应用优势的业务主要有移动办公、手机微博、手机视频、手机监控等。随着客户规模的扩大以及内容应用带来的便利服务，WCDMA网络应用将成为手机客户消费的主流。

从技术角度来看，WCDMA数据传输带宽最宽，速度最快，同一小区内可以支持更多的用户流畅使用，技术优势明显。

（三）业务应用丰富

WCDMA业务应用包括：移动办公、手机微博、手机视频和视频监控等。随着智能终端的普及，WCDMA网络客户规模的不断扩大，社交网络、手机商店、手机媒体等新的内容应用也会不断涌现。

（四）全球漫游范围最广

WCDMA的3G制式在全球100多个国家有组网，全球市场占有率77%。对国内经常出国的商务客户，进行全球漫游，WCDMA是不二选择。

二、移动互联网时代，联通3G大有可为

随着3G增值业务的不断更新与完善，数据业务收入将大幅上涨，在运营商总体收入中的占比将呈现出不断上升的趋势。

在2G和2.5G时代，受移动带宽的制约，移动业务的领域主要是在语音、短信、邮件等简单的应用模式，离企业级数据业务应用还有较大差距。3G的到来极大推动企业数据业务引入移动业务模式，尤其是随着无线带宽技术和手机智能化的高速发展，党政机关、大中企业信息应用的移动化、整合化正形成一种趋势。移动互联时代的到来，影响着社会生活的方方面面，同时也带来一种全新的生活方式，中国联通应凭借着3G（WCDMA）的网络、终端和运营优势，主动调整，顺势而为，全面参与到社会移动信息化建设中来。

（一）助力信息强政，提升电子政务能力

在全面打造3G领先的战略体系中，推动政府信息化，助力服务型政府建设是重要一环。以沃3G应用推动电子政务建设，促进建立服务型、响应型、数字化政府，加强行业监督和执法管理，促进行政效能、执法质量、服务水平的提升。掌上政务可以实现随时随地的信息浏览、在线互动、时政学习、移动办公等应用；公车监控系统实现车辆定位、时速监控、超速报警、路径回播等功能；综合执法系统为执法部门提供视频指挥、集群对讲、即时通信交流、位置信息服务交互等服务；交警执法系统可采用3G网络搭建新型移动执法平台和电子眼测速平台，大大提升执法效率。

（二）推动信息兴业，加速产业升级转型

回顾信息通信技术的演进，其向前迈出的每一步，都为企业应用带来了新的变革。互联网的出现，促使企业信息化从最初的单机时代，经过局域网阶段，迈向了互联网时代。而伴随着3G的到来，企业信息化最终将迈向一个更高水平、更丰富实现手段的移动互联网时代。

全新的技术和旺盛的需求下，通过与行业、企业开展战略合作，在移动办公、物联网及电子商务三大重点领域推广行业信息化应用，重点创造新形势下的营销管理、便捷周到的物流管理、生产现场的安全管理等企业级应用，开发可在大多数领域中规模应用的标准化解决方案，提升各行业的信息化水平，加速产业升级。

（三）促进信息惠民，打造幸福和谐家园

在推动社会信息化建设的过程中，坚守惠民宗旨；针对百姓关注的教育、就业、医疗、理财、交通出行等热点问题推出针对性的信息化解决方案。运用科技成果给广大用户不仅带来效率的提升，更要通过服务带来更多的贴心、放心和安心；平安校园、手机支付、数字社区、远程医疗、电子站牌、求职通等服务民生的项目正逐渐推广开来。

三、体验式营销

回首通信行业的发展，语音业务时代，消费者更多关注价格、服务等层面的需求，而3G时代，基于数据业务的丰富应用如何让用户充分体验和并获得认同，是摆在运营商面前的首要问题。

经济演进的过程随着消费形态的改变，已从过去的农业经济、工业经济、服务经济转变至“体验式经济”，所谓体验经济，是指企业以服务为重心，以商品为素材，为消费者创造出值得回忆的感受，传统经济主要注重产品的功能强大、外形美观、价格优势，现在趋势则是从生活与情境出发，塑造感官体验及思维认同，以此抓住消费者的注意力，改变消费行为，并为产品找到新的生存价值与空间。

随着3G产品、应用和服务逐渐被消费者感知和接受，以运营商为主导的3G体验式营销成为有别于2G时代的全新的营销推广模式，在服务人员的技能技巧、营业厅的硬件设施以及店面整体陈列上凸显3G业务的差异化，结合目标群体的活动特点将“请进来”和“走出去”相结合，尽可能多地接触目标群体，扩大体验范围，提升3G影响力和社会认知度。在某种意义上，体验式营销的效果决定了3G市场的份额。

体验式营销的开展要与联通的创新文化结合起来，不断增加新的体验内容，在营销的同时要有介绍、有体验、有互动，形成一个层层递进的体验系统，这种创新的形式更有利于受众接受和感知3G业务，另外，还要将这种营销模式系统化、规范化，以便复制推广，形成雪球效应。

四、前景与未来

国内通信运营商正在实现由语音业务向数据业务转型，差异化竞争无疑是一大突破口。利用领先、成熟的技术优势，未来WCDMA业务将向多样化、个性化、多媒体化、智能化以及分组化方向发展，图像、话音与数据相结合的多媒体业务和高速数据业务将是未来的业务方向。

WCDMA网络目前已经是全球大部分运营商首选，国际上也有了网络部署和运营的丰富经验可以借鉴。联通需要把WCDMA的技术优势转化为产业链的优势，提供针对细分用户群的特色业务，发挥体验式营销策略，获得差异化的竞争实力，有望快速实现“三分天下有其一”的战略目标。

参考文献

[1]何永江.3G时代中国联通LBS业务发展模式探讨.《信息通信技术》，2011年02期

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关键词 物联网；实验教学；实验设备；实验仪器

中图分类号：G482 文献标识码：A

文章编号：1671-489X（2015）10-0001-06

Abstract At present， China’s colleges and universities begin to set up engineering of Internet of Things （IoTs） or related professionals on the undergraduate or specialist stage. With respect to theoretical knowledge for learning of IoTs， practical operations are also very important， more intuitive， and easy to understand and grasp. With the rapid development of IoT technology， the experimental teaching instrument and equipment industry of IoTs has been rapidly developed. According to some research data， the instrument and equipment industrial chain， market and enterprises of IoTs are analyzed， some problems in the development process are found， and some solutions are proposed so that the instruments and equipment of IoTs can be scientifically chosen， designed and produced.

Key words internet of things； experimental teaching； experimental equipment； experimental instrument

1 前言

物联网掀起了第三代信息产业浪潮，它突破了传统的互联网，并在互联网的基础上，力求把人和物看成可以连接在网络中的结点，可以随时通信，达到高度智能化的互联时代。2009年8月，在时任总理“感知中国”的讲话后，物联网产业迅速发展，并在这几年有了长足的进步。中国科学院等科研院所、华为等通信运营商、清华大学等多所大学在无锡建立了物联网研究院。2010年初，教育部下达设置物联网专业申报通知，2010年6月，江南大学开办中国第一所物联网工程学院，引起全国本科、高职院校的普遍关注。物联网工程专业是教育部为适应教育改革和市场经济的需要而重新整合的一个新兴专业，自2010年在31所大学首批开设以来，在2010―2013年期间，教育部陆续批准在262所本科院校开设该专业，物联网技术相关人才成为高校人才培养和市场需求的新热点，在很多未专门开设物联网工程专业的高校也设置了物联网方向。

物联网涉及高频微波、通信工程、电子信息技术、计算机科学与技术、有线和无线网络技术、单片机和嵌入式技术、物流管理等多个领域。鉴于物联网工程专业的学科交叉性，其实验教学的目的是在学生学习抽象的专业理论知识的同时，通过教师演示、学生亲自动手实验，直观地验证和理解组成物联网系统的各类技术的基本原理和工作机制，培养学生在系统应用技能方面的实践创新能力。因此，实验教学在物联网工程专业教学中占据非常重要的位置。在物联网工程专业实验教学中，物联网实验教学仪器和设备是满足实验教学需求的物质基础。目前，各高校对物联网实验教学仪器和设备的需求大大推动了物联网实验教学仪器和设备产业的发展，相关的物联网实验教学仪器产业范围也在逐步扩大。

2 物联网实验教学仪器和设备的种类

物联网实验教学仪器和设备是指在教学活动中用于方便教学的器材，分为硬件设施和软件设施，在教学设备中运用了物联网相关理论和技术。

技术内涵 物联网专业是复合型的专业，其中涵盖了物联网的核心技术，如RFID射频识别、通信和网络传输、嵌入式系统、传感器的感知和识别检测、物联网数据的管理和信息处理等技术[1]。因此，物联网教学仪器技术体系主要由如下几部分组成。

1）感知技术，包括传感技术（如温度传感、湿度传感、烟雾传感等技术）和识别技术（如条形码、二维码和RFID等技术）。

2）控制技术，包括施动技术（如直流电机、步进电机、开关、继电器等技术）。

3）通信技术，包括有线通信和无线通信技术，以无线通信技术（如GSM/GPRS/3G/4G、WiFi、ZigBee、蓝牙等技术）为主。

4）系统开发技术，包括嵌入式应用系统开发平台（如数据库、开发集成环境等）和开发方法等。

产品种类 物联网的实验教学产品主要分为仪器仪表、实验箱、实训平台和创新套件[1]以及体验中心等形式。此外，物联网实验器材还包括钳、剪、镊、钻、烙等工具以及PCB板、面包板、焊锡、线缆等耗材。

1）实验仪器仪表。物联网实验采用的仪器仪表主要有示波器、频谱分析仪、信号发生器、万用表、电源装置等。而在示波器中，有触控式测量仪器平板示波器、液晶数位式示波器、数字示波器ODM和手持彩色液晶数字存储式示波器等示波器。其中比较典型的有上海泰克科技有限公司的数字示波器。该实验设备主要是通过数据采集、A/D转换、软件编程等一系列技术制造出来的高性能示波器，并且可以完整地解决测试、测量和监测解决方案相关技术。信号发生器中包括正弦信号发生器、低频信号发生器、高频信号发生器、微波信号发生器、扫频和程控信号发生器、频率合成式信号发生器、函数发生器、脉冲信号发生器、随机信号发生器、噪声信号发生器和伪随机信号发生器。

2）实验箱。在实验箱形式产品中，有物联网综合实训平台箱、RF-USN V10、SP-WSNCE15A物联网教学实验箱、IPV6无线传感网络实验箱、嵌入式3G移动互联网、示波器、物联网综合实验系统和物联网云计算教学系统等设备。其中比较典型的有深圳无线龙科技公司推出的RF-USNV10。该实验设备能够较完整地完成最新一代USN网络相关传感器和射频识别、微功耗网状无线网络、无线互联和将采集数据送往互联网的全过程多种教学实验。另外还有凌阳公司研发的SP-WSNCE15A物联网教学实验箱，这是一款采用传感器、射频识别技术的物联网教学平台，应用范围较广，适用于物联网工程专业、通信、嵌入式、电子信息、计算机、自动化、机电一体化等专业的教学及科研。

3）实训平台和创新套件。在实训类设备中，有智慧交通物联网实训系统、智能电网实训系统、食品智能追溯实训系统、智能家居综合实训系统等设备。如北京新大陆时代教育科技有限公司的物联网智能追溯实训系统、浙江求是科教设备有限公司的QS-iHome-I型物联网―智能家居综合实训系统。

4）体验中心。物联网体验中心是仿照实物系统构建的完整的物联网应用系统。国内已陆续出现一系列物联网体验中心平台，有广东顺德物联网体验馆（中国内地首个物联网新技术体验中心）、郑州物联智能家居体验中心、无锡感知中国博览馆、大连供热物联网体验中心等。广东顺德物联网体验馆于2012年2月16日开馆，由IBM软件集团、软通动力信息技术（集团）有限公司、广东物联天下科技集团三方合作建成，包括智能平台、珠三角产业物联网现状与未来、城域物联网、未来家具城、媒体流、家电产品生命周期管理、智能生活、智能市场、智能仓库及智能会议10个展区。同年，首家供热物联网体验中心在大连市高新区网络产业大厦成立。郑州物联智能家居体验中心，主要有智能照明、电器控制、安放监控、环境调节、健康报告、综合服务等模块。

3 物联网实验教学仪器和设备产业发展状况

物联网实验教学仪器和设备产业链 物联网实验教学系统主要有感知层、网络层、处理和应用层[2]，构成从物体感知到实际应用的完整体系，如图1所示。

目前，在学术界还没有发现针对物联网实验教学仪器和设备产业链的研究成果，通过分析物联网体系结构，结合对物联网专业要求和产业链相关理论的理解，可得出物联网实验教学仪器和设备产业链的内涵、要素和技术等。

物联网教学仪器和设备产业正形成一条包括物体感知、识别、采集、传输、处理、应用等多个环节的多功能产业链，并且包括设备物质、相关技术、资金等链条。该产业链构成要素主要有设备提供商、网络提供商、应用与软件提供商、系统集成商、芯片与技术提供商、运营商及服务提供商等[3]。而物联网教学仪器和设备产业链支撑技术主要满足物联网专业学生的专业要求，由物联网的核心技术决定。由物联网教学仪器和设备产业链要素可知每个环节的关键技术都必须满足。例如，RFID至少应包含电子标签、阅读器、数据处理和存储的设备以及系统软件；传感器主要有温湿度传感器、光电传感器、红外传感器等；无线通信技术至少包括WiFi、Zigbee、蓝牙以及无线传感网络等。

市场发展状况 作为国家战略性新兴产业之一，物联网是近几年的热点话题，是当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一，是全球各发达国家信息化社会建设的重要内容。物联网实验教学仪器和设备产业也同样迅速发展。国内大学紧跟产业发展，国家战略体系将物联网专业引入高校，而这些高校的发展也将进一步影响并促进物联网教学仪器和设备产业的发展，通过对开设物联网的高校地区分布，可分析物联网实验教学仪器和设备的产业市场发展情况。物联网工程本科专业开设情况如图2所示。

可见，江苏为我国开设物联网专业学校第一大省，占总数的10%；其次是河南、陕西、湖北和四川，各占约6%。也可以看到几乎在全国各省、市、区都有学校开设物联网专业，普及范围较为广泛。经济越发达的地区开设的物联网专业的院校基本越多，且主要集中在江苏、广东、辽宁、北京、山东、福建、浙江等东部沿海经济区以及河南、安徽、重庆、湖南、四川、陕西等中西部地区。而且，也可以发现，物联网发展不平衡，具有明显的层次特征，开设物联网专业院校多且发展较好的地区都集中在东部沿海，即长三角和珠三角省域分布较为集中。

企业发展状况 目前市场上生产物联网实验教学设备和仪器的企业众多，从中国教育装备采购网（http：//.cn/z/wulianwang.shtml）获得的数据显示，具有代表性且成就显著的有北京联创中控、新大陆公司旗下的新大陆教育、杰创科技和深圳市海天雄电子有限公司等近300家企业，各企业发展及产业分布领域如图3所示。

图3（a）显示，绝大多数企业自产自销，随着市场和企业的成熟，也有近20%的企业专门从事营销，在生产企业和学校之间架起桥梁。图3（b）显示，企业相对集中于设置物联网专业较多、研发力量较为雄厚的京、沪、深、穗、宁、杭、苏、锡等城市。图3（c）显示，物联网实验教学设备和仪器主要分布在实验箱、通信与网络、单片机与嵌入式系统、传感与RFID等10多个种类中，较多的企业提供物联网实验箱，也有一些企业在实训设备和体验中心推出产品。

4 物联网教学仪器和设备产业发展中遇到的问题

调查显示，目前国内有很多大中型物联网企业已具有较为完善的技术，也有很多掌握核心技术的人才，但是由于物联网教学仪器和设备利润低、风险大、投入多、批量小，所以物联网实验教学设备多为不完善的设备[4]，还存在一些问题亟待解决。

实验设备技术简单且重复 物联网是一个综合性很强的学科，涉及知识面非常广，应用领域也非常多。不同层次的学生对掌握物联网知识和技能的要求不一样。而目前市面上的物联网实验教学仪器和设备针对性不强，大都是依照原有学科理论培养体系而设计的，各实验项目主要完成对教材中相应知识点的验证演示，往往是含有一种或几种物联网技术的设备，很难通过对这种设备的运用达到物联网核心技术的掌握，这种模式对于学生能力的培养效果有待商榷。另外，产业出现大量的技术重入现象，导致市场价格偏低。面对物联网实验教学仪器和设备与物联网专业发展脱节等现象，市场亟需一种能全面、系统涵盖相关技术，满足物联网专业教学需要的实验设备[6-7]。

标准化统一问题 任何一种设备用于教学，都有对教学的适应性问题。物联网仪器和设备标准之争将体现新的特点，如何充分认识这个新兴产业和技术特征，走好标准之路，依赖标准在企业发展中起到无可替代的作用。现在物联网教学仪器和设备还仅是零星碎片应用，最大领域的技术标准化还处于幼年期或是呈碎片状的，标准先导、标准协调和标准创新是产业后期将要努力做到的。而服务标准化也是物联网教学仪器和设备的一个重大问题，没有广泛地为普通民众所能接受的服务，物联网只能是空中阁楼，所以伴随技术创新、系统集成创新而来的新应用和新商业模式的标准化问题也陆续出现[5]。因此，技术标准化、服务标准化、应用标准化和商业标准化是需要持续研发的聚焦点，将物联网技术纳入教育仪器和设备体系就必须考虑标准化问题。

设备的开放性不足 实验箱的系统结构开放性明显不足[6]，严重限制了学生实践能力和创新能力的发挥。硬件都是设计调试好的，几乎无法进行更改和配置，不便于学生认识和理解其硬件组成。学生在现有的硬件条件下可以完成软件设计和实训，而到实际应用领域，换成一个全新的硬件平台和环境，可能会不知所措。

对物联网实验教学建设认识不足 我国的物联网进入高速发展时期，但是当前的物联网发展在我国的高等教育领域中所处的实际水平较低。建成完整物联网实验室并及时进行更新的院校只有十几所著名院校，多数学院的实验室还停留在互联网实验室的水平上，并且硬件设备老化比较严重。以上数据和我国院校的总数以及高等教育的规模相比可以发现，物联网这个新概念在高等教育领域还远远没有深入人心。

售后服务不完善 教学设备供应商的售后服务水平一直是学校采购者关心的重要话题，也是采购成交评定办法中所考虑的必备要素。如何提升售后服务能力，更是各供应商提升企业综合竞争力的重要课题。而目前市场中生产教学设备的公司售后服务尚不完全，主要表现有：学校设备损坏不能得到及时维修；售后服务时间在项目质保期过后，供应商的履行能力下降，供应商为学校维修时经常收各种费用，学校会因辨不清真伪而花费大量费用，造成资金浪费[7]。

5 物联网教学仪器和设备对策研究

为推进物联网专业建设进度、提高物联网专业学生培养质量，针对现阶段物联网典型教学仪器和设备产业发展中存在的问题，从以下几方面提出对策建议。

全面涵盖物联网核心技术，按需定制 将物联网的相关核心技术（如物联网通信和网络、传感和控制、嵌入式系统工程开发、RFID和物联网数据融合及管理等技术）分散到不同物联网实验教学设备中，教师和学生可以根据自己需要，在设备上任意选择相关技术模块进行集成，实现自己的实验设计，从而解决内容分散的问题，同时降低设备成本。

加强标准化建设，促进企业进步 企业首先要根据自身优势和资源等情况，定位即将来临的物联网仪器和设备的目标市场。其次，企业要进行选择，确定企业战略，制定企业总的愿望和目标。然后，企业量身定制企业标准化战略。标准化工作应努力建立相关领域的全面视野，跟踪本企业领域相关的研发重点和进展，分析技术先进性和适用性，了解群众普遍接受的服务要求等，加快推进物联网实验教学仪器和设备标准体系的建设和相关国家标准制定，并积极参与相关国际标准的制定。

完善设备功能，促进教学发展 实验设备应该提供从底层核心部分到各模块、再到一个完整的模拟系统的一整套软硬件资源，给学生提供组成物联网系统的硬件和软件基础模块，让学生进行系统设计和模块组装训练；同时，还应该提供一个核心的系统开发平台和调试环境，提高学生的开发能力，这样才能使物联网教学仪器和设备具有较完善的功能。

加强联合实验室建设，加大政策实施 学校和企业要提高认识，积极推动物联网专业教育和物联网校企联合实验建设。学校需要科学制订学院的发展规划，统筹规划建设资金，积极争取企业支持，做好物联网联合教育和联合实验室建设。企业需要跟踪学校学科和专业建设需求，将成熟的技术产品化，为学校提供满足教学需要的实验教学设备。

改善服务质量，提高服务品质 服务需要付出人力物力以及财力，教育设备产业也是如此。当前，学校和企业应分别设立维护维修专项资金，提供订购维修等费用，使设备得到有效的保障与维护。同时也要尝试服务外包，企业将非核心业务发包给本企业以外的服务提供者，减少企业的产业链，提高竞争优势。除此之外，还可以选择战略合作供应商，让供应方与采购方达成一种长期互助合作关系，相应的，售后服务变得简单方便。

6 结束语

高校是培育物联网人才的集结地，是中国物联网未来的希望。高校对物联网实验教学仪器和设备的选择显得尤为重要，物联网教学仪器和设备的价格和性能也是很重要的因素。因此，研制和开发高性价比的物联网仪器和设备应是目前物联网研究的一个重要的研究方向。高校应加大对物联网设备的投资力度，国家也需要加强对物联网产业的投资和对物联企业的政策支持，以促进物联网实验教学设备产业的发展。

参考文献

[1]朱志亮，陈东红.中国物联网教育装备现状分析及前景探索[J].中国教育技术装备，2013（18）：4-7.

[2]闫雪.电信运营商在物联网商业生态系统中的定位[D].北京：北京邮电大学，2010.

[3]戴蕾.我国物联网产业链构建研究[D].北京：北京邮电大学，2011.

[4]付永贵.基于分组教学的高校物联网实验室构建研究[J].中国教育信息化，2011（5）：63-65.

[5]郑兆铭.物联网产业相关企业标准化之路的思考[M]//经济发展方式转变与自主创新：第十二届中国科学技术协会年会（第一卷）.北京：中国科学技术协会学会学术部，

2010：1-8.

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关键词：电子通信专业；产学研；实验实践教学

随着电子技术的迅速发展，原有的电子类人才培养方案落后，规格和类型单一，学术型人才已经很难满足需要了。因此综合性人才如何培养，培养模式单一的状况如何改变，成了迫切需要解决的问题。

校企共建研发、实习基地，校企共同制定人才培养计划，通过密切的产、学和研的结合，能将整个链条有机组合，将人才培养、科技研究、企业发展等多个环节融为一体。做到产业、学校、科研有机结合，人才、智力、经济、科技的紧密衔接 。

一、美国模式

美国是产学研合作的发源地，它的合作模式即是企业与高校合作共建研发实验室、学生实习基地的模式。

美国的合作模式大多是共建研发基地，这些基地大多数都是和高校进行联合，利用高校的人才和科研优势，基地建设研究基地。最早的例子就是在1951年斯坦福大学建设的“斯坦福研究园”，它是最早的科技园区，凭借“斯坦福研究园”的优势才形成后来世界闻名的硅谷科技区，它的成功是产学研合作模式最佳例证。在这个工业区内，既有学校的科研、教学实验室，同时还设有企业的研发部门，在此基础上学生也在工业区中实习，依托此基础此校培养了一大批优秀的人才，并且在培养计划、培养目标、实验室建设、实习实训等都有企业的参与。

二、英国模式

英国作为最早的资本主义国家，它的模式又与美国有所不同，英国主要采取和中小企业的合作。其特点在于政府鼓励企业在高新技术方面投资的同时，着重支持中小企业，并且鼓励这些企业和高校联合以提高竞争力。从20世纪下半叶开始，英国政府加强了经济科技的协调性发展，先后实施了多个计划，它们是：“联系计划”“教研公司计划”和“院校与企业界的合作伙伴计划”，这两个计划于2003年合并成“知识转移合作伙伴计划”。计划的目的即为加强校企的合作。先后以高校为基础建立产学研合作研究中心，吸引企业进行投资，共建产学研中心。这些中心同时由高校和企业组成，双方人员共享实验设备和一些实验技术。这种方式同时集合学校和企业的优点，在互利共生的情况下共同进步。

三、日本模式

日本模式又是与以上二者有所不同的“产学官”模式。即校企共设合作准则，企业向高校提供物质资金支持，大学和企业就共同的课题开展合作，将大学的和企业的科研能力结合起来，创造出优秀的科研成果。同时企业介入大学生的科研指点，也利于大学生掌控最新的科研动态。在日本，产学研重点在于将“学”的研究成果转化为“产”的过程。经由互相合作将大学的研究成果投放于社会，从科研到实用化的详细进程可以分为以下几个阶段， 即互助研究专利化专利转让实用化。

四、黑龙江大学模式

借鉴国外的产学研模式，黑龙江大学电子类专业进行了产学研的探索，取得了一些实践的经验，具体内容如下。

首先，电子通信专业得益于学校和政府，学校和企业，教师、学生和地方科研的合作。通过这些合作和建设使黑龙江大学学生在人才培养、科研成果研发方面有了一定的基础。

1.与行业龙头企业共建科研实验室

与中兴通讯股份有限公司共同投资340万元建设了数据网络通讯实验室、3G移动通信实验室、程控交换实验室。与黑龙江省广播电视网络公司共同投资500万元建设了数字电视网络实验室。这些设备技术先进，覆盖了电子信息处理的各个方面，作为目前国内高校顶尖的应用性实验设备，为师生提供了更加优质的科研设备和实践基地，极大提高学生实践能力。

2.与企业共建工程研发中心

与恩智普公司共建物联网工程研发中心，进行科研项目合作，先后引进了最新的射频技术与实验设备，双方共同进行科研合作。

3.与企业共同初步达成了电子类人才培养计划方案

与企业达成初步协议，在电子类创新人才培养方式上进行合作，在人才培养计划、实习实训环节、就业体系上全面合作。在就业体系上已经进行了深入合作，已有10余家企业，与黑龙江大学电子工程学院签署了人才培养共建、人才就业合作协议。

4.教师、学生科研成果在科技园区成品化，产业化

先后与江苏南京六和区科技园、江苏常熟大学科技园展开了深入合作，将教师的科研成果在园区进行了孵化、落地，成功地进行了产品的生产和推广。

5.与江苏海门市共建研究院

黑龙江大学与江苏海门共建研究院，建设了新型的政校合作模式，建设培养新型电子信息类学生机制，每年有大批学生在研究院进行科研研发、实习和实践。

其次，借助产学研模式，教师深入企业实践，获得了实践中的科研研发经验，反过来在教学实践中，亲自指导学生实践，了解学生在实践环节中出现的问题，从而能更好地指导理论教学，实践――理论――实践，互相补充。通过我们深入企业、行业的合作模式，针对电子技术的发展变化，进行大幅调整电子类实践课程，去掉部分过时的实验项目，大胆引进先进实用的通信技术，如NGN技术、IP语音通信、软交换等其他高校没有应用的实验，取得了良好的效果，学生反馈好，实践积极性高。

正是吸取了企业、行业中技术变化特点，企业用人的变化趋势，黑龙江大学电子信息类实践环节改革上采取了以下具体措施：建立政产学研各方全面合作参与下的电子信息类研究生人才培养的新模式。

1.建立政府、企业、学校、研究机构参与下的电子信息类学生人才培养方案

在人才培养上改变传统课程，引进最新电子技术的课程，充分体现实践性，高技术性，前瞻性。在学时搭配和理论与实践教学上更多突出应用性特点。

2.共同投资建设合作实验室

在目前与企业共建实验室基础上，进一步引进其他企业共同建设实验室，将这些实验室建设成为教学、科研、企业创新研发基地的综合实验室。

3.合作投资建设研发中心

与恩智普公司、黑龙江广电网络公司共建研发中心，在科研、学生实习实践等方面深入进行研究。

4.建立培养、实践、就业一条龙方式

黑龙江大学在产学研合作模式下，摸索了一套学生就业新模式，在学校学习为主的情况下兼顾实践，使学生在联合企业中得以培养实践经验和就业优势。

5.教师科研果实实体化新模式

借助校企研发中心、共建实验室、共建研究院模式。不仅仅使教师更加了解行业动态，更加明确科研方向，也使科研成果有了实体化、转换的平台，成果推广成功率提高。

通过上述方式，产学研的有机结合，产生良性循环，使得产业、企业有兴趣合作，学校有能力提供研究成果，学生有了实践实习机会及良好的就业机会，教师有研究方向，使得黑龙江大学电子类的教学迈上新台阶。

参考文献：

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