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物联网应用论文精选(九篇)

物联网应用论文

第1篇:物联网应用论文范文

    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性服务业,提出生产性服务业发展的 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、马克思主义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。

第2篇:物联网应用论文范文

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、马克思主义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。

第3篇:物联网应用论文范文

关键词:物联网技术与应用 教学目标 知识体系 内容安排 教学方法

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)01(a)-0162-03

物联网(Internet of Things,IoT)概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出,随着技术和应用的发展,物联网内涵不断扩展[1]。目前业界普遍认为:物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸,它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别,通过网络传输互联,进行计算、处理和知识挖掘,实现人与物、物与物信息交互和无缝链接,达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的[2-5]。

物联网可以广泛应用于经济社会发展的各个领域,引发和带动生产力、生产方式和生活方式的深刻变革,成为经济社会绿色、智能、可持续发展的关键基础和重要引擎[6]。近年来,在“两化融合”和“感知中国”等国家战略背景下,物联网发展受到了我国政府、科研、教育、产业界的高度关注。我国经济社会各领域蕴含巨大的物联网应用潜能,众多行业对物联网技术人才需求旺盛[7]。为此,中国传媒大学于2012年通过教育部审批,依托理工学部信息工程学院网络工程系开办物联网专业方向,成为全国较早面向本科生开设物联网专业方向的高校之一。

1 课程教学目标

《物联网技术与应用》是网络工程系物联网技术专业方向学生学习的第一门专业课,其主要目的是使学生了解物联网的基本概念和相关技术,对物联网在各个领域的典型应用有所认识,在此基础上了解物联网系统的整体框架,明确物联网工程各个专业课程的意义和课程之间的关系,为后续的学习打好基础,同时激发学生的学习兴趣[8]。因此,《物联网技术与应用》课程的讲授成功与否关系到物联网人才培养的质量,进而影响到我国物联网技术发展的进程[9]。

2 课程知识体系及内容安排

2.1 知识体系

物联网的架构分为3个层次:感知层、网络层和应用层,如图1所示[1]。

感知层是物联网的“皮肤”和“五官”,用于识别物体、采集信息,是联系物理世界与虚拟信息世界的纽带。感知层中的自动感知设备包括:RFID标签与读写设备、传感器、GPS、智能家用电器、智能测控设备等;感知层中的人工生成信息设备包括:智能手机、智能机器人等。

网络层分为接入层、汇聚层与核心交换层。接入层通过各种接入技术连接最终的用户设备。汇聚层的功能为:汇接接入层的用户流量,进行数据分组传输的汇聚、转发与交换;根据接入层的用户流量,进行本地路由、过滤、流量均衡、优先级管理,以及安全控制、地址转换、流量整形等处理;根据处理结果把用户流量转发到核心交换层或在本地进行路由处理。核心交换层为物联网提供一个高速、安全与保证服务质量的数据传输环境。汇聚层与核心交换层的网络通信设备与通信线路构成了传输网。

应用层可以进一步分为管理服务层和行业应用层。管理服务层通过中间件软件实现了感知硬件与应用软件物理的隔离与逻辑的无缝连接,提供海量数据的高效、可靠地汇聚、整合与存储,通过数据挖掘、智能数据处理与智能决策计算,为行业应用层提供安全的网络管理与智能服务。行业应用层由多样化、规模化的行业应用系统构成,包括:智能电网、智能环保、智能交通、智能医疗等。

此外,涉及感知层、网络层与应用层的共性技术包括信息安全、网络管理、对象名字服务与服务质量保证等。

2.2 内容安排

《物联网技g与应用》课程的内容安排[10-12]如图2所示,其中,各部分包含的主要内容有[1-6]以下几方面。

物联网概论:物联网发展的社会背景、技术背景;物联网的定义与主要技术特征;物联网体系结构;物联网关键技术与产业发展。

RFID技术:自动识别技术的发展背景、条形码简介、磁卡与IC卡的应用、RFID、RFID应用系统结构与组成、RFID标签编码标准。

传感器技术:传感器;智能传感器与无线传感器;无线传感器网络;无线传感器网络通信协议与标准。

嵌入式技术:智能设备的研究与发展;集成电路;嵌入式技术的研究与发展;RFID读写器与中间件软件设计;无线传感器网络节点设计;可穿戴计算研究及其在物联网中的应用;智能机器人研究及其在物联网中的应用。

移动通信技术:通信技术的发展;移动通信技术的研究与发展;3G技术与移动互联网应用的发展。

定位技术:位置信息与位置服务;物联网中的位置服务;定位系统;移动通信定位技术、基于无线局域网的定位技术、基于RFID的定位技术、无线传感器网络定位技术。

数据处理技术:物联网数据处理技术的基本概念;海量数据存储技术;物联网海量数据存储与云计算;物联网数据融合技术;物联网中的智能决策。

信息安全技术:物联网信息安全中的四个重要关系问题;物联网信息安全技术研究;RFID安全与隐私保护研究。

物联网的应用:智能电网;智能交通;智能医疗;智能物流。

3 课程教学方法

自2014年春季学期《物联网技术与应用》课程首轮授课起至今,笔者已从以下几方面做了有益尝试,取得了良好的效果。

3.1 采用“翻转课堂”模式将课堂内外相结合

翻转课堂译自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”,是指重新调整课堂内外的时间,将学习的决定权从教师转移给学生。该教学模式需要学生在课后完成自主学习,即自主规划学习内容、节奏、风格和呈现知识的方式,可以通过看视频讲座、听播客、广泛阅读各种书籍、与其他同学讨论等方式进行。教师则采用讲授法和协作法来满足学生的需要和促成他们的个性化学习,其目标是为了让学生通过实践获得更真实的学习体验。翻转课堂是对传统课堂教学结构与教学流程的彻底颠覆。

在该课程的讲授方式上,笔者尝试引入“翻转课堂”模式,转变以往授课过程中教师“满堂灌”、学生只是被动接受的传统教学模式,利用教学实践中小班授课、学生人数较少的优势,使每位同学都有机会走上讲台,轮流充当“教师”的角色,过一把“教师瘾”,从而充分调动学生的学习积极性和主动性。具体的实施过程为:首先,请每名学生选取物联网学科中自己较为感兴趣的一项具体技术作为自己的讲授对象,通过广泛查阅书籍文献资料、上网搜索最新科技资讯等方式了解该项技术的来龙去脉、前世今生及发展前沿。然后,请学生自制课件,通过文字、图片、视频等方式形象生动地向大家讲解艰涩枯燥的具体技术内容。其间,其他同学可以随时提问,形成良好的互动效果,极大地活跃了课堂气氛,同时也锻炼了学生的逻辑思维能力和语言表达能力。最后,由教师点评学生的表现,指出其讲解的优缺点,并补充完善知识点内容。学生的个人表现很大程度上决定了该门课程的个人结课成绩。通过3年来具体的实践,笔者发现学生们搜集资料的深度和广度都远远超出了笔者的预期。作为老师,在授课的同时也收获了很多新知识,达到了教学相长的目的。

3.2 教学与科研相结合

教师授课过程中应避免简单生硬地照本宣科,而应以自身的科研经历和科研体会现身说法,以激发学生的学习兴趣。物联网作为一门新兴学科,发展日新月异。每轮备课时都要加入新的科技进展,对于教师来讲,在科研方面需要不断地关注科技前沿动态,及时更新知识,极具挑战性。就笔者而言,由于一直从事数据挖掘领域的研究,在讲授第八章《物联网数据处理技术》时,就结合目前正在进行的有关电视节目受众收视情况的数据挖掘研究课题,以实验中具体的数据、模型为例,为学生讲解数据挖掘技术的具体流程和其中的关键步骤,从而进一步加深学生对该技术的理解程度。

3.3 “走出去”与“引进来”相结合

“走出去”是指教师应当经常参加国内外相关教研机构组织的高校物联网专业建设的培训班、研讨会等,广结同行,吸取其他兄弟院校专业建设、课程改革的成功经验,达到“它山之石可以攻玉”的目的。此外,还可以与国内一些专业从事物联网技术的企业建立良好的合作关系,建立学生实习、实训基地。学生可以到企业实地参观相应的产品生产线,以便与课堂中学到的知识点概念、原理联系起来,获得感性认识,从而加深理解。同时,学生可以利用寒暑假时间到企业实习或选派学生到企业进行毕业设计,不但使学生掌握了物联网技术、熟悉了企业的运行模式,还可以为企业提供专业的人才,拓展学生的就业渠道[13]。

“引进来”是指教师应当定期邀请国内外物联网专业的权威教授、相关技术人员走进课堂、走上讲台,为学生带来最新的行业发展信息。此外,在教材选择方面,教师应当不局限于国内出版的一些经典教材,还应当广泛引进国外的外文教材,追踪国际领先的前沿技术[14]。

综上所述,文章从“物联网技术与应用”课程的教学目标、知识体系及内容安排、教学方法等方面进行了探讨。由于物联网技术是近年来的新兴技术,该课程也是中国传媒大学理工学部信息工程学院网络工程系自2014年首次引入的新课程,一切还在逐步摸索过程中,因此,探寻一套适合本专业学生的课程教学方案任重道远。

4 结语

此文是笔者近3年来参加物联网专业建设研讨班培训、备课、授课的心得体会。由于笔者的验有限,考虑问题难免有失偏颇,望与各位读者共同探讨。作为一名青年教师,笔者未来仍然需要逐步沉淀,不断思考、总结、实践,为培养出社会需要的物联网专业人才贡献力量。

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.

[2] 刘云浩.物联网导论[M].北京:科学出版社,2010.

[3] 王志良,石志国.物联网工程导论[M].西安:西安电子科技大学出版社,2011.

[4] 王汝传,孙力娟.物联网技术导论[M].北京:清华大学出版社,2011.

[5] 张凯,张雯婷.物联网导论[M].北京:清华大学版社,2012.

[6] 黄东军.物联网技术导论[M].北京:电子工业出版社,2012.

[7] 詹青龙,刘建卿.物联网工程导论[M].北京:清华大学出版社,2012.

[8] 石志国,王志良,丁大伟.物联网技术与应用[M].北京:清华大学出版社,2012:9.

[9] 陈明,王锁柱.物联网的产生与发展[J].计算机教育,2010(12):1-3.

[10] 教育部高等学校计算机科学与技术专业教学指导分委员会.高等学校物联网工程专业实践教学体系与规范[M].北京:机械工业出版社,2011.

[11] 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.

[12] 桂小林.物联网技术专业课程体系探索[J].计算机教育,2010(16):1-3.

第4篇:物联网应用论文范文

关键词:物联网;物联网工程导论;教学方法

作者简介:吴韶波(1970-),女,江苏常熟人,北京信息科技大学信息与通信工程学院,副教授;文江川(1977-),男,江西永新人,北京信息科技大学信息与通信工程学院,讲师。(北京 100101)

基金项目:本文系北京信息科技大学重点教改项目(项目编号:2012JGZD04)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)02-0111-01

导论课程是为了帮助刚刚进入大学的新生,在进行专业知识学习之前,使其了解所学专业、解读所就读的专业是什么,包括哪些专业课程、如何学习和运用专业知识、就业及考研去向等方面的问题,帮助其顺利完成学业的一门专业基础课程。目的在于通过导论课程的学习,使学生对所学习的专业有整体认识,对专业技术领域有一个初步的了解,明确各门专业课之间的联系,为学生后续四年的知识学习、能力提高、素质培养以及毕业后从事科学研究、技术开发或经营管理等工作打下坚实基础,是培养学生专业兴趣、激发学习的动力、引导学习的方法、规划学习计划和未来就业十分有效的方式和重要的手段。

一、导论课程教学中存在的问题

物联网工程专业是自2010年才陆续开设的新专业,涉及多领域技术,学科交叉,具有深厚的理论与广泛的实践相结合的特征。“物联网工程导论”是物联网工程专业的入门课程,从物联网的应用、技术、服务、知识体系等角度阐述本专业包括的内容。在该课程的教学过程中发现存在着以下问题:

1.课程内容多,技术广,综合性强

物联网被誉为信息产业的第三次浪潮,涉及计算机科学与技术、电子科学与技术、通信工程、自动化、智能科学与技术等多领域、综合叉学科,被广泛应用于智能交通、智慧城市、智慧医疗、工业监测、物流等方面。由于物联网工程专业的教学内容涉及内容多,技术广,对教学内容的有效综合和整体优化势在必行。

2.学生有兴趣,热情高,基础缺乏

“物联网工程导论”课程在大学一年级新生入学后开设,学生对新知识、新技术具有强烈的好奇心。通过对北京信息科技大学2013级物联网工程专业新生进行统计,96.8%的学生对物联网技术有前期调研,但对物联网工程专业的具体教学内容了解较少,实践动手能力普遍欠缺。教师综合运用教学手段,突出物联网工程专业课程体系知识脉络,引导学生采用正确的学习方法开展专业课程的学习,培养其职业素养和职业道德,将为学生今后的学习与工作打下良好基础。

3.专业领域新,对师资队伍要求高

物联网技术作为新兴的研究领域,高校在新办物联网工程专业的过程中存在着涉及的专业知识广,交叉性强;课程体系尚处在摸索阶段,有待不断完善;学科建设不成熟;全面掌握物联网技术实践教学的师资队伍严重缺乏等问题。这对任课教师提出了更高要求,教师需不断更新专业认知,扩充知识结构,并加强工程实践能力培养。

4.教学方法单一,考评方式片面

“物联网工程导论”课程涉及知识内容丰富,对各部分知识点的要求掌握的程度各不相同。导论课程面向一年级新生开设,学生的基础和知识掌握程度参差不齐,若采用单一授课的方式,可能达不到预期教学效果。再者,若考评只采用传统的“期末考试成绩+平时成绩”进行考量的方式,很难全面体现学生对新知识的掌握程度和相关能力的提高,或将束缚学生的思维,使学生对后续课程产生为难情绪或消极的负面影响,甚至厌学。

二、导论课程教学的几点思考

针对以上在“物联网工程导论”课程的教学中存在的问题,对物联网技术本身特点以及物联网专业新生特点进行分析总结和实际授课情况,建议从以下几方面进行改进:

1.解析专业知识框架,优化教学内容

“物联网工程导论”课程应从宏观上介绍了物联网工程领域的相关知识内容,综合性较强。通过对物联网基本概念、知识体系进行整体介绍,使学生既对涉及到的广泛技术有了解、有兴趣,又不会被庞大的众多学科内容吓倒,形成对“物联网工程”基本模型和基本问题的初步且宏观的科学认识。目前,绝大多数的物联网导论书籍对于物联网专有的RFID技术、无线传感器网络以及M2M等技术介绍比较详细,其他必须的计算机、通信和控制方面的内容则很少提及。因此,应贯穿“全局指导局部”的方针构建基本知识框架,对教学内容进行整体的优化,保证后续教学能围绕物联网的需求进行;剖析物联网技术与相关学科之间相互交叉、互相作用、互相促进的关系,引导学生采用正确的学习方法开展专业课程的学习,强调基础知识,注重技术应用,让学生了解物联网技术发展的前沿技术和巨大的创新机遇以及极其广阔的发展空间。

2.教学方式多样化,鼓励创新思维

物联网技术发展迅速,正不断应用于很多领域中,因此,导论课程的教学可以采用多样化的教学方式融于整个授课过程中。

作为实践性很强的工科学科,感性认识可以加深对物联网工程理论知识的理解。采用案例式教学,如:在介绍物联网与传感器采集数据的关系时,教室可以带领学生参观智能家居的样板间,让学生亲身感受如何采集温度、湿度、光照等信息,如何传输这些数据并对家电进一步控制。也可以综合考虑课程侧重内容以及学生的兴趣点,归纳提炼出研究的方向,采用研究式教学,启发学生思考,鼓励学生通过查阅资料、对比分析等方式来解决问题和提出自己的想法,以达到培养学生分析和解决实际问题的能力和创新思维的目的。最后,课程也可以不局限于课内教学,教师可充分利用网络教学资源进行教学辅助,突破传统导论课教学在时间与空间上的局限性。

3.强化实践教学,紧跟领域前沿研究新技术

“物联网工程导论”课程内容多,除了介绍计算机、电子、通信、控制等有关专业基础外,还涉及到大量全新而复杂的新技术。对于刚进入该专业的新生来说,从书本中很难明确自己今后的学习和研究方向,也很难将抽象的书面知识与实际应用相结合。因此,教师应适当辅以实践教学环节,并通过参观与专业相关的实验室、物联网应用样板间、开展物联网技术现场教学与实践活动,拉近学生与物联网技术应用之间的距离。注重实际应用,帮助学生理解抽象的概念,让学生既能提升对课程的兴趣,又可及时掌握技术发展的最新动态。这样有利于学生从技术层面整体把握物联网,对其后续专业课程的学习和理解起到较好的引导作用。通过进入实验室体验学术研究的过程,也能激发学生对高水平研究与应用的热情。

4.建立综合考评体系,考评方式全面灵活

导论课程的考评可分为期末考试、实践报告、研究报告等多个组成部分。期末考试可采用开卷形式,基于课程内容涉及的基本理论、基础知识进行测试,同时也避免了学生死记硬背。研究报告可以小组形式进行提交,根据选定的研究方向从查阅文献、自主思考、组织讨论到形成结果、汇报总结,明确小组中每名学生的工作与贡献。实践报告指学生通过参观与实践,对物联网新技术应用的进一步理解,包括基本的原理、实践操作、方案改进等,培养学生系统获得新知识、新技术的能力,扩展知识面,鼓励创新思维。

三、结束语

“物联网工程导论”课程肩负着引导物联网工程专业新生了解专业技术发展,激发专业课程学习兴趣,掌握自主获取知识方法,引导正确学习方法的重任。本文首先根据物联网技术及专业新生的特点,讨论了“物联网工程导论”教学中存在的若干问题,从教学模式、实践教学、考评机制等三个方面给出了对于本课程教学的有关新思考,力争提高学生的学习兴趣,指导后续课程的学习,培养出具有自主学习、创新思维和较强实践能力的物联网工程专业人才。

参考文献:

[1]邱秧琼,宋扬,顾征,等.工程导论:工科大学生的必修课[J].高等工程教育研究,2009,(1).

[2]李锋,金朝永,温洁嫦.成功的专业导论课程设计与教学模式的思考[J].广东工业大学学报(社会科学版),2010,(S1).

第5篇:物联网应用论文范文

【关键词】物联网;智能技术;云计算

1.前言

随着计算机技术、网络技术、通信技术和传感器技术的发展,人们的生活水平不断提高,人类通过改造物质世界来满足自身需求的能力也相应的提高,因此“物联网”的概念也呼之欲出了,本质上来说物联网是基于原有的通信网、互联网“物物相连”。然而物联网技术不是所谓的计算机网络技术、通信技术、传感技术的简单叠加,而是更深层次的将上述技术有机交融,并且添加了更多人性化的设计与配合[1]。

2.物联网技术和研究

2.1 RFID

信息采集是物联网的基础。目前的信息釆集主要是通过传感器和电子标签等方式完成。RFID是一种非接触的自动识别技术,它通过射频信号进行全双工数据通信,从而自动识别对目标对象并获取相关的数据,识别过程无需人工干预,适用于各种恶劣的环境。RFID突出的优点是可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。将RFID技术与互联网,通信等技术有机的结合,可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。

2.2 无线传感网络

无线传感网络是将分布式信息釆集、信息传输和信息处理技术融合的网络信息系统,以其低成本、微型化、低功耗、自组织等特点受到广泛的重视,是推动经济发展和维护国家安全的重要的技术。物联网可以通过遍布各处的无线传感器网络来感知整个物质世界。物联网丰富的应用和庞大的节点规模既带来了商业上巨大潜力的同时,也带来了技术上的挑战,物联网由众多的节点连接构成,无论是釆用自组织方式,还是采用现有的公众网进行连接,这些节点之间的通信必然牵涉到寻址问题。

2.3 智能技术

智能技术是将一个智能化的系统植入物体中,使物体具备一定的“主观能动性”即智能性,能够与用户进行沟通,是物联网的关键技术之一。目前的智能技术研究包括人工智能的理论的研究、虚拟现实及各种语言处理的入机交互技术与系统、可准确性定位跟踪的智能技术与系统、智能化的信号处理。

2.4 纳米技术

纳米技术,是研究结构尺寸在0.1nm-100nm范围内材料的性质和应用,主要包括纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等。纳米技术能使微小的物体也能进入物物相关的网络,进行信息的交互,这使物联网真正意义上做到了万物的互联。可见纳米技术必然在物联网中扮演着重要的角色。

2.5 GPS

目前最成熟的全球定位系统给物联网提供了强大的技术支撑,使物与物之间的准确定位成为可能。GPS技术以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作简单、应用广泛等特点为物联网中的定位追踪提供了便捷的服务,使物联网功能更加完备。

2.6 云计算技术

云计算是分布式计算技术的一种,是当前计算机应用的技术,其基本工作流程如下:通过网络将庞大的需求分析处理程序自动拆分成无数个小的子程序,再经众多服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析,最后将处理结果返回给用户。当物联网具备一定的规模后,如何处理庞大的数据量是一个关键的问题,如果数据得不到及时的处理,便有丢失的可能;而如果暂存未处理的数据,那么海量的数据所需的更大的存储空间也是无法预知的。因此,云计算便成为物联网中处理数据的强大的工具,于是可视之为物联网的“大脑”。

3.物联网的应用

物联网能满足我们对生产过程、家居生活监控、指挥调度、远程数据釆集和测量、远程诊断等方面的信息化需求及机器设备的智能报警和控制。随着物联网规模的不断的扩大,它在各行业将可以被广泛应用。

3.1 建筑消防

消防安全系统由感知层、网络层、应用层组成,感知层由各种具有感知能力的设备组成,这一部分主要实现感知和识别物体,釆集和捕获各种使用场景产生的相关信息,同时执行接受的各项命令。网络则是通过有线和无线网络将感知层的险情隐患传递到应用层,并将应用层的消防指令传回感知层。应用层则是包含消防部门、防火重点部门、管理人员及火灾相关人员的信息系统。应用层信息丰富[2]。

3.2 军事应用

美军近几年来连续启动一系列的研究计划,探索无线传感器网络在未来战争中的应用。美国国防部高级研究计划局自组的SensIT项目,通过部署在战场上的不同类型传感器组成的传感器网络,使士兵可迅速、全面的获得战场实况信息。在实际的应用中应该采用协同感知的方法,融合不同位置、不同传感器数据分析应用场景[3]。

3.3 智能电网

智能电网之所以能够实现电网的智能化,其关键意义在于对整个电网信息的充分和及时的掌握。而电网信息的充分掌握,则需要良好的通信线路和大量的终端信息采集应用,使数据安全稳定传输,提升数据交换的可靠性,为智能应用提供全面、及时、准确、一致的信息。智能电网将会连接更多的设备包括各种智能的传感器、控制原件、地理设备等[4]。

3.4 农业

物联网在土、水资源可持续利用、生态环境监测、农业生产过程精细管理、农产品与食物安全可追溯系统等方面都有较好的发展前景。针对中国现代农业发展的实际需求来看,当今最主要的问题就是如何实时的釆集和处理农业现场和养殖业及其相应病虫害的各种信息。物联网在现代农业领域的应用包括:监视农作物灌溉情况、牲畜的环境状况、土壤气候变更以及大面积的地表监测,收集温度、风力、湿度、大气、降雨量等,从而进行科学预测,帮助农民减灾预灾[5]。

4.物联网遇到的问题

由于物联网的技术覆盖特性,其带来的社会问题比互联网更多、更广,后果更加严重。一是由于釆用了RFID、无线数据通信技术,通过单一的商品就可获得全部的商业信息,使得信息窃取手段更加方便,更为隐蔽。二是物联网的目的是整合全球的商品供应链,因此其出现问题时所造成的经济损失更为巨大。三是由于物联网涵盖范围更为广泛,信息窃取手段更为方便,从而对社会国家安全威胁更加巨大。

5.建议和展望

物联网固然给我们构建了一个十分美好的蓝图,我国无论是政府层面还是相关的企业和研究领域机构在物联网的研究和发展上也取得了很大的进展,但物联网的实现还面临着诸多问题。首先资金和成本的问题是阻碍物联网发展最直接的因素,其次包括通信的距离、外部环境指标及网络安全在内的应用技术问题、标准的制定也是急迫需要解决的。此外物联网的发展必然要经过产业化的历程,物联网的产业链机制的研究和完善有待时日,物联网的发展还需要考虑隐私保护、云计算、环境保护等等若干问题的影响。

参考文献

[1]吴乐南.从采集型多媒体通信定义物联网[C].第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010),2010.

[2]沈阳,吴菲菲.物联网在建筑物消防安全中的应用[C].2011中国消防协会科学技术年会论文集,2011.

[3]王培国,林红卫.物联网技术及其军事应用探析[C].四川省通信学会2010年学术年会论文集,2010.

第6篇:物联网应用论文范文

物联网时代物流企业获得竞争优势的主要途径是利用日益提升的客户主导权和移动融合技术所带来的各种便利性,加强物联网技术的应用能力。物联网技术的应用能力与物流产品竞争优势不仅高度正相关,而且还存在着因果关系。然而,受客户主导权影响较深的移动融合便利性不能有效地影响物流企业物联网技术的应用能力。为此,本文通过实证分析客户主导权、移动融合便利性、物联网技术应用能力、物流产品竞争优势等4个变量之间存在的因果关系,阐明了为物流企业竞争优势提高其物联网技术应用能力的有效对策。

关键词

客户主导权

移动融合

物联网技术

竞争优势

作者沈哲,浙江万里学院现代物流学院副教授。(宁波315100)

移动融合正通过时间和空间以及人间的各种事件创造出前所未有的便利性,更新着广义产品的概念,甚至还改变着传统产业的特征。以移动融合为核心的物联网技术通过促进客户之间的沟通把多数买方集结在一起,采取多种形式把大多数分散化的经验性信息荟集起来,对增进买方的协商力起着积极的作用。客户主导权的增强意味着物流市场转向买方主导的市场,移动融合便利性必然要受到客户主导权的影响。目前,如何把客户主导的移动融合便利性和物联网技术的应用能力有效对接,提高物流产品竞争优势是摆在物流企业的重要任务。

一、物流企业竞争优势测度与影响因素

数字化技术带来的物流产品新概念和新价值,以及数字化信息融合现象波及到物流市场的每一个角落,引发的市场多样化,尤其是数字化信息融合的代表产物一移动融合技术正从时间、速度、空间等角度创造出前所未有的新思维,更新着产品的概念,甚至还改变着传统产业的特征(An-ckar和D'Incau,2002;Gilder,1988)。移动融合正给产品概念带来日新月异的变化(Clarke,2001)。然而,这种移动融合现象不仅仅是停留在更新产品概念的阶段,而是给整个物流行业带来了创新发展的新局面。

数字化技术应用手段的日臻完善给物联网技术在物流领域的应用带来了新的挑战。利用数字化技术我们可以把从事运输、保管、装载、仓储管理等不同类别的物流企业水平连接在一起,对整个物流过程提供全方位服务,这就是所谓的第四方物流取代以少数个别企业所承担部分物流过程的第三方物流,以新型的物联网技术应用模式来为物流企业提供服务,创造出新的价值(朱哲学和吴昱南,2010)。以移动融合为核心的物联网技术也给物流行业带来了史无前例的变化,即解除了生产厂家与客户之间存在的信息不对称问题,使得多数分散化的经验性信息以荟集智能(wisdomof crowds)形式捆绑在一起发挥作用,致使客户对物流产品生产的影响更为普遍,加速了所谓的生产消费者现象的形成过程(邓亦涛,2010)。这种生产消费者现象把交易的主导地位从生产者转向了客户,这在物流行业起到把卖方主导市场转换成买方主导市场的作用。这样一来,买方的期待和创新意识对物流企业的经营活动起着至关重要的影响。事实上,近年来让客户参与到技术开发过程的物流企业越来越多,这就是典型的生产消费者现象。Chun,Hong Mal(2008)把客户主导权概括为客户在交易中对订购清单的探究明了权利、对出现问题的请求解释权利、对存在问题的纠正解决权利、对不良后果的改善提案权利等4个内容。

从理论的实际应用价值层面来看,如同近距离无线通信一样,移动融合通过扩大各种通信手段间的连接性,大大增强了使用这些通信手段的人们的便利性。它把器械间紫外线通信技术与现有的有线和无线通信技术连接起来,最大限度地凸显出近距离无线通信的作用,进而改变了现有通信产品所拥有的属性概念和功能概念。1G时代把那些独立存在的成千上万台电脑通过一个网络系统连接在一起,2G时代则把那些与电脑有关的设备及装备全部连接在一起,3G时代再把与电脑和设备及装备有关的所有事物自由自在地连接在一起形成了物联网系统。从文献考察结果我们得出移动融合是通过提高3G产品间的连接性来影响网络外部效应,进而创造出新的移动融合便利性(Gilder,1988)。这种移动融合便利性具体包括时间便利性、速度便利性、空间便利性、质量便利性、服务便利性等5种构成因素(Anckar和D’Incau,2002;Clarke,2001)。以移动融合为核心的物联网技术给客户带来的时间便利性是指在既定时间内处理业务并完成任务的可能性;速度便利性是指如何快速处理业务并完成任务的可能性;空间便利性是指在任何地方处理业务并完成任务的可能性;质量便利性是指改善物流产品质量的可能性;服务便利性是指改善物流服务效益的可能性(Chun,Hong Mal,2008)。

以移动融合为核心的物联网技术可以解决卖方和买方间信息不对称问题,从而促使市场交易主导权转向买方,即一向以供应方为主导的市场逐渐向客户为主导的市场转移,这样一来,以移动融合为核心的物联网技术在物流领域起到促使物流企业更加容易接受客户的期待和需要的作用。客户主导权的增加不仅对买方有好处,而且对物流企业也有益处。只有积极获得改善物流产品所需的买方多样化创意信息,才有可能有效地创造物流产品的价值。文献考察结果表明,只有积极接受由客户主导权的增加而引起的买方多样化需要,率先捕捉市场机会,物流企业才能构筑可持续发展的内部循环经济体系(Brian,1996,2000)。

目前,物流产品是以数字化信息融合为背景,把焦点放在运输、保管、装载、仓储管理、交付、结算等与物流业务有关的所有领域供给与消费可持续联动上面,并通过这种可持续联动过程提高物流的时间、空间、形态、所有关系等的效用,追求物流功能创新和价值创造,把所有物流企业水平连接起来。文献调查结果表明,针对物流过程全局提供全方位服务的第四方物流的出现正好迎合了这一点(Morciniec,2006)。

从文献考察我们还发现Calantone和Cooper(1981)曾提出决定产品竞争优势的主要因素包括产品的质量、信赖性、新颖性、独特性等,据此我们把物流企业竞争优势的测度概括为物流产品的质量信誉、功能独特、形式新颖、可得利用性等内容。朱哲学和吴昱南(2010)阐述了物联网技术在社会经济领域的应用效应。刘婧和杨晓冬(2010)则强调了企业物联网技术的应用能力和政府的引导作用。邓亦涛(2010)阐述了物联网技术在供应链管理中的应用效应和客户主导作用。李霞(2010)则强调了物流信息技术与物联网技术的内在联系。国内外学者从不同侧面强调了影响物流企业竞争优势的因素为客户主导权、移动融合便利性、物联网技术应用能力。在文献考察的基础上我们走访了政府、行业协会、物流企业等相关部门的专家,采用FGI和专家意见法把测量物联网技术应用能力的焦点放在了物流企业电子标签(RFID)、无

线传感器网络(WSN)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、智能运输系统(ITS)等技术的应用能力上。

二、物联网技术和物流企业竞争

优势模型的建立与分析

从文献考察我们还发现Han,Kim和Srivastava(1998),Hurley和Hult(1998),Li和Calantone(1998),Madhavan和Grover(1998)等学者从不同角度强调了企业的技术创新和应用能力影响企业的产品竞争优势。

本文从这些文献考察结果得到启发,提出如下研究的概念框架,如图1所示。

根据这一概念框架我们提出了如下研究假设:

HI:客户主导权将凸现出移动融合便利性;

H2:移动融合便利性将有助于物流企业提高物联网技术的应用能力;

H3:移动融合便利性将有助于物流企业的产品竞争优势;

H4:物流企业物联网技术的应用能力将有助于其产品竞争优势。

为进行假设检验,我们面向宁波市物流行业协会、物流职业政府培训机构以及部分物流企业先后采用FGI(焦点小组座谈)和问卷调查方法获取了相关的定性资料和第一手资料。在实施FGI和问卷调查之前,我们首先采访了宁波市物流行业的政策专家、职业技能培训师以及物流实业家,就我们的调研内容细节性问题听取了专家们的意见。

根据文献考察资料和定性调研的结果我们整理了图1中4种概念(理论变量)的测量内容,即客户主导权包括4项测量指标,移动融合便利性包括13项测量指标,物联网技术应用能力包括5项测量指标,物流产品竞争优势包括4项测量指标,另外又设置了4项物流企业相关信息,设计出包括30项问题的问卷调查表。

由于宁波市有4000来家物流企业主要分布在江东区(以货代为主),北仑区(以码头运输及货代为主),江北区(以运输、零担、仓储业为主)。为此,我们进行了抽样设计,即采用非比例分层抽样(江东区选33家物流企业,共发放99份问卷;北仑区选30家物流企业,共发放90份问卷;江北区选25家物流企业,共发放75份问卷)方法的基础上,进行了简单随机抽样。发放问卷共264份,回收213份,剔除44份废卷,有效问卷为169份。调查对象的样本特性如表1所示。

从样本特性表中我们得知宁波市的物流企业大部分是中小型民营企业,主要经营仓储配送和运输保管业务。正因为以仓储配送及运输保管为主,所以企业管理人员中一线管理人员所占比重相对较高(2/3左右)。

针对问卷调查表中4种理论变量的26项测量指标我们进行了KMO和Bartlett检验,然后进行了因子分析。通过因子分析我们萃取出特征值(eigenvalues)大于1的因子共4个,这与我们设计的4种理论变量相吻合。变量的效度和信度分析结果如表2所示。

研究的概念框架中4种理论变量的效度和信度符合规定要求,所以我们对这4个变量进行了相关分析,如表3所示。

相关分析结果表明,移动融合便利性与客户主导权、移动融合便利性与物流产品竞争优势、物联网技术应用能力与物流产品竞争优势等3种相关系数有效。其中,移动融合便利性和物流产品竞争优势呈现负相关的主要原因是受客户主导权影响的移动融合便利性自然更加有利于买方,而不利于物流企业。

我们分别以物流产品竞争优势为因变量,移动融合便利性为自变量;以物联网技术应用能力为因变量,移动融合便利性为自变量;以移动融合便利性为因变量,客户主导权为自变量;以物流产品竞争优势为因变量,物联网技术应用能力为自变量,通过回归分析进行了变量之间的因果关系假设检验,如表4所示。

假设检验结果表明,H1和H4在显著水平a

三、结论与对策

根据上述实证分析结果我们得出如下研究结论:

(1)在买方主导的物流市场,客户对订购清单的探究明了、出现问题的请求解释、存在问题的纠正解决、不良后果的改善提案等权利,有效地凸现出移动融合的各种便利性特点。

(2)在物联网时代,物流企业的电子标签、无线传感器网络、全球定位系统、地理信息系统、智能运输系统等技术的应用能力,有效地影响着物流产品竞争优势。

(3)目前,对于物流企业来说,移动融合的便利性虽然不能有效地影响企业强化对物联网技术的应用能力,却有效地影响企业提高其产品竞争优势。

(4)移动融合便利性和物流产品竞争优势之间存在负的相关关系,其原因是客户主导权影响移动融合便利性导致市场对客户有利,而不利于物流企业。

根据研究结论我们可以提出如下讨论问题。

(1)移动融合便利性的影响没有波及到物流企业物联网技术的应用领域。其原因在于我们调查的物流企业主要是从事仓储配送和运输保管业务的中小型民营企业,缺乏物联网时代高新技术的应用理念和长远目标导向意识,虽然承认和接受移动融合给企业所带来的诸多便利性,但不能以此为契机来引导企业提高物联网技术的应用能力。

(2)移动融合便利性虽没有影响到物流企业物联网技术的应用,却有效地影响其产品竞争优势。原因在于我们调查的物流企业对物联网技术的应用能力还没有达到智能处理阶段,而只停留在全面感知和可靠传输阶段。这意味着物流企业相对零散地利用个别的物联网技术(如:RFID或WSN或GPS或GIS或ITS),还不能把这些物联网技术更加有效地整合利用。

(3)客户主导权有效地促进了移动融合在时间、速度、空间、质量、服务等方面为客户创造诸多便利性,改变了客户被动利用移动融合技术的局面。因此,物流企业为加强供应链管理,提高其竞争优势,应积极采用移动融合技术,给自身创造更多商机。

(4)物流企业若改善物联网技术的应用环境,提高物联网技术的应用能力,将会有效地增强其竞争优势。然而,对于中小型民营物流企业来说,这需要政府的积极扶持和正确引导,形成物联网技术的应用平台,才能不断提高这种技术的应用能力,增强其竞争优势。

根据上述研究结论和讨论问题,我们提出如下几点应对策略:

(1)要实现智慧物流,物流企业的物联网技术应用能力应达到智能处理阶段。对宁波物流企业调查的结果表明,目前物流企业物联网技术的应用能力正处于全面感知阶段转向可靠传输阶段的关键时期。为此建议政府和行业协会对物流企业做好物联网技术得以广泛应用的引导工作,切实推进物流企业的物联网技术应用能力上升到智能处理阶段的步伐。

(2)移动融合技术给物流企业带来的诸多便利性将会影响其竞争优势的提高,但在物联网时代真正打造物流企业竞争优势的关键是物联网技术的整合利用。对宁波物流企业调查的结果表明,目前物流企业对物联网技术的应用还没有形成系统理念,只是片面地认为物联网技术的应用就是移动融合技术的应用,而移动融合便利性会影响物流企业竞争优势。为此建议物流企业要把对物联网技术的认识提升到更高的层次,形成理念和意识,把物联网技术可利用的环境作为企业文化构架(7s)中的共同价值观(Shared Values)来积极推进。

(3)移动融合便利性主要来自客户主导权的提高,也就是说物流市场已成为买方主导的市场,我们可以把移动融合技术所带来的诸多便利性理解成客户主导的移动融合便利性。对宁波物流企业调查的结果也表明,目前物流市场已经成为客户主导的市场,移动融合便利性也是通过客户主导权的提高而体现出来。为此建议物流企业在供应链管理中要关注客户关系管理,以移动融合便利性为导向,加强物联网技术的应用能力,真正迎接物联网时代获得产品竞争优势的新局面。

参考文献:

1,朱哲学、吴昱南:《物联网技术在社会经济领域的应用分析》,《当代经济》2010年第17期。

2,刘婧、杨晓冬:《政府在实现物联网过程中的对策问题研究》,《西安邮电学院学报》2010年第4期。

3,邓亦涛:《物联网技术在供应链管理中的应用》,《物流科技》2010年第9期。

4,李霞:《浅谈物流信息技术与物联网》,《商场现代化))2010年第15期。

第7篇:物联网应用论文范文

《物联网信息安全》教学大纲

课程代码:

0302040508

课程名称:物联网信息安全

分:

4

时:

64

讲课学时:

64

实验学时:

上机学时:

适用对象:物联网工程专业

先修课程:《物联网工程概论》、《通信原

理》、《计算机网络技术》

一、课程的性质与任务

1.

课程性质:

本课程是物联网工程专业一门重要的专业课。

课程内容包括物联网安全特

征、物联网安全体系、物联网数据安全、物联网隐私安全、物联网接入安全、物联网系统安

全和物联网无线网络安全等内容。

2.

课程任务:

通过对本课程的学习,

使学生能够对物联网信息安全的内涵、

知识领域和

知识单元进行了科学合理的安排,

目标是提升对物联网信息安全的

“认知”

和“实践”

能力。

二、课程教学的基本要求

1.

知识目标

学习扎实物联网工程基础知识与理论。

2.

技能目标

掌握一定的计算机网络技术应用能力。

3.

能力目标

学会自主学习、独立思考、解决问题、创新实践的能力,为后续专业课程的学习培养兴

趣和奠定坚实的基础。

三、课程教学内容

1.

物联网与信息安全

1)教学内容:物联网的概念与特征;物联网的起源与发展;物联网的体系结构;物联网安全问题分析;物联网的安全特征;物联网的安全需求;物联网信息安全。

2)教学要求:了解物联网的概念与特征,了解物联网的体系结构,了解物联网的安全特征,了解物联网的安全威胁,熟悉保障物联网安全的主要手段。

3)重点与难点:物联网的体系结构,物联网的安全特征;物联网的体系结构,物联网的安全特征;物联网安全的主要手段。

2.

物联网的安全体系

1)教学内容:物联网的安全体系结构;物联网感知层安全;物联网网络层安全;物联网应用层安全。

2)教学要求:

了解物联网的层次结构及各层安全问题,

掌握物联网的安全体系结构,掌握物联网的感知层安全技术,

了解物联网的网络层安全技术,

了解物联网的应用层安全技术,了解位置服务安全与隐私技术,

了解云安全与隐私保护技术,

了解信息隐藏和版权保护

1

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技术,实践物联网信息安全案例。。

3)重点与难点:信息隐藏和版权保护技术,物联网的感知层安全技术,物联网的网络层安全技术,物联网的应用层安全技术。

3.

数据安全

1)教学内容:密码学的基本概念,密码模型,经典密码体制,现代密码学。

2)教学要求:掌握数据安全的基本概念,了解密码学的发展历史,掌握基于变换或

置换的加密方法,

掌握流密码与分组密码的概念,

掌握

DES算法和

RSA算法,

了解散列函数

与消息摘要原理,

掌握数字签名技术,

掌握文本水印和图像水印的基本概念,

实践

MD5算法

案例,实践数字签名案例。

3)重点与难点:数据安全的基本概念,密码学的发展历史;基于变换或置换的加密

方法,流密码与分组密码的概念,

DES算法和

RSA算法;数字签名技术,文本水印和图像水印的基本概念。

4.

隐私安全

1)教学内容:隐私定义;隐私度量;隐私威胁;数据库隐私;位置隐私;外包数据

隐私。

2)教学要求:掌握隐私安全的概念,了解隐私安全与信息安全的联系与区别,掌握

隐私度量方法,

掌握数据库隐私保护技术,

掌握位置隐私保护技术,

掌握数据共享隐私保护方法,实践外包数据加密计算案例。

3)重点与难点:隐私安全的概念,隐私安全与信息安全的联系与区别;隐私度量方法,数据库隐私保护技术,位置隐私保护技术;数据共享隐私保护方法。

5.

系统安全

1)教学内容:系统安全的概念;恶意攻击;入侵检测;攻击防护;网络安全通信协

议。

2)教学要求:掌握网络与系统安全的概念,了解恶意攻击的概念、原理和方法,掌握入侵检测的概念、原理和方法,掌握攻击防护技术的概念与原理,掌握防火墙原理,掌握病毒查杀原理,了解网络安全通信协议。

3)重点与难点:双音多频信号的概念以及双音多频编译码器工作原理;信号编解码器芯片引脚组成与工作原理,信号编解码器芯片的典型应用电路图及软件编程。

6.

无线网络安全

1)教学内容:无线网络概述;

无线网络安全威胁;

WiFi

安全技术;

3G安全技术;

ZigBee

安全技术;蓝牙安全技术。

2)教学要求:掌握无线网络概念、分类,理解无线网络安全威胁,掌握

WiFi

安全技

术,掌握

3G安全技术,掌握

ZigBee

安全技术,掌握蓝牙安全技术,实践

WiFi

安全配置案

例。

3)重点与难点:

无线网络概念、

分类,理解无线网络安全威胁;

WiFi

安全技术,

WiFi

安全配置案例;

3G安全技术,

ZigBee

安全技术,蓝牙安全技术。

2

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四、课程教学时数分配

学时分配

序号

教学内容

学时

讲课

实验

其他

1

物联网与信息安全

8

8

2

物联网的安全体系

12

12

3

数据安全

12

12

4

隐私安全

8

8

5

系统安全

10

10

6

无线网络安全

10

10

7

4

4

64

64

五、教学组织与方法

1.

课程具体实施主要采用课堂理论讲授方式,以传统黑板板书的手段进行授课。

2.

在以课堂理论讲授为主的同时,

适当布置课后作业以检验和加强学生对讲授知识的理解和掌握;

适时安排分组讨论课,

鼓励学生自行查找资料设计电路,

并在课堂上发表自己的设计成果。

六、课程考核与成绩评定

1、平时考核:主要对学生的课程作业、课堂笔记、课堂表现进行综合考核。平时考核

的成绩占学期课程考核成绩的

30%。

2、期末考核:是对学生一个学期所学课程内容的综合考核,采用闭卷考试的形式,考

试内容以本学期授课内容为主。考试成绩占学期课程考核成绩的

70%。

七、推荐教材和教学参考书目与文献

推荐教材:《物联网信息安全》

,桂小林主编;机械工业出版社,

2012

年。

参考书目与文献:

《物联网导论》

,刘云浩主编;科学出版社,

2013

年。

《物联网技术与应用导论》

暴建民主编;

人民邮电出版社,

2013

年。

《物联网技术及应用》

薛燕红主编;清华大学出版社,

2012

年。

大纲制订人:

大纲审定人:

3

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第8篇:物联网应用论文范文

1 云计算概述 

云计算诞生于二零零六年,二零零八年云计算得到大面积推广,云计算的诞生立即引起全球信息行业的广泛关注,云计算的出现给IT行业发展带来了新的改革浪潮,云计算的特征是:按需服务、共享资源、按需付费、网络面广。云计算作为二十一世纪新兴的技术,彻底改变了传统软件工程。云计算现如今已经被应用到了各个领域。云计算的核心技术有海量数据存储与计算、虚拟化技术、分布式存储技术、并行编程模式技术。云计算实现了将庞大数据拆分成若干子程序进行分布处理,处理后发送给服务器群计算,最后将分析处理结果统一融合后回传给用户。狭义上来说云计算是通过计算机和各类用户终端实现信息交互和应用。广义上讲云计算是一种强大的网络服务模式。云计算的虚拟化技术将一台计算机虚拟化成多台计算机,使资源利用率提高,从而降低成本。云计算的分布式计算技术,实现了根据使用需求情况分布资源。另外,云计算相比传统硬件平台相比,维护费用低廉,管理方便易操作,无需大量的资金支持。 

2 物联网概念 

物联网是互联网的重要组成部分,物联网是物物相联的互联网,物联网的基础仍然是互联网,物联网是以互联网为基础发展和延伸出来的网络。物联网最早提出于一九九零年。一九九一年麻省理工学院开始对物联网进行研究,一九九九年麻省理工学院对物联网做了实验。物联网底层数据的感知是物联网技术的基础,在物联网感知层中,呈现出的特点是数据量大、种类多。物联网感知采用了信息后,通过传输层实现数据与传递。物联网按照功能分为三层:应用服务层、网络传输层、感知控制层。物联网应用十分广泛,现如今几乎已经渗入到人类生活的各个方面。例如:智能交通、智能家居、资源管理、科研实验、医疗领域、军事领域。物联网的发展和推广受到了国家的重视。但就目前来看,物联网技术不论是技术上,还是理论上仍然处于发展阶段,距离物联网普及和大面积应用仍然有着一定的距离。 

3 基于云计算的物联网系统架构 

从物联网技术的特征来看,未来物联网技术更新和改革离不开对云计算的应用,云计算的优势是物联网技术所需要的,物联网的推广和应用必然不能缺少云计算,物联网数据产生和收集过程具有实时性和不间断性,处理时间的延迟必然会导致数据量的扩大。但由于数据量大、节点有限、存储点等技术限制,必然影响物联网性能。云计算的分布式技术,便可很好的解决这些问题,使物联网实现有效的控制多源、多位置的不同数据处理。云计算和物联网的融合,使物联网获得了强大的计算能力和存储能力,云计算搭建了一个辅助物联网的平台。 

基于云计算的物联网系统架构主要包括了三个层次:物联网中间件层、物联网基础设施层、物联网应用层。这三层相互协调融合构成了物联网系统,向人们提供服务。 

3.1 物联网应用层 

物联网应用层是整个物联网系统架构的核心内容,应用层通过应用管理中提供管理工具,其中包括:用户管理、资源管理、安全管理、影像管理。每一个管理工具能够为用户提供不同的服务,用户管理包括:用户账户管理、计费管理等等。安全管理包括:用户身份验证、用户资料保护等等。资源管理包括:资源恢复、故障检测等等。影像管理包括:应用生命周期管理、影像部署等等。 

3.2 物联网中间件 

物联网中间件层是整个物联网的连接媒介,包含着整个物联网的所有中间件产品。所包括的功能有:感应设备管理、智能终端接入等等,除此之外,还具有面向服务的物联网应用的功能。 

3.3 物联网基础设施层 

物联网基础设施是物联网系统实现的基础,离开了物联网基础设备,物联网系统无从谈起。物联网基础设备层包含了:虚拟集群、物理硬件及感应终端。虚拟集群是基于云计算的虚拟化技术的基础上实现的,以虚拟化方式为用户提供服务。物理硬件包括:云计算必要的网络设备、存储设备、服务器设备等等。感应终端包括传感器、控制器等智能终端设备。物联网基础设备由物联网中间件负责管理和协调运作。 

第9篇:物联网应用论文范文

关键词:物联网专业;网络安全;课程建设

作者简介:姚健(1974-),男,安徽合肥人,江南大学物联网工程学院,讲师,江南大学物联网工程学院博士研究生。(江苏 无锡

214122)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)22-0107-02

随着计算机技术、网络通信技术等信息技术的迅猛发展,物联网时代来临了。物联网是指物品通过各种信息传感设备如射频识别、红外感应器、全球定位系统及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连接起来,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。[1]目前世界先进国家都对物联网技术发展高度重视。美国把物联网确立为新一轮国际竞争优势的关键战略。在我国,从2009年到现在,总理多次明确指出物联网发展的重要性和紧迫性。

然而,物联网技术的快速、健康和可持续发展离不开物联网人才的培养。因此结合我国当前社会、经济和物联网发展现状,制定符合中国国情的物联网人才培养战略是当务之急。2011年3月,教育部正式公布了战略性新兴产业相关本科新增专业名单。此次全国高校新设本科专业140个,有30所高校均增设了物联网工程专业。这些专业自2011年开始招生。鉴于物联网是一门集计算机、电子信息、通信、自动化等多学科的交叉新兴学科,很多工科类大学新建立的物联网工程专业都是从现有专业中抽调教师,除了根据专业特点安排一些新课程以外,很多课程都是交叉学科的课程,比如反映物联网安全的信息安全专业的“网络安全”课程。本文就如何上好物联网工程专业中的“网络安全”课程做一些探讨和研究。

物联网可以说是把“双刃剑”,安全可靠的物联网可以帮助人们改变生产生活方式,大幅度提高人们生产生活的效率,反之,如果因为安全问题造成局部或全局系统的瘫痪,也会极大影响人们的正常生产生活。所以,安全问题是物联网中的一个重要问题。“网络安全”课程就是针对物联网中与各种通信网络有关的安全问题所设的一门课程。

“网络安全”课程讲授的是网络安全最基础的原理、技术及方法,知识更新快,交叉学科多,知识面广,难以掌握。这些特点要求“网络安全”课程课时较长,理论教学与动手实践并重,教师的教学手段多样,学生的动手能力较强。

一、树立正确的教学指导思想

“网络安全”作为信息安全专业的一门综合性课程,其前导专业课程较多,涉及的技术、知识面较广,部分内容晦涩难懂,学生普遍反映学习、掌握的难度较大。而物联网工程专业也是一个多学科交叉的专业,学生如果想要达到本专业的培养目标,需要在有限的时间里学量课程。所以,物联网工程专业的“网络安全”课程安排的学时数不可能达到信息安全专业中的水平。另外,物联网的网络是互联网的延展,这也增加了新的学习内容。如何在有限的教学学时内,不但把基本理论、基本知识讲深讲透并且能让学生同时掌握一定的动手能力是任课教师的一项艰巨任务。[2]

要想让物联网工程专业的学生学好“网络安全”课程,首先要树立正确的教学指导思想。

1.理论教学与实践教学并重

这是由“网络安全”课程的特点决定的。“网络安全”课程的理论教学涵盖了网络安全体系结构、网络安全技术和网络安全工程三大部分。

(1)网络安全体系结构描述网络信息体系结构在满足安全需求方面各基本元素之间的关系,反映信息系统安全需求和网络体系结构的共性,并由此派生了相应的网络安全协议、技术和标准。[3]这一部分内容相对枯燥,却是本门课程的基础。可以通过一些软件演示来改善学习效果,比如可以通过sniffer软件来实时演示如何抓包并分析包的协议字段。这些包都是平时学生上网时常见的,由此可以提高学生的学习兴趣。

(2)单一的网络安全技术和网络安全产品不能解决网络安全的全部问题。应综合运用各种网络安全技术,包括防火墙、VPN、IPSec、黑客技术、漏洞扫描、入侵检测、恶意代码和病毒的防治、系统平台安全及应用安全。[3]这是“网络安全”所教授的主要内容,既有基本理论需要掌握,也需要大量的实践来保证教学效果。由于学时有限,可以采用课堂讲授基本理论,课下根据学生的兴趣另外安排实践的方式。

(3)对网络安全进行的综合处理,要从体系结构的角度,用系统工程的方法,贯穿网络安全设计、开放、部署、运行、管理和评估的全过程。[3]这一部分也是既有理论也有实践,但实践的不是具体的技术。需要学生对(1)、(2)部分的掌握比较扎实。这部分可以结合案例来讲授,以提高吸引力。

这里要纠正一种过于偏重实践能力培养的教学倾向。“网络安全”课程有大量的实践内容,但这些实践必须建立在扎实的理论基础之上,教学过程中要纠正学生热衷做试验而忽视理论学习的不良倾向。

2.教学指导与自主学习并重

由于“网络安全”课程的内容涉及面非常广,仅仅课堂学习是远远不够的。所以在教学实践中,既需要任课教师提供及时的理论支持和技术支持,更需要学生进行高效率自主学习,包括课前预习、课后复习,并积极利用学校各种资源如图书馆、互联网、机房等,帮助理解和掌握理论知识,加强发现问题解决问题的能力。任课教师要充分利用网络的便利性,建立课程网站以及能同步或异步互动的论坛,通过与学生的互动,既可以提高学生的学习兴趣,解决课时有限的问题,同时也激励教师不断跟上新技术,改善教师理论较强而相对实践较弱的问题。

二、采用多样化的教学手段

良好的教学手段是提高教学质量的重要环节。教学过程中可以充分利用现代科技提供的各种工具,根据教学内容的不同采用与之相适应的教学方法,既继承了传统方法的优点,又能克服传统方法的缺陷。

1.现代化的教学手段

现代化的教学手段中,以计算机为基础的多媒体教学无疑是最常用的手段。可以通过播放课前制作的动画、剪辑的与安全有关的科幻电影片段等,使抽象的网络安全理论更加生动、形象,既提高了教学效率,也能对重点、难点问题进行较为透彻的讲解。

建立课程网站(含论坛)是另一个重要的教学辅助手段。课程网站包含任课教师收集的所有与课程有关的资料,格式包括文本、图形、图像、声音和视频,内容涵盖课程规划、任课教师队伍、教学课件、参考资料、习题与解答、实践等。学生可以各取所需。同时论坛提供了一种教师与学生的互动模式。

本文提出了另一种形式的互动,即建立QQ群。QQ是一种即时通信工具,提供了强大的即时通信功能,而且它有着广泛的应用基础。任课教师以课程为单位建立QQ群,所有“网络安全”课程的任课教师和学生都加入群中,大家可以通过文字、语音、视频等方式共同探讨问题,也可以在群里建立临时或长期讨论组,就某些小群体关心的问题进行讨论。学生可以利用QQ群提供的共享区共享各种资料,还可以利用远程协作功能实时、共同地完成某项任务。

2.案例辅助教学

物联网就在身边,而物联网的安全案例也随时随地可以发现;同时,“网络安全”是一门综合性课程,知识点分散、课程内容更新速度快、实践性强。通过案例教学,让学生应用所学的理论知识分析和认识网络安全事件和解决方案,以提高学生综合运用知识的能力。在教学过程中,可以有针对性选取有代表性、实效性和实战性的案例,教师和学生在案例教学中分别找准自己的定位,教师要扮演帮助者和引导者的角色,而学生要站在网络安全技术人员的角度去发现问题解决问题。教师还要对案例讨论进行总结和评价。[4]

3.成立兴趣小组

网络安全知识点分散,需要较强的实践能力。可以结合学院发起的“大学生创新项目”,学生根据自己的兴趣点,利用所学的知识,针对某个安全问题提出解决方案并最终在指导教师的帮助下完成所申请的创新项目。既锻炼了学生的调研、自学、解决问题的能力,又可以让学生提前进入模拟工作环境,给他们今后走上工作岗位添加自信。

三、建立合理的评价体系

各种教学手段的应用极大地丰富了教学过程,同时也带来如何评价学生成绩的难题。传统“填鸭式”教学很容易给学生的表现打分,但这种打分只停留在学生死记硬背的基础上,最后考试的成绩不能真实地反映学生水平。

1.课堂提问与作业反馈的评价相结合

任课教师可以在课堂上就某个问题对学生提问,然后根据学生的回答给出相应的分数。课后作业一定程度上反映了学生学习的认真程度和对课程知识的理解程度,教师批改后也给予分数,这些分数在最终考评中都占有一定的比例。

2.理论基础与动手能力的评价相结合

这可以通过两种方案来实现。一是在课程考试时采用笔试和机试相结合的方式。笔试主要测试基础知识和理论,机试主要测试学生动手能力;二是在平时阶段性地要求学生完成一些作品,提交结果报告,并打分。期末考试仍然笔试。第一种方案强调分析问题解决问题的能力,第二种方案强调创新和综合运用的能力。任课教师在教学过程中对这两种方案既可以挑一使用,也可以混合使用。

参考文献:

[1]胡向东.物联网研究与发展综述[J].数字通信,2010,(2):19-23.

[2]张军.非计算机专业“计算机网络”教学改革实践[J].广东工业大学学报,2006,(12):103-104.

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