時間：2022-09-07 02:41:13
導語：在物聯網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秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
物聯網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網連接起來,實現智能化識別和管理。國際電信聯盟2005年一份報告曾描繪“物聯網”時代的圖景:當司機出現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。
物聯網能夠把任何物品與互聯網連接起來,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。物聯網把新一代IT技術充分運用在各行各業之中,具體地說,就是把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中,然后將“物聯網”與現有的互聯網整合起來,實現人類社會與物理系統的整合,在這個整合的網絡當中,存在能力超級強大的中心計算機群,能夠對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制。
一、智慧農業
在傳統農業中,人們獲取農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絡可以有效降低人力消耗和對農田環境的影響,獲取精確的作物環境和作物信息。
在圖1的溫室環境里,每個溫室為無線傳感器網絡一個測量控制區。采用不同的傳感器節點和具有簡單執行機構的節點構成無線網絡,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點,可為溫室精準調控提供科學依據。
用戶通過布置無線傳感器網絡檢測系統,可以對牲畜家禽、水產養殖的生活習性、環境、生理狀況及種群復雜度進行觀測研究,也可用于對森林環境監測和火災報警。傳感器節點隨機密布在森林之中,平常狀態下定期報告環境數據,當發生火災時,節點通過協同合作會在很短的時間內將火源的具體地址、火勢大小等信息傳送給相關部門。此外,無線傳感器網絡也可以應用在精準農業中,來監測農作物中的害蟲、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境的監控,以促進光合作用的進行。例如,塑料大棚蔬菜種植環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自動控制農田水利灌溉。從而達到提高作物產量、改善品質、調節生長周期、提高經濟效益的目的。
二、智能交通
解決交通擁堵的傳統方式是增加容量(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境中,我們需要其他解決辦法。將物聯網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。實時城市管理設立一個城市監控報告中心,將城市劃分為多個網格,這樣系統能夠快速收集每個網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。這需要改變人們固有的思維和習慣,還可以豐富駕駛者的經驗,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,但我們仍不了解行人、車輛、貨物和商品在市內的具體移動狀況。因此,獲取數據是重要的第一步。通過安置的RFID技術以及利用激光、照相機和系統技術等的先進自由車流路邊系統來無縫地檢測、標識車輛,我們可以實時獲取路況信息,幫助監控和控制交通流量,并據此調整路線,從而避免擁堵。以后我們將能建成自動化的高速公路,實現車輛與網絡相連,從而指引車輛更改路線或優化行程。智慧的交通系統可以縮短人們的空間距離,也可有效地保護環境。
三、智慧家居
物聯網家用電器通過采用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絡進行通訊,這樣用戶就可以通過手機發短信控制家用電器進行開機關機等操作。這就實現了即時遠程控制功能。
針對安防,物聯網家用電器內置了攝像頭,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,物聯網家用電器就進入到布防的狀態,一旦有外人闖入,紅外檢測探頭就可以立即監測到,同時攝像頭會抓拍照片,以彩信的方式發送到手機上,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,監控陌生人在家里的狀態。
如果當時手機沒在用戶的身邊,物聯網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置卡里,以方便用戶查詢。
在服務便捷性上,因為有了3G網絡平臺,一旦家用電器發生故障,它就會自動把故障的詳細信息以短信的形式發送到用戶手機上。因為一般來說,空調顯示屏顯示的內容是有限的,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,甚至一些經驗豐富的用戶可以自己動手維修。
物聯網家用電器在節能環保方面表現同樣出色。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網應用。國內的手機通訊運營商都已經在世博園區內外推出了手機刷卡業務。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內迷路,也不用怕錯過最新演出消息的。從前往世博園區的第一步,人們就可以刷手機坐地鐵、出租車,到園區刷手機買票進園,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,互動傳輸到手機上。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的近百個信息亭里,游客只需要點擊信息亭內自助終端的互動觸摸屏,便可查詢到園區信息、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、醫療、購物等內容,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
世博園內的蔬菜、水產品、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等溫度連續監控設備。當食品進入世博園區時,執法人員通過手持終端移動設備,能夠在現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、水產品等農產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,儲存種養殖企業或生產單位、品名、產地、生產日期、保質期、儲存條件等信息,使產品包裝和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,這些節點可以監測形變;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、噪音等環境參數進行綜合監測。
毫無疑問,如果“物聯網”時代來臨,人們的日常生活將發生翻天覆地的變化。人類可以以更加精細和動態的方式管理生產和生活,達到“智慧”狀態,提高資源利用率和生產力水平,改善人與自然間的關系。
參考文獻:
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[2]農業物聯網應用.廣闊天地大有作為.
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關鍵詞：物聯網技術與應用 教學目標 知識體系 內容安排 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
物聯網（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展，物聯網內涵不斷擴展[1]。目前業界普遍認為：物聯網是通信網和互聯網的拓展應用和網絡延伸，它利用感知技術與智能裝置對物理世界進行感知識別，通過網絡傳輸互聯，進行計算、處理和知識挖掘，實現人與物、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]。
物聯網可以廣泛應用于經濟社會發展的各個領域，引發和帶動生產力、生產方式和生活方式的深刻變革，成為經濟社會綠色、智能、可持續發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”等國家戰略背景下，物聯網發展受到了我國政府、科研、教育、產業界的高度關注。我國經濟社會各領域蘊含巨大的物聯網應用潛能，眾多行業對物聯網技術人才需求旺盛[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絡工程系開辦物聯網專業方向，成為全國較早面向本科生開設物聯網專業方向的高校之一。
1 課程教學目標
《物聯網技術與應用》是網絡工程系物聯網技術專業方向學生學習的第一門專業課，其主要目的是使學生了解物聯網的基本概念和相關技術，對物聯網在各個領域的典型應用有所認識，在此基礎上了解物聯網系統的整體框架，明確物聯網工程各個專業課程的意義和課程之間的關系，為后續的學習打好基礎，同時激發學生的學習興趣[8]。因此，《物聯網技術與應用》課程的講授成功與否關系到物聯網人才培養的質量，進而影響到我國物聯網技術發展的進程[9]。
2 課程知識體系及內容安排
2.1 知識體系
物聯網的架構分為3個層次：感知層、網絡層和應用層，如圖1所示[1]。
感知層是物聯網的“皮膚”和“五官”，用于識別物體、采集信息，是聯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，進行數據分組傳輸的匯聚、轉發與交換；根據接入層的用戶流量，進行本地路由、過濾、流量均衡、優先級管理，以及安全控制、地址轉換、流量整形等處理；根據處理結果把用戶流量轉發到核心交換層或在本地進行路由處理。核心交換層為物聯網提供一個高速、安全與保證服務質量的數據傳輸環境。匯聚層與核心交換層的網絡通信設備與通信線路構成了傳輸網。
應用層可以進一步分為管理服務層和行業應用層。管理服務層通過中間件軟件實現了感知硬件與應用軟件物理的隔離與邏輯的無縫連接，提供海量數據的高效、可靠地匯聚、整合與存儲，通過數據挖掘、智能數據處理與智能決策計算，為行業應用層提供安全的網絡管理與智能服務。行業應用層由多樣化、規模化的行業應用系統構成，包括：智能電網、智能環保、智能交通、智能醫療等。
此外，涉及感知層、網絡層與應用層的共性技術包括信息安全、網絡管理、對象名字服務與服務質量保證等。
2.2 內容安排
《物聯網技g與應用》課程的內容安排[10-12]如圖2所示，其中，各部分包含的主要內容有[1-6]以下幾方面。
物聯網概論：物聯網發展的社會背景、技術背景；物聯網的定義與主要技術特征；物聯網體系結構；物聯網關鍵技術與產業發展。
RFID技術：自動識別技術的發展背景、條形碼簡介、磁卡與IC卡的應用、RFID、RFID應用系統結構與組成、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；無線傳感器網絡；無線傳感器網絡通信協議與標準。
嵌入式技術：智能設備的研究與發展；集成電路；嵌入式技術的研究與發展；RFID讀寫器與中間件軟件設計；無線傳感器網絡節點設計；可穿戴計算研究及其在物聯網中的應用；智能機器人研究及其在物聯網中的應用。
移動通信技術：通信技術的發展；移動通信技術的研究與發展；3G技術與移動互聯網應用的發展。
定位技術：位置信息與位置服務；物聯網中的位置服務；定位系統；移動通信定位技術、基于無線局域網的定位技術、基于RFID的定位技術、無線傳感器網絡定位技術。
數據處理技術：物聯網數據處理技術的基本概念；海量數據存儲技術；物聯網海量數據存儲與云計算；物聯網數據融合技術；物聯網中的智能決策。
信息安全技術：物聯網信息安全中的四個重要關系問題；物聯網信息安全技術研究；RFID安全與隱私保護研究。
物聯網的應用：智能電網；智能交通；智能醫療；智能物流。
3 課程教學方法
自2014年春季學期《物聯網技術與應用》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“翻轉課堂”模式將課堂內外相結合
翻轉課堂譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，是指重新調整課堂內外的時間，將學習的決定權從教師轉移給學生。該教學模式需要學生在課后完成自主學習，即自主規劃學習內容、節奏、風格和呈現知識的方式，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。翻轉課堂是對傳統課堂教學結構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“翻轉課堂”模式，轉變以往授課過程中教師“滿堂灌”、學生只是被動接受的傳統教學模式，利用教學實踐中小班授課、學生人數較少的優勢，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網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，指出其講解的優缺點，并補充完善知識點內容。學生的個人表現很大程度上決定了該門課程的個人結課成績。通過3年來具體的實踐，筆者發現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歷和科研體會現身說法，以激發學生的學習興趣。物聯網作為一門新興學科，發展日新月異。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，及時更新知識，極具挑戰性。就筆者而言，由于一直從事數據挖掘領域的研究，在講授第八章《物聯網數據處理技術》時，就結合目前正在進行的有關電視節目受眾收視情況的數據挖掘研究課題，以實驗中具體的數據、模型為例，為學生講解數據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”相結合
“走出去”是指教師應當經常參加國內外相關教研機構組織的高校物聯網專業建設的培訓班、研討會等，廣結同行，吸取其他兄弟院校專業建設、課程改革的成功經驗，達到“它山之石可以攻玉”的目的。此外，還可以與國內一些專業從事物聯網技術的企業建立良好的合作關系，建立學生實習、實訓基地。學生可以到企業實地參觀相應的產品生產線，以便與課堂中學到的知識點概念、原理聯系起來，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實習或選派學生到企業進行畢業設計，不但使學生掌握了物聯網技術、熟悉了企業的運行模式，還可以為企業提供專業的人才，拓展學生的就業渠道[13]。
“引進來”是指教師應當定期邀請國內外物聯網專業的權威教授、相關技術人員走進課堂、走上講臺，為學生帶來最新的行業發展信息。此外，在教材選擇方面，教師應當不局限于國內出版的一些經典教材，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“物聯網技術與應用”課程的教學目標、知識體系及內容安排、教學方法等方面進行了探討。由于物聯網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學生的課程教學方案任重道遠。
4 結語
此文是筆者近3年來參加物聯網專業建設研討班培訓、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、實踐，為培養出社會需要的物聯網專業人才貢獻力量。
參考文獻
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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.國際電信聯盟
正確答案:a
3.三層結構類型的物聯網不包括（）。
a.感知層
b.網絡層
c.應用層
d.會話層
正確答案:d
4.mac層采用了完全確認的（），每個發送的數據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.數據傳輸機制
正確答案:d
5.歐盟在（）年制訂了物聯網歐洲行動計劃，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.按標簽內是否含有電池分
d.按標簽的讀寫功能分
8.運用云計算、數據挖掘以及模糊識別等人工智能技術，對海量的數據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.互聯網
9.物聯網的核心是（）。
a.應用
b.產業
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.物聯網的主要特征（）。
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.國際電信聯盟（itu）名為《internetofthings》的技術報告，其中包含（）。
a.物聯網技術支持
b.市場機遇
c.發達中國的機遇
d.面臨的挑戰和存在的問題
5.云計算基本的部署模式包括（）。
a.公共云
b.社區云
c.專用云
d.混合云
三、判斷題(共10道試題,共40分)
1.物聯網服務可以劃分為行業服務和公眾服務。
a.錯誤
b.正確
2.物聯網網絡層技術主要用于實現物聯網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和核心網的網絡改造和優化，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展。
a.錯誤
b.正確
4.“物聯網”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、激光掃描器等等，賦予物體智能，并通過接口與互聯網相連而形成一個物品與物品相連的巨大的分布式協同網絡。
a.錯誤
b.正確
5.物聯網已被明確列入《國家中長期科學技術發展規劃(2006-2020年)》和2050年國家產業路線圖。
a.錯誤
b.正確
6.傳感器網：由各種傳感器和傳感器節點組成的網絡。
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.物聯網和傳感網是一樣的。
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”的構想。
a.錯誤
b.正確
10.物聯網節點不需要考慮能源問題。
關鍵詞 物聯網；傳感器；網絡；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 物聯網相關概念
所謂物聯網就是在現有互聯網的基礎上進行擴展，實現各種物品的互聯互通，物聯網與云計算、移動互聯網是未來互聯網技術發展的三大方向，是行業的方向標，許多國家甚至將其作為戰略性發展行業予以規劃。簡言之，物聯網技術就是通過傳感器技術，將傳感設備收集到的作業環境的各種模擬信號轉變為計算機系統可以識別的數字信號，再通過通信信道，將其傳送到遠端的控制中心，遠端控制中心根據用戶既定值，做出數據分析和判斷，將超過或低于閥值的數據通過控制信號再傳送到終端的控制器進行相應的調整，使得整個系統運行在實時、動態、監控、預警的智能化控制系統下。由此可見，物聯網技術為人們實現了高度智能化的生產生活控制。
2 物聯網技術發展所依脫的技術分析
2.1 傳感器技術
傳感器技術是物聯網發展的關鍵技術，物聯網所控制的各個終端處理器，就是依靠數量豐富的傳感器設備進行環境的實時監控，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展的電子控制技術，芯片生產工藝的大幅度提升，以智能停車場的火災監控系統為例，其傳感器就包括了數量繁多的煙感、溫感、光感、熱輻射等控制感應器，通過這些傳感器，可以將停車場環境的實時數據進行有效的監控，一旦高出既定閥值，數據通過控制系統進行預警，聯動設備也開始工作，這種高度智能化控制，都需要傳感器設備發揮重要的感作用。總之，傳感器技術作為關鍵的物聯網技術之一，有著極其重要的環境數據傳感作用。
2.2 網絡傳輸
如果將物聯網信息系統比作是一個有機運行的人體的話，那么網絡傳輸技術則是人體分布于各處的神經，通過網絡傳輸系統，實現了終端控制設備與數據中心的信息交換，才得以實現數據的有效控制。網絡傳輸在物聯網方面有著更高的要求主要體現在3個方面，首先是傳輸的數據帶寬要求更高，無論是傳感器設備、終端控制器還是數據中心他們彼此需要實時數據的交換、如果信道帶寬不能滿足要求，對于一些實時數據的處理就會產生較大的延時，不利于精細化的控制；其次是網絡速度的要求，物聯網環境下傳輸的數據不僅僅局限于簡單的控制數據，往往還進行視頻、聲音等數據的實時傳輸，這些容量較大的數據，在網絡傳輸速度一定的條件下，同樣會產生較大的延時，不利于系統的實時控制，這也是各個國家爭相發展4G/5G高速網絡的關鍵；最后則是網絡傳輸協議、地址分配的標準，目前傳統的基于IPV4的網絡地址分配面臨地址枯竭等問題，同樣的傳輸協議行業標準還未出現，非標準化的控制協議對于實現統一化的管理和設計是嚴重的阻礙。由此，做好網絡傳輸方面的技術保障對于物聯網技術的發展同樣至關重要。
2.3 數據處理中心以及終端控制器
物聯網的數據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，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據處理中心相互聯通；數據處理中心則是控制全局性的中央計算機系統，協調各個終端設備的數據信息，使整個系統運行在實時、動態、精細的控制之下。終端控制器可以是單片機系統，也可以是各種嵌入式的ARM系統，其中單片機系統在體積、價格方面都有著較大的優勢，而ARM系統設備則是在功能豐富度方面、運算速度方面有著更大的優勢，用戶應根據需求進行合理的選擇。數據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調能力更加強大，總之作為整個物聯網技術的指揮控制“大腦”，各種控制設備同樣發揮著不可忽視的作用。
2.4 相關行業技術
行業相關技術則是與物聯網應用的具體環境有著直接關系，物聯網廣泛應用于居家、生產控制、安全監測等諸多領域，每個領域都有著其行業的獨特知識結構，因此根據物聯網系統所應用的具體環境，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，由此可見物聯網技術是一種技術大融合的信息系統，離開了相關行業技術也是很難發揮其應有的作用的。
3 物聯網與相關技術的結合應用介紹
3.1 智慧家庭
物聯網與各種家電、生活用具、門窗傳感器等的組合構成了智慧家庭的基本結構，物聯網利用分布于各個居家用品上的傳感設備和終端控制器，收集居家環境下的各類數據，例如溫濕度、煙霧度、光輻射強度、門窗關閉數據等等，使得整個居家環境都處于動態、實時的監控下，數據處理中心根據這些實時數據進行實時監控和預警，可以通過短信、互聯網信息等將居家環境信息發送到遠程用戶的移動設備上，實現了便捷、安全、舒適的現代化居家控制。
3.2 智能安全建筑
安全建筑并不是不會發生諸如火災、水災等災害的建筑物，而是通過物聯網技術將整個建筑的災情情況進行實時的監控處理，一旦出現了某種災情，進行實時預警，并且通過警報等形式通知建筑物人員，同時啟動各種聯動消防設備，進行聯動災情處理，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，利用龐大的物聯網技術進行實時的動態監控，通過智能的數據控制中心，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代化，當然，這種智慧型城市，簡單的依靠物聯網技術是遠遠不夠的，還需要大數據云計算處理技術的支持，畢竟這種城市型數據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，需要極強的數據控制處理中心進行數據分析和動態操作。
3.4 其他方面
除了上述介紹的幾個方面物聯網技術還廣泛應用于現代物流應用、生物工程領域、以及智慧電網等各方面，相信隨著物聯網技術的進一步發展，這種高度智能化的控制預警必將帶給人們更加高品質的生活。
4 結論
綜上，物聯網技術涉及到了諸多的先進技術，通過各類技術的有機結合實現了豐富多彩的物聯網系統，帶給人們生產、生活的極大便利。
參考文獻
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關鍵詞：物聯網；現代教育活動；應用
物聯網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，在網絡上進行共享，這樣的過程就可以實現信息的智能處理，同時對所有物品都能夠進行主動管理。物聯網技術所使用的系統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生相互作用，最終形成一個集團化的最大網絡系統。物聯網技術能夠將眾多物品都聯系在一起，在整體的網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、監控等方式進行識別，進而采取相應的操作，可以說物聯網技術極大地改變了現代人們的生活，在社會中的眾多方面都可以得到廣泛的應用，本文就以物聯網技術的基本涵義出發，探討其如何在現代教育活動中發揮其巨大的功能。
一、物聯網技術的涵義
早在2008年，國際上對于物聯網就已經有了明確的定義，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絡[2]。物聯網的性質是具備連接合并能力的網絡，可以是如今的互聯網，也可以是在未來發展而生的新型網絡，其中網絡中的每一個個體都具有各自的功能與性質，扮演者不同的角色，但是整體還是具備網絡連接的依附性。
物聯網的主要功能顧名思義來講，就是將物品進行連接的網絡，只是這樣的網絡是通過現代化的科技手段，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通從而形成一個系統，系統的每一個部件都被傳感器而作了信息化處理，這樣物聯網中的各項物品就因為其特殊的信息屬性成為物聯網中獨一無二的終端，便于進行集中管理與信息的共享傳達。從物聯網的功能來說，它能夠實現的是將人、計算機、各類物品之間的相通與聯系，但是在如今的世界中，依托現代互聯網的連接作用，物聯網的連接方位還僅限于個人與計算機個體之間的連通，如今的物聯網需要解決物品之間的連接。
物聯網在現代社會中如今已經形成自身的特色，總結來講可以說具備了四個方面的特點。首先是連接性，也是物聯網本身最主要的特征，物聯網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；其次是物聯網的先進性，物聯網的建設基礎就是現代社會的眾多技術進步，在這些技術的積累和配合作用下，物聯網才能夠在識別、通訊、材料等方面建設成為完整的系統，發揮其強大的功能；再次是其智能性，物聯網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境相連接，讓人們能夠最大程度地收集所需的各類信息數據，以便于人們從事各種各樣的活動。
二、物聯網在現代教育活動中的應用
物聯網憑借其強大的功能，利用射頻技術、傳感器技術、信息技術等多種手段，能夠將多種多樣的數據進行收集以實現智能化的處理和傳遞，將物聯網系統內部終端進行識別和控制等操作。在教育活動中，物聯網也可以將其活動中涉及到的各類物件進行連接，發揮其強大的功能，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年間物聯網IT技術在教育領域內的投資規模與增長速度：
1.建立教育環境
教學環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，因此良好的教育環境可以幫助學生和教師更好地開始教育活動。在傳統的教學中，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，很難出現更加有效率的教學輔助工具。因此這樣的環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境中的知識，學生也很難深入學習。而物聯網技術則可以極大地改變這一現象，在物聯網所建立的教學環境中，學生和教師可以進行更加生動的交流，因為物聯網可以將傳統教育環境中的各項元素進行智能化的連通，將現實中人的需求轉化為虛擬的數據，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]。在這樣的教育環境中，物聯網可以將環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據，根據實際的環境進行對比，同時結合教師與學生的需求，創造出更加適宜教育活動的條件，幫助進行教育環境的改善，這樣就形成了智能化的教學環境。
例如在教育活動中，傳統的環境是固定的，教師與學生面對的物件都是固定不能改變，在物聯網的幫助下，環境中的元素可以根據人的需要進行改變。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，這樣物聯網可以在燈光上安裝智能化的調節裝備，將燈光的亮度可以根據外界光線亮度的明暗進行智能化調節，這樣就能夠讓學生在更適宜教育活動的環境中進行學習。
2.豐富實驗手段
在現代化的教育活動中，教師的教學手段顯得尤為重要，現代教育與傳統教育的最主要區別是教師可以依托現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，培養學生的創新思維和創新能力。傳統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，所以說學生在傳統的教學活動中很難獲得實踐的體驗。
物聯網的出現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、也可以為學生創建安全的環境，更可以讓學生在安全的氛圍內進行學習實踐活動。例如在使用特定實驗儀器時，儀器內部都有詳細的使用說明，當儀器出現問題或者操作不當的時候，儀器可以通過物聯網系統進行警告，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，教師可以通過物聯網的虛擬系統進行模擬，讓學生從模擬的系統中獲取實驗數據進行自行處理，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網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據，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
物聯網除了在教育活動中幫助豐富內容和方式以外，在教學活動的管理上也可以發揮巨大的作用。例如在學校的人員出入管理上，已經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、健康檢測、會以簽到等方面進行管理，通過物聯網系統將校園內的人員和物品進行全方位的整合，實現信息的共享，比如在學生出入校園時，身上都攜帶了校園統一的識別標簽，這樣當學生在出入校園內特定場合時，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；當物聯網技術運用到學生的健康檢測時，還可以發揮特殊的功能，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測，如果學生的體溫處于不正藏的范圍內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的安全區域，例如地下室，無遮擋的高樓層等，該區域可以通過物聯網監測到學生的進入，這樣可以及時在現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域，實現安全監控；在避免校外人員進入校園活動時，物聯網也可以通過監控人員進出校園來得知哪些人員在未得到校園網絡認可的身份情況下進入了校園，這樣學校的監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
傳統的教學活動普遍被限制在校園范圍內，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。利用現代化的物聯網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，引導學生產生更加濃厚的學習熱情，例如許多地方已經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、廣東等地已經有了現代化的氣象平臺，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，還可以利用物聯網系統的連接將氣象臺的觀測數據進行實時連接，讓學生在校園內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據[5]。同時，還可以結合學校自身的小小氣象臺于天文臺，將自身的觀測數據與專業氣象臺進行對比，了解其中的差異和技術，使學生熱愛氣象工作，對現代化的技術手段產生濃厚的興趣，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
總的來說，現代化的物聯網具有強大的功能，能夠依托先進的通訊與數據獲取手段，將現實世界的各種物件與人員進行信息上的連接，形成龐大的網絡，通過信息的共享實現數據的交換，幫助人們進行多樣化的活動。在現代教育活動中也是如此，利用物聯網可以在教學內容的手段、內容、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容，讓教師更加便捷高效地進行現代教育活動，全面推進現代化教育的發展，幫助學生成長為更加合格的現代化人才。
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作者簡介：
通過實訓系統的綜合技能訓練，能夠培養物聯網方面的高級技術人才，并且學生畢業后可就業于與物聯網相關的企業
盡管近年來開設物流專業的院校都已建有一定規模的實訓中心，但目前基于物聯網技術應用的實驗實訓條件建設還很欠缺，尤其是面向企業需求的物聯網綜合應用實訓。大多數院校僅僅是物流管理軟件的應用或物流系統的模塊化操作，先進一點的也僅有用管理軟件驅動硬設備件實現系統集成，且系統中信息采集方式比較單一，條碼是主要的數據采集手段，基于RFID技術和傳感技術的集成應用平臺目前還不多見。為提升物流專業學生信息化應用水平，我院協同專業的軟件公司，集中抽調了一批既具有物聯網技術開發與應用經驗，又具有深厚理論基礎的教師、工程師共同合作開發了“基于物聯網技術的物流實訓系統”，為物聯網技術、物流管理、物流工程、連鎖經營等專業的學生提供一個實戰化的職場環境。
實訓系統的開發目標
本系統的開發目標是：在學校的實驗室內，搭建起一個以生產企業為主導、集供應、倉儲、配送、運輸、銷售等物流節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、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等。
通過實訓系統的綜合技能訓練，能夠培養物聯網方面的高級技術人才，并且學生畢業后可就業于與物聯網相關、的企業、行業，從事與物流供應鏈管理或物聯網相關的工作。
實訓系統需解決的主要問題：如何使用RFID技術、傳感技術、3G傳輸技術、虛擬現實與多媒體技術、人一機一環境系統技術、GPS定位等，實現供應鏈管理中的原材料供應、倉儲管理、生產管理、運輸管理、銷售管理以及售后服務管理中的業務流程優化。如何與自動倉儲系統、生產系統、電子標簽揀選系統、POS系統等相集成，建立更為強大的信息鏈，實現在準確的時間及時傳遞準確的數據，進行各種在線測量及支持質量控制。如何設計基于物聯網技術的供應鏈系統總體架構以及信息集成方案。
實訓系統的開發流程
基于物聯網技術的實訓系統以企業真實業務流程為基礎，針對一個典型物流企業的供應鏈管理系統，構建一個面向上下游企業之間供應鏈管理的物聯網技術應用框架，將3G傳輸技術、RFID技術、溫度傳感器、壓力傳感器、GPS定位、車輛數據采集、警示和遠程控制終端等應用在各個環節，在中間件基礎上增加與第三方應用軟件的接口（為管理信息系統提供數據接口）。使各種應用軟件與RFID中間件數據互通互聯，構成一個基于物聯網技術的物流綜合實訓平臺。
系統開發的具體設計流程為：在供應鏈管理業務流程上，建立基于RFID的供應鏈系統體系結構，包括基于RFID的供應鏈組建系統、運行系統和軟硬件系統。在精益制造環節，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的在制品跟蹤系統構成無看板的拉式生產解決方案；并利用嵌在緩沖貨架上的標簽閱讀器監控零部件消耗狀況，及時向上游發送信號通知生產補充零部件。在倉儲管理環節，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，出入庫數據實時采集、傳遞、核對和更新。在物流運輸過程中，應用GPS、GIS實現車輛跟蹤定位、利用RFID+溫度傳感器集成技術實現產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電子標簽記錄的數據可追溯、查詢產品的全供應鏈信息。集成基于物聯網技術的供應鏈管理平臺信息，具體包括RFID系統的數據流關系、數據處理方法以及供應鏈數據商業價值挖掘。
實訓系統可實現的功能
整個實訓中心可分為8個功能區，分別是教學區、職能區、智能運輸區、自動化倉儲區、電子標簽揀選區、柔性生產區、智能超市區和存貨區。學生可在職能區扮演不同的管理角色體驗對供應鏈各環節的決策和控制，實訓系統既能分模塊實訓，也可基于典型工作任務開展綜合實訓項目。
實訓系統可分解為6個模塊化實訓，具體內容包括：
物聯網感知與獲取需要RFID讀寫設備，智能RF手持終端，電子價格標簽，智能購物車等。
基于物聯網技術的倉儲管理系統。使用RFID技術／無線傳感網實現收貨驗貨：使用RFID固定讀寫器進行收貨、驗貨，確認產品編號、訂單編號、數量、產品型號一致，并檢驗運輸過程恒溫情況。狀態信息通過無線傳感網在讀寫器與控制中心、管理系統之間進行數據交換。使用RFID技術／無線傳感網實現庫內作業：庫位、托盤用RFID標簽代替條碼，使用RFID讀寫器實現入庫、出庫、移庫、盤庫作業。狀態信息通過無線傳感網在讀寫器與控制中心、管理信息系統之間進行數據交換。
基于物聯網技術的運輸跟蹤與監控系統。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，車輛在運輸狀態時，可實現車廂內部的溫度、濕度、震動、視頻，車廂外的視頻信息的監測，冷藏車廂溫度的控制，經過集成傳感器的采集處理，實時通過Wi-Fi. 3G網絡無線上傳到上位機管理層面，為物流運輸管理、調度規劃提供數據。系統可通過網絡將信息儲存、統計、提取處理、數據分析、報警提示，具有信息回溯、追蹤定位功能。在實際應用中，可廣泛應用于農副產品、食品、危險品、特種產品的運輸環節中，實時把握車輛的最新狀態，便于監控、調配，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，必要時可實現遠程關閉車輛的發動機，防止災害的發生。
基于物聯網技術的生產管理系統。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，記錄生產批號。使用RFID技術跟蹤生產加工的過程：生產線上線、下線兩處安裝RFID識讀設備，并在產品或托盤上放置可反復讀寫的RFID電子標簽。這樣，當這些產品或托盤經過這些節點的時候，RFID讀寫設備即可讀取到產品或托盤上標簽內的信息，并將這些系統實時反饋到后臺生產管理技術系統中，制造商就能很輕松地及時了解生產線的詳細工作情況。使用RFID技術記錄質檢數據：生產成品進行質量檢測，并通過RFID標簽記錄質檢信息，作為質量追蹤所用。
基于物聯網技術的智能超市系統。使用RFID實現收貨、驗貨：參考倉儲環節的收貨驗貨。使用智能購物車實現自動定位選貨、銷售自動結帳：自動定位顯示出商品實時位置，出售的貨物經過RFID門禁或賬臺實現自動化結算，系統自動更新庫存信息以及客戶歷史購物資料，從而避免經常出現排長隊結帳的現象。
基于物聯網的供應鏈管理系統。通過一個典型企業在生產環節、運輸環節、倉儲環節、配送環節、零售環節引入物聯網技術，實現產品從生產到零售整個生命周期的全程跟蹤。RFID技術為實現供應鏈上各個節點之間的高效協同和信息共享提供了技術平臺。通過RFID觸發事件管理來實現協同；通過對無線標簽的信息讀寫實現信息共享。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，傳遞到供應鏈經營管理部門的各個環節上，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就可以一目了然，實現商品在整個供應鏈環節中監控和跟蹤管理。
關鍵詞：RFID；物聯網；車輛防盜；聯動報警
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、辦公單位等公共場所被盜，傳統的防盜措施如加裝昂貴的鎖具或派專人執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據，而無需識別系統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網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和推廣的新的經濟增長點之一。RFID技術具有防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、識別距離遠、數據加密、不怕油漬、抗灰塵污染等優點。
1 系統主要優勢
車輛防盜報警系統采用RFID技術對區域內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，實現了車輛進出自動與車主身份識別、車輛定位、報表統計、非法移動報警等。具有以下的技術優勢：
（1）技術先進，采用物聯網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 系統整體設計
2.1 系統組成
車輛防盜報警系統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：數據采集及設置模塊、數據抽取模塊、算法匹配模塊、自動報警模塊等。圖1所示是本系統的組成示意圖。
圖1 系統組成平面示意圖
2.2 系統資源E-R圖
系統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 系統架構設計
本系統采集B/S/D分布式架構進行設計，分為數據采集模塊、報警模塊、檢測服務、數據庫等。數據采集主要功能是將采集到的數據通過局域網上傳到服務中心；報警模塊主要是根據檢測服務的指令，并發放給相應的報警終端進行相應的處置；檢測服務進行數據的匯總并根據檢測算法進行檢測車輛，當有報警時，向報警模塊發送指令；數據庫是存放系統運行時的采集數據、運行過程數據、處置結果等。圖3所示是本系統的網絡結構示意圖。
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，系統首先為每臺讀卡器建立一個資源池，用于保存各臺/組內讀卡器讀到的RFID卡號。圖4所示是本系統的智能檢測算法流程圖。
圖3 系統網絡結構圖
設計時，可以根據實際情況將系統分為兩個場景：
3.1 場景一：先識別到車卡
（1）當識別到車卡后，系統會在一定的時間間隔內（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，系統會在一定的時間間隔內（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后，會一直處于掃描狀態，當上述兩個場景發生時，系統會在首先掃描到的卡的時間點進行計時，在時間間隔內把掃描到的所有卡進行對比。具體的匹配邏輯步驟如下：
（1）當同一組內識別到新車卡后，會在組內識別到的用戶卡進行匹配。若匹配成功，跳轉到步驟2。若匹配不成功，跳轉到步驟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，則跳轉到步驟3；
（5）若有新車卡，則跳轉到步驟1；
（6）若掃描到老車卡，則跳轉到步驟3；
（7）若未掃描到老車卡，則刪除未掃描到的老車卡，并跳轉到步驟3。
4 結 語
目前，RFID技術已應用在了多個行業和領域，并取得了很好的成效。本系統通過對車輛防盜方面存在的問題和現狀進行分析，結合RFID物聯網技術遠程采集等優點，設計了車輛智能檢測防盜系統。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免受損失。
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關鍵詞：物聯網；RFID；動態檢測；智能信息處理；智能動態物流
中圖分類號：F50 文獻標志碼：A 文章編號：1000-8772（2013）09-0189-02
物聯網（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、激光掃描器等信息傳感設備與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。存在能力超級強大的中心計算機群，能夠對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實時的管理和控制。
1 物聯網的關鍵技術
1.1 物聯網射頻識別技術（RFID）
物聯網的感知系統主要是實現“物物相聯，人物相聯”，RFID在物流中應用，感知物流動態管理，實現智能物流。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、可同時讀取多個數據等優點，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展。
1.2 智能信號處理技術
物聯網的智能信號處理技術主要對采集設備獲得的各種原始數據進行必要的處理，以獲得與目標事物相關的信息。
1.3 物聯網通信協議
同因特網一樣，物聯網也是通過網絡協議來實現通信的。物聯網的協議棧中，以MAC協議、組網技術、網絡跨層能量優化、自適應優化通信協議、輕量級和高能效協議為重點。
2 物聯網技術對現在物流帶來的好處
2.1 物聯網技術是現在物流實現智能化管理、自助服務的關鍵技術。通過RFID、無線網絡、傳感器、復雜網絡協議轉換、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絡。從不同的點進行動態地流動，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、中轉點等相關信息。
2.2 物品就是物聯網中基本結點。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，從而根據用戶興趣改變物流流向現代物流技術。
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、查詢物流動態信息等。
2.4 實時檢測物流狀態。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，從而為用戶了解物品的狀態。
3 物聯網技術在現代物流中的應用
3.1 RFID技術的應用
RFID技術是現在物流應用中關鍵技術之一，因此，物聯網感應在感應網絡中處于的狀態都可以進行實時控制。在不同域中物聯網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件也可以用物聯網地址來標識不。
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網地址的分類，或物品分類號與物聯網地址時行轉換。唯一的物品分類號可以動態擴展其物品的地址，這樣以物為基礎的物聯網技術可以實現世界人任何一個物件，無論多小都可以進行聯網。
物聯網地址可以設置為RFID標簽地址，地址位數為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，自動識別物品在網絡中的每個地址，前16位是進行擴展地址，用于物聯網與其他物聯網進行網絡互聯時的擴充。
3.2 現代物流動態檢測
現代物流檢測主要對物品位置、物品狀態等進行檢測，能夠在最短時間內找到物品準確位置是檢測的主要目的。在現代物流中，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檢測。
3.3 智能信息處理構建智能物流
智能信息處理也是現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 物流線路最優性
現代物流追求的是最短時間內到達，這是現代物流所追求的目標。選擇合格的物流線路是最短時間內到達的最佳方法。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 物品最優原則
通過物聯網技術可以實現物品在不同線路可達性來實現那些物品最易到達，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
物聯網是物一物關聯的網絡，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。
物聯網在物流中應用是綜合多方面因素而進行實施，其中每個環節都很重要，最終能夠實現物流的智能管理。
現代物流建設要進行智能化建設，就必須引入物聯網技術，相信以后的物流建設中會引入物聯網，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：
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關鍵詞：物聯網；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容發生了很大變化。軍事應急物流，作為市場物資直通“戰場”和國民經濟向軍事實力轉化的橋梁紐帶，已成為我軍完成多樣化軍事任務后勤保障的一項重要內容。面對重大自然災害、恐怖威脅、嚴重疫情以及突發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實意義，而隨著信息技術的日新月異的發展，物聯網技術作為一種新興的信息化技術，已經在倉儲配送、安全保衛、遠程智能控制、系統管理等領域得到廣泛的應用。如何根據軍事應急物流的管理現狀，研究物聯網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，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。在緊急情況突發時，由于事發突然，軍事應急物流單元往往很難在短時間內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，可能會摧毀當地所有地面通信網絡設施以及道路、橋梁系統，如2008年汶川大地震，由于通信設施被毀、斷電等原因，汶川地區曾長時間與外界聯系中斷，包括物資需求在內的一切信息均無法傳遞。在這種情況下，如何將當地破壞程度和需求信息精確、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“經驗主義”的狀態。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，缺乏統一指揮，各部門協調配合度不夠。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不夠完善，軍事應急物流過程中產生的信息種類繁多、數量巨大，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。近年來迅速發展的物聯網技術是實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡系統，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籌安排。
2 物聯網技術在軍事應急物流中的應用
物聯網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、衛星定位系統、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，與互聯網結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。結合軍事應急物流的應用現狀，物聯網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發揮最大的整體效益，統籌安排最佳運輸路徑、根據貨物性質最優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動中，主要實現了以下主要功能：
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，應急車輛智能卡內嵌北斗衛星導航模塊，可以實時接入北斗定位系統。由于自然災害和軍事斗爭準備發生的不確定性，軍事應急車輛駕駛員對去往災區或戰場的路段不熟悉，為了在最短的時間內實現軍事應急物資安全、及時地到達命令指定地點，北斗衛星導航系統起到了舉足輕重的作用。二是軍事應急車輛監控和調度：在軍事應急物流過程中，結合軍事應急物流特點，智能卡接受和發送車輛定位數據、調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星監控系統。三是軍事應急物資配送跟蹤和查詢：結合北斗衛星導航定位功能和現代通信技術，對于應急物資的流動和去向實行跟蹤，以及時提供應急物資數據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：結合智能卡內嵌的GIS系統，對應急車輛行駛數據進行分析、處理，根據應急物資的去向，突發事件的限制，設計最佳行駛路線，從而做到提高軍事應急物流效率，節約軍事應急物流成本。
（2）軍事應急物流物聯網平臺應用。構建軍事應急物流物聯網平臺就是要建立一個多信息采集、多通道傳輸、靈活感知的物聯網信息處理平臺。并通集合編碼技術、網格技術、射頻技術、傳感網技術、衛星通信與定位技術、軍用CDMA網絡技術和機動無線組網技術等，對軍事應急物資信息實現自動、快速、并行、實時、非接觸式處理。
軍事應急物流物聯網平臺主要包括三個層次：一是感知層，傳感網絡，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，實現應急物資的在途識別和衛星定位。二是傳輸網絡層，即通過現有的無線網絡、寬帶網絡、撥號網絡等，實現軍事應急物資數據的采集、傳輸與計算。三是應用層，即輸入輸出控制終端，能夠對軍事應急物資進行遠程管理控制。圖1所示。
（3）軍事應急物流物資資產可視化應用。軍事應急物流物資資產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、狀態類別及運輸等信息，通過軍事應急物流物聯網系統，無論是前線作戰或者救災人員、后勤保障人員或者指揮人員都可以實時動態的掌握應急物資和裝備的位置、數量和狀態等信息要素。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，經過RFID技術快速識別，將信息通過北斗衛星無線網絡或者動態無線組網實時同步至軍事應急物流物聯網系統的數據中心，經過統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，同時實現前線作戰人員客戶端顯示其所需應急物資的位置、狀態、數量等信息。軍事應急物流物聯網系統對于在非軍事行動中及時支持救援與戰爭時期隨時保障前線作戰，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
本文將物聯網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、多維化的方向發展。
參考文獻：