時間：2022-09-07 02:41:13
導語：在物聯(lián)網(wǎng)技術與應用的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
[關鍵詞] 物聯(lián)網(wǎng) 無線傳感器網(wǎng)絡 RFID技術
物聯(lián)網(wǎng)的概念最初是美國麻省理工學院(MIT)的自動識別中心(Auto-ID Labs)在1999年提出的,它的定義很簡單:把所有物品通過射頻識別(RFID)等信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實現(xiàn)智能化識別和管理。國際電信聯(lián)盟2005年一份報告曾描繪“物聯(lián)網(wǎng)”時代的圖景:當司機出現(xiàn)操作失誤時汽車會自動報警;公文包會提醒主人忘帶了什么東西;衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求,等等。
物聯(lián)網(wǎng)能夠把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,每種物品都可以“說話”或在“臉上寫滿字”,而這些信息可以被其它設備讀取,前者是主動的,后者是被動的。物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術充分運用在各行各業(yè)之中,具體地說,就是把感應器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合,在這個整合的網(wǎng)絡當中,存在能力超級強大的中心計算機群,能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡內(nèi)的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制。
一、智慧農(nóng)業(yè)
在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中,人們獲取農(nóng)田信息的方式都十分有限,主要是通過人工測量。這需要消耗大量的人力,而通過使用無線傳感器網(wǎng)絡可以有效降低人力消耗和對農(nóng)田環(huán)境的影響,獲取精確的作物環(huán)境和作物信息。
在圖1的溫室環(huán)境里,每個溫室為無線傳感器網(wǎng)絡一個測量控制區(qū)。采用不同的傳感器節(jié)點和具有簡單執(zhí)行機構(gòu)的節(jié)點構(gòu)成無線網(wǎng)絡,來測量土壤濕度、土壤成分、pH值、降水量、溫度、空氣濕度和氣壓、光照強度、CO2濃度,由此獲得作物生長的最佳條件。將生物信息獲取方法應用于無線傳感器節(jié)點,可為溫室精準調(diào)控提供科學依據(jù)。
用戶通過布置無線傳感器網(wǎng)絡檢測系統(tǒng),可以對牲畜家禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖的生活習性、環(huán)境、生理狀況及種群復雜度進行觀測研究,也可用于對森林環(huán)境監(jiān)測和火災報警。傳感器節(jié)點隨機密布在森林之中,平常狀態(tài)下定期報告環(huán)境數(shù)據(jù),當發(fā)生火災時,節(jié)點通過協(xié)同合作會在很短的時間內(nèi)將火源的具體地址、火勢大小等信息傳送給相關部門。此外,無線傳感器網(wǎng)絡也可以應用在精準農(nóng)業(yè)中,來監(jiān)測農(nóng)作物中的害蟲、土壤的酸堿度和施肥狀況等。
在作物的生長過程中,形狀傳感器、顏色傳感器、重量傳感器等可用來監(jiān)測物的外形、顏色、大小等,由此確定作物的成熟程度,以便適時采摘和收獲。用戶可以利用二氧化碳傳感器進行植物生長的人工環(huán)境的監(jiān)控,以促進光合作用的進行。例如,塑料大棚蔬菜種植環(huán)境可以利用超聲波傳感器、音頻傳感器等進行滅鼠、滅蟲;還能用流量傳感器及計算機系統(tǒng)自動控制農(nóng)田水利灌溉。從而達到提高作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)、調(diào)節(jié)生長周期、提高經(jīng)濟效益的目的。
二、智能交通
解決交通擁堵的傳統(tǒng)方式是增加容量(例如,新增高速公路和車道等)。但在當今交通容量有限的城市環(huán)境中,我們需要其他解決辦法。將物聯(lián)網(wǎng)技術運用到道路和汽車中是一個高效的解決途徑。例如,增設路邊傳感器、射頻標記和全球定位系統(tǒng)。實時城市管理設立一個城市監(jiān)控報告中心,將城市劃分為多個網(wǎng)格,這樣系統(tǒng)能夠快速收集每個網(wǎng)格中所有類型的信息。這樣我們可以重新思考如何通過使用新技術和新策略使交通更加方便快捷。這需要改變?nèi)藗児逃械乃季S和習慣,還可以豐富駕駛者的經(jīng)驗,而不再僅僅關心出行時間及路線選擇。同時,它還可以改進汽車、道路以及公共交通,使之更具便利性。人可以通過手機查看下一班的市郊火車或地鐵上有多少空座位。集成服務和信息對未來的公共交通至關重要。例如,為均衡供求,未來的交通系統(tǒng)將可以定位乘客位置,并為他們提供所需的智慧的交通工具。
智慧的道路是減少交通擁堵的關鍵,但我們?nèi)圆涣私庑腥?、車輛、貨物和商品在市內(nèi)的具體移動狀況。因此,獲取數(shù)據(jù)是重要的第一步。通過安置的RFID技術以及利用激光、照相機和系統(tǒng)技術等的先進自由車流路邊系統(tǒng)來無縫地檢測、標識車輛,我們可以實時獲取路況信息,幫助監(jiān)控和控制交通流量,并據(jù)此調(diào)整路線,從而避免擁堵。以后我們將能建成自動化的高速公路,實現(xiàn)車輛與網(wǎng)絡相連,從而指引車輛更改路線或優(yōu)化行程。智慧的交通系統(tǒng)可以縮短人們的空間距離,也可有效地保護環(huán)境。
三、智慧家居
物聯(lián)網(wǎng)家用電器通過采用3G技術,將3G模塊嵌入到自身,家用電器就可以通過3G模塊跟通信運營商網(wǎng)絡進行通訊,這樣用戶就可以通過手機發(fā)短信控制家用電器進行開機關機等操作。這就實現(xiàn)了即時遠程控制功能。
針對安防,物聯(lián)網(wǎng)家用電器內(nèi)置了攝像頭,還配了紅外的探測燈,同時配加了紅外檢測傳感器。當用戶離開家的時候,只需要一個短信設置,物聯(lián)網(wǎng)家用電器就進入到布防的狀態(tài),一旦有外人闖入,紅外檢測探頭就可以立即監(jiān)測到,同時攝像頭會抓拍照片,以彩信的方式發(fā)送到手機上,用戶馬上可以看到進入者是陌生人還是家人。接著,這個電器就會主動地撥打視頻電話。假如用戶看到這是熟悉的家人就不需要接聽視頻電話,如果確實是陌生人用戶可以選擇接聽,監(jiān)控陌生人在家里的狀態(tài)。
如果當時手機沒在用戶的身邊,物聯(lián)網(wǎng)家用電器撥打這個視頻電話的時候沒有人接聽,這個時候它就會自動地把當前的視頻攝錄下來存儲到內(nèi)置卡里,以方便用戶查詢。
在服務便捷性上,因為有了3G網(wǎng)絡平臺,一旦家用電器發(fā)生故障,它就會自動把故障的詳細信息以短信的形式發(fā)送到用戶手機上。因為一般來說,空調(diào)顯示屏顯示的內(nèi)容是有限的,不可能顯示很多的文字,但是在手機上就可以顯示很多的故障信息,比如說傳感器故障或者視頻線路故障等等,這個時候,用戶看到的不僅僅是故障代碼,還包括故障的詳細描述,用戶就非常清楚,打電話保修的時候也可以確保售后服務人員一次服務到位,甚至一些經(jīng)驗豐富的用戶可以自己動手維修。
物聯(lián)網(wǎng)家用電器在節(jié)能環(huán)保方面表現(xiàn)同樣出色。因為它本身配備了紅外檢測探頭,能檢測到用戶離家后是否忘記關掉電源,超過一定時限,它就會自動選擇關掉電源,等用戶回來的時候再自動地打開。
四、智慧世博
目前,世博園是我國最大的物聯(lián)網(wǎng)應用。國內(nèi)的手機通訊運營商都已經(jīng)在世博園區(qū)內(nèi)外推出了手機刷卡業(yè)務。到運營商處購買安裝特殊的SIM卡后,手機就具有了支付功能,并能在園區(qū)里像信用卡一樣使用。同時,這些安裝特殊支付SIM卡的手機,也身具導航、新聞播報等用途。帶上這樣的手機,既不用怕在超過5平方公里的世博園區(qū)內(nèi)迷路,也不用怕錯過最新演出消息的。從前往世博園區(qū)的第一步,人們就可以刷手機坐地鐵、出租車,到園區(qū)刷手機買票進園,吃飯時刷手機消費,回家前再刷手機買些紀念品。通過手機錢包,不僅能讓假幣、假票無處藏身,而且能加快支付速度。另外,通過電子標簽與手機的綁定,只要在遍布展區(qū)的特殊感應裝置上輕輕一照,就能將相應展館的信息,互動傳輸?shù)绞謾C上。參觀世博會,再不用像一般逛展覽那樣,提著各種沉重的資料費力離場。此外,在遍布一軸四館、主新聞中心、世博村等人流密集區(qū)的近百個信息亭里,游客只需要點擊信息亭內(nèi)自助終端的互動觸摸屏,便可查詢到園區(qū)信息、場館信息和城市信息,包括公告、餐飲、交通、賓館、志愿者服務點、醫(yī)療、購物等內(nèi)容,盡在掌握。而且,這些信息還可以通過短信、彩信方式保存到手機中。
圖3 采用RFID技術的世博會移動售票終端
世博園內(nèi)的蔬菜、水產(chǎn)品、畜禽、奶、面包糕點、餐飲半成品等對溫控有要求的食品,并在專供世博食品的物流箱型車上也配備相應的RFID設備,對裝載冷藏冷凍食品的車輛配備RFID等溫度連續(xù)監(jiān)控設備。當食品進入世博園區(qū)時,執(zhí)法人員通過手持終端移動設備,能夠在現(xiàn)場快速追溯食品和原料的來源,確保供應渠道的安全可靠。同時還將選擇在蔬菜、水果、水產(chǎn)品等農(nóng)產(chǎn)品及配送的餐飲半成品等包裝袋上要求佩戴射頻識別標簽,儲存種養(yǎng)殖企業(yè)或生產(chǎn)單位、品名、產(chǎn)地、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期、儲存條件等信息,使產(chǎn)品包裝和RFID標簽隨貨物交易完整進入餐飲、零售或物流終端,以保證食品和原料能夠追蹤溯源。
世博園內(nèi)各場館的建筑主梁、基柱等關鍵部位也都鋪設了傳感器,這些節(jié)點可以監(jiān)測形變;在展柜、展品周邊鋪設了大量傳感器,用于防盜、防觸碰;園區(qū)里還隨機散布著大量的微型傳感器,用于對展館溫度、濕度、有毒有害氣體、噪音等環(huán)境參數(shù)進行綜合監(jiān)測。
毫無疑問,如果“物聯(lián)網(wǎng)”時代來臨,人們的日常生活將發(fā)生翻天覆地的變化。人類可以以更加精細和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活,達到“智慧”狀態(tài),提高資源利用率和生產(chǎn)力水平,改善人與自然間的關系。
參考文獻:
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[3]中國聯(lián)通.物聯(lián)網(wǎng)應用世博會.
關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術與應用 教學目標 知識體系 內(nèi)容安排 教學方法
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（a）-0162-03
物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）概念最早于1999年由美國麻省理工學院提出，隨著技術和應用的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵不斷擴展[1]。目前業(yè)界普遍認為：物聯(lián)網(wǎng)是通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的拓展應用和網(wǎng)絡延伸，它利用感知技術與智能裝置對物理世界進行感知識別，通過網(wǎng)絡傳輸互聯(lián)，進行計算、處理和知識挖掘，實現(xiàn)人與物、物與物信息交互和無縫鏈接，達到對物理世界實時控制、精確管理和科學決策的目的[2-5]。
物聯(lián)網(wǎng)可以廣泛應用于經(jīng)濟社會發(fā)展的各個領域，引發(fā)和帶動生產(chǎn)力、生產(chǎn)方式和生活方式的深刻變革，成為經(jīng)濟社會綠色、智能、可持續(xù)發(fā)展的關鍵基礎和重要引擎[6]。近年來，在“兩化融合”和“感知中國”等國家戰(zhàn)略背景下，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展受到了我國政府、科研、教育、產(chǎn)業(yè)界的高度關注。我國經(jīng)濟社會各領域蘊含巨大的物聯(lián)網(wǎng)應用潛能，眾多行業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)技術人才需求旺盛[7]。為此，中國傳媒大學于2012年通過教育部審批，依托理工學部信息工程學院網(wǎng)絡工程系開辦物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)方向，成為全國較早面向本科生開設物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)方向的高校之一。
1 課程教學目標
《物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》是網(wǎng)絡工程系物聯(lián)網(wǎng)技術專業(yè)方向?qū)W生學習的第一門專業(yè)課，其主要目的是使學生了解物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和相關技術，對物聯(lián)網(wǎng)在各個領域的典型應用有所認識，在此基礎上了解物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的整體框架，明確物聯(lián)網(wǎng)工程各個專業(yè)課程的意義和課程之間的關系，為后續(xù)的學習打好基礎，同時激發(fā)學生的學習興趣[8]。因此，《物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》課程的講授成功與否關系到物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的質(zhì)量，進而影響到我國物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的進程[9]。
2 課程知識體系及內(nèi)容安排
2.1 知識體系
物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)分為3個層次：感知層、網(wǎng)絡層和應用層，如圖1所示[1]。
感知層是物聯(lián)網(wǎng)的“皮膚”和“五官”，用于識別物體、采集信息，是聯(lián)系物理世界與虛擬信息世界的紐帶。感知層中的自動感知設備包括：RFID標簽與讀寫設備、傳感器、GPS、智能家用電器、智能測控設備等；感知層中的人工生成信息設備包括：智能手機、智能機器人等。
網(wǎng)絡層分為接入層、匯聚層與核心交換層。接入層通過各種接入技術連接最終的用戶設備。匯聚層的功能為：匯接接入層的用戶流量，進行數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)膮R聚、轉(zhuǎn)發(fā)與交換；根據(jù)接入層的用戶流量，進行本地路由、過濾、流量均衡、優(yōu)先級管理，以及安全控制、地址轉(zhuǎn)換、流量整形等處理；根據(jù)處理結(jié)果把用戶流量轉(zhuǎn)發(fā)到核心交換層或在本地進行路由處理。核心交換層為物聯(lián)網(wǎng)提供一個高速、安全與保證服務質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境。匯聚層與核心交換層的網(wǎng)絡通信設備與通信線路構(gòu)成了傳輸網(wǎng)。
應用層可以進一步分為管理服務層和行業(yè)應用層。管理服務層通過中間件軟件實現(xiàn)了感知硬件與應用軟件物理的隔離與邏輯的無縫連接，提供海量數(shù)據(jù)的高效、可靠地匯聚、整合與存儲，通過數(shù)據(jù)挖掘、智能數(shù)據(jù)處理與智能決策計算，為行業(yè)應用層提供安全的網(wǎng)絡管理與智能服務。行業(yè)應用層由多樣化、規(guī)?；男袠I(yè)應用系統(tǒng)構(gòu)成，包括：智能電網(wǎng)、智能環(huán)保、智能交通、智能醫(yī)療等。
此外，涉及感知層、網(wǎng)絡層與應用層的共性技術包括信息安全、網(wǎng)絡管理、對象名字服務與服務質(zhì)量保證等。
2.2 內(nèi)容安排
《物聯(lián)網(wǎng)技g與應用》課程的內(nèi)容安排[10-12]如圖2所示，其中，各部分包含的主要內(nèi)容有[1-6]以下幾方面。
物聯(lián)網(wǎng)概論：物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的社會背景、技術背景；物聯(lián)網(wǎng)的定義與主要技術特征；物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)；物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
RFID技術：自動識別技術的發(fā)展背景、條形碼簡介、磁卡與IC卡的應用、RFID、RFID應用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成、RFID標簽編碼標準。
傳感器技術：傳感器；智能傳感器與無線傳感器；無線傳感器網(wǎng)絡；無線傳感器網(wǎng)絡通信協(xié)議與標準。
嵌入式技術：智能設備的研究與發(fā)展；集成電路；嵌入式技術的研究與發(fā)展；RFID讀寫器與中間件軟件設計；無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點設計；可穿戴計算研究及其在物聯(lián)網(wǎng)中的應用；智能機器人研究及其在物聯(lián)網(wǎng)中的應用。
移動通信技術：通信技術的發(fā)展；移動通信技術的研究與發(fā)展；3G技術與移動互聯(lián)網(wǎng)應用的發(fā)展。
定位技術：位置信息與位置服務；物聯(lián)網(wǎng)中的位置服務；定位系統(tǒng)；移動通信定位技術、基于無線局域網(wǎng)的定位技術、基于RFID的定位技術、無線傳感器網(wǎng)絡定位技術。
數(shù)據(jù)處理技術：物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理技術的基本概念；海量數(shù)據(jù)存儲技術；物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)存儲與云計算；物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合技術；物聯(lián)網(wǎng)中的智能決策。
信息安全技術：物聯(lián)網(wǎng)信息安全中的四個重要關系問題；物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術研究；RFID安全與隱私保護研究。
物聯(lián)網(wǎng)的應用：智能電網(wǎng)；智能交通；智能醫(yī)療；智能物流。
3 課程教學方法
自2014年春季學期《物聯(lián)網(wǎng)技術與應用》課程首輪授課起至今，筆者已從以下幾方面做了有益嘗試，取得了良好的效果。
3.1 采用“翻轉(zhuǎn)課堂”模式將課堂內(nèi)外相結(jié)合
翻轉(zhuǎn)課堂譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時間，將學習的決定權從教師轉(zhuǎn)移給學生。該教學模式需要學生在課后完成自主學習，即自主規(guī)劃學習內(nèi)容、節(jié)奏、風格和呈現(xiàn)知識的方式，可以通過看視頻講座、聽播客、廣泛閱讀各種書籍、與其他同學討論等方式進行。教師則采用講授法和協(xié)作法來滿足學生的需要和促成他們的個性化學習，其目標是為了讓學生通過實踐獲得更真實的學習體驗。翻轉(zhuǎn)課堂是對傳統(tǒng)課堂教學結(jié)構(gòu)與教學流程的徹底顛覆。
在該課程的講授方式上，筆者嘗試引入“翻轉(zhuǎn)課堂”模式，轉(zhuǎn)變以往授課過程中教師“滿堂灌”、學生只是被動接受的傳統(tǒng)教學模式，利用教學實踐中小班授課、學生人數(shù)較少的優(yōu)勢，使每位同學都有機會走上講臺，輪流充當“教師”的角色，過一把“教師癮”，從而充分調(diào)動學生的學習積極性和主動性。具體的實施過程為：首先，請每名學生選取物聯(lián)網(wǎng)學科中自己較為感興趣的一項具體技術作為自己的講授對象，通過廣泛查閱書籍文獻資料、上網(wǎng)搜索最新科技資訊等方式了解該項技術的來龍去脈、前世今生及發(fā)展前沿。然后，請學生自制課件，通過文字、圖片、視頻等方式形象生動地向大家講解艱澀枯燥的具體技術內(nèi)容。其間，其他同學可以隨時提問，形成良好的互動效果，極大地活躍了課堂氣氛，同時也鍛煉了學生的邏輯思維能力和語言表達能力。最后，由教師點評學生的表現(xiàn)，指出其講解的優(yōu)缺點，并補充完善知識點內(nèi)容。學生的個人表現(xiàn)很大程度上決定了該門課程的個人結(jié)課成績。通過3年來具體的實踐，筆者發(fā)現(xiàn)學生們搜集資料的深度和廣度都遠遠超出了筆者的預期。作為老師，在授課的同時也收獲了很多新知識，達到了教學相長的目的。
3.2 教學與科研相結(jié)合
教師授課過程中應避免簡單生硬地照本宣科，而應以自身的科研經(jīng)歷和科研體會現(xiàn)身說法，以激發(fā)學生的學習興趣。物聯(lián)網(wǎng)作為一門新興學科，發(fā)展日新月異。每輪備課時都要加入新的科技進展，對于教師來講，在科研方面需要不斷地關注科技前沿動態(tài)，及時更新知識，極具挑戰(zhàn)性。就筆者而言，由于一直從事數(shù)據(jù)挖掘領域的研究，在講授第八章《物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理技術》時，就結(jié)合目前正在進行的有關電視節(jié)目受眾收視情況的數(shù)據(jù)挖掘研究課題，以實驗中具體的數(shù)據(jù)、模型為例，為學生講解數(shù)據(jù)挖掘技術的具體流程和其中的關鍵步驟，從而進一步加深學生對該技術的理解程度。
3.3 “走出去”與“引進來”相結(jié)合
“走出去”是指教師應當經(jīng)常參加國內(nèi)外相關教研機構(gòu)組織的高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設的培訓班、研討會等，廣結(jié)同行，吸取其他兄弟院校專業(yè)建設、課程改革的成功經(jīng)驗，達到“它山之石可以攻玉”的目的。此外，還可以與國內(nèi)一些專業(yè)從事物聯(lián)網(wǎng)技術的企業(yè)建立良好的合作關系，建立學生實習、實訓基地。學生可以到企業(yè)實地參觀相應的產(chǎn)品生產(chǎn)線，以便與課堂中學到的知識點概念、原理聯(lián)系起來，獲得感性認識，從而加深理解。同時，學生可以利用寒暑假時間到企業(yè)實習或選派學生到企業(yè)進行畢業(yè)設計，不但使學生掌握了物聯(lián)網(wǎng)技術、熟悉了企業(yè)的運行模式，還可以為企業(yè)提供專業(yè)的人才，拓展學生的就業(yè)渠道[13]。
“引進來”是指教師應當定期邀請國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的權威教授、相關技術人員走進課堂、走上講臺，為學生帶來最新的行業(yè)發(fā)展信息。此外，在教材選擇方面，教師應當不局限于國內(nèi)出版的一些經(jīng)典教材，還應當廣泛引進國外的外文教材，追蹤國際領先的前沿技術[14]。
綜上所述，文章從“物聯(lián)網(wǎng)技術與應用”課程的教學目標、知識體系及內(nèi)容安排、教學方法等方面進行了探討。由于物聯(lián)網(wǎng)技術是近年來的新興技術，該課程也是中國傳媒大學理工學部信息工程學院網(wǎng)絡工程系自2014年首次引入的新課程，一切還在逐步摸索過程中，因此，探尋一套適合本專業(yè)學生的課程教學方案任重道遠。
4 結(jié)語
此文是筆者近3年來參加物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)建設研討班培訓、備課、授課的心得體會。由于筆者的驗有限，考慮問題難免有失偏頗，望與各位讀者共同探討。作為一名青年教師，筆者未來仍然需要逐步沉淀，不斷思考、總結(jié)、實踐，為培養(yǎng)出社會需要的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才貢獻力量。
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一、單選題(共10道試題,共40分)
1.哪個不是物理傳感器（）。
a.視覺傳感器
b.嗅覺傳感器
c.聽覺傳感器
d.觸覺傳感器
正確答案:b
2.2009年10月（）提出了“智慧地球”。
b.微軟
c.三星
d.國際電信聯(lián)盟
正確答案:a
3.三層結(jié)構(gòu)類型的物聯(lián)網(wǎng)不包括（）。
a.感知層
b.網(wǎng)絡層
c.應用層
d.會話層
正確答案:d
4.mac層采用了完全確認的（），每個發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接受方的確認信息。
a.自愈功能
b.自組織功能
c.碰撞避免機制
d.數(shù)據(jù)傳輸機制
正確答案:d
5.歐盟在（）年制訂了物聯(lián)網(wǎng)歐洲行動計劃，被視為“重振歐洲的重要組成部分”。
6.zigbee的頻帶，（）傳輸速率為250kb/s全球通用。
7.rfid卡（）可分為：有源(active)標簽和無源(passive)標簽。
a.按供電方式分
b.按載波頻率分
c.按標簽內(nèi)是否含有電池分
d.按標簽的讀寫功能分
8.運用云計算、數(shù)據(jù)挖掘以及模糊識別等人工智能技術，對海量的數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理，對物體實施智能化的控制，指的是（）。
a.可靠傳遞
b.全面感知
c.智能處理
d.互聯(lián)網(wǎng)
9.物聯(lián)網(wǎng)的核心是（）。
a.應用
b.產(chǎn)業(yè)
c.技術
d.標準
10.在云計算平臺中，（）基礎設施即服務。
二、多選題(共5道試題,共20分)
1.物聯(lián)網(wǎng)的主要特征（）。
a.全面感知
b.功能強大
c.智能處理
d.可靠傳送
2.rfid標簽的分類按標簽讀寫功能分（）。
a.只讀標簽
b.一次寫多次讀標簽
c.被動式標簽（rtf）
d.可讀寫標簽
3.rfid標簽的分類按標簽內(nèi)是否含有電池分包括（）。
a.主動式標簽（ttf）
b.被動式標簽（rtf）
c.有源(active)標簽
d.無源(passive)標簽
4.國際電信聯(lián)盟（itu）名為《internetofthings》的技術報告，其中包含（）。
a.物聯(lián)網(wǎng)技術支持
b.市場機遇
c.發(fā)達中國的機遇
d.面臨的挑戰(zhàn)和存在的問題
5.云計算基本的部署模式包括（）。
a.公共云
b.社區(qū)云
c.專用云
d.混合云
三、判斷題(共10道試題,共40分)
1.物聯(lián)網(wǎng)服務可以劃分為行業(yè)服務和公眾服務。
a.錯誤
b.正確
2.物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層技術主要用于實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)信息的雙向傳遞和控制，重點在于適應物物通信需求的無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)的網(wǎng)絡改造和優(yōu)化，以及滿足低功耗、低速率等物物通信特點的感知層通信和組網(wǎng)技術。
a.錯誤
b.正確
3.射頻識別技術實際上是自動識別技術在無線電技術方面的具體應用與發(fā)展。
a.錯誤
b.正確
4.“物聯(lián)網(wǎng)”是指通過裝置在物體上的各種信息傳感設備，如rfid裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等等，賦予物體智能，并通過接口與互聯(lián)網(wǎng)相連而形成一個物品與物品相連的巨大的分布式協(xié)同網(wǎng)絡。
a.錯誤
b.正確
5.物聯(lián)網(wǎng)已被明確列入《國家中長期科學技術發(fā)展規(guī)劃(2006-2020年)》和2050年國家產(chǎn)業(yè)路線圖。
a.錯誤
b.正確
6.傳感器網(wǎng)：由各種傳感器和傳感器節(jié)點組成的網(wǎng)絡。
a.錯誤
b.正確
7.m2m是指機器與機器之間的通訊。
a.錯誤
b.正確
8.物聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng)是一樣的。
a.錯誤
b.正確
9.1999年，electronicproductcode(epc)global的前身麻省理工auto-id中心提出“internetofthings”的構(gòu)想。
a.錯誤
b.正確
10.物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點不需要考慮能源問題。
關鍵詞 物聯(lián)網(wǎng)；傳感器；網(wǎng)絡；計算機
中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）180-0026-02
1 物聯(lián)網(wǎng)相關概念
所謂物聯(lián)網(wǎng)就是在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的基礎上進行擴展，實現(xiàn)各種物品的互聯(lián)互通，物聯(lián)網(wǎng)與云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)是未來互聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的三大方向，是行業(yè)的方向標，許多國家甚至將其作為戰(zhàn)略性發(fā)展行業(yè)予以規(guī)劃。簡言之，物聯(lián)網(wǎng)技術就是通過傳感器技術，將傳感設備收集到的作業(yè)環(huán)境的各種模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C系統(tǒng)可以識別的數(shù)字信號，再通過通信信道，將其傳送到遠端的控制中心，遠端控制中心根據(jù)用戶既定值，做出數(shù)據(jù)分析和判斷，將超過或低于閥值的數(shù)據(jù)通過控制信號再傳送到終端的控制器進行相應的調(diào)整，使得整個系統(tǒng)運行在實時、動態(tài)、監(jiān)控、預警的智能化控制系統(tǒng)下。由此可見，物聯(lián)網(wǎng)技術為人們實現(xiàn)了高度智能化的生產(chǎn)生活控制。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展所依脫的技術分析
2.1 傳感器技術
傳感器技術是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關鍵技術，物聯(lián)網(wǎng)所控制的各個終端處理器，就是依靠數(shù)量豐富的傳感器設備進行環(huán)境的實時監(jiān)控，離開了傳感技術，就好像沒有知覺和感官的人體，更別談智能控制。傳感器設備要具有高度穩(wěn)定性、運行可靠性，同時無論是體積、還是檢測靈敏度都越來越好，這得益于近年來快速發(fā)展的電子控制技術，芯片生產(chǎn)工藝的大幅度提升，以智能停車場的火災監(jiān)控系統(tǒng)為例，其傳感器就包括了數(shù)量繁多的煙感、溫感、光感、熱輻射等控制感應器，通過這些傳感器，可以將停車場環(huán)境的實時數(shù)據(jù)進行有效的監(jiān)控，一旦高出既定閥值，數(shù)據(jù)通過控制系統(tǒng)進行預警，聯(lián)動設備也開始工作，這種高度智能化控制，都需要傳感器設備發(fā)揮重要的感作用?？傊瑐鞲衅骷夹g作為關鍵的物聯(lián)網(wǎng)技術之一，有著極其重要的環(huán)境數(shù)據(jù)傳感作用。
2.2 網(wǎng)絡傳輸
如果將物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)比作是一個有機運行的人體的話，那么網(wǎng)絡傳輸技術則是人體分布于各處的神經(jīng)，通過網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)了終端控制設備與數(shù)據(jù)中心的信息交換，才得以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效控制。網(wǎng)絡傳輸在物聯(lián)網(wǎng)方面有著更高的要求主要體現(xiàn)在3個方面，首先是傳輸?shù)臄?shù)據(jù)帶寬要求更高，無論是傳感器設備、終端控制器還是數(shù)據(jù)中心他們彼此需要實時數(shù)據(jù)的交換、如果信道帶寬不能滿足要求，對于一些實時數(shù)據(jù)的處理就會產(chǎn)生較大的延時，不利于精細化的控制；其次是網(wǎng)絡速度的要求，物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不僅僅局限于簡單的控制數(shù)據(jù)，往往還進行視頻、聲音等數(shù)據(jù)的實時傳輸，這些容量較大的數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡傳輸速度一定的條件下，同樣會產(chǎn)生較大的延時，不利于系統(tǒng)的實時控制，這也是各個國家爭相發(fā)展4G/5G高速網(wǎng)絡的關鍵；最后則是網(wǎng)絡傳輸協(xié)議、地址分配的標準，目前傳統(tǒng)的基于IPV4的網(wǎng)絡地址分配面臨地址枯竭等問題，同樣的傳輸協(xié)議行業(yè)標準還未出現(xiàn)，非標準化的控制協(xié)議對于實現(xiàn)統(tǒng)一化的管理和設計是嚴重的阻礙。由此，做好網(wǎng)絡傳輸方面的技術保障對于物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展同樣至關重要。
2.3 數(shù)據(jù)處理中心以及終端控制器
物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理中心是相對于終端控制器的，終端控制器是分布于各類“實物”上的微型計算機系統(tǒng)，是對實物進行局部性控制的關鍵，通常和各類的傳感設備相連接，再通過一定的通信線路與數(shù)據(jù)處理中心相互聯(lián)通；數(shù)據(jù)處理中心則是控制全局性的中央計算機系統(tǒng)，協(xié)調(diào)各個終端設備的數(shù)據(jù)信息，使整個系統(tǒng)運行在實時、動態(tài)、精細的控制之下。終端控制器可以是單片機系統(tǒng)，也可以是各種嵌入式的ARM系統(tǒng)，其中單片機系統(tǒng)在體積、價格方面都有著較大的優(yōu)勢，而ARM系統(tǒng)設備則是在功能豐富度方面、運算速度方面有著更大的優(yōu)勢，用戶應根據(jù)需求進行合理的選擇。數(shù)據(jù)處理中心一般都由微型計算機進行擔任，其運算速度和控制協(xié)調(diào)能力更加強大，總之作為整個物聯(lián)網(wǎng)技術的指揮控制“大腦”，各種控制設備同樣發(fā)揮著不可忽視的作用。
2.4 相關行業(yè)技術
行業(yè)相關技術則是與物聯(lián)網(wǎng)應用的具體環(huán)境有著直接關系，物聯(lián)網(wǎng)廣泛應用于居家、生產(chǎn)控制、安全監(jiān)測等諸多領域，每個領域都有著其行業(yè)的獨特知識結(jié)構(gòu)，因此根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)所應用的具體環(huán)境，一些特定于各個領域的控制處理設備還是比較多的，以居家為例，其更多的是各類居家用電設備、家電等物件的控制居多，由此可見物聯(lián)網(wǎng)技術是一種技術大融合的信息系統(tǒng)，離開了相關行業(yè)技術也是很難發(fā)揮其應有的作用的。
3 物聯(lián)網(wǎng)與相關技術的結(jié)合應用介紹
3.1 智慧家庭
物聯(lián)網(wǎng)與各種家電、生活用具、門窗傳感器等的組合構(gòu)成了智慧家庭的基本結(jié)構(gòu)，物聯(lián)網(wǎng)利用分布于各個居家用品上的傳感設備和終端控制器，收集居家環(huán)境下的各類數(shù)據(jù)，例如溫濕度、煙霧度、光輻射強度、門窗關閉數(shù)據(jù)等等，使得整個居家環(huán)境都處于動態(tài)、實時的監(jiān)控下，數(shù)據(jù)處理中心根據(jù)這些實時數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控和預警，可以通過短信、互聯(lián)網(wǎng)信息等將居家環(huán)境信息發(fā)送到遠程用戶的移動設備上，實現(xiàn)了便捷、安全、舒適的現(xiàn)代化居家控制。
3.2 智能安全建筑
安全建筑并不是不會發(fā)生諸如火災、水災等災害的建筑物，而是通過物聯(lián)網(wǎng)技術將整個建筑的災情情況進行實時的監(jiān)控處理，一旦出現(xiàn)了某種災情，進行實時預警，并且通過警報等形式通知建筑物人員，同時啟動各種聯(lián)動消防設備，進行聯(lián)動災情處理，而人的某方面作用逐漸被淡化，用戶可以更加專注于災情控制的某些方面，從而有效降低了災情帶給建筑物的傷害，提高了災情的可控性，減少了人財物等諸多方面的損失。實現(xiàn)建筑安全的智能可靠控制。
3.3 智慧城市
智慧城市則是將城市的各個功能例如道路情況、紅綠燈情況、天氣氣候等情況，利用龐大的物聯(lián)網(wǎng)技術進行實時的動態(tài)監(jiān)控，通過智能的數(shù)據(jù)控制中心，給予人們城市生活預警，使得整個城市的運行更加高效和現(xiàn)代化，當然，這種智慧型城市，簡單的依靠物聯(lián)網(wǎng)技術是遠遠不夠的，還需要大數(shù)據(jù)云計算處理技術的支持，畢竟這種城市型數(shù)據(jù)的復雜度不是簡單的智慧家庭、智能安全建筑所能夠比擬的，需要極強的數(shù)據(jù)控制處理中心進行數(shù)據(jù)分析和動態(tài)操作。
3.4 其他方面
除了上述介紹的幾個方面物聯(lián)網(wǎng)技術還廣泛應用于現(xiàn)代物流應用、生物工程領域、以及智慧電網(wǎng)等各方面，相信隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的進一步發(fā)展，這種高度智能化的控制預警必將帶給人們更加高品質(zhì)的生活。
4 結(jié)論
綜上，物聯(lián)網(wǎng)技術涉及到了諸多的先進技術，通過各類技術的有機結(jié)合實現(xiàn)了豐富多彩的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，帶給人們生產(chǎn)、生活的極大便利。
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關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；現(xiàn)代教育活動；應用
物聯(lián)網(wǎng)技術是一項在上個世紀末由美國的麻省理工學院提出的，它的主要涵義是將所有的物品利用射頻技術進行識別，同時將識別到的信息通過一些特定的設備進行連接，在網(wǎng)絡上進行共享，這樣的過程就可以實現(xiàn)信息的智能處理，同時對所有物品都能夠進行主動管理。物聯(lián)網(wǎng)技術所使用的系統(tǒng)具有眾多先進的設備組成，從最終端的射頻技術儀器、位置感應器、定位器到識別等設備進行連接產(chǎn)生相互作用，最終形成一個集團化的最大網(wǎng)絡系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)技術能夠?qū)⒈姸辔锲范悸?lián)系在一起，在整體的網(wǎng)絡中各個終端都可以被控制和互動甚至共享，利用終端的一些移動、監(jiān)控等方式進行識別，進而采取相應的操作，可以說物聯(lián)網(wǎng)技術極大地改變了現(xiàn)代人們的生活，在社會中的眾多方面都可以得到廣泛的應用，本文就以物聯(lián)網(wǎng)技術的基本涵義出發(fā)，探討其如何在現(xiàn)代教育活動中發(fā)揮其巨大的功能。
一、物聯(lián)網(wǎng)技術的涵義
早在2008年，國際上對于物聯(lián)網(wǎng)就已經(jīng)有了明確的定義，對其進行定義的是歐洲的信息社會與媒體委員會，具體定義的內(nèi)容是“具有身份標識與虛擬的個性化特征，可以利用智能化接口在只能空間進行相關操作，并可以與社會的、環(huán)境的、用戶的上下文相互連接并進行有效溝通”的由各種物品連接而成的網(wǎng)絡[2]。物聯(lián)網(wǎng)的性質(zhì)是具備連接合并能力的網(wǎng)絡，可以是如今的互聯(lián)網(wǎng)，也可以是在未來發(fā)展而生的新型網(wǎng)絡，其中網(wǎng)絡中的每一個個體都具有各自的功能與性質(zhì)，扮演者不同的角色，但是整體還是具備網(wǎng)絡連接的依附性。
物聯(lián)網(wǎng)的主要功能顧名思義來講，就是將物品進行連接的網(wǎng)絡，只是這樣的網(wǎng)絡是通過現(xiàn)代化的科技手段，以信息的獲取設備進行識別，將當今世界中各種物品進行信息上的聯(lián)通從而形成一個系統(tǒng)，系統(tǒng)的每一個部件都被傳感器而作了信息化處理，這樣物聯(lián)網(wǎng)中的各項物品就因為其特殊的信息屬性成為物聯(lián)網(wǎng)中獨一無二的終端，便于進行集中管理與信息的共享傳達。從物聯(lián)網(wǎng)的功能來說，它能夠?qū)崿F(xiàn)的是將人、計算機、各類物品之間的相通與聯(lián)系，但是在如今的世界中，依托現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)的連接作用，物聯(lián)網(wǎng)的連接方位還僅限于個人與計算機個體之間的連通，如今的物聯(lián)網(wǎng)需要解決物品之間的連接。
物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代社會中如今已經(jīng)形成自身的特色，總結(jié)來講可以說具備了四個方面的特點。首先是連接性，也是物聯(lián)網(wǎng)本身最主要的特征，物聯(lián)網(wǎng)不僅能夠在時間尺度上進行連接，也能夠在空間尺度上進行連接，甚至在不同的終端物件之間也能夠暢通無阻；其次是物聯(lián)網(wǎng)的先進性，物聯(lián)網(wǎng)的建設基礎就是現(xiàn)代社會的眾多技術進步，在這些技術的積累和配合作用下，物聯(lián)網(wǎng)才能夠在識別、通訊、材料等方面建設成為完整的系統(tǒng)，發(fā)揮其強大的功能；再次是其智能性，物聯(lián)網(wǎng)將各類物件進行連接的過程就是一個將具象的物體通過信息化的處理進行虛擬化識別的過程，如今的世界技術不斷進步，人們生活中的物件就能夠以智能化的方式進行識別，通過信息化的感知手段進行連接，甚至還能夠與人們周圍的環(huán)境相連接，讓人們能夠最大程度地收集所需的各類信息數(shù)據(jù)，以便于人們從事各種各樣的活動。
二、物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代教育活動中的應用
物聯(lián)網(wǎng)憑借其強大的功能，利用射頻技術、傳感器技術、信息技術等多種手段，能夠?qū)⒍喾N多樣的數(shù)據(jù)進行收集以實現(xiàn)智能化的處理和傳遞，將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部終端進行識別和控制等操作。在教育活動中，物聯(lián)網(wǎng)也可以將其活動中涉及到的各類物件進行連接，發(fā)揮其強大的功能，極大地幫助從事輔助教學活動，使教學活動更加便捷而有效率。下圖展示了2010年至2012年間物聯(lián)網(wǎng)IT技術在教育領域內(nèi)的投資規(guī)模與增長速度：
1.建立教育環(huán)境
教學環(huán)境往往決定了學生是否能夠快速地將自身融入教育活動中去，因此良好的教育環(huán)境可以幫助學生和教師更好地開始教育活動。在傳統(tǒng)的教學中，教師和學生接觸到的教學元素與物件非常有限，除了基本的書本和教學工具，很難出現(xiàn)更加有效率的教學輔助工具。因此這樣的環(huán)境中學生的學習比較表面，特別是一些較為抽象的知識和虛擬環(huán)境中的知識，學生也很難深入學習。而物聯(lián)網(wǎng)技術則可以極大地改變這一現(xiàn)象，在物聯(lián)網(wǎng)所建立的教學環(huán)境中，學生和教師可以進行更加生動的交流，因為物聯(lián)網(wǎng)可以將傳統(tǒng)教育環(huán)境中的各項元素進行智能化的連通，將現(xiàn)實中人的需求轉(zhuǎn)化為虛擬的數(shù)據(jù)，從而知道其它元素進行一定改變來適應人的需求，也就是人機互動，同時人與普通的教學物件之間也會形成互動，在這樣的環(huán)境中，人與人的交流也更加深入，明顯地改善了教學活動[3]。在這樣的教育環(huán)境中，物聯(lián)網(wǎng)可以將環(huán)境中的元素例如書本、展示板、桌椅等物件進行智能化處理，將其通過傳感器的方式采集數(shù)據(jù)，根據(jù)實際的環(huán)境進行對比，同時結(jié)合教師與學生的需求，創(chuàng)造出更加適宜教育活動的條件，幫助進行教育環(huán)境的改善，這樣就形成了智能化的教學環(huán)境。
例如在教育活動中，傳統(tǒng)的環(huán)境是固定的，教師與學生面對的物件都是固定不能改變，在物聯(lián)網(wǎng)的幫助下，環(huán)境中的元素可以根據(jù)人的需要進行改變。比如上課中的光線受到外界天氣光線與室內(nèi)燈光亮度的影響不一定時時都能夠滿足教師的教學與學生的視覺需求，這樣物聯(lián)網(wǎng)可以在燈光上安裝智能化的調(diào)節(jié)裝備，將燈光的亮度可以根據(jù)外界光線亮度的明暗進行智能化調(diào)節(jié)，這樣就能夠讓學生在更適宜教育活動的環(huán)境中進行學習。
2.豐富實驗手段
在現(xiàn)代化的教育活動中，教師的教學手段顯得尤為重要，現(xiàn)代教育與傳統(tǒng)教育的最主要區(qū)別是教師可以依托現(xiàn)代化的教學設備對學生進行多樣化的教學。尤其是在課堂上涉及到學生實際動手能力的實驗操作，它能夠幫助學生更好地理解書本上的理論知識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。傳統(tǒng)的教學手段十分單一，在基本的講解之外也缺乏有效的實踐手段，即使具備了一定讓學生實踐的機會，也會因為安全方面等多種原因存在隱患，所以說學生在傳統(tǒng)的教學活動中很難獲得實踐的體驗。
物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)可以為教師與學生提供更加豐富的教學手段，不僅在教學手段上可以為學生提供豐富多樣化的方案、也可以為學生創(chuàng)建安全的環(huán)境，更可以讓學生在安全的氛圍內(nèi)進行學習實踐活動。例如在使用特定實驗儀器時，儀器內(nèi)部都有詳細的使用說明，當儀器出現(xiàn)問題或者操作不當?shù)臅r候，儀器可以通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進行警告，不僅讓學生意識到操作問題，也可以讓教師及時了解以保證實驗安全，在涉及到一些學生不能夠親手進行操作的實驗時，教師可以通過物聯(lián)網(wǎng)的虛擬系統(tǒng)進行模擬，讓學生從模擬的系統(tǒng)中獲取實驗數(shù)據(jù)進行自行處理，另外也可以通過異地的方式將教育活動中不能夠提供的試驗設備從物聯(lián)網(wǎng)中的其它地點進行獲取，從而遠程控制試驗設備進行操作以獲取實驗數(shù)據(jù)，這樣就全面保證了實驗的安全性，也讓實驗在方式上在空間得到了拓展。
3.管理教育活動
物聯(lián)網(wǎng)除了在教育活動中幫助豐富內(nèi)容和方式以外，在教學活動的管理上也可以發(fā)揮巨大的作用。例如在學校的人員出入管理上，已經(jīng)有學校采用了先進的射頻識別技術幫助在學生考勤、門禁系統(tǒng)、健康檢測、會以簽到等方面進行管理，通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將校園內(nèi)的人員和物品進行全方位的整合，實現(xiàn)信息的共享，比如在學生出入校園時，身上都攜帶了校園統(tǒng)一的識別標簽，這樣當學生在出入校園內(nèi)特定場合時，可以通過身上攜帶的標簽進行射頻識別動作，讓學校了解到學生的活動信息，當活動為會議、報道、課堂上課等，還可以通過射頻識別標簽實現(xiàn)人員的報道與簽到服務，極大地方便了教學管理活動；當物聯(lián)網(wǎng)技術運用到學生的健康檢測時，還可以發(fā)揮特殊的功能，比如學生在進出校園時，在校門出可以通過設置遠程的體溫檢測設備對行走中的學生進行遠程監(jiān)測，如果學生的體溫處于不正藏的范圍內(nèi)會通過識別其身份標簽進行信息的錄入，這樣學校就能夠獲得學生的體溫不正常信息，從而通知該學生采取措施進行治療，極大地避免了傳染性疾病的傳播，保證了其他教育活動人員的健康；如果學生的行動范圍超過了校園內(nèi)的安全區(qū)域，例如地下室，無遮擋的高樓層等，該區(qū)域可以通過物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測到學生的進入，這樣可以及時在現(xiàn)場通過特定設備播報安全信息，避免學生在未及時告知的情況下錯誤進入危險區(qū)域，實現(xiàn)安全監(jiān)控；在避免校外人員進入校園活動時，物聯(lián)網(wǎng)也可以通過監(jiān)控人員進出校園來得知哪些人員在未得到校園網(wǎng)絡認可的身份情況下進入了校園，這樣學校的監(jiān)控部門就可以通過錄像和信息通知安全管理人員進行介入，以保證校園的安全，避免不法人員和陌生人員的進入[4]。
4.拓展活動范圍
傳統(tǒng)的教學活動普遍被限制在校園范圍內(nèi)，不能夠走出校園進行更多的實踐活動，如果能夠走出校園，通過進行異地的游覽、參觀和體驗，學生就可以在戶外獲得更加真切的體驗，極大地豐富了教學的空間范圍，也讓學生的學習效果得到進一步增強。利用現(xiàn)代化的物聯(lián)網(wǎng)技術就可以做到這一點，在課外的活動中，學生可以拓展自身的視野，活動起自己的雙手，見識到更加豐富的世界，引導學生產(chǎn)生更加濃厚的學習熱情，例如許多地方已經(jīng)開展了青少年活動基地的建設項目，為學生提供課外參觀可體驗的機會，比如臺灣、廣東等地已經(jīng)有了現(xiàn)代化的氣象平臺，可以讓學生實地體驗氣象的觀測活動，在引導員的講解下了解氣象部門是如何通過觀察判斷天氣的變化，在這樣的過程中，學生還可以了解到遙感、通訊、精密測量等多種多樣的現(xiàn)代化技術手段，全面地支撐起整個氣象服務體系，在回到學校之后，還可以利用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的連接將氣象臺的觀測數(shù)據(jù)進行實時連接，讓學生在校園內(nèi)也可以觀察到以前只能夠去氣象部門才能夠體驗到的氣象圖像與數(shù)據(jù)[5]。同時，還可以結(jié)合學校自身的小小氣象臺于天文臺，將自身的觀測數(shù)據(jù)與專業(yè)氣象臺進行對比，了解其中的差異和技術，使學生熱愛氣象工作，對現(xiàn)代化的技術手段產(chǎn)生濃厚的興趣，確立自己的理想目標，進而更加努力地進行學習，為自身的理想而奮斗。
三、總結(jié)
總的來說，現(xiàn)代化的物聯(lián)網(wǎng)具有強大的功能，能夠依托先進的通訊與數(shù)據(jù)獲取手段，將現(xiàn)實世界的各種物件與人員進行信息上的連接，形成龐大的網(wǎng)絡，通過信息的共享實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換，幫助人們進行多樣化的活動。在現(xiàn)代教育活動中也是如此，利用物聯(lián)網(wǎng)可以在教學內(nèi)容的手段、內(nèi)容、實驗方式與活動空間上進行全面拓展，讓學生享受到更加多樣化的豐富內(nèi)容，讓教師更加便捷高效地進行現(xiàn)代教育活動，全面推進現(xiàn)代化教育的發(fā)展，幫助學生成長為更加合格的現(xiàn)代化人才。
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作者簡介：
通過實訓系統(tǒng)的綜合技能訓練，能夠培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)方面的高級技術人才，并且學生畢業(yè)后可就業(yè)于與物聯(lián)網(wǎng)相關的企業(yè)
盡管近年來開設物流專業(yè)的院校都已建有一定規(guī)模的實訓中心，但目前基于物聯(lián)網(wǎng)技術應用的實驗實訓條件建設還很欠缺，尤其是面向企業(yè)需求的物聯(lián)網(wǎng)綜合應用實訓。大多數(shù)院校僅僅是物流管理軟件的應用或物流系統(tǒng)的模塊化操作，先進一點的也僅有用管理軟件驅(qū)動硬設備件實現(xiàn)系統(tǒng)集成，且系統(tǒng)中信息采集方式比較單一，條碼是主要的數(shù)據(jù)采集手段，基于RFID技術和傳感技術的集成應用平臺目前還不多見。為提升物流專業(yè)學生信息化應用水平，我院協(xié)同專業(yè)的軟件公司，集中抽調(diào)了一批既具有物聯(lián)網(wǎng)技術開發(fā)與應用經(jīng)驗，又具有深厚理論基礎的教師、工程師共同合作開發(fā)了“基于物聯(lián)網(wǎng)技術的物流實訓系統(tǒng)”，為物聯(lián)網(wǎng)技術、物流管理、物流工程、連鎖經(jīng)營等專業(yè)的學生提供一個實戰(zhàn)化的職場環(huán)境。
實訓系統(tǒng)的開發(fā)目標
本系統(tǒng)的開發(fā)目標是：在學校的實驗室內(nèi)，搭建起一個以生產(chǎn)企業(yè)為主導、集供應、倉儲、配送、運輸、銷售等物流節(jié)點于一體的供應鏈仿真平臺，并將此“平臺”當作舞臺，通過任務引導、環(huán)境模擬、行動參與、親身體驗、情景感觸等多種生動活潑的實驗教學方式，培養(yǎng)學生身臨其境地在針對崗位、流程、任務的實踐中，熟練掌握最新的物流信息技術在供應鏈管理中的應用，如：管理信息系統(tǒng)、多種傳感技術、條碼制作和掃描設備應用、手持RF信息采集終端、帶gps和溫控設備的運輸管理系統(tǒng)等。
通過實訓系統(tǒng)的綜合技能訓練，能夠培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)方面的高級技術人才，并且學生畢業(yè)后可就業(yè)于與物聯(lián)網(wǎng)相關、的企業(yè)、行業(yè)，從事與物流供應鏈管理或物聯(lián)網(wǎng)相關的工作。
實訓系統(tǒng)需解決的主要問題：如何使用RFID技術、傳感技術、3G傳輸技術、虛擬現(xiàn)實與多媒體技術、人一機一環(huán)境系統(tǒng)技術、GPS定位等，實現(xiàn)供應鏈管理中的原材料供應、倉儲管理、生產(chǎn)管理、運輸管理、銷售管理以及售后服務管理中的業(yè)務流程優(yōu)化。如何與自動倉儲系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、電子標簽揀選系統(tǒng)、POS系統(tǒng)等相集成，建立更為強大的信息鏈，實現(xiàn)在準確的時間及時傳遞準確的數(shù)據(jù)，進行各種在線測量及支持質(zhì)量控制。如何設計基于物聯(lián)網(wǎng)技術的供應鏈系統(tǒng)總體架構(gòu)以及信息集成方案。
實訓系統(tǒng)的開發(fā)流程
基于物聯(lián)網(wǎng)技術的實訓系統(tǒng)以企業(yè)真實業(yè)務流程為基礎，針對一個典型物流企業(yè)的供應鏈管理系統(tǒng)，構(gòu)建一個面向上下游企業(yè)之間供應鏈管理的物聯(lián)網(wǎng)技術應用框架，將3G傳輸技術、RFID技術、溫度傳感器、壓力傳感器、GPS定位、車輛數(shù)據(jù)采集、警示和遠程控制終端等應用在各個環(huán)節(jié)，在中間件基礎上增加與第三方應用軟件的接口（為管理信息系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)接口）。使各種應用軟件與RFID中間件數(shù)據(jù)互通互聯(lián)，構(gòu)成一個基于物聯(lián)網(wǎng)技術的物流綜合實訓平臺。
系統(tǒng)開發(fā)的具體設計流程為：在供應鏈管理業(yè)務流程上，建立基于RFID的供應鏈系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，包括基于RFID的供應鏈組建系統(tǒng)、運行系統(tǒng)和軟硬件系統(tǒng)。在精益制造環(huán)節(jié)，利用RFID電子標簽預測原材料供應需求，并對原材料進行實時跟蹤；應用RFID的在制品跟蹤系統(tǒng)構(gòu)成無看板的拉式生產(chǎn)解決方案；并利用嵌在緩沖貨架上的標簽閱讀器監(jiān)控零部件消耗狀況，及時向上游發(fā)送信號通知生產(chǎn)補充零部件。在倉儲管理環(huán)節(jié)，應用RFID電子標簽及溫度傳感器對商品在倉儲管理中的溫度變化自動記錄，出入庫數(shù)據(jù)實時采集、傳遞、核對和更新。在物流運輸過程中，應用GPS、GIS實現(xiàn)車輛跟蹤定位、利用RFID+溫度傳感器集成技術實現(xiàn)產(chǎn)品標識和運輸途中的溫度自動采集，實時掌握運輸過程中的溫度變化。在超市終端銷售時，利用RFID電子標簽記錄的數(shù)據(jù)可追溯、查詢產(chǎn)品的全供應鏈信息。集成基于物聯(lián)網(wǎng)技術的供應鏈管理平臺信息，具體包括RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流關系、數(shù)據(jù)處理方法以及供應鏈數(shù)據(jù)商業(yè)價值挖掘。
實訓系統(tǒng)可實現(xiàn)的功能
整個實訓中心可分為8個功能區(qū)，分別是教學區(qū)、職能區(qū)、智能運輸區(qū)、自動化倉儲區(qū)、電子標簽揀選區(qū)、柔性生產(chǎn)區(qū)、智能超市區(qū)和存貨區(qū)。學生可在職能區(qū)扮演不同的管理角色體驗對供應鏈各環(huán)節(jié)的決策和控制，實訓系統(tǒng)既能分模塊實訓，也可基于典型工作任務開展綜合實訓項目。
實訓系統(tǒng)可分解為6個模塊化實訓，具體內(nèi)容包括：
物聯(lián)網(wǎng)感知與獲取需要RFID讀寫設備，智能RF手持終端，電子價格標簽，智能購物車等。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術的倉儲管理系統(tǒng)。使用RFID技術／無線傳感網(wǎng)實現(xiàn)收貨驗貨：使用RFID固定讀寫器進行收貨、驗貨，確認產(chǎn)品編號、訂單編號、數(shù)量、產(chǎn)品型號一致，并檢驗運輸過程恒溫情況。狀態(tài)信息通過無線傳感網(wǎng)在讀寫器與控制中心、管理系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)交換。使用RFID技術／無線傳感網(wǎng)實現(xiàn)庫內(nèi)作業(yè)：庫位、托盤用RFID標簽代替條碼，使用RFID讀寫器實現(xiàn)入庫、出庫、移庫、盤庫作業(yè)。狀態(tài)信息通過無線傳感網(wǎng)在讀寫器與控制中心、管理信息系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)交換。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術的運輸跟蹤與監(jiān)控系統(tǒng)。用一輛帶有車載GPS終端的運輸貨車在特制的軌道上模擬冷鏈物流運輸，車輛在運輸狀態(tài)時，可實現(xiàn)車廂內(nèi)部的溫度、濕度、震動、視頻，車廂外的視頻信息的監(jiān)測，冷藏車廂溫度的控制，經(jīng)過集成傳感器的采集處理，實時通過Wi-Fi. 3G網(wǎng)絡無線上傳到上位機管理層面，為物流運輸管理、調(diào)度規(guī)劃提供數(shù)據(jù)。系統(tǒng)可通過網(wǎng)絡將信息儲存、統(tǒng)計、提取處理、數(shù)據(jù)分析、報警提示，具有信息回溯、追蹤定位功能。在實際應用中，可廣泛應用于農(nóng)副產(chǎn)品、食品、危險品、特種產(chǎn)品的運輸環(huán)節(jié)中，實時把握車輛的最新狀態(tài)，便于監(jiān)控、調(diào)配，危險時刻，上位管理層可做出提示、警示，反饋控制車廂溫控系統(tǒng)，必要時可實現(xiàn)遠程關閉車輛的發(fā)動機，防止災害的發(fā)生。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。使用RFID技術跟蹤原材料使用：原材料收貨時以箱（或托盤）為單位貼RFID標簽，記錄供應商、采購單號、入庫時間、入庫庫位，在配送到工位時，記錄生產(chǎn)批號。使用RFID技術跟蹤生產(chǎn)加工的過程：生產(chǎn)線上線、下線兩處安裝RFID識讀設備，并在產(chǎn)品或托盤上放置可反復讀寫的RFID電子標簽。這樣，當這些產(chǎn)品或托盤經(jīng)過這些節(jié)點的時候，RFID讀寫設備即可讀取到產(chǎn)品或托盤上標簽內(nèi)的信息，并將這些系統(tǒng)實時反饋到后臺生產(chǎn)管理技術系統(tǒng)中，制造商就能很輕松地及時了解生產(chǎn)線的詳細工作情況。使用RFID技術記錄質(zhì)檢數(shù)據(jù)：生產(chǎn)成品進行質(zhì)量檢測，并通過RFID標簽記錄質(zhì)檢信息，作為質(zhì)量追蹤所用。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能超市系統(tǒng)。使用RFID實現(xiàn)收貨、驗貨：參考倉儲環(huán)節(jié)的收貨驗貨。使用智能購物車實現(xiàn)自動定位選貨、銷售自動結(jié)帳：自動定位顯示出商品實時位置，出售的貨物經(jīng)過RFID門禁或賬臺實現(xiàn)自動化結(jié)算，系統(tǒng)自動更新庫存信息以及客戶歷史購物資料，從而避免經(jīng)常出現(xiàn)排長隊結(jié)帳的現(xiàn)象。
基于物聯(lián)網(wǎng)的供應鏈管理系統(tǒng)。通過一個典型企業(yè)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)、運輸環(huán)節(jié)、倉儲環(huán)節(jié)、配送環(huán)節(jié)、零售環(huán)節(jié)引入物聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)產(chǎn)品從生產(chǎn)到零售整個生命周期的全程跟蹤。RFID技術為實現(xiàn)供應鏈上各個節(jié)點之間的高效協(xié)同和信息共享提供了技術平臺。通過RFID觸發(fā)事件管理來實現(xiàn)協(xié)同；通過對無線標簽的信息讀寫實現(xiàn)信息共享。帶有電子標簽的貨物進出通道口的時候，RFID標簽能夠發(fā)出無線信號，把信息立即傳遞給無線射頻閱讀器，傳遞到供應鏈經(jīng)營管理部門的各個環(huán)節(jié)上，于是車間、倉庫、運輸途中，甚至超市貨架上的有關商品的貨物動態(tài)就可以一目了然，實現(xiàn)商品在整個供應鏈環(huán)節(jié)中監(jiān)控和跟蹤管理。
關鍵詞：RFID；物聯(lián)網(wǎng)；車輛防盜；聯(lián)動報警
中圖法分類號：TP315 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2014）04-0041-03
0 引 言
車輛防盜一直是令廣大車主和警務人員所棘手的問題，為了防止車輛在住宅小區(qū)、辦公單位等公共場所被盜，傳統(tǒng)的防盜措施如加裝昂貴的鎖具或派專人執(zhí)勤或出入口盤查等手段，不僅費時費力而且效果不好，車輛被盜現(xiàn)象難以得到有效遏制。
射頻識別技術（Radio Frequency Identification，RFID）又稱無線射頻識別，是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。RFID卡即人們所熟知的電子標簽或電子條碼等，是近年來興起的物聯(lián)網(wǎng)技術的核心技術和關鍵部件之一，是國家目前正在著力培養(yǎng)和推廣的新的經(jīng)濟增長點之一。RFID技術具有防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、識別距離遠、數(shù)據(jù)加密、不怕油漬、抗灰塵污染等優(yōu)點。
1 系統(tǒng)主要優(yōu)勢
車輛防盜報警系統(tǒng)采用RFID技術對區(qū)域內(nèi)的車輛進行防盜管理，建立了車輛智能防盜報警與管理平臺，實現(xiàn)了車輛進出自動與車主身份識別、車輛定位、報表統(tǒng)計、非法移動報警等。具有以下的技術優(yōu)勢：
（1）技術先進，采用物聯(lián)網(wǎng)技術和自動傳感技術；
（2）主動防范，可疑車輛離出口較遠時即可被識別，有充分的布控時隙；
（3）可靠性強，信號穩(wěn)定性好、抗干擾能力強；
（4）安全性高，采用32位滾動編碼技術，有效防止標簽被人破譯復制；
（5）使用簡單，無需停車，除主無需任何操作，自動識別車輛合法性；
（6）管理方便，無需值守，非法車輛自動報警；
（7）部署便捷，僅需安裝在小區(qū)大門出入口；
（8）識別率高，可以達到98%以上的精準識別，有效防止偷盜；
（9）功能齊全，提供非機動車管理和收費管理功能。
2 系統(tǒng)整體設計
2.1 系統(tǒng)組成
車輛防盜報警系統(tǒng)主要分為硬件和軟件兩塊。其中硬件主要包括：RFID讀卡器、RFID遠距離識別卡、聲光報警器、識別及報警服務器等；軟件主要分為：數(shù)據(jù)采集及設置模塊、數(shù)據(jù)抽取模塊、算法匹配模塊、自動報警模塊等。圖1所示是本系統(tǒng)的組成示意圖。
圖1 系統(tǒng)組成平面示意圖
2.2 系統(tǒng)資源E-R圖
系統(tǒng)的實體是用戶與車輛，抽象到邏輯關系就是用戶卡與車輛卡之間的關系。用戶名下可有多輛車，一輛車的戶主只能是一個人，而一輛車一般只有一把鎖，而一把鎖可以有多把開啟的鑰匙。因此對應到邏輯關系即是：一輛車對應一張RFID卡，與之匹配可安全通過的卻有多張RFID用戶卡。其E-R圖如圖2所示。
圖2 資源對應關系圖
2.3 系統(tǒng)架構(gòu)設計
本系統(tǒng)采集B/S/D分布式架構(gòu)進行設計，分為數(shù)據(jù)采集模塊、報警模塊、檢測服務、數(shù)據(jù)庫等。數(shù)據(jù)采集主要功能是將采集到的數(shù)據(jù)通過局域網(wǎng)上傳到服務中心；報警模塊主要是根據(jù)檢測服務的指令，并發(fā)放給相應的報警終端進行相應的處置；檢測服務進行數(shù)據(jù)的匯總并根據(jù)檢測算法進行檢測車輛，當有報警時，向報警模塊發(fā)送指令；數(shù)據(jù)庫是存放系統(tǒng)運行時的采集數(shù)據(jù)、運行過程數(shù)據(jù)、處置結(jié)果等。圖3所示是本系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)示意圖。
3 智能檢測算法設計
智能檢測算法由讀卡器與RFID卡的自身信號驅(qū)動工作。讀卡器的工作原理是實時地掃描卡信號，且對已掃描到的卡仍然進行掃描。當一臺主機連接多臺讀卡器時，系統(tǒng)首先為每臺讀卡器建立一個資源池，用于保存各臺/組內(nèi)讀卡器讀到的RFID卡號。圖4所示是本系統(tǒng)的智能檢測算法流程圖。
圖3 系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖
設計時，可以根據(jù)實際情況將系統(tǒng)分為兩個場景：
3.1 場景一：先識別到車卡
（1）當識別到車卡后，系統(tǒng)會在一定的時間間隔內(nèi)（如30秒），每隔1秒掃描一次與車卡綁定的用戶卡；
（2）當未掃描到用戶卡后，進行報警處理，并記錄在報警表；
（3）當識別到用戶卡后，才放行車輛通過，并記錄在進出日志表。
3.2 場景二：先識別到用戶卡
（1）當識別到用戶卡后，系統(tǒng)會在一定的時間間隔內(nèi)（如10 s），每隔1秒掃描一次與用戶卡綁定的車卡；
（2）當未掃描到車卡后，系統(tǒng)不作處理；
（3）當識別到車卡后，放行車輛通過，并記錄在進出日志表。
由于讀卡器處于開機狀態(tài)后，會一直處于掃描狀態(tài)，當上述兩個場景發(fā)生時，系統(tǒng)會在首先掃描到的卡的時間點進行計時，在時間間隔內(nèi)把掃描到的所有卡進行對比。具體的匹配邏輯步驟如下：
（1）當同一組內(nèi)識別到新車卡后，會在組內(nèi)識別到的用戶卡進行匹配。若匹配成功，跳轉(zhuǎn)到步驟2。若匹配不成功，跳轉(zhuǎn)到步驟3；
（2）記錄成功標識；
（3）進行下一次掃描，并判斷是否有新掃描到的車卡；
（4）若無新車卡，則跳轉(zhuǎn)到步驟3；
（5）若有新車卡，則跳轉(zhuǎn)到步驟1；
（6）若掃描到老車卡，則跳轉(zhuǎn)到步驟3；
（7）若未掃描到老車卡，則刪除未掃描到的老車卡，并跳轉(zhuǎn)到步驟3。
4 結(jié) 語
目前，RFID技術已應用在了多個行業(yè)和領域，并取得了很好的成效。本系統(tǒng)通過對車輛防盜方面存在的問題和現(xiàn)狀進行分析，結(jié)合RFID物聯(lián)網(wǎng)技術遠程采集等優(yōu)點，設計了車輛智能檢測防盜系統(tǒng)。為人們使用車輛安全出行提供了安全保證，可有效地保護人民的財產(chǎn)免受損失。
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關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；RFID；動態(tài)檢測；智能信息處理；智能動態(tài)物流
中圖分類號：F50 文獻標志碼：A 文章編號：1000-8772（2013）09-0189-02
物聯(lián)網(wǎng)（The Intemet of things）的概念是在1999年提出的，它的定義很簡單：把所有物品通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。存在能力超級強大的中心計算機群，能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡內(nèi)的人員、機器、設備和基礎設施實時的管理和控制。
1 物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術
1.1 物聯(lián)網(wǎng)射頻識別技術（RFID）
物聯(lián)網(wǎng)的感知系統(tǒng)主要是實現(xiàn)“物物相聯(lián)，人物相聯(lián)”，RFID在物流中應用，感知物流動態(tài)管理，實現(xiàn)智能物流。RFID標簽具有非接觸、信息量大、可重復寫入、不易損壞、讀取方便、可同時讀取多個數(shù)據(jù)等優(yōu)點，具有一定的智能性，在物流應用中具有劃時代的意義，能夠更好地推進物流向前發(fā)展。
1.2 智能信號處理技術
物聯(lián)網(wǎng)的智能信號處理技術主要對采集設備獲得的各種原始數(shù)據(jù)進行必要的處理，以獲得與目標事物相關的信息。
1.3 物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議
同因特網(wǎng)一樣，物聯(lián)網(wǎng)也是通過網(wǎng)絡協(xié)議來實現(xiàn)通信的。物聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議棧中，以MAC協(xié)議、組網(wǎng)技術、網(wǎng)絡跨層能量優(yōu)化、自適應優(yōu)化通信協(xié)議、輕量級和高能效協(xié)議為重點。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術對現(xiàn)在物流帶來的好處
2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術是現(xiàn)在物流實現(xiàn)智能化管理、自助服務的關鍵技術。通過RFID、無線網(wǎng)絡、傳感器、復雜網(wǎng)絡協(xié)議轉(zhuǎn)換、智能化信息處理等技術，一個完整物流流程就是一個智能流動的網(wǎng)絡。從不同的點進行動態(tài)地流動，并不斷向用戶手機顯示其物流的信息，包括流動點、物品的完整性、中轉(zhuǎn)點等相關信息。
2.2 物品就是物聯(lián)網(wǎng)中基本結(jié)點。用戶可通過手機等終端隨時可觀看物品位置和相關信息，這樣物品與用戶可以互動性，并且在物流流動中用戶可以隨時改變物流流向，從而根據(jù)用戶興趣改變物流流向現(xiàn)代物流技術。
2.3 便于對物流的管理。對于物品在流通過程中，物品上有相應的RFID標簽，隨時知道物品的流通情況、改變物流流向、查詢物流動態(tài)信息等。
2.4 實時檢測物流狀態(tài)。物流到達什么位置，何時到達，在任何時刻通過實時檢測物流所處于狀態(tài)，從而為用戶了解物品的狀態(tài)。
3 物聯(lián)網(wǎng)技術在現(xiàn)代物流中的應用
3.1 RFID技術的應用
RFID技術是現(xiàn)在物流應用中關鍵技術之一，因此，物聯(lián)網(wǎng)感應在感應網(wǎng)絡中處于的狀態(tài)都可以進行實時控制。在不同域中物聯(lián)網(wǎng)的地址是一個長度為64位或者更高的地址，每一個RFID代表一個物品，甚至一個物品上面的構(gòu)件也可以用物聯(lián)網(wǎng)地址來標識不。
方法是把所有的物品進行分類，物品有自己的分類號，從大號到小號之間有應的從屬關系，以物品分類號來進行物聯(lián)網(wǎng)地址的分類，或物品分類號與物聯(lián)網(wǎng)地址時行轉(zhuǎn)換。唯一的物品分類號可以動態(tài)擴展其物品的地址，這樣以物為基礎的物聯(lián)網(wǎng)技術可以實現(xiàn)世界人任何一個物件，無論多小都可以進行聯(lián)網(wǎng)。
物聯(lián)網(wǎng)地址可以設置為RFID標簽地址，地址位數(shù)為64位，前16位保留，后48位用來存放物流的地址號，字母占16位，數(shù)字占32位。例如BBAA23221111在物流中的物品地址就對應于0000000000000000 1011101110101010 00100110001000100001000100010001，自動識別物品在網(wǎng)絡中的每個地址，前16位是進行擴展地址，用于物聯(lián)網(wǎng)與其他物聯(lián)網(wǎng)進行網(wǎng)絡互聯(lián)時的擴充。
3.2 現(xiàn)代物流動態(tài)檢測
現(xiàn)代物流檢測主要對物品位置、物品狀態(tài)等進行檢測，能夠在最短時間內(nèi)找到物品準確位置是檢測的主要目的。在現(xiàn)代物流中，RFID標簽很容易被用戶找到，在自助服務物流檢測中，如果物品被替換了，物品標簽貼到另一本物品上。物品分類號決定物品的類型，它們是一一對應的。在一個物品流動的過程中，任何改變物品的行為都可以進行動態(tài)檢測。
3.3 智能信息處理構(gòu)建智能物流
智能信息處理也是現(xiàn)代物流的關鍵技術之一，要對物流的信息進行處理，其中包括物流線路，不同時段的狀態(tài)以及可達性等因素進行分析。下面從不同指標來分析物流的情況：
3.3.1 物流線路最優(yōu)性
現(xiàn)代物流追求的是最短時間內(nèi)到達，這是現(xiàn)代物流所追求的目標。選擇合格的物流線路是最短時間內(nèi)到達的最佳方法。通過對不同時間段、路段、交通情況等因素來綜合考慮。
3.3.2 物品最優(yōu)原則
通過物聯(lián)網(wǎng)技術可以實現(xiàn)物品在不同線路可達性來實現(xiàn)那些物品最易到達，從而在物品選擇相應物流上可以作出最優(yōu)選擇。對物品的物流可以分類不同的時間段進行。
3.3.3 物一物關聯(lián)
物聯(lián)網(wǎng)是物一物關聯(lián)的網(wǎng)絡，因此物一物之間存在著一種關系，關系最大的物與物可以實現(xiàn)綁定，為更多的商家或消費者提供選擇。
3.3.4 個性化服務。
針對某個消費者可以提出個性化物流服務，從而實現(xiàn)智能化管理模式，讓消費者提供不同的物流服務，使其滿意度最高。
物聯(lián)網(wǎng)在物流中應用是綜合多方面因素而進行實施，其中每個環(huán)節(jié)都很重要，最終能夠?qū)崿F(xiàn)物流的智能管理。
現(xiàn)代物流建設要進行智能化建設，就必須引入物聯(lián)網(wǎng)技術，相信以后的物流建設中會引入物聯(lián)網(wǎng)，尤其是物一物、物一人的服務，以后成為大眾生活所需。
參考文獻：
[1]寧煥生，張瑜，劉芳麗，等。中國物聯(lián)網(wǎng)信息服務系統(tǒng)研究[J]電子學報，2006，34（12A）：2514-2517
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關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能卡；軍事應急物流
中圖分類號：E233 文獻標識碼：A
新世紀新階段，隨著安全威脅因素的增多和軍隊使命任務的不斷拓展，軍事實踐的范圍和內(nèi)容發(fā)生了很大變化。軍事應急物流，作為市場物資直通“戰(zhàn)場”和國民經(jīng)濟向軍事實力轉(zhuǎn)化的橋梁紐帶，已成為我軍完成多樣化軍事任務后勤保障的一項重要內(nèi)容。面對重大自然災害、恐怖威脅、嚴重疫情以及突發(fā)軍事行動等事件增多的新形勢，加強軍事應急物流快速化、靈敏化、智能化的保障能力建設具有重要的理論和現(xiàn)實意義，而隨著信息技術的日新月異的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術作為一種新興的信息化技術，已經(jīng)在倉儲配送、安全保衛(wèi)、遠程智能控制、系統(tǒng)管理等領域得到廣泛的應用。如何根據(jù)軍事應急物流的管理現(xiàn)狀，研究物聯(lián)網(wǎng)技術在軍事應急物流中的應用，為軍事應急物流提供信息技術保障系統(tǒng)，將決定軍事應急物流保障能力建設的成敗。
1 我軍軍事應急物流管理現(xiàn)狀
所謂軍事應急物流是指軍隊為應對重大疫情、嚴重自然災害、軍事沖突等突發(fā)事件而對物資、人員、信息、資金的需求進行緊急保障的一種特殊軍事物流活動。我軍軍事應急物流管理現(xiàn)在還存在諸多問題，總體概括有以下三個方面的問題：
（1）軍事應急物流信息采集難度大。在緊急情況突發(fā)時，由于事發(fā)突然，軍事應急物流單元往往很難在短時間內(nèi)對物流需求信息做到準確的采集，加之在應急保障行動中，任務性質(zhì)多元，行動方向不一，大部分事件破壞力大，波及范圍廣，可能會摧毀當?shù)厮械孛嫱ㄐ啪W(wǎng)絡設施以及道路、橋梁系統(tǒng)，如2008年汶川大地震，由于通信設施被毀、斷電等原因，汶川地區(qū)曾長時間與外界聯(lián)系中斷，包括物資需求在內(nèi)的一切信息均無法傳遞。在這種情況下，如何將當?shù)仄茐某潭群托枨笮畔⒕_、及時地采集并傳輸給軍事應急物流單元，是救援部門首先必須解決的問題。
（2）軍事應急物流統(tǒng)一指揮難度大。首先，我軍目前對軍事應急物流研究力度不夠，軍事應急物流保障力量和能力不夠強，仍處于一種“經(jīng)驗主義”的狀態(tài)。其次，不少軍事應急物流單元雖然形成了相應的應急物流保障模式，但都是從局部情況出發(fā)，缺乏統(tǒng)一指揮，各部門協(xié)調(diào)配合度不夠。第三，盡管有些軍事應急物流單元制定了相應的應急預案，但這些預案大多比較抽象，實際操作性不強。正因為上述原因，軍事應急物流單元面對突發(fā)事件時，往往無法準確地獲取救援地域的物資需求和地理、路況、天氣等情況的信息，造成應急軍事物流的聯(lián)系渠道不暢、多頭指揮、責任不明，嚴重制約軍事應急物流的效率和效果。
（3）軍事應急物流決策控制難度大。目前我軍軍事應急物流管理信息系統(tǒng)不夠完善，軍事應急物流過程中產(chǎn)生的信息種類繁多、數(shù)量巨大，在沒有建立應急物流信息和共享平臺的情況下，無法準確掌握突況下的詳細資料以及物資的需求和分布情況，對運力的數(shù)量和狀況不清，分析判斷不準確，也就無法制定正確的應急物流決策。因此軍事應急物流迫切要求建立一個應急物流信息綜合處理平臺，而當前多數(shù)信息傳遞基本還是靠電話和傳真進行信息溝通，所處理的信息量有限，信息融合效率較低，在復雜情況下，物流信息紛至沓來，難以對其進行整合篩選形成決策。
由于我軍軍事應急物流存在信息獲取難、統(tǒng)一指揮難以及決策控制難的問題，相關部門無法快速的得到突發(fā)事件的信息，對軍事應急物流無法做出有效、準確的判斷，從而做出正確方向的決策指揮和控制。近年來迅速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術是實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡系統(tǒng)，其在軍事應急物流中的應用將會大大提高信息獲取和處理的能力，以便指揮領導進行統(tǒng)籌安排。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術在軍事應急物流中的應用
物聯(lián)網(wǎng)技術是指通過各種信息傳感設備，如傳感器、射頻識別（RFID）技術、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡。其目的是實現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡的連接，方便識別、管理和控制。結(jié)合軍事應急物流的應用現(xiàn)狀，物聯(lián)網(wǎng)技術在軍事應急物流中的應用主要有以下三個方面：
（1）軍事應急物流應急車輛智能卡應用。車輛智能卡在應急物資運輸和配送的運用中，不僅可以實時地監(jiān)控車輛運輸、在途物資情況和人員狀況等信息，而且能促進整個軍事應急物流系統(tǒng)發(fā)揮最大的整體效益，統(tǒng)籌安排最佳運輸路徑、根據(jù)貨物性質(zhì)最優(yōu)化裝載量和及時準確的運送，提高軍事應急物流的效率，從而達到軍事運輸應急的目的。應急車輛智能卡在軍事應急物資調(diào)動中，主要實現(xiàn)了以下主要功能：
一是軍事應急車輛導航：導航是應急車輛智能卡的主要功能，應急車輛智能卡內(nèi)嵌北斗衛(wèi)星導航模塊，可以實時接入北斗定位系統(tǒng)。由于自然災害和軍事斗爭準備發(fā)生的不確定性，軍事應急車輛駕駛員對去往災區(qū)或戰(zhàn)場的路段不熟悉，為了在最短的時間內(nèi)實現(xiàn)軍事應急物資安全、及時地到達命令指定地點，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)起到了舉足輕重的作用。二是軍事應急車輛監(jiān)控和調(diào)度：在軍事應急物流過程中，結(jié)合軍事應急物流特點，智能卡接受和發(fā)送車輛定位數(shù)據(jù)、調(diào)度命令和緊急的預警。針對不同軍事應急物流的情況，需要制定不同的北斗衛(wèi)星監(jiān)控系統(tǒng)。三是軍事應急物資配送跟蹤和查詢：結(jié)合北斗衛(wèi)星導航定位功能和現(xiàn)代通信技術，對于應急物資的流動和去向?qū)嵭懈櫍约皶r提供應急物資數(shù)據(jù)給軍事應急指揮中心，確保應急物資不會短缺。四是軍事應急運輸線路定制：結(jié)合智能卡內(nèi)嵌的GIS系統(tǒng)，對應急車輛行駛數(shù)據(jù)進行分析、處理，根據(jù)應急物資的去向，突發(fā)事件的限制，設計最佳行駛路線，從而做到提高軍事應急物流效率，節(jié)約軍事應急物流成本。
（2）軍事應急物流物聯(lián)網(wǎng)平臺應用。構(gòu)建軍事應急物流物聯(lián)網(wǎng)平臺就是要建立一個多信息采集、多通道傳輸、靈活感知的物聯(lián)網(wǎng)信息處理平臺。并通集合編碼技術、網(wǎng)格技術、射頻技術、傳感網(wǎng)技術、衛(wèi)星通信與定位技術、軍用CDMA網(wǎng)絡技術和機動無線組網(wǎng)技術等，對軍事應急物資信息實現(xiàn)自動、快速、并行、實時、非接觸式處理。
軍事應急物流物聯(lián)網(wǎng)平臺主要包括三個層次：一是感知層，傳感網(wǎng)絡，即以二維碼、RFID、傳感器為主，利用智能卡與應急運輸車輛的綁定，實現(xiàn)應急物資的在途識別和衛(wèi)星定位。二是傳輸網(wǎng)絡層，即通過現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡、寬帶網(wǎng)絡、撥號網(wǎng)絡等，實現(xiàn)軍事應急物資數(shù)據(jù)的采集、傳輸與計算。三是應用層，即輸入輸出控制終端，能夠?qū)娛聭蔽镔Y進行遠程管理控制。圖1所示。
（3）軍事應急物流物資資產(chǎn)可視化應用。軍事應急物流物資資產(chǎn)可視化就是及時準確地向指揮部或前線提供人員、裝備和補給品的位置、狀態(tài)類別及運輸?shù)刃畔ⅲㄟ^軍事應急物流物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，無論是前線作戰(zhàn)或者救災人員、后勤保障人員或者指揮人員都可以實時動態(tài)的掌握應急物資和裝備的位置、數(shù)量和狀態(tài)等信息要素。通過對重要軍事應急物資裝配射頻卡，或者單件物資集裝組配后按照標準加載射頻卡，經(jīng)過RFID技術快速識別，將信息通過北斗衛(wèi)星無線網(wǎng)絡或者動態(tài)無線組網(wǎng)實時同步至軍事應急物流物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，經(jīng)過統(tǒng)計分析和圖表化處理，在指揮部的指揮控制領導桌面實時顯示應急物資信息，同時實現(xiàn)前線作戰(zhàn)人員客戶端顯示其所需應急物資的位置、狀態(tài)、數(shù)量等信息。軍事應急物流物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)對于在非軍事行動中及時支持救援與戰(zhàn)爭時期隨時保障前線作戰(zhàn)，縮短運輸應急時間，提高軍事應急物流效率，降低軍事應急物流成本具有重大意義。
3 總 結(jié)
本文將物聯(lián)網(wǎng)技術應用于軍事應急物流管理，較好地解決了在途物資和車輛運行狀態(tài)的智能化管理、軍事應急物資儲備管理等問題，為軍事應急物流實現(xiàn)信息化打下了堅實的基礎，將進一步推動軍事應急物流向著自動化、智能化、多維化的方向發(fā)展。
參考文獻：