物联网技术实践精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇物联网技术实践，期待它们能激发您的灵感。

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关键词：中职计算机网络技术；物联网技术；实训教学

引言

物联网技术是随着信息产业的第三次革命而逐渐兴起的一项技术，涵盖的领域较广，在我国的发展也逐渐趋向于成熟。我国的智能工业、智能物流、智能交通、智能电网、智能医疗、智能农业以及智能家居等行业中都有物联网技术的身影，物联网技术上上述各行业中应用都取得了一定的成效。早在09年，温总理就在感知中国的讲话中提到了物联网技术的应用。随后物联网技术就迎来了发展的春天，随着物联网研究机构的逐渐建立，现阶段我国各行业的发展都急需物理网技术人才。因此，中职学校应具备一定的大局观，顺应社会发展的需求，加强对物联网技术人才的培养，为社会培养更多的物联网技术人才，进而推动物联网技术在各领域中的应用，最终促进我国社会与经济的深入发展。

1、物联网技术专业的教学现状

现阶段，物联网技术专业受到了我国大多数高校的重视，专门开设了物联网工程技术专业，并将其作为重点专业。但是当前物联网技术教学在我国仍处于探索与实践的阶段，体系还没有发展成熟，也没有太多的先进经验能够借鉴。与此同时，中职学校也逐渐加强了对物联网技术专业的规划与设置。而物联网技术本身具有一定的复杂性，这是因为物联网技术是以计算机网络技术为基础并融合了多种技术而形成的一种新型计算机技术。但是，当前我国的中职院校学多存在学科体系不全面、师资力量较薄弱、教学实训设备较落后、学生基础薄弱以及学制时间较短等问题，使得物联网技术教学质量难以保证。因此，如何在现有条件下，提高物联网技术的教学质量是当前中职学校关注的重点问题。

2、加强物联网技术教学实训的探索与实践

2.1加强对物联网技术教学内容的控制

当前中职学校中物联网技术专业教学的内容不仅包括电子专业中的传感器、电子电路以及单片机编程基础等课程，还包括计算机专业的网页编程、数据库、网络配置以及安卓编程基础等课程，同时还包括电子专业与计算机专业都涉及到的常用软硬件设备课程，这门课程相对来说，具有更加简单实用的特点。2.1.1传感器课程学生通过这门课程的学习，能够对主流的传感器进行有效的识别，并对其基本功能与原理进行全面的理解，以便学生在将来的工作中能够根据实际需求，进行合理的传感器选择。由于传感器是物联网获得数据的重要来源，教师应重视对这一课程的教授，让学生能够对不同传感器拥有的功能进行了解，以便学生在将来工作时，能够根据实际需求，对不同的传感器进行合理利用。2.1.2电子电路课程教师还应重视电子电路课程的教学质量，让学生能够对电子电路相关知识进行有效掌握，并在以后的工作中能够根据实际需求，对电子设备及电路进行正确的识别、安装、应用及测试等。而现阶段我国的电子产品具有较高的集成度以及较好的稳定性，因此，教师在对中职学生进行电子电路课程的教学时，应注重对学生动手能力的培养，确保学生能够安全的进行电线电路的连接，确保电线电路的连接能够达到牢固、美观的目标。2.1.3单片机编程基础课程而单片机编程基础这一课程要求学生能够对简单的编程技术进行掌握，同时还要求学生能够掌握程序的写法，让学生在今后的工作中，能够对其进行简单应用。但是还应注意的是，单片机编程这一课程是高校计算机专业学生的课程，具有难度较大的特点，因此，中职教师在对学生进行基础教学中，应降低对学生的要求。一般来说，中职学生只需掌握单片机编程基础知识即可。某些同学如果对这门课程比较感兴趣，可以在掌握基础知识后，自行深入学习。2.1.4网页编程课程学生能够灵活的运用C#语言在IIS平台上制作动态网页，已适应社会发展的需求。由于C#语言作为现阶段动态网站开发过程中使用最多的编程语言之一，具有丰富的功能，使用较为简便，具有极强的扩展性，因此，学生通过对C#语言的学习与掌握，不仅能够进行物联网的搭建，同时还能够在网络公司与软件公司中得到有效的应用，进而为学生拓宽了就业面。2.1.5数据库课程教师应加强对数据库课程的教学，确保学生能够完成数据库服务器的搭建，并确保数据库服务器能够安全稳定的运行，完成简单的数据表的创建，以满足测试、调试的需求。而数据库在实际工作中的应用与管理都对工作人员的学历具有较高的要求，因此，中职学生应将学习的重点放在数据库基础知识的学习上。应将MSSQL、MYSQL和ACCESS等作为主要学习的数据库，这些数据库软件具有操作方便且实用性强的特点。2.1.6网络配置课程教师还应加强对网络配置课程的教学，确保学生能够对常见的网络进行配置与管理。这门课程主要包括交换机、路由器、防火墙、VPN和无线设备等方面的知识，这些知识在物联网技术中的应用具有较大的弹性空间。2.1.7安卓编程基础课程教师还应加强对安卓编程基础课程的教学，确保学生在完成这一课程的学习后，能够在安卓环境中，进行相关APP的制作开发。这就要求学生要能够对各种网络程序的资源进行应用，还要求学生能够利用美化操作来优化APP。这是因为安卓系统是我国应用最普便的开发环境，不仅存在于手机中，同时还存在各种智能电视与相关平台中。鉴于此，学生应重视这一课程的学习，以实现对安卓系统的有效应用。人们通过对安卓系统的使用，能够对传感器与网络中的数据进行有效的查询、汇总与管理。因此，中职学生应对安卓编程基础课程进行全面的学习与掌握。2.1.8常用软硬件设备课程教师还应重视常用软硬件设备课程的教学，让学生能够对实际工作中可能会用到的各种常见的软硬件设备具有一定的应用能力。比如对LED展示屏、RFID设备、打印机、开关量采集器以及模拟采集器、串口服务器等的应用。这些常见的软硬件设备的使用已经十分普及，这是由于上述软硬件设备具有应用便捷的特点，特别是有些而且已经具有了完善的软件与配置程序，因此，被广泛应用于各行各业中。

2.2加强对物联网技术教学实训的探索

中职学校还应加强对物联网技术教学实训的探索与实践，在现有条件下，提高对物联网技术教学实训的力度，对现有的网络专业课程进行合理的调整。首先，中职学校应对现有的学科进行调整，比如，可以将物联网技术教学加入到现有的计算机网络技术、计算机软件以及电子技术应用等专业。其次，中职学校还应加强对物联网技术相关专业的教学资源与实践的有机整合，制定出一套全面完整的物联网技术专业教学课程及实训实践的方案，为物联网技术人才的培养指明方向。最后，中职学校还应根据企业对物联网技术应用的实际要求，对实训课程进行调整，确保中职学生能够满足要求。同时学校可以定期举办物联网应用技能比赛，通过比赛能够加强中职学生对物联网知识的理解、掌握和应用，提升综合创新应用设计水平和就业竞争力，帮助学生顺利实现由学校毕业生到企业所需人才的转变，掌握最新的市场脉搏。

2.3加强对物联网技术的实训室的配置

中职学校还应加强对物联网技术实训室的配置，为学生进行物联网技术实训提高较好的硬件条件。首先，中职学校应对现有的网络工程的实践教学配备进行合理的改造与应用，并合理的购置物联网实训模块相关设备来实现对物联网应用工程环境与实际应用环境的模拟，最终形成理论与实践一体化的物联网技术实训室，进而对中职学生进行系统的物联网技术应用的培训。其次，校方还可以与企业加强联系与合作，通过企业提供的支持来建设实训室，并与企业建立人才培养合作计划，提供实训教学质量，甚至可以定向向企业输送人才。最后，校方应满足企业对才的实际需求，在设置实训课程时，可以对企业的相关意见进行合理参考，确保为企业培养优秀的物联网技术人才，确保其在日后的工作中能够为企业带来经济效益，而这也是企业对实训室建设进行投资的主要目的。结语综上所述，随着物联网技术在我国各行业中应用的普及，当前物联网技术相关人才严重缺乏，中职学校应以此为出发点，加强对计算机网络技术专业物联网技术教学实训的实践与探索，通过加强对物联网技术涉及到的各门课程的教学，提高学生对物联网技术知识的掌握与应用能力，同时加强对物联网技术教学实训的实践与探索，并加强对物联网技术教学实训室的配置，进一步提高学生对物联网技术的应用能力，进而提高学生的就业竞争力，最终达到提高就业率的目标。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育.中等职业学校专业教学标准---信息技术类（第一辑）[M].高等教育出版社，2015.

[2]黄永前，刘凌.中职计算机网络技术专业物联网技术课程设置探索[J].物联网技术，2016.

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1.1研究对象

作为“智慧中国”的重要组成部分，物联网技术受到越来越广泛的关注。为适应这种发展趋势，培养社会所需的具有综合能力的物联网工程人才，教育部在2010年将“物联网工程”设置为独立的一个专业。物联网技术导论作为物联网工程专业的核心课程，是物联网专业学生接触的第一门专业课程。主要讲授物联网从感知层，传输层，数据处理层到应用层的整体技术流程，以及每层的关键核心技术，对学生建立正确的专业概念，整体的专业技术框架有重要意义。

1.2实践教学中的现有问题

目前对物联网技术导论课程的教学方法主要是以讲授为主，平时留有课后作业，课程考核方式以期末闭卷考试为主，期末卷面成绩占总评成绩的70%。该教学模式在教学实践中出现以下问题：（1）单一讲授的教学模式不能适应物联网多学科交叉、密切联系行业的特点。学生反映物联网涉及学科非常多，仅每个学科简单理论概念的讲解，就已经非常庞杂，学生很难把握其脉络。且现有技术的应用与行业背景密切联系，单纯的理论讲授效果不佳。反映在课堂提问中学生往往答非所问，或者完全无法理解题目意思。（2）一考定论，平时不学，考前突击现象突出。但是由于知识点繁杂，突击背诵效率不高，且不及格率较高。（3）死记硬背现象突出，对技术理解不深。对于物联网产业环境和应用流程的理解和技术在应用中的创新上，有的教学方法和教材均不能提供有效的支撑。在平时的考查中，我们发现学生对死记硬背的技术点掌握得尚可，但是碰到综合应用题，大部分同学就不知所措。面对以上主要问题，现有的物联网技术导论课程教学方法和思想必须改变。否则，不光是导论课应有的目的不能达到，还直接影响后续物联网专业课程的教学。

1.3国内研究现状

目前对物联网技术导论课程的改革成果总体来说并不多，公开文献较少，这与物联网工程本身是新专业，物联网导论课程本身涉及技术较多，知识体系复杂都有关系。已有的一些改革方案如下：文献[1]提出物联网导论的课堂要引入启发式教学法，即将课程内容归纳提炼，提出问题启发学生思考。其次，采用案例式教学法，把生活中物联网的实际应用案例渗透到整个教学内容中。还强调应用交互式教学法，运用多媒体教学环境辅助教学，例如播放物联网相关理论与技术相关视频和短片，加强互动，提高学习兴趣，拓展知识面。文献[2]提出适当增删教学内容，讲授内容忌深、忌细，引导学生转变学习方法，促进良好学习习惯的养成，注重培养学生的综合能力。文献[3]提出改进课程大纲设计、提升教师能力、改进教学资源等多个方面，以提升物联网导论课的教学质量。文献[2]与文献[3]所提措施，对物联网技术导论课和其他课程都适用。实际上，在已进行的几届学生的教学中，我们已经使用过上述方法，事实证明，此类广泛适用于一般课程的方法并不能解决物联网技术导论课程中的具体问题。而文献[2]所提改进课程大纲、教学资源等，其实是涉及到物联网技术体系架构的问题，已经有教育部牵头的教学指导组在负责梳理，本文暂不讨论。文献[1]提出了一些比较具有操作性的课程教学方法，总结起来就是提问启发，案例讲解，多媒体互动教学。实际上我们在授课的时候已经使用了这些方法，但是教学效果仍然不够理想。例如：提问启发，如果问题简单，学生还基本能够回答，如果问题真的是启发式问题，而且是书上和网上都查不到现成答案的问题，则大部分学生表现出完全没有思路，更不要说回答问题。案例和多媒体互动在本校理工类课程中的使用也已十分广泛，物联网技术导论课程也不例外。上课过程中也给同学们播放了相关视频短片，行业应用短片，对比没有播放这些案例的情况，学生的理解程度确实有所提高，但是提高幅度也比较有限。如果是跟播放视频直接相关的设计类问题，学生根据视频还能回答部分内容，但是要求学生从该视频的技术方案做延伸，更换应用场景，则大部分学生又非常茫然。例如：课程中有播放精细化农业的相关技术解决方案，从感知、传输到最后数据处理与反馈服务都做了说明。学生观看后，如果问该应用领域问题，比如前端要用什么传感器，部署在哪里，学生还能回答。但是，要学生变化技术的应用场景，将技术应用在另一森林防火场景中时，部分学生还能把类似要用的传感器列举出来，但是不知如何部署。这说明要加深学生对物联网知识体系的理解程度，仅靠观看案例、提问启发是不够的，物联网技术导论课程的教学改革还需要进一步深入。

2过程与实践化的课程改革方法

2.1原因分析

根据课下座谈，统计课程出勤率，考试通过率等方式获取的信息，我们认为影响学习效果的主要原因有二：其一，理论和实践相脱节，虽然已经用案例视频，多媒体互动等教学方式，但明显还不足以让学生理论联系实际。其二，虽然有课程作业，平时提问和抽查，但是平时努力学习的学生仍然只占少数，大部分学生的学习积极性不高。针对这两个主要问题，我们提出过程与实践化课程教学改革方法。

2.2方法的具体内容

对学习自觉性强的学生，提供多种课外实践参观机会，帮助学生理解技术在实际中的应用，理论与实践融合；对学习自觉性差的同学，采用过程化考试方法，督促其平时努力学习。（1）实践化教学：物联网是多交叉学科，知识点非常多，光靠课堂教学肯定不能尽善尽美，所以要加入实践教学环节。①在课外布置思考与设计题目，指导学生自学，并自主解答问题、动手设计简单的物联网应用。如果有较为优秀的学生，让其在课堂上讲解自己的设计方案。②建立完善的课程考核体系，增加实践能力考核环节。将作业、演讲、课外参加的比赛情况等都当作考核方式，按合理比例计入总评成绩。改变以往期末卷面考试这种单一的考核方式。③在条件允许的情况下，可建立物联网实训实验室，并配备相应的器材等。我们与四川省成都市物联网产业联盟形成良好合作关系，借他们的物联网技术展示厅让学生实地了解物联网技术及其应用。（2）过程化考核：以上考核方式加上学院的过程化考试系统，分阶段进行上机考试，最大程度避免一考定论、突击应付等不合理现象。目前的具体操作是：当讲完一阶段（感知，传输，处理）即上机考试本阶段技术要点，成绩以比例计入总分，最后课程完结还有一次总体性考试，4次考试成绩的加权总和才是本门课程的考试成绩，并算上平时作业、提问等平时成绩作为最后总评成绩。这样一来，12周课程，每隔三周就有一次阶段考试，加上平时的抽查与作业，有效督促了学生的平时学习。

2.3方法实施的效果

2011年本学院设定物联网专业，2012年开始开设物联网技术导论课程，2013年进入实践化教学，14年引入过程化考核，图1显示了历年课程的考试情况，以60分以下为不及格，80分以上为良好。图1很清楚的显示，刚开始时物联网技术课程的不及格率高达约30%，后来引入实践化教学后下降至12%，到最后引入过程化考核后直接下降到7%左右，而良好率逐年上升，连续2年保持在70%左右，达到了改革的目的。

3总结与展望

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关键词：物联网 港口物流 RFID信息采集技术 应用实践

1.对物联网概念本质的几点认识

目前我对物联网给出一个清晰的定义仍较为困难，但对物联网本质的认识基本形成。物联网是通过各类传感装置、RFID技术、视频识别技术、红外感应、全球定位系统、激光扫描器等信息自动采集设备，按约定的协议，根据需要实现物品互联互通的网络连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的智能网络系统。物联网主要有三层架构：即：感知层、网络层和应用层。

物联网的本质概括起来主要体现在三个方面：一是互联网特征，即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络；二是识别与通信特征，即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信（M2M）的功能；三是智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。

物联网是现代信息技术发展到一定阶段的必然产物，是多项现代信息技术的聚合性应用与技术提升，将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用，是信息技术系统性的创新与革命，是现代物流发展到高级阶段不可或缺信息技术

物联网技术集成将借助于新的传感技术、RFID技术、GPS技术、视频监控技术、移动计算技术、无线网络传输技术、基础通信网络技术和互联网技术的发展，推动现代物流发展。

2.港口现代物流应广泛采用物联网技术

物联网技术雏形实际早已在港口物流中得到应用，有些港口物流系统采用了红外、激光、无线、编码、认址、自动识别、传感、RFID、卫星定位等高新技术，已经具备了信息化、网络化、集成化、智能化、柔性化、敏捷化、可视化等先进技术特征；新信息技术在物流系统的集成应用是物联网在物流业应用的体现。目前物联网在港口物流领域应用主要为：

（1）物流过程的可视化智能管理网络系统：这是基于GPS卫星导航定位技术、RFID技术、传感技术等多种技术，在物流过程中实时实现车辆定位、运输物品监控、在线调度与配送可视化与管理的系统。

（2）智能化的企业物流配送中心：基于传感、RFID、声、光、机、电、移动计算等各项先进技术，建立的全自动化的物流配送中心。借助配送中心智能控制、自动化操作的网络，实现商流、物流、信息流、资金流的全面协同。目前一些先进的自动化物流中心，基本实现了机器人队码垛，无人搬运车搬运物料，分拣线上开展自动分拣，计算机控制堆垛机自动完成出入库，整个物流作业与生产制造实现了自动化、智能化与网络化系统。

（3）企业的智慧供应链；在竞争日益激烈的今天，面对着大量的个性化需求与订单，如何精细化管理、全天候满足客户产品部件加工供应需求，使生产企业物品“零”库存，需要智慧物流和智慧供应链的后勤保障网络系统支持。

（4）产品的智能可追溯网络系统；目前，在港口滚装船商品汽车、钢材、水产品、农产品、食品等物流领域，产品追溯体系发挥着货物追踪、识别、查询、信息采集与管理等方面的巨大作用。

目前，港口企业积极探索物联网在物流领域应用的新模式，随着物流业一体化的发展使得企业的采购、仓储、销售、配送等协作关系日趋复杂，企业间的竞争已不仅是产品性能和质量的竞争，也包含物流能力的竞争。利用物联网信息技术代替实际操作，减少浪费，节约时间和费用，从而实现供应链的无缝对接和整合为实现物流流程信息化管理，采用信息化管理手段对公司的仓储、物流信息等进行一体化管理，以促进数据共享、货物和资金的周转率、提高工作效率，实现与现代化物流企业管理同步的信息化流程。

3.RFID信息采集技术在港口物流中的应用实践

RFID技术和传感技术和是物联网中重要的物流信息采集技术，在现代物流领域应用较广。采用远距离RFID射频识别技术及网络信息技术对企业物流货品进行智能化、信息化管理，可实现自动记录货品出入库信息、货物配送、配载出库、卸货中转、货品盘点信息。物联网RFID信息采集技术在广州港新沙公司、新港公司及珠海港达供应链有限公司物流企业已成功应用与实践；主要技术方案及功能如下：

（1）RFID信息采集技术系统组成。RFID信息采集技术系统是集射频自动识别技术、无线通信技术、计算机控制技术、网络技术于一体的集成。

系统硬件主要由固定式阅读器、平板天线、货物电子标签、无线手持式阅读器、管理服务器组成。固定式阅读器与天线一起安装在仓库出入口处，以获取物品上电子标签的信息并通过局域网（或者RS485总线）把所读取到的电子标签信息传送到管理服务器上进行处理，手持式阅读器用于物品盘点时，读取物品电子标签信息，并通过无线方式把电子标签信息传送到管理服务器上进行处理。

（2）RFID信息采集技术在港口物流实践中实现的功能。

①物品入库货品入库前，在其外包装上粘贴一张柔性电子标签，并写入物品信息，物品入库时通过阅读器读取后，通过局域网讲这些信息显示在屏幕上，让操作人员根据其信息进行存放。

②散货配送。散货在收货称量完毕后，通过无线手持式阅读器在管理中心数据库寻找空闲车辆的信息，为该货品分配运输车辆。车辆到达并装货后，再通过无线手持式阅读器输入车辆信息、货品信息、到达目的地及时间、货主名称等信息，并通过手持式阅读器的无线功能传送到中心数据库中进行确认和保存。

③配载出库；操作人员根据客户的出库计划制作出货清单，同时通过车辆的GPS信息找到空闲车辆，分配运送该清单上的货品，然后在仓库中找到所需货品进行出库作业。

④卸货中转；货品达到目的地（或中转地）卸车后，采用手持式阅读器读取货品上电子标签信息。了解产品的情况。

⑤货品盘点；盘点时，工作人员可采用手持式阅读器，在仓库内采集物品上的电子标签信息，完毕后，把所采集到信息通过无线方式传送到中心数据库上进行对比、保存，形成盘点报表。

广州港新沙公司通过RFID信息采集技术实现跨区域集中式管理、分布式操作和实时监控功能；高效地完成各种业务操作，改进仓储管理，提高物品出入库过程中的识别率，确保实物与单据数量保持一致，提高出入库效率。

4.物联网技术在现代物流中的应用发展趋势

物联网技术在现代物流领域中将会广泛应用，其应用发展趋势：

①智慧供应链与智慧生产融合；随着RFID技术与传感器网络的普及，物与物的互联互通，将给企业的物流系统、生产系统、采购系统与销售系统的智能融合打下基础，而网络的融合必将产生智慧生产与智慧供应链的融合，企业物流完全智慧地融入企业经营之中，打破工序、流程界限，打造智慧物流企业。

②智慧物流网络开放共享，融入社会物联网；物联网是聚合型的系统创新，必将带来跨行业的应用。如产品的可追溯智能网络就可以方便地融入社会物联网，开放追溯信息，让人们方便地实时查询、追溯产品信息。今后其他的物流系统也将根据需要融入社会物联网络或与专业智慧网络互通，智慧物流也将成为人们智慧生活的一部分。

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关键词：物联网技术；集装箱管理；信息化

随着经济的繁荣，我国对外贸易取得了极大的发展进步，集装箱吞吐量逐年增长，集装箱运输成为当前国际贸易发展中十分理想的多式联运方式，尤其是在大宗货物运输上，不仅有着较高的安全性，更能实现高效化和便捷化运输。在集装箱运输发展中，信息化程度的提升对于提升集装箱物流管理有着重要的意义。

一、集装箱物联网概述

1.集装箱物联网定义

物联网作为一种网络，其实现的主要功能是智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，其工作原理是按照已经约定的协议，通过信息传感设备如射频识别、红外感应器等，实现对信息的及时交换和有效通讯。就当前的集装箱物流发展基本情况来看，将物联网作为一个系统，集装箱物联网可被看作是一个子系统，工作原理同样是按照约定协议通过信息传感设备实现对集装箱物流信息的采集，同时借助互联网的作用进行对箱、货、流信息的记录，以便能够实时化查询开地理位置信息等集装箱状态。综合来讲，在集装箱运输发展中，集装箱物联网能为其物与物的传感提供无限的上穿与下行的延伸空间。

2.集装箱物联网的主要支撑技术

集装箱物联网的主要支撑技术分为三类：一是云计算技术。云计算作为一种计算模型，是物联网发展的基础，可以满足海量处理需要。二是传感网络技术。这是一种自组织网络系统，可以完成数据的采集量化。同时，在集装箱管理中，传感网络技术还能够对采集数据进行融合，并实现采集数据的传输。三是智能集装箱电子标签。不仅可以完成对EDI信息数据包的及时录入，还能够实现集装箱物流信息的自动化记录，实时跟踪集装箱物流位置信息。同时，还可以记录危险品集装箱的温度、湿度等信息。

二、集装箱物流管理存在的问题

当前，从集装箱物流管理发展来看，主要存在着三方面的问题：一是没有较高的信息化水平。主要表现在集装箱供应链缺乏实时性的跟踪监控，不能及时获悉集装箱物流状态，而且流通管理信息孤立，无法实时反映集装箱物流位置，这对于集装箱运输发展是较为不利的；二是存在着较大的货物失窃问题，经常会造成不小的损失。而且即使已经有严厉的政策处罚措施，但仍然无法杜绝偷渡和走私事件；三是信息采集缺乏较高的效率。大部分都采用半自动化的办法或者是人工抄录的办法进行集装箱运输信息的采集，不仅没有较高的工作效率，且存在着十分严重的资源浪费问题，由此产生的堆场及设备浪费情况急需解决。

所以，从当前集装箱物流管理存在的问题来看，必须强化信息化水平的提升以及物联网技术的有效应用，实现实时性的跟踪监控，做到自动化识别，将信息和物流有机联系起来，做到在集装箱运输过程中，港口、用户、货代、船代等众多服务对象可以实现信息化共享，从而优化集装箱物流管理，更好促进集装箱运输的发展。

三、物联网在集装箱管理中的实践

1.基于物联网的集装箱管理系统体系架构

基于物联网的集装箱管理信息系统，其体系架构由三个层次组成，即感知层、网络层和应用层。其中，感知层用于感知和接受数据，网络层用于传输数据，而应用层主要用于实际管理中的应用。

2.集装箱管理中物联网技术应用分析

（1）集装箱物流全程实时在线监控系统

在线监控系统采用的是RFID技术，利用这一技术实现集装箱物联网自动识别与信息互联共享，准确、完整记录集装箱物流信息数据。同时，结合全球网络环境感知、集装箱物流全过程，大幅度提高服务客户的能力。

其中，集装箱物流全过程涵盖集装箱、货物信息两部分，而货物信息又包括集装箱和货物跟踪信息、管理信息和调度信息。在集装箱物流过程中，上述各类信息均被写入电子标签，并通过无线网局域网或者GPRS/CDMA公网传输至互联网。这些带有明显电子标签的集装箱，经码头闸口、堆场、堆高机、正面吊吊起和岸边桥吊装船时，并由固定读写器读取最新数据，实时传输至集装箱信息系统管理平台，一直到集装箱到达目标港口。在这个过程中，均可从网络平台查询到集装箱的实时状态，便于调度管理。

（2）集装箱电子标签自动识别系统

自动识别系统采用射频识别技术，在Internet读写设备上可与智能标签对话，在集装箱的任意一点，均可将对话信息实时传输至系统网站。同时，也能自动记录开箱、关箱门时间、地理位置信息。对于未经授权的操作，对于不安全事故的处理，均能兼顾到位。在码头上，还允许录入EDI信息数据包，以及自动记录集装箱校验信息，还能够利用多种方式读取信息，比如利用移动读写设备和固定读写设备读取信息。

自动识别系统上基于物联网技术的集装箱管理系统的重要组成部分，对于系统发挥作用起着至关重要的作用，建设一个基于物联网技术的集装箱电子标签自动识别系统很有必要。

3.海铁集装箱多式联运管理

海铁集装箱多式联运管理，是指综合利利用电子标签、GPS技术、AIS技术和读写器、无线网络等技术，搭建一个“电子镜像”，它是一个具有唯一身份认证体系的、涵盖集装箱、车船等各类交通要素的系统。联运管理还依托EDI、电子口岸等，建立一个综合的交通信息交换平台体系，以此来实现各类信息的实时传播和无缝衔接。

4.集装箱定位追溯及报警联动

在集装箱的整个物流过程中，加强防盗管理很有必要，防盗性质智能集装箱设备会及时发现盗窃行为，启动报警的功能，避免遭受损失。尤其是对开门盗窃，感光传感器的监控更为有效，可做到及时报警，制止盗窃行为；对于整箱盗窃，GPS可按照线路偏差及时报警。在集装箱被非法打开的情况下，电子标签也会自动锁定目标方位，及时将信息传输至信息管理系统，发出红色警报，防止因责任不清而造成不必要的经济损失。

四、结语

近年来，我国对外贸易的深度和广度不断加深，集装箱吞吐量的增长速度年均突破30.0%，一片繁荣景象，但同时也给集装箱管理提出了更高的要求。信息技术水平在集装箱管理中的应用，为集装箱管理效率及水平的提升提供了可能性。在集装箱管理中，加强物联网技术应用很有必要。在本文中，对集装箱管理中存在的问题做了分析，并提出了构建集装箱管理信息化系统的方案，对于提升集装箱物流管理水平具有重要的意义。

参考文献：

[1]刘兰青，计三有，仇艳丽.基于物联网的集装箱管理系统研究与设计[J].黄石理工学院学报，2012，02：25-28.

[2]仇艳丽，赵艳芳，胡金涛.物联网技术在集装箱管理中的应用研究[J].物流工程与管理，2012，03：106-107+110.

[3]甘志雄.基于物联网技术的铁路集装箱中心站堆场资源配置优化研究[D].北京交通大学，2012.

[4]田广东.物联网技术对铁路集装箱物流影响分析[J].工业技术经济，2011，04：138-144.

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【关键词】RFID 物联网技术 教学档案 管理

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）06-0237-01

学院教学档案是一个学院在教学管理、教学实践和教学研究等活动中形成的、对学院当前与长远发展具有指导意义的文件材料。教学档案的存储、整理、保存和利用是教学管理工作的重要组成部分，是影响学院评估效果的一个重要因素。但是，由于教学档案的种类繁多，而且需要维护的档案数量也非常庞大，经过长期的积累，必然给档案的管理、维护、查阅等带来极大的挑战，通过基于RFID的物联网技术，为每种档案设置不同标签，将极大的减轻管理人员的工作强度并提高工作效率。

1.教学档案管理主要内容及目前现状及面临的问题

1.1 教学档案管理主要内容

作为教学过程的主要记录载体，学院教学档案需要很多的书面材料，主要包括：（一）教学类档案：课程教学大纲、授课计划表、课程试题库、试卷审批表A、B卷及标准答案、学生成绩一览表、考场记录表、试卷分析表、记分册、网络课程、多媒体课件、双语教学课程建设相关材料、典型教案、重要备课记录；（二）毕业设计类档案：毕业设计课题及成绩汇总表、毕业设计相关管理规定、毕业设计（论文）报告、毕业设计工作安排及检查材料、教师指导毕业设计的经验体会等典型材料；（三）实验实践类档案：学生社会实践工作计划、总结、表彰材料、实习教学相关的规章制度、校内外教学实践、实习基地建设和运转情况材料、实习报告、考核表、实结、实习教学的典型材料、实习学生、指导教师名单及分组表、实习计划或方案；（四）其他类型的档案：本科专业学士学位申请材料、课程建设规划、课程组建设和活动情况、教学内容、方法和手段改革以及考试内容、方法和手段改革相关材料、其他教学建设的典型材料。

随着学院的发展，教学档案的数量日渐增多，种类也日趋多样化，同时档案管理人员少，任务繁重，传统的教学档案管理方法已很难适应现代的教学档案管理要求。所面临的主要问题有：

一、教学档案材料种类繁多，材料的收集易出错，容易丢失材料；

二、教学档案存放杂乱无序；

三、教学档案查阅非常繁琐费时，当学校检查或者评估时，档案材料的查阅非常困难，需要花费较长的时间和精力；

四、教学档案的安全管理，例如，未经允许，不准随意查询教学资料或者记录谁在何时查阅什么资料。

因此，教学档案管理技术手段急需升级改造，利用RFID物联网技术实现教学档案管理的自动化与智能化，从而提高工作效率，加强管理流程。

2.RFID技术及在档案管理中的应用

2.1RFID技术

RFID（Radio Frequency Identification）技术利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到自动识别的目的[1]。通常一个RFID系统由阅读器、天线和标签三部分组成。应用中，通过读写器将物品的相关信息例如名称、所有人等属性信息写入RFID标签，然后将该标签贴在待识别物体表面。读写器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的数据，并将该数据传递到智能终端，从而实现对物体识别信息的远距离、无接触式采集、无线传输和处理等功能，并且同时能识别多个RFID标签[2][3]。 RFID技术应用于教学档案管理可以促进档案管理的自动化、智能化，具有很多优点，比如：远距离快速扫描、安全性高[4][5][6]。

2.2RFID物联网教学档案管理系统

基于RFID物联网技术的教学档案管理系统，主要有如下几大模块和功能：

（1）RFID 教学档案管理信息系统，该系统将RFID阅读器所读取的数据 进行保存和处理。档案管理人员通过该系统可实时查看档案的实际情况。

（2）教学档案的RFID标签。通过RFID标签制作设备，将档案的信息例如，教学档案的教师姓名，课程名称，班级等信息写入到该标签，并将其贴在教学档案袋之上。

（3）教学档案的储存柜实时监控。该柜安装有多个RFID阅读器和通信模块，能实时监控档案的存放位置的情况。储藏柜每个存放位置都有一个RFID阅读器，当存入档案材料时，由该阅读器读取标签信息并将该信息及存放位置信息通过通信模块传输给管理信息系统保存。当取出档案材料时，信息管理系统记录取出材料的信息及借阅人的相关信息。

3.RFID物联网技术在教学档案管理中的应用

新技术的应用必然导致工作流程的规范化，以前课程的教学材料只需要任课考试将所有材料整理好之后，放入到档案袋中，查阅时，相关人员可随意从中抽取浏览；还有些教学材料的收集时间跨度非常长，有些教师长时间不交材料，造成管理的不方便。这些问题都可通过在引入RFID物联网技术后进行规范化操作。

3.1 教学档案入库管理

每一个学期，新的教学档案入库前，要对该档案进行标识例如档案制作人，档案名称等，将这些信息由相关责任人通过终端管理器写入RFID标签。

3.2 教学档案查阅管理

教学档案在入库管理时，由储存柜上的阅读器将放置的位置信息与标签信息一起写入到系统中，用户在查阅时，可先在系统根据关键词，例如课程名称，任课教师等信息查阅具置，因而可快速地发现文件。

3.3教学档案的统计管理

通过该技术，管理人员可以很方便的统计各种材料的情况，不需要手工统计。系统也可由管理人员对相关材料设置时间要求，若在规定时间未提交材料，则系统通过邮件向相关教师进行提醒。

4.总结

通过RFID物联网技术在教学档案管理中的应用，不仅提高了工作效率，而且对教学管理工作的流程进一步规范化，标准化提供了基础，为教学工作提供更好的支持和帮助，使之成为学院工作的重要支撑。

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，2011.

[3]游站清，李苏剑，张益强等.无线射频识别技术理论与应用[M].北京：电子工业出版社，2005.21-52.

[4]严林.电子档案管理―计算机技术在档案管理中的应用[J].机电兵船档案，2010，3：81-82.

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关键词：边坡监测；物联网；大数据；展望

中图分类号： TP391 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）18-158-2

0 引言

作为全球性三大地质灾害之一的边坡失稳塌滑严重危害国家财产和人民的生命安全。随着我国基础建设的大力发展，在矿山、水利、交通、建筑等各个建设领域将出现大量的边坡工程，这样不可避免的涉及一系列由边坡所产生的问题。因而要全面的认识边坡，从而达到有效的预防、治理边坡。其中，边坡监测是认识和治理边坡的关键，合理的监测是边坡整治的可靠技术保障。

目前，我国的边坡监测方法由过去的简易工具测量向自动化、精密化发展，其监测方法主要有简易监测法、设站观测法、仪表观测法和远程监测法[1]。虽然边坡监测手段众多，但是目前的边坡监测仍存在以下几个主要不足之处：①工作量大，消耗大量人力、财力、物力；②监测不够频繁，不能获得精确的边坡变化规律；③观测受外在因素影响，比如气候条件；④观测项目相互独立，不能将各种数据融合分析。

物联网技术是继计算机、互联网和移动通信网之后的新一轮技术革命浪潮[2]，它通过感知、通信和智能信息处理，实现物理世界的智能化感知、管理与控制[3]。物联网技术的兴起，为边坡监测提供全新的方法与手段。大数据是继云计算、物联网之后IT产业又一次颠覆性的技术变革，技术是大数据价值的手段，而大数据思想就是从很多“毫无关联”的数据中找到它们的相关性。这种思想类似于混沌理论，但是比混沌理论更为简洁的认识事物。对于由多种因素控制的边坡稳定性而言，大数据思想可以很好的发现边坡变化的相关性。

本文首先详细的介绍物联网和大数据的概念，在此基础上再介绍国内外物联网技术在边坡监测上的应用，最后指出目前物联网技术存在的一些不足之处并提出相关的解决办法。

1 物联网概述

物联网，简单的说就是实现物与物相连接的网络。其实现途径是通过装置在各物体之间的传感设备，比如有射频识别（RFID）装置、二维码、红外线感应器、全球定位系统等。传感器把收集起来的信息通过网络传送到信息承载体（云计算平台），然后实现人与物之间的智能化感知。

2 物联网技术构架

从物联网的概念可以得知，物联网的实现应该具有三个要求：①全面感知；②可靠传递；③智能处理。从技术层面上讲，即感知层、网络层和应用层。

感知层作为收集物体信息的来源，它的多样化与否直接影响到识别物体的准确性和全面性，感知层由各种传感器组成，有温度、湿度、二氧化碳浓度传感器、摄像头、GPS、RFID等等。这些传感器将从不同角度去识别物体。

网络层由互联网，私有网与云计算平台构成的，负责传递数据。其中云计算平台是其核心组成，它可以实现海量信息的智能处理。

应用层就是针对不同行业的各种应用，提取出同专业的信息并进行数据整合，达到智能化应用。

3 物联网的特点

从物联网的概述和技术构架可以看出，物联网具有如下特点：①实时性。它能不间断的收集、传递信息。②远程监控。传感器能够将采集来的信息通过网络传递，这样就可以达到远程监控的效果。③全面性。不同的传感器从多方面识别物体，能够充分的认识物体的变化情况。④统一决策。将不同的信息整合起来，充分认识到物体变化的主次矛盾，从而有针对性的采取相应措施。⑤创新性。物联网让我们从更多的角度认识世界。

4 大数据

4.1 大数据概念

物联网技术的广泛实现必须依靠云计算平台的应用，云计算平台能够存储海量的数据，而大数据技术又是云计算的核心，它能够从海量的数据中提取有价值的数据，然后进行处理。这种技术的存在能够快速的、有效地发现数据的价值和事物的本质。简言之，大数据思想是让人们认识到如何正确、有效地使用数据的理念。

4.2 大数据特点

大数据开启了一次重大的时代转型，改变了人们认识和理解世界的方式[4]，即世界就是数据，大数据被广泛的应用到各行各业。其主要特点有以下几个方面：①大量。②高速。③多样。大数据接收包括文档、音频、图片、视频等各种不同类型的信息。④价值。大数据的本质就是预测，从相关性的数据中发现问题的原因。

5 物联网技术在边坡监测的研究进展

随着物联网技术的兴起，物联网在建设行业得到很好的运用，比如桥梁健康监测、大坝安全监测、隧道变形监测、智能建筑安全系统等，然而在边坡等地灾的运用还是比较少。

5.1 国内外的研究与应用

目前，国内外对边坡监测研究主要集中在对其监控上，主要手段是通过“3S”技术和DDRS技术。“3S” 技术是遥感技术、地理信息系统、全球定位系统这三种技术的统称[5]。DDRS指的是数字减灾系统，利用遥感技术、全球定位系统、地理信息系统和计算机网络技术，用数学和物理模型来数字仿真，模拟灾害发生传播的全过程[6]。国内曹诗咏提出了将ZigBee无线传感器网络技术和北斗卫星通信技术相结合对滑坡的状态进行远程实时监测的方案[7]。何文娜首次系统化地提出了大数据时代物联网、云计算等技术在地质调查领域的融合性技术框架，探讨了物联网技术在地质资料管理、地质装备管理方面的应用方案，将其具体应用到公路高边坡地质灾害监测系统建设项目中[8]。

5.2 物联网技术在边坡监测上的不足

综上所述，虽然物联网技术在实际建设中得到了广泛的运用，特别是它具有远程操作、连续观测、自动采集、存储等优点，但是该技术在目前阶段还没有被成熟的运用。其原因有如下几个方面：①现有的一些操作仅仅涉及物联网技术上的感知阶段，没有真正意义上达到数据的整合处理。②对边坡的监测也仅仅是局部的监测，缺乏相关性的大数据，不能系统地认识边坡失稳的原因。③传感器没有达到技术要求。边坡所处环境比较恶劣，这就要求传感器具有耐腐蚀、防水、抗电磁干扰、低耗能、抗压等性能。④缺乏典型试验，没有统一的技术规范做指导。这样导致每个地方的数据不能够相互借鉴，从而丧失了大数据的意义。⑤缺乏监控预警临界点，容易错失治理的最佳时机。

6 物联网技术在边坡监测中的展望

毫无疑问，物联网技术和大数据思想是当前和今后一个时期监测边坡的重要方向，未来的监测手段会越来越丰富，监测精度也会越来越高，物联网技术的发展也会带动监测仪器的发展。可以预见，物联网技术在边坡监测有如下趋势：①传统技术和物联网技术的融合。以物联网技术为主，传统技术为辅，充分发挥各自的优点，达到全面监测的效果。②智能传感器的蓬勃发展。一些造价低、性能好的传感器将得到研究、开发和运用。③大数据会得到全面的认识。边坡失稳由内因和外因共同作用，传统的判断方法只是从单一的角度分析，而对大数据的分析就可以简化认识边坡失稳，因为所有的因素都体现在数据上，从数据中提取价值便是大数据思想的核心。④科学、系统的边坡监测体系的建立。从系统上考虑边坡问题，而不是从边坡的某个局部因素考虑问题。随着物联网技术的成熟，未来会从区域性的角度考虑边坡问题。⑤物联网规范的制定。统一技术指标，让各种各样的数据实现全面无缝对接，从而使物联网达到安全运营，信息化管理的要求。

参 考 文 献

[1] 罗志强.边坡工程监测技术分析[J].公路，2002，05：45-48.

[2] 王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报，2009，12：1-7.

[3] 杨正洪.智慧城市：大数据、物联网和云计算之应用[M].北京；清华大学出版社，2014.

[4] 陆梦寒.针对地震大数据的分布式文件系统的研究与设计[D].中国科学技术大学，2014.

[5] 赵修雪.基于现代信息技术的开放式地理教学实践研究[D].山东师范大学，2009.

[6] 卢宪雨.基于网络地理信息系统的灾情查询系统[D].吉林大学，2006.

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【关键词】物联网 虚拟技术 流程分析

1 物联网虚拟技术网络化的实际和理论意义

1.1 物联网虚拟技术网络化的实际意义

随着物联网的不断发展，世界信息产业又再创，甚至有望超过计算机和互联网。因此物联网比起计算机和互联网更有优势，因为它具有广阔的市场应用需求和庞大的信息产业发展空间。世界各国已经开始从国家策略上对物联网加大政治支持，政府加大经济支持，一切为了发展新兴产业。而虚拟化技术网络化更是前景光明。据预测十年后，虚拟技术网络化将称为世界的首要信息产业。所以，社会对物联网虚拟技术方面的人才也非常急需。

在这个物欲横流的世界，要想物联网得到更快发展，人才是关键。当今，国内这个行业的人才极其短缺。要想在这个行业中一马当先，许多企业和地方政府加大对该人才的培养和聘用。物联网的竞争其实就是物联网人才的竞争，足以证明了物联网人才的重要性和培养的实践性。虚拟技术网络人才更是值得培养和发展。

1.2 物联网虚拟技术网络化的理论意义

物联网是通信技术网络的延伸，然而虚拟技术网络化的发展正是需要这样的能力，来进一步发展该技术，使国家更加进步。一种连接物体与物该技术体并可实现物体间“沟通对话”的信息网络――“物联网”也应运而生，在城市的各个领域中得到广泛应用城市的可持续发展以及绿色和谐发展理念，将虚拟技术网络化技术实现作为城市智慧化的一种手段，使政府管理水平提升，使城市的运行效率提高。它能够使我们的社会更加智能化，使生产成本减低和使生产效率提高，从而提升企业综合竞争能力；获取信息能够更加及时，利用通信网络，信息可以随时从远端获取；能够给我们的生活带来便利；能够使生产更加安全，还可以及时避免安全隐患，有利于安全监管和监控的实现；能够使整体社会的信息化程度提高。城市结构通过合理的设计，使创建的环境和谐低碳。信息虚拟技术网络化的充分利用将使传感器的各种设备物件普遍链接起来，形成一个具有全方位、立体式、高覆盖的物联网络，具有了智能、高效地信息资源，资源配置得到更好的优化，使物理环境与人类社会都符合了和谐、可持续发展的发展战略，使社会管理、公共服务政府职能得到提升。同时智慧重庆的构建离不开物联网技术的支撑，但是城市的智慧之处绝不仅限于技术层面，而是更多地需要为本地产业、经济发展、人与自然的关系等方面注入智慧动力，通过这些方面的转型乃至变革，大幅改善和提升城市竞争力。

2 国内外对物联网虚拟技术网络化的实践现状分析

为了进一步对物联网虚拟技术网络化的流程进行分析，我系在充分论证的基础上对国内外对物联网虚拟技术网络化的发展进行了分析。在国内，北京、上海、浙江、重庆等地已经进行了实践应用，经济上得到了空前的发展。从目前发展的情况看，物联网应用技术专业由于属于新办专业，最新技术专业，虚拟技术网络化就更需要专业性的人才，同时该专业属于技术综合性较强的专业，各个高校都有自己的侧重点，尚无统一的一致性的专业规范。但达成较为一致的意见则是各校物联网应用技术专业人才培养应三结合：结合本地产业实际、结合本校专业实际和结合本校人才实际。所以我系的物联网专业不能照搬其他兄弟院校的做法，必须深入研究物联网应用技术专业本身的规律特点，结合实际，才能办好。

3 物联网虚拟技术网络化已有的基本条件、工作基础及未来的展望

3.1 已有的基本条件、工作基础

（1）全国已开办物联网虚拟技术网络技术专业的院校前几年在此专业上作出的探索是本次流程分析重要的研究基础。

（2）我系国家级软件实训基地在虚拟技术网络化的专业建设特别是实训基地建设中的重要作用是本次流程分析实施的基本条件。

（3）我系计算机虚拟技术网络技术、物联网网络技术10余年的办学经验是本次流程分析的重要保障。

3.2 物联网虚拟技术网络化的未来展望

我国物联网虚拟技术网络化的产业未来有很大的发展趋势：即网络市场会愈发的庞大，变得更加广泛；虚拟技术网络化体系更加完善；通透性的物联网虚拟技术网络化平台将会出现；以及专业技术人员的技术能力会更加熟练。另外，促进物联网虚拟技术网络化的产业发展的有两个关键点：国家需要统一制定发展战略和物联网虚拟技术网络化的产业改良政策；创建创新型的构架以不变应万变，促进经济的发展，坚持发展绿色低碳的经济体系。

4 结语

物联网虚拟技术网络化的领导性强，会渗透到经济的各个领域，生活的各方各面。带头性强，带动信息科学技术的诸多领域的发展。它像旅游行业的景色一样，会带领信息技术领域走向美丽的发展前景。虽然物联网不是一次产业革命，但是它却有着与产业革命类似的效果，它的出现带来了许多新兴信息技术产业，将有一股强大的力量推动着人类科技技术前进的步伐，问题、机遇、挑战、前景，这样一系列的正反面问题的存在，将大大加速着社会的进步。物联网在虚拟技术网络化上有利也有弊，相信，最终会成为人们生活的一部分。

参考文献

[1]孔宁.物联网资源寻址关键技术研究[D].北京：中国科学院研究生院，2008.

[2]International Telecommunication Union UIT.ITU Internet ReportsThe Internet of Things[R].2005.

[3]Vladimir Oleshchuk. Internet of Things and Privacy Preserving Technologies，2007.

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关键字:物联网；无线传感器网络；高职院校；物联网实验室

中图分类号：D643 文献标识码：A 文章编号：2095-1302(2012)06-0059-02

0 引 言

人类社会进入21世纪，信息技术已渗透到经济发展和社会生活的各个方面，人们的生产、生活以及学习方式正在发生着深刻的变化，全民教育、优质教育、个性化学习和终身学习已成为信息时代教育发展的重要特征。我国教育改革和发展正面临着前所未有的机遇和挑战。以教育信息化带动教育现代化，破解制约我国教育发展的难题，促进教育的创新与变革，是加快从教育大国向教育强国迈进的重大战略抉择。教育信息化要充分发挥现代信息技术优势，注重信息技术与教育的全面深度融合，在促进教育公平和实现优质教育资源广泛共享、提高教育质量和建设学习型社会、推动教育理念变革和培养具有国际竞争力的创新型人才等方面具有独特而重要作用，是实现我国教育现代化宏伟目标不可或缺的动力与支撑。我国教育信息化虽然已经取得显著进展，但与人民群众的需求和世界发达国家水平相比还有明显差距。必须充分认识推进教育信息化的重要性和艰巨性，把教育信息化作为国家信息化的战略重点和优先领域全面部署、加快实施，调动全社会力量积极支持和参与，用十年左右的时间初步建成具有中国特色的教育信息化体系，使我国教育信息化在整体上接近国际先进水平，推进教育事业的科学发展。

1 物联网技术的节点架构

物联网技术节点一般由传感器模块、路由协议管理模块、系统控制模块、无线收发模块和能量控制模块等五部分组成。每个传感器节点兼顾传统网络技术节点终端和路由器双重功能，除了进行本地信息收集和数据处理外，还要对其他节点转发来的数据进行存储、管理和融合等处理，同时还需要与其他节点协作完成一些特定任务。为了能够实现最为稳定的节点互联和信息互通，本文将采用伯克利大学编写的TinyOS操作系统，并把该操作系统移植到目前比较新的SOC 芯片上，从而在节点上实现完整的MAC协议以及路由协议，并根据应用场合的不同和实际的需要将其替换为不同的路由协议。该系统的主题软件架构框架如图1所示。

图1 物联网技术节点架构示意图

2 基于无线传感器网络技术的数据查询

无线传感器网络技术的产业化使用核心技术之一就是海量数据的有效处理，包含存储、统计、查询以及基于数据处理之上的专家对数据的判断。行业领域应用的技术矛盾之一是行业数据的大规模和专家的小数量之间的矛盾，这一问题的解决方式集中于专家的远程化准现场处理，而在这种处理方式中，数据的准确查询和使用是核心中的核心。对SINK节点传过来的数据进行处理包括采集、分析、存入数据库、查询等。针对数据查询，本项目主要研究传感器网络技术环境下不受节点失效、通信链路失效和节点移动影响的查询处理技术，提出了基于该技术的聚集查询、KNN查询和连接查询等典型查询处理算法，研究了能够在系统部署之后动态且高效地添加新的查询语言、存储和索引机制、查询处理算法的新型传感器网络技术数据库管理系统的体系结构，实现了具有自主版权并满足实时性、鲁棒性要求的、具有动态可扩充能力的新型传感器数据库管理系统的原型系统NHSensor。

无线传感器网络技术产业化不断应用依赖于稳定、高效的节点和数据库功能，还需要应用端软件，采取优化的人机交互系统，面向掌握电脑技术的实际农田数据使用者，提供使用简单、理解清晰、操作方便、丰富多样的应用端程序。主要包括便携式采集终端、WEB数据库服务器、PC端采集终端、移动采集终端等。

3 高职学院的物联网实验室建设

2010年2月，教育部向各省、市、自治区教育厅(教委)，以及部属各高等学校下发了《关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》 。《通知》说，当前国家决定大力发展互联网、绿色经济、低碳经济、环保技术、生物医药等关系到未来环境和人类生活的一些重要战略性新兴产业。传感网可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，是一个全新的技术领域。《国家中长期科学与技术发展规划(2010—2020年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入了重点研究领域。2009年8月7日[2]，总理在无锡考察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时曾表示，至少三件事情可以尽快去做：一是把传感系统和3G中的TD技术融合；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”。并指出早一点谋划未来，早一点攻破传感网核心技术，要依靠科技和人才，占领科技和经济发展制高点，保证我国具有可持续发展的能力和可持续的竞争力。基于物联网技术的高校实验室解决方案就是基于目前的物联网发展现状，经过前期对物联网行业的探究，同时结合目前的教育形态，总结出对物联网技术教学的解决方案。该方案从物联网技术层结构、物联网关键性技术以及物联网注重的关键性问题，对高校物联网实验室建设给出了具体的解决方案。同时结合目前产业现状和高校教学环境，为高校如何培养物联网应用型人才给出了指导性、方向性的建议，力求让学生掌握物联网系统的感知层、接入层、网络层、支持层与应用层的关键性技术，并且具备在本专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力。图2所示是一个高校物联网技术实验室的基本框架图。

图2 物联网技术实验框架

4 结 语

物联网技术在高职学院实验室管理中的应用，可以通过优化和成熟的射频识别技术和无线传感器网络技术等，将实验室中的所有物品真正纳入生活上、工作上的全新体验的远程控制中心。

参 考 文 献

[1] 王保云. 物联网技术研究综述[EB/OL].RFID世界网[2010-06-18]. .

[2] 2010年物联网发展研究报告(一)：物联网的发展趋势[R]，2010.

[3] 郑小发.软件工程技术[M].北京：中国传媒大学出版社，2011.

[4] 刘珂琴，潘雪涛，张美凤.网络虚拟实验室的设计与实现 [J].现代电子技术，2011(24)：179-181.

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关键词：互联网；物联网；射频识别技术；探讨实践

中D分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）01-0193-03

互联网技术高速发展下，其技术逐渐开始纵深化发展，物联网则是此类概念下诞生的技术之一。宏观分析物联网技术的应用，能够加速经济的发展，提供更多的新型就业岗位。微观分析，其技术的发展可以降低企业的运营成本，从而达到提升企业收益的目的。在此现状下，笔者针对当前物联网趋势下射频识别技术的探讨与实践，进行简要的剖析，以盼能为我国此类技术的发展提供参考。

1 物联网

物联网顾名思义其核心为网络，实施的对象为各类物品。互联网技术飞速发展下，物联网技术则是新一代信息技术的重要组成模块。物联网按照其实践应用的现状可以分为两个部分，一部分为沟通物品之间的网络技术，另一部分则为应用物联网技术的用户。用户通过网络技术获取物品的具体参数，并通过此类技术进行物品的交易，产生良好的技术体验。当前物联网技术的应用范围较广，其通过智能技术以及识别技术，快速完成了物品与网络之间的结合。最终达到提高企业收益，便捷人们生活的目的。

2 物联网技术的发展背景

互联网技术经过数十年的发展，其技术已经到达了瓶颈状态。在此现状下，人们对于互联网的应用也提出了更高的要求，除去网络虚拟电子信息的交流外，人们对于物品联网也产生了极大的兴趣。前期利用蓝牙技术，进行控制音响或多媒体设备的技术，也可以看成是物联网技术的发展模型。但随着各类科技产品的快速诞生，网络技术中的无线网络技术也随之诞生。无线网络技术的诞生，对于各类的科研项目产生了巨大的促进意义。因此使得物品之间长距离无线控制，有了实现的可能性。随后随着网络技术的深化发展，物联网技术概念则快速的诞生。并且在短时间内，产生了良好的应用效果。

2.1 国内物联网发展现状

互联网技术起初诞生于西方国家，我国针对互联网技术的应用和研发都较晚，因此关于物联网技术的发展也较晚。物联网概念最初于1999年由美国麻省理工学院（MIT）的Kevin Ash-ton教授首次提出，随后该学院利用射频识别技术，建立了自动识别中心。自此之后，西方国家开始了物联网技术方面的发展。当前我国关于物联网技术的发展，市场对此表露出了极大的发展兴趣。大量的企业以及研究单位对此展开了实践工作，并引起了政府部门以及其他行业的关注。例如当前我国最大的电子商务企业阿里巴巴，以及同行业的京东，则是大量应用了物联网技术。

物联网技术的应用，对于我国经济的发展产生了较大的影响。但深入分析，此类技术的发展对于传统行业的影响也较大。尤其是工厂中质检方面的影响较大，但也因此产生了其附属行业例如物联网技术的相关的软硬件生产商。

3 射频识别技术

射频识别技术英语为：Radio Frequency Identification，通常简称其为RFID。此类技术为通信技术的一种，通过无线电讯号以及内置识别参数，对相关数据进行读写和核准。并且在实际应用的过程中，不用进行物品与识别器之间的实际接触。对于工作人员的实际操作产生了极大的便捷，提高了工作效率，一定程度上分析也提升了企业的收益。

射频识别技术属于微波射频，其射频范围为1-100GHz，因此其适用的距离也较短。此外射频识别器也在实际应用的过程中，分为两种类型。一类为读取装置，另一类为识别装置。读取装置为固定安装，识别装置则可进行移动。例如超市收款中利用的扫码器，也属于微波射频技术的一类，固定装置例如门禁系统等。

4 射频识别技术对物联网发展的影响

射频识别技术的发展，一定程度上促进了物联网技术的发展。两者具备相辅相成的关系，其在发展的过程中，两者通过软硬件之间的结合，完成了用户对于物品信息的了解，或对物品的购买。相较于传统的购物方式，以及信息获取方式，对用户产生了较好的应用体验。整体上分析物联网技术属于主干核心技术，射频识别技术则属于物联网技术应用中的辅助应用技术。两者结合下完善了物联网技术的发展，并对物联网技术的后期发展，产生了积极的作用。

5 射频识别技术在物联网发展中的应用

射频识别技术的发展促进了物联网技术的快速发展，完成了物联网技术初期发展的基础建设。当前两者结合下产生了极佳的应用体验，在此背景下笔者针对当前物联网趋势下，射频识别技术在物联网中的具体应用进行分析。其中具体的分析内容为：仓储方面的应用实践、物流方面的应用实践、智能家居方面的应用实践、物品质量检测方面的应用实践、数据采集方面的应用实践。针对此类应用项目，笔者进行简要的分析介绍。

5.1 仓储方面的应用实践

电子商务在近些年来发展迅猛，大量的电子商务企业进入此类行业中。在此背景下，商户在进行商品交易的过程中，则需进行货物的储备以及转移。在此过程中笔者提供一组数据：2015年淘宝双11活动，最终的成交额为912.17亿元，产生的包裹大约为：5亿件左右。2016年淘宝双11活动，最终成交额为1207亿元，产生的包裹数量约为：10.5亿件。如此庞大的交易额以及快件量，对于仓储方面的要求极高，甚至极易引发严重的仓储事故。

在此现状下，阿里巴巴成立了菜鸟驿站，京东成立了京东物流。其在仓储转移中则是大量应用了射频识别技术，射频识别技术在其企业的仓库中，形成了类似当前我国公安部门的天眼网络。通过密集的射频识别装备，达到对货物的快速识别以及快速的转移。以此降低了仓储的出错率，提升了仓储能力。

5.2 物流方面的应用实践

物联网技术在发展的过程中，其核心的内容除去互联网技术的软件方面外。还存在硬件，以及基础设施方面的应用。关于其基础设施方面的应用，主要为物流方面的应用。在此过程中，关于射频识别技术的应用则较多。

例如人们在网络平台进行购物的过程中，网络商铺通过快递公司进行发货。在此过程中大量的快递主要目的地相同，此类货品首先用过仓Φ昶探行发出，之后通过快递公司进行中转分拣发送。前期物流公司针对此类分拣工作，主要通过人工分拣的方式进行规整。但随着电子商务交易规模的逐渐变大，交易过程中产生的物品量也较大。此类现状下，人工分拣不但出错率高。而且成本较大效率也较低，射频识别技术的应用，则是极大改善了此类现状。

通过射频识别技术，以及自动化技术的应用。物品得到了快速、准确的分拣和备货。从而达到了提升效率，稳定企业收益的目的。

5.3 智能家居方面的应用实践

近年来随着互联网技术的快速发展，各行各业都受到了其技术发展带来的影响。其中家装行业则是受益较多的行业之一，智能家居其核心技术为网络技术。通过网络技术，将家庭中的生活设备、门窗、灯具、多媒体设备进行互联。其中射频识别技术在应用的过程中，主要的应用范围为：安防技术、门禁技术等。

例如当前市场中智能家居较多的一类智能门窗中，则是利用了射频识别技术。此类技术将网络技术与硬件进行相互结合，便捷了人们在生活中的使用，也提高了安全效果。例如射频识别技术中的门禁技术，通过管理员模式将家庭成员的指纹或面貌，进行留存设置建立新用户。在保持网路畅通的环境下，开门只需要按指纹或扫描面貌即可。并且在停电或断网期间，其具备传统门锁的特点，可以利用钥匙进行开门。射频识别技术的应用，对于人们的财产安全提供了多一层的保护。

5.4 物品质量检测方面的应用实践

一项合格的产品从生产都成型，直至最后进行产品交易。其中最主要的环节即为质检环节，产品的质检方式对于产品后期的交易，以及产品的合格性影响重大。尤其是当前物联网快速发展的背景下，质检技术更是其中的重中之重。合格的产品质量能够促进物联网的发展，劣质的产品也能对物联网的发展产生极其恶劣的影响。物联网技术当前在我国的发展中，还属于初期阶段。因此关于其技术的稳定性以及安全性等方面，还是引起了较多人群的关注。射频识别技术在物联网物品质量检测中的应用，则有效提升了产品质检的效率。产品在进行质检的过程中，首先对射频识别装置进行参数设置。之后通过流水线设备进行物品的传递，通过射频识别技术进行质检。通过固定数据质检的比对，极短的时间内即可检测出产品的质量现状。以此减少因人工质检产生的误差现象，并且减少了企业的报损费用，提升了企业的经济收益。

5.5 数据采集方面的应用实践

物联网技术在发展的过程中，数据对于其技术发展的影响重大。例如设备在使用的过程中，其正确的使用顺序为：屏幕启动-主机启动-配件启动。但在物联网环境下，人工错误设置为：主机启动-屏幕启动-配件启动。此类现状下造成设备无法正常使用，设备开启后设备配件无法启用，无法加载到应用项。因此在物联网发展的过程中，数据对于其发展的影响重大。射频识别技术在发展的过程中，则存在数据采集的功能。前期在应用的过程中，射频识别设备需输入控件的相关参数，其内部数据在比对的过程中，按照设备参数会进行一定的调整。以此避免设备在启动应用的过程中出现故障现象，降低了设备的故障率。

此外，物联网技术在发展的过程中。其整体的技术具备一定的智能化，系统具备一定的学习能力。因此产生的现象为物联网设备随着应用时间的加长，其故障率以及出错率逐渐降低，最终达到零失误的效果。此类现状下其核心问题即为物联网技术进行数据的积累以及调整，其中针对数据积累和调整的主要技术即为射频识别技术。

6 结束语

随着我国经济的快速发展，市场的发展也获得了较大的成果。企业与企业之间，国家与国家之间的交流也更加频繁。针对物联网的角度分析，互联网技术的诞生则是推动了全球经济的快速发展。当前在物联网技术快速发展的背景下，关于其辅助技术的发展也引起了人们的关注。其中最主要的辅助技术，射频识别技术也得到了快速的发展。射频识别技术配合物联网技术，极大的完善了市场对物联网发展的需求。一定程度上弥补了物联网技术的不足之处，当前物联网技术在发展的过程中，关于射频识别技术主要的应用实践方面为：仓储方面的应用实践、物流方面的应用实践、智能家居方面的应用实践、物品质量检测方面的应用实践、数据采集方面的应用实践。物联网技术通过对射频识别技术的应用，极大促进了实际应用企业的发展，并且加强了应用企业的实际收益。在当前市场竞争激烈的环境下，更是促进了企业的核心竞争力。

参考文献：

[1] 焦青亮，夏魁良.物联网关键技术及现状分析[J].信息化建设，2016（3）：92.

[2] 张秋艳，黄海松，陈伟兴，等.基于RFID技术的白酒物联网数据采集系统可靠性研究[J].制造业自动化，2015（8）：22-25.

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最近几年，冷链迅速引起了全社会的关注。冷链物流逐渐成为广大食品、药品、农产品企业必备的能力之一。由于全社会各个环节、各个企业的冷链能力参差不齐，如何保障并监控物流全程而非某一段的冷链，成为业界关注的焦点。物联网作为国家倡导的新兴概念，其包含的技术在物流领域应用甚广。作为一位在自动识别行业从业多年的资深业内人士，福建新大陆集团上海传感技术事业部总经理王铀正在积极探索并实践如何将二者相结合，应用先进的物联网技术构建冷链的全程监控方案。

记者：我们知道您在自动识别行业已从业多年，请问您出于什么考虑选择了冷链来研究开发物联网技术的应用?

王铀：RFID引入中国已经多年，但直至目前，其应用面仍然比较狭窄。作为研究自动识别技术并从事相关工作多年的行业人士，我一直在思考如何开拓RFID更多的应用模式，其中一个重要的思考方向就是将RFID和传感单元相结合。

RFID本身仅仅只是一种非接触的无线信息记录与传输方式，如果把更多的传感单元，尤其是应用在物联网中的传感单元融入进去，并结合某个具体行业来应用的话，那么RFID技术才有生命力，才能促使行业发生明显变化。

在考虑融入何种传感单元时，温度传感是个很好的选择。这与目前的冷链行业发展现状有关。冷链物流是近几年兴起的相当重要的一种物流方式，它对保障食品、药品的质量安全起到了重要作用。但是由于环境变化较大，且限于技术和成本因素，在运输和配送过程中的物品温度发生改变而造成质量事故的风险也较大。而且，通常情况下运输配送过程的封闭性往往会对后续的事故原因鉴定工作造成困难，比如物品温度超过限制范围是从何时何地开始出现的?为了保障有效的冷链物流，需要借助于先进技术来实时监控物品的温度变化。

现在国内的冷链物流过程中，在仓库环节对温度的控制做得比较到位，容易出现风险的环节主要在运输过程。目前运输环节对温度的监控基本上都是采用温度记录仪来记录数据，在物品交接时再读取数据。

不可否认，温度记录仪在提升我国冷链整体水平上做出了很大的贡献，但是它在要求精确的温度控制，尤其是疫苗、特殊药品的运输方面，还显得难以满足需求。

原因在于，首先温度记录仪在货物交接时才能导出温度数据，而不能实时反映温度状况。第二，一些物品，尤其是药品，需要十分精确的温度环境，比如疫苗，国家药监局规定的储存运输温度是0℃～10℃，企业标准更严一些，一般在2℃～8℃。温度记录仪记录的是整个车厢的温度，并不代表药品本身的温度。药品包装箱到运输车厢的车门间，温度能相差多少?经过测算，这个温差可以达到5℃～10℃，尤其是在冬夏两季。第三，市场上的温度记录仪的质量参差不齐，品质不过硬的温度记录仪自身的温度测量偏差就能达到5℃～10℃。尽管国家药监局出台的关于GSP的规定中明确要求，温度记录仪必须每隔一年就拿到相关监督单位进行校验，但因为需要花费校验费，实际上很少有企业会送去校验。

基于以上种种原因，我们认为，需要开发一种更精确的温度实时监控技术，来帮助企业保障重要冷链物品的质量安全。

记者：请介绍贵公司目前开发的温度监控系统的工作方式和技术应用情况。与现在通常的做法相比，这套系统有哪些不同?

王铀：我们开发的RFID标签是有源的，植入了温度传感器。它根据设定的间隔时间自动采集并储存温度数据，通过RFID的天线，主动把数据无线传输出来。在RFID标签传输信息的有效范围内，我们配置有自动的数据接收终端，该终端又通过GPRS或者和3G等无线通信方式和无线广域网结合起来。数据通过无线广域网传回到我们的后台即监控平台。我们的后台又是基于WEB和INTERNET的，可与网络互相连接。这样客户只要有相关的查阅权限，并且有一台能上网的电脑，就可以坐在自己的办公室里，登录自己的账号，访问我们的后台，随时得到温度监控的数据。

为了能实时反映温度，该RFID标签还具备控制的功能，即多长时间采样一次，多长时间传输一次，比如每隔1分钟采集一次数据。这个间隔时间可以在一开始使用时就加以设定。

同时，为了能真正起到监督作用，针对食品、药品从出厂到使用者的全程温度监控，我们提倡将产品从工厂出来时就连同RFID标签一起封装到包装盒里，一直到使用前的任何环节都不能打开盒子。这样，RFID标签传输出来的温度才更接近物品本身的温度。

谈到冷链，事实上，目前世界上无论哪个国家都无法做到真正完整的冷链，一定会有断链和脱链的现象，只是程度不同而已。所以，温度预警就显得非常重要。

针对温度管理的需要，我们开发并能提供温度预警的服务。

首先，每一种产品所需的温度环境不一样，因此它们的温度警戒线也不一样。这可以根据不同产品的不同要求在出厂时就对其使用的RFID标签设置好预警温度。

其次，在物流过程中，一旦产品温度快要达到警戒线时，RFID标签会向后台自动发出警报。后台又自动通过短信、电子邮件等方式告知客户，客户可以通过电话呼叫等方式指挥司机采取相应的行动。比如在向物流中心送货时，仓库月台上有很多货物，有需要冷链的，有不需要冷链的。这时候预警就很重要。通过温度警报可以提醒司机先送哪批货，仓库先接收哪批货。

该系统应用了诸多先进的物联网技术，能达到非常好的使用效果。但是新技术的大规模应用总是面临很多考验，还需要克服一些技术上的阻碍，比如在冷藏车全金属环境下如何传输信号、在冷链的低温中如何保持RFID芯片中的电池能够正常工作、如何修正产生温度漂移的元器件等。

记者：目前各个行业对于冷链的认知和应用水平参差不齐，请问目前市场对你们产品的接受情况如何?据您分析，市场的切入点应该在哪里?

王铀：其实，我们的温度监控系统适用于食品、药品等所有需要冷链的物品，但目前的情况是，药品更容易采用，在食品行业则会遇到一些阻碍。

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关键词：物联网；计算机网络；课程群；教学改革

1 计算机网络技术课程群在物联网工程专业中的重要地位

物联网是继计算机、互联网之后信息产业的第三次革命性浪潮。它融合了智能感知、识别技术、传感器网络以及普适计算等技术，按照约定的协议，实现无处不在的物与物、物与人、人与人之间的互联，其应用领域包括医疗监测、智能交通、政府工作、智能消防、环境监测、情报搜集等。物联网公认有3个层次，其中底层是感知数据的感知层，中间是传输数据的网络层，上层是内容信息处理的应用层。

由物联网技术层次结构可以看出，物联网是三网融合的延伸和扩展，技术的核心和基础仍然是互联网。它以IP协议为基础，采用类似互联网TCP/IP协议的分层网络通信协议为上层的各种应用提供服务[1]。

从物联网技术核心需求的角度来看，计算机网络基础知识在整个物联网的课程知识体系中尤为重要。在专业建设过程中，应以互联网为核心和基础，以计算机网络课程为中心，充分考虑物联网工程专业对计算机网络知识的需求，围绕课程选取与阶梯式课程群设置、教学内容安排与衔接、教学方法与改革、实践课程体系设置等方面展开改革和探索，培养学生扎实的网络知识，为后续物联网相关课程打好基础[2]。

2 课程选取与阶梯式课程群的课程设置

课程群的课程设置不是简单的课程组合，需要对课程体系统筹规划。计算机网络技术作为一个重要的知识模块，涵盖了从计算机网络的理论基础到实践操作，再到综合应用的全部内容，是一个内涵丰富的课程体系。

湖北工业大学的物联网工程专业依托原有的网络工程专业，课程体系设置在网络工程专业的基础上进行了大幅度的修改，网络工程专业计算机网络技术课程群的主要课程见图1。

可以看出，原有计算机网络技术课程群的课程主要基于IPV4，偏重于互联网理论基础、层次模型、有线网络结构及组建、网络管理与分析等方面，并不能体现现代物联网的架构和特点。

因此，在进行物联网工程专业的计算机网络技术课程群设置过程中，笔者充分考虑物联网工程专业的需求和特点，经过大量调研和反复思考，整体改造原课程群，加入了无线网络、嵌入式、传感等知识模块，形成一条层次分明且知识体系完整而独立的课程链，主要专业核心课程有计算机网络、TCP/IP协议原理、网络互联技术、物联网技术概论、无线传感器网络、RFID原理及应用、物联网安全技术、网络编程与系统开发。物联网工程专业阶梯式计算机网络技术课程群具体课程设置见图2。

由图2可以看出，经过精心设置的物联网工程专业计算机网络技术课程群的各门课程并非简单的、平面式的结构，而是5个阶段的课程群[3]，分别为网络基础理论模块、网络基础应用模块、物联网基础模块、物联网应用与安全模块、物联网综合应用与实践模块，具有良好的课程递进层次关系。

3 课程群具体的教学内容设置

计算机网络课程群主要培养物联网工程系本科生的互联网与物联网理论基础和实践能力，要求学生掌握互联网和物联网的基本理论知识与关键技术，能够理解网络体系结构与物联网总体构架，并具备网络管理与配置、网络应用与创新的能力。计算机网络课程群的建设不仅是选取内容纵向有传承关系、横向有内在联系的几门课程，还要梳理和整合课程教学内容，打破课程间的壁垒，减少重复内容并保证内容的连贯性与完整性[4]。因此，在进行课程群建设时，笔者充分考虑了课程群内诸课程在结构、内容、侧重点、时间分配等方面的相互关系。经过几年的教学实践与探索，笔者在教学内容的安排和设置方面做了如下安排和改革，见表1。

从第三学期开始，每学期逐渐增加网络方向的课程，这学期开设的计算机网络主要以培养学习兴趣和奠定网络基础为主。从最熟悉的互联网应用入手，首先阐述计算机网络的起源与发展、网络的基本概念以及网络协议与体系结构分层模型，使学生对网络整体架构有清晰的了解；然后以自底至上的顺序详细讲解网络各层次的协议内容与工作原理，并在实验环节使用抓包软件进行协议分析和观察，以验证性和演示性实验为主，使学生通过实验过程了解网络相关知识；在计算机网络课程的后期，加入对未来网络展望的内容，包括下一代因特网、物联网等知识，一方面扩展传统计算机网络授课的范畴，增加课程的广度和深度，另一方面旨在提高学生的学习兴趣，为后续课程打好基础。

第四学期的教学内容主要在第三学期课程的基础上进行扩充和深入，开设网络互联技术与TCP/IP协议原理课程。通过学习网络互联技术课程，学生将掌握交换与路由的基本知识与基本原理，培B学生对中小型园区网的组网与管理能力，能对具体的网络应用给出合理的规划和可行的解决方案，并具备解决网络中常见问题的基本技能，将理论知识付诸于应用。TCP/IP协议原理课程是计算机网络课程的延续和深化，通过课程学习，学生将深入掌握TCP/IP原理，在理论学习的基础上用程序设计语言实现，从而提高网络应用程序开发能力，夯实网络管理基础，提高网络安全意识，增强网络分析能力。

在前面两个学期学习互联网技术的基础上，第五学期的教学内容开始体现物联网特色，开设的物联网技术概论、无线传感器网络以及RFID原理及应用3门课程都是物联网专业的核心课程。物联网技术概论是学生认识物联网的起点，通过课程学习，学生能了解物联网的起源和典型应用，理解物联网的概念与内涵，并对物联网的体系架构和核心技术有充分的认识，这是一门重要的物联网技术启蒙课程。无线传感器网络和RFID原理及应用这两门课，是深入学习和研究物联网技术的核心专业课程。通过学习，学生应掌握无线传感器平台和网络架构、射频识别技术的基本概念与原理方法，为后续的综合实践环节打好理论基础。

第六学期开设的网络管理与安全和物联网安全两门课程是进阶课程，通过这两门课程的学习，学生应在掌握互联网与物联网基本原理的基础上，了解网络管理和网络安全知识模块，包括密码理论、无线传感器网络安全概述、密钥管理、安全路由、物联网中的抗干扰、射频识别的隐私与安全、物联网嵌入式系统的安全设计等基础知识，达到从理论到应用、从架构到安全的全方位提升。

第七学期设置的物联网应用综合设计及创业实践环节，旨在提高学生的综合应用和动手能力。通过为期一个月的实践学习，学生能够设计一个物联网综合应用系统，能够从系统的角度看待物联网的应用问题，并能综合利用几年来所学的互联网及物联网知识解决网络通信及应用的相关问题。

综上所述，本课程群的课程内容在设置上是完整的、连续的、突出重点的，涵盖了从基础的互联网到物联网的基本原理、体系架构、网络应用、关键技术与安全的内容，并遵循从易到难、从浅到深、从原理到应用、从互联网到物联网、从系统到安全的原则来设置教学内容。课程分布于第三学期到第六学期之间，内容在时间的安排上符合学习的一般规律，并注重理论与实践相结合的原则，具有科学性和可实施性。

4 计算机网络课程群教学方法改革

物联网技术属于集成创新型技术，培养的人才不仅要具备扎实的理论基础，还应具备很强的工程实践与应用能力。因此，在计算机网络课程群的教学中，笔者坚持“课程精、实践强”的原则，强调理论与实践相结合的教学方法，不断改革理论教学，引入MOOCs、混合教学、开放课堂、对分课堂等形式，强化实践教学，深入开展校企合作模式，形成了工程训练、专业认证、创新培养并举的特色教育理念。鉴于在实践教学和创新能力培养方面的有力措施和突出成绩，笔者在2012年获得了湖北工业大学优秀教学成果一等奖。

4.1 根据不同课程探寻多种教学模式，提高教学效果

近年来，以MOOCs为代表的新型教学模式不断涌现，大多依托网络教学资源，秉承自由学习的理念，旨在调动学生的学习积极性和创造性，为传统课堂注入了新的活力。笔者在计算机网络课程群的建设中，结合各门课程的优势和特点，进行了多种课程教学模式的改革和尝试，力求获得更好的教学效果。

以计算机网络课程教学模式改革为例，该课程作为课程群的第一门专业基础课，其教学效果对整个专业的后续学习至关重要。考虑到这门课程的网络资源比较丰富，且大部分内容难度不大，笔者采取了传统教学与网络教学相结合的混合教学模式。这种模式由课前预习、面对面授课（face-to-face）、在线学习（On-line）、实践训练4个过程组成。此学习模式整合了各种教学资源和多样化的学习形式，如课堂学习、自主学习、分组讨论、任务驱动、协作项目实践活动、实践训练等[5]。混合教学模式既保持了传统课程教W的优势，又在课前和课后引导学生自主学习，学生能通过各种学习方式保持学习兴趣并取得良好的学习效果。

在物联网技术概论课程教学模式改革中，针对该课程内容繁而细、知识更新快、实践性强的特点，笔者提出了物联网导论的开放式教学法，主要途径有开放教学过程、开放教学内容、开放教学考核与开放教学环境等。在教学过程中，以学生为主体开展教学活动，课堂上有分组讨论、头脑风暴、及时答疑、小组展示等各种环节。在注重师生关系平等的基础上，尽量与学生进行课堂互动，引导学生积极思考并大胆表达自己的观点。在教学内容上以新技术和实例教学为主，每学期的课件和内容都要及时更新和补充，并将教学内容融入实际案例。比如在介绍常用传感器及其典型应用的时候，会联系生活中的小米手环、智能医疗、智能家居应用等，既提高了学生的学习兴趣，也扩充了学生的视野。在教学环境上，以开放的网络教学平台作为课堂的补充，并以开放的形式进行考核，注重对学生分析能力和创新能力的考核。

实践证明，依据不同课程的特点和性质，在课程群中开展适合不同课程的多种教学模式探索，能大大增加课程的吸引力并降低学习的难度，学生不仅能学到知识，更能提高学习的兴趣，并锻炼自学能力和创新能力。

4.2 重视实践教学环节，提高学生工程实践能力

为了保证实践教学环节的教学质量和教学效果，笔者多次对物联网工程专业实践教学计划进行深入的研究和有针对性的修订，包括增加实践教学环节的学时、提高综合性与设计性实验比例、增加物联网应用综合设计及创业实践环节、强化实习环节和毕业设计环节，并加强对实践教学体系各环节的规范化管理。

1）调整实验学时，改革实验教学方式，提高综合性与设计性实验比例。

计算机网络课程群中的每门课程都配备了实验教学环节。对于一些实践性较强的课程，如网络互联技术课程，根据其课程特点，改革性地将理论课堂搬到实验室。为保证课堂效果和实验过程完整性，采用4节连上的方式，并将对分课堂和任务驱动的教学理念引入课堂，用一节课讲解核心的理论和实验内容，余下3节课全部进行实验、调试和答疑。每节课以一个实践小项目为驱动，学生通过分组合作的方式进行，以实践项目完成效果为考核的标准。学生普遍反映这种实践教学效果良好，可以及时消化和理解理论知识，避免理论与实践的脱节，并锻炼了协作与学习能力。

为了弥补大多数课程中以验证性实验为主的局限性，课程在每门课程的实验教学大纲中都加入了一个综合性的实验内容，并在高年级增加了物联网应用综合设计及创业实践环节，主要提供一些平台和一段时间给学生进行知识的梳理和总结，鼓励学生进行创业计划实现自己的想法，把学生的兴趣、爱好、学习、创新融为一体，这也是实践环节的主要目标。

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一 物联网应用技术专业培养目标

物联网应用技术专业秉承厚基础、重实践、求创新的育人理念，在坚持全面发展的同时兼顾个性发展，培养具有良好的职业道德和敬业精神，掌握物联网应用技术的基本理论知识和基本技能，接受校企合作实践项目训练，具备一定的物联网综合应用能力，能在物联网技术应用的相关行业和领域中从事物联网应用技术建设、管理、维护及方案设计的高素质技能型专门人才。特别是针对物流企业，培养物联网技术与物流企业进行产业对接时，所急需的掌握智能物流等相关专业知识的高级专门技术人才。

二 物联网应用技术专业人才素质和能力要求

物联网应用技术专业毕业生可在各行业、企业从事物联网系统开发、系统集成、测试、销售及物联网产品技术支持等工作。

1.素质要求

第一，思想政治素质。具有正确的世界观、人生观和价值观；践行社会主义荣辱观；具有爱国主义精神；具有责任心和社会责任感；具有法律意识。

第二，文化技术素质。具有合理的知识结构和一定的知识储备；具有不断更新知识和自我完善的能力；具有持续学习和终身学习的能力；具有一定的创新意识、创新精神及创新能力；具有一定的人文和艺术修养；具有良好的人际沟通能力。

第三，专业素质。了解物流企业基本的运营知识，掌握从事物联网产品集成、物联网平台运营、物联网技术支持、物联网产品营销与策划等工作所必需的专业知识；具有一定的工程意识和效益意识；具有一定的市场营销能力。

第四，职业素质。具有良好的职业道德与职业操守；具备较强的组织观念和团队意识。

第五，身心素质。具有健康的体魄和良好的身体素质；拥有积极的人生态度和良好的心理调节能力。

2.能力要求

第一，职业基础能力。良好的沟通表达能力；无线网络基础知识应用和常见故障的处理能力；单片机基本知识的理解能力；数据库操作系统的基本操作能力；基本的程序设计能力；基本的市场营销和策划能力；常用办公软件、工具软件的使用能力，利用Office进行项目开发文档的整理（Word）、报告的演示（PPT）、表格的绘制与数据的处理（Excel）的能力，利用Visio绘制流程图的能力；阅读并正确理解需求分析报告和项目建设方案的能力；阅读本专业相关英语技术文献、资料的能力；熟练查阅各种资料，并加以整理、分析与处理，进行文档管理的能力；通过系统帮助、网络搜索、专业书籍等途径获取本专业帮助的能力。

第二，专业核心能力。传感器、RFID、二维码等感知设备的识别和集成能力；ZigBee、WiFi、蓝牙等无线网络的配置与维护能力；物联网应用层开发、物联网平台的运营能力；智能物流平台设计与维护能力；智能设备平台的认知与维护能力；物联网-ERP集成技术应用能力。

第三，其他能力。分析问题与解决问题的能力；应用知识能力；创新能力；工程实践能力；人员管理、时间管理、技术管理、流程管理等能力；组织管理能力。

三 物联网课程体系构建

为了强化物联网基础教育，突出物联网应用技术专业实践能力的培养，对应用技术型专业培养模式进行改革和调整，将课程体系分为公共基础课、专业基础课、专业核心课和实践教学课等4个阶段，如下图所示。通过改革和优化培养方案，强化物联网理论教学、网络物联网工程实验教学以及特色网络课教学，建立了适应物联网时代技术发展的整套课程体系。课程设置以能力为本位，依据课程间的关联循序渐进地培养职业能力。

1.主要课程设置

第一，公共基础课程。公共基础类课程是高等学校各专业学生必修的课程，课程体系将公共基础课程划分为三类，其中通识教育类课程包括体育、英语、思想政治概论、大学生素养等课程；公共基础类课程包括计算数学、概率论与数理统计、信息技术基础等课程；职业教育类课程包括入学教育、职业生涯规划、职业道德等。

第二，专业基础课程。本阶段主课程有C语言程序设计、电子技术基础、通讯基础、数据库技术、计算机网络基础等课程。

第三，专业核心课程。根据物联网的三个层次（感知层、传输层、应用层），本阶段主要课程有传感器设计基础、RFID技术及应用、嵌入式系统开发、物联网组网技术、网络设备配置与管理、智能家居应用技术、制造业ERP技术应用、物联网系统集成等课程。

第四，实践教学课程。主要实践教学和主要专业实验为：行业认知实践、职业规划实践、C语言程序设计实验、条码应用实践、数据库设计实验、无线传感器网络设计实验、RFID系统设计实验、嵌入式系统开发实验、C# Windows编程实验、单片机与传感器结点实验、物流与ERP实验、物联网综合应用设计与实现、毕业实践和毕业设计等。

2.主要实践性教学环节

第一，行业认知实践。第1学期安排一周时间开展行业认知实践。学生通过听取物联网技术发展报告，了解行业背景和发展状况；通过走访考察物联网企业，了解岗位职业需求以及岗位技能与素质要求；通过专业教师对本专业课程体系的介绍，明确学习目标及就业取向，增强学生对专业的认同感和使命感。学生参加行业认知实践必须做好相应的记录，写出相应的实践报告，报告应包括行业认知、自我评估和职业定位等。

第三，职业规划实践 。第3学期安排一周时间开展职业规划实践。人才测评专家将学生的职业发展预测、学生的社会活动、学生自我评价、教师对学生评价、职业素质综合评分、专业课成绩、基础课成绩等原始数据与胜任特征模型的动机、特质、自我认识、社会角色、技能、知识等层次进行匹配，给出职业素质评分报告和职业生涯规划建议，学生根据评分报告和建议完成职业规划报告。

四 物联网应用技术专业实践教学设计

1.专项实践设计

第一，程序设计实践。在第1学期的教学周内，单独利用一周时间开设程序设计实践。本设计实践是程序设计基础课程的重要组成部分。通过本设计实践，学生能更进一步理解C语言程序设计方法，在编程实现时要保持良好的程序设计风格，对程序设计风格在软件设计中的重要作用有进一步的认识。根据程序设计实践完成情况进行考核，并结合设计报告对学生进行等级评定。

第二，数据结构实践。在第2学期的教学周内，单独利用一周时间开设数据结构实践。要求学生利用掌握的数据结构知识，对各种典型的算法问题进行编程、调试，并分析其时间复杂度与空间复杂度，理解设计选型对软件性能的重要性，撰写设计报告。

第三，电子技术设计实践。在第3学期的教学周内，单独利用一周时间开设电子技术设计实践。要求学生运用所学的电子技术知识，针对具体的实际问题或任务，全面地分析和设计出解决该问题的实施方案，最后完成电路的制作和测试。根据学生提交的设计报告和图纸进行考核。

第四，设计实践。基于Web的数据库设计实践，在第4学期的教学周内，单独利用一周时间开设基于Web的数据库设计实践。要求学生能够利用服务器端和客户端脚本进行网络数据库编程，掌握利用.Net平台进行网络数据库系统的设计能力。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

第五，无线传感器网络设计实践。利用一周时间开设无线传感器网络设计实践。要求学生运用所学知识，结合C51RF-WSN平台，选择合适的器件与模块来设计常用的无线传感器网络解决方案。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

2.综合系统设计实践

第一，RFID系统设计实践。在第5学期的教学周内，单独利用一周时间开设RFID系统设计实践。要求学生利用所学的RFID技术实现短距离通信，设计具有写卡与读卡功能的单片机、无源应答器和阅读器，完成设计报告。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

第二，小型物联网综合设计与实现。在第6学期的教学周内，单独利用一周时间开设小型物联网综合设计实践。要求学生利用IEEE802.15.4标准和ZigBee协议，将无线传感器网络和RFID技术结合起来组建简单的物联网并实现相关应用，完成设计报告。根据学生的完成情况和设计报告进行考核。

3.毕业实践与毕业设计

第一，毕业实践。第5～6学期安排18周的毕业实践。实践的形式包括企业考察与调研、参与短期项目开发、到企业进行顶岗锻炼等。学生实践结束后，写出实践报告或总结，指导教师根据学生实习情况对实践进行评定。

第二，毕业设计。毕业设计是工程项目和教学紧密结合的实践环节。学生毕业设计题目可以源于教师科研项目、物联网公司、电信运营商的工程项目以及其他来源。学生必须通过论文选题、资料收集、开题答辩、系统设计、论文撰写、论文答辩等环节。

物联网应用技术专业是面向国家战略性新兴产业发展需要而设置的新专业，物联网应用技术专业学生是物联网产业人才的重要来源，核心能力对他们整个职业生涯来说起着至关重要的作用。物联网专业学生核心能力的培养必须以多渠道、多角度渗透式进入所有课程，贯穿于教育教学的全过程，最终培养和训练学生的职业核心能力。物联网课程从根本上强化了网络教学的先进性和实践性，为培养具有网络应用能力、工程实践能力和创新能力的计算机特色人才提供了条件。

参考文献

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[3]李佳、胡汉辉、李健.高职物联网专业课程体系建设研究初探[J].湖南工业职业技术学院学报，2013（1）

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关键词：物联网技术食品安全监管对策

近年来国内发生的诸多恶性食品安全事件，造成恶劣社会影响。重大食品安全事件的成因纷繁复杂，其中监管信息化和现代化水平低是导致执法监管乏力不容忽视的原因。如何充分利用现代高新技术，提高食品安全监管水平亟需探讨和研究。物联网的兴起，加之已在民生领域大展身手，让人们看到依靠物联网技术应对食品安全问题的新途径和新希望。

1 物联网及其应用

1.1 物联网概念

物联网就是“物物相连的互联网”，百度百科将这一概念定义为，通过射频识别（Radio Frequency Identification，简称RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把物品与物品连接起来，使物品与物品、人与物品之间能够进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

“物联网”的概念早在1995年就被提及，但物联网真正引起世人广泛关注，是2009年初奥巴马总统对IBM提出的“智慧地球”作了积极响应，此后美国、欧盟、日韩等发达国家开始把物联网作为下一代网络的重要组成部分列入发展战略规划中。

1.2 物联网技术主要功能特点

物联网是现代信息高技术融合的产物，涉及的技术涵盖了射频识别、互联网、云计算，传感器、全球定位、智能嵌入、数据通信等诸多行业领域。

（1）全面感知。支撑这一功能实现的最重要的技术是RFID技术，这种非接触自动识别技术具有体积小、容量大，寿命长、穿透力强、可重复使用的特点，它的诞生和大规模应用使得物联网由概念转向实用。把存有物品属性信息的电子标签（RFID卡，又称“智能身份证”）嵌入物品中，传感设备犹如物联网的“眼睛”、“鼻子”感知品属性信息，并传输出去，从而实现物品之间的信息“交流”。

（2）超级运算。无数的物品必然产生海量的信息，海量信息的处理必需强大的数据处理系统，云计算技术以其超大规模、高性能、低成本、通用性的特点，承担了运算任务。物联网数据处理系统相当于物联网的“超级大脑”，执行“记忆”、“思考”和“发号施令”的功能。

（3）实时监控。多种无线、有线电信网络与互联网融合而成立体网络，构成物联网的“中枢神经”，实时传递着物品位置信息，状态信息和运算中心指令信息，借助定位系统、传感和高清视频采集设备，“生存”于这种“天罗地网”中的物品，其“一举一动”一目了然。

（4）智能管理。凡事只要设定好目的或者目标，物联网会用最高效的方式来实现这个目的或者目标，系统会按照指令智能处理复杂问题，作出预判、预警，甚至决策，人们只要动动手指按按键，就可以随时随地了解事情进展，看似复杂的工作变得轻而易举。物联网的智能管理能力展现出跨行业或者垂直行业应用的广阔前景。

1.3 物联网技术的行业应用

物联网目前的应用主要集中于传感技术所推动的各垂直产业链，包括物流、电网、交通、精细农业等等民生领域。

（1）物流管理。物流领域是物联网技术最早应用的供应链行业。通过在物流商品中引入传感节点，可以从采购、生产制造、包装、运输、销售到服务的供应链上的每一个环节做到精确地了解和掌握，对物流全程传递和服务实现信息化的管理，最终减少物流成本，提高物流效率和效益。

（2）智慧电网。智慧电网是目前物联网第重要的运用。它利用物联网技术，构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统，可对电网与客户用电信息进行实时监控和采集，且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户。

（3）智能交通。利用物联网技术实现对交通的实时控制与指挥管理，是缓解交通拥堵、提高行车安全和通行效率的重要途径。智能交通系统中，车辆可以按预先设定的目的地实现无人驾驶，公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态，交通管理人员对道路资源、车辆的行踪“看”得一清二楚。

（4）智能农业。通过识别、传感等物联网技术对农业生产环境信息和农作物生长信息的感知、传递和对所提取信息的智能处理与判断，可以实现农业生产方式由依靠经验定性判断，粗放型管理到依靠传感设备定量判断、精细化管理的转变。

2 物联网技术将为食品安全监管带来一场革命

2.1 食品安全监管迫切需要技术支撑

食品产业链涉及种植、养殖、加工、储存、运输、销售、消费等社会化大生产的诸多环节，链条很长。由于食品由原料生产到最终消费的中间环节较多，不仅加大了食品安全问题产生的概率，而且也为不法之徒提供了投机的空间。另外，环节的增多，参与管理的部门必然增多，加上现行管理体制自身缺陷，尤其监管技术水平不高，部门之间的高度协同就无法保证，这就使食品安全监管难上加难。食品安全监管对技术支撑的需求越来越强烈。

2.2 物联网技术的行业应用经验为食品安全监管提供充分借鉴

物联网技术在民生领域应用的成功实践表明，它可以使复杂的生产过程以及跨领域、跨行业的垂直产业链监管更加严密、透明、高效，而食品产业涉及的行业之多、产业链条之长、生产过程之复杂、监管之难恰恰适合物联网的功能“胃口”。而且农业、流通业、交通运输业与食品产业链息息相关，物联网技术在这些行业的应用完全可以为食品安全监管提供充分借鉴。这样，依靠物联网技术实现食品安全全链监管的一场革命就成为可能。

2.3 可追溯系统的诞生已为物联网技术在食品安全领域应用打开突破口

可追溯系统（TraceabilitySystem）是建立在供应链管理思想基础上的质量保障系统，在有效应对和控制食源性食品安全问题，推动食品安全科学监管等方面发挥了重要作用，这种作用发挥的主要功劳应记在射频识别技术上，而射频识别技术正是物联网关键核心技术之一。说明物联网技术在食品安全领域的应用已经实现突破，为物联网其它核心技术的集成应用打下基础。

3 基于物联网技术的食品安全监管对策

3.1 切实推动物联网技术应对食品安全问题

3.1.1 牢固树立科技“支撑发展”指导思想

2006年初我国提出了未来十五年科技发展的“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”16字指导方针。2012年6月国务院下发《国家食品安全监管体系“十二五”规划》，“科技支撑体系”成为“十二五”期间国家重点建设十大体系之一，而且明确提出要加强“食品安全科技支撑能力建设”。这就表明，依靠现代科学技术提高食品安全监管能力和水平是对国家科技发展指导方针的贯彻和落实。

3.1.2 做好基于物联网技术的食品安全监管专题规划

科技支撑食品安全监管是一个庞大的系统工程，必须搞好顶层设计，在调查研究的基础上，做好基于物联网技术的食品安全监管的专题规划制定工作。当前，在物联网产业已经纳入国家战略性新兴产业规划以及国家食品安全监管体系“十二五”规划早已出台的背景下，启动基于物联网技术的食品安全监管专题规划工作已迫在眉睫。

3.1.3 在统一标准规范体系上下功夫

物联网本身是一个传感器，集网络通信、数据处理、综合信息服务等多种技术于一身，而食品安全监管又涉及了作物（动物）生活环境信息、生长信息、食品加工、物流仓储管理、市场销售等多学科、多行业的协同工作机制，加之信息的多源性、数据的异构性、食品产业链的复杂性，没有统一的标准和规范体系制约，必将限制物联网技术在食品安全领域的应用和推广。

3.1.4 组织开展物联网核心技术攻关

据悉，当前物联网技术上传感器、芯片、关键设备制造等高端市场70%以上被国外企业占有。必须立足自主创新，通过政府扶持引导+企业参与的模式，在RFID、传感器、智能芯片、中间件、新一代通信和下一代互联网、高端计算设备和高端软件等领域开展共性关键技术研究攻关，并加快产业化进程，以降低在食品安全领域的应用推广和普及成本。

3.2 建设基于物联网技术的食品安全监管系统

基于物联网技术的食品安全监管系统的建设与应用是提高食品安全监管质量和水平的核心内容。

3.2.1 搞好基于物联网技术的食品安全监管系统设计

系统设计应把握好以下几点：

（1）系统功能。应坚持五大原则：

是数据和视频信息采集、传输、处理到查询调取实时进行；二是系统能对感知信息做出智能判断，及时预报或预警：三是实现某个区域内多品类多条产业链协同监管以及多途径登录系统查阅跟踪食品安全信息：四是具有强兼容性、可接入性和互动性：五是具有高度的安全性和绝对权威性。

（2）结构层次。物联网由感知层、网络层、应用服务层3部分组成，基于物联网技术的食品安全监管系统也不例外。其中，感知层承担食品安全信息的感知和识别，处于整个系统的最底层：其次是网络层承担各种信息的处理和传输；应用服务层位于最上层，主要是利用经过分析处理的感知数据，为食品安全生产和监管提供丰富的基于物联网的应用和服务。

（3）运行流程。系统运行需要四个步骤来实现。第一，通过感知层感知。读取、拍摄、定位获取食品生产、加工、仓储、运输、销售相关信息：第二，上述信息通过网络层传输至物联网支撑服务平台；第三步，网络层的云计算系统完成海量信息的分类、存储、分析和处理：第四步，通过应用服务层面为食品安全监管机构、监管人员和终端消费者，以及食品生产商、加工商、仓储商、运输商和销售商服务。

3.2.2 组建食品安全监管专用网络

食品安全监管网络作为基于物联网技术的食品安全监管系统运行的主干网络，通过该网络，把已经建成运行的安防监控网络、道路监控网络、质检网络、物流网络、食品追溯局域网络、风险监测网络等等与食品安全有关的网络以及食品行业、企业所建系统整合并接入进来。

3.2.3 搭建物联网支撑服务平台

物联网支撑平台是基于物联网技术的食品安全监管系统硬件设施的重要组成，是系统运行和应用服务的基础平台。海量数据的采集、存储、交换、计算、分析以及系统的管理和应用服务皆需这个平台支撑完成。国家食品安全监管体系“十二五”规划已对“国家食品安全信息平台”建设工作进行了部署，食品安全监管物联网支撑服务平台可以纳入国家信息平台建设中，二者建成统的平台。

篇14

【关键词】物联网关键技术

物联网的概念最早是在1999年美国召开的移动计算和网络国际会议正式提出的，之后随着全球经济的发展，世界各国都在寻找新的经济增长点及其对应的技术发展方向，而随着电子标签、中间件系统和嵌入式系统以及云计算等技术的发展成熟，物联网的概念逐渐被各国政府所重视。

一、物联网的架构技术

物联网的架构技术主要考虑物联网中信息存储和计算能力边缘化、物体间断性通信连接、物体移动和环境变化支持及网中网实现的问题。它要求网络应用服务器有一定的健壮性、可扩展性和用户公平性。目前在物联网架构选择上通常可以采用相对分布的集中式管理结构和相对集中的分布式支撑结构。

二、统一标识与识别技术

统一标识与识别技术用于对物联网中海量物品进行区分或查找，它要求能够实现对单个物体的唯一标识，能够实现对某类物品的标识，并且能够实现对复合物体的标识。统一标识与识别技术包括以下内容：在全球范围内的标识结构设计、标识分配、标识管理、标识加密与解密、标识的存储、标识的映射机制等。RFID（射频识别）技术采用非接触式自动识别，它通过发射射频信号来识别一定距离内的目标对象，并获取存储于目标对象中的相关信息。RFID系统由电子标签（EPC）、读写器、应用接口等硬件部件与相关中间件软件、通信网络和业务应用信息管理系统等构成。在这个系统中，电子标签是一个有无线收发功能的内部保存数据的装置，它负责发送相关数据给读写器；读写器是一个可以捕捉和处理标签数据的装置，同时它还是一个负责与后台管理信息系统交接数据的接口；软件包括RFID系统软件、RFID中间件、后台信息管理系统等。RFID系统软件是在电子标签和读写器之间实现通信所必需的软件功能集合，RFID中间件将在电子标签和读写器上运行的RFID系统软件与在后台处理系统上运行的管理信息系统软件联系起来，后台管理信息系统程序负责接收由电子标签发出的经过读写器和RFID中间件软件处理和过滤后的标准化的数据。RFID系统可以自动、实时地对物体进行识别、定位、监控与追踪，它在弥合客观世界和虚拟世界差距方面起到关键作用，使得物体可以自动地对自身环境的改变作出反应。

三、网络与通信技术

物联网中的网络通信具有通信标准和高层通信协议的多样性与通信需求量大、范围广的特点。利用本体翻译技术可以实现多协议相互操作，利用传感器网络组网方式、RFID组网方式、DTN组网方式或移动通信、卫星通信等方式，结合新的射频技术、无线电通信技术、软件无线电技术和数据挖掘技术来提供一个完整的端到端的系统，实现网络连接范围的扩大，满足海量通信的需求。物联网的智能学习模块具有非常好的连接性，它可以对来源于传感器或其他网络的数据、决策等信息进行判断，可以大量减少网络中数量的通信量，提高网络中数据传输的质量，从而满足海量物品在有限的网络资源中传输信息的需要。

四、安全和隐私保护技术

安全和隐私保护技术包括：防范非授权实体的识别，阻止未经授权的访问，保证物置及其他数据的保密性、可用性，保护个人隐私、商业机密和信息安全等内容。这里面涉及到网络非集中管理方式下的用户身份验证技术、离散认证技术、云计算和云存储安全技术、高效数据加密和数据保护技术、隐私管理策略制定和实施技术等。另外，物联网的实现还需要很多其他关键技术的支持，例如物联网软件服务与算法技术，低功率、高能量存储技术和寻址技术等。

五、小结

国外的运营商网络覆盖能力和容量都不如国内运营商，中国电信、中国移动、中国联通等都是全球数一数二的互联网运营商，在用户数量和网络规模上都有很大的优势，具有覆盖人群广、范围大的特点。其次是物联网发展的渠道优势。在基于云计算和云存储的体系架构的物联网中，“云”的功能最终会被转化为一种规模化的服务。但是我国与物联网相关的技术力量还比较薄弱，现在与物联网有关的很多技术还受制于人，相关产品还依赖于从国外引进；其次，物联网大规模应用的成功案例比较少，不如国外已有大量的成功案例可以借鉴。

参考文献