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物联网应用技术的现状精选(五篇)

发布时间:2023-10-08 17:36:20

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5篇物联网应用技术的现状,期待它们能激发您的灵感。

物联网应用技术的现状

篇1

1.1物联网产业已提升至国家战略层次已于2009年,国家已提出要加快物联网产业建设的步伐,随后得以提升到国家战略发展层次,视为新一代信息技术的核心部分,作为国家重点扶植的新兴产业。根据十二五规划,战略性新兴产业为国家重点培育的行业,主要集中在物联网、新一代网络通信等。另外,物联网已被国家列为中长期科技发展重点及2050国家产业路线图。

1.2已形成较为丰富的物联网产业基础自物联网产业纳入国家战略发展层次后,物联网得到难得的发展机会。根据相关统计数据,物联网行业销售额于2010年已超过120亿,至2011年销售额更是高达160亿多,获得非常快的发展速度。国内物联网行业发展规模,仅小于美、英,位居世界第三。目前,物联网科技大范围使用于企业生产、物流、产品跟踪等各领域。另外,随着移动网络的发展,物联网科技得以应用于移动支付等新领域中。

1.3已开始着手物联网标准建设物联网科技的应用标准缺失,是影响物联网行业高效、稳健发展的核心因素之一。截止至今,全球范围内诸多物联网科技的应用领域均缺乏相应的应用标准规范,国内同样如此。随着国内物联网科技的大范围及深入应用,社会各界开始高度重视物联网标准的制定及规范工作,并已成立了传感器网络研究组及中国物联网标准联合工作组。截止至今,已有效地推进了物联网相关标准的研究及制定工作。

2物联网技术未来应用趋势

2.1物联网产业规模预测及主要应用当前,国内物联网科技主要应用于城市管理、环境监测、环保节能、交通管制等诸多领域中,特别是自从2009年后物联网行业备受社会各界的关注,推动了行业发展的热潮。北京等国内诸多重点城市已开始制定了物联网行业的发展战略,积极推动行业发展,构建示范工程。根据相关统计数据分析预测,二十年后国内RFID终端将高达数千个,应用于生活中的方方面面。随着物联网行业的大范围应用,将极大地推动信息零件行业发展,提供大量的就业机会。发展至今,交通行业、电力行业、安全保障等行业是物联网科技应用最为广泛的行业。作为全球物联网科技的核心部分,国内物联网科技得到难得的发展机会,物联网发展概念也得到家居等国民重点经济发展行业的接受与青睐。物联网相关产品也深入地应用于企业生产及服务的每一个流程中。

2.2物联网产业未来发展思路(1)完善自主研发体系,提升行业核心竞争力。基于重点实验室、技术中心建设、扶植核心科研项目及重大型研发平台的整合与分享,积极组织行业内应用技术的难关攻克。另外,推动关键核心应用领域的突破,构筑研发、生产到服务的完整产业链。(2)推进标准化建设、掌控发展自。基于跨行业、跨领域的物联网标准化建设,逐步完善物联网体系结构、制定物联网数据安全等基础性标准,从而推动物联网行业的高效发展,确保掌握物联网科技的发展主动权。(3)强化产业合作,重点推进关键领域应用发展。物联网行业应用涉及到诸多产业、较多的应用领域及产业链环节。基于重点推进重点行业发展,大力发展支撑性行业,有效推动上下游产业,积极推动产业链的构筑及完善。基于当前发展背景,可考虑以基础设施及民生工程作为发展突破点,积极开展物联网行业应用示范点,有效推动物联网科技的快速发展。(4)加强政策指导,积极推动行业战略转变。积极推动物联网行业从政策牵引的发展模式转变为市场牵引的发展模式,有效发挥出市场供需影响力,积极扶植及壮大重点物联网产业。另外,积极鼓励物联网科技公司发展专业服务,增值服务等新兴科技产业比重,促进物联网行业上下游深入摸索新兴的商业发展模式。

3结语

篇2

物联网在中国物流行业应用的发展历程

物联网的发展是一个从信息自动提取、信息整合、物品局域联网、局部系统的智能服务与管控等向全网融合的逐步深化的过程。在中国,物流行业物联网技术的应用经历了三个阶段。

(一)启蒙阶段(2003~2004年)

在启蒙阶段,物流行业物联网的应用是从两个独立的技术路线开始探索的,一是基于RFID/EPC的技术路线,二是基于GPS/GlS的技术路线。

1999年,国际上在RFID/EPC的基础上提出了物联网概念,2003年1 1月,EPC global成立,同年,基于RFID/EPC的物联网概念引入中国,在中国成立了EPC global的分支机构。2004年4月,中国举办了第一届EPC与物联网高层论坛,10月,举办了第二届EPC与物联网高层论坛。同年,关于物联网的图书首次在中国出版。在这一时期,中国物流领域掀起了第一轮物联网概念炒作与应用的小,组织了一系列关于RFID/EPC的会议,一些关于RFID技术与应用的杂志与网站开始创办,人们对RFID技术在物流行业应用也寄予厚望。在物流领域,基于RFID技术的解决方案、应用案例不断涌现,智慧化的物流系统开始出现。

GPS/GIS技术与物流可视化管理系统的理念,大约从1999年前后在国内物流领域开始探讨和报道,自2001年开始探索GPS在物流货运监控与联网管理上的应用,2003年开始出现一些成功的应用案例。这一阶段是应用GPS/GIS感知与定位技术结合互联网技术,对移动中的物流运输车辆与货物实现联网、跟踪、定位、调度、配货等智能管理与运作,初步具备了物联网的特征,但是当时这一技术路线及其应用案例并未纳入物联网理念范畴。

(二)起步发展与探索阶段(2005~2009年)

虽然物联网在物流行业的发展一开始就遇到了很多问题,但是人们并没有停止物联网在物流行业应用的探索。如:针对RFID芯片成本问题,一方面通过加快技术创新,不断降低RFID芯片成本,另一方面,物流行业也结合实际探索RFID技术应用模式,消除成本带来的影响。

其中最为典型的应用是“中国集装箱电子标签系统”在航运“物联网”项目中的应用。“集装箱RFID货运标签系统”通过RFID无线射频识别技术与互联网的有机结合,可为货主、港口、船公司、海关、商检等相关单位提供集装箱实时状态信息,对提高集装箱运输的安全水平和运输效率具有重要意义。

除了以集装箱为单元的物联网应用,很多企业还在探索以更小的物流单元――托盘物流单元为终端节点的物流行业物联网系统。比如,烟草行业对全行业使用的托盘均要求嵌入RFID标签,实现烟草物联网应用。

在GPS/GIS方面,为了实现智能调度、可视化运输管理,很多企业建立了基于互联网的物流运输GPS追踪系统,从而实现对全公司所有车辆在全国各地移动过程中的感知、定位、追踪与智能调度管理。社会的物流信息平台,也借助这一技术,对在途车辆提供在线配货信息服务,实现回程空车可就近配货、在线监控与管理,从而实现货运物联网应用。

(三)理念提升阶段《2009年至今》

2005年11月17日,国际电信联盟(ITU)借用了原来基于RFID/EPC技术提出的“物联网”概念,从更广泛的角度提升了物联网理念,了《ITU互联网报告2005:物联网》,宣布了无所不在的“物联网”通信时代来临。得益于ITU在2005年的以物联网为标题的年度报告,物联网理念得到了全面提升,形成目前以感知技术、网络通信技术和智能应用技术为核心的三大物联网本质特征。

围绕三大本质特征,目前物联网感知技术更加丰富,除RFID技术以外,面向所有感知技术开放,凡是能够起到自动感知的技术体系都可以纳入物联网感知技术体系,目前常用的传感技术、RFID技术、GPS卫星定位与识别技术、视频识别或机器视觉技术等都可纳入物联网终端感知技术体系;网络方面,互联网、传感网、局域网、电视网、电信网也在走向融合,可纳入物联网网络技术体系;智能应用则更加广泛,打开了智能物流发展创新的空间,一个智慧物流的时代正向我们走来。

物流申的物联网技术

(一)物联网概念与主要技术体系

目前物流行业大多数人认可的物联网定义为:物联网是“物物相连的互联网”,即通过各类传感装置、RFID技术、视频识别技术、红外感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,根据需要实现物品互联互通的网相连接,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。

物联网的特征主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物~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,即网络系统应该具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。

(二)物流中应用的物联网主要技术

根据物联网的特征来划分,物联网主要有三大技术体系,一是感知技术体系;二是通信与网络技术体系;三是智能技术体系。下面结合其在物流行业应用情况进行分析。

1、物流业常用的物联网感知技术

为了对物流中的“物”进行识别、追溯,常采用的是RFID技术、条码自动识别技术:

为了对物流中的“物”进行分类、拣选、计数,常采用的是RFID技术、激光技术、红外技术、条码技术等;

为了对物流中的“物”进行定位、追踪,常采用的是GPS卫星定位技术、GIS地理信息系统技术、RFID技术,车载视频技术等;

为了对物流作业中的“物”进行监控,常采用的是视频识别技术、RFID技术、GPS技术等:

为了对物品,尤其是特殊物品的性能及状态进行感知与识别,常采用的是传感器技术、RFID技术与GPS技术等:

综合来看,在物流行业目前最常用的物联网感知技术主要有RFID技术、GPS技术、传感器技术、视频识别与监控技术、激光技术、红外技术、蓝牙技术等。

2、物流行业常用的物联网通信与网络技术

在区域范围内的物流管理与运作的信息系统,常采用企业内部局域网直接相连的网络技术,并留有与互联网、无线网扩展的接口;在不方便布线的地方,常采用无线局域网技术;

在大范围物流运输的管理与调度信息系统,常

采用互联网技术、GPS技术、GIS地理信息系统技术相结合,组建货运车联网,实现物流运输、车辆配货与调度管理的智能化、可视化与自动化:

在以仓储为核心的物流中心信息系统,常采用现场总线技术、无线局域网技术、局域网技术等网络技术;

在网络通信方面,常采用无线移动通信技术、3G技术、M2M技术、直接连接网络通信技术等。

综合分析,物流行业为了使移动或存储中形态各异“物”能够联网,最常采用的网络技术是局域网技术、无线局域网技术、互联网技术、现场总线技术和无线通信技术。

3、物流行业物联网常用的智能技术

在企业厂区的生产物流物联网系统,常采用的智能技术主要有ERP技术、自动控制技术、专家系统技术等;

在大范围的社会物流运输系统,常采用的智能技术是数据挖掘技术、智能调度技术、优化运筹技术等;

在以仓储为核心的智能物流中心,常采用的智能技术有自动控制技术、智能机器人技术、智能信息管理系统技术、移动计算技术、数据挖掘技术等;

以物流为核心的智能供应链综合系统、物流公共信息平台等领域,常采用的智能技术有智能计算技术、云计算技术、数据挖掘技术、专家系统技术等智能技术。

综合来看,物流行业物联网常用的智能技术有智能计算技术、云计算技术、移动计算技术、ERP技术、数据挖掘技术和专家系统技术等。

物联网技术在物流业的应用状况分析

(一)感知技术应用状况

在中国物流信息化领域,应用最普遍的物联网感知技术首先是RFID技术。RFID标签及智能手持RF终端产品有比较广泛的应用,RFID技术主要用来感知定位、过程追溯、信息采集、物品分类拣选等。

其次是GPS/GIS技术。物流信息系统采用GPS/GIS感知技术,用于对物流运输与配送环节的车辆或物品进行定位、追踪、监控与管理;尤其在具有运输环节的物流信息系统,大部分均采用这一感知技术。

视频与图像感知技术居第三位。该技术目前还停留在监控阶段,需要人来对图像分析,不具备自动感知与识别的功能,在物流系统中主要作为其他感知的辅助手段,也常用来对物流系统进行安防监控,用于物流运输中的安全防盗等,这一系统往往会与RFID、GPS等技术结合应用。

传感器的感知技术居于第四位。传感器感知技术及传感网技术是近两年才在物流领域得到重视与应用的技术。目前,传感器感知技术也是与GPS、RFID等技术结合应用,主要用于对危险物流系统、粮食物流系统、冷链物流系统的物品状况及环境进行感知。传感技术丰富了物联网系统中的感知技术手段,在食品、冷链物流和危险品物流具有广泛应用前景。

扫描、红外、激光、蓝牙等其他感知技术在物流领域也有少量应用,主要用在自动化物流中心自动输送分拣系统,用于对物品编码自动扫描、计数、分拣等方面,激光和红外也应用于物流系统中智能搬运机器人的导引。(注:上述扫描指自动输送分拣机上的条码扫描,不包括手持终端的条码扫描)。

各类感知技术在物流业应用情况如图1所示。

根据对相关资料的统计分析,多项感知技术集成应用的情况也较多,如RFID技术与传感器技术结合、GPS技术与RFID技术结合、车载视频与GPS技术结合等。

(二)网络与通信技术应用状况

现代物流的特点是系统化和网络化,目前,物流系统全部是网络化的运作,很少有物流系统是点对点的单线管理与优化。因此,物流信息化的最大趋势是网络化与智能化。

在物流系统中,企业内部的生产物流管理系统往往是与企业生产系统的运作与管理相融合,物流系统作为生产系统的一部分,在企业生产管理中起着非常重要的作用。企业内部物流系统的网络架构,往往都是以企业内部局域网为主体建设的独立的网络系统。

在物流公司,面对大范围的物流作业,由于货物分布在全国各地,并且货物在实时移动过程中,因此,物流的网络化信息管理往往借助于互联网系统与企业局域网相结合应用,但也有企业全部采用局域网技术。

在物流中心,物流网络往往基于局域网技术,也采用无线局域网技术,组建物流信息网络系统。

在数据通信方面,往往是采用无线通信与有线通信相结合,新的物流信息系统还大量采用了3G通信技术等先进的技术手段。

根据对物流信息化案例的不完全统计,采用互联网技术的占68%,采用局域网技术的占63%,采用无线局域网技术的占24%,有的系统采用多种网络技术,如图2所示。

(三)智能管理技术应用状况

根据对相关资料的统计分析,目前,物流信息系统能够实现对物流过程智能控制与管理的还不多,物联网及物流信息化还仅仅停留在对物品自动识别、自动感知、自动定位、过程追溯、在线追踪、在线调度等一般的应用,专家系统、数据挖掘、网络融合与信息共享优化、智能调度与线路自动化调整管理等智能管理技术应用还有很大差距。只是在企业物流系统中,部分物流系统可以做到与企业生产管理系统无缝结合,智能运作;部分全智能化和自动化的物流中心的物流信息系统,可以做到全自动化与智能化物流作业。

几种重要的物联网技术在物流业的应用领域与前景

(一)RFID技术在物流业的应用领域及前景

RFID是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体,并可同时识别多个标签,操作快捷方便。

1、RFID技术在物流业的应用

在物流领域,RFID电子标签可以应用于自动仓储库存管理、产品物流跟踪、供应链自动管理、产品装配和生产管理、产品防伪等多个方面。大量使用RFID电子标签可以提高整个供应链和物流作业管理水平。RFID在物流业的重点应用方向包括:货运集装箱追踪与管理;道路货运车辆的跟踪与管理;托盘等装载设备的跟踪管理;配送中心管理;航空集装设备、货物追踪及行李管理;机场货运车辆的智能调度与管理。

2、RFID技术的应用前景分析

物联网的发展给RFID在物流业应用带来良好的发展机遇。随着物联网技术的发展,在物流领域,RFID的应用将会由点到面,逐步拓展到更广的领域。据中国RFID产业联盟和计世资讯(CCW Research)预测,物流领域的应用将是中国RFID市场增长最快的领域之一,主要体现如下:

(1)医疗与药品智能追溯系统进入成长期。医疗领域的RFID市场已基本完成培育期,正在进入成长期,在医疗领域采用RFID可以用生机勃勃来形容,几乎每一个RFID项目都可以立即得到回报。

(2)食品卫生和动物疾病防疫领域发展迅速。食品卫生和动物疾病防疫等安全问题为RIFD的大规模普及提供了契机,采用RFID标签,组建智能追溯的食品物联网体系,可以监控贯穿食品和药物供应

链的实时信息,对动物的原产地和疾病进行追踪和控制。

(3)智慧物流与供应链市场需求可观,但对技术的要求则比较高。智慧物流供应链管理对RFID的市场需求量十分可观,只是目前还受种种因素的限制。通过识别每一个货品、货箱及托盘,RFID标签为运营商提供了清晰了解分销链的能力,从而识别任何一件货品,检查货品状态及来源史,并将货品发送到供销网络中的任何地点。

(4)资产与物品仓储管理的增长将使闭环应用成主流。越来越多的企业开始考虑如何将RFID用于闭环应用。目前的IT资产管理就是一种RFID技术在闭环的应用,通过部署RFID系统来跟踪资产设备,可以更安全地追踪到设备的位置及使用者的身份,能避免因设备丢失造成的损失,并能保持敏感数据的安全性。RFID技术还可用于跟踪生产环境中的工具和用品及工厂内的消耗物品。

(5)与电信技术的融合衍生出了NFC等新领域。电信技术与RFID技术结合可为各行业建立物联网与信息化最后1公尺的建设提供开放、标准化的基础,极大地节约社会资源,创造经济效益。目前一些管理市场化水平比较高、信息化基础比较完善的行业,将成为RFID通信技术应用的先行行业,比如电子支付、物品管理、物流管理、生产制造、安全控制等领域的应用潜力都比较大。

总之,RFID技术在物流信息化领域应用市场前景广阔,物联网技术的发展更为RFID技术在物流业的大规模应用创造了良好的市场环境。

为了抓住RFID市场机遇,笔者建议,企业在物流业RFID技术应用的开发方面瞄准下列六个方向。

(1)针对物流行业应用RFID技术进展缓慢的现状,支持开发适用于各种物流环境的特种电子标签,包括各种材质的托盘、周转箱标签、集装箱标识标签、温度传感标签、堆场定位标签、车辆标签等。

(2)开发整合集成RFID技术的物流装备,进行RFID技术与现有物流装备的整合。

(3)支持RFID中间件的开发,开发支持多协议读写器,同时能与现有的物流仓储、运输等管理系统无缝对接的RFID中间件系统。

(4)支持与鼓励面向物流行业的RFID公共信息服务平台的开发与应用示范,实现跨地区、跨行业的RFID信息的识别、采集、传输与信息应用服务,满足物流企业进行RFID系统快速部署的需求,并与现有物流信息公共平台进行互联互通。

(5)支持物流行业RFID应用标准的研究和制定,包括物流领域RFID数据规范、RFID技术与物流装备的整合标准、基于RFID技术的物流操作规范,RFID中间件与物流系统、数据平台的数据交换标准等。

(6)推广RFID技术在物流业九大重点工程中的应用示范,包括在多式联运和转运设施、大型物流园区、城市配送及冷链物流、大宗商品和农村物流、制造业和物流业联动发展、物流公共信息平台、物流标准和技术推广、物流科技攻关、应急物流中的应用示范。

(二)全球卫星导航技术在物流业的应用领域与前景

全球定位系统(GPS)是美国国防部发射的24颗卫星组成的全球定位、导航及授时系统。北斗卫星导航系统是与GPS相类似的技术,是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。这些全球卫星定位导航系统与电子地理系统结合,可以对移动的物体进行定位、追踪、检测、联网,该技术是对移动中的物品进行联网与定位追踪最好的技术手段,也是物流行业最主要应用的物联网技术之一。

1、全球卫星导航技术在物流业的应用

GPS应用于车辆运行管理中,可对运输的车辆和货物进行实时定位、跟踪和监控,还可以对车辆进行调度,同时提供车辆报警等功能,以确保货物安全,因此,车载式GPS有着广阔的发展前景。具体可以应用于对特种专用车辆的定位跟踪、城市出租车管理、公交系统、长途运输等领域。

在基于GPS的物流配送监控系统中,GPS主要辅助实现车辆跟踪、路线的规划导航、话务指挥、信息查询、紧急救援与应急物流等物流配送监控功能。

在基于网络的GPS系统中,通过在互联网上构建公共GPS监控平台,可以免除物流运输公司自身设置监控中心所导致的大量费用,包括各种硬件配置、管理软件等。网络GPS使投资费用降低和无地域性限制的信息获取,提高了GPS的普及率,从而增加了物流业的利润。

在基于GPS技术的智能港口物联网中,通过利用GPS等技术,可建立港口物联网支撑技术与平台。如江阴打造的智能港系统,包括专用车载GPS监控系统、集装箱卡车GPS监控软件、专用车载GPS监控系统软件等,这些技术为江阴打造智能港口提供了关键技术。

2、GPS技术在物流业的应用前景

随着中国物流产业的振兴,基于GPS/GIS的移动物联网技术将获得巨大发展。预计未来几年,中国物流领域对GPS系统具有巨大的市场潜力和不可估量的发展前景,对GPS系统的需求量将以每年30%以上的速度递增。

(三)无线传感网在物流业应用领域与前景

无线传感器网络(WSN,Wireless SensorNetworks)是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。

WSN在物流的许多领域都有应用价值,包括生产物流中的设备监测、仓库环境监测、运输车辆及在运物资的跟踪与监测、危险品物流管理、冷链物流管理等。

WSN在物流中具有巨大的应用潜力,但是大规模的应用还有待时日。根据实地调研和文献资料分析得知,目前,无线传感器网络在物流业中的应用十分有限,大部分还停留在学术研究或是开发实验阶段。要在物流业获得广泛应用,其中有很多关键技术还需探讨,如能量管理、节点定位、拓扑控制、MAC协议和路由协议等技术,此外,应用成本问题也需解决。

(四)智能机器人在物流业应用情况及前景

智能机器人是物联网家族的重要成员,是物联网智能应用的执行者之一。智能机器人技术也是物联网重要的技术产品。借助于物联网,将机器人纳入物联网系统中,利用机器人的自动化性能,可实现智能作业与管理。

物流行业机器人的应用最早出现在1995年,在我国烟草行业物流作业系统中首先得到应用。当时,卷烟厂采用智能码垛机器人对卷烟成品进行码垛作业,用AGV(自动搬运车)进行自动搬运作业,节省了大量人力,减少了烟箱破损,提高了自动化水平。这时的机器人还只是单线的点对点作业,尚未融入物流网络系统。

目前,智能机器人在我国烟草、汽车、医药等行业的物流系统中得到了广泛应用。随着物流信息技术的发展,智能机器人也有独立的作业环节开始融入物流作业系统,成为现代物流系统的组成部分,成为智慧物流的重要装备。

在中国现代物流系统中,智能机器入主要有两种类型,一种是从事堆码垛物流作业的码垛机器人,一种是从事自动化搬运的无人搬运小车AGV,这些智能机器人在全自动化物流系统中执行物流网络系统的堆码垛作业指令和自动化智能搬运作业指令。

篇3

物联网对城市管理的影响

物联网对城市管理的影响主要体现在城市安全的统一监控和对城市的数字化管理。城市安全的统一监控是基于宽带互联网的实时远程监控、传输、存储、管理的业务,利用宽带和3G网络,将分散、独立的图像采集点进行联网,实现对城市安全的统一监控、统一存储和统一管理,为城市管理和建设者提供一种全新、直观、视听觉范围延伸的管理工具。

目前,物联网技术已用于城市安全。由中国科学院微系统所自主研发的“电子围栏”即是物联网对城市安全统一监控的一种形式,该系统已应用于上海世博会,为3.28平方公里围栏区域的世博园提供24小时安全防护,其作用低得上成百上千名保安、警察的轮番值守。

城市的数字化管理基于地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感系统RS等关键技术,开发和应用空间信息资源,建设服务于城市规划、城市建设和管理,服务于政府、企业、公众,服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展信息基础设施和信息系统。

物联网对个人生活的影响

物联网对个人生活的影响现阶段主要体现在智能卡和手机的扩充功能上。智能卡的功能又主要表现在电子交付和身份识别两个方面。商场超市购物、医院看病、乘坐各种交通工具、旅馆住宿、饭店吃饭、各种费用缴纳等等,一切消费行为都能刷卡解决。此外,门禁卡、图书借阅卡等还具有身份识别的功能。

手机不仅是通讯工具,而是发展成为人们不能离开的工作、学习、娱乐、通讯的信息中心。人们的一切工作、学习、娱乐等将有可能全部在手机上完成。如果需要大屏幕显示,办公室、家里及公共场合都有无线键盘和显示器、打印机等外部设备;如果去野外,有无线可折叠键盘、显示器等便携式外部设备,手机的定位技术将随时随地传递手机持有者的精确位置。

然而,物联网的应用就仅限于此吗?家中的冰箱不再只是保存食物,还可以是个好“管家”――食物不足了,它会提醒;食物过期了,它会提醒;它甚至还可以在网上帮主人收集菜谱。像这样的智能冰箱、智能洗衣机、智能电视机都将是物联网生活的一部分。

物联网发展“雷声大,雨点小”

目前,距离物联网“物物相连”的宏大愿景我们仅仅走出了第一步。我国政府也高度重视这一领域的发展,已经将其列入国家重点支持的新兴产业之一。地方政府也纷纷出台产业专项规划,布局“十二五”期间物联网的发展。各地物联网建设如火如荼,但是专家指出目前我国物联网的发展现状是“雷声大,雨点小”,从下列的数据我们就可以看出:

我国2010年几大运营商在传感网和RFID上的服务收入约3亿元,是其业务收入的0.03%,即便算上全球眼等视频监视系统的收入,也只有30多亿元,只比其业务收入的0.3%多一点儿。如果进一步考虑投入产出比问题,那结果可能更不乐观。目前物联网技术的应用大多停留在专业化的行业领域。

物联网作为一个新兴市场应用也面对着来自各方面的挑战。首先是技术挑战。目前缺乏在统一框架内融合虚拟网络世界和现实物理世界的理论、技术架构和标准体系。其次,我们也不掌握核心芯片和传感器技术。另外,传感器成本居高不下,80%以上靠进口芯片,可靠性、安全性和隐私权令人担忧。最后,整体技术落后,例如落后的RFID单信道体制在某些应用领域需要升级换代。在日前结束的物联网博览会上,我国物联网企业大多是卡片、设备的制造商,拥有芯片自主研发技术的企业少之又少。

篇4

如今农村蔬菜大棚正逐渐摆脱单打独斗的局面,而以大规模的合作体形式存在,这为发挥集体的优势、推广物联网技术创造了条件。

一、物联网技术在蔬菜大棚中的应用现状

现以山东省淄博市某生态农业园为例,剖析物联网技术在蔬菜大棚中应用的点滴体会:

此生态农业园现有员工120余人,公司积极探索物联网技术在蔬菜大棚中的应用。现拥有现代化高标准示范种植园区基地53万余平方米,年产蔬菜近万吨。

1.此生态农业园的种植特色

(1)检测体系完善。公司为每个大棚安装监控系统,全程监控蔬菜的种植情况,形成了纯自然的生态资源。同时,公司完善了硬件基础设施建设,新建了蔬菜检测中心、配送中心、农资配送中心,发挥了监控和检测的物联网初级功能,保障了消费者的利益。

(2)控制功能健全。雨帘和风扇随温度的变化自动感应运行,将室内温度保持在25摄氏度左右;大棚顶部采用避光板遮挡光线,下方悬挂多层大棚膜,使大棚蔬菜免受雨水的影响,避免了肥料流失,有利于棚内保湿、保暖。

(3)蔬菜身份明朗。此生态农业园的蔬菜从种子入土的那一刻就开始有了自己的编号和身份,就算是走出大棚来到人们的餐桌上,市民也能通过包装标签对应联系到种植人。

2.物联网技术在蔬菜大棚应用中的瓶颈

(1)物联网的经费投入高昂。安装一套较为完备的物联网设备至少要5~6万,一般农户承受不了;即使是农业园,经济上也难以承担,需要国家补贴。

(2)物联网的建设投入贫乏。蔬菜产品的竞争力强弱,最终取决于蔬菜产业科学技术水平的高低。没有国际先进的产业技术装备,没有健全的科技服务体系,没有生产者素质的提高,蔬菜产业就无力参与国内外的竞争。长期以来,由于经济不发达,农村对蔬菜产品的生产基础设施建设投入极少。

(3)物联网的技术投入落后。在种苗研发培育、栽培技术、种植现代化设备的研发与应用、病虫害防治等农业技术的投入方面,我国部分蔬菜大棚还远远不够。大部分菜农的蔬菜生产仍以传统耕作为主,蔬菜栽培管理技术较为落后,且由于农民观念的转变很难突破,懂技术会操作的农民很少,部分农民种植盲目性大,导致市场竞争力不强,经济效益不够稳定。

二、物联网技术在蔬菜大棚中的应用对策

1.加强物联网技术应用的普及培训

科学技术是第一生产力,“互联网+”时代呼唤更多的物联网专家投身到农业建设的服务中去,倡导专家们走入大棚,有针对性地开展培训和帮扶,普及物联网技术,让更多的菜农成为物联网技术应用的行家。

2.构建完整的物联网控制系统

一个完整的蔬菜温室大棚自动控制系统应该包括数据的采集、传输、分析三个环节,技术人员直接通过有线网络或无线网络平台,实时监测大棚现场的传感器参数,控制大棚现场的相关设备,从而实现远程自动灌溉或自动启动风机降温系统、水暖加温系统、空气内循环系统等,以进行环境温湿度的调节。

3.发挥物联网控制系统的功能

利用物联网技术搭建温室大棚来控制蔬菜的生长环境,发挥监测和报警功能、病虫害预警功能、远程设施控制功能、远程生产指导功能、植物成熟状况预报功能、远程生产活动跟踪功能等,使蔬菜获得最佳的生长环境并增加产量,以实现跨季节的蔬菜培育。

[5]探索物联网技术阶段性的应用方案

根据不同蔬菜品种的生长特性和规律,制订与之相适应的蔬菜种植方案,分阶段利用物联网技术来调节控制土壤酸碱度、温度、湿度等,自动化管理蔬菜,提高蔬菜种植的效益,实现蔬菜种植的精细化管理。

5.改变物联网技术的应用现状

应用物联网技术能够高效可靠地获取信息,从而借助智能决策系统实现传统农业向现代农业的转变;应用物联网技术能够改变我国蔬菜大棚生产成本高、效率低、生产经营模式粗放等传统农业现状,提升大棚管理规模化、产业化、智能化水平。

6.大力推广物联网技术的服务功能

篇5

关键词:物联网;应用型人才;实验教学;智能家电

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)44-0160-02

一、引言

作为信息网络产业方向重点支持的专业,物联网(The Internet of Things)专业已得到广泛关注。所谓物联网是指通过传感器、射频技术RFID(Radio Frequency Identification)、定位系统GPS(Global Positioning System)等技术,实现对监测区域内的物体、人等对象进行数据采集,并将这些数据传输到相应的处理中心,从而实现智能化控制。因此,物联网技术融合了传感器技术、分布式信息处理技术以及无线通信技术。

教育部于2010年下发了关于新专业申请的通知,超过百家高校申请了“物联网工程”专业。这种井喷式的新专业申请,给物联网专业的承办,相应教材的编写、教学设备的研制提出了挑战。从另一个角度讲,物联网给相关产生带来了新的发展机遇。工信部已将物联网纳入“十二五”规划中,已将物联网产业发展视为国家战略,在不久的将来,物联网产业将产生巨大产值。随着物联网产业的快速发展,相关技术人才的培养迫在眉睫。为此,在2010年,教育部启动了物联网技术人才的培养,并开始组织认证考试,以培养优秀的物联网技术应用人才为目标,满足社会需求。

然而,由于国内高校物联网相关专业的教学与研究刚刚起步,培养物联网专业人才存在许多问题。首先,教师力量不足,多数教师并不具有物联网相关课程的教学经验;其次,课程体系有待完善;最后,由于是刚兴起的专业,其相关的教材、实验设备稀缺。这些问题对培养物联网技术人才的质量提出了挑战。因此,对物联网应用技术人才培养模式需进一步研究,并结合物联网相关专业的特点及物联网产业和企业对物联网应用技术人才的需求。

二、物联网与通信/电子关系图

由于物联网隶属交叉学科,其底层的专业基础知识是以通信技术、电子技术为平台。物联网框架与电子/通信之间的关系如图1所示。

从图1可知,物联网主要由感知层、网络层、应用层组成。图1的右侧列出通信/电子类课程框架可以看出,通信/电子类的专业基础知识基本上可以支撑物联网的感知层、网络层知识体系。

为此,本文从现已形成了成熟体系的电子/通信专业基础上,衍生出“物联网应用技术”方向,以快速满足市场的需求,并拟对高校物联网应用技术人才的实验教学建设体系进行一些分析与探索,以通信/电子类框架为平台,并结合智能家居,构建服务于物联网应用层教学的实验系统,以期抛砖引玉。课题的成果有助于学生学习物联网的基本技术,从简单的认知到技能的掌握,并设计简易的智能家居系统;同时,为高校物联网专业的教学提供了借鉴与参考。

三、应用型人才的实验教学体系探索与构建

本文以智能家居为物联网应用场景,并以通信/电子基础框架为平台,对于高校物联网专业的实验教学课程体系以实验室构建展开研究。

基于物联网发展现状,结合目前的教育形态,总结出对物联网教学的解决思路。该思路从物联网层结构、物联网关键性技术以及物联网注重的关键性问题,对学院物联网专业实验研究中心给出了具体解决实验,结合目前产业现状和学院教学环境,为学院如何培养出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,力求掌握专业设计专门知识和技能,并具备在本专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以同时具有自主学习、自我发展的基本能力,能够适应不断变化的未来物联网发展的适应能力。

(一)关键问题

1.依据物联网专业的知识体系,制定物联网专业的实验课程。如图2所示,信息感知、信息传输和信息处理构成了物联网专业知识体系。在设置的物联网专业课程体系时,应尽可能地将本专业的知识融入其中,并采用模块化机制,同时保持课程体系的连贯性、相关性、阶段性和实践性。

2.依据物联网专业的应用型人才培养模式并结合物联网专业课程体系,构建物联网专业的实验教学体系。遵照《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》文件,教学工作者应当改变教学观念,倡导启发式、探究式、讨论式的教学方式,而物联网作为战略性新兴产业,在培养其相关人才时更需注重实践教学,提高学生的专业操作技能。

(二)构建思路

本课题从物联网专业知识体系分析开始,并结合物联网应用型人才培养目标,对物联网专业实验课程体系的设置、物联网专业实验教学体系进行了系统、深入的分析。本项目拟采取的解决方案以及它们与本项目的目标之间的关系如图3所示。

四、结语

本文在现有物联网专业知识体系的基础上,依托通信/电子类知识框架,以培养物联网应用型人才为目标,展开以物联网实验课程体系建设为龙头、以智能家居系统设计为实践教学目标、以改革实验教学环节为抓手的研究,大力发展实践教学,丰富实践教学内容,使物联网专业人才快速满足市场的需要;开拓物联网专业更广阔的领域,引导毕业学生能够快速适应工作岗位,同时能够运用自己所学的专业特长来创造新的工作岗位,为经济建设贡献力量。

针对实践教学体系研究,为建立一个适应于工业化道路,依靠科教兴国的实践教学体系,来培养数以千万计的具有高技能的劳动者,解决我国经济发展中遇到的“技工荒”和“技师荒”的问题,充分开发人力资源,培养出适应社会发展需要的物联网应用型人才。

参考文献:

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