公务员期刊网 精选范文 物联网技术和应用范文

物联网技术和应用精选(九篇)

物联网技术和应用

第1篇:物联网技术和应用范文

关键词:物联网 RFI EPC系统 海事监管

物联网技术在海事监管应用情况

中国海事多年来坚持以科技和信息化为手段和保障,依托已全面覆盖直属海事系统、长三角及水网地区地方海事局的海事信息网,不断提高海事监管、应急反应和航海保障等各项海事监管水平。依托物联网技术,主要在通航环境、航标管理、船舶管理等领域形成了水上交通监管要素的身份识别、精确感知、信息传输及综合利用等物联网技术应用环节。

1、通航环境

目前关于通航环境方面的物联网应用还处于初期阶段,在一些主要港口的通航水域的水上和水下,通过建设水文、气象观测站点,实时对潮汐、潮流、风速、风向、能见度、温度、湿度等环境数据采集,并建立信息处理和系统,为船舶交通管理、应急反应、防潮、防汛及防台预警等奠定基础,实现了与船舶安全航行密切相关的助航要素的智能采集、处理和综合应用。广东海事局在珠江口建立了主航道两侧的八个水文站和一个数据处理中心,以5分钟为周期实时采集水文信息数据,经CDMA通信网络传送回数据处理中心,经汇总处理在水文信息服务网站上更新显示。

除了水文、气象数据之外,为全面感知通航水域海底地形地貌,真实展示航行环境,天津、上海和广东海事局的海测大队通过应用多波束扫侧、侧扫声纳、磁力仪、声跟踪系统、水下机器人等具有高新技术含量的海洋环境探测和识别设备,有效提高了测绘工作水平和应急反应能力,在航海保障和应急搜救中发挥了重要作用,为通航环境的恢复、减少财产损失等提供了有利条件。

2、航标管理

中国海事针对航标管理分散、条件恶劣的特点,积极运用相关物联网技术,逐步摆脱依赖由航标管理人员巡检或过往船舶报告航标异常而实施维护的模式。通过在航标上安装数据采集系统,集成了GPS定位、灯器能源、灯器运行控制、碰撞检测、倾斜检测等传感设备,并根据航标各自特点,因地制宜的运用VHF无线局域网、GSM/GPRS通讯网、北斗卫星通讯网及互联网等数据传输技术,在航海保障中心建立基于GIS的航标助航服务管理系统,实时获取航标地理位置、工作状态、电源系统等各部分工作参数,并有效确定航标故障,从而实现了航标管理人员对航标状态的远程感知和处置。目前已经广泛应用于灯浮标、灯塔、灯桩和导标等助航设施中,从而大大提高了航标可利用率、应急恢复能力及管理效率。目前,全国四大海区航标遥测遥控终端占比达到60%以上。

3、船舶管理

船舶管理作为海事监管基础和重点,中国海事一直不遗余力的围绕船舶管理积极引进和开发相关科技信息化系统,通过运用AIS、VTS、RBN/DGPS、LRIT、VHF、CCTV等技术手段,不断扩大系统部署的覆盖范围,并以行政强制力保障船舶对上述系统数据采集终端的安装和应用,通过上述各类技术手段的综合运用实现数据采集的互补和融合,提升船舶采集数据的精度;同时在数据传输环节综合运用微波、卫星、MSTP、SDH等无线或有线通信传输手段;最后在通过数据中心建设,以GIS平台为载体,实现各类采集数据的综合运用,利用数据挖掘技术从而实现船舶管理的可视化和综合化。从而基本上构建了船舶身份识别、船舶精确感知、信息传输及船舶采集数据综合利用等依托物联网技术实现了船舶综合管理。主要应用系统情况简要说明如下:

船舶自动识别系统(AIS)。AIS是基于自主时分多址(SOTDMA)和GPS等现代通信及网络技术,通过船载与岸上基站的AIS收发器在船舶之间、船舶与基站站之间建立信息交互平台。目前中国海事局建设的中国AIS岸基网络系统,由264座基站组成,通过VHF频段和有线通信传输手段实现与AIS国家数据中心互联互通,实现覆盖我国99.97%的沿海水域和4大水系的内河高等级航道,是全球规模最大的AIS岸基网络系统。目前AIS是沿海船舶管理主要应用的技术手段之一。

船舶远程识别和跟踪系统(LRIT)。LRIT是利用卫星定位和通信技术获取船舶身份、船舶位置与对应时间等识别跟踪信息,并发送给船旗国所指定的数据中心进行储存和处理。LRIT由于具有全球覆盖的特点,在反恐、环保、搜救和航行安全、海上保安等领域具有非常重要的作用。

船舶交通管理系统(VTS)。VTS是利用雷达、CCTV和微波传输等通信设施监控航行在港湾和进出港口的船舶,并给这些船舶提供航行中所需的安全信息的系统。“十一五”期间,中国海事局建成了覆盖我国主要航道、港口的VTS中心28个,雷达站91个,实现了沿海主要港口和水道都能利用VTS进行船舶动态监控和服务,当前,VTS仍在补点和覆盖完善中。但从严格意义上,VTS并不完全具备物联网技术的全部特性,但其经过人工标识和与AIS识别船舶融合,在信息服务、助航服务、交通组织和联合行动等海事监管职责中发挥举足轻重的作用。

无线电指向标-差分全球定位系统(RBN/DGPS)。RBN/DGPS是一种新型、高精度、全天候的海上导航定位系统,它利用航海无线电指向标来播发差分修正信息,向用户提供高精度服务的助航系统。主要由基准台、播发台、完善性监控台和监控中心组成。该系统定位为船与船这一物物通信。自1995年起,逐步建成覆盖我国沿海的RBN/DGPS台站21座,信息作用距离300公里,定位精度优于10米,就其覆盖范围而言,延伸VTS和AIS的作用距离,为船舶航行、航道疏浚、航标布设、海道测量等提供了高精度的GPS定位,使船舶能更好的感知自身位置,促进航行安全。

上述技术除RBN/DGPS应用于船与船的物联外,其他技术实现所采集的数据再结合CCTV、数据中心动态、静态等信息,通过整合到GIS平台,为海事管理、应急辅助指挥和航海保障提供了智能管理和可视平台,从而使得数据综合应用和决策分析得以初步实现。

4、其他管理

在应用物联网技术方面除了上述海事对外服务和监管外,在海事系统内部的综合管理和拓展信息采集等方面,各直属局也在不断拓展。比如天津海事局研究开发“测绘设备进出库自动感知管理系统”,通过采用RFID、条形码自动识别技术与通信技术等物联网技术,结合移动式PDA电子标签感应器和设备管理系统形成了RFID监管网络,对每台加装电子标签的设备实行出入库智能识别,提高了设备管理效率。比如江苏海事局的移动执法终端项目“海事通”和浙江海事局的船载无线综合指挥系统,分别应用移动终端和在海巡艇上部署微波无线通信机,延伸了信息采集的触角,在各自海事监管领域发挥举足轻重的作用。上述各项物联网方面的应用都具有较高的推广应用价值。

海事监管应用物联网技术的发展需求和存在问题分析

尽管物联网技术已经在海事监管中得到了局部的应用,但由于物联网技术和海事监管均处在发展变化中,距离“全面精准感知,实现智能海事”还有相当漫长的道路要走。当前全球物联网尚处在概念、论证和试验阶段,仍处于攻克关键技术、制定标准规范和研发应用的初级阶段,实现物联网需要解决一系列的问题。包括在传感器核心芯片等方面存在核心技术的瓶颈、还未形成标准规范、信息安全问题有待解决、接入层统一协议有待制定、IPv6转型迫在眉睫等若干问题。物联网发展过程中的迂回曲折及现阶段的技术局限一定程度上影响了其在海事监管的应用。

除了物联网技术发展本身面临的挑战外,结合海事监管本身的发展需求和综合分析现阶段应用物联网技术情况,在海事监管领域存在以下问题善待解决:

1、统一的海事标准体系有待建立

发展智能海事,其基础是实现海事监管对象的精确“感知”,建立海事监管的“电子镜像”,实现信息共享及综合处理。虽然海事监管信息化及物联网领域已经建立了一系列的技术标准,但仍难以满足海事监管的发展需求。现有的物联网应用物件标识各自独立,导致形成信息孤岛,这与物联网要求的物件唯一标识的目标想违背。

2、进一步提升和完善精准感知体系

海事监管的精准感知体系,在现有的包括AIS、LRIT、VTS等技术手段中,由于各有各自的技术局限性,主要在采集感知和数据传输方面存在问题。数据采集是物联网实现“物物相联,人物互动”的基础,物联网的数据采集包括传感器技术、嵌入式系统技术、采集设备和核心芯片,通过对采集设备获得的各种原始数据进行必要的处理,以获得与目标事物相关的信息。在海事监管现有数据采集技术手段,一方面存在标准不一、采集内容单一的问题,另一方面在交通要素涉及面和地理覆盖面各有优劣,进而引发采集数据精度的问题,采集数据的精度是建立精准感知体系的关键要求之一。精确感知,顾名思义,必须具备在普适条件下的数据采集,具备高度的稳定性和可靠性,避免出现在互联网网络不通、邮件丢失等现象,海事监管涉及安全方面的职责对这方面要求尤其突出。

3、进一步完善感知传输体系

感知传输体系完善当前主要体现在数据传输效率和数据传输安全问题,除了现有的采集系统应用的传输手段外,随着物联网的发展,各种不同无线通信技术与网络结构不断融合,包括无线传感器网络、RFID网络、手机网络、3G通信网络、微波及卫星传输网络及有线宽带等,通信网络环境愈发复杂,其承载各类业务的基础网络安全性问题比现有网络系统更加复杂,多种复杂异构的通信系统会由于自身特点对整体安全问题带来影响。这与海事监管具备严密安全性和可控性要求相去甚远,还有漫长的道路要走。因此水上交通监管要素间的信任关系、前端无线接入的认证和安全通信及安全体系的扩展等方面的研究进展是解决采集数据安全传输问题的关键。

4、进一步提升各类海事信息资源综合应用

第2篇:物联网技术和应用范文

【关键词】北斗 物联网 智慧旅游 RFID 人员定位

中图分类号:TN929.5 文献识别码:B 文章编号:1006-1010(2013)-15-0015-04

1 智慧旅游应用需求分析

1.1 智慧旅游应用需求

智慧旅游应用需求主要从两个层面展开分析:

其一,物联网是战略性新兴产业的重要组成部分,不同行业陆续提出了具体实施方向,例如智能交通、智能电网、智慧城市等。旅游业是我国服务业的重要组成部分,又跨越多个行业,是交通、餐饮、娱乐、住宿、购物等诸多传统服务业的集成,旅游业向现代服务业的转化,不仅是自身的要求,也会带动相关产业的优化升级。然而,目前旅游信息化发展滞后于旅游业的整体发展需要,具体表现在旅游信息资源零散且共享性差;旅游信息资源开发程度和服务质量低下;“静止”的信息多,不断更新的信息少;多数旅游信息离及时、快速、准确、全面这四个方面的要求还存在着很大的差距。因此,逐步在旅游业建立起信息和知识相对密集的现代服务业框架,实现智慧旅游就显得尤为重要。

其二,随着人们物质文化生活的日益丰富和生活水平的提高,旅游成为提高生活品质和幸福指数不可或缺的部分。尤其在节假日,国内景区旅游人数已习惯性“井喷”,然而也多次出现人员走失、遇险等事件。因此急需能够将人员位置信息和景区信息智能管理起来的系统,对游客活动范围进行管理、警示和定位,同时提供景点自助导游、景区活动警示、报警求救等安全服务。

1.2 智慧旅游应用现状

(1)国内现状

目前国内景区已经开始建设智能化景区,主要呈现以下特点:

其一,功能单一。大多数建成的景区信息化项目,主要是采用一维、二维条码或物联网技术实现电子化票务功能,如杭州灵隐-飞来峰电子门票系统、千岛湖中心湖区电子门票智能管理系统等;

其二,景区人员定位功能灵活度较低。少部分景区已在建设景区人员定位系统,但依托技术平台单一,难以应对多样化定位应用需求。

景区人员定位现在主要采用两种技术方式:

其一是物联网定位技术。如武夷山景区正在建设基于物联网技术的景区人员定位系统,该技术相对成熟,但定位信息准确度与物联网读卡器的覆盖密度直接相关,而对于景区尤其是自然景区,景点多在野外,物联网读卡器设备部署局限性很大,如果脱离其覆盖范围,则人员定位功能难以实现;

其二是GPS定位技术。如黄山景区、老君山景区的基于GPS与民用无线通信技术的智能景区建设,需要移动网络的支持,会产生GPRS上网流量,使用成本高,在人员密集的高峰期,会出现通信不畅的情况。而且在野外景区,移动网络覆盖存在盲区,此时的信息传输通道就存在明显缺陷。

(2)国外现状

国外风景区内基于物联网与传感网技术相结合的应用较多,而基于GPS+物联网的应用还比较少见,且主要集中在物流领域,实现危险品的跟踪定位管理,笔者暂未查到在景区或户外直接针对人员定位和服务管理的应用。另外,由于定位系统的限制,国外应用均基于GPS网络,暂未出现基于北斗系统的此类应用和产品。

因此,如能在此类应用中充分利用北斗系统,将既有利于北斗系统的推广和使用,又有利于推动物联网的自主创新应用。

2 智慧旅游应用系统设计

2.1 设计目标

系统设计目标是以北斗和物联网技术为基础,实现景区人员定位和服务管理系统,为景区旅游提供智能、安全、高效的智慧旅游服务。具体而言,系统主要提供以下功能:

(1)人员定位、搜寻功能。其一是采用物联网技术进行定位;其二是采用获取北斗位置信息的方式进行定位;

(2)景点智能导游功能。携带人员卡的游客在景区内游览,当到达某处景点,并处于固定式RFID读写器有效覆盖范围内时,人员卡识别到景点信息,并开启人员卡的语音导游功能,为游客提供该景点信息的语音播报;

(3)人员求助功能。携带人员卡的游客在景区内游览时,若遇到突况需要向景区发出求助,可按下人员卡上的求助按钮,将求助信息通过景区内固定式RFID读写器上报给管理中心;

(4)警告广播功能。当景区发生突发事件,需要向区内指定区域或全区域的游客发出警告时,管理中心可通过景区内固定式物联网或移动式RFID读写器向所覆盖区域内的人员卡发出告警信号,游客可根据人员卡上的警示灯指示获知当前告警状态,及时按照疏散通道撤离;

(5)离开报警功能。给游客中的儿童佩戴腕带标签,当儿童离开家长一定距离(根据现场的测量而定),家长的腕带发出警报,提醒家长注意孩子离开了自己一定范围,有可能走失。如果走失,家长能随时通过自助终端查询到区域位置;

(6)门禁管理、游客流量监控功能。

2.2 系统整体结构

系统整体结构可分为信息供给层、信息采集层、信息传输层以及应用层,其中信息供给层包括了北斗网络层和人员卡管理,分别负责提供位置信息数据、人员卡识别ID和人员卡基本信息;信息采集层主要是指北斗信息获取和RFID读写器识读,主要负责位置信息获取、人员卡识读以及基本信息获取;信息传输层主要包括有线以太网或GPRS网络,负责提供数据信息的传输通道;应用层主要包括管理中心和门禁管理站,负责游客人员信息汇总管理和门禁站实时管理。系统网络拓扑结构如图1所示:

3 系统软件设计

系统软件按照软件部署的硬件类型进行分类设计,主要分为人员卡软件、RFID读写器软件以及PC端软件设计。其中人员卡软件主要负责RFID标签和北斗模块管理任务,包括标签信息存取、北斗位置信息获取、警示或求助管理、自助导游信息、位置信息和标签信息上报等功能;RFID读写器软件主要负责人员卡识读、信息上报和指令下达管理任务,包括上报位置信息、标签信息、查询标签信息、警示或求助管理、人员卡识读管理等功能;PC端软件主要负责人员卡、RFID读写器管理和信息汇总管理,包括对上报的读写器、位置、标签等信息进行处理,对标签写入信息、人员卡、读写器和门禁进行管理等功能,具体参见图2。

4 系统硬件设计

系统硬件设备主要包括人员卡和RFID读写器。人员卡设备主要由RFID标签模块和北斗模块组成,人员卡由游客佩戴,在完成景区发卡后,人员卡设备通过RFID读写器设备写入并存储游客ID信息;当需要获取位置信息时,人员卡能够完成北斗位置信息的获取,并支持经物联网向外发送获取的位置信息;另外,人员卡支持接收RFID读写器设备发出的指令信息,并根据指令激活人员卡的语音提示。RFID标签模块采用基于ISM频段(2.45~2.5GHz)的SOC芯片,该芯片提供片上射频前端和基带处理能力,同时基于片上的MCU控制器完成对北斗模块、语音模块以及通信接口的管理和控制。具体原理框图如图3所示。

5 系统关键技术

5.1 人员卡省电管理

游客在进入景区时需要佩戴人员卡,游客在景区活动期间,人员卡应始终处于正常工作状态。对于游客而言,景区活动时间通常不超过三天,但对景区管理方而言,为了方便使用和管理,要求人员卡电量正常使用时长至少数月。同时,人员卡包括标签模块和北斗模块,由于发射时标签模块功耗峰值为15mW,北斗模块功耗峰值为300mW,因此人员卡功耗峰值可达315mW,如何有效对人员卡进行省电管理将直接关系到人员卡的使用效果。

在本系统中,主要是通过电源管理芯片对各模块的电源进行控制和管理,同时对应用需求进行充分解析,对不同状态下的标签模块和北斗模块的工作需求进行细化,设计合理的间歇工作模式或休眠工作模式,实现对电量消耗的控制,达到省电目的。

5.2 人员卡RFID标签自适应变距识读

游客在景区活动过程中,人员卡RFID标签的识读主要分两种:其一是游客在景区正常范围游览时,在各景点或门禁处,RFID读写器需要对人员卡进行识读并提供自助导游信号服务和管理服务,此过程通常不需要人员卡支持远距离识读;其二是在游客超出景区正常范围时,人员卡将主动发出位置报警信息,此时为方便景区管理者进行搜寻和定位,需要RFID读写器对人员卡尽可能实现远距离识读。因此,人员卡的RFID标签要能够进行自适应可变距离的调整。

本系统对此问题的解决,主要是通过软件逻辑设计和信号信标心跳方式对两类状态进行识别,然后通过功率控制完成对信号发射衰减,达到识别距离可变的目的。

6 结束语

本文针对旅游景区,利用北斗系统和物联网技术,设计了一种安全、智能的人员管理系统。本系统的北斗技术和物联网技术融合架构还可推广应用到其他相关领域,例如野外科考、户外探险、物资管理、物流管理、车辆管理等实时定位的监控和管理。

参考文献:

[1] 时代民芯科技. MXTOS2-200使用说明[Z]. 2012.

[2] 创羿兴晟科技. 物联网武夷山景区人员定位系统项目计划书[Z]. 2012.

[3] 王永超,等. 低功耗有源RFID标签设计与实现[J]. 电子测量技术, 2010(7).

第3篇:物联网技术和应用范文

关键词:物联网技术;关键技术;进展;应用

0引言

物联网技术的不断发展,逐渐从原来的计算机、无线通信过渡到远程控制和人工智能等多个技术领域,物联网技术已经成为一个跨越多行业推动社会发展的力量。目前,世界上主要的发达国家都对物联网发展计划高度重视,国外发达国家相继推出了和物联网相关的技术和产业战略布局。因此,研究物联网技术的进展以及应用前景,能够为我国在全球信息化发展阶段,提供一定的借鉴和参考价值。

1物联网技术的概述

物联网技术是在互联网发展的应用的基础上,不断延伸扩展形成的网络技术,和互联网技术不同的是,物联网是利用互联网的架构,来实现物与物相连的技术,因此,物联网的核心和基础是互联网。物联网的定义在世界上比较公认的是:利用无线传感器和无线射频技术、纳米技术以及智能技术的传感设备,利用互联网架构搭建的能够进行定位、跟踪和追溯管理的网络。因此,物联网的技术关键就在于通过无线传感器和无线射频技术、纳米技术以及智能技术的传感设备获取物品的各种信息,然后利用互联网进行数据交互,因此,物联网技术进展,就里不开无线传感器、无线射频技术、纳米技术以及智能技术的传感设备的发展。

2物联网技术的进展

从物联网的概述以及定义,可以看出物联网的发展和物联网技术传感设备的发展息息相关,因此,本文探讨了无线传感技术、无线射频识别技术、纳米技术和智能技术这4种关键技术的发展。

2.1无线传感技术

无线传感技术是连接物理世界、数字虚拟世界和人类社会的桥梁,物联网的应用的基础,就是无限传感技术,利用无线传感技术,能够更好地对物品进行监测、感知和数据采集,同时也能够和互联网平台进行数据交互。因此无线传感技术的发展,直接关系到物联网技术落地和实际应用的领域。目前,低成本、微型化、低功耗以及灵活的组网方式、铺设方式是无线传感技术的发展方向。

2.2无线射频识别技术

无线射频识别技术(RFID)是一种利用无线射频信号及其空间耦合的传输特性,通过非接触对附有标签的物体进行辨别的自动识别技术,无线射频识别技术的3个重要部分分别是天线、阅读器和标签,其优势在于能够可实现高速运动下对特定物品的识别,且能够实现同时对多个附有标签的物体的识别的目的。已经广泛应用到生产制造、物流管理和公共安全等各个领域。

2.3纳米技术和智能技术

随着互联网技术的不断发展,物联网技术的应用,也逐渐形成了以物体为核心,将物与物之间进行智能化关联,而纳米技术优势非常明显,利用纳米技术,能够让物联网更智能地互联,且进行数据交互,纳米技术的应用方向为纳米电子技术、纳米力学技术和纳米材料技术等,而智能技术则是通过对物体内植入智能芯片,将智能赋予相关的物体,并通过互联网与物体、人之间进行主动、被动交互,机器人技术将成为未来智能技术的发展方向。

3物联网技术应用研究

目前,物联网技术的应用还属于初级阶段,预计物联网技术的未来会迅速地发展和长远地应用,本文从与人生活相关的吃穿住行方面,介绍了物联网的应用方向和前景。

3.1生活相关的智慧城市物联网

在城市中应用物联网技术,能够让城市的规划更加科学,城市功能更加完善,城市的各项服务更加便利,能够让城市更好地适应人们的生活,将城市生活与经济社会实现可持续发展完美结合,同时智慧城市建设,也能够让城市更加方便管理。

3.2出行相关的交通物联网

目前,城市道路拥堵已经越来越普遍,将物联网技术应用在交通上,将公交车、公交站点和城市道路结合起来,同时利用传感器和监控中心数据交互,能更方便人们的出行。

3.3农业生产相关的农业物联网

物联网技术在农业生产上的应用,能够让农业有更好的发展,节省人工,提高农业生产的效率,例如在大棚农业种植的时候,就可以通过物联网将实时对监测蔬菜大棚的温度、湿度以及土壤盐碱度等数据,便于对大棚的管理,同时也可以远程控制大棚的温度调节装置,大大提高大棚管理的效率。同时物联网的应用发展,也为绿色农业的发展提供了应用基础,能够更好地对农产品追根溯源,提高农产品的生产的科学化和规范化。

3.4建设医疗服务物联网

建设新的医疗互联网,将病人和医院的数据库系统相结合,能够对人体的各类数据进行采集,传输到医院的大数据库系统中进行分析,进而掌握病人的生活数据,能够在就医时,更方便医生对病人进行会诊,同时也能够为人提供更好的就医和健康咨询服务。

4结束语

目前,物联网技术的发展及应用备受人们的关注,在吃穿住行方面,物联网的发展都有着巨大的前景,物联网技术的发展将会是世界经济发展的驱动力。但是,物联网技术仍处于研究和实验性应用阶段。因此,在未来的发展过程中,还需进行深层次的研究,发挥政府的引导和支持力量,加大专项研究力度,更好地推动物联网的发展。

参考文献

[1]杨明.浅谈物联网技术在小区安防中的应用[J].中国安防,2010,(6):24-26.

[2]盛魁祥.浅谈物联网技术发展及应用[J].现代商业,2010,(14):153-154.

[3]唐爽,刘颖.浅谈物联网技术的发展及应用[J].信息与电脑(理论版),2010,(9):140.

[4]由高潮.浅谈物联网技术及应用[J].科技成果纵横,2010,(4):55-57.

第4篇:物联网技术和应用范文

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

关键词 :高职院校;物联网技术;专业建设;课程体系

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

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

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

一、物联网技术发展现状及前景

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

二、高职院校开设物联网技术专业的必要性和重要性

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

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

三、高职院校物联网技术专业课程设置与课程体系构建

(一)物联网行业从业技能分析

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

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

(二)培养目标

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

(三)专业课程设置

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

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

为了能够较好地实现专业培养目标,专业课程设置如表2所示。

(四)专业课程体系构建

各专业课程之间的关系如图1所示。

四、物联网技术专业就业前景

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

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

参考文献:

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

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

[3]徐益清.专业建设新途:“三段阶梯式”和“两个一

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

第5篇:物联网技术和应用范文

【关键词】物联网 技术难点和问题 发展趋势

在计算机、互联网和电子等技术的快速发展推动下,物联网在信息产业中应运而生。物联网技术是在互联网技术的基础上建立的,并对互联网的相关技术和功能进行一定的延伸,它是信息领域的重大突破。它改变了了传统互联网的思维局限,促进了信息技术行业中生产的应用,越来越多的国家开始重视物联网的应用前景及其应用前景带来的巨大商机。因此,我国提高对物联网技术的认识,重视物联网及时的研发和应用,并加大技术研发投入力度。

1 物联网技术的定义和构架

1.1 物联网的定义

物联网的概念最早由美国的研究人员提出,它的定义就是不同的物体在建立异性协议的基础上,通过一定技术和手段相连的Internet。其定义包括两个含义。一是物联网技术是建立在互联网技术的基础之上,并对互联网有一定的延伸和拓展。二是物联网中的物体可以是任何物体的信息交流和沟通。

1.2 物联网的构架

虽然物联网具有相当复杂的构架,但总的来说其构架可以分为感知层、网络层、应用层三大部分。感知层充当信息采集的角色,包括RFID电子标签、传感器等应用技术;网络层的任务是复杂信息的传递和输送,互联网、固网等都是网络层传递和输送信息的途径;应用层是通过智能功能来实现物体之间、人体之间的相互识别和感知的作用。

2 物联网技术存在的难点和问题

2.1 制度标准不完善

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

2.2 核心技术不高

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

2.3 难以保障信息安全

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

2.4 扩孔IP地址

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

3 物联网技术发展趋势

随着物联网相关技术的不断发展,物联网技术并将成为国家核心技术之一。并且在未来将具有很大的发展和创新的空间。设计层面,物联网相关产品的设计创新离不开物联网技术,产品的设计会随着物联网技术的创新而创新,因此,产品设计存在很大的创新空间;技术层面,物联网技术包含计算机、传感器、通讯等多项技术,物联网技术的创新发展必定会带动这些技术相关产业的创新和发展。在未来,各行各业要实现信息化,必须采用物联网技术。

在物联网的逐渐普及后,与物联网配套的传感器接口装置等设备的生产量和使用数量都将大大增长,并超过手机的使用数量。物联网配套装置和设备的使用量增加,极大的促进我国信息技术元件产业的发展,为我国创造更多的就业机会。而且根据物联网技术特点,无线网络的发展也将成为未来的趋势。在今后的物联网技术中,无线网络将成为物联网的基础技术和设施之一,只用这样,无线网络才能随时随地将数字信号传输出去。物联网技术代表了下一代信息技术的发展方向,并积极推动国家和社会的发展。

4 结语

由于物联网在未来应用前景,并将给国家、企业和个人带来巨大的上商机,因此当前物联网技术的研究备受国内外关注。但是,在我们也应该看到物联网当前物联网规模小、缺乏完善的技术开发体系的缺点,而且相关的核心技术水平不高等问题。政府还需不断的增加对基础平台建设力度和核心技术的研发力度,与此同时,政府间也要加强合作、相互协调,努力建立规范的物联网标准,以满足物联网技术发展和推广应用的需求。

参考文献

[1]葛东,张国海,胡国栋,孙立贤.物联网技术的现状及应用[J].价值工程,2012,12(14):182-183.

[2]胡震.物联网技术应用中存在的问题与发展策略[J].民办高等教育研究,2013,03(09):84-87.

第6篇:物联网技术和应用范文

关键词:物联网技术;基本内涵;应用要求;应用问题;解决措施

物联网技术本身与传媒技术相关,也可以说物联网技术起源于传媒领域。在信息技术高速发展的今天,技术人员应明确物联网技术的优势,结合时展特点,将物联网技术与各类科学技术结合起来,尤其是无线传输技术等通信技术。物联网技术的设施需要借助比较完整的系统,此系统应具有较好的通信功能、无线信息传导功能以及数据处理能力。另外,在大数据技术以及人工智能技术的支持下,物联网系统也具备了一定的智能识别和自动化处理能力,从而促使物联网系统可同时具备感知能力、网络传输能力以及个性化的应用能力。

1物联网技术的基本内涵与应用要求分析

1.1物联网技术的基本内涵分析

物理网技术是一种综合类型的技术,涉及传感器技术、信号识别技术、定位技术以及红外感知等各类技术,并且需要与各类技术对应的硬件系统的支持。在应用物联网技术时,系统需要根据初始设计参数,实时采集系统数据,包括监控数据、智能家居设备连接数据、物体发生发光数据以及热力数据和电气数据等。物联网中的“物”一般指具有一定智能化特性的家居电气或者公共基础设施,借助物联网系统,物与物之间、人与物之间可形成有效的沟通网络,并借助高速率的无线传输技术,实现信息的交互与共享。从此角度也可看出,物联网技术基于互联网,并且需要以传统的电信网络为信息的主要载体,进而可使不同功能的物联系起来,共同实现物联网的功能,满足用户的功能性需求。

1.2物联网技术的应用要求分析

物联网技术旨在实现物与物相连,甚至实现万物互联,这就要求在应用物联网技术时,首先,技术人员应使用非常稳定的无线互联技术,做好物与物之间的连接工作;其次,技术人员应明确物联网技术的本质,物联网技术的本质与互联网相关,物联网是基于互联网的设备控制网络,可以将物联网理解为互联网技术的发展和扩充;再者,技术人员在设计物联网系统时,一定要注意强化系统的安全性。这是因为在用户使用物联网技术时,往往会被要求上传用户的一些敏感信息,例如指纹信息或者脸部、声音等信息,而此类信息具有非常强的私密性。为此,为了保护用户的隐私,在应用物理网技术时,技术人员一定要做好系统监管工作;另外,由于物联网系统的布置需要借助各类传感器,此时的传感器其实更像一个传感器系统,系统内部各传感器之间的数据也具有共享特性,为了提高信息共享的效率,设计人员应正确编写系统层的通信协议,保障物联网中的各类硬件设备可形成安全有效的通信系统。

2物联网技术的应用范围分析

2.1医疗领域

医疗领域的物联网技术应用程度比较深,但整体应用范围并不广泛,基于物联网技术的医疗系统一般在一些大城市的公立医院中可以见到。从系统层面分析,病人从挂号到取药的整个过程中,可应用物联网技术实现医疗信息的互通和整合。具体而言,首先,在病人挂号时,可提前使用微信或者挂号凭条直接预约医院的看病序号,在到达医院之后,可直接扫码或者出示相关的预约记录,即可取号看病;其次,在看病时,病人可根据挂号科室,根据医院的指示牌前往对应的楼层,在到达预定地点之后,病人可在等待区等待候诊。一般而言,医院的医疗系统会在病人看病之前,通过手机短信为用户发送相关的提示信息,提醒用户完成候诊;再者,在病人开始看病之前,系统会根据病人的号码在大屏幕上显示相应的名字信息,并会使用系统直接叫出病人的名字,提醒病人进入相应的诊室。在这个过程中,病人的信息会被医院的医疗信息准确抓取,在看病时,医生可从系统中直接调取病人的信息,并在看诊时完善信息。如果需要为病人开取药物,医生可直接在病人的档案中直接填充药物信息,病人在缴费完成后,即可到指定的窗口取药。医疗领域的物联网主要是将病人、医疗系统以及医生三方联系起来,并通过具有指向性的措施,提高三方信息共享的有效性。

2.2安防领域

安防领域的物联网技术主要与公共安全相关。在经济发展新时期,城市建筑规模不断扩展,人们的居住空间之间的联系越发紧密,一些比较密集的居住区其实存在较为明显的安全隐患。为了解决城市居民居住安全问题,技术人员可利用物联网技术,在居民区布置各类传感器,在居民区出现险情时,报警器会及时报警,提醒居民逃离危险区域;同时,基于物联网技术的安防系统会自动报警,向警方以及消防单位传递相应的求救信号,消防人员在收到信号后,会根据险情及时制定相应的消防方案。另外,从公共安全的角度分析,海洋污染、大气污染以及山林火情等均属于比较大型的安全事件,预防、检测此类污染或者险情的实际状态也可使用物联网技术。此间,技术人员可根据当地的气候特点,利用物联网系统实时检测相关污染数据,为系统设置初始参数,从而在发现问题时,物联网系统可及时启动相关的检测设备,对险情进行进一步检测。此过程的数据收集效率较高,设计人员在设计物联网系统时,也应结合具体的防治要求,切实提高安防工作的整体质量。

2.3智能家居领域

物联网技术在智能家居领域的应用最为广泛,应用质量也比较高,人们对智能家居的认可度也比较好。物联网技术之所以在智能家居领域可获得比较快速的发展,一方面由于家居厂商为了适应新时期人们家居的新需求,在物联网领域不断创造创新,丰富了家居产品的物联网功能;另一方面,在经济发展新时期,物联网技术的实现也有赖于小型智能家用电器的推广。换言之,正是由于家居电器的智能化,促使物联网技术可借助无线网络技术实现对家居设备的控制,并可深度适配消费者的个性化需求,为消费者提供个性化的家居电器应用方案。在手机、平安电脑等设备应用非常普及的今天,物联网技术可将智能化设备与智能家居设备联系起来,为用户提供远程控制的条件。用户在工作单位或者回家的路上即可完成对相关设备的控制,这样不仅可提升物联网技术的应用范围,也可强化物联网技术的功能性,在为人们提供便利的生活条件的同时,也在改变着人们的生活习惯。

3物联网技术的应用问题及相应的解决方法分析

3.1平台管理问题分析

平台管理问题主要与物联网系统的构成要素相关,一般而言,物联网系统中的各类设备本身具有其特定的属性,这些属性在出厂时即被设定完成,相应的厂商会根据设备应用实际需求对设备的外形或者功能进行个性化设计。但是当此类设备被加入具体的物联网系统中时,设备便成了系统的一部分,其应具有较好的系统适应性,可为系统中信息的共享和传输提供基础性条件。但在物联网技术的实际应用过程中,由于不同行业执行的产品设计标准差异性明显,导致不同设备产生的信息质量不同,相互之间存在一定的交互滞后性。即使不同厂家和平台的设备之间可以实现互相流通信息,但也会经常出现信息反馈不及时或者系统命令执行错误的情况,例如基于安卓系统的家居设备和基于IOS系统的设备之间的互通性就很不理想。为此,技术人员应开发统一性的系统管理平台,并可促使各类设备在统一的管理协议的引导下,可执行统一的操作,进而实现高效率以及高质量的物联网技术应用过程。

3.2技术应用成本问题分析

成本问题是物联网技术能否得到广泛应用的关键问题,虽然一些物联网技术可以实现具体应用,但由于应用成本过高,无法实现量产,导致消费者对此类设备存在一定的消费偏差,实际的应用效果也不能达到预期的应用效果。例如可实现RFID的电子标签技术本身比较简单,但受限于硬件设备的产量,实际的生产成本很高,一些企业根本不会积极发展相应的产品线,导致与此类硬件设备相关的物联网技术无法得到有效普及。另外,物联网技术还要基于传感器技术,而传感器本身对周围环境的判断与环境的实际特点相关,一些传感器的判断效果容易受到环境的影响,甚至环境的温度、湿度均会对传感器的判断效果产生影响,这就导致物联网系统中的信息损失掉了一定的可靠性和真实性。为此,技术人员在布置物联网系统时,应结合用户的实际情况和需求合理选择具体的传感器类型,并为用户编写与传感器相关的使用说明。实际上,物联网技术之所以还没有完成质变,与传感器技术的发展密切相关,为此,传感器行业也应积极创造创新,大力发展传感器技术,提高传感器的工作质量。

3.3安全性问题分析

安全性问题主要与用户个人的隐私数据相关,传感器作为物联网中的关键设备,若要提高传感器的应用质量,收集有效的物联网数据,需要用户提供真实的数据信息,此类数据信息不仅包括用户的位置信息,甚至还包括用户的指纹、声音以及面部信息。但此类信息具有私密性,用户的信息不允许被随意泄露。物联网系统的高效运行还需要网络技术,而网络技术依托的网络本身并非局域网,虽然设置了一些相应的防火墙,但由于设备本身的运行平台不同,执行的行业标准存在差异,这就导致不同设备执行的安全协议本身也不同,虽然设备各自可完成信息的监控和监管,但从系统整体的角度分析,信息的泄露依据是系统运行最大的安全隐患。为此,在设计物联网系统时,设计人员应在保密协议方面进行优化设计,可从底层标准方面与厂家进行沟通,尽量做到系统层面的统一性,这样才可进一步解决用户隐私泄露的安全性问题。

4结束语

总之,本文在分析了物联网技术的基本内涵与应用要求的基础上,进一步分析了物联网技术的应用问题及相应的解决方法,主要论述了平台管理问题、技术应用成本问题以及安全性问题。技术人员在设计物联网系统时,一定要结合用户的实际需求,并且应参考物联网技术的应用标准,以保护用户信息为重,提高物联网技术的应用质量。另外,为了优化用户的应用体验,在选择智能家居设备时,设计人员也应选择具有统一操作平台的智能家居设备,这样可在一定程度上消除平台不匹配造成的信息共享类问题。除此之外,智能设备厂商也应积极应用物联网技术,收集并分析用户的反馈和意见,以用户的实际需求为准,优化系统操作界面,将物联网技术的应用过程人性化,进而切实提高物联网技术的应用质量。

参考文献:

[1]朱雪芳.物联网技术在食品冷链物流中的应用——评《农产品冷链物流技术原理与实践》[J].食品工业,2021,42(02):376.

[2]胡晓斌,曾庆霖,宋宇宏,翁剑,王威.物联网技术在环网柜综合监测及评估技术分析中的应用[J].电子世界,2021(03):33-34.

[3]李宁,马妍妍,高婷婷.浅析物联网技术在建筑工程施工安全管理中的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2021(02):175-176.

[4]徐萌.物联网技术在智能交通管理系统中的应用研究[J].数码世界,2021(02):10-11.

[5]杨莹.计算机物联网技术的应用与发展分析[J].数码世界,2021(02):4-5.

[6]石金兰,宗旭祥,郭星星,高洁.物联网技术在枸杞绿色标准化生产中的应用[J].农业科技与信息,2021(02):70-71.

[7]李政兴.物联网技术在消防监督检查业务中的应用[J].今日消防,2021,6(01):11-12.

第7篇:物联网技术和应用范文

关键词:物联网;高技能人才;岗位设置;职业能力

中图分类号:TP212.9-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 20-0000-03

物联网是通过信息传感设备,按约定的协议实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络,其主要特征是通过射频识别、传感器等方式获取物理世界的各种信息,结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互,采用智能计算技术对信息进行分析处理,从而提高对物质世界的感知能力,实现智能化的决策和控制。物联网被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮,物联网的兴起,极大带动了物联网的兴起与广泛应用必然对未来城市管理和服务产生深刻的影响。随着传感技术、无线通讯技术、计算技术的不断发展和完善,物联网将遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、健康护理等多个领域。

在物联网产业迅速发展的同时,全国各高校纷纷申报及开设物联网相关专业,作为培养高技能人才的高职院校,其开设的物联网应用类专业应致力于培养适应物联网生产、管理、和应用类企业技术服务一线需要的,具有必备的基础理论和专业知识,具有创新意识和较强工作能力,既具有物联网工程项目的规划设计、施工管理、产品设计生产等基础研发能力,又能胜任物联网技术在各个智能应用领域的安装使用和调试维护的技术工作岗位。

1 物联网产业企业类别

物联网产业从纵向看可以分为感知层、网络层与应用层,相应的物联网企业也主要由芯片制造、系统集成开发和运营服务三个大类别企业组成,如图1示。

感知层的芯片制造企业主要进行现场各类RFID模块、传感设备、视频采集设备等智能设备的设计制作。系统集成开发企业主要进行网络传输、软件设计、设备生产集成等项目工作。运营服务类企业通过应用网络平台提供统一的智能应用与业务接口,如石油监控、电力抄表、车载应用以及家庭医疗等丰富多彩的物联网应用。

2 物联网企业典型工作岗位、职业能力与课程设置

2.1 感知层芯片制造类企业

完成该类企业所要求的职业能力,应在专业课程设置中开设:计算机网络与综合布线、通信原理、无线传感网技术、嵌入式系统、M2M技术、PLC与现场总线技术、编程技术等相关物联网专业或专业基础及实训课程。

2.3 应用层运营服务类企业

完成该类企业所要求的职业能力,应在专业课程设置中开设:专业英语、信息安全技术、数据库应用技术、物联网应用层开发技术、移动互联网技术、专业综合技能实训等相关物联网专业或专业基础及实训课程。

物联网企业对技能人才的需求往往是复合性的、多方位的,上述三类企业的职业能力和课程设置只是岗位主要知识能力,并不是孤立单一的,它们应互相穿插和融合。同时,所有岗位都要求具有基本的语言、运算、思想品德和身体健康等基础素质,必备的公共基础、体育锻炼和劳动教育课程是任何岗位都应进行的公共基础课程设置。因此,要具有全面的公共基础素质和物联网专业职业能力,才是一个合格的物联网高技能型人才。

3 物联网应用规模化产业岗位要求

随着我国物联网技术研发能力不断提高,IPv6海量IP地址的引入,网络整体架构能力日益加强,软硬件标准逐步规范等技术创新以及政府的大力推动下,必将使物联网技术形成规模化的产业应用。届时,由于技术的日益成熟标准,物联网中下游环节的生产集成开发企业的人才需求量将相对稳定,且以本科以上层次为主。而上游的物联网应用环节需要的物联网系统管理维护人员则存在巨大的缺口,其对人才较高的操作管理维修等综合能力需求,将成为高职院校物联网高技能人才的主要就业岗位。

重点产业 岗位要求 未来5年人才需求

智能交通 区域智能交通组网方案拟定及车联网组建;网络设备配置与调试;车辆控制;运营车辆管理; 20万

智能物流 现代物流货运枢纽园区规划;现代物流与智能仓储规划和布局设计;自动化监控安全管理;智能设备设施管理;现代物流配送和客服服务组织与管理;现代物流与智能仓储货物装卸搬运作业管理;智能仓储防霉控制技术;现代物流与智能仓储管理信息系统的操作和维护。 20万以上

智能电网 智能电网关键技术研发;技术标准体系设计;智能电网设备制作安装;智能产品检测维护;信息统计管理;工程实践能力。 100万

智能医疗 以数字化医院智能门诊/电子病历[个人电子健康档案]和电子处方等系统为基础,以物联网和互联网为平台,拓展到医院之外的社区、城市乃至更大范围内的医疗单位和个人,实现“区域医疗信息网络”和“医疗协作平台”智能化。智能医疗网组建、管理、维护、应用,智能医疗网设备营销与技术支持等能力的高素质、高级技能型人才。 100万以上

智能工业 具有智能工业过程管理与自动化控制的开闭环监控;计算机基本技能;智能过程管理;网络管理与维护;RFID过程管理应用能力;自动化控制设备使用维护。 50万

智能农业 具有信息存储和处理、通讯、WSN网络、多媒体、人工智能、3S技术(即地理信息系统GIS、全球定位系统GPS,遥感技术PS)等技术能力。 1000万以上

表4 未来5年物联网应用产业岗位要求

从上表可以看出,未来物联网应用领域人才需求空间非常大,但对人才岗位要求除了物联网技术领域的安装设计、综合布线、信息处理、测量维护等专业职业能力外,还需要具备该行业领域的设备使用、系统管理等能力。这就需要物联网专业的学生除了在校期间扎实掌握物联网专业技能外,应该在“2+1”模式的最后一年的顶岗实习期,加强对综合系统运行管理能力的学习,同时学习和了解该行业的智能设备和专业技能,物联网系统的智能应用操作与实际行业密切结合起来。

4 结语

作为新兴专业的各高职院校物联网专业,其课程体系和人才培养模式的构建应该围绕物联网行业市场发展和企业岗位活动,以职业能力和岗位需求为目标,确定公共基础、专业基础、专业课、专业技能和顶岗实习等教学活动,使学生具备行业需要的职业能力和社会能力,才能为他们今后的职业生涯提供良好的知识与技能基础。

参考文献:

[1]杨震.物联网发展研究[J].南京邮电大学学报,2010(6).

[2]周志德.物联网专业的人才需求分析与课程体系构建[J].中国职业技术教育,2011(12).

[3]邬贺铨.物联网的应用与挑战综述[J].重庆邮电大学学报,2010(10).

[作者简介]

第8篇:物联网技术和应用范文

关键词:物联网;技术;发展现状;应用

中图分类号:TP212.9 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 06-0098-01

在计算机、互联网和移动通信的应用得到全面普及的应用的前提下,我们又研发了一种物物相连的物联网技术,它相当于世界信息技术的第三次革命,必将推动信息技术的所有行业进入更深一轮的信息化浪潮。物联网很有可能在不久的将来拥有万亿级市场,将有效抑制金融危机的发生,同时,还能更深程度的振兴经济的重点领域,最终使得我们拥有更智慧的城市。

一、物联网技术的定义和原理

物联网就是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,在依照约定协议的前提下,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,最终达到智能化识别、定位、跟踪、监控以及管理全面实现的一种网络概念。

物联网的原理就是把各种各样的传感器与现有的互联网相互衔接的一个全新技术。它是依靠计算机互联网的前提下,利用射频识别和无线数据通讯技术,研制出来一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。

二、新时期的物联网技术发展现状

新时期的互联网技术实现了虚拟网络和现实网络世界的实时交互,虽然被称为物联网,但是它的基础和核心仍然是互联网,是改革和发展了的互联网,所以依然可以和电信网、广电网等等一些公网进行互联。同时,随着电信网络特别是无线网络的扩展,以及传感技术的发展,我国推广物联网的条件已经逐步趋向成熟。

目前,我国物联网产业的发展得到了高度重视,被予以是战略性的新兴产业来研究的推进。其中,国务院在2006年颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》就有设计互联网的内容。另外,2009年,总理在无锡考察的时候还就物联网的发展提出了三方面的具体要求:一是,把传感系统和3G中的TD技术结合起来;二是在国家重大科技专项中.加快推进传感网发展;三是尽快建立中国的传感信息中心,或者叫“感知中国”中心。近几年来,中国物联网发展的政策环境越来越完善,技术水平也有了很大程度的提高,市场培训得到了深化,同时产业的投资也有了大幅度增长。

一旦物联网技术得到普及,就会有更多的物品需要加装更加小巧智能呢过的传感器,同时使得那些用于动物、植物和机器等物品的传感器与电子标签及电子标签及配套的接口装置数量也将急剧上升。物联网的应用将很大程度上推进信息技术元件的生产,并且给国内行业带来巨大商机。

三、物联网实现的架构和关键技术

物联网技术包括了信息、通信、传感器和自动控制等多方面的综合技术。另外,可以划分为应用层、网络层和感知层三个层次的关键技术。

(一)感知层关键技术

感知层的技术又可以具体分为统一标识技术、RFID技术、传感器技术、传感器自组网技术等。所谓的统一标识技术是为了解决对物体进行统一标识的问题;RFID技术是关于一些超高频和微波频段问题的;传感器技术的应用是为了研制出来一些体积小、低功耗、自供电集成的中央传感器以及未处理系统等各种新型芯片;传感器自组网技术是为了避免出现移动、有线和无线的多层次组网现象。

(二)网络层关键技术

首先,要想有效的使用物联网就必须能够充分的利用电信网、广播电视网和互联网等,积极的推动三网融合,将带来机制创新和技术创新。其次,互联网在应用过程中无法避免的要传输大量的信息,这就要求我们必须配备一套使用新材料研发的新型传输网络。最后,一个有效的物联网的建立离不开各种传感网络的互联,数据之间的交互和共享,以及应用上的规模性。

(三)应用层关键技术

所谓的应用层关键技术包括中间件技术、基于云计算的应用处理中心和系统集成技术。由于物联网的中间件处于数据和应用程序两者的中间,所以,它就如同整个网络的神经系统一样存在着。它可以完成数据的过滤、聚集和信息传递,使得互联网能够在混合组网、异构环境下高效的运行。基于云计算的应用处理中心技术主要包括了:云计算架构技术、快速部署技术、资源调度技术、多租户技术、海敏数据处理技术以及大规模分布式存储技术等多个方面。另外,系统集成技术是用来提高功能集成网络集成、软硬件操作界面及功能控制、系统级软件等技术能力的。

四、物联网的应用

现阶段,物联网的发展速度在急速上升,它的应用形式已经多种多样,并且随着技术的发展、改革和创新,应用种类仍然在不断增加。现在的中国物联网已经融入到了实际应用的很多领域中了,使得一个完善的物联网产业体系得到了初步形成。

物联网产品的主要应用领域包括智能家居和智能交通等几个方面。所谓的智能家居产品就是把自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术融于一体,使得各种家庭设备都能实现自动化和远程操控的目的,这样不但使得家庭的安防系统更智能化,还有利于提高全方位的信息交互功能。而智能交通系统则包括了公交行业无线视频监控平台、智能公交站台、电子票务、车管专家、公交手机一卡通和测速E通6种业务。

五、结束语

目前,我国在不断推进工业化和信息化的融合,这使得物联网在很多行业的信息化过程中占据着举足轻重的地位。物联网是一种智能服务的行业,它是感知中国和世界的技术。随着物联网时代的到来,一系列的应用和服务都将产生,这样可以带动出来新的产业链。

虽然现在的物联网还不成熟,只是一个雏形,发挥的作用也非常有限,但是它将来所带来的前景却是不容置疑的。我们要坚信中国未来的物联网行业发展前景极为广阔,它的推广和普及将很大程度上加快经济的发展。同时,也要清楚在物联网领域,中国和其他发达国家站到了同一个起跑线上。我国必须抓住历史机遇,突破一些关键技术和核心技术,建立自主化技术体系,形成具有自主知识产权的成果和可持续竞争力。

参考文献:

第9篇:物联网技术和应用范文

关键词:物联网;发展趋势;高职院校;人才培养

中图分类号:TN91 文献标识码:A 文章编号:2095―1302(2011)02-0041-03

0 引言

物联网技术是当今世界经济社会进步的重要驱动力之一。很多专家认为,物联网将会是“第三次信息技术革命”,被预言将拥有万亿级市场应用前景,已被世界各国作为应对金融危机、振兴经济的重点领域,因此,发展物联网已经成为不可逆转的趋势。

1 物联网的定义及关键技术

1.1物联网的定义

物联网(Internet of Things,lOT)的概念是由美国麻省理工大学的研究人员在1999年提出的。目前其主流定义有两种。定义1:通过信息传感设备,按照预定的协议,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;定义2: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,使物质世界极大程度地数据化并赋予生命。其中定义1主要认为物联网是互联网的延伸发展,发展物联网首先要从发展现有的网络开始,通过网络的进步促进传感设备的进步,即所谓的“智”在“网”。而定义2则认为物联网发展的基础是物的接入,主要涉及的技术是“物”信息的射频输入技术,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能“交流”,而无需人的干预,即所谓的“智”在“物”。

从本质上看,物联网就是把传感器、传感器网络等感知技术,通信网、互联网等传输技术,以及智能运算、智能处理技术融为一体的连接物理世界的网络。物联网有三大特征,一是多种多样的数据采集端,通过物联网连接的数据采集端涉及的范围非常广泛,包括:手机、电脑等已经具备强大计算、存储和通讯能力的终端,家电、铁路、桥梁、建筑等嵌入传感器的任何装备,射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等;二是无处不在的传输网络,将各种各样的数据采集端通过包括互联网、移动互联网等网络互连,实现即时采集外部环境信息、物体动态信息,并将其转化为适合网络传输的数据格式,再通过网络传输到数据中心;三是智能化的后台数据处理,在处理中心(包括家庭电脑或手机的分布式处理中心和IDC等集中式处理中心)利用云计算等技术及时对海量信息进行处理,真正达到人与人、人与物和物与物的对话。

1.2物联网技术

物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节,涉及的技术包括物联网标识与感知、物联网通信与频管、物联网硬件与装备、物联网接人与组网、物联网安全与保密、物联网计算与处理。国际电信联盟(ITU)将射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术列为物联网关键技术。其中RFID是物联网的构建基础和核心。

2 物联网的典型应用及发展趋势

2.1物联网典型应用

国际电信联盟于2005年的一份报告曾描绘“物联网”时代的图景:当司机出现操作失误时,汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘带了什么东西;衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求;一家物流公司应用了物联网系统的货车,当装载超重时,汽车会自动告诉你超载了,并且超载多少,但若空间还有剩余,则会告诉你轻重货怎样搭配;当搬运人员卸货时,一只货物包装可能会大叫“你扔疼我了”,或者说“亲爱的,请你不要太野蛮,可以吗?”;当司机在和别人扯闲话,货车会装作老板的声音怒吼“笨蛋,该发车了!”

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、个人健康等多个领域。通过物联网,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。比如,给羊群中的每一只羊都贴上一个二维码,这个二维码会一直保持到超市出售的每一块羊肉上,消费者可以通过手机阅读二维码,知道羊的成长历史,确保食品安全,这就是“动物溯源系统”。

我国已有10亿头存栏动物贴上了二维码。在电梯上装上传感器,电梯发生故障时,就无需乘客报警,电梯管理部门会借助网络在第一时间得到信息,并以最快的速度去现场处理。重庆市已有1200部电梯连接到电梯运行智能管理系统,效果很好。

物联网可以把新一代ICT技术充分运用在各行各业之中。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,就可实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,通过能力超强的中心计算机群,就能对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。

2.2物联网发展趋势

目前,国外对物联网的研发和应用主要集中在美、欧、日、韩等少数国家,其最初的研发方向主要是条形码、RFID等技术在商业零售、物流领域的应用,而随着RFID、传感器技术、近程通信以及计算技术的发展,其研发、应用开始拓展到环境监测、生物医疗、智能基础设施等领域。日本和韩国在2004年都推出了基于物联网的国家信息化战略,分别称作u―Japan和u-Korea。“u”代指英文单词“ubiquitous”,意为“普遍存在的、无所不在的”。该战略是希望催生新一代信息科技革命,实现无所不在的便利社会。2009年初,美国总统奥巴马就职后,在和工商领袖举行的圆桌会议上对包括物联网在内的智慧型基础设施给予积极回应,肯定了“智慧地球”的思路,并且把它作为美国国家经济的振兴战略,使得物联网概念在世界范围内引起轰动。

而中国也是研究物联网最早的国家之一。早在上世纪90年代,物联网就已经提出,但当时没有叫做“物联网”,而是叫做“传感网”。2009年8月,总理提出“感知中国”理念,将关于物联网的研究与应用推向一个新的高潮。2010年3月,《政府工作报告》将“加快物联网的研发应用”明确纳入重点产业振兴计划;2010年国家重点基础研究发展计划和国家重大科学研究计划也将物联网作为重点支持的研究方向。

物联网已经成为全世界关注的焦点。从长远来看,物联网有望成为后金融危机时代经济增长的引擎。

3 物联网专业发展和人才培养现状

物联网技术包含全面感知、可靠传递、智能处理三个层面,需要跨计算机、控制、通信、电子等多个技术领域的复合型专业人才,作为新一轮的信息技术革 命,物联网已经上升为国家战略。因此,随着“互联网时代”向“物联网时代”的过渡,物联网作为新兴的信息技术,人才是产业发展的根本要素,人才作为知识、技术、创新能力的载体,在产业发展中起着决定性的作用,因此,物联网专业人才的培养尤显重要。

物联网专业作为一个全新学科,已经受到各本科院校的高度重视。2010年全国共有近700所本科院校向教育部提交了增设物联网等相关专业的申请,教育部批准了30所大学设立“物联网工程”专业,5所大学设立“传感网技术”专业,这些专业将于2011年招生。“物联网工程”专业的培养目标是:面向现代信息处理技术,培养从事物联网系统设计、系统分析、科技开发及研究方面的高等工程技术人才。

同时,国内一些高职专科院校也积极开设物联网相关专业,如无锡科技职业学院筹建“物联网技术学院”,乐山职业技术学院开办电子商务(物联网营销方向)专业,无锡职业技术学院开设有电子信息工程技术(物联网)专业。

总体上讲,目前我国各所大学虽对物联网有所研究,但对物联网专业建设及课程设置尚处于摸索阶段,实验室建设技术标准有待探讨和规范,还没有形成成熟的人才培养方案,学科建设还未成体系。

4 高职院校应对物联网产业发展的对策

教高[2006]16号文件指出:高等职业院校要及时跟踪市场需求的变化,主动适应区域、行业经济和社会发展的需要,根据学校的办学条件,有针对性地调整和设置专业。面对物联网产业的蓬勃发展,笔者认为,高职院校应着手做好以下三个方面工作:

一是谨慎开设物联网专业。由于目前物联网产业的发展还存在一些问题,其主要表现:一方面是我国物联网正处在起步阶段,人们对物联网认识不足,行业进入门槛高,物联网应用领域几乎无处不在,但切入又无处下手;另一方面,物联网产业链长但比较分散,每一环节规模效益不够,没有形成规模产业链,故而人才需求变化较大,无法形成成熟准确的人才需求体系。物联网专业是通信技术、电子信息技术、计算机网络技术等多专业的融合与提升,需要多专业课程的汇聚与结合。而高职院校培养的是面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才,势必会造成物联网专科专业人才培养定位不准。因此,在人才培养模式、教学团队组建、实践教学基地建设等方面都需要思考,只有那些在计算机类、电子信息类和通信类专业有较好基础和较强实力的高职院校才有能力思考开设物联网相关专业,从教育部审批本科物联网专业的标准(评审基本条件为“211”以及拥有博士站的重点大学)也不难看出,物联网专业开设需要实力,不能一哄而上。一些高职院校仅凭一个专业,甚至是一个在技术方面与物联网联系不大的专业来开设物联网专业,无疑是盲目的、不负责任的,有些急功近利。因此,笔者认为,高职院校在物联网专业的设置上应慎之又慎,个别院校不宜开设物联网专业。

二是积极引入物联网技术相关课程。各高职院校应根据自身行业应用背景优势,积极引入物联网技术相关课程,如物联网概论、传感器与自动检测、RFID技术、无线通信组网技术,物联网系统集成技术等,同时配套建立实训室。四川信息职业技术学院立足信息产业和区域经济发展,已在通信技术、电子信息工程技术、计算机网络技术、楼宇智能化工程技术等专业引入物联网相关技术课程,拓宽学生专业知识领域,以适应新技术的发展趋势。

三是积极开展技术应用开发。物联网产业作为战略性新兴产业,对推进经济转型升级、抢占未来经济科技发展制高点具有十分重要的意义。物联网产业具有爆发力强、关联度大、渗透性高、应用范围广等特点,各高职院校应抓住物联网大规模产业化和应用对传统产业的重大变革,在智能工业、智能农业、智能物流、智能电网、智能交通、智能公共安全、智能环保、智能灾害防控、智能家居、智能医护等方面积极开展技术应用开发与科研成果转化,从而进一步培养团队,更好地服务于各自的行业和区域经济。

相关文章阅读