养鸡物联网技术精选(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篇养鸡物联网技术，期待它们能激发您的灵感。

篇1

[关键词]家禽；疫病；防控；物联网；使用意向

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.04.030

[中图分类号]TP393 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）04-00-03

0 引 言

随着我国经济的发展和家禽疾病的蔓延，家禽养殖业面临着严峻挑战，其升级成为了一个必然的趋势――加快推动传统家禽养殖向现代生产方式转型，从散养方式向集中规模化养殖转变，利用信息化技术提高畜禽养殖的质量及安全水平。而农业物联网的出现在一定程度上加快了家禽业生产的集约化、自动化、智能化和信息化发展。在欧美发达国家，农业物联网已成为畜牧养殖的重要组成部分，大量猪、牛、鸡等畜禽养殖实现了全程监控和实时监测，有效防控了家禽疫病的发生。2009年8月，提出建立中国传感信息中心的战略设想，为农业物联网的发展提供契机和动力。此后中央1号文件也多次提出要加大力度推广农业物联网的使用。

但近年来，农业物联网技术的推广遇到了障碍。企业和科研投入大量资源研发和推出物联网技术，如温氏集团成立的物联网研究中心，但这些新技术却得不到真正的应用。这个问题涉及养殖户的行为。因为养殖户是物联网技术的直接应用者，他们的使用意愿直接影响了物联网技术的推广。假设养殖户是一个理性经济人，那么养殖户作出经济行为选择时，必然考虑收益和成本问题。

因此，本文在了解家禽养殖疫病防控现状的基础上，运用养殖户行为、技术接受等理论，评估养殖户的物联网使用意向，找出影响使用意向的因素，从而为相关政策建议提供证据和参考，以推进物联网技术在家禽疫病防控领域的应用进程。

1 研究综述

农业物联网的应用范围包括农业动作物生产智能监控、农产品质量安全溯源体系建立、智能农机和农业信息传送等多个方面。学者对物联网在畜禽养殖监控和疫病防控方面的应用作出了相关研究。颜波提出，畜禽养殖的规模化让人工操作的弊端逐渐突显，农业物联网的出现为大规模高效管理提供了支撑。周茁 等通过研究，总结出了适用于我国生猪养殖的农业物联网体系结构，该结构包括育种繁育、数字化精细喂养、个体行为视频监测、疾病诊断、猪舍环境监控、粪便自动清理及无害化处理和综合应用7个应用模块。王海则基于牛羊养殖过程中的信息可追溯层面，提出通过给牛羊佩戴电子耳标实现一对一的电子建档，当发生疫情或畜产品质量等问题，就可以追溯到源头禽只。

纵观国内外相关文献，关于农业物联网在畜禽养殖方面应用的研究已有不少，并且得到了很多有价值的研究结论。但是从当前文献检索的结果来看，目前的研究大多数涉及猪、牛、羊和水产品的安全养殖领域，对养鸡的物联网应用探索很少。而且，大多数研究都是集中于研究技术的使用现状和前景，较少关注物联网直接使用者的行为和技术的使用意向，这关系到技术的推广可行性，是技术被充分应用的前提条件。因此，本文将基于前人的研究，利用对广东温氏集团实地调研采集的数据，分析目前物联网技术在家禽疫病防控方面的应用现状，同时对养殖户的物联网技术使用意向进行评估，并在此基础上提出相关的对策建议。

2 家禽养殖疫病防控与物联网应用

温氏集团在物联网技术的应用程度上具有一定的代表性。自1991年启动信息技术研究与应用以来，温氏应用物联网技术以协助生产养殖管理，实现现场的实时监控、环境自动检测、生产设备自动控制等，向着机械化、精细化、智能化迈进，这些技术在奶牛和生猪的养殖上应用广泛，例如：奶牛生理特征监测传感器项圈，实时监测奶牛的生理特征，实现奶牛期预测等异常行为判断，提升企业生产效率和现代化管理水平。

S着家禽养殖自动化和智能化进程的不断推进，温氏也加大了家禽智能化养殖的研发力度，如禽舍环境智能监控系统，并在养殖场设点应用和推广，将实用性强、效果好的技术设备通过补贴购买的形式推荐给养殖户使用。但调查发现，这些研发出来的物联网技术在家禽养殖领域的应用现状却远远比不上在猪羊养殖领域。

2.1 家禽安全溯源体系形同虚设

调查数据显示，目前大多数养殖场只能根据禽只的特征或特殊标记识别家禽，无法对家禽建立档案信息系统，构建家禽安全溯源体系。当家禽出现疾病时，无法及时和准确地追踪到疫病源头禽只，从而导致家禽疫病的扩散和蔓延。

为了进一步建设动物标志及疫病可追溯体系，实现重大家禽疫病及鸡肉产品质量安全事件的快速追踪，温氏已逐步向旗下养殖户推广使用电子脚环，但是该项技术只局限于二维码识别。二维码系统里记载的只是温氏产品的相关“广告”信息，和真正意义上的电子建档、信息可追溯相比还有很长的一段距离。

2.2 禽只个体实时监测无法实现

基于引种选育和日常养殖两个重要环节的实时监测现状，调查数据如图1所示。

在调查的养殖户中，有10.38%的养殖户认为自己的养殖场不能做到逐步淘汰异常禽只，达到净化禽群保证禽群优良的标准；剩余的89.62%则表示自己只能根据经验，通过人为观察禽只的行为变化和健康状况，淘汰异常禽只。

图2显示，几乎所有的养殖户都通过观察家禽的行为、精神状态和排泄物来辨别和发现异常禽只，在“公司+农户”的养殖模式下，41.51%的养殖户表示管理员定期对家禽进行抽检诊断也能帮助其及时发现异常禽只。

由此可见，养殖户在逐渐实现养殖的规模化，却还远远达不到规范化，由于养殖密度过大，养殖场不能对家禽个体进行实时监控，只能凭经验观察禽只，做不到实时监测和落实到每只禽只，因此不能及时检测发现病禽，为家禽疫病的滋长提供了机会。温氏技术人员反映，实现家禽养殖的个体体征智能监测及疫病预警诊断，需要投入大量的研究成本，并且家禽个体特征等原因也会阻碍该技术的应用。

2.3 鸡舍智能测控系统未能普及

温氏集团在改善鸡舍环境方面做出了重大的努力，加大了鸡舍智能测控系统的研发力度，并积极向养殖户推广使用，但似乎效果不佳。

表1的调查数据显示，目前养殖场主要是通过人为改善禽舍环境，如人为通风换气、调节禽舍光照温度等。这种方法适用于规模较小的养殖场，随着养殖规模的扩大，其弊端也逐步凸显。禽场人员配备和管理水平跟不上规模的增长，导致禽舍内空气卫生状况较差，氧气含量减少，空气中有毒气体、灰尘含量和随空气传播的病原微生物含量不断增加；加之不能及时监控和改善禽舍环境，从而导致禽群抵抗力下降，严重时将引发疫病。

尽管鸡舍智能测控系统已经在温氏集团开始推广使用，但被调查的养殖户中真正使用的仅有5.66%，表明该项技术未能普及。

2.4 家禽粪便处理设施落后

对家禽排泄物的清洁及处理是家禽饲养过程的重要环节之一。“一日一清洁， 一日一消毒”能在源头上杜绝病菌的传播，而对排泄物应该进行无害化处理，既有效回收利用又能达到环保的目的。

被调查养殖户表示，目前通过人工对家禽排泄物进行清洁。之前温氏集团向养殖户推广的粪便自动清理机器，由于成本过高、效果不明显而被搁置。而对于规模较大的养殖场来说，其人员配备少，难以做到每日清洁。

养殖户还表示，家禽排泄物堆积到一定量时统一由鸡屎厂或化肥厂收购，不存在直接丢弃、人为掩埋和人为焚烧等不正确的处理方法。但在排泄物从囤积到出售期间，病原菌不能有效地被杀灭，将长期藏匿于养殖场，提高了疫病爆发的可能性，也是家禽反复发病的原因之一。

3 养殖户的物联网使用意向分析

立足温氏集团“公司+农户”养殖模式的研究，运用养殖户行为理论，参考技术接受模型，通过李克特量表评估养殖户的物联网使用意愿。调查数据显示，有大约15.24%的养殖户对在养殖过程中投入使用物联网技术表示完全不同意，34.74%觉得比较不同意，28.78%觉得不确定，还有14.84%认为比较同意，仅有6.4%的养殖户表示完全同意。

由此可知，养殖户对使用物联网的意愿并不高。笔者通过分析量表的度量因素，发现影响养殖户的物联网使用意愿的主要因素是：感知易用性、养殖规模和使用成本。

3.1 感知易用性直接影响养殖户的物联网使用意愿

养殖户对使用物联网技术的难易程度的感知直接影响了其物联网使用意愿，感知易用性越大，则使用意愿越强。而掌握一项技术的难易程度很大程度上取决于使用者的理解能力、动手能力等，或是使用者接受新事物的能力。

养殖户温氏旗下的养殖户大多学历水平较低，对新兴事物的接受能力有限。如果一项新的技术在推广过程中存在使用难度和障碍，将会大大降低使用者的接受和使用意愿。将物联网技术应用与家禽养殖过程中，对于知识水平有限的养殖户而言，这一项技术是否容易操作，难度系数是多少，这都是养殖户会考虑的问题。

3.2 养殖规模越大，养殖户的物联网使用意愿越高

温氏旗下的养殖户养殖规模大小不一，而规模是影响其对新技术的使用意愿的主要因素。从养殖场的主观条件出发，大规模养殖场应用物联网技术的边际成本较小，有利于养殖户增加收益，而小规模养殖场不存在人员配备不足问题，其应用物联网技术的收益可能小于成本，所以小规模养殖户的使用意愿相对较低。

3.3 使用成本是制约养殖户使用物联网技术的主要因素

在调查过程中笔者发现，技术的成本是制约养殖户投入新技术的主要障碍，一项新的技术被采用，很大程度是由这项技术的应用成本和所获得收益的差额决定，即应用该技术所产生的经济效益具有导向作用。由于养殖场的选址有一定的要求，在物联网技术的应用上，养殖户除了要负担本身技术设备的成本，还承担着网络设施成本、技术使用培训成本等，这些成本都会让收入单一的养殖户不轻易投入使用一新技术。

4 在使用物联网防控家禽养殖疫病方面的建议

对温氏集团的案例分析发现，目前物联网应用于家禽养殖领域的现状并不乐观，家禽养殖疫病防控方面仍存在许多漏洞，养殖户的物联网使用意向不高。为促进物联网在家禽疫病防控环节的推广使用，提出以下建议。

4.1 政府提供技术补贴，落实惠农政策

生产的智能化和信息化是传统农业向现代化农业加速转变的重中之重。由于收入水平的限制，农民往往无力承担技术设备的投入成本，而先进技术设备的匮乏，又会降低农民的生产效率，使其收入减少，从而陷入“恶性循环”之中。所以，关注“三农”问题，贯彻落实惠农政策，政府可以通过补贴的方式，向投入使用物联网技术的养殖户提供一定比例的资金补助，从而降低养殖户的物联网使用成本，提高农民使用先进技术的积极性。

4.2 深化“公司+农户”合作模式

物联网技术的推广有助于家禽养殖业的发展。物联网技术的使用成本较高，如果养殖户无法承担这一技术的应用成本，那么再好的技术设备也将被闲置。

因此，笔者建议温氏深化“公司+农户”养殖模式，利用温氏集团雄厚的财务实力，为养殖户提供融资渠道或者直接提供贷款，使养殖户具备扩大养殖规模、购买物联网设备的资本。此外，也可以采用物联网设备租赁的方式，将折旧周期长的大型物联网设备通过租赁的方式租借给养殖户使用，既降低了养殖户的使用成本，也给温氏集团带来了稳定的现金流，继续维持共赢局面。

4.3 鼓励小规模养殖场的合并

温氏旗下的小规模养殖户居多，所有养殖环节都依靠人工操作，使生产效率和利润率较低，从而导致物联网技术无法在小规模的养殖场内投入使用。养殖场的逐步扩大有利于形成规模经济，促进物联网的推广使用。因此，温氏可以鼓励旗下的小规模养殖户进行合并，从而扩大养殖规模，利用规模效应解决应用先进技术成本过高的问题。另外，小规模养殖场之间的合并也有利于温氏对养殖户的管理。

4.4 面向养殖户建立物联网使用培训体系

首先，在物网技术的研发过程中，技术研发人员应当充分换位思考，从农户的角度出发，设计符合农户使用习惯、和农户认知理解水平相匹配的相关技术，降低使用难度。

其次，面向养殖户建立物联网使用培训体系，对新技术投入使用的具体操作、注意事项等一系列问题进行培训指导，落实到每一位养殖户，帮助他们克服接受新技术的障碍。

主要参考文献

[1]陈渝，杨保建.技术接受模型理论发展研究综述[J].科技进步与对策，2009（6）.

[2]何莲，凌秋育.农产品质量安全可追溯系统建设存在的问题及对策思考――基于四川省的实证分析[J].农村经济，2012（2）.

[3]李容，尹兴旺，蒋祖玲，等.“公司+农户”养禽模式的考察报告――汉川广东温氏家禽业的调查与思考[J].湖北畜牧兽医，2009（4）.

[4]王海.基于农业物联网的安全养殖探析[J].农业灾害研究，2015（1）.

[5]吴胜香，陈芳，吴胜峰.规模禽场禽流感的综合防控措施[J].国外畜牧学：猪与禽，2010（5）.

[6]徐海斌，王鸿翔，杨晓琳.现代农业中物联网应用现状与展望[J].江苏农业学，2013（42）.

[7]颜波，石平.基于物联网的水产养殖智能化监控系统[J].农业机械学报，2014（1）.

[8]张建华，赵璞，刘佳佳.物联网在奶牛养殖中的应用及展望[J].农业展望，2014（10）.

[9]E Spiesslmayr.Electronic Identification （RFID Technology） For Improvement of Traceability of Pigs and Meat[C]//European Conference on Precision Livestock Farming，2005.

篇2

【关键词】水产养殖 物联网 嵌入式系统 ZigBee

在名贵水产品育种和养殖中，除了饵料的准确投放外，对水质的要求也很高，水的温度、溶氧量、氨氮浓度、浑浊度、PH值等参数的实时测量[1]和控制是一个十分关键的问题。有的参数容易获得，比如水位高低[2]、浑浊程度肉眼就可以看到，有的参数，比如溶氧量、氨氮浓度、PH值，单凭经验很难精确和实时的估摸，需要借助仪器才能测知。现在的做法是，养殖户购买单独的仪表分别测量某个参数，市售的仪表有手持式的PH计、溶氧计、氨氮计，虽然也出现了在线式的测量仪器，但是这些设备在使用上还是存在一些问题。手持式仪表虽然携带方便，但是不能长时间在线测量，只有用户觉得水质异常时才主动监测，所以测量不及时。而现有的在线测量的仪表功能又比较单一，比如只能测量溶氧量或者氨氮量，用户必须购买所有这些不同厂家生产的测量仪器然后分别得到测量的结果，不能实现长时间多参素的连续测控，并且需要人的频繁的参与，不能满足生产的自动化管理需求。为此，我们提出了物联网技术为核心的水温、溶解氧浓度等水体多环境因子自动监控系统[3]，能连续在线测量多个水体参数，并根据用户对测量阈值的设定自动开启或关闭水阀、增氧机等相关设备或报警。在测控单元还进行各参数的补偿和数据处理，有效地提高了测量准确度和控制的时效性，另外根据用户的要求增加了存放历史数据的上位机。

一、ZigBee技术与物联网

水产养殖户需要随时了解水池的物理状况，也就是水塘各参数通过互联网或者移动通信网呈现在用户面前，其实就是物联网技术的水产养殖应用。物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，通过各种有线通信、无线通信技术或者移动通信网络与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制，在这种互连中，物联网需要解决的是最后100米的问题，ZigBee[4]技术是目前公认的最后100米主要技术解决方案，它比现有的WiFi、蓝牙等无线技术更加安全、可靠，同时由于其组网能力强、具备网络自愈能力并且功耗更低，ZigBee无线技术的这些特点非常适合物联网的发展要求。

ZigBee协议是在IEEE 802.15.4标准的物理层和媒介层基础上增加网络层和应用层组成的，网络中的所有设备都拥有一个64位的IEEE地址，在多个微小的末端设备之间相互协调实现通信。这些末端设备只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个节点发送到另一个节点，以达到更大的测控范围和更高的通信效率。作为物联网主要支撑技术之一，ZigBee技术的主要应用领域包括智慧城市、工业自动化、数字家庭、医疗设备和农业应用等，在水环境参数监测中，对数据量和通信速度的要求并不高，采用ZigBee技术既发挥了该技术的优点，又满足了测控需要，节省系统成本。

二、基于物联网技术的水产养殖测控系统

（一）系统的网络结构

水产养殖测控系统结构如图1所示，由ZigBee无线网络、有线以太网络、GPRS移动通信网络组成。ZigBee网络采用星形拓扑结构[5]，由一个负责协调管理的汇聚节点和可扩展的若干个测控子节点组成，其中汇聚节点是无线网络的控制核心，负责ZigBee网络的建立、维护、路由等功能，它除具有ZigBee全功能设备（FFD）的电路和协议栈之外，还具有RS232串行通信电路，可以提供ARM的访问和控制功能。测控子节点是一个包含单片机的ZigBee协议应用终端设备（RFD），它用来测量水体的各个参数或执行水塘维护设备的运行控制，它通过ZigBee无线网络和汇聚节点通信，并经过汇聚节点和以太网络或GPRS网络间接接受用户的远程控制。

（二）网关的设计

网关包括ARM处理器、人机交互模块、ZigBee通信模块、GSM通信模块、以太网通信模块五部分构成。ARM处理器采用SAMSUNG公司的S3C2440A[6]，S3C2440A为用户提供了面向移动终端应用的丰富外设、低功耗管理和低成本的配置。S3C2440A内嵌ARM920T 32位ARM内核，运行在200MHz，集成了支持640*480真彩色LCD控制器；支持低成本的NAND Flash并可从其直接启动，支持SDRAM等存储器件，四通道的定时器和三通道的PWM，三个UART控制器满足了GSM模块、ZigBee模块的扩展以及开发过程中的串口调试的需求。

如图2所示，主节点以S3C2440A为核心，通过片内存储控制器外扩32MB的NAND Flash和64MB SDRAM构成存储子系统，通过片内的LCD控制器和GPIO外扩640×480的TFT LCD和4个按键构成人机交互界面，通过片内UART外扩RS485通信电路，通过片内SPI接口外扩ZigBee模块。ZigBee模块以TI/Chipcon的CC2420单片ZigBee 无线收发电路构成，GSM模块采用西门子TC35成品，保证了稳定性和可靠性，也降低了系统成本。

（三）测控节点的设计

测控节点以TI/Chipcon的CC2530单片ZigBee无线收发电路和各传感器电路构成。CC2530是在CC2420的基础上增加微控制器、A/D、DMA、AES协处理器、USART、RAM、Flash等电路组成的，它是完整的ZigBee片上系统，只需外接简单的射频匹配电路和天线即可实现一个ZigBee的FFD或RFD节点，并可外扩常规的传感器电路和I/O量。本设计中，测控节点外扩了温度传感器、溶氧传感器、PH值传感器测量电路，控制节点外扩了水阀继电器、加热炉、增氧机等功率设备的启停控制电路，其中水体测量和调控用的温度传感器、溶氧传感器、PH值传感器、加热炉、增氧机等均采用水产养殖专用设备。

（四）软件设计

网关主要负责ZigBee网络的维护和管理，接受远程PC机的调度和控制，并且可以响应测控室内用户的按键操作，执行现场查询控制任务，需要进行复杂的多任务处理，因此主节点的软件采用基于uCLinux嵌入式操作系统[7]开发。在S3C2440处理器上移植uCLinux后，根据网关的功能需求，构建uCLinux驱动程序和应用任务、ZigBee组网任务、主节点与测控节点通信交互任务、远程端口监听任务、文件管理任务、按键任务等一系列应用，实现主控协调器软件的全部应用功能。

测控子节点加电初始化后，先后关闭传感器模块、射频模块、内部时钟进入休眠模式，由休眠模式定时器产生定时中断信号来控制节点的测量工作，当设定的数据发送间隔时间达到后，定时器发送一个中断信号唤醒测控节点，微处理器脱离休眠状态进入工作状态，恢复时钟并打开传感器和射频模块的功能，整个节点微处理器采集传感器检测到的数据进行A/D转换及一些初步处理，按照设定的数据格式送入射频模块调制成射频信号发送出去，汇聚节点接收这个信号再还原成数字量送给远程监控计算机。

（五）系统的应用

受目前技术的限制，溶氧量传感器价格昂贵，又需要定期维护，使用较为麻烦，PH值传感器虽然相对便宜，但是也需要定期维护，只有温度传感器便宜并且很少需要维护，所以建议溶氧传感器数量少些，只放置在鱼群集中的地方、PH值传感器和温度传感器的数量可以适当多一些。具体应用时，上位机放置在用户方便操作的地方，网关安置在水池附近的测控室内，上位机和网关之间通过有线以太网通信，测控子节点根据养殖现场规模的大小安置在水体适当的位置，网关也通过GSM网络和用户的手机通信。测控节点定时测量并通过网关向上位机和手机发送一次传感器数值，当测量到水温或溶氧量偏低时，自动启动相应设备进行补偿，当水体PH值不正常时发出报警声，手机会收到是否更换水质的提示，用户只需要回复短信即可打开相应设备，借助本系统的再现测控功能，用户可以及时处理险情，减少损失。

本系统采用物联网技术和嵌入式系统控制技术，实现了水产养殖多个水体环境参数的实时测控，不仅避免了传统的手工测定存在的耗时费力、数据不及时等弊端，还可以随时了解数据的变化情况，并对环境参数进行自动控制，降低了水产养殖的投入成本和劳动强度，提高了生产效率，加快水产养殖业的商业化进程。产品在满足水塘环境因子测控需求的同时，还可以用于其他工农业控制和通信产品中，具有明显的技术优势和市场推广前景。

参考文献：

[1]刘丽.基于Zigbee技术的无线传感器网络在水质监测系统中的应用[J]. 安徽职业技术学院学报，2009，8（1）：14-17.

[2]袁国良，钟飞.基于Zigbee技术的无线传感器网络在水位检测监控系统中的应用[J].水利技术监督，2008，（3）：31-33.

[3]朱祥贤， 卢素锋. ZigBee技术在水产养殖业中的应用[J]. 现代电子技术，2009，（23）：168-170.

[4]朱祥贤，葛素娟，卢素锋. 基于ZigBee技术的无线传感器网络应用方案[J]. 科技信息，2009，（35）：66-67.

[5]武永胜，王伟，沈昱明. 基于ZigBee技术的无线传感器网络组网设计[J]. 电子测量技术，2009，32（11）：121-124.

[6]张豪，杨春燕，汪筱阳. S3C2440A芯片及应用[J]. 电子设计工程，2011，19（24）：26-29.

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关键词：管理系统；物联网；无线传感器

引言

我国是一个水产养殖大国，水产养殖产量对于增加养殖户收入十分重要。利用现代“物联网”技术，保持水的质量和养殖效率，体现科技在水产养殖中的作用，则成为未来的发展的必然。“物联网”也被称为“无线传感器网络”，它指的是海量的信息通过各种传感设备，如射频识别（RFID）设备、红外传感器、全球定位系统、激光扫描仪，或其它连接方法。农业和渔业的基于智能环境监测系统需要对水产养殖产量、效率、生态、安全、智能化等方面有较高的要求。本文设计建立了一套集在线收集、智能网络、无线传输、智能处理、预警信息传播的功能系统，意义重大。

1物联网体系架构

物联网（DCM）的基本结构分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层是基础，这一层是由有能力感知事物和收集信息识别对象等设备成分构成，在这一层上负责实现全面的感知功能。网络层集成各种通信网络和互联网使这层负责数据的感知分类、聚合、加工，并能可靠地传输。各种网络应用层的技术和产业的专业知识相结合，提供各种各样的不同的用户的应用，如智能交通、环境保护、安全回家、工业监控、个人卫生、军事侦察等。

2物联网水产养殖管理系统的设计流程

在系统运行时，硬件设备首先进行自查，检查是否存在硬件故障，如有，则通过GPRS用户发送短消息。如果发现水中超出标准值的相应数据，则通过GPRS用户发出警告，提醒用户是否需要调整传输控制信息节点质量。用户可以通过手机，电脑，在浏览器的平板电脑或PDA进行登记，实时查看相关信息，并确认是否发送控制信息。如果浏览器发送请求到服务器，则通过GPRS网络服务器发送指示Zig-Bee网络的水质参数以作为调整依据，如果未能发送控制信号或者服务器繁忙，则退出浏览器或者重新登录浏览器访问服务器。

3WEB开发的相关技术

3.1C/S模式体系架构3.1.1传统C/S分为客户机模式和服务器模式，如图2所示由于客户端管理难度的非均匀负载，加之如果对系统升级，需要对所有的客户一一进行。这不仅使得应用软件使用不变，还使得软件维护成本越来越高。这导致了两个问题：系统可扩展性降低和难以安装，这样的应用程序的两层结构极大地制约了Internet/Intranet的环境下的实际发展。因此，人们提出了三层结构的客户端服务器系统。3.1.2三层C/S模式三层思想的结构是基于三个相对独立的应用程序的逻辑功能的应用程序，它被分成了不同程度的抽象的三个部分，分别在客户端层，商业逻辑层，数据服务层，如图3所示：三层模式的关键点是要分离的业务逻辑被提取时，构成中间层，从而形成一个分布式应用系统真实。在三层模型中，大大降低了用户端的压力，这种结构被称为“瘦客户端”模式。如下图4所示：集中应用系统的服务器和所有的应用程序可以通过在客户端执行的Web浏览器的开发。基于B/S结构它具有许多优点，例如：①具有薄的客户端的特性；②可以跨平台运行；③表示层到Web页面中，当从服务器发送到客户端，定义并在服务端完成数据库管业务逻辑层物理客户机的请求。B/S系统的三层结构具有许多优于传统的C/S架构的优势，在Internet中使用基于Web技术，结合传统的控制理论，拓展传统功能的监控应用，更加顺应时展潮流，是代表技术发展的大势所趋。

4系统的设计与实现

4.1MyEclipse简介MyEclipse企业平台（(MyEclipse企业工作台，称为My-Eclipse）是EclipseIDE，使用它的扩展，我们可以提高工作效率和应用程序服务器集成。它是一个功能丰富的J2EE集成的开发环境，包括完整的代码、调试、测试和的HTML、支持、Struts、JSF、CSS、Javascript、SQL、休眠等脚本及功能。4.2数据库设计4.2.1概念模型设计(E-R图)E-R模型的基本概念：要构建E-R图的概念实体关系模型，这使得它们从数据库模型图不同。一个E-R图由不同的实体类型、关系、特征和类型组成。（1）实体：现实世界中的事物；（2）属性：事物的特性；（3）联系：在真实世界中的对象之间的关系。本系统的E-R图如图5所示：4.2.2数据库表及关系建立根据这些步骤将创建一个数据库，以便建立列表结构。（1）用户基本资料表；（2）池塘信息表:（3）水质报警引用表。4.2.3详细数据库结构设计（1）用户基本资料表：用户基本信息表存储在需要用户登录，或基本的信息来记录用户的登录名、密码，用户基本信息表如表1所示：（2）池塘信息表：池塘的信息表存储在农户养殖水生物种，以及池塘水深和面积信息，有利于管理。池塘信息表如表2所示：3）水质参数报警参考表:水质参数表引用报警，存储在水质标准及其不同的水生物种的参数，如果超过标准范围自动报警用户进行比较的水质参数。水质报警引用表如表3所示：4.3系统模块详细设计本系统主要分为三个系统功能模块：用户登录模块、模拟显示模块、后台管理模块。用户登录模块主要实现登陆的注册和农民变化的基本信息。可实现用户登录、用户注册、资料修改等相关功能；模拟显示模块主要负责将各项信息、参数及报警提示等，以模拟LED的方式进行显示；后台管理模块主要负责对用户信息、池塘传感信息及各项参数进行管理和修改，最终完成对整体养殖监测系统进行管理和控制。

5结语

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关键词 水产养殖；水质调控；物联网

中图分类号 S959 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）18-0324-03

近年来，随着我国水产养殖业的快速发展，渔业信息化技术渐渐走近渔民的养殖过程中，但是由于我国水产业的整体管理水平较低，生产规模相对较小，信息技术条件不健全，还不能及时、准确地对水产养殖过程进行智能化管理。然而，目前我国水产养殖业正处于由传统渔业向现代化渔业转变的历史时期，抓住发展机遇、实现历史性的跨越需要信息技术等高新技术作为技术支撑。可以说信息化、数字化注定是水产养殖业现代化的必经之路[1-2]。

物联网是新一代信息技术，农业物联网就是运用各类传感器，采集大田种植、设施园艺、畜禽水产养殖和农产品物流等相关信息，通过建立数据传输和格式转换方法，集成无线传感器网络、电信网和互联网，实现农业信息的多尺度（个域、视域、区域、地域）传输；最后将获取的海量农业信息进行融合、处理，并通过智能化操作终端实现农业产前、产中、产后的过程监控、科学管理和即时服务，进而实现农业生产集约、高产、优质、高效、生态和安全的目标[3-4]。我国传统自然养殖是以消耗自然资源、污染环境为代价的，随着科技的发展，新型养殖技术在提高鱼类产量和降低能耗、保护养殖环境等方面成效显著。物联网技术应用于水产养殖有重大的理论和现实意义，使水产养殖向大规模、高水平、高质量发展，降低了自然水产养殖所需的能源。

1 基本结构

根据传感器布置的位置可以分为2种结构，传感器直接摆放在池塘中的浸入式（图1）和将池水从塘中抽出来到室内用传感器测量的抽水式（图2）。

基于物联网的水产养殖水质监控技术结构如图1所示。在池塘中安装养殖环境传感器，通过养殖环境传感器实时采集数据，并通过组网内的终端zigbee传输到中心zigbee，再由中心zigbee传输到DTU，由DTU传输入服务器，通过TCP/IP将数据应用于用户管理程序，如PC客户端或者PDA。运行于服务器上的专家系统也可以对数据进行统计分析，根据要求进行实时预警、报警，再由Zigbee网络向下传送命令到水质参数调节节点，启动增氧机、水泵等，调节水质。

基于物联网的水产养殖水质监控结构如图2所示，通过抽水装置将池塘的水抽取通过传输水管抽取到室内，在室内用室内水质传感器测量水质指数，将数据信息传输到DTU，由DTU传输入服务器，通过TCP/IP将数据传输到PC客户端或者PDA。

通过实践比较浸入式与抽水式，发觉浸入式可以实时测量传输水质指数数据，但是存在着传感器容易被污染，需要用自动清洗装置或者人工定时清洗，以达到清除误差的作用；然而抽水式虽然可以方便地清洗传感器，但是池水从塘中由管道抽取到室内，池水容易受到污染，一些重要的水质指标变化很大，水管易沉积藻类等，对测量结果会有影响，需要定期清洗水管。通过定时清洗维护都可以得到准确的水质指数数据，可以根据实际的情况选择不同方式。

2 传感器的选择与布置

2.1 池塘水质在线监测指标选择和水质传感器

水质是养好鱼的重要因素，水产养殖重要的水质指标有很多，比如溶解氧、水温、氨氮、pH值、电导率等，因此需要选用合适的水质指标以及水质传感器。

（1）pH值。鱼类安全生长的pH值范围为6～9，过高或过低都会对鱼类生长造成损害。在低pH值的水环境中，鱼类血液中的pH值也会相应下降，导致血液对于氧的承载能力降低，致使鱼类缺氧，长时间低pH值会出现死鱼现象；高pH值会影响鱼的血液循环并腐蚀鱼类皮肤。除此之外，pH值还会影响水体中氨氮的存在形式，从而影响鱼类生长。水体中的氨氮以离子态氨与非离子态氨2种形式存在，其中非离子态的氨对于鱼类的危害极大。当pH值升高时非离子态的氨所占比例将显著增大[5-6]。

（2）水温。各种鱼类都有最适生长温度，在适宜的温度下，大部分鱼类的新陈代谢都随着水温的升高而升高，摄食量增加，生长加快；但温度过低或过高都会对鱼类产生不良影响。另外，水中溶解氧的含量随水温的升高而降低，而鱼类的新陈代谢加快使耗氧量增加，易产生缺氧现象；水中的细菌在温度升高时更加活跃，这也间接影响了鱼类的生长。因此，在循环水养殖中要对温度进行准确的监控与控制。

（3）电导率。电导率是以数字表示溶液传导电流能力。纯水电导率很小，当水中含无机酸、碱或盐时，电导率增加。因此，常用于简单推测水中离子成分的总浓度。水溶液的电导率取决于离子的性质和浓度。

（4）氨氮。水体氨氮增加会抑制鱼类自身氨的排泄，使血液和组织中氨的浓度升高，降低血液对氧的承载能力，使血液CO浓度升高。此外，NH3不带电，具有较高的脂溶性和通透性，易透过细胞膜直接引起鱼类中毒，出现呼吸困难，分泌物增多，并发生衰竭死亡，所以循环水养殖中要注意对于氨氮含量的控制。

（5）溶解氧。溶解氧是池塘水产养殖中最重要的水质因子，决定了鱼类的生存、生长、病害控制，影响池塘养殖密度和成活率，是提高鱼塘产量的关键因素，关系到池塘高密度养殖的成败。

根据重要的水质指标选择水质传感器，但是水质传感器的种类很多，有溶解氧传感器、水温传感器、氨氮传感器、pH传感器、电导率传感器等，不同品牌的传感器价格不同，可以根据预算和池塘实际情况选择不同的传感器组合。

2.2 传感器的布置

传感器布置的位置与池塘的大小有着一定的关系，池塘过大的话，需要布置2～3套水质传感器，一般情况，1 hm2的池塘布置15套传感器。传感器布置的深度根据池塘主养鱼活动水层，如果主养鱼类为中上层鱼类，可以将传感器布置在距离水面50 cm处。

2.3 智能表头

传感器连接到智能表头上，智能表头可以通过传感器传输采集的电流结合温度等参数按照公式计算数据，并且将这些信息转换成更易于网络传输的电信号。

3 设备供电

安装在池塘边需要供电的的设备有传感器的表头、Zigbee、设备控制的继电器等，根据设备生产厂家、产品不同，电压是220 V或者12 V，使用220 V电的设备可以连接养殖基地的电，然而12 V的电则需要220 V转化为12 V的电压电流转化器，或者使用太阳能电池板，使用太阳能电池板既可以使用太阳能源、节省成本，也可以起到美观的作用。

4 数据通信

从设备传输到服务器的通信方式很多，可以分为无线通信方式、有线通信方式，有线方式指的是每一个设备通过一根线连接DTU和传感设备，虽然传输非常稳定，但是存在着线太多不容易布设、成本太高的问题；相比而言，无线的方式可以很好地解决布线的问题。采用无线的方式可以根据养殖基地和平台运行中心之间的距离选择使用Zigbee或者GPRS等。当养殖基地和平台运行中心之间的距离较远，使用GPRS，购买移动网络运营商的通讯卡，利用移动网络运营商的卫星传输数据，但是会产生一定的流量费用。当养殖基地和平台运行中心之间的距离较近，而且之间没有太多高大的障碍物，Zigbee是一种便捷的无线通信方式，而且有着使用灵活、安装方便等优点，该文选择介绍Zigbee传输。

4.1 Zigbee

通过Zigbee实现信息传输，但是由于从传感器传输到Zigbee到DTU，每个设备都需要响应时间，以至于一个DTU上设备不能太多，一个Zigbee上连接的传感设备数目不能太多，否则在一个网内不能实现。

不同的传感器具有着不同的波特率，根据传感器调好Zigbee的网络设置，设置在同一个波特率频段上。一个Zigbee上监测的传感器数目太多，就不可以在一个网内实现，此时可以根据实情组网。所以需要调节好，探头数目和传感器监测时间、设备计算时间、响应时间之间的关系。数据刷新时间需要大于传感器响应时间和设备计算时间，这样才可以避免数据传输堆积，数据延时的现象。

4.2 Zigbee-DTU布线

从Zigbee到DTU的方式有很多种，可以用无线，也可以用有线。无线简单便捷，可以有效减少线太多不容易布设、成本太高的问题，但是由于服务器在室内安放，然而Zigbee信号穿墙衰减，很容易引起不必要的信号终止；利用网线或者光纤的有线的布线方法可以保障信号的清晰，不受干扰，但是从池塘边到达室内的服务器有一定的距离，工程量太大。选择采用无线加上有线的布置方法，室外采用无线的方法，利用Zigbee的终端节点无线传输信号信息到Zigbee的中心节点，而从Zigbee的中心节点到DTU之间采用有线的布置，这样的布法可以有效地减少工程的成本，也可以保障信号信息不受干扰。

Zigbee技术在水产养殖的应用中有很多的优势：一是水产养殖具有季节性，由于该设备安装方便，所以可在于养殖季节安装，养殖结束后再将设备收入库中，有利于减少设备的损坏和丢失；二是该设备对水质数据的采样具有周期性，当不需要采样时，设备可以处于睡眠状态，降低了功耗，特别适合于野外长期作业；三是水质监测设备体积较小，使用灵活，安装方便；四是ZigBee具有自组网、自恢复的能力，当其中某一节点出现问题时，其他节点可以再次自动加入网络，具有很强的自恢复能力，所以通信是十分安全可靠的；五是ZigBee采用的是免费的公共通信频段，具有低成本的特点。

5 自动控制

服务器对下需要对网络资源进行认知，进而达到自适应传输的目的，完成信息的表达与处理，也可以达到自动控制与远程控制的效果。传感器测量出水质参数，按照设定的控制门限，根据软件设定好的算法，对继电器控制设备发出开启或者停止的指令。以溶氧为例，当传感器监测到溶氧低于4 mg/L时，发出命令，开启增氧机，并将增氧机的开启状态传输给控制中心；当溶氧高于4 mg/L时，监控中心发出指令，关闭增氧机。

6 应用展示

物联网的服务主要靠应用层体现，应用层主要完成应用展示、服务呈现的工作，展示出服务的状态，包括手机客户端软件等。通过智能手机软件来呈现水质状况，按照设定的时间采集数据，将数据呈现在曲线图上，也可以根据实际水质状况，手动或者自动的采取打开水泵等措施。

7 讨论

渔业水质监测技术在美国、英国、日本、荷兰等国工业化养殖已有相当规模的应用。我国的水质监测技术较国际水平还有一段差距，但随着我国经济水平和科学水平的提高，水质监测技术也在迅猛的发展。针对我国水质监测急需应用自动化技术这一现状，该文研究基于物联网技术，通过池塘水质调控，建立基于物联网的水产养殖水质监控集成技术实现方法，探索我国物联网技术在池塘养殖中的具体应用，推进池塘养殖向信息化发展，有一定的研究和实用价值，对于减小池塘养殖风险，降低养殖成本，提高生产效益，有实际的意义。

8 参考文献

[1] 张红燕，袁永明，贺艳辉，等.池塘养殖水质监控系统设计与实现[J].农机化研究，2011（10）：63-65，69.

[2] 万众华，武云志.水质监测技术的应用解决方案[J].中国水利，2004（1）：32-33.

[3] 赵静，宋刚，周驰岷，等.无线传感器网络水质监测系统的研究与应用 [J]. 通信技术，2008，41（4）：124-126.

[4] 张红燕，袁永明，贺艳辉，等.水产养殖专家系统的设计与实现[J]. 中国农学通报，2011（1）：436-440.

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关键词：老龄化；物联网；RFID；跟踪识别

中图分类号：TP316 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2015）06-00-02

0 引 言

目前，中国老龄化日益加剧。根据联合国最新的人口数据预测：2011年后的30年里，中国人口老龄化将呈现加速发展态势，60岁及以上人口占比将年均增长16.55%，2040年60岁及以上人口占比将达28%左右。到2050年，60岁及以上老人占比将超过30%，社会进入深度老龄化阶段。

据调查：目前我国农村空巢家庭已占30%。我国已进入人口老龄化阶段前期。“421”（ 即四个老人、一对夫妻、一个孩子）家庭大量出现，两个独生子女组成的家庭要承担4个甚至更多老人的养老责任，这将给年轻人造成难以承受的压力。

我国目前主要的养老模式大体分为家庭养老、社会养老以及家庭和社会养老的结合。在很长一段时间内，由于家庭规模较大，人口年龄结构相对稳定，家庭养老模式一直占据主要位置。

年轻人要生计，不可能把全部精力放在照顾老人上。因此，养老机构的产生是社会发展的必然产物。但由于受中国传统文化的影响，老人进养老院大多不被人接受，所以，居家养老模式将成为中国养老事业发展的必然。

1 物联网技术概述

物联网（The Internet of things）是新一代信息技术的重要组成部分。顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，物联网是在互联网基础上延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是：通过射频识别（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，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

2 “基于物联网的智能化居家养老模式”的原理

为解决空巢老人的居家养老问题，本文提出“基于物联网技术的智能化居家养老新模式”，旨在通过信息化手段，利用物联网、传感器技术和RFID射频识别技术，解决空巢老人日常生活问题，从而实现智能居家养老。

随着物联网技术的不断发展，其技术也广泛应用到各个领域。利用物联网的传感器技术和网络监控视频技术，实现智能化居家养老（利用传感器技术，按照自动报警装置，保证老人的人身安全。通过视频可以使老人与子女见面，排解老人的寂寞、孤独。老人若有突发事件，可以通过安防报警系统将信息传给子女和社区人员，使老人得到及时救治），可以有效保障空巢老人的日常生活和精神需求，减轻子女的负担，使子女全身心投入工作中，以达到老有所依居家养老模式，为共建和谐社会起到了推动作用。

“基于物联网的智能化居家养老模式”解决方案的整个智能化系统采用软硬件结合，整合了通讯网络、智能呼叫、智能识别、物联网等科技手段，利用传感器和射频识别（RFID）技术，解决安防、远程视频监控和对话、紧急救治等一系列问题（见图1）。其中RFID对老人可以实时跟踪定位，以便及时处理紧急情况和突发事件，为老人的生命健康安全和舒心的生活质量提供有效保障。

该解决方案基于物联网技术（IOT），通过系统智能化管理，对家中的安防、监控和对老人的监护实现智能化管理，解决空巢老人在家的紧急需求问题，家中老人如有紧急需求问题，可通过应急系统通知到家人和社区人员。

3 基于物联网的智能化居家养老系统的主要功能

3.1 远程视频监控

本系统是一个软硬件结合的平台，采用B/S架构，子女可以通过智能终端（PC、智能手机、平板电脑等），对老人在家中的生活进行实时监控，使子女能够随时随地了解老人的生活情况。由于现在很多老人不会使用电脑或者智能手机，可以通过电视联网，使老人方便和子女视频联系（视频可采用3D技术，使效果更加逼真），享受天伦之乐，消除老人的寂寞感。

图1 居家养老模式

3.2 紧急救治

空巢老人，容易遇到突发事件或疾病，这也是子女最担心的问题。为解决此问题，本方案提出利用传感器识别，当老人遇到突发事件，只需要通过语音告知传感器，传感器感知后传给语音识别系统，对老人的语音进行识别（通过语音系统的算法判断是否是本人），将信息发给子女和社区养老机构（见图2）。如果子女离家较远，可以通过手机终端给社区相关人员开门，使老人得到及时救治。

图2 紧急救治

该智能系统还有定位功能，当老人在室内或室外摔倒，传感器就能自动感知，将信息通过无线网络传输给相关社区人员和子女，使其能以最快速度抵达，使老人得到及时救助。

该RFID是老人手腕上佩戴的一个装置，利用GPS定位系统，社区医护人员可以实时掌握老人的活动信息。这个装置可以间歇的向所在区域的读写卡发送信息，向其计算机系统管理中心发送即时情况（中央计算机的数据库中存放每个老人的信息），一旦老人的信息没有传到计算机管理系统中心，中心计算机管理系统就会发出报警提醒，医护人员可以查看老人在先前阶段的活动轨迹，及时处理突况，使老人在任何地方都能时刻受到社区医护人员的关怀。

3.3 其它安全防护

智能安防系统为老人营造安全、健康、便捷、舒适的家居环境，能够帮助老年人合理安排生活，降低老年人居家生活意外事件的发生，如烟雾探测器、可燃气体泄露探测器等智能家居设备，一定程度上能弥补老年人记忆力缺陷造成的后果。

由于老人年龄大，记忆力减退，很多时候忘记关掉煤气等阀门，结果造成了严重后果。当遇到煤气泄漏、者发生火灾等意外事故时，其安防联动系统开始启用，通过烟雾探测器、可燃气体泄露探测器感知，启用自动报警系统，门窗自动打开，总燃气阀和总电源自动切断，排气扇开始工作，并将信息传给社区相关机构，使相关人员能及时赶到，降低损失，使老人的人身安全和财产损失得到保障。

4 “基于物联网技术的智能化居家养老新模式”的意义

基于物联网技术的智能化居家养老新模式，是家庭亲情和高科技的最新结合，为老年人提供日常生活服务、健康管理、实时安全监控和精神慰藉等服务。它不同于传统的养老方式，因为它既体现了家庭成员的亲情，也融合了高科技的辅助功能。所以，智能居家养老模式实际上是在远程科技的体系上建立的一个支持家庭温情养老的新型社会化服务体系（见图3），是其它养老模式的补充与完善，不仅解决了我国家庭养老资源弱化的问题，也符合中国一向提倡的“孝”文化。

图3 新型养老服务平台

5 结 语

随着中国社会老龄化的加剧，一个适合老年人居家的养老模式越来越重要。本文所介绍的“基于物联网技术的智能化居家养老新模式”极大程度地满足了未来社会老年人的生活需求，因而这种新模式的推广具有很大的意义。

参考文献

[1] 全国老龄工作委员会办公室.中国人口老龄化发展趋势预测研究报告[R].人权，2006.

[2] 巢小丽，蔡赛珍.多元化社会支持网络的居家养老新模式――基于宁波海曙区N街道的调查[C].2012年中国社会学会年会论文.

[3] 陈雅丽.社区居家养老模式的探索及思考――以广州市为例[J].社科纵横，2011，26（6）：5-10.

[4] 河北卓达物业服务有限公司.卓达物业：社区养老模式[J].中国物业管理，2011（1）：7-20.

[5] 郭竞成.居家养老模式的国际比较与借鉴[J].社会保障研究，2010（1）：29-39.

[6] 孙燕.养老服务社会化：政府、社区、社会组织三方合作的实践模式[J].学会，2010（12）：7-10.

[7] 王颖，肖林.关于创办社会企业增强社区管理的建议[J].中国社会科学院院报，2012：1-3.

[8] 黄聪，孙志，马金鸽.新型养老模式发展思考――基于部分城市的实例分析[J].中国社会保障，2011（5）：3，5.

[9] 周建国.市场化养老模式研究――上海市亲和源老年社区个案及启示[J].人口学刊，2010（2）：43-49.

[10] 栾吟之.解“精神空巢”，需儿女常回家看看[N].解放日报，2011-9-9（7）.

篇6

关键词：衡阳市；物流产业；物联网系统；物联网技术

1衡阳市物流产业存在的问题

（1）衡阳市目前存在的物流观念落后，对现代物流的认识有待提高，现代物流观念尚未在工商企业中得到普及，观念落后是目前制约衡阳市物流业发展的重要因素。

（2）物流企业是以传统的物流业务为主，现代物流服务刚刚起步，在物流设施、管理模式和服务内客等方面还很不完善，普遍采用“廉价仓储+超载货运”的竞争模式。绝大多数物流过程中只有单一的运输和仓储业务，不能提供综合性物流服务，难以形成现代物流过程中完整的供应链。

（3）条块分割严重，基础设施薄弱。衡阳市现有的物流设施，如仓储、运输设施和企业，分布零散，难以整合；市内交通设施较差，通往衡西、西合两大仓库群的道路狭窄破烂，没有航空港和专业化的集装箱码头及堆场；仓库设备缺乏，无自动化仓库和装载工具等设备，更无现代化信息集束的支撑；物流企业规模较小，服务方式单一，收费无统一标准，比较随意，且服务项目单一，整体管理水平较低，整体竞争力不大。

（4）缺乏物流专业人才，专门学习物流的人员往往只懂得物流理论，并不能将物流理论应用于物流行业，能够在物流行业中进行整合的更是少之又少。当前在物流行业进行实际操作的人大部分只能进行物流的简单操作，整体水平较低，从业人员素质远远跟不上现代物流业发展的需要。

2对策分析

针对衡阳市物流产业存在的问题，本文提出相应的对策和措施，主要包括建立衡阳市现代物流网络体系，打造全市现代物流公共信息平台，规范物流市场秩序，完善物流基础设施建设，加强人才引进培养，大力发展重点领域物流等。除此之外，本文提出将物联网技术应用到物流产业中，促进物流行业的发展。

物联网是指通过物联网技术及相关的信息传感设备，按照一定的需求，把任何物品与互联网连接起来，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。物联网技术主要包括：RFID技术、EPC网络技术、WSN技术、GPS技术等。为了促进衡阳市物流产业的发展，下面将物联网各项技术应用到衡阳市物流产业当中。

3物联网技术在衡阳市物流产业中的应用分析

针对衡阳市当前物流行业出现的各类问题，本文在衡阳市物流各个薄弱环节应用物联网技术，主要包括仓储系统、运输系统、配送系统、流通零售系统等，促进衡阳市物流行业的发展。

3.1仓储系统

针对衡阳市目前仓储廉价、设备老旧、缺乏现代物流管理方法的问题，本文提出建立新的仓储系统，主要包括以下几个子系统，之间的关系用图1表示。

（1）入库子系统。本文建立的入库子系统，主要采用了RFID技术、串口通信技术。当货物通过该系统时，货物本身的RFID标签通过RFID天线接收感应，将货物信息上传至系统，系统做好存储工作，保证货物信息的获取。

（2）盘点子系统。货物入库之后，需进行正常的入库盘点，常规的盘点水平比较落后。本文针对货物在库内的管理，以缩短货物的盘点时间，达到实时掌握货物的数量动态和位置动态的目的，便于实现仓储内货物的可视化管理。

（3）环境监控子系统。有些货物在仓储中对外界环境要求比较高，比如有的货物要求周围保持一定温度、湿度、光照强度等，因此环境监控子系统的目的就是对货物周围的环境进行监控，避免因在仓库保管过程中出现货损的问题。环境监控子系统主要采用了ZigBee技术、串口通信技术、WSN技术等。对仓库内的货物进行监控，保证货物安全。

（4）可视化监控子系统。可视化监控子系统是利用摄像头、显示屏和语音播报系统等对仓库内的货物进行实时监控，可以实现仓库内部管理的可视化和智能化。既保证货物的安全，又节省货物保管人员的工作量。

（5）出库子系统。出库子系统和入库子系统的结构和作用类似，主要包括包括门禁通道（RFID读写器天线、上位机和串口线），当货物通过门禁通道时，RFID读写器天线可以将货物本身粘贴的RFID标签信息进行读取，并通过信息传输装置将读取的信息上传至电脑终端，当获取的货物信息与终端数据库信息核对无误时，门禁系统才呈现开启状态，运货的叉车或者其他搬运工具方可出库，最终完成出库作业。

3.2运输系统

在货物运输过程中，往往会出现一些难以预料的问题。比如司机未按指定路线行驶、车辆故障、运输过程出现货物损坏等问题。针对这些问题，可以在车辆上安装GPS定位装置、视频装置和传感器设备。通过这些装置可以将车辆行驶状态和内部货物状态传输至数据中心，然后通过分析数据最终确定货车是否处于正常状态。同时，数据中心可以通过通讯设备和司机进行交流，针对一些特殊状态可以给司机提醒。通过引入物联网技术，在整个货物运输过程中出现的状态可以得到一定的改善和缓解，保证运输的安全高效。

3.3配送系统

衡阳市目前配送设备不多，且整体技术水平不高，很多作业流程还处于人工状态，作业流程不连续，配送中心的信息采集、数据处理和动态管理根本无法实现。针对配送系统的各个环节，物联网技术在一定程度上可以很好地解决这些问题。

（1）收货。每件货物都贴有独一无二的RFID标签，该标签记录该货物的所有属性，比如货物最终去向、货物种类性质等。当货物到达目的地时，收货人通过RFID识别设备，读取每件货物的RFID标签信息，读取的信息自动传输至信息中心，信息中心处理数据并确定收货。

（2）分拣。当前，衡阳市物流配送具有共同性和混载性的特性，配送物品种类多，批量小，因此在配送分拣环节工作内容非常繁杂，传统的分拣作业采用纯手工的方式，浪费人力、物力、财力和时间，最终还不能达到理想的效果和准确度。同样，利用物联网的RFID技术可以解决上述问题，当收货环节完成后，货物放上分拣机，分拣设备通过读取货物RFID标签上的信息，自动对货物进行分拣，节省了人力和时间，且准确度高。

（3）出货。配送中心的出货和仓储出货系统类似，通过在出口处安装RFID读写器，在货物通过时，识别货物本身携带的RFID标签，读取标签信息，将信息传输至信息系统核对，核对无误后，货物即可通过出口。这类基于RFID的识别系统通常应用于配送中心以及货物装卸点等。

3.4流通零售系统

在供应链系统的零售环节，通过对单个商品嵌入RFID标签，RFID标签上用商品编号和序号来识别每个商品。由于每个商品具有唯一的RFID标签，可将所有商品以最小单位进行管理，对货架上的商品促销、防窃、顾客行为分析等也可以按照单个商品来管理。销售场所配备RFID信息显示屏，方便消费者查询商品信息和验证商品真伪，打印带RFID芯片信息的收款收据，为消费者提供查询信息和验证真伪的凭证，以及为举报窜货、假冒、过期等提供相关凭证。

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关键词：物联网 培养模式 专业建设 课程体系

一、物联网人才需求分析及岗位分析

物联网的产业链主要包括芯片与技术提供商、应用与软件提供商、网络提供商、系统集成商、运营及服务商和用户六个环节。为了满足这些产业链需要电子设备开发人员、设备维护人员、传感器设计及制造人员、系统集成人员、软件技术开发人员等。根据以上分析，结合高职学生的特点，确定了既满足企业需要，又符合高职教学规律的物联网就业岗位如下：

主要岗位：

物联网终端设备操作技术员：主要负责设备的常规操作，物联网终端设备生产、安装、物联网终端设备的调试、运行与维护。

物联网网络构建技术员：主要负责传感网络组建、调试。

物联网系统软件程序员：主要负责信息系统的开发、管理客户培训与技术支持。

物联网系统集成技术员：主要负责应用系统实施及实施过程中的技术指导。

物联网系统管理员：主要负责物联网硬件及软件系统管理与维护。

二、知识、能力结构

根据现行的有关物联网技术的国家职业标准，结合对各企业所需要的物联网应用技术人员的职业岗位能力调研的结果，按职业能力要求对有关知识点进行了系统化整理后，同时考虑到学历教育课程的人性化要求，得出本专业的知识结构与能力结构与要求。

（一）知识结构

根据本专业的培养目标与人才规格，并结合高职学生的认知规律，按照知识结构整体性、递进性的原则将本专业的知识结构划分为基础知识、专业知识和拓展知识三个层面，并明确了每个知识层面的具体要求，同时为了满足高职院校培养高素质技能型人才的标准，得出了适合高职院校实施的课程结构。具体描述见表2。

（二）能力结构

为了满足企业对物联网应用技术人员“一专多能”的技能要求，将本专业技能结构分为：一个核心职业技能和两个辅助职业技能，并对每项技能提出了具体的要求，同时为了使本专业学生达到技能要求，特设置了相应的教学课程。能力构与要求具体描述见表3。

三、培养模式与课程体系

（一）专业人才培养模式

为了保障人才培养质量达到培养目标要求，并依据学生的认知规律及高职学生的特点确定了本专业的培养模式是工学结合“4321”模式。 “4321”是指“四个阶段、三个层次、两个融合、一专多能”，具体说明如下：

1、在整体课程组织上，本专业将课程体系分为“四个阶段”

第一阶段：基础阶段。基础知识的学习。

第二阶段：单项阶段。单项技术的学习。

第三阶段：复合阶段。复合技术的学习。

第四阶段：应用阶段。综合能力的训练。

2、在实训课程组织上，本专业将技能训练分为“三个层次”

校内实训课程组织：

第一层次：课程实训。针对课程中完成某个单项任务或解决某一问题所需的基本技能进行训练。

第二层次：专项实训。针对完成一些任务组合所需的组合技能训练。

第三层次：综合实训。突出本课程的综合能力训练，职业能力培养，以达到职业目标所必需的知识和能力。采用的形式是校内综合实训和顶岗实习。

校外实训课程组织：

第一层次：在企业进行认知性实习，由实习负责人（企业技术员或教师），介绍工作过程及讲解技术应用。

第二层次：在企业进行参与式实习，由实习负责人（企业技术员或教师）安排工作任务。

第三层次：在企业进行顶岗实习，由岗位负责人（企业负责人）按企业模式对学生进行面试与招聘并择优录取，安排工作岗位。

3、在教学内容上，本专业采用“两个融合”

第一个结合：课程标准和职业标准相结合。围绕职业素质和能力的要求，选取组织课程内容，为学生以后工作奠定良好基础。

第二个结合：专任教师与技术专家融合。围绕职业素养和职业能力的培养，学校企业行业三位一体，实现“走出去，请进来”：让学生走出校门，到企业第一线去实地参观学习，了解第一手信息，掌握第一手材料。并把相关专业的专家请到学校里来传授经验，现身说法，传授他们的成功经验，使学生学到最实际的具有操作性的知识。

4、从能力结构上，本专业采用“一专多能”

一专多能：一个核心技能伴随多个辅助技能，这种技能结构提高了学生的就业能力、拓展了学生的就业范围，并从多方面满足了企业用工的需要。

（二）课程体系构建

课程体系设计来源于行业企业的职业能力要求，但为满足可持续发展能力的要求还应略高于职业能力的要求。按照职业养成规律从职业基本素质、岗位能力要求两方面着手构建专业课程体系。从职业素质中确定职业基础课程，从岗位能力中确定职业技术课程和技术训练课程，并依据岗位的核心能力确定专业的核心课程，同时根据课程之间的联系，确定本专业的课程体系结构，如图1所示。

四、小结

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关键词：物联网；高职院校；人才培养；思路

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）09-0081-02

0 引 言

物联网的英文名称叫“the Internet of things”，就是“物物相连的互联网”。有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换和通信。

自2009年8月总理在无锡考察期间提出“感知中国”以来，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，即把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将物联网与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。物联网技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场。

1 高职院校物联网人才培养之路

科技发展，人才是基石，物联网这个信息化社会发展的重要引擎也需要方方面面的人才去为它创造和服务。2010年年初，教育部下达了高校设置物联网专业申报通知，众多高校争相申报。目前有100多所高校院系获批了包括物联网工程、传感网技术和智能电网三个物联网相关的专业。全国物联网相关人才缺口量在18万以上，所以物联网工程、传感信息工程专业的毕业生就业前景广阔。

1.1 物联网企业人才需求分析

按照图1所示的物联网三层体系结构，可以将感知、传输、应用按物联网产业分为感知产品制造业、传输产品制造业、应用产品制造业和系统集成四大类。

对应的具体企业大致有如下四个子产业：一是传感器与RFID 的生产制造与测试；二是传感器节点与嵌入式软硬件无线网关设计、生产与测试；三是物联网应用软件设计与测试；四是物联网系统集成与网络服务。

图1 物联网的三层体系结构

支撑企业的岗位需求大致有以下五类：

（1）集成电路制造业，包括物联网电子产品集成电路的PCB板的辅助设计、电子产品的生产、工艺、封装、测试与管理和生产设备的管理维护等岗位；

（2）电子产品制造业，包括电子元器件的辅助设计、生产、工艺、封装、测试与管理、贴片机等设备的管理维护；

（3）网络通信产品的生产和服务，包括3G和4G通信服务、无线通信技术服务（WiFi、GPRS、Zigbee等）、有线网络通信服务、GPS或北斗卫星通信服务；

（4）数据库/中间件服务业，包括物联网数据库/中间件的安装、调试、维护与管理工作；

（5）软件服务外包业，包括物联网传输层通信软件开发、物联网应用层软件开发等。

1.2 物联网企业对高职院毕业生的要求

根据无锡职业技术学院周志德教授的物联网企业调研分析数据可以看出，物联网企业在大专高职院校的学生需求主要集中在产品生产、测试、运维、销售和项目管理等岗位。表1所列是物联网企业工作岗位与人才需求分析表。

2 物联网专业群建设

物联网技术不是一个全新的技术，它是计算机、通信和网络技术的综合体。所以物联网技术专业也不是一种专业技术所能覆盖，而必定是一个专业群才能支撑。物联网技术是现有计算机应用技术、应用电子技术、电子信息工程技术、通信技术和软件技术等专业的交叉结合技术。笔者考查了无锡职业技术学院物联网学院的专业建设和机构设置，觉得很有创新价值和指导意义。表2所列是无锡职业技术学院的物联网专业机构设置。

这种设置通过将计算机技术系和电子信息系合并，从而实现了教师、实验实训室的共享，打破了教师资源、硬件资源的分割，解决了硬件资源重复建设的浪费问题。集中力量打造出拿得出、叫得响的拳头专业。

3 以项目为导向、实践为纲的培养模型

高职办学的生命就是职业技能教育，培养物联网技术人才就是要培养为物联网企业和行业服务的技术型或技能型人才。这两样人才的培养需要进行大量的项目实践锻炼，所以高职院校不可能走脱离实际、只讲书本理论的老路，必须在基本理论够用、适用的情况下有大量的实训实践项目做支撑。

以物联网市场需求为导向，因此，实训实践项目的开展就要围绕以下几个方面：

（1）物联网设备安装、调试、维护，工程项目施工管理；

（2）传感器等感知元件辅助设计、生产工艺、封装、测试、维护和管理；

（3）嵌入式应用网关等产品辅助设计、生产制造、封装、测试、维护和管理；

（4）物联网应用软件编写、文档书写、软件测试、软件维护与数据库管理；

（5）智能楼宇弱电项目施工管理，弱电设备与自控设备的安装、调试、检测、验收与维护。

所以，开展的实训可以分为基础模块实训和综合模块实训。基础模块实训如电子工艺实训、PCB实训、电子产品制作实训、物联网项目综合布线实训、传感节点实训、数据通信实训、应用程序实训等。综合模块实训如物联网项目综合实训、物联网项目规划实施实训等。

在基础模块实训注重一步步围绕专业技能打下良好的动手基础，并且进一步巩固所学基础知识点。在综合模块要模拟工厂环境或者研发企业环境，从熟悉工程项目招投标、预决算、设备采购到编制项目实施计划，协调资源并按计划推进项目实施。这些角色由项目经理负责协调指挥。硬件小组负责硬件原理图绘制、PCB图设计、元器件选型、焊接测试。软件小组负责底层开发、应用层开发等。最后，项目所有成员进行统调测试，编写项目技术要求书、需求规格说明书等技术性文档。

4 结 语

在校企合作上，最好是企业能够向学生提供实习岗位，提供企业中的实际问题作为论文研究的题目或设计任务完成毕业论文或设计，教师参与企业的科技攻关项目等。这样，教师通过合作科研、提供咨询、参与产品或解决方案的开发，服务于企业；学生通过实习、实践项目，完成毕业论文。通过多形式、全方位、立体式的校企合作，使物联网这样的朝阳产业在人才培养上不断档、不断层，最终学校和企业都能够良性互动，可持续发展。

参 考 文 献

[1]郑小发. 物联网工程专业中高职院校教学课程实验体系研究[J]. 物联网技术， 2012，2（2）： 83-85.

[2]陈志峰，施连敏. 高职院校物联网技术专业特色资源库建设实践[J] 中国教育信息化，2011（9）：31-33.

[3]程远东 . 物联网发展趋势与高职院校人才培养思考[J]. 物联网技术， 2012，1（2）： 47-49.

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中国水产养殖业发展迅速、总量巨大，传统的水产监控手段已不适用于现今的状况，而基于物联网技术的智能监控能较好地适应新世纪的需求，它协调了低成本、高效率两种需求，提供详尽且精确的数据，真正地将科学融入了生产之中。

【关键词】水产养殖 智能监控 物联网

中国的水产养殖历史源远流长，可以追溯到三千年前，而如今中国的水产养殖业没有辜负这段历史，在世界上拥有举足轻重的产量比（占全球总产量的百分之七十五）。改革开放后水产养殖逐步地替代了传统的捕捞，从八十年代起两者的产量持平，到二十一世纪初水产养殖的产量占水产品总产量的百分之七十。故而陈旧的养殖手段已然无法适应当今水产养殖业的快速发展，伴随物联网技术的抬头，新世纪的变革已悄然而至。

1 物联网技术的优势

陈旧的养殖手段存在着诸多问题，比如效率低、收益率低、破坏环境等等。但以上种种弱点皆是由缺乏科学性导致，以经验为指导的旧养殖手段已经不适应当代的生产需求，而传统的人力监控手段更是落后。但是物联网技术的出现使得智能监控水溶氧含量、酸碱性等等环境数据成为了可能。

物联网技术以ZigBee技术为核心，它基于IEEE802.15.4协议，简单、方便、能耗小、续航能力高、价格亲民。这将现代机械自动化与传统的水产养殖结合在了一起，将节能、环保与高效率无缝结合在一起，最终实现了水产养殖业的智能化。

2 关键技术

2.1 传感器技术

人类通过感觉来感知外界，除了视听嗅味触五感以外，还有冷热感、方向感等等，人类也只能通过这样来获得外界的信息，所以基于传感器的监控技术也仅仅是人类感觉的延长，倘若游离到感觉之外，那就称不上所谓的监控技术了。一般用到的传感器大致有光敏、声敏、气敏、味敏、压敏、热敏、湿敏等几种传感器。在本次设计中用到的主要有溶解氧传感器、PH值传感器、盐度传感器、浊度传感器、氦氮传感器等几种。传感器的原理很简单，假如要监控水的酸碱度，那么用到的是PH值传感器，水中PH值的高低将影响到传感器的电阻值（因为传感器中有对PH值变化敏感的半导体），换句话说不同的PH值对应不同的电阻值，再将电阻值转变成肉眼可见的数值显示在屏幕上，这就达到了监控PH值的效果。

2.2 ZigBee技术

假如说本次设计的监控系统是一只章鱼，那么传感器就是章鱼的触手，而ZigBee网络则是章鱼的神经。ZigBee其实对很多人来说并不陌生，小米的智能家居便是使用ZigBee协议，其最大的特征是短距离、低速率、低功耗，非常适合续航能力要求高的智能水产养殖。而另一个ZigBee的巨大优势则是安全性极高，至今尚未发现一起破解的先例。虽然在各方面Z-Wave可以替代ZigBee，但Z-Wave所使用的频段在国内是非民用频段。

3 系统设计架构

3.1 底层设计

底层是传感器节点，密集分散在养殖区之中，包括溶解氧传感器、PH值传感器、盐度传感器、浊度传感器、氦氮传感器等多种传感器，它们会自动搜索并参与到ZigBee的自组网中，同时也会把本节点的网络IP一并发过去。

本传感器的处理器采用CC2530处理器，除了处理器外，还包括电池、CCDBUGER调试接口、串口、功放模块，并接有溶解氧、PH值、盐度、浊度、氦氮等传感单元，如果希望传感器可以接受命令，还可以接上增氧泵、水泵等控制器。

3.2 中层设计

中层是ZigBee的无线自组网，需要有能对传感器发起信息的响应能力。当传感器收集到数据后，将自动上传到无线自组网中，无线自主网就像神经一样，将数据上传到“大脑”，也就是上位机之中。而上位机想要对各节点下达命令的话，也是会将命令流入无线自组网中再通过自组网传递给传感器节点的。当数据抵达无线自组网时，自组网本身还要对数据进行粗处理，以满足上位机或传感器的需求。

无线自组网由协调器节点产生，协调器节点同样使用CC2530处理器，并包括了晶振、DB9串口、LED等各类外设模块以满足全方位的需求。值得注意的是为确保通信范围足够的大，协调器的RF前端正是TI公司的CC2591，并集成了包括功率放大器在内的一系列放大器。这使得仅需少量的电流便可以有效扩大网络覆盖范围。

3.3 顶层设计

上层则包括了上位机、数据库、远程监控终端等等。数据上传到上位机中时，上位机会将数据保存到数据库中，并将处理过的数据呈现在远程监控终端的屏幕上。这里可以将上位机与数据库等合并称为监控中心，其能力除了保存数据、显示数据外还有调和数据、数据、命令等等。

4 结论

一方水土养一方人，水产品关系到人民的幸福，水产养殖本身就是一种需要和大自然紧密联系起来的行业，以破坏环境为代价进行水产养殖本就是一件杀鸡取卵的差劲交易，物联网技术可以将人类科技同大自然联系起来，已达到一种和谐的境界。传统的人工养殖对水质变化反应迟钝，迟钝到等到无法挽回的时候才反应过来，这份迟钝不知浪费了多少人力与自然资源，倘若想要做出敏捷的反应那就需要巨大的人力资源，直接提升了成本。智能水产养殖同时解决了两种需求，它以物联网技术为核心，实时检测水质状况，提供详尽且精确的数据，还允许远程控制，真正地将科学融入了生产。不仅如此，同样的系统亦可以无缝链接到农业、畜牧业之中，具背了强大的潜在价值。

参考文献

[1]徐晓姗.基于物联网和3G技术的智能水产养殖环境监测系统的设计与应用[J].网络安全技术与应用，2014（09）：235-236.DOI：10.3969/j.issn.1009-6833.2014.09.149.

[2]Rubberso.小米智能家庭套装为什么选择ZigBee协议？[EB/OL].极客公园，2014.

[3]王春明，王翔宇，缪明等.基于物联网技术的水产养殖环境监控系统设计[J].电脑知识与技术，2015，11（22）：154-157.

[4]颜波，石平.基于物联网的水产养殖智能化监控系统[J].农业机械学报，2014，45（1）：259-265.DOI：10.6041/j.issn.1000-1298.2014.01.040.

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关键词：物联网；专业人才培养模式；课程体系

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）12-0074-02

0 引 言

当前，物联网技术已成世界各国构建经济社会发展新模式和重塑国家长期竞争力的先导领域。我国在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020）》和《信息产业科技发展“十一五”规划及2020年中长期规划纲要》中明确了物联网的国家战略地位，对物联网科技重点项目优先应用、物联网行业应用的政策扶持以及物联网相关产业群的布局作出了规划。国家工业与信息化部确定重庆为“国家级信息化和工业化融合试验区”，2011年，中国第一个物联网产业示范基地正式落户重庆。目前，一批具有自主创新能力、占领技术高端的物联网企业先后落户重庆，打造包括产品研发与生产、嵌入式软件与系统软件开发、物联网通信模块与网关、中间件、智能信息处理和接入系统与集成服务以及系统营运管理与应用服务的物联网产业链。因此，需要大量具备物联网技术的高素质、高技能型专门人才。

1 物联网专业人才培养模式

1.1 “旺入淡出”工学交替人才培养模式

根据校企合作生产部门的需求，采用灵活的教学安排与管理。针对企业现场工艺技术岗位生产淡旺季的特点，深化 “旺入淡出”工学交替的人才培养模式。在联合企业急需工艺技术人才时，把课堂就搬到企业，在实际的生产过程中进行学习。在联合企业生产工作量比较小的时段，又把课堂从企业搬回学校以完成知识的学习。图1所示为 “旺入淡出”的人才培养模式。

1.2 构建与企业无缝对接的“订单式”人才培养模式

以企业需求为“订单”，产学研结合培养实用人才，完成对物联网系统运行与维护岗位的人才培养。利用学生校外实习时间，安排学生到企业进行校外轮训实习。在实习的过程中，企业把学员当作自己的员工，可以很好地对学生进行考察，同时学生也可以更好地了解企业的情况。图2所示就是给出的 “订单式”人才培养模式图。

2 物联网应用技术专业课程体系设计

物联网是多学科交叉的新兴学科，是通过射频识别、传感器、全球定位系统等信息传输设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来进行信息交换和通信，实现智能识别、监控和管理的一种网络，其包括感知层、网络层、应用层等。

物联网应用技术专业课程体系应尽可能地覆盖专业的知识体系，围绕学生的职业核心能力的培养，以良好的职业素养、扎实的专业技能为出发点，来构建课程体系。根据就业岗位和培养方向的不同，课程体系应由基础课程、职业核心课程、职业综合能力实训课程构成。图3所示为物联网专业的人才培养课程体系设置图。

3 结 语

物联网应用技术专业是为了满足行业对高素质专门人才的需求而开设的新专业。本文深入地探讨了物联网应用技术专业的人才培养模式，剖析了物联网应用技术专业人才培养方向，构建了符合物联网行业特征的课程体系，力争培养出更多满足社会需求、受用人单位欢迎的高素质物联网行业应用型技术人才。

参 考 文 献

[1]郭丽.高职院校物联网应用技术方向课程体系的探索与构建[J].安徽电子信息职业技术学院学报，2011（4） ：38-40.

[2]崔艳荣，陈勇. 物联网工程专业课程体系设置探究[J]. 长江大学学报：自然科学版，2010（2）：373-374.

[3]谢秋丽，黄刚.基于物联网人才培养与教学实践的研究[J].软件导刊（教育技术），2011（3）：46-48.

[4]顾卫杰，王云良.对不同层次教育的物联网专业定位的思考[J].中国电力教育，2011（27）：188-189.

[5]刘忠宝.物联网工程专业人才培养体系研究[J].办公自动化，2011（20）：6-8.

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一、专业人才培养模式构建背景

1.职业教育发展对人才培养提出的新要求

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》将“校企合作、工学结合、顶岗实习”作为提高职业教育教学质量的重要举措。国务院新闻办公室《国家人权行动计划（2012―2015年）》，计划显示，期间我国将大力发展职业教育，扶持建设紧贴产业需求、校企深度融合的专业等。2014年6月26日，教育部表示未来我国的职业教育体系将从高中和大专拓展到本科阶段和研究生阶段。职业教育的发展进入新的发展时期，物联网应用技术专业需要紧跟形势迎合职业教育发展的良好势头，从构建人才培养模式做起。

2.嘉兴市区域经济发展对人才培养提出的新要求

嘉兴市战略性新兴产业“十二五”发展规划，嘉兴工业领域将重点培育和发展新能源、新材料、物联网、节能环保、生物和核电关联产业等六大战略性新兴产业，特别是2013年全省推出的“四换三名”工程为物联网应用技术专业提出了新的要求。该专业围绕嘉兴区域经济科学发展需求和企业人才需求来建设，以“十步法”模式推进人才培养模式的改革。

3.省级高技能人才培训基地建设给人才培养模式构建提供的新契机

通过浙江省高技能人才培训基地项目资金资助，鼓励高技能人才培训基地开展研修培训、课程研发、成果交流等活动，积累高技能人才培训规模化、规范化、系统化的科学经验，更好地服务社会经济快速发展。通过高技能人才培训基地的建设，使该专业培养的人才在本地区发挥骨干、引领和辐射作用。

二、人才培养模式的内涵

经过两年的探索形成的物联网应用技术专业的人才培养模式为：校企融合、三要一显、双主体，框图如图1所示。具体内涵如下：

“校企融合”是指本校物联网应用技术专业与嘉兴地区物联网产业相关企业建立深度的校企合作关系，探索一条独具特色的校企合作高技能应用型人才培养之路。

“三要一显”：“三要”是指“企业融校要合作、协会驻校要标准、企业联校要技能”；“一显”是指“文化融校显特色”。其中“企业融校要合作”指本校物联网应用技术专业与嘉兴地区物联网产业相关企业通过校企合作的纽带，相互融合；“协会驻校要标准”指通过常驻在学校的行业协会（机械工程协会、模具协会、技师协会）获得专业技能鉴定及考评的标准等；“企业联校要技能”指企业和学校联合，共同培养符合企业生产和发展需求的技能型人才；“文化融校显特色”指将企业文化融入专业教学环境和教学过程，模拟企业的生产环境和生产过程，使教学环境和生产环境融合，使教学过程和生产流程契合。

“双主体”是指通过学校和企业两大主体，实现物联网人才共育的目标。

三、人才培养模式的构建过程

1.开展行业企业调研

通过走访、信函调研、问卷调查、信息查询等多种形式，调研了嘉兴地区15家物联网行业相关企业。通过对市场、企业对于物联网应用技术专业高技能人才的需求数量、需求规格等作出科学全面分析，形成了《物联网应用技术专业人才需求调研报告》。

2.确定人才培养目标

人才培养目标是职业教育人才培养模式的核心。通过对行业企业调研分析后，以嘉兴地区经济和社会发展的建设为主战场，面向物联网产业相关企业，把“培养具有良好的职业道德和行为规范，掌握必备的文化基础知识和物联网技术应用的相关知识，具备物联网设备安装与应用的基本技能，能够从事物联网相关的设备安装与测试、物联网O备调试、物联网系统调试、物联网系统维护、物联网技术服务等工作的中高级技能型人才作为该专业的人才培养目标。

3.梳理典型工作任务

通过校企双方参与的“典型工作任务与职业能力”分析会，整理出了5个职业岗位，15项典型工作任务，这为后续开展课程改革和教学实践提供了依据。

4.构建人才培养模式

过程中，始终坚持“立足企业、依托企业、融入企业、服务企业”的宗旨；坚持学校、企业共同参与人才培养方案的制订，共同修订课程体系与制订课程标准，共同编写校本教材，共同梳理典型教学项目，实施工学结合；坚持将职业基本能力、核心能力与发展能力的培养贯穿于人才培养中。经过两年的探索与实践，基本构建了“校企融合、三要一显、双主体”的人才培养模式。

四、“校企融合、三要一显、双主体”人才培养模式构建成果

1.人才培养方面的成果

形成了满足区域经济需求和呈现学校特色的物联网应用技术专业人才培养方案。

2.课程建设方面的成果

为了满足人才培养的需要，校企共同编写《智能家居安装与维护项目实训》《物联网技术应用项目实训（智慧生活模块）》《物联网应用程序开发C#版》《物联网用传感器》《物联网网络搭建》和《智能家居嵌入式系统应用与开发》校本教材6册。2016年下半年正式出版了《物联网技术应用项目实训》教材。

3.师资培养方面的成果

两年来，针对专业带头人、骨干教师和“一体化”教师，以教师能力等级标准为依据，构建本专业教师的“四维资格”培养机制，创新“三入”培训途径，重点实现“九种”能力提升工程，有针对性地培养了专业带头人和骨干教师，新聘请了2名企业专家；专业教师的职业技能等级普遍提高，技师及以上比例占93.3%；现拥有市名师1名、市学科带头人1名、市属级带头人2名。专业教师参加竞赛获国家级奖3项、省级5项、市级7项，形成了一个具有较高水平“一体化”素质的专业教学团队。

4.教育科研方面的成果

两年中，该专业的教师主持了省级课题2项、市级课题3项，8篇，6篇论文获奖，申报获批实用新型和观设计专利共7项。

5.社会服务方面的成果

为了促进校企融合，该专业面向企业，开设了专业讲座、高级研修班、技能培训鉴定等。近两年，积极开展多元化社会培训，累计培训1579人，鉴定1847人。

6.学生专业能力提升的成果

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一、专业人才培养目标的确定

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》（以下简称《刚要》）明确指出，“加强学校之间、校企之间、学校与科研机构之间合作以及中外合作等多种联合培养方式，形成体系开放、机制灵活、渠道互通、选择多样的人才培养体制。”

本研究以《刚要》为指导方针，依托国家实行“大交通”的行业背景和目前高职院校现有办学条件，将物联网技术与应用高职本科专业人才培养目标确定为：适应社会经济发展和物流行业发展需要，面向物流行业物联网管理与技术应用岗位，培养了解物联网相关法规和发展动态，懂得现代物流管理相关知识、物联网基本理念和物联网核心技术原理，能够熟练运用计算机、网络信息技术和物联网应用软件从事物联网系统规划、管理与应用等工作，具备规划、运行和维护物联网的基本能力、物联网项目实施管理能力的专业基础扎实、综合素质优良、职业道德高尚、操作能力和专业发展能力突出、专业特长鲜明的高素质高技能物联网复合应用型人才。

二、“校企融合”专业办学模式

1.建立多方参与的专业指导委员会

聘请行业、企业专家建立具有职业特色的专业指导委员会，广泛吸纳行业、企业全方位、全过程参与专业的人才培养工作。专业指导委员会定期或不定期针对行业发展变化、职业岗位需求、职业能力要求对专业发展方向、专业人才培养定位、专业课程体系进行把脉，确保专业建设和发展方向与职业岗位紧密对接。

专业指导委员会将在专业建设、课程建设、教材开发、师资队伍培养、教学方式方法改革等方面制定和实施科学的质量评价标准，建立行业企业参与的质量评价机制。

2.实行柔性化教学改革

聘请高层次专家团队和客座教授，把企业、行业的新知识、新理念、新技术带入课堂，不断更新和拓展教学内容。以现有校外实习实训基地为基础进行深层次的产学融合，实现校企共赢。

与相关行业协会形成紧密互动，在技能证书和员工培训、科研、实习、招聘等方面为行业发展、企业发展提供服务。

三、“四融合”人才培养模式

1.人才培养目标与行业企业需求相融合

依托物流行业，根据行业企业物联网复合应用型人才需求制定专业人才培养目标，对行业企业发展和人才需求的变化做出及时响应，以需求为导向修订专业人才培养目标，使专业人才培养目标与行业企业需求深度对接。

2.课程体系与职业标准相融合

基于物流领域的物联网技术与应用高职本科专业课程体系的构建应综合考虑国家物流师职业标准和物联网技术与应用职业标准，依据职业标准制定专业职业能力标准。专业职业能力标准包括：专业基础能力、专业核心能力、专业拓展能力，并以专业职业能力标准为依据设计课程体系。

3.教学过程与工作过程相融合

以“工作过程”为导向开发项目课程。课程开发来源于企业典型工作岗位，课程内容来源于实际工作任务和工作情境，将教学过程和真实工作过程进行“融合”。

4.理论教学与实践教学相融合

理论知识来源于实践积累和总结，又反过来指导实践，实践是培养学生职业能力的有力支撑。因此，不但要在课程内、课程间、学期间将理论教学与实践教学内容相融合，设计课内实践、集中实践、课外实践，还要在课程考核中实行课程内、课程间、学期间专业系列化课程的理论教学与实践教学“双合格”考核制度。

四、课程体系构建

基于物流行业的物联网技术与应用高职本科专业，课程体系要充分考虑专业的理论基础和物流行业发展需要，因此课程设置需要整合相关交叉专业的特点，以“宽、专、交”的知识体系为目标，注重课程体系的交叉融合。针对本专业人才培养目标，加强与物流企业的互动合作，以工作任务为中心、以项目课程为主体，通过职业岗位调研、职业能力探析、职业情景搭建，引入行业企业技术标准，构建“物流企业管理与物联网技术应用相结合”的课程体系。

课程体系结构主要划分为通识课程、专业课程及实践课程三大类。其中，专业课程根据专业知识学习的承接性和重要性又分为专业基础课程、专业核心课程、专业拓展课程，突出“复合应用型”人才培养。如图1所示。实践课程为凸显高职类院校应用型本科专业特色，与本科院校物联网相关专业实行“差异化经营”，加大了实践课程比重，将实践课程又分为课内实践课程、集中实践课程、课外实践课程，在课程体系设计中具体体现与本科院校相区别的“理实交互”特色，即课程内部理实交互、课程之间理实交互、课程体系理实交互。

图1 课程体系结构图

1.通识课程

通识课程主要包括：政治与国防教育、体育、高等数学、线性代数、大学英语、计算机应用等。通过通识课程的学习，使学生具备当代大学生应有的思想政治觉悟，对事物有着正确的审美观，有良好的身体素质，健康的心理，积极向上的精神，对英语、计算机应用、网络技术等现代信息技术有较好掌握，并能熟练应用。

2.专业课程

专业课程主要包括专业基础课程、专业核心课程和专业拓展课程三部分。

2.1专业基础课程

专业基础课程主要包括：计算机硬件技术基础、计算机网络基础、数据库原理与应用、管理信息系统、物流经济学、管理学原理、C语言程序设计、现代物流管理、物联网导论，使学生达到本专业培养目标所必须的专业基础知识。

2.2专业核心课程

专业核心课程包括：物联网技术原理与应用、传感器原理与应用、无线通信原理与应用、物联网信息管理与维护、物联网终端设备选配、数据备份与恢复技术、嵌入式应用系统、射频识别技术与应用、物联网安全与管理、物流信息技术、ERP原理与应用、二维条形码技术原理与应用、仓储与配送管理、物流供应链管理、物联网应用案例、多媒体技术与应用等，使学生达到本专业培养目标所必需的核心知识。

2.3专业拓展课程

专业拓展课程包括：物流统计、市场营销、运筹学、电子商务物流、物联网英语、管理与沟通等，使学生在达到专业培养目标所需知识的基础上，具有一定的知识拓展和能力上升空间。

3.实践课程

实践课程包括：课内实践课、课外实践课和集中实践课。集中实践课主要包括：管理基本技能实训、供应链业务实训、ERP业务实训、职能仓储管理实训、智能物流供应链管理实训、车辆调度实训、立体苦点、线、面业务实训、企业物联网构建方案设计等。通过实践课程，使学生具备本专业培养目标的核心能力。

篇13

运用物联网技术监测苗情，是安徽省农业物联网建设的一项重要内容，属于小麦“四情”（苗情、墒情、病虫情、灾情）监测调度系统的范畴。目前，该系统一期项目基本建成运行，在20个粮食主产县建立了监测点，可以实时远程采集在地小麦长势视频和环境参数，并进行快速分析和诊断。

作为农业部确定的农业物联网区域试验工程大田生产物联网试验区，安徽省采取统一领导、部门合作、顶层设计、整体推进、试点示范等措施，加快实施农业物联网工程，让物联网成为农民的“千里眼”和“顺风耳”，成为推动农业现代化的加速器。

“2012年，省和有关县政府共筹措专项资金5080万元，相关单位也积极整合项目资金支持农业物联网建设。”据安徽省农委有关负责人介绍，目前，安徽省农业物联网综合服务平台初步形成硬件支撑能力，基本具备数据控制、企业应用、远程教育、综合服务等功能。同时，还同步开展了农业物联网技术研发、标准制定、理论研究和人才培训工作。

现在，安徽省农业生产指挥调度平台可以连接省农委视频会议系统、小麦“四情”监测调度系统和农业物联网工程各示范县综合服务平台，进一步完善后，可采用远程化、可视化、网络化手段对全省农业生产和抗灾救灾工作进行专家会诊、科学决策和快捷高效的指挥调度。

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综合性农业物联网应用模式重点围绕农业生产全过程的一体化监测和管控，采用先进的传感器感知技术、通信传输技术、云计算以及自动化控制技术，建立监测预警系统、网络传输系统、智能控制系统和综合管理软件，实现环境检测、育秧、种植、灌溉、土肥、机械调度、仓储、物流等生产活动全过程的统一物联网应用平台，形成适用于混合农业、生态农业、循环农业、立体农业等多种经营模式的综合性农业物联网应用体系，强化了农业生产经营的统一管理能力，提升了农业物联网应用的综合水平，增加了农业生产经营的综合效益。

北京瀚景锦河科技有限公司应用农业物联网综合管理云平台，实现了水稻智能化育秧监控、农场大田种植精细管理、农机精准指挥调度、农产品仓储智能管理、设施农业智能管理、农业专家远程交互式培训，显著减轻了人员劳动强度，节省了水肥农药等资源消耗，促进了作物生产的提质、增产、增效，为规模农业的发展起到了很强的带动示范作用，促进了农业科研技术的快速进步。

江苏省农业信息中心、中国移动通信集团江苏有限公司和江苏中农物联网科技有限公司三方共同开发的“江苏省农业物联网运营和服务总平台”集成了水产、大田、设施园艺、茶叶种植、畜禽养殖等多种农业物联网系统，对各种农业生产参数进行实时数据采集、远程监测和控制，提供统一的农业物联网门户和统一的业务运营管理，真正实现了农业物联网业务的可运营、可管理、可控制。现在“江苏省农业物联网总平台”可挂5万个终端，二期开发后，可挂10万个终端，实现农业生产监控设备的接入与实时监控以及农户信息、设备管理、实时和历史数据的查询分析等主要功能。

九江市晨晖农业发展有限公司应用农产品种植、养殖环境监控及追溯系统实现100亩大棚基地、300亩林下养鸡基地、200亩生猪养殖基地以及园区安全管理、产品配送运输和质量安全溯源等生产管理的远程化和自动化统一测控，通过综合应用多种农业物联网技术，实现了设施化种养和工厂化育苗，依托产业结构促进资源循环利用，生产新鲜、安全、营养和健康的有机果蔬、禽、畜、蛋和绿色淡水产品，提高了经济效益，保障了食品安全，节约了能源资源，引导了农业产业结构平衡发展。

（文/甘东升）