物联网技术论文范文

时间:2023-04-04 13:15:19

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物联网技术论文

篇1

1.1消防产品生命周期管理系统该种系统主要以产品的生命周期理论为主要指导理念,并利用现代信息技术、计算机技术和无线网络和有线网络技术,实现对消防产品生命周期内的全时间跟踪管理,实时动态的获取相关产品的生命周期、空置时间以及相关的其他有效信息,为科学的管理的这些消防产品提供有效地、合理的管理手段和管理方法。消防产品生命周期管理系统主要贯穿于产品使用的全过程,是面向各种消防产品生产、销售、施工和维护管理以及质量监督管理的开放性的平台。利用系统的扫描技术可以实时的对相关产品的标签进行扫描,能够辨别消防产品的质量和生产、运输、安装和维护等各个环节的信息和数据采集过程。在扫描过程中,由于各种消防产品都是以自己独特的编码和数据录入到系统中,因此操作者可以利用这个系统很方便的实现对消防产品质量的监督和管理。同时,该种系统还实现了对消防产品从生产到使用到维护和报废等各个阶段的监督和控制,为各种用户提供了一个综合性能较高的信息查询平台,这个平台的好处就是任何的消防产品一旦出现任何的问题,利用该种信息平台可以及时的查询到是哪一个流程或者环节出现了问题。

1.2消防设施远程监控系统消防设施远程监控系统在我国有着广泛的应用时间和范围。该种系统刚开始时只是应用于消防火警报警系统中,通过火灾自动报警监控装置可以自动的获取系统中报警装置的故障和发生火灾的地方,随着我国信息技术的进一步发展以及我国消防系统的未来发展的需求,不少省市的消防部门已经开始尝试将其应用到其他消防设施的监控中去,但是从总体应用情况来看,不容乐观,应用的效果还有待提高。利用物联网技术对消防设备进行全过程的监督和控制,是将来消防物联网系统应该重点研究的领域。消防设备运行情况的良好与否,直接关系到火灾预警系统和火灾及时扑救的效果,其重要行不需要重点说明。但是在我国现今的消防系统中,各种消防设备的种类和功能繁多,其基数比较大,管理方面存在粗放管理现象严重,在使用过程中缺乏有效地监督管理手段。对于未来消防设备的远程监控系统,应该积极的使用传感技术、计算机技术和互联网技术对这些设备进行远程的实时监督和控制,及时的掌握消防设备的运行现状,对于其中的问题要及时发现,及时处理,及时解决,显著提高消防系统的应急处理时间,保证各种消防设施运行的完整和有序,有效地抑制火灾的发生和提高火灾扑救的工作效率。

1.3危险区域监督管理以及预警系统危险区域监督管理以及预警系统是一个复杂而庞大的系统工程,主要涉及到消防环境、消防设施、消防人员以及消防管理等很多方面。国内外关于该种系统的研究已经取得了比较多的应用成果。根据我国消防系统的实际需求,危险区域监督管理以及预警系统的建设应该寻找到计算机危险的临界点,能够有效地预测危险以及造成危险的各种后果,以便能够形成有效的预警对策和监督管理措施。同时,消防人员要将计算机处理出来的结果和危险性进行有效地分析和研究,在最大程度上降低火灾的发生率和事故后果的损失情况,提高危险区域的监督和管理水平,以便为消防部门提供更加科学、合理、详细、有针对性的对策。

1.4现场态势信息系统消防部门灭火救援的现场态势信息系统只要包括了现场环境监测、消防人员定位感知、消防车辆动态监测、现场消防设备与物资监督管理等内容,该种系统能够有效地提高消防部门灭火救援的质量,能够有效的提高救援信息的传递和灾情信息的资源共享,在最大程度上保证消防部门及时的掌握火灾的态势和消防部门警力调动的情况,提高消防决策的能力等,为消防部门打造现代化的消防信息系统提供坚实的技术支撑。

2.结语

篇2

危险品运输车辆现代化程度普遍不高,有相当一部分运输危险品的车辆是由普通车辆经过简单改装而来,对于危险品缺乏切实有效的隔离防护处理措施,易造成危险品泄露或变质。从业人员素质不高,处于节省成本等原因,装载危化品不按规定操作,由于各种人为的原因、管理上的漏洞,以及客观原因等引发的事故时有发生[2]。运输过程中对于危险品的掌控仅由驾驶员一人负责,驾驶员可能缺乏在紧急情况正确处理危险品的技术方法,尤其是在城际间道路上,技术指导和救援不能及时到达,驾驶员若采取错误的施救措施会造成更大的安全隐患和事故。近年来,车载监控设备发展速度较快,危险品运输企业普遍采取车载嵌入式监控和车辆行驶记录仪的方式来监控运输车辆的行驶状态和行驶路径,通过GPS与无线通信技术相结合的方法实现对车辆的定位和通信,已经实现了一定的对城际运输车辆监控的能力。但监控系统构成比较简单,系统各部分是独立工作的,只能进行基础的数据采集,数据分析和处理缺乏时效性。存在诸如定位精度不够、定位有偏差;山区间信号覆盖强度不足,数据信号丢失等问题。实时监控能力的不足可能造成对潜在隐患发现不及时,增加事故发生风险,若事故在城际间的道路上则会延误最佳救援时机。另外,对于运输危险品的实时监控、危险实时预警也是亟待解决的问题。

2物联网技术

物联网(InternetofThings)技术的定义是: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,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。物联网技术的特点是感知全面、传递可靠和智能处理。物联网典型体系构架分为三层,自上而下依次是感知层、网络层和应用层。结合城际危险品运输实际需求,每个层级有各自的功能划分。感知层由各种有感知功能的传感器和检测器组成,包括监控记录摄像头、GPS全球定位系统、RFID标签及读写器、胎压监测器等设备,用于识别和检测运输车辆的胎压、车速、地理位置、海拔高度、行驶路径等指标,也用于监控所运输危险品的实时状态,如液体和气体浓度、温度、压力、有无泄漏和变质等指标及状态。感知层用以采集各项状态信息,是物联网体系的基础和信息来源。网络层对感知层的所收集的信息进行数据传递,利用互联网、移动通信网、无线接入网及无线局域网等基础网络设施进行传输[3],如3G/4G/Wi-Fi等技术手段。网络层的主要作用是信息数据的传递。应用层用于连接物联网和用户,将物联网技术结合到实际的危险品运输行业中,对资源加以整合开发利用,使行业专业应用实施智能化,推出更为全面具体的低成本且高质量的问题解决方案。

3系统中主要应用的物联网技术

3.1传感技术

主要指各类传感器,通过各类传感器采集车辆及危险品的物理信息及指标,它是构成物联网的基础单元。目前最新的MEMS传感器技术的快速发展为系统的建设提供了技术支撑。系统主要应用的传感器包括倾角传感器、速度及加速度传感器、温度传感器、液位传感器、压力传感器、阀门开关传感器和泄露浓度传感器以及其它MEMS传感器等[4]。

3.2物体识别技术

RFID技术是物体识别技术的代表,RFID读写器能自动识别读取RFID的标签信息,标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息,或者由标签主动发送某一频率的信号,解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。能高效识别运输车辆身份和所运输危险品的类型等各种基本信息。具有识别速度快、数据容量大、标签数据可动态更改、动态实时通信等优点。实现对车辆及危险品的智能监控。

3.3位置识别技术

GPS是目前较为成熟,运用范围广泛的定位技术,在全球范围内应用的比重达到40%以上。GPS定位系统具有在轨卫星数量多、定位速度快、精度高等优点。而我国研制开发的北斗卫星导航系统也逐渐趋于成熟,北斗卫星导航系统相较于GPS具有通信和目标定位等新兴优势。

3.4地理识别技术

以GIS地理信息系统为代表,具有强大的数据采集、管理、存储、分析处理以及输出空间数据的能力,将GIS系统与车辆运行情况相结合,提供车辆位置可视化的地理位置等信息,基于GIS地理信息系统集成已经成为物流发展的必然趋势。

3.5无线通信技术

无线通讯技术发展势头迅猛,3G标准的TD-CDMA技术已经成熟,最新的4G标准的TD-LTE技术相较于前几代技术在数据传输速度上有很大提高,100MB的理论下载速度、50MB的理论上传速度,能够适应高速移动的车辆的数据传送,具有很强的时效性,且可以与云端存储完美结合,随着网络覆盖的广泛化和深入化,4G技术能够胜任物联网的数据传输需求。

4城际危险品运输安全监控系统结构

城际危险品运输安全监控系统由三部分组成,分为车辆及危险品综合工况信息采集系统、信息数据传输系统和远程监控调度指挥中心系统。实现对危险品状态的监测与安全预警、位置跟踪、运输过程信息记录等功能。安全监控系统结构如图1所示。

4.1车辆及危险品综合工况信息采集系统

城际之间道路形式多种多样,有路况良好的国道及高速公路,也有路况差的乡道县道等道路。运输空间跨度较大,距离少则一百公里,多则上千公里。危险品运输车辆需要在复杂的道路条件和气候环境条件下长距离长时间行驶,对车辆及危险品的各项指标进行实时监控显得尤为重要。车辆工况信息采集系统主要完成车辆车况的采集和集中处理工作,是整个车载系统的核心,该系统由各种传感器和数据变换设备组成[4]。根据制定的危险品运输规则,对车辆的行驶速度、加速度、地理位置、海拔高度以及车辆所在的道路环境,气候温度进行实时监测;对于所运输的危险品的温度、湿度、浓度、震动情况以及是否泄漏等信息进行实时数据采集;对于驾驶员和车辆前方的路况使用摄像头进行录制,将采集的数据发送给驾驶员和监控指挥中心,如果有信息数据的异常情况和检测导致危险的因素,驾驶员和监控中心能及时做出反应,排除安全隐患。若运输车辆已经发生突然事故,系统也能及时通报驾驶员和远程监控中心,给出发生问题的原因,为监控中心迅速派出救援和指导驾驶员正确救灾提供便利。车辆及危险品工况采集流程如图2所示。

4.2信息数据传输系统

通过卫星及无线数据通信技术,使采集的信息得以传输到驾驶员端和远程监控调度中心,同时使车辆控制终端和远程监控中心实现实时通信。基于GPS全球定位系统和3G技术,加上北斗系统作以辅助。能够有效传输信息采集系统收集的数据,在发生紧急情况的时候,信息传输速度以及信号强度具有重要的意义。快速的信息传输速度和高强度的网络信号是紧急情况下指导及救援的重要保证。3G技术的成熟度已经很高,在传输数据和声音速度上相较之前的GPRS制式网络有了质的提升,适用于对于采集数据的传输和紧急通话。随着3G网络覆盖面的加深和4G网络的普及,即使在城际间复杂的地形中,如山区之间和隧道内部,都能保证信息和数据的顺利传输。若在通信网络不佳的极端条件下,北斗卫星导航系统也可用于紧急通信,驾驶员通过车载终端能及时与远程监控中心取得联系,同时能标定运输车辆及危险品所在位置,作为常规通讯手段的辅助和保障,多重手段保证通讯不中断,及时发现问题,迅速排除危险。

4.3远程监控调度指挥中心系统

远程监控调度指挥中心是整个系统的关键部分,起到信息汇总、数据分析、通信传输、信息管理、监控与指挥的作用。通过接收从车载终端发回的信息数据,随时监控运输车辆的行驶状态诸如速度、位置、海拔高度等信息,通过摄像头和无线网络能实时检测驾驶员的状态,是否有超速及吸烟等违反规定易触发危险的行为。同时能监控危险品的各项参数指标,配置各类服务器、专用的应用管理程序等,用于数据的周转和数据分析以及指导解决方案的导出。配以救援调度系统,结合详尽的突发事件应急预案,与运输车辆邻近城市救援系统联动,对发生事故或危险的地点及时派出救援力量,规划出最佳路径,在最短时间内到达现场进行救援工作。通过查询事故发生前的车辆及危险品状态的信息记录,加上专业软件技术人员的分析,能推导出事故的诱因或直接原因,使得在责任认定时证据充分、更准确更直接,也对后续运输工作方案及操作流程提出警示和整改方案。

5结论

篇3

1.1实验室资源共享由于测控专业学生相对较少,所以大多高校都不愿花大量经费去建立测控专业的实验室,基本都采用共享其它专业实验室的方式,这也限制了测控专业的发展。我们学院也同样存在这个问题,目前针对测控技术与仪器专业开放的专业实验室有传感器实验室、自动控制实验室和计算机仿真实验室,没有专门的虚拟仪器实验室。之前学生只能在计算机仿真实验室里做些虚拟仪器课程的基础实验,无法做专业实验,在将物联网技术引入之后,我们摸索出了实验室资源共享的模式,也就是将不同实验室的资源共享使用,以此完成虚拟仪器课程的专业实验教学任务。其中传感器实验室拥有近20种传感器、30套ZigBee模块(WSN的一种)和30套GPRS模块(无线传输技术的一种)等设备;计算机仿真实验室拥有50台计算机和配套虚拟仪器软件,可以完成虚拟仪器课程的所有基础实验。在教学安排上只要将传感器技术和虚拟仪器课程分在两个学期,就可以实现两个实验室的资源共享,学生就可以借助于传感器实验室的资源完成虚拟仪器课程的大多数专业实验。

1.2科研成果转化虚拟仪器技术是利用高性能的模块化硬件,结合灵活高效的软件来完成各种自动测试、测量应用。将虚拟仪器技术和物联网技术结合起来,在自动测试测量、无线通信、故障诊断和远程测控等方面有着极大的应用价值和应用前景。目前,国内很多高校和科研机构积极致力于这两者结合模式的研究,如天津大学、华北电力大学等。我们学院在这方面也开展了很多研究,譬如开展了“基于LabVIEW和物联网的风光互补电站监控系统的研究”、“虚拟仪器与GPRS无线通信测试研究”等多项校厅级项目,并取得了一些成果。我们已经将项目涉及的无线传感器技术、GPRS无线数据传输技术应用到虚拟仪器课程当中,对整个虚拟仪器课程的教学起到了很大的推动作用。

2物联网技术的应用体现

物联网技术在虚拟仪器课程中的应用体现在实验教学环节,主要针对专业实验。因为基础实验仅依靠软件编程就可以实现,譬如学生编程练习数组函数、结构等知识。但对于专业实验,必须要有硬件配套才能完成,借助于传感器实验室的WSN和GPRS将传感器测量的信号传给计算机仿真实验室的上位机,再通过上位编程对各种参数进行分析处理,就实现了一套从数据采集、数据传输、数据分析、数据存储、远程监控的完整流程,让学生体会到虚拟仪器作为自动测试测量领域专业开发工具的优势所在,掌握到该领域的一些前沿技术,此类专业实验的实验流程如图1所示,只要改变传感器类型、ZigBee组网方式和数据中心程序,就可以完成不同的专业实验。在实验内容安排上,我们追求量少质高。开设了几个目前科研应用中比较常用的无线通信、远程测控和故障诊断方面的实验。譬如开设的“虚拟仪器与GPRS无线通信测试”实验,就是由校级精品实验项目转化而来,旨在通过借助虚拟仪器的实验平台,快速搭建一套GPRS无线通信系统,模拟实际工程中无线通信的全过程,通过LabVIEW编程,设计出友好的人机交互界面,将无线通信的原理和过程直观形象地展现出来,让学生充分理解无线通信的原理和设计思想,在实验室里就能接触到要在科研项目或企业里才能用到的新技术。同时在课堂教学上将实验中涉及到的物联网技术进行讲解,譬如ZigBee组网选择、ZigBee组网协议、用于GPRS通信的TCP/IP协议等,讲解时可结合项目实例进行,课堂上现场演示利用GPRS技术通过简单编程实现手机短信和彩信的收发,让学生能直观地感受到所学课程的实用性和前沿性,让学生从心底里产生要将这门课学好的冲动。

3教学效果

引入物联网技术之前,由于无法开展专业性的实验,使得很多理论无法得到实践运用和验证,学生只能通过编程练习数组函数、结构等基础实验,普遍感觉实验比较空洞、枯燥,积极性不高,学生感觉不到该课程的工程应用价值,也体会不到虚拟仪器作为自动测试、测量领域专业开发工具的优势所在。在将物联网技术引入之后,使这一问题得到很大改观。开设的实验项目涉及的内容是目前很流行的无线通信领域,而且GPRS通信中还可以实现手机短信的接收和发送,所以学生的积极性都很高。另外,在项目的实验过程当中,每组学生会对程序界面的设计和调试过程进行探讨,所以实验氛围也很好。另外该类项目要求学生要对所做内容有个清晰的思路和具体实现方案,要求学生具备一定的编程能力和程序调试能力,所以对学生实践能力的锻炼,创新意识的培养、探究性思维的启发都起到一定作用。

4结语

篇4

现今的医院有诸如规模大、设备多的特点,那么传统的医院资产管理的方式不能完全的满足需求。为实现更高效的的管理,以及为了保障所有医院资产的安全,谨防医院资产的流失,从而就出现应用物联网的技术在资产管理中这样一个设想,并对整体系统主要部分有一个设计概念,即三个层次的管理构想。网络层上有无线网及以太局域网构成,主要是把识别器得到的标签信号发送至后台的应用管理系统。应用层上由应用软件和dbms组成,主要承担任务的处理与数据存储。感知层上考虑到成本的问题,选择rfid无线射频识别技术和条码技术进行操作实现。通过物联网的技术在医院资产管理系统的应用。这种新系统明显地可以有效提升资产管理的效率,并且保障医院资产的安全性,更便于实现设备位置共享,让医院的资产管理不再繁琐,而是更系统化,简便化。减轻管理人员的繁复无谓的工作。当然也可以想象到跟着科学技术的进步以及物联网未来的推广,rfid能在整个资产管理范围中更受推崇,能够使得所有设备的智能化得以实现。

2物联网在病患信息管理的应用

目前,根据目前医院的服务和其工作性质与一般行业的不同性,医院方面亟需能够明物联网技术在医院管理中应用的研究文/张玉轩随着近几年我国经济发展水平和科学技术不断的提高,人们对于物联网技术也有了更高的关注度,在交通方面,零售行业,餐饮行业等行业之中对此都有了一定的实践和应用。在现代医院的管理方面,本文通过对于医院资产管理,病患信息管理以及在将来逐步形成的智能化医疗管理的分析,来探讨物联网技术在现代的医院管理的应用。摘要确患者的位置、用药和医用垃圾的追溯方法。首先确定患者位置可以有效保障患者出现突发状况时能够获得及时的抢救。用药追溯可以使得药物的使用和存储更系统化,科学化,也可以谨防药物缺失与召回。而追溯医用垃圾是为了能够判定医院或垃圾运输公司的责任,有效避免违规垃圾倾倒,从而发生医疗垃圾污染环境的大问题。物联网的出现和应用将为医院的患者信息管理做出极大的贡献。在手腕上佩戴了rfid即射频识别标签腕带的患者,以及使用了rfid标签药盒和医疗用垃圾袋,全部都可以通过无线网的全球无线定位的功能明确追踪到具体的位置信息。除了管理之外,值得一提的就是无线技术应用可以方便医院覆盖无线网络,提供给患者和其家属更好的网络服务。药物作为一种极其特别的商品,患者如果遇到了医院错误用药,使用了假药、伪劣药品或是过期的药物,不仅医疗效果大打折扣,更有可能危及生命安全。据可靠的相关统计,就在中国,一年至少会发生20万人因为医院错误用药,用药失误而发生死亡,用药出错的人数占了用药总人数的两成左右。因为这种重要的问题,诸多国家都开始使用高科技方式来针对药物进行追溯控制和监测,从而起到严厉打击假药,劣质药。物联网技术的出现无疑可以对整个医疗过程之中每一个药物进行唯一性检验,使用rfid的射频识别技术,有效的针对无法实时监控的药物原料采集,对中间半成品及其属性作出全程覆盖监控管理,避免了过去药物的条形码容易受潮、极易被损坏,条形码数据修改的许多问题。由此方法可以保证药物信息准确,便于共享追溯。而在医疗用品追踪方面,对所有的手术器械包中贴有rfid标签,用于收集与储存涵盖了手术器械的种类,具体到每个器械的编号、总数量、包装人员的工号、消毒日期等具体的手术器械使用信息。而管理系统将由这些信息来针对器械包的回收环节、清洗环节、包装环节、消毒环节、发放环节都进行记录,并且实行监控手术包使用信息,可以有效和尽力减少手术器械安全隐患,明确到了每一个环节人员责任,实现了责任到人的目的,方便出现了感染事故责任追溯环节。经历非典之后,我国的医用垃圾处理问题受到广泛的关注,根据最新的《医疗废物管理条例》,已经将医用垃圾处理管理采纳进了法制方式。医用垃圾的管理不单单是医院的管理问题,也直接关系到了公共卫生问题。由于如今信息化的管理已成为大趋势,医院以及医疗垃圾处理公司信息处理的能力逐渐提升,现在医用垃圾的rfid标签管理和实时监测等管理技术,逐渐实现了由过去传统的人工处理转而走向了现代化智能管理模式。物联网技术的有效合理使用已经实现了对于医用垃圾的运输控制,并且能够及时定位的医用垃圾去向额rfid监控系统也开始投入使用,这种物联网结合医院信息管理系统能够为有关部门高效监控医用垃圾做了更好的信息技术支持。

3对于物联网未来在医疗领域的应用

因为物联网未来将会在医疗领域大范围的应用、其中的流程十分复杂,为了面向医疗领域的物联网能够真正实现所有民众的医疗信息管理问题,急迫地需要解决异构信息的互相联接、互相联通以及互相双向操作的希望,在未来的医院管理体系结构一定需要结合现在使用的医院管理信息系统,而且一定要采用一种统一的标准来实现所以数据得交换、存储,共享。这种新的架构框架一定需要有包括兼容性、开放性及可扩展性等特性。但是,因为需要广泛普及物联网技术在医院管理之中的应用,就出现了如下几个问题还需论证和解决:比如如何解决面向医疗领域的物联网应用场合的问题,如何选择底层网络中的设备更节约管理成本问题,还有物联网技术与现在使用的医院信息化基础设施相互融合的问题。

篇5

目前,随着我国各城市不断推进“智慧城市”建设,对于建筑能源的管理已经从原来的单个建筑的管理发展到面向整个城市建筑的能源综合性管理。目前,不管是城市的有关管理部门还是能量使用单位,都需要建立有效的建筑能源管理体系,在对建筑能源消耗监测的基础上进行能源的审计,最终实现建筑的节能。

2物联网技术

物联网,简单的理解就是物与物之间相连的网络。物联网是信息技术和工业化时展的产物。物联网技术主要由传感技术、控制技术和信息通信技术融合而成,能够借助互联网将生活中的一切物品的识别、定位、远程控制和管理等通过专用的传感器设备进行互联互通。物联网技术是对互联网的一种拓展和延伸,是一种在21世纪全面互联互通的智能化网络。在如今,由于不断有各种不同领域的物联网解决方案的形成,促进了物联网技术的发展。在智能建筑的能源管理中,应用物联网技术之后,进一步提升了建筑的能源管理能力,节约了更多的能源资源。

3智能建筑能源管理系统与物联网的融合

智能建筑作为信息技术在建筑领域广泛应用而产生的一种新型产物,主要是以建筑物为平台,依靠相关的建筑设备和对象,借助智能化的技术,为人们提供一种全方位的舒适的建筑环境,体现了建筑的安全性、高效性、节能性和环保性。时代的发展,对于建筑智能化集成管理就必须对建筑的能源进行管理,将各种系统进行综合、协调和控制,实现对建筑的统一管理,提升建筑内整体的能耗水平的下降。在智能建筑中,能源管理系统的结构主要为三层结构,分别为现场层、网络层和管理层。在现场层中,主要包含的是现场采用的各种设备,如传感器、智能仪表等。在现场层中,通信一般采用的是现场总线标准。网络层则是现场层与管理层之间进行有效通信的桥梁,实现设备的采集指令的发送和采集信息的传送功能。管理层则主要是实现对现场设备统一的监视、控制和管理,并将现场采集到的各种信息数据进行保存,此外,还具备报警功能。智能建筑能源管理系统的三层结构,对于实现智能建筑能源管理系统与物联网的融合奠定基础。现场层能够采用物联网技术所需的各种智能化设备。网络层能够实现不同方式的通信,满足物联网的远程监控和管理需求。管理层能够有效采用物联网技术中的云计算技术进行数据的处理。在物联网技术与智能建筑能源管理系统进行良好融合的过程中,一方面需要对当前智能建筑能源管理系统进行分析然后采取措施进行完善,另一方面需要将完善后的智能建筑能源管理系统接入到物联网平台,这样才能有效发挥出物联网技术的优势,实现智能建筑能源管理系统与物联网技术的融合。

4物联网技术在智能建筑能源管理系统中的有效运用实例

物联网技术作为当前最新型的技术,在智能建筑的能源管理系统中,目前已经得到了较为广泛的应用。从前文论述可知,物联网技术能够与能源管理系统的三层结构进行有效的融合,在实践过程中,也验证了上述说法。本文以某小区的能源管理系统为例,分析物联网技术在智能建筑能源管理系统中的有效运用。

4.1能源管理应用方案架构

某科技园区的能源管理应用方案进行分析。其能源管理系统的架构图如图1所示。

4.2能源管理系统功能

在此能源管理系统中,能够按照三层架构模式进行设计,实现了如下几个方面的工作。(1)能够对建筑物内的各分项能耗进行计量,例如对水、电、煤气、温度、湿度、冷热流量等信息的采集。(2)对建筑能耗进行公示。在数据采集之后,一方面将数据传入能源管理系统供有关人员分析并提出合理的节能措施,另一方面,能够将相关信息借助显示屏显示,方便唤起公众对建筑能耗的关注。(3)对建筑的环境以及重点的设备进行监控。引入相关的传感器设备,实现对建筑内的给排水、空调、照明、电梯等系统的运行进行监控,方便远程进行节能诊断。(4)便于进行能耗审计。(5)对节能效果进行评估分析并远程控制有关设备的运行状况。

4.3应用效果

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1.1水资源及水环境管理方面

主要把社会水循环过程作为主要监控对象,这个过程由“取水-输水-供水-用水-排水-回用”等环节构成。在监控时,通过监测点——包括取用水户、入河排污口、水源地、地下水监测井等,以及对线包括河流、水功能区等的信息,进而掌握面包括行政区、水资源分区以及地下水分区等的情况。接下来,通过把取用水户的取水和排水数据和行政分区的入境水量和出境水量数据以及地下水数据等进行互相校核,再加上数据信息(包括统计信息、监测信息、流域及区域水循环模型等)的互相校验,可以为实行“总量控制,定额管理”提供有力的支撑,进而实现水资源的科学、精细管理。应用物理网技术,有助于水利行业准确掌握水资源状况,并在此基础上实现社会水循环过程(包括取水-输水-供水-用水-排水-回用)和自然生态系统中的天然水循环过程(包括降雨-蒸散发-产汇流-入渗)之间的合理匹配,实现水资源的高效利用,并优化其配置以做到科学保护,实现经济、自然及社会的可持续、协调发展。

1.2防旱防风防汛决策管理方面

主要是分别针对这三类信息的采集系统(主要是工情信息采集系统、水雨情信息采集系统以及灾情信息采集系统)实现信息采集,网络、数据库将作统一建设。物联网技术应用于防旱防风防汛的预警,主要是以计算机网络、监测技术、信息处理及多媒体技术为支撑,在深入研究防汛抗旱监控特点的基础上,使流域内及相关地区的水情、工情、旱情、雨情、灾情等要素可以构成一体化数字集成平台、虚拟环境,可以做到在可视化条件下为预警提供决策支持,以增强决策的预见性和科学性。如在防洪预警预报中,主要包括两个系统:前端水雨情采集系统和预警信息系统。前端水雨情采集系统主要通过应用基于物联网M2M通信技术的无线RTU实时采集现场的水雨情信息,这些信息包括单位时间内的降雨强度和降雨量,河流水速,水库放闸水速、水量以及河流水库的水位等各种水文数据。然后通过GPRS/CDMA网络将这些信息传输到预警主控中心,以便为主控中心提供原始的水文数据。预警信息系统的设备主要包括喇叭、LED显示屏以及无线预警广播等设备。无线预警广播设备接收预警信息有三种通信方式:一,通过GPRS/CDMA网络保持与控制中心的链接,以实时侦听控制中心发出的预警通告;二,通过语音通道为紧急灾害情况提供直接的语音通告;三,通过短信通道控制中心及移动电话的终端,向预警广播设备及时预警信息。对于没有GSM/GPRS/CDMA网络的那些区域,预警信息则可以通过调频网络得以传到预警现场。

1.3在传统农业及灌溉方面

应用物联网技术实现对土壤养分以及水质的检测,以实现对水文环境及水生态的监控,以取得一定的经济效应。

2水利信息化中物联网技术的应用

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关键词:物联网;高职院校;人才培养;思路

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)09-0081-02

0 引 言

物联网的英文名称叫“the Internet of things”,就是“物物相连的互联网”。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体与物体之间,进行信息交换和通信。

自2009年8月总理在无锡考察期间提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,即把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将物联网与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合。物联网技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场。

1 高职院校物联网人才培养之路

科技发展,人才是基石,物联网这个信息化社会发展的重要引擎也需要方方面面的人才去为它创造和服务。2010年年初,教育部下达了高校设置物联网专业申报通知,众多高校争相申报。目前有100多所高校院系获批了包括物联网工程、传感网技术和智能电网三个物联网相关的专业。全国物联网相关人才缺口量在18万以上,所以物联网工程、传感信息工程专业的毕业生就业前景广阔。

1.1 物联网企业人才需求分析

按照图1所示的物联网三层体系结构,可以将感知、传输、应用按物联网产业分为感知产品制造业、传输产品制造业、应用产品制造业和系统集成四大类。

对应的具体企业大致有如下四个子产业:一是传感器与RFID 的生产制造与测试;二是传感器节点与嵌入式软硬件无线网关设计、生产与测试;三是物联网应用软件设计与测试;四是物联网系统集成与网络服务。

图1 物联网的三层体系结构

支撑企业的岗位需求大致有以下五类:

(1)集成电路制造业,包括物联网电子产品集成电路的PCB板的辅助设计、电子产品的生产、工艺、封装、测试与管理和生产设备的管理维护等岗位;

(2)电子产品制造业,包括电子元器件的辅助设计、生产、工艺、封装、测试与管理、贴片机等设备的管理维护;

(3)网络通信产品的生产和服务,包括3G和4G通信服务、无线通信技术服务(WiFi、GPRS、Zigbee等)、有线网络通信服务、GPS或北斗卫星通信服务;

(4)数据库/中间件服务业,包括物联网数据库/中间件的安装、调试、维护与管理工作;

(5)软件服务外包业,包括物联网传输层通信软件开发、物联网应用层软件开发等。

1.2 物联网企业对高职院毕业生的要求

根据无锡职业技术学院周志德教授的物联网企业调研分析数据可以看出,物联网企业在大专高职院校的学生需求主要集中在产品生产、测试、运维、销售和项目管理等岗位。表1所列是物联网企业工作岗位与人才需求分析表。

2 物联网专业群建设

物联网技术不是一个全新的技术,它是计算机、通信和网络技术的综合体。所以物联网技术专业也不是一种专业技术所能覆盖,而必定是一个专业群才能支撑。物联网技术是现有计算机应用技术、应用电子技术、电子信息工程技术、通信技术和软件技术等专业的交叉结合技术。笔者考查了无锡职业技术学院物联网学院的专业建设和机构设置,觉得很有创新价值和指导意义。表2所列是无锡职业技术学院的物联网专业机构设置。

这种设置通过将计算机技术系和电子信息系合并,从而实现了教师、实验实训室的共享,打破了教师资源、硬件资源的分割,解决了硬件资源重复建设的浪费问题。集中力量打造出拿得出、叫得响的拳头专业。

3 以项目为导向、实践为纲的培养模型

高职办学的生命就是职业技能教育,培养物联网技术人才就是要培养为物联网企业和行业服务的技术型或技能型人才。这两样人才的培养需要进行大量的项目实践锻炼,所以高职院校不可能走脱离实际、只讲书本理论的老路,必须在基本理论够用、适用的情况下有大量的实训实践项目做支撑。

以物联网市场需求为导向,因此,实训实践项目的开展就要围绕以下几个方面:

(1)物联网设备安装、调试、维护,工程项目施工管理;

(2)传感器等感知元件辅助设计、生产工艺、封装、测试、维护和管理;

(3)嵌入式应用网关等产品辅助设计、生产制造、封装、测试、维护和管理;

(4)物联网应用软件编写、文档书写、软件测试、软件维护与数据库管理;

(5)智能楼宇弱电项目施工管理,弱电设备与自控设备的安装、调试、检测、验收与维护。

所以,开展的实训可以分为基础模块实训和综合模块实训。基础模块实训如电子工艺实训、PCB实训、电子产品制作实训、物联网项目综合布线实训、传感节点实训、数据通信实训、应用程序实训等。综合模块实训如物联网项目综合实训、物联网项目规划实施实训等。

在基础模块实训注重一步步围绕专业技能打下良好的动手基础,并且进一步巩固所学基础知识点。在综合模块要模拟工厂环境或者研发企业环境,从熟悉工程项目招投标、预决算、设备采购到编制项目实施计划,协调资源并按计划推进项目实施。这些角色由项目经理负责协调指挥。硬件小组负责硬件原理图绘制、PCB图设计、元器件选型、焊接测试。软件小组负责底层开发、应用层开发等。最后,项目所有成员进行统调测试,编写项目技术要求书、需求规格说明书等技术性文档。

4 结 语

在校企合作上,最好是企业能够向学生提供实习岗位,提供企业中的实际问题作为论文研究的题目或设计任务完成毕业论文或设计,教师参与企业的科技攻关项目等。这样,教师通过合作科研、提供咨询、参与产品或解决方案的开发,服务于企业;学生通过实习、实践项目,完成毕业论文。通过多形式、全方位、立体式的校企合作,使物联网这样的朝阳产业在人才培养上不断档、不断层,最终学校和企业都能够良性互动,可持续发展。

参 考 文 献

[1]郑小发. 物联网工程专业中高职院校教学课程实验体系研究[J]. 物联网技术, 2012,2(2): 83-85.

[2]陈志峰,施连敏. 高职院校物联网技术专业特色资源库建设实践[J] 中国教育信息化,2011(9):31-33.

[3]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, 2012,1(2): 47-49.

篇8

关键词:邮政速递物流;业务流程优化;物联网技术

中图分类号:F618 文献标识码:A

Abstract: This paper first studies the present situation of study on China Postal Express & Logistics Co. Ltd., and then discusses theories and methods related to business process optimization and reorganization, and finally studies on the application of internet-of-things management technology and internet of things in business process optimization and reorganization. It lays theoretical and methodological foundations for the study on the process optimization of China postal express & logistics business based on the internet of things.

Key words: postal express & logistics; business process optimization; the internet of things

1 我国快递业发展现状

1.1 我国快递业发展潜力巨大却竞争激烈

据统计调查,欧美快递业收入占到GDP收入的1%左右,而我国占比仅为0.16%,还有很大的增值空间。据预测,我国在2015年GDP将达55.8万亿元人民币,城镇化率也将提高至51.5%,伴随持续的经济规模扩大和城镇化率提高,信息流、物流和资金流等活动日趋频繁,对快递服务的需求也将持续增长;到2105年,我国电子商务将突破18万亿元,网络零销售额占社会消费品零售总额9%以上,这将推动人们消费方式的转变,促使网购快递需求快速增长;2015年我国快递业收入将会达到38.708亿美元,将占全球市场份额的13.19%。

快递业务属于竞争型行业,我国未设置市场准入限制,因此有众多企业从事快递业务。据统计,我国注册的物流公司目前有70多万家,其中快递公司7 500多家。顺丰、圆通等民营快递公司运作效率较高,构成对中国邮政速递物流公司的巨大竞争压力。中国邮政速递物流公司的市场份额从原有的94%已降至目前的30%左右。而随着对外开放,美国UPS、荷兰TNT等快递企业进驻中国抢占市场份额,由于运作效率和质量的领先优势,对国内快递企业形成了巨大竞争压力。

1.2 中国邮政速递物流公司业务流程效率低下急需优化

当前中国邮政速递物流公司较其他快递企业效率低下且服务质量较差,掉包、毁损频发,顾客投诉率呈不断增长的趋势,每百万件快递申诉从2010年的2.9件增加到2011年的8.3件。在国内外的严峻竞争压力下,优化业务流程、提高服务质量,已成为中国邮政速递物流公司的当务之急。

1.3 物联网技术有利于业务流程优化和重组

物联网是继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮,利用物联网全面感知、安全传输、智能处理等优势进行物流业务体系及流程再造,可有效提高物资的使用效率及物流管理水平[1]。

2 邮政速递物流研究综述

薛蓉娜、赵会娟(2006)[2]建立了快递产业的评价指标体系,将邮政速递物流公司同国内外竞争者对比发现体制改革是提高竞争力的关键途径。王同聚(2006)[3]从业务运作、客户开发、网络资源优化与协作研究了邮政速递物流公司业务层面的资源全面整合问题。陈争辉,王倩,朴明燮(2011)[4]验证出了响应性、可靠性、价格和有形性是邮政快递服务质量的四个因子,对品牌形象和满意度产生显著影响。张振旺(2006)[5]认为EMS对外面临四大国际快递公司竞争;对内面临私营公司的竞争,导致竞争力不足。EMS由于受政策保护,在企业规模、物流网络、网点覆盖等方面具有优势,却面对高价、低质量的劣势。

随着邮政速递物流公司即将上市,所处外部环境变化更大,竞争更激烈,而我国大部分研究还注目在2005年,研究成果无法满足外部环境变化要求。对于中国邮政速递物流公司来说,竞争力提高的最直接表现就是市场份额的提升,影响因素主要是顾客满意度,而影响满意度又是服务质量。那么对于服务质量来说,如何在动态环境下对中国邮政速递物流公司的价格、速度、货损率等因素的业务流程进行优化便是当前研究目的。基于中国邮政速递物流公司的特殊地位,本文拟在物联网环境下对中国邮政速递物流公司的业务流程进行优化重组。

3 业务流程优化和重组研究综述

流程在《朗文当代词典》中的解释为:一系列相关的人类活动或操作,有意识的产生一种特定的结果。Davenport对流程的定义为:“流程是系列的工作,有一个起点,有一个终点,有明确的输入资源与输出结果。”因此,流程必将是由一系列的行动或者活动而必将产生结果的执行。

达文・波特将业务流程定义为跨越时间和空间的有序工作活动,它有起点和终点并有明确的输入和输出。我国学者彭东辉认为业务流程是企业为了向顾客提供有价值的产品或服务所进行的各种有序的活动。蒋志青认为业务流程优化为在进行产品或服务改进时,企业不需要改进基本业务流程,只是随着产品或服务改进而改善业务流程;在实施新产品、新市场建设时,由于产品和服务发生变化,企业必须重新构建业务流程。

部分学者对企业业务流程重组的实施框架进行了研究,Hamid从影响 BPR实施的组织因素进行研究, 这些因素可以根据客户、员工和组织的关注点不同进行管理;Reijiers(2004)[6]提出以工作为中心的BPR框架,作者提出了客户、产品/服务、流程、参与者、信息系统和技术。该框架中参与者、信息系统、技术与流程密切相关,以支撑产品或服务为目的,最终满足客户的需要;其他学者提出了彻底变革的概念模型,并指出四个关键成功因素是:创造力、洞察力、标杆和IT;而Kettinger和Grove(1995)[7]将流程重组和流程改进的思想结合起来,提出了业务流程变革管理的理论框架模型。

也有学者对业务流程重组的实现方式进行了探讨,Nelson和Coxhead(1997)[8]提出BPR概念可以引申出各种术语:流程变革、流程再设计、业务流程转型及核心流程再设计,根据BPR的各种定义总结出了流程的变革范围为流程改进流程简化流程重组业务重组业务范围重组公司转型; 其他学者认为可以将业务流程重组分为演进式和革命式,并针对流程演进式和革命式变革列出了其变革的元素,提出一般BPR在设计阶段采用革命式方法,而实施时采用演进式方法。

还有学者对业务流程重组的评价方法也进行了研究。《企业再造》一书中明确指出:BPR的目的就是在成本、质量、服务和速度等衡量企业业绩的这些重要的尺度上取得显著的进展,并提出显著进展不是要在业绩上取得点滴的改善或逐渐的提高,而是要在经营业绩上取得显著的改进;Sarkis等人(2002)[9]采用网络决策层次的方法来评价制造业组织实施BPI结果,评价分成战略性评价和运作层评价,战略性评价包括成本、质量、时间和柔性, 这些因素之间是会相互影响的。运作评价包括报废、反馈、初始成本、循环成本、交付时间、新产品开发时间、产品柔性和数量弹性等。

4 关于物联网的研究综述

4.1 物联网概念

物联网(the internet of things)是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、光热敏器件等信息传感设备,按约定的协议将物件与互联网连接起来进行信息交换和通信,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等功能的一种网络。

4.2 物联网与业务流程优化

高婧等(2011)[10]根据物联网技术应用对物流配送业务的技术改进,在作业调度配载、在途监控等作业环节进行改进优化,实现配送过程信息化、智能化,并与上下游业务进行物资资源整合和无缝连接。宋昕等(2010)[11]研究了物联网技术在推进散杂货港口生产业务流程优化,提高企业生产效率方面的积极作用,并从系统的设计角度,提出了基于物联网技术的散杂货港口汽车提货管理系统的设计框架。石玮(2011)[12]认为将RFID、3G等物联网技术应用在物流上,将会提高物品在运输途中的安全,减少因安全问题给企业和个人带来的损失。

4.3 物联网技术在物流中的应用研究

对于物联网在物流中的应用,国内学者大多做了阐述性的描述。龙江等(2011)[13]研究了物联网视角下快递业服务品质提升研究,作者认为快递业要准确了解物联网标准的基础上,使快件信息的编码方式与物联网的主流编码方式保持一致。冯东(2005)[14]研究了RFID在供应链管理中的应用,作者认为RFID帮助供应链上下游企业之间协同工作,减少信息不对称、信息失真,使供应链的透明度大大提高,从而提高整个供应链的运营表现。

5 结 论

多数研究认为物流速递公司在竞争中处于内外夹击状态。没有从根本上考虑如何提高竞争力。如何在兼顾邮政速递物流公司作为国有企业在进行业务变革的时候会受到多方面的利益抗衡,但整个大环境又要求中国邮政速递物流公司必须进行改变。因此,本文在此基础上提出具有前瞻性的研究,采用物联网技术对公司进行变革。采用物联网对公司业务流程进行优化,避免了直接和公司固有的利益进行抗争,能够成功的概率较大。

在进行业务流程优化和重组的过程中,国内外的研究还是比较丰富的。但随着技术的进步,环境的变化,越来越多的先进技术将会采用。应用具体的物联网技术对某个公司进行研究还没有发现。因此,作为国有企业,作为中国即将上市的快递物流公司,面临着巨大的机会,同时也面临着巨大的威胁和竞争,采用新技术对该公司业务流程进行优化,对于其提高竞争力就显得十分重要了。其一是开拓新的方式对国有企业的低效率进行变革;其二是对物联网技术在快递物流企业的应用进行探讨。

参考文献:

[1] 高婧,史方彤,崔茜. 基于物联网的物流配送业务流程再造研究[J]. 物流技术,2011,30(12):25-27.

[2] 薛蓉娜,赵会娟. 中国邮政快递业竞争力的比较研究[J]. 当代财经,2006(2):87-91.

[3] 王同聚. 基于电子商务的邮政快递物流资源整合研究[D]. 北京:北京邮电大学(硕士学位论文),2006:8-41.

[4] 陈争辉,王倩,朴明燮. 邮政快递服务质量要素与品牌忠诚研究[J]. 商业研究,2011,415:127-132.

[5] 张振旺. 中国邮政快递(EMS)市场分析及竞争力研究[D]. 北京:北京邮电大学(硕士学位论文),2006:1-27.

[6] REIJIERSHA, MANSARSL. Best practices in business process redesign: An overview and qualitive evaluation of successful redesign heuristics[J]. The International Journal of Management Science, 2004(4):283-306.

[7] KETTINGER. W. J, GROVER .V. Toward a theory of business process change management[J]. Management Information Systems, 1995,12(1):9-30.

[8] NELSONT, COXHEAD. H. Increasing the probability of reengineering/culture change success through effective internal communication[J]. Strategic Change, 1997(6):29-48.

[9] SARKIS. J, SRINIVAS. T. A synergistic framework for evaluating business process improvements[J]. The International Journal of Flexible Manufacturing System, 2002(14):53-71.

[10] 高婧,史方彤,崔茜. 基于物联网的物流配送业务流程再造研究[J]. 物流技术,2011,30(12):25-27.

[11] 宋昕,黄磊. 基于物联网技术的散杂货港口汽车提货业务流程优化与系统设计[J]. 物流技术,2010(22):178-181.

[12] 石玮. 面向物联网的在途物流管理优化研究[J]. 长春工业大学学报(社会科学版),2011,23(4):44-46.

篇9

随着计算机技术、互联网技术、无线通信技术、传感器技术、嵌入式技术等飞速发展,物联网的研究和应用也得到快速发展,并越来越引起各国的高度重视。物联网甚至被称为继计算机和互联网之后的又一次信息产业革命。美国于2008年末由IBM提出“智慧地球”概念后,“智慧地球”框架下多个典型智能解决方案已经在全球推广;欧盟于2009年6月了全球首个国家级物联网发展战略规划;韩国和日本等发达国家也都分别提出了“U-Japan”和“U-Korea”信息化战略,其核心内容都是利用无所不在的泛在网络技术实现人与人、物与物、人与物之间连接,让民众可以随时随地享有科技智慧服务。我国政府于2009年8月提出“感知中国”的战略构想,并由政府、科研院所和企业建立相关研究基地和成立物联网产业联盟。可见物联网技术以及相关产业已经成为各国下一个必争的战略制高点。而任何一个新兴产业和行业的发展,都需要大量的专门技术人才,物联网的发展同样也不例外。目前,我国物联网专业人才还非常紧缺,人才的培养还处于起步阶段,而大批专门人才培养主要依靠高等学校来承担。在这样一个大的环境和背景下,国家教育部于2010年批准在35所高校设立物联网工程和传感网技术本科专业,并于2011年开始招生。另外,全国有将近20所高职高专院校以及独立学院开设了物联网工程专业。物联网工程专业是一个多学科高度交叉的新兴专业,如何培养出合格的、符合市场需求的物联网专业人才是高校面临的一个主要问题。南于物联网本身技术复杂、牵涉面广,涉及多学科的交叉,这就必然对人才的培养和专业建设都需要进行全新的考虑。笔者结合安徽理工大学物联网工程专业建设和实践,对物联网丁程专业人才培养和教学资源建设进行了一些初步的探索,为高校物联网工程专业人才培养和专业建设提供指导和参考

2 物联网工程专业的研究内容

2.1 物联网的体系结构

物联网的概念是1999年美国Auto-ID中心首先提出的,最初的定义是通过射频识别等信息传感设备把所有物品与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。现在普遍认为物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通对象实现互联互通,具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化特征的网络。从物联网的定义可以看出要实现物联网需要具有感知、通信与计算能力的智能信息传感设备等实现全面感知,借助现有的互联网和电信网来进行数据的可靠传输,以及数据的智能处理,进而实现人与人、物与物、人与物之间的互联互通和智能信息服务。物联网的体系结构可以根据信息生成、传输、处理和应用划分为4个层次:感知识别层、网络层、管理服务层和综合应用层。其中感知层是物联网信息的来源,包括各种类型的传感器、RFID标签和读写器、智能手机、智能家电以及智能测控设备等;网络层实现数据的传输,包括有线和无线网络的接人层、会聚层和核心交换层;管理服务层实现数据存储、处理的和智能决策服务等,包括中间件、数据存储与处理、数据挖掘与智能决策等;综合应用层实现不同行业的综合应用,包括智能物流、智能电网、智能交通、智能环保、智能医疗等。物联网4层体系结构如图1所示。

2.2 物联网关键技术和研究内容

由物联网的4层体系结构图可以看出:感知层是物联网应用的基础,位于物联网应用的最底层,也是物联网区别于传统互联网的重要方面之一。感知层主要涉及RFID技术、无线传感器网络和控制技术、短距离无线通讯技术等主要关键技术。物联网的应用层与具体的应用领域不同存在很大的差异,需要根据具体的应用来设计。物联网网络层的数据传输技术、无线通信技术以及管理服务层涉及的数据存储、云计算、数据挖掘等各种支撑技术都是物联网应用和研究过程中涉及的主要技术和内容。

由于物联网的研究内容比较宽泛而且涉及多学科的交叉,开设物联网相关专业的高校现有学科基础、专业设置以及研究内容的侧重点都会有所不同,因此在物联网工程专业的课程设置以及培养方案方面会存在的一定的差异。由物联网的4层体系结构,可以根据实际情况对物联网工程专业设置不同的研究方向,如电子技术和嵌入式技术基础较好的高校可以侧重于感知层设计和应用,计算机技术基础较好的高校可以侧重于物联网应用层和信息服务层,网络技术和通信技术基础较好的高校可以侧重于网络层和管理服务层,还有各相关交叉专业设置较为全面、研究基础较好的高校则可以在物联网的各层都平衡发展。具体设置什么样研究方向和培养方案,各高校需要根据自身的学科专业基础和特点以及高校的行业背景,设置具有自己特色和优势的培养方案和侧重研究方向。安徽理工大学是一所具有煤炭行业背景和医学特色的理工类高校,目前设有相关的专业有:计算机科学与技术、电子技术与仪器、网络信息安全、自动化、电子信息工专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net程、通信工程、电气工程及其自动化等,具有较好的相关专业建设基础,尤其是面向煤矿自动化和信息化应用领域有着较强的优势。因此,基于学校的行业背景和专业基础现状,物联网工程专业的侧重点是物联网的感知层设计和应用,兼顾管理服务层的相关技术研究,如中间件等。重点应用领域是矿山物联网以及智能移动医疗,结合现有的网络信息安全和计算机科学与技术等相关专业,制定符合学校实际和充分利用现有教学资源的物联网工程专业的培养方案。

3 物联网工程专业培养目标和课程设置

3.1 物联网工程专业培养目标

在高等学校本科人才培养目标的前提下,根据物联网专业的研究内容和市场需求定位,物联网工程专业培养目标是:具有宽厚扎实的基础知识,系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能,具备网络技术、传感技术、射频识别技术、嵌入式技术、通信技术以及计算机技术等信息领域宽广的专业知识,具有综合运用所学知识解决物联网中信息获取、传输、处理问题的能力,能够从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器、电子标签射频识别、信息安全等产品及系统的科学研究、工程设计、产品开发、技术管理与设备维护等工 作。

通过相关课程的学习,掌握必需的传感器、电子、通信、单片机、RFID技术等知识和专业技能;掌握基本物联网节点、网关、网络协议栈,有线和无线网络技术原理,无线自组织组网、有线和无线网络拓扑以及网络安全技术等基础理论和关键技术;熟练并系统地掌握物联网应用系统集成、物联网硬件与软件设计、互联网应用等,具有综合应用所学知识解决物联网工程中实际问题的能力,包括:工程设计、设备制造、网络运营和技术管理中的实际问题等能力;掌握基于无线传感器网络的物联网业务的开发、测试、推广等知识,具有较强的综合应用信息网络相关知识解决问题的能力、综合试验能力与工程实践能力;熟悉矿山物联网的架构、应用环境和关键技术,并能够进行系统设计和开发;熟悉物联网在智能医疗领域的应用技术,并在现有医院信息系统的基础上,进行移动医疗的智能终端、医疗传感设备、中间件、数据存储、应用系统的设计和开发等。此外,还应具有较强的创新意识、创造性思维能力,能综合运用多学科知识、技术和现代工程工具,将所学内容应用到其他行业和应用领域。

3.2 物联网工程专业课程设置

由于物联网工程专业是综合多学科的新兴专业,在课程的设置和教学内容的安排上还不够成熟和稳定,还处于探索阶段。需要根据专业培养目标和实际教学情况,不断地调整和优化课程的设置。目前,物联网专业课程设置基本上在现有较成熟的计算机科学技术和电子信息类专业的基础上,增加与物联网相关的核心课程,但侧重点是物联网技术及应用。结合学校相关专业课程设置现状,物联网专业课程分为以下几个主要模块:(1)公共基础模块;(2)专业必修课程模块:(3)专业核心课程模块;(4)专业任选课程模块;(5)跨学科课程模块;(6)实践课程模块;(7)素质拓展模块。各模块包含的主要课程如表1所示。

在课程的设置上既考虑了物联网专业的核心研究内容和专业特色,同时考虑到物联网专业是一门新兴的专业,还没有专门的硕士和博士学位点,目前基本上都是作为计算机或相关学科的一个研究方向,而计算机专业研究生入学考试的专业课实现国家统一命题,因此,在课程的设置上要能够和计算机科学与技术专业核心课程实现无缝对接,使得物联网工程专业培养的学生能够轻松实现进一步深造的愿望。基于这样的一种现状,学校物联网工程专业在必修课程模块和核心课程模块中分别开设了数据结构、计算机组成原理、计算机网络、操作系统等相关的课程,同时开设了物联网导论、无线传感器网络、RFID原理与应用,能够满足学生专业学习和考研深造的需要。为了突出物联网专业知识,在专业任选课程模块中开设了大量与物专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net联网和计算机相关和当前最为热门的课程,充分体现了该专业方向的知识面宽、技术先进等特点。跨学科课程模块的设置为进一步拓宽学生的知识面,了解煤矿行业的生产背景和主要技术装备,为以后从事煤矿物联网和数字矿山建设打下基础。实践课程模块的设置是培养学生动手能力和学习兴趣的重要教学环节,是达到学以致用的主要途径,是整个教学过程不可缺少的内容。素质拓展模块通过组织多种形式和内容的第二课堂教学活动,以培养学生创新精神和实践能力,促进个性发展,提高综合素质。

4 人才培养和教学资源建设

4.1 物联网工程专业人才培养

高等学校的使命是培养人才,高校需要根据市场的需求和自身优势以及综合其他因素来确定人才的培养模式。因此,对人才培养目标的定位能够全面反映高校对合格人才的理解和时代需求。安徽理工大学是行业特色鲜明、理工类为主的综合型大学,学校人才培养目标是:结合煤炭行业特色,培养“厚基础、高素质、强能力、善创新”的创新型人才和高级专门人才。在人才培养过程中要构建多元化、多目标的培养模式,同时充分考虑学生就业、创业和继续深造等不同要求,努力形成特色鲜明、层次清晰、模式多元、制度配套、保障有力的本科人才培养体系。在学校人才培养目标的指导下,借助现有相关专业的培养模式和经验,并结合物联网工程专业的特点,对物联网工程专业的人才培养采用校企联合培养的模式。

安徽理工大学是第二批“卓越工程师教育培养计划”高校,目前在计算机科学与技术专业以及其他电子信息类专业的卓越工程师培养计划和方案制定过程中积累了一定的经验,其核心培养方式是采取的3+X培养模式,主要措施是其中3年时间在学校进行相关基础课和理论课的学习,至少1年时间采取校企联合培养模式,通过将企业纳入到人才培养主体地位,可以进行订单式培养,大大增强学生对企业需求的了解和实践动手能力。真正体现“卓越计划”的3个特点,即行业企业深度参与培养过程;学校按通用标准和行业标准培养工程人才;强化培养学生的工程能力和创新能力。物联网工程专业主要是培养工程类的专门型应用人才,可以按照“卓越工程师”的培养模式进行培养。一方面是在现有教学资源的基础上,加强物联网专业基础理论和专业核心课程内容的教学,另一方面加强实践教学环节,尤其是引入相关企业的参与。目前,我校已与安徽徽斯顿电子科技有限公司以及安徽科艾网络技术有限公司签订了战略合作协议,联合培养物联网专业人才,由参与的公司提供相关课程的教学和实践环节的平台,并且公司有优先挑选优秀毕业生的权利。另外,安徽理工大学与附属医院安徽淮南东方医院集团也签订了合作协议,共同研究和制订数字移动医疗系统方案。移动数字医疗系统的实施可为学校物联网专业教师和学生提供了参与设计和开发的机会,同时也会为学生的培养提供很好的实习场所和平台。另外,安徽理工大学与两淮煤矿企业都建立了很好的合作关系,有着很好的合作基础,双方都在积极准备联合培养矿山物联网建设人才,进行校企深度合作,为拓展学校物联网专业人才培养提供了很好的实践和就业机会。此外,学校还与一些经济发达地区的相关企业建立实习基地,如上海、深圳、无锡、芜湖等,为学生进入工作岗位前提供深入企业实习机会,为进一步就业打下了坚实的基础。校企合作模式的效果已经在学校的一些专业取得了很好的效果,校企合作是物联网专业人才培养较为理想的模式。

4.2 物联网工程专业教学资源建设

物联网专业人才的培养,除了有定位准确的培养目标和合适的培养模式之外,还需要有配套的软硬件教学资源的支撑,教学资源是培养合格人才的重要保证。一个专业办学水平的高低往往与该专业的师资、实验室、教材、实习场所等建设水平有关。对于物联网专业这样一门新兴专业,面临的专业教学问题更为严重和急迫。学校在物联网专业建设过程中,相应地采取了一些有效措施来保证高水平的教学资源。

(1)物联网专业师资队伍的建设。这是所有教学资源中最为重要的部分,没有好的师资很难想象能够培养出优秀的人才。因此,学校和学院都非常重视教师的培养,培养的方式主要是从学院中挑选出一部分对物联网感兴趣而且嵌入式技术以及软件开发能力过硬的教师组建成物联网科研团队和教学团队,通过申专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net请物联网相关课题展开物联网理论和应用研究,目前已有2项物联网相关的国家自然科学基金项目,5项省部级物联网应用课题,多项企业物联网应用横向课题,通过科研课题工作的深入展开和研究,大大提高了教师对物联网理论的理解和实践应用水平,对推动物联网专业的教学水平起到明显的促进作用。除此之外,学院利用寒暑假时间组织部分教师到北京、无锡、长沙等地参加“全国高校物联网专业教学和研讨”“高级物联网开发工程师物”等教学和专业技术的培训,通过培训进一步提高教师的物联网教学水平和专业技能,然后再通过校内的研讨和讲座带动更多教师物联网专业水平的提高。

(2)教材建设也是办好专业必不可少的环节。由于物联网专业是新建专业,虽然已经出版了一些不错的物联网方面的图书,但适合作为本科教学的好教材还是凤毛麟角,而且大多是技术类或普及类。因此,在教材的建设方面还有很多的工作需要做。我们根据开设的课程和目前已有教材的现状,挑选出相对较好的基本教材和参考书,通过大家阅读讨论,然后根据制定的教学计划,来确定讲授的内容和学生需要自学的内容,并整理教学讲义和课件,为后续教材建设做好准备。通过这一环节,充分提高了对教学内容细节的掌握和理解,也对物联网技术掌握得更为全面。

(3)实验室建设是实践教学环节的有力保障。为了能够满足物联网实验教学的需求,学院对物联网实验室建设投入了大量的建设经费,实验室采购了北京西普阳光教育科技有限公司的SimpleRFID射频识别实验教学系统,并向安徽福讯信息技术有限公司订制了无线传感网络教学系实验系统。在物联网实验建设过程中,物联网专业教学团队全程参与整个实验室建设过程,对系统的安装、调试、运行都进行全面掌握;专业提供论文写作、写作论文的服务,欢迎光临dylw.net并邀请物联网实验系统开发的T程技术人员给教师做专门的技术培训和讲座,进一步提高了教师的理论水平和实践水平。通过师资、教材和实验窜3个环节的建设,目前学校已经具有较高水平的物联网专业教学团队和完善的教学配套资源,完全能够按照既定的教学目标和计划来进行物联网专业人才的培养。当然,任何一个新的专业的开设,都需要一定时间的建设和完善,在建设的过程中要不断探索和完善,并借鉴其他高校的成功经验,及时修正不合理的方面。

5 结语

物联网工程专业的人才培养和教学资源建设,是所有高校物联网工程专业在办学过程中需要考虑和解决的问题,而特色人才培养模式和高水平教学资源建设是办好物联网专业的前提,因此,各个高校应根据各自不同的办学基础和行业特点,着眼于市场需求和自身的办学优势,在体现物联网工程专业共同特点的基础上,要突出物联网工程专业的行业特色,这样培养出的人才更能满足市场需求和具有更宽的就业面。

参考文献:

[1]吴功宜,吴英.物联网工程导论[M].北京:机械工业出版社,2012:1-5.

[2]刘云浩.物联网导论[M].北京:科学出版社,2011:3-6.

[3]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育,2010(21):26-29.

篇10

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(ElectronicProductCode,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。ChristianDecker(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。AntonioJ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。ReinerJedermann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。

2对物联网的认识

关于物联网的现实存在性、必要存在性和物联网的重要性,学术界和企业界依然存在不同看法。借鉴互联网的发展,本文认同物联网存在的必要性,认为其发展大有前途。物联网的信息技术、政府关注都不再是问题或者障碍,同时随着突发事件、消费者便利性、企业的合作、智能化控制等方面的需求,物联网由此应运而生,满足基于智能物体处理与互联的网络需求。当前关注的不应该是物联网的机遇,而是如何引导、创造物联网市场需求。在一些高端领域,如军事、医药、应急体系中率先开展物联网的理论和实践研究,在技术、经济、管理等方面先行先试,从而为未来物联网的普遍实施奠定理论基础和实践经验。关于物联网的本质(或者特征),从以下几方面进行探讨。

2.1物联网技术的综合性

物联网技术包括信息、网络以及IC技术,这些是业界公认的,同时物联网还是一项经济技术与管理技术的交叉学科。要成为真正“物物相连”的网络,前期投资非常大,在关键领域的物联网实践可能要面对高投入低产出。此时物联网的应用研究应更多关注其适用性与实用性,而弱化其经济学效用分析。随着未来物联网呈现为“泛在网”,物联网将涉及各行各业和千家万户,而控制区域物联网的经济运营就成为经济学者亟待解决的难题[4]。物联网“泛在网”的万物智能管理也存在同样的问题。

2.2物联网是未来经济发展的外部环境

物联网的性质和运作类似电子商务,都是提供了一个经济发展的平台和商务环境。物联网具有服务(应用)功能,因此可将物联网划分为第4代生产业[5]。物联网开创了一种新的商业模式,主要反映为新的产业链,其实用性和盈利性必须得到关注和体现。物联网作为一种新的商业模式,其研究应侧重经济学角度,即引导、扩大规模性的需求。在当前物联网商业模式的确立与发展中,政府发挥着引导作用,可促进在国家公共领域(交通控制、应急管理等)物联网技术和管理对程序性的事务实践的应用,为未来民用、市场化的物联网实践积累经验。

2.3物联网表现为一种网络集合

物联网是万物相连的网络,是信息网络和实体网络的集合。其中信息网络是万物信息流的载体,物体实体网络是万物发生关联时的实物移动网络,其部分与现有物流网络重合。物联网运营的目的是万物智能处理,智能信息是手段,物体控制是过程,物体处理是结果。物联网的实质是一个网络,其信息网络和实物网络都是物联网运营的经济网络。在物联网运营中网络应发挥实物信息沟通与实务移动功能,规模经济是物联网物流的经济学原理,在未来物联网规划上应加强物联网基础设施的建设。

3辨析物联网与物流的关系

基于上述分析,将物联网看成一种社会经济发展模式和独立的产业来看,物联网与物流的关系就较明确了。物联网与物流的关系如同电子商务与物流的关系,主要表现为物流支持物联网各种物的移动(处理)活动,同时物联网产业扩大物流的服务市场以及物联网对智能物流发展的推动。物联网对智能物流发展的推动表现为当前物联网技术在物流中的应用。

3.1物流管理支持物联网的运作

物流是最早接触物联网理念的行业之一,RFID、EPC技术也都在物流领域有实践应用。在物联网这种新的信息环境、产业结构和商务模式下,物流发挥着实物流通的基础设施、派生需求与支持服务的作用。物联网借助信息技术和网络技术,将万物相连,实现对物的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网中对物的智能处理要求物是移动的、流通的,而不是固定不动的,这就需要物流节点、运输线路等支持物的转移与暂存之间的协调,甚至会需要物流中心这样的大型物流节点实现区域内物联网物的智能处理的全部活动。因此由物流节点与运输线路构成的物流网络是物联网运作的基础设施。物联网的价值不是表现为可传感的网络,而是各个行业的参与和应用。物联网应用需根据行业的特点,进行深入的研究和有价值的开发,提供满足不同行业的需求,诸如平安家居、智能消防、环境监测、老人护理、食品溯源等。物的智能管理是各个行业物联网运作的本源性需求,这些智能管理相应地产生物的操作,例如转移、加工、回收或召回等活动,并继续派生出运输、储存、配送、流通加工等物流活动。物联网任务的完成派生出大量的物流活动,物流表现为物联网运作的派生需求。物流的本质是一种服务,实现物的迅速流转,物流管理在物联网运作中亦发挥服务支持的作用。随着制造业的全球化,产品的生产制造、流通扩大到了全球范围,因而基于制造产业的物联网不可避免地涉及到零部件及成品的全球化供应链物流管理。物联网与企业供应链管理的融合将成为企业信息发展的趋势,物联网的应用将进一步推动供应链各个环节间的无缝集成和产业间的整合。物流作为供应链管理的主要内容之一,其在物联网的服务支持表现为:一是在具体节点、区域内以及区域间物流活动,支持物联网的具体物的操作,二是通过物流外包实现物流服务的专业化,三是跨区域物流的物流企业协作,以降低服务成本。

3.2物联网产业扩大物流的服务市场

物联网是“物物相连的互联网”,可以理解为:物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上延伸和扩展的网络;物联网的用户端延伸和扩展到任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。物联网是基于互联网的应用,其所到之处皆有可能成为物流服务的市场或者潜在市场。物联网产业扩大物流服务市场表现在3个方面:1)物联网产业本身的发展需要物流服务。物联网将成为全球信息通信行业的万亿元级新兴产业,目前物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业在发展的同时还将带动传感器、微电子、视频识别一系列产业的同步发展。随着物联网产业的芯片制造、工程实施、平台建设与系统运维的逐步推进,将形成完善的物联网产业链。物联网产业链涉及大量的物资采购、安装,随之将产生巨大的物联网工业物流服务需求。2)物联网应用带来的物流服务需求。物联网不是孤立的网络或平台,应用是其根本,物联网的应用范围几乎覆盖了各行各业。当前物联网行业的应用需求和领域非常广泛,潜在市场规模巨大。物联网的这些应用领域都涉及物的智能处理,因此可以看成是物流服务的需求方。3)基于物联网应用带来的新的物流服务需求。物联网的发展给人们的生活带来方便,降低了生产成本。从价值工程的角度看,物联网的“价值”是“对象所具有的功能与获得该功能的全部费用之比”。只有不断提高其功能,降低成本,物联网的“价值”才能提高,该产业才能够得到更好的发展[6]。当前与未来物联网的应用主要侧重关乎国计民生的领域,例如国防军事、环境监测、智能电网等。物联网的应用需要高服务质量的物流支持。一方面需要物流附加增值活动满足特定领域的智能管理,另一方面需要跨地域的物流协作来降低物联网的运作成本。

3.3物联网与物流网络结合,实现物的智能化管理

物联网的目的是追求物的智能化处理,是通过标识物体属性、识别属性、转化为信息、采集信息、信息传输、信息处理以及发出指令等动作实现的,最终达到对物体的实时在线监测、定位追溯、信息联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、决策支持等管理和服务功能[2]。物联网实现对万物的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化,因此,物联网运作是具有经济性的管理活动。虽然物联网管理的媒介是信息,但是管理的对象是实物。物联网的信息共享与处理是借助互联网络实现的,而具体到实物的智能化管理则需要借助物流网络的支持。物流网络作为基础设施,保障物品流通过程中的集中存储、集并运输与共同配送的组织与操作,实现物流管理的规模优化目标。对于物联网应用企业而言,适宜的物流管理外包与物流网络的完善,可以实现物流的专业化分工和规模化运作,从而降低整个物联网应用企业的运营成本。与其说物联网是网络,不如说物联网是业务或应用,物联网是基于互联网应用的拓展[7]。物联网通过信息网络将需要的物品相连,并将智能化的操作指令反馈于物品,其运作与物流网络密切相关。物流网络包括3个层面[8],即物流基础设施网络、物流信息网络和物流组织网络,它们与物联网有着千丝万缕的关联。从技术架构上来看,物联网可分为3层:感知层、网络层和应用层[2]。感知层是物联网的神经末梢,负责物品的识别和信息采集。而物流基础设施网络由物流节点和运输线路构成,其是物品流通活动与物流活动的载体。物联网感知层需涵盖物流基础设施网络的各个节点与线路,从而同时获得物品在流通过程和物流过程的初始信息和过程信息。物流信息网络不仅传输物流信息,同时与供应链其他企业进行信息交互,其与物联网中的网络层相吻合。应用层是物联网和用户的接口,实现物联网的智能应用。而物流组织网络是物流企业与其他企业实现协调与统一的平台。物联网应用层为物品提供智能化的管理方案,必然需要物流组织网络中各方的参与与支持。简而言之,物联网通过互联网信息平台实现物物相连,物流网络构成物联网运作中实物操作的基础设施和组织管理网络,物联网、互联网、物流网络“三网合一”,三者协作共同实现物体智能管理的目的。